大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置及計測方法

2023-09-17 05:38:15 3

專利名稱：大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置及計測方法
技術領域：
本發明涉及用來測定大氣中的沉降顆粒物的水平通量的裝置及方法。本申請基於2009年4月1日在日本提出申請的特願2009-089493號主張優先權， 這裡引用其內容。
背景技術：
在以下的關聯記述的說明和後述的本發明的說明中，賦予了相同標號的部件的對應關係不是表示結構、功能上的一致，而只不過表示例如在功能上或一般的稱謂上的部分性的對應關係。有時在具體的結構及功能不同的情況下也賦予相同的標號。隨著各種生產活動及消費活動而產生的大氣中的顆粒物中的、特別是在大氣中能夠自由下落的大致10 μ m以上的直徑的粗大的顆粒物被稱作沉降顆粒物。沉降顆粒物被看作重要的環境汙染項目之一，從社會上強烈地要求其實態掌握和對策。為了實態掌握沉降顆粒物，開發並製造正確的沉降顆粒物計測機裝置是重要的。特別是，在制定具體的環境對策時，通過特定的氣象條件及與之對應的短時間內的沉降顆粒物量測量值的組合來查找問題所在的方法是有效的，為此，需要以至少1分鐘到10分鐘左右以內的短周期來連續地計測沉降顆粒物。大氣中的顆粒物中的、幾乎不自由下落而在大氣中懸浮的、直徑10 μ m以下的微小的顆粒物被稱作suspended particulate matter (SPM)。由於SPM大致追隨於周圍的大氣流動而移動，所以顆粒物的環境影響評價只要僅將大氣中的SPM濃度作為問題就可以。 因此，在測量大氣中SPM的實態時，例如通過將一定量的大氣吸引過濾等來計算該大氣中的顆粒物濃度。另一方面，更粗大的粒子的沉降顆粒物不完全追隨於周圍的大氣流動。沉降顆粒物以對應於其粒子的密度及大小的不同的速度在大氣中下落而沉落到地面上，並且如果在大氣中有障礙物，則沉降顆粒物碰撞、附著在該障礙物上。因此，沉降顆粒物的環境影響主要因沉降顆粒物向特定物的沉落、附著帶來的汙染而發生。因而，為了評價沉降顆粒物的環境影響，僅單單測量沉降顆粒物的大氣中濃度是不夠的，需要測量每單位面積、單位時間通過固定在空間中的檢查面的沉降顆粒物的量、即沉降顆粒物的通量。在環境問題中成為對象的沉降顆粒物的通量可以分離為鉛垂通量和水平通量。在鉛垂通量中，檢查面是水平的，它主要用於評價沉降顆粒物向地上的沉落。在水平通量中， 檢查面是鉛垂的，它主要用於評價沉降顆粒物向建築物的牆壁等垂直面的附著。室外大氣的流動、即風在長時間平均中可以看作具有水平面內的矢量。因此，對於鉛垂通量沒有風速的影響。相對於此，水平通量是風速的函數。更具體地講，沉降顆粒物的通量可以用以下的式子定義。[沉降顆粒物的鉛垂通量]=[沉降顆粒物的濃度]X[沉降顆粒物的下落速度][沉降顆粒物的水平通量]=[沉降顆粒物的濃度]X[檢查面垂直成分風速]這樣，為了測量沉降顆粒物的水平通量，在測量時需要總是掌握風向及風速。而
4且，測量裝置自身也需要能夠總是捕集風向方向的沉降顆粒物流動那樣的功能。另一方面， 在沉降顆粒物的鉛垂通量測量中不需要這樣的考慮，能夠比沉降顆粒物的水平通量簡單地測量。因此，在沉降顆粒物的公共管理中，使用專門測量鉛垂通量的裝置、例如圖1所示的降塵計。在降塵計中，顆粒物採取口 1是向上方開口的漏鬥狀的形狀。沉降沉落在顆粒物採取口 1的內表面的捕集顆粒物通過雨水或者通過水洗，與水一起流入存在於沉降顆粒物採取口 1的下方的捕集容器25，將沉降顆粒物捕集。此外，沉降顆粒物的水平通量可以用下式從鉛垂通量在形式上變換。[沉降顆粒物的水平通量]
=[沉降顆粒物的鉛垂通量]X [檢查面垂直成分風速]/[沉降顆粒物的鉛垂方向下落速度]這裡，所謂檢查面垂直成分風速，如以下這樣定義。首先，在作為問題的地點，鉛垂地設定虛擬的檢查平面。此時，檢查面垂直成分風速是上述地點的風的速度中的、沿著垂直於檢查平面的方向的成分。因此，在將沉降顆粒物的水平通量作為問題的情況下，通常也進行使用鉛垂通量的測量結果和上式的簡易評價。但是，實際上定量地測量多種、且在時間上變動的沉降顆粒物的下落速度是困難的。因此，如果基於上述的式子計算沉降顆粒物的水平通量，則誤差較大。因而，在將水平通量作為問題的情況下，在提高測量精度方面希望直接測量水平通量。作為用來直接測量沉降顆粒物的水平通量的沉降顆粒物捕集裝置，公開了使風自然流通到顆粒物採取口 1內，將包含在流入的風中的沉降顆粒物的一部分通過慣性集塵或重力集塵來捕集沉降顆粒物，根據其結果測量沉降顆粒物的水平通量的裝置。在非專利文獻1中，公開了多種該形式的粒子捕集裝置。其代表性的是圖2A、2B 所示的 big spring number eight (BSNE)。在 BSNE 中，從外氣流入口 10自然流入到顆粒物採取口 1內的大氣隨著流路的擴大而在裝置內減速。然後，如通過顆粒物採取口的大氣流動17的流線所示，大氣從設在裝置上面的金屬網的排氣口 8自然流出。由於在顆粒物採取口內風減速，顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的滯留時間增大，在此期間中，沉降顆粒物在顆粒物採取口內長距離自由下落。這樣，將顆粒物採取口 1內部位在本說明書中稱作減風區域13，上述顆粒物採取口 1內部位通過使顆粒物採取口內的風速比外氣的流15的風速小，發揮使顆粒物採取口 1 內的沉降顆粒物的滯留時間增大、增長沉降顆粒物的下落距離的效果。在減風區域13中下落的大氣中的沉降顆粒物如被捕集的沉降顆粒物19的流線那樣，在通過裝置內通過時自由下落或者與裝置下遊端的壁碰撞。被捕集的沉降顆粒物19之後通過設在流路的下方的金屬網33沉落到粒子捕集器32上而被捕集。顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的一部分如通過顆粒物採取口的沉降顆粒物20 的流線那樣，從排氣口 8向外氣中流出。此外，裝置整體能夠在水平方向上旋轉，通過附屬於裝置的葉片23和旋轉軸M的作用，外氣採取口 10總是自動地朝向上風方向。該裝置確實在構造上較簡便，但捕集到的沉降顆粒物以批次式通過手動回收。因此，通過BSNE很難以短時間周期連續地測量時間序列的沉降顆粒物捕集量的推移。此外，在BSNE中，沉降顆粒物的捕集面沿著風向方向長而大。因此，難以將捕集的沉降顆粒物集中在狹窄的空間區域中而提高沉降顆粒物濃度。此外，難以對BSNE附加高精
5度地測量沉降顆粒物量、例如沉降顆粒物質量的裝置。這是因為，被捕集的沉降顆粒物質量與作為捕集裝置的BSNE主體質量相比是極微量的。因此，使沉降顆粒物從BSNE主體在空間上分離及集中而獨立地僅測量沉降顆粒物的質量在進行質量測量的方面是必須的。在非專利文獻1中，作為沉降顆粒物的水平通量捕集裝置而介紹了 the suspended sediment trap (SUSTRA)及 Modified ffilson&Cooke sampler (MWAC)。SUSTRA 的沉降顆粒物的捕集原理與BSNE基本上是同樣的。圖7A、7B所示的MWAC是具備在上風方向上設有開口的L字管的外氣流入口 10、在下風方向上設有開口的L字管的外氣流入口、和捕集瓶的沉降顆粒物採取器。在MWAC中，沒有使顆粒物採取口的外氣流入口 10追隨於風向方向的特別的機構。為了連續地測量沉降顆粒物的水平通量，如上述那樣，需要使捕集到的沉降顆粒物集中在狹小的空間區域中而提高密度，並使沉降顆粒物流入到某種連續式顆粒物量計測裝置6中。為了體現這樣的作用，需要使外氣中的沉降顆粒物與大氣一起流入顆粒物採取口 1並吸引該顆粒物採取口 1內的含有顆粒物的空氣，由此將顆粒物導入到連續式顆粒物量計測裝置6中。在吸引顆粒物的過程中，連續式顆粒物量計測裝置6連續地計測每單位時間的沉降顆粒物量。如上所述，沉降顆粒物不完全追隨於風的流動。因此，例如在沉降顆粒物量測量裝置的顆粒物採取口 1中，有如圖3所示那樣以與風向不同的朝向進行吸引的情況及如圖4 所示那樣進行與風速不同的速度下的吸引的情況。在此情況下，外氣中的沉降顆粒物並不一定與被吸引的大氣16—起被吸引到顆粒物採取口 1中。如圖3、圖4中的外氣中的沉降顆粒物18那樣，迂迴外氣流入口 10的比例大到不能忽視的程度。進而，該迂迴的沉降顆粒物的比例敏感地受到各種氣象條件及顆粒物特性、以及裝置形狀的影響。因此，上述迂迴的沉降顆粒物比例的預測也較困難。因而，圖3、圖4的方式的吸引作為用來測量沉降顆粒物的水平通量的顆粒物捕集方法並不好。具體而言，這樣的顆粒物採取方法在專利文獻1、2等中示出。在這些裝置中， 外氣流入口 10中的外氣吸引速度總為一定，所以外氣的風速與外氣流入速度一般不一致。此外，配置外氣流入口 10的朝向通常被固定的情況較多。因而，總是變化的外氣的風向與外氣流入口 10的朝向一般不一致。因此，這種顆粒物採取口 1中的直徑超過10 μ m 的粒子的捕集效率如在非專利文獻4中公開那樣很小，為百分之幾以下。此外，該捕集效率較強地受到風速等的周圍的測量條件的影響。因此，在室外實測時也難以連續地高精度地掌握捕集效率。因此，在用來捕集用來測量沉降顆粒物的水平通量的大氣中的沉降顆粒物的顆粒物採取口 1中，至少需要以與外氣的風向及風速大致相同的速度使大氣流入到顆粒物採取口1中。在以與外氣的風向及風速大致相同的速度使大氣流入到顆粒物採取口 1中的顆粒物捕集方法中，有稱作等速吸引的方法。在等速吸引中，測量外氣的風速，控制附屬風箱中的吸引流量，以使顆粒物採取口 1入口處的大氣流入速度總是與該風速一致。該方法如以非專利文獻2為例那樣，主要適用於測量風向被固定的煙道內的顆粒物通量時。在專利文獻4、5中，公開了在用來掌握沉降顆粒物的水平通量的室外的沉降顆粒物捕集中採用等速吸引時，除了風速的控制以外還進行控制以使顆粒物採取口 1的朝向總是為風向方向的方法。這些方法是關於水平通量測量的沉降顆粒物捕集的最可靠的方法。但是，在此情況下，需要流量控制裝置或顆粒物採取口的旋轉機構等的複雜的裝置結構及控制。因而，裝置較昂貴且容易大型化，所以不能說是簡便的測量方法。此外，為了在室外長期間持續計測沉降顆粒物的水平通量，耐氣候性也是重要的功能。特別是，在許多連續式的顆粒物量測量裝置中，如果在降雨時雨滴侵入到計測部中， 則發生故障等問題。因而，需要使雨滴不會侵入到顆粒物採取口 1中，或者能夠將侵入到顆粒物採取口 1內的雨滴除去的構造。在BSNE等的受動性的簡單的顆粒物捕集器中，通常不具備防止從外氣流入口 10的雨滴的侵入的機構及在裝置內將雨滴除去的機構。作為防止雨滴向顆粒物採取口 1內侵入的方法，已知有在顆粒物採取口 1設置百葉窗的方法、及專利文獻1的方法等。在專利文獻1的裝置中，顆粒物採取口 1是圖4所示的構造。與此同時，設置將直徑超過10 μ m的沉降顆粒物及雨滴除去的衝擊器。但是，在這些方法中，防止雨滴向顆粒物採取口 1侵入的原理是通過做成使流入顆粒物採取口 1的大氣的流路急劇變化的構造，將不能追隨於大氣流的雨滴除去。因此，在這些方法中，將沉降顆粒物那樣的粗大的顆粒物也與雨滴一起在顆粒物採取口 1內除去。因而，這些方法並不適合作為在本發明中作為目的的沉降顆粒物的捕集方法。接著，對以往的連續式顆粒物量測量裝置進行敘述。連續式顆粒物量測量裝置提出了各種結構。最簡單的方式是非專利文獻3所示的低流量取樣器。在該裝置中，將吸引到的大氣中的顆粒物用過濾器過濾，通過離線地測量過濾器的重量變化，計算捕集到的顆粒物的質量。在該方式的情況下，為了進行連續的測量，需要以短周期更換過濾器。因此，從作業負荷的觀點看，該方法是不現實的。另外，將以短時間中的測量為對象、使低流量取樣器(low-volume sampler)的吸引流量增大的裝置稱作高流量取樣器(high-volume sampler)。因而，高流量取樣器的原理、構造、可靠性與低流量取樣器實質上是相同的。此外，在專利文獻6中，公開了圖5所示的連續式的顆粒物量計測裝置。在該裝置中，通過設置朝向上方具備開口的漏鬥狀的顆粒物採取口 1來捕集沉降顆粒物，能夠使用 β射線吸收式質量計測裝置連續地計測精密的顆粒物質量。在該裝置中，流入顆粒物採取口的大氣在顆粒物採取口內較大地高速旋繞後，大半沿著向系統外流出的流路17前進。如果外氣的風速變大，則流入顆粒物採取口 1的沉降顆粒物的量也增加，但顆粒物採取口 1內的旋繞流速也與風速成比例變大。結果，顆粒物採取口內大氣中的沉降顆粒物被帶出到系統外的量變多。因此，沉降顆粒物的捕集效率不易受到外氣風速的影響，適合測量沉降顆粒物的鉛垂通量。但是，該裝置不適合於測量沉降顆粒物的水平通量。在該裝置中，在吸引了雨滴的情況下裝置發生故障的情況較多。因此， 通常該裝置包括在雨天時對顆粒物採取口 1的開口自動地封蓋的機構，不進行雨天時的測量。此外，在專利文獻7中公開了作為光散射式的粒子計數器的顆粒計數器11。該裝置按照如下的原理來動作，即，對通過測量部的各個顆粒物照射雷射並檢測其反射及散射光的強度，從而判別規定的直徑以上的顆粒物的有無。能夠用該裝置計測的是吸引大氣中的顆粒物的個數。但是，只要另外準備顆粒物的標準樣本而預先設定顆粒物個數與顆粒物質量的關係式，就能夠將顆粒計數器U中的顆粒物檢測個數換算為顆粒物質量。此外，在該裝置中不需要捕集顆粒物，所以並不一定需要設置過濾器。進而，在市場中銷售有在被吸引的外氣的周圍與外氣的流動同軸地噴射清潔的空氣噴流的保護氣套的裝置。由此，能夠將包含在吸引外氣中顆粒物及霧滴存留在計測流路內。但是，具有在吸 引了大量的雨滴的情況下裝置浸水而故障的問題，這與上述的其他計測裝置是同樣的。此外，在專利文獻8中公開了光透過式粒子濃度計。在該裝置中，對與大氣一起被 吸引到裝置內的顆粒物照射光。此時，計測因顆粒物的反射及吸收的效果而衰減的透過光 量，換算為顆粒物濃度。關於耐氣候性，與上述顆粒計數器11是同樣的。在先技術文獻專利文獻專利文獻1 日本國特開2006-3090號公報專利文獻2 日本國特許第3574045號公報專利文獻3 日本國特開2004-144664號公報專利文獻4 日本國實開平4-136551號公報專利文獻5 日本國特開平5-187989號公報專利文獻6 日本國特公平6-021848號公報專利文獻7 日本國特開2002-82038號公報專利文獻8 日本國特開平1-307614號公報非專利文獻非專利 又獻 1 Goossens, D. , Offer, Z. Y. :Atmospneric Environment, vol. 34(2000)，pp. 1043-1057.非專利文獻2 日本エ業規格(JIS)Z7151非專利文獻3 日本エ業規格(JIS)Z8814非專利又獻 4 :R. M. Harrison, R. E. van Grieken :Atmospheric Particles, John ffiley&Sons(England)，1998，pp. 47-53.

發明內容
發明要解決的課題如以上所述，在以往技術的沉降顆粒物的水平通量測量裝置中，有不能進行短時 間周期下的連續計測、沉降顆粒物捕集效率較低、不能避免裝置的大型化、結構昂貴且復 雜、沒有考慮到降雨對策等的問題。本發明的ー個目的是提供一種沉降顆粒物捕集效率較高、結構小型又簡單且便 宜、並且能夠在室外以1分鐘左右的短時間周期進行連續測量的、大氣中的沉降顆粒物的 水平通量測量裝置。本發明的另ー個目的是提供一種能夠也考慮到降雨對策的上述裝置。所以，本發明者的關於沉降顆粒物計測的研究的結果，發明了以下的解決方法。(1)有關本發明的技術方案的裝置，是連續地計測大氣中的沉降顆粒物的水平通 量的裝置，具備顆粒物採取ロ，具有頂板、側壁、及4片以上的分隔板；吸氣管；連續式顆粒 物量計測裝置，連續地計測每單位時間的顆粒物量；風箱或壓縮機；排氣ロ ；流路按照上述 顆粒物採取ロ、上述吸氣管、上述連續式顆粒物量計測裝置、上述風箱或壓縮機、上述排氣 ロ的順序連結，以使吸氣串行地流通；上述側壁是具有鉛垂方向的中心軸、朝向上方擴大的 具有本質上為圓錐臺或多邊形錐臺的側面的形狀的板；在上述側壁的下端具有與上述吸氣 管連接的吸氣ロ，在上述側壁的上端附近的一定的高度上具有在上述側壁的周向上以一定間隔配置的4處以上的開口的外氣流入口 ；上述頂板具有本質上為圓板的形狀，其直徑比上述側壁的上端部的水平截面的直徑大，其中心軸與上述側壁的中心軸一致，與上述側壁的上端相接地連接；4片以上的上述分隔板是配置在鉛垂面內以將由上述側壁包圍的空間在水平截面中分割為均等的大小的扇狀區域、並在中心軸上相互連接的4片以上的相同高度的平板；上述各分隔板相對於上述側壁及上述頂板無間隙地連接。(2)在上述(1)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是， 上述頂板具有比上述側壁的上端部更向外側伸出的屋簷部；如果設([外氣的代表風速]/ [想要捕集的沉降顆粒物的自由下落速度])X[頂板下表面與外氣流入口下端間的軸向長度]為式1，則上述屋簷部的沿著上述頂板的半徑方向的長度比上述式1小。(3)在上述(1)或(2)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是，由上述連續式顆粒物量計測裝置和上述風箱或壓縮機構成顆粒計數器。(4)在上述(1)或(2)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是，還具備風速計，測量外氣的每單位時間的平均風速；運算裝置，將由上述風速計測量的平均風速值及由上述連續式顆粒物量計測裝置測量的瞬間沉降顆粒物量測量值作為輸入值取入，並且基於下述的(2)式計算瞬間外氣中沉降顆粒物濃度；瞬間外氣中沉降顆粒物濃度=上述瞬間沉降顆粒物量測量值/(上述平均風速測量值X上述外氣流入口的有效開口面積)····(》；輸出裝置，記錄或顯示由上述運算裝置計算出的瞬間外氣中沉降顆粒物濃度。(5)在上述(1)或(2)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是，上述各分隔板的沿著上述側壁的軸向的長度是上述外氣流入口的上述側壁的軸向長度的2倍以上。(6)在上述(1)或(2)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是，上述各分隔板的沿著上述側壁的軸向的長度是上述顆粒物採取口的軸向長度的0. 5 倍以下。(7)在上述(1)或(2)的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置中，也可以是，上述風箱或壓縮機間與空氣一起流入到上述顆粒物採取口中的沉降顆粒物的一部分或全部與上述顆粒物採取口內的上述空氣的一部分一起吸引，從上述吸氣口通過上述吸氣管導入到上述連續式顆粒物量計測裝置中之後，使上述吸引的空氣從上述排氣口流出。(8)有關本發明的一技術方案的大氣中的沉降顆粒物水平通量的計測方法，是使用上述(1)或( 的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置的大氣中的沉降顆粒物水平通量的計測方法，計算用每單位時間被捕集的沉降顆粒物量除以上述外氣流入口的有效開口面積除的值，作為沉降顆粒物的水平通量。根據本發明，能夠使用簡單的構造以1分鐘左右的短周期高精度地進行沉降顆粒物的水平通量連續計測。此外，除此以外，在本發明的一技術方案中，能夠實現在雨天時也能夠無故障地測量的全天候型大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置。


圖1是以往技術的示意圖。圖2A是另一以往技術的示意剖視圖。
圖2B是圖2A的以往技術的示意俯視圖。圖3是另一以往技術的示意圖。圖4是另一以往技術的示意圖。圖5是另一以往技術的示意圖。圖6A是另一以往技術的示意俯視圖。圖6B是圖6A的以往技術的示意剖視圖。圖7A是另一以往技術的示意俯視圖。圖7B是圖7A的以往技術的示意剖視圖。圖8是有關本發明的第1實施方式的裝置的示意圖。圖9A是上述裝置的粒子採取口的示意側視圖。圖9B是上述裝置的粒子採取口的示意俯視圖。圖9C是上述裝置的粒子採取口的A-A面的示意剖視圖。圖9D是上述裝置的粒子採取口的B-B面的示意剖視圖。圖iOA是上述的粒子採取口內的流場的示意俯視圖。圖IOB是上述的粒子採取口內的流場的A-A面的示意剖視圖。圖IOC是上述的粒子採取口內的流場的B-B面的示意剖視圖。圖11是關於有關本發明的第1實施方式的裝置的作用的示意圖。圖12是關於有關本發明的第1實施方式的裝置的作用的另一示意圖。圖13是關於有關本發明的第1實施方式的裝置的作用的另一示意圖。圖14是有關本發明的第2實施方式的裝置的示意圖。圖15是有關本發明的第3實施方式的裝置的示意圖。圖16是有關本發明的第4實施方式的裝置的示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發明的優選的實施方式詳細地說明。另外，在以下的本說明書及附圖中，對具有實質上相同的功能結構的構成單元賦予相同的標號而省略重複的說明。但是，在上述的關聯技術的說明和本發明的說明中，賦予了相同的標號的部件的對應關係不是表示結構、功能上的一致，而只不過表示例如在功能上或一般的稱謂上的部分性的對應關係。有在具體的結構及功能不同的情況下也賦予相同的標號的情況。[第1實施方式]以下，使用圖8對本發明的第1實施方式進行說明。本實施方式的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置包括顆粒物採取口 1、吸氣管5、連續式顆粒物量計測裝置6、風箱或壓縮機7、以及排氣口 8。外氣及外氣中的沉降顆粒物流入到顆粒物採取口中。顆粒物採取口 1在吸氣口9中與吸氣管5連接。顆粒物採取口1的內部的一部分的大氣及一部分或全部的沉降顆粒物通過吸氣管5被導入到連續式顆粒物量計測裝置6中。連續式顆粒物量計測裝置6連續地測量沉降顆粒物量。通過了測量器的大氣及一部分或全部的沉降顆粒物被風箱或壓縮機7吸引，被從排氣口 8釋放到系統外。在風箱或壓縮機7與排氣口 8不相互直接連結的情況下，也可以設置通氣管26而將這些零件間連結。此外，在連續式顆粒物量計測裝置6或風箱或壓縮機7不是耐氣候性規格的情況下，也可以設置箱體12來收納這些裝置。(顆粒物採取口1)使用圖9A 9D及圖IOA IOC說明顆粒物採取口 1。顆粒物採取口 1包括設有外氣流入口 10的側壁2、頂板3、以及分隔板4。(顆粒物採取口1的側壁2)側壁2是以鉛垂方向為中心軸、上端及下端開放的本質上為圓錐臺的側面的形狀 (漏鬥形狀)的板。側壁2是朝向上方擴大的形狀。側壁2典型的是用板構成相當於使中心軸為鉛垂線上的圓錐臺的側面的部分。該錐體臺的上底及下底的形狀既可以是圓形，或者也可以是具有至少4個以上頂點的正多邊形等接近於圓形的形狀。例如，在上面及底面是圓形的情況下，側壁2的形狀為圓錐臺的側面。此外，被側壁2包圍的空間的任意高度的水平截面是圓形或正多邊形等接近於圓形的形狀，並且，這些水平截面的中心或重心總是位於同一個鉛垂線上。該水平截面的截面積從上述圓錐臺的下端朝向上端單調地增大。進而，在上述板面上，也可以存在與上述板的面積相比足夠小的開口(例如吸排氣口等)或突起(例如固定用螺栓的頭)。上述開口或上述突起的面積優選的是例如不到上述板的面積的10%的截面積。這樣，在本實施方式中，通過設為本質上為圓錐狀的側壁2，能夠減小顆粒物採取口 1的沉降顆粒物捕集效率對風向的依存性。從該觀點看，側壁2優選的是軸對稱形狀。但是，因為加工上的方便等理由，水平截面也可以是正多邊形等接近於圓形的形狀、或水平面內的各向異性比較小的形狀。例如，水平截面也可以是正多邊形，具體而言也可以是正6邊形、正8邊形、正12邊形、正16邊形等，水平截面的邊數越多則各向異性越低。側壁2的水平截面只要是能夠將各向異性保持得較低的形狀，並不一定需要是正多邊形。例如，只要是水平截面的外緣包含在一定寬度的圓環內的形狀，就能夠將各向異性限制在一定的範圍內。例如，當設距離中心點的最大半徑為Rmax時，也可以定義最小半徑Rmin為0. 6XMax的圓環，做成上述水平截面的外緣總是包含在上述圓環中的形狀。此外，也可以使用最小半徑為0.8XMR 的圓環規定上述水平截面的外緣形狀。側壁2下端的開放部是吸氣口 9，與吸氣管5連接。流入顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的一部分沿著側壁2的斜坡沉降而達到吸氣口 9，被吸氣管5吸引。側壁2的坡度優選的是相對於水平面至少為45°以上，更優選的是65°以上。在此情況下，吸氣管5的相對於水平面的平均梯度足夠大，在顆粒物採取口 1內沉降顆粒物沉降時，沉降顆粒物的大半不附著在側壁2上而被吸氣管5吸引。另一方面，在相對於水平面的梯度非常大的情況下，顆粒物採取口 1的軸向長度變得長而大，表面積增大，所以從沉降顆粒物的壁面附著的觀點看變得不利，所以側壁2的相對於水平面的梯度優選的是85°以下。側壁2厚度至少是IOmm以下，優選的是3mm以下。在此情況下，設在側壁2上的外氣流入口 10的通氣阻力較小，外氣向顆粒物採取口 1內充分地流入。另一方面，側壁2 厚度優選的是0. 3mm以上。在此情況下，能夠防止由於風使側壁2振動的情況下的共振等問題。為了防止靜電帶來的沉降顆粒物向壁面的附著，側壁2內面的材質優選的是金屬、玻璃、或陶瓷。此外，為了抑制沉降顆粒物的附著，側壁2內面優選的是平滑的。根據該觀點，在側壁2內面的材質是金屬的情況下，也可以使用不鏽鋼、鋁、鋁合金、鍍鋅或鍍鉻等的防鏽表面處理鋼、銅、銅合金、鎂合金、鈦、以及鈦合金等。此外，側壁2內面使用陶瓷的情況下，為了防止因側壁2內面的吸溼造成的沉降顆粒物附著，也可以使用磁器或石器等。在側壁2內面使用玻璃的情況下，也可以使用鈉玻璃、鉛玻璃、或矽石玻璃等。側壁2由於在室外受到強風。並且暴露在日照及降雨下，所以側壁2需要強度和耐氣候性。從該觀點看，側壁2的構造材料也可以使用鋼、合金鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金、 鎂合金、鈦、鈦合金等的金屬、或磁器或石器等的陶瓷、鈉玻璃、鉛玻璃、矽石玻璃等的玻璃、 或硬質氯乙烯或丙烯等硬質合成樹脂等。在作為側壁2的開口的外氣流入口 10中，在側壁2的上端附近的一定的高度上， 在周向上以一定間隔設有多個相同形狀的開口。外氣流入口 10的上端既可以與側壁2的上端一致，也可以是比側壁觀的上端低的位置。由於通過後述的外氣流入口 10下端的高度制約及外氣流入口 10的總面積的制約導出外氣流入口 10的上端高度，所以只要在該制約範圍中適當設定外氣流入口 10的上端高度就可以。為了提高沉降顆粒物的捕集特性，外氣流入口 10的下端的軸向位置優選的是距離側壁2上端沿側壁2軸向為側壁2高度的1/5 以內的距離。為了減小沉降顆粒物捕集效率對於風向的依存性，外氣流入口 10的形狀優選的是在周向上為對稱，可以使用圓、橢圓、長方形、梯形、等腰三角形等形狀。為了減小沉降顆粒物捕集效率對風向的依存性，各個外氣流入口 10必須配置在側壁2軸向的相同位置(即相同的高度)上，必須是相同的形狀。外氣流入口 10的數量需要是4處以上，優選的是8處到36處。這是因為，本發明者的調查的結果表明，在對於外氣流入口 10的開口面的垂直方向單位矢量向水平面的投射矢量與風向所成的角是35°以上的情況下，相同風速時的向顆粒物採取口 1內的風的流入量極端下降而降低沉降顆粒物捕集效率。因此，在外氣流入口 10有3處以下的情況下， 在哪個外氣流入口 10中，上述的外氣流入口 10與風向所成的角都為35°以上而可能發生使沉降顆粒物捕集效率極端下降的風向。外氣流入口 10的數量越多，越能夠減輕這樣的風向的影響。但是，如後述那樣，在外氣流入口 10的總面積中存在優選的最大值，所以如果使外氣流入口 10的數量增大，則每一個外氣流入口 10的開口面積減小。因此，在外氣流入口 10的數量非常多的情況下，吸氣阻力增大而沉降顆粒物的捕集效率下降。為了降低因這裡的流入大氣的剝離帶來的沉降顆粒物採取效率下降，外氣流入口 10的外側端面優選的是進行倒角。(顆粒物採取口1的頂板3)以使頂板3與側壁2的中心軸一致的方式配置頂板3。另外，頂板3的中心軸定義為通過頂板3的中心點並垂直於頂板3的軸。此外，頂板3配置為與上述側壁2的上端相接。頂板3的直徑必須比側壁2上端直徑大。比側壁2上端靠外側的頂板部分作為屋簷部發揮功能，起到在雨天時抑制雨滴侵入到顆粒物採取口 1內的效果。從側壁2上端伸出的頂板3的直徑越大，該雨滴向顆粒物採取口 1內的侵入抑制效果越高。但是，另一方面，頂板直徑越大，能夠流入到顆粒物採取口中的最大的沉降顆粒物直徑越小。因而，應以以下的式子為基準來決定頂板直徑的最大值。
12
[頂板的屋簷部分的半徑方向長度]<([外氣的代表風速]/[想要捕集的沉降顆粒物的自由下落速度])χ [頂板下表面與外氣流入口下端間的軸向長度]例如，以日本的平均的氣象條件為前提，在以200 μ m以下的沉降顆粒物的捕集為目的的情況下，頂板直徑與側壁上端直徑的差(屋簷部的長度)優選的是50mm到200mm 的範圍。例如，在外氣的代表風速是2m/s以上、想要捕集的沉降顆粒物的自由下落速度為 0. 5m/s以下、並且頂板下表面與外氣流入口下端間的軸向長度是0. Olm的情況下，如果採用上式，則只要將頂板的屋簷部分的沿著半徑方向的長度設定為0. (Mm、即將頂板直徑與側壁上端直徑的差設定為80mm就可以。此外，在側壁2的水平截面形狀為圓形以外、例如為正多邊形的情況下，只要將側壁上端的側壁截面的正多邊形的外接圓直徑看作上述側壁2上端直徑就可以。進而，在頂板3為圓形以外、例如是正多邊形的情況下，只要將頂板3的內接圓直徑看作上述頂板3直徑就可以。為了減小對風向的依存性，頂板3必須是本質上的圓板。是「本質上的圓板」，意味著是水平面內的頂板的各向異性較小、並且較薄的構造物。具體而言，頂板3優選的是圓板。但是，如果有加工上的方便等理由，則也可以是具有至少4個以上頂點的正多邊形等接近於圓形的形狀。此外，考慮到降雨時的頂板上的排水性，也可以將頂板做成傾斜的平緩的 (即在鉛垂方向上較薄的)圓形拱形狀。例如，可以採用拱的最大梯度是10°以下的圓形拱。在頂板是在鉛垂方向上較厚的構造的情況下，頂板的空氣阻力變大，妨礙向顆粒物採取口的外氣流入，所以並不優選。此外，與關於上述側壁2的截面形狀的上述記載同樣，也可以規定頂板3的外緣形狀，以使其包含在一定寬度的圓環中。在此情況下，也只要將頂板3的內接圓直徑看作上述頂板3直徑就可以。頂板的材質只要是具有在室外能夠維持構造的程度的強度並且不使雨水透過的結構，是怎樣的結構都可以。具體而言，只要是能夠在上述側壁2中採用的材料，就能夠在頂板3中採用。此外，為了使空氣阻力減小，也可以將頂板的端面做成銳角或流線形形狀。(顆粒物採取口的分隔板)分隔板4配置為與包括頂板3及側壁2上端的側壁2上部無間隙地連接，並且在顆粒物採取口 1的中心軸上，分隔板彼此也相互使端面相接。結果，採取口內上部僅在外氣流入口 10及下方具有開口，水平截面被分割為扇狀的小區域27。設置分隔板4，以使得沿著顆粒物採取口的周向配置多個相同截面形狀的扇狀小區域27。這裡，在該扇狀小區域27的數量是4個以上的情況下，外氣的風的從上遊側外氣流入口流入到該扇狀小區域中的大氣的大半如圖IOA IOC所示那樣繞過分隔板4的下端而通過減風區域13。另一方面，在扇狀小區域27的數量是3個以下的情況下，流入的大氣的大半從相同的扇狀小區域的下遊側的外氣流入口直接流出。如上所述，在減風區域中，大氣中的沉降顆粒物被從大氣分離及濃縮，所以在扇狀小區域27為3處以下的情況下，有到達吸氣口 9的沉降顆粒物的比率、即沉降顆粒物捕集率較低的問題。另一方面，在扇狀小區域27是4處以上的情況下，從大氣流入的扇狀小區域27』的外氣流入口流入的大氣的大半繞過分隔板4的下端而通過減風區域13後，從與流入的扇狀小區域27不同的扇狀小區域27」再次流出到外氣中或被吸引到吸氣口中。在此期間中，在減風區域13中，大氣中的沉降顆粒物的大半從流出的大氣分離而被吸氣口 9吸引，結果，本發明者發現能夠得到較高的沉降顆粒物捕集效率。因而，扇狀小區域27的數量需要是4處以上，為了實現這一點，分隔板的數量也必須是4處以上。此外，為了使外氣直接流入到扇狀小區域中，在扇狀小區域27中必須存在1個以上的外氣流入口。在外氣流入口 10中存在優選的截面積的最小值，所以扇狀小區域的數量越增加，將全部的外氣流入口 10的截面積合計的總面積越增大。如後述那樣，由於在外氣流入口 10的總面積中存在優選的範圍的最大值，所以在扇狀小區域的數量、即分隔板的數量中也存在優選的最大值。本發明者的調查的結果是，扇狀小區域的數量、即分隔板的數量優選的是16處以下。分隔板4的軸向長度優選的是外氣流入口 10的軸向長度的2倍以上。 在此情況下，如作為本發明者調查的結果的圖12所示，顆粒物採取口 1內中心軸上的最大水平風速/平均水平風速的比不會較大地超過1，即在顆粒物採取口 1內不發生水平方向的吹通。因而，沉降顆粒物的捕集效率較高。此外，分隔板4的軸向長度(高度)優選的是在各分隔板4中相同，是顆粒物採取口 1的軸向長度的0.5倍以下。這如作為本發明者調查的結果的圖13所示，在該值以上的情況下，後述的顆粒物採取口 1的沉降顆粒物捕集效率參數成為足夠的值，能夠得到充分的沉降顆粒物的捕集效率(沉降顆粒物捕集參數越大，顆粒物採取口 1中的沉降顆粒物的捕集效率越高)。特別是，在設為與顆粒物採取口1的軸向長度一致那樣的非常長的分隔板 4的軸向長度的情況下，作為沉降顆粒物捕集效率參數下降以外的問題，還會產生如下的問題，即，由於在顆粒物採取口 1內分隔板4帶來的通氣阻力較大地增大，外氣向顆粒物採取口的流入量極端地下降，結果沉降顆粒物的捕集效率下降。以下，將[分隔板4的軸向長度]/ [顆粒物採取口 1的軸向長度]的值記載為Ll。 此外，將[分隔板4的軸向長度]/[外氣流入口 10的軸向長度]的值記載為L2。參照圖13，對以Ll等於0.5為邊界而特性曲線的傾向變化的理由進行說明。如果 L2較大，則不易發生吹通的效果較高，但另一方面，容易導致有效外氣流入口面積的減少， 使沉降顆粒物捕集量減少。因此，L2以作為優選的下限值的2左右設計的情況較多。在這樣的條件下，如圖13那樣，在Ll為0.5以下時，沉降顆粒物捕集參數大致為一定。相對於此，如果Ll超過0. 5，則沉降顆粒物捕集效率參數急速地減少。在0. 5以上的Ll時沉降顆粒物捕集效率參數減少是因為有可能成為減風區域13的顆粒物採取口內空間減小。在Ll 為0. 5以下時，沉降顆粒物捕集效率參數為一定是因為以下的理由。在Ll較小的情況下，有可能成為減風區域13的顆粒物採取口內空間雖然較大，但因鉛垂方向風速的均勻化不充分而存在高風速區域，所以減風區域13的上端成為遠比分隔板4下端靠下方。隨著Ll增大並接近於0. 5，鉛垂方向風速的均勻化推進，減風區域13 上端與分隔板4的間隔減小。結果，減風區域13上端在Ll為0.5以下的區域中為一定。結果，即使將L2設定得更小，減風區域也不在軸向上延長而沉降顆粒物捕集效率參數大致為一定值。另外，在該區域中鉛垂方向的風速具有分布的情況下，也只要有上述的L2的優選的條件範圍的顆粒物採取口 1，就不發生向水平方向的吹通。另一方面，如上所述，如果在圖 13中Ll超過0. 5，則沉降顆粒物捕集參數急劇減小。因而，作為Ll不給沉降顆粒物捕集效率帶來不良影響的邊界值，0. 5的值是重要的。作為分隔板4與頂板3的連接形態，連接分隔板4的上端面以使得在頂板3的下方不發生間隙，或者使得分隔板4將頂板3貫通並且在上述貫通部中不發生間隙。作為側壁2與頂板3的連接形態，連接分隔板4的外端面以使得在頂板2的內面上不發生間隙，或者使得分隔板4將側壁2貫通並且在上述貫通部中不發生間隙。另外，圖9A 圖9D中的頂板3與分隔板4的連接形態是分隔板4的上端無間隙地與頂板3的下表面連接。此外， 側壁2與分隔板4的連接形態是分隔板4將側壁2貫通以不發生間隙。此外，在這些連接的固定時，可以使用焊接、粘接、螺釘擰緊等的方法。此外，為了在這些連接部上防止間隙而阻止大氣的流入流出，可以將潤滑脂或矽密封劑那樣的密封劑塗布在連接部上。分隔板的材質只要是能夠維持自身的構造、沒有通氣性、並且沉降顆粒物的附著性較低的材料，是怎樣的材料都能夠使用。例如，可以使用與上述側壁2相同的材質。(顆粒物採取口1中的沉降顆粒物捕集機構)對本實施方式的顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的捕集機構進行說明。在本實施方式中，從外氣流入口 10流入的大氣中的沉降顆粒物當流入的大氣迂迴過分隔板4而通過分隔板4的下方時，與大氣一起流入到減風區域13中。當沉降顆粒物流入到減風區域13中時，通過周圍大氣流向鉛垂下方改變朝向的效果、或者沉降顆粒物粒子碰撞在分隔板4上的效果，沉降顆粒物向鉛垂下方加速。因此，例如直徑為100 μ m以上的特別粗大的沉降顆粒物粒子原樣下落到吸氣口 9，被吸氣管吸引。不是特別粗大的沉降顆粒物粒子的一部分也在滯留於減風區域13內的期間中自由下落，與更粗大的沉降顆粒物粒子同樣到達吸氣口 9 而被吸氣管吸引。如在作為以往技術的BSNE的說明中敘述那樣，減風區域給沉降顆粒物捕集帶來的效果是，通過延長顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的滯留時間，與不減風的情況相比，將更多量的沉降顆粒物在下方捕集。接著，將作為本發明者的方案的沉降顆粒物參數用以下的式子定義。[沉降顆粒物捕集參數]=[減風區域水平截面積觀]X[減風區域長度四]/[外氣流入口 10的總面積]2這裡，所謂減風區域，表示以某個流入風速從外氣流入口 10流入到顆粒物採取口 1中的含有沉降顆粒物的大氣的風速被減速的區域。此外，所謂減風區域水平截面積觀，表示減風區域13的水平截面的最大值。進而，所謂減風區域長四度，是將從減風區域13的外氣流入口 10側邊界到吸氣口 10側(在顆粒物採取口 1中不向外氣直接進行排氣的情況下)或從顆粒物採取口 1向外氣直接進行排氣的情況下的排氣口 8側(BSNE的情況下)或下遊側外氣流入口 10側(本實施方式的情況下)連結的直線長度。為了掌握具體的減風區域位置及減風區域長度的值，例如只要在顆粒物採取口 1內配置流速計並求出顆粒物採取口1內的風速分布來識別低風速的區域就可以。此外，說明沉降顆粒物捕集參數的物理意義。以特定的風速流入到顆粒物採取口 1中的外氣與[外氣流入口 10的截面積]/[減風區域水平截面積觀]的值成比例，減風區域中的大氣及大氣中的沉降顆粒物的平均滯留時間增大。此外，[減風區域長度四]/[外氣流入口 10的截面積]的值越大，在減風區域13中風速的均勻性越提高。S卩，從外氣流入口 10側邊界到排氣口 8或吸氣口 10側防止僅高速通過減風區域13的一部分的區域的吹通減少的效果為，[減風區域長度29]/[外氣流入口 10的截面積]的值越大則越高。吹通現象由於使減風區域13中的大氣中的沉降顆粒物的平均滯留時間顯著縮短，所以使捕集效率較大地惡化。因而，所謂沉降顆粒物參數較大的狀態，是指在減風區域13中，因大氣中的沉降顆粒物長時間平均地滯留，所以沉降顆粒物的自由下落帶來的沉降顆粒物的捕集效率容易提高的狀態。因而，沉降顆粒物捕集參數越大，顆粒物採取口 1的沉降顆粒物的捕集效率越高。即，通過使用沉降顆粒物捕集參數，能夠整理特定的顆粒物採取口 1處的沉降顆粒物捕集效率。更具體地說明沉降顆粒物捕集參數與各個捕集裝置的捕集效率的關係。在圖11中，SPM計相當於圖3所示的使用顆粒物採取口的情況，流入到外氣流入口 10中的大氣不會減速，所以不存在減風區域13，減風區域體積為0。此時，幾乎不可能將粗大的沉降顆粒物粒子在顆粒物採取口吸引，所以沉降顆粒物捕集效率很低。在專利文獻3 所示的經常在SPM計中使用的圖6A、6B所示的形狀的顆粒物採取口 1中，在圓錐狀的阻擋板14的下方形成減風區域13。但是，外氣流入口是在整周上具有開口的面積較大的結構， 沉降顆粒物捕集參數的值較小。此外，從外氣流入口 10流入到顆粒物採取口 1中的大氣的大半取在水平方向上迂迴過阻擋板的周圍的17的流路，所以最初流入到減風區域中的大氣的比率較低。因此，在圖6A、6B的顆粒物採取口中，沉降顆粒物的捕集效率也較小，不適合作為沉降顆粒物採取口。在SPM計中，由於目的是從能夠在大氣中自由下落的粗大的沉降顆粒物中分離SPM而僅捕集SPM，所以當然在SPM計中顆粒物採取口 1的沉降顆粒物捕集效率較低。此外，由於BSNE及SUSTRA是以沉降顆粒物的捕集為目的的裝置，所以在這些裝置中存在減風區域。但是，在這些裝置中，由於外氣流入口面積相對於減風區域體積較大，所以沉降顆粒物的捕集效率較低。MWAC的沉降顆粒物捕集參數的值較大，此時，有沉降顆粒物的捕集效率也表現較高的值的情況。但是，在MWAC中，存在沉降顆粒物捕集效率對於外氣風向的依存性非常強的較大的缺點。該缺點是因為以下的理由。由於MWAC的外氣流入口 10的開口附近是直管， 所以流入到外氣流入口中的大氣在剛流入後必須成為直管的軸向的速度。因此，在外氣流入口 10的軸向與外氣的風向不同的情況下，在外氣流入口 10中急劇地變更大氣的方向而帶來的流入阻力變大，外氣的流入量減少，並且外氣中的沉降顆粒物流不能追隨於流入大氣的方向的急劇變化，沉降顆粒物向外氣流入口 10的流入量減少。因此，在MWAC中，沉降顆粒物的捕集效率根據風向而較大地變化。在MWAC中，僅在外氣風向與外氣流入口一致的情況下表現出沉降顆粒物的較高的捕集效率。在本實施方式中，外氣流入口 10在顆粒物採取口 1的周向上斷續地存在，所以能夠將沉降顆粒物捕集參數的值設定得比以往的裝置大。在想要得到與MWAC的最大時的效率相當的沉降顆粒物的捕集效率的情況下，只要將沉降顆粒物捕集參數的值設定為 100[l/mm]左右就可以。這相當於例如在上端直徑45mm高度60mm的市售的漏鬥狀漸縮管 (reducer)的上端設置8處寬度3mm高度7mm的外氣流入口 10的情況。漏鬥狀漸縮管和外氣流入口 10的尺寸可以適當進行條件設定，以滿足沉降顆粒物捕集參數的必要條件。此外，在本實施方式中，顆粒物採取口 1的大半的表面對於外氣不開口。因此，與開口較大的其他方式相比，本實施方式的顆粒物採取口 1對於周圍的大氣的空氣阻力較大。因此，在下風側的顆粒物採取口 1表面發生較大的負壓。結果，在下風側的外氣流入口 10中，作用有吸引顆粒物採取口 1內的大氣而使其流出的力。因此，即使外氣流入口 10相對較小，此外即使在存在外氣流入口與外氣的風向差的情況下，顆粒物採取口 1的換氣也不會特別惡化。例如，MWAC也是大氣流入口 10的開口面積相對較小，但在該裝置的情況下， 在下風側的排氣口 8周邊特別不是減壓條件，所以顆粒物採取口 1的換氣僅能夠期待基於外氣流的慣性力的向外氣流入口 10的外氣流入的效果。因此，在MWAC中，顆粒物採取口 1 的換氣效率容易下降，成為使沉降顆粒物捕集效率下降的較大的原因。在本實施方式中，為了連續地測量捕集到的沉降顆粒物量，從較狹小的吸氣口 9 進行顆粒物採取口內的大氣的吸引。進行吸引的理由是因為，通過從較狹小的吸氣口進行吸引，使含有沉降顆粒物的大氣集束到狹小的截面積中，提高沉降顆粒物的空間密度及沉降顆粒物通量，由此能夠高精度地進行微量的沉降顆粒物量測量。微量的沉降顆粒物量計測是必須以短時間周期計測沉降顆粒物量的、在顆粒物量的連續測量裝置中不可或缺的技術。在因進行吸引而給沉降顆粒物的捕集效率帶來的影響方面存在得失。首先，作為進行吸引的情況下的優點，與不存在吸引的BSNE等的單純的捕集器相比能夠提高沉降顆粒物捕集效率。例如，在外氣風速較低的情況下，在本實施方式中通過進行吸氣，也能夠捕集一定量的沉降顆粒物。在這樣的情況下，在BSNE中，因為風速較低，所以流入到顆粒物採取口中的沉降顆粒物量較少，所以沉降顆粒物捕集量也減少。另一方面，作為進行吸引的情況下的缺點可以舉出，從沉降顆粒物的水平通量的掌握的觀點來看，如果在低風速時因吸引帶來的沉降顆粒物的捕集量較大，則外氣風速與沉降顆粒物捕集量變得無關，所以精度變低。所以，雖然在本實施方式中進行吸引，但考慮到上述缺點，應使吸氣口 9中的大氣吸引量比向顆粒物採取口 1內的外氣風速帶來的自由的流入大氣量小。即，應使吸氣口9 中的大氣吸引量比下風側外氣流入口 10中的大氣流出量小。只要進行吸引，在無風時就不能滿足該條件。但是，在氣象觀測上一般被看作無風的不到lm/s的風速下，原本將沉降顆粒物的水平通量作為問題的情況較少。在BSNE中也是，如果風速不到lm/s則外氣流入口 10的朝向不追隨於風向，所以不能得到正確的沉降顆粒物水平通量。例如通過在外氣風速lm/s的條件下設定吸引量以滿足上述的吸引量條件，能夠不發生實用上的問題而測量沉降顆粒物的水平通量。具體而言，將特定的形狀的顆粒物採取口 1配置在風洞等的均勻流中，以特定的吸引流量從吸氣口 9進行吸氣。此時，通過紅外線流速計等計測從下風側外氣流入口 10 流出的大氣流量。通過將該計測值換算為流量，能夠判斷在該形狀的顆粒物採取口中該吸引流量是否適當。(連續式顆粒物量計測裝置6)在連續式顆粒物量計測裝置6中，可以使用市售的各種顆粒物量計測裝置。在作為顆粒物量而計測質量的情況下，能夠使用可以定期地更換顆粒物捕集過濾器的、市售的 β射線吸收型質量計測機等進行高精度的質量測量。在作為顆粒物量只要單單求出定性的顆粒物量的多寡就可以的情況下，可以使用市售的光透過式粒子濃度計。進而，以通過手動進行頻繁的顆粒物捕集過濾器更換為前提，也可以使用低流量取樣器模擬地作為連續式顆粒物量計測裝置。
在流入到這些裝置中的大氣中，嚴格地講，除了沉降顆粒物以外，還含有更微小的 SPM等的粒子。在預先已知該SPM粒子的質量濃度與沉降顆粒物的質量濃度相比足夠小的環境下，也可以將由這些裝置測量出的顆粒物質量看作沉降顆粒物質量。此外，在不能忽視 SPM的質量濃度的情況下，例如在β射線吸收式質量計測機中，通過將顆粒物捕集過濾器的孔徑設定得較大，能夠僅捕集粗大的顆粒物(例如直徑10 μ m以上)。通過用該方法計測捕集物的質量，能夠僅計測沉降顆粒物的質量。將由計測每單位時間顆粒物量的連續式顆粒物量計測裝置6時間序列地計測的顆粒物量計測值顯示在未圖示的顯示器上，或者記錄到未圖示的記錄裝置中而能夠事後參照數據，或者通過未圖示的傳送裝置對遠程的接收裝置進行數據傳送。在這些哪種方法中都能夠使用以往技術。例如，作為顯示裝置可以使用監視器。作為記錄裝置可以使用印表機或硬碟裝置等。作為傳送裝置可以使用能夠連接到LAN上的計算機。(風箱或壓縮機7)這些裝置可以原樣利用以往技術。例如，可以使用離心式風箱或壓縮機、軸流式風箱或壓縮機、或者體積型風箱或壓縮機。(排氣口8)排氣口 8是將吸引到本實施方式的沉降顆粒物水平通量的連續計測裝置內部的大氣向系統外排氣的部位。排氣口既可以是具備開口的單純的管，也可以為了提高耐氣候性而做成百葉窗構造。(沉降顆粒物量水平通量的計算方法)通過用由連續式顆粒物量計測裝置6計測的每單位時間沉降顆粒物量除以外氣流入口的有效開口面積，能夠計算沉降顆粒物量水平通量值。本實施方式中的外氣流入口有效開口面積，是外氣流入口中的外氣實際流入的開口面積的、向相對於風向的垂直面的投影面積的合計，具有裝置固有的值。為了確定外氣流入的開口，例如只要將本裝置配置在風洞內，通過在一定風速條件下測量顆粒物採取口 1附近的流場，來判斷各個外氣流入口中的外氣流入的有無就可以。此外，一般通過顆粒物採取口 1的空氣阻力，外氣流入口開口處的外氣的流入平均流速比外氣的風速小，結果，與外氣一起流入到顆粒物採取口 1中的沉降顆粒物質量也比外氣以外氣風速流入到顆粒物採取口1中的情況少。即，顆粒物採取口1中的沉降顆粒物捕集效率一般為比100%低的值。所以，在計算沉降顆粒物量水平通量時，也可以用通過上述方法計算出的沉降顆粒物量水平通量除以預先求出的沉降顆粒物捕集效率來修正沉降顆粒物量水平通量值。作為預先求出沉降顆粒物捕集效率的方法，例如也可以使用以下的方法。首先，將本裝置配置到風洞內，從上遊將特定種類的沉降顆粒物以一定濃度釋放一定時間。此時，求出被本裝置捕集的每單位時間的沉降顆粒物質量、通過上述方法求出的外氣流入口有效開口面積、以及風洞內的沉降顆粒物量水平通量的平均值。使用該平均值，通過以下的式子計算沉降顆粒物捕集效率。設為[沉降顆粒物捕集效率]=[被本裝置捕集的每單位時間沉降顆粒物質量]/ ([外氣流入口有效開口面積] [風洞內的沉降顆粒物量水平通量的平均值])就可以。風洞內的沉降顆粒物量水平通量的平均值通過非專利文獻2中記載的方法等求出就可以。這裡，所謂「特定種類」，既可以是多種沉降顆粒物種的混合物(預先指定就可以)，此外也可以按照每種顆粒物實施多個試驗。例如，也可以在計測地點模擬代表性的顆粒物結構率來試驗。在以上的沉降顆粒物量水平通量的計算時，既可以將未圖示的運算裝置設置在裝置內而與連續式顆粒物量計測裝置用數據通信線連接，上述運算裝置接收連續式顆粒物量計測裝置的顆粒物量測量值，上述運算裝置基於該測量值計算及記錄沉降顆粒物量水平通量，也可以使用連續式顆粒物量計測裝置的顆粒物量測量值在事後離線地計算。此外，在本實施方式中，與外氣的風速無關，捕集到的沉降顆粒物量與外氣中的沉降顆粒物量水平通量成比例。因而，在以沉降顆粒物量水平通量的傾向管理為目的而不需要沉降顆粒物量水平通量的絕對值的情況下，也可以預先設定本實施方式的裝置中的沉降顆粒物量測量值的基準值，用由本實施方式的連續式顆粒物量計測裝置以時間序列得到的沉降顆粒物量測量值除以上述基準值得到的值作為相對的沉降顆粒物水平通量。(沉降顆粒物發生源的查找)通過將本裝置中的沉降顆粒物量水平通量的時間序列測量值與風等氣象條件的時間序列實測值組合分析，能夠進行農田或工廠等的沉降顆粒物發生源的查找。例如，可以認為某個時刻的沉降顆粒物量水平通量的測量值對應於從存在於該時刻的風向的上風側的沉降顆粒物發生源發生的沉降顆粒物。可以推測在檢測到更多的沉降顆粒物水平通量時的風向的、存在於上風方向的沉降顆粒物發生源之中，存在該沉降顆粒物水平通量觀測地點的主要的發塵源。[第2實施方式]使用圖14說明本發明的第2實施方式。在第2實施方式中，作為連續式顆粒物量計測裝置而使用顆粒(particle)計數器11。顆粒計數器可以使用市售的裝置。在市售的顆粒計數器的大部分中，在其內部中具備吸氣用的風箱或壓縮機，所以在圖14中在顆粒計數器11的外部沒有特別設置風箱或壓縮機。此外，在顆粒計數器中通常具備排氣口，所以顆粒計數器11吸引的全部大氣及一部分或全部的顆粒物被排出到耐氣候性的保護箱體12 的內部。被排出到該保護箱體內部的大氣及顆粒物通過設在保護箱體上的排氣口 8自然流出到外氣中。此外，在顆粒計數器自身具備耐氣候性、或者原本不需要耐氣候性的情況下， 也可以為不設置保護箱體12的、圖15那樣的形態(本發明的第3實施方式)。使用顆粒計數器作為連續式顆粒物量計測裝置的優點如下。第1，在顆粒計數器中，可以不將顆粒物暫時捕集而在在大氣中流動的狀態下非接觸地計測顆粒物量(顆粒物個數)。因此，即使在霧等微小的水滴侵入到連續式顆粒物量計測裝置內中的情況下，也不易發生因連續式顆粒物量計測裝置內部的機器類被水淋溼而造成的故障或測量誤差。在該觀點中，通過使吸引的大氣的一部分循環到裝置內部中而將裝置內部的機器從吸氣大氣密封的、市售的保護氣套型的顆粒計數器能夠得到顯著的效果。第2優點是，顆粒計數器的構造比較簡單，風箱或壓縮機以外的可動部也較少，所以容易實現裝置的小型化，結果，也能夠使保護箱體12小型化。在保護箱體較大的情況下， 從箱體在與該箱體的代表長度相同程度的距離的範圍中，外氣流動受到箱體的阻力而較大地偏流。如果在該變流區域中設置顆粒物採取口 1，則與沒有偏流的情況相比，通過偏流的影響，顆粒物的捕集效率較大地變化。因此，顆粒物採取口 1至少需要以保護箱體12的代表長度左右從保護箱體12離開而設置。在較大的箱體的情況下，必須根據該情況而將吸氣管5設計得較長。在吸氣管5較長的情況下，有可能發生吸氣阻力的增大帶來的風箱或壓縮機的大型化或顆粒物粒子向吸氣管內面的附著的對測量的不良影響等的問題。在使用顆粒計數器的情況下，箱體代表尺寸也可以較小，所以也可以減小吸氣管5的長度，對於這些問題是有利的。作為第3優點，可以根據由顆粒計數器檢測各個顆粒物時的顆粒物粒子帶來的照射光的散射(或反射)量的大小推測檢測到的粒子的大致的尺寸。在本實施方式中，僅將作為比較粗大的粒子的沉降顆粒物作為測量的對象。因此，通過將裝置設定為，使其僅能夠檢測照射光散射量較大的粒子(例如相當於直徑10 μ m以上)，能夠由顆粒計數器僅計數沉降顆粒物。[第4實施方式]使用圖16說明本發明的第4實施方式。圖16是對圖14所示的第2實施方式的裝置附加了風速計31和運算裝置30的結構。風速計31可以安裝在顆粒物採取口 1的附近。風速計31既可以直接安裝在箱體上，也可以設置獨立的架臺並在其上設置。作為風速計31，可以使用市售的風杯型風速計或螺旋槳式風速計。本實施方式中的顆粒物採取口 1 是大致軸對稱的形狀，所以沉降顆粒物捕集效率的風向依存性較小。因此，並不是一定需要經常對風速計31附加的風向計測功能。將由風速計測量的每單位時間平均風速數據發送給連接在風速計上的記錄裝置30。此外，該運算裝置30也連接在作為連續式顆粒物量計測裝置的顆粒計數器11上，將由顆粒計數器11測量的瞬間顆粒物量數據也發送給該運算裝置30。作為運算裝置30，例如可以使用市售的個人計算機。將由運算裝置30接收到的該時刻的上述瞬間顆粒物量數據及上述每單位時間平均風速數據通過運算裝置30執行以下的式子換算為大氣中的瞬間沉降顆粒物濃度(瞬間外氣中沉降顆粒物濃度)(下述(1)式)。[瞬間外氣中沉降顆粒物濃度]=[瞬間沉降顆粒物量測量值]/([平均風速測量值]X[有效外氣流入口面積])· · · · (1)這裡，所謂「瞬間」，是指一定短時間(例如1分鐘或1小時)的連續測量值的平均， 或一定短時間中的斷續的計測值的算術平均，或某種事件的發生時(例如以一定時間周期起動的時鐘)的計測值。此外，這裡所謂的有效外氣流入口面積，是外氣流入口 10中的、被評價為貢獻於外氣的流入的部分的外氣流入口面積的合計。該值通過用由使用流量計的試驗等求出的通過顆粒物採取口1內的大氣流量除以外氣風速而得到。為了求出被評價為貢獻於外氣的流入的部分的外氣風速，只要在各個外氣流入口附近配置風向風速計，並測量外氣的從該外氣流入口的流入量來判斷就可以。大氣中的沉降顆粒物濃度能夠通過上述式子計算的理由是因為，在第1、第2實施方式中，由連續式顆粒物量計測裝置6計測的瞬間沉降顆粒物量、即每一定時間計測的顆粒物量如上述那樣以較高的精度對應於沉降顆粒物的水平通量。即，因為能夠將流入到顆粒物採取口 1內的沉降顆粒物的大半吸引到連續式顆粒物量計測裝置6中，所以上述計算是有效的。在以往的使用固定式的顆粒物採取口 1的測量的情況下，因為如SPM計中那樣沉降顆粒物的捕集效率較低，或者如MWAC中那樣給風向風速變動的沉降顆粒物捕集效率帶來的影響較大地變動等理由，即使通過與本實施方式類似的方法使用風速計數據計算大氣中沉降顆粒物濃度，也不能得到較高的測量精度。此外，在以往技術中想要高精度地測量大氣中沉降顆粒物濃度的情況下，例如需要一邊追隨於外氣風向風速一邊進行等速吸引等複雜的機構及裝置控制。另一方面，在本實施方式中，僅使用固定的顆粒物採取口 1、進行一定流量下的吸引的吸氣系統、以及通用的風速計，就能夠簡便且高精度地測量大氣中沉降顆粒物濃度。由運算裝置30計算出的上述大氣中沉降顆粒物濃度既可以在運算裝置上連接未圖示的監視器等輸出裝置而顯示，也可以將未圖示的記錄裝置連接在運算裝置30上而在該記錄裝置中保存數據。得到的大氣中沉降顆粒物濃度可以單單作為大氣中的沉降顆粒物濃度的多寡的指標而用於定點處的傾向管理等，也可以對大氣中沉降顆粒物濃度乘以另外求出的沉降顆粒物的平均沉降速度而換算為沉降顆粒物速度。實施例(實施例1)使用將圖9A 9D所示的構造的顆粒物採取口應用到圖8的結構中的裝置，在室外實施沉降顆粒物水平通量的連續測量。在顆粒物採取口 1的側壁2上，使用JIS規格不鏽鋼製漸縮管5K、1-1/2 X 1/2的漸縮管(漸縮管上端部外徑48mm、下端部外徑21. 7mm、軸向長度63mm)，對該管壁從上端在周向上加工8處寬度3mm、深度7mm的開口，作為外氣流入口 10。同樣，從管壁的上端在周向上加工4處寬度4mm、深度25mm的開口，在其中插入4片寬度40mm、長度25mm、厚度4mm 的不鏽鋼平板，將其作為分隔板4。將分隔板用螺釘擰緊固定在直徑150mm、厚2mm的不鏽鋼圓板的頂板3上。因而，頂板3直徑與側壁2上端直徑的差為102mm。在頂板3與側壁2 上端、以及側壁2與分隔板4間的連接中使用環氧類樹脂粘接劑進行結合及密封。通過在上述側壁2的下端、即吸氣口 9上焊接直徑1英寸的不鏽鋼管，再在上述不鏽鋼管的下端經由不鏽鋼製漸縮管焊接外徑6mm的不鏽鋼管，將這些不鏽鋼管作為吸氣管5。作為連續式顆粒物量計測裝置6而使用市售的β射線吸收型質量計測機，將上述吸氣管5的下端插入到β射線吸收型質量計測機的流入口中並固定。在β射線吸收式質量計測機的內部設有顆粒物的捕集過濾器，將流入到β射線吸收式計測機中的大氣中的大半的沉降顆粒物捕集到上述捕集過濾器上。將在上述捕集過濾器上捕集的沉降顆粒物的每1小時的質量測量值的增量作為沉降顆粒物捕集測量值向未圖示的個人計算機每1小時經由通信線進行數據傳送。在上述個人計算機的內部，用發送來的上述每1小時的沉降顆粒物捕集量測量值除以時間(1小時)及預先登錄的外氣流入口有效面積，求出該測量時刻的沉降顆粒物的水平通量測量值。將該值記錄、保存到個人計算機內部的硬碟中。上述測量時刻採用使用內置在個人計算機中的時鐘由個人計算機識別的、測量值的接收時刻。這樣，記錄了沉降顆粒物的水平通量的時間序列數據。通過了上述捕集過濾器的全部的大氣和微小的顆粒物從β射線吸收型質量計測機的流出口流出。在上述流出口上，經由通氣管沈連接著市售的隔膜式壓縮機7，通過上述隔膜式壓縮機7驅動從上述顆粒物採取口 1通過上述β射線吸收型質量計測機的氣流。 這裡，將吸氣流量設定為2L/min。上述通氣管連接在作為設有用來避雨的百葉窗的開口的排氣口 8上，將吸引到裝置內的大氣及一部分的顆粒物從上述排氣口 8向系統外排氣。上述β射線吸收式質量計測機6、隔膜式壓縮機7、及通氣管沈收容在具備耐候性的、作為熔融鍍鋅鋼板制的邊長Im的立方體的箱的箱體12的內部中。此外，將露出在吸氣管5的箱體12上部的長度設為700mm。裝置的重量是120kg。室外試驗的方法為以下這樣。選擇沒有降雨的日子，將本裝置設置到周圍不存在高到200m的障礙物的地上5m的作業平臺上，實施12小時連續測量。為了比較，相鄰於本裝置而設置能夠手動變更吸氣口方向和吸氣流速的高流量取樣器和風向風速計，使用它們手動地在試驗時間中維持等速吸引。即，在通過目視確認上述風向風速計的瞬間的測量值後，通過手動使上述高流量取樣器的吸氣口方向與上述風向測量值一致。與此同時，使上述高流量取樣器的吸引流速與上述風速測量值一致。將該作業在實驗中一直實施。將高流量取樣器的顆粒物捕集過濾器每1小時更換，通過離線手動地測量其質量，求出每1小時的顆粒物捕集質量。通過用該值除以時間(1小時)及高流量取樣器吸氣口開口面積，換算為該捕集時刻的沉降顆粒物的水平通量。另外，在本實施例的測量值點進行事前調查，確認了該地點的大氣中的SPM質量濃度與沉降顆粒物質量濃度相比足夠小。所以，在本實施例中，各計測機中的顆粒物捕集量可以看作全部是沉降顆粒物捕集量。結果，用由本裝置每單位時間捕集到的沉降顆粒物質量除以有效外氣流入口面積而求出的沉降顆粒物量(質量)水平通量測量值平均是0. 15mg/m2s。相對於此，高流量取樣器的測量值與本裝置中的測量值間的同時刻下的差是平均0. 02mg/m2s、標準偏差0. Olmg/ m2s，較小，可以確認在本裝置中能夠以相當於等速吸引的高精度測量顆粒物量(質量)的水平通量。這裡，說明外氣流入口的有效開口面積的計算方法。對於多個外氣流入口，分別計算外氣流入的開口面積的、向相對於風向的垂直面的投影面積，將該合計定義為有效開口面積。為了確定外氣流入的開口，將本裝置配置到風洞內，從側面給予一定風速，測量16處的外氣流入口的附近的風向，將作為在平均上外氣流入到顆粒物採取口內的方向的外氣流入口作為用來計算有效面積的對象。在各種風向條件下進行測量，結果，外氣流入口的有效開口面積在平均上是單獨的外氣流入口開口面積的1. 6倍。該方法是最嚴格的外氣流入口的有效開口面積的計算方法，但在對沉降顆粒物的水平成分測量值求出的精度可以更低的情況下，或者在也包括在有效開口面積計算時發生的誤差而用沉降顆粒物捕集效率修正的情況下，也可以是更簡便的有效開口面積的定義。 例如，也可以為外氣流入口中的、在中心軸的垂直面內平均存在於距中心軸70°的範圍內的外氣流入口的面積的合計。這是因為，如上所述，在開口面相對於風向的法線為35°以下的情況下，外氣從其外氣流入口平均地流入到顆粒物採取口內的情況較多。此外，也可以更單純地將單一的外氣流入口的面積作為有效開口面積。此外，也可以將這些的面積的、向相對於風向的垂直面的投影面積作為有效開口面積。在通過這些定義做出的有效開口面積值之間能夠相互容易地變換，所以只要預先明確地指定有效開口面積的定義就足夠。另外，使用高流量取樣器的等速吸引進行的顆粒物量計測的精度較高。但是，在設備側必須手動地變更裝置的朝向和吸引流量方面，必須將捕集過濾器通過手動頻繁地更換。在這些方面，在連續計測中採用高流量取樣器從計測所需要的人工費的觀點看本來是不適當的。(比較例1)
使用圖6A 6B所示的以往型的SPM計測裝置，該SPM計測裝置具備顆粒物採取口 1和上述顆粒物採取口 1的下端的旋流器，僅將吸引大氣中的沉降顆粒物捕集到另外設置的捕集容器上。該SPM計測裝置是市售的β射線吸收式質量計測型連續式SPM計測裝置。使計測裝置以外的條件全部與實施例1同樣，實施比較例1的試驗。將上述捕集容器每1小時更換，將捕集到的沉降顆粒物回收，將其質量在試驗後離線地測量。將該測量值作為每1小時的沉降顆粒物捕集質量測量值。將由本裝置測量的上述沉降顆粒物捕集質量測量值與並設在本裝置中的作為比較計量器的進行等速吸引的高流量取樣器中的沉降顆粒物捕集質量測量值比較。在該兩測量值的比較時，為了反映本裝置與高流量取樣器間的顆粒物採取口 1的外氣流入口 10的開口面積差的影響，在設本裝置中的沉降顆粒物捕集效率為100%時，將上述高流量取樣器得到的沉降顆粒物捕集質量測量值修正，以使本裝置中的沉降顆粒物捕集質量測量值與上述高流量取樣器得到的沉降顆粒物捕集質量一致。通過比較例1的裝置計測每1小時的沉降顆粒物質量測量值，通過與實施例1同樣的方法計算沉降顆粒物水平通量計算值。將該結果與上述高流量取樣器得到的每1小時的沉降顆粒物捕集質量測量值的計測值、以及根據上述沉降顆粒物捕集質量測量值計算出的沉降顆粒物水平通量計算值比較。結果，由比較例1得到的值是由高流量取樣器得到的值的約5%的值，並且兩測量值間的相關係數也較低為0.4。另外，在求出外氣流入口的有效開口面積時，由於該裝置的開口遍及整周為單一的，所以進行風洞實驗，求出在外氣流入口內外氣平均性地流入的部分。將外氣流入口內的該部分的、向相對於風向的垂直面的投影面積作為有效開口面積。本比較例的裝置結構除了顆粒物採取口 1的形狀以外，實質上與實施例1是同樣的。此外，如上所述，在實施例1中，能夠高精度地測量沉降顆粒物的水平通量。因而，在使用以往型的顆粒物採取口的情況下，可知不能高效率地捕集沉降顆粒物。(實施例2)作為實施例2，使用圖14所示的有關本發明的第2實施方式的裝置結構，實施室外的連續測量試驗。在該裝置中，使用與實施例1同樣的顆粒物採取口。但是，在該裝置中， 代替實施例1中的連續式顆粒物量計測裝置6和風箱或壓縮機的結構，使用顆粒計數器11。該顆粒計數器是保護氣套型，具備在標準玻璃校正粒子換算中對直徑10 μ m以上、50 μ m以上、以及100 μ m以上的3個等級的大氣中粒子進行計數的功能。這裡，在標準玻璃校正粒子換算中，將直徑超過10 μ m(也包括上述50 μ m以上及上述100 μ m以上的粒子)的粒子看作對應於沉降顆粒物。具備耐氣候性的箱體12為熔融鋅鋼板制的邊長為300mm的立方體的箱。設露出到吸氣管5的箱體12上部的部分的長度為 IOOmm0通過以下的方法，計算沉降顆粒物量(即，在本裝置中為沉降顆粒物數)的水平通量。用顆粒計數器計測每1分鐘的沉降顆粒物數，每1分鐘將該結果向個人計算機(未圖示)經由通信線傳送。在上述個人計算機中，用上述沉降顆粒物數除以時間(1分)及預先登錄的有效外氣流入口開口面積而換算為沉降顆粒物數的水平通量。將求出的時刻的上述沉降顆粒物數水平通量記錄、保存到個人計算機的硬碟中。本裝置的重量是20kg。本裝置的設置場所與實施例1同樣。測量期間在也包括下雨的時刻的氣象條件下為1個月期間。其中，在雨天以外的特定日子的6小時中實施水平通量的測量。
結果，本裝置中的直徑超過10 μ m、50 μ m以上、以及100 μ m的每1小時沉降顆粒
物計測數都表示出與比較用的等速吸引裝置中的沉降顆粒物量(質量)水平通量測量值較強的正的相關(相關係數0. 7以上)。這裡，用上述每1小時沉降顆粒物計測數除以有效外氣流入口面積，計算出沉降顆粒物量(顆粒物數)水平通量。因而，使用本裝置測量及計算的沉降顆粒物量(顆粒物數)水平通量表示出與沉降顆粒物量(質量)水平通量較高的相關。使用等速吸引裝置測量及計算出的沉降顆粒物量(質量)水平通量值一般已知為可靠性較高。因此，通過本實施例，能夠確認本裝置的沉降顆粒物量水平通量的測量精度的妥當性。此外，包括雨天時，沒有發生本裝置的故障，可以確認本裝置的良好的耐候性。與此同時，本裝置能夠完全自動地運轉。在本測量期間中，存在相當的降雨量，也確認了向裝置內的雨滴的一部分的流入。但是，顆粒計數器在原理上只要沒有非常大量的雨滴進入到裝置內就不會故障。因而，在本試驗中，即使在降雨中裝置也不會故障。(實施例3)在實施例2中，外氣流入口 10的軸向長度(深度)是7mm，分隔板4的軸向長度是 25mm。因而，[分隔板4的軸向長度]/[外氣流入口 10的軸向長度]的值L2為25/7 = 3. 57。另一方面，在實施例3中，設分隔板4的軸向長度為7mm，使其以外的條件全部與實施例2同樣而構成裝置。在實施例3的結構中，L2為7/7 = 1. 00，該值比2小。並設實施例2的裝置和實施例3的裝置，同時進行沉降顆粒物測量試驗。結果，實施例2的裝置的粒子採取口內的吹通更少，沉降顆粒物的捕集效率更高。每單位時間的沉降顆粒物平均檢測數、以及通過與實施例3同樣的方法計算出的沉降顆粒物量(顆粒物數) 水平通量值是實施例2的裝置中的值的約40%。除此以外還進行許多試驗，進行同樣的計算，結果，在L2是2以上的情況下，以更高效率測量出沉降顆粒物量。(實施例4)在實施例4的裝置中，將分隔板4的軸向長度設為顆粒物採取口的軸向長度的 80% (50.4mm)。使其以外的條件全部與實施例2同樣，與實施例2的試驗同時，用與實施例2的裝置並設的裝置進行試驗。結果，沉降顆粒物捕集效率參數的值在實施例2中更高， 沉降顆粒物的捕集效率也更高。每單位時間的沉降顆粒物平均檢測數、以及通過與實施例 2同樣的方法計算出的沉降顆粒物量(顆粒物數)水平通量值，實施例4的數值是實施例2 的裝置中的值的約30%。(實施例5)在實施例5的裝置中，設頂板3直徑與側壁2上端直徑的差為30mm，使其以外的條件全部與實施例2同樣，在與實施例2的試驗同時，用與實施例3的裝置並設的裝置進行了試驗。結果，在1日的降雨量為20mm、最大風速為8m/s的日子裡，侵入到顆粒計數器11的內部中的雨滴積存在顆粒計數器內部，從通氣流路溢出。雨水使顆粒計數器的受光傳感器部浸水而故障停止。另外，沒有故障的時刻的每單位時間的沉降顆粒物平均檢測數、以及通過與實施例2同樣的方法計算出的沉降顆粒物量(顆粒物數)水平通量值與實施例2的裝置中的值一致。
(實施例6)使顆粒物採取口 1與實施例2相似，將各尺寸設為2倍，使除此以外的條件全部與實施例2同樣而進行試驗。結果，每單位時間的沉降顆粒物平均檢測數、以及通過與實施例 2同樣的方法計算出的沉降顆粒物量(顆粒物數)水平通量值是實施例2的裝置中的值的約4倍。(實施例7)在實施例2的裝置的箱體12內部裝入市售的作為小型個人計算機的運算裝置30。 此外，準備與顆粒計數器11用通信線連接、並且具備模擬電壓輸出端子的市售的風杯型風速計31。將上述風杯型風速計31安裝到箱體12的外部，將上述風速計31的模擬電壓端子與小型個人計算機間用通信線連接。使用該結構，將沉降顆粒物的外氣中瞬間濃度用上述小型個人計算機計算及記錄。此外，作為用於比較的計測裝置，將圖5所示的形式的市售的連續式顆粒物量計測裝置與本裝置並設，同時進行沉降顆粒物的鉛垂通量的連續測量。使除此以外的條件全部與實施例2同樣，與實施例2的試驗同時，用與實施例2的裝置並設的裝置進行了試驗。在上述個人計算機與顆粒計數器間的通信中使用基於RS232C的通信，通過顆粒計數器內部的運算裝置的處理，從顆粒計數器每1分鐘將每1分鐘的粒子檢測數經由上述通信線向小型個人計算機發送。將上述發送來的上述數據通過裝備在上述小型個人計算機中的駐留軟體的處理接收，並且將上述每1分鐘的粒子檢測數與上述小型個人計算機接收到數據的時刻一起記錄到設在上述小型個人計算機中的硬碟上。在上述個人計算機接收到數據的時刻使用上述個人計算機內置的時鐘的數據。此外，在小型個人計算機中設置AD變換輸入端子，將與上述風速計的模擬電壓端子之間用同軸電纜連接，通過上述小型個人計算機的駐留軟體的處理，進行如下處理，即， 通過每1秒將上述風速計的模擬端子的瞬間電壓值用上述小型個人計算機AD變換並乘以規定的換算係數來計算每單位時間的平均風速值。進而，通過上述小型個人計算機的駐留軟體的處理，將上述每1秒的單位時間的平均風速值每1分鐘進行平均化，將其結果作為每1分鐘的風速值數據，與個人計算機的時鐘的該時刻一起記錄到上述小型個人計算機內的硬碟中。接著，使用(1)式計算外氣中沉降顆粒物濃度。即進行以下的處理在上述小型個人計算機中，每1分鐘通過起動的軟體的處理，用記錄在上述小型個人計算機的硬碟中的每1分鐘的粒子檢測數除以對應於同一時刻的上述每1分鐘的風速值，乘以基於(1)式的規定的比例常數。將該結果的值作為該時刻的每1分鐘的外氣中沉降顆粒物濃度值，與該時刻一起記錄到上述個人計算機的硬碟中。結果，由本裝置計測的上述外氣中沉降顆粒物濃度值的每1小時的平均值相對於作為比較計量器的連續式顆粒物量計測裝置的每1小時的沉降顆粒物鉛垂通量測量值表現出相關係數0.7較高的相關。如上所述，沉降顆粒物鉛垂通量與風速無關而與外氣中沉降顆粒物濃度成比例，所以可以將上述連續式沉降顆粒物量計測裝置得到的沉降顆粒物鉛垂通量測量值看作對應於瞬間的外氣中沉降顆粒物濃度的多寡。因而，可知通過使用本裝置能夠計測瞬間的外氣中沉降顆粒物濃度的多寡。以上，參照附圖對本發明的優選的實施方式進行了說明，但本發明並不限定於該例子。如果是本領域的技術人員，則顯然在權利要求書所記載的範疇內能夠想到各種變更例或修正例，這些變更例、修正例也屬於本發明的技術範圍。工業實用性根據本發明，能夠使用簡單的構造以1分鐘左右的短周期高精度地進行沉降顆粒物的水平通量連續計測。此外，除此以外，在本發明的一形態中，能夠實現在雨天時也能夠無故障地測量的全天候型大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置。標號說明
1顆粒物採取口
2側壁
3頂板
4分隔板
5吸氣管
6連續式顆粒物量計測裝置
7風箱或壓縮機
8排氣口
9吸氣口
10外氣流入口
11顆粒計數器
12箱體
13減風區域
14阻擋板
15外氣的大氣流動
16被吸引的大氣流動
17通過顆粒物採取口內的大氣流動
18外氣中的沉降顆粒物
19被捕集的沉降顆粒物
20通過顆粒物採取口內的沉降顆粒物
21底板
22支柱
23葉片
24旋轉軸
25捕集容器
26通氣管
27扇狀小區域
27』大氣流入的扇狀小區域
27」另一扇狀小區域
28減風區域水平截面積
29減風區域長度
30運算裝置
31風速計
32粒子捕集器33金屬網
權利要求
1.一種大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，是連續地計測大氣中的沉降顆粒物的水平通量的裝置，其特徵在於，具備顆粒物採取口，具有頂板、側壁、及4片以上的分隔板； 吸氣管；連續式顆粒物量計測裝置，連續地計測每單位時間的顆粒物量； 風箱或壓縮機；以及排氣口 ；流路按照上述顆粒物採取口、上述吸氣管、上述連續式顆粒物量計測裝置、上述風箱或壓縮機、上述排氣口的順序連結，以使吸氣串行地流通；上述側壁是具有鉛垂方向的中心軸、朝向上方擴大的具有本質上為圓錐臺或多邊形錐臺的側面的形狀的板；在上述側壁的下端具有與上述吸氣管連接的吸氣口，在上述側壁的上端附近的一定的高度上具有在上述側壁的周向上以一定間隔配置的4處以上的開口的外氣流入口；上述頂板具有本質上為圓板的形狀，其直徑比上述側壁的上端部的水平截面的直徑大，其中心軸與上述側壁的中心軸一致，與上述側壁的上端相接地連接；4片以上的上述分隔板是配置在鉛垂面內以將由上述側壁包圍的空間在水平截面中分割為均等的大小的扇狀區域、並在中心軸上相互連接的4片以上的相同高度的平板； 上述各分隔板相對於上述側壁及上述頂板無間隙地連接。
2.如權利要求1所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，上述頂板具有比上述側壁的上端部更向外側伸出的屋簷部； 如果設(外氣的代表風速/想要捕集的沉降顆粒物的自由下落速度)X頂板下表面與外氣流入口下端間的軸向長度為式1，則上述屋簷部的沿著上述頂板的半徑方向的長度比上述式1小。
3.如權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，由上述連續式顆粒物量計測裝置和上述風箱或壓縮機構成顆粒計數器。
4.如權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，還具備風速計，測量外氣的每單位時間的平均風速；運算裝置，將由上述風速計測量的平均風速值及由上述連續式顆粒物量計測裝置測量的瞬間沉降顆粒物量測量值作為輸入值取入，並且基於下述的式2計算瞬間外氣中沉降顆粒物濃度，式2 瞬間外氣中沉降顆粒物濃度=上述瞬間沉降顆粒物量測量值/(上述平均風速測量值X上述外氣流入口的有效開口面積) 以及輸出裝置，記錄或顯示由上述運算裝置計算出的瞬間外氣中沉降顆粒物濃度。
5.如權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，上述各分隔板的沿著上述側壁的軸向的長度是上述外氣流入口的上述側壁的軸向長度的2倍以上。
6.如權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，上述各分隔板的沿著上述側壁的軸向的長度是上述顆粒物採取口的軸向長度的0.5 倍以下。
7.如權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置，其特徵在於，上述風箱或壓縮機將與空氣一起流入到上述顆粒物採取口中的沉降顆粒物的一部分或全部與上述顆粒物採取口內的上述空氣的一部分一起吸引，從上述吸氣口通過上述吸氣管導入到上述連續式顆粒物量計測裝置中之後，使上述吸引的空氣從上述排氣口流出。
8.一種大氣中的沉降顆粒物水平通量的計測方法，是使用權利要求1或2所述的大氣中的沉降顆粒物水平通量的連續式計測裝置的大氣中的沉降顆粒物水平通量的計測方法， 其特徵在於，計算用每單位時間被捕集的沉降顆粒物量除以上述外氣流入口的有效開口面積的值， 作為沉降顆粒物的水平通量。
全文摘要
連續地計測大氣中的沉降顆粒物的水平通量的裝置具備顆粒物採取口，具有頂板、側壁、及4片以上的分隔板；吸氣管；連續式顆粒物量計測裝置，連續地計測每單位時間的顆粒物量；風箱或壓縮機；排氣口；上述側壁是具有鉛垂方向的中心軸、朝向上方擴大的具有本質上為圓錐臺或多邊形錐臺的側面的形狀的板；上述側壁在其下端具有與上述吸氣管連接的吸氣口，在其上端附近的一定的高度上具有在上述側壁的周向上以一定間隔配置的4處以上的開口的外氣流入口。
文檔編號G01N1/02GK102369426SQ201080015980
公開日2012年3月7日 申請日期2010年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者伊藤信明 申請人:新日本制鐵株式會社