JPS62185165A - パ−ティキュレ−ト分析装置 - Google Patents
パ−ティキュレ−ト分析装置Info
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- JPS62185165A JPS62185165A JP61027082A JP2708286A JPS62185165A JP S62185165 A JPS62185165 A JP S62185165A JP 61027082 A JP61027082 A JP 61027082A JP 2708286 A JP2708286 A JP 2708286A JP S62185165 A JPS62185165 A JP S62185165A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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- G—PHYSICS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ディーゼルエンジンからの排気ガス、正確に
は、ディーゼルエンジンから排出されてから常温空気に
より希釈および冷却された後の低温排気ガス中に含まれ
るパーティキュレートの濃度またはｆｆｆｆｆｉを７１
１１ｉ定および分析するための装置に関する。
は、ディーゼルエンジンから排出されてから常温空気に
より希釈および冷却された後の低温排気ガス中に含まれ
るパーティキュレートの濃度またはｆｆｆｆｆｉを７１
１１ｉ定および分析するための装置に関する。
前記低温排気ガス中に含まれるパーティキュレートは、
有機溶媒（例えばジクロロメタンなど）に不可溶な物質
であるＤ Ｓ （ｄｒｙ ５ｏｏｔ）と、有機溶媒に可
？容な物質Ｓ ＯＦ （ｓｏｌｕｂｌｅ ｏｒｇａｎｉ
ｃ ｆｒａｃ−ｔｉｏｎ）とから構成されたものである
ことが知られている。このうち、前者のＤＳは主として
結晶構造を持つ球状カーボン粒子が凝集したものであり
、排出されて黒色となることから一般に黒煙として理解
され、また、後者のＳＯＦは煤の前段階物質である凝縮
炭化水素液滴および潤滑油が排出されたものであり、排
出されて白色または青色となることから一般に白煙また
は青煙として理解されている。
有機溶媒（例えばジクロロメタンなど）に不可溶な物質
であるＤ Ｓ （ｄｒｙ ５ｏｏｔ）と、有機溶媒に可
？容な物質Ｓ ＯＦ （ｓｏｌｕｂｌｅ ｏｒｇａｎｉ
ｃ ｆｒａｃ−ｔｉｏｎ）とから構成されたものである
ことが知られている。このうち、前者のＤＳは主として
結晶構造を持つ球状カーボン粒子が凝集したものであり
、排出されて黒色となることから一般に黒煙として理解
され、また、後者のＳＯＦは煤の前段階物質である凝縮
炭化水素液滴および潤滑油が排出されたものであり、排
出されて白色または青色となることから一般に白煙また
は青煙として理解されている。
即ち、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温排
気ガス中には、カーボン粒子とガス状の炭化水素化合物
（これには、高沸点炭化水素化合物と低沸点炭化水素化
合物上がある）などが含まれており、このディーゼルエ
ンジンから排出された高温排気ガスが常温空気により希
釈冷却されると、前記ガス状炭化水素化合物のうらの高
沸点炭化水素化合物が凝縮して微小な液滴となって前記
ＳＯＦが生成され、前記カーボン粒子から生成されるＯ
３と相まって、前記パーティキュレートが発生するので
ある。
気ガス中には、カーボン粒子とガス状の炭化水素化合物
（これには、高沸点炭化水素化合物と低沸点炭化水素化
合物上がある）などが含まれており、このディーゼルエ
ンジンから排出された高温排気ガスが常温空気により希
釈冷却されると、前記ガス状炭化水素化合物のうらの高
沸点炭化水素化合物が凝縮して微小な液滴となって前記
ＳＯＦが生成され、前記カーボン粒子から生成されるＯ
３と相まって、前記パーティキュレートが発生するので
ある。
従って、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温
排気ガス中の高沸点炭化水素化合物の４度または重量は
前記ＳＯＦの４度または重油と非常に高い相関を有し、
また、ディーゼルエンジンから排出されてから常温空気
により希釈冷却された後の低温排気ガス中には、前記Ｄ
ＳおよびＳＯＦから成るパーティキュレートとガス状の
まま残存する低沸点炭化水素化合物が含まれていること
になる。
排気ガス中の高沸点炭化水素化合物の４度または重量は
前記ＳＯＦの４度または重油と非常に高い相関を有し、
また、ディーゼルエンジンから排出されてから常温空気
により希釈冷却された後の低温排気ガス中には、前記Ｄ
ＳおよびＳＯＦから成るパーティキュレートとガス状の
まま残存する低沸点炭化水素化合物が含まれていること
になる。
ところで、前記したパーティキュレートの排出特性、つ
まり、それを構成するＤＳおよびＳＯＦの各濃度または
重量は、エンジンの負荷や回転数等の運転条件によって
著しく変動するため、エンジンのパーティキュレートの
排出特性改善等を図るための有効な基礎データを得るに
は、排出され′るパーティキュレートの総濃度または総
重量を測定するのみならず、ＤＳおよびＳＯＦの夫々の
濃度または重量を個別に測定することが重要である。
まり、それを構成するＤＳおよびＳＯＦの各濃度または
重量は、エンジンの負荷や回転数等の運転条件によって
著しく変動するため、エンジンのパーティキュレートの
排出特性改善等を図るための有効な基礎データを得るに
は、排出され′るパーティキュレートの総濃度または総
重量を測定するのみならず、ＤＳおよびＳＯＦの夫々の
濃度または重量を個別に測定することが重要である。
而して、従来は、このパーティキュレートの測定および
分析を、下記のようなフィルター秤量法を用いて行って
いた。
分析を、下記のようなフィルター秤量法を用いて行って
いた。
即ち、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスをフ
ィルターにかけて、その排気ガス中に含まれるパーティ
キュレート（ＤＳおよび５ＯＦ）をフィルター上にサン
プリングした後、ソックスレー抽出処理を施して、ＳＯ
Ｆを有機溶媒（例えばジクロロメタン）に溶解させると
共にＤＳをフィルター上に残すようにし、しかる後、前
記有機溶媒を加熱飛散させた後の残留物（ＳＯＦ）の重
量を天秤で秤量し、一方、前記フィルター上にトランプ
された有機溶媒に不可溶な物’ｆｆ（ＤＳ）の重■を天
秤で秤量する、という手段によっていた。
ィルターにかけて、その排気ガス中に含まれるパーティ
キュレート（ＤＳおよび５ＯＦ）をフィルター上にサン
プリングした後、ソックスレー抽出処理を施して、ＳＯ
Ｆを有機溶媒（例えばジクロロメタン）に溶解させると
共にＤＳをフィルター上に残すようにし、しかる後、前
記有機溶媒を加熱飛散させた後の残留物（ＳＯＦ）の重
量を天秤で秤量し、一方、前記フィルター上にトランプ
された有機溶媒に不可溶な物’ｆｆ（ＤＳ）の重■を天
秤で秤量する、という手段によっていた。
しかしながら、上記従来手段による場合には、特にＳＯ
Ｆ抽出に長時間（通常８時間程度）を要することもあっ
て測定・分析に非常に時間がかかると共に、極めて煩雑
な手作業による測定・分析手順が必要であり、その上、
間欠的にしか測定・分析を行えない、という種々の欠点
があった。
Ｆ抽出に長時間（通常８時間程度）を要することもあっ
て測定・分析に非常に時間がかかると共に、極めて煩雑
な手作業による測定・分析手順が必要であり、その上、
間欠的にしか測定・分析を行えない、という種々の欠点
があった。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、ディーゼルエンジンから排出された排気
ガス中に含まれるパーティキュレートの総濃度または総
重量は勿論、そのパーティキュレートの構成要素である
カーボン粒子（ＤＳ）および対有機溶媒可溶性物質（Ｓ
ＯＦ）の各個別濃度または個別重量を、掻く短時間で、
かつ、連続的に、しかも、殆ど手作業を要しないで自動
的に測定・分析可能なパーティキュレート分析装置を提
供せんとすることにある。
、その目的は、ディーゼルエンジンから排出された排気
ガス中に含まれるパーティキュレートの総濃度または総
重量は勿論、そのパーティキュレートの構成要素である
カーボン粒子（ＤＳ）および対有機溶媒可溶性物質（Ｓ
ＯＦ）の各個別濃度または個別重量を、掻く短時間で、
かつ、連続的に、しかも、殆ど手作業を要しないで自動
的に測定・分析可能なパーティキュレート分析装置を提
供せんとすることにある。
上記目的を達成するために、本発明によるパーティキュ
レート分析装置は、ディーゼルエンジンから排出された
排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ）の／農度を連続測定
可能なカーボン粒子検出器と、前記ディーゼルエンジン
から排出された直後の高温排気ガス中のガス状炭化水素
化合物の１・−タルで濃度を連続４ｊｌｌ定可能な高温
＋（Ｃ検出器と、前記ディーゼルエンジンから排出され
た後で希釈および冷却された低温排気ガス中に残存する
ガス状炭化水素化合物の残存濃度を連続測定可能な低温
）［Ｃ検出器とを設けると共に、前記低温排気ガスの希
釈率を連続測定するために、前記高温排気ガス中の基準
ガスの濃度を連続測定可能な高温基準ガス検出器と前記
低温排気ガス中の基準ガスの濃度を連続測定可能な低温
基小ガス検出器とを設け、かつ、前記各検出器による測
定結果に基いて、前記ディーゼルエンジンから排出され
た排気ガスが希釈冷却されたときに発生するパーティキ
ュレートの総濃度または総重量、ならびに、そのパーテ
ィキュレートを構成するカーボン粒子（ＤＳ）の個別濃
度または個別重量、および、同じくそのパーティキュレ
ートを構成する対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）と相関
の高い高沸点炭化水素化合物の個別／農度または個別重
量を自動的に演算して出力可能な演算器を設けである、
という特徴を（＋ｔｆｆえている。
レート分析装置は、ディーゼルエンジンから排出された
排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ）の／農度を連続測定
可能なカーボン粒子検出器と、前記ディーゼルエンジン
から排出された直後の高温排気ガス中のガス状炭化水素
化合物の１・−タルで濃度を連続４ｊｌｌ定可能な高温
＋（Ｃ検出器と、前記ディーゼルエンジンから排出され
た後で希釈および冷却された低温排気ガス中に残存する
ガス状炭化水素化合物の残存濃度を連続測定可能な低温
）［Ｃ検出器とを設けると共に、前記低温排気ガスの希
釈率を連続測定するために、前記高温排気ガス中の基準
ガスの濃度を連続測定可能な高温基準ガス検出器と前記
低温排気ガス中の基準ガスの濃度を連続測定可能な低温
基小ガス検出器とを設け、かつ、前記各検出器による測
定結果に基いて、前記ディーゼルエンジンから排出され
た排気ガスが希釈冷却されたときに発生するパーティキ
ュレートの総濃度または総重量、ならびに、そのパーテ
ィキュレートを構成するカーボン粒子（ＤＳ）の個別濃
度または個別重量、および、同じくそのパーティキュレ
ートを構成する対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）と相関
の高い高沸点炭化水素化合物の個別／農度または個別重
量を自動的に演算して出力可能な演算器を設けである、
という特徴を（＋ｔｆｆえている。
上記特徴構成により発揮される作用は下記の通りである
。
。
即ち、上記本発明に係るパーティキュレート分析装置に
おいては、後述する実施例の説明からより一層明らかと
なるように、カーボン粒子検出器により連続測定される
排気ガス中のカーボン粒子（Ｄ Ｓ）の濃度と、高？Ｈ
ＩＩ Ｃ検出器により連続測定されるディーゼルエンジ
ンから排出された直後の高温排気ガス中のガス状炭化水
素化合物のトータル濃度と、低／ＤＬＨＣ検出器により
連続測定される希釈および冷却された低温排気ガス中に
残存するガス状炭化水素化合物の残存濃度、および、高
温基準ガス検出器により連続測定される高温１Ｆ気ガス
中の基準ガスの濃度と、低温基を律ガス検出器により連
続測定される低温排気ガス中の基１艦ガスの濃度とから
得られる希釈度に基いて、演算器によって、ディーゼル
エンジンから排出された排気ガスが希釈冷却されたとき
に発生するパーティキュレートの総濃度または総重量は
勿論、そのパーティキュレートを構成するカーボン粒子
（ＤＳ）の個別濃度または個別重量、および、同じくそ
のパーティキュレートを構成する封有Ｊａ溶媒可溶性物
質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭化水素化合物の個別
濃度または個別重量を自動的に演算して出力させるよう
に構成しであるから、従来のような煩雑で長時間に亘る
抽出作業などの手作業を要しないで、自動的にかつ極く
短時間で、しかも、連続的に、パーティキュレートの測
定・分析を行うことができる。
おいては、後述する実施例の説明からより一層明らかと
なるように、カーボン粒子検出器により連続測定される
排気ガス中のカーボン粒子（Ｄ Ｓ）の濃度と、高？Ｈ
ＩＩ Ｃ検出器により連続測定されるディーゼルエンジ
ンから排出された直後の高温排気ガス中のガス状炭化水
素化合物のトータル濃度と、低／ＤＬＨＣ検出器により
連続測定される希釈および冷却された低温排気ガス中に
残存するガス状炭化水素化合物の残存濃度、および、高
温基準ガス検出器により連続測定される高温１Ｆ気ガス
中の基準ガスの濃度と、低温基を律ガス検出器により連
続測定される低温排気ガス中の基１艦ガスの濃度とから
得られる希釈度に基いて、演算器によって、ディーゼル
エンジンから排出された排気ガスが希釈冷却されたとき
に発生するパーティキュレートの総濃度または総重量は
勿論、そのパーティキュレートを構成するカーボン粒子
（ＤＳ）の個別濃度または個別重量、および、同じくそ
のパーティキュレートを構成する封有Ｊａ溶媒可溶性物
質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭化水素化合物の個別
濃度または個別重量を自動的に演算して出力させるよう
に構成しであるから、従来のような煩雑で長時間に亘る
抽出作業などの手作業を要しないで、自動的にかつ極く
短時間で、しかも、連続的に、パーティキュレートの測
定・分析を行うことができる。
以下、本発明に係るパーティキュレート分Ｆｒ装置の具
体的実施例を図面に基いて説明する。
体的実施例を図面に基いて説明する。
図において、Ｃはディーゼルエンジン（図示せず）を装
備した自動車であって、シャーシダイナモメータＳによ
り、実際の道路を走行しているのと同様の状態に制御（
シミュレート）可能に構成されている。
備した自動車であって、シャーシダイナモメータＳによ
り、実際の道路を走行しているのと同様の状態に制御（
シミュレート）可能に構成されている。
そして、前記自動車Ｃのディーゼルエンジンから排出さ
れる高温の排気ガスの殆どは主排気管ｌを介してグイリ
ュージョントンネル２の上流部に導かれ、このダイリュ
ー−ジョントンネル２において、フィルター３を介して
外部から導入される常温空気により希釈および冷却され
るように構成されている。なお、このグイリュージョン
トンネル２には、常時一定流量の希釈排気ガスが流れる
ように、一定流Ｉｑａの吸引および排気を行うＣＶ Ｓ
（Ｃｏｎ５ｔａｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ Ｓａｍｐｌｅｒ
） ４がその下流側に接続されている。
れる高温の排気ガスの殆どは主排気管ｌを介してグイリ
ュージョントンネル２の上流部に導かれ、このダイリュ
ー−ジョントンネル２において、フィルター３を介して
外部から導入される常温空気により希釈および冷却され
るように構成されている。なお、このグイリュージョン
トンネル２には、常時一定流量の希釈排気ガスが流れる
ように、一定流Ｉｑａの吸引および排気を行うＣＶ Ｓ
（Ｃｏｎ５ｔａｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ Ｓａｍｐｌｅｒ
） ４がその下流側に接続されている。
また、前記主排気管１の自動車に極く近い個所からは、
ディーゼルエンジンから排出される高温の排気ガスの一
部（極く少■）を分流させるための第１分岐排気管５お
よび第２分岐排気管６が４出され、その一方の第２分岐
排気管６には、排気ガス中のカーボン粒、７−（ＤＳ）
やその他の夾雑物を除去するためのフィルター７が介装
されていると共に、そのフィルター７の下流側の個所か
ら第３分岐排気管８が導出されている。なお、これら第
１．第２．第３分岐排気管５，６．８は、ディーゼルエ
ンジンから排出された直後の高温排気ガスをできるだ［
）冷却しないように、極く短いものとするか、あるいは
、必要に応じて保温または加熱可能な構成とされる。
ディーゼルエンジンから排出される高温の排気ガスの一
部（極く少■）を分流させるための第１分岐排気管５お
よび第２分岐排気管６が４出され、その一方の第２分岐
排気管６には、排気ガス中のカーボン粒、７−（ＤＳ）
やその他の夾雑物を除去するためのフィルター７が介装
されていると共に、そのフィルター７の下流側の個所か
ら第３分岐排気管８が導出されている。なお、これら第
１．第２．第３分岐排気管５，６．８は、ディーゼルエ
ンジンから排出された直後の高温排気ガスをできるだ［
）冷却しないように、極く短いものとするか、あるいは
、必要に応じて保温または加熱可能な構成とされる。
前記第１分岐排気管５には、前記ディーゼルエンジンか
ら排出された高温排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ）の
ｌｚ度を連続測定可能なカーボン粒子検出器９が設けら
れている。このカーボン粒子検出器９としては、同志社
大学と本願出願人の共同開発に係るＥＤＭ （Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ ＤｉｆｆｕｓｉｂｉｌｉｔｙＭｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ）検出器を用いている。このＥＤＭ検出器は、
対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）の４電率に比べてカー
ボン粒子（Ｄ Ｓ）の導電率が十分に高いことを利用し
て、排気ガスのエアロゾルの導電率を測定することによ
って、カーボン粒子（ＤＳ）の重ａＱ度を連続測定でき
るように構成されているものである。なお、このカーボ
ン粒子検出器９を通過する流量は掻く少量の一定流量Ｑ
Ｉとされている。
ら排出された高温排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ）の
ｌｚ度を連続測定可能なカーボン粒子検出器９が設けら
れている。このカーボン粒子検出器９としては、同志社
大学と本願出願人の共同開発に係るＥＤＭ （Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ ＤｉｆｆｕｓｉｂｉｌｉｔｙＭｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ）検出器を用いている。このＥＤＭ検出器は、
対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）の４電率に比べてカー
ボン粒子（Ｄ Ｓ）の導電率が十分に高いことを利用し
て、排気ガスのエアロゾルの導電率を測定することによ
って、カーボン粒子（ＤＳ）の重ａＱ度を連続測定でき
るように構成されているものである。なお、このカーボ
ン粒子検出器９を通過する流量は掻く少量の一定流量Ｑ
Ｉとされている。
ｍｌ記第２分岐排気管６には、前記ディーゼルエンジン
から排出された直後の高温す１気ガス中のガス状炭化水
素化合物（高沸点炭化水素化合物および低沸点炭化水素
化合物）のトータル容積濃度を連続測定可能な高温１−
Ｉ Ｃ検出器ｌＯが設けられている。この高温ＨＣ検出
器１０としては、いわゆるＦ Ｉ Ｄ （Ｆｌａｉｍ
Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ）が用い
られる。なお、この高温ＨＣ検出器ｌＯを通過する流量
も掻く少量の一定流量Ｑ２とされている。
から排出された直後の高温す１気ガス中のガス状炭化水
素化合物（高沸点炭化水素化合物および低沸点炭化水素
化合物）のトータル容積濃度を連続測定可能な高温１−
Ｉ Ｃ検出器ｌＯが設けられている。この高温ＨＣ検出
器１０としては、いわゆるＦ Ｉ Ｄ （Ｆｌａｉｍ
Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ）が用い
られる。なお、この高温ＨＣ検出器ｌＯを通過する流量
も掻く少量の一定流量Ｑ２とされている。
前記第３分岐排気管６には、前記高温排気ガス中の基準
ガス（例えばＣｏ２ガスまたはＮ Ｏｘガスなど）の濃
度を連続測定可能な高温基準ガス検出器１１が設けられ
ている。この高温基準ガス検出器１１としては、非分散
型赤外線分析器が用いられる。なお、この高温基準ガス
検出器１１を通過する流量も掻く少量の一定流量Ｑ、と
されている。
ガス（例えばＣｏ２ガスまたはＮ Ｏｘガスなど）の濃
度を連続測定可能な高温基準ガス検出器１１が設けられ
ている。この高温基準ガス検出器１１としては、非分散
型赤外線分析器が用いられる。なお、この高温基準ガス
検出器１１を通過する流量も掻く少量の一定流量Ｑ、と
されている。
一方、前記グイリュージョントンネル２の下流部からは
、希釈および冷却された低温の排気ガスの一部（極く少
量）を取り出すための第１分岐管１２が導出され、その
第１分岐管１２には、排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ
）や冷却により液化した高沸点炭化水素化合物やその他
の夾雑物を除去するためのフィルター１３が介装されて
いると共に、そのフィルター１３の下流側の個所から第
２分岐管１４が導出されている。
、希釈および冷却された低温の排気ガスの一部（極く少
量）を取り出すための第１分岐管１２が導出され、その
第１分岐管１２には、排気ガス中のカーボン粒子（ＤＳ
）や冷却により液化した高沸点炭化水素化合物やその他
の夾雑物を除去するためのフィルター１３が介装されて
いると共に、そのフィルター１３の下流側の個所から第
２分岐管１４が導出されている。
そして、前記第１分岐管１２には、前記低温排気ガス中
に残存するガス状炭化水素化合物（係沸点炭化水素化合
物のみ）の容積濃度を連続測定可能な低温１１ｃ検出器
１５が設けられている。この低＞＝＋（Ｃ検出器１５と
しても、やはりＦＩＤが用いられる。なお、この低温Ｈ
Ｃ検出器１５を通過する流量も極く少量の一定流ｆｆ１
ｑ、とされている。
に残存するガス状炭化水素化合物（係沸点炭化水素化合
物のみ）の容積濃度を連続測定可能な低温１１ｃ検出器
１５が設けられている。この低＞＝＋（Ｃ検出器１５と
しても、やはりＦＩＤが用いられる。なお、この低温Ｈ
Ｃ検出器１５を通過する流量も極く少量の一定流ｆｆ１
ｑ、とされている。
前記第２分岐管１４には、前記低温排気ガス中の基準ガ
ス（前記したと同じ種類のガス）の濃度を連続測定可能
な低温基準ガス検出器１６が設けられている。この低温
基準ガス検出器１６としても、やはり非分散型赤外線分
析器が用いられる。
ス（前記したと同じ種類のガス）の濃度を連続測定可能
な低温基準ガス検出器１６が設けられている。この低温
基準ガス検出器１６としても、やはり非分散型赤外線分
析器が用いられる。
なお、この低温基準ガス検出器１６を通過する流量も極
く少量の一定流ｆｉｔＱｓとされている。
く少量の一定流ｆｉｔＱｓとされている。
ところで、後述するように、この低温基準ガス検出２Ｓ
１６による検出値と前記高温基準ガス検出器１１による
検出値とを比較することにより、前記グイリュージョン
トンネル２における排気ガスの希釈度が求められ、また
、その求められた希釈度と前記高ｉＨｃ検出器１０によ
る検出値および前記低温ＩＩ Ｃ検出器１５による検出
値とから、排気ガス中のパーティキュレートを構成する
対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭
化水素化合物のみの容積濃度が求められるのである。
１６による検出値と前記高温基準ガス検出器１１による
検出値とを比較することにより、前記グイリュージョン
トンネル２における排気ガスの希釈度が求められ、また
、その求められた希釈度と前記高ｉＨｃ検出器１０によ
る検出値および前記低温ＩＩ Ｃ検出器１５による検出
値とから、排気ガス中のパーティキュレートを構成する
対有機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭
化水素化合物のみの容積濃度が求められるのである。
さて、図中点線矢印および符号■５■、■、■。
■で示しているように、前述した各種検出器９゜１０、
Ｉｔ、１５．１６から出力される検出値のデータ（測定
結果）は全て演算器（コンピューター）１７へ入力され
ている。
Ｉｔ、１５．１６から出力される検出値のデータ（測定
結果）は全て演算器（コンピューター）１７へ入力され
ている。
そして、前記演工γ器１７はそれら入力データに基いて
、前記ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが希
釈冷却されたときに発生するパーティキュレートの総組
ｆｔｔ ？Ｍ度、ならびに、そのパーティキュレートを
構成するカーボン粒子（Ｄ Ｓ＞の個別型１４度、およ
び、同じ（そのパーティキュレートを構成する対をｎ、
溶媒可溶性物質（Ｓ。
、前記ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが希
釈冷却されたときに発生するパーティキュレートの総組
ｆｔｔ ？Ｍ度、ならびに、そのパーティキュレートを
構成するカーボン粒子（Ｄ Ｓ＞の個別型１４度、およ
び、同じ（そのパーティキュレートを構成する対をｎ、
溶媒可溶性物質（Ｓ。
Ｆ）と相関の高い高沸点炭化水素化合物の個別重量１度
を、次の各式＜１）、 （１１＞、 （ＩＩＩ）に
より連続的に自動演算し、かつ、出力データとして出力
する。
を、次の各式＜１）、 （１１＞、 （ＩＩＩ）に
より連続的に自動演算し、かつ、出力データとして出力
する。
（１）グイリュージョントンネル２中のカーボン粒子（
Ｄ Ｓ）の個別重量濃度 ＝〔カーボン粒子検出器９の測定値〕×（高温基準ガス
検出ｎ１１のΔＩＩＩ定Ｉ直〕ここで、 〔低温基バ東ガス検出器１６の測定値〕〔高温基準ガス
検出２：：１１の測定値〕は、ダイリニーショントンネ
ル２内における常温空気による排気ガスの希釈率を表し
ている。
Ｄ Ｓ）の個別重量濃度 ＝〔カーボン粒子検出器９の測定値〕×（高温基準ガス
検出ｎ１１のΔＩＩＩ定Ｉ直〕ここで、 〔低温基バ東ガス検出器１６の測定値〕〔高温基準ガス
検出２：：１１の測定値〕は、ダイリニーショントンネ
ル２内における常温空気による排気ガスの希釈率を表し
ている。
（［）グイリュージョントンネル２中の高沸点炭化水素
化合物（ＳＯＦ相関物質）の個別重量１１１４度 −（〔高温１１Ｃ検出器１ｏの測定値〕×〔低温基準ガ
ス検出器１６の測定値〕 〔高温基準ガス検出２３１１の測定値〕−〔低温ＨＣ検
出器１５の測定値〕）×〔容積濃度から重量濃度への換
算イモ数〕（［１）グイリュージョントンネル２中のパ
ーティキュレートの総重量濃度 ＝（上記Ｎ）で得られたＤＳの個別重量濃度の演算値〕 ＋〔上記（■）で得られた高沸点炭化水素化合物の個別
重量濃度のｆ４算値〕 Ｘ Ｃ３ＯＦ相関イエ数〕 なお、前記ＣＶＳ４からの流量Ｑ０のデータをも演算器
Ｉ７へ人力するか、あるいは、予め演算器１７にブリセ
ントしておいて、上記した（Ｉ）。
化合物（ＳＯＦ相関物質）の個別重量１１１４度 −（〔高温１１Ｃ検出器１ｏの測定値〕×〔低温基準ガ
ス検出器１６の測定値〕 〔高温基準ガス検出２３１１の測定値〕−〔低温ＨＣ検
出器１５の測定値〕）×〔容積濃度から重量濃度への換
算イモ数〕（［１）グイリュージョントンネル２中のパ
ーティキュレートの総重量濃度 ＝（上記Ｎ）で得られたＤＳの個別重量濃度の演算値〕 ＋〔上記（■）で得られた高沸点炭化水素化合物の個別
重量濃度のｆ４算値〕 Ｘ Ｃ３ＯＦ相関イエ数〕 なお、前記ＣＶＳ４からの流量Ｑ０のデータをも演算器
Ｉ７へ人力するか、あるいは、予め演算器１７にブリセ
ントしておいて、上記した（Ｉ）。
（Ｈ）、 （ＩＩＩ）の各式から得られた結果（重量
濃度）に掛は合わせるようにすれば、前記ディーゼルエ
ンジンから排出された排気ガスが希釈冷却されたときに
発生するパーティキュレートの総重量、ならびに、各構
成要素〔カーボン粒子（ＤＳ）および封有ａ溶媒可溶性
物質（ＳＯＦ＞の個別重量の概略値をも算出することが
できる。また、その際、前記各検出器９，１０，１１，
１５．１６によるサンプル吸引流量Ｑ＋ 、Ｑｔ 、Ｑ
ｌ 、 Ｑａ 。
濃度）に掛は合わせるようにすれば、前記ディーゼルエ
ンジンから排出された排気ガスが希釈冷却されたときに
発生するパーティキュレートの総重量、ならびに、各構
成要素〔カーボン粒子（ＤＳ）および封有ａ溶媒可溶性
物質（ＳＯＦ＞の個別重量の概略値をも算出することが
できる。また、その際、前記各検出器９，１０，１１，
１５．１６によるサンプル吸引流量Ｑ＋ 、Ｑｔ 、Ｑ
ｌ 、 Ｑａ 。
Ｑ５をも演算器１７に与えて、前記流１ｔＱｏの代わり
に、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスの正確
な総流７１ （＝ （Ｑｌ ＋Ｑ！ ＋Ｑ２ ）＋
（Ｑｏ 十〇ａ ＋Ｑｓ ） Ｘ （前記希釈率）〕を
用いれば、前記パーティキュレートの総重量ならびに各
構成要素の個別重量をより精度良く算出することができ
る。
に、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスの正確
な総流７１ （＝ （Ｑｌ ＋Ｑ！ ＋Ｑ２ ）＋
（Ｑｏ 十〇ａ ＋Ｑｓ ） Ｘ （前記希釈率）〕を
用いれば、前記パーティキュレートの総重量ならびに各
構成要素の個別重量をより精度良く算出することができ
る。
ところで、上記した実施例においては、カーボン粒子検
出器９に対して、ディーゼルエンジンから排出された直
後の高温排気ガスを供給するようにしたものを示したが
、これはカーボン粒子検出器９としてのＥＤＭ （Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ＤｉｆｒｕｓｉｂｉｌｉｔｙＭｅａｓｕ
ｒｅｍｅｎｔ）検出器が、希釈および冷却後に生成され
るパーティキュレートを構成する封有ａｔ８媒可溶性物
質（ＳＯＦ）の濃度が大きい場合にそれによる影響を受
ける虞れがあるためである。しかし、封有ａ溶媒可溶性
物質（Ｓ ＯＦ）の濃度が小さくてそれによる影響が無
視できる程度である場合には、前記カーボン粒子検出器
９を前記グイリュージョントンネル２よりも下流側に配
置して、希釈および冷却後の低温排気ガスを供給するよ
うにしても差支え無い。
出器９に対して、ディーゼルエンジンから排出された直
後の高温排気ガスを供給するようにしたものを示したが
、これはカーボン粒子検出器９としてのＥＤＭ （Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ＤｉｆｒｕｓｉｂｉｌｉｔｙＭｅａｓｕ
ｒｅｍｅｎｔ）検出器が、希釈および冷却後に生成され
るパーティキュレートを構成する封有ａｔ８媒可溶性物
質（ＳＯＦ）の濃度が大きい場合にそれによる影響を受
ける虞れがあるためである。しかし、封有ａ溶媒可溶性
物質（Ｓ ＯＦ）の濃度が小さくてそれによる影響が無
視できる程度である場合には、前記カーボン粒子検出器
９を前記グイリュージョントンネル２よりも下流側に配
置して、希釈および冷却後の低温排気ガスを供給するよ
うにしても差支え無い。
以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
パーティキュレート分析装置によれば、前述したような
機能を夫々有するカーボン粒子検出器、高温ＨＣＣ検出
器１５ＨＣ検出器、高温基準ガス検出器、低温基準ガス
検出器等を備えると共に、それら各検出器による測定結
果に基いて、パーティキュレートのＫｔ ４度または総
重量、ならびに、そのパーティキュレートを構成するカ
ーボン粒子（ＤＳ）の個別濃度または個別重量、および
、同じくそのパーティキュレートを構成する対有機溶媒
可溶性物質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭化水素化合
物の個別・濃度または個別重量を自動的に演算して出力
可能な演算器を備えているから、ディーゼルエンジンか
ら排出されり（）［気ガス中に含まれるパーティキュレ
ートの総濃度または総重油は勿論、そのパーティキュレ
ートの構成要素であるカーボン粒子（ＤＳ）および対有
機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）の各個別濃度または個別重
量を、従来のような煩雑で長時間に亘る抽出作業などの
手作業を要しないで、自動的にかつ極く短一時間で、し
かも、連続的に、パーティキュレートの測定・分析を行
え、もって、加速や減速などの多様なバリエーションを
盛り込んだディーゼルエンジンの動作状態におけるパー
ティキュレートの過度的な発生状況を、極めて能率的に
かつ詳細に調査できるようになり、各種の開発研究に多
大な貢献を為し得る、という優れた効果が発揮されるの
である。
パーティキュレート分析装置によれば、前述したような
機能を夫々有するカーボン粒子検出器、高温ＨＣＣ検出
器１５ＨＣ検出器、高温基準ガス検出器、低温基準ガス
検出器等を備えると共に、それら各検出器による測定結
果に基いて、パーティキュレートのＫｔ ４度または総
重量、ならびに、そのパーティキュレートを構成するカ
ーボン粒子（ＤＳ）の個別濃度または個別重量、および
、同じくそのパーティキュレートを構成する対有機溶媒
可溶性物質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭化水素化合
物の個別・濃度または個別重量を自動的に演算して出力
可能な演算器を備えているから、ディーゼルエンジンか
ら排出されり（）［気ガス中に含まれるパーティキュレ
ートの総濃度または総重油は勿論、そのパーティキュレ
ートの構成要素であるカーボン粒子（ＤＳ）および対有
機溶媒可溶性物質（ＳＯＦ）の各個別濃度または個別重
量を、従来のような煩雑で長時間に亘る抽出作業などの
手作業を要しないで、自動的にかつ極く短一時間で、し
かも、連続的に、パーティキュレートの測定・分析を行
え、もって、加速や減速などの多様なバリエーションを
盛り込んだディーゼルエンジンの動作状態におけるパー
ティキュレートの過度的な発生状況を、極めて能率的に
かつ詳細に調査できるようになり、各種の開発研究に多
大な貢献を為し得る、という優れた効果が発揮されるの
である。
図面は本発明に係るパーティキュレート分析装置の具体
的一実施例を示す全体概略ブロック構成図である。 ９・・・・・・・・・カーボン粒子検出器、１０・・・
・・・・・・高温Ｉ Ｃ検出器、１５・・・・・・・・
・低ｌ詰１＋ｃ検出器、ＩＩ・・・・・・・・・高温基
半ガス検出器、１６・・・・・・・・・低温基準ガス検
出器、１７・・・・・・・・・演算器。
的一実施例を示す全体概略ブロック構成図である。 ９・・・・・・・・・カーボン粒子検出器、１０・・・
・・・・・・高温Ｉ Ｃ検出器、１５・・・・・・・・
・低ｌ詰１＋ｃ検出器、ＩＩ・・・・・・・・・高温基
半ガス検出器、１６・・・・・・・・・低温基準ガス検
出器、１７・・・・・・・・・演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕ディーゼルエンジンから排出された排気ガス中の
カーボン粒子（ＤＳ）の濃度を連続測定可能なカーボン
粒子検出器と、前記ディーゼルエンジンから排出された
直後の高温排気ガス中のガス状炭化水素化合物のトータ
ル濃度を連続測定可能な高温ＨＣ検出器と、前記ディー
ゼルエンジンから排出された後で希釈および冷却された
低温排気ガス中に残存するガス状炭化水素化合物の残存
濃度を連続測定可能な低温ＨＣ検出器とを設けると共に
、前記低温排気ガスの希釈率を連続測定するために、前
記高温排気ガス中の基準ガスの濃度を連続測定可能な高
温基準ガス検出器と前記低温排気ガス中の基準ガスの濃
度を連続測定可能な低温基準ガス検出器とを設け、かつ
、前記各検出器による測定結果に基いて、前記ディーゼ
ルエンジンから排出された排気ガスが希釈冷却されたと
きに発生するパーティキュレートの総濃度または総重量
、ならびに、そのパーティキュレートを構成するカーボ
ン粒子（ＤＳ）の個別濃度または個別重量、および、同
じくそのパーティキュレートを構成する対有機溶媒可溶
性物質（ＳＯＦ）と相関の高い高沸点炭化水素化合物の
個別濃度または個別重量を自動的に演算して出力可能な
演算器を設けてあることを特徴とするパーティキュレー
ト分析装置。 〔２〕前記カーボン粒子検出器は、前記ディーゼルエン
ジンから排出された直後の高温排気ガス中のカーボン粒
子（ＤＳ）の濃度を連続測定可能な位置に設けられてい
る特許請求の範囲第〔１〕項に記載のパーティキュレー
ト分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027082A JPS62185165A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | パ−ティキュレ−ト分析装置 |
| US07/012,650 US4747297A (en) | 1986-02-10 | 1987-02-09 | Apparatus for analyzing particulates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027082A JPS62185165A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | パ−ティキュレ−ト分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185165A true JPS62185165A (ja) | 1987-08-13 |
| JPH0511787B2 JPH0511787B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=12211152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027082A Granted JPS62185165A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | パ−ティキュレ−ト分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4747297A (ja) |
| JP (1) | JPS62185165A (ja) |
Cited By (3)
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| JP2006153746A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Horiba Ltd | 排気ガス分析装置及び混合システム |
| JP2006153716A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Horiba Ltd | 排気ガス分析装置及びＳｏｏｔ測定方法 |
| JP2019105640A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析システム及び排ガス分析方法 |
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-
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- 1986-02-10 JP JP61027082A patent/JPS62185165A/ja active Granted
-
1987
- 1987-02-09 US US07/012,650 patent/US4747297A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP4652786B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-03-16 | 株式会社堀場製作所 | 排気ガス分析装置及び混合システム |
| JP2019105640A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス分析システム及び排ガス分析方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4747297A (en) | 1988-05-31 |
| JPH0511787B2 (ja) | 1993-02-16 |
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