排气采样机构和排气分析装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种排气采样机构，用于从排气流动的流道对排气进行采样。
【背景技术】
[0002]以往，通过排气采样机构对在排气管等流道内流动的排气的一部分进行采样，并且将采集到的排气导入排气分析装置，该排气分析装置对一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)和总碳氢化合物(THC)这样的排气中的成分进行分析。
[0003]如图7所示，所述排气采样机构3A包括:安装管31A，安装于车辆排气管的开口端；采样探头32A，从所述安装管31A的外侧面插入内部；以及大体圆筒状的保护管34A，在流道内覆盖所述采样探头32A的周围(参照专利文献I)。
[0004]所述保护管34A在排气流动的流道内仅下游侧的侧面开口，排气从所述下游侧的开口流入保护管34A的内部，由采样探头32A对流入所述保护管34A的内部的排气进行采样。按照这种结构，能够防止排气中的燃烧残渣和粉尘等固体成分在保护管34A的上游侧侧面进入采样探头32A，能够防止采样探头32A中产生堵塞等不良情况。
[0005]但是，在所述保护管34A的结构中，在排气中凝结的水滴飞来时，有时进入保护管34A的内部并滞留在保护管34A内。此外，如果滞留在例如保护管34A的内侧面下方的水分W蒸发，则水分的浓度成为比原本应包含在排气中的水分浓度非常高的浓度，由此导致不仅对水分浓度的测量产生不良影响，而且因水分干扰等对其他排气成分的测量精度也产生不良影响。此外，如图7所示，由于相对于排气整体的前进方向，所述保护管34A的开口朝向相反的方向，所以难以将排气导入保护管34A内，成为排气分析装置的分析的响应速度下降的原因。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:美国专利公报第8087308号
【发明内容】
[0008]鉴于所述的问题，本发明的目的在于提供一种排气采样机构，能够通过采样探头难以采集到包含在排气中的凝结的水滴而仅对作为测量对象的排气的气体成分进行很好的采样，能够将排气分析的响应速度保持为高速。
[0009]即，本发明提供一种排气采样机构，其包括:采样探头，配置在排气流动的流道内，用于对排气进行采样；以及通气保护罩，以在所述流道内至少覆盖所述采样探头的上游侧或侧面侧的方式设置，具有水滴除去结构。
[0010]按照这种排气采样机构，能够通过具有水滴除去结构的通气保护罩除去附着并凝结的水分，通过所述采样探头仅对通气通过的排气的气体成分进行采样。因此，能够消除由排气中的水滴引起的、对各种测量精度产生的不良影响。此外，由于排气的气体成分能够通过设置在所述采样探头上游侧的通气保护罩，所以能够容易地向所述采样探头内导入大量的排气，从而能够提高排气分析时的响应速度。
[0011]为了能够使包含在排气中的微小直径的水滴难以通过所述通气保护罩，所述通气保护罩可以由金属网或具有多个细孔的金属板形成。按照这种结构，金属网的格子部分作为使水滴附着并从排气除去水滴的水滴除去结构发挥功能，金属网的开口作为排气的气体成分通过的通气结构发挥功能。因此，能够从排气中除去水分，并且通过所述采样探头高效地对排气中的气体成分进行采样。
[0012]所述通气保护罩可以由比50目大且比200目小的金属网形成，以便防止排气中的水滴以堵塞保护罩的通气结构的方式紧贴在一起而使排气中的气体成分难以通过，不会使水滴自身直接通过通气结构。
[0013]作为用于在所述保护罩很好地捕集排气中的水滴的【具体实施方式】，可以例举的是所述通气保护罩由100目的金属网形成。
[0014]所述通气保护罩可以设置成以半圆筒状的方式覆盖所述采样探头的上游侧，以便防止被所述通气保护罩除去了的水分滞留在所述采样探头的附近，很好地从所述采样探头仅对排气中的气体成分进行采样。按照这种结构，由于保护管形成为半圆筒状，所以能够从保护管的开口将被所述通气保护罩捕集到的水分向保护管外排出。特别是如果所述采样探头和所述保护管的轴向朝向水平方向，则由于在保护管的内部不存在水滴滞留的凹部，所以能够高效地将捕集到的水分向保护管的外部排出。
[0015]此外，为了使排气中所含的凝结的水滴难以被采样探头采集从而能够高精度地实施排气分析，本发明还提供一种排气分析装置，其包括所述的排气采样机构。
[0016]按照本发明的排气采样机构，由于具有水分除去结构的通气保护罩至少形成在采样探头的上游侧或该采样探头的侧面侧，所以由所述通气保护罩捕集排气中的水滴，并且仅使适合排气分析的气体成分大量通过，从而能够实现响应速度高的排气分析。
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明一种实施方式的排气采样机构和排气分析系统的示意图。
[0018]图2是表示与图1为相同实施方式的排气采样机构的立体示意图。
[0019]图3是与图1为相同实施方式的排气采样机构的分解立体示意图。
[0020]图4是详细表示与图1为相同实施方式的保护管和通气保护罩的放大立体示意图。
[0021]图5是表示本发明另一种实施方式的排气采样机构的通气保护罩例子的立体示意图。
[0022]图6是表示本发明的另一种实施方式的排气采样机构的示意图。
[0023]图7是表示以往的排气采样机构的示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]200...排气分析系统
[0026]3...排气采样机构
[0027]31...安装管
[0028]32...采样探头
[0029]33...连接器
[0030]34...保护管
[0031]35..?通气保护罩
[0032]I...内燃机
[0033]2...排气管
[0034]4..?热管
[0035]5...排气分析装置
[0036]6...电源切换装置
【具体实施方式】
[0037]参照各附图，说明本发明一种实施方式的排气米样机构3和排气分析系统200。
[0038]本实施方式的排气分析系统200为车载型的排气分析系统，如图1所示，排气分析系统200分析从与车辆VH的内燃机I (发动机)连接的排气管2排出的排气中的、例如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)和总碳氢化合物(THC)等含有成分。在此，分析是指包含检测有无各分析对象物质和所述对象物质的浓度测量等。
[0039]具体地说，如图1所示，所述排气分析系统200包括:排气采样机构3，安装于所述排气管2的开口侧端部；排气分析装置5，安装在车内；热管4，用于将由所述排气采样机构3采集到的排气保持为规定的温度并导入所述排气分析装置5内；以及电源切换装置6，向所述排气分析装置5提供电力。
[0040]所述排气分析装置5利用非分散型红外吸收(NDIR)法，对排气中的一氧化碳和二氧化碳的浓度进行分析，利用化学发光法(少彡少彡本、y七y只法)或非分散型紫外线分析(NDUV)法，对排气中的氮氧化物的浓度进行分析。此外，所述排气分析装置5利用氢火焰离子(FID)法，进行排气中的总碳氢化合物的浓度分析。例如对于利用非分散型红外吸收法进行的分析而言，如果在采集到的排气中包含凝结的水滴，并且该水滴蒸发并使排气中的水分浓度变得过高，则存在对所述测量精度造成不良影响的情况。因此，在本实施方式中，所述排气采样机构3不对包含在流过排气管2的排气中的水滴进行采集。
[0041]接着，参照图2至图4，对所述排气采样机构3进行详细说明。
[0042]如图2所示，所述排气采样机构3包括:大体圆筒状的安装管31，以与轴向配合的方式安装于所述排气管2的开口端部；以及排气采样管SP，从设置在所述安装管31外侧面的插入口插入内部。S卩，如图2和图3所示，所述排气采样管SP以在安装于所述安装管31上的状态下轴向朝向水平方向的方式进行安装。
[0043]如图3所示，所述排气采样管SP包括:位于内侧的采样探头32 ;保护管34，在所述安装管31内以隔开规定距离的方式覆盖所述采样探头32的外周面；以及连接器33，设置在所述采样探头32和所述保护管34之间。
[0044]所述采样探头32配置在从排气管向所述安装管31内流动的排气的流道内，从所述流道对排气的一部分进行采样。如图3所示，所述采样探头32为大体中空细圆筒状，在其前端部侧面形成有多个小直径的排气采样口 321。所述采样探头32的基端形成有排气导出口 322，该排气导出口 322与所述热管4连接，并且将采集到的排气向所述热管4内导出。
[0045]从图3、图4的(a)、以及表示沿水平方向观察所述保护管34前端侧状态的示意图的图4的(b)可以看出，所述保护管34是直径比所述采样探头32的直径大的中空半圆筒状，并且在组装后的状态下与所述采样探头32成为双层管结构。此外，当从水平方向观察时，所述保护管34设置成半圆的顶点朝向与排气的流动方向相反的方向，水分不会贮存在保护管34的内周面。此外，在所述保护管34中，在排气的流道内成为上游侧的侧面的半圆筒区域内以通气保护罩35成为该半圆筒区域的一部分的方式形成有通气保护罩35，该通气保护罩35形成为网眼状，由在侧面