JP2006223196A

JP2006223196A - 可搬型空中浮遊物捕集器およびそれを用いる空中浮遊物の測定方法

Info

Publication number: JP2006223196A
Application number: JP2005041345A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hori; 雅宏堀; Minako Tezuka; 美菜子手塚
Original assignee: Yokohama National University NUC
Current assignee: Yokohama National University NUC
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】測定環境の浮遊状態を乱さず、既存の測定装置と同等の捕集能を持ち、かつ簡便に測定空間の汚染状況の実態を反映することができ、屋内に浮遊する真菌および細菌の研究に好適な、可搬型空中浮遊物捕集器およびそれを用いる空中浮遊物の測定方法を提供する。
【解決手段】非密着状態で積層された５〜３０枚の同一形状の網状体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有する可搬型捕集器を、好ましくは測定者が持ち歩くことにより、被測定環境内で移動させて空中浮遊物を捕集する。
【選択図】図１

Description

本発明は、可搬型空中浮遊物捕集器およびそれを用いる空中浮遊物の測定方法に関する。

空中に浮遊するカビ（真菌）が、ダニの死骸や花粉と並んで、気管支性喘息の重要なアレルゲンとして注目され、屋内の真菌の簡便な研究手段に対する要請が高まっている。空中を漂うカビを含む微生物濃度を測定する従来の方法は、以下の二つに大別される（例えば、非特許文献１参照）。一つ目は空中を浮遊しているうちに自然と落下してくる細菌を捕集・培養し計測する方法である(空中落下細菌測定法)。この方法はシャーレ等を測定地点に一定時間放置しその後培養するだけなので簡便ではあるが、細菌の粒径が落下率に大きく影響するため、粒径が大きいものばかりが選択的に捕集されるので、浮遊細菌の実態からは乖離した結果となる。

二つ目は、ポンプなどを用い測定空間の空気を一定量吸引しその後培養する方法である(浮遊細菌測定法：例えば、特許文献１参照）。この方法に用いられる捕集器は実に様々であり、性能によっては粒径分布も計測可能であるが、測定器の導入にコストがかかり、設置場所も必要になるという難点がある。また機種により捕集能にばらつきがある点も問題である。さらに、ポンプを用いた強制的な空気の吸引により、局部的に気流が大きく乱されて一旦落下や付着した浮遊細菌粒子が巻き上げられる等、常態とは乖離を生じる虞があるばかりか、被測定環境全域の平均的な状態を知るためには多数の測定地点で時間のかかる測定を繰り返す必要がある。

社団法人日本空気清浄協会編『室内空気清浄便覧』株式会社オーム社 2000年特開２０００−１２５８４３号公報

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解消し、測定環境の浮遊状態を乱さず、既存の測定装置と同等の捕集能を持ち、かつ簡便に測定空間の汚染状況の実態を反映することができ、屋内に浮遊する真菌および細菌の研究に好適な、可搬型空中浮遊物捕集器およびそれを用いる空中浮遊物の測定方法を提供することにある。

すなわち、本発明の可搬型空中浮遊物捕集器は、同一形状の網状体５〜３０枚が非密着状態で積層された積層体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有することを特徴とする。そして、前記可搬型空中浮遊物捕集器において、前記網状体が目開き１〜５ｍｍの合成樹脂ネットであること、また、前記積層された各網状体間の平均間隔が網状体の網目を構成する糸状部の厚み方向の平均径の２倍以上であることが好ましい。

本発明の空中浮遊物の測定方法は、非密着状態で積層された５〜３０枚の同一形状の網状体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有する可搬型捕集器を用いることを特徴とする。そして、前記空中浮遊物の測定方法において、被測定環境内で前記可搬型捕集器を、好ましくは測定者が持ち歩くことにより、移動させて空中浮遊物を捕集する過程を経ること、また、前記網状体に付着した空中浮遊物を超音波洗浄により水層に移行させる過程を経ること、さらには、前記空中浮遊物が真菌または細菌であることが好ましい。

本発明によれば、構造が単純、小型軽量で、可搬性に優れ、かつ、捕集性が高い可搬型空中浮遊物捕集器が提供され、この捕集器を用いることにより、捕集時に電源が不要となり、被測定環境全域の平均的な常態を反映した空中浮遊物の効率的な測定が専門的な知識を必要とせずに可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の可搬型空中浮遊物捕集器は、同一形状の網状体５〜３０枚が非密着状態で積層された積層体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有することが重要である。

ここで、網状体の形状としては、積層するために同一にする必要があるが、個々の形状自体は特に限定されず、矩形、多角形、円形、長円形等種々の形状であっていい。ただし、素材の有効利用、装着性、前後処理の操作性等の観点からは矩形が好ましく採用可能である。また、網状体の枚数としては、少なすぎると捕集率が低下し、多すぎると後方の網状体が無駄になるばかりでなく、通気抵抗が過大になり捕集効率が低下したり、捕集器のサイズと重量を増加させて可搬性を損ねたりする等の弊害を生じるので、５〜３０枚、好ましくは１０〜２０枚、とされる。

網状体の材質としては、操作性および捕集効率の面から、合成樹脂ネットが好ましく採用され、前後処理における耐久性、入手の容易さ等を勘案して、ポリプロピレン製ネットが好適なものとして例示される。網状体の網目の形状としては、網目を形成する糸状部の太さが均一になるという点、成形性、入手の容易さ等を勘案して、好ましい形状として、正方形、菱形、および正六角形が例示される。目開きとしては、小さすぎると通気抵抗が過大になり捕集効率が低下し、また、大きすぎると捕集率が低下するので、同一面積の正方形の一辺の長さに換算して１〜５ｍｍ、特に、１．５〜３ｍｍ程度とすることが好ましい。

上記の網状体は、通気抵抗を低く抑えるために、非密着状態、好ましくは各網状体間の平均間隔が網状体の網目を構成する糸状部の厚み方向の平均径の２倍以上、特に５倍以上、となるようにした状態、で積層される。

このようにして形成される積層体の外縁部は、側面からの環境空気の流入および捕集過程にある測定空気の外部への流出を防止し、被測定環境中の浮遊物濃度測定結果の正確度を高めるために、非通気性の筒状体で覆われる。かかる筒状体の材質は限定されず、金属、合成樹脂等の箔、シート、あるいは成形体等が適宜使用可能であるが、操作性、前後処理における耐久性、および入手性の面から、好適なものとしてアルミニウム箔が例示される。

本発明の空中浮遊物の測定方法においては、上述のごとき非密着状態で積層された５〜３０枚の同一形状の網状体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有する可搬型捕集器を用いることが、専門的な知識や複雑な装置を必要としない簡便な測定を達成する上で重要である。

被測定環境内で前記可搬型捕集器を移動させて空中浮遊物を捕集する過程を経るようにすれば、被測定環境内で移動した範囲の空中浮遊物を累積的に捕集することができ、さらに、この移動を測定者が持ち歩くことにより行えば、特に人の動きがある屋内環境の測定においては、常態に近い気流状態での空中浮遊物が捕集されるので、被測定環境全域の平均的な常態を反映した空中浮遊物の効率的な測定が可能となる。

本発明の空中浮遊物の測定方法において、捕集された浮遊物を網状体から分離し、何らかの後処理を施して、その解析が行われる。例えば、空中に浮遊する真菌または細菌を対象とする場合には、分離後一部を複数の所定培地に移して所定の温湿条件下に所定時間培養し、それぞれの培地に形成されるコロニーを計数することによって、被測定環境中の総細菌濃度および真菌濃度を求めることができる。

この場合、浮遊物が付着した網状体を水洗し、浮遊物を水層に移行させることができれば、その後の操作性の面から好都合である。本発明者らは、この水洗条件を種々検討し、超音波洗浄を行えば、短時間で水層への移行が完了し、そのまま長時間放置しても、再付着の問題が生じないことを確認している。

以下に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

図１に基づき本例の捕集器１とその使用方法の概要を説明する。直径２．０ｍｍの真鍮線を加工して各稜の長さが１０ｃｍの立方体を組み立て、補強のためその前後面および左右面の中央部ならびに下面の中央部に同様の真鍮線を配して外枠２を作成する。この外枠２に網状体の支持部材３を次のようにして取り付ける。上面と右面とがなす稜に平行な上面上の所定の位置に５対のナイロンテグスを張り渡し、上面の各ナイロンテグスの位置を通り、右面に平行な面が、後面の中央部ならびに前面と下面とがなす稜とそれぞれ交わる点の間にもそれぞれナイロンテグスを張り渡した。煩雑さを避けるために、上下各２対のみ図示し、他の各３対は省略した。上下各対のナイロンテグスの間にその弾性を利用してそれぞれ所定枚数の網状体を挟み込ませた。

本捕集器１は右面を前にして４の方向に移動され、被測定空気は５の方向で、捕集器１内に右面側から導入され、左面側から排出される。ここで、右面に最も近い第１のナイロンテグス対は右面から約５ｍｍ内側に配置し、以下第５のナイロンテグス対までそれぞれ約１０ｍｍ間隔で配置した。第１のナイロンテグスの対の間には１枚網状体を挟み込み、第２〜第５のナイロンテグス対の間にはそれぞれ３枚の網状体を重ねて挟み込んだ。この際このように配置することにより、最後部の網状体の後方に外枠の体積の半分強の空間が確保され、移動時に後方が減圧になることに起因する後方からの環境空気の流入による誤差を回避することができた。なお、これほどの空間を設けなくとも、例えば、上記第５のナイロンテグス対の後方に１０ｍｍ程度の間隔で第６のナイロンテグス対を配置しそこにバリア材として３枚の網状体を重ねて配し、外枠の左端をその位置に合わせることによっても同様の効果が達成され、さらに捕集器１の小型化も図れるものと見られる。なお、この場合追加した網状体に浮遊物の付着があったとしても、この分は後方からの巻き込みによるものとして正規の捕集量に含めない。

ナイロンテグス対は当初互いに触れ合うように所定位置の外枠の真鍮線に結びつけて位置決めし、網状体装着時に一方のテグスをずらして隙間を空け、そこに網状体を挟んでからずらしたテグスを元の位置に戻すようにして網状体を支持した。本例において使用した網状体は、ポリプロピレン製ネットで、網目の形状が菱形、その面積が６．０平方ｍｍで、目開きが２．４５ｍｍのものである。上記のように網状体をセットした後、移動方向４に平行な４面、すなわち上下面および前後面をアルミニウム箔で筒状に覆い、これら４面を通しての気流を遮断した。

本実施例では、環境中の真菌および細菌濃度の測定を目的とし、前処理として捕集器の各部材を滅菌した。支持部材を装着した外枠および不要気流遮断用のアルミニウム箔は１２５℃のエアバス中で３０分間加熱滅菌した。網状体は装着前に耐圧容器中の塩素濃度１０ｐｐｍに相当する量の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸した状態で１２５℃・３０分間加熱滅菌し、さらに装着後１２５℃のエアバス中で３０分間加熱滅菌した。滅菌済の捕集器は左右面も含めて全体を滅菌済のアルミニウム箔で覆って測定場所まで運んだ。

測定場所として、鉄筋コンクリート６階建の２階に位置し、北西に１箇所窓がある広さ約３２平方ｍの研究室を選定した。捕集器の左右面の覆ったアルミニウム箔を取り外し、右面を前に向けて、毎秒１．０ｍの歩速で３０秒間移動した。同様の構成の捕集器について、移動速度と捕集器内部の流速との関係を別途検討し、移動速度毎秒１．０ｍのとき、内部流量が毎秒４．２L となることを確認済である。

高捕集率を達成するのに必要な網状体の枚数を調べるために、それぞれの支持部材に挟まれた網状体に付着した浮遊物を別々に分離して検査した。ただし、第１の支持部材に挟まれた１枚は第２の支持部材に挟まれた３枚と合体して処理した。付着物の分離は、被検網状体と洗浄水とを耐圧容器に収納し、これを超音波洗浄機（HONDA W-232）の水槽に浮かべ１分間超音波を印加することにより行った。

上で得られた各抽出液を、一般細菌用の標準寒天培地とこれにクロラルフェニコールを添加して真菌用とした培地を６０℃で完全に乾燥させて得たそれぞれの乾燥培地に４ｍｌずつ滴下し、３７℃で４８時間培養した。各培地に形成されたコロニーを計数し、網状体の累積枚数と総細菌および真菌類の捕集状況を調べた。

その結果、総細菌は５〜７枚目の網状体に約６０％が、真菌類は８〜１０枚目の網状体に約９５％が捕集されており、最後の１３枚目までで通過粒子は完全に捕集されていることがわかった。この場合の通過空気量から算出した総細菌濃度は２．０／L 、真菌濃度は０．５／L である。

上記実施例では。高捕集率を達成するのに必要な網状体の枚数を調べるために、数枚ずつ網状体を区分し、それぞれの支持部材に挟まれた網状体に付着した浮遊物を別々に分離して検査したが、実際の測定においてはかかる区分は不要となり、全網状体をそれぞれ適宜間に枠状のスペーサを介す等の手段でルースに積層させた構造をとることが合理的である。また、付着物の分離も全網状体を合体して、１回で行うことができる。

また、捕集器については必須部材のみ記載したが、携行の便のために把手を付加するとか、種々の変更が可能である。

本発明による捕集器の実施例と、その使用方法を概説するための模式的斜視図である。

符号の説明

１捕集器
２外枠
３支持部材（ナイロンテグス対）
４捕集器の移動方向
５気流の方向
６網状体の設置位置を示す仮想線

Claims

同一形状の網状体５〜３０枚が非密着状態で積層された積層体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有することを特徴とする可搬型空中浮遊物捕集器。
前記網状体が目開き１〜５ｍｍの合成樹脂ネットである請求項１に記載の可搬型空中浮遊物捕集器。
前記積層された各網状体間の平均間隔が網状体の網目を構成する糸状部の厚み方向の平均径の２倍以上である請求項１または２に記載の可搬型空中浮遊物捕集器。
非密着状態で積層された５〜３０枚の同一形状の網状体の外縁部が非通気性の筒状体で覆われてなる捕集部を有する可搬型捕集器を用いることを特徴とする空中浮遊物の測定方法。
被測定環境内で前記可搬型捕集器を移動させて空中浮遊物を捕集する過程を経る請求項４に記載の空中浮遊物の測定方法。
測定者が持ち歩くことにより前記移動を行わせる請求項５に記載の空中浮遊物の測定方法。
前記網状体に付着した空中浮遊物を超音波洗浄により水層に移行させる過程を経る請求項４〜６のいずれか１項に記載の空中浮遊物の測定方法。
前記空中浮遊物が真菌または細菌である請求項４〜７のいずれか１項に記載の空中浮遊物の測定方法。