(57)【要約】      （修正有）【課題】ディーゼルエンジン等の燃焼機関から生じる排ガス中の粒子状物質をフィルタによって捕集した後、前記フィルタをフィルタホルダに容易に装着可能にするようなフィルタ装着用治具および方法を提供する。【解決手段】粒子状物質を捕集したフィルタをフィルタ保持手段に装着するために、一定の高さを有し、かつ表面に単一または複数の溝を有する平面台上に、前記平面台の表面とほぼ同じ高さの位置に設けられた収納部にフィルタ保持部材を載置し、フィルタ装着台の平面台の表面に載置したフィルタを、前記溝に沿うようにフィルタ巻取り手段を挿入してフィルタを挟みこみ、フィルタを巻き込んだ後、平面台の表面に沿うようにフィルタ巻取り手段を移動させ、前記収納部に収納されたフィルタ保持手段に前記フィルタ巻取り手段を挿入してフィルタをフィルタ保持手段に装着する。【選択図】      図５
2004251860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のフィルタを巻き取り、フィルタホルダに装着するためのフィルタ装着用治具であって、前記フィルタ載置するためのフィルタ載置面と、該フィルタ載置台の一部に空間を有するフィルタ装着台と、
該空間に挿入され、フィルタを挟みこむことでフィルタを巻きとるためのフィルタ巻き込み手段であって、対をなす棒状の挟みこみ部材と、該挟みこみ部材を支持するための支持棒からなるフィルタ巻き込み手段とからなるフィルタ装着用治具。
【請求項２】
前記フィルタ装着台において、前記フィルタ巻き込み手段によって巻きこまれたフィルタを装着するためのフィルタホルダを収納するフィルタホルダ収納部を一体又は個別に設けたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装着用治具。
【請求項３】
前記フィルタ装着台において、前記フィルタ巻き込み手段によって巻きこまれたフィルタを、フィルタを巻き込んだ状態のまま前記フィルタホルダまで案内するための案内手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ装着用治具。
【請求項４】
前記フィルタ載置面上に、フィルタを載置するエリアを特定するためのフィルタエリア表示部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルタ装着用治具。
【請求項５】
前記フィルタ巻き込み手段の支持棒が、巻き込んだフィルタにガス等を供給するための流通経路を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフィルタ装着用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気中に浮遊する粒子状物質、特に車両に搭載されたエンジンなどの内燃機関（例えばディーゼルエンジンなど）から排出される排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：パーティキュレートマター）の分析方法および装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
大気中には、種々の粒径の粒子状物質が存在するが、粒径１０μｍ以下の粒子状物質が、人体に悪影響を及ぼす可能性が高いことが知られている。その中で、さらに粒径２．５μｍ以下の微小浮遊粒子状物質（Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が特に都市部の大気中に多く存在しており、この微小浮遊粒子状物質がディーゼル車の排気ガス中に多く含まれている。前述のようなディーゼル車の排気ガス中の微小浮遊粒子状物質は、元素状炭素が多く含まれており、さらに、空気中の窒素化合物や硫黄酸化物のような、人体の健康に有害な物質が吸着されている可能性が高いことが近年の研究で明らかになりつつある。
【０００３】
このようなディーゼル車等の内燃機関からの排ガス中に含まれる粒子状物質を測定する手法として、エンジンから排出される高温の排ガスを清浄な空気で希釈し、この希釈排ガスを定容量吸引し、フィルタによってガス中の粒子状物質を捕集し、このフィルタを精密天秤などで秤量して、粒子状物質捕集前のフィルタとの重量差に基づいて定量分析するフィルタ重量法が一般に知られている。しかしながら、このようなフィルタ重量法においては、フィルタに吸着した水分が測定誤差として大きく影響するため、捕集前後のフィルタ中の水分を一定にするため定温・定湿処理が必要となる。また、低濃度ＰＭの排ガスを測定する場合、例えば２００ｍｇのフィルタの上に捕集された０．１ｍｇの粒子状物質を正確に秤量する必要があり、フィルタそのものの重量の測定誤差が粒子状物質の重量の測定誤差に大きな影響を与えるといった問題がある。
【０００４】
また、排ガス中の微粒子をフィルタ上で捕集し、微粒子を加熱して微粒子中の炭素を酸化させて二酸化炭素に変換し、この二酸化炭素の濃度を二酸化炭素メータなどを用いて測定し、求めた二酸化炭素の濃度から、微粒子内の炭素の質量を算出し、排ガス中の微粒子濃度を検出する方法がある（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特公平７−５８２６４号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方法では、フィルタ上で捕集したフィルタを加熱するための加熱炉に投入する際に、フィルタを所定の形に折り曲げるなどの煩雑な作業が必要になる。この場合、フィルタ等の捕集手段を排ガス分析装置に組み込まれたフィルタ保持部から取外して加熱炉に投入する際に、フィルタ等を慎重に取り扱う必要がある。具体的には、
▲１▼フィルタ等に捕集された粒子状物質をこぼさないようにする
▲２▼フィルタ等を素手で取り扱わないようにする
といった点に注意を払う必要がある。▲２▼は、手などに付着している油分などの成分がフィルタに接触することで、油分の一部がフィルタにも付着し、加熱炉による加熱によって、この油分まで測定されてしまうからである。
【０００６】
上記の▲１▼を行うためには、フィルタを内側に折り曲げた後に加熱炉まで移動させるなどの手段があるが、この際に、▲２▼のように素手で取り扱うことができないため、ピンセット等の器具を用いて作業を行わなければならない。フィルタ等をピンセット等で内側に折り曲げる作業を、フィルタ等に捕集された粒子状物質をこぼさずに行うことは技術的に極めて困難である上、折り曲げたフィルタを折り曲げた状態で保持する必要があるため、フィルタを巻き取った状態で保持するためのフィルタ保持手段としてのフィルタホルダが必要である。
【０００７】
しかしながら、このようなフィルタホルダに折り曲げたフィルタを装着することも、測定対象の粒子状物質等をフィルタ上に維持させたまま行うためには技術的に相当困難であった。
【０００８】
本発明は、上述のような技術的課題を考慮してなされたもので、その目的は、粒子状物質を捕集したフィルタを、フィルタ保持手段としてのフィルタホルダに容易に装着可能とするフィルタ装着用治具および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明においては、前記フィルタ載置するためのフィルタ載置面と、該フィルタ載置面の一部に空間を有するフィルタ装着台と、該空間に挿入され、フィルタを挟みこむことでフィルタを巻きとるためのフィルタ巻き込み手段であって、対をなす棒状の挟みこみ部材と、該挟みこみ部材を支持するための支持棒からなるフィルタ巻き込み手段とからなるフィルタ装着用治具を提案している。ここで、フィルタ載置面は、フィルタを載置する際にフィルタが安定して載置可能であればよく、平面に形成されていても多少の湾曲部を有するように形成されていてもよい。
【００１０】
また、フィルタ巻き込み手段を挿入するための空間は、フィルタ載置面にフィルタ巻き込み手段の形状に合わせた単一または複数の溝であってもよい。この場合、前記溝はフィルタ巻き込み手段を巻き込み方向に回転可能な形状に加工してもよい。その場合、溝の断面を半円状もしくはＶ字状にするなどの方法が有効であるが、その他の形状であってもフィルタ巻き込み手段が回転可能であれば有効である。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、前記フィルタ装着用台において、巻き込んだフィルタを保持するためのフィルタホルダのフィルタホルダ収納部を、一体または個別に形成した設けてもよい。前記フィルタホルダは、フィルタを巻き込んだ状態のままを維持した状態で保持するもので、この状態で加熱炉等に投入され、フィルタに捕集された粒子状物質の分析を行うようにしたものである。
【００１２】
前記フィルタホルダにフィルタを装着するために、前記フィルタ装着台には、一旦巻き込んだフィルタを巻き込んだ状態のままフィルタホルダにまで導くための案内手段を設けることが好ましい（請求項３）。前記案内手段として、前記フィルタ装着台とは別に、案内手段としての平面を設けてもよいし、前記フィルタ装着面自身を実質的に平面に形成することで案内手段として用いてもよい。なお、巻き込んだフィルタを案内手段を用いて移動させる際に、巻き込んだフィルタをその状態のまま保持するためには、フィルタを巻き込んだ向きと反対の方向に移動させることが好ましい。
【００１３】
また、前記フィルタ載置面上に、フィルタを載置するエリアを特定するためのフィルタエリア表示部を設けてもよい（請求項４）。これによって、フィルタを巻き込むための適切なフィルタ載置場所が明確になり、フィルタをうまく巻き込むことができる。具体的には、前記単一または複数の溝が、フィルタの中心部より若干左右のいずれかにずれることによって、フィルタ巻き込み手段そのものの形状（または大きさ）によって生じる巻き込み位置のずれ等を適切に修正することが可能である。
【００１４】
また、前記フィルタ巻き込み手段の支持棒が、巻き込んだフィルタにガス等を供給するための流通経路を有していてもよい（請求項５）。これによって、巻き込んだフィルタの内部にまで、例えばフィルタを加熱する際に必要な助燃ガスなどガス等を供給することができる。前記支持棒は、フィルタを挟みこむための挟み込み部材（たとえば複数の板状部材）に溶接等で一体に形成されていることが好ましい。
【００１５】
本発明に関する、エンジン等の燃焼機関から生じる排ガス中の粒子状物質に含まれるすす（ＳＯＯＴ）やサルフェート等の成分を分析する分析装置について、実施例を示しながら詳細を説明する。図１は、本発明に関する排ガス分析装置の一例であって、２０は例えば自動車等に搭載される、排ガスＳを排出するディーゼルエンジンなどの内燃機関、２１は内燃機関１に連なる排気管である。２２は排気管２１に挿入接続され、排気管２１中を流れる排ガスＧ１をサンプリングするためのプローブで、その下流側において、サンプリングされた排ガスＧ１を希釈する希釈トンネル２３に接続されている。２４はこの希釈トンネル２３の上流側に接続されている希釈用空気の供給管である。
【００１６】
２５は、希釈トンネル２３の下流側に接続され、希釈された排ガスＧ１が流れるガス流路で、この流路２５の下流側は二つの流路２６、２７に分岐し、それぞれの流路２６，２７に排ガスＧ１中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのフィルタ手段２８，２９が設けられている。このうち、一方の流路２６は粒子状物質採取時の排気ガスＧ１を流すためのサンプルガス流路に、また、他方の流路２７は粒子状物質を採取しない時の排気ガスＧ１を流すためのバイパス流路として用いられるよう、構成されている。なお、フィルタ手段は例えば耐熱性を有する石英などのフィルタなどより構成されるフィルタ装置であり、一方のフィルタ装置（フィルタ手段２８）は測定用フィルタ、他方のフィルタ装置（フィルタ手段２９）はダミーフィルタとして用いられる。
【００１７】
３０は、サンプルガス流路２６、バイパス流路２７の下流側に設けられる流路切り換え手段としての三方電磁弁で、その下流側はガス流路３１に接続され、このガス流路３１には、回転数制御によって吸引能力を変えることができる吸引ポンプ、例えばルーツブロアポンプ３２と、測定精度の高い流量計、例えばベンチュリ計３３とがこの順に設けられている。
【００１８】
次に、図２を用いて本発明の実施形態の一例を説明する。４０はエンジン排ガスＧ１中に含まれる粒子状物質を捕集したフィルタ（フィルタ手段２８から採取）を加熱するための加熱炉（たとえば電気炉）であり、加熱用ヒータ４０ａおよびチャンバ４０ｂより構成されている。前記加熱用ヒータ４０ａは、温度調整機構（図示していない）によってその発熱状態が制御され、加熱炉４０内の温度を任意の所定温度に制御可能な構造となっている。
【００１９】
４１は、フィルタ等をチャンバ４０ｂ内に投入するための投入口であり、開閉可能な蓋構造を有している。投入口４１においては、フィルタを投入するために必要な大きさの開口を有していればよく、必ずしも加熱炉４０の一端を開放する構造を有している必要はない。フィルタの投入によって、フィルタが位置Ｐのあたりに設置された後、投入口は閉じられて加熱が開始される。４２は、加熱炉４０に対して不燃ガスまたは助燃ガス（たとえばＮ２、Ｏ２）等を択一的に供給する第１ガス供給部で、第１ガス供給部４２から加熱炉４０に不燃ガスを供給するガス供給路４３には、例えば流量測定および流量制御の機能を備えた例えばマスフローコントローラなどの流量制御装置４４を設けてもよい。
【００２０】
４５は加熱炉４０において生じたガスが流れるガス流路で、その下流は並列した流路４６に分岐している。これらのガス流路４５、４６の下流側には、それぞれ流量計４７、４８、酸化還元処理部４９およびガス分析部５０が設けられている。より詳しくは、一方のガス流路４５には、マスフローメータなどの流量計４７、例えばＣｕＯなどの酸化触媒が設けられ、酸素を供給するための酸素供給路（図示せず）が接続された酸化処理部４９ＡおよびＣＯ２分析計５０Ａがこの順に設けられている。そして、他方のガス流路４６には、前記流量計４７と同様の流量計４８、例えばカーボンなどの還元触媒が設けられた還元処理部４９ＢおよびＳＯ２分析計５０Ｂがこの順に設けられている。ここで用いるＣＯ２分析計４９ＡおよびＳＯ２分析計４９Ｂは、例えば非分散型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲガス分析計）である。つまり、酸化還元処理部４９においては、酸化処理部４９Ａと還元処理部４９Ｂとが互いに並列的に配置され、ガス分析部５０においては、ＣＯ２分析計５０ＡとＳＯ２分析計５０Ｂとが互いに並列的に配置されている。
【００２１】
そして、５１はガス分析部５０Ａ、５０Ｂや流量計４７．４８などからの信号に基づいて演算処理を行ったり、演算結果に基づいて制御信号を送信するための演算制御部で、例えばパソコンなどよりなる。この演算制御部には、記憶部（図示せず）が内蔵または外付けで設けられており、演算処理に必要なデータを予め記憶させておき、適宜のタイミングでこれらのデータを読み出し、演算処理に用いることが可能な構成となっている。
【００２２】
次に、フィルタを加熱炉４０内に手動によって投入するためのフィルタホルダの一例について図３を用いて説明する。１０は、フィルタを開口部（Ａ）によって保持する構造を有しており、支持棒１０ａと、フィルタ保持部１０ｂ、先端部１０ｃ、取手部１０ｄとからなる。１０ｅは、支持棒１０ａの途中に設けられた突起部であり、取手部１０ｄからこの突起部１０ｅまでは、指等で触れてもよい部分であることを示している。前記フィルタ保持部１０ｂは、半円状に湾曲した複数の棒より形成されており、フィルタ巻取り手段によって巻取られたフィルタを、その状態で保持するように形成されている。そのため、開口部（Ａ）はフィルタの大きさに適合するサイズを有するように予め設計されており、フィルタ保持部１０ｂも、必要に応じて湾曲率や棒の数等を変更してもよい。また、取手部１０ｄは、握り部１０ｄ（１）と、切り欠き部１０ｄ（２）とからなり、加熱炉４０内にフィルタホルダが投入され、加熱（検出）が終了した後にフィルタホルダを回収する際に、切り欠き部１０ｄ（２）に指や鉤を引っ掛けて回収しやすいような構造となっている。
【００２３】
このフィルタホルダは、全長Ｌ、先端部からフィルタ保持部までの長さがＬ１、フィルタ保持部までの長さがＬ２、フィルタ保持部から
突起部までの長さがＬ３、突起部から取っ手までの長さがＬ４となっているが、これらの長さはそれぞれ加熱炉の設計や、フィルタのサイズ、さらには後述するフィルタ装着台の仕様によって、適宜調節する必要がある。例えば、前述のように、フィルタ保持部の長さＬ２は、巻取られたフィルタをその状態で保持するために必要な十分の長さを有している必要があり、また、突起部から取手部までの長さＬ４は、指などで触れた際に生じた油分などの成分が、加熱炉４０内で燃焼し、検出手段４９、４９’によって検出されることがないように、フィルタホルダが加熱炉４０内の加熱炉４０ａによって十分に加熱されない長さとなるように定める必要がある。
【００２４】
なお、このフィルタホルダの一例においては、開口部（Ａ）と指示棒１０ａとからなるようなフィルタホルダを挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、加熱炉に挿入して分析が終了した後に適切に取り出し可能な手段が他に存在するのであれば、開口部（Ａ）に相当するもののみをフィルタホルダとして用いてもよい。
【００２５】
次に、フィルタを巻き取るためのフィルタ巻取り手段について図４を用いて説明する。１１は、フィルタ巻取り手段としてのフィルタ巻取り棒で、支持棒１１ａ、フィルタを挟みこむための２枚の挟み部材１１ｂ、取手部１１ｃとからなる。前記支持棒１１ａは、中が空洞であり、ガス等が注入された場合に、取手部１１ｃ側から挟み部材１１ｂ側にまで、注入されたガスを供給することが可能である。また、前記２枚の挟み部材１１ｂは、支持棒１１ａに接着しやすいように、同じく半円状に湾曲した板を用いており、２枚の挟み部材１１ｂの間は、フィルタの厚みに対して十分挟みこめるだけの間隙を設けている。
【００２６】
また、フィルタ巻き取り棒１１の長さＭについても、フィルタホルダ１０の長さＬと同じく、加熱炉の設計や、フィルタのサイズ、さらには後述するフィルタ装着台の仕様によって、適宜調節することが好ましい。例えば、挟み板１１ｂの長さＭ１については、フィルタを挟みこむために十分なサイズに設定する必要があり、取手部１１ｃについては、突起部１１ｄまでの長さＭ３は、指等で直接接触するため、加熱炉４０によって十分に加熱されないだけの長さに定める必要がある。
【００２７】
次に、フィルタ装着台についての説明を図５を用いて説明する。フィルタ装着台１は、平面部２、フィルタ保持手段等を収納するための収納部３および４、壁部５、板状柱部６、支え部７よりなり、前記平面部２には、平面部の縦方向に連なる溝部８と、フィルタを載置する位置を表示するための表示部９が設けられている。なお、前記平面部は長方形の形状を有しており、平面部２、壁部５、板状柱部６、支え部７等はステンレスやアルミニウム等の耐腐食性の金属等を加工して製作されている。これらの材質としては、鉄やプラスチック等の他の金属等でも代用できるが、その場合、フィルタを載置した際にフィルタに炭化水素等の成分が付着しないよう、あらかじめ表面に特殊な加工をしておくことが好ましい。
【００２８】
また、フィルタ保持手段等を収納するための収納部３については、上壁３ａと、柱３ｂ、下壁３ｃとからなり、フィルタホルダがずれ落ちることがないように適宜の大きさに形成されている。また、同じく収納部４についても、フィルタホルダを支えるための保持部４ａが設けられている。
【００２９】
また、フィルタを載置する位置を表示する表示部９は、必要に応じて複数種類の大きさのフィルタについて、載置する位置を表示するようにしてもよい。図５においては、２種類（例えば直径７ｃｍ、４．７ｃｍ）のフィルタについての載置位置を表示している。なお、溝部８については、前記表示部の表示に従って載置するフィルタの、中央からややはずれた位置に設けるようにするのが好ましい。本実施例においては、溝部８はフィルタが載置される位置のやや左側にずらして設けられている。これによって、フィルタは巻取り棒１１によって適切に巻き取られる。さらに、溝部８においては、フィルタ巻取り棒１１の形状に合わせて、適宜の形状、大きさに形成されるのが好ましい。本実施例では、フィルタ巻取り棒の直径よりもやや大きい幅の、断面積が半円状である溝を形成しているが、例えばＶ字型の断面を有するような溝であってもよい。
【００３０】
次に、フィルタをフィルタホルダに装着するまでのステップを図６〜図９を用いて説明する。図６は、図３〜図５において説明したフィルタホルダ１０、フィルタ巻き取り棒１１、フィルタ装着台１を示しており、フィルタ装着台の適宜の場所（表示部９において示された場所）にフィルタ手段２８から取り出されたフィルタ１２が粒子状物質を採取した面を上面にして載置されている。  この状態で、フィルタ巻取り棒１１を、溝部８に沿って挿入することにより、図７に示すように、フィルタ巻取り棒１１の先端の２枚の挟み板１１ｂ間の間隙に、フィルタが挟まれることになる。
【００３１】
フィルタ１２がフィルタ巻取り棒１１によって挟みこまれた状態で、フィルタ巻取り棒を右回りに回転させてフィルタを巻き取ることで、フィルタに付着した粒子状物質がこぼれることなくフィルタ内側に止まった形てフィルタが巻き取られ、図８に示す状態になる。この状態で、フィルタ巻取り棒１１を左方向に、フィルタ装着台の平面部２に沿うようにスライドさせることで、開口部Ａを右側に設けた状態で収納されたフィルタホルダ１０に、巻き取られたフィルタ１２がこの状態で保持されるよう装着することが可能となる（図９）。なお、このようにして装着されたフィルタ１２は、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１とともに、加熱炉４０内に投入される。
【００３２】
なお、図６〜図９において示されているフィルタホルダ１０について、開口部Ａを右側（フィルタ側）に向けて設置されているが、このような状態でフィルタホルダを設置するために、フィルタホルダ１０の先端部１０ｃが設けられている。先端部１０ｃが、収納部３（３ａ、３ｂ、３ｃ）に嵌合されるため、フィルタホルダを安定した状態で設置することが可能になる。
【００３３】
さらに、前述のように、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１を同時に持ち上げて加熱炉４０にまで移動させるためには、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１のそれぞれの取手部（１０ｄ、１１ｃ）がほぼ同位置になるように、フィルタホルダ１０よフィルタ巻取り棒１１の長さ（Ｌ、Ｍ）をほぼ一致させておくことが好ましい。また、それぞれの指等で直接触れてもよいエリアの長さ（Ｌ４、Ｍ３）も、同様に同等の長さになるように予め調節しておく方がよい。これによって、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１を片手で同じに持ち上げることが可能となり、加熱炉４０の投入部４１の開閉等の操作性に支障がなくなるという効果がある。
【００３４】
次に、本発明の第２実施例を、図１０を用いて説明する。図１０は、フィルタ装着台についての他の実施例であって、図６に記載したフィルタ装着台１との相違点については、板状柱部６’の形状が長方形ではなく、手前側が奥側に比べて高く形成してある点である。すなわち、図１０に示すように、板状柱部６’の手前側の高さＨ２は、奥側の高さＨ１よりもやや大きい。これによって、フィルタ巻取り棒１１を溝部８に挿入する際に下方向の動きが生じるため、フィルタの巻取りおよびフィルタホルダへの移動の工程がスムーズに行われる。この実施例においては、フィルタ巻取り棒を挿入する際、フィルタ１２がフィルタ装着台１’より落ちないように、壁部５が有効に作用している。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施例を、図１１を用いて説明する。１００は、図１〜１０で説明したフィルタ装着台の他の実施形態であって、平面１０１、Ｖ字型溝部１０２および１０３、矩形型溝部１０４、フィルタホルダを収納する収納部１０５、凹部１０６、フィルタ載置部を示す表示部１０７、壁部１０８、板状柱部１０９、支え部１１０よりなる。このフィルタ装着台１００においては、溝部１０２〜１０４と凹部１０６のエリアにおいてフィルタを巻き取る作業が行われ、フィルタの巻取りが終了すると収納部１０５にフィルタホルダが収納される。以下、このフィルタ収納方法について、詳細に説明する。
【００３６】
まず、Ｖ字型溝部１０２にフィルタホルダ１０を設置し（図１２（Ａ））、次にフィルタ１２を表示部１０７に従って載置する（図１２（Ｂ））。このとき、フィルタホルダ１０は、フィルタ１２の下に位置する凹部１０６内部に開口部Ａ
を上に向けて収まった状態となる。
【００３７】
次に、フィルタ１２を巻き取るためにフィルタ巻取り棒１１を矩形型溝部１０４に沿って挿入する（図１３（Ａ））。ここでのフィルタ巻取り棒１１の挿入位置は、矩形型溝部１０４の中心から左右いずれかの方向にややずらした場所であることが好ましい。
【００３８】
フィルタ巻取り棒１１を挿入後、フィルタ巻取り棒１１は持ち上げて、図１３（Ｂ）に示すようにフィルタホルダ１０上に移される。このとき、Ｖ字型溝部１０２および矩形型溝部１０４は奥側に比して手前側がやや高く設計されているため、フィルタホルダ１０またはフィルタ巻取り棒１１の手前側の端部を持ち上げ、先端部を支点として移動させることで、簡単に移し替えが可能となる。
【００３９】
この状態で、フィルタ巻取り棒１１を回転させ、フィルタを巻き取った後、図１４に示すようにフィルタホルダ１０に収納する。このとき、フィルタを巻き取り後、フィルタ巻き取り棒を最小限の動きでフィルタホルダ１０に装着することができるため、フィルタ１２内に捕集された粒子状物質がこぼれる可能性は最小限に抑えられる。フィルタホルダ１０に装着されたフィルタ１２およびフィルタ巻取り棒１１は、最後に収納部１０５に収納される（図１５）。
【００４０】
また、図１１〜１５のように、フィルタ装着台１００（および１０１’）において、平面１０１を傾けさせることで奥側に比して手前側をやや高くするように傾けて設計されているが、これに代えて、水平な平面１０１とし、溝部１０２〜１０４の深さを手前側ほど浅くすることで、フィルタホルダ１０、フィルタ巻取り棒１１を載置した際に実質的に手前側が高くなるように設計してもよい。この場合、溝部１０２〜１０４の深さをフィルタ巻き取り棒１１のサイズに合わせて適切なものに設計することに留意する必要がある。
【００４１】
また、図１１〜１５では、溝部を３つ（１０２〜１０４）設けているが、これは右ききの人と左ききの人のどちらにとっても不自由なく操作可能なために設けられたものであり、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、最低限２つの溝部を設けてあれば、フィルタを巻き取った後にフィルタホルダに装着することは可能である。
【発明の効果】
【００４２】
以上、説明した本発明によれば、粒子状物質を捕集したフィルタを、複雑な工程を行うことによって測定対象の粒子状物質をこぼすなどといったことがなく、フィルタホルダに容易に装着可能となるので、測定の工数が大幅に向上するだけでなく、測定精度の向上にも大きく貢献される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する燃焼機関からの排ガスを測定するシステムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明で用いるフィルタ加熱炉の具体的構成の一例を示す図である。
【図３】本発明で用いるフィルタホルダの具体的構成の一例を示す図である。。
【図４】本発明で用いるフィルタ巻取り棒の具体的構成の一例を示す図である。。
【図５】本発明で用いるフィルタ装着台の具体的構成の一例を示す図である。
【図６】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図７】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図８】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図９】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１０】本発明で用いるフィルタ装着台の第２の具体的構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明で用いるフィルタ装着台の第３の具体的構成の一例を示す図である。
【図１２】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１３】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１４】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１５】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１６】本発明で用いるフィルタ装着台の第３の具体的構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…フィルタ装着台、１０…フィルタ保持手段（フィルタホルダ）、１１…フィルタ巻取り手段（フィルタ巻取り棒）、１２…フィルタ、４０…加熱炉、４９，４９’…検出手段
【図１】
2004251860.tif 000003
【図２】
2004251860.tif 000004
【図３】
2004251860.tif 000005
【図４】
2004251860.tif 000006
【図５】
2004251860.tif 000007
【図６】
2004251860.tif 000008
【図７】
2004251860.tif 000009
【図８】
2004251860.tif 000010
【図９】
2004251860.tif 000011
【図１０】
2004251860.tif 000012
【図１１】
2004251860.tif 000013
【図１２】
2004251860.tif 000014
【図１３】
2004251860.tif 000015
【図１４】
2004251860.tif 000016
【図１５】
2004251860.tif 000017
【図１６】
2004251860.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月11日(2003.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】シート状のフィルタを巻き取り、フィルタホルダに装着するためのフィルタ装着用治具であって、前記フィルタ載置するためのフィルタ載置面と、該フィルタ載置台の一部に空間を有するフィルタ装着台と、
該空間に挿入され、フィルタを挟みこむことでフィルタを巻きとるためのフィルタ巻き込み手段であって、対をなす棒状の挟みこみ部材と、該挟みこみ部材を支持するための支持棒からなるフィルタ巻き込み手段とからなるフィルタ装着用治具。
【請求項２】前記フィルタ装着台において、前記フィルタ巻き込み手段によって巻きこまれたフィルタを装着するためのフィルタホルダを収納するフィルタホルダ収納部を一体又は個別に設けたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装着用治具。
【請求項３】前記フィルタ装着台において、前記フィルタ巻き込み手段によって巻きこまれたフィルタを、フィルタを巻き込んだ状態のまま前記フィルタホルダまで案内するための案内手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ装着用治具。
【請求項４】前記フィルタ載置面上に、フィルタを載置するエリアを特定するためのフィルタエリア表示部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルタ装着用治具。
【請求項５】前記フィルタ巻き込み手段の支持棒が、巻き込んだフィルタにガス等を供給するための流通経路を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフィルタ装着用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気中に浮遊する粒子状物質、特に車両に搭載されたエンジンなどの内燃機関（例えばディーゼルエンジンなど）から排出される排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：パーティキュレートマター）の分析方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特公平７−５８２６４号公報
大気中には、種々の粒径の粒子状物質が存在するが、粒径１０μｍ以下の粒子状物質が、人体に悪影響を及ぼす可能性が高いことが知られている。その中で、さらに粒径２．５μｍ以下の微小浮遊粒子状物質（Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が特に都市部の大気中に多く存在しており、この微小浮遊粒子状物質がディーゼル車の排気ガス中に多く含まれている。前述のようなディーゼル車の排気ガス中の微小浮遊粒子状物質は、元素状炭素が多く含まれており、さらに、空気中の窒素化合物や硫黄酸化物のような、人体の健康に有害な物質が吸着されている可能性が高いことが近年の研究で明らかになりつつある。
【０００３】
このようなディーゼル車等の内燃機関からの排ガス中に含まれる粒子状物質を測定する手法として、エンジンから排出される高温の排ガスを清浄な空気で希釈し、この希釈排ガスを定容量吸引し、フィルタによってガス中の粒子状物質を捕集し、このフィルタを精密天秤などで秤量して、粒子状物質捕集前のフィルタとの重量差に基づいて定量分析するフィルタ重量法が一般に知られている。しかしながら、このようなフィルタ重量法においては、フィルタに吸着した水分が測定誤差として大きく影響するため、捕集前後のフィルタ中の水分を一定にするため定温・定湿処理が必要となる。また、低濃度ＰＭの排ガスを測定する場合、例えば２００ｍｇのフィルタの上に捕集された０．１ｍｇの粒子状物質を正確に秤量する必要があり、フィルタそのものの重量の測定誤差が粒子状物質の重量の測定誤差に大きな影響を与えるといった問題がある。
【０００４】
また、排ガス中の微粒子をフィルタ上で捕集し、微粒子を加熱して微粒子中の炭素を酸化させて二酸化炭素に変換し、この二酸化炭素の濃度を二酸化炭素メータなどを用いて測定し、求めた二酸化炭素の濃度から、微粒子内の炭素の質量を算出し、排ガス中の微粒子濃度を検出する方法がある（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の方法では、フィルタ上で捕集したフィルタを加熱するための加熱炉に投入する際に、フィルタを所定の形に折り曲げるなどの煩雑な作業が必要になる。この場合、フィルタ等の捕集手段を排ガス分析装置に組み込まれたフィルタ保持部から取外して加熱炉に投入する際に、フィルタ等を慎重に取り扱う必要がある。具体的には、
▲１▼フィルタ等に捕集された粒子状物質をこぼさないようにする
▲２▼フィルタ等を素手で取り扱わないようにする
といった点に注意を払う必要がある。▲２▼は、手などに付着している油分などの成分がフィルタに接触することで、油分の一部がフィルタにも付着し、加熱炉による加熱によって、この油分まで測定されてしまうからである。
【０００６】
上記の▲１▼を行うためには、フィルタを内側に折り曲げた後に加熱炉まで移動させるなどの手段があるが、この際に、▲２▼のように素手で取り扱うことができないため、ピンセット等の器具を用いて作業を行わなければならない。フィルタ等をピンセット等で内側に折り曲げる作業を、フィルタ等に捕集された粒子状物質をこぼさずに行うことは技術的に極めて困難である上、折り曲げたフィルタを折り曲げた状態で保持する必要があるため、フィルタを巻き取った状態で保持するためのフィルタ保持手段としてのフィルタホルダが必要である。
【０００７】
しかしながら、このようなフィルタホルダに折り曲げたフィルタを装着することも、測定対象の粒子状物質等をフィルタ上に維持させたまま行うためには技術的に相当困難であった。
【０００８】
本発明は、上述のような技術的課題を考慮してなされたもので、その目的は、粒子状物質を捕集したフィルタを、フィルタ保持手段としてのフィルタホルダに容易に装着可能とするフィルタ装着用治具および方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明においては、前記フィルタ載置するためのフィルタ載置面と、該フィルタ載置面の一部に空間を有するフィルタ装着台と、該空間に挿入され、フィルタを挟みこむことでフィルタを巻きとるためのフィルタ巻き込み手段であって、対をなす棒状の挟みこみ部材と、該挟みこみ部材を支持するための支持棒からなるフィルタ巻き込み手段とからなるフィルタ装着用治具を提案している。ここで、フィルタ載置面は、フィルタを載置する際にフィルタが安定して載置可能であればよく、平面に形成されていても多少の湾曲部を有するように形成されていてもよい。
【００１０】
また、フィルタ巻き込み手段を挿入するための空間は、フィルタ載置面にフィルタ巻き込み手段の形状に合わせた単一または複数の溝であってもよい。この場合、前記溝はフィルタ巻き込み手段を巻き込み方向に回転可能な形状に加工してもよい。その場合、溝の断面を半円状もしくはＶ字状にするなどの方法が有効であるが、その他の形状であってもフィルタ巻き込み手段が回転可能であれば有効である。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、前記フィルタ装着用台において、巻き込んだフィルタを保持するためのフィルタホルダのフィルタホルダ収納部を、一体または個別に形成した設けてもよい。前記フィルタホルダは、フィルタを巻き込んだ状態のままを維持した状態で保持するもので、この状態で加熱炉等に投入され、フィルタに捕集された粒子状物質の分析を行うようにしたものである。
【００１２】
前記フィルタホルダにフィルタを装着するために、前記フィルタ装着台には、一旦巻き込んだフィルタを巻き込んだ状態のままフィルタホルダにまで導くための案内手段を設けることが好ましい（請求項３）。前記案内手段として、前記フィルタ装着台とは別に、案内手段としての平面を設けてもよいし、前記フィルタ装着面自身を実質的に平面に形成することで案内手段として用いてもよい。なお、巻き込んだフィルタを案内手段を用いて移動させる際に、巻き込んだフィルタをその状態のまま保持するためには、フィルタを巻き込んだ向きと反対の方向に移動させることが好ましい。
【００１３】
また、前記フィルタ載置面上に、フィルタを載置するエリアを特定するためのフィルタエリア表示部を設けてもよい（請求項４）。これによって、フィルタを巻き込むための適切なフィルタ載置場所が明確になり、フィルタをうまく巻き込むことができる。具体的には、前記単一または複数の溝が、フィルタの中心部より若干左右のいずれかにずれることによって、フィルタ巻き込み手段そのものの形状（または大きさ）によって生じる巻き込み位置のずれ等を適切に修正することが可能である。
【００１４】
また、前記フィルタ巻き込み手段の支持棒が、巻き込んだフィルタにガス等を供給するための流通経路を有していてもよい（請求項５）。これによって、巻き込んだフィルタの内部にまで、例えばフィルタを加熱する際に必要な助燃ガスなどガス等を供給することができる。前記支持棒は、フィルタを挟みこむための挟み込み部材（たとえば複数の板状部材）に溶接等で一体に形成されていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に関する、エンジン等の燃焼機関から生じる排ガス中の粒子状物質に含まれるすす（ＳＯＯＴ）やサルフェート等の成分を分析する分析装置について、実施例を示しながら詳細を説明する。図１は、本発明に関する排ガス分析装置の一例であって、２０は例えば自動車等に搭載される、排ガスＳを排出するディーゼルエンジンなどの内燃機関、２１は内燃機関１に連なる排気管である。２２は排気管２１に挿入接続され、排気管２１中を流れる排ガスＧ１をサンプリングするためのプローブで、その下流側において、サンプリングされた排ガスＧ１を希釈する希釈トンネル２３に接続されている。２４はこの希釈トンネル２３の上流側に接続されている希釈用空気の供給管である。
【００１６】
２５は、希釈トンネル２３の下流側に接続され、希釈された排ガスＧ１が流れるガス流路で、この流路２５の下流側は二つの流路２６、２７に分岐し、それぞれの流路２６，２７に排ガスＧ１中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのフィルタ手段２８，２９が設けられている。このうち、一方の流路２６は粒子状物質採取時の排気ガスＧ１を流すためのサンプルガス流路に、また、他方の流路２７は粒子状物質を採取しない時の排気ガスＧ１を流すためのバイパス流路として用いられるよう、構成されている。なお、フィルタ手段は例えば耐熱性を有する石英などのフィルタなどより構成されるフィルタ装置であり、一方のフィルタ装置（フィルタ手段２８）は測定用フィルタ、他方のフィルタ装置（フィルタ手段２９）はダミーフィルタとして用いられる。
【００１７】
３０は、サンプルガス流路２６、バイパス流路２７の下流側に設けられる流路切り換え手段としての三方電磁弁で、その下流側はガス流路３１に接続され、このガス流路３１には、回転数制御によって吸引能力を変えることができる吸引ポンプ、例えばルーツブロアポンプ３２と、測定精度の高い流量計、例えばベンチュリ計３３とがこの順に設けられている。
【００１８】
次に、図２を用いて本発明の実施形態の一例を説明する。４０はエンジン排ガスＧ１中に含まれる粒子状物質を捕集したフィルタ（フィルタ手段２８から採取）を加熱するための加熱炉（たとえば電気炉）であり、加熱用ヒータ４０ａおよびチャンバ４０ｂより構成されている。前記加熱用ヒータ４０ａは、温度調整機構（図示していない）によってその発熱状態が制御され、加熱炉４０内の温度を任意の所定温度に制御可能な構造となっている。
【００１９】
４１は、フィルタ等をチャンバ４０ｂ内に投入するための投入口であり、開閉可能な蓋構造を有している。投入口４１においては、フィルタを投入するために必要な大きさの開口を有していればよく、必ずしも加熱炉４０の一端を開放する構造を有している必要はない。フィルタの投入によって、フィルタが位置Ｐのあたりに設置された後、投入口は閉じられて加熱が開始される。４２は、加熱炉４０に対して不燃ガスまたは助燃ガス（たとえばＮ２、Ｏ２）等を択一的に供給する第１ガス供給部で、第１ガス供給部４２から加熱炉４０に不燃ガスを供給するガス供給路４３には、例えば流量測定および流量制御の機能を備えた例えばマスフローコントローラなどの流量制御装置４４を設けてもよい。
【００２０】
４５は加熱炉４０において生じたガスが流れるガス流路で、その下流は並列した流路４６に分岐している。これらのガス流路４５、４６の下流側には、それぞれ流量計４７、４８、酸化還元処理部４９およびガス分析部５０が設けられている。より詳しくは、一方のガス流路４５には、マスフローメータなどの流量計４７、例えばＣｕＯなどの酸化触媒が設けられ、酸素を供給するための酸素供給路（図示せず）が接続された酸化処理部４９ＡおよびＣＯ２分析計５０Ａがこの順に設けられている。そして、他方のガス流路４６には、前記流量計４７と同様の流量計４８、例えばカーボンなどの還元触媒が設けられた還元処理部４９ＢおよびＳＯ２分析計５０Ｂがこの順に設けられている。ここで用いるＣＯ２分析計４９ＡおよびＳＯ２分析計４９Ｂは、例えば非分散型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲガス分析計）である。つまり、酸化還元処理部４９においては、酸化処理部４９Ａと還元処理部４９Ｂとが互いに並列的に配置され、ガス分析部５０においては、ＣＯ２分析計５０ＡとＳＯ２分析計５０Ｂとが互いに並列的に配置されている。
【００２１】
そして、５１はガス分析部５０Ａ、５０Ｂや流量計４７．４８などからの信号に基づいて演算処理を行ったり、演算結果に基づいて制御信号を送信するための演算制御部で、例えばパソコンなどよりなる。この演算制御部には、記憶部（図示せず）が内蔵または外付けで設けられており、演算処理に必要なデータを予め記憶させておき、適宜のタイミングでこれらのデータを読み出し、演算処理に用いることが可能な構成となっている。
【００２２】
次に、フィルタを加熱炉４０内に手動によって投入するためのフィルタホルダの一例について図３を用いて説明する。１０は、フィルタを開口部（Ａ）によって保持する構造を有しており、支持棒１０ａと、フィルタ保持部１０ｂ、先端部１０ｃ、取手部１０ｄとからなる。１０ｅは、支持棒１０ａの途中に設けられた突起部であり、取手部１０ｄからこの突起部１０ｅまでは、指等で触れてもよい部分であることを示している。前記フィルタ保持部１０ｂは、半円状に湾曲した複数の棒より形成されており、フィルタ巻取り手段によって巻取られたフィルタを、その状態で保持するように形成されている。そのため、開口部（Ａ）はフィルタの大きさに適合するサイズを有するように予め設計されており、フィルタ保持部１０ｂも、必要に応じて湾曲率や棒の数等を変更してもよい。また、取手部１０ｄは、握り部１０ｄ（１）と、切り欠き部１０ｄ（２）とからなり、加熱炉４０内にフィルタホルダが投入され、加熱（検出）が終了した後にフィルタホルダを回収する際に、切り欠き部１０ｄ（２）に指や鉤を引っ掛けて回収しやすいような構造となっている。
【００２３】
このフィルタホルダは、全長Ｌ、先端部からフィルタ保持部までの長さがＬ１、フィルタ保持部までの長さがＬ２、フィルタ保持部から
突起部までの長さがＬ３、突起部から取っ手までの長さがＬ４となっているが、これらの長さはそれぞれ加熱炉の設計や、フィルタのサイズ、さらには後述するフィルタ装着台の仕様によって、適宜調節する必要がある。例えば、前述のように、フィルタ保持部の長さＬ２は、巻取られたフィルタをその状態で保持するために必要な十分の長さを有している必要があり、また、突起部から取手部までの長さＬ４は、指などで触れた際に生じた油分などの成分が、加熱炉４０内で燃焼し、検出手段４９、４９’によって検出されることがないように、フィルタホルダが加熱炉４０内の加熱炉４０ａによって十分に加熱されない長さとなるように定める必要がある。
【００２４】
なお、このフィルタホルダの一例においては、開口部（Ａ）と指示棒１０ａとからなるようなフィルタホルダを挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、加熱炉に挿入して分析が終了した後に適切に取り出し可能な手段が他に存在するのであれば、開口部（Ａ）に相当するもののみをフィルタホルダとして用いてもよい。
【００２５】
次に、フィルタを巻き取るためのフィルタ巻取り手段について図４を用いて説明する。１１は、フィルタ巻取り手段としてのフィルタ巻取り棒で、支持棒１１ａ、フィルタを挟みこむための２枚の挟み部材１１ｂ、取手部１１ｃとからなる。前記支持棒１１ａは、中が空洞であり、ガス等が注入された場合に、取手部１１ｃ側から挟み部材１１ｂ側にまで、注入されたガスを供給することが可能である。また、前記２枚の挟み部材１１ｂは、支持棒１１ａに接着しやすいように、同じく半円状に湾曲した板を用いており、２枚の挟み部材１１ｂの間は、フィルタの厚みに対して十分挟みこめるだけの間隙を設けている。
【００２６】
また、フィルタ巻き取り棒１１の長さＭについても、フィルタホルダ１０の長さＬと同じく、加熱炉の設計や、フィルタのサイズ、さらには後述するフィルタ装着台の仕様によって、適宜調節することが好ましい。例えば、挟み板１１ｂの長さＭ１については、フィルタを挟みこむために十分なサイズに設定する必要があり、取手部１１ｃについては、突起部１１ｄまでの長さＭ３は、指等で直接接触するため、加熱炉４０によって十分に加熱されないだけの長さに定める必要がある。
【００２７】
次に、フィルタ装着台についての説明を図５を用いて説明する。フィルタ装着台１は、平面部２、フィルタ保持手段等を収納するための収納部３および４、壁部５、板状柱部６、支え部７よりなり、前記平面部２には、平面部の縦方向に連なる溝部８と、フィルタを載置する位置を表示するための表示部９が設けられている。なお、前記平面部は長方形の形状を有しており、平面部２、壁部５、板状柱部６、支え部７等はステンレスやアルミニウム等の耐腐食性の金属等を加工して製作されている。これらの材質としては、鉄やプラスチック等の他の金属等でも代用できるが、その場合、フィルタを載置した際にフィルタに炭化水素等の成分が付着しないよう、あらかじめ表面に特殊な加工をしておくことが好ましい。
【００２８】
また、フィルタ保持手段等を収納するための収納部３については、上壁３ａと、柱３ｂ、下壁３ｃとからなり、フィルタホルダがずれ落ちることがないように適宜の大きさに形成されている。また、同じく収納部４についても、フィルタホルダを支えるための保持部４ａが設けられている。
【００２９】
また、フィルタを載置する位置を表示する表示部９は、必要に応じて複数種類の大きさのフィルタについて、載置する位置を表示するようにしてもよい。図５においては、２種類（例えば直径７ｃｍ、４．７ｃｍ）のフィルタについての載置位置を表示している。なお、溝部８については、前記表示部の表示に従って載置するフィルタの、中央からややはずれた位置に設けるようにするのが好ましい。本実施例においては、溝部８はフィルタが載置される位置のやや左側にずらして設けられている。これによって、フィルタは巻取り棒１１によって適切に巻き取られる。さらに、溝部８においては、フィルタ巻取り棒１１の形状に合わせて、適宜の形状、大きさに形成されるのが好ましい。本実施例では、フィルタ巻取り棒の直径よりもやや大きい幅の、断面積が半円状である溝を形成しているが、例えばＶ字型の断面を有するような溝であってもよい。
【００３０】
次に、フィルタをフィルタホルダに装着するまでのステップを図６〜図９を用いて説明する。図６は、図３〜図５において説明したフィルタホルダ１０、フィルタ巻き取り棒１１、フィルタ装着台１を示しており、フィルタ装着台の適宜の場所（表示部９において示された場所）にフィルタ手段２８から取り出されたフィルタ１２が粒子状物質を採取した面を上面にして載置されている。  この状態で、フィルタ巻取り棒１１を、溝部８に沿って挿入することにより、図７に示すように、フィルタ巻取り棒１１の先端の２枚の挟み板１１ｂ間の間隙に、フィルタが挟まれることになる。
【００３１】
フィルタ１２がフィルタ巻取り棒１１によって挟みこまれた状態で、フィルタ巻取り棒を右回りに回転させてフィルタを巻き取ることで、フィルタに付着した粒子状物質がこぼれることなくフィルタ内側に止まった形てフィルタが巻き取られ、図８に示す状態になる。この状態で、フィルタ巻取り棒１１を左方向に、フィルタ装着台の平面部２に沿うようにスライドさせることで、開口部Ａを右側に設けた状態で収納されたフィルタホルダ１０に、巻き取られたフィルタ１２がこの状態で保持されるよう装着することが可能となる（図９）。なお、このようにして装着されたフィルタ１２は、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１とともに、加熱炉４０内に投入される。
【００３２】
なお、図６〜図９において示されているフィルタホルダ１０について、開口部Ａを右側（フィルタ側）に向けて設置されているが、このような状態でフィルタホルダを設置するために、フィルタホルダ１０の先端部１０ｃが設けられている。先端部１０ｃが、収納部３（３ａ、３ｂ、３ｃ）に嵌合されるため、フィルタホルダを安定した状態で設置することが可能になる。
【００３３】
さらに、前述のように、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１を同時に持ち上げて加熱炉４０にまで移動させるためには、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１のそれぞれの取手部（１０ｄ、１１ｃ）がほぼ同位置になるように、フィルタホルダ１０よフィルタ巻取り棒１１の長さ（Ｌ、Ｍ）をほぼ一致させておくことが好ましい。また、それぞれの指等で直接触れてもよいエリアの長さ（Ｌ４、Ｍ３）も、同様に同等の長さになるように予め調節しておく方がよい。これによって、フィルタホルダ１０およびフィルタ巻取り棒１１を片手で同じに持ち上げることが可能となり、加熱炉４０の投入部４１の開閉等の操作性に支障がなくなるという効果がある。
【００３４】
次に、本発明の第２実施例を、図１０を用いて説明する。図１０は、フィルタ装着台についての他の実施例であって、図６に記載したフィルタ装着台１との相違点については、板状柱部６’の形状が長方形ではなく、手前側が奥側に比べて高く形成してある点である。すなわち、図１０に示すように、板状柱部６’の手前側の高さＨ２は、奥側の高さＨ１よりもやや大きい。これによって、フィルタ巻取り棒１１を溝部８に挿入する際に下方向の動きが生じるため、フィルタの巻取りおよびフィルタホルダへの移動の工程がスムーズに行われる。この実施例においては、フィルタ巻取り棒を挿入する際、フィルタ１２がフィルタ装着台１’より落ちないように、壁部５が有効に作用している。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施例を、図１１を用いて説明する。１００は、図１〜１０で説明したフィルタ装着台の他の実施形態であって、平面１０１、Ｖ字型溝部１０２および１０３、矩形型溝部１０４、フィルタホルダを収納する収納部１０５、凹部１０６、フィルタ載置部を示す表示部１０７、壁部１０８、板状柱部１０９、支え部１１０よりなる。このフィルタ装着台１００においては、溝部１０２〜１０４と凹部１０６のエリアにおいてフィルタを巻き取る作業が行われ、フィルタの巻取りが終了すると収納部１０５にフィルタホルダが収納される。以下、このフィルタ収納方法について、詳細に説明する。
【００３６】
まず、Ｖ字型溝部１０２にフィルタホルダ１０を設置し（図１２（Ａ））、次にフィルタ１２を表示部１０７に従って載置する（図１２（Ｂ））。このとき、フィルタホルダ１０は、フィルタ１２の下に位置する凹部１０６内部に開口部Ａを上に向けて収まった状態となる。
【００３７】
次に、フィルタ１２を巻き取るためにフィルタ巻取り棒１１を矩形型溝部１０４に沿って挿入する（図１３（Ａ））。ここでのフィルタ巻取り棒１１の挿入位置は、矩形型溝部１０４の中心から左右いずれかの方向にややずらした場所であることが好ましい。
【００３８】
フィルタ巻取り棒１１を挿入後、フィルタ巻取り棒１１は持ち上げて、図１３（Ｂ）に示すようにフィルタホルダ１０上に移される。このとき、Ｖ字型溝部１０２および矩形型溝部１０４は奥側に比して手前側がやや高く設計されているため、フィルタホルダ１０またはフィルタ巻取り棒１１の手前側の端部を持ち上げ、先端部を支点として移動させることで、簡単に移し替えが可能となる。
【００３９】
この状態で、フィルタ巻取り棒１１を回転させ、フィルタを巻き取った後、図１４に示すようにフィルタホルダ１０に収納する。このとき、フィルタを巻き取り後、フィルタ巻き取り棒を最小限の動きでフィルタホルダ１０に装着することができるため、フィルタ１２内に捕集された粒子状物質がこぼれる可能性は最小限に抑えられる。フィルタホルダ１０に装着されたフィルタ１２およびフィルタ巻取り棒１１は、最後に収納部１０５に収納される（図１５）。
【００４０】
また、図１１〜１５のように、フィルタ装着台１００（および１０１’）において、平面１０１を傾けさせることで奥側に比して手前側をやや高くするように傾けて設計されているが、これに代えて、水平な平面１０１とし、溝部１０２〜１０４の深さを手前側ほど浅くすることで、フィルタホルダ１０、フィルタ巻取り棒１１を載置した際に実質的に手前側が高くなるように設計してもよい。この場合、溝部１０２〜１０４の深さをフィルタ巻き取り棒１１のサイズに合わせて適切なものに設計することに留意する必要がある。
【００４１】
また、図１１〜１５では、溝部を３つ（１０２〜１０４）設けているが、これは右ききの人と左ききの人のどちらにとっても不自由なく操作可能なために設けられたものであり、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、最低限２つの溝部を設けてあれば、フィルタを巻き取った後にフィルタホルダに装着することは可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、粒子状物質を捕集したフィルタを、複雑な工程を行うことによって測定対象の粒子状物質をこぼすなどといったことがなく、フィルタホルダに容易に装着可能となるので、測定の工数が大幅に向上するだけでなく、測定精度の向上にも大きく貢献される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する燃焼機関からの排ガスを測定するシステムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明で用いるフィルタ加熱炉の具体的構成の一例を示す図である。
【図３】本発明で用いるフィルタホルダの具体的構成の一例を示す図である。。
【図４】本発明で用いるフィルタ巻取り棒の具体的構成の一例を示す図である。。
【図５】本発明で用いるフィルタ装着台の具体的構成の一例を示す図である。
【図６】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図７】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図８】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図９】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１０】本発明で用いるフィルタ装着台の第２の具体的構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明で用いるフィルタ装着台の第３の具体的構成の一例を示す図である。
【図１２】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１３】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１４】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１５】フィルタ装着台上でフィルタをフィルタホルダに装着するステップの一部を示す図である。
【図１６】本発明で用いるフィルタ装着台の第３の具体的構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…フィルタ装着台、１０…フィルタ保持手段（フィルタホルダ）、１１…フィルタ巻取り手段（フィルタ巻取り棒）、１２…フィルタ、４０…加熱炉、４９，４９’…検出手段