JP4925493B1 - Mixed gas flow rate control device and exhaust gas purification catalyst evaluation device - Google Patents
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Abstract
【課題】混合ガスの濃度および流量を高速かつ正確に制御できる混合ガス流量制御装置を提供する。
【解決手段】各原料ガス供給源１ａ〜１ｄに原料ガス供給管路２ａ〜２ｄが接続され、原料ガス供給管路にガス混合管路３が接続される。各原料ガス供給管路に第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄが設けられる。ガス混合管路に第２の流量制御バルブ５の入口が接続される。ガス混合管路にオーバーフロー管路６が分岐接続される。第２の流量制御バルブの出口に混合ガス供給管路７が接続される。制御部８が、混合ガス供給管路に供給すべき混合ガスの濃度及び流量設定値に従って、第１の流量制御バルブの開度を調整すると同時に、第１の流量制御バルブの開度と第１の流量制御バルブの原料ガスに対するコンバージョンファクタとから算出した第２の流量制御バルブの混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づき、第２の流量制御バルブの開度を調整する。
【選択図】図１To provide a mixed gas flow rate control device capable of controlling the concentration and flow rate of mixed gas at high speed and accurately.
Source gas supply lines 2a to 2d are connected to source gas supply sources 1a to 1d, and a gas mixing line 3 is connected to the source gas supply lines. First flow rate control valves 4a to 4d are provided in the raw material gas supply pipes. The inlet of the second flow control valve 5 is connected to the gas mixing line. An overflow line 6 is branched and connected to the gas mixing line. The mixed gas supply line 7 is connected to the outlet of the second flow control valve. The controller 8 adjusts the opening of the first flow control valve in accordance with the concentration of the mixed gas to be supplied to the mixed gas supply line and the flow set value, and at the same time, adjusts the opening of the first flow control valve and the first flow control valve. The opening degree of the second flow control valve is adjusted based on the conversion factor for the mixed gas of the second flow control valve calculated from the conversion factor for the raw material gas of the flow control valve.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、複数の原料ガス供給源から供給される原料ガスを所定の混合比で混合し、生成した混合ガスの流量を制御する装置、並びに当該装置を備えた排ガス浄化触媒評価装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for mixing source gases supplied from a plurality of source gas supply sources at a predetermined mixing ratio and controlling the flow rate of the generated mixed gas, and an exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus including the apparatus. is there.
排ガス浄化触媒評価装置、燃料電池システムおよび半導体製造装置等は、複数種類の原料ガス（酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気等）を所定の混合比で混合し、生成した混合ガスを流量制御しつつ供給する混合ガス流量制御装置を備えている。 Exhaust gas purification catalyst evaluation devices, fuel cell systems, semiconductor manufacturing devices, etc., mix multiple types of source gases (oxygen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, etc.) at a predetermined mixing ratio, A mixed gas flow rate control device for supplying the flow rate is provided.
この種の混合ガス流量制御装置として、例えば、複数のガス供給源のそれぞれから供給されるガスの流量を所定量に設定する流量設定手段（構成ガス用マスフローコントローラ）と、構成ガス用マスフローコントローラのそれぞれで設定された各ガスの流量を加算した総流量を算出する総流量算出手段と、混合ガスの流量を計測する流量計測手段（マスフローメータ）と、総流量算出手段で算出した総流量と、マスフローメータで計測した混合ガスの流量との相関関係を表す特定係数を参照して混合ガスの流量を調整する流量調整手段（制御装置および混合ガス用マスフローメータ）と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As this kind of mixed gas flow rate control device, for example, a flow rate setting means (constituent gas mass flow controller) for setting the flow rate of gas supplied from each of a plurality of gas supply sources to a predetermined amount, and a constituent gas mass flow controller A total flow rate calculating means for calculating a total flow rate obtained by adding the flow rates of the respective gases set, a flow rate measuring means (mass flow meter) for measuring the flow rate of the mixed gas, a total flow rate calculated by the total flow rate calculating means, A flow rate adjusting means (control device and mixed gas mass flow meter) that adjusts the flow rate of the mixed gas with reference to a specific coefficient representing a correlation with the flow rate of the mixed gas measured by the mass flow meter is known. (For example, refer to Patent Document 1).
この装置によれば、各ガス供給源から供給されるそれぞれのガスの流量を加算した値（総流量）と、これらのガスを混合して生成した混合ガスの流量との相関関係を表す特定係数を算出し、この特定係数を用いてマスフローメータの流量計測値を補正しつつ、混合ガス用マスフローメータの開度を制御して混合ガスの流量を調整するので、混合ガスの濃度（各ガスの混合比）を変化させても、混合ガスの流量制御を正確に行うことができる。 According to this apparatus, a specific coefficient representing a correlation between a value (total flow rate) obtained by adding the flow rates of the respective gases supplied from the gas supply sources and the flow rate of the mixed gas generated by mixing these gases. The flow rate of the mixed gas is adjusted by controlling the opening of the mass flow meter for the mixed gas while correcting the flow rate measurement value of the mass flow meter using this specific coefficient. Even if the mixing ratio is changed, the flow rate of the mixed gas can be accurately controlled.
しかしながら、この混合ガス流量制御装置においては、混合ガスの濃度および流量を変更するとき、その都度、混合ガスの流量が安定するまでマスフローメータによる計測を待ち、計測後に混合ガス用マスフローメータの開度を調整するので、混合ガスの濃度および流量の変更開始後、変更完了までに数秒〜数十秒の時間を要していた。そして、この間は、混合ガス流量制御装置から供給される混合ガスの濃度および流量に不確定さが生じるという問題があった。 However, in this mixed gas flow rate control device, each time the mixed gas concentration and flow rate are changed, the measurement by the mass flow meter is waited until the mixed gas flow rate is stabilized, and the opening of the mixed gas mass flow meter is measured after the measurement. Therefore, it took several seconds to several tens of seconds from the start of the change of the concentration and flow rate of the mixed gas to the completion of the change. During this time, there is a problem that the concentration and flow rate of the mixed gas supplied from the mixed gas flow rate control device are uncertain.
また、この混合ガス流量制御装置を備えた従来の排ガス浄化触媒評価装置においては、混合ガス用マスフローメータの出口に混合ガス供給管路の入口が接続され、混合ガス供給管路の出口には、内部に排ガス浄化触媒が収容されたガスセルの入口が接続される。そして、ガスセルの出口には測定ガス供給管路の入口が接続され、測定ガス供給管路の出口にはガス分析計が接続される。さらに、測定ガス供給管路の途中には、余分な測定ガスを排出するオーバーフロー管路が分岐接続される。 Further, in the conventional exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus equipped with this mixed gas flow rate control device, the inlet of the mixed gas supply line is connected to the outlet of the mixed gas mass flow meter, and the outlet of the mixed gas supply line is An inlet of a gas cell in which an exhaust gas purification catalyst is accommodated is connected. An inlet of the measurement gas supply pipe is connected to the outlet of the gas cell, and a gas analyzer is connected to the outlet of the measurement gas supply pipe. Furthermore, an overflow pipe for discharging excess measurement gas is branched and connected in the middle of the measurement gas supply pipe.
この構成によれば、ガスセルへの混合ガスの供給量が多く、ガスセルから測定ガス供給管路に、オーバーフロー管路からオーバーフローが生じる程度の流量の測定ガスが供給されるときは、測定ガス供給管路内の測定ガス流量がほぼ一定になり、ガス分析計による測定が正確になされるが、ガスセルへの混合ガスの供給量が減少し、ガスセルから測定ガス供給管路への測定ガスの供給量が減少すると、測定ガス供給管路内の測定ガス流量が変動し、ガス分析計による正確な測定が行えなくなるという問題があった。その結果、自動車排ガスと同等の線速度流量変化を正確にシミュレーションすることができなかった。 According to this configuration, when the supply amount of the mixed gas to the gas cell is large, and the measurement gas is supplied from the gas cell to the measurement gas supply pipe, the measurement gas supply pipe is supplied with a flow rate that causes an overflow from the overflow pipe. The measurement gas flow rate in the channel becomes almost constant and the measurement by the gas analyzer is performed accurately, but the supply amount of the mixed gas to the gas cell decreases, and the supply amount of the measurement gas from the gas cell to the measurement gas supply line When the flow rate decreases, the measurement gas flow rate in the measurement gas supply line fluctuates, and there is a problem that accurate measurement by the gas analyzer cannot be performed. As a result, it was impossible to accurately simulate a change in linear velocity flow rate equivalent to that of automobile exhaust gas.
したがって、本発明の課題は、混合ガスの濃度および流量を高速かつ正確に制御できる混合ガス流量制御装置を提供することにある。
また、本発明の課題は、混合ガスの供給流量を変化させても、正確な測定ができる排ガス浄化触媒評価装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a mixed gas flow rate control device capable of controlling the concentration and flow rate of mixed gas at high speed and accurately.
Another object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst evaluation apparatus that can perform accurate measurement even when the supply flow rate of the mixed gas is changed.
上記課題を解決するため、本発明は、複数の原料ガス供給源と、前記複数の原料ガス供給源にそれぞれ接続された複数の原料ガス供給管路と、原料ガスを混合するガス混合管路と、を備え、前記複数の原料ガス供給管路が前記ガス混合管路の入口に分岐接続されており、さらに、前記複数の原料ガス供給管路のそれぞれの途中に設けられた第１の流量制御バルブと、入口が前記ガス混合管路の出口に接続された第２の流量制御バルブと、前記ガス混合管路の途中に分岐接続され、余分な混合ガスを排出するオーバーフロー管路と、前記第２の流量制御バルブの出口に接続された混合ガス供給管路と、前記第１の流量制御バルブおよび第２の流量制御バルブを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記混合ガス供給管路に供給すべき混合ガスの濃度および流量設定値に従い、前記第１の流量制御バルブの開度を調整すると同時に、前記第１の流量制御バルブの開度と前記第１の流量制御バルブの前記原料ガスに対するコンバージョンファクタとから算出した前記第２の流量制御バルブの前記混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づき、前記第２の流量制御バルブの開度を調整するものであることを特徴とする混合ガス流量制御装置を構成したものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of source gas supply sources, a plurality of source gas supply lines connected to the plurality of source gas supply sources, and a gas mixing line for mixing source gases. The plurality of source gas supply lines are branchedly connected to the inlets of the gas mixing lines, and further, a first flow rate control provided in the middle of each of the plurality of source gas supply lines A valve, a second flow control valve having an inlet connected to an outlet of the gas mixing line, an overflow line connected to the middle of the gas mixing line to discharge excess mixed gas, and the first A mixed gas supply line connected to an outlet of the second flow rate control valve, and a control unit for controlling the first flow rate control valve and the second flow rate control valve, the control unit comprising the mixed gas Mixing to be supplied to the supply line The opening of the first flow control valve is adjusted in accordance with the concentration of the gas and the flow set value, and at the same time, the opening of the first flow control valve and the conversion factor for the source gas of the first flow control valve The mixed gas flow rate control device is configured to adjust the opening of the second flow rate control valve based on a conversion factor for the mixed gas of the second flow rate control valve calculated from It is.
また、上記課題を解決するため、本発明は、上記混合ガス流量制御装置を備えた排ガス浄化触媒評価装置であって、入口が前記混合ガス流量制御装置の前記混合ガス供給管路の出口に接続され、内部に試験すべき排ガス浄化触媒が収容されたガスセルと、入口が前記ガスセルの出口に接続された測定ガス供給管路と、前記測定ガス供給管路の出口に接続されたガス分析計と、前記測定ガス供給管路の途中に分岐接続された希釈ガス供給管路と、前記希釈ガス供給管路に接続された希釈ガス供給源と、前記希釈ガス供給管路の前記希釈ガス供給源よりも下流側に設けられ、前記制御部によって制御される第３の流量制御バルブと、前記測定ガス供給管路の前記希釈ガス供給管路との接続部よりも上流側に分岐接続され、余分な測定ガスを排出する第２のオーバーフロー管路と、を備え、前記制御部は、前記希釈ガス供給管路から前記測定ガス供給管路に供給される希釈ガスの流量が一定になり、かつ、前記第２のオーバーフロー管路から余分な前記測定ガスが常時排出され、かつ、前記ガス分析計に供給される、希釈された前記測定ガスの流量が一定になるように、前記第３の流量制御バルブの開度を調整するものであることを特徴とする排ガス浄化触媒評価装置を構成したものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides an exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus provided with the mixed gas flow rate control device, wherein an inlet is connected to an outlet of the mixed gas supply line of the mixed gas flow rate control device. A gas cell in which an exhaust gas purification catalyst to be tested is housed, a measurement gas supply line whose inlet is connected to the outlet of the gas cell, and a gas analyzer connected to the outlet of the measurement gas supply line A dilution gas supply line branched and connected in the middle of the measurement gas supply line, a dilution gas supply source connected to the dilution gas supply line, and the dilution gas supply source of the dilution gas supply line Is also provided on the downstream side, and is branched and connected upstream from the connection between the third flow rate control valve controlled by the control unit and the dilution gas supply line of the measurement gas supply line. Exhaust the measuring gas A second overflow line, and the control unit has a constant flow rate of the dilution gas supplied from the dilution gas supply line to the measurement gas supply line, and the second overflow line. The opening of the third flow control valve is adjusted so that excess measurement gas is constantly discharged from the channel and the flow rate of the diluted measurement gas supplied to the gas analyzer is constant. The exhaust gas purifying catalyst evaluation device is characterized by being configured.
この排ガス浄化触媒評価装置において、前記ガスセルが前記第２の流量制御バルブに近接して配置され、前記オーバーフロー管路が前記第２の流量制御バルブの入口の近傍において前記ガス混合管路に分岐接続され、前記第２のオーバーフロー管路が前記ガスセルの出口の近傍において前記測定ガス供給管路に分岐接続されていることが好ましい。 In this exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus, the gas cell is disposed in the vicinity of the second flow rate control valve, and the overflow line is branched and connected to the gas mixing line in the vicinity of the inlet of the second flow rate control valve. Preferably, the second overflow line is branched and connected to the measurement gas supply line in the vicinity of the outlet of the gas cell.
この排ガス浄化触媒評価装置において、また、前記制御部は、前記排ガス浄化触媒の試験のための前記混合ガスの前記濃度および流量設定値の組が格納されたメモリを有しており、前記制御部は、前記排ガス浄化触媒の試験が完了したとき、前記ガス分析計による前記測定ガスの濃度測定値と、前記メモリに格納された前記混合ガスの前記濃度設定値とを比較し、前記濃度設定値と前記測定ガスの濃度測定値との差が所定の基準値以上であるときは、前記濃度設定値が前記測定ガスの濃度測定値に一致するように、前記メモリに格納された前記混合ガスの前記濃度および流量設定値を補正し、補正した前記濃度および流量設定値に従って、前記排ガス浄化触媒の再試験を行うようになっていてもよい。 In the exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus, the control unit includes a memory in which a set of the concentration and the flow rate set value of the mixed gas for the test of the exhaust gas purification catalyst is stored, and the control unit When the test of the exhaust gas purification catalyst is completed, the concentration measurement value of the measurement gas by the gas analyzer is compared with the concentration setting value of the mixed gas stored in the memory, and the concentration setting value And the concentration measurement value of the measurement gas is equal to or greater than a predetermined reference value, the mixed gas stored in the memory is stored so that the concentration setting value matches the concentration measurement value of the measurement gas. The concentration and flow rate set value may be corrected, and the exhaust gas purification catalyst may be retested according to the corrected concentration and flow rate set value.
本発明によれば、混合ガス供給管路に供給すべき混合ガスの濃度および流量設定値に従って、第１の流量制御バルブの開度を調整すると同時に、第１の流量制御バルブの開度および第１の流量制御バルブの原料ガスに対するコンバージョンファクタから算出した第２の流量制御バルブの混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づいて第２の流量制御バルブの開度を調整するようにしたので、混合ガスの濃度および流量設定値の変更後、瞬時に、当該設定値に対応する濃度および流量の混合ガスを混合ガス供給管路に供給することができる。 According to the present invention, the opening degree of the first flow rate control valve is adjusted at the same time as the opening degree of the first flow rate control valve is adjusted according to the concentration of the mixed gas to be supplied to the mixed gas supply line and the flow rate setting value. Since the opening of the second flow control valve is adjusted based on the conversion factor for the mixed gas of the second flow control valve calculated from the conversion factor for the raw material gas of the first flow control valve, the concentration of the mixed gas In addition, after changing the flow rate set value, a mixed gas having a concentration and a flow rate corresponding to the set value can be instantaneously supplied to the mixed gas supply line.
また、本発明によれば、測定ガス供給管路における第２のオーバーフロー管路の下流測に希釈ガス供給管路を分岐接続し、希釈ガス供給管路から測定ガス供給管路に供給される希釈ガスの流量が一定になり、かつ、第２のオーバーフロー管路から余分な測定ガスが常時排出され、かつ、ガス分析計に供給される測定ガスの流量が一定になるようにしたので、ガスセルに対する混合ガスの供給流量が変化しても、ガス分析計には、常に、一定濃度に希釈された測定ガスを一定の流量で供給することができ、それによって、常に正確な測定が行える。 Further, according to the present invention, the dilution gas supply line is branched and connected downstream of the second overflow line in the measurement gas supply line, and the dilution gas supplied from the dilution gas supply line to the measurement gas supply line Since the gas flow rate is constant, excess measurement gas is always discharged from the second overflow line, and the flow rate of the measurement gas supplied to the gas analyzer is constant, Even if the supply flow rate of the mixed gas changes, the gas analyzer can always be supplied with the measurement gas diluted to a constant concentration at a constant flow rate, so that accurate measurement can always be performed.
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流量制御装置の概略構成を示すブロック図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a test gas flow rate control apparatus according to one embodiment of the present invention.
図１を参照して、本発明による混合ガス流量制御装置は、複数の原料ガス供給源１ａ〜１ｄと、これらの原料ガス供給源１ａ〜１ｄにそれぞれ接続された複数の原料ガス供給管路２ａ〜２ｄと、原料ガスを混合するガス混合管路３を備えている。複数の原料ガス供給管路２ａ〜２ｄはガス混合管路３の入口３ａに分岐接続されている。
Referring to FIG. 1, a mixed gas flow rate control device according to the present invention includes a plurality of source gas supply sources 1a to 1d and a plurality of source
複数の原料ガス供給管路２ａ〜２ｄのそれぞれの途中に第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄが設けられ、ガス混合管路３の出口３ｂに第２の流量制御バルブ５の入口５ａが接続される。この実施例では、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄおよび第２の流量制御バルブ５は、いずれもマスフローコントローラからなっている。
第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄおよび第２の流量制御バルブ５は、制御部８によって制御される。
The first flow
The first
ガス混合管路３の途中には、余分な混合ガスを排出するオーバーフロー管路６が分岐接続される。さらに、第２の流量制御バルブ５の出口５ｂに混合ガス供給管路７が接続される。
In the middle of the gas mixing
制御部８は、混合ガス供給管路７に供給すべき混合ガスの濃度および流量設定値に従って、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの開度を調整すると同時に、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの開度と第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの原料ガスに対するコンバージョンファクタとから算出した第２の流量制御バルブ５の混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づき、第２の流量制御バルブ５の開度を調整する。
The
第２の流量制御バルブ５の混合ガスに対するコンバージョンファクタの算出法は、次のとおりである。
すなわち、ｎ種類の原料ガスを混合する場合を考え、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの第１の原料ガス、第２の原料ガス、・・・、および第ｎの原料ガスに対するコンバージョンファクタを、それぞれ、ＣＦ１、ＣＦ２、・・・、およびＣＦｎとし（各原料ガスに対するコンバージョンファクタは、例えば、窒素のＣＦ値＝１、酸素のＣＦ値＝０．９８、二酸化炭素のＣＦ値＝０．７４、一酸化炭素のＣＦ値＝１等、既知である。）、第１の原料ガスの濃度Ｘ１（vol％）、第２の原料ガスの濃度Ｘ２（vol％）、・・・、第ｎの原料ガスの濃度Ｘｎ（vol％）の割合で混合するとき、第２の流量制御バルブ５の混合ガスに対するコンバージョンファクタＣＦは、
The calculation method of the conversion factor for the mixed gas of the second flow control valve 5 is as follows.
That is, considering the case where n kinds of source gases are mixed, conversion factors for the first source gas, the second source gas,..., And the nth source gas of the first
よって、例えば、酸素を５vol％、二酸化炭素を１２vol％、一酸化炭素を６vol％、窒素を７７vol％混合して混合ガスを生成する場合、混合ガスのＣＦ値は、０．９５８となる。 Therefore, for example, when a mixed gas is generated by mixing 5 vol% oxygen, 12 vol% carbon dioxide, 6 vol% carbon monoxide, and 77 vol% nitrogen, the CF value of the mixed gas is 0.958.
本発明の混合ガス流量制御装置によれば、混合ガス供給管路７に供給すべき混合ガスの濃度および流量設定値に従って、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの開度が調整されると同時に、第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの開度と第１の流量制御バルブ４ａ〜４ｄの原料ガスに対するコンバージョンファクタから算出された第２の流量制御バルブの混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づいて第２の流量制御バルブの開度が調整される。
According to the mixed gas flow rate control device of the present invention, the opening degree of the first flow
そして、混合ガスの濃度および流量設定値が変更された場合には、瞬時に、当該設定値に対応する濃度および流量の混合ガスが混合ガス供給管路に供給される。 When the mixed gas concentration and flow rate set value are changed, the mixed gas having the concentration and flow rate corresponding to the set value is instantaneously supplied to the mixed gas supply line.
図２は、図１に示した混合ガス流量制御装置を備えた排ガス浄化触媒評価装置の構成を示すブロック図である。
図２を参照して、本発明による排ガス浄化触媒評価装置は、入口１０ａが混合ガス流量制御装置の混合ガス供給管路７の出口７ｂに接続され、内部に試験すべき排ガス浄化触媒１６が収容されたガスセル１０を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus provided with the mixed gas flow rate control apparatus shown in FIG.
Referring to FIG. 2, in the exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus according to the present invention, an
ガスセル１０の出口１０ｂには測定ガス供給管路１１の入口１１ａが接続され、測定ガス供給管路１１の出口１１ｂにはガス分析計１２が接続される。また、測定ガス供給管路１１の途中には、希釈ガス供給管路１３が分岐接続され、希釈ガス供給管路１３に希釈ガス供給源１４が接続される。
An
希釈ガス供給管路１３の希釈ガス供給源１４よりも下流側には、第３の流量制御バルブ１５が設けられる。この実施例では、第３の流量制御バルブ１５として、マスフローコントローラが用いられるが、マスフローコントローラ以外の任意の公知の流量制御バルブが使用可能である。第３の流量制御バルブ１５は、制御部８によって制御されるようになっている。
また、測定ガス供給管路１１の希釈ガス供給管路１３との接続部よりも上流側には、余分な測定ガスを排出する第２のオーバーフロー管路１７が分岐接続される。
A third flow
In addition, a
この場合、ガスセル１０が第２の流量制御バルブ５に近接して配置され、オーバーフロー管路６が第２の流量制御バルブ５の入口５ａの近傍においてガス混合管路３に分岐接続され、第２のオーバーフロー管路１７がガスセル１０の出口１０ｂの近傍において測定ガス供給管路１１に分岐接続されていること、要するに、オーバーフロー管路６のガス混合管路３との接続部９および第２のオーバーフロー管路１７の測定ガス供給管路１１との接続１８間の距離ができるだけ短くなっていることが好ましい。
それによって、混合ガスの濃度および流量設定値の変化を、希釈ガスによる希釈前の測定ガスに正確に反映させることができる。
In this case, the
Thereby, changes in the concentration of the mixed gas and the flow rate set value can be accurately reflected in the measurement gas before dilution with the dilution gas.
制御部８は、希釈ガス供給管路１３から測定ガス供給管路１１に供給される希釈ガスの流量が一定になり、かつ、第２のオーバーフロー管路１７から余分な測定ガスが常時排出され、かつ、ガス分析計１２に供給される、希釈された測定ガスの流量が一定になるように、第３の流量制御バルブ１５の開度を調整する。
The
すなわち、例えば、排ガス浄化触媒１６の試験が、ガスセル１０への混合ガスの供給量を５リットル／分〜３０リットル／分の範囲内で変化させ、その間に、ガス分析計１２に対して測定ガスを１０リットル／分の一定流量で供給されるような条件下で実施される場合には、制御部８は、第３の流量制御バルブ１５の開度を、希釈ガス供給源１４から希釈ガスが６リットル／分の一定流量で測定ガス供給管路１１に供給されるように調整する。それによって、ガスセル１０への混合ガスの供給量が変化しても、ガス分析計１２に対しは、常に、混合ガスの濃度の０．４倍の濃度の測定ガスが、４リットル／分の一定流量で供給される。
That is, for example, the test of the exhaust
本発明の排ガス浄化触媒評価装置は上述の混合ガス流量制御装置を備えているので、本発明の排ガス浄化触媒評価装置によれば、この混合ガス流量制御装置による作用効果が得られることは言うまでもないが、さらに、測定ガス供給管路１１における第２のオーバーフロー管路１７の下流測に希釈ガス供給管路１３を分岐接続し、希釈ガス供給管路１３から測定ガス供給管路１１に供給される希釈ガスの流量が一定になり、かつ、第２のオーバーフロー管路１７から余分な測定ガスが常時排出され、かつ、ガス分析計１２に供給される測定ガスの流量が一定になるようにしたので、混合ガス供給管路７からガスセル１０への混合ガスの供給流量が変化しても、ガス分析計１２には、常に、一定濃度に希釈された測定ガスを一定の流量で供給することができる。それによって、ガスセル１０への混合ガスの供給流量が変化しても、常にガス分析計１２による正確な測定を行うことができる。
こうして、本発明の排ガス浄化触媒評価装置によれば、自動車排ガスと同等の線速度流量変化を正確にシミュレーションすることができる。
Since the exhaust gas purification catalyst evaluation device of the present invention includes the above-described mixed gas flow rate control device, it is needless to say that according to the exhaust gas purification catalyst evaluation device of the present invention, the effect of the mixed gas flow rate control device can be obtained. However, a dilution
Thus, according to the exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus of the present invention, it is possible to accurately simulate a change in linear velocity flow rate equivalent to that of automobile exhaust gas.
上述の排ガス浄化触媒評価装置においては、希釈ガス供給管路１３から測定ガス供給管路１１に希釈ガスを一定流量で供給し、余分な測定ガスを第２のオーバーフロー管路１７から常に排出する構成としているが、この構成に起因して、オーバーフロー管路６の接続部９および第２のオーバーフロー管路１７の接続部１８の間の領域において、混合ガスの濃度および流量設定値の変化が正確に反映されない場合がある。
In the above-described exhaust gas purifying catalyst evaluation apparatus, the dilution gas is supplied from the dilution
このような場合には、排ガス浄化触媒１６の試験のための混合ガスの濃度および流量設定値の組を予め制御部８のメモリに格納しておき、排ガス浄化触媒１６の試験が完了したとき、制御部８が、ガス分析計１２による測定ガスの濃度測定値と、メモリに格納された混合ガスの前記濃度設定値とを比較し、濃度設定値と測定ガスの濃度測定値との差が所定の基準値以上であるときは、濃度設定値が測定ガスの濃度測定値に一致するように、メモリに格納された混合ガスの前記濃度および流量設定値を補正し、補正した濃度および流量設定値に従って、排ガス浄化触媒の再試験を行うようにすればよい。
In such a case, a set of the mixed gas concentration and the flow rate set value for the test of the exhaust
１ａ〜１ｄ 原料ガス供給源
２ａ〜２ｄ 原料ガス供給管路
３ ガス混合管路
３ａ 入口
３ｂ 出口
４ａ〜４ｂ 第１の流量制御バルブ
５ 第２の流量制御バルブ
５ａ 入口
５ｂ 出口
６ オーバーフロー管路
７ 混合ガス供給管路
７ａ 入口
７ｂ 出口
８ 制御部
９ 接続部
１０ ガスセル
１０ａ 入口
１０ｂ 出口
１１ 測定ガス供給管路
１１ａ 入口
１１ｂ 出口
１２ ガス分析計
１３ 希釈ガス供給管路
１４ 希釈ガス供給源
１５ 第３の流量制御バルブ
１６ 排ガス浄化触媒
１７ 第２のオーバーフロー管路
１８ 接続部
1a to 1d Raw material
Claims (4)
前記複数の原料ガス供給源にそれぞれ接続された複数の原料ガス供給管路と、
原料ガスを混合するガス混合管路と、を備え、前記複数の原料ガス供給管路が前記ガス混合管路の入口に分岐接続されており、さらに、
前記複数の原料ガス供給管路のそれぞれの途中に設けられた第１の流量制御バルブと、
入口が前記ガス混合管路の出口に接続された第２の流量制御バルブと、
前記ガス混合管路の途中に分岐接続され、余分な混合ガスを排出するオーバーフロー管路と、
前記第２の流量制御バルブの出口に接続された混合ガス供給管路と、
前記第１の流量制御バルブおよび第２の流量制御バルブを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記混合ガス供給管路に供給すべき前記混合ガスの濃度および流量設定値に従い、前記第１の流量制御バルブの開度を調整すると同時に、前記第１の流量制御バルブの開度と前記第１の流量制御バルブの前記原料ガスに対するコンバージョンファクタとから算出した前記第２の流量制御バルブの前記混合ガスに対するコンバージョンファクタに基づき、前記第２の流量制御バルブの開度を調整するものであることを特徴とする混合ガス流量制御装置。 A plurality of source gas supply sources;
A plurality of source gas supply lines respectively connected to the plurality of source gas supply sources;
A gas mixing line for mixing the raw material gas, wherein the plurality of raw material gas supply lines are branched and connected to an inlet of the gas mixing line,
A first flow rate control valve provided in the middle of each of the plurality of source gas supply lines;
A second flow control valve having an inlet connected to the outlet of the gas mixing line;
An overflow pipe that is branched and connected in the middle of the gas mixing pipe to discharge excess mixed gas;
A mixed gas supply line connected to an outlet of the second flow control valve;
A control unit for controlling the first flow rate control valve and the second flow rate control valve, the control unit according to the concentration of the mixed gas to be supplied to the mixed gas supply line and the flow rate setting value, While adjusting the opening of the first flow control valve, the second flow control calculated from the opening of the first flow control valve and the conversion factor for the source gas of the first flow control valve. A mixed gas flow rate control device for adjusting an opening degree of the second flow rate control valve based on a conversion factor for the mixed gas of the valve.
入口が前記混合ガス流量制御装置の前記混合ガス供給管路の出口に接続され、内部に試験すべき排ガス浄化触媒が収容されたガスセルと、
入口が前記ガスセルの出口に接続された測定ガス供給管路と、
前記測定ガス供給管路の出口に接続されたガス分析計と、
前記測定ガス供給管路の途中に分岐接続された希釈ガス供給管路と、
前記希釈ガス供給管路に接続された希釈ガス供給源と、
前記希釈ガス供給管路の前記希釈ガス供給源よりも下流側に設けられ、前記制御部によって制御される第３の流量制御バルブと、
前記測定ガス供給管路の前記希釈ガス供給管路との接続部よりも上流側に分岐接続され、余分な測定ガスを排出する第２のオーバーフロー管路と、を備え、前記制御部は、前記希釈ガス供給管路から前記測定ガス供給管路に供給される希釈ガスの流量が一定になり、かつ、前記第２のオーバーフロー管路から余分な前記測定ガスが常時排出され、かつ、前記ガス分析計に供給される、希釈された前記測定ガスの流量が一定になるように、前記第３の流量制御バルブの開度を調整するものであることを特徴とする排ガス浄化触媒評価装置。 An exhaust gas purification catalyst evaluation device comprising the mixed gas flow rate control device according to claim 1,
A gas cell having an inlet connected to an outlet of the mixed gas supply line of the mixed gas flow control device and containing an exhaust gas purification catalyst to be tested;
A measuring gas supply line having an inlet connected to the outlet of the gas cell;
A gas analyzer connected to an outlet of the measurement gas supply line;
A dilution gas supply pipe branched and connected in the middle of the measurement gas supply pipe;
A dilution gas supply source connected to the dilution gas supply line;
A third flow rate control valve provided on the downstream side of the dilution gas supply source of the dilution gas supply line and controlled by the control unit;
A second overflow line that is branched and connected to the upstream side of the connection part of the measurement gas supply line with the dilution gas supply line, and discharges excess measurement gas. The flow rate of the dilution gas supplied from the dilution gas supply line to the measurement gas supply line is constant, the excess measurement gas is always discharged from the second overflow line, and the gas analysis is performed. An exhaust gas purification catalyst evaluation apparatus, characterized in that the opening of the third flow rate control valve is adjusted so that the flow rate of the diluted measurement gas supplied to the meter becomes constant.
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|---|---|---|---|---|
| TW202413916A (en) * | 2022-06-16 | 2024-04-01 | 日商堀場製作所股份有限公司 | Continuous gas analysis system and continuous gas analysis method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1183732A (en) * | 1997-09-06 | 1999-03-26 | Horiba Ltd | Analytical curve preparing system for gas analyzer |
| JP2000323464A (en) * | 1999-04-22 | 2000-11-24 | Tokyo Electron Ltd | Apparatus and method for supplying gas for semiconductor manufacturing apparatus |
| JP2003059836A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | Method and apparatus of supplying gas for chemical vapor deposition unit |
| JP2003299938A (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-21 | Horiba Ltd | Apparatus for mixing gas and method for mixing gas |
| JP2007250803A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1183732A (en) * | 1997-09-06 | 1999-03-26 | Horiba Ltd | Analytical curve preparing system for gas analyzer |
| JP2000323464A (en) * | 1999-04-22 | 2000-11-24 | Tokyo Electron Ltd | Apparatus and method for supplying gas for semiconductor manufacturing apparatus |
| JP2003059836A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | Method and apparatus of supplying gas for chemical vapor deposition unit |
| JP2003299938A (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-21 | Horiba Ltd | Apparatus for mixing gas and method for mixing gas |
| JP2007250803A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5075286B1 (en) * | 2012-04-11 | 2012-11-21 | 株式会社ベスト測器 | Evaluation system for simulated exhaust gas |
| JP6329688B1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-05-23 | 株式会社ベスト測器 | Gas supply device |
| CN114748989A (en) * | 2021-01-08 | 2022-07-15 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | Ammonia dilution control method and device and readable storage medium |
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