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JPS59202043A - デイ−ゼル排気ガス中の煤粒子測定装置 - Google Patents

デイ−ゼル排気ガス中の煤粒子測定装置

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Publication number
JPS59202043A
JPS59202043A JP58076783A JP7678383A JPS59202043A JP S59202043 A JPS59202043 A JP S59202043A JP 58076783 A JP58076783 A JP 58076783A JP 7678383 A JP7678383 A JP 7678383A JP S59202043 A JPS59202043 A JP S59202043A
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exhaust gas
soot particles
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electrode
conductivity
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Kozo Ishida
耕三 石田
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Horiba Ltd
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Horiba Ltd
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    • 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
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • 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

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼル排気ガス中の微粒子、中でもその
内の煤粒子を連続的にかつ安定性高く低濃度まで正確に
計測し得る測定装置を安価に提供するものである。
ディーゼル排気ガス中の微粒子は、有機溶媒に可溶な物
質イわゆる５ｏｆ（ｓｏｌｕｂｌｅ　　ｏｒｇａｎｉｃ
ｆｒａｃｔｉｏｎ　）と称される　　　　　　　′−煤
の前 段階物質（凝縮炭化水素液滴および潤滑油が排出ところ
で、ディーゼル車では、ディーゼル機関からの排気ガス
中に含まれている大気汚染源のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘの量
が法的規制を受けることは勿論、排気ガス中の前記煤粒
子が通行人や後続車に不快感を与えたり、また洗潅物や
被服等を汚損することから、大気汚染物質の一つとみな
され、これも法的規制の対象となっている。
この煤粒子の量を測定する手段としては、ガス流路中に
一定時間にわたってフィルタを位置させて、該フィルタ
で捕捉された煤粒子の重量を測定する方法が標準的であ
り、現に米国Ｅ：　Ｐ、Ａでは、かかる測定法が指定さ
れ、法規制の基本となっている。
しかしながら、上記のフィルタ秤量法では、煤粒子低減
のための種々の改良過程におけるデータを連続的に得ら
れず、ディーゼル車の製造メーカにとって煤粒子の発生
状況を過渡的に判断できる連続測定装置の開発が望まれ
ている。
もつとも、光散乱法やＣＯ２レーザーによる光音響法に
よって煤粒子を連続測定することができるのであるが、
これらの方法においては、煤粒子だけでなく前述したｓ
ｏｆに対しても検出感度があり、煤粒子のみを分離して
測定することが不可能であるし、全体の微粒子量の測定
に関しても定量性暑こは疑問がもたれている。
本発明は、上述の実情に艙みて成されたもので、ディー
ゼル機関の開発、改良にとって重要な情報を提供できる
煤粒子のみを、連続的にかつ正確に計測できるようにし
たものであり、ディーゼル機関からの排気ガスの排出管
内部、又は定容積試料採取装置を利用してディーゼル機
関からの排気ガスを希釈用空気で希釈するようにした希
釈トンネルの内部に、排気ガス中又は希釈排気ガス中の
煤粒子が通過することによりその煤粒子の導電率が計れ
るようにした２個の電圧をかけた電極を設け、該電極間
の導電率の変化により生ずる電流の反化を検知すること
により、煤粒子の量を計測すべく構成した点に特徴があ
る。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
ｍ１図は本発明に係るディーゼル排気ガス中の煤粒子測
定装置へが組込まれた定容積試料採取装置の紙様を示す
。この装置は、ディーゼル車（１）の排気ガス排出管（
２）に接続するための排気カス導入’７１（３１，希釈
用空気フィルタ（４）及び混合用オリフィス（５）を有
する希釈トンネル（６）、希釈排気ガスの流計、つまり
、前記導入管（３）から尋人される排気ガスの流計とｎ
ｉｌ記フィルタ（４）を経て導入される希釈用空気の流
量との総和を一定に保持するための主ポンプ（Ｐｌ）、
希釈排気ガスの温度を一定に保つための熱交換器（７）
、試料採取用ポンプ（Ｐ２）により前記熱交換器（７）
と前記主ポンプ（Ｐｌ）との間の流路から希釈排気ガス
の一部を一定流最で連続的に採取して、ＣＯ，ｆｌｃ、
　ＮＯｘ等の分析に供するための試料採取ライン（８）
等によって構成されている。
そして、前記希釈トンネル（６）の内部には、試料採取
用ポンプ（Ｐａ）により希釈排気ガスの一部を、希釈ト
ンネル（６）内流速と等速で吸引する等速吸引プローブ
（９）を設け、該プローブ（９）から前記試料採取用ポ
ンプ（Ｐａ）への流路途中には排気ガス中の微粒子を捕
捉するフィルタＵυを設け、該フィルタ（１０１で捕捉
した微粒子の駄から、排気ガス中の微粒子の総量を計測
すべく構成しである。
次に、前記煤粒子測定装置へは、第２図に示すように、
前記希釈トンネル（６）の内部でかつ前記プローブ（９
）よりも上流側の位置に、絶縁体（ｌｌａ）を介してト
ンネル壁（６ａ）に支持された針状のカソード電極＠を
、その電極軸芯（Ｐ）をガスの流れに平行にして設ける
と共に、円筒状のアノード電極０Ｊを、その軸芯（Ｐｌ
）を前記針状電極（２）とほぼ同芯状にして絶縁体（ｌ
ｌｂ）を介して前記針状電極Ｏ２に保持させ、そして、
前記両電極叩、α３に直流電圧をかける電源−をカソー
ド電極（１２＋に接続すると共に、該両電極凸、叫に流
れる電流を増巾する回路（ｉ５）と、その出力を直線化
する回路０６）、及び、指示計（１７１を設けて成る。
而して上記構成によれば、前記両電極Ｏ９，ａＪ間に微
粒子を含む排気ガスが流れると、その内の前記ｓｏｆに
比べて著しく導電率の高い煤粒子（具体的にはｓｏｆの
導電率が１０８．’ｉｎ以下であるに対し、煤粒子の導
電率は８０８Ａにも及ぶ。）によつて、その煤粒子の量
に比例した微弱電流が両電極叫、０３）間に流れる。
詳しくは、第８図に示すように、著しく導電率の高い煤
粒子（ａ）かカソード電極（２）に衝突するとこれが帯
電し、かつ、煤粒子間の衝突による電子の拡散番こよっ
て帯電煤粒子の数が増加し、最終的に帯電した煤粒子（
ａｌがアノード電極０に衝突することにより、両電極（
１２１，（１３）間に微弱電流が流れるのである。
さて、この微弱電流の変化は即ち煤粒子（ａｌの導電率
の変化であり、そしてこの導電率の変化は煤粒子（ａｌ
の量の変化に比例するものであって、従って指示計ｕ′
７）に表示される導電率を基にして円筒状電極０Ｊ内を
通過する煤粒子（ａ）の量を連続的に計測できるのであ
り、そして該円筒状＠ａｉ（１３１の断面積が一定であ
ることから、ガスの流速と前記煤粒子（ａ）の量を基に
して希釈排気ガス中の煤粒子（ａ）の濃度を連続的に計
測することができるのである。
尚、ガス流速が常時一定のものであれば、前記指示計（
１７１によって煤粒子（ａ）の量と濃度を直読できるが
、ガス流速が変化する場合には、例えはガス流速検出装
置を設けて、該検出装置からのガス流速検出信号と前記
直線回路０６）からの導電率変化信号とをコンピュータ
に入力させることによって、煤粒子（ａ）の量と濃度を
連続的にデジタル表示させることができる。
また第４図に示すように、前記アノード電極（１３）を
中空のコーン状に形成して、このコーン状電極（１３）
の大径開口側をガス流の上流側に向けて配置する形態を
とるも良い。
更に、前記両電極（１２）、（１３）を排気ガスの排出
管（２）や排気ガス導入管（３）の内部に配置して、排
気ガスを希釈することなく、直接的に煤粒子（ａ）の量
や濃度を測定する形態とするも良い。
以上説明したように本発明は、煤粒子の導電率がｓｏｆ
の導電率よりも著しく高い点と、その導電率の変化が煤
粒子の量の変化に比例する点に着目して成されたもので
あって、実質的に煤粒子を分離したと同様の状態で、煤
粒子の量あるいは濃度を安定性高く連続的に、かつ、低
濃度まで正確に測定できるようになり、ディーゼル車の
製造メーカにとって煤粒子低減のための種々の改良過程
での評価上すこぶる有用な、しかも、構成的に簡単で従
って安価な煤粒子の連続測定装置を提供するに至った。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成図、第
２図は検出部構成図、第８図は導電過程の説明図、第４
図は検出部の別実施例の部分構成図である。 （２）・・・排出管、（６）・・・希釈トンネル、（２
）・・・電極（針状電極）、０３・・−電極（円筒状電
極、コーン状電極）、（ａ）・・・煤粒子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ディーゼル機関からの排気ガスの排出管内部、又は定
    容積試料採取装置を利用してディーゼル機関からの排気
    ガスを希釈用空気で希釈するようにした希釈トンネルの
    内部に、排気ガス中又は希釈排気ガス中の煤粒子が通過
    することによりその煤粒子の導電率が計れるようにした
    ２個の電圧をかけた電極を設け、該電極間の導電率の変
    化により生ずる電流の変化を検知することにより、煤粒
    子の量を計測すべく構成したことを特徴とするディーゼ
    ル排気ガス中の煤粒子測定装置。 ■前記電極の一方が円筒状電極であり、他方が前記円筒
    状電極の内部にほぼ同芯状に設けた針状電極であって、
    両電極をガスの流れに平行に配置しであることを特徴と
    する特許請求の範囲第０項に記載のディーゼル排気ガス
    中の煤粒子測定装置。 ■前記電極の一方が中空のコーン状電極であり、他方が
    前記コーン状電極の内部にほぼ同芯状に設けた針状電極
    であって、前記コーン状電極の大径開口側をガス流の上
    流側に向けてガスの流れに平行に配置しであることを特
    徴とする特許請求の範囲第０項に記載のディーゼル排気
    ガス中の煤粒子測定装置。
JP58076783A 1983-04-30 1983-04-30 デイ−ゼル排気ガス中の煤粒子測定装置 Granted JPS59202043A (ja)

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