[发明专利]稀释器、分析系统和分析方法

说明书

本发明提供稀释器、分析系统和分析方法。均匀稀释样品气体所含的颗粒状物质。稀释器(3、3’、3”)包括流入部(31)、混合部(32、32”)、排出部(35)、连接部(33)和导入部(34)。流入部(31)使样品气体(SG)流入。混合部(32、32”)具有比流入部(31)的内径大的内径，混合样品气体(SG)和稀释气体(AR)而生成稀释样品气体(DG)。排出部(35)排出稀释样品气体(DG)。连接部(33)具有内径从与流入部(31)连接侧朝向与混合部(32、32”)连接侧变大的第一锥形部分(33a)。导入部(34)从比连接第一锥形部分(33a)和流入部(31)的位置更靠下游的位置向内部空间(IS1)导入稀释气体(AR)。

技术领域

本发明涉及稀释样品气体所含的颗粒状物质的稀释器、分析由该稀释器稀释的样品气体所含的颗粒状物质的分析系统、以及使用该分析系统的颗粒状物质的分析方法。

背景技术

以往，已知一种分析大气等的成为测定对象的样品气体所含的颗粒状物质的分析装置。例如，已知如下的分析装置：其向捕集过滤器喷吹样品气体，使该捕集过滤器捕集样品气体所含的颗粒状物质，测定被捕集过滤器捕集到的颗粒状物质的捕集量(质量浓度)和/或该颗粒状物质所含的元素(和该元素的含量)(例如参照专利文献1)。

已知一种分析汽车排气所含的颗粒状物质的分析装置。在该分析装置中，在对取样的发动机的排出气体实施稀释或气化等之后，利用颗粒数测量装置测定排出气体中的颗粒状物质的个数浓度(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2015-219197号公报

专利文献2：日本特开2010-261938号公报

现在，考虑将上述分析装置用于分析排出气体等所含的颗粒状物质的目的。但是，一般来说，在排出气体中以高浓度含有颗粒状物质，如果对含有高浓度的颗粒状物质的排出气体直接进行取样，则产生在捕集排出气体的捕集部中发生堵塞等问题。因此，在使用上述分析装置分析排出气体中包含的颗粒状物质的情况下，考虑将由稀释器稀释的排出气体取样到分析装置。

此外，例如在燃烧过程等中产生的排出气体中，有时以高浓度含有具有一定密度的粒径为数十nm数量级～数十μm数量级的颗粒状物质。含有这种颗粒状物质的排出气体在以往的稀释器中未被适当地稀释。

这是因为，这种颗粒状物质具有容易被气流输送的性质，另一方面，由于用于稀释颗粒状物质的稀释气体在配管内碰撞而产生的紊流，颗粒状物质难以均匀地分散。

此外，这是因为，如果含有颗粒状物质的气体接触稀释器的内壁面，则该气体所含的颗粒状物质附着于内壁面而难以再次飞散。即，这是因为，流入稀释器的气体所含的颗粒状物质的一部分残留在稀释器内而损失，因此不能以一定的稀释率稀释气体中的颗粒状物质。

此外，例如即使在燃烧过程中，从汽油发动机产生的排出气体中有时也以高浓度含有数十nm数量级的颗粒状物质。这种纳米数量级的颗粒状物质由于布朗运动而产生分散，因此与数十μm数量级大小的颗粒状物质相比，具有容易均匀地分散到气体中的倾向。

另一方面，如果含有纳米数量级的颗粒状物质的气体接触稀释器的内壁面，则颗粒状物质进入内壁面的表面的微小凹凸而难以再次飞散。即，流入稀释器的气体所含的颗粒状物质的一部分残留在稀释器内而损失，因此不能以一定的稀释率稀释一气体中的颗粒状物质。

如此，如果不能适当地稀释作为测定对象的颗粒状物质，则难以进行颗粒状物质的准确的浓度测定。

发明内容

本发明的目的在于均匀地稀释含有颗粒状物质的样品气体所含的颗粒状物质，同时将在稀释的过程中颗粒状物质附着于壁面所引起的颗粒状物质的损失抑制为最小限度，实现准确的稀释。

以下，作为用于解决技术问题的手段对多种方式进行说明。这些方式能够根据需要任意组合。