(57)【要約】【課題】  複数個の枝管を取り付けたフロー管を使用した従来の石綿粒子実時間検出装置の持つフロー管の製造に手間がかかるという問題を解決し、製造が容易で装置の低廉化が図れる繊維状粒子測定装置の提供をする。【解決方法】  被測定流体を通すフロー管の全ての壁面又はレーザービームを入射させ、出射させる部分の管壁のみが、照射するレーザービームに対して無反射で透明な素材で形成され、その他の部分には散乱光以外の乱反射光を吸収する乱反射光吸収材をコーティングされてなるフロー管を用いるか、若しくはフロー管のレーザービームを入射させ、出射させる部分の壁面に穿設された二つの穿孔に、枠体によって保持されたレーザービームに対して無反射で透明な素材の平面板からなる光学窓を嵌入するかによる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体内に浮遊する繊維状粒子９にレーザービーム８を照射し、前記繊維状粒子９からの散乱光を所定方向に配設した散乱光検出器３で検知して測定する繊維状浮遊粒子測定装置において、被測定流体を通すフロー管１の全ての壁面又はレーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁のみが、照射するレーザービーム８に対して無反射で透明な素材で形成されてなることを特徴とする繊維状浮遊粒子測定装置。
【請求項２】
流体内に浮遊する繊維状粒子９にレーザービーム８を照射し、前記繊維状粒子９からの散乱光を所定方向に配設した散乱光検出器３で検知して測定する繊維状浮遊粒子測定装置において、被測定流体を通すフロー管１のレーザービーム８を入射させ、出射させる部分の壁面に穿設された二つの穿孔１４に、枠体１２によって保持されたレーザービーム８に対して無反射で透明な素材の平面板からなる光学窓１１を嵌入してなることを特徴とする繊維状浮遊粒子測定装置。
【請求項３】
前記フロー管１が、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁の内外面にレーザービーム８の反射を防止する反射防止膜５をコーティングされてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【請求項４】
前記フロー管１が、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分、及び散乱光検出器３の受光方向に開いた部分、あるいは光学窓１１を除いてた管壁の内面に、散乱光以外の乱反射光が散乱光検出器３へ入射するのを防止するための乱反射光吸収材６をコーティングしてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【請求項５】
前記散乱光検出器３が、前記フロー管１の散乱光検出器３方向に開いた部分から漏洩してくる乱反射光の入射を防止するためのフード４を備え、かつ該フード４の内外面に乱反射光を吸収する乱反射光吸収材６がコーティングされてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【請求項６】
前記フロー管１に沿って、繊維状浮遊粒子をレーザービーム８と直交する方向に配向させる一対の電極７、７を備えてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体内に浮遊する繊維状粒子を光学的に実時間で計測する繊維状浮遊粒子測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年空気中に浮遊するアスベストの吸入と石綿肺、肺癌、悪性中皮腫との関連が免疫学的に明らかとなり、２００６年９月からは代替困難な一部の製品を除いてアスベストを含む全ての物の製造、輸入、譲渡、提供、そして使用が禁止され、また、２００６年３月２７日には「石綿による健康被害の救済に関する法律」が施行され、労災補償の対象とならないアスベスト工場周辺住民や従業員家族のアスベスト健康被害認定患者に対して救済給付金の支払が行われることとなった。
アスベストは不燃性、耐熱性、耐久性、絶縁性に優れていることから、建築の吹きつけ材や保温・断熱材、成形板などの内外装材として広く利用されているが、上述のようにアスベストの健康被害が明らかになったことにより現在これらの撤去作業が進められている状況にある。この撤去作業、特に吹き付け材の剥離作業においては、繊維状のアスベスト粒子が大気中に飛散する確度が高く、大気中に拡散したアスベスト粒子を作業者が吸入するおそれも大きくなることから、安全な作業環境が確保される必要がある。
大気中に浮遊するアスベストなどの繊維状粒子を測定するには、一定量の大気を吸引してフィルタで捕集し、フィルタ上の繊維状粒子を光学顕微鏡、電子顕微鏡で識別し計数する方法がＪＩＳに「空気中の繊維状粒子測定方法」（ＪＩＳ  Ｋ  ３８５０）として定められているが、測定結果を得るのに時間がかかり実時間計測や連続計測が必要な作業現場での測定には適しない。
【０００３】
流体内の微粒子を光学的に実時間で検出し測定する装置として、特許第２８８１７３１号公報に、流体を通すフロー管の内壁の断面の大きさよりも小さい断面を有する枝管を複数個設け、該枝管の先端部に無反射光学窓を取り付けて枝管内を密封すると共に、前記無反射光学窓に接して乱反射光吸収用カバーを配設し、該乱反射光吸収カバーには光ビーム入射または出射穴を穿設すると共に散乱光検出器視野用穴を穿設した浮遊粒子測定装置が公示され、その一応用例として繊維状粒子を一定方向に配向させるための一対の電極を前記フロー管に沿って前記枝管と直交する向きに配設した石綿粒子実時間検出装置（図６参照）の記述がある。
【特許文献１】特許第２８８１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許第２８８１７３１号公報で開示された浮遊粒子測定装置を応用した石綿粒子実時間検出装置は、前述のように、複数個の枝管を取り付けたフロー管を使用しており、その製造に手間がかかり、装置の低廉化が図れない問題がある。また、枝管の断面をフロー管の断面より小さくして枝管付近で流体及び浮遊粒子が乱流によって乱されないよう配慮されてはいるが、枝管の数が増えると乱流発生や、フロー管と枝管との接続部に繊維状粒子が引っ掛かるおそれが高まるといった懸念が残る。
そこで本発明は、上記枝管の配設に係わる問題点や懸念を解決し、製造が容易で装置の低廉化が図れる繊維状粒子測定装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記課題を下記の手段によって解決した。
（１）流体内に浮遊する繊維状粒子にレーザービームを照射し、前記繊維状粒子からの散乱光を所定方向に配設した散乱光検出器で検知して測定する繊維状浮遊粒子測定装置において、被測定流体を通すフロー管の全ての管壁又はレーザービームを入射させ、出射させる部分の管壁のみが、照射するレーザービームに対して無反射で透明な素材で形成されてなることを特徴とする繊維状浮遊粒子測定装置。
【０００６】
（２）流体内に浮遊する繊維状粒子にレーザービームを照射し、前記繊維状粒子からの散乱光を所定方向に配設した散乱光検出器で検知して測定する繊維状浮遊粒子測定装置において、被測定流体を通すフロー管のレーザービームを入射させ、出射させる部分の壁面に穿設された二つの穿孔に、枠体によって保持されたレーザービームに対して無反射で透明な素材の平面板からなる光学窓を嵌入してなることを特徴とする繊維状浮遊粒子測定装置。
【０００７】
（３）前記フロー管が、レーザービームを入射させ、出射させる部分の管壁の内外面にレーザービームの反射を防止する反射防止膜をコーティングされてなることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【０００８】
（４）前記フロー管が、レーザービームを入射させ、出射させる部分、及び散乱光検出器の受光方向に開いた部分、あるいは光学窓を除いて、散乱光以外の乱反射光が散乱光検出器へ入射するのを防止するための乱反射光吸収材をコーティングしてなることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【０００９】
（５）前記散乱光検出器が、前記フロー管の散乱光検出器方向に開いた部分から漏洩してくる乱反射光の入射を防止するためのフードを備え、かつ該フードの内外面に乱反射光を吸収する乱反射光吸収材がコーティングされてなることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【００１０】
（６）前記フロー管に沿って、繊維状浮遊粒子をレーザービームと直交する方向に配向させる一対の電極を備えてなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の繊維状浮遊粒子測定装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の繊維状浮遊粒子測定器によって下記効果が発揮される。
〈１〉被測定流体を通すフロー管が、前記特許第２８８１７３１号の発明になる枝管を備えず、前記フロー管の全部の管壁又はレーザービームを入射させ、出射させる部分の管壁が、照射するレーザービームに対して無反射で透明な素材で形成されるので、製造が容易であり、ひいては繊維状浮遊粒子測定装置の低廉化が図れる。
〈２〉被測定流体を通すフロー管が、前記特許第２８８１７３１号の発明になる枝管を備えず、前記フロー管のレーザービームを入射させ、出射させる部分の壁面に穿設された二つの穿孔に、枠体によって保持されたレーザービームに対して無反射で透明な素材の平面板からなる光学窓を嵌入して形成されるので、製造が容易であり、かつ枠体の形状によって円筒形状のフロー管等にも対応でき、繊維状浮遊粒子測定装置の低廉化が図れる。
〈３〉さらに前記フロー管のレーザービームを入射させ、出射させる部分にレーザービームの反射を防止する反射防止膜がコーティングされているので、レーザービームがフロー管に入射し、出射する際に散乱光や反射光の発生がなく、繊維状浮遊粒子からの散乱光が確実に精度よく測定できる。
〈４〉前記フロー管が、レーザービームを入射させ、出射させる部分、及び散乱光検出器３の受光方向に開いた部分、あるいは光学窓を除いた部分に、散乱光以外の乱反射光が散乱光検出器へ入射するのを防止するための乱反射光吸収材がコーティングされ、さらに前記散乱光検出器も、乱反射光の入射を防止するためのフードを備え、かつ該フードの内外面に乱反射光を吸収する吸収材をコーティングされているので、乱反射光の散乱光検出器への入射レベルが低減され、微小なレベルの散乱光も精度よく検出できる。
〈５〉前記フロー管に沿って、繊維状浮遊粒子をレーザービームと直交する方向に配向させる一対の電極を備えているので、繊維状のアスベスト粒子を精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の繊維状浮遊粒子測定装置を実施するための形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１はフロー管全体を透明な素材で形成した繊維状浮遊粒子測定装置の構成図、図２はフロー管の一部を透明な素材で形成した繊維状浮遊粒子測定装置の構成図、図３は図２に示すフロー管の組立図、図４は管壁に穿設された２つの穿孔に光学窓を嵌入したフロー管を用いた繊維状浮遊粒子測定装置の構成図、図５は図４に示すフロー管の組立図である。
図において、１、１ａ、１ｂはフロー管、２はレーザー、３は散乱光検出器、４はフード、５は反射防止膜、６は乱反射光吸収材、７は電極、８はレーザービーム、９は繊維状浮遊粒子、１０は接続枠、１１は光学窓、１２は枠体、１３は透明板、１４は穿孔、１５は流体流入口、１６は流体流出口を示す。
【実施例１】
【００１３】
本実施例は、図１（ａ）に示すように、アスベストなどの繊維状粒子９が浮遊する大気などの流体を通すフロー管１と、前記フロー管１内を流れる繊維状浮遊粒子９にレーザービーム８を照射するレーザー２と、前記繊維状浮遊粒子９がレーザービーム８を横切る際に発生される所定方向の散乱光を検出する散乱光検出器３と、前記フロー管１内を流れる繊維状浮遊粒子９をレーザービーム８と直交する方向に配向させるためにフロー管１に沿って配設された１対の電極７、７とで構成された繊維状浮遊粒子測定装置において、前記フロー管１の全てが前記レーザービーム８に対して透明な素材で形成され、かつレーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁の内外面にレーザービーム８の反射を防止する反射防止膜５が、その他の管壁には散乱光以外の乱反射光が散乱光検出器３へ入射するのを防止するための乱反射光吸収材６がコーティングされている。
そして前記フロー管１は、レーザー光や散乱光の入射、出射時の屈折、拡散のおそれを除くため、図１（ｂ）に示したように、断面が正方形や小判形など、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁が互いに並行な平面をなすものであることが好ましい。
また、前記フロー管１は、レーザービーム８以外の外光のフロー管１内への入射を防止するために、遮光容器（図示せず）に収容するなど遮光対策が施される必要がある。
【実施例２】
【００１４】
本実施例は、図２（ａ）に示すように、アスベストなどの繊維状粒子９が浮遊する大気などの流体を通すフロー管１と、前記フロー管１内を流れる繊維状浮遊粒子９にレーザービーム８を照射するレーザー２と、前記繊維状浮遊粒子９がレーザービーム８を横切る際に発生する所定方向の散乱光を検出する散乱光検出器３と、前記フロー管内を流れる繊維状の浮遊粒子を一定方向に配向させるためにフロー管１に沿って配設された１対の電極７、７とで構成された繊維状浮遊粒子測定装置において、前記フロー管１が、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分のフロー管１ａと、その両端に接続されて流体を整流させるためのフロー管１ｂ、１ｂの部分とに分割されてなり、前記レーザービーム８を入射させ、出射させる部分のフロー管１ａの管壁が、照射するレーザービーム８に対して無反射で透明な素材で形成され、かつレーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁の内外面にレーザービーム８の反射を防止する反射防止膜５が、他の部分には散乱光以外の乱反射光が散乱光検出器３へ入射するのを防止するための乱反射光吸収材６がコーティングされている。
そして前記フロー管１は、レーザー光や散乱光の入射、出射時の屈折、拡散のおそれを除くため、図２（ｂ）に示したように、断面が正方形や小判形など、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分の管壁が互いに並行な平面をなすものであることが好ましい。
さらに、前記フロー管１ａと１ｂとはその接続部で流体の流れが乱されることがないよう、双方の内側断面が同一形状をなし、前記フロー管１ｂの内壁面には乱反射光吸収材６がコーティングされている。
前記フロー管１ａと１ｂの接続方法の一例を図３に示した。図３ではフロー管１ａをフロー管１ｂの端部に備えられた接続枠１０内に嵌入する方法を示したが、これに限られるものではなく、糊着などフロー管１を通過する流体がフロー管１ａと１ｂとの接続部で漏洩したり乱流を起こしたりしない接続方法であればよい。
また、前記フロー管１は、レーザービーム８以外の外光のフロー管１内への入射を防止するため、遮光容器（図示せず）に収容するなど遮光対策が施される必要がある。
【実施例３】
【００１５】
本実施例は、図４（ａ）に示すように、アスベストなどの繊維状粒子９が浮遊する大気などの流体を通すフロー管１と、前記フロー管１内を流れる繊維状浮遊粒子９にレーザービーム８を照射するレーザー２と、前記繊維状浮遊粒子９がレーザービーム８を横切る際に発生する所定方向の散乱光を検出する散乱光検出器３と、前記フロー管１内を流れる繊維状浮遊粒子９をレーザービーム８と直交する方向に配向させるためにフロー管１に沿って配設された１対の電極７、７とで構成された繊維状浮遊粒子測定装置において、前記フロー管１のレーザービーム８を入射させ、出射させる部分の壁面に穿設された二つの穿孔１４（図５参照）に、枠体１２によって保持されたレーザービーム８に対して透明で、かつ内外面にレーザービームの反射防止膜５がコーティングされた平面板からなる光学窓１１を嵌入して形成されている。
そして光学窓１１を嵌入した穿孔１４の部分を除いたフロー管１の内壁面には乱反射光吸収材６がコーティングされている。
本実施例の繊維状浮遊粒子測定装置においては、フロー管１に穿設された穿孔１４に、あらかじめ製造しておいた光学窓１１を嵌入するだけでフロー管１が形成できるので、従来の枝管を有するフロー管１に比べて製造が容易で、量産に適し、繊維状浮遊粒子測定装置の低廉化が図れる利点がある。
さらに本実施例の発明では、レーザービーム８を入射させ、出射させる部分の壁面に穿孔１４を穿設するので、前記フロー管１は、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すような小判形や正方形などその断面に並行平面を持つものに限られることなく、図４（ｂ）に示したように、円筒など並行平面を持たないフロー管にも枠体１２の構造を変えることによって適用できる利点がある。
また、前記フロー管１は、レーザービーム８以外の外光のフロー管１内への入射を防止するため、遮光容器（図示せず）に収容するなど遮光対策が施される必要があるのは実施例１及び実施例２と同様である。
【００１６】
前記実施例１〜３の繊維状浮遊粒子測定装置は、いずれもフロー管１の粒体流入口１５から流出部１６に向かって流れる流体内に浮遊するアスベストの繊維状浮遊粒子９が、フロー管１に入射されたレーザービーム８を横切る際に発生する散乱光を所定方向に配設された散乱光検出器３で検出し、その出力パルスを分析、計測することによって、アスベスト粒子の数が環境基準を達成しているか否かを実時間で測定するものであり、前述のように散乱光を確実に検出できるようフロー管１には散乱光以外の乱反射光を吸収する乱反射光吸収材６がコーティングされ、また外光の入射を防止するための遮光対策が施されているが、さらに前記散乱光検出装置３にフード４を設けてその視野を狭め、かつフード４内側に乱反射光吸収材６をコーティングして、前記散乱光検出装置３への乱反射光の入射を極めて少ないものにしている。
これによって微弱な散乱光でもクリアに検出でき、装置の検出精度を高めている。
【００１７】
アスベストの繊維浮遊状粒子９を確実に検出するためには、繊維状のアスベスト粒子とレーザービーム８とが直交する必要がある。レーザービームと並行になった繊維状粒子では散乱光が得られず、繊維状浮遊粒子測定装置の検出精度は劣化する。
そこで前記フロー管１に沿って繊維状浮遊粒子９をレーザービーム８と直交する方向に配向させる一対の電極７、７を備え、該電極７、７間に直流高電圧を加えることによって繊維状浮遊粒子９を電界方向に配向させ、高い検出精度が得られるようにしている。
【００１８】
本発明の繊維状浮遊粒子測定装置は、アスベスト吹きつけ建築物の室内環境や、アスベスト撤去作業現場におけるアスベスト繊維の飛散状況などを実時間で測定する用途に多用されるものである。したがって、繊維状浮遊粒子測定装置は、小型軽量で移動が容易な形状にまとめられることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】フロー管全体を透明な素材で形成した繊維状浮遊粒子測定装置の構成図
【図２】フロー管の一部を透明な素材で形成した繊維状浮遊粒子測定装置の構成図
【図３】図２に示すフロー管の組立図
【図４】管壁に穿設された２つの穿孔に光学窓を嵌入したフロー管を用いた繊維状浮遊粒子測定装置の構成図
【図５】図４に示すフロー管の組立図
【図６】従来の枝管を設けたフロー管使用の石綿粒子実時間測定装置の構成図
【符号の説明】
【００２０】
１、１ａ、１ｂ：フロー管
２：レーザー
３：散乱光検出器
４：フード
５：反射防止膜
６：乱反射光吸収材
７：電極
８：レーザービーム
９：繊維状浮遊粒子
１０：接続枠
１１：光学窓
１２：枠体
１３：透明板
１４：穿孔
１５：流体流入口
１６：流体流出口
【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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