微生物採取装置、ノズル装置および微生物採取方法
【課題】インピンジャ方式を用いた微生物の採取において、微生物の捕集率を従来よりも良好なものにする。
【解決手段】インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置１において、回収液Ｑを収容する容器３と、吐出口が容器３内の回収液中Ｑに存在するノズル５と、回収液Ｑ中でノズル５から一定の距離だけ離れて設けられ、ノズル５から吐出された空気が衝突する被衝突部材７とを有し、被衝突部材７には、ノズル５から吐出した空気と回収液Ｑとが交互に触れるように構成されている。
【解決手段】インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置１において、回収液Ｑを収容する容器３と、吐出口が容器３内の回収液中Ｑに存在するノズル５と、回収液Ｑ中でノズル５から一定の距離だけ離れて設けられ、ノズル５から吐出された空気が衝突する被衝突部材７とを有し、被衝突部材７には、ノズル５から吐出した空気と回収液Ｑとが交互に触れるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物採取装置、ノズル装置および微生物採取方法に係り、特に、インピンジャ方式を用いて空気中の微生物を採取するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物エアロゾル（aerosol）を水中に採取することができると、フローサイトメトリーなどの計測機器による自動測定や長時間のサンプリング測定が可能になる。微生物エアロゾルを水中に採取（取り込む）方式としてインピンジャ方式が知られている。
【０００３】
インピンジャ方式は、微生物エアロゾルを直接水中に取り込む方式であるので、採取に要する時間が短くてすみ、しかも、採取の作業も容易である。したがって、インピンジャ方式は広く採用されている。
【０００４】
なお、従来のインピンジャ方式に関連する文献として、たとえば、特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
【特許文献１】特開平７−２９４３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−９０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において微生物の捕集率（採取率；捕集効率）を良好なものにするためには、ノズルを通過する空気（微生物を含んだ空気）の風速、ノズルの径、ノズルの噴き出し口（吐出口）から空気の衝突面までの距離を適切なものにすることが重要である。なお、風速、ノズルの径は、吸引ポンプやファン等の性能を考慮して、インピンジャ方式の微生物採取装置を設計するときに決められるものである。
【０００６】
インピンジャ方式を採用した場合、衝突面（ノズルから噴出した空気が衝突する面）が水であるので、ノズルから空気が噴出することにより衝突面である水が遠退き、ノズルの噴き出し口と衝突面との間の距離を一定にすることが難しく、捕集率が低下するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において、微生物の捕集率を従来よりも良好なものにすることができる微生物採取装置、ノズル装置および微生物採取方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記回収液とが交互に触れるように構成されている微生物採取装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突した空気により、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる前記回収液の流れが発生するように構成されている微生物採取装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するように、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有する微生物採取装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、インピンジャ方式により空気中の微生物を採取する微生物採取方法において、回収液中に存在しているノズルの先端から微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出し、この吐出した空気を、厚さ方向の一方の側の面が前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルの吐出口の近くで前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて存在している被衝突部材に衝突させ、前記回収液中に微生物を取り込む微生物採取方法である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置に使用されるノズル装置において、微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出口から吐出するノズルと、厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルに一体的に設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有するノズル装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において、微生物の捕集率を従来よりも良好なものにすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１におけるＩＩ矢視図であり、微生物採取装置１の平面図である。
【００１５】
図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、図４、図５は、ノズル５およびこの周辺の拡大図である。より詳しくは、図４（ａ）は、図３におけるＩＶ部の拡大図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は、ノズル５およびこの周辺の斜視図である。
【００１６】
微生物採取装置１は、インピンジャ方式により空気中の微生物を採取（採集；捕集）する装置である。インピンジャ方式とは、微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）Ｍを含んだ空気（大気）を、回収液（たとえば、水）Ｑ中に吐出（噴出）して、空気中の微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）Ｍを回収液Ｑ中に取り込んで採取する方式である。
【００１７】
微生物採取装置１は、回収液Ｑを収容する容器３と、微生物エアロゾルＭを含んだ空気（大気）を吐出口から吐出する吐出口５Ａが容器３内の回収液中に存在するノズル５と、ノズル５から吐出された空気が衝突する被衝突部材７とを備えて構成されている。
【００１８】
被衝突部材７は、板状の部位７Ａを備えており、この板状の部位７Ａの厚さ方向の一方の側の面（ノズル５側の面）７Ｂが、ノズル５からの空気の吐出方向（図４に示す矢印ＡＲ１の方向）に対して交差する方向（たとえば、直交する方向）に展開している。より正確には、面７Ｂが円柱側面状に形成されているので、ノズル５の中心軸（矢印ＡＲ１の方向に延伸している中心軸）の延長線と面７Ｂとの交差部位７Ｃのところで、面７Ｂに接する平面（図示せず）とノズル５の中心軸の延長線とがお互いに直交している。なお、面７Ｂは円柱側面状ではなく、平面状に形成されていてもよい。
【００１９】
板状の部位７Ａは、容器３内の回収液Ｑ中でノズル５の吐出口５Ａから一定の距離だけ離れて設けられている。また、ノズル５から吐出した空気が衝突する被衝突部材７の部位（交差部位７Ｃおよびこの近傍の部位）よりも上部から、被衝突部材７に衝突した空気が容器３内の回収液Ｑ中に逃げるように構成されている（図４（ａ）の矢印ＡＲ２参照）。
【００２０】
微生物採取装置１についてより詳しく説明する。
【００２１】
容器３は、上側に開口部９を備えており、内部（開口部９と後述する管状の部材１１とを除いて閉じている閉空間内）に回収液Ｑを収容するようになっている。
【００２２】
容器３には、管状の部材１１が設けられている。管状の部材１１は、容器３の筐体（外壁材）を貫通している。管状の部材１１の開放している一方の端（上端）が、容器３の上方で容器３の外部に位置し、管状の部材１１の閉じている他方の端（下端）が容器３の内部（回収液Ｑ内）に位置している。さらに、管状の部材１１の閉じている他方の端もしくはこの近くに小さなノズル用孔１３（ノズル５を形成する貫通孔）が、管状の部材１１の材質部（肉部）貫通して設けられている。
【００２３】
被衝突部材７は、基端部側の部位１５と先端部側部位１７とを備えて構成されている。基端部側の部位１５が、管状の部材１１の他方の端の近くであって（下端の近くであって）ノズル用孔１３よりも上側で、管状の部材１１に一体的に設けられており、先端部側部位１７が管状の部材１１から僅かに離れている。具体的には、先端部側部位１７が、ノズル用孔１３の内径の１〜３倍の距離だけ離れている。なお、この距離は、前述したようにほぼ一定している。
【００２４】
さらに、ノズル用孔１３の貫通方向（図４の矢印ＡＲ１の方向）から見ると先端部側の部位１７がノズル用孔１３を覆っている。
【００２５】
また、管状の部材１１は、円管状に形成されて上下方向に延びて設けられている。ノズル用孔１３は、管状の部材１１の下端部の近くであって管状の部材１１の円周を等分配する位置で、管状の部材１１の半径方向に延びて複数設けられている。
【００２６】
被衝突部材７の基端部側部位１５は円筒状に形成されており、基端部側部位１５の内径が管状の部材１１の外径とほぼ等しくなっている。被衝突部材７の先端部側部位１７には、切り欠き１９が設けられているが、この切り欠き１９が設けられていないとすれば、先端部側部位１７も円筒状に形成されている。ただし、先端部側部位１７の内径は、基端部側部位１５の内径よりも大きくなっており、先端部側部位１７の外径は、基端部側部位１５の外径と等しくなっている。
【００２７】
また、先端部側部位１７は、基端部側部位１５と同軸で、基端部側部位１５の軸方向の一方の側（下側）で基端部側部位１５に一体で設けられている。さらに、先端部側部位１７には、前述したように複数の切り欠き１９が設けられている。各切り欠き１９が設けられていることによって、板状の部位７Ａが形成されている。
【００２８】
なお、切り欠き１９のそれぞれは、ほぼ矩形状に形成されており、長手方向が被衝突部材７の軸方向（基端部側部位１５や先端部側部位１７の軸方向；上下方向）とほぼ一致するようにして設けられている。また、切り欠き１９のそれぞれは、先端部側部位１７の円周を等分配する位置で、ノズル用孔１３と同じ個数設けられており、前述したように、ノズル用孔１３の貫通方向から見ると、切り欠き１９が設けられていない先端部側部位１７（板状の部位７Ａ）がノズル用孔１３を覆っている。したがって、前述したように面７Ｂの交差部位７Ｃが形成されるようになっている。
【００２９】
なお、すでに理解されるように、基端部側部位１５と先端部側部位１７との円周を直線状に展開すると、櫛歯状になっている。また、切り欠き１９の幅Ｂ１と切り欠きが設けられていない先端部側部位１７（板状の部位７Ａ）の幅Ｂ２とはお互いにほぼ等しくなっている（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
ところで、容器３は、容器本体２１と蓋２３とで形成されている。容器本体２１は、たとえば、円筒状の部材の下端を円板状の部材で塞いだ形状に形成されている。蓋２３は、中央に開口部９を備えた円板状に形成され、容器本体２１の上部の開口部（開口部９よりも大きな開口部）を塞ぐべく容器本体２１に着脱自在になっている。
【００３１】
また、管状の部材１１と被衝突部材７とは複数設けられている。管状の部材１１は、蓋２３（容器３）の中心を中心とする円（直径が容器３の内径よりも小さい円）ＣＬの円周をほぼ等分配する位置で、蓋２３に一体的に設けられている（図２参照）。
【００３２】
なお、ノズル用孔１３に対して切り欠き１９が上下方向に延びているが、切り欠き１９では、ノズル用孔１３よりも下側の長さＨ１が、ノズル用孔１３よりも上側の長さＨ３よりも短くなっている（図４（ａ）参照）。したがって、ノズル用孔１３から吐出された空気が、回収液Ｑ中に効率よく抜けるようになっており、管状の部材１１と先端部側部位１７との間の空間ＳＰに空気が溜まることを的確に防止することができるようになっている。
【００３３】
開口部９には、管材２５を介して吸引ポンプ２７が接続されている。吸引ポンプ２７で容器３内の上部に存在する空気を吸引することにより、容器３内の気圧が大気圧よりも下がり、管状の部材１１の上端から、微生物エアロゾルＭと共に空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気がノズル５より回収液Ｑ中に吐出され、この吐出された空気が、回収液Ｑ中を上昇し、容器３内の上部に存在する空気のところにまで到達するようになっている。
【００３４】
ここで、微生物採取装置１の動作について説明する。
【００３５】
図１や図３に示すように、容器３内に適量の回収液Ｑを入れた微生物採取装置１を、測定する雰囲気中に設置し、吸引ポンプ２７を所定時間作動する。
【００３６】
吸引ポンプ２７の作動により、回収液Ｑ中に存在しているノズル５の先端から微生物エアロゾルＭを含んだ空気が吐出する。この吐出した空気が、厚さ方向の一方の側の面７Ｂに衝突し、この後、回収液Ｑ中を上昇しつつ通過する。そして、回収液Ｑ中に微生物エアロゾルＭが取り込まれる。
【００３７】
図６は、微生物採取装置１の試験結果を示す表である。
【００３８】
図６に示すくし状（櫛状）囲い型Ｃは、本実施形態の微生物採取装置１のものを示し、全周囲い型Ｂは、微生物採取装置１の先端部側部位１７に切り欠き１９を一切設けていないものを示し、開放型Ａは、被衝突部材７を一切設けていないものを示している。
【００３９】
また、捕集率は、次の式ｆ１で示される。式ｆ１；捕集率＝｛（管状の部材１１の上端部に存在する所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数−吸引ポンプ２７から排出される前記所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数）／管状の部材１１の上端部に存在する所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数｝×１００ この場合、空気の温度と圧力は一定であるものとする。
【００４０】
図６から理解されるように、試験粒子としてＰＡＯを用いた場合であっても、枯草菌芽胞を用いた場合であっても、第１の実施形態に係る微生物採取装置１の捕集率が最も良くなっている。
【００４１】
微生物採取装置１によれば、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）がノズル５から一定の距離だけ離れて設けられているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物エアロゾルＭがほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉されるようになっている。
【００４２】
また、ノズル５から吐出した空気の移動により負圧になった所には回収液Ｑが入り込み、ノズル５から吐出した空気と容器３内の回収液Ｑとが被衝突部材７（交差部位７Ｃおよびこの近傍の部位）に短い時間間隔で交互に触れるようになっており、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物エアロゾルＭが効率良く回収液Ｑで洗われ、微生物エアロゾルＭを効率よく回収液Ｑの中に取り込むことができ、微生物エアロゾルＭの捕集率を良好なものにすることができる。
【００４３】
また、微生物採取装置１によれば、ノズル５から吐出した空気が衝突する被衝突部材７の部位（被衝突部位；部位７Ｃおよびこの近傍の部位）よりも上部から、被衝突部材７に衝突した空気が容器３内の回収液中に逃げるように構成されているので、前記被衝突部位よりも上部における空気溜まりの発生を防止することができ、被衝突部材７を万遍なく回収液Ｑで洗うことができ、微生物エアロゾルＭを効率よく回収液の中に取り込むことができる。
【００４４】
なお、図８（ノズル５およびこの周辺の部位を示す斜視図であり、図５に対応していると共に、被衝突部材７の変形例を示している図）に示すように切り欠き１９の代わりに、先端部側部位１７の上部側に貫通孔２９を設けた構成であってもよい。
【００４５】
[第２の実施形態]
図７は、本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【００４６】
本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａを構成するノズル用孔１３ａが斜めに設けられている点が、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とは異なり、その他の点は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００４７】
すなわち、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズル５ａと、前記容器内の回収液中でノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられノズル５ａから吐出された空気が衝突する被衝突部材７（板状の部位７Ａ）とを備えて構成されている。
【００４８】
また、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突した空気により、ノズル５から吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するように構成されている。
【００４９】
例を掲げてより詳しく説明すると、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル用孔１３ａの貫通方向（図７の矢印ＡＲ３の方向）と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差している。
【００５０】
より正確には、ノズル用孔１３ａ中心軸の延長線と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂとの交差部位７Ｃで、先端部側部位１７の面７Ｂもしくはこの面７Ｂに接する平面とノズル用孔１３ａの中心軸の延長線とがお互いに斜めに交差している。また、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とがお互いに斜めに交差していることから理解できるように、ノズル用孔１３ａから吐出されて被衝突部材７にぶつかった空気の多くは、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂと交差角度が鈍角になる側で、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）の面にほぼ沿って流れるようになっている（図７の矢印ＡＲ４参照）。
【００５１】
ノズル用孔１３ａに対向している先端部側部位１７の面７Ｂは、鈍角になる側で長くなっている。すなわち、図７に示す寸法Ｌ３が寸法Ｌ４よりも長くなっている。
【００５２】
前述したように、各ノズル用孔１３ａのうちの１つのノズル用孔１３ａは、管状の部材１１の半径方向に対して斜めに交差する方向に延びている。すなわち、ノズル用孔１３ａの中心軸の延長線が管状の部材１１の中心軸Ｃ１と交わらないようになっている。前記１つのノズル用孔１３ａ以外の他のノズル用孔１３ａのそれぞれは、管状の部材１１の中心軸Ｃ１を中心にして前記１つのノズル用孔１３ａを所定の角度回転して移動した位置に存在している。
【００５３】
このように構成されているので、ノズル用孔１３ａの貫通方向と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差しているので、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液Ｑの流れが発生するようになっている。
【００５４】
なお、本実施形態では、ノズル用孔１３ａの中心軸が水平方向（図７の紙面と平行な方向）に延びているが、ノズル用孔１３ａの中心軸が上下方向のベクトル成分を含んで斜めに（図７の紙面に対して斜めに交差する方向）延びていてもよい。この場合、下方向のベクトル成分を含めるようにすることが望ましい。すなわち、ノズル用孔１３ａの吐出口が下方を向いていることが望ましい。
【００５５】
第２の実施形態に係る微生物採取装置によれば、被衝突部材７がノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられていると共に、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するようになっているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物がほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉され、その後、被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れにより、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物が洗われるという動作を繰り返すことになり、微生物を効率よく回収液の中に取り込むことができ、微生物の捕集率を良好なものにすることができる。
【００５６】
[第３の実施形態]
図９は、本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【００５７】
本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置は、被衝突部材７が斜めに設けられている点が、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とは異なり、その他の点は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００５８】
すなわち、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズル５ａと、前記容器内の回収液中でノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられノズル５ａから吐出された空気が衝突する被衝突部材７（板状の部位７Ａ）とを備えて構成されている。
【００５９】
また、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突した空気により、ノズル５から吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するように構成されている。
【００６０】
例を掲げてより詳しく説明すると、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル用孔１３ａの貫通方向（図９の矢印ＡＲ５の方向）と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差している。
【００６１】
より正確には、ノズル用孔１３ａ中心軸の延長線と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂとの交差部位７Ｃで、先端部側部位１７の面７Ｂもしくはこの面７Ｂに接する平面とノズル用孔１３ａの中心軸の延長線とがお互いに斜めに交差している。また、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とがお互いに斜めに交差していることから理解できるように、ノズル用孔１３ａから吐出されて被衝突部材７にぶつかった空気の多くは、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂと交差角度が鈍角になる側で、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）の面にほぼ沿って流れるようになっている（図９の矢印ＡＲ６参照）。
【００６２】
ノズル用孔１３ａに対向している先端部側部位１７の面７Ｂは、鈍角になる側で長くなっている。すなわち、図９に示す寸法Ｌ５が寸法Ｌ６よりも長くなっている。
【００６３】
このように構成されているので、すなわち、ノズル用孔１３ａの貫通方向とノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが斜めに交差しているので、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液Ｑの流れが発生するようになっている。
【００６４】
なお、本実施形態では、ノズル用孔１３ａの中心軸が水平方向（図９の紙面と平行な方向）に延びているが、ノズル用孔１３ａの中心軸が上下方向のベクトル成分を含んで斜めに（図９の紙面に対して斜めに交差する方向）延びていてもよい。この場合、下方向のベクトル成分を含めるようにすることが望ましい。すなわち、ノズル用孔１３ａの吐出口が下方を向いていることが望ましい。
【００６５】
第３の実施形態に係る微生物採取装置によれば、被衝突部材７がノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられていると共に、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するようになっているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物がほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉され、その後、被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れにより、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物が洗われるという動作を繰り返すことになり、微生物を効率よく回収液の中に取り込むことができ、微生物の捕集率を良好なものにすることができる。
【００６６】
なお、上記各実施形態に係る微生物採取装置は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置であって、回収液を収容する容器と、微生物エアロゾルを含んだ空気（大気）を吐出口から吐出すると共に前記吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記容器内の回収液とが、短い時間間隔で交互に触れるように構成されている微生物採取装置の例である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図であり、微生物採取装置１の平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】ノズル５およびこの周辺の拡大図である。
【図５】ノズル５およびこの周辺の拡大図である。
【図６】微生物採取装置１の試験結果を示す表である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【図８】ノズル５およびこの周辺の部位を示す斜視図であり、図５に対応していると共に、被衝突部材７の変形例を示している図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 微生物採取装置
３ 容器
５、５ａ ノズル
７ 被衝突部材
１１ 管状の部材
Ｍ 微生物エアロゾル
Ｑ 回収液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物採取装置、ノズル装置および微生物採取方法に係り、特に、インピンジャ方式を用いて空気中の微生物を採取するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物エアロゾル（aerosol）を水中に採取することができると、フローサイトメトリーなどの計測機器による自動測定や長時間のサンプリング測定が可能になる。微生物エアロゾルを水中に採取（取り込む）方式としてインピンジャ方式が知られている。
【０００３】
インピンジャ方式は、微生物エアロゾルを直接水中に取り込む方式であるので、採取に要する時間が短くてすみ、しかも、採取の作業も容易である。したがって、インピンジャ方式は広く採用されている。
【０００４】
なお、従来のインピンジャ方式に関連する文献として、たとえば、特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
【特許文献１】特開平７−２９４３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−９０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において微生物の捕集率（採取率；捕集効率）を良好なものにするためには、ノズルを通過する空気（微生物を含んだ空気）の風速、ノズルの径、ノズルの噴き出し口（吐出口）から空気の衝突面までの距離を適切なものにすることが重要である。なお、風速、ノズルの径は、吸引ポンプやファン等の性能を考慮して、インピンジャ方式の微生物採取装置を設計するときに決められるものである。
【０００６】
インピンジャ方式を採用した場合、衝突面（ノズルから噴出した空気が衝突する面）が水であるので、ノズルから空気が噴出することにより衝突面である水が遠退き、ノズルの噴き出し口と衝突面との間の距離を一定にすることが難しく、捕集率が低下するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において、微生物の捕集率を従来よりも良好なものにすることができる微生物採取装置、ノズル装置および微生物採取方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記回収液とが交互に触れるように構成されている微生物採取装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突した空気により、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる前記回収液の流れが発生するように構成されている微生物採取装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するように、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有する微生物採取装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、インピンジャ方式により空気中の微生物を採取する微生物採取方法において、回収液中に存在しているノズルの先端から微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出し、この吐出した空気を、厚さ方向の一方の側の面が前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルの吐出口の近くで前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて存在している被衝突部材に衝突させ、前記回収液中に微生物を取り込む微生物採取方法である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置に使用されるノズル装置において、微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出口から吐出するノズルと、厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルに一体的に設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有するノズル装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インピンジャ方式を用いた微生物の採取において、微生物の捕集率を従来よりも良好なものにすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１におけるＩＩ矢視図であり、微生物採取装置１の平面図である。
【００１５】
図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、図４、図５は、ノズル５およびこの周辺の拡大図である。より詳しくは、図４（ａ）は、図３におけるＩＶ部の拡大図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は、ノズル５およびこの周辺の斜視図である。
【００１６】
微生物採取装置１は、インピンジャ方式により空気中の微生物を採取（採集；捕集）する装置である。インピンジャ方式とは、微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）Ｍを含んだ空気（大気）を、回収液（たとえば、水）Ｑ中に吐出（噴出）して、空気中の微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）Ｍを回収液Ｑ中に取り込んで採取する方式である。
【００１７】
微生物採取装置１は、回収液Ｑを収容する容器３と、微生物エアロゾルＭを含んだ空気（大気）を吐出口から吐出する吐出口５Ａが容器３内の回収液中に存在するノズル５と、ノズル５から吐出された空気が衝突する被衝突部材７とを備えて構成されている。
【００１８】
被衝突部材７は、板状の部位７Ａを備えており、この板状の部位７Ａの厚さ方向の一方の側の面（ノズル５側の面）７Ｂが、ノズル５からの空気の吐出方向（図４に示す矢印ＡＲ１の方向）に対して交差する方向（たとえば、直交する方向）に展開している。より正確には、面７Ｂが円柱側面状に形成されているので、ノズル５の中心軸（矢印ＡＲ１の方向に延伸している中心軸）の延長線と面７Ｂとの交差部位７Ｃのところで、面７Ｂに接する平面（図示せず）とノズル５の中心軸の延長線とがお互いに直交している。なお、面７Ｂは円柱側面状ではなく、平面状に形成されていてもよい。
【００１９】
板状の部位７Ａは、容器３内の回収液Ｑ中でノズル５の吐出口５Ａから一定の距離だけ離れて設けられている。また、ノズル５から吐出した空気が衝突する被衝突部材７の部位（交差部位７Ｃおよびこの近傍の部位）よりも上部から、被衝突部材７に衝突した空気が容器３内の回収液Ｑ中に逃げるように構成されている（図４（ａ）の矢印ＡＲ２参照）。
【００２０】
微生物採取装置１についてより詳しく説明する。
【００２１】
容器３は、上側に開口部９を備えており、内部（開口部９と後述する管状の部材１１とを除いて閉じている閉空間内）に回収液Ｑを収容するようになっている。
【００２２】
容器３には、管状の部材１１が設けられている。管状の部材１１は、容器３の筐体（外壁材）を貫通している。管状の部材１１の開放している一方の端（上端）が、容器３の上方で容器３の外部に位置し、管状の部材１１の閉じている他方の端（下端）が容器３の内部（回収液Ｑ内）に位置している。さらに、管状の部材１１の閉じている他方の端もしくはこの近くに小さなノズル用孔１３（ノズル５を形成する貫通孔）が、管状の部材１１の材質部（肉部）貫通して設けられている。
【００２３】
被衝突部材７は、基端部側の部位１５と先端部側部位１７とを備えて構成されている。基端部側の部位１５が、管状の部材１１の他方の端の近くであって（下端の近くであって）ノズル用孔１３よりも上側で、管状の部材１１に一体的に設けられており、先端部側部位１７が管状の部材１１から僅かに離れている。具体的には、先端部側部位１７が、ノズル用孔１３の内径の１〜３倍の距離だけ離れている。なお、この距離は、前述したようにほぼ一定している。
【００２４】
さらに、ノズル用孔１３の貫通方向（図４の矢印ＡＲ１の方向）から見ると先端部側の部位１７がノズル用孔１３を覆っている。
【００２５】
また、管状の部材１１は、円管状に形成されて上下方向に延びて設けられている。ノズル用孔１３は、管状の部材１１の下端部の近くであって管状の部材１１の円周を等分配する位置で、管状の部材１１の半径方向に延びて複数設けられている。
【００２６】
被衝突部材７の基端部側部位１５は円筒状に形成されており、基端部側部位１５の内径が管状の部材１１の外径とほぼ等しくなっている。被衝突部材７の先端部側部位１７には、切り欠き１９が設けられているが、この切り欠き１９が設けられていないとすれば、先端部側部位１７も円筒状に形成されている。ただし、先端部側部位１７の内径は、基端部側部位１５の内径よりも大きくなっており、先端部側部位１７の外径は、基端部側部位１５の外径と等しくなっている。
【００２７】
また、先端部側部位１７は、基端部側部位１５と同軸で、基端部側部位１５の軸方向の一方の側（下側）で基端部側部位１５に一体で設けられている。さらに、先端部側部位１７には、前述したように複数の切り欠き１９が設けられている。各切り欠き１９が設けられていることによって、板状の部位７Ａが形成されている。
【００２８】
なお、切り欠き１９のそれぞれは、ほぼ矩形状に形成されており、長手方向が被衝突部材７の軸方向（基端部側部位１５や先端部側部位１７の軸方向；上下方向）とほぼ一致するようにして設けられている。また、切り欠き１９のそれぞれは、先端部側部位１７の円周を等分配する位置で、ノズル用孔１３と同じ個数設けられており、前述したように、ノズル用孔１３の貫通方向から見ると、切り欠き１９が設けられていない先端部側部位１７（板状の部位７Ａ）がノズル用孔１３を覆っている。したがって、前述したように面７Ｂの交差部位７Ｃが形成されるようになっている。
【００２９】
なお、すでに理解されるように、基端部側部位１５と先端部側部位１７との円周を直線状に展開すると、櫛歯状になっている。また、切り欠き１９の幅Ｂ１と切り欠きが設けられていない先端部側部位１７（板状の部位７Ａ）の幅Ｂ２とはお互いにほぼ等しくなっている（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
ところで、容器３は、容器本体２１と蓋２３とで形成されている。容器本体２１は、たとえば、円筒状の部材の下端を円板状の部材で塞いだ形状に形成されている。蓋２３は、中央に開口部９を備えた円板状に形成され、容器本体２１の上部の開口部（開口部９よりも大きな開口部）を塞ぐべく容器本体２１に着脱自在になっている。
【００３１】
また、管状の部材１１と被衝突部材７とは複数設けられている。管状の部材１１は、蓋２３（容器３）の中心を中心とする円（直径が容器３の内径よりも小さい円）ＣＬの円周をほぼ等分配する位置で、蓋２３に一体的に設けられている（図２参照）。
【００３２】
なお、ノズル用孔１３に対して切り欠き１９が上下方向に延びているが、切り欠き１９では、ノズル用孔１３よりも下側の長さＨ１が、ノズル用孔１３よりも上側の長さＨ３よりも短くなっている（図４（ａ）参照）。したがって、ノズル用孔１３から吐出された空気が、回収液Ｑ中に効率よく抜けるようになっており、管状の部材１１と先端部側部位１７との間の空間ＳＰに空気が溜まることを的確に防止することができるようになっている。
【００３３】
開口部９には、管材２５を介して吸引ポンプ２７が接続されている。吸引ポンプ２７で容器３内の上部に存在する空気を吸引することにより、容器３内の気圧が大気圧よりも下がり、管状の部材１１の上端から、微生物エアロゾルＭと共に空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気がノズル５より回収液Ｑ中に吐出され、この吐出された空気が、回収液Ｑ中を上昇し、容器３内の上部に存在する空気のところにまで到達するようになっている。
【００３４】
ここで、微生物採取装置１の動作について説明する。
【００３５】
図１や図３に示すように、容器３内に適量の回収液Ｑを入れた微生物採取装置１を、測定する雰囲気中に設置し、吸引ポンプ２７を所定時間作動する。
【００３６】
吸引ポンプ２７の作動により、回収液Ｑ中に存在しているノズル５の先端から微生物エアロゾルＭを含んだ空気が吐出する。この吐出した空気が、厚さ方向の一方の側の面７Ｂに衝突し、この後、回収液Ｑ中を上昇しつつ通過する。そして、回収液Ｑ中に微生物エアロゾルＭが取り込まれる。
【００３７】
図６は、微生物採取装置１の試験結果を示す表である。
【００３８】
図６に示すくし状（櫛状）囲い型Ｃは、本実施形態の微生物採取装置１のものを示し、全周囲い型Ｂは、微生物採取装置１の先端部側部位１７に切り欠き１９を一切設けていないものを示し、開放型Ａは、被衝突部材７を一切設けていないものを示している。
【００３９】
また、捕集率は、次の式ｆ１で示される。式ｆ１；捕集率＝｛（管状の部材１１の上端部に存在する所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数−吸引ポンプ２７から排出される前記所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数）／管状の部材１１の上端部に存在する所定体積の空気中に存在する微生物エアロゾルＭの数｝×１００ この場合、空気の温度と圧力は一定であるものとする。
【００４０】
図６から理解されるように、試験粒子としてＰＡＯを用いた場合であっても、枯草菌芽胞を用いた場合であっても、第１の実施形態に係る微生物採取装置１の捕集率が最も良くなっている。
【００４１】
微生物採取装置１によれば、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）がノズル５から一定の距離だけ離れて設けられているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物エアロゾルＭがほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉されるようになっている。
【００４２】
また、ノズル５から吐出した空気の移動により負圧になった所には回収液Ｑが入り込み、ノズル５から吐出した空気と容器３内の回収液Ｑとが被衝突部材７（交差部位７Ｃおよびこの近傍の部位）に短い時間間隔で交互に触れるようになっており、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物エアロゾルＭが効率良く回収液Ｑで洗われ、微生物エアロゾルＭを効率よく回収液Ｑの中に取り込むことができ、微生物エアロゾルＭの捕集率を良好なものにすることができる。
【００４３】
また、微生物採取装置１によれば、ノズル５から吐出した空気が衝突する被衝突部材７の部位（被衝突部位；部位７Ｃおよびこの近傍の部位）よりも上部から、被衝突部材７に衝突した空気が容器３内の回収液中に逃げるように構成されているので、前記被衝突部位よりも上部における空気溜まりの発生を防止することができ、被衝突部材７を万遍なく回収液Ｑで洗うことができ、微生物エアロゾルＭを効率よく回収液の中に取り込むことができる。
【００４４】
なお、図８（ノズル５およびこの周辺の部位を示す斜視図であり、図５に対応していると共に、被衝突部材７の変形例を示している図）に示すように切り欠き１９の代わりに、先端部側部位１７の上部側に貫通孔２９を設けた構成であってもよい。
【００４５】
[第２の実施形態]
図７は、本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【００４６】
本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａを構成するノズル用孔１３ａが斜めに設けられている点が、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とは異なり、その他の点は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００４７】
すなわち、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズル５ａと、前記容器内の回収液中でノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられノズル５ａから吐出された空気が衝突する被衝突部材７（板状の部位７Ａ）とを備えて構成されている。
【００４８】
また、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突した空気により、ノズル５から吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するように構成されている。
【００４９】
例を掲げてより詳しく説明すると、第２の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル用孔１３ａの貫通方向（図７の矢印ＡＲ３の方向）と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差している。
【００５０】
より正確には、ノズル用孔１３ａ中心軸の延長線と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂとの交差部位７Ｃで、先端部側部位１７の面７Ｂもしくはこの面７Ｂに接する平面とノズル用孔１３ａの中心軸の延長線とがお互いに斜めに交差している。また、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とがお互いに斜めに交差していることから理解できるように、ノズル用孔１３ａから吐出されて被衝突部材７にぶつかった空気の多くは、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂと交差角度が鈍角になる側で、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）の面にほぼ沿って流れるようになっている（図７の矢印ＡＲ４参照）。
【００５１】
ノズル用孔１３ａに対向している先端部側部位１７の面７Ｂは、鈍角になる側で長くなっている。すなわち、図７に示す寸法Ｌ３が寸法Ｌ４よりも長くなっている。
【００５２】
前述したように、各ノズル用孔１３ａのうちの１つのノズル用孔１３ａは、管状の部材１１の半径方向に対して斜めに交差する方向に延びている。すなわち、ノズル用孔１３ａの中心軸の延長線が管状の部材１１の中心軸Ｃ１と交わらないようになっている。前記１つのノズル用孔１３ａ以外の他のノズル用孔１３ａのそれぞれは、管状の部材１１の中心軸Ｃ１を中心にして前記１つのノズル用孔１３ａを所定の角度回転して移動した位置に存在している。
【００５３】
このように構成されているので、ノズル用孔１３ａの貫通方向と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差しているので、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液Ｑの流れが発生するようになっている。
【００５４】
なお、本実施形態では、ノズル用孔１３ａの中心軸が水平方向（図７の紙面と平行な方向）に延びているが、ノズル用孔１３ａの中心軸が上下方向のベクトル成分を含んで斜めに（図７の紙面に対して斜めに交差する方向）延びていてもよい。この場合、下方向のベクトル成分を含めるようにすることが望ましい。すなわち、ノズル用孔１３ａの吐出口が下方を向いていることが望ましい。
【００５５】
第２の実施形態に係る微生物採取装置によれば、被衝突部材７がノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられていると共に、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するようになっているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物がほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉され、その後、被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れにより、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物が洗われるという動作を繰り返すことになり、微生物を効率よく回収液の中に取り込むことができ、微生物の捕集率を良好なものにすることができる。
【００５６】
[第３の実施形態]
図９は、本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【００５７】
本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置は、被衝突部材７が斜めに設けられている点が、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とは異なり、その他の点は、本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００５８】
すなわち、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、回収液を収容する容器と、吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズル５ａと、前記容器内の回収液中でノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられノズル５ａから吐出された空気が衝突する被衝突部材７（板状の部位７Ａ）とを備えて構成されている。
【００５９】
また、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突した空気により、ノズル５から吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するように構成されている。
【００６０】
例を掲げてより詳しく説明すると、第３の実施形態に係る微生物採取装置は、ノズル用孔１３ａの貫通方向（図９の矢印ＡＲ５の方向）と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが、斜めに交差している。
【００６１】
より正確には、ノズル用孔１３ａ中心軸の延長線と、ノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂとの交差部位７Ｃで、先端部側部位１７の面７Ｂもしくはこの面７Ｂに接する平面とノズル用孔１３ａの中心軸の延長線とがお互いに斜めに交差している。また、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とがお互いに斜めに交差していることから理解できるように、ノズル用孔１３ａから吐出されて被衝突部材７にぶつかった空気の多くは、ノズル用孔１３ａの貫通方向と先端部側部位１７の面７Ｂと交差角度が鈍角になる側で、被衝突部材７（板状の部位７Ａ）の面にほぼ沿って流れるようになっている（図９の矢印ＡＲ６参照）。
【００６２】
ノズル用孔１３ａに対向している先端部側部位１７の面７Ｂは、鈍角になる側で長くなっている。すなわち、図９に示す寸法Ｌ５が寸法Ｌ６よりも長くなっている。
【００６３】
このように構成されているので、すなわち、ノズル用孔１３ａの貫通方向とノズル用孔１３ａに対向している被衝突部材７の先端部側部位１７の面７Ｂの展開方向とが斜めに交差しているので、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液Ｑの流れが発生するようになっている。
【００６４】
なお、本実施形態では、ノズル用孔１３ａの中心軸が水平方向（図９の紙面と平行な方向）に延びているが、ノズル用孔１３ａの中心軸が上下方向のベクトル成分を含んで斜めに（図９の紙面に対して斜めに交差する方向）延びていてもよい。この場合、下方向のベクトル成分を含めるようにすることが望ましい。すなわち、ノズル用孔１３ａの吐出口が下方を向いていることが望ましい。
【００６５】
第３の実施形態に係る微生物採取装置によれば、被衝突部材７がノズル５ａから一定の距離だけ離れて設けられていると共に、ノズル５ａから吐出され被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れが発生するようになっているので、ストークス数に代表される慣性衝突現象によって、被衝突部材７に微生物がほぼ一定の良好な効率で一旦捕捉され、その後、被衝突部材７に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる回収液の流れにより、被衝突部材７に一旦捕捉された微生物が洗われるという動作を繰り返すことになり、微生物を効率よく回収液の中に取り込むことができ、微生物の捕集率を良好なものにすることができる。
【００６６】
なお、上記各実施形態に係る微生物採取装置は、インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置であって、回収液を収容する容器と、微生物エアロゾルを含んだ空気（大気）を吐出口から吐出すると共に前記吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと、前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材とを有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記容器内の回収液とが、短い時間間隔で交互に触れるように構成されている微生物採取装置の例である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る微生物採取装置１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図であり、微生物採取装置１の平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】ノズル５およびこの周辺の拡大図である。
【図５】ノズル５およびこの周辺の拡大図である。
【図６】微生物採取装置１の試験結果を示す表である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【図８】ノズル５およびこの周辺の部位を示す斜視図であり、図５に対応していると共に、被衝突部材７の変形例を示している図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る微生物採取装置のノズル５ａ等の部位を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 微生物採取装置
３ 容器
５、５ａ ノズル
７ 被衝突部材
１１ 管状の部材
Ｍ 微生物エアロゾル
Ｑ 回収液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記回収液とが交互に触れるように構成されていることを特徴とする微生物採取装置。
【請求項２】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有し、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突した空気により、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる前記回収液の流れが発生するように構成されていることを特徴とする微生物採取装置。
【請求項３】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するように、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有することを特徴とする微生物採取装置。
【請求項４】
インピンジャ方式により空気中の微生物を採取する微生物採取方法において、
回収液中に存在しているノズルの先端から微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出し、この吐出した空気を、厚さ方向の一方の側の面が前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルの吐出口の近くで前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて存在している被衝突部材に衝突させ、前記回収液中に微生物を取り込むことを特徴とする微生物採取方法。
【請求項５】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置に使用されるノズル装置において、
微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出口から吐出するノズルと；
厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルに一体的に設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有することを特徴とするノズル装置。
【請求項１】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有し、前記被衝突部材には、前記ノズルから吐出した空気と前記回収液とが交互に触れるように構成されていることを特徴とする微生物採取装置。
【請求項２】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有し、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突した空気により、前記ノズルから吐出され前記被衝突部材に衝突する空気の流れ方向とは異なる方向に流れる前記回収液の流れが発生するように構成されていることを特徴とする微生物採取装置。
【請求項３】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置において、
回収液を収容する容器と；
吐出口が前記容器内の回収液中に存在するノズルと；
厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するように、前記回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有することを特徴とする微生物採取装置。
【請求項４】
インピンジャ方式により空気中の微生物を採取する微生物採取方法において、
回収液中に存在しているノズルの先端から微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出し、この吐出した空気を、厚さ方向の一方の側の面が前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルの吐出口の近くで前記容器内の回収液中で前記ノズルから一定の距離だけ離れて存在している被衝突部材に衝突させ、前記回収液中に微生物を取り込むことを特徴とする微生物採取方法。
【請求項５】
インピンジャ方式により微生物を採取する微生物採取装置に使用されるノズル装置において、
微生物エアロゾルを含んだ空気を吐出口から吐出するノズルと；
厚さ方向の一方の側の面が、前記ノズルからの空気の吐出方向に対して交差する方向に展開するようにして前記ノズルに一体的に設けられ、前記ノズルから吐出された空気が衝突する被衝突部材と；
を有することを特徴とするノズル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５５７９１（Ｐ２００９−５５７９１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２３１５９（Ｐ２００７−２２３１５９）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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