JP5950688B2

JP5950688B2 - 粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム及び粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法

Info

Publication number: JP5950688B2
Application number: JP2012112742A
Authority: JP
Inventors: 静一郎衣笠
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP2013238537A

Description

本発明は環境評価技術に関し、特に粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム及び粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法に関する。

バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している汚染物質等の粒子が検出され、記録される（例えば、非特許文献１参照。）。しかし、空調システム等の改善によってクリーンルーム内に飛散する粒子の量が低減すると、その後は、粒子検出装置を配置する必要性が薄れる場合がある。そのため、クリーンルームの所有者は、高価な粒子検出装置を購入せず、クリーンルームの立ち上げ後、一定期間のみリース業者等から粒子検出装置を借りる場合がある。クリーンルームの所有者は、一定期間経過後、リース業者に粒子検出装置を返却する。

粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム内の空気を吸引するための吸気機構と、吸引された空気中の粒子を検出するための検出機構と、粒子を検出した後の空気をクリーンルームに戻すための排気機構と、を有する。粒子検出装置の内部に吸引された気体に含まれる粒子は、検出機構を通過後、そのほとんどが外部に排出される。しかし、粒子検出装置の内部に付着する粒子もある。したがって、クリーンルームの汚染度に応じて、粒子検出装置の内部も汚染される。そのため、リース業者は、返却された粒子検出装置をメンテナンスした後に、次の客に粒子検出装置を貸す。

長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，azbil Technical Review 2009年12月号，p.2-7，2009年

メンテナンスされている間は、粒子検出装置は稼働していない。したがって、粒子検出装置のメンテナンス期間の長期化は、粒子検出装置の稼働率を下げる要因となる。そのため、粒子検出装置のメンテナンス期間は、短い方が好ましい。しかし、粒子検出装置のリース先のクリーンルームの環境は事前には不明であることが多く、またリース先によって様々である。そのため、粒子検出装置の汚染度は、返却後、メンテナンスに着手して初めて明らかになることが多い。よって、リース業者側の努力によって、粒子検出装置のメンテナンス期間を短縮するのは困難である。

また、粒子検出装置のメンテナンス費用は、リース先に請求することが可能であるが、上述したように粒子検出装置のメンテナンス費用はリース先のクリーンルームの環境に応じて変動する。そのため、リース先に一律なメンテナンス費用を請求することは公平ではない。そこで、本発明は、粒子検出装置の使用環境に応じて粒子検出装置のメンテナンス費用を算出可能な、粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム及び粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法を提供することを目的の一つとする。

上述したように、粒子検出装置のメンテナンス費用は、粒子検出装置の使用環境に応じて変動する。しかし、メンテナンスを実施後、実際にかかったメンテナンス費用を粒子検出装置の借用者に請求すると、借用者が不服を申し立てた場合に、メンテナンス費用の回収が困難となる場合がある。したがって、借用者が粒子検出装置の借用を終えた段階で、実際にメンテナンス作業に着手する前に、メンテナンス費用を算出し、借用者に請求することが好ましい。また、一律ではないメンテナンス費用を請求する以上、メンテナンス費用の算出根拠は、客観的かつ具体的であることが望まれる。ここで、粒子検出装置の内部の汚染度は、粒子検出装置が検出した粒子の数に相関することから、本発明者は、汚染度に相関するメンテナンス費用を、検出粒子の数から見積もるということに想到した。

本発明の態様によれば、（ａ）粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置の部品のメンテナンス費用と、の関係を、粒子検出装置の部品毎に保存する関係記憶装置と、（ｂ）粒子検出装置が所定の期間に測定した粒子の総数を測定する総数測定部と、（ｃ）関係と、測定された粒子の総数と、に基づいて、粒子検出装置の部品毎にメンテナンス費用を特定する個別費用特定部と、（ｄ）メンテナンス費用の総和を算出する総費用算出部と、を備える、粒子検出装置のメンテナンス費用算出システムが提供される。

また、本発明の態様によれば、（ａ）粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置の部品のメンテナンス費用と、の関係を、粒子検出装置の部品毎に用意することと、（ｂ）粒子検出装置が所定の期間に測定した粒子の総数を得ることと、（ｃ）関係と、測定された粒子の総数と、に基づいて、粒子検出装置の部品毎にメンテナンス費用を特定することと、（ｄ）メンテナンス費用の総和を算出することと、を含む、粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法が提供される。

本発明によれば、粒子検出装置のメンテナンス費用を算出可能な、粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム及び粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法を提供可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出システムの模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るクリーンルームの模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置の部品のメンテナンス費用と、の関係の例を示す第１のグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置の部品のメンテナンス費用と、の関係の例を示す第２のグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置の部品のメンテナンス費用と、の関係の例を示す第３のグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法を示す第１のフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法を示す第２のフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出システムの模式図である。本発明の第３の実施の形態に係る、粒子の総数を独立変数とし、部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式における、係数の決定方法を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出システムは、図１に示すように、粒子検出装置２０によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置２０の部品のメンテナンス費用と、の関係を、粒子検出装置２０の部品毎に保存する関係記憶装置４０１と、粒子検出装置２０が所定の期間に測定した粒子の総数を測定する総数測定部３０１と、関係と、測定された粒子の総数と、に基づいて、粒子検出装置２０の部品毎にメンテナンス費用を特定する個別費用特定部３０２と、メンテナンス費用の総和を算出する総費用算出部３０３と、を備える。関係記憶装置４０１、総数測定部３０１、個別費用特定部３０２、及び総費用算出部３０３は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００に含まれている。

粒子検出装置２０は、例えばクリーンルームに配置される。図２に示す移動式クリーンルーム１０は、骨格をなす例えばアルミニウム製のフレームと、フレームにはめ込まれた、側壁をなすポリカーボネート製の透明パネルと、を備える。ただし、実施の形態に係るクリーンルームは、これに限定されない。例えば、コンテナ型のクリーンルーム、プレハブ型のクリーンルーム、及び移動式手術室等も、実施の形態に係るクリーンルームに含まれる。また、移動式ではないクリーンルームも、実施の形態に係るクリーンルームに含まれる。

クリーンルーム１０内部には、例えばＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）及びＵＬＰＡ（ＵｌｔｒａＬｏｗＰｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）等の超高性能エアフィルタを通して、清浄な空気が送り込まれる。さらにクリーンルーム１０内部には、空気等の気体に含まれる微粒子や微生物を除去し、気体を清浄化する清浄化装置が配置されていてもよい。

図３に示すように、粒子検出装置２０は、クリーンルーム１０内の気体を内部に吸引するための吸気機構に接続された吸引口２１と、検査後の気体をクリーンルーム１０に戻すための排気機構に接続された排気口２２と、を有する。例えば、粒子検出装置２０は、内部に、レーザ光源が発したレーザ光を、吸引された気体に照射する光学系２３を備える。レーザ光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。レーザ光が可視光である場合、レーザ光の波長は、例えば４００乃至４１０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。レーザ光が紫外光である場合、レーザ光の波長は、例えば３１０乃至３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３５５ｎｍである。なお、粒子検出装置２０が備える光源はレーザ光源に限られない。例えば、粒子検出装置２０は、粒子に光を照射する光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及びキセノンランプ等を備えていてもよい。

空気中に細菌を含む微生物等の微粒子が含まれる場合、レーザ光を照射された細菌が、蛍光を発する。細菌の例としては、グラム陰性菌、グラム陽性菌、及びカビ胞子を含む真菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。カビ胞子を含む真菌の例としては、アスペルギルスが挙げられる。粒子検出装置２０は、レーザ光を照射された微生物が発した蛍光を検出する検出機構をさらに備える。検出機構は、例えばフォトデテクタ等を含む。また、検出機構は、検出した蛍光の蛍光強度を計測する、フォトデテクタに接続された回路等も含む。粒子検出装置２０は、蛍光強度の大きさに基づき、空気中に含まれている微生物を検出する。

なお、粒子検出装置２０が検出対象とする粒子は微生物に限られない。例えば、粒子検出装置２０が検出対象とする粒子は、無害又は有害な化学物質、ごみ、ちり、及び埃等のダストも含む。また、粒子検出装置２０の粒子の検出原理も、上記に限定されない。粒子検出装置２０は、逐次、検出した粒子の数の情報を含む検出結果情報を電子的又は磁気的に生成する。生成された検出結果情報は、粒子検出装置２０が備える内部メモリ等に逐次保存される。さらに粒子検出装置２０は、シリアルナンバ等の識別記号を記録した識別素子を備えていてもよい。この場合、粒子検出装置２０は、識別記号を検出結果情報に付与する。

粒子検出装置２０には、送受信機２及びアンテナ２４が固定されている。送受信機２は、逐次、アンテナ２４を用いて、図１に示すネットワークに検出結果情報を無線送信する。例えば、図３に示す粒子検出装置２０が備える電子機器には、内蔵バッテリ２５から電源が供給される。図１に示す情報受信機３は、ネットワークを経由してきた検出結果情報を受信する。情報受信機３は、受信した検出結果情報をＣＰＵ３００に伝送する。情報受信機３はＣＰＵ３００に直接接続されていてもよいし、有線又は無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して接続されていてもよい。

ＣＰＵ３００に含まれる総数測定部３０１は、情報受信機３から伝送されてきた、粒子検出装置２０が検出した粒子の数の情報を含む検出結果情報を逐次受信する。総数測定部３０１は、粒子検出装置２０が前回メンテナンスされた後、粒子検出装置２０が検出してきた粒子の数を積算する。なお、粒子検出装置２０がメンテナンスを受けたことがない場合には、総数測定部３０１は、粒子検出装置２０が初めてクリーンルーム１０に配置された後、粒子検出装置２０が検出してきた粒子の数を積算する。ここで、粒子検出装置２０のメンテナンスとは、粒子検出装置２０のソフトウェアによる検出機構の補正、粒子検出装置２０を構成する部品の清掃、及び部品の交換等を含む。総数測定部３０１は、粒子検出装置２０が検出してきた粒子の総数を、ＣＰＵ３００に含まれる総数記憶装置４０３に保存する。

関係記憶装置４０１は、粒子検出装置２０によって所定の期間に測定された粒子の総数と、粒子検出装置２０の部品のメンテナンス費用と、の関係を、粒子検出装置２０の光源、レンズ、デテクタ、検出機構の回路、ノズル、吸気機構、及び排気機構等の部品毎に保存する。関係は、テーブルで表現されていてもよい。ここで、粒子検出装置２０に必要なメンテナンスは、粒子検出装置２０によって測定された粒子の総数によって異なりうる。例えば、検出粒子の総数が少ない場合は、粒子検出装置２０の部品を清掃あるいは交換することなく、粒子検出装置２０に含まれる検出機構の回路をソフトウェアで補正することによって、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされる。ソフトウェアによる補正では粒子検出装置２０の機能回復が不十分である場合には、粒子検出装置２０の部品を清掃することによって、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされる。部品の清掃では粒子検出装置２０の機能回復が不十分である場合には、粒子検出装置２０の部品を交換することによって、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされる。

なお、検出粒子の総数に対するメンテナンスの内容は部品によって異なりうる。例えば、ある検出粒子の総数に対して、ある部品に対しては掃除がなされたり、ある部品に対しては交換がなされたりしうる。また、検出粒子の総数と、粒子検出装置２０の部品のメンテナンス費用と、の関係は、一つの部品に対して一つのみ用意されてもよいし、一つの部品に対して複数用意されてもよい。一つの部品に対して一つの関係が用意された場合は、一つの関係が、ソフトウェアによる補正、部品の掃除、交換等のメンテナンスの複数の内容に対応する。一つの部品に対して複数の関係が用意された場合は、複数の関係のそれぞれが、ソフトウェアによる補正、部品の掃除、交換等のメンテナンスの複数の内容のいずれかに対応する。

検出粒子の総数と、粒子検出装置２０の部品のメンテナンス費用と、の関係は、図４に示すように、粒子の総数を独立変数とし、部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式で表されていてもよい。メンテナンス費用算出式は、一次方程式で表される場合もあるし、二次を含む高次方程式で表される場合もある。例えば、光源のように、ある時期を境に急に光量が落ちるものは、ある時期を境にメンテナンス費用が急上昇する。したがって、図５に示すように、光源のメンテナンス費用算出式は、高次方程式で表される場合もある。

一つの部品に対して複数の関係が用意された場合、ＣＰＵ３００は、関係選択部３０４をさらに有しうる。関係選択部３０４は、検出粒子の総数に応じて、複数の関係から一つの関係を選択する。例えば、検出粒子の総数が所定の第１の設定値未満である場合は、関係選択部３０４は、ソフトウェアによる補正に対応する関係を選択する。検出粒子の総数が第１の設定値以上第２の設定値未満である場合は、関係選択部３０４は、部品の清掃に対応する関係を選択する。検出粒子の総数が第２の設定値以上である場合は、関係選択部３０４は、部品の交換に対応する関係を選択する。第１の設定値、及び第２の設定値は、部品毎に任意に設定される。

検出粒子の総数と、粒子検出装置２０の部品のメンテナンス費用と、の関係は、ソフトウェアによる補正に必要な作業代、部品の清掃に必要な清掃具の費用、部品の清掃に必要な作業代、交換する際の部品の費用、及び部品の交換に必要な作業代等に基づいて、予め取得される。例えば、検出粒子の総数が増えるにつれて、ソフトウェアによる補正が複雑になったり、部品の清掃時間が長くなったりするので、それらに対応するように、関係は求められる。また、部品の清掃や交換が行われることにより、ソフトウェアによる補正が行われなくなることもありうる。

個別費用特定部３０２は、関係選択部３０４が関係記憶装置４０１から選択して読み出した粒子検出装置２０の部品毎に用意された関係と、総数測定部３０１が測定した粒子の総数と、に基づいて、粒子検出装置２０の部品毎にメンテナンス費用を特定する。関係がメンテナンス費用算出式で表されている場合、個別費用特定部３０２は、粒子検出装置２０の部品毎に用意されたメンテナンス費用算出式の独立変数に、総数測定部３０１が測定した粒子の総数を代入して、粒子検出装置２０の部品毎にメンテナンス費用を特定する。例えば個別費用特定部３０２は、検出粒子の総数に応じて、粒子検出装置２０の光源のメンテナンス費用、レンズのメンテナンス費用、デテクタのメンテナンス費用、検出機構の回路のメンテナンス費用、ノズルのメンテナンス費用、吸気機構のメンテナンス費用、及び排気機構のメンテナンス費用等を算出する。個別費用特定部３０２は、部品毎に特定したメンテナンス費用を、ＣＰＵ３００に含まれる個別費用記憶装置４０４に保存する。

総費用算出部３０３は、個別費用特定部３０２が部品毎に算出したメンテナンス費用の総和を算出する。例えば、総費用算出部３０３は、個別費用特定部３０２が算出した光源のメンテナンス費用と、レンズのメンテナンス費用と、デテクタのメンテナンス費用と、検出機構の回路のメンテナンス費用と、ノズルのメンテナンス費用と、吸気機構のメンテナンス費用と、排気機構のメンテナンス費用と、の総和を算出する。ＣＰＵ３００は、算出費用記憶装置４０２をさらに含む。総費用算出部３０３は、算出した図６に示すようなメンテナンス費用の総和を、算出費用記憶装置４０２に保存する。また、図１に示すＣＰＵ３００には、出力装置３５０が接続されている。総費用算出部３０３は、算出したメンテナンス費用の総和を、出力装置３５０に出力させる。出力装置３５０としては、プリンタ、及びディスプレイ等が使用可能である。出力装置３５０は、ＣＰＵ３００に直接接続されていてもよいし、ネットワークや他のコンピュータを介して、ＣＰＵ３００に接続されていてもよい。

ＣＰＵ３００は、期間監視部３０５をさらに含んでいてもよい。期間監視部３０５は、例えば、粒子検出装置２０のリース期間等の所定の期間が満了したか否かを監視する。なお、期間監視部３０５の機能は、ＣＰＵ３００にネットワークを介して接続されたタイムサーバ等によって実現されてもよい。例えば、個別費用特定部３０２は、期間監視部３０５が、所定の期間が満了したと判断した場合に、粒子検出装置２０の部品毎のメンテナンス費用の特定を行ってもよい。

ＣＰＵ３００は、費用請求部３０６及び入金確認部３０７をさらに含んでいてもよい。費用請求部３０６は、総費用算出部３０３が算出したメンテナンス費用の総和を、粒子検出装置２０の借用者のコンピュータ等に、ネットワークを介して送信する。入金確認部３０７は、例えば、粒子検出装置２０の所有者の口座を監視し、粒子検出装置２０の借用者から、請求したメンテナンス費用の入金があったか否かを監視する。

ＣＰＵ３００は、総数リセット部３０８をさらに含んでいてもよい。総数リセット部３０８は、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされた場合、あるいは粒子検出装置２０をメンテナンスすることが決定され、粒子検出装置２０の稼働が停止した場合、あるいは粒子検出装置２０の借用者から請求したメンテナンス費用の入金があった場合に、総数測定部３０１が積算した粒子の数をゼロにリセットする。

ＣＰＵ３００は、費用リセット部３０９をさらに含んでいてもよい。費用リセット部３０９は、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされた場合、あるいは粒子検出装置２０をメンテナンスすることが決定され、粒子検出装置２０の稼働が停止した場合、あるいは粒子検出装置２０の借用者から請求したメンテナンス費用の入金があった場合に、総費用算出部３０３が算出したメンテナンス費用の総和をゼロにリセットする。

ＣＰＵ３００は、警告部３１０をさらに含んでいてもよい。警告部３１０は、総数測定部３０１が測定した粒子検出装置２０が検出してきた粒子の数が所定の値を超えた場合、例えば粒子検出装置２０の正常な稼働が保証できなくなったことを知らせる警告信号を発する。この場合、粒子検出装置２０は、リース期間の満了前であっても、稼働を停止してもよい。

次に、図７及び図８に示すフローチャートを用いて、第１の実施の形態に係るメンテナンス時予測方法について説明する。
（ａ）ステップＳ１０１で、図３に示す粒子検出装置２０の借用者は、図２に示すクリーンルーム１０に粒子検出装置２０を設置する。クリーンルーム１０に設置される粒子検出装置２０は、予めメンテナンスされている。なお、粒子検出装置２０が新品で清浄であれば、設置前のメンテナンスは必ずしも必要ではない。粒子検出装置２０は、粒子の検出を開始すると、粒子の検出を開始したことを示す信号を生成し、図１に示す期間監視部３０５に送信する。ステップＳ１０２で、信号を受信した期間監視部３０５は、粒子検出装置２０が粒子の検出を開始した時刻を記録する。また、期間監視部３０５は、粒子検出装置２０が粒子の検出を開始した時刻からの粒子検出装置２０の稼働時間をタイマー等で計測する。

（ｂ）ステップＳ１０３で、粒子検出装置２０は、粒子の検出を継続し、検出した粒子の数の情報を含む検出結果情報を、ネットワークを介して、総数測定部３０１に逐次送信する。ステップＳ１０４で、総数測定部３０１は、粒子検出装置２０が検出してきた粒子の数を積算する。総数測定部３０１は、借用者が粒子検出装置２０の稼働を開始した後、粒子検出装置２０が検出してきた粒子の総数を、総数記憶装置４０３に保存する。

（ｃ）ステップＳ１０５で、期間監視部３０５は、粒子検出装置２０が粒子の検出を開始した時刻からの粒子検出装置２０の稼働時間と、粒子検出装置２０のリース期間と、を対比して、粒子検出装置２０のリース期間が満了したか否かを監視する。期間監視部３０５が粒子検出装置２０のリース期間が満了したと判断した場合は、粒子検出装置２０は粒子の検出を終了し、ステップＳ１０６に進む。期間監視部３０５が粒子検出装置２０のリース期間が満了していないと判断した場合は、ステップＳ１０３に戻る。

（ｄ）ステップＳ１０６で、関係選択部３０４は、粒子検出装置２０の構成部品のうち、メンテナンス費用の算出がなされていない一つの部品を特定する。ステップＳ１０７で、関係選択部３０４は、総数記憶装置４０３から、粒子検出装置２０がリース期間中に検出してきた粒子の総数を読み出す。次に、関係選択部３０４は、検出粒子の総数が、ステップＳ１０６で特定された部品に対して設定された第１の設定値Ｎ₁未満であるか否かを判断する。検出粒子の総数が第１の設定値Ｎ₁未満である場合、ステップＳ２０１に進む。

（ｅ）ステップＳ２０１で、関係選択部３０４は、関係記憶装置４０１から、検出粒子の総数と、ステップＳ１０６で特定された部品の清掃交換を伴わないメンテナンス費用と、の関係を選択して読み出す。関係選択部３０４は、選択した関係と、検出粒子の総数と、を、個別費用特定部３０２に伝送する。ステップＳ２０２で、個別費用特定部３０２は、関係選択部３０４が選択した関係と、総数記憶装置４０３から読み出した検出粒子の総数と、に基づいて、ステップＳ１０６で特定された部品のメンテナンス費用を特定する。個別費用特定部３０２は、特定した部品のメンテナンス費用を、個別費用記憶装置４０４に保存する。

（ｆ）ステップＳ１０７で、関係選択部３０４が、検出粒子の総数が第１の設定値Ｎ₁以上であると判断した場合、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８で、関係選択部３０４は、検出粒子の総数が、ステップＳ１０６で特定された部品に対して設定された第１の設定値Ｎ₁以上第２の設定値Ｎ₂未満であるか否かを判断する。検出粒子の総数が第１の設定値Ｎ₁以上第２の設定値Ｎ₂未満である場合、ステップＳ３０１に進む。

（ｇ）ステップＳ３０１で、関係選択部３０４は、関係記憶装置４０１から、検出粒子の総数と、ステップＳ１０６で特定された部品を清掃するためのメンテナンス費用と、の関係を選択して読み出す。関係選択部３０４は、選択した関係と、検出粒子の総数と、を、個別費用特定部３０２に伝送する。ステップＳ３０２で、個別費用特定部３０２は、関係選択部３０４が選択した関係と、総数記憶装置４０３から読み出した検出粒子の総数と、に基づいて、ステップＳ１０６で特定された部品のメンテナンス費用を特定する。個別費用特定部３０２は、特定した部品のメンテナンス費用を、個別費用記憶装置４０４に保存する。

（ｈ）ステップＳ１０８で、関係選択部３０４が、検出粒子の総数が第２の設定値Ｎ₂以上であると判断した場合、ステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１で、関係選択部３０４は、関係記憶装置４０１から、検出粒子の総数と、ステップＳ１０６で特定された部品を交換するためのメンテナンス費用と、の関係を選択して読み出す。関係選択部３０４は、選択した関係と、検出粒子の総数と、を、個別費用特定部３０２に伝送する。ステップＳ４０２で、個別費用特定部３０２は、関係選択部３０４が選択した関係と、総数記憶装置４０３から読み出した検出粒子の総数と、に基づいて、ステップＳ１０６で特定された部品のメンテナンス費用を特定する。個別費用特定部３０２は、特定した部品のメンテナンス費用を、個別費用記憶装置４０４に保存する。

（ｉ）ステップＳ５０１で、総費用算出部３０３は、個別費用記憶装置４０４に、粒子検出装置２０の総ての構成部品のメンテナンス費用が保存されているか否かを確認する。メンテナンス費用が特定されていない部品がある場合は、ステップＳ１０６に戻る。ステップＳ１０６からステップＳ５０１までのループが繰り返されることで、粒子検出装置２０の総ての構成部品のそれぞれのメンテナンス費用が算出され、個別費用記憶装置４０４に保存される。なお、メンテナンス費用の算出対象となっていない部品は、「総ての構成部品」には含まれない。

（ｊ）ステップＳ５０１で、総費用算出部３０３が、個別費用記憶装置４０４に、粒子検出装置２０の総ての構成部品のメンテナンス費用が保存されていることを確認した場合、図８に示すステップＳ５０２で、総費用算出部３０３は、個別費用記憶装置４０４から、粒子検出装置２０の総ての構成部品のメンテナンス費用を読み出す。次に、総費用算出部３０３は、粒子検出装置２０の総ての構成部品のメンテナンス費用の総和を算出する。ステップＳ５０３で、総費用算出部３０３は、算出したメンテナンス費用の総和を算出費用記憶装置４０２に保存する。また、ステップＳ５０４で、総費用算出部３０３は、算出したメンテナンス費用の総和を出力装置３５０に出力する。

（ｋ）ステップＳ５０５で、費用請求部３０６は、算出費用記憶装置４０２からメンテナンス費用の総和を読み出す。次に、費用請求部３０６は、メンテナンス費用の総和を、粒子検出装置２０の借用者のコンピュータ等に、ネットワークを介して送信し、粒子検出装置２０の借用者にメンテナンス費用を請求する。ステップＳ５０６で、入金確認部３０７は、粒子検出装置２０の借用者からのメンテナンス費用の入金が、粒子検出装置２０の所有者の口座にあったか否かを監視する。入金が確認された場合は、ステップＳ５０７に進む。入金が確認されなかった場合は、ステップＳ５０６に戻り、再度、粒子検出装置２０の借用者にメンテナンス費用を請求する。

（ｌ）ステップＳ５０７で、総数リセット部３０８は、粒子検出装置２０のメンテナンスがなされた場合、総数測定部３０１が積算した粒子の数をゼロにリセットする。また、費用リセット部３０９は、総費用算出部３０３が算出したメンテナンス費用の総和をゼロにリセットする。

以上説明した第１の実施の形態に係るメンテナンス時予測方法によれば、粒子検出装置２０のメンテナンス費用を借用者に請求する場合に、請求するメンテナンス費用の客観的かつ具体的な裏付けを、借用者に対して提示することが可能となる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る粒子検出装置のメンテナンス費用算出システムは、図９に示すように、ＣＰＵ３００が、更新確認部３１１をさらに含む。更新確認部３１１は、入金確認部３０７が粒子検出装置２０の借用者から請求したメンテナンス費用の入金があったことを確認した場合に、粒子検出装置２０の借用者が所有するコンピュータ等に、リース契約を更新するか否かを問い合わせる信号を、ネットワークを介して送信する。借用者から契約を更新する回答があった場合は、更新確認部３１１は、粒子検出装置２０を再稼働させる。

なお、更新確認部は、借用者にリース契約を更新するか否かを問い合わせる信号を送る前に、粒子検出装置２０の再稼働可能期間を計算してもよい。再稼働可能期間Ａは、検出粒子数の所定の上限値をＮ_MAX、契約期間中に検出した粒子の数をｎ、契約期間をＣとして、下記（１）式で表される。
Ａ＝（Ｎ_MAX／ｎ）×Ｃ・・・（１）
再稼働可能期間Ａが所定の期間より短い場合は、更新確認部３１１は、借用者にリース契約を更新するか否かを問い合わせる信号を送らなくてもよい。

（第３の実施の形態）
図１０に示すフローチャートを用いて、第１の実施の形態で説明した、粒子の総数を独立変数とし、部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式における、係数の算出方法について説明する。
（ａ）ステップＳ６０１で、形状及び容積が同じで、室内に飛散している粒子の種類、濃度が同じ２つのクリーンルームを用意する。ステップＳ６０２で、２つのクリーンルームのうちの一つに、基準用粒子検出装置を配置する。基準用粒子検出装置とは、内部汚染の進行が極めて遅い装置である。ここで、基準用粒子検出装置の検出粒子数がゼロでない場合は、ゼロにリセットする。ステップＳ６０３で、基準用粒子検出装置が配置されなかったクリーンルームに、検査対象粒子検出装置を配置する。図１に示した粒子検出装置２０である検査対象粒子検出装置は、基準用粒子検出装置より、内部汚染の進行が早い。ここで、検査対象粒子検出装置の検出粒子数がゼロでない場合は、ゼロにリセットする。

（ｂ）ステップＳ６０４で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置は粒子の検出を開始する信号を生成し、ステップＳ６０５で、記録装置に、粒子の検出開始時刻を記録する。その後、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置は、粒子の検出を継続する。ステップＳ６０７で、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sを算出する。また、ステップＳ６０８で、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tを算出する。次に、ステップＳ６０９で、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、の差が、ゼロより大か、あるいは誤差ｄより大かを判定する。換言すれば、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が異なるか否かを判定する。

（ｃ）検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が同じである場合、ステップＳ６０６に戻り、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が異なるまで、粒子の検出を続ける。検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が異なる場合、ステップＳ６１０で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれは、粒子の検出を停止する。ステップＳ６１１で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれが粒子の検出を開始してから停止するまでの要した時間Δｔを記録する。また、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれの検出粒子数をゼロにリセットする。

（ｄ）ステップＳ６１２で、検査対象粒子検出装置の任意の一つの部品を、清浄な部品、メンテナンスされた部品、あるいは新品の部品に交換する。次に、ステップＳ６１３で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれがステップＳ６０５で粒子の検出を開始してからステップＳ６１０で停止するまでの要した時間Δｔより極めて長い時間ｔを設定する。ステップＳ６１４で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれは粒子の検出を開始し、ステップＳ６１５で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置は、粒子の検出を継続する。ステップＳ６１６で、検査対象粒子検出装置が、ステップＳ６１３で設定した時間ｔが経過するまで検出してきた粒子の総数Ａ_Sを算出する。また、ステップＳ６１７で、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tを算出する。

（ｅ）ステップＳ６１８で、基準用粒子検出装置及び検査対象粒子検出装置のそれぞれは、粒子の検出を停止する。ステップＳ６１９で、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が同じか否かを判定する。検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が同じであった場合は、ステップＳ６１２で交換される前の部品が汚染あるいは劣化していたことを示している。この場合、ステップＳ６２１で、ステップＳ６０９で算出した、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、の差を、時間Δｔで割った値を係数として算出し、ステップＳ６２２で、粒子の総数を独立変数とし、部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式における係数として、関係記憶装置４０１に保存する。

（ｆ）ステップＳ６１９で、検査対象粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Sと、基準用粒子検出装置が検出してきた粒子の総数Ａ_Tと、が依然異なる場合は、ステップＳ６１２で交換した部品以外の部品が汚染又は劣化している可能性がある。この場合、ステップＳ６２０で、まだ交換されていない部品を、清浄な部品、メンテナンスされた部品、あるいは新品の部品交換し、ステップＳ６１３に戻る。ステップＳ６１３乃至ステップＳ６２０のループを繰り返すことにより、汚染又は劣化している部品を特定することが可能となる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、実施の形態において、図３に示す送受信機２は、アンテナ２４を用いて情報を無線送信すると説明したが、送受信機２は情報を有線ネットワークに送信してもよい。また、粒子検出装置２０が備える電子機器には、外部電源から電源が供給されてもよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。

２送受信機
３情報受信機
１０クリーンルーム
２０粒子検出装置
２１吸引口
２２排気口
２３光学系
２４アンテナ
２５内蔵バッテリ
３０１総数測定部
３０２個別費用特定部
３０３総費用算出部
３０４関係選択部
３０５期間監視部
３０６費用請求部
３０７入金確認部
３０８総数リセット部
３０９費用リセット部
３１０警告部
３１１更新確認部
３５０出力装置
４０１関係記憶装置
４０２算出費用記憶装置
４０３総数記憶装置
４０４個別費用記憶装置

Claims

流体に含まれる粒子の数を検出する光学式粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、前記光学式粒子検出装置の部品であって、光源、レンズ、デテクタ、検出機構の回路、ノズル、吸気機構、及び排気機構を含む部品のメンテナンス費用と、の関係を、前記部品毎に保存する関係記憶装置であって、前記メンテナンス費用が、前記粒子の総数に応じて、前記光学式粒子検出装置の回路のソフトウェアによる補正、前記部品の清掃、及び前記部品の交換のいずれかを選択した際の作業代に基づいている、関係記憶装置と、
前記光学式粒子検出装置が前記所定の期間に測定した前記粒子の総数を測定する総数測定部と、
前記測定された粒子の総数に応じて、前記ソフトウェアによる補正に対応する関係、前記部品の清掃に対応する関係、又は前記部品の交換に対応する関係を前記部品毎に選択する関係選択部と、
前記選択された関係と、前記測定された粒子の総数と、に基づいて、前記部品毎にメンテナンス費用を特定する個別費用特定部と、
前記メンテナンス費用の総和を算出する総費用算出部と、
を備える、光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム。
前記関係が、前記粒子の総数を独立変数とし、前記部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式を含む、請求項１に記載の光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム。
前記光学式粒子検出装置の部品毎に複数の前記関係が用意される、請求項１又は２に記載の光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出システム。
流体に含まれる粒子の数を検出する光学式粒子検出装置によって所定の期間に測定された粒子の総数と、前記光学式粒子検出装置の部品であって、光源、レンズ、デテクタ、検出機構の回路、ノズル、吸気機構、及び排気機構を含む部品のメンテナンス費用と、の関係を、前記部品毎に用意することであって、前記メンテナンス費用が、前記粒子の総数に応じて、前記光学式粒子検出装置の回路のソフトウェアによる補正、前記部品の清掃、及び前記部品の交換のいずれかを選択した際の作業代に基づいている、ことと、
前記光学式粒子検出装置が前記所定の期間に測定した前記粒子の総数を得ることと、
前記測定された粒子の総数に応じて、前記ソフトウェアによる補正に対応する関係、前記部品の清掃に対応する関係、又は前記部品の交換に対応する関係を前記部品毎に選択することと、
前記選択された関係と、前記測定された粒子の総数と、に基づいて、前記部品毎にメンテナンス費用を特定することと、
前記メンテナンス費用の総和を算出することと、
を含む、光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法。
前記関係が、前記粒子の総数を独立変数とし、前記部品のメンテナンス費用を従属変数とするメンテナンス費用算出式を含む、請求項４に記載の光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法。
前記光学式粒子検出装置の部品毎に複数の前記関係が用意される、請求項４又は５に記載の光学式粒子検出装置のメンテナンス費用算出方法。