JP5476355B2 - Simulated gas supply device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば触媒やガス分析計等の試験対象に模擬ガスを供給する模擬ガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a simulated gas supply device that supplies simulated gas to a test object such as a catalyst or a gas analyzer.
従来、自動車の排気管等に設けられる触媒を評価する場合には、エンジンからの排ガスと同様の成分を含む模擬ガスが用いられている。ここで、模擬ガスとは、例えば、ＮＯＸ、ＣＯ２、ＨＣ、Ｈ２、Ｏ２などのエンジン排ガスに含まれる各種成分をエンジン排ガスにおける濃度と同様の濃度となるように窒素ガスと混合したものである。 Conventionally, when evaluating a catalyst provided in an exhaust pipe or the like of an automobile, a simulated gas containing the same components as exhaust gas from an engine has been used. Here, the simulated gas is, for example, a mixture of various components contained in engine exhaust gas such as NO X , CO 2 , HC, H 2 and O 2 with nitrogen gas so as to have a concentration similar to the concentration in the engine exhaust gas. Is.
そして、前記模擬ガスを用いて触媒の評価を行うものとして、特許文献１に示すように、模擬ガス供給路から供給される模擬ガスが流れるガスセルに沿って上流側から第１加熱部及び第２加熱部をこの順に設け、第１加熱部により模擬ガスを加熱し、第２加熱部によりガスセルに設けられた触媒を加熱するように構成された触媒評価試験装置がある。 And as what evaluates a catalyst using the said simulation gas, as shown in patent document 1, a 1st heating part and 2nd from an upstream are carried out along the gas cell through which the simulation gas supplied from a simulation gas supply path flows. There is a catalyst evaluation test apparatus configured to provide a heating unit in this order, heat a simulated gas by a first heating unit, and heat a catalyst provided in a gas cell by a second heating unit.
この触媒評価試験装置は、模擬排ガス供給路に分岐流路を接続し、この分岐流路を第１加熱部及び第２加熱部の間においてガスセルに接続するとともに、模擬ガス供給路及び分岐流路にそれぞれ設けられた流量調整弁の弁開度を調整して、触媒入口近傍の温度が所定温度となるように制御するものである。 This catalyst evaluation test apparatus connects a branch flow path to a simulated exhaust gas supply path, connects the branch flow path to a gas cell between the first heating section and the second heating section, and also simulates the gas supply path and the branch flow path. Are adjusted so that the temperature in the vicinity of the catalyst inlet becomes a predetermined temperature.
しかしながら、模擬ガス供給路に設けた流量調整弁により第１加熱部に流入する模擬ガスの流量を減少させた場合に、第１加熱部から模擬ガスに与えられる熱量が増加することになり、模擬ガスの温度が所望の温度よりも上昇してしまうという問題がある。一方、第１加熱部に流入する模擬ガスの流量が増加した場合には、第１加熱部から模擬ガスに与えられる熱量が減少することになり、模擬ガスの温度が低下してしまうという問題がある。なお、第１加熱部を制御することにより、触媒入口近傍の模擬ガスの温度を調整して対応することになるが、その温度調整には応答遅れがあり、適切な評価試験を行うことが難しい。 However, when the flow rate of the simulation gas flowing into the first heating unit is decreased by the flow rate adjusting valve provided in the simulation gas supply path, the amount of heat given to the simulation gas from the first heating unit increases, There exists a problem that the temperature of gas will rise rather than desired temperature. On the other hand, when the flow rate of the simulated gas flowing into the first heating unit is increased, the amount of heat given to the simulated gas from the first heating unit is decreased, and the temperature of the simulated gas is decreased. is there. By controlling the first heating unit, the temperature of the simulated gas in the vicinity of the catalyst inlet is adjusted to cope with this, but there is a response delay in the temperature adjustment, and it is difficult to perform an appropriate evaluation test. .
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、試験対象に供給される模擬ガスの温度変動を抑えつつ試験対象に供給される模擬ガスの流量を変化させることをその主たる所期課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems all at once, and it is possible to change the flow rate of the simulated gas supplied to the test object while suppressing the temperature fluctuation of the simulated gas supplied to the test object. This is the main desired issue.
すなわち本発明に係る模擬ガス供給装置は、模擬ガスを生成して試験対象に供給する模擬ガス供給装置であって、模擬ガスとなる第１ガスを供給する第１ガス供給路と、前記第１ガス供給路が接続され、当該第１ガス供給路により供給される第１ガスを加熱する第１ガス加熱部と、前記第１ガス加熱部により前記第１ガスが加熱されて生成される模擬ガスを前記試験対象に供給する模擬ガス供給路と、前記第１ガス加熱部の下流側に接続され、前記第１ガス加熱部により前記第１ガスが加熱されて生成される模擬ガスを前記試験対象に供給することなく外部に排出する模擬ガス排出路とを備え、前記第１ガスを前記第１ガス供給路から、前記模擬ガスに温度変化を与えない一定流量で前記第１ガス加熱部へ供給するとともに、前記模擬ガス排出路における、前記第１ガス加熱部により温度調整された模擬ガスの排出流量を調整することにより、前記模擬ガス供給路から前記試験対象に供給される前記温度調整された模擬ガスの供給流量を変化させることを特徴とする。 That is, the simulated gas supply apparatus according to the present invention is a simulated gas supply apparatus that generates a simulated gas and supplies the simulated gas to a test object, the first gas supply path supplying a first gas serving as the simulated gas, and the first gas supply path. A gas supply path is connected to the first gas heating section for heating the first gas supplied by the first gas supply path, and a simulated gas generated by heating the first gas by the first gas heating section. The simulated gas supply path for supplying the test object to the test object and a downstream side of the first gas heating unit, and the simulated gas generated by heating the first gas by the first gas heating part is the test object And supply the first gas from the first gas supply path to the first gas heating unit at a constant flow rate that does not change the temperature of the simulated gas. as well as, the simulated gas discharge Definitive the road, by adjusting the discharge flow rate of the simulant gas whose temperature adjusted by said first gas heating section, the supply flow rate of the temperature adjusted simulated gas supplied to the test subject from the simulated gas supply passage It is characterized by changing .
このようなものであれば、第１ガス加熱部に供給される第１ガスの流量を変化させずに、第１ガス加熱部により加熱して生成された模擬ガスの一部を外部に排出することで、試験対象に供給される模擬ガスの流量を調整しているので、試験対象に供給される模擬ガスの温度変動を抑えつつ試験対象に供給される模擬ガスの流量を変動させることができる。つまり、試験対象に供給される模擬ガスの流量を変化させたとしても、第１ガス加熱部に供給される第１ガスの流量を一定とすることができるので、第１加熱部で生成される模擬ガスの温度の変動を抑えることができる。 In such a case, a part of the simulated gas generated by heating by the first gas heating unit is discharged outside without changing the flow rate of the first gas supplied to the first gas heating unit. By adjusting the flow rate of the simulation gas supplied to the test object, the flow rate of the simulation gas supplied to the test object can be varied while suppressing the temperature fluctuation of the simulation gas supplied to the test object. . That is, even if the flow rate of the simulated gas supplied to the test object is changed, the flow rate of the first gas supplied to the first gas heating unit can be made constant, so that it is generated by the first heating unit. Variations in the temperature of the simulated gas can be suppressed.
ここで模擬ガス供給装置において複数種類の模擬ガスを発生させるためには、成分毎にガスを供給する複数のガス供給路を設け、複数のガス供給路それぞれに流量調整弁等の流量制御機器を設けることになる。この場合において、触媒等の試験対象に供給する模擬ガスの供給流量を調節する場合には、各ガス供給路に設けた流量制御機構の設定流量値を変更する必要があり、変更後にその流量が安定するまでに時間がかかってしまい、その期間において濃度変動や温度変動が生じてしまう。さらに、各ガス供給路に設けられた流量制御機器とガスセル等の模擬ガス生成部との間の配管径や配管長がそれぞれ異なることから、ガスセルに供給される各成分の流量が所望の値となるまでに時間差が生じることになり、これによっても模擬ガスの濃度変動や温度変動が生じてしまう。 Here, in order to generate a plurality of types of simulated gas in the simulated gas supply device, a plurality of gas supply paths for supplying gas for each component are provided, and a flow rate control device such as a flow rate adjusting valve is provided in each of the plurality of gas supply paths. Will be provided. In this case, when adjusting the supply flow rate of the simulated gas supplied to the test object such as the catalyst, it is necessary to change the set flow rate value of the flow rate control mechanism provided in each gas supply path. It takes time to stabilize, and concentration fluctuations and temperature fluctuations occur during that period. Furthermore, since the pipe diameter and pipe length between the flow control device provided in each gas supply path and the simulated gas generator such as a gas cell are different, the flow rate of each component supplied to the gas cell is a desired value. There will be a time difference until this occurs, and this will also cause variations in the concentration and temperature of the simulated gas.
この問題を解決するための本発明に係る模擬ガス供給装置は、模擬ガスを生成して試験対象に供給する模擬ガス供給装置であって、模擬ガスを構成する第１ガスを供給する第１ガス供給路と、模擬ガスを構成する第２ガスを供給する第２ガス供給路と、前記第１ガス供給路が接続され、当該第１ガス供給路により供給される第１ガスを加熱する第１ガス加熱部と、前記第２ガス供給路が接続され、当該第２ガス供給路により供給される第２ガス及び前記第１ガス加熱部により加熱された第１ガスを混合して模擬ガスを生成する模擬ガス生成部と、前記模擬ガス生成部により生成される模擬ガスを前記試験対象に供給する模擬ガス供給路と、前記模擬ガス生成部の下流側に接続され、前記模擬ガス生成部により生成される模擬ガスを前記試験対象に供給することなく外部に排出する模擬ガス排出路とを備え、前記模擬ガス排出路における、前記模擬ガス生成部により濃度及び温度が調整された模擬ガスの排出流量を調整することにより、前記模擬ガス供給路から前記試験対象に供給される、前記模擬ガス生成部により濃度及び温度が調整された模擬ガスの供給流量を変化させることを特徴とする。
A simulated gas supply apparatus according to the present invention for solving this problem is a simulated gas supply apparatus that generates a simulated gas and supplies the simulated gas to a test object, and the first gas that supplies a first gas constituting the simulated gas A supply path, a second gas supply path for supplying a second gas constituting the simulated gas, and the first gas supply path are connected, and a first gas for heating the first gas supplied by the first gas supply path is heated. A gas heating unit and the second gas supply path are connected, and a simulated gas is generated by mixing the second gas supplied by the second gas supply path and the first gas heated by the first gas heating unit. A simulated gas generator, a simulated gas supply path for supplying the simulated gas generated by the simulated gas generator to the test object, and a downstream side of the simulated gas generator, and generated by the simulated gas generator The simulated gas used for the test And a simulated gas discharge passage for discharging to the outside without supplying, the definitive in the simulated gas discharge path, by adjusting the discharge flow rate of the model gas concentration and temperature were adjusted by the model gas generator, the The supply flow rate of the simulation gas, which is supplied to the test object from the simulation gas supply path and whose concentration and temperature are adjusted by the simulation gas generation unit, is changed .
このようなものであれば、第１ガス加熱部に供給される第１ガスの流量及び模擬ガス生成部に供給される第２ガスの流量を変化させずに、模擬ガス生成部により生成された模擬ガスの一部を外部に排出することで、試験対象に供給される模擬ガスの流量を調整しているので、試験対象に供給される模擬ガスの濃度変動及び温度変動を抑えつつ試験対象に供給される模擬ガスの流量を変動させることができる。つまり、試験対象に供給される模擬ガスの流量を変化させたとしても、第１ガス加熱部に供給される第１ガスの流量及び模擬ガス生成部に供給される第２ガスの流量を一定とすることができるので、模擬ガス生成部で生成される模擬ガスの温度及び濃度の変動を抑えることができる。 If it is such, it was produced | generated by the simulation gas production | generation part, without changing the flow volume of the 1st gas supplied to a 1st gas heating part, and the flow volume of the 2nd gas supplied to a simulation gas production | generation part. Since the flow of the simulated gas supplied to the test object is adjusted by discharging a part of the simulated gas to the outside, the concentration of the simulated gas supplied to the test object and the temperature fluctuation are suppressed and the test object is controlled. The flow rate of the supplied simulated gas can be varied. That is, even if the flow rate of the simulation gas supplied to the test object is changed, the flow rate of the first gas supplied to the first gas heating unit and the flow rate of the second gas supplied to the simulation gas generation unit are kept constant. Therefore, fluctuations in the temperature and concentration of the simulated gas generated in the simulated gas generation unit can be suppressed.
前記模擬ガス排出路が、上流から順に第１開閉弁及び排気ポンプが設けられた主排出路と、当該メイン排出路において前記第１開閉弁及び前記排気ポンプの間から分岐しており、上流から順に外気導入口及び第２開閉弁が設けられた外気導入路とを有することが望ましい。これならば、第１開閉弁の弁開度及び第２開閉弁の弁開度を調整することによって、模擬ガス生成部から排出する模擬ガスの排出流量を調整することができる。 The simulated gas discharge path is branched from the main discharge path provided with the first on-off valve and the exhaust pump in order from the upstream, and between the first on-off valve and the exhaust pump in the main discharge path. It is desirable to have an outside air introduction path provided with an outside air introduction port and a second on-off valve in order. If it is this, the discharge flow volume of the simulation gas discharged | emitted from a simulation gas production | generation part can be adjusted by adjusting the valve opening degree of a 1st on-off valve, and the valve opening degree of a 2nd on-off valve.
また、このとき、前記模擬ガス排出路により模擬ガスを排出しない場合には、前記第１開閉弁を閉じるとともに、前記第２開閉弁を開けており、前記模擬ガス排出路により模擬ガスを排出する場合には、前記第１開閉弁を開けるとともに、前記第２開閉弁を閉じることが望ましい。これならば、排気ポンプを起動した状態で、第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉を切り替えるだけで、瞬時に模擬ガスの供給流量を変更することができる。 At this time, when the simulated gas is not discharged through the simulated gas discharge path, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened, and the simulated gas is discharged through the simulated gas discharge path. In this case, it is desirable to open the first on-off valve and close the second on-off valve. If this is the case, the supply flow rate of the simulated gas can be instantaneously changed by switching the opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve with the exhaust pump activated.
前記第１開閉弁及び第２開閉弁を全開及び全閉で用いる場合には、模擬ガス排出路により排出される排出流量の調整が排気ポンプの吸引流量を調整することで行うことになるが、これでは正確な流量を排出しにくいという問題がある。この場合には、前記模擬ガス排出路にマスフローコントローラ等の流量制御機器が設けられていることが望ましい。これにより排出流量を精度良く調整することができる。 When the first on-off valve and the second on-off valve are used fully open and fully closed, the adjustment of the discharge flow rate discharged by the simulated gas discharge path is performed by adjusting the suction flow rate of the exhaust pump. This has the problem that it is difficult to discharge an accurate flow rate. In this case, it is desirable that a flow rate control device such as a mass flow controller is provided in the simulated gas discharge path. Thereby, the discharge flow rate can be adjusted with high accuracy.
前記試験対象となる触媒が設置されるとともに当該触媒を加熱する触媒加熱部を有し、前記触媒加熱部に前記模擬ガス供給路が接続されていることが望ましい。 It is desirable that a catalyst to be tested be installed and a catalyst heating unit for heating the catalyst, and the simulated gas supply path be connected to the catalyst heating unit.
このように構成した本発明によれば、試験対象に供給される模擬ガスの温度変動を抑えつつ試験対象に供給される模擬ガスの流量を変化させることができる。 According to the present invention configured as described above, the flow rate of the simulated gas supplied to the test object can be changed while suppressing the temperature fluctuation of the simulated gas supplied to the test object.
以下に本発明に係る模擬ガス供給装置１００について図面を参照して説明する。 A simulated gas supply device 100 according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の模擬ガス供給装置１００は、エンジン排ガスを模擬した模擬ガスを生成して試験対象である触媒２００に供給するものであり、触媒評価試験装置に組み込まれて用いられる。 The simulated gas supply device 100 of the present embodiment generates simulated gas that simulates engine exhaust gas and supplies the simulated gas to the catalyst 200 to be tested, and is used by being incorporated in a catalyst evaluation test device.
具体的にこのものは、模擬ガスを構成する第１ガスを供給する第１ガス供給路２と、模擬ガスを構成する第２ガスを供給する第２ガス供給路３と、第１ガス供給路２が接続され、当該第１ガス供給路２により供給される第１ガスを加熱する第１ガス加熱部４と、第２ガス供給路３が接続され、当該第２ガス供給路３により供給される第２ガス及び前記第１ガス加熱部４により加熱された第１ガスを混合して模擬ガスを生成する模擬ガス生成部５と、模擬ガス生成部５により生成された模擬ガスを触媒２００に供給する模擬ガス供給路６と、模擬ガス生成部５により生成された模擬ガスを触媒２００に供給することなく外部に排出する模擬ガス排出路７とを備えている。 Specifically, this includes a first gas supply path 2 for supplying a first gas constituting the simulated gas, a second gas supply path 3 for supplying a second gas constituting the simulated gas, and a first gas supply path. 2 is connected, the first gas heating unit 4 for heating the first gas supplied by the first gas supply path 2 and the second gas supply path 3 are connected and supplied by the second gas supply path 3. The simulated gas generator 5 that mixes the second gas and the first gas heated by the first gas heater 4 to generate the simulated gas, and the simulated gas generated by the simulated gas generator 5 to the catalyst 200 A simulation gas supply path 6 to be supplied and a simulation gas discharge path 7 for discharging the simulation gas generated by the simulation gas generation unit 5 to the outside without supplying the simulation gas to the catalyst 200 are provided.
第１ガス供給路２は、図１においては１つしか図示していないが、模擬ガスの成分に応じて複数設けられている。また、第１ガス供給路２には、第１ガスを発生させる第１ガス発生部８が設けられている。なお、第１ガスとは、複数成分のガスを混合してなる混合ガスであっても良いし、単一成分のガスであっても良い。 Although only one first gas supply path 2 is shown in FIG. 1, a plurality of first gas supply paths 2 are provided according to the components of the simulated gas. The first gas supply path 2 is provided with a first gas generator 8 that generates the first gas. The first gas may be a mixed gas obtained by mixing a plurality of component gases, or may be a single component gas.
第２ガス供給路３は、図１においては１つしか図示していないが、模擬ガスの成分に応じて複数設けられている。また、第２ガス供給路３には、第２ガスを発生させる第２ガス発生部９が設けられている。この第２ガスは、第１ガス加熱部４により加熱されると反応してしまうガスであり、例えばＣＯやＮＯＸ等である。また、第２ガスも、前記第１ガスと同様に、複数成分のガスを混合してなる混合ガスであっても良いし、単一成分のガスであっても良い。 Although only one second gas supply path 3 is shown in FIG. 1, a plurality of second gas supply paths 3 are provided according to the components of the simulated gas. The second gas supply path 3 is provided with a second gas generator 9 that generates the second gas. The second gas is a gas that reacts when heated by the first gas heating unit 4, and is, for example, CO or NO X. Similarly to the first gas, the second gas may be a mixed gas obtained by mixing a plurality of component gases, or may be a single component gas.
そして本実施形態では、第１ガス加熱部４、模擬ガス生成部５及び模擬ガス供給路６が単一のチャンバ（模擬ガス生成セル）１０により形成されている。つまり、この模擬ガス生成セル１０において上流側に第１ガス加熱部４が設けられ、下流側に模擬ガス生成セル１０内に配置された触媒２００を加熱するため触媒加熱部１１が設けられ、第１ガス加熱部４及び触媒加熱部１１の間に模擬ガス生成部５が設けられている。そして、この模擬ガス生成部５に第２ガス供給路３が接続されている。また、模擬ガス生成部５又は模擬ガス生成部５及び触媒加熱部１１の間に模擬ガス排出路７が接続されている。 In the present embodiment, the first gas heating unit 4, the simulated gas generation unit 5, and the simulated gas supply path 6 are formed by a single chamber (simulated gas generation cell) 10. That is, in the simulated gas generation cell 10, the first gas heating unit 4 is provided on the upstream side, and the catalyst heating unit 11 is provided on the downstream side to heat the catalyst 200 disposed in the simulated gas generation cell 10, and the first A simulated gas generation unit 5 is provided between the 1 gas heating unit 4 and the catalyst heating unit 11. The second gas supply path 3 is connected to the simulated gas generator 5. In addition, a simulated gas discharge path 7 is connected between the simulated gas generation unit 5 or the simulated gas generation unit 5 and the catalyst heating unit 11.
第１ガス加熱部４は、模擬ガス生成セル１０の上流側における外周部にヒータ等の加熱手段４１を設けることにより構成されている。また、触媒加熱部１１は、模擬ガス生成セル１０の上流側における外周部にヒータ等の加熱手段１１１を設けることにより構成されている。さらに模擬ガス生成部５は、第１ガス及び第２ガスを撹拌して混合するものであり、例えばノズル部を有するものが考えられる。 The first gas heating unit 4 is configured by providing heating means 41 such as a heater on the outer peripheral portion on the upstream side of the simulated gas generation cell 10. The catalyst heating unit 11 is configured by providing a heating unit 111 such as a heater on the outer peripheral portion on the upstream side of the simulated gas generation cell 10. Further, the simulated gas generation unit 5 mixes the first gas and the second gas by stirring. For example, the simulated gas generation unit 5 may include a nozzle unit.
なお、触媒加熱部１１において触媒２００を通過した模擬ガスは、外部に設けられたガス分析装置（不図示）に供給されて、その模擬ガス中の成分濃度が分析される。そして、触媒通過前の模擬ガスの成分濃度と比較することによって触媒２００の性能が評価される。なお、触媒２００の入口近傍には、触媒２００の温度を検出するための温度検出部（不図示）が設けられており、この温度検出部により検出温度に基づいて前記触媒加熱部１１が制御されて触媒２００の温度が制御される。 The simulated gas that has passed through the catalyst 200 in the catalyst heating unit 11 is supplied to a gas analyzer (not shown) provided outside, and the component concentration in the simulated gas is analyzed. Then, the performance of the catalyst 200 is evaluated by comparing with the component concentration of the simulated gas before passing through the catalyst. A temperature detector (not shown) for detecting the temperature of the catalyst 200 is provided near the inlet of the catalyst 200, and the catalyst heater 11 is controlled based on the detected temperature by this temperature detector. Thus, the temperature of the catalyst 200 is controlled.
しかして本実施形態の模擬ガス供給装置１００は、模擬ガス排出路７による模擬ガスの排出流量を調整することにより、模擬ガス供給路６から触媒２００に供給される模擬ガスの供給流量を調整するように構成されている。 Therefore, the simulation gas supply apparatus 100 of the present embodiment adjusts the supply flow rate of the simulation gas supplied from the simulation gas supply path 6 to the catalyst 200 by adjusting the discharge flow rate of the simulation gas through the simulation gas discharge path 7. It is configured as follows.
具体的に模擬ガス排出路７は、上流から順に第１開閉弁Ｖ１及び排気ポンプＰが設けられた主排出路７１と、当該主排出路７１において第１開閉弁Ｖ１及び排気ポンプＰの間から分岐しており、上流から順に外気導入口及び第２開閉弁Ｖ２が設けられた外気導入路７２とを有する。なお外気導入口には防塵フィルタＦが設けられている。本実施形態の第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２は、電磁弁であり、制御装置（不図示）によってその開閉が制御される。 Specifically, the simulated gas discharge path 7 includes a main discharge path 71 provided with a first on-off valve V1 and an exhaust pump P in order from the upstream, and between the first on-off valve V1 and the exhaust pump P in the main discharge path 71. It has branched and has an outside air introduction path 72 provided with an outside air introduction port and a second on-off valve V2 in order from the upstream. A dustproof filter F is provided at the outside air inlet. The first on-off valve V1 and the second on-off valve V2 of the present embodiment are electromagnetic valves, and the opening / closing thereof is controlled by a control device (not shown).
具体的には、模擬ガス排出路７により模擬ガスを排出しない場合には、第１開閉弁Ｖ１が閉じられるとともに、第２開閉弁Ｖ２が開けられるように制御される。一方、模擬ガス排出路７により模擬ガスを排出する場合には、第１開閉弁Ｖ１が開けられるとともに、第２開閉弁Ｖ２が閉じられる。ここで、第１ガス供給部２における模擬ガス生成セル１０への第１ガス供給量をＱ１、第２ガス供給部３における模擬ガス生成セル１０への第２ガス供給量をＱ２とした場合、排気ポンプＰによる排気流量（Ｑ３）が一定の場合には、このように制御することによって、触媒２００に供給される模擬ガスの供給流量が全部供給（Ｑ１＋Ｑ２）と、一部供給（Ｑ１＋Ｑ２−Ｑ３）との２段階で調整されることになる。 Specifically, when the simulated gas is not discharged through the simulated gas discharge path 7, the first on-off valve V1 is closed and the second on-off valve V2 is opened. On the other hand, when the simulated gas is discharged through the simulated gas discharge path 7, the first on-off valve V1 is opened and the second on-off valve V2 is closed. Here, when the first gas supply amount to the simulation gas generation cell 10 in the first gas supply unit 2 is Q1, and the second gas supply amount to the simulation gas generation cell 10 in the second gas supply unit 3 is Q2, When the exhaust flow rate (Q3) by the exhaust pump P is constant, by controlling in this way, the supply flow rate of the simulated gas supplied to the catalyst 200 is all supplied (Q1 + Q2) and partially supplied (Q1 + Q2-Q3). ) Will be adjusted in two stages.
このように構成した本実施形態に係る模擬ガス供給装置１００によれば、模擬ガスの排気流量（Ｑ３）を調整することにより触媒２００に供給される模擬ガスの供給流量を変化させたとしても、第１ガス加熱部４に供給される第１ガスの流量（Ｑ１）及び模擬ガス生成部５に供給される第２ガスの流量（Ｑ２）を一定とすることができる。したがって、触媒２００に供給される模擬ガスの濃度変動及び温度変動を抑えつつ触媒２００に供給される模擬ガスの流量を変化させることができる。 According to the simulation gas supply device 100 according to the present embodiment configured as described above, even if the supply flow rate of the simulation gas supplied to the catalyst 200 is changed by adjusting the exhaust gas flow rate (Q3) of the simulation gas, The flow rate (Q1) of the first gas supplied to the first gas heating unit 4 and the flow rate (Q2) of the second gas supplied to the simulated gas generation unit 5 can be made constant. Therefore, the flow rate of the simulated gas supplied to the catalyst 200 can be changed while suppressing fluctuations in concentration and temperature of the simulated gas supplied to the catalyst 200.
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、図２に示すように、模擬ガス排出路７において排気ポンプＰの上流側にマスフローコントローラ等の流量制御機器１２を設けることにより、模擬ガス排出路７による排気流量を連続的に変化させるものであっても良い。これならば、触媒に対する模擬ガスの供給流量を、その温度変動及び濃度変動を抑えつつ連続的に変化させることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, as shown in FIG. 2, by providing a flow control device 12 such as a mass flow controller on the upstream side of the exhaust pump P in the simulated gas discharge path 7, the exhaust flow rate through the simulated gas discharge path 7 is continuously changed. It may be. In this case, the supply flow rate of the simulated gas to the catalyst can be continuously changed while suppressing the temperature fluctuation and concentration fluctuation.
また、図３に示すように、模擬ガスに水分を含ませるべく、第１ガス供給路２に、水分添加部１３を設けても良い。この場合、模擬ガス排出路７（主排出路７１）には、排出される模擬ガス中の水分を分離するドレンセパレータ１４及びその水分を貯留するドレンタンク１５を設けることが望ましい。 In addition, as shown in FIG. 3, a moisture addition unit 13 may be provided in the first gas supply path 2 so that the simulated gas contains moisture. In this case, it is desirable that the simulated gas discharge path 7 (main discharge path 71) is provided with a drain separator 14 that separates moisture in the discharged simulated gas and a drain tank 15 that stores the moisture.
さらに、前記実施形態の第１ガス加熱部４は、チャンバ１０の外部にヒータ等の加熱手段４１を設けることによってチャンバ１０内の第１ガスを加熱するものであったが、図４に示すように、チャンバ１０内に発熱抵抗体４２を設けることによって、第１ガスに接触して直接加熱するものであっても良い。これならば、第１ガスの温度制御の応答性を良くすることができる。なお、図４においては、チャンバ１０の外部にヒータ等の加熱手段４１を設けた第１ガス加熱部４（４ａ）と、チャンバ１０の内部に発熱抵抗体４２を設けた第１ガス加熱部４（４ｂ）とを並列に設け、切り替え弁１６、１７によりそれらの選択できるように構成している。 Furthermore, the first gas heating unit 4 of the above embodiment heats the first gas in the chamber 10 by providing a heating means 41 such as a heater outside the chamber 10, but as shown in FIG. In addition, the heating resistor 42 may be provided in the chamber 10 to directly heat it in contact with the first gas. If it is this, the responsiveness of the temperature control of 1st gas can be improved. In FIG. 4, the first gas heating unit 4 (4 a) provided with a heating means 41 such as a heater outside the chamber 10, and the first gas heating unit 4 provided with a heating resistor 42 inside the chamber 10. (4b) is provided in parallel, and the switching valves 16 and 17 can be selected.
その上、前記実施形態では、模擬ガス生成セルにより、第１ガス加熱部４、模擬ガス生成部５及び模擬ガス供給路６が一体的に形成されたものであったが、図５に示すように、第１ガス加熱部４、模擬ガス生成部５及び模擬ガス供給路６が別々に構成されても良い。この場合、第１ガス加熱部４及び模擬ガス生成部５は接続配管により接続されており、模擬ガス生成部５に模擬ガス供給路６を接続するとともに、その模擬ガス供給路６又は模擬ガス生成部５に模擬ガス排出路７を接続する。また、模擬ガス供給路６は、触媒２００を加熱する触媒加熱部１１に接続されている。 In addition, in the above embodiment, the first gas heating unit 4, the simulated gas generating unit 5, and the simulated gas supply path 6 are integrally formed by the simulated gas generation cell, as shown in FIG. Moreover, the 1st gas heating part 4, the simulation gas production | generation part 5, and the simulation gas supply path 6 may be comprised separately. In this case, the first gas heating unit 4 and the simulated gas generation unit 5 are connected by a connection pipe, and the simulated gas supply channel 6 is connected to the simulated gas generation unit 5 and the simulated gas supply channel 6 or the simulated gas generation is performed. The simulated gas discharge path 7 is connected to the unit 5. The simulated gas supply path 6 is connected to a catalyst heating unit 11 that heats the catalyst 200.
加えて、図６に示すように、第１ガス加熱部４及び模擬ガス生成部５を模擬ガス生成セル１０により形成して、当該模擬ガス生成セル１０に模擬ガス供給路６及び模擬ガス排出路７を接続するように構成しても良い。 In addition, as shown in FIG. 6, the first gas heating unit 4 and the simulation gas generation unit 5 are formed by the simulation gas generation cell 10, and the simulation gas supply path 6 and the simulation gas discharge path are connected to the simulation gas generation cell 10. 7 may be connected.
また、前記実施形態では、第１ガス供給路及び第２ガス供給路をそれぞれ１つ有するものであったが、その他、第１ガス供給路及び第２ガス供給路をそれぞれ複数有するものであっても良い。この場合、複数設けられた第１ガス供給路毎に供給するガス種を異ならせることが考えられる。同様に複数設けられた第２ガス供給路毎に供給するガス種を異ならせることが考えられる。 In the above embodiment, each of the first gas supply path and the second gas supply path is provided. However, the first gas supply path and the second gas supply path are provided in plurality. Also good. In this case, it is conceivable to use different gas types for each of the plurality of first gas supply paths. Similarly, it is conceivable to use different gas types for each of the plurality of second gas supply paths.
さらに前記実施形態では、模擬ガスは、第１ガス及び第２ガスを混合することで生成されるものであったが、第２ガスを用いることなく、第１ガスを第１ガス加熱部で加熱することによって生成されるものであっても良い。 Furthermore, in the said embodiment, although the simulation gas was produced | generated by mixing 1st gas and 2nd gas, 1st gas is heated with a 1st gas heating part, without using 2nd gas. It may be generated by doing.
その上、本発明は、触媒評価試験装置に用いるものの他、ガス分析計に模擬ガスを供給することにより、当該ガス分析計の性能試験を行うものにも適用可能である。 Moreover, the present invention can be applied not only to a catalyst evaluation test apparatus but also to a performance test of the gas analyzer by supplying a simulated gas to the gas analyzer.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・模擬ガス供給装置
２００・・・触媒
２ ・・・第１ガス供給路
３ ・・・第２ガス供給路
４ ・・・第１ガス加熱部
５ ・・・模擬ガス生成部
６ ・・・模擬ガス供給路
７ ・・・模擬ガス排出路
７１ ・・・主排出路
Ｖ１ ・・・第１開閉弁
Ｐ ・・・排気ポンプ
７２ ・・・外気導入路
Ｖ２・・・第２開閉弁
１１ ・・・触媒加熱部
１２ ・・・流量制御機器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Simulated gas supply apparatus 200 ... Catalyst 2 ... 1st gas supply path 3 ... 2nd gas supply path 4 ... 1st gas heating part 5 ... Simulated gas production | generation part 6 .... Simulated gas supply path 7 ... Simulated gas discharge path 71 ... Main discharge path V1 ... First on-off valve P ... Exhaust pump 72 ... Outside air introduction path V2 ... Second on-off valve 11 ・ ・ ・ Catalyst heating unit 12 ・ ・ ・ Flow control device
Claims (6)
模擬ガスとなる第１ガスを供給する第１ガス供給路と、
前記第１ガス供給路が接続され、当該第１ガス供給路により供給される第１ガスを加熱する第１ガス加熱部と、
前記第１ガス加熱部により前記第１ガスが加熱されて生成される模擬ガスを前記試験対象に供給する模擬ガス供給路と、
前記第１ガス加熱部の下流側に接続され、前記第１ガス加熱部により前記第１ガスが加熱されて生成される模擬ガスを前記試験対象に供給することなく外部に排出する模擬ガス排出路とを備え、
前記第１ガスを前記第１ガス供給路から、前記模擬ガスに温度変化を与えない一定流量で前記第１ガス加熱部へ供給するとともに、前記模擬ガス排出路における、前記第１ガス加熱部により温度調整された模擬ガスの排出流量を調整することにより、前記模擬ガス供給路から前記試験対象に供給される前記温度調整された模擬ガスの供給流量を変化させることを特徴とする模擬ガス供給装置。 A simulated gas supply device that generates simulated gas and supplies it to a test object,
A first gas supply path for supplying a first gas to be a simulated gas;
A first gas heating unit that is connected to the first gas supply path and heats the first gas supplied by the first gas supply path;
A simulated gas supply path for supplying the test object with a simulated gas generated by heating the first gas by the first gas heating unit;
A simulated gas discharge path connected to the downstream side of the first gas heating unit and discharging the simulated gas generated by heating the first gas by the first gas heating unit to the outside without supplying the test object. And
Said first gas from the first gas supply passage, the supplies to the first gas heated portion at a constant flow rate which does not give a temperature change in the simulated gas, definitive in the simulated gas discharge passage, the first gas heating unit The simulated gas supply is characterized in that the supply flow rate of the temperature-controlled simulated gas supplied from the simulated gas supply path to the test object is changed by adjusting the discharge flow rate of the simulated gas adjusted in temperature by apparatus.
模擬ガスを構成する第１ガスを供給する第１ガス供給路と、
模擬ガスを構成する第２ガスを供給する第２ガス供給路と、
前記第１ガス供給路が接続され、当該第１ガス供給路により供給される第１ガスを加熱する第１ガス加熱部と、
前記第２ガス供給路が接続され、当該第２ガス供給路により供給される第２ガス及び前記第１ガス加熱部により加熱された第１ガスを混合して模擬ガスを生成する模擬ガス生成部と、
前記模擬ガス生成部により生成される模擬ガスを前記試験対象に供給する模擬ガス供給路と、
前記模擬ガス生成部の下流側に接続され、前記模擬ガス生成部により生成される模擬ガスを前記試験対象に供給することなく外部に排出する模擬ガス排出路とを備え、
前記模擬ガス排出路における、前記模擬ガス生成部により濃度及び温度が調整された模擬ガスの排出流量を調整することにより、前記模擬ガス供給路から前記試験対象に供給される、前記模擬ガス生成部により濃度及び温度が調整された模擬ガスの供給流量を変化させることを特徴とする模擬ガス供給装置。 A simulated gas supply device that generates simulated gas and supplies it to a test object,
A first gas supply path for supplying a first gas constituting the simulated gas;
A second gas supply path for supplying a second gas constituting the simulated gas;
A first gas heating unit that is connected to the first gas supply path and heats the first gas supplied by the first gas supply path;
A simulated gas generating unit that is connected to the second gas supply channel and generates a simulated gas by mixing the second gas supplied by the second gas supply channel and the first gas heated by the first gas heating unit. When,
A simulated gas supply path for supplying a simulated gas generated by the simulated gas generator to the test object;
A simulated gas discharge path connected to the downstream side of the simulated gas generation unit, and discharging the simulated gas generated by the simulated gas generation unit to the outside without supplying the test object;
Definitive the simulated gas discharge path, wherein by adjusting the discharge flow rate of the model gas concentration and temperature were adjusted by the simulated gas generator, is supplied to the test object from the model gas supply passage, the simulated gas generator A simulated gas supply apparatus, wherein the supply flow rate of the simulated gas whose concentration and temperature are adjusted by the unit is changed .
前記模擬ガス排出路により模擬ガスを排出する場合には、前記第１開閉弁を開けるとともに、前記第２開閉弁を閉じる請求項３記載の模擬ガス供給装置。 When the simulated gas is not discharged through the simulated gas discharge path, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened.
The simulated gas supply device according to claim 3, wherein when the simulated gas is discharged through the simulated gas discharge path, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed.
前記触媒加熱部に前記模擬ガス供給路が接続されている請求項１乃至５の何れかに記載の模擬ガス供給装置。 A catalyst heating unit that heats the catalyst as the test target catalyst is installed;
The simulated gas supply apparatus according to claim 1, wherein the simulated gas supply path is connected to the catalyst heating unit.
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