JPH0549970A - Apparatus for electrostatic classification - Google Patents

Apparatus for electrostatic classification

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JPH0549970A
JPH0549970A JP23080091A JP23080091A JPH0549970A JP H0549970 A JPH0549970 A JP H0549970A JP 23080091 A JP23080091 A JP 23080091A JP 23080091 A JP23080091 A JP 23080091A JP H0549970 A JPH0549970 A JP H0549970A
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JP
Japan
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aerosol
electrostatic
particles
electrostatic classification
main body
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JP23080091A
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Japanese (ja)
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Jun Emi
準 江見
Seiji Aotani
征二 青谷
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JSR Corp
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Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide an apparatus for electrostatic classification which can treat a large amount of aerosol and has an excellent mono-dispersibility for an optional particle size and an improved space efficiency by forming a unit main body of a flat rectangular tube. CONSTITUTION:Each of electrostatic classification units 10 comprises a unit main body 11 of a flat rectangular tube forming a downstream passage for charged aerosol particles in it, an electrode 14 of a plane plate generating an electric field perpendicular to the flat surface of the unit main body 11 in the downstream passage, an aerosol supply part 13 forming an aerosol supply slit 13A, and an aerosol collecting part 15 forming an aerosol collecting slit 15A in parallel with the aerosol supply slit 13A. The electrostatic classification units 10 are arranged so that the flat planes of the units confront each other. The aerosol particles having a constant particle size and electric charge are moved in the direction perpendicular to the flat plane of the unit main body 11, forming a narrow flow. The particles are lastly corrected into the aerosol collecting slit 15A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の静電分級ユニッ
トが、互いに扁平面を対向するように配列されているこ
とを特徴とする静電分級装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic classification device characterized in that a plurality of electrostatic classification units are arranged so that their flat surfaces face each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、クリーンルームのためのエアフ
ィルターのダスト捕集効率の精密検定、ダストカウンタ
ーの粒径分解能の精密検定などの性能試験において、一
定の粒径を有するエアロゾルが用いられている。しかし
て、正確な性能試験を行うためには、粒子の粒径分布が
できるだけ狭いもの、すなわち粒径の単分散性に優れた
エアロゾルを用いる必要がある。そして、斯かる単分散
性に優れたエアロゾルを得るために、静電分級器により
エアロゾル粒子を分級することが知られている。
2. Description of the Related Art For example, in performance tests such as a precision test of dust collection efficiency of an air filter for a clean room and a precision test of particle size resolution of a dust counter, an aerosol having a certain particle size is used. Therefore, in order to perform an accurate performance test, it is necessary to use an aerosol whose particle size distribution is as narrow as possible, that is, an aerosol having an excellent monodispersity of particle size. Then, in order to obtain such an aerosol excellent in monodispersity, it is known to classify aerosol particles by an electrostatic classifier.

【0003】図9は、従来の静電分級器を示す説明図で
ある。この例の静電分級器は二重円筒型の静電分級器で
あり、91は円筒状電極よりなる内筒、92は円筒状電極を
有する外筒、93はエアロゾル導入口93Aを有するエアロ
ゾル導入部、94はエアロゾル捕集口94Aを有するエアロ
ゾル捕集部、95はシースエアの導入口、96はエクセスエ
アの排気口である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a conventional electrostatic classifier. The electrostatic classifier of this example is a double cylinder type electrostatic classifier, 91 is an inner cylinder made of a cylindrical electrode, 92 is an outer cylinder having a cylindrical electrode, 93 is an aerosol introduction port having an aerosol introduction port 93A. And 94, an aerosol collecting part having an aerosol collecting port 94A, 95 an inlet for sheath air, and 96 an exhaust port for excess air.

【0004】エアロゾル発生装置(図示省略)より発生
した広い粒径分布のエアロゾルは、中和器(図示省略)
を経由してエアロゾル導入口93Aから静電分級器内に導
入される。内筒91と外筒92の間には一定の電圧が印加さ
れており、内筒91と外筒92とにより区画された空間(図
9中Lで示す領域)には一定強度の電場が発生してい
る。静電分級器内に導入されたエアロゾル粒子Pは、こ
の空間内を外筒92の内壁側から内筒91側へ移動しながら
流下する。そして、シースエアの流量および印加電圧を
変化させることにより、所定の粒径のエアロゾル粒子が
分級されてエアロゾル捕集口94Aから捕集される。
An aerosol having a wide particle size distribution generated by an aerosol generator (not shown) is neutralized by a neutralizer (not shown).
And is introduced into the electrostatic classifier from the aerosol introduction port 93A. A constant voltage is applied between the inner cylinder 91 and the outer cylinder 92, and an electric field of a constant intensity is generated in the space defined by the inner cylinder 91 and the outer cylinder 92 (region indicated by L in FIG. 9). is doing. The aerosol particles P introduced into the electrostatic classifier flow down in this space while moving from the inner wall side of the outer cylinder 92 to the inner cylinder 91 side. Then, by changing the flow rate of the sheath air and the applied voltage, the aerosol particles having a predetermined particle size are classified and collected from the aerosol collecting port 94A.

【0005】この例の静電分級器によれば、0.01〜0.5
μmの範囲内で任意の粒径のエアロゾル粒子を得ること
ができ、特に0.01〜0.05μmの範囲では0.01μmの間隔
で分級することが可能である。
According to the electrostatic classifier of this example, 0.01 to 0.5
Aerosol particles of any particle size can be obtained within the range of μm, and in particular, in the range of 0.01 to 0.05 μm, classification can be performed at intervals of 0.01 μm.

【0006】ここに、エアロゾル導入口93Aから導入さ
れるエアロゾル粒子の濃度としては、例えば106 個/cm
3 程度である。この濃度を超える場合には、エアロゾル
粒子の凝集が発生する傾向がある。また、分級されてエ
アロゾル捕集口94Aに捕集されるエアロゾルの濃度は設
定する粒径にもよって異なるが、例えば103 個/cm3
度である。
Here, the concentration of the aerosol particles introduced from the aerosol introduction port 93A is, for example, 10 6 particles / cm 2.
It is about 3 . If this concentration is exceeded, agglomeration of aerosol particles tends to occur. The concentration of the aerosol that is classified and collected in the aerosol collecting port 94A is, for example, about 10 3 particles / cm 3 , although it depends on the set particle size.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二重円筒型の静電分級器によってエアロゾルを分級する
場合には、分級処理して得られるエアロゾルの量が少な
く、エアフィルターの性能試験などのために十分な量を
供給することができない、という問題を有する。
However, when the aerosol is classified by the conventional double cylinder type electrostatic classifier, the amount of the aerosol obtained by the classifying process is small, and the performance test of the air filter is difficult. Therefore, there is a problem that a sufficient amount cannot be supplied.

【0008】例えば、上記の二重円筒型の静電分級器で
は、前記のように、例えば濃度103 個/cm3 程度のエア
ロゾルを毎分1〜数リットル程度しか得ることができな
い。然るに、実際のエアフィルター、例えば 610mm×61
0 mmのエアフィルターを用いてダスト捕集効率の精密検
定などを行う場合、濃度が103 個/cm3 程度のエアロゾ
ルが10〜1000リットル必要となる。従って、上記の静電
分級器で斯かる量のエアロゾルを得ようとすると相当の
時間を要し、実用的ではない。更に、分級処理量を増や
すために、外筒92の内壁と内筒91との間隔(極板間距
離)を固定したまま内筒91の外周をn倍すると装置の横
断面積はn2 倍となり、内筒91の占めるデッドスペース
と相まって、装置のスペース効率が極めて低いものとな
る。
For example, in the above double cylinder type electrostatic classifier, as described above, for example, an aerosol having a concentration of about 10 3 particles / cm 3 can only be obtained at a rate of about 1 to several liters per minute. However, a real air filter, for example 610mm x 61
When performing a precision test of dust collection efficiency using a 0 mm air filter, 10 to 1000 liters of aerosol with a concentration of about 10 3 particles / cm 3 are required. Therefore, it takes a considerable amount of time to obtain such an amount of aerosol with the above electrostatic classifier, which is not practical. Furthermore, in order to increase the classification processing amount, if the outer circumference of the inner cylinder 91 is multiplied by n while the distance between the inner wall of the outer cylinder 92 and the inner cylinder 91 (distance between the electrode plates) is fixed, the cross-sectional area of the device becomes n 2 times. In combination with the dead space occupied by the inner cylinder 91, the space efficiency of the device becomes extremely low.

【0009】本発明は以上のような事情に基づいてなさ
れたものであって、その目的は、多量のエアロゾルを分
級処理して、任意の粒径において単分散性に優れたエア
ロゾルを大量に得ることができ、スペース効率に優れた
静電分級装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to classify a large amount of aerosols to obtain a large amount of aerosols having excellent monodispersity at an arbitrary particle size. Another object of the present invention is to provide an electrostatic classification device that is capable of achieving high space efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の静電分級装置
は、複数の静電分級ユニットよりなる静電分級装置であ
って、前記複数の静電分級ユニットの各々は、内部に帯
電エアロゾル粒子の流下路を形成する扁平な角型筒状の
ユニット本体と、帯電エアロゾル粒子の流下路に、ユニ
ット本体の扁平面に対して直角方向の電場を発生させる
平板状電極と、スリット状のエアロゾル導入口が形成さ
れたエアロゾル導入部と、エアロゾル導入口と平行なス
リット状のエアロゾル捕集口が形成されたエアロゾル捕
集部とを有し、前記複数の静電分級ユニットが互いに扁
平面を対向するよう配列されていることを特徴とする。
The electrostatic classification device of the present invention is an electrostatic classification device comprising a plurality of electrostatic classification units, wherein each of the plurality of electrostatic classification units has charged aerosol particles inside. The flat rectangular cylindrical unit body that forms the flow path of the unit, the flat electrode that generates an electric field in the direction perpendicular to the flat surface of the unit body, and the slit-shaped aerosol introduction in the flow path of the charged aerosol particles. An aerosol introducing part having a mouth and an aerosol collecting part having a slit-shaped aerosol collecting port parallel to the aerosol introducing port are formed, and the plurality of electrostatic classification units face each other with a flat surface. It is characterized by being arranged as follows.

【0011】[0011]

【作用】 各静電分級ユニットにおいて、スリット状
のエアロゾル導入口から導入されたエアロゾル粒子のう
ち一定の粒径と電荷を有するものは、平板状電極からの
電場によって、狭い帯状の流れを形成しながらユニット
本体の扁平面に対して直角方向へ移動し、この状態を維
持したまま流下してスリット状のエアロゾル捕集口に捕
集される。従って、従来の二重円筒型の静電分級器に比
べ大量のエアロゾルを分級処理することができる。 電極が平板状であるので、極板間距離を固定したま
ま横方向の長さをn倍にしても、静電分級ユニットの横
断面積はn倍になるだけであり、装置を大型にしたとき
のスペース当りの処理能力が、従来の二重円筒型の静電
分級器に比べ高い。 複数の静電分級ユニットは、各々のユニット本体の
扁平面が互いに対向するよう配列されているので、小さ
なスペースで大量のエアロゾルを分級処理することがで
きる。
[Effect] In each electrostatic classification unit, among the aerosol particles introduced from the slit-shaped aerosol introduction port, those having a constant particle size and electric charge form a narrow band-like flow by the electric field from the flat electrode. While moving in a direction perpendicular to the flat surface of the unit main body, it flows down while maintaining this state and is collected by the slit-shaped aerosol collecting port. Therefore, a large amount of aerosol can be classified as compared with the conventional double cylinder type electrostatic classifier. Since the electrodes are flat, the cross-sectional area of the electrostatic classification unit is only n times larger even if the lateral length is increased by n times with the distance between the electrodes fixed. The processing capacity per space is higher than that of the conventional double cylinder type electrostatic classifier. Since the plurality of electrostatic classification units are arranged so that the flat surfaces of the respective unit bodies face each other, a large amount of aerosol can be classified in a small space.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の実施例につて説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。図1は、本発明
の静電分級装置の一実施例を示す説明図である。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the electrostatic classification device of the present invention.

【0013】図1において、1は10基の静電分級ユニッ
ト10が配列されて構成された静電分級装置、2は静電分
級装置1によって分級された所定粒径の帯電エアロゾル
粒子を中和処理する中和器、3は導入するエアロゾル粒
子を中和処理するための中和器である。中和器3内には
α線源としてのアメリシウム( 241Am)またはポロニ
ウム( 210Po)、β線源としてのクリプトン(85
r)または鉛( 210Pb)などが配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electrostatic classification device composed of 10 electrostatic classification units 10 arranged, and 2 denotes neutralization of charged aerosol particles having a predetermined particle size classified by the electrostatic classification device 1. A neutralizer for treatment 3 is a neutralizer for neutralizing the introduced aerosol particles. In the neutralizer 3, americium ( 241 Am) or polonium ( 210 Po) as an α-ray source and krypton ( 85 K as a β-ray source)
r) or lead ( 210 Pb) or the like is arranged.

【0014】図2および図3は、それぞれ静電分級装置
1を構成する静電分級ユニット10の斜視図および断面図
である。
2 and 3 are a perspective view and a sectional view of an electrostatic classification unit 10 constituting the electrostatic classification device 1, respectively.

【0015】11は扁平な角型筒状のユニット本体であ
り、ユニット本体11の内部には、帯電エアロゾル粒子の
流下路が形成されている。
Reference numeral 11 denotes a flat rectangular cylindrical unit main body, and inside the unit main body 11, a flow path for charged aerosol particles is formed.

【0016】12はユニット本体11の上端部に接続された
シースエア整流ボックスである。エアロゾルの整流ガス
となるシースエアは、シースエア入口121 からシースエ
ア整流ボックス12内に供給され、シースエア整流ボック
ス12内を経由してユニット本体11内に供給される。シー
スエア整流ボックス12とユニット本体11との接続部に
は、図4にも示すように、HEPAフィルター122 が設
けられており、これにより、シースエアは整流された帯
状の流れを形成しながらユニット本体11内に供給され
る。同図において、123 はHEPAフィルター122 を支
持するワイヤーネット、124 は例えばシリコーンゴムよ
りなるガスケットである。
Reference numeral 12 is a sheath air rectification box connected to the upper end of the unit body 11. The sheath air, which is the rectifying gas of the aerosol, is supplied from the sheath air inlet 121 into the sheath air rectifying box 12, and is supplied into the unit main body 11 via the inside of the sheath air rectifying box 12. As shown in FIG. 4, a HEPA filter 122 is provided at the connecting portion between the sheath air rectifying box 12 and the unit main body 11, whereby the sheath air forms a rectified band-shaped flow while the unit main body 11 is being formed. Supplied within. In the figure, 123 is a wire net that supports the HEPA filter 122, and 124 is a gasket made of, for example, silicone rubber.

【0017】13はユニット本体11の一端側上部に設けら
れたエアロゾル導入部であり、エアロゾル導入部13は、
図5に示すように、導入ボックス131 、1mm厚の銅製の
仕切板132 、1mm厚のスペーサー133 により構成され、
ユニット本体11の一端側の側板111 を挟むように設けら
れている。そして、仕切板132 の先端(下端)と側板11
1 とによりスリット状のエアロゾル導入口13Aが形成さ
れる。112 は、ユニット本体11内と導入ボックス131 内
とを連通するよう、側板111に等間隔に形成された連通
孔である。仕切板132 は、その先端が、連通孔112 の中
心から50mm下方レベルにあるよう設けられている。これ
により、連通孔112 から導入されたエアロゾルはシース
エアと直ちに会合することなく、エアロゾル粒子のいわ
ば助走距離が確保されて、流下速度以外の速度成分を0
にすることができる。中和器3によって中和されたエア
ロゾル粒子は、エアロゾル入口134から導入ボックス131
内に供給され、さらに連通孔112 からユニット本体11
内に導入され、前記助走距離を流下するに従って整流さ
れた帯状の流れを形成し、エアロゾル導入口13Aにおい
てシースエアと会合する。なお、仕切り板132 は、シー
スエアの流路側において、滑らかなテーパーを形成し、
かつその先端は鋭利に研磨されている。これにより、エ
アロゾルとシースエアの会合部分において、エアロゾル
の広がりや乱流等が防止される。
Reference numeral 13 denotes an aerosol introducing portion provided at an upper portion of one end side of the unit main body 11, and the aerosol introducing portion 13 is
As shown in FIG. 5, it comprises an introduction box 131, a 1 mm thick copper partition plate 132, and a 1 mm thick spacer 133.
The unit main body 11 is provided so as to sandwich the side plate 111 on one end side. Then, the tip (lower end) of the partition plate 132 and the side plate 11
The slit-shaped aerosol introducing port 13A is formed by 1 and. Reference numerals 112 are communication holes formed in the side plate 111 at equal intervals so as to connect the inside of the unit body 11 and the inside of the introduction box 131. The partition plate 132 is provided so that its tip is located at a level 50 mm below the center of the communication hole 112. As a result, the aerosol introduced from the communication hole 112 does not immediately associate with the sheath air, the so-called approach distance of the aerosol particles is secured, and velocity components other than the downflow velocity are reduced to zero.
Can be The aerosol particles neutralized by the neutralizer 3 are introduced into the introduction box 131 from the aerosol inlet 134.
Is supplied to the unit main body 11 through the communication hole 112.
It is introduced into the inside and forms a rectified band-like flow as it flows down the approach distance, and is associated with the sheath air at the aerosol introduction port 13A. The partition plate 132 forms a smooth taper on the flow path side of the sheath air,
And the tip is sharply polished. As a result, the spread and turbulence of the aerosol are prevented at the portion where the aerosol and the sheath air meet.

【0018】14は、中和エアロゾル粒子の流下路におい
て、ユニット本体11の扁平面(側板111 および側板113
を構成する面)に沿って設けられた平板状電極である。
この平板状電極14により、帯電されたエアロゾル粒子P
は、ユニット本体11の扁平面に対して直角方向へ移動し
ながら流下する。なお、仕切り板132 には、平板状電極
14の側板111 側における極板と同じ電圧が印加されてい
る。
Reference numeral 14 denotes a flat surface (side plate 111 and side plate 113) of the unit main body 11 in the flow path of neutralized aerosol particles.
Is a flat plate-shaped electrode provided along the surface of the plate.
The flat electrode 14 charges the aerosol particles P charged.
Flows down while moving in a direction perpendicular to the flat surface of the unit main body 11. The partition plate 132 has a flat plate-shaped electrode.
The same voltage as that of the electrode plate on the side plate 111 side of 14 is applied.

【0019】15は、ユニット本体11の他端側下部に設け
られたエアロゾル捕集部であり、エアロゾル捕集部15
は、捕集ボックス151 、1mm厚の銅製の仕切板152 、1
mm厚のスペーサー153 により構成され、ユニット本体11
の他端側の側板113 を挟むように設けられている。そし
て、仕切板152 の先端(上端)と他端側の側板113 とに
より、エアロゾル導入口13Aと平行なスリット状のエア
ロゾル捕集口15Aが形成される。エアロゾル捕集部15の
構成は、エアロゾル導入部13とほぼ同様であるが、エア
ロゾルの助走距離を考慮する必要がないため、仕切板15
2 の長さは仕切板132 の長さより短いものとなってい
る。所定の粒径の帯電されたエアロゾル粒子Pは、狭い
帯状の流れを維持したまま流下し、エアロゾル捕集口15
Aから捕集ボックス151 内に捕集される。
Reference numeral 15 denotes an aerosol collecting portion provided on the lower part of the other end side of the unit main body 11, and the aerosol collecting portion 15
Is a collection box 151, a 1 mm thick copper partition plate 152, 1
The unit main body 11
Is provided so as to sandwich the side plate 113 on the other end side. Then, the tip end (upper end) of the partition plate 152 and the side plate 113 on the other end side form a slit-shaped aerosol collecting port 15A parallel to the aerosol introducing port 13A. The structure of the aerosol collecting unit 15 is almost the same as that of the aerosol introducing unit 13, but since it is not necessary to consider the approach distance of the aerosol, the partition plate 15
The length of 2 is shorter than the length of the partition plate 132. The charged aerosol particles P having a predetermined particle diameter flow down while maintaining a narrow band-like flow, and the aerosol collecting port 15
It is collected from A into the collection box 151.

【0020】16は、ユニット本体11の下端部に接続され
た排気ボックスであり、シースエアは排気ボックス16か
ら排気される。排気ボックス16とユニット本体11との接
続部にはHEPAフィルター162 が設けられている。
Reference numeral 16 denotes an exhaust box connected to the lower end of the unit main body 11, and sheath air is exhausted from the exhaust box 16. A HEPA filter 162 is provided at the connection between the exhaust box 16 and the unit body 11.

【0021】静電分級ユニット10の各々において、捕集
ボックス151内に捕集された所定の粒径と電荷を有する
エアロゾル粒子は、中和器2内に導入され、中和された
後目的に応じて使用される。中和器2内にはアメリシウ
ム( 241Am)が配置され、帯電されたエアロゾル粒子
は、アメリシウム( 241Am)から放射されるα線によ
り中和された後、回収される。これにより、回収された
エアロゾル粒子の静電凝集が防止される。
In each of the electrostatic classifying units 10, the aerosol particles having a predetermined particle size and electric charge, which are collected in the collection box 151, are introduced into the neutralizer 2 and are neutralized, and then are aimed at. Used accordingly. Americium ( 241 Am) is arranged in the neutralizer 2, and the charged aerosol particles are recovered after being neutralized by α rays emitted from the americium ( 241 Am). This prevents electrostatic aggregation of the collected aerosol particles.

【0022】上記の静電分級装置を構成する静電分級ユ
ニット10の寸法の一例を示せば、 静電分級ユニット10の高さH:1000mm ユニット本体11の幅W:1000mm 側板111 と側板113 の内壁間の間隙10mm ここで、側板111 と側板113 の内壁間の間隙は、3〜20
mm程度であることが好ましい。この厚さが10mmを超える
場合には、ユニット本体11内でエアロゾルの乱流が生じ
るおそれがあり、また3mm未満ではシースエアが流れ難
く、内壁の加工精度など製造上の問題が生じやすくな
る。静電分級ユニット10の一単位の占める厚さ方向のス
ペースは約 100mmである。従って、これを10単位配列し
て構成される静電分級装置1の大きさは、約1m×1m
×1mとなり、スペース効率に優れたものとなる。
To give an example of the dimensions of the electrostatic classification unit 10 which constitutes the above electrostatic classification device, the height H of the electrostatic classification unit 10 is 1000 mm and the width of the unit body 11 is W: 1000 mm. Gap between inner walls 10 mm Here, the gap between the inner walls of the side plate 111 and the side plate 113 is 3 to 20.
It is preferably about mm. If this thickness exceeds 10 mm, turbulent aerosol flow may occur in the unit main body 11, and if it is less than 3 mm, sheath air is difficult to flow, and manufacturing problems such as inner wall machining accuracy tend to occur. The space in the thickness direction occupied by one unit of the electrostatic classification unit 10 is about 100 mm. Therefore, the size of the electrostatic classification device 1 configured by arranging 10 units of this is about 1 m x 1 m.
It becomes × 1 m, which is excellent in space efficiency.

【0023】本実施例の静電分級装置によれば、30〜数
100 リットル/分程度のエアロゾルを分級処理すること
ができ、これは二重円筒型のものに比べて10〜100 倍程
度の処理容量となる。
According to the electrostatic classification device of this embodiment, 30 to several
Aerosols of about 100 liters / minute can be classified, and this has a processing capacity of about 10 to 100 times that of the double cylinder type.

【0024】なお、本発明の静電分級装置で分級処理可
能なエアロゾル粒子としては、帯電する粒子であれば特
に限定されず、例えば液体粒子であってもよい。
The aerosol particles that can be classified by the electrostatic classification device of the present invention are not particularly limited as long as they are electrically charged particles, and may be liquid particles, for example.

【0025】<実験例>本実施例の静電分級装置におけ
るエアロゾル粒子の流下状態を確認するため、静電分級
装置1を構成する静電分級ユニット10(ユニット本体11
の幅Wが20mmのもの)を用い、以下の実験を行った。 〔煙による可視化〕エアロゾル導入口13Aから線香の煙
を毎分2リットルの割合で導入し、シースエアを各々流
量を変えて供給し、電場を作用させない状態で煙を流下
させ、写真撮影により帯状の煙の厚さを測定した。結果
を表1に示す。
<Experimental example> In order to confirm the flowing state of the aerosol particles in the electrostatic classification device of the present embodiment, the electrostatic classification unit 10 (unit body 11) constituting the electrostatic classification device 1 is confirmed.
The width W of 20 mm) was used for the following experiment. [Visualization by smoke] Incense stick smoke was introduced at a rate of 2 liters per minute from the aerosol introduction port 13A, sheath air was supplied at different flow rates, and the smoke was allowed to flow down without applying an electric field. The smoke thickness was measured. The results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】表1の結果から、シースエアの流量が大き
いほど煙の厚さが小さくなることが理解され、また、同
じ流量の場合では流下するに従って若干厚くなる傾向が
あることが理解される。なお、両端部における煙の厚さ
は、中央部における厚さの2〜3倍となった。これは、
主としてシースエアとの会合部分のエッヂ形状によるも
のと考えられるが、本実施例の装置においては、ユニッ
ト本体11の幅Wを長くすることが可能であるので、斯か
る広がりは無視することができる。
From the results in Table 1, it is understood that the smoke thickness becomes smaller as the sheath air flow rate increases, and that the smoke thickness tends to become slightly thicker as the sheath air flow rate decreases. The thickness of smoke at both ends was 2-3 times the thickness at the center. this is,
It is considered that this is mainly due to the shape of the edge of the portion that meets the sheath air, but in the apparatus of this embodiment, the width W of the unit main body 11 can be lengthened, so such a spread can be ignored.

【0028】〔メチレンブルー粒子による可視化〕メチ
レンブルー粒子よりなるエアロゾルをエアロゾル導入口
13Aから各々流量を変えて導入し、またシースエアを各
々流量を変えて供給して、電場を作用させない状態でエ
アロゾルを流下させ、ユニット本体11と排気ボックス16
との接続部に設けられたHEPAフィルター162 上に残
ったメチレンブルーの痕跡から、帯状のエアロゾルの厚
さを測定した。メチレンブルーの痕跡の一例を図6に示
し、帯状のエアロゾルの厚さに相当する痕跡の平均厚さ
を表2に示す。
[Visualization with methylene blue particles] An aerosol containing methylene blue particles is introduced into the aerosol introduction port.
13A is introduced at a different flow rate, and sheath air is supplied at a different flow rate to allow the aerosol to flow down without applying an electric field. The unit body 11 and the exhaust box 16
The thickness of the strip-shaped aerosol was measured from the traces of methylene blue remaining on the HEPA filter 162 provided at the connection portion with. An example of the trace of methylene blue is shown in FIG. 6, and the average thickness of the trace corresponding to the thickness of the strip-shaped aerosol is shown in Table 2.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】図6に示したように、両端部において若干
の乱流の跡が認められるものの、メチレンブルーの痕跡
はほぼ直線状であり、シースエアとの混合がなく、帯状
の層流状態が維持されていたことが確認される。また表
2の結果から、シースエアの流量を一定とした場合には
エアロゾルの流量の増加にともなって痕跡の厚さが大き
くなり、エアロゾルの流量を一定とした場合にはシース
エアの流量の増加にともなって痕跡の厚さが小さくなっ
ていることが理解される。ここに、図6および表2中、
(e) はシースエアとエアロゾルの線速度を等しくした場
合であるが、この条件下における痕跡の平均厚さは、エ
アロゾル導入口13Aのスリット幅(1mm)とよく一致し
ている。なお、ユニット本体11の幅Wが30mmの静電分級
ユニット10を用いて上記の可視化実験を行ったところ、
同様の傾向が確認された。
As shown in FIG. 6, although a trace of turbulent flow was observed at both ends, the trace of methylene blue was almost linear, and there was no mixing with the sheath air, and a band-like laminar flow state was maintained. It was confirmed that Further, from the results of Table 2, when the flow rate of the sheath air is constant, the thickness of the trace increases as the flow rate of the aerosol increases, and when the flow rate of the aerosol is constant, the flow rate of the sheath air increases. It is understood that the thickness of the trace is reduced. Here, in FIG. 6 and Table 2,
(e) is the case where the sheath air and the aerosol have the same linear velocity, and the average thickness of the trace under these conditions is in good agreement with the slit width (1 mm) of the aerosol introduction port 13A. When the above visualization experiment was performed using the electrostatic classification unit 10 having the width W of the unit body 11 of 30 mm,
A similar trend was confirmed.

【0031】〔静電分級ユニットの性能検定〕図7に示
す工程図に従って、本発明を構成する静電分級ユニット
10の性能検定を行った。図7において、2および3は中
和器、4はエアロゾル発生装置、5はディフュージョン
ドライヤー、6はエアロゾルの導入濃度を測定する凝結
核カウンター(Condensation Nucleus counter:以下
「CNC」という)、7はエアロゾルの捕集濃度を測定
するCNC、90は二重円筒型静電分級器である。二重円
筒型静電分級器90において、所定の電圧を印加してエア
ロゾル粒子を分級し、得られたエアロゾル粒子を静電分
級ユニット10内へ導入し、印加電圧を種々変更して分級
処理し、エアロゾル捕集部15に捕集されたエアロゾルの
回収率(捕集濃度/導入濃度)が最大であるときの静電
分級ユニット10における印加電圧を測定した。なお、エ
アロゾル粒子としてNaClを用い、シースエアの流量を27
リットル/min 、エアロゾルの流量を3リットル/min
とした。二重円筒型静電分級器90における印加電圧Vc
と、回収率が最大のときの静電分級ユニットにおける印
加電圧Vtmaxとの関係を図8に示す。
[Performance Verification of Electrostatic Classification Unit] According to the process diagram shown in FIG. 7, the electrostatic classification unit constituting the present invention
Ten performance tests were performed. In FIG. 7, 2 and 3 are neutralizers, 4 is an aerosol generator, 5 is a diffusion dryer, 6 is a condensation nucleus counter (hereinafter referred to as “CNC”) for measuring the concentration of the introduced aerosol, and 7 is an aerosol. CNC 90, which measures the trapped concentration of C., is a double cylinder type electrostatic classifier. In the double cylinder type electrostatic classifier 90, a predetermined voltage is applied to classify the aerosol particles, and the obtained aerosol particles are introduced into the electrostatic classification unit 10, and the applied voltage is changed variously to perform classification processing. The applied voltage in the electrostatic classification unit 10 was measured when the collection rate (collected concentration / introduced concentration) of the aerosol collected in the aerosol collecting section 15 was maximum. Note that NaCl was used as the aerosol particles and the sheath air flow rate was set to 27
L / min, aerosol flow rate 3 l / min
And Applied voltage V c in the double cylindrical electrostatic classifier 90
8 shows the relationship between the applied voltage V tmax in the electrostatic classification unit when the recovery rate is maximum.

【0032】図8に示すように、二重円筒型静電分級器
90における印加電圧Vc と、回収率が最大のときの二重
円筒型静電分級器90における印加電圧Vtmaxとは比例関
係にあり、これにより、本発明の静電分級装置において
も、印加電圧を変化させることにより、所定の粒径のエ
アロゾルを確実に分級できることが理解される。
As shown in FIG. 8, a double cylinder type electrostatic classifier
The applied voltage V c at 90 and the applied voltage V tmax at the double cylindrical electrostatic classifier 90 when the recovery rate is the maximum are in a proportional relationship, and thus the applied voltage is applied to the electrostatic classifier of the present invention. It is understood that changing the voltage can reliably classify aerosols of a given particle size.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の静電分級装置によれば、多量の
エアロゾルを分級処理して、任意の粒径において単分散
性に優れたエアロゾルを大量に得ることができる。ま
た、スペース効率にも優れたものである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the electrostatic classification device of the present invention, a large amount of aerosols having an excellent monodispersity at any particle size can be obtained by classifying a large amount of aerosols. It is also excellent in space efficiency.

【0034】斯かるエアロゾルは産業上有用であり、例
えばクリーンルームのためのエアフィルターのダスト捕
集能力の検定、ダストカウンターの検定などの性能試験
などに好適に用いることができる。
Such an aerosol is industrially useful and can be suitably used for performance tests such as a test of dust collection ability of an air filter for a clean room and a test of a dust counter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の静電分級装置の一実施例を示す説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of an electrostatic classification device of the present invention.

【図2】静電分級ユニットの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an electrostatic classification unit.

【図3】静電分級ユニットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrostatic classification unit.

【図4】シースエア整流ボックスとユニット本体との接
続部の詳細を示す部分破断斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing details of a connecting portion between a sheath air rectification box and a unit main body.

【図5】エアロゾル導入部の詳細を示す部分破断斜視図
である。
FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing details of an aerosol introducing portion.

【図6】可視化実験におけるメチレンブルーの痕跡を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing traces of methylene blue in a visualization experiment.

【図7】静電分級ユニットの性能検定における工程図で
ある。
FIG. 7 is a process diagram for performance verification of an electrostatic classification unit.

【図8】二重円筒型静電分級器における印加電圧と、回
収率が最大のときの静電分級ユニットにおける印加電圧
との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the applied voltage in the double cylindrical electrostatic classifier and the applied voltage in the electrostatic classification unit when the recovery rate is maximum.

【図9】従来の二重円筒型静電分級器を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory view showing a conventional double cylindrical electrostatic classifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静電分級装置 2 中和器 3 中和器 4 エアロゾル発生
装置 5 ディフュージョンドライヤー 6 CNC 7 CNC 10 静電分級ユニッ
ト 11 ユニット本体 12 シースエア整流
ボックス 13 エアロゾル導入部 14 平板状電極 15 エアロゾル捕集部 16 排気ボックス 90 二重円筒型静電分級器 91 内筒 92 外筒 93 エアロゾル導入
部 94 エアロゾル捕集部 95 シースエアの導
入口 96 エクセスエアの排気口
1 Electrostatic classification device 2 Neutralizer 3 Neutralizer 4 Aerosol generator 5 Diffusion dryer 6 CNC 7 CNC 10 Electrostatic classification unit 11 Unit body 12 Sheath air rectification box 13 Aerosol introduction part 14 Flat plate electrode 15 Aerosol collection part 16 Exhaust box 90 Double cylinder type electrostatic classifier 91 Inner cylinder 92 Outer cylinder 93 Aerosol inlet 94 Aerosol trap 95 Sheath air inlet 96 Excess air outlet

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の静電分級ユニットよりなる静電分
級装置であって、 前記複数の静電分級ユニットの各々は、内部に帯電エア
ロゾル粒子の流下路を形成する扁平な角型筒状のユニッ
ト本体と、帯電エアロゾル粒子の流下路に、ユニット本
体の扁平面に対して直角方向の電場を発生させる平板状
電極と、スリット状のエアロゾル導入口が形成されたエ
アロゾル導入部と、エアロゾル導入口と平行なスリット
状のエアロゾル捕集口が形成されたエアロゾル捕集部と
を有し、前記複数の静電分級ユニットが互いに扁平面を
対向するよう配列されていることを特徴とする静電分級
装置。
1. An electrostatic classification device comprising a plurality of electrostatic classification units, wherein each of the plurality of electrostatic classification units has a flat rectangular cylindrical shape that forms a flow path for charged aerosol particles therein. The unit body and the flow path of the charged aerosol particles, a flat plate-shaped electrode for generating an electric field in a direction perpendicular to the flat surface of the unit body, an aerosol introduction part having a slit-shaped aerosol introduction port, and an aerosol introduction port. And an aerosol collecting part having a slit-shaped aerosol collecting port formed in parallel with each other, wherein the plurality of electrostatic classification units are arranged so that their flat surfaces face each other. apparatus.
JP23080091A 1991-08-19 1991-08-19 Apparatus for electrostatic classification Withdrawn JPH0549970A (en)

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