技術分野
流体中の粒子を濃縮したり、流体中の粒子を粒子径で分別したりする際に使用されるバーチャルインパクタの改良と、改良されたバーチャルインパクタを用いる粒子検出システム(装置)
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかしながら、バーチャルインパクタはバーチャルインパクタの物理的仕様(バーチャルインパクタの流路幅、処理流量等)によって選別に好適な粒子が決まっている。バーチャルインパクタを使用する場合には、例えば、粒子の大きさによる分離条件の設定のためにバーチャルインパクタに流れる気体流速(流量)を所定値に設定することによって所定粒径の粒子に作用する慣性力を決めて、粒子の濃縮や粒子分離を行う。
このため、バーチャルインパクタに所定の吸気圧の設定(調整)を行うために、バーチャルインパクタの他に別途、所定の流量スペックを有する空気ポンプと気体流量の設定・調整を行うためのレギュレータ(圧力調整装置)が必要である。レギュレータは比較的に高価であり、圧力損失も発生し、その分ポンプの吸引圧を有効利用できない。
また、気体流量を所定値に設定し、形状の異なる複数のバーチャルインパクタを設置して出力される粒子径を選択可能に構成した場合(例えば、引用文献2、図33参照)にも、バーチャルインパクタ等の数が増えてコストが増加する。
よって、本発明は、圧力調整装置等の外部装置を使用することなく、濃縮対象である粒子を含む空気流の処理流量を調節できるようにしたバーチャルインパクタ(粒子濃縮装置
)を 提供することを目的としている。
また、本発明は粒子径の分別の選別基準を可変に構成することによって複数の分粒装置を必要としないバーチャルインパクタ(分粒装置
)を 提供することを目的としている。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
課題を解決する本願のバーチャルインパクタの一態様は、粒子を含む流体を流す第1の流路と、第1の流路と交差する部分を有して流体の一部を分岐させる第2の流路と、を備えるバーチャルインパクタであって、第1の流路及び第2の流路の交差部で流路の幅を変化させて流体の断面積を所望値に設定する流路幅調整手段を備え、流路幅調整手段は、マトリクス状に配置された4つの流路構成部材と、・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明のバーチャルインパクタによれば、バーチャルインパクタ内の流路の幅(流体の断面積)を調整して、当該流路の流量を要求される値に設定することが可能となる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の可変流路幅バーチャルインパクタの例を説明する斜視図である。
【図2】 バーチャルインパクタにおける流路幅対圧力損失特性の例を示すグラフである。
【図3】 可変流路幅バーチャルインパクタの他の例を説明する斜視図である。
【図4】 可変流路幅バーチャルインパクタの流路幅可変機構の例を説明する説明図である。
【図5】 可変流路幅バーチャルインパクタの流路幅可変機構の他の例を説明する説明図である。
【図6】 可変流路幅バーチャルインパクタの流路幅可変機構の他の例を説明する説明図である。
【図7】 本発明の可変流路幅バーチャルインパクタの流路幅をフィードフォワード制御する例を説明する説明図である。
【図8】 本発明の可変流路幅バーチャルインパクタの流路幅をフィードバック制御する例を説明する説明図である。
【図9】 データベース部に保持されるエアポンプの吸入圧力と排気流量の関係を示すデータの例を説明するグラフである。
【図10】 データベース部に保持される複数のパラメータ設定における流量と圧力損失の関係を示すデータの例をグラフ化して説明する説明図である。
【図11】 バーチャルインパクタの動作原理を説明する説明図である。
【図12】 バーチャルインパクタの物理的構成例を説明する説明図である。
【図13】 比較例のバーチャルインパクタを用いた粒子検出装置の構成例を説明する説明図である。
1 バーチャルインパクタ(粒子濃縮装置、粒子分別装置)、2 粒子検出部、3,4 ポンプ部、5 入力部、6 調整部(あるいは制御部)、7 データベース部、100 交差部、W1 噴出ノズルの出口(流路)幅、W2 対向ノズルの入口(副流の流路)幅、S 噴出ノズル及び対向ノズル間の離間距離(主流の流路幅)
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