JPH0561973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アルコールを動力用燃料とするエン
ジンの排出ガス中の未燃アルコールを測定するた
めに用いられるアルコール標準ガス発生装置に関
するものである。

［従来の技術］ この種のエンジンの研究開発に伴い、排出ガス
中の未燃アルコールの把握が必要になつてきてい
る。このためにアルコールの標準ガスを生成して
これをボンベに高圧充填しようとしても、アルコ
ールガスは高濃度においては液化し易く、また低
濃度においてはボンベ内壁で吸脱着を生じてボン
ベ内の濃度が経時的に変化するため、一般的なガ
スのようにボンベに充填できない。

この点を解消するために、従来、溶剤の入つた
圧力容器を恒温槽に収容し、この圧力容器に圧力
調整された原料ガスを導入して、この圧力容器内
で原料ガスと溶剤を気液接触させて圧力容器から
溶剤を飽和状態に含有した飽和原料ガスを吐出さ
せ、この飽和原料ガスの流量を調整した後、既知
の流量の飽和原料ガスに流量が調整された希釈用
原料ガスを混合させることにより標準ガスを発生
させる装置が開示されている（実開昭58−
182843）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記装置には次の問題点があつた。

圧力容器から供給される飽和原料ガスが特別
な圧送手段により吐出されないため、そのガス
圧又はガス流が不安定であり、 希釈用原料ガスのガス圧は希釈用圧力容器か
らの吐出圧であるため、やはりガス圧又はガス
流が不安定であり、更に 飽和原料ガスと希釈用原料ガスを混合する混
合手段が恒温槽に収容されていないため、混合
する環境条件によつて、標準ガス濃度が安定し
ない。

上記を解決するため、加圧したアルコール溶
液を霧吹き管で霧化した後、ヒータで加熱して気
化する技術が特開昭56−97717号公報に開示され
ている。しかしこの技術によつても、上記及び
の問題点は依然して未解決であつた。

本発明の目的は、未燃アルコールを測定するた
めに所望の濃度のアルコール標準ガスを高精度で
連続して発生することができるアルコール標準ガ
ス発生装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成を実
施例に対応する第１図により説明する。

本発明のアルコール標準ガス発生装置は、アル
コール溶液Ａを加圧する手段１４と、加圧された
アルコール溶液を一定圧力に調整する手段１８
と、圧力調整されたアルコール溶液を一定流量噴
霧する噴霧ノズル２０と、噴霧状態のアルコール
を加熱してアルコールガスに気化するヒータ２４
と、アルコールガスと希釈ガスとを混合する混合
室３０とを備える。

その特徴ある構成は、希釈ガスが恒温槽３８内
に置かれた音速ノズル３６により音速流で一定流
量噴出するように構成され、かつ混合室３０が恒
温槽２８内に置かれたところにある。

［作用］ 予め、噴霧ノズル２０のアルコール溶液の圧力
と流量の関係を検定しておき、希釈ガスを音速ノ
ズル３６により音速流にしてアルコールガスと混
合する。ここで希釈ガスが一定温度に保たれた音
速ノズル３６により精度良く一定に流量調整され
て恒温の混合室３３０に導入されるため、アルコ
ールの圧力に応じて所望の標準ガスが高精度で連
続して発生する。

［実施例］ 次に本発明の実施例を詳しく説明する。

第１図に示すように、アルコールタンク１０に
は純度100％のアルコール溶液Ａが入れられる。
このアルコール溶液Ａはフイルタ１２及び管路１
３を介してマイクロポンプ１４で吸い上げられ
る。１６はポンプ駆動用モータである。ポンプ１
４の吐出側には管路１７を介して圧力調整弁１８
が接続され、圧力調整弁１８には管路１９を介し
て噴霧ノズル２０が接続される。管路１９には精
密圧力計２２が設けられる。

第２図に示すように、噴霧ノズル２０はアルコ
ール溶液Ａの圧力P₁に相応して噴霧流量が定ま
るノズルである。この噴霧ノズル２０の噴出側の
管路２３の周囲には噴霧状態のアルコールをアル
コールガスに気化するヒータ２４が設けられ、蒸
発管を形成する。この蒸発管２３は恒温槽２８内
に置かれた混合室３０に接続する。

一方、ボンベ３２内にはアルコールガスの希釈
ガスとなる窒素ガスN₂が高圧充填される。この
ボンベ３２の吐出口には管路３３を介して仕切弁
３４が接続され、仕切弁３４には管路３５を介し
て音速ノズル３６が接続される。音速ノズル３６
も恒温槽３８内に置かれる。４０はボンベ３２の
圧力計である。音速ノズル３６は、第３図に示す
ようにボンベ３２の圧力P₂が所定圧ａ以上のと
き、窒素ガス流を音速流（sonic flow）にするノ
ズルである。

音速ノズル３６の噴出側の管路３９は前述の混
合室３０に接続する。混合室３０では蒸発管２３
から送り込まれるアルコールガスと音速ノズル３
６から噴出して来る窒素ガスN₂とが均一に混合
され、管路４２に吐出する。管路４２には仕切弁
４４が接続され、仕切弁４４には管路４５を介し
て分析計４６が接続される。管路４２は分岐して
ベント４８に接続される。

このような構成のアルコール標準ガス発生装置
では、窒素ガス流量v₂を音速ノズル３６により常
に一定流量になるように設定する。

アルコールガス濃度Ｃは単位時間当りの窒素ガ
ス流量に対するアルコールガス流量の多寡で決ま
るため、圧力調整弁１８を調整してアルコール溶
液圧力P₁を可変に設定すれば、第２図に示す噴
霧ノズル２０の特性によりアルコールガス流量が
変化し、ノズル２０で噴霧したアルコールガスは
ヒータ２４で気化し、混合室３０内で第４図に示
すように圧力P₁に比例した濃度Ｃのアルコール
ガスを得ることができる。このアルコールガスは
仕切弁４４を開くことにより分析計４６に導かれ
る。

なお、第５図に示すように、アルコール溶液圧
力が一定のときの噴霧量がそれぞれ異なる噴霧ノ
ズル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、……を複数組並列
に接続し、ノズル入口側に切換弁２１を設けるよ
うに構成してもよい。この場合には、圧力調整弁
１８はアルコール溶液が一定圧力を維持するよう
に調整しておき、切換弁２１を切換えることによ
り、既知の噴霧量が複数種類得られ、究極的に所
望のアルコールガス濃度Ｃを得ることができる。

また、希釈ガスとして窒素ガスを用いる例を示
したが、空気でもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、従来の装置では希釈用原料
ガスのガス圧又はガス流が不安定であり、しかも
飽和原料ガスと希釈用原料ガスを混合する混合手
段が恒温槽に収容されていないため、混合する環
境条件によつて発生する標準ガス濃度が安定しな
い欠点があつたのに対して、本発明の装置によれ
ば、希釈ガスを音速ノズルにより音速流にしてア
ルコールガスと混合し、この希釈ガスを一定温度
に保たれた音速ノズルにより精度良く一定に流量
調整して恒温の混合室に導入するようにしたの
で、アルコールの圧力に応じて所望の標準ガスを
高精度で連続して発生することができる。

これによりアルコールエンジンの排出ガスに含
まれる未燃アルコールを測定するために好適なア
ルコール標準ガスが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のアルコール標準ガス発
生装置の構成図。第２図はその噴霧ノズルの噴霧
特性図。第３図はその音速ノズルの噴出特性図。
第４図はその混合室におけるアルコールガス濃度
の生成を示す図。第５図は本発明の別の実施例の
要部構成図。 １４：マイクロポンプ、１８：圧力調整弁、２
０：噴霧ノズル、２４：ヒータ、２８，３８：恒
温槽、３０：混合室、３６：音速ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルコール溶液(A)を加圧する手段１４と、加
   圧されたアルコール溶液を一定圧力に調整する手
   段１８と、圧力調整されたアルコール溶液を一定
   流量噴霧する噴霧ノズル２０と、噴霧状態のアル
   コールを加熱してアルコールガスに気化するヒー
   タ２４と、前記アルコールガスと希釈ガスとを混
   合する混合室３０とを備えたアルコール標準ガス
   発生装置において、 前記希釈ガスが恒温槽３８内に置かれた音速ノ
   ズル３６により音速流で一定流量噴出するように
   構成され、 かつ前記混合室３０が恒温槽２８内に置かれた ことを特徴とするアルコール標準ガス発生装置。