[发明专利]管路内烟雾衰减器

说明书

本发明是申请日为2007年2月20日、申请号为200780013252.6、发明名称为“管路内烟雾衰减器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于微粒检测的改进的方法及设备。以优选的形式，本发明涉及一种用于在将空气样品应用到微粒检测器之前过滤空气样品的方法及设备。

可以适宜地将本发明描述为适用于烟雾检测，然而不应当认为本发明仅限于这种示例性的应用领域。

背景技术

微粒检测器常常用来警告出现由潜在火灾或初期火灾发散出的烟雾。散射光式微粒探测器通过使从监控区域抽取的空气样品曝光来工作，并检测空气中任何微粒散射的光。来自例如工厂或办公室的空气通常包含一定水平的微粒，并且检测器能够设定成在高于基本微粒水平的某种水平时报警，并认为是有烟雾的象征。

散射光式烟雾检测器工作环境的变化范围广泛，包括例如办公环境、工厂和制造厂、电站以及净室。每种环境具有不同水平的背景微粒物质。

如果这种烟雾检测设备持续暴露于空气背景污染水平相对较高的某些环境中则它们可能遇到问题。近年内的大规模实例是在对褐煤高度依赖的亚洲的广泛分布区域中经常出现的高度烟雾污染。

背景烟雾污染能够造成检测器部件污损，例如由于空气通道阻塞或检测室自身的最佳特性改变，从而导致过早失效。

解决这种问题的尝试包括在气流中放置灰尘过滤器。利用灰尘过滤器过滤掉与待检测烟雾没有关联的微粒。取决于使用的燃料和燃烧条件，烟雾微粒可以有多种尺寸，并根据预期灰尘微粒的类型以及待检测烟雾微粒的类型选择过滤器的类型。

然而，当常规灰尘过滤器阻塞时，它们开始从空气中去除更多微粒且最终开始过滤烟雾微粒(或其它相关的小颗粒)，这可能是由于当较多微粒阻塞过滤器时过滤器的有效孔隙尺寸减小的缘故。因为在流速适当改变之前这种过滤器开始不合要求地去除烟雾微粒，所以这样可能成问题。结果，过滤器可能在去除未获知的烟雾部分，而利用流量计不能检测到这些。

在有些情况下，已经尝试在将空气引导到烟雾检测器之前例如通过用清洁空气稀释样品流先调节空气样品。这种稀释的目的是获得粒度分布不变但粒子浓度小于原始样品流的样品流。

能够利用稀释来有效降低到达检测器的颗粒物质的浓度，但是对于利用管网从监控空间抽取空气的空气采样烟雾检测器而言，现在的问题在于，将稀释气流引导到进入检测器的气流中减少了从监控区域抽取的样品空气的量。这样增加样品空气从监控区域行进到烟雾检测器耗费的时间，并因此增加检测时间。

在授予Wells的美国专利No.5,332,512中描述的一种建议性的稀释过滤器将样品流分成两个支流，并过滤其中一个支流以从中去除全部微粒。然后已过滤样品流和未过滤样品流重新混合。

本发明人已经确认这种设备可以在无需大幅增加吸气器功率的情况下解决上述传输时间增加的问题，然而，这种设备的稀释比可能随时间而改变使得难于进行可靠的微粒检测。更重要的是，发明人已经确认当未过滤空气所穿过的小管阻塞时稀释比将增大。最终这样可能导致没有微粒穿过过滤构造，而这并非所愿。

发明内容

第一方面，提供一种在位于微粒检测器之前的气流通道中的装置，其中，所述装置随着时间过去以基本恒定的比例从气流中去除所有尺寸的气载微粒。

所述设备还可以包括分流构造和过滤构造，分流构造用于将气流分成至少第一支流和第二支流，过滤构造用于过滤第一支流。

在有些实施方式中，过滤构造优选基本从第一支流中去除所有颗粒物质。

过滤构造可以包括高效微粒空气过滤器(HEPA过滤器)和/或静电过滤构造。

分流构造优选包括多个孔口，气流穿过所述孔口分成各个支流。

在分流构造中形成的多个孔口优选彼此基本相同。

在某些实施方式中，分到每个支流中的气流的相对比例对应于构造成将气流引导到每个支流的所述分流构造中形成的所述孔口的比例。

优选分流构造对于支流通过的阻抗充分大于由过滤构造引起的流动阻抗，如果过滤构造被阻塞成对将由微粒检测器检测的微粒的去除到了无法接受的程度，那么分流构造流的流动阻抗充分大于由过滤构造引起的流动阻抗。

在某些实施方式中，所述设备还包括至少一个流量计，流量计用于确定以下任意一个中的流速：

装置的进口；

装置的出口；

一个或多个支流穿过的流动通道。

装置还可以包括多个流量计。