(57)【要約】【課題】容易な構成でリアルタイムにウィルスや菌を検出する。【解決手段】供給される空気に含まれるウィルス又は菌の少なくともいずれかを捕集するフィルタ１１と、供給される空気が通過するように前記フィルタを保持するフレーム１２と、前記フィルタの面に沿ってテラヘルツ波を発生する発生手段１３と、当該発生手段１３から発生されたテラヘルツ波を受信する受信手段１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される空気に含まれるウィルス又は菌の少なくともいずれかを捕集するフィルタと、
供給される空気が通過するように前記フィルタを保持するフレームと、
前記フィルタの面に沿ってテラヘルツ波を発生する発生手段と、
当該発生手段から発生されたテラヘルツ波を受信する受信手段と、
を備えるウィルス検出ユニット。
【請求項２】
前記発生手段は、前記フレームの辺に配置されており、
前記受信手段は、前記フィルタを挟んで前記フレームの前記発生手段と対向する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のウィルス検出ユニット。
【請求項３】
前記フレームの一辺に配置され、当該フレーム上で前記発生手段と前記受信手段とを往復移動させる駆動手段と、
前記フレームの一辺と対向する辺に配置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウィルス検出ユニット。
【請求項４】
前記フレームに前記フィルタに面して配置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段をさらに備え、
前記受信手段は、前記反射手段を反射したテラヘルツ波を受信することができる位置に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のウィルス検出ユニット。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載のウィルス検出ユニットと、
前記ウィルス検出ユニットのフィルタにウィルス又は菌が吸着されている場合のテラヘルツ波の周波数及び強度のパターンを記憶する記憶装置と、
前記受信手段で受信したテラヘルツ波の受信結果のパターンに応じて前記フィルタでのウィルス又は菌の捕集を検出する検出手段と、
前記検出手段でウィルス又は菌が検出されると、ウィルス又は菌が検出された旨を出力する出力手段と、
を備えるウィルス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気中のウィルスや菌の有無を検出するウィルス検出ユニット及びウィルス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウィルス保菌者を簡単に検出する方法として、ウィルス感染による発熱を計測するサーモグラフィの利用がある。サーモグラフィは簡単に利用することができるため、例えば、新型インフルエンザが流行した際にも、サーモグラフィを利用して空港で旅客からウィルス保菌者を検出したり、企業で社員からウィルス保菌者を検出したりしていた。
【０００３】
また、別のウィルス検出方法として、何らかの方法でウィルスを採取してテラヘルツ波を利用して検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、サーモグラフィを利用する場合、ウィルス潜伏期間には発熱していない為に検出もれの問題がある。また、特許文献１に記載のテラヘルツ波を利用する場合、ウィルス（サンプル）を採取してから検出するため、検出までに時間がかかる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７５１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の方法では、ウィルスの潜伏期間には検出もれがあったり、サンプルの採取から検出までに長期間必要になる。したがって、従来の方法では早期にウィルスの保菌者を検出できず、その間に感染者が増加する問題があった。
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、容易な構成でリアルタイムにウィルスや菌を検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、供給される空気に含まれるウィルス又は菌の少なくともいずれかを捕集するフィルタと、供給される空気が通過するように前記フィルタを保持するフレームと、前記フィルタの面に沿ってテラヘルツ波を発生する発生手段と、当該発生手段から発生されたテラヘルツ波を受信する受信手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記発生手段は、前記フレームの辺に設置されており、前記受信手段は、前記フィルタを挟んで前記フレームの前記発生手段と対向する位置に設置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記フレームの一辺に配置され、当該フレーム上で前記発生手段と前記受信手段とを往復移動させる駆動手段と、前記フレームの一辺と対向する辺に配置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記フレームに前記フィルタに面して設置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段をさらに備え、前記受信手段は、前記反射手段を反射したテラヘルツ波を受信することができる位置に設置されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、供給される空気に含まれるウィルス又は菌の少なくともいずれかを捕集するフィルタと、供給される空気が通過するように前記フィルタを保持するフレームと、前記フィルタの面に沿ってテラヘルツ波を発生する発生手段と、当該発生手段から発生されたテラヘルツ波を受信する受信手段と、前記フィルタにウィルス又は菌が吸着されている場合のテラヘルツ波の周波数及び強度のパターンを記憶する記憶装置と、前記受信手段で受信したテラヘルツ波の受信結果のパターンに応じて前記フィルタでのウィルス又は菌の捕集を検出する検出手段と、前記検出手段でウィルス又は菌が検出されると、ウィルス又は菌が検出された旨を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記発生手段は、前記フレームの一辺に設置されており、前記受信手段は、前記フィルタを挟んで前記フレームの前記発生手段と対向する位置に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記フレームの一辺に配置され、当該フレーム上で前記発生手段と前記受信手段とを往復移動させる駆動手段と、前記フレームの一辺と対向する辺に設置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記フレームに前記フィルタに面して設置され、前記発生手段から発生されたテラヘルツ波を反射する反射手段をさらに備え、前記受信手段は、前記反射手段を反射したテラヘルツ波を受信することができる位置に設置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、容易な構成でリアルタイムにウィルスや菌を検出するウィルス検出ユニット及びウィルス検出装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るウィルス検出装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るウィルス検出ユニットの概略図である。
【図３】図１のウィルス検出装置で利用する検出用データの一例である。
【図４】他の実施形態に係るウィルス検出ユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係るウィルス検出装置は、エアコンなどの空調機や空気清浄機に組み込んで容易に使用することができる。例えば、図１に示すように、ウィルス検出装置１は、ウィルス検出ユニット１０とコンピュータ２０とを備えている。ウィルス検出ユニット１０は、例えば、図１に示すようなゴミや埃を除去するプレフィルタ３１、触媒や放電によってウィルスや菌を分解する分解手段３２、分解手段３２で分解されなかったウィルスや菌を捕集する最終フィルタ３３及び清澄な空気を送り出すファン３４等を有する空気清浄機３０内に設置される。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、ウィルス検出ユニット１０は、空気清浄機３０内に導入され、プレフィルタ３１でゴミや埃が除去された空気に含まれるウィルスや菌を捕集するフィルタ１１と、このフィルタ１１を保持するフレーム１２と、フィルタ１１の面に沿ってテラヘルツ波を発生する発生手段１３と、発生手段１３から発生されたテラヘルツ波を受信する受信手段１４とを有している。なお、ここで言うテラヘルツ波とは０．１〜１０ＴＨzの電磁波を意味するものとする。
【００２０】
フィルタ１１は、空気中に含まれるウィルスや菌を吸着する物質が表面に塗布されていたり、ウィルスや菌を捕集するように表面が加工されている等により、ウィルス検出装置１０で検出したいウィルスや菌を捕集することができる。またフレーム１２は、空気がフィルタ１１を通過するように配置される。例えば、フレーム１２は、空気清浄機３０内で空気の流れに垂直に配置されるようにフィルタ１１を保持する。
【００２１】
図２（ａ）に示すウィルス検出ユニット１０は、フレーム１２の一辺に複数の発生手段１３が配置され、フレーム１２の各発生手段１３と対向する位置にそれぞれ複数個の受信手段１４が配置されている例である。図２（ｂ）に示すように、各発生手段１３から発生されたテラヘルツ波は、フィルタ１１の面に沿って直進し、対向する位置に配置される受信手段１３で受信される。受信手段１４は、テラヘルツ波の受信結果をコンピュータ２０に出力する。
【００２２】
コンピュータ２０は、演算手段や記憶装置を有する計算機である。図１に示す例では、コンピュータ２０は、フィルタ１１にウィルスや菌が捕集されている場合に受信するテラヘルツ波の周波数を記憶する記憶装置２１と、受信手段１４で受信したテラヘルツ波の周波数に応じてフィルタ１１でのウィルスや菌の捕集を検出する検出手段２２と、検出手段２２によるウィルスや菌の捕集の検出結果を出力する出力手段２３を有している。
【００２３】
記憶装置２１では、受信手段１４の受信結果からウィルスや菌の検出に利用する検出用データとして、図３に示す一例のように、ウィルス又は菌の種類毎の周波数と強度との関係に関するパターンを記憶している。すなわち、フィルタ１１でのウィルスや菌の捕集の有無によって受信結果で特定される周波数と強度との関係が異なる。また、フィルタ１１で捕集されるウィルスや菌の種類によっても周波数と強度との関係が異なる。したがって、各ウィルスや菌を捕集している際に受信されるテラヘルツ波のパターンを記憶しておくことで、受信結果からフィルタ１１に捕集されているウィルスや菌の検出や種類の特定に利用することができる。ここで、検出用データでは、ウィルス検出装置１で検出対象のウィルス又は菌に関するパターンのみを含んでいればよい。したがって、一種類のウィルス又は菌のみしか検出しない場合には検出データでは１つのパターンのみ含まれ、複数の種類のウィルス又は菌のみしか検出しない場合には検出データでは複数のパターンが含まれている。
【００２４】
検出手段２２は、受信手段１４からテラヘルツ波の受信結果を入力すると、記憶装置２１に記憶されている検出用データを読み出して、検出用データの各パターンと比較して該当するパターンを抽出し、該当するパターンに応じてフィルタ１１で捕集されているウィルス又は菌を検出する。また、検出手段２２は、ウィルスや菌の検出結果を出力手段２３に出力する。ここで、該当するパターンがない場合には、フィルタ１１には該当するウィルスや菌が捕集されていないと判断することができる。
【００２５】
出力手段２３は、ウィルスや菌の検出結果に応じて、出力装置を介して警告等を出力する。例えば、出力手段２３に出力装置としてディスプレイ（図示せず）が接続されている場合、ウィルスや菌が検出された旨や検出されたウィルスや菌の種類をディスプレイに出力させる。その他、ウィルスや菌の検出や検出されたウィルスや菌の種類に対応する色やパターンの光を出力させランプやウィルスや菌の検出や検出されたウィルスや菌の種類に対応する音を出力させるスピーカ等を接続してもよい。
【００２６】
上述したように、本発明に係るウィルス検出装置及びウィルス検出ユニットによれば、フィルタにウィルスや菌を捕集し、所定のパターンと比較するという簡単な構成でウィルスや菌を検出することができる。したがって、フィルタにウィルスや菌を捕集し、これらをサンプルとして処理することなくリアルタイムに検出することができる。
【００２７】
なお、ここでは、ウィルス検出ユニット１０が空気清浄機３０に組み込まれるものとして説明したが、取り入れた空気を処理した後に排出するものであれば、他の装置に組み込むこともできる。また、ウィルス検出装置１に空気の取込手段及び排気手段を有していれば、他の装置の内部に組み込むことなく利用することも可能となる。さらに、図示を用いた説明を省略するが、ウィルス検出装置１がノイズの影響を受けやすい場所に設置されるときには、ウィルス検出装置１は、検出手段２２でパターンと比較してウィルスや菌を検出する前に、ノイズを補正する補正手段を備えていてもよい。
【００２８】
〈変形例〉
続いて、図４を用いて、変形例に係るウィルス検出ユニット１０について説明する。以下では、上述したウィルス検出ユニット１０と同一の構成については、同一の符号を用いて説明を省略する。また、図4に示す各変形例でも、同一の構成については、同一の符号を用いて説明を省略する。
【００２９】
図４（ａ）に示すウィルス検出ユニット１０ａは、フィルタ１１を支持するフレーム１２の一辺に発生手段１３及び受信手段１４の両方が配置されている。この他、ウィルス検出ユニット１０ａは、フレーム１２の他辺に配置され、発生手段１３から発生されたテラヘルツ波を反射して受信手段１４に導く反射体１５を有している。反射体１５は、鏡等であってテラヘルツ波を反射する性質を持つ。また、ウィルス検出ユニット１０ａは、発生手段１３及び受信手段１４をフレーム１２上で矢印Ａ，Ｂの方向に往復移動させる駆動手段１６を有している。
【００３０】
ここで、発生手段１３によってテラヘルツ波を発生する角度、反射体１５によってテラヘルツ波を反射する角度、受信手段１４によってテラヘルツ波を受信する角度を調節することで、発生手段１３で発生するテラヘルツ波を受信手段１４で受信することができる。
【００３１】
このウィルス検出ユニット１０ａでは、駆動手段１６を用いて発生手段１３及び受信手段１４を往復移動させることで、発生手段１３及び受信手段１４を複数有する必要がない。また、ウィルス検出ユニット１０ａでは、駆動手段１６で発生手段１３及び受信手段１４を移動させることにより、発生手段１３及び受信手段１４を固定した場合と比較して、フィルタ１１の全範囲又は高密度にテラヘルツ波が当たるようにすることができる。
【００３２】
なお、図示は省略するが、フレーム１２の一辺で発生手段１３を駆動手段で往復移動するように設置し、フレーム１２の対向する辺に別の駆動手段で発生手段１３と同期して受信手段１４を移動するようにしてもよい。この場合、２台の駆動手段が必要となるが、反射体１５は不要になる。
【００３３】
図４（ｂ）に示すウィルス検出ユニット１０ｂでは、フレーム１２の対角線上に位置する二辺の端部に送信手段１３と受信手段１４とが配置されている。また、ウィルス検出ユニット１０ｂでは、発生手段１３が配置されるフレーム１２の一辺に第１反射体１５ａを有し、この第１反射体１５ａに対向するフレーム１２の一辺に第２反射体１５ｂを有している。
【００３４】
ウィルス検出ユニット１０ｂでは、発生手段１３から発生されたテラヘルツ波はフィルタ１１に沿って進むとまず第２反射体１５ｂで反射され、再びフィルタ１１を通って第１反射体１５ａで反射される。その後も第２反射体１５ｂと第１反射体１５ａとの間で反射を続けて最後に受信手段１４で受信される。
【００３５】
ここで、発生手段１３によってテラヘルツ波を発生する角度、第１反射体１５ａ及び第２反射体１５ｂによってテラヘルツ波を反射する角度、受信手段１４で受信する角度を調節することで、発生手段１３で発生するテラヘルツ波を受信手段１４で受信することができる。またこのとき、反射の回数が多くなるように角度を調節することで、高密度にテラヘルツ波が当たるようにすることができる。
【００３６】
図４（ｃ）に示すウィルス検出ユニット１０ｃは、フレーム１２の一辺の一端に発生手段１３が配置され、発生手段１３と対向する位置に受信手段１４が配置されている。また、ウィルス検出ユニット１０ｃでは、発生手段１３が配置される一端から受信手段１４が配置される他端までの三辺に反射体１５ａ〜１５ｃが配置されている。
【００３７】
ウィルス検出ユニット１０ｃでは、発生手段１３から発生されたテラヘルツ波はフィルタ１１に沿って進むとまず第２反射体１５ｂで反射され、再びフィルタ１１を通って第１反射体１５ａで反射される。テラヘルツ波は、その後も第２反射体１５ｂと第１反射体１５ａとの間で反射を続け、第３反射体１５ｃで反射されてさらに第１反射体１５ａと第２反射体１５ｂとの間を反射して最後に受信手段１４で受信される。
【００３８】
ここで、発生手段１３によってテラヘルツ波を発生する角度、第１反射体１５ａ、第２反射体１５ｂ及び第３反射体１５ｃによってテラヘルツ波を反射する角度、受信手段１４で受信する角度を調節することで、発生手段１３で発生するテラヘルツ波を受信手段１４で受信することができる。またこのとき、反射の回数が多くなるように角度を調節することで、高密度にテラヘルツ波が当たるようにすることができる。
【００３９】
図４（ｄ）に示すウィルス検出ユニット１０ｄでは、フレーム１２の対角線上に位置する二辺の端部に送信手段１３と受信手段１４とが配置されている。また、ウィルス検出ユニット１０ｄでは、フレーム１２の全ての辺に反射体１５ａ〜１５ｄが配置されている。
【００４０】
ウィルス検出ユニット１０ｄでは、発生手段１３から発生されたテラヘルツ波はフィルタ１１に沿って進むとまず第２反射体１５ｂで反射され、再びフィルタ１１を通って第１反射体１５ａで反射される。テラヘルツ波は、その後も第２反射体１５ｂと第１反射体１５ａとの間で反射を続けて第３反射体１５ｃで反射されてさらに第１反射体１５ａと第２反射体１５ｂとの間で反射を続け、第３反射体１５ｄに反射される。テラヘルツ波は再び、第１反射体１５ａと第２反射体１５ｂで反射されて最後に受信手段１４で受信される。
【００４１】
ここで、発生手段１３によってテラヘルツ波を発生する角度、第１反射体１５ａ、第２反射体１５ｂ、第３反射体１５ｃ及び第４反射体１５ｄによってテラヘルツ波を反射する角度、受信手段１４で受信する角度を調節することで、発生手段１３で発生するテラヘルツ波を受信手段１４で受信することができる。またこのとき、反射の回数が多くなるように角度を調節することで、高密度にテラヘルツ波が当たるようにすることができる。
【００４２】
このような図４に示す変形例に係るウィルス検出ユニット１０ａ〜１０ｄも、図２を用いて上述したウィルス検出ユニット１０と同様に、図１に示すウィルス検出装置１に利用することができる。また、このウィルス検出ユニット１０ａ〜１０ｄを使用した場合も、フィルタにウィルスや菌を捕集し、所定のパターンと比較するという簡単な構成でリアルタイムにウィルスや菌を検出することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…ウィルス検出装置
１０，１０ａ〜１０ｄ…ウィルス検出ユニット
１１…フィルタ
１２…フレーム
１３…発生手段
１４…受光手段
１５，１５ａ〜１５ｄ…反射体
１６…駆動手段
２０…コンピュータ
２１…記憶装置
２２…検出手段
２３…出力部
３０…空調機
３１…プレフィルタ
３２…分解手段
３３…最終フィルタ
３４…ファン
【図１】
2012021829.tif 000003
【図２】
2012021829.tif 000004
【図３】
2012021829.tif 000005
【図４】
2012021829.tif 000006