JPH0262232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速で回転する羽根車をシリンダ内
に有し、検査される空気がこの羽根車により軸方
向に平行に配設した培地層に向つて流れ、ハウジ
ングの上部で、外部電源に依存せずに使用される
モータから駆動軸と磁気クラツチを介してシリン
ダ内の羽根車と連結され、外部からスリツトを経
て挿入した、栄養媒質で被覆されたベースシート
がシリンダ胴体の内側にあり、その長さがシリン
ダの内周に、その幅がシリンダの高さに相当し、
かつスリツトから外へ突出するストラツプを有し
て成る空気の細菌含有量の検査のための装置に関
する。

人体医学、獣医学、製薬業、食品工業の領域で
は、空気中の細菌の検査が往々にして決定的に重
要である。

この目的のための多くの装置が公知である。

これらの装置は様々な方式で動作し、取扱いが
異なり、質及び量のいずれかの面でも異なる結果
をもたらす。

多数のこの種の装置の一覧が「大気汚染物評価
のための空気試料採取装置（Air sampling
instruments for evaluation of atmospheric
contaminants）」５版（1978年）、米国政府産業
衛生会議（America conference of
governmental industrial hygienics）に出てい
る。

そこに記載された装置の主要な方式に次のもの
が属する。１）アンダーソン試料採取装置
（Anderson−Sampler）（Ｌ−７頁及び０−20
頁）、２）サートリアス（Sartorious）塵埃収集
装置（Ｌ−19頁及びＫ−40頁）、３）カセラ
（Casella）及びニユーブランスウイツク（New
Brunswick）のスリツト試料採取装置（Slit−
Sampler）（Ｏ−12頁及びＯ−16頁）、４）いわけ
るシユテーバー（Stober）遠心分離機（Ｏ−８
頁及びＯ−９頁）。１）ないし３）の装置は、電
灯線接続部があり、つまり外部電源に依存し、重
量が大きく、従つて取扱いが不良で、運搬しにく
く、大きな容積と複雑さのため無菌で保持するこ
とが難しいという欠点がある。

装置１）及び２）は更に清浄な空気で準備作業
を行うことを必要とし、装置１）及び３）はペト
リ皿の中の栄養媒質を取扱う。これもまた取扱い
上の欠点である。これらの装置で、遠心方式で作
動するものはない。装置４）は上述の装置の中
で、遠心方式により動作する唯一のものである。
しかしこの装置は取扱いと操作が極めて煩雑であ
り、日常的に使用することはできない。

西独特許第2301385号明細書に遠心方式で動作
し、比較的大きな空気容積を比較的短時間で取扱
え、小型で取扱い易く、携帯式で外部電源に依存
しない、空気の細菌含量の検査装置が記載され
る。またこの装置は培地で被覆されたベースシー
トを使用する。ベースシートは装置にきれいにた
やすく挿入され、かつ装置から取除かれる。この
装置は急斜した羽根を備えた、高速で操作される
羽根車を使用し、羽根車は剛直なシリンダの中央
に配設され、上から吸引された空気が、培地で被
覆されたベースシートに向つて投射される。ベー
スシートはシリンダの胴体の内面に固定される。
空気の進入と退出は、上から同じ開口を経て行わ
れる。

この装置は上述の利点があるけれども、分離効
率と広い粒度範囲にわたる均一性を改善する怒力
が行われた。また使用中に装置の前に激しい渦の
発生が起こる（西独特許第2301385号、４段で
「竜巻（Windhose）」と記述）。

これは、場合によつては、例えば手術室の近傍
で特に骨手術の場合に、細菌の伝搬の危険を伴う
ので望ましくない。

最後に、この装置では空気通過量が正確に決定
されないし、簡単な手段によつて決定することも
できない。

本発明の目的とするところは、西独特許第
2301385号明細書に基づく装置のすべての利点を
有し、すなわち小型で扱い易く、携帯可能で、外
部電源に依存せず、大きな空気容積を短時間で取
扱え、しかも広い粒度範囲をほぼ等しい効率で検
出し、使用中に渦の発生が全く又はほとんど起こ
らず、空気通過量を簡単な手段で決定することが
でき、分離効果が正確に決定され、従つて使用者
にとつて既知の量となるような空気の細菌含量の
検査装置を提供することである。

上記の類別に基づく装置において、シリンダが
ロータとして構成され、ロータ全体が外部電源に
依存せずに使用されるモータにより軸と磁気クラ
ツチと別の軸を介して駆動され、その中に配設さ
れた羽根車と、栄養媒質で被覆されたベースシー
トの両者を回転させ、ロータが内側案内シリンダ
を有し、上側にあるシリンダ底部がロータ・カバ
ー又はその一部と共に空気室を構成し、空気室の
高さがベースシートの幅の約1/3ないし1/2に相当
し、かつ空気室１１の中に羽根車が配設されてお
り、案内シリンダが胴体がベースシートから僅か
な間隔で下方へ延び、こうしてベースシートとシ
リンダ胴体の間に環状室が形成され、ロータが別
個の複数個の空気入口及び出口を有し、空気の進
入は上からこれら入口を通つて、また空気の退出
は下向きにこれら出口を通つて行われ、これら出
口に絞り装置が前置され、又はこれら出口自体が
絞り装置として構成され、かつ羽根車の羽根の回
転平面に対する迎角が比較的小さいことによつ
て、上記の目的が達成される。

所期の利点を得るために、下記の特徴が発明の
本質をなすことが判明した。

１ 羽根車の構造 ２ 空気の誘導 ３ ベースシートの同時回転 羽根車は一方では必要な送風量をもたらし、他
方ではなるべく少量の粒子が羽根車に付着し又は
空気室の底部に投射されるように設計しなければ
ならない。個々の羽根が羽根車の軸に直線状に急
斜して取付けられるのでなくて、羽根車の回転平
面に対して小さな迎角を有するならば、上記の前
提条件が満されることが判明した。迎角は15ない
し40゜、好ましくは20ないし25゜とするのが適当で
ある。このような羽根車構造を用いて、上位の粒
度範囲の細菌をベースシート上に極めて高い効率
で分離することが可能である。しかし微小及び極
小の粒子は重量が小さいため、猿心力によつてベ
ースシートに到達するとは限らないことが判明し
た。

これを検出するために、空気の誘導が重要な役
割を演じる。各空気量がベースシート上を等しい
時間の間、等しい間隔で擦過するように、空気の
誘導を行わなければならない。

空気の一部が寒天シートの上を擦過せずに装置
を退出することがなるべくないようにする。

一方では確実に分離された空気の進入と退出
が、上からの空気入口と下への空気出口によつて
行われ、他方ではシリンダの壁体とベースシート
の下部との間に狭い環状室が形成されるように、
空気室の下のロータの内壁を案内シリンダとして
構成するならば、上記の前提条件が満されること
が判明した。この環状室の中で空気はシリンダの
外壁とベースシートの間にそつて静かに誘導され
て接触して行くから、その際、極小の浮遊粒子で
もベースシートの培地の上に分離される。また下
側の空気出口の手前に絞り装置があり、装置内の
空気により多くの滞留時間を与えるために投立
つ。それによつて微小粒子が栄養媒質の上に分離
される確立が一層改善される。

絞り装置として案内シリンダの胴体とロータの
外側胴体の間の絞りギヤツプを利用することがで
き、あるいはロータの外側胴体又はロータの外側
胴体と案内シリンダの胴体の間の連接部に穴があ
つてもよい。

ベースシートが共に回転することによつて、分
離率の一層の改善が得られる。羽根車の運動によ
る培地表面上の渦の発生が同時回転によつて回避
されるから、ロータの内部に乱流の少ない空気流
が生じ、それによつて微小粒子の整然とした分離
が可能になる。

空気の進入と退出を別々にしたことは、更にも
う一つの利点を有する。すなわち装置の上に渦の
発生が全く又はほとんど起こらず、装置の空気通
過量を比較的簡単な手段で極めて正確に決定する
ことができ、従つて分離効果を計算することがで
きるから、分離効果が明確に知られた装置が使用
者に提供されるのである。

ロータは好ましくは円形のハウジングの上に取
付けられ、このハウジングの中にあるモータによ
り駆動軸と磁気クラツチを介して駆動される。従
つてロータを駆動装置から簡単に取外して減菌す
ることができる。

モータは外部電源に依存せず、電池又は蓄電池
によつて駆動される。再充電可能な電池を使用す
ることが好ましい。装置の安定性を良くするため
に、電池又は蓄電池パツクがハウジングの底部に
あることが好ましい。好適な実施例においては電
池又は蓄電池の上に電子制御装置があり、これに
よつて回転速度が電池又は蓄電池の充電状態にか
かわりなく、ほぼ一定に保たれる。また電池又は
蓄電池パツクが正常な使用のためにもはや十分で
ない場合に、電子制御装置が信号を発する。また
電子制御装置は比較的重いロータに対して制御作
用を働かせる。電子制御装置がなければ、ロータ
はその重量により、遮断後も比較にならない程長
い間、回転し続けることになる。

ハウジングの上部遮蔽をなすのは、モータ取付
け台とモータ及び回転速度計組合せである。

培地で被覆されたベースシートは長さがロータ
の胴体の内周に、幅がロータの高さに相当し、一
端にストラツプを有する。細菌の計数の便宜と寒
天の付着の改善及びシートの曲げ易さのために、
シートを個々の小皿に細分することが好ましい。
使用開始の前に減菌シートをスリツトからロータ
の中に挿入し、その際ストラツプがスリツトから
外へ突出する。このシートは西独特許第2301385
号明細書に記載されたベースシートと実質的に同
じであり、そこに詳しく正確に記述されている。

以下、添附図面に従つて本発明の実施例に付説
明する。

第１図はロータ・カバー２、ロータ胴体３及び
案内シリンダ４を有するロータ１を示す。

案内シリンダ４はシリンダ底部５とシリンダ胴
体６から成る。ロータ・カバー２とシリンダ底部
５は空気室１１を構成し、軸８に固定された羽根
車７が空気室１１の中にある。空気室１１の高さ
はベースシート１０の幅の約1/3ないし1/2であ
る。空気室１１の下の軸８の近傍に磁気クラツチ
９がある。ベースシート１０はロータ胴体３の内
面に沿つている。シリンダ胴体６はベースシート
１９から僅かに隔たり、ベースシート１０と共に
環状室１２を形成する。環状室１２は約１−５
mm、好ましくは１−３mmの幅を有する。ベースシ
ート１０の下でロータ胴体３とシリンダ胴体６の
絞りギヤツプが形成される。ロータ・カバー２に
複数個の入口１３が、案内シリンダ４の下端に複
数個の出力１４がある。袋ナツト１７はすべての
ロータ部材を連結するためのものである。しかし
袋ナツトの代りに、他のあらゆる適当な連結具、
例えばリベツト継手、はんだ継手又は溶接継手を
使用することもできる。

重要なのは、継手が必要な温度負荷に耐えるこ
とだけにある。減菌のために、材料は120℃の水
蒸気及び180℃の熱空気の温度に耐えなければな
らない。袋ナツト１７の下には、袋ナツト１７の
力をロータ・カバー２に伝達する座金１６があ
る。この場合も力の伝達の別の解決策が可能であ
る。スリツト２６はベースシート１０の挿入のた
めに使用される。

第２図はロータ１の別の実施例を示す。

このロータの部材２ないし１３及び１６，１７
は第１図と実質的に同一であるから、絞り装置１
５と出口１４が共通であつて、ロータの胴体３の
複数個の穴から成り、空気の退出がロータの胴体
３の下部で側方に行われることが第１図と相違す
る。またこの図には保護フード２３の位置が示さ
れ、保護フード２３も複数個の入口２４と複数個
の出口２５を有する。

第３図は、底部に電池又は蓄電池パツク１９が
ある好ましくは円形のハウジング１８を示す。パ
ツクの上方に制御電極２０があり、制御電極の上
に操作部材を配設することもできる。

ハウジングの上部遮蔽となすのはモータ部取付
け台２１である。モータ取付け台２１は、回転速
度計を組成された軸２７を有するモータ２２及び
保護フード２３を担持する。ハウジング１８から
横に張り出すモータ取付台２１の部分に複数個の
出口２５があり、第１図によるモータ１を使用す
る場合、空気はこれら出口２５を通つて流出する
ことができる。複数個の入口２４を備えた保護フ
ード２３の下に、ロータ１がある。

空気試料採取の場所で、減菌した気中細菌補集
系のロータ１に、同じく無菌の培地で被覆したベ
ースシート１０を外からスリツト２６を経て挿入
し、露出する培地層が内側に向つて空気室１１と
環状室１２に臨み、ロータの胴体の全内周が蔽わ
れるようにする。その際ストラツプはロータ１の
外に残る。次に磁気クラツチ９によりロータ１と
モータ２２の駆動軸２７とを連結し、その上に保
護フード２３を取付ける。

電子制御装置２０に取付けたスイツチによつ
て、作動時間を調整し、又は検査量を予選択し、
その上でスタートボタンを操作する。使用中に空
気は入口１３を通つて、羽根車７がある空気室１
１により、外へ向つて加速される。その時、大き
い粒子が優先的にベースシート１０の栄養媒質の
上に分離される。空気と、もし空気中に小さな粒
子が残つていれば、この小さな粒子が今度は静か
な流れとなつて、ベースシート１０とシリンダの
胴体６の間の環状室１２を通つて下へ流れる。

空気の滞留時間は絞り装置１５によつて延長さ
れる。空気の退出は出口１４を下方へ貫いて行わ
れる。予選択した作動時間が経過し、ロータ１が
停止した後、保護フード２３を取外し、ストラツ
プでベースシート１０をロータ１から引き出し、
包装に戻して密封し培養に送る。その後の空気試
料のために、そのつど必ず新しい無菌の栄養媒質
で被覆したベースシート１０をロータ１に挿入す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１実施例のロータ部の半
部截断正面図、第２図は他実施例のロータ部の截
断正面図、第３図は本発明装置の１実施例の半部
截断正面図である。 １…ロータ、２…ロータ・カバー、４…案内シ
リンダ、５…シリンダ底部、６…シリンダ胴体、
７…羽根車、８…軸、９…磁気クラツチ、１０…
ベースシート、１１…空気室、１２…環状室、１
３…入口、１４…出口、１５…絞り装置、２２…
モータ、２７…軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高速で回転する羽根車をシリンダ内に有し、
   検査される空気がこの羽根車により軸方向に平行
   に配設した培地層に向つて流れ、ハウジングの上
   部で、外部電源に依存せずに使用されるモータが
   駆動軸と磁気クラツチを介してシリンダ内の羽根
   車と連結され、外部からスリツトを経て挿入し
   た、栄養媒質で被覆されたベースシートがシリン
   ダ胴体の内側にあり、その長さがシリンダの内周
   に、その幅がシリンダの高さに相当し、かつスリ
   ツトから外へ突出するストラツプを有して成る空
   気の細菌含有量の検査のための装置において、シ
   リンダがロータ１として構成され、ロータ１全体
   が外部電源に依存せずに使用されるモータ２２に
   より軸２７と磁気クラツチ９と軸８を介して駆動
   され、その中に配設された羽根車７と、栄養媒質
   で被覆されたベースシート１０の両者を回転さ
   せ、ロータ１が内側案内シリンダ４を有し、上側
   にあるシリンダ底部５がロータ・カバー２又はそ
   の一部と共に空気室１１を構成し、空気室１１の
   高さがベースシート１０の幅の約1/3ないし1/2に
   相当し、かつ空気室１１の中に羽根車７が配設さ
   れており、案内シリンダ４の胴体６がベースシー
   ト１０から僅かな間隔で下方へ延び、こうしてベ
   ースシート１０とシリンダ胴体６の間に環状室１
   ２が形成され、ロータ１が別個の複数個の空気入
   口１３及び出口１４を有し、空気の進入は上から
   これら入口１３を通つて、また空気の退出は下向
   きにこれら出口１４を通つて行われ、これら出口
   １４に絞り装置１５が前置され、又はこれら出口
   １４自体が絞り装置として構成され、かつ羽根車
   ７の羽根の回転平面に対する迎角が比較的小さい
   ことを特徴する空気の細菌含有量の検査のための
   装置。 ２ 迎角が15゜ないし40゜、好ましくは20゜ないし
   25゜であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ３ ロータ１が保護フード２３を装備することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の装置。 ４ 外部電源に依存しない電源が電池又は蓄電池
   パツク１９であり、ハウジング１８の底部にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか１項に記載の装置。 ５ 電源が再充電可能であることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６ 電子制御装置２０を装備することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
   １項に記載の装置。 ７ モータ取付け台２１を装備することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
   か１項に記載の装置。