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公開番号2025083847
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197476
出願日2023-11-21
発明の名称微粒子サンプリング装置および微粒子サンプリング方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類C12M 1/26 20060101AFI20250526BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】微粒子サンプリング装置の円筒電極の内部に貯留される捕集液を回収する際に、捕集運転環境に起因する、微粒子の分析における定量バラツキを抑制可能な回収技術を提供する。
【解決手段】微粒子サンプリング方法は、軸心方向の両端部が開口している筒状の第1電極と、第1電極の軸心方向に延び、第1電極内において第1電極の内面と間隔を空けて配置される第2電極とを用いて、内部を流通する空気に含まれる微粒子を捕集する。第1電極内に液体を供給し、第1電極の軸心周りの方向における内面の一部に液体を貯留させる供給ステップ(ステップS1)と、捕集の動作終了後に、第1電極の軸心周りの方向における内面の一部において所定の位置となるまで液体の液量を調整する液量調整ステップ(ステップS5)と、液量調整ステップ後に、貯留された液体を回収する回収ステップ(ステップS6)と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
内部を流通する空気に含まれる微粒子を捕集する微粒子サンプリング装置であって、
筒状であり、その軸心方向の両端部が開口している第１電極と、
前記第１電極の軸心方向に延び、前記第１電極内において前記第１電極の内面と間隔を空けて配置される第２電極と、
前記第１電極内に液体を供給し、前記第１電極の軸心周りの方向における前記内面の一部に前記液体を貯留させる供給部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記第１電極を、前記第１電極の軸心方向に延びかつ前記第１電極内を通る回転軸線周りに回転させる駆動部と、
貯留された前記液体を回収する回収部と、
前記微粒子の捕集の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１電極内に貯留される前記液体が予め設定された貯留量となるように、捕集の動作終了後に前記液体の液量を調整する制御を行う、
微粒子サンプリング装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１電極内に貯留される前記液体の液量を測定する液量測定部を備え、
前記制御部は、前記液量測定部が測定する前記液体の液量に基づいて、前記第１電極内に貯留される前記液体が前記貯留量となるように、新たに液体を供給する制御を行う、請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。
【請求項３】
前記液量測定部は、前記第一電極の両端部のうちの一方の外側に設置された光源と、他方の外側に設置された検出器とを有して構成され、前記光源から前記液体の空気との界面に向かって照射された光を前記検出器が検出することで、前記第１電極内に貯留される前記液体の液量を測定する、請求項２に記載の微粒子サンプリング装置。
【請求項４】
前記第１電極内に貯留される前記液体の液量を測定する液量測定部を備え、
前記制御部は、前記液量測定部が測定する前記液体の液量に基づいて、前記第１電極内に貯留される前記液体が前記貯留量となるように、捕集の動作終了後に前記液体の一部を揮発させる制御を行う、請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。
【請求項５】
前記液量測定部は、前記第一電極の両端部のうちの一方の外側に設置された光源と、他方の外側に設置された検出器とを有して構成され、前記光源から前記液体の空気との界面に向かって照射された光を前記検出器が検出することで、前記第１電極内に貯留される前記液体の液量を測定する、請求項４に記載の微粒子サンプリング装置。
【請求項６】
前記第１電極内に前記空気を流通させる送風部を備え、
前記制御部は、前記第１電極内に貯留される前記液体が前記貯留量となるように、捕集の動作終了後に前記送風部を動作させて前記液体の一部を揮発させる制御を行う、請求項４に記載の微粒子サンプリング装置。
【請求項７】
筒状であり、その軸心方向の両端部が開口している第１電極と、前記第１電極の軸心方向に延び、前記第１電極内において前記第１電極の内面と間隔を空けて配置される第２電極とを用いて、内部を流通する空気に含まれる微粒子を捕集する微粒子サンプリング方法であって、
前記第１電極内に液体を供給し、前記第１電極の軸心周りの方向における前記内面の一部に前記液体を貯留させる供給ステップと、
前記供給ステップ後に、前記第１電極を、前記第１電極の軸心方向に延びかつ前記第１
電極内を通る回転軸線周りに回転させる駆動ステップと、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電圧印加ステップと、
捕集の動作終了後に、前記第１電極の軸心周りの方向における前記内面の一部において所定の位置となるまで前記液体の液量を調整する液量調整ステップと、
前記液量調整ステップ後に、貯留された前記液体を回収する回収ステップと、
を備える、
微粒子サンプリング方法。
【請求項８】
前記液量調整ステップでは、捕集の動作終了後に、前記第一電極内の前記液体の貯留量を測定し、測定した前記液体の液量に基づいて、前記所定の位置となるまで新たな液体を供給する、請求項７に記載の微粒子サンプリング方法。
【請求項９】
前記液量調整ステップでは、捕集の動作終了後に、前記第一電極内の前記液体の貯留量を測定し、測定した前記液体の貯留量に基づいて、前記所定の位置となるまで前記液体の一部を揮発させる、請求項７に記載の微粒子サンプリング方法。
【請求項１０】
前記液量調整ステップでは、外部から前記第１電極内に前記空気を流通させて前記液体の一部を揮発させる、請求項９に記載の微粒子サンプリング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、微粒子をサンプリングする微粒子サンプリング装置および微粒子サンプリング方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、微粒子のもつ慣性あるいは遠心力を利用した装置を用いて、気体中の微粒子をサンプリングする装置および方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。より詳細には、特許文献１には、内部に捕集用の液体（捕集液）が供給された回転円筒電極により静電気力を生じさせ、微粒子などの捕集対象物を空気から分離して液体中に捕集する装置および方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／１５３１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微粒子をサンプリングする従来の装置および方法では、長時間の連続運転を行う場合、流通する空気によって捕集液が気化して減少するので、捕集運転環境（流通する空気の温湿度および運転時間など）によって運転終了後に残留する捕集液の液量が変動してしまう。一方、円筒電極の内部から残留する捕集液を回収する際には、円筒電極の表面などに捕集液が一定量回収されずに残ってしまい、捕集液の回収量としてはその分減少する。分析装置による回収した捕集液の分析評価においては、回収されなかった一定量に含まれる微粒子の割合だけ検出漏れとなってしまうため、残留する捕集液が同じ個数の微粒子を捕集した状況であっても、残留する捕集液の液量、つまり捕集液に含まれる微粒子の濃度に応じて分析結果が変動してしまうことが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微粒子をサンプリングする装置および方法において、円筒電極の内部に貯留される捕集液を回収する際に、捕集運転環境に起因する、微粒子の分析における定量バラツキを抑制可能な回収技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一様態に係る微粒子サンプリング装置は、内部を流通する空気に含まれる微粒子を捕集する微粒子サンプリング装置であって、筒状であり、その軸心方向の両端部が開口している第１電極と、第１電極の軸心方向に延び、第１電極内において第１電極の内面と間隔を空けて配置される第２電極と、第１電極内に液体を供給し、第１電極の軸心周りの方向における内面の一部に液体を貯留させる供給部と、第１電極と第２電極との間に電圧を印加する電圧印加部と、第１電極を、第１電極の軸心方向に延びかつ第１電極内を通る回転軸線周りに回転させる駆動部と、貯留された液体を回収する回収部と、微粒子の捕集の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、第１電極内に貯留される液体が予め設定された貯留量となるように、捕集の動作終了後に液体の液量を調整する制御を行う。
【０００７】
また、本発明の一様態に係る微粒子サンプリング方法は、筒状であり、その軸心方向の両端部が開口している第１電極と、第１電極の軸心方向に延び、第１電極内において第１電極の内面と間隔を空けて配置される第２電極とを用いて、内部を流通する空気に含まれる微粒子を捕集する微粒子サンプリング方法であって、第１電極内に液体を供給し、第１
電極の軸心周りの方向における内面の一部に液体を貯留させる供給ステップと、供給ステップ後に、第１電極を、第１電極の軸心方向に延びかつ第１電極内を通る回転軸線周りに回転させる駆動ステップと、第１電極と第２電極との間に電圧を印加する電圧印加ステップと、捕集の動作終了後に、第１電極の軸心周りの方向における内面の一部において所定の位置となるまで液体の液量を調整する液量調整ステップと、液量調整ステップ後に、貯留された液体を回収する回収ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微粒子をサンプリングする装置および方法において、円筒電極の内部に貯留される捕集液を回収する際に、捕集運転環境に起因する、微粒子の分析における定量バラツキを抑制可能な回収技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１に係る微粒子サンプリング装置の外観を示す斜視図である。
図２は、図１の微粒子サンプリング装置の外観を示す側面図である。
図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。
図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線端面図である。
図５は、図１の微粒子サンプリング装置の構成を示すブロック図である。
図６は、図１の微粒子サンプリング装置の動作の一例を示すフロー図である。
図７は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、図１の微粒子サンプリング装置が行う動作の一例を説明するための説明図である。
図８は、変形例１に係る微粒子サンプリング装置の、図３に対応する断面図である。
図９は、変形例２に係る微粒子サンプリング装置の、図３に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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