JP4925492B1 - Test gas generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a test gas generation device capable of instantly switching the density of liquid in test gas to an optional setting density, maintaining the density of the liquid constant in each setting density and generating test gas including liquid in a mist state. <P>SOLUTION: A test gas generation device includes a mixture part 3, 4 for receiving the supply of liquid and carrier gas and emitting the carrier gas mixed with the liquid, a cooling part 10 for cooling the mixture part, a test gas generation chamber 9 for receiving the supply of the carrier gas mixed with the liquid from the mixture part, receiving the supply of dilution gas, and generating test gas, a heating part 16 for heating the test gas generation chamber, and a control part 19 for controlling the supply amounts of the liquid, the carrier gas and the dilution gas, and the operation of the heating part. The test gas generation device generates test gas by vaporizing the liquid, vaporizing the liquid in a mist state, or vaporizing a portion of the liquid and mixing the rest portions in the mist state with the dilution gas in the test gas generation chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、排ガス浄化触媒の性能を評価する装置等において使用される試験ガスを生成する試験ガス生成装置に関するものである。   The present invention relates to a test gas generation apparatus that generates a test gas used in an apparatus or the like for evaluating the performance of an exhaust gas purification catalyst.

自動車の排出ガスによる大気汚染を軽減するため、日米欧を中心に自動車排出ガス規制が行われており、この規制は段階的に強化される傾向にある。自動車排出ガス規制は、自動車の内燃機関から排出される、窒素酸化物(NO)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、非メタン炭化水素(NMHC)、粒子状物質(PM)等の大気汚染物質の上限量を定めた規制である。 In order to reduce air pollution caused by automobile exhaust, automobile exhaust regulations are being implemented mainly in Japan, the United States and Europe, and these regulations tend to be tightened in stages. Automobile exhaust gas regulations are discharged from the internal combustion engine of a motor vehicle, nitrogen oxides (NO X), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), non-methane hydrocarbons (NMHC), particulate matter (PM) This is a regulation that sets the upper limit of air pollutants.

自動車排出ガス規制においては、試験モードが定められており、例えば、日本のJC08CモードおよびJC08Hモードや、米国のLA4モード等の試験モードが良く知られている。排出ガスの測定試験は、車両をシャシ・ダイナモメータ上にセットして、規定の試験モードで走行させ、その試験期間中の排出ガス中の大気汚染物質の量を定められた測定法に基づいて測定することによって実行される。   In automobile exhaust gas regulations, test modes are defined, and for example, test modes such as JC08C mode and JC08H mode in Japan and LA4 mode in the United States are well known. Exhaust gas measurement tests are based on a set measurement method in which the vehicle is set on a chassis dynamometer and run in the specified test mode, and the amount of air pollutants in the exhaust gas during the test period is determined. Performed by measuring.

また、自動車排出ガス規定をクリアすべく、自動車の内燃機関の排気系には排ガス浄化触媒を備えた排ガス浄化装置が搭載されている。そして、年々強化される自動車排出ガス規制に対応するには、排ガス浄化触媒の性能の向上が不可欠であり、そのため、排ガス浄化触媒の研究・開発がこれまでに行われてきている。   In addition, in order to satisfy the automobile exhaust gas regulations, an exhaust gas purification device equipped with an exhaust gas purification catalyst is mounted on the exhaust system of the internal combustion engine of the automobile. And in order to meet the exhaust gas regulations which are strengthened year by year, it is indispensable to improve the performance of the exhaust gas purification catalyst. For this reason, research and development of the exhaust gas purification catalyst has been conducted so far.

排ガス浄化触媒の研究・開発には、排ガス浄化触媒性能評価装置が用いられる。排ガス浄化触媒性能評価装置においては、通常、内燃機関からの排出ガスと同様の成分を含む試験ガスが使用される。試験ガスの生成は、通常、試験ガス生成装置を用いて、CO、CO、NO、NO、HC、N等をそれぞれ独立に流量制御しながら混合して生成した希釈ガスに、水および液体HC等の液体を加熱して気化させたガスを混合することによってなされる。 An exhaust gas purification catalyst performance evaluation device is used for research and development of exhaust gas purification catalysts. In the exhaust gas purification catalyst performance evaluation apparatus, a test gas containing the same components as the exhaust gas from the internal combustion engine is usually used. The test gas is usually produced by using a test gas generation device to mix CO, CO 2 , NO, NO 2 , HC, N 2, etc., with water and This is done by mixing a gas obtained by heating and evaporating a liquid such as liquid HC.

従来の試験ガスの生成装置として、例えば、液体が注入される液体注入孔および液体の気化ガスを希釈するための希釈ガスが注入される希釈ガス注入孔と、液体注入孔から注入された液体が加熱されて気化ガスになる前置室と、前置室を加熱する前置室加熱手段と、気化ガスと希釈ガスを混合して噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルを格納するとともに、気化ガスと希釈ガスとが拡散しつつ加熱されて互いに混合し混合ガス(試験ガス)を生成する混合室と、混合室を加熱する混合室加熱手段と、混合室で生成された混合ガス(試験ガス)を供給する混合ガス(試験ガス)供給口と、を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventional test gas generators include, for example, a liquid injection hole into which liquid is injected, a dilution gas injection hole into which a dilution gas for diluting liquid vaporized gas is injected, and a liquid injected from the liquid injection hole. A prechamber that is heated to become vaporized gas, a prechamber heating means for heating the prechamber, an injection nozzle that mixes and injects vaporized gas and dilution gas, and stores the injection nozzle, and vaporized gas A mixing chamber in which the dilution gas is heated while being diffused and mixed with each other to generate a mixed gas (test gas), a mixing chamber heating means for heating the mixing chamber, and a mixed gas (test gas) generated in the mixing chamber What has a mixed gas (test gas) supply port to supply is known (for example, refer to patent documents 1).

この試験ガス生成装置においては、前置室内で液体が加熱されて気化され、気化ガスが噴射ノズルに一定の質量流量で供給される。そして、気化ガスと希釈ガスが噴射ノズルから共に気相で混合室内に噴射され、拡散するうちに一定の混合比で混合される。この場合、混合室は加熱されているので、気化ガスが再冷却されて凝結することはない。したがって、液体および希釈ガスがそれぞれ液体注入孔および希釈ガス注入孔から一定の質量流量で注入されていれば、混合ガス供給口から一定の濃度の混合ガス(試験ガス)が一定の質量流量で供給される。   In this test gas generator, the liquid is heated and vaporized in the front chamber, and the vaporized gas is supplied to the injection nozzle at a constant mass flow rate. The vaporized gas and the diluting gas are both injected from the injection nozzle into the mixing chamber in the gas phase, and are mixed at a constant mixing ratio while diffusing. In this case, since the mixing chamber is heated, the vaporized gas is not re-cooled and condensed. Therefore, if liquid and dilution gas are injected at a constant mass flow rate from the liquid injection hole and dilution gas injection hole, respectively, a constant concentration of mixed gas (test gas) is supplied from the mixed gas supply port at a constant mass flow rate. Is done.

そして、試験ガスが、試験モードで走行する間の車両の排ガス浄化装置に供給される排出ガスと同様の温度および濃度にされて、試験ガス生成装置から、触媒が収容されたガスセル内に導入されるとともに、触媒前後のガス濃度が計測されることによって触媒の性能が評価される。   Then, the test gas is brought to the same temperature and concentration as the exhaust gas supplied to the exhaust gas purification device of the vehicle while traveling in the test mode, and introduced from the test gas generation device into the gas cell containing the catalyst. In addition, the performance of the catalyst is evaluated by measuring the gas concentration before and after the catalyst.

この場合、性能評価の精度を上げるためには、ガスセル内における触媒直前の試験ガスの濃度を、試験モードで走行中の車両の排ガス浄化装置内の触媒直前の排出ガスの濃度変化が正確に再現されるように、変化させることが重要である。ところで、走行中の車両においては、内燃機関の回転数や負荷等の変動に伴い、排ガス浄化装置内の触媒直前の排出ガス濃度は常に著しく変化している。そのため、排ガス浄化触媒の性能評価においては、ガスセル内の触媒直前の試験ガスの濃度を瞬時に任意の濃度に切り替え、かつ設定濃度毎に濃度を一定にすることが必要とされる。   In this case, in order to improve the accuracy of performance evaluation, the concentration of the test gas immediately before the catalyst in the gas cell is accurately reproduced, and the concentration change of the exhaust gas immediately before the catalyst in the exhaust gas purification device of the vehicle running in the test mode is accurately reproduced. It is important to change. By the way, in a running vehicle, the exhaust gas concentration immediately before the catalyst in the exhaust gas purification device always changes significantly with fluctuations in the rotational speed and load of the internal combustion engine. Therefore, in the performance evaluation of the exhaust gas purification catalyst, it is necessary to switch the concentration of the test gas immediately before the catalyst in the gas cell to an arbitrary concentration and make the concentration constant for each set concentration.

しかしながら、上記従来の試験ガス生成装置においては、液体が液体供給源から液体供給管を通じて液体注入孔に注入されるが、前置室の加熱に伴い、熱伝導によって液体供給管がまた加熱される。また、この試験ガス生成装置においては、液体の供給量を変化させると、それに伴って、液体供給管内を流れる液体の流量および流速が変化する。そのため、液体が液体供給管内を流れる間に場所的および時間的にランダムに気化してしまい、液体注入孔に液体を一定の質量流量で注入することができなかった。この液体のランダムな気化は、特に、気化ガスの設定濃度が低く、よって液体供給量が少なく、少量の液体が液体供給管内を低速で流れる場合に著しかった。
その結果、試験ガス中の気化ガス濃度を設定濃度に維持できず、さらには、気化ガス濃度を任意の設定濃度に瞬時に切り替えることができないという問題があった。
However, in the above-described conventional test gas generation apparatus, liquid is injected into the liquid injection hole from the liquid supply source through the liquid supply pipe, but the liquid supply pipe is also heated by heat conduction as the front chamber is heated. . Further, in this test gas generation device, when the amount of liquid supply is changed, the flow rate and flow rate of the liquid flowing in the liquid supply pipe change accordingly. For this reason, the liquid is vaporized randomly locally and temporally while flowing in the liquid supply pipe, and the liquid cannot be injected into the liquid injection hole at a constant mass flow rate. This random vaporization of the liquid was particularly remarkable when the set concentration of the vaporized gas was low, and therefore the liquid supply amount was small, and a small amount of liquid flowed through the liquid supply pipe at a low speed.
As a result, there is a problem that the vaporized gas concentration in the test gas cannot be maintained at the set concentration, and further, the vaporized gas concentration cannot be instantaneously switched to an arbitrary set concentration.

また、試験モードによっては、車両をコールドスタートさせる場合があるが、コールドスタート時には、排ガス浄化装置内の排ガス浄化触媒に供給される排気ガス中には、水分や未燃HCが含まれている。   Depending on the test mode, the vehicle may be cold-started. At the time of cold-start, the exhaust gas supplied to the exhaust gas purification catalyst in the exhaust gas purification device contains moisture and unburned HC.

また、NO吸蔵還元触媒は、流入する排ガスの空燃比がリーンのときにNOを捕捉(吸蔵)する一方、流入する排ガスの空燃比がストイキまたはリッチのときに捕捉(吸蔵)したNOを還元する。そして、NO吸蔵還元触媒を備えた内燃機関の中には、リーンで運転を行い、触媒の排ガス浄化性能が低下した場合に、触媒の上流に設けた噴射ノズルから液体還元剤を噴射して触媒からNOを放出させて、還元浄化を行うものがある(例えば、特許文献2参照)。 The NO X storage reduction catalyst captures (occludes) NO X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, while it captures (occludes) NO X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich. Reduce. In some internal combustion engines equipped with NO X storage reduction catalysts, when the operation is lean and the exhaust gas purification performance of the catalyst is reduced, the liquid reducing agent is injected from the injection nozzle provided upstream of the catalyst. There are some which perform reduction purification by releasing NO X from the catalyst (for example, see Patent Document 2).

また、NO吸蔵還元触媒を備えた内燃機関の中には、触媒の上流に設けた噴射ノズルから尿素水を噴射し、排出ガスと尿素水から生成されたアンモニアを混合して触媒に供給することによって、排出ガスの浄化効率を高めるようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。 In some internal combustion engines equipped with NO X storage reduction catalysts, urea water is injected from an injection nozzle provided upstream of the catalyst, and exhaust gas and ammonia generated from the urea water are mixed and supplied to the catalyst. In some cases, the exhaust gas purification efficiency is increased (see, for example, Patent Document 3).

しかしながら、従来の試験ガス生成装置では、ミスト状態の液体を含んだ試験ガスを生成することができず、そのため、内燃機関のコールドスタート時の排出ガスの状態を正確に再現すること、および、触媒に液体還元剤を噴射するタイプの排ガス浄化装置に供給される排出ガスの状態を正確に再現することができなかった。   However, the conventional test gas generation device cannot generate a test gas containing a mist-like liquid. Therefore, it is possible to accurately reproduce the state of exhaust gas at the time of cold start of an internal combustion engine, and a catalyst. The state of the exhaust gas supplied to the exhaust gas purifying apparatus of the type that injects the liquid reducing agent into the gas could not be accurately reproduced.

特開平10−318888号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-318888 特開2000−240429号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-240429 特開2006−29233号公報JP 2006-29233 A

本発明の課題は、試験ガス中の液体の濃度を任意の設定濃度に瞬時に切り替えることができ、設定濃度毎に、液体の濃度を一定に維持できるとともに、ミスト状態の液体を含む試験ガスを生成することができる試験ガス生成装置を提供することにある。   The problem of the present invention is that the concentration of the liquid in the test gas can be instantaneously switched to an arbitrary set concentration, the liquid concentration can be kept constant for each set concentration, and a test gas containing a liquid in a mist state can be obtained. It is an object of the present invention to provide a test gas generation device that can be generated.

この課題を解決すべく、本発明によれば、液体の供給源と、キャリアガスの供給源と、前記液体および前記キャリアガスの供給を受け、前記液体が混合された前記キャリアガスを放出する混合部と、前記液体の供給源から前記液体を前記混合部に供給する第1の導管と、前記第1の導管に設けられた第1の流量制御バルブと、前記キャリアガスの供給源から前記キャリアガスを前記混合部に供給する第2の導管と、前記第2の導管に設けられた第2の流量制御バルブと、前記混合部を冷却する冷却部と、希釈ガスの供給源と、前記混合部から前記液体が混合された前記キャリアガスの供給を受けるとともに、前記希釈ガスの供給を受け、試験ガスを生成する試験ガス生成チャンバと、前記希釈ガスの供給源から前記希釈ガスを前記試験ガス生成チャンバに供給する第3の導管と、前記第3の導管に設けられた第3の流量制御バルブと、前記試験ガス生成チャンバを加熱する加熱部と、前記第1の流量制御バルブ、前記第2の流量制御バルブ、前記第3の流量制御バルブおよび前記加熱部の動作を制御する制御部と、を備えたことにより、前記試験ガス生成チャンバにおいて、前記キャリアガス中の前記液体を気化して、または前記液体をミスト状態で、または前記液体の一部を気化し、残りの部分はミスト状態で前記希釈ガスと混合することによって、前記試験ガスを生成するものであることを特徴とする試験ガス生成装置が提供される。   In order to solve this problem, according to the present invention, a liquid supply source, a carrier gas supply source, and a mixture that receives the supply of the liquid and the carrier gas and releases the carrier gas mixed with the liquid. , A first conduit for supplying the liquid from the liquid supply source to the mixing unit, a first flow control valve provided in the first conduit, and the carrier gas supply source for the carrier A second conduit for supplying gas to the mixing section; a second flow control valve provided in the second conduit; a cooling section for cooling the mixing section; a supply source for dilution gas; and the mixing A supply of the carrier gas mixed with the liquid from a section, a supply of the dilution gas, and a test gas generation chamber for generating a test gas; and the dilution gas from the supply source of the dilution gas Living A third conduit for supplying to the chamber; a third flow control valve provided in the third conduit; a heating unit for heating the test gas generation chamber; the first flow control valve; The flow rate control valve, the third flow rate control valve, and a control unit for controlling the operation of the heating unit, thereby vaporizing the liquid in the carrier gas in the test gas generation chamber, Alternatively, the test gas is characterized in that the test gas is generated by vaporizing a part of the liquid in the mist state or by mixing the diluent gas with the dilution gas in the mist state. A generating device is provided.

本発明の好ましい実施例によれば、前記混合部は、前記液体の供給を受ける第1の入口と、前記キャリアガスの供給を受ける第2の入口と、前記液体が混合された前記キャリアガスを排出する出口と、を有する混合チャンバと、一端が前記混合チャンバの前記出口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、前記混合チャンバの前記第1の入口に前記第1の導管が接続され、前記第2の入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出される。   According to a preferred embodiment of the present invention, the mixing unit includes a first inlet that receives the liquid supply, a second inlet that receives the carrier gas supply, and the carrier gas mixed with the liquid. A mixing chamber having a discharge outlet; a mixing tube having one end connected to the outlet of the mixing chamber and the other end penetrating through a wall of the test gas generation chamber and projecting into the test gas generation chamber; The first conduit is connected to the first inlet of the mixing chamber, and the second conduit is connected to the second inlet, whereby the carrier gas mixed with the liquid is The other end of the mixing tube is discharged into the test gas generation chamber.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記混合部は、二流体ノズルと、一端が前記二流体ノズルの噴射口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、前記二流体ノズルの液体導入口に前記第1の導管が接続される一方、前記二流体ノズルの気体導入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出される。   According to still another preferred embodiment of the present invention, the mixing unit includes a two-fluid nozzle, one end connected to the injection port of the two-fluid nozzle, and the other end penetrating the wall of the test gas generation chamber. A mixing tube protruding into the test gas generation chamber, wherein the first conduit is connected to a liquid inlet of the two-fluid nozzle, while the second conduit is connected to a gas inlet of the two-fluid nozzle So that the carrier gas mixed with the liquid is discharged from the other end of the mixing tube into the test gas generation chamber.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記混合部は、一端の開口が閉じられ、他端が先窄まりになり、前記他端の開口が二流体ノズルの形態を有する二重管と、一端が前記二重管の前記他端の開口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、前記二重管の内管に前記第1の導管が接続される一方、前記二重管の外管には前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出される。   According to still another preferred embodiment of the present invention, the mixing unit has a double pipe in which the opening at one end is closed, the other end is tapered, and the opening at the other end is in the form of a two-fluid nozzle. And a mixing tube having one end connected to the opening of the other end of the double tube and the other end protruding through the wall of the test gas generation chamber into the test gas generation chamber. The first conduit is connected to the inner tube of the heavy tube, while the second conduit is connected to the outer tube of the double tube, so that the carrier gas mixed with the liquid is mixed with the mixed gas. The other end of the tube is discharged into the test gas generation chamber.

本発明の別の好ましい実施例によれば、前記混合部は、一端が二叉に分岐した混合管からなっており、前記混合管の他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出し、前記混合管の前記一端の一方の分岐路に前記第1の導管が接続され、前記混合管の前記一端の他方の分岐路に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出される。   According to another preferred embodiment of the present invention, the mixing part is composed of a mixing tube with one end bifurcated, and the other end of the mixing tube penetrates the wall of the test gas generation chamber and Projecting into the test gas generation chamber, the first conduit is connected to one branch of the one end of the mixing tube, and the second conduit is connected to the other branch of the one end of the mixing tube; Accordingly, the carrier gas mixed with the liquid is discharged from the other end of the mixing tube into the test gas generation chamber.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記第3の導管は、前記試験ガス生成チャンバの壁に形成された希釈ガス供給口に接続されており、前記混合管の中心軸が前記希釈ガス供給口の中心軸と鋭角または90°をなすとともに、前記混合管の他端が、前記希釈ガス供給口よりも前記試験ガス生成チャンバの内部にのびている。   According to still another preferred embodiment of the present invention, the third conduit is connected to a dilution gas supply port formed in a wall of the test gas generation chamber, and a central axis of the mixing tube is the dilution pipe. The mixing tube forms an acute angle or 90 ° with the central axis of the gas supply port, and the other end of the mixing tube extends into the test gas generation chamber from the dilution gas supply port.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記混合部は、前記試験ガス生成チャンバの内壁面に取付けられた二流体ノズルからなり、前記二流体ノズルの液体導入口に前記第1の導管が接続される一方、前記二流体ノズルの気体導入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記二流体ノズルの噴射口から前記試験ガス生成チャンバ内に放出される。   According to still another preferred embodiment of the present invention, the mixing unit includes a two-fluid nozzle attached to an inner wall surface of the test gas generation chamber, and the first conduit is connected to a liquid inlet of the two-fluid nozzle. While the second conduit is connected to the gas inlet of the two-fluid nozzle, whereby the carrier gas mixed with the liquid flows from the nozzle of the two-fluid nozzle to the test gas generation chamber Is released inside.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記試験ガス生成チャンバが、排ガス浄化触媒性能評価装置のガスセルを形成し、前記試験ガス生成チャンバ内における、前記液体が混合された前記キャリアガスの放出口および前記希釈ガスの放出口から下流側に間隔をあけた位置に、排ガス浄化触媒が収容され、前記試験ガス生成チャンバの壁の前記排ガス浄化触媒よりも下流側の領域に、試験ガス排出口が設けられている。   According to still another preferred embodiment of the present invention, the test gas generation chamber forms a gas cell of an exhaust gas purification catalyst performance evaluation device, and the carrier gas mixed with the liquid is mixed in the test gas generation chamber. An exhaust gas purification catalyst is accommodated at a position spaced downstream from the discharge port and the dilution gas discharge port, and a test gas exhaust gas is disposed in a region downstream of the exhaust gas purification catalyst on the wall of the test gas generation chamber. There is an exit.

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記加熱部が赤外線炉からなっている。
本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記キャリアガスの供給源は前記希釈ガスの供給源からなり、前記第2の導管が前記第3の導管に分岐接続されている。
According to still another preferred embodiment of the present invention, the heating unit is an infrared furnace.
According to still another preferred embodiment of the present invention, the carrier gas supply source comprises the dilution gas supply source, and the second conduit is branched and connected to the third conduit.

本発明によれば、試験ガス中の気化した液体の設定濃度の変更によって、試験ガス生成チャンバへの液体の供給量が変化しても、液体をキャリアガスとともに常に一定の速度で試験ガス生成チャンバまで輸送することができる。そして、液体の供給量の多少にかかわらず、液体を、輸送中に気化させることなく、試験ガス生成チャンバに供給することができる。それによって、試験ガス中の液体の濃度を任意の設定濃度に任意のタイミングで瞬時に切り替えることができ、また、設定濃度毎に液体の濃度を一定に維持することができる。さらには、試験ガス生成チャンバ内の温度を制御することによって、試験ガス生成チャンバ内において、液体を気化させ、または液体をミスト状態で、または液体の一部を気化させ、残りの部分はミスト状態で希釈ガスと混合し、試験ガスを生成することができる。   According to the present invention, even if the supply amount of the liquid to the test gas generation chamber changes due to the change in the set concentration of the vaporized liquid in the test gas, the liquid is always supplied with the carrier gas at a constant speed. Can be transported up to. The liquid can be supplied to the test gas generation chamber without being vaporized during transportation regardless of the amount of liquid supplied. Thereby, the concentration of the liquid in the test gas can be instantaneously switched to an arbitrary set concentration at an arbitrary timing, and the liquid concentration can be kept constant for each set concentration. Furthermore, by controlling the temperature in the test gas generation chamber, the liquid is vaporized or the liquid is misted or part of the liquid is vaporized in the test gas generation chamber, and the remaining part is misted. Can be mixed with a diluent gas to produce a test gas.

本発明の1実施例による試験ガス生成装置の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the test gas generation apparatus by one Example of this invention. 図1に示された試験ガス生成装置の混合部の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the mixing part of the test gas production | generation apparatus shown by FIG. 図1に示された試験ガス生成装置の混合部の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the mixing part of the test gas production | generation apparatus shown by FIG. 図1に示された試験ガス生成装置の混合部の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the mixing part of the test gas production | generation apparatus shown by FIG. 図1に示された試験ガス生成装置の混合部の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the mixing part of the test gas production | generation apparatus shown by FIG.

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図1は、本発明の1実施例による試験ガス生成装置の概略構成を示す縦断面図である。
図1を参照して、本発明による試験ガス生成装置は、液体の供給源1と、キャリアガスの供給源2と、液体およびキャリアガスの供給を受け、液体が混合されたキャリアガスを放出する混合部を備えている。キャリアガスとしては、窒素を使用することが好ましいが、後述の希釈ガス、あるいは希釈ガスの1つの成分ガスを使用してもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a test gas generation apparatus according to one embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, a test gas generation apparatus according to the present invention receives a supply source 1 of liquid, a supply source 2 of carrier gas, and supply of liquid and carrier gas, and releases the carrier gas mixed with the liquid. A mixing unit is provided. Nitrogen is preferably used as the carrier gas, but a diluent gas described later or one component gas of the diluent gas may be used.

混合部は、この実施例では、液体の供給を受ける第1の入口3aと、キャリアガスの供給を受ける第2の入口3bと、液体が混合されたキャリアガスを排出する出口3cとを有する混合チャンバ3を備えている。そして、混合チャンバ3の第1の入口3aは、第1の導管5を通じて液体の供給源1に接続され、第2の入口3bは、第2の導管6を通じてキャリアガスの供給源2に接続されている。第1の導管5および第2の導管6には、それぞれ、第1の流量制御バルブ7および第2の流量制御バルブ8が配置されている。
混合部は、さらに、一端4aが混合チャンバの出口3cに接続された混合管4を備えている。
In this embodiment, the mixing unit includes a first inlet 3a that receives the supply of liquid, a second inlet 3b that receives the supply of carrier gas, and an outlet 3c that discharges the carrier gas mixed with the liquid. A chamber 3 is provided. The first inlet 3 a of the mixing chamber 3 is connected to the liquid supply source 1 through the first conduit 5, and the second inlet 3 b is connected to the carrier gas supply source 2 through the second conduit 6. ing. A first flow rate control valve 7 and a second flow rate control valve 8 are arranged in the first conduit 5 and the second conduit 6, respectively.
The mixing unit further includes a mixing tube 4 having one end 4a connected to the outlet 3c of the mixing chamber.

本発明による試験ガス生成装置は、また、希釈ガスの供給源11と、混合部から液体が混合されたキャリアガスの供給を受けるとともに、希釈ガスの供給を受け、試験ガスを生成する試験ガス生成チャンバ9と、を備えている。
試験ガス生成チャンバ9には希釈ガス供給口14が形成され、希釈ガス供給口14は、第3の導管12を通じて希釈ガスの供給源11に接続されている。第3の導管12には第3の流量制御バルブ13が配置されている。
The test gas generation apparatus according to the present invention also receives a supply source 11 of a dilution gas and a carrier gas mixed with a liquid from a mixing unit, and also generates a test gas by receiving the supply of the dilution gas and generating a test gas. And a chamber 9.
A dilution gas supply port 14 is formed in the test gas generation chamber 9, and the dilution gas supply port 14 is connected to the dilution gas supply source 11 through the third conduit 12. A third flow control valve 13 is disposed in the third conduit 12.

第3の導管12には、必要に応じて、攪拌器15が備えられる。攪拌器15としては、管内が螺旋状に形成されたミキシング管や、内部に旋回流発生用フィンを備えた管が使用され得る。それによって、希釈ガスと気化した液体との混合を早め、濃度分布の安定した試験ガスを迅速に形成することが可能になる。   The third conduit 12 is provided with a stirrer 15 as necessary. As the stirrer 15, a mixing tube in which the inside of the tube is formed in a spiral shape or a tube having a swirl flow generating fin inside can be used. Thereby, the mixing of the diluted gas and the vaporized liquid can be accelerated, and the test gas having a stable concentration distribution can be rapidly formed.

図示の実施例では、キャリアガスの供給源2および希釈ガスの供給源11は独立に設けられているが、キャリアガスとして希釈ガスを使用する場合には、希釈ガスの供給源11をキャリアガスの供給源としても使用し、第2の導管6を第3の導管12に分岐接続する構成も可能である。   In the illustrated embodiment, the carrier gas supply source 2 and the dilution gas supply source 11 are provided independently. However, when the dilution gas is used as the carrier gas, the dilution gas supply source 11 is connected to the carrier gas supply source 11. A configuration in which the second conduit 6 is branched and connected to the third conduit 12 is also possible as a supply source.

また、混合部の混合管4の他端は、試験ガス生成チャンバ9の壁を貫通し、試験ガス生成チャンバ9内に突出している。この場合、図1に示されるように、混合管4の中心軸が試験ガス生成チャンバ9の希釈ガス供給口14の中心軸と鋭角または90°をなすとともに、混合管4の他端4bが、希釈ガス供給口14よりも試験ガス生成チャンバ9の内部にのびていることが好ましい。   Further, the other end of the mixing tube 4 of the mixing unit penetrates the wall of the test gas generation chamber 9 and protrudes into the test gas generation chamber 9. In this case, as shown in FIG. 1, the central axis of the mixing tube 4 forms an acute angle or 90 ° with the central axis of the dilution gas supply port 14 of the test gas generation chamber 9, and the other end 4 b of the mixing tube 4 is It is preferable to extend inside the test gas generation chamber 9 rather than the dilution gas supply port 14.

本発明による試験ガス生成装置は、また、混合部を冷却する冷却部10と、試験ガス生成チャンバ9を加熱する加熱部16と、を備えている。
冷却部10は、試験ガス生成チャンバ9の外部であって、混合部の試験ガス生成チャンバ9との接続部の近傍領域を冷却することが好ましく、この実施例では、試験ガス生成チャンバ9に近接する混合管4部分を包囲するように配置されている。
冷却部10の冷却作用により、試験ガス生成チャンバ9からの熱伝導よって混合部が加熱されることが防止され、それによって、液体が混合部において気化することが防止される。
また、試験ガス生成チャンバ9からの熱伝導を抑制すべく、試験ガス生成チャンバ9内に突出する混合管4部分の、試験ガス生成チャンバ9の内部空間との接触面積が小さい方が好ましく、よって、小径の混合管4を用いることが好ましい。
The test gas generation apparatus according to the present invention further includes a cooling unit 10 that cools the mixing unit, and a heating unit 16 that heats the test gas generation chamber 9.
The cooling unit 10 preferably cools the region outside the test gas generation chamber 9 and in the vicinity of the connection portion of the mixing unit with the test gas generation chamber 9. In this embodiment, the cooling unit 10 is close to the test gas generation chamber 9. It arrange | positions so that the mixing pipe | tube 4 part to perform may be surrounded.
The cooling action of the cooling unit 10 prevents the mixing unit from being heated by heat conduction from the test gas generation chamber 9, thereby preventing liquid from being vaporized in the mixing unit.
Further, in order to suppress heat conduction from the test gas generation chamber 9, it is preferable that the contact area between the portion of the mixing tube 4 protruding into the test gas generation chamber 9 and the internal space of the test gas generation chamber 9 is small. It is preferable to use a small-diameter mixing tube 4.

加熱部16は、赤外線炉からなっていることが好ましい。それによって、試験ガス生成チャンバ9内の温度を高速で制御することができる。
本発明による試験ガス生成装置は、また、第1の流量制御バルブ7、第2の流量制御バルブ8、第3の流量制御バルブ13、および加熱部16の動作を制御する制御部19を備えている。なお、冷却部10は、制御部19によって制御されるようになっていてもよいし、制御部19とは独立に動作するようになっていてもよい。
It is preferable that the heating part 16 consists of an infrared furnace. Thereby, the temperature in the test gas generation chamber 9 can be controlled at high speed.
The test gas generation apparatus according to the present invention further includes a first flow control valve 7, a second flow control valve 8, a third flow control valve 13, and a control unit 19 that controls the operation of the heating unit 16. Yes. The cooling unit 10 may be controlled by the control unit 19 or may operate independently of the control unit 19.

試験ガス生成チャンバ9は、この実施例では、排ガス浄化触媒性能評価装置のガスセルを形成している。そして、試験ガス生成チャンバ9内における、希釈ガス供給口14および混合管4の他端4bから下流側に間隔をあけた位置に、性能評価すべき排ガス浄化触媒17が配置される。この場合、排ガス浄化触媒17は、予め外部でホルダー18に取付けられた後、ホルダー18に保持された状態で、試験ガス生成チャンバ9内に挿入されている。
また、試験ガス生成チャンバ9の壁の排ガス浄化触媒17よりも下流側の領域に、試験ガス排出口9aが設けられている。
In this embodiment, the test gas generation chamber 9 forms a gas cell of an exhaust gas purification catalyst performance evaluation apparatus. In the test gas generation chamber 9, the exhaust gas purification catalyst 17 whose performance is to be evaluated is disposed at a position spaced downstream from the dilution gas supply port 14 and the other end 4 b of the mixing pipe 4. In this case, the exhaust gas purification catalyst 17 is inserted into the test gas generation chamber 9 in a state in which the exhaust gas purification catalyst 17 is previously attached to the holder 18 and then held in the holder 18.
In addition, a test gas discharge port 9 a is provided in a region downstream of the exhaust gas purification catalyst 17 on the wall of the test gas generation chamber 9.

上記の構成において、液体の供給源1から液体が第1の導管5を通じて混合チャンバ3に供給され、また、キャリアガスの供給源2からキャリアガスが第2の導管6を通じて混合チャンバ3に供給される。そして、第1の流量制御バルブ7および第2の流量制御バルブ8が制御部19によって制御され、試験ガス中の液体の濃度が設定濃度になるように、第1の流量制御バルブ7によって液体の供給量が調節されると共に、液体が混合されたキャリアガスが混合管4中を常に一定の速度で流れるように、第2の流量制御バルブ8によって、キャリアガスの供給量が調節される。また、冷却部10が作動して、混合管4を冷却する。   In the above configuration, the liquid is supplied from the liquid supply source 1 to the mixing chamber 3 through the first conduit 5, and the carrier gas is supplied from the carrier gas supply source 2 to the mixing chamber 3 through the second conduit 6. The Then, the first flow rate control valve 7 and the second flow rate control valve 8 are controlled by the control unit 19, and the first flow rate control valve 7 controls the liquid so that the concentration of the liquid in the test gas becomes the set concentration. The supply amount of the carrier gas is adjusted by the second flow rate control valve 8 so that the supply amount is adjusted and the carrier gas mixed with the liquid always flows through the mixing pipe 4 at a constant speed. In addition, the cooling unit 10 operates to cool the mixing tube 4.

さらに、加熱部16が作動して、試験ガス生成チャンバ9を加熱し、また、希釈ガスの供給源11から希釈ガスが第3の導管12を通じて試験ガス生成チャンバ9内に供給される。そして、第3の流量制御バルブ13が制御部19によって制御され、試験ガス中の希釈ガスの濃度が設定濃度になるように、第3の流量制御バルブ13によって希釈ガスの供給量が調節される。
こうして、液体が混合されたキャリアガスが、混合管4を通じて試験ガス生成チャンバ9に、混合管4内で気化することなく供給される。そして、制御部19によって試験ガス生成チャンバ9内の温度が制御されることにより、試験ガス生成チャンバ9内の温度に応じて、試験ガス生成チャンバ9内において、液体が気化されて希釈ガスと混合されて試験ガスが生成され、あるいは、液体がミスト状態で希釈ガスと混合されて試験ガスが生成され、あるいは、液体の一部が気化され、残りの部分がミスト状態で希釈ガスと混合されて試験ガスが生成される。
Further, the heating unit 16 operates to heat the test gas generation chamber 9, and the dilution gas is supplied from the dilution gas supply source 11 into the test gas generation chamber 9 through the third conduit 12. Then, the third flow control valve 13 is controlled by the control unit 19, and the supply amount of the dilution gas is adjusted by the third flow control valve 13 so that the concentration of the dilution gas in the test gas becomes the set concentration. .
Thus, the carrier gas mixed with the liquid is supplied to the test gas generation chamber 9 through the mixing tube 4 without being vaporized in the mixing tube 4. Then, by controlling the temperature in the test gas generation chamber 9 by the control unit 19, the liquid is vaporized and mixed with the dilution gas in the test gas generation chamber 9 according to the temperature in the test gas generation chamber 9. The test gas is generated, or the liquid is mixed with the dilution gas in the mist state to generate the test gas, or the liquid is partially vaporized and the remaining part is mixed with the dilution gas in the mist state. A test gas is generated.

本発明の試験ガス生成装置によれば、液体の供給量の多少にかかわらず、液体を、キャリアガスと共に常に一定の速度で、気化させることなく試験ガス生成チャンバまで輸送し、試験ガス生成チャンバに供給することができる。それによって、試験ガス中の液体の濃度を任意の設定濃度に任意のタイミングで瞬時に切り替えることができ、また、設定濃度毎に液体の濃度を一定に維持することができる。さらには、試験ガス生成チャンバ内の温度を制御することによって、試験ガス生成チャンバ内において、液体を気化させ、または液体をミスト状態で、または液体の一部を気化させ、残りの部分はミスト状態で希釈ガスと混合し、試験ガスを生成することができる。   According to the test gas generation apparatus of the present invention, regardless of the amount of liquid supplied, the liquid is always transported to the test gas generation chamber together with the carrier gas at a constant speed without being vaporized, and is supplied to the test gas generation chamber. Can be supplied. Thereby, the concentration of the liquid in the test gas can be instantaneously switched to an arbitrary set concentration at an arbitrary timing, and the liquid concentration can be kept constant for each set concentration. Furthermore, by controlling the temperature in the test gas generation chamber, the liquid is vaporized or the liquid is misted or part of the liquid is vaporized in the test gas generation chamber, and the remaining part is misted. Can be mixed with a diluent gas to produce a test gas.

そして、本発明の試験ガス生成装置の試験ガス生成チャンバを、排ガス浄化触媒性能評価装置のガスセルとした場合には、試験ガスの濃度を、コールドスタート時および走行中の車両の排ガス浄化装置内の触媒の直前における排出ガスの濃度変化が正確に再現されるように、変化させることができる。   When the test gas generation chamber of the test gas generation device of the present invention is a gas cell of the exhaust gas purification catalyst performance evaluation device, the concentration of the test gas is set in the exhaust gas purification device of the vehicle during cold start and traveling. The exhaust gas concentration change immediately before the catalyst can be changed so that it can be accurately reproduced.

以上、本発明の構成を好ましい1実施例に基づいて説明したが、本発明の構成は上述の実施例に限定されず、本願の特許請求の範囲に記載の構成の範囲内で種々の変形例を創作することができる。   The configuration of the present invention has been described based on one preferred embodiment. However, the configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the configuration described in the claims of this application. Can be created.

図2Aおよび図2Bは、混合部の変形例を示した縦断面図である。なお、図2Aおよび図2B中、図1に示されたものと同じ構成要素には同一番号を付して、詳細な説明は省略する。
図2Aを参照して、この変形例では、混合部は、二流体ノズル20と、一端4aが二流体ノズルの噴射口20cに接続された混合管4と、を備えている。混合管4の他端4bは、図1の実施例と同様に、試験ガス生成チャンバ9の壁を貫通して試験ガス生成チャンバ9内に突出している。
FIG. 2A and FIG. 2B are longitudinal sectional views showing modified examples of the mixing unit. 2A and 2B, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
With reference to FIG. 2A, in this modification, the mixing unit includes a two-fluid nozzle 20 and a mixing tube 4 having one end 4a connected to an injection port 20c of the two-fluid nozzle. The other end 4 b of the mixing tube 4 penetrates the wall of the test gas generation chamber 9 and projects into the test gas generation chamber 9 as in the embodiment of FIG.

そして、二流体ノズル20の液体導入口20aに第1の導管5が接続される一方、二流体ノズル20の気体導入口20bに第2の導管6が接続される。それによって、液体が混合されたキャリアガスが混合管4の他端4bから試験ガス生成チャンバ9内に放出される。   The first conduit 5 is connected to the liquid inlet 20 a of the two-fluid nozzle 20, while the second conduit 6 is connected to the gas inlet 20 b of the two-fluid nozzle 20. Thereby, the carrier gas mixed with the liquid is discharged from the other end 4 b of the mixing tube 4 into the test gas generation chamber 9.

この変形例では、二流体ノズル20を用いて液体をキャリアガスに混合するので、液体の供給量が少ない場合であっても、ノズル20の液体供給管路の出口において、液体が表面張力によって液滴になることが防止され、それによって、試験ガス中における液体の濃度の制御を正確に行うことができる。   In this modification, since the liquid is mixed with the carrier gas using the two-fluid nozzle 20, even when the liquid supply amount is small, the liquid is liquidated by the surface tension at the outlet of the liquid supply conduit of the nozzle 20. It is prevented from becoming droplets, so that the concentration of the liquid in the test gas can be precisely controlled.

図2Bに示された変形例は、図2Aに示された変形例と、二流体ノズルの構成が異なる。すなわち、図2Aに示された変形例では、液体と気体(キャリアガス)をノズルの外部で混合するタイプの二流体ノズルが用いられるのに対し、図2Bに示された変形例では、液体と気体(キャリアガス)をノズル内部で混合するタイプの二流体ノズルが用いられる。   2B is different from the modification shown in FIG. 2A in the configuration of the two-fluid nozzle. That is, in the modification shown in FIG. 2A, a two-fluid nozzle that mixes liquid and gas (carrier gas) outside the nozzle is used, whereas in the modification shown in FIG. A two-fluid nozzle that mixes gas (carrier gas) inside the nozzle is used.

図2Bに示された変形例では、二流体ノズル20の噴射口20cにキャップ21が取付けられ、キャップ21の先端部には、噴射口21aが形成されている。そして、キャップ21の内部で液体とキャリアガスが混合され、キャップ21の噴出口21aから、液体が混合されたキャリアガスが混合管4内に放出される。
この変形例においても、図2Aに示された変形例と同様に、液体の供給量が少ない場合であっても、二流体ノズル20の液体供給管路の出口において、液体が表面張力によって液滴になることが防止され、それによって、試験ガス中における液体の濃度の制御を正確に行うことができる。
In the modification shown in FIG. 2B, a cap 21 is attached to the injection port 20 c of the two-fluid nozzle 20, and an injection port 21 a is formed at the tip of the cap 21. Then, the liquid and the carrier gas are mixed inside the cap 21, and the carrier gas mixed with the liquid is discharged into the mixing tube 4 from the ejection port 21 a of the cap 21.
In this modified example, as in the modified example shown in FIG. 2A, even when the amount of liquid supply is small, the liquid drops at the outlet of the liquid supply line of the two-fluid nozzle 20 due to surface tension. The concentration of the liquid in the test gas can be precisely controlled.

図3は、混合部のさらに別の変形例を示した縦断面図である。なお、図3中、図1に示されたものと同じ構成要素には同一番号を付して、詳細な説明は省略する。
図3を参照して、この変形例では、混合部は、一端の開口が閉じられ、他端が先窄まりになり、他端の開口22cが二流体ノズルの形態を有する二重管22と、一端4aが二重管22の他端の開口22cに接続された混合管4、とを備えている。混合管4の他端4bは、図1に示された実施例と同様に、試験ガス生成チャンバ9の壁を貫通して試験ガス生成チャンバ9内に突出している。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing still another modification of the mixing unit. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
Referring to FIG. 3, in this modification, the mixing unit includes a double tube 22 having an opening at one end, a tapered end at the other end, and an opening 22 c at the other end in the form of a two-fluid nozzle. The mixing tube 4 is connected to the opening 22c at the other end of the double tube 22 at one end 4a. The other end 4 b of the mixing tube 4 penetrates the wall of the test gas generation chamber 9 and protrudes into the test gas generation chamber 9 as in the embodiment shown in FIG.

そして、二重管22の内管22aに第1の導管5が接続される一方、二重管22の外管22bには第2の導管6が接続される。それによって、液体が混合されたキャリアガスが混合管4の他端4bから試験ガス生成チャンバ9内に放出される。
この変形例においても、図2に示された変形例と同様に、二流体ノズルを用いて液体をキャリアガスに混合するので、液体の供給量が少ない場合であっても、二重管21の内管22aの出口において、液体が表面張力によって液滴になることが防止され、それによって、試験ガス中における液体の濃度の制御を正確に行うことができる。
The first conduit 5 is connected to the inner tube 22 a of the double tube 22, while the second conduit 6 is connected to the outer tube 22 b of the double tube 22. Thereby, the carrier gas mixed with the liquid is discharged from the other end 4 b of the mixing tube 4 into the test gas generation chamber 9.
Also in this modified example, since the liquid is mixed with the carrier gas using the two-fluid nozzle as in the modified example shown in FIG. 2, even if the supply amount of the liquid is small, the double tube 21 At the outlet of the inner tube 22a, the liquid is prevented from becoming droplets due to the surface tension, whereby the concentration of the liquid in the test gas can be accurately controlled.

図4は、混合部のさらに別の変形例を示した縦断面図である。なお、図4中、図1に示されたものと同じ構成要素には同一番号を付して、詳細な説明は省略する。
図4を参照して、この変形例では、混合部は、一端4aが二叉に分岐した混合管4からなっている。混合管4の他端4bは、図1に示された実施例と同様に、試験ガス生成チャンバ9の壁を貫通して試験ガス生成チャンバ9内に突出している。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing still another modification of the mixing unit. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
Referring to FIG. 4, in this modification, the mixing section is composed of a mixing tube 4 having one end 4a bifurcated. The other end 4 b of the mixing tube 4 penetrates the wall of the test gas generation chamber 9 and protrudes into the test gas generation chamber 9 as in the embodiment shown in FIG.

そして、混合管4の一端4aの一方の分岐路4cに第1の導管5が接続され、混合管4の一端4aの他方の分岐路4dに第2の導管6が接続される。それによって、液体が混合されたキャリアガスが混合管4の他端4bから試験ガス生成チャンバ9内に放出される。   The first conduit 5 is connected to one branch 4 c at one end 4 a of the mixing tube 4, and the second conduit 6 is connected to the other branch 4 d of one end 4 a of the mixing tube 4. Thereby, the carrier gas mixed with the liquid is discharged from the other end 4 b of the mixing tube 4 into the test gas generation chamber 9.

図5は、混合部のさらに別の変形例を示した縦断面図である。なお、図5中、図1に示されたものと同じ構成要素には同一番号を付して、詳細な説明は省略する。
図5を参照して、この変形例では、混合部は、試験ガス生成チャンバ9の内壁面に取付けられた二流体ノズル23からなり、二流体ノズル23の液体導入口23aに第1の導管5が接続される一方、二流体ノズル22の気体導入口23bに第2の導管6が接続される。それによって、液体が混合されたキャリアガスが二流体ノズル23の噴射口23cから試験ガス生成チャンバ9内に放出される。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing still another modification of the mixing unit. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
Referring to FIG. 5, in this modification, the mixing unit includes a two-fluid nozzle 23 attached to the inner wall surface of the test gas generation chamber 9, and the first conduit 5 is connected to the liquid inlet 23 a of the two-fluid nozzle 23. Is connected to the gas inlet 23 b of the two-fluid nozzle 22. Accordingly, the carrier gas mixed with the liquid is discharged into the test gas generation chamber 9 from the injection port 23 c of the two-fluid nozzle 23.

この変形例においても、二流体ノズル23を用いて液体をキャリアガスに混合するので、液体の供給量が少ない場合であっても、ノズル23の液体供給管路の出口において、液体が表面張力によって液滴になることが防止され、それによって、試験ガス中における液体の濃度の制御を正確に行うことができる。
なお、この変形例では、ノズルの外部で液体と気体を混合するタイプの二流体ノズルが用いられているが、その代わりに、ノズルの内部で液体と気体を混合するタイプの二流体ノズルを用いることもできる。
Also in this modified example, since the liquid is mixed with the carrier gas using the two-fluid nozzle 23, even if the liquid supply amount is small, the liquid is caused by surface tension at the outlet of the liquid supply conduit of the nozzle 23. It is prevented from becoming droplets, whereby the concentration of the liquid in the test gas can be accurately controlled.
In this modification, a two-fluid nozzle that mixes liquid and gas outside the nozzle is used. Instead, a two-fluid nozzle that mixes liquid and gas inside the nozzle is used. You can also.

1 液体の供給源
2 キャリアガスの供給源
3 混合チャンバ
3a 第1の入口
3b 第2の入口
3c 出口
4 混合管
4a 一端
4b 他端
5 第1の導管
6 第2の導管
7 第1の流量制御バルブ
8 第2の流量制御バルブ
9 試験ガス生成チャンバ
9a 試験ガス排出口
10 冷却部
11 希釈ガスの供給源
12 第3の導管
13 第3の流量制御バルブ
14 希釈ガス供給口
15 攪拌器
16 加熱部
17 排ガス浄化触媒
18 ホルダー
19 制御部
20 二流体ノズル
20a 液体導入口
20b 気体導入口
20c 噴射口
21 キャップ
21a 噴射口
22 二重管
22a 内管
22b 外管
22c 他端開口
23 二流体ノズル
23a 液体導入口
23b 気体導入口
23c 噴射口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid supply source 2 Carrier gas supply source 3 Mixing chamber 3a First inlet 3b Second inlet 3c Outlet 4 Mixing tube 4a One end 4b Other end 5 First conduit 6 Second conduit 7 First flow control Valve 8 Second flow control valve 9 Test gas generation chamber 9a Test gas discharge port 10 Cooling unit 11 Dilution gas supply source 12 Third conduit 13 Third flow control valve 14 Dilution gas supply port 15 Stirrer 16 Heating unit 17 Exhaust gas purification catalyst 18 Holder 19 Control unit 20 Two-fluid nozzle 20a Liquid inlet 20b Gas inlet 20c Injector 21 Cap 21a Injector 22 Double pipe 22a Inner pipe 22b Outer pipe 22c Other end opening 23 Two-fluid nozzle 23a Liquid introduction 23b Gas introduction port 23c Injection port

Claims (10)

液体の供給源と、
キャリアガスの供給源と、
前記液体および前記キャリアガスの供給を受け、前記液体が混合された前記キャリアガスを放出する混合部と、
前記液体の供給源から前記液体を前記混合部に供給する第1の導管と、
前記第1の導管に設けられた第1の流量制御バルブと、
前記キャリアガスの供給源から前記キャリアガスを前記混合部に供給する第2の導管と、
前記第2の導管に設けられた第2の流量制御バルブと、
前記混合部を冷却する冷却部と、
希釈ガスの供給源と、
前記混合部から前記液体が混合された前記キャリアガスの供給を受けるとともに、前記希釈ガスの供給を受け、試験ガスを生成する試験ガス生成チャンバと、
前記希釈ガスの供給源から前記希釈ガスを前記試験ガス生成チャンバに供給する第3の導管と、
前記第3の導管に設けられた第3の流量制御バルブと、
前記試験ガス生成チャンバを加熱する加熱部と、
前記第1の流量制御バルブ、前記第2の流量制御バルブ、前記第3の流量制御バルブおよび前記加熱部の動作を制御する制御部と、を備えたことにより、前記試験ガス生成チャンバにおいて、前記液体を気化して、または前記液体をミスト状態で、または前記液体の一部を気化し、残りの部分はミスト状態で前記希釈ガスと混合することによって、前記試験ガスを生成するものであることを特徴とする試験ガス生成装置。
A source of liquid;
A carrier gas source;
A mixing unit for receiving the supply of the liquid and the carrier gas and discharging the carrier gas mixed with the liquid;
A first conduit for supplying the liquid to the mixing unit from the liquid source;
A first flow control valve provided in the first conduit;
A second conduit for supplying the carrier gas to the mixing unit from the carrier gas supply source;
A second flow control valve provided in the second conduit;
A cooling unit for cooling the mixing unit;
A source of dilution gas;
A test gas generation chamber that receives the supply of the carrier gas mixed with the liquid from the mixing unit, receives the supply of the dilution gas, and generates a test gas;
A third conduit for supplying the dilution gas from the dilution gas source to the test gas generation chamber;
A third flow control valve provided in the third conduit;
A heating unit for heating the test gas generation chamber;
A control unit that controls the operation of the first flow rate control valve, the second flow rate control valve, the third flow rate control valve, and the heating unit. The test gas is generated by vaporizing a liquid or by vaporizing the liquid in a mist state or by vaporizing a part of the liquid and mixing the remaining portion with the dilution gas in the mist state. A test gas generator characterized by the above.
前記混合部は、
前記液体の供給を受ける第1の入口と、前記キャリアガスの供給を受ける第2の入口と、前記液体が混合された前記キャリアガスを排出する出口と、を有する混合チャンバと、
一端が前記混合チャンバの前記出口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、
前記混合チャンバの前記第1の入口に前記第1の導管が接続され、前記第2の入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出されることを特徴とする請求項1に記載の試験ガス生成装置。
The mixing unit includes:
A mixing chamber having a first inlet receiving the supply of liquid, a second inlet receiving the supply of carrier gas, and an outlet for discharging the carrier gas mixed with the liquid;
One end connected to the outlet of the mixing chamber and the other end protruding through the wall of the test gas generation chamber into the test gas generation chamber;
The first conduit is connected to the first inlet of the mixing chamber, and the second conduit is connected to the second inlet, whereby the carrier gas mixed with the liquid is supplied to the mixing tube. The test gas generation device according to claim 1, wherein the test gas generation device is discharged from the other end of the gas into the test gas generation chamber.
前記混合部は、
二流体ノズルと、
一端が前記二流体ノズルの噴射口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、
前記二流体ノズルの液体導入口に前記第1の導管が接続される一方、前記二流体ノズルの気体導入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出されることを特徴とする請求項1に記載の試験ガス生成装置。
The mixing unit includes:
A two-fluid nozzle;
One end of which is connected to the injection port of the two-fluid nozzle and the other end of which passes through the wall of the test gas generation chamber and protrudes into the test gas generation chamber;
The first conduit is connected to the liquid inlet of the two-fluid nozzle, while the second conduit is connected to the gas inlet of the two-fluid nozzle, whereby the carrier gas mixed with the liquid The test gas generation device according to claim 1, wherein the gas is discharged from the other end of the mixing tube into the test gas generation chamber.
前記混合部は、
一端の開口が閉じられ、他端が先窄まりになり、前記他端の開口が二流体ノズルの形態を有する二重管と、
一端が前記二重管の前記他端の開口に接続され、他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出する混合管と、を備え、
前記二重管の内管に前記第1の導管が接続される一方、前記二重管の外管には前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出されることを特徴とする請求項1に記載の試験ガス生成装置。
The mixing unit includes:
A double tube in which the opening at one end is closed and the other end is tapered, and the opening at the other end is in the form of a two-fluid nozzle;
One end connected to the opening of the other end of the double pipe, and the other end protruding through the wall of the test gas generation chamber into the test gas generation chamber,
The first conduit is connected to the inner tube of the double tube, while the second conduit is connected to the outer tube of the double tube, whereby the carrier gas mixed with the liquid is The test gas generation apparatus according to claim 1, wherein the test gas generation apparatus is discharged into the test gas generation chamber from the other end of the mixing tube.
前記混合部は、一端が二叉に分岐した混合管からなっており、前記混合管の他端が前記試験ガス生成チャンバの壁を貫通して前記試験ガス生成チャンバ内に突出し、前記混合管の前記一端の一方の分岐路に前記第1の導管が接続され、前記混合管の前記一端の他方の分岐路に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記混合管の前記他端から前記試験ガス生成チャンバ内に放出されることを特徴とする請求項1に記載の試験ガス生成装置。   The mixing section is composed of a mixing pipe having one end bifurcated, and the other end of the mixing pipe penetrates the wall of the test gas generation chamber and protrudes into the test gas generation chamber. The carrier gas in which the first conduit is connected to one branch of the one end and the second conduit is connected to the other branch of the one end of the mixing tube, and thereby the liquid is mixed. The test gas generation device according to claim 1, wherein the gas is discharged from the other end of the mixing tube into the test gas generation chamber. 前記第3の導管は、前記試験ガス生成チャンバの壁に形成された希釈ガス供給口に接続されており、前記混合管の中心軸が前記希釈ガス供給口の中心軸と鋭角または90°をなすとともに、前記混合管の他端が、前記希釈ガス供給口よりも前記試験ガス生成チャンバの内部にのびていることを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかに記載の試験ガス生成装置。   The third conduit is connected to a dilution gas supply port formed in a wall of the test gas generation chamber, and a central axis of the mixing tube forms an acute angle or 90 ° with a central axis of the dilution gas supply port. The test gas generation device according to any one of claims 2 to 5, wherein the other end of the mixing tube extends inside the test gas generation chamber from the dilution gas supply port. 前記混合部は、前記試験ガス生成チャンバの内壁面に取付けられた二流体ノズルからなり、前記二流体ノズルの液体導入口に前記第1の導管が接続される一方、前記二流体ノズルの気体導入口に前記第2の導管が接続され、それによって、前記液体が混合された前記キャリアガスが前記二流体ノズルの噴射口から前記試験ガス生成チャンバ内に放出されることを特徴とする請求項1に記載の試験ガス生成装置。   The mixing unit includes a two-fluid nozzle attached to an inner wall surface of the test gas generation chamber, and the first conduit is connected to the liquid inlet of the two-fluid nozzle, while the gas introduction of the two-fluid nozzle The said 2nd conduit | pipe is connected to an opening | mouth, The said carrier gas mixed with the said liquid is discharge | released in the said test gas production | generation chamber from the injection opening of the said 2 fluid nozzle, The said 1st aspect is characterized by the above-mentioned. A test gas generator according to claim 1. 前記試験ガス生成チャンバが、排ガス浄化触媒性能評価装置のガスセルを形成し、前記試験ガス生成チャンバ内における、前記液体が混合された前記キャリアガスの放出口および前記希釈ガスの放出口から下流側に間隔をあけた位置に、排ガス浄化触媒が収容され、前記試験ガス生成チャンバの壁の前記排ガス浄化触媒よりも下流側の領域に、試験ガス排出口が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の試験ガス生成装置。   The test gas generation chamber forms a gas cell of an exhaust gas purification catalyst performance evaluation device, and is downstream from the carrier gas discharge port and the dilution gas discharge port mixed with the liquid in the test gas generation chamber. The exhaust gas purification catalyst is accommodated at a position spaced apart from the exhaust gas purification catalyst, and a test gas discharge port is provided in a region downstream of the exhaust gas purification catalyst on the wall of the test gas generation chamber. The test gas production | generation apparatus in any one of Claims 1-7. 前記加熱部が赤外線炉からなっていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の試験ガス生成装置。 The test gas generation apparatus according to claim 1, wherein the heating unit is an infrared furnace. 前記キャリアガスの供給源は前記希釈ガスの供給源からなり、前記第2の導管が前記第3の導管に分岐接続されていることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の試験ガス生成装置。   10. The carrier gas supply source comprises the dilution gas supply source, and the second conduit is branchedly connected to the third conduit. Test gas generator.
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