JP4369965B2 - エアロゾルの測定システム及びその方法 - Google Patents
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Description
10 サンプリング装置
12 第1ダクト
14 サンプリングチューブ
16 分岐管
20 分析装置
22 第2ダクト
24 第1電極
26 第2電極
28 電源供給装置
30 差圧計
40 フィルター
50 飽和装置
52 作動液体
54 タンク
56 ヒーター
60 多孔性物質
62 リザーバ
66 水位センサー
68 電子バルブ
70 凝縮装置
72 第3ダクト
74 熱電冷却素子
80 光粒子計数器
82 ハウジング
84 光源
88 光検出器
90 コンピューター
100 エアロゾル流入装置
Claims (15)
- 陽電気を帯びる陽電気粒子、陰電気を帯びる陰電気粒子、及び気体を含むエアロゾルの流れを誘導するようになっており、前記エアロゾルの一部をサンプルエアロゾルとしてサンプリングし、残りのエアロゾルを前記サンプルエアロゾルの流れから分岐するサンプリング手段と;
前記サンプリング手段に、前記サンプルエアロゾルの流れを誘導するように連結され、前記サンプルエアロゾルの流れ方向に沿って陽電極と陰電極をそれぞれ形成し、前記サンプルエアロゾル中の陽電気粒子と陰電気粒子を分離する分析手段と;
前記サンプリング手段から分岐される前記残りのエアロゾル中の前記陽電気粒子と陰電気粒子をフィルタリングするように装着されているフィルターと;
前記フィルターと前記分析手段との間に、前記フィルターのフィルタリングを経た前記気体の流れを前記分析手段に誘導するように装着され、前記気体を作動液体で飽和させて飽和気体を生成する飽和手段と;
前記分析手段に連結され、前記陽電気粒子と陰電気粒子のそれぞれを核とする液滴が生成するように、前記飽和気体を凝縮する凝縮手段と;
前記凝縮手段に連結され、前記凝縮手段から供給される前記液滴の位置を検出し、前記陽電気粒子と陰電気粒子の数と大きさを算出する光粒子計数手段と;を含み、
前記分析手段から前記光粒子計数手段までの気体の流路は、直線状に形成されている
ことを特徴とする、粒子測定システム。 - 前記サンプリング手段は、
前記エアロゾルの流れを誘導する第1ダクトと;
前記第1ダクトの下流部に、前記サンプルエアロゾルの流れを誘導するように装着され、前記分析手段に下流部が連結されているサンプリングチューブと;
前記第1ダクトの外面に、前記残りのエアロゾルの流れを誘導するように連結され、前記フィルターに下流部が連結される分岐管と;を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の粒子測定システム。 - 前記分析手段は、
前記サンプリング手段と前記飽和手段が上流部にそれぞれ連結されており、前記サンプルエアロゾルと前記飽和気体の流れを誘導する第2ダクトと;
前記第2ダクトの一側に装着されている第1電極と;
前記第2ダクトの他側に、前記第1電極と向かい合うように装着される第2電極と;
前記第1電極と前記第2電極のいずれか一方に陽電圧を印加する電源供給装置と;を含んでなり、
前記第1電極と前記第2電極の他方は接地されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の粒子測定システム。 - 前記サンプリング手段と前記分析手段間の差圧を測定するために、前記サンプリング手段と前記分析手段に差圧計の第1パイプラインと第2パイプラインがそれぞれ連結されていることを特徴とする、請求項3に記載の粒子測定システム。
- 前記飽和手段は、
前記フィルターの下流部と前記分析手段の上流部にそれぞれ連結されるチェンバーを持ち、前記チェンバーに、前記気体の流れができるように、前記作動液体が貯蔵されるタンクと;
前記タンクの一側に装着され、前記タンクに、前記作動液体の蒸発のために、熱を加えるヒーターと;を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の粒子測定システム。 - 前記タンクのチェンバーに、前記作動液体の吸収ができるように、下部が浸漬され、上部には、前記気体と接触するように、多孔性物質が装着されていることを特徴とする、請求項5に記載の粒子測定システム。
- 前記タンクのチェンバーに前記作動液体を供給するために、リザーバがパイプラインを介して連結され、前記タンクのチェンバーに、前記作動液体の水位を感知する水位センサーが装着され、前記パイプラインに、前記水位センサーの信号に応じて前記作動液体の流れを制御する電子バルブが装着されていることを特徴とする、請求項5又は6に記載の粒子測定システム。
- 前記凝縮手段は、
前記分析手段の下流部に、前記飽和気体の流れを誘導するように連結される第3ダクトと;
前記第3ダクトの外面に、前記飽和気体の凝縮のために、前記ダクトの温度を降下させるように、装着されている冷却手段と;を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の粒子測定システム。 - 前記冷却手段は熱電冷却素子からなり、前記第3ダクトの下方に、第3ダクトから排出される凝縮液を集水するために、ドレインパンが装着され、前記ドレインパンにドレインパイプが連結されていることを特徴とする、請求項8に記載の粒子測定システム。
- 前記光粒子計数手段は、
前記凝縮手段の下流部に、前記液滴の流れを誘導するように連結されている感知体積を有するハウジングと;
前記ハウジングの一側に、前記感知体積に沿って流れる前記液滴に光を投射するように装着される光源と;
前記ハウジングの他側に、前記光源から投射される光を検出し、その信号を出力するように装着される光検出器と;
前記光検出器からの信号を処理し、前記粒子の数と大きさを算出するコンピューターと;を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の粒子測定システム。 - 前記光検出器は、前記液滴のイメージデータを獲得するイメージセンサーからなることを特徴とする、請求項10に記載の粒子測定システム。
- 前記光粒子計数手段のハウジングに、前記エアロゾルが前記サンプリング手段に流入するように、吸入力を発生するエアロゾル流入手段が連結されることを特徴とする、請求項10に記載の粒子測定システム。
- 陽電気を帯びる陽電気粒子と陰電気を帯びる陰電気粒子が気体に含まれているエアロゾルを供給する段階と;
前記エアロゾルの一部をサンプルエアロゾルとしてサンプリングし、残りのエアロゾルを前記サンプルエアロゾルの流れから分岐する段階と;
前記残りのエアロゾルの前記陽電気粒子と陰電気粒子を前記気体からフィルタリングする段階と;
フィルタリングを経た前記気体を作動液体で飽和させて飽和気体を生成する段階と;
前記飽和気体を前記サンプルエアロゾルの流れに合流させる段階と;
前記飽和気体が合流される前記サンプルエアロゾルの流れ方向に沿って陽電極と陰電極を形成し、前記サンプルエアロゾルの陽電気粒子と陰電気粒子を分離する段階と;
前記陽電極と陰電極を通過する前記陽電気粒子と陰電気粒子のそれぞれを核とする液滴が生成するように、前記飽和気体を凝縮する段階と;
前記液滴の位置を光粒子計数手段で検出し、前記陽電気粒子と陰電気粒子の数と大きさを算出する段階と;を含み、
前記陽電極と陰電極を通過する前記陽電気粒子と陰電気粒子のそれぞれは、直線状に形成された流路に沿って前記光粒子計数手段まで移動される
ことを特徴とする、粒子測定方法。 - 前記飽和気体を生成する段階は、前記作動液体をタンクのチェンバーに貯蔵し、前記タンクのチェンバーに沿って前記気体が流れるようにするとともに前記タンクに熱を加えて前記作動液体を蒸発させることを特徴とする、請求項13に記載の粒子測定方法。
- 前記飽和気体を生成する段階は、前記タンクのチェンバーに沿って流れる前記気体が、前記作動液体が吸収されている多孔性物質に接触するようにすることを特徴とする、請求項14に記載の粒子測定方法。
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