JPS588735B2 - 定容量希釈サンプリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車排気ガス等の測定対象ガスを空気で希
釈して定流量の希釈ガスとなし、その一部を採取して、
測定対象ガス成分、例えばＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分
の重量値を測定するため分析装置へと送る定容量希釈サ
ンプリング装置（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ Ｓ
ａｍｐｌｅｒ，以下Ｃ．Ｖ．Ｓ．と略称する）こ関し、
特に自動車排気ガス等を空気で希釈して定流量を実現す
るための手段として定容積ポンプを用いているものに関
する。

前記定容積ポンプは、この種Ｃ．Ｖ．Ｓ．を用いた分析
装置の測定精度の良否を決める重要な要素となるもので
、運転中は常に一定流量の希釈ガスを吸引するよう動作
させる必要がある。

一方、Ｃ．Ｖ．Ｓ．を、たとえば排気量の異なった車種
の自動車に適用する場合には、前記定容積ポンプの吸引
量を自動車排気量こ応じて増加又は減少させ、その状態
で一定流量を維持するよう運転せねばならない。

定容積ポンプを上述のようこ運転するには、その駆動源
としての電動機の回転数を一定こ維持及び加減調整する
ことが必要であり、従来においても極数切換誘導電動機
或いは電磁カップリング式誘導電動機を用い、誘導電動
機と定容積ポンプとの間を直結する方法あるいはベルト
掛けし、プーリ径を変更する方法等を用いて行なってい
た。

ところが従来の手段はいずれも誘導電動機を主体として
いるためこ次に挙げる欠点を有している。

■負荷の変動、電源電圧及び周波数の変動によって回転
数が大きく変化するため、定容積ポンプの吸引量も変動
し、測定誤差を生じる。

２電磁カップリング式誘導電動機を用いるものにおいて
は上記欠点に加え制御盤の周囲温度の変化によっても回
転数が変化し、またベルト掛けする方法のものにおいて
は、ベルト伝動におけるスリップによって定容積ポンプ
に所定の回転数が伝えられないという欠点がある。

（３）Ｃ．Ｖ．Ｓ．の性能試験として自動車の排気量に
応じた回転数における負荷変動と、定容積ポンプが１回
転当りに吸引する体積Ｖｏｌ／ｒｅｖ）との相関関係を
グラフに表わし、これをもとこＣ．Ｖ．Ｓ．流量を算出
しているが、負荷以外の要因（■で述べた電源電圧周波
数の変動等）で回転数が変われば異なった特性を示すた
め、Ｃ．Ｖ．Ｓ．流量の誤差となり、前記ググラフが使
えなくなる。

■負荷の変動によっても回転数が変化するため一定負荷
変動毎に回転数を測定しておく必要がある。

■負荷を変化させた場合、回転数が安定するまで少なく
とも３分位かかり、試験を行なうのこ長時間を要する。

■特殊な回転数に変更する必要が生じた場合、ベルト掛
け方式では簡単こは出来ず、機械的な変更作業（たとえ
ばプーリー及びベルトの変更）が必要となる。

又、極数切換誘導電動機の直結方式では変更できない。

そこで本発明は上記各種欠点を悉く解決する新規有用な
一手段を提供するものである。

以下に本発明の一実施例を説明する。

第１図はＣ．Ｖ．Ｓの全体を示した図で、Ｃ．■．Ｓは
自動車１の排気ガス等の測定対象ガスを空気で希釈する
希釈室１８と、該室１８で希釈された希釈ガスを加熱又
は冷却して一定温度こ保つ熱交換器４と、希釈ガスを一
定流量で吸引する定容積ポンプ５と、前記熱交換器４よ
り後方で希釈ガスの一部を採取するサンプル採取ポンプ
１３とを備えている。

前記希釈室１８は排気ガスを希釈するための空気を通過
させるフィルタ室２を有し、また後方にはサイクロン３
が設けてある。

サイクロン３は希釈ガス中のダスト、ミストを分離、除
去するためのものであり、従って希釈ガスにダスト、ミ
ストが含まれていない場合はサイクロンは不要である。

定容積ポンプ５は、この実施例ではルーツブロワーを用
いている。

そして、それを駆動するための駆動源６として本発明で
は同期電動機を用い、その回転軸をルーツブロワー５の
回転軸こ直結している。

同期電動機６は第２図こ示すようにインバータ７と電気
約１と接続してある。

図中、８はインバータ７で作られた交流信号（三角波）
を滑らかなサイン波形に波形整形するリアクトル、９は
自動車の車種が異なった場合、同期電動機６の回転数を
増加又は減少するようインバータ７こ指令する指令ユニ
ットである。

また第１図中１０は消音器、１１はルーツブロワー５の
回転数を検出するデイジタルカウンタ、１２は自動車排
気ガスの成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等）の重量値を測定
する分析装置、１４・・・はサンプル採取バッグ、１５
，１５は空気採取ポンプ、１６・・・は空気採取バッグ
、１７は温度圧カセンサである。

本発明に係る定容量希釈サンプリング装置は以上説明し
た如く、定容積ポンプの駆動源として同期電動機を用い
たものであるから、次こ列挙するようこ従来欠点を悉く
解消する効果がある。

■同期電動機はインバータによって回転駆動されるため
、電源電圧、周波数の変動に影響されない。

■インバータが周囲温度には全く影響されない回路構成
のため、同期電動機は周囲温度の変化に影響されない。

また前記実施例のように同期電動機の回転軸と定容積ポ
ンプの回転軸とを直結すればベルト掛けによるスリップ
等は生じない。

■同期電動機は■，■で述べたようこ回転数が変化する
ことがないので、Ｃ．Ｖ．Ｓ性能試験としての排気量に
応じた回転数における負荷変動と１回転当りに吸引する
体積■０との相関関係を表わすグラフがそのまま使え、
正確なＣ．■．Ｓ流量を算出することができる。

■同期電動機の場合負荷が変動しても回転数の変化がほ
とんどないため、一定負荷変動毎の回転数の測定が不要
となる。

また、その分測定誤差がなくなり最終的にＣ．Ｖ．Ｓ．
流量の誤差が減少する。

■負荷を変化させても回転数は直ちに安定するので、試
験時間が大幅に短縮される。

■特殊な回転数こ変更するのも、指令ユニットからの電
気信号（通常は可変抵抗器の操作等）こより簡単に行な
え、しかも連続的に回転数を変化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はフローチャー
ト、第２図は要部を示す接続図である。 ５・・・定容積ポンプ、６・・・同期電動機、１８・・
・希釈室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車排気ガス等の測定対象ガスを空気で希釈する
   希釈室と、該室で希釈された希釈ガスを加熱又は冷却し
   て一定温度こ保つ熱交換器と、希釈ガスを一定流量で吸
   引する定容積ポンプと、前記熱交換器より後方で希釈ガ
   スの一部を採取するサンプル採取ポンプとを備えた定容
   量希釈サンプリング装置こおいて、前記定容積ポンプを
   同期電動機により駆動するようにしたことを特徴とする
   定容量希釈サンプリング装置。