CN202778095U - 惯性滤膜及其粒子分级采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种惯性滤膜及其粒子分级采样装置，该粒子分级采样装置包括有粗颗粒物分级器和惯性滤膜；该粗颗粒物分级器包括有一壳体和设置于壳体中的采样通道，沿该采样通道两端分别于壳体上开设有进气口和出气口，沿该采样通道中气流方向依次设置有多级粗颗粒冲撞采集组；该惯性滤膜设置于前述粗颗粒物分级器的出气口下方，包括有阻挡板，该阻挡板上开设有导流孔，该阻挡板上的导流孔内填充有若干层上下叠置于一起的金属网，相邻两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙；藉此，很好地实现了对气体中更微细颗粒的采样，以更精确地检测分析气体中的颗粒物，有效提高了检测精度及采样品质。

Description

惯性滤膜及其粒子分级采样装置

技术领域

本实用新型涉及大气中的微生物或颗粒采样的设备领域技术，尤其是指一种惯性滤膜及其粒子分级采样装置。 

背景技术

随着工业的发展，大气中的颗粒污染物程度不断增加，这些颗粒污染物会吸附空气中能损害神经系统和致癌等各种有害物质，给环境和人类健康带来很多负面影响。而如何对大气中的颗粒物进行粒度分级与标定，是研究和解决大气颗粒物污染的首要问题。 

人们采用粒子采样系统来获取空气中相应级别的颗粒物，以对大气质量或污染指数等进行有效检测和分析。通常，采用撞击式采样器来进行粒度分级采样，目前的分级冲撞器的结构主要包括有壳体和设置于壳体中的采样通道，沿该采样通道中气流方向依次设置有多级冲撞采集组，气体进入采样通道后依次流经多级冲撞采集组，各种不同粒径的颗粒物（例如PM10、PM2.5、PM1及PM0.1等纳米颗粒物）被分离开来，将这些在分级的微粒称量、分析，就可获得反映空气质量或污染指数的数据。 

然而，在实际使用时却发现，现有技术的分级冲撞器仍存在有诸多不足，例如，利用传统技术中的冲撞采集组，很难采集到更为微小的颗粒物，导致很难精确地检测空气质量或污染指数。 

因此，需研究出一种新的技术方案来解决上述问题。   

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种惯性滤膜，其能够采集到更为微小的颗粒物，以更精确地检测分析气体中的颗粒物；其另一目的是提供一种应用有惯性滤膜的粒子分级采样装置，其能将不同粒径的颗粒物依次分级采集，并能采集到十分微小的颗粒。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案： 

一种惯性滤膜，包括有阻挡板，该阻挡板上开设有导流孔，该阻挡板上的导流孔内填充有若干层上下叠置于一起的金属网，相邻两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙。 

作为一种优选方案，所述导流孔开设于阻挡板的中心位置。 

作为一种优选方案，所述阻挡板上于中心导流孔外围均布式环设有多个导流孔。 

作为一种优选方案，所述金属网嵌入式安置于固定板上。 

作为一种优选方案，所述金属网设置于固定板的中心位置。 

作为一种优选方案，所述固定板上于中心金属网外围均布式环设有多个金属网。 

作为一种优选方案，所述阻挡板上自导流孔内壁面上端斜向上形成有引流斜面。 

作为一种优选方案，包括有粗颗粒物分级器和惯性滤膜； 

该粗颗粒物分级器包括有一壳体和设置于壳体中的采样通道，沿该采样通道两端分别于壳体上开设有进气口和出气口，沿该采样通道中气流方向依次设置有多级粗颗粒冲撞采集组，每个冲撞采集组均包括有一导流板和一阻挡板，该导流板上设置有均布于同一圆周上的多个导流孔，该阻挡板上的通气口开设于正对该导流孔分布之圆周的圆心位置；

该惯性滤膜设置于前述粗颗粒物分级器的出气口下方，包括有阻挡板，该阻挡板上开设有导流孔，该阻挡板上的导流孔内填充有若干层上下叠置于一起的金属网，相邻两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙。

作为一种优选方案，所述惯性滤膜下方设置有过滤网板。 

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知： 

一、该惯性滤膜利用若干层金属网上下叠置于一起，并相邻的两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙，如此，很好地实现了对气体中更微细颗粒的采样，以更精确地检测分析气体中的颗粒物。

二、前述导流孔开设于阻挡板的中心位置，或者其周围还均布式环设有多个导流孔，如此结构设计，使得气流更为均匀，更利于采集颗粒物；同时，多个导流孔的设计，相当于该惯性滤膜的同一级颗粒有了多个相同采样，这样，对采样颗粒进行不同指标分析时能够使用同一阻拦板上不同导流孔内的采样，给采样分析提供了便利； 

三、该惯性滤膜可以单独应用或者应用于其它粒子分级器上，可以将惯性滤膜分体设置，需要使用时，将惯性滤膜组装于粒子分级器上即可，使用灵活、方便。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。 

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例中惯性滤膜的主视图； 

图2是图1中M-M处的截面结构示意图；

图3是惯性滤膜中阻挡板上多个导流孔的分布位置示意图；

图4是图3中N-N处的截面结构示意图；

图5是惯性滤膜中固定板上一个金属网的布置位置示意图；

图6是图5所示结构叠加后的截面示意图；

图7是惯性滤膜中固定板上多个金属网的布置位置示意图；

图8是图7所示结构叠加后的截面示意图；

图9是前述惯性滤膜的应用实例之结构示意图。

附图标识说明： 

11、惯性滤膜               111、金属金属网

112、阻挡板                1121、导流孔

113、引流斜面              114、细孔

115、固定板

20、壳体                   21、采样通道

30、第一冲撞采集组         31、第一导流板                

32、第一阻挡板             40、第二冲撞采集组

41、第二导流板             42、第二阻挡板                 

50、第三冲撞采集组         51、第三导流板                

52、第三阻挡板             

60、真空泵                 70、分流通道

81、气流间隙               82、气流间隙

83、气流间隙               84、气流间隙

85、气流间隙               86、气流间隙

90、过滤网板。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，该惯性滤膜11包括有阻挡板112，该阻挡板112中心开设有导流孔1121，该导流孔1121内设置有若干层金属金属网111，该若干层金属金属网111上下叠置于一起（如图2与图8所示），相邻的两层金属金属网111上的细孔114错开设置，且相邻两层金属网111之间形成有间隙。 

如图1至图4所示，前述阻挡板112上的导流孔1121的分布位置可以有多种，例如，如图1和图2所示，该导流孔为一个，其位于阻挡板112的中心位置；如图3和图4所示，导流孔为多个，其阻挡板112的中心位置开设有一个导流孔1121，其余导流孔1121均布式环设于中心导流孔1121外围，具体导流孔大小及数量在此并不作任何限定；多个导流孔的设计，相当于同一级颗粒有了多个相同采样，这样，对采样颗粒进行不同指标分析时能够使用同一阻拦板上不同导流孔内的采样，给采样分析提供了便利。以及，该阻挡板112上自导流孔内壁面上端斜向上形成有引流斜面113（结合图2和图4所示）。 

如图5至图8所示，前述金属网111可以安装于固定板115上，并至少固定板的上端凸出于金属网111的上表面，如此，直接将多层金属网111叠加即可；金属网111于固定板115上的设置位置可以有多种，例如，如图5所示和图6所示，金属网111布置位置为一个，其设置于固定板115的中心位置；如图7和图8所示，每层金属网包括有水平间距设置的多个金属网111，其中一个金属网111位于固定板115中心位置，其余金属网111均布式环设于中心金属网111外围，如此结构设计，使得气流更为均匀，更利于采集颗粒物。 

经申请人进行大量实验测试得知，利用该惯性滤膜11可以采集到很微小的颗粒，例如PM0.5的颗粒；当然，该惯性滤膜的级数可以根据实际需要做调整，例如，于前述惯性滤膜的基础上，进一步设置一级可以阻留更细颗粒物的惯性滤膜，例如如PM0.1等。 

需要说明的是，前述惯性滤膜11可以单独使用，也可将其设计应用至例如粒子分级采样装置中。当其单独应用时，其壳体、入气口、出气口、采样通道等均可采用常规设计，其创新技术在于其阻挡板、导流孔及金属网的设计。 

而应用于其它粒子分级采样装置中时，在此以一个实施例作说明：如图9所示，该粒子分级采样装置分为三个部分，即传统技术中的粗颗粒物分级器、前述创新设计的惯性滤膜及位于最终出气口处的过滤网板。 

该粗颗粒物分级器包括有一壳体20和设置于壳体20中的采样通道21，沿该采样通道21两端分别于壳体20上开设有进气口和出气口，该壳体20的出气口设置有真空泵60，以便形成自进气口至出气口方向的持续稳定的气流。沿该采样通道21中气流方向依次设置有多级粗颗粒冲撞采集组。于本实施例中，前述粗颗粒冲撞采集组包括有三级，其为第一冲撞采集组30、第二冲撞采集组40和第三冲撞采集组50。前述每个冲撞采集组包括有一导流板和一阻挡板，该导流板与阻挡板之间形成有气流间隙，该导流板上设置有均布于同一圆周上的多个导流孔，该阻挡板上的通气口开设于正对该导流孔分布之圆周的圆心位置；并相邻两级的冲撞采集组之间设置有气流间隙；如图1所示，该第一冲撞采集组30包括有第一导流板31和第一阻挡板32，其用于将PM10的颗粒阻留；该第二冲撞采集组40包括有第二导流板41和第二阻挡板42，其用于将PM2.5的颗粒阻留；该第三冲撞采集组50包括有第三导流板51和第三阻挡板52，其用于将PM1的颗粒阻留。 

前述惯性滤膜11设置于粗颗粒物分级器的下方，其用于采集更为微小的颗粒物。该惯性滤膜11可以与前粗颗粒物分级器一体连接式设计，使用时，其具有上述四级分级采样效果；也可以为拆装式设计，这样可以单独使用粗颗粒物分级器，这样就有上述三级分级采样效果，而需要采样更为微小的颗粒物时，将惯性滤膜装于粗颗粒物分级器的出气口处，与其形成便于气流形成的有效连接，其使用十分灵活。 

下面简述图9所示粒子分级采样装置的工作原理如下： 

整个分级装置包括有四级分粒效果，当含尘空气在真空泵60的带动下进入分级装置内时，如图1中箭头所示，其首先在第一导流板31的导流作用下，经由其导流孔进入气流间隙81内，并向中间折弯聚集流动；此时，PM10的较粗颗粒的动能最大，其从气流中分离开而径直冲撞于第一阻挡板32的表面上被阻留；

气流进入气流间隙82，并气流进一步于第二导流板41的导流作用下，由其导流孔进入气流间隙83内，并再次向中间折弯聚集流动；此时，PM2.5的较粗颗粒的动能最大，其从气流中分离开而径直冲撞于第二阻挡板42的表面上被阻留；

然后，气流进入气流间隙84，并在第三导流板51的导流作用下，由其导流孔进入气流间隙85内，PM1的颗粒从气流中分离开而径直冲撞于第三阻挡板52的表面上被阻留；

接着，气流流进入气流间隙86，并流过金属金属网111，由于该金属金属网111上所能形成的细孔可以达到很小，而可将PM0.5的颗粒阻留；

于出气口处设置有过滤网板90，其用于阻留微细颗粒。

经申请人进行大量实验测试得知，本实用新型能够达到上述效果，当然，上述依次对颗粒进行PM10、PM2.5、PM1、PM0.5分级采样，其仅为一个实施例，并非作任何限定，其具体分级还可根据实际需要而定。 

本实用新型的设计重点在于，主要系该惯性滤膜利用若干层金属网上下叠置于一起，并相邻的两层金属网上的网孔错开设置，如此，很好地实现了对气体中更微细颗粒的采样，以更精确地检测分析气体中的颗粒物；其次是，前述导流孔开设于阻挡板的中心位置，或者其周围还均布式环设有多个导流孔，如此结构设计，使得气流更为均匀，更利于采集颗粒物；同时，多个导流孔的设计，相当于该惯性滤膜的同一级颗粒有了多个相同采样，这样，对采样颗粒进行不同指标分析时能够使用同一阻拦板上不同导流孔内的采样，给采样分析提供了便利；再者，该惯性滤膜可以单独应用或者应用于其它粒子分级器上，也可以将惯性滤膜分体设置，需要使用时，将惯性滤膜组装于粒子分级器上即可，其使用灵活、方便。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (9)

1.一种惯性滤膜，其特征在于：包括有阻挡板，该阻挡板上开设有导流孔，该阻挡板上的导流孔内填充有若干层上下叠置于一起的金属网，相邻两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙。

2.根据权利要求1所述的惯性滤膜，其特征在于：所述导流孔开设于阻挡板的中心位置。

3.根据权利要求2所述的惯性滤膜，其特征在于：所述阻挡板上于中心导流孔外围均布式环设有多个导流孔。

4.根据权利要求1所述的惯性滤膜，其特征在于：所述金属网嵌入式安置于固定板上。

5.根据权利要求4所述的惯性滤膜，其特征在于：所述金属网设置于固定板的中心位置。

6.根据权利要求5所述的惯性滤膜，其特征在于：所述固定板上于中心金属网外围均布式环设有多个金属网。

7.根据权利要求1所述的惯性滤膜，其特征在于：所述阻挡板上自导流孔内壁面上端斜向上形成有引流斜面。

8.一种应用有权利要求1至7中任何一项所述惯性滤膜的粒子分级采样装置，其特征在于：包括有粗颗粒物分级器和惯性滤膜；

该粗颗粒物分级器包括有一壳体和设置于壳体中的采样通道，沿该采样通道两端分别于壳体上开设有进气口和出气口，沿该采样通道中气流方向依次设置有多级粗颗粒冲撞采集组，每个冲撞采集组均包括有一导流板和一阻挡板，该导流板上设置有均布于同一圆周上的多个导流孔，该阻挡板上的通气口开设于正对该导流孔分布之圆周的圆心位置；

该惯性滤膜设置于前述粗颗粒物分级器的出气口下方，包括有阻挡板，该阻挡板上开设有导流孔，该阻挡板上的导流孔内填充有若干层上下叠置于一起的金属网，相邻两层金属网上的网孔错开设置，且相邻两层金属网之间形成有间隙。

9.根据权利要求8所述的粒子分级采样装置，其特征在于：所述惯性滤膜下方设置有过滤网板。

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