JP2695531B2 - 空中浮遊菌の測定方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気中に浮遊する細
菌、カビなどの微生物（以下浮遊菌という）の密度を測
定する方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】室内の清浄度管理、汚染状況の把握等の
一環として、空気中に浮遊する単位容積当りの菌の数
（密度）を測定することが行われている。空気中に浮遊
する菌の密度の測定法として、従来より落下細菌法や衝
突法が採用されている。前者の方法は寒天培地を入れた
シャーレの蓋を開けて一定時間床面に放置し、その間に
空気中から落下する菌を培地の表面に捕集して培養した
後、培地の表面に発育したコロニー数を測定する方法で
ある。

【０００３】しかし、この方法は測定が容易という利点
はあるものの、菌の密度の定量的な測定ができない上
に、測定値のばらつきが大きく、再現性に乏しいという
問題があった。一方、後者の方法は一定容量の空気を測
定器の上部から吸引し、これを寒天培地に衝突させて菌
を捕集する方法で各種の測定器が用いられている。通常
測定器の上部に設けた空気吸引口に狭い間隙を設け、こ
の間隙を通過した空気をその下方に設けたターンテーブ
ル上に置いたシャーレに吹き付けるスリットサンプラー
型の測定器が用いられる。この方法は定量的な測定が可
能なため測定精度が高いという利点があるが、装置が高
価でしかも気流速度が速いため菌が乾燥による影響を受
け易いという問題があった。

【０００４】最近、上記落下細菌法や衝突法に代る方法
としてメンブレンフィルタを用いた濾過捕集法が注目さ
れている。該方法は一定量の空気を間欠的にホルダ内に
収容したメンブレンフィルタを通過させてメンブレンフ
ィルタの表面に菌を捕集し、次いでホルダからフィルタ
を取り出して、フィルタ表面に捕集した菌を液体培地中
に洗い出すか、フィルタを寒天培地上に重ねるかした
後、菌を培養し、メンブレンフィルタ表面に発育したコ
ロニー数を測定する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】濾過捕集法は、空気中
の菌が分離できるために、落下細菌法や衝突法よりも測
定精度が高く優れた方法であるが、例えば同一室内の単
位容積当りの浮遊菌を測定した場合であっても、測定条
件、例えば空気の吸引速度、吸引方向等により菌が死滅
して測定値が変化することがあり、充分な再現性を有し
ているとは言い難い。また、上記衝突法、濾過捕集法は
いずれも器具の滅菌、消毒、培地調製などの準備に多く
の時間と技術を必要とするため、熟練したオペレータで
ないと操作できないという問題があった。

【０００６】濾過捕集法において測定値が変化する第１
の要因は、空気をメンブレンフィルタを介して吸引して
空中に浮遊する菌をメンブレンフィルタで捕集すると
き、菌がメンブレンフィルタに激突して細胞膜を損傷し
たり、メンブレンフィルタ上に捕集された菌に間欠的に
圧力が加わって補集された菌が死滅したりするためであ
ると考えられる。また測定値が変化する第２の要因は、
菌を捕集したメンブレンフィルタをいったんホルダから
取り外した後、メンブレンフィルタで捕集した菌を培養
するために、菌を液体培地中に洗い出すか、メンブレン
フィルタを培地上に重ねるかの操作を行う際に外部から
菌が混入するものと考えられる。

【０００７】したがって本発明の目的は、空気中に浮遊
する菌を死滅させずに完全に捕集し、かつ培養時に外部
からの菌の混入のない、再現性の高い空気中の浮遊菌の
測定方法であって、しかもオペレータが器具の滅菌、消
毒や培地調整の準備をする必要がなく直ちに測定でき、
かつ測定操作が容易な空気中の浮遊菌の測定方法を提供
することである。また、本発明の他の目的は、上述の方
法を実施するために適した測定装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、空中に浮
遊する菌をメンブレンフィルタで濾過して捕集すると
き、菌を死滅させずに確実に捕集する条件を検討するた
めに、気相中で菌に外力を加えた時の菌の生存率とその
前後の培養試験によるコロニー数の変化を調べた結果、
菌に加える外力が一定値以下の場合では菌が死滅しない
ことを見い出した。

【０００９】すなわち、本発明は、菌をメンブレンフィ
ルタで捕集するとき、メンブレンフィルタの孔径にかか
わらずメンブレンフィルタの表面側と裏面側の圧力の差
（以下膜間圧力差という）を一定値以下に下げ、同時に
メンブレンフィルタの有効面積当りの空気通過量、すな
わちメンブレンフィルタを通過する空気の速度（以下膜
通過速度という）も一定値以下に下げ、かつ圧力変動の
ない状態を維持すれば菌の死滅が確実に防止でき、再現
性の高い測定ができるという知見に基づいてなされたも
のである。

【００１０】本発明によれば、上記の目的の１つは、一
定量の空気をポンプ手段によって膜通過速度を１５ｃｍ
／秒以下で、かつ膜間圧力差を１００ｍｍＨｇ以下の一
定圧力に維持しつつ、ホルダ内に収容された培地吸収パ
ッド上に設けた孔径０．２〜０．８μｍの多数の微細孔
を有するメンブレンフィルタを通過させて、メンブレン
フィルタの表面に浮遊菌を捕集した後、該ホルダ内の培
地吸収パッドに培地を注入して培養し、しかる後、該メ
ンブレンフィルタの表面に発育したコロニー数を測定す
る方法により達成される。

【００１１】また、本発明によれば、上記の目的の他の
１つは、上部に空気入口と下部に空気出口を有し、かつ
内部に収納した培地吸収パッド上に孔径０．２〜０．８
μｍの多数の微細孔を有するメンブレンフィルタを備え
たホルダと、該ホルダの空気出口が取り付けられる空気
吸引口を有し、該メンブレンフィルタを介して一定圧力
で空気を吸引するポンプ手段と、該ポンプ手段を一定時
間駆動させるタイマ手段とで構成された装置によって達
成される。

【００１２】

【実施例】次に、添付図面を参照しながら本発明装置の
一実施例を説明する。まず図１は本発明装置の斜視図で
あって、空気を吸引するポンプ手段（図示せず）を収容
したハウジング１の側壁に設けられた空気吸引口（図示
せず）に、多数の微細孔を有するメンブレンフィルタを
収容したホルダ２の空気出口を差し込んでホルダを空気
吸引口に気密に取り付けている。上記ハウジング１の下
部は三脚３に固定され三脚の高さを変えることによりホ
ルダに設けられた空気入口４が所定の高さに設定できる
ようになっている。通常、空気入口４は床面から０．５
〜１．５ｍの高さとなるように設定される。５は電源ス
イッチであり、６，６’はタイマによるポンプ手段の駆
動時間設定兼スタートスイッチである。スタートスイッ
チ６を選択すれば約１０分間のタイマが働きスタートス
イッチ６’を選択すれば約２０分間のタイマが働くよう
になっている。

【００１３】図２は、ハウジング１の側壁に設けられた
空気吸引口に取り付けられるホルダ２の断面図であっ
て、該ホルダは下部に空気出口２３を有し、上部開口に
培地吸収パッド２４とメンブレンフィルタ２５を装着し
た下部ホルダ２０と、下端をメンブレンフィルタ２５の
周囲に当接してメンブレンフィルタを下部ホルダに固着
し、かつ上端が空気入口となる開口を有する中間部ホル
ダ２１および該中間部ホルダ２１に脱着自在に取り付け
られる上部ホルダ２２から構成されている。上部ホルダ
２２の上端には開口が設けられ、該開口はキャップ２６
で密栓されている。ホルダ２の中間部ホルダ２１と上部
ホルダ２２で形成される空間はエチレンオキサイドガス
で滅菌処理されている。ホルダを使用するときは、上部
ホルダ２２を取り外して中間部ホルダ２１の上端開口を
空気入口とする。次いでハウジング１に設けられた空気
吸引口に下部ホルダに設けられた空気出口２３を取り付
ける。空気吸引口へのホルダの取り付け部分はホルダが
脱着可能で、かつ取り付け時に外気中の菌がホルダ内に
侵入することがないような構造になっている。

【００１４】本発明に用いるホルダ２は、ホルダ内で培
養したコロニーの数を外部から目視で測定できるよう
に、ポリカーボネート、ポリプロピレン、スチレン−ア
クリル共重合体などからなる透明なプラスチックが用い
られる。

【００１５】ホルダ内に収容されるメンブレンフィルタ
２５はニトロセルロース、セルロースアセテート、ポリ
エーテルスルホン、ポリカーボネート等のフィルムから
作られたもので、孔径がほぼ均一な多数の微細孔が形成
されている。従来のフィルタは多数の繊維の絡み合いで
形成されていたため、細孔の形状が不規則で細菌を濾過
したときの分離性が不充分であった。しかし、メンブレ
ンフィルタは細孔が均一なため非常にシャープな分離性
を示す点に特徴がある。

【００１６】孔径があまり小さいと膜間圧力差を１００
ｍｍＨｇ以下の一定圧力に維持するのが困難であり、ま
た孔径があまり大きいと空中浮遊菌を正確に捕集できな
いので、本発明において、空気中に浮遊する菌の捕集用
には、孔径０．２〜０．８μｍ、好ましくは０．２〜
０．４５μｍのメンブレンフィルタが使用される。メン
ブレンフィルタには、菌を培養した後に、コロニーの数
を測定しやすいように数ｍｍ、例えば２〜３ｍｍ間隔の
格子状のマークをつけておくことが好ましい。なお、メ
ンブレンフィルタの裏面にはセルロース等の親水性繊維
の不織布等からなる培地吸収パッド２４が設けられてい
て、空気浮遊菌の捕集後、培地吸収パッドに培地を含浸
させるとそのままメンブレンフィルタの表面に菌が培養
出来るようになっている。

【００１７】ポンプ手段は吸引する空気流量が常に一定
となるような性能を有するものを使用する必要がある。
しかし従来より使用されているロータリー型あるいはピ
ストン型などの真空ポンプは、空気吸入口から放出口ま
での抵抗が変化するとかなりの流量変動があり、更に、
瞬間的な流量の脈動が大きく、騒音も大きい。また、空
中浮遊菌は通常床から約１ｍ位の高さのところで採取さ
れることが多いが、ロータリー型あるいはピストン型の
真空ポンプは重量が重いため、通常は床上に置き、ホル
ダとの間を可撓性のプラスチックチューブ等で連結して
使用される。そのため、空気の通路が長くなり、また、
チューブの形状も変化し、これに伴って抵抗も変わり、
流量が変動する。菌は外力の影響を受けやすいため、ポ
ンプは脈動がなく、しかも吸引時の流量の変化のない構
造のものを選ぶことが重要である。

【００１８】従来より使用されているポンプ手段の中
で、ダイヤフラムポンプは騒音が小さく、かつ流量の瞬
間的脈動が殆どなく、しかもポンプ自体が軽量であり、
空気の吸入口から放出口までの空気の通路を短く出来る
ので、空気の抵抗が一定となり、脈動をなくすことがで
きるので、ダイヤフラムポンプは本発明に使用するポン
プ手段として極めて好適である。なお、本発明にあって
は、例えば空気溜め等を用いて上記条件を満すようにし
た他のポンプ手段を用いることもできる。

【００１９】しかしながら、ダイアフラムポンプは、吸
引と吐出を間欠的に繰り返す構造であるため、菌へ間欠
的に衝撃を与えることが避けられない。そこで本発明者
らは少なくとも２台のダイアフラムポンプを使用して、
各ダイアフラムポンプの吸引口を連結し、かつ、ダイア
フラムポンプの一つが必ず吸引しているように逆止弁を
設けると、常時一定の圧力及び流量で空気を吸引するこ
とができることに着目し、さらにコンパクトな構造のポ
ンプ手段とするためにダイアフラムポンプ構造について
検討した結果、図３に示す構造のポンプ手段が本発明の
方法に好適であることを見い出した。

【００２０】図３は、本発明で使用するポンプ手段３０
の一例を示す原理図であって、一対の電磁石３１間を左
右に往復移動する移動軸３２の両端に第１及び第２のダ
イアフラム３３が取り付けられている。該２つのダイア
フラムは、ポンプハウジング３４との間で第１の空気室
３５と第２の空気室３６を形成している。第１及び第２
の空気室には空気吸入口３７と空気吐出口３８がそれぞ
れ設けられている。また、第１の空気室３５と第２の空
気室３６に設けた空気吸入口３７は吸引管３９で連結さ
れ、該吸引管３９に設けた分岐にメンブレンフィルタを
収容したホルダを取り付けるための空気吸引口４０が設
けられている。第１及び第２の空気室に取り付けられた
空気吐出口３８は空気放出管４１に連結される。空気は
空気放出管の分岐に設けた空気放出口４２から放出され
る。

【００２１】また、第１の空気室３５及び第２の空気室
３６に設けられた空気吸入口３７にはそれぞれダイアフ
ラム３３の圧縮工程で閉止し、復元工程で開口する逆止
弁４３が取り付けられている。一方、空気吐出口３８に
はそれぞれダイアフラム３３の圧縮工程で開口し、復元
工程で閉止する逆止弁４４が取り付けられている。した
がって、電磁石３１へ間欠的に通電すると移動軸３２が
高速で往復してダイアフラムが交互に圧縮と復元を繰り
返すために空気吸入口４０から連続して空気を吸引する
ことができる。

【００２２】図３のポンプ手段によれば、移動軸の両端
にダイアフラムを設けた構造であるため、ポンプ手段が
コンパクトで軽量となり、ポンプ手段を三脚へ取り付け
ることが可能となった。また、ホルダを直接ポンプ手段
に接続できるため従来のポンプ手段のようにポンプ手段
とホルダ間を長いチューブ等で連結することによる流量
の変動を解消することができる。本発明で用いられるポ
ンプ手段は、図３に示すような移動軸の両端にダイアフ
ラムを設けて２台のダイアフラムポンプをコンパクトに
一体化した構造でなくても、例えば少なくとも２台の独
立したダイアフラムポンプを使用し、各ダイアフラムポ
ンプをチューブ等で接続するようにしてもよい。この場
合にもダイアフラムポンプの空気吸入口と空気放出口に
は、図３と同様に逆止弁を取り付けておく必要がある。
かかる逆止弁を設けることにより、少なくとも２台の独
立したダイアフラムポンプを用いても空気を連続的に吸
引することができる。

【００２３】図４は、上記ポンプ手段３０を収容したハ
ウジング１の断面図であり、ハウジングの側壁に設けた
空気吸引口７とポンプ手段３０に設けた空気吸引口７’
とが管４０で接続されている。流量の変動を防止するた
めに、この長さを出来る限り短くする必要がある。ハウ
ジングの底壁には、空気排出口８と三脚への取付部９が
設けられている。上記空気排出口８は空気放出口４２か
ら吐出された空気を外部へ排出するための口である。空
気を、ポンプ手段とハウジングで形成される間隙内に流
れるようにハウジングの内部に放出させると、排出され
た空気をポンプ手段の冷却に利用することができる。こ
れにより、ポンプ手段の温度上昇が防止でき、流量の安
定にも貢献できる。さらに、ポンプ手段３０がハウジン
グ内に収容されているため騒音が小さくなる利点があ
る。

【００２４】本発明の装置においては、ホルダ内に収容
されるメンブレンフィルタの孔径と膜面積に応じて、空
気吸引量及び吸引圧力が一定のポンプ手段を用いること
により、所定の膜間圧力差と膜通過速度を維持すること
ができる。容量の大きなポンプ手段を使用する場合に
は、流量計及び調節弁を取り付けて調節弁を制御するこ
とにより、膜間圧力差と膜通過速度が所定の値以下とな
るようにすることもできる。

【００２５】また、、本発明の装置にはタイマ手段を装
着する必要がある。空気中に浮遊する菌の密度に応じ
て、サンプリングする空気の量を変更させる場合には、
固定タイマ手段では少なくとも２段階に設定時間を変更
できるようにすることが好ましい。図４に示すハウジン
グの前面に設けられた基板パネル４５にポンプ手段の駆
動時間設定兼スタートスイッチが設けられている。４６
はタイマ手段を収容した制御部である。４７は電源コー
ドである。本発明の装置は図５に示すフローチャートに
従って作動する。本発明の装置は、図５に示すようにメ
インルーチンが実行されている間、例えば１．９５ｍｓ
ｅｃの間隔でタイマ割込みが発生し、タイマ割込みルー
チンが実行されるようになっている。なおスイッチ６及
びスイッチ６’は図１に示すスイッチと対応するもので
あり、スイッチ６を入れると約１０分間、スイッチ６’
を入れると約２０分間のタイマーが働くようになってい
る。

【００２６】以上の構成よりなる本発明の装置を用いて
空気をある条件で吸引し、しかも吸引された空気をある
一定の膜間圧力差のもとでメンブレンフィルタを通過さ
せると、菌を死滅させることなく確実にメンブレンフィ
ルタ表面に捕集することができる。また、メンブレンフ
ィルタと培地吸収パッドを収容した特殊なホルダを用い
ることにより、極めて簡単な操作でしかも閉鎖系で浮遊
菌の数を測定できることが見い出された。

【００２７】菌に働く外力と、細胞膜破損による菌の死
滅の間には密接な関係があり、さらに、メンブレンフィ
ルタで濾過するときの空気の膜通過速度と菌の生存率の
間にも密接な関係がある。すなわち、膜間圧力差が１０
０ｍｍＨｇを超えるか、または膜通過速度が１５ｃｍ／
秒を超えると、膜間圧力差また、は膜通過速度の上昇と
共に菌の生存率が低下し、また、測定結果のばらつきが
著しく大きくなる。さらに、吸引空気に脈動が生じると
菌の生存率が低下する。したがって、メンブレンフィル
タで空気を濾過するとき、その膜通過速度を１５ｃｍ／
秒以下で、かつ膜間圧力差を１００ｍｍＨｇ以下の一定
圧力に保持すれば、菌の死滅がなく、測定値のばらつき
を著しく小さくすることが出来る。

【００２８】浮遊菌測定のために、空気をサンプリング
する場合、ホルダを上向き、横向き、または下向き等の
何れの方向に設置してもよい。しかし、ホルダを上向き
に設置した場合は、測定者に付着する塵埃と共に菌がメ
ンブレンフィルタの表面に落下する恐れがある。測定値
の再現性を高めるためには、メンブレンフィルタを通過
する空気流が床面に対して水平となるようにホルダを横
向きに設置するのが好ましい。

【００２９】次に、本発明装置を使用して空気中の浮遊
菌を測定する方法について説明する。まず図１に示す装
置の電源スイッチを押した後、図６に示すようにフィル
タオープナ１０でホルダ２の上部ホルダ２２を取り外
す。そして下部ホルダ２０の空気出口２３を図４に示す
ハウジング１の側壁に設けられた空気吸引口７に差し込
んで固定する。その時、中間部ホルダ２１の上端開口が
空気入口となる。

【００３０】次いで、測定したい吸引時間を選んでスタ
ートスイッチ６，６’（６は約１０分間、６’は約２０
分間）を押す。スタートスイッチ６を押すとポンプ手段
が駆動して約１０分間空気を吸引しメンブレンフィルタ
の表面に菌を捕集する。所定の時間になるとスイッチが
切れてポンプ手段の駆動が停止する。

【００３１】ポンプ手段の駆動が停止するとホルダ２を
ハウジングの空気吸引口から取り外し、取り外したホル
ダの中間部ホルダ２１の上端開口に上部ホルダ２２を取
り付けて空気入口を閉じる。次いで、図７に示すように
ホルダの上下を逆にし、かつ培地を収容したアンプル２
７の先端を下部ホルダ２０に設けられた空気出口２３に
挿入してホルダ内へ培地を注入する。メンブレンフィル
タの裏面には培地吸収パッドが積層されているため、ア
ンプル内の培地はパッドの全面に容易に均一に含浸させ
ることができる。培地の組成には一般細菌用、真菌用等
の種類があるが、葡萄球菌等を培養するときは一般細菌
用の培地が使用される。一般細菌用の培地としては、例
えば、肉エキス（ｂｅｅｆ ｅｘｔｒａｃｔ）、トリプ
トン（ｔｒｙｐｔｏｎｅ）、デキストロース（ｄｅｘｔ
ｒｏｓｅ）等の混合物や、トリプトン（ｔｒｙｐｔｏｎ
ｅ）、大豆ペプトン（ｓｏｙ ｐｅｐｔｏｎｅ）、塩化
ナトリウム、寒天等の混合物からなるものが知られてい
る。

【００３２】ホルダ内への培地の注入が終了すると、図
８に示すように下部ホルダに設けられた空気出口２３を
キャップ２８で密栓する。培地注入時に上部ホルダ２２
の空気入口を密栓したキャップ２６を取り外しておく
と、培地を素早く培地吸収パッドに浸漬させることがで
きて好ましい。その場合には培地注入後上部ホルダ２２
の開口はキャップ２６で密栓する必要がある。

【００３３】上記キャップ２８で密栓したホルダ２の側
面に、例えば測定日時、測定場所、サンプルＮｏ等を記
入したラベルを貼り、下部ホルダ側を上にした状態で培
養器中で所定条件で、所定時間培養する。一般細菌の場
合、通常例えば、３５〜３７℃で２４〜４８時間培養さ
れる。培養時間が経過すると、図９に示すようにメンブ
レンフィルタの表面には多数のコロニー１２が生成され
る。このコロニーの数を透明なホルダの上部から目視に
より数える。室内の汚染の度合は、単位容積あたりのコ
ロニー数により判断することができる。

【００３４】実施例１ 図１０に示すような装置を使用し、メンブレンフィルタ
として、アドバンテック東洋社製の孔径０．２〜０．４
５μｍのメンブレンフィルタを使用した。メンブレンフ
ィルタを通過する空気の速度を変化させた場合の菌の生
存率を測定した。試料は汚染度が高い実験室の空気を使
用し、同一の空気溜５１に第１のホルダ５２と第２のホ
ルダ５２’を接続し、流量計５３、５３’及び調節弁５
４、５４’を経て同一のポンプ手段５５で吸引する。流
量計を見ながら調節弁の開度を調節して第１のホルダ５
２の膜通過速度を一定に保持し、第２のホルダ５２’の
膜通過速度を変化させた。大腸菌及び葡萄球菌の密度を
測定し、膜通過速度と菌の生存率との関係を調べた。そ
の結果を図１１に示す。図１１に表示した測定値は２０
回の平均値で、測定値のばらつき範囲を縦棒で示した。

【００３５】図１１から、膜通過速度が１５ｃｍ／秒以
上になると、膜通過速度の上昇と共に菌の生存率が低下
し、測定結果のばらつきが著しく大きくなることが明ら
かである。したがって、メンブレンフィルタで空気を濾
過するときには膜通過速度を１５ｃｍ／秒以下に保持す
れば、菌の死滅が殆どなくなり、測定値のばらつきも著
しく小さく出来る。菌への影響及び測定値のばらつきを
考慮すると膜通過速度は通常３〜１２ｃｍ／秒の範囲が
好ましい。

【００３６】実施例２ 次に図１０の装置によりメンブレンフィルタの表面に菌
を捕集した複数個の第１のホルダ５２を準備し、ホルダ
の空気出口を開放した後、図１２に示すようにこれらの
ホルダ内に収容したメンブレンフィルタに一定の圧力を
２０分間付与するようにポンプ手段５６と空気溜５７に
設けられた圧力計５８を連動制御した。上記圧力計の指
示はメンブレンフィルタの膜間圧力差に相当する。空気
溜めの圧力、すなわちメンブレンフィルタに加わる膜間
圧力差を変化させた後、各メンブレンフィルタを無菌水
を入れた容器内で洗浄し、しかる後該容器内の無菌水中
のカリウムイオン濃度を測定した。菌の細胞膜が損傷を
受けた場合、細胞内のカリウムイオンが無菌水中に流出
する。そのため無菌水中のカリウムイオン濃度を測定す
ることにより、菌の細胞膜の損傷の状況、すなわち、菌
の死滅の度合を判断することができる。

【００３７】図１３に膜間圧力差と、無菌水中のカリウ
ムイオン濃度の関係を示す。これより、膜間圧力差が１
００ｍｍＨｇ以下では、無菌水中へのカリウムイオンの
流出は全く認められないが、膜間圧力差が１００ｍｍＨ
ｇを超えると、膜間圧力差の増加と共にカリウムイオン
濃度が上昇し、膜間圧力差と菌の死滅の関係が明らかに
認められる。したがって膜間圧力差を１００ｍｍＨｇ以
下に保持すれば菌の死滅が防止できる。膜間圧力差は菌
への影響を考えると通常１０〜７５ｍｍＨｇの範囲に設
定するのが好ましい。

【００３８】実施例３ 菌に与える空気の脈動による影響について図１４の装置
を用いて検討した。試料は実施例１と同様に汚染度が高
い実験室の空気を使用し、同一の空気溜５１に第１のホ
ルダ５２と第２のホルダ５２’を接続し、第１のホルダ
５２には２台のダイアフラムポンプからなるポンプ手段
５９を連結して空気を吸引するようにした。該２台のダ
イアフラムポンプは図３に示すように各ポンプの空気吸
入口及び空気吐出口に逆止弁を取り付けて一定圧力で空
気を吸引するようにしている。一方第２のホルダ５２’
には１台のダイアフラムポンプ６０を取り付けた。上記
ポンプ手段５９とダイアフラムポンプ６０はいずれも膜
通過速度が１２ｃｍ／秒、膜間圧力差が１００ｍｍＨｇ
以下となるように設定し、第１のホルダに接続されたポ
ンプ手段５９を２０分間、第２のホルダに接続されたダ
イアフラムポンプを４０分間駆動させた。

【００３９】上記第１のホルダ内及び第２のホルダ内に
収容された各メンブレンフィルタを取り出して実施例２
と同様に無菌水を入れた容器内で洗浄した後、容器内の
無菌水中のカリウムイオン濃度を測定した。その結果第
１のホルダ内に収容されたメンブレンフィルタではカリ
ウムイオン濃度が零であったのに対し、第２のホルダ内
に収容されたメンブレンフィルタではカリウムイオン濃
度が１．３ＰＰＭであった。したがって菌に常時一定の
圧力が加わるようにすれば菌が死滅することはないが、
間欠的に菌に圧力が加わると菌が死滅することがわか
る。

【００４０】実施例４ 空中浮遊菌の濃度を測定しようとする室内の中央部に図
１に示す装置をホルダの高さが床面から１ｍの高さとな
るように設置した。ホルダ内には直径３３ｍｍで３ｍｍ
間隔で格子を設けたアドバンテック東洋社製の孔径０．
２〜０．４５μｍのメンブレンフィルタを装着した。ま
た、培地吸収パッドとしてセルロースからなる不織布を
使用した。このパッドの吸収量は約１ｍｌである。ホル
ダをハウジングの空気吸引口に装着し、タイマ手段のス
イッチを入れ、ポンプ手段を約１３分間運転する。メン
ブレンフィルタを通過する空気の流れは水平方向で、膜
通過速度は８．８ｃｍ／ｓｅｃ（４．５ｌ／分、１５
℃）となり、空気の通過量は５６．６ｌであった。吸引
された空気はハウジングに設けられた空気放出口より放
出した。

【００４１】所定量の空気が通過して、ポンプ手段の駆
動を停止した後、ホルダの空気入口に上部ホルダを取り
付けて、該空気入口を閉じた後ハウジングより取り外し
た。次いでメンブレンフィルタの裏面に設けた培地吸収
パッドへ培地約１．０ｍｌを注入した。培地の組成はｂ
ｅｅｆ ｅｘｔｒａｃｔ；６ｇ／ｌ、ｔｒｙｐｔｏｎ
ｅ；１０ｇ／ｌ、ｄｅｘｔｒｏｓｅ；２ｇ／ｌであっ
た。培地を注入したホルダを培養器に入れ、３７℃で４
８時間培養したのち、メンブレンフィルタの表面に発育
したコロニーの数を数えた。空気中の浮遊菌の密度は１
立方フィート当たりの個数（個／ｃｆ）で表示した。

【００４２】上記方法により実験室内の空気中の浮遊菌
を測定した。なお本発明方法の測定精度を確認するた
め、対照として精度の高い測定方法として知られている
衝突法による空中浮遊菌の測定を同時に実施した。該衝
突法としては、一定容量の空気を測定器の上部から吸引
し、これを寒天培地に衝突させて菌を捕集するスリット
サンプラ型の測定器を用いた。２つの測定方法との相関
を調べた結果図１５に示すように非常に高い相関が得ら
れ本発明は精度の高い測定方法であることが実証され
た。

【００４３】実施例５ 図１に示す装置を使用して実施例４と同じ条件で病院の
待合室の空中浮遊菌を測定した。該装置に取り付けたホ
ルダは三脚の高さを調整して床から１ｍの高さに設置し
た。ポンプ手段を１０分間駆動させて待合室の空中浮遊
塵埃及び空中浮遊菌を１時間毎に測定した。空中浮遊塵
埃はパーティクルカウンタで測定した。空中浮遊菌は実
施例４と同じ培地を用いて、３７℃で４８時間、好気培
養して発育したコロニー数を測定した。空中浮遊塵埃及
び空中浮遊菌の密度は１立方フィート当りの個数（個／
ｃｆ）で表示した。

【００４４】比較例１ 比較のために、シャーレを１０分間開放して落下菌を捕
集する寒天培地法を用いて落下菌の数を測定した。結果
を表１に示す。実施例５ではほぼ信頼できる測定値が得
られたが、比較例１では捕集できる細菌の数が小さく、
測定値は信頼性に欠けるものであった。

【００４５】

【表１】

【００４６】比較例２ 多数の繊維の絡み合いで形成された細孔の形状が不規則
で孔径が約０．１〜５．０μｍ程度の孔径分布が極めて
ブロードな市販のフィルタ（アドバンテック東洋社製Ａ
Ｆ―９９２）を使用し、実施例４と同様の方法で室内の
空中浮遊菌の濃度を６時間にわたって測定した。結果を
表２及び図１６に示すが、孔径０．２〜０．４５μｍの
均一な微細孔を有するメンブレンフィルタを使用した本
発明の効果は明らかである。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多数の
微細孔を有するメンブレンフィルタを通過する空気の速
度を１５ｃｍ／秒以下で、かつ膜間圧力差を１００ｍｍ
Ｈｇ以下の一定の圧力に維持することによって、菌を死
滅させることなく確実にメンブレンフィルタの表面に捕
捉でき再現性の高い測定ができる。また、メンブレンフ
ィルタと培地吸収パッドを収容したホルダを使用するこ
とによって、測定のための準備が不必要となり直ちに測
定できるとともに、操作も簡単である。本発明は衛生、
環境の管理が厳しくなっている病院等の室内環境の清浄
度管理、汚染状況の把握等に特に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を三脚に固定した状態を示す斜視図
である。

【図２】本発明装置に使用するホルダの断面図である。

【図３】本発明装置に使用するポンプ手段の原理図であ
る。

【図４】ハウジング内にポンプ手段を収容した本発明装
置の断面図である。

【図５】本発明装置の作動を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明装置に使用するホルダの上部ホルダを取
り外す状態を示す斜視図である。

【図７】ホルダ内に培地を注入する状態を示す斜視図で
ある。

【図８】培地の注入が終了したホルダの斜視図である。

【図９】メンブレンフィルタの表面に生育したコロニー
を示すメンブレンフィルタの平面図である。

【図１０】メンブレンフィルタを通過する空気の速度と
菌の生存率を測定するための実験装置の系統図である。

【図１１】メンブレンフィルタを通過する空気の速度と
菌の生存率との関係を示すグラフである。

【図１２】メンブレンフィルタに捕捉された菌へ加わる
圧力と菌の生存率を測定するための実験装置の系統図で
ある。

【図１３】膜間圧力差と菌の生存率との関係を示すグラ
フである。

【図１４】空気の脈動による菌への影響を測定するため
の実験装置の系統図である。

【図１５】本発明装置と従来の衝突法によるスリットサ
ンプラ型の測定器を用いて実験室内の空気中の浮遊菌の
数を測定した結果を示すグラフである。

【図１６】本発明のメンブレンフィルタと従来のフィル
タを使用して室内の空中浮遊菌の数を測定した結果を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ ホルダ ３ 三脚 ４ 空気入口 ７ 空気吸引口 ８ 空気排出口 ２０ 下部ホルダ ２１ 中間部ホルダ ２２ 上部ホルダ ２３ 空気出口 ２４ 培地吸収パッド ２５ メンブレンフィルタ ３０ ポンプ手段 ３３ ダイアフラム ３４ ポンプハウジング ３５ 第１の空気室 ３６ 第２の空気室 ３７ 空気吸入口 ３８ 空気吐出口 ３９ 吸引管 ４３ 逆止弁 ４４ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−68899（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定量の空気をポンプ手段によって膜通
   過速度を１５ｃｍ／秒以下で、かつ膜間圧力差を１００
   ｍｍＨｇ以下の一定圧力に維持しつつ、ホルダ内に収容
   された培地吸収パッド上に設けた孔径０．２〜０．８μ
   ｍの多数の微細孔を有するメンブレンフィルタを通過さ
   せて、該メンブレンフィルタの表面に浮遊菌を捕集した
   後、該ホルダ内の培地吸収パッドに培地を注入して菌を
   培養し、しかる後、該メンブレンフィルタの表面に発育
   したコロニー数を測定することを特徴とする空中浮遊菌
   の測定方法。
2. 【請求項２】 上部に空気入口と下部に空気出口を有
   し、かつ内部に収納した培地吸収パッド上に孔径０．２
   〜０．８μｍの多数の微細孔を有するメンブレンフィル
   タを備えたホルダと、該ホルダの空気出口が取り付けら
   れる空気吸引口を有し、該メンブレンフィルタを介して
   一定圧力で空気を吸引するポンプ手段と、該ポンプ手段
   を一定時間駆動させるタイマ手段からなる空中浮遊菌の
   測定装置。
3. 【請求項３】 該ポンプ手段が圧縮過程で開口し、復元
   過程で閉止する逆止弁を備えた空気放出口と、圧縮過程
   で閉止し、復元過程で開口する逆止弁を備えた空気吸入
   口を設けた少なくとも２台のダイアフラムポンプからな
   り、該少なくとも２台のダイアフラムポンプの空気吸入
   口は該ホルダを脱着自在に取り付ける空気吸引口を有す
   る連結管で接続されて、ダイアフラムに圧縮と復元を繰
   り返させることにより空気吸引口から連続して空気を吸
   引する請求項２記載の装置。