JP5658244B2 - 粒子分級器 - Google Patents
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Description
Claims (30)
- 流体中に浮遊した粒子を分級するための装置であって:
1つまたは複数の担体流路を規定する1つまたは複数の要素と;
前記1つまたは複数の担体流路に流入する担体流体のソースと;
前記粒子を前記1つまたは複数の担体流路の前記担体流体に懸濁状態に供給するよう接続された粒子のソースと;
前記1つまたは複数の担体流路を規定する要素に1つまたは複数の前記担体流路を通じて前記流体の流れに対して角度をなして加速度を供給するために前記1つまたは複数の担体流路を規定する要素を回転させるように接続された駆動部と;
前記浮遊した粒子が前記回転の軸と平行な速度の成分を持って移動するとき、前記浮遊した粒子をその軌跡に応じて分級するための分級システムと;を有する、
装置。 - 前記担体流体が気体であるとともに前記粒子がエアロゾル粒子である、
請求項1に記載の装置。 - 前記担体流体が空気である、
請求項2に記載の装置。 - 前記担体流路を規定する前記1つまたは複数の要素は、中心回転軸周りに回転面を実質的に形成する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。 - 前記粒子のソースが、実質的に前記担体流路の内側回転面の開口により、前記担体流路内に与えられる、
請求項2に記載の装置。 - 前記担体流路は略円筒形である、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の装置。 - 前記担体流路を規定する要素は、円筒である、
請求項6に記載の装置。 - 前記1つまたは複数の担体流路を規定する1つまたは複数の要素は、中心回転軸周りの扇形の表面を形成する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。 - 前記1つまたは複数の担体流路を規定する1つまたは複数の要素は、略扇形円筒状として形成される、
請求項8に記載の装置。 - 前記駆動部は、モータを有する、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の装置。 - 前記粒子を前記1つまたは複数の担体流路の前記担体流体に懸濁状態に供給するよう接続された前記粒子のソースは、前記1つまたは複数の担体流路と交差する1つまたは複数の懸濁流路を規定する要素を有し、前記1つまたは複数の懸濁流路は前記浮遊した粒子を含む前記流体を前記1つまたは複数の担体流路に向かわせることができる、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の装置。 - 前記分級システムは、前記1つまたは複数の担体流路の2つ以上の流路への分割を規定する要素を有する、
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の装置。 - 前記分級システムは、前記担体流路内の前記流体内に浮遊する前記粒子がその軌跡に応じて衝突し得るそれぞれの前記担体流路の表面を有する、
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の装置。 - 前記表面は、前記担体流路を規定するまたは前記担体流路を部分的に規定する要素である、
請求項13に記載の装置。 - 前記分級システムは粒子検出器に接続されたまたは粒子検出器と組み合わせた出口を有し、前記駆動部は可変回転速度を有する、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の装置。 - 前記粒子のソースは前記粒子を帯電させる帯電手段を有するとともに、前記分級システムは前記流路に沿って配置された少なくとも1つの導電検出器を有し、前記少なくとも1つの導電検出器は電位計回路に接続される、
請求項1に記載の装置。 - 前記分級システムは、前記粒子を最大サイズと最小サイズの間の粒子サイズの範囲内に分級することにより作動する、
請求項1乃至16のいずれか1項に記載の装置。 - 流体中に浮遊した粒子の分級方法であって:
流体の担体流を提供するステップであって、前記流体の速度が、少なくとも求心加速度を生じさせる回転成分及び前記回転の軸と平行な並進成分を有する、ステップと;
前記担体流に粒子を懸濁状態で供給するステップと;
前記求心加速度及び前記流体により生じる前記粒子への抵抗によって決定される前記粒子の軌跡に応じて前記粒子を分級するステップと、を有する、
方法。 - 前記流体が気体であるとともに前記粒子がエアロゾル粒子である、
請求項18に記載の方法。 - 前記流体が空気である、
請求項19に記載の方法。 - 前記担体流に前記粒子を懸濁状態で供給するステップは、浮遊した粒子を含んでいる流体の流れを前記担体流に合流させることを含む、
請求項18乃至20のいずれか1項に記載の方法。 - 前記粒子の前記軌跡に応じて前記粒子を分級するステップは、前記担体流を2つ以上の流れに分けることを含む、
請求項18乃至21のいずれか1項に記載の方法。 - 前記粒子の前記軌跡に応じて前記粒子を分級するステップは、前記粒子が前記軌跡に応じて衝突し得る表面を提供することを含む、
請求項18乃至22のいずれか1項に記載の方法。 - 前記流れにもたらされた前記加速度を変化させるとともに、前記流れにもたらされた前記加速度が変化するにつれて前記2つ以上の流れの少なくとも1つの前記粒子の濃度を測定するステップをさらに有する、
請求項22に記載の方法。 - 前記流れにもたらされた前記加速度を変化させるとともに、前記流れにもたらされた前記加速度が変化するにつれて前記表面から下流方向の継続する流れの中の前記粒子の濃度を測定するステップをさらに有する、
請求項23に記載の方法。 - 変化する前記加速度における前記濃度の測定が、空気力学的粒径又は粒子緩和時間に対する濃度のスペクトルを得るために使用される、
請求項24または25に記載の方法。 - 前記粒子を分級するステップは、前記粒子が前記軌跡に応じて衝突し得る1つまたは複数の検出器を提供することおよび前記1つまたは複数の検出器に衝突する前記粒子の数を測定することを含む、
請求項23に記載の方法。 - 前記粒子を帯電させるステップをさらに有し、前記検出器は、導電性であるとともにそれぞれ電位計回路に接続される導電性の部分を有する、
請求項27に記載の方法。 - 前記担体流は内側回転表面を有する流路を通って提供され、前記粒子は前記内側回転表面を通って前記担体流内に供給される、
請求項18乃至28のいずれか1項に記載の方法。 - 前記粒子は、最大サイズと最小サイズの間の粒子サイズの範囲内に分級される、
請求項18乃至29のいずれか1項に記載の方法。
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