WO2018220896A1 - サイクロン捕集器 - Google Patents

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WO2018220896A1
WO2018220896A1 PCT/JP2018/002617 JP2018002617W WO2018220896A1 WO 2018220896 A1 WO2018220896 A1 WO 2018220896A1 JP 2018002617 W JP2018002617 W JP 2018002617W WO 2018220896 A1 WO2018220896 A1 WO 2018220896A1
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container
liquid
main body
cyclone
gas
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PCT/JP2018/002617
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English (en)
French (fr)
Inventor
明威 田村
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D47/027—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by directing the gas to be cleaned essentially tangential to the liquid surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04—Tangential inlets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N1/2211—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling with cyclones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/008—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with injection or suction of gas or liquid into the cyclone

Definitions

  • the present invention relates to a cyclone collector that collects particles using a liquid film.
  • a cyclone collector having a container forming a cylindrical space and having a liquid film formed on the inner surface of the container is known.
  • particles in the intake gas are collected by adhering to the liquid film (see Patent Document 1).
  • the present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a cyclone collector that can reliably collect particles in the intake gas and does not release mist.
  • the present invention includes a container having an upper end, a lower end, and a side wall extending between the upper end and the lower end, and formed of a rotating body having a rotation axis, and forming a space therein, and the container
  • a liquid film forming portion for forming a liquid film having a certain height on the inner surface of the side wall, an intake hole provided in the container and having an opening opening in the container, and provided in the container.
  • An exhaust pipe, and the intake hole is inclined with respect to an orthogonal plane orthogonal to the rotation axis of the container and extends into the space, and the entire opening of the intake hole is a region other than the liquid film.
  • a cyclone collector that injects intake gas into the liquid film through the intake hole.
  • the present invention is the cyclone collector, wherein the intake hole is provided at the upper end of the container.
  • the present invention is the cyclone collector, wherein the liquid film forming part forms the liquid film on the inner surface of the side wall so as to extend upward from the lower end of the container.
  • the present invention is a cyclone collector in which a plurality of intake holes are provided in the container.
  • the present invention is the cyclone collector, wherein the intake hole is provided in the upper end portion of the container, and the opening portion opens into the space of the container.
  • the intake hole is provided in the upper end portion of the container, and has a protruding nozzle protruding from the surface of the upper end portion, and the opening is formed at the tip of the protruding nozzle. It is a vessel.
  • the present invention is a cyclone collector in which a liquid supply unit is provided at the lower end of the container.
  • the present invention is a cyclone collector in which a liquid supply unit is provided on the side wall of the container.
  • particles in the intake gas can be reliably collected and mist can be prevented from being released.
  • FIG. 1A is a side view showing a cyclone body of a collection unit according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a bottom view of the lid portion taken along line A-A ′ of FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a view showing the cyclone body, and is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 1B.
  • FIG. 2A is a side view showing a cyclone main body of the collection unit according to the second embodiment.
  • FIG. 2B is a bottom view of the lid portion taken along line A-A ′ of FIG. 2A.
  • 2C is a view showing the cyclone main body, and is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 2B.
  • FIG. 1A is a side view showing a cyclone body of a collection unit according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a bottom view of the lid portion taken along line A-A ′ of FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a side view showing the cyclone main body of the collection unit according to the third embodiment.
  • FIG. 3B is a bottom view of the lid portion taken along line A-A ′ of FIG. 3A.
  • 3C is a view showing the cyclone main body, and is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 3B.
  • FIG. 4A is a perspective view showing a cyclone main body.
  • 4B is a perspective view showing the cyclone body viewed from an angle different from that in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the entire measuring apparatus in which the cyclone collector according to the present invention is incorporated.
  • FIG. 6A is a schematic diagram showing a state in which a fluorescent substance is bound to detection target particles.
  • FIG. 6B is a schematic diagram showing a state in which antibody aggregated particles are bound to detection target particles.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification of the configuration of the droplet forming unit in the measurement apparatus.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a droplet sorting unit in the measuring apparatus.
  • FIG. 9 is an internal configuration diagram illustrating a configuration of a measurement unit in the measurement apparatus.
  • FIG. 10 is a side view showing the cyclone main body of the collection unit according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a side view showing the cyclone main body of the collection unit according to the fifth embodiment.
  • the cyclone body 21 of the cyclone collector 12 according to the present invention is composed of a rotating body having a rotation axis (also referred to as an axis) 21A.
  • the terms “upper”, “upper”, “lower”, and “lower” refer to the case where the cyclone body 21 of the cyclone collector 12 according to the present invention is installed such that the rotation axis 21A extends in the vertical direction. Means “upper”, “upper”, “lower”, and “lower” (see FIGS. 1A to 1C).
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the measuring apparatus.
  • the measurement apparatus 10 detects the detection target particle based on the fluorescence intensity of the droplet will be described as an example. However, it is not limited to this.
  • the measurement apparatus 10 may be limited to measuring the fluorescence intensity of the droplet.
  • the user or another device determines whether or not the detection target particles are contained in the inspection target gas.
  • the detection target particles are, for example, viruses, bacteria, pollen, toxic substances, and the like. However, the detection target particles are not limited to these as long as the fluorescent substance can specifically bind thereto.
  • the measuring apparatus 10 includes a dust removing unit 11, a main pipe 18, a collecting unit (also referred to as a cyclone collecting device) 12 according to the present invention, and a droplet forming unit. 13, a droplet sorting unit 14, a measuring unit 15, a liquid recovery unit 16, and a suction pump 17.
  • the main pipe 18 is an airflow guideway.
  • the dust removing unit 11 is disposed on the upstream side of the airflow guided by the main pipe 18.
  • the suction pump 17 is an airflow forming mechanism that forms an airflow inside the main pipe 18, and is disposed on the downstream side of the airflow guided by the main pipe 18. In other words, the suction pump 17 forms an airflow that flows from the dust removing unit 11 to the suction pump 17 in the main pipe 18.
  • an air supply pump may be provided upstream of the dust removing unit 11. In this case, compressed air may be supplied from the air supply pump into the main pipe 18.
  • the droplet forming unit 13, the droplet sorting unit 14, the measuring unit 15, and the liquid recovery unit 16 are provided in the main pipe 18 in this order between the dust removing unit 11 and the suction pump 17. ing.
  • the dust removing unit 11 has an airflow resistance of a degree necessary for forming aerosol droplets in the main pipe 18.
  • the dust removing unit 11 can supply a clean gas by capturing particles that affect the measurement.
  • the collection unit 12 composed of a cyclone collector will be described.
  • the collection unit 12 collects the detection target particles in the inspection target gas in the liquid and binds the detection target particles in the liquid to a fluorescent substance that specifically binds to the detection target particles. ing.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21. And a liquid introduction part 23 for introducing a liquid into the interior.
  • a cyclone main body also referred to as a container
  • a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21.
  • a liquid introduction part 23 for introducing a liquid into the interior.
  • the cyclone main body 21 has a prefix conical inner surface (hereinafter referred to as a wall surface) and is oriented so that the end portion on the small diameter side is positioned below the end portion on the large diameter side.
  • the gas introduction part 22 is provided in the upper part of the cyclone body 21 so as to extend in the tangential direction of the wall surface of the cyclone body 21, and is airtightly connected to the coarse dust removal part 19.
  • the tangential direction of the wall surface refers to a case where the cyclone body 21 is cut in a horizontal direction that is perpendicular to the axis at a portion where the introduced gas contacts (collides) with the wall surface of the cyclone body 21 as described later. It is the tangential direction of the circle that can be made.
  • the coarse dust removing unit 19 allows the measurement target particles to pass through and captures relatively large particles such as dust and fiber waste.
  • the gas introduced from the coarse dust removing unit 19 through the gas introducing unit 22 into the cyclone main body 21 is guided along the wall surface of the cyclone main body 21 so as to turn in the circumferential direction.
  • the liquid introduction part 23 is provided in the liquid introduction pipe 23b, a liquid introduction pipe 23b in which one end is connected to the lower part of the tank 23a and the other end is connected to the wall surface of the cyclone body 21.
  • the tank 23a contains a liquid containing a fluorescent substance.
  • the fluorescent substance is, for example, a fluorescently labeled antibody.
  • the fluorescence-labeled antibody Y specifically binds to a specific detection target particle P using an antibody antigen reaction.
  • the fluorescent substance may be antibody aggregated particles A whose surface is modified with a plurality of fluorescently labeled antibodies Y as shown in FIG. 6 (b).
  • the fluorescently labeled antibody Y on the surface of the antibody aggregated particle A specifically binds to a specific detection target particle P using an antibody antigen reaction.
  • the plurality of detection target particles P can be aggregated via the antibody aggregated particles A. Therefore, the volume density of the fluorescently labeled antibody Y is increased, and the fluorescence intensity can be increased.
  • the other end of the liquid introduction pipe 23 b is connected to a height position lower than the gas introduction part 22 on the wall surface of the cyclone main body 21.
  • the one end of the liquid introduction tube 23b is arranged at a height position higher than the other end.
  • the liquid introduction part 23 is not limited to such a configuration, for example, has a syringe pump containing a liquid containing a fluorescent substance, and the tip of the syringe is connected to the wall surface of the cyclone main body 21, A liquid containing a fluorescent substance may be introduced into the cyclone main body 21 by pressurizing the inside of the syringe with a piston.
  • suction / exhaust gas is introduced into the upper part of the cyclone main body 21 by sucking and exhausting the inside of the cyclone main body 21 to reduce the pressure, and introducing gas so as to turn in the circumferential direction from the gas introduction part 22 by the differential pressure.
  • a portion 24 is provided.
  • the suction exhaust section 24 includes a suction exhaust pipe (also referred to as an exhaust pipe) 24b that is coaxially inserted in the upper part of the cyclone main body 21, and a suction exhaust pump 24a provided in the suction exhaust pipe 24b. Yes.
  • a suction exhaust pipe also referred to as an exhaust pipe
  • a suction exhaust pump 24a provided in the suction exhaust pipe 24b.
  • the suction / exhaust pump 24a When the suction / exhaust pump 24a is operated, the inside of the cyclone main body 21 is sucked and exhausted through the suction / exhaust pipe 24b and depressurized. Due to the pressure difference between the inside of the cyclone main body 21 and the outside, the gas outside the cyclone main body 21 is reduced. The gas is introduced from the gas introduction part 22 into the cyclone main body 21 through the coarse dust removing part 19. The gas introduced into the cyclone main body 21 is guided along the wall surface of the cyclone main body 21 so as to descend while turning in the circumferential direction, that is, to form a spirally turning airflow. At this time, since the specific gravity of the detection target particles in the gas is relatively large, the particles are separated to the wall surface side of the cyclone main body 21 by centrifugal force.
  • the gas component having a relatively low specific gravity reverses the flow in the lower part of the cyclone body 21 due to the truncated conical shape of the wall surface of the cyclone body 21 and forms an upward flow on the center axis side of the cyclone body 21.
  • the air is discharged to the outside through the suction exhaust pipe 24b.
  • the liquid introduced from the liquid introduction part 23 into the cyclone main body 21 is pushed outward by the airflow swirling in the circumferential direction, and forms a liquid film in a film shape along the wall surface (inner surface) of the cyclone main body 21.
  • the liquid introduction part 23 functions as a liquid film forming part that forms a liquid film on the inner surface of the cyclone main body 21.
  • a water level detection unit 25 that detects the water level of the liquid formed into a film shape is provided on the wall surface of the cyclone main body 21.
  • the flow rate control unit 23 c of the liquid introduction unit 23 controls the flow rate based on the detection result of the water level detection unit 25.
  • the water level detection unit 25 has a pair of electrodes exposed inside the cyclone main body 21 and a measurement unit that measures the electrical conductivity between the electrodes.
  • the pair of electrodes When the liquid level is higher than the height position of the pair of electrodes, the pair of electrodes are energized through the liquid, and the conductivity is relatively high.
  • the pair of electrodes are insulated and the conductivity becomes relatively low.
  • a measurement result when the liquid water level is higher than the height position of the pair of electrodes and a measurement result when the liquid level is low are obtained in advance by experiments, and a value between the two measurement results is determined as a threshold value.
  • the liquid water level is higher than the height position of the pair of electrodes, and when the measurement result of the measurement unit is lower than the threshold value, the liquid water level is higher than the height of the pair of electrodes. Judged to be lower than the position.
  • the flow rate control unit 23c controls the liquid flow rate until the liquid level becomes higher than the height position of the pair of electrodes. It has come to increase. Thereby, it can prevent that the contact area with respect to the gas of the liquid inside the cyclone main body 21 reduces by liquid sending, evaporation, etc.
  • FIG. 1
  • a liquid supply unit 26 is connected to the lower side of the cyclone main body 21.
  • the liquid supply unit 26 is provided with a liquid feed pump 27.
  • the inside of the cyclone main body 21 is depressurized by the suction / exhaust unit 24, but is sent from the inside of the cyclone main body 21 via the liquid supply unit 26 by sending the liquid in the liquid supply unit 26 under pressure by the liquid feed pump 27.
  • the liquid can be continuously and stably supplied to the droplet forming unit 13.
  • the collection unit 12 may be provided with a heating mechanism for heating the liquid.
  • a heating mechanism for heating the liquid.
  • the fluorescent substance in the liquid is activated by heating the liquid to near body temperature (about 35 ° C.), for example.
  • the reaction rate can be increased.
  • the collection unit 12 may be provided with a cooling mechanism (not shown) for cooling the liquid.
  • a cooling mechanism for cooling the liquid.
  • the liquid is cooled to, for example, around body temperature (about 35 ° C.) to activate the fluorescent substance in the liquid and react. You can increase the speed.
  • the droplet forming unit 13 is configured to form aerosol droplets from the liquid supplied from the collecting unit 12. More specifically, the droplet forming unit 13 is in the form of an aerosol using at least one of a nebulizer, electrospray, two-fluid nozzle, piezoelectric element, ultrasonic wave, and decompression process from the liquid supplied from the collecting unit 12. Are formed (two-fluid nozzle).
  • the droplet forming unit 13 has a throttle portion 18 a in which the diameter of the main pipe 18 is rapidly narrowed, and the end portion of the liquid supply unit 26 is the throttling portion. It is inserted coaxially inside the portion 18a.
  • the speed of the airflow increases.
  • a negative pressure is generated at the end of the liquid supply unit 26 by the high-speed airflow flowing through the throttle portion 18a, and the liquid in the liquid supply unit 26 is sucked and torn by this negative pressure.
  • aerosol droplets are formed from the liquid supplied from the liquid supply unit 26.
  • the end of the liquid supply unit 26 is coaxially inserted inside the throttle portion 18a.
  • the present invention is not limited to this.
  • the end of the portion 26 may be connected in a direction perpendicular to the throttle portion 18a.
  • the droplet sorting unit 14 sorts droplets having a particle size less than a predetermined value from the droplets supplied from the droplet forming unit 13.
  • a spray chamber that sorts droplets having a particle size less than a predetermined value using inertial force can be used.
  • a spray chamber that sorts droplets having a particle size less than a predetermined value using inertial force
  • it is one of the group consisting of a cyclone spray chamber, a Scott spray chamber, and an inertial branch spray chamber.
  • Such a spray chamber itself is known in the technical field of inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analysis, and is exemplified in, for example, JIS K0133.
  • the spray chamber does not have the effect of selecting droplets having a particle size that can be decomposed by inductively coupled plasma using the spray chamber itself.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the droplet sorting unit 14. 8 is a cyclone spray chamber, and includes a central chamber body 14a having a cylindrical inner surface, and an upper chamber body 14b having a frustoconical inner surface connected to the upper end of the central portion. And a lower chamber body 14c having a frustoconical inner surface connected to the lower end portion of the central portion.
  • the main pipe 18 is connected to the inner surface of the central chamber body 14a so as to extend in the tangential direction of the inner surface.
  • the air flow including droplets introduced into the central chamber body 14a through the main pipe 18 is guided along the inner surface of the central chamber body 14a by the inertial force and swirls in the circumferential direction.
  • a droplet having a particle size of a predetermined value or more is separated to the inner surface side of the central chamber body 14a by centrifugal force, and collides with and adheres to the inner surface.
  • droplets having a particle size of a predetermined value or more are removed from the air flow, and droplets having a particle size of less than the predetermined value ride on the air flow and are supplied to the measurement unit 15 from the upper side of the upper chamber body 14b. It has become.
  • a droplet (liquid) attached to the inner surface of the central chamber body 14a flows down to the lower chamber body 14c due to gravity, and is discharged from the lower side of the lower chamber body 14c to the outside.
  • the adhering droplet (liquid) evaporates, so there is no need to provide a drainage mechanism.
  • the upper limit of the particle size of the droplets sorted by the spray chamber is the mechanical size such as the size and shape of the spray chamber, the flow velocity of the air flow, etc. Correlates with parameters. Therefore, by appropriately selecting the mechanical parameters such as the shape and size of the spray chamber and the flow velocity of the airflow, it is possible to set the upper limit of the particle size of the droplets sorted by the spray chamber to a desired value. is there.
  • the particle size of the droplets selected by the spray chamber can be appropriately selected depending on the measurement object and the measurement purpose. However, when a virus or bacteria is the measurement object, the particle diameter is preferably 50 ⁇ m or less, and 20 ⁇ m or less. Is more preferable.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the measurement unit 15.
  • the measurement unit 15 irradiates the droplet with light and measures the fluorescence intensity of the droplet.
  • the measurement unit 15 is connected to the main pipe 18 and forms, for example, a rectangular case that forms a flow space for airflow including droplets sorted by the droplet sorting unit 14. It has a body 56. Light transmitting windows 52a and 52b made of quartz parallel to each other are disposed on, for example, the upper and lower (or left and right) surfaces of the case body 56 facing each other.
  • a light emitting unit 51 for irradiating the case body 56 with laser light having a wavelength deviating from the wavelength of fluorescence emitted from the fluorescent material is provided.
  • an optical filter 53 that blocks light having a wavelength that deviates from the wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent material is provided outside the other light transmission window 52b.
  • a light receiving portion 54 that receives the fluorescence of the fluorescent material and converts it into an electrical signal is provided on the outer side.
  • the light receiving unit 54 is, for example, a photomultiplier tube, and outputs, for example, a current having a signal level corresponding to the intensity of light received from the optical filter 53 to the light receiving output measuring unit 55.
  • the light reception output measuring unit 55 converts current into voltage, compares the voltage signal Ia indicating the converted voltage with a preset threshold Is, and the voltage signal Ia is larger than the threshold Is.
  • the detection target particle detection alarm is notified or displayed on a display unit (not shown).
  • the threshold value Is is determined as follows. That is, the threshold value Is includes the fluorescence intensity when the droplet formed by the droplet forming unit 13 passes through the case body 56 when the detection target particle does not exist in the inspection target gas, and the inspection target gas. Between the fluorescence intensity when the droplet formed by the droplet forming unit 13 passes through the case body 56 in a state where the detection target particle is included in the detection target particle and the fluorescent substance is bound to the detection target particle.
  • the fluorescence intensity when the detection target particle does not exist in the gas to be inspected is the fluorescent substance attached to the dust included in the gas passing through the case body 56 or the fluorescent substance included in the droplet not including the detection target particle. , Corresponding to the intensity of fluorescence from.
  • the fluorescent substance specifically binds to the detection target particle. As a result, in general terms, due to the presence of the detection target particles, the density of the fluorescent substance becomes higher than when there is no detection target particles, and a difference in fluorescence intensity corresponding to the presence or absence of the detection target particles occurs.
  • a liquid recovery unit 16 made of, for example, a mesh body for capturing a droplet that has passed through the measurement unit 15 is provided on the downstream side of the measurement unit 15, and a suction pump 17 is provided on the downstream side of the liquid recovery unit 16, and the gas that has passed through the liquid recovery unit 16 is external to the measurement apparatus 10 via, for example, a filter for adsorbing and removing detection target particles (not shown). Exhausted.
  • the liquid recovery unit 16 is provided with a drainage mechanism. However, when the number of liquid droplets (liquid) passing through the liquid recovery unit 16 is sufficiently small, the liquid droplets (liquid) evaporate. There is no need to provide.
  • the collecting unit 12 including a cyclone collector incorporated in the measuring apparatus 1 will be described.
  • FIG. 1A is a side view showing the cyclone main body 21 of the collection unit 12
  • FIG. 1B is a bottom view of the lid portion taken along line AA ′ of FIG. 1A
  • FIG. 1C is a diagram showing the cyclone main body 21.
  • 1B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1B.
  • 4A and 4B are perspective views showing the cyclone body.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21 by introducing a liquid into the cyclone main body 21.
  • 21 includes a liquid introduction portion (also referred to as a liquid film formation portion) 23 for forming a liquid film 40 on the inner surface.
  • a cyclone main body (container) 21 of the collection unit 12 includes a container main body 31 that forms a prefix conical space 35 therein, and a container
  • the lid 32 covers the upper opening of the main body 31, and the liquid introduction pipe 23 b of the liquid introduction section 23 is connected to the side of the container main body 31 of the cyclone main body 21.
  • the cyclone main body 21 having the container main body 31 and the lid portion 32 is composed of a rotating body having a rotation axis 21A, and is arranged so that the axis 21A extends in the vertical direction.
  • the cyclone main body 21 is not limited to the above-described structure having the container main body 31 and the lid portion 32 that covers the upper opening of the container main body 31, and the container main body 31 and the lid portion 32 are completely formed by a 3D printer or the like.
  • An integrally formed structure may be adopted.
  • the lid portion 32 of the cyclone main body 21 constitutes the upper end portion of the cyclone main body 21, and the prefix conical side wall 31 b of the container main body 31 constitutes the side wall 31 b of the cyclone main body 21.
  • the lower end 31 a of the container main body 31 constitutes the lower end 31 a of the cyclone main body 21.
  • the gas introduction part 22 is connected to the lid part 32 constituting the upper end part of the cyclone main body 21, and the connection end 33 b of the intake hole 33 formed in the lid part 32 is connected to the gas introduction part 22.
  • four gas introducing portions 22 are connected to the entire circumference of the lid portion 32 along the tangential direction of the wall surface of the cyclone main body 21, and each gas introducing portion 22 extends over the entire circumference of the lid portion 32. And 90 ° apart from each other. For this reason, four intake holes 33 are provided in the lid portion 32 so as to correspond to the four gas introduction portions 22 and spaced apart by 90 °.
  • the tangential direction of the wall surface means a tangential direction of a circle formed when the cyclone main body is cut in the horizontal direction, which is perpendicular to the axis at the portion where the introduced gas abuts (collises) with the wall surface of the cyclone main body 21.
  • an exhaust pipe 24 b is attached to the center position of the lid portion 32, and the exhaust pipe 24 b extends upward from the space 35 of the container body 31 through the lid portion 32. Furthermore, a liquid supply unit 26 is provided at the lower end 31 a of the container main body 31 of the cyclone main body 21, and the liquid supply unit 26 is connected to the droplet forming unit 13 via a liquid feed pump 27.
  • Each intake hole 33 extends in the lid portion 32 at an inclination angle ⁇ of 5 ° to 15 ° downward with respect to an orthogonal surface 21B orthogonal to the axis 21A of the cyclone main body 21.
  • Each intake hole 33 has an opening 33 a that opens into the space 35 of the container body 31. The opening 33 a does not protrude downward from the lower surface 32 a of the lid portion 32 and opens in the same plane as the lower surface 32 a.
  • a liquid film 40 is formed on the inner surface of the cyclone main body 21 by the liquid introduced from the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction portion 23.
  • the liquid film 40 extends from the lower end to the upper end of the container main body 31, that is, the container main body 31.
  • the liquid film 40 does not reach the lower surface 32 a of the lid portion 32, but extends from the lower end portion 31 a to the side wall 31 b of the container main body 31 immediately below the lid portion 32.
  • the opening 33 a of the intake hole 33 provided in the lid 32 is the lower surface 32 a of the lid 32 and opens at a position separated from the side wall of the container body 31. For this reason, the liquid film 40 on the inner surface of the container body 31 is not entrained by the intake gas from the opening 33a of the intake hole 33, so that the liquid film is not entrained by the intake gas and mist is not generated.
  • the intake hole 33 extends downward with respect to the orthogonal surface 21B of the cyclone body 21, the intake gas ejected from the intake hole 33 strikes the liquid film 40 formed on the inner surface of the opposing container body 31. Will be in touch. As a result, the particles contained in the intake gas can be reliably attached to the liquid film 40 and the liquid film 40 can reliably collect the particles.
  • the intake gas injected into the cyclone main body 21 from the intake hole 33 is injected along the tangential direction of the wall surface of the cyclone main body 21 at the portion where the gas contacts the liquid film, A gas flow that spirally rotates in the circumferential direction is formed in the cyclone body 21.
  • the particles in the intake gas are directed toward the side wall 31b of the container body 31 by centrifugal force.
  • the particles in the intake gas ejected from the intake holes 33 can be collected after being brought into contact with the liquid film 40 and adhered to the liquid film 40.
  • a gas for example, the atmosphere
  • the suction pump 17 is taken into the main pipe 18 via the dust removing unit 11 by the suction pump 17, and the droplet forming unit 13, the droplet sorting unit 14, and the measuring unit are collected.
  • 15 and the liquid recovery unit 16 are formed in this order, and are exhausted through the suction pump 17 and a filter (not shown).
  • a gas for example, the atmosphere
  • the cyclone is supplied from the gas introduction unit 22. It is introduced into the main body 21.
  • a liquid containing a fluorescent material is introduced into the cyclone main body 21 from the liquid introduction part 23.
  • the gas introduced from the gas introduction part 22 into the cyclone main body 21 is guided along the wall surface of the cyclone main body 21 so as to be swung in the circumferential direction to form a spiral air flow inside the cyclone main body 21. .
  • the liquid introduced into the cyclone main body 21 from the liquid introduction part 23 is pushed outward in the radial direction by the spiral airflow, and is formed into a film shape along the wall surface of the cyclone main body 21.
  • the particles to be detected contained in the gas are separated on the wall surface side of the cyclone main body 21 by centrifugal force and collected in a liquid formed into a film shape.
  • the fluorescent substance contained in the liquid specifically binds to the collected detection target particles.
  • the intake gas introduced from the gas introduction part 22 passes through the intake hole 33 provided in the lid part 32, and enters the space 35 of the container body 31 from the opening 33 a of the intake hole 33. Erupted.
  • the intake gas ejected from the opening 33a of the intake hole 33 contacts the liquid film 40 formed on the inner surface of the container main body 31, the particles in the intake gas are reliably attached to the liquid film 40 and collected. be able to.
  • the liquid that has collected the detection target particles on the wall surface of the cyclone main body 21 gradually flows downward due to gravity, and then liquid is supplied from the lower side of the cyclone main body 21 through the liquid supply unit 26 by the operation of the liquid feed pump 27. It is continuously supplied to the droplet forming unit 13.
  • the liquid supplied from the collection unit 12 is drawn out from the end of the liquid supply unit 26 by a high-speed airflow flowing through the throttle portion 18 a of the main pipe 18, and becomes an aerosol droplet. Molded.
  • the formed aerosol droplets ride on the air flow in the main pipe 18 and are supplied to the droplet sorting unit 14.
  • the air flow including the droplets supplied from the droplet forming unit 13 is guided along the cylindrical inner surface of the central chamber body 14 a, thereby causing the air flow in the circumferential direction.
  • the droplets having a particle size included in the airflow are not less than a predetermined value, are separated to the inner surface side of the central chamber body 14a by centrifugal force, and collide with and adhere to the inner surface.
  • the droplet having a particle size of less than a predetermined value rises while turning in the circumferential direction together with the air flow, and is supplied to the measuring unit 15 from the upper side of the upper chamber body 14b.
  • the measurement unit 15 irradiates the droplets selected by the droplet selection unit 14 with light, and measures the fluorescence intensity of the droplets irradiated with the light. Specifically, the droplet guided through the main pipe 18 is irradiated with light, and the fluorescence intensity is measured. Moreover, after that, for example, the measurement unit 15 determines whether or not the detection target particles are included in the gas to be inspected by comparing the measured fluorescence intensity with a threshold value. In other words, the measurement unit 15 detects the detection target particles from the inspection target gas.
  • the light emitting unit 51 irradiates the inside of the case body 56 through which the droplets flow with ultraviolet laser light.
  • the fluorescent substance in the droplet is excited by the ultraviolet laser light and emits fluorescence.
  • the ultraviolet laser light is shielded by the optical filter 53, and light having a fluorescence wavelength is selectively detected by the light receiving unit 54.
  • the received light intensity detected by the light receiving unit 54 is proportional to the volume density of the fluorescent material in the droplet formed by the droplet forming unit 13.
  • the fluorescence intensity detected by the light receiving unit 54 is larger than the threshold value Is, and the received light output measuring unit 55 detects the detection target. A particle detection alarm is triggered.
  • the detection target particle does not exist in the droplet formed by the droplet forming unit 13, even if fine dust in the atmosphere is taken into the droplet formed by the droplet forming unit 13, Even if the fluorescent substance adheres to the dust, the density of the fluorescent substance is much smaller than the density of the fluorescent substance bound to the detection target particles. For this reason, the received light intensity detected by the light receiving unit 54 is smaller than a preset threshold value Is.
  • the liquid droplets that have passed through the measurement unit 15 are separated into gas and liquid by the liquid recovery unit 16, and the liquid is recovered.
  • the gas is exhausted to the outside of the measuring apparatus 10 by the suction pump 17 provided on the downstream side of the liquid recovery unit 16.
  • FIG. 2A is a side view showing the cyclone main body 21 of the collection unit 12
  • FIG. 2B is a bottom view of the lid portion taken along line AA ′ of FIG. 2A
  • FIG. 2C is a diagram showing the cyclone main body 21.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 2B.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21 by introducing a liquid into the cyclone main body 21.
  • 21 includes a liquid introduction portion (also referred to as a liquid film formation portion) 23 for forming a liquid film 40 on the inner surface.
  • the cyclone body (container) 21 of the collection unit 12 includes a container body 31 that forms a prefix conical space 35 therein, and an upper opening of the container body 31.
  • the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction part 23 is connected to the container main body 31 side part of the cyclone main body 21.
  • the gas introduction part 22 is connected to the lid part 32 of the cyclone main body 21, and the connection end 33 b of the intake hole 33 formed in the lid part 32 is connected to the gas introduction part 22.
  • eight gas introducing portions 22 are connected to the entire circumference of the lid portion 32 along the tangential direction of the wall surface of the cyclone main body 21, and each gas introducing portion 22 extends over the entire circumference of the lid portion 32. And 45 ° apart from each other.
  • eight intake holes 33 are provided in the lid portion 32 so as to correspond to the eight gas introduction portions 22 by 45 ° apart from each other.
  • an exhaust pipe 24 b is attached to the lid portion 32, and the exhaust pipe 24 b extends upward from the space 35 of the container body 31 through the lid portion 32.
  • Each intake hole 33 extends in the lid portion 32 at an inclination angle ⁇ of 45 ° to 60 ° downward with respect to an orthogonal surface 21B orthogonal to the axis 21A of the cyclone main body 21.
  • Each intake hole 33 has an opening 33 a that opens into the space 35 of the container body 31. The opening 33 a does not protrude downward from the lower surface 32 a of the lid portion 32 and opens at the same position as the lower surface 32 a.
  • a liquid film 40 is formed on the inner surface of the cyclone main body 21 by the liquid introduced from the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction portion 23.
  • the liquid film 40 extends from the lower end to the upper end of the container main body 31, that is, the container main body 31.
  • the liquid film 40 does not reach the lower surface 32 a of the lid portion 32, but extends from the lower end portion 31 a to the side wall 31 b of the container main body 31 immediately below the lid portion 32.
  • the opening 33 a of the intake hole 33 provided in the lid 32 is the lower surface 32 a of the lid 32 and opens at a position separated from the inner surface of the container body 31.
  • the liquid film 40 on the inner surface of the container body 31 is not entrained by the intake gas from the opening 33a of the intake hole 33, and this prevents the liquid film from being entrained by the intake gas and generating moisture mist. .
  • the intake hole 33 extends downward with respect to the orthogonal surface 21B of the cyclone body 21, the intake gas ejected from the intake hole 33 strikes the liquid film 40 formed on the inner surface of the opposing container body 31. Will be in touch. For this reason, particles contained in the intake gas can be reliably attached to the liquid film 40, and the particles can be reliably collected by the liquid film 40.
  • the intake gas ejected from the intake hole 33 is brought into contact with the liquid film 40 and the particles in the intake gas are adhered to the liquid film 40 and then reliably collected. Can do.
  • the angle ⁇ of the intake holes 33 can be increased to increase the number of intake holes 33 and the amount of gas that can be processed at a time can be increased.
  • the collision position of the airflow to the wall surface is downward.
  • FIGS. 3A to 3C a collecting unit 12 including a cyclone collector according to a third embodiment will be described.
  • FIG. 3A is a side view showing the cyclone main body 21 of the collection unit 12
  • FIG. 3B is a bottom view of the lid portion taken along line AA ′ of FIG. 3A
  • FIG. 3C is a diagram showing the cyclone main body 21.
  • FIG. 3B is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3B.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21 by introducing a liquid into the cyclone main body 21.
  • 21 includes a liquid introduction portion (also referred to as a liquid film formation portion) 23 for forming a liquid film 40 on the inner surface.
  • the cyclone body (container) 21 of the collection unit 12 includes a container body 31 that forms a prefix conical space 35 therein, and an upper opening of the container body 31.
  • the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction part 23 is connected to the container main body 31 side part of the cyclone main body 21.
  • the gas introduction part 22 is connected to the lid part 32 of the cyclone main body 21, and the connection end 33 b of the intake hole 33 formed in the lid part 32 is connected to the gas introduction part 22.
  • one gas introduction part 22 is connected to the lid part 32.
  • a plurality of gas introducing portions 22, intake holes 33, and protruding nozzles 36 may be provided.
  • an exhaust pipe 24 b is attached to the lid portion 32, and the exhaust pipe 24 b extends upward from the space 35 of the container body 31 through the lid portion 32.
  • the intake hole 33 extends in the lid portion 32 with an inclination angle ⁇ of 45 ° to 60 ° downward with respect to the orthogonal surface 21B orthogonal to the axis 21A of the cyclone main body 21.
  • the intake hole 23 has a protruding nozzle 36 that protrudes from the lower surface 32a of the lid portion 32 into the space 35 of the container body 31, and the lower end of the protruding nozzle 36 opens to form an opening 33a.
  • the opening 33 a is located at the lower end of the protruding nozzle 36 that protrudes downward from the lower surface 32 a of the lid 32.
  • a liquid film 40 is formed on the inner surface of the cyclone main body 21 by the liquid introduced from the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction portion 23.
  • the liquid film 40 extends from the lower end to the upper end of the container main body 31, that is, the container main body 31. Is formed so as to extend from the lower end to the lower surface 32 a of the lid portion 32.
  • the opening 33 a of the intake hole 33 provided in the lid portion 32 is located at the lower end of the protruding nozzle 36 protruding from the lower surface 32 a of the lid portion 32 and opens at a position spaced from the inner surface of the container body 31. is doing. For this reason, the liquid film 40 on the inner surface of the container body 31 is not entrained by the intake gas from the opening 33a of the intake hole 33, so that the liquid film is not entrained by the intake gas and mist is not generated.
  • the intake hole 33 extends downward with respect to the orthogonal surface 21B of the cyclone body 21, the intake gas ejected from the intake hole 33 strikes the liquid film 40 formed on the inner surface of the opposing container body 31. Will be in touch. For this reason, particles contained in the intake gas can be reliably attached to the liquid film 40, and the particles can be reliably collected by the liquid film 40.
  • the intake gas ejected from the intake hole 33 is brought into contact with the liquid film 40 and the particles in the intake gas are adhered to the liquid film 40 and then reliably collected. Can do.
  • FIG. 10 is a side view showing the cyclone main body 21 of the collection unit 12.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21 by introducing a liquid into the cyclone main body 21.
  • 21 includes a liquid introduction portion (also referred to as a liquid film formation portion) 23 for forming a liquid film 40 on the inner surface.
  • the cyclone body (container) 21 of the collection unit 12 includes a container body 31 formed of a rotating body that forms a cylindrical space 35 inside and has a rotation axis 21 ⁇ / b> A. ing.
  • the container body 31 is hermetically sealed as a whole, and has a lower end 31a, an upper end 31c, and a side wall 31b extending between the lower end 31a and the upper end 31c.
  • An introduction pipe 23b is connected.
  • the gas introduction part 22 is connected to the upper end part 31c of the container body 31 of the cyclone body 21, and the connection end 33b of the intake hole 33 formed in the upper end part 31c is connected to the gas introduction part 22.
  • four gas introducing portions 22 are connected to the entire circumference of the upper end portion 31c along the tangential direction of the wall surface of the cyclone main body 21, and each gas introducing portion 22 extends over the entire circumference of the upper end portion 31c. And 90 ° apart from each other. Therefore, four intake holes 33 are provided in the upper end portion 31c so as to correspond to the four gas introduction portions 22 and are separated by 90 °.
  • an exhaust pipe 24b is attached to the center position of the upper end portion 31c, and the exhaust pipe 24b extends upward from the space 35 of the container body 31 through the upper end portion 31c.
  • the container main body 31 of the cyclone main body 21 is also provided with a liquid supply unit 26 on the side wall 31b, and this liquid supply unit 26 is connected to the droplet forming unit 13 via a liquid feed pump 27 (see FIG. 5). ).
  • a tapered inlet portion 26a that extends toward the space 35 is formed at the inlet of the liquid supply portion 26 provided on the side wall 31b.
  • the liquid supply unit 26 is provided on the side wall 31b of the container main body 31, a liquid having a specific gravity greater than that of air is transferred from the tapered inlet 26a to the liquid supply unit 26 side by centrifugal force. Can guide smoothly.
  • Each intake hole 33 extends in the lid portion 32 at an inclination angle ⁇ of 5 ° to 15 ° downward with respect to an orthogonal surface 21B orthogonal to the axis 21A of the cyclone main body 21.
  • Each intake hole 23 has an opening 33 a that opens into the space 35 of the container body 31. The opening 33a does not protrude downward from the lower surface 31c1 of the upper end 31c, and opens in the same plane as the lower surface 31c1.
  • a liquid film 40 is formed on the side wall 31b of the cyclone main body 21 by the liquid introduced from the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction portion 23.
  • the liquid film 40 extends from the lower end to the upper end of the side wall 31b of the container main body 31. Although formed so as to expand, it does not reach the lower surface 31c1 of the upper end portion 31c.
  • the opening 33a of the intake hole 33 provided in the upper end 31c of the container main body 31 is the lower surface 31c1 of the upper end 31c and opens at a position separated from the side wall 31b of the container main body 31. Therefore, the liquid film 40 on the inner surface of the side wall 31b of the container body 31 is not caught by the intake gas from the opening 33a of the intake hole 33, and this causes the liquid film to be drawn by the intake gas and generating mist. Absent.
  • the intake hole 33 extends obliquely downward with respect to the orthogonal surface 21B of the cyclone main body 21, the intake gas ejected from the intake hole 33 is a liquid formed on the inner surface of the opposite side wall 31b of the container main body 31. It will abut against the membrane 40. For this reason, particles contained in the intake gas are directed to the liquid film 40 by centrifugal force, whereby the particles are reliably attached to the liquid film 40, and the particles can be reliably collected by the liquid film 40.
  • the main body 31 is wound up and discharged from the exhaust pipe 24b.
  • the intake gas ejected from the intake hole 33 is brought into contact with the liquid film 40 and the particles in the intake gas are adhered to the liquid film 40 and then reliably collected. Can do.
  • the cyclone main body 21 shown in FIG. 10 may use the upper end part 31c and the lower end part 31a by repeatedly pulling up and down, and bring the gas introduction part 22 and the exhaust pipe 24b downward.
  • FIG. 11 is a side view showing the cyclone main body 21 of the collection unit 12.
  • the collection unit 12 includes a cyclone main body (also referred to as a container) 21, a gas introduction unit 22 for introducing gas into the cyclone main body 21, and a cyclone main body 21 by introducing a liquid into the cyclone main body 21.
  • 21 includes a liquid introduction portion (also referred to as a liquid film formation portion) 23 for forming a liquid film 40 on the inner surface.
  • the cyclone body (container) 21 of the collection unit 12 includes a container body 31 formed of a rotating body that forms a cylindrical space 35 inside and has a rotation axis 21 ⁇ / b> A. ing.
  • the container body 31 is hermetically sealed as a whole, and has a lower end 31a, an upper end 31c, and a side wall 31b extending between the lower end 31a and the upper end 31c.
  • An introduction pipe 23b is connected.
  • the gas introduction part 22 is connected to the upper end part 31c of the container body 31 of the cyclone body 21, and the connection end 33b of the intake hole 33 formed in the upper end part 31c is connected to the gas introduction part 22.
  • four gas introducing portions 22 are connected to the entire circumference of the upper end portion 31c along the tangential direction of the wall surface of the cyclone main body 21, and each gas introducing portion 22 extends over the entire circumference of the upper end portion 31c. And 45 ° apart from each other. Therefore, four intake holes 33 are provided in the upper end portion 31c so as to correspond to the four gas introduction portions 22 and are separated by 90 °.
  • an exhaust pipe 24b is attached to the center position of the lower end portion 31a, and the exhaust pipe 24b extends upward from the space 35 of the container body 31 through the lower end portion 31a.
  • the exhaust pipe 24b can be provided in the center position of the lower end part 31a, the exhaust pipe 24b is arranged facing the gas introduction part 22 of the upper end part 31c. For this reason, the freedom degree of the installation position of the gas introduction part 22 in the upper end part 31c increases.
  • the liquid supply part 26 is provided in the side wall 31b of the container main body 31 of the cyclone main body 21, and this liquid supply part 26 is connected to the droplet formation part 13 via the liquid feeding pump 27 (refer FIG. 5). ).
  • a tapered inlet portion 26a that extends toward the space 35 is formed at the inlet of the liquid supply portion 26 provided on the side wall 31b.
  • a liquid having a large specific gravity is smoothly guided from the tapered inlet part 26a to the liquid supply part 26 side by centrifugal force. Can do.
  • Each intake hole 33 extends in the lid portion 32 at an inclination angle ⁇ of 5 ° to 15 ° downward with respect to an orthogonal surface 21B orthogonal to the axis 21A of the cyclone main body 21.
  • Each intake hole 23 has an opening 33 a that opens into the space 35 of the container body 31. The opening 33a does not protrude downward from the lower surface 31c1 of the upper end 31c, and opens in the same plane as the lower surface 31c1.
  • a liquid film 40 is formed on the side wall 31b of the cyclone main body 21 by the liquid introduced from the liquid introduction pipe 23b of the liquid introduction portion 23.
  • the liquid film 40 extends from the lower end to the upper end of the side wall 31c of the container main body 31. Although formed so as to expand, it does not reach the lower surface 31c1 of the upper end portion 31c.
  • the opening 33a of the intake hole 33 provided in the upper end 31c of the container main body 31 is the lower surface 31c1 of the upper end 31c and opens at a position separated from the side wall 31b of the container main body 31. Therefore, the liquid film 40 on the inner surface of the side wall 31b of the container body 31 is not caught by the intake gas from the opening 33a of the intake hole 33, and this causes the liquid film to be drawn by the intake gas and generating mist. Absent.
  • the intake hole 33 extends obliquely downward with respect to the orthogonal surface 21B of the cyclone main body 21, the intake gas ejected from the intake hole 33 is a liquid formed on the inner surface of the opposite side wall 31b of the container main body 31. It will abut against the membrane 40. For this reason, particles contained in the intake gas are directed to the liquid film 40 by centrifugal force, whereby the particles are reliably attached to the liquid film 40, and the particles can be reliably collected by the liquid film 40.
  • the main body 31 is wound up and discharged from the exhaust pipe 24b.
  • the intake gas ejected from the intake hole 33 is brought into contact with the liquid film 40 and the particles in the intake gas are adhered to the liquid film 40 and then reliably collected. Can do.

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Abstract

【課題】吸気気体中の粒子を確実に捕集することができ、かつ水分ミストの放出を防止する。 【解決手段】サイクロン捕集器１２は容器２１と、容器２１内に液膜４０を形成する液膜形成部２３と、蓋部３２に設けられた吸気孔３３と、排気管２４ｂとを備える。吸気孔３３は容器２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって延び、吸気孔３３の開口部３３ａは液膜４０以外の領域に開口する。吸気孔３３からの吸気気体は、液膜４０に向かって噴出する。

Description

サイクロン捕集器
　本発明は、液膜を用いて粒子を捕集するサイクロン捕集器に関する。
　従来より、円筒状空間を形成する容器を備え、容器内面に液膜が形成されたサイクロン捕集器が知られている。このサイクロン捕集器では、吸気気体中の粒子を液膜に付着させて捕集している（特許文献１参照）。
　しかしながら吸気孔が液膜近傍に開口していると、吸気気体によって液膜からミストが生成し、このミストが排気管から放出され捕集効率が低下するといった問題がある。他方、吸気孔からの吸気気体が液膜から離れた液膜が形成されていない部位に当たると、吸気気体中の粒子を水膜によって確実に捕集することができない。
特表２００２－５４３９７５号
　本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、吸気気体中の粒子を確実に捕集することができ、ミストが放出されることがないサイクロン捕集器を提供することを目的とする。
　本発明は、上端部と、下端部と、前記上端部と下端部との間に延びる側壁とを有し、回転軸線をもつ回転体からなるとともに、内部に空間を形成する容器と、前記容器に設けられ、一定の高さをもつ液膜を前記側壁内面に形成する液膜形成部と、前記容器に設けられ、前記容器内に開口する開口部を有する吸気孔と、前記容器に設けられた排気管と,を備え、前記吸気孔は前記容器の回転軸線に直交する直交面に対して傾斜して前記空間内へ向かって延び、前記吸気孔の開口部全域は前記液膜以外の領域に開口するとともに前記吸気孔により吸気気体を前記液膜に噴出する、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられている、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記液膜形成部は前記容器の前記下端部から上方に延びるよう前記側壁内面に前記液膜を形成する、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記容器に複数の吸気孔が設けられている、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられ、その開口部は前記容器の前記空間に開口する、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられるとともに、前記上端部の表面から突出する突出ノズルを有し、この突出ノズル先端に前記開口部が形成されている、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記容器の前記下端部に液体供給部が設けられている、サイクロン捕集器である。
　本発明は、前記容器の前記側壁に液体供給部が設けられている、サイクロン捕集器である。
　本発明によれば、吸気気体中の粒子を確実に捕集することができ、かつミストの放出を未然に防ぐことができる。
図１Ａは、第１の実施の形態による捕集部のサイクロン本体を示す側面図である。 図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図である。 図１Ｃは、サイクロン本体を示す図であって、図１ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。 図２Ａは、第２の実施の形態による捕集部のサイクロン本体を示す側面図である。 図２Ｂは、図２ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図である。 図２Ｃは、サイクロン本体を示す図であって、図２ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。 図３Ａは、第３の実施の形態による捕集部のサイクロン本体を示す側面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図である。 図３Ｃは、サイクロン本体を示す図であって、図３ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。 図４Ａは、サイクロン本体を示す斜視図である。 図４Ｂは、図４Ａと異なる角度からみたサイクロン本体を示す斜視図である。 図５は、本発明によるサイクロン捕集器が組込まれた測定装置全体の構成を示す概略図である。 図６（ａ）は、検出対象粒子に蛍光物質が結合した状態を示す模式図である。図６（ｂ）は、検出対象粒子に抗体凝集粒子が結合した状態を示す模式図である。 図７は、測定装置における液滴形成部の構成の変形例を示す概略図である。 図８は、測定装置における液滴選別部の構成を示す斜視図である。 図９は、測定装置における測定部の構成を示す内部構成図である。 図１０は、第４の実施の形態による捕集部のサイクロン本体を示す側面図である。 図１１は、第５の実施の形態による捕集部のサイクロン本体を示す側面図である。
＜第１の実施の形態＞
　以下に、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態により開示する発明が限定されるものではない。また以下に示す実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
　また、本発明によるサイクロン捕集器１２のサイクロン本体２１は、回転軸線（軸線とも言う）２１Ａを有する回転体からなる。本明細書中において、「上方」、「上端」、「下方」、「下端」の用語は、本発明によるサイクロン捕集器１２のサイクロン本体２１を回転軸線２１Ａが縦方向に延びるよう設置した場合における「上方」、「上端」、「下方」、「下端」を意味する (図１Ａ～図１Ｃ参照）。
　まず図５乃至図９を参照して、本発明によるサイクロン捕集器３０が組込まれた測定装置１０全体について説明する。
　図５は、測定装置の構成を示す概略図である。図５に示す例では、測定装置１０が、液滴の蛍光強度に基づいて検出対象粒子の検出を行う場合を例に説明する。ただし、これに限定されるものではない。例えば、測定装置１０は、液滴の蛍光強度を測定するに留めてもよい。この場合、ユーザや他の装置が、測定装置１０により測定された蛍光強度に基づいて、検査対象の気体中に検出対象粒子が含まれているかどうかを判断する。なお、検出対象粒子は、例えば、ウイルス、細菌、花粉、有毒物質等である。ただし、検出対象粒子は、蛍光物質が特異的に結合できるものであれば、これらに限定されない。
　図５に示すように、本実施の形態では、測定装置１０は、ダスト除去部１１と、主配管１８と、本発明による捕集部（サイクロン捕集器ともいう）１２と、液滴形成部１３と、液滴選別部１４と、測定部１５と、液体回収部１６と、吸引ポンプ１７と、を備えている。
　次に、各部の位置関係について簡単に説明する。主配管１８は、気流の案内路である。ダスト除去部１１は、主配管１８により案内される気流の上流側に配置されている。吸引ポンプ１７は、主配管１８の内部に気流を形成する気流形成機構であって、主配管１８により案内される気流の下流側に配置されている。言い換えると、吸引ポンプ１７は、主配管１８のうち、ダスト除去部１１から吸引ポンプ１７へと流れる気流を形成するようになっている。なお、気流形成機構としては、送気ポンプをダスト除去部１１の上流に設けてもよい。この場合、送気ポンプから主配管１８の内部に圧縮空気を供給してもよい。
　また、液滴形成部１３と、液滴選別部１４と、測定部１５と、液体回収部１６とは、ダスト除去部１１と吸引ポンプ１７との間において、主配管１８にこの順序で設けられている。
　次に、各部の構成について説明する。ダスト除去部１１は、主配管１８内にエアロゾル状の液滴を形成する上で必要な程度の気流抵抗を有している。ダスト除去部１１は、測定に影響を与えるパーティクルを捕捉することで清浄な気体を供給できるようになっている。
　次に、サイクロン捕集器からなる捕集部１２について説明する。捕集部１２は、検査対象の気体中の検出対象粒子を液体中に捕集するとともに、当該液体中の検出対象粒子に当該検出対象粒子に特異的に結合する蛍光物質を結合させるようになっている。
　本実施の形態では、図５に示すように、捕集部１２は、サイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１の内部に液体を導入するための液体導入部２３とを有する。
　サイクロン本体２１は、接頭円錐形の内面（以下、壁面という）を有しており、小径側の端部が大径側の端部より下方に位置するように向けられている。
　気体導入部２２は、サイクロン本体２１の上方部においてサイクロン本体２１の壁面の接線方向に延びるように設けられており、粗大ダスト除去部１９に気密に連結されている。ここで壁面の接線方向とは、後述するように導入する気体がサイクロン本体２１の壁面に当接する（衝突する）部分においてサイクロン本体２１を軸線に対して垂直方向となる、水平方向に切り取った場合に出来る円の接線方向である。粗大ダスト除去部１９は、測定対象粒子を通過させるとともに、埃や繊維くずなどの比較的大きなパーティクルを捕捉するようになっている。粗大ダスト除去部１９から気体導入部２２を通ってサイクロン本体２１の内部に導入される気体は、サイクロン本体２１の壁面に沿って案内されることで、周方向に旋回するようになっている。
　液体導入部２３は、液体を収容するタンク２３ａと、一端がタンク２３ａの下方部に接続され、他端がサイクロン本体２１の壁面に接続された液体導入管２３ｂと、液体導入管２３ｂに設けられた流量制御部２３ｃと、を有している。
　本実施の形態では、タンク２３ａには、蛍光物質を含有する液体が収容されている。蛍光物質は、具体的には、例えば、蛍光標識抗体である。図６（ａ）に示すように、蛍光標識抗体Ｙは、抗体抗原反応を利用して特定の検出対象粒子Ｐに特異的に結合する。
　なお、蛍光物質は、図６（ｂ）に示すように、複数の蛍光標識抗体Ｙにより表面を修飾された抗体凝集粒子Ａであってもよい。この場合、抗体凝集粒子Ａの表面の蛍光標識抗体Ｙは、抗体抗原反応を利用して特定の検出対象粒子Ｐに特異的に結合する。これにより、複数の検出対象粒子Ｐを抗体凝集粒子Ａを介して凝集させることができる。したがって、蛍光標識抗体Ｙの体積密度が高くなり、蛍光強度を高めることができる。
　液体導入管２３ｂの前記他端は、サイクロン本体２１の壁面のうち気体導入部２２より低い高さ位置に接続されている。一方、液体導入管２３ｂの前記一端は、前記他端より高い高さ位置に配置されている。流量制御部２３ｃが開とされる場合、タンク２３ａに収容された液体は、重力により、液体導入管２３ｂを通ってサイクロン本体２１の内部に導入されるようになっている。
　なお、液体導入部２３は、このような構成に限定されず、例えば、蛍光物質を含有する液体が収容されたシリンジポンプを有し、シリンジの先端がサイクロン本体２１の壁面に連結されており、ピストンによりシリンジの内部が加圧されることで蛍光物質を含有する液体がサイクロン本体２１の内部に導入されるようになっていてもよい。
　本実施の形態では、サイクロン本体２１の上方部には、当該サイクロン本体２１の内部を吸引排気して減圧させ、差圧により気体導入部２２から周方向に旋回するように気体を導入させる吸引排気部２４が設けられている。
　吸引排気部２４は、サイクロン本体２１の上方部に同軸状に挿設された吸引排気管（排気管ともいう）２４ｂと、吸引排気管２４ｂに設けられた吸引排気ポンプ２４ａと、を有している。
　吸引排気ポンプ２４ａを動作させると、サイクロン本体２１の内部は吸引排気管２４ｂを介して吸引排気されて減圧され、サイクロン本体２１の内部と外部との差圧により、サイクロン本体２１の外部の気体が、粗大ダスト除去部１９を介して気体導入部２２からサイクロン本体２１の内部に引き入れられる。そして、サイクロン本体２１の内部に導入された気体は、サイクロン本体２１の壁面に沿って案内されることで、周方向に旋回しながら下降し、即ちらせん状に旋回する気流を形成する。この時、気体中の検出対象粒子は相対的に比重が大きいため、遠心力によりサイクロン本体２１の壁面側に分離される。
　一方、相対的に比重が軽い気体成分は、サイクロン本体２１の壁面の切頭円錐形状により、サイクロン本体２１の下方部において流れを反転させ、サイクロン本体２１の中心軸側において上昇流を形成して、吸引排気管２４ｂを通って外部に排出される。
　液体導入部２３からサイクロン本体２１の内部に導入される液体は、周方向に旋回する気流により外向きに押しやられ、サイクロン本体２１の壁面（内面）に沿って膜状に液膜を成形する。このように、液体導入部２３は、サイクロン本体２１の内面に液膜を形成する液膜形成部として機能する。
　本実施の形態では、サイクロン本体２１の壁面に、膜状に成形された液体の水位を検出する水位検出部２５が設けられている。液体導入部２３の流量制御部２３ｃは、水位検出部２５の検出結果に基づいて流量を制御するようになっている。
　より詳しくは、水位検出部２５は、サイクロン本体２１の内部に露出する一対の電極と、当該電極間の導電率を測定する測定部と、を有している。液体の水位が一対の電極の高さ位置より高い場合、一対の電極は液体を介して通電し、導電率が相対的に高くなる。一方、液体の水位が一対の電極の高さ位置より低い場合、一対の電極は絶縁されて、導電率が相対的に低くなる。液体の水位が一対の電極の高さ位置より高い場合の測定結果と低い場合の測定結果とを予め実験により求めておき、当該２つの測定結果の間の値を閾値として決定する。その後、測定部の測定結果が閾値より高い場合、液体の水位が一対の電極の高さ位置より高いと判断し、測定部の測定結果が閾値より低い場合、液体の水位が一対の電極の高さ位置より低いと判断する。
　流量制御部２３ｃは、水位検出部２５により液体の水位が一対の電極の高さ位置より低いと判断された場合、液体の水位が一対の電極の高さ位置より高くなるまで、液体の流量を増加するようになっている。これにより、サイクロン本体２１の内部の液体の気体に対する接触面積が、液体の送出や蒸発等により減少することを防止できる。
　サイクロン本体２１の下方側には、液体供給部２６が接続されている。液体供給部２６には、送液ポンプ２７が設けられている。
　サイクロン本体２１の内部は吸引排気部２４により減圧されるが、送液ポンプ２７により液体供給部２６内の液体に圧力をかけて送り出すことで、サイクロン本体２１の内部から液体供給部２６を介して液滴形成部１３へと液体を連続的かつ安定的に供給することができる。
　なお、必ずしも必須ではないが、捕集部１２には、液体を加温する加温機構が設けられていてもよい。この場合、例えば寒冷地等の低温環境において蛍光物質の反応性が低下している時に、液体を例えば体温付近（３５℃程度）まで加温することで、液体中の蛍光物質を活性化させて反応速度を上げることができる。
　あるいは、捕集部１２には、液体を冷却する冷却機構（不図示）が設けられていてもよい。この場合、例えば猛暑地等の高温環境において蛍光物質の反応性が低下している時に、液体を例えば体温付近（３５℃程度）まで冷却することで、液体中の蛍光物質を活性化させて反応速度を上げることができる。
　次に、液滴形成部１３について説明する。液滴形成部１３は、捕集部１２から供給される液体からエアロゾル状の液滴を形成するようになっている。より詳しくは、液滴形成部１３は、捕集部１２から供給される液体から、ネブライザ、エレクトロスプレー、２流体ノズル、圧電素子、超音波、減圧処理のうち、少なくとも１つを用いてエアロゾル状の液滴を形成するようになっている（二流体ノズル）。
　本実施の形態では、図５に示すように、液滴形成部１３は、主配管１８の口径が急激に絞られた絞り部分１８ａを有しており、液体供給部２６の端部が当該絞り部分１８ａの内側に同軸状に挿入されている。主配管１８を流れる気流が絞り部分１８ａを流通する際に、気流の速度が増加する。この時、絞り部分１８ａを流通する高速の気流によって液体供給部２６の端部に負圧が生じ、この負圧により液体供給部２６内の液体が吸引されて引き裂かれる。これにより、液体供給部２６から供給される液体からエアロゾル状の液滴が形成されるようになっている。
　なお、図５に示す例では、液体供給部２６の端部は、絞り部分１８ａの内側に同軸状に挿入されているが、これに限定されず、例えば、図７に示すように、液体供給部２６の端部は、絞り部分１８ａに対して直角な向きで連結されていてもよい。
　次に、液滴選別部１４について説明する。液滴選別部１４は、液滴形成部１３から供給される液滴のうち、粒径が所定値未満である液滴を選別するようになっている。
　液滴選別部１４としては、例えば、慣性力を利用して粒径が所定値未満である液滴を選別するスプレーチャンバを用いることができる。具体的には、例えば、サイクロン形スプレーチャンバ、スコット形スプレーチャンバ、および慣性分岐形スプレーチャンバからなる群のうち、いずれか一つである。このようなスプレーチャンバ自体は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析の技術分野においては公知であり、例えば、ＪＩＳ　Ｋ０１３３等に例示されている。ただし、本実施の形態においては、スプレーチャンバ自体を用いて誘導結合プラズマにより分解可能な粒径の液滴を選別するという効果を奏するのではなく、後述するように、スプレーチャンバが検出対象粒子に特異的に結合する蛍光物質を用いる手法と組み合わされることで、検出対象粒子を含んでいない液滴の蛍光強度と、検出対象粒子を含んでいる液滴の蛍光強度と、の差を大きくして、検出対象粒子を高精度に検出可能になるという従来公知のスプレーチャンバからは予想外の効果を奏するのである。
　図８は、液滴選別部１４の構成の一例を示す概略図である。図８に示す液滴選別部１４は、サイクロン形スプレーチャンバであり、円筒形内面を有する中央チャンバ体１４ａと、中央部の上端部に連結された切頭円錐形内面を有する上方チャンバ体１４ｂと、中央部の下端部に連結された切頭円錐形内面を有する下方チャンバ体１４ｃと、を有している。
　主配管１８は、中央チャンバ体１４ａの内面に当該内面の接線方向に延びるような向きで接続されている。主配管１８を通って中央チャンバ体１４ａの内部に導入される液滴を含む気流は、慣性力により中央チャンバ体１４ａの内面に沿って案内され、周方向に旋回するようになっている。この時、粒径が所定値以上の液滴は、遠心力により中央チャンバ体１４ａの内面側に分離され、当該内面に衝突して付着する。これにより、粒径が所定値以上の液滴が気流から除去され、粒径が所定値未満の液滴が気流に乗って上方チャンバ体１４ｂの上方側から測定部１５へと供給されるようになっている。一方、中央チャンバ体１４ａの内面に付着した液滴（液体）は、重力により下方チャンバ体１４ｃへと流れ落ちて、下方チャンバ体１４ｃの下方側から外部に排液されるようになっている。なお、中央チャンバ体１４ａの内面に付着した液滴（液体）が少量の場合は、付着した液滴（液体）が蒸発してしまうため、排液機構を設ける必要はない。
　ここで、スプレーチャンバは慣性力を利用して液滴を選別することから、スプレーチャンバにより選別される液滴の粒径の上限値は、スプレーチャンバの寸法及び形状、気流の流速等の力学的パラメータと相関関係がある。したがって、スプレーチャンバの形状および寸法、気流の流速等の力学的パラメータを適切に選択することで、スプレーチャンバにより選別される液滴の粒径の上限値を所望の値に設定することが可能である。スプレーチャンバにより選別される液滴の粒径は、測定対象や測定目的により適宜選択され得るが、ウイルスまたは細菌を測定対象とする場合には、５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。
　次に、測定部１５について説明する。図９は、測定部１５の構成の一例を示す概略図である。測定部１５は、液滴に光を照射するとともに、当該液滴の蛍光強度を測定するようになっている。
　本実施の形態では、図９に示すように、測定部１５は、主配管１８に接続され、液滴選別部１４により選別された液滴を含む気流の通流空間を形成する例えば角形のケース体５６を有している。ケース体５６における互いに対向する例えば上下（あるいは左右）の面には、互いに平行な石英からなる光透過窓５２ａ、５２ｂが配置されている。
　そのうち一方の光透過窓５２ａの外側には、蛍光物質から発光される蛍光の波長から外れた波長のレーザ光をケース体５６内に照射する発光部５１が設けられている。また、他方の光透過窓５２ｂの外側には、蛍光物質から発せられる蛍光の波長から外れた波長の光を遮断する光学フィルタ５３が設けられている。その更に外側には、蛍光物質の蛍光を受光して電気信号に変換する受光部５４が設けられる。受光部５４は、例えば光電子増倍管であり、光学フィルタ５３からの受光強度に対応する信号レベルの例えば電流を受光出力計測部５５に出力するようになっている。
　受光出力計測部５５は、例えば、電流を電圧に変換し、変換後の電圧を示す電圧信号Ｉａと予め設定されたしきい値Ｉｓとを比較し、電圧信号Ｉａがしきい値Ｉｓよりも大きいと判断した時に検出対象粒子検出のアラームを報知あるいは図示しない表示部に表示するようになっている。
　ここで電圧信号Ｉａは受光強度に対応する信号であるため、しきい値Ｉｓは次のように決められる。すなわち、しきい値Ｉｓは、検査対象の気体中に検出対象粒子が存在しない場合に液滴形成部１３により形成された液滴がケース体５６を通過する時の蛍光強度と、検査対象の気体中に検出対象粒子が含まれていて、この検出対象粒子に蛍光物質が結合された状態で液滴形成部１３により形成された液滴がケース体５６を通過する時の蛍光強度と、の間の値に設定される。検査対象の気体中に検出対象粒子が存在しない時の蛍光強度は、ケース体５６内を通過する気体に含まれるダストに付着した蛍光物質や、検出対象粒子を含まない液滴に含まれる蛍光物質、からの蛍光の強度に対応する。蛍光物質は、検出対象粒子に対して特異的に結合する。この結果、概略的な言い方をすれば、検出対象粒子の存在により、検出対象粒子が存在しないときよりも蛍光物質の密度が高くなり、検出対象粒子の有無に対応する蛍光強度差が発生する。
　図５に戻って、測定部１５の下流側には、測定部１５を通過した液滴を捕捉するための例えばメッシュ体からなる液体回収部１６が設けられている。液体回収部１６の下流側には、吸引ポンプ１７が設けられており、液体回収部１６を通過した気体は、例えば図示しない検出対象粒子を吸着除去するためのフィルタを介して測定装置１０の外部に排気されるようになっている。なお、液体回収部１６には排液機構が設けられているが、液体回収部１６を通過する液滴（液体）が十分少ない場合、液滴（液体）は蒸発してしまうため、排液機構を設ける必要はない。
　次に図１Ａ乃至図１Ｃ、および図４Ａ乃至図４Ｂにより、測定装置１に組込まれたサイクロン捕集器からなる捕集部１２について述べる。
　ここで図１Ａは捕集部１２のサイクロン本体２１を示す側面図、図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図、図１Ｃはサイクロン本体２１を示す図であって、図１ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。また図４Ａおよび図４Ｂは、各々サイクロン本体を示す斜視図である。
　上述のように、捕集部１２はサイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１内部に液体を導入してサイクロン本体２１内面に液膜４０を形成する液体導入部（液膜形成部ともいう）２３とを備えている。
　具体的には図１Ａ乃至図１Ｃおよび図４Ａ乃至図４Ｂに示すように、捕集部１２のサイクロン本体（容器）２１は、内部に接頭円錐状の空間３５を形成する容器本体３１と、容器本体３１の上方開口を覆う蓋部３２とを有しており、サイクロン本体２１の容器本体３１側部に、液体導入部２３の液体導入管２３ｂが接続されている。容器本体３１と蓋部３２とを有するサイクロン本体２１は回転軸線２１Ａを有する回転体からなり、軸線２１Ａが縦方向に延びるよう配置されている。なお、サイクロン本体２１は、容器本体３１と、容器本体３１の上方開口を覆う蓋部３２とを有する上記構造に限られることはなく、容器本体３１と蓋部３２とが３Ｄプリンタ等によって完全に一体に形成された構造をとってもよい。この場合は、サイクロン本体２１の蓋部３２はサイクロン本体２１の上端部を構成し、容器本体３１の接頭円錐状の側壁３１ｂはサイクロン本体２１の側壁３１ｂを構成する。また、容器本体３１の下端部３１ａは、サイクロン本体２１の下端部３１ａを構成する。
　またサイクロン本体２１の上端部を構成する蓋部３２に気体導入部２２が連結され、この気体導入部２２に蓋部３２内に形成された吸気孔３３の接続端３３ｂが接続されている。本実施の形態において、気体導入部２２は蓋部３２の全周にサイクロン本体２１の壁面の接線方向に沿って４本連結されており、各気体導入部２２は蓋部３２の全周に渡って９０°ずつ離間して設けられている。このため蓋部３２内部には４本の気体導入部２２に対応して、４本の吸気孔３３が９０°ずつ離間して設けられている。ここで壁面の接線方向とは導入する気体がサイクロン本体２１の壁面に当接する（衝突する）部分においてサイクロン本体を軸線に対して垂直方向となる、水平方向に切り取った場合に出来る円の接線方向であり、気体導入部２２が４本ある場合はこれら４本から導入される気体は同一高さでサイクロン本体２１の壁面に当接する（衝突する）することが好ましく、よって同一の円の接線方向に沿っていることが好ましい。
　また蓋部３２の中心位置には、排気管２４ｂが取付けられ、この排気管２４ｂは容器本体３１の空間３５から蓋部３２を貫通して上方に延びている。さらにまた、サイクロン本体２１の容器本体３１の下端部３１ａに液体供給部２６が設けられ、この液体供給部２６は送液ポンプ２７を介して液滴形成部１３に接続されている。
　次に蓋部３２に設けられた４本の吸気孔３３について説明する。各吸気孔３３は蓋部３２内を、サイクロン本体２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって５°～１５°の傾斜角θで延びている。また各吸気孔３３は、容器本体３１の空間３５に開口する開口部３３ａを有している。この開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａから下方へ突出することなく、下部表面３２ａと同一面に開口している。
　サイクロン本体２１の内面には、液体導入部２３の液体導入管２３ｂから導入される液体によって液膜４０が形成されており、この液膜４０は容器本体３１の下端から上端まで、すなわち容器本体３１の下端部３１ａから蓋部３２直下の容器本体３１の側壁３１ｂに渡って拡がって形成されているが、液膜４０は蓋部３２の下部表面３２ａまでは達していない。
　一方、蓋部３２に設けられた吸気孔３３の開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａであって、容器本体３１の側壁から離間した位置に開口している。このため吸気孔３３の開口部３３ａからの吸気気体によって容器本体３１の内面の液膜４０が巻込まれることはなく、このことにより吸気気体によって液膜が巻込まれてミストが発生することもない。
　他方、吸気孔３３はサイクロン本体２１の直交面２１Ｂに対して下方へ向かって延びているため、吸気孔３３から噴出される吸気気体は対向する容器本体３１内面に形成された液膜４０に当接することになる。このことにより、吸気気体に含まれる粒子を確実に液膜４０に付着させ、この液膜４０によって粒子を確実に捕集することができる。
　すなわち、吸気孔３３から噴出される吸気気体が、容器本体３１内の液膜４０に当接できないとき、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させることができず、粒子が容器本体３１内で巻き上げられて排気管２４ｂから放出されることも考えられる。
　これに対して本願発明によれば、吸気孔３３からサイクロン本体２１内に噴射される吸気気体は、気体が液膜に当接する部分のサイクロン本体２１の壁面の接線方向に沿って噴射されて、サイクロン本体２１内に円周方向にらせん状に回転する気体流を形成する。このため、吸気気体中の粒子は遠心力によって容器本体３１の側壁３１ｂに向かう。次に、吸気孔３３から噴出される吸気気体中の粒子を液膜４０に確実に当接させて液膜４０に付着させた後、捕集することができる。
　次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
　まず、図５に示すように、吸引ポンプ１７により、気体（例えば、大気）がダスト除去部１１を介して主配管１８内に取り込まれ、液滴形成部１３、液滴選別部１４、測定部１５、および液体回収部１６の順に流れる気流が形成され、吸引ポンプ１７および図示しないフィルタを介して排気される。
　一方、捕集部１２の吸引排気ポンプ２４ａの動作により、気体（例えば、大気）が粗大ダスト除去部１９を介して捕集部１２の気体導入部２２へと取り込まれ、気体導入部２２からサイクロン本体２１の内部に導入される。また、蛍光物質を含有する液体が、液体導入部２３からサイクロン本体２１の内部に導入される。
　気体導入部２２からサイクロン本体２１の内部に導入された気体は、サイクロン本体２１の壁面に沿って案内されることで、周方向に旋回され、サイクロン本体２１の内部にらせん状の気流を形成する。液体導入部２３からサイクロン本体２１の内部に導入された液体は、らせん状の気流により径方向外向きに押しやられ、サイクロン本体２１の壁面に沿って膜状に成形される。
　気体中に含まれる検出対象粒子は、遠心力によりサイクロン本体２１の壁面側に分離され、膜状に成形された液体中に捕集される。液体中に含まれる蛍光物質は、捕集された検出対象粒子に特異的に結合する。
　次にサイクロン本体２１内における気体の挙動を図１Ａ乃至図１Ｃにより説明する。
　図１Ａ乃至図１Ｃに示すように気体導入部２２から導入された吸気気体は蓋部３２に設けられた吸気孔３３を通って、吸気孔３３の開口部３３ａから容器本体３１の空間３５内へ噴出される。
　この場合、吸気孔３３の開口部３３ａは容器本体３１のうち液膜４０が形成された側壁３１ｂから離間しているため、吸気気体によって容器本体３１の内面に形成された液膜が巻込まれてミストが発生することはない。
　また吸気孔３３の開口部３３ａから噴出される吸気気体は、容器本体３１内面に形成された液膜４０に当接するので、吸気気体中の粒子を確実に液膜４０に付着させて捕集することができる。
　サイクロン本体２１の壁面上において検出対象粒子を捕集した液体は、重力により徐々に下方に流れ落ち、次いで、送液ポンプ２７の動作により、サイクロン本体２１の下方側から液体供給部２６を介して液滴形成部１３へと連続的に供給される。
　液滴形成部１３では、捕集部１２から供給された液体は、主配管１８の絞り部分１８ａを流通する高速の気流によって、液体供給部２６の端部から引き出され、エアロゾル状の液滴に成形される。形成されたエアロゾル状の液滴は、主配管１８の気流に乗って、液滴選別部１４へと供給される。
　図８に示すように、液滴選別部１４では、液滴形成部１３から供給された液滴を含む気流は、中央チャンバ体１４ａの円筒形内面に沿って案内されることで、周方向に旋回する。この時、気流に含まれる粒径が所定値以上の液滴は、遠心力により中央チャンバ体１４ａの内面側に分離され、当該内面に衝突して付着する。一方、粒径が所定値未満の液滴は、気流とともに周方向に旋回しながら上昇して、上方チャンバ体１４ｂの上方側から測定部１５へと供給される。
　図９に示すように、測定部１５は、液滴選別部１４により選別された液滴に光を照射し、光が照射された液滴の蛍光強度を測定する。詳しくは、主配管１８を介して案内された液滴に光を照射し、蛍光強度を測定する。また、その後、例えば、測定部１５は、測定した蛍光強度としきい値とを比較することで、検査対象の気体に検出対象粒子が含まれているかどうかを判定する。言い換えると、測定部１５は、検査対象の気体から検出対象粒子を検出する。
　例えば、測定部１５では、発光部５１が、液滴が通流しているケース体５６の内部に紫外レーザ光を照射する。ここで、液滴中の蛍光物質は、紫外レーザ光によって励起されて蛍光を発する。その後、紫外レーザ光は、光学フィルタ５３により遮光され、蛍光波長の光が、受光部５４により選択的に検出される。受光部５４により検出される受光強度は、液滴形成部１３により形成された液滴中における蛍光物質の体積密度に比例する。
　液滴形成部１３により形成された液滴中に検出対象粒子が存在する場合、受光部５４にて検出される蛍光強度はしきい値Ｉｓよりも大きくなり、受光出力計測部５５にて検出対象粒子検出のアラームが発せられる。
　また、液滴形成部１３により形成された液滴中に検出対象粒子が存在しない場合、たとえ液滴形成部１３により形成された液滴中に大気中の微細なダストが取り込まれていて、このダストに蛍光物質が付着していても、蛍光物質の密度は検出対象粒子に結合された蛍光物質の密度よりも格段に小さい。このため、受光部５４にて検出された受光強度は予め設定されたしきい値Ｉｓよりも小さい。
　測定部１５を通過した液滴は、液体回収部１６にて気液分離され、液体は回収される。一方、気体は、液体回収部１６の下流側に設けられている吸引ポンプ１７により測定装置１０の外部に排気される。
＜第２の実施の形態＞
　次に図２Ａ乃至図２Ｃにより、第２の実施の形態によるサイクロン捕集器からなる捕集部１２について述べる。
　図２Ａ乃至図２Ｃに示す第２の実施の形態において、図１Ａ乃至図１Ｃおよび図４Ａ乃至図４Ｂ～図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
　ここで図２Ａは捕集部１２のサイクロン本体２１を示す側面図、図２Ｂは図２ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図、図２Ｃはサイクロン本体２１を示す図であって、図２ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。
　上述のように、捕集部１２はサイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１内部に液体を導入してサイクロン本体２１内面に液膜４０を形成する液体導入部（液膜形成部ともいう）２３とを備えている。
　具体的には図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、捕集部１２のサイクロン本体（容器）２１は、内部に接頭円錐状の空間３５を形成する容器本体３１と、容器本体３１の上方開口を覆う蓋部３２とを有しており、サイクロン本体２１の容器本体３１側部に、液体導入部２３の液体導入管２３ｂが接続されている。
　またサイクロン本体２１の蓋部３２に気体導入部２２が連結され、この気体導入部２２に蓋部３２内に形成された吸気孔３３の接続端３３ｂが接続されている。本実施の形態において、気体導入部２２は蓋部３２の全周にサイクロン本体２１の壁面の接線方向に沿って８本連結されており、各気体導入部２２は蓋部３２の全周に渡って４５°ずつ離間して設けられている。このため蓋部３２内部には８本の気体導入部２２に対応して、８本の吸気孔３３が４５°ずつ離間して設けられている。
　また蓋部３２には、排気管２４ｂが取付けられ、この排気管２４ｂは容器本体３１の空間３５から蓋部３２を貫通して上方に延びている。
　次に蓋部３２に設けられた８本の吸気孔３３について説明する。各吸気孔３３は蓋部３２内を、サイクロン本体２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって４５°～６０°の傾斜角θで延びている。また各吸気孔３３は、容器本体３１の空間３５に開口する開口部３３ａを有している。この開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａから下方へ突出することなく、下部表面３２ａと同一位置に開口している。
　サイクロン本体２１の内面には、液体導入部２３の液体導入管２３ｂから導入される液体によって液膜４０が形成されており、この液膜４０は容器本体３１の下端から上端まで、すなわち容器本体３１の下端部３１ａから蓋部３２直下の容器本体３１の側壁３１ｂに渡って拡がって形成されているが、液膜４０は蓋部３２の下部表面３２ａまでは達していない。　
　一方、蓋部３２に設けられた吸気孔３３の開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａであって、容器本体３１の内面から離間した位置に開口している。このため吸気孔３３の開口部３３ａからの吸気気体によって容器本体３１の内面の液膜４０が巻込まれることはなく、このことにより吸気気体によって液膜が巻込まれて水分ミストが発生することもない。
　他方、吸気孔３３はサイクロン本体２１の直交面２１Ｂに対して下方へ向かって延びているため、吸気孔３３から噴出される吸気気体は対向する容器本体３１内面に形成された液膜４０に当接することになる。このため吸気気体に含まれる粒子を確実に液膜４０に付着させ、この液膜４０によって粒子を確実に捕集することができる。
　すなわち、吸気孔３３から噴出される吸気気体が、容器本体３１内の液膜４０に当接できないとき、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させることができず、粒子が容器本体３１内で巻き上げられて排気管２４ｂから放出されることも考えられる。
　これに対して本願発明によれば、吸気孔３３から噴出される吸気気体を液膜４０に当接させて、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させた後、確実に捕集することができる。以上のように、本実施の形態によれば、吸気孔３３の角度θを大きくして吸気孔３３の数を増やし、一度に処理できる気体量を増やすことができる。ただし気流の壁面への衝突位置が下方になる。
＜第３の実施の形態＞
　次に図３Ａ乃至図３Ｃにより、第３の実施の形態によるサイクロン捕集器からなる捕集部１２について述べる。
　図３Ａ乃至図３Ｃに示す第３の実施の形態において、図１Ａ乃至図１Ｃおよび図４Ａ乃至図４Ｂ～図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
　ここで図３Ａは捕集部１２のサイクロン本体２１を示す側面図、図３Ｂは図３ＡのＡ－Ａ’線からみた蓋部の底面図、図３Ｃはサイクロン本体２１を示す図であって、図３ＢのＢ－Ｂ’線断面図である。
　上述のように、捕集部１２はサイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１内部に液体を導入してサイクロン本体２１内面に液膜４０を形成する液体導入部（液膜形成部ともいう）２３とを備えている。
　具体的には図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、捕集部１２のサイクロン本体（容器）２１は、内部に接頭円錐状の空間３５を形成する容器本体３１と、容器本体３１の上方開口を覆う蓋部３２とを有しており、サイクロン本体２１の容器本体３１側部に、液体導入部２３の液体導入管２３ｂが接続されている。
　またサイクロン本体２１の蓋部３２に気体導入部２２が連結され、この気体導入部２２に蓋部３２内に形成された吸気孔３３の接続端３３ｂが接続されている。本実施の形態において、気体導入部２２は蓋部３２に１本連結されている。しかしながら、気体導入部２２，吸気孔３３および突出ノズル３６を複数設けても良い。
　また蓋部３２には、排気管２４ｂが取付けられ、この排気管２４ｂは容器本体３１の空間３５から蓋部３２を貫通して上方に延びている。
　次に蓋部３２に設けられた吸気孔３３について説明する。吸気孔３３は蓋部３２内を、サイクロン本体２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって４５°～６０°の傾斜角θで延びている。また吸気孔２３は、蓋部３２の下部表面３２ａから容器本体３１の空間３５に突出する突出ノズル３６を有し、突出ノズル３６の下端は開口して開口部３３ａを形成する。この開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａから下方へ突出する突出ノズル３６の下端に位置している。
　サイクロン本体２１の内面には、液体導入部２３の液体導入管２３ｂから導入される液体によって液膜４０が形成されており、この液膜４０は容器本体３１の下端から上端まで、すなわち容器本体３１の下端から蓋部３２の下部表面３２ａに渡って拡がって形成されている。
　一方、蓋部３２に設けられた吸気孔３３の開口部３３ａは、蓋部３２の下部表面３２ａから突出する突出ノズル３６の下端に位置しており、容器本体３１の内面から離間した位置に開口している。このため吸気孔３３の開口部３３ａからの吸気気体によって容器本体３１の内面の液膜４０が巻込まれることはなく、このことにより吸気気体によって液膜が巻込まれてミストが発生することもない。
　他方、吸気孔３３はサイクロン本体２１の直交面２１Ｂに対して下方へ向かって延びているため、吸気孔３３から噴出される吸気気体は対向する容器本体３１内面に形成された液膜４０に当接することになる。このため吸気気体に含まれる粒子を確実に液膜４０に付着させ、この液膜４０によって粒子を確実に捕集することができる。
　すなわち、吸気孔３３から噴出される吸気気体が、容器本体３１内の液膜４０に当接できないとき、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させることができず、粒子が容器本体３１内で巻き上げられて排気管２４ｂから放出されることも考えられる。
　これに対して本願発明によれば、吸気孔３３から噴出される吸気気体を液膜４０に当接させて、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させた後、確実に捕集することができる。
＜第４の実施の形態＞
　次に図１０により、第４の実施の形態によるサイクロン捕集器からなる捕集部１２について述べる。
　図１０に示す第４の実施の形態において、図１Ａ乃至図１Ｃおよび図４Ａ乃至図４Ｂ～図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
　ここで図１０は捕集部１２のサイクロン本体２１を示す側面図である。
　上述のように、捕集部１２はサイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１内部に液体を導入してサイクロン本体２１内面に液膜４０を形成する液体導入部（液膜形成部ともいう）２３とを備えている。
　具体的には図１０に示すように、捕集部１２のサイクロン本体（容器）２１は、内部に円筒状の空間３５を形成するとともに回転軸線２１Ａを有する回転体からなる容器本体３１を有している。容器本体３１は全体として密閉され、下端部３１ａと、上端部３１ｃと、下端部３１ａと上端部３１ｃとの間に延びる側壁３１ｂとを有し、このうち側壁３１ｂに、液体導入部２３の液体導入管２３ｂが接続されている。
　またサイクロン本体２１の容器本体３１の上端部３１ｃに気体導入部２２が連結され、この気体導入部２２に上端部３１ｃ内に形成された吸気孔３３の接続端３３ｂが接続されている。本実施の形態において、気体導入部２２は上端部３１ｃの全周にサイクロン本体２１の壁面の接線方向に沿って４本連結されており、各気体導入部２２は上端部３１ｃの全周に渡って９０°ずつ離間して設けられている。このため上端部３１ｃ内部には４本の気体導入部２２に対応して、４本の吸気孔３３が９０°ずつ離間して設けられている。
　また上端部３１ｃの中心位置には、排気管２４ｂが取付けられ、この排気管２４ｂは容器本体３１の空間３５から上端部３１ｃを貫通して上方に延びている。さらにまた、サイクロン本体２１の容器本体３１も側壁３１ｂに液体供給部２６が設けられ、この液体供給部２６は、送液ポンプ２７を介して液滴形成部１３に接続されている（図５参照）。この場合、側壁３１ｂに設けられた液体供給部２６の入口に空間３５側へ向かって拡がるテーパ状の入口部２６ａが形成されている。本実施の形態によれば、液体供給部２６は容器本体３１の側壁３１ｂに設けられているため、遠心力により空気よりも比重の大きい液体ををテーパ状入口部２６ａから液体供給部２６側へスムーズに導くことができる。
　次に容器本体３１の上端部３１ｃに設けられた４本の吸気孔３３について説明する。各吸気孔３３は蓋部３２内を、サイクロン本体２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって５°～１５°の傾斜角θで延びている。また各吸気孔２３は、容器本体３１の空間３５に開口する開口部３３ａを有している。この開口部３３ａは、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１から下方へ突出することなく、下部表面３１ｃ１と同一面に開口している。
　サイクロン本体２１の側壁３１ｂには、液体導入部２３の液体導入管２３ｂから導入される液体によって液膜４０が形成されており、この液膜４０は容器本体３１の側壁３１ｂ下端から上端に渡って拡がって形成されているが、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１には達していない。
　一方、容器本体３１の上端部３１ｃに設けられた吸気孔３３の開口部３３ａは、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１であって、容器本体３１の側壁３１ｂから離間した位置に開口している。このため吸気孔３３の開口部３３ａからの吸気気体によって容器本体３１の側壁３１ｂ内面の液膜４０が巻込まれることはなく、このことにより吸気気体によって液膜が巻込まれてミストが発生することもない。
　他方、吸気孔３３はサイクロン本体２１の直交面２１Ｂに対して斜め下方へ向かって延びているため、吸気孔３３から噴出される吸気気体は対向する容器本体３１の側壁３１ｂ内面に形成された液膜４０に当接することになる。このため吸気気体に含まれる粒子は遠心力により液膜４０に向かい、これにより粒子を確実に液膜４０に付着させ、この液膜４０によって粒子を確実に捕集することができる。
　すなわち、吸気孔３３から噴出される吸気気体が、容器本体３１の側壁３１ｂ内面の液膜４０に当接できないとき、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させることができず、粒子が容器本体３１内で巻き上げられて排気管２４ｂから放出されることも考えられる。
　これに対して本願発明によれば、吸気孔３３から噴出される吸気気体を液膜４０に当接させて、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させた後、確実に捕集することができる。なお、図１０に示すサイクロン本体２１は、上端部３１ｃと下端部３１ａを上下引っ繰り返して使用し、気体導入部２２および排気管２４ｂを下方へ持ってきてもよい。
＜第５の実施の形態＞
　次に図１１により、第５の実施の形態によるサイクロン捕集器からなる捕集部１２について述べる。
　図１１に示す第５の実施の形態において、図１Ａ乃至図１Ｃおよび図４Ａ乃至図４Ｂ～図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
　ここで図１１は捕集部１２のサイクロン本体２１を示す側面図である。
　上述のように、捕集部１２はサイクロン本体（容器ともいう）２１と、サイクロン本体２１の内部に気体を導入するための気体導入部２２と、サイクロン本体２１内部に液体を導入してサイクロン本体２１内面に液膜４０を形成する液体導入部（液膜形成部ともいう）２３とを備えている。
　具体的には図１０に示すように、捕集部１２のサイクロン本体（容器）２１は、内部に円筒状の空間３５を形成するとともに回転軸線２１Ａを有する回転体からなる容器本体３１を有している。容器本体３１は全体として密閉され、下端部３１ａと、上端部３１ｃと、下端部３１ａと上端部３１ｃとの間に延びる側壁３１ｂとを有し、このうち側壁３１ｂに、液体導入部２３の液体導入管２３ｂが接続されている。
　またサイクロン本体２１の容器本体３１の上端部３１ｃに気体導入部２２が連結され、この気体導入部２２に上端部３１ｃ内に形成された吸気孔３３の接続端３３ｂが接続されている。本実施の形態において、気体導入部２２は上端部３１ｃの全周にサイクロン本体２１の壁面の接線方向に沿って４本連結されており、各気体導入部２２は上端部３１ｃの全周に渡って４５°ずつ離間して設けられている。このため上端部３１ｃ内部には４本の気体導入部２２に対応して、４本の吸気孔３３が９０°ずつ離間して設けられている。
　また下端部３１ａの中心位置には、排気管２４ｂが取付けられ、この排気管２４ｂは容器本体３１の空間３５から下端部３１ａを貫通して上方に延びている。このように排気管２４ｂを下端部３１ａの中心位置に設けことができるため、排気管２４ｂは上端部３１ｃの気体導入部２２に対向して配置されることになる。このため、上端部３１ｃ内における気体導入部２２の設置位置の自由度が高まる。さらにまた、サイクロン本体２１の容器本体３１の側壁３１ｂに液体供給部２６が設けられ、この液体供給部２６は、送液ポンプ２７を介して液滴形成部１３に接続されている（図５参照）。この場合、側壁３１ｂに設けられた液体供給部２６の入口に空間３５側へ向かって拡がるテーパ状の入口部２６ａが形成されている。本実施の形態によれば、液体供給部２６は容器本体３１の側壁３１ｂに設けられているため、遠心力により比重の大きい液体をテーパ状入口部２６ａから液体供給部２６側へスムーズに導くことができる。
　次に容器本体３１の上端部３１ｃに設けられた４本の吸気孔３３について説明する。各吸気孔３３は蓋部３２内を、サイクロン本体２１の軸線２１Ａに直交する直交面２１Ｂに対して下方に向かって５°～１５°の傾斜角θで延びている。また各吸気孔２３は、容器本体３１の空間３５に開口する開口部３３ａを有している。この開口部３３ａは、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１から下方へ突出することなく、下部表面３１ｃ１と同一面に開口している。
　サイクロン本体２１の側壁３１ｂには、液体導入部２３の液体導入管２３ｂから導入される液体によって液膜４０が形成されており、この液膜４０は容器本体３１の側壁３１ｃ下端から上端に渡って拡がって形成されているが、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１には達していない。
　一方、容器本体３１の上端部３１ｃに設けられた吸気孔３３の開口部３３ａは、上端部３１ｃの下部表面３１ｃ１であって、容器本体３１の側壁３１ｂから離間した位置に開口している。このため吸気孔３３の開口部３３ａからの吸気気体によって容器本体３１の側壁３１ｂ内面の液膜４０が巻込まれることはなく、このことにより吸気気体によって液膜が巻込まれてミストが発生することもない。
　他方、吸気孔３３はサイクロン本体２１の直交面２１Ｂに対して斜め下方へ向かって延びているため、吸気孔３３から噴出される吸気気体は対向する容器本体３１の側壁３１ｂ内面に形成された液膜４０に当接することになる。このため吸気気体に含まれる粒子は遠心力により液膜４０に向かい、これにより粒子を確実に液膜４０に付着させ、この液膜４０によって粒子を確実に捕集することができる。
　すなわち、吸気孔３３から噴出される吸気気体が、容器本体３１の側壁３１ｂ内面の液膜４０に当接できないとき、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させることができず、粒子が容器本体３１内で巻き上げられて排気管２４ｂから放出されることも考えられる。
　これに対して本願発明によれば、吸気孔３３から噴出される吸気気体を液膜４０に当接させて、吸気気体中の粒子を液膜４０に付着させた後、確実に捕集することができる。
１０　　測定装置
１１　　ダスト除去部
１２　　捕集部
１３　　液滴形成部
１４　　液滴選別部
１５　　測定部
１６　　液体回収部
１７　　吸引ポンプ
１８　　主配管
１８ａ　絞り部分
１９　　粗大ダスト除去部
２１　　サイクロン本体
２１Ａ　軸線
２１Ｂ　直交面
２２　　気体導入部
２３　　液体導入部
２３ａ　タンク
２３ｂ　液体導入管
３１　　容器本体
３１ａ　下端部
３１ｂ　側壁
３１ｃ　上端部
３２　　蓋部
３２ａ　下部表面
３３　　吸気孔
３３ａ　開口部
３３ｂ　接続端
３５　　空間
３６　　突出ノズル
４０　　液膜

Claims (8)

  1. 　上端部と、下端部と、前記上端部と下端部との間に延びる側壁とを有し、回転軸線をもつ回転体からなるとともに、内部に空間を形成する容器と、
    　前記容器に設けられ、一定の高さをもつ液膜を前記側壁内面に形成する液膜形成部と、　前記容器に設けられ、前記容器内に開口する開口部を有する吸気孔と、
    　前記容器に設けられた排気管と,を備え、
    　前記吸気孔は前記容器の回転軸線に直交する直交面に対して傾斜して前記空間内へ向かって延び、前記吸気孔の開口部全域は前記液膜以外の領域に開口するとともに前記吸気孔により吸気気体を前記液膜に噴出する、サイクロン捕集器。
  2. 　前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられている、請求項１記載のサイクロン捕集器。
  3. 　前記液膜形成部は前記容器の前記下端部から上方に延びるよう前記側壁内面に前記液膜を形成する、請求項１または２記載のサイクロン捕集器。
  4. 　前記容器に複数の吸気孔が設けられている、請求項１乃至３のいずれか記載のサイクロン捕集器。
  5. 　前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられ、その開口部は前記容器の前記空間に開口する、請求項２乃至４のいずれか記載のサイクロン捕集器。
  6. 　前記吸気孔は前記容器の前記上端部に設けられるとともに、前記上端部の表面から突出する突出ノズルを有し、この突出ノズル先端に前記開口部が形成されている、請求項２乃至４のいずれか記載のサイクロン捕集器。
  7. 　前記容器の前記下端部に液体供給部が設けられている、請求項１乃至６のいずれか記載のサイクロン捕集器。
  8. 　前記容器の前記側壁に液体供給部が設けられている、請求項１乃至６のいずれか記載のサイクロン捕集器。
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