(57)【要約】      （修正有）【課題】センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制できる被検物質捕集装置を提供する。【解決手段】対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部１２００と、対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部１１００と、対象空間における、被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する発生体検知部１３００と、を備える。発生体検知部が発生体が対象空間内に入ったことを検知すると、導入部が対象空間における対象サンプルの捕集部への導入を開始する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、
前記対象空間における、前記被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する発生体検知部と、
を備え、
前記発生体検知部が前記発生体が前記対象空間外から前記対象空間内に入ったことを検知した場合に、前記導入部が前記対象空間における前記対象サンプルの前記捕集部への導入を開始する、
捕集装置。
【請求項２】
前記対象空間は、部屋であり、
前記発生体は、人である、
請求項１に記載の捕集装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の捕集装置と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出部と、
を備える、検出装置。
【請求項４】
対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、
前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量を設定する導入量設定部と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出部と、
を備え、
前記導入量設定部は、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第１導入量を設定し、
前記導入部が、前記対象空間から前記第１導入量の前記対象サンプルを前記捕集部へ導入し、
前記捕集部は、前記第１導入量の前記対象サンプル中の前記被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得て、
前記検出部は、前記第１の捕集サンプル中の前記被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出し、
前記導入量設定部は、前記第１の被検物質の量が算出された後に、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第２導入量を設定し、
前記第１の被検物質の量が所定値Ｘ以下であった場合には、前記第２導入量は前記第１導入量よりも多く設定される、
検出装置。
【請求項５】
前記導入量設定部は、前記導入部の前記対象サンプルの前記捕集部への導入時間を長くするか、または、前記導入部の前記対象サンプルの前記捕集部への単位時間当たりの導入量を多くするか、により、前記第２導入量を調整する、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、
前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量を設定する導入量設定部と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出部と、
を備え、
前記導入量設定部は、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第１導入量を設定し、
前記導入部が、前記対象空間から前記第１導入量の前記対象サンプルを前記捕集部へ導入し、
前記捕集部は、前記第１導入量の前記対象サンプル中の前記被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得て、
前記検出部は、前記第１の捕集サンプル中の前記被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出し、
前記導入量設定部は、前記第１の被検物質の量が算出された後に、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第２導入量を設定し、
前記第１の被検物質の量が所定値Ｙ以上であった場合には、前記第２導入量は前記第１導入量よりも少なく設定される、
検出装置。
【請求項７】
前記導入量設定部は、前記導入部の前記対象サンプルの前記捕集部への導入時間を短くするか、または、前記導入部の前記対象サンプルの前記捕集部への単位時間当たりの導入量を少なくするか、により、前記第２導入量を調整する、
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度を測定し、
前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度と、前記導入部により前記捕集部に導入された前記対象サンプルの量と、に基づいて、前記対象空間における前記被検物質の濃度を算出する、
請求項３〜７のいずれかに記載の検出装置。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか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部と、
を備える、
清浄装置。
【請求項１０】
前記対象サンプルは、空気であり、
前記被検物質は、前記空気中に浮遊するウイルスである、
請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入工程と、
前記対象空間における、前記被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する発生体検知工程と、
を包含し、
前記発生体検知工程により前記発生体が前記対象空間外から前記対象空間内に入ったことが検知された場合に、前記導入工程が前記対象空間における前記対象サンプルの前記捕集部への導入を開始する、
捕集方法。
【請求項１２】
前記対象空間は、部屋であり、
前記発生体は、人である、
請求項１１に記載の捕集方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の捕集方法と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出工程と、
を包含する、
検出方法。
【請求項１４】
捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入工程と、
前記導入工程において前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量を設定する導入量設定工程と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出工程と、
を包含し、
前記導入量設定工程は、前記導入工程が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第１導入量を設定し、
前記導入工程が、前記対象空間から前記第１導入量の前記対象サンプルを前記捕集部へ導入し、
前記捕集工程は、前記第１導入量の前記対象サンプル中の前記被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得て、
前記検出工程は、前記第１の捕集サンプル中の前記被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出し、
前記導入量設定工程は、前記第１の被検物質の量が算出された後に、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第２導入量を設定し、
前記第１の被検物質の量が所定値Ｘ以下であった場合には、前記第２導入量は前記第１導入量よりも多く設定される、
検出方法。
【請求項１５】
前記導入量設定工程は、前記導入工程の前記対象サンプルの前記捕集部への導入時間を長くするか、または、前記導入工程の前記対象サンプルの前記捕集部への単位時間当たりの導入量を多くするか、により、前記第２導入量を調整する、
請求項１４に記載の検出方法。
【請求項１６】
捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入工程と、
前記導入工程において前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量を設定する導入量設定工程と、
前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出工程と、
を包含し、
前記導入量設定工程は、前記導入工程が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第１導入量を設定し、
前記導入工程が、前記対象空間から前記第１導入量の前記対象サンプルを前記捕集部へ導入し、
前記捕集工程は、前記第１導入量の前記対象サンプル中の前記被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得て、
前記検出工程は、前記第１の捕集サンプル中の前記被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出し、
前記導入量設定工程は、前記第１の被検物質の量が算出された後に、前記導入部が前記捕集部に導入する前記対象サンプルの量として、第２導入量を設定し、
前記第１の被検物質の量が所定値Ｙ以上であった場合には、前記第２導入量は前記第１導入量よりも少なく設定される、
検出方法。
【請求項１７】
前記導入量設定工程は、前記導入工程の前記対象サンプルの前記捕集部への導入時間を短くするか、または、前記導入工程の前記対象サンプルの前記捕集部への単位時間当たりの導入量を少なくするか、により、前記第２導入量を調整する、
請求項１６に記載の検出方法。
【請求項１８】
前記検出工程は、前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度を測定し、
前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度と、前記導入工程により前記捕集部に導入された前記対象サンプルの量と、に基づいて、前記対象空間における前記被検物質の濃度を算出する、
請求項１３〜１７のいずれかに記載の検出方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか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、
を備える、
清浄方法。
【請求項２０】
前記対象サンプルは、空気であり、
前記被検物質は、前記空気中に浮遊するウイルスである、
請求項１１〜１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、対象サンプル中の被検物質（例えば、空気中を浮遊するウイルス等の病原体）を捕集する浮遊ウイルスの捕集方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中を浮遊するウイルス等の病原体を捕集する技術としては、例えば、ウイルス等を捕集可能なフィルターに空気を流した後、抽出液を用いて当該フィルターに捕集されたウイルス等を抽出液中に抽出する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、ウイルス等を、サイクロン効果を利用して直接液体に衝突させて、液体中にウイルス等を捕集する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
なお、空気中を浮遊しているウイルスは、ウイルス単体で浮遊している訳ではなく、他の浮遊している微粒子に付着して、又は人が放出する飛沫等に含まれて浮遊していることが知られている。
【０００４】
また、人の咳、くしゃみによって、体液に含まれているウイルスが放出されるが、体液は放出後瞬時に乾燥して、飛沫核になる。このウイルスを含んだ飛沫核の直径は、約１（μｍ）で、空気中を浮遊する（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
ウイルス等の病原体の濃度を計測する方法として、蛍光分光法により細菌、カビ等の病原体の濃度を測定する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。また、表面増強ラマン分光測定方法としては、ウイルス等と特異的に結合する抗体等を金、銀等の貴金属で形成されたナノメートル程度の構造体（ナノ構造体）に固定化し、そのナノ構造体で、局在化表面プラズモン共鳴が発生する光を照射して、抗体等で発生する表面増強ラマン散乱光を計測する技術が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５２８６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−５２８６６号公報
【特許文献３】特表２０１３−５２０６３９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】西村秀一、阪田総一郎、“くしゃみ咳によるエアロゾル粒子中のインフルエンザウィルスの活性と空調”、冷凍２０１０年５月号第８５巻第９９１号
【非特許文献２】Ｒａｌｐｈ  Ａ．  Ｔｒｉｐ，  Ｒｉｃｈａｒｄ  Ａ．  Ｄｌｕｈｙ，  Ｙｉｐｉｎｇ  Ｚｈａｏ，  ”Ｎｏｖｅｌ  ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  ＳＥＲＳ  ｂｉｏｓｅｎｓｉｎｇ”，  Ｎａｎｏ  ｔｏｄａｙ，  Ｖｏｌ．  ３，  Ｎｕｍｂｅｒ  ３−４，  ３１−３７  （２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術では、例えば、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができない、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、前記対象空間における、前記被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する発生体検知部と、を備え、前記発生体検知部が前記発生体が前記対象空間外から前記対象空間内に入ったことを検知した場合に、前記導入部が前記対象空間における前記対象サンプルの前記捕集部への導入を開始する、捕集装置。
【００１０】
捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入工程と、前記対象空間における、前記被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する発生体検知工程と、を包含し、前記発生体検知工程により前記発生体が前記対象空間外から前記対象空間内に入ったことが検知された場合に、前記導入工程が前記対象空間における前記対象サンプルの前記捕集部への導入を開始する、捕集方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態４に係る浮遊ウイルスの捕集方法及び装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】実施の形態の原理を説明するためのグラフ。
【図３】実施の形態の原理を説明するためのグラフ。
【図４】実施の形態の原理を説明するためのグラフ。
【図５】実施の形態の原理を説明するためのグラフ。
【図６】本発明の実施例１の処理手順を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の実施例２の処理手順を説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の実施例３の処理手順を説明するためのフローチャート。
【図９】実施の形態１の捕集装置の構成を示す図。
【図１０】実施の形態１の検出装置および清浄装置の構成を示す図。
【図１１】実施の形態１の捕集方法の構成を示す図。
【図１２】実施の形態１の検出方法および清浄方法の構成を示す図。
【図１３】実施の形態２の検出装置の構成を示す図。
【図１４】実施の形態２の清浄装置の構成を示す図。
【図１５】実施の形態２の検出方法の構成を示す図。
【図１６】実施の形態２の清浄方法の構成を示す図。
【図１７】実施の形態３の検出装置の構成を示す図。
【図１８】実施の形態３の清浄装置の構成を示す図。
【図１９】実施の形態３の検出方法の構成を示す図。
【図２０】実施の形態３の清浄方法の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本発明の発明者の着眼点について、説明する。
【００１４】
上述した従来の捕集技術は、予め定めた一定の吸入空気速度（ｍ３／分）で、予め定めた一定時間を吸入してウイルス等を捕集している。例えば、特許文献１では、吸入空気速度＝０．０３３３（ｍ３／分）で、３０分間捕集している例が示されている。この場合は、約１ｍ３の空気を吸入して、この中に浮遊していたウイルスを捕集したことになる。また、特許文献２では、吸入空気速度＝０．６６（ｍ３／分）で、０．２５分間捕集している例が示されている。この場合は、約０．１６５（ｍ３）の空気を吸入して、この中に浮遊していたウイルスを捕集したことになる。即ち、従来は、予め定めた一定の吸入空気速度（ｍ３／分）で、予め定めた一定時間空気を吸入することで、一定体積の空気中に浮遊するウイルスを捕集している。そして捕集したウイルスを、一定の体積の液体中に抽出して、液体中のウイルスを計測している。この液体中のウイルスの計測値より、空気中に浮遊しているウイルスの存否を検査している。
【００１５】
上記の様な従来の捕集技術では、一定体積の空気中に浮遊するウイルスを捕集するので、捕集するウイルスの量は、空気中に浮遊するウイルスの濃度に応じて変動する。一方、ウイルスの濃度を計測する技術においては、その計測可能な濃度範囲が限定されている。即ち、計測できる最低濃度と最大濃度の比であるダイナミックレンジは有限である。従って、空気中に浮遊するウイルスの濃度が低い場合、捕集されたウイルスの量が過少で計測できる最低濃度を下回る可能性が有った。また、逆に、空気中に浮遊するウイルスの濃度が高い場合、捕集されたウイルスの量が過大で計測できる最大濃度を上回る可能性が有った。
【００１６】
以上の様に、従来の捕集技術では、捕集するウイルスの量が、過少又は過大になり、ウイルスの濃度を計測する技術で計測可能な濃度範囲を超える場合があるという課題があった。
【００１７】
なお、本実施の形態は、例えば、空気中を浮遊するウイルスを捕集する技術に関する。
【００１８】
本実施形態の構成により、空気中を浮遊するウイルス等の病原体を捕集し、当該空気中に含まれるウイルス等の病原体の濃度を、蛍光分光法、表面増強ラマン散乱分光法、抗原抗体反応を利用した免疫クトマトデバイス等により計測することで、空気中を浮遊するウイルスの濃度を計測することができる。
【００１９】
空気中に浮遊するウイルスの濃度の関わらず、捕集するウイルスの量を、ウイルス濃度が計測できる範囲に制御することができる。さらに、人の感染リスクとウイルス濃度と滞在時間の関係を踏まえて、人の感染リスクを低減するために、ウイルスが高濃度の場合、短時間でウイルスの検知を報知できる。また、センサデバイスや、捕集液体の無駄な消費を抑制することができる。さらに、広い濃度域の空気中のウイルスを計測でき、高い信頼性で常時ウイルスを監視できる。
【００２０】
（実施の形態１）
図９は、実施の形態１の捕集装置１０００の構成を示す図である。
【００２１】
実施の形態１の捕集装置１０００は、導入部１１００と、捕集部１２００と、発生体検知部１３００と、を備える。
【００２２】
捕集部１２００は、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る。
【００２３】
導入部１１００は、対象空間から対象サンプルを捕集部１２００に導入する。
【００２４】
発生体検知部１３００は、対象空間における、被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する。
【００２５】
発生体検知部１３００が発生体が対象空間外から対象空間内に入ったことを検知した場合に、導入部１１００が対象空間における対象サンプルの捕集部１２００への導入を開始する。
【００２６】
以上の構成によれば、対象空間に発生体が存在しないような場合に起こり得る、検出可能範囲外での検出の実施を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。すなわち、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができる。
【００２７】
図１０は、実施の形態１の検出装置２０００および清浄装置３０００の構成を示す図である。
【００２８】
実施の形態１の検出装置２０００は、上述の捕集装置と、検出部２１００と、を備える。
【００２９】
検出部２１００は、捕集サンプル中の被検物質を検出する。
【００３０】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００３１】
なお、実施の形態１の検出装置２０００においては、検出部２１００は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の被検物質の濃度と、導入部１１００により捕集部１２００に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００３２】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００３３】
実施の形態１の清浄装置３０００は、上述の検出装置と、清浄部３１００と、を備える。
【００３４】
清浄部３１００は、検出装置の検出結果に応じて、対象空間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１１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、発生体検知工程と、導入工程と、捕集工程と、を包含する。
【００３８】
捕集工程は、捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る工程である。
【００３９】
導入工程は、対象空間から対象サンプルを捕集部に導入する工程である。
【００４０】
発生体検知工程は、対象空間における、被検物質を発生する発生体の存在の有無を検知する工程である。
【００４１】
発生体検知工程により発生体が対象空間外から対象空間内に入ったことが検知された場合に、導入工程が対象空間における対象サンプルの捕集部への導入を開始する。
【００４２】
以上の構成によれば、対象空間に発生体が存在しないような場合に起こり得る、検出可能範囲外での検出の実施を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。すなわち、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができる。
【００４３】
図１２は、実施の形態１の検出方法および清浄方法の構成を示す図である。
【００４４】
実施の形態１の検出方法は、上述の捕集方法と、検出工程と、を包含する。
【００４５】
検出工程は、捕集サンプル中の被検物質を検出する工程である。
【００４６】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００４７】
なお、実施の形態１の検出方法においては、検出工程は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の被検物質の濃度と、導入工程により捕集部に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００４８】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００４９】
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。
【００５０】
清浄工程は、検出方法の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する工程である。
【００５１】
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。
【００５２】
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、例えば、ウイルスや細菌などに関連するタンパク質であっても良い。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。
【００５３】
また、発生体は、人や動物であっても良い。もしくは、被検物質を発生する無生物であっても良い。
【００５４】
また、対象空間は、部屋であっても良い。もしくは、対象空間は、屋外の所定の空間領域であっても良い。もしくは、対象空間は、容器であっても良い。
【００５５】
また、対象サンプルは、空気であっても良い。もしくは、対象サンプルは、液体であっても良い。
【００５６】
また、捕集部は、一例として、捕集液体や捕集固体などを含んでいても良い。
【００５７】
また、導入部は、一例として、空気吸入口や空気流路や空気ポンプなどを含んでいても良い。
【００５８】
また、発生体検知部は、一例として、人検知センサ１０６などを含んでいても良い。
【００５９】
また、検出部は、一例として、センサデバイス１１１などを含んでいても良い。
【００６０】
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。もしくは、清浄部は、液体中から被検物質を除去する構成であっても良い。
【００６１】
また、本実施の形態１の捕集装置や検出装置や清浄装置は、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給部を、さらに備えていても良い。
【００６２】
供給部は、一例として、液体流路や液体ポンプなどを含んでいても良い。
【００６３】
また、本実施の形態１の捕集方法や検出方法や清浄方法は、供給部により、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給工程を、さらに包含していても良い。
【００６４】
また、捕集部や導入部や発生体検知部や供給部や検出部や清浄部などが、制御部で制御されても良い。このとき、制御部は、コントローラー１１４の一部であっても良い。
【００６５】
（実施の形態２）
図１３は、実施の形態２の検出装置４０００の構成を示す図である。
【００６６】
実施の形態２の検出装置４０００は、導入部４１００と、捕集部４２００と、導入量設定部４３００と、検出部４４００と、を備える。
【００６７】
捕集部４２００は、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る。
【００６８】
導入部４１００は、対象空間から対象サンプルを捕集部４２００に導入する。
【００６９】
導入量設定部４３００は、導入部４１００が捕集部４２００に導入する対象サンプルの量を設定する。
【００７０】
検出部４４００は、捕集サンプル中の被検物質を検出する。
【００７１】
導入量設定部４３００は、導入部４１００が捕集部４２００に導入する対象サンプルの量として、第１導入量を設定する。導入部４１００が、対象空間から第１導入量の対象サンプルを捕集部４２００へ導入する。捕集部４２００は、第１導入量の対象サンプル中の被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得る。検出部４４００は、第１の捕集サンプル中の被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出する。
【００７２】
導入量設定部４３００は、第１の被検物質の量が算出された後に、導入部４１００が捕集部４２００に導入する対象サンプルの量として、第２導入量を設定する。
【００７３】
第１の被検物質の量が所定値Ｘ以下であった場合には、第２導入量は第１導入量よりも多く設定される。
【００７４】
以上の構成によれば、対象サンプル中の被検物質の濃度が低すぎて検出されない可能性を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。すなわち、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができる。
【００７５】
なお、上述の所定値Ｘは、検出部４４００による算出値が当該検出部４４００の計測可能範囲内となるように、設定されても良い。例えば、所定値Ｘは、当該検出部４４００の計測可能範囲の中央値よりも低い値が設定されても良い。もしくは、当該検出部４４００の計測可能範囲の下限値に基づいて、上述の所定値Ｘは決定されても良い。例えば、所定値Ｘは、当該検出部４４００の計測可能範囲の下限値、もしくは、下限値に近い値であっても良い。
【００７６】
なお、実施の形態２の検出装置４０００においては、導入量設定部４３００は、導入部４１００の対象サンプルの捕集部４２００への導入時間を長くすることにより、第２導入量を調整しても良い。もしくは、導入部４１００の対象サンプルの捕集部４２００への単位時間当たりの導入量を多くすることにより、第２導入量を調整しても良い。
【００７７】
また、実施の形態２の検出装置４０００においては、検出部４４００は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の当該被検物質の濃度と、導入部４１００により捕集部４２００に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００７８】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００７９】
図１４は、実施の形態２の清浄装置５０００の構成を示す図である。
【００８０】
実施の形態２の清浄装置５０００は、上述の検出装置と、清浄部５１００と、を備える。
【００８１】
清浄部５１００は、検出装置の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する。
【００８２】
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。
【００８３】
図１５は、実施の形態２の検出方法の構成を示す図である。
【００８４】
実施の形態２の検出方法は、導入量設定工程と、導入工程と、捕集工程と、検出工程と、を包含する。
【００８５】
捕集工程は、捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る工程である。
【００８６】
導入工程は、対象空間から対象サンプルを捕集部に導入する工程である。
【００８７】
導入量設定工程は、導入工程において捕集部に導入する対象サンプルの量を設定する工程である。
【００８８】
検出工程は、捕集サンプル中の被検物質を検出する工程である。
【００８９】
導入量設定工程は、導入工程が捕集部に導入する対象サンプルの量として、第１導入量を設定する。導入工程が、対象空間から第１導入量の対象サンプルを捕集部へ導入する。捕集工程は、第１導入量の対象サンプル中の被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得る。検出工程は、第１の捕集サンプル中の被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出する。
【００９０】
導入量設定工程は、第１の被検物質の量が算出された後に、導入部が捕集部に導入する対象サンプルの量として、第２導入量を設定する。
【００９１】
第１の被検物質の量が所定値Ｘ以下であった場合には、第２導入量は第１導入量よりも多く設定される。
【００９２】
以上の構成によれば、対象サンプル中の被検物質の濃度が低すぎて検出されない可能性を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。すなわち、センサデバイスや捕集液体などの検出用部材の無駄な消費を抑制することができる。
【００９３】
なお、上述の所定値Ｘは、検出工程による算出値が当該検出工程の計測可能範囲内となるように、設定されても良い。例えば、所定値Ｘは、当該検出工程の計測可能範囲の中央値よりも低い値が設定されても良い。もしくは、当該検出工程の計測可能範囲の下限値に基づいて、上述の所定値Ｘは決定されても良い。例えば、所定値Ｘは、当該検出工程の計測可能範囲の下限値、もしくは、下限値に近い値であっても良い。
【００９４】
なお、実施の形態２の検出方法においては、導入量設定工程は、導入工程の対象サンプルの捕集部への導入時間を長くすることにより、第２導入量を調整しても良い。もしくは、導入工程の対象サンプルの捕集部への単位時間当たりの導入量を多くすることにより、第２導入量を調整しても良い。
【００９５】
また、実施の形態２の検出方法においては、検出工程は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の当該被検物質の濃度と、導入工程により捕集部に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００９６】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００９７】
図１６は、実施の形態２の清浄方法の構成を示す図である。
【００９８】
実施の形態２の清浄方法は、上述の検出方法と、清浄工程と、を備える。
【００９９】
清浄工程は、検出方法の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、例えば、ウイルスや細菌などに関連するタンパク質であっても良い。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。
【０１０２】
また、対象空間は、部屋であっても良い。もしくは、対象空間は、屋外の所定の空間領域であっても良い。もしくは、対象空間は、容器であっても良い。
【０１０３】
また、対象サンプルは、空気であっても良い。もしくは、対象サンプルは、液体であっても良い。
【０１０４】
また、捕集部は、一例として、捕集液体や捕集固体などを含んでいても良い。
【０１０５】
また、導入部は、一例として、空気吸入口や空気流路や空気ポンプなどを含んでいても良い。
【０１０６】
また、導入量設定部は、一例として、コントローラー１１４の一部などを含んでいても良い。
【０１０７】
また、検出部は、一例として、センサデバイス１１１などを含んでいても良い。
【０１０８】
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。もしくは、清浄部は、液体中から被検物質を除去する構成であっても良い。
【０１０９】
また、本実施の形態２の検出装置や清浄装置は、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給部を、さらに備えていても良い。
【０１１０】
供給部は、一例として、液体流路や液体ポンプなどを含んでいても良い。
【０１１１】
また、本実施の形態２の検出方法や清浄方法は、供給部により、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給工程を、さらに包含していても良い。
【０１１２】
また、捕集部や導入部や導入量設定部や供給部や検出部や清浄部などが、制御部で制御されても良い。このとき、制御部は、コントローラー１１４の一部であっても良い。
【０１１３】
（実施の形態３）
図１７は、実施の形態３の検出装置６０００の構成を示す図である。
【０１１４】
実施の形態３の検出装置６０００は、導入部６１００と、捕集部６２００と、導入量設定部６３００と、検出部６４００と、を備える。
【０１１５】
捕集部６２００は、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る。
【０１１６】
導入部６１００は、対象空間から対象サンプルを捕集部６２００に導入する。
【０１１７】
導入量設定部６３００は、導入部６１００が捕集部６２００に導入する対象サンプルの量を設定する。
【０１１８】
検出部６４００は、捕集サンプル中の被検物質を検出する。
【０１１９】
導入量設定部６３００は、導入部６１００が捕集部６２００に導入する対象サンプルの量として、第１導入量を設定する。導入部６１００が、対象空間から第１導入量の対象サンプルを捕集部６２００へ導入する。捕集部６２００は、第１導入量の対象サンプル中の被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得る。検出部６４００は、第１の捕集サンプル中の被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出する。
【０１２０】
導入量設定部６３００は、第１の被検物質の量が算出された後に、導入部６１００が捕集部６２００に導入する対象サンプルの量として、第２導入量を設定する。
【０１２１】
第１の被検物質の量が所定値Ｙ以上であった場合には、第２導入量は第１導入量よりも少なく設定される。
【０１２２】
以上の構成によれば、対象サンプル中の被検物質の濃度が高く、濃度域を表示できない可能性を低減できる。
【０１２３】
なお、上述の所定値Ｙは、検出部６４００による算出値が当該検出部６４００の計測可能範囲内となるように、設定されても良い。例えば、所定値Ｙは、当該検出部６４００の計測可能範囲の中央値よりも高い値が設定されても良い。もしくは、当該検出部６４００の計測可能範囲の上限値に基づいて、上述の所定値Ｙは決定されても良い。例えば、所定値Ｙは、当該検出部６４００の計測可能範囲の上限値、もしくは、上限値に近い値であっても良い。
【０１２４】
なお、実施の形態３の検出装置６０００においては、導入量設定部６３００は、導入部６１００の対象サンプルの捕集部６２００への導入時間を短くすることにより、第２導入量を調整しても良い。もしくは、導入量設定部６３００は、導入部６１００の対象サンプルの捕集部６２００への単位時間当たりの導入量を少なくすることにより、第２導入量を調整しても良い。
【０１２５】
また、実施の形態３の検出装置６０００においては、検出部６４００は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の当該被検物質の濃度と、導入部６１００により捕集部６２００に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【０１２６】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【０１２７】
図１８は、実施の形態３の清浄装置７０００の構成を示す図である。
【０１２８】
実施の形態３の清浄装置７０００は、上述の検出装置と、清浄部７１００と、を備える。
【０１２９】
清浄部７１００は、検出装置の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する。
【０１３０】
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。
【０１３１】
図１９は、実施の形態３の検出方法の構成を示す図である。
【０１３２】
実施の形態３の検出方法は、導入量設定工程と、導入工程と、捕集工程と、検出工程と、を包含する。
【０１３３】
捕集工程は、捕集部により、対象サンプル中の被検物質を捕集し、捕集サンプルを得る工程である。
【０１３４】
導入工程は、対象空間から対象サンプルを捕集部に導入する工程である。
【０１３５】
導入量設定工程は、導入工程において捕集部に導入する対象サンプルの量を設定する工程である。
【０１３６】
検出工程は、捕集サンプル中の被検物質を検出する工程である。
【０１３７】
導入量設定工程は、導入工程が捕集部に導入する対象サンプルの量として、第１導入量を設定する。導入工程が、対象空間から第１導入量の対象サンプルを捕集部へ導入する。捕集工程は、第１導入量の対象サンプル中の被検物質を捕集し、第１の捕集サンプルを得る。検出工程は、第１の捕集サンプル中の被検物質を検出し、第１の被検物質の量を算出する。
【０１３８】
導入量設定工程は、第１の被検物質の量が算出された後に、導入部が捕集部に導入する対象サンプルの量として、第２導入量を設定する。
【０１３９】
第１の被検物質の量が所定値Ｙ以上であった場合には、第２導入量は第１導入量よりも少なく設定される。
【０１４０】
以上の構成によれば、対象サンプル中の被検物質の濃度が高く、濃度域を表示できない可能性を低減できる。
【０１４１】
なお、上述の所定値Ｙは、検出工程による算出値が当該検出工程の計測可能範囲内となるように、設定されても良い。例えば、所定値Ｙは、当該検出工程の計測可能範囲の中央値よりも高い値が設定されても良い。もしくは、当該検出工程の計測可能範囲の上限値に基づいて、上述の所定値Ｙは決定されても良い。例えば、所定値Ｙは、当該検出工程の計測可能範囲の上限値、もしくは、上限値に近い値であっても良い。
【０１４２】
なお、実施の形態３の検出方法においては、導入量設定工程は、導入工程の対象サンプルの捕集部への導入時間を短くすることにより、第２導入量を調整しても良い。もしくは、導入量設定工程は、導入工程の対象サンプルの捕集部への単位時間当たりの導入量を少なくすることにより、第２導入量を調整しても良い。
【０１４３】
また、実施の形態３の検出方法においては、検出工程は、捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の当該被検物質の濃度と、導入工程により捕集部に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【０１４４】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【０１４５】
図２０は、実施の形態３の清浄方法の構成を示す図である。
【０１４６】
実施の形態３の清浄方法は、上述の検出方法と、清浄工程と、を包含する。
【０１４７】
清浄工程は、検出方法の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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、例えば、ウイルスや細菌などに関連するタンパク質であっても良い。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。
【０１５０】
また、対象空間は、部屋であっても良い。もしくは、対象空間は、屋外の所定の空間領域であっても良い。もしくは、対象空間は、容器であっても良い。
【０１５１】
また、対象サンプルは、空気であっても良い。もしくは、対象サンプルは、液体であっても良い。
【０１５２】
また、捕集部は、一例として、捕集液体や捕集固体などを含んでいても良い。
【０１５３】
また、導入部は、一例として、空気吸入口や空気流路や空気ポンプなどを含んでいても良い。
【０１５４】
また、導入量設定部は、一例として、コントローラー１１４の一部などを含んでいても良い。
【０１５５】
また、検出部は、一例として、センサデバイス１１１などを含んでいても良い。
【０１５６】
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。もしくは、清浄部は、液体中から被検物質を除去する構成であっても良い。
【０１５７】
また、本実施の形態３の検出装置や清浄装置は、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給部を、さらに備えていても良い。
【０１５８】
供給部は、一例として、液体流路や液体ポンプなどを含んでいても良い。
【０１５９】
また、本実施の形態３の検出方法や清浄方法は、供給部により、捕集部により得られた捕集サンプルを、検出部に供給する供給工程を、さらに包含していても良い。
【０１６０】
また、捕集部や導入部や導入量設定部や供給部や検出部や清浄部などが、制御部で制御されても良い。このとき、制御部は、コントローラー１１４の一部であっても良い。
【０１６１】
（実施の形態４）
図１は、本発明の実施の形態４における浮遊ウイルスの捕集方法及び装置１００の概略構成を示すブロック図である。装置１００は、人が出入りする部屋に設置されている。１０１は、空気吸入口で、周辺の雰囲気空気を吸入する。１０２は周辺の雰囲気空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子で、空気吸入口１０１より吸入される。１０３はフィルターで、約１０（μｍ）以上の粒子は透過できない。１０４は、吸入した空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子を捕集する捕集液体である。１０５は、フィルター１０３を透過した空気を捕集液体１０４へ導く空気流路である。
【０１６２】
１０６は、装置１００が設置されている部屋に人が入って来た事を検知する人検知センサである。人検知センサ１０６は、人が放射する赤外線を検知する方式や、電磁波を送信して反射波を受信する方式でも良い。また、部屋の出入り口のドアの開閉を検知する方式でも良い。これら人検知センサ１０６が、部屋の複数の位置に設置されても良い。ただし、図１では、簡単のために１個のみを図示している。
【０１６３】
１０７は、捕集液体１０４を保持する捕集液体保持容器。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。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、空気流路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。
【０１６４】
１１０は、ウイルス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。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。
【０１６５】
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。本実施の形態でのセンサデバイス１１１は、所定体積＝１ｍｌのサンプル液体１１３中のウイルスの個数＝１０３〜１０６（個）の範囲を計測できる。
【０１６６】
１１４は、人検知センサ１０６の信号を利用して、捕集液体１０４をセンサデバイス１１１に供給するように、空気ポンプ１０９と液体ポンプ１１２を制御するコントローラーである。本コントローラー１１４に各種パラメーターを入力することで、予め設定された条件で、各ポンプを制御して所定体積の捕集液体１０４をセンサデバイス１１１に供給することができる。さらに、本コントローラー１１４に計時機能も有しており、各動作に要した時間情報を発生及び記憶することもできる。またセンサデバイス１１１の計測値を受信して、前記計測値と前記時間情報から浮遊するウイルスの濃度を算出する機能も有する。
【０１６７】
センサデバイス１１１に所定体積の捕集液体１０４を供給した後、捕集液体保持容器１０７中に捕集液体１０４が残留しており、再度浮遊するウイルスを捕集して計測する場合は、次動作を追加する。捕集液体保持容器１０７と外部を連結する液体流路１１５を介して、残留している捕集液体１０４を捕集液体保持容器１０７より外部へ液体ポンプ１１６により排出する。そして、補充用捕集液体１１７を捕集液体保持容器１０７へ次のように輸送する。補充用捕集液体１１７は、補充用捕集液体保持容器１１８に格納されており、液体流路１１９を介して、液体ポンプ１２０によって所定体積の補充用捕集液体１１７が捕集液体保持容器１０７へ輸送される。上記した、残留している捕集液体１０４の排出、補充用捕集液体１１７の捕集液体保持容器１０７への輸送は、コントローラー１１４が液体ポンプ１１６、液体ポンプ１２０を制御することで実現される。
【０１６８】
次に、本実施の形態の浮遊ウイルスの捕集装置１００が設置されている部屋の状況と関連付けて説明する。
【０１６９】
計測対象であるウイルスの発生源は、本ウイルスに感染した人である。当該感染者が、話す、咳、くしゃみをすることによって、体液に含まれているウイルスが放出される。当然、部屋が無人の場合は、ウイルスの発生源は無い。また、非感染者もウイルスを放出しない。従って、部屋で一度ウイルスを計測してウイルスが検出されず、新たに人が入室しなかった場合は、ウイルスが増加する可能性は無いので、ウイルスを計測する意味は無く、定期的に計測を継続することは、センサデバイス１１１や、捕集液体１０４を無駄に消費する。
【０１７０】
この点を鑑み本実施形態は、人検知センサ１０６によって新たな人の入室を検知して計測を開始する。これによりセンサデバイス１１１や、捕集液体１０４の無駄な消費を抑制することができると同時に、ウイルスの発生源となり得る新たな人の入室によりウイルスの計測を開始するので、即座に、ウイルスの浮遊の有無を把握できる。
【０１７１】
さらに、本実施の形態では、ウイルスが浮遊しているにも関わらず、その濃度が低すぎてセンサデバイス１１１の計測範囲以下になり、検出できない可能性を低減する。この原理を以下に述べる。
【０１７２】
捕集液１０４中に捕集されるウイルスの個数Ｖｎは（数１）の様に表される。
【０１７３】
（数１）
Ｖｎ（個）＝Ｖｃ（個／ｍ３）×Ａｖ（ｍ３）×１．０（＝捕集率）
ここで、
Ｖｃ：浮遊しているウイルスの個数の濃度（個／ｍ３）
Ａｖ：吸入した空気の体積（ｍ３）
また、Ａｖは（数２）の様に表される。
【０１７４】
（数２）
Ａｖ（ｍ３）＝Ａｓ（ｍ３／分）×Ｔ（分）
ここで、
Ａｓ：吸入空気速度（ｍ３／分）
Ｔ：吸入時間（分）
（数２）を（数１）に代入すると、以下の（数３）のようになる。
【０１７５】
（数３）
Ｖｎ（個）＝Ｖｃ（個／ｍ３）×Ａｓ（ｍ３／分）×Ｔ（分）×１．０（＝捕集率）
図２は、（数１）の関係を示したグラフで、横軸はＡｖ、縦軸はＶｎを示す。ここで、実線は、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０６（個／ｍ３）、点線はウイルスの濃度Ｖｃ＝１０３（個／ｍ３）の場合のＡｖとＶｎの関係を示す。
【０１７６】
ここで、１ｍｌのサンプル液体中における、センサデバイス１１１の計測範囲即ちウイルスの個数が定量できるウイルスの個数の範囲は、１０３〜１０６（個）である。この範囲よりＶｎが少ない際は、センサデバイス１１１の出力信号はノイズレベルと同等でゼロを示すとなる。一方、この範囲よりＶｎが多い際は、センサデバイス１１１の出力信号は飽和して、１０６（個）を示す。なお、センサデバイス１１１は、所定体積（＝１ｍｌ）のサンプル液体中のウイルスの個数を計測するので、この計測値は、サンプル液体中の濃度に換算できる。
【０１７７】
図２のグラフにおいて、この計測範囲外の領域は、灰色で示している。図２から明らかなように、Ａｖ＝１００＝１（ｍ３）場合は、Ｖｃ＝１０３〜１０６（個／ｍ３）の範囲が計測できる、即ち定量値が示せる。また、Ａｖ＝１０１＝１０（ｍ３）場合は、Ｖｃ＝１０２〜１０５（個／ｍ３）の範囲が計測できる。この様に、Ａｖに応じて、Ｖｃの計測範囲が異なる。また、従来の技術の様に、Ａｖを予め設定した値に固定している場合は、Ｖｃの計測範囲も固定される。上記をＡｓ＝０．１（ｍ３／分）で一定として、吸入時間Ｔとの関係で表すと、図３〜図５になる。
【０１７８】
図３は、（数３）の関係を示したグラフで、横軸がＴ、縦軸はＶｎを示し、この計測範囲外の領域は、灰色で示している。実線は、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０６（個／ｍ３）、点線はウイルスの濃度Ｖｃ＝１０３（個／ｍ３）の場合のＴとＶｎの関係を示す。Ｔ＝１０１（分）の際に、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０３〜１０６（個／ｍ３）の範囲で計測可能であることがわかる。
【０１７９】
図４も、（数３）の関係を示したグラフで、横軸がＴ、縦軸はＶｎを示し、この計測範囲外の領域は、灰色で示している。実線は、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０５（個／ｍ３）、点線はウイルスの濃度Ｖｃ＝１０２（個／ｍ３）の場合のＴとＶｎの関係を示す。Ｔ＝１０２（分）の際に、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０２〜１０５（個／ｍ３）の範囲で計測可能であることがわかる。
【０１８０】
図５も、（数３）の関係を示したグラフで、横軸がＴ、縦軸はＶｎを示し、この計測範囲外の領域は、灰色で示している。実線は、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０７（個／ｍ３）、点線はウイルスの濃度Ｖｃ＝１０４（個／ｍ３）の場合のＴとＶｎの関係を示す。Ｔ＝１００（分）の際に、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０４〜１０７（個／ｍ３）の範囲で計測可能であることがわかる。
【０１８１】
以上の様に、Ａｓが一定の場合、吸入時間Ｔに応じて、ウイルスの計測可能な濃度範囲が変化する。言い換えると、吸入時間Ｔを制御することで、ウイルスの計測可能な濃度範囲を移動することができる。この原理を以下の様に利用する。
【０１８２】
早朝等で人がまだおらず、部屋にウイルスが存在しない状態において、人が入室して来た場合、感染者である可能性があるので、本浮遊ウイルスの捕集装置１００は、空気の吸入よる捕集を開始する。予め設定された時間吸入した後に、センサデバイス１１１でウイルスの個数を計測する。ここで、ウイルスが検出された場合は、それを報知することができる。一方、ウイルスが検出されなかった場合は、ウイルスが実際に浮遊していない場合と、ウイルスが浮遊しているがその濃度が低すぎて検出されなかった場合である可能性がある。この場合、空気を吸入する時間を延長して、再度計測する。こうすると、ウイルスの計測可能な濃度範囲が、低濃度側に移動するため、ウイルスが浮遊しているがその濃度が低すぎて検出されない可能性が低減する。
【０１８３】
以上の様に、本実施の形態では、人検知センサ１０６によって新たな人の入室を検知して計測を開始して、さらにその計測値に応じて次回の計測における空気の吸入時間を調整することで、センサデバイス１１１や、捕集液体１０４の無駄な消費を抑制することができると同時に、計測できるウイルスの濃度範囲を実質的に拡大でき装置の信頼性を高めることができる。
【０１８４】
（実施例１）
本実施の形態における第１の実施例を図６のフローチャートを使って説明する。
【０１８５】
まず、コントローラー１１４に開始を指示する。そうすると人検知センサ１０６が動作を開始する。その後、人検知センサ１０６が人の入室を検知すると、空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４にウイルスを捕集し始める。ここで、例えば、吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入する。これは、空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４が制御して実現する。また捕集液体１０４は、純水で体積は１（ｍＬ）である。所定時間例えば１分経過した後に、コントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。次に、コントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。ここで、サンプル液体１１３の体積は１ｍｌである。供給が完了すると、１１５〜１２０が動作して、もし、捕集液体残存していた場合これが排出されて、次に補充用捕集液体が補充されて、次回の計測に備えるために、再開可能状態になる。この排出、補充動作と同時に、センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０１８６】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０３（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数４）に示される。
【０１８７】
（数４）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０３（個）／（０．１（ｍ３／分）×１（分））
＝１０４（個／ｍ３）
コントローラー１１４は、センサデバイス１１１よりＶｎ＝１０４（個）の信号を受け取り、（数４）より、このウイルス濃度Ｖｃ＝１０４（個／ｍ３）を算出して表示して、ウイルス検知を報知する。
【０１８８】
一方、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量がセンサデバイス１１１の計測範囲以下即ち過少で、ウイルスが検知されなかった場合、即ちウイルス未検知の場合、空気の吸入時間を延長する。例えば、予め今回の吸入時間の１０倍に延長すると設定していた場合は、新規の吸入時間は１０分と算出される。そして、再度空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４にウイルスを捕集し始める。１０分経過した後に、コントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。
【０１８９】
次に、前回と同様にコントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。前回と同様、捕集液体の排出、補充動作と同時に、センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０１９０】
今回は、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０３（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数５）に示される。
【０１９１】
（数５）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０３（個）／（０．１（ｍ３／分）×１０（分））
＝１０３（個／ｍ３）
コントローラー１１４は、センサデバイス１１１よりＶｎ＝１０３（個）の信号を受け取り、（数４）より、このウイルス濃度Ｖｃ＝１０３（個／ｍ３）を算出して表示して、ウイルス検知を報知する。この様に動作することにより、１回目の計測では、検知できなかったウイルスを検知することができる。
【０１９２】
また、２回目でも検知できなかった場合は、再度空気の吸入時間を延長する。例えば、予め今回の吸入時間の１０倍に延長すると設定していた場合は、吸入時間は１００分と算出されて上記と同様に計測する。ただし、吸入時間が長くなると、実用上不便が発生する場合は、予め最大吸入時間を設定しておき、算出された吸入時間がこれを超える場合は、停止する。停止後は、新たな人の入室を検知するために、人検知センサが動作を開始する。上記動作を繰り返す。
【０１９３】
以上の様に、本実施例は、人検知センサ１０６によって人の入室を検知してウイルスの計測を開始する。ウイルスを検知すれば、その空気中の濃度を算出して報知する。また、ウイルスを検知できない場合は、そのウイルスの濃度が低くセンサデバイスの計測範囲を下回っている可能性を想定して、空気の吸入時間を延長してウイルスを捕集することで、計測可能な空気中のウイルスの濃度域を順次低濃度側に移動させて、ウイルスは浮遊しているがその濃度が低く、検知されない可能性を低減できる。
【０１９４】
本実施例の様に、空気の吸入時間を、最初は比較的短時間に設定して、順次吸入時間を延長することは、以下の観点から見て好適である。
【０１９５】
浮遊するウイルスに人が感染するリスクは、吸入したウイルスの量に依存して増大する。人の呼吸により一定吸入空気速度（≒０．００６（ｍ３／分））で空気を吸入するので、人が吸入するウイルスの量は、その人が滞在している部屋のウイルスの濃度とその部屋での滞在時間の積に相当する。従って、ウイルスの濃度が低い部屋では比較的長時間滞在していても感染するリスクは低いが、ウイルスの濃度が高い部屋では比較的短時間滞在していても感染するリスクは高い。
【０１９６】
本実施例の様に、空気の吸入時間を、最初は比較的短時間に設定しておくと、もしウイルスの濃度が高い場合、短時間でウイルスの検知を報知することができ、他の在室者への感染の拡大を防止しやすい。また、ウイルス濃度が低い場合は、比較的長期滞在して初めて感染リスクが上昇するので、ウイルス検知に時間を要しても良い。この様に、本実施例は、人の感染リスクとウイルス濃度と滞在時間の関係を踏まえた点でも効果的である。
【０１９７】
さらに、センサデバイス１１１や、捕集液体１０４の無駄な消費を抑制することができる。
【０１９８】
（実施例２）
本実施の形態における第２の実施例を図７のフローチャートを使って説明する。
【０１９９】
まず、コントローラー１１４に開始を指示する。そうすると人検知センサ１０６が動作を開始する。その後、人検知センサ１０６が人の入室を検知すると、空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４にウイルスを捕集し始める。ここで、例えば、吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入する。これは、空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４が制御して実現する。また捕集液体１０４は、純水で体積は１（ｍＬ）である。所定時間例えば１分経過した後に、コントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。次に、コントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。ここで、サンプル液体１１３の体積は１ｍｌである。供給が完了すると、１１５〜１２０が動作して、もし、捕集液体残存していた場合これが排出されて、次に補充用捕集液体が補充されて、次回の計測に備えるために、再開可能状態になる。この排出、補充動作と同時に、センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０２００】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が過剰即ち１０６（個）以上を示していた場合は、即座にウイルス検知を報知すると同時に、空気の吸入時間を短縮する。例えば、予め今回の吸入時間の１／２倍に短縮すると設定していた場合は、新規の吸入時間は０．５分と算出される。そして、再度空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４にウイルスを捕集し始める。０．５分経過した後に、コントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。
【０２０１】
次に、前回と同様にコントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。前回と同様、捕集液体の排出、補充動作と同時に、センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０２０２】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が６×１０５（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数６）に示される。
【０２０３】
（数６）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝６×１０５（個）／（０．１（ｍ３／分）×０．５（分））
＝１．２×１０７（個／ｍ３）
コントローラー１１４は、センサデバイス１１１よりＶｎ＝６×１０５（個）の信号を受け取り、（数４）より、このウイルス濃度Ｖｃ＝１．２×１０７（個／ｍ３）を算出して表示して、再度ウイルス検知を報知する。
【０２０４】
また、２回目での計測においても、過剰な場合は、順次空気の吸入時間を短縮する。
【０２０５】
一方、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量がセンサデバイス１１１の計測範囲以下で、ウイルス未検知の場合、実施例１と同様空気の吸入時間を延長する。ただし、吸入時間が長くなると、実用上不便が発生する場合は、予め最大吸入時間を設定しておき、算出された吸入時間がこれを超える場合は、停止する。停止後は、新たな人の入室を検知するために、人検知センサが動作を開始する。上記動作を繰り返す。
【０２０６】
以上の様に、本実施例は、人検知センサ１０６によって人の入室を検知してウイルスの計測を開始。ウイルスを検知しその濃度が過剰な場合は、即座に報知すると同時に、空気の吸入時間を短縮してウイルスを捕集することで、計測可能な空気中のウイルスの濃度域を順次高濃度側に移動させて、ウイルスは浮遊しているがその濃度が高く、濃度域を表示できない可能性を低減できる。
【０２０７】
（実施例３）
本実施の形態における第３の実施例を図８のフローチャートを使って説明する。
【０２０８】
本実施例は、新たな人の入室に関係なく、定期的にウイルスを捕集して空気中に浮遊するウイルスを監視する例である。即ち、実施例２の人検知センサを用いていない例である。
【０２０９】
まず、コントローラー１１４に開始を指示する。そうすると空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４にウイルスを捕集し始める。ここで、例えば、吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入する。これは、空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４が制御して実現する。また捕集液体１０４は、純水で体積は１（ｍＬ）である。所定時間例えば１分経過した後に、コントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。次に、コントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。ここで、サンプル液体１１３の体積は１ｍｌである。供給が完了すると、１１５〜１２０が動作して、もし、捕集液体残存していた場合これが排出されて、次に補充用捕集液体が補充されて、次回の計測に備えるために、再開可能状態になる。この排出、補充動作と同時に、センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０２１０】
ここで、センサデバイス１１１の計測値即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎが計測範囲の場合は、実施例１，２と同様にウイルス濃度Ｖｃを算出して表示して、ウイルス検知を報知する。その後、予め設定された時間待機後に再度空気の吸入を開始してウイルスを計測する。この場合吸入する時間は変更しない。この動作を繰り返し、ウイルスの監視を継続する。
【０２１１】
また、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が過剰又は過少の場合は、実施例２，３と同様に、空気の吸入時間を短縮又は延長して、ウイルス濃度を計測する。ここで、空気の吸入時間は最大吸入時間に到達してもウイルスを検知できない場合は、一旦停止後、予め設定された時間待機後に再度空気の吸入を開始してウイルスの計測を再開する。この動作を繰り返し、ウイルスの監視を継続する。
【０２１２】
以上の様に、本実施例は、多数の人が出入りする大きな建物や雑踏等でも、空気中のウイルス濃度に応じて、空気の吸入時間を制御してウイルスを捕集することで、広い濃度域の空気中のウイルスを計測できる。本実施例は、常時ウイルスを監視する用途に好適である。
【０２１３】
なお、実施の形態、および、実施例では、空気の吸入時間を制御して、捕集するウイルスの量をセンサデバイスで計測可能な範囲に制限した形態を示したが、空気の吸入時間は一定にして空気の吸入速度を制御することでも、同様の効果が得られる。
【０２１４】
また、実施の形態、および、実施例では、捕集液体１０４中に微粒子及びウイルスを捕集する例を示したが、例えば、板状の金属、樹脂等の固体に吸入した空気を衝突させて固体上に捕集するインパクターを用いて被検物質を捕集しても良い。
【０２１５】
なお、上述した実施の形態および実施例のそれぞれは、適宜、組み合わされても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明は、例えば、部屋の空気中の浮遊するウイルス濃度を計測し報知するために用いられる。
【符号の説明】
【０２１７】
１００    浮遊ウイルス捕集装置
１０１    空気吸入口
１０２    微粒子
１０３    フィルター
１０４    捕集液体
１０５    空気流路
１０６    人検知センサ
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
１１４    コントローラー
１１５    液体流路
１１６    液体ポンプ
１１７    補充用捕集液体
１１８    補充用捕集液体保持容器
１１９    液体流路
１２０    液体ポンプ
【図１】
2015206670.tif 000003
【図２】
2015206670.tif 000004
【図３】
2015206670.tif 000005
【図４】
2015206670.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015206670.tif 000009
【図８】
2015206670.tif 000010
【図９】
2015206670.tif 000011
【図１０】
2015206670.tif 000012
【図１１】
2015206670.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015206670.tif 000015
【図１４】
2015206670.tif 000016
【図１５】
2015206670.tif 000017
【図１６】
2015206670.tif 000018
【図１７】
2015206670.tif 000019
【図１８】
2015206670.tif 000020
【図１９】
2015206670.tif 000021
【図２０】
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