JP2011059014A - 浮遊粒子状物質発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多数の浮遊粒子状物質を発生させる装置であって、浮遊粒子状物質の基となる粒子状物質を溶質とする溶液を供給する溶液供給部と、第1電位が付与され、溶液供給部から供給された溶液を液滴として先端の孔から放出する毛細管状の第1電極と、第1電位に対して所定の電位差を有する第2電位が付与され、孔に対し所定の間隔をおいて対向配置され、粒子状物質を含む液滴が通過可能な構造を有する第2電極と、第1電極と第2電極に所定の電位差を発生させる電圧印加部と、第1電極から第2電極に向かう空気流を発生させる空気流発生部とを備える。
【選択図】図1
Description
上記浮遊粒子状物質の基となる粒子状物質を溶質とする溶液を供給する溶液供給部と、
第1電位が付与され、上記溶液供給部から供給された溶液を液滴として先端の孔から放出する毛細管状の第1電極と、
上記第1電位に対して所定の電位差を有する第2電位が付与され、上記孔に対し所定の間隔をおいて対向配置され、上記粒子状物質を含む液滴が通過可能な構造を有する第2電極と、
上記第1電極と上記第2電極に上記所定の電位差を発生させる電圧印加部と、
上記第1電極から上記第2電極に向かう空気流を発生させる空気流発生部とを備え、
上記第1電極から放出された液滴は上記電位差によって上記第2電極に引っ張られて飛行し、飛行中の上記液滴は上記空気流に触れることで乾燥しつつ微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、分散した多数の液滴が生じ、当該多数の液滴は上記空気流に乗って上記第2電極を通過し、通過後も上記微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、分散した多数の浮遊粒子状物質が生じることを特徴とする。
上記浮遊粒子状物質の飛行中に当該浮遊粒子状物質の光学特性を検知し、当該光学特性に基づき、上記浮遊粒子状物質の粒子濃度を測定する粒子濃度測定部をさらに備えたことを特徴とする。
上記粒子濃度測定部で測定された浮遊粒子状物質の粒子濃度に基づき、上記溶液供給部の溶液供給量または上記空気流発生部の空気流量の少なくともいずれか一方をフィードバック制御することを特徴とする。
大気中の浮遊粒子状物質を捕集して、捕集した上記浮遊粒子状物質の重量濃度を測定する測定装置の動作を確認するための装置であり、当該測定装置に接続可能に構成されていることを特徴とする。
上記浮遊粒子状物質は、硫酸マグネシウムであることを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態に係る浮遊粒子状物質発生装置について、図面を参照しつつ説明する。図1は、第1実施形態に係る浮遊粒子状物質発生装置の構成を示す図である。図2は、図1における第2電極のバリエーションを示す図である。
まず、溶液供給部2から溶液が第1電極3に供給される。次いで、第1電極3から放出された液滴は電位差によって第2電極4に引っ張られて飛行する。飛行中の液滴は空気流に触れることで乾燥しつつ微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、常圧下で分散した多数の液滴になる。当該多数の液滴は空気流に乗って間隙18または孔部14を通過する。当該多数の液滴は、間隙18または孔部14を通過後も微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、分散した多数の浮遊粒子状物質が生じる。微細分離の原理は、乾燥によって粒子径が小さくなることで液滴表面の電荷密度が高くなり、電荷同士の反発力によって液滴が分裂することによる。当該微細分離が繰り返されるにより、常圧下で分散した多数の微小粒子状物質が生じる。これにより、発生装置1によれば、2.5μm以下、特に1μm以下の略同一径の浮遊粒子状物質を含む浮遊粒子状物質含有空気を長時間に渡って安定して得ることができる。以上が、発生装置1の主な動作である。
なお、濃度測定は、空気流量を20L/minとし、水とエタノールを1:1で混合してなる溶媒に0.1%濃度で硫酸マグネシウムを溶かした溶液を用い、溶液流量を10μL/min、とした条件の下で行った。
なお、濃度測定は、空気流量を20L/minとし、水とエタノールを1:1で混合してなる溶媒に0.1%濃度で硫酸マグネシウムを溶かした溶液を用い、溶液流量を10μL/min、線型0.475とした条件の下で行った。
本発明の第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図5は、第2実施形態に係る浮遊粒子状物質発生装置の構成を示す図である。なお、第1実施形態と同様の構成については、図1と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
2 溶液供給部
3 第1電極
4 第2電極
40 リング状部
41 開口部
42 メッシュ状部
43,46,49 直線状の金属線材
44,47 放射状部
45 六角形状の金属線材
48 円形状の金属線材
50 円板状部
5 電圧印加部
6 空気流発生部
7 第1流通管
8 第2流通管
9 第3流通管
10 流量センサ
11 CPU
12 送流ポンプ
13 孔
14 孔部
16 粒子濃度測定部
17 光学検出部
18 間隙
19 棒状部
Claims (5)
- 多数の浮遊粒子状物質を発生させる装置であって、
前記浮遊粒子状物質の基となる粒子状物質を溶質とする溶液を供給する溶液供給部と、
第1電位が付与され、前記溶液供給部から供給された溶液を液滴として先端の孔から放出する毛細管状の第1電極と、
前記第1電位に対して所定の電位差を有する第2電位が付与され、前記孔に対し所定の間隔をおいて対向配置され、前記粒子状物質を含む液滴が通過可能な構造を有する第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極に前記所定の電位差を発生させる電圧印加部と、
前記第1電極から前記第2電極に向かう空気流を発生させる空気流発生部とを備え、
前記第1電極から放出された液滴は前記電位差によって前記第2電極に引っ張られて飛行し、飛行中の前記液滴は前記空気流に触れることで乾燥しつつ微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、分散した多数の液滴が生じ、当該多数の液滴は前記空気流に乗って前記第2電極を通過し、通過後も前記微細分離を繰り返し、当該微細分離の繰り返しにより、分散した多数の浮遊粒子状物質が生じることを特徴とする浮遊粒子状物質発生装置。 - 前記浮遊粒子状物質の飛行中に当該浮遊粒子状物質の光学特性を検知し、当該光学特性に基づき、前記浮遊粒子状物質の粒子濃度を測定する粒子濃度測定部をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の浮遊粒子状物質発生装置。
- 前記粒子濃度測定部で測定された浮遊粒子状物質の粒子濃度に基づき、前記溶液供給部の溶液供給量または前記空気流発生部の空気流量の少なくともいずれか一方をフィードバック制御することを特徴とする請求項2に記載の浮遊粒子状物質発生装置。
- 大気中の浮遊粒子状物質を捕集して、捕集した前記浮遊粒子状物質の重量濃度を測定する測定装置の動作を確認するための装置であり、当該測定装置に接続可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の浮遊粒子状物質発生装置。
- 前記浮遊粒子状物質は、硫酸マグネシウムであることを特徴とする請求項1に記載の浮遊粒子状物質発生装置。
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