(57)【要約】      （修正有）【課題】測定される蛍光量が環境温度によって変動することを抑制する粒子検出装置を提供する。【解決手段】導入口から筐体内に導入された空気中に含まれる粒子を帯電させ、静電気力により捕集する捕集部材と、筐体内に位置し、捕集部材に付着した粒子に向けて励起光を照射する照射部と、筐体内に位置し、励起光を照射された粒子から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部と、捕集部材に接触するように位置し、捕集部材に付着した粒子を加熱する温度調節部と、温度調節部による加熱前に励起光を照射された粒子から測定された第１蛍光量と、温度調節部による加熱後に励起光を再度照射された粒子から測定された第２蛍光量との差から、粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する算出手段とを備える。温度調節部は、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集部材の温度を、捕集部材に付着した粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする。【選択図】図２７
2016003883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物由来の粒子を検出する粒子検出装置であって、
導入口および該導入口に対向する排出口を有する筐体と、
前記筐体内に位置し、前記導入口から前記筐体内に導入された空気中に含まれる粒子を帯電させる放電部と、
前記放電部により帯電された粒子を静電気力により捕集部材に付着させて捕集する捕集部と、
前記筐体内に位置し、前記捕集部材に付着した粒子に向けて励起光を照射する照射部と、
前記筐体内に位置し、前記励起光を照射された粒子から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部と、
前記捕集部材に接触するように位置し、前記捕集部材に付着した粒子を加熱する温度調節部と、
前記温度調節部による加熱前に前記励起光を照射された粒子から測定された第１蛍光量と、前記温度調節部による加熱後に前記励起光を再度照射された粒子から測定された第２蛍光量との差から、粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する算出手段とを備え、
前記温度調節部は、前記第１蛍光量および前記第２蛍光量の各々を測定する際の前記捕集部材の温度を、前記捕集部材に付着した粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする、粒子検出装置。
【請求項２】
前記測定温度は、前記第２蛍光量を測定する際の温度によって前記第２蛍光量の変動が実質的に生じない温度に設定されている、請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項３】
前記測定温度は、粒子検出装置の使用場所にて想定される最高温度より僅かに高い温度に設定されている、請求項１または２に記載の粒子検出装置。
【請求項４】
前記温度調節部は、前記第１蛍光量および前記第２蛍光量の各々を測定する際の前記捕集部材に付着した粒子の温度が前記測定温度になるように、前記捕集部材の温度を前記測定温度に保持する、請求項１から３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項５】
生物由来の粒子を検出する粒子検出方法であって、
筐体内に導入された空気中に含まれる粒子を帯電させ、帯電した粒子を静電気力により捕集部材に付着させて捕集する工程と、
前記捕集部材に付着した粒子を加熱する工程と、
前記加熱する工程の前において、粒子が付着した状態の前記捕集部材の温度を、前記捕集部材に付着した粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする工程と、
前記加熱する工程の前において、前記測定温度にされている前記捕集部材に付着している粒子に励起光を照射し、該励起光を照射された粒子から検出された蛍光の第１蛍光量を測定する工程と、
前記加熱する工程の後において、粒子が付着した状態の前記捕集部材の温度を前記測定温度にする工程と、
前記加熱する工程の後において、前記測定温度にされている前記捕集部材に付着している粒子に励起光を照射し、該励起光を照射された粒子から検出された蛍光の第２蛍光量を測定する工程と、
前記第１蛍光量と前記第２蛍光量との差から、粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する工程とを備える、粒子検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子検出装置および粒子検出方法に関し、特に、生物由来の粒子を検出する粒子検出装置および粒子検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物計量装置の構成を開示した先行文献として、特開２００１−３４００７２号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された微生物計量装置は、生菌、死菌、生死菌および特定の菌に特異的に反応する化合物を用いて蛍光染色した微生物に励起光を照射し、発色した蛍光を二値化して解析することで、生菌数、死菌数および特定の菌数若しくはその有無を計量する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４００７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された微生物計量装置においては、検体から発せられた蛍光を測定する際の環境温度が、測定される蛍光量に及ぼす影響について考慮されていない。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、測定される蛍光量が環境温度によって変動することを抑制できる、粒子検出装置および粒子検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に基づく粒子検出装置は、生物由来の粒子を検出する粒子検出装置である。粒子検出装置は、導入口およびこの導入口に対向する排出口を有する筐体と、筐体内に位置し、導入口から筐体内に導入された空気中に含まれる粒子を帯電させる放電部と、放電部により帯電された粒子を静電気力により捕集部材に付着させて捕集する捕集部と、筐体内に位置し、捕集部材に付着した粒子に向けて励起光を照射する照射部と、筐体内に位置し、励起光を照射された粒子から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部と、捕集部材に接触するように位置し、捕集部材に付着した粒子を加熱する温度調節部と、温度調節部による加熱前に励起光を照射された粒子から測定された第１蛍光量と、温度調節部による加熱後に励起光を再度照射された粒子から測定された第２蛍光量との差から、粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する算出手段とを備える。温度調節部は、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集部材の温度を、捕集部材に付着した粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする。
【０００７】
本発明の一形態においては、上記測定温度は、第２蛍光量を測定する際の温度によって第２蛍光量の変動が実質的に生じない温度に設定されている。
【０００８】
本発明の一形態においては、上記測定温度は、粒子検出装置の使用場所にて想定される最高温度より僅かに高い温度に設定されている。
【０００９】
本発明の一形態においては、温度調節部は、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集部材に付着した粒子の温度が上記測定温度になるように、捕集部材の温度を上記測定温度に保持する。
【００１０】
本発明に基づく粒子検出方法は、生物由来の粒子を検出する粒子検出方法である。粒子検出方法は、筐体内に導入された空気中に含まれる粒子を帯電させ、帯電した粒子を静電気力により捕集部材に付着させて捕集する工程と、捕集部材に付着した粒子を加熱する工程と、上記加熱する工程の前において、粒子が付着した状態の捕集部材の温度を、捕集部材に付着した粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする工程と、上記加熱する工程の前において、上記測定温度にされている捕集部材に付着している粒子に励起光を照射し、励起光を照射された粒子から検出された蛍光の第１蛍光量を測定する工程と、上記加熱する工程の後において、粒子が付着した状態の捕集部材の温度を上記測定温度にする工程と、上記加熱する工程の後において、上記測定温度にされている捕集部材に付着している粒子に励起光を照射し、励起光を照射された粒子から検出された蛍光の第２蛍光量を測定する工程と、第１蛍光量と第２蛍光量との差から、粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する工程とを備える。
【００１１】
本発明の一形態においては、上記測定温度は、上記第２蛍光量を測定する工程において温度によって第２蛍光量の変動が実質的に生じない温度に設定されている。
【００１２】
本発明の一形態においては、上記測定温度は、粒子検出装置の使用場所にて想定される最高温度より僅かに高い温度に設定されている。
【００１３】
本発明の一形態においては、上記第１蛍光量を測定する工程において、捕集部材に付着した粒子の温度が上記測定温度になるように、上記加熱する工程の前における上記測定温度にする工程が継続されている。上記第２蛍光量を測定する工程において、捕集部材に付着した粒子の温度が上記測定温度になるように、上記加熱する工程の後における上記測定温度にする工程が継続される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、測定される蛍光量が環境温度によって変動することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】加熱前および加熱後における生物由来の粒子の蛍光強度を示すグラフである。
【図２】加熱前および加熱後における粉塵の蛍光強度を示すグラフである。
【図３】捕集工程を説明するための模式図である。
【図４】加熱前の蛍光測定工程を説明するための模式図である。
【図５】加熱工程を説明するための模式図である。
【図６】加熱後の蛍光測定工程を説明するための模式図である。
【図７】加熱による蛍光量の増加量と生物由来の粒子の濃度との相関関係を示すグラフである。
【図８】環境温度にて蛍光量を測定した場合の環境温度と蛍光量との関係を示すグラフである。
【図９】加熱前の蛍光測定において、測定温度を環境温度とした場合および測定温度を環境温度より高い一定の温度にした場合の各々における、環境温度と第１蛍光量との関係を示すグラフである。
【図１０】加熱後の蛍光測定において、測定温度を環境温度とした場合および測定温度を環境温度より高い一定の温度にした場合の各々における、環境温度と第２蛍光量との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態１に係る粒子検出装置の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１１の粒子検出装置を別の方向から見た斜視図である。
【図１３】図１２の粒子検出装置からファンを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１１の粒子検出装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１５】捕集部および温度調節部の構成を示す分解斜視図である。
【図１６】捕集部および温度調節部の外観を示す下面図である。
【図１７】捕集基板とヒータとの接続状態を示す一部平面図である。
【図１８】図１７の捕集基板およびヒータを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【図１９】粒子検出装置の各構成の取り付け状態を示す分解斜視図である。
【図２０】図１９の粒子検出装置を矢印ＸＸ方向から見た図である。
【図２１】捕集部と移動機構とが接続された状態を示す斜視図である。
【図２２】捕集基板が第１位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２３】捕集基板が第２位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２４】捕集基板が第３位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２５】捕集基板が第４位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２６】制御部と温度調節部との接続を示すブロック図である。
【図２７】本発明の実施形態１に係る粒子検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明の粒子検出装置および粒子検出方法において生物由来の粒子を検出する方法について説明する。なお、生物由来の粒子とは、微生物、カビなどの菌および花粉を含む生物に由来する粒子であり、鉱物および石油精製品などの粉塵は含まれない。
【００１７】
空気中を浮遊している粒子には、鉱物および石油精製品などの粉塵と生物由来の粒子とが混在している。この混在粒子に含まれる生物由来の粒子量を測定するために、混在粒子に紫外光または青色光を照射すると、生物由来の粒子は蛍光を発する。しかしながら、混在粒子には、生物由来の粒子以外にも同様に蛍光を発する化学繊維の埃など(以下、粉塵ともいう)が含まれている。そのため、混在粒子から発せられる蛍光を検出するのみでは、生物由来の粒子量を測定することができない。
【００１８】
そこで、本発明者らは、生物由来の粒子は加熱されると蛍光強度(蛍光量)が変化し、化学繊維などの埃は加熱されても蛍光強度が変化しないことを利用して、生物由来の粒子量を測定する方法を開発した。
【００１９】
図１は、加熱前および加熱後における生物由来の粒子の蛍光強度を示すグラフである。図２は、加熱前および加熱後における粉塵の蛍光強度を示すグラフである。図１，２においては、縦軸に蛍光強度、横軸に蛍光した光の波長を示している。
【００２０】
図１に示すように、生物由来の粒子は、広い波長範囲において加熱後の蛍光量が加熱前の蛍光量に比較して著しく増加している。一方、図２に示すように、粉塵は、加熱後の蛍光量と加熱前の蛍光量が略同一である。
【００２１】
よって、混在粒子の加熱前の蛍光量と加熱後の蛍光量とを測定して、加熱前の蛍光量と加熱後の蛍光量との差分を求めることにより、混在粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出することができる。
【００２２】
以下、生物由来の粒子量を測定する方法の各工程について説明する。生物由来の粒子量を測定する方法は、混在粒子の捕集工程、加熱前の混在粒子の蛍光測定工程、混在粒子の加熱工程、加熱後の混在粒子の蛍光測定工程、および、生物由来の粒子の量を算出する工程を含む。
【００２３】
図３は、捕集工程を説明するための模式図である。図４は、加熱前の蛍光測定工程を説明するための模式図である。図５は、加熱工程を説明するための模式図である。図６は、加熱後の蛍光測定工程を説明するための模式図である。図７は、加熱による蛍光量の増加量と生物由来の粒子の濃度との相関関係を示すグラフである。図７においては、縦軸に加熱による蛍光量の増加量、横軸に生物由来の粒子の濃度を示している。
【００２４】
図３に示すように、捕集工程において、空気中を浮遊している混在粒子を捕集基板５１０上に捕集する。本工程においては、捕集基板５１０を静電針５３０に対向配置する。捕集基板５１０および静電針５３０に直流電源５４０を接続し、捕集基板５１０および静電針５３０間に電位差を生じさせる。たとえば、静電針５３０に直流電源５４０の正極を接続し、捕集基板５１０に直流電源５４０の負極を接続する。
【００２５】
捕集基板５１０の下方に位置するファン５００を駆動させることにより、外部の空気を静電針５３０の周囲を通過して捕集基板５１０に向かうように導入する。空気中を浮遊する混在粒子６００は、静電針５３０の周囲において正の電荷に帯電する。捕集基板５１０は、帯電した混在粒子６００とは反対の電荷を有している。そのため、帯電した混在粒子６００は、静電気力によって捕集基板５１０の表面に付着して捕集される。捕集基板５１０に捕集された混在粒子６００は、生物由来の粒子６００Ａと、化学繊維の埃などの粉塵６００Ｂとを含んでいる。
【００２６】
図４に示すように、加熱前の蛍光測定工程において、半導体レーザなどの発光素子５５０から捕集基板５１０上に捕集された混在粒子６００に向けて励起光を照射する。励起光を照射された混在粒子６００から発せられる蛍光をレンズ５６０で集光して受光素子５６５にて受光する。
【００２７】
図５に示すように、加熱工程において、捕集基板５１０の下面に取り付けられたヒータ５２０により捕集基板５１０を加熱することにより、捕集基板５１０に捕集された混在粒子６００を加熱する。加熱後、捕集基板５１０を空冷する。
【００２８】
図６に示すように、加熱後の蛍光測定工程において、発光素子５５０から捕集基板５１０上に捕集された混在粒子６００に向けて励起光を照射する。励起光を照射された混在粒子６００から発せられる蛍光をレンズ５６０で集光して受光素子５６５にて受光する。
【００２９】
図７に示すように、蛍光量の増加量ΔＦと生物由来の粒子濃度Ｎとの関係に基づき、加熱後の蛍光測定工程において測定された第２蛍光量から加熱前の蛍光測定工程において測定された第１蛍光量を引いた差分ΔＦ１から、生物由来の粒子の濃度(個／ｍ3)を算出する。なお、増加量ΔＦと生物由来の粒子濃度Ｎとの相関関係は、予め実験を行なうことにより求められたものである。
【００３０】
本発明者らは、上記の工程により生物由来の粒子を検出する場合に、混在粒子６００から発せられる蛍光を測定する際の環境温度が、測定される蛍光量に影響を及ぼすことを見出した。
【００３１】
図８は、環境温度にて蛍光量を測定した場合の環境温度と蛍光量との関係を示すグラフである。図８においては、縦軸に蛍光強度、横軸に環境温度(測定温度)を示している。なお、測定温度は、捕集基板５１０の温度である。
【００３２】
環境温度にて蛍光量を測定した場合、測定温度が環境温度となり、環境温度の変動に伴って測定温度が変動する。図８に示すように、測定温度と蛍光量との関係には閾値が存在する。図８に示す例においては、閾値は約２１℃である。測定温度が閾値から低くなるに従って蛍光量が急激に増加し、かつ、測定温度が閾値から高くなるに従って蛍光量が緩やかに低下する傾向が認められる。この傾向は、加熱後の蛍光測定工程において顕著になる。
【００３３】
図９は、加熱前の蛍光測定において、測定温度を環境温度とした場合および測定温度を環境温度より高い一定の温度にした場合の各々における、環境温度と第１蛍光量との関係を示すグラフである。図１０は、加熱後の蛍光測定において、測定温度を環境温度とした場合および測定温度を環境温度より高い一定の温度にした場合の各々における、環境温度と第２蛍光量との関係を示すグラフである。図９，１０の各々においては、縦軸に蛍光強度、横軸に環境温度を示している。また、図９，１０の各々においては、測定温度を環境温度とした場合のデータを点線で、測定温度を環境温度より高い一定の温度(たとえば４０℃)にした場合のデータを実線で示している。
【００３４】
図９に示すように、加熱前の蛍光測定では、測定温度を環境温度より高い一定の温度(たとえば４０℃)にした場合と、測定温度を環境温度とした場合とにおいて、第１蛍光量は近接する傾向が認められる。特に、測定温度が閾値以上である範囲において、測定温度を環境温度より高い一定の温度(たとえば４０℃)にした場合と、測定温度を環境温度とした場合とにおいて、第１蛍光量は略同一になる傾向が認められる。
【００３５】
図１０に示すように、加熱後の蛍光測定では、測定温度が閾値より低い範囲において、測定温度が閾値から低くなるに従って測定温度を環境温度とした場合の第２蛍光量が急激に増加するため、測定温度を環境温度より高い一定の温度(たとえば４０℃)にした場合の第２蛍光量と、測定温度を環境温度とした場合の第２蛍光量との差が大きくなる傾向が認められる。測定温度が閾値以上である範囲において、測定温度を環境温度より高い一定の温度(たとえば４０℃)にした場合と、測定温度を環境温度とした場合とにおいて、第２蛍光量は近接する傾向が認められる。図９，１０に示す例においては、閾値は約２５℃である。
【００３６】
本発明者らは、上記の環境温度と蛍光量との関係を分析した結果、蛍光量を測定する際の測定温度を制御することが重要であることを見出し、本発明に到った。
【００３７】
以下、上記の生物由来の粒子を検出する方法を用いた本発明の実施形態１に係る粒子検出装置および粒子検出方法について説明する。なお、以下の実施形態において参照する図面においては、同一またはそれに相当する部材に同じ番号を付してその説明を繰り返さない。また、説明の便宜上、上、下の表現を用いるが、これは参照した図面に基づくものであって発明の構成を限定するものではない。
【００３８】
(実施形態１)
図１１は、本発明の実施形態１に係る粒子検出装置の外観を示す斜視図である。図１２は、図１１の粒子検出装置を別の方向から見た斜視図である。図１３は、図１２の粒子検出装置からファンを取り外した状態を示す斜視図である。図１４は、図１１の粒子検出装置の構成を示す分解斜視図である。
【００３９】
図１１〜１４に示すように、本発明の実施形態１に係る粒子検出装置１００は、筐体１１０と、排気手段と、放電部と、捕集部と、照射部１３０と、蛍光検出部１６０と、温度調節部と、算出手段と、移動機構と、清掃部とを備える。
【００４０】
筐体１１０は、導入口１１１ａを有する蓋部１１１、および、導入口１１１ａに対向する排出口１１２ａを有し、蓋部１１１と組み合わされて箱状となる本体部１１２を含む。
【００４１】
筐体１１０は、略直方体形状を有し、放電部、捕集部、照射部、蛍光検出部、温度調節部、移動機構および清掃部を収容する。本体部１１２は、排出口１１２ａとは反対側に開口を有する。蓋部１１１は、本体部１１２の開口を塞ぐ平板形状を有する。たとえば、筐体１１０は、６０ｍｍ×５０ｍｍ(蓋部１１１の縦、横)×３０ｍｍ(高さ)の大きさを有する。
【００４２】
蓋部１１１には、捕集筒１９０が互いに直交するように接続されている。筐体１１０において捕集筒１９０は、導入口１１１ａと連続するように本体部１１２に向けて円筒状に延びている。捕集筒１９０は、後述する静電針１４０を取り囲むように設けられている。捕集筒１９０は、静電針１４０と対向して位置決めされた捕集基板１７０に向けて混在粒子を含む空気を案内する。
【００４３】
排気手段であるファン１２０は、排出口１１２ａから筐体１１０内の空気を排気する。ファン１２０は、正転方向および反転方向に回転駆動可能である。ファン１２０が正転方向に駆動されることにより、筐体１１０の内部の空気がファン１２０を通じて筐体１１０の外部に排出される。ファン１２０が反転方向に駆動されることにより、筐体１１０の外部の空気がファン１２０を通じて筐体１１０の内部に導入される。ファン１２０は、本体部１１２の排出口１１２ａの位置に取り付けられている。
【００４４】
放電部は、筐体１１０内に位置し、ファン１２０の排気により導入口１１１ａから筐体１１０内に導入された空気中に含まれる混在粒子を帯電させる。放電部は、電源部としての高圧直流電源１４１と、放電電極としての静電針１４０とを有する。静電針１４０は、高圧直流電源１４１から延出し、捕集筒１９０を貫通して捕集筒１９０の内部に達している。静電針１４０の先端部は、捕集筒１９０の軸方向に延在している。
【００４５】
高圧直流電源１４１の正極は静電針１４０と接続されている。なお、高圧直流電源１４１の正極ではなく負極が静電針１４０と接続されていてもよい。高圧直流電源１４１および後述するヒータ１８０に捕集基板１７０が電気的に接続されることにより、捕集基板１７０と静電針１４０との間に電位差が生じている。
【００４６】
照射部１３０は、筐体１１０内に位置し、捕集基板１７０に付着した混在粒子に向けて励起光を照射する。照射部１３０は、光源としての発光素子１３１と、素子フレーム１３２と、レンズフレーム１３３と、集光レンズ１３４と、レンズ押さえ１３５とを含む。
【００４７】
発光素子１３１としては、半導体レーザまたはＬＥＤ(Light Emitting Diode)素子などが用いられる。発光素子１３１から発せられる光は、生物由来の粒子を励起して蛍光を発せ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を有してもよい。
【００４８】
蛍光検出部１６０は、筐体１１０内に位置し、励起光を照射された混在粒子から発せられる蛍光を検出する。蛍光検出部１６０は、ノイズシールド１６１と、増幅回路１６２と、受光素子１６３と、受光フレーム１６４と、フレネルレンズ１６５と、レンズ押さえ１６６とを含む。受光素子１６３としては、フォトダイオードまたはイメージセンサなどが用いられる。
【００４９】
移動機構は、捕集基板１７０を移動させる。移動機構は、モータホルダ１７５と、回転駆動部としての回転モータ１７４と、モータ押さえ１７３を含む。回転モータ１７４は、捕集部の回転ベース１７２と接続される。
【００５０】
清掃部は、蛍光検出を終えた混在粒子を捕集基板１７０から除去する。清掃部は、ブラシ１５０、ブラシ押さえ１５１およびブラシ固定部１５２を含む。ブラシ１５０は、ブラシ押さえ１５１とブラシ固定部１５２とにより挟まれて一端を固定されている。清掃部は、高圧直流電源１４１の下面に固定されている。
【００５１】
ブラシ１５０は、繊維集合体から形成されている。ブラシ１５０は、導電性を有する繊維集合体から形成されている。ブラシ１５０は、たとえば、カーボンファイバから形成されている。ブラシ１５０を形成する繊維集合体の線径は、φ０．０５ｍｍ以上φ０．２ｍｍ以下であることが好ましい。導電性を有するブラシ１５０を用いることにより、帯電した混在粒子の電荷を除去することができる。
【００５２】
図１５は、捕集部および温度調節部の構成を示す分解斜視図である。図１６は、捕集部および温度調節部の外観を示す下面図である。図１７は、捕集基板とヒータとの接続状態を示す一部平面図である。図１８は、図１７の捕集基板およびヒータを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【００５３】
捕集部は、捕集部材である捕集基板１７０を有し、帯電された混合粒子を静電気力により捕集基板１７０に付着させて捕集する。捕集基板１７０は、ガラス板から形成されている。ガラス板の表面には、導電性の透明被膜が形成されている。
【００５４】
捕集基板１７０は、ガラスに限定されず、セラミックまたは金属などから形成されてもよい。捕集基板１７０の表面に形成される被膜は、透明被膜に限定されず、たとえば、金属被膜が形成されてもよい。また、捕集基板１７０が金属から形成される場合、その表面に被膜を形成する必要はない。
【００５５】
捕集基板１７０は、基板ホルダ１７１上に固定される。基板ホルダ１７１は、移動機構と接続される回転ベース１７２と繋がっている。回転ベース１７２から、アーム部１７６が膨出している。基板ホルダ１７１、回転ベース１７２およびアーム部１７６は、樹脂材料により一体で形成されている。捕集部は、基板ホルダ１７１、回転ベース１７２およびアーム部１７６を含む。
【００５６】
捕集部は、後述する回転モータ１７４の出力軸１７４ａと係合される被係合部である係合穴１７２ａを回転ベース１７２に有している。また、捕集部は、係合穴１７２ａを回転中心として径方向に離れた位置に捕集基板１７０を有している。
【００５７】
図１５，１６に示すように、アーム部１７６は、回転ベース１７２の係合穴１７２ａを回転中心として半径方向に延伸している。アーム部１７６は、軸部１７２ｂの軸周りにおいて基板ホルダ１７１と周方向にずれた位置に設けられている。アーム部１７６は、先端に薄いアーム先端部１７６ａを有している。
【００５８】
温度調節部であるヒータ１８０は、捕集基板１７０に接触するように位置し、捕集基板１７０に付着した混在粒子を加熱する。本実施形態においては、ヒータ１８０は、捕集基板１７０の下面に取り付けられている。なお、温度調節部は、ヒータに限られず、捕集基板１７０の冷却および加熱の両方を行なう場合は、温度調節部としてペルチェ素子を用いてもよい。
【００５９】
ヒータ１８０は、ヒータ１８０への電力供給用配線であり直流電流が流れる高電位側配線１８１および低電位側配線１８２、ならびに、ヒータ１８０に内蔵された温度センサの信号線１８３を含む。高電位側配線１８１、低電位側配線１８２および信号線１８３は、捕集基板１７０の回動に追従可能な平板状配線であるフレキシブルプリント配線基板１８４の一端に接続されている。
【００６０】
フレキシブルプリント配線基板１８４の他端は、筐体１１０の外部に引き出されて、温度センサの信号を受信する制御部および直流電源に接続されている。フレキシブルプリント配線基板１８４の表面は、係合穴１７２ａを回転中心とした径方向を含む平面に対して直交している。
【００６１】
この構成により、図１６中の矢印１０に示すように回転ベース１７２が回転した際に、フレキシブルプリント配線基板１８４がその回転に追従して移動および変形するため、高電位側配線１８１、低電位側配線１８２および信号線１８３に負荷がかかることを抑制できる。
【００６２】
図１７，１８に示すように、捕集基板１７０は、高電位側配線１８１および低電位側配線１８２のいずれか一方に電気的に接続される。本実施形態においては、捕集基板１７０を負の電荷に帯電させるために、捕集基板１７０は低電位側配線１８２に接続されている。なお、高圧直流電源１４１の負極が静電針１４０と接続されている場合は、捕集基板１７０を正の電荷に帯電させるために、捕集基板１７０は高電位側配線１８１に接続される。
【００６３】
捕集基板１７０とヒータ１８０とは、導電性接着剤１８５により接着されている。捕集基板１７０が、ヒータ１８０の低電位側配線１８２と導電性接着剤１８５を介して電気的に接続されることにより負の電荷に帯電し、正の電荷に帯電された混在粒子との間に静電気力が生ずる。
【００６４】
ただし、捕集基板１７０は、接地電位に固定されていてもよい。この場合、高電位側配線１８１または低電位側配線１８２が接地電位に固定され、捕集基板１７０が接地電位に固定された高電位側配線１８１または低電位側配線１８２に接続される。この場合も、捕集基板１７０に帯電した混在粒子を付着させて捕集することができる。また、この場合、高電位側配線１８１および低電位側配線１８２に交流電流が流されてもよい。
【００６５】
導電性接着剤１８５としては、たとえば、一液型エポキシ樹脂接着剤に貴金属粉末を加えて製造されたエポキシ樹脂系接着剤などを用いることができる。本実施形態においては、導電性接着剤１８５を用いて捕集基板１７０と低電位側配線１８２とを電気的に接続したが、たとえば、半田などを用いて接続してもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、捕集基板１７０と低電位側配線１８２とを接続したが、たとえば、ヒータ１８０の表面に低電位側配線１８２と接続された電極が設けられ、この電極と捕集基板１７０とが導電性接着剤１８５により電気的に接続されてもよい。
【００６７】
上記のように、静電気力を発生させるための配線と、捕集部材を加熱するための配線とを兼用することにより、配線数を削減できる。その結果、捕集基板１７０の周囲の配線の引き回しが容易になり、配線の混線および断線の発生を抑制できる。温度調節部としてペルチェ素子を用いる場合は、捕集基板１７０の冷却および加熱の各々に切り替え可能なように、ペルチェ素子に流れる直流電流の極性を逆転可能な電気回路が構成される。
【００６８】
以下、各構成の取り付け状態について説明する。図１９は、粒子検出装置の各構成の取り付け状態を示す分解斜視図である。図２０は、図１９の粒子検出装置を矢印ＸＸ方向から見た図である。
【００６９】
図１９，２０に示すように、放電部、照射部１３０、蛍光検出部１６０および清掃部は、蓋部１１１に取り付けられている。本実施形態においては、移動機構も、蓋部１１１に取り付けられている。ただし、移動機構は、本体部１１２に取り付けられていてもよい。回転モータ１７４の下部に、回転モータ１７４の駆動力を伝達する係合部である出力軸１７４ａが突出している。
【００７０】
捕集部は、本体部１１２に取り付けられる。温度調節部であるヒータ１８０は捕集基板１７０の下面に取り付けられているため、捕集部と共に本体部１１２に取り付けられている。
【００７１】
図２１は、捕集部と移動機構とが接続された状態を示す斜視図である。図２１においては、筐体１１０を図示していない。回転ベース１７２の係合穴１７２ａと回転モータ１７４の出力軸１７４ａとを係合させることにより、図２１に示すように、捕集部と移動機構とを接続させる。回転モータ１７４の駆動に伴って、回転ベース１７２は、係合穴１７２ａを中心に回転(正転、反転)する。
【００７２】
以下、平面視における粒子検出装置の構成部品の配置、および、捕集基板１７０の位置について説明する。
【００７３】
図２２は、捕集基板が第１位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。図２３は、捕集基板が第２位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。図２４は、捕集基板が第３位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。図２５は、捕集基板が第４位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【００７４】
図２２〜２５に示すように、本実施形態においては、放電部、蛍光検出部および清掃部が、回転ベース１７２の軸部１７２ｂを中心にその周方向に並んで配置されている。具体的には、反時計回りに順に、蛍光検出部、放電部および清掃部が配置されている。照射部１３０は、蛍光検出部に隣接して配置されている。
【００７５】
第１位置は、放電部により混在粒子を帯電させつつ捕集基板１７０に帯電した粒子を付着させる際の捕集基板１７０の位置である。第２位置は、捕集基板１７０に付着した混在粒子に照射部１３０により励起光を照射しつつ蛍光検出部により蛍光を検出する際の捕集基板１７０の位置である。
【００７６】
第３位置は、清掃部により捕集基板１７０上の混在粒子の除去を開始する際の捕集基板１７０の位置である。第４位置は、清掃部による捕集基板１７０上の混在粒子の除去が終了した際の捕集基板１７０の位置である。第１位置から第４位置までの軸部１７２ｂを中心にした旋回範囲は、約１８０°以内である。
【００７７】
捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第１位置および第２位置の間を移動する。また、捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第２位置および第３位置の間を移動する。さらに、捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第３位置および第４位置の間を移動する。
【００７８】
図２２〜２５に示すように、本体部１１２において、互いに直交して隣接している内壁に、近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃがそれぞれ配置されている。近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃの各々は、本体部１１２の内壁から本体部１１２の内側に向けて延びる１対の端子部を有している。
【００７９】
捕集部は、軸部１７２ｂを回転中心軸として回転した際に、この一対の端子部同士の間をアーム先端部１７６ａが通過するように、本体部１１２に取り付けられている。近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃは、アーム先端部１７６ａの近接を検知することによって捕集基板１７０の位置を検出するセンサである。
【００８０】
本実施形態においては、算出手段は、筐体１１０の外部に配置されている上記の制御部に含まれている。上記のように、制御部とヒータ１８０に内蔵された温度センサの信号線１８３とは、フレキシブルプリント配線基板１８４を通じて互いに接続されている。図２６は、制御部と温度調節部との接続を示すブロック図である。図２６に示すように、温度調節部であるヒータ１８０は、制御部２００と電気的に接続され、制御部２００に捕集基板１７０の温度を出力する。ヒータ１８０は、制御部２００によってＯＮ／ＯＦＦを切り替えられる。
【００８１】
温度調節部としてペルチェ素子を用いる場合は、制御部とペルチェ素子に内蔵された温度センサの信号線とが、フレキシブルプリント配線基板１８４を通じて互いに接続される。制御部２００によって、ペルチェ素子のＯＮ／ＯＦＦ、および、ペルチェ素子に流れる直流電流の極性が切り替えられる。
【００８２】
以下、本実施形態に係る粒子検出装置１００の動作および本実施形態に係る粒子検出方法について説明する。図２７は、本実施形態に係る粒子検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、図２２〜２５中において、軸部１７２ｂを中心として時計周りの回転を正転方向といい、反時計周りの回転を反転方向という。
【００８３】
図２２，２７に示すように、まず、捕集基板１７０を捕集位置である第１位置に配置する。その状態で捕集工程として、ファン１２０を正転方向に駆動させて、導入口１１１ａから筐体１１０の内部に空気を導入するとともに、高圧直流電源１４１およびヒータ１８０に捕集基板１７０を電気的に接続することによって静電針１４０と捕集基板１７０との間に電位差を発生させ、空気中を浮遊している混在粒子を帯電させて捕集基板１７０の表面に付着させて捕集する(Ｓ１０１)。
【００８４】
本実施形態においては、放電電極として針状の静電針１４０を用いているため、帯電した混在粒子を、静電針１４０に対向する捕集基板１７０の表面であって、照射部１３０の照射領域に対応した極めて狭い領域に付着させることができる。これにより、後工程の蛍光測定工程において、捕集された混在粒子から発せられる蛍光を効率的に検出することができる。
【００８５】
図２３，２７に示すように、次に、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を蛍光検出位置である第２位置に移動させる(Ｓ１０２)。
【００８６】
次に、混在粒子が付着した状態の捕集基板１７０の温度を、後述する加熱工程における捕集基板１７０に付着した混在粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする(Ｓ１０３)。加熱工程における加熱温度がたとえば１８０℃である場合、捕集基板１７０の温度が１８０℃より低い予め設定された測定温度(たとえば４０℃)になるように、制御部２００がヒータ１８０のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００８７】
捕集基板１７０の温度が加熱工程における加熱温度より低い予め設定された測定温度(たとえば４０℃)になっているときに、加熱前の混在粒子の蛍光測定工程として、照射部１３０によって、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子に向けて励起光を照射しつつ、蛍光検出部によって、励起光を照射された混在粒子から発せられる蛍光を受光する。これにより、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子の加熱前の第１蛍光量を測定する(Ｓ１０４)。
【００８８】
図２２，２７に示すように、次に、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を反転方向に回転させ、捕集基板１７０を第２位置から第１位置に移動させる(Ｓ１０５)。
【００８９】
次に、加熱工程として、ヒータ１８０に通電して捕集基板１７０をたとえば１８０℃まで加熱することにより、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子をたとえば５分間加熱する(Ｓ１０６)。加熱工程における加熱によって、混在粒子に含まれる生物由来の粒子のメイラード反応が促進される。
【００９０】
その後、ヒータ１８０への通電を停止して、捕集基板１７０を冷却する(Ｓ１０７)。この際、ファン１２０を反転方向に駆動させることによって、空気を排出口１１２ａから筐体１１０の内部に導入し、捕集基板１７０の冷却を促進させてもよい。
【００９１】
図２３，２７に示すように、次に、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を第１位置から第２位置に移動させる(Ｓ１０８)。
【００９２】
次に、混在粒子が付着した状態の捕集基板１７０の温度を、加熱工程における捕集基板１７０に付着した混在粒子の加熱温度より低い予め設定された測定温度にする(Ｓ１０９)。具体的には、捕集基板１７０の温度を測定温度にする工程(Ｓ１０３)と同じ温度に、捕集基板１７０の温度をする。
【００９３】
捕集基板１７０の温度が加熱工程における加熱温度より低い予め設定された測定温度(たとえば４０℃)になっているときに、加熱後の混在粒子の蛍光測定工程として、照射部１３０によって、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子に向けて励起光を照射しつつ、蛍光検出部によって、励起光を照射された混在粒子から発せられる蛍光を受光する。これにより、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子の加熱後の第２蛍光量を測定する(Ｓ１１０)。
【００９４】
図２４，２７に示すように、次に清掃工程として、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を反転方向に回転させ、捕集基板１７０を第２位置から第３位置に移動させる。さらに回転ベース１７２を反転方向に回転させることによって、捕集基板１７０を第３位置から第４位置に移動させる。捕集基板１７０が第３位置から第４位置に移動する間、捕集基板１７０の表面はブラシ１５０の先端と摺動する。これにより、捕集基板１７０から混在粒子を除去する(Ｓ１１１)。
【００９５】
清掃工程時に、ファン１２０を正転方向に駆動させて、捕集基板１７０から除去された混在粒子を排出口１１２ａから筐体１１０の外部に排出する。この際、捕集基板１７０が、第１位置から第３位置に近づくに従って、捕集基板１７０と捕集筒１９０とが重なる範囲が小さくなるため、捕集筒１９０の開口面積が大きくなる。これにより、混在粒子を効率的に筐体１１０の外部に排出することができる。一方、捕集工程時は、捕集基板１７０に遮蔽されて捕集筒１９０の開口面積が小さくなるため、空気の導入ロスを減らすことができる。
【００９６】
本実施形態では、清掃部を静止させたまま捕集基板１７０の移動によって清掃工程を実施するため、清掃部の移動機構を別途設ける必要がない。このため、粒子検出装置１００の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００９７】
図２２，２７に示すように、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を第４位置から第１位置に移動させる(Ｓ１１２)。以上のＳ１０１〜Ｓ１１０の工程を繰り返すことによって、生物由来の粒子の検出を連続的に実施することができる。
【００９８】
生物由来の粒子の検出は、蛍光検出部に接続されたＣＰＵ(中央演算処理装置)などの算出手段により、加熱前の蛍光測定工程において測定された第１蛍光量と、加熱後の蛍光測定工程において測定された第２蛍光量との差から、混在粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出することにより行なう。
【００９９】
上記のように、捕集基板１７０をヒータ１８０の低電位側配線１８２に電気的に接続して、帯電した混在粒子との間に静電気力を生じさせることにより、複雑な配線の引き回しを行なうことなく捕集基板１７０上に混在粒子を付着させて捕集することができる。
【０１００】
その結果、捕集基板１７０の回動によって配線が混線または断線することを抑制できる。また、フレキシブルプリント配線基板１８４を用いることにより、回転ベース１７２の回転にフレキシブルプリント配線基板１８４が追従して移動および変形するため、捕集部および温度調節部に接続される配線に負荷がかかることを抑制できる。このように、配線への負荷を軽減することにより、粒子検出装置１００の耐久性を向上することができる。
【０１０１】
本実施形態においては、捕集位置(第１位置)、蛍光検出位置(第２位置)および清掃位置(第３〜４位置)が円周上に並んで配置されており、捕集基板１７０は、正転方向および反転方向に回転することによって、これらの各位置間を移動する。この構成により、粒子検出装置１００の小型にすることができる。
【０１０２】
また、本実施形態においては、捕集基板１７０に捕集された混在粒子を加熱する加熱工程を、捕集基板１７０に粒子を付着させて捕集する捕集工程と同じ位置(第１位置)で実施することにより、粒子検出装置１００を小型にできる。
【０１０３】
なお、本実施形態においては、回転モータ１７４の係合部を出力軸１７４ａ、回転ベース１７２の被係合部を係合穴１７２ａで構成したが、回転モータ１７４の係合部を係合穴、回転ベース１７２の被係合部を入力軸で構成してもよい。
【０１０４】
本実施形態における粒子検出装置１００は、生物由来の粒子を検出するための装置単体として用いられてもよいし、空気清浄機、エアーコンディショナ、加湿器、除湿機、掃除機、冷蔵庫、または、テレビなどの家電製品に組み込まれてもよい。
【０１０５】
以下、本実施形態に係る、粒子検出装置１００および粒子検出方法において、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集基板１７０の温度を、捕集基板１７０に付着した混在粒子の加熱工程における加熱温度より低い予め設定された測定温度にすることにより得られる効果について詳細に説明する。
【０１０６】
表１は、測定温度を４０℃に設定した場合に算出された生物由来の粒子数と環境温度との関係を示す表である。なお、表１に示す数値は、図９，１０に示すデータから算出した数値である。
【０１０７】
【表１】
2016003883.tif 000003
【０１０８】
図９，１０および表１に示すように、測定温度(捕集基板１７０の温度)を閾値である２５℃より高い４０℃にした場合、蛍光量は環境温度の変動の影響をほとんど受けなかった。その結果、算出された生物由来の粒子数は、環境温度が０℃であるときに９万個／ｍ3、環境温度が２５℃であるときに８万個／ｍ3、環境温度が４０℃であるときに８万個／ｍ3となり、環境温度の変動にかかわらず安定していた。
【０１０９】
一方、測定温度(捕集基板１７０の温度)を環境温度にした場合、蛍光量は環境温度の変動の影響を大きく受けた。その結果、算出された生物由来の粒子数は、環境温度が０℃であるときに１２万個／ｍ3、環境温度が２５℃であるときに９万個／ｍ3、環境温度が４０℃であるときに８万個／ｍ3となり、環境温度の変動によるばらつきが大きかった。
【０１１０】
上記の分析結果から分かるように、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集基板１７０の温度を、捕集基板１７０に付着した混在粒子の加熱工程における加熱温度より低い予め設定された測定温度にすることにより、第１蛍光量および第２蛍光量の各々が環境温度によって変動することを抑制できる。これにより、生物由来の粒子数の増減傾向を、環境温度の影響を抑制して正確に把握することが可能となる。
【０１１１】
測定温度は、第２蛍光量を測定する際の温度によって第２蛍光量の変動が実質的に生じない温度に設定されていることが好ましい。上記のように、環境温度の変動の影響を受け易い第２蛍光量が、環境温度の変動の影響をほとんど受けなかった４０℃に測定温度を設定することにより、算出された生物由来の粒子数を環境温度の変動にかかわらず安定させることができる。ただし、第２蛍光量の変動が実質的に生じない温度は、生物由来の粒子の種類によって異なる。そのため、検出対象の生物由来の粒子の種類によって、測定温度を適宜設定することが好ましい。
【０１１２】
なお、測定温度が加熱工程における加熱温度に近づくに従って、生物由来の粒子のメイラード反応が促進して第１蛍光量が増加し、算出される生物由来の粒子数の誤差が大きくなる。そのため、測定温度は、粒子検出装置１００の使用場所にて想定される最高温度より僅かに高い温度に設定されていることが好ましい。たとえば、粒子検出装置１００の推奨使用温度が０℃〜４０℃に設定されている場合には、粒子検出装置１００の使用場所にて想定される最高温度は４０℃であるため、測定温度を４１℃程度に設定することが好ましい。
【０１１３】
第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集基板１７０の温度を、粒子検出装置１００の使用場所にて想定される最高温度より僅かに高い温度にすることにより、第１蛍光量および第２蛍光量の各々が環境温度によって変動することを抑制しつつ、算出される生物由来の粒子数の誤差を低減できる。
【０１１４】
また、温度調節部が、第１蛍光量および第２蛍光量の各々を測定する際の捕集基板１７０に付着した混在粒子の温度が設定した測定温度になるように、捕集基板１７０の温度を測定温度に保持することが好ましい。
【０１１５】
すなわち、第１蛍光量を測定する工程(Ｓ１０４)において、捕集基板１７０に付着した混在粒子の温度が測定温度になるように、加熱する工程(Ｓ１０６)の前における測定温度にする工程(Ｓ１０３)が継続され、第２蛍光量を測定する工程(Ｓ１１０)において、捕集部材に付着した混在粒子の温度が測定温度になるように、加熱する工程(Ｓ１０６)の後における測定温度にする工程(Ｓ１０９)が継続されることが好ましい。
【０１１６】
たとえば、捕集基板１７０の温度を４０℃に１分間保持することにより、捕集基板１７０に付着した略全ての混在粒子の温度を略４０℃にすることができる。その結果、第１蛍光量および第２蛍光量の各々が環境温度によって変動することを安定して抑制できる。
【０１１７】
なお、測定温度をたとえば２５℃に設定した場合には、環境温度が３０℃であるときには、捕集基板１７０を冷却することになる。この場合は、温度調節部として、ヒータ１８０の代わりにたとえばペルチェ素子を用いる。
【０１１８】
本実施形態に係る粒子検出装置１００においては、捕集基板１７０の温度をヒータ１８０に内蔵された温度センサを用いて検出したが、これに限られず、粒子検出装置１００がヒータ１８０とは別に捕集基板１７０の温度を検出する温度センサを有していてもよい。ただし、ヒータ１８０に内蔵された温度センサを用いて捕集基板１７０の温度を検出することにより、粒子検出装置１００の部品構成を簡単にすることができる。
【０１１９】
以下、本発明の実施形態２に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１２０】
(実施形態２)
本発明の実施形態２に係る粒子検出装置における捕集基板１７０は、金属から形成されている。捕集基板１７０の表面には、被膜は形成されていない。よって、捕集基板１７０の表面に被膜を形成する工程を削減することができる。
【０１２１】
以下、本発明の実施形態３に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１２２】
(実施形態３)
本発明の実施形態３に係る粒子検出装置における捕集基板１７０は、セラミックから形成されている。捕集基板１７０の表面には、金属被膜が形成されている。
【０１２３】
以下、本発明の実施形態４に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１２４】
(実施形態４)
本発明の実施形態４に係る粒子検出装置における捕集基板１７０は、接地電位に固定されている。具体的には、高電位側配線１８１または低電位側配線１８２が接地電位に固定され、捕集基板１７０が接地電位に固定された高電位側配線１８１または低電位側配線１８２に接続される。本実施形態においても、捕集基板１７０に帯電した混在粒子を付着させて捕集することができる。高電位側配線１８１および低電位側配線１８２に交流電流が流されてもよい。
【０１２５】
以下、本発明の実施形態５に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１２６】
(実施形態５)
本発明の実施形態５に係る粒子検出装置においては、ヒータ１８０の表面に低電位側配線１８２と接続された電極が設けられ、この電極と捕集基板１７０とが導電性接着剤１８５により電気的に接続されている。
【０１２７】
以下、本発明の実施形態６に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１２８】
(実施形態６)
本発明の実施形態６に係る粒子検出装置は、ヒータ１８０とは別に捕集基板１７０の温度を検出する温度センサを有している。具体的には、捕集基板１７０の表面の温度を検出する温度センサを有している。本実施形態においては、捕集基板１７０の表面に付着して捕集された混在粒子６００の温度をより正確に把握することができる。
【０１２９】
以下、本発明の実施形態７に係る粒子検出装置について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、実施形態１に係る粒子検出装置１００と異なる点についてのみ説明し、実施形態１に係る粒子検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１３０】
(実施形態７)
本発明の実施形態７に係る粒子検出装置における温度調節部はペルチェ素子である。本実施形態においては、制御部とペルチェ素子に内蔵された温度センサの信号線とが、フレキシブルプリント配線基板１８４を通じて互いに接続される。制御部２００によって、ペルチェ素子のＯＮ／ＯＦＦ、および、ペルチェ素子に流れる直流電流の極性が切り替えられる。たとえば、測定温度を２５℃に設定した場合に、環境温度が３０℃であるときには、ペルチェ素子が捕集基板１７０を冷却する。
【０１３１】
今回開示された実施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】
【０１３２】
１００  粒子検出装置、１１０  筐体、１１１  蓋部、１１１ａ  導入口、１１２  本体部、１１２ａ  排出口、１１２ｂ，１１２ｃ  近接センサ、１２０，５００  ファン、１３０  照射部、１３１，５５０  発光素子、１３２  素子フレーム、１３３  レンズフレーム、１３４  集光レンズ、１３５，１６６  レンズ押さえ、１４０，５３０  静電針、１４１  高圧直流電源、１５０  ブラシ、１５１  ブラシ押さえ、１５２  ブラシ固定部、１６０  蛍光検出部、１６１  ノイズシールド、１６２  増幅回路、１６３，５６５  受光素子、１６４  受光フレーム、１６５  フレネルレンズ、１７０，５１０  捕集基板、１７１  基板ホルダ、１７２  回転ベース、１７２ａ  係合穴、１７２ｂ  軸部、１７３  モータ押さえ、１７４  回転モータ、１７４ａ  出力軸、１７５  モータホルダ、１７６  アーム部、１７６ａ  アーム先端部、１８０，５２０  ヒータ、１８１  高電位側配線、１８２  低電位側配線、１８３  信号線、１８４  フレキシブルプリント配線基板、１８５  導電性接着剤、１９０  捕集筒、２００  制御部、５４０  直流電源、５６０  レンズ、６００  混在粒子、６００Ａ  生物由来の粒子、６００Ｂ  粉塵。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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