[发明专利]气体分析装置及其使用的污垢检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以对作为测量对象的气体流动的流动通道中是否产生污垢进行检测的气体分析装置。

背景技术

例如对从汽车发动机排出的排气中的NO_x等成分进行测量。近年来，在这种排气分析装置中，对于除了NO_x以外成分的NH₃等吸附性气体的分析，其重要性不断增加。

作为测量NH₃等具有吸附性的气体的具体例子，可以列举能高效率驱动柴油发动机，并且可以抑制NO_x的生成量的尿素SCR（Selective Catalytic Reduction、选择性催化还原）系统的研究开发的情况等。具体说明所述尿素SCR系统，即，其构成为通过把尿素向从柴油发动机排出的高温排出气体中雾状喷射，把因尿素热分解而生成的NH₃作为还原剂提供给SCR催化剂，从而将排出气体中的NO_x还原成无害的N₂和H₂O。

在这种尿素SCR系统中，如果提供了过量的尿素，则变成在排出气体中含有NH₃而发出恶臭或不能满足环境标准。因此，为了要知道在各种运转条件下是否可以提供适当量的尿素，要对排气中的NH₃进行测量。

然而，与以往的作为测量对象的NO_x那样的气体不同，在NH₃这样的具有吸附性的气体的情况下，在到达可以测量NH₃的量的气体分析机构之前，NH₃被吸附在配管的内壁等上，难以实时测量准确值。特别是在配管的内壁等上因排气中含有的烟灰等而附着污垢时，所述气体测量机构对这样的吸附性气体的响应速度进一步恶化。

从防止响应速度降低的观点考虑，例如在专利文献1所示的以往的排气分析装置中，也具有测量NO等非吸附性气体的单元和检测通向单元的流动通道中的污垢的机构，在检测到污垢时进行适当的清洗等。

具体而言，其试图提高有关NO_x等非吸附性气体的响应速度，所以大量的污垢的体积造成流动通道变狭窄，因试样气体流入所述单元的流量没有达到规定值，而检测出污垢。

可是在对具有吸附性的气体进行测量的情况下，在形成流动通道的配管内附着少量的污垢，配管内接触气体的表面积发生改变的情况下，吸附量也发生很大变化，发生了响应速度降低。即，需要比以往的污垢检测机构高灵敏度地、早期检测出污垢并清洗内表面。

专利文献1：日本专利公开公报特开2002-310910号

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供气体分析装置及其使用的污垢检测方法，在具有吸附性的气体的测量中，即使在少量的污垢也有很大影响的情况下，也可以高灵敏度地进行检测。

即，本发明的气体分析装置包括：气体注入机构，向试样气体流动的流动通道中注入吸附性的注入气体；气体测量机构，能测量与在所述流动通道中流动的吸附性的注入气体的量相关联的值；以及污垢判断部，根据由所述气体测量机构测量出的与所述吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。

此外，本发明的污垢检测方法是在气体分析装置中检测试样气体流动的流动通道的污垢的方法，其包括：气体注入步骤，向所述流动通道注入吸附性的注入气体；气体测量步骤，测量与在所述流动通道流动的吸附性的注入气体的量相关联的值；以及污垢判断步骤，根据所述气体测量步骤中的与所述吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。其中，所谓判断污垢的概念不仅包含判断是否存在烟灰等污垢，也包含判断污垢的程度。此外，所谓与吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值的概念例如不仅包含响应速度和响应时间，而且包含根据在规定时间内测量的注入气体的浓度值计算出响应速度。

由此，构成为使吸附性的注入气体在流动通道中流动，根据用所述气体测量机构测量出的与吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，所述污垢判断部对污垢进行判断，由于即使在有少量的污垢的情况下，所述吸附性的注入气体也在测量响应速度上显示出变化，所以可以比以往灵敏度更高地检测出有无污垢。

因此，在容易受污垢影响的吸附性气体的测量中，即使是少量的污垢也可以按适当的频率对流动通道进行清洗，例如可以在规定的测量响应速度的基准内测量具有吸附性的气体。