JPH0815105A - Particulate capturing nozzle - Google Patents
Particulate capturing nozzleInfo
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- JPH0815105A JPH0815105A JP17003394A JP17003394A JPH0815105A JP H0815105 A JPH0815105 A JP H0815105A JP 17003394 A JP17003394 A JP 17003394A JP 17003394 A JP17003394 A JP 17003394A JP H0815105 A JPH0815105 A JP H0815105A
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- nozzle
- filter
- diameter
- gas
- capturing
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン等か
らの排ガス中のパーティキュレート（すす等の微粒子状
物質）を、送り移動されるフィルタ上に捕集するための
パーティキュレート捕集ノズルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate collection nozzle for collecting particulates (particulate matter such as soot) in exhaust gas from a diesel engine or the like on a filter which is fed and moved.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、パーティキュレートを捕集する場
合、例えば図５に示すように、連続的に送り移動される
フィルタ２上にノズル孔を面直に近接させて臨ませた捕
集用のノズル１から排ガスを吹き付ける一方、その下方
にポンプ３付きの吸引パイプ４を設け、吹き付け流量以
上の流量で吸引していた。2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of collecting particulates, for example, as shown in FIG. 5, a nozzle hole is made to face a filter 2 which is continuously fed and moved so as to face it in a plane. While the exhaust gas was sprayed from the nozzle 1, a suction pipe 4 with a pump 3 was provided below the exhaust gas to suck the exhaust gas at a flow rate higher than the spray flow rate.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述のような捕集装置
では、そもそもフィルタ２の圧損が大である。従って、
吹き付け流量の如何を問わず、高い捕集効率を得るため
には、ノズル径を大きくしなければならなかった。In the trapping device as described above, the pressure loss of the filter 2 is large in the first place. Therefore,
In order to obtain high collection efficiency regardless of the spraying flow rate, the nozzle diameter had to be increased.
【０００４】しかるに、フィルタ２上に捕集したパーテ
ィキュレートをその下流側に設けた燃焼室（図示省略）
で燃焼させて成分分析をおこなう際には、パーティキュ
レートがフィルタ２上に集約されて捕集されていること
が望ましいが、ノズル径が大きい場合には、集約的に捕
集するのは困難であった。However, the particulate matter collected on the filter 2 is provided in the combustion chamber downstream of the particulate matter (not shown).
It is desirable that the particulates are collected and collected on the filter 2 when the components are analyzed by burning with, but it is difficult to collect them collectively when the nozzle diameter is large. there were.
【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
捕集効率の高いパーティキュレート捕集ノズルを提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of such circumstances.
It is an object of the present invention to provide a particulate collection nozzle having high collection efficiency.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、送り移動されるフィルタ上に排ガスを吹き付けてそ
の排ガス中に含まれているパーティキュレートをそのフ
ィルタ上に捕集するためにそのフィルタの上面にノズル
孔の先端を近接させて配置されるパーティキュレート捕
集ノズルにあって、そのパーティキュレート捕集ノズル
の孔径が小さく設定されるとともに、そのノズル孔の先
端の周縁に径大なガス誘導面が形成されてなることを特
徴としている。The present invention comprises means for solving the above-mentioned problems as follows. That is, in order to blow the exhaust gas onto the filter to be fed and moved and collect the particulates contained in the exhaust gas on the filter, a party arranged with the tip of the nozzle hole close to the upper surface of the filter. In the curate collecting nozzle, the hole diameter of the particulate collecting nozzle is set to be small, and a large-diameter gas guiding surface is formed at the peripheral edge of the tip of the nozzle hole.
【０００７】[0007]
【作用】ノズル径を小さくすることによって、フィルタ
に吹き付けられる排ガスの流速が大となり、捕集効率を
向上させることができ、かつ、径大なガス誘導面によっ
て排ガスをフィルタ上に沿わせることによってフィルタ
上面が減圧され、フィルタがガス誘導面に吸引されるた
め、シール性が向上し、捕集効率をより一層向上させる
ことができる。By reducing the nozzle diameter, the flow velocity of the exhaust gas blown to the filter is increased, the collection efficiency can be improved, and the exhaust gas is guided along the filter by the large-diameter gas guide surface. Since the upper surface of the filter is decompressed and the filter is sucked by the gas guide surface, the sealing property is improved and the collection efficiency can be further improved.
【０００８】[0008]
【実施例】以下に、本発明のパーティキュレート捕集ノ
ズルの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は
パーティキュレート捕集ノズル（以下ノズルという）１
の先端部分の断面形状を示し、２は矢印方向に送り移動
される石英繊維等からなるテープ状のフィルタで、その
ノズル１の孔径が、従来より小さく設定され、かつその
ノズル孔１ａの先端の周縁に、フィルタ２の上面に沿う
ように拡がる径大なつば状のガス誘導面１ｂが形成され
ている。Embodiments of the particulate collection nozzle of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a particulate collection nozzle (hereinafter referred to as a nozzle) 1
2 shows a cross-sectional shape of the tip part of the tape-shaped filter 2 made of quartz fiber or the like that is fed and moved in the direction of the arrow. The nozzle 1 has a smaller hole diameter than the conventional one, and the tip of the nozzle hole 1a is A large-diameter brim-shaped gas guide surface 1b is formed on the periphery so as to extend along the upper surface of the filter 2.
【０００９】一方、パーティキュレート捕集装置の全体
構成は、図２に示され、上述のノズル１には、図示は省
略するが、ディーゼルエンジンからの排ガスがダイリュ
ーショントンネルで希釈された後、エジェクターを介し
てサンプルガスとして上記ノズル１に導入される。On the other hand, the whole structure of the particulate trapping device is shown in FIG. 2, and although not shown in the above-mentioned nozzle 1, the exhaust gas from the diesel engine is diluted by the dilution tunnel, The sample gas is introduced into the nozzle 1 through the ejector.
【００１０】そのノズル１とフィルタ２との交差部に
は、パーティキュレートを捕集するための捕集部５が設
けられ、上述のガス誘導面１ｂと対応するフィルタ２の
直下の位置には、ポンプ３を有する吸引パイプ４の先端
部に取り付けられたブロック６が臨んでいる。A collection part 5 for collecting the particulates is provided at the intersection of the nozzle 1 and the filter 2, and a position immediately below the filter 2 corresponding to the gas guide surface 1b is provided. The block 6 attached to the tip of the suction pipe 4 having the pump 3 faces.
【００１１】上述の交差部より下流側の途中にはパージ
部８が設けられ、フィルタ２にＮ2やボンベエア等のＣ
Ｏ，ＣＯ2 ，ＨＣの不純物の含有が少ないガスを吹き付
けてフィルタ２上に捕集された物質中から、パーティキ
ュレート以外の物質であるＣＯ，ＣＯ2 ，ＨＣ等のガス
成分と、水分とが取り除かれる。A purge unit 8 is provided on the downstream side of the above-mentioned intersection, and the filter 2 is provided with C such as N 2 or cylinder air.
From the substances collected on the filter 2 by spraying a gas containing a small amount of O, CO 2 , and HC impurities, gas components such as CO, CO 2 , and HC, which are substances other than particulates, and water are separated. To be removed.
【００１２】そのパージ部８より下流側にはフィルタ２
を加熱するための燃焼炉９が設けられ、その天井部に
は、ＣＯ2 レーザや赤外反射炉等よりなる加熱源１０か
らの輻射熱を透過させる光学窓１１が嵌装され、その直
下に燃焼室１５が形成され、かつその光学窓１１の側に
は外部からキャリアガス（Ｏ2 ガス）を導入するための
ガス導入口１２が開設され、かつその外側にはシールガ
スを導入するためのガス導入口１３が開設されている。A filter 2 is provided downstream of the purge section 8.
A combustion furnace 9 for heating the furnace is provided, and an optical window 11 for transmitting radiant heat from a heating source 10 composed of a CO 2 laser, an infrared reflection furnace, or the like is fitted to a ceiling portion of the combustion furnace 9, and combustion is provided immediately below the window. A chamber 15 is formed, a gas inlet 12 for introducing a carrier gas (O 2 gas) from the outside is opened on the side of the optical window 11, and a gas for introducing a seal gas is provided on the outside thereof. The introduction port 13 is opened.
【００１３】上述の燃焼炉９と対応するフィルタ２の直
下の位置には、下部シールブロック１４が設けられ、そ
の下部シールブロック１４の中央部に接続された吸気路
１４ａには、定流量サンプリング装置１７と、ポンプ１
８が設けられ、そのポンプ１８で吸引された燃焼ガスが
酸化されて後、例えば非分散型赤外線ガス分析計１９に
導入されてＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＳＯ2 等の成分が検出さ
れ、その検出値がプリアンプ２０，２１，２２で増幅さ
れた後、演算回路２３に入力され、ＨＣ，Ｃ，Ｓ等の重
量が求められるようになっている。A lower seal block 14 is provided immediately below the filter 2 corresponding to the above-mentioned combustion furnace 9, and a constant flow rate sampling device is provided in an intake passage 14a connected to the central portion of the lower seal block 14. 17 and pump 1
8 is provided, and after the combustion gas sucked by the pump 18 is oxidized, it is introduced into, for example, a non-dispersive infrared gas analyzer 19 to detect components such as CO 2 , H 2 O, SO 2 and the like. The detected values are amplified by the preamplifiers 20, 21, 22 and then input to the arithmetic circuit 23 so that the weights of HC, C, S, etc. can be obtained.
【００１４】このような構成のパーティキュレート捕集
装置では、サンプルガスが径小なノズル１の先端からフ
ィルタ２の上面に速い流速で吹き付けられるため、パー
ティキュレートを集約的に捕集することができ、捕集効
率が向上する。In the particulate matter collecting apparatus having such a structure, since the sample gas is blown from the tip of the nozzle 1 having a small diameter to the upper surface of the filter 2 at a high flow rate, the particulate matter can be collected collectively. , The collection efficiency is improved.
【００１５】そして、サンプルガスの一部がポンプ３に
よって吸引パイプ４から吸引されるが、その他のサンプ
ルガスはつば状のガス誘導面１ｂに沿って外部に誘導放
出される。その際に、そのガス誘導面１ｂとフィルタ２
との間の圧力が低下するため、フィルタ２はガス誘導面
１ｂに吸引された状態で送り移動され、サンプルガスの
シール性が向上する。従って、さらに捕集効率が向上す
る。Then, part of the sample gas is sucked from the suction pipe 4 by the pump 3, while the other sample gas is guided and discharged to the outside along the brim-shaped gas guiding surface 1b. At that time, the gas guide surface 1b and the filter 2
Since the pressure between and decreases, the filter 2 is fed and moved while being sucked by the gas guide surface 1b, and the sealability of the sample gas is improved. Therefore, the collection efficiency is further improved.
【００１６】ちなみに、ノズル孔１ａの径を小さくした
ことによる捕集効率の向上については、以下のように説
明することができる。すなわち、一般的に、ノズルから
衝突板にエアロゾル（噴霧体）を吹き付けたときには、
気流中にある大きな粒子は、その慣性によって衝突板に
衝突して捕集されるが、そのときの捕集効率について
は、ストークス数に対して図３のように示される。ここ
に、ストークス数：Ｓth＝ρp ＣＶO Ｄp 2 ／９μＤc
で、ρp ：粒子の密度、Ｃ：カニンガムの補正定数、Ｖ
O ：平均ジェット流速、Ｄp ：粒子径、μ：気体の粘性
係数、Ｄc ：ノズル径である。By the way, the improvement of the collection efficiency by reducing the diameter of the nozzle hole 1a can be explained as follows. That is, in general, when the aerosol (sprayer) is sprayed from the nozzle onto the collision plate,
Large particles in the air flow collide with the collision plate due to their inertia and are collected. The collection efficiency at that time is shown with respect to the Stokes number as shown in FIG. Here, the Stokes number: Sth = ρ p CV O D p 2 / 9μD c
Where ρ p : particle density, C: Cunningham's correction constant, V
O : average jet flow velocity, D p : particle diameter, μ: gas viscosity coefficient, D c : nozzle diameter.
【００１７】同図より、ストークス数Ｓthを大きくすれ
ば捕集効率が向上することが判る。つまり、ノズル孔１
ａの径を小さくすることにより、流速を大とすればよ
い。例えば、ノズル孔１ａの径が１ｍｍφ、ガス誘導面
１ｂの径が８ｍｍφ程度で良好な捕集効率が得られるこ
とが確認されている。From the figure, it can be seen that the collection efficiency is improved by increasing the Stokes number Sth. That is, the nozzle hole 1
The flow velocity may be increased by reducing the diameter of a. For example, it has been confirmed that good collection efficiency can be obtained when the diameter of the nozzle hole 1a is 1 mmφ and the diameter of the gas guide surface 1b is about 8 mmφ.
【００１８】上述のように、フィルタ２上にパーティキ
ュレートを集約的に捕集できることにより、燃焼室１５
で効率よく燃焼させて高感度な分析をおこなうことがで
きる。また、ノズル１の径小化により、装置のコンパク
ト化を図ることができる。さらに、径大なガス誘導面１
ｂを形成したことによるシール性の向上により、その捕
集部５におけるフィルタ２の上面にシールブロックを設
けなくてもよく、その簡素化を図ることができる。As described above, since the particulates can be collected collectively on the filter 2, the combustion chamber 15
It is possible to burn with high efficiency and perform highly sensitive analysis. Further, the device can be made compact by reducing the diameter of the nozzle 1. Furthermore, a large-diameter gas guide surface 1
Since the sealing property is improved by forming b, the seal block does not need to be provided on the upper surface of the filter 2 in the collecting portion 5, and the simplification can be achieved.
【００１９】図４は異なる実施例を示し、径大なガス誘
導面１ｂを形成するために、ノズル１の先端部の肉厚を
大きくしたものである。FIG. 4 shows a different embodiment, in which the thickness of the tip portion of the nozzle 1 is increased in order to form the large-diameter gas guide surface 1b.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパーティ
キュレート捕集ノズルでは、パーティキュレート捕集ノ
ズルの孔径を小さくしたので、サンプルガスの流速を速
くして捕集効率を向上させることができ、かつそのノズ
ル孔の先端の周縁に径大なガス誘導面を形成したので、
フィルタ上面を減圧してフィルタをガス誘導面に吸引さ
せて送り移動させることができ、さらに捕集効率を向上
することができる。As described above, in the particulate matter collecting nozzle of the present invention, since the hole diameter of the particulate matter collecting nozzle is made small, it is possible to increase the flow velocity of the sample gas and improve the collecting efficiency. Since a large-diameter gas guide surface is formed on the periphery of the tip of the nozzle hole,
The upper surface of the filter can be decompressed to be sucked and moved by the gas guide surface, and the collection efficiency can be further improved.
【図１】本発明のパーティキュレート捕集ノズルの一実
施例を示す要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of a particulate collection nozzle of the present invention.
【図２】同パーティキュレート捕集装置の構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram of the particulate collection device.
【図３】同ストークス数と捕集効率との関係を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the Stokes number and collection efficiency.
【図４】パーティキュレート捕集ノズルの異なる実施例
を示す要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a different embodiment of the particulate collection nozzle.
【図５】従来のパーティキュレート捕集ノズルの一例を
示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a conventional particulate collection nozzle.
１…ノズル、１ａ…ノズル孔、１ｂ…ガス誘導面、２…
フィルタ。1 ... Nozzle, 1a ... Nozzle hole, 1b ... Gas guide surface, 2 ...
filter.
Claims (1)
き付けてその排ガス中に含まれているパーティキュレー
トをそのフィルタ上に捕集するためにそのフィルタの上
面にノズル孔の先端を近接させて配置されるパーティキ
ュレート捕集ノズルであって、そのパーティキュレート
捕集ノズルの孔径が小さく設定されるとともに、そのノ
ズル孔の先端の周縁に径大なガス誘導面が形成されてな
ることを特徴とするパーティキュレート捕集ノズル。1. A tip of a nozzle hole is arranged close to the upper surface of a filter for blowing the exhaust gas onto the filter being moved and collecting the particulates contained in the exhaust gas on the filter. The particulate collection nozzle is characterized in that the hole diameter of the particulate collection nozzle is set to be small, and a large-diameter gas guide surface is formed at the peripheral edge of the tip of the nozzle hole. Particulate collection nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17003394A JPH0815105A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Particulate capturing nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17003394A JPH0815105A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Particulate capturing nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815105A true JPH0815105A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=15897370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17003394A Pending JPH0815105A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Particulate capturing nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815105A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6945925B2 (en) | 2003-07-31 | 2005-09-20 | Joel Pooler | Biosequestration and organic assimilation of greenhouse gases |
| JP2012159421A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Ulvac Japan Ltd | Particle measuring instrument |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP17003394A patent/JPH0815105A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6945925B2 (en) | 2003-07-31 | 2005-09-20 | Joel Pooler | Biosequestration and organic assimilation of greenhouse gases |
| JP2012159421A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Ulvac Japan Ltd | Particle measuring instrument |
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