JP2000329661A - Exhaust gas dilution apparatus - Google Patents

Exhaust gas dilution apparatus

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JP2000329661A
JP2000329661A JP11142267A JP14226799A JP2000329661A JP 2000329661 A JP2000329661 A JP 2000329661A JP 11142267 A JP11142267 A JP 11142267A JP 14226799 A JP14226799 A JP 14226799A JP 2000329661 A JP2000329661 A JP 2000329661A
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dilution
dilution tunnel
downstream
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豊 山岸
Satoshi Otsuki
聡 大槻
Minoru Shimooka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an exhaust gas dilution apparatus which can rapidly uniformly mix a PH sample from a diesel engine and the air for dilution at the downstream side of a loop plate. SOLUTION: The apparatus has an exhaust pipe 2 where an exhaust gas G flows, a dilution tunnel 4 of a circular section for diluting the exhaust gas G by an air W sucked from an air intake part 5 set to a circumferential face T, and an exhaust gas collect pipe 3 inserted and connected to the dilution tunnel 4 which has the upstream side inserted and connected to the exhaust pipe 2 while the downstream side is inserted from one end of the dilution tunnel 4 to be positioned onto a center axis F of the dilution tunnel 4. A porous diffusion plate 16 which can rectify a flow of the sucked air W is set between an opening end 11 at the downstream side and the air intake part 5 in the periphery of the exhaust gas collect pipe 3 to stand at right angles opposite to a loop plate 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばディーゼ
ルエンジン排ガスを吸入空気で希釈する排ガス希釈装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas diluting apparatus for diluting, for example, diesel engine exhaust gas with intake air.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばディーゼルエンジン排ガス中に含
まれるPM(Particulate Matter、すす等の微粒子状物
質)をフィルタで捕集してPMを定量分析するのに、排
ガスを吸入空気で希釈する排ガス希釈装置が用いられ
る。
2. Description of the Related Art An exhaust gas diluting device for diluting exhaust gas with intake air to collect particulate matter (PM) (particulate matter, soot and the like) contained in exhaust gas of a diesel engine with a filter and quantitatively analyze the PM. Is used.

【0003】従来この種の排ガス希釈装置として、図1
0および図11に示すように、断面円形の希釈トンネル
52内にオリフィス55を有する環状プレート54を設
置したものがある。これは、排気管から排ガス採取管5
1によってサンプリングされた排ガスBと希釈用空気A
を環状プレート54の下流側で急速に、つまり、環状プ
レート54の下流側でも環状プレート54にできるだけ
近い位置(例えば図10における環状プレート54の位
置Hから下流に距離Kだけ離れた位置I)で混合させる
ためである。
[0003] As a conventional exhaust gas dilution apparatus of this type, FIG.
As shown in FIG. 0 and FIG. 11, an annular plate 54 having an orifice 55 is provided in a dilution tunnel 52 having a circular cross section. This is from exhaust pipe to exhaust gas collection pipe 5
Exhaust gas B and dilution air A sampled by 1
Is rapidly located downstream of the annular plate 54, that is, at a position as close as possible to the annular plate 54 even downstream of the annular plate 54 (for example, at a position I that is a distance K downstream from the position H of the annular plate 54 in FIG. 10). This is for mixing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図10に示す
ように、排ガス採取管51の下流側51aが希釈トンネ
ル52の一端53から希釈トンネル52の中心軸C上に
位置するよう排ガス採取管51を希釈トンネル52に挿
入接続し、希釈トンネル52の周面52a側から希釈用
空気Aを吸入する全量採取タイプ(希釈トンネル52で
希釈した排ガスの全量を下流のフィルタに送り込む)の
排ガス希釈装置の場合、空気Aは希釈トンネルの内壁5
2bや排ガス採取管51の下流側51aに衝突すること
で空気Aの流れが排ガスBの流れ方向に急激に曲げられ
て流れの速度が不均一になり空気Aはその流れが中心軸
Cに対して軸対称ではない状態で環状プレート54の直
上流側において排ガスBに合流するから、前記近い位置
Iで空気Aと排ガスBを軸対称で均一に混合するのは難
しい。要するに、空気Aの流れにかたよりがあること
で、PMの同心円上における濃度分布が不均一になり易
い。
However, as shown in FIG. 10, the exhaust gas collecting pipe 51 is positioned so that the downstream side 51a of the exhaust gas collecting pipe 51 is located on the center axis C of the dilution tunnel 52 from one end 53 of the dilution tunnel 52. Is connected to the dilution tunnel 52, and the exhaust gas diluting device of the full volume sampling type (in which the entire amount of exhaust gas diluted in the dilution tunnel 52 is sent to a downstream filter) in which the dilution air A is sucked from the peripheral surface 52a side of the dilution tunnel 52, is connected. In this case, air A is supplied to the inner wall 5 of the dilution tunnel.
2b and the downstream side 51a of the exhaust gas sampling pipe 51, the flow of the air A is sharply bent in the flow direction of the exhaust gas B, and the speed of the flow becomes uneven. Therefore, it is difficult to uniformly mix the air A and the exhaust gas B at the close position I in an axially symmetric manner, because the exhaust gas B merges with the exhaust gas B immediately upstream of the annular plate 54 in a state that is not axially symmetric. In short, due to the presence of the bias in the flow of the air A, the concentration distribution of PM on concentric circles tends to be non-uniform.

【0005】また、図11に示すように、排ガス採取管
の下流側60を希釈トンネル52の周面Tから希釈トン
ネル52内の排ガスAの流れ方向に直角な方向に挿入さ
れた後下流側へ向け直角に折れ曲げ形成し、希釈トンネ
ル52の一端側61から希釈用空気Aを吸入する一部採
取タイプ(希釈トンネル52で希釈した排ガスを一部採
取してこれを下流のフィルタに送り込む)の排ガス希釈
装置の場合も排ガス採取管の前記下流側60の位置より
も上流から流れてくる空気Aの流れが前記下流端60に
よって乱され、空気Aの流れにかたよりが生じること
で、PMの同心円上における濃度分布が不均一になり易
いという問題点があった。
[0005] As shown in FIG. 11, the downstream side 60 of the exhaust gas collection pipe is inserted from the peripheral surface T of the dilution tunnel 52 in a direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas A in the dilution tunnel 52 and then downstream. Partial sampling type that bends at right angles to the direction and sucks the dilution air A from one end side 61 of the dilution tunnel 52 (a part of the exhaust gas diluted in the dilution tunnel 52 is collected and sent to a downstream filter). In the case of the exhaust gas dilution device, the flow of the air A flowing upstream from the position of the downstream side 60 of the exhaust gas sampling pipe is disturbed by the downstream end 60, and the flow of the air A is deflected. There is a problem that the density distribution on the concentric circle tends to be non-uniform.

【0006】このように、環状プレート54を用いて排
ガスBと希釈用空気Aを環状プレート54の下流側にお
いてできるだけ早く混合させるタイプの従来装置では、
空気Aと排ガスBの混合状態が均一になる位置が実際の
混合位置Iから下流に距離Mだけ離れた位置Jとなる。
つまり、混合位置Iでは、空気Aと排ガスBが不均一に
混合しており、下流の位置Jでないと均一に混合しない
のである。このように、空気Aと排ガスBの混合状態が
できるだけ早く均一にならない分、下流のフィルタで捕
集されるPM生成にバラツキを生じる結果となり、デー
タが安定しないという不都合があった。
As described above, in the conventional apparatus of the type in which the exhaust gas B and the dilution air A are mixed as soon as possible on the downstream side of the annular plate 54 using the annular plate 54,
A position where the mixing state of the air A and the exhaust gas B becomes uniform is a position J which is downstream from the actual mixing position I by a distance M.
That is, at the mixing position I, the air A and the exhaust gas B are mixed non-uniformly, and do not mix uniformly unless it is at the downstream position J. As described above, since the mixing state of the air A and the exhaust gas B is not uniform as soon as possible, the generation of PM captured by the downstream filter varies, resulting in inconvenient data.

【0007】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、ディーゼルエンジンからのPM
サンプルと希釈用空気の混合を環状プレートの下流側で
急速に均一にできる排ガス希釈装置を提供することであ
る。
[0007] The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and an object of the invention is to provide a diesel engine with a PM.
It is an object of the present invention to provide an exhaust gas dilution apparatus capable of rapidly and uniformly mixing a sample and dilution air downstream of an annular plate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、排ガスが流れる排気管と、前記排ガス
を、周面に設けた空気吸入部から吸入される吸入空気で
希釈する断面円形の希釈トンネルと、上流側が排気管に
挿入接続され下流側が希釈トンネルの一端から希釈トン
ネルの中心軸上に位置するよう希釈トンネルに挿入接続
された排ガス採取管とを備え、更に、この排ガス採取管
の下流側において希釈トンネル内の排ガスの流れ方向に
直角な方向にオリフィスを有する環状プレートを設け、
前記空気吸入部を前記排ガス採取管の下流側開口端より
上流側に設ける一方、前記オリフィスを中心軸上に位置
させ、吸入空気と前記排ガスを前記環状プレートの下流
側で混合させる排ガス希釈装置において、前記排ガス採
取管の回りで前記下流側開口端および空気吸入部間に、
前記環状プレートに対向するよう前記直角な方向に設置
させた状態で、吸入空気の流れを整流しうる多孔質の拡
散板を設けている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust pipe through which exhaust gas flows, and a circular cross section for diluting the exhaust gas with intake air sucked from an air intake section provided on a peripheral surface. And an exhaust gas collection pipe inserted and connected to the dilution tunnel such that the upstream side is inserted and connected to the exhaust pipe and the downstream side is positioned at one end of the dilution tunnel on the central axis of the dilution tunnel. An annular plate having an orifice in the direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel is provided on the downstream side,
In the exhaust gas diluting device, the air suction unit is provided on the upstream side from the downstream opening end of the exhaust gas sampling pipe, while the orifice is located on the central axis, and the intake air and the exhaust gas are mixed on the downstream side of the annular plate. , Around the exhaust gas collection pipe, between the downstream open end and the air intake section,
A porous diffusion plate capable of rectifying the flow of intake air is provided in a state where the air diffusion plate is installed in the right angle direction so as to face the annular plate.

【0009】また、この発明は別の観点から、排ガスが
流れる排気管と、前記排ガスを、一端側から軸方向に沿
って吸入される吸入空気で希釈する断面円形の希釈トン
ネルと、上流側が排気管に挿入接続され下流側が希釈ト
ンネルの周面から希釈トンネル内の排ガスの流れ方向に
直角な方向に挿入された後下流側へ向け直角に折れ曲が
りその開口端が希釈トンネルの中心軸上に位置するよう
希釈トンネルに挿入接続された排ガス採取管とを備え、
更に、この排ガス採取管の下流側において希釈トンネル
内の排ガスの流れ方向に直角な方向にオリフィスを有す
る環状プレートを設け、前記オリフィスを中心軸上に位
置させ、吸入空気と前記排ガスを前記環状プレートの下
流側で混合させる排ガス希釈装置において、前記排ガス
採取管の回りで前記下流側開口端および前記排ガス採取
管の挿入部間に、前記環状プレートに対向するよう前記
直角な方向に設置させた状態で、吸入空気の流れを整流
しうる多孔質の拡散板を設けている。
In another aspect, the present invention provides an exhaust pipe through which exhaust gas flows, a dilution tunnel having a circular cross-section for diluting the exhaust gas with intake air taken in from one end side along an axial direction, and an exhaust pipe at an upstream side. Inserted and connected to the pipe, the downstream side is inserted in the direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel from the peripheral surface of the dilution tunnel, and then bent perpendicularly to the downstream side, and its open end is located on the center axis of the dilution tunnel Exhaust gas sampling pipe inserted and connected to the dilution tunnel,
Further, an annular plate having an orifice in a direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel is provided on the downstream side of the exhaust gas collecting pipe, the orifice is located on a central axis, and the intake air and the exhaust gas are transferred to the annular plate. In the exhaust gas dilution device for mixing on the downstream side of the exhaust gas collecting device, a state is provided around the exhaust gas collecting pipe, between the downstream open end and the insertion portion of the exhaust gas collecting pipe, in the direction perpendicular to the annular plate so as to face the annular plate. Thus, a porous diffusion plate capable of rectifying the flow of the intake air is provided.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1、図2は、ディーゼルエンジン排ガス
中のPMをフィルタ重量法により測定する装置に適用さ
れるこの発明の第1の実施形態を示す。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention applied to an apparatus for measuring PM in exhaust gas of a diesel engine by a filter weight method.

【0012】図1、図2において、1は例えば自動車に
搭載されるディーゼルエンジン、2はこれに連なる排気
管である。3は排気管2に挿入接続され、排気管2中を
流れるディーゼルエンジン排ガスGをサンプリングする
ためのプローブとしての排ガス採取管で、その下流側は
サンプリングされた排ガスGを希釈する希釈トンネル4
に接続されている。5はこの希釈トンネル4の周面Tに
設けた希釈用空気Wの吸入部、6は希釈用空気Wの供給
管である。なお、排ガス採取管の内径、外径は、全長に
わたり一定である。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a diesel engine mounted on an automobile, for example, and reference numeral 2 denotes an exhaust pipe connected to the diesel engine. An exhaust gas sampling pipe 3 is inserted and connected to the exhaust pipe 2 and serves as a probe for sampling a diesel engine exhaust gas G flowing in the exhaust pipe 2, and a downstream side thereof is a dilution tunnel 4 for diluting the sampled exhaust gas G.
It is connected to the. Reference numeral 5 denotes a suction portion of the dilution air W provided on the peripheral surface T of the dilution tunnel 4, and reference numeral 6 denotes a supply pipe of the dilution air W. In addition, the inside diameter and the outside diameter of the exhaust gas sampling pipe are constant over the entire length.

【0013】また、排ガスG中のPMを採取するため、
希釈トンネル4から全量採取したサンプルガスS中に含
まれるPMを捕集するためのフィルタ7をサンプルガス
流路8に設けている。前記フィルタ7の下流には、回転
数制御によって吸引能力を変えることができる吸引ポン
プ、例えばルーツブロアポンプ9と、測定精度の高い流
量計、例えばベンチュリ計10とがこの順に設けられて
いる。
Further, in order to collect PM in the exhaust gas G,
A filter 7 for collecting PM contained in the sample gas S collected in its entirety from the dilution tunnel 4 is provided in the sample gas flow path 8. Downstream of the filter 7, a suction pump, for example, a Roots blower pump 9, whose suction capacity can be changed by controlling the rotation speed, and a flow meter, for example, a Venturi meter 10 with high measurement accuracy, are provided in this order.

【0014】更に、希釈トンネル4は断面円形で、排ガ
ス採取管3の上流側は排気管2に挿入接続される一方、
排ガス採取管3の下流側は希釈トンネル4の一端から希
釈トンネル4の中心軸F上に位置するよう希釈トンネル
4に挿入接続されている。11は排ガス採取管3の下流
側開口端である。なお、Zは、サンプルガス流路8に接
続される、希釈トンネル4の出口端(他端)の位置を示
している。
Further, the dilution tunnel 4 has a circular cross section, and the upstream side of the exhaust gas collecting pipe 3 is inserted and connected to the exhaust pipe 2.
The downstream side of the exhaust gas sampling pipe 3 is inserted and connected to the dilution tunnel 4 from one end of the dilution tunnel 4 so as to be located on the center axis F of the dilution tunnel 4. Reference numeral 11 denotes a downstream open end of the exhaust gas collection pipe 3. Z indicates the position of the outlet end (the other end) of the dilution tunnel 4 connected to the sample gas flow path 8.

【0015】12は、オリフィス13を有する環状プレ
ートで、希釈トンネル4内に設置されている。すなわ
ち、この環状プレート12を、希釈トンネル4内の排ガ
スGの流れ方向(X方向)に直角な方向(Y方向)に設
けている。
Reference numeral 12 denotes an annular plate having an orifice 13, which is provided in the dilution tunnel 4. That is, the annular plate 12 is provided in a direction (Y direction) perpendicular to the flow direction (X direction) of the exhaust gas G in the dilution tunnel 4.

【0016】前記吸入部5は希釈トンネル4の周面Tに
設けられているが、その位置は排ガス採取管3の下流側
開口端11より上流側に設けられている。
The suction section 5 is provided on the peripheral surface T of the dilution tunnel 4, and its position is provided upstream of the downstream opening end 11 of the exhaust gas sampling pipe 3.

【0017】また、前記オリフィス13は中心軸F上に
位置している。そして、この実施形態では、オリフィス
13の内径Rが排ガス採取管3の外径rより小に設定さ
れている。よって、オリフィス13および前記下流側開
口端11の間に隙間14を有する。
The orifice 13 is located on the center axis F. In this embodiment, the inner diameter R of the orifice 13 is set smaller than the outer diameter r of the exhaust gas sampling pipe 3. Therefore, there is a gap 14 between the orifice 13 and the downstream opening end 11.

【0018】以上の構成は、図11に示した従来装置と
何ら変わるところはない。この発明の特徴は、前記下流
側開口端11および空気吸入部5間に多孔質の拡散板1
6を設けた点にある。
The above configuration is no different from the conventional apparatus shown in FIG. A feature of the present invention is that the porous diffusion plate 1 is provided between the downstream opening end 11 and the air suction portion 5.
6 is provided.

【0019】前記多孔質の拡散板16として、多数の細
孔が形成されたSUS製の板を挙げることができる。ま
た、材質がポリテトラフルオロエチレンで、これを焼結
して得られる焼結質性の板を拡散板16として用いるこ
ともできる。前記拡散板16は、排ガス採取管3の外径
と略同じ長さの径を持つ中央孔17を有する。そして、
この拡散板16は、前記中央孔17を介して排ガス採取
管3に外嵌され、下流側の面aが環状プレート12の上
流側の面bに対向する状態で、希釈トンネル4の内壁d
および下流側ノズル11の外壁e間で、Y方向に平行の
状態で設置されている。
An example of the porous diffusion plate 16 is a SUS plate having a large number of pores. In addition, a sinterable plate obtained by sintering the material made of polytetrafluoroethylene can be used as the diffusion plate 16. The diffusion plate 16 has a central hole 17 having a diameter substantially equal to the outer diameter of the exhaust gas sampling pipe 3. And
The diffusion plate 16 is externally fitted to the exhaust gas collecting pipe 3 through the central hole 17, and the downstream surface a faces the upstream surface b of the annular plate 12, and the inner wall d of the dilution tunnel 4.
And between the outer wall e of the downstream side nozzle 11 in a state parallel to the Y direction.

【0020】上記構成により、本発明者らは、均一に混
合できる位置が、従来例の位置Jより上流で、かつ、従
来例の空気Aと排ガスBが不均一に混合する位置Iより
も上流にできることを確認した。すなわち、従来例で
は、環状プレート12の位置Hから下流に距離K+Mだ
け離れた位置Jが均一に混合できる位置であったが、こ
の発明では、それより短い位置、つまり、環状プレート
12の位置Hから下流に距離P(<K)だけ離れた位置
Q(図2参照)であることを確認した。例えば、図2に
おいて、従来例では、位置H,Z間の距離Nに対する位
置H,J間の距離V(=K+M)の百分率は9.0%で
あるのに対し、この発明では、位置H,Z間の距離Nに
対する位置H,Q間の距離Uの百分率は3.8%であっ
た。
With the above configuration, the present inventors have found that the position where uniform mixing can be performed is upstream of the conventional position J and that of the conventional example where the air A and the exhaust gas B are mixed unevenly. I confirmed that I can do it. That is, in the conventional example, the position J, which is downstream from the position H of the annular plate 12 by the distance K + M, is a position where uniform mixing is possible. In the present invention, however, a shorter position, that is, the position H of the annular plate 12 is used. It was confirmed that it was a position Q (see FIG. 2) that was separated by a distance P (<K) downstream from. For example, in FIG. 2, the percentage of the distance V (= K + M) between the positions H and J to the distance N between the positions H and Z is 9.0% in the conventional example, whereas in the present invention, the position H is , Z and the percentage of the distance U between the positions H and Q to the distance N between the positions N and 3.8 was 3.8%.

【0021】これは、拡散板16を透過した希釈用空気
Wの流れgが、中心軸Fに対して軸対称で、かつ、同心
円上に、整流されるからである。そのため、流れgが整
流された空気と排ガスGを中心軸Fに対して軸対称で、
かつ、同心円上に混合できるからである。すなわち、空
気吸入部5から流入した希釈用空気Wが、空気吸入部5
に対向した位置にある希釈トンネル4内壁面40で急速
に曲げられた状態のまま、オリフィス13に流入される
のではなく、Y方向に設置された拡散板16の存在によ
り、拡散板16の上流側の空間41に一種の圧力溜めの
機能を持たせ、拡散板16の前記下流側の面aからは中
心軸Fの方向に空気が均一に流れる効果を持たせてい
る。この発明では、拡散板16の圧損は、例えば、10
0リットル/分の流量で150mmAq(水中)程度で
あった。
This is because the flow g of the dilution air W that has passed through the diffusion plate 16 is rectified axially symmetrically with respect to the central axis F and concentrically. Therefore, the air and the exhaust gas G whose flow g is rectified are axisymmetric with respect to the central axis F,
Also, it is possible to mix them on concentric circles. That is, the dilution air W flowing from the air suction unit 5 is
Is not flown into the orifice 13 while being rapidly bent by the inner wall surface 40 of the dilution tunnel 4 located at a position facing the diffusion plate 4, but upstream of the diffusion plate 16 due to the presence of the diffusion plate 16 installed in the Y direction. The space 41 on the side has a function of a pressure reservoir, and has an effect of uniformly flowing air from the downstream surface a of the diffusion plate 16 in the direction of the central axis F. In the present invention, the pressure loss of the diffusion plate 16 is, for example, 10
At a flow rate of 0 liter / min, it was about 150 mmAq (in water).

【0022】よって、この発明では、下流のフィルタ7
で捕集されるPM生成にバラツキを生じるのを回避で
き、安定したデータを得ることができる。
Therefore, in the present invention, the downstream filter 7
In this way, it is possible to avoid occurrence of variation in the generation of PM collected by the method, and to obtain stable data.

【0023】図3は、希釈トンネル4の周面Tに2個の
希釈用空気W吸入部5,5を設け、これらに希釈用空気
Wの供給管6,6をそれぞれ取付け、均一性を更に向上
できるようにしたこの発明の第2の実施形態を示す。な
お、図3において、図1、図2に示した符号と同一のも
のは、同一または相当物である。
FIG. 3 shows that two dilution air W suction portions 5, 5 are provided on the peripheral surface T of the dilution tunnel 4, and supply pipes 6, 6 for the dilution air W are attached to these, respectively, to further improve the uniformity. A second embodiment of the present invention that can be improved is shown. In FIG. 3, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are the same or equivalent.

【0024】図4は、オリフィス13の内径Rが排ガス
採取管3の外径rより大に設定されているこの発明の第
3の実施形態を示す。なお、図4において、図1〜図3
に示した符号と同一のものは、同一または相当物であ
る。図4において、g’は整流された空気の流れを示
す。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention in which the inner diameter R of the orifice 13 is set to be larger than the outer diameter r of the exhaust gas sampling pipe 3. In FIG. 4, FIGS.
Are the same or equivalent. In FIG. 4, g ′ indicates the flow of rectified air.

【0025】この実施形態では、オリフィス13の外端
面mと排ガス採取管3の先端面nが面一の場合を示して
いるが、図5に示すように、先端面nが外端面mより極
少長さfだけX方向に突出した状態で排ガス採取管3を
セットしてもよい。どちらの場合も、上記第1,2の実
施形態と同様の効果を示す。
This embodiment shows a case where the outer end face m of the orifice 13 and the tip end face n of the exhaust gas collecting pipe 3 are flush with each other. However, as shown in FIG. 5, the tip end face n is smaller than the outer end face m. The exhaust gas sampling pipe 3 may be set in a state of protruding in the X direction by the length f. In either case, the same effects as in the first and second embodiments are exhibited.

【0026】図6、図7は、希釈トンネル4で希釈した
排ガスの一部を下流のフィルタ7に送り込むこの発明の
第4の実施形態を示す。なお、図6、図7において、図
1〜図5に示した符号と同一のものは、同一または相当
物である。また、この実施形態では、オリフィス13お
よび下流側開口端30の間に隙間14を有する状態で排
ガス採取管3がセットされている。
FIGS. 6 and 7 show a fourth embodiment of the present invention in which a part of the exhaust gas diluted in the dilution tunnel 4 is sent to the downstream filter 7. 6 and 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5 are the same or equivalent. Further, in this embodiment, the exhaust gas sampling pipe 3 is set with a gap 14 between the orifice 13 and the downstream opening end 30.

【0027】図6、図7において、希釈トンネル4の下
流側に定容量採取装置20が設けられている。この定容
量採取装置20は、上流側から順に、例えばクリティカ
ルフローベンチュリ20aと、希釈用空気Wと排ガスG
を吸引する吸引用ブロア20bで主として構成されてい
る。サンプルガス流路8は、前記クリティカルフローベ
ンチュリのスロート部20cの上流において分岐接続さ
れている。なお、この実施形態の希釈トンネル4は、上
記2つの実施形態で示した全量採取タイプの希釈トンネ
ル4より径も長さも大きく、大型の希釈トンネルであ
る。
In FIGS. 6 and 7, a constant volume sampling device 20 is provided downstream of the dilution tunnel 4. The constant volume sampling device 20 includes, for example, a critical flow venturi 20a, dilution air W and exhaust gas G in order from the upstream side.
Is mainly constituted by a suction blower 20b for sucking air. The sample gas flow path 8 is branched and connected upstream of the throat portion 20c of the critical flow venturi. The dilution tunnel 4 of this embodiment is a large-sized dilution tunnel having a larger diameter and a longer length than the dilution tunnel 4 of the whole quantity collection type shown in the above two embodiments.

【0028】そして、排ガス採取管3の上流側は排気管
2に挿入接続される一方、下流側は希釈トンネル4の周
面Tから希釈トンネル4内の排ガスWの流れ方向(X方
向)に直角な方向(Y方向)に挿入された後下流側へ向
け直角に折れ曲がりその開口端30が希釈トンネル4の
中心軸F上に位置するよう希釈トンネル4に挿入接続さ
れている。つまり、希釈トンネル4内への排ガス採取管
3の挿入部31は、排ガス採取管3の下流側開口端30
より上流側に位置する。また、希釈用空気Wは希釈トン
ネル4の一端側(上流側)から軸方向に沿って吸入され
る。
The upstream side of the exhaust gas collection pipe 3 is inserted and connected to the exhaust pipe 2, while the downstream side is perpendicular to the flow direction (X direction) of the exhaust gas W in the dilution tunnel 4 from the peripheral surface T of the dilution tunnel 4. After being inserted in an appropriate direction (Y direction), it is bent at a right angle toward the downstream side and is inserted and connected to the dilution tunnel 4 so that its open end 30 is located on the central axis F of the dilution tunnel 4. That is, the insertion portion 31 of the exhaust gas collection pipe 3 into the dilution tunnel 4 is connected to the downstream open end 30 of the exhaust gas collection pipe 3.
It is located more upstream. Further, the dilution air W is drawn in from one end side (upstream side) of the dilution tunnel 4 along the axial direction.

【0029】以上の構成は、図11に示した従来装置と
何ら変わるところはない。この発明の特徴は、前記排ガ
ス採取管3の前記下流側開口端30および前記排ガス採
取管3の挿入部31間に多孔質の拡散板16を設けた点
にある。
The above configuration is no different from the conventional apparatus shown in FIG. The present invention is characterized in that a porous diffusion plate 16 is provided between the downstream open end 30 of the exhaust gas collection pipe 3 and the insertion portion 31 of the exhaust gas collection pipe 3.

【0030】この場合も、拡散板16を透過した希釈用
空気Wの流れgが整流され、流れgが整流された空気と
排ガスGを中心軸Fに対して軸対称で、かつ、同心円上
に混合できる。
In this case as well, the flow g of the dilution air W that has passed through the diffusion plate 16 is rectified, and the rectified air and the exhaust gas G are symmetrical with respect to the central axis F and are concentric. Can be mixed.

【0031】なお、この実施形態でも、図4、図5と同
様に、オリフィス13の内径より小さい外径を有する排
ガス採取管3(図8参照)を採用してもよい。
In this embodiment, similarly to FIGS. 4 and 5, an exhaust gas collecting pipe 3 (see FIG. 8) having an outer diameter smaller than the inner diameter of the orifice 13 may be employed.

【0032】図9は、全量採取タイプの希釈トンネル4
において、サンプルガス流路8のガス採取口に鼓状の小
型ベンチュリ40を設けたこの発明の第5の実施形態を
示す。なお、図9において、図1〜図8に示した符号と
同一のものは、同一または相当物である。
FIG. 9 shows a dilution tunnel 4 of the full collection type.
5 shows a fifth embodiment of the present invention in which a small drum-shaped venturi 40 is provided at the gas sampling port of the sample gas flow channel 8. In FIG. 9, the same components as those shown in FIGS. 1 to 8 are the same or equivalent.

【0033】この場合、小型ベンチュリ40をスロート
部20cより上流の希釈トンネル4内で中心軸F上に設
けている。上述したように、ガス採取口におけるマッハ
数が1であれば、サンプルガス流路8における圧力変動
や流量変動がガス採取に悪影響を及ぼすことがないか
ら、小型ベンチュリ40の直ぐ上流側の流速をマッハ1
とすることにより、常に一定流量のガスをサンプリング
できる。
In this case, the small venturi 40 is provided on the center axis F in the dilution tunnel 4 upstream of the throat portion 20c. As described above, if the Mach number at the gas sampling port is 1, pressure fluctuations and flow rate fluctuations in the sample gas flow path 8 do not adversely affect gas sampling, so that the flow velocity immediately upstream of the small venturi 40 is reduced. Mach 1
By doing so, a constant flow of gas can be sampled at all times.

【0034】この実施形態でも、拡散板16を透過した
希釈用空気Wの流れgが整流され、流れgが整流された
空気と排ガスGを中心軸Fに対して軸対称で、かつ、同
心円上に混合できる。
Also in this embodiment, the flow g of the dilution air W that has passed through the diffusion plate 16 is rectified, and the rectified air and the exhaust gas G are axially symmetric with respect to the central axis F and concentric. Can be mixed.

【0035】なお、この実施形態でも、図4、図5、図
8に示したものと同様に、オリフィス13の内径より小
さい外径を有する排ガス採取管3を採用してもよい。
Also in this embodiment, the exhaust gas collecting pipe 3 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the orifice 13 may be employed as in the case shown in FIG. 4, FIG. 5, and FIG.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のようにこの発明は、多孔質の拡散
板により、環状プレートの上流側で、希釈用空気の流れ
の速度変動を抑え、希釈用空気の流れを軸対称に整える
ことができ、オリフィスを通過した排ガス(例えばPM
サンプル)と希釈用空気の混合を環状プレートの下流側
で急速に均一にできる。
As described above, according to the present invention, the porous diffusion plate can suppress the speed fluctuation of the flow of the dilution air on the upstream side of the annular plate, and can adjust the flow of the dilution air to be axisymmetric. Exhaust gas that has passed through the orifice (eg, PM
The mixing of the sample) and the dilution air can be rapidly homogenized downstream of the annular plate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態を用いたPM測定装
置を示す全体構成説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a PM measuring apparatus using a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態を示す要部構成説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration showing the embodiment.

【図3】この発明の第2の実施形態を示す要部構成説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施形態を示す要部構成説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a third embodiment of the present invention.

【図5】上記第3の実施形態の変形例を示す要部構成説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a modification of the third embodiment.

【図6】この発明の第4の実施形態を用いたPM測定装
置を示す全体構成説明図である。
FIG. 6 is an overall configuration explanatory view showing a PM measuring device using a fourth embodiment of the present invention.

【図7】上記第4の実施形態を示す要部構成説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a main part configuration showing the fourth embodiment.

【図8】上記第4の実施形態の変形例を示す要部構成説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a modification of the fourth embodiment.

【図9】この発明の第5の実施形態を用いたPM測定装
置を示す全体構成説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a PM measuring apparatus using a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来例の全量採取タイプを示す要部構成説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration of a main part showing a total amount collecting type in a conventional example.

【図11】従来例の一部採取タイプを示す要部構成説明
図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a partial sampling type in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディーゼルエンジン、2…排気管、3…排ガス採取
管、4…希釈トンネル、5…空気吸入部、11…下流側
開口端、12…環状プレート、13…オリフィス、14
…隙間、16…多孔質の拡散板、F…中心軸、W…希釈
用空気、G…ディーゼルエンジン排ガス、T…希釈トン
ネルの周面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine, 2 ... Exhaust pipe, 3 ... Exhaust gas collection pipe, 4 ... Dilution tunnel, 5 ... Air intake part, 11 ... Downstream opening end, 12 ... Circular plate, 13 ... Orifice, 14
... gap, 16 ... porous diffusion plate, F ... central axis, W ... dilution air, G ... exhaust gas from diesel engine, T ... peripheral surface of the dilution tunnel.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排ガスが流れる排気管と、前記排ガス
を、周面に設けた空気吸入部から吸入される吸入空気で
希釈する断面円形の希釈トンネルと、上流側が排気管に
挿入接続され下流側が希釈トンネルの一端から希釈トン
ネルの中心軸上に位置するよう希釈トンネルに挿入接続
された排ガス採取管とを備え、更に、この排ガス採取管
の下流側において希釈トンネル内の排ガスの流れ方向に
直角な方向にオリフィスを有する環状プレートを設け、
前記空気吸入部を前記排ガス採取管の下流側開口端より
上流側に設ける一方、前記オリフィスを中心軸上に位置
させ、吸入空気と前記排ガスを前記環状プレートの下流
側で混合させる排ガス希釈装置において、前記排ガス採
取管の回りで前記下流側開口端および空気吸入部間に、
前記環状プレートに対向するよう前記直角な方向に設置
させた状態で、吸入空気の流れを整流しうる多孔質の拡
散板を設けてあることを特徴とする排ガス希釈装置。
1. An exhaust pipe through which exhaust gas flows, a dilution tunnel having a circular cross section for diluting the exhaust gas with intake air sucked from an air intake section provided on a peripheral surface, and an upstream side connected to an exhaust pipe and a downstream side connected to an exhaust pipe. An exhaust gas collection pipe inserted into and connected to the dilution tunnel so as to be positioned on the central axis of the dilution tunnel from one end of the dilution tunnel, and further provided on the downstream side of the exhaust gas collection pipe at a right angle to the flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel. Providing an annular plate having an orifice in the direction,
In the exhaust gas diluting device, the air suction unit is provided upstream of the downstream opening end of the exhaust gas sampling pipe, while the orifice is located on a central axis, and the intake air and the exhaust gas are mixed on the downstream side of the annular plate. , Around the exhaust gas collection pipe, between the downstream open end and the air intake section,
An exhaust gas dilution device comprising a porous diffusion plate capable of rectifying the flow of intake air in a state where the diffusion plate is installed in the right angle direction so as to face the annular plate.
【請求項2】 排ガスが流れる排気管と、前記排ガス
を、一端側から軸方向に沿って吸入される吸入空気で希
釈する断面円形の希釈トンネルと、上流側が排気管に挿
入接続され下流側が希釈トンネルの周面から希釈トンネ
ル内の排ガスの流れ方向に直角な方向に挿入された後下
流側へ向け直角に折れ曲がりその開口端が希釈トンネル
の中心軸上に位置するよう希釈トンネルに挿入接続され
た排ガス採取管とを備え、更に、この排ガス採取管の下
流側において希釈トンネル内の排ガスの流れ方向に直角
な方向にオリフィスを有する環状プレートを設け、前記
オリフィスを中心軸上に位置させ、吸入空気と前記排ガ
スを前記環状プレートの下流側で混合させる排ガス希釈
装置において、前記排ガス採取管の回りで前記下流側開
口端および前記排ガス採取管の挿入部間に、前記環状プ
レートに対向するよう前記直角な方向に設置させた状態
で、吸入空気の流れを整流しうる多孔質の拡散板を設け
てあることを特徴とする排ガス希釈装置。
2. An exhaust pipe through which exhaust gas flows, a dilution tunnel having a circular cross-section for diluting the exhaust gas with intake air sucked from one end side along an axial direction, and an upstream side inserted and connected to the exhaust pipe and a downstream side diluted. After being inserted in the direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel from the periphery of the tunnel, it was bent at a right angle toward the downstream side and inserted and connected to the dilution tunnel so that its open end was located on the central axis of the dilution tunnel. An exhaust gas collecting pipe, and further provided, at a downstream side of the exhaust gas collecting pipe, an annular plate having an orifice in a direction perpendicular to a flow direction of the exhaust gas in the dilution tunnel. And an exhaust gas diluting device for mixing the exhaust gas downstream of the annular plate, wherein the downstream open end and the exhaust gas around the exhaust gas collection pipe are mixed. Exhaust gas dilution, characterized in that a porous diffusion plate capable of rectifying the flow of intake air is provided between the insertion portions of the sampling pipes in a state where it is installed in the perpendicular direction so as to face the annular plate. apparatus.
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