(57)【要約】【課題】蛍光を利用し、リアルタイムに生物由来の粒子を蛍光を発する埃から分離して検出することのできる検出装置を提供する。【解決手段】検出装置１００は、導入された空気中の粒子を加熱するための加熱部９１，９２と、発光素子６と、蛍光を受光するための受光素子９と、加熱部での加熱を制御し、また、受光素子での受光量を用いて導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出するための測定部４０とを備える。加熱部ではＮ回（ＮはＮ≧２の整数）導入された空気中の粒子を加熱し、測定部は、２回目以降の加熱の前後での受光量の変化量に基づいて、導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する。【選択図】図１
2013247900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された空気中の粒子を加熱するための加熱部と、
発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
前記加熱部での加熱を制御するための制御部と、
前記受光素子での受光量を用いて前記導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出するための検出部とを備え、
前記制御部は、前記加熱部でＮ回（ＮはＮ≧２の整数）、前記導入された空気中の粒子を加熱し、
前記検出部は、前記Ｎ回の加熱のうちの２回目以降の加熱であるＭ回目（Ｍは２≦Ｍ≦Ｎの整数）の加熱の前後での前記受光素子での受光量の変化量に基づいて、前記導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する、検出装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記Ｍ回目をＮ回目として、前記Ｎ回の加熱のうちのＮ回目の加熱の前後での前記受光素子での受光量の変化に基づいて前記導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出し、
前記制御部は、前記Ｎ回の加熱のうちの１回目〜（Ｎ−１）回目の加熱で前記空気中の粒子に与えられる熱量の総量が、Ｎ回目の加熱で前記空気中の粒子に与えられる熱量よりも小さくなるよう、前記加熱部での１回目〜（Ｎ−１）回目の加熱を制御する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記Ｎ回の加熱のうちの（Ｍ−１）回目までの加熱後の前記受光量の変化量の、前記Ｍ回目の加熱後の前記受光量の変化量に対する割合を用いて、前記Ｍ回目の加熱の前後での前記受光素子での受光量の変化量を補正する、請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、予め記憶している、生物由来の粒子の種類に応じた粒子量と前記受光素子での受光量との関係を用いて、前記Ｍ回目の加熱の前後での前記受光素子での受光量の変化量を指定された生物由来の粒子の種類での変化量に換算する、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項５】
前記導入された空気中の埃量の検出結果を入力するための入力部をさらに備え、
前記制御部は、予め記憶している、埃量と前記加熱部での加熱量との関係を用いて、前記加熱部でＮ回の加熱の条件を特定する、請求項１〜４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項６】
前記導入された空気中の粒子を捕集するための捕集部材をさらに備え、
前記加熱部は、前記捕集部材を、前記発光素子および前記受光素子から遠い側より加熱する、請求項１〜５のいずれかに記載の検出装置。
【請求項７】
前記導入された空気中の粒子を捕集するための捕集部材をさらに備え、
前記加熱部は、前記捕集部材を前記発光素子および前記受光素子から遠い側より加熱するための第１の加熱部と、前記捕集部材を前記発光素子および前記受光素子から近い側より加熱するための第２の加熱部とを含み、
前記制御部は、前記Ｍ回目の加熱では前記第１の加熱部を用いて前記捕集部材を加熱し、それ以外の加熱では前記第２の加熱部を用いて前記捕集部材を加熱する、請求項１〜５のいずれかに記載の検出装置。
【請求項８】
導入された空気中の粒子を加熱するための加熱部と、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子とを含んだ検出装置を用いて、前記導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する方法であって、
前記加熱部でＮ回（ＮはＮ≧２の整数）、前記導入された空気中の粒子を加熱するステップと、
前記Ｎ回の加熱のうちの２回目以降の加熱であるＭ回目（Ｍは２≦Ｍ≦Ｎの整数）の加熱の前後での前記受光素子での受光量の変化量に基づいて、前記導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出するステップとを備える、検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は検出装置および検出方法に関し、特に、空気中の生物由来の粒子を検出する検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中の微生物の検出においては、落下菌法、衝突法、スリット法、多孔板法、遠心衝突法、インピンジャ法、およびフィルタ法などの方法で空気中の微生物を採取した後、培養し、出現するコロニーの計数を行なう。しかしながら、この方法では、培養に２日から３日が必要であり、リアルタイムでの検出は難しい。そこで、近年、特開２００３−３８１６３号公報（特許文献１）、特表２００８−５０８５２７号公報（特許文献２）のように、空気中の微生物に紫外光を照射して、微生物からの蛍光発光を検出して個数を計測する装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１、２で提案されているような従来装置では、浮遊粒子が生物由来のものかどうかを判定する手段として、紫外線の照射により蛍光を発光するかどうかを判断する手法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３８１６３号公報
【特許文献２】特表２００８−５０８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際に空気中に浮遊する埃には、紫外光の照射により蛍光を発する化学繊維のくずなどが多く含まれている。それ故、特許文献１、２で提案されているような従来装置を用いると、空気中に存在する生物由来の粒子に加え、蛍光を発する埃も検出されてしまう。すなわち、特許文献１、２で提案されているような従来装置では、空気中に存在する生物由来の粒子だけを正確に評価できないという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、蛍光を利用し、リアルタイムに、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することのできる検出装置および検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、検出装置は、導入された空気中の粒子を加熱するための加熱部と、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、加熱部での加熱を制御するための制御部と、受光素子での受光量を用いて導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出するための検出部とを備える。制御部は、加熱部でＮ回（ＮはＮ≧２の整数）、導入された空気中の粒子を加熱し、検出部は、Ｎ回の加熱のうちの２回目以降の加熱であるＭ回目（Ｍは２≦Ｍ≦Ｎの整数）の加熱の前後での受光素子での受光量の変化量に基づいて、導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する。
【０００８】
好ましくは、検出部は、Ｍ回目をＮ回目として、Ｎ回の加熱のうちのＮ回目の加熱の前後での受光素子での受光量の変化に基づいて導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出し、制御部は、Ｎ回の加熱のうちの１回目〜（Ｎ−１）回目の加熱で空気中の粒子に与えられる熱量の総量が、Ｎ回目の加熱で空気中の粒子に与えられる熱量よりも小さくなるよう、加熱部での１回目〜（Ｎ−１）回目の加熱を制御する。
【０００９】
好ましくは、検出部は、Ｎ回の加熱のうちの（Ｍ−１）回目までの加熱後の受光量の変化量の、Ｍ回目の加熱後の受光量の変化量に対する割合を用いて、Ｍ回目の加熱の前後での受光素子での受光量の変化量を補正する。
【００１０】
好ましくは、検出部は、予め記憶している、生物由来の粒子の種類に応じた粒子量と受光素子での受光量との関係を用いて、Ｍ回目の加熱の前後での受光素子での受光量の変化量を指定された生物由来の粒子の種類での変化量に換算する。
【００１１】
好ましくは、検出装置は導入された空気中の埃量の検出結果を入力するための入力部をさらに備え、制御部は、予め記憶している、埃量と加熱部での加熱量との関係を用いて、加熱部でＮ回の加熱の条件を特定する。
【００１２】
好ましくは、検出装置は導入された空気中の粒子を捕集するための捕集部材をさらに備え、加熱部は、捕集部材を、発光素子および受光素子から遠い側より加熱する。
【００１３】
好ましくは、検出装置は導入された空気中の粒子を捕集するための捕集部材をさらに備え、加熱部は、捕集部材を発光素子および受光素子から遠い側より加熱するための第１の加熱部と、捕集部材を発光素子および受光素子から近い側より加熱するための第２の加熱部とを含み、制御部は、Ｍ回目の加熱では第１の加熱部を用いて捕集部材を加熱し、それ以外の加熱では第２の加熱部を用いて捕集部材を加熱する。
【００１４】
本発明の他の局面に従うと、検出方法は検出装置を用いて導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する方法であって、検出装置は、導入された空気中の粒子を加熱するための加熱部と、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子とを含む。検出方法は、加熱部でＮ回（ＮはＮ≧２の整数）、導入された空気中の粒子を加熱するステップと、Ｎ回の加熱のうちの２回目以降の加熱であるＭ回目（Ｍは２≦Ｍ≦Ｎの整数）の加熱の前後での受光素子での受光量の変化量に基づいて、導入された空気中の粒子から生物由来の粒子を検出するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃等から分離して、より精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態にかかる検出装置の概略を表わした図である。
【図２】検出装置に含まれる捕集ユニットの構成を表わす概略図である。
【図３】大腸菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光スペクトルの測定結果である。
【図４】大腸菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光顕微鏡写真である。
【図５】バチルス菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光スペクトルの測定結果である。
【図６】バチルス菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光顕微鏡写真である。
【図７】アオカビ菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光スペクトルの測定結果である。
【図８】アオカビ菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光顕微鏡写真である。
【図９】スギ花粉を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光顕微鏡写真である。
【図１０】蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光スペクトルの測定結果である。
【図１１】蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光顕微鏡写真である。
【図１２】蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱前後の蛍光スペクトルの測定結果を重ねた図である。
【図１３】実際の検出に用いた検出装置の構成の概略図である。
【図１４】図１３の検出装置を用いた検出動作の流れを表わした図である。
【図１５】図１３の検出装置を用いた検出動作での、検出結果の一例を表わした図である。
【図１６】図１３の検出装置を用いた検出動作での、検出結果の他の例を表わした図である。
【図１７】検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】検出装置での検出動作の概要を表わした図である。
【図１９】本実施の形態にかかる検出装置を用いて発明者らが行なった検出動作の各工程での、検出された個数の変化を表わした図である。
【図２０】本実施の形態にかかる検出装置を用いて発明者らが行なった検出動作の各工程での、信号値を表わした図である。
【図２１】本実施の形態にかかる検出装置を用いて発明者らが行なった検出動作の各工程での、信号値を表わした図である。
【図２２】１ｍ3のチャンバーの中で、本実施の形態にかかる検出装置を用いて蛍光強度を測定したときの、アオカビの噴霧濃度と信号値［ｍＶ］との関係を示した図である。
【図２３】本実施の形態にかかる検出装置を用いて１２５℃の予備加熱を行なった場合の、各工程での蛍光強度の測定結果を表わした図である。
【図２４】本実施の形態にかかる検出装置を用いて１５０℃の予備加熱を行なった場合の、各工程での蛍光強度の測定結果を表わした図である。
【図２５】図２３、図２４それぞれの、２００℃で１分間の本加熱後の蛍光強度に対する蛍光強度の増加率を表わした図である。
【図２６】変形例にかかる検出装置の構成の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１８】
＜装置構成＞
図１は、本実施の形態にかかる検出装置１００の概略を表わした図である。
【００１９】
図１を参照して、検出装置１００は、一例として、一方端に導入孔１０、他方端に空気導入機構としてのファン５０が配された排出孔１１を備えた、内空状の筒状筐体５Ａを有し、その内部に、捕集機構として針状の放電電極１および捕集治具１２が配備されている。導入孔１０にはフィルタ（プレフィルタ）が設けられてもよい。
【００２０】
放電電極１は高圧電源２の正極に電気的に接続される。捕集治具１２と高圧電源２の負極に電気的に接続される。
【００２１】
ファン５０の図示しない駆動機構は測定部４０によって制御され、その回転が制御される。ファン５０が回転することによって、図中の点線矢印で表わされたように、導入孔１０から外部空気が筒状筐体５Ａ内に導入され、排出孔１１から筒状筐体５Ａ外に排気される。好ましくは、ファン５０で導入する空気の流速は１Ｌ（リットル）／ｍｉｎから５０ｍ3／ｍｉｎである。
【００２２】
空気導入機構としては、たとえば、検出装置１００外に設置されたポンプおよびその駆動機構などであってよい。またたとえば、検出装置１００内に組み込まれた熱ヒータやマイクロポンプ、マイクロファン、およびその駆動機構などであってもよい。また、当該検出装置１００が空気清浄機や空気調和機などに組み込まれるものである場合、ファン５０は、空気清浄機等の空気清浄装置部分の空気導入機構と共通とする構成であってもよい。
【００２３】
図１の例では、筒状筐体５Ａ内のその高さ方向を遮る位置に略中央に孔を有する絞り板が設けられ、放電電極１は、その孔をくぐるように設置されている。これにより、導入孔１０から導入された空気の流路は絞り板の孔の径に狭められ、絞り板を通過する際に放電電極１にて電荷される。そして、その狭められた流路のまま捕集治具１２に到達するため、捕集治具１２上のある程度狭い範囲に浮遊粒子が吸着することになる。
【００２４】
捕集治具１２は、導電性の透明の皮膜を有する、ガラス板などからなる支持基板である。支持基板は、ガラス板には限定されず、その他、セラミック、金属等であってもよい。また、支持基板表面に形成される皮膜は、透明に限定されない。他の例として、支持基板は、金属皮膜をセラミック等の絶縁材料の上に形成して構成されてもよい。また、支持基板が金属材料の場合は、その表面に皮膜を形成する必要もない。
【００２５】
捕集治具１２の皮膜側は高圧電源２の負極に電気的に接続される。これにより、放電電極１と捕集治具１２との間に電位差が発生し、これらの間に図１では上向きの電界が構成される。
【００２６】
ファン５０の駆動によって導入孔１０から導入された空気中の浮遊粒子は、放電電極１付近にて負に帯電される。負に帯電した粒子は静電気力で捕集治具１２の方向に移動して導電性の皮膜に吸着されることで、捕集治具１２上に捕集される。ここで、放電電極１として針状電極を用いることによって、帯電した粒子を捕集治具１２の放電電極１に対面する、（後述する）発光素子の照射領域１５に対応したきわめて狭い範囲に吸着させることができる。これにより、後述する検出工程において、吸着された微生物を効率的に検出することができる。
【００２７】
さらに、検出機構として、光源である発光素子６と受光素子９とが配される。発光素子６は好適には半導体レーザが用いられ、レーザ光を照射する。またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を含むものであってもよい。波長は、浮遊微粒子の生物由来の微粒子を励起して蛍光を発させるものであれば、紫外または可視いずれの領域の波長でもよい。好ましくは、特表２００８−５０８５２７号公報に開示されているように、微生物中に含まれ、蛍光を発するトリプトファン、ＮａＤＨ、リボフラビン等が効率よく励起される３００ｎｍから４５０ｎｍである。受光素子９は、従来用いられている、フォトダイオード、イメージセンサなどが用いられる。
【００２８】
発光素子６の発光は捕集治具１２の表面に照射され、捕集治具１２上に照射領域を形成する。照射領域の形状に限定はなく、円形、楕円形、四角形などであってよい。照射領域は特定のサイズに限定されないが、好ましくは、円の直径または楕円の長軸方向の長さまたは四角形の１辺の長さが約０．０５ｍｍから５０ｍｍである。
【００２９】
受光素子９は好適にはフォトダイオードが用いられ、蛍光を受光する。
なお、図１において発光素子６と受光素子９とは筒状筐体５Ａの外部に配されている例が示されている。これは、図の概略化のためにそのように表わされているだけであって、発光素子６と受光素子９とは筒状筐体５Ａの内部に配置されていてよい。
【００３０】
または、図１に表わされた構成のまま、つまり、発光素子６と受光素子９とが筒状筐体５Ａの外部に配された構成としてもよい。
【００３１】
この構成の場合、図１に表わされたように、筒状筐体５Ａの外部にある発光素子６から筒状筐体５Ａ内の捕集治具１２の表面まで照射光を導入するためのガイド６Ａが設けられる。または、筒状筐体５Ａの壁面の、少なくとも発光素子６から捕集治具１２の表面までの間に存在する部分が照射光の透過率の高い素材で形成されていてもよい。
【００３２】
同様に、筒状筐体５Ａ内の捕集治具１２の表面から筒状筐体５Ａの外部にある受光素子９まで蛍光を導出させるためのガイド９Ａが設けられる。または、筒状筐体５Ａの壁面の、少なくとも捕集治具１２の表面から受光素子９までの間に存在する部分が蛍光の透過率の高い素材で形成されていてもよい。
【００３３】
受光素子９は信号処理部３０に接続され、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。信号処理部３０は測定部４０に接続されて、電流信号を処理した結果を測定部４０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。
【００３４】
捕集治具１２の放電電極１より遠い側には加熱機構としてのヒータ９１が配され、捕集治具１２とヒータ９１とを含んだユニットが捕集ユニット１２Ａを構成している。ヒータ９１は測定部４０に電気的に接続され、測定部４０によって加熱量（加熱時間、加熱温度等）が制御される。
【００３５】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）は捕集ユニット１２Ａの構成を表わす概略図であって、図２（Ａ）は捕集ユニット１２Ａの放電電極１側から見た平面図、図２（Ｂ）は断面図を表わしている。
【００３６】
図２（Ａ）を参照して、捕集治具１２は断熱材上に配置されて、両端が捕集板押さえ板電極で放電電極１側から断熱材に向かう方向に押さえられている。
【００３７】
図２（Ｂ）を参照して、捕集治具１２の放電電極１の反対側には、間に断熱材を挟まずにヒータ９１が配され、ヒータ９１の周囲が断熱材で覆われている。
【００３８】
断熱材としては、好適にはガラスエポキシ樹脂が用いられる。このように構成することによって、セラミックヒータであるヒータ９１が約２分で２００℃に到達したときに断熱材を介してヒータ９１に接続される部分（図示せず）の温度が３０℃以下であったことを発明者らが確認している。
【００３９】
ヒータ９１としては、好適にはセラミックヒータが用いられる。ヒータ９１は、捕集治具１２上に捕集された空気中の浮遊粒子を加熱し得る位置であって、発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から何かによって隔てられる位置に配備される。好ましくは、図１に表わされたように、捕集治具１２の放電電極１から遠い側の面に配備される。
【００４０】
さらに図１を参照して、検出装置１００には、ヒータ９１とは別に、捕集治具１２を加熱するためのランプ９２が捕集治具１２の上方からの熱源として設けられる。ランプ９２として、好適にはハロゲンランプが用いられる。ハロゲンランプの他、赤外ランプなどの照射光源が考えられる。また、上方からの熱源はランプに限定されず、ヒータ９１と同じような板状ヒータなどが用いられてもよい。
【００４１】
図１の例では、一例として、ランプ９２が筒状筐体５Ａとは異なる筒状筐体５Ｂ内に設けられる例が示されている。この例において、筒状筐体５Ａは捕集治具１２より上方の一部が着脱可能に構成され、筒状筐体５Ｂはその部分と同形状を有している。図１では、筒状筐体５Ａの絞り板よりも上方が着脱可能な構成となっており、その部分と筒状筐体５Ｂとは、回転部材５Ｂ’を挟んで接合されている。
【００４２】
回転部材５Ｂ’は測定部４０からの制御信号に従って回転可能であって、回転することで、捕集治具１２の上方に絞り板を含んだ筒状筐体５Ａの上方部分がある状態と、筒状筐体５Ｂがある状態とに切り替わる。筒状筐体５Ｂ内にはランプ９２が含まれるため、捕集の後に回転部材５Ｓ’が回転することで、捕集治具１２上にランプ９２が位置するようになる。
【００４３】
ランプ９２の図示しない駆動機構は測定部４０に接続されており、測定部４０からの制御信号に従った照射量の光を照射する。
【００４４】
なお、図１の例ではランプ９２が筒状筐体５Ａ外に設置される例が示されている。このように構成することで、捕集の際にランプ９２が気流の妨げとならず、効率的な捕集が可能となる。
【００４５】
しかしながら、ランプ９２の配置は図１のような配置に限定されず、予め筒状筐体５Ａ内に設置されていてもよい。この場合、好ましくは、絞り板に設けられている孔の直下以外の位置に設けられる。このようにすることで、気流の妨げとなることを防止すると共に、図１の例のようなランプ９２の付け替え動作を不要とすることができる。
【００４６】
さらに、他の例として、検出装置１００にランプ９２が設けられておらず、後述する予備加熱で本加熱と同様にヒータ９１が用いられてもよい。
【００４７】
なお、以上に説明した装置構成は一例であって、検出装置１００の構成はこの構成のみに限定されるものではない。
【００４８】
＜検出原理＞
検出装置１００を用いて空気中の粒子から生物由来の粒子を検出する原理については、本願発明者らの出願による国際公開２０１１／１０４７７０号に開示されている方法を用いる。すなわち、当該公報において、生物由来の粒子と蛍光を発する化学繊維の埃などとのそれぞれに対して加熱処理を施し、加熱の前後における蛍光の変化の測定結果が開示されている。その測定結果より、埃は加熱処理によって蛍光強度が変化しないのに対して、生物由来の粒子は加熱処理によって蛍光強度が増加することが見出されたことが開示されている。
【００４９】
その測定結果を引用すると、図３は、生物由来の粒子として、大腸菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱処理前（曲線７１）および加熱処理後（曲線７２）の蛍光スペクトルの測定結果である。図３に表わされた測定結果より、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが分かった。また、図４（Ａ）に示された加熱処理前の蛍光顕微鏡写真と、図４（Ｂ）に示された加熱処理後の蛍光顕微鏡写真との比較によっても、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが明らかとなっている。
【００５０】
同様に、図５は、生物由来の粒子として、バチルス菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７３）および加熱処理後（曲線７４）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図６（Ａ）が加熱処理前、図６（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。また、図７は、生物由来の粒子として、アオカビ菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７５）および加熱処理後（曲線７６）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図８（Ａ）が加熱処理前、図８（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。また、生物由来の粒子として、スギ花粉を２００℃にて５分間加熱処理したときの、図９（Ａ）が加熱処理前、図９（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。これらに示されるように、他の生物由来の粒子でも大腸菌と同様に加熱処理によって蛍光強度が大幅に増加することが分かった。
【００５１】
これに対して、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、それぞれ、蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７７）および加熱処理後（曲線７８）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１１（Ａ）が加熱処理前、図１１（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。図１０（Ａ）に示された蛍光スペクトルと図１０（Ｂ）に示された蛍光スペクトルとを重ねると図１２に示されるように、これらはほぼ重なることが検証された。すなわち、図１２の結果や図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の比較に示されるように、埃からの蛍光強度は加熱処理の前後において変化がないことが分かった。
【００５２】
国際公開２０１１／１０４７７０号に開示された検出装置は、この現象を利用して空気中の粒子を捕集してその加熱前後の蛍光量の変化量と、予め記憶している生物由来の粒子量と蛍光量の変化量との間の対応関係とを比較して、検出装置に導入された空気中の生物由来の粒子量を検出するものである。
【００５３】
＜課題の説明＞
本願発明者らは、図１３に示される検出装置１００’を用いて国際公開２０１１／１０４７７０号に開示された方法に基づく図１４に表わされた検出動作を行ない、検出結果を得た。
【００５４】
すなわち、図１３を参照して、検出装置１００’は、本実施の形態にかかる検出装置１００のランプ９２を有しない構成である。その他、図１と同じ参照符号の付された構成は、検出装置１００の構成と同様である。
【００５５】
検出装置１００’では、装置内に導入された外気に含まれる粒子が針状の放電電極１付近にて負に帯電され、放電電極１と捕集治具１２との間に構成された電界によって捕集治具１２に捕集される。
【００５６】
捕集治具１２上に捕集された粒子は、発光素子６からのレーザ光等により蛍光を発する。蛍光は発光素子６によって検出される。
【００５７】
検出装置１００’を用い、図１４の検出動作を行なった。すなわち、図１４を参照して、捕集前の捕集治具１２からの蛍光強度を、初期蛍光強度として測定する（＃１）。この蛍光強度を表わす信号値（Ｖｍ）をＶ０とする。
【００５８】
次に、放電電極１および捕集治具１２に印加してファン５０を駆動させる捕集動作を１５分行なう（＃２）。その後、捕集後の捕集治具１２からの蛍光強度を測定する（＃３）。この蛍光強度を表わす信号値（Ｖｍ）をＶ１とする。
【００５９】
その後、ヒータ９１を駆動させて捕集治具１２を２００℃で２分間加熱する（＃４）。そして、捕集治具１２を冷却した後、加熱後の捕集前の捕集治具１２からの蛍光強度を測定する（＃５）。この蛍光強度を表わす信号値（Ｖｍ）をＶ２とする。
【００６０】
加熱による蛍光強度の増加分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１）を、検出装置１００’での検出値として算出する（＃６）。
【００６１】
上記動作によって得られる信号値Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２は、概ね、図１５に示されたようになった。すなわち、加熱前の蛍光強度を表わす信号値Ｖ１よりも加熱後の蛍光強度を表わす信号値Ｖ２の方が大きくなるという結果が得られた。
【００６２】
これは、上述した検証結果から得られた検出原理に従って、空気中の粒子のうちの微生物等の生物由来の粒子は加熱によって蛍光強度が増加するためであると考察される。
【００６３】
しかしながら、測定環境によっては図１６に表わされた検出結果も得られた。すなわち、図１６を参照して、捕集後の信号値Ｖ１が大きく、ある程度の微生物が捕集されていると考えられるにもかかわらず、加熱後の信号値Ｖ２との差が小さいか同程度であるという結果が得られた。この場合、信号値に基づいて正確に生物由来の粒子の検出ができているかどうか疑わしいという課題が生じた。また、測定環境によっては、信号値Ｖ１が信号値Ｖ２よりも大きくなる場合もあった。
【００６４】
上述の検出原理より、初期の蛍光強度を表わす信号値Ｖ０に対して捕集後の蛍光強度を表わす信号値Ｖ１が増加するのは、捕集された生物由来の粒子からの蛍光に加えてその他捕集物の散乱などによる蛍光の増加と考えられる。加熱前の信号値Ｖ１は、生物由来の粒子からの蛍光に化学繊維などからの蛍光や散乱光等が加わったものであり、加熱後の信号値Ｖ２は、加熱によって増加した生物由来の粒子からの蛍光に化学繊維などからの蛍光や散乱光等が加わったものになる。このことから、捕集後の信号値からある程度の微生物の捕集が期待されるにもかかわらず、加熱後の信号値Ｖ２と加熱前の信号値Ｖ１との信号差が小さくなる要因として、加熱によって発生した捕集治具１２表面の空気の熱対流や捕集した粒子の昇華等によって、捕集された生物に由来しない粒子の一部が消失することが考えられた。また、上記仮説では、信号値Ｖ２と信号値Ｖ１との関係は、測定環境中の生物由来粒子と埃との量的な関係に依存することから、測定環境により、上記関係が変わることが説明できる。
【００６５】
そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、上記検出原理を利用してより精度よく生物由来の粒子を検出する検出装置および検出方法を提供することを目的とする。
【００６６】
＜検出動作概要＞
検出装置１００では、上述の検出原理を利用しての検出動作を行なうにあたって、捕集治具１２の加熱（以下、この加熱を「本加熱」とも称する）よりも以前に捕集後の捕集治具１２に対して、捕集された粒子のうちの生物由来でない粒子を捕集治具１２から熱離脱させるために予備加熱を行なう。予備加熱は、本加熱よりも以前に行なわれるものであって、本加熱よりも低い温度であったり、短い時間であったり、捕集治具１２に与えられる熱量が少なくとも本加熱で与えられる熱量を超えない加熱を指す。
【００６７】
なお、以下の例では、本加熱の前に１回予備加熱がなされる、つまり、一連の検出動作に予備加熱１回および本加熱１回の２回の加熱のみが含まれるものとして説明しているが、予備加熱はトータルの熱量が本加熱での熱量を超えないような２回以上行なわれてもよい。つまり、一連の検出動作に複数回の加熱が行なわれればよい。
【００６８】
＜機能構成＞
図１７は、上述の検出動作を行なうための検出装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００６９】
図１７では、信号処理部３０の機能が主に電気回路であるハードウェア構成で実現される例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、信号処理部３０が図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、該ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現される、ソフトウェア構成であってもよい。また、測定部４０の構成がソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【００７０】
図１７を参照して、信号処理部３０は、受光素子９に接続される電流−電圧変換回路３４と、電流−電圧変換回路３４に接続される増幅回路３５とを含む。
【００７１】
測定部４０は、制御部４１、記憶部４２、およびクロック発生部４３を含む。さらに、測定部４０は、ファン５０、ヒータ９１、およびランプ９２を駆動させるための駆動部４８とを含む。
【００７２】
測定部４０の制御部４１は発光素子６および受光素子９と電気的に接続され、後述するクロック発生部４３からのクロック信号に基づいて予め規定されたタイミングでそれらのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００７３】
受光素子９は捕集治具１２からの蛍光を受光し、その受光量に応じた信号を信号処理部３０に対して出力する。該信号は、電流−電圧変換回路３４に入力される。
【００７４】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子９からの信号より蛍光強度を表わすピーク電流値Ｈを検出し、電圧値Ｅｈに変換する。電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、測定部４０に対して出力される。
【００７５】
測定部４０の制御部４１は信号処理部３０から電圧値Ｅｈの入力を受け付けて、順次、記憶部４２に記憶させる。
【００７６】
クロック発生部４３はクロック信号を発生させ、制御部４１に対して出力する。制御部４１は、クロック信号に基づいて、予め規定され基づいたタイミングでファン５０を回転させるための制御信号を駆動部４８に対して出力して、ファン５０による空気の導入を制御する。
【００７７】
また、制御部４１は、クロック信号に基づいて予め規定されタイミングでヒータ９１およびランプ９２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００７８】
制御部４１は計算部４１１を含み、計算部４１１において、記憶部４２に記憶された電圧値Ｅｈを用いて、導入された空気中の生物由来の粒子量が算出される。
【００７９】
＜検出動作＞
図１８は、検出装置１００での検出動作の概要を表わした図である。
【００８０】
図１８を参照して、始めに、捕集前の捕集治具１２からの蛍光強度を初期蛍光強度として測定して、この蛍光強度を表わす信号値Ｖ０を得る（Ｓ１）。
【００８１】
次に、放電電極１および捕集治具１２に印加してファン５０を駆動させる捕集動作を規定時間、行なう（Ｓ２）。ここでは、一例として１５分が挙げられる。なお、この捕集動作の後、参考値として捕集治具１２からの蛍光強度を測定して、捕集後の蛍光強度を表わす信号値Ｖ１を得てもよい。
【００８２】
検出装置１００での検出動作では、この後、ランプ９２を点灯して捕集治具１２を予備加熱として、所定量、加熱する（Ｓ３）。そして、予備加熱後に捕集治具１２を冷却し、その後に、捕集治具１２からの蛍光強度を測定して、予備加熱後の蛍光強度を表わす信号値Ｖ１’を得る（Ｓ４）。
【００８３】
その後、ヒータ９１を駆動させて捕集治具１２を本加熱として、所定量、加熱する（Ｓ５）。そして、捕集治具１２を冷却した後、本加熱後の捕集前の捕集治具１２からの蛍光強度を測定して、本加熱後の蛍光強度を表わす信号値Ｖ２を得る（Ｓ６）。
【００８４】
その後、本加熱による予備加熱後の蛍光強度からの蛍光強度の増加分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１’）を、検出装置１００での検出値として算出する（Ｓ７）。
【００８５】
＜予備加熱の検証＞
発明者らは、検出装置１００での予備加熱の効果を検証するため、予備加熱の熱量を変化させて検出を行った。すなわち、１５分間、導入された空気中の粒子を捕集した後、２００℃で３秒、５秒、および１０秒の各時間、予備加熱を行ない、捕集治具１２を冷却した後に検出動作を検出装置１００で行ない、その後、２００℃で１分間、本加熱を行なう検出動作を検出装置１００で行なった。
【００８６】
図１９は、上記検出動作の各工程での検出結果を表わしており、各工程での検出結果として、予備加熱前の捕集治具１２で捕集された粒子数Ｎ０を１として、Ｎ０に対する、予備加熱後の粒子数Ｎ１および本加熱後の粒子数Ｎ２それぞれの比率（Ｎ１／Ｎ０、Ｎ２／Ｎ０）を残留比率として表わしている。
【００８７】
図１９の結果から、予備加熱後の粒子数Ｎ１の比率より、予備加熱がいずれの時間であっても予備加熱によって捕集治具１２上の粒子数が初期の個数から減少することが分かる。
【００８８】
また、予備加熱後の粒子数Ｎ１の比率から本加熱後の粒子数Ｎ２の比率の変化より、予備加熱がいずれの時間であっても本加熱を行なうことで、従来では本加熱によって消失されていた粒子の大部分が本加熱前の予備加熱によって消失されることが分かった。
【００８９】
従って、上記の検出動作より、２００℃で１分間の本加熱の前に２００℃で３秒、５秒、および１０秒のいずれの予備加熱も、本加熱での粒子の消失を抑えるという効果があることが検証された。
【００９０】
さらに、図２０は、上記の検出動作の各工程での信号値を表わした図である。図２０より、２００℃で１分間の本加熱の前に２００℃で３秒、５秒、および１０秒のいずれの予備加熱を行なった場合も、本加熱後の信号値Ｖ２は、予備加熱後の信号値Ｖ１’よりも大きくなる結果が得られている。これより、信号値Ｖ１’から信号値Ｖ２の増加分△Ｖによって、生物由来の粒子を加熱したことによる蛍光量の増大が検出されていることが分かる。すなわち、検出装置１００では、予備加熱を行なって予備加熱後の信号値Ｖ１’を基準値として本加熱後の信号値Ｖ２との差分△Ｖを用いて算出することで、生物由来の粒子の加熱に起因した信号値の変化が差分△Ｖとして検出できることが分かった。
【００９１】
＜予備加熱による影響の補正＞
一方で、予備加熱よって、捕集された生物由来の粒子の蛍光強度の増加が進行している可能性が考えられる。特に、予備加熱によって与えられる熱量が大きいほど蛍光強度の増加の進行度合いが高いと考えられる。
【００９２】
そこで、好ましくは、この進行度合いを予め確認しておき、その進行度合いを用いて蛍光強度の増加分を表わす差分△Ｖ（＝｜Ｖ２−Ｖ１’｜）を補正することで、より精度よく生物由来の粒子量を検出することができる。
【００９３】
ここで、進行度合いを表わす係数として、蛍光強度の増加率αを用いる。増加率αは、一例として、予め検出動作を行なって予備加熱前（捕集後）の信号値Ｖ１、予備加熱後の信号値Ｖ１’、および本加熱後の信号値Ｖ２を用い、本加熱後の信号値Ｖ２の予備加熱前（捕集後）の信号値Ｖ１からの増加量を△Ｖ０（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）、予備加熱後の信号値Ｖ１’の予備加熱前（捕集後）の信号値Ｖ１からの増加量を△Ｖ１’（＝Ｖ１’−Ｖ１）とすると、増加率αは、
α＝△Ｖ１’／△Ｖ０＝（｜Ｖ１’−Ｖ１｜）／（｜Ｖ２−Ｖ１｜）    …式（１）
で定義される。
【００９４】
すなわち、蛍光強度の増加率αは、予備加熱前（捕集後）の蛍光強度からの予備加熱後の蛍光強度の増加の、予備加熱前の蛍光強度からの本加熱後の蛍光強度の増加に対する割合に相当する。
【００９５】
増加率αは、予め検出装置１００で上述の検出動作を行なって各工程の信号値Ｖ１、Ｖ１’、およびＶ２を得ておくことで、上記式（１）を用いて予め算出しておくことができる。
【００９６】
そして、本加熱での蛍光増加から予備加熱での蛍光増加の影響を排する補正式として、増加率αを用いて、
△Ｖ＝（Ｖ２−Ｖ１’）／（１−α）    …式（２）
が得られる。
【００９７】
測定部４０の記憶部４２に予め増加率αを記憶させておくことで、計算部４１１は、上記式（２）に算出された増加率αを適用して蛍光強度の増加分を補正することができる。すなわち、加熱による生物由来の粒子の蛍光強度の変化を表わす信号値の差分△Ｖを得ることができる。そして、補正された差分を用いて粒子量を算出することで、予備加熱による蛍光増加の影響を排して生物由来の粒子量を検出することができる。
【００９８】
＜標準微生物への換算＞
信号値の差分△Ｖで表わされる蛍光の増大量△Ｆと生物由来の粒子量Ｃとの対応関係は、粒子の種類（たとえば菌種）によって異なる可能性がある。そこで、好ましくは、いずれかの生物由来の粒子を標準微生物と規定して、増大量△Ｆと該標準微生物量との対応関係を用いて検出結果を標準微生物量の検出結果へと換算する。標準微生物での本加熱後の信号値Ｖ２と予備加熱後の信号値Ｖ１’との差分△Ｖは、標準微生物量Ｃへ換算するための係数βを用いて、
Ｃ＝β△Ｖ＝β（Ｖ２−Ｖ１’）    …式（３）
によって得られる。これにより、様々な環境における生物由来の粒子量が、標準微生物を基準として換算された粒子量として算出される。その結果、様々な環境を比較することが可能となり、環境管理が容易となる。式（３）は、一次式でも良く、この場合、切片は検出装置の検出限界を示す。
【００９９】
さらに、上述のように予備加熱による蛍光増加の影響を排すると、上記式（３）は上述の蛍光強度の増加率αを用いて、
Ｃ＝β（Ｖ２−Ｖ１’）／（１−α）    …式（４）
となる。
【０１００】
発明者らは、標準微生物へ換算するための係数βを特定するため、検出装置１００を用いて次の要領で蛍光量を測定した。すなわち、１ｍ3のチャンバー内で検出装置１００を用いて、チャンバー内をヘパフィルターにてクリーンにした後、アオカビを空気中に飛散させ検出装置１００で静電捕集して２００℃で５秒間、および１０秒間の各時間、予備加熱を行ない、その後、２００℃で１分間の本加熱を行なって各工程の蛍光量を測定した。
【０１０１】
図２１はこの検出での結果を表わした図である。図２１を参照して、予備加熱を２００℃で５秒間行なった場合には、蛍光強度の増加率αは０．４９、予備加熱を２００℃で１０秒間行なった場合には、蛍光強度の増加率αは０．６５と算出された。
【０１０２】
２００℃で５秒間予備加熱を行なった場合の結果から得られる増加率αを用いて、標準微生物をアオカビとして測定結果を換算すると、
Ｃ＝β（Ｖ２−Ｖ１’）／（１−０．６５）    …式（５）
となる。
【０１０３】
図２２は、１ｍ3のチャンバー内で検出装置１００を用いて、チャンバー内をヘパフィルターにてクリーンにした後、アオカビを空気中に飛散させ、蛍光強度を測定したときの、アオカビの噴霧濃度Ｃと信号値［ｍＶ］との関係を示した図である。図２２の横軸（ｘ軸）は信号値［ｍＶ］、縦軸（ｙ軸）はパーティクルカウンタにより求めたアオカビの濃度である。
【０１０４】
図２２より、アオカビの噴霧濃度Ｃと信号値［ｍＶ］との実測値の近似線がｙ＝１０２．１５ｘで得られており、これから、アオカビを標準微生物とした場合の係数βは、β＝１０２個／ｍ3／ｍＶで得られる。
【０１０５】
標準微生物とする生物由来の粒子の種類ごとに上記測定を行なうことで、標準微生物とする生物由来の粒子の種類ごとに係数βが得られる。測定部４０の記憶部４２に、予め標準微生物ごとの係数βを記憶させておくことで、計算部４１１は、指定された微生物を標準微生物として測定された蛍光強度の差分を換算することができる。そして、換算された差分を用いて粒子量を算出することで、標準微生物とした場合の粒子量を検出することができる。
【０１０６】
さらに、その際に、上記蛍光強度の増加率αを用いることで、予備加熱による蛍光増加の影響を排して標準微生物とした場合の粒子量を検出することができる。
【０１０７】
＜実施の形態の効果＞
発明者らは、検出装置１００で本加熱の前に予備加熱を行なう効果を検証するため、検出装置１００にアオカビを噴霧し、１２５℃、１５０℃で、それぞれ、５分間、１分間、予備加熱を行ない、その後に２００℃で１分間の本加熱を行なう検出動作を行なった。図２３は１２５℃の予備加熱を行なう場合の各工程での蛍光強度の測定結果を表わし、図２４は１５０℃の予備加熱を行なう場合の各工程での蛍光強度の測定結果を表わしている。
【０１０８】
図２３を参照して、１２５℃で予備加熱を行なった場合、予備加熱後の信号値Ｖ１’は予備加熱前（捕集後）の信号値Ｖ１からいったん小さくなり、その後、本加熱によって信号値Ｖ２に増加している。このとき、本加熱後の信号値Ｖ２はいずれも予備加熱前（捕集後）の信号値Ｖ１よりも小さい。
【０１０９】
従って、もしも予備加熱を行なっていなかったら、本加熱前後の信号値の差分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１）は小さい値となり、正確に生物由来の粒子量が検出されない。
【０１１０】
しかしながら、検出装置１００では予備加熱を行なって予備加熱後と本加熱後との信号値の差分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１’）を用いることで生物由来の蛍光増加を反映した値が得られている。
【０１１１】
従って、この予備加熱の例の場合、予備加熱を行なうことで精度よく生物由来の粒子量を検出することが可能となったことが検証された。
【０１１２】
また、図２４で表わされた１５０℃で予備加熱を行なった場合も、同様に、予備加熱を行なっていなかったら本加熱前後の信号値の差分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１）はいずれの場合も小さい値となるのに対して、予備加熱を行なって予備加熱後と本加熱後との信号値の差分△Ｖ（＝Ｖ２−Ｖ１’）を用いることで生物由来の蛍光増加を反映した値が得られている。
【０１１３】
従って、この予備加熱の例の場合も、予備加熱を行なうことで精度よく生物由来の粒子量を検出することが可能となったことが検証された。
【０１１４】
すなわち、これらの検証より、検出装置１００での検出では、捕集された粒子のうち、蛍光を発し、かつ、加熱により飛散または昇華等して消失する生物由来でない粒子が、予備加熱によって、本加熱よりも以前に消失させることができる。そのため、本加熱での蛍光強度の変化から上述の生物由来でない粒子の寄与を抑えることができ、より精度よく、蛍光強度の変化を用いて生物由来の粒子量を検出することができる。
【０１１５】
なお、上記式（１）を用いて、この検出で得られた１２５℃、１５０℃それぞれの予備加熱での、２００℃で１分間の本加熱に対する蛍光強度の増加率αをそれぞれ算出し、その結果が図２５に示されている。
【０１１６】
図２５を参照して、蛍光強度の増加率αは１２５℃、１５０℃それぞれの予備加熱において、加熱時間に概ね比例して増加することが分かった。つまり、予備加熱の時間が長いほど、本加熱での蛍光増加に予備加熱での蛍光増加がより大きく影響を及ぼすことが分かった。また、予備加熱の温度が高いほど、本加熱での蛍光増加に予備加熱での蛍光増加がより大きく影響を及ぼすことが分かった。
【０１１７】
なお、１２５℃、１５０℃いずれの予備加熱でも蛍光強度の増加率αは２０％以下である。そのため、アオカビに関しては、予備加熱による本加熱での蛍光増加に対する影響を排除するための補正は不要とすることが可能であることが分かった。
【０１１８】
なお、予備加熱条件（予備加熱温度、予備加熱時間）については、使用環境や対象とする生物由来の粒子の種類（微生物の種類）等に応じて実験的に予め設定するものであるが、発明者らは、予備加熱条件（予備加熱温度、予備加熱時間）様々として検出装置１００での検出動作を行なうことで、予備加熱温度については、１００℃〜２５０℃の範囲で、かつ、本加熱温度を超えないように設定されることが効果的であることが検証された。より、好ましくは１２５℃〜２００℃の範囲で設定されるものであることが得られた。
【０１１９】
予備加熱時間は、設定温度に対して実験的に設定されるものであるが、通常１秒〜３０分の範囲で設定されるものとする。好ましくは、発明者らの検出によって５秒〜５分の範囲で設定されるものであることが得られた。
【０１２０】
なお、本加熱温度は、１００℃から２５０℃の範囲で設定され、好ましくは１５０℃〜２００℃の範囲で設定されるものとする。本加熱時間は、３０秒〜３０分の範囲で設定され、好ましくは１分〜１０分の範囲で設定される。
【０１２１】
従来、捕集板上に生物由来の粒子以外の粒子が付着することによる散乱光の入光を抑えて検出精度を向上させる仕組みとしてフィルターを設ける構成が一般的になされている。しかしながら、本検出装置１００では、上述のように、好適には３００ｎｍから４５０ｎｍの波長のレーザ光（いわゆるブルーレーザ光）が用いられ、レーザ光中にはグリーンの成分が微量含まれていることが知られている。そこで、従来の検出装置のようにフィルタのみを用いる場合、捕集板上の粒子による散乱光中のグリーン成分がフィルタを透過して入光するため、検出結果に影響を及ぼすことになる。すなわち、フィルタのみでは捕集板上の粒子による散乱光の影響を完全に除去することが難しい。
【０１２２】
これに対して、本実施の形態にかかる検出装置１００では本加熱の前に予備加熱を行なうことで捕集された粒子のうち、蛍光を発し、かつ、加熱により飛散または昇華等して消失する生物由来でない粒子を、本加熱よりも以前に消失させる構成であるため、この粒子の散乱光の影響を除去することができ、より検出精度を向上させることができる。
【０１２３】
＜変形例＞
上述のように、検出装置１００では、捕集された粒子のうち、蛍光を発するか、または回折、散乱を起こし、かつ、加熱により飛散または昇華等して消失する生物由来でない粒子を、予備加熱により予め消失させることである。
【０１２４】
このような生物由来でない粒子は、埃が多い環境下で多く存在し、少ない環境下では、少ないと考えられる。そのため、変形例として、検出環境に応じて予備加熱の条件を制御する検出装置１００Ａについて説明する。
【０１２５】
図２６は、変形例にかかる検出装置１００Ａの構成の具体例を示す図である。
図２６を参照して、変形例にかかる検出装置１００Ａは、測定部４０に通信部６０が接続されており、埃センサ８１、空気導入機構８２、および通信部８３を有する検知装置８０をさらに含む。その他の構成は、検出装置１００の構成と同様とすることができる。
【０１２６】
なお、図２６では、検知装置８０が筐体５Ａや筐体５Ｂの外部に設けられる例が示されているが、いずれか筐体内部に設けられてもよい。
【０１２７】
また、生物由来粒子の検出装置が搭載される空気清浄機などの空調機器に内蔵された埃センサを利用してもよい。
【０１２８】
埃センサ８１は、一般的な構成のものを採用することができる。一例として、特開２０００−３５６５８３号公報等に開示されている埃センサを採用するものとして説明する。  
【０１２９】
具体的には、埃センサ８１は発光素子および受光素子を内包し、検出領域からの反射光を用いて埃を検出する。
【０１３０】
発光素子からは所定のパルス周期Ｔ・パルス幅Ｐｗのパルス光が照射され、検出領域から発生する反射光つまり被検出物（ほこりや煙粒子）で反射された反射パルス光が受光素子で検出される。その検出信号（パルス信号）は発光素子の出力パルス光のパルス周期Ｔと同期したタイミングで採り込まれ、その採取した信号のレベル（パルス波高値）と、予め記憶されている基準レベルとの比較に基づいて埃等の有無が判定される。そして、受光素子からのパルス信号のレベルに基づいて埃量が測定されて、通信部８３で測定部４０に送信される。
【０１３１】
検出装置１００Ａでは、通信部６０が検知装置８０の通信部８３と通信することで、測定部４０は検知装置８０で得られた検出環境における埃量を得る。
【０１３２】
検知装置８０の通信部８３と測定部４０の通信部６０との間の通信は無線であっても有線であってもよい。
【０１３３】
測定部４０の記憶部４２には、予め埃量に応じた予備加熱温度、予備加熱時間などの予備加熱条件が記憶されており、制御部４１は、得られた埃量に対応した予備加熱条件を特定して、その条件となるように駆動部４８に制御信号を出力する。なお、予備加熱条件の内には、予備加熱の要否も含まれる。
【０１３４】
このような制御がなされることで、変形例にかかる検出装置１００Ａは、室内など環境の変化の少ない場所では、予め設定した予備加熱条件で検出動作を行ない、埃の多い場所では、より熱量の多い（長時間、高温）の予備加熱とすることができる。
【０１３５】
すなわち、このようにすることで、検出装置１００Ａを用いて様々な環境下で検出を行なった場合であっても、環境の影響を抑え、より精度のよい検出結果を得ることが可能となる。
【０１３６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３７】
１  放電電極、２  高圧電源、５Ａ，５Ｂ  筐体、５Ｂ’  回転部材、６  発光素子、６Ａ，９Ａ  ガイド、９  受光素子、１０  導入孔、１１  排出孔、１２  捕集治具、１２Ａ  捕集ユニット、１５  照射領域、３０  信号処理部、３４  電圧変換回路、３５  増幅回路、４０  測定部、４１  制御部、４２  記憶部、４３  クロック発生部、４８  駆動部、５０  ファン、６０，８３  通信部、７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８  曲線、８０  検知装置、８１  埃センサ、８２  空気導入機構、９１  ヒータ、９２  ランプ、１００，１００Ａ  検出装置、４１１  計算部。
【図１】
2013247900.tif 000003
【図２】
2013247900.tif 000004
【図３】
2013247900.tif 000005
【図５】
2013247900.tif 000006
【図７】
2013247900.tif 000007
【図１０】
2013247900.tif 000008
【図１２】
2013247900.tif 000009
【図１３】
2013247900.tif 000010
【図１４】
2013247900.tif 000011
【図１５】
2013247900.tif 000012
【図１６】
2013247900.tif 000013
【図１７】
2013247900.tif 000014
【図１８】
2013247900.tif 000015
【図１９】
2013247900.tif 000016
【図２０】
2013247900.tif 000017
【図２１】
2013247900.tif 000018
【図２２】
2013247900.tif 000019
【図２３】
2013247900.tif 000020
【図２４】
2013247900.tif 000021
【図２５】
2013247900.tif 000022
【図２６】
2013247900.tif 000023
【図４】
2013247900.tif 000024
【図６】
2013247900.tif 000025
【図８】
2013247900.tif 000026
【図９】
2013247900.tif 000027
【図１１】
2013247900.tif 000028