JP6291740B2 - 塵埃量検出装置および塵埃量検出装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、塵埃量検出装置および塵埃量検出装置の制御方法に関する。

従来、ファンモータおよびポンプによって外界から流路内に取り込んだ空気に光源から光を照射し、空気中の微粒子によって散乱された光を光検出器により検出することで、微粒子の数量および大きさを測定する微粒子測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２４０２６５号公報

ところで、上記従来技術に係る微粒子測定装置においては、ファンモータ、ポンプ、光源および光検出器の消費電力は当該装置中の他の構成に比べて大きく、測定に要する消費電力を低減することが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、検出に要する消費電力を低減することが可能な塵埃量検出装置および塵埃量検出装置の制御方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る塵埃量検出装置は、試料気体中の塵埃量を検出する塵埃量検出部と、前記塵埃量検出部に前記試料気体を供給する試料気体供給部と、前記塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサと、前記センサの出力信号に応じて前記塵埃量検出部および前記試料気体供給部の駆動制御を行なう制御部と、を備え、前記制御部は、前記センサの出力信号に基づく起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを前記センサによって検出された前記物理量と互いに異なる複数の所定値とに応じた時間遅延させてから前記試料気体供給部を起動するとともに前記塵埃量検出部による検出を開始する。

（２）上記（１）に記載の塵埃量検出装置では、前記塵埃量検出部は、前記試料気体に光を照射する光源と、前記光源から射出された光が前記試料気体中に存在する塵埃で散乱されることにより生成された散乱光を検出する光検出部と、を備え、前記制御部は、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するとともに前記光源から光の照射を開始し、かつ前記塵埃量検出部による検出を開始してもよい。

（３）上記（２）に記載の塵埃量検出装置では、前記制御部は、前記起動信号の受信を契機として、先ず、前記塵埃量検出部による検出を開始し、次に、前記光源から光の照射を開始し、次に、前記試料気体供給部を起動してもよい。

（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の塵埃量検出装置では、前記制御部は、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを遅延傾向に変化させる。

（５）上記（１）から（４）の何れか１つに記載の塵埃量検出装置では、前記制御部は、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記試料気体供給部の駆動を停止するタイミングを遅延傾向に変化させる。

（６）本発明の一態様に係る塵埃量検出装置の制御方法は、試料気体中の塵埃量を検出する塵埃量検出部と、前記塵埃量検出部に前記試料気体を供給する試料気体供給部と、前記塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサと、前記センサの出力信号に応じて前記塵埃量検出部および前記試料気体供給部の駆動制御を行なう制御部と、を備える塵埃量検出装置の制御方法であって、前記制御部が、前記センサの出力信号に基づく起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを前記センサによって検出された前記物理量と互いに異なる複数の所定値とに応じた時間遅延させてから前記試料気体供給部を起動するとともに前記塵埃量検出部による検出を開始するステップを含む。

（７）上記（６）に記載の塵埃量検出装置の制御方法では、前記塵埃量検出部は、前記試料気体に光を照射する光源と、前記光源から射出された光が前記試料気体中に存在する塵埃で散乱されることにより生成された散乱光を検出する光検出部と、を備え、前記制御部が、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するとともに前記光源から光の照射を開始し、かつ前記塵埃量検出部による検出を開始するステップを含んでもよい。

（８）上記（７）に記載の塵埃量検出装置の制御方法は、前記制御部が、前記起動信号の受信を契機として、先ず、前記塵埃量検出部による検出を開始し、次に、前記光源から光の照射を開始し、次に、前記試料気体供給部を起動するステップを含んでもよい。

（９）上記（６）から（８）の何れか１つに記載の塵埃量検出装置の制御方法は、前記制御部が、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを遅延傾向に変化させるステップを含んでもよい。

（１０）上記（６）から（９）の何れか１つに記載の塵埃量検出装置の制御方法は、前記制御部が、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記試料気体供給部の駆動を停止するタイミングを遅延傾向に変化させるステップを含んでもよい。

上記（１）に記載の態様に係る塵埃量検出装置によれば、試料気体供給部を起動するとともに塵埃量検出部による検出を開始するので、試料気体供給部の起動時に作動状態を安定させるための待機時間を設ける場合のように試料気体供給部の駆動時間が長くなることを防止し、塵埃量の検出に要する消費電力を低減することができる。

さらに、上記（２）の場合、試料気体供給部とともに光源の駆動時間が長くなることを防止し、塵埃量の検出に要する消費電力を、より一層、低減することができる。
さらに、上記（３）の場合、消費電力が小さい駆動制御を優先的に早いタイミングで行なうことにより、塵埃量の検出に要する消費電力を、より一層、低減することができる。

さらに、上記（４）の場合、センサによって検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、塵埃量検出部に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大に向かい増大するまでに要する時間が長くなる。このため、検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部の起動とともに塵埃量検出部による検出を開始するタイミングを遅延傾向に変化させる。これによって、塵埃量の極大値を的確に検出することができ、検出精度および検出結果の信頼性を向上させることができる。

さらに、上記（５）の場合、センサによって検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、塵埃量検出部に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大から所定量未満まで減少するのに要する時間が長くなる。このため、検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部の駆動を停止するとともに塵埃量検出部による検出を停止するタイミングを遅延傾向に変化させることによって、塵埃量の減少を的確に検出することができる。なお、塵埃量検出部による検出を停止するタイミングを遅延傾向に変化させるとは、例えば、間欠的な検出を繰り返す場合の繰り返し数を増大させること、または、継続的な検出の検出時間を長くすること、などである。

上記（６）に記載の態様に係る塵埃量検出装置の制御方法によれば、試料気体供給部を起動するとともに塵埃量検出部による検出を開始するので、試料気体供給部の起動時に作動状態を安定させるための待機時間を設ける場合のように試料気体供給部の駆動時間が長くなることを防止し、塵埃量の検出に要する消費電力を低減することができる。

さらに、上記（７）の場合、試料気体供給部とともに光源の駆動時間が長くなることを防止し、塵埃量の検出に要する消費電力を、より一層、低減することができる。
さらに、上記（８）の場合、消費電力が小さい駆動制御を優先的に早いタイミングで行なうことにより、塵埃量の検出に要する消費電力を、より一層、低減することができる。

さらに、上記（９）の場合、センサによって検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、塵埃量検出部に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大に向かい増大するまでに要する時間が長くなる。このため、検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部の起動とともに塵埃量検出部による検出を開始するタイミングを遅延傾向に変化させる。これによって、塵埃量の極大値を的確に検出することができ、検出精度および検出結果の信頼性を向上させることができる。

さらに、上記（１０）の場合、センサによって検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、塵埃量検出部に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大から所定量未満まで減少するのに要する時間が長くなる。このため、検出された物理量の変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部の駆動を停止するとともに塵埃量検出部による検出を停止するタイミングを遅延傾向に変化させることによって、塵埃量の減少を的確に検出することができる。なお、塵埃量検出部による検出を停止するタイミングを遅延傾向に変化させるとは、例えば、間欠的な検出を繰り返す場合の繰り返し数を増大させること、または、継続的な検出の検出時間を長くすること、などである。

本発明の実施形態に係る塵埃量検出装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る塵埃量検出装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る塵埃量検出装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る塵埃量検出装置の制御方法による起動部、制御部、試料気体供給部、光源、および光検出部のオンおよびオフの状態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の比較例に係る塵埃量検出装置の制御方法による起動部、制御部、試料気体供給部、光源、および光検出部のオンおよびオフの状態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の第１変形例に係る塵埃量検出装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の第１変形例に係る塵埃量検出装置の制御方法の第１から第３起動モードによる起動部、制御部、試料気体供給部、光源、および光検出部のオンおよびオフの状態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の第２変形例に係る塵埃量検出装置の制御方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る塵埃量検出装置および塵埃量検出装置の制御方法について添付図面を参照しながら説明する。

（塵埃量検出装置の構成）
本実施形態の塵埃量検出装置１０は、図１に示すように、例えば板状に形成された第１基板１１と箱型に形成された第２基板１２とを備え、互いに重なって接合された第１基板１１および第２基板１２によって概略直方体状に形成されている。第１基板１１は、表面１１Ａ上から突出する壁部１３を備えている。壁部１３は、例えばＹ字型の枠状に形成され、貫通孔による気体の流入口１３ａを備えている。第２基板１２は貫通口による気体の流出口１２ａを備えている。第１基板１１の壁部１３と第２基板１２とは、流出口１２ａと流入口１３ａとに接続された気体流路１４を形成している。気体流路１４は、壁部１３によりＹ字型に形成され、第１〜第３端部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えている。壁部１３の流入口１３ａおよび第２基板１２の流出口１２ａは、気体流路１４を試料気体（例えば、空気）雰囲気の外部に接続している。なお、壁部１３の流入口１３ａは、例えば第１端部１４ａに配置されている。
この塵埃量検出装置１０は、例えば、クリーンルーム内を流動する試料気体中に存在する微粒子状の塵埃や浮遊微生物（細菌やウィルスなど）の量を検出する。

塵埃量検出装置１０は、図１および図２に示すように、光源２１および光検出部２２を有する塵埃量検出部２３と、試料気体供給部２４と、起動部２５と、制御部２６と、電源２７と、を備えている。
光源２１は、例えば発光ダイオード２１ａおよびレンズ２１ｂなどを備え、第１基板１１上における気体流路１４の第２端部１４ｂに配置されている。
光検出部２２は、例えばフォトダイオード２２ａおよびレンズ２２ｂなどを備え、第１基板１１上における気体流路１４の第３端部１４ｃに配置されている。
光源２１および光検出部２２を有する塵埃量検出部２３は、後述する制御部２６により制御され、気体流路１４を通流する試料気体に向けて光源２１から光を照射し、試料気体中の塵埃によって散乱された光（散乱光）を光検出部２２により検出する。

試料気体供給部２４は、例えばファンモータ２４ａを備え、第２基板１２の流出口１２ａに配置されている。ファンモータ２４ａは、後述する制御部２６により一定回転数などに駆動制御され、気体流路１４の試料気体を吸引して流出口１２ａから外部に排出するとともに、外部から流入口１３ａを介して気体流路１４に試料気体を吸引する。

起動部２５は、試料気体中の塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサとして、例えば窒化アルミニウムなどの圧電体を備える圧力センサ２５ａを備えている。圧力センサ２５ａは、気体流路１４の外部に配置され、試料気体（例えば、空気）雰囲気の外部おける圧力変化を検出可能である。圧力センサ２５ａは、例えば、箱型のキャビティと、キャビティの開口部に設けられたカンチレバーと、カンチレバーの表面上に設けられた圧電体と、を備えている。この圧力センサ２５ａにおいて、キャビティの内部と外部との間の試料気体の移動に伴ってカンチレバーの撓み（変位）が生じると、カンチレバーの撓み（変位）に応じて圧電体に電荷が発生し、発生した電荷に応じた電圧信号が出力される。起動部２５は、圧力センサ２５ａから所定閾値を超える大きさの電圧信号が出力された場合に、この電圧信号に基づいて、光源２１、光検出部２２、および試料気体供給部２４の起動を指示するとともに電圧信号の大きさに応じた出力電圧を有する起動信号を、制御部２６に出力する。なお、電圧信号に対する所定閾値は、例えば電圧信号のノイズなどを排除するための下限値などである。

制御部２６は、例えば第１基板１１の表面１１Ａ上に配置されたトリガー回路２６ａおよび光検出回路２６ｂを備えている。トリガー回路２６ａは、光源２１、試料気体供給部２４、および起動部２５に接続され、起動部２５から出力された起動信号を受信した場合に、この起動信号の出力電圧（つまり、圧力センサ２５ａから出力された電圧信号の大きさ）に応じて発光ダイオード２１ａおよびファンモータ２４ａの駆動制御を行なう。光検出回路２６ｂは、光検出部２２および起動部２５に接続され、起動部２５から出力された起動信号を受信した場合に、この起動信号の出力電圧（つまり、圧力センサ２５ａから出力された電圧信号の大きさ）に応じてフォトダイオード２２ａによる光（散乱光）の検出を制御する。光検出回路２６ｂは、フォトダイオード２２ａによって検出された光（散乱光）に基づき、気体流路１４を通流する試料気体中の塵埃量を検出する。

電源２７は、例えば第１基板１１の表面１１Ａ上に配置され、塵埃量検出部２３、試料気体供給部２４、および制御部２６に電力供給可能に接続されている。

（塵埃量検出装置の制御方法）
本実施形態による塵埃量検出装置１０は上記構成を備えており、次に、制御部２６による制御動作、つまり塵埃量検出装置１０の制御方法について説明する。
先ず、図３に示すステップＳ０１においては、電源２７から電力が供給されていながら停止しているスリープ状態の制御部２６は、起動部２５から出力された起動信号を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０１の処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。

次に、ステップＳ０２において、制御部２６は、受信した起動信号の出力電圧Ｖが所定値以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、終了に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。
なお、出力電圧Ｖに対する所定値は、例えば、制御部２６の起動を許可する下限値などである。
次に、ステップＳ０３において、制御部２６が起動する。
次に、ステップＳ０４において、制御部２６は、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動して、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、ファンモータ２４ａを駆動する。そして、制御部２６は、所定の検出時間に亘ってフォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動を継続させる。そして、制御部２６は、所定の検出時間の経過後に、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を停止して、終了に進む。

本実施形態による塵埃量検出装置１０の制御方法によれば、図４に示すように、試料気体（例えば、空気）雰囲気の外部において圧力変化が発生し、この圧力変化を検出した圧力センサ２５ａから所定閾値を超える大きさの電圧信号が出力されることによって、起動部２５が停止（ＯＦＦ）から起動（ＯＮ）に移行する。そして、タイマー（図示略）などによって計測される所定時間に亘って起動部２５の起動（ＯＮ）が維持された後の時刻ｔ１において、起動部２５が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。この時刻ｔ１において、起動部２５から出力された起動信号を受信した制御部２６が停止（ＯＦＦ）から起動（ＯＮ）に移行する。

次に、制御部２６が起動（ＯＮ）した時刻ｔ１から適宜の時間経過後の時刻ｔ２において、制御部２６の制御により、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が同時に起動する。そして、所定の検出時間に亘って光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４の起動（ＯＮ）が維持され、フォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動が継続される。そして、この検出時間においてフォトダイオード２２ａから出力される信号が塵埃量の検出結果として採用される。そして、時刻ｔ２から所定の検出時間が経過した時刻ｔ３において、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。そして、時刻ｔ３から適宜の時間経過後に起動部２５が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。

これに対して、本実施形態の比較例によれば、図５に示すように、制御部２６が起動（ＯＮ）した時刻ｔ１から適宜の時間経過後の時刻ｔ２において、制御部２６の制御により、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が同時に起動する。そして、先ず所定の待機時間が設けられ、次に、所定の待機時間が経過した時刻ｔ４において所定の検出時間が設けられる。そして、所定の検出時間に亘って、フォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動が継続される。そして、この検出時間のみにおいてフォトダイオード２２ａから出力される信号が塵埃量の検出結果として採用される。そして、時刻ｔ４から所定の検出時間が経過した時刻ｔ５において、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。そして、時刻ｔ５から適宜の時間経過後に起動部２５が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。

つまり、本実施形態による塵埃量検出装置１０の制御方法によれば、比較例に比べて、フォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動が継続される時間が短縮されており、塵埃量の検出に要する消費電力を低減することができる。

上述したように本実施形態の塵埃量検出装置１０および塵埃量検出装置１０の制御方法によれば、試料気体供給部２４および光源２１を起動するとともに、光検出部２２による検出を開始するので、試料気体供給部２４の起動時に作動状態を安定させるための待機時間を設ける場合のように試料気体供給部２４の駆動時間が長くなることを防止し、塵埃量の検出に要する消費電力を低減することができる。

（第１変形例）
なお、上述した実施形態において、制御部２６は、圧力センサ２５ａによって検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、起動信号の受信を契機として光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動するタイミングを遅延傾向に変化させてもよい。
この第１変形例では、先ず、図６に示すステップＳ１１において、電源２７から電力が供給されていながら停止しているスリープ状態の制御部２６は、起動部２５から出力された起動信号を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１１の処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。

次に、ステップＳ１２において、制御部２６は、受信した起動信号の出力電圧Ｖが、所定値以上かつ第１所定値ａ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。
なお、出力電圧Ｖに対する第１所定値ａは、例えば、制御部２６の起動を許可する下限値である所定値よりも大きい値である。
次に、ステップＳ１３において、制御部２６が起動する。

次に、ステップＳ１４において、制御部２６は、第１起動モードとして、所定の第１遅延時間Ｔｄ１の経過後に光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動して、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、ファンモータ２４ａを駆動する。そして、制御部２６は、所定の検出時間に亘ってフォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動を継続させる。そして、制御部２６は、所定の検出時間の経過後に、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を停止して、終了に進む。

また、ステップＳ１５において、制御部２６は、受信した起動信号の出力電圧Ｖが、第１所定値ａ以上かつ第２所定値ｂ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１８に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
なお、出力電圧Ｖに対する第２所定値ｂは第１所定値ａよりも大きい値である。
次に、ステップＳ１６において、制御部２６が起動する。
次に、ステップＳ１７において、制御部２６は、第２起動モードとして、所定の第２遅延時間Ｔｄ２の経過後に光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動して、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、ファンモータ２４ａを駆動する。そして、制御部２６は、所定の検出時間に亘ってフォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動を継続させる。そして、制御部２６は、所定の検出時間の経過後に、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を停止して、終了に進む。なお、第２遅延時間Ｔｄ２は第１遅延時間Ｔｄ１よりも大きい値である。

また、ステップＳ１８において、制御部２６が起動する。
次に、ステップＳ１９において、制御部２６は、第３起動モードとして、所定の第３遅延時間Ｔｄ３の経過後に光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動して、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、ファンモータ２４ａを駆動する。そして、制御部２６は、所定の検出時間に亘ってフォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動を継続させる。そして、制御部２６は、所定の検出時間の経過後に、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を停止して、終了に進む。なお、第３遅延時間Ｔｄ３は第２遅延時間Ｔｄ２よりも大きい値である。

この第１変形例による塵埃量検出装置１０の制御方法によれば、図７に示すように、試料気体（例えば、空気）雰囲気の外部において圧力変化が発生し、この圧力変化を検出した圧力センサ２５ａから所定閾値を超える大きさの電圧信号が出力されることによって、起動部２５が停止（ＯＦＦ）から起動（ＯＮ）に移行する。そして、タイマー（図示略）などによって計測される所定時間に亘って起動部２５の起動（ＯＮ）が維持された後の時刻ｔ１において、起動部２５が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。この時刻ｔ１において、起動部２５から出力された起動信号を受信した制御部２６が停止（ＯＦＦ）から起動（ＯＮ）に移行する。

そして、第１起動モードでは、制御部２６が起動（ＯＮ）した時刻ｔ１から所定の第１遅延時間Ｔｄ１の経過後の時刻ｔ２ａにおいて、制御部２６の制御により、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が同時に起動する。また、第２起動モードでは、時刻ｔ１から所定の第２遅延時間Ｔｄ２（＞Ｔｄ１）の経過後の時刻ｔ２ｂにおいて、制御部２６の制御により、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が同時に起動する。また、第３起動モードでは、時刻ｔ１から所定の第３遅延時間Ｔｄ３（＞Ｔｄ２）の経過後の時刻ｔ２ｃにおいて、制御部２６の制御により、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が同時に起動する。

そして、各第１〜第３起動モードにおいて、所定の検出時間に亘って光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４の起動（ＯＮ）が維持され、フォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動が継続される。そして、この検出時間においてフォトダイオード２２ａから出力される信号が塵埃量の検出結果として採用される。そして、各時刻ｔ２ａ，ｔ２ｂ，ｔ２ｃから所定の検出時間が経過した各時刻ｔ３ａ，ｔ３ｂ，ｔ３ｃにおいて、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。そして、各時刻ｔ３ａ，ｔ３ｂ，ｔ３ｃから適宜の時間経過後に起動部２５が起動（ＯＮ）から停止（ＯＦＦ）に移行する。

この第１変形例によれば、圧力センサ２５ａによって検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、ファンモータ２４ａにより外部から気体流路１４に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大に向かい増大するまでに要する時間が長くなる。このため、検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部２４および光源２１を起動するとともに、光検出部２２による検出を開始するタイミングを遅延傾向に変化させる。これによって、塵埃量の極大値を的確に検出することができ、検出精度および検出結果の信頼性を向上させることができる。

（第２変形例）
なお、上述した実施形態において、制御部２６は、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４の駆動を停止するタイミングを、光検出回路２６ｂにより検出された試料気体中の塵埃量に応じて変化させてもよい。
この第２変形例では、先ず、図８に示すステップＳ２１においては、電源２７から電力が供給されていながら停止しているスリープ状態の制御部２６は、起動部２５から出力された起動信号を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２１の処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。

次に、ステップＳ２２において、制御部２６は、受信した起動信号の出力電圧Ｖが所定値以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、終了に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２３に進む。
なお、出力電圧Ｖに対する所定値は、例えば、制御部２６の起動を許可する下限値などである。
次に、ステップＳ２３において、制御部２６が起動する。

次に、ステップＳ２４において、制御部２６は、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を起動して、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、ファンモータ２４ａを駆動する。そして、制御部２６は、所定の検出時間に亘ってフォトダイオード２２ａによる検出、発光ダイオード２１ａによる光の照射、およびファンモータ２４ａの駆動を継続させる。そして、制御部２６は、所定の検出時間の経過後に、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を停止する。

次に、ステップＳ２５において、制御部２６は、所定の停止条件が成立、例えば光検出回路２６ｂにより検出された試料気体中の塵埃量が所定量未満に低下したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２４に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、終了に進む。

この第２変形例によれば、ファンモータ２４ａにより外部から気体流路１４に供給された試料気体に含まれる塵埃量が所定量未満に減少するまでに亘って、断続的に繰り返して、試料気体供給部２４および光源２１を起動するとともに、光検出部２２による検出を開始する。これにより、塵埃量の減少を的確に検出することができる。

なお、上述した第２変形例においては、試料気体供給部２４および光源２１の起動とともに光検出部２２による検出の開始を断続的に繰り返すとしたが、これに限定されない。例えば、試料気体供給部２４および光源２１を起動するとともに、光検出部２２による検出を開始した後に、ファンモータ２４ａにより外部から気体流路１４に供給された試料気体に含まれる塵埃量が所定量未満に減少するまでに亘って、試料気体供給部２４および光源２１の駆動とともに、光検出部２２による検出を継続してもよい。
また、例えば、試料気体供給部２４および光源２１の消費電力に比べて、光検出部２２の消費電力が著しく小さい場合には、光検出部２２による検出を継続しつつ、試料気体供給部２４および光源２１の起動のみを断続的に繰り返してもよい。

（第３変形例）
なお、上述した実施形態において、制御部２６は、圧力センサ２５ａによって検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４の駆動を停止するタイミングを遅延傾向に変化させてもよい。
この第３変形例では、例えば上述した第２変形例のステップＳ２５において、制御部２６を起動したタイミングから、起動信号の出力電圧Ｖの大きさに応じた停止時間が経過したか否かを判定する。なお、停止時間は、例えば、起動信号の出力電圧Ｖの増大に伴い、増大傾向に変化するように設定されている。

この第３変形例によれば、圧力センサ２５ａによって検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、ファンモータ２４ａにより外部から気体流路１４に供給される試料気体に含まれる塵埃量が極大から所定量未満まで減少するのに要する時間が長くなる。このため、検出された圧力変化の大きさが増大することに伴い、試料気体供給部２４および光源２１の駆動を停止するとともに、光検出部２２による検出を停止するタイミングを遅延傾向に変化させることによって、塵埃量の減少を的確に検出することができる。

なお、上述した第３変形例においては、制御部２６を起動してから停止時間が経過するまでの間において、上述した第２変形例と同様に、試料気体供給部２４および光源２１の起動とともに光検出部２２による検出の開始は断続的に繰り返されるが、これに限定されない。例えば、試料気体供給部２４および光源２１を起動するとともに、光検出部２２による検出を開始した後に、制御部２６の起動から停止時間が経過するまでの間に亘って、試料気体供給部２４および光源２１の駆動とともに、光検出部２２による検出を継続してもよい。
また、例えば、試料気体供給部２４および光源２１の消費電力に比べて、光検出部２２の消費電力が著しく小さい場合には、光検出部２２による検出を継続しつつ、試料気体供給部２４および光源２１の起動のみを断続的に繰り返してもよい。

なお、上述した実施形態においては、光検出部２２、光源２１、および試料気体供給部２４を同時に起動するとしたが、これに限定されず、消費電力が小さい駆動制御を優先的に早いタイミングで行ってもよい。例えば、先ず、フォトダイオード２２ａによる検出を開始し、次に、発光ダイオード２１ａから光の照射を開始し、次に、ファンモータ２４ａを駆動する。この場合には、塵埃量の検出に要する消費電力を、より一層、低減することができる。

なお、上述した実施形態において、起動部２５は、試料気体中の塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサとして、圧力センサ２５ａを備えるとしたが、これに限定されず、圧力センサ２５ａの代わりに、圧電体を備えるフローセンサなどを備えてもよい。このフローセンサは、試料気体（例えば、空気）雰囲気の外部おける試料気体の流速を検出する。

なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

１０…塵埃量検出装置 ２１…光源 ２１ａ…発光ダイオード ２１ｂ…レンズ ２２…光検出部 ２２ａ…フォトダイオード ２２ｂ…レンズ ２３…塵埃量検出部 ２４…試料気体供給部 ２４ａ…ファンモータ ２５…起動部 ２５ａ…圧力センサ ２６…制御部 ２６ａ…トリガー回路 ２６ｂ…光検出回路 ２７…電源

Claims (10)

1. 試料気体中の塵埃量を検出する塵埃量検出部と、
   前記塵埃量検出部に前記試料気体を供給する試料気体供給部と、
   前記塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサと、
   前記センサの出力信号に応じて前記塵埃量検出部および前記試料気体供給部の駆動制御を行なう制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記センサの出力信号に基づく起動信号の受信を契機として、前記試料気体供給部を起動するタイミングを前記センサによって検出された前記物理量と互いに異なる複数の所定値とに応じた時間遅延させてから前記試料気体供給部を起動するとともに前記塵埃量検出部による検出を開始する、
   ことを特徴とする塵埃量検出装置。
2. 前記塵埃量検出部は、
   前記試料気体に光を照射する光源と、
   前記光源から射出された光が前記試料気体中に存在する塵埃で散乱されることにより生成された散乱光を検出する光検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するとともに前記光源から光の照射を開始し、かつ前記塵埃量検出部による検出を開始する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の塵埃量検出装置。
3. 前記制御部は、前記起動信号の受信を契機として、先ず、前記塵埃量検出部による検出を開始し、次に、前記光源から光の照射を開始し、次に、前記試料気体供給部を起動する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の塵埃量検出装置。
4. 前記制御部は、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを遅延傾向に変化させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の塵埃量検出装置。
5. 前記制御部は、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記試料気体供給部の駆動を停止するタイミングを遅延傾向に変化させる、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の塵埃量検出装置。
6. 試料気体中の塵埃量を検出する塵埃量検出部と、
   前記塵埃量検出部に前記試料気体を供給する試料気体供給部と、
   前記塵埃量の増減に相関を有する物理量の変化を検出するセンサと、
   前記センサの出力信号に応じて前記塵埃量検出部および前記試料気体供給部の駆動制御を行なう制御部と、
   を備える塵埃量検出装置の制御方法であって、
   前記制御部が、前記センサの出力信号に基づく起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを前記センサによって検出された前記物理量と互いに異なる複数の所定値とに応じた時間遅延させてから前記試料気体供給部を起動するとともに前記塵埃量検出部による検出を開始するステップを含む、ことを特徴とする塵埃量検出装置の制御方法。
7. 前記塵埃量検出部は、
   前記試料気体に光を照射する光源と、
   前記光源から射出された光が前記試料気体中に存在する塵埃で散乱されることにより生成された散乱光を検出する光検出部と、を備え、
   前記制御部が、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するとともに前記光源から光の照射を開始し、かつ前記塵埃量検出部による検出を開始するステップを含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の塵埃量検出装置の制御方法。
8. 前記制御部が、前記起動信号の受信を契機として、先ず、前記塵埃量検出部による検出を開始し、次に、前記光源から光の照射を開始し、次に、前記試料気体供給部を起動するステップを含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載の塵埃量検出装置の制御方法。
9. 前記制御部が、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記起動信号の受信を契機として前記試料気体供給部を起動するタイミングを遅延傾向に変化させるステップを含む、
   ことを特徴とする請求項６から請求項８の何れか１つに記載の塵埃量検出装置の制御方法。
10. 前記制御部が、前記センサによって検出された前記物理量の変化の大きさが増大することに伴い、前記試料気体供給部の駆動を停止するタイミングを遅延傾向に変化させるステップを含む、
    ことを特徴とする請求項６から請求項９の何れか１つに記載の塵埃量検出装置の制御方法。

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