JP2017223560A - 粒子検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】粒子の検出精度を維持することができる粒子検出センサを提供する。
【解決手段】粒子２が流入する流入口１０１と粒子２が流出する流出口１０２とが形成された筐体１０と、筐体１０内に設置された粒子２を検出する光学系２０と、筐体１０内を乾燥する乾燥剤１５１と、乾燥剤１５１を加熱する加熱装置６１と、加熱装置６１を制御する制御回路７２とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、粒子検出センサに関する。

従来、大気中に浮遊する粒子（エアロゾル）によって散乱された光（散乱光）を検出することで、粒子を検出する光散乱式粒子検出センサが知られている。光散乱式粒子検出センサでは、当該光散乱式粒子検出センサの内部に結露が生じると、粒子の誤検出を起こす可能性がある。したがって、光散乱式粒子検出センサの内部に結露が生じないようにするために、吸湿剤が設けられた光散乱式粒子検出センサがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の散乱光式煙検知器は、通気性を有する暗箱内に、光源と光電素子とが配設されている。上記散乱光式煙検知器では、光源の光が当る暗箱の内面に吸湿剤層が形成される。

特開昭５３−０９０９７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の散乱光式煙検知器では、例えば高湿度環境下においては、吸湿剤が吸収できる水分がすぐに飽和することで、除湿能力を失うことが懸念される。つまり、上記散乱光式煙検知器では、粒子の検出精度の維持が困難であった。

そこで、本発明は、粒子の検出精度を維持することができる粒子検出センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る粒子検出センサは、粒子が流入する流入口と前記粒子が流出する流出口とが形成された筐体と、前記筐体内に設置され、前記粒子を検出する光学系と、前記筐体内を乾燥する乾燥剤と、前記乾燥剤を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を制御する制御回路と、を備える。

本発明に係る粒子検出センサによれば、粒子の検出精度を維持することができる。

図１は、実施の形態に係る粒子検出センサの概観斜視図である。 図２は、実施の形態に係る粒子検出センサの分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る粒子検出センサの六面図である。 図４は、実施の形態に係る粒子検出センサの筐体内部を示す断面図である。 図５は、実施の形態に係る粒子検出センサの背面カバーの内部構造を示す概観斜視図である。 図６は、実施の形態に係る粒子検出センサの前面カバーの内部構造を示す概観斜視図である。 図７は、実施の形態に係る除湿体の斜視図である。 図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断された除湿体の断面図である。 図９は、他の実施の形態１に係る粒子検出センサの斜視図である。 図１０は、他の実施の形態２に係る粒子検出センサの斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る粒子検出センサなどについて、図面を用いて詳細に説明する。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、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。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。

また、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、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態）
［粒子検出センサ］
まず、本実施の形態に係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。

図１〜図３はそれぞれ、本実施の形態に係る粒子検出センサ１を示す概観斜視図、分解斜視図、六面図である。具体的には、図３の（ａ）は粒子検出センサ１の正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図である。

図４は、本実施の形態に係る粒子検出センサ１の筐体１０の内部を示す断面図であり、具体的には、図３の（ｃ）のＩＶ−ＩＶ線における断面を示している。図５及び図６はそれぞれ、本実施の形態に係る背面カバー１１０及び前面カバー１００の内部構造を示す概観斜視図である。

粒子検出センサ１は、流入口１０１が下方、流出口１０２が上方になるように配置される。具体的には、粒子検出センサ１は、図１に示すＹ軸方向が鉛直上向きになるように配置される。なお、粒子検出センサ１は、扁平な略直方体状であり、互いに直交する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の厚さ方向を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：５２ｍｍ×Ｙ：４５ｍｍ×Ｚ：２２ｍｍ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４に示すように、筐体１０と、筐体１０の内部に配置された光学系２０とを備える光電式粒子検出センサである。本実施の形態では、粒子検出センサ１は、光散乱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内の検出領域ＤＡに光を照射し、検出領域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が検出の対象とする粒子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。

筐体１０は、光学系２０及び検出領域ＤＡを覆う筐体（ケース）である。筐体１０は、光学系２０及び検出領域ＤＡに外光が照射されないように、光学系２０及び検出領域ＤＡを覆っている。

筐体１０は、内部に粒子２が流入するための流入口１０１と、内部に流入した粒子２が外部に流出するための流出口１０２とを有する。本実施の形態では、図４の太点線の矢印で示すように、粒子２を含む気体が流入口１０１から流入し、筐体１０の内部（例えば、検出領域ＤＡ）を通って流出口１０２から流出する。つまり、筐体１０内において、流入口１０１から流出口１０２へ、空気の流路が形成される。また、流入口１０１側が、流出口１０２側に対して上述した空気の流路の上流側となる。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、流入口１０１を介して筐体１０内に流入し、かつ、筐体１０に覆われた検出領域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、図４に示すように、光学系２０は、筐体１０に覆われた検出領域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を有する。検出領域ＤＡを通過する粒子２は、投光系１２０が出力する光によって検出される。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、検出領域（光散乱部）ＤＡは、測定対象の気体に含まれる粒子２を検出するための領域であるエアロゾル検出領域（エアロゾル測定部）である。本実施の形態では、検出領域ＤＡは、投光系１２０の光軸Ｐと受光系１３０の光軸Ｑとが交差する交点を含む領域である。検出領域ＤＡは、例えば、φ２ｍｍである。測定対象の気体は、筐体１０の流入口１０１から流入し、検出領域ＤＡに誘導された後、流出口１０２から流出する。

粒子検出センサ１は、さらに、ホコリ抑制壁３０と、光トラップ４０と、光トラップ５０とを備える。

ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１と検出領域ＤＡとの間に設けられた壁であって、粒子２より大きいホコリが検出領域ＤＡに進入するのを抑制する。ここで、検出領域ＤＡへの進入を抑制すべき対象となるホコリ（塵埃）は、例えば、２μｍ以上の粒子である。また、ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１と光トラップ４０との間に設けられた壁であって、気体が光トラップ４０に進入しないように気体を誘導する気体誘導壁である。

光トラップ４０は、投光系１２０から出力されて検出領域ＤＡを通った光をトラップする。具体的には、光トラップ４０は、内部に一旦入射した光が外部に出射しないように吸収する。また、光トラップ４０は、検出領域ＤＡを介して投光系１２０と対向する位置に設けられている。具体的には、光トラップ４０は、図４に示すように、閉空間４１及び４３と、開口部４２及び４４と、光反射壁１１２と、ホコリ抑制壁３０とを有する。光トラップ４０は、投光系１２０から出力されて検出領域ＤＡを通った光を、光反射壁１１２で分割する。

開口部４２及び４４は、検出領域ＤＡに向かって開口しており、投光系１２０から出力された光が直接通過する。具体的には、投光系１２０から出力されて検出領域ＤＡを通過した後に広がった光の略全ては、筐体１０の内面及び内部構造などに反射されることなく、開口部４２及び４４を通過する。開口部４２には、光軸Ｐが通過している。

閉空間４１及び４３は、筐体１０の内部に設けられた、迷光を吸収するための閉じられた空間である。閉空間４１には、迷光が入射するための開口部４２が設けられている。閉空間４３には、迷光が入射するための開口部４４が設けられている。検出領域ＤＡを通過した光の一部は、開口部４２を介して閉空間４１へ進入する。また、検出領域ＤＡを通過した光の一部は、開口部４４を介して閉空間４３へ進入する。進入した光は、閉空間４１及び４３内で多重反射することで、壁面に吸収されて減衰する。

光反射壁１１２は、開口部４２を通過した光を反射することで、当該光を閉空間４１の奥部に進行させる。さらに、光反射壁１１２は、開口部４４を通過した光を反射することで、当該光を閉空間４３に進行させる。

光トラップ５０は、光トラップ４０にトラップされない光をトラップする。例えば、光トラップ５０は、投光系１２０から出力されて検出領域ＤＡを通らない光（漏れ光）、及び、光トラップ４０に一旦入射したものの再び光トラップ４０から出射された光などをトラップする。また、光トラップ５０は、検出領域ＤＡを介して受光系１３０と対向する位置に設けられている。光トラップ５０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。具体的には、光トラップ５０は、図４に示すように、閉空間５１と、開口部５２と、光反射壁１１３と、光反射壁１１４と、複数の楔形突出部１１５とを有するラビリンス構造である。

閉空間５１は、筐体１０の内部に設けられた、迷光を吸収するための閉じられた空間である。閉空間５１には、検出領域ＤＡに向かって開口した開口部５２が設けられている。閉空間５１から開口部５２を介して光が出射された場合、検出領域ＤＡを通って受光系１３０に到達する可能性がある。このため、光トラップ５０は、開口部５２を介して閉空間５１に進入した光が、再び開口部５２を介して出射されないように形成されている。

光反射壁１１３は、複数の楔形突出部１１５の突出方向に交差し、かつ、受光系１３０の光軸Ｑと略平行に配置されている。光反射壁１１３は、例えば平板状の壁であり、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）及び右側面部１０ｆの各々から立設している。光反射壁１１３は、投光系１２０から出力されて筐体１０の内面で反射された光を、複数の楔形突出部１１５に向けて反射する。

光反射壁１１４は、投光系１２０から出射されて光トラップ４０にトラップされなかった光（迷光）を反射する。光反射壁１１４は、所定の方向（Ｙ軸方向）における一方の端部が下面部１０ｃに接続され、他方の端部が筐体１０のいずれの内面にも接続されていない。当該他方の端部が検出領域ＤＡに向かうように、光反射壁１１４は設けられている。また、光反射壁１１４は、ホコリ抑制壁３０（気体誘導壁）によって誘導された気体を検出領域ＤＡに向けて誘導する気体誘導壁である。また、光反射壁１１４は、流入口１０１と光トラップ５０との間に設けられた壁であり、ホコリ抑制壁３０によって誘導された気体が光トラップ５０に進入しないように誘導する。

複数の楔形突出部１１５は、閉空間５１に設けられ、筐体１０の側面から内方に向かって突出した楔形の壁である。複数の楔形突出部１１５は、閉空間５１内において、背面カバー１１０の内面１１０ａから立設している。複数の楔形突出部１１５に進入した光は、複数の楔形突出部１１５で多重反射することで、複数の楔形突出部１１５の壁面に吸収されて減衰する。

粒子検出センサ１は、さらに、加熱装置（第二加熱装置）６０と、除湿体１５０と、加熱装置（第一加熱装置）６１と、湿度センサ１４０と、回路基板７０と、コネクタ８０と、シールドカバー９０と、シールドカバー９１とを備える。

加熱装置６０は、流入口１０１から流入した粒子２を含む気体を、検出領域ＤＡを通るように流すことで、筐体１０内に気流を生成する気流生成部の一例である。本実施の形態では、加熱装置６０は、筐体１０の下部に配置されて、大気を加熱するヒータである。具体的には、加熱装置６０は、粒子２を含む気体を加熱することで、図４に示すように、筐体１０内に上昇気流（Ｙ軸正方向への気体の流れ）を生成し、検出領域ＤＡに粒子２を含む気体を誘導する。加熱装置６０は、例えば、低コストのヒータ抵抗である。なお、図４では、太点線の矢印で気流の一例を示している。

除湿体１５０は、粒子検出センサ１の内部の湿度を低下させるために、又は、粒子検出センサ１内に流入される空気の湿度を低下させるために用いられる。除湿体１５０には、除湿体１５０の内部に乾燥剤１５１が保持されている。具体的には、乾燥剤１５１が、粒子検出センサ１の内部の湿度を低下させることで、又は、粒子検出センサ１内に流入される空気の湿度を低下させることで、筐体１０内を乾燥させる。また、除湿体１５０は、除湿体１５０の内部を空気が通過するように形成される。本実施の形態においては、除湿体１５０は、流入口１０１の近傍に設置される。具体的には、粒子検出センサ１内に空気が取り込まれる際に、除湿体１５０内に保持された乾燥剤１５１に空気が接触するように、流入口１０１に除湿体１５０は設置される。

こうすることで、粒子検出センサ１内の湿度の上昇をより効果的に抑制することが可能となる。つまり、粒子検出センサ１内に流入される空気をより効果的に除湿することが可能となるため、乾燥剤１５１の量を少なくしても、粒子検出センサ１内の湿度の上昇は効果的に抑制される。さらには、乾燥剤１５１の量を少なくすることができるため、除湿体１５０は小型化され得る。除湿体１５０の詳細な構成については、後で説明する。

加熱装置６１は、除湿体１５０に保持される乾燥剤１５１を加熱して乾燥させるヒータである。乾燥剤１５１は、空気中の水分を物理吸着する。空気中の水分を吸収することで除湿能力を失った乾燥剤１５１は、加熱されることで除湿能力を回復する。加熱装置６１は、除湿体１５０の近傍に設置される。本実施の形態では、加熱装置６１は、除湿体１５０の内部に配置されて、乾燥剤１５１を加熱する。加熱装置６１は、例えば、低コストのヒータ抵抗である。

湿度センサ１４０は、粒子検出センサ１内の湿度を計測するセンサである。湿度センサ１４０は、例えば、静電容量型の電子湿度計である。筐体１０内における湿度センサ１４０を設置する場所は、特に限定されない。本実施の形態においては、湿度センサ１４０は、筐体１０の下部に配置される。さらに、湿度センサ１４０は、図４に示す閉空間４１における筐体１０側の内壁面に寄せて設置されてもよい。こうすることで、湿度センサ１４０は、粒子２を検出する際に光学系２０への影響を少なくすることができる。さらには、湿度センサ１４０は、粒子検出センサ１内を通過する粒子２の妨げにならない。

回路基板７０は、粒子検出センサ１の制御回路７２が形成されたプリント配線基板である。制御回路７２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、加熱装置６０による気体の加熱などの処理を制御する。例えば、制御回路７２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７２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、受光素子１３１、加熱装置６０（ヒータ抵抗）、加熱装置６１（ヒータ抵抗）及び湿度センサ１４０の各々の電極端子は、筐体１０の背面カバー１１０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、受光素子１３１、加熱装置６０（ヒータ抵抗）、加熱装置６１（ヒータ抵抗）及び湿度センサ１４０の各々は、制御回路７２に電気的に接続されて、制御回路７２によって動作が制御される。制御回路７２の加熱装置６１の詳細な動作については、後で説明する。

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４及び図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７２（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。

シールドカバー９０は、外部ノイズから制御回路７２を保護するために設けられた金属製のカバーである。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。

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。シールドカバー９１は、図３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、シールドカバー９０及びシールドカバー９１は、例えば、はんだ付けなどで容易に接続が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、粒子検出センサ１の本体部であり、内部には、検出領域ＤＡ、光学系２０、ホコリ抑制壁３０、光トラップ４０、光トラップ５０及び加熱装置６０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。具体的には、筐体１０の内面は、光の吸収率が高く、かつ、光を鏡面反射する。なお、筐体１０の内面における反射は、鏡面反射でなくてもよく、光の一部が散乱反射されてもよい。

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出領域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。また、迷光は、粒子２によって散乱されなかった光だけでなく、投光系１２０のレンズ表面での反射光、及び、検出領域ＤＡを通過しない光（例えば、投光系１２０から略直下に出射された光）なども含む。また、迷光は、筐体１０の外部から流入口１０１又は流出口１０２を介して筐体１０の内部に進入した外光も含む。

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。あるいは、射出成形後に内面に黒色塗料を塗布することで、筐体１０の内面を黒色面にすることができる。また、筐体１０の内面にシボ加工などの表面処理を行うことによって、迷光を吸収させてもよい。

筐体１０は、図１〜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３の（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、左側面及び右側面を形成する。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１０ｆ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。

前面部１０ａ及び背面部１０ｂは、互いに略同じ形状であり、具体的には、図３の（ａ）に示すように、略七角形の平板部である。下面部１０ｃは、前面部１０ａ及び背面部１０ｂに垂直に設けられた略矩形の平板部である。上面部１０ｄ、左側面部１０ｅ及び右側面部１０ｆは、前面部１０ａ及び背面部１０ｂに垂直に設けられ、図３の（ａ）に示すように、平面視において筐体１０の内方に向かって屈曲した板状部である。

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の側面には、図１に示すように、流入口１０１と、流出口１０２とが設けられている。具体的には、筐体１０の前面部１０ａに、流入口１０１と、流出口１０２とが設けられている。

流入口１０１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の内部に流入する。流入口１０１は、例えば、５．５ｍｍ×１２ｍｍの略矩形の開口であるが、流入口１０１の形状はこれに限らない。例えば、流入口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、流入口１０１は、図４に示すように、検出領域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、流入口１０１から進入する外光が検出領域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。

流出口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。流出口１０２は、例えば、５ｍｍ×１２ｍｍの略矩形の開口であるが、流出口１０２の形状はこれに限らない。例えば、流出口１０２は、円形又は楕円形などの開口でもよい。流出口１０２の大きさは、例えば、流入口１０１と略同じである。

本実施の形態では、流出口１０２は、図４に示すように、検出領域ＤＡの直上方向であって、前面カバー１００の上部の中央に設けられている。これにより、加熱装置６０によって生成された気流をスムーズに流出口１０２から外部に放出することができる。

なお、流入口１０１及び流出口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、流入口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、流出口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、ホコリ抑制壁３０、光トラップ４０及び光トラップ５０の各々を構成するための内部構造（例えば、所定形状のリブなど）が設けられている。具体的には、図６に示すように、前面カバー１００は、内面１００ａから立設した壁１０３を有する。また、図５に示すように、背面カバー１１０は、内面１１０ａから立設した壁１１１を有する。壁１０３と壁１１１とは、ホコリ抑制壁３０を形成する。

ホコリ抑制壁３０は、図４に示すように、筐体１０の内部において、加熱装置６０より流入口１０１に近い位置に設けられている。具体的には、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、流入口１０１の縁に沿って設けられている。本実施の形態では、流入口１０１は略矩形の開口であり、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、当該開口に沿って設けられている。

背面カバー１１０は、さらに、内面１１０ａから立設した光反射壁１１２、光反射壁１１３、光反射壁１１４及び複数の楔形突出部１１５を有する。光反射壁１１２は、壁１１１とともに光トラップ４０を形成する。

また、前面カバー１００は、投光系保持部１０４と、受光系保持部１０５とを有する。同様に、背面カバー１１０は、投光系保持部１１６と、受光系保持部１１７とを有する。投光系保持部１０４及び投光系保持部１１６は、前面カバー１００と背面カバー１１０とが組み合わされた場合に、投光系１２０を保持する。受光系保持部１０５及び受光系保持部１１７は、前面カバー１００と背面カバー１１０とが組み合わされた場合に、受光系１３０を保持する。これにより、投光系１２０及び受光系１３０は、予め定められた場所に検出領域ＤＡを形成することができる。

前面カバー１００は、図６に示すように、係止部１０６及び係止部１０７を有する。また、背面カバー１１０は、図４及び図５に示すように、被係止部１１８及び被係止部１１９を有する。前面カバー１００と背面カバー１１０とを組み合わせることで、係止部１０６が被係止部１１８に係止し、係止部１０７が被係止部１１９に係止する。これにより、前面カバー１００と背面カバー１１０とは固定される。なお、係止部１０６及び係止部１０７並びに被係止部１１８及び被係止部１１９の設ける位置、個数及び形状などは、いかなるものでもよい。

筐体１０の前面部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を介して外光が検出領域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がされる。

本実施の形態では、壁１０３、投光系保持部１０４、受光系保持部１０５、係止部１０６及び係止部１０７は、前面カバー１００と一体に形成されている。また、壁１１１、光反射壁１１２、光反射壁１１３、光反射壁１１４、複数の楔形突出部１１５、投光系保持部１１６、受光系保持部１１７、被係止部１１８及び被係止部１１９は、背面カバー１１０と一体に形成されている。

［光学系］
光学系２０は、図５に示すように、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４に示すように、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、検出領域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、検出領域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。

なお、投光素子１２１の発光波長が短い程、粒径の小さな粒子を検出しやすくなる。また、投光素子１２１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１２１から出射する光は、直流駆動による連続光又はパルス光などでもよい。また、投光素子１２１の出力の大きさ（光の強度）は、時間的に変化させてもよい。

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（投光ビーム）を検出領域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１２１から出射する光は、投光レンズ１２２を介して検出領域ＤＡを通過する。検出領域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出領域ＤＡに集束（集光）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、検出領域ＤＡに存在する。

受光系１３０は、検出領域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４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、検出領域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、検出領域ＤＡを通過する。

受光レンズ１３２は、受光素子１３１と検出領域ＤＡとの間に配置されており、検出領域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、検出領域ＤＡにおいて粒子２による散乱光を、受光素子１３１に集束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、検出領域ＤＡ及び受光素子１３１の表面に存在する。

［除湿体］
次に、除湿体１５０の構造について説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る除湿体１５０の斜視図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断された除湿体１５０の断面図である。なお、図７及び図８中の太点線の矢印は、気流の一例を示している。図７及び図８に示すように、除湿体１５０は、筒体１５２と、乾燥剤１５１と、加熱装置６１とを備える。

除湿体１５０は、粒子検出センサ１の内部の湿度を低下させるために、及び／又は、粒子検出センサ１内に流入される空気の湿度を低下させるために用いられる。除湿体１５０は、空気中の水分を吸着する乾燥剤１５１と、乾燥剤１５１を保持する筒体１５２と、乾燥剤を乾燥する加熱装置６１とで構成される。

筒体１５２は、乾燥剤１５１を保持するための筐体である。また、筒体１５２は、空気が流入されるための流入孔１５３と空気が流出されるための流出孔１５４とが形成される。筒体１５２の材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂材料でもよいし、金属でもよい。

なお、流入孔１５３及び流出孔１５４は、空気が通過するように形成されていればよく、限定されない。具体的には、流入孔１５３及び流出孔１５４のサイズ、個数及び形状などは、限定されない。また、流入孔１５３及び流出孔１５４には、空気が通過するような網目状のシートが設置されてもよい。具体的には、網目のサイズは、粒子２が通過し、且つ、乾燥剤１５１が通過しないサイズとする。こうすることで、流入孔１５３及び流出孔１５４のサイズが乾燥剤１５１よりも大きくても、筒体１５２は、筒体１５２内に乾燥剤１５１を保持し、且つ、筒体１５２内に空気を通過させることが可能となる。また、筒体１５２が上述した網目状のシートで形成されてもよい。

乾燥剤１５１は、筐体１０内の湿度を低下させるための粒状の吸湿部材である。具体的には、乾燥剤１５１は、水分を吸収する性質を有し、空気と接触させることで、空気中の水分を物理吸着する。乾燥剤１５１としては、例えば、除湿能力の高いシリカゲル又はゼオライトが好ましい。本実施の形態においては、乾燥剤１５１は、除湿体１５０の内部に設置される。乾燥剤１５１は、筒体１５２の内部に敷き詰めるように設置されてもよいし、接着剤などを用いて筒体１５２に接着させてもよく、これらに限定されない。

乾燥剤１５１は、例えば高湿度環境下で空気中の水分を吸収し続けると、しだいに除湿能力が低下する。しかしながら、水分を含んだ乾燥剤１５１は、加熱されることにより吸収した水分を放出する。こうすることで、乾燥剤１５１の除湿能力は回復される。本実施の形態において、除湿体１５０は、加熱装置６１を備える。乾燥剤１５１は、加熱装置６１によって加熱されることにより、乾燥される。乾燥された乾燥剤１５１は、除湿能力が回復される。そのため、乾燥剤１５１は繰り返し使用することができる。

加熱装置６１は、乾燥剤１５１を加熱するヒータである。具体的には、加熱装置６１は、筒体１５２内に設置される。加熱装置６１の配線６２は、回路基板７０と接続される。加熱装置６１は、配線６２を介して通電されることにより発熱し、乾燥剤１５１を加熱して乾燥させる。なお、加熱装置６１は、乾燥剤１５１を加熱して乾燥させることができればよく、筒体１５２内に設置されてもよいし、筒体１５２外に設置されてもよい。

また、本実施の形態において、粒子検出センサ１は、筐体１０内に空気の流路を形成するために加熱装置６０が用いられる。そのため、加熱装置６０と加熱装置６１とが兼用されてもよい。つまり、加熱装置６０によって乾燥剤１５１は乾燥されてもよい。

以上、本実施の形態における粒子検出センサ１が備える各構成要素について説明した。次に、本実施の形態における制御回路７２が行う加熱装置６１の制御方法について説明する。

［加熱装置の制御方法］
本実施の形態において、加熱装置６１は、制御回路７２によって制御される。具体的には、制御回路７２は、乾燥剤１５１の水分含有率が所定の数値以上になった場合に、加熱装置６１を駆動させるとよい。本実施の形態においては、制御回路７２は、乾燥剤１５１の水分含有率が所定の数値以上になった場合に、加熱装置６１（ヒータ抵抗）に通電させる。つまり、乾燥剤１５１の除湿能力が低下した際に、制御回路７２は、加熱装置６１を駆動し、乾燥剤１５１を加熱させる。こうすることで、乾燥剤１５１は、乾燥されるために効果的なタイミングで加熱される。なお、乾燥剤１５１の水分含有率が計測する方法は、限定されない。例えば、電子天秤等の重量計を除湿体１５０の下に設置し、除湿体１５０の重量を計測することで、乾燥剤１５１の水分含有率を計測してもよい。

また、例えば、筐体１０内に湿度センサ１４０を設置し、湿度を計測することで、間接的に乾燥剤１５１の除湿能力を確認してもよい。つまり、粒子検出センサ１の使用を開始したとき、或いは粒子検出センサ１を設置したときと比較して、筐体１０内の湿度が上昇したということは、乾燥剤１５１の除湿能力が低下したことを意味する。制御回路７２は、湿度が所定の数値以上になった場合に、加熱装置６１に通電させるとよい。こうすることで、除湿能力が低下した乾燥剤１５１を加熱装置６１により加熱することができるため、乾燥剤１５１は効果的に乾燥される。

また、制御回路７２は、光学系２０が粒子２を検出処理していないときに加熱装置６１を駆動させるとよい。つまり、加熱装置６１によって乾燥剤１５１を乾燥させている際に、粒子検出センサ１の光学系２０が粒子２の検出処理を開始する場合、制御回路７２は加熱装置６１の駆動を停止させてもよい。言い換えると、制御回路７２は、乾燥剤１５１の水分含有率又は湿度センサ１４０により測定される湿度が所定の数値以上になった場合に、且つ、光学系２０が粒子２を検出処理していない場合に、加熱装置６１を駆動させてもよい。

加熱装置６１による熱によって乾燥剤１５１を乾燥させるため、熱の影響によって、粒子検出センサ１内に意図しない空気の流路が形成される可能性がある。しかしながら、光学系２０が粒子２を検出処理していないときに加熱装置６１を駆動させることで、加熱装置６１の熱による流路の形成を考慮する必要がなくなる。これにより、粒子検出センサ１の粒子２の検出に影響を与えることなく、加熱装置６１は乾燥剤１５１を加熱ことができる。

次に、制御回路７２による加熱装置６１の制御方法の一具体例について説明する。

例えば、湿度センサ１４０が検出する湿度が９０％以上となった場合に、制御回路７２が加熱装置６１に通電させるように予め設定しておく。また、制御回路７２は、湿度センサ１４０から粒子検出センサ１内の湿度を受け取るように予め設定しておく。

除湿体１５０に設置された乾燥剤１５１は、除湿を行う。乾燥剤１５１は、除湿を行い続けると、吸着できる水分量が限界に達する。すると、乾燥剤１５１は除湿ができなくなるため、粒子検出センサ１内の湿度は上昇を始める。制御回路７２は、湿度が９０％となった場合に、加熱装置６１に通電させる。これにより、加熱装置６１によって加熱された乾燥剤１５１は、除湿能力が回復される。除湿能力が回復した乾燥剤１５１は、再び除湿を行う。

ここで、例えば、制御回路７２が加熱装置６１に通電している場合に、湿度が５０％以下となったとき、制御回路７２が加熱装置６１に通電を止めさせるように予め設定しておく。粒子検出センサ１内の湿度は、乾燥剤１５１によって除湿されることで徐々に低下する。湿度が５０％以下となった場合に、制御回路７２は、加熱装置６１への通電を止めさせる。こうすることで、除湿能力を有した乾燥剤１５１を加熱装置６１により余計に加熱することが抑制される。

また、加熱装置６１によって乾燥剤１５１を乾燥させている際に、粒子検出センサ１の光学系２０が粒子２を検出処理している場合、制御回路７２は加熱装置６１を駆動しないようにしてもよい。つまり、加熱装置６１によって乾燥剤１５１を乾燥させている際に、粒子検出センサ１の光学系２０が粒子２の検出処理を開始した場合、制御回路７２は加熱装置６１の駆動を停止させてもよい。

粒子検出センサ１は、光学系２０で粒子２の検出処理をする際、筐体１０内に空気の流路を形成するために、加熱装置６０を駆動する必要がある。しかしながら、乾燥剤１５１を加熱するために加熱装置６１を駆動した場合、意図しない空気の流路が形成される可能性がある。そこで、加熱装置６１によって乾燥剤１５１を乾燥させている際に、粒子検出センサ１の光学系２０が粒子２の検出処理を開始した場合、制御回路７２は加熱装置６１の駆動を停止させる。こうすることで、加熱装置６１の熱による空気の流路の形成を防ぐことができる。これにより、光学系２０による粒子２の検出処理に影響を与えることなく、乾燥剤１５１は乾燥される。

なお、光学系２０を動作させたことにより、加熱装置６１の駆動を停止させた場合に、さらにその後に光学系２０の動作を停止させたとき、制御回路７２は、再び加熱装置６１を駆動させてもよいし、駆動させなくてもよい。また、光学系２０を動作させたことにより、加熱装置６１の駆動を停止させた場合に、さらにその後に光学系２０の動作を停止させたときに、制御回路７２が加熱装置６１を駆動させる条件を設定してもよい。制御回路７２が加熱装置６１を再び駆動させる条件は、特に限定されないが、例えば、湿度が７０％以上の場合でもよいし、湿度が５０％以上の場合でもよい。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る粒子検出センサ１について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態では、除湿体１５０は、筐体１０の流入口１０１に設置された。しかしながら、除湿体１５０が設置される場所は、筐体１０内の湿度を低下させられる、又は、筐体１０内に入る空気の湿度を低下させられればよく、この限りではない。図９に示すように、筐体１０を覆うように乾燥剤１５１が設置されてもよい。

図９は、他の実施の形態１に係る粒子検出センサ１Ａの斜視図である。図９に示すように、乾燥剤１５１は、筐体１０の表面に接着剤１５５によって接着されている。具体的には、乾燥剤１５１は、前面カバー１００、背面カバー１１０、シールドカバー９０及びシールドカバー９１等の外壁面に配置される。また、乾燥剤１５１は、乾燥剤１５１の表面の一部が空気と接触するように露出されて筐体１０の表面に付着されている。こうすることで、乾燥剤１５１は、粒子検出センサ１Ａが設置される場所の近傍の空気を除湿する。そのため、粒子検出センサ１Ａ内の流入される空気の湿度は低下される。

また、粒子検出センサ１Ａは、粒子検出センサ１と同様に筐体１０内に加熱装置を備える。加熱装置は、粒子検出センサ１Ａ内の空気及び筐体１０を加熱することで、間接的に乾燥剤１５１を乾燥させることができる。こうすることで、水分を吸着して除湿能力が低下した乾燥剤１５１の除湿能力を回復させることができるため、粒子検出センサ１Ａの検出精度の低下が抑制される。

なお、粒子検出センサ１Ａに設置される加熱装置においては、粒子検出センサ１と同様に、加熱装置６０が筐体１０内の空気の流路の形成と乾燥剤１５１の加熱とを行ってもよい（例えば、図４参照）。また、粒子検出センサ１Ａに設置される加熱装置においては、加熱装置６０とは別の加熱装置を備え、当該別の加熱装置が乾燥剤１５１の加熱を行ってもよい。その場合、当該別の加熱装置が設置される位置は、乾燥剤１５１を加熱できる位置であれば、特に限定されない。

なお、図９においては、筐体１０の外表面を覆うように乾燥剤１５１を接着剤１５５で接着させた。例えば、乾燥剤１５１を内部に敷き詰めたケースの中に粒子検出センサを設置してもよい。

図１０は、他の実施の形態２に係る粒子検出センサ１Ｂの斜視図である。乾燥剤１５１が敷き詰められた除湿体１５０ａの内部には、光学系２０を内側に備える筐体１０が設置される。除湿体１５０ａの内側に保持される乾燥剤１５１と外気とを接触させるために、除湿体１５０ａの外表面には、通風孔が形成される。

また、除湿体１５０ａには、流入口１０１及び流出口１０２が外気と接続するように、例えば、除湿体１５０ａに流入口１０１又は流出口１０２と外気とが連通するような穴２００ｂ及び穴２００ｃが形成される。また、除湿体１５０ａには、コネクタ８０が外部機器と接続できるように穴２００ａが形成される。さらに、除湿体１５０ａには、掃除窓１０８と連通する穴２００ｄが形成される。こうすることで、接着剤１５５を用いる必要がなくなるため、粒子検出センサ１Ａより簡便な構成で粒子検出センサ１Ｂは作製され得る。

なお、乾燥剤１５１が筐体１０の外部に設置される場合、乾燥剤１５１を加熱する加熱装置は、筐体１０の外部に設置されてもよい。上述した他の実施の形態２のように、例えば、乾燥剤１５１が敷き詰められた除湿体１５０ａの中に筐体１０を設置する場合、筐体１０の外側で、且つ除湿体１５０ａの内側に加熱装置が設置されてもよい。こうすることで、加熱装置は、筐体１０内に設置された場合よりも近くで乾燥剤１５１を加熱することができるため、効果的に乾燥剤１５１を乾燥させることができる。

（効果など）
以上のように、例えば、本実施の形態に係る粒子検出センサ１は、粒子２が流入する流入口１０１と、粒子２が流出する流出口１０２とが形成された筐体１０と、筐体１０内に設置され、粒子２を検出する光学系２０と、を備える。また、本実施の形態に係る粒子検出センサ１は、さらに、筐体１０内を乾燥する乾燥剤１５１と、乾燥剤１５１を加熱する加熱装置６１と、加熱装置６１を制御する制御回路７２と、を備える。

これにより、乾燥剤１５１を加熱装置６１により加熱することができるため、乾燥剤１５１の除湿能力は回復される。つまり、乾燥剤１５１は、繰り返し使用可能となる。そのため、粒子検出センサ１の粒子の検出精度は維持される。

また、例えば、乾燥剤１５１は、光学系２０により粒子２が検出される検出領域ＤＡよりも上流側に配置されてもよい。

これにより、粒子検出センサ１内に流入される空気は、乾燥剤１５１の近傍を通過する。具体的には、粒子検出センサ１内に流入される空気は、乾燥剤１５１により乾燥されてから粒子検出センサ１内に流入される。つまり、粒子検出センサ１内に流入される空気は効果的に除湿される。そのため、乾燥剤１５１の量を少なくしても、粒子検出センサ１内の湿度の上昇は効果的に抑制される。

また、例えば、乾燥剤１５１は、ゼオライト又はシリカゲルでもよい。つまり、乾燥剤１５１としては、例えば、除湿能力が高いゼオライト又はシリカゲルが採用される。

これにより、粒子検出センサ１内の湿度の上昇は効果的に抑制される。また、ゼオライト及びシリカゲルは、除湿し続けることにより除湿機能は低下されるが、加熱されることにより除湿機能を回復する。そのため、ゼオライト及びシリカゲルの乾燥剤１５１は、加熱されることにより繰り返し使用できる。

また、例えば、制御回路７２は、乾燥剤１５１の水分含有率が所定の数値以上になった場合に、加熱装置６１を駆動させてもよい。

これにより、加熱装置６１によって効果的なタイミングで乾燥剤１５１を加熱することができる。

また、例えば、制御回路７２は、水分含有率が所定の数値以上になった場合に、且つ、光学系２０が粒子２を検出処理していない場合に、加熱装置６１を駆動させてもよい。

加熱装置６１による熱によって乾燥剤１５１を乾燥させるため、当該熱の影響によって、粒子検出センサ１内に意図しない空気の流路が形成される可能性がある。しかしながら、光学系２０が粒子２を検出処理していないときに加熱装置６１を駆動することで、加熱装置６１の熱による流路の形成を考慮する必要がなくなる。これにより、粒子検出センサ１の粒子２の検出処理に影響を与えることなく、乾燥剤１５１は乾燥される。

また、例えば、粒子検出センサ１は、さらに、筐体１０内に湿度センサ１４０を備えてもよい。また、制御回路７２は、湿度センサ１４０が測定した湿度が所定の数値以上になった場合に、加熱装置６１を駆動させてもよい。

筐体１０内の湿度が上昇するということは、乾燥剤１５１の除湿能力の低下を意味する。そのため、筐体１０内の湿度を計測することで、乾燥剤１５１の除湿能力が間接的に確認され得る。よって、筐体１０内の湿度を計測することで、加熱装置６１によって効果的なタイミングで乾燥剤１５１を加熱することができる。

また、例えば、制御回路７２は、湿度が所定の数値以上になった場合に、且つ、光学系２０が粒子２を検出処理していない場合に、加熱装置６１を駆動させてもよい。

加熱装置６１による熱によって乾燥剤１５１を乾燥させるため、当該熱の影響によって、粒子検出センサ１内に意図しない空気の流路が形成される可能性がある。しかしながら、光学系２０が粒子２を検出処理していないときに加熱装置６１を駆動することで、加熱装置６１の熱による流路の形成を考慮する必要がなくなる。これにより、粒子検出センサ１の粒子２の検出処理に影響を与えることなく、乾燥剤１５１を乾燥させることができる。

また、例えば、乾燥剤１５１は、筐体１０の外表面を覆うように形成されてもよい。

これにより、乾燥剤１５１は、粒子検出センサ１Ａ及び粒子検出センサ１Ｂの周囲の湿度の上昇を抑制する。つまり、粒子検出センサ１内に流入される空気は、湿度の上昇が抑制される。そのため、粒子検出センサ１Ａ内の湿度の上昇は抑制される。

また、例えば、粒子検出センサ１は、さらに、除湿体１５０を備えてもよい。また、除湿体１５０は、乾燥剤１５１を保持し、流入口１０１に設置されてもよい。

これにより、筐体１０内に流入される空気は、乾燥剤１５１が保持された除湿体１５０の近傍を通過する。具体的には、筐体１０内に流入される空気は、除湿体１５０により乾燥されてから筐体１０内に流入される。つまり、粒子検出センサ１内に流入される空気を効果的に除湿することが可能となるため、乾燥剤１５１の量を少なくしても、粒子検出センサ１内の湿度の上昇は効果的に抑制される。さらには、乾燥剤１５１の量を少なくすることができるため、除湿体１５０は小型化され得る。

また、例えば、加熱装置６１は、除湿体１５０の内部に設置される。

こうすることで、加熱装置６１を乾燥剤１５１の近傍に設置することができるため、乾燥剤１５１は効果的に加熱される。

（その他）
以上、本発明に係る粒子検出センサについて、上記実施の形態及びその変形例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。

例えば、上記の実施の形態では、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、樹脂材料と金型とを用いた射出成形などにより、一体に形成されてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、光反射壁１１２、光反射壁１１３、光反射壁１１４及び楔形突出部１１５を背面カバー１１０と一体に形成したが、これに限らない。光反射壁１１２、光反射壁１１３、光反射壁１１４及び楔形突出部１１５の少なくとも１つは、前面カバー１００と一体に形成してもよく、あるいは、前面カバー１００及び背面カバー１１０のいずれとも別体で形成してもよい。また、光反射壁１１２、光反射壁１１３、光反射壁１１４及び楔形突出部１１５の少なくとも１つは、ホコリ抑制壁３０と同様に、前面カバー１００と背面カバー１１０との各々に形成された壁が組み合わされて形成されてもよい。

また、例えば、前面カバー１００及び背面カバー１１０に設けられた各構成要素の配置は、上述した例に限らない。例えば、上記の実施の形態では、投光系１２０と受光系１３０とが水平方向に並んで配置されているが、上下方向に並んで配置されてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、投光素子１２１からの光を集光する部材及び受光素子１３１へ光を集光する部材として、投光レンズ１２２及び受光レンズ１３２を示したが、集光ミラーなどの反射部材を利用してもよい。

また、上記実施の形態においては、加熱装置６０が流入口１０１から流入した粒子２を含む気体を加熱することで、筐体１０内に気流を生成したが、これに限らない。筐体１０内に空気の流路を形成することができればよく、送風機等を用いて筐体１０内に気流を生成してもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、粒子検出センサ１が光散乱式の粒子検出センサである例について説明したが、これに限らない。粒子検出センサ１は、光電式の粒子検出センサであればよく、例えば、投光系１２０と受光系１３０とが互いに対向するように配置された場合、粒子２が検出領域ＤＡを通過した際に、投光系１２０からの光を遮ることで、受光系１３０に入射する光量が減少する。したがって、粒子検出センサは、光量の変化量（減少量）を検出することで、粒子を検出することができる。

なお、上記の実施の形態に係る粒子検出センサ１は、様々な機器に利用することができる。例えば、本発明の一態様は、粒子検出センサ１を備えるダストセンサとして実現することもできる。ダストセンサは、例えば掃除機などに利用することができる。

また、例えば、本発明の一態様は、煙感知器、空気清浄機、換気扇又はエアコンとしても実現することができる。

上述したような掃除機、煙感知器、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１によって粒子２を検出した場合、単に粒子２を検出したことを提示（例えば、表示部に表示、又は、アラーム音などの出力）してもよい。あるいは、ファンの起動、ファンの回転速度の変更などのファンの制御を行ってもよい。

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。

１、１Ａ、１Ｂ 粒子検出センサ
２ 粒子
１０ 筐体
２０ 光学系
６０、６１ 加熱装置
７２ 制御回路
１０１ 流入口
１０２ 流出口
１４０ 湿度センサ
１５０、１５０ａ 除湿体
１５１ 乾燥剤
ＤＡ 検出領域

Claims (10)

1. 粒子が流入する流入口と前記粒子が流出する流出口とが形成された筐体と、
   前記筐体内に設置され、前記粒子を検出する光学系と、
   前記筐体内を乾燥する乾燥剤と、
   前記乾燥剤を加熱する加熱装置と、
   前記加熱装置を制御する制御回路と、を備える
   粒子検出センサ。
2. 前記乾燥剤は、前記光学系により前記粒子が検出される検出領域よりも上流側に配置される
   請求項１に記載の粒子検出センサ。
3. 前記乾燥剤は、ゼオライト又はシリカゲルである
   請求項１または２に記載の粒子検出センサ。
4. 前記制御回路は、前記乾燥剤の水分含有率が所定の数値以上になった場合に、前記加熱装置を駆動させる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
5. 前記制御回路は、前記水分含有率が所定の数値以上になった場合に、且つ、前記光学系が前記粒子を検出処理していない場合に、前記加熱装置を駆動させる
   請求項４に記載の粒子検出センサ。
6. さらに、筐体内に湿度センサを備え、
   前記制御回路は、前記湿度センサが測定した湿度が所定の数値以上になった場合に、前記加熱装置を駆動させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
7. 前記制御回路は、前記湿度が所定の数値以上になった場合に、且つ、前記光学系が前記粒子を検出処理していない場合に、前記加熱装置を駆動させる
   請求項６に記載の粒子検出センサ。
8. 前記乾燥剤は、前記筐体の外表面を覆うように形成される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
9. さらに、除湿体を備え、
   前記除湿体は、前記乾燥剤を保持し、前記流入口に設置される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
10. 前記加熱装置は、前記除湿体の内部に設置される
    請求項９に記載の粒子検出センサ。

Images