JP2017166833A - 粒子検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の振動の影響による微粒子検出センサの検出精度の低下を防ぐ。【解決手段】本発明に係る粒子センサ１は、粒子２が流入する筐体流入部１０１と、粒子２が流出する筐体流出部１０２とを有する筐体１０を備え、筐体１０内部に、投光素子１２１の投光領域と受光素子１３１の受光対象領域とが重なり合う領域である検知領域ＤＡにおける粒子２による投光素子１２１の光の散乱光を受光することにより大気中の粒子２を検出するセンサ部を備える粒子検出センサ１において、筐体１０の周囲に設置される外郭６３と、第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とからなる第１制振構造６１とを有し、第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とは、検知領域ＤＡを挟んで対向する位置でかつ筐体１０の外縁部と外郭６３の内縁部との間に設けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、粒子検出センサに関する。

従来、大気中に浮遊した粒子によって散乱された光を検知することによって、粒子を検出する光電式粒子検出センサが知られている。光電式粒子検出センサは、検出した粒子の個数をカウントすることができる。（特許文献１）。

特開平８−１５９９４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光電式粒子検出センサは、周囲が振動する環境下においては、振動の影響を受けてセンサの検知精度が低下するという課題がある。

本発明は、このような課題を解決するためにされたものであり、微粒子検出センサに制振構造を設けることにより、周囲の振動の影響によるセンサの検出精度の低下を防ぐことを目的とする。

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、粒子が流入する筐体流入部と、粒子が流出する筐体流出部とを有する筐体を備え、前記筐体内部に、投光素子の投光領域と受光素子の受光対象領域とが重なり合う領域である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受光することにより大気中の粒子を検出するセンサ部を備える粒子検出センサにおいて、前記筐体の周囲に設置される外郭と、第１ダンパと第２ダンパとからなる第１制振構造とを有し、前記第１ダンパと前記第２ダンパとは、前記検知領域を挟んで対向する位置でかつ前記筐体の外縁部と前記外郭部との間に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、周囲の振動の影響によるセンサの検出精度の低下を防ぐことができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る粒子検出センサの概要斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の概要斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の分解斜視図である。 図４（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の正面図である。図４（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の背面図である。図４（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の下面図である。図４（ｄ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の上面図である。図４（ｅ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の左側面図である。図４（ｆ）は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体の右側面図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る内部にセンサ部を備える筐体内部と制振構造を示す断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る内部にセンサ部を備える筐体内部と制振構造を示す断面図である。 図７は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る粒子検出センサの断面図である。

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。なお、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、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、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。

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。

（実施の形態１）
［粒子検出センサ］
まず、本実施の形態にかかる粒子検出センサの概要について図１〜図６を用いて説明する。

粒子検出センサ１は、図１に示す扁平な略直方体状であり、互いに直行する２つの辺に沿った方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、粒子検出センサ１の暑さ方向をＺ軸方向とする。本実施の形態では、粒子検出センサ１は、例えば、Ｘ：６４ｍｍ×Ｙ：４７ｍｍ×Ｚ：３４ｍｍに収まる範囲の大きさである。

粒子検出センサ１は、図１及び図５に示すように、外郭６３の内部に、筐体１０と、筐体１０の内部に配置された光学系２０と、筐体１０の外縁部に設置された第１制振構造６１と第２制振構造６２とを備える光電式粒子検出センサである。具体的には、粒子検出センサ１は、光学系２０が筐体１０内の検知領域ＤＡに光を照射し、検知領域ＤＡを通過する粒子２（エアロゾル）による光の散乱光を受光することで、粒子２の有無を検出する。また、粒子検出センサ１は、粒子２の有無に限らず、粒子２の個数及び大きさなどを検出してもよい。なお、粒子検出センサ１の検出対象とする粒子２は、例えば、２μｍ以下の微小なホコリ、花粉、煙、ＰＭ２．５などの微粒子である。

外郭６３は、筐体１０と第１制振構造６１を取り囲む構造体である。本実施の形態においては、図１に示すように外郭６３は、外郭流入部６３１と外郭流出部６３２を有する。粒子２を含む外気は、外郭流入部６３１から粒子検出センサ１に流入し、その少なくとも一部が筐体１０内の検知領域ＤＡを通って、外郭流出部６３２から流出する。外郭６３の詳細な構成については、後で説明する。

第１制振構造６１は、減衰力を発生させる第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とから構成された構造である。本実施の形態においては、図１に示すように、第１ダンパ６１１は、筐体１０の外縁部のうちの左側面の一部と外郭６３の左側内壁の一部に接している。また、第２ダンパ６１２は、筐体１０の外縁部のうち右側面の一部と外郭６３の右側内壁
の一部に接している。また、第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とは、筐体１０内の検知領域ＤＡを挟んで対向する位置に設けられている。第１制振構造６１の詳細な構成については、後で説明する。

筐体１０は、光学系２０及び検知領域ＤＡを覆う筐体（ケース）である。筐体１０は、光学２０及び検知領域ＤＡに外光が照射されないように、光学系２０及び検知領域ＤＡを覆うとともに、光学系２０及び検知領域ＤＡのそれぞれの相対的位置を固定している。

筐体１０は、内部に粒子２が流入するための筐体流入部１０１と、内部に流入した粒子２が外部に流出するための筐体流出部１０２とを有する。本実施の形態では、図５の太点線の矢印で示すように、粒子２は筐体流入部１０１から流入し、筐体１０の内部（例えば、検知領域ＤＡ）を通過して筐体流出部１０２から流出する。筐体１０の詳細な構成については、後で説明する。

光学系２０は、筐体流入部１０１を介して筐体１０内に流入し、かつ検知領域ＤＡを通過する粒子２を光学的に検出する。本実施の形態では、光学系２０は、検知領域ＤＡに互いの光軸（光軸Ｐ及び光軸Ｑ）が交差するように配置された投光系１２０及び受光系１３０を有し、検知領域ＤＡを通過する粒子２を、投光系１２０が出力する光を用いて受光系１３０によって検出する。投光系１２０は、投光素子１２１と、投光レンズ１２２とを備える。受光系１３０は、受光素子１３１と、受光レンズ１３２とを備える。光学系２０の詳細な構成については、後で説明する。

なお、検知領域ＤＡ（光散乱部）は、測定対象の気体に含まれる粒子２を検知するための領域であるエアゾル検知領域（エアゾル測定部）である。検知領域ＤＡは、例えば、φ２ｍｍである。測定対象の気体は、筐体１０の筐体流入部１０１から流入し、検知領域ＤＡに誘導されたあと、筐体流出部１０２から流出する。

粒子センサ１は、図２、図３及び図５に示すように、さらに、光トラップ４０と、回路基板７０と、コネクタ８０と、第１シールドカバー９０と、第２シールドカバー９１とを備える。

本実施の形態において、光トラップ４０は、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを取った光をトラップする第１光トラップ４１と、第１光トラップ４１にトラップされない光をトラップする第２光トラップ４２からなる。第１光トラップ４１は、検知領域ＤＡを介して投光系１２０と対向する位置に設けられている。また、第２光トラップ４２は、検知領域ＤＡを介して受光系１３０と対向する位置に設けられている。第２光トラップ４２は、例えば、複数の楔形突出部１１５が設けられたラビリンス構造である。

回路基板７０は、粒子検出センサ１の制御回路が形成されたプリント配線基板である。制御回路は、例えば、投光系１２０による光の出力、受光系１３０によって受光した光信号に基づく電気信号の処理を制御する。例えば、制御回路は、粒子２の有無、大きさ及び個数などを検出し、コネクタ８０を介して外部に検出結果を出力する。

回路基板７０は、例えば、矩形の平板であり、一方の主面（表面）に筐体１０が固定されている。他方の主面（裏面）には、制御回路を構成する１つ又は複数の回路素子（回路部品）が実装されている。なお、投光素子１２１及び受光素子１３１の各々の電極端子は、筐体１０の背面カバー１１０（詳細は後述）及び回路基板７０を貫通し、回路基板７０の裏面にはんだ付けされている。これにより、投光素子１２１及び受光素子の各々は、制御回路に電気的に接続されて、制御回路によって動作が制御される。

複数の回路素子は、例えば、抵抗、コンデンサ、コイル、ダイオード又はトランジスタなどを含む。複数の回路素子の１つである電解コンデンサ７１は、図５に示すように、回路基板７０の表面に設けられ、筐体１０内に配置されている。

コネクタ８０は、粒子検出センサ１の制御回路（回路基板７０）と、外部の制御回路又は電源回路とを接続するためのコネクタである。コネクタ８０は、回路基板７０の裏面に実装されている。例えば、粒子検出センサ１は、コネクタ８０を介して、外部から電力が供給されて動作する。

第１シールドカバー９０は、外部ノイズから制御回路を保護するために設けられた金属製のカバーである。第１シールドカバー９０は、回路基板７０の裏面側に取り付けられている。

第２シールドカバー９１は、外部ノイズから受光系１３０の受光素子１３１を保護するために設けられた金属製のカバーである。第２シールドカバー９１は、図４の（ａ）、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、筐体１０の前面、上面及び左側面の一部であって、内部に受光素子１３１が配置された部分を覆っている。

なお、第１シールドカバー９０及び第２シールドカバー９１は、例えば、半田付けなどで容易に接続できるブリキなどから構成される。

以下では、粒子検出センサ１が備える各構成要素について、詳細に説明する。

［筐体］
筐体１０は、内部に検知領域ＤＡと光学系２０とからなるセンサ部及び光トラップ４０が設けられている。本実施の形態では、筐体１０は、前面カバー１００と、背面カバー１１０との２つの部材によって構成されている。

筐体１０は、遮光性を有する。例えば、筐体１０は、迷光を吸収させるように、少なくとも内面が黒色である。

ここで、迷光は、粒子２による散乱光以外の光であり、具体的には、投光系１２０が出力する光のうち検知領域ＤＡにおいて粒子２に散乱されることなく、筐体１０内を進行する光である。

筐体１０は、例えば、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料を用いた射出成形により形成される。具体的には、前面カバー１００及び背面カバー１１０の各々が、樹脂材料を用いた射出成形により形成された後、互いに組み合わされることで筐体１０を構成する。このとき、例えば黒色の顔料又は染料を添加した樹脂材料を用いることで、筐体１０の内面を黒色面にすることができる。

筐体１０は、図２及び図３に示すように、扁平な多面体であり、前面部１０ａと、背面部１０ｂと、下面部１０ｃと、上面部１０ｄと、左側面部１０ｅと、右側面部１０ｆとを有する。具体的には、図４（ａ）に示すように、筐体１０は、矩形の４つの角のうち右上及び左上の角が斜めになった略七角形を底面とする角柱形状である。

前面部１０ａ、背面部１０ｂ、下面部１０ｃ、上面部１０ｄ、左側面部１０ｅ及び右側面部１０ｆはそれぞれ、筐体１０の前面（正面）、背面、下面、上面、左側面、右側面を形成する。前面部１０ａは、前面カバー１００の底部であり、背面部１０ｂは、背面カバー１１０の底部である。下面部１０ｃ、上面部１０ｄ、左側面部１０ｅ及び右側面部１０
ｆは、前面カバー１００の側周部と背面カバー１１０の側周部とが組み合わされて形成される。

なお、筐体１０の形状は、一例であって、これに限らない。例えば、筐体１０は、底面（前面部１０ａ及び背面部１０ｂ）が矩形の直方体でもよく、あるいは、底面が円形の円柱でもよい。

筐体１０の外壁には、図２に示すように、筐体流入部１０１と、筐体流出部１０２が設けられている。具体的には、筐体１０の前面部１０ａに、筐体流入部１０１と、筐体流出部１０２とが設けられている。

筐体流入部１０１は、筐体１０の外壁に設けられた所定形状の開口であり、当該開口を介して、粒子２を含む気体が筐体１０の内部に流入する。筐体流入部１０１は、例えば、５．５ｍｍ×１２ｍｍの略矩形の開口であるが、筐体流入部１０１の形状はこれに限らない。例えば、筐体流入部１０１は、円形又は楕円形などの開口でもよい。

本実施の形態では、筐体流入部１０１は、図５に示すように、検知領域ＤＡの直下方向には設けられておらず、前面カバー１００の下部の隅に設けられている。これにより、筐体流入部１０１から侵入する外光が検知領域ＤＡに照射されにくくなり、また、迷光として受光素子１３１に入射されるのを抑制することができる。

筐体流出部１０２は、筐体１０の側面に設けられた所定形状の開口であり、当該開口を介して、粒子２を含む気体が筐体１０の外部に流出する。筐体流出部１０２は、例えば、５ｍｍ×１２ｍｍの略矩形の開口であるが、筐体流出部１０２の形状はこれに限らない。例えば、筐体流出部１０２は、円形又は楕円形などの開口でもよい。筐体流出部１０２の大きさは、例えば、筐体流入部１０１と略同じである。

なお、筐体流入部１０１及び筐体流出部１０２は、筐体１０の前面部１０ａに設けたが、これに限らない。例えば、筐体流入部１０１は、筐体１０の背面部１０ｂ、下面部１０ｃ、左側面部１０ｅ又は右側面部１０ｆに設けてもよい。また、筐体流出部１０２は、筐体１０の背面部１０ｂ、上面部１０ｄ、左側面部１０ｅ又は右側面部１０ｆに設けてもよい。

筐体１０には、光トラップ４０を構成するための内部構造が設けられている。具体的には、背面カバー１１０は、内面から立設した第１光反射壁１１１、第２光反射壁１１２、第３光反射壁１１３、第４光反射壁１１４及び複数の楔形突出部１１５を有する。第１光反射壁１１１及び第２光反射壁１１２は、第１光トラップ４１を形成する。第３光反射壁１１３、第４光反射壁１１４及び複数の楔形突出部１１５は、第２光トラップ４２を形成する。

筐体１０は、前面部１０ａには、さらに、掃除窓１０８が設けられている。具体的には、掃除窓１０８は、前面カバー１００の中央部に設けられた台形状の貫通孔である。掃除窓１０８は、投光レンズ１２２、受光レンズ１３２及び筐体１０の内部に付着した汚れ又はホコリを取り除くために設けられている。例えば、掃除窓１０８から綿棒などを筐体１０の内部に挿入することで、内部の掃除を行うことができる。掃除窓１０８は、粒子検出センサ１を動作させる際には、掃除窓１０８を介して外光が検知領域ＤＡに照射されないように、図示しないカバー部材によって蓋をされる。

［光学系］
光学系２０は、筐体１０の背面カバー１１０に配置されて、前面カバー１００によって
挟まれることで、筐体１０の内部に収納されている。投光系１２０と受光系１３０とは、図５に示されるように、各々の光軸（光軸Ｐ及び光軸Ｑ）が交差するように配置されている。

投光系１２０は、検知領域ＤＡに集光するように光を出力する。投光系１２０は、投光素子１２１と、投光レンズ１２２とを備える。

投光素子１２１は、所定の波長の光を発する光源（発光部）であり、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又は半導体レーザなどの固体発光素子である。投光素子１２１の光軸は、投光系１２０の光軸Ｐに一致し、例えば、検知領域ＤＡを通過する。

投光素子１２１としては、紫外光、青色光、緑色光、赤色光又は赤外光を発する発光素子を用いることができる。この場合、投光素子１２１は、２波長以上の混合波を発するように構成されていてもよい。本実施の形態では、粒子２による光の散乱強度に鑑みて、投光素子１２１として、例えば、６００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を出力する砲弾型のＬＥＤを用いる。

投光レンズ１２２は、投光素子１２１の前方に配置されており、投光素子１２１から出射する光を検知領域ＤＡに向けて進行するように構成されている。つまり、投光素子１２１から出射する光は、投光レンズ１２２を介して検知領域ＤＡを通過する。検知領域ＤＡを通過する粒子２が投光素子１２１からの光を散乱させる。

投光レンズ１２２は、例えば、投光素子１２１から出射する光を検知領域ＤＡに集束させる集光レンズであり、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂レンズ又はガラスレンズである。例えば、投光レンズ１２２の焦点は、検知領域ＤＡに存在する。

受光系１３０は、検知領域ＤＡにおける粒子２による投光系１２０からの光の散乱光を受光する。なお、図５では、太実線の矢印で光の経路の一例を示している。受光系１３０は、受光素子１３１と、受光レンズ１３２とを備える。

受光素子１３１は、検知領域ＤＡにおける粒子２による投光素子１２１からの光の散乱光の少なくとも一部を受光する。受光素子１３１は、具体的には、受光した光を電気信号に変換する光電変換素子であり、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光電子増倍管などである。受光素子１３１の光軸は、受光系１３０の光軸Ｑに一致し、例えば、検知領域ＤＡを通過する。

受光レンズ１３２は、受光素子１３１と検知領域ＤＡとの間に配置されており、検知領域ＤＡ側から入射する光を受光素子１３１に集光するように構成されている。具体的には、受光レンズ１３２は、検知領域ＤＡにおいて粒子２による散乱光を、受光素子１３１に集光させる集光レンズであり、例えば、ＰＣなどの透明樹脂レンズ又はガラスレンズである。例えば、受光レンズ１３２の焦点は、検知領域ＤＡ及び受光素子１３１の表面に存在する。

［外郭］
外郭６３の内部には、筐体１０、第１制振構造６１及び第２制振構造６２が設けられている。本実施の形態では、外郭６３は、外郭前面カバー６３３と、外郭背面カバー６３４と、外郭側面カバー６３５との３つの部材によって構成されている。

外郭６３は、遮光性を有し、例えば、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料を用いた射出成形によ
り形成される。具体的には、外郭前面カバー６３３、外郭背面カバー６３４及び外郭側面カバー６３５の各々が樹脂材料を用いた射出成形により形成された後、互いに組み合わされることで外郭６３を構成する。

外郭６３は、本実施の形態においては、図１に示すように、略直方体形状であり、前面部６３ａと、背面部６３ｂと、下面部６３ｃと、上面部６３ｄと、左側面部６３ｅと、右側面部６３ｆとを有する。

前面部６３ａは、外郭前面カバー６３３の底部であり、背面部６３ｂは、外郭背面カバー６３４の底部であり、右側面部６３ｅは、外郭側面カバー６３５である。下面部６３ｃ、上面部６３ｄ及び左側面部６３ｆは、外郭前面カバー６３３の側面部と外郭背面カバー６３４の側面部とが組み合わされて形成されている。

なお、外郭６３の形状は一例であって、これに限らない。例えば、外郭６３は、底面（前面部６３ａ及び背面部６３ｂ）が略多角形の角柱形状でもよく、あるいは、底面が円形の円柱でもよい。

外郭６３には、図１に示すように、外郭流入部６３１と、外郭流出部６３２とが設けられている。具体的には、外郭流入部６３１は、外郭６３の外郭前面カバー６３３の底部の左側、筐体流入部１０１の近傍に形成されている。例えば、外郭流入部６３１は、複数の矩形貫通孔によって構成してもよい。外郭流出部６３２は、外郭側面カバー６３５に設けられている。本実施の形態においては、外郭流出部６３２の内部に外部送風機構が設置されている。外部送風機構が、外郭流出部６３２において外郭６３の内部から外郭６３の外部に向かう気流を発生させることで、外郭流入部６３１から粒子２を含む気体が外郭６３および筐体１０の内部に流入する。

外郭背面カバー６３４は、切欠部６３６を有する。切欠部６３６は、粒子検出センサ１のコネクタ８０の近傍に設置されている。コネクタ８０には、切欠部６３６を介して、外部から電力を供給される電力線等が接続される。

［第１制振構造］
第１制振構造６１は、図１及び図５に示すように、第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とから構成されている。第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２とは、減衰力を発生させる機構を備えている。

第１ダンパ６１１の一端は、本実施の形態において、筐体１０の外縁部のうち左側面部１０ｅに接するように固定されている。また、第１ダンパ６１１の他端は、外郭６３の左側側面部６３ｅの内壁に接するように固定されている。

第２ダンパ６１２の一端は、本実施の形態において、筐体１０の外縁部のうち右側面部１０ｆに接するように固定されている。また、第２ダンパ６１２の他端は、外郭６３の右側側面部６３ｆの内壁に接するように固定されている。

第１ダンパ６１１及び第２ダンパ６１２は、検知領域ＤＡを挟んで対向して設けられており、例えば、コイルバネ、ゴム又はオイルダンパなどである。

本実施の形態においては、第１ダンパ６１１のバネ定数及び、第２ダンパ６１２のバネ定数は０．５Ｎ／ｍｍである。さらに、第１ダンパ６１１及び第２ダンパ６１２で構成される第１制振構造６１のバネ定数は０．５Ｎ／ｍｍである。

このような構成にすることにより、光学系２０と検知領域ＤＡからなるセンサ部を有する筐体全体が同一の制振構造によって制振される。振動による粒子検出センサ１の検出精度の低下は、特に検知領域ＤＡと光学系２０との相対的な位置関係が、振動によってずれることにより発生する。そのため、筐体全体が同一の制振構造によって振動を抑制することにより、振動環境下においても、粒子検出センサ１の検出精度を維持することができる。

さらに、本実施の形態において、第１ダンパ６１１は、第１ダンパ軸Ｒと略平行の振動に対して減衰力を発生させる。また、第２ダンパ６１２は、第２ダンパ軸Ｓと略平行の振動に対して減衰力を発生させる。第１制振構造６１は、第１ダンパ軸Ｒと第２ダンパ軸Ｓとが、略同一軸上に位置するように構成されている。また、第１ダンパ軸Ｒ及び第２ダンパ軸Ｓは、検知領域ＤＡを通過するよう構成されている。

このような構成にすることにより、筐体１０のうち、特に検知領域ＤＡを中心により振動が抑制される。振動による粒子検出センサ１の検出精度の低下は、特に検知領域ＤＡと光学系２０との相対的な位置関係が、振動によってずれることにより発生する。そのため、検知領域ＤＡを中心に振動を抑制することにより、粒子検出センサ１の検出精度を維持することができる。

［第２制振構造］
第２制振構造６２は、図１及び図５に示すように、第３ダンパ６２１と第４ダンパ６２２とから構成されている。第３ダンパ６２１と第４ダンパ６２２とは、減衰力を発生させる機構を備えている。

第３ダンパ６２１の一端は、本実施の形態において、筐体１０の外縁部のうち左側面部１０ｅに接するように固定されている。また、第３ダンパ６２１の他端は、外郭６３の左側側面部６３ｅの内壁に接するように固定されている。

第４ダンパ６２２の一端は、本実施の形態において、筐体１０の外縁部のうち右側面部１０ｆに接するように固定されている。また、第４ダンパ６２２の他端は、外郭６３の右側側面部６３ｆの内壁に接するように固定されている。

第３ダンパ６２１及び第４ダンパ６２２は、例えば、コイルバネ、ゴム又はオイルダンパなどである。

本変形例においては、例えば、第３ダンパ６２１のバネ定数は０．３５Ｎ／ｍｍであり、第４ダンパ６２２のバネ定数は０．３５Ｎ／ｍｍである。さらに、第３ダンパ６２１及び第４ダンパ６２２で構成される第２制振構造６２のバネ定数は０．３５Ｎ／ｍｍである。

第１制振構造６１のバネ定数と第２制振構造６２のバネ定数とが異なる構成にすることによって、筐体１０に対して複数の制御性能を有することとなり、検知領域ＤＡ近傍に対する制振効果が高まり、粒子検出センサ１’の検出精度の低下をより防ぐことができる。特に、第１制振構造６１のバネ定数を第２制振構造６２のバネ定数よりも小さくすることが好ましい。このような構成にすることにより、光学系２０に対する制振性能を高めることができる。

（変形例１）
次に、本発明の変形例に係る粒子検出センサ１’の構成について図６を用いて説明する。なお、以下に説明では、粒子検出センサ１’の特徴となる構成で、上記実施の形態にお
ける粒子検出センサ１と異なる点を説明し、その他の構成については、粒子検出センサ１と同様である。

本変形例における粒子検出センサ１’は、実施の形態１における第２制振構造６２を有していない。

具体的には、粒子検出センサ１’は、図６に示すように、筐体１０の外縁部には第１ダンパ６１１と第２ダンパ６１２から構成される第１制振構造６１のみが設置されている。このような構成にすることにより、少ない部材で光学系２０に対する制振性能を高めることができる。

（変形例２）
次に、本発明の変形例に係る粒子検出センサ１’’の構成について図７を用いて説明する。なお、以下に説明では、粒子検出センサ１’’の特徴となる構成で、上記実施の形態における粒子検出センサ１と異なる点を説明し、その他の構成については、粒子検出センサ１と同様である。

本変形例における粒子検出センサ１’’は、実施の形態１における粒子検出センサ１の筐体１０の外部にさらに振動方向を規定するリブ６４を備えている。

具体的には、粒子検出センサ１’’は、図７に示すように、筐体１０の外縁部のうち第１制振構造６１が設置されていない下面部６３ｃと上面部６３ｄとに、リブ６４が設けられている。リブ６４は、筐体１０の外縁部から外郭６３の内壁に向けて立設している。リブ６４は、本変形例において、筐体１０と一体形成されており、リブ６４の外郭６３の内壁側の自由端は、外郭６３の内壁と接している。リブ６４が設けられている制振構造を設けていない軸方向においては筐体１０の振動は抑えられて、振動方向が制振構造を備えた軸方向に規定される。このような構成にすることにより、制振構造を備えた側に高い制振性能が得られ、振動が発生する環境下においても粒子検出センサ１’’のセンサ精度を維持することができる。
（その他）
以上、本発明に係る粒子検出センサについて、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、筐体１０が前面カバー１００と背面カバー１１０とに分割可能な例について示したがこれに限らない。筐体１０は、樹脂材料と金型を用いた射出形成などによって、一体形成されていてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では光学系２０は、検知領域ＤＡを挟んで投光系２１と受光系２２とが水平方向に配置されているが、上下方向に配置されてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では投光素子１２１からの光を集光する部材および、受光素子１３１へ光を集光する部材として、第１レンズ２１１及び第２レンズ２２１を示したが、集光ミラーなどの反射部材を使用してもよい。

また、例えば、回路基板７０によって、第１制振構造６１および第２制振構造６２のバネ定数や減衰力を電気的にアクティブ制御する構成としてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では外郭６３は、筐体１０の全体を覆う構造をしているが、第１ダンパ６１１及び第２ダンパ６１２の一端が固定できる幅を有する枠体を使用してもよい。また、粒子検出センサ１を他の製品に取り付けをする場合は、該他の製品の一
部を外郭６３として構成してもよい。

その他、各実施の形態及び変形例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。

１、１’ 、１’’ 粒子検出センサ
１０ 筐体
１０１ 筐体流入部
１０２ 筐体流出部
１２１ 投光素子（センサ部）
１３１ 受光素子（センサ部）
２ 粒子
ＤＡ 検知領域（センサ部）
６１ 第１制振構造
６１１ 第１ダンパ
６１２ 第２ダンパ
６２ 第２制振構造
６２１ 第３ダンパ
６２２ 第４ダンパ
６３ 外郭
６４ リブ

Claims (5)

1. 粒子が流入する筐体流入部と、粒子が流出する筐体流出部とを有する筐体を備え、
   前記筐体内部に、投光素子の投光領域と受光素子の受光対象領域とが重なり合う領域である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受光することにより大気中の粒子を検出するセンサ部を備える粒子検出センサにおいて、
   前記筐体の周囲に設置される外郭と、
   第１ダンパと第２ダンパとからなる第１制振構造とを有し、
   前記第１ダンパと前記第２ダンパとは、前記検知領域を挟んで対向する位置でかつ前記筐体の外縁部と前記外郭の内縁部との間に設けられている
   ことを特徴とする粒子検出センサ。
2. 前記第１ダンパは第１ダンパ軸と略平行の振動に対して減衰力を発生させ、
   前記第２ダンパは第２ダンパ軸と略平行の振動に対して減衰力を発生させ、
   前記第１ダンパ軸と前記第２ダンパ軸とは、略同一軸上に位置し、
   前記第１ダンパ軸と前記第２ダンパ軸とは、前記検知領域上を通る
   ことを特徴とする請求項１に記載の粒子検出センサ。
3. 前記筐体の外縁部には、第３ダンパと第４ダンパとからなる第２制振構造が設置され、
   前記第３ダンパは第３ダンパ軸と略平行の振動に対して減衰力を発生させ、
   前記第４ダンパは第４ダンパ軸と略平行の振動に対して減衰力を発生させ、
   前記第３ダンンパ軸と前記第４ダンパ軸とは、略同一軸上に位置し、
   前記第１制振構造のバネ定数と、前記第２制振構造のバネ定数とは異なる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の粒子検出センサ。
4. 前記第１制振構造のバネ定数は、前記第２制振構造のバネ定数よりも小さい
   ことを特徴とする請求項３に記載の粒子検出センサ。
5. 前記筐体は、前記減衰力が働かない方向において振動方向を規定するリブを備える
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の粒子検出センサ。
   

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