JP2013246148A - Floating fine particle sensing device and smoke sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating fine particle sensing device and a smoke sensor which can discriminate floating fine particles from foreign substances which are not floating fine particles and sense them respectively.SOLUTION: A floating fine particle sensing device is provided with: a chamber 10 for receiving flow-in of floating fine particles from outside and blocking disturbance light from outside; a pair of first light receiving and emitting parts (11, 12) which are placed in the chamber 10 and sense floating fine particles flown in the chamber 10; and second light receiving and emitting parts (21, 22) which are placed in the chamber 10 and sense foreign substances different from floating fine particles in a second sensing region on the bottom side to a first sensing region where the floating fine particles are sensed by the first light receiving and emitting parts (11, 12).

Description

この発明は、浮遊微粒子感知装置および煙感知器に関し、感知空間に光を照射する発光素子と、その発光素子から出射された光のうちの浮遊微粒子による散乱光を受光する受光素子とを備えた光電式の浮遊微粒子感知装置およびそれを備えた煙感知器に関する。   The present invention relates to a suspended particle sensing device and a smoke detector, and includes a light emitting element that irradiates light to a sensing space, and a light receiving element that receives scattered light caused by suspended particles out of the light emitted from the light emitting element. The present invention relates to a photoelectric floating particle detector and a smoke detector including the same.

一般的な光散乱式の浮遊微粒子感知装置は、図9に示すように、ラビリンス構造を備えた空間を形成するチャンバー710に一対の発光素子711と受光素子712が配置され、発光素子711の照射する光がチャンバー710内で反射し、直接受光素子712に照射されない構造をしている。上記浮遊微粒子感知装置は、発光素子711の光軸と受光素子712の光軸が交差(重合)する部分に浮遊微粒子が侵入したときに、浮遊微粒子に発光素子711から照射された光が散乱して、その散乱光を受光素子712で検出する仕組みになっている。   As shown in FIG. 9, in a general light scattering type floating particle sensing device, a pair of light emitting elements 711 and light receiving elements 712 are disposed in a chamber 710 that forms a space having a labyrinth structure, and irradiation of the light emitting elements 711 is performed. The light to be reflected is reflected in the chamber 710 and is not directly irradiated to the light receiving element 712. In the above-described suspended particle sensing device, when suspended particles enter a portion where the optical axis of the light emitting element 711 and the optical axis of the light receiving element 712 intersect (polymerize), the light irradiated from the light emitting element 711 is scattered to the suspended particles. Thus, the scattered light is detected by the light receiving element 712.

この浮遊微粒子感知装置では、チャンバー710の外部に制御回路基板740を備え、制御回路基板740によって発光素子711と受光素子712の動作を制御する。また、受光素子712に増幅回路713を接続し、受光素子712からの信号を検出可能な信号レベルに増幅する。そして、マイクロコンピュータ730に入力される増幅回路713の出力信号が、マイクロコンピュータ730に記憶された判定レベル以上のとき、マイクロコンピュータ730は浮遊微粒子の侵入と判断し、警報鳴動等の出力を行う。上記チャンバー710は、浮遊微粒子の流入を可能とし、埃等の異物は流入しないように工夫されている。   In this floating particle sensing device, a control circuit board 740 is provided outside the chamber 710, and the operations of the light emitting element 711 and the light receiving element 712 are controlled by the control circuit board 740. Further, an amplifier circuit 713 is connected to the light receiving element 712, and the signal from the light receiving element 712 is amplified to a detectable signal level. When the output signal of the amplification circuit 713 input to the microcomputer 730 is equal to or higher than the determination level stored in the microcomputer 730, the microcomputer 730 determines that airborne particles have entered and outputs an alarm sound or the like. The chamber 710 is devised so as to allow the inflow of suspended particulates and prevent foreign matters such as dust from entering.

従来の光散乱式の浮遊微粒子感知装置としては、図10に示すような構成のものがある(例えば、特開2011−102710号公報(特許文献1)参照)。この浮遊微粒子感知装置は、チャンバー810内の感知空間に一対の発光素子811と受光素子812を配置し、発光素子811の照射する光がチャンバー810内で反射し、直接受光素子812に照射されない構造をしている。また、上記浮遊微粒子感知装置は、発光素子811の光軸と受光素子812の光軸が交差(重合)する部分に微粒子が侵入したときに、微粒子に発光素子811から照射された光が散乱して、その散乱光を受光素子812で検出する仕組みとなっている。   As a conventional light scattering type floating particle sensing device, there is one having a configuration as shown in FIG. 10 (see, for example, JP 2011-102710 A (Patent Document 1)). This floating particulate sensor has a structure in which a pair of light emitting elements 811 and a light receiving element 812 are arranged in a sensing space in a chamber 810 so that light emitted from the light emitting element 811 is reflected in the chamber 810 and is not directly irradiated to the light receiving element 812. I am doing. In addition, in the floating particle sensing device, when the fine particles enter the portion where the optical axis of the light emitting element 811 and the optical axis of the light receiving element 812 intersect (polymerize), the light irradiated from the light emitting element 811 is scattered. Thus, the scattered light is detected by the light receiving element 812.

図10に示すXI−XI線から見たチャンバー810の断面模式図を図11に示している。図11に示すように、発光素子811の照射光と受光素子812の受光可能エリアが重なる感知領域に浮遊微粒子が侵入することにより発光素子811から照射された光が浮遊微粒子で散乱し、その散乱光が受光素子811に入射する。上記浮遊微粒子感知装置は、入射された散乱光の光強度の大小により浮遊微粒子の侵入量に比例した信号を得ることで、浮遊微粒子の濃度を感知する。   FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of the chamber 810 viewed from the XI-XI line shown in FIG. As shown in FIG. 11, the light emitted from the light emitting element 811 is scattered by the floating fine particles when the fine particles enter the sensing region where the irradiation light of the light emitting element 811 and the light receiving area of the light receiving element 812 overlap. Light enters the light receiving element 811. The airborne particle sensing device senses the concentration of airborne particles by obtaining a signal proportional to the intrusion amount of airborne particles based on the intensity of incident scattered light.

特開2011−102710号公報JP 2011-102710 A

このような浮遊微粒子感知装置が使用される機器は、空気清浄器や煙センサ等の民生機器であり、一般家庭環境で使用される。一般家庭環境においては、浮遊微粒子の侵入以外に大きな埃の侵入、ダニ,ノミといった虫の侵入、結露によりチャンバー底面810aへの水滴の付着等により、光が散乱して誤動作することがある。そのため、チャンバー810は、発光素子811の照射光と受光素子812の受光可能エリアが重なる感知領域S801がチャンバー底面810aより上側に収まるように設計されている。   A device using such a suspended particle sensing device is a consumer device such as an air purifier or a smoke sensor, and is used in a general home environment. In a general home environment, light may scatter and malfunction due to intrusion of large dust, infestation of insects such as ticks and fleas, and adhesion of water droplets to the chamber bottom surface 810a due to dew condensation in addition to the invasion of airborne particles. Therefore, the chamber 810 is designed so that the sensing region S801 where the irradiation light of the light emitting element 811 and the light receivable area of the light receiving element 812 overlap is placed above the chamber bottom surface 810a.

しかしながら、上記浮遊微粒子感知装置のチャンバー底面810aに堆積した埃等の異物820は、気流の侵入により拡散した場合、感知領域S801に侵入することがある。そのため、浮遊微粒子が侵入していないのに異物820を感知して誤動作するという問題がある。   However, foreign matter 820 such as dust deposited on the chamber bottom surface 810a of the floating particle sensing device may enter the sensing region S801 when it diffuses due to the invasion of airflow. Therefore, there is a problem that the foreign particles 820 are detected and malfunctions even though the suspended fine particles have not entered.

そのような場合は、上記浮遊微粒子感知装置を備えた煙感知器においては、火災ではないのに火災であると判定する誤動作をすることから、使用者もしくは使用者の近隣住民にとって大きな問題となることがしばしば発生している。   In such a case, the smoke detector equipped with the above-mentioned suspended particulate detector malfunctions to determine that it is not a fire but a fire, and this is a big problem for the user or the residents in the vicinity of the user. It often happens.

そこで、この発明の課題は、浮遊微粒子と浮遊微粒子でない異物を識別して夫々感知できる浮遊微粒子感知装置および煙感知器を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a suspended particulate detector and a smoke detector that can identify and sense suspended particulates and foreign matters that are not suspended particulates.

上記課題を解決するため、この発明の浮遊微粒子感知装置は、
外部からの浮遊微粒子が流入可能で、かつ、外部からの外乱光を遮断するハウジング部と、
上記ハウジング部内に配置され、上記ハウジング部内に流入した上記浮遊微粒子を検出する一対の第1の受発光部と、
上記ハウジング部内に配置され、上記第1の受発光部により上記浮遊微粒子が検出される第1の感知領域よりも底側の第2の感知領域において、上記浮遊微粒子と異なる異物を検出する第2の受発光部と
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the suspended particulate sensing device of the present invention is:
A housing part that allows airborne particulates from the outside to flow in and blocks external light from the outside;
A pair of first light emitting and receiving parts that are disposed in the housing part and detect the suspended fine particles flowing into the housing part;
A second detector that is disposed in the housing portion and detects a foreign substance different from the suspended particulates in a second sensing region located on the bottom side of the first sensing region where the suspended particulates are detected by the first light emitting and receiving unit. And a light emitting / receiving unit.

上記構成によれば、ハウジング部内に配置された一対の第1の受発光部の発光素子からの光が、ハウジング部内の第1の感知領域に外部から流入した浮遊微粒子に照射されて散乱し、その浮遊微粒子からの散乱光を一対の第1の受発光部の受光素子で検出することにより、浮遊微粒子を感知することができる。一方、ハウジング部内に配置された第2の受発光部の発光素子からの光が、ハウジング部内の第1の感知領域よりも底側の第2の感知領域において浮遊微粒子と異なる異物(埃、ダニ等の虫、結露による水滴等を含む)に照射されて散乱し、その異物からの散乱光を第2の受発光部の受光素子で検出することにより、ハウジング部内の状態を感知できる。したがって、浮遊微粒子と浮遊微粒子でない異物を識別して夫々感知することができる。   According to the above configuration, the light from the light emitting elements of the pair of first light emitting and receiving parts disposed in the housing part is irradiated and scattered on the suspended fine particles flowing from the outside into the first sensing region in the housing part, By detecting the scattered light from the suspended fine particles with the light receiving elements of the pair of first light receiving and emitting units, the suspended fine particles can be sensed. On the other hand, the light from the light emitting element of the second light emitting / receiving unit arranged in the housing part is different from the suspended particles in the second sensing area on the bottom side of the first sensing area in the housing part (dust, mite, etc.). And the like, and the light inside the housing part can be sensed by detecting the scattered light from the foreign matter with the light receiving element of the second light emitting / receiving part. Therefore, it is possible to identify and detect suspended particles and foreign particles that are not suspended particles.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記第1,第2の受発光部は、受光素子または発光素子のいずれか一方を共用している。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
The first and second light emitting / receiving units share either the light receiving element or the light emitting element.

上記実施形態によれば、第1,第2の受発光部が受光素子を共用することにより、受光素子が1つで構成されるため、受光素子に接続される増幅回路も1つで構成でき、部品コストを低減できる。あるいは、第1,第2の受発光部が発光素子を共用することにより、発光素子の駆動に伴う消費電流の低減できると共に、発光素子に接続される駆動回路も1つで構成できることから、部品コストを低減できる。   According to the above embodiment, since the first and second light receiving and emitting units share the light receiving element, the light receiving element is configured as one, and thus the amplifier circuit connected to the light receiving element can be configured as one. , Parts costs can be reduced. Alternatively, since the first and second light emitting / receiving units share the light emitting element, the current consumption associated with driving the light emitting element can be reduced, and the drive circuit connected to the light emitting element can be configured as a single component. Cost can be reduced.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記第1,第2の受発光部が上記受光素子を共用するとき、上記受光素子は、共通のレンズに対して2つの受光チップを有する一方、
上記第1,第2の受発光部が上記発光素子を共用するとき、上記発光素子は、共通のレンズに対して2つの発光チップを有する。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
When the first and second light receiving and emitting units share the light receiving element, the light receiving element has two light receiving chips for a common lens,
When the first and second light emitting / receiving units share the light emitting element, the light emitting element has two light emitting chips for a common lens.

上記実施形態によれば、共通のレンズに対して2つの受光チップを有する受光素子を用いることにより、1つの受光素子で異なる範囲の反射光を受光することができ、ハウジング部のサイズの縮小化が可能になる。あるいは、共通のレンズに対して2つの発光チップを有する発光素子を用いることにより、1つの発光素子311から2つの光軸を照射することができ、ハウジング部のサイズの縮小化が可能になる。   According to the embodiment, by using a light receiving element having two light receiving chips for a common lens, reflected light in different ranges can be received by one light receiving element, and the size of the housing portion can be reduced. Is possible. Alternatively, by using a light emitting element having two light emitting chips for a common lens, two light axes can be irradiated from one light emitting element 311, and the size of the housing portion can be reduced.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記第1,第2の受発光部が上記受光素子を共用するとき、上記受光素子は、2つの受光領域が同一半導体基板に形成された1つの受光チップを有する。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
When the first and second light receiving and emitting units share the light receiving element, the light receiving element has one light receiving chip in which two light receiving regions are formed on the same semiconductor substrate.

上記実施形態によれば、2つの受光領域が同一半導体基板に形成された1つの受光チップを有する受光素子を用いることにより、受光素子の構成部品を減らすことができ、受光素子の製造コストを低減できる。   According to the embodiment, by using a light receiving element having one light receiving chip in which two light receiving regions are formed on the same semiconductor substrate, it is possible to reduce the number of components of the light receiving element and reduce the manufacturing cost of the light receiving element. it can.

また、この発明の煙感知器では、
上記のいずれか1つの浮遊微粒子感知装置と、
上記浮遊微粒子感知装置の上記第2の受発光部からの感知信号に基づいて、上記異物を感知したことを警告する警告手段と
を備えた。
In the smoke detector of the present invention,
Any one of the above suspended particulate sensing devices;
Warning means for warning that the foreign matter has been detected based on a detection signal from the second light emitting / receiving unit of the floating particulate sensor.

上記構成によれば、浮遊微粒子感知装置の第2の受発光部によりハウジング部内の第2の感知領域における異物を感知して、第2の受発光部からの感知信号に基づいて警告手段により例えば表示または音声などの音を用いて使用者に異物を感知したことを警告することによって、ハウジング部内に異物が堆積していることを知らせる。これにより、使用者がハウジング部内の異物を除去することで、浮遊微粒子が侵入していないのに異物を感知して火災であると判定する誤動作を未然に防止することが可能になる。   According to the above configuration, the foreign substance in the second sensing region in the housing part is sensed by the second light emitting / receiving part of the suspended particulate sensing device, and the warning means, for example, based on the sensing signal from the second light emitting / receiving part By warning the user that a foreign object has been detected using sound such as display or sound, the user is informed that the foreign object has accumulated in the housing. Thereby, it becomes possible for the user to remove the foreign matter in the housing portion, thereby preventing a malfunction in which the foreign matter is detected and a fire is detected even though the suspended fine particles have not entered.

以上より明らかなように、この発明によれば、浮遊微粒子と浮遊微粒子でない異物を識別して夫々感知できる浮遊微粒子感知装置およびそれを用いた煙感知器を実現することができる。   As can be seen from the above, according to the present invention, it is possible to realize a suspended particulate detector capable of discriminating and sensing suspended particulates and foreign matters that are not suspended particulates, and a smoke detector using the same.

図1はこの発明の第1実施形態の浮遊微粒子感知装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a suspended particulate sensor according to a first embodiment of the present invention. 図2は上記浮遊微粒子感知装置のチャンバーの断面構造を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a chamber of the suspended particulate sensor. 図3はこの発明の第2実施形態の浮遊微粒子感知装置のチャンバーの断面構造を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a chamber of a suspended particulate sensor according to a second embodiment of the present invention. 図4はこの発明の第3実施形態の浮遊微粒子感知装置のチャンバーの断面構造を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a chamber of a suspended particulate sensor according to a third embodiment of the present invention. 図5はこの発明の第4実施形態の浮遊微粒子感知装置の発光素子の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the light emitting element of the suspended particulate sensor according to the fourth embodiment of the present invention. 図6はこの発明の第5実施形態の浮遊微粒子感知装置の受光素子の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the light receiving element of the floating particulate sensor according to the fifth embodiment of the present invention. 図7は上記受光素子の要部の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of the light receiving element. 図8はこの発明の第6実施形態の浮遊微粒子感知装置の受光素子の要部の構成を示す図である。FIG. 8 is a view showing the configuration of the main part of the light receiving element of the suspended particle sensing device according to the sixth embodiment of the present invention. 図9は一般的な浮遊微粒子感知装置の概略構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a general airborne particle sensing device. 図10は従来の浮遊微粒子感知装置の構造を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the structure of a conventional suspended particle sensing device. 図11は図10のXI−XI線から見た上記浮遊微粒子感知装置のチャンバーの断面構造を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the chamber of the suspended particulate sensor as viewed from the line XI-XI in FIG. 図12は従来の浮遊微粒子感知装置の受光素子の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a light receiving element of a conventional suspended particle sensing device.

以下、この発明の浮遊微粒子感知装置および煙感知器を図示の実施の形態により詳細に説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a suspended particulate detector and a smoke detector according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の浮遊微粒子感知装置の概略図を示している。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic diagram of a suspended particulate sensor according to a first embodiment of the present invention.

この第1実施形態の浮遊微粒子感知装置は、図1に示すように、外部からの浮遊微粒子が流入可能で、かつ、外部からの外乱光を遮断するハウジング部一例としてのチャンバー10を備えている。このチャンバー10内に、浮遊微粒子を感知する発光素子11と受光素子12と、チャンバー底面10aの状態を感知する発光素子21と受光素子22とを配置している。また、この浮遊微粒子感知装置は、各受光素子12,22の信号を電流電圧変換して増幅する増幅回路13,23と、各発光素子11,21の駆動回路14,24と、全体の動作の制御と信号処理を行うマイクロコンピュータ30とを備えた制御回路基板40とを備えている。   As shown in FIG. 1, the airborne particle sensing device according to the first embodiment includes a chamber 10 as an example of a housing part that allows inflow of airborne particulates from the outside and blocks external disturbance light. . In the chamber 10, there are arranged a light emitting element 11 and a light receiving element 12 for sensing suspended fine particles, and a light emitting element 21 and a light receiving element 22 for sensing the state of the chamber bottom 10a. In addition, the floating particle sensing device includes amplification circuits 13 and 23 that amplify the signals of the light receiving elements 12 and 22 by current-voltage conversion, drive circuits 14 and 24 of the light emitting elements 11 and 21, and overall operation. A control circuit board 40 including a microcomputer 30 that performs control and signal processing is provided.

上記発光素子11と受光素子12で第1の受発光部を構成し、発光素子21と受光素子22で第2の受発光部を構成している。   The light emitting element 11 and the light receiving element 12 constitute a first light receiving / emitting part, and the light emitting element 21 and the light receiving element 22 constitute a second light receiving / emitting part.

図2は上記浮遊微粒子感知装置に備えられるチャンバー10の断面構造を示している。   FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the chamber 10 provided in the suspended particle sensing device.

図2(A)に示すように、チャンバー10の断面中央に配置された発光素子11の円錐状の照射光と受光素子12の円錐状の受光可能エリアが重なる範囲が、浮遊微粒子を感知する感知領域S1となる。チャンバー底面10aの状態は、異物20(埃の堆積、虫の侵入、結露等)により変化するため、チャンバー底面10aが浮遊微粒子の感知領域S1にならないように設計している。しかし、気流の侵入や想定以上に異物20が侵入した場合には、異物20が感知領域S1に入り、誤動作を引き起こす。   As shown in FIG. 2A, the range in which the conical irradiation light of the light emitting element 11 disposed in the center of the cross section of the chamber 10 and the conical light-receiving area of the light receiving element 12 overlap is detected to detect suspended fine particles. It becomes area S1. Since the state of the chamber bottom surface 10a changes due to foreign matter 20 (dust accumulation, insect intrusion, dew condensation, etc.), the chamber bottom surface 10a is designed not to be a sensing region S1 of floating particulates. However, when the foreign matter 20 enters more than expected due to the intrusion of the air current, the foreign matter 20 enters the sensing area S1 and causes a malfunction.

上記浮遊微粒子感知装置では、図2(B)に示すように、チャンバー底面10aの状態を感知する発光素子21と受光素子22を備え、発光素子21の円錐状の照射光と受光素子22の円錐状の受光可能エリアが重なる範囲が、異物20を感知する感知領域S2となる。   As shown in FIG. 2B, the airborne particle sensing device includes a light emitting element 21 and a light receiving element 22 that sense the state of the chamber bottom surface 10a, and a conical irradiation light of the light emitting element 21 and a cone of the light receiving element 22. A range where the light-receiving areas overlap each other is a sensing region S2 for sensing the foreign object 20.

チャンバー底面10aに堆積する埃などの異物20の状態を表す信号をマイクロコンピュータ30(図1に示す)に与えることで、誤動作を引き起こす前にチャンバー底面10aの異常状態を判断することが可能になる。   By giving the microcomputer 30 (shown in FIG. 1) a signal indicating the state of the foreign matter 20 such as dust accumulated on the chamber bottom surface 10a, it is possible to determine the abnormal state of the chamber bottom surface 10a before causing a malfunction. .

〔第2実施形態〕
図3はこの発明の第2実施形態の浮遊微粒子感知装置のチャンバー110の断面構造を示している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the chamber 110 of the suspended particulate sensor according to the second embodiment of the present invention.

チャンバー110には、図3(A)に示すように、浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の2つの発光素子111,121を備え、発光素子111,121からの照射光による散乱光を受光する1つの受光素子112を備えている。   As shown in FIG. 3A, the chamber 110 includes two light emitting elements 111 and 121 for detecting suspended particulates and for detecting the bottom surface state of the chamber, and receives scattered light from the light emitted from the light emitting elements 111 and 121. One light receiving element 112 is provided.

上記発光素子111と受光素子112で第1の受発光部を構成し、発光素子121と受光素子112で第2の受発光部を構成している。   The light emitting element 111 and the light receiving element 112 constitute a first light receiving / emitting part, and the light emitting element 121 and the light receiving element 112 constitute a second light emitting / receiving part.

チャンバー110の断面中央に配置された発光素子111の円錐状の照射光と受光素子112の円錐状の受光可能エリアが重なる範囲が、浮遊微粒子を感知する感知領域S101となることは、第1実施形態の浮遊微粒子感知装置と同様である。   The area where the conical irradiation light of the light emitting element 111 disposed in the center of the cross section of the chamber 110 and the conical light receiving area of the light receiving element 112 overlap becomes a sensing region S101 for sensing suspended particulates in the first embodiment. It is the same as the suspended particulate sensing device of the form.

上記浮遊微粒子感知装置では、図3(B)に示すように、チャンバー底面110aの状態を感知する発光素子121を備え、その発光素子111の照射光と受光素子112の受光可能エリアが重なる感知領域S102はチャンバー底面110aを照射するように配置し、チャンバー底面110aに堆積する埃などの異物120からの散乱光を得ることができる。浮遊微粒子感知用の発光素子111とチャンバー底面状態感知用の発光素子121の発光タイミングを変えて感知することにより、1つの受光素子112で浮遊微粒子とチャンバー底面110aの状態を表す受光信号を得ることができる。   As shown in FIG. 3B, the airborne particle sensing device includes a light emitting element 121 that senses the state of the chamber bottom surface 110a, and a sensing area where the irradiation light of the light emitting element 111 and the light receivable area of the light receiving element 112 overlap. S102 is arranged so as to irradiate the chamber bottom surface 110a, and can obtain scattered light from foreign matter 120 such as dust deposited on the chamber bottom surface 110a. By sensing the light emission timings of the light emitting element 111 for detecting the suspended particles and the light emitting element 121 for detecting the bottom surface state of the chamber, a light receiving signal representing the state of the suspended particles and the bottom surface 110a of the chamber can be obtained by one light receiving element 112. Can do.

上記第2実施形態の浮遊微粒子感知装置では、受光素子が1つで構成されるため、受光素子に接続される増幅回路も1つで構成でき、部品コストを低減することが可能となる。   In the airborne particle sensing device of the second embodiment, since the light receiving element is composed of one, the amplifier circuit connected to the light receiving element can be composed of one, and the component cost can be reduced.

〔第3実施形態〕
図4はこの発明の第3実施形態の浮遊微粒子感知装置に備えられるハウジング部の一例としてのチャンバー210の断面構造を示している。
[Third Embodiment]
FIG. 4 shows a cross-sectional structure of a chamber 210 as an example of a housing part provided in the suspended particle sensing device of the third embodiment of the present invention.

チャンバー210には、図4(A)に示すように、浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の2つの受光素子212,222を備え、上記受光素子212,222の光源として1つの発光素子211を備えている。   As shown in FIG. 4 (A), the chamber 210 includes two light receiving elements 212 and 222 for detecting suspended particulates and detecting the bottom surface of the chamber, and one light emitting element 211 as a light source of the light receiving elements 212 and 222. It has.

上記発光素子211と受光素子212で第1の受発光部を構成し、発光素子211と受光素子222で第2の受発光部を構成している。   The light emitting element 211 and the light receiving element 212 constitute a first light receiving / emitting part, and the light emitting element 211 and the light receiving element 222 constitute a second light receiving / emitting part.

チャンバー10の断面中央に配置された発光素子211の円錐状の照射光と受光素子212の円錐状の受光可能エリアが重なる範囲が、浮遊微粒子を感知する感知領域S201となることは、第1実施形態の浮遊微粒子感知装置と同様である。   The range where the conical irradiation light of the light emitting element 211 disposed in the center of the cross section of the chamber 10 and the conical light receiving area of the light receiving element 212 overlap is a sensing region S201 for sensing suspended particulates in the first embodiment. It is the same as the suspended particulate sensing device of the form.

この第3実施形態の浮遊微粒子感知装置では、図4(B)に示すように、浮遊微粒子感知用の受光素子とは別にチャンバー底面210aの状態を感知する受光素子222を備え、その受光素子222の円錐状の受光可能エリアと発光素子211の円錐状の照射光が重なる感知領域S202は、チャンバー底面210aを照射するように配置し、チャンバー底面210aに堆積する埃などの異物220からの散乱光を得ることができる。   As shown in FIG. 4B, the floating particle sensing device of the third embodiment includes a light receiving element 222 that senses the state of the bottom surface 210a of the chamber separately from the light receiving element for sensing floating particles. The conceivable light receiving area of the light emitting element 211 and the sensing region S202 where the conical irradiation light of the light emitting element 211 overlaps are arranged so as to irradiate the chamber bottom surface 210a, and the scattered light from foreign matter 220 such as dust accumulated on the chamber bottom surface 210a. Can be obtained.

上記第3実施形態の浮遊微粒子感知装置では、浮遊微粒子感知用の受光素子212とチャンバー底面状態感知用の受光素子222の信号は同一の発光により同時に得ることができ、発光素子211の駆動に伴う消費電流の低減と発光素子に接続される駆動回路も1つで構成できることから、部品コストを低減することが可能となる。   In the suspended particle sensing device of the third embodiment, the signals of the suspended particle sensing light receiving element 212 and the chamber bottom surface sensing light receiving element 222 can be simultaneously obtained by the same light emission, and the light emitting element 211 is driven. Since the current consumption can be reduced and the drive circuit connected to the light emitting element can be configured by one, the component cost can be reduced.

〔第4実施形態〕
図5はこの発明の第4実施形態の浮遊微粒子感知装置に備えられる発光素子311を示している。この第4実施形態の浮遊微粒子感知装置は、発光素子を除いて第3実施形態の浮遊微粒子感知装置と同様の構成をしており、図4を援用する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 shows a light emitting element 311 provided in the suspended particulate sensor according to the fourth embodiment of the present invention. The floating particle sensing device of the fourth embodiment has the same configuration as the floating particle sensing device of the third embodiment except for the light emitting element, and FIG.

この第4実施形態の浮遊微粒子感知装置の発光素子311は、図5に示すように、浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の2つの発光チップ311a,311bを、レンズ330が形成された同一のパッケージ内に配置している。浮遊微粒子感知用の発光チップ311aはレンズ330の中心を水平に通る光軸上に配置している。チャンバー底面状態感知用の発光チップ311bは、発光素子311に備えられるレンズ330により光軸が底面方向に曲がるようにレンズ330の中心を通る光軸よりも上方に配置する。   As shown in FIG. 5, the light emitting element 311 of the airborne particle sensing device of the fourth embodiment has two light emitting chips 311a and 311b for airborne particle sensing and chamber bottom surface sensing, which are formed with the same lens 330. Is placed in the package. The light emitting chip 311a for detecting suspended particles is disposed on the optical axis passing horizontally through the center of the lens 330. The light emitting chip 311b for sensing the bottom surface state of the chamber is disposed above the optical axis passing through the center of the lens 330 so that the optical axis is bent toward the bottom surface by the lens 330 provided in the light emitting element 311.

このように、上記第4実施形態の浮遊微粒子感知装置では、発光源となる発光ダイオード(LED(Light Emitting Diode))である発光チップ311a,311b(半導体チップ)をレンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージした発光素子311を用いる。   As described above, in the floating particle sensing device of the fourth embodiment, the light emitting chips 311a and 311b (semiconductor chips), which are light emitting diodes (LEDs) serving as light emitting sources, are molded resin molded into a lens shape. A packaged light emitting element 311 is used.

上記のように2つの発光チップ311a,311bを1つの発光素子311に備えることによって、単一の発光素子311から異なる2つの光軸の光を照射することができ、チャンバーのサイズの縮小化を可能にする。   By providing the two light emitting chips 311a and 311b in one light emitting element 311 as described above, light of two different optical axes can be irradiated from the single light emitting element 311 and the size of the chamber can be reduced. to enable.

〔第5実施形態〕
図6はこの発明の第5実施形態の浮遊微粒子感知装置に備えられる受光素子412を示している。この第5実施形態の浮遊微粒子感知装置は、受光素子を除いて第2実施形態の浮遊微粒子感知装置と同様の構成をしており、図3を援用する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 shows a light receiving element 412 provided in the suspended particulate sensor according to the fifth embodiment of the present invention. The floating particle sensing device of the fifth embodiment has the same configuration as the floating particle sensing device of the second embodiment except for the light receiving element, and FIG.

この第5実施形態の浮遊微粒子感知装置の受光素子412は、図5に示すように、浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の2つの受光チップ412a,412bを、レンズ430が形成された同一のパッケージ内に配置している。浮遊微粒子感知用の受光チップ412aは、レンズ430の中心を水平に通る光軸上に配置している。チャンバー底面状態感知用の受光チップ412bは、受光素子412に備えられるチャンバー底面方向からの反射光が集光されるレンズ430の中心を通る光軸よりも上方に配置する。   As shown in FIG. 5, the light receiving element 412 of the floating particle sensing device of the fifth embodiment has two light receiving chips 412a and 412b for sensing the floating particle and sensing the bottom surface state of the chamber. Is placed in the package. The light receiving chip 412a for detecting floating particles is disposed on the optical axis passing horizontally through the center of the lens 430. The light receiving chip 412b for sensing the bottom surface state of the chamber is disposed above the optical axis passing through the center of the lens 430 on which reflected light from the direction of the bottom surface of the chamber provided in the light receiving element 412 is collected.

このように、上記第5実施形態の浮遊微粒子感知装置では、光電変換するフォトダイオード(PD(Potential Divider Photodiode))である受光チップ412a,412b(半導体チップ)を集光レンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージした受光素子412を用いる。   As described above, in the floating particle sensing device of the fifth embodiment, the mold resin in which the light receiving chips 412a and 412b (semiconductor chips) which are photodiodes (PD) for photoelectric conversion are molded into a condensing lens shape. The light receiving element 412 packaged in (1) is used.

上記のように2つの受光チップ412a,412bを1つの受光素子412に備えることによって、単一の受光素子412で異なる範囲の反射光を受光することができ、チャンバーのサイズの縮小化を可能にする。   By providing the two light receiving chips 412a and 412b in one light receiving element 412 as described above, the single light receiving element 412 can receive reflected light in different ranges, and the size of the chamber can be reduced. To do.

図7は図6に示す受光素子412の要部の構成を示している。   FIG. 7 shows a configuration of a main part of the light receiving element 412 shown in FIG.

上記受光素子412は、図7に示すように、長方形状のダイパッド501と、ダイパッド501に連なるリード端子502と、ダイパッド501と離間したリード端子503,504とを有するリードフレーム500を備えている。   As shown in FIG. 7, the light receiving element 412 includes a lead frame 500 having a rectangular die pad 501, lead terminals 502 connected to the die pad 501, and lead terminals 503 and 504 spaced apart from the die pad 501.

リードフレーム500のダイパッド501上に2つの受光チップ510,520を配置している。受光チップ510,520は、円形の受光部510a,520aを有する。また、受光チップ510上のアノード電極パッド511とダイパッド501をワイヤボンディングにより接続すると共に、受光チップ510上のカソード電極パッド512とリード端子503をワイヤボンディングにより接続している。また、受光チップ520上のアノード電極パッド521とリード端子502をワイヤボンディングにより接続すると共に、受光チップ520上のカソード電極パッド522とリードフレーム504をワイヤボンディングにより接続している。   Two light receiving chips 510 and 520 are arranged on the die pad 501 of the lead frame 500. The light receiving chips 510 and 520 have circular light receiving portions 510a and 520a. Further, the anode electrode pad 511 and the die pad 501 on the light receiving chip 510 are connected by wire bonding, and the cathode electrode pad 512 and the lead terminal 503 on the light receiving chip 510 are connected by wire bonding. Further, the anode electrode pad 521 on the light receiving chip 520 and the lead terminal 502 are connected by wire bonding, and the cathode electrode pad 522 on the light receiving chip 520 and the lead frame 504 are connected by wire bonding.

図12は比較のための従来の受光素子の構成を示しており、図12において、1000はリードフレーム、1001はダイパッド、1010は受光チップ、1010aは受光部、1011はアノード電極パッド、1012はカソード電極パッド、1002,1003はリード端子である。   FIG. 12 shows the structure of a conventional light receiving element for comparison. In FIG. 12, 1000 is a lead frame, 1001 is a die pad, 1010 is a light receiving chip, 1010a is a light receiving portion, 1011 is an anode electrode pad, and 1012 is a cathode. Electrode pads 1002 and 1003 are lead terminals.

〔第6実施形態〕
図8はこの発明の第6実施形態の浮遊微粒子感知装置に備えられる受光素子の要部を示している。この第6実施形態の浮遊微粒子感知装置は、受光素子を除いて第2実施形態の浮遊微粒子感知装置と同様の構成をしており、図3を援用する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 8 shows a main part of a light receiving element provided in the suspended particulate sensor according to the sixth embodiment of the present invention. The suspended particle sensing device of the sixth embodiment has the same configuration as the suspended particle sensing device of the second embodiment except for the light receiving element, and FIG.

この第6実施形態の浮遊微粒子感知装置の受光素子は、図8に示すように、長方形状のダイパッド601と、ダイパッド601に連なるリード602と、ダイパッド601と離間したリード603,604とを有するリードフレーム600を備えている。   As shown in FIG. 8, the light receiving element of the floating particle sensing device of the sixth embodiment has a rectangular die pad 601, a lead 602 connected to the die pad 601, and leads 603 and 604 spaced from the die pad 601. A frame 600 is provided.

リードフレーム600のダイパッド601上に1つの受光チップ610を配置している。受光チップ610は、四角形状の受光部610a,610bを有する。また、受光チップ610上の第1カソード電極パッド611とリード端子603をワイヤボンディングにより接続すると共に、受光チップ610上のアノード電極パッド612とリード端子602をワイヤボンディングにより接続している。また、受光チップ610上の第2カソード電極パッド613とリード端子604をワイヤボンディングにより接続している。   One light receiving chip 610 is disposed on the die pad 601 of the lead frame 600. The light receiving chip 610 includes rectangular light receiving portions 610a and 610b. The first cathode electrode pad 611 on the light receiving chip 610 and the lead terminal 603 are connected by wire bonding, and the anode electrode pad 612 on the light receiving chip 610 and the lead terminal 602 are connected by wire bonding. Further, the second cathode electrode pad 613 on the light receiving chip 610 and the lead terminal 604 are connected by wire bonding.

図8に示す受光素子は、浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の2つの受光部610a,610bを同一の半導体基板上に備えた受光チップ610を有する。   The light receiving element shown in FIG. 8 includes a light receiving chip 610 provided with two light receiving portions 610a and 610b for sensing floating particles and sensing the bottom surface state of the chamber on the same semiconductor substrate.

上記第6実施形態の浮遊微粒子感知装置では、光電変換するフォトダイオード(PD(Potential Divider Photodiode))である受光チップ610(半導体チップ)を集光レンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージした受光素子を用いる。   In the suspended particle sensing device of the sixth embodiment, a light receiving element packaged with a mold resin in which a light receiving chip 610 (semiconductor chip) that is a photodiode (PD (Potential Divider Photodiode)) that performs photoelectric conversion is molded into a condensing lens shape. Use.

上記浮遊微粒子感知用とチャンバー底面状態感知用の受光素子は、同一の半導体基板上に2つの受光部610a,610bを備えた1つの受光チップ610で構成されるため、受光素子の構成部品を低減することができ、受光素子の製造コストを低減することができる。   Since the light receiving element for detecting the floating particulates and the chamber bottom surface state is composed of one light receiving chip 610 having two light receiving portions 610a and 610b on the same semiconductor substrate, the number of components of the light receiving element is reduced. The manufacturing cost of the light receiving element can be reduced.

上記受光素子の受光部610a,610bは、第5実施形態の浮遊微粒子感知装置の図6に示す受光素子412と同様に浮遊微粒子感知用の受光部610aは、受光素子に備えられるレンズの中心を水平に通る光軸上に配置する。一方、チャンバー底面状態感知用の受光部610bは受光素子に備えられるチャンバー底面方向からの反射光が集光されるレンズの中心を通る光軸よりも上方に配置する。   The light receiving units 610a and 610b of the light receiving element are the same as the light receiving element 412 shown in FIG. 6 of the floating particle detecting apparatus of the fifth embodiment, and the light receiving unit 610a for floating particle detection is the center of the lens provided in the light receiving element. It is placed on the optical axis that passes horizontally. On the other hand, the light receiving unit 610b for detecting the chamber bottom state is disposed above the optical axis passing through the center of the lens on which the reflected light from the chamber bottom direction provided in the light receiving element is collected.

従来の浮遊微粒子感知装置は、侵入する可能性のある異物や埃が感知エリアのチャンバー底面に堆積した場合、気流の流入により堆積した埃が舞い上がったり、感知領域に埃が付着したりすることにより誤動作を引き起こす可能性があった。特に煙感知器に使用された場合、上記誤検知が発生することにより、火事でもないのに火事であると警報を鳴動するため、大きなトラブルを引き起こすことがある。   In the conventional suspended particle detector, when foreign matter or dust that may intrude is deposited on the bottom of the chamber of the sensing area, the accumulated dust rises due to the inflow of airflow or dust adheres to the sensing area. There was a possibility of causing a malfunction. In particular, when used in smoke detectors, the above-mentioned false detection may cause a serious trouble because an alarm sounds if it is not a fire but a fire.

これに対して、上記第1〜第6の実施形態の浮遊微粒子感知装置によれば、チャンバー底面を感知する機能を備えることにより、誤検知の原因となり得る埃や虫の侵入、結露による水滴の付着等を検出することができるため、煙等の浮遊微粒子の感知を誤検知することなく感知することができる。   On the other hand, according to the suspended particle sensing devices of the first to sixth embodiments, by providing a function of sensing the bottom surface of the chamber, the intrusion of dust and insects that may cause false detections, Since adhesion or the like can be detected, detection of suspended particulates such as smoke can be detected without erroneous detection.

また、上記第2,第3の実施形態の浮遊微粒子感知装置のように、発光素子や受光素子のどちらか一方をチャンバー底面感知用に追加して備え、発光素子と受光素子のどちらか他方は浮遊微粒子感知用とチャンバー底面感知用として共用することで、部品点数の増大を減らすことができる。   Further, as in the suspended particle sensing device of the second and third embodiments, either one of the light emitting element and the light receiving element is additionally provided for sensing the bottom surface of the chamber, and one of the light emitting element and the light receiving element is provided. By sharing it for airborne particle detection and chamber bottom surface detection, the increase in the number of parts can be reduced.

また、上記第4の実施形態の浮遊微粒子感知装置のように、チャンバー底面感知用の発光素子は、同一素子内部に発光チップを2つ構成することにより異なる光軸の光を照射することができ、発光素子を追加せずにチャンバー底面感知用の光を照射することができる。   In addition, like the floating particle sensing device of the fourth embodiment, the light emitting element for sensing the bottom of the chamber can irradiate light of different optical axes by configuring two light emitting chips inside the same element. The light for sensing the bottom of the chamber can be irradiated without adding a light emitting element.

また、上記第5の実施形態の浮遊微粒子感知装置のように、チャンバー底面感知用の受光素子は、同一素子内部に受光チップを2つ構成することにより浮遊微粒子感知領域とチャンバー底面感知領域の散乱光を受光することができ、受光素子を追加せずにチャンバー底面感知用の光を受光することができる。   Further, like the floating particle sensing device of the fifth embodiment, the light receiving element for sensing the bottom surface of the chamber comprises two light receiving chips in the same element, thereby scattering the floating particle sensing region and the chamber bottom sensing region. Light can be received, and light for sensing the bottom of the chamber can be received without adding a light receiving element.

また、上記第6の実施形態の浮遊微粒子感知装置のように、同一半導体基板上に2つの受光部を備えた受光チップを備えることで、2つの受光チップを備えなくても浮遊微粒子感知領域とチャンバー底面感知領域の散乱光を受光することができる。   In addition, as in the suspended particle sensing device of the sixth embodiment, by including a light receiving chip having two light receiving units on the same semiconductor substrate, the suspended particle sensing region can be provided without two light receiving chips. Scattered light in the chamber bottom sensing area can be received.

上記第2,第3の実施形態の浮遊微粒子感知装置を備えた煙感知器は、チャンバー底面感知信号が一定以上に上昇したときに、警報動作もしくは点灯動作等により使用者に知らせることで誤動作を未然に防ぐことができる。   The smoke detector equipped with the airborne particle detector according to the second and third embodiments may malfunction by notifying the user by an alarm operation or lighting operation when the chamber bottom detection signal rises above a certain level. It can be prevented in advance.

上記第1〜第6実施形態では、浮遊微粒子感知装置を備えた煙感知器について説明したが、これに限らず、空気清浄機などの他の装置にこの発明の浮遊微粒子感知装置を適用してもよい。   In the first to sixth embodiments, the smoke detector provided with the suspended particle sensing device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the suspended particle sensing device of the present invention is applied to other devices such as an air purifier. Also good.

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1〜第6実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first to sixth embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention.

また、この浮遊微粒子感知装置としては、
浮遊微粒子の流入を可能とすると共に外乱光の侵入を防ぐラビリンス構造を有するチャンバーと、
上記チャンバーが装着され、上記受光素子が出力する信号の増幅回路と信号処理および上記発光素子の動作制御を行う制御回路と発光素子の駆動回路が実装された回路基板と
を備え、
上記チャンバーは、
上記チャンバー内に配置され、感知領域内の浮遊微粒子に向けて光を出射する第1の発光素子と、
上記チャンバー内に配置され、上記チャンバー底面に付着した浮遊微粒子、異物、水滴等に向けて出射する第2の発光素子と、
上記チャンバー内に配置され、感知領域内の浮遊微粒子によって散乱された散乱光を受光する第1の受光素子と、
上記チャンバー内に配置され、上記チャンバー内側に付着した浮遊微粒子、異物、水滴等によって散乱された散乱光を受光する第2の受光素子と
を備え、
浮遊微粒子による散乱光を感知するための第1の発光素子と第1の受光素子と、チャンバー底面の散乱光を感知するための第2の発光素子と第2の受光素子とを制御回路により切り替えてチャンバー底面の状態を感知することを特徴とするものでもよい。
In addition, as this suspended particulate sensing device,
A chamber having a labyrinth structure that allows inflow of suspended particulates and prevents the entry of ambient light;
The chamber is mounted, and includes a circuit for mounting an amplification circuit for a signal output from the light receiving element, a signal processing and a control circuit for controlling the operation of the light emitting element, and a driving circuit for the light emitting element,
The chamber is
A first light emitting element disposed in the chamber and emitting light toward the suspended fine particles in the sensing region;
A second light emitting element that is disposed in the chamber and emits toward suspended fine particles, foreign matter, water droplets, and the like attached to the bottom of the chamber;
A first light receiving element disposed in the chamber and receiving scattered light scattered by suspended fine particles in the sensing region;
A second light receiving element that is disposed in the chamber and receives scattered light scattered by suspended fine particles, foreign matter, water droplets, and the like attached to the inside of the chamber;
A control circuit switches between a first light emitting element and a first light receiving element for sensing scattered light due to suspended fine particles, and a second light emitting element and a second light receiving element for sensing scattered light on the bottom surface of the chamber. It is also possible to detect the state of the bottom surface of the chamber.

上記構成によれば、チャンバー内に配置される浮遊微粒子感知用の第1の発光素子と第1の受光素子の他に、チャンバー底面に堆積する異物やダニ等の虫や結露による水滴等を感知する第2の発光素子と第2の受光素子を備えることにより、チャンバー底面の状態を感知することが可能である。また、制御回路により浮遊微粒子感知時の第1の発光素子と第1の受光素子とチャンバー底面の状態を感知時の第2の発光素子と第2の受光素子の選択を切り替えて信号処理することにより、誤動作発生前に埃等の異物の堆積、結露の発生、ダニ、ノミ等の侵入を感知することができる。   According to the above configuration, in addition to the first light-emitting element and the first light-receiving element for detecting suspended particulates disposed in the chamber, foreign matter accumulated on the bottom surface of the chamber, insects such as mites, and water droplets due to condensation are detected. By providing the second light emitting element and the second light receiving element, the state of the bottom surface of the chamber can be sensed. Further, the control circuit performs signal processing by switching the selection of the second light emitting element and the second light receiving element at the time of sensing the state of the first light emitting element, the first light receiving element, and the bottom surface of the chamber at the time of sensing the suspended particles. Thus, it is possible to detect the accumulation of foreign matters such as dust, the occurrence of condensation, and the entry of ticks and fleas before malfunction occurs.

また、この発明の浮遊微粒子感知装置としては、
浮遊微粒子の流入を可能とすると共に外乱光の侵入を防ぐラビリンス構造を有するチャンバーと、
上記チャンバーが装着され、上記受光素子が出力する信号の増幅回路と信号処理および上記発光素子の動作制御を行う制御回路と発光素子の駆動回路が実装された回路基板と
を備え、
上記チャンバーは、
上記チャンバー内に配置され、感知領域内の浮遊微粒子に向けて光を出射する第1の発光素子と、
上記チャンバー内に配置され、上記チャンバー底面に付着した浮遊微粒子、異物、水滴等に向けて出射する第2の発光素子と、
上記チャンバー内に配置され、上記感知領域内の散乱光を受光する受光素子と
を備え、
浮遊微粒子による散乱光を感知するための第1の発光素子と、チャンバー底面の散乱光を感知するための第2の発光素子とを制御回路により切り替えてチャンバー底面の状態を感知することを特徴とするものでもよい。
In addition, as the suspended particulate sensing device of the present invention,
A chamber having a labyrinth structure that allows inflow of suspended particulates and prevents the entry of ambient light;
The chamber is mounted, and includes a circuit for mounting an amplification circuit for a signal output from the light receiving element, a signal processing and a control circuit for controlling the operation of the light emitting element, and a driving circuit for the light emitting element,
The chamber is
A first light emitting element disposed in the chamber and emitting light toward the suspended fine particles in the sensing region;
A second light emitting element that is disposed in the chamber and emits toward suspended fine particles, foreign matter, water droplets, and the like attached to the bottom of the chamber;
A light receiving element disposed in the chamber and receiving scattered light in the sensing region;
The first light emitting element for sensing scattered light caused by suspended fine particles and the second light emitting element for sensing scattered light on the bottom surface of the chamber are switched by a control circuit to sense the state of the bottom surface of the chamber. You may do it.

上記構成によれば、チャンバー内に配置される浮遊微粒子感知用の第1の発光素子と受光素子の他に、チャンバー底面に堆積する異物やダニ等の虫や結露による水滴等に光が照射する第2の発光素子を備えることにより、チャンバー底面の状態を感知することが可能である。また、浮遊微粒子の感知時とチャンバー底面の状態感知時で共通の受光素子を使用することにより、受光素子に接続される増幅回路を追加することなくチャンバー底面の状態感知を可能にする。   According to the above configuration, in addition to the first light-emitting element and the light-receiving element for detecting suspended particulates arranged in the chamber, light irradiates foreign matter accumulated on the bottom surface of the chamber, insects such as ticks, and water droplets caused by condensation. By including the second light emitting element, it is possible to sense the state of the bottom surface of the chamber. In addition, by using a common light receiving element for sensing floating particles and sensing the state of the bottom surface of the chamber, it is possible to sense the state of the bottom surface of the chamber without adding an amplifier circuit connected to the light receiving element.

また、この発明の浮遊微粒子感知装置としては、
浮遊微粒子の流入を可能とすると共に外乱光の侵入を防ぐラビリンス構造を有するチャンバーと、
上記チャンバーが装着され、上記受光素子が出力する信号の増幅回路と信号処理および上記発光素子の動作制御を行う制御回路と発光素子の駆動回路が実装された回路基板と
を備え、
上記チャンバーは、
上記チャンバー内に配置され、感知領域内に向けて光を出射する発光素子と、
上記チャンバー内に配置され、感知領域内の浮遊微粒子によって散乱された散乱光を受光する第1の受光素子と、
上記チャンバー内に配置され、上記チャンバー内側に付着した浮遊微粒子、異物、水滴等によって散乱された散乱光を受光する第2の受光素子と
を備え、
浮遊微粒子による散乱光を感知するための第1の受光素子と、チャンバー底面の散乱光を感知するための第2の受光素子とを制御回路により切り替えてチャンバー底面の状態を感知することを特徴とするものでもよい。
In addition, as the suspended particulate sensing device of the present invention,
A chamber having a labyrinth structure that allows inflow of suspended particulates and prevents the entry of ambient light;
The chamber is mounted, and includes a circuit for mounting an amplification circuit for a signal output from the light receiving element, a signal processing and a control circuit for controlling the operation of the light emitting element, and a driving circuit for the light emitting element,
The chamber is
A light emitting element disposed in the chamber and emitting light toward the sensing region;
A first light receiving element disposed in the chamber and receiving scattered light scattered by suspended fine particles in the sensing region;
A second light receiving element that is disposed in the chamber and receives scattered light scattered by suspended fine particles, foreign matter, water droplets, and the like attached to the inside of the chamber;
The first light receiving element for detecting scattered light caused by suspended fine particles and the second light receiving element for detecting scattered light on the bottom surface of the chamber are switched by a control circuit to detect the state of the bottom surface of the chamber. You may do it.

上記構成によれば、チャンバー内に配置される浮遊微粒子感知用の発光素子と第1の受光素子の他に、チャンバー底面に堆積する異物やダニ等の虫や結露による水滴等による散乱光を受光する第2の受光素子を備えることにより、チャンバー底面の状態を感知することが可能である。また、発光素子は浮遊微粒子の感知時とチャンバー底面の状態感知時で共通の発光素子を使用することにより、発光素子に接続される駆動回路を追加することなく、浮遊微粒子感知と同一の発光を用いて同時にチャンバー底面の状態感知を可能にする。   According to the above configuration, in addition to the light-emitting element for detecting the suspended particles and the first light-receiving element disposed in the chamber, the light received by the foreign matter accumulated on the bottom surface of the chamber, insects such as ticks, and water droplets due to condensation is received. By providing the second light receiving element, it is possible to sense the state of the bottom surface of the chamber. In addition, the light-emitting element uses the same light-emitting element when sensing suspended particles and sensing the state of the bottom of the chamber, so that the same light emission as suspended particle sensing can be achieved without adding a drive circuit connected to the light-emitting element. It can be used to sense the state of the bottom of the chamber at the same time.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記2つの発光素子と1つの受光素子を備えた浮遊微粒子感知装置において、
上記2つの発光素子は2つの発光チップを同一パッケージ内に配置した1つの発光素子で構成している。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
In the suspended particle sensing device including the two light emitting elements and one light receiving element,
The two light emitting elements are constituted by one light emitting element in which two light emitting chips are arranged in the same package.

上記実施形態によれば、上記の発光素子は発光源となる発光ダイオード(LED)となる半導体チップをレンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージしたものを用いるが、同一パッケージに浮遊微粒子感知用のLEDチップとチャンバー底面感知用のLEDチップを備えることにより、単一の発光素子で異なる2つの光軸の光を照射することが可能である。上記により、チャンバー底面感知用の発光素子を個別に備えなくても、同一発光素子から浮遊微粒子感知用の発光とチャンバー底面感知用の発光を可能とし、チャンバーの縮小化を可能にする。   According to the above embodiment, the light emitting element is a semiconductor chip that is a light emitting diode (LED) serving as a light emitting source and packaged with a mold resin molded into a lens shape. By providing the chip and the LED chip for detecting the bottom of the chamber, it is possible to irradiate light of two different optical axes with a single light emitting element. According to the above, even if a light emitting element for detecting the bottom surface of the chamber is not separately provided, the light emission for detecting the suspended particles and the light emitting for detecting the bottom surface of the chamber can be performed from the same light emitting element, and the chamber can be reduced.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記1つの発光素子と2つの受光素子を備えた浮遊微粒子感知装置において、
上記2つの受光素子は2つの受光チップを同一パッケージ内に配置した1つの受光素子で構成している。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
In the suspended particle sensing device including the one light emitting element and the two light receiving elements,
The two light receiving elements are constituted by one light receiving element in which two light receiving chips are arranged in the same package.

上記実施形態によれば、上記の受光素子は光電変換するフォトダイオード(PD)となる半導体チップを集光レンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージしたものを用いるが、同一パッケージに浮遊微粒子感知用の受光チップとチャンバー底面感知用の受光チップを備えることにより、単一の受光素子で異なる2つの光軸の光を受光することが可能である。上記により、チャンバー底面感知用の受光素子を個別に備えなくても、同一受光素子で浮遊微粒子による散乱光の受光とチャンバー底面による散乱光の受光を可能とし、チャンバーの縮小化を可能にする。   According to the above embodiment, the light receiving element is a semiconductor chip that is a photodiode (PD) that performs photoelectric conversion and is packaged with a mold resin molded into a condensing lens shape. By providing the light receiving chip and the light receiving chip for detecting the bottom of the chamber, it is possible to receive light of two different optical axes with a single light receiving element. As described above, even if a light receiving element for sensing the bottom surface of the chamber is not separately provided, the same light receiving element can receive scattered light from the suspended fine particles and light scattered by the bottom surface of the chamber, thereby reducing the size of the chamber.

また、一実施形態の浮遊微粒子感知装置では、
上記1つの発光素子と2つの受光素子を備えた浮遊微粒子感知装置において、
上記2つの受光素子は2つの受光エリアを同一半導体基板上に作成した1つの受光素子で構成している。
In addition, in the suspended particle sensing device of one embodiment,
In the suspended particle sensing device including the one light emitting element and the two light receiving elements,
The two light receiving elements are composed of one light receiving element in which two light receiving areas are formed on the same semiconductor substrate.

上記実施形態によれば、上記の受光素子は、光電変換するフォトダイオード(PD)となる半導体チップを集光レンズ形状に成型したモールド樹脂でパッケージしたものを用いるが、パッケージされるフォトダイオードは浮遊微粒子感知用の受光部とチャンバー底面感知用の受光部を同一半導体チップ上に備えることにより、単一の受光素子で異なる2つの光軸の光を受光することが可能である。上記により、同一チップ上に異なる受光部を備えることで異なる受光素子を個別に備える必要がなくなり、チャンバーの縮小化を可能にする。   According to the embodiment, the light receiving element is a semiconductor chip which is a photodiode (PD) for photoelectric conversion and packaged with a mold resin molded into a condensing lens shape, but the packaged photodiode is floating. By providing the light receiving part for detecting the fine particles and the light receiving part for detecting the bottom of the chamber on the same semiconductor chip, it is possible to receive light of two different optical axes with a single light receiving element. As described above, by providing different light receiving portions on the same chip, it is not necessary to separately provide different light receiving elements, and the chamber can be reduced.

また、この発明の煙感知器としては、
上記の光散乱式粒子検知装置を搭載し、
上記チャンバー内側に付着した浮遊微粒子、異物、水滴等によって散乱された散乱光の受光信号の増加に応じて、警報を鳴動することを特徴とするものでもよい。
As a smoke detector of the present invention,
Equipped with the above light scattering particle detector,
An alarm may be sounded in response to an increase in the received light signal of scattered light scattered by suspended fine particles, foreign matter, water droplets, etc. adhering to the inside of the chamber.

上記構成によれば、上記の浮遊微粒子感知装置を用いた煙感知器は、感知領域であるチャンバー底面の状態を感知することが可能となり、チャンバー底面を感知する信号出力に応じて警報を鳴動して埃の堆積を知らせることが可能となる。   According to the above configuration, the smoke detector using the above-described suspended particle detector can detect the state of the bottom surface of the chamber, which is the detection region, and sounds an alarm in response to a signal output for detecting the bottom surface of the chamber. It is possible to notify the accumulation of dust.

10,110,210…チャンバー
10a,110a,210a…チャンバー底面
11,21,111,121,211,311…発光素子
12,22,112,122,212,222,412…受光素子
13,23…増幅回路
14,24…駆動回路
20,120…異物
30…マイクロコンピュータ
40…制御回路基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210 ... Chamber 10a, 110a, 210a ... Bottom of chamber 11, 21, 111, 121, 211, 311 ... Light emitting element 12, 22, 112, 122, 212, 222, 412 ... Light receiving element 13, 23 ... Amplification Circuits 14, 24 ... Drive circuit 20, 120 ... Foreign matter 30 ... Microcomputer 40 ... Control circuit board

Claims (5)

外部からの浮遊微粒子が流入可能で、かつ、外部からの外乱光を遮断するハウジング部と、
上記ハウジング部内に配置され、上記ハウジング部内に流入した上記浮遊微粒子を検出する一対の第1の受発光部と、
上記ハウジング部内に配置され、上記第1の受発光部により上記浮遊微粒子が検出される第1の感知領域よりも底側の第2の感知領域において、上記浮遊微粒子と異なる異物を検出する第2の受発光部と
を備えたことを特徴とする浮遊微粒子感知装置。
A housing part that allows airborne particulates from the outside to flow in and blocks external light from the outside;
A pair of first light emitting and receiving parts that are disposed in the housing part and detect the suspended fine particles flowing into the housing part;
A second detector that is disposed in the housing portion and detects a foreign substance different from the suspended particulates in a second sensing region located on the bottom side of the first sensing region where the suspended particulates are detected by the first light emitting and receiving unit. A suspended particle sensing device comprising: a light receiving and emitting unit.
請求項1に記載の浮遊微粒子感知装置において、
上記第1,第2の受発光部は、受光素子または発光素子のいずれか一方を共用していることを特徴とする浮遊微粒子感知装置。
In the suspended particulate sensing device according to claim 1,
The first and second light emitting / receiving units share either a light receiving element or a light emitting element.
請求項2に記載の浮遊微粒子感知装置において、
上記第1,第2の受発光部が上記受光素子を共用するとき、上記受光素子は、共通のレンズに対して2つの受光チップを有する一方、
上記第1,第2の受発光部が上記発光素子を共用するとき、上記発光素子は、共通のレンズに対して2つの発光チップを有することを特徴とする浮遊微粒子感知装置。
In the suspended particulate sensing device according to claim 2,
When the first and second light receiving and emitting units share the light receiving element, the light receiving element has two light receiving chips for a common lens,
When the first and second light emitting / receiving units share the light emitting element, the light emitting element has two light emitting chips with respect to a common lens.
請求項2に記載の浮遊微粒子感知装置において、
上記第1,第2の受発光部が上記受光素子を共用するとき、上記受光素子は、2つの受光領域が同一半導体基板に形成された1つの受光チップを有することを特徴とする浮遊微粒子感知装置。
In the suspended particulate sensing device according to claim 2,
When the first and second light receiving and emitting units share the light receiving element, the light receiving element has one light receiving chip in which two light receiving regions are formed on the same semiconductor substrate. apparatus.
請求項1から4のいずれか1つに記載の浮遊微粒子感知装置と、
上記浮遊微粒子感知装置の上記第2の受発光部からの感知信号に基づいて、上記異物を感知したことを警告する警告手段と
を備えたことを特徴とする煙感知器。
The suspended particle sensing device according to any one of claims 1 to 4,
A smoke detector, comprising: warning means for warning that the foreign object has been detected based on a detection signal from the second light emitting / receiving unit of the floating particulate sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019045009A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社デンソー Dust concentration detection device
JP2020085597A (en) * 2018-11-21 2020-06-04 株式会社マツシマメジャテック Device, method, and system for monitoring in-board powder dust

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