2021年8月25日水曜日

PM2.5微小粒子状物質測定器 AtmotubePRO を分解修理

 先日、PM2.5 微小粒子状物質測定に使用している米国製でレーザー散乱方式の測定器AtmotubePROをうっかり植木鉢の上へ落としたら動かなくなってしまいました。

 この測定器は米国から直輸入で購入した物ですが、今は在庫切れでもう入手出来ません。そこで、内部構造を知るのも兼ねて分解修理する事にしました。

 (注)内部にはレーザー光線の光源が有ります。私はバッテリーが空になるのを待って行いましたが、スマホからのコマンドで電源を切る方法も有るので、危険の無い様に。また、分解したら保証が受けられなくなるのでご注意下さい。

 

 AtmotubePRO

 最初に外装の小さな+ネジ4本を時計ドライバーで外します。

 次に爪の位置を探りながら-時計ドライバーの小さい物から差し込み、隙間が出来たら大きな時計ドライバーで広げ、この操作を繰り返して爪を外します。











上下のケースが分離したら、今度は緑のプラスチックカバーのセンサー部を分解しますが、分解防止のトルクスネジという特殊ななネジが使われており、普通のドライバーでは回りません。

 そこで、ネジの大きさを測ってドライバー(T型トルクスレンチ)を購入します。


 ネジの寸法を測るとネジの穴の対角線が1.65mmのT6という呼び径の様ですが、もし寸法が外れても良い様に、前後の呼び径を含んだセットを購入しました。

 このネジはぴったりのレンチで外さないとネジの溝が潰れてしまい、取れなくなってしまいます。(外す奥の手は有るが、ネジは使えなくなる)


 T6のトルクスレンチで無事カバーが外れました。

 センサー部が上下に合体している構造で、内部を見るにはまたトルクスネジ(同じサイズ)を4本外します。






センサー部を分解しているところ










 無事上下が分離しました。

 詳細に目視チェックすると、写真にうまく撮れませんが、排気ファンの羽が傾いて回りません。ピンセットを突っ込んで位置を修正したら軽く回る様になりました。

 ここで気になるのは、白い粒の大きな塊のような物が空気の通路2ヵ所に見られます。




 一つ目は上の写真の左側で、拡大してみると白い綿あめの様な物が溜まっています。







 もう1ヶ所右側の排気ファンの左側の部分に灰色の粒々の塊のような物が見えます。


 他にも空気の通路の至る所に粒々がくっついています。



 細かくて取りにくいですが、キムワイプで大きな物は取り除き、レンズ拭きのアルコールシートで仕上げ拭きしました。フォトダイオード表面も汚れていたので傷を付けないように慎重に作業しました。

 これは作業中の全景ですが、作業が終わり、逆に組み立てていきます。

 センサー部を合体させケースに収めてカバーを閉じようとすると何かが当たって閉まりません。

 もう一度センサー部を取り外して何が当たっているか見ると、底に小さなスプリングが落ちていました。

 センサーユニットの箱状のシールド板を基板のアースと接触させる為のスプリングの様です。ちょうどぴったり収まる穴が有ったので、その穴に入れて組み直したら無事組み上がりました。

 電源を供給してバッテリーを充電すると、センサーが熱を持っています。というメッセージが出ましたが、暫くすると正常になりました。もう1台の物と同じ場所で比較すると、PMの値はほぼ一致しています。しかし、VOCは低めの値が表示されます。VOCの高い所で校正されてしまったせいかもしれないので、一度バッテリーを放電させ、清浄な空気の所でもう一度動作を開始させてみます。

 直すのに一生懸命で後から思ったのは、空気の通路に溜まっていた異物を保存しておいて顕微鏡で見たら良かったかと思いましたが、後の祭りゴミ箱に捨ててしまいました。ひょっとしたら、マイクロカプセルが溜まり溜まった物かも知れません。粘着性なので、うまく排出されずに空気がよどんだ所に溜まってきたのかもしれないからです。

 これがもしマイクロカプセルなら、私たちの気道の中も同じように汚染されていると思われるからです。次回もし分解する機会が有れば、ぜひ顕微鏡で観察してみたいと思います。

2021年7月13日火曜日

外干し後の部屋干しで猛毒のイソシアネート発生

  雨天続きで洗濯物を部屋干しする事も多いと思います。我が家では浴室乾燥という手も有りますが、電気代節約の為に部屋干しで扇風機で風を当てるとほとんど夕方までに乾きます。

 ところが、部屋干しを始めて暫くの間、目の調子が悪くて複視でPCの文字が非常に読みづらかったり、喉がひりひりしたり咳が出たりします。

 ちょうど今は借用品の有毒ガス検知器が手元に有り、イソシアネートを測定出来るので早速測ってみました。しかし、前日の測定の汚染が残る事が有り、電源を入れて暫くはイソシアネートが無くても数字が出ることが有ります。マニュアルには清浄な所で1時間位空運転を行う様に記載が有ったと思います。測定経過は以下の通りです。

7/7(水)

 9:40 和室(部屋干し有り)で電源オンし測定スタート 最初高く徐々に下がる(前回の汚染が残っているパターン)。

11:15まで待ってもまだ9.4ppb

 外へ出すとゼロ→測定器の汚染は無い確認

 和室へ戻すと9.2ppbも有る→実際の値

 玄関で測定すると玄関はゼロ→やはり測定器の汚染ではない

 再度和室で測るとまだ7.6ppbも有る

11:42晴れ間が出てきたので洗濯物を2階ベランダに移動するとゼロになった


7/8(木)確認テスト

 7:50 有毒ガス検知器電源オン 26.8ppbだが急激に下がる(前回の汚染が残る)

 8:10 洗濯物部屋干し、扇風機2台で風送る

 8:55 複視がひどくPC見辛い

 9:23 外出の為一旦扇風機停止 4.4ppb

    帰ってきて扇風機オンにすると5.1ppbに上昇

 9:33 測定器を玄関へ移動。4分後にゼロ

 9:38 測定器を台所へ移動。0.7~0.8ppb有ったが、1分後にゼロ

その後2階の各部屋チェックするが、全てゼロ

 9:45 測定器を外で測ってみるとゼロ(小雨南風状態)

 9:47 玄関内側で動いたら1.1ppb(部屋干しの所とふすま1枚)

 9:50 部屋干し中へ戻ると1.3ppb

 9:52 ゼロになった。洗濯物が少し乾いてきたせいか?

 次回確認時には2階の清浄な部屋で空運転してから部屋干しの所で測定したいと思います。

 有毒ガス検知器が検出するのはイソシアネート基の合計値で、色々有るイソシアネートの種類の合算値です。現在使用している化学テープは使用期限の切れた物しかなく、感度が何割か落ちていると思われる物です。

 我が家で高速液体クロマトグラフの分析で明らかになったイソシアネートはイソシアン酸でした。一般的な分析可能なTDI,MDI,HDI等はごく微量か未検出でした。

 イソシアネートの濃度は米国の職業病予防基準が厳しく8時間労働で1ppbです。これ以下でも完全に職業病を予防できる訳ではなく、一部の敏感な人は症状が出るそうです。危険なので部屋干しの時は活性炭のマスクをしますが、それでも目や皮膚からも吸収されるので、ゴーグルや化学防護服が無いと万全とは言えません。

 部屋干しの洗濯物からイソシアネートが出る原因は以下の様に、外干し時に付着したカプセルが部屋干しで洗濯物が乾いていく過程で破裂し、ポリウレタンやポリウレアが分解してイソシアネートが発生していると思われます。












今までに確認した根拠を整理すると以下の様になります。

①洗濯物からマイクロカプセルが剥がれて飛び散る

・剥がれる原因はポリウレタンの紫外線による表面劣化や水分による劣化(理論上の推定)

・空中を飛び交っているマイクロカプセルはPCマイクロスコープ(工業用顕微鏡)で撮影出来ている。


②外干しの洗濯物にマイクロカプセルが付着

・外干ししたシーツに交換すると、寝て温まってくると咳が出て、飛び散るマイクロカプセルや破片がPM2.5として計測されたり、PCマイクロスコープで観察される(このブログに公開されている)。

・物干しざおに両面テープを置いて付着物をPCマイクロスコープで撮影出来ている。

・水洗いしたフキンを外干しして刺激を与えるとイソシアネートが出る事を確認している。


③ポリウレタンが分解するとイソシアネートが出る。高温ではイソシアン酸が占める。

・以下の論文で明らかにされている

https://kaken.nii.ac.jp/ja/file/KAKENHI-PROJECT-26550080/26550080seika.pdf

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27357471/

https://bibgraph.hpcr.jp/abst/pubmed/27836276

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11993759/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9158242/


・カプセルの破裂で高温になるのはミクロの爆発で、トライボロジーやマイクロプラズマ現象として説明される。

以上です。

 先日の近所への落雷停電でメインのPCが立ち上がらなくなってしまいました。恐ろしく遅い予備のPCで編集していますので、思うように動きません。読みづらい点が有るかもしれませんがご容赦ください。