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1. WO2019187976 - FINE PARTICLE ANALYSIS DEVICE, FINE PARTICLE ANALYSIS SYSTEM, AND CLEANING METHOD

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明 細 書

発明の名称 微粒子分析装置、微粒子分析システム及び洗浄方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009  

先行技術文献

特許文献

0010  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0011   0012  

課題を解決するための手段

0013  

発明の効果

0014  

図面の簡単な説明

0015  

発明を実施するための形態

0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084  

符号の説明

0085  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

図面

1   2   3A   3B   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 微粒子分析装置、微粒子分析システム及び洗浄方法

技術分野

[0001]
 本発明は、微粒子分析装置、微粒子分析システム及び洗浄方法の技術に関する。

背景技術

[0002]
 光学分野や、環境分野等で、検査対象物に付着した微粒子の物質を分析することが行われている。特に、環境分野では環境汚染の状態を把握するために、付着物を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。また、工業分野では生産プロセスの管理や品質管理を目的として、工業製品に付着した付着物成分を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。セキュリティ分野では、空港等で乗客の手や荷物に付着した微粒子が危険物であるかを分析する装置が用いられている。
[0003]
 また付着物微粒子だけでなく、大気中の微粒子を分析する装置も必要とされている。例えば、大気汚染の問題となっているPM2.5等の微粒子の成分を分析することは重要である。
[0004]
 例えば、特許文献1には、「認証対象2に付着する検出対象物質のガス及び/又は微粒子を送気部5からの気流で剥離させ、剥離した試料を吸引し、微粒子捕集部10で濃縮して捕集し、イオン源部21で試料のイオンを生成し、質量分析部23で質量分析する。得られた質量スペクトルから検出対象物質に由来する質量スペクトルの有無を判定し、その結果を表示部27に表示することで、認証対象2に付着した検出対象物質を連続的にリアルタイムで迅速かつ低誤報で検出する」分析装置及び分析方法が開示されている(要約参照)。
[0005]
 また、例えば、特許文献2には、「対象を認証する認証部と、前記対象に対して少なくとも2つの異なる方向から噴射気流を発生させる送気部と、前記対象から剥離したガス及び/又は微粒子を回収する回収口と、前記対象から剥離したガス及び/又は微粒子を吸引する吸気部と、前記送気部の噴射気流及び前記吸気部の吸引を制御する流量制御部と、前記吸引したガス及び/又は微粒子に含まれる検出対象物質を濃縮して捕集する微粒子捕集部と、前記微粒子捕集部から導入される前記検出対象物質を分析する分析部と、前記分析部で分析した結果から前記検出対象物質の有無を判定する分析判定制御部と、を備える」分析装置が開示されている(要約参照)。
[0006]
 特許文献1,2では微粒子の濃縮・捕集部としてサイクロン集塵機を利用し、サイクロン集塵機の末端に加熱フィルタを配置している。サイクロン集塵機では吸気したガスと微粒子が分離され、微粒子はサイクロンの下端へと落下する。落下した微粒子は加熱フィルタ部でガス化し、ガスは分析部へと導入される。
[0007]
 このようなシステムを長期間運用したり、大量の微粒子を捕集した場合、加熱フィルタや、サイクロン集塵機の内壁に微粒子が堆積することがある。加熱フィルタに微粒子が堆積した場合、その上に新たな微粒子が落下してきても、熱が伝わらず気化しない、もしくは気化したガスが堆積している微粒子に吸着して分析部に到達しないという問題が発生する。また、サイクロン集塵機の内壁に微粒子が堆積した場合も、新たに捕集した微粒子が堆積した微粒子の影響で、うまく加熱フィルタへ落下できないという問題が発生する。このような問題は、システムの感度低下へと繋がる。さらに、フィルタや、サイクロン集塵機を洗浄するためには装置を分解する必要があり、洗浄時は分析を止める必要があった。
[0008]
 また、例えば、特許文献3には、「除塵ガス吸引ホース5に連なるガス導入口3と、導出ホース8に連なる導出口6とを備えたサイクロン筒1内に、集塵フィルター9を略同心状に配置する。このような集塵装置50において、集塵フィルター9の内部空間11に、集塵フィルター9の表面9aに付着した粉塵を除去するための圧力気体を間歇的に供給するパルスジェット管18が配置される。このパルスジェット管18または集塵フィルター9を回転可能に取り付けておき、パルスジェット管18と集塵フィルター9との対面部位を変更できるようにしておいてもよい。集塵中に、パルスジェット管18から圧力気体を集塵フィルター9の内面へ噴射すると、その表面9aに付着した粉塵を払い落とすことができ、集塵装置50を停止させることなく、集塵作用を回復することができる」サイクロン式集塵装置及び集塵方法が開示されている(要約参照)。
[0009]
 サイクロン集塵機を掃除機に利用した特許文献3では、特許文献1,2とは異なり、サイクロン集塵機内筒の洗浄のためのエアノズルがサイクロン集塵機内筒に導入されている。特許文献3のサイクロン集塵機では、内筒がフィルタ形状となっている。そして、特許文献3には、内筒に埃が堆積した場合、内筒に挿入したエアノズルからガスを噴射することで埃を吹き飛ばす方法が開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0010]
特許文献1 : 国際公開第2012/063796号
特許文献2 : 国際公開第2016/027320号
特許文献3 : 特開平05-076803号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0011]
 前記したように、特許文献1,2に記載の技術では、検査対象物に付着した微粒子や大気中に存在する微粒子をサイクロン集塵機で捕集・濃縮して分析するものである。このようなシステムでは、サイクロン集塵機内、特に加熱フィルタに付着物が堆積する課題があり、洗浄には装置を停止・分解する必要があった。
[0012]
 このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、微粒子分析装置を停止・分解することなく微粒子分析装置の内部を洗浄することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0013]
 前記した課題を解決するため、本発明は、サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を有し、少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量が上昇することを特徴とする。
 その他の解決手段は、実施形態中において適宜記載する。

発明の効果

[0014]
 本発明によれば、微粒子分析装置を停止・分解することなく微粒子分析装置の内部を洗浄することができる。

図面の簡単な説明

[0015]
[図1] 第1実施形態に係る微粒子分析システム100概略図(洗浄ガス導入前)である。
[図2] 第1実施形態に係る微粒子分析システム100概略図(洗浄ガス導入後)である。
[図3A] 本実施形態の手法による洗浄前における1次フィルタ16の写真である。
[図3B] 本実施形態の手法による洗浄後における1次フィルタ16の写真である。
[図4] 第1実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート(第1の手法)である。
[図5] 第1実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート(第2の手法)である。
[図6] 第2実施形態に係る微粒子分析システム100aの構成を示す図である
[図7] 第3実施形態に係る微粒子分析システム100bの構成を示す図である。
[図8] 第4実施形態に係る微粒子分析システム100cの構成を示す図である。
[図9] 第5実施形態に係る微粒子分析システム100dの構成を示す図である。
[図10] 第6実施形態に係る微粒子分析システム100eの構成を示す図である。

発明を実施するための形態

[0016]
 以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態(「実施形態」という)について説明する。なお、本実施形態では、本発明の原理に則った具体的な例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。以下の実施形態と既知の技術との組み合わせや置換による変形例も本発明の範囲に含まれる。なお、実施形態を説明するためのすべての図面において、同一機能を有するものは、同一符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
[0017]
 [第1実施形態]
 まず、図1~図5を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
 図1は、第1実施形態に係る微粒子分析システム100概略図(洗浄ガス導入前)である。また、図2は、第1実施形態に係る微粒子分析システム100概略図(洗浄ガス導入後)である。
 図1に示すように、微粒子分析システム100は、微粒子分析装置10、データ処理装置41及び制御装置51を有している。
 図1に示すように、微粒子分析装置10は、吸気装置(吸気部)11、サイクロン集塵機(サイクロン集塵部)14、ヒータ15、1次フィルタ(フィルタ部)16を有している。さらに、微粒子分析装置10は、2次フィルタ17、洗浄ガス導入装置(洗浄ガス導入部)21、ガス分析装置(ガス分析部)31を有している。1次フィルタ16は加熱フィルタのことである。このうち、洗浄ガス導入装置21が、本実施形態の特徴部分である。データ処理装置41は、ガス分析装置31に接続される。そして、データ処理装置41は、ガス分析装置31からデータを取得し、取得したデータの解析を行う。
[0018]
 サイクロン集塵機14には微粒子吸引口(微粒子吸引部)13がある。サイクロン集塵機14に接続された吸気装置11の吸気によって、微粒子吸引口13から外部のガス(空気等)がサイクロン集塵機14の内部に吸引される。例えば、ICカード等の検査対象物(不図示)が微粒子吸引口13に近付けられることで、検査対象物に付着した微粒子Pが微粒子吸引口13から吸引される。吸引された微粒子Pは導入管19を介して、サイクロン集塵機14の内部へと吸引される。特許文献1,2のように微粒子吸引口13に設置されているエアノズルからガスを噴射して検査対象物にガスを吹き付けることで微粒子Pを剥離させ、剥離した微粒子Pが微粒子吸引口13から吸引されるようにしてもよい。
[0019]
 また、制御装置51は、洗浄ガス導入装置21及び吸気装置11を制御する。制御装置51が行う処理については後記する。
 なお、データ処理装置41及び制御装置51が一体の装置であってもよい。
[0020]
 剥離された微粒子Pの空気中における濃度は非常に低い。そのため、そのままではガス分析装置31による分析を行うことが困難である。従って、サイクロン集塵機14が、ガス分析装置31と、微粒子吸引口13との間に設けられる。サイクロン集塵機14によって濃縮が行われることによって、剥離された微粒子Pの濃度を高くすることができ、ガス分析装置31による分析を行うことができる。
[0021]
 サイクロン集塵機14は、気流とともに吸引された微粒子Pを分離濃縮する。代表的なガス分析装置31である質量分析装置やイオンモビリティ分析装置は一般的に1L/min以下の試料流量しか吸引できない。例えば、微粒子吸引口13におけるエアノズル(不図示)から40L/minの流量でガスが噴射され、微粒子Pが検査対象物から剥離されたとする。40L/minの気流のうち、ガス分析装置31が1L/minしか吸引しないとすると、検査感度が1/40になってしまう。
[0022]
 そこで、本実施形態のように、微粒子吸引口13とガス分析装置31に間にサイクロン集塵機14が設置されることで、気流から付着物を分離濃縮することができる。サイクロン集塵機14は遠心力を利用して、ある一定以上の粒径及び密度の試料をサイクロン集塵機14の下部へと捕集することが可能である。例えば、ある条件では、粒径1μm以上の微粒子Pが、サイクロン集塵機14内を回転運動し、遠心力によりサイクロン集塵機14内の外周側に分離される。サイクロン集塵機14における回転運動の回転半径は、サイクロン集塵機14の下方に向かうにつれ減少する。粒径1μm未満の付着物は、吸気装置11による気流とともに中央の吸引配管(吸引配管部)12から排出される。回転運動により気流から分離される微粒子Pの最小粒径(分離限界粒径)は、サイクロン集塵機14の構成や吸気装置11の吸引流量によって変化する。
[0023]
 例えば、危険物である爆薬微粒子は、通常、粒径5~100μm程度であるため、この粒径の微粒子Pを回収するのがよい。爆薬微粒子だけでなく、検査対象物に付着しているものであれば、化学剤、有害物質、危険物質、可燃物質、生物剤、ウィルス、菌、遺伝子、環境物質等が検出対象とされてもよい。
[0024]
 サイクロン集塵機14の下部で捕集された微粒子Pはそのままヒータ15へと沈降する。ヒータ15には1次フィルタ16が備えられている。沈降してきた微粒子Pは、1次フィルタ16で捕集され、ヒータ15によって加熱されることで気化する。気化した微粒子Pは2次フィルタ17を通過してガス分析装置31へ導入される。2次フィルタ17は必ずしも必要ではないが、1次フィルタ16を通り抜けた微粒子Pがガス分析装置31へと導入されるのを防ぐ役割がある。
[0025]
 ヒータ15は、例えば200℃で微粒子Pを加熱する。ヒータ15の温度は捕集する微粒子Pが気化できる温度であればよく、検査対象となる微粒子Pの成分によって変えられてもよい。1次フィルタ16及び2次フィルタ17は、粒径1μm以上の微粒子Pを捕捉できる濾過精度であればよい。例えば、1次フィルタ16及び2次フィルタ17として、濾過精度1~50μmのステンレスフィルタを用いることができる。1次フィルタ16と2次フィルタ17の直径や濾過精度は必ずしも同じである必要はない。また、ヒータ15とガス分析装置31を繋ぐガス配管(ガス配管部)18も加熱されている。これはヒータ15によって気化した分子がガス配管18の内壁へと吸着するのを防ぐためである。ヒータ15とガス分析装置31の間のガス配管18は必ずしも必要ではなく、ヒータ15とガス分析装置31とが直結していてもよい。この場合、2次フィルタ17は省略される。
[0026]
 ガス分析装置31として、例えば、リニアイオントラップ質量分析計を用いることができる。また、ガス分析装置31として、四重極イオントラップ質量分析計、四重極フィルタ質量分析計、三連四重極質量分析計、飛行時間型質量分析計、磁場型質量分析計等が適用されてもよい。あるいは、ガス分析装置31として、イオンモビリティ分析装置等が利用されてもよい。また、ガス分析装置31として、イオンモビリティ分析装置と質量分析装置を連結させた装置も利用できる。また、蛍光や、赤外線、紫外線等の各種光源を利用した装置がガス分析装置31として用いられてもよい。さらに、半導体センサが用いられてもよいし、ガス化した試料を分析可能であれば何でもよい。
[0027]
 質量分析装置をガス分析装置31として利用した場合、データ処理装置41は、ガス分析装置31(質量分析装置)で計測された質量スペクトルを解析する。そして、データ処理装置41は、解析された質量スペクトルから微粒子Pの成分の同定や濃度が特定する。例えば、微粒子分析装置10が危険物探知装置であったとすると、データ処理装置41は事前に危険物に関するデータベースが格納されている。このデータベースには、危険物の成分の同定や、濃度判定のための閾値が設定されている。検出された成分の濃度が規定閾値を上回っていた場合、データ処理装置41は陽性判定を行う。質量分析装置に限らず、イオンモビリティ分析装置等、その他のガス分析装置31においてもデータベースと照合することで微粒子Pの分析が行われる。
[0028]
 微粒子分析装置10は捕集した微粒子Pをサイクロン集塵機14で捕集し、加熱気化させ、ガス分析装置31による分析という一連の分析シーケンスをリアルタイムにかつ自動で行うことができる。ここで、微粒子Pを一度に、かつ、大量に吸引したり、長時間運用することで結果的に大量の微粒子Pを吸引したりすることがある。このような場合に1次フィルタ16やサイクロン集塵機14の内壁に微粒子Pが堆積してしまうことにあった。
[0029]
 例えば、前記したように、微粒子Pが1次フィルタ16に堆積すると、その上に新たな微粒子Pが落下して来ても熱が伝わらず気化しない、もしくは気化しても堆積した微粒子Pにガスが吸着してしまうことが発生する。そして、微粒子Pの気化ガスがガス分析装置31へと導入されないことになり、微粒子分析装置10の感度低下に繋がる。
[0030]
 本実施形態では、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pを除去するために、本実施形態の特徴部分である洗浄ガス導入装置21が設置されている。洗浄ガス導入装置21は、1次フィルタ16を洗浄するための洗浄ガスをガス配管18に導入するものである。ここで、洗浄ガスは、空気であってもよいし、1次フィルタ16を洗浄する物質が含まれていてもよい。
 洗浄ガス導入装置21はガス分析装置31と1次フィルタ16の間にあればよく、2次フィルタ17の位置は関係ない。
[0031]
 例えば、吸気装置11が100L/minでガスを吸引し、ガス分析装置31が1L/minでガスを吸気し、洗浄ガス導入装置21からの洗浄ガスの供給が0L/minの場合を考える。このとき、微粒子吸引口13は合計101L/minのガスを吸気する。そのうち100L/min分はサイクロン集塵機14の内部でらせん状に回転した後、吸引配管12から排気される。サイクロン現象が発生している時、サイクロン集塵機14の内部中央部では上昇気流が発生している(図1の矢印A12)。ただし、微粒子分析装置10ではガス分析装置31側で1L/minの吸引があるため、図1に示すように1次フィルタ16近傍では下降気流が発生している(図1の矢印A11)。このため、1次フィルタ16に捕集された微粒子Pから気化したガスは下向きの流れにのり、ガス分析装置31へと導入される。
[0032]
 この状況下で洗浄ガス導入装置21が、例えば、1L/minで洗浄ガスをガス配管18に導入したとする。この場合、洗浄ガスの導入流量は、ガス分析装置31の吸引流量と一致する。すると、洗浄ガス導入装置21から導入された洗浄ガスが、ガス分析装置31側に吸引されるため、1次フィルタ16近傍のガス分析装置31への吸引力が弱まる。この結果、図2に示すように、1次フィルタ16近傍では下降気流が発生しないことになる。1次フィルタ16近傍では、下降気流が発生しないことにより、むしろ、サイクロン現象によって生じる上昇気流の影響を受けることになる。つまり、洗浄ガス導入装置21からガス配管18に洗浄ガスが導入されることにより、図2に示すように、1次フィルタ16近傍では、サイクロン現象による上昇気流の影響が強くなる(図2の矢印A13)。
[0033]
 このように、1次フィルタ16の近傍で上昇気流が発生させると1次フィルタ16に堆積していた微粒子Pがその上昇気流によって1次フィルタ16から剥離し、上昇する。剥離・上昇した微粒子Pは、サイクロン集塵機14内の上昇気流によって吸引配管12を通ってサイクロン集塵機14外(微粒子分析装置10外)へと排出されることになる。これが本実施形態の特徴である1次フィルタ16の洗浄メカニズムである。
[0034]
 図3Aは本実施形態の手法による洗浄前における1次フィルタ16の写真であり、図3Bは本実施形態の手法による洗浄後における1次フィルタ16の写真である。
 図3Aにおける中央の白い部分が微粒子Pの堆積部分である。
 図3Aに示すように、洗浄前は微粒子Pが堆積しているが、図3Bでは、図3Aにおける中央部分の白い部分がなくなっている。つまり、図3Bに示すように、洗浄後には大半の微粒子Pがフィルタから消失していることが分かる。
[0035]
 図2に説明を戻す。
 ここで、ガス分析装置31の吸気流量をxとし、洗浄ガス導入装置21の洗浄ガス導入流量をyとすると、y>xの場合はサイクロン現象とは関係なく、1次フィルタ16で上向きの気流が発生する。すなわち、y>xの場合、洗浄ガス導入装置21から導入された洗浄ガスのうち、ガス分析装置31に吸入されなかった洗浄ガスが、ガス配管18を1次フィルタ16側へ逆流する。これにより、1次フィルタ16近傍に上昇気流が生じることになり、洗浄効果が向上する。
[0036]
 ただし、たとえy<xだとしてもサイクロン現象による上昇気流の影響によって一定の洗浄効果はある。つまり、y<xだとしても、洗浄ガス導入装置21からの洗浄ガス導入により1次フィルタ16近傍のガス分析装置31側への吸引力が弱まる。このため、ガス分析装置31側への吸引力<サイクロン現象による上昇気流であれば、洗浄効果を得ることができる。
[0037]
 また、吸気装置11の吸気量を増加させることも効果的である。吸気装置11の吸気量を増加させると、サイクロン集塵機14の内部中央部での上昇気流が強くなるため、1次フィルタ16近傍での上昇気流も強まり、洗浄効果が高まる。
[0038]
 本実施形態は、分析モードと洗浄モードの2つの状態を有し、分析時と洗浄時で洗浄ガス導入装置21からの洗浄ガス導入流量を変更することを特徴とする。ここで、必ずしも分析モード時において、洗浄ガス導入装置21からの洗浄ガス導入流量を0L/minとする必要はない。つまり分析モード時でも、y<x、かつ、ガス分析装置31側への吸引力>サイクロン現象による上昇気流となっていれば、洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスが導入されても、ガス分析装置31による分析が可能である。例えば、分析時に0.1L/min程度、洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスを導入しておいてもよい。このようにすることで、分析モード時において、洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスを導入しても、微粒子Pの気化ガスをガス分析装置31へ導入することができる。
[0039]
 また、洗浄ガスとして、内部標準物質や、増感剤が用いられてもよい。
 このような場合、洗浄ガス導入装置21は1次フィルタ16の洗浄の役割とともに、内部標準物質や、ガス分析装置31の感度を上昇させる増感剤を導入する役割もはたすことになる。
 なお、洗浄ガス導入装置21内に、洗浄ガスと、内部標準物質、増感剤とが別々に格納され、図示しないバルブ等でガス配管18に導入されるガスが分けられるようにしてもよい。
[0040]
 ガス分析装置31が質量分析装置であった場合、データとして得られるマススペクトルの横軸である質量電荷比の精度が重要である。ガス分析装置31(質量分析装置)の温度上昇等の理由でガス分析装置31(質量分析装置)内の電圧出力が変化すると、測定される質量電荷比にずれが生じる。このずれを補正するために内部標準物質を常に一定濃度でガス分析装置31(質量分析装置)に導入するのがよい。
[0041]
 内部標準物質において、測定される質量電荷比は既知であるため、その値を基準値としてずれ分を補正することができる。また、ガス分析装置31の健全性を担保する意味でも内部標準物質の導入は重要である。
[0042]
 また、本実施形態の微粒子分析装置10は無人での運用が可能である。このため、ガス分析装置31の感度が低下していないかを自動で判別する機能が必要である。内部標準物質を常に一定量導入しておけば、その物質のガス分析結果を基に感度状態を把握することができる。正イオンと負イオンを両方測定している場合、正イオン用、負イオン用の両方の内部標準物質が導入されるのがよい。例えば、10,6-Tribromoresorcinol、5-Bromo、2-Chlorophenol、4,4’-Dimethylbenzophenone等が導入されるとよい。
[0043]
 また、例えば、爆薬微粒子が検査対象であった場合、乳酸等の有機酸が増感剤として導入されるのがよい。ガス分析装置31のイオン化の段階で、乳酸がまずイオン化し、乳酸イオンが爆薬微粒子に付加する。これにより、乳酸付加体の爆薬微粒子イオンがガス分析装置31で測定されることになり、感度を向上させることが可能となる。
[0044]
 このように、分析時は内部標準物質や、増感剤を洗浄ガス導入装置21から0.1L/min程度導入し、洗浄時はその導入流量を増加させるという運用が可能である。
 このように洗浄ガスを内部標準物質や、増感剤とすることで、1次フィルタ16の洗浄が可能となるとともに、ガス分析装置31の感度を良好に保つことができる。
 なお、内部標準物質及び増感剤の混合ガスが洗浄ガスとして用いられてもよい。
[0045]
 分析モードと洗浄モードでガス分析装置31の設定を変更する必要がない点も本実施形態の特徴である。質量分析装置等のパラメータ設定に敏感なガス分析装置31で、分析モードと、洗浄モードでガス分析装置31の吸引流量等のパラメータを変更すると、測定結果が安定するまでに時間がかかる。本実施形態では、洗浄ガス導入装置21の導入流量のみ、もしくはそれに加えて吸気装置11の吸引流量を変更することで1次フィルタ16の洗浄が可能である。そして、ガス分析装置31の設定変更は不要である。
[0046]
 分析モードと洗浄モードを変更するタイミングは圧力によって判断するのが1つの手法である。サイクロン集塵機14内部の圧力をP1、1次フィルタ16下部の圧力をP2、1次フィルタ16のコンダクタンスをC、1次フィルタ16を通る流量をQとすると、流量Qは式(1)で示される。
[0047]
 Q=C(P1-P2)・・・(1)
[0048]
 式(1)を、1次フィルタ16下部の圧力P2について変形すると、以下の式(2)となる。
[0049]
 P2=P1-(Q/C)・・・(2)
[0050]
 従って、1次フィルタ16に埃が堆積し、1次フィルタ16のコンダクタンスCが低下すると1次フィルタ16下部の圧力P2(以下、圧力P2と称する)が低下していくことになる。従って、圧力P2を測定しておき、一定値以下まで圧力P2が低下すると、分析モードから洗浄モードへと変更されるという運用がよい。圧力P2は、ヒータ15とガス分析装置31を繋ぐガス配管18の圧力が測定されてもよいし、ガス分析装置31内部の圧力が測定されてもよい。ガス分析装置31が質量分析装置やイオンモビリティ分析装置である場合、それらのイオン源32の圧力が測定されるのがよい。
[0051]
 (洗浄処理)
 <圧力判定>
 図4は、第1実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート(第1の手法)である。
 図4では、圧力P2によってモードを変更する手法を示している。
 まず、微粒子分析装置10のモードは分析モードとなっている(S101)。
 このような分析モードにおいて、一定間隔で圧力P2が測定され、制御装置51は圧力P2が所定の閾値PT以下(P2≦PT)であるか否かを判定する(S102)。
 ステップS102の結果、圧力P2が所定の閾値PTより大きい場合(S102→No)、制御装置51はステップS102へ処理を戻す。
[0052]
 ステップS102の結果、圧力P2が所定の閾値PT以下である場合(S102→Yes)、制御装置51はモードを洗浄モードとする(S103)。
 そして、制御装置51は、洗浄ガス導入装置21を操作し、洗浄ガス導入装置21から導入する洗浄ガスの導入流量(洗浄ガス導入流量)を増大させる(S111)。前記したように、洗浄ガスは、内部標準物質や、増感剤でもよい。
 さらに、制御装置51は、吸気装置11の吸気量を変更(増大)させる(S112)。ただし、ステップS112の処理は必須ではない。なお、洗浄ガス導入流量や、吸気装置11の吸気量の変更は、制御装置51が行ってもよいし、ユーザが手動で行ってもよい。ステップS112で、吸気装置11の吸気量が変更(増大)されることにより、サイクロン集塵装置14の上昇気流を強めることができる。これにより、洗浄効果を高めることができる。
[0053]
 次に、制御装置51は、一定時間が経過したか否かを判定する(S121)。
 ステップS121の結果、一定時間が経過していない場合(S121→No)、制御装置51はステップS121へ処理を戻す。すなわち、洗浄モードが継続される。
 ステップS121の結果、一定時間が経過した場合(S121→Yes)、制御装置51は、再度、圧力P2が所定の閾値PT以下(P2≦PT)であるか否かを判定する(S122)。
 ステップS122の結果、圧力P2が所定の閾値PT以下である場合(S122→Yes)、制御装置51は、ステップS122の判定が連続で所定回数行われたか否かを判定する(S123)。所定回数は、例えば、2~3回である。
 ステップS123の結果、所定回数行われていない場合(S123→No)、制御装置51は、ステップS122へ処理を戻す。すなわち、再度、洗浄モードが所定時間行われる。
[0054]
 ステップS123の結果、ステップS122の判定が連続で所定回数行われている場合(S123→Yes)、本手法による洗浄不可と判断し、人手による洗浄が必要というアラームを報知する(S124)。
[0055]
 ステップS122の結果、圧力P2が所定の閾値PTより大きい場合(S122→No)、制御装置51は、モードを分析モードへ戻す(S131)。すなわち、制御装置51は、洗浄ガス導入装置21による洗浄ガス導入流量を分析モード時の値に戻し(S132)、吸気装置11の吸気量を分析モード時の値に戻す(S133)。
 その後、制御装置51は、ステップS102へ処理を戻す。
[0056]
 図4に示す処理によれば、適切な洗浄が可能となる。
[0057]
 <時間判定>
 図5は、第1実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート(第2の手法)である。
 図4に示す処理のように、圧力P2で判定せずとも、連続運用が一定時間経過するたびに分析モードから洗浄モードに移行してもよい。このような手法を図5を参照して説明する。
 まず、微粒子分析装置10のモードは分析モードとなっている(S201)。
 このような分析モードにおいて、制御装置51は、前回洗浄時からの時間を測定しておき、前回洗浄時から一定時間経過したか否かを判定する(S202)。
 ステップS202の結果、一定時間経過していない場合(S202→No)、制御装置51はステップS202へ処理を戻す。
[0058]
 ステップS202の結果、一定時間経過した場合(S202→Yes)、制御装置51はモードを洗浄モードとする(S203)。
 そして、制御装置51は、洗浄ガス導入装置21を操作し、洗浄ガス導入装置21から導入する洗浄ガスの導入流量(洗浄ガス導入流量)を増大させる(S211)。
 さらに、制御装置51は、吸気装置11の吸気量を変更(増大)させる(S212)。ただし、ステップS212の処理は必須ではない。
[0059]
 次に、制御装置51は、一定時間が経過したか否かを判定する(S221)。
 ステップS221の結果、一定時間が経過していない場合(S221→No)、制御装置51はステップS221へ処理を戻す。すなわち、洗浄モードが継続される。
 ステップS221の結果、一定時間が経過した場合(S221→Yes)、制御装置51は、圧力P2が所定の閾値PT以下(P2≦PT)であるか否かを判定する(S222)。
 ステップS222の結果、圧力P2が所定の閾値PT以下である場合(S222→Yes)、制御装置51は、ステップS222の判定が連続で所定回数行われたか否かを判定する(S223)。所定回数は、例えば、2~3回である。
 ステップS223の結果、所定回数行われていない場合(S223→No)、制御装置51は、ステップS222へ処理を戻す。すなわち、再度、洗浄モードが所定時間行われる。
[0060]
 ステップS223の結果、ステップS222の判定が連続で所定回数行われている場合(S223→Yes)、本手法による洗浄不可と判断し、人手による洗浄が必要というアラームを報知する(S224)。
[0061]
 ステップS222の結果、圧力P2が所定の閾値PTより大きい場合(S222→No)、制御装置51は、モードを分析モードへ戻す(S231)。すなわち、制御装置51は、洗浄ガス導入装置21による洗浄ガス導入流量を分析モード時の値に戻し(S232)、吸気装置11の吸気量を分析モード時の値に戻す(S233)。
 その後、制御装置51は、ステップS202へ処理を戻す。
[0062]
 図5に示す処理によれば、定期的に1次フィルタ16の洗浄が行われることにより、1次フィルタ16を常にきれいな状態にしておくことができる。
[0063]
 ここで、図4に示す処理と、図5に示す処理は両立させることが可能である。
 例えば、10時間ごとに洗浄する設定であったとして、前回洗浄時から経過時間以内であったとしても、制御装置51は、圧力P2が閾値PT以下になれば洗浄モードへ移行する運用とすることも可能である。
[0064]
 また、図5に示す処理において、制御装置51は、前回洗浄時からの経過時間ではなく、決まった日時に洗浄モードへと移行するようにしてもよい。例えば、制御装置51は、毎日7時に洗浄モードへ移行すると。この手法についても、圧力P2で判定する図4の処理との両立が可能である。例えば、毎日7時に洗浄モードへ移行する設定としているが、21時に圧力が閾値以下になった場合、制御装置51は、洗浄モードへ移行するようにする。そして、制御装置51は、洗浄終了後、分析モードへと復帰したとしても、7時には再び洗浄モードへと移行する。
[0065]
 もちろん圧力や、時間と関係なく、ユーザが強制的に分析モードから洗浄モードに移行できるようにしてもよい。また、ガス分析装置31の分析結果を基に、分析モードから洗浄モードに移行するようにしてもよい。例えば、微粒子Pが1次フィルタ16に堆積した場合、そこから気化したガスが継続的にガス分析装置31へと導入されることになり、堆積していない場合と比べて、ノイズシグナルが増大する。ノイズシグナル量が閾値以上となった場合、制御装置51は洗浄モードへと移行するようにしてもよい。例えばガス分析装置31が質量分析装置であった場合、ガス分析装置31(質量分析装置)を運用している環境のデータを大量に取得しておくようにするとよい。このようにすることで、その環境特有の微粒子Pが1次フィルタ16に堆積した場合に得られるイオンを把握することができる。このような場合、特定のイオンの量を基に、制御装置51は洗浄モードへと移行してもよい。微粒子Pの堆積を予測できるイオンを特定できなくても、ガス分析装置31(質量分析装置)で、これまでに検出された総イオン量は1次フィルタ16に堆積した微粒子Pの量と関連する。従って、これまでに検出された総イオン量によって洗浄モードへの移行が判断されてもよい。
[0066]
 本実施形態によれば、微粒子分析装置10を停止、分解することなく、1次フィルタ16の洗浄が可能となる。
[0067]
 なお、洗浄ガス導入装置21は洗浄ガスを導入でき、かつ導入流量を調節できる構成であればよい。例えば、コンプレッサ、圧力レギュレータ、流量コントローラの組み合わせでもよいし、コンプレッサの代わりにブロワが用いられてもよい。検査対象物にガスを噴射して付着している微粒子Pを剥離・回収する手法が用いられている場合、そのガス噴射に利用しているコンプレッサと洗浄ガス導入装置21に接続されているコンプレッサとを同一にするとよい。このようにすると、微粒子分析装置10の構成が単純化される。
[0068]
 [第2実施形態]
 図6は、第2実施形態に係る微粒子分析システム100aの構成を示す図である。なお、図6~図10において、図1、図2と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。さらに、図6~図10では、制御装置51が図示省略されている。また、図6~図10における洗浄処理の手順は図4及び図5に示す手法が用いられる。
 図6に示す微粒子分析システム100aの微粒子分析装置10aにおいて、図1に示す微粒子分析装置10と異なる点は、以下の点である。すなわち、ヒータ15とガス分析装置31を繋ぐガス配管18に洗浄ガス導入装置21が設置されず、吸気装置11が繋がる吸引配管12に洗浄ガス導入装置21a及び洗浄用ガスノズル22が設置されている。
[0069]
 微粒子分析装置10aでは、洗浄用ガスノズル22を介してサイクロン集塵機14の内部へと洗浄ガスが噴射される(図6の矢印A21)。このようにすることで、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pのみならず、サイクロン集塵機14の内壁に堆積した微粒子Pも吹き飛ばすことができ、排気することができる。
 ここで、1次フィルタ16の直上に配置されている洗浄用ガスノズル22から洗浄ガスが1次フィルタ16へと吹き付けられる。このようにすることで、洗浄ガスが1次フィルタ16に対してダイレクトに吹き付けられるため、洗浄効果をさらに高めることができる。
[0070]
 微粒子分析装置10aでは、分析モード時に洗浄用ガスノズル22から洗浄ガスが導入されるとサイクロン集塵機14での捕集効率に影響を及ぼす。そのため、分析モード時の洗浄ガス導入流量は、ほぼ0L/minにしておくのがよい。洗浄ガス導入装置21aは、コンプレッサ、圧力レギュレータ、高速バルブの組み合わせが望ましい。例えば、バルブによって洗浄ガスの導入時間が調節される。例えば、圧力レギュレータによって洗浄ガスの噴射圧力が0.3MPaに設定され、バルブによって1秒間程度の洗浄ガス噴射が5回程度繰り返されるのがよい。噴射された洗浄ガスによって、1次フィルタ16及びサイクロン集塵機14の内壁に堆積した微粒子Pは舞い上がり、吸引配管12から吸引されて微粒子分析装置10aの外部へと排出される。
[0071]
 微粒子分析装置10aでは、サイクロン現象(旋回気流)への影響を防ぐため、洗浄用ガスノズル22の先端は吸引配管12の内部にあるのが望ましい。サイクロン現象への影響を防ぎつつ洗浄効果を高めるためには,ガスノズル22の先端が吸引配管12のサイクロン集塵機14側末端に位置するようにするとよい。また、図6に示すように、洗浄用ガスノズル22は吸引配管12の中央部にあるのが望ましい。
[0072]
 [第3実施形態]
 図7は、第3実施形態に係る微粒子分析システム100bの構成を示す図である。
 微粒子分析システム100bの微粒子分析装置10bでは、洗浄ガス導入装置21b及びガス導入管23が1次フィルタ16の下側に配置されている。そして、1次フィルタ16と2次フィルタ17の間から洗浄ガスが導入される構成となっている。この点は、図1に示す微粒子分析装置10と同様だが、ガス配管18bがL字状の構成を有している点が図1と異なる。すなわち、ガス導入管23の噴射方向からは見えない位置にガス分析装置31が配置されている点が図1に示す微粒子分析装置10と異なる。ここで、L字状のガス配管18bの一方にガス分析装置31が接続され、他方にサイクロン集塵機14が接続されている。そして、ガス導入管23はL字状のガス配管18bの屈曲部に接続されている。
 これは噴射された洗浄ガスがガス分析装置31側へと流れ込まず、1次フィルタ16側に流れるようにするためである。
[0073]
 なお、図7では、ガス配管18bは、およそ90°に屈曲した構成となっているが、噴射された洗浄ガスがガス分析装置31側へ流れ込まない構成であれば、この角度に限らない。
[0074]
 前記した図6に示す微粒子分析装置10aでは、1次フィルタ16の上から洗浄ガスを噴射するため、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pを1次フィルタ16に押し付けるように力が働く。一方で図7に示す微粒子分析装置10bでは、1次フィルタ16の下側から上側へ通りぬける方向に洗浄ガスが噴射される(図7の矢印A22)。このため、微粒子分析装置10bは、微粒子分析装置10aより1次フィルタ16の洗浄効果を高めることができる。
[0075]
 微粒子分析装置10bも、図6に示す微粒子分析装置10aと同様に、分析モード時に洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスが導入されるとサイクロン集塵機14での捕集効率に影響を及ぼす。また、分析モード時に洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスが導入されると、1次フィルタ16で気化したガスがガス分析装置31に流れ込むのが阻害される。このため、分析モード時の洗浄ガス導入流量は、ほぼ0L/minにしておくのがよい。洗浄ガス導入装置21bは、コンプレッサ、圧力レギュレータ、高速バルブの組み合わせが望ましい。例えば、バルブによって洗浄ガスの導入時間が調節される。例えば、圧力レギュレータによって洗浄ガスの噴射圧力が0.3MPaに設され、バルブによって1秒間程度の洗浄ガス噴射が5回程度繰り返されるのがよい。噴射された洗浄ガスによって、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pは舞い上がり、吸引配管12から吸引されて装置外部へと排出される。
[0076]
 [第4実施形態]
 図8は、第4実施形態に係る微粒子分析システム100cの構成を示す図である。
 図8に示す微粒子分析システム100cの微粒子分析装置10cは、図1に示す微粒子分析装置10と、図6に示す微粒子分析装置10aとが組み合わされた構成を有している。すなわち、微粒子分析装置10cでは、吸引配管12及びガス配管18に洗浄ガス導入装置21,21aが配置されている。ガス配管18に接続された洗浄ガス導入装置21の働きにより、1次フィルタ16では上昇気流が発生する。さらに、その状態で、洗浄用ガスノズル22を有する洗浄ガス導入装置21aによって、1次フィルタ16上部から洗浄ガスが噴射される。これにより、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pを、微粒子分析装置10及び微粒子分析装置10aよりも効率的に排出することができる。
[0077]
 [第5実施形態]
 図9は、第5実施形態に係る微粒子分析システム100dの構成を示す図である。
 図9に示す微粒子分析システム100dの微粒子分析装置10dでは、ガス分析装置31がイオン源32とイオン分離部33に分解されて図示されている。微粒子分析装置10dは、図1に示す微粒子分析装置10と異なり、洗浄ガス導入装置21がイオン源32に接続されている。洗浄の効果は、図1に示す微粒子分析装置10と同様であり、洗浄ガス導入装置21から洗浄ガスが導入されると、1次フィルタ16の下向きの流れが弱くなる。これにより、サイクロン集塵機14内に発生している上昇気流の影響で堆積していた微粒子Pが微粒子分析装置10の外へと排出される。この場合、イオン源32における圧力が、図4の圧力P2として用いられてもよい。
 このようにすることにより、適切な洗浄を行うことができる。
[0078]
[第6実施形態]
 図10は、第6実施形態に係る微粒子分析システム100eの構成を示す図である。
 図10に示す微粒子分析システム100eの微粒子分析装置10eでは、微粒子吸引口13に蓋24が設置され、1次フィルタ16下部に洗浄ガス導入装置21が配置されている。洗浄ガス導入装置21の設置位置は、図1に示す微粒子分析装置10と同じ箇所である。
[0079]
 微粒子分析装置10eにおいて、分析モード時は蓋24が開放されることで、微粒子Pがサイクロン集塵機14内へ吸引される。そして、洗浄モード時では蓋24が閉じられる(図10の太矢印)。蓋24が開放している時、サイクロン集塵機14の内部へと微粒子吸引口13から検査対象物からのガス(空気)が導入される。一方、蓋24が閉じている時は、微粒子吸引口13からの流入が止まるため、吸気装置11による吸気のみとなる。つまり、吸気装置11による吸気のため、サイクロン集塵機14の内部が、サイクロン集塵機14の外部に対して負圧となる。これにより、特別に噴射装置を備えていなくても、洗浄ガス導入装置21がガス配管18に対して開放されるだけで、洗浄ガス導入装置21の洗浄ガスがサイクロン集塵機14へと吸引される。このため、特別に噴射装置を備えなくても、洗浄ガス導入装置21からの洗浄ガスが1次フィルタ16を通過して吸気装置11へと流れることになる。
[0080]
 前記したように、蓋24が閉じられることにより、サイクロン集塵機14の内部が、サイクロン集塵機14の外部に対して負圧となるため、1次フィルタ16に堆積した微粒子Pが舞い上がる。そして、舞い上がった微粒子Pは、吸引配管12から微粒子分析装置10の外部へと排出されることになる。
[0081]
 この時、吸気装置11の吸引流量と洗浄ガス導入装置21の導入流量が釣り合っていないと、すなわち、吸気装置11の吸引流量>洗浄ガス導入装置21の導入流量だと、ガス分析装置31側(ガス配管18内)が負圧となってしまう。これを解決するため、微粒子分析装置10eでは、洗浄ガス導入装置21がバルブを介して大気側と繋がっていることが望ましい。このバルブが開状態となることで、洗浄ガス導入装置21が大気と接続された状態となる。前記したように、蓋24が閉じられると、サイクロン集塵機14の内部が、サイクロン集塵機14の外部に対して負圧となる。そして、洗浄ガス導入装置21が大気と接続された状態で蓋24が閉じられ、かつ、洗浄ガス導入装置21がガス配管18に対して解放される。すると、サイクロン集塵機14内の負圧によって、特別に噴射装置を備えなくても、洗浄ガスが洗浄ガス導入装置21、1次フィルタ16、吸気装置11という方向で流れることになる。これにより、洗浄ガス導入装置21の構成を簡易化することができる。また、吸気装置11の吸引流量=洗浄ガス導入装置21の導入流量となるため、ガス分析装置31側(ガス配管18内)が負圧となってしまうことを防止することができる。
[0082]
 さらに、蓋24が閉じられることにより、サイクロン集塵機14の内部がサイクロン集塵機14の外部よりも著しく負圧となる。これにより、洗浄ガスの上昇圧も高まるため、洗浄度を向上することができる。
[0083]
 本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
[0084]
 また、前記した各構成、機能等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、CPU等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、HD(Hard Disk)に格納すること以外に、メモリや、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(Integrated Circuit)カードや、SD(Secure Digital)カード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に格納することができる。
 また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

符号の説明

[0085]
 10,10a~10e 微粒子分析装置
 11  吸気装置(吸気部)
 12  吸引配管(吸引配管部)
 13  微粒子吸引口(微粒子吸引部)
 14  サイクロン集塵装置(サイクロン集塵部)
 16  1次フィルタ(フィルタ部)
 18  ガス配管(ガス配管部)
 21,21a,21b 洗浄ガス導入装置(洗浄ガス導入部)
 22  洗浄用ガスノズル(ガスノズル部)
 24  蓋(蓋部)
 31  ガス分析装置(ガス分析部)
 32  イオン源
 33  イオン分離部
 41  データ処理装置
 51  制御装置
 100,100a~100e 微粒子分析システム
 P   微粒子

請求の範囲

[請求項1]
 サイクロン集塵部と、
 前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、
 前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、
 前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、
 前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、
 を有し、
 少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量が上昇する
 ことを特徴とする微粒子分析装置。
[請求項2]
 前記フィルタ部の下流における圧力が所定の値以下になることにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行する
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項3]
 前回の洗浄時から所定時間が経過することにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行する
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項4]
 前記サイクロン集塵部の内部の空気を吸引する吸気部を有し、
 前記分析モードと前記洗浄モードとでは、前記洗浄モード時の方が前記吸気部の吸引流量を増大する
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項5]
 前記洗浄ガス導入部から内部標準物質及び増感剤の少なくとも一方が導入される
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項6]
 前記サイクロン集塵部の排気側に配置され、前記サイクロン集塵部に接続されている吸引配管部の内部に、前記洗浄ガス導入部に接続されたガスノズル部を備える
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項7]
 前記ガスノズル部は、前記フィルタ部の直上に配置される
 ことを特徴とする請求項6に記載の微粒子分析装置。
[請求項8]
 前記洗浄ガス導入部が、前記ガス配管部に設置されている
 ことを特徴とする請求項6に記載の微粒子分析装置。
[請求項9]
 前記ガス配管部は、屈曲しており、
 前記洗浄ガス導入部により導入された前記洗浄ガスが、前記ガス分析部へと流れ込まないよう、前記洗浄ガス導入部が前記ガス配管部に設置されている
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項10]
 前記サイクロン集塵部に導入される微粒子を吸引する微粒子吸引部を有し、
 前記微粒子吸引部には蓋部が備えられており、
 前記分析モードでは、前記蓋部が開状態となり、前記洗浄モードでは、前記蓋部が閉状態となる
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項11]
 前記ガス分析部はイオン分析部であり、
 前記イオン分析部を構成するイオン源の圧力値が閾値以下になることで、前記分析モードから前記洗浄モードへと移行する
 ことを特徴とする請求項1に記載の微粒子分析装置。
[請求項12]
 サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を備える微粒子分析装置を有するとともに、
 前記微粒子分析装置を制御する制御装置を有し、
 前記制御装置は、
 少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量を上昇させる
 ことを特徴とする微粒子分析システム。
[請求項13]
 サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を備える微粒子分析装置を有するとともに、
 前記微粒子分析装置を制御する制御装置を有する微粒子分析システムにおいて、
 前記制御装置が、
 前記ガス分析部による分析が行われる分析モードから、少なくとも前記フィルタ部を洗浄が行われる洗浄モードへ移行し、
 当該洗浄モードでは、前記分析モードよりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量を上昇させる
 ことを特徴とする洗浄方法。
[請求項14]
 前記制御装置は、
 前記フィルタ部の下流における圧力が所定の値以下になることにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行させる
 ことを特徴とする請求項13に記載の洗浄方法。
[請求項15]
 前記制御装置は、
 前回の洗浄時から所定時間経過することにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行させる
 ことを特徴とする請求項13に記載の洗浄方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3A]

[ 図 3B]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]