JP2802120B2 - ガス・粉塵検出装置を備えた空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は室内のガス・粉塵を検出する検出装置を備え
た空気調和機に関するものである。

従来の技術 従来技術について第９図を用いて説明する。第９図
は、空気調和装置、車両用等に使用されている粉塵検出
装置の構成図である。１は粉塵検出装置本体で、２はセ
ンサケース、３は赤外線を発生させる赤外線発生装置、
４は赤外線の量を検出できる赤外線検出装置、５は空気
中に含まれる不純成分である粉塵。６は粉塵制御回路で
前記赤外線発生装置３、および前記赤外線検出装置４と
接続されている。７はVoutで粉塵量に対する電圧の変化
を出力する。

以上のように構成された粉塵検出装置について以下そ
の動作について説明する。

前記粉塵制御回路６より前記赤外線発生装置３から赤
外線を発生させると赤外線は■の矢印の光路で前記赤外
線検出装置４に入射される。そこで前記粉塵５が前記赤
外線発生装置３と前記赤外線受光装置の間に浸入してき
た場合、前記赤外線受光装置４に到達する赤外線の量が
前記粉塵５により減少し、前記Vout7の電圧が低下す
る、故に、粉塵５の量に対して電圧が変化す動作を行な
う（例えば、特開昭59−79840号公報）。

発明が解決しようとする課題 しかしこのような構成では、赤外線検出装置が赤外線
発生装置以外の赤外線に反応し粉塵の検出精度がよくな
かった、また粉塵以外に空気清浄の要素である炭酸ガス
（以下ガスとする）も検出する場合、個別にガス検出装
置が必要となり価格、取り付けスペース等が問題となっ
ていた。

本発明は上記欠点に鑑み、赤外線発生装置以外の近赤
外線に反応しないように赤外線検出装置前に近赤外域干
渉フィルタを取り付け、外乱の赤外線に対する影響を抑
え、またガスについてもガスの遠赤外線のみを透過する
遠赤外域干渉フィルタと近赤外域、可視域を透過、遠赤
外域を反射するホットミラーを組み合わせることにより
粉塵・ガスを単一の赤外線検出装置で検出できるガス・
粉塵検出装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のガス・粉塵検出装
置は、空気調和装置本体の室内機と、前記室内機の吸い
込み口に設けられた特定波長の近赤外線を発光する赤外
線発光装置と、赤外線量を電圧値に変換する赤外線検出
装置と、特定波長の近赤外域のみを透過する近赤外域干
渉フィルタと、近赤外域、可視域を透過、遠赤外域を反
射するホットミラーと、特定波長の遠赤外線を透過する
遠赤外域干渉フィルタを備えている。

作用 本発明は、上記した構成によって、赤外線発光装置が
近赤外線を発光する場合、近赤外線が近赤外線域干渉フ
ィルタ、及びホットミラーを透過し、赤外線検出装置に
より近赤外線量を電圧として出力し、また赤外線発光装
置が発光していない場合、遠赤外域干渉フィルタを透過
してきた遠赤外線が、ホットミラーに反射し、赤外線検
出装置より空気中の特定波長の遠赤外線量を電圧として
出力するため赤外線を遮断する粉塵と遠赤外域の波長を
吸収するガスを単一の赤外線検出装置で電圧の変化とし
て検出でき、粉塵・ガス検出装置の価格および取り付け
スペースを最低限に押さえ、かつ外乱の赤外線に影響さ
れない信頼性を確保している。

実施例 以上本発明の一実施例のガス・粉塵検出装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第１図は室の室内機
設置図である。第２図は本発明のガス・粉塵検出装置設
置図である。第３図は本発明のガス・粉塵検出装置の構
成図である。第４図は本発明のガス・粉塵検出装置の制
御回路図である。第５図はSWオフ時の制御フローチャー
トである。第６図はSWオン時の制御フローチャートであ
る。第７図はガスの量（ppm）と出力電圧Vout7の特性図
である。また第８図は粉塵の量（CPM）と出力電圧Vout7
の特性図である。尚、従来構成と同一構成であるものに
ついては同一番号を示し詳細な説明は省略する。

第１図において、８は天井埋め込み型の空気調和機の
室内機であり、室内機８の下面は天井９と同一面上に開
口している。室10は天井９、側壁11,12、及び床３より
構成され、また14は前記室内機８の吸い込み口である。
第２図において、15は前記室内機８の吸い込み口内の送
風機ケーシングである。16はガス・粉塵検出装置で前記
送風機ケージング15にビス17,18で固定されている。ま
た19は空気中のガス・粉塵をガス・粉塵検出装置内部に
導くための窓である。

第３図は、ガス・粉塵検出装置の構成図であり、20は
赤外線発生装置ケース出、940nmの波長の近赤外線を発
生させる赤外線発生装置21より構成されている。22は赤
外線受光装置ケースで赤外線量を電圧に変換する赤外線
受光装置23と、近赤外域（940nm）のみの波長を透過す
る近赤外域干渉フィルタ24と、遠赤外線（4.1μｓ〜4.5
μｓの炭酸ガスの波長）のみの波長を透過する遠赤外域
干渉フィルタ25と、前記遠赤外線フィルタ25から遠赤外
線を前記赤外線受光器23に入射するように反射させた
り、前記近赤外線発生装置20からの近赤外線を前記赤外
線受光器23に透過させるホットミラー26より構成され、
前記赤外線発生装置20の正面に設置されている。27はガ
ス・粉塵制御装置で前記赤外線発生装置21のLA,LK、前
記赤外線受光装置23のS1,S2,S3が接続されている。また
電圧が出力されるVout7端子を備えている。

第４図は、ガス・粉塵制御回路図で前記ガス・粉塵制
御装置27の内部回路である28は前記赤外線発生装置23の
出力電圧を増幅しV1端子より出力する増幅器でS1,S2,S3
が接続されている。29は主制御部であり、前記増幅器28
からの信号を受けアナログをデジタルに変換するA/D端
子、前記赤外線発光装置21を制御するためのLA,LK端
子、抵抗30でプルアップし、ガス・粉塵の検出をきりか
えるためのSW31と、また前記A/D端子の電圧を一次記憶
するメモリ32と、検出結果を電圧として出力するVout7
より構成されている。以上のようなに構成されたガス・
粉塵検出装置について以下第５図、第６図、第７図、第
８図を用いてその動作を説明する。

第５図のステップ１では前記SW31の信号によりSWがオ
ンならばステップ２へ、オフならばステップ９へ分岐す
る。以下ステップ２〜ステップ８までで、は粉塵検出の
手順を説明する。ステップ２では前記赤外線発生装置21
を動作させるべくLAに“H",LKに“L"の各信号を出力さ
せ動作させ、近赤外線を発生させる、発生した近赤外線
は、近赤外域干渉フィルタ24と、前記ホットミラー26を
■の矢印のように透過し、前記赤外線受光装置23に達す
る。前記赤外線受光装置23は入射された赤外線量に応じ
てS1,S2で電圧を出力する。ステップ３では、S1,S2の電
圧は、前記増幅装置により増幅され前記主制御部のA/D
端子に入力される。ステップ４では、A/D端子から入力
された電圧をメモリ32に一次記憶する。ステップ５で
は、前記赤外線発生装置20を停止させるべくLAに“L",L
Kに“H"の各信号を出力させ停止させる。ステップ６で
は、近赤外線が入射されていない時の前記赤外線受光装
置23の出力電圧S1,S2を前記増幅器28で増幅させA/D端子
に取り込む、ステップ７では、ステップ４でメモリ32に
記憶した電圧を今、入力した電圧との差である電圧差を
算出する。ステップ８では、その算出された電圧差をVo
ut7端子より出力する。そのときの電圧特性を第７図に
示す、横軸は粉塵５の量でCPM（1CPMは0.01mg/m3）で表
わしている，縦軸はVout7である。CPMの増加にともない
Vout7は２次線形的に減少して粉塵５の量に対して第７
図の出力電圧を出力する。

次に第５図のステップ９〜ステップ11にてガスの検出
手順について説明する。ステップ９で、ステップ５と同
様の操作を行なうと、前記遠赤外域干渉フィルタ25で透
過されたガスの遠赤外線の波長が■の矢印の光路のよう
に前記ホットミラー26に反射して前記赤外線受光装置23
に入射される。ステップ10ではステップ６と同様の動作
を行なうことによりA/D端子に前記遠赤外線量が電圧と
して入力することができる。ステップ11では、入力した
A/D端子の電圧をVout7より出力する。そのときの電圧特
性を第８図に示す、横軸はガスの量でPPMで表わしてい
る，縦軸はVout7の電圧である。PPMの増加にともないVo
ut7は２次線形的に減少してガスの量に対して第８図の
出力電圧を出力する。

以上のように本実施例よれば、赤外線発光装置が近赤
外線を発光する場合、近赤外線が近赤外線域干渉フィル
タ、及びホットミラーを透過し、赤外線検出装置により
近赤外線量を電圧として出力し、また赤外線発光装置が
発光していない場合、遠赤外域干渉フィルタを透過して
きた遠赤外線が、ホットミラーに反射し、赤外線検出装
置より空気中の特定波長の遠赤外線量を電圧として出力
するため赤外線を遮断する粉塵と遠赤外域の波長を吸収
するガスを単一の赤外線検出装置で電圧の変化として検
出でき、粉塵・ガス検出装置の価格および取り付けスペ
ースを最低限に押さえ、かつ外乱の赤外線に影響されな
い信頼性を確保している。

発明の効果 以上のように本発明の温度検出装置は、空気調和装置
本体の室内機と、前記室内機の吸い込み口に設けられた
特定波長の近赤外線を発光する赤外線発光装置と、赤外
線量を電圧値に変換する赤外線検出装置と、特定波長の
近赤外域のみを透過する近赤外域干渉フィルタと、近赤
外域、可視域を透過、遠赤外域を反射するホットミラー
と、特定波長の遠赤外線を透過する遠赤外域干渉フィル
タを備えているため、赤外線発光装置が近赤外線を発光
する場合、近赤外線が近赤外線域干渉フィルタ、及びホ
ットミラーを透過し、赤外線検出装置により近赤外線量
を電圧として出力し、また赤外線発光装置が発光してい
ない場合、遠赤外域干渉フィルタを透過してきた遠赤外
線が、ホットミラーに反射し、赤外線検出装置より空気
中の特定波長の遠赤外線量を電圧として出力するため赤
外線を遮断する粉塵と遠赤外域の波長を吸収するガスを
単一の赤外線検出装置で電圧の変化として検出できるた
め、粉塵・ガス検出装置の価格および取り付けスペース
を最低限に押さえ、かつ外乱の赤外線に影響されない信
頼性を確保している。その実用的効果はきわめて大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施冷を示す室の室内機の設置状態
を示す断面図、第２図は本発明のガス・粉塵検出部の断
面図、第３図は本発明のガス・粉塵検出装置のブロック
図、第４図は本発明のガス・粉塵検出装置の制御回路
図、第５図はSWオフ時の制御フローチャート、第６図は
SWオン時の制御フローチャート、第７図は粉塵濃度（CP
M）と出力電圧Vout7の特性図、第８図はガス濃度（pp
m）と出力電圧Vout7の特性図、第９図は従来の粉塵検出
装置の構成図である。 ８……室内機、14……吸い込み口、21……赤外線発光装
置、23……赤外線受光装置、24……近赤外域干渉フィル
タ、25……遠赤外域干渉フィルタ、26……ホットミラ
ー、27……ガス・粉塵制御装置、28……増幅装置、29…
…主制御部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和装置本体の室内機と、前記室内機
   の吸い込み口に設けられた特定波長の近赤外線を発光す
   る赤外線発光装置と、赤外線量を電圧値に変換する赤外
   線検出装置と、特定波長の近赤外域のみを透過する近赤
   外域干渉フィルタと、近赤外域、可視域を透過、遠赤外
   域を反射するホットミラーと、特定波長の遠赤外線を透
   過する遠赤外域干渉フィルタからなり、前記赤外線発光
   装置が近赤外線を発光する場合、近赤外線が近赤外線域
   干渉フィルタ、及び前記ホットミラーを透過し、前記赤
   外線検出装置により近赤外線量を電圧として出力し、ま
   た前記赤外線発光装置が発光していない場合、前記遠赤
   外域干渉フィルタを透過してきた遠赤外線が、前記ホッ
   トミラーに反射し、前記赤外線検出装置より空気中の特
   定波長の遠赤外線量を電圧として出力することを特徴と
   するガス・粉塵検出装置を備えた空気調和機。