JPH03131740A - Exhaust gas diverting and sampling device - Google Patents
Exhaust gas diverting and sampling deviceInfo
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- JPH03131740A JPH03131740A JP1270781A JP27078189A JPH03131740A JP H03131740 A JPH03131740 A JP H03131740A JP 1270781 A JP1270781 A JP 1270781A JP 27078189 A JP27078189 A JP 27078189A JP H03131740 A JPH03131740 A JP H03131740A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は自動車エンジン等の内燃機関の排気ガスの計測
において、排気ガスの一部を、排気ガス試料として、全
排気ガスに比例して連続的に分流して希釈トンネル等に
導入し、粒状物質の測定等を行う装置の改良に関するも
ので、燃焼排気ガスによる公害防止技術の分野に関する
。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention is used to measure exhaust gas from internal combustion engines such as automobile engines. This relates to the improvement of equipment for measuring particulate matter by dividing the flow into dilution tunnels, etc., and relates to the field of pollution prevention technology caused by combustion exhaust gas.
(従来の技術)
ディーゼル機関などの排気ガスに含まれる粒状物質には
、凝集性や吸湿性があり、その正確な計測には、一般に
希釈トンネル(ダイリューショントンネル)が必要とさ
れる。(Prior Art) Particulate matter contained in exhaust gas from diesel engines and the like has cohesive and hygroscopic properties, and accurate measurement thereof generally requires a dilution tunnel.
しかし排気ガス流量が例えば10 [m3/mln 1
以上にもなる大出力機関では、排気ガス全量の希釈後の
測定ガスを露点以上に保つためには、大容量の希釈トン
ネルを必要とし、また、このような大容量の希釈トンネ
ルを一般に利用することは、経済的にも空間的にも極め
て困難とされている。However, if the exhaust gas flow rate is, for example, 10 [m3/mln 1
In a high-output engine with a power output of more than 1,000,000 yen, a large-capacity dilution tunnel is required in order to maintain the measured gas after diluting the entire amount of exhaust gas above the dew point, and such a large-capacity diluting tunnel is generally not used. This is considered extremely difficult both economically and spatially.
そこで、排気ガスの全流量に代えてその一部代表試料を
分流採取して希釈する方法が各種考案されている。Therefore, various methods have been devised in which a representative sample of the exhaust gas is sampled in a divided manner instead of the entire flow rate of the exhaust gas and diluted.
これらの方法のうちで、分流された排気ガスの、全排気
ガス流量に対する比(すなわち分流比)を一定にするた
めに、排気ガスを分流して希釈トンネルに導入するため
の排気ガス用と、排気ガスをそのまま通過させるバイパ
ス用との2つのベンチュリ管を並列に設けて排気分流採
取装置を構成する方法がある。この排気分流採取装置を
第3図に示す。Among these methods, in order to keep the ratio of the diverted exhaust gas to the total exhaust gas flow rate (i.e., the division ratio) constant, the exhaust gas is diverted and introduced into the dilution tunnel; There is a method of configuring an exhaust gas flow sampling device by providing two venturi pipes in parallel, one for bypass and one for passing the exhaust gas as it is. This exhaust gas flow sampling device is shown in FIG.
第3図において、エンジン21より排出された排気ガス
は、マフラー22を経て、排気ガスを攪拌、混合するた
めの混合調整管23に入り、ここから排気分流採取装置
30を介して、その一部が分流される。In FIG. 3, exhaust gas discharged from an engine 21 passes through a muffler 22, enters a mixing adjustment pipe 23 for stirring and mixing the exhaust gas, and from here passes through an exhaust gas flow sampling device 30, and a part of the exhaust gas is passed through a muffler 22. is diverted.
この排気分流採取装置30は、例えば前記混合調整管2
3に接続されたメイン管路31Aと、該メイン管路31
A内にその先端が挿入された分流管路32Aと、前記メ
イン管路31A及び分流管路32Aに接続されたバイパ
スベンチュリ31及びサンプルベンチュリ32とより構
成されている。This exhaust gas branch flow sampling device 30 includes, for example, the mixing adjustment pipe 2
3, the main conduit 31A connected to the main conduit 31
The branch pipe 32A has its tip inserted into the main pipe 31A and the branch pipe 32A, and a bypass venturi 31 and a sample venturi 32 are connected to the main pipe 31A and the branch pipe 32A.
そして、前記バイパスベンチュリ31は、バタフライ弁
33を介して排出管33Aに接続されると共に、前記サ
ンプルベンチュリ32は、その先端が後述する希釈トン
ネル35内に挿入された管路33Bに接続されている。The bypass venturi 31 is connected to a discharge pipe 33A via a butterfly valve 33, and the tip of the sample venturi 32 is connected to a pipe line 33B inserted into a dilution tunnel 35, which will be described later. .
前記バイパスベンチュリ31及びサンプルベンチュリ3
2は、それぞれの流量に適したものが採用されている。The bypass venturi 31 and the sample venturi 3
2, one suitable for each flow rate is adopted.
そして、この各ベンチュリ31及び32により生じる差
圧が同一ならば、それらの管径から、メイン管路31A
及び分流管路32Aを通過する排気ガスの流量比が決定
される。If the differential pressures generated by these venturis 31 and 32 are the same, then from their pipe diameters, the main pipe 31A
And the flow rate ratio of exhaust gas passing through the branch pipe line 32A is determined.
希釈トンネル35は、その空気流通過方向上流側にフィ
ルタ37及び希釈トンネル入口バルブ36を備え、その
下流側には、ポジティブディスプレースメントボンブ(
容積型ポンプ、以下、FDPという)40を備えている
。The dilution tunnel 35 is equipped with a filter 37 and a dilution tunnel inlet valve 36 on the upstream side in the air flow direction, and a positive displacement bomb (
A positive displacement pump (hereinafter referred to as FDP) 40 is provided.
前記バイパスベンチュリ31及びサンプルベンチュリ3
2を通過する流体の流量は、バタフライ弁33及び希釈
トンネル入口バルブ36を用いて調整される。The bypass venturi 31 and the sample venturi 3
The flow rate of fluid through 2 is regulated using a butterfly valve 33 and a dilution tunnel inlet valve 36.
前記PDP40により、フィルタ37を介して、希釈用
流体(空気yが希釈トンネル35内に導入される。この
希釈用流体の成分は、分析装置38により測定される。A dilution fluid (air y) is introduced into the dilution tunnel 35 by the PDP 40 through the filter 37. The components of this dilution fluid are measured by the analyzer 38.
また、希釈された排気ガスの成分は、分析装置39によ
り測定される。この際、前記分析装置38の測定結果が
参照される。Further, the components of the diluted exhaust gas are measured by an analyzer 39. At this time, the measurement results of the analyzer 38 are referred to.
一般に、ベンチュリ管を用いて流量制御を行う方法は、
緩やかな流路断面の拡大における圧力回復があって、圧
力損失が少なくて斉むという利点があるが、普通には定
常流において用いられ、脈動流に対してはその非直線性
の影響が無視できないことが多い。Generally, the method of controlling flow rate using a Venturi tube is as follows:
It has the advantage of pressure recovery when the cross section of the flow path gradually expands, resulting in less pressure loss and uniformity, but it is usually used in steady flow, and the effect of nonlinearity is ignored for pulsating flow. There are many things that cannot be done.
(発明が解決しようとする課題)
上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。(Problems to be Solved by the Invention) The above-described conventional technology had the following problems.
すなわち、排気圧力波動や温度条件が、流量の大きく異
なる2つのベンチュリ管の通路では同一にでき難いため
に、脈動流が顕著な低速回転時や排気ガス流量が大きく
変化する過渡運転状態などの場合には、分流比を一定に
保つことが困難となる。In other words, it is difficult to make the exhaust pressure waves and temperature conditions the same in two venturi tube passages with significantly different flow rates, so in cases such as when pulsating flow is noticeable at low speeds or during transient operating conditions where the exhaust gas flow rate changes greatly. In this case, it becomes difficult to keep the diversion ratio constant.
また、前掲した排気ガス分析装置においては、メイン管
路31A内を通過する排気ガスの流速と、分流管路32
A内を通過する分流ガスの流速とが同一でない。すなわ
ち、分流管路32Aの入口部において等速吸引が行われ
ない。この結果、比較的粒径の大きな粒状物質の測定に
おいては、該粒状物質とガス成分との分流比が異なって
しまう。In addition, in the exhaust gas analyzer mentioned above, the flow rate of the exhaust gas passing through the main pipe 31A and the flow rate of the exhaust gas passing through the main pipe 31A,
The flow rate of the divided gas passing through A is not the same. That is, uniform suction is not performed at the inlet of the branch pipe 32A. As a result, when measuring particulate matter having a relatively large particle size, the splitting ratio between the particulate matter and the gas component differs.
過渡運転状態などの場合には、圧力波動、温度条件など
をさらに同一に維持できる分流が必要とされ、さらに分
流点における等速吸引とベンチュリ管を同一条件で直接
分流部に接続させることが重要となる。In cases such as transient operating conditions, a split flow that can maintain the same pressure waves, temperature conditions, etc. is required, and it is also important to connect the constant velocity suction at the split point and the Venturi tube directly to the split flow section under the same conditions. becomes.
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的は、定常運転状態のみならず、過渡運
転状態を含むすべての運転状態においても、常に正確に
一定比率の排気ガスの分流ができ、粒状物質の代表試料
を連続採取することのできる排気分流採取装置を提供す
ることにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to always accurately maintain a constant ratio of exhaust gas not only in steady operating conditions but also in all operating conditions including transient operating conditions. An object of the present invention is to provide an exhaust gas diversion sampling device capable of dividing a flow of air and continuously collecting representative samples of particulate matter.
(課題を解決するための手段及び作用)前記の問題点を
解決するために、本発明は、それぞれの絞り比がほぼ同
一となるように形成されたそれぞれ径の異なる3つのベ
ンチュリ管を、各ベンチュリ管のスロート部が排気ガス
の流れ方向に対してほぼ同一位置にくるように、それぞ
れ同心上に配置し、中心部に配置された中央ベンチュリ
管(中心コア分流管)の排気ガス下流側端部を、中心コ
ア分流管と最外周ベンチュリ管との間に配置された中間
ベンチュリ管(中間環状分流管)の外部に突出させ、前
記中間環状分流管と中心コア分流管との間に導入された
排気ガスのみを分流するようにした点に特徴がある。(Means and effects for solving the problem) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides three Venturi tubes each having a different diameter and each having an approximately the same drawing ratio. The exhaust gas downstream end of the central Venturi tube (center core branch pipe) is arranged concentrically so that the throats of the Venturi tubes are at almost the same position in the flow direction of the exhaust gas. part protrudes outside an intermediate venturi pipe (intermediate annular branch pipe) disposed between the central core branch pipe and the outermost circumferential venturi pipe, and is introduced between the intermediate annular branch pipe and the center core branch pipe. The unique feature is that only the exhaust gas that has been removed is diverted.
これにより、各流路のベンチュリ管は分流部に直接接続
され、同一の圧力波動を受け、前記中間環状分流管及び
中心コア分流管の開口部からの排気ガスの吸引が等速吸
引となる。As a result, the Venturi tubes of each flow path are directly connected to the dividing section and receive the same pressure wave, and the suction of the exhaust gas from the openings of the intermediate annular dividing tube and the central core dividing tube becomes uniform suction.
また、各ベンチュリ管内を通過する排気ガスの流れの状
態が、最外周ベンチュリ管内の排気ガスの流れの状態と
ほぼ等しくなる。すなわち、各ベンチュリ管内を通過す
る排気ガスの流れの状態(圧力、流速、温度等)が、そ
れぞれ排気ガス流方向の各位置についてほぼ同一となる
。Further, the state of the flow of exhaust gas passing through each venturi pipe is approximately equal to the state of the flow of exhaust gas in the outermost venturi pipe. That is, the flow conditions (pressure, flow velocity, temperature, etc.) of the exhaust gas passing through each venturi pipe are approximately the same at each position in the exhaust gas flow direction.
さらに、分流される排気ガス管路が環状となり、最外周
ベンチュリ管と相似形となる。すなわち、主流及び分流
の流路条件をほぼ同一とすることができる。Further, the branched exhaust gas pipe becomes annular and has a similar shape to the outermost venturi pipe. That is, the flow path conditions of the main flow and the branch flow can be made almost the same.
(実施例)
以下に、本発明の具体的実施例を、第1図及び第2図を
参照して説明する。(Example) Specific examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第2図は本発明の一実施例を採用した排気ガス分析装置
の一例のブロック図、第1図は第2図に示された本発明
の一実施例の詳細を示す縦断面図である。第1図及び第
2図において、第3図と同一の符号は、同−又は同等部
分をあられしている。FIG. 2 is a block diagram of an example of an exhaust gas analyzer employing an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing details of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and 2, the same reference numerals as in FIG. 3 represent the same or equivalent parts.
まず、エンジン21より排出された排気ガスは、マフラ
ー22を経て混合調整管23に入り、そして断熱され、
多重ベンチュリ管を有する排気分流採取装置1に導入さ
れて分流される。なお、前記混合調整管23は省略され
ることができる。First, exhaust gas discharged from the engine 21 passes through the muffler 22 and enters the mixture adjustment pipe 23, where it is thermally insulated.
The exhaust gas is introduced into an exhaust gas diversion sampling device 1 having multiple venturi tubes and is divided. Note that the mixing adjustment tube 23 can be omitted.
この排気分流採取装置1は、それぞれ直径の異なる3つ
のベンチュリ管により構成されている。This exhaust gas flow sampling device 1 is composed of three venturi pipes each having a different diameter.
すなわち、前記排気分流採取装置1は、スロート部(絞
り部)2及び圧力回復部14により最外周ベンチュリ管
を構成するボディIAと、該ボディIA内に配置され、
スロート部4及び圧力回復部15により中間ベンチュリ
管を構成する中間環状分流管3と、該中間環状分流管3
内に配置され、スロート部6及び圧力回復部1Gにより
中央ベンチュリ管を構成する中心コア分流管5とより構
成されている。前記最外周のベンチュリ管及び中間ベン
チュリ管は、それぞれの内部に配置されたベンチュリ管
及び中央ベンチュリ管により、環状に構成されている。That is, the exhaust gas diversion sampling device 1 includes a body IA that constitutes an outermost venturi tube by a throat portion (throttle portion) 2 and a pressure recovery portion 14, and is disposed within the body IA,
An intermediate annular branch pipe 3 that constitutes an intermediate venturi pipe by the throat part 4 and the pressure recovery part 15; and the intermediate annular branch pipe 3.
It is comprised of a central core branch pipe 5 which is disposed inside the pipe and constitutes a central Venturi pipe by a throat part 6 and a pressure recovery part 1G. The outermost Venturi tube and the intermediate Venturi tube are each arranged in an annular shape with a Venturi tube and a central Venturi tube disposed inside each of the venturi tubes.
そして、前記ボディIA、中間環状分流管3及び中心コ
ア分流管5は、それぞれ同心に、かつそれぞれのスロー
ト部2.4及び6が排気ガス流方向に対してほぼ同一位
置に配置されるように、それらの相対位置が固定されて
いる。The body IA, the intermediate annular branch pipe 3, and the center core branch pipe 5 are arranged concentrically, and their respective throat portions 2.4 and 6 are arranged at approximately the same position with respect to the exhaust gas flow direction. , their relative positions are fixed.
また、前記ボディIA、中間環状分流管3及び中心コア
分流管5は、それぞれの流体取入口における流速が同一
となるように、それらの各ベンチュリ管が設計されてい
る。流速を同一にするためには、少なくとも、各ベンチ
ュリ管の絞り比β2を同一にして、各ベンチュリ管によ
って生じる差圧を同一にする必要がある。また、必要に
応じて、各圧力回復部の傾斜角(拡大管の等価円錐角)
、あるいは絞り円錐角等をも同一にすると良い。Furthermore, the venturi tubes of the body IA, the intermediate annular branch pipe 3, and the central core branch pipe 5 are designed so that the flow velocity at each fluid intake port is the same. In order to make the flow velocity the same, it is necessary to make at least the same throttle ratio β2 of each venturi pipe, and to make the differential pressure generated by each venturi pipe the same. Also, if necessary, the inclination angle of each pressure recovery part (equivalent cone angle of the expansion tube)
, or the aperture cone angle, etc., may also be made the same.
したがって、排気分流採取装置1の入口から該排気分流
採取装置l及び中間環状分流管30間を通過していく排
気ガス流、中間環状分流管3の入口から該中間環状分流
管3及び中心コア分流管5の間を通過していく排気ガス
流、そして中心コア分流管5の内側を通過していく排気
ガス流の流れの分布状態が、ボディIA内に中間環状分
流管3及び中心コア分流管5を配置しない場合の排気ガ
ス流の流れの分布状態とほぼ同一となる。すなわち、ボ
ディIA、中間環状分流管3及び中心コア分流管5内を
通過する排気ガス流の圧力、流速、温度等の状態が、そ
れぞれ排気ガス流方向の各位置においてほぼ同一となる
。Therefore, the exhaust gas flow passes from the inlet of the exhaust gas separation sampling device 1 between the exhaust gas separation sampling device 1 and the intermediate annular separation pipe 30, and the exhaust gas flow passes from the inlet of the intermediate annular separation pipe 3 to the intermediate annular separation pipe 3 and the central core separation pipe. The flow distribution state of the exhaust gas flow passing between the pipes 5 and the exhaust gas flow passing inside the center core branch pipe 5 is determined by the intermediate annular branch pipe 3 and the center core branch pipe within the body IA. The distribution state of the exhaust gas flow is almost the same as the state in which the exhaust gas flow is not arranged. That is, the pressure, flow velocity, temperature, etc. of the exhaust gas flow passing through the body IA, the intermediate annular flow branch pipe 3, and the center core flow branch pipe 5 are approximately the same at each position in the exhaust gas flow direction.
ここで、各ベンチュリ管の絞り比β2は、排気ガス流量
が最大流量となってもスロート部2.4及び6において
音速に達しないように、また差圧が小さくなり過ぎる(
絞り効果が小さくなり過ぎる)ことにより、分流される
排気ガス量の誤差が大きくなったりするのを防止するた
めに、例えば第1式に示される範囲内に設定されるのが
良い。Here, the throttling ratio β2 of each venturi tube is set so that even if the exhaust gas flow reaches its maximum flow rate, it does not reach the sonic velocity at the throat portions 2.4 and 6, and the differential pressure becomes too small (
In order to prevent the error in the amount of exhaust gas to be diverted from becoming large due to the throttling effect becoming too small, it is preferable to set it within the range shown by the first equation, for example.
C1/20)<β2 < (1/3) ・・・(1
)前記中間環状分流管3は、その後端部にベント部(折
曲部)9が形成されていて、該端部は、ベント部9を介
して、ボディIAの外側に引き出されている。また、前
記中心コア分流管5の排出部8は、前記中間環状分流管
3のベント部9を貫通し、ボディIAの後端部内に露出
している。C1/20)<β2<(1/3)...(1
) A vent portion (bent portion) 9 is formed at the rear end of the intermediate annular branch pipe 3, and this end portion is drawn out to the outside of the body IA via the vent portion 9. Further, the discharge portion 8 of the central core branch pipe 5 passes through the vent portion 9 of the intermediate annular branch pipe 3 and is exposed within the rear end portion of the body IA.
なお、符号7A及び7Cは、中間環状分流管3の先端部
及び中心コア分流管5の先端部を固定するための支持ス
テー、符号IB及びIC並びに3Bは、当該排気分流採
取装置1を接続するためのフランジである。Note that the symbols 7A and 7C are support stays for fixing the tip of the intermediate annular distribution pipe 3 and the tip of the central core distribution tube 5, and the symbols IB, IC, and 3B are for connecting the exhaust gas distribution sampling device 1. This is a flange for
したがって、排気ガスの主流は、最外周部11を通りス
ロート部2で絞られた後、圧力回復部14で圧力を回復
する。そして、この主流は、中心コア部13を通りスロ
ート部6で絞られた後、圧力回復部16で圧力を回復し
た一部の排気ガスと合流されて、排気ダクト24を経て
、ブロワ−25より排出される。Therefore, the main flow of exhaust gas passes through the outermost circumferential portion 11 and is throttled at the throat portion 2, and then recovers its pressure at the pressure recovery portion 14. Then, this main flow passes through the central core section 13 and is throttled at the throat section 6, and then is combined with a part of the exhaust gas whose pressure has been recovered at the pressure recovery section 16, passes through the exhaust duct 24, and exits from the blower 25. be discharged.
また、中間環状部12を通りスロート部4で絞られた後
、圧力回復部15で圧力を回復した分流排気ガスは、ベ
ント部9を経て、調節弁1oで主流の出力圧力とほぼ同
一圧力に調節された後に、試料ガスとして希釈トンネル
19内に導入される。In addition, after passing through the intermediate annular portion 12 and being throttled by the throat portion 4, the branched exhaust gas whose pressure has been recovered by the pressure recovery portion 15 passes through the vent portion 9 and is brought to almost the same pressure as the output pressure of the main stream at the control valve 1o. After being adjusted, it is introduced into the dilution tunnel 19 as a sample gas.
なお、符号17及び18は、圧力モニタ用の圧力計であ
る。Note that numerals 17 and 18 are pressure gauges for pressure monitoring.
前記希釈トンネル19は、一般にCVS (コンスタン
ト・ボリューム・サンプラー)装置として用いられるも
ので、入口にフィルター26を設けて清浄化された希釈
空気を導入し、その試料を参照用として分析装置29に
より一部採取測定すると共に、エンジン21の排気ガス
を導入・混合して均一化した希釈試料とした後に、排気
ガスの分析装置20に一部採取し計測する。The dilution tunnel 19 is generally used as a CVS (Constant Volume Sampler) device, and a filter 26 is provided at the inlet to introduce purified dilution air, and the sample is used as a reference by an analyzer 29. A portion is sampled and measured, and after the exhaust gas from the engine 21 is introduced and mixed to make a homogenized diluted sample, a portion is sampled into the exhaust gas analyzer 20 and measured.
一方、熱交換器27を経て温度を制御された大部分の希
釈試料ガスは、CFV (クリティカル・フロー・ベン
チュリー)を前置したブロワ−又はPDP28で常に一
定な流量に維持されながら、吸引・排出される。On the other hand, most of the diluted sample gas whose temperature has been controlled through the heat exchanger 27 is sucked and discharged while being maintained at a constant flow rate by a blower equipped with a CFV (critical flow venturi) or a PDP 28. be done.
このように、この実施例においては、それぞれの絞り比
がほぼ同一となるように形成されたそれぞれ径の異なる
3つのベンチュリ管(ボディIA。In this way, in this embodiment, three venturi tubes (body IA) each having a different diameter are formed so that their aperture ratios are approximately the same.
中間環状分流管3及び中心コア分流管5)を、各ベンチ
ュリ管のスロート部が排気ガスの流れ方向に対してほぼ
同一位置にくるように、それぞれ同心上に配置している
ので、前記中間環状分流管3及び中心コア分流管5の開
口部からの排気ガスの吸引が等速吸引となり、またボデ
ィIA、中間環状分流管3及び中心コア分流管5内を通
過する排気ガスの流れの状態(圧力、流速、温度等)が
それぞれほぼ同一となる。The intermediate annular branch pipe 3 and the central core branch pipe 5) are arranged concentrically so that the throat portions of the respective venturi pipes are located at approximately the same position with respect to the flow direction of exhaust gas. The suction of exhaust gas from the openings of the flow divider pipe 3 and the center core flow divider pipe 5 becomes uniform suction, and the flow state of the exhaust gas passing through the body IA, the intermediate annular flow flow pipe 3, and the center core flow flow pipe 5 ( (pressure, flow rate, temperature, etc.) are almost the same.
また、分流管となる中間環状分流管3の内部に中心コア
分流管5を配置し、該中心コア分流管5を通過する排気
ガスを、中間環状分流管3の外部に排出するようにして
いるので、分流される排気ガス管路が、排気ガスの主流
が流れるボディIAと相似形となる。すなわち、主流及
び分流の流路条件がほぼ同一となる。Further, a center core branch pipe 5 is disposed inside the intermediate annular branch pipe 3 serving as a branch pipe, and the exhaust gas passing through the center core branch pipe 5 is discharged to the outside of the intermediate annular branch pipe 3. Therefore, the branched exhaust gas pipe has a similar shape to the body IA through which the main flow of exhaust gas flows. That is, the flow path conditions of the main flow and the branch flow are almost the same.
したがって、排気ガス中に含まれる粒状物質がガス成分
と同様の一定比率で分流されると共に、排気圧力波の脈
動の影響を、前記各ボディIA。Therefore, the particulate matter contained in the exhaust gas is divided at a constant ratio similar to that of the gas components, and the influence of the pulsation of the exhaust pressure wave is absorbed into each body IA.
中間環状分流管3及び中心コア分流管5内で、はぼ同一
とすることができるので、過渡運転状態においても、分
流比をほぼ一定に保つことができる。Since the intermediate annular distribution tube 3 and the central core distribution tube 5 can be made to have substantially the same distribution, the distribution ratio can be kept approximately constant even in a transient operating state.
さて、希釈トンネルを用いた排気ガス分析装置において
は、通常、中間環状分流管3から分流される排気ガス流
量は、エンジン21より排出される全排気ガス流量の1
/10ないし1/40の範囲内に設定される。したがっ
て、中間環状分流管3の開口部内径寸法は、ボディIA
の開口部内径寸法の約1/3ないし約1/6の範囲内に
設定されると良い。Now, in an exhaust gas analyzer using a dilution tunnel, the flow rate of exhaust gas diverted from the intermediate annular flow branch pipe 3 is usually 1 of the total flow rate of exhaust gas discharged from the engine 21.
It is set within the range of /10 to 1/40. Therefore, the inner diameter of the opening of the intermediate annular branch pipe 3 is the same as that of the body IA.
It is preferable to set the diameter within a range of about 1/3 to about 1/6 of the inner diameter of the opening.
また、第1図においては、中心コア分流管5の排出部8
は、中間環状分流管3のベント部9を貫通してボディI
A内に露出し、中心コア分流管5を通過した排気ガスは
、ボディIA内を通過した排気ガスの主流と合流するよ
うに構成されているが、本発明においては特にこれのみ
に限定されることはなく、中心コア分流管5を通過した
排気ガスを中間環状分流管3内に排出しないようにすれ
ば良い。したがって、前記排出部8を、例えばボディI
Aの外部に突出させ、中心コア分流管5内を通過した排
気ガスを、ボディIA内を通過した排気ガス主流と合流
させないようにしても良い。In addition, in FIG. 1, the discharge part 8 of the central core branch pipe 5
passes through the vent portion 9 of the intermediate annular flow branch pipe 3 to the body I.
The exhaust gas exposed in A and passed through the center core distribution pipe 5 is configured to merge with the main stream of exhaust gas passed through the body IA, but the present invention is particularly limited to this. This is not the case, and the exhaust gas that has passed through the central core branch pipe 5 may be prevented from being discharged into the intermediate annular branch pipe 3. Therefore, the ejection part 8 is, for example, the body I
It is also possible to protrude to the outside of the center core flow pipe A so that the exhaust gas that has passed through the center core branch pipe 5 does not merge with the main flow of the exhaust gas that has passed through the body IA.
さらに、前述の説明においては、前記中間環状分流管3
の後端部にはベント部9が形成されていて、該端部は、
ベント部9を介して、ボディIAの外側に引き出される
ものとして説明したが、本発明は特にこれのみに限定さ
れるものではなく、中間環状分流管3を直線状に形成す
ると共に、ボディIAをその後端部において折曲するよ
うにして、これにより中間環状分流管3の後端をボディ
IAの外部に引き出すようにしても良いことは当然であ
る。Furthermore, in the above description, the intermediate annular branch pipe 3
A vent part 9 is formed at the rear end, and the end part is
Although it has been described that the pipe is drawn out to the outside of the body IA through the vent portion 9, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the rear end of the intermediate annular flow branch pipe 3 may be bent to allow the rear end of the intermediate annular flow branch pipe 3 to be drawn out of the body IA.
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects are achieved.
すなわち、ボディIA、中間環状分流管3及び中心コア
分流管5の各ベンチュリ管内を通過する排気ガスの流れ
の状態(圧力、流速、温度等)がそれぞれ排気ガス流方
向の各位置についてほぼ同一となり、さらに、主流及び
分流の流路条件もほぼ同一となるので、排気脈動が大き
く、流量、温度、圧力等が大きく変動する過渡運転状態
においても、分流比を常にほぼ一定に保つことができる
。In other words, the flow conditions (pressure, flow velocity, temperature, etc.) of the exhaust gas passing through each of the Venturi tubes of the body IA, the intermediate annular distribution tube 3, and the central core distribution tube 5 are approximately the same at each position in the exhaust gas flow direction. Furthermore, since the flow path conditions of the main stream and the branch flow are almost the same, the branch flow ratio can always be kept almost constant even in a transient operating state where the exhaust pulsation is large and the flow rate, temperature, pressure, etc. vary greatly.
また、中間環状分流管3及び中心コア分流管5の開口部
からの排気ガスの吸引が等速吸引となるので、粒状物質
など偏りを生じ易くて排気ガス流とは異なる流線をとる
可能性のある成分を含む試料の分流採取においても、ガ
ス成分及び粒状物質成分が分流管の断面積に比例した一
定比率で分流される。In addition, since the suction of exhaust gas from the openings of the intermediate annular diverter pipe 3 and the center core diverter pipe 5 is a uniform suction, particulate matter is likely to be biased and the flow line may be different from that of the exhaust gas flow. Even when sampling a sample containing a certain component, gas components and particulate matter components are divided at a constant ratio proportional to the cross-sectional area of the diverter tube.
さらに、比較的簡単な構造であるので、当該排気分流採
取装置を小形、軽量化することができる。Furthermore, since it has a relatively simple structure, the exhaust gas flow sampling device can be made smaller and lighter.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の縦断面図である。
第2図は本発明の一実施例を採用した排気ガス分析装置
の一例のブロック図である。
第3図は従来の排気ガス分析装置の一例のブロック図で
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an example of an exhaust gas analyzer employing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of an example of a conventional exhaust gas analyzer.
Claims (1)
続的に導入する排気分流採取装置において、内燃機関に
接続された排気ガス通路に接続され、その内壁がベンチ
ュリ管状に形成されたボディと、前記ボディ内に配置さ
れ、その内壁がベンチュリ管状に形成された中間環状分
流管と、 前記中間環状分流管内に配置され、その内壁がベンチュ
リ管状に形成された中心コア分流管とを具備し、 前記ボディ、中間環状分流管及び中心コア分流管のそれ
ぞれの壁面で形成された各流路のベンチュリ管としては
、その絞り比がほぼ同一となるように形成され、 前記ボディ、中間環状分流管及び中心コア分流管は、そ
れぞれの分流部、ベンチュリ管のスロート部及び圧力回
復部が同心となるように、かつ各分流部、ベンチュリ管
のスロート部及び圧力回復部がそれらを通過する排気ガ
スの流れ方向に対してほぼ同一位置となるように配置し
て、それぞれの環状流路の分流部及びベンチュリ管にお
ける流速、温度、圧力の条件を同一に保ち、とくに圧力
波動や流量変化のある条件においても常に分流点におけ
る流路断面積に比例した分流を可能としたことを特徴と
する排気分流採取装置。(1) An exhaust gas flow sampling device that continuously introduces exhaust gas from an internal combustion engine by partially flowing the exhaust gas at a fixed ratio, has a body connected to an exhaust gas passage connected to the internal combustion engine, and whose inner wall is formed in the shape of a venturi tube. , comprising: an intermediate annular branch pipe disposed within the body and having an inner wall formed in the shape of a Venturi pipe; and a central core branch pipe disposed within the intermediate annular branch pipe and having an inner wall formed in the shape of a Venturi pipe; Venturi tubes in each flow path formed by walls of the body, the intermediate annular distribution tube, and the central core distribution tube are formed so that their aperture ratios are approximately the same; The center core diverter tube is configured such that each diverter, venturi throat, and pressure recovery section are concentric, and each diverter, venturi throat, and pressure recovery section is arranged such that the flow of exhaust gas passes through them. They are placed at almost the same position with respect to the direction, and the conditions of flow velocity, temperature, and pressure in the branch part of each annular flow path and the Venturi pipe are kept the same, especially under conditions with pressure waves and flow rate changes. An exhaust gas diversion sampling device characterized in that it is always possible to divide the flow in proportion to the cross-sectional area of the flow path at the diversion point.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1270781A JPH03131740A (en) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | Exhaust gas diverting and sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1270781A JPH03131740A (en) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | Exhaust gas diverting and sampling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03131740A true JPH03131740A (en) | 1991-06-05 |
Family
ID=17490908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1270781A Pending JPH03131740A (en) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | Exhaust gas diverting and sampling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03131740A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19531595A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-06 | Babcock Prozessautomation Gmbh | Rapid, quasi-real time automatic determn. of dioxin in flue gases by measuring indicative substance |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1270781A patent/JPH03131740A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19531595A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-06 | Babcock Prozessautomation Gmbh | Rapid, quasi-real time automatic determn. of dioxin in flue gases by measuring indicative substance |
DE19531595C2 (en) * | 1995-08-28 | 1998-09-03 | Babcock Prozessautomation Gmbh | Method and device for determining the dioxin content of a gas stream |
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