(57)【要約】    【課題】  自動車の排ガスの全量をテールパイプの直後で希釈する。    【解決手段】  排ガス導入管２は、自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される。フィルタ３は、希釈空気の取入口をなし、その内側に排ガス導入管２を囲む空気通路４を形成する。希釈ダクト６は、排ガス導入管２及び空気通路４の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる。希釈ダクト６の出口側には、定流量ポンプを配置し、希釈ダクト６内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるように吸引する。【選択図】  図３
2006226893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガスを空気で希釈する自動車用排ガス希釈装置であって、
自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、
前記排ガス導入管の外周を囲み、外周面がダストサイド、内周面がクリーンサイドとなる環状のフィルタと、
前記排ガス導入管の外周面と前記フィルタの内周面との間に形成されて、一端が閉塞され、他端が前記排ガス導入管の開口端を囲んで開口する空気通路と、
前記排ガス導入管及び前記空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、
前記希釈ダクトの出口側に配置され、前記希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプと、
を含んで構成される自動車用排ガス希釈装置。
【請求項２】
エンジンの排ガスを空気で希釈する自動車用排ガス希釈装置であって、
自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、
前記排ガス導入管の外周を囲み、外周面がダストサイド、内周面がクリーンサイドとなる環状のフィルタと、
前記排ガス導入管の外周面と前記フィルタの内周面との間に形成されて、一端が閉塞され、他端が前記排ガス導入管の開口端を囲んで開口する空気通路と、
前記排ガス導入管及び前記空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、により、
持ち運び可能な希釈装置本体を構成する一方、
ガス取入口及び空気取入口を有し、ガス取入口からのガスを空気取入口からの空気で希釈して流す希釈トンネルと、前記希釈トンネルの出口側に配置され、前記希釈トンネル内を希釈後のガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプとを備える希釈設備を用い、
前記希釈装置本体の希釈ダクトの出口と前記希釈設備のガス取入口とを接続して、前記希釈設備の定流量ポンプにより、前記希釈装置本体の希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるようにしたことを特徴とする自動車用排ガス希釈装置。
【請求項３】
前記希釈設備の空気取入口は、閉止可能であることを特徴とする請求項２記載の自動車用排ガス希釈装置。
【請求項４】
前記空気通路の開口端にオリフィスを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の自動車用排ガス希釈装置。
【請求項５】
希釈率の算出のため、前記排ガス導入管に対し、排ガスのサンプルラインを取付けると共に、前記希釈ダクトに対し、希釈後の排ガスのサンプルラインを取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の自動車用排ガス希釈装置。
【請求項６】
排気微粒子数の計測のため、前記希釈ダクトに対し、排気微粒子数の計測ラインを取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の自動車用排ガス希釈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン（例えばディーゼルエンジン）の排ガスを空気で希釈する排ガス希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる排気微粒子（ＰＭ；Particulate Matter）を捕集してＰＭを定量分析するのに、排ガスの一部をサンプリングして空気で希釈する排ガス希釈装置を用いている。
【特許文献１】特開２００４−２０５２５３号公報
【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、特許文献１のように、排ガスを少量サンプリングした後の希釈であると、サンプリング箇所での濃い薄い、温度差などにより、排ガス全体の性状を代表していない。
また、テープパイプから希釈装置までの距離が長くなると、希釈するまでに、排ガス性状が変化してしまう。特に、排気微粒子の計測では、テールパイプから希釈装置までの間で、排ガスの温度変化、揮発性粒子の蒸発、凝縮、粒子同士の凝集等により、粒子形状・粒子数が変化したり、管路の内面の付着物（堆積物）の剥離を生じて、これを誤計測したりするため、テールパイプから希釈装置までの距離が重要となる。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑み、自動車のテールパイプ近傍で排ガスの全量を好適に希釈することができる排ガス希釈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】
【０００５】
このため、本発明に係る排ガス希釈装置は、自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、その外周を囲む環状のフィルタと、排ガス導入管の外周面とフィルタの内周面との間に形成される空気通路と、排ガス導入管及び空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、を備え、更に、希釈ダクトの出口側に配置され、希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自動車の排ガスをテールパイプの直後で希釈することにより、これまでテールパイプから希釈装置までの間で起こっていた粒子形状・粒子数の変化や、管路内面からの付着物剥離の防止が可能である。
また、排ガス全量を希釈空気が外側から囲むように希釈することにより、より沿道に近い状態での希釈が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す希釈装置本体の外観図、図２（Ａ）は左側面図、図２（Ｂ）は右側面図、図３は内部構造の断面図である。
希釈装置本体１は、主に、排ガス導入管２と、希釈空気取入口をなすフィルタ３と、希釈ダクト６とにより構成され、持ち運び可能である。
【０００８】
排ガス導入管２は、その一端が自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される。
フィルタ３は、環状（筒状）に形成されて、外周面がダストサイド（希釈空気の取入面）、内周面がクリーンサイドとなるもので、排ガス導入管２の他端側の外周に空隙を隔てて装着される。
ここにおいて、排ガス導入管２の外周面とフィルタ３の内周面との間に、前記空隙による空気通路４が形成され、この空気通路４は、一端が閉塞され、他端が排ガス導入管２の開口端を囲んで開口している。また、空気通路４の開口端にはオリフィス５が設けられている。オリフィス５は、脱着可能、より望ましくは開口面積を調整できるものがよい。
【０００９】
希釈ダクト６は、筒状で、排ガス導入管２及び空気通路４の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びている。
そして、この希釈ダクト６の出口側に、希釈後の排ガスが希釈ダクト６内を一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプが配置される。流量は調整可能である。
従って、希釈装置本体１は、排ガス導入管２を自動車のテールパイプに接続し、希釈ダクト６の出口側に定流量ポンプを配置して、使用する。
【００１０】
この状態では、自動車のテールパイプからの排ガスの全量が排ガス導入管２に導かれ、その開口端より希釈ダクト６内に導入される。その一方、希釈空気（外気）がフィルタ３をその外周面から内周面へ通過した後、空気通路４に至り、その開口端からオリフィス５を介して、前記排ガスを囲むように、希釈ダクト６内に導入される。
このように、自動車のテールパイプの直後で希釈することにより、希釈前の粒子形状の変化を防ぐことができ、より沿道に近い希釈状態での計測が可能となる。
【００１１】
また、排ガスの全量を希釈することが可能で、希釈後のサンプリング箇所による計測ばらつきを低減できる。
また、希釈ダクト６にて、排ガスの全量を希釈空気が外側から囲むように希釈することにより、より沿道に近い状態での希釈が可能となる。
また、定流量ポンプで吸引することにより、その流量設定により、排ガス中の排気微粒子濃度などに応じた任意の希釈割合に調整可能となる。但し、定流量ポンプの流量により、希釈空気導入流速が変化するため、適切な希釈・混合が可能となるように、オリフィス５の開口面積を調整する。
【００１２】
また、希釈装置本体１の前後にＣＯ、ＣＯ２、ＮＯｘ、ＴＨＣ（全炭化水素）のサンプルラインを取付けることにより、本装置での希釈割合を求めることができる。
このため、本実施形態では、排ガス導入管２の入口側に、（ＣＯ＋ＣＯ２）ガスのサンプルライン７、及び、（ＮＯｘ＋ＴＨＣ）ガスのサンプルライン８を取付けると共に、希釈ダクト６の出口側に、同様に、（ＣＯ＋ＣＯ２）ガスのサンプルライン９、及び、（ＮＯｘ＋ＴＨＣ）ガスのサンプルライン１０を取付けている。
【００１３】
また、本実施形態では、排気微粒子数（ＰＭ数）の計測に用いるため、希釈ダクト６の出口側に、ＰＭ数の計測ライン１１を取付けている。
粒子数計測について、少量サンプリングした後に希釈する従来装置（ＲＤ装置）を用いた場合と、本希釈装置を用いた場合とについて、実際の沿道計測データと比較した結果、およそ５０ｎｍ以上の粒子ではＲＤ装置、本希釈装置使用時とも沿道計測結果と差異はなかったが、５０ｎｍ以下の粒子数では本希釈装置使用時の方がより沿道での計測結果に近いものとなった。
【００１４】
また、ＲＤ装置を使用しサンプリング箇所を数点ふって粒子数計測を行ったところ、計測ごとに粒子数のばらつきが大きかったが、本希釈装置を使用して同様の計測を行ったところ、計測結果のばらつきは小さかった。
また、本希釈装置を使用した場合は、管路内面からの付着物の剥離によると見られる粒子数の増加は見られなかった。
【００１５】
図４は既存の希釈設備への適用例である。
既存の希釈設備２０は、ガス取入口（ガス導入管）２１及び空気取入口（フィルタ）２２を有し、ガス取入口２１からのガスを空気取入口２２からの空気で希釈して流す希釈トンネル２３と、希釈トンネル２３の出口側に配置されて希釈トンネル２３内を希釈後のガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプ２４とを備える。
【００１６】
ここにおいて、シャシ・ダイナモ装置３０上の自動車４０のテールパイプに、持ち運び可能な希釈装置本体１の排ガス導入管２を接続し、希釈装置本体１の希釈ダクト６の出口と希釈設備２０のガス取入口２１とを接続して、希釈設備２０の定流量ポンプ２４により、希釈装置本体１の希釈ダクト６内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるようにする。
このように、希釈装置本体１を既存の希釈設備２０に接続することにより、既存の定流量ポンプ２４を用いることが可能となる。
【００１７】
この場合、希釈設備２０の空気取入口２２は、閉止可能として、閉止しておけばよいが、希釈設備２０の空気取入口２２を利用して、二次希釈をすることも可能である。
尚、以上の説明では、希釈装置を排気微粒子数の計測に利用する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、希釈装置を各種の排ガス性状（たとえばＴＨＣ濃度）の計測に利用する場合にも適用できる。
【００１８】
また、希釈装置本体１の希釈空気取入口（フィルタ３部分）に、温湿度調整装置を取付けるようにしてもよく、このようにすれば、実走行時の大気による排ガス希釈をより良く再現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示す希釈装置本体の外観図
【図２】同上の側面図
【図３】内部構造の断面図
【図４】既存の希釈設備への適用例を示す図
【符号の説明】
【００２０】
１  希釈装置本体
２  排ガス導入管
３  フィルタ
４  空気通路
５  オリフィス
６  希釈ダクト
７、８  サンプルライン
９、１０  サンプルライン
１１  ＰＭ数の計測ライン
２０  希釈設備
２１  ガス取入口
２２  空気取入口
２３  希釈トンネル
２４  定流量ポンプ
３０  シャシ・ダイナモ装置
４０  自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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