(57)【要約】    【課題】  流入するガスを貯留可能な貯留手段に付着したコンタミネーションが排ガス測定に及ぼす影響を回避して、ＴＨＣ濃度を高精度に測定する。    【解決手段】  希釈空気を溜めておくバックグラウンドバッグ１３に、希釈空気に代えて、被検物質（ＴＨＣ）の濃度が既知の基準ガスを供給可能な基準ガス供給手段（１６〜２０）が設置されている。測定に先立ち、バックグラウンドバッグ１３に清浄空気を一時的に貯え、バックグラウンドバッグ１３を介して清浄空気のＴＨＣ濃度ＴＨＣ０を測定する。測定したＴＨＣ０は、排ガスのＴＨＣ濃度の演算に反映させる。このとき、ガスタンク１６内の基準ガスは、希釈空気流通管８を介さずに、バックグラウンドバッグ１３に供給されるので、希釈空気流通管８内に付着したコンタミネーションの影響を受けなくなる。【選択図】  図１
2006214949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガスに含まれる特定物質を被検物質として、その排ガスにおける濃度を測定する装置であって、
排ガスを流通させる第１の通路と、
排ガスよりも被検物質の濃度が低い希釈ガスを流通させる第２の通路と、
前記第１及び第２の通路と接続し、希釈ガスによる希釈後の排ガスを流通させる第３の通路と、
流入するガス中の被検物質の濃度を測定可能な濃度測定器と、
前記第３の通路と接続し、希釈後の排ガスを前記濃度測定器に導く第４の通路と、
流入するガスを貯留可能な貯留手段と、
前記貯留手段に接続する第５の通路を、前記第２の通路に接続する第６の通路と、前記濃度測定器に接続する第７の通路とに、選択的に接続可能で、前記第２の通路の希釈ガスを前記貯留手段に導いて貯留した後、前記貯留手段内の希釈ガスを前記濃度測定器に導くことのできる通路切換手段と、
前記濃度測定器に前記第４の通路を介して希釈後の排ガスを取込み、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の濃度を、第１の濃度として、測定する第１の濃度測定手段と、
前記濃度測定器に前記貯留手段内の希釈ガスを取込み、希釈ガスに含まれる被検物質の濃度を、第２の濃度として、測定する第２の濃度測定手段と、
前記貯留手段と前記通路切換手段との間の第５の通路に切換弁を介して接続され、前記貯留手段に、希釈ガスに代えて、被検物質の濃度が既知の基準ガスを供給可能な基準ガス供給手段と、
前記基準ガス供給手段により前記貯留手段に基準ガスを供給した後、前記濃度測定器に前記貯留手段内の基準ガスを取込み、基準ガスに含まれる被検物質の濃度を、第３の濃度として、測定する第３の濃度測定手段と、
前記第１〜第３の濃度をもとに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を算出する濃度算出手段と、
を含んで構成される排ガス測定装置。
【請求項２】
エンジンの排ガスに含まれる特定物質を被検物質として、その排ガスにおける濃度を測定する装置であって、
排ガスを流通させる第１の通路と、
排ガスよりも被検物質の濃度が低い希釈ガスを流通させる第２の通路と、
前記第１及び第２の通路と接続し、希釈ガスによる希釈後の排ガスを流通させる第３の通路と、
流入するガス中の被検物質の濃度を測定可能な濃度測定器と、
前記第３の通路と接続し、希釈後の排ガスを前記濃度測定器に導く第４の通路と、
流入するガスを貯留可能な貯留手段と、
前記貯留手段に接続する第５の通路を、前記第２の通路に接続する第６の通路と、前記濃度測定器に接続する第７の通路とに、選択的に接続可能で、前記第２の通路の希釈ガスを前記貯留手段に導いて貯留した後、前記貯留手段内の希釈ガスを前記濃度測定器に導くことのできる通路切換手段と、
前記濃度測定器に前記第４の通路を介して希釈後の排ガスを取込み、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の濃度を、第１の濃度として、測定する第１の濃度測定手段と、
前記濃度測定器に前記貯留手段内の希釈ガスを取込み、希釈ガスに含まれる被検物質の濃度を、第２の濃度として、測定する第２の濃度測定手段と、
前記通路切換手段と前記濃度測定器との間の第７の通路に切換弁を介して接続され、前記貯留手段に、希釈ガスに代えて、被検物質の濃度が既知の基準ガスを供給可能な基準ガス供給手段と、
前記基準ガス供給手段により前記貯留手段に基準ガスを供給した後、前記濃度測定器に前記貯留手段内の基準ガスを取込み、基準ガスに含まれる被検物質の濃度を、第３の濃度として、測定する第３の濃度測定手段と、
前記第１〜第３の濃度をもとに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を算出する濃度算出手段と、
を含んで構成される排ガス測定装置。
【請求項３】
エンジンの排ガスに含まれる特定物質を被検物質として、その排ガスにおける濃度を測定する装置であって、
排ガスを流通させる第１の通路と、
排ガスよりも被検物質の濃度が低い希釈ガスを流通させる第２の通路と、
前記第１及び第２の通路と接続し、希釈ガスによる希釈後の排ガスを流通させる第３の通路と、
流入するガス中の被検物質の濃度を測定可能な濃度測定器と、
前記第３の通路と接続し、希釈後の排ガスを前記濃度測定器に導く第４の通路と、
流入するガスを貯留可能な貯留手段と、
前記貯留手段に接続する第５の通路を、前記第２の通路に接続する第６の通路と、前記濃度測定器に接続する第７の通路とに、選択的に接続可能で、前記第２の通路の希釈ガスを前記貯留手段に導いて貯留した後、前記貯留手段内の希釈ガスを前記濃度測定器に導くことのできる通路切換手段と、
前記濃度測定器に前記第４の通路を介して希釈後の排ガスを取込み、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の濃度を、第１の濃度として、測定する第１の濃度測定手段と、
前記濃度測定器に前記貯留手段内の希釈ガスを取込み、希釈ガスに含まれる被検物質の濃度を、第２の濃度として、測定する第２の濃度測定手段と、
前記貯留手段に開閉弁を介して接続され、前記貯留手段に、希釈ガスに代えて、被検物質の濃度が既知の基準ガスを供給可能な基準ガス供給手段と、
前記基準ガス供給手段により前記貯留手段に基準ガスを供給した後、前記濃度測定器に前記貯留手段内の基準ガスを取込み、基準ガスに含まれる被検物質の濃度を、第３の濃度として、測定する第３の濃度測定手段と、
前記第１〜第３の濃度をもとに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を算出する濃度算出手段と、
を含んで構成される排ガス測定装置。
【請求項４】
前記第１の濃度測定手段は、所定期間にわたって測定した濃度を積算して第１の濃度を測定するものであり、
前記第２の濃度測定手段は、前記所定期間の間、前記貯留手段に希釈ガスを貯留し、前記所定期間が経過した時に、前記濃度測定器に前記貯留手段内の希釈ガスを取込んで第２の濃度を測定するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の排ガス測定装置。
【請求項５】
前記第３の濃度測定手段は、前記第１及び第２の濃度測定手段による測定に先立って、測定を行うものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の排ガス測定装置。
【請求項６】
前記濃度測定手段は、第１の濃度をＤ１、第２の濃度をＤ２、第３の濃度をＤ３、希釈ガスによる排ガスの希釈率をＤＦとしたときに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度Ｄｅを、
Ｄｅ＝Ｄ１−（１−１／ＤＦ）×（Ｄ２−Ｄ３）
により算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の排ガス測定装置。
【請求項７】
前記被検物質が炭化水素であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の排ガス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス測定装置に関し、詳細には、エンジンの排ガスに含まれる炭化水素などの濃度を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばディーゼルエンジンの排ガスに含まれる炭素水素の濃度を測定する装置として、次のものが知られている。すなわち、排ガスの一部をサンプリングしたサンプルガスをガスボンベから供給される希釈ガス（例えば、窒素ガス）により一定の比率で希釈し、この希釈したサンプルガスをサンプルバッグに貯えておく。そして、サンプリングが終了した後、サンプルバッグに貯えられているサンプルガスを全炭化水素計により分析し、サンプルガスの全炭化水素濃度（以下「ＴＨＣ濃度」という。）を測定するとともに、測定したＴＨＣ濃度に基づいて希釈前の排ガスのＴＨＣ濃度を算出する、というものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６５８２７号公報（段落番号０００９〜００１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の装置には、次のような幾つかの問題がある。
第１に、希釈したサンプルガスをサンプルバッグに導入するためのサンプル通路及びサンプルバッグ内にサンプリングした排ガスに含まれる炭化水素が付着し、これが次回以降の測定において、ＴＨＣ濃度の測定結果に影響を及ぼし、精度を低下させることである。このようなコンタミネーションの影響は、従前であれば、排ガスのＴＨＣ濃度自体がある程度高かったため、無視することもできた。しかしながら、近年の低排出エンジンでは、ＴＨＣ濃度が非常に低下しており、コンタミネーションの影響を無視することができなくなっている。コンタミネーションの影響を回避するため、サンプル通路及びサンプルバッグを頻繁に交換することも考えられるが、コストが嵩み、かつ非効率でもあるため、現実的ではない。
【０００４】
第２に、上記装置が採用する部分希釈方式（「ミニダイリューション方式」ともいう。）は、国内において、乗用車及び所定重量以下の商用車の排ガス試験に適用することが法規により認められていない。これらの車両の排ガス試験では、排ガスの全量を測定対象とすることが求められる。排ガスの全量をガスボンベからの希釈ガスにより希釈しようとすれば、そのようなガスボンベとして容量の極めて大きなものが必要となる。
【０００５】
そこで、本発明は、コンタミネーションの影響を回避し、ＴＨＣ濃度を高精度に測定することが可能であり、また、排ガスの全量を測定対象とする場合にも、装置をコンパクトに構成することのできる排ガス測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの排ガスに含まれる特定物質を被検物質として、その排ガスにおける濃度を測定する装置を提供する。本発明に係る装置では、被検物質の濃度が比較的に低い希釈ガスが流れる希釈トンネルにエンジンの排ガスを流入させ、排ガスを希釈ガスにより希釈する。排ガスの合流部よりも上流から希釈前の希釈ガスを採取するとともに、下流から希釈後の排ガスを採取する。そして、採取した各ガスに含まれる被検物質の濃度として、希釈後の排ガスについて第１の濃度を測定し、希釈ガスについて第２の濃度を測定し、これらの測定した各濃度をもとに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を演算する。ここで、本発明によれば、第２の濃度の測定時以外のときに、希釈トンネルから採取した希釈ガスを流通させるための通路に対し、被検物質の濃度が既知の基準ガスを流通させ、この通路を介した基準ガスに含まれる被検物質の濃度を第３の濃度として測定して、これらの第１〜第３の濃度をもとに、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を算出する。具体的には、濃度の演算において、第２の濃度から第３の濃度を減算して正味濃度の影響を相殺する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１に、採取した希釈ガスを流通させるための通路を介した基準ガスに含まれる被検物質の濃度を第３の濃度として測定し、濃度の演算において、この第３の濃度を用いて、希釈後の排ガスに含まれる被検物質の正味濃度を算出することとした。このため、第２の濃度の測定に対してコンタミネーションが及ぼす影響を演算の過程で相殺することができ、排ガスに含まれる被検物質の濃度の測定精度を向上することができる。
【０００８】
第２に、希釈ガスに含まれる被検物質の濃度を第２の濃度として測定し、これを濃度の演算に反映させることとした。このため、希釈ガスとして採用し得るものが純粋な不活性ガス等に限られず、例えば、実験室内の空気を採用することが可能となるので、特別にガスボンベを設ける必要がなく、装置の大型化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排ガス測定装置１０１の構成を示している。なお、以下の各実施形態の説明において、図１、図３、図４に示す排ガス測定装置１０１，１０２，１０３は、例えばディーゼルエンジン（以下「エンジン」という。）Ｅの排ガスに含まれるＴＨＣの正味濃度ＴＨＣｅを測定するために用いられる。
【００１０】
排ガス測定装置１０１では、希釈ガスとして実験室内の空気（以下「希釈空気」という。）が使用される。排ガス測定装置１０１は、排ガスの希釈が行われる希釈トンネル１を含んで構成され、希釈トンネル１内に希釈空気を流通させる。希釈トンネル１の入口部には、活性炭を使用したエアフィルタ２が取り付けられており、希釈トンネル１の下流には、熱交換器３、ベンチュリ４及びブロア５が順に設置されている。ブロア５により希釈トンネル１内に希釈空気を取り込み、ベンチュリ４により希釈トンネル１の通過流量を一定に制御する。また、希釈トンネル１には、排ガス流通管６が接続されている。排ガス流通管６は、一端において、エンジンＥの排気系テールパイプと接続され、他端において、希釈トンネル１に対して側方から管壁を貫通させて挿入されている。希釈トンネル１には、ミキシングオリフィス７が設置されており、排ガス流通管６は、希釈トンネル１内の略中央まで延伸し、その端部６ａは、ミキシングオリフィス７の開口部に位置している。
【００１１】
希釈トンネル１には、ミキシングオリフィス７の上流及び下流に、それぞれ希釈空気流通管８、希釈排ガス流通管９が接続されている。希釈空気流通管８の途中にはポンプ１０が介装され、その他端には三方電磁弁１１が取付けられている。この三方電磁弁１１は、三箇所の配管接続口を有しており、第１の配管接続口に希釈空気流通管８を介して希釈トンネル１が接続され、第２の配管接続口には捕集管１２を介して拡縮可能なバックグラウンドバッグ１３が接続され、第３の配管接続口には供給管１４を介して全炭化水素計（ここでは、水素炎イオン検出計（ＦＩＤ）を採用する。）Ｄが接続されている。そして、三方電磁弁１１は、コントロールユニットＣにより各配管接続口同士の連通が制御可能とされ、バックグラウンドバッグ１３を、希釈トンネル１又は全炭化水素計Ｄに選択して連通させることができる。全炭化水素計Ｄには、希釈排ガス流通管９も接続されている。この希釈排ガス流通管９の途中には、希釈トンネル１の下流側から希釈排ガスを取り込むためのポンプ１５が介装されており、該ポンプ１５の動作はコントロールユニットＣで制御可能となっている。なお、全炭化水素計Ｄの排気出口には、図示省略したが、排気ポンプが設けられている。
【００１２】
ここで、本発明による排ガス測定装置１０１では、希釈空気を溜めておくバックグラウンドバッグ１３に、希釈空気に代えて、被検物質（ＴＨＣ）の濃度が既知の基準ガスを供給可能な基準ガス供給手段が設置されている。
第１の実施形態においては、三方電磁弁１１とバックグラウンドバッグ１３とを接続する捕集管１２の途中に、切換弁１７が配設されている。この切換弁１７は、ガスボンベ１６内に充填された基準ガスの供給を切り換えるもので、三方電磁弁からなり、二つの配管接続口に捕集管１２が接続され、他の配管接続口には基準ガス流通管１８が接続されている。基準ガス流通管１８は、ガスボンベ１６内の基準ガスを供給する通路となるもので、その途中にポンプ１９が介装されている。そして、切換弁１７及びポンプ１９の動作は、コントロールユニットＣで制御され、ガスボンベ１６からバックグラウンドバッグ１３への基準ガスの供給が制御可能となっている。
【００１３】
なお、基準ガスはＴＨＣ濃度（０を含む。）が予め設定又は検出されており、例えば、清浄化した空気や、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを採用することができる。本実施形態では、基準ガスとして清浄空気を採用する。また、全炭化水素計Ｄの動作についても、コントロールユニットＣで制御される。
次に、排ガス測定装置１０１の動作を、図２に示すフローチャートにより説明する。
【００１４】
Ｓ１０１では、コンタミネーション濃度ＴＨＣ０を測定する。本実施形態に関し、コンタミネーションとは、以前の測定で捕集管１２及びバックグラウンドバッグ１３内に付着した炭化水素をいう。まず、三方電磁弁１１及び切換弁１７への通電をともにオフして希釈空気連通管８と捕集管１２とを接続し、希釈トンネル１とバックグラウンドバッグ１３とを連通させる。この状態でポンプ１０を作動させると、希釈トンネル１内を流通する実験室内の空気がバックグラウンドバッグ１３に取込まれる。次に、切換弁１７への通電はオフのまま三方電磁弁１１への通電をオンして捕集管１２と供給管１４とを接続し、バックグラウンドバッグ１３と全炭化水素計Ｄとを連通させる。この状態で、全炭化水素計Ｄの排気ポンプ（図示省略）を作動させると、バックグラウンドバッグ１３の内部に存在する不純ガス（炭化水素を含む。）が全炭化水素計Ｄの排気ポンプから排出する。不純ガスが排出されるにつれて、バックグラウンドバッグ１３は、潰れて平たくなる。
【００１５】
不純ガスの排出が完了すると、三方電磁弁１１の通電をオフして捕集管１２と供給管１４との接続を遮断した状態で、切換弁１７への通電をオンしてガスボンベ１６とバックグラウンドバッグ１３とを基準ガス流通管１８を介して連通させる。この状態で、ポンプ１９を作動させると、ガスボンベ１６内の基準ガスがバックグラウンドバッグ１３に導入される。基準ガスの導入を開始してから所定時間が経過した後、バックグラウンドバッグ１３への基準ガスの供給を停止する。そして、三方電磁弁１１への通電をオンして捕集管１２と供給管１４とを接続し、バックグラウンドバッグ１３と全炭化水素計Ｄとを連通させた状態で全炭化水素計Ｄの排気ポンプを作動させる。これにより、バックグラウンドバッグ１３内の基準ガスが全炭化水素計Ｄに導入される。全炭化水素計Ｄは、導入された基準ガスのＴＨＣ濃度をコンタミネーション濃度ＴＨＣ０として測定し、測定したＴＨＣ０をコントロールユニットＣに出力する。コンタミネーション濃度ＴＨＣ０の測定を完了すると、三方電磁弁１１への通電を再びオフして、捕集管１２と供給管１４との接続を遮断する。
【００１６】
Ｓ１０２では、希釈排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｄを測定する。まず、コントロールユニットＣに設定されている積算値σＴＨＣを０にリセットする。ブロア５を作動させて、希釈トンネル１内に希釈空気を導入するとともに、希釈トンネル１に対し、排ガス流通管６を介してエンジンＥの排ガスを導入する。排ガス流通管６の端部６ａからの排ガスは、ミキシングオリフィス７により形成される縮流部の負圧が作用して、円滑に導入される。この状態で、ポンプ１５を作動させ、希釈空気により希釈された排ガス（以下「希釈排ガス」という。）を全炭化水素計Ｄに導入する。全炭化水素計Ｄは、導入された希釈排ガスのＴＨＣ濃度を刻々の希釈排ガスＴＨＣ濃度（以下「瞬時値」という。）ＴＨＣｉとして測定するとともに、測定したＴＨＣｉをコントロールユニットＣに出力する。コントロールユニットＣは、入力したＴＨＣｉを逐次積算し、積算値σＴＨＣ（＝ΣＴＨＣｉ）を算出する。そして、算出したσＴＨＣを瞬時値ＴＨＣｉのサンプル数ｎで除算し、得た値を希釈排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｄに設定する。
【００１７】
Ｓ１０３では、バックグラウンド濃度ＴＨＣｂを測定する。まず、三方電磁弁１１及び切換弁１７への通電をともにオフし、希釈トンネル１とバックグラウンドバッグ１３とを連通させるとともに、ポンプ１０を作動させ、バックグラウンドバッグ１３内に希釈空気を導入する。希釈空気の導入は、希釈排ガスを全炭化水素計Ｄに導入するのと同時に行う。所定サンプル数の瞬時値ＴＨＣｉの測定を完了するまでの間、導入された希釈空気は、バックグラウンドバッグ１３内に貯えられる。瞬時値ＴＨＣｉの測定を完了すると、三方電磁弁１１への通電をオンし、バックグラウンドバッグ１３内の希釈空気を全炭化水素計Ｄに導入する。全炭化水素計Ｄは、導入された希釈空気のＴＨＣ濃度をバックグラウンド濃度ＴＨＣｂとして測定し、測定したＴＨＣｂをコントロールユニットＣに出力する。
【００１８】
Ｓ１０４では、希釈後の排ガスに含まれるＴＨＣの正味濃度ＴＨＣｅを演算する。ＴＨＣの正味濃度ＴＨＣｅとは、希釈空気中にＴＨＣが含まれている場合に、その影響を除去し、希釈空気中のＴＨＣ濃度を０としたときの、希釈後の排ガスに含まれるＴＨＣの濃度のことである。コントロールユニットＣは、入力したコンタミネーション濃度ＴＨＣ０、希釈排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｄ及びバックグラウンド濃度ＴＨＣｂをもとに、下記（１）式により希釈後の排ガスに含まれるＴＨＣの正味濃度ＴＨＣｅを算出する。なお、希釈率をＤＦとする。
【００１９】
ＴＨＣｅ＝ＴＨＣｄ−（１−１／ＤＦ）×（ＴＨＣｂ−ＴＨＣ０）  ・・・（１）
（１）式において、希釈率ＤＦは、希釈後の排ガスに含まれるＴＨＣ濃度ＴＨＣｄの関数として推定できる。
なお、ＴＨＣの排出量ＴＨＣmassは、上記（１）式で求めたＴＨＣの正味濃度ＴＨＣｅを基に、下記（２）式により算出する。
【００２０】
ＴＨＣmass＝Ｖmix×ＴＨＣ密度×ＴＨＣｅ  ・・・（２）
ここで、Ｖmixとは、標準状態（２０℃、７６０mmＨｇの状態）における１ｋｍ走行当たりの希釈排ガス量のことである。また、ＴＨＣ密度とは、標準状態におけるＨＣ１リットル当たりの質量であり、所定の定数で表される。
本実施形態に関し、排ガス流通管６が第１の通路に、希釈トンネル１のうちミキシングオリフィス７よりも上流側の部分が第２の通路に、希釈トンネル１のうちミキシングオリフィス７よりも下流側の部分が第３の通路に、希釈排ガス流通管９が第４の通路に、捕集管１２が第５の通路に、希釈空気流通管８が第６の通路に、供給管１４が第７の通路に相当する。また、ガスボンベ１６、切換弁１７、基準ガス流通管１８及びポンプ１９が基準ガス供給手段に、全炭化水素計Ｄが持つＳ１０２（瞬時値ＴＨＣｉの算出及び希釈排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｄの測定）の機能が第１の濃度測定手段に、全炭化水素計Ｄが持つＳ１０３（バックグラウンド濃度ＴＨＣｂの測定）の機能が第２の濃度測定手段に、全炭化水素計Ｄが持つＳ１０１（コンタミネーション濃度ＴＨＣ０の測定）の機能が第３の濃度測定手段に、コントロールユニットＣが持つＳ１０４（排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｅの測定）の機能が濃度演算手段に、三方電磁弁１１が通路切換手段に、バックグラウンドバッグ１３が貯留手段に、コントロールユニットＣが制御手段に相当する。
【００２１】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、バックグラウンド濃度ＴＨＣｂの測定に先立ち、基準ガスとしての清浄空気がバックグラウンドバッグ１３に貯えられ、かつ全炭化水素計Ｄに導入されるのと近い条件のもと、全炭化水素計Ｄに導入することとした。そして、導入された基準ガスについて測定されるＴＨＣ濃度をコンタミネーション濃度ＴＨＣ０として、排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｅの演算に反映させ、測定したＴＨＣ０をバックグラウンド濃度ＴＨＣｂから減算することとした。ここで、本実施形態に係る基準ガス（すなわち、清浄空気）は、ガスタンク１６から基準ガス流通管１８を介してバックグラウンドバッグ１３に流入する時点で炭化水素を含んでいないので、コンタミネーション濃度ＴＨＣ０として検出される炭化水素は、バックグラウンドバッグ１３内で基準ガスに混入した炭化水素であると考えられる。従って、コンタミネーション濃度ＴＨＣ０をバックグラウンド濃度ＴＨＣｂから減算することで、バックグラウンド濃度ＴＨＣｂとして測定されたＴＨＣ濃度のうちコンタミネーションである炭化水素が占める割合を相殺することができ、排ガスＴＨＣ濃度ＴＨＣｅを高精度に測定することができる。このとき、ガスタンク１６内の基準ガスは、希釈空気流通管８を介さずに、バックグラウンドバッグ１３に供給されるので、希釈空気流通管８内に付着したコンタミネーションの影響を受けなくなる。なお、基準ガスが既知の濃度の炭化水素を含んでいる場合は、測定したＴＨＣ０から予めその既知の濃度を減算し、希釈後の排ガスに含まれるＴＨＣの正味濃度を算出する。
【００２２】
以下に、他の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る排ガス測定装置１０２の構成を示している。
図３において、図１に示す排ガス測定装置１０１と同じ構成要素は、同じ符号を付して示している。第２の実施形態に係る排ガス測定装置１０２の特徴は、三方電磁弁１１と全炭化水素計Ｄとの間の供給管１４に、切換弁１７を接続し、バックグラウンドバッグ１３に、希釈空気に代えて、ＴＨＣの濃度が既知の基準ガスを供給可能な手段を備えた点にある。この基準ガス供給手段は、図１に示すものと同様に、ガスボンベ１６と、切換弁１７と、基準ガス流通管１８と、ポンプ１９とから構成される。
【００２３】
そして、この排ガス測定装置１０２は、上述したと同様に、図２のフローチャートに従って動作する。このとき、Ｓ１０１において、コンタミネーション濃度ＴＨＣ０を測定する場合には、まず、切換弁１７を閉じた状態で三方電磁弁１１への通電をオフして希釈空気連通管８と捕集管１２を接続し、希釈トンネル１とバックグラウンドバッグ１３とを連通させる。この状態でポンプ１０を作動させ、希釈トンネル１内の空気をバックグラウンドバッグ１３に取込む。次に、ポンプ１０の動作を停止するとともに、切換弁１７を開いてバックグラウンドバッグ１３と全炭化水素計Ｄとを連通させた状態で、全炭化水素計Ｄの排気ポンプを作動し、バックグラウンドバッグ１３内の希釈空気を排出する。
【００２４】
次に、切換弁１７への通電をオンして、基準ガス流通管１８と供給管１４と捕集管１２とを接続して、ガスボンベ１６とバックグラウンドバッグ１３とを連通させる。この状態で、ポンプ１９を作動させ、ガスボンベ１６内の基準ガスをバックグラウンドバッグ１３に導入し、所定時間の経過後に、基準ガスの供給を停止する。そして、三方電磁弁１１及び切換弁１７を開いてバックグラウンドバッグ１３と全炭化水素計Ｄとを連通させた状態で、全炭化水素計Ｄの排気ポンプを作動させ、バックグラウンドバッグ１３内の基準ガスを全炭化水素計Ｄに導入し、基準ガスのコンタミネーション濃度ＴＨＣ０を測定し、測定した値をコントロールユニットＣに出力する。その後の動作（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）については、上述した通りである。
【００２５】
これにより、コンタミネーションの影響を回避し、ＴＨＣ濃度を高精度に測定することができ、排ガスに含まれる被検物質の濃度の測定精度を向上させることができる。また、希釈ガスに含まれるＴＨＣの濃度を測定し、これを濃度の演算に反映させることで、希釈ガスとして、実験室内の空気を採用することも可能となるので、特別にガスボンベを設ける必要がなく、排ガスの全量を測定対象とする場合にも、装置をコンパクトに構成することができる。
【００２６】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る排ガス測定装置１０３の構成を示している。
図４において、図１に示す排ガス測定装置１０１と同じ構成要素は、同じ符号を付して示している。第３の実施形態に係る排ガス測定装置１０３の特徴は、ガスボンベ１６内に充填された基準ガスをバックグラウンドバッグ１３に直接供給する基準ガス流通管１８の途中に開閉弁２０を介装し、このバックグラウンドバッグ１３に、希釈空気に代えて、ＴＨＣの濃度が既知の基準ガスを供給可能な手段を備えた点にある。
【００２７】
そして、第３の実施形態に係る排ガス測定装置１０３は、上述したと同様に、図２のフローチャートに従って動作する。このとき、Ｓ１０１において、コンタミネーション濃度ＴＨＣ０を測定する場合には、まず、開閉弁２０を閉じた状態で、三方電磁弁１１への通電をオフし、希釈トンネル１とバックグラウンドバッグ１３とを連通させ、ポンプ１０を作動させる。これにより、希釈トンネル１内を流通する実験室内の空気がバックグラウンドバッグ１３に取込まれる。次に、開閉弁２０は閉じた状態のまま、三方電磁弁１１への通電をオンし、全炭化水素計Ｄの排気ポンプ（図示省略）を作動させる。これにより、バックグラウンドバッグ１３の内部に存在する不純ガス（炭化水素を含む。）が全炭化水素計Ｄから排出する。
【００２８】
不純ガスの排出が完了すると、三方電磁弁１１の通電をオフして捕集管１２と供給管１４との連通を遮断した状態で開閉弁２０への通電をオンし、ガスボンベ１６とバックグラウンドバッグ１３とを連通させ、ポンプ１９を作動させる。これにより、ガスボンベ１６内の基準ガスが基準ガス流通管１８を介してバックグラウンドバッグ１３に導入される。基準ガスの導入を開始してから所定時間が経過した後、基準ガスの供給を停止する。そして、バックグラウンドバッグ１３内の基準ガスを全炭化水素計Ｄに導入し、基準ガスのＴＨＣ濃度をコンタミネーション濃度ＴＨＣ０として測定し、測定した値をコントロールユニットＣに出力する。その後の動作（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）については、上述した通りである。この実施形態の場合にも、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排ガス測定装置の構成を示す概要図である。
【図２】同上排ガス測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る排ガス測定装置の構成を示す概要図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る排ガス測定装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０１，１０２，１０３…排ガス測定装置、１…希釈トンネル、２…エアフィルタ、３…熱交換器、４…ベンチュリ、５…ブロア、６…排ガス流通管、７…ミキシングオリフィス、８…希釈空気流通管、９…希釈排ガス流通管、１１…三方電磁弁、１２…捕集管、１３…バックグラウンドバッグ、１４…供給管、１６…ガスボンベ、１７…切換弁、１８…基準ガス流通管、Ｅ…ディーゼルエンジン、Ｃ…コントロールユニット、Ｄ…全炭化水素計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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