JP2006292664A - 空気汚染度検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気中に飛散する花粉や埃などの飛散量を簡易に検知することを可能とする空気汚染度検知装置を提供する。
【解決手段】 検知部５は発振回路１１、圧電トランス１２、整流回路１３によって発生させた直流高電圧を検知電極１４に印加し、負極１４ａを大気中に曝してプラス帯電した花粉等の粒子が付着することによる負極１４ａのマイナス電位の単位時間当たりの減衰率から空気の汚染度を検知して表示部６に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気中に漂う花粉や排気ガスなどの大気汚染物質の量を検知する空気汚染度検知装置に関するものである。

春先に大量に発生する杉花粉や檜花粉が付着することに起因する花粉症になる人の増加が著しい。また、大量に排出される排気ガスや飛散する埃などによって喘息症状を発症するなど、空気中に飛散する塵埃やガスによってアレルギー症状を発症しやすい人が増加している。アレルギー症状を発症しやすい人は、花粉や埃などの飛散量が多いときは外出を控え、外出するときには防御対策を図ることが望ましい。

最近では花粉の飛散量が天気予報の一部として放送されることが多くなったことから大まかな花粉飛散情報を知ることができるが、局地的な情報を得ることはできない。花粉や埃の飛散量がどの程度であるかを個人的に知ることができる簡易な手段が望まれている。

花粉の飛散量を検知する従来技術として、吸引した空気にレーザ光を照射して空気中に存在する花粉がレーザ光により発光する蛍光を検出し、検出量から花粉の有無や飛散量を演算する花粉検出装置が知られている（特許文献１参照）。また、環境測定のための薄膜半導体マイクロセンサに碁盤目状に複数の感応部を設け、花粉が感応部に付着すると感応膜の発熱及びヒータが発熱して花粉が燃焼するので、発生した還元性ガスを検知して花粉の種類と個数を検出する花粉測定装置が知られている（特許文献２参照）。
特開２００２−００６０５９号公報 特開２０００−３１０６０８号公報

上記従来技術は花粉検知に有効と考えられるが、個人が所有するには装置構成が大掛かりであり、コスト的にも最良のものとは言えない。また、空気を吸引する手段や花粉を燃焼させる手段などを必要としているため、消費電力が大きくなり、ＡＣ電源を用いる必要がある。

本発明が目的とするところは、電池電源によっても動作可能な装置により屋外設置を容易にして花粉や埃の飛散量を簡易に検知することができる空気汚染度検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る空気汚染度検知装置は、マイナス電位に帯電させた電極を空気中に曝し、空気中に漂うプラス帯電粒子との反応によって電極のマイナス電位が低下する単位時間当りの減衰率から空気中に漂う汚染物質の量を検知する検知手段と、この検知手段によって検知された空気の汚染量を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする。

上記構成によれば、マイナス電位に帯電させた電極に空気中に漂う花粉や埃などのプラスに帯電した汚染物質の粒子が付着すると、電極のマイナス電位が低下するので、単位時間当たりのマイナス電位の減衰率から汚染物質の量が検知できるので、検知された汚染物量を表示手段により表示する。

上記構成において、少なくとも検知手段は屋外に配置する必要があるので、表示手段による表示を室内から見ることができるようにする必要がある。装置全体を屋外に配置する場合には、離隔した位置に装置が配置されていても表示手段による表示が室内から観察できるように段階表示する点灯数で表示するのが好適である。また、表示手段による表示が透明ガラスを通して室内から観察できるように、窓ガラスの外側に装着する窓ガラス装着手段を設けて構成すると、窓の透明ガラスを通して屋外の空気汚染度を知ることができる。

また、屋外に配置した検知手段が検知した空気の汚染度情報を表示手段に向けて送信する送信手段と、室内に配置した表示手段に前記送信手段から送信されてきた汚染度情報を取り込む受信手段とを設けて構成することにより、屋外に配置した検知手段により検知された空気の汚染状態を室内に配置した表示手段によって知ることができる。送信手段と受信手段との間の接続は、有線又は無線接続として構成することができ、無線接続は微弱電波、赤外線、超音波などを伝送媒体とすることができる。

本発明によれば、空気中に飛散している花粉や埃などの量を簡易に検知することができるので個人的な所有が容易であり、花粉症やアレルギー症状を発症しやすい人は検知量を目安にして外出を控えたりマスクなどの防御対策を講じたりすることができる。

図１は、第１の実施形態に係る空気汚染度検知装置１の構成を示すブロック図で、空気中の花粉や埃などの量を検知する検知部５と、検知部５によって検知された空気の汚染度を表示する表示部６とを備えて構成されている。

前記検知部５は、直流電源１０から供給される直流電力により所定振幅、所定周波数で発振する発振回路１１から出力される交流電圧を圧電トランス１２の入力電極１２ａ、１２ｂに印加して圧電体１２ｃを振動させ、出力電極１２ｄと接地間に発生する高電圧を整流回路１３により整流して検知電極１４に印加する。検知電極１４は、負極１４ａと正極１４ｂとを誘電体１４ｃを介して対極させ、負極１４ａを大気中に露出させている。大気中に露出する負極１４ａに帯電したマイナス電位は、大気中に飛散する花粉や埃などのプラスに帯電した汚染粒子が負極１４ａに付着することにより、付着量に応じてマイナス電位が低下するので、負極１４ａの電位を電圧検出回路１５によって検出し、単位時間当たりのマイナス電位の減衰率を計測回路１６によって計測する。なお、減衰率は検知部にあたる空気量で変化する為、好ましくは風速計による補正、或いは大気をサンプリングした後、密閉状態で測定を開始することが好ましい。

計測回路１６によって計測されたマイナス電位の単位時間当たりの減衰率は、負極１４ａに付着した花粉や埃などの量に対応しているので、汚染度演算回路１８によって空気の汚染度に換算して表示部６に向けて出力する。表示部６は汚染度を数値表示あるいは複数のＬＥＤの点灯数などによって表示する。

前記負極１４ａに帯電させたマイナス電位は、自然放電や湿度による影響などによっても暫減するので、制御回路１７によって発振回路１１を計測のための単位時間に対応する所定の時間間隔で所定時間動作させ、負極１４ａに帯電させるマイナス電位を所定電位に回復させる。

上記構成において、検知部５は屋外に配置し、表示部６は室内又は室内から表示が見える場所に配置することが望ましい。簡易には検知部５と表示部６とを一体にして空気汚染度検知装置１を構成し、図２に示すように、表示部６を室内に向けて透明な窓ガラスの屋外側に空気汚染度検知装置１を吸盤２０によって吸着させることができるように構成することができる。この構成によれば、窓ガラスを通して屋外に配置した空気汚染度検知装置１による検知表示を見ることができる。しかし、窓の開閉の障害になる場合があり、設置位置が限定されて正確な汚染度検知が困難になる課題がある。そこで、検知部５と表示部６とを分離して、それらの間を有線または無線接続する構成が好適なものとなる。

図３は、第２の実施形態に係る空気汚染度検知装置２の構成を示すもので、第１の実施形態と共通する構成要素の記載及び説明は省略する。

図３において、屋外の任意場所に配置される検知部５ａは、第１の実施形態に示した構成に加えて、汚染度演算回路１８からの出力信号により搬送波を変調して微弱電波により送信する送信回路１９を設けて構成されている。また、室内の任意場所に配置される表示部６ａは、送信回路１９から送信された微弱電波を受信して復調し、検知部５ａで検知された汚染度を出力する受信回路２１を設けて構成されている。

上記構成により、微弱電波が届く範囲であれば検知部５ａ及び表示部６ａは任意場所に配置することができる。上記構成では、検知部５ａと表示部６ａとの間の接続を微弱電波による無線接続としているが、直線的に見通せる距離であれば、信号の伝送媒体として赤外線や超音波を用いることも可能である。また、より安価に構成するならば、検知部５ａと表示部６ａとの間を有線接続することもできる。

また、上記構成のように、検知部５ａと表示部６ａとを分離配置した場合、直流電源１０は、検知部５ａ及び表示部６ａそれぞれに設けることになる。室内に配置する表示部６ａの直流電源１０は、一次電池、二次電池あるいはＡＣ電源から得られる直流電力のいずれであっても自由に選択することができる。屋外に配置する検知部５ａの直流電源１０は、一次電池、二次電池、太陽電池のいずれでも適用可能であるが、太陽電池によって充電される二次電池を適用するのが好適である。

以上の説明の通り本発明によれば、空気中に飛散している花粉や埃などの量を簡易に検知することができるので個人的な所有が容易であり、花粉症やアレルギー症状を発症しやすい人は検知量を目安にして外出を控えたりマスクなどの防御手段を用意したりする予防対策に好適な空気汚染度検知装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る空気汚染度検知装置の構成を示すブロック図。 窓ガラスに装着できる空気汚染度検知装置の構成を示す斜視図。 第２の実施形態に係る空気汚染度検知装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１，２ 空気汚染度検知装置
５，５ａ 検知部
６，６ａ 表示部
１０ 直流電源
１４ 検知電極
１６ 計測回路
１９ 送信回路
２１ 受信回路

Claims (6)

1. マイナス電位に帯電させた電極を空気中に曝し、空気中に漂うプラス帯電粒子との反応によって電極のマイナス電位が低下する単位時間当りの減衰率から空気中に漂う汚染物質の量を検知する検知手段と、この検知手段によって検知された空気の汚染度を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする空気汚染度検知装置。
2. 表示手段による表示が透明ガラスを通して室内から観察できるように、窓ガラスの外側に装着する窓ガラス装着手段が設けられてなる請求項１に記載の空気汚染度検知装置。
3. 表示手段による汚染量の表示は段階表示する点灯数で表示する請求項１に記載の空気汚染度検知装置。
4. 屋外に配置した検知手段が検知した空気の汚染量情報を表示手段に向けて送信する送信手段と、室内に配置した表示手段に前記送信手段から送信されてきた汚染量情報を取り込む受信手段とが設けられてなる請求項１に記載の空気汚染度検知装置。
5. 送信手段と受信手段との間の接続は、有線接続である請求項４に記載の空気汚染度検知装置。
6. 送信手段と受信手段との間の接続は、微弱電波又は赤外線又は超音波を伝送媒体とする無線接続である請求項４に記載の空気汚染度検知装置。
   
   

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