(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流チャンバ（２）を有するエアサンプラ（１）であって、
（ａ）  空気入口（３）と、
（ｂ）  空気出口（４）と、
（ｃ）  空気流チャンバ（２）を通って流れている空気中に同伴液体を導入し、この空気流中に存在している粒子を同伴させるための手段（８）と、
（ｄ）  この同伴用液体及び該同伴液体中の被同伴粒子を収集し、これらを収集容器（１２）に堆積させるための手段（９）と、
（ｅ）  前記収集容器（１２）に収集された前記同伴液体を空気流チャンバ内に戻すための手段（３０、３２、３３）と、
（ｆ）  同伴液体を戻すための前記手段（３０、３２、３３）によって戻される前記同伴液体中の気泡の存在を検出するための手段（３１）とを有し、
前記手段（３０、３２、３３）は、前記気泡の存在が検出されたときに新しい同伴液体（３７）を前記空気流チャンバ（２）を通って流れる空気中に導入する、ように作動し、
（ｇ）  新しい同伴用液体（３７）を収容するためのリザーバ（３６）と、
（ｈ）  前記収集容器内に存在している、前記同伴液体及び該同伴液体中の粒子の試料を収集するための手段（１６）とを有する、
エアサンプラ（１）。
【請求項２】
前記空気試料を所定の時刻に得るように動作できるプログラマブルタイマ手段（３４）を備える、請求項１記載のエアサンプラ（１）。
【請求項３】
エアサンプラ（１）を制御するマイクロプロセッサを更に有する、請求項２記載のエアサンプラ（１）。
【請求項４】
空気が前記戻されて収集された液体に同伴され、気泡を検出する前記手段（３１）によって検出されるレベルまで前記収集容器（１２）のレベルが下がったときに、前記新しい同伴液体（３７）が導入される、請求項１、２又は３記載のエアサンプラ（１）。
【請求項５】
複数の試料壜（１７，１８，１９）と、液体を抽出して、この液体を前記壜に差し向ける手段（３９）とを設けた、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のエアサンプラ（１）。
【請求項６】
３チャネル形ポンプ（１３）と、複数の試料壜（１６，１７，１８，１９）とを有し、前記ポンプ（１３）のチャネルのうちの２つは、液体を前記空気流チャンバ（２）にポンプで出し入れするのに用いられ、第３のチャネルは、液体を抽出してこれを選択された試料壜に差し向けるのに用いられる、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のエアサンプラ（１）。
【請求項７】
前記ポンプが単一の３チャネル形蠕動ポンプ（１３）である、請求項６記載のエアサンプラ（１）。
【請求項８】
前記空気出口（３）から周囲空気を毎分５００〜１，０００リットル引き込む送風機（５）を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のエアサンプラ（１）。
【請求項９】
前記第３のチャネルは、少量の液体を抽出して選択された２以上の試料壜に送り込むのに用いられる、請求項６記載のエアサンプラ（１）。
【請求項１０】
前記試料壜（１６，１７，１８，１９）が、約２５ｍｌの容積を有し、前記試料は、約１０ｍｌの容積を有する、請求項６記載のエアサンプラ（１）。
【請求項１１】
前記複数の試料壜（１６，１７，１８，１９）は、これらの内容物を約２℃〜約８℃の温度範囲に維持する保冷ホルダ（１５）内に収納されている、請求項６記載のエアサンプラ（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、エアサンプラ（空気試料採取装置）に関し、特に、存在している恐れのある汚染要因物を検出すると共にこれを測定するために周囲大気の試料を採取するエアサンプラに関するが、これには限定されない。
本発明は、少量の液体中の多量の空気から累積試料（例えば、液体が約１０ミリリットル中の１００立方メートルの空気から粒子）を収集するエアサンプラを提供する。
加うるに、サンプルを次々に自動的に採取するのがよい。これらサンプルを低温状態に保って後で行う分析のために保存するのがよい。
【０００２】
本発明によれば、エアサンプラは、空気入口及び空気出口を備えた空気流チャンバと、空気流チャンバを通って流れている空気中に液体を導入して空気流中に存在している粒子を同伴させる手段と、同伴用液体及びこれに同伴された粒子を収集し、これらを収集容器内に堆積させる手段と、収集した同伴用液体を空気流チャンバ内に戻す手段と、戻っている液体中に気泡が存在しているかどうかを検出する手段であって、新しい同伴用液体を空気流チャンバを通って流れている空気中に導入するよう動作できる手段と、前記収集容器内に存在する粒子を含む同伴用液体の試料を収集する手段とを有している。
【０００３】
次に、本発明の実施形態につき、添付の図面を参照して例示としてのみ説明する。
図１を参照すると、生物学的分析物の分析に用いられるエアサンプラ１が、空気入口３及び空気出口４を備えた空気流チャンバ２を有している。
送風機５、有利には、抽出ファンが、周囲空気を毎分５００〜１，０００リットルで入口３からチャンバ２を通って引き込み、これを出口６を経て排出して大気に戻す。
空気流チャンバ２は、サイクロン気液分離器７を収容しており、流入空気は、この分離器を通過するようになる。
【０００４】
インゼクタ８から成る手段が、空気入口３を通って流れている空気中に液体を導入する。サイクロン分離器７は、この液体及びこの中に同伴されている粒子を抽出し、これを空気流チャンバ２から、まず最初にダクト９を通り、次に収集容器１２に運び、３チャネル形蠕動ポンプ１３を通り、そしてダクト１４を経て排出される。収集容器１２は、ペルチエ保冷ホルダ１５内に収納されており、容器１２の内容物を２℃〜８℃に維持し、かかる温度は、生物学的分析物、例えば、バクテリア又は蛋白質の健全性を維持するのに望ましい。寒天平板又はイムノアッセイ（免疫学的検定手段）上における分析、例えば、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）による培養を、収集した試料について実施するのがよい。
ホルダ１５は、試料壜１６，１７，１８，１９を更に収納している。
【０００５】
大きな気孔（例えば、２５ミクロン）フィルタユニット２５が、ダクト９内に設けられていて、特定の検定に不向きな収集空気中に存在する大きな粒子、例えば、ディーゼルすすを除去するようになっている。しかしながら、フィルタユニット２５は、可溶性分析物又は小さな粒子の分析物、例えば、バクテリアやウィルスを通過させるようになっている。
【０００６】
サンプラ１は、収集した同伴用液体を容器１２から空気流チャンバ２に戻す再循環手段を更に有し、同伴用液体は空気流チャンバ内でサイクロン７内に流れている空気に送り込まれる。これら再循環手段は、抽出ライン３０、気泡検出器３１、ピンチ弁３２及びポンプ１３の３つのチャネルのうちどれか１つを通る排出ライン３３から成っている。気泡検出器３１は、プログラマブルタイマ３４を含む電子回路に電子信号ライン３５により接続されている。この電子回路は、制御マイクロプロセッサを含む。
【０００７】
リザーバ３６が、同伴用液体３７を収容しており、この同伴用液体は、０．０１％の非イオン系洗浄剤、例えば、Ｔｗｅｅｎ−２０及び１０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ  Ｎ−２−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎ1  −２エタンスルホン酸緩衝剤（ｐＨ７．５）を含む脱イオン水から成っている。ライン３３は、この液体をピンチ弁３２を経てリザーバ３６から引き込み、インゼクタ８を形成する編棒の太さ程度のステンレスチューブを介してこれを毎分約２．０ｍｌにて空気流入口３に導入する。
【０００８】
液体流中に同伴されたエーロゾル粒子が、空気流チャンバ２から（標準型ルアー継手ポートを経て）ポンプ１３を通って出て収集容器１２内に堆積されるようになっている。
【０００９】
収集流体は、容器１２からライン３０、気泡検出器３１、ピンチ弁３２、ポンプ１３及びライン３３を経て再循環して空気流チャンバ２内に戻される。これは、容器１２内の液体のレベルが液体ではなく空気がライン３０内に引き込まれる箇所に下がるまで続く。同伴された空気が気泡検出器３１に達すると、電子信号がライン３５を介してプログラマブルタイマ３４を含む電子回路中のマイクロプロセッサに送られる。すると、マイクロプロセッサはピンチ弁３２を動作させ、予め設定された期間の間、新しい収集流体がリザーバ３６から引き出され、そしてライン３３、ピンチ弁３２、ポンプ１３、ライン３３及びインゼクタ８を介して空気流チャンバ２内に送り込まれるようにする。
【００１０】
設定期間後、ピンチ弁３２は、システムを液体レベルが容器１２内で再び下がるまで続く再循環モードに戻し、空気が再び同伴されるように動作される。
時間の遅延をシステム中に組み込んで再充填容器１２から流体が気泡検出器３１に到達することができるようにする。
加うるに、スタートアップルーチンをプログラムとしてタイマ３４に組み込んでシステムの初期充填を可能にする。
【００１１】
上述したように、ポンプ１３は単一の３チャネル形ポンプである。ポンプのチャネルのうちの２つは、液体を空気流チャンバ２にポンプで出し入れするのに用いられる。残りのチャネルは、ライン３９及び三方弁４０，４１，４２（図２参照）を介して試料壜１６，１７，１８，１９のうち選択された１以上への送り込みのために少量の液体を抽出するのに用いられる。
【００１２】
この例では、空気流チャンバ２及びサイクロン７内への同伴用液体の流量は、毎分約２ミリリットルであり、分析用の試料を小さなボアの管を用いて毎分約５０マイクロリットルの非常に僅かな流量で抽出するのがよい。これにより、一塊のエーロゾル粒子の試料を最高８時間かけて標準型の２５ｍｌ「汎用」壜内へ集めることができる。本実施形態では、４つの試料壜（１６〜１９）が設けられており、従って、８時間の作業交代で又は１日２４時間かけて空気をモニタすることが可能であり、オペレータがそこに居る必要はない。加うるに、プログラマブルタイマ３４により、機器を配設し、次に、前もって最高１週間まで設定された時刻に自動的に作動させることができる。試料が４つの場合、試料の流れを差し向けるのに三方弁（４０〜４２）が必要である。
次に、収集したサンプルを従来方法で分析する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エアサンプラの略図である。
【図２】  図１の一部の拡大詳細図である。
【図１】
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【図２】
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