JP2008256363A - Device for measuring continuous falling dust - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for measuring continuous falling dust, having proper correlation with the measured value of the dust-falling speed to a deposit gauge, capable of measuring the dust-falling speed in a short cycle, and being capable of continuously measuring particle size distribution. <P>SOLUTION: The device for measuring continuous falling dust includes a funnel-shaped particle-sampling port; a blower or compressor for sucking particles in the atmosphere present in the particle-sampling port along with the atmosphere, with the classifier being provided to the rear stage of the particle-sampling port for classifying the particles in the atmosphere sucked from the particle-sampling port into coarse particles and fine particles, the particle counter being provided to the rear stage of the coarse particle outflow port of the classifier for continuously measuring the number of the particles in the atmosphere passing per fixed time or both the number and the size of the particles in the atmosphere; an air-low channel for exhausting the suctioned atmosphere to the open air; an air-flow channel for introducing the atmosphere, of which the flow rate is same to that the atmosphere suctioned from the lower end of the particle sampling port, into the particle-sampling port and a discharge compressor or blower for introducing the atmosphere into the air-flow channels. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、大気中の降下粉塵の粉塵降下速度を測定する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for measuring a dust falling speed of falling dust in the atmosphere.

種々の生産活動・消費活動に伴って発生する大気中の粉塵は、重大な環境汚染項目のひとつとみなされており、その実態把握と対策が社会から強く求められている。大気中粉塵の実態把握のためには正確な粉塵計測機器を開発して製造することが重要である。特に、具体的な環境対策を策定する場合には、特定の気象条件とそれに対応した短時間での大気中粉塵量測定値の組み合わせで問題箇所を探索する手法が有効であり、そのためには、大気中の粉塵計測を少なくとも1時間、望ましくは、1分から10分程度以内の短周期で計測する必要がある。   Dust in the atmosphere generated by various production and consumption activities is regarded as one of the serious environmental pollution items, and the actual situation and countermeasures are strongly demanded from society. It is important to develop and manufacture an accurate dust measurement device to understand the actual state of atmospheric dust. In particular, when formulating specific environmental measures, it is effective to search for problem areas by combining specific weather conditions and corresponding measurement values of atmospheric dust in a short period of time. It is necessary to measure dust in the atmosphere for at least 1 hour, preferably within a short period of about 1 to 10 minutes.

降下粉塵の粉塵降下速度を計測する最も確実な方法は、一定寸法の粘着テープを地表面に一定時間設置して、ここに付着した粉塵粒子の性状を計測する方法である。粉塵粒子の性状計測の方法は、粘着テープに付着した粒子を薬剤等で剥離させた後、捕集された粉塵粒子の質量を電子天秤等で測定し、これを粘着テープ面積で除して粉塵降下速度を求めるものである。また、粒子個数測定が対象である場合には、顕微鏡を用いて粘着テープ上の粒子個数と粒子寸法を目視で計測する。但し、この方法には著しく手間を必要とするので、主として短期間の限定的な精密測定に用いられる。   The most reliable method for measuring the dust falling speed of the falling dust is a method in which an adhesive tape having a certain size is placed on the ground surface for a certain time and the properties of the dust particles adhering thereto are measured. The method for measuring the properties of dust particles is to separate the particles adhering to the adhesive tape with a drug, etc., and then measure the mass of the collected dust particles with an electronic balance, etc. The speed of descent is obtained. When the particle number measurement is an object, the number of particles and the particle size on the adhesive tape are visually measured using a microscope. However, since this method requires much labor, it is mainly used for limited precision measurement in a short time.

公的な降下粉塵管理は、図1に示すデポジットゲージを用いてなされることが多い。粒子採取口1に沈着した降下粉塵は、再飛散や降雨過程を経て捕集瓶7に雨水とともに受動的に捕集される。1ヶ月間に捕集した粉塵の総量から降下粉塵の平均的な粉塵降下速度に換算する。この手法は、古くから公的に認められた測定法であるので、他のいずれの降下粉塵計測方法を用いる場合でも、長期測定において、この器具での測定値との相関を示すことが求められる。   Public falling dust management is often performed using a deposit gauge shown in FIG. The falling dust deposited on the particle collection port 1 is passively collected together with rain water in the collection bottle 7 through re-scattering and a rain process. The total amount of dust collected during one month is converted into the average dust fall rate of the dust fall. Since this method is an officially accepted measurement method, it is required to show a correlation with the measurement value of this instrument in long-term measurement even when using any other falling dust measurement method. .

ここで、降下粉塵の理想捕集速度について定義しておく。降下粉塵の場合、主として、地表面への沈着が実際の環境汚染に対応する。地表面において、単位面積当たり単位時間当たりの粉塵沈着量、即ち、粉塵降下速度は、地表面直上での、粉塵種及び粒径別の大気中粉塵濃度と粉塵種及び粒径別の大気中粒子沈降速度を乗じたもので定義される。大気中粒子沈降速度には、粒子の自由落下によるものと、大気乱流に起因する拡散によるものが含まれる。デポジットゲージの粒子採取口入口でも理想的にはこの粉塵降下速度が満足され、これを理想捕集速度と定義する。実際のデポジットゲージでは、計器の空気力学的抵抗等の理由によって、捕集できる降下粉塵速度は一般に理想捕集速度よりも減少する。実際の粉塵降下速度の理想捕集速度に対する比を粒子採取効率と呼ぶ。   Here, the ideal collection speed of falling dust is defined. In the case of falling dust, mainly deposition on the ground surface corresponds to actual environmental pollution. On the ground surface, the amount of dust deposited per unit area per unit time, that is, the dust drop rate, is the atmospheric dust concentration by dust type and particle size and the atmospheric particles by dust type and particle size directly above the ground surface. Defined by multiplying by settling velocity. Atmospheric particle sedimentation rates include those due to free fall of particles and those due to diffusion due to atmospheric turbulence. This dust drop speed is ideally satisfied even at the particle collection port entrance of the deposit gauge, and this is defined as the ideal collection speed. In an actual deposit gauge, the dust fall speed that can be collected is generally lower than the ideal collection speed due to the aerodynamic resistance of the instrument. The ratio of the actual dust fall rate to the ideal collection rate is called particle collection efficiency.

デポジットゲージには、測定の時間分解能が低いために短時間での大気中粉塵量測定値の組み合わせで問題箇所を探索する手法に適用することができないという問題がある。また、比重1の粒子に換算して約4〜7μm未満の粒子は、周囲気流への追従性が高いために容易には壁面に付着できない。このため、デポジットゲージには特に4μm未満の粒子は、ほとんど捕集されない。   The deposit gauge has a problem that it cannot be applied to a method for searching for a problem location by combining atmospheric dust amount measurement values in a short time because the time resolution of measurement is low. In addition, particles having a specific gravity of 1 and less than about 4 to 7 μm cannot easily adhere to the wall surface because of their high followability to the surrounding airflow. For this reason, particles of less than 4 μm are hardly collected in the deposit gauge.

降下した粉塵を直接測定するのではなく、大気中の粒子濃度を測定して粉塵降下速度に換算する手法もしばしば用いられる。大気中の粒子を測定する公的に認められた装置として代表的なのは、図2に示すハイボリュームサンプラである。粒子採取口1から粉塵を含む大気をブロワまたは圧縮機6で高流量で吸引して捕集フィルタ5上に捕集し、一定時間に捕集された粒子質量を吸引大気量で除して大気中粒子濃度を算出するものである。この計測法は、例えば4〜7μm以下の比較的小径の粒子に対しては一定の合理性を有するが、より粗大な粒子に対しては誤差が大きく実用的でない。これは、粗大な粒子は、周囲の大気流れへの追従性が低いので、吸引を行っても計器内に捕集することが困難だからである。ハイボリュームサンプラは、フィルタ交換を自動で実施できないので、連続的な粉塵濃度推移を測定することが困難という問題もある。   Rather than directly measuring the falling dust, a method of measuring the concentration of particles in the atmosphere and converting it to a dust falling speed is often used. A typical publicly recognized device for measuring particles in the atmosphere is the high volume sampler shown in FIG. Atmosphere containing dust from the particle sampling port 1 is sucked at a high flow rate by a blower or a compressor 6 and collected on a collection filter 5, and the mass of particles collected in a certain period of time is divided by the amount of suction air. The medium particle concentration is calculated. This measurement method has a certain rationality for particles having a relatively small diameter of, for example, 4 to 7 μm or less, but has a large error and is not practical for coarser particles. This is because coarse particles have a low ability to follow the surrounding atmospheric flow and are difficult to collect in the instrument even if they are sucked. Since the high volume sampler cannot automatically replace the filter, there is a problem that it is difficult to measure the continuous dust concentration transition.

同様の吸引による大気中の粉塵濃度の測定原理を用いて、連続的な濃度分布推移を測定する計測装置として、SPM(suspended particulate matter)計が存在する。SPMとは大気中の直径10μm以下の粒子である。特許文献1に開示された構成のSPM計の概略を、図3を用いて説明する。粉塵粒子を含んだ大気は、粒子採取口1からブロワまたは圧縮機6によって装置内に吸引される。SPM計には吸気口の形状に特段の制約はないが、降雨時の雨水浸水を防止するため、通常、水平方向、または、下方に開口を有する円管開放端とする場合が多い。吸引された粉塵を含んだ大気は、粒子採取口直後に配置された粗大粒子フィルタ3によって10μmを超える粗大な粒子が除去される。粗大粒子フィルタにはグリース塗布したインパクタやサイクロン等の空気力学的分級器等が用いられる。粗大粒子フィルタによって除去された粗大粒子は、装置外に廃棄される。粗大粒子フィルタを通過したSPMのみを含む大気は、粒子採取口気流路2’を通ってβ線吸収式質量測定器4内に流入し、空気中の粉塵のみが捕集フィルタ5上に捕集される。捕集粉塵に対して一定時間β線吸収式の質量測定が実施される。β線吸収式質量測定は、乾式・非破壊的に高速で微量の試料の質量を計測できる利点があり、1時間程度以内の短周期での連続粉塵計測で最も広く採用される方法である。質量測定が終了した後、捕集フィルタ送り装置14を作動させて粉塵の付着した部位の捕集フィルタをβ線吸収式質量測定器から回収するとともに、次の測定用に、未使用の捕集フィルタ部位をβ線吸収式質量測定器内に送りこむ。図3では捕集フィルタとしてテープ状のものを用い、また、捕集フィルタ送り装置として、未使用のテープ状の捕集フィルタを予めロール状に巻いたものを送り出し、粒子捕集済みのテープ状捕集フィルタをロール状に巻き取る機構を用いている。捕集フィルタ4によって粉塵の大半を除去された吸気は、β線吸収測定中は、気流路2’を通って外気中にそのまま放出される。尚、捕集フィルタによって粒子を捕集する場合、極端に小さい粒子が捕集フィルタを透過してしまうことは、原理的に避けられない。透過する粒子の上限直径は、公的に規準値、例えば、0.3μmが定められている。ここで、この極端に小さい粒子の大気中での質量構成率は一般に小さいので、この粒子の影響を無視する。以下、単に「微小粒子」と記述する場合には、直径0.3μm以下の粒子(または、公的に認められる捕集フィルタ透過粒子)を暗黙に除外するものとする。大気の吸引中に捕集フィルタ上の部分的な目詰まりが生じることによって、配管系の圧力抵抗は刻々と変化するので、この影響を補償する様に、吸引流量は、流量制御装置9等を用いて一定に制御される。SPM計も吸引による粉塵捕集法であるので、粗大な粒子を採取する目的には使用できない。   There is a suspended particulate matter (SPM) meter as a measuring device that measures a continuous concentration distribution transition using the same measurement principle of dust concentration in the atmosphere by suction. SPM is particles having a diameter of 10 μm or less in the atmosphere. An outline of the SPM meter having the configuration disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The atmosphere containing dust particles is sucked into the apparatus from the particle sampling port 1 by a blower or a compressor 6. Although there are no particular restrictions on the shape of the intake port of the SPM meter, in order to prevent rainwater inundation at the time of rain, it is usually the open end of a circular tube having an opening in the horizontal direction or in the lower part. In the air containing the sucked dust, coarse particles exceeding 10 μm are removed by the coarse particle filter 3 arranged immediately after the particle collection port. For the coarse particle filter, an aerodynamic classifier such as a greased impactor or cyclone is used. Coarse particles removed by the coarse particle filter are discarded outside the apparatus. The atmosphere containing only the SPM that has passed through the coarse particle filter flows into the β-ray absorption mass measuring instrument 4 through the particle sampling port air flow path 2 ′, and only dust in the air is collected on the collection filter 5. Is done. A β-ray absorption mass measurement is performed on the collected dust for a certain period of time. β-ray absorption mass measurement has the advantage of being able to measure the mass of a small amount of sample at a high speed in a dry and non-destructive manner, and is the most widely adopted method for continuous dust measurement in a short period of about 1 hour or less. After the mass measurement is completed, the collection filter feeding device 14 is operated to collect the dust collection filter from the β-ray absorption mass measuring instrument, and an unused collection for the next measurement. The filter part is fed into the β-ray absorption mass measuring instrument. In FIG. 3, a tape-shaped filter is used as the collecting filter, and a tape-shaped collecting filter that has been previously wound in a roll shape is sent out as a collecting filter feeding device to collect the collected tape. A mechanism that winds the collection filter into a roll is used. The intake air from which most of the dust has been removed by the collection filter 4 is directly discharged into the outside air through the air flow path 2 'during the β-ray absorption measurement. In addition, when collecting particles with a collection filter, it is inevitable in principle that extremely small particles pass through the collection filter. The upper limit diameter of the permeating particles is publicly determined to be a standard value, for example, 0.3 μm. Here, since the mass composition ratio of the extremely small particles in the atmosphere is generally small, the influence of the particles is ignored. Hereinafter, when simply described as “fine particles”, particles having a diameter of 0.3 μm or less (or particles that have been publicly recognized as collection filter transmission particles) are implicitly excluded. Since partial clogging on the collection filter occurs during suction of the air, the pressure resistance of the piping system changes every moment, so that the suction flow rate is controlled by the flow rate control device 9 etc. to compensate for this effect. It is controlled to be constant. Since the SPM meter is also a dust collection method by suction, it cannot be used for the purpose of collecting coarse particles.

SPM計を発展させたものとしてPM2.5(particulate matter 2.5) 計が存在する。特許文献2に開示された図4に示す装置では、吸気された大気は、まず、粗大粒子フィルタ3を通過して大気中の直径10μmを越える粗大粒子が除去されて大気中の粒子は、SPMのみになる。次に、大気は分級器8を通過し、SPMのうちでより小径のPM2.5(比重1相当の粒子に換算して、粒径分布の中央値が2.5μmの粒子)とそれ以外の比較的粗大なSPM粒子を含む気流を分離してそれぞれ別系統の捕集フィルタに粉塵粒子を捕集する。分級器には慣性分級器の一種であるバーチャルインパクタが用いられる。捕集された前記2系統の粉塵粒子は、β線吸収式質量測定法によってそれぞれの系統での連続質量測定が行われる。PM2.5計も粗大な粒子を採取する目的には使用できない。尚、バーチャルインパクタ等の空気力学的分級器を用いる場合、気流への追従性の高い微小粒子の一部が、粗大粒子側の気流に混入することが原理的に避けられない。しかし、この微小粒子の混入量はバーチャルインパクタにおける分流流路間の流量比に比例し、粗大粒子側へ分流される流量割合は一般に小さいので、分流気流とともに粗大粒子側に流れる微小粒子量の全吸引微小粒子量に対する割合も小さい。このため、粗大粒子側に分流された微小粒子の影響は、一般に無視される。   An advanced version of the SPM meter is the PM2.5 (particulate matter 2.5) meter. In the apparatus shown in FIG. 4 disclosed in Patent Document 2, the sucked air first passes through the coarse particle filter 3 to remove coarse particles having a diameter exceeding 10 μm in the atmosphere. Become only. Next, the air passes through the classifier 8, and among the SPMs, PM2.5 having a smaller diameter (particles having a median particle size distribution of 2.5 μm when converted to particles corresponding to a specific gravity of 1) and the others Air currents containing relatively coarse SPM particles are separated and dust particles are collected in separate collection filters. A virtual impactor which is a kind of inertia classifier is used for the classifier. The collected dust particles of the two systems are subjected to continuous mass measurement in each system by a β-ray absorption mass measurement method. The PM2.5 meter cannot be used for the purpose of collecting coarse particles. When an aerodynamic classifier such as a virtual impactor is used, it is inevitable in principle that some fine particles having high followability to the airflow are mixed into the airflow on the coarse particle side. However, since the amount of fine particles mixed is proportional to the flow rate ratio between the diverting flow paths in the virtual impactor and the flow rate divided to the coarse particles is generally small, the total amount of fine particles flowing to the coarse particles along with the diverted air flow is small. The ratio to the amount of suction fine particles is also small. For this reason, the influence of the fine particles diverted to the coarse particle side is generally ignored.

粗大な粒子も含めた降下粉塵を直接的、かつ、連続的に測定する装置として、連続式降下粉塵計が考案されている。市販されている装置の概要を図5に示す。これは、基本構造として、SPM計の吸引端に、上方に開口を有するデポジットゲージ型形状の粒子採取口1を付与したものである。さらに、実質的な外気の吸引を行わないようにするため、粒子採取口下端から吸引された大気は主循環気流路11’を通って装置内を循環し、除塵フィルタ10によって除塵された後、粒子採取口内に吐出される機構になっている。通常1時間単位での粉塵降下速度の計測が可能であるが、これより短い周期で計測を行うことは、採取できる粒子質量が一般に過小なため、SN比の制約から不可能である。従って、この装置の時間分解能は、十分とはいえない。また、この装置においては、単位時間に採取された粉塵量を粒子採取口の断面積で除して降下粉塵量を算出しているが、この計測された長期間平均の粉塵降下速度がデポジットゲージと大きく異なる傾向を示す場合が多く、かつ、その原因も不明という問題が存在する。   As a device for directly and continuously measuring falling dust including coarse particles, a continuous falling dust meter has been devised. An outline of a commercially available apparatus is shown in FIG. As a basic structure, a deposit gauge type particle sampling port 1 having an opening upward is provided at the suction end of the SPM meter. Furthermore, in order not to perform substantial external air suction, the air sucked from the lower end of the particle sampling port circulates in the apparatus through the main circulation air flow path 11 ′ and is removed by the dust filter 10. It is a mechanism that is discharged into the particle sampling port. Although it is usually possible to measure the dust fall rate in units of one hour, it is impossible to measure with a shorter cycle than this because of the generally excessively small particle mass that can be collected. Therefore, the time resolution of this device is not sufficient. Also, in this device, the amount of dust fall is calculated by dividing the amount of dust collected per unit time by the cross-sectional area of the particle sampling port. In many cases, there is a problem that the cause is unknown, and the cause is unknown.

これらの計測装置では、いずれも採取した大気中の粒子をフィルタに捕集することが必要である。このため、粒子を捕集したフィルタを新しいものに交換する作業はいずれかの時期に必要であり、フィルタ交換のたびに測定の連続性は妨げられる。一方、採取した粒子に対して、粒子の浮遊中に粒子性状を非破壊的に直ちに測定することにより、フィルタ等に粒子を捕集することなく連続的に計測を行う装置として、特許文献3に示す光散乱式粒子計数器(パーティクルカウンタ)や特許文献4に示す光透過式粒子濃度計が存在する。   In any of these measuring devices, it is necessary to collect the collected particles in the atmosphere on a filter. For this reason, the operation | work which replaces | exchanges the filter which collected the particle | grains for a new thing is required at any time, and the continuity of a measurement is prevented at every filter replacement | exchange. On the other hand, Patent Document 3 discloses an apparatus for continuously measuring a collected particle without trapping the particle in a filter or the like by immediately measuring the particle property in a non-destructive manner while the particle is floating. There are a light scattering type particle counter (particle counter) shown in FIG.

光散乱式粒子計数器の原理を図9に示す。計測装置内の通気管2’内に大気中の粒子は大気とともに吸引されて、レーザ等の光が光照射器50によって常時照射されて計測部を通過する。光を粒子が通過する際、光は散乱され、散乱光が受光器51によって検出される。この受光器による散乱光検出パルス1個が計測部を通過した粒子1個に対応するので、一定時間に計測部を通過した粒子の個数を算出することができる。また、散乱光は、粒子が大きいほど強くなるので、散乱光強度を同時に計測することによって、通過した粒子の大きさの概略情報も得ることができる。但し、計測部を通過した全粒子を計測するためには、光は、気流路全断面を覆う必要がある。この結果、大気中の粒子濃度の高い場合には、複数の粒子に対して同時に光が照射され、複数の散乱源からの散乱光を受光器が検出して精度の低下する多重散乱の問題が存在する。   The principle of the light scattering particle counter is shown in FIG. Particles in the atmosphere are sucked together with the atmosphere into the ventilation pipe 2 ′ in the measurement device, and light such as a laser is constantly irradiated by the light irradiator 50 and passes through the measurement unit. When the particles pass through the light, the light is scattered and the scattered light is detected by the light receiver 51. Since one scattered light detection pulse by the light receiver corresponds to one particle that has passed through the measurement unit, the number of particles that have passed through the measurement unit in a certain time can be calculated. Further, since the scattered light becomes stronger as the particle becomes larger, it is possible to obtain rough information on the size of the passed particle by simultaneously measuring the scattered light intensity. However, in order to measure all particles that have passed through the measurement unit, the light needs to cover the entire cross section of the air channel. As a result, when the concentration of particles in the atmosphere is high, there is a problem of multiple scattering in which light is irradiated to a plurality of particles at the same time, and the light detector detects the scattered light from a plurality of scattering sources and the accuracy decreases. Exists.

光透過式粒子濃度計の原理を図10に示す。計測装置内の通気管2’内に大気中の粒子は大気とともに吸引されて、レーザ等の光が光照射器50によって常時照射されて計測部を通過する。光を粒子が通過する際、光は粒子による散乱と吸収を受け、対向面に設けられた受光器51に到達する光量が減少する。この光量減少率から大気中粒子濃度を算出する。この算出に際しては、予め、粒子種ごとに粒子濃度と光量減少率の関係の検量線を定めておく。光透過式粒子濃度計では個々の粒子の散乱を検出しているわけではないので、多重散乱による計測への悪影響は小さく、粒子高濃度(単位体積当たりの粒子個数)の大気に適用することができる。   The principle of the light transmission type particle densitometer is shown in FIG. Particles in the atmosphere are sucked together with the atmosphere into the ventilation pipe 2 ′ in the measurement device, and light such as a laser is constantly irradiated by the light irradiator 50 and passes through the measurement unit. When the particles pass through the light, the light is scattered and absorbed by the particles, and the amount of light reaching the light receiver 51 provided on the opposite surface is reduced. The particle concentration in the atmosphere is calculated from the light quantity reduction rate. In this calculation, a calibration curve for the relationship between the particle concentration and the light amount reduction rate is determined in advance for each particle type. The light transmission particle densitometer does not detect the scattering of individual particles, so the adverse effect on the measurement due to multiple scattering is small, and it can be applied to the atmosphere with high particle concentration (number of particles per unit volume). it can.

降下粉塵の連続測定に関して、光散乱式粒子計数計や光透過式粒子濃度計を適用したものは従来存在しなかった。これは、これらの計測装置自身には、降下粉塵(自由落下しうる粗大粒子)とそれ以外の微小粒子を識別する能力がないためであった。光散乱式粒子計数計では原理的には、降下粉塵に対応する粗大粒子のみを識別できる可能性がある。しかし、光散乱式粒子計数計による質量計測では、予め採取する粒子の密度及び光学特性が把握されている場合のみに有効なものであり、降下粉塵のように、測定対象の粒子性状を事前に知ることのできない対象に関しては、粒径測定誤差が大きいため、光散乱式粒子計数計単独では降下粉塵のみを計測することはできない。また、吸引した粒子濃度が高い場合には、個数の多い微小粒子による多重散乱効果によって、降下粉塵の検出精度が低下するという問題もある。また、光透過式粒子濃度計では原理的に粗大な粒子は質量当たりの検出感度が低いため、光透過式粒子濃度計による降下粉塵の計測はそもそも困難である。   Conventionally, there has been no application of a light scattering particle counter or a light transmission particle densitometer for continuous measurement of falling dust. This is because these measuring devices themselves do not have the ability to distinguish falling dust (coarse particles that can fall freely) from other fine particles. In principle, a light scattering particle counter may be able to identify only coarse particles corresponding to falling dust. However, mass measurement with a light scattering particle counter is effective only when the density and optical properties of the particles to be collected are known in advance. For objects that cannot be known, the particle size measurement error is large, so that only the dust falling can not be measured with a light scattering particle counter alone. In addition, when the concentration of the attracted particles is high, there is a problem that the detection accuracy of the falling dust is lowered due to the multiple scattering effect due to the large number of fine particles. Further, in principle, coarse particles are low in detection sensitivity per mass in the light transmission type particle concentration meter, and therefore it is difficult to measure the falling dust with the light transmission type particle concentration meter.

特開2006−3090号公報JP 2006-3090 A 特許第3574045号公報Japanese Patent No. 3574045 特開2002−82038号公報JP 2002-82038 A 特開平1−307614号公報JP-A-1-307614

以上述べたように、従来技術において、デポジットゲージによる粉塵降下速度計測値と良い相関をもち、1〜10分程度の短周期での粉塵降下速度計測が可能で、かつ、粒子採取フィルタの不要な連続式降下粉塵計は存在しない。このため、特定の気象条件とそれに対応した短時間での大気中粉塵量測定値の組み合わせで問題箇所を探索することは困難である。   As described above, in the prior art, it has a good correlation with the measured value of the dust fall rate by the deposit gauge, can measure the dust fall rate in a short period of about 1 to 10 minutes, and does not require a particle sampling filter. There is no continuous falling dust meter. For this reason, it is difficult to search for a problem location by a combination of a specific weather condition and a corresponding measurement value of atmospheric dust amount in a short time.

本発明は、この問題箇所探索に適用可能な、実用的な連続式粉塵計測装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the practical continuous-type dust measuring device applicable to this problem location search.

そこで、本発明者の降下粉塵計測に関する研究の結果、以下の解決方法を発明するに至った。   Thus, as a result of the inventor's research on falling dust measurement, the following solution has been invented.

[第1発明]
第1発明は、上方に向けた開口を有すると共に、下端が気流路と接続されている、ろうと状の粒子採取口と、
前記粒子採取口内に存在する大気中粒子を大気と共に前記粒子採取口の下端から前記気流路を通して吸引するためのブロワ又は圧縮機と、
前記粒子採取口の後段に設けられ、前記粒子採取口から吸引された前記大気中粒子を粗大粒子と微小粒子とに分ける分級器と、
前記分級器の粗大粒子側流出口の後段に設けられ、一定時間当たりに通過する大気中粒子の個数又は個数と大きさの双方を連続的に測定する粒子計数器と、
前記粒子採取口、前記分級器、及び前記粒子計数器を、この順番に接続し、前記吸引された大気を順次通して外気へと排気する気流路と、
前記粒子採取口下端から吸引された大気流量と同一流量の大気を前記粒子採取口内に導入するための気流路及び当該気流路へ前記大気を導入するための吐出用圧縮機またはブロワと、
を備えていることを特徴とする、連続式降下粉塵計測装置である。
[First invention]
The first invention has a funnel-shaped particle sampling port having an opening directed upward and having a lower end connected to the air flow path,
A blower or a compressor for sucking atmospheric particles present in the particle sampling port together with the atmosphere from the lower end of the particle sampling port through the air flow path;
A classifier provided at a stage subsequent to the particle sampling port, and classifying the atmospheric particles sucked from the particle sampling port into coarse particles and fine particles;
A particle counter that is provided at the subsequent stage of the coarse particle side outlet of the classifier and continuously measures the number of particles in the atmosphere or both the number and size of the particles that pass through per unit time;
An air flow path for connecting the particle sampling port, the classifier, and the particle counter in this order, and exhausting the sucked air to the outside through the sucked air in order.
An air flow path for introducing an atmosphere having the same flow rate as the air flow sucked from the lower end of the particle collection port into the particle collection port, and a discharge compressor or a blower for introducing the air into the air flow path;
Is a continuous type falling dust measuring device.

従来の連続式降下粉塵計には、大気とともに吸引した粒子を予め分級して分級サイズごとに質量測定を行うものは存在しない。   There is no conventional continuous falling dust meter that classifies particles sucked together with the air in advance and performs mass measurement for each classification size.

従来のβ線吸収方式連続式降下粉塵計における降下粉塵の粉塵降下速度算出理論では、粒子採取口下端から単位時間当たりに吸引された大気中の粒子質量全てを粒子採取口入口断面積で除したものを降下粉塵の粉塵降下速度としていた。しかし、本発明者の詳細な調査の結果、この理論は、誤りであることが判明した。以下、具体的に説明する。   In the theory of calculating the dust fall speed of the falling dust in the conventional beta ray absorption type continuous falling dust meter, all the mass of particles sucked per unit time from the lower end of the particle sampling port is divided by the sectional area of the inlet of the particle sampling port. The thing was the dust falling speed of the falling dust. However, as a result of detailed investigations by the present inventors, this theory has been found to be incorrect. This will be specifically described below.

屋外で有風時の連続粉塵計の粒子採取口付近断面での一般的な流れ場の概念を図7に示す。粒子採取口は、大きく上下二領域に分割できる。上部は、外気の風の粒子採取口への巻き込みによって発生する旋回流の支配する領域であり、これを「外気流支配領域」と呼ぶ。粒子採取口入口に特別の減風機構を設置しない限り、外気流支配領域での主流速度は、外気の風速と同程度の値、例えば、数m/sに達する。下部は、粒子採取口下端での吸気により粒子採取口下端方向への流れが顕著な領域であり、これを「吸気支配領域」と呼ぶ。これら二領域の境界を「粒子採取口内部流れ場境界」18と呼ぶ。粒子採取口内部流れ場境界の上下方向位置は、外気流速と吸気流量の比で変化し、高風速時にはより下方へ、高流量で吸引する場合にはより上方へ移動する傾向となる。粒子採取口内でのこのような流れ場上で、粒子採取口入口から粒子採取口内に進入した粒子の軌跡の概念は、大きく、次の3つの場合に分類できる。第1の場合は、粒子径が、例えば、数百μm以上と非常に大きい場合の軌跡であり、このときの粒子軌跡は、旋回流等の流れ場の影響をほとんど受けずに、そのまま粒子採取口下端から吸気とともに計測器内に流入する(図8の軌跡a)。つまり、粒子採取口入口に進入した全粒子が吸引されるので、粒子採取口入口は、実質的な吸着面(仮想吸着面と呼ぶ)として作用することになる。図8に非常に粗大な粒子の仮想吸着面22の位置を示す。第2の場合は、粒子径が数μmから数十μm程度である大気中を自由落下する、一般的な粒径の粗大粒子の場合であり、粒子採取口入口から粒子採取口内に進入した粒子の大部分は、外気流支配領域内の旋回流とともにこの領域内を回転し、一部の粒子は、粒子採取口内部流れ場境界を越えて吸気支配領域に進入して粒子採取口下端から吸気とともに計測器内に流入するが(図8の軌跡c)、大半の粒子は、再び粒子採取口入口から外気に放出されてしまう(図8の軌跡b)。この場合、一般的粒径の粗大粒子での仮想吸着面23は、粒子採取口内部流れ場境界と一致する。粒子採取量が粒子採取口入口断面積ではなく、仮想吸着面断面積であることの証拠として、本発明者は、従来の連続式粉塵計に対して、同一循環(吸引)流量で異なる粒子採取口入口断面積条件(直径130mm、200mm、並びに、300mm)の装置を個別に準備し、同一地点で同時に粉塵採取実験を行った。その結果、全ての装置についてほぼ同じ粉塵採取量が得られた。粒子採取中に粒子採取口内部の速度分布を測定した結果、いずれの装置でも粒子採取口下端−粒子採取口内部流れ場境界(仮想吸着面)の距離は一定であった。つまり、仮想吸着面面積が粉塵採取量を支配していることがわかった。この事実も本発明者が初めて見出したものである。第3の場合は、数μm以下の大気中を単に浮遊する粒子の場合であり、粒子の軌跡は、大気の流れとほぼ完全に一致するので粒子採取口内での粒子濃度は、ほぼ一様であり、計測器内に吸気される粒子量は、吸気流量と外気濃度だけに依存する(厳密には粒子採取口中に吐出された循環流の分だけ粒子濃度は減少するが、有風時には外気と粒子採取口内との物質交換が著しく強いので、循環流による粒子濃度低下効果を実質的に無視できる)。従って、仮想吸着面の概念は存在しない。粒子軌跡は、第2の場合と同様である。以上の分類と、連続式降下粉塵計における粉塵降下速度算出についての従来理論との関わりを述べる。第1の非常に粗大な粒子の場合、粒子採取口入口を通過した粒子全てが採取されるので従来理論で問題ない。次に、第2の一般的な粒径の粗大粒子の場合では、粒子採取口内部流れ場境界、即ち、仮想吸着面を通過した粒子のみが採取されるので、採取した粒子を仮想吸着面面積で除したものが降下粉塵の粉塵降下速度に対応するはずである。従って、採取量を粒子採取口入口断面積で除する従来理論は誤りである。さらに、第3の微小粒子の場合では、微小粒子は地表への沈着速度が一般に低いので、降下粉塵の粉塵降下速度への影響は本来、小さい。しかし、従来装置では、実際に粒子が地表に沈着しうるかとは無関係に大気中の微小粒子を吸引により強制的に採取し、かつ、採取された粒子と降下粉塵の粉塵降下速度との関係は不明であるので、算出された微小粒子分の降下粉塵速度の根拠は薄弱である。従って、第1から第3の粒子を含む全捕集粒子を合計した採取粒子質量を、単に粒子採取口断面積で除して降下粉塵速度に換算する従来理論の妥当性は極めて低い。   FIG. 7 shows a general flow field concept in a section near the particle sampling port of a continuous dust meter when there is a wind outdoors. The particle collection port can be roughly divided into two upper and lower regions. The upper part is an area controlled by the swirling flow generated by the entanglement of the wind of the outside air into the particle sampling port, and this is called the “outside air flow controlled area”. Unless a special wind reduction mechanism is installed at the particle sampling port inlet, the main flow velocity in the outside air flow control region reaches a value similar to the outside air velocity, for example, several m / s. The lower part is a region where the flow toward the lower end of the particle collection port is remarkable due to the intake air at the lower end of the particle collection port, and this is called an “intake dominant region”. The boundary between these two regions is referred to as “particle collection port internal flow field boundary” 18. The vertical position of the particle sampling port internal flow field boundary changes depending on the ratio of the outside air flow rate and the intake flow rate, and tends to move downward when the wind speed is high, and upward when suctioning at a high flow rate. The concept of the trajectory of particles entering the particle sampling port from the particle sampling port inlet on such a flow field in the particle sampling port is large and can be classified into the following three cases. The first case is a trajectory when the particle diameter is very large, for example, several hundred μm or more. The particle trajectory at this time is not affected by the flow field such as a swirling flow and is collected as it is. It flows into the measuring instrument together with the intake air from the lower end of the mouth (track a in FIG. 8). That is, since all the particles that have entered the particle sampling port inlet are sucked, the particle sampling port inlet acts as a substantial adsorption surface (referred to as a virtual adsorption surface). FIG. 8 shows the position of the virtual adsorption surface 22 of very coarse particles. The second case is a case of coarse particles having a general particle size that freely fall in the atmosphere having a particle size of several μm to several tens of μm. Particles entering the particle sampling port from the particle sampling port inlet Most of the air rotates along with the swirl flow in the external airflow control region, and some particles cross the internal flow field boundary of the particle sampling port and enter the intake control region. At the same time, it flows into the measuring instrument (trajectory c in FIG. 8), but most of the particles are discharged again from the particle sampling port inlet to the outside air (trajectory b in FIG. 8). In this case, the virtual adsorption surface 23 for the coarse particles having a general particle size coincides with the flow field boundary inside the particle sampling port. As evidence that the particle collection amount is not the particle sampling port inlet cross-sectional area but the virtual adsorption surface cross-sectional area, the present inventor has different particle sampling at the same circulation (suction) flow rate with respect to the conventional continuous dust meter Apparatuses with mouth inlet cross-sectional area conditions (diameters 130 mm, 200 mm, and 300 mm) were separately prepared, and dust collection experiments were simultaneously performed at the same point. As a result, almost the same amount of dust was obtained for all devices. As a result of measuring the velocity distribution inside the particle sampling port during particle sampling, the distance between the particle sampling port lower end and the particle sampling port internal flow field boundary (virtual adsorption surface) was constant in any apparatus. That is, it was found that the virtual suction surface area dominates the amount of dust collected. This fact was also found by the present inventors for the first time. The third case is the case of particles floating in the atmosphere of several μm or less, and the particle trajectory almost completely matches the flow of the atmosphere, so the particle concentration in the particle sampling port is almost uniform. Yes, the amount of particles sucked into the measuring instrument depends only on the intake flow rate and the outside air concentration (strictly speaking, the particle concentration decreases by the amount of the circulating flow discharged into the particle sampling port. Since the mass exchange with the inside of the particle sampling port is extremely strong, the particle concentration reduction effect due to the circulation flow can be substantially ignored). Therefore, there is no concept of a virtual suction surface. The particle trajectory is the same as in the second case. The relationship between the above classification and the conventional theory for calculating the dust fall speed in a continuous fall dust meter is described. In the case of the first very coarse particle, since all the particles that have passed through the particle collection port inlet are collected, there is no problem in the conventional theory. Next, in the case of the coarse particles having the second general particle size, only the particles that have passed through the particle collection port internal flow field boundary, that is, the virtual adsorption surface, are collected. The thing divided by should correspond to the dust falling speed of the falling dust. Therefore, the conventional theory that divides the collected amount by the particle inlet inlet cross-sectional area is incorrect. Further, in the case of the third fine particles, since the fine particles generally have a low deposition rate on the ground surface, the influence of the falling dust on the dust falling speed is essentially small. However, with the conventional device, regardless of whether the particles can actually deposit on the ground surface, the fine particles in the atmosphere are forcibly collected by suction, and the relationship between the collected particles and the dust falling speed of the falling dust is Since it is unknown, the basis of the calculated dust fall speed for the minute particles is weak. Therefore, the validity of the conventional theory that the total collected particles including the first to third particles are simply divided by the particle sampling port cross-sectional area and converted into the falling dust velocity is extremely low.

この様に誤った理論をもとに構築された従来装置でのハード面での最大の問題は、採取した粒子の粒子径構成率を測定できないことである。このため、粒子採取理論を適切に修正したとしても、従来装置で採取された粒子質量を、修正理論に基いて採取粒子径ごとに補正して、適切な粉塵降下測定値に換算することが不可能である。また、従来装置はデポジットゲージとは全く異なる採取粉塵の選択性を示すので、従来装置による降下粉塵の粉塵降下速度がデポジットゲージと一般にかけ離れた値を示すのは当然である。   The biggest problem on the hardware side of the conventional apparatus constructed based on the erroneous theory is that the particle size composition ratio of the collected particles cannot be measured. For this reason, even if the particle collection theory is appropriately corrected, it is not possible to correct the particle mass collected by the conventional apparatus for each collected particle size based on the correction theory and convert it to an appropriate dust fall measurement value. Is possible. Moreover, since the conventional apparatus shows the selectivity of the collected dust which is completely different from the deposit gauge, it is natural that the dust falling speed of the falling dust by the conventional apparatus is generally different from the deposit gauge.

本発明において、本発明者による上記、当業者の知り得ない、従来常識を覆す新知見を元に、降下粉塵に対応する粒子を、それ以外の粒子から分離して採取することにより、降下粉塵の連続的な粉塵降下速度を正確に計測することを初めて可能にしたものである。また、前述PM2.5計のように、吸引した外気中のSPMを分級して独立に連続質量測定を行う装置も存在する。しかし、PM2.5計では、そもそも吸引による採取の困難な直径10μm以上の粒子については、その一部が粒子採取口に進入したとしても、測定精度を満足できないとみなして、予め採取粒子から機械的に除外している。このため、粗大粒子の採取性に関して何ら考慮されていない。また、分級の境界に関わる直径2.5μmという値も、主として発生源の種類や健康影響の観点から設定されたものであり、降下粉塵のみの分級の発想とは無関係である。つまり、PM2.5計では降下粉塵(直径10μm以上の粒子割合が高い)の採取及び質量測定に関して、何らの考慮もされておらず、PM2.5計を単純に改造して本発明をなすことは、困難である。   In the present invention, by collecting the particles corresponding to the falling dust separately from the other particles based on the above-mentioned new knowledge by the present inventor that cannot be known by those skilled in the art, This makes it possible for the first time to accurately measure the continuous dust drop speed. There is also an apparatus that performs continuous mass measurement independently by classifying SPM in the sucked outside air, such as the PM2.5 meter. However, with the PM2.5 meter, it is considered that the measurement accuracy cannot be satisfied even if a part of particles having a diameter of 10 μm or more that are difficult to collect by suction in the first place enters the particle collection port. Are excluded. For this reason, no consideration is given to the collectability of coarse particles. Further, the value of 2.5 μm in diameter related to the boundary of classification is set mainly from the viewpoint of the type of the source and the health effect, and is irrelevant to the concept of classification only of falling dust. In other words, the PM2.5 meter does not take any considerations regarding the collection of falling dust (the ratio of particles having a diameter of 10 μm or more is high) and mass measurement, and the PM2.5 meter is simply modified to make the present invention. It is difficult.

また、従来のβ線吸収式連続式降下粉塵計においては、粒子採取口から吸引された大気中粒子の大半は捕集フィルタによって補足されていたため、質量計測定器を通過した大気は比較的清浄であった。このため、質量測定器の後段に設けられた除塵フィルタが吸着すべき粒子量はそもそも少量であったので、除塵フィルタの容量が小さくても、除塵フィルタを長期間交換せずに運転できた。しかし、本発明においては、採取した粒子を測定のために捕集することがないため、粒子計数器を通過した大気には、高濃度の粗大粒子が含まれている。このため、循環気流路を構成して粒子計数器を通過した大気を再び粒子採取口内に排気する場合には、粒子採取口に排気を行う前に大気の除塵を行うことが測定精度上、必須である。この様な除塵を行うためにフィルタを用いれば、循環気流路内の高濃度の粗大粒子を全てここで捕集しなければならないため、大容量のフィルタを用いるか、または、フィルタ交換頻度を従来よりも増加させなければならない。そこで、本発明では循環気流路を構成することなく、粒子採取口から吸引した粗大粒子を高濃度で含む大気を粒子計数器通過後に、そのまま大気中に放出する。一方、粒子採取口内に吐出しなければならない大気のためには、別系統の吸気管を設け、これを通じて、外気を直接吸引することで大気を供給する。別系統の気流管で外気を直接吸引する際には、本発明におけるろうと状等の特別な粒子採取口形態を用いない限り、大気中の粗大粒子が濃縮されることはない。このため、この直接吸引される外気中の粒子濃度は測定対象そのものに対応するので、吸引される大気の除塵を行う必要は必ずしもない。このように、従来装置の単純な組み合わせでは不可避である大容量除塵フィルタを本発明では必要としない点で本発明は、優れる。   In addition, in the conventional β-ray absorption continuous falling dust meter, most of the atmospheric particles sucked from the particle sampling port are captured by the collection filter, so the air that has passed through the mass meter is relatively clean. Met. For this reason, the amount of particles to be adsorbed by the dust removal filter provided in the subsequent stage of the mass measuring instrument was small in the first place, so that even if the dust removal filter had a small capacity, it could be operated without replacing the dust removal filter for a long time. However, since the collected particles are not collected for measurement in the present invention, the atmosphere that has passed through the particle counter contains high-concentration coarse particles. For this reason, when exhausting the air that has passed through the particle counter by configuring the circulation air flow path into the particle sampling port again, it is essential for measurement accuracy that the dust be removed from the air before exhausting to the particle sampling port. It is. If a filter is used to perform such dust removal, all the high-concentration coarse particles in the circulating air channel must be collected here. Therefore, a large-capacity filter is used, or the filter replacement frequency is conventionally changed. Must be increased more than. Therefore, in the present invention, the atmosphere containing a large concentration of coarse particles sucked from the particle sampling port is discharged into the atmosphere as it is after passing through the particle counter without constituting a circulation air flow path. On the other hand, for the atmosphere that must be discharged into the particle sampling port, an air intake pipe of another system is provided, and the atmosphere is supplied by directly sucking outside air through this. When the outside air is directly sucked by another airflow tube, coarse particles in the atmosphere are not concentrated unless a special particle sampling port shape such as a wax shape in the present invention is used. For this reason, since the particle concentration in the directly sucked outside air corresponds to the measurement object itself, it is not always necessary to remove the dust from the sucked air. Thus, the present invention is excellent in that the present invention does not require a large-capacity dust filter that is unavoidable with a simple combination of conventional devices.

さらに、従来のβ線吸収型連続式降下粉塵計では、捕集フィルタ上に捕集された粒子の質量を捕集フィルタ質量とともに測定する。このため、計測のSN比確保の観点から、β線透過面積当たりのフィルタ質量は、この部位で捕集された粒子質量と同程度の値になるように設計されている。その結果、従来装置では質量測定中に、捕集フィルタ上に捕集される粒子が増加するに従って、気流路系での無視できない通気抵抗増大を招くので、計測中に吸引する大気量を一定に維持するための流量制御装置を設けることが従来装置では必須である。一方、吸引大気中の粒子を捕集しない、本発明では、測定中に気流路系の通気抵抗が変化することはほとんどない。従って、予め、所定の気流量になるように気流路の通気抵抗設計を行えば、本発明では流量制御装置を特段必要としない。このように、流量制御装置が必ずしも必要ない点でも、本発明は、優れる。   Furthermore, in the conventional beta ray absorption type continuous falling dust meter, the mass of the particles collected on the collection filter is measured together with the collection filter mass. For this reason, from the viewpoint of ensuring the SN ratio of measurement, the filter mass per β-ray transmission area is designed to be a value approximately equal to the mass of particles collected at this site. As a result, in the conventional apparatus, as the amount of particles collected on the collection filter increases during mass measurement, the air flow resistance increases in the air flow path system and cannot be ignored. It is essential for the conventional apparatus to provide a flow rate control device for maintaining. On the other hand, in the present invention in which particles in the suction atmosphere are not collected, the airflow resistance of the air channel system hardly changes during the measurement. Therefore, if the airflow resistance of the air flow path is designed in advance so that a predetermined air flow rate is obtained, the present invention does not require a flow control device. Thus, the present invention is excellent in that the flow rate control device is not necessarily required.

[第2発明]
第2発明は、前記粒子採取口、前記分級器、前記粒子計数器、及び除塵フィルタを、この順番に接続し、前記吸引された大気を順次通して外気へ排気する気流路が、外気へ排出する替わりに、前記大気を粒子採取口内に導入するための気流路と接続されて、
前記粒子採取口内に存在する大気中粒子を吸引するためのブロワ又は圧縮機が、前記吐出用圧縮機またはブロワを兼ねていることを特徴とする第1発明に記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Second invention]
In the second invention, the particle sampling port, the classifier, the particle counter, and the dust filter are connected in this order, and an air flow path that exhausts the sucked air to the outside and sequentially exhausts it to the outside. Instead of being connected to the air flow path for introducing the atmosphere into the particle sampling port,
The continuous falling dust measuring apparatus according to the first aspect, wherein a blower or a compressor for sucking air particles present in the particle sampling port also serves as the discharge compressor or the blower. is there.

第2発明では、第1発明と同様に、ろうと状の粒子採取口の下端から大気を吸引し、吸引大気中の粒子を粗大粒子と微笑粒子に分級したのち、粗大粒子の単位時間当たりの通過数と粒度分布を粒子計数器によって測定し、また、粒子採取口下端から吸引した大気流量と同一流量の大気を粒子採取口内部に排気している。第2発明構成の第1発明との第1の差は、第2発明では、粒子採取口の下端から大気を吸引する系統の気流管と大気を粒子採取口内部に排気する系統の気流管を直結して計測装置内に循環気流路を構成する点である。この結果、圧縮機またはブロワは、1系統分用(例えば1台)のみ備えればよい。また、第2の差は、第2発明では、気流路中に必ず除塵フィルタを設けることである。この様な構成の装置は、従来存在しなかった。   In the second invention, as in the first invention, the atmosphere is sucked from the lower end of the funnel-shaped particle sampling port, the particles in the sucked air are classified into coarse particles and smile particles, and then the coarse particles pass per unit time. The number and particle size distribution are measured by a particle counter, and the air having the same flow rate as the air flow sucked from the lower end of the particle sampling port is exhausted into the particle sampling port. The first difference from the first invention of the second invention configuration is that, in the second invention, the airflow pipe of the system that sucks air from the lower end of the particle sampling port and the airflow pipe of the system that exhausts air to the inside of the particle sampling port. It is a point which connects directly and comprises a circulation air flow path in a measuring device. As a result, the compressor or blower need only be provided for one system (for example, one). The second difference is that in the second invention, a dust filter is always provided in the air flow path. There has been no apparatus having such a configuration.

第1発明の説明で述べた様に、粒子計数器を用いて計測を行う場合、循環気流路を設けて粒子採取口から吸引した大気を再び粒子採取口に排気する際には、気流管系内に大容量の除塵フィルタを設けなければならない。しかし、平均的な降下粉塵速度の値が比較的小さいと予め予想できる場合(例えば、簡易な長周期測定法であるデポジットゲージによって予め平均粉塵降下速度が低いと評価された地点に本発明の装置を設置して短周期長期間の測定を行えば、本発明装置に関しても、平均的な降下粉塵速度の値が比較的小さいと予想できる)には、除塵フィルタに要求される容量が比較的小さくすむので、循環気流路を設ける構成とすることができる。この場合、粒子採取口から吸引を行う圧縮機またはブロワを粒子採取口に大気を供給する圧縮機またはブロワと共用できるので、設備を単純化できる利点がある。   As described in the description of the first invention, when measurement is performed using a particle counter, an air flow tube system is used when a circulation air channel is provided to exhaust the air sucked from the particle sampling port to the particle sampling port again. A large-capacity dust filter must be installed inside. However, when it can be predicted in advance that the average value of the dust fall speed is relatively small (for example, the device of the present invention at a point where the average dust fall speed is previously evaluated to be low by a deposit gauge which is a simple long period measurement method). If the measurement is performed over a short period for a long period of time, the capacity of the dust filter is relatively small for the apparatus of the present invention. Therefore, a circulation air flow path can be provided. In this case, since the compressor or blower that performs suction from the particle collection port can be shared with the compressor or blower that supplies air to the particle collection port, there is an advantage that the equipment can be simplified.

また、粒子計数器では、測定原理上、実際の大きさを計測した粒子の粒子性状を把握し、この情報に基づいて散乱光検出強度と粒径を対応付ける検量線を作成しなくてはならない。本発明では、除塵フィルタに捕集された粒子をオフラインで分析することにより、粒子計数器で質量計測を行う際に必須の情報である粒子性状(光学特性及び比重)の平均値を除塵フィルタ交換ごとに求めることができる。   Further, in the particle counter, on the basis of measurement principle, it is necessary to grasp the particle property of the particle whose actual size is measured, and create a calibration curve that associates the scattered light detection intensity with the particle size based on this information. In the present invention, the particles collected by the dust removal filter are analyzed off-line, and the average value of the particle properties (optical characteristics and specific gravity), which is essential information when performing mass measurement with a particle counter, is replaced with a dust removal filter. Can be determined for each.

さらに、従来のβ線吸収型連続式降下粉塵計では、計測中の気流管系での通気抵抗変動は測定原理上不可避であり、気流管系内に流量制御装置を設けることが必須であった。これに対して、本発明では、除塵フィルタ(即ち、本発明において気流管系の通気抵抗変動に唯一影響を与えうる部分)の容量には特段の制約はないので、一定期間に捕集する粒子総量に対して十分大きい容量の除塵フィルタを設けることにより、測定期間中の気流管系での通気抵抗変動を無視しうるレベルに抑制可能である。こうすることによって、本発明では流量制御装置が必ずしも必要なく、従来技術に対して優位である。   Furthermore, in the conventional beta ray absorption type continuous falling dust meter, the variation in ventilation resistance in the airflow tube system during measurement is unavoidable on the measurement principle, and it is essential to provide a flow control device in the airflow tube system. . On the other hand, in the present invention, there is no particular restriction on the capacity of the dust removal filter (that is, the portion that can only affect the air flow resistance fluctuation of the airflow pipe system in the present invention), so the particles collected for a certain period of time. By providing a dust filter having a sufficiently large capacity with respect to the total amount, fluctuations in ventilation resistance in the airflow pipe system during the measurement period can be suppressed to a level that can be ignored. By doing so, the flow control device is not necessarily required in the present invention, which is advantageous over the prior art.

[第3発明]
第3発明は、前記分級器の微小粒子側流出口の後段に、大気中粒子の濃度を計測する濃度計測器を設けることを特徴とする第1又は第2発明に記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Third invention]
3rd invention provides the concentration measuring device which measures the density | concentration of the particle | grains in air | atmosphere in the back | latter stage of the fine particle side outflow port of the said classifier, The continuous type falling dust measurement as described in 1st or 2nd invention characterized by the above-mentioned Device.

分級器の微小粒子側流出口からは、SPMとPM2.5との中間的な大きさの粒子が流出している。この大きさの粒子は、健康への悪影響が大きいといわれているので、粒子大気中濃度を測定することには大きな価値が存在する。本発明では、降下粉塵の降下速度と同時に微小粒子の大気中濃度を計測することができる。   From the fine particle side outlet of the classifier, particles having an intermediate size between SPM and PM2.5 flow out. Particles of this size are said to have a significant adverse health effect, so there is great value in measuring the particle concentration in the atmosphere. In the present invention, the concentration of fine particles in the atmosphere can be measured simultaneously with the falling speed of the falling dust.

[第4発明]
第4発明は、前記粒子採取口の入口に、前記粒子採取口の入口面と垂直方向に通気抵抗を発生させる気流抵抗体を、前記粒子採取口の入口面と垂直方向に間隔を置いて複数設置することを特徴とする第1〜3発明のいずれか1つに記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Fourth Invention]
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of airflow resistors that generate airflow resistance in the direction perpendicular to the inlet surface of the particle sampling port are provided at the inlet of the particle sampling port at intervals in the direction perpendicular to the inlet surface of the particle sampling port. It is a continuous type falling dust measuring device according to any one of the first to third aspects of the invention.

従来の連続式粉塵計には、粒子採取口に通気抵抗体を間隔を置いて複数配置したものは存在しない。   There is no conventional continuous dust meter in which a plurality of ventilation resistors are arranged at intervals in the particle sampling port.

前述の様に、有風時の連続粉塵計の粒子採取口内部での流れ場は、外気の巻き込みの影響を大きく受ける。このため、外気流速によって仮想吸着面高さが上下して粒子採取特性が変動するという問題が存在する。もし、外気の粒子採取口への巻き込みを弱くする、または、外気流支配領域を常に一定の位置に限定することができれば、仮想吸着面高さが安定し、粒子採取特性の変動を減少させることができる。そこで、本発明では、粒子採取口入口面と垂直方向に通気抵抗を発生させる気流抵抗体を粒子採取口の入口に、粒子採取口入口面と垂直方向に間隔を置いて複数設置することにより、外気の巻き込み風速を減少させ、外気流支配領域を実質的に通気抵抗体のうち最外側のものと最内側のもの間の領域に限定することにより、仮想吸着面高さの安定化を実現する。また、仮想吸着面を上昇させることによって粒子採取効率を向上させることにより、同一の吸引流量について、より大量の降下粉塵を採取することができるので、高時間分解能での降下粉塵量計測に必須であるSN比の向上効果を発揮できる。   As described above, the flow field inside the particle sampling port of the continuous dust meter when there is a wind is greatly affected by outside air entrainment. For this reason, there exists a problem that particle | grain collection characteristics fluctuate | vary by the virtual adsorption | suction surface height raising / lowering with external air flow velocity. If the entrainment of outside air into the particle sampling port can be weakened or the outside air flow control area can always be limited to a certain position, the virtual suction surface height will be stabilized and the fluctuation of the particle collection characteristics will be reduced. Can do. Therefore, in the present invention, by installing a plurality of airflow resistors that generate airflow resistance in the direction perpendicular to the particle sampling port inlet surface, at intervals in the direction perpendicular to the particle sampling port inlet surface, Stabilization of the virtual suction surface height is achieved by reducing the wind speed of the outside air and substantially limiting the outside air flow control area to the area between the outermost and innermost airflow resistors. . In addition, by increasing the particle collection efficiency by raising the virtual suction surface, a larger amount of falling dust can be collected for the same suction flow rate, which is essential for measuring the amount of falling dust with high time resolution. An effect of improving a certain SN ratio can be exhibited.

従来の連続式粉塵計にも粒子採取口入口に防虫用の網が設置されることがあり、これは、通気抵抗体として機能しうる。しかし、本発明者の調査の結果、このような通気抵抗体が一箇所のみの場合には、多少の減風効果は認められるものの、仮想吸着面高さの上昇や安定化にはほとんど影響しないことが判明した。これは次の理由によるものである。まず、仮想吸着面を上昇させるためには仮想吸着面における平均的な吸引流速がここでの外気巻き込み流速と少なくとも同程度であることが必要である。ここで、吸引流速は粒子採取口の局所断面積(つまり、円錐ろうと状の粒子採取口では仮想吸着面高さの自乗)に反比例するので、仮想吸着面での巻き込み速度減少率の高々1/2乗でしか仮想吸着面は上昇しない。実際には、仮想吸着面が上昇すると仮想吸着面が外気により近づき、仮想吸着面での外気の巻き込み流の流速が増大して仮想吸着面の上昇を阻害するので、仮想吸着面上昇率は、巻き込み速度減少率の1/2乗よりもかなり低い値になる。一方、一般的な防虫網程度の開口率の通気抵抗体を粒子採取口入口に設置しても、外気流速の巻き込み速度を50%以上減じることは困難であること。従って、仮想吸着面の上昇代も25%を大きく下回る程度に留まるからである。   A conventional continuous dust meter may also be provided with an insect screen at the inlet of the particle collection port, which can function as a ventilation resistor. However, as a result of the inventor's investigation, if there is only one such ventilation resistor, a slight wind reduction effect is recognized, but it hardly affects the rise or stabilization of the virtual suction surface. It has been found. This is due to the following reason. First, in order to raise the virtual suction surface, it is necessary that the average suction flow velocity at the virtual suction surface is at least approximately the same as the outside air entrainment flow velocity here. Here, since the suction flow velocity is inversely proportional to the local cross-sectional area of the particle sampling port (that is, the square of the virtual suction surface height in the case of a conical funnel-shaped particle sampling port), the rate of decrease in the entrainment speed on the virtual suction surface is at most 1 / The virtual suction surface rises only by the square. Actually, when the virtual suction surface rises, the virtual suction surface gets closer to the outside air, and the flow velocity of the outside air entrainment flow at the virtual suction surface increases to inhibit the virtual suction surface from rising. It becomes a value considerably lower than the 1/2 power of the entrainment speed reduction rate. On the other hand, it is difficult to reduce the entrainment speed of the outside air flow rate by 50% or more even if a ventilation resistor having an opening ratio of a general insect screen is installed at the inlet of the particle sampling port. Therefore, the ascending margin of the virtual suction surface is also much less than 25%.

図12に示す本発明の特長は、単体では大きな減風効果を持ちえない通気抵抗体27を粒子採取口入口垂直方向に複数配置することにより、外気の巻き込み流の粒子採取口深部への侵入を防ぐことにより、仮想吸着面を最も内側の通気抵抗体直下に高位安定して維持する点にある。   The feature of the present invention shown in FIG. 12 is that a plurality of ventilation resistors 27, which cannot have a large wind reduction effect by themselves, are arranged in the vertical direction of the inlet of the particle sampling port, so that the entrainment flow of the outside air penetrates into the particle sampling port deep part. By preventing this, the virtual suction surface is stably maintained at a high level directly below the innermost ventilation resistor.

本発明の原理を以下に説明する。外気の粒子採取口への巻き込みは、粒子採取口の外気流下流側内面に沿って粒子採取口深部方向に進入し、旋回して粒子採取口の外気流上流側内面に沿って上昇する主流を形成する。この旋回流を駆動するのは、外気流の連行効果(エントレインメント)によって発生する粒子採取口内部での負圧分布である。粒子採取口内では外気流の上流側ほど、より低圧分布となり、粒子採取口内では外気流の風下側から風上側への流れ(旋回流)が維持される。この旋回流の存在によって、連行効果により粒子採取口内で発生する負圧は緩和される。   The principle of the present invention will be described below. The entrainment of the outside air into the particle sampling port enters the particle sampling port deep direction along the inner surface downstream of the external air flow of the particle sampling port, and the main flow that rises along the upstream inner surface of the particle sampling port turns and turns. Form. The swirl flow is driven by the negative pressure distribution inside the particle sampling port generated by the entrainment effect of the external air flow. Within the particle sampling port, the upstream side of the external airflow has a lower pressure distribution, and the flow (swirl flow) of the external airflow from the leeward side to the leeward side is maintained in the particle sampling port. Due to the presence of the swirling flow, the negative pressure generated in the particle sampling port due to the entrainment effect is relieved.

粒子採取口に通気抵抗体を設置した場合の、旋回流に与える影響について説明する。まず、粒子採取口入口に大きな通気抵抗を有する通気抵抗体を単独で配置した場合、旋回流の流速を減少させて仮想吸着面を上昇させる効果は比較的小さい。これは、粒子採取口内での旋回流速が減少した分、外気流による連行効果で発生する負圧の緩和効果が減少して、粒子採取口内で外気流方向により強い圧力勾配が生成し、旋回流を回復させる作用が生じるからである。また、粒子採取口入口よりも十分に深い部分に大きな通気抵抗を有する通気抵抗体を単独で配置した場合も仮想吸着面を上昇させる効果は比較的小さい。これは、この場合、粒子採取口入口での外気の巻き込み風は、減風されることなく外気流風下側粒子採取口内面に沿った下向きの薄い高速気流を形成して通気抵抗体を通過するため、通気抵抗体で若干の減風を行っても、依然として高速を維持した下向きの高速気流が外気流風下側粒子採取口内面に沿って粒子採取口深部に進入してしまうからである。ところで、極端に開口率の小さい(例えば、開口率10%)の通気抵抗体を用いれば、仮想吸着面を上昇させることができる。しかし、この様な通気抵抗体では、本来採取すべき降下粉塵の通過も困難になるため、降下粉塵計測装置として成立しない。   The effect on the swirling flow when a ventilation resistor is installed at the particle sampling port will be described. First, when a ventilation resistor having a large ventilation resistance is disposed alone at the particle sampling port inlet, the effect of increasing the virtual adsorption surface by reducing the flow velocity of the swirling flow is relatively small. This is because the negative pressure relaxation effect generated by the entrainment effect due to the external airflow is reduced by the decrease in the swirling flow velocity in the particle sampling port, and a stronger pressure gradient is generated in the direction of the external airflow in the particle sampling port. This is because the action of recovering is produced. Also, the effect of raising the virtual adsorption surface is relatively small even when a ventilation resistor having a large ventilation resistance is disposed alone at a portion sufficiently deeper than the particle sampling port inlet. In this case, the wind of the outside air at the inlet of the particle sampling port passes through the ventilation resistor by forming a thin thin high-speed air flow along the inner surface of the particle sampling port on the lower side of the external airflow without being reduced. For this reason, even if a slight wind reduction is performed by the ventilation resistor, the downward high-speed air flow that maintains the high speed still enters the deep part of the particle sampling port along the inner surface of the external air flow leeward particle sampling port. By the way, if a ventilation resistor having an extremely small aperture ratio (for example, an aperture ratio of 10%) is used, the virtual suction surface can be raised. However, with such a ventilation resistor, it is difficult to pass the dust that should be collected.

以上の知見を元に、本発明者は、詳細な検討を行った結果、外気流風下側粒子採取口内面に沿った薄い高速気流の発生を抑制すれば、仮想吸着面を高位安定に維持することができることを見出した。具体的には、比較的抵抗の小さい通気抵抗体を外気流風下側粒子採取口内面に沿った流れが複数回通過するように通気抵抗体を配置することにより、外気流風下側粒子採取口内面に沿った薄い高速気流の発生を抑制を実現できる。これは、次の理由によるものである。比較的抵抗の小さい通気抵抗体であっても、粒子採取口の外気流風下方向内面に沿った流れがこれを通過する際には、下向き速度が減少するとともに、粒子採取口内面近傍での主流方向が下向きから外気流風上方向に若干転進する。これは、粒子採取口内の流れ場の主駆動源は、本来、粒子採取口入口直下での外気流風下方向から風上方向への圧力勾配であるので、この駆動力方向に直交する下向き風速を若干でも減少させれば、減速により余剰になった下向き流量が、容易に駆動力方向に転進するからである。但し、1回の通気抵抗の通過では粒子採取口の外気流風下方向内面に沿った流れの減風降下と駆動力方向への転進効果が小さいので(つまり従来装置のような単独の通気抵抗体の設置では転進効果が小さいので)、これを複数回繰り返す。その結果、最も内側の通気抵抗体を通過する時点で、粒子採取口の外気流風下方向内面に沿った流れは十分減速されているので、最早、粒子採取口の深部まで到達することはできず、仮想吸着面は、最も内側の通気抵抗の直下に維持されることになる。この方法の有利な点は、有風時の粒子採取口内に必然的に発生する旋回流全体を減風するのではなく、主として旋回流の風向のみを適切に導くことによって、旋回流が本来担っている、連行効果による粒子採取口内の圧力勾配の緩和効果を損なうことなく、仮想吸着面の高位安定化を効率的に実現したことにある。従来装置においては、粒子採取口内流れ場に関する知見が欠如しており、粒子採取口内での旋回流を制御することはおろか、旋回流の存在や、その重要性についてさえ全く知られていなかった。これらの新知見は、本発明をなすにあたって不可欠のものである。   Based on the above knowledge, the present inventor has conducted a detailed study, and if the generation of a thin high-speed air flow along the inner surface of the external airflow leeward particle sampling port is suppressed, the virtual adsorption surface is maintained at a high level stability. I found that I can do it. Specifically, by arranging the ventilation resistor so that the flow along the inner surface of the external airflow leeward particle sampling port passes through the airflow resistor having a relatively small resistance multiple times, the inner surface of the external airflow leeward particle collection port It is possible to suppress the generation of a thin high-speed air stream along This is due to the following reason. Even in the case of a ventilation resistor having a relatively small resistance, when the flow along the air flow downward inner surface of the particle sampling port passes through this, the downward velocity decreases and the mainstream near the particle sampling port inner surface The direction is slightly shifted from the downward direction to the upwind direction of the external airflow. This is because the main driving source of the flow field in the particle sampling port is a pressure gradient from the leeward direction of the external airflow immediately below the inlet of the particle sampling port to the upwind direction. This is because if the flow rate is slightly reduced, the downward flow rate that is excessive due to the deceleration is easily transferred in the driving force direction. However, a single ventilation resistor such as a conventional device has a small effect of reducing the wind flow and moving in the direction of the driving force along the inner surface of the airflow leeward direction of the particle sampling port in one passage of the airflow resistance. Since the rolling effect is small in the installation of), repeat this several times. As a result, at the point of passing through the innermost ventilation resistor, the flow along the inner surface of the particle sampling port along the leeward direction of the external airflow is sufficiently decelerated, so it is no longer possible to reach the deep part of the particle sampling port. The virtual suction surface is maintained immediately below the innermost ventilation resistance. The advantage of this method is that the swirl flow is inherently responsible mainly by appropriately guiding only the wind direction of the swirl flow rather than reducing the entire swirl flow that inevitably occurs in the particle sampling port when there is a wind. In other words, the high-level stabilization of the virtual adsorption surface is efficiently realized without impairing the relaxation effect of the pressure gradient in the particle sampling port due to the entrainment effect. In the conventional apparatus, knowledge about the flow field in the particle collection port is lacking, and not only the swirl flow in the particle collection port is controlled but also the existence of the swirl flow and its importance are not known at all. These new findings are indispensable for making the present invention.

[第5発明]
第5発明は、前記粒子採取口の入口近傍の外周に、前記粒子採取口の半径方向外側に突出した水平な導流板を有することを特徴とする第1〜4発明のいずれか1つに記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Fifth Invention]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, a horizontal flow guide plate protruding outward in the radial direction of the particle sampling port is provided on an outer periphery in the vicinity of the inlet of the particle sampling port. It is a continuous type falling dust measuring device of description.

従来の連続式粉塵計において粒子採取口は、単なる円錐台形状や円筒形状であり、特段の付加的な加工は施されていない。本発明では粒子採取口入口の周囲に導流板を設置する点で従来技術とは異なる。   In the conventional continuous dust meter, the particle sampling port has a simple truncated cone shape or a cylindrical shape, and no special additional processing is performed. The present invention differs from the prior art in that a flow guide plate is installed around the inlet of the particle collection port.

連続式粉塵計の粒子採取口内での粒子採取効率は、前述の様に、仮想吸着面面積により定まる。粒子採取口内での粒子採取効率は、粒子採取口入口を通過して粒子採取口内に進入した粒子のうち、粒子採取口下端から吸引されるものの比率を表す。一方、これ以外にも総合的な粒子採取効率に影響を与える要因として、デポジットゲージの説明をした際に説明した理想捕集に対する粒子採取口入口を通過する粒子の割合である、粒子流入効率が存在する。総合的な粒子採取効率は、粒子流入効率に粒子採取口内での粒子採取効率を乗じたものである。デポジットゲージの説明で述べた様に、従来の連続式粉塵計の様な粒子採取口が単なる円錐台形状や円筒状の場合、粒子採取口の空気力学的抵抗によって粒子の採取効率が有風時に著しく低下する傾向を示す。本発明者の調査の結果、これは、有風時に粒子流入効率が低下することが原因であることが判明した。単に、デポジットゲージと連続式粉塵計の採取物間の対応性のみを重視する場合には、このような粒子流入効率の低下が存在しても、両測定器間で同一の粒子流入効率低下特性を示すように設定すれば問題ない。しかしながら、降下粉塵の測定は、測定地点の地表に降下粉塵が沈着する速度を正確に評価することが本来の目的である。この様な観点からは、粒子流入効率を高めて可能な限り理想捕集に近い粒子採取特性となるように計器を構成すべきである。   The particle collection efficiency in the particle collection port of the continuous dust meter is determined by the virtual suction surface area as described above. The particle collection efficiency in the particle collection port represents the ratio of particles sucked from the lower end of the particle collection port among the particles that have passed through the particle collection port inlet and entered the particle collection port. On the other hand, as another factor that affects the overall particle collection efficiency, the particle inflow efficiency, which is the ratio of the particles passing through the particle collection port inlet to the ideal collection explained when the deposit gauge was explained, is Exists. The total particle collection efficiency is the particle inflow efficiency multiplied by the particle collection efficiency in the particle collection port. As described in the description of the deposit gauge, when the particle sampling port like a conventional continuous dust meter is a simple truncated cone or cylinder, the particle sampling efficiency is improved when there is wind due to the aerodynamic resistance of the particle sampling port. It shows a tendency to decrease significantly. As a result of the inventor's investigation, it has been found that this is caused by a decrease in particle inflow efficiency when there is a wind. If importance is attached only to the correspondence between the deposit gauge and the collected sample of the continuous dust meter, the same particle inflow efficiency reduction characteristics between both measuring instruments even if such a decrease in particle inflow efficiency exists. There is no problem if it is set to indicate. However, the original purpose of the measurement of the falling dust is to accurately evaluate the speed at which the falling dust is deposited on the ground surface of the measurement point. From this point of view, the instrument should be configured so that the particle collection efficiency is as close as possible to the ideal collection by increasing the particle inflow efficiency.

そこで、本発明では粒子採取口入口の周囲に導流板36を設置して、粒子流入効率を向上させたものである。その原理は、次のとおりである。粒子流入効率を低下させる原因は、粒子採取口及び計測器本体の空気力学的抵抗によって、粒子採取口前縁部(外気流の風上側)で外気流が上昇し、この上昇流とともに大気中の粒子が持ち上げられて、そのまま粒子採取口上方を通過するため、粒子採取口に粒子が流入できなくなることである。本発明においては、この粒子採取口前縁部での外気流の上昇を、導流板によって抑制して粒子採取口近傍で外気流を粒子採取口に対して平行に流れる様に導くことにより、粒子流入効率を高めることができる。さらに、粒子流入効率を高めて総合的な粒子採取効率を向上させることにより、同一の循環(吸引)流量について、より大量の降下粉塵を採取することができるので、高時間分解能での降下粉塵量計測に必須であるSN比向上効果を発揮できる。   Therefore, in the present invention, the flow guide plate 36 is installed around the inlet of the particle sampling port to improve the particle inflow efficiency. The principle is as follows. The cause of the decrease in particle inflow efficiency is that the external airflow rises at the front edge of the particle sampling port (upward side of the external airflow) due to the aerodynamic resistance of the particle sampling port and the measuring instrument body. Since the particles are lifted and pass directly above the particle sampling port, the particles cannot flow into the particle sampling port. In the present invention, the rise of the external airflow at the front edge of the particle sampling port is suppressed by the flow guide plate, and the external airflow is guided in the vicinity of the particle sampling port so as to flow parallel to the particle sampling port. Particle inflow efficiency can be increased. Furthermore, by increasing the particle inflow efficiency and improving the overall particle collection efficiency, a larger amount of falling dust can be collected for the same circulation (suction) flow rate, so the amount of falling dust with high time resolution The SN ratio improvement effect essential for measurement can be exhibited.

従来の連続式粉塵計の粒子採取理論においては、総合的な粒子採取効率を暗黙に1とみなしており、粒子採取効率を向上させるという発想がそもそも存在しなかった。また、SPM計においては、吸引による粒子採取効率が粗大粒子で低下することが知られていた。しかし、そもそも、SPM計では粗大粒子を予め除去して測定の対象としていないので、降下粉塵に対する粒子流入効率を向上させる発想は存在しなかった。つまり、いずれの従来技術でも、粗大粒子に対する粒子採取口での粒子採取効率を向上させる発想が欠如していた。   In the particle collection theory of the conventional continuous dust meter, the total particle collection efficiency is implicitly regarded as 1, and the idea of improving the particle collection efficiency did not exist in the first place. Moreover, in the SPM meter, it has been known that the particle collection efficiency by suction is reduced by coarse particles. However, in the first place, since the SPM meter does not remove coarse particles in advance and does not measure it, there has been no idea to improve the particle inflow efficiency with respect to falling dust. In other words, any conventional technique lacks the idea of improving the particle collection efficiency at the particle collection port for coarse particles.

[第6発明]
第6発明は、前記粒子採取口に、粒子採取口内面の付着粒子を除去するための、加振機、ブラシ、又は気流吹き付け装置のうち1種または2種以上の組み合わせを備えることを特徴とする第1〜5発明のいずれか1つに記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Sixth Invention]
6th invention is equipped with the 1 type, or 2 or more types of combination among a vibrator, a brush, or an airflow spraying device for removing the adhering particle | grains of the particle collection port inner surface in the said particle collection port, It is characterized by the above-mentioned. It is a continuous type falling dust measuring apparatus as described in any one of the 1st-5th invention to do.

従来の連続式粉塵計には、粒子採取口内の粒子沈着物を除去する特段の機構は存在しない。   In the conventional continuous dust meter, there is no special mechanism for removing particle deposits in the particle sampling port.

従来の連続粉塵計において粒子採取口内の粒子沈着物を除去する特段の機構が存在しない理由は、次のとおりである。第1に、従来装置においては、粒子採取口内に通気抵抗体が存在しないか、存在しても減風効果の小さいものなので、外気流速と同程度、例えば数m/sの旋回流が有風時には有風時(高風速時)には常に存在する。この高速の旋回流が粒子採取口内面の沈着粒子を再飛散させることによって、粒子採取口内面は比較的清浄な状態が保たれる。第2に、実用化された従来装置の粒子採取口直径は約100mm程度と小さいものに限定されているので、上記旋回流は粒子採取口の比較的深部まで高速を保つことができ、少なくとも、有風時には粒子採取口深部における旋回流の粒子採取口内面清浄化効果が低下する問題は顕著でない。無風時(低風速時)には従来装置でも粉塵付着が生じるが、その後に有風の状態があれば、粒子採取口内面粒子はそれ以前に付着していた粒子をまとめて、乾燥及び再飛散する。このため、数日にわたって粒子採取口内面に粒子が付着し続けることはなく、注意深く観察しなければ、粒子付着をみつけることは稀であった。従って、従来装置には、粒子採取口内面での付着粒子を除去するという発想が存在しなかった。しかし、従来技術においても、例えば1時間程度の短周期での降下粉塵量を測定値の大小を問題にしていたので、無風速時に粉塵が粒子採取口内面に付着することは、計測すべき粒子の採取が遅れる結果をまねく。よって、本来、この付着を避けるべきである。つまり、従来技術において、粒子の粒子採取口内面への付着防止は、その実在する必要性が、単に認識されていなかっただけである。   The reason why there is no special mechanism for removing the particle deposits in the particle sampling port in the conventional continuous dust meter is as follows. First, in the conventional apparatus, there is no ventilation resistor in the particle sampling port, or even if it exists, the effect of reducing the wind is small. Sometimes it is always present when there is wind (high wind speed). The high-speed swirling flow rescatters the deposited particles on the inner surface of the particle sampling port, so that the inner surface of the particle sampling port is kept relatively clean. Second, since the diameter of the particle sampling port of the conventional apparatus put into practical use is limited to a small one of about 100 mm, the swirling flow can maintain a high speed up to a relatively deep part of the particle sampling port, at least, The problem that the effect of cleaning the inner surface of the particle sampling port by the swirling flow in the deep part of the particle sampling port is not significant when there is a wind. When there is no wind (at low wind speed), dust adheres to the conventional device, but if there is a wind condition after that, the particles inside the particle collection port collect the particles that had adhered before and dry and re-scatter. To do. For this reason, particles do not continue to adhere to the inner surface of the particle collection port for several days, and it is rare to find particle adhesion unless carefully observed. Therefore, the conventional apparatus has no idea of removing the adhered particles on the inner surface of the particle collection port. However, even in the prior art, for example, the amount of dust falling in a short period of about 1 hour has been a problem with the magnitude of the measured value, so that dust adheres to the inner surface of the particle sampling port when there is no wind speed. Results in delayed collection. Therefore, this adhesion should be avoided originally. That is, in the prior art, the necessity of preventing the adhesion of particles to the inner surface of the particle collection port has simply been not recognized.

一方、本発明の前提とする第1から第5発明においては、高時間分解能での降下粉塵量計測の観点から、粒子採取口の拡大や粒子採取口深部での減風化を指向している。この結果、従来装置には存在しなかった、粒子採取口内面への粒子の付着という問題が顕在化する。この理由は、次のとおりである。まず、粒子採取口を拡大すると、粒子採取口深部での大気流速がそもそも低下し易く、粒子採取口内面清浄化効果が減少しやすいからである。次に、粒子採取口内で減風化を行うと、高速旋回流による粒子採取口内面清浄化効果が失われるからである。この様な粒子採取口内面への粒子付着が生じると、粒子採取効率の低下や、外気中降下粉塵速度変動への計測値の追従性悪化等の悪影響が生じる。そこで、本発明において、粒子採取口内面に降下粉塵の付着防止機構を設置することによって、この悪影響を抑制する。   On the other hand, in the first to fifth inventions on which the present invention is based, from the viewpoint of measuring the amount of falling dust with high time resolution, the particle sampling port is expanded and the wind at the deep part of the particle sampling port is reduced. As a result, the problem of adhesion of particles to the inner surface of the particle collection port, which did not exist in the conventional apparatus, becomes obvious. The reason for this is as follows. First, when the particle sampling port is enlarged, the air flow velocity at the deep part of the particle sampling port is likely to decrease in the first place, and the effect of cleaning the inner surface of the particle sampling port is likely to decrease. Next, if the wind is reduced in the particle sampling port, the effect of cleaning the inner surface of the particle sampling port by the high-speed swirling flow is lost. If such particle adhesion to the inner surface of the particle collection port occurs, adverse effects such as a decrease in particle collection efficiency and a deterioration in the followability of the measurement value to the falling dust velocity fluctuation in the outside air occur. Therefore, in the present invention, this adverse effect is suppressed by installing a mechanism for preventing the falling dust from adhering to the inner surface of the particle sampling port.

尚、従来装置でも、循環流を粒子採取口内に吐出する際、粒子採取口内面に沿って吐出しているので、この吐出流によって副次的に粒子採取口内面清浄化効果が生じる可能性がある。そこで、本発明者が調査した結果、市販の従来装置で吐出する循環流量(例えば、1Nm/時間)程度では吐出流の平均流速は、従来装置における有風時の粒子採取口内旋回流速よりも1桁以上小さいことが判明した。このため、吐出直後に吐出流は旋回流と乱流混合して粒子採取口内面には吐出流の痕跡はほとんど残ることがない。つまり、吐出流による粒子採取口内面清浄化効果は無視できるほど小さく、常に存在する旋回流による、粒子採取口内面清浄化効果が卓越している。従って、従来装置での循環流の粒子採取口内面への吐出流を降下粉塵の付着防止機構とみなすことはできない。 Even in the conventional apparatus, when the circulating flow is discharged into the particle sampling port, it is discharged along the inner surface of the particle sampling port, and this discharge flow may cause a secondary effect of cleaning the inner surface of the particle sampling port. is there. Therefore, as a result of investigation by the present inventor, the average flow velocity of the discharge flow is higher than the swirling flow velocity in the particle sampling port in the conventional device when there is wind in the circulation flow rate (for example, 1 Nm 3 / hour) discharged by a commercially available conventional device. It turned out to be one digit smaller. For this reason, immediately after discharge, the discharge flow is turbulently mixed with the swirl flow, and there is almost no trace of the discharge flow remaining on the inner surface of the particle sampling port. That is, the particle collection port inner surface cleaning effect by the discharge flow is so small that it can be ignored, and the particle sampling port inner surface cleaning effect by the always existing swirling flow is outstanding. Therefore, the discharge flow of the circulating flow to the inner surface of the particle sampling port in the conventional apparatus cannot be regarded as a mechanism for preventing the adhesion of the falling dust.

このような、粉塵の採取量および採取効率を向上させる際には粒子採取口内面に粉塵が付着し易いという現象は、本発明者が見出した新たな知見である。従来技術ではこの知見が知られていなかったので、粒子採取口内面への粉塵付着に対してほとんど考慮がなされていなかった。   Such a phenomenon that dust easily adheres to the inner surface of the particle collection port when improving the amount of collected dust and the collection efficiency is a new finding found by the present inventors. Since this knowledge is not known in the prior art, little consideration has been given to dust adhesion on the inner surface of the particle sampling port.

[第7発明]
第7発明は、前記粒子採取口には、その内面を加熱する加熱器を有することを特徴とする第1〜6発明のいずれか1つに記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Seventh Invention]
7th invention is a continuous falling dust measuring apparatus as described in any one of 1st-6th invention characterized by having a heater which heats the inner surface in the said particle | grain collection port.

従来の連続式粉塵計には、粒子採取口内面を加熱する特段の機構は存在しない。   In the conventional continuous dust meter, there is no special mechanism for heating the inner surface of the particle sampling port.

特に、臨海地域で連続式粉塵計を使用する場合には、海塩粒子が粒子採取口内に進入することが避けられない。海塩粒子は、相対湿度70%以上で潮解して粒子採取口内面への付着性が著しく増大する。従来の連続式粉塵計においても海塩粒子の付着は生じていたものと考えられるが、高湿度時に潮解して粒子採取口内面に付着した海塩粒子は、高湿度でない時に、従来装置の粒子採取口内に存在する高速旋回流によって容易に乾燥するとともに、気流によって粒子採取口内面から離脱除去されていたので、注目されることはなかった。   In particular, when a continuous dust meter is used in a coastal area, it is inevitable that sea salt particles enter the particle collection port. The sea salt particles are deliquescent at a relative humidity of 70% or more, and the adhesion to the inner surface of the particle collection port is remarkably increased. Although it is considered that the sea salt particles adhered even in the conventional continuous dust meter, the sea salt particles adhering to the inner surface of the particle sampling port when dehumidified at high humidity are particles of the conventional device when the humidity is not high. Since it was easily dried by the high-speed swirling flow existing in the sampling port and removed from the inner surface of the particle sampling port by the air current, it was not noted.

しかし、本発明者の調査の結果、高湿度時に潮解して粒子採取口内面に付着した海塩粒子は付着性がそもそも高いので、粒子採取口内に進入した他の非海塩粒子をも吸着してしまい、粉塵採取効率を一時的に著しく低下させていることが判明した。この結果、今回装置、従来装置ともに、海塩粒子が粒子採取口内面に付着して潮解している場合には、非海塩粒子の一部が一旦、粒子採取口内面上の潮解海塩粒子に補足されるので、質量測定の時間遅れや粒子採取効率低下が生じる問題の存在することが明らかになった。そこで、本発明では、高湿度時であっても、粒子採取口内面を加熱して粒子採取口内面近傍での相対湿度を70%以下に保持することにより、粒子採取口内面に付着した潮解海塩粒子を乾燥させて、その付着性を減じることによって粉塵採取効率の低下を抑制するものである。また、海塩の潮解を防ぐためには、粒子採取口内面温度を外気温度よりも10℃以上高温に保つことにより実現できることを本発明者は見出した。   However, as a result of the inventor's investigation, sea salt particles deliquescent at high humidity and adhering to the inner surface of the particle sampling port are highly adherent, so other non-sea salt particles that have entered the particle sampling port are also adsorbed. As a result, it was found that the dust collection efficiency was significantly reduced temporarily. As a result, when the sea salt particles adhere to the inner surface of the particle sampling port and are deliquescent in both the present device and the conventional device, some of the non-sea salt particles are once deliquescent on the inner surface of the particle sampling port. As a result, it has become clear that there are problems that cause delays in mass measurement and reduced particle collection efficiency. Therefore, in the present invention, even when the humidity is high, the inner surface of the particle sampling port is heated to maintain the relative humidity in the vicinity of the inner surface of the particle sampling port at 70% or less, so The salt particles are dried, and the adhesion is reduced, thereby suppressing the decrease in dust collection efficiency. In addition, the present inventor has found that in order to prevent sea salt deliquescence, it can be realized by keeping the inner surface temperature of the particle sampling port at a temperature higher by 10 ° C. or more than the outside air temperature.

従来技術では、これら本発明者によって見出された新知見(潮解した海塩粒子が粒子採取効率を低下させること、並びに、これを防止するためには粒子採取口内面温度を制御すればよいこと)が知られていなかったので、粒子採取口内面での海塩粒子の潮解に対してほとんど考慮されていなかった。   In the prior art, these new findings found by the present inventors (deliquesed sea salt particles reduce particle collection efficiency, and in order to prevent this, the temperature of the inner surface of the particle collection port may be controlled. ) Was not known, little consideration was given to the deliquescence of sea salt particles inside the particle collection port.

[第8発明]
第8発明は、前記粒子採取口の開口部と、前記粒子採取口の下端から吸気された大気が最初に到達する前記分級器との間に備えられ、かつ、前記粒子採取口の下端へ向かって吸引される前記粒子を含む大気の水平旋回流成分を抑制可能な水平旋回流抑制器を備えることを特徴とする第1〜6発明のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置である。
[Eighth Invention]
The eighth invention is provided between the opening of the particle sampling port and the classifier to which the air sucked from the lower end of the particle sampling port first reaches the lower end of the particle sampling port. A continuous falling dust measuring device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a horizontal swirl suppressor capable of suppressing a horizontal swirl component of the atmosphere including the particles sucked in is there.

粒子採取口から吸引された気流に強い水平旋回流成分(すなわち、気流路2の中心軸を回転中心とした気流成分)が存在すると次のような問題が存在するので、この成分は抑制されるべきである。まず、水平旋回流成分は吸気流中の固体粒子を吸気管中心軸からみて半径方向外側に押しやる効果があり、粒子が計測部に達する前に壁面に付着し易くなり、粒子採取率の低下や粒子採取の時間遅れ等の悪影響を招くからである。次に、第1〜第8発明では吸引した大気中粒子をサイクロンやバーチャルインパクタなどの分級器を用いて分級するので、水平旋回流成分はこの分級特性に悪影響を与えるからである。特に、第1〜第8発明ではろうと状の粒子採取口を用いているので、粒子採取口入口で発生する不可避的な微小な水平旋回流が、下方に吸引されつつ回転半径を減じる間に角運動保存効果によって水平旋回流の旋回速度が急激に上昇するので、水平旋回流抑制の必要性は特に大きい。   If there is a strong horizontal swirling flow component (that is, an airflow component having the central axis of the air flow path 2 as the center of rotation) in the airflow sucked from the particle sampling port, the following problem exists, and this component is suppressed. Should. First, the horizontal swirl flow component has the effect of pushing solid particles in the intake flow radially outward as seen from the central axis of the intake pipe, making it easier for the particles to adhere to the wall surface before reaching the measurement section, and reducing the particle collection rate. This is because adverse effects such as time delay of particle collection are caused. Next, in the first to eighth inventions, the aspirated atmospheric particles are classified using a classifier such as a cyclone or a virtual impactor, so that the horizontal swirl component adversely affects the classification characteristics. In particular, in the first to eighth inventions, the funnel-shaped particle sampling port is used, so that an unavoidable minute horizontal swirling flow generated at the particle sampling port inlet is sucked downward while the rotation radius is reduced. Since the swirling speed of the horizontal swirling flow increases rapidly due to the motion preserving effect, the necessity of suppressing the horizontal swirling flow is particularly great.

本発明により、デポジットゲージによる粉塵降下速度計測値と良い相関をもち、10分程度の短周期での粉塵降下速度計測が可能で、かつ、粒径分布を連続的に測定できるようになり、特定の気象条件とそれに対応した短時間での大気中粉塵量測定値の組み合わせで問題箇所の探索を行うことができるようになった。   The present invention has a good correlation with the dust fall rate measurement value by the deposit gauge, enables the dust fall rate measurement in a short period of about 10 minutes, and allows the particle size distribution to be continuously measured. It is now possible to search for problem areas by combining the meteorological conditions and the corresponding measurement values of atmospheric dust in a short time.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[第1発明]
以下、第1発明の一実施形態について説明する。
[First invention]
Hereinafter, an embodiment of the first invention will be described.

(装置構成)
次に、図6を用いて第1発明における装置構成を説明する。
(Device configuration)
Next, the apparatus configuration in the first invention will be described with reference to FIG.

大気に対して、上方に開放した円錐ろうと状の粒子採取口1を通じて大気中流れとともに降下粉塵が計測装置内に進入する。装置内には、気流路2とその後段に分級器8が設けられ、分級器に、粗大粒子用分岐気流路12及び微小粒子用分岐気流路13からなる流路が後段に接続され、粒子粗大粒子用分岐気流路中に、通過粒子数の計数を行う粒子計数計測器が設けられ、この後段で、粗大粒子用分岐気流路と微小粒子用分岐気流路が合流し、この後段に配置されたブロワまたは圧縮機6によって、粒子採取口内に存在する大気中粒子が粒子採取口下端から吸引される。   The falling dust enters the measuring device together with the air flow through the conical wax-shaped particle sampling port 1 opened upward with respect to the atmosphere. In the apparatus, a gas flow channel 2 and a classifier 8 are provided at the subsequent stage, and a flow channel comprising a coarse particle branched air flow channel 12 and a fine particle branched gas flow channel 13 is connected to the subsequent stage, and the particle coarse A particle counting measuring device for counting the number of passing particles is provided in the particle branching gas channel, and the coarse particle branching gas channel and the microparticle branching gas channel merge at the latter stage, and are arranged in the latter stage. The blower or the compressor 6 sucks air particles present in the particle collection port from the lower end of the particle collection port.

また、これとは別系統の流路として、吐出用圧縮機またはブロワ46によって吸引された外気が吐出用気流路45を通って粒子採取口1内部の入口付近に導入される。粒子採取口への吐出による外気の導入は、従来の連続粉塵計測装置でのものと同様に、粉塵粒子採取口入口直下で全周均一に粒子採取口下端方向に粒子採取口内面に沿ってなされるようにすることが望ましい。   In addition, as a separate channel, external air sucked by the discharge compressor or blower 46 is introduced into the vicinity of the inlet inside the particle sampling port 1 through the discharge air channel 45. Introducing outside air by discharging to the particle sampling port is performed along the inner surface of the particle sampling port in the direction of the lower end of the particle sampling port evenly just below the dust particle sampling port inlet, as in the conventional continuous dust measuring device. It is desirable to do so.

この際、粒子採取口から吸気される気流量と粒子採取口内に吐出される気流量が同一になるように、通気抵抗及び圧縮機運転条件を設定する。こうすることによって、粒子採取口入口での採取口内と外気との間の大気の授受量が平均的に0になるので、降下粉塵の採取口入口からの進入に対する大気吸引の悪影響を低減することができる。採取口内に吐出するために8吸引される外気は、予めフィルタによって除塵されることが望ましいが、採取口を小径とするなどして粗大粒子の吸引が無視できる場合には除塵されなくてもよい。次に、粒子の流れを説明する。粒子の自由落下、または、粒子採取口内下端からの吸気によって粒子採取口に進入した粒子の一部は、気流路2に進入する。気流路内の粉塵粒子は、気流によって分級器8に流入する。分級器の内部で粉塵は分級され、大気中で自由落下しうる粗大粒子(即ち、降下粉塵)を主として含む気流と、それ以外の微小粒子のみを含む気流に分流されて、それぞれ、粗大粒子用分岐気流路12及び微小粒子用分岐気流路13に分かれて分級器から流出する。粗大粒子用分岐気流路12は、粒子計数器20に進入し、粒子計数器20は、一定時間に通過する粒子数と個別の粒子の大きさ(例えば、粒度分布)を記録する。一定時間に通過した粒子サイズ分布及び予め仮定した粒子平均比重を用いて、一定時間に通過した粒子質量に換算する。この粒子質量測定値を、試料採取時間、並びに、数値流体解析や実測によって求めた粒子採取口内速度分布を用いて推定した仮想吸着面積で除することにより、降下粉塵の粉塵降下速度を算出できる。尚、粒子計数器のなかには、単に通過した粒子数のみを計測するものがある。この様な装置は、粒子の大きさをも測定する一般的な粒子計数器をもとに、散乱光強度測定値の粒径換算演算機能のみを省略した廉価装置である場合が多い、従って、粒子数のみを計測する粒子計数器と粒子の大きさをも測定する一般的な粒子計数器との間には本質的に異なるところはない。粒子数のみを計測する粒子計数器を本発明に適用する場合には、個々の粒子の大きさを計測する代わりに、現地で予め測定しておいた平均的な粒度分布と粒子比重を用いて、本発明装置での計測時に、常に、この平均的な粒度分布と粒子比重であると仮定することによって一般的な粒子計数器と同様の方法で平均粉塵降下速度に換算することができる。本発明においては、粒子採取口の開口が上方を向いているため、雨天時に計測装置内に雨水が浸水して計器に悪影響を与えることを防がなければならない。このためには、連続式粉塵計は、感雨計48、粒子採取口蓋49、並びに、粒子採取口蓋駆動機構47を具備し、感雨計によって降雨を検知した場合には粒子採取口駆動装置を作動させて粒子採取口蓋を移動させて粒子採取口を覆い、降雨が検知されない場合には、粒子採取口蓋を移動させて、粒子採取口を外気に開放するようにしてもよい。感雨計が迅速に雨を検知するように、外気温度を外気温度計30によって計測し、感雨計の感雨面が外気温と同程度の温度を維持するように、感雨計の感雨面温度は、制御される。尚、第1発明の装置に関わる一切の装置の設定・制御、並びに、測定値の記録・保存は、図示しない演算装置によって自動的に、または、この演算装置を外部から操作して、実施される。尚、採取された粗大粒子の散乱光量等測定値から粉塵降下速度を算出する装置、並びに、採取された微小粒子の透過光量または散乱光量等の測定値から大気中粒子濃度を算出する装置は、必ずしも計測装置内に存在しなくてもよい。この演算装置が計測装置外にある場合、計測装置内で測定された光量等の測定値を外部の演算装置にデータを移動させ、外部の演算装置で粉塵降下速度や大気中粒子濃度を算出すればよい。この方法の利点は、計測装置ごとに演算装置をもつ必要がないため、装置が小型化することである。データの移動方法は、通信線を用いてもよいし、計測装置内にリムーバブルハードディスク等の記録装置を設置して、記録装置を物理的に輸送して行ってもよい。   At this time, the ventilation resistance and the compressor operating condition are set so that the air flow rate sucked from the particle sampling port and the air flow rate discharged into the particle sampling port become the same. By doing this, since the amount of air exchanged between the inside of the sampling port and the outside air at the particle sampling port inlet becomes 0 on average, the adverse effect of atmospheric suction on the entry of falling dust from the sampling port inlet is reduced. Can do. The outside air sucked in order to be discharged into the collection port is preferably dust-removed in advance by a filter. However, if the suction of coarse particles can be ignored by making the collection port small, etc., it may not be removed. . Next, the flow of particles will be described. Part of the particles that have entered the particle collection port due to free fall of particles or intake air from the lower end of the particle collection port enter the air flow path 2. The dust particles in the air flow path flow into the classifier 8 by the air flow. Dust is classified inside the classifier, and is divided into an air flow mainly containing coarse particles (that is, falling dust) that can fall freely in the atmosphere and an air flow containing only other fine particles, respectively, for coarse particles. It divides into the branch air flow path 12 and the branch air flow path 13 for microparticles, and flows out from a classifier. The coarse particle branch air flow channel 12 enters the particle counter 20, and the particle counter 20 records the number of particles passing in a certain time and the size (for example, particle size distribution) of the individual particles. Using the particle size distribution passed for a certain time and the particle average specific gravity assumed in advance, the particle mass passed for a certain time is converted. By dividing the particle mass measurement value by the sampling time and the virtual adsorption area estimated using the particle sampling mouth velocity distribution obtained by numerical fluid analysis or actual measurement, the dust falling speed of the falling dust can be calculated. Some particle counters simply measure only the number of particles that have passed. Such an apparatus is often a low-priced apparatus that omits only the particle size conversion calculation function of the scattered light intensity measurement value based on a general particle counter that also measures the particle size. There is essentially no difference between a particle counter that only measures the number of particles and a general particle counter that also measures the size of the particles. When a particle counter that measures only the number of particles is applied to the present invention, instead of measuring the size of individual particles, the average particle size distribution and particle specific gravity previously measured on site are used. By always assuming that the average particle size distribution and the specific gravity of the particles are measured by the apparatus of the present invention, it can be converted into an average dust falling speed by the same method as that of a general particle counter. In the present invention, since the opening of the particle sampling port faces upward, it is necessary to prevent the rainwater from entering the measuring device during rainy weather and adversely affecting the instrument. For this purpose, the continuous dust meter is provided with a rain gauge 48, a particle collection mouth cover 49, and a particle collection mouth drive mechanism 47. When rain is detected by the rain gauge, the particle collection mouth drive device is provided. If the particle sampling port is moved to cover the particle sampling port and no rain is detected, the particle sampling port may be moved to open the particle sampling port to the outside air. The outside temperature is measured by the outside temperature gauge 30 so that the rain gauge can detect rain quickly, and the rain gauge feels so that the rain sensing surface of the rain gauge maintains the same temperature as the outside temperature. Rain surface temperature is controlled. Note that the setting / control of all the devices related to the device of the first invention and the recording / storing of measured values are carried out automatically by an arithmetic device (not shown) or by operating this arithmetic device from the outside. The Incidentally, an apparatus for calculating the dust fall rate from the measured value of the collected coarse particles such as the scattered light amount, and an apparatus for calculating the atmospheric particle concentration from the measured values of the collected transmitted light amount or scattered light amount of the fine particles, It does not necessarily have to exist in the measuring device. If this computing device is outside the measuring device, move the measured value such as the amount of light measured inside the measuring device to an external computing device, and calculate the dust fall rate and atmospheric particle concentration with the external computing device. That's fine. The advantage of this method is that it is not necessary to have a computing device for each measuring device, so that the size of the device is reduced. The data movement method may use a communication line, or may be performed by installing a recording device such as a removable hard disk in the measuring device and physically transporting the recording device.

本発明の他の実施の形態として、図11に示す装置構成とすることができる。図6との違いは、分級器8の前段に圧縮機またはブロワ6を配置することである。こうすることによって、分級後の微小粒子側分岐気流路13を、そのまま外気に排気することができる。   As another embodiment of the present invention, the apparatus configuration shown in FIG. 11 can be adopted. The difference from FIG. 6 is that a compressor or blower 6 is arranged in front of the classifier 8. By doing so, the classified fine particle side branched air flow path 13 can be exhausted to the outside as it is.

(粒子採取口)
降下粉塵採取量は、仮想吸着面面積に比例し、仮想吸着面面積は粒子採取口入口断面積以上にはなりえないので、粉塵粒子採取量を増大させて粒子質量測定のSN比を向上させる観点から、粒子採取口の面積は、大きいことが有利である。少なくとも、公的な長期降下粉塵捕集器であり、かつ、本質的にデポジットゲージと同一原理の測定器である米国式ダストジャーの直径110mm以上であることが望ましく、より望ましくは、長期間の降下粉塵採取を前提とした、デポジットゲージでの粒子採取口直径300mm(英国規格)以上とすることができる。また、降下粒子採取口が極端に大きい場合、粒子採取口への粉塵付着の悪影響の回避が困難になるので、粒子採取口直径は、直径1000mm以下にできる。但し、前述の様に、単に粒子採取口入口面積を拡大しただけでは粉塵採取量を増大させることはできず、循環(吸引)流量の増大による仮想吸着面の上昇と組み合わせて適用されるべきである。
(Particle collection port)
The amount of dust falling is proportional to the virtual suction surface area, and the virtual suction surface area cannot be larger than the cross-sectional area of the particle sampling port inlet. Therefore, the dust particle sampling amount is increased to improve the SN ratio of particle mass measurement. From the viewpoint, it is advantageous that the area of the particle sampling port is large. It is desirable that the diameter of a US dust jar, which is at least a public long-term dust collector and essentially the same principle as the deposit gauge, be 110 mm or more, and more desirably, Based on the premise of falling dust collection, the particle collection port diameter in the deposit gauge can be 300 mm (British standard) or more. In addition, when the falling particle collection port is extremely large, it is difficult to avoid the adverse effect of dust adhesion to the particle collection port, so the particle collection port diameter can be made 1000 mm or less. However, as described above, the dust collection amount cannot be increased simply by enlarging the particle collection port inlet area, and should be applied in combination with the increase in the virtual suction surface due to the increase in the circulation (suction) flow rate. is there.

粒子採取口のろうと形状は、上方に向けて広がる円錐台形状(簡単のため、単に円錐状と呼ぶ)が望ましいが、加工上の簡便さ等を優先して多角形錐状としてもよい。また、整流のために、粒子採取口入口直下部分のみ円筒状とし、それより下部を円錐状としてもよい。   The wax shape of the particle sampling port is preferably a truncated cone shape that expands upward (for simplicity, it is simply referred to as a conical shape), but it may be a polygonal pyramid with priority given to ease of processing. For rectification, only the part directly under the particle collection port inlet may be cylindrical, and the lower part may be conical.

ところで、採取した粉塵が粒子採取口近傍に付着することは、デポジットゲージの場合にはあまり問題ではない。これは、デポジットゲージは、一般に1ヶ月程度の長時間の測定を前提としており、測定中の降雨による洗浄採取効果が期待できるからである。このため、デポジットゲージでの粒子採取口は、ろうと状の形状ではあるものの、ろうとを円錐とみなした場合の頂角は鈍角である。しかし、1時間周期程度の短時間測定を前提とする第1発明においては、粒子採取口近傍での粉塵付着は、測定の時間遅れの原因となるため、好ましくない。このため、第1発明においては、粒子採取口近傍での粉塵付着を抑制する手段として、粒子採取口をろうと状とし、このろうとを円錐とみなした場合の頂角を鋭角、より望ましくは、30°以下とすることができる。また、極端に鋭角なろうとの場合、ろうと長が長大となって粒子採取口内面積が大幅に拡大してかえって粒子付着を助長するので、頂角は5°以上であることが望ましい。粒子採取口内面の材質に関しては、粉塵の付着性を低下させるため、ステンレス鋼製、クロムめっきや亜鉛めっき等のめっき鋼製、アルミニウム製、アルミニウム合金製、マグネシム合金製、チタン合金製、または、表面のフッ素樹脂コーティングを採用することができる。   By the way, it is not so much a problem that the collected dust adheres to the vicinity of the particle sampling port in the case of a deposit gauge. This is because the deposit gauge is generally premised on measurement for a long time of about one month, and a washing and collecting effect due to rain during measurement can be expected. For this reason, although the particle collection port in the deposit gauge has a funnel-like shape, the apex angle when the funnel is regarded as a cone is an obtuse angle. However, in the first invention premised on short-time measurement of about one hour period, dust adhesion near the particle sampling port is not preferable because it causes a measurement time delay. For this reason, in the first invention, as means for suppressing dust adhesion in the vicinity of the particle collecting port, the particle collecting port is shaped like a wax, and the apex angle when this wax is regarded as a cone is an acute angle, more preferably 30 It can be below. Further, in the case of an extremely sharp angle, the length of the wax is so long that the area inside the particle collection port is greatly expanded to promote particle adhesion, so that the apex angle is preferably 5 ° or more. Regarding the material of the inner surface of the particle sampling port, in order to reduce the adhesion of dust, made of stainless steel, plated steel such as chrome plating and galvanization, aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy, titanium alloy, or Surface fluororesin coating can be employed.

(分級境界)
図6の分級器8における分級境界について述べる。大気中で自由落下しうる大きさの粒子は、比重1の粒子に換算して直径4μm〜7μm以上である。従って、この範囲に分級境界を設定することが降下粉塵を選択的に採取する上で望ましい。また、分級された残りの微小粒子は、健康影響が大きいといわれる、SPMとPM2.5の中間的な大きさ定義の粒子である。従って、この分級された微小粒子は、これら健康影響に関する指標と密接な関係が存在することが期待され、大気質評価の重要な指標になりうるので、微小粒子を採取して大気中濃度を測定することには大きな意義がある。尚、既存の装置、例えばSPM計やPM2.5計との共用性を重視して、粗大粒子が直径10μm以上、または、PM2.5の上限直径以上(法的規準は存在しないが、概ね、直径3μmに相当する場合が多い)となるように分級境界を設定することも原理的には可能である。但し、この場合には採取された粗大粒子が降下粉塵の直径範囲(4μm〜7μm以上)とは一致しなくなるので、測定精度をかなり犠牲にしなければならず、用途が限られる。
(Classification boundary)
A classification boundary in the classifier 8 of FIG. 6 will be described. Particles that can fall freely in the atmosphere have a diameter of 4 μm to 7 μm or more in terms of particles having a specific gravity of 1. Therefore, it is desirable to set a classification boundary in this range in order to selectively collect falling dust. The remaining classified fine particles are particles having a size definition intermediate between SPM and PM2.5, which is said to have a great health effect. Therefore, these classified fine particles are expected to have a close relationship with these health effects indicators and can be an important indicator for air quality assessment. There is great significance in doing. In addition, with emphasis on the compatibility with existing devices such as SPM meters and PM2.5 meters, coarse particles have a diameter of 10 μm or more, or more than the upper limit diameter of PM2.5 (although there is no legal standard, In principle, it is also possible to set the classification boundary so that the diameter is 3 μm. However, in this case, the collected coarse particles do not coincide with the falling dust diameter range (4 μm to 7 μm or more), so the measurement accuracy must be sacrificed considerably, and the application is limited.

(分級器)
光散乱式粒子計数器で大気中の粒子を直接測定する際には、正確な計測のために、試料が十分に乾燥している必要がある。また、短時間周期の計測を行うためには、装置内に次々と供給される粉塵を迅速に計測部へ送り込む必要がある。さらに、大気中でほとんど自由落下しない微小粒子をも分級する必要がある。さらに、粉塵中に含まれる数百μm程度の粗大粒子を分級することも必要である。静電集塵や湿式分級は代表的な分級方法であるが、この様な目的には適さない。大気中粉塵の分級には、乾式で、粒子サイズによらずに処理速度の高い、慣性式分級器、または、遠心式分級器を使用すべきである。
(Classifier)
When directly measuring particles in the atmosphere with a light scattering particle counter, the sample needs to be sufficiently dry for accurate measurement. Further, in order to perform measurement in a short period, it is necessary to quickly send dust supplied one after another into the apparatus to the measuring unit. Furthermore, it is necessary to classify fine particles that hardly fall freely in the atmosphere. Furthermore, it is necessary to classify coarse particles of about several hundred μm contained in the dust. Electrostatic dust collection and wet classification are typical classification methods, but they are not suitable for such purposes. For classification of atmospheric dust, an inertia classifier or a centrifugal classifier that is dry and has a high processing speed regardless of the particle size should be used.

慣性式分級器としては、ルーバー分級器やカスケード型を含むインパクタ分級器を用いることができる。第1発明の用途としては、より望ましくは、分級後の2つの分岐流間の流量差が比較的小さく、流量制御を行い易い利点をもつバーチャルインパクタ型分級器を用いることができる。遠心式分級器としては、サイクロン式分級器を用いることができる。   As the inertia classifier, a louver classifier or an impactor classifier including a cascade type can be used. More desirably, a virtual impactor classifier having an advantage that the flow rate difference between the two branch flows after classification is relatively small and the flow rate can be easily controlled can be used as the application of the first invention. A cyclonic classifier can be used as the centrifugal classifier.

(測定器)
粒子計数器としてはレーザ光散乱式粒子計数器が精度や作業性の観点から、望ましい。また、同様の原理のγ線計数器やX線計数器を用いることもできる。さらに、気流路中に板状や円柱状の衝突体を設け、この表面への粒子の衝突力を検知して粒子個数を検出する装置を用いてもよい。これらは市販のものを用いることができる。この他、光音響法や超音波散乱法を用いたものを適用することができる。
(Measuring instrument)
As the particle counter, a laser light scattering type particle counter is desirable from the viewpoint of accuracy and workability. Also, a γ-ray counter or an X-ray counter having the same principle can be used. Furthermore, a plate-like or columnar collision body may be provided in the air flow path, and an apparatus for detecting the number of particles by detecting the collision force of particles on the surface may be used. These can use a commercially available thing. In addition, a method using a photoacoustic method or an ultrasonic scattering method can be applied.

(ブロワまたは圧縮機)
これらの装置は、従来技術のものをそのまま流用することができる。
(Blower or compressor)
As these devices, those of the prior art can be used as they are.

(流路)
粉塵の付着を抑制することが望ましいので、内面をステンレス鋼製、クロムめっきや亜鉛めっき等のめっき鋼製、アルミニウム製、アルミニウム合金製、マグネシム合金製、チタン合金製、または、フッ素樹脂コーティングした管を使用することができる。
(Flow path)
Since it is desirable to suppress the adhesion of dust, the inner surface is made of stainless steel, made of plated steel such as chrome plating or galvanization, aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy, titanium alloy, or fluororesin coated tube Can be used.

(流量制御装置)
粒子計数器の後段の気流路に流量制御装置を設けることができる。本発明では粒子を捕集する部分がないので、計測中の流量変動は本来、比較的小さいが、気温変化や圧縮機またはブロワ性能の経年劣化による流量変化を修正することで、より高精度での測定を行うことができる。流量制御装置とは、例えば、体積型流量計等の流量測定装置(または、流量を算出可能な流速測定装置や圧力測定装置)、バタフライ弁等の流量調整弁とそのアクチュエータ、並びに、制御演算装置等から構成され、気流路内の気流が、常時、所定の流量となるように流量調整弁の開度を調整するものを使用することができる。また、アクチュエータとして、圧縮機またはブロワの運転条件を変更してもよい。
(Flow control device)
A flow rate control device can be provided in the air flow path downstream of the particle counter. In the present invention, since there is no part that collects particles, the flow rate fluctuation during measurement is inherently relatively small, but it is more accurate by correcting the flow rate change due to temperature changes and compressor or blower performance over time. Can be measured. The flow rate control device is, for example, a flow rate measurement device such as a volumetric flow meter (or a flow rate measurement device or pressure measurement device capable of calculating a flow rate), a flow rate adjustment valve such as a butterfly valve and its actuator, and a control arithmetic device. Etc., which adjust the opening degree of the flow rate adjustment valve so that the air flow in the air flow path always has a predetermined flow rate can be used. Moreover, you may change the operating condition of a compressor or a blower as an actuator.

[第2発明]
以下、図15を用いて第2発明の一実施形態について説明する。
[Second invention]
Hereinafter, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIG.

(装置構成)
図6の装置との違いは、圧縮機またはブロワ6の排気を吐出用気流路11に接続することによって、吐出用圧縮機またはブロワ46と圧縮機またはブロワ6とを共用することである。この場合、採取口内に吐出される粒子は清浄であることが求められるので、粒子計数器の後段に除塵フィルタ10を設ける。
(Device configuration)
The difference from the apparatus of FIG. 6 is that the discharge compressor or blower 46 and the compressor or blower 6 are shared by connecting the exhaust of the compressor or blower 6 to the discharge air flow path 11. In this case, since the particles discharged into the sampling port are required to be clean, a dust filter 10 is provided after the particle counter.

(除塵フィルタ)
除塵フィルタは測定に用いられるわけではないので、余裕をもった大きな容量のものを用いることができ、定期的に除塵フィルタの交換さえ行えば、目詰まり等による作業の停止を招くことはない。フィルタ材質としては、一般的なグラスファイバ製のものや、市販のセラミックフィルタ等を用いることができる。また、フィルタを直列多段に結合して、除塵能力の向上を図ってもよい。
(Dust removal filter)
Since the dust filter is not used for the measurement, a large capacity with a margin can be used, and if the dust filter is periodically replaced, the work is not stopped due to clogging or the like. As a filter material, a general glass fiber, a commercially available ceramic filter, or the like can be used. Further, the dust removal ability may be improved by coupling filters in series in multiple stages.

(流量制御装置)
粒子計数器の後段の気流路に流量制御装置を設けることができる。本発明では十分な大きさの容量を有する除塵フィルタを用いることによって、流量調整を行わなくても計測中の流量変動を抑制することができるが、流量制御装置を用いることによって、僅かな流量変動を修正することにより、より高精度での測定を行うことができる。
(Flow control device)
A flow rate control device can be provided in the air flow path downstream of the particle counter. In the present invention, by using a dust filter having a sufficiently large capacity, flow rate fluctuations during measurement can be suppressed without adjusting the flow rate, but by using a flow rate control device, slight flow rate fluctuations can be achieved. By correcting the above, it is possible to perform measurement with higher accuracy.

[第3発明]
以下、第3発明の一実施形態について説明する。
[Third invention]
Hereinafter, an embodiment of the third invention will be described.

(装置構成)
図16に示した例で説明する。図15との違いは、微小粒子用分岐気流路21中に粒子濃度計測装置を設けたことである。こうすることによって、健康への悪影響が大きいといわれている大気中微小粒子のみの連続的な濃度変化を測定することができる。
(Device configuration)
This will be described with reference to the example shown in FIG. The difference from FIG. 15 is that a particle concentration measuring device is provided in the branched air channel 21 for fine particles. By doing so, it is possible to measure the continuous concentration change of only the fine particles in the atmosphere, which are said to have a great adverse effect on health.

(濃度計測装置)
吸引した大気中の微小粒子濃度が低い場合には、市販のレーザ光散乱式粒子計数器を用いることができる。この場合には、一定時間に計測部を通過した微小粒子の大きさ分布測定値、通気大気流量、及び予め定めた平均比重を用いて、大気中の微小粒子濃度に換算する。
(Concentration measuring device)
When the concentration of fine particles in the sucked air is low, a commercially available laser light scattering particle counter can be used. In this case, it is converted into the concentration of fine particles in the atmosphere using the measured value distribution of the fine particles that have passed through the measurement unit for a certain time, the ventilation air flow rate, and the predetermined average specific gravity.

吸引した大気中微小粒子濃度が高い場合には、光透過式粒子濃度計測装置の適用が望ましい。具体的には市販の、レーザ光を用いたものや、非レーザ光を用いたものを用いることができる。   When the concentration of fine particles in the air is high, it is desirable to apply a light transmission type particle concentration measuring device. Specifically, a commercially available one using laser light or one using non-laser light can be used.

[第4発明]
以下、第4発明の一実施形態について説明する。
[Fourth Invention]
Hereinafter, an embodiment of the fourth invention will be described.

(通気抵抗体)
通気抵抗体は、粒子採取口に落下する降下粉塵の進入を妨げない様に、上方に開口を有し、かつ、通気抵抗体通過中に粉塵粒子が滞留・付着する部位の極力少ない構造でなければならない。また、風向による粒子採取特性の変動を生じないように、軸対象構造であることも必要である。また、当然のことながら、通過する気流に対して有意な通気抵抗を示さなければならない。この様な観点から、望ましくは開口の比較的小さい網を用いることができる。同様の観点から、微小な孔を多数穿孔した金属板や、薄い板状に加工した微細ハニカム構造体も使用することができる。
(Ventilation resistor)
The ventilation resistor must have an upper opening so as not to prevent the falling dust falling into the particle sampling port, and the structure where dust particles stay and adhere while passing through the ventilation resistor should be as small as possible. I must. Moreover, it is also necessary to have a shaft target structure so as not to cause fluctuations in particle collection characteristics due to the wind direction. Of course, a significant air flow resistance must be exhibited with respect to the passing air flow. From such a point of view, it is desirable to use a net having a relatively small opening. From the same viewpoint, a metal plate having a large number of minute holes or a fine honeycomb structure processed into a thin plate can also be used.

網等の材質は、望ましくは、形状が安定していること、静電気による粒子吸着の生じにくいことの理由から金属を用いることができる。より望ましくは、錆による特性変化の生じにくい、ステンレス鋼製を用いることができる。また、より安価であることを指向して、合成樹脂製の網を用いてもよい。   As the material of the net or the like, a metal can be preferably used because it has a stable shape and hardly causes particle adsorption due to static electricity. More desirably, stainless steel made of a material that hardly changes its characteristics due to rust can be used. In addition, a net made of synthetic resin may be used in order to be cheaper.

通気抵抗体の開口の大きさは、望ましくは、0.3mm以上2mm以下とすることができる。これ以上の大きさ場合、粉塵以外の大気中飛来物(虫、花びら、枯葉等)が粒子採取口内に進入する惧れがある。また、これ以下の場合、降下粉塵中で必ずしも無視できない割合を占める粗大粒子を採取できないことになり問題である。通気抵抗体の開口率は、通気抵抗係数に最も影響する。望ましくは、0.3〜0.7の範囲にすることができる。これ以上の開口率の場合、有効な通気抵抗体として機能しない。また、これ以下の開口率の場合、降下粉塵の採取率が極端に低下するので望ましくない。   Desirably, the size of the opening of the ventilation resistor can be 0.3 mm or more and 2 mm or less. If the size is larger than this, airborne objects (insects, petals, dead leaves, etc.) other than dust may enter the particle collection port. Moreover, in the case of less than this, it becomes a problem that the coarse particle which occupies the ratio which cannot necessarily be disregarded in falling dust cannot be extract | collected. The opening ratio of the ventilation resistor most affects the ventilation resistance coefficient. Desirably, it can be in the range of 0.3 to 0.7. When the aperture ratio is higher than this, it does not function as an effective ventilation resistor. Also, an aperture ratio below this is not desirable because the collection rate of falling dust is extremely reduced.

(通気抵抗体の配置)
風向による粒子採取特性の変動を防ぐ観点から、通気抵抗体の主要通気面(網面)は、粒子採取口入口と平行方向に設置することができる。通気抵抗体は、粒子採取口入口垂直方向に複数設置されるが、その最外側と最内側のものの間隔は、少なくとも、粒子採取口入口直径の1/3以上であることが望ましい。本発明者の調査の結果、これ以下の間隔で設置した場合、複数の通気抵抗体が存在しても、実質的に大きな通気抵抗を有する単独の抵抗体が存在するのと同様の効果しか示さないからである。この様な単独に設置された通気抵抗体で仮想吸着面上昇効果の低いことは前述の通りである。これは、通気抵抗体を通過した高速気流が駆動力方向に転進するためには、一定の距離が必要であり、通気抵抗体間隔が過小な場合、最初の通気抵抗体を通過した高速気流は、駆動力方向への転進が十分なされる前に次の通気抵抗体を通過してしまうため、全体として、あたかも単独の通気抵抗体のように振舞うからである。通気抵抗体の最外側と最内側のものの間隔の原理的な上限は特にない。しかし、極端に大きな間隔の場合、装置が大型化して不経済であり、かつ、外気と粒子採取口下端との距離が大きくなって外気粒子濃度変化への計測の追従性が低下する問題があるので、通気抵抗体の最外側と最内側のものの間隔は、粒子採取口直径の3倍以下とすることができる。尚、最外側とは、最も粒子採取口入口に近いものを指し、最内側とは、最も粒子採取口入口から遠い、即ち、粒子採取口下端に最も近いものを指す。
(Arrangement of ventilation resistor)
From the viewpoint of preventing fluctuations in particle collection characteristics due to the wind direction, the main ventilation surface (mesh surface) of the ventilation resistor can be installed in a direction parallel to the particle collection port inlet. A plurality of ventilation resistors are installed in the vertical direction of the particle sampling port inlet, and the distance between the outermost and innermost ones is preferably at least 1/3 or more of the particle sampling port inlet diameter. As a result of the inventor's investigation, when installed at intervals of less than this, even if there are a plurality of ventilation resistors, only the same effect as the existence of a single resistor having a substantially large ventilation resistance is shown. Because there is no. As described above, such a ventilation resistor provided independently has a low virtual suction surface raising effect. This is because a certain distance is required for the high-speed airflow that has passed through the ventilation resistor to roll in the direction of the driving force, and if the ventilation resistor interval is too small, the high-speed airflow that has passed through the first ventilation resistor is This is because it passes through the next ventilation resistor before it is sufficiently moved in the driving force direction, and as a whole behaves as if it is a single ventilation resistor. There is no upper limit in principle for the distance between the outermost and innermost ones of the ventilation resistors. However, in the case of an extremely large interval, there is a problem that the apparatus becomes large and uneconomical, and the distance between the outside air and the lower end of the particle sampling port becomes large and the followability of measurement to the outside air particle concentration change is lowered. Therefore, the distance between the outermost and innermost parts of the ventilation resistor can be 3 times or less the particle sampling port diameter. The outermost side refers to the one closest to the particle sampling port inlet, and the innermost side refers to the one farthest from the particle sampling port inlet, that is, the one closest to the lower end of the particle sampling port.

通気抵抗体の個数が多い程、仮想吸着面の高位安定化効果は高い。しかし、過大な個数の通気抵抗を気流が通過すると、気流中の粉塵が通気抵抗体に付着する割合も大きくなり、粒子採取率の低下を招くので避けるべきである。望ましくは、2個から5個の通気抵抗体を設置することができる。   The higher the number of ventilation resistors, the higher the effect of stabilizing the virtual adsorption surface. However, if the airflow passes through an excessive number of ventilation resistances, the proportion of the dust in the airflow that adheres to the ventilation resistance also increases, leading to a decrease in the particle collection rate and should be avoided. Preferably, 2 to 5 ventilation resistors can be installed.

複数の通気抵抗体を設置された領域では、旋回流が存在して大気中の粒子濃度はほぼ均一である。このため、この領域を、特段、円錐状のろうと形状にする必要はない。そこで、最外側と最内側の通気抵抗体の間の領域を図12でのように円筒状とすることができる。この円筒状の領域は、旋回流を整流して粒子採取口深部に進入させない効果を発揮するので、整流器35とみなすことができる。   In a region where a plurality of ventilation resistors are installed, a swirling flow exists and the particle concentration in the atmosphere is almost uniform. For this reason, this region does not have to be specially shaped like a conical wax. Therefore, the region between the outermost and innermost ventilation resistors can be cylindrical as shown in FIG. This cylindrical region exhibits the effect of rectifying the swirling flow and preventing it from entering the deep part of the particle sampling port, and thus can be regarded as the rectifier 35.

[第5発明]
以下、第5発明の一実施形態について説明する。
[Fifth Invention]
Hereinafter, an embodiment of the fifth invention will be described.

(装置構成)
図13を用いて装置構成を説明する。粒子採取口入口近傍の外周に、粒子採取口の半径方向外側に幅を有する水平な導流板27を設置する。設置高さは、望ましくは、粒子採取口入口高さ面よりも5mmから20mm下側にすることができる。これは、導流板上を大気風が通過する際、導流板上で境界層が発達しすることによって導流板直上で(導流板が無い場合に粒子採取口自身の空気力学的抵抗により発生する外気流の上昇流に比べて)弱い上昇流が生じるため、この上昇流の顕著な領域、即ち、導流板表面から5mmから20mmの範囲を除外した大気流れを粒子採取口入口上に流すことが粒子流入効率を向上させるために効果的だからである。但し、施工上の便宜のため、これより高い位置に導流板を設置した場合でも、粒子流入効率向上に一定の効果を与えることができる。
(Device configuration)
The apparatus configuration will be described with reference to FIG. A horizontal flow guide plate 27 having a width on the outer side in the radial direction of the particle sampling port is installed on the outer periphery in the vicinity of the particle sampling port inlet. The installation height can desirably be 5 to 20 mm below the particle collection port inlet height surface. This is because when the atmospheric wind passes over the flow guide plate, the boundary layer develops on the flow guide plate, so that the aerodynamic resistance of the particle sampling port itself is directly above the flow guide plate. Weak upward flow (as compared to the upward flow of the external air flow generated by the above-mentioned), a remarkable region of this upward flow, that is, the atmospheric flow excluding the range of 5 mm to 20 mm from the surface of the flow guide plate is This is because it is effective to improve the particle inflow efficiency. However, for the convenience of construction, even when the flow guide plate is installed at a higher position than this, a certain effect can be given to the particle inflow efficiency improvement.

(導流板)
導流板の材質は構造体として機能する剛性を有し、かつ、屋外での使用に耐える材質であればどの様なものでよい。金属、木材、合成樹脂等を使用することができる。導流板の厚さは導流板自身の空気力学的抵抗を減少させる観点から薄いことが望ましい。望ましくは、0.1mmから5mm程度のものを使用することができる。薄い導流板を使用する場合には、外気流によって導流板の自励振動が発生して粒子採取特性や装置耐久性に悪影響を与えうるので、導流板の下面に適宜、支柱を設けて導流板を支えることができる。さらに、導流板の外周部に、空気力学的抵抗を減少させる様、鋭角に加工したものを使用することができる。導流板の幅(導流板外径と内径の差の半分)は、望ましくは50mm以上とすることができる。本発明者の調査の結果、これ以下の幅の場合、粒子採取口の空気力学的抵抗によって粒子採取口前縁部近傍に生成しうる外気の上昇気流を、導流板が抑制することができず、導流板と粒子採取口が一体として空気力学的抵抗として作用し、導流板前縁で外気流が剥離して強い上昇気流が生じてしまうからである。導流板の幅が50mm以上の場合、導流板前縁では外気流の剥離は生じず、粒子採取口本体とは無関係に上流からの外気流を水平面に固定する作用を発揮することができる。このとき、粒子採取口によって排除された気流は、上方ではなく、水平面方向に導かれる。この様に、導流板の幅50mmを境にして、粒子採取口近傍での流れ場の様式が変化する。
(Flow guide plate)
The material of the flow guide plate may be any material as long as it has rigidity that functions as a structure and can withstand outdoor use. Metal, wood, synthetic resin, etc. can be used. The thickness of the flow guide plate is preferably thin from the viewpoint of reducing the aerodynamic resistance of the flow guide plate itself. Desirably, a thickness of about 0.1 mm to 5 mm can be used. When a thin flow guide plate is used, self-excited vibration of the flow guide plate may occur due to the external air flow, which may adversely affect the particle collection characteristics and device durability. Can support the flow guide plate. Furthermore, what was processed into the acute angle so that aerodynamic resistance may be reduced can be used for the outer peripheral part of a flow guide plate. The width of the flow guide plate (half the difference between the outer diameter and the inner diameter of the flow guide plate) can be desirably 50 mm or more. As a result of the inventor's investigation, if the width is less than this, the flow guide plate can suppress the upward air flow that can be generated near the front edge of the particle sampling port due to the aerodynamic resistance of the particle sampling port. In other words, the flow guide plate and the particle sampling port integrally act as aerodynamic resistance, and the external air current peels off at the front edge of the flow guide plate, resulting in a strong ascending air current. When the width of the flow guide plate is 50 mm or more, separation of the external air flow does not occur at the leading edge of the flow guide plate, and the effect of fixing the external air flow from the upstream to the horizontal plane can be exhibited regardless of the particle sampling port main body. At this time, the airflow excluded by the particle sampling port is guided not in the upward direction but in the horizontal plane direction. In this way, the flow field pattern in the vicinity of the particle sampling port changes at the width of 50 mm of the flow guide plate.

導流板の形状は、風向による粒子流入抵抗の変動を抑制するため、粒子採取口の軸に関して軸対称の形状であることが望ましい。さらに、望ましくは、中央に円孔を有した円盤状とすることができる。導流板表面は本質的に平坦であることが望ましいが、強度を確保するために波板等の形状も採用することができる。この他にも、導流板の形状を上方に向けて広がる円錐台状とし、かつ、導流板下部と粒子採取口外壁の間に隙間を設けることにより、導流板上に降下する降下粉塵を下方に落下させて排出する構造も可能である。但し、本発明者の調査の結果、この様な機構が有効に機能するのは降下粉塵径が数百μm以上の非常に粗大な粒子の場合に限られ、それ以下の径の粒子においては、粒子が導流板表面に付着し易いので粒子排出効果は小さい。加えて、円錐台状の導流板は、外気流の導流効果が比較的小さく、粒子流入効率向上効果は限定的である。   The shape of the flow guide plate is preferably an axisymmetric shape with respect to the axis of the particle sampling port in order to suppress fluctuations in the particle inflow resistance due to the wind direction. Furthermore, it can desirably be a disk shape having a circular hole in the center. Although it is desirable that the surface of the current guide plate is essentially flat, a shape such as a corrugated plate can also be adopted to ensure strength. In addition to this, the shape of the flow guide plate is a truncated cone that extends upward, and a gap is provided between the lower part of the flow guide plate and the outer wall of the particle collection port, so that the dust falling on the flow guide plate is lowered. It is also possible to have a structure in which the liquid is dropped and discharged. However, as a result of the inventor's investigation, such a mechanism functions effectively only in the case of very coarse particles having a falling dust diameter of several hundred μm or more. Since particles easily adhere to the surface of the flow guide plate, the particle discharge effect is small. In addition, the frustoconical diversion plate has a relatively small effect of introducing the external airflow, and the effect of improving the particle inflow efficiency is limited.

導流板上に沈着した降下粉塵は、強風時には再飛散しうる。この再飛散した粒子が粒子採取口に流入すると、採取粒子の質量測定精度に悪影響を与える。これを防止するために、導流板表面にグリース等の粘着性物質を塗布して導流板上に沈着した粒子の再飛散を抑制することができる。   The falling dust deposited on the flow guide plate can re-scatter during strong winds. When the re-scattered particles flow into the particle collection port, the mass measurement accuracy of the collected particles is adversely affected. In order to prevent this, it is possible to suppress re-scattering of particles deposited on the flow guide plate by applying an adhesive substance such as grease to the surface of the flow guide plate.

[第6発明]
以下、第6発明の一実施形態について説明する。
[Sixth Invention]
Hereinafter, an embodiment of the sixth invention will be described.

(装置構成)
粒子採取口内面での粒子の付着を防止する、または、一旦、付着した粒子を除去させる能力を有し、かつ、計測に悪影響を与えないものであれば、本来、どの様な付着粒子除去機構でも採用することができる。但し、除去した粒子を系外に排出してしまうと粒子採取効率が低下するので、一旦、粒子採取口内面から除去された粒子が採取口内の大気中に再び放出されて採取口の下端から質量測定器側に吸引されることが望ましい。図18に示した付着粒子除去装置では、粒子採取口外面に加振機39を設け、これを定期的に作動させることによって、粒子採取口内面に付着した粒子を内面から除去する。加振機には、市販のノッカや偏心モータ型加振機を用いることができる。ノッカを使用する場合、望ましくは、0.1〜100回/秒の頻度で加振することができる。
(Device configuration)
Any adhesion particle removal mechanism is essential as long as it has the ability to prevent the adhesion of particles on the inner surface of the particle collection port or remove the adhered particles once and does not adversely affect the measurement. But it can be adopted. However, if the removed particles are discharged to the outside of the system, the particle collection efficiency decreases, so that the particles removed from the inner surface of the particle collection port are once again released into the air inside the collection port and the mass from the lower end of the collection port. It is desirable to be sucked to the measuring instrument side. In the adhered particle removing apparatus shown in FIG. 18, a vibration exciter 39 is provided on the outer surface of the particle collecting port, and this is periodically operated to remove particles adhering to the inner surface of the particle collecting port from the inner surface. A commercially available knocker or an eccentric motor type shaker can be used as the shaker. When a knocker is used, it can be vibrated at a frequency of 0.1 to 100 times / second.

図19に示した付着粒子除去装置では、粒子内面をブラシが摺動することによって、粒子採取口内面に付着した粒子を内面から除去する。ブラシを摺動させる方法には、例えば、粒子採取口中心軸上に回転し、同時に回転軸方向に上下運動するブラシ駆動装置41を用いることができる。ブラシは、市販されているものを用いることができる。ブラシの大きさは、作業性を考慮して、望ましくは粒子採取口半径方向に粒子採取口の最大内径の0.01倍から0.5倍とすることができる。ブラシの毛の長さは、作業性を考慮して、望ましくは、1〜300mmにすることができる。ブラシの材質は、粒子採取口内面への接触部位は、強度や耐汚染性を考慮して、望ましくは、ナイロン等の合成樹脂やステンレス鋼等の金属を用いることができる。ブラシ駆動装置の回転には市販の電動モータを用いることができ、ブラシ駆動装置の上下運動には、油圧制御を行う油圧シリンダ等を用いることができる。   In the attached particle removing apparatus shown in FIG. 19, the brush attached on the inner surface of the particle removes the particles adhering to the inner surface of the particle sampling port from the inner surface. As a method of sliding the brush, for example, a brush driving device 41 that rotates on the central axis of the particle sampling port and moves up and down in the direction of the rotation axis can be used. A commercially available brush can be used. In consideration of workability, the size of the brush is desirably 0.01 to 0.5 times the maximum inner diameter of the particle sampling port in the radial direction of the particle sampling port. The length of the brush hair is preferably 1 to 300 mm in consideration of workability. The material of the brush is preferably made of a synthetic resin such as nylon or a metal such as stainless steel in consideration of strength and contamination resistance at the contact portion with the inner surface of the particle sampling port. A commercially available electric motor can be used for the rotation of the brush drive device, and a hydraulic cylinder or the like that performs hydraulic control can be used for the vertical movement of the brush drive device.

図20に示した気流吹き付け装置を用いた付着粒子除去装置の例では、粒子採取口内面上を移動するノズル43から空気を粒子採取口内面に高速で吹付けて粒子採取口内面上に付着した粒子を内面から除去する。吹付ける空気は、循環気流路11から分岐した気流管42から得ることができる。また、吹付ける気流量が、計測装置内での循環流量に比べて十分に小さい場合には、吹きつけ気流管を循環気流から分岐させることなく、図示しない圧縮機等を用いて外気から空気を直接吸引してもよい。ノズルを移動させる方法には、例えば、粒子採取口中心軸上に回転し、同時に回転軸方向に上下運動するノズル駆動装置44を用いることができる。ノズル駆動装置の回転には市販の電動モータを用いることができ、ノズル駆動装置の上下運動には、油圧制御を行う油圧シリンダ等を用いることができる。吹き付ける気流の流速は、望ましくは、粒子採取口内面からの粒子の除去性を確保するために、1m/s以上とすることができ、また、粒子採取口内部全体での流れ場に大きな悪影響を与えないように、50m/s以下にすることができる。ノズルは粒子採取口内面に対して、できる限り、収束して衝突することが、粒子剥離性の観点から望ましく、市販のフルコーンノズルや直射ノズルを用いることができる。ノズル出口の内径は、吹付け流量と吹き付け流速を考慮して適宜定めればよく、例えば、0.1〜50mmとすることができる。ノズルの材質は、耐久性や耐汚染性を考慮してステンレス鋼等の金属を用いることができる。   In the example of the adhered particle removing apparatus using the airflow spraying device shown in FIG. 20, air is sprayed at high speed from the nozzle 43 moving on the inner surface of the particle sampling port to adhere to the inner surface of the particle sampling port. Remove particles from the inner surface. The air to be blown can be obtained from the airflow pipe 42 branched from the circulation air flow path 11. In addition, when the air flow to be blown is sufficiently small compared with the circulation flow in the measuring device, air is blown from outside air using a compressor (not shown) without branching the blowing air flow pipe from the circulation air flow. Direct suction may be used. As a method for moving the nozzle, for example, a nozzle driving device 44 that rotates on the central axis of the particle sampling port and simultaneously moves up and down in the direction of the rotation axis can be used. A commercially available electric motor can be used for the rotation of the nozzle driving device, and a hydraulic cylinder or the like that performs hydraulic control can be used for the vertical movement of the nozzle driving device. The flow rate of the airflow to be blown can desirably be 1 m / s or more in order to ensure the removability of particles from the inner surface of the particle sampling port, and has a great adverse effect on the flow field inside the particle sampling port. In order not to give, it can be 50 m / s or less. It is desirable that the nozzle converges and collides with the inner surface of the particle collection port as much as possible from the viewpoint of particle releasability, and a commercially available full cone nozzle or direct spray nozzle can be used. The inner diameter of the nozzle outlet may be appropriately determined in consideration of the spraying flow rate and the spraying flow velocity, and may be set to 0.1 to 50 mm, for example. The material of the nozzle can be a metal such as stainless steel in consideration of durability and contamination resistance.

これらの付着粒子除去装置は、それぞれ単独で用いることもできるが、複数組み合わせることによって、一層、効果を高めることができる。例えば、加振機は、粒子採取口に直接接触しないので耐汚染性が高い。一方、気流吹き付け装置は、粒子採取口内部気流に悪影響を与えうるが、粒子除去能力はより高い。さらに、ブラシは、ブラシの毛に粒子が付着して採取効率を低下させうるが、粒子の除去能力が最も高い。従って、これらの装置を組み合わせて使用する場合、加振機を最も高い頻度で使用し、加振機で剥離しえない粒子に対して気流吹きつけ装置をより低い頻度で作動させ、さらに低い頻度でブラシを作動させることによって、粒子の高い除去性と作業への悪影響回避が可能になる。   These adhering particle removing devices can be used alone, but the effect can be further enhanced by combining a plurality of these adhering particle removing devices. For example, the vibrator is highly resistant to contamination because it does not directly contact the particle sampling port. On the other hand, the airflow spraying device can adversely affect the airflow inside the particle sampling port, but has a higher particle removal capability. Furthermore, the brush can reduce the collection efficiency by attaching particles to the hair of the brush, but has the highest particle removal ability. Therefore, when these devices are used in combination, the vibration generator is used most frequently, the air blowing device is operated less frequently for particles that cannot be separated by the vibration device, and the frequency is lower. By operating the brush, it is possible to remove particles and avoid adverse effects on work.

[第7発明]
以下、第7発明の一実施形態について説明する。
[Seventh Invention]
Hereinafter, an embodiment of the seventh invention will be described.

(装置構成)
図14を用いて装置構成を説明する。粉塵粒子採取口内面の裏面全体に電気抵抗式ヒータ等の加熱器28を貼り付け、この加熱器によって、粒子採取口内面を加熱する。粒子採取口内面の温度を、粒子採取口内面に取り付けた熱電対等の粒子採取口内面温度計29によって計測するとともに、外気温度を同様の機構の外気温度計30によって計測する。計測された粒子採取口内面温度が外気温度計測値よりも10℃以上高温を維持するように、温度制御装置31は、PID制御法などを用いて加熱器加熱量を制御する。他の加熱方式として、粒子採取口内面又は外面に赤外線ヒータを設置し、この加熱出力を制御することによって、所定温度に粒子採取口を放射加熱してもよい。また、粒子採取口を電気伝導体又は半導体で構成し、粒子採取口に直接通電して加熱を行ってもよい。さらに、粒子採取口の周囲に熱水管又は熱風管を接触させ、作動流体の温度と流量を制御することによって粒子採取口加熱してもよい。粒子採取口外面にバーナーを設けて粒子採取口を直火加熱を行うこともできる。粒子採取口内面温度の上限は、装置の熱耐久性や加熱のための費用を総合的に判断してエンジニアリング的に定めるべきであるが、望ましくは、計測地点での年間最高気温平年値+15℃を上限温度とすることができる。また、設備費用を節約するために、加熱器の加熱量制御機構を省略することができる。この場合には、外気温度+10℃よりも粒子採取口内面温度が常に高温になる加熱量を予め求めておいて、常にその加熱量で加熱を行うことができる。この場合、粒子採取口内面温度は、平均的に外気温度+10℃よりも遥かに高温の設定にならざるをえない。
(Device configuration)
The apparatus configuration will be described with reference to FIG. A heater 28 such as an electric resistance heater is attached to the entire back surface of the dust particle sampling port inner surface, and the particle sampling port inner surface is heated by this heater. The temperature of the inner surface of the particle sampling port is measured by a particle sampling port inner surface thermometer 29 such as a thermocouple attached to the inner surface of the particle sampling port, and the outside air temperature is measured by the outer temperature thermometer 30 of the same mechanism. The temperature control device 31 controls the heating amount of the heater using a PID control method or the like so that the measured particle sampling port inner surface temperature is higher by 10 ° C. or more than the outside air temperature measurement value. As another heating method, an infrared heater may be installed on the inner surface or outer surface of the particle sampling port, and the heating output may be controlled to radiately heat the particle sampling port to a predetermined temperature. Alternatively, the particle sampling port may be made of an electric conductor or a semiconductor, and the particle sampling port may be directly energized for heating. Furthermore, the particle sampling port may be heated by contacting a hot water tube or a hot air tube around the particle sampling port and controlling the temperature and flow rate of the working fluid. A burner may be provided on the outer surface of the particle collection port to heat the particle collection port directly. The upper limit of the inner surface temperature of the particle sampling port should be determined from an engineering point of view by comprehensively judging the thermal durability of the device and the cost for heating. Preferably, the average annual maximum temperature at the measurement point is + 15 ° C. Can be the upper limit temperature. Also, the heating amount control mechanism of the heater can be omitted in order to save equipment costs. In this case, the amount of heating at which the particle sampling port inner surface temperature is always higher than the outside air temperature + 10 ° C. is obtained in advance, and heating can always be performed with the amount of heating. In this case, the inner surface temperature of the particle sampling port must be set to a temperature much higher than the outside air temperature + 10 ° C. on average.

[第8発明]
以下、第8発明の一実施形態について説明する。
[Eighth Invention]
Hereinafter, an embodiment of the eighth invention will be described.

図6の装置に水平旋回流抑制器38を付加した装置を示す図17を用いて第8発明を説明する。水平旋回流抑制器は、外気流れを阻害しないように粒子採取口の入口よりも下方に設置すべきであり、大気中粒子の分級特性に悪影響を与えないように全ての分粒器よりも上方に設置すべきである。   The eighth aspect of the invention will be described with reference to FIG. 17 showing a device in which a horizontal swirl suppressor 38 is added to the device of FIG. The horizontal swirl flow suppressor should be installed below the inlet of the particle sampling port so as not to disturb the outside air flow, and above all the classifiers so as not to adversely affect the classification characteristics of particles in the atmosphere. Should be installed in.

また水平旋回流の抑制は、粒子採取口の下端以降の下流で行うことが効果的である。分級器の構造は、水平旋回流成分を抑制できればどのようなものでもよいが、水平旋回流の垂直方向に壁面を設けて水平旋回流を阻害する方法が簡易、かつ、軸方向流れを阻害しにくいので望ましい。例えば、図17に示す、複数の薄板を組み合わせた構造にすることができる(水平旋回流抑制器38を粒子採取口内部に設置した例)。水平旋回流抑制器を構成する薄板の寸法は、十分な耐風強度を持ち、軸方向流れを阻害しない観点から、厚み0.1〜5mm、軸方向長さ2〜100mmにすることができる。水平旋回流抑制器の材質は、大気中粒子の付着しにくいものとして、ステンレス鋼等の金属、セラミックス、ガラス、または、フッ素樹脂等の合成樹脂を用いることができる。   In addition, it is effective to suppress the horizontal swirl flow downstream after the lower end of the particle sampling port. The classifier may have any structure as long as the horizontal swirling flow component can be suppressed. However, the method of blocking the horizontal swirling flow by providing a wall surface in the vertical direction of the horizontal swirling flow is simple and obstructs the axial flow. It is desirable because it is difficult. For example, a structure in which a plurality of thin plates are combined as shown in FIG. 17 can be used (an example in which the horizontal swirl flow suppressor 38 is installed inside the particle sampling port). The dimension of the thin plate constituting the horizontal swirl flow suppressor can be set to a thickness of 0.1 to 5 mm and an axial length of 2 to 100 mm from the viewpoint of having sufficient wind resistance and not hindering the axial flow. As a material of the horizontal swirl suppressor, a metal such as stainless steel, ceramics, glass, or a synthetic resin such as a fluororesin can be used as a material to which particles in the air hardly adhere.

(実施例1)
図6に示す構造の降下粉塵計測装置を屋外で運用して降下粉塵の連続測定を行った。粒子採取口は、入口直径200mmの円錐ろうと状のステンレス鋼構造であり、ろうとを円錐とみなした場合の頂角を25°とした。循環気流の粒子採取口への吐出方法は、粒子採取口入口直下に、全周均一に、粒子採取口内面に沿って下向きに吐出した。気流路の内面を、全てステンレス鋼製とした。分級器にはバーチャルインパクタを用い、吸気流量が1Nm/時間となるようにブロワの運転を設定して、比重1相当の粒子について直径6μm以下の微小粒子を含む気流とそれ以外の粗大粒子を含む気流に分級し、それぞれ独立に質量測定を行った。ここでの分級の定義は、比重1相当の粒子について直径6μmの粒子が粗大粒子用分岐気流管に90%、微小粒子用分岐気流管に10%の割合で分離することである。また、吐出用気流路に関して、流入口形状を雨除けのために下向き直管とし、外気を除塵することなく直接吸引した。吐出用気流路内の流量が1Nm/時間となるように吐出用ブロワの運転を設定した。気流路はすべてステンレス製とした。ブロワは全て市販の一般的な軸流式のものを用いた。
Example 1
The falling dust measuring device having the structure shown in FIG. 6 was operated outdoors to perform continuous measurement of falling dust. The particle collection port has a stainless steel structure of a conical wax shape with an inlet diameter of 200 mm, and the apex angle when the wax is regarded as a cone is 25 °. As a method of discharging the circulating air current to the particle sampling port, the entire surface was discharged directly and directly downward along the inner surface of the particle sampling port immediately below the particle sampling port inlet. The inner surface of the air channel was all made of stainless steel. A virtual impactor is used for the classifier, the blower operation is set so that the intake air flow rate becomes 1 Nm 3 / hour, and air flow including fine particles with a diameter of 6 μm or less and coarse particles other than that for particles having a specific gravity of 1 Classification was carried out to the air currents contained, and mass measurement was performed independently. The definition of classification here is that particles having a diameter of 6 μm are separated at a ratio of 90% in the branch airflow tube for coarse particles and 10% in the branch airflow tube for fine particles with respect to particles having a specific gravity of 1. Further, regarding the discharge air flow path, the shape of the inlet was a downward straight pipe to prevent rain, and the outside air was directly sucked without removing dust. The operation of the discharge blower was set so that the flow rate in the discharge air flow path was 1 Nm 3 / hour. All the air passages were made of stainless steel. As the blower, a commercially available general axial flow type was used.

粒子の質量測定は市販のレーザ光散乱式粒子計数器を用いて連続的に計測部通過粒子の頻度と大きさを計測し、これを予め現地でのデポジットゲージで採取したサンプル粒子を分析して得られた平均比重及び光学特性を用いて粉塵降下速度に換算し、その値を電子データとして保存した。レーザ光は、波長780nmで出力2mWのものを用い、受光器にはフォトダイオード素子を用いた。   Particle mass measurement is performed by continuously measuring the frequency and size of particles passing through the measuring section using a commercially available laser light scattering particle counter, and analyzing the sample particles collected in advance with a deposit gauge on site. The obtained average specific gravity and optical characteristics were used to convert to a dust falling speed, and the value was stored as electronic data. Laser light having a wavelength of 780 nm and an output of 2 mW was used, and a photodiode element was used for the light receiver.

また、図示しない市販の感雨計を用いて降雨を検知し、雨天時には図示しない蓋が粒子採取口入口を覆って雨水が計測器内に侵入しないようにした。   In addition, the rain was detected using a commercially available rain gauge not shown, and when it rained, a lid not shown covered the particle sampling port entrance so that rain water did not enter the measuring instrument.

本装置を用いて6ヶ月間の連続自動測定を実施した。   Continuous automatic measurement for 6 months was performed using this apparatus.

本装置による粗大粒子の採取質量の1ヶ月ごと積算値を粒子採取口入口面積で除して算出した月間粉塵降下速度を、同一地点でのデポジットゲージによる月間粉塵降下速度と比較した。その結果、本装置の採取量平均は、デポジットゲージの約80%であり、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、0.15であった。従って、本装置による粗大粒子計測値とデポジットゲージ計測値の間で比較的強い相関を得ることができた。   The monthly dust drop rate calculated by dividing the accumulated value of the mass of coarse particles collected by this device every month by the particle inlet entrance area was compared with the monthly dust fall rate by the deposit gauge at the same point. As a result, the average collected amount of this device is about 80% of the deposit gauge, and the standard deviation of the fluctuation of [Monthly dust fall rate by deposit gauge] / [Monthly dust fall rate by this device] is 0.15. there were. Therefore, it was possible to obtain a relatively strong correlation between the coarse particle measurement value and the deposit gauge measurement value obtained by this apparatus.

また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を、同一地点、同一時刻に市販の粘着テープ式降下粉塵捕集器を10分ごとに交換して測定したものと比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.3であり、連続式粉塵計において、初めて実用的な短時間周期(10分間平均)での計測が実現できた。   Moreover, 6 hours of the falling dust rate every 10 minutes by this apparatus was compared with that measured by replacing a commercially available adhesive tape type falling dust collector every 10 minutes at the same point and at the same time. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [Dust falling speed for 10 minutes with adhesive tape] / [Dust falling speed for 10 minutes with this device] is about 0.3, which is the first practical short time for continuous dust meter. Measurement at a period (average for 10 minutes) was realized.

(比較例1)
図5に示す、従来型連続式粉塵計を用いて、実施例1と同一地点、同一時期に同様の方法で採取粉塵質量測定を行った。その結果、採取量平均は、デポジットゲージの約130%であり、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、0.35であった。従って、本装置による粗大粒子計測値とデポジットゲージ計測値の間には相関は認められるものの、本発明に比べて劣る。
(Comparative Example 1)
Using the conventional continuous dust meter shown in FIG. 5, the collected dust mass was measured by the same method at the same point and the same time as Example 1. As a result, the average collected amount was about 130% of the deposit gauge, and the standard deviation of the fluctuation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.35. Therefore, although a correlation is recognized between the coarse particle measurement value and the deposit gauge measurement value by this apparatus, it is inferior to the present invention.

(実施例2)
図15に示す構造の降下粉塵計測装置を用い、これ以外を実施例1と同様にして試験を行った。循環気流量が時間平均で1Nm/時間となるようにブロワの運転を設定した。除塵フィルタは、1μm用の汎用繊維状フィルタの下流に0.3μm用のセラミックフィルタを設置して、排気の清浄化を図った。その結果、粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均80%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.15であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。
(Example 2)
A test was performed in the same manner as in Example 1 except that the falling dust measuring device having the structure shown in FIG. The blower operation was set so that the circulating air flow rate would be 1 Nm 3 / hour on average over time. As the dust removal filter, a ceramic filter for 0.3 μm was installed downstream of a general-purpose fibrous filter for 1 μm to purify exhaust. As a result, as for the measurement result of coarse particles, an average dust fall rate of 80% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. Moreover, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.15. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector.

その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.3であった。   As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.3.

(実施例3)
図16に示す装置を用い、これ以外を実施例2と同様にして試験を行った。大気中粒子の濃度計測装置として、市販のレーザ光透過式濃度計を適用した。レーザ光には波長380nmで出力1mWのものを用いた。レーザ透過光量と現地大気中粒子質量濃度の対応を予め調査して、検量線を作成し、これに基づいて瞬時の大気中粒子濃度の算出を行い、1ヶ月ごとの平均値を求めた。その結果を同一地点に設置したPM2.5計の月間大気中PM2.5濃度と比較した。
(Example 3)
A test was performed in the same manner as in Example 2 except that the apparatus shown in FIG. A commercially available laser light transmission densitometer was applied as a concentration measuring device for atmospheric particles. A laser beam having a wavelength of 380 nm and an output of 1 mW was used. The correspondence between the amount of laser transmitted light and the local atmospheric particle mass concentration was investigated in advance, a calibration curve was created, the instantaneous atmospheric particle concentration was calculated based on this, and the average value for each month was obtained. The result was compared with the monthly PM2.5 concentration of PM2.5 meter installed at the same point.

その結果、本装置の大気中濃度平均は、PM2.5計によるものの約140%であり、[PM2.5計による月間大気中PM2.5濃度]/[本装置による月間大気中微小粒子濃度]の変動の標準偏差は、0.2であった。従って、本装置による微小粒子計測値とPM2.5計測値の間では、強い相関を得ることができた。   As a result, the average atmospheric concentration of this device is about 140% of that measured by PM2.5 meter, [Monthly atmospheric PM2.5 concentration by PM2.5 meter] / [Month atmospheric fine particle concentration by this device] The standard deviation of the fluctuation was 0.2. Therefore, it was possible to obtain a strong correlation between the microparticle measurement value and the PM2.5 measurement value obtained by the present apparatus.

(実施例4)
図12に示す円筒状の整流器を粒子採取口に設置すること以外を実施例1と同様に設定した装置を用いて、実施例1と同様の試験を行った。整流器は、直径200mmで高さ80mmであり、40mmの間隔を空けて計3枚の通気抵抗体としての円形の金網を設置した。金網は、ステンレス性であり、20メッシュ、開口率50%のものを用い、整流器内壁面に全周で密着するように配置した。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均85%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.12であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.22であり、本装置の短時間計測の精度が向上した。
Example 4
A test similar to that in Example 1 was performed using an apparatus set in the same manner as in Example 1 except that the cylindrical rectifier shown in FIG. 12 was installed at the particle sampling port. The rectifier had a diameter of 200 mm and a height of 80 mm, and a circular wire mesh as a total of three ventilation resistors was installed with an interval of 40 mm. The wire mesh is stainless steel, and has a mesh of 20 mesh and an aperture ratio of 50%, and is arranged so as to be in close contact with the inner wall surface of the rectifier. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 85% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.12. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10-minute dust falling speed by adhesive tape] / [10-minute dust falling speed by this apparatus] was about 0.22, and the accuracy of short-time measurement of this apparatus was improved.

(実施例5)
整流器内で通気抵抗体間の各間隔を20mmに配置した以外、実施例4と同様の条件として試験を行った。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均75%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.15であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.29であり、実施例1に比べて顕著な改善は認められなかった。
(Example 5)
The test was performed under the same conditions as in Example 4 except that the intervals between the ventilation resistors were set to 20 mm in the rectifier. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 75% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. Moreover, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.15. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.29, and a remarkable improvement was recognized as compared with Example 1. There wasn't.

(実施例6)
図13に示す円盤状の導流板を粒子採取口近傍に設置すること以外を実施例1と同様に設定した装置を用いて、実施例1と同様の試験を行った。導流板は厚み1mm直径320mmのステンレス円盤を用い、粒子採取口入口から10mm下方に装着した。導流板上には定期的にグリースを塗布して沈着粉塵の再飛散を防止した。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均110%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.14であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.27であった。
(Example 6)
A test similar to that in Example 1 was performed using an apparatus set in the same manner as in Example 1 except that the disc-shaped flow guide plate shown in FIG. 13 was installed in the vicinity of the particle sampling port. A stainless steel disk having a thickness of 1 mm and a diameter of 320 mm was used as the flow guide plate, and the flow guide plate was mounted 10 mm below from the particle sampling port inlet. Grease was periodically applied on the flow guide plate to prevent re-scattering of deposited dust. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 110% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.14. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.27.

(実施例7)
導流板の直径を280mmにした以外、実施例6と同様の試験を行った。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均82%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.14であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.3であり、実施例1に比べて顕著な改善は認められなかった。
(Example 7)
The same test as in Example 6 was performed except that the diameter of the flow guide plate was 280 mm. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 82% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.14. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.3, and a marked improvement was recognized as compared with Example 1. There wasn't.

(実施例8)
粒子採取口の外側に市販の空圧式ノッカを設置し、これ以外を実施例4と同様の装置を用いて実施例5と同様の試験を実施した。ノッカは、周方向に3個設置し、それぞれ、異なる設置高さとした。ノッカへの供給圧は1kg/cmとし、それぞれ、10秒につき1回の頻度で粒子採取口に打撃を与えた。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均95%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.11であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.2であった。
(Example 8)
A commercially available pneumatic knocker was installed outside the particle sampling port, and the same test as in Example 5 was performed using the same apparatus as in Example 4 except for this. Three knockers were installed in the circumferential direction, each having a different installation height. The supply pressure to the knocker was 1 kg / cm 2, and each particle sampling port was struck at a frequency of once every 10 seconds. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 95% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.11. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.2.

(実施例9)
図14に示す粒子採取口加熱機構を設置し、これ以外を実施例8と同様の装置を用いて実施例4と同様の試験を実施した。尚、粒子採取口外面のノッカ設置箇所には加熱装置を設置しなかった。加熱装置として、抵抗式セラミックヒータを用い、温度計測器として熱電対を用いて、粒子採取口内面温度と外気温度を計測した。また、粒子採取口内面温度が外気温度+15℃を目標とし、計測器内の電子演算装置によって目標温度を維持するようにPID制御を行った。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均100%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.10であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.2であった。
Example 9
The particle sampling port heating mechanism shown in FIG. 14 was installed, and the same test as in Example 4 was performed using the same apparatus as in Example 8 except for this. In addition, the heating apparatus was not installed in the knocker installation location on the outer surface of the particle sampling port. A resistance ceramic heater was used as the heating device, and a thermocouple was used as the temperature measuring device, and the particle sampling port inner surface temperature and the outside air temperature were measured. Moreover, PID control was performed so that the particle sampling port inner surface temperature was set to the outside air temperature + 15 ° C., and the target temperature was maintained by the electronic arithmetic unit in the measuring instrument. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 100% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.10. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10 minutes dust falling speed by adhesive tape] / [10 minutes dust falling speed by this apparatus] was about 0.2.

(実施例10)
図17に示す、水平旋回流抑制器38を有し、これ以外を実施例1と同様の装置を用いて実施例1と同様の試験を実施した。水平旋回流抑制器は、板厚0.3mmで軸方向長さ30mmのステンレス鋼板を上面からみて板の端面が十文字になる様に組み合わせて構成し、粒子採取口下端に設置した。粗大粒子の測定結果は、対応するデポジットゲージの月間粉塵降下速度に対して平均86%の粉塵降下速度が得られた。また、[デポジットゲージによる月間粉塵降下速度]/[本装置による月間粉塵降下速度]の標準偏差は、0.12であった。また、本装置による10分ごとの降下粉塵速度の6時間分を対応する粘着テープ式降下粉塵捕集器の測定と比較した。その結果、[粘着テープによる10分間塵降下速度]/[本装置による10分間粉塵降下速度]の変動の標準偏差は、約0.22であり、本装置の短時間計測の精度が向上した。
(Example 10)
The test similar to Example 1 was implemented using the apparatus similar to Example 1 except having the horizontal swirl flow suppressor 38 shown in FIG. The horizontal swirl flow suppressor was configured by combining stainless steel plates having a plate thickness of 0.3 mm and an axial length of 30 mm so that the end surfaces of the plates were cross-shaped when viewed from above, and were installed at the lower end of the particle sampling port. As a result of measuring coarse particles, an average dust fall rate of 86% was obtained with respect to the monthly dust fall rate of the corresponding deposit gauge. In addition, the standard deviation of [Monthly dust fall speed by deposit gauge] / [Monthly dust fall speed by this apparatus] was 0.12. In addition, 6 hours of the falling dust speed every 10 minutes by this apparatus was compared with the measurement of the corresponding adhesive tape type falling dust collector. As a result, the standard deviation of the fluctuation of [10-minute dust falling speed by adhesive tape] / [10-minute dust falling speed by this apparatus] was about 0.22, and the accuracy of short-time measurement of this apparatus was improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

従来技術の模式図である。It is a schematic diagram of a prior art. 他の従来技術の模式図である。It is a schematic diagram of another prior art. 他の従来技術の模式図である。It is a schematic diagram of another prior art. 他の従来技術の模式図である。It is a schematic diagram of another prior art. 他の従来技術の模式図である。It is a schematic diagram of another prior art. 第1発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one embodiment of the first invention. 粒子採取口内流れ場の模式図である。It is a schematic diagram of the flow field in the particle collection port. 粒子採取口内粒子軌跡の模式図である。It is a mimetic diagram of a particle locus in a particle collection mouth. 測定原理の模式図である。It is a schematic diagram of a measurement principle. 他の測定原理の模式図である。It is a schematic diagram of another measurement principle. 第1発明の他の実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of other embodiment of 1st invention. 第4発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 4th invention. 第5発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 5th invention. 第7発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 7th invention. 第2発明の他の実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of other embodiment of 2nd invention. 第3発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 3rd invention. 第8発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 8th invention. 第6発明の一実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of one Embodiment of 6th invention. 第6発明の他の実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of other embodiment of the 6th invention. 第6発明のさらに他の実施形態の模式図である。It is a schematic diagram of further another embodiment of the sixth invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ・・・粒子採取口
2 ・・・気流路
2’・・・気流路
3 ・・・粗大粒子フィルタ
4 ・・・質量測定器
5 ・・・捕集フィルタ
6 ・・・ブロワまたは圧縮機
7 ・・・捕集瓶
8 ・・・分級器
9 ・・・流量制御装置
10・・・除塵フィルタ
11・・・循環気流路
11’・・主循環気流路
12・・・粗大粒子用分岐気流路
13・・・微小粒子用分岐気流路
18・・・粒子採取口内部流れ場境界
20・・・粒子計数器
21・・・粒子濃度計測器
22・・・超粗大粒子時の仮想吸着面
23・・・一般的な粗大粒子の仮想吸着面
27・・・通気抵抗体
28・・・加熱器
29・・・粒子採取口内面温度計
30・・・外気温度計
31・・・温度制御装置
32・・・分流器
35・・・整流器
36・・・導流板
37・・・バイパス用分級器
38・・・水平旋回流抑制器
39・・・加振機
40・・・ブラシ
41・・・ブラシ駆動装置
42・・・吹付け気流管
43・・・ノズル
44・・・ノズル駆動装置
45・・・吐出用気流路
46・・・吐出用圧縮機またはブロワ
47・・・粒子採取口蓋駆動装置
48・・・感雨計
49・・・粒子採取口蓋
50・・・光照射機
51・・・受光器
52・・・粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Particle collection port 2 ... Air flow path 2 '... Air flow path 3 ... Coarse particle filter 4 ... Mass measuring instrument 5 ... Collection filter 6 ... Blower or compressor 7・ ・ ・ Collecting bottle 8 ・ ・ ・ Classifier 9 ・ ・ ・ Flow control device 10 ・ ・ ・ Dust filter 11 ・ ・ ・ Circulating air channel 11 ′ ・ Main circulating air channel 12 ・ ・ ・ Branch air channel for coarse particles 13 ... Branch air channel for fine particles 18 ... Boundary flow field boundary of particle collection port 20 ... Particle counter 21 ... Particle concentration measuring device 22 ... Virtual adsorption surface for ultra coarse particles 23 ··· Virtual adsorption surface of general coarse particles 27 ··· Ventilation resistor 28 ··· Heater 29 · · · Particle sampling port inner surface thermometer 30 · · · Outside temperature thermometer 31 · · · Temperature control device 32 · ..Diverter 35 ... Rectifier 36 ... Current guide plate 37 ... Bypass classifier 38 ... Horizontal swirl flow suppressor 39 ... Exciter 40 ... Brush 41 ... Brush drive device 42 ... Blowing airflow tube 43 ... Nozzle 44 ... Nozzle drive device 45 ... -Discharge air flow path 46 ... Discharge compressor or blower 47 ... Particle collection palate drive device 48 ... Rain gauge 49 ... Particle collection palate 50 ... Light irradiation machine 51 ... Light reception Container 52 ... Particle

Claims (8)

上方に向けた開口を有すると共に、下端が気流路と接続されている、ろうと状の粒子採取口と、
前記粒子採取口内に存在する大気中粒子を大気と共に前記粒子採取口の下端から前記気流路を通して吸引するためのブロワ又は圧縮機と、
前記粒子採取口の後段に設けられ、前記粒子採取口から吸引された前記大気中粒子を粗大粒子と微小粒子とに分ける分級器と、
前記分級器の粗大粒子側流出口の後段に設けられ、一定時間当たりに通過する大気中粒子の個数又は個数と大きさの双方を連続的に測定する粒子計数器と、
前記粒子採取口、前記分級器、及び前記粒子計数器を、この順番に接続し、前記吸引された大気を順次通して外気へと排気する気流路と、
前記粒子採取口下端から吸引された大気流量と同一流量の大気を前記粒子採取口内に導入するための気流路及び当該気流路へ前記大気を導入するための吐出用圧縮機またはブロワと、
を備えていることを特徴とする、連続式降下粉塵計測装置。
A funnel-shaped particle sampling port having an opening facing upward and having a lower end connected to the air flow path;
A blower or a compressor for sucking atmospheric particles present in the particle sampling port together with the atmosphere from the lower end of the particle sampling port through the air flow path;
A classifier provided at a stage subsequent to the particle sampling port, and classifying the atmospheric particles sucked from the particle sampling port into coarse particles and fine particles;
A particle counter that is provided at the subsequent stage of the coarse particle side outlet of the classifier and continuously measures the number of particles in the atmosphere or both the number and size of the particles that pass through per unit time;
An air flow path for connecting the particle sampling port, the classifier, and the particle counter in this order, and exhausting the sucked air to the outside through the sucked air in order.
An air flow path for introducing an atmosphere having the same flow rate as the air flow sucked from the lower end of the particle collection port into the particle collection port, and a discharge compressor or a blower for introducing the air into the air flow path;
A continuous type falling dust measuring device characterized by comprising:
前記粒子採取口、前記分級器、前記粒子計数器、及び除塵フィルタを、この順番に接続し、前記吸引された大気を順次通して外気へ排気する気流路が、外気へ排出する替わりに、前記大気を粒子採取口内に導入するための気流路と接続されて、
前記粒子採取口内に存在する大気中粒子を吸引するためのブロワ又は圧縮機が、前記吐出用圧縮機またはブロワを兼ねていることを特徴とする、請求項1記載の連続式降下粉塵計測装置。
The particle sampling port, the classifier, the particle counter, and the dust filter are connected in this order, and the air flow path that exhausts the sucked air to the outside and sequentially exhausts it to the outside instead of discharging to the outside. Connected to the air flow path for introducing the atmosphere into the particle sampling port,
2. The continuous falling dust measuring device according to claim 1, wherein a blower or a compressor for sucking air particles present in the particle sampling port also serves as the discharge compressor or the blower.
前記分級器の微小粒子側流出口の後段に、大気中粒子の濃度を計測する濃度計測器を設けることを特徴とする、請求項1又は2に記載の連続式降下粉塵計測装置。   The continuous type falling dust measuring device according to claim 1 or 2, wherein a concentration measuring device that measures the concentration of particles in the atmosphere is provided downstream of the fine particle side outlet of the classifier. 前記粒子採取口の入口に、前記粒子採取口の入口面と垂直方向に通気抵抗を発生させる気流抵抗体を、前記粒子採取口の入口面と垂直方向に間隔を置いて複数設置することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置。   A plurality of air flow resistors that generate airflow resistance in the direction perpendicular to the inlet surface of the particle sampling port are installed at the inlet of the particle sampling port at intervals in the direction perpendicular to the inlet surface of the particle sampling port. The continuous falling dust measuring device according to any one of claims 1 to 3. 前記粒子採取口の入口近傍の外周に、前記粒子採取口の半径方向外側に突出した水平な導流板を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置。   5. The continuous type according to claim 1, further comprising a horizontal flow guide plate projecting radially outward of the particle sampling port on an outer periphery in the vicinity of the inlet of the particle sampling port. Falling dust measuring device. 前記粒子採取口に、粒子採取口内面の付着粒子を除去するための、加振機、ブラシ、又は気流吹き付け装置のうち1種または2種以上の組み合わせを備えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置。   The said particle | grain collection port is equipped with 1 type, or a combination of 2 or more types among a vibration exciter, a brush, or an airflow spraying device for removing the adhering particles on the inner surface of the particle collection port. The continuous falling dust measuring device according to any one of? 5. 前記粒子採取口には、該粒子採取口の内面を加熱する加熱器を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置。   The continuous particle fall measurement device according to any one of claims 1 to 6, wherein the particle collection port has a heater for heating the inner surface of the particle collection port. 前記粒子採取口の開口部と、前記粒子採取口の下端から吸気された大気が最初に到達する前記分級器との間に備えられ、かつ、前記粒子採取口の下端へ向かって吸引される前記粒子を含む大気の水平旋回流成分を抑制可能な水平旋回流抑制器を備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の連続式降下粉塵計測装置。   The particle sampling port is provided between an opening of the particle sampling port and the classifier to which the air sucked from the lower end of the particle sampling port first reaches, and is sucked toward the lower end of the particle sampling port The continuous falling dust measuring device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a horizontal swirling flow suppressor capable of suppressing a horizontal swirling flow component of the atmosphere including particles.
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