製品紹介

自動車排気ガス分析用標準ガス供給設備
稲吉

宏光 *1

Inayoshi Hiromitsu

自動車排気ガス分析に使用する標準ガス供給設

1. はじめに備のシステム概要、施工例を紹介する。

近年、地球温暖化ガスや大気汚染物質の発生を

2. 標準ガス供給設備システム概略抑制するため自動車業界でも排ガス規制が厳しくなり、各自動車メーカーでは時代の要請に対応し本設備は大きく区分すると、①ボンベ供給側設た新たな対策を講じている。

備（ボンベマニホールド）、②集中配管（導管）、自動車排気ガスには各種大気汚染物質が含まれ③端末アウトレットユニットの 3 つで構成されている。図 1 に概略のフロー図を示す。ており、特に低濃度化が進んでいる。この成分・濃度測定は、分析装置（濃度計）を使用して濃度が既知である自動車排気ガス測定用標準ガス（高圧ガス）との比較により行う。また、この標準ガスは測定器の校正にも使用される。
標準ガスは計量法計量標準供給制度（JCSS）に基づいて供給され、自動車排気ガスに含まれる成分およびその濃度を測定するための基準となる。

図1*1：ジャプス事業部

技術部

概略フロー図技術グループ—

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（1）ボンベ供給側設備（ボンベマニホールド）装置で、ボンベ交換時に切替ハンドルを操作する

本設備の基本機器構成は、図 1 に示すようにだけでガスを連続供給できる。また、一方のボン高圧連結管（CP）— 1 次減圧弁（R1）— 供給バベが空になったことを感知して、ボンベ交換時期ルブ（V1）— パージバルブ（PV）— リリーフバを知らせるシステムもあるが、ほとんどのユールブ（RV）により構成される。標準ガスはボン

ザーは毎朝夕にボンベ残圧を確認し、ボンベ交換ベ充填圧である 14.7MPa を一次減圧弁にて 0.3 ～時期を監視している。図 2 に代表的な半自動切替

0.5MPa に減圧して端末アウトレットへ供給する。

減圧弁のフロー図（ボンベ 4 本立て）を、図 3 にまた、リリーフバルブの設定圧力をガス種にもよ

半自動切替減圧弁の外観図を示す。

るが 0.95MPa（1.0MPa 以下）にすることにより、高圧ガス保安法適用外の設備として使用できるようにしている。
従来の供給設備はボンベ 1 本に対しボンベマニホールド 1 設備というシステムで、特に消費量の多いガス種はボンベ交換の頻度が多く、ボンベ交換作業実施回数が多かった。近年ではボンベ交換作業実施回数を約半分にできる、半自動切替減圧弁を導入するユーザーも増えている。このシステ
ムではボンベマニホールド 1 設備に対しボンベを複数本繋ぎ、右バンク、左バンクに分けてガス供給が可能となるので、ボンベ交換作業実施回数の削減が可能となり、作業の合理化が図れる。このシステムの半自動切替減圧弁とは、一方の系列のボンベが空になると他方の系列に切替り供給する

図254

半自動切替減圧弁

外観図

半自動切替弁フロー図—

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図354—

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（2）集中配管（導管）3. 安全装置／その他仕様

使用する配管材は、特殊加工を施したステンレ
ス鋼管（BA 管）および 銅管（脱脂洗浄品）を標

本設備に付随する各種安全装置として、ガス漏準として使用する。

洩検知警報盤、地震感震器盤を設置している。標管の接続は、2 圧縮リング継手（スウェージロッ

準ガスは自動車排気ガスを模擬したものであり、クタイプ）を使用するか、自動溶接機により溶接

人の健康に影響する物質も含まれているので非常施工（ステンレスのみ）する。曲げ加工にはベン

時にはガスの供給を遮断するためのシステムであダを使用し、配管支持は管径および曲がりに応じる。従来のガス遮断は供給バルブ（V1）の下流側使用している。に緊急遮断弁を設置し、そこでガスを遮断するシ継手を使用すると地震等による揺れや振動、諸ステムが一般的であったが、ガス供給の元から遮作業を実施する際の作業員との接触等に起因する断するシステムを採用するユーザーが増えてきて継手部の漏洩が懸念され、その防止防策として自いる。図 4 にボンベバルブに装着し、ボンベ自身動溶接による配管施工方法を採用する傾向にあのバルブを遮断する緊急遮断弁の外観を示す。供り、より安全性を重視するユーザーが増えてきて給バルブ（V1）の下流で遮断するより断然に安全いる。

性は向上するが、遮断弁の大きさ、重量、取付時

また、配管材質も多様化が進んでおり SUS304の作業性等の扱いにくさに若干問題があることかだけではなく SUS316、SU316L とガスの種類によら、形状や作業性の向上といったユーザーからのる使い分けや設置場所の雰囲気、ユーザー要望に要望もあり、今後の課題である。

よる使い分けも行うようになってきている。
（3）端末アウトレット
本装置の基本機器構成は、図 1 に示すようにメンテナンスバルブ（V2）— 2 次減圧弁（R2）—圧力計（PI）— ニードルバルブ（NV）— トグルバルブ（TV）により構成される。2 次減圧弁からトグルバルブまではブロックアウトレットユニッ
トという一体型のユニット構成になっており、従来の設備より約 60% の省スペース化を実現している。このユニットで標準ガスを分析計に必要な圧力に減圧し、ニードル弁により流量を調節して供給している。

図4—

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ボンベ直付け緊急遮断弁
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リした収まりになるように計画するかが重要なポ

4. 設置施工例

イントとなる。

以下に設置施工例を示す。
図 5 に 47L × 4 本立てボンベ架台の機器組付け状況を示す。
近年はこの形状で納入することが多く、一般的な形状として認識されている。ただ、長年この形状から変化がないので、更なる安全性向上、作業性向上を視野に入れた構築が期待されている。
図 6 に 30 ライン用アウトレットを示す。
寸法は W=550 D=250 H=1700 で設置面積も省スペース化されており、正面から取り扱えるのでメンテナンス性も向上している。下部の扉は、分析計取合い配管の収納および接続部となっており、見た目にもスッキリとしている。省スペース化によるデッドスペースの有効利用はできてきたが、組付ける製作側の作業性という視点からは、施工性向上が必要であり検討の余地がある。
図 7 はボンベ庫貫通部の配管施工例であり、ベンダによる曲げ加工は、均一になるよう細心の注意を払い加工している。支持位置にも注意し、配管の垂れ下がり等々のないように位置決めをしている。この配管経路の施工をいかに美的センスを盛込み、完成時に圧迫感を受けることなくスッキ

図5

ボンベマニホールド架台機器組付け状況—

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図6

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端末アウトレット

図756

配管施工例

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5. 今後の課題
ユーザーのニーズが多種多様化してきており、ジャプス事業部ではユーザーごとの要望に対応してきたことにより自動車業界から高い評価を得てきた。その実績による、さまざまなノウハウも蓄積してきた。
近年、標準ガス供給設備業界を取巻く環境にも排気ガス規制の強化と共に変化が現れており、自動車排気ガスの低濃度化への対応は今後の大きな課題となる。
例えば、集中配管による低濃度ガスの供給については、各ユーザーよりガス供給開始から分析計でのガス濃度が所定値に達するまでの時間を短縮する強い要望がある。これはある濃度以下のガスを供給し、ホールドした状態が続くと、配管内でガス濃度が変わる事象があり、その対応策として配管材質のテフロン化やボンベ設置場所の直近化が考えられるが安全性、ボンベ交換の作業性等の問題があり、両立させる工法計画が重要な課題である。これからも各ガス種の特性、配管施工に対する知見を増やし、更なるノウハウを蓄積し、客先の信頼を向上させ、受注拡大を目指していきたい。

ジャプス事業部
技術部
技術グループ

稲吉 宏光
TEL. 0565-28-0581
FAX. 0565-27-9621—

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