(57)【要約】【課題】従来の技術では、微粒子の捕集率を高めることができない。【解決手段】本発明の捕集装置は、サンプリングエアを捕集体に接触させて、前記サンプリングエア中の微粒子を前記捕集体に捕集する捕集手段と、前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導くフロースペースと、帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧する帯電微粒子水生成手段と、水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧する水蒸気生成手段と、を備える、捕集装置である。【選択図】図３
2015210209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリングエアを捕集体に接触させて、前記サンプリングエア中の微粒子を前記捕集体に捕集する捕集手段と、
前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導くフロースペースと、
帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧する帯電微粒子水生成手段と、
水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧する水蒸気生成手段と、
を備える、
捕集装置。
【請求項２】
前記帯電微粒子水生成手段により前記帯電微粒子水が噴霧された前記サンプリングエアに、前記水蒸気生成手段により前記水蒸気が噴霧され、
前記水蒸気生成手段により前記水蒸気が噴霧された前記サンプリングエアが、前記捕集手段まで導かれる、
請求項１に記載の捕集装置。
【請求項３】
前記フロースペースを通して、前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導入する導入手段を備える、
請求項１または２に記載の捕集装置。
【請求項４】
前記帯電微粒子水生成手段が、前記水蒸気生成手段よりも、前記フロースペースの上流側に位置する、
請求項３に記載の捕集装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の捕集装置と、
前記捕集体中の被検物質を検出する被検物質検出手段と、
を備える、
検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検出装置と、
前記検出装置の検出結果に応じて、対象空間から前記被検物質を除去する清浄手段と、
を備える、
清浄装置。
【請求項７】
捕集装置を用いた捕集方法であって、
前記捕集装置は、
サンプリングエアを捕集体に接触させて、前記サンプリングエア中の前記微粒子を前記捕集体に捕集する捕集手段と、
前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導くフロースペースと、
を備え、
帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧する帯電微粒子水生成工程と、
水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧する水蒸気生成工程と、
前記捕集手段により前記サンプリングエア中の前記微粒子を前記捕集体に捕集する捕集工程と、
を包含する、
捕集方法。
【請求項８】
前記帯電微粒子水生成工程により前記帯電微粒子水が噴霧された前記サンプリングエアに、前記水蒸気生成工程により前記水蒸気が噴霧され、
前記水蒸気生成工程により前記水蒸気が噴霧された前記サンプリングエアが、前記捕集手段まで導かれる、
請求項７に記載の捕集方法。
【請求項９】
前記フロースペースを通して、前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導入する導入工程を包含する、
請求項７または８に記載の捕集方法。
【請求項１０】
前記捕集装置は、帯電微粒子水生成手段と、水蒸気生成手段と、を備え、
前記帯電微粒子水生成工程は、前記帯電微粒子水生成手段により前記帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧し、
前記水蒸気生成工程は、前記水蒸気生成手段により前記水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧し、
前記帯電微粒子水生成手段が、前記水蒸気生成手段よりも、前記フロースペースの上流側に位置する、
請求項９に記載の捕集方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の捕集方法と、
前記捕集体中の被検物質を検出する被検物質検出工程と、
を包含する、
検出方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の検出方法と、
前記検出方法の検出結果に応じて、対象空間から前記被検物質を除去する清浄工程と、
を包含する、
清浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、微粒子を捕集体に捕集する捕集方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中を浮遊する微粒子を捕集する技術として、インピンジャーやインパクターのようにサンプリングエアを捕集体に接触させて粒子の慣性力を用いて捕集する方法や、エアフィルタによる捕集方法がある。インピンジャーやインパクターは慣性力を利用しているため同じ比重の粒子では粒径が小さいほど捕集効率が低くなる（例えば、特許文献１参照）。また、エアフィルタにおいては、粒径とフィルターの孔径の比に依存するさえぎり効果と、粒子のブラウン運動により接触することで捕集される拡散効果がはたらき、さえぎり効果は粒径が大きいほど、拡散効果は粒径が小さいほど捕集効果があり、フィルターの孔径などにも依存するが粒径が０．１５〜０．２μｍ程度の粒子が最も捕集効率が低い粒径となる（例えば、非特許文献１参照）。したがって空気中を浮遊する粉塵やウイルス等の微粒子、特にサブミクロンレベルの微粒子は、捕集効率が低い粒径であり、かつ粒径を大きくすることにより捕集効果が高くなる。
【０００３】
粉塵の粒径を大きくすることで粉塵の捕集効率を向上させる技術として、水粒子を供給して塵埃を含む空気と水粒子が混じりあい、塵埃の凝集性を高めて捕集する方法がある（例えば、特許文献２参照）。また、霧化液に電圧を印加して生成した帯電微粒子水を核として水粒子を凝集させて粒径を大きくする方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５９０２３８５号明細書
【特許文献２】特許第４９５４８２５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５５２５１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“エアフィルタによる浮遊微生物粒子の捕集性能の評価について”、Ｉｎｄｏｏｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，  Ｖｏｌ．１０，  Ｎｏ．１，  ｐｐ．２３−３２，  ２００７
【非特許文献２】“Ｉｎｆｌｕｅｎｚａ  ｖｉｒｕｓ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｅｘｈａｌｅｄ  ｂｒｅａｔｈ：  ａｎ  ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ  ｓｔｕｄｙ”，  ＰＬｏＳ  ＯＮＥ  Ｖｏｌｕｍｅ  ３，  ｅ２６９１，  ２００８
【非特許文献３】“Ｈｕｍａｎ  Ｉｎｆｌｕｅｎｚａ  Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ  ｆｒｏｍ  Ａｅｒｏｓｏｌ  Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ”，  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  １２２，  ８００-８０４  ，１９６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術では、微粒子の捕集率を高めることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
サンプリングエアを捕集体に接触させて、前記サンプリングエア中の微粒子を前記捕集体に捕集する捕集手段と、前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導くフロースペースと、帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧する帯電微粒子水生成手段と、水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧する水蒸気生成手段と、を備える、捕集装置。
【０００８】
捕集装置を用いた捕集方法であって、前記捕集装置は、サンプリングエアを捕集体に接触させて、前記サンプリングエア中の前記微粒子を前記捕集体に捕集する捕集手段と、前記サンプリングエアを前記捕集手段まで導くフロースペースと、を備え、帯電微粒子水を生成して前記フロースペースに噴霧する帯電微粒子水生成工程と、水蒸気を生成して前記フロースペースに噴霧する水蒸気生成工程と、前記捕集手段により前記サンプリングエア中の前記微粒子を前記捕集体に捕集する捕集工程と、を包含する、捕集方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明であれば、微粒子の捕集率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態２に係る空中微粒子の捕集方法および装置の概略構成を示すブロック図
【図２】フロースペースにおける粒径毎の粒子増加率を示す図
【図３】実施の形態１の捕集装置の概略構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１の捕集方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
まず、本発明の発明者の着眼点について、説明する。
【００１３】
空気中に浮遊する微量なサブミクロンレベルの微粒子があり、ウイルスもそのひとつである。インフルエンザウイルスは粒径が約０．１μｍの粒子であり、空気中においては水や他の粉塵との凝集により粒径がサブミクロン〜数μｍの粒子として浮遊している。このインフルエンザ粒子は、少ない場合には３００個で５０％の細胞がウイルスに感染されるとされ（例えば、非特許文献２参照）、人への感染はそれと同等から５倍程度のウイルスにより５０％の人が感染すると考えられる（例えば、非特許文献３参照）。したがって、人が１分間に吸い込む量を１０Ｌと考えると、３０分での感染を防ぐためには空気１Ｌ中に１個〜数個のウイルスの検出が必要となり、この濃度以下の検出を想定すると１Ｌ中に１個〜数個のサブミクロン粒子を短時間で検出するためには、より１００％に近い捕集率が必要となる。
【００１４】
しかしながら、上述した従来の捕集技術においては、サブミクロンサイズの粒子を高い捕集率で捕集することが難しい。例えば、特許文献１では、インピンジャーでは粒径０．５μｍの粒子の捕集率が７０％〜９０％、０．３μｍの粒子の捕集率が約５０％〜８０％であり、０．３μｍ以下ではさらに低い捕集率となる。また、例えば特許文献２では、粒径０．５〜１．０μｍの粒子の捕集率は約９５％、０．３〜０．５μｍの捕集率は約８５％、０．２〜０．３μｍの捕集率は約８０％、０．１〜０．２μｍの粒子の捕集率は約４５％である。
【００１５】
以上のように、従来の捕集技術では、空気中に浮遊するウイルスなどの微粒子を液中または固体に捕集する捕集率が不十分であり、特に微量なサブミクロン粒子を短時間で捕集しようとしたときに捕集できない可能性があり、微量な粒子を検知できないという課題があった。
【００１６】
本実施形態のある一様態の構成は、空気中を浮遊する微量の微粒子を捕集する技術で、空気中を浮遊する粉塵やウイルス等の微粒子を液中または固体の捕集体に捕集する空中微粒子の捕集方法及び装置に関する。
【００１７】
本実施形態のある一様態の構成であれば、特にサブミクロンレベルの空気中を浮遊する微粒子を効率よく捕集することで、空気中に含まれる微粒子濃度（または、被検物質濃度）を精度よく計測することが可能になる。これにより、例えば、高い信頼性で常時粒子の監視ができる。
【００１８】
（実施の形態１）
図３は、実施の形態１の捕集装置１０００の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
実施の形態１の捕集装置１０００は、捕集手段１１００と、フロースペース１２００と、帯電微粒子水生成手段１３００と、水蒸気生成手段１４００と、を備える。
【００２０】
捕集手段１１００は、サンプリングエアを捕集体に接触させて、サンプリングエア中の微粒子を捕集体に捕集する。
【００２１】
フロースペース１２００は、サンプリングエアを捕集手段１１００まで導く。
【００２２】
帯電微粒子水生成手段１３００は、帯電微粒子水を生成してフロースペース１２００に噴霧する。
【００２３】
水蒸気生成手段１４００は、水蒸気を生成してフロースペース１２００に噴霧する。
【００２４】
以上の構成によれば、微粒子の捕集率を高めることができる。すなわち、サンプリングエアに含まれる微粒子の粒径を大きくして慣性力を高めることで、捕集体への捕集効率を向上させることができる。例えば、慣性力などを利用した捕集方法を用いる場合などにおいて、特に、捕集率を高めることができる。
【００２５】
なお、実施の形態１の捕集装置１０００においては、帯電微粒子水生成手段１３００により帯電微粒子水が噴霧されたサンプリングエアに、水蒸気生成手段１４００により水蒸気が噴霧されても良い。このとき、水蒸気生成手段１４００により水蒸気が噴霧された当該サンプリングエアが、捕集手段１１００まで導かれても良い。
【００２６】
以上の構成によれば、サンプリングエアに含まれる微粒子の粒径を、より効率的に、大きくすることができる。これにより、慣性力を高めることで、捕集体への捕集効率を向上させることができる。
【００２７】
また、実施の形態１の捕集装置１０００は、フロースペース１２００を通して、サンプリングエアを捕集手段まで導入する導入手段を備えていても良い。
【００２８】
また、実施の形態１の捕集装置１０００においては、帯電微粒子水生成手段１３００が、水蒸気生成手段１４００よりも、フロースペース１２００の上流側に位置しても良い。
【００２９】
以上の構成によれば、導入手段によりサンプリングエアを捕集手段まで導入する工程において、帯電微粒子水の噴霧と、それに次ぐ水蒸気の噴霧とを、簡便に、行うことができる。
【００３０】
また、実施の形態１の検出装置は、上述の捕集装置と、被検物質検出手段と、を備える。
【００３１】
被検物質検出手段は、捕集体中の被検物質を検出する。
【００３２】
以上の構成によれば、被検物質を、より効率的に検出することができる。
【００３３】
また、実施の形態１の清浄装置は、上述の検出装置と、清浄部と、を備える。
【００３４】
清浄部は、検出装置の検出結果に応じて、対象空間（例えば、部屋の空気中）から被検物質を除去する。
【００３５】
以上の構成によれば、対象空間から被検物質を、より効率的に除去することができる。
【００３６】
図４は、実施の形態１の捕集方法の構成を示す図である。
【００３７】
実施の形態１の捕集方法は、捕集装置を用いた捕集方法である。
【００３８】
当該捕集装置は、捕集手段と、フロースペースと、を備える。
【００３９】
捕集手段は、サンプリングエアを捕集体に接触させて、サンプリングエア中の微粒子を捕集体に捕集する。
【００４０】
フロースペースと、サンプリングエアを捕集手段まで導く。
【００４１】
実施の形態１の捕集方法は、帯電微粒子水生成工程と、水蒸気生成工程と、捕集工程と、を包含する。
【００４２】
帯電微粒子水生成工程は、帯電微粒子水を生成してフロースペースに噴霧する工程である。
【００４３】
水蒸気生成工程は、水蒸気を生成してフロースペースに噴霧する工程である。
【００４４】
捕集工程は、捕集手段によりサンプリングエア中の微粒子を捕集体に捕集する工程である。
【００４５】
以上の構成によれば、微粒子の捕集率を高めることができる。すなわち、サンプリングエアに含まれる微粒子の粒径を大きくして慣性力を高めることで、捕集体への捕集効率を向上させることができる。例えば、慣性力などを利用した捕集方法を用いる場合などにおいて、特に、捕集率を高めることができる。
【００４６】
なお、実施の形態１の捕集方法においては、帯電微粒子水生成工程により帯電微粒子水が噴霧されたサンプリングエアに、水蒸気生成工程により水蒸気が噴霧されても良い。このとき、水蒸気生成工程により水蒸気が噴霧された当該サンプリングエアが、捕集手段まで導かれても良い。
【００４７】
以上の構成によれば、サンプリングエアに含まれる微粒子の粒径を、より効率的に、大きくすることができる。これにより、慣性力を高めることで、捕集体への捕集効率を向上させることができる。
【００４８】
また、実施の形態１の捕集方法は、フロースペースを通して、サンプリングエアを捕集手段まで導入する導入工程を包含していても良い。
【００４９】
また、実施の形態１の捕集方法においては、捕集装置は、帯電微粒子水生成手段と、水蒸気生成手段と、を備えていても良い。このとき、帯電微粒子水生成工程は、帯電微粒子水生成手段により帯電微粒子水を生成してフロースペースに噴霧しても良い。また、水蒸気生成工程は、水蒸気生成手段により水蒸気を生成してフロースペースに噴霧しても良い。このとき、帯電微粒子水生成手段が、水蒸気生成手段よりも、フロースペースの上流側に位置しても良い。
【００５０】
以上の構成によれば、導入手段によりサンプリングエアを捕集手段まで導入する工程において、帯電微粒子水の噴霧と、それに次ぐ水蒸気の噴霧と、簡便に、を行うことができる。
【００５１】
また、実施の形態１の検出方法は、上述の捕集方法と、被検物質検出工程と、を包含する。
【００５２】
被検物質検出工程は、捕集体中の被検物質を検出する。
【００５３】
以上の構成によれば、被検物質を、より効率的に検出することができる。
【００５４】
また、実施の形態１の清浄方法は、上述の検出方法と、清浄工程と、を包含する。
【００５５】
清浄工程は、検出方法の検出結果に応じて、対象空間（例えば、部屋の空気中）から被検物質を除去する工程である。
【００５６】
以上の構成によれば、対象空間から被検物質を、より効率的に除去することができる。
【００５７】
なお、被検物質は、例えば、ウイルスや細菌など病原体であっても良い。もしくは、被検物質は、ウイルス構成成分であっても良い。例えば、被検物質は、ウイルスや細菌などに関連するタンパク質などであっても良い。もしくは、被検物質は、例えば、におい成分などであっても良い。もしくは、被検物質は、生体物質（タンパク質、脂質等）やアレルゲン、バクテリアなどであっても良い。
【００５８】
被検物質は、微粒子に付着する形で、サンプリングエア中に存在していても良い。もしくは、微粒子そのものが、被検物質であっても良い。
【００５９】
また、捕集手段は、一例として、捕集液体保持容器１０７などを含んでいても良い。
【００６０】
また、捕集体は、一例として、捕集液体１０４などを含んでいても良い。もしくは、捕集体は、固体であっても良い。
【００６１】
また、フロースペースは、一例として、フロースペース１０５などを含んでいても良い。
【００６２】
また、帯電微粒子水生成手段は、一例として、帯電微粒子水生成手段１２３などを含んでいても良い。帯電微粒子水生成手段は、例えば、霧化液に電圧を印加することで帯電微粒子水を生成しても良い。
【００６３】
また、水蒸気生成手段は、一例として、水蒸気生成手段１０６などを含んでいても良い。
【００６４】
また、導入手段は、一例として、空気ポンプ１０９などを含んでいても良い。
【００６５】
また、被検物質検出手段は、一例として、センサデバイス１１１などを含んでいても良い。
【００６６】
また、清浄部は、空気中から被検物質を除去する空気清浄部であっても良い。
【００６７】
また、捕集手段や帯電微粒子水生成手段や水蒸気生成手段や導入手段や被検物質検出手段や清浄部などが、制御部で制御されても良い。このとき、制御部は、例えば、ＣＰＵなどで構成されても良い。
【００６８】
（実施の形態２）
図１は、実施の形態２における空中微粒子の捕集方法および装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００６９】
装置１００は、例えば、人が出入りする部屋に設置されている。
【００７０】
１０１は、空気吸入口で、周辺の雰囲気空気を吸入する。吸入したサンプリングエアには空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子１０２が含まれている。
【００７１】
１０３はフィルターで、約１０（μｍ）以上の粒子は透過できない。
【００７２】
１０４は、吸入したサンプリングエア内のウイルスを含んだ微粒子１０２を捕集する捕集液体である。
【００７３】
１０５は、フィルター１０３を透過したサンプリングエアを捕集液体１０４へ導くフロースペースである。
【００７４】
１２３は、帯電微粒子水生成手段であり、帯電微粒子水１２１を生成してフロースペース１０５に帯電微粒子水１２１を噴霧する。
【００７５】
１０６は水蒸気生成手段であり、水粒子１２２を生成してフロースペース１０５に噴霧する。
【００７６】
１０７は、捕集液体１０４を保持する捕集液体保持容器である。
【００７７】
１０８は捕集液体保持容器１０７内の空気を外部に導く空気流路である。
【００７８】
１０９は空気ポンプで、空気流路１０８を介して捕集液体保持容器１０７内の空気を外部へ排気することで、フロースペース１０５を介して周辺の雰囲気空気を吸入し捕集液体１０４へ導く。空気ポンプ１０９の駆動力を調整して、吸入空気速度を制御することができる。
【００７９】
１１０は、サンプリングエア内の微粒子を捕集した捕集液体１０４を、ウイルスを計測するセンサデバイス１１１に導く液体流路である。
【００８０】
１１２は、液体ポンプで、所定体積の捕集液体１０４をサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。
【００８１】
センサデバイス１１１は、ウイルスと反応する試薬又はこの試薬を担持したチップを具備している。さらに、前記ウイルスとの反応を電気信号に変換して、ウイルス量に相当する信号を出力する。
【００８２】
次に、空気吸入口１０１から吸入され、フィルター１０３によって１０μｍ以上の粒子が除去されたサンプリングエアがフロースペース１０５を流れた後に捕集液体１０４に接触して、サンプリングエア内の微粒子１０２が捕集液体１０４に捕集される過程について詳細に説明する。
【００８３】
フロースペース１０５に入ったサンプリングエア内の微粒子１０２は、帯電微粒子水生成手段１２３から噴霧された帯電微粒子水１２１と共にフロースペースを流れる。
【００８４】
この帯電微粒子水生成手段１２３は、例えば特許文献３に記載の静電霧化装置を用いることができ、帯電微粒子水１２１は数ｎｍ〜１００ｎｍの粒径を持つ帯電した微粒子である。
【００８５】
この帯電微粒子水１２１は空気中の水などを含む微粒子と接触して帯電微粒子が核となって凝集させる効果があり（例えば、特許文献３参照）、サンプリングエア内の微粒子１０２は帯電微粒子水１２１と接触して帯電していきながらフロースペース１０５を流れることになる。
【００８６】
さらに、水蒸気生成手段１０６により水粒子１２２がフロースペース１０５に噴霧され、帯電した微粒子１０２は水粒子１２２と共にフロースペースを流れる。
【００８７】
このとき、帯電した微粒子１０２は水粒子１２２と接触し、凝集して粒径を大きくしながらフロースペース１０５を流れて、フロースペース１０５からサンプリングエアと共に捕集液体１０４を保持している捕集液体保持容器１０７に排出される。
【００８８】
このとき、微粒子１０２には粒径に依存する重量とフロースペースから排出される流速に応じた慣性力が働き、粒径が大きくなるほど捕集液体１０４に接触しやすくなり、微粒子１０２が捕集液体１０４に捕集されやすくなる。
【００８９】
かかる構成によれば、フィルター１０３を透過したサンプリングエアを捕集液体１０４へ導くフロースペース１０５に、帯電微粒子水生成手段１２３が帯電微粒子水１２１を生成して噴霧し、水蒸気生成手段１０６が水粒子１２２を生成して噴霧することにより、吸入したサンプリングエアに含まれる微粒子１０２はその粒径を大きくして慣性力を高め、捕集液体１０４への捕集効率を向上させることができる。
【００９０】
なお、本実施の形態２において、空気吸入口から吸入したサンプリングエアから１０μｍ以上の粒子を除去する手段としてフィルター１０３を設けたが、サイクロンやインパクターによる除去を行ってもよい。さらに本実施の形態２において、捕集液体１０４に空中微粒子を捕集するインピンジャーの機能を用いたが、フィルターへの捕集の後に液へのふるい落としを行ってもよい。ゼラチンフィルターなど水溶性のフィルターへの捕集を行った後にフィルターを液に溶解させてもよい。また、サイクロンやインパクターの機能を用いて、粒子の慣性力を利用した粒子捕集を行ってもよい。
【００９１】
また、本実施の形態２において、微粒子１０２は空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子とし、センサデバイス１１１はウイルス量に相当する信号を出力するセンサとしたが、微粒子１０２は空気中を浮遊する細菌やその他の粉塵を含む微粒子でもよく、センサデバイス１１１は細菌やその他粉塵の量に相当する信号を出力するセンサでもよい。
【実施例１】
【００９２】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、これら実施例は、本発明を何ら制限するものではない。
【００９３】
実施の形態１または２における第１の実施例を、図１のブロック図と図２のグラフを使って説明する。
【００９４】
図２は、実験結果として、フロースペース１０５における粒径毎の粒子増加率を示す図である。
【００９５】
帯電微粒子水生成手段１２３を、用いた場合と、用いない場合のフロースペース１０５を流れる微粒子１０２の状態を比較するために、フロースペース１０５を５０ｃｍ立方の実験ボックスに置き換えて、実験条件の異なる２種類の実験を行った。
【００９６】
実験ボックスには帯電微粒子水生成手段１２３と水蒸気生成手段１０６を接続し、帯電微粒子水生成手段１２３は１５ｎｍを中心とした粒径の帯電微粒子水１２１を実験ボックスに噴霧でき、水蒸気生成手段１０６は５μｍを中心とした粒径の水粒子１２２を実験ボックスに噴霧できる。
【００９７】
また、この実験ボックス内の粒子数を計測するために日本カノマックス株式会社のＭｏｄｅｌ３８８６を接続し、０．３〜０．５μｍ、０．５〜１．０μｍ、１．０μｍ以上の３つの粒径範囲に分けて粒子数を計測した。
【００９８】
なお、今回の粒子数は２分置きに６回計測した平均値を用いた。
【００９９】
帯電微粒子水生成手段１２３を用いた場合は、まず実験ボックス内の初期粒子数を計測し、帯電微粒子水１２１を１５〜２０分噴霧した後に、水粒子１２２を５分噴霧し、その後に処理後粒子数を計測した。
【０１００】
帯電微粒子水生成手段１２３を用いない場合は、実験ボックス内位の初期粒子数を計測した後に、水粒子１２２を５分噴霧し、その後に処理後粒子数を計測した。
【０１０１】
各実験を３回ずつ行って、初期粒子数に対する処理後粒子数の粒子数増加率を３つの粒径毎に算出した。
【０１０２】
図２の「帯電微粒子水あり」のプロットは、帯電微粒子水生成手段１２３を用いた場合の３回の粒子数増加率の平均値を粒径毎に算出した値である。また、「帯電微粒子水なし」のプロットは、帯電微粒子水生成手段１２３を用いない場合の３回の粒子数増加率の平均値を粒径毎に算出した値である。
【０１０３】
どの粒径範囲についても、「帯電微粒子水あり」は「帯電微粒子水なし」よりも増加率が高い。また、同時期に続けて行った「帯電微粒子水あり」と「帯電微粒子水なし」の１回毎の粒子数増加率を比較した場合も、常に「帯電微粒子水あり」が「帯電微粒子水なし」よりも増加率が高かった。
【０１０４】
つまり、帯電微粒子水１２１を噴霧させた後に水粒子１２２を噴霧させた方が、水粒子のみを噴霧したときよりも粒径増加効果が高い。
【０１０５】
本実施例の様に帯電微粒子水生成手段１２３と水蒸気生成手段１０６を用いた場合は、各粒径範囲において粒径増加効果が高く、サブミクロン粒子の捕集を行う空中微粒子の捕集方法においては、慣性力などを利用した捕集方法により粒径が大きいほど捕集率が高くなり、効果的である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明にかかる空中微粒子の捕集方法は、特にサブミクロン粒子の高い捕集機能を有し、例えば、部屋に滞在している人への感染リスクを低減するための部屋の空気中の浮遊する細菌やウイルスの濃度計測や報知等として有用である。また細菌やウイルス、その他粉塵の除去による部屋の空気の清浄状態の確認検知等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１００    空中微粒子の捕集装置
１０１    空気吸入口
１０２    微粒子
１０３    フィルター
１０４    捕集液体
１０５    フロースペース
１０６    水蒸気生成手段
１０７    捕集液体保持容器
１０８    空気流路
１０９    空気ポンプ
１１０    液体流路
１１１    センサデバイス
１１２    液体ポンプ
１１３    サンプル液体
１１５    液体流路
１１６    液体ポンプ
１２１    帯電微粒子水
１２２    水粒子
１２３    帯電微粒子水生成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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