JPH06265453A - 自動車排ガスサンプリングプローブのプローブ接続用キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車排ガス分析装置のサンプリングプローブ
のプローブ接続用キャップに冷却機能を備えることによ
り、採取された排ガスが十分に冷却される構造のサンプ
リングプローブを提供する。 【構成】ガス採取口１を先端部分に持つプローブ２と、
サンプリングされたガスのダストを取除くフィルタを備
えたフィルタホルダ３と、このフィルタホルダにプロー
ブ接続用キャップ４を介して接続されるサンプリングチ
ューブ５とで構成されるサンプリングプローブの接続用
キャップ４を、第１円筒部41、台形円錐状外壁部42、第
２円筒部43、環状円板部44、第３円筒部45から構成し、
かつ第２円筒部43の内壁と環状円板部44とに繋がる複数
の平板フィン47を放射状に、また第２円筒部43の外壁に
複数の環状円板48を中心軸と垂直に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車排ガスを分析す
る排ガス分析装置のサンプリングプローブにおけるプロ
ーブ接続用キャップの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車排ガス分析装置は自動車の排ガス
の成分を定性・定量分析するものであり、自動車の排気
管にプローブを挿入して排ガスを採取する。次に、従来
より実施されている自動車排ガスサンプリングプローブ
の構成を図３により説明する。図３において、１はガス
採取口、２はプローブ、３はフィルタホルダ、４はプロ
ーブ接続用キャップ、５はサンプリングチューブであ
り、サンプルガスは採取口１から吸引され、プローブ
２、フィルタホルダ３、プローブ接続用キャップ４の内
部を経由し、サンプリングチューブ５を通り、排ガス分
析装置に流入するように構成されている。

【０００３】フィルタホルダ３にはフィルタエレメント
が挿入され、採取口から流入したガス中のダストおよび
ミストを取り除く。なお、プローブ２およびサンプリン
グチューブ５を通り、凝縮したドレンは、分析装置本体
に取付けられているドレンセパレータに集められポンプ
によって排出される。図４にプローブ接続用キャップ４
の構造の一例を示す。図４において、プローブ接続用キ
ャップは、内壁に突起部46を有する第１円筒部41と、こ
の第１円筒部41の前記突起部46と反対側に繋がる台形円
錐状外壁部42と、この台形円錐状外壁部42に繋がる第２
円筒部43と、この第２円筒部43の内部中間部に繋がる環
状円板部44と、この環状円板部44に繋がり、環状円板部
44から遠ざかるに従ってその外径が僅かに小さくなる台
形円錐状を有し、内側に小口径の開口部49を有する第３
円筒部45と、が同一中心軸上に配置され、第２円筒部43
と環状円板部44と第３円筒部45で囲まれた第２円筒部43
の内部空間には、第２円筒部43の中心軸を中心として放
射状に配置された平板補強部材50が設けられ、強度補強
がなされている。突起部46を有する第１円筒部41は、フ
ィルタホルダ３あるいは排ガス分析装置などの接続部に
挿入される接続部品として用いられ、この接続部に嵌挿
・回動して、着脱自在の構造が採用されている。また、
第３円筒部45には、この僅かな傾斜を利用してサンプリ
ングチューブ５が挿着される。このプローブ接続用キャ
ップ４はプラスチックなどの合成樹脂で構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車排ガスサ
ンプリングプローブは上記のような構成であり、排ガス
を採取する時は、このプローブを自動車の排気管に挿入
する。アイドリング時の排ガスを採取する場合は排ガス
温度が比較的低いため、排ガスが分析装置本体に入るま
でにフィルタホルダ３、プローブ接続用キャップ４およ
びサンプリングチューブ５によって冷却され、排ガス中
のドレンは取り除かれる。しかし、走行状態の排ガスを
採取する場合は排ガス温度も高温となり、また排気量も
増大するため、排ガスが分析装置本体に入るまでに必要
な冷却ができず、ドレンも取り除けなくなる可能性があ
る。

【０００５】採取したガスは分析装置本体に入る前段階
で十分に冷却されていなければならない。従来技術のプ
ローブ接続用キャップ４はフィルタホルダ３あるいは排
ガス分析装置などの接続部に、着脱自在で軽量化された
構造の接続部品として用いられ、特にこのプローブ接続
用キャップ４に冷却機能を付与することはなかった。こ
のため、このガスを冷却するものを別設する必要があっ
た。

【０００６】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、採取し
たガスが十分に冷却されるような構造の自動車排ガスサ
ンプリングプローブを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動車排ガスサンプリングプローブは、ガ
ス採取口を先端部分に有するプローブと、サンプリング
された排ガスのダストを取り除くフィルタを備えたフィ
ルタホルダと、このフィルタホルダにプローブ接続用キ
ャップを介して接続されたサンプリングチューブと、で
構成され、排ガスの流路と排ガス分析装置の間に介装さ
れる自動車排ガスサンプリングプローブのプローブ接続
用キャップを、内壁端部に突起部を有する第１円筒部
と、この第１円筒部の突起部と反対側に繋がる台形円錐
状外壁部と、この台形円錐状外壁部の前記突起部とは反
対側の端に繋がる第２円筒部と、この第２円筒部の他端
に繋がる環状円板部と、この環状円板部に繋がり、この
環状円板部から遠ざかるにつれて外径が僅かに小さくな
る台形円錐状であって、その内側に小口径の開口部を有
する第３円筒部と、が同一中心軸上に配設されてなり、
第２円筒部の内壁部と環状円板部に繋がり、前記の中心
軸を中心として放射状に配備された複数の平板フィン
と、第２円筒部の外壁部に、中心軸に垂直に設けられ、
第１円筒部の外径とほぼ等しい外径を有する複数の環状
円板フィンと、を備えたものとする。

【０００８】また、上記構成の自動車排ガスサンプリン
グプローブにおいて、プローブ接続用キャップの材質は
金属であるものとする。

【０００９】

【作用】上記構成により、自動車の排気管からプローブ
によって採取された高温の排ガスは、プローブおよびフ
ィルタホルダを通り、接続用キャップを通過する。プロ
ーブ接続用キャップは、内壁に抜止め防止のための突起
部を有する第１円筒部で接続されるべき相手側機器の接
続部位に着脱自在に嵌挿・回動して接続される。また、
外壁部が僅かな台形円錐状の傾斜を有し、外側の径がや
や小さい、小口径の第３円筒部にサンプリングチューブ
を挿着し、着脱の容易さとともに、接続の信頼性が確保
され、さらに、第２円筒部の内壁部から中心軸に向かっ
て放射状に複数の平板が設けられ、かつ、第３円筒部が
小口径の開口部で絞られているため、サンプリングチュ
ーブから採取された高温の排ガスはこの第２円筒部の内
部に広がり、複数の広い面積の平板と、この高温排ガス
が接触して熱交換作用が行われる。このプローブ接続用
キャップは、熱良導体の部材、例えば金属で構成されて
いるので、熱交換された高温の排ガスの熱量は伝導され
て、第２円筒部の外壁部に取り付けられた複数の第２環
状円板部から大気への熱放散が行われる。このように、
第２円筒部の内部および外部に複数の熱交換用のフィン
が取り付けられているので、採取ガスの放熱が効果的に
行われ、充分に冷却された採取ガスを分析装置本体に送
ることができる。採取ガスが充分冷却されることによ
り、採取ガス中に含まれる水蒸気成分は凝縮したドレン
として分析装置本体に取付けられているドレンセパレー
タに集められポンプによって排出される。

【００１０】

【実施例】図１は本発明のプローブ接続用キャップの一
実施例の構造図を、図２はこのプローブ接続用キャップ
が適用される自動車排ガスサンプリングプローブを説明
する説明図であり、図３、図４に対応する同一部材には
同じ符号が付してある。先に、図２より説明する。図２
において、１はガス採取口、２はプローブ、３はフィル
タホルダ、４はプローブ接続用キャップ、５はサンプリ
ングチューブであり、サンプルガスは採取口１から吸引
され、プローブ２、フィルタホルダ３、プローブ接続用
キャップ４の内部を経由し、サンプリングチューブ５を
通り、排ガス分析装置に流入するように構成されてい
る。従来技術の図３と異なる点は、本発明のプローブ接
続用キャップ４を用いて、フィルタホルダ３および排ガ
ス分析装置の接続部に着脱自在に嵌挿・回動して接続し
ている点である。従って、採取口１から吸引された高温
のサンプルガスは、比較的高温のままの状態でプローブ
２を経由して、フィルタホルダ３に入る。フィルタホル
ダ３にはフィルタエレメントが挿入され、採取口から流
入したガス中のダストおよびミストを取り除く働きをす
るが、流入したガスは高温状態を維持しているので、サ
ンプルガス中の水蒸気の分子成分はまだ大きな塊にまで
成長せずに、フィルタエレメントを通過する。即ち、フ
ィルタエレメントではダスト成分のみが除去され、ここ
でのミストの付着は少ないので、フィルタエレメントの
目詰まりが防止でき、フィルタエレメントの交換周期を
長くすることができる。フィルタエレメントを通過した
排ガスは本発明のプローブ接続用キャップ４で熱交換さ
れ、放熱・冷却されて、排ガス中の水蒸気成分はミスト
となり、更には、凝縮したドレンとなり、分析装置本体
に取付けられているドレンセパレータに集められ、ポン
プによって排出される。

【００１１】図１は本発明のプローブ接続用キャップの
構成図を示し、図１において、プローブ接続用キャップ
４は、内壁端部に突起部46を有する第１円筒部41と、こ
の第１円筒部41の突起部46と反対側に繋がる台形円錐状
外壁部42と、この台形円錐状外壁部42に繋がる第２円筒
部43と、この第２円筒部43の突起部46と反対側の端に繋
がる環状円板部44と、この環状円板部44に繋がり、この
環状円板部44から遠ざかるにつれて外径が僅かに小さく
なる台形円錐状であって、内側に小口径の開口部49を有
する第３円筒部45と、が同一中心軸上に配置されてな
り、第２円筒部43の内壁部と環状円板部に繋がり、中心
軸を中心として放射状に配設された複数の平板フィン47
と、第２円筒部43の外壁部に、中心軸と垂直に設けら
れ、第１円筒部41の外径とほぼ等しい外径を有する複数
の環状円板フィン48と、から構成されている。

【００１２】上記構成において、フィルタホルダ３とプ
ローブ接続用キャップ４との接続部について考える。図
１の実施例では、プローブ接続用キャップ４は４枚の平
板フィン47で構成されておる。第１円筒部41と台形円錐
状外壁部42との内部で、平板フィン47の左側に形成され
た内部空間Ａには、ここでは図示されていないフィルタ
ホルダ３の接続部の突起部が挿入され、フィルタホルダ
３とプローブ接続用キャップ４とが着脱自在に嵌挿・回
動して接続される。また、第３円筒部45の外側からサン
プリングチューブ５が挿着される。

【００１３】フィルタホルダ３に挿入されたフィルタエ
レメントを通過し、ガス中のダストが濾過された高温の
排ガスは、第２円筒部43と平板フィン47とで形成された
内部空間Ｂに広がり、この４枚の平板フィン47との間で
熱交換作用が行われ、第２円筒部43を熱伝導し、第２円
筒部43の外壁部に設けられた環状円板フィン48の表面を
介して外気へ放散される。なおまた、高温排ガスの熱の
１部は環状円板部44の表面を介して外気に熱放散が行わ
れる。

【００１４】図２では、本発明のプローブ接続用キャッ
プ４がフィルタホルダ３および排ガス分析装置６の接続
部に接続されているので、採取口１から吸引された高温
のサンプルガスは、効果的に冷却され、排ガス分析装置
６へ充分に冷却されたサンプルガスを供給することがで
きる。また、プローブ接続用キャップは金属製であるの
で、上記の熱良伝導性とともに機械的強度を確保するこ
とができる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、プローブ接続用キャップは熱伝導性の良い金属製で
構成され、プローブ接続用キャップの内外部に熱交換用
のフィンを設けたことにより、サンプルガス採取口から
吸引された高温の排ガスを効果的に冷却し、排ガス分析
装置へ充分に冷却されたサンプルガスを供給することが
できる。また、本プローブ接続用キャップはフィルタホ
ルダの後に配置されるため、フィルタエレメントは高温
状態の排ガスが通過することとなり、フィルタエレメン
トではダスト成分が除去され、ここでのミストの付着は
少なく、フィルタエレメントの目詰まりが防止でき、フ
ィルタエレメントの交換周期を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブ接続用キャップの構造図、
（ａ）はその一部断面側面図、（ｂ）は正面図

【図２】図１のプローブ接続用キャップを適用した自動
車排ガスサンプリングプローブの説明図

【図３】従来の自動車排ガスサンプリングプローブの説
明図

【図４】従来技術のプローブ接続用キャップの構造図、
（ａ）はその一部断面側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は背面図

【符号の説明】

１ ガス採取口 ２ プローブ ３ フィルタホルダ ４ プローブ接続用キャップ ５ サンプリングチューブ ６ 排ガス分析装置 ７ 排ガス 41 第１円筒部 42 台形円錐状外壁部 43 第２円筒部 44 環状円板部 45 第３円筒部 46 突起部 47 平板フィン 48 環状円板フィン 49 開口部 50 平板補強部材 A,B 内部空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス採取口を先端部分に有するプローブ
   と、サンプリングされた排ガスのダストを取り除くフィ
   ルタを備えたフィルタホルダと、このフィルタホルダに
   プローブ接続用キャップを介して接続されたサンプリン
   グチューブと、で構成され、前記排ガスの流路と排ガス
   分析装置の間に介装される自動車排ガスサンプリングプ
   ローブの前記プローブ接続用キャップにおいて、 内壁端部に突起部を有する第１円筒部と、 この第１円筒部の前記突起部と反対側に繋がる台形円錐
   状外壁部と、 この台形円錐状外壁部の前記突起部とは反対側の端に繋
   がる第２円筒部と、 この第２円筒部の他端に繋がる環状円板部と、 この環状円板部に繋がり、この環状円板部から遠ざかる
   につれて外径が僅かに小さくなる台形円錐状にして、内
   側に小口径の開口部を有する第３円筒部と、が同一中心
   軸上に配設されてなり、 前記第２円筒部の内壁部と前記環状円板部に繋がり、前
   記中心軸を中心として放射状に配備された複数の平板フ
   ィンと、 前記第２円筒部の外壁部に、前記中心軸に垂直に配設さ
   れ、第１円筒部の外径とほぼ等しい外径を有する複数の
   環状円板フィンと、を備えた、ことを特徴とする自動車
   排ガスサンプリングプローブのプローブ接続用キャッ
   プ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の自動車排ガスサンプリン
   グプローブにおいて、プローブ接続用キャップの材質は
   金属である、ことを特徴とする自動車排ガスサンプリン
   グプローブのプローブ接続用キャップ。