排出ガス希釈装置
【課題】エンジン又は車両等に用いられている内燃機関からの排出ガス、その中でも特に排気微小粒子の排出量を測定する際に、排出ガスを希釈・冷却するために用いられる希釈装置のバックグラウンドを低減する。
【解決手段】回転ディスク１１とその台座１２からなる回転ディスク式の排出ガス希釈装置１０において、台座１２と回転ディスク１１間で、かつ排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５の外周側に、シール用の清浄空気流路１７を形成したものである。
【解決手段】回転ディスク１１とその台座１２からなる回転ディスク式の排出ガス希釈装置１０において、台座１２と回転ディスク１１間で、かつ排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５の外周側に、シール用の清浄空気流路１７を形成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンまたは車両等の内燃機関の排出ガスを、その排出量測定のために希釈する排出ガス希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に用いられる内燃機関は、年々強化される排出ガス規制に適合するために、エンジン本体及び排出ガス後処理装置の改良により、その排出ガスは非常に低濃度となり、排出量の測定の感度、精度は高いものが要求されるようになってきている。
【０００３】
排出ガス中の微小粒子の測定（粒子質量、粒径、粒子数、表面積等）は、フィルターへの捕集や微小粒子の測定装置により行われるが、エンジンの排出ガスの温度は３００〜４００℃ともなり、微小粒子の安定化、試料温度の低下のため、通常、清浄な空気により排出ガスを希釈・冷却して行われる。その際に用いる希釈用の清浄空気は、高性能フィルターにより微小粒子を除去し、必要な場合には活性炭あるいは触媒等によりガス状不純物も除去する必要がある。
【０００４】
そのような測定に用いられる希釈装置には各種あるが（例えば、特許文献１）、回転式ディスクを用いた希釈装置には（例えば、特許文献２）、流路途中に希釈比を制御するためのバルブ、オリフィス等を設置する必要がないため、微小粒子の損失が少なく、排出ガスの汚染による故障が少ないという利点がある。また、構造も簡略かつ希釈比の制御範囲の大きさから装置の小型化に適している。
【０００５】
排出ガスの微小粒子の測定を行う際には、エンジンの排出ガスを希釈装置に導入し、希釈装置において清浄空気と混合することにより、排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系（フィルターや測定装置など）に供給する。
【０００６】
回転ディスク式の希釈装置には、回転ディスクを支持する台座の台座面に排出ガス導入部と排出ガス希釈部が形成されており、これら排出ガス導入部と排出ガス希釈部にエンジンの排出ガスと希釈用の清浄空気がそれぞれ導入されている。排出ガス導入部に導入した排出ガスの一部を回転ディスクの台座面側に形成した凹みに採取し、回転ディスクの回転により、清浄空気が導入されている排出ガス希釈部に移送し清浄空気と混合することにより、希釈排出ガスを調製する。
【０００７】
その際の希釈比は、回転ディスクの回転速度に比例し、清浄空気の流量に反比例する。希釈比の制御は、回転ディスクを回転させるモーターの回転速度を制御することにより行い、サーボモーター、ステッピングモーター等を用いることにより高精度の制御が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１０−５１８４１１号公報
【特許文献２】特表２００８−５０５８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の希釈装置は、微小粒子が極低濃度でないエンジンからの排出ガスでは十分な精度で作動するが、最新の排出ガス規制（例えば、０．０１ｇ／ｋＷｈ）に適合するエンジンからの極低濃度排出ガスに対しては、希釈装置自体のバックグラウンド微小粒子が多く、測定精度が確保できない。この要因は、他の方式（トンネル式など）の希釈装置と比べて、希釈操作を行う回転ディスク部に対向する摺動面（回転ディスクと台座の接触面）によるシール部が存在することにある。そのシール部から希釈排出ガスの流路に装置周囲の大気がわずかではあるが侵入し、希釈装置の無視できないバックグラウンド微小粒子に寄与している。
【００１０】
また、最新のエンジンからの排出ガスを後処理装置であるＤＰＦ装置に通すと、排出ガス中の微小粒子の濃度が数十個／ｃｍ3にまで低減され、さらに希釈装置にて１００倍程度に希釈されると、０．１個／ｃｍ3程度の濃度で測定系に供給される。一方、大気中には数千個／ｃｍ3の微小粒子が含まれ、シール性が不十分な従来の希釈装置では、微小粒子のバックグラウンドが測定値と同程度か１０倍以上の値にもなり、希釈排出ガス中の濃度を正確に測定することができなかった。
【００１１】
摺動面のシール性を向上するために、面の仕上げ精度の向上、ダイアモンド等のコーティングをしているが、大気中の微小粒子濃度が比較的高いため、わずかなシール部の漏れによってもバックグラウンド微小粒子は測定される。特に、近年のエンジン本体及び排出ガス後処理装置では、排出ガスが極低濃度となっているため、摺動面からわずかな大気が侵入しただけでも、大気中に含まれるバックグラウンド成分が測定結果に大きく影響してしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、エンジン又は車両等に用いられている内燃機関からの排出ガス、その中でも特に排気微小粒子の排出量を測定する際に、排出ガスを希釈・冷却するために用いられる希釈装置のバックグラウンドを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために創案された本発明は、回転ディスクとその回転ディスクを回転自在に支持する台座からなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記台座と回転ディスク間で、かつ排出ガス取込部と排出ガス希釈部の外周側に、シール用の清浄空気流路を形成した排出ガス希釈装置である。
【００１４】
また本発明は、回転ディスクとその回転ディスクを回転自在に支持する台座からなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記台座に、回転ディスクの外周を覆う清浄空気チャンバーを設けた排出ガス希釈装置である。
【００１５】
また本発明は、回転ディスクと、その回転ディスクの上下を挟み込むと共に回転ディスクを回転自在に支持する一対の台座とからなり、回転ディスクと接する上下の台座面の円周上に、回転ディスクを隔てて排出ガス導入部と排出ガス放出部が向かい合うように形成されると共に、排出ガス導入部と排出ガス放出部の各円周上で対向する清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部が形成され、回転ディスクに、排出ガス導入部と排出ガス放出部及び清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部を連通する貫通孔が形成され、回転ディスクの回転で、排出ガス導入部と排出ガス放出部を連通した貫通孔内に排出ガスを採取すると共に、これを清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部に移送し、貫通孔内の排出ガスを清浄空気導入部から清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部を介して測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記上下の台座と回転ディスク間に、排出ガス導入・放出部又は清浄空気導入・放出部が形成された円周より外周側に位置してシール用の清浄空気流路を形成した排出ガス希釈装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、エンジン又は車両等に用いられている内燃機関からの排出ガス、その中でも特に排気微小粒子の排出量を測定する際に、排出ガスを希釈・冷却するために用いられる希釈装置のバックグラウンドを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の排出ガス希釈装置を用いた排出ガス測定システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】第一の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】第二の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す側面図である。
【図４】第三の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態に係る排出ガス希釈装置（以下、単に希釈装置という）について、エンジンからの排出ガスを測定する場合を例にして、添付図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る希釈装置を用いた排出ガス測定システムの構成の一例を示す模式図である。また図２は、本実施の形態に係る希釈装置の構造を示す図である。
【００２０】
図１に示す排出ガス測定システム１００において、エンジンＥ内で発生した排出ガスは、排気管１を通って大気中へ放出される。排出ガスの排出量等を測定するには、その一部を排気管１の途中でサンプリングプローブ２により分岐し、排出ガス導入配管３を通じて希釈装置１０へ導入する。希釈装置１０に導入する排出ガスの流量は、例えば１Ｌ／ｍｉｎ程度とされる。
【００２１】
希釈装置１０では、外部から清浄空気導入配管５を通じて清浄空気の供給を受け、導入された排出ガスの一部と清浄空気を混合して希釈排出ガスとする。その希釈排出ガスを、希釈排出ガス放出配管６を通じて下流の測定系１０１（微小粒子捕集用フィルター１０１ａ、あるいは微小粒子の性状（質量、粒子数、表面積等）を測定するための測定装置１０１ｂ）へ、適切な希釈比、ガス温度にて供給し、微小粒子の測定を実施する。希釈装置１０に導入された排出ガスのうち測定に用いない余剰分の排出ガス（余剰ガス）は、排出ガス放出配管４を通じて希釈装置１０から外部へ放出される。測定系１０１の下流側は図示しない吸引ポンプに接続され、負圧で清浄空気や希釈排出ガスが導入される。
【００２２】
この希釈装置１０の詳細を図２（ａ），（ｂ）により説明する。
【００２３】
希釈装置１０は、回転ディスク１１と、その回転ディスク１１を回転自在に支持する台座１２とからなる。回転ディスク１１は台座１２の台座面１２Ｆ上に摺動可能に載置されると共に、台座１２の回転ディスク１１と反対側には回転ディスク１１を回転させるためのモーター１１ａが配置され、モーター１１ａの回転軸１１ｂが台座１２の中央に挿通されて回転ディスク１１に連結されることで、回転ディスク１１は台座１２に回転可能に支持される。回転ディスク１１および台座１２は、ステンレス鋼を用いて形成される。
【００２４】
台座１２には、回転ディスク１１側の台座面１２Ｆの円周上に、円弧状の排出ガス取込部１４が形成される。この排出ガス取込部１４は、円弧の一端から排出ガスを取り込み、他端から放出するためのものである。また排出ガス取込部１４に対向する円周上には、円弧状の排出ガス希釈部１５が形成される。この排出ガス希釈部１５は、円弧の一端から希釈用の清浄空気を取り込み、他端から放出するためのものである。
【００２５】
排出ガス取込部１４には、その円弧の一端に排出ガス導入配管３と接続するための入口１４ａが形成され、円弧の他端に排出ガス放出配管４と接続するための出口１４ｂが形成される。同様に、排出ガス希釈部１５には、その円弧の一端に清浄空気導入配管５と接続するための入口１５ａが形成され、円弧の他端に希釈排出ガス放出配管６と接続するための出口１５ｂが形成される。これら入・出口１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは、台座１２の側面に開口するように形成される。
【００２６】
清浄空気導入配管５は、導入する清浄空気の流量を計測するための流量計１３を備える。
【００２７】
回転ディスク１１には、その台座面１２Ｆ側に、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５に臨んだ凹み１６が形成される。具体的には、凹み１６を、排出ガス取込部１４および排出ガス希釈部１５と同一の円周上に形成することで、凹み１６が排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５に臨むこととなる。
【００２８】
この凹み１６は、回転ディスク１１の回転により、排出ガス取込部１４に導入された排出ガスの一部を内部に採取し、これを排出ガス希釈部１５に移送して、排出ガス希釈部１５に導入されている清浄空気に混合するためのものである。凹み１６の数や形状は特に限定されず、一例では直径０．８ｃｍ〜１．０ｃｍ程度の半球状の凹み１６を４〜１０個程度（図２では４個）で設けることができる。
【００２９】
この希釈装置１０において、排出ガス導入配管３より流入した排出ガスは、排出ガス取込部１４を通過して排出ガス放出配管４より放出され、その際に排出ガス取込部１４において回転ディスク１１の凹み１６内の空気が排出ガスにより置換される。凹み１６に採取された排出ガスは回転ディスク１１の回転に伴い移動し、排出ガス希釈部１５において清浄空気導入配管５より流入した清浄空気と混合され、希釈排出ガスが調製される。
【００３０】
なお、希釈装置１０の希釈比ＤＲは、回転ディスク１１の回転速度Ｒ（ｒｐｍ）、凹み１６の容積ｖ（Ｌ）、凹み１６の個数ｎ、清浄空気の流量Ｖ（Ｌ／ｍｉｎ）とすると、以下の式で表される。
ＤＲ＝Ｖ／（ｎｖＲ）
【００３１】
希釈排出ガスの流量は供給する清浄空気の流量Ｖと同一となるため、希釈排出ガスの必要流量（例えば、５Ｌ／ｍｉｎ程度）から清浄空気の流量Ｖを設定し、目標とする希釈比ＤＲを（例えば２０〜１０００程度に）設定して回転ディスク１１の回転速度Ｒの制御値を決定する。
【００３２】
さて、回転ディスク式の希釈装置１０では、台座１２と回転ディスク１１が摺動する摺動面のシール性を確保するため、回転ディスク１１とその台座１２の面圧を一定値以上確保する必要があり、スプリング等の機械力、あるいは空気圧等により外部から両者を加圧しておく必要がある。しかし、摺動面のシール性と回転ディスク１１の駆動力とはトレードオフの関係にあるため、摺動面を完全にシールすることはできない。
【００３３】
そのため、本実施の形態では、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５の摺動面を外部大気から遮断するように、その周囲にシール用の清浄空気流路１７を設置することにより、外部大気の希釈部への流入を抑止するようにした。すなわち本発明は、回転式ディスクを用いた希釈装置１０の排出ガスと清浄空気との混合希釈部の周囲に、清浄な空気の流路等を設けることにより、希釈装置１０の外部より侵入する大気を遮断して、希釈装置１０のバックグラウンドを低減することを特徴とする。
【００３４】
この清浄空気流路１７について詳細に説明する。
【００３５】
清浄空気流路１７は、台座１２と回転ディスク１１の間（摺動面）で、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５を取り囲むようにして、台座１２に、または台座１２と回転ディスク１１の摺動面を跨いで設けられる。本実施の形態では清浄空気流路１７を断面視（図２（ｂ）参照）で丸底の溝状に形成したが、平底に形成することもできる。清浄空気流路１７には、その外周へ延出する導入口１７ａおよび放出口１７ｂが設けられる。これら導入口１７ａおよび放出口１７ｂは、台座１２に設けられる。導入口１７ａから導入された清浄空気は、清浄空気流路１７を通って放出口１７ｂから希釈装置１０外へ放出される。
【００３６】
清浄空気流路１７に導入するシール用の清浄空気には、排出ガス希釈部１５に導入する希釈用の清浄空気の一部を用いることができる。具体的には、清浄空気導入配管５の流量計１３よりも上流側に、シール用清浄空気導入配管１７ｐを接続し、コンプレッサで加圧して、清浄空気流路１７に加圧清浄空気を導入すると良い。また、シール用の清浄空気を供給するシール用配管を別途設け、希釈用とは別系統とすることもできる。これにより、希釈装置１０外部の大気の侵入を加圧清浄空気でさらに抑止することができる。
【００３７】
この希釈装置１０を用いることにより、例えば、粒子数濃度の計測において、従来装置のバックグラウンドが０．１個／ｃｍ3レベルに対し、本発明ではその１／１０以下のバックグラウンドを得ることが可能となり、最新の低排出ガスエンジンの排出量評価の精度を向上させることが可能である。
【００３８】
次に、第二の実施の形態について図３により説明する。
【００３９】
図３に示す希釈装置１０ａは、上述の希釈装置１０に設けた清浄空気流路１７に代えて、台座１２に、回転ディスク１１の外周を覆う清浄空気チャンバー１８を設けたことを特徴とする。より具体的には、希釈装置１０ａは、回転ディスク１１より幅広に形成された台座１２上に、その台座１２と略同程度の外径を有する円筒状の清浄空気チャンバー１８を設けたことを特徴とする。言い換えると、希釈装置１０ａは、台座１２と清浄空気チャンバー１８とで区画された清浄空気流路を回転ディスク１１の外周に有する。清浄空気チャンバー１８の側面には、シール用の清浄空気を清浄空気チャンバー１８内に導入するためのチャンバー用清浄空気導入配管１８ａと、導入された清浄空気を清浄空気チャンバー１８から放出するためのチャンバー用清浄空気放出配管１８ｂが接続される。
【００４０】
なお、本実施の形態は台座１２や清浄空気チャンバー１８の形状などを限定するものではなく、例えば台座１２を回転ディスク１１と同程度の外径に形成すると共に、清浄空気チャンバー１８の下端にその外径を縮径する縮径部を設け、その縮径部の端部を台座１２の側面に固定することで、回転ディスク１１の外周を覆うようにすることもできる。
【００４１】
この希釈装置１０ａは、回転ディスク１１の摺動面全体を清浄空気が流通する清浄空気チャンバー１８で覆う構造であり、既存の希釈装置への小改造に適した構成である。
【００４２】
次に、第三の実施の形態について図４により説明する。
【００４３】
図４に示す希釈装置１０ｂは、主として回転ディスク１１と、その回転ディスク１１の上下を挟み込むと共に回転ディスク１１を回転自在に支持する一対の台座１２ａ，１２ｂとからなる。図４では、モーター１１ａは、下部台座１１ｂの下方に配置されているが、本発明はモーターの位置を特に限定するものではない。
【００４４】
回転ディスク１１と接する上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆのうち、一方の台座面１２Ｆの円周上には、排出ガスを導入する排出ガス導入部１９が形成され、他方の台座面１２Ｆには、導入した排出ガスを放出する排出ガス放出部２０が回転ディスク１１を隔てて排出ガス導入部１９に向かい合うように形成される。また、上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆのうち、一方の台座面１２Ｆであって、排出ガス導入部１９または排出ガス放出部２０に対向した円周上には、清浄空気を導入する清浄空気導入部２１が形成され、他方の台座面１２Ｆには、導入した清浄空気を放出する（測定系１０１へ供給する）希釈排出ガス放出部２２が回転ディスク１１を隔てて清浄空気導入部２１に向かい合うように形成される。
【００４５】
すなわち、回転ディスク１１と接する上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆの円周上には、回転ディスク１１を隔てて排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０が向かい合うように形成され、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０の各円周上で対向する清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２が形成される。ここでは、回転ディスク１１の上面に接する上部台座１２ａに排出ガス導入部１９および清浄空気導入部２１を形成し、回転ディスク１１の下面に接する下部台座１２ｂに排出ガス放出部２０および希釈排出ガス放出部２２を形成した。
【００４６】
排出ガス導入部１９には、排出ガス導入配管３と接続するための入口１９ａが形成され、排出ガス放出部２０には、排出ガス放出配管４と接続するための出口２０ａが形成される。同様に、清浄空気導入部２１には、清浄空気導入配管５と接続するための入口２１ａが形成され、希釈排出ガス放出部２２には、希釈排出ガス放出配管６と接続するための出口２２ａが形成される。これら入・出口１９ａ〜２２ａは、各台座１２ａ，１２ｂの側面に開口するように形成される。
【００４７】
各台座１２ａ，１２ｂには、排出ガス導入・放出部１９，２０と清浄空気導入・放出部２１，２２のそれぞれに対応するように、排出ガス導入配管３、排出ガス放出配管４、清浄空気導入配管５、希釈排出ガス放出配管６がそれぞれ接続される。ここでは、上下の台座１２ａ，１２ｂのうち、排出ガス導入部１９と清浄空気導入部２１を形成した上部台座１２ａに排出ガス導入配管３と清浄空気導入配管５が接続され、排出ガス放出部２０と希釈排出ガス放出部２２を形成した下部台座１２ｂに排出ガス放出配管４と希釈排出ガス放出配管６が接続される。
【００４８】
一方、回転ディスク１１には、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０及び清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２を連通する貫通孔２３が形成される。この貫通孔２３が排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０の間にあるとき、排出ガス導入部１９から貫通孔２３を通り排出ガス放出部２０に至る排出ガスの流路が形成される。また、貫通孔２３が清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２の間にあるとき、清浄空気導入部２１から貫通孔２３を通り希釈排出ガス放出部２２に至る清浄空気の流路が形成される。
【００４９】
さらに、希釈装置１０ｂには、上述した実施の形態と同様に、シール用の清浄空気流路１７が台座に形成される。より具体的には、上下の台座１２ａ，１２ｂと回転ディスク１１の間に、２つのシール用の清浄空気流路１７，１７が形成される。また、これらの清浄空気流路１７，１７は、排出ガス導入・放出部１９，２０又は清浄空気導入・放出部２１，２２が形成された円周より外周側に位置して形成される。
【００５０】
この希釈装置１０ｂは、回転ディスク１１の回転で、まず、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０を連通した貫通孔２３内に排出ガスを採取する。これを清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２に移送し、貫通孔２３内の排出ガスを清浄空気導入部２１からの清浄空気で押出して、清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部２２を介して測定系１０１へ供給する。なお、貫通孔２３が連通していないときには、排出ガス、清浄空気は希釈装置１０ｂのバイパス配管２４，２５をそれぞれ通流する。
【００５１】
このとき、希釈装置１０ｂは回転ディスク１１と接する上下の台座１２ａ，１２ｂにそれぞれ清浄空気流路１７，１７を形成されるため、摺動面のシールは２ヶ所となり、本発明の効果はより大きなものとなる。また希釈装置１０ｂは上下の台座１２ａ，１２ｂで回転ディスク１１を挟み込む構造であるので、台座１２ａ，１２ｂを使用して回転ディスク１１を押さえ込みやすく、面圧をかけて摺動面のリークを抑えやすい。
【００５２】
以上説明したように、本発明では、回転ディスク式の希釈装置に、台座と回転ディスクとの間（摺動面）へ外部より侵入する大気を遮断するための清浄空気流路を形成するようにした。
【００５３】
これにより、例えば排出ガス中の粒子数濃度の計測において、従来装置のバックグラウンドが０．１個／ｃｍ3レベルに対し、本発明ではその１／１０以下のバックグラウンドを得ることが可能となる。内燃機関の排出ガスの低減技術の進展に伴い、排出量の測定の精度・感度に対する要求が厳しくなるが、その測定の際に排出ガスの希釈装置が必要となる場合には、本発明の装置を用いることにより、低濃度の排出ガスを装置のバックグラウンドに妨害されることなく測定することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えうることは言うまでもない。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、希釈装置への排出ガス供給はエンジン排気管から直接行っていたが、規制排出ガス測定に用いられる希釈装置（希釈トンネル等）を経由してサンプリングすることも可能であり、他の排出ガス成分と同様な条件での測定も可能である。
【符号の説明】
【００５６】
３ 排出ガス導入配管
４ 排出ガス放出配管
５ 清浄空気導入配管
６ 希釈排出ガス放出配管
１０ 排出ガス希釈装置（希釈装置）
１１ 回転ディスク
１１ａ モーター
１１ｂ 回転軸
１２ 台座
１２Ｆ 台座面
１３ 流量計
１４ 排出ガス取込部
１５ 排出ガス希釈部
１６ 凹み
１７ 清浄空気流路
１７ａ 導入口
１７ｂ 放出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンまたは車両等の内燃機関の排出ガスを、その排出量測定のために希釈する排出ガス希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に用いられる内燃機関は、年々強化される排出ガス規制に適合するために、エンジン本体及び排出ガス後処理装置の改良により、その排出ガスは非常に低濃度となり、排出量の測定の感度、精度は高いものが要求されるようになってきている。
【０００３】
排出ガス中の微小粒子の測定（粒子質量、粒径、粒子数、表面積等）は、フィルターへの捕集や微小粒子の測定装置により行われるが、エンジンの排出ガスの温度は３００〜４００℃ともなり、微小粒子の安定化、試料温度の低下のため、通常、清浄な空気により排出ガスを希釈・冷却して行われる。その際に用いる希釈用の清浄空気は、高性能フィルターにより微小粒子を除去し、必要な場合には活性炭あるいは触媒等によりガス状不純物も除去する必要がある。
【０００４】
そのような測定に用いられる希釈装置には各種あるが（例えば、特許文献１）、回転式ディスクを用いた希釈装置には（例えば、特許文献２）、流路途中に希釈比を制御するためのバルブ、オリフィス等を設置する必要がないため、微小粒子の損失が少なく、排出ガスの汚染による故障が少ないという利点がある。また、構造も簡略かつ希釈比の制御範囲の大きさから装置の小型化に適している。
【０００５】
排出ガスの微小粒子の測定を行う際には、エンジンの排出ガスを希釈装置に導入し、希釈装置において清浄空気と混合することにより、排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系（フィルターや測定装置など）に供給する。
【０００６】
回転ディスク式の希釈装置には、回転ディスクを支持する台座の台座面に排出ガス導入部と排出ガス希釈部が形成されており、これら排出ガス導入部と排出ガス希釈部にエンジンの排出ガスと希釈用の清浄空気がそれぞれ導入されている。排出ガス導入部に導入した排出ガスの一部を回転ディスクの台座面側に形成した凹みに採取し、回転ディスクの回転により、清浄空気が導入されている排出ガス希釈部に移送し清浄空気と混合することにより、希釈排出ガスを調製する。
【０００７】
その際の希釈比は、回転ディスクの回転速度に比例し、清浄空気の流量に反比例する。希釈比の制御は、回転ディスクを回転させるモーターの回転速度を制御することにより行い、サーボモーター、ステッピングモーター等を用いることにより高精度の制御が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１０−５１８４１１号公報
【特許文献２】特表２００８−５０５８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の希釈装置は、微小粒子が極低濃度でないエンジンからの排出ガスでは十分な精度で作動するが、最新の排出ガス規制（例えば、０．０１ｇ／ｋＷｈ）に適合するエンジンからの極低濃度排出ガスに対しては、希釈装置自体のバックグラウンド微小粒子が多く、測定精度が確保できない。この要因は、他の方式（トンネル式など）の希釈装置と比べて、希釈操作を行う回転ディスク部に対向する摺動面（回転ディスクと台座の接触面）によるシール部が存在することにある。そのシール部から希釈排出ガスの流路に装置周囲の大気がわずかではあるが侵入し、希釈装置の無視できないバックグラウンド微小粒子に寄与している。
【００１０】
また、最新のエンジンからの排出ガスを後処理装置であるＤＰＦ装置に通すと、排出ガス中の微小粒子の濃度が数十個／ｃｍ3にまで低減され、さらに希釈装置にて１００倍程度に希釈されると、０．１個／ｃｍ3程度の濃度で測定系に供給される。一方、大気中には数千個／ｃｍ3の微小粒子が含まれ、シール性が不十分な従来の希釈装置では、微小粒子のバックグラウンドが測定値と同程度か１０倍以上の値にもなり、希釈排出ガス中の濃度を正確に測定することができなかった。
【００１１】
摺動面のシール性を向上するために、面の仕上げ精度の向上、ダイアモンド等のコーティングをしているが、大気中の微小粒子濃度が比較的高いため、わずかなシール部の漏れによってもバックグラウンド微小粒子は測定される。特に、近年のエンジン本体及び排出ガス後処理装置では、排出ガスが極低濃度となっているため、摺動面からわずかな大気が侵入しただけでも、大気中に含まれるバックグラウンド成分が測定結果に大きく影響してしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、エンジン又は車両等に用いられている内燃機関からの排出ガス、その中でも特に排気微小粒子の排出量を測定する際に、排出ガスを希釈・冷却するために用いられる希釈装置のバックグラウンドを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために創案された本発明は、回転ディスクとその回転ディスクを回転自在に支持する台座からなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記台座と回転ディスク間で、かつ排出ガス取込部と排出ガス希釈部の外周側に、シール用の清浄空気流路を形成した排出ガス希釈装置である。
【００１４】
また本発明は、回転ディスクとその回転ディスクを回転自在に支持する台座からなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記台座に、回転ディスクの外周を覆う清浄空気チャンバーを設けた排出ガス希釈装置である。
【００１５】
また本発明は、回転ディスクと、その回転ディスクの上下を挟み込むと共に回転ディスクを回転自在に支持する一対の台座とからなり、回転ディスクと接する上下の台座面の円周上に、回転ディスクを隔てて排出ガス導入部と排出ガス放出部が向かい合うように形成されると共に、排出ガス導入部と排出ガス放出部の各円周上で対向する清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部が形成され、回転ディスクに、排出ガス導入部と排出ガス放出部及び清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部を連通する貫通孔が形成され、回転ディスクの回転で、排出ガス導入部と排出ガス放出部を連通した貫通孔内に排出ガスを採取すると共に、これを清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部に移送し、貫通孔内の排出ガスを清浄空気導入部から清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部を介して測定系に供給する排出ガス希釈装置において、前記上下の台座と回転ディスク間に、排出ガス導入・放出部又は清浄空気導入・放出部が形成された円周より外周側に位置してシール用の清浄空気流路を形成した排出ガス希釈装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、エンジン又は車両等に用いられている内燃機関からの排出ガス、その中でも特に排気微小粒子の排出量を測定する際に、排出ガスを希釈・冷却するために用いられる希釈装置のバックグラウンドを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の排出ガス希釈装置を用いた排出ガス測定システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】第一の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】第二の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す側面図である。
【図４】第三の実施の形態に係る排出ガス希釈装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態に係る排出ガス希釈装置（以下、単に希釈装置という）について、エンジンからの排出ガスを測定する場合を例にして、添付図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る希釈装置を用いた排出ガス測定システムの構成の一例を示す模式図である。また図２は、本実施の形態に係る希釈装置の構造を示す図である。
【００２０】
図１に示す排出ガス測定システム１００において、エンジンＥ内で発生した排出ガスは、排気管１を通って大気中へ放出される。排出ガスの排出量等を測定するには、その一部を排気管１の途中でサンプリングプローブ２により分岐し、排出ガス導入配管３を通じて希釈装置１０へ導入する。希釈装置１０に導入する排出ガスの流量は、例えば１Ｌ／ｍｉｎ程度とされる。
【００２１】
希釈装置１０では、外部から清浄空気導入配管５を通じて清浄空気の供給を受け、導入された排出ガスの一部と清浄空気を混合して希釈排出ガスとする。その希釈排出ガスを、希釈排出ガス放出配管６を通じて下流の測定系１０１（微小粒子捕集用フィルター１０１ａ、あるいは微小粒子の性状（質量、粒子数、表面積等）を測定するための測定装置１０１ｂ）へ、適切な希釈比、ガス温度にて供給し、微小粒子の測定を実施する。希釈装置１０に導入された排出ガスのうち測定に用いない余剰分の排出ガス（余剰ガス）は、排出ガス放出配管４を通じて希釈装置１０から外部へ放出される。測定系１０１の下流側は図示しない吸引ポンプに接続され、負圧で清浄空気や希釈排出ガスが導入される。
【００２２】
この希釈装置１０の詳細を図２（ａ），（ｂ）により説明する。
【００２３】
希釈装置１０は、回転ディスク１１と、その回転ディスク１１を回転自在に支持する台座１２とからなる。回転ディスク１１は台座１２の台座面１２Ｆ上に摺動可能に載置されると共に、台座１２の回転ディスク１１と反対側には回転ディスク１１を回転させるためのモーター１１ａが配置され、モーター１１ａの回転軸１１ｂが台座１２の中央に挿通されて回転ディスク１１に連結されることで、回転ディスク１１は台座１２に回転可能に支持される。回転ディスク１１および台座１２は、ステンレス鋼を用いて形成される。
【００２４】
台座１２には、回転ディスク１１側の台座面１２Ｆの円周上に、円弧状の排出ガス取込部１４が形成される。この排出ガス取込部１４は、円弧の一端から排出ガスを取り込み、他端から放出するためのものである。また排出ガス取込部１４に対向する円周上には、円弧状の排出ガス希釈部１５が形成される。この排出ガス希釈部１５は、円弧の一端から希釈用の清浄空気を取り込み、他端から放出するためのものである。
【００２５】
排出ガス取込部１４には、その円弧の一端に排出ガス導入配管３と接続するための入口１４ａが形成され、円弧の他端に排出ガス放出配管４と接続するための出口１４ｂが形成される。同様に、排出ガス希釈部１５には、その円弧の一端に清浄空気導入配管５と接続するための入口１５ａが形成され、円弧の他端に希釈排出ガス放出配管６と接続するための出口１５ｂが形成される。これら入・出口１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは、台座１２の側面に開口するように形成される。
【００２６】
清浄空気導入配管５は、導入する清浄空気の流量を計測するための流量計１３を備える。
【００２７】
回転ディスク１１には、その台座面１２Ｆ側に、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５に臨んだ凹み１６が形成される。具体的には、凹み１６を、排出ガス取込部１４および排出ガス希釈部１５と同一の円周上に形成することで、凹み１６が排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５に臨むこととなる。
【００２８】
この凹み１６は、回転ディスク１１の回転により、排出ガス取込部１４に導入された排出ガスの一部を内部に採取し、これを排出ガス希釈部１５に移送して、排出ガス希釈部１５に導入されている清浄空気に混合するためのものである。凹み１６の数や形状は特に限定されず、一例では直径０．８ｃｍ〜１．０ｃｍ程度の半球状の凹み１６を４〜１０個程度（図２では４個）で設けることができる。
【００２９】
この希釈装置１０において、排出ガス導入配管３より流入した排出ガスは、排出ガス取込部１４を通過して排出ガス放出配管４より放出され、その際に排出ガス取込部１４において回転ディスク１１の凹み１６内の空気が排出ガスにより置換される。凹み１６に採取された排出ガスは回転ディスク１１の回転に伴い移動し、排出ガス希釈部１５において清浄空気導入配管５より流入した清浄空気と混合され、希釈排出ガスが調製される。
【００３０】
なお、希釈装置１０の希釈比ＤＲは、回転ディスク１１の回転速度Ｒ（ｒｐｍ）、凹み１６の容積ｖ（Ｌ）、凹み１６の個数ｎ、清浄空気の流量Ｖ（Ｌ／ｍｉｎ）とすると、以下の式で表される。
ＤＲ＝Ｖ／（ｎｖＲ）
【００３１】
希釈排出ガスの流量は供給する清浄空気の流量Ｖと同一となるため、希釈排出ガスの必要流量（例えば、５Ｌ／ｍｉｎ程度）から清浄空気の流量Ｖを設定し、目標とする希釈比ＤＲを（例えば２０〜１０００程度に）設定して回転ディスク１１の回転速度Ｒの制御値を決定する。
【００３２】
さて、回転ディスク式の希釈装置１０では、台座１２と回転ディスク１１が摺動する摺動面のシール性を確保するため、回転ディスク１１とその台座１２の面圧を一定値以上確保する必要があり、スプリング等の機械力、あるいは空気圧等により外部から両者を加圧しておく必要がある。しかし、摺動面のシール性と回転ディスク１１の駆動力とはトレードオフの関係にあるため、摺動面を完全にシールすることはできない。
【００３３】
そのため、本実施の形態では、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５の摺動面を外部大気から遮断するように、その周囲にシール用の清浄空気流路１７を設置することにより、外部大気の希釈部への流入を抑止するようにした。すなわち本発明は、回転式ディスクを用いた希釈装置１０の排出ガスと清浄空気との混合希釈部の周囲に、清浄な空気の流路等を設けることにより、希釈装置１０の外部より侵入する大気を遮断して、希釈装置１０のバックグラウンドを低減することを特徴とする。
【００３４】
この清浄空気流路１７について詳細に説明する。
【００３５】
清浄空気流路１７は、台座１２と回転ディスク１１の間（摺動面）で、排出ガス取込部１４と排出ガス希釈部１５を取り囲むようにして、台座１２に、または台座１２と回転ディスク１１の摺動面を跨いで設けられる。本実施の形態では清浄空気流路１７を断面視（図２（ｂ）参照）で丸底の溝状に形成したが、平底に形成することもできる。清浄空気流路１７には、その外周へ延出する導入口１７ａおよび放出口１７ｂが設けられる。これら導入口１７ａおよび放出口１７ｂは、台座１２に設けられる。導入口１７ａから導入された清浄空気は、清浄空気流路１７を通って放出口１７ｂから希釈装置１０外へ放出される。
【００３６】
清浄空気流路１７に導入するシール用の清浄空気には、排出ガス希釈部１５に導入する希釈用の清浄空気の一部を用いることができる。具体的には、清浄空気導入配管５の流量計１３よりも上流側に、シール用清浄空気導入配管１７ｐを接続し、コンプレッサで加圧して、清浄空気流路１７に加圧清浄空気を導入すると良い。また、シール用の清浄空気を供給するシール用配管を別途設け、希釈用とは別系統とすることもできる。これにより、希釈装置１０外部の大気の侵入を加圧清浄空気でさらに抑止することができる。
【００３７】
この希釈装置１０を用いることにより、例えば、粒子数濃度の計測において、従来装置のバックグラウンドが０．１個／ｃｍ3レベルに対し、本発明ではその１／１０以下のバックグラウンドを得ることが可能となり、最新の低排出ガスエンジンの排出量評価の精度を向上させることが可能である。
【００３８】
次に、第二の実施の形態について図３により説明する。
【００３９】
図３に示す希釈装置１０ａは、上述の希釈装置１０に設けた清浄空気流路１７に代えて、台座１２に、回転ディスク１１の外周を覆う清浄空気チャンバー１８を設けたことを特徴とする。より具体的には、希釈装置１０ａは、回転ディスク１１より幅広に形成された台座１２上に、その台座１２と略同程度の外径を有する円筒状の清浄空気チャンバー１８を設けたことを特徴とする。言い換えると、希釈装置１０ａは、台座１２と清浄空気チャンバー１８とで区画された清浄空気流路を回転ディスク１１の外周に有する。清浄空気チャンバー１８の側面には、シール用の清浄空気を清浄空気チャンバー１８内に導入するためのチャンバー用清浄空気導入配管１８ａと、導入された清浄空気を清浄空気チャンバー１８から放出するためのチャンバー用清浄空気放出配管１８ｂが接続される。
【００４０】
なお、本実施の形態は台座１２や清浄空気チャンバー１８の形状などを限定するものではなく、例えば台座１２を回転ディスク１１と同程度の外径に形成すると共に、清浄空気チャンバー１８の下端にその外径を縮径する縮径部を設け、その縮径部の端部を台座１２の側面に固定することで、回転ディスク１１の外周を覆うようにすることもできる。
【００４１】
この希釈装置１０ａは、回転ディスク１１の摺動面全体を清浄空気が流通する清浄空気チャンバー１８で覆う構造であり、既存の希釈装置への小改造に適した構成である。
【００４２】
次に、第三の実施の形態について図４により説明する。
【００４３】
図４に示す希釈装置１０ｂは、主として回転ディスク１１と、その回転ディスク１１の上下を挟み込むと共に回転ディスク１１を回転自在に支持する一対の台座１２ａ，１２ｂとからなる。図４では、モーター１１ａは、下部台座１１ｂの下方に配置されているが、本発明はモーターの位置を特に限定するものではない。
【００４４】
回転ディスク１１と接する上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆのうち、一方の台座面１２Ｆの円周上には、排出ガスを導入する排出ガス導入部１９が形成され、他方の台座面１２Ｆには、導入した排出ガスを放出する排出ガス放出部２０が回転ディスク１１を隔てて排出ガス導入部１９に向かい合うように形成される。また、上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆのうち、一方の台座面１２Ｆであって、排出ガス導入部１９または排出ガス放出部２０に対向した円周上には、清浄空気を導入する清浄空気導入部２１が形成され、他方の台座面１２Ｆには、導入した清浄空気を放出する（測定系１０１へ供給する）希釈排出ガス放出部２２が回転ディスク１１を隔てて清浄空気導入部２１に向かい合うように形成される。
【００４５】
すなわち、回転ディスク１１と接する上下の台座面１２Ｆ，１２Ｆの円周上には、回転ディスク１１を隔てて排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０が向かい合うように形成され、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０の各円周上で対向する清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２が形成される。ここでは、回転ディスク１１の上面に接する上部台座１２ａに排出ガス導入部１９および清浄空気導入部２１を形成し、回転ディスク１１の下面に接する下部台座１２ｂに排出ガス放出部２０および希釈排出ガス放出部２２を形成した。
【００４６】
排出ガス導入部１９には、排出ガス導入配管３と接続するための入口１９ａが形成され、排出ガス放出部２０には、排出ガス放出配管４と接続するための出口２０ａが形成される。同様に、清浄空気導入部２１には、清浄空気導入配管５と接続するための入口２１ａが形成され、希釈排出ガス放出部２２には、希釈排出ガス放出配管６と接続するための出口２２ａが形成される。これら入・出口１９ａ〜２２ａは、各台座１２ａ，１２ｂの側面に開口するように形成される。
【００４７】
各台座１２ａ，１２ｂには、排出ガス導入・放出部１９，２０と清浄空気導入・放出部２１，２２のそれぞれに対応するように、排出ガス導入配管３、排出ガス放出配管４、清浄空気導入配管５、希釈排出ガス放出配管６がそれぞれ接続される。ここでは、上下の台座１２ａ，１２ｂのうち、排出ガス導入部１９と清浄空気導入部２１を形成した上部台座１２ａに排出ガス導入配管３と清浄空気導入配管５が接続され、排出ガス放出部２０と希釈排出ガス放出部２２を形成した下部台座１２ｂに排出ガス放出配管４と希釈排出ガス放出配管６が接続される。
【００４８】
一方、回転ディスク１１には、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０及び清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２を連通する貫通孔２３が形成される。この貫通孔２３が排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０の間にあるとき、排出ガス導入部１９から貫通孔２３を通り排出ガス放出部２０に至る排出ガスの流路が形成される。また、貫通孔２３が清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２の間にあるとき、清浄空気導入部２１から貫通孔２３を通り希釈排出ガス放出部２２に至る清浄空気の流路が形成される。
【００４９】
さらに、希釈装置１０ｂには、上述した実施の形態と同様に、シール用の清浄空気流路１７が台座に形成される。より具体的には、上下の台座１２ａ，１２ｂと回転ディスク１１の間に、２つのシール用の清浄空気流路１７，１７が形成される。また、これらの清浄空気流路１７，１７は、排出ガス導入・放出部１９，２０又は清浄空気導入・放出部２１，２２が形成された円周より外周側に位置して形成される。
【００５０】
この希釈装置１０ｂは、回転ディスク１１の回転で、まず、排出ガス導入部１９と排出ガス放出部２０を連通した貫通孔２３内に排出ガスを採取する。これを清浄空気導入部２１と希釈排出ガス放出部２２に移送し、貫通孔２３内の排出ガスを清浄空気導入部２１からの清浄空気で押出して、清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部２２を介して測定系１０１へ供給する。なお、貫通孔２３が連通していないときには、排出ガス、清浄空気は希釈装置１０ｂのバイパス配管２４，２５をそれぞれ通流する。
【００５１】
このとき、希釈装置１０ｂは回転ディスク１１と接する上下の台座１２ａ，１２ｂにそれぞれ清浄空気流路１７，１７を形成されるため、摺動面のシールは２ヶ所となり、本発明の効果はより大きなものとなる。また希釈装置１０ｂは上下の台座１２ａ，１２ｂで回転ディスク１１を挟み込む構造であるので、台座１２ａ，１２ｂを使用して回転ディスク１１を押さえ込みやすく、面圧をかけて摺動面のリークを抑えやすい。
【００５２】
以上説明したように、本発明では、回転ディスク式の希釈装置に、台座と回転ディスクとの間（摺動面）へ外部より侵入する大気を遮断するための清浄空気流路を形成するようにした。
【００５３】
これにより、例えば排出ガス中の粒子数濃度の計測において、従来装置のバックグラウンドが０．１個／ｃｍ3レベルに対し、本発明ではその１／１０以下のバックグラウンドを得ることが可能となる。内燃機関の排出ガスの低減技術の進展に伴い、排出量の測定の精度・感度に対する要求が厳しくなるが、その測定の際に排出ガスの希釈装置が必要となる場合には、本発明の装置を用いることにより、低濃度の排出ガスを装置のバックグラウンドに妨害されることなく測定することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えうることは言うまでもない。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、希釈装置への排出ガス供給はエンジン排気管から直接行っていたが、規制排出ガス測定に用いられる希釈装置（希釈トンネル等）を経由してサンプリングすることも可能であり、他の排出ガス成分と同様な条件での測定も可能である。
【符号の説明】
【００５６】
３ 排出ガス導入配管
４ 排出ガス放出配管
５ 清浄空気導入配管
６ 希釈排出ガス放出配管
１０ 排出ガス希釈装置（希釈装置）
１１ 回転ディスク
１１ａ モーター
１１ｂ 回転軸
１２ 台座
１２Ｆ 台座面
１３ 流量計
１４ 排出ガス取込部
１５ 排出ガス希釈部
１６ 凹み
１７ 清浄空気流路
１７ａ 導入口
１７ｂ 放出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ディスクと、その回転ディスクを回転自在に支持する台座とからなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記台座と回転ディスク間で、かつ排出ガス取込部と排出ガス希釈部の外周側に、シール用の清浄空気流路を形成したことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【請求項２】
回転ディスクと、その回転ディスクを回転自在に支持する台座とからなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記台座に、回転ディスクの外周を覆う清浄空気チャンバーを設けたことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【請求項３】
回転ディスクと、その回転ディスクの上下を挟み込むと共に回転ディスクを回転自在に支持する一対の台座とからなり、回転ディスクと接する上下の台座面の円周上に、回転ディスクを隔てて排出ガス導入部と排出ガス放出部が向かい合うように形成されると共に、排出ガス導入部と排出ガス放出部の各円周上で対向する清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部が形成され、回転ディスクに、排出ガス導入部と排出ガス放出部及び清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部を連通する貫通孔が形成され、回転ディスクの回転で、排出ガス導入部と排出ガス放出部を連通した貫通孔内に排出ガスを採取すると共に、これを清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部に移送し、貫通孔内の排出ガスを清浄空気導入部から清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部を介して測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記上下の台座と回転ディスク間に、排出ガス導入・放出部又は清浄空気導入・放出部が形成された円周より外周側に位置してシール用の清浄空気流路を形成したことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【請求項１】
回転ディスクと、その回転ディスクを回転自在に支持する台座とからなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記台座と回転ディスク間で、かつ排出ガス取込部と排出ガス希釈部の外周側に、シール用の清浄空気流路を形成したことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【請求項２】
回転ディスクと、その回転ディスクを回転自在に支持する台座とからなり、回転ディスク側の台座面の円周上に、エンジンの排出ガスを導入する排出ガス取込部が形成されると共に排出ガス取込部と対向した円周上に希釈用の清浄空気を導入する排出ガス希釈部が形成され、回転ディスクの台座面側に、排出ガス取込部と排出ガス希釈部に臨んだ凹みが形成され、回転ディスクの回転で、前記排出ガス取込部に導入された排出ガスの一部を凹み内に採取し、これを前記排出ガス希釈部に移送し、その排出ガス希釈部から排出ガスを清浄空気と共に希釈排出ガスとして測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記台座に、回転ディスクの外周を覆う清浄空気チャンバーを設けたことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【請求項３】
回転ディスクと、その回転ディスクの上下を挟み込むと共に回転ディスクを回転自在に支持する一対の台座とからなり、回転ディスクと接する上下の台座面の円周上に、回転ディスクを隔てて排出ガス導入部と排出ガス放出部が向かい合うように形成されると共に、排出ガス導入部と排出ガス放出部の各円周上で対向する清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部が形成され、回転ディスクに、排出ガス導入部と排出ガス放出部及び清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部を連通する貫通孔が形成され、回転ディスクの回転で、排出ガス導入部と排出ガス放出部を連通した貫通孔内に排出ガスを採取すると共に、これを清浄空気導入部と希釈排出ガス放出部に移送し、貫通孔内の排出ガスを清浄空気導入部から清浄空気と共に希釈排出ガスとして希釈排出ガス放出部を介して測定系に供給する排出ガス希釈装置において、
前記上下の台座と回転ディスク間に、排出ガス導入・放出部又は清浄空気導入・放出部が形成された円周より外周側に位置してシール用の清浄空気流路を形成したことを特徴とする排出ガス希釈装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図２】
【図４】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９６９４６（Ｐ２０１３−９６９４６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２３９６（Ｐ２０１１−２４２３９６）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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