JP2954713B2 - 排気分流希釈採取装置の制御装置 - Google Patents
排気分流希釈採取装置の制御装置Info
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- JP2954713B2 JP2954713B2 JP41585690A JP41585690A JP2954713B2 JP 2954713 B2 JP2954713 B2 JP 2954713B2 JP 41585690 A JP41585690 A JP 41585690A JP 41585690 A JP41585690 A JP 41585690A JP 2954713 B2 JP2954713 B2 JP 2954713B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車エンジン等の内燃
機関の排気ガスの計測において、全排気ガスに比例して
連続的に分流して希釈トンネル等に導入し、粒状物質等
の測定を行う装置の改良に関するもので、燃焼排気ガス
による公害防止技術の分野に関する。
機関の排気ガスの計測において、全排気ガスに比例して
連続的に分流して希釈トンネル等に導入し、粒状物質等
の測定を行う装置の改良に関するもので、燃焼排気ガス
による公害防止技術の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディ―ゼル機関などの排気ガスに含まれ
る粒状物質には、凝集性や吸湿性があり、その正確な計
測には一般に希釈トンネル（ダイリュ―ジョントンネ
ル）が必要とされる。しかし、排気ガス流量が１０ｍ3
／min 以上にもなる大出力機関では、排気ガス全量の希
釈後の測定ガスを５２℃以下で露点以上に保つために
は、多量の希釈空気流量と大容量の希釈トンネルを必要
とする。このような大容量の希釈トンネル設備を一般に
利用することは、経済的にも空間的にも極めて困難とさ
れている。そこで、排気ガスの全流量に代えてその一部
代表試料を分流採取して希釈する方法が各種考案されて
いる。
る粒状物質には、凝集性や吸湿性があり、その正確な計
測には一般に希釈トンネル（ダイリュ―ジョントンネ
ル）が必要とされる。しかし、排気ガス流量が１０ｍ3
／min 以上にもなる大出力機関では、排気ガス全量の希
釈後の測定ガスを５２℃以下で露点以上に保つために
は、多量の希釈空気流量と大容量の希釈トンネルを必要
とする。このような大容量の希釈トンネル設備を一般に
利用することは、経済的にも空間的にも極めて困難とさ
れている。そこで、排気ガスの全流量に代えてその一部
代表試料を分流採取して希釈する方法が各種考案されて
いる。
【０００３】これらの方法のうちで、分流された排気ガ
スの全排気ガス流量に対する比、すなわち分流比を一定
にするために、排気ガスを分流して希釈トンネルに導入
させるための試料排気ガス用と排気ガスをそのまま通過
させるバイパス排ガス用との２つのベンチュリ管を並列
的に設けて、ベンチュリ管によってそれぞれの流量を計
測制御しながら排気分流採取をする装置がある。
スの全排気ガス流量に対する比、すなわち分流比を一定
にするために、排気ガスを分流して希釈トンネルに導入
させるための試料排気ガス用と排気ガスをそのまま通過
させるバイパス排ガス用との２つのベンチュリ管を並列
的に設けて、ベンチュリ管によってそれぞれの流量を計
測制御しながら排気分流採取をする装置がある。
【０００４】このような排気ガスの分流採取装置におい
て希釈トンネル１０１の中にノズル１０２を設けて、排
気ガスの一部試料１０３を吸引させる方法が図４，図５
及び図６の例のようにある。しかし、この場合はノズル
のスロ―ト部の負圧力は一定であり、排気ガスを吸引す
る効果はあるがその流量制御を試料ガス流路でバルブに
より行っており、粒状物質の測定には好ましくない。
て希釈トンネル１０１の中にノズル１０２を設けて、排
気ガスの一部試料１０３を吸引させる方法が図４，図５
及び図６の例のようにある。しかし、この場合はノズル
のスロ―ト部の負圧力は一定であり、排気ガスを吸引す
る効果はあるがその流量制御を試料ガス流路でバルブに
より行っており、粒状物質の測定には好ましくない。
【０００５】また、排気試料の分流部を等速吸引に制御
するように、ミニトンネル１０１の送風機１０４を制御
する図７のような方式があるが、排気の分流比は一定に
できても、ミニトンネル１０１内の流量は一定でなくな
る。
するように、ミニトンネル１０１の送風機１０４を制御
する図７のような方式があるが、排気の分流比は一定に
できても、ミニトンネル１０１内の流量は一定でなくな
る。
【０００６】２つのベンチュリを用いて分流比を制御す
る場合、図８の例のようなミニトンネル１０１の排気試
料導入の上流部に調節弁１０５を設けて、ミニトンネル
圧力を調節するか、排気のバイパス流に調節弁１０６を
設けてバイパス流側の流量調節を行っていた。
る場合、図８の例のようなミニトンネル１０１の排気試
料導入の上流部に調節弁１０５を設けて、ミニトンネル
圧力を調節するか、排気のバイパス流に調節弁１０６を
設けてバイパス流側の流量調節を行っていた。
【０００７】これらの方法は、いずれもミニトンネルの
流量に変化を生ずるか、排気ガスのエンジン出口の圧力
（排気圧力）を大きくする影響があって、実用上好まし
くない。
流量に変化を生ずるか、排気ガスのエンジン出口の圧力
（排気圧力）を大きくする影響があって、実用上好まし
くない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】分流希釈方式において
は、排気圧力を必要以上に増加させないで流量制御を行
い、分流比を一定に維持することが望ましい。ベンチュ
リ管は、絞りによる流速増加に伴う静圧降下の後に圧力
回復があって、全体としての圧力損失が小さくできる特
徴がある。しかし、サンプル流とバイパス流では一般に
流量比が５〜２０とバイパス流が大きくて、同じ絞り比
のベンチュリ管でも圧力損失は、バイパス流の方が大き
い。図３（ａ），（ｂ）はその実測例である。このよう
な圧力損失特性をもつベンチュリ管で排気を分流し希釈
トンネルに試料ガスを導入するときには、圧力損失の大
きい側の抵抗によって、排気圧力が影響されることにな
り易い。このことによってエンジンの排気圧力を過大に
増加させることになる。
は、排気圧力を必要以上に増加させないで流量制御を行
い、分流比を一定に維持することが望ましい。ベンチュ
リ管は、絞りによる流速増加に伴う静圧降下の後に圧力
回復があって、全体としての圧力損失が小さくできる特
徴がある。しかし、サンプル流とバイパス流では一般に
流量比が５〜２０とバイパス流が大きくて、同じ絞り比
のベンチュリ管でも圧力損失は、バイパス流の方が大き
い。図３（ａ），（ｂ）はその実測例である。このよう
な圧力損失特性をもつベンチュリ管で排気を分流し希釈
トンネルに試料ガスを導入するときには、圧力損失の大
きい側の抵抗によって、排気圧力が影響されることにな
り易い。このことによってエンジンの排気圧力を過大に
増加させることになる。
【０００９】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、圧力損失の大きい試料ガスの流路につ
いては、その出口におけるミニトンネルの希釈空気によ
る吸引効果を利用して、大きい圧力損失を補償すること
ができる排気分流希釈採取装置の制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。
たものであって、圧力損失の大きい試料ガスの流路につ
いては、その出口におけるミニトンネルの希釈空気によ
る吸引効果を利用して、大きい圧力損失を補償すること
ができる排気分流希釈採取装置の制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の排気分流希釈採取装置の制御装置は、一対を構
成する２組のベンチュリ管を用いて試料排気ガスを一定
の比率に分流して、希釈トンネルに導入する装置におい
て、希釈トンネル内に管軸に沿って移動可能なベンチュ
リ管を配置して、分流管の希釈トンネルへの出口部の吸
引効果を移動可能で緩かな断面積縮小形状のベンチュリ
管の位置によって変化させ、一対のベンチュリ管のスロ
―ト部の圧力差を任意の設定値に制御することにより、
一定の比率に分流比を自動制御可能に構成したことを特
徴としている。
の発明の排気分流希釈採取装置の制御装置は、一対を構
成する２組のベンチュリ管を用いて試料排気ガスを一定
の比率に分流して、希釈トンネルに導入する装置におい
て、希釈トンネル内に管軸に沿って移動可能なベンチュ
リ管を配置して、分流管の希釈トンネルへの出口部の吸
引効果を移動可能で緩かな断面積縮小形状のベンチュリ
管の位置によって変化させ、一対のベンチュリ管のスロ
―ト部の圧力差を任意の設定値に制御することにより、
一定の比率に分流比を自動制御可能に構成したことを特
徴としている。
【００１１】
【作用】ミニトンネルの流量をほぼ一定に保ち、しかも
試料ガスの導入部の吸引効果を制御可能とするために、
ミニトンネル内に緩かな断面積縮小形状のベンチュリ管
を設け、更に試料ガスの導入出口に対してベンチュリ管
の流れ方向の位置を可変制御可能とした。
試料ガスの導入部の吸引効果を制御可能とするために、
ミニトンネル内に緩かな断面積縮小形状のベンチュリ管
を設け、更に試料ガスの導入出口に対してベンチュリ管
の流れ方向の位置を可変制御可能とした。
【００１２】ベンチュリ管の静圧は、流速の増加に応じ
て降下するので、緩かな絞り部においてスロ―ト部に近
接するに従って吸引効果が大きくなる。このベンチュリ
管を管軸、すなわち流れ方向に移動可能な構造とし、排
気試料ガスの導入出口を固定しておくことによって、ベ
ンチュリ管のスロ―ト部との相対位置がベンチュリ管の
移動により変化できる。ベンチュリ管の移動とその位置
は、ミニトンネルの外部から平行的に移動できる軸によ
り、駆動モ―タ等を用いて制御することができる。
て降下するので、緩かな絞り部においてスロ―ト部に近
接するに従って吸引効果が大きくなる。このベンチュリ
管を管軸、すなわち流れ方向に移動可能な構造とし、排
気試料ガスの導入出口を固定しておくことによって、ベ
ンチュリ管のスロ―ト部との相対位置がベンチュリ管の
移動により変化できる。ベンチュリ管の移動とその位置
は、ミニトンネルの外部から平行的に移動できる軸によ
り、駆動モ―タ等を用いて制御することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例を示す排気分流希釈採取
装置である。排気分流器３０には、同軸で、ほぼ同じレ
イノズル（Ｒｅ）数をもつ一対のベンチュリ管３１，３
２を備え、それぞれのスロ―ト部３３，３４における静
圧Ｐ2m，Ｐ2sを等しくすることによって、エンジン４の
排気管４１から流出する排気ガスは、排気分流器３０に
おいて一定の比率に分流され、流量の大きいバイパス流
はフレキシブルチュ―ブ４５及び排気管ダクト４６を経
て排出され、流量の小さいサンプル流は温度調整管３５
を経て、ミニトンネルの排気試料導入管の出口３からミ
ニトンネル２の上流に導入される。ミニトンネル２の上
流部２１の管内には摺動して管軸に平行移動可能なベン
チュリ管１が配置される。緩かな断面積縮小形状のベン
チュリ管１の絞り部１１は緩かな断面積の縮小変化をし
てスロ―ト部を経て緩かな断面積の拡大変化をして、極
めて圧力回復の良好な形状をなし、絞り部１１において
例えば最大２００mmＨ2 Ｏ程度の圧力降下を生じ得るも
のとする。圧力回復は９０％以上で、その圧力損失は例
えば２０mmＨ2 Ｏ以内でほぼ一定であり、ミニトンネル
の流量がベンチュリ管１の位置により変化することは無
視できる。ここで使用するミニトンネル内のベンチュリ
管１の形状としては、図２（ａ）に示す従来から使用さ
れている比較的急な断面積縮小形状のものでもよいが、
図２（ｂ）に示すような緩かな断面積縮小形状をもち、
従って圧力降下の緩かなものを使用する方が、制御性に
とって有利である。
する。図１は本発明の一実施例を示す排気分流希釈採取
装置である。排気分流器３０には、同軸で、ほぼ同じレ
イノズル（Ｒｅ）数をもつ一対のベンチュリ管３１，３
２を備え、それぞれのスロ―ト部３３，３４における静
圧Ｐ2m，Ｐ2sを等しくすることによって、エンジン４の
排気管４１から流出する排気ガスは、排気分流器３０に
おいて一定の比率に分流され、流量の大きいバイパス流
はフレキシブルチュ―ブ４５及び排気管ダクト４６を経
て排出され、流量の小さいサンプル流は温度調整管３５
を経て、ミニトンネルの排気試料導入管の出口３からミ
ニトンネル２の上流に導入される。ミニトンネル２の上
流部２１の管内には摺動して管軸に平行移動可能なベン
チュリ管１が配置される。緩かな断面積縮小形状のベン
チュリ管１の絞り部１１は緩かな断面積の縮小変化をし
てスロ―ト部を経て緩かな断面積の拡大変化をして、極
めて圧力回復の良好な形状をなし、絞り部１１において
例えば最大２００mmＨ2 Ｏ程度の圧力降下を生じ得るも
のとする。圧力回復は９０％以上で、その圧力損失は例
えば２０mmＨ2 Ｏ以内でほぼ一定であり、ミニトンネル
の流量がベンチュリ管１の位置により変化することは無
視できる。ここで使用するミニトンネル内のベンチュリ
管１の形状としては、図２（ａ）に示す従来から使用さ
れている比較的急な断面積縮小形状のものでもよいが、
図２（ｂ）に示すような緩かな断面積縮小形状をもち、
従って圧力降下の緩かなものを使用する方が、制御性に
とって有利である。
【００１４】排気分流器３０の各ベンチュリ管３１，３
２のそれぞれのスロ―ト部の静圧Ｐ2m，Ｐ2sの差圧は圧
力検出器３７によって電気信号に変換されて、増幅制御
回路３８に入力され、３８からの出力によって制御モ―
タ１５が駆動される。モ―タの回転は回転直線運動変換
機構１４により平行運動として軸１３をミニトンネル２
の管軸に平行に、Ｐ2m，Ｐ2sの差圧力に応じて移動させ
る。軸１３の移動により、ミニトンネル２の上流部２１
内のベンチュリ管１が軸に平行に移動する。ベンチュリ
管１における圧力分布は図３に示す通りである。Ｐ2m＞
Ｐ2sのとき、すなわち分流試料ガス流量が一定な分流比
の流量より大きいとき、ベンチュリ管１の内部に位置す
る排気試料導入管の出口部の静圧Ｐx が高くなるよう
に、ベンチュリ管１の移動を制御する。このような制御
回路と、可動ベンチュリ管による排気試料導入管のミニ
トンネルにおける吸引効果の変化により、排気分流器３
０の分流比は、常に一定に保つことができる。
２のそれぞれのスロ―ト部の静圧Ｐ2m，Ｐ2sの差圧は圧
力検出器３７によって電気信号に変換されて、増幅制御
回路３８に入力され、３８からの出力によって制御モ―
タ１５が駆動される。モ―タの回転は回転直線運動変換
機構１４により平行運動として軸１３をミニトンネル２
の管軸に平行に、Ｐ2m，Ｐ2sの差圧力に応じて移動させ
る。軸１３の移動により、ミニトンネル２の上流部２１
内のベンチュリ管１が軸に平行に移動する。ベンチュリ
管１における圧力分布は図３に示す通りである。Ｐ2m＞
Ｐ2sのとき、すなわち分流試料ガス流量が一定な分流比
の流量より大きいとき、ベンチュリ管１の内部に位置す
る排気試料導入管の出口部の静圧Ｐx が高くなるよう
に、ベンチュリ管１の移動を制御する。このような制御
回路と、可動ベンチュリ管による排気試料導入管のミニ
トンネルにおける吸引効果の変化により、排気分流器３
０の分流比は、常に一定に保つことができる。
【００１５】
【発明の効果】このように、本発明によれば、エンジン
の排気圧力は、排気分流管３０の大きい流路の圧力損失
の影響は受けるが、比較的圧力損失の大きい排気試料分
流管の圧力制御の影響は全く受けない。従って、排気圧
力の大きな増加もなく、排気試料分流管に制御を装着す
る必要もなく、更にミニトンネルの全体の流量変化も生
じないで、分流比を一定に制御することが可能となる。
の排気圧力は、排気分流管３０の大きい流路の圧力損失
の影響は受けるが、比較的圧力損失の大きい排気試料分
流管の圧力制御の影響は全く受けない。従って、排気圧
力の大きな増加もなく、排気試料分流管に制御を装着す
る必要もなく、更にミニトンネルの全体の流量変化も生
じないで、分流比を一定に制御することが可能となる。
【図１】この発明の一実施例に係わる排気分流希釈採取
装置の制御装置の構成図である。
装置の制御装置の構成図である。
【図２】ベンチュリ管における圧力分布を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】ベンチュリ管における圧力損失を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】従来の排気分流希釈装置の一例を示す構成説明
図である。
図である。
【図５】従来の排気分流希釈装置の他の例を示す構成説
明図である。
明図である。
【図６】従来の排気分流希釈装置の他の例を示す構成説
明図である。
明図である。
【図７】従来の排気分流希釈装置の他の例を示す構成説
明図である。
明図である。
【図８】従来の排気分流希釈装置の他の例を示す構成説
明図である。
明図である。
１ ベンチュリ管 ２ ミニトンネル ３ 出口 ４ エンジン １１ 絞り部 １３ 軸 １４ 回転直線運動変換機構 １５ 制御モ―タ ２１ 上流部 ３０ 排気分流器 ３１ ベンチュリ管 ３２ ベンチュリ管 ３３ スロ―ト部 ３４ スロ―ト部 ３５ 温度調整管 ３７ 圧力検出器 ３８ 増幅制御回路 ４１ 排気管 ４５ フレキシブルチュ―ブ ４６ 排気管ダクト １０１ 希釈トンネル １０２ ノズル １０３ 試料 １０４ 送風機 １０５ 調整弁 １０６ 調節弁
Claims (1)
- 【請求項１】 一対を構成する２組のベンチュリ管を用
いて試料排気ガスを一定の比率に分流して、希釈トンネ
ルに導入する装置において、希釈トンネル内に管軸に沿
って移動可能なベンチュリ管を配置して、分流管の希釈
トンネルへの出口部の吸引効果を移動可能で緩かな断面
積縮小形状のベンチュリ管の位置によって変化させ、一
対のベンチュリ管のスロ―ト部の圧力差を任意の設定値
に制御することにより、一定の比率に分流比を自動制御
可能に構成したことを特徴とする排気分流希釈採取装置
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41585690A JP2954713B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 排気分流希釈採取装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41585690A JP2954713B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 排気分流希釈採取装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270936A JPH04270936A (ja) | 1992-09-28 |
| JP2954713B2 true JP2954713B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=18524132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41585690A Expired - Fee Related JP2954713B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 排気分流希釈採取装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954713B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7665375B2 (en) * | 2006-12-21 | 2010-02-23 | Horiba, Ltd. | Flow splitter for a solid particle counting system |
| AT10402U3 (de) * | 2008-10-02 | 2009-10-15 | Avl List Gmbh | Vorrichtung zur verdünnung eines zu analysierenden gases mit einem verdünnungsgas |
| JP2017106835A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス希釈装置及びこれを用いた排ガス測定システム |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP41585690A patent/JP2954713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04270936A (ja) | 1992-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |