JPS6121768A - 空気中の浮遊粒子を粒径に応じて分級する装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気中の浮遊粒子を粒径に応じて分級するため
の装置に係り、使用者が吸入する惧れのある粒子を測定
するために使用者が携帯することが可能で個人的サンプ
ラーとして使用可能な粒子分級装置に関する。

〔従来技術〕

従来使用されている装置においては、粒径に関する情報
は予備選別器とフィルタとにより提供されるもので、こ
の予備選別器は気管外通路および気管気管支通路を模し
たものである。予備選別器は通常はサイクロンから成り
、大径粒子はこの予備選別器内に堆積し、小径粒子はフ
ィルタ内に堆積する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、大径粒子に関する情報をより多く得る
ため、慣性分離法を利用して、大径粒子から成る分級物
を２つの粒径クラスに分級することの可能な、空気中浮
遊粒子分級装置を提供することである。

本発明の他の目的および利点は以下の記載に従い明らか
にする。

〔発明の概要〕

本発明は空気中の浮遊粒子を粒径に応じて分級するため
の装置を提供するもので、この装置は、使用時に負圧ポ
ンプの様な外部部材により負圧が内部に作用する様にな
った中空の基部と、使用時に粒子同伴空気を搬送するた
めの貫通通路が長軸に沿って形成された上部本体であっ
て該貫通通路の下端が円形輪郭を有するものと、基部と
上部本体との間に配置されたメツシュと、該メッシュに
支持されたフィルタであって前記通路下端を介して該通
路と連通した空洞を上部本体と画成するものと、濾過さ
れた清浄な空気を貫通通路下端の近傍に噴射するべく該
通路内に配置されたノズルとを備えて成る。このノズル
から清浄空気を噴射して、浮遊粒子を担持した空気と清
浄な空気から成る流体を前記貫通通路の下端を経て通過
させると、該流体中の浮遊粒子は空気力学的粒径に応じ
て異なる帯域（縞）に分離され、大径粒子から先にフィ
ルタ上に堆積する。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明するが、
本発明は斯る実施例に限定されるものではない。図面は
本発明の分級装置１の断面間である。この装置は基部２
を有し、この基部２はほぼ漏斗状に形成されており、上
方に開口した空洞を有する。基部２の下部にはねじ穴３
が設けてあリ、このねじ穴３には接続管５の上部ねじ部
４が螺合しである。接続管５の部分のうちねじ穴３の外
側にある下方部分６は装置使用時にダクト（図示せず）
を取付けるためのもので、このダクトはポンプと基部２
の内部とを連通させて基部内部に負圧を作用させること
ができる。基部２の上縁には円形のメッシュ８が載置し
てあり、このメッシュ８の上には同しく円形のフィルタ
１１が載置しである。メッシュ８とフィルタ１１との組
立体は基部２の下縁とスリーブ１３の環状フランジ１２
との間に夾持されており、このフランジ１２は基部２と
同軸的で該基部の上方に配置されたスＩＪ−ブ１３の下
端から外側に延長している。この分級装置１は更に内ね
じ付きのリング１４を備えて成り、このリンク１４は基
部２の外壁に形成されたねじ部１５に螺合しである。リ
ング１４の上端がら内側に向って環状フランジ１６か延
長しており、このフランジ１６の下面とフランジ１２の
上面との間にはシールリング１７が配置しである。使用
時には、リング１４をねじ部１５に螺合すれば、フラン
ジ１６はフランジ１２を下方に押圧するので、フランジ
１２ばメッシュ８とフィルタ１１との組立体を基部２の
上縁に圧接する。メ・ノシュに張力を加えるため、この
メッシュ８の周縁はフランジ１２と基部２の上縁との間
で外側に延長させてあり、リング１４をねじ部１５にね
じ込む際にリング１４の内側面によってメッシュ周縁が
下方に引っ張られる様に構成しである。

図面に示した如く、スリーブ１３内には基部２と同軸的
な円柱体２１の下部が嵌合しである。この円柱体２１の
下面はフィルタ１１に面していると共にフィルタ１１か
ら所定距離のところに位置決めしてあり、円柱形空洞２
２を画定している。

円柱体２１にはその長軸に沿って貫通通路２３が形成し
である。この通路２３は大径部が最上端側に位置する様
な円錐截頭形状を有し、その下端は空洞２２に開口して
いる。従って、この通路２３は空洞２２内にエアヅルを
噴射するノズルを構成する。このため、通路２３の下端
２３′　（以下、出口または出口側端部ともいう）には
適当な丸味が付けてあり、鋭い角部を呈しない様にしで
ある。

円柱体２１の上面にはねじ２５により円形のプレート２
６が固定しである。このプレート２６には複数の貫通孔
２７が設けてあり、通路２３を外気に連通させている。

通路２３内には同軸的にノズル２８が配置しである。こ
のノズル２８は出口２３′の直近に濾過された空気を噴
出するものである。このノズル２８は例えば溶接等によ
りプレート２６に固着してあり、その上端３１はプレー
ト２６から突出していて接続部材３２によりダクト３３
の端部に接続しである。このダクト３３は濾過された空
気の供給源にノズル２８の内部を連通ずる。

この分級装置の作動は次のとおりである。

ポンプは基部２内に負圧を作用させ、外気と外気中に分
散している塵埃粒子とにより生成されたエアヅルは透孔
２７を介して通路２３内に吸引される。また、ポンプは
濾過された空気をノズル２８を介して空気源から吸引し
、前記エアヅルとこの濾過空気とから成る流体は出口２
３′を介して空洞２２内に吸引される。本発明の慣性分
級技術は、鋭い曲率すなわち湾曲通路（出口２３′）を
通って流れる粒子は慣性によりそのヘクトル速度を維持
しようとしながら流体流により吸引されるものであると
いう事実に立脚するものである。

従って、粒子は元の流線（これは曲率の下流に流出する
）から所定距離だけ変位せられるのであり、この距離は
空気力学的直径のみの関数である。従って、同一粒径の
粒子は同一の流線内に存在することとなり、粒子は粒径
に応じて流体の種々の帯域（縞）に分離されるのである
。曲率のところを通過した後、粒子はフィルタ１１の環
状部分上に大径の粒子から先に堆積し始める。粒子が除
去された流体は基部２の内部に入り、ポンプに吸引され
る。その後でフィルタ１１を取り出し、空気中に分散せ
られ従って使用者が吸入する惧れのある粒子の毒性を検
査するために必要な化学的および物理化学的分析を実施
することができる。

本発明の装置によれば、フィルタ１１上には粒子の連続
的堆積物が形成され、より詳しくは、フイルタの中央環
状部には大径の粒子が堆積し、フィルタ１１の外周環状
部にゆ（につれて漸次に小径の粒子が堆積する。堆積物
の分析精度を上げるため、分級装置１に目盛りを付けて
フィルタ１１を複数の部分、例えば３つの部分に区分す
ることができる。そうすれば、各部分には所定粒径範囲
の粒子を堆積させることができる。即ち、例えば、フィ
ルタ１１を、出口２３′に最も近い第１部分と、中間の
第２部分と、外周側の第３部分とに区分すれば、第１部
分には粒径１０μｍ以」二の粒子を堆積させ、第２部分
には粒径２．５μｍまたは３．５μｍから１０μｍの粒
子を堆積させ、第３部分には粒径２．５μｍまたは３５
μｍ以下の粒子を堆積させることができる。これら３つ
の部分を画定する基＄−７−りをフィルタ１１に設けて
おけは、各部分間の切断線に沿ってこれら−３つの部分
を切　。

離し、最も関心のある部分を個別に分析することもでき
るし、或いはこれら３つの部分のすべてを分析してこれ
ら３種の粒径分級物の特性を検査することができる。通
常の場合には、使用者が呼吸する空気の毒性を検査する
に当り最も関心の高い部分は第２部分、即ち、粒径２．
５μｍ又は３．５μｍから１０μｍの粒子が堆積する部
分である。この第２部分の最小閾値は使用者の感受性に
応じて２．５μｍ又は３．５μｍに設定することができ
る。

使用者の感受性が高くなるに従い、闇値を減少させるこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明の装置の利点は、慣性分離法を適用することの可
能なボータプルな測定装置が得られること、および、堆
積物は３種の粒径クラスに細区分されるので分析を容易
に行うことができるということである。本発明の分級装
置は特に円柱形に構成されていることを特色としている
。実験則によれば、この様な形状にすれば異なる粒径を
持った粒子相互間の分離領域が長くなり、粒子の粒径ク
ラスごとの分離をより良くかつより明確に行うことがで
きるので、慣性分離作用が一層促進されることが判った
。更に、この装置は構造が簡単であり、特別なメンテナ
ンスを要せず、製造コストが安価である。

以上には本発明の特定の実施例について本発明を説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものでなく、種
々の修正や変更を加え得るものであることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の分級装置の断面図である。 １−分級装置、　　　　２−基部、 ５−・−接続管、　　　　　　８−メツシュ、１１−フ
ィルタ、　　　　１３−スリーブ１４−リング、　　　
　　１７−　シールリング、２１−円柱体（上部本体）
、２３〜貫通通路、２３’−−通路２３の下端（出口）
、 ２８−ノズル。 以下余白 図面のｌγ１７）Ｃ内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和６０年８り＆３日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 】、事件の表示 昭和６０年特許願第８２７１３号 ２、発明の名称 空気中の浮遊粒子を粒径に応じて分級する装置３、　補
正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 氏名　ブローディ　ピノトリ第 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正命令の日付 図　　　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 浄書図面　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気中の浮遊粒子を粒径に応じて分級するための装
   置であって、 装置使用時に外部部材により負圧が内部に作用する様に
   なった中空の基部（２）と、 装置使用時に粒子同伴空気を搬送するための貫通通路（
   ２３）が長軸に沿って形成された上部本体（２１）であ
   って、前記貫通通路（２３）の下端（２３′）が円形輪
   郭を有するものと、 前記基部（２）と上部本体（２１）との間に配置された
   メッシュ（８）と、 前記メッシュ（８）に支持されたフィルタ（１１）であ
   って、前記下端（２３′）を介して貫通通路（２３）と
   連通した空洞（２２）を前記上部本体（２１）と画成す
   るものと、 濾過された空気を前記貫通通路（２３）の下端（２３′
   ）に近接して噴射するべく前記通路（２３）内に配置さ
   れたノズル（２８）、とを備えて成り、前記ノズル（２
   ８）からの空気の噴射により粒子を同伴した空気と濾過
   された空気とから成る流体が前記下端（２３′）を通過
   する時に、該流体中の粒子がその空気力学的直径に応じ
   て異なる帯域に分離されて大径粒子から先に前記フィル
   タ上に堆積する様にしたことを特徴とする装置。 ２、前記ノズル（２８）は前記通路（２３）と同軸的で
   ある特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記上部本体（２１）の上面にカバープレート（２
   ６）を固定して該通路（２３）を閉塞し、前記プレート
   （２６）には少なくとも１つの第１の穴（２７）を設け
   て、粒子同伴空気源の周囲の外気を前記通路（２３）中
   に導入する様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。 ４、前記プレート（２６）は前記ノズル（２８）を支持
   しており、前記ノズル（２８）は濾過された空気の供給
   源にダクト（３３）により接続されている特許請求の範
   囲第３項記載の装置。 ５、前記上部本体（２１）は円柱形状を有し、前記基部
   （２）は漏斗状に形成されており、前記基部（２）には
   第２のねじ穴（３）を設け、前記外側部材を基部（２）
   の内部に連通する接続管（５）を前記ねじ穴（３）に嵌
   合したことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれかに記載の装置。 ６、前記メッシュ（８）およびフィルタ（１１）は円形
   輪郭を有する特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、前記上部本体（２１）の下部はスリーブ（１３）の
   内側に嵌合して該スリーブ（１３）により支持し、前記
   スリーブ（１３）の下端から第１環状フランジ（１２）
   を外側に延長させ、前記メッシュ（８）とフィルタ（１
   １）から成る組立体の周縁を前記フランジ（１２）によ
   り基部（２）の上端の外周に圧接したことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８、前記基部（２）の上端側方部には外ねじ部（１５）
   を設けてリング（１４）を螺合し、前記リング（１４）
   の上端には内側に延長した第２環状フランジ（１６）を
   設けて第１フランジ（１２）を基部（２）の上端に締圧
   する様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の装置。 ９、前記第１フランジ（１２）と第２フランジ（１６）
   との間にシールリング（１７）を配置したことを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の装置。