JP2007010406A

JP2007010406A - Volatile material removing device

Info

Publication number: JP2007010406A
Application number: JP2005189677A
Authority: JP
Inventors: Manabu Hasegawa; 学長谷川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2007-01-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constitution of a volatile material removing device capable of maintaining an excellent measuring performance by suppressing generation of fine powder of an adsorbent. <P>SOLUTION: In this volatile material removing device, sample gas including a material to be measured and a volatile material is circulated and simultaneously heated, to evaporate the volatile material, and the evaporated volatile material is adsorbed into the adsorbent and removed. The adsorbent is formed to have a thin plate shape from a fibrous material. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被測定物質と揮発性物質を含むサンプルガスから、揮発性物質を気化させ吸着剤に吸着除去する揮発性物質除去装置に関する。 The present invention relates to a volatile substance removing apparatus that vaporizes a volatile substance from a sample gas containing a substance to be measured and a volatile substance and adsorbs and removes the volatile substance on an adsorbent.

自動車の排気を希釈してサンプルガスを生成し、該サンプルガス中に浮遊する微粒子（パーティキュレート）の量（数）を計測することにより、排気中の微粒子濃度（密度）を計測することが行われるが、前記サンプルガスには排気中の揮発性物質が含まれ、常温では該揮発性物質が凝縮された微粒子となって、被測定物質である固体の微粒子（カーボン等のパーティキュレート）の計測に誤差を生じる。このため、計測前にサンプルガス中の揮発性物質を加熱して気化させ、吸着剤に吸着除去する装置が設けられる。
従来の揮発性物質除去装置として、特許文献１に開示された装置では、サンプルガス配管（チューブ）を案内されるサンプルガスを加熱して揮発性物質を気化させ、サンプルガス配管に設けられた開口部（線材格子壁部）からサンプルガス配管外に拡散させ、サンプルガス配管外の吸着剤（顆粒状のチャコール）に吸着させ、揮発性物質を除去している。上記処理後、サンプルガスに含まれる被測定物質である固体の微粒子（パーティキュレート）の量を計測している。
特開２００４−３５４３７０ It is possible to measure the concentration (density) of fine particles in the exhaust gas by diluting the exhaust of an automobile to generate a sample gas and measuring the amount (number) of fine particles (particulates) floating in the sample gas. However, the sample gas contains volatile substances in the exhaust, and the volatile substances are condensed into fine particles at room temperature, and the measurement of solid fine particles (particulates such as carbon) that is the substance to be measured. Cause an error. For this reason, the apparatus which heats and volatilizes the volatile substance in sample gas before a measurement, and adsorbs and removes to adsorption agent is provided.
As a conventional volatile substance removing apparatus, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, a sample gas guided through a sample gas pipe (tube) is heated to vaporize a volatile substance, and an opening provided in the sample gas pipe Volatile substances are removed by diffusing out of the sample gas pipe from the part (wire lattice wall part) and adsorbing to the adsorbent (granular charcoal) outside the sample gas pipe. After the treatment, the amount of solid fine particles (particulates), which is a substance to be measured, contained in the sample gas is measured.
JP 2004-354370 A

しかしながら、特許文献１に開示された装置では、吸着剤は顆粒状の活性炭で形成されているため、装置移動の際や、吸着剤交換などの際に、吸着剤の顆粒同士の衝突や磨耗によって吸着剤の微小粉末が発生し、これがサンプルガス配管（チューブ）に異物として混入すると、計測に悪影響を及ぼすという問題点があった。
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、吸着剤の微小粉末の発生を抑えて良好な計測性能を維持できるようにした揮発性物質除去装置の構成を提供することを目的とする。 However, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, since the adsorbent is formed of granular activated carbon, when the apparatus is moved or when the adsorbent is exchanged, the adsorbent granules collide or wear. When fine powder of adsorbent is generated and mixed as foreign matter in the sample gas pipe (tube), there is a problem that measurement is adversely affected.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a configuration of a volatile substance removing apparatus that can maintain good measurement performance by suppressing the generation of adsorbent fine powder. The purpose is to do.

このため本発明は、被測定物質と揮発性物質を含むサンプルガスを流通させる間に加熱して、前記揮発性物質を気化させ、該気化した揮発性物質を吸着剤に吸着させて除去する揮発性物質除去装置であって、前記吸着剤を繊維状物質により薄板状に成形する構成とした。 For this reason, the present invention is a method of heating while circulating a sample gas containing a substance to be measured and a volatile substance, vaporizing the volatile substance, and adsorbing the vaporized volatile substance to an adsorbent to remove it. In this embodiment, the adsorbent is formed into a thin plate shape using a fibrous substance.

上記のように、繊維状物質を薄板状に成形した吸着剤を用いることによって、上述のような吸着剤の顆粒同士の衝突や磨耗は発生せず、吸着剤の微小粉末の発生を抑えられる。これにより、前記微小粉末がサンプルガス配管に混入しなくなり、被測定物質の計測に悪影響を及ぼす懸念も解消される。 As described above, by using an adsorbent obtained by forming a fibrous substance into a thin plate shape, the above-described collision and wear of the adsorbent granules do not occur, and generation of the adsorbent fine powder can be suppressed. Thereby, the fine powder is not mixed into the sample gas pipe, and the concern that adversely affects the measurement of the substance to be measured is also eliminated.

以下に、本発明における実施形態について説明する。
実施形態にかかる揮発性物質除去装置の全体構成を示す図１〜図３において、箱状の本体１には、サンプルガス配管２が貫通して配設され、サンプルガス配管２内を流通する被測定物質と揮発性物質を含むサンプルガスが、本体１内を通過する間に、該サンプルガス中の揮発性物質を除去された後、下流側（図１における右側）に流出されるように構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In FIG. 1 to FIG. 3 showing the overall configuration of the volatile substance removal apparatus according to the embodiment, a sample gas pipe 2 is disposed through the box-shaped main body 1 and circulates in the sample gas pipe 2. The sample gas containing the measurement substance and the volatile substance is configured to flow out downstream (right side in FIG. 1) after the volatile substance in the sample gas is removed while passing through the main body 1. Has been.

以下、詳細を説明すると、サンプルガス配管２は、本体１内の入口部分において、上流部２ａが蛇行状（または螺旋状）に屈曲して形成され、本体１内は、サンプルガス配管２の上流部２ａが配設された部分が仕切り壁１０によって画成され、該上流部２ａを加熱する加熱部１１に構成されている。
サンプルガス配管２は、本体１内において前記加熱部１１より下流側が、水平方向に偏平な薄板状に形成され、その上流部分の上下壁には網目状に多数の微細孔２ｂ（開口部）が開口されている。ここで、微細孔２ｂの大きさは、サンプルガス中の被測定物質であるパーティキュレートを放出させず、気化した揮発性物質のみを放出できるように設定されている。 Hereinafter, the sample gas pipe 2 is formed by bending the upstream portion 2a in a meandering shape (or a spiral shape) at the inlet portion in the main body 1, and the inside of the main body 1 is upstream of the sample gas pipe 2. A portion where the portion 2a is disposed is defined by the partition wall 10 and is configured as a heating portion 11 that heats the upstream portion 2a.
The sample gas pipe 2 is formed in a thin plate shape that is flat in the horizontal direction on the downstream side of the heating unit 11 in the main body 1, and a large number of fine holes 2 b (openings) are formed in a mesh shape on the upper and lower walls of the upstream part. It is open. Here, the size of the micropore 2b is set so that only the vaporized volatile substance can be released without releasing the particulate which is the substance to be measured in the sample gas.

サンプルガス配管２を挟んで上下の本体１内部空間には、それぞれ、複数個（２個）ずつの吸着剤３が上下に間隔をおいて層状に配置されている。
ここで、本体１内の中央に配置されたサンプルガス配管２の上下に面した吸着剤３とサンプルガス配管２との間隙、上下に隣り合う吸着剤３同士の間隙、吸着剤３と本体１内壁との間隙を所定以上確保する。 A plurality (two) of adsorbents 3 are arranged in layers in the upper and lower main body 1 internal spaces with the sample gas pipe 2 interposed therebetween, spaced vertically.
Here, the gap between the adsorbent 3 and the sample gas pipe 2 facing the upper and lower sides of the sample gas pipe 2 arranged at the center in the main body 1, the gap between the adsorbents 3 adjacent in the upper and lower sides, the adsorbent 3 and the main body 1. A predetermined gap or more between the inner wall is secured.

吸着剤３は、繊維状の吸着物質（例えば活性炭）を薄板状に成形して構成され、長手方向（サンプルガス流通方向）の両端部が金属材４によって被覆され、金属材４で被覆された両端部が、本体１の前記加熱部１１より下流側の室の両側壁に固定された支持板１３上に支持されている。 The adsorbent 3 is formed by forming a fibrous adsorbent (for example, activated carbon) into a thin plate shape, and both ends in the longitudinal direction (sample gas flow direction) are covered with the metal material 4 and covered with the metal material 4. Both end portions are supported on support plates 13 fixed to both side walls of the chamber on the downstream side of the heating unit 11 of the main body 1.

前記本体１の前面（図１の紙面手前側）は扉１２で構成し、該扉１２を本体１の前面上端部にヒンジを介して回動自由に取付け、該扉１２によって本体１前面を開閉できるように構成されている。
開放した本体１前面からは、吸着剤３が、図４に示すように前記金属材４で被覆された両端部を前記支持板１３のガイド壁１３ａに沿ってスライドさせながら着脱自由に構成されている。吸着剤３は、上下方向に層状に配置されているため、前後方向にスライドさせて、容易に挿入、取り出しができる。
本体１前面の前記扉１２との接合部には、該接合部のシール材として、ガスケット１４が装着されている。ガスケット１４は、加熱部１１の発熱に対する耐熱性を備えた材料（たとえばシリコン）が望ましい。 The front surface of the main body 1 (the front side in FIG. 1) is constituted by a door 12, and the door 12 is attached to the upper end of the front surface of the main body 1 via a hinge so that the front surface of the main body 1 can be opened and closed by the door 12. It is configured to be able to.
As shown in FIG. 4, the adsorbent 3 is configured to be freely detachable from the opened front surface of the main body 1 while sliding both ends covered with the metal material 4 along the guide wall 13 a of the support plate 13. Yes. Since the adsorbent 3 is arranged in layers in the vertical direction, it can be easily inserted and removed by sliding in the front-rear direction.
A gasket 14 is attached to a joint portion between the front surface of the main body 1 and the door 12 as a sealing material for the joint portion. The gasket 14 is preferably made of a material (for example, silicon) having heat resistance against the heat generated by the heating unit 11.

次に、上記のように構成された実施形態の作用を説明する。
サンプルガス配管２を通って本体１内に流入した前記サンプルガスは、加熱部１１において加熱され、前記サンプルガス中の揮発性物質が気化される。
加熱部１１より下流側に流出した前記サンプルガスは、サンプルガス配管２の前記編目状に開口された微細孔２ｂから、前記気化した揮発性物質を放出する。ここで、上記微細孔２ｂの大きさの設定により、被測定物質は放出されることなく、揮発性物質のみを放出できる。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
The sample gas that has flowed into the main body 1 through the sample gas pipe 2 is heated in the heating unit 11, and the volatile substances in the sample gas are vaporized.
The sample gas that has flowed downstream from the heating unit 11 releases the vaporized volatile substance from the fine holes 2 b that are opened in the stitch shape of the sample gas pipe 2. Here, by setting the size of the micropore 2b, only the volatile substance can be released without releasing the substance to be measured.

前記微細孔２ｂから放出された揮発性物質は、複数の吸着剤３に吸着除去される。
このようにして、揮発性物質を除去された前記サンプルガスが、網目部（微細孔２ｂ）より下流側のサンプルガス配管２を通って本体１外に流出し、下流側に設置された図示しない計測装置によって前記サンプルガス中の被測定物質（パーティキュレート）の量が計測される。 Volatile substances released from the fine holes 2b are adsorbed and removed by the plurality of adsorbents 3.
In this way, the sample gas from which volatile substances have been removed flows out of the main body 1 through the sample gas pipe 2 on the downstream side of the mesh portion (micropore 2b), and is installed on the downstream side (not shown). The amount of the substance to be measured (particulate) in the sample gas is measured by the measuring device.

ここで、吸着剤３は、繊維状の活性炭を薄板状に成形して構成されているので、従来のように顆粒状の活性炭で構成された場合のような、装置移動の際や、吸着剤３の交換などの際に、吸着剤の顆粒同士の衝突や磨耗によって吸着剤の微小粉末が発生することを回避でき、該微小粉末のサンプルガス中への混入による被測定物質計測への悪影響を防止できる。 Here, since the adsorbent 3 is formed by forming fibrous activated carbon into a thin plate shape, the adsorbent 3 may be used when the apparatus is moved, as in the case where the adsorbent 3 is formed of granular activated carbon as in the past. 3 can be avoided when the adsorbent granules collide or wear, and the admixture of the fine powder into the sample gas can adversely affect the measurement of the substance to be measured. Can be prevented.

また、吸着剤３の両端部を金属材４で覆い、該金属材４を介して吸着剤３を本体１内壁に支持するようにしたので、本体１内の他物体との衝突による吸着剤３の磨耗、およびこれに起因する吸着剤の微小粉末の発生をも回避できる。なお、金属材４は、耐熱性および耐摩耗性に優れた他の材料で代用してもよい。 Further, since both ends of the adsorbent 3 are covered with the metal material 4 and the adsorbent 3 is supported on the inner wall of the main body 1 through the metal material 4, the adsorbent 3 due to a collision with another object in the main body 1. It is also possible to avoid the wear of the adsorbent and the generation of adsorbent fine powder due to this. The metal material 4 may be replaced with another material having excellent heat resistance and wear resistance.

また、前記加熱部１１内において、サンプルガス配管２の上流部２ａが蛇行状（または螺旋状）に屈曲し、十分大きな長さを有するため、揮発性物質の加熱部１１内での滞留時間を稼げ、低沸点から高沸点まで多種の揮発性物質を十分に気化できる。 Further, in the heating part 11, the upstream part 2a of the sample gas pipe 2 is bent in a meandering shape (or a spiral shape) and has a sufficiently large length, so that the residence time of the volatile substance in the heating part 11 is increased. It can earn and vaporize various volatile substances from low to high boiling point.

また、サンプルガス配管２の本体１内の加熱部１１よりも下流側の部分が薄板状に形成され、同じく薄板状に形成された吸着剤３と対向する上下壁に微細孔２ｂが形成されているため、前記気化した揮発性物質は該微細孔２ｂから対向する直上、直下の吸着剤３に向かって放出されるので、これら吸着剤３によって効率的に吸着される。
サンプルガス配管２の直上、直下の吸着剤３で吸着されなかった揮発性物質も、吸着剤３と本体１内壁との間隙を回り込んで、他の吸着剤３に吸着し、全ての吸着剤３によって揮発性物質を効率よく吸着除去することができる。 Further, a portion of the sample gas pipe 2 downstream of the heating unit 11 in the main body 1 is formed in a thin plate shape, and fine holes 2b are formed in upper and lower walls facing the adsorbent 3 also formed in the same thin plate shape. Therefore, the vaporized volatile substance is released toward the adsorbent 3 immediately above and immediately below the micropore 2b, so that it is efficiently adsorbed by the adsorbent 3.
Volatile substances that have not been adsorbed by the adsorbent 3 directly above and below the sample gas pipe 2 also go around the gap between the adsorbent 3 and the inner wall of the main body 1 and are adsorbed by other adsorbents 3, and all adsorbents. 3 makes it possible to efficiently adsorb and remove volatile substances.

ここで、各吸着剤３が個々に着脱自由であるので、吸着効率の高いサンプルガス配管２の直上、直下の吸着剤３と、最上、最下の吸着剤３とを取り替えることにより、効率よく使用することができる。 Here, since each adsorbent 3 can be attached and detached individually, the adsorbent 3 directly above and below the sample gas pipe 2 having high adsorption efficiency and the adsorbent 3 at the top and bottom can be replaced efficiently. Can be used.

なお、本発明は以上のような構成に限られず、以下のような構成としてもよい。
加熱部１１は本体１の外部に別体として設けてもよい。
また、扉１２の開閉は、前記ヒンジを中心とした回動式に代え、たとえばスライド式にしてもよい。
さらに、シール材として、ガスケット１４に代わり、扉１２の内面周縁にパッキンを装着してもよい。
また、支持板１３を本体１内壁と一体に形成してもよい。 In addition, this invention is not restricted to the above structures, It is good also as the following structures.
The heating unit 11 may be provided as a separate body outside the main body 1.
Further, the door 12 may be opened and closed instead of the pivoting type around the hinge, for example, a sliding type.
Further, as a sealing material, packing may be attached to the inner peripheral edge of the door 12 instead of the gasket 14.
Further, the support plate 13 may be formed integrally with the inner wall of the main body 1.

本発明の実施形態に係る揮発性物質除去装置の斜視図The perspective view of the volatile substance removal apparatus which concerns on embodiment of this invention 図１の正面図Front view of FIG. 図２におけるＡ−Ａ線断面図AA line sectional view in FIG. 図１における吸着剤の取り付けの詳細図Detailed view of attachment of adsorbent in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１本体
２サンプルガス配管
２ａ上流部
２ｂ微細孔
３吸着剤
４金属材
１１加熱部
１２扉
１４ガスケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Sample gas piping 2a Upstream part 2b Fine hole 3 Adsorbent 4 Metal material 11 Heating part 12 Door 14 Gasket

Claims

被測定物質と揮発性物質を含むサンプルガスを流通させる間に加熱して、前記揮発性物質を気化させ、該気化した揮発性物質を吸着剤に吸着させて除去する揮発性物質除去装置であって、前記吸着剤を繊維状物質により薄板状に成形したことを特徴とする揮発性物質除去装置。 It is a volatile substance removing device that heats while circulating a sample gas containing a substance to be measured and a volatile substance, vaporizes the volatile substance, and adsorbs the vaporized volatile substance to an adsorbent to remove it. A volatile substance removing apparatus, wherein the adsorbent is formed into a thin plate shape with a fibrous substance.

箱状の本体内部に、
前記サンプルガスを流通させるサンプルガス配管と、
前記サンプルガス配管の上流部を加熱する加熱部と、
前記サンプルガス配管の前記上流部より下流側の一部に開口された開口部から放出される前記気化した揮発性物質を吸着する前記吸着剤と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の揮発性物質除去装置。 Inside the box-shaped body,
Sample gas piping for circulating the sample gas;
A heating section for heating the upstream portion of the sample gas pipe;
The adsorbent that adsorbs the vaporized volatile substance released from an opening portion opened to a part of the sample gas pipe on the downstream side of the upstream portion;
The volatile substance removing device according to claim 1, further comprising:

前記吸着剤は、前記本体内に複数個が、層状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の揮発性物質除去装置。 The volatile substance removing apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the adsorbents are arranged in layers in the main body.

前記吸着剤は、前記本体内に対して、着脱自在に配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の揮発性物質除去装置。 The volatile substance removing device according to claim 2, wherein the adsorbent is detachably disposed in the main body.

前記吸着剤は、前記本体に支持される両端部が金属材によって覆われていることを特徴とする請求項４に記載の揮発性物質除去装置。 The volatile substance removing apparatus according to claim 4, wherein the adsorbent has both ends supported by the main body covered with a metal material.

前記加熱部で加熱されるサンプルガス配管の上流部は、蛇行状または螺旋状に形成されたことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載の揮発性物質除去装置。 The volatile substance removing apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein an upstream portion of the sample gas pipe heated by the heating unit is formed in a meandering shape or a spiral shape.

前記本体は、吸着剤着脱用の扉を備え、該扉と前記本体との接合部をシールする耐熱性のシール材を含んで構成されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の揮発性物質除去装置。 The said main body is provided with the door for adsorbent attachment / detachment, and was comprised including the heat resistant sealing material which seals the junction part of this door and the said main body. The volatile substance removal apparatus as described in any one.

前記サンプルガス配管は、前記本体内の前記加熱部より下流側が、前記吸着剤と略平行に対向した薄板状に形成され、前記開口部は、前記吸着剤と対向した壁に設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか１つに記載の揮発性物質除去装置。 The sample gas pipe is formed in a thin plate shape facing the adsorbent on the downstream side of the heating unit in the main body, and the opening is provided on a wall facing the adsorbent. The volatile substance removing device according to any one of claims 2 to 7, characterized in that

前記開口部は、多数の微細孔によって構成されていることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれか１つに記載の揮発性物質除去装置。 The volatile substance removing device according to any one of claims 2 to 8, wherein the opening is configured by a large number of fine holes.