粒子分离装置以及粒子测定装置的制造方法_3

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微粒子流入检测器侧的风路。因此,能够准确地测定微粒子,但无法检测粗大粒子。其结果是,在现有的粒子分离装置和采用粒子分离方法的粒子测定装置中,没有对包括粗大粒子在内的粒子径进行测定的全粒子测定模式的功能。
[0122]在此,为了具备全粒子测定模式的功能,还有如下方法:除了分离某范围的粒子径的粒子分离装置以外,在附近位置具备多台分离其它范围的粒子径的另外的粒子分离装置,将该多台粒子分离装置作为全粒子测定模式进行使用。但是,该方法由于检测器的数量增加而使成本变高。
[0123]作为用于具备全粒子测定模式的功能的另一个方法,例如有使风扇等流体驱动部持续地低速旋转的方法。由此,能改变粗大粒子的惯性力,用一个检测器实现全粒子测定模式的功能。但是,该方法存在下述问题。
[0124]S卩,作为降低风扇等流体驱动部的速度的方法,一般有电压控制法和PWM(PulseWidth Modulat1n:脉冲宽度调制)控制法这2种。
[0125]电压控制方法是指通过降低对风扇等流体驱动部供给的电压来降低风扇等流体驱动部的旋转速度的方法。然而,一般地风扇等流体驱动部能工作的输出电压的范围被限定。因此,如果电压与额定电压相比较大地降低,则风扇等流体驱动部不驱动。即,通过电压控制法极大地限定了可控制风扇等流体驱动部的旋转速度的范围。另外,在使用可变电阻等控制电压的情况等下,由于降低电压而产生电力损失。
[0126]对此,PWM控制法是通过控制对风扇等流体驱动部供给的脉冲波的占空比来控制风扇等流体驱动部的旋转速度的方法。该方法与电压控制法相比能在更广的范围内控制风扇等流体驱动部的旋转速度,且还能降低电压损失。但是,PWM控制以与风扇等流体驱动部的旋转周期相同程度的短周期控制脉冲波。因此,需要搭载多个电路,因此成本变高。
[0127]因此,在本实施方式的粒子分离装置20A中,图1所示的驱动控制部22如图4(a)、图4(b)所示进行间歇驱动模式下的驱动动作,上述间歇驱动模式将从图1所示的电力供给部21向作为流体驱动部的风扇4输入作为第I电压的第I输入电压VHO的第I电压驱动状态、和从电力供给部21向风扇4输入作为比该第I输入电压VHO低的第2电压的第2输入电压VLO的第2电压驱动状态连续地重复。
[0128]另外,本实施方式的粒子测定装置1A具备:上述粒子分离装置20A ;以及传感器1,其作为对由该粒子分离装置20A分离的气体所包含的粒子进行检测的粒子检测部。而且,粒子测定装置1A具备具有检测状态切换部Ila的检测控制部11,上述检测状态切换部Ila按使传感器I检测粒子的检测状态和使传感器I不检测粒子即停止粒子检测的非检测状态进行切换。详细地说,本实施方式的检测状态切换部Ila在粒子分离装置20A以间歇驱动模式驱动时的该粒子分离装置20A的第I电压驱动状态与第2电压驱动状态连续重复的各重复时间中,进行I次以上使传感器I检测粒子的检测状态与使上述粒子检测部不检测粒子的非检测状态的切换。
[0129]另外,根据本实施方式的粒子分离方法,进行将第I电压驱动状态与第2电压驱动状态连续地重复的间歇驱动模式下的驱动动作,上述第I电压驱动状态是从电力供给部21向风扇4输入的第I输入电压VH0,上述第2电压驱动状态是从电力供给部21向风扇4输入的比该第I输入电压VHO低的第2输入电压VLO。
[0130]详细地说,在本实施方式中,如图4(a)、图4(b)所示,通常驱动时,驱动控制部22以从电力供给部21向风扇4供给第I输入电压VHO的方式进行控制。由此,风扇4以驱动输出Pl持续第I电压驱动状态。
[0131]另一方面,在间歇驱动模式中,以固定间隔对输入电压按第2输入电压VLO=零电压和第I输入电压VHO =额定电压进行切换,由此将风扇4切换为驱动状态和非驱动状态。并且,一边使风扇4的驱动输出在驱动输出PLO?PHO和驱动输出PHO?PLO之间变化一边进行粒子分尚。
[0132]其结果是,如前所述,根据斯托克斯公式,粒子是否沿着沿气流7a的方向的主流7b运动取决于粒子的密度、直径、速度以及含粒子流体的粘性,如果是同一成分的粒子则粒径越大的粒子越以低速从流体的运动脱离。所以,在利用了粒子的惯性力的粒子分离装置20A中,在间歇驱动模式中,向粒子提供的惯性力比作为通常驱动时的第I电压驱动状态的持续状态小,因此能以与通常驱动时不同的分粒特性分离粒子。
[0133]在此,在图4(a)、图4(b)中,在从风扇4的驱动输出PLO =零电压的状态到达额定的驱动输出PHO紧后,将风扇4切换为非驱动状态。但是,并非一定限于此,也能在风扇4到达驱动输出PHO后的固定时间以该驱动输出PHO进行驱动。
[0134]此外,如前所述,在本实施方式中,流体驱动部不仅可以设为例如风扇4,也可以设为泵。它们能切换驱动状态和非驱动状态,因此适合作为流体驱动部。另外,在本实施方式中,风扇4等的驱动状态的切换通过作为向风扇4等的输入电压的第2输入电压VLO和第I输入电压VHO的切换、即通过切换对风扇4等的输入电力的接通/切断来进行,也可以是其它动力源。
[0135]如上所述,根据本实施方式的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法,作为从电力供给部21向风扇4的电力供给,定期地连续重复高电压的第I输入电压VHO和低电压的第2输入电压VLO。由此,在施加第I输入电压VHO紧后,或者在将第I输入电压VHO切换为第2输入电压VLO紧后,风扇4产生以比额定的通常驱动低的输出进行驱动的时间。并且,在该时间内,能使分粒的粗大粒子8a到达传感器I。其结果是,检测控制部11将检测状态切换部Ila切换为使传感器I检测粒子的检测状态。此外,检测控制部11在第2输入电压VLO是零电压的情况下,将检测状态切换部Ila切换为使传感器I的粒子检测停止的非检测状态。
[0136]由此,在本实施方式中,无需输出变化用的驱动电路部或者PWM驱动用电路等,因此,用低价格的驱动控制部22也能进行粗大粒子8a的测定。
[0137]因而,能提供可使粒子的分级范围简单地变化的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法。
[0138]在此,在本实施方式的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法中,在全粒子测定模式中,不对粒子的尺寸进行分离。因此,无需将支流路5c的风速保持为固定,且风量可以变动。即,在测定时间的至少一部分中,只要确保对测定而言充分的量的粗大粒子8a流入支流路5c的低风量状态即可。基于该概念,本实施方式的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法可以说能通过间歇驱动模式实现全粒子测定模式下的测定。
[0139]此外,在此说明与PWM控制的不同。
[0140]S卩,在PWM控制中也对风扇4以脉冲形式供给电力,因此,根据看法的不同,也不能说不是接通/切断驱动的间歇驱动模式。然而,在PWM控制的情况下,以与风扇4的旋转周期相同程度的周期控制脉冲,而本实施方式的接通/切断驱动的间歇驱动模式在与其相比无法比较的长周期进行接通/切断驱动这一点不同。具体地,PWM控制下的脉冲的周期例如是1kHz左右。对此,在本实施方式中,例如是0.25Hz,即使大也是在1Hz以内。
[0141]其结果是,本实施方式的间歇驱动模式的接通/切断驱动的期间长,是不能与PWM控制的脉冲输出相比的程度。因而,用于这种驱动的电路只要使用与PWM控制的电路相比简单且便宜的电路即可,因此,能实现成本的降低。
[0142]另外,根据本实施方式的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法,基本上设想将额定电压和零电压重复。因此,不产生在【背景技术】中说明的电压控制法的缺点。
[0143]这样,本实施方式的粒子分离装置20A具有:风扇4,其产生从外部导入气体的气流;以及电力供给部21,其供给用于该风扇4产生驱动输出的电力。另外,将导入的气体所包含的粒子利用其惯性力分离。并且,设有驱动控制部22,其以间歇驱动模式驱动风扇4,上述间歇驱动模式将从电力供给部21向风扇4施加第I输入电压VHO的第I电压驱动状态和从电力供给部21向风扇4施加比该第I输入电压VHO低的第2输入电压VLO的第2电压驱动状态连续地重复。
[0144]另外,在本实施方式的粒子测定装置1A中设有:传感器1,其检测由粒子分离装置20A分离的气体所包含的粒子;以及检测控制部11,其具备按使传感器I检测粒子的检测状态和使传感器I不检测粒子即停止粒子检测的非检测状态进行切换的检测状态切换部 Ila0
[0145]另外,在本实施方式的粒子分离方法中,从电力供给部21对产生从外部导入气体的气流的风扇4供给用于该风扇4产生驱动输出的电力,将该导入的气体所包含的粒子利用其惯性力分离。并且,以间歇驱动模式驱动风扇4,上述间歇驱动模式将从电力供给部21向风扇4施加第I输入电压VHO的第I电压驱动状态和从电力供给部21向风扇4施加比该第I输入电压VHO低的第2输入电压VLO的第2电压驱动状态连续地重复。
[0146]其结果是,作为从电力供给部21向风扇4的电力供给,定期地连续重复高电压的第I输入电压VHO和低电压的第2输入电压VL0。由此,在施加第I输入电压VHO紧后或者在将第I输入电压VHO切换为第2输入电压VLO紧后,产生风扇4以比额定的通常驱动低的输出进行驱动的时间。并且,在该时间内,能使被分粒的粗大粒子8a到达传感器I。其结果是,检测控制部11使检测状态切换部Ila切换为使传感器I检测粒子的检测状态。此夕卜,在本实施方式中,由于第2输入电压VLO是零电压,因此检测控制部11使检测状态切换部Ila切换为使传感器I不检测粒子的非检测状态。
[0147]由此,在本实施方式中,不需要输出变化用的驱动电路部或者PWM驱动用电路等,因此,即使用低价格的驱动控制部22也能进行粗大粒子8a的测定。
[0148]因而,能提供可使粒子的分级范围简单地变化的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法。
[0149]另外,在本实施方式的粒子分离装置20A中,作为第2电压的第2输入电压VLl是将从电力供给部21向作为流体驱动部的风扇4的电力设为非供给的零电压。
[0150]由此,驱动控制部22仅将从电力供给部21施加的作为第I电压的第I输入电压VHO进行接通/切断即可,因此用驱动控制部22进行的控制变得简单。
[0151]此外,本实用新型不限于上述实施方式,能在本实用新型的范围内进行各种变更。例如在上述实施方式的粒子分离装置20A、粒子测定装置1A以及粒子分离方法的间歇驱动模式中,将由作为第I电压的第I输入电压VHO =额定电压进行的第I电压驱动状态、和由作为比该第I输入电压VHO低的第2电压的第2输入电压VLO =零电压进行的第2电压驱动状态重复,由此将风扇4的驱动输出在从最少的驱动输出PHO = O到最大的驱动输出PHO之间重复。
[0152]但是,并非一定限于此,也能采用如下的粒子分离装置20A’、粒子测定装置10A’以及粒子分离方法:例如如图5(a)、图5(b)所示,在间歇驱动模式中,将由作为第I电压的第I输入电压VHO =额定电压进行的第I电压驱动状态、和由作为比该第I输入电压VHO低的第2电压的第2输入电压VLO =零电压进行的第2电压驱动状态重复,由此将风扇4的驱动输出在从驱动输出PLl ( > (大于)驱动输出PLO =零输出)到驱动输出PHl ( < (小于)驱动输出ΡΗ0)之间重复。
[0153]即,在使由电力供给部21中的作为第I电压的第I输入电压VHO =额定电压进行的第I电压驱动状态的时间到达风扇4到达最大的驱动输出PHO之前的驱动输出PHl的时点,切换为第2输入电压VLO =零电压的第2电压驱动状态。由此,风扇4的驱动输出按照驱动输出PHl ( <驱动输出ΡΗ0)重复,之后减少。
[0154]另一方面,在使由电力供给部21中的作为第2电压的第2输入电压VLO =零电压进行的第2电压驱动状态的时间到达风扇4到达最少的驱动输出PLO之前的驱动输出PLl的时点,切换为第I输入电压VHO =额定电压的第I电压驱动状态。由此,风扇4的驱动输出按照驱动输出PL1( >驱动输出PL0)重
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