粒子檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】粒子檢測(cè)裝置(10)是檢測(cè)源自生物的粒子的粒子檢測(cè)裝置。粒子檢測(cè)裝置(10)具備：捕集片(12)；捕集部(21)，其將空氣中的粒子導(dǎo)入裝置內(nèi)，并由捕集片(12)將其捕獲收集；加熱部(31)，其對(duì)由捕集片(12)捕獲收集到的粒子進(jìn)行加熱，使得從粒子發(fā)出的熒光增大；熒光檢測(cè)部(41)，其檢測(cè)從由捕集片(12)捕獲收集到的粒子發(fā)出的熒光；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)部(51)，其使捕集片(12)移動(dòng)。通過(guò)這種構(gòu)成，提供實(shí)現(xiàn)測(cè)定時(shí)間縮短、測(cè)定費(fèi)用降低的粒子檢測(cè)裝置。
【專利說(shuō)明】粒子檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及粒子檢測(cè)裝置，更確定地涉及檢測(cè)源自生物的粒子的粒子檢測(cè)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于現(xiàn)有的粒子檢測(cè)裝置，例如在特開(kāi)2007 - 135476號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了簡(jiǎn)單地對(duì)空中浮游微生物進(jìn)行采樣，以計(jì)數(shù)為目的的空中浮游微生物的檢測(cè)方法(專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的空中浮游微生物的檢測(cè)方法具有:將存在于大氣中的微生物捕獲收集到粘著片上的工序；使粘著片的微生物捕集面與培養(yǎng)基表面接觸、進(jìn)行微生物的分裂增殖的工序；以及隔著粘著片觀察、計(jì)數(shù)分裂增殖的微生物的工序。
[0004]另外，在特開(kāi)2002 - 357532號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了以同時(shí)測(cè)定大氣中的浮游粒子狀物質(zhì)濃度和花粉濃度為目的的浮游粒子狀物質(zhì)的測(cè)定裝置(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的測(cè)定裝置具備:浮游粒子狀物質(zhì)捕集部，其將試驗(yàn)品氣體中的浮游粒子狀物質(zhì)捕獲收集到濾紙上；浮游粒子狀物質(zhì)檢測(cè)器，其對(duì)濾紙上的浮游粒子狀物質(zhì)照射β線，檢測(cè)其透過(guò)量來(lái)檢查浮游粒子狀物質(zhì)；以及花粉檢測(cè)器，其對(duì)浮游粒子狀物質(zhì)內(nèi)所包含的花粉照射紫外線，檢測(cè)產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度來(lái)檢查花粉量。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_7] 專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2007 - 135476號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2002 - 357532號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011]在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的空中浮游微生物的檢測(cè)方法中，例如，用空氣采樣器將空氣中的微生物捕獲收集到粘著片，培養(yǎng)捕獲收集到的微生物(I?7天)，測(cè)定微生物的菌群數(shù)量。然而，利用了這種微生物的培養(yǎng)的檢測(cè)方法，為了得到測(cè)定結(jié)果而需要非常長(zhǎng)的時(shí)間，并且測(cè)定費(fèi)用增大。
[0012]因此本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供實(shí)現(xiàn)測(cè)定時(shí)間縮短、測(cè)定費(fèi)用降低的粒子檢測(cè)裝置。
_3] 用于解決問(wèn)題的方案
[0014]依照本發(fā)明的粒子檢測(cè)裝置是檢測(cè)源自生物的粒子的粒子檢測(cè)裝置。粒子檢測(cè)裝置具備:片狀部件；捕集部，其將空氣中的粒子導(dǎo)入裝置內(nèi)并捕獲收集于片狀部件；加熱部，其對(duì)由片狀部件捕獲收集到的粒子進(jìn)行加熱，使得從粒子發(fā)出的熒光增大；熒光檢測(cè)部，其檢測(cè)從由片狀部件捕獲收集到的粒子發(fā)出的熒光；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)部，其使片狀部件移動(dòng)。
[0015]根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，在空氣中粒子的捕獲收集中使用熱容量小的片狀部件，由此能縮短加熱部對(duì)粒子的加熱時(shí)間，并且能降低加熱部的耗電。由此，可實(shí)現(xiàn)測(cè)定時(shí)間縮短、測(cè)定費(fèi)用降低的粒子檢測(cè)裝置。
[0016]另外，優(yōu)選片狀部件具有粘著面。捕集部通過(guò)將被導(dǎo)入到裝置內(nèi)的空氣中的粒子吹到片狀部件來(lái)將粒子捕獲收集于粘著面。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能用更簡(jiǎn)單的裝置構(gòu)成來(lái)捕獲收集粒子。
[0017]另外，優(yōu)選移動(dòng)機(jī)構(gòu)部使片狀部件在由捕集部將粒子捕獲收集于片狀部件的第I位置、由加熱部加熱粒子的第2位置、以及由熒光檢測(cè)部檢測(cè)熒光的第3位置之間移動(dòng)。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能使片狀部件自如地在由捕集部進(jìn)行的粒子捕集工序、由加熱部進(jìn)行的粒子加熱工序、以及由熒光檢測(cè)部進(jìn)行的熒光檢測(cè)工序之間移動(dòng)。
[0018]另外，優(yōu)選片狀部件在由捕集部將粒子捕獲收集于片狀部件的第I位置、由加熱部加熱粒子的第2位置、以及由熒光檢測(cè)部檢測(cè)熒光的第3位置之間連續(xù)地以片狀延伸。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能并行地實(shí)施由捕集部進(jìn)行的粒子捕集工序、由加熱部進(jìn)行的粒子加熱工序以及由熒光檢測(cè)部進(jìn)行的熒光檢測(cè)工序中的多個(gè)工序。
[0019]另外，優(yōu)選加熱部具有朝向粒子發(fā)光的光源。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能通過(guò)向粒子照射從光源發(fā)出的光來(lái)以更短時(shí)間加熱粒子。
[0020]另外，優(yōu)選移動(dòng)機(jī)構(gòu)部具有:片供給部，其向捕集部供給片狀部件；以及片回收部，其從熒光檢測(cè)部回收片狀部件。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，從片供給部向捕集部供給片狀部件，且從熒光檢測(cè)部由片回收部回收片狀部件，由此能連續(xù)地實(shí)施粒子的測(cè)定。
[0021]另外，優(yōu)選粒子檢測(cè)裝置還具備箱體，上述箱體相對(duì)于裝置裝拆自如地設(shè)置，收納被卷繞為輥狀的片狀部件。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能通過(guò)定期更換箱體來(lái)連續(xù)地實(shí)施粒子的測(cè)定。
[0022]另外，優(yōu)選粒子檢測(cè)裝置根據(jù)從加熱部加熱前的粒子檢測(cè)到的熒光量、與從加熱部加熱后的粒子檢測(cè)到的熒光量之差來(lái)檢測(cè)源自生物的粒子。根據(jù)這樣構(gòu)成的粒子檢測(cè)裝置，能降低由源自生物以外的粒子造成的測(cè)定誤差，能以高精度檢測(cè)源自生物的粒子。
[0023]發(fā)明效果
[0024]如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，能提供實(shí)現(xiàn)測(cè)定時(shí)間縮短、測(cè)定費(fèi)用降低的粒子檢測(cè)裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是表示加熱前后的源自生物的粒子的熒光強(qiáng)度變化和加熱前后的粉塵的熒光強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。
[0026]圖2是表示加熱前后的熒光強(qiáng)度的增大量Λ F和源自生物的粒子濃度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0027]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置的側(cè)視圖。
[0028]圖4是表示將圖3中的由2點(diǎn)劃線IV包圍的范圍放大而示出的側(cè)視圖。
[0029]圖5是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的捕集部的側(cè)視圖。
[0030]圖6是表示圖5中的捕集部的變形例的側(cè)視圖。
[0031]圖7是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的加熱部的側(cè)視圖。
[0032]圖8是表示圖7中的加熱部的第I變形例的側(cè)視圖。
[0033]圖9是表示圖7中的加熱部的第2變形例的側(cè)視圖。
[0034]圖10是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的熒光檢測(cè)部的立體圖。
[0035]圖11是用于說(shuō)明圖3中的捕集片的更換方法的立體圖。
[0036]圖12是表示圖3中的粒子檢測(cè)裝置的動(dòng)作流程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，在以下參照的附圖中，對(duì)相同或者與其相當(dāng)?shù)牟考缴舷嗤木幪?hào)。
[0038]本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置是用于檢測(cè)花粉或微生物、霉菌等源自生物的粒子的裝置。首先說(shuō)明使用本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置檢測(cè)源自生物的粒子的原理。
[0039]圖1是表示加熱前后的源自生物的粒子的熒光強(qiáng)度變化和加熱前后的粉塵的熒光強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。
[0040]當(dāng)對(duì)在空氣中浮游的源自生物的粒子照射紫外光或藍(lán)色光時(shí)，源自生物的粒子會(huì)發(fā)出熒光。然而，化學(xué)纖維的灰塵等(以下也稱為粉塵)的同樣發(fā)出熒光的粒子也浮游在空氣中，因此，僅通過(guò)檢測(cè)熒光，無(wú)法區(qū)分是來(lái)自源自生物的粒子的熒光還是來(lái)自粉塵的熒光。
[0041]另一方面，如圖1所示，當(dāng)對(duì)源自生物的粒子和粉塵分別實(shí)施加熱處理，測(cè)定加熱前后的熒光強(qiáng)度(熒光量)的變化時(shí)，從粉塵發(fā)出的熒光強(qiáng)度沒(méi)有因?yàn)榧訜崽幚矶兓?，而從源自生物的粒子發(fā)出的熒光強(qiáng)度因?yàn)榧訜崽幚矶黾印１緦?shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置，針對(duì)源自生物的粒子與粉塵混合的粒子測(cè)定加熱前后的熒光強(qiáng)度，求出其差，由此確定源自生物的粒子的量。
[0042]圖2是表示加熱前后的熒光強(qiáng)度的增大量Λ F和源自生物的粒子濃度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0043]參照?qǐng)D2，具體地，根據(jù)加熱前的熒光強(qiáng)度與加熱后的熒光強(qiáng)度的差算出熒光強(qiáng)度的增大量AF1?；陬A(yù)先準(zhǔn)備的熒光強(qiáng)度的增大量AF與源自生物的粒子濃度N的關(guān)系，來(lái)確定與算出的增大量AFl對(duì)應(yīng)的源自生物的粒子濃度NI。此外，預(yù)先以實(shí)驗(yàn)的方式?jīng)Q定增大量Λ F與源自生物的粒子濃度N的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0044]接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置的構(gòu)成。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置的側(cè)視圖。
[0045]參照?qǐng)D3，本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10具有:捕集片12、捕集部21、加熱部31以及熒光檢測(cè)部41。
[0046]捕集部21、加熱部31以及熒光檢測(cè)部41相互隔開(kāi)間隔配置。捕集部21、加熱部31以及熒光檢測(cè)部41在直線上排列配置。在該直線上，加熱部31配置在捕集部21和熒光檢測(cè)部41之間。捕集部21與后述的片供給輥筒52相鄰設(shè)置，熒光檢測(cè)部41與后述的片回收棍筒53相鄰設(shè)置。
[0047]圖4是將圖3中的由2點(diǎn)劃線IV包圍的范圍放大而示出的側(cè)視圖。參照?qǐng)D3和圖4，捕集片12被設(shè)為捕獲收集源自生物的粒子的片狀部件。在本實(shí)施方式中，捕集片12捕獲收集源自生物的粒子與化學(xué)纖維的塵埃等粉塵混合后的粒子。
[0048]捕集片12形成為片狀。捕集片12以具有規(guī)定的寬度且沿著一個(gè)方向延伸的片狀形成。捕集片12形成為薄板狀。捕集片12具有卷繞于后述的片供給輥筒52和片回收輥筒53的程度的柔軟性。
[0049]捕集片12在由捕集部21將粒子用捕集片12捕獲收集的作為第I位置的捕集位置81、由加熱部31加熱粒子的作為第2位置的加熱/冷卻位置82、由熒光檢測(cè)部41檢測(cè)從粒子發(fā)出的熒光的作為第3位置的熒光檢測(cè)位置83之間連續(xù)地以片狀延伸。捕集片12具有比捕集位置81和熒光檢測(cè)位置83之間的距離大的長(zhǎng)度。
[0050]捕集片12具有保持捕獲收集到的粒子的粘著面12a。粘著面12a具有粘著性。在本實(shí)施方式中，粘著面12a在與捕集片12相同的一個(gè)方向連續(xù)地以片狀延伸。
[0051]捕集片12包括基材13和粘著劑14?；?3以具有規(guī)定的寬度且沿著一個(gè)方向延伸的片狀形成。粘著劑14設(shè)于基材13的一個(gè)表面。保持捕獲收集到的粒子的捕集片12的粘著面12a由粘著劑14的表面構(gòu)成。
[0052]根據(jù)該構(gòu)成，粒子被粘著于粘著面12a，因此，能用簡(jiǎn)單的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)粒子的捕獲收集。另外，能使粒子更穩(wěn)定地保持于粘著面12a，能使粒子在捕集位置81、加熱/冷卻位置82以及熒光檢測(cè)位置83之間移動(dòng)。
[0053]作為基材13，優(yōu)選使用兼具高耐熱性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的材料。更具體地，作為基材13優(yōu)選使用具有高耐熱性的樹(shù)脂材料，例如使用聚酰亞胺。作為基材13也可以使用由玻璃或各種金屬制成的板材(例如銅)。在基材13具有比粘著劑14高的熱傳導(dǎo)率的情況下，優(yōu)選基材13的厚度比粘著劑14的厚度大。
[0054]作為粘著劑14優(yōu)選使用丙烯酸類或硅酮類粘著劑。
[0055]粘著劑14也可以按照捕集位置81、加熱/冷卻位置82以及熒光檢測(cè)位置83之間的每一間距設(shè)于基材13。在這種情況下，能實(shí)現(xiàn)捕集片12的低成本化，并且防止粒子附著到捕集片12的不需要部分。
[0056]圖5是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的捕集部的側(cè)視圖。參照?qǐng)D5，捕集部21將空氣中的粒子導(dǎo)入裝置內(nèi)，并將該粒子捕獲收集到捕集片12。
[0057]捕集部21具有捕集筒22和風(fēng)扇23。風(fēng)扇23產(chǎn)生將空氣導(dǎo)入裝置內(nèi)、將該空氣向捕集片12吹出的空氣流。捕集筒22通過(guò)風(fēng)扇23的驅(qū)動(dòng)將導(dǎo)入到裝置內(nèi)的空氣向捕集片12引導(dǎo)。
[0058]捕集筒22具有吸引部22p和排出部22q。捕集筒22具有筒形。捕集筒22具有將吸引部22p和排出部22q設(shè)為開(kāi)口端的筒形。捕集筒22在吸引部22p具有大口徑，在排出部22q具有小口徑。捕集筒22具有從吸引部22p向排出部22q變小的直徑。捕集筒22以排出部22q與捕集片12的粘著面12a相對(duì)的方式被定位。風(fēng)扇23隔著捕集片12配置在與捕集筒22相反的一側(cè)。
[0059]當(dāng)由捕集部21進(jìn)行捕集工序時(shí)，隨著風(fēng)扇23的驅(qū)動(dòng)，空氣中的粒子90通過(guò)吸引部22p被吸引到捕集筒22的內(nèi)部。粒子90包括源自生物的粒子91和化學(xué)纖維的塵埃等的粉塵(無(wú)機(jī)垃圾)92。被捕集筒22吸引的粒子90隨著從吸引部22p靠近前端細(xì)的排出部22q而加速，經(jīng)過(guò)排出部22q被吹到捕集片12的粘著面12a。粒子90被具有粘著性的粘著面12a保持，由此被捕集片12捕獲收集。
[0060]此外，也可以在粒子90的捕獲收集中使用在培養(yǎng)法的捕獲收集中可使用的空氣采樣器裝置。
[0061]圖6是表示圖5中的捕集部的變形例的側(cè)視圖。參照?qǐng)D6，在本變形例中，代替圖5中的捕集筒22而設(shè)有捕集筒27，還設(shè)有作為放電電極的靜電針25和作為電源部的高壓電源26。捕集筒27向與靜電針25相對(duì)而被定位的捕集片12引導(dǎo)包含粒子的空氣。高壓電源26設(shè)為用于在捕集片12和靜電針25之間產(chǎn)生電位差的電源部。
[0062]在本變形例中，捕集片12由玻璃形成。在該玻璃的表面形成有導(dǎo)電性透明被膜。
[0063]靜電針25從高壓電源26延伸出來(lái)，貫通捕集筒27而到達(dá)捕集筒27的內(nèi)部。靜電針25與捕集片12的表面相對(duì)配置。在本實(shí)施方式中，靜電針25與高壓電源26的正極電連接。設(shè)于捕集片12的被膜與高壓電源26的負(fù)極電連接。
[0064]此外，在靜電針25與高壓電源26的正極電連接的情況下，也可以是設(shè)于捕集片12的被膜與接地電位連接，也可以是靜電針25與高壓電源26的負(fù)極電連接，設(shè)于捕集片12的被膜與高壓電源26的正極電連接。
[0065]當(dāng)由捕集部21進(jìn)行捕集工序時(shí)，隨著風(fēng)扇23的驅(qū)動(dòng)，裝置外的空氣經(jīng)過(guò)捕集筒27而被向捕集片12導(dǎo)入。此時(shí)，當(dāng)通過(guò)高壓電源26在靜電針25和捕集片12之間產(chǎn)生電位差時(shí)，空氣中的粒子在靜電針25的周圍帶有正極電。帶有正極電的粒子由于靜電力而向捕集片12移動(dòng)，被導(dǎo)電性被膜吸附，由此被捕集片12捕獲收集。
[0066]這樣，在本變形例中，通過(guò)利用靜電力的靜電捕集將粒子捕獲收集到捕集片12。在這種情況下，能在檢測(cè)粒子時(shí)可靠地將粒子保持于捕集片12，并且在檢測(cè)粒子后能容易地從捕集片12除去粒子。
[0067]另外，將針狀靜電針25用作放電電極，由此能使帶電粒子吸附于與靜電針25相對(duì)的捕集片12的表面中的、與發(fā)光元件的照射區(qū)域?qū)?yīng)的極窄的區(qū)域。由此，在后述的熒光檢測(cè)工序中，能有效地檢測(cè)被吸附的微生物。
[0068]圖7是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的加熱部的側(cè)視圖。參照?qǐng)D7，加熱部31對(duì)被捕集部21捕獲收集到捕集片12的粒子進(jìn)行加熱。
[0069]加熱部31具有燈32和聚光透鏡33。燈32被設(shè)為發(fā)出光的光源。燈32與捕集片12的粘著面12a相對(duì)配置。作為燈32，可以使用鹵素?zé)艋蜻h(yuǎn)紅外線加熱器、激光、疝氣燈等。聚光透鏡33將從燈32發(fā)出的光聚光到捕集片12的粘著面12a上。聚光透鏡33配置在燈32和捕集片12之間。
[0070]優(yōu)選捕集片12由能吸收從燈32發(fā)出的光的光吸收部件形成。
[0071]當(dāng)由加熱部31進(jìn)行加熱工序時(shí)，從燈32發(fā)出的光經(jīng)過(guò)聚光透鏡33聚光到捕集片12的粘著面12a上。由此，捕集片12被加熱，進(jìn)而由于從溫度上升后的捕集片12向粒子傳熱，由捕集片12捕獲收集到的粒子被加熱。在本實(shí)施方式中，能通過(guò)使光聚光來(lái)進(jìn)行捕集片12的局部加熱。由此，能以更短時(shí)間加熱粒子并且能降低燈32的耗電。
[0072]圖8是表示圖7中的加熱部的第I變形例的側(cè)視圖。參照?qǐng)D8，在本變形例中，還設(shè)有光吸收部件36。光吸收部件36由對(duì)從燈32發(fā)出的光的吸收率高的材料形成。光吸收部件36與配置在粘著面12a的里側(cè)的捕集片12的里面接觸設(shè)置。
[0073]捕集片12由從燈32發(fā)出的光能透過(guò)的光透過(guò)性部件形成。
[0074]利用該構(gòu)成，在由加熱部31進(jìn)行加熱工序時(shí)，光吸收部件36通過(guò)吸收從燈32發(fā)出的光而被加熱，進(jìn)而由于來(lái)自溫度已上升的光吸收部件36和捕集片12的傳熱，由捕集片12捕獲收集的粒子被加熱。
[0075]圖9是表示圖7中的加熱部的第2變形例的側(cè)視圖。參照?qǐng)D9，在本變形例中，代替圖7中的燈32和聚光透鏡33而設(shè)有作為發(fā)熱部的陶瓷加熱器37。陶瓷加熱器37與配置在粘著面12a的里側(cè)的捕集片12的里面接觸設(shè)置。
[0076]作為捕集片12，優(yōu)選使用易于傳遞由陶瓷加熱器37產(chǎn)生的熱的金屬材料(例如銅)或者具有較小厚度(100 μ m以下)的樹(shù)脂材料(例如聚酰亞胺等)。
[0077]根據(jù)該構(gòu)成，在由加熱部31進(jìn)行加熱工序時(shí)，捕集片12由于陶瓷加熱器37產(chǎn)生的熱而被加熱，進(jìn)而由于從溫度已上升的捕集片12向粒子傳熱，因此，粒子被加熱。
[0078]圖10是表示設(shè)于圖3中的粒子檢測(cè)裝置的熒光檢測(cè)部的立體圖。參照?qǐng)D10，熒光檢測(cè)部41檢測(cè)從被捕集片12捕獲收集到的粒子發(fā)出的熒光。在本實(shí)施方式中，熒光檢測(cè)部41分別檢測(cè)從由加熱部31加熱前后的粒子發(fā)出的熒光。
[0079]熒光檢測(cè)部41具有發(fā)光元件43和聚光透鏡42以及光接收元件44和菲涅耳透鏡45。發(fā)光兀件43和聚光透鏡42設(shè)為用于對(duì)捕集片12的粘著面12a照射激勵(lì)光的激勵(lì)光學(xué)系統(tǒng)，光接收元件44和菲涅耳透鏡45設(shè)為隨著從激勵(lì)光學(xué)系統(tǒng)照射激勵(lì)光而接收從粒子90發(fā)出的熒光的光接收光學(xué)系統(tǒng)。
[0080]作為發(fā)光元件43，使用例如產(chǎn)生波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)色激光的半導(dǎo)體激光元件。作為發(fā)光元件43,也可以使用LED (Light Emitting D1de)。從發(fā)光元件43發(fā)出的光只要是激勵(lì)源自生物的粒子而使其發(fā)出熒光即可，也可以具有紫外或者可見(jiàn)中的任一區(qū)域的波長(zhǎng)。作為光接收元件44，使用例如光電二極管或者圖像傳感器等。
[0081]由發(fā)光元件43產(chǎn)生的激勵(lì)光EL經(jīng)由聚光透鏡42被聚光，向捕集片12的粘著面12a上的激勵(lì)光照射區(qū)域46照射。激勵(lì)光EL相對(duì)于捕集片12的粘著面12a傾斜入射。在圖10中，標(biāo)有附圖標(biāo)記ODl的單點(diǎn)劃線表示激勵(lì)光EL的光線方向。在此，光線方向是指光(在這種情況下是激勵(lì)光EL)的光束成分行進(jìn)的方向。激勵(lì)光EL的光線方向ODl也可稱為激勵(lì)光學(xué)系統(tǒng)的光軸。
[0082]在捕集片12的粘著面12a中激勵(lì)光EL發(fā)生了正反射的光形成反射光RL。在圖10中，標(biāo)有附圖標(biāo)記0D2的單點(diǎn)劃線表不反射光RL的光線方向。由于激勵(lì)光EL相對(duì)于捕集片12的粘著面12a傾斜地入射，因此，在粘著面12a正反射的反射光RL也相對(duì)于粘著面12a傾斜地反射。
[0083]粒子90被捕獲收集到激勵(lì)光照射區(qū)域46。粒子90包括微生物等源自生物的粒子91和化學(xué)纖維的灰塵等塵埃92。在圖10中標(biāo)有附圖標(biāo)記F的箭頭表示粒子90發(fā)出的熒光。熒光F從粒子90的表面的激勵(lì)光EL所照射的部分向全方位射出。朝向光接收光學(xué)系統(tǒng)的熒光F經(jīng)由菲涅耳透鏡45被聚光，由光接收元件44接收。將用于使熒光F聚光的聚光透鏡設(shè)為菲涅耳透鏡45，由此能使聚光透鏡實(shí)現(xiàn)薄型化，因此能實(shí)現(xiàn)粒子檢測(cè)裝置10的小型化和輕量化。
[0084]此外，在測(cè)定面積較大的情況下，也可以通過(guò)掃描光學(xué)系統(tǒng)或者捕集片12來(lái)測(cè)定粘著面12a的整個(gè)面。另外,如在圖3中所示的，也可以利用CO) (Charge Coupled Device:電荷稱合兀件)或CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)這種攝像元件47拍攝熒光圖像、計(jì)算亮點(diǎn)數(shù)量，由此計(jì)算發(fā)出熒光的粒子個(gè)數(shù)。
[0085]參照?qǐng)D3，本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10還具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)部51。移動(dòng)機(jī)構(gòu)部51使捕集片12在粒子檢測(cè)裝置10內(nèi)移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)部51使捕集片12在捕集位置81、加熱/冷卻位置82以及熒光檢測(cè)位置83之間移動(dòng)。
[0086]移動(dòng)機(jī)構(gòu)部51具有片供給輥筒52、片回收輥筒53、以及使這些輥筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的未圖示的電機(jī)。捕集片12架設(shè)在片供給輥筒52和片回收輥筒53之間，其兩端卷繞于片供給輥筒52和片回收輥筒53。隨著未圖示的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，片供給輥筒52和片回收輥筒53旋轉(zhuǎn)，由此被捕集片12捕獲收集到的粒子在捕集位置81、加熱/冷卻位置82以及熒光檢測(cè)位置83之間移動(dòng)。
[0087]此外，在本發(fā)明中，捕集片12未必一定收納為輥狀，也可以是，例如捕集片12以重疊為多層的狀態(tài)被收納。
[0088]圖11是用于說(shuō)明圖3中的捕集片的更換方法的立體圖。參照?qǐng)D11，本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10還具有作為箱體的片盒71。
[0089]片盒71具有能收納片供給輥筒52或者片回收輥筒53的箱體形狀。在片盒71中收納有卷繞為輥狀的捕集片12。在粒子檢測(cè)裝置10中設(shè)有收納片供給輥筒52的片盒71和收納片回收輥筒53的片盒71。片盒71通過(guò)打開(kāi)關(guān)閉蓋73，而裝拆自如地設(shè)于粒子檢測(cè)裝置10。
[0090]捕集片12具有能進(jìn)行多次測(cè)定的片長(zhǎng)度。測(cè)定結(jié)束后的捕集片12被片回收輥筒53以輥狀回收。當(dāng)規(guī)定次數(shù)的測(cè)定結(jié)束時(shí)，通過(guò)更換片盒71，使卷繞有新的捕集片12的片供給輥筒52裝配到裝置，并且從裝置拆下卷繞有測(cè)定后的捕集片12的片回收輥筒53。在這種情況下，附著有測(cè)定后的粒子的捕集片12以輥狀被卷繞，粒子不會(huì)脫落，因此，能防止粒子對(duì)裝置的汚染，能安全且簡(jiǎn)單地進(jìn)行捕集片12的更換。
[0091]能通過(guò)使用片盒71而免維護(hù)地簡(jiǎn)單地實(shí)施粒子的連續(xù)測(cè)定。
[0092]接著，說(shuō)明使用本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10的粒子檢測(cè)方法的工序。
[0093]圖12是表示圖3中的粒子檢測(cè)裝置的動(dòng)作流程的流程圖。參照?qǐng)D12，首先在捕集位置81實(shí)施粒子的捕集工序(SlOl)。在本工序中，使風(fēng)扇23驅(qū)動(dòng)，由此將裝置外的空氣導(dǎo)入捕集筒22內(nèi)。將導(dǎo)入捕集筒22內(nèi)的空氣吹到捕集片12的粘著面12a，由此將空氣中的粒子捕獲收集到捕集片12。
[0094]接下來(lái)，使由捕集片12捕獲收集到的粒子從捕集位置81向熒光檢測(cè)位置83移動(dòng)(S102)。接下來(lái)，通過(guò)熒光檢測(cè)部41向粒子照射激勵(lì)光，并且隨著照射激勵(lì)光接收從粒子發(fā)出的熒光。由此，測(cè)定粒子加熱前的熒光強(qiáng)度(S103)。
[0095]接下來(lái)，使測(cè)定了加熱前的熒光強(qiáng)度的粒子從熒光檢測(cè)位置83向加熱/冷卻位置82移動(dòng)(S104)。接下來(lái)，利用加熱部31向粒子照射光，由此對(duì)粒子進(jìn)行加熱。其后，停止向粒子照射光，由此將粒子冷卻。在本實(shí)施方式中，與該粒子的加熱/冷卻工序并行地在捕集位置81使風(fēng)扇23驅(qū)動(dòng)，由此將接下來(lái)的測(cè)定用粒子捕獲收集到捕集片12(S105)。
[0096]接下來(lái)，使經(jīng)過(guò)了加熱/冷卻工序的粒子從加熱/冷卻位置82向熒光檢測(cè)位置83移動(dòng)(S106)。此外，在本工序中，接下來(lái)的測(cè)定用粒子從捕集位置81向加熱/冷卻位置82移動(dòng)。接下來(lái)，利用熒光檢測(cè)部41向粒子照射激勵(lì)光，并且隨著照射激勵(lì)光接收從粒子發(fā)出的熒光。由此，測(cè)定粒子加熱后的熒光強(qiáng)度(S107)。
[0097]接下來(lái)，將測(cè)定了加熱后的熒光強(qiáng)度的粒子從熒光檢測(cè)位置83由片回收輥筒53回收(S108)。與此同時(shí)，使在加熱/冷卻位置82等待的接下來(lái)的測(cè)定用粒子向熒光檢測(cè)位置83移動(dòng)，實(shí)施加熱前的熒光檢測(cè)工序。
[0098]通過(guò)重復(fù)以上工序，能夠連續(xù)地實(shí)施源自生物的粒子的檢測(cè)。
[0099]在本實(shí)施方式中，在空氣中的粒子的捕獲收集中使用熱容量小的捕集片12，由此能縮短在上述加熱/冷卻工序時(shí)的加熱時(shí)間和冷卻時(shí)間，并且能降低由燈32或陶瓷加熱器37消耗的電力。另外，能用更便宜且小型的加熱裝置加熱粒子，因此能實(shí)現(xiàn)粒子檢測(cè)裝置的低成本化或小型化。
[0100]另外，在本實(shí)施方式中，與加熱/冷卻工序并行地實(shí)施接下來(lái)的測(cè)定用粒子的捕集工序，因此，能以更短時(shí)間進(jìn)行連續(xù)測(cè)定。此外，捕獲收集接下來(lái)的測(cè)定用的粒子的定時(shí)不限于上述加熱/冷卻工序時(shí)，例如，也可以是測(cè)定加熱后的熒光強(qiáng)度時(shí)(S107)。
[0101]此外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)測(cè)定加熱前后的熒光量的差，由此排除了由源自生物以外的粒子帶來(lái)的熒光的影響，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以利用攝像元件僅拍攝加熱后增大的熒光狀態(tài)，設(shè)定亮度的閾值，將一定亮度以上的熒光判斷為由源自生物的粒子帶來(lái)的突光。
[0102]如果對(duì)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)說(shuō)明，則本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10是檢測(cè)源自生物的粒子的粒子檢測(cè)裝置。粒子檢測(cè)裝置10具備:捕集片12，其作為片狀部件；捕集部21，其將空氣中的粒子導(dǎo)入裝置內(nèi)，并將該粒子捕獲收集到捕集片12 ;加熱部31，其對(duì)由捕集片12捕獲收集到的粒子進(jìn)行加熱，使得從粒子發(fā)出的熒光增大；熒光檢測(cè)部41，其檢測(cè)從由捕集片12捕獲收集到的粒子發(fā)出的熒光；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)部51，其使捕集片12移動(dòng)。
[0103]根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10，在空氣中的粒子的捕獲收集中使用熱容量小的捕集片12，由此能實(shí)現(xiàn)測(cè)定時(shí)間縮短、測(cè)定費(fèi)用降低。
[0104]此外，本實(shí)施方式的粒子檢測(cè)裝置10也可以作為檢測(cè)源自生物的粒子的裝置單體使用，也可以組裝于空氣清潔器、空氣調(diào)節(jié)機(jī)、加濕器、除濕器、吸塵器、冰箱、電視機(jī)等家電廣品。
[0105]應(yīng)認(rèn)為此次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面為例示，而非限制性內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是由上述說(shuō)明而是由權(quán)利要求書(shū)示出，旨在包括與權(quán)利要求書(shū)等同的含義和范圍內(nèi)的所有變更。
[0106]工業(yè)h的可利用件
[0107]本發(fā)明主要作為檢測(cè)花粉、微生物、霉菌等源自生物的粒子的裝置利用。
[0108]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0109]10:粒子檢測(cè)裝直；12:捕集片；12a:粘著面；13:基材；14:粘著劑；21:捕集部；22,27:捕集筒；22p:吸引部；22q:排出部；23:風(fēng)扇；25:靜電針；26:高壓電源；31:加熱部；32:燈;33、42:聚光透鏡；36:光吸收部件；37:陶瓷加熱器；41:熒光檢測(cè)部；43:發(fā)光元件；44:光接收元件；45:菲涅耳透鏡；46:激勵(lì)光照射區(qū)域；47:攝像元件；51:移動(dòng)機(jī)構(gòu)部；52:片供給輥筒；53:片回收輥筒；71:片盒；73:蓋；81:捕集位置；82:加熱/冷卻位置；83:熒光檢測(cè)位置；90、91:粒子；92:塵埃。
【權(quán)利要求】
1.一種粒子檢測(cè)裝置，檢測(cè)源自生物的粒子，其特征在于， 具備:片狀部件； 捕集部，其將空氣中的粒子導(dǎo)入裝置內(nèi)并捕獲收集于上述片狀部件； 加熱部，其對(duì)由上述片狀部件捕獲收集到的粒子進(jìn)行加熱，使得從粒子發(fā)出的熒光增大； 熒光檢測(cè)部，其檢測(cè)從由上述片狀部件捕獲收集到的粒子發(fā)出的熒光；以及 移動(dòng)機(jī)構(gòu)部，其使上述片狀部件移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子檢測(cè)裝置， 上述片狀部件具有粘著面， 上述捕集部通過(guò)將被導(dǎo)入到裝置內(nèi)的空氣中的粒子吹到上述片狀部件來(lái)將粒子捕獲收集于上述粘著面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粒子檢測(cè)裝置， 上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)部使上述片狀部件在由上述捕集部將粒子捕獲收集于上述片狀部件的第I位置、由上述加熱部加熱粒子的第2位置、以及由上述熒光檢測(cè)部檢測(cè)熒光的第3位置之間移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的粒子檢測(cè)裝置， 上述片狀部件在由上述捕集部將粒子捕獲收集于上述片狀部件的第I位置、由上述加熱部加熱粒子的第2位置、以及由上述熒光檢測(cè)部檢測(cè)熒光的第3位置之間連續(xù)地以片狀延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的粒子檢測(cè)裝置， 上述加熱部具有朝向粒子發(fā)光的光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的粒子檢測(cè)裝置， 上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)部具有:片供給部，其向上述捕集部供給上述片狀部件；以及片回收部，其從上述熒光檢測(cè)部回收上述片狀部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的粒子檢測(cè)裝置， 還具備箱體，上述箱體相對(duì)于裝置裝拆自如地設(shè)置，收納被卷繞為輥狀的上述片狀部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的粒子檢測(cè)裝置， 根據(jù)從上述加熱部加熱前的粒子檢測(cè)到的熒光量、與從上述加熱部加熱后的粒子檢測(cè)到的熒光量之差來(lái)檢測(cè)源自生物的粒子。
【文檔編號(hào)】G01N1/02GK104380079SQ201380033276
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】藤田英明, 加茂友規(guī), 鈴木曉大, 上山春樹(shù), 北村和也 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社