JP2021028570A - 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 - Google Patents
排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021028570A JP2021028570A JP2017179513A JP2017179513A JP2021028570A JP 2021028570 A JP2021028570 A JP 2021028570A JP 2017179513 A JP2017179513 A JP 2017179513A JP 2017179513 A JP2017179513 A JP 2017179513A JP 2021028570 A JP2021028570 A JP 2021028570A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- flow path
- gas
- dilution
- diluting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007865 diluting Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 116
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 116
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 claims 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 290
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
【課題】排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えるとともに、パージにより清掃を行う。【解決手段】排ガスを希釈用ガスにより希釈して排ガス分析装置に導出する排ガス希釈装置2であって、排ガスが導入されるメイン流路21と、メイン流路21に接続されて、希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路23と、メイン流路21に接続されて、パージガスが導入されるパージガス流路24と、前記希釈用ガスを加熱する加熱部とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法に関するものである。
エンジン適合試験などのエンジン特性を評価する試験では、エンジンから排出される排ガスを採取して排ガス分析装置に導入することが行われている。
ところで、エンジン適合などにおいて排ガス分析装置に希釈しない排ガスを導入した場合には、当該排ガスに含まれる高濃度の成分(例えば炭化水素類などの有機成分)によって排ガス分析装置が汚染されてしまい、頻繁にパージ処理や清掃処理を行う必要がある。
このため、特許文献1に示すように、排ガス分析装置の前段に排ガス希釈装置を設けて、当該排ガス希釈装置において排ガスと希釈用ガスとを混合することにより、希釈した排ガスを排ガス分析装置に導入することが行われている。
しかしながら、従来の排ガス希釈装置では、希釈用ガスは排ガスを冷やすために用いられていることから希釈用ガスが加熱されていないため、希釈用ガスを用いて排ガスを希釈した場合には、排ガスの温度が低下して排ガスに含まれているガス成分や粒子成分が凝集したり、水蒸気や揮発性成分(例えば炭化水素成分)が凝縮してしまうという問題が生じる。これらは排ガス分析の誤差要因となり、その結果、エンジン特性を精度良く評価することができないという問題がある。
さらに、排ガスを希釈しているとはいえ、エンジンから出る排ガスに含まれる成分によって、排ガス希釈装置及び排ガス分析装置の内部流路が汚染されてしまうという問題がある。
そこで本発明は、上述した課題を一挙に解決すべくなされたものであり、排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えるとともに、パージによる清掃を行うことをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る排ガス希釈装置は、排ガスを希釈用ガスにより希釈して排ガス分析装置に導出する排ガス希釈装置であって、前記排ガスが導入されるメイン流路と、前記メイン流路に接続されて、前記希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路と、前記メイン流路に接続されて、パージガスが導入されるパージガス流路と、前記希釈用ガスを加熱する加熱部とを備え、前記メイン流路の導出ポートが、希釈された前記排ガス又は前記パージガスを導出することを特徴とする。
このようなものであれば、加熱部が希釈用ガスを加熱しているので、希釈に伴う排ガスの温度低下を抑えることができ、排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えることができる。さらに、パージガスをメイン流路に導入することができるので、メイン流路に付着した汚れ成分、排ガス希釈装置から排ガス分析装置までの配管及び排ガス分析装置の内部流路に付着した汚れ成分を除去することができる。
また従来、エンジンから排出される排ガスの圧力変動によって排ガス希釈装置に導入される排ガスの流量が変動することから、希釈比を一定に維持することが難しいという問題がある。この問題を好適に解決するためには、排ガス希釈装置は、前記メイン流路に設けられて、前記排ガスの流量を一定にする定流量器をさらに備えることが望ましい。この構成であれば、メイン流路に定流量器を設けているので、排ガスの圧力変動などによる流量変動を抑えてメイン流路を流れる排ガスを一定流量にすることができ、その結果、希釈比を一定とすることができる。定流量器に圧力レギュレータを用いた場合には、圧力変動による流量変動を好適に低減することができる。
パージによる清掃効果を一層向上させるためには、前記加熱部は、前記パージガスを加熱するものであることが望ましい。
定流量器の汚れを除去するとともにパージされるメイン流路の範囲を大きくするためには、前記パージガス流路は、前記メイン流路における前記定流量器の上流に接続されていることが望ましい。定流量器として圧力レギュレータを用いた場合には、圧力レギュレータの下流側から上流側にパージガスを流すことができないため、圧力レギュレータのパージを行うためには、メイン流路における圧力レギュレータの上流にパージガス流路が接続されていることが望ましい。
装置の流路構成を簡略化するとともに、ガス源を共通化するためには、前記希釈用ガス流路の導入ポートと前記パージガス流路の導入ポートとが共通のポートであり、前記希釈用ガスが前記パージガスとして用いられることが望ましい。
装置の流路構成を可及的に簡略化するためには、前記希釈用ガス流路及び前記パージガス流路が共通の流路とされていることが望ましい。
前記加熱部は、少なくとも前記希釈用ガス流路を加熱することによって前記希釈用ガスを加熱することが望ましい。この構成であれば、メイン流路に流入する前に希釈用ガスを確実に加熱することができる。また、加熱部は、少なくとも前記メイン流路を加熱することによって希釈された前記排ガスを加熱するものであることが望ましい。この構成であれば、希釈された排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮をより一層抑えることができる。
前記加熱部は、前記メイン流路及び前記希釈用ガス流路を同じ設定温度で加熱するものであることが望ましい。この構成であれば、メイン流路を流れる排ガスに希釈用ガスを混合しても排ガスに含まれる成分に対して温度変化を生じにくくすることができ、前記成分の温度変化に伴う性状の変化を抑制することができる。また、加熱部の設定温度を同じにしているので、制御を容易にすることができる。さらに、加熱部をメイン流路及び希釈用ガス流路で共通にすることができ、装置構成を簡単にすることができる。
この排ガス希釈装置は、前記メイン流路に前記希釈用ガス流路を介して前記希釈用ガスを供給して前記排ガスを希釈する希釈モードと、前記メイン流路に前記パージガスを供給して前記メイン流路及び前記排ガス分析装置をパージするパージモードとを切り替える切替機構を備えることが望ましい。
また、本発明の排ガス希釈装置は、前記希釈用ガス流路に設けられ、前記希釈用ガスの流量を調整する流量調整機器と、前記流量調整機器を制御する制御部と、前記排ガス分析装置により得られた濃度を取得する濃度取得部とをさらに備え、前記制御部は、前記濃度取得部が取得した濃度に応じて前記流量調整機器を制御し、前記排ガスの希釈比を調整することが望ましい。この構成であれば、排ガス希釈装置における希釈比を最適な値に調整することができる。例えば、濃度取得部が取得した濃度が高い場合には、流量調整機器により希釈用ガスの流量を多くして、希釈比を大きくし、濃度取得部が取得した濃度が低い場合には、流量調整機器により希釈用ガスの流量を少なくして、希釈比を小さくすることが考えられる。
また、本発明に係る排ガス分析システムは、上述した排ガス希釈装置と排ガス分析装置とを加熱配管を介して接続して構成された排ガス分析システムであって、前記排ガス分析装置は、希釈排ガスに含まれる希釈後の成分濃度と、前記排ガス希釈装置による希釈比とを用いて、前記排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を算出することを特徴とする。
この排ガス分析システムによれば、排ガス希釈装置により希釈比を一定に維持することができるので、排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を精度良く算出することができる。
この排ガス分析システムによれば、排ガス希釈装置により希釈比を一定に維持することができるので、排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を精度良く算出することができる。
さらに、本発明に係る排ガス希釈方法は、排ガスを希釈用ガスにより希釈して排ガス分析装置に導出する排ガス希釈方法であって、前記排ガスが導入されるメイン流路と、前記メイン流路に接続されて、前記希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路と、前記メイン流路に接続されて、パージガスが導入されるパージガス流路とを備える排ガス希釈装置を用いて、前記メイン流路に前記希釈用ガス流路を介して前記希釈用ガスを供給して前記排ガスを希釈する前記希釈用ガスを加熱するとともに、希釈された前記排ガス又は前記パージガスを前記排ガス分析装置に導出することを特徴とする。
このように構成した本発明によれば、排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えるとともに、パージによる清掃を行うことができる。
以下、本発明に係る排ガス分析システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の排ガス分析システム100は、供試体であるエンジン(内燃機関)から排出される排ガスの成分を分析するものであり、図1に示すように、排ガスを希釈用ガスにより希釈して希釈排ガスを導出する排ガス希釈装置2と、排ガス希釈装置2により得られた希釈排ガスを分析する排ガス分析装置3と、排ガス希釈装置2の希釈排ガス導出ポート2p2及び排ガス分析装置3の希釈排ガス導入ポート3p1を接続する加熱配管4とを有している。このように排ガス希釈装置2は、排ガス分析装置3と別体に設けられており、それらが加熱配管4により接続されている。このため、排ガス希釈装置2と排ガス分析装置3とを距離を開けて設置することができ、設置の自由度を高めることができる。
また、この排ガス分析システム100は、排ガス希釈装置2の前段には、排ガスに含まれる煤やダスト等を除去するフィルタ装置5が設けられており、当該フィルタ装置5の排ガス導入ポート5p1には、排ガスサンプリング部6に接続された加熱配管7が接続されている。なお、フィルタ装置5と排ガス希釈装置2とは同一の支持台8により支持されている。また、フィルタ装置5の排ガス導出ポート5p2及び排ガス希釈装置2の排ガス導入ポート2p1とは同じ高さにおいて近接して対向配置されており、直管状の接続管9により接続されている。
排ガス希釈装置2は、図2に示すように、排ガスが導入されるメイン流路21と、メイン流路21を流れる排ガスの流量を一定にする定流量器22と、希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路23と、パージガスが導入されるパージガス流路24と、少なくとも希釈用ガス及びパージガスを加熱する加熱部25とを備えている。
これらメイン流路21、定流量器22、希釈用ガス流路23、パージガス流路24及び加熱部25は、単一の筐体26内に収容されている。その他、当該筐体26内には、排ガス希釈装置2の各部を制御して排ガス希釈機能を実行するための制御装置CTLが収容されている。なお、制御装置CTLは、筐体の外部に設けられたものであってもよいし、排ガス分析装置3の制御装置にその機能を備えさせたものであってもよい。
メイン流路21は、筐体26の側面に設けられた排ガス導入ポート2p1に一端が接続されるとともに、筐体26の側面に設けられた排ガス導出ポート2p2に他端が接続されている。
このメイン流路21に設けられた定流量器22は、排ガス導入ポート(排ガスサンプリング部6)における圧力変動を調圧して圧力を一定にするための圧力レギュレータである。この圧力レギュレータ22により当該圧力レギュレータ22の下流に流れる排ガスの圧力が一定となり、その流量が一定となる。また、圧力レギュレータ22には、排ガスの圧力を検出する圧力センサPGが設けられている。
希釈用ガス流路23は、メイン流路21における定流量器22の下流に接続されており、メイン流路21に希釈用ガスを導入するものである。希釈用ガス流路の上流端は、筐体26の側面に設けられた希釈用ガス導入ポート2p3に接続されている。なお、希釈用ガス導入ポート2p3には、例えば窒素ガス源などの希釈用ガス源(図示なし)が接続されている。つまり、本実施形態の希釈用ガスは、不活性ガスである窒素ガスである。
また、希釈用ガス流路23には、希釈用ガスの流量を調整するための流量調整機器231が設けられている。本実施形態の流量調整機器231は、例えばニードルバルブなどの流量調整弁である。その他、希釈用ガス流路23には、希釈用ガスの流量を計測する流量計232と、希釈用ガス流路23の開閉を切り替える開閉弁233とが設けられている。希釈用ガス流路23において流量計232の上流には、希釈用ガス流路23に流入する希釈用ガスの圧力変動を一定に調整するための圧力レギュレータ234が設けられている。
なお、流量調整弁232による流量調整は、ユーザが流量計232の指示値を見て、流量調整弁232を操作してその弁開度を調整することで行われるものであってもよいし、ユーザが前記指示値を見て、制御装置CTLに設定値を入力して、当該制御装置CTLが流量調整弁232を制御してその弁開度を調整することで行われるものであってもよい。また、開閉弁233は、手動で開閉が切り替えられるものであってもよいし、制御装置CTLにより自動で開閉制御されるものであってもよい。
パージガス流路24は、メイン流路21における定流量器22の上流に接続されており、メイン流路21にパージガスを導入するものである。パージガス流路の上流端は、筐体26の側面に設けられたパージガス導入ポート2p4に接続されている。パージガス導入ポート2p4は、上記の希釈用ガス導入ポート2p3と共通のポートにより構成されている。つまり本実施形態のパージガスは、窒素ガスである。
ここで、パージガス流路24は、前記共通のポート(希釈用ガス導入ポート2p3)から所定範囲において希釈用ガス流路23と共通の流路とされている。具体的にパージガス流路24は、希釈用ガス流路23の圧力レギュレータ234及び流量計232の間まで共通とされており、圧力レギュレータ234及び流量計232の間において希釈用ガス流路23から分岐してメイン流路21に接続されている。
また、分岐したパージガス流路24には、パージガスの流量を調整するための流量調整機器241が設けられている。本実施形態の流量調整機器241は、例えばニードルバルブなどの流量調整弁である。その他、パージガス流路には、パージガス流路24の開閉を切り替える開閉弁242が設けられている。なお、開閉弁242は、手動で開閉が切り替えられるものであってもよいし、制御装置CTLにより自動で開閉制御されるものであってもよい。
加熱部25は、メイン流路21及び希釈用ガス流路23を加熱することによって、排ガス、希釈用ガス及びパージガスを加熱するものである。具体的に加熱部25は、メイン流路21と希釈用ガス流路23との合流点Xを含む所定領域を加熱する。本実施形態では、加熱部25は、メイン流路21において、圧力レギュレータ22が設けられた箇所から希釈用ガス流路23の合流点Xまでを含む範囲を加熱するとともに、希釈用ガス流路23の一部を加熱する。
加熱部25の具体的な構成は、図3に示すように、例えばアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属からなるプレート251と、当該プレート251の肉厚内に平面方向に沿って挿し込まれて設けられた複数のヒータ252とを有している。なお、複数のヒータ252は、互いに並行となるように流路方向に沿って等間隔に設けられている。これら複数のヒータ252は、制御装置CTLにより電力制御されて、同じ設定温度(例えば191℃)で動作する。また、プレート251の肉厚内には、例えば熱電対などの温度センサTSが挿し込まれて設けられている。この温度センサTSの検出信号は、制御信号CTLによるヒータ252の電力制御に用いられる。
そして、このプレート251の一面に沿ってメイン流路21を構成する配管10及びメイン流路21に設けられる圧力レギュレータ22が接触して設けられている。また、希釈用ガス流路23との合流点XとなるT字継手11もプレート251の一面に接触して設けられている。さらに、本実施形態では、希釈用ガス流路23の一部がプレート251内に形成されている。
このように単一のプレート251にメイン流路21を構成する配管10、圧力レギュレータ22及びT字継手11が接触して設けられているので、これらは同一の設定温度に加熱されることになる。また、希釈用ガス流路23の一部がプレート251内に形成されているので、希釈用ガスの加熱効率を向上することができる。なお、アルミニウム製などの金属プレートの裏面にヒータを熱的に接触して設けるとともに、当該金属プレートの表面に配管10、圧力レギュレータ22及びT字継手11を熱的に接触して設けても良い。
次にこの排ガス希釈装置2の動作について図4及び図5を参照して説明する。
この排ガス希釈装置2は、排ガスを希釈する希釈モード(図4参照)と、流路をパージするパージモード(図5参照)とを有する。
<希釈モード>
希釈モードでは、パージガス流路24に設けられた開閉弁242が閉じられて、希釈用ガス流路23に設けられた開閉弁233が開けられる。この開閉弁242、233の開閉制御は、外部制御機器から送信されるシーケンス動作信号に基づいて、制御装置CTLにより行われる。なお、開閉弁242、233の開閉は手動で行ってもよい。
希釈モードでは、パージガス流路24に設けられた開閉弁242が閉じられて、希釈用ガス流路23に設けられた開閉弁233が開けられる。この開閉弁242、233の開閉制御は、外部制御機器から送信されるシーケンス動作信号に基づいて、制御装置CTLにより行われる。なお、開閉弁242、233の開閉は手動で行ってもよい。
この希釈モードにおいては、排ガス分析装置3の内部又はその下流に設けられた吸引ポンプ(図示なし)によって排ガスサンプリング部6から排ガスがメイン流路21に導入される。そして、メイン流路21に流れる排ガスは圧力レギュレータ22により一定流量に調整され、メイン流路21に供給される希釈用ガスは、流量調整機器231により一定流量に調整されている。これにより、希釈比が一定に維持される。また、希釈排ガスは、加熱部25によって所定温度(例えば191℃)に加熱されて希釈排ガス導出ポート2p2から導出される。
このように一定の希釈比により希釈された排ガスは、加熱配管4を介して排ガス分析装置3に導入されて、希釈排ガスに含まれる希釈後の成分濃度が測定される。そして、この希釈後の成分濃度の測定値と前記希釈比とを用いて、希釈前の排ガスに含まれる成分濃度が算出される。
<パージモード>
パージモードでは、希釈用ガス流路23に設けられた開閉弁231が閉じられて、パージガス流路24に設けられた開閉弁242が開けられる。この開閉弁242、233の開閉制御は、外部制御機器から送信されるシーケンス動作信号に基づいて、制御装置CTLにより行われる。その他、ユーザから入力されるパージ開始指令に基づいて、制御装置CTLにより行われる。なお、開閉弁242、233の開閉は手動で行ってもよい。
パージモードでは、希釈用ガス流路23に設けられた開閉弁231が閉じられて、パージガス流路24に設けられた開閉弁242が開けられる。この開閉弁242、233の開閉制御は、外部制御機器から送信されるシーケンス動作信号に基づいて、制御装置CTLにより行われる。その他、ユーザから入力されるパージ開始指令に基づいて、制御装置CTLにより行われる。なお、開閉弁242、233の開閉は手動で行ってもよい。
このパージモードにおいては、排ガス分析装置3の内部又はその下流に設けられた吸引ポンプ(図示なし)によってパージガスがメイン流路21に導入される。このとき、メイン流路21に導入されたパージガスは、メイン流路21を加熱する加熱部25により加熱されつつ、圧力レギュレータ22及び合流点Xを通過して希釈排ガス導出ポート2p2に向かって流れる。そして、この加熱されたパージガスは、加熱配管4を介して排ガス分析装置3の内部流路に流入して流路をパージする。また、メイン流路21に導入されたパージガスは、パージガス流路24の合流点Yよりも上流側に向かって流れて、排ガスサンプリング部6までのメイン流路21及び加熱配管7もパージする。
<本実施形態の効果>
このように構成された本実施形態に排ガス分析システム100によれば、加熱部25が希釈用ガスを加熱しているので、希釈に伴う排ガスの温度低下を抑えることができ、排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えることができる。また、パージガスをメイン流路21に導入しているので、メイン流路21に付着した汚れ成分、排ガス希釈装置2から排ガス分析装置3までの加熱配管4及び排ガス分析装置3の内部流路に付着した汚れ成分を除去することができる。特に本実施形態では、加熱部25がパージガスを加熱しているので、その清掃効果をより一層顕著にすることができる。さらに、メイン流路21に圧力レギュレータ22を設けているので、排ガスの圧力変動による流量変動を抑えてメイン流路21を流れる排ガスを一定流量にすることができ、その結果、希釈比を一定とすることができる。
このように構成された本実施形態に排ガス分析システム100によれば、加熱部25が希釈用ガスを加熱しているので、希釈に伴う排ガスの温度低下を抑えることができ、排ガスに含まれる成分の凝集や凝縮を抑えることができる。また、パージガスをメイン流路21に導入しているので、メイン流路21に付着した汚れ成分、排ガス希釈装置2から排ガス分析装置3までの加熱配管4及び排ガス分析装置3の内部流路に付着した汚れ成分を除去することができる。特に本実施形態では、加熱部25がパージガスを加熱しているので、その清掃効果をより一層顕著にすることができる。さらに、メイン流路21に圧力レギュレータ22を設けているので、排ガスの圧力変動による流量変動を抑えてメイン流路21を流れる排ガスを一定流量にすることができ、その結果、希釈比を一定とすることができる。
<その他の実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、ユーザが流量制御弁231を操作することによって、又は、ユーザが制御装置CTLに設定値を入力することによって流量調整弁231により希釈用ガスの流量を調整するものであったが、以下のように排ガス分析装置3により得られた成分濃度を用いて自動で流量調整弁231を制御するものであってもよい。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、ユーザが流量制御弁231を操作することによって、又は、ユーザが制御装置CTLに設定値を入力することによって流量調整弁231により希釈用ガスの流量を調整するものであったが、以下のように排ガス分析装置3により得られた成分濃度を用いて自動で流量調整弁231を制御するものであってもよい。
この場合、排ガス希釈装置2の制御装置CTLは、図6に示すように、流量調整機器231を制御する制御部12と、排ガス分析装置3により得られた濃度を取得する濃度取得部13とを備えている。そして、制御部12は、濃度取得部13が取得した濃度に応じて流量調整弁231を制御し、排ガスの希釈比を調整する。
次に制御装置CTLにより希釈比の切り替え動作の具体例について説明する。
排ガス希釈装置2は、ユーザ等により予め設定された希釈比となるように排ガスを希釈して排ガス分析装置3に希釈排ガスを導入する。そして、排ガス分析装置3によりその希釈排ガスに含まれる希釈後の成分濃度を測定する。この成分濃度の測定値は、排ガス希釈装置2の制御装置CTLに設けられた濃度取得部13に送信される。
排ガス希釈装置2は、ユーザ等により予め設定された希釈比となるように排ガスを希釈して排ガス分析装置3に希釈排ガスを導入する。そして、排ガス分析装置3によりその希釈排ガスに含まれる希釈後の成分濃度を測定する。この成分濃度の測定値は、排ガス希釈装置2の制御装置CTLに設けられた濃度取得部13に送信される。
この濃度取得部13により取得された成分濃度が所定の設定範囲外の場合には、制御部12は、希釈比を小さくして排ガス分析装置3により得られる成分濃度が前記設定範囲内となるように、流量調整弁231を制御して、メイン流路21に流入する希釈用ガスの流量を調整する。
また、次のように希釈比を切り替えてもよい。
排ガス希釈装置2により排ガスを希釈することなく、サンプリングした排ガスを排ガス分析装置3に導入する。そして、排ガス分析装置3により排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を測定する。この成分濃度の測定値は、排ガス希釈装置2の制御装置CTLに設けられた濃度取得部13に送信される。
排ガス希釈装置2により排ガスを希釈することなく、サンプリングした排ガスを排ガス分析装置3に導入する。そして、排ガス分析装置3により排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を測定する。この成分濃度の測定値は、排ガス希釈装置2の制御装置CTLに設けられた濃度取得部13に送信される。
この濃度取得部13により取得された成分濃度に応じて、制御部12は希釈比を設定し、排ガス分析装置3により得られる成分濃度が所定の設定範囲内となるように流量調整弁231を制御して、メイン流路21に流入する希釈用ガスの流量を調整する。
前記実施形態では、希釈用ガス流路23とパージガス流路24とをそれぞれ設けて、それらの一部を共通の流路により構成しているが、図7に示すように、希釈用ガス流路23をパージガス流路24として用いてもよい。つまり、希釈用ガス流路23とパージガス流路24とを共通の流路としてもよい。この構成であれば、排ガス希釈装置22の流路構成を簡単にすることができる。
また、図8に示すように、希釈用ガス流路23とパージガス流路24とを別々に設けてもよい。この場合、パージガス流路2の一端は、筐体23の側面に設けられたパージガス導入ポート2p4に接続される。パージガス導入ポート2p4には、例えば窒素ガス源などのパージガス源に接続される。
前記実施形態の定流量器22は、圧力レギュレータであったが、その他、オリフィスやベンチュリなどの絞り機構であってもよいし、流量計及び流量制御弁を有するマスフローコントローラであってもよい。
前記実施形態の加熱部25は、複数の流路を同時に加熱する単一ブロックからなるものであったが、各流路それぞれに設けられた複数のブロックからなるものであってもよい。また、複数の流路を同じ設定温度で加熱する構成の他、流路毎又は加熱箇所ごとに異なる設定温度で加熱するものであってもよい。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
100・・・排ガス分析システム
2 ・・・排ガス希釈装置
3 ・・・排ガス分析装置
4 ・・・加熱配管
21 ・・・メイン流路
22 ・・・圧力レギュレータ(定流量器)
23 ・・・希釈用ガス流路
231・・・流量調整弁(流量調整機器)
24 ・・・パージガス流路
25 ・・・加熱部
2p3・・・希釈用ガス導入ポート
2p4・・・パージガス導入ポート
12 ・・・制御部
13 ・・・濃度取得部
2 ・・・排ガス希釈装置
3 ・・・排ガス分析装置
4 ・・・加熱配管
21 ・・・メイン流路
22 ・・・圧力レギュレータ(定流量器)
23 ・・・希釈用ガス流路
231・・・流量調整弁(流量調整機器)
24 ・・・パージガス流路
25 ・・・加熱部
2p3・・・希釈用ガス導入ポート
2p4・・・パージガス導入ポート
12 ・・・制御部
13 ・・・濃度取得部
Claims (11)
- 排ガスを希釈用ガスにより希釈して排ガス分析装置に導出する排ガス希釈装置であって、
前記排ガスが導入されるメイン流路と、
前記メイン流路に接続されて、前記希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路と、
前記メイン流路に接続されて、パージガスが導入されるパージガス流路と、
前記希釈用ガスを加熱する加熱部とを備え、
前記メイン流路の導出ポートが、希釈された前記排ガス又は前記パージガスを導出する、排ガス希釈装置。 - 前記メイン流路に設けられて、前記排ガスの流量を一定にする定流量器をさらに備える、請求項1記載の排ガス希釈装置。
- 前記加熱部は、前記パージガスを加熱するものである、請求項1又は2記載の排ガス希釈装置。
- 前記希釈用ガス流路の導入ポートと前記パージガス流路の導入ポートとが共通のポートであり、
前記希釈用ガスが前記パージガスとして用いられる、請求項1乃至3の何れか一項に記載の排ガス希釈装置。 - 前記希釈用ガス流路及び前記パージガス流路が共通の流路とされている、請求項1乃至4の何れか一項に記載の排ガス希釈装置。
- 前記パージガス流路は、前記メイン流路における前記定流量器の上流に接続されている、請求項2記載の排ガス希釈装置。
- 前記加熱部は、少なくとも前記希釈用ガス流路を加熱することによって前記希釈用ガスを加熱し、少なくとも前記メイン流路を加熱することによって希釈された前記排ガスを加熱するものである、請求項1乃至6の何れか一項に記載の排ガス希釈装置。
- 前記加熱部は、前記希釈用ガス流路とともに前記メイン流路を加熱するものであり、前記メイン流路及び前記希釈用ガス流路を同じ設定温度で加熱するものである、請求項7記載の排ガス希釈装置。
- 前記希釈用ガス流路に設けられ、前記希釈用ガスの流量を調整する流量調整機器と、
前記流量調整機器を制御する制御部と、
前記排ガス分析装置により得られた濃度を取得する濃度取得部とをさらに備え、
前記制御部は、前記濃度取得部が取得した濃度に応じて前記流量調整機器を制御し、前記排ガスの希釈比を調整する、請求項1乃至8の何れか一項に記載の排ガス希釈装置。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の排ガス希釈装置と排ガス分析装置とを加熱配管を介して接続して構成された排ガス分析システムであって、
前記排ガス分析装置は、希釈排ガスに含まれる希釈後の成分濃度と、前記排ガス希釈装置による希釈比とを用いて、前記排ガスに含まれる希釈前の成分濃度を算出する排ガス分析システム。 - 排ガスを希釈用ガスにより希釈して排ガス分析装置に導出する排ガス希釈方法であって、
前記排ガスが導入されるメイン流路と、前記メイン流路に接続されて、前記希釈用ガスが導入される希釈用ガス流路と、前記メイン流路に接続されて、パージガスが導入されるパージガス流路とを備える排ガス希釈装置を用いて、
前記メイン流路に前記希釈用ガス流路を介して前記希釈用ガスを供給して前記排ガスを希釈する前記希釈用ガスを加熱するとともに、希釈された前記排ガス又は前記パージガスを前記排ガス分析装置に導出する、排ガス希釈方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017179513A JP2021028570A (ja) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 |
PCT/JP2018/033282 WO2019059008A1 (ja) | 2017-09-19 | 2018-09-07 | 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017179513A JP2021028570A (ja) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021028570A true JP2021028570A (ja) | 2021-02-25 |
Family
ID=65810736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017179513A Pending JP2021028570A (ja) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021028570A (ja) |
WO (1) | WO2019059008A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023120015A1 (ja) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析装置、排ガス分析方法、及び、排ガス分析用プログラム |
KR102632004B1 (ko) * | 2023-07-28 | 2024-02-01 | 대한민국 | 화재 시 발생하는 미세 분진의 농도 측정 시스템 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7461951B2 (ja) | 2019-07-22 | 2024-04-04 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析装置、ガス供給方法、及び排ガスサンプリング装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62126748U (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-11 | ||
US5650565A (en) * | 1995-07-05 | 1997-07-22 | Enviromental Sciences Research And Development Partnership | Mini-dilution apparatus and method for exhaust emission testing |
US6112575A (en) * | 1998-04-10 | 2000-09-05 | Ac Propulsion, Inc. | Method and apparatus for vehicle exhaust gas pollutant mass flow measurement |
JP2008051575A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Seiko Epson Corp | 排気ガス分析装置及び排気ガス分析方法 |
JP5795284B2 (ja) * | 2012-05-22 | 2015-10-14 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析装置 |
JP6752591B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2020-09-09 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス計測装置 |
-
2017
- 2017-09-19 JP JP2017179513A patent/JP2021028570A/ja active Pending
-
2018
- 2018-09-07 WO PCT/JP2018/033282 patent/WO2019059008A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023120015A1 (ja) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析装置、排ガス分析方法、及び、排ガス分析用プログラム |
KR102632004B1 (ko) * | 2023-07-28 | 2024-02-01 | 대한민국 | 화재 시 발생하는 미세 분진의 농도 측정 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019059008A1 (ja) | 2019-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021028570A (ja) | 排ガス希釈装置、排ガス分析システム、及び排ガス希釈方法 | |
EP2115418B1 (en) | Diluter for exhaust gas sampling and method therefor | |
JP6619792B2 (ja) | 改善されたガス流量制御 | |
JP4156517B2 (ja) | 希釈用空気供給量の制御方法、排気粒子のサンプリング方法 | |
JP6093654B2 (ja) | 排ガスサンプリング装置 | |
JP5795284B2 (ja) | 排ガス分析装置 | |
CN102224405B (zh) | 气体取样装置 | |
CN103415768B (zh) | 总有机碳测量装置 | |
EP1864104A2 (en) | Wide range continuous diluter | |
EP2102623A2 (en) | Solid particle counting system with valve to allow reduction of pressure pulse at particle counter when vacuum pump is started | |
JP2014173910A (ja) | 排ガスサンプリング装置 | |
EP1462791A2 (en) | Active filter temperature control | |
CN209490704U (zh) | 气体混合设备 | |
JP6188167B2 (ja) | 流体ストリーム中の汚染物質検出のためのシステムおよび方法 | |
JP5006181B2 (ja) | 希釈装置 | |
EP2102625A2 (en) | Flow splitter for a solid particle counting system | |
JP2013104694A (ja) | 模擬ガス供給装置 | |
US10233813B2 (en) | Exhaust gas measurement system | |
CN107782418B (zh) | 流量计检查系统和流量计检查方法 | |
KR102265048B1 (ko) | 입자 희석 장치 | |
JP3927399B2 (ja) | 触媒評価試験装置 | |
US20100155971A1 (en) | Gas mixture supplying method and apparatus | |
KR102341503B1 (ko) | 고온 응축 입자 계수기 | |
JPH04353743A (ja) | 不純物吸着量の評価方法及びその評価用装置 | |
CN211170883U (zh) | 气体供应系统 |