JPS59132333A - 固体浮遊粒子の捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉じんなど大気中に浮遊する固体粒子を捕集
するだめの装置に関する。

従来、大気の汚染状況を監視するために、気体中に浮遊
する粒子を粒径別に採取してその成分分析をする必要が
あった。そして粒子を粒径別に分級して捕集する手段と
しては、一般に第１図に示すような慣性インバクター１
が用いられている。

このインバクター１は、多段に設けたステージ２とアフ
ターフィルター６とから構成され、各ステージ２にはノ
ズル４が夫々、設けられており、このノズル４は上段側
ステージから下段に向けて順次、口径が小さくなってい
る。

今、吸引口５からポンプで吸引しながら、大きさの異な
る固体浮遊粒子を含む気体を矢印Ａ方向から供給したと
き、進行方向に障害物があると小さな粒子は障害物の前
で容易に進行方向を変えるのに対して、大きな粒子は慣
性力が太きいために障害物に衝突してしまう。

また、ノズル４の口径が順次、小さくなっているので各
ステージ２ごとに異なる流速が生ずる。従ってノズル４
の下方に粒子捕集板６を置けば、各ステージごとに生じ
た流速に応じて粒子を、大きな粒子から小さな粒子に順
次、慣性力を利用して粒子捕集板に分級しながら付着さ
せ、捕集することができる。

しかしながら、かかる従来の慣性インバクター１では、
ノズル４に穴が一つしかないので、捕集板６上に付着２
分級された粒子の分布がノズル直下に山形に盛シ上った
形状となる。

一方、分級、捕集された粒子の成分分析方法としては、
螢光Ｘ線分析法、陽子励起Ｘ線分析法などが今後有力と
なるが、これら分析法では被験試料の面分布が一様であ
ることを必要とするため、これら分析法を分級、捕集さ
れた粒子の分析に適用できない欠点があった。

そこで本発明は、かかる従来の欠点を解消すべくなされ
たものであり、簡単な機構でありながら、固体浮遊粒子
を夫々の粒径に応じて、一様な厚みに捕集板上に分級、
捕集すること九でき、従って捕集した固体粒子を直ちに
Ｘ紳分析や陽子励起Ｘ線分析法の被験体として提供する
ことができるなどの特長を有するものである。

すなわち本発明の固体浮遊粒子の捕集装置は、複数段の
区画を形成し、該区画の間に夫々設けた隔壁に上段から
下段に向けて順次径を狭めたノズルを夫々設け、該ノズ
ルの下方に固体浮遊粒子捕集板を夫々設置した固体浮遊
粒子の捕集装置において、前記隔壁を外部駆動装置によ
り回転自在とすると共に、前記ノズルに等面積に分割し
た輪帯上に夫々同数の噴出孔を形成した多孔性円板を取
付けたことを特徴とするものである。

以下、本発明を図面に示した実施例にもとづき説明する
。

第２図は本発明の捕集装置の斜視概要図、第３図はその
側面図、第４図は部分縦断面図、第５図は横断面図、第
６図は部分切欠斜視図である。

すなわち本発明の固体浮遊粒子の捕集装置は、円板１１
と筒状外套１２によって一つの区画が形成され、この区
画が同一軸線上に複数段組立てられている。

これら区画の隔壁となる円板・１１は、回転自在であシ
、たとえば第３図に示すように円周面に歯車１３が形成
されていて、この歯車１３が外部ドライブギヤ１４と噛
合し、外部ドライブギヤ１４はモータ１５によって駆動
軸１６を介して回転される。壕だ円板１１．には、第４
図に示すようにその中心にノズル１７が形成されており
、このノズル１７は最上段の円板１１から最下段の円板
に向うにつれて順次、その径が小さくなっており、かつ
ノズル１７には多孔円板１８が夫々、取付けられている
。

一方、円筒状外套１２の外側面には、第２図および第５
図に示すように突出部１９　、１９が外套１２と一体的
に夫々設けられ、この突出部１９゜１９には凹部２０が
夫々形成されている。そして、複数段に重ねられた各外
套１２の各突出部１９の間には、第２図および第３図に
示すように中空管状のスペーサ２１が夫々、位置し、か
つこのスペーサ２１と突出部１９の各凹部２０を支柱２
２が貫通し、架台２３とナツト２４によって円板１１と
外套１２が交互に固定されている。

更に本発明においては、円筒状外套１２の中に第４図、
第５図および第６図に示すように固体浮遊粒子捕集板、
たとえば粒子採取部２５が夫々設けられている。粒子採
取部２５は多角形ドラム２６と回転手段２７とからなり
、第４図に示すように、たとえば六角形ドラム２６が横
向きに、すなわち、六角形ドラム２６の各面が円板１１
に設けたノズル１７の下に正しく位置する如く取付金具
２８によって円筒状外套１２内に設けられている。

多角形ドラム２６は、ノズル１７に設けた多孔円板１８
を通り抜けできた固体浮遊粒子が衝突するような平面を
有すれば、如何なる多角形であっても良く、かつドラム
２６の大きさは、円筒ドラムで表現すれば直径２ｃｍ、
軸方向の巾５　ｍｍ程度である。

回転手段２７としては、パルスモータ、またはロータリ
ンレノイドなどが用いられ、所定の時間毎に多角形ドラ
ム２６の新しい面がノズル１７に対向させられる。

なお、円板１１と円筒状外套１２との接触部には、テフ
ロンゴムかブチルゴム製の０リング２９が充填され、円
筒状外套の気密性を保持すると共に、円板１１の回転を
円滑にしている。

０リング２９にはグリースを塗布して使用することもで
きる。

多孔円板１８は、第７図に示すように、等面積の輪帯６
０土に夫々、同数、たとえば一つづつの小口径噴出口６
１が配列されており、輪帯３０の大きさは通常、巾２〜
１０龍、また輪帯数は２０〜２００である。また、との
輪帯上に設ける噴出口の口径および数は装置内に供給さ
れた固体浮遊粒子を含む気体の吸引量、流速に応じて任
意に選ぶことができるが、通常では流速ＩＱｍ〜３００
ｍ／＄に選定される。また、噴出口の位置は各輪帯につ
き同数であれば、特に制限を受けない。

なお第７図は多孔円板の一例として、　５１！／秒の吸
引量に対して４０ｍ／秒の噴出速度が得られルヨうに４
３箇の輪帯に夫々１つの口径０．２龍の小孔群を配設し
ている。

次に、かかる本発明に係る固体浮遊粒子の捕集装置１０
の機能を第３図、第４図、および第８図について述べる
。

今、粒径の異なる固体浮遊粒子を含む空気を、真空ポン
プ３２で吸引しながら、供給管６６から装置１０に矢印
Ａに沿って導入すると、流入した含固体粒子気体は、最
上段の円板１１のノズル１７に取付けられた円板１８に
形成された噴出口６１を通過し、多角形ドラム２６の面
２６Ａに衝突しながら、多角形ドラムの外縁に沿って矢
印Ｂのよ角形ドラム２６の面２６Ａ上には第９図に示す
ような密度分布Ｃで、すなわち実質的にほとんど均等な
厚みで固体粒子が捕集される。

なお、第７図に示した多孔円板１８において、円周部に
近づくにつれて孔の数が多くなっているが、多孔円板１
８の回転による移動距離が長くなるので、孔を通過して
付着する粒子量は平均化され、第９図に示すように、は
ぼ同一の厚みに付着される。

次に、最上段の円板において多角形ドラムの周縁部に沿
って矢印Ｂのように流れた固体粒子すなわち多角形トラ
ム２６０面２６Ａ上に捕集された固体粒子よシも、よシ
小径の固体粒子は、第２段目の円板に導かれ、より小径
のノズルを通過して上記同様にして多角形ドラムの面上
に捕集される。

このように、下段の円板になるにつれて順次、小径のノ
ズルを通るので、順次、小径の固体粒子が捕集され、最
下段の多角形ドラムでは最小径の固体粒子が捕集される
。

なお、最下段の円筒状外套から排出された気体はフィル
タ３６を通して真空ポンプ６２に導かれる。

まり、多角形ドラム２６をパルスモータ２７ニよって回
転させれば、多角形ドラム２６０次の面に再び固体粒子
を捕集することができる。・以上述べたように本発明に
よれば、回転自在な円板の中心に形成したノズルに多孔
円板を取付け、壕だ筒状外套の中に、この多孔円板に対
向する平面を有する多角形ドラムを設け、かつ多孔円板
は等面積に分割した輪帯上に同数の噴出孔が形成されて
いるので、供給された２体中の固体浮遊粒子が回転する
多孔円板の噴出孔を通過して対向する多角形の面上に分
級、捕集さ　　−れだとき、最も大粒径の固体粒子のほ
ぼ等しい密度分布、すなわちほぼ等しい厚みの層が形成
される。

捕集された固体粒子よりも、より小さい粒径の固体粒子
は筒状外套を介して多段に重ねられた次の段の円板に至
り、より小径のノズルに設けられた回転する多孔円板を
通過する間に分“級され、捕集される。

このように、固体粒子は順次、分級され捕集される。し
かも捕集された粒子層は従来のようにノズル下のみに山
盛９に捕集されることがなく、はぼ均一な厚みを有する
捕集層が形成される。

したがって得られた捕集層は、均一な厚みを有するので
直ちに螢光Ｘ線分析や陽子励起Ｘ線分析の被験体として
供給することができ、粒径に対応した固体粒子の迅速な
成分分析が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固体浮遊粒子を示す断面図、第２図は本
発明の実施−例を示す斜視概要図、第３図はその側面図
、第４図はその部分縦断面図、第５図はその横断面図、
第６図は円筒状外套の部分切欠斜視図、第７図は多孔円
板の平面図、第８図は固体浮遊粒子を含む気体の流れを
示す説明図、第９図は多角形ドラムの面上に捕集された
固体浮遊粒子の密度分布を示す図である。 １０・・・固体浮遊粒子捕集装置、１１・・・円板、１
２・・・筒状外套、１７・・・ノズル、１８・・・多孔
性円板、６０・・・輪帯、６１・・・噴出孔。 特許出願人　　工業技術院長　　　石　坂　誠　−指定
代理人　　工業技術院大阪工業技術試験所長内藤−男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数段の区画を形成し、該区画の間に夫々設けた隔壁に
   上段から下段に向けて順次径を狭めたノズルを夫々設け
   、該ノズルの下方に固体浮遊粒子捕集板を夫々設置した
   固体浮遊粒子の捕集装置において、前記隔壁を外部駆動
   装置により回転自在とすると共に、前記ノズルに等面積
   に分割した輪帯上に夫々同数の噴出孔を形成した多孔性
   円板を取付けたことを特徴とする固体浮遊粒子の捕集装
   置。