JP7038256B2 - 高温濃縮粒子数測定器 - Google Patents
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Description
<HT-CPCの様々な実施形態の計数効率、直線性、及び揮発性粒子試験>
上記の欧州連邦のPMP要件に準拠するための計数効率テストでは、HT-CPCユニットの様々な実施形態を、微分移動度アナライザー(DMA)で分類された単分散の炉で生成された塩化ナトリウム(NaCl)粒子で評価した。キャリブレーションのリファレンスは、TSI(登録商標)モデル3068Bエアロゾル電位計であった。エアロゾル電位計からのサンプルフローは1lpmに維持された。直線性テストには、DMAで分類された40nmのアトマイザーで生成されたNaCl粒子を使用した。粒子の様々な濃度レベルは、希釈ブリッジを使用して達成した。揮発性粒子試験では、HT-CPCユニットの様々な実施形態をテトラコンタンで試した。テトラコンタンはPMPによって指定されており、40個の炭素原子とC40H82の化学式を有する脂肪族-炭化水素族の異性体である。
本明細書に示され、説明されるように、HT-CPCの様々な例示的な実施形態が首尾よく開発された。様々な実施形態の性能は、PMPのD50、濃度限界、及び揮発性粒子の要件を満たしている。
Claims (33)
- 高温凝縮粒子数測定器(HT-CPC)において、
サンプリングされた粒子を含むガス流を直接に受け入れるサチュレーターブロックと、
下流に配置され、サチュレーターブロックと流体連通している凝縮器ブロックと、
下流に配置され、凝縮器ブロックと流体連通している光学ブロックと、
前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックとの間に位置し、かつ前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックと流体連通するメークアップフローブロックであって、前記メークアップフローブロックは、実質的に粒子を含まないガスフローを受け入れて、サンプリングされた粒子を含むガスフローと合流し、前記メークアップフローブロックから前記光学ブロックへフローストリームを生成し、及び、前記光学ブロック内での揮発性内容物の再核形成を、前記サンプリングされた粒子を含むガスフローに対して前記実質的に粒子を含まないガスフローの分のパーセンテージだけ低減し、及び前記光学ブロック内の粒子損失を低減する、メークアップフローブロックとを備える、高温凝縮粒子数測定器(HT-CPC)。 - 前記凝縮器ブロックは、160℃以上の温度で動作する、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記凝縮器ブロックは、200℃以上の温度で動作する、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記凝縮器ブロックは、180℃以上の温度で動作する、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記凝縮器ブロックは、186℃以上の温度で動作する、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックから前記光学ブロックへのフローストリームは室温である、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックから前記光学ブロックへのフローストリームは、前記凝縮器の温度よりも実質的に低い温度である、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記実質的に粒子を含まないガス流が、開ループメークアップフロー装置から前記メークアップフローブロックに送達される、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記実質的に粒子を含まないガス流は、閉ループメークアップフロー装置から前記メークアップフローブロックに送達される、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記閉ループメークアップフロー装置は、ガス供給から室温まで熱を除去するための熱交換器を含む、請求項9に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記サチュレーターブロック内の作動流体がペンタフェニルトリメチルトリシロキサンである、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記高温凝縮粒子数測定器の動作温度が、ペンタフェニルトリメチルトリシロキサンの引火点よりも低い、請求項11に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記光学ブロックを通る流量が1lpmである、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記光学ブロックを通る流量が2lpmである、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記サンプリングされた粒子を含むガス流の流量が0.165lpmである、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記サンプリングされた粒子を含むガス流の流量が0.2lpmである、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローが同心管設計からなる、請求項1に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックの同心管設計は、前記光学ブロック内の流路の中心線の近くで、サンプリングされた粒子を含むガス流から粒子を遠ざけるように構成される、請求項17に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 高温凝縮粒子数測定器(HT-CPC)において、
サンプリングされた粒子を含むガス流を直接に受け入れるサチュレーターブロックと、
下流に配置され、サチュレーターブロックと流体連通している凝縮器ブロックと、
下流に配置され、前記凝縮器ブロックと流体連通している光学ブロックと、
前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックとの間に位置し、前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックと流体連通するメークアップフローブロックと、
メークアップフローブロックに結合され、実質的に粒子を含まないメークアップガス流を供給する、粒子を含まないガス供給とを備える、高温凝縮粒子数測定器。 - 前記メークアップフローブロックは、前記光学ブロック内での揮発性内容物の再核形成を防ぎ、前記光学ブロック内の粒子損失を低減する、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップガス流の温度が周囲の室温である、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップガス流の温度が、前記凝縮器温度よりも低い温度である、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記粒子を含まないガス供給は、
前記凝縮器ブロックから排出されるガスの温度よりも低い温度で前記光学ブロックにガスが流入するように維持し、
前記凝縮器ブロックから排出されるガスからの過剰な作動流体蒸気及び凝縮性蒸気を希釈して、前記光学ブロック内での上記の再核形成を低減し、及び、
光学ガスの流量を望ましいレベルに維持するために、サンプルの粒子を含んだガスの流量の体積流量を補充する、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。 - 前記粒子を含まないガス供給は、メークアップガス供給セクション、カーテンフローガス供給セクション、及び再循環ガス供給セクションを含む少なくとも3つのセクションを備える、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記再循環ガス供給セクションは、前記光学ブロックの出力から過剰なガスを除去して、前記メークアップガス供給セクション及び前記カーテンフローガス供給セクションにガスを供給する、請求項24に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックが同心円管設計からなる、請求項19に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックの同心管設計は、前記光学ブロック内の流路の中心線の近くで、前記サンプリングされた粒子を含むガス流から粒子を遠ざける、請求項26に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 高温凝縮粒子数測定器(HT-CPC)において、
サンプリングされた粒子を含むガス流を直接に受け入れるサチュレーターブロックと、
下流に配置され、サチュレーターブロックと流体連通している凝縮器ブロックと、
下流に配置され、前記凝縮器ブロックと流体連通している光学ブロックと、
前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックとの間に位置し、前記凝縮器ブロックと前記光学ブロックと流体連通するメークアップフローブロックと、
メークアップフローブロックに結合され、実質的に粒子を含まないメークアップガス流を供給する、粒子を含まないガス供給と、
前記粒子を含まないガス供給と前記光学ブロックの両方と流体通信するカーテンフローデバイスであって、実質的に粒子を含まないガスを前記光学ブロックに供給して、前記光学ブロック内の光学要素上の粒子汚染及び蒸気汚染の量を低減する、カーテンフローデバイスとを備える、高温凝縮粒子数測定器。 - 前記サチュレーターブロック及び前記凝縮器ブロックの温度をそれぞれ少なくとも200℃及び少なくとも160℃に維持すべく熱を提供するために、前記サチュレーターブロック及び前記凝縮器ブロックに結合されたヒーター(複数)をさらに備える、請求項28に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記ヒーターがマイカヒーターからなる、請求項29に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記ヒーターを制御するための少なくとも1つの比例積分微分(PID)コントローラーをさらに備える、請求項29に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックが同心円管設計からなる、請求項28に記載の高温凝縮粒子数測定器。
- 前記メークアップフローブロックの同心管設計は、前記光学ブロック内の流路の中心線の近くで、前記サンプリングされた粒子を含むガス流から粒子を遠ざける、請求項32に記載の高温凝縮粒子数測定器。
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