JP2015200629A - Particle detection sensor, dust sensor, smoke detector, air cleaner, ventilator and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒子検出センサ、及び、粒子検出センサを備えた、ダストセンサ、煙感知器、空気清浄機、換気扇又はエアコン等の機器に関する。より具体的には、大気中に浮遊する粒子(エアロゾル)を当該粒子の散乱光によって検知する光散乱式粒子検出センサ及びこれを用いた空気清浄機等の機器に関する。 The present invention relates to a particle detection sensor and a device including the particle detection sensor, such as a dust sensor, a smoke sensor, an air cleaner, a ventilation fan, or an air conditioner. More specifically, the present invention relates to a light-scattering particle detection sensor that detects particles (aerosol) floating in the atmosphere using scattered light of the particles, and an apparatus such as an air purifier using the same.
光散乱式粒子検出センサは、投光素子と受光素子とを備える光電式センサであり、測定対象の気体を取り込んで投光素子の光を当該気体に照射し、その散乱光によって気体に含まれる粒子の有無を検出するものである。例えば、大気中に浮遊するホコリ・花粉・煙等の粒子を検出することができる。 The light scattering particle detection sensor is a photoelectric sensor including a light projecting element and a light receiving element, takes in a gas to be measured, irradiates the light of the light projecting element, and is contained in the gas by the scattered light. It detects the presence or absence of particles. For example, particles such as dust, pollen, and smoke floating in the atmosphere can be detected.
この種の光散乱式粒子検出センサとして、迷光の発生を低減するために、投光素子又は受光素子と対向する位置に光トラップが設けられたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As this type of light scattering type particle detection sensor, a sensor provided with a light trap at a position facing a light projecting element or a light receiving element is known in order to reduce the generation of stray light (see, for example, Patent Document 1). .
近年、より粒径の小さい微粒子を検出するために粒子検出センサのさらなる高精度化が要望されており、例えば、ファンによって気流を発生させて粒子検出センサ内に沢山の粒子を取り込むことで高精度化することが考えられている。 In recent years, there has been a demand for higher accuracy of particle detection sensors in order to detect fine particles with smaller particle diameters. For example, high accuracy can be obtained by generating a stream of air with a fan and capturing many particles in the particle detection sensor. It is considered to become.
しかしながら、ファンを設けると、粒子検出センサ全体のコストが高くなったり粒子検出センサが大型化したりする。このため、低コストのヒータ抵抗(抵抗加熱)によって気流を発生させることが考えられる。 However, when the fan is provided, the cost of the whole particle detection sensor is increased or the particle detection sensor is increased in size. For this reason, it is conceivable to generate an air flow by low-cost heater resistance (resistance heating).
しかしながら、ヒータ抵抗を用いた方法では、流速が遅く、粒径の小さな微粒子を精度良く検出することができない。 However, the method using the heater resistance has a low flow rate and cannot detect fine particles having a small particle size with high accuracy.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ヒータ抵抗等の加熱装置によって気流を発生させる加熱方式であっても、微粒子を高精度で検出できる粒子検出センサ等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a particle detection sensor or the like that can detect fine particles with high accuracy even in a heating method in which an air flow is generated by a heating device such as a heater resistor. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明に係る粒子検出センサの一態様は、投光素子と受光素子とを備え、検知領域における粒子による前記投光素子の光の散乱光を前記受光素子で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する粒子検出センサであって、気体を加熱する加熱装置と、前記散乱光を反射して当該散乱光を前記受光素子に導く反射体とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, one aspect of a particle detection sensor according to the present invention includes a light projecting element and a light receiving element, and receives light scattered by the light projecting element due to particles in a detection region by the light receiving element. A particle detection sensor that detects particles contained in a gas by having a heating device that heats the gas and a reflector that reflects the scattered light and guides the scattered light to the light receiving element. Features.
本発明によれば、ヒータ抵抗等の加熱装置によって気流を発生させる加熱方式であっても、微粒子を高精度で検出できる。 According to the present invention, fine particles can be detected with high accuracy even in a heating method in which an air flow is generated by a heating device such as a heater resistor.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Accordingly, numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は(a)のA−A線における断面図である。なお、本実施の形態では、図1(d)における大気排出孔36から大気導入孔35に向かう方向を鉛直下方(重力方向)としている。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the particle detection sensor according to
図1に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ1は、投光素子10と受光素子20とを備える光電式センサであって、検知領域(光拡散部)DAにおける粒子による投光素子10からの光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出するものである。本実施の形態における粒子検出センサ1は、さらに、反射面を有する反射体40と、気体を加熱する加熱装置50とを有する。
As shown in FIG. 1, the
投光素子10は、所定の波長の光を発する光源(発光部)であり、例えば、LEDや半導体レーザ等の固体発光素子である。投光素子10としては、赤外光、青色光、緑色光、赤色光又は紫外光を発する発光素子を用いることができる。この場合、2波長以上の混合波を発するように構成してもよい。
The
なお、投光素子10の発光波長が短いほど、粒径の小さな粒子を検出しやすくなる。また、投光素子10の発光制御方式は特に限定されるものではなく、投光素子10から出射する光は、DC駆動による連続光又はパルス光等とすることができる。また、投光素子10の出力の大きさは、時間的に変化していてもよい。
In addition, it becomes easy to detect a particle | grain with a small particle size, so that the light emission wavelength of the
受光素子20は、光を受ける受光部であり、例えば、フォトダイオード、フォトICダイオード、フォトトランジスタ、又は、高電子倍増管等、光を受けて電気信号に変換する素子(光検出器)である。
The
図1(d)に示すように、投光素子10及び受光素子20は、筐体30(ケース)内に配置される。筐体30は、投光素子10及び受光素子20を保持するように構成されている。本実施の形態において、投光素子10及び受光素子20は、それぞれの光軸を交差させる形で筐体30内に配置されている。
As shown in FIG. 1D, the
受光素子20での受光感度を大きくするには、検知領域DAの粒子の散乱光のうち前方散乱光を多く取得するとよい。この場合、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とを一致させることによって前方散乱光を容易に取得することができるが、単に投光素子10と受光素子20との光軸を一致させただけでは、受光素子20には前方散乱光以外に投光素子10からの直接光が入射してしまうことになり、粒子の検出精度が低下してしまう。
In order to increase the light receiving sensitivity of the
このため、本実施の形態では、投光素子10及び受光素子20の各々の光軸を交差させている。一例として、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とのなす角は60度(120度)である。
For this reason, in this Embodiment, the optical axis of each of the
このように、投光素子10及び受光素子20の各々の光軸を交差させることによって、投光素子10からの直接光の影響を受けることなく、前方散乱光に近い部分の側方散乱光を取得できるので、粒子の検出精度の低下を抑制できる。
In this way, by causing the optical axes of the
図1の(a)〜(c)に示すように、筐体30の外形は、一例として扁平直方体である。筐体30は、第1筐体部30a(蓋部)と第2筐体部30bとの2つの部材によって構成されている。第2筐体部30bからは、複数のリード線11、21及び51が露出している。リード線11、21及び51は、それぞれ、投光素子10、受光素子20及び加熱装置50と電気的に接続されている。
As shown to (a)-(c) of FIG. 1, the external shape of the housing | casing 30 is a flat rectangular parallelepiped as an example. The
筐体30には、投光素子10の光が投光される空間領域である投光領域31と、検知領域DAにおいて投光素子10の光が粒子に当たって発生した散乱光を受光素子20に導くための空間領域である受光領域32(拡散光導入部)と、粒子を含む気体(大気等)が流れる空間領域である粒子流路33と、トラップ部34とが設けられている。
In the
投光領域31、受光領域32、粒子流路33及びトラップ部34の各々は、筐体30における空間領域である。投光領域31は、投光素子10から検知領域DAまでの空間領域である。受光領域32は、検知領域DAから受光素子20までの空間領域である。
Each of the
例えば、図1(d)に示すように、投光領域31、受光領域32及びトラップ部34の各々は、周囲が筐体30の内面(内壁)で囲まれた略円筒状又は略角筒状の有底筒状の空間領域であり、粒子流路33との接続部分に開口部を有している。つまり、投光領域31、受光領域32及びトラップ部34の各々は、各開口部が粒子流路33に向かって開口しており、各開口部において粒子流路33と接続されている。本実施の形態において、投光領域31、受光領域32及びトラップ部34の各々の開口部は、検知領域DAに向かって開口している。
For example, as shown in FIG. 1 (d), each of the
粒子流路33は、気体(大気等)中の粒子を測定するために筐体30内に導入した気体を通過させる気体通過領域である。粒子流路33は、周囲が筐体30の内面(内壁)で囲まれた略円筒状又は略角筒状の筒状空間領域であって、検知領域DAを含む空間領域である。本実施の形態において、粒子流路33は、検知領域DA全体を含んでいる。本実施の形態において、粒子流路33は、大気導入孔35から大気排出孔36に向かって真っ直ぐな流路となっており、その途中で、投光領域31、受光領域32及びトラップ部と接続されている。
The
また、投光領域31、受光領域32、粒子流路33及びトラップ部34における筐体30の内面(壁面)は、迷光を吸収させるために黒色であるとよい。例えば、筐体30を黒色の樹脂成型品であり、内部に露出部分は少なくとも黒色表面となっている。また、筐体30の内面にシボ加工などの表面処理を行うことによって迷光を吸収させるように構成されていてもよい。
Further, the inner surface (wall surface) of the
検知領域DAは、測定対象の気体に含まれる粒子(エアロゾル)を検知するための領域であるエアロゾル検知領域(エアロゾル測定部)である。検知領域DAは、粒子流路33内に存在するように設定されており、本実施の形態では、投光領域31と受光領域32とが粒子流路33で重なる領域である。具体的には、検知領域DAは、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とが交差する交点を含む領域である。測定対象の気体は、粒子流路33を通って検知領域DAに導かれる。検知領域DAは、例えばφ2mmである。
The detection area DA is an aerosol detection area (aerosol measurement unit) that is an area for detecting particles (aerosol) contained in the gas to be measured. The detection area DA is set so as to exist in the
トラップ部34は、投光素子10の光のうち検知領域DAで粒子に当たらずに検知領域DAを通過した光が筐体30内で反射及び散乱して受光素子20で受光されてしまうことを防止する構造を有する。具体的に、トラップ部34は、光トラップ構造を有し、トラップ部34の内部に一旦進入した光がトラップ部34から出て行かないような光吸収構造を有する。例えば、トラップ部34における筐体30の内面には、多重反射させて光を吸収させるための複数の黒色突起が設けられる。なお、トラップ部34は、ラビリンス構造であってもよい。
The
本実施の形態において、トラップ部34(光トラップ構造)は、投光素子10と対向する位置に設けられている。具体的には、トラップ部34の開口部が投光領域31の開口部に対向している。なお、本実施の形態において、トラップ部34は、投光素子10と対向する位置にのみ設けられているが、投光素子10及び受光素子20の両方と対向する位置に設けられていてもよいし、受光素子20と対向する位置にのみ設けられていてもよい。但し、受光素子20と対向する位置にのみトラップ部34を設ける場合、トラップ部34の内部に一旦進入した光が戻って行かないように、トラップ部34を貫通孔にする等の手段を設けるとよい。
In the present embodiment, the trap part 34 (light trap structure) is provided at a position facing the
また、筐体30には、粒子流路33に大気を導入するための大気導入孔35と、粒子流路33から大気を排出するための大気排出孔(大気放出孔)36とが設けられている。
The
大気導入孔35は、粒子検出センサ1の外部に存在する大気等の気体を粒子検出センサ1の内部(粒子流路33)に供給するための大気供給口(大気流入口)であり、筐体30における大気の入口である。
The
一方、大気排出孔36は、粒子検出センサ1の内部(粒子流路33)の大気を粒子検出センサ1の外部に排出するための大気排気口(大気流出口)であり、筐体30における大気の出口である。
On the other hand, the
大気導入孔35は、粒子流路33の一方に繋がっており、大気排出孔36は、粒子流路33の他方に繋がっている。これにより、粒子を含む大気(測定対象の気体)は、大気導入孔35から筐体30内に導入されて粒子流路33を通って検知領域DAに流入され、大気排出孔36から筐体30外に排出される。本実施の形態では、効率良く筐体30内に気体を導入して排気するために、大気導入孔35の方が大気排出孔36よりも開口面積が大きくなっている。
The
また、本実施の形態において、投光領域31には、投光レンズ(発光レンズ)31aが設けられている。投光レンズ31aは、投光素子10の前方に配置されており、投光素子10から出射する光(投光ビーム)を検知領域DAに向けて進行させるように構成されている。つまり、投光素子10から出射する光は投光レンズ31aを介して検知領域DAに到達する。投光レンズ31aは、例えば、透明樹脂レンズ又はガラスレンズである。
In the present embodiment, the
投光レンズ31aは、投光素子10から出射する光を検知領域DAに向けてコリメートさせるコリメートレンズであってもよいし、投光素子10から出射する光を検知領域DAに集光させる集光レンズであってもよいが、投光レンズ31aとしては、検知領域DAにおいて投光素子10の光強度を大きくするようなレンズを用いるとよい。また、検知領域DA内の場所によって光強度が異なると、同じ粒径の粒子であっても検知領域DA内の場所によって散乱光の強度が異なってしまうので、投光レンズ31aとしては、投光素子10の光の強度分布が検知領域DA全体で均一になるようなレンズを用いるとよい。さらに、投光素子10の光が筐体30の壁面に反射すると無用な反射光及び散乱光が発生することになるので、投光レンズ31aとしては、投光素子10の光が投光領域31における筐体30の壁面に反射することなく直接検知領域DAに到達するようなレンズを用いるとよい。なお、投光レンズ31aは、設けなくてもよい。
The
また、本実施の形態において、投光領域31には発光絞り部31bが設けられている。発光絞り部31bは、投光レンズ31aを通過した後の投光素子10の光を絞って不要な光を遮蔽して集光径を小さくする。発光絞り部31bは、樹脂等からなり、投光領域31の内壁に所定の形状で形成されている。発光絞り部31bは、各々が円形や多角形などの開口(スリット)を有する複数の光学絞りからなる。本実施の形態において、発光絞り部31b(光学絞り)は、投光領域31の内壁から突出するように形成されている。発光絞り部31b(光学絞り)は、樹脂等からなり、筐体30と一体成型されていてもよいし、筐体30と別体であってもよい。
In the present embodiment, the
反射体40(反射板)は、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射部材である。本実施の形態において、反射体40は、粒子の散乱光を反射して受光素子20に集光させている。より具体的には、反射体40は、粒子の散乱光を受光素子20に向けて反射している。
The reflector 40 (reflecting plate) is a reflecting member that reflects scattered light of the
図1(d)に示すように、本実施の形態では、反射体40は、受光領域32に設けられている。具体的には、反射体40は、受光領域32における筐体30の内面に沿って設けられた集光ミラーであり、反射面である内面が曲面となっている。図1(d)に示すように、反射体40の内面は、回転楕円体の回転面の一部である。つまり、反射体40は、内面(反射面)の形状が回転楕円面の一部の形状をなす楕円ミラーであり、反射体40の内面の断面形状は楕円の一部である。
As shown in FIG. 1D, the
また、反射体40は、粒子流路33に向かって開口する開口部を有する。具体的には、反射体40の開口部は、検知領域DAに向かって開口している。本実施の形態において、反射体40の開口部は、受光領域32の開口部と略一致している。つまり、反射体40は、受光領域32の開口部近傍まで設けられている。
The
反射体40としては、ベース部材の表面そのものが反射面となるようにベース部材そのものを金属等の反射材料で構成してもよいし、樹脂や金属のベース部材の表面に反射面となる反射膜を形成してもよい。
As the
反射膜としては、アルミニウム、金、銀や銅等の金属反射膜、鏡面反射膜、又は、誘電体多層膜等を用いることができる。反射膜としては、吸収率が小さく、高い反射率を有するものがよい。また、反射膜として、蒸着等で形成したアルミニウム膜の表面に当該アルミニウム膜よりも薄い薄膜を積層したものを用いてもよい。アルミニウム膜に積層する薄膜としては、例えば、MgF膜、SiO2膜、SiO膜、AlN膜、アルミナ膜、又は、増反射膜等が用いられる。このように、アルミニウム膜にこれらの薄膜を積層することによって、アルミニウム膜の劣化(腐食等)を抑制したり光増幅による光学特性を向上させたりすることができる。 As the reflection film, a metal reflection film such as aluminum, gold, silver or copper, a mirror reflection film, a dielectric multilayer film, or the like can be used. As the reflective film, a film having a low absorptance and a high reflectance is preferable. Moreover, you may use as a reflecting film what laminated | stacked the thin film thinner than the said aluminum film on the surface of the aluminum film formed by vapor deposition. As the thin film laminated on the aluminum film, for example, an MgF film, a SiO 2 film, a SiO film, an AlN film, an alumina film, an enhanced reflection film, or the like is used. Thus, by laminating these thin films on the aluminum film, it is possible to suppress deterioration (corrosion and the like) of the aluminum film and improve optical characteristics by optical amplification.
加熱装置50は、大気を加熱するヒータである。加熱装置50は、粒子流路33内に流れる気体の流れを促進させるための気流を発生させる気流発生装置として機能する。つまり、加熱装置50によって大気を加熱することで、粒子を含む大気を検知領域DAに導入しやすくできる。加熱装置50は、例えば、低コストのヒータ抵抗等である。
The
図1(d)に示すように、本実施の形態において、加熱装置50は、粒子流路33内に配置されている。つまり、加熱装置50は、粒子流路33内の気体を加熱する。なお、加熱装置50は、大気導入孔35の近傍に配置されている。
As shown in FIG. 1 (d), in the present embodiment, the
また、加熱装置50は、検知領域DAの鉛直下方に配置されている。これにより、加熱装置50がヒータ抵抗である場合、ヒータ抵抗に電圧を印加するとヒータ抵抗が発熱してヒータ抵抗の周囲の大気が加熱されて密度が小さくなり、重力とは逆方向の鉛直方向に移動する。つまり、加熱装置50によって粒子流路33内の気体を加熱すると、上方向の気流(上昇気流)を発生させることができる。
The
このように、加熱装置50によって粒子流路33内の気体を加熱することによって、筐体30(粒子流路33)内に測定対象の気体(大気)を容易に引き込むことができるので、加熱装置50を設けない場合と比べて、粒子検出センサ1内に多くの粒子を取り込むことができる。したがって、粒子流路33に含まれる検知領域DAにおける単位体積あたりの粒子数を多くすることができるので、感度を高くすることができる。
Thus, by heating the gas in the
なお、加熱装置50が動作していない状態でも、大気導入孔35と大気排出孔36との間において気体は粒子流路33内を通過することができる。つまり、加熱装置50が動作していない場合でも、気体中に含まれる粒子を検出することは可能である。
Even when the
次に、本実施の形態における粒子検出センサ1の動作について、図2A、図2B及び図2Cを用いて説明する。図2A〜図2Cは、それぞれ、気体中に粒子が存在しない場合、気体中に粒径の小さい粒子が存在する場合及び気体中に粒径の大きい粒子が存在する場合における粒子検出センサの動作を説明するための断面図である。
Next, the operation of the
加熱装置50を動作させて粒子流路33に気流を発生させると、大気導入孔35から粒子検出センサ1内に気体が引き込まれ、当該気体は、粒子流路33を経由して検知領域DAに導かれる。
When the
この場合、図2Aに示すように、粒子検出センサ1内に導入された気体に粒子(エアロゾル)が存在しない場合、つまり、検知領域DAに粒子が流入しない場合は、投光素子10から出射した光は検知領域DAを通過してそのまま直進するので、粒子による散乱光が発生しない。したがって、この場合、基本的には受光素子20の反応がないので、粒子検出センサ1内に導入された気体中に粒子が存在しないことが分かる。
In this case, as shown in FIG. 2A, when there is no particle (aerosol) in the gas introduced into the
なお、この場合、検知領域DAを通過して直進した光が筐体30の中で反射して迷光となって受光素子20に入射する場合がある。本実施の形態では、トラップ部34が設けられているので、検知領域DAを通過して直進した光は、トラップ部34で減衰吸収される。これにより、検知領域DAを通過して直進した光が迷光となって受光素子20に入射することを抑制できる。
In this case, light that has traveled straight through the detection area DA may be reflected in the
また、図2Bに示すように、粒子検出センサ1内に導入した気体に粒径の小さい粒子(エアロゾル)P1が存在する場合、つまり、検知領域DAに粒径の小さい粒子P1が流入した場合は、投光素子10の光は検知領域DAに存在する粒子P1に当たって散乱し、当該散乱光は直接又は反射体40で反射して受光素子20に入射する。受光素子20に光が入射すると所定の信号の出力があるので、粒子検出センサ1内に導入された気体中に粒子が存在することが分かる。
In addition, as shown in FIG. 2B, when the particle (aerosol) P1 having a small particle diameter exists in the gas introduced into the
この場合、受光素子20によって検出される散乱光の光強度は比較的に小さいので、粒子検出センサ1内に導入した気体中には粒径の小さい粒子が存在することが分かる。
In this case, since the light intensity of the scattered light detected by the
また、図2Cに示すように、粒子検出センサ1内に導入した気体に粒径の大きい粒子(エアロゾル)P2が存在する場合、つまり、検知領域DAに粒径の大きい粒子P2が流入した場合も、投光素子10の光は検知領域DAに存在する粒子P2に当たって散乱し、当該散乱光は直接又は反射体40で反射して受光素子20に入射する。受光素子20に光が入射すると所定の信号の出力があるので、この場合も、粒子検出センサ1内に導入された気体中に粒子が存在することが分かる。
In addition, as shown in FIG. 2C, when a particle (aerosol) P2 having a large particle diameter exists in the gas introduced into the
この場合、受光素子20によって検出される散乱光の光強度は比較的に大きいので、粒子検出センサ1内に導入した気体中には粒径の大きい粒子P2が存在することが分かる。
In this case, since the light intensity of the scattered light detected by the
このように、粒子による散乱光によって粒子検出センサ1内に導入された気体に粒子が含まれるか否か(粒子の有無)を検知することができる。つまり、気体中の粒子を検出することができる。
In this way, it is possible to detect whether or not particles are contained in the gas introduced into the
また、受光素子20で受光した信号の大きさ、つまり、粒子による散乱光の光強度の大きさによって、粒子の大きさ(粒径)を判別することができる。
Further, the size (particle size) of the particle can be determined based on the size of the signal received by the
さらに、受光素子20で検出される信号の出力の1つ1つ、つまり、粒子による散乱光の光強度のピーク1つ1つは、粒子の1つ1つに対応するので、粒子検出センサ1内に導
入された気体の中の粒子の個数(量)も算出することができる。
Further, each output of the signal detected by the
次に、本実施の形態における粒子検出センサ1の作用効果について、比較例の粒子検出センサ100と比較しながら、図3及び図4を用いて説明する。図3は、比較例の粒子検出センサの断面図であり、図4は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの断面図である。
Next, the effect of the
図3に示すように、比較例の粒子検出センサ100では、受光領域32に反射体が設けられておらず、受光レンズ(集光レンズ)140が設けられている。これにより、受光レンズ140による制約が大きくなり、例えば、受光レンズ140の光軸と受光素子20の光軸とを一致させる必要がある。また、受光レンズ140の形状も、その機能から変更できる自由度が小さく、例えば、レンズ光軸に対して対称形状となっている。これらのことから、図3に示すように、受光レンズ140を用いた場合では、検知領域DAを基準とする受光レンズ140への見込み角が小さくなる。
As shown in FIG. 3, in the
しかも、レンズによる集光では、そもそも原理的に180°以上の光を取ることができず、また、様々な方向からの散乱光も取ることができない。さらに、レンズの焦点が検知領域DAとなるので、検知領域DAは小さい。 Moreover, in the first place, the light collected by the lens cannot take light of 180 ° or more, and it cannot take scattered light from various directions. Furthermore, since the focal point of the lens is the detection area DA, the detection area DA is small.
したがって、受光レンズ140のみで散乱光を集光する比較例の粒子検出センサ100では、散乱光の受光感度が低い。
Therefore, in the
特に、気体中に浮遊する粒子には、PM2.5(微小粒子状物質)等の粒径の小さな微粒子も存在する。このような微粒子を検出するには、粒子検出センサとしては、例えば粒径が0.3μm以下の粒子を検出できる精度が要求される。 In particular, fine particles having a small particle diameter such as PM2.5 (microparticulate matter) are also present in the particles floating in the gas. In order to detect such fine particles, the particle detection sensor is required to have an accuracy capable of detecting particles having a particle size of 0.3 μm or less, for example.
粒子検出センサの粒子検出精度を向上させるには、例えば、ファンを設けることが考えられる。つまり、ファンによって粒子の流れを速くし、単位時間当たりに粒子検出センサ内に入る粒子の量を増やすことで、粒径の小さな微粒子の検出精度を向上させることが考えられる。 In order to improve the particle detection accuracy of the particle detection sensor, for example, a fan may be provided. That is, it is conceivable to improve the detection accuracy of fine particles having a small particle size by increasing the amount of particles entering the particle detection sensor per unit time by increasing the flow of particles by a fan.
しかしながら、ファンを設けると、粒子検出センサ全体のコストが高くなったり粒子検出センサが大型化したりする。 However, when the fan is provided, the cost of the whole particle detection sensor is increased or the particle detection sensor is increased in size.
一方、ファンを設けるのではなく、低コストかつ省スペースであるヒータ抵抗等の加熱装置を設けることによって気流を発生させることも考えられる。 On the other hand, instead of providing a fan, it is also conceivable to generate an air flow by providing a heating device such as a heater resistor that is low-cost and space-saving.
しかしながら、加熱装置の場合では、ファンの場合と比べて流速が遅く、それほど検出精度を高くすることができない。このため、PM2.5等の粒径の小さな微粒子を精度よく検出することができない。 However, in the case of the heating device, the flow velocity is slower than in the case of the fan, and the detection accuracy cannot be increased so much. For this reason, fine particles having a small particle diameter such as PM2.5 cannot be detected with high accuracy.
これに対して、本実施の形態における粒子検出センサ1は、図4に示すように、検知領域DAにおける粒子による散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導くための反射体40を有している。
On the other hand, the
これにより、レンズの場合と比べて、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、より多く受光素子20に入射させることが可能となる。つまり、反射体40は、レンズと比べて設計自由度が大きいので、より多くの散乱光を受光素子20に導けるように形状を決めることができる。
As a result, more scattered light generated by particles in the detection area DA can be incident on the
例えば、図4に示すように、反射体40の開口部を受光領域32の開口部のぎりぎりまで延ばすことができ、検知領域DAを基準とする反射体40への見込み角を大きくすることができる。また、反射体40の光軸(受光素子20の光軸)に対して見込み角を対称にすることなく反射体40の形状を決めることもできるので、反射体40の形状を自由に変更することができる。
For example, as shown in FIG. 4, the opening of the
このように、本実施の形態における粒子検出センサ1では、図3に示す比較例と比べて、散乱光を集める立体角を大きくすることができるので散乱光の受光感度を高くすることが可能となり、検知領域DAを大きくすることができる。
As described above, in the
このため、気流がゆっくりであっても、粒子は検出領域DAを通過しやすくなる。特に、粒径の小さな粒子の場合、図3に示す比較例では、検出領域DAを通過する粒子の確率は小さいが、図4に示す本実施の形態では、検出領域DAを通過する粒子の確率が格段に向上し、受光感度も高くなる。したがって、粒径の小さな微粒子を精度よく検出することができる。 For this reason, even if the airflow is slow, the particles easily pass through the detection area DA. In particular, in the case of particles having a small particle size, the probability of particles passing through the detection area DA is small in the comparative example shown in FIG. 3, but in this embodiment shown in FIG. Is significantly improved, and the light receiving sensitivity is also increased. Therefore, fine particles having a small particle diameter can be detected with high accuracy.
以上、本実施の形態に係る粒子検出センサ1は、反射体40を備えているので、受光領域32にレンズを設ける場合と比べて受光感度を高くすることができる。これにより、ヒータ抵抗等の加熱装置50によって生じさせることのできる程度の気流であったとしても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。したがって、加熱装置50を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒子が、ホコリであるか、花粉であるか、煙であるかを判別できるだけではなく、PM2.5(微小粒子状物質)のように粒径の小さな微粒子までも判別することができる。
As mentioned above, since the particle |
このように、本実施の形態に係る粒子検出センサ1によれば、低コストかつ小型でありながら、高精度の粒子検出センサを実現することができる。
Thus, according to the
さらに、本実施の形態では、反射体40の内面が回転楕円体の回転面の一部をなしている。これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光の多くを受光素子20に入射させることができるので、感度を一層高くすることができる。
Further, in the present embodiment, the inner surface of the
ここで、反射体40について、当該反射体40と受光素子20と検知領域DAとの位置関係及びその作用効果について、図5を用いて詳細に説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサにおける反射体と受光素子と検知領域との位置関係を説明するための図である。
Here, regarding the
図5に示すように、本実施の形態における反射体40は、内面が回転楕円体の回転面の一部をなしており、反射体40の内面の断面形状は、楕円の一部となっている。そして、反射体40は、回転楕円体を構成する楕円における2つの焦点F1及びF2のうちの一方の焦点F1(第1の焦点)が検知領域DA内に存在するように配置されている。また、受光素子20は、当該楕円における他方の焦点F2(第2の焦点)近傍に配置されている。
As shown in FIG. 5, the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数(1回又は数回)で受光素子20に入射させることができる。つまり、多重反射による光の減衰を回避できる。したがって、受光素子20における受光効率を高めることができるので、感度を一層高くすることができる。
Thereby, the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
さらに、受光素子20における受光効率を高くできることから、受光素子20として小型の検出器等を用いることができる。つまり、受光素子20として、特段受光面の大きい光検出器を用いる必要がない。
Furthermore, since the light receiving efficiency of the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態に係る粒子検出センサ2の構成について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係る粒子検出センサの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は(a)のA−A線における断面図である。なお、本実施の形態でも、図6(d)における大気排出孔36から大気導入孔35に向かう方向を鉛直下方(重力方向)としている。
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the
図6に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ2は、実施の形態1における粒子検出センサ1と同様に、投光素子10と受光素子20とを備える光電式センサであって、検知領域(光散乱部)DAにおける粒子による投光素子10からの光の散乱光を受光素子20で受光することにより大気中に含まれる粒子を検出するものである。
As shown in FIG. 6, the
本実施の形態における粒子検出センサ2は、さらに、筐体30と、筐体30内に配置された、反射体40、加熱装置50、第1遮光体61、第2遮光体62、投光絞り部71、投光反対絞り部72、受光反対絞り部73、第1保護板81及び第2保護板82とを備える。
The
本実施の形態でも、投光素子10及び受光素子20の各々の光軸を交差させているが、本実施の形態では、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とのなす角は120度(60度)にしている。
Also in the present embodiment, the optical axes of the
本実施の形態において、筐体30には、投光領域31と、受光領域32と、粒子流路33と、投光トラップ部34a(第1トラップ部)と、受光トラップ部34b(第2トラップ部)とが設けられている。
In the present embodiment, the
投光領域31、受光領域32、粒子流路33、投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bの各々は、周囲が筐体30の内面(内壁)で囲まれた空間領域であり、粒子流路33との接続部分に開口部を有している。投光領域31、受光領域32、投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bの各々の開口部は、検知領域DAに向かって開口している。
Each of the
投光領域31、受光領域32、粒子流路33、投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bにおける筐体30の内面(壁面)は、迷光を吸収させるために黒色であるとよい。例えば、筐体30を黒色の樹脂成型品にすることで、筐体30の内面を黒色面にすることができる。
The inner surface (wall surface) of the
本実施の形態において、投光領域31には、投光絞り部(発光絞り部)71が設けられている。投光絞り部71(第1絞り部)は、投光レンズ31aを通過した後の光を絞って不要な光を遮蔽して集光径を小さくする。投光絞り部71を設けることによって迷光を防ぐことができ、粒子の検出精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the
投光絞り部71は、各々が円形や多角形などの開口(スリット)を有する複数の光学絞りからなる。本実施の形態において、投光絞り部71(光学絞り)は、投光領域31の内壁から突出するように形成されている。投光絞り部71(光学絞り)は、樹脂等からなり、筐体30と一体成型されていてもよいし、筐体30と別体であってもよい。
The
また、投光絞り部71における光学絞りの開口の端部(端面)は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなしており、当該2つの直線の一方を含む面(平面又は曲面等)は、入射する光を検知領域DA以外の方向に反射させる反射面である。これにより、迷光を防ぐことができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。
In addition, an end (end surface) of the aperture of the optical diaphragm in the
投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bは、光トラップ構造を有しており、投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bの内部に一旦進入した光が投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bから出て行かないような光吸収構造を有する。投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bは、例えば、投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bの内部に進入した光を多重反射させて吸収する。投光トラップ部34a及び受光トラップ部34bを設けることによって、筐体30内の迷光を吸収することができる。これにより、粒子の検出精度を向上させることができる。
The light projecting
具体的には、投光トラップ部34aは、投光素子10から出射する光のうち検知領域DAで粒子に当たらずに検知領域DAを通過した光が筐体30内で反射及び散乱して受光素子20で受光されてしまうことを防止する構造を有する。投光トラップ部34aは、検知領域DAを挟んで投光素子10と対向する位置に設けられている。
Specifically, the light projecting
投光トラップ部34aには、投光反対絞り部72(第2絞り部)が設けられている。つまり、投光反対絞り部72は、検知領域DAを挟んで投光素子10の反対側に設けられている。投光反対絞り部72を設けることによって迷光を防ぐことができ、粒子の検出精度を向上させることができる。
The light
投光反対絞り部72は、各々が円形や多角形などの開口(スリット)を有する複数の光学絞りからなる。本実施の形態において、投光反対絞り部72(光学絞り)は、投光トラップ部34aの内壁から突出するように形成されている。投光反対絞り部72(光学絞り)は、樹脂等からなり、筐体30と一体成型されていてもよいし、筐体30と別体であってもよい。
The light projection opposite
また、投光反対絞り部72における光学絞りの開口の端部(端面)は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなしており、当該2つの直線の一方を含む面(平面又は曲面等)は、入射する光を検知領域DA以外の方向に反射させる反射面である。これにより、迷光を防ぐことができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。
Further, the end (end face) of the aperture of the optical diaphragm in the light projection opposite
本実施の形態において、投光トラップ部34aにおける投光反対絞り部72の奥側には、光を検知領域DA側とは反対側に導く曲面が形成されている。これにより、投光トラップ部34aの内部に一旦進入した光を、投光トラップ部34aから出て行きにくくすることができる。この結果、迷光を防ぐことができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。
In the present embodiment, a curved surface that guides light to the side opposite to the detection area DA side is formed on the back side of the light projection opposite
一方、受光トラップ部34bは、検知領域DAにおける粒子の散乱光のうち受光素子20(受光領域32)とは反対側に進行する光が筐体30内で反射及び散乱して受光素子20で受光されてしまうことを防止する構造を有する。受光トラップ部34bは、検知領域DAを挟んで受光素子20と対向する位置に設けられている。
On the other hand, the light
受光トラップ部34bには、受光反対絞り部73(第3絞り部)が設けられている。つまり、受光反対絞り部73は、検知領域DAを挟んで受光素子20の反対側に設けられている。受光反対絞り部73を設けることによって迷光を防ぐことができ、粒子の検出精度を向上させることができる。
The light
受光反対絞り部73は、投光反対絞り部72と同様に、各々が円形や多角形などの開口(スリット)を有する複数の光学絞りからなる。本実施の形態において、受光反対絞り部73(光学絞り)は、受光トラップ部34bの内壁から突出するように形成されている。受光反対絞り部73(光学絞り)は、樹脂等からなり、筐体30と一体成型されていてもよいし、筐体30と別体であってもよい。
Similarly to the light projection
また、受光反対絞り部73における光学絞りの開口の端部(端面)は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなしており、当該2つの直線の一方を含む面(曲面又は平面等)は、入射する光を検知領域DA以外の方向に反射させる反射面である。これにより、迷光を防ぐことができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。
In addition, the end (end surface) of the aperture of the optical diaphragm in the opposite
本実施の形態において、受光トラップ部34bにおける受光反対絞り部73の奥側には、光を検知領域DA側とは反対側に導く曲面が形成されている。これにより、受光トラップ部34bの内部に一旦進入した光を、受光トラップ部34bから出て行きにくくすることができる。この結果、迷光を防ぐことができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。
In the present embodiment, a curved surface that guides light to the side opposite to the detection area DA side is formed on the back side of the light receiving
本実施の形態でも、受光領域32には反射体40が配置されている。反射体40によって、検知領域DAにおける粒子の散乱光が受光素子20に導かれる。なお、本実施の形態では、反射体40の開口部側の端部が第1保護板81に接触している。
Also in the present embodiment, the
ここで、本実施の形態における粒子検出センサ2において、反射体40と投光素子10と受光素子20と検知領域DAとの位置関係及びその光学作用について、図7を用いて詳細に説明する。図7は、本発明の実施の形態2に係る粒子検出センサにおける反射体と投光素子と受光素子と検知領域との位置関係を示す図である。
Here, in the
図7に示すように、本実施の形態における反射体40も、楕円ミラーとなっており、回転楕円体によって構成されている。また、実施の形態1と同様に、反射体40は、当該回転楕円体を構成する楕円における2つの焦点F1及びF2のうちの一方の焦点F1(第1の焦点)が検知領域DA内に存在するように、かつ、他方の焦点F2(第2の焦点)が受光素子20の近傍に存在するように配置されている。つまり、受光素子20は、当該楕円における焦点F2の近傍に配置されている。
As shown in FIG. 7, the
そして、図7に示すように、本実施の形態では、投光素子10からの光が投光レンズ31aによって焦点F1に集光するように設定されている。つまり、投光レンズ31aから出射する光の集光点は、焦点F1に一致している。例えば、投光レンズ31aが凸レンズ等の集光レンズである場合は、投光レンズ31aの焦点を反射体40(楕円ミラー)の焦点F1に一致させればよい。また、投光レンズ31aがコリメートレンズである場合は、投光レンズ31aから出射する光を投光絞り部71によって焦点F1に集光させればよい。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the light from the
このように、投光レンズ31aから出射する光の集光点を、反射体40の楕円の焦点F1に一致させることによって、光の密度が大きくとることができ、検知領域DAにおける粒子の散乱光が大きくなる。したがって、粒子の検出精度を向上させることができる。
Thus, by making the condensing point of the light emitted from the
図6(d)に戻り、本実施の形態において、加熱装置50は、第1遮光体61と大気導入孔35との間に配置されており、かつ、大気導入孔35を覆うように配置されている。また、大気導入孔35と、加熱装置50と、第1遮光体61と、検知領域DAと、第2遮光体62と、大気排出孔36とは、同一直線上に存在するように配置されている。
Returning to FIG. 6D, in the present embodiment, the
第1遮光体61及び第2遮光体62は、加熱装置50から放出される光(ヒータ光)及び当該粒子検出センサ2の外部から内部に進入する光(外光)の少なくとも一方を遮光する。加熱装置50から放出される光ヒータ光には、可視光及び赤外光が含まれる。第1遮光体61及び第2遮光体62は、筐体30と同一材料によって筐体30と一体成型されているが、筐体30と別体でもよい。
The first
ここで、図6(d)を参照しながら図8A及び図8Bを用いて第1遮光体61及び第2遮光体62を詳細に説明する。図8Aは、本発明の実施の形態に係る粒子検出センサにおける第1遮光体周辺の構成を示す拡大断面図であり、図8Bは、同粒子検出センサにおける第2遮光体周辺の構成を示す拡大断面図である。
Here, the
図6(d)及び図8Aに示すように、第1遮光体61は、ヒータ光を遮蔽するヒータ光遮蔽体であり、加熱装置50と検知領域DAとの間に配置されている。本実施の形態における第1遮光体61は、さらに、大気導入孔35を介して当該粒子検出センサ2の外部から内部に進入する光(外光)も遮蔽する入口外光遮蔽体でもある。
As shown in FIGS. 6D and 8A, the
本実施の形態において、第1遮光体61は、第1遮光壁61aと第2遮光壁61bとによって構成されている。第1遮光壁61aと第2遮光壁61bは、加熱装置50から検知領域DAに向かう方向に並んで配置されている。このようにヒータ光及び外光を遮光することによって、粒子の検出精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the
第1遮光壁61aは、加熱装置50に対向するように配置されている。第2遮光壁61bは、第1遮光壁61a及び加熱装置50の側部を囲むように、かつ、第1遮光壁61aの検知領域DA側の面の一部を覆うように略箱状に形成されている。また、第2遮光壁61bは、検知領域DAに対向する位置に設けられた開口を有する。第1遮光壁61aは、第2遮光壁61bの開口を覆うように設けられている。なお、第1遮光壁61a及び第2遮光壁61bは、粒子検出センサ2内に導入した大気を検知領域DAに導くことができるように設けられている。
The first
第1遮光体61をこのように構成することにより、大気導入孔35から筐体30に導入された粒子は、加熱装置50及び第1遮光壁61aの各々の両側部と第2遮光壁61bの内側面との2つの間を通って第2遮光壁61bの開口を介して検知領域DAに進むことになる。つまり、第1遮光体61における粒子流路33は、大気導入孔35の入口付近で一旦2つに分岐されて第1遮光壁61aの検知領域DA側の面で再び1つに合流する流路となっている。これにより、ヒータ光や外光が検知領域DAに進入することを抑制しつつ、粒子検出センサ2内に導入した大気を検知領域DAにきちんと導くことができる。
By configuring the
また、第2遮光体62は、図6(d)及び図8Bに示すように、大気排出孔36を介して当該粒子検出センサ2の外部から内部に進入する光(外光)を遮光する出口外光遮蔽体である。このように外光を遮光することによって、粒子の検出精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 6D and FIG. 8B, the second
第2遮光体62は、検知領域DAから大気排出孔36に向かう方向に並んで配置された複数の遮蔽壁を有する。この複数の遮蔽体は、粒子検出センサ2の内部の大気を大気排出孔36から排出できるように構成されている。
The second
本実施の形態における第2遮光体62は、第1遮光壁62aと第2遮光壁62bと第3遮光壁62cとによって構成されている。第1遮光壁62aは、大気排出孔36に対向するように、かつ、大気排出孔36を覆うように配置されている。第2遮光壁62bは、第1遮光壁62aの側部を囲むように形成されている。本実施の形態において、第3遮光壁62cは、反射体40の側壁である。具体的には、第3遮光壁62cは、反射体40が配置される受光領域32の側壁である。かな、第1遮光壁62a、第2遮光壁62b及び第3遮光壁62cは、粒子検出センサ2の内部の大気を大気排出孔36から排出できるように構成されている。
The second
第2遮光体62をこのように構成することにより、迷光や外光が検知領域DAに進入することを抑制しつつ、粒子検出センサ2から大気をきちんと排出することができる。
By configuring the second
また、図6(d)に示すように、第1遮光体61及び第2遮光体62はいずれも、検知領域DAの粒子による散乱光が第1遮光体61及び第2遮光体62に到達した場合に、当該散乱光が検知領域DAに反射することを抑制する形状となっている。例えば、第1遮光体61及び第2遮光体62は、検知領域DAにおける粒子の散乱光を検知領域DA以外の方向に反射させる反射面を有する。これにより、ヒータ光及び外光を遮光しつつ、検知領域DAに不要な光が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 6D, in both the
本実施の形態において、第1遮光体61では、第1遮光壁61aの検知領域DA側の面が、検知領域DAからの散乱光が入射したときに当該散乱光を大気導入孔35に導くような形状となっている。具体的には、第1遮光壁61aの検知領域DA側の面は、当該散乱光を大気導入孔35に導くように反射する反射面であり、例えば、図8Aに示すように、検知領域DAに向かって凸状をなす湾曲面である。つまり、第1遮光壁61aの検知領域DA側の面は、第2遮光壁61bに対向する部分(中央)から全方位に向かって鉛直下方に漸次落ち込む形状となっている。これにより、検知領域DAに迷光が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
In the present embodiment, in the
また、第1遮光壁61aの加熱装置50側の面(本実施の形態では、第1遮光壁61aの大気導入孔35側の面でもある)は、加熱装置50からのヒータ光及び大気導入孔35を介して筐体30の内部に進入する外光を大気導入孔35に導くような形状となっている。具体的には、第1遮光壁61aの加熱装置50側の面は、ヒータ光及び外光を大気導入孔35に導くように反射する反射面であり、本実施の形態では、検知領域DAに向かって凸状をなす湾曲面である。つまり、第1遮光壁61aの加熱装置50側の面は、中央から全方位に向かって鉛直下方に漸次落ち込む形状となっている。これにより、検知領域DAに不要な光が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度をさらに向上させることができる。
Further, the surface of the first
一方、第2遮光体62では、第1遮光壁62aの検知領域DA側の面が、検知領域DAからの散乱光が入射したときに当該散乱光を大気排出孔36に導くような形状となっている。具体的には、第1遮光壁62aの検知領域DA側の面は、当該散乱光を大気排出孔36に導くように反射する反射面であり、例えば、図8Bに示すように、検知領域DAに向かって凸状をなす湾曲面である。つまり、第1遮光壁62aの検知領域DA側の面は、中央から全方位に向かって鉛直上方に漸次せり上がる形状となっている。これにより、検知領域DAに迷光が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
On the other hand, in the second
また、第1遮光壁62aの大気排出孔36側の面は、大気排出孔36を介して筐体30の内部に進入する外光を大気排出孔36に導くような形状となっている。具体的には、第1遮光壁62aの大気排出孔36側の面は、外光を大気排出孔36に導くように反射する反射面であり、本実施の形態では、検知領域DAに向かって凸状をなす湾曲面である。つまり、第1遮光壁62aの大気排出孔36側の面は、中央から全方位に向かって鉛直上方に漸次せり上がる形状となっている。これにより、検知領域DAに不要な光が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度をさらに向上させることができる。
In addition, the surface of the first
図6(d)に戻り、第1保護板81は、粒子が投光領域31に入り込まないようにするための保護部材である。また、第2保護板82は、粒子が受光領域32に入り込まないようにするための保護部材である。第1保護板81及び第2保護板82の各々は、大気中に浮遊する粒子(ホコリ・花粉・煙・PM2.5等)が粒子検出センサ2の動作中及び非動作中に筐体30内に入ってきた場合に、当該粒子が投光領域31及び受光領域32の各々に入り込まないようにする。
Returning to FIG. 6D, the first
図6(d)に示すように、第1保護板81は、投光領域31の粒子流路33との接続部分となる開口部(投光領域31の開口部)を覆うように配置されている。同様に、第2保護板82は、受光領域32の粒子流路33との接続部分となる開口部(受光領域32の開口部)を覆うように配置されている。より具体的に、第2保護板82は、反射体40の開口端面を覆っている。投光領域31及び受光領域32の開口部を第1保護板81及び第2保護板82で覆うことによって、投光領域31及び受光領域32が閉じた空間領域となり、投光領域31及び受光領域32の内部にホコリ・花粉・煙等の粒子が入り込むことを防止できる。
As shown in FIG. 6 (d), the first
第1保護板81及び第2保護板82は、厚みが一様の平板状の透明板であり、例えば、ガラス、又は、ポリカーボネートやアクリル等の透明樹脂によって構成されている。一例として、第1保護板81及び第2保護板82は、屈折率が1.5以下で、厚みが200μm以下の透明板である。第1保護板81及び第2保護板82の全透過率は、フレネル反射を無視すれば、例えば99%以上である。
The
なお、第2保護板82の表面で粒子の散乱光が散乱しないように、第2保護板82の表面は平滑面であるとよい。これにより、第2保護板82による散乱光の光路の位置ずれを小さくできる。
The surface of the second
このように構成される本実施の形態における粒子検出センサ2は、図2A、図2B及び図2Cで説明したように、実施の形態1における粒子検出センサ1と同様の動作によって粒子を検出することができる。
As described in FIGS. 2A, 2B, and 2C, the
以上、本実施の形態における粒子検出センサ2は、実施の形態1における粒子検出センサ1と同様に、反射体40を備えている。
As described above, the
これにより、受光領域32にレンズを設ける場合と比べて受光感度を高くすることができる。したがって、加熱装置50を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒子が、ホコリであるか、花粉であるか、煙であるかを判別できるだけではなく、PM2.5(微小粒子状物質)のように粒径の小さな微粒子までも判別することができる。このように、本実施の形態に係る粒子検出センサ2でも、低コストかつ小型でありながら、高精度の粒子検出センサを実現することができる。
Thereby, compared with the case where a lens is provided in the
また、本実施の形態における粒子検出センサ2では、加熱装置50(ヒータ)から放出されるヒータ光及び大気導入孔35から粒子検出センサ2の内部に進入する外光を遮光する第1遮光体61と、大気排出孔36から粒子検出センサ2の内部に進入する外光を遮光する第2遮光体62とを備えている。
Further, in the
これにより、ヒータ光及び外光を遮光することができるので、粒子の検出精度を向上させることができる。 Thereby, since heater light and external light can be shielded, the detection accuracy of particles can be improved.
しかも、第1遮光体61及び第2遮光体62は、検知領域DAにおける粒子の散乱光が第1遮光体61及び第2遮光体62で反射して検知領域DAに向かうことを抑制する形状となっている。
Moreover, the first
これにより、ヒータ光及び外光を遮光しつつ、検知領域DAに不要な散乱光(迷光)が進入することを抑制できるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。したがって、低コストでありながら、検出精度に優れたセンサを実現することができる。 Thereby, since it is possible to suppress unnecessary scattered light (stray light) from entering the detection area DA while shielding the heater light and the outside light, it is possible to further improve the particle detection accuracy. Therefore, it is possible to realize a sensor with excellent detection accuracy at a low cost.
また、図6(d)に示すように、本実施の形態において、反射体40(受光領域32)は、粒子流路33内に伸びるように設けられており、反射体40(受光領域32)の一部が大気排出孔36及び第2遮光体62の第1遮光壁62aと検知領域DAとの間に存在している。つまり、反射体40(受光領域32)の一部が検知領域DAの鉛直上方に位置している。また、反射体40(受光領域32)の開口部は第2保護板82で覆われている。
Further, as shown in FIG. 6D, in the present embodiment, the reflector 40 (light receiving region 32) is provided so as to extend into the
これにより、粒子検出センサ2(筐体30)内に導入された粒子を含む大気は、第2保護板82にぶつかって第2保護板82付近で一旦滞留することになる。本実施の形態では、検知領域DAが第2保護板82付近に位置するように設定されているので、粒子を含む大気は、検知領域DAにおいて一旦滞留することになる。したがって、異なる粒子を含む大気を導入する場合であっても、検知領域DA付近で一定の速度にすることができるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
As a result, the atmosphere containing the particles introduced into the particle detection sensor 2 (housing 30) collides with the
ここで、図9を用いて、本実施の形態に係る粒子検出センサにおける投光素子10から出射して検知領域DAに向かう光の光路について説明する。図5は、その光路を説明するための図である。
Here, the optical path of the light emitted from the
図9に示すように、本実施の形態では、投光絞り部71における複数の光学絞りの各々の開口の先端を結ぶ仮想線71Lと、投光素子10から出射して検知領域DAに向かう光の輪郭線(ライン)10Lとが略平行となるように、光のラインが設計されている。具体的には、仮想線71Lと、投光素子10から出射して投光レンズ31aによって屈折する光の輪郭線10Lとが略平行である。つまり、投光素子10から出射して投光レンズ31aによって屈折する光は、投光絞り部71における複数の光学絞りの各々の開口の先端を結んでできる仮想空間領域の内側を通って検知領域DAに進行する。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a
これにより、設計外の光を確実に封じ込めることができるので、投光領域31において迷光が発生することを抑制できる。したがって、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
Thereby, since the light outside a design can be contained reliably, it can suppress that a stray light generate | occur | produces in the light projection area |
また、投光反対絞り部72における複数の光学絞りの各々の開口の先端を結ぶ仮想線72Lと、投光素子10から出射して検知領域DAを通過する光の輪郭線(ライン)10Lとが略平行となるように、光のラインが設計されている。具体的には、仮想線72Lと、投光素子10から出射して検知領域DAを通って投光トラップ部34a内に進入する光の輪郭線10Lとが略平行である。つまり、投光素子10から出射して投光レンズ31aによって一旦検知領域DAで集光してから発散するように投光トラップ部34a内に進入する光は、投光反対絞り部72における複数の光学絞りの各々の開口の先端を結んでできる仮想空間領域の内側を通って投光トラップ部34aの奥に進入する。
Further, a
これにより、設計外の光を確実に封じ込めることができるので、投光トラップ部34aにおいて迷光が発生することを抑制できる。したがって、粒子の検出精度を一層向上させることができる。
Thereby, since the light outside a design can be contained reliably, it can suppress that a stray light generate | occur | produces in the light
なお、受光反対絞り部73における複数の光学絞りについても、検知領域DAにおける粒子の散乱光に対して同様の構成にしてもよい。
The plurality of optical stops in the light receiving
また、同図に示すように、本実施の形態では、投光素子10から出射して検知領域DAに向かう光の輪郭線(ライン)10Lと反射体40の端面を結ぶ仮想線40Lとが略平行である。
Further, as shown in the figure, in the present embodiment, a light outline (line) 10L emitted from the
これにより、感度を向上させることができるので、粒子の検出精度を一層向上させることができる。 Thereby, since a sensitivity can be improved, the detection accuracy of particles can be further improved.
(変形例)
以下、本発明の変形例に係る粒子検出センサについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する変形例では、主要な構成のみを図示しており、筐体等のその他の構成は、各変形例の態様に応じて適宜変更できるので、図示していない。
(Modification)
Hereinafter, a particle detection sensor according to a modification of the present invention will be described with reference to the drawings. In the modification described below, only the main configuration is illustrated, and other configurations such as a housing can be appropriately changed according to the mode of each modification and are not illustrated.
(変形例1)
図10は、本発明の変形例1に係る粒子検出センサ1Aの概略構成を示す断面図である。
(Modification 1)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図10に示すように、本変形例における粒子検出センサ1Aは、上記実施の形態と同様に、投光素子10と投光レンズ31aと受光素子20と反射体40Aと加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。
As shown in FIG. 10, the
本変形例における反射体40Aは、上記実施の形態と同様に、内面が回転楕円体の回転面の一部をなしている。さらに、反射体40Aの側部には、2つの貫通孔41a及び41bが設けられている。
In the
本変形例において、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification, the flow direction of the
また、投光素子10及び投光レンズ31aは、貫通孔41aと対向するように配置されており、投光素子10及び投光レンズ31aの光軸と2つの貫通孔41a及び41bの中心軸とが一致している。投光素子10から出射する光は、貫通孔41aを通過して反射体40Aの内方部分に設定された検知領域DAに投光される。また、投光素子10の光のうち粒子に当たらずに直進する光は、貫通孔41bを通過して反射体40Aの外部に抜けるので、受光素子20に入射しない。
The
以上、本変形例における粒子検出センサ1Aによれば、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40Aを備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
しかも、本変形例では、上記実施の形態と比べて、回転楕円体の回転面の多くの部分を反射体40Aの反射面として利用している。具体的には、反射体40Aは、回転楕円体のうち2つの貫通孔41a及び41bと受光素子20とを設けた箇所を除いた部分を反射面として利用している。
Moreover, in this modification, as compared with the above-described embodiment, many portions of the rotation surface of the spheroid are used as the reflection surface of the
これにより、検知領域DAにおける粒子の散乱光を多く取ることができるので、実施の形態1よりも高精度の粒子検出センサを実現できる。 As a result, a large amount of scattered light of particles in the detection area DA can be obtained, so that a particle detection sensor with higher accuracy than that of the first embodiment can be realized.
また、本変形例における粒子検出センサ1Aでも、上記実施の形態と同様に、反射体40Aは、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、また、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
Also in the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、さらに高精度の粒子検出センサを実現できる。しかも、受光素子20を楕円の焦点の近傍に配置することによって受光効率を高くできるので、受光素子20として小型の光検出器等を用いることができる。
Thereby, since the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
なお、図10では、2つの貫通孔41a及び41bは、当該貫通孔41a及び41bの中心軸が楕円の長軸と直交するように設けられているが、図11に示される粒子検出センサ1A’のように、反射体40A’の貫通孔41a及び41bの中心軸が楕円の長軸と傾斜して交差するように設けられていてもよい。
In FIG. 10, the two through
(変形例2)
図12は、本発明の変形例2に係る粒子検出センサ1Bの概略構成を示す断面図である。
(Modification 2)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図12に示すように、本変形例における粒子検出センサ1Bは、上記実施の形態と同様に、投光素子10と投光レンズ31aと受光素子20と反射体40Bと加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。
As shown in FIG. 12, the
本変形例における反射体40Bは、上記実施の形態と同様に、内面が回転楕円体の回転面の一部をなしている。また、反射体40Bは、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
In the
本変形例では、上記実施の形態と異なり、投光素子10の光軸と、受光素子20の光軸と、反射体40Bの回転軸(光軸)とが一致している。また、反射体40Bにおいて、回転楕円体の長軸の端部には貫通孔42が設けられている。投光素子10から出射する光は、貫通孔42を通過して検知領域DAに投光される。
In this modification, unlike the above embodiment, the optical axis of the
さらに、本変形例では、投光素子10と受光素子20との間に遮蔽板60が配置されている。遮蔽板60は、投光素子10から直接受光素子20に入射する光を吸収又はカットするように構成された遮光板である。これにより、投光素子10と受光素子20との光軸が一致していても、投光素子10の光のうち粒子に当たらずに受光素子20に向かって直進する光が遮蔽板60で遮蔽されるので、粒子の検出誤認を回避できる。
Furthermore, in the present modification, a shielding
なお、本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification as well, the flow direction of the
以上、本変形例における粒子検出センサ1Bによれば、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40Bを備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
さらに、本変形例では、上記実施の形態と比べて、回転楕円体の回転面の多くの部分を反射体40Bの反射面として利用している。具体的には、反射体40Bは、回転楕円体のうち1つの貫通孔42と受光素子20とを設けた箇所を除いた部分を反射面として利用している。
Furthermore, in this modification, as compared with the above-described embodiment, many portions of the rotation surface of the spheroid are used as the reflection surface of the
これにより、検知領域DAにおける粒子の散乱光を多く取ることができるので、実施の形態1よりも高精度の粒子検出センサを実現できる。本変形例では、変形例1よりも回転楕円体の回転面を利用する部分が多く、反射面の面積が大きい。したがって、高感度の粒子検出センサを実現できる。
As a result, a large amount of scattered light of particles in the detection area DA can be obtained, so that a particle detection sensor with higher accuracy than that of the first embodiment can be realized. In the present modification, there are more portions that use the rotation surface of the spheroid than
また、本変形例における粒子検出センサ1Bでも、上記実施の形態と同様に、反射体40Bは、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
Also in the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、さらに高感度の粒子検出センサを実現できる。しかも、受光素子20を楕円の焦点の近傍に配置することによって受光効率を高くできるので、受光素子20として小型の光検出器等を用いることができる。
Thereby, since the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
(変形例3)
図13は、本発明の変形例3に係る粒子検出センサ1Cの概略構成を示す断面図である。
(Modification 3)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図13に示すように、本変形例における粒子検出センサ1Cは、上記実施の形態と同様に、投光素子10と投光レンズ31aと受光素子20と反射体40Cと加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。
As shown in FIG. 13, the
本変形例における反射体40Cは、検知領域DAにおける粒子による散乱光を反射して受光素子20に導くものであるが、上記実施の形態と異なり、回転楕円体の回転面ではなく、回転放物線の回転面の一部をなしている。
The
本変形例において、反射体40Cは、放物線の焦点Fが検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、放物線の焦点Fを挟んで放物線の頂点とは反対側の位置に配置されている。つまり、本変形例では、投光素子10の光軸と、受光素子20の光軸と、反射体40Cの回転軸(光軸)とが一致している。
In this modification, the
反射体40Cは、回転放物線の頂部に貫通孔43が設けられている。投光素子10から出射する光は、貫通孔43を通過して反射体40Cの内方部分に設定された検知領域DAに投光される。
The
さらに、本変形例では、投光素子10と受光素子20との間に遮蔽板60が配置されている。これにより、投光素子10と受光素子20との光軸が一致していても、投光素子10の光のうち粒子に当たらずに受光素子20に直進する光が遮蔽板60で遮蔽されるので、粒子の検出誤認を回避できる。
Furthermore, in the present modification, a shielding
なお、本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification as well, the flow direction of the
以上、本変形例における粒子検出センサ1Cによれば、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40Cを備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
また、本変形例では、反射体40Cの内面が回転放物線の回転面の一部をなしており、反射体40は、放物線の焦点Fが検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、放物線の焦点Fを挟んで放物線の頂点とは反対側に位置するように配置されている。
Further, in this modification, the inner surface of the
この構成により、検知領域DAに粒子が存在する場合、投光素子10の光は検知領域DAの粒子に当たって散乱し、当該散乱光は反射体40Cで反射して平行光となって受光素子20に入射する。これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を多く取ることができるとともに、当該散乱光を少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、高感度の粒子検出センサを実現できる。
With this configuration, when particles are present in the detection area DA, the light from the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、さらに高感度の粒子検出センサを実現できる。
Thereby, since the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
なお、本変形例では、反射体40Cで反射した光が平行光となって広がるので、受光素子20の受光面を大きくするか、受光素子20の受光面を覆うレンズを大きくして、平行光の多くを受光素子20で受光できるように構成するとよい。
In this modification, since the light reflected by the
(変形例4)
図14は、本発明の変形例4に係る粒子検出センサ1Dの概略構成を示す断面図である。
(Modification 4)
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図14に示すように、本変形例における粒子検出センサ1Dは、変形例3と同様に、投光素子10と投光レンズ31aと受光素子20と反射体40Dと加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。
As shown in FIG. 14, the
本変形例における反射体40Dは、検知領域DAにおける粒子による散乱光を反射して受光素子20に導くものであり、変形例3と同様に、内面が回転放物線の回転面の一部をなしている。さらに、反射体40Dの側部には、2つの貫通孔44a及び44bが設けられている。
The
また、投光素子10及び投光レンズ31aは、貫通孔44aと対向するように配置されており、投光素子10及び投光レンズ31aの光軸と2つの貫通孔44a及び44bの中心軸とが一致している。投光素子10から出射する光は、貫通孔44aを通過して反射体40Dの内方部分に設定された検知領域DAに投光される。また、投光素子10の光のうち粒子に当たらずに直進する光は、貫通孔44bを通過して反射体40Dの外部に抜けるので、受光素子20に入射しない。
The
本変形例でも、反射体40Dは、放物線の焦点Fが検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、放物線の焦点Fを挟んで放物線の頂点とは反対側の位置に配置されている。
Also in the present modification, the
なお、本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification as well, the flow direction of the
以上、本変形例における粒子検出センサ1Dによれば、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40Dを備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
また、本変形例では、変形例3と同様に、回転放物線の回転面からなる反射体40Dは、放物線の焦点Fが検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、放物線の焦点Fを挟んで放物線の頂点とは反対側に位置するように配置されている。
Further, in the present modification, as in the modification 3, the
これにより、変形例3と同様に、検知領域DAにおける粒子の散乱光は反射体40Dで反射して平行光となって受光素子20に入射するので、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を多く取ることができるとともに、当該散乱光を少ない反射回数で受光素子20に入射させることができる。したがって、高感度の粒子検出センサを実現できる。
As a result, similarly to the third modification, the scattered light of the particles in the detection area DA is reflected by the
なお、本変形例でも、反射体40Dで反射した光が平行光となって広がるので、受光素子20の受光面を大きくするか、受光素子20の受光面を覆うレンズを大きくして、平行光の多くを受光素子20で受光できるように構成するとよい。あるいは、図15に示される粒子検出センサ1D’のように、受光素子20の手前に集光レンズ70を配置してもよい。
In this modification as well, since the light reflected by the
(変形例5)
図16は、本発明の変形例5に係る粒子検出センサ1Eの概略構成を示す断面図である。
(Modification 5)
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図16に示すように、本変形例における粒子検出センサ1Eは、上記実施の形態と同様に、投光素子10と受光素子20と反射体40と加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。
As shown in FIG. 16, the
本変形例でも、上記実施の形態と同様に、回転楕円体の回転面からなる反射体40は、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、また、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
Also in this modified example, as in the above embodiment, the
そして、本変形例における粒子検出センサ1Eは、さらに、補助反射体40Eを備える。補助反射体40Eは、検知領域DAにおける粒子による散乱光のうち反射体40に向かわない散乱光を反射体40に向けて反射する。補助反射体40Eは、例えば、所定形状の凹曲面を有する反射ミラーである。
And
なお、本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification as well, the flow direction of the
以上、本変形例における粒子検出センサ1Eによれば、上記実施の形態と同様に、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40を備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
さらに、本変形例では、補助反射体40Eを備えているので、検知領域DAにおける粒子による散乱光のうち反射体40に向かわない散乱光を反射体40に向けて反射させることができる。
Furthermore, in this modification, since the
これにより、検知領域DAにおける粒子の散乱光を多く取ることができるので、高感度の粒子検出センサを実現できる。 As a result, a large amount of scattered light from the particles in the detection area DA can be obtained, and a highly sensitive particle detection sensor can be realized.
また、本変形例における粒子検出センサ1Eでは、上記実施の形態と同様に、反射体40は、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
Further, in the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、さらに高感度の粒子検出センサを実現できる。しかも、受光素子20を楕円の焦点の近傍に配置することによって受光効率を高くできるので、受光素子20として小型の光検出器等を用いることができる。
Thereby, since the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
(変形例6)
図17は、本発明の変形例6に係る粒子検出センサ1Fの概略構成を示す断面図である。
(Modification 6)
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図17に示すように、本変形例における粒子検出センサFは、上記実施の形態と同様に、投光素子10と受光素子20と反射体40Fと加熱装置(不図示)とを備えており、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を受光素子20で受光することにより気体中に含まれる粒子を検出する。本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路(不図示)の流路方向は、紙面垂直方向である。
As shown in FIG. 17, the particle detection sensor F in this modification includes a
本変形例における反射体40Fは、知領域DAにおける粒子による散乱光を反射して受光素子20に導くものであり、各々が曲面又は平面を有する複数の微小ミラーの集合体である。反射体40Fの内面は、全体として略回転放物線の回転面の一部をなすような形状である。つまり、上記実施の形態及び変形例のように連続する滑らかな曲面からなる反射体ではなく、各々の内面が曲面状又は平面状の複数の微小ミラーによって構成された反射体40Fを用いてもよい。
The
なお、本変形例でも、検知領域DAが存在する粒子流路33の流路方向は紙面垂直方向であり、粒子流路33にはヒータ抵抗等の加熱装置が設置されている。
In this modification as well, the flow direction of the
以上、本変形例における粒子検出センサ1Fによれば、上記実施の形態と同様に、検知領域DAにおける粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40Fを備えている。
As described above, the
これにより、上記実施の形態と同様に、加熱装置(不図示)を用いた加熱方式の粒子検出センサであっても、気体中に含まれる粒径の小さな粒子を高精度で検出することができる。 As a result, similarly to the above embodiment, even a heating type particle detection sensor using a heating device (not shown) can detect particles with a small particle size contained in gas with high accuracy. .
また、本変形例でも、反射体40Fの内面が略回転楕円体の回転面の一部をなしており、反射体40Fは、楕円の一方の焦点が検知領域DA内に存在するように配置されており、受光素子20は、楕円の他方の焦点の近傍に配置されている。
Also in this modified example, the inner surface of the
これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数で受光素子20に入射させることができるので、高感度の粒子検出センサを実現できる。しかも、受光素子20を楕円の焦点の近傍に配置することによって受光効率を高くできるので、受光素子20として小型の光検出器等を用いることができる。
Thereby, since the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the
(変形例7)
上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサは、ダストセンサに搭載することができる。例えば、当該ダストセンサは、内蔵する粒子検出センサによって大気中のホコリの粒子を検知した場合、ホコリを検知したことを音や光によって報知したり表示部に表示したりする。このように、上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサは、ダストセンサに応用することができる。
(Modification 7)
Each particle detection sensor in the embodiment and the modification can be mounted on a dust sensor. For example, when the dust sensor detects dust particles in the atmosphere by a built-in particle detection sensor, the dust sensor notifies the detection of dust by sound or light or displays it on a display unit. Thus, each particle detection sensor in the above-mentioned embodiment and modification can be applied to a dust sensor.
(変形例8)
また、上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサは、煙感知器に搭載することができる。例えば、煙感知器は、内蔵する粒子検出センサによって大気中の煙の粒子を検知した場合、煙を検知したことを音や光によって報知したり表示部に表示したりする。このように、上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサは、煙感知器に応用することができる。
(Modification 8)
Moreover, each particle | grain detection sensor in the said embodiment and modification can be mounted in a smoke sensor. For example, when the smoke detector detects smoke particles in the atmosphere by a built-in particle detection sensor, the smoke detector notifies the display of the smoke by sound or light or displays it on the display unit. Thus, each particle detection sensor in the above embodiment and modification can be applied to a smoke detector.
(変形例9)
また、上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサ又は上記ダストセンサは、空気清浄機、換気扇又はエアコンに搭載することができる。例えば、当該空気清浄機、換気扇又はエアコンは、内蔵する粒子検出センサによって大気中のホコリの粒子を検知した場合、単にホコリを検知したことを表示部に表示してもよいし、ファンを起動したりファンの回転速度を変更したり等のファンの制御を行ったりしてもよい。このように、上記実施の形態及び変形例における各粒子検出センサ又はダストセンサは、空気清浄機、換気扇又はエアコン等のファンを有する機器に応用することができる。
(Modification 9)
Moreover, each particle | grain detection sensor or the said dust sensor in the said embodiment and modification can be mounted in an air cleaner, a ventilation fan, or an air conditioner. For example, when the air cleaner, the ventilation fan, or the air conditioner detects dust particles in the atmosphere by the built-in particle detection sensor, it may simply display that the dust has been detected or activate the fan. The fan may be controlled such as changing the rotation speed of the fan. Thus, each particle detection sensor or dust sensor in the above-described embodiments and modifications can be applied to a device having a fan such as an air purifier, a ventilation fan, or an air conditioner.
(その他変形例等)
以上、本発明に係る粒子検出センサ及びこれを備えた機器について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other variations)
As described above, the particle detection sensor and the device including the particle detection sensor according to the present invention have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、上記実施の形態及び変形例において、反射体の内面は、回転楕円体又は回転放物線の表面の一部としたが、これに限るものではなく、円錐曲線の回転体の回転面の一部とすることができる。この場合、円錐曲線としては、円ではなく、楕円、放物線及び双曲線の中から選ぶとよい。つまり、反射体の内面は、球体の曲面(球面)よりも、回転楕円体や回転放物線、回転双曲線の曲面(回転面)の一部にするとよい。反射体の内面が球面である場合、積分球のように拡散反射を利用すると、散乱光が何回も反射(多重反射)して減衰して、受光素子20に光があまり入らなくなる。例えば、回転楕円体の場合と比べて、球体の場合は、1/100程度しか受光しなくなる。
For example, in the above-described embodiment and modification, the inner surface of the reflector is a part of the surface of the spheroid or the rotation parabola. However, the present invention is not limited to this. It can be. In this case, the conic curve may be selected from an ellipse, a parabola and a hyperbola instead of a circle. That is, the inner surface of the reflector is preferably a part of a spheroid, rotating parabola, or rotating hyperbolic curved surface (rotating surface) rather than a spherical curved surface (spherical surface). When the inner surface of the reflector is spherical, if diffuse reflection is used like an integrating sphere, scattered light is reflected (multiple reflection) and attenuated many times, so that light does not enter the
また、上記実施の形態及び変形例において、受光領域32には反射体を配置したが、受光領域32には、反射体に代えてレンズを配置してもよい。例えば、受光領域32に、検知領域DAにおける粒子の散乱光を受光素子20に集光させる集光レンズを配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment and modification, although the reflector was arrange | positioned in the light reception area |
また、上記実施の形態及び変形例において、粒子流路33の流路方向(測定対象の気体が流れる方向)は、紙面上下方向(鉛直方向)としているが、紙面垂直方向としてもよい。つまり、上記実施の形態では、粒子流路33の流路軸は、投光素子10及び受光素子20の各光軸が通る平面上に存在するように設定したが、当該平面と直交するように設定してもよい。
Moreover, in the said embodiment and modification, although the flow path direction (direction where the gas of measurement object flows) of the
また、上記実施の形態2において、第1遮光体61は、ヒータ光及び外光の両方を遮光するとしたが、いずれか一方のみを遮光するように構成してもよい。この場合、第1遮光体61がヒータ光のみを遮蔽するヒータ光遮蔽体である場合、さらに、大気導入孔35からの外光を遮蔽する入口外光遮蔽体を別途設けてもよい。あるいは、第1遮光体61が大気導入孔35からの外光のみを遮蔽する入口外光遮蔽体である場合、さらに、ヒータ光を遮蔽するヒータ光遮蔽体を別途設けてもよい。
In the second embodiment, the
また、上記実施の形態及びへ敬礼において、粒子を含む媒体は、大気(空気)としたが、大気以外の媒体(水等の液体)であってもよい。 In the above embodiment and salute, the medium containing particles is the atmosphere (air), but may be a medium other than the atmosphere (liquid such as water).
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the embodiment can be realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, or a form obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art. Forms are also included in the present invention.
1、2 粒子検出センサ
10 投光素子
20 受光素子
30 筐体
31 投光領域
32 受光領域
33 粒子流路
34 トラップ部
34a 投光トラップ部
34b 受光トラップ部
35 大気導入孔
36 大気排出孔
40 反射体
50 加熱装置
61 第1遮光体(遮光体)
61a 第1遮光壁
61b 第2遮光壁
62 第2遮光体(遮光体)
71 投光絞り部
72 投光反対絞り部
73 受光反対絞り部
DESCRIPTION OF
61a First
71 Light-projecting
Claims (31)
気体を加熱する加熱装置と、
前記散乱光を反射して当該散乱光を前記受光素子に導く反射体とを有する
粒子検出センサ。 A particle detection sensor comprising a light projecting element and a light receiving element, and detecting particles contained in a gas by receiving scattered light of the light of the light projecting element due to particles in a detection region by the light receiving element,
A heating device for heating the gas;
A particle detection sensor comprising: a reflector that reflects the scattered light and guides the scattered light to the light receiving element.
請求項1に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 1, wherein the reflector focuses the scattered light on the light receiving element.
請求項1又は2に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 1, wherein the reflector reflects the scattered light toward the light receiving element.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 1, wherein an inner surface of the reflector is a curved surface.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein an inner surface of the reflector is a part of a rotating surface of a conical curved rotating body.
請求項5に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 5, wherein the conical curve is an ellipse, a parabola, or a hyperbola.
前記反射体は、前記楕円における一方の焦点が前記検知領域内に存在するように配置されており、
前記受光素子は、前記楕円における他方の焦点近傍に配置される
請求項5に記載の粒子検出センサ。 The conic curve is an ellipse;
The reflector is arranged so that one focal point of the ellipse exists in the detection area;
The particle detection sensor according to claim 5, wherein the light receiving element is disposed in the vicinity of the other focal point of the ellipse.
前記投光レンズから出射する光の集光点は、前記楕円の前記一方の焦点と一致している
請求項7に記載の粒子検出センサ。 And a light projecting lens disposed in front of the light projecting element,
The particle detection sensor according to claim 7, wherein a condensing point of light emitted from the light projecting lens coincides with the one focus of the ellipse.
前記反射体は、前記放物線の焦点が前記検知領域内に存在するように配置されており、
前記受光素子は、前記放物線の焦点を挟んで前記放物線の頂点とは反対側の位置に配置される
請求項5に記載の粒子検出センサ。 The conic curve is a parabola,
The reflector is arranged such that the focus of the parabola is in the detection area;
The particle detection sensor according to claim 5, wherein the light receiving element is arranged at a position opposite to the apex of the parabola with the focal point of the parabola interposed therebetween.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 1, wherein the reflector is disposed in a light receiving region that is a spatial region for guiding the scattered light to the light receiving element.
前記受光領域は、前記粒子流路に向かって開口する開口部を有し、
前記反射体は、前記粒子流路に向かって開口する開口部を有し、
前記受光領域の前記開口部と前記反射体の前記開口部とは略一致する
請求項10に記載の粒子検出センサ。 A particle region that is a space region including the detection region and a space region through which a gas including particles flows,
The light receiving region has an opening that opens toward the particle flow path,
The reflector has an opening that opens toward the particle channel,
The particle detection sensor according to claim 10, wherein the opening of the light receiving region and the opening of the reflector substantially coincide with each other.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, the particle | grain detection sensor of any one of Claims 1-11 which has a light projection stop provided in the light projection area | region which is the space area | region where the light of the said light projection element is light-projected.
前記光学絞りの開口の端部は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなし、
前記2つの直線の一方を含む面は、入射する光を前記検知領域以外の方向に反射させる反射面である
請求項12に記載の粒子検出センサ。 The projection diaphragm is an optical diaphragm having an opening,
The end of the aperture of the optical diaphragm forms an acute angle by two straight lines in a cross section including the optical axis of the optical diaphragm,
The particle detection sensor according to claim 12, wherein the surface including one of the two straight lines is a reflection surface that reflects incident light in a direction other than the detection region.
当該複数の光学絞りの各々の開口の先端を結ぶ仮想線と、前記投光素子から出射して前記検知領域に向かう光の輪郭線とが略平行である
請求項12又は13に記載の粒子検出センサ。 The projection diaphragm unit is composed of a plurality of optical diaphragms each having an opening,
14. The particle detection according to claim 12, wherein an imaginary line connecting tips of openings of the plurality of optical diaphragms and a contour line of light emitted from the light projecting element and directed to the detection region are substantially parallel. Sensor.
請求項1〜14のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, the particle | grain detection sensor of any one of Claims 1-14 which has a light projection opposite stop part provided in the other side of the said light projection element on both sides of the said detection area | region.
前記光学絞りの開口の端部は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなし、
前記2つの直線の一方を含む面は、入射する光を前記検知領域以外の方向に反射させる反射面である
請求項15に記載の粒子検出センサ。 The light projection opposite stop portion is an optical stop having an opening,
The end of the aperture of the optical diaphragm forms an acute angle by two straight lines in a cross section including the optical axis of the optical diaphragm,
The particle detection sensor according to claim 15, wherein the surface including one of the two straight lines is a reflection surface that reflects incident light in a direction other than the detection region.
当該複数の光学絞りの各々の開口の先端を結ぶ仮想線と、前記投光素子から出射して前記検知領域を通過する光の輪郭線とが略平行である
請求項15又は16に記載の粒子検出センサ。 The light projection opposite stop portion comprises a plurality of optical stops each having an opening,
17. The particle according to claim 15, wherein an imaginary line connecting tips of openings of the plurality of optical diaphragms and a contour line of light emitted from the light projecting element and passing through the detection region are substantially parallel. Detection sensor.
前記投光反対絞り部は、前記投光トラップ部に設けられている
請求項15〜17のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, it has a light projecting trap part that absorbs light of the light projecting element that has passed through the detection region,
The particle detection sensor according to any one of claims 15 to 17, wherein the light projection opposite diaphragm portion is provided in the light projection trap portion.
請求項18に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 18, wherein a curved surface that guides light to a side opposite to the detection region side is formed on a back side of the light projection opposite diaphragm portion in the light projection trap unit.
請求項1〜19のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, the particle | grain detection sensor of any one of Claims 1-19 which has a diaphragm part opposite to the light reception provided in the other side of the said light receiving element on both sides of the said detection area | region.
前記光学絞りの開口の端部は、当該光学絞りの光軸を含む断面において2つの直線によって鋭角をなし、
前記2つの直線の一方を含む面は、入射する光を前記検知領域以外の方向に反射させる反射面である
請求項20に記載の粒子検出センサ。 The light receiving counter diaphragm is an optical diaphragm having an aperture;
The end of the aperture of the optical diaphragm forms an acute angle by two straight lines in a cross section including the optical axis of the optical diaphragm,
The particle detection sensor according to claim 20, wherein the surface including one of the two straight lines is a reflection surface that reflects incident light in a direction other than the detection region.
前記受光反対絞り部は、前記受光トラップ部に設けられている
請求項20又は21に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, it has a light receiving trap part that absorbs light traveling on the opposite side of the light receiving element,
The particle detection sensor according to claim 20, wherein the light receiving counter diaphragm is provided in the light receiving trap part.
請求項22に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 22, wherein a curved surface that guides light to a side opposite to the detection region side is formed on a back side of the light reception opposite diaphragm portion in the light reception trap unit.
請求項1〜23のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to any one of claims 1 to 23, wherein a contour line of light emitted from the light projecting element and traveling toward the detection region is substantially parallel to a virtual line connecting the end faces of the reflector.
請求項1〜24のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 Furthermore, the particle | grain detection sensor of any one of Claims 1-24 which has an auxiliary reflector which reflects the scattered light which does not go to the said reflector toward the said reflector.
請求項1〜25のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。 The particle detection sensor according to claim 1, wherein the reflector is an assembly of a plurality of micromirrors each having a curved surface or a flat surface.
ダストセンサ。 A dust sensor equipped with the particle detection sensor according to claim 1.
煙感知器。 A smoke detector equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 26.
空気清浄機。 An air cleaner equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 26 or the dust sensor according to claim 27.
換気扇。 A ventilation fan equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 26 or the dust sensor according to claim 27.
エアコン。 An air conditioner equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 26 or the dust sensor according to claim 27.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3220124A1 (en) | 2016-03-15 | 2017-09-20 | Omron Corporation | Particle sensor, and electronic device provided with same |
KR20190057772A (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | Dust sensor |
CN111693418A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-22 | 研能科技股份有限公司 | Particle detection device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60190835A (en) * | 1985-02-22 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | Fine particle detector |
JPH08201263A (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Dengen Autom Kk | Smoke detector |
JPH08233736A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nohmi Bosai Ltd | Microparticle detection sensor |
JP2010539498A (en) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | パーキンエルマー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コー. カーゲー | Radiation guide for detector, scattered radiation detector |
-
2014
- 2014-08-22 JP JP2014169906A patent/JP2015200629A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60190835A (en) * | 1985-02-22 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | Fine particle detector |
JPH08201263A (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Dengen Autom Kk | Smoke detector |
JPH08233736A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nohmi Bosai Ltd | Microparticle detection sensor |
JP2010539498A (en) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | パーキンエルマー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コー. カーゲー | Radiation guide for detector, scattered radiation detector |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3220124A1 (en) | 2016-03-15 | 2017-09-20 | Omron Corporation | Particle sensor, and electronic device provided with same |
KR20190057772A (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | Dust sensor |
KR102514584B1 (en) * | 2017-11-20 | 2023-03-24 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | Dust sensor |
CN111693418A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-22 | 研能科技股份有限公司 | Particle detection device |
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