JP5492001B2

JP5492001B2 - 排ガス分析システム

Info

Publication number: JP5492001B2
Application number: JP2010166435A
Authority: JP
Inventors: 喜則大槻; 政良篠原; 和郎花田
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: US8528424B2; EP2410326B1; CN102346105B; KR20120018273A; EP2410326A3; KR101767271B1; EP2410326A2; CN102346105A; JP2012026892A; US20120017666A1

Description

本発明は、エンジンの排出ガスに含まれる粒子状物質などを測定するガス分析装置及びガス分析システムに関するものである。

測定対象ガス流路を流れている測定対象ガスを分析すべく、その一部を分流して測定に供する場合、分流した分の流量だけ、測定対象ガス流路内の流量が減少するため、このことが当該測定対象ガスの制御や自他の測定に影響を与え、不具合をもたらす場合がある。

例えば、特許文献１には、内燃機関の排出ガスを希釈ガスで希釈した希釈排出ガス（すなわち測定対象ガス）をミニトンネル（すなわち、測定対象ガス流路）に流すとともに、そのミニトンネルから希釈排出ガスの一部を分流して煤粒子測定装置に導き、この煤粒子測定装置において、当該希釈排出ガスに含まれている煤粒子（以下、粒子状物質とも言う。）を捕集フィルタで捕集して質量測定するようにした構成が記載されている。

しかして、ここでは、ミニトンネルの下流に配置されたＣＶＳ装置によって、ミニトンネル内を一定流量の希釈排出ガスが流れるようにしてあるとともに、排出ガスのミニトンネルへの導入流量を制御できるように構成してある。これは、前記希釈ガスのミニトンネルへの導入流量を制御することによって、排出ガスのミニトンネルへの導入流量を間接的に制御するためである。

ところで、前述した流量制御は、ミニトンネル、すなわち測定対象ガス流路に導入されるガス流量と導出されるガス流量とが等しいことを前提で構築されている。したがって、煤粒子測定装置がミニトンネルから一部の希釈排出ガスを分流取得してしまうと、そのことによって排出ガスのミニトンネルへの導入流量に誤差が生じ、これに起因して排出ガスの希釈比制御やＣＶＳ装置等での測定にも誤差が生じることとなる。

そこで、この特許文献１では、煤粒子が捕集された後に煤粒子測定装置から導出される希釈排出ガスの全てをミニトンネルに還流させ、前記誤差を解消するようにしている。なお、この特許文献１では、その４頁２欄の第２段落、図１に記載されているように、煤粒子測定装置からの希釈排出ガスを還流させる前には、その還流流路に適当な流量の空気を流しておき、還流させるときには弁を切り換えてその空気を遮断するようにしている。これは還流開始時にミニトンネル内に大きな圧力変動が生じないようにするためと思われる。

しかしながら、上述した特許文献１のように、測定に供した測定対象ガスをそのまま測定対象ガスの流路に戻せる構成であれば、還流流路を形成することで測定誤差等を回避できるが、測定装置によっては測定対象ガスを希釈したり吸収してしまったりして、測定対象ガスを測定ガス流路にそのまま戻せない場合がある。

例えば、前記粒子状物質の数を計数する粒子状物質計数装置では、取得した測定対象ガスを内部で希釈してしまうため、測定対象ガスをそのまま戻すことはできない。従来は、かかる粒子状物質計数装置で取得される測定対象ガスの流量が、測定対象ガス流路を流れる測定対象ガスの流量に比べてそれほど大きくなかったために、少量であれば測定対象ガスを戻さなくとも、許容できる誤差範囲に収めることはできたが、近年、測定精度の向上がさらに求められつつあり、また、マイクロトンネルなどのように測定対象ガス流路を流れる測定対象ガスの流量が小さくなってくると、測定対象ガスを元の流路に戻さないことに起因する希釈比などの誤差を許容できなくなる。

具体的数値例を挙げれば、従来では、例えば前記粒子状物質計数装置で取得する測定対象ガス（希釈排出ガス）の流量は、０．１〜０．５Ｌ／ｍｉｎであり、前記ＣＶＳ装置で流される希釈排出ガスの流量は５０Ｌ／ｍｉｎに設定されている。そうすると、希釈排出ガスの希釈比には最大１％（＝０．５／５０）程度の誤差が生じ得る。ところが、近年では、希釈比の許容誤差として０．５％以内、場合によっては０．１％以内が求められるため、上述した１％の誤差では許容範囲を超えてしまう。

特開平３−２１８４３６号公報

本発明は、かかる問題点を解決すべく図ったものであって、測定対象ガス流路を流れている測定対象ガスの一部を導入して分析するガス分析装置乃至ガス分析システムにおいて、導入された測定対象ガスを希釈したり吸収してしまったりしても、前記測定対象ガス流路内の流量を補填できるようにして、測定対象ガス流路を流れる測定対象ガスの制御や自他の測定の精度を担保できるようにすることを主たる目的としたものである。

すなわち本発明に係るガス分析装置は、測定対象ガス流路に設けた分流点に連通して、該測定対象ガス流路を流れる測定対象ガスの一部が導入されるガス導入ポートと、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスを取得して、該測定対象ガスに含まれる測定対象物の量又は濃度を測定する対象物測定手段と、前記対象物測定手段で取得された測定対象ガスの流量を測定する取得ガス流量測定手段と、前記取得ガス流量測定手段で測定したガス流量と等流量の別ガスを、前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側に戻すガス戻し手段とを具備していることを特徴とするものである。

また、本発明に係るガス分析システムは、測定対象ガスが流通する測定対象ガス流路と、前記測定対象ガス流路に流れる測定対象ガスの流量を一定にすべく、当該測定対象ガス流路上に設けられて、一定流量の測定対象ガスを通過させる定流量器と、前記測定対象ガス流路における定流量器よりも上流側に設けた分流点から分岐する分岐流路と、前記分岐流路に接続されて測定対象ガスの一部が導入されるガス導入ポートと、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスを取得して、該測定対象ガスに含まれる測定対象物の量又は濃度を測定する対象物測定手段と、前記対象物測定手段で取得された測定対象ガスの流量を測定する取得ガス流量測定手段と、前記取得ガス流量測定手段で測定したガス流量と等流量の別ガスを、前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側かつ前記定流量器よりも上流側に戻すガス戻し手段とを具備していることを特徴とするものである。

上述した本発明によれば、対象物測定手段が、取得した測定対象ガスを希釈したり吸収したりするものであっても、その取得流量と等流量の別ガスが前記測定対象ガス流路に戻されるので、当該測定対象ガス流路に流れ込む流量と出ていく流量とが等しくなり、測定対象ガス流路に導出入されるガスの流量制御や測定対象物の測定の精度を担保することが可能になる。

前記対象物測定手段において、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスの一部が取得される場合には、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスの残りに前記別ガスを加えて前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側に戻すようにしておくことが好ましい。戻されたガスの成分が元々の測定対象ガスに可及的に近くなって例えば別の測定装置を設置した場合の測定精度への影響を最小限にとどめることができたり、ガス流量をより精度良く制御できたりするからである。

本発明の効果が顕著になる具体的な構成としては、内燃機関から排出された排出ガスの一部が流入する排出ガス流路と、前排出ガスを希釈するための希釈ガスが流入する希釈ガス流路と、前記排出ガス流路に流入する排出ガスと前記希釈ガス流路に流入する希釈ガスとを合流させてそれらの混合ガスである測定対象ガスが流通するようにした測定対象ガス流路と、前記測定対象ガス流路に流れる測定対象ガスの流量を一定にすべく、当該測定対象ガス流路上に設けられて、一定流量の測定対象ガスを通過させる定流量器と、前記測定対象ガス流路における定流量器よりも上流側に設けた分流点から分岐する分岐流路と、前記分岐流路に接続されて測定対象ガスの一部が導入されるガス導入ポートと、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスを取得して、該測定対象ガスに含まれる測定対象物の量又は濃度を測定する対象物測定手段と、前記対象物測定手段で取得された測定対象ガスの流量を測定する取得ガス流量測定手段と、前記取得ガス流量測定手段で測定したガス流量と等流量の別ガスを、前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側かつ前記定流量器よりも上流側に戻すガス戻し手段とを具備しているものを挙げることができる。

本発明によれば、他の測定装置の測定精度を向上させることもできる。例えば、前記希釈ガスの流入流量を制御することによって前記排出ガスの流入流量を制御し、前記内燃機関から排出された排出ガスの流量と前記排出ガス流路に流入する排出ガスと流量比を一定に保つ流量制御手段と、前記測定対象ガス流路の前記分岐点よりも下流側を流れる測定対象ガスを通過させるとともに、該測定対象ガスに含まれる粒子状物質を捕集する捕集フィルタとをさらに具備し、前記捕集フィルタで捕集された粒子状物質の質量と、前記流量比とに基づいて前記内燃機関から排出された排出ガスに含まれる粒子状物質の質量を算出できるように構成したものであれば、排出ガスの流入流量を精度良く制御できるので、結果として排出ガス中の粒子状物質のフィルタ捕集法による質量測定精度を向上させることも可能になる。

前記対象物測定手段の具体例としては、取得した測定対象ガスを希釈する希釈機構と、前記希釈機構により希釈された測定対象ガスに含まれる粒子状物質の粒子数を計数する粒子数計数機構とを具備したものを挙げることができる。

このように構成した本発明によれば、対象物測定手段が、取得した測定対象ガスを希釈したり吸収したりするものであっても、その取得流量と等流量の別ガスが前記測定対象ガス流路に戻されるので、当該測定対象ガス流路に流れ込む流量と出ていく流量とが等しくなり、測定対象ガス流路に導出入されるガスの流量制御や測定対象物の測定の精度を担保することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るガス分析システムの全体構成図である。同実施形態におけるガス分析装置の内部流体回路図である。本発明の他の実施形態に係るガス分析装置の内部流体回路図である。

以下、本発明に係るガス分析システム１００の一実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るガス分析システム１００は、内燃機関Ｅｇの排出ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を計測するものであり、基本的には、図１に示すように、前記排出ガスに希釈ガス（ここではエアー）を混合させて測定対象ガスである混合ガスを生成し、該混合ガスを一定の流量で流すとともに、前記希釈ガスの流入流量を制御することによって排出ガスの流入流量を制御するように構成した流量制御機構１と、前記混合ガスが流れる測定対象ガス流路（以下、混合ガス流路１２とも言う）上に設けられて当該混合ガス中に含まれるＰＭを捕集する捕集フィルタ２とを具備している。
各部を詳述する。

前記流量制御機構１は、内燃機関Ｅｇの排気管Ｅｘに挿入されて排出ガスの一部が流入するようにした排出ガス流路１１と、希釈ガスが流れる希釈ガス流路１４と、これら排出ガス流路１１及び希釈ガス流路１４に接続されて排出ガス及び希釈ガスを混合させる前記混合ガス流路１２と、前記混合ガス流路１２の終端部に設けられた定流量器１３とを具備する。

前記混合ガス流路１２は、通常の配管１２１の他に、例えばミニトンネルやマイクロトンネルと称されるミキサー１２２を具備したものである。定流量器１３は、例えばルーツブロアなどの吸引ポンプ１３１とその下流に接続された臨界オリフィス１３２とからなり、一定流量でガスを通過させるものである。なお、この定流量器１３で定められた流量は、例えば５０Ｌ／ｍｉｎである。

希釈ガス流路１４の始端部には、可変オリフィスなどの流量制御器１５が取り付けてあって、この混合ガス流路１２への希釈ガスの流入流量を調整できるようにしてあるとともに、前記排気管Ｅｘには、排気管Ｅｘを流れる排出ガスの流量を測定する図示しない流量計が取り付けてある。

そして、例えば、排気管Ｅｘを流れる排出ガスの流量と測定対象ガス流路を流れる排出ガスの流量比が一定になるように、図示しないコンピュータなどの電子制御回路からの指令によって前記流量制御機構１が制御され、希釈ガスの混合ガス流路１２への流入流量がコントロールされるように構成してある。

前記捕集フィルタ２は、混合ガス流路１２におけるミキサー１２２の下流に設けられたものであり、この設置部分における混合ガス流路１２を流れる混合ガスの全量を通過させて当該混合ガスに含まれるＰＭを捕集するものである。この捕集フィルタ２は既知のものであり、材質等の詳細な説明はここでは省略する。

しかして、この捕集フィルタ２で捕集されたＰＭの質量に基づいて、内燃機関Ｅｇから排出された排出ガスに含まれるＰＭの質量を算出することができる。すなわち、前述したように、排気管Ｅｘを流れる排出ガスの流量（内燃機関Ｅｇから排出された排出ガスの全流量）ｑ_{ＴＯＴＡＬ}と、測定対象ガス流路を流れる排出ガスの流量ｑ_ＰＡＲＴの比は一定に保たれているので、この比をＲ＝ｑ_{ＴＯＴＡＬ}／ｑ_ＰＡＲＴ、捕集フィルタ２で捕集されたＰＭの質量をｍ_ＴＲＡＰとすれば、内燃機関Ｅｇから排出された排出ガスに含まれるＰＭの質量ｍ_{ＴＯＴＡＬ}は、ｍ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｒ・ｍ_ＴＲＡＰで表すことができ、すなわち、捕集フィルタ２で捕集されたＰＭの質量から求めることができる。

以上の構成に加え、本実施形態では、前記混合ガス流路１２を流れる混合ガスの一部を分流させ、この混合ガスに含まれる測定対象物であるＰＭを測定するガス分析装置３をさらに設けている。

このガス分析装置３は、図１、図２に示すように、前記混合ガス流路１２における捕集フィルタ２より上流側から分岐する分岐流路４の終端に接続されたガス導入ポートＰＩと、このガス導入ポートＰＩから導入された混合ガスの一部を取得して、混合ガスに含まれるＰＭの粒子数を計数する対象物測定手段３５と、この対象物測定手段３５で取得された混合ガスの流量を測定する取得ガス流量測定手段３４と、前記取得ガス流量測定手段３４で測定されたガス流量に等しい流量の別のガスを前記混合ガス流路１２に戻すガス戻し手段３６とを備えている。

このガス分析装置３の内部構造を図２を参照して詳述する。前記ガス導入ポートＰＩに導かれた混合ガスは、ダスト除去手段（例えばサイクロン）３１によってダストを除去された後、バイパス流路３３とサンプリング流路３２とに分流する。

バイパス流路３３には、ガス導入ポートＰＩに導かれた混合ガスの大部分（約９５％〜９９％）が導かれ、そのまま第１ガス導出ポートＰＯ１から外部に導出される。このバイパス流路３３を流れる混合ガスの流量は、マスフローコントローラなどの定流量器ＭＦＣ４によって、一定（ここでは例えば１０Ｌ／ｍｉｎ）に制御されている。また、前記第１ガス導出ポートＰＯ１は、接続路５を介して前記混合ガス流路１２における定流量器１３と捕集フィルタ２との間に連通させてある。このことによって、混合ガス流路１２から分岐流路４に分流してガス分析装置３に流れ込んだ混合ガスのほとんど、すなわち前記サンプリング流路３２に導入された混合ガスを除く混合ガスは、前記バイパス流路３３及び前記接続路５を通って、再度混合ガス流路１２に戻され、該混合ガス流路１２の定流量器１３に流入する。なお、前記バイパス流路３３上に設けられた符号Ｐは、混合ガスを強制的に混合ガス流路１２に向かって流すためのポンプである。

サンプリング流路３２に導かれた残りの混合ガス（ここでは、０．１〜０．５Ｌ／ｍｉｎ、約１％〜５％）は、前記取得ガス流量測定手段３４を経て前記対象物測定手段３５に導かれる。

この取得ガス流量測定手段３４は、例えば、サンプリング流路３２上に設けた流体抵抗（ここではオリフィス）ＦＯと、この流体抵抗ＦＯの前後の差圧及び下流側の絶対圧を測定する圧力計Ｐ２、Ｐ３から構成されたもので、前記各圧力計Ｐ２、Ｐ３による測定圧力からサンプリング流路３２を流れるガスの流量を算出可能に構成したものである。

前記対象物測定手段３５には、上流から順に第１希釈機構３５１、分流量制御機構３５２、エバポレータユニットＥＵ、第２希釈機構３５３が設けられており、その後に、ＰＭの粒子数を計数する粒子数計数機構ＣＰＣが配置されている。

第１希釈機構３５１は、サンプリング流路３２に接続されて希釈ガス（ここではエアー）を流入させる第１希釈経路３５１ａと、その接続点よりも下流に設けられた第１混合器ＰＮＤ１からなるものである。第１希釈経路３５１ａには、マスフローコントローラＭＦＣ１が設けられて、希釈ガスの流入流量を制御できるように構成してある。

分流量制御機構３５２は、前記第１希釈機構３５１から出力される希釈混合ガスの一部を分流して前記第２ガス導出ポートＰＯ２から外部に排出するとともに、残りを後述するエバポレータユニットＥＵに導くものである。具体的には前記第１希釈機構３５１の出力流路３５１ｂから分岐する第１分流路３５２ａと、その第１分流路３５２ａに設けられた定流量器（ここでは臨界オリフィス）ＣＦＯ２と、前記第１分流路３５２ａにおける定流量器ＣＦＯ２よりも上流側に接続された流量制御ガス導入路３５２ｂと、前記流量制御ガス導入路３５２ｂに設けられてマスフローコントローラＭＦＣ２とを具備したものである。そして、流量制御ガス導入路３５２ｂから前記第１分流路３５２ａに送り込まれる流量制御ガス（ここではエアー）の流量をマスフローコントローラＭＦＣ２で制御することによって、前記第１希釈機構出力流路３５１ｂから第１分流路３５２ａに流れ込む混合ガスの流量を間接的にコントロールできるように構成してある。
エバポレータユニットＥＵは気化器であり、ここでは揮発性の粒子を除去する等の目的で設けられている。

第２希釈機構３５３は、エバポレータユニットＥＵから出力される希釈混合ガスをさらに希釈するものであり、ここではエバポレータユニットＥＵの出力流路にＥＵａ接続されて希釈ガス（ここではエアー）を流入させる第２希釈経路３５３ａと、その接続点よりも下流に設けられた第２混合器ＰＮＤ２からなるものである。第２希釈経路３５３ａには、マスフローコントローラＭＦＣ３が設けられて、希釈ガスの流入流量を制御できるように構成してある。

これら第１希釈機構３５１、第２希釈機構３５３等を経て希釈された混合ガスは、その一部の一定流量が第２分流路３５５ａに導かれ、当該第２分流路３５５ａの定流量器（ここでは臨界オリフィス）ＣＦＯ３を経て、第２ガス排出ポートＰＯ２から排出される一方、その残りが前記粒子数計数機構ＣＰＣに導かれる。

この粒子数計数機構ＣＰＣは、例えば、アルコールやブタノールなどの有機ガスを過飽和状態で混入させて排出ガス中のＰＭに付着させることにより、このＰＭを大きな径に成長させ、成長したＰＭをスリットから排出して、出てきた粒子にレーザ光にて計数するものである。なお、図２中、符号Ｔ１、Ｔ２は温度計、符号Ｐ１は圧力計、ＢＣはバッファタンクである。

かかる構成において、粒子数計数機構ＣＰＣに導入される混合ガスが、サンプリング流路３２に最初に流れ込んでくる希釈前の混合ガスからどれだけ希釈されたかを示す希釈比は、取得ガス流量測定手段３４で測定された希釈前の混合ガスの導入流量及び各マスフローコントーラＭＦＣ１〜ＭＦＣ３の流量から算出することができ、また粒子数計数機構ＣＰＣに導入される混合ガスの流量は、その前段に設けた温度計Ｔ２及び圧力計Ｐ１で測定した温度及び圧力によって算出できるので、これらに基づいて、サンプリング流路３２に最初に流れ込んでくる希釈前の混合ガスに含まれるＰＭの粒子数を算出することができる。

なお、本実施形態では前記各マスフローコントローラＭＦＣ１〜ＭＦＣ３による流量制御によって、サンプリング流路３２に最初に流れ込んでくる希釈前の混合ガスの流量を制御することもできる。

しかして、本実施形態の特徴構成である前記ガス戻し手段３６は、前記対象物測定手段３５で取得された混合ガスの流量と等流量の別ガス（ここでは例えばエアー）を、前記混合ガス流路１２における分流点よりも下流側に戻すものである。

具体的にこのガス戻し手段３６は、図２に示すように、別ガスをバイパス流路３３に供給するための別ガス供給路３６ａと、この別ガス供給路３６ａ上に設けられて別ガスの供給流量を制御する流量制御器ＭＦＣ５（ここではマスフローコントローラ）とを具備している。なお、図２中、符号Ｆは、フィルタである。

前記別ガス供給路３６ａは、その終端を前記バイパス流路３３における定流量器よりも下流であってポンプよりも上流に接続したものであり、この別ガス供給路３６ａから供給された別ガスが、前記ガス導入ポートＰＩから導入された混合ガスのうち、前記対象物測定手段３５の測定に供されなかった混合ガス、すなわちこのバイパス流路３３を流れる混合ガスと合流し、前記第１ガス導出ポートＰＯ１、接続路５を経て、前記混合ガス流路１２の定流量器１３に流入するようにしてある。

前記流量制御器ＭＦＣ５には、前記取得ガス流量測定手段３４で測定された混合ガスの流量を目標値として与えることによって、その流量のエアーが別ガス供給路３６ａを介して接続路５に送り込まれるように構成してある。

しかしてこのようなものであれば、混合ガス流路１２の途中、すなわち捕集フィルタ２より上流でガス分析装置３に分流された混合ガスと等しい量のガスが、混合ガス流路１２における捕集フィルタ２よりも下流に戻されて定流量器１３に流入するので、混合ガス流路１２に流れ込んで混合ガスとなる排出ガス及び希釈ガスの合計流量と、混合ガス流路１２から流れ出すガス流量とを精度良く一致させることができる。

その結果、この実施形態で言えば、前記流量制御機構１による排出ガスの流入流量を極めて精度良く制御できることとなる。そして、前記ミキサー１２２に導入される排出ガスと希釈ガスとの希釈比を精度良く制御できたり、排気管Ｅｘを流れる排出ガスの流量とその排気管Ｅｘから分流させる排出ガスの流量との比を精度良く保持できたり、あるいはその結果、捕集フィルタ２で捕集されるＰＭの質量を極めて精度良く測定することができたりするようになる。
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３に示すように、ガス分析装置３に導入された混合ガスの全部を別ガス（例えばエアー）にして、混合ガス流路１２に戻すようにしてもよい。この場合、ガス分析装置３と対象物測定手段３５は同義とみなすことができ、取得ガス流量測定手段３４は、例えば、前記流体抵抗（ここではオリフィス）ＦＯ、圧力計Ｐ２、Ｐ３に加えて、マスフローコントローラＭＦＣ４が構成要素となる。また、図３において、例えば熱ガスとして導入するエアーを圧縮空気にすることによって、マスフローコントローラＭＦＣ５と第１ガス導入ポートＰＯ１との間のポンプＰを省くことも可能である。

また、測定対象ガスは、排出ガスと希釈ガスとの混合ガスのみならず、希釈されない排出ガスそのものでもよい。車載型のガス分析装置などではこの態様が好ましいと考えられる。さらに、測定対象ガスとして、内燃機関の排出ガスのみならず、ボイラーなどの燃焼機関や化学反応炉等で導出入されるガスなどの種々のガスを適用することも可能である。

加えて、希釈ガスはエアーのみならず、例えば不活性ガス等でも構わない。要は、この発明では、測定対象ガスそのものでなければ、当該測定対象ガスに他のガスを加えた混成ガスも含め、別ガスとみなしており、そのガスの種類は問わない。
また、ガス分析装置は、粒子状物質を計数するものに限られず、各種の分析装置に本発明を適用することが可能である。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・ガス分析システム
ＰＩ・・・ガス導入ポート
３・・・ガス分析装置
３４・・・取得ガス流量測定手段
３５・・・対象物測定手段
３６・・・ガス戻し手段

Claims

内燃機関から排出された排出ガスが流入する排出ガス流路と、
前排出ガスを希釈するための希釈ガスが流入する希釈ガス流路と、
前記排出ガス流路に流入する排出ガスと前記希釈ガス流路に流入する希釈ガスとを合流させてそれらの混合ガスである測定対象ガスが流通するようにした測定対象ガス流路と、
前記測定対象ガス流路に設けた分流点に連通して、該測定対象ガス流路を流れる前記測定対象ガスの一部が導入されるガス導入ポートと、
前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスを取得して、該測定対象ガスに含まれる測定対象物の量又は濃度を測定する対象物測定手段と、
前記対象物測定手段で取得された測定対象ガスの流量を測定する取得ガス流量測定手段と、
前記取得ガス流量測定手段で測定したガス流量と等流量の別ガスを、前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側に戻すガス戻し手段とを具備していることを特徴とする排出ガス分析システム。
前記対象物測定手段が、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスの一部を取得するものであり、
前記ガス戻し手段が、前記ガス導入ポートから導入された測定対象ガスの残りに前記別ガスを加えて前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側に戻すものである請求項１記載の排出ガス分析システム。
前記測定対象ガス流路に流れる測定対象ガスの流量を一定にすべく、当該測定対象ガス流路上に設けられて、一定流量の測定対象ガスを通過させる定流量器をさらに具備し、前記分流点が、前記測定対象ガス流路における定流量器よりも上流側に設けてあるとともに、前記ガス戻し手段が、前記別ガスを、前記測定対象ガス流路における分流点よりも下流側かつ前記定流量器よりも上流側に戻すものであることを特徴とする請求項１又は２記載の排出ガス分析システム。
前記希釈ガスの流入流量を制御することによって前記排出ガスの流入流量を制御し、前記内燃機関から排出された排出ガスの流量と前記排出ガス流路に流入する排出ガスと流量比を一定に保つ流量制御手段と、
前記測定対象ガス流路の前記分岐点よりも下流側を流れる測定対象ガスを通過させるとともに、該測定対象ガスに含まれる粒子状物質を捕集する捕集フィルタとをさらに具備し、
前記捕集フィルタで捕集された粒子状物質の質量と、前記流量比とに基づいて前記内燃機関から排出された排出ガスに含まれる粒子状物質の質量を算出できるように構成している請求項１乃至３いずれか記載の排出ガス分析システム。
前記対象物測定手段が、取得した測定対象ガスを希釈する希釈機構と、前記希釈機構により希釈された測定対象ガスに含まれる粒子状物質の粒子数を計数する粒子数計数機構とを具備したものである請求項１乃至４いずれか記載の排出ガス分析システム。