JPH02103449A

JPH02103449A - 塵埃量検出装置

Info

Publication number: JPH02103449A
Application number: JP63256291A
Authority: JP
Inventors: Choji Nagamine; 長峯　長次
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2668993B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は塵埃量検出装置に関するものであり、特に、
浮遊塵埃を除去する空気清浄機に取付けて光散乱式ダス
トセンサとして利用できる塵埃量検出装置に関するもの
である。

［従来の技術］第５図は従来の塵埃量検出装置を示ず概Ｉ！８構成図で
ある。

図において、（１）は光を発光する光源、（２）は光源
（１）から投光される光を受光する受光素子であり、こ
の受光素子（２）では受光量に応じた起電力を発生した
り、或いは電気抵抗が変化するものでおる。（３）は光
の反射に用いられる反射鏡、（４）は清浄前の空気が流
通する光非透過性の金属製パイプ等からなる通風路であ
る。（５）及び（６）は清浄前の空気の通風路（４）の
内部に光を人出光するための光透過性を有するガラスま
たはプラスチック等からなる窓、（７）は清浄前の空気
の通風路（４）に清浄前の空気を取入れる空気取入口、
（８）は同じく清浄前の空気を取出す空気取出口である
。この空気取出口（８）は空気清浄機本体（図示せず）
に接続されており、清浄前の空気は前記通風路の内部を
通り、空気清浄機本体（図示せず）に送られて清浄され
る。

（９）は清浄前の空気中に浮遊する塵埃、（１０）は光
源（１）と受光素子（２）との間に設けられた遮蔽壁で
おる。したがって、光源（１）から投光された光は清浄
前の空気の通風路（４）の内部を通過することなく受光
素子（２）で直接受光されることはない。

従来の塵埃量検出装置は上記のように構成されており、
光源（１）で投光される光は窓（５）を透過して清浄前
の空気の通風路（４）内に入り、反射鏡（３）で反射後
、窓（６〉を経て受光素子（２）に至る。この光を受け
て受光素子（２）では受光量に比例した起電圧等が発生
する。この電圧値により空気中の塵埃量を検出する。

すなわち、この種の塵埃量検出装置では、浮遊塵埃の物
理的性質がほぼ等しい場合には、塵埃による散乱光量と
単位体積当りの塵埃の質量とが比例することを応用して
、受光素子（２）で１ｑられる出力から空気中の塵埃量
が検出できる。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の塵埃量検出装置では、光源（１〉か
ら投光される光を清浄前の空気中を通過させて受光素子
（２）で受光することにより、清浄前の空気中の鼎挨但
を検出していた。

したがって、光源（１）の光子の低下及び受光素子（２
）の劣化等による変換効率の低下によって、塵埃量を真
の値よりも高い値として誤検出されることがめった。こ
のため、この種の塵埃小検出装置では、正確な塵埃量の
検出を維持できるように改善する必要があった。

そこで、この発明は光源の光量の低下及び受光素子の劣
化等による変換効率の低下を補正でき、空気中の塵埃量
を正しく検出できる塵埃量検出装置の提供を課題とする
ものでおる。

［課題を解決するための手段］この発明にかかる塵埃量検出装置は、光源（１）から投
光される光を周囲環境の影響を受けずに直接受光素子（
２）で受光する第１の光路（１９）を形成し、前記光源
（１）から投光された光を清浄前の空気中を通過させて
前記受光素子（２）で受光し、清浄前の空気中の塵埃量
を検出するための第２の光路（２０）を形成し、さらに
、前記光源（１）から投光される光を清浄後の空気中を
通過させて前記受光素子（２）で受光し、清浄後の空気
中の塵埃量を検出するための第３の光路（２１）を形成
し、前記第１の光路（１９）と第２の光路（２０）と第
３の光路（２１）とを所定の時間的間隔を隔てて順次切
換えるものである。

［作用］この発明の塵埃量検出装置においては、光源（１）から
投光される光を周囲環境の影響を受けずに直接受光素子
（２〉で受光する第１の光路（１９）、前記光源（１）
から投光される光を清浄前の空気中を通過させて前記受
光素子（２）で受光する清浄前の空気中の塵埃量を検出
する第２の光路（２０）、前記光源（１）から投光され
る光を清浄後の空気中を通過させて前記受光素子（２）
で受光する清浄後の空気中の塵埃量を検出するための第
３の光路（２１）とを所定の時間的間隔を隔てて順次切
換えるものであるから、第１の光路（１９）と第２の光
路（２０）と第３の光路（２１）とによる光源（１）か
ら投光される光の受光素子（２）での受光量を各々比較
することにより、光源（１）の光子の低下及び受光素子
（２〉の劣化等による変換効率の低下を知ることができ
、これを補正できる。

［実施例］第１図はこの発明の一実施例である塵埃量検出装置を示
す概略構成図、第２図は第１図の塵埃量検出装置の受光
素子の出力電圧を示す特性の説明図、第３図の（ａ）か
ら（ｈ）は第１図の塵埃量検出装置の受光素子の各種条
件下での出力電圧を示す特性の説明図、第４図は第３図
の（ａ）から（ｈ）の場合の取入空気の浄化度と光源及
び受光素子の劣化度と空気清浄機の能力度を示す表であ
る。なお、図中、（１）から（９）は上記従来例の構成
部分と同一または相当する構成部分であるから、ここで
は、重複する説明を省略する。

図において、（１１）は円筒状の回転式のシャッターで
おり、周囲壁に開口部（１１ａ＞を有し、光源（１）を
中心にして一定の周期で時計回りに回転できるように配
設されている。（１３）は光の反射に用いられる反射鏡
、（１４）は清浄後の空気が流通する光非透過性の金属
製パイプ等からなる通風路である。（１５）及び（１６
）は清浄）変の空気の通風路（１４）の内部に光を透過
するための光透過性を有するガラスまたはプラスチック
等からなる窓、（１７）は清浄後の空気の通風路（１４
）に清浄後の空気を取入れる空気取入口、（１８）は同
じく清浄後の空気を取出す空気取出口である。この空気
取入口（１７）は空気清浄機本体（図示せず）に接続さ
れており、空気清浄機本体で清浄後の空気が送られてく
る。すなわち、清浄前の空気は清浄前の空気の通風路（
４）の空気取入口（７）から流入して空気取出口（８）
を経て、空気清浄機本体（図示せず）に送られ、この空
気清浄機本体により清浄後に、清浄後の空気の通風路（
１４）の空気取入口（１７）から流入して空気取出口（
１８）から排出される。

（１９）は光源（１）から投光される光を周囲環境の影
響を受けずに直接受光素子（２）で受光することにより
形成される第１の光路である。

（２０）は前記第１の光路（１９）と同一の光源（１）
から投光される光を清浄前の空気の通風路（４）の内部
の清浄前の空気中を通過させて前記と同一の受光素子（
２）で受光することにより形成される第２の光路であり
、清浄前の空気中の塵埃量を検出するための光路となる
。（２１）は前記第１の光路（１９）及び第２の光路（
２０）と同一の光源（１）から投光される光を清浄後の
空気の通風路（１４〉の内部の清浄後の空気中を通過さ
せて前記と同一の受光素子（２）で受光することにより
形成される第３の光路であり、清浄後の空気中の塵埃量
を検出するための光路となる。

この実施例の塵埃ω検出装置は上記のように構成されて
おり、光源（１）で投光される光はシャッター（１１）
の回転により、第１の光路（１９）と第２の光路（２０
）と第３の光路（２１）とが所定の時間的間隔を隔てて
順次切換えられる。そして、この第１の光路（１９）と
第２の光路（２０）と第３の光路（２１〉とによる光源
（１〉がらの光を受けて、受光素子（２）では受光量に
比例した起電圧を出力する。したがって、この出力電圧
の値は時間に応じて変化する。

これを、第２図により説明する。第２図は第１図の塵埃
量検出装置の受光素子の出力電圧を示す特性の説明図で
ある。

図において、Ｅｌは第１の光路（１９）による受光素子
（２）の出力電圧、Ｅ２は第２の光路（２０）による受
光素子（２）の出力電圧、Ｅ３は第３の光路（２１）に
よる受光素子（２）の出力電圧でおる。

シャッター（１１）の回転に同期する第１、第２、及び
第３の光路による出力電圧（Ｅｌ、Ｅ２、Ｅ３）を各々
比較することで、光源（１）及び受光素子（２）の劣化
等を知ることができる。そして、光源（１）の光重の低
下及び受光素子（２）の劣化等による変換効率の低下に
起因する塵埃量検出装置の誤検出を防止できる。また、
同時に空気清浄機自体の能力低下を知ることができる。

したがって、この塵埃量検出装置を使用すれば、光源（
１）の光（６）の低下及び受光素子（２）の劣化等によ
る変換効率の低下を補正でき、空気中の塵埃量を正しく
検出することができる。以下に、この塵ｙＡ母検出装置
による空気中の塵埃量の正確な検出動作について説明す
る。

第３図の（ａ）から（ｈ）は第１図の塵埃量検出装置の
受光素子の各種条件下での出力電圧を示す特性の、説明
図、第４図は第３図の（ａ）から（ｈ）の場合の取入空
気の浄化度と光源及び受光素子の劣化度と空気清浄機の
能力度を示す表でおる。ただし、第３図の（ａ＞から（
ｈ）の特性図はいずれも縦軸に受光素子（２）の出力電
圧を、横軸に時間をとったものである。

第３図の（ａ）において、Ｅａｌは第１の光路（１９）
による受光素子（２）の出力電圧、Ｆｅ２は同じく第２
の光路（２０）による出力電圧、Ｆｅ３は同じく第３の
光路（２１）による出力電圧でおる。この第３図の（ａ
＞は清浄前の空気の通風路（４）の空気取入口（７）か
ら取入れられる空気が清浄であり、光源（１）及び受光
素子（２）が正常であり、且つ、空気清浄機も正常な状
態での受光素子（２）の出力電圧を示す。

第３図の（ｂ）において、Ｅｂｌは第１の光路（１９）
による受光素子（２）の出力電圧、Ｅｂ２は同じく第２
の光路（２０）による出力電圧、Ｅｂ３は同じく第３の
光路（２１）による出力電圧である。この（ｂ）は清浄
前の汚染空気が清浄空気に対して受光素子（２）の出力
電圧が１／２になる程度の汚染量を示している。この第
３図の（ｂ）は清浄前の空気取入口（７）から取入れら
れる空気が汚染されており、他の条件（光源（１）、受
光素子（２）、及び空気清浄機）が正常な状態での受光
素子（２）の出力電圧を示す。

第３図の（Ｃ）において、ＥＣＩは第１の光路（１９）
による受光素子（２）の出力電圧、ＥＣ２は同じく第２
の光路（２０）による出力電圧、ＥＣ３は第３の光路（
２１）による出力電圧でおる。

この第３図の（Ｃ）は光源（１）及び受光素子（２）が
正常時に比較して１／２程度の出力電圧になるように劣
化した場合を示している。そして、清浄前の空気取入口
（７）から取入れられる空気が清浄であり、且つ、空気
清浄機も正常な状態での受光素子（２）の出力電圧を示
す。

第３図の（ｄ）において、Ｅｄｌは第１の光路（１９）
による受光素子（２）の出力電圧、Ｅｄ２は同じく第２
の光路（２０）による出力電圧、Ｅｄ３は同じく第３の
光路（２１〉による出力電圧でおる。この第３図の（ｄ
＞は清浄前の空気取入口（７）から取入れられる空気が
（ｂ）の場合と同程度に汚染されており、他の条件（光
源（１）、受光素子（２）、及び空気清浄１！＞は（Ｃ
）の場合と同一の状態での受光素子（２）の出力電圧を
示す。したがって、この（ｄ）の場合も、（Ｃ）との関
係において、清浄前の汚染空気が清浄空気に対して受光
素子（２）の出力電圧が１／２になる程度の汚染量とな
る。

第３図の（ｅ）及び（ｆ）において、Ｅｅｌ及びＥｆｌ
は第１の光路（１９）による受光素子（２）の出力電圧
、Ｆｅ２及びＥｆ２は同じく第２の光路（２０）による
出力電圧、ＥＣ３及びＥｆ３は同じく第３の光路（２１
）による出力電圧である。この第３図の（ｅ）及び（ｆ
＞は空気清浄機の能力が正常時の１／２まで低下した場
合を示しており、（ｅ）は清浄前の空気取入口（７）か
ら取入れられる空気が清浄であり、（ｆ）は同空気が（
ｂ）及び（ｄ）の場合と同程度に汚染されている。なお
、光源（１）及び受光素子（２）は共に正常状態である
。

第３図の（Ｃ１＞及び（ｈ）において、ＥＣ１１及びＥ
ｈｌは第１の光路（１９）による受光素子（２）の出力
電圧、Ｅｇ２及びＥｈ２は同じく第２の光路（２０）に
よる出力電圧、Ｅｇ３及びＥｈ３は同じく第３の光路（
２１）による出力電圧でおる。この第３図の（Ｃｌ）及
び（ｈ＞は光源（１）及び受光素子（２）が共に劣化し
、且つ、空気清浄機の能力も低下した場合を示しており
、（ｇ＞は清浄前の空気取入口（７〉から取入れられる
空気が清浄であり、（ｈ）は同空気が汚染されている。

なお、ここでは、空気清浄機の能力低下が起きても、同
機による汚染は発生しないものとする。

したがって、第３図の（ａ＞と（ｂ）、及び（Ｃ）と（
ｄ＞に見られるように、光源（１）及び受光素子（２）
の劣化による出力電圧値の低下が起きても、第１の光路
（１９）の出力電圧（Ｅａｔ、Ｅｂｌ、ＥＣＩ、Ｅｄｌ
）と第２の光路（２０）の出力電圧（Ｅ　ａ２、Ｅｂ２
、ＥＣ２、Ｅｄ２）とを各々比較することにより、取入
れ空気中の塵埃量を正しく検出することができる。

また、第３図の（ｆ）と（ｈ）に見られるように、光源
（１）及び受光素子（２）の能力の低下に拘らず、第１
の光路（１９）の出力電圧（Ｅｆｔ、Ｅｈｌ）より第３
の光路（２１）の出力電圧（Ｅ　ｆ３．３ｈ３）が低い
ことによって、空気清浄機の能力の低下を知ることがで
きる。そして、この空気清浄機の除塵能力Ａｃを、Ａｃ　＝　（（Ｅ３−Ｅ２　）／　（Ｅｌ　−Ｅ２　＞
　）Ｘ１００［％］で表わすことができる。

このように、この実施例の塵埃量検出装置では、シャッ
ター（１１）の回転に同期する第１、第２、及び第３の
各光路による出力電圧を各々比較することにより、光源
（１）及び受光素子（２）等の劣化等を知ることができ
る。そして、譬え、光源（１）及び受光素子（２）の劣
化により各出力電圧値の低下が起きても、第１の光路（
１９）の出力電圧と第２の光路（２０）の出力電圧とを
各々比較することにより、光源（１）の光量の低下及び
受光素子（２〉の劣化等による変換効率の低下を知るこ
とができる。しかも、この実施例ではこれを補正できる
ので、清浄前の取入空気中の塵埃量を正しく検出するこ
とができる。

また、この実施例のように塵埃量検出装置を空気清浄機
に利用すれば、光源（１）及び受光素子（２）の劣化等
による能力低下に関係なく、第１の光路（１つ）の出力
電圧と第３の光路（２１）の出力電圧とを比較すること
で、空気清浄機自体の能力の低下を容易に知ることがで
きる。

ところで、上記実施例では第２の光路（２０）と第３の
光路（２１）とに反射鏡（３）（１３）を各々１個づつ
配したものについて説明したが、測定効率を向上させる
ために複数個の反射鏡を説けて多重反射させてもよい。

また、上記実施例では、シャッター（１１）を回転式と
して時５１回りに回転させたが、反時計回りに回転させ
て−しよい。

さらに、このシャッター（１１）を第１、第２、及び第
３の各光路に各々別個に配設して時間に差を持たせて開
閉させてもよい。或いは複数の光源（１）を電気的に切
替で使用してもよい。

［発明の効果］以上説明したとおり、この発明の塵埃量検出装置は、光
源から投光される光を周囲環境の影響を受けずに直接受
光素子で受光して第１の光路を形成シ、前記光源から投
光される光を清浄前の空気中を通過させて前記受光素子
で受光して、清）争前の空気中の塵埃量を検出するため
の第２の光路を形成し、前記光源から投光される光を清
浄復の空気中を通過させて前記受光素子で受光して、清
浄後の空気中の塵埃量を検出するための第３の光路を形
成し、前記第１の光路と第２の光路と第３の光路とを所
定の時間的間隔を隔てて順次切換えることにより、第１
の光路と第２の光路と第３の光路とによる光源から投光
される光の受光素子での受光量を各々比較することで、
光源の光量の低下及び受光素子の劣化等による変換効率
の低下を知ることができ、これを補正できるので、清浄
前の取入空気中の塵埃量を正しく検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である塵埃量検出装置を示
す概略構成図、第２図は第１図の塵埃量検出装置の受光
素子の出力電圧を示す特性の説明図、第３図の（ａ）か
ら（ｈ）は第１図の塵埃量検出装置の受光素子の各種条
件下での出力電圧を示す特性の説明図、第４図は第３図
の（ａ）から（ｈ）の場合の取入空気の浄化度と光源及
び受光素子の劣化度と空気清浄機の能力度を示す表、第
５図は従来の塵埃量検出装置を示す概略構成図でおる。図において、１：光源　　　　　　　　２：受光素子１９：第１の光
路　　　２０：第２の光路２１：第３の光路である。なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものでおる。代理人　弁理士　大台　増雄　外２名錠前１１１ＬＬ（ｌ−１−羽ζ蜘輛如しｗ　円

Claims

【特許請求の範囲】光源から投光される光を環境の影響を受けることなく直
接受光素子で受光する第１の光路と、前記光源から投光
される光を清浄前の空気中を通過させて前記受光素子で
受光する清浄前の空気中の塵埃量を検出する第２の光路
と、前記光源から投光される光を清浄後の空気中を通過させ
て前記受光素子で受光する清浄後の空気中の塵埃量を検
出する第３の光路と、前記第１の光路と第２の光路と第３の光路とを所定の時
間的間隔を隔てて順次切換える手段とを具備することを
特徴とする塵埃量検出装置。