JP3163165U - Air collector - Google Patents
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Abstract
【課題】単純な構造で、捕集した空気から空気中の微粒子の割合を精度良く求めることができる空気捕集装置を提供する。【解決手段】空気捕集装置1は、捕集箱2dにレデューサ管2aが接続されており、ファン3により、捕集箱2dへと空気を吸引する。レデューサ管2a及び捕集箱2dを含む空気経路には、空気中の微粒子成分を透過させないフィルタ2cが設けられており、フィルタ2cに付着した微粒子の量とセンサ4,5により計測した空気量とにより、空気中の微粒子の割合を求める。レデューサ管2aは、空気取り入れ口の方が基端側よりも小径である。【選択図】図1To provide an air collection device having a simple structure and capable of accurately obtaining a ratio of fine particles in air from collected air. In an air collection device 1, a reducer pipe 2a is connected to a collection box 2d, and a fan 3 sucks air into the collection box 2d. The air path including the reducer pipe 2a and the collection box 2d is provided with a filter 2c that does not allow fine particle components in the air to pass therethrough. The amount of fine particles adhering to the filter 2c Thus, the ratio of fine particles in the air is obtained. The reducer pipe 2a has a smaller diameter at the air intake port than at the base end side. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、空気中に含まれる微粒子を回収し、空気中の微粒子の割合を求めるために使用される空気捕集装置に関する。 The present invention relates to an air collecting device used for collecting fine particles contained in air and determining the proportion of fine particles in the air.
従来、空気中に含まれる微粒子の割合を求める際には、例えば乾式ガーゼ法及び湿式ガーゼ法といった微粒子(例えば塩分)の捕集方法が採用されている(非特許文献1)。図6は、従来の微粒子の捕集方法を示す模式図である。図6(a)に示すように、乾式ガーゼ法とは、10cm四方の正方形の孔を有する枠部材6にガーゼ7を取り付けて、ガーゼ7に微粒子を付着させて捕集する方法である。また、図6(b)に示すように、湿式ガーゼ法とは、円柱状部材の周囲にガーゼ7を巻き付けて直径2.5cm、長さ12cmとし、ガーゼ7に水分を供給することにより、ガーゼ7が常時湿った状態で、ガーゼ7に微粒子を付着させて捕集する方法である。
Conventionally, when obtaining the proportion of fine particles contained in the air, a method for collecting fine particles (for example, salt) such as a dry gauze method and a wet gauze method has been employed (Non-Patent Document 1). FIG. 6 is a schematic view showing a conventional method for collecting fine particles. As shown in FIG. 6A, the dry gauze method is a method in which a
上記非特許文献1に開示された微粒子の捕集方法においては、捕集材となるガーゼ7が外部に露出しているため、例えば風雨等の影響を受けやすく、例えば空気中の単位体積あたりの微粒子の割合等を測定する場合においては、測定結果の精度が低下するという問題点がある。
In the method for collecting fine particles disclosed in Non-Patent
この問題点を解決するために、微粒子の捕集材(例えば、ガーゼ及びフィルタ等)を枠体の内部に設置した構成の空気捕集装置が種々提案されている。特許文献1には、捕集管により外部空気をチャンバ内に取り込み、チャンバ内の側方に設置したフィルタにより、取り込んだ空気中の微粒子を捕集する構成の空気捕集装置が開示されている。
In order to solve this problem, various air collection devices having a configuration in which a particulate collection material (for example, a gauze and a filter) is installed inside the frame have been proposed.
特許文献2には、装置の内部に取り込んだ空気に噴霧器により水分を補給してミスト状にし、液体中に回収することにより、空気中の微粒子を捕集する構成の空気捕集装置が開示されている。特許文献3においては、放電電極からの放電により、空気中の無機系不純物成分をイオン化して液体中に取り出す構成の空気捕集装置が開示されている。
特許文献4には、エアポンプに接続された例えば樹脂製のチューブにより装置の内部に空気を取り込む構成の空気捕集装置が開示されている。特許文献5には、装置の内部への空気の吸引に装置内に設置したファンを使用する技術が開示されている。
Patent Document 4 discloses an air collection device configured to take air into the device by, for example, a resin tube connected to an air pump.
しかしながら、上述の如く、非特許文献1の技術においては、捕集材となるガーゼ7が外部に露出しているため、例えば風雨等の影響を受けやすく、微粒子を空気中から捕集しにくいという問題点があり、従って、微粒子の含有量等の測定精度が低下する。また、非特許文献1の技術は、暴露式の捕集方法であるため、微粒子をある程度多量に捕集する場合においては、捕集時間を極めて長くする必要があり、捕集効率が悪いという問題点がある。特に、暴露式の捕集方法においては、微粒子の捕集場所が例えば屋外である場合には、雨が降った場合に、捕集した微粒子が流されてしまい、測定を再度やり直すことになり、捕集効率が極めて低下する。
However, as described above, in the technique of Non-Patent
また、上記特許文献1乃至5の技術においても、装置外と装置内とを内径が一定の管又はチューブにより接続しているため、これらの管径が大きい場合においては、装置外からの空気の流入により、微粒子の測定精度は、依然低いものである。一方、管又はチューブの内径が小さい場合においては、外部空気を取り込む領域が狭くなることにより、測定結果にムラが生じるという問題点がある。特に、空気の取り込みに樹脂製のチューブを使用する特許文献4の技術においては、チューブが容易に変形してしまい、測定精度が低下するという問題点もある。
Also, in the techniques of
更に、特許文献2乃至4の従来技術においては、装置に噴霧器、放電電極、又は吸引制御装置等を設置する必要があり、装置の構造が複雑になり、製造コストも上昇するという問題点がある。
Furthermore, in the prior arts of
本考案はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、単純な構造で、捕集した空気から空気中の微粒子の割合を精度良く求めることができる空気捕集装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an air collection device capable of accurately obtaining the proportion of fine particles in the air from the collected air with a simple structure. To do.
本願考案に係る空気捕集装置は、分析対象の空気を取り込む捕集箱と、前記捕集箱に設置され先端の空気取り入れ口の方が小径で取り入れた空気を基端側から前記捕集箱に送り込むレデューサ管と、前記空気を前記捕集箱内へ吸引するファンと、前記レデューサ管及び前記捕集箱を含む空気経路に設けられ前記レデューサ管から取り込まれた空気中に含まれる所定の微粒子を透過させないフィルタと、前記空気経路を流れた空気の量を計測するセンサと、を有し、前記空気量と前記フィルタに付着した微粒子の量から空気中の微粒子の割合を求めることを特徴とする。 The air collection device according to the present invention is a collection box that takes in air to be analyzed, and the collection box that is installed in the collection box and that has a smaller diameter at the tip air intake port from the base end side. A reducer pipe that is fed into the collection box, a fan that sucks the air into the collection box, and a predetermined fine particle included in the air that is provided in the air path including the reducer pipe and the collection box and is taken in from the reducer pipe And a sensor that measures the amount of air that has flowed through the air path, and the ratio of the fine particles in the air is obtained from the amount of air and the amount of fine particles attached to the filter. To do.
本願考案において、例えば前記フィルタは、メッシュの大きさが1乃至3μmである。 In the present invention, for example, the filter has a mesh size of 1 to 3 μm.
例えば上述の空気捕集装置は、孔を有しその額部で前記フィルタを挟持する1対の挟持部材を有する。この場合に、例えば前記挟持部材は、前記捕集箱内に設けられており、前記捕集箱には、開閉用の蓋が設けられていて、前記フィルタの交換が可能である。 For example, the air collection device described above has a pair of clamping members that have holes and clamp the filter at the forehead. In this case, for example, the clamping member is provided in the collection box, and the collection box is provided with a lid for opening and closing, and the filter can be replaced.
また、空気捕集装置は、例えば前記捕集箱に取り付けられた第2のレデューサ管を有し、この第2のレデューサ管を介して前記ファンが前記捕集箱に接続されており、前記第2のレデューサ管は、前記ファン側の内径が前記捕集箱側の内径よりも大きい。例えば前記センサは、前記レデューサ管内又は前記第2のレデューサ管内に設けられていることが好ましい。
In addition, the air collection device has, for example, a second reducer pipe attached to the collection box, and the fan is connected to the collection box through the second reducer pipe. The
上述の空気捕集装置において、例えば前記捕集箱は、透明又は半透明の材料により構成されており、前記フィルタの状態が前記捕集箱の外側から確認可能である。 In the above air collection device, for example, the collection box is made of a transparent or translucent material, and the state of the filter can be confirmed from the outside of the collection box.
本願考案に係る空気捕集装置は、捕集箱にレデューサ管が設置されており、分析対象の空気をレデューサ管から捕集箱内に送り込む。そして、レデューサ管は、先端の空気取り入れ口の方が基端側よりも小径である。これにより、取り込んだ空気をレデューサ管の拡管していく領域にて整流することができる。よって、外部からの風等による影響により、空気中の微粒子の割合の測定精度が低下することを防止することができる。 In the air collection device according to the present invention, a reducer pipe is installed in a collection box, and air to be analyzed is sent from the reducer pipe into the collection box. The reducer pipe has a smaller diameter at the distal end of the air intake than at the proximal end. Thereby, the taken-in air can be rectified in the area where the reducer pipe is expanded. Therefore, it is possible to prevent the measurement accuracy of the ratio of the fine particles in the air from being lowered due to the influence of the wind from the outside.
また、レデューサ管及び前記捕集箱を含む空気経路には、空気中に含まれる微粒子を透過させないフィルタが設けられており、センサにより計測した空気量と、フィルタに付着した微粒子の量とにより、精度よく空気中の微粒子の割合を求めることができる。 Further, the air path including the reducer pipe and the collection box is provided with a filter that does not allow the permeation of fine particles contained in the air, and by the amount of air measured by the sensor and the amount of fine particles attached to the filter, The proportion of fine particles in the air can be obtained with high accuracy.
そして、本願考案の空気捕集装置は、レデューサ管を捕集箱に設置し、フィルタ、ファン及びセンサを設置しただけの単純な構造であり、製造コストの上昇も抑制できる。 The air collection device of the present invention has a simple structure in which a reducer pipe is installed in a collection box and a filter, a fan, and a sensor are installed, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
以下、本願考案の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。先ず、本実施形態の空気捕集装置の構成について説明する。図1は、本考案の実施形態に係る空気捕集装置を示す側面図である。図2は空気捕集部を示す斜視図、図3(a)はファンを示す正面図、図3(b)は同じく側面図である。図1に示すように、本実施形態に係る空気捕集装置1は、分析対象の空気を捕集するための空気捕集部2と、空気を吸引するためのファン3とにより構成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the structure of the air collection apparatus of this embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a side view showing an air collection device according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view showing the air collecting part, FIG. 3A is a front view showing the fan, and FIG. 3B is a side view of the same. As shown in FIG. 1, an
図2に示すように、空気捕集部2は、筺状の捕集箱2dに分析対象の空気を取り込むものであり、対向する1対の側面には、夫々、(第1の)レデューサ管2a、第2のレデューサ管2eが固定されている。そして、(第1の)レデューサ管2aから捕集箱2dの内部に送り込まれた空気は、第2のレデューサ管2eを介してファン3内に取り込まれた後、外部に排出される。(第1の)レデューサ管2a及び捕集箱2dを含む空気経路にはフィルタ2cが設置されており、レデューサ管2aから取り込んだ空気をフィルタ2cに透過させることにより、空気中に含まれる所定の成分、例えば空気中の塩分等の微粒子をフィルタ2cに透過させない。本実施形態においては、捕集箱2dの内部に1対のフィルタ取り付け板2bが設けられており、このフィルタ取り付け板2b間にフィルタ2cが挟持されて取り付けられるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
(第1の)レデューサ管2aは、空気の取り入れ口側の内径の方が捕集箱2d側の内径よりも小径となるように設けられている。これにより、管内に取り込んだ空気を、拡径されていく管内にて整流し、外部からレデューサ管2aの内部に流入する例えば風等による影響を低減することができる。本実施形態においては、第2のレデューサ管2eもファン3側の内径が捕集箱2d側の内径よりも大きく、これにより、(第1の)レデューサ2aに加えて、第2のレデューサ管2eによっても取り込んだ空気を整流するように構成されている。第1のレデューサ管2aは、空気の取り入れ口側の内径が例えば50乃至100mmであり、捕集箱2d側の内径が例えば100乃至150mmである。また、第2のレデューサ管2eは、ファン3側の内径が例えば100乃至150mmであり、捕集箱2d側の内径が例えば175乃至210mmである。
The (first) reducer pipe 2a is provided such that the inner diameter on the air intake side is smaller than the inner diameter on the collection box 2d side. Thereby, the air taken into the pipe can be rectified in the pipe whose diameter is expanded, and the influence of, for example, wind flowing into the inside of the reducer pipe 2a from the outside can be reduced. In the present embodiment, the second reducer pipe 2e also has an inner diameter on the
本実施形態においては、(第1)のレデューサ管2aの内部には、取り込んだ空気の捕集量を計測するセンサ、例えば第1の圧力センサ4及び第2の圧力センサ5が設置されている。第1の圧力センサ4は、例えばレデューサ管2aの管軸上に設置されており、例えば後述するフィルタ取り付け板2bにおける空気を通過させる孔に近接した位置にて、この孔と同軸的に配置されている。これにより、第1の圧力センサ4によって空気捕集装置1内に送り込む空気の圧力を計測可能に構成されている。第2の圧力センサ5は、例えば第1の圧力センサ4の位置におけるレデューサ管2aの半径方向外側の内壁に設置されており、これにより、第2の圧力センサ5によって空気捕集装置1内に取り込む空気の静圧を計測可能に構成されている。そして、例えば第1の圧力センサ4による圧力の計測値と第2の圧力センサ5による静圧の計測値との差圧(動圧)、空気の比重、温度、並びに第1及び第2の圧力センサが設置された位置における流路面積等により、レデューサ管2aから取り込んで空気流路を流れた空気量を計測することができる。第1の圧力センサ4及び第2の圧力センサ5による計測値は、夫々、例えばレデューサ管2aの外部に設置した表示装置8に表示されるように構成されている。
In the present embodiment, sensors for measuring the amount of collected air, for example, the first pressure sensor 4 and the
捕集箱2dは、例えば板状の部材、例えばアクリル製の透明又は半透明の板材により例えば外側の1辺が250mmの立方体状に形成されており、例えば板材の厚さが15mmである。捕集箱2dを透明又は半透明に形成することにより、捕集箱2dの外側から視認可能である。そして、捕集箱2dの側面の1つには、空気を取り入れるための孔が、例えばレデューサ管2aの内径と同等又は小さい大きさの例えば円形に設けられており、この孔の位置に対応して第1のレデューサ管2aが固定されている。また、捕集箱2dにおける第1のレデューサ管2aが設置された側面に対向する側面には、空気をファン3側へと排出するための孔が、第2のレデューサ管2bの内径と同等又は若干小さい大きさで例えば円形に設けられており、この孔の位置に対応して第2のレデューサ管2eが固定されている。
The collection box 2d is formed in, for example, a plate-like member, for example, an acrylic transparent or translucent plate material, for example, in a cubic shape having an outer side of 250 mm, and the thickness of the plate material is, for example, 15 mm. By forming the collection box 2d to be transparent or translucent, it is visible from the outside of the collection box 2d. In one of the side surfaces of the collection box 2d, a hole for taking in air is provided, for example, in a circular shape having a size equal to or smaller than the inner diameter of the reducer pipe 2a, and corresponds to the position of this hole. The first reducer tube 2a is fixed. Further, a hole for exhausting air to the
捕集箱2dの内部には、例えば上記レデューサ管2aが設置された側面において、フィルタ取り付け板2bの1枚が例えばボルトにより固定されている。そして、この固定側の板にフィルタ2cを重ね合わせ、更にその上からフィルタ取り付け板2bのもう1枚を重ね合わせ、例えばボルトにより取り付けることにより、フィルタ取り付け板2b間にフィルタ2cが挟持されて取り付けられるように構成されている。1対のフィルタ取り付け板2bには、例えば捕集箱2dの側面の空気取り入れ孔の大きさと同等又はそれ以下の大きさの例えば円形の孔が設けられており、これにより、孔の額部にてフィルタ2bを挟持する。そして、空気流路に取り込んだ空気が孔を通過する際に、フィルタ2cのメッシュよりも大きい微粒子をフィルタ2cに付着させて回収できるように構成されている。この孔は、例えば直径が50乃至150mmの円形(例えば100mm)であり、フィルタの大きさは、例えばフィルタ取り付け板2bへの取り付け代を考慮して取り付け板2bの孔の大きさよりも例えば20mm以上大きいもの(例えば直径が120mmの円形)を使用することが好ましい。フィルタ2cにおける微粒子を付着させる部分の形状を円形にすることにより、微粒子の付着がフィルタ面において均等になる。フィルタ2cの単位面積を通過する空気量が一定の場合において、フィルタ2cの微粒子を付着させる部分は、直径が50mm未満であると、フィルタ2cの全面を通過する単位時間あたりの空気量が少なくなって捕集時間が長くなり、直径が150mmを超えると、フィルタ2cの全面を通過する空気による押圧力が大きくなってフィルタ2cが破れやすくなる。フィルタ2cにおける微粒子を付着させる部分(フィルタ取り付け板2b)の孔の大きさは、例えば後述するファン3の種類等により適宜選択することができる。即ち、例えば予め孔の大きさが異なるフィルタ取り付け板2bを複数種類準備しておくことにより、微粒子を付着させる面積を孔の大きさにより変更することができる。捕集箱2dの上面は例えば捕集箱2dの蓋として構成されており、これにより、空気捕集時には蓋を閉じ、捕集が終了したら蓋を開けてフィルタ2cを回収又は交換することができる。
Inside the collection box 2d, for example, one of the filter mounting plates 2b is fixed by, for example, a bolt on the side surface where the reducer pipe 2a is installed. Then, the filter 2c is overlaid on this fixed plate, and another filter attachment plate 2b is overlaid thereon, and attached by, for example, bolts, so that the filter 2c is sandwiched and attached between the filter attachment plates 2b. It is configured to be. For example, a circular hole having a size equal to or smaller than the size of the air intake hole on the side surface of the collection box 2d is provided in the pair of filter mounting plates 2b. Filter 2b. And when the air taken in into the air flow path passes through the hole, fine particles larger than the mesh of the filter 2c are attached to the filter 2c and can be collected. This hole is, for example, a circle (for example, 100 mm) having a diameter of 50 to 150 mm, and the size of the filter is, for example, 20 mm or more than the size of the hole of the mounting plate 2b in consideration of the mounting allowance to the filter mounting plate 2b. It is preferable to use a large one (for example, a circle having a diameter of 120 mm). By making the shape of the part to which the fine particles adhere in the filter 2c circular, the fine particles adhere evenly on the filter surface. When the amount of air passing through the unit area of the filter 2c is constant, the portion of the filter 2c to which fine particles adhere is less than 50 mm in diameter, so that the amount of air per unit time passing through the entire surface of the filter 2c is reduced. If the collection time becomes longer and the diameter exceeds 150 mm, the pressing force by the air passing through the entire surface of the filter 2c increases and the filter 2c is easily broken. The size of the hole in the portion (filter mounting plate 2b) to which the fine particles adhere in the filter 2c can be selected as appropriate depending on, for example, the type of the
フィルタ2cは、例えばメッシュの大きさが1乃至3μmであり、例えば3μmである。一般的に、図6に示すようなドライガーゼ法及び湿式ガーゼ法で使用されるガーゼ7は、メッシュの幅が700μmであり、例えば粒径が250μmの海塩粒子は、ガーゼ7のメッシュを容易に通過する。従って、ガーゼ7を複数枚重ねた場合においても、海塩粒子の捕捉率が低下し、測定値の精度が低下するという問題点がある。これに対して、本実施形態においては、例えばフィルタとして、溶接時に使用されるヒューム捕集用のメッシュ幅が小さいフィルタを使用する。これにより、空気中の微粒子の捕捉率を向上させて測定精度を向上させ、微粒子の分析を精度よく行うことができる。
The filter 2c has, for example, a mesh size of 1 to 3 μm, for example 3 μm. Generally, the
第2のレデューサ管2eには、捕集箱2dに対して逆側の端部が例えばフランジ状に外方に突出してフランジ部2fが設けられており、このフランジ部2fにファン3が例えばボルトにより設置されている。
The second reducer pipe 2e is provided with a flange portion 2f with an end opposite to the collection box 2d projecting outward in a flange shape, for example, and a
図3に示すように、ファン3としては、例えば吸入した空気を半径方向に吐出する形式の遠心送風機を使用することができる。なお、ファン3としては、遠心送風機の他に、吸入空気を軸方向に吐出する形式の軸流送風機、又は斜方に吐出する形式の斜流送風機を採用することができる。即ち、本願考案においては、ファン3は、単位時間あたりの空気捕集量及びフィルタ2cの種類等により適宜選択されて使用される。例えば吸い込み風量を大きくしたい場合においては、高圧ブロアファンを使用し、ファン自体を小型化及び軽量化したい場合においては、プロペラファン若しくはシロッコファン、又は両者を組み合わせたものを使用することができる。本実施形態においては、遠心送風機をファン3として使用する。ファン3は、ファン部3a、駆動部3b、電源部3c及び吐出口3dにより構成されており、ファン部3aのケーシング内に収容されたファンを例えば駆動部3bのモータにより回転させることにより、空気をファンの軸方向から吸入し、吐出口3dから吐出するように構成されている。駆動部3bのモータは、例えば電源コード3eにより外部電源から電源部3cへと取り込まれた電力により駆動される。
As shown in FIG. 3, as the
次に、本実施形態に係る空気捕集装置の動作について説明する。先ず、捕集箱2dの上面の蓋を開けて、フィルタ取り付け板2bにフィルタ2cを設置する。即ち、レデューサ管2aが設置された側面の裏面に固定されたフィルタ取り付け板2bにおいて、孔の位置に合わせてフィルタ2cを重ね合わせ、更にその上からフィルタ取り付け板2bのもう1枚を重ね合わせ、例えばボルトにより取り付ける。これにより、フィルタ取り付け板2b間にフィルタ2cが挟持されて取り付けられる。フィルタ2cの設置が完了したら、捕集箱2dの蓋を閉じる。 Next, the operation of the air collection device according to this embodiment will be described. First, the lid on the upper surface of the collection box 2d is opened, and the filter 2c is installed on the filter mounting plate 2b. That is, in the filter mounting plate 2b fixed to the back surface of the side surface where the reducer pipe 2a is installed, the filter 2c is overlapped in accordance with the position of the hole, and another filter mounting plate 2b is further stacked thereon. For example, it is attached with bolts. Thereby, the filter 2c is clamped and attached between the filter mounting plates 2b. When the installation of the filter 2c is completed, the lid of the collection box 2d is closed.
次に、電源コード3eを外部電源に接続し、電源部3cに電力を供給できる状態にして、ファン3のスイッチを入れる。これにより、電源部3cから駆動部3bの例えばモータに電力を供給し、モータを回転させることにより、ファン部3aの内部のファンを回転駆動する。すると、ファン3の近傍に位置する空気は、ファン部3a内に取り込まれた後、ファン3により運動エネルギーを付与されながら、ファン3の半径方向外側へと回転しながら進み、やがて吐出口から排出される。従って、ファン3の吸い込み側は、一時的に負圧となる。従って、その前方に位置する空気が、順次、ファン3の吸い込み口へと流れていく。これにより、空気捕集装置1による空気の取り込みを開始する。
Next, the power cord 3e is connected to an external power source so that power can be supplied to the power source section 3c, and the
先ず、第1のレデューサ管2aの近傍にある空気は、レデューサ管2aの吸い込み口から管内に取り込まれる。そして、管内に取り込まれた空気は、例えばレデューサ管2aの軸方向に流れていく。本願考案においては、レデューサ管2aは、捕集箱2d側の内径が空気の取り入れ口側の内径よりも大きく設けられている。従って、管内に取り込んだ空気の流れが例えば装置の外側の風雨等により乱れていた場合においても、拡径されていく管内を通流することにより、空気を整流することができる。よって、外部からの風等による分析精度の低下を防止することができる。 First, air in the vicinity of the first reducer pipe 2a is taken into the pipe from the suction port of the reducer pipe 2a. And the air taken in in the pipe | tube flows for example in the axial direction of the reducer pipe | tube 2a. In the present invention, the reducer pipe 2a is provided such that the inner diameter on the collection box 2d side is larger than the inner diameter on the air intake side. Therefore, even when the flow of air taken into the pipe is disturbed by, for example, wind and rain outside the apparatus, the air can be rectified by flowing through the pipe whose diameter is increased. Therefore, it is possible to prevent a decrease in analysis accuracy due to external winds and the like.
レデューサ管2a内を流れる空気は、やがて、第1の圧力センサ4の位置に到達する。管内を流れる空気は、運動エネルギーを有するため、第1の圧力センサ4は、運動エネルギーによる空気の動圧を静圧に加えた値として計測し、その計測値が表示装置8に表示される。一方、第1の圧力センサ4の位置におけるレデューサ管2aの半径方向外側の内壁には、第2の圧力センサ5が設置されており、第2の圧力センサは、第1の圧力センサ4と軸方向に同一の位置における空気の静圧を計測し、その計測値が表示装置8に表示される。これにより、第1の圧力センサ4による計測値と第2の圧力センサ5による静圧の計測値との差圧(動圧)、空気の比重、温度、並びに第1及び第2の圧力センサが設置された位置における流路面積等により、レデューサ管2aから取り込んだ空気の量を極めて精度良く計測することができる。
The air flowing through the reducer pipe 2 a eventually reaches the position of the first pressure sensor 4. Since the air flowing through the pipe has kinetic energy, the first pressure sensor 4 measures the dynamic pressure of the air by the kinetic energy as a value added to the static pressure, and the measured value is displayed on the display device 8. On the other hand, a
空気は、第1のレデューサ管2a内を例えば管軸方向に流れていき、やがて、捕集箱2dの空気取り込み孔の位置を通過し、フィルタ取り付け板2bの孔を通って、フィルタ2cに透過される。このとき、フィルタ2cにより、空気中に含まれる微粒子がフィルタリングされ、フィルタ2cのメッシュ幅よりも小さい微粒子は、フィルタ2cを透過しない。そして、フィルタ2cを透過しない微粒子は、例えばフィルタ2cに付着する。本実施形態においては、フィルタ2cのメッシュの大きさは、一般的にドライガーゼ法及び湿式ガーゼ法で使用されるガーゼのメッシュ幅よりも小さい。従って、例えば粒径が250μmの海塩粒子がフィルタを通過しようとしても、粒子は、フィルタ2cのメッシュ幅よりも小さいため、フィルタ2cに透過されることなく、例えばフィルタ2cに付着する。これにより、本実施形態においては、粒径が小さな微粒子についても捕捉率を向上させて測定精度を向上させ、微粒子の分析を精度よく行うことができる。 The air flows in the first reducer pipe 2a, for example, in the direction of the pipe axis, and eventually passes through the position of the air intake hole of the collection box 2d, passes through the hole of the filter mounting plate 2b, and permeates the filter 2c. Is done. At this time, fine particles contained in the air are filtered by the filter 2c, and fine particles smaller than the mesh width of the filter 2c do not pass through the filter 2c. And the fine particle which does not permeate | transmit the filter 2c adheres to the filter 2c, for example. In the present embodiment, the size of the mesh of the filter 2c is generally smaller than the mesh width of the gauze used in the dry gauze method and the wet gauze method. Therefore, for example, even if sea salt particles having a particle size of 250 μm try to pass through the filter, the particles are smaller than the mesh width of the filter 2c, so that the particles adhere to the filter 2c without being transmitted through the filter 2c. As a result, in the present embodiment, it is possible to improve the measurement accuracy for fine particles having a small particle size, improve the measurement accuracy, and perform fine particle analysis.
フィルタ2cを透過した空気は、捕集箱2d内に入り、捕集箱2d内を流れていく。捕集箱2dが透明又は半透明の材料により構成されている場合においては、フィルタ2cの状態を捕集箱2dの外側から確認することができる。例えば、フィルタ2cに目詰まりがないか、破損していないか等を捕集箱2dの外側から視認することができる。例えばフィルタ2cに破損等が生じた場合においては、捕集箱2dの上面の蓋を開け、フィルタ2cを取り替えることができるため、フィルタ2cが破損等した状態で微粒子の捕集が終了するまで待つ必要がなく、捕集効率の低下を防止することができる。 The air that has passed through the filter 2c enters the collection box 2d and flows through the collection box 2d. When the collection box 2d is made of a transparent or translucent material, the state of the filter 2c can be confirmed from the outside of the collection box 2d. For example, it can be visually recognized from the outside of the collection box 2d whether the filter 2c is not clogged or damaged. For example, when the filter 2c is damaged or the like, the lid on the upper surface of the collection box 2d can be opened and the filter 2c can be replaced, so that the filter 2c is damaged and waits until the collection of the fine particles is completed. There is no need, and a reduction in collection efficiency can be prevented.
捕集箱2dを流れた空気は、第2のレデューサ管2eに入り、ファン3へと流れていく。第2のレデューサ管2eについても、第1のレデューサ管2aと同様に、入り口側よりも出口側の内径が大きく形成されている。従って、第1のレデューサ管2aによる整流効果を更に向上させることができる。
The air flowing through the collection box 2 d enters the second reducer pipe 2 e and flows to the
第2のレデューサ管2eを流れた空気は、ファン3内に取り込まれ、上記の場合と同様に、ファン3により運動エネルギーを付与されながら、ファン3の半径方向外側へと回転しながら進み、やがて吐出口から排出される。
The air that has flowed through the second reducer pipe 2e is taken into the
このような空気捕集作業を所定の時間継続した後、モータ3bを停止させることにより、捕集作業を終了する。そして、捕集箱2dの上面の蓋を開け、微粒子が付着したフィルタ2cを取り出す。 After such air collecting work is continued for a predetermined time, the collecting work is ended by stopping the motor 3b. Then, the lid on the upper surface of the collection box 2d is opened, and the filter 2c with the fine particles attached is taken out.
そして、取り出したフィルタ2cに付着した微粒子の量とセンサにより計測した空気量とにより、所定の場所における空気中の微粒子の割合を求めることができる。即ち、測定開始前後のフィルタ2cの重量の差により、空気経路を流れた空気中の微粒子の総量を計測し、この計測値を空気量によって除することにより、空気中の微粒子の割合を求めることができる。例えば、フィルタ2cに付着した微粒子のうち、例えば塩分等の特定の微粒子の割合についても、微粒子ごとに測定することができる。 And the ratio of the microparticles | fine-particles in the air in a predetermined place can be calculated | required with the quantity of the microparticles | fine-particles adhering to the taken out filter 2c, and the air quantity measured with the sensor. That is, the total amount of fine particles in the air flowing through the air path is measured by the difference in the weight of the filter 2c before and after the start of measurement, and the ratio of fine particles in the air is obtained by dividing this measured value by the amount of air. Can do. For example, the ratio of specific fine particles such as salt content among the fine particles attached to the filter 2c can also be measured for each fine particle.
以上のように、本実施形態の空気捕集装置1は、レデューサ管2a、2eを捕集箱2dに設置し、フィルタ2c、ファン3及びセンサ4、5を設置しただけの単純な構造であり、空気捕集装置1の製造においても、製造コストの上昇を抑制することができる。
As described above, the
また、本実施形態においては、空気を取り込むレデューサ管2aは、入り口側よりも出口側の内径が大きく形成されており、取り込んだ空気をレデューサ管の拡管していく領域にて整流し、外部からの風等による分析精度の低下を防止することができる。更に、空気の捕集量をセンサにより精度良く計測することができ、フィルタに付着した微粒子の測定結果、例えば捕集量も測定精度が低下することがない。 In the present embodiment, the reducer pipe 2a for taking in air has an inner diameter on the outlet side larger than that on the inlet side, and rectifies the taken-in air in the area where the reducer pipe is expanded, It is possible to prevent the analysis accuracy from being lowered due to wind. Furthermore, the amount of air trapped can be measured with high accuracy by the sensor, and the measurement result of the fine particles adhering to the filter, for example, the amount of trapped measurement does not decrease.
なお、本実施形態においては、捕集箱2dは立方体状に形成されているが、空気を通流できる構成である限り、捕集箱2dの形状は限定されない。また、本実施形態においては、フィルタ取り付け板2bは、捕集箱2dの内部に設置されているが、フィルタ2cによる微粒子の測定精度が低下しない限り、フィルタ取り付け板2bの取り付け位置は、捕集箱2dの外側の空気経路上であってもよい。例えば、図4に示すように、レデューサ管2aと捕集箱2dとの間にフィルタ取り付け板2bを設置する。この場合においては、例えば捕集箱2dにフィルタ交換用の蓋を設置する必要がなくなる。 In the present embodiment, the collection box 2d is formed in a cubic shape, but the shape of the collection box 2d is not limited as long as the structure allows air to flow. In this embodiment, the filter mounting plate 2b is installed inside the collection box 2d. However, unless the measurement accuracy of the fine particles by the filter 2c is reduced, the mounting position of the filter mounting plate 2b is the collection position. It may be on the air path outside the box 2d. For example, as shown in FIG. 4, a filter attachment plate 2b is installed between the reducer tube 2a and the collection box 2d. In this case, for example, it is not necessary to install a filter replacement lid on the collection box 2d.
更に、本実施形態においては、捕集箱2dとファン3とを第2のレデューサ管2eにより接続しているが、第1のレデューサ管2aによる空気の整流効果を十分に得られる限り、第2のレデューサ管2eを例えば筒状に設けてもよく、第2のレデューサ管2eを設置せずに、捕集箱2dを直接ファン3に固定するように構成してもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the collection box 2d and the
以下、本考案の空気捕集装置を使用した実施例について説明する。先ず、図1に示すような、空気捕集装置1を使用し、フィルタ2cにおける空気に露出した部分の大きさを直径が100mmの円形とした。ファン3としては、高圧ブロアファン(淀川製作所製、型式:DH2TL)を使用し、フィルタ2cとしては、メッシュ幅が1μmのグラスファイバー製のもの(日本ポール社製、型式:61638)を使用した。なお、参考として、図5に、本実施例において使用したファン3の性能曲線を示す。
Hereinafter, the Example using the air collection apparatus of this invention is described. First, an
そして、空気の捕集時間を概ね24時間とし、捕集日及び捕集場所を変えて空気を捕集した。そして、捕集前後のフィルタ重量を比較することにより、フィルタ2cへの微粒子の付着量を算出した。下記表1に、本実施例における測定結果を示す。 And the air collection time was set to about 24 hours, the collection date and the collection place were changed, and air was collected. And the adhesion amount of the microparticles | fine-particles to the filter 2c was computed by comparing the filter weight before and behind collection. Table 1 below shows the measurement results in this example.
表1に示す実施例より、単位時間あたりの空気捕集量は、6.69乃至7.74m3/時間(平均7.23m3/時間)となり、計測日及び計測場所が異なる場合においても、ばらつきの少ない計測結果を得ることができた。特に、実施例No.10乃至16においては、空気捕集量が全て等しくなり、同一の条件で精度が高い計測を行うことができた。 From the examples shown in Table 1, the amount of air collected per unit time is 6.69 to 7.74 m 3 / hour (average 7.23 m 3 / hour), and even when the measurement date and measurement location are different, Measurement results with little variation could be obtained. In particular, Example No. In 10 thru | or 16, all the amount of air collection became equal, and it was able to perform a highly accurate measurement on the same conditions.
1:空気捕集装置、2:空気捕集部、2a:(第1の)レデューサ管、2b:フィルタ取り付け板、2c:フィルタ、2d:捕集箱、2e:第2のレデューサ管、2f:フランジ部、3:ファン、3a:ファン部、3b:モータ、3c:電源部、3d:吐出口、3e:電源コード、4:圧力センサ、5:圧力センサ、6:枠部材、7:ガーゼ 1: air collection device, 2: air collection unit, 2a: (first) reducer pipe, 2b: filter mounting plate, 2c: filter, 2d: collection box, 2e: second reducer pipe, 2f: Flange part, 3: fan, 3a: fan part, 3b: motor, 3c: power supply part, 3d: discharge port, 3e: power cord, 4: pressure sensor, 5: pressure sensor, 6: frame member, 7: gauze
Claims (7)
前記捕集箱に設置され先端の空気取り入れ口の方が小径で取り入れた空気を基端側から前記捕集箱に送り込むレデューサ管と、
前記空気を前記捕集箱内へ吸引するファンと、
前記レデューサ管及び前記捕集箱を含む空気経路に設けられ前記レデューサ管から取り込まれた空気中に含まれる所定の微粒子を透過させないフィルタと、
前記空気経路を流れた空気の量を計測するセンサと、を有し、
前記空気量と前記フィルタに付着した微粒子の量から空気中の微粒子の割合を求めることを特徴とする空気捕集装置。 A collection box for taking in the air to be analyzed;
A reducer pipe that is installed in the collection box and that feeds the air taken in with a smaller diameter at the distal end to the collection box from the proximal end;
A fan for sucking the air into the collection box;
A filter that is provided in an air path including the reducer pipe and the collection box and does not transmit predetermined fine particles contained in the air taken in from the reducer pipe;
A sensor for measuring the amount of air flowing through the air path,
An air collecting device characterized in that a ratio of fine particles in the air is obtained from the amount of air and the amount of fine particles attached to the filter.
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