JP2016090349A - 粒子検出センサ、ダストセンサ、煙感知器、空気清浄機、換気扇及びエアコン - Google Patents

Abstract

【課題】粒子の検出精度を向上させることができる粒子検出センサなどを提供する。【解決手段】粒子検出センサ１は、内部に粒子２が流入するための流入口１０１を有する筐体１０と、流入口１０１を介して筐体１０内に流入し、かつ、筐体１０に覆われた検知領域ＤＡを通過する粒子２を光学的に検出する光学系２０と、流入口１０１から流入した粒子２を含む気体を、検知領域ＤＡを通るように流すことで、筐体１０内に気流を生成する加熱装置６０と、流入口１０１と検知領域ＤＡとの間で、かつ、加熱装置６０より流入口１０１に近い位置に設けられた壁であって、粒子２より大きいホコリ３が検知領域ＤＡに進入するのを抑制するホコリ抑制壁３０とを備える。【選択図】図１０

Description

本発明は、粒子検出センサ、並びに、粒子検出センサを備えるダストセンサ、煙感知器、空気清浄機、換気扇及びエアコンなどの機器に関する。

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）を検知することで、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（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の光散乱式粒子検出センサは、筐体（光学室）内に投光素子と受光素子とを備える光電式粒子検出センサである。当該センサは、測定対象の気体を筐体内に取り込んで、取り込んだ気体に投光素子からの光を照射し、その散乱光によって気体に含まれる粒子の有無を検出する。例えば、大気中に浮遊するホコリ、花粉、煙、ＰＭ２．５（微小粒子状物質）などの粒子を検出することができる。

特許第３７３１３３８号公報

ところで、光電式粒子検出センサでは、検知領域に効率良く気体を導くことで、気体に含まれる粒子の検出精度を向上させることが要望されている。

そこで、本発明は、粒子の検出精度を向上させることができる粒子検出センサなど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、内部に粒子が流入するための流入口を有する筐体と、前記流入口を介して前記筐体内に流入し、かつ、前記筐体に覆われた検知領域を通過する粒子を光学的に検出する光学系と、前記流入口から流入した粒子を含む気体を、前記検知領域を通るように流すことで、前記筐体内に気流を生成する気流生成部と、前記流入口と前記検知領域との間で、かつ、前記気流生成部より前記流入口に近い位置に設けられた壁であって、前記粒子より大きいホコリが前記検知領域に進入するのを抑制するホコリ抑制壁とを備える。

本発明によれば、粒子の検出精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る粒子検出センサの概観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサの分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサの六面図である。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサのホコリ抑制壁の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサのホコリ抑制壁及び第１光トラップの構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサの第２光トラップの構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサの筐体内の気流を説明するための図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る粒子検出センサのホコリ抑制壁の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサを備える煙感知器の外観図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサを備える空気清浄機の外観図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサを備える換気扇の外観図である。 本発明の実施の形態に係る粒子検出センサを備えるエアコンの外観図である。

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Ａ−Ａ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及び検知領域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、検知領域ＤＡ）を通って流出口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、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、筐体１０に覆われた検知領域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（光散乱部）ＤＡ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ロゾル検知領域（エアロゾル測定部）である。本実施の形態では、検知領域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。検知領域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、検知領域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、図１、図２及び図４に示すように、さらに、ホコリ抑制壁３０と、第１光トラップ４０と、第２光トラップ５０と、加熱装置６０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。

ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１と検知領域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知領域ＤＡに進入するのを抑制する。ここで、検知領域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と第１光トラップ４０との間に設けられた壁であって、気体が第１光トラップ４０に進入しないように気体を誘導する第１気体誘導壁である。ホコリ抑制壁３０の詳細な構成については、後で説明する。

第１光トラップ４０は、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを通った光をトラップする。具体的には、第１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。本実施の形態では、第１光トラップ４０は、ラビリンス構造として楔形の閉空間を有する。

本実施の形態では、第１光トラップ４０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。具体的には、第１光トラップ４０は、複数の第１開口部４２及び４４を有し、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを通った光を、複数の第１開口部４２及び４４の各々を通過するように分割してからトラップする。第１光トラップ４０の詳細な構成については、後で説明する。

第２光トラップ５０は、第１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、第２光トラップ５０は、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを通らない光（漏れ光）、及び、第１光トラップ４０に一旦入射したものの再び第１光トラップ４０から出射された光などをトラップする。

本実施の形態では、第２光トラップ５０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。第２光トラップ５０の詳細な構成については、後で説明する。

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、検知領域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、検知領域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。

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、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、受光素子１３１及び加熱装置６０（ヒータ抵抗）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及び加熱装置６０（ヒータ抵抗）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。

このように、筐体１０内の空間を有効に利用することで、回路基板７０の裏面側に配置する回路素子を少なくすることができる。これにより、回路基板７０の裏面側の回路素子用の空間を小さくすることができ、第１シールドカバー９０を小さくすることができる。したがって、粒子検出センサ１を小型化することができる。

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、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、検知領域ＤＡ、光学系２０、ホコリ抑制壁３０、第１光トラップ４０、第２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。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、検知領域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、平面視において内側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、流入口１０１から進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。

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、検知領域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、第１光トラップ４０及び第２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から立設した第１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から立設した第２壁１１１を有する。第１壁１０３と第２壁１１１とは、ホコリ抑制壁３０を形成する。ホコリ抑制壁３０の詳細な構成については、後で説明する。

背面カバー１１０は、さらに、内面１１０ａから立設した第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３、第３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１１２は、第２壁１１１とともに第１光トラップ４０を形成する。第２光反射壁１１３、第３光反射壁１１４及び複数の楔形突出部１１５は、第２光トラップ５０を形成する。それぞれの詳細については後で説明する。

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知領域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される。

本実施の形態では、第１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、第２壁１１１、第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３、第３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、ＤＣ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）を検知領域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（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、検知領域ＤＡに存在する。

なお、本実施の形態では、粒子検出センサ１の小型化を実現するため、投光系１２０と検知領域ＤＡとの距離が短くなる。したがって、投光レンズ１２２としては、焦点距離の短いレンズを利用する。焦点距離が短いレンズによって強く収束された光は、大きな広がり角をもって広がる。このため、本実施の形態では、広がった光を受光系１３０に入射させることなく吸収するために、光トラップ（具体的には、光を多重反射させるための閉空間）を適切に設計することが求められる。詳細については、後で説明する。

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、検知領域ＤＡ及び受光素子１３１の表面に存在する。

［ホコリ抑制壁］
図７は、本実施の形態に係るホコリ抑制壁３０の構造を示す断面図であり、具体的には、図３の（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面を示している。図８は、本実施の形態に係るホコリ抑制壁３０及び第１光トラップ４０の構造を示す断面図であり、具体的には、図７に示すＣ−Ｃ線における断面を示している。

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。

また、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、加熱装置６０が生成する気流に交差する方向と平行に設けられている。加熱装置６０は気体を加熱することで上昇気流を生成するので、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、上昇気流に直交する方向（すなわち、水平方向）に平行に設けられている。

また、ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１の幅より長い。ここで、流入口１０１の幅は、気体が流れる方向に交差する方向における幅である。具体的には、流入口１０１の幅は、加熱装置６０によって生成される上昇気流に交差する方向における幅であり、例えば、水平方向（Ｘ軸方向）における幅である。これにより、流入口１０１から進入する外光が検知領域ＤＡを照射するのを抑制することができる。なお、ホコリ抑制壁３０は、遮光性を有する。

また、ホコリ抑制壁３０は、第１光トラップ４０の幅より長い。これにより、ホコリ抑制壁３０は、気体が第１光トラップ４０に進入するのを抑制することができる。第１光トラップ４０の幅は、ホコリ抑制壁３０の主面に平行な方向において、第１光トラップ４０の開口から奥までの距離である。例えば、第１光トラップ４０の幅は、左側面部１０ｅと第１光反射壁１１２の先端との距離である。

本実施の形態では、ホコリ抑制壁３０は、内面１００ａから立設した第１壁１０３と、内面１１０ａから立設した第２壁１１１とを有する。第１壁１０３と第２壁１１１とは、図７に示すように、互いに重なっている。好ましくは、第１壁１０３と第２壁１１１とは、互いに接している。具体的には、第１壁１０３及び第２壁１１１は、正面視した場合（Ｙ軸方向に見た場合）に、重なっている。好ましくは、第１壁１０３と第２壁１１１とはＸ−Ｚ面で互いに接している。なお、内面１００ａ及び内面１１０ａは、筐体１０が有する内面であって、互いに対向する２つの内面である。具体的には、内面１００ａは、前面部１０ａの内側の面であり、内面１１０ａは、背面部１０ｂの内側の面である。

第１壁１０３は、図８に示すように、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るので、第１壁１０３は、Ｌ字形状を有する。具体的には、第１壁１０３は、平板状の長辺部１０３ａと、平板状の短辺部１０３ｂとを有する。

長辺部１０３ａは、下面部１０ｃに平行に設けられている。また、長辺部１０３ａは、左側面部１０ｅから垂直に立設している。短辺部１０３ｂは、左側面部１０ｅに平行に設けられている。また、短辺部１０３ｂは、下面部１０ｃから垂直に立設している。長辺部１０３ａ及び短辺部１０３ｂの高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、図７に示すように、前面カバー１００の側周部（下面部１０ｃの一部）より短い。

第２壁１１１は、図８に示すように、流入口１０１の近傍に設けられている。具体的には、第２壁１１１は、第１壁１０３の長辺部１０３ａに沿って設けられており、直線形状を有する。本実施の形態では、第２壁１１１は、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）及び左側面部１０ｅの各々から垂直に立設した平板状の壁である。言い換えると、第２壁１１１は、Ｘ軸方向において、一方の端部は左側面部１０ｅに接続され、他方の端部は、筐体１０のいずれの内面にも接続されていない。

このとき、第２壁１１１は、図４に示すように、流入口１０１の幅より長い。具体的には、第２壁１１１は、図８に示すように、長辺部１０３ａの幅より長い。

ホコリ抑制壁３０は、筐体１０の互いに対向する２つの内面を接続している。図７に示すように、第１壁１０３と第２壁１１１とが互いに重なることで、内面１００ａと内面１１０ａとを接続している。具体的には、第１壁１０３及び第２壁１１１は、正面視した場合（Ｙ軸方向に見た場合）に、内面１００ａとの間、及び、内面１１０ａとの間の各々に隙間が形成されないように設けられている。

本実施の形態では、前面カバー１００と背面カバー１１０とを組み合わせた際に、第２壁１１１の立設方向（Ｚ軸方向）における先端が前面カバー１００の内面１００ａに当接し、隙間が形成されないように設計されている。しかしながら、隙間を完全になくすことは難しい。

これに対して、前面カバー１００の内面１００ａから立設した第１壁１０３と背面カバー１１０の内面１１０ａから立設した第２壁１１１とが重なることで、第１壁１０３及び第２壁１１１を正面視したときに隙間をなくすことができる。これにより、ホコリ抑制壁３０は、ホコリ及び外光が検知領域ＤＡに進入するのを抑制することができる。

［第１光トラップ］
第１光トラップ４０は、図４に示すように、複数の第１閉空間４１及び４３と、複数の第１開口部４２及び４４と、第１光反射壁１１２と、ホコリ抑制壁３０とを有する。第１光トラップ４０は、第１光反射壁１１２によって、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを通った光を分割する。

ここで、複数の第１開口部４２及び４４は、検知領域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から出力されて検知領域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、第１開口部４２及び４４を通過する。第１開口部４２には、光軸Ｐが通過している。

第１閉空間４１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り、迷光が入射するための第１開口部４２が設けられている。第１開口部４２を介して、第１閉空間４１と検知領域ＤＡとは連通している。つまり、検知領域ＤＡを通過した光の一部は、第１開口部４２を介して第１閉空間４１へ進入する。進入した光は、第１閉空間４１内で多重反射することで、壁面に吸収されて減衰する。

本実施の形態では、第１閉空間４１は、図８に示すように、第１光反射壁１１２と、左側面部１０ｅと、受光系保持部１０５及び１１７と、前面部１０ａ（内面１００ａ）と、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）とによって囲まれた空間である。第１閉空間４１の奥部は、楔形状を有する。

なお、楔形とは、具体的にはＶ字型であり、所定の方向に見たときの形状が三角形になる形状である。楔形の閉空間（及び後述する楔形突出部）は、例えば、三角錐状又は三角柱状の空間（及び突出部）である。

本実施の形態では、第１閉空間４１の奥部は、前面部１０ａ及び背面部１０ｂが底面及び上面を形成し、左側面部１０ｅと受光系保持部１０５及び１１７とが２つの側面を形成する三角柱状の空間である。つまり、左側面部１０ｅと受光系保持部１０５及び１１７との接続部分が、第１閉空間４１の最奥であり、楔形の先端に相当する。

なお、残りの側面は、楔形の底辺に相当する面であり、楔形の先端よりも第１開口部４２に近い位置に位置している。第１開口部４２を通過した光は、当該残りの側面を通って楔形の先端方向へ進行する。

第１閉空間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り、迷光が入射するための第１開口部４４が設けられている。第１開口部４４を介して、第１閉空間４３と検知領域ＤＡとは連通している。つまり、検知領域ＤＡを通過した光の一部は、第１開口部４４を介して第１閉空間４３へ進入する。入射した光は、第１閉空間４３内で多重反射することで、壁面に吸収されて減衰する。

本実施の形態では、第１閉空間４３は、図８に示すように、第１光反射壁１１２と、左側面部１０ｅと、ホコリ抑制壁３０（第２壁１１１）と、前面部１０ａ（内面１００ａ）と、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）とによって囲まれた空間である。第１閉空間４３の奥部は、楔形状を有する。

具体的には、第１閉空間４３の奥部は、前面部１０ａ及び背面部１０ｂが底面及び上面を形成し、左側面部１０ｅ及び第２反射部１１２ｂが２つの側面を形成する三角柱状の空間である。つまり、左側面部１０ｅと第１光反射壁１１２との接続部分が、第１閉空間４３の最奥であり、楔形の先端に相当する。

なお、残りの側面は、楔形の底辺に相当する面であり、楔形の先端よりも第１開口部４４に近い位置に位置している。第１開口部４２を通過した光は、当該残りの側面を通って楔形の先端方向へ進行する。

第１光反射壁１１２は、第１開口部４２を通過した光を反射することで、当該光を第１閉空間４１の奥部に進行させる。さらに、第１光反射壁１１２は、第１開口部４４を通過した光を反射することで、当該光を第１閉空間４３に進行させる。

第１光反射壁１１２は、屈曲した壁である。具体的には、図８に示すように、第１光反射壁１１２は、平板状の第１反射部１１２ａと、平板状の第２反射部１１２ｂとを有する。

第１反射部１１２ａは、投光系１２０の光軸Ｐに交差するように設けられている。具体的には、第１反射部１１２ａは、投光系１２０から出力された光のうち、光軸Ｐ上を進行する光を反射し、その反射光が第２反射部１１２ｂでさらに反射されるように配置されている。本実施の形態では、第１反射部１１２ａは、下面部１０ｃと平行に配置されている。

第２反射部１１２ｂは、第１反射部１１２ａに対して傾斜して設けられている。具体的には、第２反射部１１２ｂは、光軸Ｐ上を進行する光の、第１反射部１１２ａによる反射光を、第１閉空間４１の楔形の先端方向に向けて反射するように配置されている。

本実施の形態では、第２反射部１１２ｂは、第１反射部１１２ａ及び左側面部１０ｅのそれぞれに対して所定の角度をなすように配置されている。第２反射部１１２ｂと左側面部１０ｅとは、鋭角をなし、当該鋭角が第１閉空間４３の楔形の先端に相当する。

以上の構成により、投光系１２０から出力されて検知領域ＤＡを通過した光（出射光）の一部は、第１開口部４２を通過し、第１光反射壁１１２（並びに、左側面部１０ｅ、受光系保持部１０５及び１１７）によって反射されて第１閉空間４１に進行する。また、出射光の別の一部は、第１開口部４４を通過し、ホコリ抑制壁３０（並びに、第１光反射壁１１２及び左側面部１０ｅ）によって反射されて第１閉空間４３に進行する。第１閉空間４１及び４３に進行した光は、反射の度に壁面に吸収されて減衰する。

［第２光トラップ］
図９は、本実施の形態に係る第２光トラップ５０の構成を示す断面図であり、具体的には、図４に示す断面の拡大図である。

第２光トラップ５０は、図９に示すように、第２閉空間５１と、第２開口部５２と、第２光反射壁１１３と、第３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。

第２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り、検知領域ＤＡに向かって開口した第２開口部５２が設けられている。第２開口部５２は、受光系１３０の光軸Ｑと交差している。

具体的には、第２閉空間５１は、図９に示すように、第２光反射壁１１３と、第３光反射壁１１４と、下面部１０ｃと、右側面部１０ｆと、前面部１０ａ（内面１００ａ）と、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）とによって囲まれた空間である。

第２開口部５２を介して、第２閉空間５１と検知領域ＤＡとは連通している。つまり、第２閉空間５１から第２開口部５２を介して光が出射された場合、検知領域ＤＡを通って受光系１３０に到達する可能性がある。このため、第２光トラップ５０は、第２開口部５２を介して第２閉空間５１に進入した光が、再び第２開口部５２を介して出射されないように形成されている。

第２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。第２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。第２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。例えば、第２光反射壁１１３は、第２開口部５２を略水平方向に通過する光を、複数の楔形突出部１１５に向けて反射する。

第３光反射壁１１４は、投光系１２０から出射されて第１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。第３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知領域ＤＡに向かうように、第３光反射壁１１４は設けられている。本実施の形態では、第３光反射壁１１４は、屈曲した壁である。具体的には、図９に示すように、第３光反射壁１１４は、平板状の第１反射部１１４ａと、平板状の第２反射部１１４ｂとを有する。

第１反射部１１４ａは、その壁面の延長線上に検知領域ＤＡが位置するように配置されている。第１反射部１１４ａは、例えば、第２開口部５２を通過した迷光を第２閉空間５１側の面で反射して、第１反射部１１４ａと楔形突出部１１５ａとの間の空間で吸収する。また、第１反射部１１４ａは、例えば、加熱装置６０側の面で、下面部１０ｃで反射された光を第１光トラップ４０に向けて反射する。

第２反射部１１４ｂは、背面部１０ｂ（内面１１０ａ）及び下面部１０ｃの各々に垂直に立設している。第２反射部１１４ｂは、例えば、下面部１０ｃで反射された光を第１光トラップ４０に向けて反射する。

また、第３光反射壁１１４は、ホコリ抑制壁３０（第１気体誘導壁）によって誘導された気体を検知領域ＤＡに向けて誘導する第２気体誘導壁である。また、第３光反射壁１１４は、流入口１０１と第２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第２光トラップ５０に進入しないように誘導する。このとき、第１反射部１１４ａが検知領域ＤＡを指すように配置されているので、気体を検知領域ＤＡに向けて効率良く誘導することができる。

複数の楔形突出部１１５は、第２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、第２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。

本実施の形態では、図９に示すように、下面部１０ｃから所定の方向に突出するように、６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆが設けられている。６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆの各々の突出方向は、受光系１３０の光軸Ｑに交差している。なお、図９では、楔形突出部の突出方向を一点鎖線で示している。突出方向は、例えば、楔形（三角形）の先端から底辺（下面部１０ｃ）への中線の方向である。

６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆは、検知領域ＤＡから遠い程、検知領域ＤＡから遠ざかる方向に突出している。例えば、図９に示すように、６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆは、この順で検知領域ＤＡ（又は、第２開口部５２）からの距離が大きくなるように配置されている。このとき、楔形突出部１１５ａ及び１１５ｂの突出方向は、下面部１０ｃに略垂直な方向であるのに対して、楔形突出部１１５ｃ〜１１５ｆは、各々の突出方向と下面部１０ｃとのなす角度θ１〜θ６が、順に小さくなっている。角度θ１〜θ６は、θ１≧θ２≧θ３≧θ４≧θ５≧θ６の関係を満たしている。

また、６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆは、検知領域ＤＡから遠い程、楔形の先端と底辺との距離ｈ１〜ｈ６が短くなる。本実施の形態では、６つの楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆの各々の底辺は、下面部１０ｃに相当する。したがって、距離ｈ１〜ｈ６はそれぞれ、楔形突出部１１５ａ〜１１５ｆの各々の先端と下面部１０ｃとの距離である。図９に示すように、距離ｈ１〜ｈ６は、ｈ１≧ｈ２≧ｈ３≧ｈ４≧ｈ５≧ｈ６の関係を満たしている。

［効果など］
図１０は、本実施の形態に係る粒子検出センサ１の筐体１０内の気流を説明するための図である。なお、図１０では、太い点線の矢印で気体の流れ（気流）を示している。

上述したように、加熱装置６０は、筐体１０の内部に上昇気流を生成する。すなわち、気体は、筐体１０の下部に設けられた加熱装置６０から、検知領域ＤＡを通って流出口１０２に向かう方向に流れる。筐体１０の内部に生成された上昇気流によって、流入口１０１から気体が筐体１０の内部に流入する。

このとき、検出したいＰＭ２．５などの粒子２だけでなく、粒子２より大きいホコリ（例えば、２μｍ以上）などが気体に含まれている場合がある。気体が流入口１０１から流入する場合に、大きなホコリが筐体１０の内部に進入したとき、検出したい粒子２の検出ができなくなるなど、粒子２の検出精度が落ちる。

これに対して、本実施の形態に係る粒子検出センサ１は、内部に粒子２が流入するための流入口１０１を有する筐体１０と、流入口１０１を介して筐体１０内に流入し、かつ、筐体１０に覆われた検知領域ＤＡを通過する粒子２を光学的に検出する光学系２０と、流入口１０１と検知領域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３が検知領域ＤＡに進入するのを抑制するホコリ抑制壁３０とを備える。

これにより、流入口１０１と検知領域ＤＡとの間にホコリ抑制壁３０が設けられているので、流入口１０１から流入する気体に含まれるホコリ３は、ホコリ抑制壁３０によって捉えられる。具体的には、気体は、上昇気流に沿って上方に流れようとするので、ホコリ抑制壁３０に当たり、ホコリ抑制壁３０に沿って誘導されて検知領域ＤＡに向かって流れる。気体がホコリ抑制壁３０に当たる際に、ホコリ３もホコリ抑制壁３０に衝突し、落下する。このようにして、ホコリ抑制壁３０によってホコリ３が検知領域ＤＡに進入するのが抑制されるので、粒子２の検出精度を向上させることができる。例えば、粒子検出のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

また、例えば、粒子検出センサ１は、さらに、流入口１０１から流入した粒子を含む気体を、検知領域ＤＡを通るように流すことで、筐体１０内に気流を生成する加熱装置６０を備え、ホコリ抑制壁３０は、加熱装置６０より流入口１０１に近い位置に設けられている。

これにより、ホコリ抑制壁３０が加熱装置６０より流入口１０１に近い位置に設けられているので、ホコリ３が上昇気流に乗って検知領域ＤＡに進入するのを抑制することができる。気流の速さは、加熱装置６０の近傍よりも流入口１０１の近傍の方が遅いので、ホコリ３の進入を効率良く抑制することができる。

また、例えば、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、加熱装置６０が生成する気流に交差する方向と平行に設けられている。

これにより、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部が、上昇気流に交差する方向と平行に配置されているので、ホコリ３は、ホコリ抑制壁３０に当たりやすくなる。したがって、ホコリ３の進入を効率良く抑制することができる。

また、例えば、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、ホコリ抑制壁３０の少なくとも一部は、当該開口の縁に沿って設けられている。

これにより、ホコリ抑制壁３０が開口の縁に沿って設けられているので、流入口１０１の近傍、すなわち、検知領域ＤＡから離れた場所でホコリ３の進入を抑制することができる。

また、例えば、ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１の幅より長い。

これにより、ホコリ抑制壁３０は開口の幅より長いので、流入口１０１から筐体１０の内部に入射される外光が検知領域ＤＡに到達するのを抑制することができる。したがって、粒子２の検出精度をより向上させることができる。

また、例えば、筐体１０は、互いに対向する２つの内面１００ａ及び１１０ａを有し、ホコリ抑制壁３０は、２つの内面１００ａ及び１１０ａを接続している。

これにより、ホコリ抑制壁３０は、例えば隙間がないように設けられるので、ホコリ３の進入をより効率良く抑制することができる。

また、例えば、筐体１０は、互いに対向する２つの内面１００ａ及び１１０ａを有し、ホコリ抑制壁３０は、内面１００ａから立設した第１壁１０３と、内面１１０ａから立設した第２壁１１１とを有し、第１壁１０３と第２壁１１１とは、互いに重なっている。

これにより、ホコリ抑制壁３０を正面視した場合に隙間がないように設けられるので、ホコリ３の進入をより効率良く抑制することができる。

また、例えば、光学系２０は、検知領域ＤＡに集光するように光を出力する投光系１２０と、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受光系１３０とを備える。

これにより、粒子検出センサ１は、光散乱式の粒子検出センサとして、粒子２の有無、大きさ及び個数などを容易に検出することができる。

（変形例）
以下では、上記の実施の形態に係る粒子検出センサ１の変形例について図面を用いて説明する。

図１１は、本変形例に係る粒子検出センサのホコリ抑制壁２３０の構造を示す断面図であり、具体的には、図７に示すＣ−Ｃ線における断面に相当する。

本変形例に係るホコリ抑制壁２３０は、表面に凹凸を有する。具体的には、図１１に示すように、ホコリ抑制壁２３０は、互いに重なっている第１壁２０３及び第２壁２１１を有する。好ましくは、第１壁２０３と第２壁２１１とは、互いに接している。第１壁２０３及び第２壁２１１はそれぞれ、表面に凹凸を有する点を除いて、実施の形態に係る第１壁１０３及び第２壁１１１と同じである。

第１壁２０３及び第２壁２１１はそれぞれ、流入口１０１に面する側に周期的な凹凸が設けられている。図１１に示す例では、曲面で形成される滑らかな凹凸を示しているが、これに限らない。例えば、周期的な凹凸は、平面で形成される凹凸でもよい。また、凹凸は、周期的でなくてもよく、ランダムに設けられていてもよい。凹凸は、例えば、射出成形時に形成されてもよく、あるいは、シボ加工などによって形成されてもよい。

これにより、ホコリ３が凹凸によって捉えられやすくなるので、ホコリ３の進入をより効果的に抑制することができる。

（その他）
以上、本発明に係る粒子検出センサについて、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、ホコリ抑制壁３０が第１壁１０３と第２壁１１１とから構成される例について示したが、これに限らない。ホコリ抑制壁３０は、例えば、第１壁１０３のみ又は第２壁１１１のみから構成されてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、ホコリ抑制壁３０が流入口１０１の縁に沿って下面部１０ｃに平行に設けられたが、これに限らない。ホコリ抑制壁３０は、下面部１０ｃに対して傾斜して設けられてもよい。例えば、ホコリ抑制壁３０は、流入口１０１と検知領域ＤＡとを結ぶ線に直交するように設けられてもよい。また、ホコリ抑制壁３０は、平板ではなく、湾曲した板でもよい。

また、例えば、ホコリ抑制壁３０は、加熱装置６０と検知領域ＤＡとの間に設けられてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、２つの第１開口部４２及び４４によって検知領域ＤＡを通過した光を分割する例について説明したが、これに限らない。第１開口部は３つ以上でもよい。例えば、第１光トラップ４０として、複数の平行平板状の光トラップ構造を用いてもよい。つまり、複数の平行平板のそれぞれの間が、複数の第１開口部に相当する。平行平板の先端はテーパを有してもよい。

また、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、第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３、第３光反射壁１１４及び複数の楔形突出部１１５を背面カバー１１０と一体に形成したが、これに限らない。第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３、第３光反射壁１１４及び複数の楔形突出部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、第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３、第３光反射壁１１４及び複数の楔形突出部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、上記の実施の形態では、第２壁１１１は平板状の壁である例について示したが、これに限らない。例えば、第２壁１１１は、左側面部１０ｅから筐体１０の内方に突出した楔形の壁（楔形突出部）でもよい。言い換えると、第２壁１１１の端部であって、筐体１０のいずれの側面にも接続されていない端部は、テーパを有してもよい。なお、第１光反射壁１１２、第２光反射壁１１３及び第３光反射壁１１４についても同様である。

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、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が検知領域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。

また、例えば、上記の実施の形態では、粒子を含む媒体（流体）が気体（大気）である例について示したが、水などの液体でもよい。

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、図１２に示すような煙感知器としても実現することができる。図１２は、本変形例に係る煙感知器の外観図である。図１２に示す煙感知器は、例えば、粒子検出センサ１を備える。

また、例えば、本発明の一態様は、図１３に示すような空気清浄機としても実現することができる。図１３は、本変形例に係る空気清浄機の外観図である。図１３に示す空気清浄機は、例えば、粒子検出センサ１を備える。

また、例えば、本発明の一態様は、図１４に示すような換気扇としても実現することができる。図１４は、本変形例に係る換気扇の外観図である。図１４に示す換気扇は、例えば、粒子検出センサ１を備える。

また、例えば、本発明の一態様は、図１５に示すようなエアコンとしても実現することができる。図１５は、本変形例に係るエアコンの外観図である。図１５に示すエアコンは、例えば、粒子検出センサ１を備える。

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を検知したことを提示（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 粒子検出センサ
２ 粒子
３ ホコリ
１０ 筐体
２０ 光学系
３０、２３０ ホコリ抑制壁
６０ 加熱装置（気流生成部）
１００ａ、１１０ａ 内面
１０１ 流入口
１０２ 流出口
１０３、２０３ 第１壁
１１１、２１１ 第２壁
１１２ 第１光反射壁
１２０ 投光系
１３０ 受光系
ＤＡ 検知領域

Claims (12)

1. 内部に粒子が流入するための流入口を有する筐体と、
   前記流入口を介して前記筐体内に流入し、かつ、前記筐体に覆われた検知領域を通過する粒子を光学的に検出する光学系と、
   前記流入口から流入した粒子を含む気体を、前記検知領域を通るように流すことで、前記筐体内に気流を生成する気流生成部と、
   前記流入口と前記検知領域との間で、かつ、前記気流生成部より前記流入口に近い位置に設けられた壁であって、前記粒子より大きいホコリが前記検知領域に進入するのを抑制するホコリ抑制壁とを備える
   粒子検出センサ。
2. 前記ホコリ抑制壁の少なくとも一部は、前記気流生成部が生成する気流に交差する方向と平行に設けられている
   請求項１に記載の粒子検出センサ。
3. 前記流入口は、前記筐体の側面に設けられた所定形状の開口であり、
   前記ホコリ抑制壁の少なくとも一部は、前記開口の縁に沿って設けられている
   請求項１又は２に記載の粒子検出センサ。
4. 前記ホコリ抑制壁は、前記開口の幅より長い
   請求項３に記載の粒子検出センサ。
5. 前記筐体は、互いに対向する２つの内面を有し、
   前記ホコリ抑制壁は、前記２つの内面を接続している
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
6. 前記筐体は、互いに対向する２つの内面を有し、
   前記ホコリ抑制壁は、
   前記２つの内面の一方から立設した第１壁と、
   前記２つの内面の他方から立設した第２壁とを有し、
   前記第１壁と前記第２壁とは、互いに重なっている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
7. 前記光学系は、
   前記検知領域に集光するように光を出力する投光系と、
   前記検知領域における粒子による前記投光系からの光の散乱光を受光する受光系とを備える
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子検出センサ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサを備えるダストセンサ。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサを備える煙感知器。
10. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサを備える空気清浄機。
11. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサを備える換気扇。
12. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子検出センサを備えるエアコン。

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