(57)【要約】【課題】石綿粒子の検出精度の高さを維持しつつ石綿濃度の迅速な測定が可能な濃度測定装置を提供する。【解決手段】濃度測定装置１０は、薄膜フィルタを用いたろ過により大気中に浮遊する粉塵から所定の大きさ以下の粒子を抽出するろ過部１１と、有機物を灰化する灰化部１３と、ろ過部１１及び灰化部１３を通過した後の流路１４内を通過する粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするカウント部２０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中に浮遊する粉塵の濃度を測定する濃度測定装置において、
フィルタを用いてろ過することにより、前記粉塵から所定の大きさ以下の粒子を抽出するろ過部と、
有機物を灰化する灰化部と、
前記ろ過部及び前記灰化部を通過した後の前記粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするカウント部とを備えることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項２】
前記灰化部は、プラズマ発生装置及び発熱装置の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１記載の濃度測定装置。
【請求項３】
前記カウント部は、前記ろ過部及び前記灰化部を通過した後の前記粉塵に対してレーザ光を照射する光照射部と、前記粉塵からのレーザ光の散乱光の強度を測定する散乱光強度測定部と、前記散乱光の強度に基づいて前記粉塵に含まれる粒子の中から前記繊維状粒子を識別する識別部とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の濃度測定装置と、当該濃度測定装置に接続され、前記カウント部によりカウントされた前記繊維状粒子の数に基づいて前記粉塵の解析を行う解析装置とを備えることを特徴とする濃度測定システム。
【請求項５】
前記濃度測定装置を操作する操作部を備えることを特徴とする請求項４記載の濃度測定システム。
【請求項６】
前記解析装置による前記粉塵の解析の結果、前記気体中の前記繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判別する判別部を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の濃度測定システム。
【請求項７】
濃度測定装置を用いて気体中に浮遊する粉塵の濃度を測定する濃度測定方法において、
フィルタを用いてろ過することにより、前記粉塵から所定の大きさ以下の粒子を抽出するろ過ステップと、
有機物を灰化する灰化ステップと、
前記ろ過ステップ及び前記灰化ステップの実行後の前記粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするカウントステップとを有することを特徴とする濃度測定方法。
【請求項８】
前記灰化ステップでは、プラズマ発生装置及び発熱装置の少なくとも一方を用いることを特徴とする請求項７記載の濃度測定方法。
【請求項９】
前記カウントステップは、前記ろ過ステップ及び前記灰化ステップの実行後の前記粉塵に対してレーザ光を照射する光照射ステップと、前記粉塵からのレーザ光の散乱光の強度を測定する散乱光強度測定ステップと、前記散乱光の強度に基づいて前記粉塵に含まれる粒子の中から前記繊維状粒子を識別する識別ステップとを含むことを特徴とする請求項７又は８記載の濃度測定方法。
【請求項１０】
前記カウントステップにおいてカウントされた前記繊維状粒子の数に基づいて前記粉塵の解析を行う解析ステップを有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の濃度測定方法。
【請求項１１】
前記濃度測定装置を操作する操作ステップを有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の濃度測定方法。
【請求項１２】
前記解析ステップにおける前記粉塵の解析の結果、前記気体中の前記繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判別する判別ステップを有することを特徴とする請求項１０又は１１記載の濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度測定装置、濃度測定システム、及び濃度測定方法に関し、特に、気体中に浮遊する粉塵の濃度を測定する濃度測定装置、濃度測定システム、及び濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石綿（アスベスト）は、人体に重度の健康障害（例えば、石綿肺、肺がん、中皮腫）を生ずる有害物と認識されるようになって以来、労働安全衛生法などによりアスベストの製造、使用等が禁止されているが、現在においても、建材として建築物に組み込まれているものがある。
【０００３】
そこで、建築物の解体作業等を行う労働者などの石綿による健康障害の発生を予防するために、労働安全衛生法には、有害な石綿等の粉塵（粉じん）の発散を防止又は抑制するための石綿障害予防規則などが規定されている。また、大気汚染防止法では、繊維状（円柱状）粒子である石綿の濃度が空気１リットルあたり１０本以下という基準値を満たすように規定されている。
【０００４】
また、建築物の解体作業等を行う事業者は、石綿含有建材などの除去作業を行う作業場内部（屋内）から外部（屋外）への石綿含有粉塵の飛散がないか否かを監視するために、屋内や屋外で大気から捕集した石綿含有粉塵の大気中濃度（以下、「石綿濃度」という）を、図７を用いて後述するタイミングで測定している。
【０００５】
石綿濃度測定方法としては、大気をろ過した際に捕捉した粒子を位相差顕微鏡（phase-contrast microscope）で直接的に観察して行う方法がある（以下、「ＰＣＭ法」という）。
【０００６】
上記ＰＣＭ法では、まず、大気を吸引することにより、所定の体積の大気中に含まれる石綿粒子などを含む粉塵を捕集（サンプリング）する。この際、薄膜フィルタ（membrane filter）を用いることにより、捕集される粒子の大きさを数百μｍ以下にする。次に、測定員は、電子顕微鏡を使用して、薄膜フィルタ上の粒子、即ち捕集した粒子の中から繊維状粒子を探し出す。ここで、繊維状粒子としては、その長さが５μｍ以上、直径（幅）が３μｍ未満、及び長さと幅の比の値を示すアスペクト比が３以上であるものが測定員によって探し出される。そして、このようにして探し出された繊維状粒子を石綿粒子として測定員が実際にカウントすることにより、所定体積あたりの石綿粒子の数、即ち大気中の石綿濃度が得られる。
【０００７】
図７は、従来のＰＣＭ法による石綿濃度測定のタイミングを示すタイミングチャートである。
図７に示すように、従来のＰＣＭ法は、例えば建築物等の解体作業の全工程において、作業前、作業中、作業後の３回に亘って実行される。さらに、必要に応じて解体作業中の各工区の終了時にも実行される。このようにして複数回実行されたＰＣＭ法による石綿濃度の測定結果は、解体作業の施工記録に記録される。
【０００８】
また、上記ＰＣＭ法とは別の石綿濃度測定方法として、日本工業規格の規格番号JIS A 1481（２００６年３月２５日）に規定された「建材製品中のアスベスト含有率測定方法（Determination of asbestos in building material products）」（以下、「ＪＩＳ法」という）がある。
【０００９】
このＪＩＳ法は、定性分析としての「位相差顕微鏡を使用した分散染色法による分散色の確認」（以下、「分散染色法」という）と、定量分析としてのＸ線回折分析法とを組み合わせたものである。分散染色法では、試料の形状及び試料の屈折率による色の変化を観察することにより、繊維状粒子の中から石綿粒子を識別する。これにより、石綿の有無を識別することができる。Ｘ線回折分析法では、石綿にＸ線を照射したときに測定されたＸ線回折強度に基づいて石綿を定量する。
【００１０】
また、ＰＣＭ法や分散染色法とは異なり、流体中の粒子から石綿などの繊維状粒子を自動的に検出する浮遊粒子測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この浮遊粒子測定装置は、まず、流体中に浮遊する粒子を電界方向に配向させ、次いで、当該粒子にレーザ光を照射することにより得られる散乱光の偏光の垂直成分と水平成分を検出している。この検出の結果、偏光の垂直成分が水平成分よりも大きいとき、即ち正の偏光が得られたときに、流体中の粒子が繊維状粒子であると識別される。
【特許文献１】特許第２８８１７３１号公報（段落００２０，００２１、及び図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述したＰＣＭ法及び浮遊粒子測定装置では、測定対象の粒子の中から繊維状粒子を高い精度で識別することはできるものの、当該繊維状粒子が有機物や他の鉱物繊維である可能性も含まれている。同様に、上記Ｘ線回折分析法では、石綿のＸ線回折ピークと、石綿ではないアンチゴライトやリザルダイトのＸ線回折ピークが重複するため、アンチゴライトやリザルダイトが測定対象に含まれている場合には、正確な定量を行うことができない。したがって、いずれの石綿濃度測定方法であっても、石綿濃度測定の精度が十分に高いとは云えない。
【００１２】
また、分散染色法では、捕集した粉塵の中から石綿粒子を正確に識別できるものの、測定員が石綿粒子をカウントする必要があるため、測定結果に個人差が生じ、測定結果の信頼性に乏しい。
【００１３】
同様に、ＰＣＭ法でも、測定員が繊維状粒子の識別を行うため、測定結果の信頼性に乏しい。また、ＰＣＭ法では、石綿濃度の測定結果が得られるまでに１日〜７日と多大な時間を必要とするため、簡便な測定方法であるとは云えない。さらには、測定結果が得られるまでの期間内に、石綿等の粉塵の発散、さらには、建築物等の解体等の作業を行う労働者や作業場周辺地域の住民などへの石綿等の曝露（ばく露）が発生する可能性があり、労働者や住民の安全性が十分に確保されているとは云えない。したがって、石綿濃度を迅速に測定することが求められている。
【００１４】
さらに、上記Ｘ線回折分析法では、大型のＸ線回折装置（ＸＲＤ：X-ray diffractometer）を用いて詳細な分析を行う必要があるため、石綿濃度測定を作業場の近傍で簡便に行うことができない。その結果、石綿濃度の測定結果が得られるまでに多大な時間を必要とする。したがって、上記同様に、石綿濃度を迅速に測定することが求められている。
【００１５】
本発明は、上述したような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、石綿粒子の検出精度の高さを維持しつつ石綿濃度の迅速な測定が可能な濃度測定装置、濃度測定システム、及び濃度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の濃度測定装置は、気体中に浮遊する粉塵の濃度を測定する濃度測定装置において、フィルタを用いてろ過することにより、前記粉塵から所定の大きさ以下の粒子を抽出するろ過部と、有機物を灰化する灰化部と、前記ろ過部及び前記灰化部を通過した後の前記粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするカウント部とを備えることを特徴とする。
本発明の濃度測定装置によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を選択的にカウントすることができる。
【００１７】
請求項２記載の濃度測定装置は、請求項１記載の濃度測定装置において、前記灰化部は、プラズマ発生装置及び発熱装置の少なくとも一方を含むことを特徴とする。
本発明の濃度測定装置によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる有機物を効率的に灰化させることができる。
【００１８】
請求項３記載の濃度測定装置は、請求項１又は２記載の濃度測定装置において、前記カウント部は、前記ろ過部及び前記灰化部を通過した後の前記粉塵に対してレーザ光を照射する光照射部と、前記粉塵からのレーザ光の散乱光の強度を測定する散乱光強度測定部と、前記散乱光の強度に基づいて前記粉塵に含まれる粒子の中から前記繊維状粒子を識別する識別部とを含むことを特徴とする。
本発明の濃度測定装置によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を光学的にカウントすることができる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項４記載の濃度測定システムは、上記濃度測定装置と、当該濃度測定装置に接続され、前記カウント部によりカウントされた前記繊維状粒子の数に基づいて前記粉塵の解析を行う解析装置とを備えることを特徴とする。
本発明の濃度測定システムによれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を選択的にカウントすることができる。
【００２０】
請求項５記載の濃度測定システムは、請求項４記載の濃度測定システムにおいて、前記濃度測定装置を操作する操作部を備えることを特徴とする。
本発明の濃度測定システムによれば、濃度測定装置を遠隔的に操作することができる。
【００２１】
請求項６記載の濃度測定システムは、請求項４又は５記載の濃度測定システムにおいて、前記解析装置による前記粉塵の解析の結果、前記気体中の前記繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判別する判別部を備えることを特徴とする。
本発明の濃度測定システムによれば、繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるときに、ユーザは安全対策を行うことができる。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の請求項７記載の濃度測定方法は、濃度測定装置を用いて気体中に浮遊する粉塵の濃度を測定する濃度測定方法において、フィルタを用いてろ過することにより、前記粉塵から所定の大きさ以下の粒子を抽出するろ過ステップと、有機物を灰化する灰化ステップと、前記ろ過ステップ及び前記灰化ステップの実行後の前記粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするカウントステップとを有することを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を選択的にカウントすることができる。
【００２３】
請求項８記載の濃度測定方法は、請求項７記載の濃度測定方法において、前記灰化ステップでは、プラズマ発生装置及び発熱装置の少なくとも一方を用いることを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる有機物を効率的に灰化させることができる。
【００２４】
請求項９記載の濃度測定方法は、請求項７又は８記載の濃度測定方法において、前記カウントステップは、前記ろ過ステップ及び前記灰化ステップの実行後の前記粉塵に対してレーザ光を照射する光照射ステップと、前記粉塵からのレーザ光の散乱光の強度を測定する散乱光強度測定ステップと、前記散乱光の強度に基づいて前記粉塵に含まれる粒子の中から前記繊維状粒子を識別する識別ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を光学的にカウントすることができる。
【００２５】
請求項１０記載の濃度測定方法は、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の濃度測定方法において、前記カウントステップにおいてカウントされた前記繊維状粒子の数に基づいて前記粉塵の解析を行う解析ステップを有することを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、気体中に浮遊する粉塵に含まれる繊維状粒子を選択的にカウントすることができる。
【００２６】
請求項１１記載の濃度測定方法は、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の濃度測定方法において、前記濃度測定装置を操作する操作ステップを有することを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、濃度測定装置を遠隔的に操作することができる。
【００２７】
請求項１２記載の濃度測定方法は、請求項１０又は１１記載の濃度測定方法において、前記解析ステップにおける前記粉塵の解析の結果、前記気体中の前記繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判別する判別ステップを有することを特徴とする。
本発明の濃度測定方法によれば、繊維状粒子の濃度が所定の閾値以上であるときに、ユーザは安全対策を行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、有機物を灰化するので石綿粒子の検出精度の高さを維持することができると共に、濃度測定装置が自動的に繊維状粒子をカウントするので石綿濃度測定を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る濃度測定装置を含む濃度測定システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００３０】
図１に示す濃度測定システム１は、例えば石綿含有建材の除去作業を密封空間（セキュリティゾーン）内で行う作業場４０及びその周辺地域において使用されるものであり、例えば５台の濃度測定装置１０と、当該濃度測定装置１０に有線ケーブルを介してシリアル通信可能に接続された解析装置３０とを備える。濃度測定システム１において、各濃度測定装置１０は、局所的な大気中に浮遊する粉塵の濃度を測定し、解析装置３０は、濃度測定装置１０から受信した測定データに基づいて大気内に含まれていた粉塵の解析を行う。なお、作業場４０は密封空間であるが、除去作業を行う労働者などは出入口４１から出入り可能である。
【００３１】
濃度測定装置１０は、図１に示すように、建物境界内であって２つの作業場４０の集塵器４２の近傍に１台ずつ据付けで設置されており、建物境界から敷地境界までの間であって該敷地境界の近傍、例えば北側及び南側に１台ずつ据付けで設置されており、建物境界外から敷地境界までの間で移動自在に１台設置されている。
【００３２】
解析装置３０は、建物境界外から敷地境界までの間に設けられた現場事務所（不図示）内に設置されており、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３１などの演算処理が可能な情報処理装置によって実現される。ＰＣ３１には、データを記録するための記録部３２と、データに基づいた表示を行うための表示部３３と、上記５台の濃度測定装置１０と接続するためのインターフェース３４とが接続されている。
【００３３】
また、解析装置３０は、インターネットなどの通信回線を介して本社５０及び支店５１内のＰＣに接続されていると共に、無線の通信回線を介して携帯端末５２と接続可能に構成されている。さらに、解析装置３０は、各濃度測定装置１０の電源のオン／オフや、移動自在に設置された濃度測定装置１０の移動方向などを制御するためにユーザが操作する操作部（不図示）を備える。これにより、各濃度測定装置１０を遠隔的に操作することができる。
【００３４】
上記携帯端末５２は、例えば携帯電話から成り、作業場４０を監督する現場監督者が所有することが好ましい。
【００３５】
なお、濃度測定システム１が備える濃度測定装置１０は、図１では５台であるが、１台以上であれば何台であってもよい。また、濃度測定装置１０を作業場４０の内部（屋内）に設置してもよい。また、濃度測定装置１０は、解析装置３０と有線ケーブルを介して接続されているとしたが、無線の通信回線を介して接続されてもよい。
【００３６】
図２は、図１における濃度測定装置１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、濃度測定装置１０は、ろ過部１１と、灰化部１３と、エアーポンプ１５とを備え、各部の間には流路１２，１４が設けられており、また、流路１４の周囲には、カウント部２０が設置されている。エアーポンプ１５は、例えば毎分２リットルで気体の等速吸引を行い、これにより、ろ過部１１を介して捕集した粉塵を含む大気は、ろ過部１１、流路１２、灰化部１３、及び流路１４を順次通過する。
【００３７】
ろ過部１１には、濃度測定装置１０の外部の大気を吸入すべく、中空の略テーパ形状に加工された取入口が設けられている。また、ろ過部１１の内部にも流路が形成されており、該流路には、例えば孔径が０．８μｍ、直径４５ｍｍの薄膜フィルタが該流路に対して垂直に挿入されている。該薄膜フィルタは、流路内を通過する大気中の粉塵をろ過する。これにより、大気に含まれていた粉塵から、所定の大きさ、例えば粒径７００μｍ以下の粒子が濃度測定装置１０の測定対象の粒子として抽出される。
【００３８】
灰化部１３には、内部にプラズマ発生装置が搭載されており、該プラズマ発生装置は、灰化部１３内部に形成された流路内にプラズマを発生させる。これにより、流路内を通過する粒子のうち、有機物は、瞬時に灰化（無機化）し、粒径が５μｍ以下の微粒子となる。
【００３９】
カウント部２０は、図３を用いて後述するように、ろ過部１１及び灰化部１３内を通過した後の粉塵に含まれる繊維状粒子をカウントするように構成されており、濃度測定装置１０は、カウント部２０で得られたカウント値、即ち繊維状粒子の数をデータとして解析装置３０に送信する。
【００４０】
図２の構成によれば、濃度測定装置１０の各部が一体的に構成されているので、粉塵の捕集から石綿濃度の測定までを一連して行うことができる。この結果、作業場４０内部や作業場４０近傍における石綿濃度の測定を迅速に行うことができるだけでなく、終日に亘るリアルタイムの石綿濃度の測定が可能となる。また、濃度測定装置１０の各部を小型の装置で構成することにより、作業場４０内部や作業場４０近傍への運搬が容易となる。また、ユーザは、エアーポンプ１５の電源をオンするなどの操作だけで済むので、簡便に石綿濃度測定を行うことができる。
【００４１】
なお、灰化部１３には、プラズマ発生装置が搭載されているとしたが、プラズマ発生装置に代えて発熱装置としてのヒータが搭載されていてもよく、また、プラズマ発生装置及びヒータの双方が搭載されていてもよい。すなわち、灰化部１３は、有機物を灰化させることが可能な構成であればいかなる構成であってもよい。
【００４２】
また、図２において、ろ過部１１と灰化部１３の配置を入れ替えてもよい。さらには、流路１２用のエアーポンプを灰化部１３内に設けてもよい。これにより、灰化部１３による有機物の灰化に時間を費やすことができる。
【００４３】
図３は、図２におけるカウント部２０の構成を詳細に示すブロック図である。
図３において、カウント部２０は、レーザ光を出射するレーザ２１と、流路１４を介して対向するように該流路１４上に設けられた一対の光学窓２４ａ，２４ｂと、光学窓２４ｂを通過した光、即ち透過光を受光するフォトダイオード２６と、光学窓２４ａから導出された散乱光を受光するフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）２９ａ，２９ｂとを備える。
【００４４】
レーザ２１としては、波長が６３２．８ｎｍのレーザ光を出射するヘリウムネオンレーザであることが好ましいが、ヘリウムネオンレーザに限られることはなく、石綿粒子を光学的に検出するのに適した波長の光を出射可能な光源であればいかなるものを用いてもよい。
【００４５】
また、図３に示すように、レーザ２１と流路１４の間には、レーザ２１が出射したレーザ光を、光学窓２４ａを介して流路１４内に導光すべく反射ミラー２２，２３が配置されている。したがって、レーザ２１、反射ミラー２２，２３、及び光学窓２４ａは、ろ過部１１及び灰化部１３内を既に通過した大気中の粉塵に対してレーザ光を照射する光照射部として機能する。
【００４６】
さらに、流路１４とフォトダイオード２６の間には、光学窓２４ａ，２４ｂを通過したレーザ光即ち透過光をフォトダイオード２６に導光すべく反射ミラー２５が配置されている。
【００４７】
光学窓２４ａと、フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）２９ａ，２９ｂの間には、光学窓２４ａから導出された散乱光を偏光させるアクロマティックレンズ（色収差補正レンズ）２７と、アクロマティックレンズ２７を通過することによって得られた偏光をその垂直成分と水平成分とに分光するプリズム２８ａを内包するビームスプリッタ２８とが配置されている。なお、散乱光としては、図３に示すように、光学窓２４ａに入射する入射光に対して後方、例えば１７０度の方向の散乱光を用いることが好ましい。これにより、アスペクト比が３以上の繊維状粒子を容易に検出することができる。
【００４８】
また、フォトマルチプライヤ２９ａは、受光した散乱光の偏光の水平成分の光強度を測定し、フォトマルチプライヤ２９ｂは、受光した散乱光の偏光の垂直成分の光強度を測定する。フォトマルチプライヤ２９ａ，２９ｂは、識別部２９ｃに接続されており、測定した散乱光の偏光の光強度を識別部２９ｃに入力する。
【００４９】
識別部２９ｃは、散乱光の偏光の水平成分及び垂直成分の光強度を比較し、偏光の垂直成分が水平成分よりも大きいとき、即ち正の偏光が得られたときに、捕集した粉塵中の粒子が石綿などの繊維状粒子であると識別し、この繊維状粒子を光学的にカウントするように構成されている。
【００５０】
次に、濃度測定装置１０のカウント部２０において実行される石綿粒子のカウント方法について説明する。
【００５１】
まず、流路１４内には、ろ過部１１及び灰化部１３内を既に通過した粉塵を含む大気が図中の矢印Ａ方向に通過しており、流路１４内の粉塵などの粒子は、光学窓２４ａ，２４ｂ近傍において流路１４を挟持する一対の電極（不図示）から生じた電界の方向に配向している。
【００５２】
レーザ２１からのレーザ光は、光学窓２４ａを介して流路１４に向かって入射する。このとき、レーザ光の透過光は光学窓２４ｂから出射してフォトダイオード２６に入射する。一方、流路１４内の粉塵の粒子により散乱したレーザ光、即ち散乱光は、光学窓２４ａから出射してビームスプリッタ２８を介してフォトマルチプライヤ２９ａ，２９ｂに入射する。ここで、散乱光は、レーザ光が照射された粉塵の粒子のうち、所定の粒径以上、例えば５μｍ以上の粒子から得られる。したがって、灰化した有機物は粒径が５μｍ以下であるため、濃度測定装置１０の測定対象から除外される。これにより、繊維状粒子が石綿粒子である可能性を高めることができ、もって濃度測定装置１０による石綿濃度測定の精度を十分に確保することができる。具体的には、濃度測定装置１０は、測定員が分散染色法などにより繊維状粒子を検出するよりも高い石綿粒子の検出精度を有する。
【００５３】
フォトマルチプライヤ２９ａ，２９ｂに入射した散乱光の光強度は、測定データとして上記識別部２９ｃに入力され、識別部２９ｃは、この光強度の測定データに基づいて粉塵に含まれる粒子の中から繊維状粒子を識別すると共にカウントする。
【００５４】
なお、カウント対象の繊維状粒子には、ガラス繊維やロックウールなどの無機物が含まれている場合もあるが、これらも石綿粒子とみなしてカウントすることにより、濃度測定装置１０は、より安全性の高い測定結果を得ることができる。
【００５５】
図４は、図１における解析装置３０において実行される測定結果リアルタイム表示処理のフローチャートである。
【００５６】
図４において、まず、ステップＳ４０１では、解析装置３０は、濃度測定装置１０から繊維状粒子の数を示すカウント値を受信する。次いで、解析装置３０は、濃度測定装置１０が粉塵を含む大気をサンプリングしたときの採気量と、濃度測定装置１０から受信したカウント値とに基づいて、大気中の石綿濃度を算出する（ステップＳ４０２）。なお、採気量は、エアーポンプ１５の吸引力によって決まるサンプリング対象である気体の流速と、ろ過部１１の吸入口の断面積とから算出することができる。したがって、解析装置３０に各濃度測定装置１０の採気量などのデータを予め登録しておくことが好ましい。
【００５７】
続くステップＳ４０３では、解析装置３０は、算出した石綿濃度を濃度測定装置１０の測定結果として表示部３３上にリアルタイム表示する。
【００５８】
また、解析装置３０は、算出した石綿濃度が所定の閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ４０４）。該判別の結果、石綿濃度が閾値以上でないときは、算出した石綿濃度などのデータを本社５０や支店５１のＰＣに送信する（ステップＳ４０５）。この閾値としては、法令で定められた石綿濃度に対応する数値か、又はそれ以上に厳しい基準値を設定することが好ましい。
【００５９】
次に、ステップＳ４０６では、ステップＳ４０３のリアルタイム表示を終了するか否かを判別し、該判別の結果、リアルタイム表示を終了しないときは、リアルタイム表示を継続すべくステップＳ４０１に戻り、一方、リアルタイム表示を終了するときは、本処理を終了する。
【００６０】
また、ステップＳ４０４の判別の結果、算出した石綿濃度が所定の閾値以上であるときには、ステップＳ４０３のリアルタイム表示に加えて所定の警告表示を行うと共に（ステップＳ４０７）、石綿濃度などのデータ及び石綿濃度が閾値以上である旨のデータを携帯端末５２並びに本社５０及び支店５１のＰＣに送信し（ステップＳ４０５）、ステップＳ４０６に進む。なお、警告表示の際に、警告音を発してもよい。
【００６１】
図４の処理によれば、解析装置３０の表示部３３上に濃度測定装置１０による石綿濃度の測定結果がリアルタイム表示される（ステップＳ４０３）ので、ユーザは、作業場４０を含む周辺地域の常時監視を行うことができる。
【００６２】
また、図４の処理によれば、リアルタイム表示の際に、石綿濃度が閾値以上であれば警告表示がなされる（ステップＳ４０７）ので、ユーザは、濃度測定装置１０の設置場所である測定場所を優先的に確認することなどによって、安全対策を効率的に行うことができ、もって、労働者や周辺住民の安全性を向上させることができる。また、この警告表示は、リアルタイム表示の際に行われるので、石綿等の粉塵の発散、さらには、建築物等の解体等の作業を行う労働者や作業場周辺地域の住民などへの石綿等の曝露（ばく露）が発生した場合であっても、従来技術のように、測定結果が得られていないということを確実に無くすことができる。
【００６３】
図５は、図４のステップＳ４０３において解析装置３０の表示部３３上に表示される測定結果リアルタイム表示画面の一例を示す模式図である。
【００６４】
図５に示す測定結果リアルタイム表示画面３３０は、解析装置３０のＰＣ３１により表示部３３上に表示されるものである。この測定結果リアルタイム表示画面３３０上には、稼働状況表示領域３３１と、判定結果表示領域３３２と、測定場所表示領域３３３と、最新値表示領域３３４と、２時間平均値表示領域３３５と、測定結果表示領域３３６とが配置されている。
【００６５】
測定場所表示領域３３３には、濃度測定装置１０が設置されている場所、即ち測定場所が表示される。測定場所表示領域３３３を不図示のキーボードなどを用いて選択することにより、測定場所の変更、即ち石綿濃度の測定結果を表示すべき濃度測定装置１０を選択することが可能である。
【００６６】
稼働状況表示領域３３１には、測定場所表示領域３３３に表示されている測定場所に設置されている濃度測定装置１０の稼働状況、例えば「測定中」が表示される。最新値表示領域３３４には、測定された石綿濃度の最新値が表示される。２時間平均値表示領域３３５には、最新値を含む２時間に亘って測定された石綿濃度の平均値が表示される。
【００６７】
判定結果表示領域３３２には、最新値表示領域３３４に表示されている石綿濃度の最新値が正常であるのか又は異常であるのかの判別結果、即ち、上述した図４のステップＳ４０４の判別結果が表示される。また、２時間平均値表示領域３３５に表示されている石綿濃度の平均値が閾値以上である場合にも、判定結果表示領域３３２に判別結果として異常である旨が表示される。なお、異常である旨を表示する場合には、例えば赤色を用いた強調表示が行われる。
【００６８】
測定結果表示領域３３６には、石綿濃度の測定結果が図６に示すようにタイムチャートとして表示される。
【００６９】
また、ＰＣ３１は、上述した各領域に表示したデータ及び警告表示の有無や、各濃度測定装置１０から受信したカウント値などを測定時刻に関連付けて記録部３２に記録する。なお、解析装置３０は、各濃度測定装置１０から受信したカウント値を直接的に記録部３２に書き込み、ＰＣ３１が記録部３２に記録されているカウント値を読み出すように構成されていてもよい。
【００７０】
図６は、図５における測定結果表示領域３３６に表示される測定結果の一例を示す図である。
図６において、縦軸は大気中における石綿等の粒子の数、即ち濃度を示しており、横軸は時間を示している。
【００７１】
図６に示す実線Ａは、上述した図４のステップＳ４０２の処理によって算出された石綿濃度の経時変化を示している。二点鎖線Ｂは、図２，図３の構成を有する濃度測定装置１０において、図２の流路１４内を通過する粒子の濃度の経時変化を示している。鎖線Ｃは、灰下部１３を使用しなかった場合に検出される粒子の濃度の経時変化を示している。
【００７２】
より具体的に説明すると、濃度測定対象の粒子は、鎖線Ｃの場合、ろ過部１１を通過した粉塵に含まれる全粒子であり、二点鎖線Ｂの場合、ろ過部１１を通過した粉塵のうち、有機物を除外した粒子、即ちさまざまな形状を有する無機物の粒子であり、実線Ａの場合、ろ過部１１を通過した粉塵のうち、有機物と、無機物のうち繊維状粒子以外の形状の粒子とを除外した粒子である。
【００７３】
したがって、図６に示すように、大気中に含まれている粉塵にはさまざまな粒子が含まれていることが分かる。
【００７４】
また、図６の鎖線Ｃ及び二点鎖線Ｂに示すように、測定される全粒子数や全粒子中の無機物の粒子の濃度は、午前８時から午後６時までの間では、作業時間内の作業や作業員の移動などの影響により地表面上の粉塵が大気中に曝露するため、閾値以下ではあるが高い数値を示し、一方、午後６時から午前８時までの間は、大気中に曝露していた粉塵が地表面上に沈降するため、非常に低い値を示す。
【００７５】
一方で、図中の実線Ａに示す石綿の濃度は、発散や曝露が無ければ、作業時間に依らず変化がなく、実際に測定される石綿粒子の数は、０〜１本である。
【００７６】
したがって、石綿と思われる繊維状粒子を選択的に抽出することにより、より精度の高い石綿濃度の測定結果が得られることになる。
【００７７】
また、図６は、作業場４０の外部（屋外）の測定結果の一例を示したものである。一方、作業場４０の内部（屋内）の場合にも、同様の傾向を示す測定結果が得られるが、この場合には、石綿の濃度が図６の実線Ａに示す石綿濃度よりも高い場合が多い。したがって、屋内で石綿濃度の測定を行う場合には、屋外の場合の閾値よりも高い閾値を設定することが好ましい。
【００７８】
また、図６に示すような石綿濃度の測定結果において、粒子の濃度が急峻に上昇して閾値以上の濃度を呈するパルス状の波形が現れることがある。具体的には、粒子の濃度が急峻に上昇し、その後、短時間で粒子の濃度が急峻に下降するような波形、即ち略長方形のパルス波形や、粒子の濃度が急峻に上昇し、その後、経時に伴って粒子の濃度が減衰するような波形、即ち略三角形のパルス波形が得られることがある。これらのような波形を含む全波形を予め解析しておき、記録部３２に記憶させておくのが好ましい。
【００７９】
波形の解析では、まず、パルス状の波形が現れないような条件下で得られた測定データ（基礎データ）の変化を示す平均値、分散、及び標準偏差などの各値を統計的に分析しておき、次に、パルス状の波形が現れるような条件下で得られた測定データと比較する。なお、図６の二点鎖線Ｂが示す全無機物の粒子数と実線Ａが示す石綿粒子数との関係、例えば比の値の変化に基づいて、上述したような波形の解析を行ってもよい。
【００８０】
このような波形の解析を行うことにより、例えば、上述した略長方形の波形は、ミラーの位置がずれたりフィルタが外れたりした場合などに発生する測定異常や、カウント部２０に発生した振動などによる単なる測定エラーの場合に得られることが分かり、また、上述した略三角形の波形は、粉塵が大気中に突発的に曝露した場合に得られることが分かる。
【００８１】
そして、図６に示したような測定結果が呈する部分波形と、上述した波形の解析結果とを比較して、測定結果の部分波形が、粉塵の曝露を示す波形であるのか否かを判別することにより、上記ステップＳ４０４において、測定された粒子の濃度が閾値以上であると判別された場合であっても、測定異常や測定エラーのときには警告表示等を行う必要をなくすことができる。この結果、ユーザは、測定場所の確認などの安全対策を効率的に行うことができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態において、濃度測定装置１０は、さらに、ＰＣＭ法などの従来の石綿濃度測定方法との比較や校正が実行可能に構成されていることが好ましい。これにより、測定結果の信頼性をより向上させることができる。
【００８３】
また、上記実施の形態では、濃度測定装置１０の測定対象として、大気中の粉塵に含まれる繊維状粒子である石綿粒子を例に挙げたが、他の繊維状粒子であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態に係る濃度測定装置を含む濃度測定システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１における濃度測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２におけるカウント部の構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】図１における解析装置において実行される測定結果リアルタイム表示処理のフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４０３において解析装置の表示部上に表示される測定結果リアルタイム表示画面の一例を示す模式図である。
【図６】図５における測定結果表示領域に表示される濃度測定装置による測定結果の一例を示す図である。
【図７】従来のＰＣＭ法による石綿濃度測定のタイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１  濃度測定システム
１０  濃度測定装置
１１  ろ過部
１２，１４  流路
１３  灰化部
１５  エアーポンプ
２０  カウント部
２１  レーザ
２９ａ，２９ｂ  フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）
２９ｃ  識別部
３０  解析装置
３３  表示部
４０  作業場
４２  集塵器
３３０  測定結果リアルタイム表示画面
３３３  測定場所表示領域
３３４  最新値表示領域
３３６  測定結果表示領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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