JP6293932B2 - 浮遊微生物測定装置及びその測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、浮遊微生物測定装置及びその測定方法に関する。

最近、鳥インフルエンザ、新種インフルエンザなどがイッシューとなりながら空気感染問題が台頭しており、これに伴い空気中の浮遊微生物測定（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）がより重要に扱われ、バイオセンサ市場もこれに合せて大幅に成長している。

従来の空気中の浮遊微生物を測定する方法には、試料気体の中に浮遊している生物粒子を増殖に適した固体または液体の表面に捕集し、一定期間の間に適当暖湿度環境下で培養した後、表面に出現したコロニー数から捕集微生物数を求める培養法と、染色後蛍光顕微鏡を利用する染色法などがある。

近来では、ＡＴＰ（アデノシン３リン酸；ａｄｅｎｏｓｉｎｅ ｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ）とルシフェリン（ｌｕｃｉｆｅｒｉｎ）／ルシフェラーゼ（ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ）とが反応して光を発する原理を利用するＡＴＰ生物発光法により、ＡＴＰ消去処理、ＡＴＰ抽出、発光量測定までかかる一連の過程を３０分程度に縮小したため、迅速な作業が可能になった。

しかし、上記のような方法によれば、気象中に存在する浮遊微生物をリアルタイムで測定できず、別途のサンプリング過程と前処理などを含んだ一連の手作業が求められるため、このような方法を利用しては気象中の浮遊微生物自動測定システムを開発できない限界があった。

図１は、従来の粒子分類装置に提供される電気集塵機の構成を示す図である。

図１を参照すると、従来の電気集塵機には、両側の捕集板及び前記両側の捕集板の間に配置される充電線（放電電極）が含まれる。

前記充電線に高電圧を印加するとコロナ放電が発生し、このとき発生するイオンがガス中の所定粒子と帯電する。そして、帯電した粒子は集塵極（捕集板）に電気力によって移動して捕集される。即ち、前記電気集塵機は、静電気的な原理を利用して所定の粒子を捕集できる集塵装置として理解される。前記所定の粒子には、埃のような異物、または浮遊微生物などが含まれる。

一方、従来の浮遊微生物測定装置には、上述した電気集塵機及び前記捕集板に捕集された浮遊微生物を収集するための収集棒が含まれる。前記従来の浮遊微生物測定装置は、前記電気集塵機の駆動によって前記捕集板に浮遊微生物が捕集されると、ユーザが手動で前記収集棒を捕集板に接触させて浮遊微生物を収集またはサンプリングするように構成される。そして、収集された浮遊微生物を試薬に反応させて発光が行われるようにし、発光した光を感知して微生物の濃度を測定するように構成される。

このように、従来の浮遊微生物測定装置の場合、収集棒を別途に設けユーザが収集棒を利用して捕集板に捕集された浮遊微生物を収集する過程を経る必要があるため、多くの時間とコストがかかる問題点があった。

本発明のこのような問題点を解決するために提案されるものであって、気象中に存在する浮遊微生物を速やかに測定できる浮遊微生物測定装置及びその測定方法を提供することを目的とする。

本発明の実施例に係る浮遊微生物測定装置には、浮遊微生物が流動する流動空間部を有する本体及び前記本体の一側に分離可能に結合され、前記浮遊微生物を捕集する捕集装置が備えられる粒子分類装置と、前記捕集装置で捕集された浮遊微生物に反応する溶解剤及び発光物質が貯蔵される試薬容器（ｒｅａｇｅｎｔ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）と、前記浮遊微生物が前記溶解剤及び発光物質に反応した後に発生する光の強さを測定するための発光測定装置と、が含まれる。

また、前記捕集装置には、前記浮遊微生物を含んでいる空気が流入する流入口を有する捕集本体と、前記捕集本体に備えられ、前記流動空間部に配置される捕集棒と、が含まれる。

また、前記粒子分類装置には、前記流入口の一側に提供され、前記浮遊微生物を荷電させるための荷電部が含まれる。

また、前記荷電部には、接地電極と、前記接地電極から離隔して配置される放電ワイヤと、が含まれる。

また、前記接地電極及び放電ワイヤはそれぞれ多数個が提供され、交互に配置されることを特徴とする。

また、前記捕集装置には、前記捕集本体に結合されて前記捕集棒を支持する支持部材が更に含まれ、前記捕集棒は前記支持部材から前記流動空間部に向かって延長されることを特徴とする。

また、前記粒子分類装置の本体には、前記流入口と連通する挿入口が形成され、前記流動空間部は前記挿入口の内側空間を形成することを特徴とする。

また、前記捕集棒は前記流動空間部の中心部に沿って延長されることを特徴とする。

また、前記粒子分類装置には、前記流動空間部の一側に提供され、空気流動を発生させる流動発生装置が含まれる。

また、前記流動発生装置には、ファン（ｆａｎ）が含まれる。

また、前記捕集本体に結合され、前記捕集棒が前記本体に結合されることをガイドする１つ以上のガイド部材と、前記本体に形成され、前記ガイド部材が挿入されるガイド部材挿入部が形成される。

また、前記捕集装置には、慣性衝突装置またはサイクロン装置が含まれ、前記慣性衝突装置には、加速ノズル（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ）及び前記加速ノズルの一側に設置される下に衝突板（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｅ）が含まれる。

他の側面に係る浮遊微生物測定方法には、浮遊微生物が含まれた空気が流動する過程において、捕集棒に前記浮遊微生物が捕集されるステップと、前記捕集棒が粒子分類装置の本体から分離されるステップと、前記捕集棒が試薬容器に結合され、前記捕集棒の浮遊微生物が溶解剤及び発光物質に反応するステップと、前記反応後に発生した光の強さが、発光測定装置によって測定されるステップと、が含まれる。

また、前記浮遊微生物が捕集されるステップには、接地電極と放電ワイヤが含まれた荷電部に電圧が印加されるステップが含まれる。

また、前記浮遊微生物が捕集されるステップには、流動発生装置が作動して、前記浮遊微生物を含む空気が前記荷電部を通過して荷電し、前記捕集棒が位置した流動空間部に流動するステップが更に含まれる。

他の側面に係る浮遊微生物測定装置には、空気中の浮遊微生物を分離する粒子分類装置と、前記粒子分類装置で分離された浮遊微生物に反応する溶解剤及び発光物質が貯蔵される試薬容器と、前記浮遊微生物が前記溶解剤及び発光物質に反応した後に発生する光の強さを測定するための発光測定装置と、が含まれ、前記粒子分類装置には、浮遊微生物が流入する流入口と、前記流入口を介した浮遊微生物の流入のために、空気流動を発生させる流動発生装置と、前記流入口の一側に備えられ、前記浮遊微生物を荷電させる荷電部と、前記荷電部と空気流動発生装置との間に提供され、前記荷電部で荷電した浮遊微生物が捕集される捕集棒と、が含まれる。

また、前記捕集棒には、前記荷電部に印加された電圧の極性と反対極性を有する電圧が印加されることを特徴とする。

また、前記粒子分類装置には、前記荷電部で荷電した浮遊微生物が流動する流動空間部を有する本体が更に含まれ、前記捕集棒は、前記流動空間部に配置されることを特徴とする。

また、前記捕集棒から離隔して配置される１つ以上のガイド部材が更に含まれる。

また、前記本体には、前記捕集棒が挿入される挿入口と、前記ガイド部材が挿入されるガイド部材挿入部が更に含まれる。

本発明の実施例に係る浮遊微生物測定装置及びその測定方法によれば、ユーザが捕集板に捕集された浮遊微生物を手動でサンプリングする必要がなく、捕集棒そのものを粒子分類装置の本体から分離して試薬容器に投入できるため、測定のための時間が短縮され、簡単な測定が行われる長所がある。

また、浮遊微生物を溶解してＡＴＰを抽出するための試薬及び前記ＡＴＰと反応して光を出す発光物質を共に保管する試薬容器を設け、前記試薬容器に捕集棒を投入して前記ＡＴＰ抽出及び発光作用を一度で行うことができるため、測定のための工程が簡単になる効果がある。

また、粒子分類装置に空気流動を発生させるための装置（以下、空気流動発生装置）が備えられ、捕集棒が荷電部と空気流動発生装置との間に提供されて、前記空気流動発生装置が駆動すると、浮遊微生物が荷電部で荷電して捕集棒に捕集される一連の過程が短時間で行われる長所がある。

また、前記空気流動発生装置がファン（ｆａｎ）で構成されることで、エアーポンプを使用する場合に比べて装置の小型化及び軽量化が可能になる効果がある。

従来の粒子分類装置に提供される電気集塵機の構成を示す図である。 本発明の実施例に係る粒子分類装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る粒子分類装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施例に係る粒子分類装置のファン構成を示す平面図である。 本発明の実施例に係る粒子分類装置の作用を概略的に示す図である。 本発明の実施例に係る試薬容器及び発光測定装置を示す図である。 本発明の実施例に係る浮遊微生物測定方法を示すフローチャートである。

以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施例を説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されるものではなく、本発明の思想を理解する当業者は同一思想の範囲内で他の実施例を容易に提案できるはずである。

図２は、本発明の実施例に係る粒子分類装置の構成を示す斜視図であり、図３は、本発明の実施例に係る粒子分類装置の構成を示す分解斜視図であり、図４は、本発明の実施例に係る粒子分類装置の一部構成を示す図である。

図２ないし図４を参照すると、本発明の実施例に係る粒子分類装置１００には、電源供給部（図示せず）が備えられる本体１１０と、前記本体１１０に分離可能に結合される捕集装置１２０が含まれる。前記捕集装置１２０には、前記本体１１０の上側に置かれる捕集本体１２１及び前記捕集本体１２１に結合される荷電部１３０が含まれる。

詳しくは、前記捕集本体１２１には、浮遊微生物を含む空気が流入する流入口１２２が形成される。そして、前記本体１１０の下部には、空気流動を発生させるための流動発生装置１５０が提供される。前記流動発生装置１５０が作動すると、前記粒子分類装置１００の外部の空気は前記流入口１２２を介して前記本体１１０の内部に流入する。

前記荷電部１３０には、接地電極（ｇｒｏｕｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１３１及び前記接地電極１３１から離隔して配置される放電電極としての放電ワイヤ１３２が含まれる。前記接地電極１３１及び放電ワイヤ１３２は多数個が提供される。そして、多数の接地電極１３１と放電ワイヤ１３２は交互に配置される。

前記多数の接地電極１３１と放電ワイヤ１３２は、前記流入口１２２の上側に配置される。浮遊微生物を含む空気が前記流入口１２２に流入する過程で前記荷電部１３０が駆動すると、前記浮遊微生物は荷電して前記本体１１０の内部に移動することができる。

詳しくは、前記荷電部１３０が駆動すると、前記電源供給部から前記放電ワイヤ１３２に高電圧が印加され、前記接地電極１３１と放電ワイヤ１３２との間の電圧差によってコロナ放電が発生する。そして、前記コロナ放電時に発生するアニオン（−）またはカチオン（＋）は前記浮遊微生物と帯電し、これによって前記浮遊微生物は荷電する。荷電した浮遊微生物は、前記流入口１２２を介して前記本体１１０の内部に流動し、捕集棒１４０に捕集される。

前記捕集装置１２０には、前記荷電した浮遊微生物が捕集される捕集棒１４０及び前記捕集棒１４０を前記捕集本体１２１に支持させる支持部材１２５が含まれる。前記支持部材１２５は、前記流入口１２２の下側で、前記捕集本体１２１に結合される。そして、前記捕集棒１４０は前記支持部材１２５に結合されて下方に延長される。即ち、前記捕集棒１４０の一側端部は前記支持部材１２５に結合され、他側端部は前記本体１１０の内部に位置する。

また、浮遊微生物の移動経路を基準に、前記捕集棒１４０は前記捕集装置１２０の上部に提供される荷電部１３０と前記本体１１０の下部に配置される流動発生装置１５０との間に配置される。このような配置によって、前記流動発生装置１５０が駆動すると、空気中の浮遊微生物は前記荷電部１３０で荷電した後、前記捕集棒１４０で捕集される。そして、空気流動は前記流動発生装置１５０を通過して外部に排出される。

そして、前記捕集棒１４０は前記流入口１２２の概ね中心部から下方に延長される。従って、前記流入口１２２を経て荷電した浮遊微生物は前記捕集棒１４０に容易に捕集される。

一方、前記捕集棒１４０には、前記放電ワイヤ１３２に印加された電圧の極性と反対極性を有する電圧が印加される。一例として、前記放電ワイヤ１３２に印加された電圧が（＋）電圧であって浮遊微生物が（＋）イオンに荷電した場合、前記捕集棒１４０には（−）電圧が印加される。逆に、前記放電ワイヤ１３２に印加された電圧が（−）電圧であって浮遊微生物が（−）イオンに荷電した場合、前記捕集棒１４０には（＋）電圧が印加される。このような構成によって、荷電した浮遊微生物は反対極性の電場を持つ捕集棒１４０に容易に捕集される。

前記捕集装置１２０には、前記本体１１０への結合位置をガイドするガイド部材１４５が更に含まれる。一例として、前記ガイド部材１４５は前記捕集棒１４０の両側に離隔して複数個が提供され、前記捕集本体１２１の下面に結合されて下方に延長される。

前記本体１１０には、前記ガイド部材１４５が挿入されるガイド部材挿入部１１６が含まれる。前記ガイド部材挿入部１１６は、前記本体１１０の上面両側から下方に陥没するように形成され、前記ガイド部材１４５が容易に挿入されるように前記ガイド部材１４５の直径よりやや大きく形成される。

前記本体１１０には、前記捕集棒１４０が挿入される挿入口１１５及び前記挿入口１１５から下方に陥没する流動空間部１１９が含まれる。前記挿入口１１５は前記流入口１２２に連通し、前記流動空間部１１９の入口を形成する。そして、前記挿入口１１５は前記流入口１２２と概ね類似した大きさで形成される。そして、前記流動空間部１１９概ね円筒状に形成される。

前記挿入口１１５及び流動空間部１１９は、前記捕集棒１４０の直径より十分に大きい直径または大きさで形成される。そして、前記流動空間部１１９は前記流入口１２２を介して流入した空気が流動できる空間部を形成し、前記荷電した浮遊微生物が前記捕集棒１４０に捕集できる静電気的引力が作用する空間部を形成する。

前記捕集装置１２０が前記本体１１０に結合及び分離される過程を簡単に説明する。

前記捕集装置１２０が前記本体１１０から分離された状態で、ユーザは前記ガイド部材１４５を前記ガイド部材挿入部１１６に合わせて差し込むことで、前記捕集装置１２０の結合位置を容易に把握することができる。

前記ガイド部材１４５が前記ガイド部材挿入部１１６に挿入されると、前記捕集棒１４０は前記挿入口１１５を介して前記流動空間部１１９の内部に収容される。このとき、前記捕集棒１４０は前記流動空間部１１９の中心部に沿って下方に延長されるように配置される。前記捕集棒１４０が前記流動空間部１１９の中心部に沿って配置されるため、つまり、前記捕集棒１４０と流動空間部１１９は同心を形成するため、前記挿入口１１５を介して流入した、前記荷電した浮遊微生物は前記捕集棒１４０に容易に捕集される。

仮に、前記捕集棒１４０が前記流動空間部１１９の中心から偏心して配置される場合、前記捕集棒１４０を中心に形成された電場の範囲から外れて流動する浮遊微生物は前記捕集棒１４０に捕集されることが難しくなり得る。本実施例は、このような問題点を解決することができる。

前記捕集装置１２０が前記本体１１０に結合されると、前記捕集本体１２１は前記本体１１０の上側に支持され、前記流入口１２２と挿入口１１５は相互連通するように位置する。一方、前記捕集装置１２０を前記本体１１０から分離しようとする場合、ユーザは前記捕集本体１２１を把持した後上方に持ち上げれば簡単に分離することができる。

前記本体１１０の下部には、空気流動を発生させる流動発生装置１５０が配置される。前記流動発生装置１５０は、前記流動空間部１１９の下端部に提供される。一例として、前記流動発生装置１５０には、ファン（ｆａｎ）が含まれる。前記ファンは、エアーポンプに比べて軽量で小型な構成として理解される。

前記流動発生装置１５０は、外部の空気が前記流入口１２２及び挿入口１１５を介して前記流動空間部１１９に流動できる駆動力を提供する。前記流動空間部１１９を経由した空気流動は、前記流動発生装置１５０を介して前記本体１１０から排出される。

図５は、本発明の実施例に係る粒子分類装置の作用を概略的に示す図であり、図６は、本発明の実施例に係る試薬容器及び発光測定装置を示す図である。

図５を参照して、空気中の浮遊微生物が捕集される過程を簡単に説明する。前記放電ワイヤ１３２に電圧が印加されて前記荷電部１３０が作動し前記流動発生装置１５０が駆動すると、空気中の浮遊微生物（Ａ）は前記荷電部１３０を経ることで荷電する。そして、荷電した浮遊微生物（Ｂ）は前記捕集棒１４０の周辺に形成された電場によって前記捕集棒１４０側に流動し、前記捕集棒１４０の表面に付着する。

上記のような捕集過程は設定時間の間行われる。前記捕集過程が完了した後、前記荷電部１３０及び流動発生装置１５０は電源オフされる。

そして、ユーザは前記捕集本体１２１を把持した後、前記本体１１０から前記捕集装置１２０を分離することができる。分離された捕集装置１２０の捕集棒１４０は、試薬容器２００に投入される。

詳しくは、本発明の実施例に係る浮遊微生物測定装置には、多数の試薬が備えられた試薬容器２００及び前記試薬容器２００に捕集棒１４０を投入して発光した光を測定する発光測定装置３００が含まれる。

前記試薬容器２００には、前記多数の試薬が貯蔵された容器本体２１０及び前記容器本体２１０の開口した上部を遮蔽するための栓部２２０が含まれる。前記多数の試薬には、前記捕集棒１４０に捕集された浮遊微生物の細胞（または細胞壁）を溶解するための溶解試薬（ｌｙｓｉｓ ｒｅａｇｅｎｔ）２３０及び溶解された細胞から抽出されたＡＴＰ（Ａｄｅｎｏｓｉｎｅ Ｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ；アデノシン３リン酸）と反応して光を発生させるための発光物質２４０が含まれる。

前記発光物質２４０には、ルシフェリン（ｌｕｃｉｆｅｒｉｎ）とルシフェラーゼ（ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ）が含まれる。前記ルシフェリンは、溶解された細胞内に存在するＡＴＰによって活性化されて活性ルシフェリンに変化し、前記活性ルシフェリンが発光酵素であるルシフェラーゼの作用によって酸化して酸化ルシフェリンになって、化学エネルギーを光エネルギーに転換させて光を発することになる。

前記発光物質２４０は、前記容器本体２１０の下部に位置し、前記溶解試薬２３０は前記発光物質２４０の上側に位置する。前記発光物質２４０と溶解試薬２３０は境界面を形成したり、その間に所定の分離膜（または分離物質）を置いて離隔して位置する。

前記捕集棒１４０は、前記容器本体２１０の開口した上部を介して前記容器本体２１０の内部に投入される。前記捕集棒１４０が投入されると、前記捕集棒１４０の浮遊微生物は前記溶解試薬２３０にまず反応し細胞溶解されて、ＡＴＰが露出または抽出される。そして、抽出されたＡＴＰは前記発光物質によって反応して光を発することになる。

発光した光の強さは、前記発光測定装置３００によって測定され、測定された光の強さを介して微生物の濃度または汚染の程度を算出することができる。前記発光測定装置３００には、光を電気に変換する光ダイオード（ＰＤ）またはアバランシェフォトダイオード（ａｖａｌａｎｃｈｅ ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ、ＡＰＤ）などの受光素子が含まれる。

そして、前記発光測定装置３００には、測定された光の強さ、微生物の濃度または汚染の程度を表示するディスプレイ部３１０が更に含まれる。

図７は、本発明の実施例に係る浮遊微生物測定方法を示すフローチャートである。

図７を参照して、本実施例に係る浮遊微生物測定方法を説明する。

まず、本発明の実施例に係る荷電部１３０、つまり放電ワイヤ１３２に高電圧を印加し、前記流動発生装置１５０を作動させる。そうすると、前記流動発生装置１５０の駆動力によって、粒子分類装置１００の外部に存在する空気が流入口１２２に向かって流動する。

前記流入口１２２に流入する空気には浮遊微生物が含まれる。前記流入口１２２に流動する空気中の浮遊微生物は前記流入口１２２の上側に配置される荷電部１３０を通過する過程で（＋）または（−）イオンに荷電する（Ｓ１１、Ｓ１２）。

荷電した浮遊微生物は挿入口１１５の内部、つまり流動空間部１１９に流入する。前記流動空間部１１９の概ね中心部には、捕集棒１４０が延長されており、前記荷電した浮遊微生物は反対極性の電場を持つ捕集棒１４０の外面に捕集される（Ｓ１３、Ｓ１４）。

前記捕集棒１４０の外面に浮遊微生物の捕集が完了すると、ユーザは前記粒子分類装置１００から前記捕集棒１４０を分離することができる。ここで、前記浮遊微生物の捕集が完了したか否かは、設定時間が経過したか否かによって決定される。

分離された捕集棒１４０は、試薬容器２００の内部に挿入される。そして、前記捕集棒１４０に捕集された浮遊微生物は前記試薬容器２００の内部に貯蔵された溶解剤２３０及び発光物質２４０に反応する。反応過程で、前記浮遊微生物の細胞（または細胞壁）は前記溶解剤２３０によって溶解され、結果物として前記浮遊微生物のＡＴＰが露出する。露出したＡＴＰは前記発光物質２４０に反応して所定の光を発することができる（Ｓ１６）。

前記試薬容器２００で発光した光の強さは、発光測定装置３００を利用して測定される。一例として、前記試薬容器２００は前記発光測定装置３００に結合または近接した距離に位置して、前記発光測定装置３００の受光素子が前記光の強さを測定するように構成される。そして、測定された光の強さは浮遊微生物の濃度値に変換されて、前記発光測定装置３００のディスプレイ部３１０に表示される（Ｓ１７）。

このような測定装置及びその測定方法によれば、ユーザが捕集板に捕集された浮遊微生物を手動でサンプリングする必要がなく、捕集棒そのものを粒子分類装置の本体から分離して試薬容器に投入することができるため、測定のための時間が短縮し、簡単な測定が行われる長所がある。

また、粒子分類装置に空気流動発生装置が備えられ、捕集棒が荷電部と空気流動発生装置との間に提供されて、前記空気流動発生装置が駆動すると、浮遊微生物が荷電部で荷電して捕集棒に捕集される一連の過程が短時間で行われる長所がある。

他の実施例を提案する。

上述した実施例は、電気的集塵方式によって捕集棒に浮遊微生物を捕集する方式を採用したが、これとは異なる方式で捕集棒に浮遊微生物を捕集する方式を採用することができる。

一例として、前記捕集装置には慣性衝突装置が含まれ、慣性力を用いて浮遊微生物を捕集する方式を採用することができる。詳しくは、前記慣性衝突装置は、加速ノズル（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ、ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ）の下に衝突板（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｅ）または収集管（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｔｕｂｅ、捕集棒）が設置された構造を有する。

前記加速ノズルまたは噴出口（ｊｅｔ）を通過した空気は前記収集管によって、その流動方向を９０°転換することになり、空気に含まれている粒子のうちの一定以上の質量を持つ粒子は慣性によって流動方向が完全に転換されず前記収集管に衝突及び捕集される。

他の例として、サイクロン装置を利用した捕集方式を採用することができる。前記サイクロン装置は流体中の固体粒子を分離したり液滴を気体と分離するために広く使用されている遠心力を利用した分離装置の１つとして理解される。

詳しくは、粒子を含んでいる空気は、円形サイクロンの内部に接線方向に流入した後、円筒状の内壁に沿って回って旋回流動を形成することになり、この旋回流動は、サイクロンの下部のコーン（ｃｏｎｅ）領域まで維持されながら粒子を遠心力によって内壁側に押し付けて流動から分離させることになり、粒子が除去された流動（空気）は、コーンの下端部から上部に上昇して出口から排出され、分離された粒子はコーン内壁に沿って下降してダストホッパー（ｄｕｓｔ ｈｏｐｐｅｒ、捕集棒）に捕集される。

他の例として、遠心分離機を利用した捕集方式を採用することができる。前記遠心分離機は高速で回転させ続ける際に生じる持続的な遠心力を応用した装置として、サイクロンも遠心力を分離装置であるが、サイクロンに比べて高速回転する回転容器を利用して、空気中に含まれている粒子を回転容器の外側の壁側に分離させることができる。

本発明の実施例に係る浮遊微生物測定装置及びその測定方法によれば、ユーザが捕集板に捕集された浮遊微生物を手動でサンプリングする必要がなく、捕集棒そのものを粒子分類装置の本体から分離して試薬容器に投入することができるため、測定のための時間が短縮し、簡単な測定が行われる長所がある。従って、産業上の利用可能性が顕著である。

Claims (13)

1. 浮遊微生物測定装置であって、
   浮遊微生物が流動する流動空間部を有する本体及び前記本体の一側に分離可能に結合され、前記浮遊微生物を捕集する捕集装置が備えられる粒子分類装置と、
   前記捕集装置で捕集された浮遊微生物に反応する溶解剤及び発光物質が貯蔵され、開放された上部を備えた試薬容器と、
   前記浮遊微生物が前記溶解剤及び発光物質に反応した後に発生する光の強さを測定するための発光測定装置とを備えてなるものであり、
   前記捕集装置は、
   前記浮遊微生物を含んでいる空気が流入する流入口を有する捕集本体と、
   前記流入口の一側に提供され、前記流入口を介して流入した浮遊微生物を荷電させるための荷電部と、
   前記流動空間部に配置されて上下方向に延長され、前記荷電部にて荷電された浮遊微生物を捕集する捕集棒とを備えてなり、
   前記溶解試薬は、前記発光物質の上側に配置されてなり、
   前記溶解試薬と前記発光物質との間には境界面が形成されてなり、
   前記捕集棒が前記試薬容器の開放された上部を介して投入されると、前記捕集棒の浮遊微生物は、前記溶解試薬にまず反応し細胞溶解されてＡＴＰが抽出され、前記抽出されたＡＴＰは、前記発光物質によって反応して発光することを特徴とする、浮遊微生物測定装置。
2. 前記荷電部が、
   接地電極と、
   前記接地電極から離隔して配置される放電ワイヤとを備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
3. 前記接地電極及び放電ワイヤはそれぞれ複数個存在し、交互に配置されてなることを特徴とする、請求項２に記載の浮遊微生物測定装置。
4. 前記捕集装置が、前記捕集本体に結合されて前記捕集棒を支持する支持部材を更に備えてなり、
   前記捕集棒が、前記支持部材から前記流動空間部に向かって延長されていることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
5. 前記粒子分類装置の本体が、
   前記流入口と連通する挿入口が形成され、前記流動空間部が前記挿入口の内側空間が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
6. 前記捕集棒が前記流動空間部の中心部に沿って延長されていることを特徴とする、請求項５に記載の浮遊微生物測定装置。
7. 前記粒子分類装置が、
   前記流動空間部の一側に提供され、空気流動を発生させる流動発生装置を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
8. 前記流動発生装置が、ファン（ｆａｎ）を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
9. 前記捕集本体に結合され、前記捕集棒が前記本体に結合されることをガイドする１つ以上のガイド部材と、
   前記本体に形成され、前記ガイド部材が挿入されるガイド部材挿入部とを備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
10. 前記捕集装置が、
    慣性衝突装置またはサイクロン装置を備えてなり、
    前記慣性衝突装置が、
    加速ノズル（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ）及び前記加速ノズルの一側に設置される下にある衝突板（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｅ）を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の浮遊微生物測定装置。
11. 浮遊微生物測定方法であって、
    浮遊微生物が含まれた空気が流動する過程において、捕集棒に前記浮遊微生物が捕集されるステップと、
    前記捕集棒が粒子分類装置の本体から分離されるステップと、
    前記捕集棒が開放された上部を備えた試薬容器に結合され、前記捕集棒の浮遊微生物が溶解剤及び発光物質に反応するステップと、及び
    前記反応後に発生した光の強さが、発光測定装置によって測定されるステップとを含んでなり、
    前記溶解試薬は、前記発光物質の上側に配置されてなり、
    前記溶解試薬と前記発光物質との間には境界面が形成されてなり、
    前記捕集棒が前記試薬容器の開放された上部を介して投入されると、前記捕集棒の浮遊微生物は、前記溶解試薬にまず反応し細胞溶解されてＡＴＰが抽出され、前記抽出されたＡＴＰは、前記発光物質によって反応して発光することを特徴とする、浮遊微生物測定方法。
12. 前記浮遊微生物が捕集されるステップが、
    接地電極と放電ワイヤが含まれた荷電部に電圧が印加されるステップを含んでなることを特徴とする、請求項１１に記載の浮遊微生物測定方法。
13. 前記浮遊微生物が捕集されるステップが、
    流動発生装置が作動して、前記浮遊微生物を含む空気が前記荷電部を通過して荷電し、前記捕集棒に位置した流動空間部に流動するステップを更に含んでなることを特徴とする、請求項１１に記載の浮遊微生物測定方法。