JP7320759B2 - 検出装置及び検出方法 - Google Patents

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Description

本開示は、気体中に存在する微粒子及び微生物を捕集及び分離して検出する検出装置及び検出方法に関する。
インフルエンザ等のウイルスの感染を抑制するために、室内におけるウイルスの存在状況をリアルタイムで検出できるシステムが望まれている。
特許文献１には、空気中に存在する微粒子及び微生物を捕集し、分離するための遠心分離チャンバーの中に空気を取り込む装置が開示されている。
また、特許文献２には、空気中に存在するウイルスを捕集可能なウイルス捕集装置及びウイルスの存否を検知するウイルス検査システムが開示されている。
特表２０１０－５０２９７４号公報 特許第５５５２００１号公報
しかしながら、例えば、特許文献２に開示されているシステムでは、サイクロン等の捕集部で空気中の微粒子及びウイルス等の微生物等（以下、対象検出粒子と呼称する）を液体試料中に捕集して対象検出粒子をセンシングする場合、捕集時に液体試料がサイクロン内で飛散して乾燥してしまい、液体試料中に取り込まれなかった対象検出粒子がサイクロン内壁に付着する。
また、対象検出粒子を取り込んだ液体試料をサイクロンから排出した後にサイクロン内壁に残った液体試料中に対象検出粒子が残渣として残ってしまう。
対象検出粒子をリアルタイムで検出するためには、液体試料に対象検出粒子を捕集し、対象検出粒子を捕集した液体試料から対象検出粒子を検出する動作を、連続して実行する必要があるが、上記の残渣がコンタミネーションとなることで、対象検出粒子の捕集と検出とを繰り返し実行した場合に、対象検出粒子の検出精度が下がる問題がある。
そこで、本開示は、連続して高精度に対象検出粒子を検出することができる検出装置等を提供する。
本開示の一態様に係る検出装置は、気体に含有される対象検出粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集するサイクロン式捕集部と、前記サイクロン式捕集部で捕集された前記対象検出粒子を検出する検出部と、前記サイクロン式捕集部を洗浄液を用いて洗浄する洗浄部とを備え、前記洗浄部は、前記サイクロン式捕集部に発生される前記旋回気流により前記洗浄液を旋回させて前記サイクロン式捕集部の洗浄を行う。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様に係る検出装置等によれば、連続的して高精度に対象検出粒子を検出することができる。
実施の形態に係る検出装置の概略構成図 実施の形態に係る検出装置が備えるサイクロンの概略斜視図 実施の形態に係る検出装置の動作手順を示すフローチャート 実施の形態に係る検出装置が備える吸引器の動作の一例を示す図 実施の形態に係る検出装置が備える吸引器の動作の別の一例を示す図 実施の形態に係る検出装置が備えるサイクロン内の旋回気流を説明するためのサイクロンの概略斜視図 実施の形態に係る検出装置が備えるサイクロン内の洗浄液の流路を説明するためのサイクロンの概略側面図 実施の形態の変形例１に係る検出装置が備えるサイクロンの概略斜視図 実施の形態の変形例１に係る検出装置が備えるサイクロンの概略上面図 実施の形態の変形例２に係る検出装置が備えるサイクロンの概略上面図
（本開示の基礎となった知見）
上記したように、対象検出粒子をリアルタイムで検出するためには、連続してセンシングする必要があるが、上記の残渣がコンタミとなることで測定の精度が下がってしまう。
そこで、本開示の一態様に係る検出装置は、気体に含有される対象検出粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集するサイクロン式捕集部と、前記サイクロン式捕集部で捕集された前記対象検出粒子を検出する検出部と、前記サイクロン式捕集部を洗浄液を用いて洗浄する洗浄部とを備え、前記洗浄部は、前記サイクロン式捕集部に発生される前記旋回気流により前記洗浄液を旋回させて前記サイクロン式捕集部の洗浄を行う。
この構成によれば、本開示の一態様に係る検出装置は、洗浄液を旋回気流により動かすために、少量の洗浄液で、サイクロン式捕集部を洗浄できる。そのため、気体（具体的には、空気）中の対象検出粒子（例えば、ウイルス等）の捕集と、捕集した対象検出粒子の検出との測定を連続して繰り返し実行する場合でも検出精度の低下を抑制することができる。つまり、本開示の一態様に係る検出装置によれば、連続して高精度に対象検出粒子を検出することができる。また、洗浄液を少量にすることができるために、洗浄液を供給するための洗浄液タンク、及び、利用した洗浄液の排出先である廃液タンクを小型化できる。そのため、検出装置全体は、小型化され得る。また、サイクロン式捕集部を洗浄する際には、洗浄部は、対象検出粒子を捕集する際に用いる旋回気流を利用する。そのため、洗浄部は、別途旋回気流を発生させるための機構を設けることなく、簡便な構成でサイクロン式捕集部を洗浄することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記サイクロン式捕集部は、前記気体を導入する気体導入口及び前記気体を排出する気体排出口を有し、前記捕集液を収容するサイクロンを備え、前記検出装置は、さらに、前記気体排出口に接続され、前記気体導入口から前記気体を前記サイクロン内に導入し、前記気体導入口から前記気体排出口へと前記気体を前記旋回気流として流通させて、前記気体排出口から排出させる吸引器を備え、前記洗浄部は、前記サイクロン内に前記洗浄液を導入するための洗浄液導入部を備え、前記吸引器によって前記気体排出口から前記気体を排出させながら、前記洗浄液導入部によって前記サイクロン内へ前記洗浄液を導入することで、前記洗浄液を旋回させて前記サイクロン内の洗浄を行ってもよい。
この構成によれば、洗浄部は、サイクロン内を万遍なく洗浄することができる。そのため、この構成によれば、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記検出装置は、さらに、前記サイクロン内の前記捕集液を排出するための液体排出部を備え、前記サイクロンは、さらに、前記サイクロン内の前記捕集液を排出する液体排出口を有し、前記洗浄部は、前記吸引器によって前記気体排出口から前記気体を排出させながら、前記洗浄液導入部によって前記洗浄液を前記洗浄液導入部から前記サイクロンへ導入し、且つ、前記液体排出部によって前記液体排出口から前記洗浄液を排出させることで洗浄を行ってもよい。
この構成によれば、洗浄部は、サイクロン内をより万遍なく洗浄することができる。そのため、この構成によれば、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記サイクロンは、さらに、前記洗浄液を導入する１以上の洗浄液導入口を有し、前記液体排出口は、前記サイクロンの底部に位置し、前記洗浄液導入口は、前記サイクロンの上部に位置し、前記洗浄液導入口と前記サイクロンの底部との距離は、前記気体導入口と前記サイクロンの底部との距離以上でもよい。
この構成によれば、洗浄液は、サイクロンの上部から底部（下部）にかけて万遍なくサイクロン内壁を流通し易くなる。そのため、この構成によれば、洗浄部は、サイクロン内をより万遍なく洗浄することができる。これにより、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記サイクロンは、前記洗浄液導入口を複数有し、前記複数の洗浄液導入口は、前記サイクロンを上面視した場合に、前記サイクロンの周方向に沿って等間隔に配置されていてもよい。
この構成によれば、洗浄液は、一定間隔を空けた複数の箇所からサイクロン内に導入される。そのため、この構成によれば、サイクロン内壁面サイクロン内をより万遍なく洗浄することができる。これにより、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記洗浄部は、前記旋回気流の速度を変化させて洗浄を行ってもよい。
この構成によれば、旋回気流の軌道は、速度が変化されることで変化する。そのため、サイクロン式捕集部の洗浄に用いられる洗浄液もまた、旋回気流の速度が変化されることで、旋回気流による動かされ方が変化する。これにより、洗浄部は、サイクロン式捕集部をより万遍なく洗浄することができる。そのため、この構成によれば、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出装置において、前記洗浄部は、前記旋回気流の速度を、第１速度から前記第１速度より速い第２速度へ変化させ、さらに、前記第２速度から前記第１速度に変化させる制御を繰り返すことで前記サイクロン式捕集部の洗浄を行ってもよい。
この構成によれば、サイクロン式捕集部の洗浄に用いられる洗浄液は、旋回気流の速度が繰り返し変化されることで、一度で落としきれない汚れを取り除き易くなる。これにより、洗浄部は、サイクロン式捕集部を、より残渣を少なく洗浄することができる。そのため、この構成によれば、検出装置は、連続してより高精度に対象検出粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出方法は、気体に含有される対象検出粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集し、前記捕集液中に捕集された前記対象検出粒子を検出し、前記旋回気流を用いて洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部の洗浄を行う。
この方法によれば、旋回気流を用いて洗浄液を利用するために、洗浄液が旋回気流により動かされるために、少量の洗浄液で、サイクロン式捕集部を洗浄できる。そのため、気体に含有される対象検出粒子を連続して測定する場合でも検出精度の低下を抑制することができる。つまり、本開示の一態様に係る検出方法によれば、連続して高精度に対象検出粒子を検出することができる。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、本開示の実施の形態に関して、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
また、以下の実施の形態では、被検出物質である対象検出粒子（以下、単に「粒子」という）が空気中を浮遊するウイルスを構成する成分（以下、単にウイルスという）である場合について説明するが、本開示において粒子はこれに限られない。ウイルスを構成する成分とは、例えばウイルスを構成するたんぱく質又は核酸等である。ウイルスの種類は、特に限定される必要はなく、一般的にウイルスと分類されるものであれば何でもよい。また、粒子は、ウイルスでなくてもよい。
また、本明細書において、「上部」及び「下部（底部）」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）及び下方向（鉛直下方）を指すものではない。また、「上部」及び「下部」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔をあけて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに密着して配置されて２つの構成要素が接する場合にも適用される。
（実施の形態）
［検出システムの概要］
図１は、実施の形態に係る検出装置１０の概略構成図である。
検出装置１０は、例えば、人が出入りする部屋の室内に設置されている。検出装置１０は、例えば、設置された室内の空気中の浮遊するウイルス等の粒子の濃度を検出する。
図１に示すように、検出装置１０は、捕集装置１００と、検出部２００と、コントローラ３００と、を備える。以下に、捕集装置１００、検出部２００、及び、コントローラ３００の詳細について説明する。
［捕集装置の構成］
まず、捕集装置１００について、図１及び図２を参照しながら具体的に説明する。
図２は、実施の形態に係る検出装置１０が備えるサイクロン１０８の概略斜視図である。
捕集装置１００は、空気等の気体に含有されるウイルス等を含みうる粒子を捕集して捕集液に混合する装置である。図１に示すように、捕集装置１００は、サイクロン式捕集部４００と、吸引器１０２と、捕集液導入部４２０と、洗浄部５００と、液体排出部４１０と、廃液配管５と、廃液タンク１２０と、を備える。
サイクロン式捕集部４００は、周囲の空気等の気体に含有される粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集する。サイクロン式捕集部４００は、気体導入配管１１０と、サイクロン１０８と、気体排出配管３とを備える。
気体導入配管１１０は、サイクロン１０８内に気体を導入するための管である。気体導入配管１１０は、サイクロン１０８に形成されている気体導入口１１０ａに接続されている。なお、図２には、サイクロン１０８に導入、又は、排出される気体の流れを破線の矢印で示し、液体（具体的には、洗浄液又は捕集液）の流れを実線の矢印で示している。
サイクロン１０８は、気体を導入する気体導入口１１０ａ及び気体を排出する気体排出口３ａを有し、捕集液を収容する筐体である。具体的には、サイクロン１０８は、気体導入口１１０ａから吸入（導入）された空気中のウイルスを含み得る粒子を、ポンプ１０６により捕集液タンク１０４から供給（導入）された捕集液に取り込む。図２には、サイクロン１０８の構成の一例として、円錐部１と筒部２とを備える筐体を示している。
円錐部１は、内部が空洞であり、筒部２と接続されている筐体である。円錐部１のように、下部に向かうにつれて縮径する形状を有することで、サイクロン１０８内には、旋回気流（つまり、サイクロン流）が発生される。
筒部２は、内部が空洞であり、筒部の下部が、円錐部１の上部と接続されている。
また、サイクロン１０８は、さらに、サイクロン１０８内の捕集液を排出する液体排出口１２２ａを有する。
また、サイクロン１０８は、さらに、洗浄部５００が備える洗浄液導入部５１０が洗浄液を導入する１以上の洗浄液導入口７ａを有する。液体排出口１２２ａは、サイクロン１０８の底部（つまり、下部）に位置し、洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８の上部に位置する。
また、洗浄液導入口７ａとサイクロン１０８の底部との距離は、気体導入口１１０ａとサイクロン１０８の底部との距離以上である。言い換えると、洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８において、気体導入口１１０ａと同じ高さの位置、又は、気体導入口１１０ａより高い位置に形成されている。例えば、洗浄液導入口７ａと液体排出口１２２ａとの距離は、気体導入口１１０ａと液体排出口１２２ａとの距離以上である。なお、図２には、洗浄液導入口７ａと気体導入口１１０ａとが、サイクロン１０８の底部からの距離が略等しい場合について例示している。
また、サイクロン１０８は、液体排出部４１０が備える液体排出配管１２２を介して検出部２００に接続されている。粒子を取り込んだ捕集液である試料２０６１は、サイクロン１０８から液体排出配管１２２を介して検出部２００に排出される。
気体排出配管３は、サイクロン１０８内の気体を外部に排出するための管である。気体排出配管３には、気体排出口３ａが形成されており、サイクロン１０８内の気体は、気体排出口３ａを通過して外部に排出される。気体排出配管３には、吸引器１０２が接続されている。
吸引器１０２は、気体排出配管３に形成されている気体排出口３ａに接続されている気体を吸引する装置である。吸引器１０２は、サイクロン１０８の周囲の気体を気体導入口１１０ａからサイクロン１０８内に導入し、導入した気体を旋回気流として気体排出口３ａへと流通させて、気体排出口３ａから排出させる。このように、サイクロン１０８の周囲の気体の一例である空気中を浮遊するウイルスを含み得る微粒子等の粒子は、吸引器１０２によって空気とともに気体導入口１１０ａよりサイクロン１０８内に導入（吸入）される。吸引器１０２は、例えば、気体を吸引するポンプ、又は、送風機等である。
捕集液導入部４２０は、気体に含有される粒子を捕集するための捕集液を、サイクロン１０８の内部に導入する。具体的には、捕集液導入部４２０は、捕集液タンク１０４と、ポンプ１０６と、捕集液導入配管４と、を備える。
捕集液タンク１０４は、気体に含有される粒子を捕集するための捕集液を内部に保持（つまり、収容）するための容器である。捕集液タンク１０４は、サイクロン１０８の下部に捕集液導入配管４を介して接続されている。捕集液タンク１０４内の捕集液は、ポンプ１０６によってサイクロン１０８内に供給（つまり、導入）される。
ポンプ１０６は、捕集液タンク１０４内の捕集液をサイクロン１０８内に導入するためのポンプである。なお、ポンプ１０６は、バルブ等を備えてもよい。
捕集液導入配管４は、捕集液タンク１０４とサイクロン１０８とを接続する管である。具体的には、サイクロン１０８の底部には、捕集液を導入する捕集液導入口４ａが形成されている。捕集液導入配管４は、サイクロン１０８が有する捕集液導入口４ａに接続されている。
洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００（具体的には、サイクロン１０８内）を、洗浄液を用いて洗浄する機構である。また、洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００に発生される旋回気流により洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う。具体的には、洗浄部５００は、吸引器１０２によってサイクロン１０８内に発生させられる旋回気流により、サイクロン１０８内に導入した洗浄液を、サイクロン１０８内で旋回させることで、サイクロン１０８内の洗浄を行う。
また、洗浄部５００は、洗浄液導入部５１０を備える。
洗浄液導入部５１０は、サイクロン１０８内に洗浄液を導入する。具体的には、洗浄液導入部５１０は、洗浄液タンク１１２と、ポンプ１１４と、洗浄液導入配管７と、を備える。
洗浄液タンク１１２は、サイクロン１０８内及び液体排出配管１２２内を洗浄するための洗浄液を保持するための容器である。洗浄液タンク１１２は、サイクロン１０８の上部に洗浄液導入配管７を介して接続されている。洗浄液タンク１１２内の洗浄液は、ポンプ１１４によってサイクロン１０８内に供給される。
ポンプ１１４は、洗浄液タンク１１２内の洗浄液をサイクロン１０８内に導入するためのポンプである。なお、ポンプ１１４は、バルブ等を備えてもよい。
洗浄液導入配管７は、洗浄液タンク１１２とサイクロン１０８とを接続する管である。具体的には、サイクロン１０８の上部には、洗浄液を導入する洗浄液導入口７ａが形成されている。洗浄液導入配管７は、サイクロン１０８が有する洗浄液導入口７ａに接続されている。
洗浄部５００は、例えば、吸引器１０２によって気体排出口３ａからサイクロン１０８内の気体を排出させながら、洗浄液導入部５１０によってサイクロン１０８内へ洗浄液を導入することで、洗浄液を旋回させてサイクロン１０８内の洗浄を行う。また、例えば、洗浄部５００は、吸引器１０２によって気体排出口３ａから気体を排出させながら、洗浄液導入部５１０によって洗浄液を洗浄液導入口７ａからサイクロン１０８へ導入し、且つ、液体排出部４１０によって液体排出口１２２ａから洗浄液を排出させることで洗浄を行う。
液体排出部４１０は、サイクロン１０８内の捕集液又は洗浄液を、外部に排出する。具体的には、液体排出部４１０は、サイクロン１０８内の捕集液を、検出部２００へ排出し、サイクロン１０８内の洗浄液を廃液タンク１２０へ排出する。液体排出部４１０は、例えば、ポンプ１２４と、液体排出配管１２２と、を備える。
ポンプ１２４は、サイクロン１０８内の捕集液又は洗浄液である液体をサイクロン１０８の外部へ排出するためのポンプである。具体的には、ポンプ１２４は、サイクロン１０８内の液体が捕集液（具体的には、試料２０６１）である場合には、検出部２００が備える導入部２０６へ試料２０６１を排出し、サイクロン１０８内の液体が洗浄液である場合には、廃液配管５を介して廃液タンク１２０へ洗浄液を排出する。なお、ポンプ１２４は、バルブ、液体排出配管１２２から来た液体の流路を導入部２０６と廃液配管５とで切り替える切換え弁等を備えてもよい。例えば、ポンプ１２４は、サイクロン１０８から排出された液体を、廃液タンク１２０又は検出部２００に選択的に送り出せるように切り替えの機能も有しているとよい。
液体排出配管１２２は、サイクロン１０８と導入部２０６又は廃液タンク１２０をポンプ１２４を介して接続する管である。具体的には、サイクロン１０８の底部には、捕集液等の液体を排出する液体排出口１２２ａが形成されている。液体排出配管１２２は、サイクロン１０８が有する液体排出口１２２ａに接続されている。
廃液配管５は、液体排出配管１２２を介して廃液タンク１２０と、サイクロン１０８とを接続する管である。
廃液タンク１２０は、サイクロン１０８から排出される洗浄液等の液体を収容するための容器である。
［検出部の構成］
続いて、検出部２００について、図１を参照しながら具体的に説明する。
検出部２００は、捕集装置１００によって粒子が取り込まれた捕集液である試料２０６１からウイルス等を検出する装置である。検出部２００は、センサデバイス２０２と、導入部２０６と、光源２０８と、ビームスプリッタ２１０と、レンズ２１２と、粒子検出部２１４と、を備える。
センサデバイス２０２は、試料２０６１を投入するセンサセル２０４を備える。
導入部２０６は、試料２０６１をセンサセル２０４に導入する。試料２０６１は、ウイルス等の粒子を含み得る液体であり、言い換えると、サイクロン１０８から排出された粒子を捕集した可能性のある捕集液である。
光源２０８は、センサセル２０４に励起光を照射する光照射部の一例である。光源２０８としては、公知の技術を特に限定することなく利用することができる。例えば、半導体レーザ等を光源２０８として利用することができる。
ビームスプリッタ２１０は、光源２０８からの励起光を通過させ、センサセル２０４で発生した蛍光を分離して粒子検出部２１４に導く。
レンズ２１２は、ビームスプリッタ２１０を通過した光源２０８からの励起光を検出領域となるセンサセル２０４に集光する。
粒子検出部２１４は、ビームスプリッタ２１０及びレンズ２１２を通過した蛍光を分光し、特定の波長帯の光を検知することにより、試料２０６１中のウイルス等の粒子の量に相当する電気信号を出力する。
粒子検出部２１４は、特定の波長帯の光を検出できるものであれば公知の技術を特に限定なく利用できる。例えば、粒子検出部２１４として、光を分光するために特定の波長帯を通過させる干渉フィルター、回折格子を用いて分光するツェルニー型分光器、及び、エシェル型分光器等を利用することができる。さらには、粒子検出部２１４は、光源２０８からの励起光を除去するためのノッチフィルター、又は、光源２０８からの励起光を遮断し、且つ、センサセル２０４で発生した蛍光を透過させることができるロングパスフィルターを含んでもよい。
［コントローラの構成］
続いて、コントローラ３００の詳細について具体的に説明する。
コントローラ３００は、検出装置１０全体の動作を制御する。具体的には、コントローラ３００は、捕集装置１００及び検出部２００を制御する。より具体的には、コントローラ３００は、測定の開始を制御して、吸引器１０２にサイクロン１０８の周辺空気の吸引を開始させ、且つ、ポンプ１０６に、捕集液タンク１０４からサイクロン１０８に捕集液を供給させる。これにより、サイクロン１０８に収容されている捕集液中に空気中の粒子が取り込まれる。
また、コントローラ３００は、ポンプ１２４を制御することで、粒子が取り込まれた捕集液である試料２０６１をサイクロン１０８から検出部２００に供給させる。
また、コントローラ３００は、光源２０８に光を照射させ、粒子検出部２１４に蛍光を検知させる。例えば、コントローラ３００は、入力パラメータに基づいて、予め設定された条件で、各ポンプを制御して所定体積の試料２０６１を検出部２００に供給することができる。
また、コントローラ３００は、計時機能を有しており、各動作に要した時間の情報を生成し記憶してもよい。また、コントローラ３００は、検出部２００からの計測値を受信して、計測値と時間情報とに基づいて、空気中を浮遊するウイルス等の粒子の濃度の計時変化を算出してもよい。
また、コントローラ３００は、吸引器１０２及びポンプ１１４を制御することで、旋回気流を用いて洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う。例えば、コントローラ３００は、吸引器１０２を制御することで、気体排出口３ａから気体を排出させながら、ポンプ１１４を制御することで、洗浄液を洗浄液導入口７ａからサイクロン１０８へ導入し、且つ、ポンプ１２４を制御することで、液体排出口１２２ａから洗浄液を廃液タンク１２０へ排出させることで、サイクロン１０８内を洗浄させる。このように、検出装置１０が備える各構成要素の制御は、コントローラ３００により実現されるが、本明細書において、例えば、洗浄部５００が実行するサイクロン１０８の洗浄動作に関して、具体的には、コントローラ３００による各構成要素の制御によって実現される場合においても、洗浄部５００が実行するとして記載する場合がある。例えば、吸引器１０２、ポンプ１２４等は、具体的には、コントローラ３００によって制御されるが、検出装置１０が実行するサイクロン式捕集部４００（具体的には、サイクロン１０８）の洗浄動作に関しては、洗浄部５００が、吸引器１０２、ポンプ１２４等によって、サイクロン式捕集部４００（具体的には、サイクロン１０８）を洗浄する、等と記載する場合がある。
コントローラ３００は、例えば、１以上の専用の電子回路によって実現される。１以上の専用の電子回路は、１個のチップ上に集積されてもよいし、複数のチップ上に個別に形成されてもよい。また、コントローラ３００は、１以上の専用の電子回路の代わりに汎用のプロセッサ（図示せず）と、ソフトウェアプログラム又はインストラクションが格納されたメモリ（図示せず）とによって実現されてもよい。この場合、ソフトウェアプログラム又はインストラクションが実行されたときに、プロセッサは、コントローラ３００として機能する。
［検出装置の動作］
以上のように構成された検出装置１０の動作について、図３を参照しながら説明する。
図３は、実施の形態に係る検出装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
まず、コントローラ３００は、ポンプ１０６を制御することで、サイクロン１０８内に捕集液を導入させ、さらに、吸引器１０２を制御することで、サイクロン１０８内に旋回気流を発生させてサイクロン１０８の周囲の気体をサイクロン１０８内に収容されている捕集液に捕集させる（ステップＳ１００）。
次に、コントローラ３００は、ポンプ１２４を制御することで、サイクロン１０８内の試料２０６１を検出部２００へ排出し、試料２０６１中の粒子を検出する（ステップＳ１０１）。具体的には、ステップＳ１０１において、まず、導入部２０６は、試料２０６１をセンサセル２０４に導入する。次に、光源２０８は、試料２０６１が導入され
たセンサセル２０４に励起光を照射する。次に、粒子検出部２１４は、励起光の照射により蛍光を計測することにより、試料２０６１中のウイルス等の粒子を検出する。
ステップＳ１０１に次に、洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００に発生される旋回気流により洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、洗浄部５００は、サイクロン１０８内に、吸引器１０２によって発生される旋回気流により、サイクロン１０８内に導入した洗浄液を、サイクロン１０８内で旋回させて、サイクロン１０８内の洗浄を行う。より具体的には、コントローラ３００は、吸引器１０２、ポンプ１１４、及び、ポンプ１２４を制御することで、サイクロン１０８内を洗浄させる。
検出装置１０は、粒子の検出を連続して実行する際には、ステップＳ１０２の次に、再度ステップＳ１００を実行する。検出装置１０は、ステップＳ１０２を実行することで、続けてさらにステップＳ１００及びステップＳ１０１を実行した際にも、先にステップＳ１０１を実行した際にサイクロン１０８内に残渣として残った粒子が混入することによるコンタミネーションの発生を抑制することができる。
［サイクロン内の洗浄］
続いて、サイクロン１０８の洗浄動作について、図１、図２、及び、図４Ａ～図５Ｂを参照しながら説明する。具体的には、図３に示すステップＳ１０２における検出装置１０の具体的な動作について説明する。
なお、図２に一点鎖線で示す供給ライン６０２は、捕集液をサイクロン１０８に導入した際の液面の高さを示す。また、図２に一点鎖線で示す液面到達ライン６０１は、捕集液が導入された状態で、吸引器１０２で吸引することで、サイクロン１０８内に旋回気流を発生させた際に、捕集液が回転して到達する液面の高さを示す。また、図２に一点鎖線で示す飛散ライン６００は、捕集液が旋回気流によって回転して発生する飛沫が飛散して、捕集液に取り込んだ粒子がサイクロン１０８内壁に付着する高さを示す。
検出部２００で粒子を高精度で測定するためには、サイクロン１０８内壁の飛散ライン６００よりも下方の領域を確実に洗浄する必要がある。
検出装置１０が連続して粒子の検出を行う場合、サイクロン１０８内の洗浄（図３に示すステップＳ１０２）は、サイクロン１０８内の試料２０６１がポンプ１２４で検出部２００に送りだされた後、次の計測のための捕集（図３に示すステップＳ１００）を開始する前に実施する。
コントローラ３００は、洗浄液タンク１１２から洗浄液をサイクロン１０８内に供給する。図２に示すように、洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８の上部に形成されている。図２には、サイクロン１０８が洗浄液導入口７ａを１つ有する場合について例示している。
さらに、コントローラ３００は、洗浄液をサイクロン１０８に導入しながら、吸引器１０２を動作させ、旋回気流によって洗浄液をサイクロン１０８内で回転させる。こうすることで、洗浄液は、サイクロン１０８の内壁を伝いながら、サイクロン１０８の底部に移動する。さらに、コントローラ３００は、ポンプ１２４を動作させ、サイクロン１０８の底部に落下してきた洗浄液を廃液タンク１２０に排出する。
以上のように、吸引器１０２によるサイクロン１０８内での旋回気流の発生と、サイクロン１０８内への洗浄液の導入と、サイクロン１０８内の洗浄液の排出との動作を、同時に実施することで、サイクロン１０８内は、万遍なく洗浄され得る。
このように実行された洗浄動作を終了させる際には、コントローラ３００は、ポンプ１１４によるサイクロン１０８内への洗浄液の導入、吸引器１０２による吸引、及び、ポンプ１２４によるサイクロン１０８からの洗浄液の排出の動作を、この順に停止させる。この順で停止させることで、サイクロン１０８内の残渣をより減らすことができ、次の測定でも高精度で測定することが可能となる。
なお、吸引器１０２が吸引する気体の吸気速度は、適宜変化されるとよい。吸引器１０２の吸気速度の変化のさせ方の一例を、図４Ａ、及び、図４Ｂに示す。
図４Ａは、実施の形態に係る検出装置１０が備える吸引器１０２の動作の一例を示す図である。図４Ｂは、実施の形態に係る検出装置１０が備える吸引器１０２の動作の別の一例を示す図である。
図４Ａに示すように、例えば、コントローラ３００は、サイクロン１０８内を洗浄させる際には、吸引器１０２を制御して、吸気速度Ｑ（具体的には、単位時間当たりの吸気量Ｑ）と、Ｑの半分の速度であるＱ／２とを、数秒毎に繰り返すように吸気速度を変化させる。本実施の形態において、Ｑは、例えば、１００Ｌ／ｍｉｎ．である。
また、コントローラ３００は、例えば、Ｑ／２とＱとの間の変化が、図４Ａに示すような瞬間的ではなく、図４Ｂに示すように緩やかになるように、吸引器１０２を制御してもよい。
このように、洗浄部５００は、例えば、旋回気流の速度（つまり、吸引器１０２が吸引する気体の単位時間当たりの吸気量）を変化させて洗浄を行う。具体的には、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、洗浄部５００は、旋回気流の速度を、第１速度（例えば、図４Ａに示す吸気速度Ｑ／２）から当該第１速度より速い第２速度（例えば、図４Ａに示す吸気速度Ｑ）へ変化させ、さらに、第２速度から第１速度に変化させる制御を繰り返すことでサイクロン式捕集部４００（具体的には、サイクロン１０８内）の洗浄を行ってもよい。
なお、図４Ａ及び図４Ｂには、吸気速度をＱとＱ／２との間で変化させる例を示しているが、吸気速度の変化のさせ方は、特に限定されない。例えば、吸引器１０２は、吸気速度を、Ｑ／２と、Ｑと、Ｑの２倍の吸気速度である２Ｑとの３段階以上で、吸気速度を維持する時間長を選択的に変化させるように、吸気速度を変化してもよい。
図５Ａは、実施の形態に係る検出装置１０が備えるサイクロン１０８内の旋回気流を説明するためのサイクロンの概略斜視図である。なお、図５Ａには、吸引器１０２が吸引する吸気速度がＱの場合における旋回気流の流路を実線の矢印で示し、吸引器１０２が吸引する吸気速度がＱ／２の場合における旋回気流の流路を破線の矢印で示している。
図５Ａに示すように、吸引器１０２による吸気速度が変化すると、サイクロン１０８内に発生される旋回気流の流路も変化する。
図５Ｂは、実施の形態に係る検出装置１０が備えるサイクロン１０８内の洗浄液の流路を説明するためのサイクロン１０８の概略側面図である。なお、図５Ｂには、洗浄液がサイクロン１０８内壁を伝う流路を、ハッチングを付して例示している。
図５Ｂに示すように、吸引器１０２による吸気速度が変化すると、サイクロン１０８内壁を伝う洗浄液の流路も変化する。つまり、吸引器１０２による吸気速度を好適に変化させることで、サイクロン１０８内壁を伝う洗浄液の流路を好適に変化させることができる。そのため、旋回気流の速度を変化させてサイクロン１０８内の洗浄を行うことで、サイクロン１０８内壁は、例えば、サイクロン１０８の底部から飛散ライン６００までより万遍なく洗浄され得る。
［効果等］
以上のように、実施の形態に係る検出装置１０は、気体に含有される粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集するサイクロン式捕集部４００と、サイクロン式捕集部４００で捕集された粒子を検出する検出部２００と、サイクロン式捕集部４００を、洗浄液を用いて洗浄する洗浄部５００とを備える。洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００に発生される旋回気流により洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う。
このような構成によれば、サイクロン式捕集部４００（具体的には、サイクロン１０８）内が洗浄される構成により、前回測定の残渣を減らすことができる。そのため、気体に含有される粒子の捕集と、捕集した粒子の検出との測定を連続して繰り返し実行する場合でも検出精度の低下を抑制できるため、連続してより高精度な粒子の検出が可能となる。さらに、洗浄部５００は、旋回気流を用いて洗浄液を回転させて、サイクロン１０８内を洗浄する。これにより、サイクロン１０８内を洗浄液で満たすことなく、サイクロン１０８内を万遍なく洗浄できる。そのため、サイクロン１０８内を洗浄液で満たす場合と比較して、洗浄水をより少量にしてもサイクロン１０８の内壁面の広い範囲を洗浄することができるため、洗浄液タンク１１２及び廃液タンク１２０は、小型化され得る。また、検出装置１０は、粒子の捕集のための吸引と、洗浄のための吸引とを、１つの吸引器１０２で実現できる。そのため、洗浄部５００は、別途旋回気流を発生させるための機構を設けることなく、簡便な構成でサイクロン式捕集部４００を洗浄することができる。
例えば、サイクロン式捕集部４００は、気体を導入する気体導入口１１０ａ及び気体を排出する気体排出口３ａを有し、捕集液を収容するサイクロン１０８を備える。検出装置１０は、さらに、気体排出口３ａに接続され、気体導入口１１０ａから気体をサイクロン１０８内に導入し、気体導入口１１０ａから気体排出口３ａへと気体を旋回気流として流通させて、気体排出口３ａから排出させる吸引器１０２を備える。また、例えば、洗浄部５００は、サイクロン１０８内に洗浄液を導入するための洗浄液導入部５１０を備える。この場合、洗浄部５００は、吸引器１０２によって気体排出口３ａから気体を排出させながら、洗浄液導入部５１０によってサイクロン１０８内へ洗浄液を導入することで、洗浄液を旋回させてサイクロン１０８内の洗浄を行う。
このような構成によれば、洗浄部５００は、サイクロン１０８内を万遍なく洗浄することができる。そのため、このような構成によれば、検出装置１０は、連続してより高精度に粒子を検出することができる。
また、例えば、検出装置１０は、さらに、サイクロン１０８内の捕集液を排出するための液体排出部４１０を備える。また、例えば、サイクロン１０８は、さらに、サイクロン１０８内の捕集液を排出する液体排出口１２２ａを有する。この場合、洗浄部５００は、吸引器１０２によって気体排出口３ａから気体を排出させながら、洗浄液導入部５１０によって洗浄液を洗浄液導入口７ａからサイクロン１０８へ導入し、且つ、液体排出部４１０によって液体排出口１２２ａから洗浄液を排出させることで洗浄を行う。
このような構成によれば、洗浄部５００は、サイクロン１０８内をより万遍なく洗浄することができる。そのため、このような構成によれば、検出装置１０は、連続してより高精度に粒子を検出することができる。
また、例えば、サイクロン１０８は、さらに、洗浄液を導入する１以上の洗浄液導入口７ａを有する。この場合、液体排出口１２２ａは、サイクロン１０８の底部に位置し、洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８の上部に位置し、気体導入口１１０ａより、サイクロン１０８の底部からの距離が遠い。
このような構成によれば、洗浄液は、サイクロン１０８の上部から底部にかけて万遍なくサイクロン１０８内壁を流通し易くなる。そのため、この構成によれば、洗浄部５００は、サイクロン１０８内をより万遍なく洗浄することができる。これにより、検出装置１０は、連続してより高精度に粒子を検出することができる。
また、例えば、洗浄部５００は、旋回気流の速度を変化させて洗浄を行う。
このような構成によれば、旋回気流は、速度が変化することで軌道も変化する。そのため、サイクロン式捕集部４００の洗浄に用いられる洗浄液もまた、旋回気流の速度が変化されることで、旋回気流による動かされ方が変化する。これにより、洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００をより万遍なく洗浄することができる。そのため、このような構成によれば、検出装置１０は、連続してより高精度に粒子を検出することができる。
また、例えば、洗浄部５００は、旋回気流の速度を、第１速度から当該第１速度より速い第２速度へ変化させ、さらに、第２速度から第１速度に変化させる制御を繰り返すことでサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う。
このような構成によれば、サイクロン式捕集部４００の洗浄に用いられる洗浄液は、旋回気流の速度が繰り返し変化することで、一度で落としきれない汚れを取り除き易くなる。これにより、洗浄部５００は、サイクロン式捕集部４００を、より残渣を少なく洗浄することができる。そのため、このような構成によれば、検出装置１０は、連続してより高精度に粒子を検出することができる。
また、本開示の一態様に係る検出方法は、気体に含有される粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集し、捕集液中に捕集された検出対象粒子を検出し、旋回気流を用いて洗浄液を旋回させてサイクロン式捕集部４００の洗浄を行う。
このような方法によれば、旋回気流を用いて洗浄液を利用することで、洗浄液が旋回気流により動かされるために、より少量の洗浄液で、サイクロン式捕集部４００の広い範囲を洗浄できる。そのため、気体に含有される粒子を連続して測定する場合でも検出精度の低下を抑制することができる。つまり、本開示の一態様に係る検出方法によれば、連続して高精度に粒子を検出することができる。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
（変形例）
続いて、実施の形態に係る検出装置１０の変形例について説明する。なお、以下では、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と重複する説明は、省略化又は簡略化する場合がある。図２には、サイクロン１０８が洗浄液導入口７ａを１つ有する場合について例示したが、洗浄液導入口７ａは、１つに限定されない。サイクロンは、複数の洗浄液導入口を有してもよい。
［変形例１］
図６Ａは、実施の形態の変形例１に係る検出装置が備えるサイクロン１０８ａの概略斜視図である。図６Ｂは、実施の形態の変形例１に係る検出装置が備えるサイクロン１０８ａの概略上面図である。なお、図６Ｂは、サイクロン１０８ａを、気体排出口３ａ側から見た場合を示す図である。
サイクロン１０８ａは、例えば図２に示すサイクロン１０８と同様に、気体を導入する気体導入口１１０ａ及び気体を排出する気体排出口３ａを有し、捕集液を収容する筐体である。なお、図６Ａ及び図６Ｂには、サイクロン１０８ａに導入、又は、排出される気体の流れを破線の矢印で示し、液体（具体的には、洗浄液又は捕集液）の流れを実線の矢印で示している。
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、サイクロン１０８ａは、サイクロン１０８とは異なり、サイクロン１０８ａを上面から見た場合に対向する位置に、洗浄液導入口７ａを２つ有する。言い換えると、サイクロン１０８ａを上面視した場合に、２つの洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８ａの周方向に沿って等間隔に配置されている。
また、２つの洗浄液導入口７ａは、いずれもサイクロン１０８ａの上部に位置する。例えば、２つの洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８ａの上部に位置する筒部２ａに形成されている。また、２つの洗浄液導入口７ａとサイクロン１０８ａの底部との距離は、気体導入口１１０ａとサイクロン１０８ａの底部との距離以上である。言い換えると、２つの洗浄液導入口７ａは、サイクロン１０８ａにおいて、いずれも気体導入口１１０ａと同じ高さの位置、又は、いずれも気体導入口１１０ａより高い位置に形成されている。例えば、２つの洗浄液導入口７ａと液体排出口１２２ａとの距離は、気体導入口１１０ａと液体排出口１２２ａとの距離以上である。なお、図６Ａには、２つの洗浄液導入口７ａと気体導入口１１０ａとが、サイクロン１０８ａの底部からの距離が略等しい場合について例示している。
［変形例２］
図７は、実施の形態の変形例２に係る検出装置が備えるサイクロンの概略上面図である。なお、図７は、サイクロンを、気体排出口３ａ側から見た場合を示す図である。
変形例２に係るサイクロンは、例えば、図２に示すサイクロン１０８と同様に、気体を導入する気体導入口１１０ａ及び気体を排出する気体排出口３ａを有し、捕集液を収容する筐体である。なお、図７には、変形例２に係るサイクロンに導入、又は、排出される気体の流れを破線の矢印で示し、液体（具体的には、洗浄液又は捕集液）の流れを実線の矢印で示している。
また、図７に示すように、変形例２に係るサイクロンは、サイクロン１０８とは異なり、洗浄液導入口７ａを３つ有する。また、変形例２に係るサイクロンを上面視した場合に、３つの洗浄液導入口７ａは、変形例２に係るサイクロンの周方向に沿って等間隔に配置されている。
また、３つの洗浄液導入口７ａは、いずれも変形例２に係るサイクロンの上部に位置する。例えば、３つの洗浄液導入口７ａは、いずれも変形例２に係るサイクロンの上部に位置する筒部２ｂに形成されている。また、３つの洗浄液導入口７ａと変形例２に係るサイクロンの底部との距離は、気体導入口１１０ａと変形例２に係るサイクロンの底部との距離以上である。言い換えると、３つの洗浄液導入口７ａは、変形例２に係るサイクロンにおいて、いずれも気体導入口１１０ａと同じ高さの位置、又は、いずれも気体導入口１１０ａより高い位置に形成されている。例えば、３つの洗浄液導入口７ａと液体排出口１２２ａとの距離は、気体導入口１１０ａと液体排出口１２２ａとの距離以上である。
［効果等］
以上、変形例１及び変形例２に示すように、サイクロン（例えば、サイクロン１０８ａ）は、例えば、洗浄液導入口７ａを複数有する。この場合、複数の洗浄液導入口７ａは、例えば、サイクロン１０８ａを上面視した場合に、サイクロン１０８ａの周方向に沿って等間隔に配置される。
このような構成によれば、洗浄液は、一定間隔を空けた複数の箇所からサイクロン１０８ａ内に導入される。そのため、このような構成によれば、サイクロン１０８ａ内壁面をより万遍なく洗浄することができる。
（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態及び変形例に係る検出装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
例えば、上記実施の形態において、コントローラ３００の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、コントローラ３００の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。
また、例えば、上記実施の形態では、サイクロン１０８は、円錐部１と筒部２とを有する。しかしながら、サイクロン１０８の形状は、これに限定されない。例えば、サイクロンは、筒部２を有さなくてもよい。この場合、気体導入口１１０ａ及び洗浄液導入口７ａは、円錐部１に形成されてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、洗浄液導入口７ａは、筒部２の側壁に形成されているが、これに限定されない。洗浄液導入口７ａは、例えば、筒部２の上面に形成されてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
本開示に係る検出装置は、部屋に滞在している人へのウイルスの感染リスクを低減するために、部屋の空気中の浮遊するウイルス濃度を高感度に検出する検出システムに利用することができる。
上記の開示内容から導出される発明の一態様が、以下、列記される。
１． 検出装置であって、
気体に含有される粒子を旋回気流によって捕集液中に捕集するように構成されたサイクロン式捕集部、
前記サイクロン式捕集部の内部を減圧して、前記サイクロン式捕集部内に前記旋回気流を発生させるように構成された吸引部、
前記サイクロン式捕集部によって捕集された粒子を検出するように構成された検出部、
洗浄液を貯めるための洗浄液タンク、
前記洗浄液タンクおよび前記サイクロン式捕集部の内部の間を連通させている洗浄液導入配管、および
コントローラ
を具備し、
前記コントローラは、
前記洗浄液タンクから前記洗浄液導入配管を通して前記サイクロン式捕集部の内部に前記洗浄液を供給し、そして
前記吸引器を用いて前記サイクロン式捕集部の内部に前記旋回気流を発生させて、前記サイクロン捕集部に供給され、かつ前記旋回気流により旋回した前記洗浄液を用いて前記サイクロン式捕集部の内部を洗浄する、
検出装置。
１ 円錐部
２、２ａ、２ｂ 筒部
３ 気体排出配管
３ａ 気体排出口
４ 捕集液導入配管
４ａ 捕集液導入口
５ 廃液配管
７ 洗浄液導入配管
７ａ 洗浄液導入口
１０ 検出装置
１００ 捕集装置
１０２ 吸引器
１０４ 捕集液タンク
１０６、１１４、１２４ ポンプ
１０８、１０８ サイクロン
１１０ 気体導入配管
１１０ａ 気体導入口
１１２ 洗浄液タンク
１２０ 廃液タンク
１２２ 液体排出配管
１２２ａ 液体排出口
２００ 検出部
２０２ センサデバイス
２０４ センサセル
２０６ 導入部
２０８ 光源
２１０ ビームスプリッタ
２１２ レンズ
２１４ 粒子検出部
３００ コントローラ
４００ サイクロン式捕集部
４１０ 液体排出部
４２０ 捕集液導入部
５００ 洗浄部
５１０ 洗浄液導入部
６００ 飛散ライン
６０１ 液面到達ライン
６０２ 供給ライン
２０６１ 試料

Claims (7)

  1. 気体に含有される粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集するサイクロン式捕集部と、
    前記サイクロン式捕集部で捕集された前記粒子を検出する検出部と、
    前記サイクロン式捕集部を洗浄液を用いて洗浄する洗浄部とを備え、
    前記洗浄部は、前記サイクロン式捕集部に発生される前記旋回気流により前記洗浄液を旋回させて、かつ、前記旋回気流の速度を変化させて前記サイクロン式捕集部の洗浄を行う、
    検出装置。
  2. 前記サイクロン式捕集部は、前記気体を導入する気体導入口及び前記気体を排出する気体排出口を有し、前記捕集液を収容するサイクロンを備え、
    前記検出装置は、さらに、前記気体排出口に接続され、前記気体導入口から前記気体を前記サイクロン内に導入し、前記気体導入口から前記気体排出口へと前記気体を前記旋回気流として流通させて、前記気体排出口から排出させる吸引器を備え、
    前記洗浄部は、
    前記サイクロン内に前記洗浄液を導入するための洗浄液導入部を備え、
    前記吸引器によって前記気体排出口から前記気体を排出させながら、前記洗浄液導入部によって前記サイクロン内へ前記洗浄液を導入することで、前記洗浄液を旋回させて前記サイクロン内の洗浄を行う、
    請求項１に記載の検出装置。
  3. 前記検出装置は、さらに、前記サイクロン内の前記捕集液を排出するための液体排出部を備え、
    前記サイクロンは、さらに、前記サイクロン内の前記捕集液を排出する液体排出口を有し、
    前記洗浄部は、
    前記吸引器によって前記気体排出口から前記気体を排出させながら、前記洗浄液導入部によって前記洗浄液を前記洗浄液導入部から前記サイクロンへ導入し、且つ、前記液体排出部によって前記液体排出口から前記洗浄液を排出させることで洗浄を行う、
    請求項２に記載の検出装置。
  4. 前記サイクロンは、さらに、前記洗浄液を導入する１以上の洗浄液導入口を有し、
    前記液体排出口は、前記サイクロンの底部に位置し、
    前記洗浄液導入口は、前記サイクロンの上部に位置し、
    前記洗浄液導入口と前記サイクロンの底部との距離は、前記気体導入口と前記サイクロンの底部との距離以上である、
    請求項３に記載の検出装置。
  5. 前記サイクロンは、前記洗浄液導入口を複数有し、
    前記複数の洗浄液導入口は、前記サイクロンを上面視した場合に、前記サイクロンの周方向に沿って等間隔に配置されている、
    請求項４に記載の検出装置。
  6. 前記洗浄部は、前記旋回気流の速度を、第１速度から前記第１速度より速い第２速度へ変化させ、さらに、前記第２速度から前記第１速度に変化させる制御を繰り返すことで前記サイクロン式捕集部の洗浄を行う、
    請求項１～５のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. 気体に含有される粒子を、旋回気流を用いて捕集液中に捕集し、
    前記捕集液中に捕集された前記粒子を検出し、
    前記旋回気流を用いて洗浄液を旋回させて、かつ、前記旋回気流の速度を変化させてサイクロン式捕集部の洗浄を行う、
    検出方法。
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