(57)【要約】【課題】冷却液によるポンプの不具合を抑制する。【解決手段】排ガス中の水分を除去する除湿器３と、除湿器３を通過した排ガス中の測定対象成分の濃度を分析するガス分析部４とを備え、除湿器３は、上部に気体層３１Ｓが形成されるように冷却液が貯留されたタンク３１と、気体層３１Ｓに連通する気体吸込口３３ａからポンプ３３２により吸い込んだ気体を、冷却液に導入してバブリングするバブリング機構３３と、冷却液と気体吸込口３３ａとの間に設けられ、気体吸込口３３ａへの冷却液の侵入を防止する侵入防止部材３４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中の水分を除去する除湿器と、
前記除湿器を通過した前記排ガス中の測定対象成分の濃度を分析するガス分析部とを備え、
前記除湿器は、
上部に気体層が形成されるように冷却液が貯留されたタンクと、
前記気体層に連通する気体吸込口から循環部により吸い込んだ気体を、前記冷却液に導入してバブリングするバブリング機構と、
前記冷却液と前記気体吸込口との間に設けられ、前記気体吸込口への前記冷却液の侵入を防止する侵入防止部材とを備える、排ガス分析装置。
【請求項２】
前記気体吸込口は、下側を向いて開口しており、
前記侵入防止部材は、前記気体吸込口の下方において前記気体吸込口との間に隙間を持って配置されるとともに、前記気体吸込口を覆うものである、請求項１記載の排ガス分析装置。
【請求項３】
前記侵入防止部材は、
前記気体吸込口よりも大きい形状を有し、前記気体吸込口を覆うカバー体と、
前記カバー体を前記気体吸込口との間に隙間を持って配置させる取付部とを備え、
前記取付部には、前記カバー体と前記気体吸込口との距離を調節する距離調節機構が設けられている、請求項２記載の排ガス分析装置。
【請求項４】
前記タンクは、前記気体吸込口を形成する接続ポートを有しており、
前記取付部は、前記接続ポートの上端部に引っ掛かることにより、前記カバー体を前記気体吸込口との間に隙間を持って配置させる、請求項３記載の排ガス分析装置。
【請求項５】
前記カバー体は、弾性体を用いて構成されている、請求項３又は４記載の排ガス分析装置。
【請求項６】
排ガス中の所定成分の濃度を分析するガス分析装置に用いられ、前記排ガス中の水分を除去する除湿器であって、
上部に気体層が形成されるように冷却液が貯留されたタンクと、
前記気体層に連通する気体吸込口から循環部により吸い込んだ気体を前記冷却液に導入してバブリングするバブリング機構と、
前記冷却液と前記気体吸込口との間に設けられ、前記冷却液の前記気体吸込口への侵入を防止する侵入防止部材とを備える、除湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス分析装置、及び、排ガス分析用除湿器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガスに含まれる水分は測定対象成分の測定濃度に対して影響を与えるため、特許文献１に示すように、測定対象成分の濃度を測定する排ガス分析部の上流側に除湿器を設けて、当該除湿器により排ガスに含まれる水分を除去する排ガス分析装置が考えられている。
【０００３】
この除湿器としては、図６に示すように、冷却液が貯留されたタンク内に、排ガスが流れるサンプリング管を通すことにより、排ガスを冷却して水分を除去するものがある。この除湿器では、サンプリング管の周りの冷却液の温度が上昇又は低下することから、冷却液を撹拌してその冷却性能を保っている。
【０００４】
具体的に前記除湿器は、ポンプを用いてタンクの上部にある空気を吸引し、吸引した空気を冷却液内に送り込む構成としてある。これにより、冷却液は、空気によりバブリングされて撹拌される。
【０００５】
しかしながら、バブリングにより生じる冷却液の飛沫が、空気を吸い込む空気吸込口から侵入してポンプに入り込み、ポンプ内で乾燥してポンプの寿命を縮めてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８４５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、冷却液の飛沫によるポンプの不具合を抑制することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る排ガス分析装置は、排ガス中の水分を除去する除湿器と、前記除湿器を通過した前記排ガス中の測定対象成分の濃度を分析するガス分析部とを備え、前記除湿器は、上部に気体層が形成されるように冷却液が貯留されたタンクと、前記気体層に連通する気体吸込口からポンプにより吸い込んだ気体を、前記冷却液に導入してバブリングするバブリング機構と、前記冷却液と前記気体吸込口との間に設けられ、前記気体吸込口への前記冷却液の侵入を防止する侵入防止部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、冷却液と気体吸込口との間に気体吸込口への冷却液の侵入を防止する侵入防止部材を設けているので、バブリングにより生じる冷却液の飛沫が気体吸込口に侵入しにくくなる。その結果、気体吸込口を介してポンプに冷却液が侵入しにくくなり、冷却液の飛沫によるポンプの不具合を抑制することができる。その他、気体吸込口からポンプまでの流路に冷却液が侵入することを防ぐことができるので、当該流路が冷却液により詰まってしまうことを防ぐこともできる。
【００１０】
気体吸込口の具体的な実施の態様としては、気体吸込口はタンクの上壁に形成されるなどにより、下側を向いて開口する構成が考えられる。この場合、前記侵入防止部材は、前記気体吸込口の下方において前記気体吸込口との間に隙間を持って配置されるとともに、前記気体吸込口を覆うものであることが望ましい。
【００１１】
侵入防止部材の具体的な実施の態様としては、前記侵入防止部材は、前記気体吸込口よりも大きい形状を有し、前記気体吸込口を覆うカバー体と、前記カバー体を前記気体吸込口との間に隙間を持って配置させる取付部とを備えることが考えられる。そして、前記取付部には、前記カバー体と前記気体吸込口との距離を調節する距離調節機構が設けられていることが望ましい。
この構成であれば、カバー体と気体吸込口との距離を調節することができるので、バブリングするための気体の流量又は冷却液の貯留量などの種々の要因に合わせて、カバー体の位置を調節することができ、冷却液の侵入をより一層防止することができる。
【００１２】
タンクには、バブリング機構を構成する配管が接続されるとともに、気体吸込口を形成する接続ポートを設ける構成が考えられる。
この構成において、カバー体の取付構造を簡単にするためには、前記取付部は、前記接続ポートの上端部に引っ掛かることにより、前記カバー体を前記気体吸込口との間に隙間を持って配置させることが望ましい。
【００１３】
タンクを組み上げた後にカバー体を後付けできるようにするためには、前記カバー体は、弾性体を用いて構成されていることが望ましい。
この構成であれば、カバー体が気体吸込口よりも大きくてもカバー体を弾性変形させながらタンク内部に取り付けることができる。また、メンテナンスにおいてカバー体をタンク外に取り出すこともできる。
【００１４】
また、本発明に係る排ガス分析用除湿器は、排ガス中の所定成分の濃度を分析するガス分析装置に用いられ、前記排ガス中の水分を除去する除湿器であって、上部に気体層が形成されるように冷却液が貯留されたタンクと、前記気体層に連通する気体吸込口からポンプにより吸い込んだ気体を前記冷却液に導入してバブリングするバブリング機構と、前記冷却液と前記気体吸込口との間に設けられ、前記冷却液の前記気体吸込口への侵入を防止する侵入防止部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上に述べた本発明によれば、冷却液と気体吸込口との間に気体吸込口への冷却液の侵入を防止する侵入防止部材を設けているので、冷却液の飛沫によるポンプの不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の排ガス分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】同実施形態の除湿器の構成を模式的に示す図である。
【図３】同実施形態の侵入防止部材の構成を模式的に示す図である。
【図４】同実施形態の接続ポート及び係止体を示す平面図である。
【図５】同実施形態の侵入防止部材の取り付け過程を示す図である。
【図６】従来の除湿器の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る排ガス分析装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態の排ガス分析装置１００は、図１に示すように、排ガスが流れる排ガス流路２と、排ガス流路２に設けられ、排ガス中の水分を除去する除湿器３と、除湿器３を通過した排ガス中の測定対象成分の濃度を分析するガス分析部４とを備えている。
【００１９】
排ガス流路２は、例えば車両の排気管２００から排ガスをサンプリングしてガス分析部４に導入するものである。この排ガス流路２には、除湿器３及びガス分析部４の他に、フィルタ５やポンプ６等が設けられている。本実施形態では、サンプリングしたエンジン排ガスを希釈すること無く、ガス分析部４に導入するものであるが、希釈ガスにより排ガスを希釈して導入するものであっても良い。この排ガス流路２は、例えば金属製のサンプリング管２０により構成されている。
【００２０】
ガス分析部４は、排ガス中の測定対象成分の濃度を連続分析するものであり、例えば、ＣＯ、ＣＯ２及びＨ２Ｏの濃度を測定する赤外線ガス分析計、ＴＨＣの濃度を測定する水素炎イオン化検出器、ＮＯＸの濃度を測定するＣＬＤ式ＮＯＸ計等が考えられる。その他、測定対象成分に応じて種々の分析計を用いることができる。
【００２１】
除湿器３は、排ガス流路２においてガス分析部４の上流側に設けられている。この除湿器３は、排ガス流路２を形成するサンプリング管２０を冷却することにより、当該サンプリング管２０を流れる排ガス中の水分を除去するものである。
【００２２】
具体的に除湿器３は、図２に示すように、例えば不凍液（例えばエチレングリコール等）である冷却液ＣＬが貯留されたタンク３１を有している。タンク３１内の上部空間には、空気層（気体層）３１Ｓが形成されている。また、タンク３１の内部には、サンプリング管２０の一部が設けられており、当該サンプリング管２０の一部が冷却液ＣＬに接触する。さらに、タンク３１の内部には、冷却液ＣＬを冷却するための冷却機構３２が設けられている。この冷却機構３２としては、内部に冷却媒体が流れる冷却管を用いて構成することが考えられる。
【００２３】
そして、除湿器３は、タンク３１に貯留された冷却液ＣＬをバブリングにより撹拌するバブリング機構３３を有している。
【００２４】
バブリング機構３３は、空気層３１Ｓに連通する空気吸込口（気体吸込口）３３ａからポンプ３３２により吸い込んだ空気を、冷却液ＣＬに導入してバブリングするものである。
【００２５】
具体的にバブリング機構３３は、タンク３１の空気層３１Ｓに連通する空気吸込口３３ａ及び冷却液ＣＬ内に浸漬して設けられる空気吐出口（気体吐出口）３３ｂを有する循環流路３３１と、当該循環流路３３１に設けられた循環部であるポンプ３３２とを有している。
【００２６】
循環流路３３１は、空気吸込口３３ａを形成するとともにタンク３１の上壁に設けられた接続ポート３３１ａと、当該接続ポート３３１ａ及びポンプ３３２の吸引側を接続する吸引側配管３３１ｂと、ポンプ３３２の吐出側に接続される吐出側配管３３１ｃとを有している。
【００２７】
接続ポート３３１ａは上壁に形成されており、空気吸込口３３ａは下側を向いて形成されている。この接続ポート３３１ａには、概略円筒形状をなすものであり、吸引側配管３３１ｂの一端部に設けられた接続体３３３（例えばゴム継ぎ手）が接続される。また、吸引側配管３３１ｂの他端部は、ポンプ３３２の吸引側ポート（図示なし）に接続される。
【００２８】
また、吐出側配管３３１ｃの一端部は、ポンプ３３２の吐出側ポート（図示なし）に接続されており、吐出側配管３３１ｃの他端部である空気吐出口３３ｂは冷却液ＣＬに浸漬されている。この空気吐出口３３ｂは、冷却液ＣＬ内において冷却機構３２よりも下側に設けられていることが望ましい。
【００２９】
このようなバブリング機構３３において、ポンプ３３２を作動させることにより、タンク３１内の空気層３１Ｓの空気が空気吸込口３３ａから吸い込まれて、吸引側配管３３１ｂ、ポンプ３３２及び吐出側配管３３１ｃを介して、空気吐出口３３ｂから冷却液ＣＬ内に導入される。これにより、冷却液ＣＬが空気によりバブリングされて撹拌される。その結果、冷却液ＣＬの温度ムラが解消されて、サンプリング管２０の周囲の冷却液ＣＬの温度上昇を抑えることができる。また、サンプリング管２０の近傍に冷却管が配置されていることによって、サンプリング管２０の周囲の冷却液ＣＬの局所的な温度低下を抑えることができる。
【００３０】
然して、本実施形態の除湿器３は、図２及び図３に示すように、空気吸込口３３ａへの冷却液ＣＬの侵入を防止する侵入防止部材３４を備えている。
【００３１】
この侵入防止部材３４は、空気吸込口３３ａの下方において空気吸込口３３ａとの間に隙間を持って配置されるとともに、空気吸込口３３ａを冷却液ＣＬ側から覆うものである。
【００３２】
具体的に侵入防止部材３４は、前記空気吸込口３３ａよりも大きい形状を有し、空気吸込口３３ａを覆うカバー体３４１と、カバー体３４１を空気吸込口３３ａとの間に隙間を持って配置させる取付部３４２とを備えている。
【００３３】
カバー体３４１は、例えば平板形状をなすものである。本実施形態の空気吸込口３３ａは円形状であり、カバー体３４１は空気吸込口３３ａと相似形状をなす円形状である。そして、カバー体３４１は、空気吸込口３３ａの直径よりも大きい直径を有している。本実施形態のカバー体３４１は、その全体が例えばゴムなどの弾性体により構成されている。
【００３４】
取付部３４２は、接続ポート３３１ａの上端部に引っ掛かることにより、カバー体３４１を、前記空気吸込口３３ａとの間に周方向全体に亘る隙間を持って配置させるものである。
【００３５】
具体的に取付部３４２は、カバー体３４１の中央部に接続される支持ロッド３４２ａと、当該支持ロッド３４２ａの上端部に接続される係止体３４２ｂとを有している。図４に示すように、係止体３４２ｂが、接続ポート３３１ａの上端部における対向する部位に架け渡されて引っかかることにより、カバー体３４１が吊り下げられるように固定される。この接続ポート３３１ａには、吸引側配管３３１ｂのゴム継ぎ手３３３が取り付けられることから、係止体３４２ｂは、接続ポート３３１ａとゴム継ぎ手３３３との間に挟まれて固定されることになる。
【００３６】
そして、この取付部３４２には、カバー体３４１と空気吸込口３３ａとの距離を調節する距離調節機構３４３が設けられている。本実施形態の距離調節機構３４３は、支持ロッド３４２ａに設けられている。具体的には、支持ロッド３４２ａが軸方向に複数の要素に分割されており、それら複数の要素が例えばネジ機構により長さ調節可能に構成されている。
【００３７】
なお、距離調節機構３４３は、係止体３４２ｂと支持ロッド３４２ａとの間に例えばネジ機構を設けることによって構成してもよいし、カバー体３４１と支持ロッド３４２ａとの間に例えばネジ機構を設けることによって構成しても良い。
【００３８】
次にこのように構成した侵入防止部材３４の取り付け方法について簡単に説明する。
【００３９】
図５に示すように、接続ポート３３１ａからゴム継ぎ手３３３が取り外された状態で、当該接続ポート３３１ａの上部開口からカバー体３４１を変形させながらタンク３１内部に入れる。そして、係止体３４２ｂを接続ポート３３１ａの上端部に引っ掛ける。この状態で、ゴム継ぎ手３３３を接続ポート３３１ａに嵌めることによって、侵入防止部材３４が取り付けられる（図３参照）。なお、侵入防止部材３４をタンク３１に取り付ける前に、距離調節機構３４３により支持ロッド３４２ａの長さを調整することができる。
【００４０】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態の排ガス分析装置１００によれば、冷却液ＣＬと空気吸込口３３ａとの間に空気吸込口３３ａへの冷却液ＣＬの侵入を防止する侵入防止部材３４を設けているので、バブリングにより生じる冷却液ＣＬの飛沫が空気吸込口３３ａに侵入しにくくなる。その結果、空気吸込口３３ａを介してポンプ３３２に冷却液ＣＬが侵入しにくくなり、冷却液ＣＬの飛沫によるポンプ３３２の不具合を抑制することができる。
【００４１】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記各実施形態に限られるものではない。
【００４２】
例えば、前記実施形態ではカバー体全体を弾性体により構成しているが、接続ポート３３１ａから差し入れることができる構成であれば、カバー体３４１の一部を弾性体により構成しても良い。例えば、カバー体３４１を中央部と周縁部とに分けて構成し、中央部を例えば金属製のものとし、周縁部を弾性体により構成しても良い。
【００４３】
前記実施形態では、カバー体３４１は平板形状をなすものであったが、空気吸込口３３ａ全体を覆うものであれば平板形状に限られない。例えば、カバー体３４１を空気吸込口３３ａ側に湾曲した湾曲形状（傘形状）としても良い。また、カバー体３４１は、空気吸込口３３ａ全体を覆うものであれば、円形状に限られない。
【００４４】
前記実施形態の空気吸込口３３ａは、タンク３１の上壁に形成されたものであったが、上壁から下側に突出するよう形成してもよいし、側壁に形成しても良い。
【００４５】
前記実施形態の取付部３４２は、接続ポート３３１ａを利用してカバー体３４１を取り付けるものであったが、例えばタンク３１の上壁部や側壁部に接続されることにより、カバー体３４１を所定の位置に配置する構成であっても良い。
【００４６】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００４７】
１００・・・排ガス分析装置
２・・・排ガス流路
３・・・除湿器
４・・・ガス分析部
３１Ｓ・・・空気層（気体層）
ＣＬ・・・冷却液
３１・・・タンク
３３・・・バブリング機構
３３ａ・・・空気吸込口（気体吸込口）
３３１ａ・・・接続ポート
３３２・・・ポンプ（循環部）
３４・・・侵入防止部材
３４１・・・カバー体
３４２・・・取付部
３４３・・・距離調節機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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