特許 6134572 微粒子測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6134572

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】微粒子測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/00 20060101AFI20170515BHJP

【ＦＩ】

   G01N15/00 C

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-91321(P2013-91321)

(22)【出願日】2013年4月24日

(65)【公開番号】特開2014-215117(P2014-215117A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2015年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】カウコ ヤンカ

【審査官】 北川 創

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１３７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１５０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３３３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５９５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３０５５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １５／００

Ｇ０１Ｎ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定ガス中に含まれる微粒子に関する物理量を測定する微粒子測定装置であって、
上記被測定ガスが流通する流通路に開口する吸気口から上記被測定ガスの一部であるサンプルガスを取り入れる吸気部と、
清浄な希釈ガスを供給する希釈ガス路と、
上記サンプルガスを上記希釈ガスと混合して希釈した希釈済みガス中の上記微粒子の上記物理量に対応する測定出力を得る測定部と、
上記希釈ガス路から供給される上記希釈ガスの流量を規定する希釈ガス流量規定手段と、
上記希釈ガス流量規定手段により上記希釈ガスの上記流量を変化させて、上記測定部で測定する上記希釈済みガスの希釈比を変動させる希釈比変調手段と、
前記測定部で得た前記測定出力に基づき、この測定出力が予め定めた範囲内の大きさになるように、前記希釈ガス流量規定手段を用いて、前記希釈ガスの前記流量をフィードバック制御する制御手段と、を備える
微粒子測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の微粒子測定装置であって、
前記希釈比変調手段は、
前記希釈ガス流量規定手段により前記希釈ガスの前記流量を変化させて、前記希釈済みガスの前記希釈比を±２０％未満の振幅で変動させる
微粒子測定装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の微粒子測定装置であって、
前記吸気部は、
前記吸気口を通じて前記サンプルガスを取り入れる流入路と、
上記流入路内に流入した上記サンプルガスの下流に向けて、上記サンプルガスの流れの周りを囲む環状に、前記希釈ガスを吹き出す環状吹き出し部と、を有し、
前記希釈ガス路は、上記環状吹き出し部に接続されてなる
微粒子測定装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の微粒子測定装置であって、
前記測定部は、
前記希釈済みガス中の微粒子の少なくとも一部にイオンを付着させ帯電させて、帯電微粒子とする帯電化手段と、
上記イオンのうち上記微粒子に付着していない浮遊イオンを除去する浮遊イオン除去手段と、
上記希釈済みガスを前記流通路に排出する排出路と、
上記希釈済みガスと共に上記排出路に排出される上記帯電微粒子によって運び去られる電荷量を測定する電荷量測定手段と、を備える
微粒子測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定ガス中に含まれる微粒子に関する物理量を測定する微粒子測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

粒径が１ナノメートルから１０マイクロメートルの微粒子を有するエアロゾル（微粒子が混合した気体）は、多くの燃焼過程で形成される。そして、様々な理由から、このエアロゾルを被測定ガスとして、被測定ガス中の微粒子に関する物理量（例えば、微粒子の濃度、数、粒度分布、平均粒径など）が測定される。このような微粒子測定は、例えば、微粒子の健康への潜在的な影響を測定するために、また、内燃機関、とりわけディーゼルエンジンのような、燃焼機関の稼働を監視するために行われる。このため、信頼できる微粒子測定装置が要求されている。

【0003】

特許文献１には、従来技術である微粒子測定の方法及び装置が開示されている。この特許文献１では、イオン化された正のイオン粒子を含む気体を、チャネル内に取り込んだ微粒子を含むガスと混合して微粒子を帯電させ、その後に排出する。そして、排出された帯電微粒子によって運ばれる電荷量（電流）を検知して、微粒子の濃度を検知している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ２００９／１０９６８８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このような微粒子測定装置において、微粒子の濃度や平均粒径などの物理量に対応する測定出力を得る測定部は、例えば、被測定ガスにおける微粒子濃度が高すぎる場合には、測定出力の値が上限に固定されて具体的な濃度の値を検知できないなど、適切な測定出力を得て、適切に物理量を測定できる範囲（ダイナミックレンジ）が限られている場合がある。
この場合に、被測定ガスを適量の清浄なガスで希釈して微粒子濃度を下げることで、適切な測定出力を得て、濃度などの物理量を適切に測定できる場合がある。

【0006】

本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであって、微粒子に関する物理量を測定するにあたり、希釈比の選択を容易にできる微粒子測定装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための本発明の一態様は、被測定ガス中に含まれる微粒子に関する物理量を測定する微粒子測定装置であって、上記被測定ガスが流通する流通路に開口する吸気口から上記被測定ガスの一部であるサンプルガスを取り入れる吸気部と、清浄な希釈ガスを供給する希釈ガス路と、上記サンプルガスを上記希釈ガスと混合して希釈した希釈済みガス中の上記微粒子の上記物理量に対応する測定出力を得る測定部と、上記希釈ガス路から供給される上記希釈ガスの流量を規定する希釈ガス流量規定手段と、上記希釈ガス流量規定手段により上記希釈ガスの上記流量を変化させて、上記測定部で測定する上記希釈済みガスの希釈比を変動させる希釈比変調手段と、前記測定部で得た前記測定出力に基づき、この測定出力が予め定めた範囲内の大きさになるように、前記希釈ガス流量規定手段を用いて、前記希釈ガスの前記流量をフィードバック制御する制御手段と、を備える微粒子測定装置である。

【0008】

前述したように、微粒子測定装置において、微粒子の物理量に対応する測定出力を得る測定部には、適切な測定出力を得て、適切に物理量を測定できる微粒子濃度についての許容域（測定可能域）があり、例えば、被測定ガスにおける微粒子濃度が高すぎる場合は、測定出力の値が上限に固定されて適切に物理量を測定できない。
これに対し、この微粒子測定装置では、吸気部で取り入れた被測定ガスの一部であるサンプルガスを清浄な希釈ガスで希釈した希釈済みガスを用い、測定部では、このガス中の微粒子の物理量に対応する測定出力を得る。
さらに、この微粒子測定装置は、希釈ガスの流量を規定する希釈ガス流量規定手段と、希釈済みガスの希釈比を変動させる希釈比変調手段とを備えている。
希釈済みガスの希釈比を変動させると、測定部で測定される希釈済みガスについての測定出力も変動する。このため、希釈済みガスの微粒子濃度が高すぎたり低すぎたりして、適切な測定出力が得られない場合でも、得られた測定出力の変動の様子を用いて、希釈比を上げるべきか下げるべきかを判断したり、または、好ましい希釈比の目安などを得たりすることができる。これにより、適切な測定出力が得られるように、希釈比を好ましい値に（手動調整または自動調整によって）調整して、適切な希釈比の選択を容易に行うことができる。
なお、希釈済みガスの希釈比は、サンプルガスに対する希釈ガスの体積流量比（希釈ガスの流量／サンプルガスの流量）で与える。また、希釈ガス流量規定手段は、例えば、圧力調整弁（レギュレータ）、流量計、マス・フロー・コントローラなどを用いた流量コントローラによって実現される。
また、この微粒子測定装置は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスに用いるほか、火力プラントまたは各種工業過程において煙突から排出される排出ガスなどの被測定ガスについての微粒子測定に用いることができる。
さらにこの微粒子測定装置では、測定部で得られる測定出力が、予め定めた範囲内の大きさになるように、希釈ガスの流量、従って希釈比をフィードバック制御する。これにより、測定部で上記範囲内の適切な測定出力が得られるように、希釈ガスの流量が調整され、希釈済みガスの希釈比を好ましい値またはその近傍に自動調整することが可能になるので、測定部での測定出力と希釈比から被測定ガスにおける微粒子に関する物理量（濃度、粒径など）を適切に測定することができる。

【0009】

さらに、上述の微粒子測定装置であって、前記希釈比変調手段は、前記希釈ガス流量規定手段により前記希釈ガスの前記流量を変化させて、前記希釈済みガスの前記希釈比を±２０％未満の振幅で変動させる微粒子測定装置とすると良い。

【0010】

希釈比変調手段で希釈比を変動させるにあたり、この希釈比の変動幅を大きくしすぎると、測定部で得られる測定出力も大きく変動し、また、測定の上限を超えたり、下限を下回ったりしやすく、好ましくない。
これに対し、この微粒子測定装置では、希釈比変調手段は、希釈済みガスの希釈比を±２０％未満の振幅で変動（振幅変調）させる。例えば、好ましい希釈比の目安が１０倍であれば、これを８倍から１２倍の範囲内で変動させ、また、好ましい希釈比の目安が５倍であれば、これを４倍から６倍の範囲内で変動させる。
これにより、希釈比を変動させても、測定部で得られる測定出力が、測定の上限を超えたり、下限を下回ったりするのが抑えられるので、測定部で適切な測定出力が取得可能となるように、適切な希釈比の選択を容易に行うことができる。

【0013】

さらに、上述のいずれかの微粒子測定装置であって、前記吸気部は、前記吸気口を通じて前記サンプルガスを取り入れる流入路と、上記流入路内に流入した上記サンプルガスの下流に向けて、上記サンプルガスの流れの周りを囲む環状に、前記希釈ガスを吹き出す環状吹き出し部と、を有し、前記希釈ガス路は、上記環状吹き出し部に接続されてなる微粒子測定装置とすると良い。

【0014】

この微粒子測定装置では、環状吹き出し部から、流入路内に流入したサンプルガスの下流に向けて、かつ、このサンプルガスの流れの周りを囲む環状に、希釈ガスを吹き出す。
これにより、サンプルガスの流れを加速して、吸気口から流入路内にサンプルガスを効率良く取り込むことができる。

【0015】

さらに、上述の微粒子測定装置であって、前記環状吹き出し部は、前記サンプルガスの流れを囲む環状の吹き出し口を有する微粒子測定装置とするのが好ましい。

【0016】

環状吹き出し部を、以上のような形態とすることにより、環状の希釈ガスの流れを適切に形成できる。

【0017】

また、前述の微粒子測定装置であって、前記環状吹き出し部は、前記サンプルガスの流れを囲む環状に配置された多数の吹き出し口を有する微粒子測定装置とするのが好ましい。

【0018】

また、前述の微粒子測定装置であって、前記環状吹き出し部は、前記サンプルガスの流れを囲む環状に配置され、前記希釈ガスを吹き出す通気性の多孔質材からなる吹き出し口を有する微粒子測定装置とするのが好ましい。

【0019】

環状吹き出し部は、前述の環状の吹き出し口のほか、以上のような形態とすることも可能である。

【0020】

さらに、上述のいずれかの微粒子測定装置であって、前記測定部は、前記希釈済みガス中の微粒子の少なくとも一部にイオンを付着させ帯電させて、帯電微粒子とする帯電化手段と、上記イオンのうち上記微粒子に付着していない浮遊イオンを除去する浮遊イオン除去手段と、上記希釈済みガスを前記流通路に排出する排出路と、上記希釈済みガスと共に上記排出路に排出される上記帯電微粒子によって運び去られる電荷量を測定する電荷量測定手段と、を備える微粒子測定装置とすると良い。

【0021】

この微粒子測定装置は、測定部が、帯電化手段と、浮遊イオン除去手段と、排出路と、電荷量測定手段とを備えており、この測定部で単位時間当たりの電荷量を得ることで、希釈済みガス中の微粒子濃度を得て、さらには、これと希釈比とを用いて被測定ガス中の微粒子濃度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態にかかる微粒子測定装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】実施形態にかかる微粒子測定装置のうち、環状吹き出し部の形態を示す説明図である。

【図3】環状吹き出し部の変形形態を示す説明図である。

【図4】環状吹き出し部の他の変形形態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１は、本実施形態に係る微粒子測定装置１の概略構成を示す。この微粒子測定装置１は、被測定ガスＥＧが流通する通気管ＥＰ（流通路）に、この通気管ＥＰに開口する吸気口２及び排気口３を介して接続されている。そして、被測定ガスＥＧの一部を吸気口２から取り込んで、被測定ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量（濃度）を測定する。取り込んだ被測定ガスＥＧは、排気口３から通気管ＥＰ内に戻される。なお、この微粒子測定装置１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスのほか、火力プラントまたは各種工業過程において煙突から排出される排出ガスなどの被測定ガスＥＧについての微粒子測定に用いることができる。

【0024】

吸気口２には、後述するサンプルガスＳＦを取り入れる円筒状の流入路１４が接続している。また、この流入路１４には、環状のガス室１２及び環状の吹き出し口１３からなる環状吹き出し部１２，１３が接続している。環状吹き出し部１２，１３は、流入路１４のうち、サンプルガスＳＦの上流側（本実施形態では、吸気口２の直近）に配置され、吹き出し口１３が、流入路１４内で、サンプルガスＳＦの下流に向けて環状に開口している。また、環状吹き出し部１２，１３のガス室１２には、図示しない圧縮空気源から高圧の清浄な圧縮空気を供給するエアー導管４及び第１分岐路１１が接続している。さらに、第１分岐路１１には、マス・フロー・コントローラを用いた第１流量コントローラ６ａが介在している。これにより、エアー導管４及び第１分岐路１１から第１流量コントローラ６ａを介して、高圧の清浄な圧縮空気が第１空気ＤＡ１として、ガス室１２に供給される。第１流量コントローラ６ａは、この第１空気ＤＡ１の流量ＦＱ１を規定すると共に、その流量ＦＱ１を調整可能である。

【0025】

また、圧縮空気源から供給された高圧の清浄な圧縮空気の残部は、エアー導管４から第２分岐路５を通じ、同じくマス・フロー・コントローラを用いた第２流量コントローラ６ｂを介して、第２空気ＤＡ２として、電極８及びコロナ針７からなるコロナ帯電器７，８を内包する中央チャネル１０ａ内に供給され、さらに、ノズル１０ｂを通って、エジェクタ入口９ａ、エジェクタスロート部９ｂ及びエジェクタ出口９ｃからなるエジェクタ９に向けて噴射される。

【0026】

エジェクタ９は、中央のエジェクタスロート部９ｂがくびれた形状をなし、高圧の駆動ガス（主流）の噴射により負圧を生じさせて、吸込ガス路（側流チャネル）を通じて外部から吸込ガス（側流）を吸込む。第２空気ＤＡ２は、このエジェクタ９の主流を形成する。なお、第２流量コントローラ６ｂは、第２空気ＤＡ２の流量ＦＱ２を規定し、その流量ＦＱ２を調整可能である。但し、本実施形態では、第２空気ＤＡ２の流量ＦＱ２は、第２流量コントローラ６ｂによって、常に一定とされている。

【0027】

また、コロナ帯電器７，８は、コロナ針７でのコロナ放電により、ノズル１０ｂを通る第２空気ＤＡ２中のＮ₂，Ｏ₂等を電離し、イオンＣＰを生成する。したがって、生成されたイオンＣＰは、第２空気ＤＡ２と共に、エジェクタ９に向けて噴射される。

【0028】

一方、図２に示すように、エアー導管４及び第１分岐路１１から、環状吹き出し部１２，１３のガス室１２に供給された第１空気ＤＡ１は、吹き出し口１３から環状に吹き出される。そして、吹き出し口１３から環状に吹き出した第１空気ＤＡ１は、流入路１４内で、その内周面に沿う環状の流れを形成する。すると、吸気口２を通じて被測定ガスＥＧの一部であるサンプルガスＳＦが流入路１４内に取り入れられる。そして、第１空気ＤＡ１が、サンプルガスＳＦの流れの周りを環状に囲むことによって、サンプルガスＳＦの流れが加速される。本実施形態において、環状吹き出し部１２，１３及び流入路１４は、吸気口２からサンプルガスＳＦを取り入れる吸気部１５を構成する。

【0029】

また、流入路１４は、中央チャネル１０ａの周囲を囲むチャンバー１０ｃに接続しており、チャンバー１０ｃは、さらにエジェクタ９に接続している。流入路１４内のサンプルガスＳＦ及び第１空気ＤＡ１は、流入路１４からチャンバー１０ｃへと下流に向けて流動し、この間に、サンプルガスＳＦと第１空気ＤＡ１が混合される。これにより、サンプルガスＳＦを第１空気ＤＡ１と混合して希釈した希釈済みガスＤＦ１が得られる。
ここで、前述したように、第１空気ＤＡ１の流量ＦＱ１は、第１流量コントローラ６ａによって調節可能であり、流量ＦＱ１を変化させると、サンプルガスＳＦの流量ＦＱ３との体積流量比（＝ＦＱ１／（ＦＱ１＋ＦＱ３））で与えられる希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲも変動する。

【0030】

また、前述したように、エジェクタ９は、その主流を形成する第２空気ＤＡ２をノズル１０ｂから噴射することにより、側流チャネルから側流を吸込む負圧を生じさせる。本実施形態では、希釈済みガスＤＦ１が、エジェクタ９の側流を形成し、吸気部１５が側流チャネルをなす。これにより、希釈済みガスＤＦ１が、吸気部１５を通じて、エジェクタ９内に吸い込まれる。

【0031】

さらに、ノズル１０ｂからエジェクタ９に向けて噴射されたイオンＣＰを含む第２空気ＤＡ２は、エジェクタ９内で希釈済みガスＤＦ１と混合される。これにより、希釈済みガスＤＦ１は、第２空気ＤＡ２でさらに希釈されて第２希釈済みガスＤＦ２となる。

【0032】

なお、第２空気ＤＡ２が、希釈済みガスＤＦ１に混合することによって、コロナ帯電器７，８で生成したイオンＣＰも、希釈済みガスＤＦ１に混合する。これにより、希釈済みガスＤＦ１中の微粒子ＳにイオンＣＰが付着し、イオンＣＰが付着した微粒子Ｓは、帯電した帯電微粒子ＳＣとなる。
また、エジェクタスロート部９ｂ内には、イオン・トラップ２３が配置されており、このイオン・トラップ２３により、イオンＣＰのうち微粒子Ｓに付着していない浮遊イオンＣＰＦが除去される。
そして、エジェクタ９内の希釈済みガスＤＦ１を第２空気ＤＡ２でさらに希釈した第２希釈済みガスＤＦ２は、排出路をなすエジェクタ出口９ｃを通じ、さらに排気口３を通って通気管ＥＰ（流通路）に排出される。この際、第２希釈済みガスＤＦ２と共にエジェクタ出口９ｃ（排出路）に排出される帯電微粒子ＳＣによって運び去られる電荷量Ｑに相当する電流Ｉが電流測定回路２４によって測定される。

【0033】

本実施形態において、コロナ帯電器７，８が帯電化手段に相当し、イオン・トラップ２３が浮遊イオン除去手段に相当する。また、電流測定回路２４が、電荷量測定手段に相当する。そして、電荷量Ｑに相当する電流Ｉが、測定される希釈済みガスＤＦ１中の微粒子Ｓの濃度（物量）に対応する測定出力ＭＯであり、コロナ帯電器７，８（帯電化手段）、イオン・トラップ２３（浮遊イオン除去手段）、エジェクタ出口９ｃ（排出路）、及び電流測定回路２４（電荷量測定手段）で、測定出力ＭＯを得る測定部２０を構成する。
また、第１空気ＤＡ１が、サンプルガスＳＦを希釈する希釈ガスに相当し、エアー導管４及び第１分岐路１１が、希釈ガス路に相当する。また、第１流量コントローラ６ａが、希釈ガスである第１空気ＤＡ１の流量ＦＱ１を規定する希釈ガス流量規定手段に相当する。

【0034】

さらに、微粒子測定装置１は、第１流量コントローラ６ａにより第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１を変化させて、測定部２０で測定する希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲ（サンプルガスＳＦの流量ＦＱ３に対する第１空気ＤＡ１の流量ＦＱ１の体積流量比（＝ＦＱ１／（ＦＱ１＋ＦＱ３）））を変動させる希釈比変調手段２１を備えている。

【0035】

具体的には、希釈比変調手段２１は、希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲを±２０％未満の振幅ＡＭで変動（振幅変調）させる。例えば、好ましい希釈比ＤＲ（＝ＦＱ１／（ＦＱ１＋ＦＱ３））の目安として、１０倍を選択したとすると、これを８倍から１２倍の範囲内で変動させる。また、好ましい希釈比ＤＲとして５倍を選択したとすると、これを４倍から６倍の範囲内で変動させる。
これにより、希釈比ＤＲを変動させても、測定部２０で得られる測定出力ＭＯ（電荷量Ｑに相当する電流Ｉ）が、測定の上限や下限に固定されるのが抑えられるので、測定部２０で適切な測定出力ＭＯが取得可能となるように、適切な希釈比ＤＲの選択を容易に行うことができる。
さらに、微粒子測定装置１は、測定部２０で得た測定出力ＭＯに基づき、この測定出力ＭＯが予め定めた範囲内の大きさになるように、第１流量コントローラ６ａを用いて、第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１をフィードバック制御する制御手段２２を備えており、希釈比変調手段２１は、制御手段２２によって制御される。

【0036】

このように、本実施形態の微粒子測定装置１では、吸気部１５で取り入れた被測定ガスＥＧの一部であるサンプルガスＳＦを清浄な第１空気ＤＡ１（希釈ガス）で希釈した希釈済みガスＤＦ１を用い、測定部２０では、この希釈済みガスＤＦ１中の微粒子濃度に対応する測定出力ＭＯ（電荷量Ｑに相当する電流Ｉ）を得る。
さらに、本実施形態の微粒子測定装置１は、エアー導管４及び第１分岐路１１から供給される第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１を規定する第１流量コントローラ６ａ（希釈ガス流量規定手段）と、第１流量コントローラ６ａにより第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１を変化させて、測定部２０で測定する希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲを変動させる希釈比変調手段２１とを備えている。
希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲを変動させると、測定部２０で測定される希釈済みガスＤＦ１についての測定出力ＭＯも変動する。このため、希釈済みガスＤＦ１の微粒子濃度が高すぎたり低すぎたりして、適切な測定出力ＭＯが得られない場合でも、得られた測定出力ＭＯの変動の様子を用いて、希釈比ＤＲを上げるべきか下げるべきかを判断したり、または、好ましい希釈比ＤＲの目安などを得たりすることができる。これにより、適切な測定出力ＭＯが得られるように、希釈比ＤＲを好ましい値に調整して、適切な希釈比ＤＲの選択を容易に行うことができる。

【0037】

また、本実施形態の微粒子測定装置１では、希釈比変調手段２１は、希釈比ＤＲを±２０％未満の振幅ＡＭで変動（振幅変調）させている。
これにより、希釈比ＤＲを変動させても、測定部２０で得られる測定出力ＭＯが、測定の上限を超えたり、下限を下回ったりするのが抑えられるので、測定部２０で適切な測定出力ＭＯが取得可能となるように、適切な希釈比ＤＲの選択を容易に行うことができる。

【0038】

さらに、本実施形態の微粒子測定装置１では、測定部２０で得られる測定出力ＭＯが、予め定めた範囲内の大きさになるように、第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１、従って希釈比ＤＲをフィードバック制御する。これにより、測定部２０で適切な測定出力ＭＯが得られるように、第１空気ＤＡ１（希釈ガス）の流量ＦＱ１が調整され、希釈済みガスの希釈比を好ましい値またはその近傍に自動調整することが可能になるので、測定部２０での測定出力ＭＯと希釈比ＤＲから被測定ガスＥＧにおける微粒子濃度を適切に測定することができる。

【0039】

さらに、本実施形態の微粒子測定装置１では、環状の吹き出し口１３を有する環状吹き出し部１２，１３から、流入路１４内に流入したサンプルガスＳＦの下流に向けて、かつ、このサンプルガスＳＦの流れの周りを囲む環状に、第１空気ＤＡ１（希釈ガス）を吹き出す。
これにより、サンプルガスＳＦの流れを加速して、吸気口２から流入路１４内にサンプルガスＳＦを効率良く取り込むことができる。

【0040】

さらに、本実施形態の微粒子測定装置１は、測定部２０が、コロナ帯電器７，８（帯電化手段）と、イオン・トラップ２３（浮遊イオン除去手段）と、希釈済みガスＤＦ１を通気管ＥＰ（流通路）に排出するエジェクタ出口９ｃ（排出路）と、希釈済みガスＤＦ１と共に排出される帯電微粒子ＳＣによって運び去られる電荷量Ｑに相当する電流Ｉを測定する電流測定回路２４（電荷量測定手段）とを備えており、この測定部２０で単位時間当たりの電荷量Ｑに相当する電流Ｉを得ることで、希釈済みガスＤＦ１中の微粒子濃度を得て、さらには、これと希釈比ＤＲとを用いて被測定ガスＥＧ中の微粒子濃度を得ることができる。

【0041】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態では、図２に示すように、環状吹き出し部１２，１３が、サンプルガスＳＦの流れを囲む環状の吹き出し口１３を有する形態とした。
しかし、環状吹き出し部１２，１３は、図３に示すように、サンプルガスＳＦの流れを囲む環状に配置された多数の吹き出し口１３を有する形態としても良い。
さらに、環状吹き出し部１２，１３は、図４に示すように、サンプルガスＳＦの流れを囲む環状に配置され、第１空気ＤＡ１（希釈ガス）を吹き出す通気性の多孔質材からなる吹き出し口１３を有する形態としても良い。

【0042】

また、上述の実施形態では、希釈比変調手段２１は、希釈済みガスＤＦ１の希釈比ＤＲを±２０％未満の振幅ＡＭで変動させたが、希釈比ＤＲの変動幅をさらに小さくして、希釈比ＤＲを±１０％未満の振幅ＡＭで変動させり、希釈比ＤＲを±５％未満の振幅ＡＭで変動させたりしても良い。希釈比ＤＲを変動させながらも、その変動幅をさらに小さくすることで、適切な希釈比ＤＲの選択がより容易になる。

【符号の説明】

【0043】

ＥＰ 通気管（流通路）
ＥＧ 被測定ガス
Ｓ 微粒子
ＳＣ 帯電微粒子
ＣＰ イオン
ＣＰＦ 浮遊イオン
Ｑ 電荷量
Ｉ 電流
ＤＡ１ 第１空気（希釈ガス）
ＤＡ２ 第２空気
ＳＦ サンプルガス
ＦＱ１ （第１空気の）流量
ＦＱ２ （第２空気の）流量
ＦＱ３ （サンプルガスの）流量
ＤＦ１ 希釈済みガス
ＤＦ２ 第２希釈済みガス
１ 微粒子測定装置
２ 吸気口
３ 排気口
４ エアー導管（希釈ガス路）
１１ 第１分岐路（希釈ガス路）
５ 第２分岐路
６ａ 第１流量コントローラ（希釈ガス流量規定手段）
６ｂ 第２流量コントローラ
７ コロナ針（コロナ帯電器、帯電化手段）
８ 電極（コロナ帯電器、帯電化手段）
９ エジェクタ
９ａ エジェクタ入口
９ｂ エジェクタスロート部
９ｃ エジェクタ出口（排出路）
１２ ガス室（環状吹き出し部）
１３ 吹き出し口（環状吹き出し部）
１４ 流入路
１５ 吸気部
２０ 測定部
２１ 希釈比変調手段
２２ 制御手段
２３ イオン・トラップ（浮遊イオン除去手段）
２４ 電流測定回路（電荷量測定手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】