特開 2023-115958 微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023115958

(43)【公開日】2023-08-22

(54)【発明の名称】微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/26 20060101AFI20230815BHJP

   B03C 3/10 20060101ALI20230815BHJP

   B03C 3/40 20060101ALI20230815BHJP

   B03C 3/78 20060101ALI20230815BHJP

   G01N 1/02 20060101ALI20230815BHJP

   G01N 1/22 20060101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

C12M1/26

B03C3/10 Z

B03C3/40 A

B03C3/78

G01N1/02 A

G01N1/22 S

G01N1/02 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018411

(22)【出願日】2022-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】藤田 浩史

(72)【発明者】

【氏名】成畑 晃希

【テーマコード（参考）】

2G052

4B029

4D054

【Ｆターム（参考）】

2G052AA04

2G052AA05

2G052AA36

2G052AA40

2G052AB01

2G052AB11

2G052AB16

2G052AB27

2G052AC02

2G052AC12

2G052AD15

2G052AD26

2G052AD35

2G052AD49

2G052BA05

2G052BA17

2G052BA21

2G052FD09

2G052GA09

2G052HA12

2G052HC06

2G052HC28

2G052HC32

2G052HC42

2G052JA06

2G052JA08

4B029AA09

4B029BB01

4B029BB13

4B029CC01

4B029GA08

4B029GB05

4B029GB10

4D054AA20

4D054BA01

4D054BC28

4D054BC31

4D054DA06

4D054DA11

4D054EA08

4D054EA30

(57)【要約】

【課題】サンプリング対象の活性を維持しつつ、少ない溶液量で効率よく微粒子をサンプリングできる微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備を提供する。
【解決手段】微粒子サンプリング装置１０は、筒状で内部にサンプリング空間６９を有する第１電極２２と、筒状における長さ方向に沿ってサンプリング空間６９内に設けられる第２電極２４と、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する電圧印加部２６と、サンプリング空間６９内において長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に第１電極２２を回転させる駆動部３２と、サンプリング空間６９に液体６８を供給する供給部２８と、サンプリング空間６９に貯留された液体６８を回収する回収部３０と、を備え、第１電極２２は、サンプリング空間６９側の表面に液体６８を導く螺旋状流路９１を有する微粒子サンプリング装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極と、
前記筒状における長さ方向に沿って前記サンプリング空間内に設けられる第２電極と、
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、
前記サンプリング空間内において前記長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に前記第１電極を回転させる駆動部と、
前記サンプリング空間に液体を供給する供給部と、
前記サンプリング空間に貯留された前記液体を回収する回収部と、を備え、
前記第１電極は、前記サンプリング空間側の表面に前記液体を導く螺旋状流路を有する微粒子サンプリング装置。

【請求項2】

前記螺旋状流路は、
前記表面が親水性である親水性螺旋部を備える請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項3】

前記螺旋状流路は、
前記表面が疎水性である疎水性螺旋部を備える請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項4】

前記螺旋状流路は、
前記表面が親水性である親水性螺旋部と、
前記表面が疎水性である疎水性螺旋部と、を備える請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項5】

前記親水性螺旋部と前記疎水性螺旋部とが隣接して形成される請求項４に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項6】

前記螺旋状流路は、
前記表面に形成された螺旋状の凹部を備える請求項１に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項7】

前記液体は、前記駆動部による前記第１電極の回転によって、前記第１電極の一端から他端に送水され、
前記螺旋状流路は、
前記筒状における前記サンプリング空間側の表面を少なくとも２周するように設けられ、
前記液体の送水方向下流側では、上流側に対して、前記長さ方向における同一直線上において、前記上流側で当該螺旋状流路に隣接する他螺旋状流路と前記下流側で当該螺旋状流路に隣接する前記他螺旋状流路との距離が短い請求項１から６のいずれか一項に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項8】

前記親水性螺旋部は、前記疎水性螺旋部よりも前記表面の占有割合が大きい請求項４、５または７のいずれか一項に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項9】

前記供給部は、
前記螺旋状流路に前記液体が残っている状態で、当該螺旋状流路に隣接する前記他螺旋状流路の前記上流側に、当該液体とは異なる他液体を供給する請求項７または８に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項10】

前記駆動部は、
前記液体が、前記筒状における前記長さ方向において前記第１電極の一端から他端に送水されるように前記第１電極を回転させる順駆動と、
前記液体が、前記筒状における前記長さ方向において前記第１電極の前記他端から前記一端に送水されるように前記第１電極を回転させる逆駆動と、を行う請求項１から８のいずれか一項に記載の微粒子サンプリング装置。

【請求項11】

筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極と、前記筒状における長さ方向に沿って前記サンプリング空間内に設けられる第２電極と、前記第１電極における前記サンプリング空間側の表面において液体を導く螺旋状流路と、を備える微粒子サンプリング装置の前記サンプリング空間に前記液体を供給する供給ステップと、
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、
前記サンプリング空間内に前記長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に前記第１電極を回転させる駆動ステップと、
前記サンプリング空間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12】

請求項１から１０のいずれかに記載の微粒子サンプリング装置を備える空気調和設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、微粒子のもつ慣性や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、特許文献２、および特許文献３を参照）。特許文献１には、メンプレンフィルターを介して空気を吸引することにより、空気中に浮遊する微生物をメンプレンフィルター上に捕捉する方法が開示されている。特許文献２には、吸引部より吸入した空気を培地に衝突させることにより、空気中の浮遊菌を培地に付着させて捕集する空中浮遊菌サンプラーが開示されている。特許文献３には、吸引された空気の旋回により発生する遠心力により、捕集対象物を空気から分離して捕集する装置が開示されている。

【0003】

なお、微粒子、浮遊菌、捕集対象物はいずれも本願における微粒子に該当する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１６１１４３号公報

【特許文献2】特開２００９－１１２６５号公報

【特許文献3】特開２０１２－５２８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の構成では、吸引空気中から分離されたエアロゾル等の微粒子は、乾燥状態で堆積していく場合が多く、溶液中への取り出しといった、分析への更なるステップを要してしまう。また、サンプリング対象の微粒子が生物であった場合に、活性を維持したまま捕集することができないという課題がある。

【0006】

また、これらを解決するために液中へ回収することを目的としたものであっても、高い濃度を得るためには溶液量の多さからサンプリングに多くの時間を要してしまうことや、吸引による大きな圧力損失や大きな騒音を生じるという課題がある。

【0007】

加えて、その捕集性能は、装置の形状や大きさ、吸引速度や対象エアロゾルの大きさ等といった要因によるものが大きく、効率よく捕集ができないという課題がある。

【0008】

本開示は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、サンプリング対象の活性を維持しつつ、少ない溶液量で効率よく微粒子をサンプリングできる微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る微粒子サンプリング装置は、筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極と、筒状における長さ方向に沿ってサンプリング空間内に設けられる第２電極と、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、サンプリング空間内に長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に第１電極を回転させる駆動部と、サンプリング空間に液体を供給する供給部と、サンプリング空間に貯留された液体を回収する回収部と、を備え、第１電極は、サンプリング空間側の表面に液体を導く螺旋状流路を有する。

【0010】

また、この目的を達成するために、本発明に係る微粒子サンプリング方法は、筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極と、筒状における長さ方向に沿ってサンプリング空間内に設けられる第２電極と、第１電極におけるサンプリング空間側の表面において液体を導く螺旋状流路と、を備える微粒子サンプリング装置のサンプリング空間に液体を供給する供給ステップと、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、サンプリング空間内に長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に第１電極を回転させる駆動ステップと、サンプリング空間に貯留された液体を回収する回収ステップと、を備える。

【0011】

また、この目的を達成するために、本発明に係る空気調和設備は、微粒子サンプリング装置を備える。

【発明の効果】

【0012】

本開示の一態様に係る微粒子サンプリング装置、微粒子サンプリング方法、及びそれを用いた空気調和設備は、サンプリング対象の活性を維持しつつ、少ない溶液量で効率よく微粒子をサンプリングできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】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】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】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線端面図である。

【図5】図５は、図３の第１電極の拡大図である。

【図6】図６は、第１電極の内面を示す展開図である。

【図7】図７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8】図８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9】図９は、実施の形態２に係る第１電極の拡大断面図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る第１電極の拡大断面図である。

【図11】図１１は、実施の形態４に係る第１電極の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。ただし、本開示に係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は、以下に説明する実施の形態や図面に記載される構成に限定されることを意図せず、それらと同等な構成も含む。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、以下において、平行及び垂直などの要素間の関係性を示す用語、及び、円筒形状などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。以下の各図において、Ｘ軸およびＹ軸は、水平面上で互いに直交する軸である。Ｚ軸は、水平面に垂直な軸である。Ｚ軸において、正の向きは鉛直上向きを表し、負の向きは鉛直下向きを表す。

【0015】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る微粒子サンプリング装置１０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１０の外観を示す側面図である。図３は、図１の微粒子サンプリング装置１０の内観図であり、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。図５は図３の第１電極２２の拡大図である。図１から図５を参照して、実施の形態に係る微粒子サンプリング装置１０について説明する。

【0016】

図１に示すように、微粒子サンプリング装置１０は、微粒子を液体中にサンプリングする装置である。具体的には、微粒子サンプリング装置１０は、気体中の微粒子を液体６８（後述）中に捕集することによって、微粒子を液体６８中にサンプリングする装置である。例えば、微粒子は、真菌、細菌、ウイルス、およびエアロゾル等を含む。

【0017】

図２及び図３に示すように、微粒子サンプリング装置１０は、ダクト１２と、第１フランジ部材１８と、第２フランジ部材２０と、第１電極２２と、第２電極２４と、電圧印加部２６と、供給部２８と、回収部３０と、駆動部３２とを備える。

【0018】

微粒子サンプリング装置１０は、回転する第１電極２２と、第１電極２２の中心部に配置されている第２電極２４とを、ダクト１２と第１フランジ部材１８と第２フランジ部材２０とで囲んで構成されている。

【0019】

微粒子サンプリング装置１０の内部に、微粒子サンプリング装置１０を挿通するような方向（図２の矢印Ａで示すような方向であり、筒状における長さ方向）で、空気等の気体を通す。例えば、直接、ポンプ（図示せず）等によって微粒子サンプリング装置１０内に空気を引き込んで、微粒子サンプリング装置１０内に気体を通しても良い。また、例えば、空気等の気体の流れがある空気調和設備、例えば、エアコン、空気清浄機、風導管、換気扇または換気口等に微粒子サンプリング装置１０を設置して、微粒子サンプリング装置１０内に空気を引き込んで処理しても良い。このように、気体の流れを発生させる装置やそれらに接続される配管に、微粒子サンプリング装置１０を取り付けることによって、気体の流れを発生させるためのポンプ等を微粒子サンプリング装置１０に組み込む必要がなく、小型、静音、および低圧力損失である装置を容易に実現できる。これによって、比較的場所を選ばず様々な場所に設置、組み込み可能である。

【0020】

以下、微粒子サンプリング装置１０の各構成について、図３を用いて説明する。図３は、図１の微粒子サンプリング装置１０の内観図であり、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【0021】

ダクト１２は、筒状であり、ダクト１２の内方において、第１電極２２を回転可能に支持する。ダクト１２は、ダクト本体４２と、第１支持部４４と、第２支持部４６とを有する。ダクト本体４２、第１支持部４４、および第２支持部４６は、絶縁性を有する。つまり、ダクト１２は、絶縁性を有し、後述する第１電極２２が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0022】

ダクト本体４２は、円筒状であり、ダクト本体４２の軸心方向の一端部および他端部は、開口している。なお、軸心方向とは、図２の矢印Ａで示すような方向であり、筒状における長さ方向である。ダクト本体４２は、後述する第１電極２２が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0023】

第１支持部４４は、ダクト本体４２の軸心方向の一端部からダクト本体４２の径方向の外方に突出しており、ダクト本体４２と一体的に形成されている。第１支持部４４は、ダクト本体４２の径方向の外方に突出し、かつ、略Ｕ字状である。第１支持部４４は、ダクト本体４２の軸心方向から見たとき、環状である（図１参照）。第１支持部４４の内方には、第１ベアリングシール１４が配置されている。第１支持部４４は、第１ベアリングシール１４を介して、第１電極２２を回転可能に支持している。また、第１支持部４４は、第１ベアリングシール１４を介して、第１電極２２が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0024】

第１ベアリングシール１４は、第１支持部４４と第１外鍔部５８（後述）との間において気体が漏れないように、第１支持部４４と第１外鍔部５８との間を密閉している。

【0025】

第２支持部４６は、ダクト本体４２の軸心方向の他端部からダクト本体４２の径方向の外方に突出しており、ダクト本体４２と一体的に形成されている。第２支持部４６は、ダクト本体４２の径方向の外方に突出し、かつ、略Ｕ字状である。第２支持部４６は、ダクト本体４２の軸心方向から見たとき、環状である（図１参照）。第２支持部４６の内方には、第２ベアリングシール１６が配置されている。第２支持部４６は、第２ベアリングシール１６を介して、第１電極２２を回転可能に支持している。また、第２支持部４６は、第２ベアリングシール１６を介して、第１電極２２が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0026】

第２ベアリングシール１６は、第２支持部４６と第２外鍔部６０（後述）との間において気体が漏れないように、第２支持部４６と第２外鍔部６０との間を密閉している。

【0027】

第１フランジ部材１８は、筒状であり、ダクト１２に接続されている。第１フランジ部材１８は、第２電極２４が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。また、第１フランジ部材１８は、必要に応じて外部の風導管や換気扇のフランジ等に固定され、上流から流れてきた空気の全量または一部をサンプリング対象空気として第１電極本体５６の内部に導入する。第１フランジ部材１８は、第１フランジ部材本体４８と、フランジ５０とを有する。

【0028】

第１フランジ部材本体４８は、円筒状であり、第１フランジ部材本体４８の軸心方向の一端部および他端部は、開口している。第１フランジ部材本体４８の軸心方向の他端部は、ダクト１２の軸心方向の一端部に接続されている。第１フランジ部材本体４８は、第２電極２４が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0029】

フランジ５０は、第１フランジ部材本体４８の軸心方向の一端部から第１フランジ部材本体４８の径方向の外方に突出しており、第１フランジ部材本体４８と一体的に形成されている。フランジ５０は、第１フランジ部材本体４８の軸心方向から見たとき、環状である。フランジ５０は、必要に応じて外部の風導管や換気扇のフランジ等に固定され、上流から流れてきた空気の全量または一部をサンプリング対象空気として第１電極本体５６の内部に導入する。

【0030】

第２フランジ部材２０は、筒状であり、ダクト１２に接続されている。第２フランジ部材２０は、第２電極２４が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。また、第２フランジ部材２０は、必要に応じて外部の風導管や換気扇のフランジ等に固定され、第１電極本体５６の内部を通過した空気の全量または一部を下流に導く。第２フランジ部材２０は、第２フランジ部材本体５２と、フランジ５４とを有する。

【0031】

第２フランジ部材本体５２は、円筒状であり、第２フランジ部材本体５２の軸心方向の一端部および他端部は、開口している。第２フランジ部材本体５２の軸心方向の一端部は、ダクト１２の軸心方向の他端部に接続されている。第２フランジ部材本体５２は、第２電極２４が人体や周辺の部材と電気的に接触し、意図しない通電が起きてしまうことを抑制する。

【0032】

フランジ５４は、第２フランジ部材本体５２の軸心方向の他端部から第２フランジ部材本体５２の径方向の外方に突出しており、第２フランジ部材本体５２と一体的に形成されている。フランジ５４は、第２フランジ部材本体５２の軸心方向から見たとき、環状である。フランジ５４は、必要に応じて外部の風導管や換気扇のフランジ等に固定され、第１電極本体５６の内部を通過した空気の全量または一部を下流に導く。

【0033】

第１電極２２は、電圧が印加された場合に、内壁に微粒子を集塵する。第１電極２２は、筒状であり、第１電極２２の軸心方向の両端部は開口している。第１電極２２は、第２電線７６（後述）等を介して、グランドに接続されている。

【0034】

第１電極２２は、第１電極本体５６の軸心Ｂが水平方向と平行な姿勢で設置されている。第１電極２２は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに回転可能に支持されている（図４の矢印Ｃ参照）。言い換えると、第１電極２２は、自転可能に支持されている。第１電極２２は、第１電極本体５６の内面６６上において、液体６８を貯留している。具体的には、第１電極２２は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りの方向（図４の矢印Ｄ参照）における内面６６の一部に、液体６８を貯留している。貯留されている液体６８は、第１電極本体５６の軸心ＢのＺ軸方向下方に位置している。液体６８は濡れ性に劣る疎水性螺旋部９３に弾かれ、濡れ性に優れる親水性螺旋部９２において第１電極本体５６のＸ軸方向に濡れ広がる形で貯留される（図５参照）。第１電極２２は、第１電極本体５６と、第１外鍔部５８と、第２外鍔部６０と、第１内鍔部６２と、第２内鍔部６４とを有する。例えば、第１電極本体５６、第１外鍔部５８、第２外鍔部６０、第１内鍔部６２、および第２内鍔部６４は、ＳＵＳ等のステンレス鋼を用いて形成される。

【0035】

第１電極本体５６は、円筒状であり、第１電極本体５６の軸心方向の一端部１０１および他端部１０２は、開口している。第１電極本体５６の軸心方向とは、第１電極本体５６の軸心Ｂが延びている方向（Ｘ軸方向、筒状における長さ方向）である。第１電極本体５６は、第１電極本体５６の外周面において、ギア８６（後述）の外歯（図示せず）と噛み合う外歯（図示せず）を有する。第１電極本体５６内には、サンプリング空間６９が形成されている。第１電極本体５６の内面６６（サンプリング空間６９側の表面）には、螺旋状流路９１が設けられている。ここで螺旋とは、ダクト本体４２の円筒状における内周に沿って、当該ダクト本体４２が一回転するごとにダクト本体４２の延伸方向に決まった量だけ移動する線である。また螺旋状流路９１とは、螺旋に沿って配置され所定の幅をもった流路であるが、詳細は後述する。

【0036】

サンプリング空間６９は、第１電極本体５６の内部に形成される空間であり、微粒子を集塵する空間である。サンプリング空間６９内には、第２電極２４が設けられる。また、サンプリング空間６９には、供給部２８により液体６８が供給され、供給された液体により微粒子が捕捉され、回収部３０により回収される。

【0037】

ここで、図６を用いて螺旋状流路９１について説明する。図６は、第１電極２２の内面６６を示す展開図であり、図４に示す点αにおいて第１電極２２をＹ軸方向（図４の奥行方向）に切り開いた展開図である。

【0038】

螺旋状流路９１は、第１電極本体５６の内面６６を一端部１０１から他端部１０２まで螺旋状に液体６８を導く流路である。具体的には、螺旋状流路９１は、円筒状の内面６６において、軸心方向における一端部１０１から他端部１０２に向けて、軸心方向つまりＸ軸方向に軌道をずらしながら少なくとも２周以上、内面６６を周回するように形成される。言い換えると、螺旋状流路９１は、円筒状の内面６６の軸心方向の一端部１０１から他端部１０２に向けて、少なくとも２周以上周回し、螺旋状となるように形成される。

【0039】

螺旋状流路９１は、少なくとも２単位以上の複数の構成単位９８が連通することにより形成される。言い換えると、構成単位の一つである構成単位９８ａは、疎水性螺旋部９３の幅方向における中点を結んで設けられる境界線９７を介して別の構成単位である構成単位９８ｂと隣接し、それらは互いに螺旋の周回により連通している。螺旋状流路９１の構成単位及び境界線９７の詳細は後述する。

【0040】

螺旋状流路９１は、螺旋状流路９１と並行する親水性螺旋部９２と疎水性螺旋部９３を備えて形成される（図５参照）。

【0041】

親水性螺旋部９２は、親水性を有し、液体６８が貯留または送水される部位であり、流路と言い換えることができる。親水性螺旋部９２は、疎水性螺旋部９３と隣接している。親水性螺旋部９２は、内面６６に螺旋状のパターンで親水処理を行うことにより形成される。親水処理とは、内面６６の一部分の水に対する親和性を高め、水を主成分とする液体６８が濡れやすくする処理である。例えば、親水処理は、プラズマ処理によって行われる。また、例えば、親水処理は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いたアルカリ処理や、親水性シリカや酸化チタンを用いた無機系コーティングや、親水性シランカップリング剤やアニオン性ポリマーやカチオン性ポリマーを用いた有機系コーティングによって行われる。

【0042】

疎水性螺旋部９３は、疎水性を有し、親水性螺旋部９２と、隣接する別の構成単位に属する親水性螺旋部９２と、を隔てる部位である。疎水性螺旋部９３は親水性螺旋部９２と隣接している。疎水性螺旋部９３は、内面６６に螺旋状のパターンで撥水処理を行うことにより形成される。撥水処理とは、内面６６の水に対する親和性を抑制し、水を主成分とする溶液が濡れにくくする処理である。例えば、撥水処理は、疎水性シリカを用いた無機系コーティングよって行われる。また、例えば、撥水処理は、疎水性シランカップリング剤やワックスやフッ素系ポリマーを用いた有機系コーティングによって行われる。

【0043】

ここで、螺旋状流路９１の構成単位９８について説明する。図６に示すように、螺旋状流路９１は、少なくとも２つ以上の複数の構成単位９８（構成単位９８ａ、構成単位９８ｂ、構成単位９８ｃ、構成単位９８ｄ）を有して構成される。構成単位９８ａと隣り合う別の構成単位である構成単位９８ｂとは、境界線９７（図６の一点鎖線）によって隔てられている。

【0044】

疎水性螺旋部９３は、Ｘ軸方向における幅の中央に、仮想の線である境界線９７を備える。

【0045】

境界線９７は、螺旋状流路９１の構成単位を決定する。螺旋状流路９１の構成単位の１単位は、境界線９７が第１電極本体５６の内面を一周した始点（図６の点Ｈ）から終点（図６の点Ｈ’）までの領域とする。つまり、構成単位の１単位は、領域Ｌ（図６の黒色領域）に相当する。座標を用いて言い換えると、１単位の始点Ｈを（Ｘ,Ｙ,Ｚ）＝（ｘ,ｙ,ｚ）とすると、１単位の終点Ｈ’は（Ｘ,Ｙ,Ｚ）＝（ｘ＋Ｇ,ｙ,ｚ）と表すことができる。ここで、長さＧは、構成単位のＸ軸方向における長さであり、螺旋の巻き方（境界線９７の傾きθ）によって決定される。

【0046】

境界線９７の傾きθにより、構成単位のＸ軸方向の幅Ｇが決定される。例えば図６において、境界線９７のＸＹ平面における傾きθの絶対値が大きくなると幅Ｇは小さくなり、傾きθの絶対値が小さくなると幅Ｇは大きくなる。つまり、傾きθの絶対値が大きくなると螺旋状流路９１を構成する構成単位は増加し、傾きθの絶対値が小さくなると螺旋状流路９１を構成する構成単位は絶対値が大きい場合と比較して減少する。螺旋状流路９１は、２単位以上の構成単位によって形成されるため、第１電極本体５６内部のＸ軸方向における長さをａ、Ｙ軸方向における長さをｂとすると、境界線９７のＸＹ平面における傾きθの絶対値は、２ｂ／ａ以上となるようにする。

【0047】

ここで、図５を参照して、螺旋状流路９１の構成単位について、構成単位９８ｂを一例として説明する。構成単位９８ｂは、親水性螺旋部９２と、疎水性螺旋部９３とを備える。構成単位９８ｂは、上流側において隣接する構成単位９８ａと境界線９７により隔てられており、下流側において隣接する構成単位９８ｃと境界線９７により隔てられている。なお、図６では例示的に螺旋状流路９１が４つの構成単位によって構成されているとしたが、この限りではなく、前述のとおり、少なくとも２つ以上の構成単位が連通するように構成されればよい。

【0048】

図３に戻る。第１外鍔部５８は、第１電極本体５６の軸心方向の一端部から第１電極本体５６の径方向の外方に突出しており、第１電極本体５６と一体的に形成されている。第１外鍔部５８は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに環状である。すなわち、第１外鍔部５８は、第１電極本体５６の軸心方向から見たとき、環状である。第１外鍔部５８は、第１ベアリングシール１４の内方に配置されている。第１外鍔部５８は、その外表面で第１ベアリングシール１４と接し、内表面で第１内鍔部６２と接している。

【0049】

第２外鍔部６０は、第１電極本体５６の軸心方向の他端部から第１電極本体５６の径方向の外方に突出しており、第１電極本体５６と一体的に形成されている。第２外鍔部６０は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに環状である。すなわち、第２外鍔部６０は、第１電極本体５６の軸心方向から見たとき、環状である。第２外鍔部６０は、第２ベアリングシール１６の内方に配置されている。第２外鍔部６０は、その外表面で第２ベアリングシール１６と接し、内表面で第２内鍔部６４と接している。

【0050】

第１内鍔部６２は、第１電極本体５６の軸心方向の一端部から第１電極本体５６の径方向の内方に突出しており、第１電極本体５６と一体的に形成されている。第１内鍔部６２は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに環状である。すなわち、第１内鍔部６２は、第１電極本体５６の軸心方向から見たとき、環状である。第１内鍔部６２は、第１電極本体５６の内面６６の一部に貯留された液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の一端部からこぼれないように、液体６８を保持している。

【0051】

第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の軸心方向の他端部から第１電極本体５６の径方向の内方に突出しており、第１電極本体５６と一体的に形成されている。第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに環状である。すなわち、第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の軸心方向から見たとき、環状である。第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の内面６６の一部に保持された液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の他端部からこぼれないように、液体６８を保持している。

【0052】

第２電極２４は、線状であり、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心方向に延びる。第２電極２４は、第１電極２２の第１電極本体５６の径方向の内方を挿通しており、第１電極本体５６の内方に位置している。第２電極２４は、第１電極本体５６の軸心方向において、第１電極本体５６の一端部１０１よりも外方に突出しており、第１電極本体５６の他端部１０２よりも外方に突出している。これにより、第１電極２２の回転を阻害することなく、第２電極２４を固定可能となる。第２電極２４は、第１電極２２の第１電極本体５６の内面６６と間隔を空けて配置されており、第１電極２２の中心近傍に配置されている。第２電極２４は、サンプリング空間６９内に配置されている。本実施の形態では、第２電極２４は、第２電極２４の軸心が第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂと一致する姿勢で設置されている。例えば、第２電極２４は、タングステン等によって形成されている。

【0053】

電圧印加部２６は、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する。電圧印加部２６は、第１支持体７０と、第２支持体７２と、第１電線７４と、第２電線７６とを有する。

【0054】

第１支持体７０は、第１電極２２の回転を阻害しないよう、ダクト１２の端部よりＸ軸方向外側に設けられる第１フランジ部材１８に固定されており、一端部が第１フランジ部材１８の内方に位置し、他端部が第１フランジ部材１８の外表面から突出している。第１支持体７０は、一端部が第２電極２４の軸心方向の一端部に接続されており、第２電極２４を支持している。

【0055】

第２支持体７２は、第１電極２２の回転を阻害しないよう、ダクト１２の端部よりＸ軸方向外側に設けられる第２フランジ部材２０に固定されており、一端部が第２フランジ部材２０の内方に位置し、他端部が第２フランジ部材２０の外表面から突出している。第２支持体７２は、一端部が第２電極２４の軸心方向の他端部に接続されており、第２電極２４を支持している。

【0056】

第１支持体７０および第２支持体７２は、導電性を有し、第２電極２４と電気的に接続されている。

【0057】

第１電線７４は、第２支持体７２を介して、第２電極２４に電気的に接続されている。

【0058】

第２電線７６は、ギア８６等を介して、第１電極２２に電気的に接続されている。

【0059】

電圧印加部２６は、第１電極２２と、第１電極２２の中心付近に設置した第２電極２４とに、第１電線７４および第２電線７６を通して任意の大きさおよび波形の電気を流すことが可能である。これによって、微粒子サンプリング装置１０は、微粒子の電気集塵を行う。

【0060】

なお、第２電極２４の構造は、線状でなくてもよく、板状のものや針状のもの等でもよく、構造や設置位置に限定はなく、不平等な電界を形成することが可能であればよい。例えば、電圧印加部２６は、コンバータ等を含む電源回路等によって実現される。また、例えば、電圧印加部２６は、６［ｋＶ］の直流電圧を印加する。例えば、電圧印加部２６は、第２電極２４側が第１電極２２側よりも高電位となるように、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する。これによって、サンプリング空間６９内において、第２電極２４から第１電極２２に向かって電界が発生する（図４の矢印Ｅ参照）。

【0061】

供給部２８は、第１電極２２内に液体６８を供給する。供給された液体６８は、第１電極２２の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に貯留される。言い換えると、供給部２８は、第１電極２２の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に液体６８を貯留させるために、第１電極２２内に液体６８を供給する。供給部２８は、タンク７８と、注入部８０とを有する。

【0062】

タンク７８は、第１電極２２内に供給するための液体６８を保持している。

【0063】

注入部８０は、タンクに保持された液体６８を第１電極本体５６の内面６６に供給する。つまり、タンク７８に保持された液体６８は、ポンプ（図示せず）等によって注入部８０から吐出され、第１電極２２の第１電極本体５６内に供給される。注入部８０から供給された液体６８は内面６６に配置された螺旋状流路９１の内面６６のうち比較的濡れ性が高い親水性螺旋部９２に速やかに局在し、第１電極２２の回転により螺旋状流路９１に沿って移動する。注入部８０は、第１電極２２の軸心方向についていずれの位置に設置されても良いが、第１電極２２が一方向にのみ回転するよう制御される場合には、注入部８０は、液体６８が螺旋状流路９１上で液体６８が移動する上流側の第１電極２２の端部付近に配置されることが好ましい。このようにすることで、液体６８が第１電極２２内を往復せず一方向に送水される場合でも、第１電極２２の一端部から他端部（あるいは他端部から一端部）まで液体６８を供給することができる。したがって、第１電極２２の内面６６に付着した微粒子を広範囲にわたって回収することができる。

【0064】

このように、インフルエンザウイルスセンシング用の捕集液等の液体６８をあらかじめ溜めておくためのタンク７８が設置されており、注入部８０を通して、第１電極２２の内部に液体６８が供給される。本実施の形態では、供給部２８は、微粒子の分析のための液体を、液体６８として供給する。例えば、微粒子の分析のための液体とは、分析に用いられる液体、分析のために微粒子に含まれる標的物質の活性を維持する液体、分析のために微粒子に含まれる標的物質に標識等を付与する液体、分析のために微粒子に含まれる標的物質を保護する液体、または、それらの任意の組合せを意味する。例えば、標的物質がインフルエンザウイルスである場合、液体６８として、生理食塩水、ＰＢＳ緩衝液、ＥＤＴＡ緩衝液、重炭酸緩衝液といった溶解および保存を目的とした液体、またはウイルスに特異的に結合して磁性や蛍光を発する物質を含む液体等を用いることができる。なお、液体６８は、微粒子の分析のための液体でなくてもよく、例えば、純水や水道水であってもよい。なお、標的物質は、インフルエンザウイルスに限定されない。例えば、標的物質は、コロナウイルス等の他のウイルスであってもよく、ウイルス以外の生体（例えば菌）であってもよい。また、標的物質は、生体でなくてもよく、環境汚染物質またはアレルゲン等であってもよい。

【0065】

回収部３０は、第１電極２２の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に貯留された液体６８を回収する。回収部３０は、タンク８２と、抽出部８４とを有する。

【0066】

タンク８２は、第１電極２２内を送水された液体を保持する。

【0067】

抽出部８４は、第１電極２２内の液体６８を回収し、タンク８２に送水する。

【0068】

つまり、第１電極２２の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に貯留された液体６８は、ポンプ（図示せず）や液体６８の自重等によって抽出部８４から吸引され、タンク８２内に保持され、回収される。このように、微粒子が蓄積された捕集液等の液体６８は、抽出部８４を通して吸引され、タンク８２に保持される。抽出部８４は第１電極２２の軸心方向についていずれの位置に設置されても良いが、第１電極２２が一方向にのみ回転するよう制御される場合には、抽出部８４は液体６８が螺旋状流路９１で液体６８が移動する下流側の第１電極２２の端部付近に配置されることが好ましい。このようにすることで、液体６８が第１電極２２内を往復せず一方向に送水される場合でも、第１電極２２の一端部から他端部（あるいは他端部から一端部）まで送水された液体６８を供給することができる。したがって、第１電極２２の内面６６に付着した微粒子を広範囲にわたって回収することができる。

【0069】

駆動部３２は、第１電極２２を、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心方向に延びかつ第１電極２２内を通る回転軸線周りに回転させる。本実施の形態では、当該回転軸線は、第１電極本体５６の軸心Ｂと一致している。すなわち、本実施の形態では、駆動部３２は、第１電極２２を、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに回転させる。本実施の形態では、駆動部３２は、液体６８が、第１電極２２の一端から他端に送水されるように第１電極２２を回転させる順駆動を行う。駆動部３２は、ギア８６と、ギア８６を回転させるためのモータ８８とを有する。

【0070】

ギア８６は、第１電極２２の外歯（図示せず）と噛み合う外歯（図示せず）を有する。モータ８８によってギア８６が回転（図４の矢印Ｆ参照）することによって、第１電極２２は、第１電極本体５６に軸心Ｂ周りに回転する（図４の矢印Ｃ参照）。このように、第１電極２２は、モータ８８によって駆動されたギア８６によって回転する。

【0071】

以上が微粒子サンプリング装置１０の構成である。

【0072】

次に、以上のように構成された微粒子サンプリング装置１０の動作について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、微粒子サンプリング装置１０の動作の一例を示すフロー図である。図８は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、微粒子サンプリング装置１０の動作の一例を説明するための説明図であり、微粒子サンプリング装置１０の内部での、ウイルスが実際に回収されるまでの当該ウイルスの動きを示す図である。

【0073】

図７および図８を参照して、本実施の形態における、インフルエンザウイルスの捕集、インフルエンザウイルス１の液中回収、および液体６８の回収の流れを含む、微粒子サンプリング装置１０の動作の一例について説明する。ここでは、空気感染が起こると考えられているインフルエンザウイルス１を、センサ等で分析可能な液体サンプルとして回収することを目的として、微粒子サンプリング装置１０による液中捕集を行う。

【0074】

まず、供給部２８は、第１電極２２内に液体６８を供給し、第１電極２２の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に液体６８を貯留させる（供給ステップ：ステップＳ１）。

【0075】

第１電極２２の第１電極本体５６内に液体６８が供給されると、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に液体６８が貯留される。この時、液体６８は軸心Ｂの下方の比較的濡れにくい疎水性螺旋部９３を避け、濡れやすい親水性螺旋部９２に局在する。液体６８は、疎水性螺旋部９３により隣接する別の構成単位である螺旋状流路９１に漏れることを防がれる一方で、親水性螺旋部９２のＸ軸方向には十分に濡れ広がる（図５参照）。

【0076】

次に、電圧印加部２６は、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する（電圧印加ステップ：ステップＳ２）。電圧が印加されると、矢印Ａ方向への空気の流れによって微粒子サンプリング装置１０の内部であるサンプリング空間６９へと導入された気体中のインフルエンザウイルス１は、まず、高電圧が印加された第２電極２４の放電により放出されるイオン２によって正負どちらかに荷電される。

【0077】

ここでは、インフルエンザウイルス１が、正に荷電される場合について説明する。帯電（荷電）状態となったインフルエンザウイルス１は、第２電極２４と第１電極２２との間に略Ｚ軸方向に形成された電界（図４の矢印Ｅ）によって、軌跡３のように移動し、第１電極２２の内面６６へと集塵される。このように、インフルエンザウイルス１は、第１電極２２の内面６６に付着し、内面６６上に捕集される。なお、軌跡３は、例えば第２電極２４から第１電極２２へと向かう指数関数的な曲線の軌跡である。

【0078】

次に、駆動部３２は、第１電極２２を、軸心Ｂ周りに回転させる（駆動ステップ：ステップＳ３）。第１電極２２は、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂ周りの方向における内面６６の一部に液体６８を貯留した状態で、軸心Ｂ周りに回転する。なお、この回転は、駆動部３２による順駆動の結果起こる回転であり、この回転により、液体６８が第１電極２２の一端から矢印Ｊ方向に送水され、他端まで送水される。詳細には、この操作によって、第１電極２２の内面６６のうち親水性螺旋部９２は、順次、貯留されている液体６８に接触する。言い換えると、液体６８は、螺旋状流路９１の特に親水性螺旋部９２上を周回する。親水性螺旋部９２は内面６６の軸心方向の一端部１０１から他端部１０２までを連通するため、液体６８は内面６６の軸心方向の一端部１０１から他端部１０２までの広範囲を移動する。親水性螺旋部９２に集塵されたインフルエンザウイルス１は、第１電極２２の第１電極本体５６内に貯留されている液体６８で回収される。具体的には、親水性螺旋部９２に付着したインフルエンザウイルス１は、親水性螺旋部９２のＸ軸方向に濡れ広がった液体６８に接触することによって、内面６６から離れ、液体６８中に回収される。

【0079】

なお、液体６８はステップＳ１において親水性螺旋部９２の構成単位一単位のＸ軸方向に濡れ広げられる最小量が供給されていればよく、親水性螺旋部９２の構成単位一単位のＸ軸方向の幅Ｇが狭いほど、すなわち螺旋状流路９１及び親水性螺旋部９２の周回数を増やすほど液体６８の供給量を減らすことができる。そのため、液体６８の供給量が多い場合と比較し、サンプリングに要する時間の短縮や、吸引による圧力損失や騒音を低減できる。

【0080】

なお、内面６６のうち疎水性螺旋部９３に集塵されたインフルエンザウイルスは液体６８で回収することが困難であるため、親水性螺旋部９２の占有面積は疎水性螺旋部９３の占有面積より大きいことが好ましい。また、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する前に、第１電極２２を軸心Ｂ周りに回転させておき、第１電極２２を軸心Ｂ周りに回転させた状態で、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加してもよい。

【0081】

最後に、回収部３０は、貯留されている液体６８を回収する（回収ステップ：ステップＳ４）。例えば、液体６８はモータ８８の回転により、図８のＸ方向について抽出部８４に十分近づけられ、抽出部８４を通して回収部３０（タンク８２）へと回収可能であり、気体中から分離されたインフルエンザウイルス１が含まれる液体サンプルを得ることができる。

【0082】

このようにして、微粒子サンプリング装置１０では、気体中の微粒子を液中へ回収する。

【0083】

以上、本実施の形態１に係る微粒子サンプリング装置１０によれば、以下の効果を享受することができる。

【0084】

（１）微粒子サンプリング装置１０は、筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極２２と、筒状における長さ方向に沿ってサンプリング空間内に設けられる第２電極２４と、第１電極２２と第２電極２４との間に電圧を印加する電圧印加部２６と、サンプリング空間内に長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に第１電極２２を回転させる駆動部３２と、サンプリング空間に液体６８を供給する供給部２８と、サンプリング空間に貯留された液体６８を回収する回収部３０と、を備え、第１電極２２は、サンプリング空間側の表面に液体６８を導く螺旋状流路９１を有する。このような構成とすることにより、第１電極２２の回転時に液体６８は螺旋状流路９１に導かれて第１電極２２表面の広範囲を移動することができる。したがって、第１電極２２の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液体６８で回収することができ、サンプリングに要する時間の短縮や、吸引による圧力損失や騒音の低減ができる。また、微粒子が生物やウイルスであった場合にも、活性を維持したまま液体６８中に回収することができる。

【0085】

（２）微粒子サンプリング装置１０は、螺旋状流路９１が、表面が親水性である親水性螺旋部９２で構成されている。このような構成とすることにより、第１電極２２の下部に貯留された液体６８を親水性螺旋部９２の表面に選択的に局在させ、第１電極２２を回転させた際に液体６８を親水性螺旋部９２に沿って移動させることができる。したがって、第１電極２２を回転させた際に液体６８をより確実に螺旋状流路９１に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0086】

（３）微粒子サンプリング装置１０は、螺旋状流路９１が、表面が疎水性である疎水性螺旋部９３で構成されている。このような構成とすることにより、第１電極２２の下部に貯留された液体６８を疎水性螺旋部９３で挟まれた部分に選択的に局在させ、第１電極２２を回転させた際に液体６８を疎水性螺旋部９３に沿って移動させることができる。したがって、第１電極２２を回転させた際に液体６８をより確実に螺旋状流路９１に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0087】

（４）微粒子サンプリング装置１０は、螺旋状流路９１は、表面が親水性である親水性螺旋部９２と、表面が疎水性である疎水性螺旋部９３と、を備える。このような構成とすることにより、液体６８が親水性螺旋部９２の外部に漏出しても、疎水性螺旋部９３の撥水効果により隣接する親水性螺旋部９２にまで漏れ出すことを防ぐことができる。したがって、第１電極２２を回転させた際に液体６８を螺旋状流路９１に確実に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0088】

（５）微粒子サンプリング装置１０は、親水性螺旋部９２と疎水性螺旋部９３とが隣接して形成される。このような構成とすることにより、液体６８が親水性螺旋部９２の外部に漏出することを疎水性螺旋部９３の撥水効果によりより抑制でき、液体を親水性螺旋部上に留めることができる。したがって、第１電極２２を回転させた際に液体６８を螺旋状流路９１に確実に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0089】

（６）微粒子サンプリング装置１０は、親水性螺旋部９２は、疎水性螺旋部９３よりも表面の占有割合が大きくてもよい。このような構成とすることにより、螺旋状流路９１上に集塵された微粒子について、疎水性螺旋部９３上に集塵される微粒子の量に対し、親水性螺旋部９２上に集塵される微粒子の量を多くできる。疎水性螺旋部９３は撥水性を有し、親水性螺旋部９２は親水性を有しているため、親水性螺旋部９２上の微粒子の量を多くすることで、少量の液量で多くの微粒子を回収することができ、回収効率を向上させることができる。

【0090】

（７）微粒子サンプリング装置１０は、空気調和設備の一部としてもよい。このような構成とすることにより、空気等の気体の流れがあるエアコン、空気清浄機、風導管、換気扇または換気口等に微粒子サンプリング装置１０を設置して、微粒子サンプリング装置１０内に空気を引き込むことができる。したがって、微粒子サンプリング装置１０に気体の流れを発生させるためのポンプ等を組み込む必要がなくなる。

【0091】

（実施の形態２）
以下、図９を用いて、実施の形態２の微粒子サンプリング装置１０ｂを説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｂと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０とは、多くの点で、同一の構成を有している。そのため、以下においては、本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｂと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０との異なる構成について主に説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｂは、疎水性螺旋部９３を有していない点において、実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０と相違している。

【0092】

本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｂは、螺旋状流路９１Ｂを備える。螺旋状流路９１Ｂは、親水性螺旋部９２と未処理螺旋部９４とで構成されている。未処理螺旋部９４は、内面６６のうち親水処理も撥水処理も施されていない部分であり、親水性螺旋部９２と隣接している。未処理螺旋部９４は、Ｘ軸方向における幅の中央に、仮想の線である境界線９７を備える。境界線９７は、螺旋状流路９１Ｂの構成単位を決定する仮想線である。境界線９７の詳細は、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0093】

供給部２８により内面６６に導入された液体６８は、第１電極２２の下部において比較的濡れやすい親水性螺旋部９２に局在する。この状態で、第１電極２２を回転させると、液体６８は、螺旋状流路９１Ｂの構成単位９８の特に親水性螺旋部９２上を、隣接する構成単位９８に漏れることなく周回する。例示すると、構成単位９８ｅの親水性螺旋部９２上の液体は、隣接する構成単位９８ｆに漏れることなく周回する。これは、未処理螺旋部９４よりも親水処理が施されている親水性螺旋部９２の方が液体との親和性が高いためである。これにより、第１電極２２の内面６６のうち親水性螺旋部９２は、順次、貯留されている液体６８に接触する。親水性螺旋部９２に集塵されたインフルエンザウイルス１は、第１電極２２の第１電極本体５６内に貯留されている液体６８で回収される。具体的には、親水性螺旋部９２に付着したインフルエンザウイルス１は、貯留されている液体６８に接触することによって、内面６６から離れ、液体６８中に回収される。

【0094】

以上、実施の形態２に係る微粒子サンプリング装置１０ｂによれば、実施の形態１の効果（１）、（２）、（６）、（７）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0095】

（８）微粒子サンプリング装置１０ｂでは、螺旋状流路９１は、表面が親水性である親水性螺旋部９２と、未処理螺旋部９４と、を備える。このような構成とすることにより、液体との親和性の違いにより、液体６８はより親水性である親水性螺旋部９２上に局在する。したがって、第１電極２２を回転させた際に、液体６８が親水性螺旋部９２上を流通し、第１電極２２内部を螺旋状に流通するため、少ない液量で微粒子を回収することができる。

【0096】

（実施の形態３）
以下、図１０を用いて、実施の形態３の微粒子サンプリング装置１０ｃを説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｃと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０とは、多くの点で、同一の構成を有している。そのため、以下においては、本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｃと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０との異なる構成について主に説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｃは、親水性螺旋部９２を有していない点において、実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０と相違している。

【0097】

本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｃは、螺旋状流路９１Ｃを備える。螺旋状流路９１Ｃは、疎水性螺旋部９３と未処理螺旋部９４とで構成されている。未処理螺旋部９４は、内面６６のうち親水処理も撥水処理も施されていない部分であり、疎水性螺旋部９３と隣接している。疎水性螺旋部９３は、Ｘ軸方向における幅の中央に、仮想の線である境界線９７を備える。境界線９７は、螺旋状流路９１Ｃの構成単位を決定する仮想線である。境界線９７の詳細は、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0098】

供給部２８により内面６６に導入された液体６８は、第１電極２２の下部において比較的濡れにくい疎水性螺旋部９３を避け、未処理螺旋部９４に局在する。この状態で、第１電極２２を回転させると、液体６８は、螺旋状流路９１Ｃの構成単位９８の特に未処理螺旋部９４上を、隣接する構成単位９８に漏れることなく周回する。例示すると、構成単位９８ｇの未処理螺旋部９４上の液体は、隣接する構成単位９８ｈに漏れることなく周回する。これは、撥水処理が施されている疎水性螺旋部９３よりも未処理螺旋部９４の方が液体との親和性が高いためである。これにより、未処理螺旋部９４は、順次、貯留されている液体６８に接触する。未処理螺旋部９４に集塵されたインフルエンザウイルス１は、第１電極２２の第１電極本体５６内に貯留されている液体６８で回収される。具体的には、未処理螺旋部９４に付着したインフルエンザウイルス１は、貯留されている液体６８に接触することによって、内面６６から離れ、液体６８中に回収される。

【0099】

以上、実施の形態３に係る微粒子サンプリング装置１０ｃによれば、実施の形態１の効果（１）、（３）、（６）、（７）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0100】

（９）微粒子サンプリング装置１０ｃでは、螺旋状流路９１は、表面が疎水性である疎水性螺旋部９３と、未処理螺旋部９４と、を備える。このような構成とすることにより、液体との親和性の違いにより、液体６８はより親水性である未処理螺旋部９４上に局在する。したがって、第１電極２２を回転させた際に、液体６８が未処理螺旋部９４上を流通し、第１電極２２内部を螺旋状に流通するため、少ない液量で微粒子を回収することができる。

【0101】

（実施の形態４）
以下、図１１を用いて、実施の形態４の微粒子サンプリング装置１０ｄを説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｄと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０とは、多くの点で、同一の構成を有している。そのため、以下においては、本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｄと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０との異なる構成について主に説明する。本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｄは、第１電極２２の内面６６に形成された螺旋状凹部９５と螺旋状凸部９６が螺旋状流路９１を形成している点が、実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０と相違している。

【0102】

本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｄは、螺旋状流路９１Ｄを備える。螺旋状流路９１Ｄは、螺旋状凹部９５と螺旋状凸部９６とで構成されている。

【0103】

螺旋状凹部９５は、螺旋状凸部９６と比較して、Ｚ軸方向の厚みが薄い部位である。

【0104】

螺旋状凸部９６は、螺旋状凹部９５と比較して、Ｚ軸方向の厚みが厚い部位である。螺旋状凸部９６は、Ｘ軸方向における幅の中央に、仮想の線である境界線９７を備える。境界線９７は、螺旋状流路９１Ｄの構成単位を決定する仮想線である。境界線９７の詳細は、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0105】

螺旋状凹部９５と螺旋状凸部９６とは、互いに隣接している。

【0106】

供給部２８により内面６６に導入された液体６８は、第１電極２２の下部において高さが比較的高い螺旋状凸部９６を避けて存在し、高さが比較的低い螺旋状凹部９５に局在する。この状態で、第１電極２２を回転させると、液体６８は、螺旋状流路９１Ｄの構成単位９８の特に螺旋状凹部９５上を、隣接する構成単位９８に漏れることなく周回する。例示すると、構成単位９８ｉの螺旋状凹部９５上の液体は、隣接する構成単位９８ｊに漏れることなく周回する。これは、螺旋状凸部９６が壁となり、構成単位９８ｉの螺旋状凹部９５と構成単位９８ｊの螺旋状凹部９５とを隔てるためである。これにより、第１電極２２の内面６６のうち螺旋状凹部９５は、順次、貯留されている液体６８に接触する。螺旋状凹部９５に集塵されたインフルエンザウイルス１は、第１電極２２の第１電極本体５６内に貯留されている液体６８で回収される。具体的には、螺旋状凹部９５に付着したインフルエンザウイルス１は、貯留されている液体６８に接触することによって、内面６６から離れ、液体６８中に回収される。

【0107】

以上、実施の形態４に係る微粒子サンプリング装置１０ｄによれば、実施の形態１の効果（１）、（６）、（７）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0108】

（１０）微粒子サンプリング装置１０ｄの構成単位９８ｄは、表面に形成された螺旋状凹部９５を備える。このような構成とすることにより、表面処理や表面コーティングを必要としない簡素な製造工程で螺旋状流路９１Ｄを形成することが可能となる。また、第１電極２２の回転時に、液体６８は、螺旋状凹部９５に流れ、螺旋状流路９１Ｄに導かれて第１電極２２の表面の広範囲を移動することができる。したがって、第１電極２２の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液体６８で回収することができる。

【0109】

（実施の形態５）
本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｅと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０とは、多くの点で、同一の構成を有している。そのため、以下においては、本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｅと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０との異なる構成について主に説明する。本実施の形態５に係る微粒子サンプリング装置１０ｅは、液体６８が回収部３０に回収される前に、供給部２８によって次のサンプリングに用いる別の液体６８ａが供給される点で、実施の形態１と異なる。

【0110】

まず、供給部２８により、液体６８が第１電極２２の内面６６に供給される。以降では、一例として、液体６８が構成単位９８ａに供給された場合について説明する。構成単位９８ａに供給された液体６８は、第１電極２２の回転により、第１電極２２内を流通し、構成単位９８ｂへと送水される。供給部２８は、液体６８が構成単位９８ａから構成単位９８ｂへと送水されたタイミングで、液体６８とは異なる液体６８ａを構成単位９８ａに供給する。言い換えると、供給部２８は、先に供給した液体６８が供給時の螺旋状流路９１とは異なる螺旋状流路９１に送水されたタイミングで、新たな液体６８ａを供給時の螺旋状流路９１に供給する。構成単位９８ａに存在する液体６８ａと構成単位９８ｂに存在する液体６８とは、疎水性螺旋部９３の撥水性により、混合が抑制される。これにより、第１電極２２の内面６６に集塵された微粒子を順次供給される液体６８によって速やかに回収する運転が可能になる。したがって、第１電極２２の内面６６に集塵された微粒子を長時間乾燥に曝すことなく回収可能であるため、微粒子の劣化を抑制することができる。また、液体６８及び当該液体とは異なる液体６８ａとを混合することなく回収可能である。なお、液体６８は、第１電極２２内を流通し、構成単位９８ｂ、構成単位９８ｃ、構成単位９８ｄ、・・・、構成単位９１ｎと、回収部３０付近まで送水される。したがって、供給部２８が液体６８ａを供給するタイミングは、必ずしも液体６８が構成単位９８ａから構成単位９８ｂへと送水されたタイミングでなくてもよく、例えば液体６８が構成単位９８ｃに存在するタイミングであってもよいし、構成単位９８ｄに存在するタイミングであってもよい。螺旋状流路９１の構成単位の数によってｎは変化する。

【0111】

以上、実施の形態５に係る微粒子サンプリング装置１０ｅによれば、実施の形態１の効果（１）～（７）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0112】

（１１）微粒子サンプリング装置１０ｅは、供給部２８は、螺旋状流路９１に液体６８が残っている状態で、当該螺旋状流路９１に隣接する他螺旋状流路９１の上流側に、当該液体６８とは異なる他液体６８ａを供給する。このような構成とすることにより、集塵された微粒子が液体６８に取り込まれるまでの時間を短くすることができる。したがって、微粒子が乾燥状態に曝されて劣化することを抑制できる。

【0113】

（実施の形態６）
本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｆと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０とは、多くの点で、同一の構成を有している。そのため、以下においては、本実施の形態の微粒子サンプリング装置１０ｆと実施の形態１の微粒子サンプリング装置１０との異なる構成について主に説明する。本実施の形態５に係る微粒子サンプリング装置１０ｆは、駆動部３２が、順駆動だけでなく逆駆動も行う点で、実施の形態１と異なる。

【0114】

駆動部３２は、第１電極２２を、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心方向に延びかつ第１電極２２内を通る回転軸線周りに回転させる。本実施の形態では、当該回転軸線は、第１電極本体５６の軸心Ｂと一致しているため、駆動部３２は、第１電極２２を、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに回転させる。駆動部３２は、液体６８が第１電極２２の一端から他端に送水されるように第１電極２２を回転させる順駆動と、液体６８が第１電極２２の他端から一端に送水されるように第１電極２２を回転させる逆駆動とを行う。駆動部３２は、ギア８６と、ギア８６を回転させるためのモータ８８とを有する。

【0115】

駆動部３２は、液体６８が第１電極の一端から他端に送水されるように第１電極２２を一方向（順方向）に回転させる順駆動を行う。順駆動により、液体６８は、螺旋状流路９１を流通し、供給された端部とは逆側の端部に送水される。この操作によって、液体６８は、螺旋状流路９１の特に親水性螺旋部９２上を流通する。親水性螺旋部９２は内面６６の軸心方向の一端部から他端部までを連通するため、液体６８は内面６６の軸心方向の一端部から他端部までの広範囲を移動する。

【0116】

駆動部３２は、任意のタイミングで回転を順駆動から逆駆動へと切替える。逆駆動とは、順駆動とは逆方向に第１電極２２を回転させる運転状態である。逆駆動により、液体６８は、螺旋状流路９１を流通し、下流側から上流側へと送水される。なお、上流側とは駆動部３２の順駆動により液体６８が送水される場合の上流側を示し、下流側とは駆動部３２の順駆動により液体６８が送水される場合の下流側を示す。また、順駆動と逆駆動とを切替えるタイミングとしては、例えば、液体６８が螺旋状流路９１の一端あるいは他端に到達したタイミングとすればよい。

【0117】

順駆動と逆駆動とを切替えることにより、注入部８０の配置は送水方向の上流側に限定されることなく、また、抽出部８４の配置は送水方向の下流側に限定されることなく、それぞれ任意の位置に配置する設計が可能になる。また、長さ方向（Ｘ軸方向）における往復回数を自在に設定できるようになり、第１電極２２の内面６６に集塵された微粒子を長時間乾燥に曝すことの無い運転が可能になる。

【0118】

以上、実施の形態６に係る微粒子サンプリング装置１０ｆによれば、実施の形態１の効果（１）～（７）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0119】

（１２）微粒子サンプリング装置１０は、駆動部３２は、液体６８が、筒状における長さ方向において第１電極２２の一端から他端に送水されるように第１電極２２を回転させる順駆動と、液体が、筒状における長さ方向において第１電極２２の他端から一端に送水されるように第１電極２２を回転させる逆駆動と、を行ってもよい。このような構成とすることにより、液体６８を筒状における長さ方向のどちらの方向にも移動させることが可能になる。したがって、液体６８が供給されてから抽出されるまでの液体の長さ方向における往復回数を自在に設定できるようになる。

【0120】

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。

【0121】

上述した実施の形態では、螺旋状流路９１及び境界線９７が第１電極２２の内面６６を螺旋状に周回する間隔は、一定であるとしたが、これに限られない。例えば、特に第１電極２２が一方向にのみ回転するよう制御される場合には、Ｘ軸方向における同一直線上において、液体６８が送水される下流側の螺旋状流路９１間の間隔は、上流側における螺旋状流路９１間の間隔よりも短くすることが好ましい。言い換えると、図６に示す幅Ｇの値は、上流側である構成単位９８ａよりも、下流側である構成単位９８ｄで小さくなることが好ましい。幅Ｇが小さくなることにより、親水性螺旋部９２に広がるための液体６８の必要量を低減可能である。したがって、液体６８が送水される間に蒸発等により液量が減った場合においても、少ない液量でも狭い親水性螺旋部９２内で濡れ広がることができるため、液体６８が接触しなくなる螺旋状流路９１の面積を減らすことができる。

【0122】

上述した実施の形態では、第１電極２２の第１電極本体５６が、円筒状である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１電極の本体は、楕円筒、または多角筒等であってよい。このようにしても、少ない液体６８によって、内面６６に付着した微粒子を回収することができる。

【0123】

上述した実施の形態では、第１電極２２が、第１電極本体５６の軸心Ｂが水平方向と平行な姿勢で設置されている場合について説明したが、これに限定されず、第１電極２２は、第１電極本体５６の軸心Ｂが水平方向と平行な姿勢で設置されていなくてもよい。例えば、第１電極２２は、第１電極本体５６の軸心Ｂが水平方向に対して傾いた姿勢で設置されていてもよく、螺旋状流路９１に貯留された液体６８が隣の螺旋状流路９１に流出しないように貯留できればよい。このようにしても同様に第１電極２２の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液体６８で回収することができる。

【0124】

上述した実施の形態では、第２電極２４が、第２電極２４の軸心が第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂと一致する姿勢で設置されている場合について説明したが、これに限定されず、第２電極２４は、第２電極２４の軸心が第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂと一致する姿勢で設置されていなくてもよい。例えば、第２電極２４は、第２電極２４の軸心が第１電極本体５６の軸心Ｂに対して傾いた姿勢で設置されていてもよく、少なくとも第１電極２２の第１電極本体５６の軸心方向に延びていればよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。また、例えば、第２電極２４は、第２電極２４の軸心が第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂと一致しておらず、第２電極２４の軸心が第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂと平行となる姿勢で設置されていてもよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。

【0125】

上述した実施の形態では、第２電極２４が、線状である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第２電極は、板状または針状等であってもよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。

【0126】

上述した実施の形態では、１個の第２電極２４が、第１電極２２内に配置される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、複数の第２電極が、第１電極内に配置されてもよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。

【0127】

上述した実施の形態では、第２電極２４が、第１電極本体５６の一端部よりも外方に突出しており、第１電極本体５６の他端部よりも外方に突出している場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第２電極２４の長さは、第１電極本体５６の長さと同一でもよいし、第１電極本体５６の長さより短くてもよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。

【0128】

上述した実施の形態では、駆動部３２が、第１電極２２を、第１電極２２の第１電極本体５６の軸心Ｂ周りに回転させる場合について説明したが、これに限定されない、例えば、駆動部は、第１電極を、第１電極の本体の軸心に対してやや傾いている回転軸線周りに回転させてもよい。このようにしても同様に第１電極２２の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液体６８で回収することができる。また、駆動部は、第１電極２２を、第１電極２２の本体の軸心と平行な回転軸線周りに回転させてもよい。駆動部は、第１電極２２を、第１電極２２の軸心方向に延びかつ第１電極２２内を通る回転軸線周りに回転させればよい。このようにしても同様に第１電極２２の内面６６に微粒子を集塵することができる。

【0129】

上述した実施の形態では、第１内鍔部６２は、第１電極本体５６の軸心方向の一端部から第１電極本体５６の径方向の内方に突出しているとしたが、これに限られない。例えば、液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の一端部からこぼれないように、一端部が撥水処理されていてもよい。このようにしても同様に第１電極本体５６の内面６６の一部に保持された液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の一端部からこぼれないように、液体６８を保持することができる。

【0130】

上述した実施の形態では、第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の軸心方向の他端部から第１電極本体５６の径方向の内方に突出しているとしたが、これに限られない。例えば、液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の多端部からこぼれないように、他端部が撥水処理されていてもよい。このようにしても同様に第１電極本体５６の内面６６の一部に保持された液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の他端部からこぼれないように、液体６８を保持することができる。

【0131】

上述した実施の形態では、第２内鍔部６４は、第１電極本体５６の軸心方向の他端部から第１電極本体５６の径方向の内方に突出しているとしたが、これに限られない。例えば、液体６８が、第１電極本体５６の軸心方向の他端部から下方に配置したタンク８２に重力で落下できるよう、他端部に第２内鍔部を設けなくてもよい。このような構成とすることにより、抽出部８４のポンプによる液体６８の抽出が不要となり、より低コストな構造を実現できる。

【0132】

（本発明の概要）
本発明に係る微粒子サンプリング装置は、筒状で内部にサンプリング空間を有する第１電極と、筒状における長さ方向に沿ってサンプリング空間内に設けられる第２電極と、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、サンプリング空間内に長さ方向に沿って設けられる回転軸を中心に第１電極を回転させる駆動部と、サンプリング空間に液体を供給する供給部と、サンプリング空間に貯留された液体を回収する回収部と、を備え、第１電極は、サンプリング空間側の表面に液体を導く螺旋状流路を有する。このような構成とすることにより、第１電極の回転時に、液体は、螺旋状流路に導かれて第一電極表面の広範囲を移動することができる。したがって、第１電極の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液量で回収することができる。

【0133】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、螺旋状流路が、表面が親水性である親水性螺旋部を備えていてもよい。このような構成とすることにより、第１電極の下部に貯留された液体を親水性螺旋部の表面に選択的に局在させ、第１電極を回転させた際に、液体を親水性螺旋部上で移動させることができる。したがって、第１電極を回転させた際に、液体をより確実に螺旋状流路に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0134】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、螺旋状流路は、表面が疎水性である疎水性螺旋部を備えていてもよい。このような構成とすることにより、第１電極の下部に貯留された液体を疎水性螺旋部で挟まれた部分に選択的に局在させ、第１電極を回転させた際に、液体を疎水性螺旋部に沿って移動させることができる。したがって、第１電極を回転させた際に、液体をより確実に螺旋状流路に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0135】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、螺旋状流路は、表面が親水性である親水性螺旋部と、表面が疎水性である疎水性螺旋部と、を備えていてもよい。このような構成とすることにより、液体が親水性螺旋部の外部に漏出しても、疎水性螺旋部の撥水効果により、隣接する親水性螺旋部にまで漏れ出すことを抑制できる。したがって、第１電極を回転させた際に、液体をより確実に螺旋状流路に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0136】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、親水性螺旋部と疎水性螺旋部とが隣接して形成される。このような構成とすることにより、液体が親水性螺旋部の外部に漏出することを疎水性螺旋部の撥水効果により抑制でき、液体を親水性螺旋部上に留めることができる。したがって、第１電極を回転させた際に、液体をより確実に螺旋状流路に沿って移動させることができ、少量の液量で微粒子を回収することができる。

【0137】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、螺旋状流路は、表面に形成された螺旋状の凹部を備えてもよい。このような構成とすることにより、表面処理や表面コーティングを必要としない簡素な製造工程で螺旋状流路を形成することが可能となる。また、第１電極の回転時に、液体は、凹部に流れ、螺旋状流路に導かれて第１電極表面の広範囲を移動することができる。したがって、第１電極の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液量で回収することができる。

【0138】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、液体は、駆動部による第１電極の回転によって、第１電極の一端から他端に送水され、螺旋状流路は、筒状におけるサンプリング空間側の表面を少なくとも２周するように設けられ、液体の送水方向下流側では、上流側に対して、前記長さ方向における同一直線上において、上流側で当該螺旋状流路に隣接する他螺旋状流路と下流側で当該螺旋状流路に隣接する他螺旋状流路との距離が短くなるよう構成されてもよい。このような構成とすることにより、上流側から下流側に送水される間に、液体の液量が蒸発等により減少した場合においても、液体が螺旋状流路に接触できない面積を減らすことができる。したがって、第１電極の表面の広範囲に捕集された微粒子を少量の液量で確実に回収することができる。

【0139】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、親水性螺旋部は、疎水性螺旋部よりも表面の占有割合が大きくてもよい。このような構成とすることにより、螺旋状流路上に集塵される微粒子について、疎水性螺旋部上に集塵される微粒子の量に対し、親水性螺旋部上に集塵される微粒子の量を多くできる。疎水性螺旋部は撥水性を有し、親水性螺旋部は親水性を有しているため、親水性螺旋部上の微粒子の量を多くすることで、少量の液量で多くの微粒子を回収することができ、回収効率を向上させることができる。

【0140】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、供給部は、螺旋状流路に液体が残っている状態で、当該螺旋状流路に隣接する他螺旋状流路の上流側に、当該液体とは異なる他液体を供給するようにしてもよい。このような構成とすることにより、第１電極の表面に集塵された微粒子が液体に取り込まれるまでの時間を短くすることができる。したがって、微粒子が乾燥状態に曝されて劣化することを抑制できる。

【0141】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置では、駆動部は、液体が、筒状における長さ方向において第１電極の一端から他端に送水されるように第１電極を回転させる順駆動と、液体が、筒状における長さ方向において第１電極の他端から一端に送水されるように第１電極を回転させる逆駆動と、を行ってもよい。このような構成とすることにより、液体を筒状における長さ方向のどちらの方向にも移動させることが可能になる。したがって、液体が供給されてから抽出されるまでの液体の長さ方向における往復回数を自在に設定できるようになる。

【0142】

また、本発明に係る微粒子サンプリング装置を用いて、微粒子サンプリング装置を備えた空気調和設備としても良い。このような構成とすることにより、空気調和設備の気流により微粒子サンプリング装置１０内に空気を引き込むことが可能になる。したがって、気体の流れを発生させるためのポンプ等を微粒子サンプリング装置１０に組み込む必要のない簡素な装置構成が可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0143】

本開示は、空気等の気体中からエアロゾル等の微粒子をサンプリングする装置等に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0144】

１ インフルエンザウイルス
１０、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ 微粒子サンプリング装置
１２ ダクト
１４ 第１ベアリングシール
１６ 第２ベアリングシール
１８ 第１フランジ部材
２０ 第２フランジ部材
２２ 第１電極
２４ 第２電極
２６ 電圧印加部
２８ 供給部
３０ 回収部
３２ 駆動部
４２ ダクト本体
４４ 第１支持部
４６ 第２支持部
４８ 第１フランジ部材本体
５０、５４ フランジ
５２ 第２フランジ部材本体
５６ 第１電極本体
５８ 第１外鍔部
６０ 第２外鍔部
６２ 第１内鍔部
６４ 第２内鍔部
６６ 内面
６８、６８ａ 液体
６９ サンプリング空間
７０ 第１支持体
７２ 第２支持体
７４ 第１電線
７６ 第２電線
７８ タンク
８０ 注入部
８２ タンク
８４ 抽出部
８６ ギア
８８ モータ
９１、９１Ｂ、９１Ｃ，９１Ｄ 螺旋状流路
９２ 親水性螺旋部
９３ 疎水性螺旋部
９４ 未処理螺旋部
９５ 螺旋状凹部
９６ 螺旋状凸部
９７ 境界線
９８、９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄ、９８ｅ、９８ｆ、９８ｇ、９８ｈ、９８ｉ、９８ｊ 構成単位
１０１ 一端部
１０２ 他端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】