專利名稱：過濾裝置、過濾方法以及痕量檢測(cè)儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾裝置，該過濾裝置可以應(yīng)用到需要進(jìn)行空氣過濾的痕量檢測(cè) 儀器和其它設(shè)備中。本發(fā)明還涉及一種用于過濾裝置的過濾方法以及痕量檢測(cè)儀器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的過濾方式是在氣流通路中放置濾料存儲(chǔ)裝置。但是隨著對(duì)氣流的過濾，濾 料自身將會(huì)失效，需要對(duì)其進(jìn)行處理才可以再利用，或者直接拋棄而采用新的濾料。這樣就 使得濾料成為了耗材，如果耗材的消耗量較大，不僅提高了日常使用成本，也給維護(hù)操作帶 來了麻煩。為解決以上問題，出現(xiàn)了一些折中的方案，例如使用自動(dòng)清潔濾料的方法，即使用 可重用的濾料，在濾料失效后，不將其換出，而是在使用其的儀器內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行加熱清潔操 作，待其恢復(fù)功能后繼續(xù)使用。這類方法的好處是可以避免更換濾料，但是需要復(fù)雜的氣路 結(jié)構(gòu)，加熱時(shí)需要的功耗也比較大。

發(fā)明內(nèi)容
旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足的至少一個(gè)方面，提出本發(fā)明使得本發(fā)明 在達(dá)到過濾效果的同時(shí)，降低耗材的消耗速度，甚至是避免使用耗材。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種過濾裝置，其包括殼體，殼體設(shè)置有進(jìn)氣口 和過濾氣體出氣口 ；設(shè)置在殼體兩端之間的高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直; 設(shè)置在所述電場(chǎng)區(qū)域中的離子化源，用于將從進(jìn)氣口進(jìn)入的進(jìn)氣中的可電離污染物電離， 電離的污染物在電場(chǎng)的作用下向殼體兩端運(yùn)動(dòng)；和排污裝置，用于將移動(dòng)至殼體兩端的電 離的污染物排出過濾裝置。由于使用排污裝置，可以基本上防止移動(dòng)至殼體兩端的電離的 污染物擴(kuò)散返回到過濾裝置的中間部分內(nèi)。優(yōu)選地，所述過濾裝置還包括進(jìn)氣引導(dǎo)件，用于引導(dǎo)進(jìn)氣流過離子化源。所述過濾 裝置還可以包括圍繞離子化源設(shè)置的束流柵網(wǎng)。優(yōu)選地，所述排污裝置包括一對(duì)分別設(shè)置在殼體兩端附近的風(fēng)扇，以及分別設(shè)置 在所述一對(duì)風(fēng)扇外側(cè)的排污通道?？蛇x地，所述排污裝置是分別設(shè)置在殼體兩端附近的一 對(duì)氣泵。優(yōu)選地，所述過濾裝置還包括控制單元，其可以通過控制排污裝置來調(diào)節(jié)殼體內(nèi) 的負(fù)壓。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種用于過濾裝置的過濾方法，其中所述過濾裝 置包括殼體，殼體設(shè)置有進(jìn)氣口和過濾氣體出氣口，所述方法包括以下步驟在殼體兩端之 間提供高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直；在高壓電場(chǎng)區(qū)域中提供離子化源；提 供排污裝置，所述排污裝置用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物排出過濾裝置；和從進(jìn) 氣口引入進(jìn)氣使得進(jìn)氣流過離子化源。由于使用排污裝置，可以基本上防止移動(dòng)至殼體兩 端的電離的污染物擴(kuò)散返回到過濾裝置的中間部分內(nèi)。
在本發(fā)明中，采用電離的方法將空氣中的部分干擾成分電離，然后用電場(chǎng)將被電 離的干擾物與其它空氣成分相分離，并通過風(fēng)扇等裝置將運(yùn)動(dòng)至殼體兩端的干擾物排出過 濾裝置。由于該裝置使用較少的耗材或無需耗材，即可以排除部分可電離的污染物，因此以 上過程可以節(jié)約整個(gè)設(shè)備的耗材使用，甚至是免除耗材的使用。本裝置非常適合使用離子 遷移原理進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)的痕量檢測(cè)儀器。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明將變得更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。下述參 照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為 對(duì)本發(fā)明的一種限制。參照?qǐng)D1，過濾裝置100包括殼體1，殼體1設(shè)置有進(jìn)氣口 2和過濾氣體出氣口 3 ； 設(shè)置在殼體1兩端之間的高壓電場(chǎng)區(qū)域4，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直；設(shè)置在所述電場(chǎng)區(qū) 域4中的離子化源5，用于將從進(jìn)氣口 2進(jìn)入的進(jìn)氣中的可電離污染物電離，電離的污染物 在電場(chǎng)的作用下向殼體兩端運(yùn)動(dòng)；和排污裝置6，用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物 排出過濾裝置100。如圖1中所示，本發(fā)明的殼體1采用關(guān)于中心線I中心對(duì)稱的形狀，高壓電場(chǎng)區(qū)域 4關(guān)于中心線I對(duì)稱，離子化源5沿中心線I布置，排污裝置6的兩個(gè)吸入部也關(guān)于中心線 I對(duì)稱地彼此相對(duì)地布置。但是需要注意的是，圖1中僅僅是示出了本發(fā)明的常用和優(yōu)選的 設(shè)計(jì)，并非用于限制本發(fā)明。過濾裝置100中，進(jìn)氣可以通過進(jìn)氣口 2之后直接流過離子化源5。不過，過濾裝 置100可設(shè)置有進(jìn)氣引導(dǎo)件7，其用于引導(dǎo)進(jìn)氣流過離子化源5。進(jìn)氣引導(dǎo)件7有利于從進(jìn) 氣口 2進(jìn)入的空氣流向離子化源5并盡量防止進(jìn)入的空氣不流過離子化源5而直接流入或 擴(kuò)散到殼體1的內(nèi)部。過濾裝置100還可以包括圍繞離子化源5設(shè)置的束流柵網(wǎng)8。束流柵網(wǎng)8的形狀 與離子化源5的外形適配，例如若離子化源5的外形為圓柱形，則束流柵網(wǎng)8的形狀也為圓 柱形。不過束流柵網(wǎng)8也可以是對(duì)稱設(shè)置在離子化源5兩側(cè)的板狀柵網(wǎng)。束流柵網(wǎng)8用于 提高過濾的效率。如圖1中所示，排污裝置6包括分別設(shè)置在殼體兩端附近的一對(duì)風(fēng)扇，以及分別設(shè) 置在所述一對(duì)風(fēng)扇外側(cè)的排污通道9。有利地，所述一對(duì)風(fēng)扇設(shè)置在高壓電場(chǎng)區(qū)域4內(nèi)?？?選地，排污裝置6還可以是分別設(shè)置在殼體兩端附近的一對(duì)氣泵。過濾裝置100還可以包 括控制單元(未示出)，其可以通過控制排污裝置6來調(diào)節(jié)殼體1內(nèi)的負(fù)壓。例如，根據(jù)設(shè) 置在殼體1內(nèi)的壓力傳感器(未示出)感測(cè)的殼體1內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)風(fēng)扇或者氣泵的 轉(zhuǎn)速而將殼體1內(nèi)的負(fù)壓穩(wěn)定在預(yù)定范圍內(nèi)。這里的離子化源為放射性鎳同位素raNi,即6Ni放射源，電暈放電源或光電離源。 通常使用放射性鎳同位素6Ni發(fā)射的β射線的直接或間接作用對(duì)進(jìn)氣電離?？梢允褂秒姇灧烹娫创?Ni放射源。電暈放電源包括兩個(gè)電極，在兩個(gè)電極上施加適當(dāng)?shù)碾妱?shì)差從而 在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生高的電場(chǎng)，這樣電子能夠從一個(gè)電極釋放出來并向另一電極加速。釋 放出來的高能電子使得沿著它們的路徑遇到的氣態(tài)媒介的氣體分子電離。也可以使用光電 離源代替6Ni放射源。本發(fā)明還涉及一種用于過濾裝置的過濾方法，所述過濾裝置包括殼體，殼體設(shè)置 有進(jìn)氣口和過濾氣體出氣口，所述方法包括以下步驟(1)在殼體兩端之間提供高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直；(2)在高壓電場(chǎng)區(qū)域中提供離子化源；(3)提供排污裝置，所述排污裝置用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物排出過 濾裝置；和(4)從進(jìn)氣口引入進(jìn)氣使得進(jìn)氣流過離子化源。本發(fā)明還涉及一種使用上述過濾方法的過濾裝置。下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置100的工作原理。環(huán)境中的空氣從進(jìn)氣 口 2進(jìn)入過濾裝置100的殼體1后，由進(jìn)氣引導(dǎo)件7引導(dǎo)流過離子化源5，在流過離子化源 5的過程中，空氣中的可電離的污染物成分(例如硝基化合物)會(huì)被由于離子化源5的直接 或間接作用而電離為分子離子團(tuán)狀態(tài)，而空氣中沒有電離的部分將直接流向過濾氣體出氣 口 3。因?yàn)殡x子化源5位于電場(chǎng)中間，在電場(chǎng)力的作用下，這些分子離子團(tuán)會(huì)向離子化源5 兩邊移動(dòng)或向殼體兩端移動(dòng)，然后由位于殼體1兩端附近的排污裝置6例如風(fēng)扇進(jìn)一步排 出過濾裝置100的殼體1，而且由于排污裝置的作用，排出的污染物很難再大量擴(kuò)散返回進(jìn) 入過濾裝置。這樣，進(jìn)入過濾氣體出氣口 3出去的空氣，就是已經(jīng)排除了可電離干擾物的相 對(duì)潔凈的空氣了。不過，需要注意的是，該過濾裝置100僅僅是對(duì)空氣中的可電離的污染物很敏感， 卻不能過濾空氣中不能被電離的污染物，即本發(fā)明的過濾裝置100是針對(duì)可被電離的成分 進(jìn)行過濾，而這些成分恰恰是在痕量分析技術(shù)、尤其是離子遷移技術(shù)中常見的干擾物。需要注意的是，這里的高壓電場(chǎng)區(qū)域4可以由關(guān)于中心線I對(duì)稱布置的多個(gè)高壓 極片10形成。有利的是，該多個(gè)高壓極片10還包括兩個(gè)末級(jí)極片10’，從而如圖1中所示， 例如風(fēng)扇靠近末級(jí)極片10’設(shè)置在離子化源5與末級(jí)極片10’之間。由于末級(jí)極片10’的 存在，被電離的污染物可以利用電場(chǎng)力通過風(fēng)扇。末級(jí)極片10’可以直接設(shè)置在殼體1的 排污通道9附近。由此，本發(fā)明還提出了一種痕量檢測(cè)儀器，該痕量檢測(cè)儀器使用離子遷移原理進(jìn) 行物質(zhì)檢測(cè)，其中，該痕量檢測(cè)儀器的輔氣入口連接到上述過濾裝置或采用上述過濾方法 的過濾裝置的過濾氣體出氣口。已經(jīng)參照示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明。不過，顯而易見，本領(lǐng)域技術(shù)人員在上述描 述的教導(dǎo)下可明顯得出多種可選擇的變型和改變。因而，本發(fā)明包含落入所附權(quán)利要求的 精神和保護(hù)范圍之內(nèi)的所有可選擇的變型和改變。
權(quán)利要求
1.一種過濾裝置，包括殼體，殼體設(shè)置有進(jìn)氣口和過濾氣體出氣口 ； 設(shè)置在殼體兩端之間的高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直； 設(shè)置在所述電場(chǎng)區(qū)域中的離子化源，用于將從進(jìn)氣口進(jìn)入的進(jìn)氣中的可電離污染物電 離，電離的污染物在電場(chǎng)的作用下向殼體兩端運(yùn)動(dòng)；和排污裝置，用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物排出過濾裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，還包括 進(jìn)氣引導(dǎo)件，用于引導(dǎo)進(jìn)氣流過離子化源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾裝置，還包括 圍繞離子化源設(shè)置的束流柵網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中所述排污裝置包括分別設(shè)置在殼體兩端附近的一對(duì)風(fēng)扇，以及分別設(shè)置在所述一對(duì)風(fēng) 扇外側(cè)的排污通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾裝置，其中 所述一對(duì)風(fēng)扇設(shè)置在高壓電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中所述排污裝置是分別設(shè)置在殼體兩端附近的一對(duì)氣泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，還包括控制單元，其能夠通過控制排污裝置來調(diào)節(jié)殼體內(nèi)的負(fù)壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中 離子化源為63Ni放射源，電暈放電源或光電離源。
9.一種用于過濾裝置的過濾方法，所述過濾裝置包括殼體，殼體設(shè)置有進(jìn)氣口和過濾 氣體出氣口，所述方法包括以下步驟在殼體兩端之間提供高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直； 在高壓電場(chǎng)區(qū)域中提供離子化源；提供排污裝置，所述排污裝置用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物排出過濾裝置；和從進(jìn)氣口弓I入進(jìn)氣使得進(jìn)氣流過離子化源。
10. 一種痕量檢測(cè)儀器，其使用離子遷移原理進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)，其中所述痕量檢測(cè)儀器的輔氣入口連接到根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置的過濾氣體出氣口。
11. 一種痕量檢測(cè)儀器，其使用離子遷移原理進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)，其中 所述痕量檢測(cè)儀器的輔氣入口連接到采用權(quán)利要求9所述的過濾方法的過濾裝置的 過濾氣體出氣口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過濾裝置，其包括殼體，設(shè)置有進(jìn)氣口和過濾氣體出氣口；設(shè)置在殼體兩端之間的高壓電場(chǎng)區(qū)域，其電場(chǎng)方向與進(jìn)氣方向垂直；設(shè)置在電場(chǎng)區(qū)域中的離子化源，用于將從進(jìn)氣口進(jìn)入的進(jìn)氣中的可電離污染物電離，電離的污染物在電場(chǎng)的作用下向殼體兩端運(yùn)動(dòng)；和排污裝置，用于將移動(dòng)至殼體兩端的電離的污染物排出過濾裝置。本發(fā)明還涉及一種用于過濾裝置的過濾方法，和一種痕量檢測(cè)儀器。過濾裝置空氣中的可電離干擾成分電離，然后用電場(chǎng)將被電離的干擾物與其它空氣成分相分離，并將干擾物排出過濾裝置，從而可以降低耗材的消耗，甚至不需要使用耗材。本發(fā)明的過濾裝置非常適合使用離子遷移原理進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)的痕量檢測(cè)儀器。
文檔編號(hào)B03C11/00GK102107158SQ20091024377
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張陽天, 林津 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司