[发明专利]排气分析系统和排气分析程序

说明书

技术领域

本发明涉及排气分析系统和排气分析程序，用于测量例如从柴油发动机等内燃机排出的排气中的颗粒浓度。

背景技术

作为测量例如从柴油发动机排出的排气中的颗粒浓度的装置，如专利文献1所示存在如下装置：将排气导入例如CPC（手持式凝聚核法颗粒计数器）等颗粒计数装置来对颗粒数进行计数。

并且，由于排气以高温状态（例如500℃）排出，所以为了测量该排气的颗粒浓度，需要将排气的温度降低到颗粒计数装置能够测量的温度。在此，可以考虑通过使高温状态的排气在配管内流通，利用该配管的热传导来进行冷却。在这种方法中，排气中的颗粒因热泳等而附着在配管的内壁上，导致被导入颗粒计数装置的排气中的颗粒数下降而产生测量误差。

因此，以往的颗粒测量系统在颗粒计数装置的上游一侧设置有稀释装置，该稀释装置利用低温的稀释用空气对取样的排气进行稀释（参照专利文献1的图4）。由此，可以防止因热泳等导致颗粒附着在配管的内壁上，并且可以将排气降低到颗粒计数装置能够测量的温度。

但是，按照设置稀释装置的结构，需要稀释装置、周边设备（质量流量控制器、压力传感器、开关阀等）和配管而导致系统大型化、复杂化和高成本化。此外，由于具有稀释装置，所以稀释率的控制等成为新的误差原因。此外，由于系统复杂化，所以系统的维护保养作业也变得复杂。

专利文献1:日本专利公开公报特开2008-164419号。

发明内容

为了同时解决上述问题，本发明的主要课题在于提供一种排气分析系统，不需要稀释排气，就可以对排气进行冷却并可以准确地测量颗粒浓度。

即本发明提供一种排气分析系统，其特征在于包括：颗粒浓度测量装置，测量包含在排气中的颗粒浓度；取样冷却管，具有导入排气的排气导入口以及与所述颗粒浓度测量装置连接的排气导出口，并且不需要稀释导入的排气，就能够将所述排气冷却到所述颗粒浓度测量装置能够测量的温度；温度传感器，检测流入所述排气导入口的排气温度；以及计算装置，利用所述排气导入口的排气温度和颗粒浓度、与所述排气导出口的排气温度和颗粒浓度的关系式，并根据所述温度传感器的检测温度和导入所述颗粒浓度测量装置的排气温度，对所述颗粒浓度测量装置的测量颗粒浓度进行修正，来计算流入所述排气导入口的排气的颗粒浓度。

按照这种排气分析系统，由于取样冷却管不需要稀释排气，就可以对排气进行冷却并将排气导向颗粒浓度测量装置，所以可以不需要稀释装置。由此，可以使系统小型化、简单化和低成本化。此外，由于利用规定的关系式对颗粒浓度测量装置的测量颗粒浓度进行修正，所以计算装置对因热泳等使颗粒附着在取样冷却管内壁上而产生的测量误差进行修正。因此，与因热泳导致的颗粒损失无关，可以准确地测量排气中的颗粒浓度。

如果利用取样冷却管的冷却性能，使从气体导出口流出的排气温度成为例如周围环境温度等固定温度，则不一定需要检测流入颗粒浓度测量装置的排气温度。但是，当从气体导出口流出的排气温度不是固定温度时，优选排气分析系统还具有第二温度传感器，用于检测流入所述颗粒浓度测量装置的排气的温度，所述计算装置将所述第二温度传感器的检测温度用作流入所述颗粒浓度测量装置的排气温度。

为了使取样冷却管的结构简单化，并且即便使排气流通管和颗粒浓度测量装置的距离变小时也可以有效地冷却取样的排气，优选所述取样冷却管由单一的金属管构成，并将其卷绕成螺旋状。

这样，在本发明中，由于可以不需要稀释装置和附属于该稀释装置的周边设备和配管，所以能够使系统小型化和轻量化，并且适用于车载型。

按照这种结构，本发明不需要稀释排气，就可以冷却排气，并且可以准确地测量颗粒浓度。

附图说明

图1是简要表示本实施方式的排气分析系统结构的整体示意图。

图2是表示同一实施方式的计算装置的功能构成的图。

图3是简要表示变形实施方式的排气分析系统结构的整体示意图。

附图标记说明

100…颗粒浓度测量系统

200…排气管（排气流通管）

2…颗粒浓度测量装置

3…取样冷却管

31…排气取样口

32…排气导出口

4…温度传感器

5…计算装置

51…关系式数据存储部

52…修正计算部

6…第二温度传感器

具体实施方式

下面参照附图对本发明排气分析系统的一种实施方式进行说明。