一种大气颗粒物收集装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境技术领域，具体涉及一种大气颗粒物收集装置。


背景技术：

2.大气颗粒物(atmospheric particulate matters)是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。各种颗粒状物质，包括常见的灰尘、熏烟、烟、雾、霾等均匀地分散在大气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系，即气溶胶体系，其是多相系统。
3.大气颗粒物中1μm以下的微粒沉降速度慢，在大气中存留时间久，在大气动力作用下能够吹送到很远的地方，所以颗粒物的污染往往波及很大区域，甚至成为全球性的问题。粒径在0.1～1μm的颗粒物，与可见光的波长相近，对可见光有很强的散射作用，这是造成大气能见度降低的主要原因。粒径在3.5μm以下的颗粒物，能被吸入人的支气管和肺泡中并沉积下来，引起或加重呼吸系统的疾病。
4.为了检测各种颗粒物的含量，需要对大气中的颗粒物进行收集，而一般的颗粒收集器滤膜层数、孔径等设置不合理，不能将大气中的颗粒物充分的过滤出来，导致采集到的颗粒物成分不充分，这会降低气体采样精度；而且现有技术中收集器，无法充分利用滤膜的吸附率，吸附精度较低，从而影响后续测定结果。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种大气颗粒物收集装置，所述收集装置从上到下依次包括进气口1、气体切割器2、第一通气腔3、第一单向阀门4、过滤器、第二通气腔11、第二单向阀门8、抽气泵9、气体收集箱10；所述气体切割器2的进气端口设有粗颗粒过滤网201；所述气体切割器2与过滤器通过第一通气腔3相连接；所述第一通气腔3的第一上端口口径l1大于第一下端口口径l2；所述第一通气腔3的第一下端口与过滤器之间设有第一单向阀门4；所述过滤器与收集装置的连接方式为可拆卸连接；所述收集装置中设有卡槽；所述卡槽用于内嵌过滤器；所述过滤器与收集装置的接口处设有密封圈；所述过滤器在密封圈外部设有把手；所述过滤器从上到下依次设有过滤膜和过滤网；所述过滤网的目数为15
‑
30目；所述第二通气腔11的第二上端口口径l3大于第二下端口口径l4。
6.本实用新型中，除非明确说明是“粗颗粒过滤网”，否则当提到“过滤网”时，是指过滤器上设置的过滤网，而非指代“粗颗粒过滤网”或“粗颗粒过滤网201”。
7.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一通气腔(3)的第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比为(1.2
‑
2)：1。
8.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述收集装置设有至少3个卡槽。
9.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述收集装置设有至少2个过滤器，所述过滤器嵌于卡槽之中。
10.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述过滤网的厚度为1
‑
5mm。
11.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述过滤网的目数为20
‑
26目。
12.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述过滤网含有通风孔，所述通风孔包括上表面通风孔、下表面通风孔；所述上表面通风孔孔径与下表面通风孔孔径的大小比为1：(1.1
‑
1.3)。
13.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述收集装置设有第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7；所述第一过滤器5与收集装置的接口处设有第一密封圈501；所述第一过滤器5在第一密封圈501的外部设有第一把手502；所述第一过滤器5从上到下依次设有第一过滤膜503和第一过滤网504；所述第二过滤器5与收集装置的接口处设有第二密封圈601；所述第二过滤器6在第二密封圈601的外部设有第二把手602；所述第二过滤器6从上到下依次设有第二过滤膜603和第二过滤网604；所述第三过滤器7与收集装置的接口处设有第三密封圈701；所述第三过滤器7在第三密封圈701的外部设有第三把手702；所述第三过滤器7从上到下依次设有第三过滤膜703和第三过滤网704。
14.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7之间的间隔距离相等。
15.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第二上端口口径l3与第二下端口口径l4的大小比为(1.2
‑
2)：1。
16.本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
17.1、本实用新型通过气体切割器与粗颗粒过滤网的组合设置，一方面可以排除大气粗颗粒物尤其是空气中的柳絮、蜘蛛网等杂物对大气细颗粒物的干扰；另一方面可以降低进入收集装置中大气颗粒物的粒径，减少粗颗粒物在过滤器表面的堆积，提高过滤器的使用效率、使用寿命以及过滤精度。
18.2、本实用新型通过设置第一通气腔的第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比为(1.2
‑
2)：1，当气体通过第一通气腔时，对气流产生加速，高速的气流打到过滤膜上，有利于大气细颗粒的富集，最终提高收集装置的吸附率。
19.3、本实用新型设置卡槽用于内嵌过滤器，一方面可以防止过滤器在通气过程中移动，起到固定作用；另一方面，通过多个卡槽并选择性的内嵌过滤器，可以根据需要收集的大气颗粒物的粒径大小，调整过滤器之间的距离，同时配合本实用新型中特定目数、特定厚度的过滤网，提高收集装置对不同粒径大气颗粒物的分离率。
20.4、本实用新型将过滤器与收集装置采用可拆卸的方式连接，结合卡槽，可以进一步解决过滤器难以清洗、过滤膜拆卸不便捷的技术问题。此外，过滤器还包括过滤膜和过滤网；将过滤膜、过滤网组合设置，不仅可以提高过滤膜的使用面积以及对大气颗粒物的过滤精度；本实用新型将过滤网设置在过滤膜的底部，利用过滤网对过滤膜的支撑作用，还可以解决风力较大时，膜易变形，造成颗粒物在滤膜最低面堆积，进而降低过滤膜吸附性的技术问题。
21.5、本实用新型的过滤网通过采用通风孔下表面孔径相对上表面孔径较大的设计，可以扩大大气通过过滤网后的扩散范围，进一步提高大气颗粒物在过滤膜表面的分散性，进一步提高滤膜的使用面积及其吸附率。另外，过滤网的厚度应适中，为1
‑
5mm，若过滤网的厚度太厚，会增加收集装置拆卸的难度，而厚度太薄，容易降低颗粒物的分散性，也不能很好的起到有效支撑过滤膜的作用。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图进行介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下，根据这些附图进行简单变换获得的其他结构的附图也在本实用新型的保护范围内。
23.图1为实施例1中大气颗粒物收集装置的示意图。
24.符号说明：1
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进气口；2
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气体切割器；201
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粗颗粒过滤网；3
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第一通气腔；4
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第一单向阀门；5
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第一过滤器；501
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第一密封圈；502
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第一把手；503
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第一过滤膜；504
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第一过滤网；6
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第二过滤器；601
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第二密封圈；602
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第二把手；603
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第二过滤膜；604
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第二过滤网；7
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第三过滤器；701
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第三密封圈；702
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第三把手；703
‑
第三过滤膜；704
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第三过滤网；8
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第二单项阀门；9
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抽气泵；10
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气体收集箱；11
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第二通气腔；l1
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第一上端口口径；l2
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第一下端口口径；l3
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第二上端口口径；l4
‑
第二下端口口径。
具体实施方式
25.参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
26.本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。
27.当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
28.单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
29.此外，本实用新型要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
30.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大气颗粒物收集装置，所述收集装置从上到下依次包括进气口1、气体切割器2、第一通气腔3、第一单向阀门4、过滤器、第二通气腔11、第二单向阀门8、抽气泵9、气体收集箱10；所述气体切割器2的进气端口设有粗颗粒过滤网201；所述气体切割器2与过滤器通过第一通气腔3相连接；所述第一通气腔3的第一上端口口径l1大于第一下端口口径l2；所述第一通气腔3的第一下端口与过滤器之间设有第一单向阀门4；所述过滤器与收集装置的连接方式为可拆卸连接；所述收集装置中设有卡槽；所述卡槽用于内嵌过滤器；所述过滤器与收集装置的接口处设有密封圈；所述过滤器
在密封圈外部设有把手；所述过滤器从上到下依次设有过滤膜和过滤网；所述过滤网的目数为15
‑
30目；所述第二通气腔11的第二上端口口径l3大于第二下端口口径l4。
31.在一种优选的实施方式中，本实用新型所述气体收集箱10含有放气口，必要时可打开该放气口以与外界互通。
32.本实用新型通过气体切割器与粗颗粒过滤网的组合设置，一方面可以排除大气粗颗粒物对大气细颗粒物的干扰；另一方面可以降低进入收集装置中大气颗粒物的粒径，减少粗颗粒物在过滤器表面的堆积，提高过滤器的使用效率以及过滤精度；本实用新型所述粗颗粒过滤网的目数为13目。
33.在一种优选的实施方式中，所述第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比为(1.2
‑
2)：1。
34.在一种优选的实施方式中，所述第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比为1.5：1。
35.本实用新型通过设置第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比的范围为(1.2
‑
2)：1，当气体通过第一通气腔3时，对气流产生加速，高速的气流打到过滤膜上，有利于大气细颗粒颗粒的富集。
36.在一种优选的实施方式中，所述收集装置设有至少3个卡槽。
37.在一种优选的实施方式中，所述收集装置设有至少2个过滤器。
38.在一种优选的实施方式中，所述过滤网的厚度为1
‑
5mm。
39.在一种更优选的实施方式中，所述过滤网的厚度为2.5mm。
40.在一种优选的实施方式中，所述过滤网的目数为20
‑
26目。
41.在一种更优选的实施方式中，所述过滤网的目数为25目。
42.在一种优选的实施方式中，所述过滤网含有通风孔，所述通风孔包括上表面通风孔、下表面通风孔；所述上表面通风孔孔径与下表面通风孔孔径的大小比为1：(1.1
‑
1.3)。
43.在一种更优选的实施方式中，所述过滤网含有通风孔，所述通风孔包括上表面通风孔、下表面通风孔；所述上表面通风孔孔径与下表面通风孔孔径的大小比为1：1.2。
44.本实用新型设置卡槽用于内嵌过滤器，一方面可以防止过滤器在通气过程中移动，起到固定作用；另一方面，通过多个卡槽并选择性的内嵌过滤器，可以根据需要收集的大气颗粒物的粒径大小，调整过滤器之间的距离，同时配合本实用新型中特定目数、特定厚度的过滤网，提高收集装置对不同粒径大气颗粒物的分离率。
45.本实用新型将过滤器与收集装置采用可拆卸的方式连接，结合卡槽，可以进一步解决过滤器难以清洗、过滤膜拆卸不便捷的技术问题。此外，过滤器还包括过滤膜和过滤网；将过滤膜、过滤网组合设置，不仅可以提高过滤膜的使用面积以及对大气颗粒物的过滤精度；本实用新型将过滤网设置在过滤膜的底部，利用过滤网对过滤膜的支撑作用，还可以解决风力较大时，膜易变形，造成颗粒物在滤膜最低面堆积，进而降低过滤膜吸附性的技术问题。其通过本实用新型采用的如下结构实现：本实用新型优选过滤网含有通风孔，过滤网的厚度为1
‑
5mm，且过滤网目数为15
‑
30；其中，所述通风孔包括上表面通风孔、下表面通风孔，所述上表面通风孔孔径与下表面通风孔孔径的大小比为1：(1.1
‑
1.3)，通过采用通风孔下表面孔径较大的设计，可以扩大大气通过过滤网以后的扩散范围，进一步提高大气颗粒物在过滤膜表面的分散性，进一步提高滤膜的使用面积及其吸附率；另外，过滤网的厚度应
适中，为1
‑
5mm，若过滤网的厚度太厚，会增加收集装置拆卸的难度，而厚度太薄，容易降低颗粒物的分散性，也不能很好的起到有效支撑过滤膜的作用。
46.在一种优选的实施方式中，所述收集装置设有第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7；所述第一过滤器5与收集装置的接口处设有第一密封圈501；所述第一过滤器5在第一密封圈501的外部设有第一把手502；所述第一过滤器5从上到下依次设有第一过滤膜503和第一过滤网504；所述第二过滤器5与收集装置的接口处设有第二密封圈601；所述第二过滤器6在第二密封圈601的外部设有第二把手602；所述第二过滤器6从上到下依次设有第二过滤膜603和第二过滤网604；所述第三过滤器7与收集装置的接口处设有第三密封圈701；所述第三过滤器7在第三密封圈701的外部设有第三把手702；所述第三过滤器7从上到下依次设有第三过滤膜703和第三过滤网704。
47.在一种优选的实施方式中，所述第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7之间的间隔距离相等。
48.在一种优选的实施方式中，所述第二通气腔(11)的第二上端口口径l3与第二下端口口径l4的大小比为(1.2
‑
2)：1。
49.在一种更优选的实施方式中，所述第二通气腔(11)的第二上端口口径l3与第二下端口口径l4的大小比为1.4：1。
50.有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。
51.实施例
52.实施例1
53.提供了一种大气颗粒物收集装置，所述收集装置从上到下依次包括进气口1、气体切割器2、第一通气腔3、第一单向阀门4、过滤器、第二通气腔11、第二单向阀门8、抽气泵9、气体收集箱10；所述气体切割器2的进气端口设有粗颗粒过滤网201；所述气体切割器2与过滤器通过第一通气腔3相连接；所述第一通气腔3的第一上端口口径l1大于第一下端口口径l2；所述第一通气腔3的第一下端口与过滤器之间设有第一单向阀门4；所述过滤器与收集装置的连接方式为可拆卸连接；所述收集装置中设有卡槽；所述卡槽用于内嵌过滤器；所述过滤器与收集装置的接口处设有密封圈；所述过滤器在密封圈外部设有把手；所述过滤器从上到下依次设有过滤膜和过滤网；所述第二通气腔11的第二上端口口径l3大于第二下端口口径l4。
54.所述气体收集箱10含有放气口，必要时可打开该放气口以与外界互通。
55.所述粗颗粒过滤网的目数为13目。
56.所述第一通气腔3的第一上端口口径l1与第一下端口口径l2的大小比为1.5：1。
57.所述收集装置设有3个卡槽；所述收集装置设有3个过滤器；所述过滤器嵌于卡槽之中。
58.所述过滤网的厚度为2.5mm。
59.所述过滤网的目数为25目。
60.所述过滤网含有通风孔，所述通风孔包括上表面通风孔、下表面通风孔；所述上表面通风孔孔径与下表面通风孔孔径的大小比为1：1.2。
61.所述收集装置设有第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7；所述第一过滤器5与收集装置的接口处设有第一密封圈501；所述第一过滤器5在第一密封圈501的外部设有第一把手502；所述第一过滤器5从上到下依次设有第一过滤膜503和第一过滤网504；所述第二过滤器5与收集装置的接口处设有第二密封圈601；所述第二过滤器6在第二密封圈601的外部设有第二把手602；所述第二过滤器6从上到下依次设有第二过滤膜603和第二过滤网604；所述第三过滤器7与收集装置的接口处设有第三密封圈701；所述第三过滤器7在第三密封圈701的外部设有第三把手702；所述第三过滤器7从上到下依次设有第三过滤膜703和第三过滤网704。
62.所述第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7之间的间隔距离相等。
63.所述第二通气腔(11)的第二上端口口径l3与第二下端口口径l4的大小比为1.4：1。
64.前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。