JPH075084A - 排気ガスの混合物質捕集装置及び混合物質捕集方法 - Google Patents
排気ガスの混合物質捕集装置及び混合物質捕集方法Info
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- JPH075084A JPH075084A JP17245393A JP17245393A JPH075084A JP H075084 A JPH075084 A JP H075084A JP 17245393 A JP17245393 A JP 17245393A JP 17245393 A JP17245393 A JP 17245393A JP H075084 A JPH075084 A JP H075084A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジンの排気ガス中から粒子状
混合物質を捕集する装置において、船舶用等の超大型エ
ンジンであっても、正確且つ確実に粒子状混合物質の捕
集が行えるようにする。 【構成】 排気ガス導出管３から初段の希釈トンネル４
へ、またこの希釈トンネル４から次段の希釈トンネル５
へと、圧、温度、濃度がそれぞれ必要値に下がるのに必
要なだけ、排気ガスの希釈を重ねられるように、複数の
希釈トンネル４，５を備えた構成とした。各希釈トンネ
ル４，５には、希釈用ガス発生器８からの希釈用ガスが
各別に供給されるようになっている。
混合物質を捕集する装置において、船舶用等の超大型エ
ンジンであっても、正確且つ確実に粒子状混合物質の捕
集が行えるようにする。 【構成】 排気ガス導出管３から初段の希釈トンネル４
へ、またこの希釈トンネル４から次段の希釈トンネル５
へと、圧、温度、濃度がそれぞれ必要値に下がるのに必
要なだけ、排気ガスの希釈を重ねられるように、複数の
希釈トンネル４，５を備えた構成とした。各希釈トンネ
ル４，５には、希釈用ガス発生器８からの希釈用ガスが
各別に供給されるようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排気ガス中の混合物
質を捕集する装置及び方法に関する。
質を捕集する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気ガス中
に含まれるカーボン、金属成分、硫酸成分等の混合物質
の量を測定する方法として、以下の如きものは知られて
いる。即ち、排気ガスから所定量のサンプルガスを抽出
し、これを所定量の希釈用ガス（所定の成分調整を施し
た空気）で希釈することで、上記混合物質を、所定の粒
子径を有した粒子状物質（以下「ＰＭ」と言う）に生成
させ、このＰＭを含んだ混合ガスを捕集フィルターに通
し、捕集フィルターに付着残留したＰＭの量を秤量によ
って求めるという方法である。環境問題が叫ばれる今日
では、大型船舶用のエンジン等、これまで対象とされる
ことのなかった超大型エンジンについても、その排気ガ
スに対する上記混合物質の含有量測定が要求されるよう
になってきた。
に含まれるカーボン、金属成分、硫酸成分等の混合物質
の量を測定する方法として、以下の如きものは知られて
いる。即ち、排気ガスから所定量のサンプルガスを抽出
し、これを所定量の希釈用ガス（所定の成分調整を施し
た空気）で希釈することで、上記混合物質を、所定の粒
子径を有した粒子状物質（以下「ＰＭ」と言う）に生成
させ、このＰＭを含んだ混合ガスを捕集フィルターに通
し、捕集フィルターに付着残留したＰＭの量を秤量によ
って求めるという方法である。環境問題が叫ばれる今日
では、大型船舶用のエンジン等、これまで対象とされる
ことのなかった超大型エンジンについても、その排気ガ
スに対する上記混合物質の含有量測定が要求されるよう
になってきた。
【０００３】
【従来技術の欠点】従来、超大型エンジンに対して上記
混合物質の含有量測定を正確に行うことはできなかっ
た。なぜなら、超大型エンジンの排気ガスは高温・大流
量且つ流量変動幅が大きいため、ＰＭを生成させるには
その排気ガスを相当大きな倍率で希釈させなければなら
ないからである。例えば通常エンジンにおいてＰＭを生
成させるために排気ガスを１０〜５０倍に希釈すればよ
いとされる場合に、超大型エンジンの排気ガスは１００
倍を超えて希釈させる必要がある。即ち、このような大
きな希釈倍率を実現するには大量の希釈用ガスが必要と
なるから、測定装置（希釈用ガス発生器や希釈の場とす
る希釈トンネル）の超大型化を招来するばかりでなく、
大量の希釈用ガス等を高精度で流量制御することは技術
的にも困難であった。なお、これとは別の方法として、
希釈用ガス発生器の能力範囲内の希釈用ガス量によって
上記の希釈倍率を実現させることができるように、超大
型エンジンから抽出するサンプルガス量を微少量化する
ことも考えられないわけではないが、排気ガスの特性か
ら、この方法も技術的に困難な面が多く、殆ど実現性の
ないものであった。
混合物質の含有量測定を正確に行うことはできなかっ
た。なぜなら、超大型エンジンの排気ガスは高温・大流
量且つ流量変動幅が大きいため、ＰＭを生成させるには
その排気ガスを相当大きな倍率で希釈させなければなら
ないからである。例えば通常エンジンにおいてＰＭを生
成させるために排気ガスを１０〜５０倍に希釈すればよ
いとされる場合に、超大型エンジンの排気ガスは１００
倍を超えて希釈させる必要がある。即ち、このような大
きな希釈倍率を実現するには大量の希釈用ガスが必要と
なるから、測定装置（希釈用ガス発生器や希釈の場とす
る希釈トンネル）の超大型化を招来するばかりでなく、
大量の希釈用ガス等を高精度で流量制御することは技術
的にも困難であった。なお、これとは別の方法として、
希釈用ガス発生器の能力範囲内の希釈用ガス量によって
上記の希釈倍率を実現させることができるように、超大
型エンジンから抽出するサンプルガス量を微少量化する
ことも考えられないわけではないが、排気ガスの特性か
ら、この方法も技術的に困難な面が多く、殆ど実現性の
ないものであった。
【０００４】
【前記欠点を解消するための手段】この発明は前記欠点
を解消するために以下の如き手段を採用した。即ち、こ
の発明は、試供エンジンの排気ガス導出管と、サンプル
ガス入口・希釈用ガス入口・混合ガス出口を有する少な
くとも２本の希釈トンネルと、希釈トンネル相互間にお
いて一端部を前段側の希釈トンネル内に臨ませ他端部を
後段側の希釈トンネルのサンプルガス入口に接続させた
サンプルガス中間分流管と、初段となる希釈トンネルと
前記排気ガス導出管との相互間において一端部を排気ガ
ス導出管内に臨ませ他端部を初段の希釈トンネルのサン
プルガス入口に接続させたサンプルガス初段分流管と、
最終段となる希釈トンネルの混合ガス出口に接続された
捕集フィルターと、各希釈トンネルの希釈用ガス入口に
各別に希釈用ガスを供給する希釈用ガス発生器とを有す
るものである。
を解消するために以下の如き手段を採用した。即ち、こ
の発明は、試供エンジンの排気ガス導出管と、サンプル
ガス入口・希釈用ガス入口・混合ガス出口を有する少な
くとも２本の希釈トンネルと、希釈トンネル相互間にお
いて一端部を前段側の希釈トンネル内に臨ませ他端部を
後段側の希釈トンネルのサンプルガス入口に接続させた
サンプルガス中間分流管と、初段となる希釈トンネルと
前記排気ガス導出管との相互間において一端部を排気ガ
ス導出管内に臨ませ他端部を初段の希釈トンネルのサン
プルガス入口に接続させたサンプルガス初段分流管と、
最終段となる希釈トンネルの混合ガス出口に接続された
捕集フィルターと、各希釈トンネルの希釈用ガス入口に
各別に希釈用ガスを供給する希釈用ガス発生器とを有す
るものである。
【０００５】
【発明の作用】この発明は以下の如き作用をなすもので
ある。排気ガス導出管から初段の希釈トンネルへ、また
この初段の希釈トンネルから次段の希釈トンネルへと、
必要なだけ排気ガスの希釈を重ねるようにしてあるの
で、最終段の希釈トンネルで得られる混合ガスの、排気
ガスに対する希釈倍率は、各段の希釈トンネルでの希釈
倍率の積として求められるようになる。従って希釈トン
ネル各個や希釈用ガス発生器を大型化することなく、結
果的に大きな希釈倍率を得ることができる。
ある。排気ガス導出管から初段の希釈トンネルへ、また
この初段の希釈トンネルから次段の希釈トンネルへと、
必要なだけ排気ガスの希釈を重ねるようにしてあるの
で、最終段の希釈トンネルで得られる混合ガスの、排気
ガスに対する希釈倍率は、各段の希釈トンネルでの希釈
倍率の積として求められるようになる。従って希釈トン
ネル各個や希釈用ガス発生器を大型化することなく、結
果的に大きな希釈倍率を得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下にこの発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。まず、本発明に係る捕集装置１について説
明する。図１の如く、この捕集装置１は、試供エンジン
２に接続された排気ガス導出管３と、この排気ガス導出
管３にサンプルガス初段分流管６を介して接続された一
段目（初段）の希釈トンネル４と、この希釈トンネル４
にサンプルガス中間分流管７を介して接続された二段目
（本実施例ではこれを最終段とした）の希釈トンネル５
と、この希釈トンネル５の下流側に接続された捕集フィ
ルター９と、希釈用ガスを発生させてこれを二股に分岐
した供給管２３，２４により各希釈トンネル４，５へ各
別に供給する希釈用ガス発生器８とを有している。な
お、上記二段目の希釈トンネル５に対して捕集フィルタ
ー９を接続することなく、この希釈トンネル５に、更に
サンプルガス中間分流管７を介して三段目以降の希釈ト
ンネルを接続し、その最終段となる希釈トンネルの下流
側に捕集フィルター９を接続することも可能である。こ
の場合、三段目以降の希釈トンネルに対しても希釈用ガ
ス発生器８からの希釈用ガスが供給されるようにする必
要があることは勿論である。
て説明する。まず、本発明に係る捕集装置１について説
明する。図１の如く、この捕集装置１は、試供エンジン
２に接続された排気ガス導出管３と、この排気ガス導出
管３にサンプルガス初段分流管６を介して接続された一
段目（初段）の希釈トンネル４と、この希釈トンネル４
にサンプルガス中間分流管７を介して接続された二段目
（本実施例ではこれを最終段とした）の希釈トンネル５
と、この希釈トンネル５の下流側に接続された捕集フィ
ルター９と、希釈用ガスを発生させてこれを二股に分岐
した供給管２３，２４により各希釈トンネル４，５へ各
別に供給する希釈用ガス発生器８とを有している。な
お、上記二段目の希釈トンネル５に対して捕集フィルタ
ー９を接続することなく、この希釈トンネル５に、更に
サンプルガス中間分流管７を介して三段目以降の希釈ト
ンネルを接続し、その最終段となる希釈トンネルの下流
側に捕集フィルター９を接続することも可能である。こ
の場合、三段目以降の希釈トンネルに対しても希釈用ガ
ス発生器８からの希釈用ガスが供給されるようにする必
要があることは勿論である。
【０００７】上記希釈トンネル４，５は、それぞれサン
プルガス入口２０、希釈用ガス入口２１、混合ガス出口
２２を有した空洞体である。流量制御の容易性を考慮す
れば、両希釈トンネル４，５の全長及び内径並びに各口
相互（２０相互、２１相互、２２相互）の開口径を等し
くしておくのが好ましい。
プルガス入口２０、希釈用ガス入口２１、混合ガス出口
２２を有した空洞体である。流量制御の容易性を考慮す
れば、両希釈トンネル４，５の全長及び内径並びに各口
相互（２０相互、２１相互、２２相互）の開口径を等し
くしておくのが好ましい。
【０００８】上記サンプルガス初段分流管６及びサンプ
ルガス中間分流管７についても、それらの内径（特に、
サンプルガス初段分流管６において排気ガス導出管３内
に臨んで開口する上流端６ａの内径と、サンプルガス中
間分流管７において一段目の希釈トンネル４内に臨んで
開口する上流端７ａの内径）が同じ寸法に形成されてい
る。これら両分流管６，７の下流端が上記各希釈トンネ
ル４，５のサンプルガス入口２０に接続されている。
ルガス中間分流管７についても、それらの内径（特に、
サンプルガス初段分流管６において排気ガス導出管３内
に臨んで開口する上流端６ａの内径と、サンプルガス中
間分流管７において一段目の希釈トンネル４内に臨んで
開口する上流端７ａの内径）が同じ寸法に形成されてい
る。これら両分流管６，７の下流端が上記各希釈トンネ
ル４，５のサンプルガス入口２０に接続されている。
【０００９】上記希釈用ガス発生器８は、両希釈トンネ
ル４，５で必要とされる量の希釈用ガスを発生させるこ
とが可能なもので、発生された希釈用ガスは、各希釈ト
ンネル４，５に対して、上記各供給管２３，２４（言う
までもなく、これらの各下流端が各希釈トンネル４，５
の希釈用ガス入口２１に接続されている）の途中に設け
られた各別に制御可能な流量調節器１０，１１を介して
供給されるようになっている。なお、希釈用ガス発生器
８は、各希釈トンネル４，５に対して各別個のものを接
続するようにしてもよい。
ル４，５で必要とされる量の希釈用ガスを発生させるこ
とが可能なもので、発生された希釈用ガスは、各希釈ト
ンネル４，５に対して、上記各供給管２３，２４（言う
までもなく、これらの各下流端が各希釈トンネル４，５
の希釈用ガス入口２１に接続されている）の途中に設け
られた各別に制御可能な流量調節器１０，１１を介して
供給されるようになっている。なお、希釈用ガス発生器
８は、各希釈トンネル４，５に対して各別個のものを接
続するようにしてもよい。
【００１０】一段目の希釈トンネル４の混合ガス出口２
２には排気管２５が接続され、この排気管２５の途中に
は流量調節器１３及びポンプ１４が設けられている。二
段目の希釈トンネル５の混合ガス出口２２には排気管２
６が接続され、この排気管２６にはその上流側から下流
側へかけて上記捕集フィルター９、流量調節器１２、ポ
ンプ１５及び分析器１７が設けられている。この分析器
１７は、混合ガス中に含まれる特定の成分（窒素酸化物
又は二酸化炭素等）の濃度を測定できるようになってい
る。なお、二段目の希釈トンネル５において、１９は混
合ガスの温度を測定するための温度計である。
２には排気管２５が接続され、この排気管２５の途中に
は流量調節器１３及びポンプ１４が設けられている。二
段目の希釈トンネル５の混合ガス出口２２には排気管２
６が接続され、この排気管２６にはその上流側から下流
側へかけて上記捕集フィルター９、流量調節器１２、ポ
ンプ１５及び分析器１７が設けられている。この分析器
１７は、混合ガス中に含まれる特定の成分（窒素酸化物
又は二酸化炭素等）の濃度を測定できるようになってい
る。なお、二段目の希釈トンネル５において、１９は混
合ガスの温度を測定するための温度計である。
【００１１】上記排気ガス導出管３には、上記排気管２
６に設けられた分析器１７と同様に、排気ガス中に含ま
れる特定成分（同上）の濃度を測定することができる分
析器１６が設けられている。
６に設けられた分析器１７と同様に、排気ガス中に含ま
れる特定成分（同上）の濃度を測定することができる分
析器１６が設けられている。
【００１２】
【実施例方法】次に、上記本発明の捕集装置１を用いて
行う本発明の捕集方法を説明する。まず、試供エンジン
２を所定回転数で運転させると共に、希釈用ガス発生器
８及び各ポンプ１４，１５を作動させる。これにより排
気ガス導出管３内に排気ガスが流れはじめると、その一
部がポンプ１４に引かれてサンプルガス初段分流管６か
ら一段目の希釈トンネル４内へと抽出され、残りの排気
ガスはそのまま排気ガス導出管３の下流端から排気され
る。希釈トンネル４内では、抽出されたサンプルガスと
希釈用ガス発生器８から流量調節器１０を経て供給され
た希釈用ガスとが混合した混合ガスが得られる。この混
合ガスの一部は、ポンプ１５に引かれてサンプルガス中
間分流管７から二段目の希釈トンネル５内へと抽出さ
れ、残りは排気管２５を介して排気される。希釈トンネ
ル５内では、抽出されたサンプルガスと希釈用ガス発生
器８から流量調節器１１を経て供給された希釈用ガスと
が混合して、ＰＭが生成された混合ガスが得られる。こ
の混合ガスは次に捕集フィルター９を通り排気されるよ
うになるので、捕集フィルター９にはＰＭが付着残留し
たものとなる。従って、この捕集フィルター９を秤量
し、試験前の荷重と比較することでＰＭ含有量を知るこ
とができる。
行う本発明の捕集方法を説明する。まず、試供エンジン
２を所定回転数で運転させると共に、希釈用ガス発生器
８及び各ポンプ１４，１５を作動させる。これにより排
気ガス導出管３内に排気ガスが流れはじめると、その一
部がポンプ１４に引かれてサンプルガス初段分流管６か
ら一段目の希釈トンネル４内へと抽出され、残りの排気
ガスはそのまま排気ガス導出管３の下流端から排気され
る。希釈トンネル４内では、抽出されたサンプルガスと
希釈用ガス発生器８から流量調節器１０を経て供給され
た希釈用ガスとが混合した混合ガスが得られる。この混
合ガスの一部は、ポンプ１５に引かれてサンプルガス中
間分流管７から二段目の希釈トンネル５内へと抽出さ
れ、残りは排気管２５を介して排気される。希釈トンネ
ル５内では、抽出されたサンプルガスと希釈用ガス発生
器８から流量調節器１１を経て供給された希釈用ガスと
が混合して、ＰＭが生成された混合ガスが得られる。こ
の混合ガスは次に捕集フィルター９を通り排気されるよ
うになるので、捕集フィルター９にはＰＭが付着残留し
たものとなる。従って、この捕集フィルター９を秤量
し、試験前の荷重と比較することでＰＭ含有量を知るこ
とができる。
【００１３】上記捕集フィルター９を通る段階での混合
ガスの、排気ガスに対する希釈倍率は、各希釈トンネル
４，５での希釈倍率の積として求めることができる。即
ち、排気ガスにおける一段目の希釈トンネル４での希釈
倍率をＭ１、この混合ガスにおける二段目の希釈トンネ
ル５での希釈倍率をＭ２とすれば、全体の希釈倍率Ｍは
Ｍ＝Ｍ１×Ｍ２となる。従っていま、各々の希釈倍率Ｍ
１，Ｍ２を例えばいずれも１０倍にしたと仮定すれば、
全体の希釈倍率Ｍとして１００倍のものが得られるとい
うわけである。勿論、この場合に必要な希釈トンネル
４，５や希釈用ガス発生器８には、従来において用いて
いたような通常大きさのものをそのまま使用することが
できるのである。また、希釈トンネル５によって得られ
た混合ガスの温度は、上記のように希釈用ガスとの混合
が２回行われたことに伴って、冷却も２段階で行われた
ことになり、捕集フィルター９においてＰＭ捕集に都合
のよい温度（通常は揮発性物質を残存させる意味で５２
℃以下とされる）まで無理なく、しかも確実に冷却され
るものである。
ガスの、排気ガスに対する希釈倍率は、各希釈トンネル
４，５での希釈倍率の積として求めることができる。即
ち、排気ガスにおける一段目の希釈トンネル４での希釈
倍率をＭ１、この混合ガスにおける二段目の希釈トンネ
ル５での希釈倍率をＭ２とすれば、全体の希釈倍率Ｍは
Ｍ＝Ｍ１×Ｍ２となる。従っていま、各々の希釈倍率Ｍ
１，Ｍ２を例えばいずれも１０倍にしたと仮定すれば、
全体の希釈倍率Ｍとして１００倍のものが得られるとい
うわけである。勿論、この場合に必要な希釈トンネル
４，５や希釈用ガス発生器８には、従来において用いて
いたような通常大きさのものをそのまま使用することが
できるのである。また、希釈トンネル５によって得られ
た混合ガスの温度は、上記のように希釈用ガスとの混合
が２回行われたことに伴って、冷却も２段階で行われた
ことになり、捕集フィルター９においてＰＭ捕集に都合
のよい温度（通常は揮発性物質を残存させる意味で５２
℃以下とされる）まで無理なく、しかも確実に冷却され
るものである。
【００１４】ところで、試供エンジン２の回転数は、運
転環境やエンジンコンディション又は故意の操作によっ
て小幅乃至大幅に変動する。従って排気ガス導出管３内
を流れる排気ガスの流量Ｅ０も変動することになる。し
かし、上記した全体の希釈倍率Ｍは、排気ガスの流量Ｅ
０の変動に影響されることなく、常に一定に保持させな
ければならないことは言うまでもない。そして、この全
体の希釈倍率Ｍを一定化させるには、各希釈トンネル
４，５での希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させなければな
らないことになる。ここで、希釈倍率Ｍ１，Ｍ２は数１
によって求めることができる。ここにおいてＳ１，Ｓ２
は、各希釈トンネル４，５内に抽出されるサンプルガス
の流量であり、Ｄ１，Ｄ２は、各希釈トンネル４，５内
に供給される希釈用ガスの流量である。
転環境やエンジンコンディション又は故意の操作によっ
て小幅乃至大幅に変動する。従って排気ガス導出管３内
を流れる排気ガスの流量Ｅ０も変動することになる。し
かし、上記した全体の希釈倍率Ｍは、排気ガスの流量Ｅ
０の変動に影響されることなく、常に一定に保持させな
ければならないことは言うまでもない。そして、この全
体の希釈倍率Ｍを一定化させるには、各希釈トンネル
４，５での希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させなければな
らないことになる。ここで、希釈倍率Ｍ１，Ｍ２は数１
によって求めることができる。ここにおいてＳ１，Ｓ２
は、各希釈トンネル４，５内に抽出されるサンプルガス
の流量であり、Ｄ１，Ｄ２は、各希釈トンネル４，５内
に供給される希釈用ガスの流量である。
【００１５】
【数１】
【００１６】ところが、上記数１に排気ガスの流量Ｅ０
が直接的に関与していないことからも明らかなように、
希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させることと、各希釈トン
ネル４，５内に実際にどれだけのサンプルガスが抽出さ
れたか、即ち、サンプルガスの流量Ｓ１，Ｓ２が、排気
ガス流量Ｅ０の変動に正確に追従したものとなっている
か否かということとは、全くの別問題である。そのた
め、希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させるにあたっては、
まず、排気ガスの流量Ｅ０と一段目の希釈トンネル４内
に抽出されるサンプルガスの流量Ｓ１との採取比（Ｎ１
とする）及びこの希釈トンネル４で得られた混合ガスの
流量と二段目の希釈トンネル５内に抽出されるサンプル
ガスの流量Ｓ２との採取比（Ｎ２とする）が、全体とし
て一定化していることが前提条件として必須不可欠とな
ってくる。これら採取比Ｎ１，Ｎ２は数２のようにな
る。
が直接的に関与していないことからも明らかなように、
希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させることと、各希釈トン
ネル４，５内に実際にどれだけのサンプルガスが抽出さ
れたか、即ち、サンプルガスの流量Ｓ１，Ｓ２が、排気
ガス流量Ｅ０の変動に正確に追従したものとなっている
か否かということとは、全くの別問題である。そのた
め、希釈倍率Ｍ１，Ｍ２を一定化させるにあたっては、
まず、排気ガスの流量Ｅ０と一段目の希釈トンネル４内
に抽出されるサンプルガスの流量Ｓ１との採取比（Ｎ１
とする）及びこの希釈トンネル４で得られた混合ガスの
流量と二段目の希釈トンネル５内に抽出されるサンプル
ガスの流量Ｓ２との採取比（Ｎ２とする）が、全体とし
て一定化していることが前提条件として必須不可欠とな
ってくる。これら採取比Ｎ１，Ｎ２は数２のようにな
る。
【００１７】
【数２】
【００１８】なお、各サンプルガスの流量Ｓ１，Ｓ２
は、各々数３のように表すことができる。
は、各々数３のように表すことができる。
【００１９】
【数３】
【００２０】従って上記数３を用いて、両採取比Ｎ１，
Ｎ２の積として得られる全体の採取比Ｎを表せば、数４
のようになる。
Ｎ２の積として得られる全体の採取比Ｎを表せば、数４
のようになる。
【００２１】
【数４】
【００２２】この数４から明らかなように、全体として
の採取比Ｎを一定にしようとするためには、排気ガスの
流量Ｅ０、各希釈トンネル４，５に供給される希釈用ガ
スの流量Ｄ１，Ｄ２及び排出される混合ガスの流量Ｅ
１，Ｅ２が、相互に関連性を持って制御されるようにな
るから、結果として、これらの制御に伴って各希釈倍率
Ｍ１及びＭ２の一定化も容易且つ正確に行えるようにな
る。ただ、上記数４の状態で全体の採取比Ｎの一定化を
行おうとする場合、排気ガスの流量Ｅ０の変動時には、
各流量調節器１０〜１３やポンプ１４，１５等により、
逐次多くの制御因子を動かす必要が生じ、面倒且つ困難
となるので、以下のようにする。
の採取比Ｎを一定にしようとするためには、排気ガスの
流量Ｅ０、各希釈トンネル４，５に供給される希釈用ガ
スの流量Ｄ１，Ｄ２及び排出される混合ガスの流量Ｅ
１，Ｅ２が、相互に関連性を持って制御されるようにな
るから、結果として、これらの制御に伴って各希釈倍率
Ｍ１及びＭ２の一定化も容易且つ正確に行えるようにな
る。ただ、上記数４の状態で全体の採取比Ｎの一定化を
行おうとする場合、排気ガスの流量Ｅ０の変動時には、
各流量調節器１０〜１３やポンプ１４，１５等により、
逐次多くの制御因子を動かす必要が生じ、面倒且つ困難
となるので、以下のようにする。
【００２３】まず両希釈トンネル４，５内に抽出される
サンプルガスの流量Ｓ１，Ｓ２が互いに等しい値を保持
するように制御する（Ｓ１＝Ｓ２）。この場合、サンプ
ルガス初段分流管６とサンプルガス中間分流管７との内
径が同一であれば、主にポンプ１４，１５の作動バラン
スを調節したり、流量調節器１３，１２を調節したりす
ること等によって上記制御が可能となるが、例えばサン
プルガス中間分流管７等に自動弁（図示略）を設けてお
き、サンプルガス初段分流管６内の流量の変動に合わせ
てこの自動弁を連動させるようなことで上記制御を行う
こともできる。そして、両希釈トンネル４，５内に供給
される希釈用ガスの流量Ｄ１，Ｄ２と、一段目の希釈ト
ンネル４から流出する混合ガスの流量Ｅ１との三者が互
いに等しい値を保持するように、主に流量調節器１０，
１１，１３を操作すること等によって制御し（Ｄ１＝Ｄ
２＝Ｅ１）、これらＤ１，Ｄ２，Ｅ１を一つの制御因子
Ｖとおく。このＤ１＝Ｄ２＝Ｅ１＝Ｖを上記数４に代入
することで数５を得る。
サンプルガスの流量Ｓ１，Ｓ２が互いに等しい値を保持
するように制御する（Ｓ１＝Ｓ２）。この場合、サンプ
ルガス初段分流管６とサンプルガス中間分流管７との内
径が同一であれば、主にポンプ１４，１５の作動バラン
スを調節したり、流量調節器１３，１２を調節したりす
ること等によって上記制御が可能となるが、例えばサン
プルガス中間分流管７等に自動弁（図示略）を設けてお
き、サンプルガス初段分流管６内の流量の変動に合わせ
てこの自動弁を連動させるようなことで上記制御を行う
こともできる。そして、両希釈トンネル４，５内に供給
される希釈用ガスの流量Ｄ１，Ｄ２と、一段目の希釈ト
ンネル４から流出する混合ガスの流量Ｅ１との三者が互
いに等しい値を保持するように、主に流量調節器１０，
１１，１３を操作すること等によって制御し（Ｄ１＝Ｄ
２＝Ｅ１）、これらＤ１，Ｄ２，Ｅ１を一つの制御因子
Ｖとおく。このＤ１＝Ｄ２＝Ｅ１＝Ｖを上記数４に代入
することで数５を得る。
【００２４】
【数５】
【００２５】また、二段目の希釈トンネル５から流出す
る混合ガスの流量Ｅ２が一定に保持されるように、主に
流量調節器１２を操作すること等によって制御する。従
って混合ガスの流量Ｅ２を定数κと考えれば、数５は、
数６のように書き改めることができる。
る混合ガスの流量Ｅ２が一定に保持されるように、主に
流量調節器１２を操作すること等によって制御する。従
って混合ガスの流量Ｅ２を定数κと考えれば、数５は、
数６のように書き改めることができる。
【００２６】
【数６】
【００２７】なお、言うまでもなく、それぞれのガス流
量Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｄ１，Ｄ２を検出す
るために、各々の必要箇所に流量計（いずれも図示略）
が設けられているものとする。以上のような各種制御を
コンピューター等を用いて自動的に行いながら、排気ガ
スの流量Ｅ０が変動したときには、上記数６によって明
らかなように制御因子Ｖ（実際には、いずれか一方の希
釈トンネル４，５に供給される希釈用ガスの流量Ｄ１又
はＤ２）のみを制御して、全体の採取比Ｎを一定化さ
せ、またこれに伴って全体の希釈倍率Ｍの一定化を図る
ものである。表１は、本発明による具体的な試験データ
と、従来方法により試験を行った場合の試験データとを
比較して示したものである。なお、この試験に用いた試
供エンジン２は、排気量１００００ｌである。表１中に
おいて従来方法として挙げたＳ１，Ｄ１，Ｅ１の各値
は、排気ガス導出管３に希釈トンネル４を１本だけ接続
した場合（即ち、図示は省略するが、サンプルガス中間
分流管７や希釈トンネル５が無く、希釈トンネル４の下
流端に、直接的に捕集フィルター９等を接続した場合）
を試験して導き出したものである。
量Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｄ１，Ｄ２を検出す
るために、各々の必要箇所に流量計（いずれも図示略）
が設けられているものとする。以上のような各種制御を
コンピューター等を用いて自動的に行いながら、排気ガ
スの流量Ｅ０が変動したときには、上記数６によって明
らかなように制御因子Ｖ（実際には、いずれか一方の希
釈トンネル４，５に供給される希釈用ガスの流量Ｄ１又
はＤ２）のみを制御して、全体の採取比Ｎを一定化さ
せ、またこれに伴って全体の希釈倍率Ｍの一定化を図る
ものである。表１は、本発明による具体的な試験データ
と、従来方法により試験を行った場合の試験データとを
比較して示したものである。なお、この試験に用いた試
供エンジン２は、排気量１００００ｌである。表１中に
おいて従来方法として挙げたＳ１，Ｄ１，Ｅ１の各値
は、排気ガス導出管３に希釈トンネル４を１本だけ接続
した場合（即ち、図示は省略するが、サンプルガス中間
分流管７や希釈トンネル５が無く、希釈トンネル４の下
流端に、直接的に捕集フィルター９等を接続した場合）
を試験して導き出したものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】この表１から明らかなように、本発明方法
では、全体の希釈倍率Ｍとして１００倍を得るために、
いずれの希釈トンネル４，５も、各々の希釈倍率Ｍ１，
Ｍ２が最大でも３１倍程度で済むものであり、大型化す
る必要は全くないものであった。また、排気ガス流量Ｅ
０が最も少量になった場合を観察すると、従来の方法で
は、希釈トンネル４内に抽出されるサンプルガスの流量
Ｓ１が極微量になり、精度を保つうえで困難であること
が予想されるのに対し、本発明方法では、この場合でも
サンプルガスの流量に余裕を持った抽出が行え、高精度
を維持できるという利点がある。
では、全体の希釈倍率Ｍとして１００倍を得るために、
いずれの希釈トンネル４，５も、各々の希釈倍率Ｍ１，
Ｍ２が最大でも３１倍程度で済むものであり、大型化す
る必要は全くないものであった。また、排気ガス流量Ｅ
０が最も少量になった場合を観察すると、従来の方法で
は、希釈トンネル４内に抽出されるサンプルガスの流量
Ｓ１が極微量になり、精度を保つうえで困難であること
が予想されるのに対し、本発明方法では、この場合でも
サンプルガスの流量に余裕を持った抽出が行え、高精度
を維持できるという利点がある。
【００３０】なお、前記捕集フィルター９を秤量して得
られたＰＭ含有量に対して、全体の採取比Ｎと、これに
応じた係数とを掛け合わせることで、排気ガス中のＰＭ
含有量を求めることができる。この場合に用いる係数
は、排気ガス導出管３に設けられた分析器１６により排
気ガス中の特定成分（窒素酸化物又は二酸化炭素等）の
濃度を測定すると共に、二段目の希釈トンネル５の排気
管２６に設けられた分析器１７により最終的な混合ガス
中の特定成分（同上）の濃度を測定したうえで、これら
の比率として算出するものである。
られたＰＭ含有量に対して、全体の採取比Ｎと、これに
応じた係数とを掛け合わせることで、排気ガス中のＰＭ
含有量を求めることができる。この場合に用いる係数
は、排気ガス導出管３に設けられた分析器１６により排
気ガス中の特定成分（窒素酸化物又は二酸化炭素等）の
濃度を測定すると共に、二段目の希釈トンネル５の排気
管２６に設けられた分析器１７により最終的な混合ガス
中の特定成分（同上）の濃度を測定したうえで、これら
の比率として算出するものである。
【００３１】
【発明の効果】この発明は前記した如き構成によって以
下の如き効果を奏するものである。 請求項１の発明によれば、複数本の希釈トンネルに
より排気ガスを複数段階にわたって希釈するようにして
いるので、結果的に大きな希釈倍率が得られ、希釈トン
ネル各個や希釈用ガス発生器として大型のものを何ら必
要とすることなく、超大型エンジンに対して、ＰＭの含
有量測定を通じて混合物質の正確な含有量測定が行える
ようになった。 請求項２の発明によれば、試供エンジンの回転数が
変動して排気ガスの流量が変動したときには、いずれか
一つの希釈トンネルに供給される希釈用ガスの流量のみ
を制御するだけで、全体としてのサンプルガスの採取比
を一定化させつつ、全体の希釈倍率の一定化をも図るも
のであるから、制御が極めて容易となる。しかも、各希
釈トンネルに対するサンプルガスの抽出流量等におい
て、余裕を持った（ある程度の流量を持った）抽出が行
えるので、流量制御も高精度となり、従って混合物質の
含有量測定が精度の高いものとなる利点がある。
下の如き効果を奏するものである。 請求項１の発明によれば、複数本の希釈トンネルに
より排気ガスを複数段階にわたって希釈するようにして
いるので、結果的に大きな希釈倍率が得られ、希釈トン
ネル各個や希釈用ガス発生器として大型のものを何ら必
要とすることなく、超大型エンジンに対して、ＰＭの含
有量測定を通じて混合物質の正確な含有量測定が行える
ようになった。 請求項２の発明によれば、試供エンジンの回転数が
変動して排気ガスの流量が変動したときには、いずれか
一つの希釈トンネルに供給される希釈用ガスの流量のみ
を制御するだけで、全体としてのサンプルガスの採取比
を一定化させつつ、全体の希釈倍率の一定化をも図るも
のであるから、制御が極めて容易となる。しかも、各希
釈トンネルに対するサンプルガスの抽出流量等におい
て、余裕を持った（ある程度の流量を持った）抽出が行
えるので、流量制御も高精度となり、従って混合物質の
含有量測定が精度の高いものとなる利点がある。
【図１】この発明の実施例を示す概要図である。
１ この発明に係る捕集装置 ２ 試供エンジン ３ 排気ガス導出管 ４ 希釈ガストンネル ５ 希釈ガストンネル ６ サンプルガス初段分流管 ７ サンプルガス中間分流管 ８ 希釈用ガス発生器 ９ 捕集フィルター ２０ サンプルガス入口 ２１ 希釈用ガス入口 ２２ 混合ガス出口
Claims (2)
- 【請求項１】 試供エンジンの排気ガス導出管と、サン
プルガス入口・希釈用ガス入口・混合ガス出口を有する
少なくとも２本の希釈トンネルと、希釈トンネル相互間
において一端部を前段側の希釈トンネル内に臨ませ他端
部を後段側の希釈トンネルのサンプルガス入口に接続さ
せたサンプルガス中間分流管と、初段となる希釈トンネ
ルと前記排気ガス導出管との相互間において一端部を排
気ガス導出管内に臨ませ他端部を初段の希釈トンネルの
サンプルガス入口に接続させたサンプルガス初段分流管
と、最終段となる希釈トンネルの混合ガス出口に接続さ
れた捕集フィルターと、各希釈トンネルの希釈用ガス入
口に各別に希釈用ガスを供給する希釈用ガス発生器とを
有する排気ガスの混合物質捕集装置。 - 【請求項２】 試供エンジンの排気ガス導出管と、サン
プルガス入口・希釈用ガス入口・混合ガス出口を有する
少なくとも２本の希釈トンネルと、希釈トンネル相互間
において一端部を前段側の希釈トンネル内に臨ませ他端
部を後段側の希釈トンネルのサンプルガス入口に接続さ
せたサンプルガス中間分流管と、初段となる希釈トンネ
ルと前記排気ガス導出管との相互間において一端部を排
気ガス導出管内に臨ませ他端部を初段の希釈トンネルの
サンプルガス入口に接続させたサンプルガス初段分流管
と、最終段となる希釈トンネルの混合ガス出口に接続さ
れた捕集フィルターと、各希釈トンネルの希釈用ガス入
口に各別に希釈用ガスを供給する希釈用ガス発生器とを
有する排気ガスの混合物質捕集装置を用いて行う混合物
質捕集方法において、最終段希釈トンネルの混合ガス出
口から流出する混合ガスの流量が一定となるように制御
すると共に、全希釈トンネルのサンプルガス入口から流
入するサンプルガスの流量が互いに等しくなるように制
御し、試供エンジンからの排気ガス流量が変動したと
き、全希釈トンネルの希釈用ガス入口から流入する希釈
用ガスの流量と、最終段を除く各希釈トンネルの混合ガ
ス出口から流出する混合ガスの流量とが互いに等しい値
を保持するように制御しつつ、最終段希釈トンネルの混
合ガス出口から捕集フィルターへ流れる混合ガスの、排
気ガスに対する希釈倍率を一定化させるように、いずれ
か一つの希釈トンネルの希釈用ガス入口から流入する希
釈用ガスの流量を制御するようにした排気ガスの混合物
質捕集方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172453A JP3054514B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 排気ガスの混合物質捕集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172453A JP3054514B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 排気ガスの混合物質捕集方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075084A true JPH075084A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3054514B2 JP3054514B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=15942273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172453A Expired - Fee Related JP3054514B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 排気ガスの混合物質捕集方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054514B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100819073B1 (ko) * | 2007-01-15 | 2008-04-03 | 한국과학기술원 | 에어로졸상 입자의 동시 농도 분배 시스템 및 방법 |
| JP2008101603A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Ibiden Co Ltd | 排ガス浄化装置 |
| JP2008530558A (ja) * | 2005-02-11 | 2008-08-07 | 株式会社堀場製作所 | 広範囲連続希釈装置 |
| KR100872835B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2008-12-09 | 콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 주식회사 | 차량의 진행 방향 표시장치 |
| JP2010518411A (ja) * | 2007-02-14 | 2010-05-27 | アリストトル ユニバーシティ テッサロニキ−リサーチ コミッティー | 排気ガスの試料採取用の希釈装置およびその方法 |
| WO2011074382A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | 株式会社堀場製作所 | 排ガスサンプリング装置 |
| KR102418632B1 (ko) * | 2021-12-30 | 2022-07-08 | (주)휴엔릭스 | 오염물질센서용 전처리장치 및 오염물질센서용 전처리방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6530208B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2019-06-12 | 株式会社堀場製作所 | 排ガスサンプリング装置 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5172453A patent/JP3054514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP4705116B2 (ja) * | 2005-02-11 | 2011-06-22 | 株式会社堀場製作所 | 広範囲連続希釈装置 |
| JP2008101603A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Ibiden Co Ltd | 排ガス浄化装置 |
| KR100819073B1 (ko) * | 2007-01-15 | 2008-04-03 | 한국과학기술원 | 에어로졸상 입자의 동시 농도 분배 시스템 및 방법 |
| JP2010518411A (ja) * | 2007-02-14 | 2010-05-27 | アリストトル ユニバーシティ テッサロニキ−リサーチ コミッティー | 排気ガスの試料採取用の希釈装置およびその方法 |
| KR100872835B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2008-12-09 | 콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 주식회사 | 차량의 진행 방향 표시장치 |
| WO2011074382A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | 株式会社堀場製作所 | 排ガスサンプリング装置 |
| JPWO2011074382A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | 株式会社堀場製作所 | 排ガスサンプリング装置 |
| KR102418632B1 (ko) * | 2021-12-30 | 2022-07-08 | (주)휴엔릭스 | 오염물질센서용 전처리장치 및 오염물질센서용 전처리방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3054514B2 (ja) | 2000-06-19 |
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