JP2005338044A

JP2005338044A - Hazardous particulate collector

Info

Publication number: JP2005338044A
Application number: JP2004161316A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ishikawa; 正典石川; Hiroshi Naka; 弘仲
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hazardous particulate collector capable of separating a particulate deposited on an inspection object, capable of reducing an analytical error in an analyzer in a downstream, and capable of enhancing working efficiency in hazardous material inspection work. <P>SOLUTION: This hazardous particulate collector 1 for collecting the particulate to analysis-inspecting whether the particulate deposited on an inspection object surface 2 is a hazardous material or not is provided with a cover 15 with an inner space having an opening 14 opened in an outer one side, an injection nozzle 19 provided in the cover 15, and for injecting compressed air generated in a compressor 9 toward the opening 14 of the cover 15 (i.e. toward the inspection object surface 2), a suction port 16 provided in the cover 15, a suction pump 11 for sucking a gas sample containing the particulate in the cover 15 from the suction port 16, and a capturing/vaporization part 5 for capturing the particulate from the sucked gas sample to be vaporized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、検査対象物表面に付着した微粒子が危険物であるかどうかを分析検査するために微粒子を採取する危険物微粒子採取装置に関する。 The present invention relates to a hazardous material particulate collection device that collects particulates in order to analyze and inspect whether particulates attached to the surface of an inspection object are dangerous materials.

近年、空港等におけるテロリズム対策の一環として、危険物質の探知を行う必要性がますます高まっている。そのなかで、一般に用いられるＴＮＴ火薬、ＲＤＸ等の爆発性危険物は、飽和蒸気圧が非常に低く気化しにくいため、通常粉末状態（微粒子状態）である。その粒径は物質によって違いがあるが、平均約１０〜３０μｍで存在している。そこで、人または荷物等の検査対象物に付着している微粒子を剥がし、この微粒子を何らかの方法で気化した上で分析装置に導入し分析検査する必要がある。 In recent years, there is an increasing need to detect dangerous substances as part of terrorism countermeasures at airports and the like. Among them, generally used explosive hazardous materials such as TNT explosives and RDX are usually in a powder state (particulate state) because their saturated vapor pressure is very low and hardly vaporized. The particle size varies depending on the substance, but is present at an average of about 10 to 30 μm. Therefore, it is necessary to peel off the fine particles adhering to an inspection object such as a person or a baggage, vaporize the fine particles by some method, and then introduce the fine particles into an analyzer for analysis and inspection.

ここで従来、例えば、危険物質から発生する蒸気あるいは微粒子を含む空気試料を採取する試料採取手段と、前記空気試料から検出すべき蒸気あるいは微粒子を抽出し、それらを分析する試料捕集分析装置等から構成された装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術においては、試料採取手段として、試料室ポータル、携帯ワンド、自動化手荷物／小包試料採取室が提示されている。 Here, conventionally, for example, a sample collecting means for collecting an air sample containing vapor or fine particles generated from a hazardous substance, a sample collection analyzer for extracting the vapor or fine particles to be detected from the air sample, and analyzing them (For example, refer patent document 1). In this prior art, sample chamber portals, portable wands, automated baggage / parcel sample collection chambers are presented as sample collection means.

（１）試料室ポータル
試料室ポータルは、試料室を通り抜ける人や物体から発せられる蒸気または付着している微粒子を掃き集め、捕集区域へ送る空気流を発生させるように構成されたものである。この試料室ポータルは、例えば、２つの壁部と、床部と、円錐型の天井部と、屋根部と、前記天井部の中心部に接続された採取ダクトと、各コーナーに床部から天井部まで垂直に設けた４つのカラムと、前記採取ダクトに負圧を形成し、前記カラムに空気を送る４つのファンとを備えている。前記カラムは、試料室ポータルの中心に向けて空気流を４５°の角度で導くための６つのスロットを有する。また、床部に沿い壁部に対向して設けた２つの側部空気流用パイプが前記カラムに接続され、この側部空気流用パイプは上側に向いた２つの空気ガイドあるいはジェットを有する。そして、カラムのスロット及び側部空気流用パイプの空気ガイドからの空気流の効果があわさって、中心部に動的な高い圧力領域が作り出され、試料室ポータルから出てゆく空気量を少なくする。また、カラムのスロット及び側部空気流用パイプの空気ガイドからの空気流は、試料室ポータルを通過する人等から蒸気あるいは微粒子を掃き取り、その後、採取ダクトを通しファンによって吸引され循環するようになっている。そして、採取ダクトに設けたサンプリングポートから、蒸気あるいは微粒子を含む空気試料を採取するようになっている。 (1) Sample chamber portal The sample chamber portal is configured to sweep the vapor or adhering fine particles emitted from a person or object passing through the sample chamber and generate an air flow to be sent to the collection area. . The sample chamber portal includes, for example, two walls, a floor, a conical ceiling, a roof, a sampling duct connected to the center of the ceiling, and a ceiling from each floor to each corner. And four columns provided vertically to the section, and four fans that form negative pressure in the sampling duct and send air to the column. The column has six slots for directing the air flow at a 45 ° angle towards the center of the sample chamber portal. Also, two side airflow pipes provided along the floor and facing the wall are connected to the column, and the side airflow pipes have two air guides or jets facing upward. The effects of the air flow from the column slots and the air guides of the side air flow pipes are combined to create a dynamic high pressure region at the center, reducing the amount of air exiting the sample chamber portal. In addition, the air flow from the column slot and the air guide of the side air flow pipe sweeps vapor or fine particles from people passing through the sample chamber portal, and is then sucked and circulated through the sampling duct by the fan. It has become. An air sample containing vapor or fine particles is collected from a sampling port provided in the collection duct.

(２)携帯ワンド
携帯ワンドは、人または物体の特定の部分から空気試料を採取したり、あるいは人または物体から微粒子を吸引して空気試料に導入するためのものであり、上記試料室ポータルより濃縮された空気試料を集めるようになっている。この携帯ワンドは、取込口（入口ポート部）を有する頭部と、この頭部に回転式ジョイント部を介し結合されたハンドル部と、回転式ジョイント部及びハンドル部を挿通し頭部に接続された管部と、この管部を介し頭部の取込口から空気試料を吸引するための吸引ファンとで構成されている。頭部の入口ポート部の中には、エアータービンによって回転駆動する回転ブラシが設けられ、エアタービンは吸引ファンの生起した気流によって駆動するようになっている。そして、頭部の入口部ポートが人または物体に押し付けられて、周囲環境の雰囲気により空気試料が汚染されるのを防ぎながら、回転ブラシが接触して人または物体に付着している微粒子を掃き集めて取り去り、吸引ファンによって生成された空気流の中に吸い込むようになっている。 (2) Portable wand A portable wand is used to collect an air sample from a specific part of a person or object, or to suck a fine particle from a person or object and introduce it into the air sample. A concentrated air sample is collected. This portable wand is connected to the head through a head having an intake port (entrance port), a handle connected to the head via a rotary joint, and the rotary joint and handle. And a suction fan for sucking an air sample from the inlet of the head through the tube. A rotary brush that is rotationally driven by an air turbine is provided in the inlet port portion of the head, and the air turbine is driven by the airflow generated by the suction fan. Then, the entrance port of the head is pressed against a person or an object, and the air sample is contaminated by the atmosphere of the surrounding environment, while the rotating brush contacts and sweeps the fine particles adhering to the person or the object. They are collected and removed, and are sucked into the air flow generated by the suction fan.

（３）自動化／小包試料採取室
自動化手荷物／小包試料採取室は、物体を取り巻く空気試料を集めたり、あるいは物体の全ての露出表面から微粒子を掃き取り空気試料に導入するためのものであり、上記携帯ワンド同様、上記試料室ポータルより濃縮された空気試料を集めるようになっている。この自動化手荷物／小包試料採取室は、例えば、ベルトコンベア上に配置され末端が開口したトンネル構造であり、少なくとも４つの自動サンプリングヘッドを備えている。自動サンプリングヘッドは回転ブラシを備え、物体の露出表面に接触するような機構を有する。そして、物体の全ての露出表面（例えば底部、上部、側部）から蒸気または微粒子を掃き集め、パイプまたは導管を介し吸引するようになっている。 (3) Automation / Parcel Sampling Chamber The automated baggage / parcel sampling chamber is for collecting air samples surrounding the object or for sweeping particulates from all exposed surfaces of the object and introducing them into the air sample. As with the portable wand, a concentrated air sample is collected from the sample chamber portal. The automated baggage / parcel sampling chamber is, for example, a tunnel structure disposed on a belt conveyor and having an open end, and includes at least four automatic sampling heads. The automatic sampling head includes a rotating brush and has a mechanism for contacting an exposed surface of an object. Then, vapor or particulates are swept from all exposed surfaces (eg, bottom, top, sides) of the object and sucked through pipes or conduits.

特許第２８１４３０４号公報（５〜１３頁）Japanese Patent No. 2814304 (pages 5 to 13)

空港での手荷物検査を例にとると、近年テロリズム対策として危険物検査の厳格化が行われており、今後さらに厳しくなるものと考えられる。厳格化による影響として、検査作業の長時間化や航空機の運航遅延などが生じている。航空機の乗客及び貨物の流通量は、今後とも世界的に増加すると予測されており、危険物検査作業の省力化と時間短縮とが強く求められている。 Taking baggage inspection at the airport as an example, in recent years, strict inspection of dangerous goods has been carried out as a countermeasure against terrorism, and it will be even stricter in the future. As a result of stricter inspections, inspection work is prolonged and aircraft operations are delayed. The volume of passengers and cargo in the aircraft is expected to increase worldwide in the future, and there is a strong demand for labor saving and time reduction in the inspection of dangerous goods.

しかしながら、上記試料ポータブルにおいては、通過する人等の検査対象物から内部気流によって蒸気及び微粒子を掃き取るものであるが、検査対象物に付着している微粒子の付着力が強い場合には、微粒子を剥離させるのが困難なことがある。また、試料ポータブル室内には、かなりの空気量が存在するため、検出すべき蒸気あるいは微粒子が希薄になりやすいという課題が生じてしまう。一方、上記携帯ワンド及び上記自動化手荷物／小包試料採取室においては、回転ブラシを検査対象物表面に接触させて蒸気及び微粒子を掃きとるものであり、検査対象物から微粒子を効率よく剥がすようになっている。ところが、検査対象物から剥がした微粒子がそのまま回転ブラシに付着することがあり、回転ブラシに一旦付着した微粒子がなんらかの理由で剥がれて下流側の分析装置に遅れて導入されると、その分析装置において分析誤差が生じる。かといって、このような分析誤差を防止するために、検査対象物毎に回転ブラシを交換または洗浄すると、危険物検査作業の作業効率が低下してしまう。 However, in the above-mentioned sample portable, the vapor and fine particles are swept away from the inspection object such as a passing person by the internal air flow. If the adhesion force of the fine particles adhering to the inspection object is strong, the fine particle It may be difficult to peel off. Further, since a considerable amount of air is present in the sample portable chamber, there arises a problem that the vapor or fine particles to be detected tend to be diluted. On the other hand, in the portable wand and the automated baggage / parcel sampling chamber, a rotating brush is brought into contact with the surface of the object to be inspected to sweep off the vapor and particles, and the particles are efficiently peeled off from the object to be inspected. ing. However, the fine particles peeled off from the object to be inspected may adhere to the rotating brush as they are, and if the fine particles once attached to the rotating brush are peeled off for some reason and are introduced later to the analyzer on the downstream side, Analysis error occurs. However, if the rotating brush is replaced or cleaned for each inspection object in order to prevent such an analysis error, the work efficiency of the dangerous object inspection work is lowered.

本発明の目的は、検査対象物に付着した微粒子を効率よく剥がすとともに、下流側の分析装置における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる危険物微粒子採取装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hazardous material particulate collection device capable of efficiently peeling off particulates adhering to an object to be inspected, reducing analysis errors in a downstream analyzer, and improving work efficiency in hazardous material inspection work. It is to provide.

（１）上記目的を達成するために、本発明は、検査対象物表面に付着した微粒子が危険物であるかどうかを分析検査するために前記微粒子を採取する危険物微粒子採取装置において、外部一方側に開口した開口部を有する内空の箱体と、前記箱体に設けられ、圧縮機で生成した圧縮空気を前記箱体の前記開口部に向けて噴射する噴射ノズルと、前記箱体に設けた吸引口と、この吸引口から前記箱体内の前記微粒子を含む空気試料を吸引する吸引手段と、この吸引手段で吸引した前記空気試料から前記微粒子を捕集する捕集手段と、この捕集手段で捕集した前記微粒子を気化する気化手段とを備える。 (1) In order to achieve the above object, the present invention relates to a dangerous substance particulate collection device that collects the particulate to analyze whether or not the particulate attached to the surface of the inspection object is a dangerous substance. An inner empty box having an opening opened on the side, an injection nozzle provided in the box for injecting compressed air generated by a compressor toward the opening of the box, and the box A suction port provided; suction means for sucking an air sample containing the fine particles in the box from the suction port; collection means for collecting the fine particles from the air sample sucked by the suction means; and Vaporizing means for vaporizing the fine particles collected by the collecting means.

本発明においては、例えば空港等において人または荷物等を検査対象物とし、その検査対象物表面に付着した微粒子が危険物であるかどうかを分析検査する場合、検査作業者が箱体の開口部を検査対象物表面に近接するように配置し、あるいは箱体の開口部を検査対象物表面に沿うように移動させながら、噴射ノズルから箱体の開口部に向けて、すなわち検査対象物表面に向けて圧縮空気（空気ジェット）を噴射する。これによって検査対象物表面に付着していた微粒子が剥がれ、この微粒子を含んだ空気試料を箱体の吸引口から吸引手段で吸引し、吸引した空気試料から微粒子を捕集手段で捕集し、捕集した微粒子を気化手段で気化する。そして、気化した微粒子ガスを例えば分析装置に導入し成分分析することで、微粒子が危険物であるかどうかを検査することが可能となる。 In the present invention, for example, when a person or luggage is an inspection object at an airport or the like, and an analysis worker inspects whether or not the fine particles adhering to the surface of the inspection object are dangerous objects, the inspection operator opens the box opening. Is placed close to the surface of the inspection object, or while moving the opening of the box along the surface of the inspection object, from the spray nozzle toward the opening of the box, that is, on the surface of the inspection object Compressed air (air jet) is sprayed toward it. As a result, the fine particles adhering to the surface of the test object are peeled off, the air sample containing the fine particles is sucked from the suction port of the box by the suction means, and the fine particles are collected from the sucked air sample by the collecting means. The collected fine particles are vaporized by vaporization means. Then, by introducing the vaporized fine particle gas into, for example, an analyzer and analyzing the components, it is possible to inspect whether the fine particles are dangerous substances.

以上のように本発明においては、噴射ノズルから検査対象物表面に向けて圧縮空気を噴射することにより検査対象物表面に付着していた微粒子を効率よく剥がすので、例えば回転ブラシ等を検査対象物表面に接触させて微粒子を剥がす場合とは異なり、回転ブラシ等への微粒子付着を防止することができる。これにより、回転ブラシ等に一旦付着した微粒子が剥がれて生じる微粒子の採取遅れ（検出遅れ）を低減することができる。したがって、検査対象物に付着した微粒子を効率よく剥がすとともに、下流側の分析装置における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる。 As described above, in the present invention, fine particles adhering to the surface of the inspection object are efficiently peeled off by injecting compressed air from the injection nozzle toward the surface of the inspection object. Unlike the case where fine particles are peeled off by contacting the surface, adhesion of fine particles to a rotating brush or the like can be prevented. Thereby, the collection delay (detection delay) of the fine particles generated when the fine particles once adhered to the rotating brush or the like are peeled off can be reduced. Therefore, the fine particles adhering to the inspection object can be efficiently peeled off, the analysis error in the downstream analyzer can be reduced, and the work efficiency in the dangerous substance inspection work can be improved.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記噴射ノズルは、噴射方向が前記検査対象物表面に対し斜めとなるように、前記箱体の前記開口部の面方向に対し斜設する。 (2) In the above (1), preferably, the injection nozzle is provided obliquely with respect to the surface direction of the opening of the box so that the injection direction is oblique to the surface of the inspection object.

（３）上記（２）において、また好ましくは、前記吸引口は、前記箱体の前記開口部の面方向における前記噴射ノズル側とは反対側に配置され、前記噴射ノズル側に向けて設ける。 (3) In the above (2), preferably, the suction port is arranged on the side opposite to the jet nozzle side in the surface direction of the opening of the box and is provided toward the jet nozzle side.

（４）上記（１）において、好ましくは、前記吸引口は、前記箱体の前記開口部近傍に配設する。 (4) In the above (1), preferably, the suction port is disposed in the vicinity of the opening of the box.

（５）上記（１）おいて、好ましくは、前記箱体の前記開口部周囲の前記吸引口側に、端部が回動可能に接続された導流板を設ける。 (5) In the above (1), preferably, a flow guide plate whose end is rotatably connected is provided on the suction port side around the opening of the box.

（６）上記（１）において、好ましくは、前記微粒子を含む前記空気試料が前記箱体の外部に流出しないための気流を前記開口部周囲に生成する補助気流生成手段をさらに備える。 (6) In the above (1), preferably, the apparatus further includes auxiliary airflow generation means for generating an airflow around the opening so that the air sample containing the fine particles does not flow out of the box.

（７）上記（１）において、好ましくは、前記噴射ノズルからの前記圧縮空気の噴射を操作可能なスイッチを前記箱体に設ける。 (7) In the above (1), preferably, a switch capable of operating the injection of the compressed air from the injection nozzle is provided on the box.

（８）上記（１）において、好ましくは、作業者が把持可能な把持手段を前記箱体に設ける。 (8) In the above (1), preferably, the box is provided with gripping means that can be gripped by an operator.

（９）上記目的を達成するために、また本発明は、検査対象物表面に付着した微粒子が危険物であるかどうかを分析検査するために前記微粒子を採取する危険物微粒子採取装置において、圧縮機で生成した圧縮空気を前記検査対象物表面に向けて噴射する噴射ノズルと、前記検査対象物表面から剥がれた前記微粒子を含む空気試料を吸引する吸引手段と、この吸引手段で吸引した前記空気試料から前記微粒子を捕集する捕集手段と、この捕集手段で捕集した前記微粒子を気化する気化手段とを備えることを特徴とする危険物微粒子採取装置。 (9) In order to achieve the above object, the present invention provides a dangerous substance particulate collection apparatus for collecting the particulate matter in order to analyze whether or not the particulate attached to the surface of the inspection object is a dangerous substance. An injection nozzle that injects compressed air generated by a machine toward the surface of the inspection object, a suction unit that sucks an air sample containing the fine particles peeled off from the surface of the inspection target, and the air sucked by the suction unit A dangerous substance particulate collection apparatus comprising: a collection means for collecting the fine particles from a sample; and a vaporization means for vaporizing the fine particles collected by the collection means.

本発明によれば、検査対象物に付着した微粒子を効率よく剥がすとともに、下流側の分析装置における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる。 According to the present invention, fine particles adhering to an inspection object can be efficiently peeled off, an analysis error in a downstream analyzer can be reduced, and work efficiency in a dangerous substance inspection operation can be improved.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の一実施形態を図１〜図５により説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図２は、本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態の全体構成を関連する分析装置とともに表す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of one embodiment of the hazardous material particulate collection device of the present invention together with the related analyzer.

この図２において、危険物微粒子採取装置１は、例えば空港等において人または荷物等を検査対象とし、その検査対象物表面２（後述の図１参照）に付着している微粒子を剥がし、その微粒子を含む空気試料を採取するための採取部３と、この採取部３で採取した微粒子を含む空気試料を吸引用配管４を介し導入し、その空気試料から所定の粒径以上の大きさをもつ微粒子を捕集して気化する捕集・気化部５とを備えている。そして、危険物微粒子採取装置１からの微粒子ガスを分析用配管６を介し導入し、成分分析する分析装置（質量分析計）７が設けられている。 In FIG. 2, the hazardous material particulate collection device 1 targets a person or luggage at an airport, for example, and inspects the surface of the inspection object 2 (see FIG. 1 described later), and removes the particulate. A sampling unit 3 for sampling an air sample containing gas, and an air sample containing fine particles collected by the sampling unit 3 is introduced through a suction pipe 4 and has a size larger than a predetermined particle size from the air sample. And a collection / vaporization section 5 that collects and vaporizes the fine particles. An analysis device (mass spectrometer) 7 for introducing a particulate gas from the hazardous material particulate collection device 1 through the analysis pipe 6 and analyzing the components is provided.

危険物微粒子採取装置１の採取部３は、空気供給用配管８を介し圧縮機（コンプレッサ）９に接続されており、この圧縮機９で生成した圧縮空気が供給されるようになっている。危険物微粒子採取装置１の捕集・気化部５は、吸引用配管１０を介し吸引ポンプ１１（吸引手段）に接続されており、分析用配管６及び吸引用配管１０には、それぞれ管路を連通・遮断可能な開閉弁１２，１３が設けられている。そして、例えば分析用配管６の開閉弁１２を遮断状態、吸引用配管１０の開閉弁１３を連通状態にした場合は、吸引ポンプ１１の駆動によって採取部３から捕集・気化部５に空気試料が導入されるようになっている。また、例えば分析用配管６の開閉弁１２を連通状態、吸引用配管１０の開閉弁１３を遮断状態にした場合は、捕集・気化部５で気化した微粒子ガス等が分析装置７に導入されるようになっている。なお、分析装置７の吸引流量が吸引ポンプ１１の吸引流量に対し比較的小さく、支障がなければ、分析用配管６の開閉弁１２を連通状態のままとしてもよい。 The collection unit 3 of the hazardous material particulate collection device 1 is connected to a compressor (compressor) 9 through an air supply pipe 8 so that compressed air generated by the compressor 9 is supplied. The collection / vaporization section 5 of the hazardous substance particulate collection device 1 is connected to a suction pump 11 (suction means) via a suction pipe 10, and a pipe line is connected to each of the analysis pipe 6 and the suction pipe 10. On-off valves 12 and 13 capable of communicating and blocking are provided. For example, when the on-off valve 12 of the analysis pipe 6 is shut off and the on-off valve 13 of the suction pipe 10 is in communication, the air sample is sent from the collection unit 3 to the collection / vaporization unit 5 by driving the suction pump 11. Has been introduced. Further, for example, when the on-off valve 12 of the analysis pipe 6 is in a communication state and the on-off valve 13 of the suction pipe 10 is in a shut-off state, the particulate gas vaporized by the collection / vaporization unit 5 is introduced into the analyzer 7. It has become so. Note that if the suction flow rate of the analyzer 7 is relatively small with respect to the suction flow rate of the suction pump 11 and there is no problem, the on-off valve 12 of the analysis pipe 6 may be kept in communication.

分析装置７は、この種のものとして公知の例えばガスクロマトグラフ質量分析計であり、微粒子が危険物（例えば爆発物や麻薬等）であるかどうかを分析検査するようになっている。 The analyzer 7 is, for example, a gas chromatograph mass spectrometer known as this type, and analyzes and inspects whether or not the fine particles are dangerous substances (for example, explosives or drugs).

図１は、上記採取部３の詳細構造を表す縦断面図であり、図３（ａ）は、採取部３の全体構造を表す上方斜視図であり、図３（ｂ）は、採取部３の全体構造を表す下方斜視図である。なお、図１においては、後述する開口部が検査対象物表面２に近接して配置された状態を表している。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the sampling unit 3, FIG. 3 (a) is an upper perspective view showing the entire structure of the sampling unit 3, and FIG. 3 (b) shows the sampling unit 3. It is a downward perspective view showing the whole structure. Note that FIG. 1 shows a state in which an opening, which will be described later, is arranged close to the inspection object surface 2.

これら図１、図３（ａ）、及び図３（ｂ）において、採取部３は、外部一方側（図１中下側）に開口した開口部１４を有する中空の直方体状カバー（箱体）１５と、このカバー１５の側方（図１中右側）に形成された吸引口１６と、この吸引口１６に接続され、開口部１４側とは反対側（図１中上側）に傾斜して延設した略円筒状の吸引用シリンダ１７と、カバー１５及び吸引用シリンダ１７に設けた供給用シリンダ１８と、この供給用シリンダ１８に接続され、カバー１５の開口部１４に向けて空気ジェット（圧縮空気）を噴射する噴射ノズル１９と、この噴射ノズル１９からの空気ジェットの噴射を操作可能な運転スイッチ２０とを備えている。 In FIG. 1, FIG. 3 (a), and FIG. 3 (b), the sampling part 3 is a hollow rectangular parallelepiped cover (box) having an opening 14 opened on one outer side (lower side in FIG. 1). 15, a suction port 16 formed on the side of the cover 15 (on the right side in FIG. 1), and connected to the suction port 16 and inclined to the side opposite to the opening 14 side (upper side in FIG. 1). A substantially cylindrical suction cylinder 17 extended, a supply cylinder 18 provided in the cover 15 and the suction cylinder 17, and an air jet (connected to the supply cylinder 18 toward the opening 14 of the cover 15 ( (Compressed air) is provided, and an operation switch 20 capable of operating the injection of the air jet from the injection nozzle 19 is provided.

供給用シリンダ１８は上記空気供給用配管８に接続されており、噴射ノズル１９は、空気供給用配管８及び供給用シリンダ１８を介し圧縮機９からの圧縮空気を導入し、カバー１５の開口部１４に向けて（図１中矢印２１の方向で）、すなわち検査対象物表面２に向けて噴射するようになっている。このとき、噴射ノズル１９の噴射方向は、カバー１５の開口部１４の面方向（図１中左右方向）に対し角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜しており、検査対象物表面２に対してもほぼ同じ傾斜角度θで空気ジェットを吹き付けるようになっている。これにより、検査対象物表面２に付着している微粒子が効率よく引き剥がされる。ここで、例えば噴射ノズル１９の噴射方向を検査対象物表面２に対し垂直（θ＝９０°）とするならば、検査対象物表面２に衝突した空気ジェットが平面方向に均等に広がり、検査対象物表面２から剥がれた微粒子が拡散してしまう。本実施形態では、噴射ノズル１９の噴射方向が傾斜しているため、検査対象物表面２から剥がれた微粒子はほぼ一方向（図１中右側）に流れる。なお、噴射ノズル１９の傾斜角度θは３０°〜６０°程度が適切と考えられ、図２ではθ＝４５°としている。 The supply cylinder 18 is connected to the air supply pipe 8, and the injection nozzle 19 introduces compressed air from the compressor 9 through the air supply pipe 8 and the supply cylinder 18, and opens the cover 15. 14 (in the direction of the arrow 21 in FIG. 1), that is, toward the surface 2 to be inspected. At this time, the injection direction of the injection nozzle 19 is inclined by an angle θ (0 ° <θ <90 °) with respect to the surface direction (left-right direction in FIG. 1) of the opening 14 of the cover 15, and the surface of the inspection object 2 is blown with an air jet at substantially the same inclination angle θ. Thereby, the fine particles adhering to the inspection object surface 2 are efficiently peeled off. Here, for example, if the injection direction of the injection nozzle 19 is perpendicular to the inspection object surface 2 (θ = 90 °), the air jet colliding with the inspection object surface 2 spreads evenly in the plane direction, and the inspection object The fine particles peeled off from the object surface 2 are diffused. In this embodiment, since the injection direction of the injection nozzle 19 is inclined, the fine particles peeled off from the surface 2 to be inspected flow in almost one direction (right side in FIG. 1). Note that it is considered appropriate that the inclination angle θ of the injection nozzle 19 is about 30 ° to 60 °, and θ = 45 ° in FIG.

噴射ノズル１９が円形ノズルである場合は、空気ジェットは軸対象噴流となり、噴射ノズル１９からの距離ｘにおける流速ｕは式（１）の関係で与えられる。
ｕ／Ｕ_０＝６．３／（ｘ／Ｄ）（１）
Ｕ_０：噴射ノズル１９の出口流速
Ｄ：噴射ノズル１９の出口直径
また、検査対象物表面２に付着した粒径ｄの微粒子に対し、噴射ノズル１９からの空気ジェットが作用する力Ｆは式（２）で与えられる。
Ｆ＝３πｄηｕｃｏｓθ （２）
すなわち、空気ジェットが検査対象物表面２に衝突して流れる面方向の流速成分が微粒子の引き剥がしに寄与する。そして、検査対象物表面２に付着した微粒子を吹き飛ばすための流速ｕは、物質によって異なるものの、一般に約４０ｍ／ｓ以上の流速が必要である。そこで、例えば吐出圧力を大気圧の約１．５倍以上とすれば噴射ノズル１９の出口流速Ｕ_０が音速に達し（Ｕ_０＝約３００ｍ／ｓ）、噴射ノズル１９の出口直径ｄ＝１ｍｍ、噴射ノズル１９と検査対象物表面２との距離ｘ＝５０ｍｍとすることで、流速ｕ＝約４０ｍ／ｓが可能である。 When the injection nozzle 19 is a circular nozzle, the air jet becomes an axial target jet flow, and the flow velocity u at a distance x from the injection nozzle 19 is given by the relationship of Expression (1).
u / U ₀ = 6.3 / (x / D) (1)
U ₀ : outlet flow velocity of the injection nozzle 19 D: outlet diameter of the injection nozzle 19 Further, the force F applied by the air jet from the injection nozzle 19 to the fine particles having the particle diameter d adhering to the inspection object surface 2 is expressed by the formula ( 2).
F = 3πdηucosθ (2)
That is, the flow velocity component in the surface direction that flows when the air jet collides with the inspection object surface 2 contributes to the peeling of the fine particles. The flow rate u for blowing off the fine particles adhering to the surface 2 to be inspected varies depending on the substance, but generally requires a flow rate of about 40 m / s or more. Therefore, for example, if the discharge pressure is about 1.5 times the atmospheric pressure or more, the outlet flow velocity U ₀ of the injection nozzle 19 reaches the speed of sound (U ₀ = about 300 m / s), the outlet diameter d of the injection nozzle 19 is 1 mm, By setting the distance x between the spray nozzle 19 and the inspection object surface 2 to x = 50 mm, a flow velocity u = about 40 m / s is possible.

運転スイッチ２０は、作業者が把持する吸引用シリンダ１７の位置（本実施形態では、供給用シリンダ１８）に配設された例えば押しボタン式のスイッチである。そして、詳細は図示しないが、運転スイッチ２０が押されると、その操作信号がコントローラ（噴射制御手段）に出力されるようになっている。コントローラは、入力した操作信号に応じて所定の演算処理を行い、生成した駆動信号を上記圧縮機９に出力するか、あるいは上記空気供給用配管８を連通・遮断可能な開閉弁（図示せず）に出力する。その結果、運転スイッチ２０の入力操作に応じて、圧縮機９が駆動するか、あるいは空気供給用配管８の開閉弁が連通状態となり、噴射ノズル１９からの噴射が継続的ないし一定または不定間隔で断続的に行われるようになっている。 The operation switch 20 is, for example, a push button switch disposed at the position of the suction cylinder 17 gripped by the operator (in the present embodiment, the supply cylinder 18). Although not shown in detail, when the operation switch 20 is pressed, the operation signal is output to the controller (injection control means). The controller performs predetermined arithmetic processing in accordance with the input operation signal and outputs the generated drive signal to the compressor 9 or an on-off valve (not shown) capable of communicating / blocking the air supply pipe 8. ). As a result, the compressor 9 is driven or the on-off valve of the air supply pipe 8 is brought into communication according to the input operation of the operation switch 20, and the injection from the injection nozzle 19 is continuously or at constant or indefinite intervals. It is going to be done intermittently.

吸引用シリンダ１７は上記吸引用配管４に接続されており、上記吸引ポンプ１１の駆動によって、検査対象物表面２から剥がれた微粒子が吸引口１６から吸引用シリンダ１７及び吸引用配管４を介し吸引され（図１中矢印２２で図示）、上記捕集・気化部５に導入されるようになっている。このとき、カバー１５の吸引口１６は、開口部１４の面方向における噴射ノズル１９側とは反対側（図１中右側）に配置され、噴射ノズル１９側（図１中左側）に向けて形成されている。また、吸引口１６は開口部１４近傍に形成されている。これにより、噴射ノズル１９の空気ジェットによって検査対象物表面２から剥がれた微粒子を吸引口１６から効率よく吸引するようになっている。 The suction cylinder 17 is connected to the suction pipe 4, and the fine particles peeled off from the surface 2 to be inspected by the drive of the suction pump 11 are sucked from the suction port 16 through the suction cylinder 17 and the suction pipe 4. (Illustrated by an arrow 22 in FIG. 1) and introduced into the collecting / vaporizing section 5. At this time, the suction port 16 of the cover 15 is disposed on the opposite side (right side in FIG. 1) to the injection nozzle 19 side in the surface direction of the opening 14, and is formed toward the injection nozzle 19 side (left side in FIG. 1). Has been. The suction port 16 is formed in the vicinity of the opening 14. Thereby, the fine particles peeled off from the surface 2 to be inspected by the air jet of the injection nozzle 19 are efficiently sucked from the suction port 16.

吸引ポンプ１１による吸引流量は処理能力に応じて変化するが、例えば吸引流量を数十ｌ／minとする場合は吸引用シリンダ１７の内径を約５mm程度、また例えば吸引流量を数ｍ^３／minとする場合は吸引用シリンダの内径を約３０mm程度とするのが妥当である。なお、詳細は説明しないが、運転スイッチ２０の入力操作に応じて、吸引口１６からの吸引が行われるようにしてもよい（このとき、噴射ノズル１９の噴射とは、ずらしたタイミングでもよい）。 The suction flow rate by the suction pump 11 varies depending on the processing capacity. For example, when the suction flow rate is several tens of l / min, the inner diameter of the suction cylinder 17 is about 5 mm, and for example, the suction flow rate is several m ³ / min. In this case, it is appropriate that the inner diameter of the suction cylinder is about 30 mm. Although not described in detail, suction from the suction port 16 may be performed in accordance with an input operation of the operation switch 20 (in this case, the timing of shifting from the spray nozzle 19 may be shifted). .

図４（ａ）は、上記捕集・気化部５の詳細構造を表す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中断面Ａ−Ａにおける断面図である。 FIG. 4A is a cross-sectional view showing the detailed structure of the collection / vaporization section 5, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the section AA in FIG. 4A.

これら図４（ａ）及び図４（ｂ）において、捕集・気化部５は、上記吸引用配管４に接続され、上記採取部３からの空気試料を導入する導入ノズル部２３と、空気試料に含まれる所定の粒径以上の微粒子を捕集する略円盤状の粒子捕集部２４と、この粒子捕集部２４に付設されたヒータ２５（例えばシースヒータ）と、粒子捕集部２４の外周側に形成され、上記吸引用配管１０に接続される排出流路２６と、上記分析用配管６に接続される導出流路２７とを備えている。 4 (a) and 4 (b), the collection / vaporization unit 5 is connected to the suction pipe 4 and introduces an air sample from the sampling unit 3, and an air sample. A substantially disc-shaped particle collecting portion 24 for collecting fine particles having a predetermined particle diameter or more, a heater 25 attached to the particle collecting portion 24 (for example, a sheath heater), and an outer periphery of the particle collecting portion 24 A discharge channel 26 formed on the side and connected to the suction pipe 10 and a lead-out channel 27 connected to the analysis pipe 6 are provided.

この捕集・気化部５は、第１の機能（捕集手段）として、この種のものとして公知の慣性インパクタの構造である。導入ノズル部２３は、下流側（図４（ａ）中下側）に向かって流路面積が縮小する形状であり、これにより微粒子を含む気体試料が加速されて導入される（図４（ａ）中矢印２８で示す）。そして、上記吸引用配管１０の開閉弁１３が連通状態である場合に上記吸引ポンプ１１の駆動によって、空気試料は粒子捕集部２４で曲げられ、排出経路２６へ流出する（図４（ａ）中矢印２９で示す）。このとき、空気試料に含まれる所定の粒径以上の大きさをもつ粒子は、排出経路２６の方向へ曲がることができず、粒子捕集部２４に衝突して捕集されるようになっている。 The collection / vaporization section 5 has a structure of an inertial impactor known as this kind as a first function (collection means). The introduction nozzle portion 23 has a shape in which the flow path area is reduced toward the downstream side (lower side in FIG. 4A), whereby a gas sample containing fine particles is accelerated and introduced (FIG. 4A). ) Indicated by the middle arrow 28). When the on-off valve 13 of the suction pipe 10 is in a communicating state, the air sample is bent by the particle collecting unit 24 and flows out to the discharge path 26 by driving the suction pump 11 (FIG. 4A). Middle arrow 29). At this time, particles having a size equal to or larger than a predetermined particle size included in the air sample cannot be bent in the direction of the discharge path 26 and are collected by colliding with the particle collecting unit 24. Yes.

粒子捕集部２４の捕集効率８０％に対応する粒子径ｄ_８０（cm）を求めるための基本式は、式（３）で与えられる。
ｄ_８０（Ｃ_ｃ）^1/2＝｛（９×η×Ｎ×Stk_８０）／（ρ_ｐ×Ｕ）｝^1/2 （３）
Ｃ_ｃ：Cunninghamすべりの補正係数、
η：空気の粘性係数（dynDsec／cm^２）、
Ｎ：導入ノズル部の出口直径（cm）、
Stk_８０：捕集効率８０％に対応するStokes数、
ρ_ｐ：粒子密度（g／cm^３）、
Ｕ：導入ノズル部における平均速度（cm／sec）
但し、Ｃ_c＝１．２、η＝１．８１×１０^−４（dynDsec／cm^２）、Stk_８０＝０．２、ρ_p＝１．０（g／cm^３）である。
また、導入ノズル部２３における平均速度Ｕ（cm／sec）は、式（４）で与えられる。
Ｕ＝４Φ／πＮ² （４）
Φ：流量（ｌ／min）
よって、ｄ_８０＝１．０×１０^−４（cm）、Φ＝２０．０（ｌ／min）とすれば、式（３）及び式（４）より導入ノズル部２３の出口直径Ｎは式（５）で求まる。
Ｎ＝［｛４×Ｃ_ｃ×ρ_p×（ｄ₅₀）²×Φ｝／｛９×π×η×Stk₅₀｝］^1/3
＝０．２５（cm）＝２．５（mm) （５）
したがって、導入ノズル部２３の直径Ｎを０．２５（cm）、流量Φを２０．０（ｌ／min）とすることで、粒径１．０μmを超える粒子を捕集効率８０％で捕集することが可能である。 A basic formula for obtaining the particle diameter d ₈₀ (cm) corresponding to the collection efficiency 80% of the particle collection unit 24 is given by the following equation (3).
d ₈₀ (C _c ) ^1/2 = {(9 × η × N × Stk ₈₀ ) / (ρ _p × U)} ^1/2 (3)
C _c : Cunningham slip correction coefficient,
η: viscosity coefficient of air (dynDsec / cm ² ),
N: outlet diameter of the introduction nozzle (cm),
Stk ₈₀ : Stokes number corresponding to a collection efficiency of 80%,
ρ _p : particle density (g / cm ³ ),
U: Average speed (cm / sec) at the introduction nozzle
However, C _c = 1.2, η = 1.81 × 10 ⁻⁴ (dynDsec / cm ² ), Stk ₈₀ = 0.2, ρ _p = 1.0 (g / cm ³ ).
Moreover, the average speed U (cm / sec) in the introduction nozzle part 23 is given by the equation (4).
U = 4Φ / πN ² (4)
Φ: Flow rate (l / min)
Therefore, if d ₈₀ = 1.0 × 10 ⁻⁴ (cm) and Φ = 20.0 (l / min), the outlet diameter N of the introduction nozzle portion 23 is calculated from the equations (3) and (4). It can be found in (5).
N = [{4 × C _c × ρ _p × (d ₅₀ ) ² × Φ} / {9 × π × η × Stk ₅₀ }] ^1/3
= 0.25 (cm) = 2.5 (mm) (5)
Therefore, by setting the diameter N of the introduction nozzle portion 23 to 0.25 (cm) and the flow rate Φ to 20.0 (l / min), particles having a particle size exceeding 1.0 μm are collected at a collection efficiency of 80%. Is possible.

また、空気試料中の埃等が粒子捕集部２４に付着した場合は、粒子捕集部２４での流速を上げることで清掃することが可能であり、また分解清掃を行う場合でも、粒子捕集部２４は単純な平板構造であるから容易に行えるようになっている。 In addition, when dust or the like in the air sample adheres to the particle collection unit 24, it can be cleaned by increasing the flow rate at the particle collection unit 24. Since the collecting portion 24 has a simple flat plate structure, it can be easily performed.

捕集・気化部５は、第２の機能（気化手段）として、ヒーター２５で粒子捕集部２４を加熱し、これにより粒子捕集部２４に堆積された微粒子を気化するようになっている。そして、上記分析用配管１０の開閉弁１３が連通状態である場合は、気化した微粒子ガスが、粒子捕集部２４の中央に形成された貫通孔２４ａ（ただし、穴径は導入ノズル部２３の出口直径Ｎより小さいものとする）及び導出管路２７を通り、分析装置７に導出されるようになっている（図４（ａ）中矢印３０で示す）。このとき、分析装置７のサンプリング流量が例えば０．１〜１．０（ｌ／min）の範囲にあり、吸引ポンプ１１の吸引流量を１０（ｌ／min）以上とする場合は、流量比が１０倍以上となる。これにより、捕集・気化部５がない場合と比較して、同一時間内では粒子濃度を１０倍以上に濃縮することができ、分析装置７における感度の向上が図れる。 The collection / vaporization section 5 heats the particle collection section 24 with a heater 25 as a second function (vaporization means), thereby vaporizing the fine particles deposited on the particle collection section 24. . When the on-off valve 13 of the analysis pipe 10 is in a communicating state, the vaporized particulate gas passes through a through-hole 24a formed in the center of the particle collecting section 24 (however, the hole diameter is the same as that of the introduction nozzle section 23). It is assumed that it is smaller than the outlet diameter N) and the outlet pipe 27 and is led out to the analyzer 7 (indicated by an arrow 30 in FIG. 4A). At this time, when the sampling flow rate of the analyzer 7 is in the range of, for example, 0.1 to 1.0 (l / min) and the suction flow rate of the suction pump 11 is 10 (l / min) or more, the flow rate ratio is 10 times or more. Thereby, compared with the case where there is no collection / vaporization part 5, a particle density | concentration can be concentrated 10 times or more within the same time, and the improvement in the sensitivity in the analyzer 7 can be aimed at.

ところで、ヒータ２５による粒子捕集部２４の加熱は、微粒子の蒸発温度まで急激に温度上昇させて短時間で微粒子を気化することが好ましい。これにより、加熱時間の短縮を図るとともに、微粒子のガス濃度を高めることが可能である。一方で、粒子捕集部２４で微粒子を捕集するときには、微粒子捕集部２４の温度を微粒子の蒸発温度以下に下げる必要があり、吸引ポンプ１１の駆動によって生じた空気流により微粒子捕集部２４を強制冷却する。このとき、図示のように、流路を狭くし流速を速めることで、微粒子捕集部２４の冷却効果を顕著とすることが可能である。また、効率よく冷却するために、微粒子捕集部２４の高温部分が流速の早い部分に接するようにすることが好ましい。また、加熱時間を短縮するために、微粒子捕集部２４を微粒子の蒸発温度近くまでの温度（微粒子が蒸発しない高めの温度）に維持するように、ヒータ２５を出力制御することが好ましい。すなわち例えば、微粒子の蒸発温度が２００℃であると特定できる場合には、微粒子を捕集するときの微粒子捕集部２４の温度を１５０℃程度に維持することで、加熱時間の短縮を図ることが可能である。 By the way, it is preferable that the heating of the particle collecting unit 24 by the heater 25 is performed by rapidly raising the temperature to the evaporation temperature of the fine particles and vaporizing the fine particles in a short time. This can shorten the heating time and increase the gas concentration of the fine particles. On the other hand, when collecting the fine particles by the particle collecting unit 24, it is necessary to lower the temperature of the fine particle collecting unit 24 to be equal to or lower than the evaporation temperature of the fine particles, and the fine particle collecting unit is generated by the air flow generated by driving the suction pump 11. 24 is forcibly cooled. At this time, as shown in the figure, the cooling effect of the particulate collection unit 24 can be made remarkable by narrowing the flow path and increasing the flow velocity. Moreover, in order to cool efficiently, it is preferable that the high temperature part of the particulate collection part 24 touches the part with a high flow velocity. In order to shorten the heating time, it is preferable to control the output of the heater 25 so that the particulate collection unit 24 is maintained at a temperature close to the evaporation temperature of the particulates (a higher temperature at which the particulates are not evaporated). That is, for example, when the evaporation temperature of the fine particles can be specified to be 200 ° C., the heating time can be shortened by maintaining the temperature of the fine particle collecting unit 24 when collecting the fine particles at about 150 ° C. Is possible.

次に、本実施形態の動作を図５により説明する。この図５においては、検査対象物である荷物３１がベルトコンベア上３２で一方向（図５中右方向）に搬送される状態を表している。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a state in which a load 31 as an inspection object is conveyed in one direction (right direction in FIG. 5) on the belt conveyor 32.

例えば空港等において人または荷物等を検査対象物とし、その検査対象物表面に付着した微粒子が危険物であるかどうかを分析検査する場合、まず、作業者は分析用配管６の開閉弁１２を遮断状態、吸引用配管１０の開閉弁１３を連通状態にする。そして、作業者はカバー１５の開口部１４をベルトコンベア３２上の荷物３１に近接するように配置し、あるいはカバー１５の開口部１４を検査対象物表面２に沿うように移動させながら、運転スイッチ２０を操作して噴射ノズル１９からカバー１５の開口部１４に向けて、すなわち検査対象物表面２に向けて空気ジェットを噴射する。これにより、検査対象物表面２に付着していた微粒子が剥がれる。そして、微粒子を含む空気試料をカバー１５の吸引口１６から吸引用シリンダ１７及び吸引用配管４を介し吸引ポンプ１１で吸引し、捕集・気化部５に導入する。捕集・気化部５では、空気試料から所定の粒径以上の大きさをもつ微粒子を粒子捕集部２４で捕集する。 For example, when an object such as a person or baggage is to be inspected at an airport or the like to analyze whether or not the fine particles adhering to the surface of the object to be inspected are dangerous, the operator first opens the on-off valve 12 of the analysis pipe 6. In the shut-off state, the on-off valve 13 of the suction pipe 10 is brought into a communication state. Then, the operator arranges the opening 14 of the cover 15 so as to be close to the luggage 31 on the belt conveyor 32, or moves the operation switch while moving the opening 14 of the cover 15 along the surface 2 of the inspection object. 20 is operated to inject an air jet from the injection nozzle 19 toward the opening 14 of the cover 15, that is, toward the inspection object surface 2. Thereby, the fine particles adhering to the inspection object surface 2 are peeled off. Then, an air sample containing fine particles is sucked by the suction pump 11 from the suction port 16 of the cover 15 through the suction cylinder 17 and the suction pipe 4 and introduced into the collection / vaporization section 5. In the collection / vaporization unit 5, fine particles having a size equal to or larger than a predetermined particle diameter are collected from the air sample by the particle collection unit 24.

そして、作業者は分析用配管６の開閉弁１２を連通状態、吸引用配管１０の開閉弁１３を遮断状態にし、捕集・気化部５の粒子捕集部２４に堆積された微粒子をヒータ２５で加熱し気化する。気化した微粒子ガスは分析用配管６を介し分析装置７に導入され、この分析装置７で成分分析することで、微粒子が危険物であるかどうかを検査することが可能となる。 Then, the operator sets the on-off valve 12 of the analysis pipe 6 in a communicating state and the on-off valve 13 of the suction pipe 10 in a shut-off state, and fine particles accumulated in the particle collecting unit 24 of the collecting / vaporizing unit 5 are heated by the heater 25. Vaporize and heat. The vaporized particulate gas is introduced into the analysis device 7 through the analysis pipe 6 and component analysis is performed by the analysis device 7 so that it is possible to inspect whether the particulate is a dangerous substance.

以上のように本実施形態においては、噴射ノズル１９から検査対象物表面２に向けて空気ジェットを噴射することにより検査対象物表面２に付着していた微粒子を剥がすので、例えば回転ブラシ等を検査対象物表面２に接触させて微粒子を剥がす場合とは異なり、回転ブラシ等への微粒子付着を防止することができる。これにより、回転ブラシ等に一旦付着した微粒子が剥がれて生じるような微粒子の採取遅れ（検出遅れ）を低減することができる。したがって、下流側の分析装置７における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, fine particles adhering to the inspection object surface 2 are peeled off by injecting an air jet from the injection nozzle 19 toward the inspection object surface 2. Unlike the case where the fine particles are peeled off by being brought into contact with the object surface 2, the fine particles can be prevented from adhering to the rotating brush or the like. Thereby, it is possible to reduce the collection delay (detection delay) of the fine particles that are caused by peeling off the fine particles once attached to the rotating brush or the like. Therefore, the analysis error in the downstream analyzer 7 can be reduced, and the work efficiency in the dangerous goods inspection work can be improved.

また、回転ブラシ等を検査対象物表面２に接触させる場合は検査対象物に万一損傷が生じる可能性がないとは言えず、このような損傷を未然に防止できる効果もある。 Further, when the rotating brush or the like is brought into contact with the surface 2 to be inspected, it cannot be said that there is no possibility that the inspection object should be damaged, and there is an effect that such damage can be prevented in advance.

また、上述した構造の採取部３は容易に小型化することができ、これによりシステム全体の小型化も容易であり、設置スペースの低減や設置移動が容易になる等の効果を得ることもできる。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、危険物微粒子採取装置１における採取部３及び捕集・気化部５の構成配置を例として表す概略図である。この図６（ａ）に示すように採取部３のみが移動可能な据付型の危険物微粒子採取装置１としてもよいし、また図６（ｂ）に示すような採取部３及び捕集・気化部５が一体構成された携帯型の危険物微粒子採取装置１としてもよい。 In addition, the sampling unit 3 having the above-described structure can be easily downsized, thereby making it possible to easily downsize the entire system, and to obtain effects such as reduction in installation space and easy installation movement. . FIG. 6A and FIG. 6B are schematic views illustrating, as an example, the configuration and arrangement of the collection unit 3 and the collection / vaporization unit 5 in the hazardous material particulate collection device 1. As shown in FIG. 6 (a), a stationary dangerous particle collecting apparatus 1 in which only the collecting unit 3 is movable may be used, or the collecting unit 3 and the collection / vaporization as shown in FIG. 6 (b). The portable hazardous material particulate collection device 1 in which the unit 5 is integrally configured may be used.

なお、上記一実施形態においては、圧縮機９で生成した圧縮空気を採取部３に供給する構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば圧縮機９に代えて、上記吸引ポンプ１１の排気を利用したり、またターボファン等を使用してもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the configuration in which the compressed air generated by the compressor 9 is supplied to the sampling unit 3 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. That is, for example, instead of the compressor 9, the exhaust of the suction pump 11 may be used, or a turbo fan or the like may be used. In these cases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記一実施形態においては、噴射ノズル１９からの噴射等を操作可能な運転スイッチ２０を採取部３に設けた構成を例にとって説明したが、例えば、開閉弁１２，１３の連通・遮断状態を切換操作可能なスイッチ、捕集・気化部５のヒータ２５の加熱制御を操作可能なスイッチ等を採取部３に設けてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the configuration in which the operation switch 20 that can operate the injection from the injection nozzle 19 is provided in the sampling unit 3 has been described as an example. The sampling unit 3 may be provided with a switch that can be switched and a switch that can operate the heating control of the heater 25 of the collection / vaporization unit 5. In such a case, the same effect as described above can be obtained.

また、上記一実施形態の採取部３においては、吸引用シリンダ１７が開口部１４側とは反対側に傾斜するような構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば吸引用シリンダ１７が開口部１４の面方向に平行となるような構造としてもよい。また、このような場合には、作業者が把持可能な把持部（把持手段）を別途設けてもよい。このような変形例を図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す。 Further, in the sampling unit 3 of the above-described embodiment, the structure in which the suction cylinder 17 is inclined to the side opposite to the opening 14 side is described as an example. It is good also as a structure which becomes parallel to the surface direction of the opening part 14. FIG. In such a case, a gripper (grip means) that can be gripped by the operator may be provided separately. Such a modification is shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).

図７（ａ）に示す採取部３’は、カバー１５の開口部１４側とは反対側（図中上側）に、取手型の把持部３３が設けられている。また、図７（ｂ）に示す採取部３’’は、カバー１５の開口部１４側とは反対側（図中上側）に、斜め方向に延設した把持部３４が設けられている。これら変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。 The collection unit 3 ′ shown in FIG. 7A is provided with a handle-type grip 33 on the side opposite to the opening 14 side of the cover 15 (upper side in the drawing). In addition, the collection portion 3 ″ shown in FIG. 7B is provided with a gripping portion 34 extending in an oblique direction on the side opposite to the opening 14 side of the cover 15 (upper side in the drawing). Also in these modified examples, the same effect as described above can be obtained.

次に、本発明の危険物微粒子採取装置の他の実施形態を図８により説明する。本実施形態は、上記採取部３において、端部が回動可能に接続された導流板を設けた実施形態である。 Next, another embodiment of the hazardous material particulate collection device of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an embodiment in which a collecting plate 3 is provided with a flow guide plate whose end is rotatably connected.

図８は、本実施形態による危険物微粒子採取装置１を構成する採取部３の詳細構造を表す縦断面図である。なお、この図８において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the collection unit 3 constituting the hazardous material particulate collection device 1 according to the present embodiment. In FIG. 8, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態による採取部３では、上記カバー１５の開口部１４周囲の吸引口側（図８中右側）に、可動軸３５を介し端部が回動可能に接続された導流板３６が設けられている。これにより、カバー１５と検査対象物表面２との隙間を小さくし、検査対象物表面２の空気流を吸引口１６に導いて、噴射ノズル１９の空気ジェットによって検査対象物表面２から剥がれた微粒子を吸引口１６から効率よく吸引する（図８中矢印３７で示す）。なお、導流板３６の材質は、検査対象物表面２に損傷が生じないように、例えばゴム等の軟性素材が好ましい。 In the sampling unit 3 according to the present embodiment, a flow guide plate 36 whose end is rotatably connected via a movable shaft 35 is provided on the suction port side (right side in FIG. 8) around the opening 14 of the cover 15. It has been. As a result, the gap between the cover 15 and the inspection object surface 2 is reduced, the air flow on the inspection object surface 2 is guided to the suction port 16, and the fine particles peeled off from the inspection object surface 2 by the air jet of the injection nozzle 19. Is efficiently sucked from the suction port 16 (indicated by an arrow 37 in FIG. 8). The material of the flow guide plate 36 is preferably a soft material such as rubber so that the surface 2 to be inspected is not damaged.

以上のように構成した本実施形態においても、上記一実施形態同様、検査対象物に付着した微粒子を効率よく剥がすとともに、下流側の分析装置７における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, as in the above-described embodiment, the fine particles adhering to the inspection object are efficiently peeled off, the analysis error in the downstream analyzer 7 is reduced, and the work in the dangerous substance inspection work is performed. Efficiency can be improved.

次に、本発明の危険物微粒子採取装置のさらに他の実施形態を図９により説明する。本実施形態は、上記採取部３において、微粒子を含む気体試料がカバー１５の外部に流出しないための気流を生成する補助気流生成手段を設けた実施形態である。 Next, still another embodiment of the hazardous material particulate collection device of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an embodiment in which the sampling unit 3 is provided with auxiliary airflow generation means for generating an airflow for preventing a gas sample containing fine particles from flowing out of the cover 15.

図９は、本実施形態による危険物微粒子採取装置１を構成する採取部３の詳細構造を表す縦断面図である。なお、この図９において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the detailed structure of the collection unit 3 constituting the hazardous material particulate collection device 1 according to the present embodiment. In FIG. 9, the same parts as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

本実施形態による採取部３では、上記空気供給用配管８からの圧縮空気を一部導入する補助用シリンダ３８が上記吸引用シリンダ１７に設けられ、この補助用シリンダ３８の開口部１４側（図９中左下側）の略長方形状の供給口３９から圧縮空気（上記噴射ノズル１９からの空気ジェットの効果を減衰させない程度の圧縮空気）が流出する（図９中矢印４０で示す）。これにより、カバー１５と検査対象物表面２との隙間から外部への流出を防止し、噴射ノズル１９の空気ジェットによって検査対象物表面２から剥がれた微粒子を吸引口１６から効率よく吸引する（図９中矢印４１で示す）。 In the sampling unit 3 according to the present embodiment, an auxiliary cylinder 38 for partially introducing the compressed air from the air supply pipe 8 is provided in the suction cylinder 17, and the auxiliary cylinder 38 has an opening 14 side (see FIG. Compressed air (compressed air that does not attenuate the effect of the air jet from the injection nozzle 19) flows out from the substantially rectangular supply port 39 (lower left side in 9) (indicated by an arrow 40 in FIG. 9). This prevents outflow from the gap between the cover 15 and the inspection object surface 2 to the outside, and the fine particles separated from the inspection object surface 2 by the air jet of the injection nozzle 19 are efficiently sucked from the suction port 16 (FIG. 9 as indicated by arrow 41).

以上のように構成した本実施形態においても、上記実施形態同様、検査対象物に付着した微粒子を効率よく剥がすとともに、下流側の分析装置７における分析誤差を低減し、危険物検査作業における作業効率を向上させることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, as in the above-described embodiment, the fine particles adhering to the inspection object are efficiently peeled off, the analysis error in the downstream analyzer 7 is reduced, and the work efficiency in the dangerous substance inspection work is reduced. Can be improved.

なお、上記実施形態においては、カバー１５が略直方体形状である構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば略円筒形状等としてもよい。また、噴射ノズル１９は１つと限られず、複数設けてもよいことは言うまでもない。 In the above embodiment, the structure in which the cover 15 has a substantially rectangular parallelepiped shape has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be a substantially cylindrical shape, for example. Needless to say, the number of injection nozzles 19 is not limited to one, and a plurality of injection nozzles 19 may be provided.

また、上記実施形態においては、作業者が採取部３を持って配置する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、ベルトコンベア３２上に設けたセンサ等により荷物３１の外形（言い換えれば、検査対象物表面２の位置）を測定し、これに基づいて採取部３を保持したアーム装置等を動作させて、カバー１５の開口部１４が検査対象物表面２に近接するような自動制御を行ってもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。 Moreover, in the said embodiment, although the case where an operator arrange | positions with the collection part 3 was demonstrated as an example, it is not restricted to this. That is, for example, the outer shape of the luggage 31 (in other words, the position of the inspection object surface 2) is measured by a sensor or the like provided on the belt conveyor 32, and based on this, the arm device or the like holding the sampling unit 3 is operated. Thus, automatic control may be performed so that the opening 14 of the cover 15 is close to the inspection object surface 2. In such a case, the same effect as described above can be obtained.

本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態を構成する採取部の詳細構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the detailed structure of the collection part which constitutes one embodiment of the dangerous substance particulate collection device of the present invention. 本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態の全体構成を関連する分析装置とともに表す概略図である。It is the schematic showing the whole structure of one Embodiment of the dangerous material particulate collection device of this invention with a related analyzer. 本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態を構成する採取部の全体構造を表す上方斜視図及び下方斜視図である。It is the upper perspective view and the lower perspective view showing the whole collection part composition which constitutes one embodiment of the dangerous substance particulate collection device of the present invention. 本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態を構成する捕集・気化部の詳細構造を表す縦断面図、及び断面Ａ−Ａにおける横断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view showing the detailed structure of the collection and vaporization part which comprises one Embodiment of the dangerous material particulate collection device of this invention, and a cross-sectional view in cross section AA. 本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態を用いた危険物検査作業を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the dangerous goods test | inspection operation | work using one Embodiment of the dangerous goods particulate collection device of this invention. 本発明の危険物微粒子採取装置の一実施形態を構成する採取部及び捕集・気化部の構成配置を例として表す概略図である。It is the schematic showing as an example the structure arrangement | positioning of the collection part and collection / vaporization part which comprise one Embodiment of the dangerous material particulate collection device of this invention. 本発明の危険物微粒子採取装置の変形例を構成する採取部の詳細構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the detailed structure of the collection part which comprises the modification of the dangerous material particulate collection device of this invention. 本発明の危険物微粒子採取装置の他の実施形態を構成する採取部の詳細構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the detailed structure of the collection part which comprises other embodiment of the dangerous material particulate collection device of this invention. 本発明の危険物微粒子採取装置のさらに他の実施形態を構成する採取部の詳細構造を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the detailed structure of the collection part which comprises further another embodiment of the dangerous material fine particle collection apparatus of this invention.

Explanation of symbols

１危険物微粒子採取装置
２検査対象物表面
５捕集・気化装置（捕集手段、気化手段）
９圧縮機
１１吸引ポンプ（吸引手段）
１４開口部
１５カバー（箱体）
１６吸引口
１７吸引用シリンダ
１９噴射ノズル
２０運転スイッチ
３３把持部（把持手段）
３４把持部（把持手段）
３６導流板
３８補助用シリンダ（補助気流生成手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hazardous material particulate collection device 2 Inspection object surface 5 Collection and vaporization device (collection means, vaporization means)
9 Compressor 11 Suction pump (suction means)
14 Opening 15 Cover (box)
16 Suction port 17 Suction cylinder 19 Injection nozzle 20 Operation switch 33 Gripping part (gripping means)
34 Gripping part (gripping means)
36 Flow guide plate 38 Auxiliary cylinder (auxiliary airflow generating means)

Claims

In the hazardous material particulate collection device that collects the particulate to analyze whether the particulate attached to the surface of the inspection object is a hazardous material,
An inner empty box having an opening opened on one side of the outside, an injection nozzle provided in the box for injecting compressed air generated by a compressor toward the opening of the box, and the box A suction port provided in the body, a suction unit for sucking an air sample containing the fine particles in the box from the suction port, a collection unit for collecting the fine particles from the air sample sucked by the suction unit, A dangerous substance particulate collection device comprising: a vaporization means for vaporizing the particulates collected by the collection means.

2. The dangerous substance particulate collection device according to claim 1, wherein the spray nozzle is provided obliquely with respect to a surface direction of the opening of the box so that a spray direction is oblique to the surface of the inspection object. Dangerous material particulate collection device.

3. The hazardous material particulate collection device according to claim 2, wherein the suction port is disposed on a side opposite to the spray nozzle side in the surface direction of the opening of the box and is provided toward the spray nozzle side. Dangerous goods particulate collection device characterized by.

2. The hazardous material particulate collection device according to claim 1, wherein the suction port is disposed in the vicinity of the opening of the box.

2. The hazardous material particulate collection device according to claim 1, wherein a flow guide plate having an end rotatably connected to the suction port side around the opening of the box is provided. Particle collection device.

2. The hazardous material particulate collection device according to claim 1, further comprising auxiliary airflow generation means for generating an airflow around the opening so that the air sample containing the particles does not flow out of the box. Hazardous material particulate collection device.

2. The hazardous substance particulate collection device according to claim 1, wherein a switch capable of operating the jet of the compressed air from the ejection nozzle is provided on the box.

2. The hazardous material particulate collection device according to claim 1, wherein gripping means that can be grasped by an operator is provided on the box.

In the hazardous material particulate collection device that collects the particulate to analyze whether the particulate attached to the surface of the inspection object is a hazardous material,
An injection nozzle that injects compressed air generated by a compressor toward the surface of the inspection object, a suction unit that sucks the air sample containing the fine particles peeled off from the surface of the inspection target, and the suction unit sucked by the suction unit A dangerous substance particulate collection device comprising: a collection means for collecting the fine particles from an air sample; and a vaporization means for vaporizing the fine particles collected by the collection means.