JP6252831B2 - Particle size distribution measuring instrument - Google Patents

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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

本発明は、粒度分布測定器に係り、特に、気体中の浮遊粒子状物質の粒度分布を測定するものに関する。   The present invention relates to a particle size distribution measuring device, and more particularly to a device for measuring the particle size distribution of suspended particulate matter in a gas.

特許文献1には、大気汚染物質の一つである粒径が2.5μm以下の微小な粒子状物質、いわゆるPM2.5(Particulate Matter 2.5)を分級して採集する分級器について提案されている。この提案に係る分級器は、広く普及している通常型ハイボリューム・エアサンプラの上方に多孔式ジェットノズルを備えたインパクタ(慣性衝突分級装置)を装着して構成されている。   Patent Document 1 proposes a classifier that classifies and collects fine particulate matter having a particle size of 2.5 μm or less, which is one of air pollutants, so-called PM2.5 (Particulate Matter 2.5). ing. The classifier according to this proposal is configured by mounting an impactor (inertial collision classifier) equipped with a porous jet nozzle above a widely used normal high volume air sampler.

上記提案に係る分級器についてさらに説明すると、この分級器は、通常型ハイボリューム・エアサンプラの上方に、複数のジェットノズルを有する天板が設けられている。そして、その天板の下面位置から所定距離離れた位置に衝突板が設けられるとともに、その衝突板の上面に衝突捕集材を設けて構成されている。   The classifier according to the above proposal will be further described. In this classifier, a top plate having a plurality of jet nozzles is provided above a normal type high volume air sampler. The collision plate is provided at a position away from the lower surface position of the top plate by a predetermined distance, and the collision collecting material is provided on the upper surface of the collision plate.

上記提案に係る分級器は、ポンプを用いて通常型ハイボリューム・エアサンプラに吸引力を与えると、天板のジェットノズルから流入した大気の流れが衝突板によって曲げられ、粒径の大きい粒子は慣性で曲がりきれずに流れから離れて分級され、その分級された粒子が衝突板の上面に設けられている衝突捕集材に捕集される。   When the classifier according to the above proposal applies a suction force to a normal high-volume air sampler using a pump, the flow of air flowing in from the jet nozzle of the top plate is bent by the collision plate, and particles with a large particle size are The particles are classified away from the flow without being bent due to inertia, and the classified particles are collected by a collision collecting material provided on the upper surface of the collision plate.

上記提案に係る分級器は、インパクタを1個備えた分級器であるが、特許文献2に示されるように、インパクタを複数個備えたカスケードインパクタ式の分級器が提案されている。このカスケードインパクタ式の分級器は、各段のインパクタの空気動力学的粒径が所定の値に決められているので、気体中に存在する浮遊粒子状物質を粒径毎に分級することができる。この提案に係るカスケードインパクタ式の分級器では、10μm以上、2.5μm〜10μm、0.1〜2.5μm、0.1μm以下の各粒子を分級できるようにしている。   The classifier according to the above proposal is a classifier having one impactor. However, as shown in Patent Document 2, a cascade impactor classifier having a plurality of impactors has been proposed. In this cascade impactor classifier, the aerodynamic particle size of each stage of the impactor is determined to a predetermined value, so that the suspended particulate matter present in the gas can be classified for each particle size. . In the cascade impactor classifier according to this proposal, each particle of 10 μm or more, 2.5 μm to 10 μm, 0.1 to 2.5 μm, or 0.1 μm or less can be classified.

上記提案に係るようなインパクタを備えた分級器を用いて気体中の浮遊粒子状物質の粒度分布を測定する粒度分布測定器の実装置においては、サンプリング気体の取り入れ部にあたる測定器本体頂部を保護するとともに、サンプリング気体の均一な流速を確保するために、上部が開口し、下部に行くに従って広がる、いわゆる外形形状が円錐台状のガイド部が設けられている。   In the actual device of the particle size distribution measuring instrument that measures the particle size distribution of suspended particulate matter in the gas using a classifier equipped with an impactor as in the above proposal, the top of the measuring instrument body corresponding to the sampling gas intake is protected. At the same time, in order to ensure a uniform flow rate of the sampling gas, a guide portion having a truncated cone shape with a so-called outer shape that is open at the top and expands toward the bottom is provided.

実用新案第3158839号公報Utility Model No. 3158839 特開2008−70222号公報JP 2008-70222 A

しかしながら、従来の浮遊粒子状物質の粒度分布を測定する粒度分布測定器は、ガイド部の開口の上方側に十分が空間の取れない狭い場所には設置できないという欠点があった。
また、従来の粒度分布測定器は、ガイド部の開口が上向きに設置してサンプリング気体の取り入れを行わなければならないので、横向きの流れの気体中の浮遊粒子状物質を測定することができないという問題があった。
However, the conventional particle size distribution measuring instrument for measuring the particle size distribution of the suspended particulate matter has a drawback that it cannot be installed in a narrow place where sufficient space is not provided above the opening of the guide portion.
In addition, the conventional particle size distribution measuring instrument has a problem that it cannot measure suspended particulate matter in the gas flowing in the horizontal direction because the opening of the guide portion must be installed upward and sampling gas must be taken in. was there.

そこで、本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、設置場所に限定されず、しかも横向きの流れの気体中の浮遊粒子状物質をも測定することができる粒度分布測定器を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is not limited to the installation location, and further provides a particle size distribution measuring device capable of measuring suspended particulate matter in a gas flowing sideways. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明に係る粒度分布測定器は、インパクタを装着して構成されるセンサ本体及びそのセンサ本体への浮遊粒子状物質を含む気体の導入側にガイド部を有する粒度分布測定器であって、前記ガイド部の内面は、円錐体形状の空間形成する円錐体形状部をなし、前記円錐体形状は、前記円錐体形状の頂部における頂角が30度以下に設定され、前記円錐体形状の頂部側には、気体を吸入するチューブを装着するチューブ接続治具部が設けられ、前記チューブに吸入された気体は、前記チューブ接続治具部を介して前記頂部から前記円錐体形状の空間の底部の円の中心部に向けて供給されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a particle size distribution measuring instrument according to the present invention includes a sensor body configured by mounting an impactor, and a particle size distribution having a guide portion on a gas introduction side containing suspended particulate matter to the sensor body. a measuring instrument, the inner surface of the guide portion forms a cone shaped portion for forming a space of cone shape, the cone-shaped section, set the vertical angle is less than 30 degrees at the top of the cone-shaped And a tube connecting jig portion for mounting a tube for sucking gas is provided on the top side of the cone-shaped portion , and the gas sucked into the tube passes through the tube connecting jig portion. To the center of the circle at the bottom of the conical space .

上記構成に係る粒度分布測定器は、ガイド部内に円錐体形状の空間が形成され、その空間の形態は、円錐体形状の頂部からその円錐体形状の底部の円の中心部に向けて気体が供給されたとき、その供給された気体がその底部に達したときに均一に分散できるようになっている。したがって、円錐体形状の底部に対向して設けられるインパクタに均一に気体を供給することができる。   In the particle size distribution measuring instrument according to the above configuration, a conical space is formed in the guide, and the shape of the space is such that gas flows from the top of the conical shape toward the center of the circle at the bottom of the conical shape. When supplied, the supplied gas can be uniformly dispersed when it reaches the bottom. Therefore, gas can be uniformly supplied to the impactor provided facing the bottom of the cone shape.

本発明に係る粒度分布測定器は、前記チューブ接続治具部は、前記チューブの孔径大きさに応じたチューブ挿入部を有することが好ましい。 In the particle size distribution measuring instrument according to the present invention, it is preferable that the tube connecting jig portion has a tube insertion portion corresponding to the hole diameter of the tube.

この場合には、チューブの孔径大きさに合わせたチューブ挿入部を有するチューブ接続治具部に変更することができる。 In this case, it can change into the tube connection jig part which has the tube insertion part matched with the magnitude | size of the hole diameter of a tube.

本発明に係る粒度分布測定器は、チューブ接続治具部はガイド部の一部を形成するとともに、分離自在に形成されていることが好ましい。   In the particle size distribution measuring instrument according to the present invention, it is preferable that the tube connecting jig part is formed so as to be separable while forming a part of the guide part.

この場合には、チューブ接続治具部は分離自在とされているので、必要に応じてチューブ接続治具部を用いることができる。   In this case, since the tube connecting jig portion is separable, the tube connecting jig portion can be used as necessary.

本発明に係る粒度分布測定器は、インパクタを装着して構成されるセンサ本体は複数のインパクタを装着したカスケードインパクタ式であることが好ましい。   In the particle size distribution measuring instrument according to the present invention, it is preferable that the sensor body configured by mounting the impactor is a cascade impactor type in which a plurality of impactors are mounted.

上記構成に係る粒度分布測定器は、カスケードインパクタ式とすることができるから、段数を選択することにより所望の粒度分布を測定することができる。   Since the particle size distribution measuring device according to the above configuration can be a cascade impactor type, a desired particle size distribution can be measured by selecting the number of stages.

本発明に係る粒度分布測定器は、センサ本体の上部に設けられるガイド部内に円錐体形状の空間が形成され、その空間の形態を円錐体形状の頂部からその円錐体形状の底部の円の中心部に向けて気体が供給されたとき、その供給された気体がその底部に達したときに均一に分散できるようにしているので、円錐体形状の底部に対向して設けられるインパクタに均一に気体を供給することができる。
したがって、円錐体形状の頂部側に設けられるチューブ接続治具部にチューブを接続しても測定することができるから、センサ本体の設置場所が限定されず粒度分布を測定することができる。また、チューブの先端を任意に向けることができるので、例えば横向きに流れる大気であっても容易に測定することができる。
In the particle size distribution measuring instrument according to the present invention, a conical space is formed in a guide provided at the top of the sensor body, and the shape of the space is changed from the top of the conical shape to the center of the circle at the bottom of the conical shape. When the gas is supplied toward the bottom, the supplied gas can be uniformly dispersed when the gas reaches the bottom, so that the gas is uniformly supplied to the impactor provided facing the bottom of the cone. Can be supplied.
Therefore, since it can measure even if it connects a tube to the tube connection jig part provided in the top part side of a cone shape, the installation place of a sensor main part is not limited, but a particle size distribution can be measured. In addition, since the tip of the tube can be pointed arbitrarily, for example, it is possible to easily measure even the air flowing sideways.

本発明の実施の形態による粒度分布測定器の左半分を断面で示した正面図である。It is the front view which showed the left half of the particle size distribution measuring device by embodiment of this invention in the cross section. 図1に示す粒度分布測定器のガイド部の縦断面である。It is a longitudinal cross-section of the guide part of the particle size distribution measuring device shown in FIG. 図1に示す粒度分布測定器のガイド部の平面図である。It is a top view of the guide part of the particle size distribution measuring device shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、この実施の形態により限定されるものではなく、また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一ものも含まれる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment, and constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. .

本発明の実施の形態による粒度分布測定器Aは、図1に示されるように、センサ本体1と、ガイド部10とで構成されている。   As shown in FIG. 1, the particle size distribution measuring instrument A according to the embodiment of the present invention includes a sensor body 1 and a guide unit 10.

センサ本体1は、周知のカスケードインパクタ式の分級器と同様に構成されている。すなわち、このセンサ本体1は、外形形状が所定高さの円筒形に形成されていて、その円筒形が高さ方向に複数個に区分された多段で構成されている。   The sensor body 1 is configured in the same manner as a known cascade impactor classifier. That is, the sensor body 1 is formed in a cylindrical shape having an outer shape of a predetermined height, and the cylindrical shape is divided into a plurality of stages in the height direction.

円筒形の最下段に当たる部分の基部2は、上部開口で、かつ有底の筒体からなり、側壁の一部には、筒体内の気体を吸引する吸引パイプ2aが設けられている。そして、その基部2の上方の円筒形は、複数の分級段に形成されている。図示の例では、最上段が第0段分級部3aとされていて、その第0段分級部3aの下方には順に第7段分級部3hまでの8段の分級段に形成されている。そして、最下段の第7段分級部3と基部2との間には、バックアップフィルタ用段3iに形成されている。   The base portion 2 corresponding to the bottom of the cylindrical shape is an upper opening and is formed of a bottomed cylinder, and a suction pipe 2a for sucking gas in the cylinder is provided on a part of the side wall. The cylindrical shape above the base 2 is formed into a plurality of classification stages. In the example shown in the figure, the uppermost stage is the 0th stage classification unit 3a, and below the 0th stage classification unit 3a, there are formed eight classification stages up to the seventh stage classification unit 3h in order. A backup filter stage 3 i is formed between the lowermost seventh stage classification unit 3 and the base 2.

第0段分級部3a〜第7段分級部3hの各分級部及びバックアップフィルタ用段3iは、同一形状のリング状体をなしていて、位置決めしながら積層できるように構成されている。そして、これらリング状体は、基部2上に位置決めしながら積層できるように構成されている。   Each classifying part of the 0th stage classifying part 3a to the 7th stage classifying part 3h and the backup filter stage 3i form a ring-shaped body having the same shape, and are configured to be stacked while being positioned. And these ring-shaped bodies are comprised so that it can laminate | stack while positioning on the base 2. As shown in FIG.

第0段分級部3a〜第7段分級部3hの各分級部には、多孔板4及び衝突板5がそれぞれ設けられている。多孔板4は、各分級部のリング状体の底部近くを覆うようにそれぞれ設けられ、また、衝突板5は、多孔板4の下方側に所定距離を保ってリング状体を覆うようにそれぞれ設けられている。そして、バックアップフィルタ用段3iのリング状体の底部には、そのリング状体の底部を覆うようにバックアップフィルタ6が設けられている。   A perforated plate 4 and a collision plate 5 are provided in each of the classifying parts of the 0th stage classifying part 3a to the 7th stage classifying part 3h. The perforated plate 4 is provided so as to cover the vicinity of the bottom of the ring-shaped body of each classifying portion, and the collision plate 5 is respectively provided so as to cover the ring-shaped body while maintaining a predetermined distance below the perforated plate 4. Is provided. A backup filter 6 is provided at the bottom of the ring-shaped body of the backup filter stage 3i so as to cover the bottom of the ring-shaped body.

第0段分級部3a〜第7段分級部3hにそれぞれ設けられる多孔板4に開けられる孔径(ノズル径)は、各分級部で分級する浮遊粒子状物質(以下、「エアロゾル」という。)の粒度によって決められている。すなわち、多孔板4で分級されるエアロゾルの粒子径は、孔を通過する流速が速くなるほど小さくなるので、最も大きな粒子径のエアロゾルを分級する第0段分級部3aの多孔板4の孔径が最も大きく、第7段分級部3hにかけて順に孔径が小さくなるように設定されている。   The hole diameter (nozzle diameter) opened in the perforated plate 4 provided in each of the 0th stage classification unit 3a to the 7th stage classification unit 3h is a suspended particulate material (hereinafter referred to as “aerosol”) classified by each classification unit. It is determined by the particle size. That is, the particle diameter of the aerosol classified by the perforated plate 4 becomes smaller as the flow velocity passing through the hole becomes faster, so that the pore diameter of the perforated plate 4 of the 0th stage classification portion 3a for classifying the aerosol having the largest particle diameter is the largest. It is set so that the hole diameter becomes larger in order toward the seventh stage classification portion 3h.

各分級部の多孔板4の下方側にそれぞれ設けられる衝突板5は、多孔板4の孔から流下してくる気体を受け止めるとともに、その受け止めた気体を板面の外周方向に転換して流す機能を有いている。そして、各衝突板5の上面には、図示しないが衝突捕集材が設けられているので、粒径が大きく慣性で曲がりきれずに流れから離れたエアロゾルを衝突捕集材に捕集することができるように構成されている。   The collision plate 5 provided on the lower side of the perforated plate 4 in each classifying section receives the gas flowing down from the holes of the perforated plate 4 and converts the received gas into the outer peripheral direction of the plate surface to flow. Have. Further, although not shown in the figure, a collision collecting material is provided on the upper surface of each collision plate 5, so that the aerosol that has a large particle size and cannot be bent due to inertia is separated from the flow by the collision collecting material. It is configured to be able to.

第0段分級部3a〜第7段分級部3hにそれぞれ設けられる衝突板5の周囲で、かつその衝突板5を保持している各分級部のリング状体には、衝突板5の上面側から下面側に気体を通過させるための図示しない通路が設けられている。図1中の左側の矢印は、その気体の通過状態を表わしている。したがって、第0段分級部3a〜第7段分級部3hに順に気体を流下させることができる。   Around the collision plate 5 provided in each of the 0th stage classification unit 3a to the 7th stage classification unit 3h and the ring-shaped body of each classification unit holding the collision plate 5, the upper surface side of the collision plate 5 A passage (not shown) for allowing gas to pass from the bottom to the bottom is provided. The left arrow in FIG. 1 represents the passage state of the gas. Therefore, the gas can be made to flow in order from the 0th stage classification unit 3a to the 7th stage classification unit 3h.

図示のセンサ本体1では、上述した第0段分級部3a〜第7段分級部3hにそれぞれ設けられる多孔板4に開けられる孔径及びバックアップフィルタ6は、以下の範囲の粒径のエアロゾルを分級捕集することができるように決められている。すなわち、第0段分級部3aは11μm以上、第1段分級部3bは7.0μm〜11μm、第2段分級部3cは4.7μm〜7.0μm、第3段分級部3dは3.3μm〜4.7μm、第4段分級部3eは2.1μm〜3.3μm、第5段分級部3fは1.1μm〜2.1μm、第6段分級部3gは0.65μm〜1.1μm、第7段分級部3は0.43μm〜0.65μmをそれぞれ分級捕集できるように決められ、そして、第7段分級部3hの下方に設けられるバックアップフィルタ用段3iのバックアップフィルタ6は、0.43μm以下のエアロゾルを捕集できるように決められている。   In the illustrated sensor body 1, the hole diameter and the backup filter 6 opened in the perforated plate 4 provided in the above-described 0th stage classification unit 3a to 7th stage classification unit 3h classify and collect aerosols having a particle size in the following range. It is decided to be able to gather. That is, the 0th stage classification unit 3a is 11 μm or more, the first stage classification unit 3b is 7.0 μm to 11 μm, the second stage classification unit 3c is 4.7 μm to 7.0 μm, and the third stage classification unit 3d is 3.3 μm. To 4.7 μm, the fourth stage classification unit 3 e is 2.1 μm to 3.3 μm, the fifth stage classification unit 3 f is 1.1 μm to 2.1 μm, the sixth stage classification unit 3 g is 0.65 μm to 1.1 μm, The seventh stage classification unit 3 is determined so as to collect and collect 0.43 μm to 0.65 μm, respectively, and the backup filter 6 of the backup filter stage 3 i provided below the seventh stage classification unit 3 h is 0. It is determined to be able to collect aerosols less than .43 μm.

センサ本体1は、上述のように、基部2上に位置決めしながら第0段分級部3a〜第7段分級部3hの各分級部及びバックアップフィルタ用段3iをパッキン部材を介在させて気密状に積層して構成されるとともに、この積層体は、基部2と後述するガイド部10のガイド本体11との間に掛け渡される図示しない挟持部材で保持されるように構成されている。したがって、この挟持部材を外せば第0段分級部3a〜第7段分級部3hの各分級部及びバックアップフィルタ用段3iを容易に分離することができる。   As described above, while the sensor body 1 is positioned on the base portion 2, the classification parts of the 0th stage classification part 3 a to the 7th stage classification part 3 h and the backup filter stage 3 i are made airtight with a packing member interposed therebetween. The laminated body is configured so as to be stacked and held by a clamping member (not shown) that is spanned between the base portion 2 and a guide main body 11 of a guide portion 10 described later. Therefore, if this clamping member is removed, the classifying parts of the 0th stage classification part 3a to the 7th stage classification part 3h and the backup filter stage 3i can be easily separated.

ガイド部10は、ガイド本体11及びチューブ接続治具部12で構成されていて、センサ本体1の上部に設けられているとともに、内部に円錐体形状の空間Sを形成して構成されている。   The guide unit 10 includes a guide main body 11 and a tube connecting jig unit 12. The guide unit 10 is provided in the upper part of the sensor main body 1 and has a conical space S formed therein.

ガイド本体11は、周知のカスケードインパクタ式の分級器に設けられている截頭円錐体形状のガイド部と同様に構成されている。すなわち、このガイド本体11は、図2に示されるように、上部が開口し、下部に行くに従って広がる、いわゆる外形形状が截頭円錐体形状に形成されている。そして、そのガイド本体11の内部には、円錐体形状の空間Sの下側の一部分が形成されている。なお、図示の例では、ガイド本体11の内部に形成される空間Sの割合は、空間Sの大部分を占めている。   The guide main body 11 is configured in the same manner as a truncated cone-shaped guide portion provided in a known cascade impactor classifier. That is, as shown in FIG. 2, the guide body 11 has a so-called outer cone shape in which the upper part opens and expands toward the lower part in a truncated cone shape. A part of the lower side of the conical space S is formed inside the guide body 11. In the illustrated example, the proportion of the space S formed inside the guide body 11 occupies most of the space S.

ガイド本体11の下部外周部は、センサ本体1の最上段である第0段分級部3aのリング状体に位置決めして載置されるように構成されている。したがって、このガイド本体11の下部は、第0段分級部3aの多孔板4の上方を覆うことがないように開口されている。   The lower outer peripheral portion of the guide body 11 is configured to be positioned and placed on the ring-shaped body of the 0th stage classification portion 3a that is the uppermost stage of the sensor body 1. Therefore, the lower part of the guide body 11 is opened so as not to cover the upper part of the porous plate 4 of the 0th stage classification part 3a.

ガイド本体11の上部の開口の大きさ(開口面積)は、そのガイド本体11の上部にチューブ接続治具部12が取り付けられない状態において、そのガイド本体11の上部の開口から取り込まれた気体の流れが、第0段分級部3aの多孔板4の各孔に均一に流れ込むことができるように決められている。したがって、ガイド本体11の上部の開口の大きさが決められると、必然的にガイド本体11の高さが決められる。   The opening size (opening area) of the upper portion of the guide main body 11 is such that the gas taken in from the upper opening of the guide main body 11 is not attached to the upper portion of the guide main body 11. The flow is determined so as to be able to flow uniformly into each hole of the porous plate 4 of the 0th stage classification unit 3a. Therefore, when the size of the opening at the top of the guide body 11 is determined, the height of the guide body 11 is inevitably determined.

チューブ接続治具部12は、図2及び図3に示されるように、ガイド本体11の上部に設けられ、その下部側が接続部12aに形成されるとともに、上部側がチューブ挿入部12bに形成されている。そして、接続部12aの内部には、円錐体形状の空間Sの残りの空間部分が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the tube connecting jig portion 12 is provided on the upper portion of the guide main body 11, the lower side is formed on the connecting portion 12a, and the upper side is formed on the tube inserting portion 12b. Yes. The remaining space portion of the conical space S is formed in the connection portion 12a.

チューブ接続治具部12とガイド本体11との接続について説明すると、チューブ接続治具部12の下部外周には、ガイド本体11の上部外周に設けられている肉厚部11aに対応したフランジ12cが設けられている。そして、そのフランジ12cの周囲には等間隔に複数個(図示の例では4個)のビス13用の孔が設けられ、また、ガイド本体11の肉厚部11aの上面にはフランジ12cに設けられている孔の位置に対応したネジ穴が設けられている。したがって、肉厚部11aの上面にパッキン部材を介在させてフランジ12cを載置し、フランジ12cの孔からビス13を締め付けると、チューブ接続治具部12とガイド本体11とを気密性を保って接続でき、また、ビス13を外すと、ガイド本体11からチューブ接続治具部12を簡単に取り外すことができる。   The connection between the tube connecting jig portion 12 and the guide main body 11 will be described. On the lower outer periphery of the tube connecting jig portion 12, a flange 12c corresponding to the thick portion 11a provided on the upper outer periphery of the guide main body 11 is provided. Is provided. Around the flange 12c, a plurality of (four in the illustrated example) holes for screws 13 are provided at equal intervals, and the upper surface of the thick portion 11a of the guide body 11 is provided on the flange 12c. Screw holes corresponding to the positions of the formed holes are provided. Accordingly, when the flange 12c is placed on the upper surface of the thick portion 11a and the screw 13 is tightened from the hole of the flange 12c, the tube connecting jig portion 12 and the guide body 11 are kept airtight. The tube connecting jig portion 12 can be easily removed from the guide body 11 by removing the screw 13.

チューブ接続治具部12の上部に位置するチューブ挿入部12b内には、チューブ接続治具部12内に形成されている円錐体形状の空間Sの頂部と連通する所定径の貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔の軸心方向は、円錐体形状の空間Sの頂点とその円錐体形状の円の中心位置を結ぶ軸心線上となるように決められている。なお、貫通孔の孔径は、このチューブ挿入部12bの外周に挿入される合成樹脂製等からなる可撓性のチューブT(図1参照)の孔径によって決められるが、図示の例では、気体や液体用として広く用いられている13mmφのチューブ(パイプ)の内径に合わせた孔径とされる。   A through hole having a predetermined diameter communicating with the top of the conical space S formed in the tube connection jig portion 12 is formed in the tube insertion portion 12b located at the top of the tube connection jig portion 12. ing. The axial direction of the through-hole is determined so as to be on the axial line connecting the apex of the conical space S and the center position of the conical circle. The hole diameter of the through hole is determined by the hole diameter of a flexible tube T (see FIG. 1) made of synthetic resin or the like that is inserted into the outer periphery of the tube insertion portion 12b. The hole diameter is adapted to the inner diameter of a 13 mmφ tube (pipe) widely used for liquids.

円錐体形状を呈する空間Sの頂角θは、チューブ挿入部12b内の孔径が13mmφで、吸引流量が28.3L/minの通常の測定条件の下での実験によれば、頂角θが30度以下であればチューブ挿入部12bを介して供給された気体を第0段分級部3aの多孔板4の各孔に均一に流し込ませることができることが分かっている。頂角θが30度のときは、円錐体形状を呈する空間Sの低角は75度となる。この場合、頂角θが小さくなればなるほど、第0段分級部3aの多孔板4の各孔に気体をより均一に流し込ませることができるが、ガイド部10の高さが高くなって装置が大型化するので、頂角θを30度にすると装置を小型化することができる。   According to the experiment under normal measurement conditions in which the hole diameter in the tube insertion portion 12b is 13 mmφ and the suction flow rate is 28.3 L / min, the apex angle θ of the space S having a cone shape is It has been found that if it is 30 degrees or less, the gas supplied through the tube insertion portion 12b can be made to uniformly flow into each hole of the porous plate 4 of the 0th stage classification portion 3a. When the apex angle θ is 30 degrees, the low angle of the space S having a conical shape is 75 degrees. In this case, the smaller the apex angle θ, the more uniformly the gas can be caused to flow into the holes of the perforated plate 4 of the 0th stage classification unit 3a. Since the size is increased, the apparatus can be reduced in size when the apex angle θ is set to 30 degrees.

なお、チューブ挿入部12bを介して供給された気体が第0段分級部3aの多孔板4の各孔に均一に流し込ませることができることができないとき、例えば上述の頂角θが30度よりも大きいときは、チューブ挿入部12bの真下部部の多孔板4の孔の流速が他の部分の孔よりも速くなってしまい、第0段分級部3aで予定している粒径よりも小さい粒径のエアロゾルも捕集してしまう。図示の例では、第0段分級部3aは11μm以上のエアロゾルを捕集するようにしているが、多孔板4の各孔に均一に気体が供給されず、一部の孔で規定よりも流速が速くなると、11μm以下のエアロゾルを捕集してしまい、正確な粒度分布測定が損なわれてしまう。   In addition, when the gas supplied through the tube insertion part 12b cannot be made to flow uniformly into each hole of the porous plate 4 of the 0th stage classification part 3a, for example, the above-mentioned apex angle θ is more than 30 degrees. When it is larger, the flow velocity of the holes in the perforated plate 4 immediately below the tube insertion portion 12b becomes faster than the holes in the other portions, and is smaller than the particle size planned in the 0th stage classification portion 3a. Diameter aerosols are also collected. In the illustrated example, the 0th stage classification unit 3a collects aerosol of 11 μm or more, but gas is not uniformly supplied to each hole of the perforated plate 4, and the flow velocity is higher than specified in some holes. Becomes faster, aerosols of 11 μm or less are collected, and accurate particle size distribution measurement is impaired.

以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係る粒度分布測定器Aのガイド部10内に形成される円錐体形状の空間Sの形態は、その円錐体形状の頂部からその円錐体形状の底部の円の中心部に向けて供給された気体がその底部に達したときに均一に分散されるように決められる。   As is clear from the above description, the shape of the conical space S formed in the guide portion 10 of the particle size distribution measuring instrument A according to the present embodiment is the shape of the conical body from the top of the conical shape. It is determined that the gas supplied toward the center of the circle at the bottom of the gas is uniformly dispersed when the gas reaches the bottom.

上記構成からなる粒度分布測定器Aにおいて、吸引パイプ2aから図示しないポンプで所定の吸引流量で吸引されると、チューブTの先端から取り込まれたエアロゾルを含む大気がガイド部10内の空間Sを介して第0段分級部3aの多孔板4上に均一に供給される。次いで、大気は第0段分級部3a〜第7段分級部3hの各分級部及びバックアップフィルタ用段3iにかけて順次流れる。その流れの途中において、大気中のエアロゾルが各段で分級される。所定時間の分級処理後、各段で捕集されたエアロゾルが秤量されて粒度分布が測定される。また、必要に応じて捕集されたエアロゾルは、化学分析等の試料とされる。   In the particle size distribution analyzer A having the above-described configuration, when the suction pipe 2a is sucked by a pump (not shown) at a predetermined suction flow rate, the atmosphere including the aerosol taken in from the tip of the tube T passes through the space S in the guide unit 10. Through the perforated plate 4 of the 0th stage classification unit 3a. Next, the air sequentially flows through each of the 0th stage classification unit 3a to the 7th stage classification unit 3h and the backup filter stage 3i. In the middle of the flow, the aerosol in the atmosphere is classified at each stage. After the classification process for a predetermined time, the aerosol collected at each stage is weighed and the particle size distribution is measured. Moreover, the aerosol collected as needed is used as a sample for chemical analysis or the like.

(実験例)
チューブ接続治具部12を有するガイド部10を備えた本発明に係るエアロゾルの捕集と、ガイド部10からチューブ接続治具部12を外した従来型のエアロゾルの捕集との比較実験を行った。
(Experimental example)
A comparative experiment was conducted between the collection of the aerosol according to the present invention including the guide portion 10 having the tube connection jig portion 12 and the conventional aerosol collection with the tube connection jig portion 12 removed from the guide portion 10. It was.

実験における円錐体形状を呈する空間Sの頂角θ(図2参照)は30度、チューブ挿入部12b内の孔径は13mmφで、吸引流量は28.3L/minである。使用した標準粒子はJIS試験用粉体3種である。そして、センサ本体1は4段構成で、第0段分級部は11μm以上、第1段分級部は7.0μm〜11μm、第2段分級部は4.7μm〜7.0μm、第3段分級部は3.3μm〜4.7μm、バックアップフィルタ用段のバックアップフィルタは3.3μm以下のエアロゾルを捕集できるように決められている。測定は、各段のガラスプレートからなる衝突板の重量増加量で行われている。実験結果を表1に示す。   In the experiment, the apex angle θ (see FIG. 2) of the space S having a cone shape is 30 degrees, the hole diameter in the tube insertion portion 12b is 13 mmφ, and the suction flow rate is 28.3 L / min. The standard particles used are three kinds of powders for JIS testing. The sensor body 1 has a four-stage configuration, the 0th stage classification section is 11 μm or more, the first stage classification section is 7.0 μm to 11 μm, the second stage classification section is 4.7 μm to 7.0 μm, and the third stage classification. The part is determined to be able to collect aerosol of 3.3 μm or less, and the backup filter of the stage for the backup filter is 3.3 μm to 4.7 μm. The measurement is performed by the weight increase amount of the collision plate made of the glass plate at each stage. The experimental results are shown in Table 1.

Figure 0006252831
Figure 0006252831

表1に示されるように、t検定の結果は、いずれの段においてもp>0.05であり、有意水準5%において有意差はないと判断することができる。したがって、チューブ接続治具部12を付けても従来型と同様の粒度分布測定ができることが分かる。   As shown in Table 1, the result of the t test is p> 0.05 at any level, and it can be determined that there is no significant difference at the significance level of 5%. Therefore, it can be seen that the particle size distribution measurement similar to that of the conventional type can be performed even when the tube connecting jig portion 12 is attached.

上述の実験結果からも明らかなように、チューブ接続治具部12にチューブTを接続することができるので、粒度分布測定器Aは、チューブTの先端を測定しようとする大気中に置くことができるから、センサ本体1の設置場所が限定されず、また、横向きに流れる大気であっても容易に測定することができる特長を有している。さらに、チューブ接続治具部12は分離自在とされているので、必要に応じて使用することができる。   As is clear from the above experimental results, the tube T can be connected to the tube connecting jig portion 12, and therefore the particle size distribution measuring instrument A can be placed in the atmosphere where the tip of the tube T is to be measured. Therefore, the installation location of the sensor body 1 is not limited, and the sensor body 1 has a feature that it can be easily measured even in the air flowing sideways. Furthermore, since the tube connecting jig portion 12 is separable, it can be used as necessary.

以上、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説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述の例では、ガイド部10は、ガイド本体11とチューブ接続治具部12とを分離できるようにしたが、これらを一体化してもよい。
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 the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described example, the guide portion 10 can separate the guide main body 11 and the tube connecting jig portion 12, but they may be integrated.

また、チューブ接続冶具部12は、チューブTの孔径に大きさに応じたチューブ挿入部12bに適宜変更することができる。例えば、上記チューブ接続治具部12をガイド本体11に対して分離しても良いし、チューブ挿入部12bのみを接続部12aに対して適宜な着脱手段により分離可能として、そのチューブ挿入部12bを変更してもよい。
さらに、上述の例では、センサ本体1は8段構成としたが、実験例で示した4段構成やその他の多段式にすることもできる。
Moreover, the tube connection jig part 12 can be suitably changed into the tube insertion part 12b according to the magnitude | size to the hole diameter of the tube T. FIG. For example, the tube connecting jig portion 12 may be separated from the guide main body 11, or only the tube inserting portion 12b can be separated from the connecting portion 12a by an appropriate attaching / detaching means. It may be changed.
Furthermore, in the above-described example, the sensor body 1 has an eight-stage configuration. However, the sensor main body 1 may have a four-stage configuration shown in the experimental example or another multistage type.

A 粒度分布測定器
S 空間
T チューブ
1 センサ本体
2 基台
2a 吸引パイプ
3a〜3h 第0段分級部〜第7段分級部
3i バックアップフィルタ用段
4 多孔板
5 衝突板
10 ガイド部
11 ガイド本体
11a 肉厚部
12 チューブ接続治具部
12a 接続部
12b チューブ挿入部
12c フランジ
13ビス
A particle size distribution measuring device S space T tube 1 sensor main body 2 base 2a suction pipe 3a to 3h 0th stage classification part to 7th stage classification part 3i stage for backup filter 4 perforated plate 5 collision plate 10 guide part 11 guide main body 11a Thick part 12 Tube connection jig part 12a Connection part 12b Tube insertion part 12c Flange 13 screw

Claims (4)

インパクタを装着して構成されるセンサ本体及びそのセンサ本体への浮遊粒子状物質を含む気体の導入側にガイド部を有する粒度分布測定器であって、
前記ガイド部の内面は、円錐体形状の空間形成する円錐体形状部をなし、
前記円錐体形状は、前記円錐体形状の頂部における頂角が30度以下に設定され、
前記円錐体形状の頂部側には、気体を吸入するチューブを装着するチューブ接続治具部が設けられ
前記チューブに吸入された気体は、前記チューブ接続治具部を介して前記頂部から前記円錐体形状の空間の底部の円の中心部に向けて供給されることを特徴とする粒度分布測定器。
A particle size distribution measuring instrument having a guide part on the side of introduction of a gas containing a suspended particulate matter to the sensor body and the sensor body that is equipped with an impactor,
Inner surface of the guide portion forms a cone shaped portion for forming a space of cone shape,
The cone-shaped portion, the apex angle at the top of the cone shape is set below 30 degrees,
On the top side of the cone-shaped portion , a tube connecting jig portion for mounting a tube for sucking gas is provided ,
The gas sucked into the tube is supplied from the top to the center of a circle at the bottom of the conical space through the tube connecting jig, and the particle size distribution measuring instrument.
前記チューブ接続治具部は、前記チューブの孔径大きさに応じたチューブ挿入部を有することを特徴とする請求項1に記載の粒度分布測定器。 The particle size distribution measuring instrument according to claim 1, wherein the tube connecting jig portion has a tube insertion portion corresponding to a hole diameter of the tube. 前記チューブ接続治具部は、前記ガイド部の一部を形成するとともに、分離自在に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の粒度分布測定器。   3. The particle size distribution measuring instrument according to claim 1, wherein the tube connecting jig part forms a part of the guide part and is separable. 4. 前記インパクタを装着して構成されるセンサ本体は、複数のインパクタを装着したカスケードインパクタ式であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の粒度分布測定器。   4. The particle size distribution measuring device according to claim 1, wherein the sensor main body configured by mounting the impactor is a cascade impactor type in which a plurality of impactors are mounted. 5.
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