JPH06134237A - 空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法 - Google Patents
空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法Info
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- JPH06134237A JPH06134237A JP4267129A JP26712992A JPH06134237A JP H06134237 A JPH06134237 A JP H06134237A JP 4267129 A JP4267129 A JP 4267129A JP 26712992 A JP26712992 A JP 26712992A JP H06134237 A JPH06134237 A JP H06134237A
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Abstract
の管理、除去並びに捕集を、高効率かつ効果的に行える
方法及び装置を提供することである。 【構成】 第一温度に設定される第一プレート2、上記
第一温度とは異なる第二温度に設定される第二プレート
4、及び上記2枚のプレートの間に配置され、上記2枚
のプレートの間の熱移動を防止するとともに、これらの
プレートの間に空気流が通過するための少なくとも1つ
の通路を形成する少なくとも1つの熱絶縁要素3、から
なる空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器。
Description
びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法に関し、更に詳
しくは、2枚の離れたプレートの安定かつ一定した大き
な温度勾配を維持することによって、空気が2枚のプレ
ートの間のギャップを通過するときに、粒子が効果的か
つ効率的に低温側のプレート上に集積するようにした、
対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕
集方法に関する。
の障害をもたらす大気汚染は、現在、世界的に深刻な問
題になっている。汚染源を突き止め、対応する解決策を
定めるには、それに先立って、空中に浮遊する汚染物質
粒子を抽出・収集しなければならない。更に、特定産業
の労働環境においては多量の粒子が産出されるが、これ
らの空中浮遊粒子は、そこで働く労働者に、深刻な健康
障害をもたらしたり、換気が不十分な米の製粉工場にお
いて空中浮遊粉塵によって起こる爆発のように安全を害
することさえある。したがって、粉塵の管理あるいは除
去のための装置の他、効果的かつ効率的な空中浮遊粒子
の補集装置が切望されている。
法には、慣性を利用した方法(慣性集塵)や、ろ過によ
る方法(ろ過集塵)がある。その他、あまり一般的では
ないが電気集塵や、熱泳動集塵も用いられる。空中浮遊
粒子を観察や分析を目的として集める場合には、ろ過に
よる方法は適当ではなく、一般に、このような目的に
は、慣性衝突集塵器が用いられる。慣性衝突集塵器で
は、空気が小さなノズルを通じて加速され、十分な慣性
を持った空中浮遊粒子が、コレクタープレート上に集積
する。この慣性を利用した方法の欠点は、空気流が高速
なため集塵効率が低いことである。すなわち、高速の空
気流は、補集された粒子をコレクタープレートから容易
に跳ね落とし、粒子の捕集状態にムラが生じる原因とな
る。
構造(図1及びGreen, H.L., and Watson, H.H., Medic
al Research Council, Special Report No.199, His Ma
jesty's Stationary Office, London, 1935 参照)を示
している。図は、元々は顕微鏡のカバーガラスである2
枚のプレート10及び11の間に位置する細長い金属線
9を示しており、この金属線9は室温から後に120℃
まで加熱される。通過する空気流によってもたらされる
粒子は、上記プレート上に集積することになる。プレー
ト間のギャップ8は0.5mmで、金属線9は直径0.2
54mmである。粉塵を含んだ空気は入口aから入り、ウ
ォーターアスピレーター(図示せず)に結合された出口
bを通じて排出される。空中浮遊粒子はコレクタープレ
ート上に徐々に集積されていく。
来の発熱線対向板熱泳動集塵器は、集塵効率が低く、集
塵容量が小さい。また、粒子の捕集状態にムラができ
(縞c状に)、空気流量も7cc/minと小さい。本発明
の主目的は、熱泳動効果を利用して、空中浮遊粒子や粉
塵の管理、除去並びに捕集を、高効率かつ効果的に行え
る方法及び装置を提供することにある。
定温度に設定される第一プレートを用意する第一工程、
上記第一温度とは異なる第二温度に設定される第二プレ
ートを用意する第二工程、及び上記2枚のプレート間に
配置され、上記2枚のプレートの間の熱移動を防止する
とともに、上記2枚のプレートの間に空気流が通過する
ための少なくとも1つの通路を形成する少なくとも1つ
の熱絶縁要素を用意する第三工程、からなる空中浮遊粒
子捕集方法が提供される。
定される第一プレート、第一予定温度とは異なる第二予
定温度に設定される第二プレート、及び上記2枚のプレ
ートの間に配置され、上記2枚のプレートの間の熱移動
を防止するとともに、これらのプレートの間に空気流が
通過するための少なくとも1つの通路を形成する少なく
とも1つの熱絶縁要素、からなる対向板熱泳動集塵器が
提供される。
較的効果が高く、かつ使用の簡単な装置である。熱泳動
集塵器の機構は、熱泳動の法則に基づくものである。粒
子は低温側においてよりも、高温側においての方がより
大きな運動量を持つので、温度勾配を伴う気体中に漂う
粒子は、温度が低下していく方向に移動する。これが熱
泳動として知られている現象である。この熱泳動効果
は、加熱された物体の周囲に無粒子層(particle-free
layer)が形成されることで証明される。
好適な実施例の上部及び横断面を示している。図に示す
ように本発明を構成する主要な部品は、第一カバー1、
第一プレート2、熱絶縁要素3、第二プレート4、第二
カバー5及び複数個のO-リング6である。第一カバー
1と第一プレート2とは固着されて、その間に第一入口
hと第一出口iを有する第一通路が形成され、第一プレ
ート2上の第一予定温度を維持するために温水が強制的
に循環される。また、第二カバー5と第二プレート4と
は固着されて、その間に第二入口fと第二出口eを有す
る第二通路が形成され、第二プレート4上の第一温度と
は異なる第二温度を維持するために冷水が強制的に循環
される。更に、第一プレート2と第2プレート4の間
に、粉塵を含んだ空気流が通過するための第三通路が形
成される。図2(b)に示すように共にL形をした第三
入口gと第三出口dとは、第二プレートの両端部に形成
されて第三通路に通じており、そこを空気流が通過する
ようになっている。熱絶縁要素3は、2枚のプレートの
間に配設されて、2枚のプレートの間の熱を絶縁し、こ
れらのプレートの間の熱移動を防止する。
要部品をそれぞれ分離して示した図である。この図によ
って、本発明の好適な実施例における符号1〜5の5つ
の主要部品が明瞭に理解できよう。
種々の温度勾配の下で実験して得られた集塵効率(%)
と粒子の直径(μm)との間の関係を説明しているグラ
フである。このグラフは、2枚のプレートの温度勾配が
大きくなるにつれて、熱泳動効果が大きくなり、低温側
プレートの集塵効率が高まることを明瞭に示している。
更にこのグラフは、温度勾配1093℃/cmで2枚のプ
レートの間の温度差が約44℃のときに、低温側プレー
トの直径0.3μm未満の空中浮遊粒子の集塵効率が9
5%にまで達することを示している。本実施例におい
て、空中浮遊粒子は普通の室内で捕集され、制御パラメ
ーターは以下の通りであった。 流量Q :0.5slpm プレート間のギャップ :0.4mm コレクタープレートの表面積 :20cm2 システム圧力損失 :6mmH2O
によって決定される。 (a)温度調節用の高温水と低温水との温度差。 (b)第一通路及び第二通路を通過する温度調節用の高
温水及び低温水の各々の流量。 (c)第三通路を通過する気体流量。 (d)2枚のプレートの間のギャップの幅、及び使用す
る熱絶縁要素の特性。
が大きくなるにつれて、着実に大きくなり、この結果、
低温側(コレクター)プレート上の集塵効率が高まる。
上記好適な実施例において、2枚のプレートの間のギャ
ップは0.4mmに保たれ、熱絶縁要素は2枚のプレート
の間に配置される。熱絶縁要素は2枚のプレートの間の
熱移動を防止し、これによりこれらのプレートの大きな
温度勾配が維持される。
は、下記数1に示すタルボットの理論に基づいた方程式
から必然的に算定される(図5参照)。
度、Csは熱スリップ係数、Cmは運動量交換係数、Ct
は温度ジャンプ係数、ρは気体密度、Rは粒子半径、T
0は粒子付近の平均気体温度、(ΔT)Xは気体のX方向に
おける温度勾配、kgは気体の熱伝導率、kpは粒子の熱
伝導率、λ/Rはクヌーセン数、ηは対向板熱泳動集塵
器の集塵効率、Hはプレート間のギャップ幅、qnetは
プレートへの真の熱流量、qoutはプレートから出る熱
流量、LはZ方向におけるプレートの長さ、を表すもの
とする。
されていれば、これらのプレート間に温度勾配が生じ、
これにより熱泳動効果及び低温側プレートの集塵効率
は、ギャップが狭くなるにつれて大きくなる。考慮すべ
きもう1つの重要事項は、ギャップが狭くなると、シス
テム圧力損失が大きくなることである。したがって、本
発明の設計及び操作にあたっては、適当なパラメーター
値を選択する必要がある。本発明では、捕集された空中
浮遊粒子が顕微鏡による観察及び分析に利用できるよう
に、顕微鏡のカバーガラス(図示せず)を第二プレート
上に置いて利用することができる。
及び集塵容量は、コレクタープレートの表面積、2枚の
プレートの温度勾配及び気体流量を大きくすることによ
って増大できる。気体流量は、本発明の装置を複数個並
行して配置することによって、大幅に増大させることが
できる。
例によって説明したが、本発明はここに記載された実施
例に限定して理解されるべきではなく、むしろ特許請求
の範囲に表されている精神及び範囲に含まれる様々な変
形や類似の装置を包含するものであり、その範囲は、か
かる全ての変形や類似構造を含む最も広義の解釈と一致
すべきである。
熱泳動効果を利用して、空中浮遊粒子や粉塵の管理、除
去並びに捕集を、高効率かつ効果的に行える方法及び装
置が提供される。
る。
(A−A断面図)である。
ぞれ分離して示した図である。
配の下での集塵効率(%)と粒子の直径(μm)との関
係を示すグラフである(流量Q=0.5slpm、プレート
間のギャップ=0.04cm)。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 以下の工程からなる、対向板熱泳動集塵
器を用いた空中浮遊粒子捕集方法。 (a)第一温度に設定される第一プレートを用意する。 (b)上記第一温度とは異なる第二温度に設定される第
二プレートを用意する。 (c)上記2枚のプレートの間に配置され、上記2枚の
プレートの間の熱移動を防止するとともに、これらのプ
レートの間に空気流が通過するための少なくとも1つの
通路を形成する少なくとも1つの熱絶縁要素を用意す
る。 - 【請求項2】 (a)第一温度に設定される第一プレー
ト、(b)上記第一温度とは異なる第二温度に設定され
る第二プレート、及び(c)上記2枚のプレートの間に
配置され、上記2枚のプレートの間の熱移動を防止する
とともに、これらのプレートの間に空気流が通過するた
めの少なくとも1つの通路を形成する少なくとも1つの
熱絶縁要素、からなる空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳
動集塵器。 - 【請求項3】 上記2枚のプレートが平行に配置された
請求項2記載の対向板熱泳動集塵器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4267129A JPH0751214B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4267129A JPH0751214B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06134237A true JPH06134237A (ja) | 1994-05-17 |
JPH0751214B2 JPH0751214B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17440480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4267129A Expired - Lifetime JPH0751214B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 空中浮遊粒子捕集用の対向板熱泳動集塵器及びそれを用いた空中浮遊粒子の捕集方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0751214B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010099617A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Tokyo Electron Ltd | パーティクル捕集装置及びパーティクル捕集方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS632100U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP4267129A patent/JPH0751214B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS632100U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010099617A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Tokyo Electron Ltd | パーティクル捕集装置及びパーティクル捕集方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0751214B2 (ja) | 1995-06-05 |
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