JP2015129668A - Particle detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒子検出装置に関し、特に、生物由来の粒子を検出する粒子検出装置に関する。 The present invention relates to a particle detection device, and more particularly, to a particle detection device that detects biologically derived particles.
静電集塵器を備える浮遊微粒子用の検出システムを開示した先行文献として、特表2011−506911号公報(特許文献1)がある。特許文献1に記載された浮遊微粒子用の検出システムにおいては、粒子上に誘起された静電荷の力を利用して、気体から集塵面上に粒子を集塵するように構成された静電集塵器を備えている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2011-506911 (Patent Document 1) is a prior document disclosing a detection system for suspended particulates equipped with an electrostatic precipitator. In the detection system for suspended particulates described in Patent Document 1, electrostatic force configured to collect particles from a gas onto a dust collection surface using the force of electrostatic charge induced on the particles. A dust collector is provided.
加熱による蛍光輝度の変化により生菌を検出する生菌計数装置を開示した先行文献として、特開2005−065570号公報(特許文献2)がある。特許文献2に記載された生菌計数装置においては、フルオレセイン系蛍光試薬を接触させた生菌を微生物採取用フィルタ上に捕捉してから、フィルタ上に励起光を照射することで生じる光点を検出する。その後、生菌に取り込まれた試薬から生成した蛍光物質の加熱による化学変化に基づく消光を誘発せしめ、加熱前の輝度に比較して輝度が低下した光点を生菌由来の光点と判断している。
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-065570 (Patent Document 2) is a prior document that discloses a viable count device that detects viable bacteria by a change in fluorescence luminance due to heating. In the viable cell counting device described in
浮遊粒子を静電気力により捕集部材上に繰り返し捕集する場合、静電気力を発生させるための放電電極に異物が付着して発生する静電気力が低下してくる。この場合、浮遊粒子の捕集効率が低下して、生物由来の粒子の検出精度が低下する。 When airborne particles are repeatedly collected on the collecting member by electrostatic force, the electrostatic force generated by foreign matters attached to the discharge electrode for generating the electrostatic force is reduced. In this case, the trapping efficiency of suspended particles is lowered, and the detection accuracy of biological particles is lowered.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、放電電極に付着した異物を除去するメンテナンスが可能な粒子検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a particle detection apparatus capable of performing maintenance to remove foreign matters attached to discharge electrodes.
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、筐体の内部に位置して導入口側から排出口側に向けて延在する捕集筒と、捕集筒の延在方向と平行に位置する筐体の周壁部に設けられた窓部を開閉する移動可能な窓部材と、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、捕集部により捕集された粒子に含まれる生物由来の粒子の量を検出する粒子検出手段とを備える。放電部は、捕集筒の内側に先端部が位置する針状電極を含む。窓部材は、窓部を閉じた状態において、捕集筒の延在方向と直交する方向に延在して捕集筒の一部を構成する。窓部材を移動させて窓部を開いた状態において、針状電極の先端部が筐体の外側から窓部を通して視認可能である。 The particle detector according to the present invention is a particle detector that detects biologically derived particles. The particle detector includes a casing having an inlet and a discharge port facing the inlet, a collection cylinder positioned inside the casing and extending from the inlet side toward the discharge port, Included in the movable window member that opens and closes the window provided on the peripheral wall of the casing located parallel to the extending direction of the cylinder, and in the air that is positioned in the casing and introduced into the casing from the inlet A discharge unit that charges the particles to be collected, a collection unit that collects the particles charged by the discharge unit by electrostatic force attached to the collection member, and a biological origin contained in the particles collected by the collection unit Particle detection means for detecting the amount of particles. The discharge part includes a needle-like electrode whose tip is located inside the collection tube. The window member extends in a direction orthogonal to the extending direction of the collecting cylinder and constitutes a part of the collecting cylinder in a state where the window portion is closed. In a state where the window member is moved and the window portion is opened, the distal end portion of the needle-like electrode is visible through the window portion from the outside of the housing.
本発明の一形態においては、粒子検出手段は、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加熱部と、励起光を照射された粒子から検出された蛍光量が加熱部の加熱によって変化した量から生物由来の粒子の量を算出する算出手段とを含む。 In one aspect of the present invention, the particle detecting means is located in the housing and irradiates excitation light toward the particles attached to the collecting member, and is located in the housing and irradiated with the excitation light. A fluorescence detection unit that detects fluorescence emitted from the particles, a heating unit that is positioned so as to be in contact with the collection member and heats the particles attached to the collection member, and fluorescence that is detected from the particles irradiated with the excitation light Calculating means for calculating the amount of biologically-derived particles from the amount whose amount has been changed by heating of the heating unit.
本発明の一形態においては、窓部材には、窓部を閉じた状態の窓部材と周壁部との間の遮光性および気密性を維持する封止部材が設けられている。 In one embodiment of the present invention, the window member is provided with a sealing member that maintains light shielding and airtightness between the window member in a state where the window portion is closed and the peripheral wall portion.
本発明の一形態においては、粒子検出装置は、捕集部材を移動させる移動機構をさらに備える。移動機構は、放電部により粒子を帯電させつつ捕集部材に帯電した粒子を付着させる際に捕集部材を第1位置に位置させ、捕集部材に付着した粒子を粒子検出手段にて検出する際に捕集部材を上記第1位置とは異なる第2位置に位置させる。移動機構は、窓部が開いた状態にあるときは、捕集部材を上記第1位置に位置させている。 In one form of this invention, a particle | grain detection apparatus is further provided with the moving mechanism which moves a collection member. The moving mechanism positions the collecting member at the first position when the charged particles are attached to the collecting member while charging the particles by the discharge unit, and the particles attached to the collecting member are detected by the particle detecting means. In this case, the collecting member is positioned at a second position different from the first position. The moving mechanism positions the collecting member at the first position when the window is open.
本発明の一形態においては、筐体および窓部材の各々に、窓部を開閉する際に互いに摺動する摺接部が設けられている。 In one embodiment of the present invention, each of the housing and the window member is provided with a sliding contact portion that slides when the window portion is opened and closed.
本発明の一形態においては、窓部材には、窓部を開くように窓部材を移動させた際に、上記先端部と摺動してこの先端部に付着した異物を除去するメンテナンス部が設けられている。 In one embodiment of the present invention, the window member is provided with a maintenance portion that slides on the tip portion and removes foreign matters attached to the tip portion when the window member is moved to open the window portion. It has been.
本発明によれば、放電電極に付着した異物を除去するメンテナンスが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform maintenance for removing foreign substances adhering to the discharge electrode.
まず、本発明の粒子検出装置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。 First, a method for detecting biologically derived particles in the particle detection apparatus of the present invention will be described. The biological particles are particles derived from organisms including microorganisms and fungi such as molds and pollen, and do not include dusts such as minerals and refined petroleum products.
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。 Particles floating in the air are mixed with dusts such as minerals and petroleum refined products and biological particles. In order to measure the amount of biological particles contained in the mixed particles, when the mixed particles are irradiated with ultraviolet light or blue light, the biological particles emit fluorescence. However, the mixed particles include chemical fiber dust that emits fluorescence (hereinafter also referred to as dust) in addition to biologically derived particles. Therefore, the amount of biologically derived particles cannot be measured only by detecting the fluorescence emitted from the mixed particles.
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粒子検出方法を開発した。 Therefore, the present inventors have made use of the fact that the fluorescence intensity (fluorescence amount) changes when heated, and the fluorescence intensity does not change when dust such as chemical fibers is heated. A particle detection method was developed to measure the amount of particles.
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。 FIG. 1 is a graph showing fluorescence intensity of biological particles before and after heating. FIG. 2 is a graph showing the fluorescence intensity of the dust before and after heating. 1 and 2, the vertical axis represents the fluorescence intensity, and the horizontal axis represents the wavelength of the fluorescent light.
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。 As shown in FIG. 1, in the biological particles, the amount of fluorescence after heating is remarkably increased in comparison with the amount of fluorescence before heating in a wide wavelength range. On the other hand, as shown in FIG. 2, in the dust, the amount of fluorescence after heating is substantially the same as the amount of fluorescence before heating.
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。 Therefore, by measuring the amount of fluorescence before heating of the mixed particles and the amount of fluorescence after heating, and obtaining the difference between the amount of fluorescence before heating and the amount of fluorescence after heating, the biological particles contained in the mixed particles The amount of can be calculated.
以下、粒子検出方法の各工程について説明する。粒子検出方法は、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。 Hereinafter, each step of the particle detection method will be described. The particle detection method includes a step of collecting mixed particles, a step of measuring mixed particles before heating, a step of heating mixed particles, a step of measuring mixed particles after heating, and a step of calculating the amount of biological particles. including.
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。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the collection process. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the fluorescence measurement process before heating. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the heating step. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the fluorescence measurement process after heating. FIG. 7 is a graph showing the correlation between the amount of increase in fluorescence due to heating and the concentration of biological particles. In FIG. 7, the vertical axis indicates the amount of increase in fluorescence due to heating, and the horizontal axis indicates the concentration of biological particles.
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を針状電極530に対向配置する。捕集基板510および針状電極530に直流電源540を接続し、捕集基板510および針状電極530間に電位差を生じさせる。たとえば、針状電極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。
As shown in FIG. 3, the mixed particles floating in the air are collected on a
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、外部の空気を針状電極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、針状電極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。
By driving the
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。
As shown in FIG. 4, in the fluorescence measurement step before heating, excitation light is irradiated from the
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。
As shown in FIG. 5, in the heating step, the
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。
As shown in FIG. 6, in the fluorescence measurement step after heating, excitation light is irradiated from the
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蛍光量から加熱前の蛍光測定工程において測定された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△F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。 As shown in FIG. 7, based on the relationship between the increase amount ΔF of the fluorescence amount and the biological particle concentration N, the fluorescence measured in the fluorescence measurement step before heating from the fluorescence amount measured in the fluorescence measurement step after heating. From the difference ΔF1 obtained by subtracting the amount, the concentration (particles / m 3) of biological particles is calculated. Note that the correlation between the increase ΔF and the biological particle concentration N is obtained by conducting an experiment in advance.
以下、上記の粒子検出方法を用いて生物由来の粒子を検出する本発明の実施形態1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。 Hereinafter, a particle detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention that detects biologically-derived particles using the above-described particle detection method will be described. In the drawings referred to in the following embodiments, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. For convenience of explanation, the upper and lower expressions are used, but this is based on the referenced drawings and does not limit the configuration of the invention.
(実施形態1)
図8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9は、図8の粒子検出装置を別の方向から見た斜視図である。図10は、図9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11は、図8の粒子検出装置の構成を示す分解斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of the particle detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of the particle detector of FIG. 8 as seen from another direction. FIG. 10 is a perspective view showing a state where the fan is removed from the particle detection apparatus of FIG. FIG. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of the particle detection apparatus of FIG.
図8〜11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、捕集筒190と、窓部材113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、加熱部と、算出手段と、移動機構と、清掃部とを備える。なお、照射部130と蛍光検出部160と加熱部と算出手段とは、粒子検出手段に含まれる。粒子検出手段は、後述するように捕集部により捕集された粒子に含まれる生物由来の粒子の量を検出する。
As shown in FIGS. 8-11, the particle |
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。筐体110の周壁部は、本体部112に含まれる。
The
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、加熱部、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。
The
筐体110の内部において、蓋部111に直交するように捕集筒190が配置されている。捕集筒190は、筐体110の内部に位置して導入口111a側から排出口112a側に向けて円筒状に延在している。具体的には、捕集筒190の一部は、後述する窓部材113の円弧部113bによって構成され、捕集筒190の他の一部は、導入口111aと連続するように蓋部111に接続されている。
Inside the
また、捕集筒190は、後述する針状電極140を取り囲むように設けられている。捕集筒190は、針状電極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。
The
捕集筒190の延在方向と平行に位置する筐体110の周壁部には、矩形状の窓部が設けられている。窓部材113は、窓部を開閉するように移動可能に構成されている。窓部材113は、窓部を閉じた状態において、捕集筒190の延在方向と直交する方向に延在して捕集筒190の一部を構成する。
A rectangular window portion is provided on the peripheral wall portion of the
本実施形態においては、窓部材113は、スライド移動して抜き差し可能な構造を有している。窓部材113には、窓部材113を抜き差しする際に掴む取っ手114が設けられている。
In the present embodiment, the
また、窓部材113には、窓部を閉じた状態の窓部材113と筐体110の周壁部との間の遮光性および気密性を維持する封止部材であるパッキン119が設けられている。窓部材113の詳細な構成については後述する。
Further, the
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。なお、排気手段は必ずしも設けられていなくてもよく、自然換気によって筐体110内の空気を換気してもよい。
The
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、放電電極としての針状電極140とを有する。針状電極140は、高圧直流電源141から延出し、捕集筒190の内部に達している。針状電極140の先端部は、捕集筒190の内側に位置して捕集筒190の軸方向に延在している。
The discharge unit is located in the
高圧直流電源141の正極は針状電極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針状電極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と針状電極140との間に電位差が生じている。
The positive electrode of the high voltage
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。
The
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。
As the
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。
The
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。
The moving mechanism moves the
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。
The cleaning unit removes the mixed particles that have undergone the fluorescence detection from the
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。
The
図12は、捕集部および加熱部の構成を示す分解斜視図である。図13は、捕集部および加熱部の外観を示す下面図である。図14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15は、図14の捕集基板およびヒータを矢印XV方向から見た図である。 FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the collection unit and the heating unit. FIG. 13 is a bottom view showing the external appearance of the collection unit and the heating unit. FIG. 14 is a partial plan view showing a connection state between the collection substrate and the heater. FIG. 15 is a view of the collection substrate and the heater of FIG. 14 as viewed from the direction of the arrow XV.
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。
The collection unit has a
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。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。
The
捕集基板170は、基板ホルダ171上に着脱可能に固定される。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。
The
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。
The collection part has an
図12,13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。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
加熱部であるヒータ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。
The
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。
The
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。
The other end of the flexible printed
この構成により、図13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。
With this configuration, when the
図14,15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の負極が針状電極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。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
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。
The
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。
However, the
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。
As the
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。
In the present embodiment, the
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。
As described above, the number of wirings can be reduced by combining the wiring for generating electrostatic force and the wiring for heating the collecting member. As a result, the wiring around the
以下、各構成の取り付け状態について説明する。図16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17は、図16の粒子検出装置を矢印XVII方向から見た図である。 Hereinafter, the attachment state of each component will be described. FIG. 16 is an exploded perspective view showing an attachment state of each component of the particle detection device. FIG. 17 is a view of the particle detection device of FIG. 16 as viewed from the direction of arrow XVII.
図16,17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。蓋部111には、筐体110の窓部を開閉する際に、後述する窓部材113の2本の突条部113cの各々と摺動する略直方体状の突出部111bが設けられている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the discharge part, the
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。
In the present embodiment, the moving mechanism is also attached to the
捕集部は、本体部112に取り付けられる。加熱部であるヒータ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。
The collecting part is attached to the
図18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18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18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。
FIG. 18 is a perspective view illustrating a state in which the collecting unit and the moving mechanism are connected. In FIG. 18, the
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。
Hereinafter, the arrangement of the components of the particle detection device and the position of the
図19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20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21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22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。 FIG. 19 is a cross-sectional view of the state where the collection substrate is located at the first position, as viewed from below the collection substrate. FIG. 20 is a cross-sectional view of the state where the collection substrate is located at the second position, as viewed from below the collection substrate. FIG. 21 is a cross-sectional view of the state where the collection substrate is located at the third position, as viewed from below the collection substrate. FIG. 22 is a cross-sectional view of the state where the collection substrate is located at the fourth position, as viewed from below the collection substrate.
図19〜22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。
As shown in FIGS. 19-22, in this embodiment, the discharge part, the fluorescence detection part, and the cleaning part are arrange | positioned along with the circumferential direction centering on the
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。
The first position is the position of the
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。
The third position is the position of the
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。
The
図19〜22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。
As shown in FIGS. 19 to 22, in the
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。
The collection part is attached to the
以下、本実施形態における粒子検出装置100の動作について説明する。図23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19〜図22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。
Hereinafter, the operation of the
図19,23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針状電極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)。
As shown in FIGS. 19 and 23, first, the
本実施形態においては、放電電極として針状の針状電極140を用いているため、帯電した混在粒子を、針状電極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。
In this embodiment, since the acicular needle-
図20,23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)。
Next, as shown in FIGS. 20 and 23, the
その後、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蛍光量を測定する(S103)。
Thereafter, as a fluorescence measurement step of the mixed particles before heating, the
図19,23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(S104)。
As shown in FIGS. 19 and 23, next, the
次に、加熱工程として、ヒータ180に通電して捕集基板170を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加熱する(S105)。
Next, as a heating process, the mixed particles collected by being attached to the
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(S106)。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。
Thereafter, the energization to the
図20,23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(S107)。
As shown in FIGS. 20 and 23, next, the
その後、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蛍光量を測定する(S108)。
Thereafter, as a fluorescence measurement process of the mixed particles after heating, the
図21,23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(S109)。
As shown in FIGS. 21 and 23, as a cleaning process, the
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。
During the cleaning process, the
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。
In this embodiment, since the cleaning process is performed by moving the
図19,23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(S110)。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。
As shown in FIGS. 19 and 23, the
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蛍光量と、加熱後の蛍光測定工程において測定された蛍光量との差から、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。すなわち、算出手段は、励起光を照射された粒子から検出された蛍光量が加熱部の加熱によって変化した量から生物由来の粒子の量を算出する。算出手段は、筐体110の内側または外側において蓋部111に取り付けられていてもよいし、筐体110の外部に配置されていてもよい。
The detection of biological particles is measured in the fluorescence measurement process before heating and the fluorescence measurement process after heating by a calculation means such as a CPU (Central Processing Unit) connected to the fluorescence detection unit. This is done by calculating the amount of biologically-derived particles contained in the mixed particles from the difference from the fluorescence amount. In other words, the calculating means calculates the amount of biologically derived particles from the amount of fluorescence detected from the particles irradiated with the excitation light, which is changed by the heating of the heating unit. The calculation means may be attached to the
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。
As described above, complicated wiring is performed by electrically connecting the
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、捕集部および加熱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。
As a result, it is possible to prevent the wiring from being mixed or disconnected due to the rotation of the
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の小型化を図ることができる。
In the present embodiment, the collection position (first position), the fluorescence detection position (second position), and the cleaning position (third to fourth positions) are arranged side by side on the circumference, and the
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の小型化を図ることができる。
In the present embodiment, the heating step of heating the mixed particles collected on the
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。
In this embodiment, the engaging portion of the
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、空気清浄機やエアーコンディショナ、加湿器、除湿機、掃除機、冷蔵庫、テレビなどの家電製品に組み込まれてもよい。
The
以下、本実施形態に係る粒子検出装置の窓部材の詳細な構成および動作について説明する。 Hereinafter, the detailed configuration and operation of the window member of the particle detector according to the present embodiment will be described.
図24は、本実施形態に係る粒子検出装置の窓部材の外観を示す斜視図である。図25は、図24の窓部材を矢印XXV方向から見た図である。図26は、本実施形態に係る窓部材を抜いた状態の粒子検出装置を示す側面図である。図27は、本実施形態に係る窓部材を抜いた状態の粒子検出装置を示す斜視図である。図28は、本実施形態に係る窓部材を差した状態の粒子検出装置を筐体の蓋部側から見た図である。図26〜28においては、ファン120などの筐体110の外側に配置される構成については図示していない。
FIG. 24 is a perspective view showing the appearance of the window member of the particle detector according to the present embodiment. FIG. 25 is a view of the window member of FIG. 24 as viewed from the direction of the arrow XXV. FIG. 26 is a side view showing the particle detection apparatus with the window member removed according to the present embodiment. FIG. 27 is a perspective view showing the particle detection apparatus with the window member removed according to the present embodiment. FIG. 28 is a view of the particle detection apparatus with the window member inserted according to the present embodiment as viewed from the lid side of the housing. 26 to 28, the configuration of the
図24〜28に示すように、本実施形態に係る粒子検出装置の窓部材113は、基部113aと、基部113aの先端側に設けられた円弧部113bと、基部113aの上面から突出した2つの突条部113cとを含む。
As shown in FIGS. 24 to 28, the
本実施形態においては、基部113aは、横断面において、筐体110の周側壁の窓部112dより僅かに小さい矩形状の外形を有する。円弧部113bは、窓部材113を窓部112dに挿入した状態において捕集筒190の一部となる。具体的には、円弧部113bは、捕集筒190において針状電極140と隣接して位置する部分を構成する。
In the present embodiment, the
図28に示すように、2つの突条部113cは、互いに平行に並んでいる。突条部113c同士の間の距離は、突出部111bの長手方向の長さより僅かに長い。窓部材113を窓部112dに挿入した状態において、2つの突条部113cの間に突出部111bが位置する。2つの突条部113cは、突出部111bの長手方向と直交するように延在している。
As shown in FIG. 28, the two
そのため、窓部材113を抜き差しして窓部112dを開閉する際に、2つの突条部113cの互いに対向する面は、突出部111bの長手方向の両端面とそれぞれ摺動する。すなわち、2つの突条部113cの互いに対向する面、および、突出部111bの長手方向の両端面の各々は、摺接部となる。これらの摺接部を設けることにより、窓部材113を容易に安定して抜き差しすることができる。
Therefore, when the
なお、摺接部の構成は上記に限られず、たとえば、基部113aの上面に突出部111bの長手方向の長さより僅かに大きな幅を有して窓部材113の延在方向に延びる溝を設け、この溝の内壁面を摺接部としてもよい。この場合、窓部材113を抜き差しして窓部112dを開閉する際に、溝の内壁面と突出部111bの長手方向の両端面とがそれぞれ摺動する。
Note that the configuration of the sliding contact portion is not limited to the above. For example, a groove having a width slightly larger than the length in the longitudinal direction of the protruding
基部113aの根元側の端面には、取っ手114が設けられている。基部113aの根元側の外周にパッキン119が設けられている。パッキン119は、窓部材113の延在方向において、互いに間隔を置いて2重に設けられている。
A
図28に示すように、窓部材113を窓部112dに挿入した状態において、2つのパッキン119は、筐体110の周側壁を挟持している。これにより、窓部を閉じた状態の窓部材113と筐体110の周壁部との間の遮光性および気密性を維持することができる。その結果、筐体110の内部の空気の流れを安定させた状態で捕集工程を行なうことができるとともに、筐体110の内部に外光が浸入することを抑制しつつ蛍光測定工程を行なうことができる。
As shown in FIG. 28, in a state where the
なお、窓部材113を窓部112dに挿入する際には、2つのパッキン119を弾性変形させる。すなわち、基部113aの根元側の端面を筐体110内に僅かに挿入して外側のパッキン119を筐体110の外側に弾性変形させることにより、2つのパッキン119の間に筐体110の周側壁を位置させることができる。窓部材113を窓部112dから引き抜く際は、内側のパッキン119を筐体110の内側に弾性変形させる。
Note that when the
本実施形態においては、封止部材としてパッキン119を用いたが、封止部材はパッキン119に限られず、窓部材113と筐体110の周壁部との間の遮光性および気密性を維持可能なシール部材であればよい。
In this embodiment, the packing 119 is used as the sealing member. However, the sealing member is not limited to the packing 119, and the light shielding property and the airtightness between the
図26に示すように、窓部材113を移動させて窓部112dを開いた状態において、針状電極140の先端部が筐体110の外側から窓部112dを通して視認可能である。よって、針状電極140の先端部に付着した異物を除去するメンテナンスが可能となる。具体的には、筐体110の外側から窓部112dに挿入したブラシなどによって、針状電極140の先端部を擦ることにより、針状電極140の先端部に付着した異物を除去することができる。
As shown in FIG. 26, in a state where the
針状電極140の先端部に付着した異物を除去するメンテナンスを定期的に行なうことにより、浮遊粒子の捕集効率を維持して、生物由来の粒子の検出精度を高く維持することができる。
By periodically performing the maintenance for removing the foreign matter adhering to the tip of the
図27に示すように、移動機構は、窓部112dが開いた状態にあるときは、捕集基板170を第1位置に位置させている。これにより、筐体110の外側から窓部112dに挿入したブラシなどによって、捕集基板170上を清掃することが可能となる。また、使用済の捕集基板170を基板ホルダ171から取り外して、新しい捕集基板170と交換することが可能となる。捕集基板170を定期的に交換することにより、生物由来の粒子の検出精度を高く維持することができる。
As shown in FIG. 27, the moving mechanism positions the
本実施形態においては、窓部材113はスライド移動して抜き差し可能な構造を有しているが、窓部材の構造はこれに限られず、たとえば、窓部材が蝶番によって筐体の周壁部に取り付けられて、蝶番を中心に回動可能な構造であってもよい。この場合、窓部材を回動させることにより窓部112dを開閉する。
In the present embodiment, the
また、取っ手114の形状は特に限定されない。さらに、取っ手114と着脱可能に係合して窓部材113のスライド移動を制御するロック機構が、筐体110の本体部112に設けられていてもよい。ロック機構を設けることにより、粒子検出装置100の動作中に誤って窓部材113が抜けることを防止できる。
Further, the shape of the
さらに、窓部112dの位置および形状は上記に限られず、窓部材113を移動させて窓部112dを開いた状態において、針状電極140の先端部が筐体110の外側から窓部112dを通して視認可能な位置および形状にて窓部112dが形成されていればよい。
Further, the position and shape of the
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、本実施形態に係る粒子検出装置は、窓部材の構成のみ実施形態1に係る粒子検出装置100と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
Hereinafter, the particle | grain detection apparatus which concerns on
(実施形態2)
図29は、本発明の実施形態2に係る粒子検出装置の窓部材の外観を示す斜視図である。図30は、図29の窓部材を矢印XXX方向から見た図である。図31は、図29の窓部材を矢印XXXI方向から見た図である。図32は、本実施形態に係る窓部材を差した状態の粒子検出装置を筐体の蓋部側から見た図である。図32においては、ファン120などの筐体110の外側に配置される構成については図示していない。
(Embodiment 2)
FIG. 29 is a perspective view showing an appearance of a window member of the particle detection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 30 is a view of the window member of FIG. 29 as viewed from the direction of the arrow XXX. FIG. 31 is a view of the window member of FIG. 29 as viewed from the direction of arrow XXXI. FIG. 32 is a view of the particle detection apparatus with the window member according to the present embodiment viewed from the lid side of the housing. In FIG. 32, the configuration arranged outside the
図29〜32に示すように、本発明の実施形態2に係る粒子検出装置の窓部材113xには、窓部112dを開くように窓部材113xを移動させた際に、針状電極140の先端部と摺動してこの先端部に付着した異物を除去するメンテナンス部118が設けられている。
As shown in FIGS. 29 to 32, when the
具体的には、窓部材113xの延在方向において円弧部113bの先端側に、円弧部113bと連続した延長円弧部113dが設けられている。延長円弧部113dは、窓部材113xの下端側にのみ設けられている。円弧部113bにより構成される捕集筒190aの一部は、蓋部111に接続された捕集筒190aの他の一部に比較して半径が小さい。
Specifically, an
本実施形態に係る窓部材113xが筐体110の窓部112dに挿入された状態において、延長円弧部113dは、図32に示すように捕集筒190の内側にて捕集筒190に沿って位置する。延長円弧部113dの先端に、上方に向かって延びるブラシからなるメンテナンス部118が設けられている。
In a state where the
メンテナンス部118は、図32中の矢印20で示すように窓部材113xを窓部112dから引き抜く際に、矢印21で示すように針状電極140の先端部と接触する位置に設けられている。よって、窓部112dを開くように窓部材113xを移動させた際に、メンテナンス部118は、針状電極140の先端部と摺動してこの先端部に付着した異物を除去する。なお、メンテナンス部118は、ブラシに限られず、ゴムなどの弾性体からなる棒状部材でもよい。
The
本実施形態に係る粒子検出装置においては、窓部材113xを抜き差しするだけで、針状電極140の先端部に付着した異物を除去でき、容易に粒子検出装置のメンテナンスを行なうことができる。また、延長円弧部113dを捕集筒190に沿って位置させることにより、延長円弧部113dおよびメンテナンス部118によって浮遊粒子の捕集効率が低下することを抑制できる。
In the particle detection device according to the present embodiment, the foreign matter attached to the tip of the
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、本実施形態に係る粒子検出装置は、窓部材の構成および捕集筒の構造のみ実施形態1に係る粒子検出装置100と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
Hereinafter, the particle | grain detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention is demonstrated. In addition, since the particle | grain detection apparatus which concerns on this embodiment differs from the particle |
(実施形態3)
図33は、本発明の実施形態3に係る粒子検出装置の窓部材の外観を示す斜視図である。図34は、図33の窓部材を矢印XXXIV方向から見た図である。図35は、図33の窓部材を矢印XXXV方向から見た図である。図36は、本実施形態に係る窓部材を差した状態の粒子検出装置を筐体の蓋部側から見た図である。図36においては、ファン120などの筐体110の外側に配置される構成については図示していない。
(Embodiment 3)
FIG. 33 is a perspective view showing the appearance of the window member of the particle detector according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 34 is a view of the window member of FIG. 33 as viewed from the direction of arrow XXXIV. FIG. 35 is a view of the window member of FIG. 33 as viewed from the direction of arrow XXXV. FIG. 36 is a view of the particle detection apparatus with the window member according to this embodiment viewed from the lid side of the housing. In FIG. 36, the configuration arranged outside the
図33〜36に示すように、本発明の実施形態3に係る粒子検出装置の窓部材113yには、窓部112dを開くように窓部材113yを移動させた際に、針状電極140の先端部と摺動してこの先端部に付着した異物を除去するメンテナンス部118が設けられている。
As shown in FIGS. 33 to 36, when the
具体的には、窓部材113yの延在方向において円弧部113bの先端側に、円弧部113bと連続した延長円弧部113dが設けられている。窓部材113yの延在方向において延長円弧部113dの先端側に、延長円弧部113dと連続した直線部113eが設けられている。直線部113eは、窓部材113yの延在方向に延在している。延長円弧部113dおよび直線部113eは、窓部材113yの下端側にのみ設けられている。
Specifically, an
本実施形態に係る窓部材113yが筐体110の窓部112dに挿入された状態において、図36に示すように、延長円弧部113dは捕集筒190aの内側にて捕集筒190aに沿って位置し、直線部113eの先端は捕集筒190aの外側に位置している。直線部113eの先端に、上方に向かって延びるブラシからなるメンテナンス部118が設けられている。本実施形態に係る捕集筒190aには、窓部材113yの直線部113eおよびメンテナンス部118が通過する位置に切り込みが設けられている。
In a state where the
メンテナンス部118は、図36中の矢印20で示すように窓部材113yを窓部112dから引き抜く際に、矢印21で示すように針状電極140の先端部と接触する位置に設けられている。よって、窓部112dを開くように窓部材113yを移動させた際に、メンテナンス部118は、針状電極140の先端部と摺動してこの先端部に付着した異物を除去する。
The
本実施形態に係る粒子検出装置においては、窓部材113yを抜き差しするだけで、針状電極140の先端部に付着した異物を除去でき、容易に粒子検出装置のメンテナンスを行なうことができる。
In the particle detection device according to the present embodiment, the foreign matter attached to the tip of the
また、窓部材113yが筐体110の窓部112dに挿入された状態において、メンテナンス部118が捕集筒190aの外側に位置しているため、実施形態2に係る粒子検出装置に比較して、メンテナンス部118によって浮遊粒子の捕集効率が低下することを抑制できる。
Further, in the state where the
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。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 粒子検出装置、110 筐体、111 蓋部、111a 導入口、111b 突出部、112 本体部、112a 排出口、112b,112c 近接センサ、112d 窓部、113,113x,113y 窓部材、113a 基部、113b 円弧部、113c 突条部、113d 延長円弧部、113e 直線部、114 取っ手、118 メンテナンス部、119 パッキン、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 針状電極、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、190,190a 捕集筒、540 直流電源、560 レンズ、600 混在粒子。 100 particle detector, 110 housing, 111 lid, 111a inlet, 111b protrusion, 112 body, 112a outlet, 112b, 112c proximity sensor, 112d window, 113, 113x, 113y window member, 113a base, 113b Arc part, 113c Projection part, 113d Extension arc part, 113e Linear part, 114 Handle, 118 Maintenance part, 119 Packing, 120,500 Fan, 130 Irradiation part, 131,550 Light emitting element, 132 element frame, 133 Lens frame , 134 Condensing lens, 135, 166 Lens holding, 140, 530 Needle electrode, 141 High voltage DC power supply, 150 Brush, 151 Brush holding, 152 Brush fixing unit, 160 Fluorescence detection unit, 161 Noise shield, 162 Amplifying circuit, 1 3,565 light receiving element, 164 light receiving frame, 165 Fresnel lens, 170, 510 collection substrate, 171 substrate holder, 172 rotation base, 172a engagement hole, 172b shaft portion, 173 motor holder, 174 rotation motor, 174a output shaft, 175 Motor holder, 176 arm portion, 176a arm tip, 180, 520 heater, 181 high potential side wiring, 182 low potential side wiring, 183 signal line, 184 flexible printed wiring board, 185 conductive adhesive, 190, 190a Collector, 540 DC power supply, 560 lens, 600 mixed particles.
Claims (6)
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、
前記筐体の内部に位置して導入口側から排出口側に向けて延在する捕集筒と、
前記捕集筒の延在方向と平行に位置する前記筐体の周壁部に設けられた窓部を開閉する移動可能な窓部材と、
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、
前記捕集部により捕集された粒子に含まれる生物由来の粒子の量を検出する粒子検出手段とを備え、
前記放電部は、前記捕集筒の内側に先端部が位置する針状電極を含み、
前記窓部材は、前記窓部を閉じた状態において、前記捕集筒の延在方向と直交する方向に延在して前記捕集筒の一部を構成し、
前記窓部材を移動させて前記窓部を開いた状態において、前記針状電極の前記先端部が前記筐体の外側から前記窓部を通して視認可能である、粒子検出装置。 A particle detection device for detecting biological particles,
A housing having an inlet and an outlet facing the inlet;
A collection cylinder located inside the housing and extending from the inlet side toward the outlet side;
A movable window member that opens and closes a window portion provided on a peripheral wall portion of the housing located in parallel with the extending direction of the collecting tube;
A discharge unit that is located in the casing and charges particles contained in the air introduced into the casing from the inlet;
A collection unit for collecting particles charged by the discharge unit by electrostatic force attached to the collection member; and
A particle detecting means for detecting the amount of biological particles contained in the particles collected by the collecting unit;
The discharge part includes a needle-like electrode whose tip is located inside the collection tube,
The window member, in a state in which the window portion is closed, extends in a direction orthogonal to the extending direction of the collecting cylinder and constitutes a part of the collecting cylinder,
In the state which moved the window member and opened the window part, the tip part of the acicular electrode can be visually recognized from the outside of the case through the window part.
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加熱部と、
前記励起光を照射された粒子から検出された蛍光量が前記加熱部の加熱によって変化した量から生物由来の粒子の量を算出する算出手段とを含む、請求項1に記載の粒子検出装置。 The particle detection means includes
An irradiation unit that is located in the housing and irradiates excitation light toward the particles attached to the collection member;
A fluorescence detection unit that is located within the housing and detects fluorescence emitted from the particles irradiated with the excitation light;
A heating unit that is positioned so as to contact the collecting member and that heats particles adhering to the collecting member;
The particle detection apparatus according to claim 1, further comprising: a calculation unit that calculates an amount of biologically derived particles from an amount of fluorescence detected from the particles irradiated with the excitation light changed by heating of the heating unit.
前記移動機構は、前記放電部により粒子を帯電させつつ前記捕集部材に帯電した粒子を付着させる際に前記捕集部材を第1位置に位置させ、前記捕集部材に付着した粒子を前記粒子検出手段にて検出する際に前記捕集部材を前記第1位置とは異なる第2位置に位置させ、
前記移動機構は、前記窓部が開いた状態にあるときは、前記捕集部材を前記第1位置に位置させている、請求項1から3のいずれか1項に記載の粒子検出装置。 A moving mechanism for moving the collecting member;
The moving mechanism positions the collecting member at a first position when the charged particles are attached to the collecting member while charging the particles by the discharge unit, and the particles attached to the collecting member are moved to the particles. When the detection means detects, the collection member is positioned at a second position different from the first position,
4. The particle detection apparatus according to claim 1, wherein the moving mechanism positions the collection member at the first position when the window portion is in an open state. 5.
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