JP2016534322A - 空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置を提供する。【解決手段】装置は、以下を備えている。(1)空気サンプルを入れる容器であって、開口部を有する容器。(2)前記開口部を開けたり密閉したりする密閉機構。(3)前記容器内に設けられ、前記容器内の前記空気サンプル中の粒子の総濃度を検知するよう機能するセンサ。(4)前記センサに接続され、前記密閉機構を制御するよう機能するコントローラ。前記コントローラは、前記開口部を開けるように前記密閉機構を制御して、粒子の第1総濃度を検知するように前記センサを制御する。また、前記コントローラは、予め定められた時間前記容器が密閉されるように、前記開口部を密閉するように前記密閉機構を制御し、粒子の第2総濃度を検知するように前記センサを制御する。また、前記コントローラは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の第2総濃度と粒子の第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出する。そして、前記コントローラは、粒子の第1総濃度と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の濃度を算出するように構成されている。【選択図】図4
Description
本発明は空気の質に関し、さらに具体的には、空気サンプル中の予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する微粒子の濃度を検知する方法、装置、センサ、および空気清浄機(air purifier)に関する。
近年の急速な工業化と自動車の数の爆発的な増加とによって、大気汚染はますます深刻化している。中国では、2013年の初頭から、空気中の主要な大気汚染物質として、微粒子、特に粒が細かい粒子(各粒子の空気動力学的直径が2.5μm以下であり、PM2.5としても知られる)の濃度が高いレベルである状態が続いている。かすみがかった天候が有意に増加してきており、人々の健康および日々の生活が深刻な危険にさらされている。したがって、微粒子の濃度を検出する検出装置が求められている。
最近では、例えば、水晶発振微量天秤(quartz oscillating microbalance)法、β線法、および光散乱法を含む、微粒子を検出する多くの方法が存在する。これらの方法の多くは、より大きな粒子から微粒子を分離するためのfront-end deviceとしての慣性インパクタ(inertial impactor)が必要である。例えば、特許文献CN102680349Aには、慣性インパクタを備えたPM2.5モニタリング装置が開示されている。慣性インパクタはサイズ分離においてはよく機能するものの、コスト高であること、寸法が大きいこと、気流速度を正確に制御することは、ホームシナリオ(home scenario)に適用するには制約となる。
一方、堆積(deposition)法は、液相中の粒子のサイズ分布を検出するために従来から用いられてきた。例えば、特許文献JP2011179862には、液相中の粒子の沈降速度を算出するための方法が開示されている。大気中の粒子に対する堆積プロセスも存在するものの、液相中の堆積プロセスとは非常に異なっている。気体の粘性は液体の粘性より非常に低いため、気体中のブラウン拡散(Brownian dispersion)は無視できない。ブラウン拡散は、濃度勾配、温度、および粒子サイズなどの多くの要因に対して敏感であるため、堆積法を用いて気体中の標準粒子のサイズ分布を正確に検出することは困難である。
〔要約〕
本開示の目的は、空気サンプル中の予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する微粒子の濃度を検出するための方法、装置、センサ、および空気清浄機を提供し、コストを大きく増加させることなく、より正確に微粒子の濃度を検出することを可能とすることである。
〔要約〕
本開示の目的は、空気サンプル中の予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する微粒子の濃度を検出するための方法、装置、センサ、および空気清浄機を提供し、コストを大きく増加させることなく、より正確に微粒子の濃度を検出することを可能とすることである。
本開示の第1の態様によれば、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置が提供される。微粒子の各々は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する。前記装置は、以下を備えている。(1)前記空気サンプルを入れる容器であって、開口部を有する容器。(2)前記開口部を開けたり密閉したりする密閉機構(sealing mechanism)。(3)前記容器内に設けられ、前記容器内の前記空気サンプル中の粒子の総濃度を検知するよう機能するセンサ。(4)前記センサに接続され、前記密閉機構を制御するよう機能するコントローラ。前記コントローラは、前記開口部を開けるように前記密閉機構を制御して、粒子の第1総濃度を検知するように前記センサを制御する。また、前記コントローラは、予め定められた時間(time period)前記容器が密閉されるように、前記開口部を密閉するように前記密閉機構を制御し、粒子の第2総濃度を検知するように前記センサを制御する。また、前記コントローラは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の第2総濃度と粒子の第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出する。そして、前記コントローラは、粒子の第1総濃度と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の濃度を算出するように構成されている。
ある実施形態において、予め定められた関係は補正係数として表され、該補正係数は、以下のようにして得られる。(1)微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの容器の中への注入。(2)センサによる粒子の第1総基準濃度の検知。(3)予め定められた時間容器を密閉した後の、前記センサによる粒子の第2総基準濃度の検知。(4)微粒子の濃度と粒子の総濃度との既知の比を、粒子の第2総基準濃度と粒子の第1総基準濃度との比で除算することにより前記補正係数を算出。
好ましくは、前記容器は、前記開口部が開いている間は開き、前記開口部が密閉されている間は閉まるチェックバルブをさらに備える。前記装置は、前記開口部が開いている間にチェックバルブを介して容器から空気を抜き出す空気ポンプをさらに備え、前記開口部を介して前記容器内へ前記容器外の空気が流入することを加速させて、容器内の粒子の拡散を加速させる。
好ましくは、前記開口部は、前記センサの下に配置されている。
好ましくは、前記予め定められた値は2.5μmである。
好ましくは、前記予め定められた時間は3分間である。
本開示の第2の態様によれば、センサが提供される。前記センサは、(1)検知ユニットであって、該検知ユニットの中を通る風路(air path)を有し、風路内の空気サンプル中の粒子の濃度を検知するよう機能する検知ユニット(sensing unit)、(2)前記風路を開けたり密閉したりする密閉機構;および、(3)前記検知ユニットに接続され、前記密閉機構を制御するよう機能するコントローラ、を備えている。前記コントローラは、前記風路を開けて、前記検知ユニットが粒子の第1総濃度を検知するように前記密閉機構を制御するように構成されている。また、前記コントローラは、前記風路を予め定められた時間密閉して、前記検知ユニットが粒子の第2総濃度を検知するように前記密閉機構を制御するように構成されている。また、前記コントローラは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の第2総濃度と粒子の第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出するように構成されている。ここで、微粒子の各々は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有している。そして、前記コントローラは、粒子の第1総濃度と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の濃度を算出するように構成されている。
ある実施形態において、予め定められた関係は補正係数として表され、該補正係数は、以下のようにして得られる。(1)微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの前記風路の中への注入。(2)前記検知ユニットによる粒子の第1総基準濃度の検知。(3)予め定められた時間前記風路を密閉した後の、前記検知ユニットによる粒子の第2総基準濃度の検知。および、(4)微粒子の濃度と粒子の総濃度との既知の比を、粒子の第2総基準濃度と粒子の第1総基準濃度との比で除算することにより前記補正係数を算出。
好ましくは、前記予め定められた値は2.5μmである。
好ましくは、前記予め定められた時間は3分間である。
本開示の第3の態様によれば、空気清浄機が提供される。該空気清浄機は、上記第1の態様に係る前記装置または上記第2の態様に係る前記センサを備えている。
本開示の第4の態様によれば、容器内の空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する方法が提供される。微粒子の各々は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有している。前記方法は、以下の工程を含んでいる。(1)前記空気サンプル中の粒子の初期の第1総濃度を検出する工程。(2)前記容器を予め定められた時間密閉した後、前記空気サンプル中の粒子の第2総濃度を検知する工程。(3)微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の第2総濃度と粒子の第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出する工程。(4)粒子の第1総濃度と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の濃度を算出する工程。
ある実施形態において、前記予め定められた関係は、補正係数として表され、該補正係数は、以下のようにして得られる。(1)微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの容器の中への注入。(2)粒子の第1総基準濃度の検知。(3)予め定められた時間容器を密閉した後の、粒子の第2総基準濃度の検知。(4)微粒子の濃度と粒子の総濃度との既知の比を、粒子の第2総基準濃度と粒子の第1総基準濃度との比で除算することにより前記補正係数を算出。
好ましくは、前記方法はさらに、前記容器が密閉されておらず前記容器内の粒子の拡散(dispersion)を加速させる間、前記容器外の空気の前記容器内への流入を加速させる空気ポンプを用いる工程を含む。
好ましくは、前記予め定められた値は2.5μmである。
好ましくは、前記予め定められた時間は3分間である。
本開示の実施形態によって、コストを大きく増加させることなく、より正確に微粒子の濃度を検出することができる。
本開示の、上記および他の目的、特徴、および利点は、以下に示す図を参照して、説明される以下の好ましい実施形態から、より明らかとなるであろう。
図1(a)および1(b)は、本開示の実施形態に係る、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置の概略図である。
図2(a)および2(b)は、本開示の別の実施形態に係る、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置の概略図である。
図3(a)および3(b)は、本開示の実施形態に係る、センサの概略図である。
図4は、本開示の実施形態に係る、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する方法を示すフローチャートである。
〔実施形態の詳細な説明〕
以下では、本開示の実施形態が図を参照することにより説明される。図中、一貫して、同じ、または同様の部材には同じ参照記号を付している。
以下では、本開示の実施形態が図を参照することにより説明される。図中、一貫して、同じ、または同様の部材には同じ参照記号を付している。
本開示は、より大きな粒子であればあるほど、より早く堆積する、という基本的なエアロゾル動力学(aerosol dynamics)に従った事実に基づいている。したがって、密閉された空間内の空気サンプルについて、粒子の濃度の変動と、静的な堆積プロセスにおける微粒子と全粒子との比との間には、予め定められた関係が存在する。そのような関係から算出することによって、微粒子の濃度を適当に見積もることができる。本開示中で用いられたように、「微粒子」とは、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する粒子物質を意味する。例えば、「微粒子」は空気動力学的直径が10μm以下の粒子物質である。好ましくは、「微粒子」は空気動力学的直径が2.5μm以下の粒子物質(PM2.5)を含んでいる。
図1の(a)および図1の(b)は、本開示の実施形態に係る、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置100の概略図である。図1の(a)および図1の(b)は、装置100の2つの動作状態をそれぞれ示している。図示のように、装置100は、(1)空気サンプルを入れる容器であって、開口部を有する容器110、(2)開口部を開けたり密閉したりする密閉機構120、(3)容器110内に設けられ、容器110内の空気サンプル中の粒子の総濃度を検知するよう機能するセンサ130、を備えている。好ましい実施形態では、開口部はセンサ130の下に配置され、空気中の過度に大きな粒子が容器110内に入ることを回避する。もし回避しなければ、過度に大きな粒子は、検出結果に影響を及ぼす恐れがある。
装置100はさらに、センサ130に接続され、密閉機構120を制御するよう機能するコントローラ140を備える。
まず、図1の(a)に示すように、コントローラ140は、開口部を開けるように密閉機構120を制御する。このとき、容器内の空気サンプルは、容器の外の空気と本質的に同じである。すなわち、容器内の空気サンプルの粒子の濃度と、容器の外の空気の粒子の濃度とは同じである。コントローラ140は、粒子の総濃度C1(すなわち、容器110の開口部が開いているときの容器110内の空気サンプル中の粒子の濃度)を検知するセンサ130を制御する。
そして、図1の(b)に示すように、コントローラ140は、開口部を密閉するように密閉機構120を制御し、予め定められた時間容器110を密閉する。その後、コントローラ140は、粒子の総濃度C2(すなわち、容器110が予め定められた時間密閉された後の容器110内の空気サンプル中の粒子の総濃度)を検知するようにセンサ130を制御する。例示的な実施形態において、上記の予め定められた時間は、3分間である。
コントローラ140は、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rと、粒子の総濃度C2と粒子の総濃度C1との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rを算出する。
そして、コントローラ140は、粒子の総濃度C1と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rとに基づいて、空気サンプル中の微粒子の濃度Cを算出する。
すなわち、
C=C1×R (1)
である。
C=C1×R (1)
である。
ある実施形態において、予め定められた関係は補正係数として表すことができ、補正係数nは、以下のようにして得られる。(1)容器110の中への基準空気サンプルの注入。ここで、基準空気サンプルは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rが既知である。(2)センサ130による粒子の初期の総基準濃度c1の検知。(3)予め定められた時間容器110を密閉した後に、センサ130による粒子の総基準濃度c2の検知。(4)既知の微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を、粒子の総基準濃度c2と粒子の総基準濃度c1との比で除算することによる補正係数nの算出。
すなわち、
n = r / (c2 / c1) (2)
である。
n = r / (c2 / c1) (2)
である。
なお、補正係数nは、容器110内のセンサ130の位置、および容器110の形状やサイズなどの多くの要素に依存し得る。したがって、補正係数nを、一定の数学的な式を用いて算出することは困難である。むしろ、上記の実験によって、式(2)に基づいてnを導出することができる。
ある実施形態において、nはルックアップテーブルの形で示され得る。c2/c1とnとの関係の例を、以下の表1に記載する。
具体的には、補正係数nを取得した後、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rは、以下のように、
R = n × (C2 / C1) (3)
算出できる。
R = n × (C2 / C1) (3)
算出できる。
本開示の別の実施形態に係る、空気サンプル中の微粒子の濃度を検出するための装置200の概略図の、図2の(a)および図2(b)を参照する。図1に示す装置100と同様、装置200は、容器210、密閉機構220、センサ230、およびコントローラ240を備える。容器210、密閉機構220、センサ230、およびコントローラ240の配置および操作(operation)は、図1に示すような容器110、密閉機構120、センサ130、およびコントローラ140の配置および操作と本質的に同じであり、ここではそれらの説明を省略する。
図2に示すように、容器210はさらに、開口部が開いている間は開き(図2の(a)参照)、開口部が密閉されている間は閉じている(図2の(b)参照)チェックバルブ(check valve)212を備える。装置200はさらに、開口部が開いている間にチェックバルブ212を介して容器から空気を抜き出す空気ポンプ250を備え、開口部を介して容器210内へ容器210の外の空気が流入することを加速させて、容器210内の粒子の拡散を加速させる。
図3の(a)および図3(b)は、本開示の実施形態に係るセンサ300の概略図である。図示のように、センサ300は、検知ユニット310であって、該検知ユニット310の中を通る風路312を有し、風路312内の空気サンプル中の粒子の濃度を検知するよう機能する検知ユニット310を備えている。センサ300はさらに、風路312を開けたり密閉したりする密閉機構320を備えている。図3に示す実施形態では、風路312は、密閉された一方の端部と、空気サンプルを入れるガラス管314の一方の端部に接続された他方の端部と備えている。密閉機構320は、開口部またはガラス管の他方の端部を密閉することが可能であり、これにより風路312を開けたり密閉したりすることができる。例えば、密閉機構320は、電磁要素(electromagnetic element)を用いて実現されてもよい。
なお、図3に示す構造は単なる例に過ぎない。風路の両方の端部を密閉機構320によって開けたり密閉したりしてもよい(例えば、風路の各端部に密閉機構320を配置)。ガラス管314は必須の構成ではない。ガラス管314を用いることなく、密閉機構320は風路312を直接に密閉することができる。
センサ300はさらに、検知ユニット310に接続され、密閉機構320を制御するよう機能するコントローラ330を備える。
まず、図3の(a)に示すように、コントローラ330は、風路312を開ける密閉機構320、および粒子の総濃度C1(すなわち、風路312が開いているときの風路内の空気サンプル312中の粒子の総濃度)を検知する検知ユニット310を制御する。
そして、図3の(b)に示すように、コントローラ330は、予め定められた時間風路312を密閉するように密閉機構320を制御する。その後、コントローラ330は、粒子の総濃度C2(すなわち、風路312が予め定められた時間密閉された後の風路312内の空気サンプル中の粒子の総濃度)を検知するように検知ユニット310を制御する。例示的な実施形態において、上記の予め定められた時間は3分間である。
コントローラ330は、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rと、粒子の総濃度C2と粒子の総濃度C1との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rを算出する。
そして、コントローラ330は、粒子の総濃度C1と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rとに基づいて、空気サンプル中の微粒子の濃度Cを算出する。
ある実施形態において、予め定められた関係は補正係数nとして表すことができ、以下のようにして得られる。(1)風路312の中への基準空気サンプルの注入。ここで、基準空気サンプルは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rが既知である。(2)検知ユニット310による粒子の初期の総基準濃度c1の検知。(3)予め定められた時間風路312を密閉した後に、検知ユニット310による粒子の総基準濃度c2の検知。(4)既知の微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を、粒子の総基準濃度c2と粒子の総基準濃度c1との比で除算することによる補正係数nの算出。
さらに具体的には、補正係数nは上記の式(2)または表1に基づいて得てもよい。そして、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比Rは、上記の式(3)に基づいて算出されてもよい。最後に、微粒子の濃度Cは、上記の式(1)に基づいて算出されてもよい。
本開示の別の実施形態によれば、空気清浄機を提供する。空気清浄機は上記の装置100、装置200、またはセンサ300を含む。
本開示のさらに別の実施形態によれば、容器内の空気サンプル中の微粒子の濃度を検出するための方法400を提供する。微粒子の各々は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有している。図4に示すように、方法400には以下の工程が含まれる。
本開示のさらに別の実施形態によれば、容器内の空気サンプル中の微粒子の濃度を検出するための方法400を提供する。微粒子の各々は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有している。図4に示すように、方法400には以下の工程が含まれる。
工程S410にて、空気サンプル中の粒子の初期の第1総濃度を検知する。
工程S420にて、容器が予め定められた時間密閉された後に、空気サンプル中の粒子の第2総濃度を検知する。
工程S430にて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の第2総濃度と粒子の第1総濃度との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出する。
工程S440にて、粒子の第1総濃度と、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比に基づいて、空気サンプル中の微粒子の濃度を算出する。
ある実施形態において、予め定められた関係は、補正係数として表され、補正係数は、以下のようにして得られる。(1)容器の中への基準空気サンプルの注入。ここで、基準空気サンプルは、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知である。(2)粒子の第1総基準濃度の検知。(3)予め定められた時間容器を密閉した後に、粒子の第2総基準濃度の検知。(4)微粒子の濃度と粒子の総濃度との既知の比を、粒子の第2総基準濃度と粒子の第1総基準濃度との比で除算することによる補正係数の算出。
好ましくは、方法400は、容器が密閉されておらず容器内の粒子の拡散(dispersion)を加速させる間、容器外の空気の容器内への流入を加速させる空気ポンプを用いる工程をさらに含んでいてもよい。
好ましくは、予め定められた値は2.5μmである。
好ましくは、予め定められた時間は3分間である。
本開示は、空気サンプル中の予め定められた値以下の空気動力学的直径を有する微粒子の濃度を検出するための方法、装置、センサ、および空気清浄機を提供し、コストを大きく増加させることなく、より正確に微粒子の濃度を検出することを可能とする。
本開示は、それらの好ましい実施形態を参照しながら上述のように説明された。当業者であれば、本開示の思想および技術範囲から離れることなく、さまざまな変形、置換、および追加が可能であることを理解するであろう。したがって、本開示の技術的範囲は、上述した特定の実施形態に制限されることは無く、添付した特許請求の範囲およびその等価物によってのみ規定される。
Claims (16)
- 空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する装置であって、前記微粒子の各々は予め定められた値以下の空気動力学的直径を有しており、前記装置は、
前記空気サンプルを入れる容器であって、開口部を有する容器、
前記開口部を開けたり密閉したりする密閉機構、
前記容器内に設けられ、前記容器内の前記空気サンプル中の粒子の総濃度を検知するセンサ、および、
前記センサに接続され、前記密閉機構を制御するコントローラ、を備え、
前記コントローラは、
前記開口部を開けるように前記密閉機構を制御して、粒子の第1総濃度を検知するように前記センサを制御し、
予め定められた時間前記容器が密閉されるように、前記開口部を密閉するように前記密閉機構を制御して、粒子の第2総濃度を検知するように前記センサを制御し、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の前記第2総濃度と粒子の前記第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との比を算出し、
粒子の前記第1総濃度と、微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の前記濃度を算出する、
ことを特徴とする装置。 - 前記予め定められた関係は、補正係数として表され、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの前記容器の中への注入、
前記センサによる粒子の第1総基準濃度の検知、
予め定められた時間前記容器を密閉した後の、前記センサによる粒子の第2総基準濃度の検知、および、
微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記既知の比を、粒子の前記第2総基準濃度と粒子の前記第1総基準濃度との比による除算により前記補正係数を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記容器は、前記開口部が開いている間は開き、前記開口部が密閉されている間は閉まるチェックバルブをさらに備え、
前記装置は、前記開口部が開いている間に前記チェックバルブを介して前記容器から空気を抜き出す空気ポンプをさらに備え、前記開口部を介して前記容器内へ前記容器の外の空気が流入することを加速させて、前記容器内の粒子の拡散を加速させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 前記開口部は前記センサの下に配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記予め定められた値は2.5μmである、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の装置。 - 前記予め定められた時間は3分間である、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の装置。 - 検知ユニットであって、該検知ユニットの中を通る風路(air path)を有し、該風路内の空気サンプル中の粒子の濃度を検知するよう機能する検知ユニット、
風路を開けたり密閉したりする密閉機構、および、
検知ユニットに接続され、密閉機構を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記風路を開けて、前記検知ユニットが粒子の第1総濃度を検知するように前記密閉機構を制御し、
前記風路を予め定められた時間密閉して、前記検知ユニットが粒子の第2総濃度を検知するように前記密閉機構を制御し、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の前記第2総濃度と粒子の前記第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との比を算出し、前記微粒子は、予め定められた値以下の空気動力学的直径を有しており、
粒子の前記第1総濃度と、微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の濃度を算出する、
ことを特徴とするセンサ。 - 前記予め定められた関係は、補正係数として表され、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの前記風路の中への注入、
前記検知ユニットによる粒子の第1総基準濃度の検知、
予め定められた時間前記風路を密閉した後の、前記検知ユニットによる粒子の第2総基準濃度の検知、および、
微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記既知の比を、粒子の前記第2総基準濃度と粒子の前記第1総基準濃度との比による除算により前記補正係数を算出する、
ことを特徴とする請求項7に記載のセンサ。 - 前記予め定められた値は2.5μmである、請求項7または8に記載のセンサ。
- 前記予め定められた時間は3分間である、請求項7または8に記載のセンサ。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の装置、または請求項7から10のいずれか1項に記載のセンサを備えることを特徴とする空気清浄機。
- 容器内の空気サンプル中の微粒子の濃度を検出する方法であって、前記微粒子の各々は予め定められた値以下の空気動力学的直径を有しており、前記方法は、
前記空気サンプル中の粒子の初期の第1総濃度を検知する工程、
前記容器を予め定められた時間密閉した後、前記空気サンプル中の粒子の第2総濃度を検知する工程、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比と、粒子の前記第2総濃度と粒子の前記第1総濃度との比との間の予め定められた関係に基づいて、微粒子の濃度と粒子の総濃度との比を算出する工程、および、
粒子の前記第1総濃度と、微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記比に基づいて、前記空気サンプル中の微粒子の前記濃度を算出する工程
を含むことを特徴とする方法。 - 前記予め定められた関係は、補正係数として表され、
微粒子の濃度と粒子の総濃度との比が既知の基準空気サンプルの前記容器の中への注入、
粒子の第1総基準濃度の検知、
予め定められた時間前記容器を密閉した後の、粒子の第2総基準濃度の検知、および、
微粒子の前記濃度と粒子の前記総濃度との前記既知の比を、粒子の前記第2総基準濃度と粒子の前記第1総基準濃度との比による除算により前記補正係数を算出する、
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記容器が密閉されておらず前記容器内の粒子の拡散(dispersion)を加速させる間、前記容器外の空気の前記容器内への流入を加速させる空気ポンプを用いる工程を含む、ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記予め定められた値は2.5μmである、
ことを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。 - 前記予め定められた時間は3分間である、
ことを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
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