(57)【要約】【課題】カーボン粉末又はＰＭをモデルガス中に連続的かつ定量的に安定して混合でき、モデルガス中における触媒のＰＭ酸化活性を精度高く評価できるようにする。【解決手段】カーボン粉末又はＰＭを所定濃度となるように連続的に標準気体中に供給してカーボン混合気を形成する粉体供給手段と、カーボン混合気をモデルガス中に混合して評価ガスとする混合手段と、を含む。  カーボン粉末又はＰＭは二段階で希釈されるので、カーボン粉末又はＰＭを微量で含む評価ガスを高精度で安定して調製することができる。またいきなり低濃度に希釈する場合に比べて、カーボン粉末又はＰＭの凝集が抑制され、均一な評価ガスを調製することができる。【選択図】  図１
2005214742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン粉末又はＰＭを所定濃度となるように連続的に標準気体中に供給してカーボン混合気を形成する粉体供給手段と、
該カーボン混合気をモデルガス中に混合して評価ガスとする混合手段と、を含むことを特徴とする評価ガス供給装置。
【請求項２】
前記カーボン混合気の流量に関連した物理量を常時監視し、該物理量に応じて前記粉体供給手段のカーボン供給量及び該標準気体の流量の少なくとも一方を制御する制御装置を有する請求項１に記載の評価ガス供給装置。
【請求項３】
前記カーボン混合気及び前記評価ガスの少なくとも一方のカーボン粉末又はＰＭの濃度に関連した物理量を連続的に測定するカーボン濃度測定手段をさらに備えた請求項１に記載の評価ガス供給装置。
【請求項４】
前記標準気体には不活性なドープガスが所定割合で含まれ、前記制御装置は前記カーボン混合気中の該ドープガスの濃度に関連した物理量に応じて前記粉体供給手段のカーボン供給量及び該標準気体の流量の少なくとも一方を制御する請求項２に記載の評価ガス供給装置。
【請求項５】
前記カーボン混合気は前記モデルガスの流路に挿入され、その挿入部位において前記モデルガスの流路は内径が縮小され該挿入部位から徐々に拡径している請求項１に記載の評価ガス供給装置。
【請求項６】
前記カーボン混合気の流路には、該流路の少なくとも一部を振動させる振動手段をさらに備えた請求項１に記載の評価ガス供給装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の評価ガス供給装置と、該評価ガス供給装置から供給される評価ガスの流路に配置された触媒と、該触媒及び該評価ガスの少なくとも一方を加熱する加熱手段と、該触媒からの出ガスを分析する分析手段と、を備えたことを特徴とする触媒評価装置。
【請求項８】
前記カーボン混合気及び前記評価ガスの少なくとも一方のカーボン粉末又はＰＭの濃度に関連した物理量を連続的に測定するカーボン濃度測定手段をさらに備えた請求項７に記載の触媒評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定量のカーボン粉末又はＰＭを評価ガス中に連続的に安定して供給できる評価ガス供給装置と、その評価ガス供給装置を用いた触媒評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排ガス浄化用触媒の活性を評価する方法としては、実際のエンジンからの排ガスを触媒に供給して出ガスを分析する方法、実際のエンジンからの排ガスを模擬したモデルガスを触媒に供給して出ガスを分析する方法などが知られている。
【０００３】
またディーゼルエンジンからの排ガス用の触媒を評価する場合には、カーボン及び SOF（Soluble Organic Fraction）からなるＰＭを含んでいるために、評価方法に工夫が必要となる。例えば特開平10−318888号公報には、液状の炭化水素を気化させる気化ガス供給部を有し、その気化ガス中の燃料や水など成分をも高精度に調整可能な気化ガス供給装置が記載されている。また特開平10−319006号公報には、液状の炭化水素を気化させる気化ガス供給部を有し、その気化ガスの条件を触媒での反応前の段階で適正に自動調整できるガス分析試験装置が記載されている。このような装置を用いることで、ＰＭを除いたディーゼルエンジンからの排ガス用の触媒の活性を評価することができる。しかし気化ガス中にＰＭを混合することについては、全く記載されていない。
【０００４】
一方、ＰＭに対する触媒の活性を評価するには、実排気からＰＭをハニカム触媒に捕集しモデルガスを流してＰＭ燃焼性を評価する方法、カーボン粉末又はＰＭと触媒粉末とを混合し昇温時の重量減少により燃焼性を評価する方法、実排気でダイリューショントンネルを用いて評価する方法などが知られている。またカーボン粉末又はＰＭを発生させる方法としては、軽油あるいは炭化水素を燃焼させる方法、黒鉛電極をスパークさせてカーボンを発生させる方法などがある。
【０００５】
実際のＰＭの燃焼は排ガス中で生じるので、ＰＭに対する触媒の評価に対しては、酸素やNOx など排ガス中の酸化成分の影響と、触媒の酸化活性の影響が大きく作用する。すなわちＰＭに対する触媒の活性を高い精度で評価するには、実排気あるいはカーボンを含むモデルガス中で評価することが望ましい。
【０００６】
したがって、ＰＭ又はカーボンと触媒粉末とを混合し昇温時の重量減少により燃焼性を評価する方法では、精度の高い評価は困難である。また実排気からＰＭをハニカム触媒などに捕集しモデルガスを流してＰＭ燃焼性を評価する方法のようなバッチ式では、ＰＭが連続的に排出される実機の場合と状況が全く異なるので、評価を誤る恐れがある。さらに実排気でダイリューショントンネルを用いて評価する方法は、実用スケールの触媒には有用であるが、研究段階における多数の触媒の活性を評価するには工数が多大となり実用的でない。
【０００７】
また軽油あるいは炭化水素を燃焼させてＰＭを発生させる方法では、ＰＭ発生量の制御が困難である。そしてＰＭ発生時にCO2 及びCOが生成しているため、燃焼により生じるCO2 及びCOの量から発生したＰＭ量を推定することが困難であり、連続的にＰＭ発生量を測定することが困難である。また黒鉛電極をスパークさせる方法では、カーボン発生量の制御は比較的容易であるが、発生量が0.07〜７mg／hrと少ないという問題がある。
【０００８】
そこでカーボン粉末をモデルガス中に混合して評価ガスとすることが考えられるが、カーボン粉末を正確にしかも連続的にモデルガス中に混合することが困難であり、特に、微量のカーボン粉末を含む排気を模擬することが困難であった。
【特許文献１】特開平10−318888号
【特許文献２】特開平10−319006号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、カーボン粉末又はＰＭをモデルガス中に連続的かつ定量的に安定して混合でき、モデルガス中における触媒のＰＭ酸化活性を精度高く評価できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の評価ガス供給装置の特徴は、カーボン粉末又はＰＭを所定濃度となるように連続的に標準気体中に供給してカーボン混合気を形成する粉体供給手段と、カーボン混合気をモデルガス中に混合して評価ガスとする混合手段と、を含むことにある。
【００１１】
本発明の評価ガス供給装置は、カーボン混合気の流量に関連した物理量を常時監視し、その物理量に応じて粉体供給手段のカーボン供給量及び標準気体の流量の少なくとも一方を制御する制御装置を有することが望ましい。また標準気体には不活性なドープガスが所定割合で含まれ、制御装置はカーボン混合気中のドープガスの濃度に関連した物理量に応じて粉体供給手段のカーボン供給量及び標準気体の流量の少なくとも一方を制御することが好ましい。カーボン混合気はモデルガスの流路に挿入され、その挿入部位においてモデルガスの流路は内径が縮小されて挿入部位から徐々に拡径していることが好ましく、カーボン混合気の流路には、流路の少なくとも一部を振動させる振動手段をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
そして本発明の触媒評価装置の特徴は、本発明の評価ガス供給装置と、評価ガス供給装置から供給される評価ガスの流路に配置された触媒と、触媒又は評価ガスを加熱する加熱手段と、触媒からの出ガスを分析する分析手段と、を備えたことにある。
【００１３】
さらに本発明の評価ガス供給装置及び触媒評価装置は、カーボン混合気及び評価ガスの少なくとも一方のカーボン粉末又はＰＭの濃度に関連した物理量を連続的に測定するカーボン濃度測定手段をさらに備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の評価ガス供給装置によれば、カーボン粉末又はＰＭをその量に関わらずモデルガス中に連続的かつ定量的に安定して混合することができる。したがってディーゼル排ガスなどを模擬した評価ガスを、連続的に安定して供給することができる。
【００１５】
そして本発明の触媒評価装置によれば、本発明の評価ガス供給装置を用いているので、高い精度でかつ容易に触媒のＰＭ酸化活性の評価を行うことができ、触媒の開発期間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の評価ガス供給装置では、粉体供給手段によってカーボン粉末又はＰＭが先ず標準気体と混合されてカーボン混合気が形成され、そのカーボン混合気がモデルガスに挿入される。したがってカーボン粉末又はＰＭは、二段階で希釈されるので、カーボン粉末又はＰＭを微量で含む評価ガスを高精度で安定して調製することができる。またいきなり低濃度に希釈する場合に比べて、カーボン粉末又はＰＭの凝集が抑制され、均一な評価ガスを調製することができる。
【００１７】
本発明の評価ガス供給装置は、粉体供給手段と混合手段と、を含んでいる。粉体供給手段は、カーボン粉末又はＰＭを所定濃度となるように連続的に標準気体中に供給してカーボン混合気を形成する手段であり、所定流量で流れる標準気体中にカーボン粉末又はＰＭの所定量を供給することで行うことができる。
【００１８】
カーボン粉末又はＰＭは、粒度、性状など特に制限されず様々な種類のものを用いることができる。カーボン粉末は市販のものを用いることができ、実排ガスから採取されたＰＭを用いてもよい。
【００１９】
標準気体としては、空気、N2ガスなど特に制限されないが、カーボン粉末の凝集を抑制しカーボン混合気中の濃度を均一にするためには、水分が存在しないことが望ましく、ドライエア又はN2ガスが特に好ましい。そして標準気体中にカーボン粉末又はＰＭを連続的に供給するには、粉体微量供給器などを用い、標準気体中に連続的に吐出することで行うことができる。
【００２０】
カーボン混合気中のカーボン粉末又はＰＭの濃度は、粉体微量供給器などからのカーボン粉末又はＰＭの吐出量の調整、及び標準気体の流量の調整、の少なくとも一方を行うことによって容易に調整することができる。
【００２１】
混合手段は、カーボン混合気をモデルガス中に混合して評価ガスとする手段であり、カーボン混合気の少なくとも一部を所定流量で流れるモデルガス中に供給して評価ガスとする。カーボン混合気はモデルガスの流路に挿入され、その挿入部位においてモデルガスの流路は内径が縮小され挿入部位から徐々に拡径するノズル形状をしていることが望ましい。このように構成することで、挿入部位におけるモデルガスの流速が大きくなり、霧吹きの原理によってカーボン混合気のモデルガスとの接触性が高まるとともに、高速気流によってカーボン粉末又はＰＭの拡散性が向上する。したがって評価ガス中にカーボン粉末又はＰＭをより均一に分散させることができる。
【００２２】
また上記挿入部位の下流側では、評価ガスの流路が低勾配で拡径されていることが好ましい。このように下流側の内径を大きくすることによって、カーボン粉末又はＰＭの拡散性がより向上し、より短い距離で均一な評価ガスを形成することができる。
【００２３】
ところで、カーボン混合気及び評価ガスの流路の継手、切替バルブ、あるいは触媒などにカーボン粉末又はＰＭが堆積すると、カーボン混合気及び評価ガスの圧力が変化し流量が変化する。すると一定量のカーボン粉末又はＰＭをモデルガス中に供給することが困難となる。
【００２４】
そこで本発明の評価ガス供給装置は、カーボン混合気の流量に関連した物理量を常時監視し、その物理量に応じて粉体供給手段のカーボン供給量及び標準気体の流量の少なくとも一方を制御する制御装置を有することが望ましい。このフィードバック制御により、カーボン混合気中のカーボン粉末又はＰＭの濃度を常に一定に維持することができる。
【００２５】
カーボン混合気の流量に関連した物理量としては、流量、流速、あるいは透明度などが挙げられる。この物理量を常時監視するには、ガス流速センサ、流量計、ヘーズ計などを用いることができる。また制御装置は、例えばガス流速センサからの信号を受けて粉体供給手段のカーボン供給量を制御するものであり、コンピュータ、アクチュエータなどを用いて構成する。
【００２６】
しかしカーボン混合気の流速は一般に小さく、また含まれるカーボン粉末又はＰＭの濃度は低い場合が多いので、カーボン混合気の流量に関連した物理量を常時監視する方法では誤差が大きくなり高い精度が確保できない場合がある。
【００２７】
そこで、触媒上で反応しないHe、Arなどの不活性ガスを標準気体に所定割合でドープしておき、制御装置はカーボン混合気中のドープガスの濃度に関連した物理量に応じて粉体供給手段のカーボン供給量及び標準気体の流量の少なくとも一方を制御することが望ましい。ドープガスの濃度によってカーボン混合気の流量を検知することができ、ガス流速センサなどでカーボン混合気の流量を常時監視する方法に比べて高い精度でフィードバック制御を行うことができる。
【００２８】
また本発明の評価ガス供給装置は、カーボン混合気の流路の少なくとも一部を振動させる振動手段をさらに備えることが望ましい。これによりカーボン粉末又はＰＭが堆積するのを防止することができ、カーボン混合気の流量の変化を抑制することができる。この振動手段としては、エアシリンダによるハンマリングなどを用いることができる。
【００２９】
本発明の触媒評価装置は、本発明の評価ガス供給装置と、評価ガス供給装置から供給される評価ガスの流路に配置された触媒と、触媒又は評価ガスを加熱する加熱手段と、触媒からの出ガスを分析する分析手段と、を備えている。
【００３０】
触媒としては、酸化触媒、三元触媒、NOx 吸蔵還元型触媒、フィルタ触媒、ＰＭ低減触媒などを用いることができる。中でも、ディーゼルエンジンなどからの排ガスの浄化に用いられ、ＰＭを捕集しながら酸化燃焼するフィルタ触媒の評価に特に有効である。このフィルタ触媒とは、両端面でセルが交互に目詰めされたフィルタを基材とし、そのセル隔壁の細孔表面に触媒を担持したコート層を形成したものである。流入セルに流入した排ガスがセル隔壁を通過して隣接する流出セルへ抜ける際に排ガス中のＰＭが細孔に捕捉され、捕捉されたＰＭはコート層に担持された触媒金属によって酸化燃焼される。したがって細孔の閉塞が防止され、ＰＭを連続的に浄化することができる。
【００３１】
またフィルタ触媒には、セラミック製のフォーム状多孔体に触媒が担持されたものもある。ＰＭ低減触媒はフィルタ構造ではなく、三元触媒と同様にストレートフローの構造でＰＭを浄化する触媒を意味している。
【００３２】
加熱手段は、各種ヒータを用いることができ、触媒又は評価ガスを加熱する。各種加熱温度とすることで、種々の温度域における触媒の活性を評価することができる。
【００３３】
分析手段は触媒からの出ガスを分析するものであり、CO計、CO2 計、ＴＨＣ計、NOx 計、O2計、SOx 計、NO2 計などから構成することができる。各種ガス成分の濃度を時系列で連続的に測定できるものが望ましい。
【００３４】
本発明の評価ガス供給装置及び触媒評価装置は、カーボン混合気及び評価ガスの少なくとも一方のカーボン粉末又はＰＭの濃度に関連した物理量を連続的に測定するカーボン濃度測定手段をさらに備えることが望ましい。これにより評価ガスの組成を一層安定させることができるとともに、触媒の評価精度がさらに向上する。このカーボン濃度測定手段は、一般に、カーボン粉末又はＰＭの燃焼により生成するCO2 、COの量を測定する分析計を用いる。すなわちガスを 800℃以上に加熱することでカーボン粉末又はＰＭを燃焼させ、生成するCO2 、COの量を測定する。
【００３５】
カーボン濃度測定手段は、触媒の入りガスと触媒からの出ガスの両方のカーボン粉末又はＰＭの濃度を測定することが望ましい。両者の差から、触媒上で燃焼したかあるいは捕捉されたカーボン粉末又はＰＭ量を算出することができる。出ガスについては、ガス状のCO2 、COの濃度の増加を計測することにより、触媒上で燃焼したカーボン粉末またはＰＭの量を算出することができる。また粉体供給手段からの供給量を変動させながら行えば、過渡域における触媒の活性を評価することができる。なお 800℃以上に加熱して燃焼させるガスは、ガスの一部を採取した少量を用いるのが好ましい。燃焼させるガス量が多くなると、大容量の電気炉などが必要となるからである。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３７】
（実施例１）
図１に本実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置を示す。点線で囲まれた部分が評価ガス供給装置を構成している。
【００３８】
供給管１にはサイクロン10を介して集塵ポンプ11が連結され、集塵ポンプ11の駆動によって供給管１には 250Ｌ／分の流量で多量のドライエアが導入される。また供給管１には、粉体微量供給器12から５〜 120ｇ／時の流量でカーボン粉末が吐出される。したがって供給管１内では、少量のカーボン粉末と多量の空気とが混合されてカーボン混合気が形成される。
【００３９】
供給管１には搬送ポンプ２が連結され、搬送ポンプ２の駆動によって供給管１内のカーボン混合気の一部が三方コック20へ送られる。搬送ポンプ２によって三方コック20へ送られるカーボン混合気の流量は 1.9Ｌ／分であり、カーボン粉末は0.02〜 0.4ｇ／分の量で三方コック20へ流れる。三方コック20は、反応管３へ向かう供給流路21と、電気炉36へ向かう定量流路22とを択一的に切り換える。
【００４０】
反応管３には、ディーゼルエンジンからの排ガスのうちＰＭを除いたガス組成を模擬したモデルガスが10〜60Ｌ／分の流量で供給され、そこへカーボン混合気が挿入される。またその下流側の反応管３内にはセラミックフォーム30（20セル／25mm、直径30mm、長さ50mm）が配置され、セラミックフォーム30はヒータ31によって所定温度に加熱可能とされている。そしてセラミックフォーム30の下流側で、反応管３には多成分分析計32と、サンプリング流路33を介して三方コック34が連結され、余分なガスは排気流路35から排気される。三方コック34は、さらに定量流路22と電気炉36に連結されている。電気炉36では、内部を流れるガスは 800℃に加熱されて可燃成分は燃焼し、その排ガスはNDIRからなるCO2-CO分析計37に導入される。
【００４１】
本実施例の装置において、先ず三方コック20と三方コック34を操作し、供給流路21とサンプリング流路33を閉とした。そして粉体微量供給器12の設定値を 5.0（60ｇ／時）、ドライエア流量 250Ｌ／分の条件で連続的に運転しながら、搬送ポンプ２から供給されるカーボン混合気を定量流路22から電気炉36に1.9L／分の流量で流し、電気炉36で燃焼させた出ガスを10Ｌ／分の流量で流れるN2ガスで希釈した後、CO2-CO分析計37でCO2 濃度とCO濃度を連続的に測定した。結果を図２及び図３に示す。
【００４２】
反応管３に供給されるカーボン量は、電気炉36で燃焼させた出ガス中のCO2 濃度とCO濃度から求めたカーボン量と、ドライエア中のCO2 濃度とCO濃度から求めたカーボン量との差で表される。そこで粉体微量供給器12の設定値のみを種々変更し、その他は上記と同様にしてCO2 濃度及びCO濃度をそれぞれ測定し、反応管３に供給されるカーボン量をそれぞれ算出した。結果を図４に示す。
【００４３】
次に、三方コック20と三方コック34を操作して、供給流路21を開、定量流路22を閉、サンプリング流路33を開とした。そして 400℃に加熱されたモデルガスを反応管３に15Ｌ／分の流量で供給しながら、カーボン混合気を 1.9Ｌ／分の流量で挿入し、反応管３内で評価ガスを調製した。この試験では、評価ガス中のカーボン粉末はセラミックフォーム30に捕捉され、 400℃ではカーボン粉末の燃焼は起こらない。そこで、セラミックフォーム30からの出ガスから１Ｌ／分の流量をサンプリング流路33に流し、電気炉36で燃焼させた出ガスをCO2-CO分析計37に流し、セラミックフォーム30の有無における出ガス中のカーボンの燃焼により発生したCO2 濃度とCO濃度をそれぞれ分析し、それぞれの濃度変化を図５及び図６に示す
図２及び図３から、CO2 濃度及びCO濃度は、カーボン粉末の供給を開始してから約 500秒で安定していることがわかる。また図４より、反応管３に供給されるカーボン量は粉体微量供給器12の設定値と比例していることがわかる。さらに図５及び図６から、CO2 濃度及びCO濃度は、セラミックフォーム30の有無に関わらず、カーボン粉末の供給を開始してから約 500秒経過後に安定している。
【００４４】
したがって、図７に示す装置を用い、カーボン粉末の供給を開始してから約 500秒経過後に制御装置４を起動することで、供給管１内におけるカーボン混合気中のカーボン濃度が一定になるようにフィードバック制御を行うことができ、精度の高い評価を行うことができる。
【００４５】
なお図７に示す実施例１’の装置では、三方コック20，34を用いておらず、サンプリング流路23が形成されていない。したがって搬送ポンプ２からのカーボン混合気は反応管３と、電気炉36を介してCO2-CO分析計37に同時に流入する。CO2-CO分析計37の検出値は制御装置４に出力され、制御装置４は、入力された検出値と予め記憶されているマップとを比較し、それに基づいて粉体微量供給器12の設定値を制御する。またセラミックフォーム30に代えて、ハニカム形状の触媒38を配置している。他の構成は図１の装置と同一である。
【００４６】
また図７に示す装置では、触媒38で燃焼したカーボン量は測定できるが、触媒38の出ガス中のカーボン量を測定することができない。そこで図８のように触媒38の出ガスから１Ｌ／分の流量を電気炉36' に流し、カーボンの燃焼により発生したCO2 とCOの濃度をそれぞれCO2-CO分析計37' で分析することにより、触媒38の出ガス中のカーボン量を算出できる。
【００４７】
（実施例２）
図９に本実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置を示す。点線で囲まれた部分が評価ガス供給装置を構成している。本実施例の装置は、搬送ポンプ２の直前の流路に 130ml／分の流量でHeを添加していること、搬送ポンプ２の直後の流路から検出流路24を分岐させ、検出流路24にフィルタ25とＴＣＤよりなるHe分析計26を配置していること、He分析計26の検出値が制御装置４に入力されていること以外は実施例１の装置と同様の構成である。Heのドープ後のカーボン混合気の流量は 2.5Ｌ／分となるようにしている。
【００４８】
本実施例の装置では、モデルガスに供給するカーボン混合気中にHeがドープされ、搬送ポンプ２によって均一に拡散された後、カーボン混合気中のHeの濃度がHe分析計26で連続的に検出される（ 300ml／分サンプリング）。したがってHeの濃度変化を検出することでカーボン混合気の流量変化を検出することができ、制御装置４のフィードバック制御により搬送ポンプ２の流量を一定に保つことができる。そして流量計測により、カーボン供給量を算出できる。
【００４９】
（実施例３）
図10に本実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置を示す。点線で囲まれた部分が評価ガス供給装置を構成している。本実施例の装置では、搬送ポンプ２とは別の搬送ポンプ５によって供給管１内のカーボン混合気を採取し、電気炉50によって 800℃に加熱した後、CO2-CO分析計51によってCO2 濃度とCO濃度が連続的に測定される。また三方コックは用いておらず、触媒38の出ガスのみが電気炉36で 800℃に加熱された後にCO2-CO分析計37に流入し、CO2 濃度とCO濃度が連続的に測定される。その他の構成は実施例１の装置と同様の構成である。
【００５０】
本実施例の装置では、触媒38への入りガス及び出ガスのCO2 濃度とCO濃度を連続的に測定することができる。したがって入りガス及び出ガス中のカーボン濃度の差を調査することで、粉体微量供給器12からのカーボン供給量を変化させたときの触媒の活性を評価することが可能となり、過渡域における触媒の活性評価を行うことができる。
【００５１】
（実施例４）
図11に、本実施例の装置の要部を示す。反応管６には予熱材60が配置され、モデルガスを 100〜 800℃に予熱可能とされている。予熱材60の下流側では、反応管６の内径が縮小され、くびれ部61で最小径となった後、反応管６の内径は徐々に拡径している。くびれ部61に流路21が開口し、くびれ部61内に微量のカーボン混合気が挿入可能とされている。そしてくびれ部61から 115mm下流側に触媒38が配置されている。
【００５２】
反応管６を上記のような構造とすることで、くびれ部61がノズルとして機能する。したがってくびれ部61でモデルガスの流速が大きくなり、霧吹きの原理によってカーボン混合気のモデルガスとの接触性が高まるとともに、高速気流によってカーボン粉末の拡散性が向上する。したがって評価ガス中にカーボン粉末をより均一に分散させることができる。これにより評価ガスの均一性が向上するため、触媒38の上流側端面までの距離が短くても、触媒38には組成が安定した評価ガスが流入し活性評価の精度が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の評価ガス供給装置及び触媒評価装置は、ディーゼル排ガスなどカーボンを含むガス中で用いられる触媒の活性評価、あるいはフィルタの捕集性能評価などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置におけるカーボン混合気中のカーボンを燃焼させて生成したCO2 の濃度変化を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置におけるカーボン混合気中のカーボンを燃焼させて生成したCOの濃度変化を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置における粉体微量供給器の設定値とカーボン発生量との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置におけるセラミックフォーム通過前後の評価ガス中のカーボンを燃焼させて生成したCO2 の濃度変化を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置におけるセラミックフォーム通過前後の評価ガス中のカーボンを燃焼させて生成したCOの濃度変化を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置の他の態様の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の一実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置の他の態様の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第２の実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第４の実施例の評価ガス供給装置及び触媒評価装置に用いた反応管の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：供給管            ２：搬送ポンプ        ３，６：反応管
12：粉体微量供給器
【図１】
2005214742.tif 000003
【図２】
2005214742.tif 000004
【図３】
2005214742.tif 000005
【図４】
2005214742.tif 000006
【図５】
2005214742.tif 000007
【図６】
2005214742.tif 000008
【図７】
2005214742.tif 000009
【図８】
2005214742.tif 000010
【図９】
2005214742.tif 000011
【図１０】
2005214742.tif 000012
【図１１】
2005214742.tif 000013