(57)【要約】【課題】検知領域での流速を安定化し、省スペース化を図ることができる粒子センサおよび電子機器を提供する。【解決手段】外気を取り入れる吸気口（１２）と、外気が流れる外気流路（２５）と、外気を排出する排気口（１３）と、吸気口（１２）から排気口（１３）に向けて外気流路（２５）中において外気を流す送風ファン（４０）と、外気流路（２５）中に設けられた検知領域に向けて照射光を発する発光部（２１ａ）と、検知領域で粒子によって散乱された照射光の一部を入射光として受光する受光部（２３ａ）とを備え、外気流路は、吸気口（１２）から検知領域（ＤＡ）に至るまで直線状に形成されている粒子センサ。【選択図】図２
2019158722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り入れる吸気口と、
前記外気が流れる外気流路と、
前記外気を排出する排気口と、
前記吸気口から前記排気口に向けて前記外気流路中において前記外気を流す送風ファンと、
前記外気流路中に設けられた検知領域に向けて照射光を発する発光部と、
前記検知領域で粒子によって散乱された前記照射光の一部を入射光として受光する受光部とを備え、
前記外気流路は、前記吸気口から前記検知領域に至るまで直線状に形成されていることを特徴とする粒子センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の粒子センサであって、
前記外気流路は、前記吸気口から前記検知領域に至るまで少なくとも一部に円筒状部を備えることを特徴とする粒子センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の粒子センサであって、
前記円筒状部の直径は、前記検知領域に照射される前記照射光のスポット径よりも大きいことを特徴とする粒子センサ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載の粒子センサであって、
前記吸気口と前記排気口が、筐体の同一面に形成されていることを特徴とする粒子センサ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載の粒子センサであって、
前記送風ファンは、前記発光部、前記受光部および前記吸気口とは平面視において重ならない領域に配置されていることを特徴とする粒子センサ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の粒子センサであって、
前記送風ファンと前記発光部と前記受光部を収容するケース部と、
前記吸気口および前記排気口が形成された上面蓋部を備え、
前記ケース部には、前記上面蓋部を係止する係止部が設けられていることを特徴とする粒子センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の粒子センサであって、
前記ケース部の下面を覆う下面蓋部を備え、
前記ケース部と前記下面蓋部の間に形成される底面空間が前記外気流路の一部を構成していることを特徴とする粒子センサ。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の粒子センサを備え、
前記受光部での検出結果を粒子濃度として出力する出力部を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子センサおよび電子機器に関し、特に送風ファンを用いて外気の吸気および排気を行う粒子センサおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微粒子等の粒子を検出する粒子センサとして、光センサが提案されている。このような粒子センサは、発光素子と受光素子を備えており、測定対象の粒子を含む気体をセンサ内部に取り込む構成となっている。つまり、取り込んだ気体に対して発光素子からの光を照射し、その散乱光を受光素子に受光させ、散乱光によって気体に含まれる粒子の有無やその量を検出するようになっている。検出対象の粒子は、例えば、大気中に浮遊する埃、花粉、煙等である。
【０００３】
粒子センサでは、センサ内部に外気を取り込むための気流発生装置が必要となる。この気流発生装置としては、吸気口の近傍に配置したヒータで外気を温め、気体の温度差によって生じる対流を利用するものが提案されていた。しかし、温度差を利用した対流では、ヒータの直上に検知領域を設ける必要があり、粒子センサの設計自由度が低かった。また、対流による外気の取り込みでは、使用環境等によって気体の流速が変化しやすく、検知領域での流速が安定しないという問題があった。
【０００４】
このような対流を用いた外気取り込みの課題を解決するため、気流発生装置として送風ファンを用いたものも提案されている（例えば特許文献１等を参照）。特許文献１では、送風ファンを用いて外気を粒子検出センサ内に取り込み、流体抵抗の大きい流路内に検知領域を設けて、検知領域を通過する外気の流速を抑制し、乱流発生を抑制して粒子検出精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１８１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の粒子検出センサでは、外気の流路を二つに分けて流速を抑制するため、装置内に流路を複数設ける必要があり省スペース化と小型化が困難であった。また、検知領域を設ける流路の流体抵抗を大きくするために、複雑な形状の流路を内部に配置する必要があり、設計自由度の向上や省スペース化が困難であった。さらに、流路形状が複雑なため検知領域での流速を安定させることが困難であった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、検知領域での流速を安定化し、省スペース化を図ることができる粒子センサおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の粒子センサは、外気を取り入れる吸気口と、前記外気が流れる外気流路と、前記外気を排出する排気口と、前記吸気口から前記排気口に向けて前記外気流路中において前記外気を流す送風ファンと、前記外気流路中に設けられた検知領域に向けて照射光を発する発光部と、前記検知領域で粒子によって散乱された前記照射光の一部を入射光として受光する受光部とを備え、前記外気流路は、前記吸気口から前記検知領域に至るまで直線状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、吸気口から検知領域まで直線状の外気流路を外気が流れるため、流路の曲がりで生じる流速の乱れを抑制して検知領域での流速を安定化することができる。また、吸気口から検知領域まで外気流路を直線状に設けることで、省スペース化を図ることもできる。
【００１０】
また、本発明の一実施態様では、前記外気流路は、前記吸気口から前記検知領域に至るまで少なくとも一部に円筒状部を備える。
【００１１】
また、本発明の一実施態様では、前記円筒状部の直径は、前記検知領域に照射される前記照射光のスポット径よりも大きい。
【００１２】
また、本発明の一実施態様では、前記吸気口と前記排気口が、筐体の同一面に形成されている。
【００１３】
また、本発明の一実施態様では、前記送風ファンは、前記発光部、前記受光部および前記吸気口とは平面視において重ならない領域に配置されている。
【００１４】
また、本発明の一実施態様では、前記送風ファンと前記発光部と前記受光部を収容するケース部と、前記吸気口および前記排気口が形成された上面蓋部を備え、前記ケース部には、前記上面蓋部を係止する係止部が設けられている。
【００１５】
また、本発明の一実施態様では、前記ケース部の下面を覆う下面蓋部を備え、前記ケース部と前記下面蓋部の間に形成される底面空間が前記外気流路の一部を構成している。
【００１６】
また、上記課題を解決するため本発明の電子機器は、上記の何れか一つに記載の粒子センサを備え、前記受光部での検出結果を粒子濃度として出力する出力部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検知領域での流速を安定化し、省スペース化を図ることができる粒子センサおよび電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１の粒子センサ１を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】粒子センサ１の概要を示す分解斜視図である。
【図３】上面蓋部１０を模式的に示す図であり、図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は上面図である。
【図４】ケース部２０とその内部を模式的に示す図であり、図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）は上面図である。
【図５】下面蓋部３０を模式的に示す図であり、図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は上面図である。
【図６】ケース部２０の内部における粒子の検出方法を模式的に示す平面図である。
【図７】実施形態１の粒子センサ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】図４（ｂ）中のＡ−Ａ線位置での粒子センサ１の断面図である。
【図９】粒子センサ１内部での外気の流速をシミュレーションした結果であり、図９（ａ）は流路に沿った断面での結果を示し、図９（ｂ）は検知領域ＤＡ付近の平面での結果を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照して説明する。図面等の説明において上下や左右の表現を用いる場合、図中での上下や左右を示すものであり、粒子センサ１の使用時における上下や左右を限定するものではない。図１は、本実施形態の粒子センサ１を模式的に示す外観斜視図である。図２は、粒子センサ１の概要を示す分解斜視図である。
【００２０】
粒子センサ１は、上面蓋部１０と、ケース部２０と、下面蓋部３０と、送風ファン４０を備えている。図１に示すように、ケース部２０の上面と下面にはそれぞれ上面蓋部１０と下面蓋部３０が組み付けられており、送風ファン４０がケース部２０に収容されている。また、粒子センサ１は外部との電気的接続を行うコネクタ部を備え（図示省略）、コネクタ部にハーネスを接続することで外部から電力の供給や外部との電気信号の授受をすることができる。
【００２１】
上面蓋部１０は、粒子センサ１の上部外装を構成する部材であり、ケース部２０の上部を覆って取り付けられる。上面蓋部１０を構成する材料は特に限定されないが、軽量化と成形性の観点から樹脂を用いることが好ましい。また、上面蓋部１０の天面１１には、吸気口１２と排気口１３が形成されており、排気口１３から送風ファン４０の一部が露出している。また、上面蓋部１０のケース部２０と対向する面には、各エリアを区切る壁部や空間が形成されている。
【００２２】
天面１１は、粒子センサ１の最上面を構成する略平坦な面であり、図１では略矩形状のものを示している。天面１１の所定位置には吸気口１２と排気口１３が形成されている。吸気口１２は、粒子センサ１の内部に外気を取り入れるための開口であり、天面１１のうち、ケース内流路２５の直上に形成されている。排気口１３は、粒子センサ１の内部を通過した外気を排出する開口部であり、送風ファン４０の直上に形成されている。
【００２３】
ケース部２０は、粒子センサ１の各部を収容し保持する筐体部分である。ケース部２０を構成する材料は特に限定されないが、軽量化と成形性の観点から樹脂を用いることが好ましい。ケース部２０の内部には発光部２１と受光部２３が収容されるとともに、吸気口１２の直下にはケース内流路２５が構成されている。また、排気口１３の直下領域には送風ファン４０を収容するスペースが形成されている。また、ケース部２０の内部には隔壁等の構造物が設けられており、他の部材を収容して保持する空間や光トラップ構造、外気の流路などが樹脂で一体成形されている。ケース部２０の内部構造についての詳細は、後述する。
【００２４】
下面蓋部３０は、粒子センサ１の下部外装を構成する部材であり、ケース部２０の下部を覆って取り付けられる。下面蓋部３０を構成する材料は限定されないが、ケース部２０内に収容された電子部品や電子回路への電磁波を遮蔽するためには、金属製の板状部材を折り曲げたシールドケースを用いることが好ましい。
【００２５】
送風ファン４０は、電力の供給を受けて回転し送風する送風装置であり、制御信号に応じて回転制御されて送風量を調整する。図１，２に示した例では、送風ファン４０の気体を送り出す側は排気口１３に露出しており、気体を吸引する側はケース部２０および下面蓋部３０方向に向けて配置されている。
【００２６】
図２に示したように、ケース部２０の内部には発光部２１と受光部２３が収容されており、吸気口１２の直下にはケース内流路２５が形成されている。粒子センサ１では、発光部２１からケース内流路２５方向に光を照射し、ケース内流路２５内を通過する外気に含まれる粒子によって散乱した光の一部を受光部２３で検知することで、粒子を検知する。発光部２１と受光部２３による粒子の検出については詳細を後述する。
【００２７】
図３は、上面蓋部１０を模式的に示す図であり、図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は上面図である。上面蓋部１０の天面１１の外周を囲んで外周壁１１ａが下方に立設されており、外周壁１１ａの一部にはさらに下方に突出した突出部１４が形成されている。突出部１４は、ケース部２０の外壁に形成された溝に対応した位置に形成されており、ケース部２０の溝に嵌って位置決めをするためのものである。また、天面１１の外周近傍には、所定の位置に係止開口部１５が形成されており、係止開口部１５から外周壁１１ａが部分的に露出している。
【００２８】
吸気口１２は略円形の開口部を備え、開口部の周囲は天面１１から傾斜したテーパー部１２ａとされている。テーパー部１２ａは、一定の角度で傾斜した円錐台形状であってもよく、一定曲率で傾斜が変化する形状であってもよい。吸気口１２の開口部周辺にテーパー部１２ａを設けることで、吸気口１２の直下に位置するケース内流路２５で乱流が生じることを抑制することができる。また、吸気口１２の下方には、開口部と同一径の円筒形状の壁部が形成されている。
【００２９】
図４は、ケース部２０とその内部を模式的に示す図であり、図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）は上面図である。ケース部２０には、発光部２１、投光レンズ２２、受光部２３、受光レンズ２４が配置されている。また、ケース部２０にはケース内流路２５、ファン下凹部２６、ファン下流路２７、係止部２８、ケース下側壁２９、係止爪２９ａが一体に形成されている。
【００３０】
発光部２１は、電力と制御信号に応じて所定波長の光を検知領域に向けて発光する部材である。投光レンズ２２は、発光部２１が発光した光を照射光として検知領域に集光するために光学部材である受光部２３は、所定波長の光が入射することで電流値または電圧値を出力する部材である。受光レンズ２４は、検知領域方向からの光を集光して受光部２３に入射させる光学部材である。
【００３１】
ケース内流路２５は、ケース部２０の底面２０ａに形成された開口部であり、吸気口１２の直下に位置して底面２０ａの表側と裏側を連通させている。ケース内流路２５の形状は特に限定されないが、吸気口１２の開口部と同一径の円形とすることが、乱流を抑制して流速を安定化するためには好ましい。
【００３２】
ファン下凹部２６は、送風ファン４０を収容する空間の下部に設けられた凹部であり、送風ファン４０を収容した状態でも送風ファン４０と底面２０ａとの間に空間を確保するためのものである。ファン下流路２７は、ファン下凹部２６内の底面２０ａに形成された開口部であり、送風ファン４０の直下に位置して底面２０ａの表側と裏側を連通させている。
【００３３】
係止部２８は、ケース部２０の外周側壁近傍に形成されたスナップフィット構造であり、例えば上方に伸びた弾性片と爪で構成されている。係止部２８は、上面蓋部１０の係止開口部１５に対応した位置に設けられており、上面蓋部１０をケース部２０に嵌合させることで、係止部２８が係止開口部１５に挿入されて上面蓋部１０がケース部２０に係止される。係止部２８と係止開口部１５との簡便な構造によって、上面蓋部１０とケース部２０とを容易に嵌合して、上面蓋部１０での密閉性を高めることができる。
【００３４】
ケース下側壁２９は、底面２０ａよりも下方に立設された壁部である。ケース下側部２９の形状は、下面蓋部３０の外形に対応したものとされている。底面２０ａの裏面からケース下側壁２９が突出して形成されていることで、底面２０ａと下面蓋部３０との間に空間が確保される。係止爪２９ａは、ケース下側壁２９の外周に形成された爪状の突起であり、下面蓋部３０を係止するための部分である。
【００３５】
図５は、下面蓋部３０を模式的に示す図であり、図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は上面図である。下面蓋部３０は、略平坦な金属板を所定形状に切断して折り曲げた部材であり、主底面３１、折曲側面３２、係止開口部３３、突出部３４ａ，３４ｂを備えている。金属板の中央領域が主底面３１であり、主底面３１の外周に位置する金属板を折り曲げて折曲側面３２が立設されている。主底面３１の形状は、下面蓋部３０の外形を構成しており、折曲側面３２はケース下側壁２９の外周に沿った形状と位置に設けられている。
【００３６】
折曲側面３２には、係止爪２９ａに対応する位置に係止開口部３３が形成されている。下面蓋部３０をケース部２０に嵌合させることで、係止爪２９ａが係止開口部３３に挿入されて下面蓋部３０がケース部２０に係止される。係止爪２９ａと係止開口部３３との簡便な構造によって、下面蓋部３０とケース部２０とを容易に嵌合して、下面蓋部３０での密閉性を高めることができる。突出部３４ａ，３４ｂは、ケース部２０の外壁に形成された溝に対応した位置に形成されており、ケース部２０の溝に嵌って位置決めをするためのものである。
【００３７】
図６は、ケース部２０の内部における粒子の検出方法を模式的に示す平面図である。ケース部２０内には、発光部２１に含まれる発光素子２１ａと、投光レンズ２２と、受光部２３に含まれる受光素子２３ａと、受光レンズ２４が配置されている。発光素子２１ａから投光レンズ２２を介して照射される照射光Ｌ１の光軸と、受光素子２３ａが受光レンズ２４を介して受光する入射光Ｌ２の光軸とは、互いに略直交するように配置されている。図６中では、ケース内流路２５周辺を部分的に拡大して示している。受光レンズ２４を介して受光素子２３ａまで入射光Ｌ２が到達できる領域と、照射光Ｌ１が照射される領域との重なっている領域が、粒子を検知できる検知領域ＤＡとなる。
【００３８】
発光素子２１ａは、電力に応じて所定波長の光を発光する光源であり、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子やＬＥＤが挙げられる。発光素子２１ａが発光する波長は受光素子２３ａで良好に検出できる帯域のものが好ましく、例えば赤外光が挙げられる。受光素子２３ａは、所定波長の光を受光して光信号を電気信号に変換するものであり、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ等が挙げられる。
【００３９】
図６に示したように、本実施形態の粒子センサ１では、発光素子２１ａから投光レンズ２２と検知領域ＤＡに向かう照射光Ｌ１の光軸は、ケース部２０の長辺方向に沿って図中左右方向に設けられている。また、検知領域ＤＡから受光レンズ２４と受光素子２３ａに向かう入射光Ｌ２の光軸は、ケース部２０の短辺方向に沿って図中上下方向に設けられている。したがって、照射光Ｌ１の光軸と入射光Ｌ２の光軸は、ケース部２０内の平面方向においてＬ字形状に交差して配置されている。
【００４０】
また送風ファン４０は、ケース部２０内において検知領域ＤＡとは対角側に収容されている。よって送風ファン４０の２つの側面はケース部２０の側壁に沿っており、他の２つの側面近傍には、発光部２１と受光部２３が配置されている。したがって送風ファン４０は、発光部２１、受光部２３および吸気口１２とは平面視において重ならない領域に配置されている。これにより、送風ファン４０と投光光学系および受光光学系を配置する面積を最小化し、省スペース化を図ることができる。
【００４１】
図２に示したように、吸気口１２の直下には略円筒状のケース内流路２５が構成されており、吸気口１２から取り込まれた外気が流入し、送風ファン４０により排気口１３へと送られて排出される。検知領域ＤＡは、ケース内流路２５の略中心近傍に設定されている。また、ケース内流路２５の中心軸は、照射光Ｌ１の光軸および入射光Ｌ２の光軸と略直交している。
【００４２】
図７は、本実施形態の粒子センサ１の電気的構成を示すブロック図である。本実施形態の粒子センサ１は、センサ部１００と、信号処理部２００を備え、センサ部１００の検知領域ＤＡに位置する粒子からの散乱光に基づいて、周辺空気粒子の粒子濃度を測定する。センサ部１００は、発光部２１の発光素子２１ａと、受光部２３の受光素子２３ａとを備え、投光レンズ２２および受光レンズ２４を備えている。信号処理部２００は、Ｉ／Ｖ変換部２０１、増幅部２０２、Ａ／Ｄ変換部２０３、演算部２０４、記憶部２０５、制御部２０６を備えている。
【００４３】
Ｉ／Ｖ変換部２０１は、受光部２３に電気的に接続され、受光素子２３ａで生じた電流信号を電圧値に変換する回路部である。増幅部２０２は、Ｉ／Ｖ変換部２０１に電気的に接続され、Ｉ／Ｖ変換部２０１で変換された電圧値を増幅する回路部である。Ａ／Ｄ変換部２０３は、増幅部２０２に電気的に接続され、増幅部２０２から出力されたアナログ信号である電圧値をデジタル信号に変換する回路部である。演算部２０４は、Ａ／Ｄ変換部２０３で変換されたデジタル信号を所定の演算手法によって演算する情報処理装置である。記憶部２０５は、演算部２０４が演算処理を行うためのプログラムや、演算部２０４の演算結果を記憶しておく装置である。制御部２０６は、演算部２０４の演算結果や外部からの制御信号に応じて発光部２１や送風ファン４０の駆動制御を行う。
【００４４】
粒子センサ１では送風ファン４０が動作すると、吸気口１２から外気がケース内流路２５に流入し、外気に含まれている粒子が検知領域ＤＡを通過する。センサ部１００の検知領域ＤＡには発光素子２１ａから照射光Ｌ１が照射されており、粒子によって照射光Ｌ１が散乱されて散乱光の一部が入射光Ｌ２として受光素子２３ａに入射する。受光素子２３ａでは、入射光Ｌ２の光量に応じて電気信号が生じる（例えば電流）。このとき、粒子の径が大きいほど、照射光Ｌ１が粒子によって散乱される面積が大きく、散乱光と入射光Ｌ２の光量も大きくなり、受光素子２３ａで生じる電流値も大きくなる。
【００４５】
Ｉ／Ｖ変換部２０１では、受光部２３から出力された電流信号を電圧信号に変換し、増幅部２０２が所定の帯域に増幅する。Ａ／Ｄ変換部２０３は、増幅部２０２で増幅されたアナログ信号である電圧信号をデジタル信号に変換することで、デジタルデータを生成する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部２０３は、受光部２３からの出力信号である電圧信号をサンプリングおよび量子化し、時系列のデジタルデータを生成する。
【００４６】
演算部２０４は、Ａ／Ｄ変換部２０３が変換したデジタルデータを用いて粒子径と粒子濃度を算出する。具体的には、公知の積算処理法、移動平均法、メディアンフィルタ法等を用いて、デジタルデータを平滑化処理し、線形近似、多項式近似等、公知の近似処理を施して粒子径と粒子濃度のデジタルデータに変換する。演算部２０４での演算結果は、コネクタ部に接続されたハーネスを介して粒子センサ１の外部に出力される。
【００４７】
図８は、図４（ｂ）中のＡ−Ａ線位置での粒子センサ１の断面図である。図８に示したように本実施形態の粒子センサ１では、吸気口１２から、円筒状部１２ｂ、ケース内流路２５、底面空間３４、ファン下流路２７、ファン下凹部２６、送風ファン４０で構成される外気流路が排気口１３にまで形成されている。円筒状部１２ｂは、吸気口１２の裏面側に形成された略円筒状の部分であり、天面１１と一体に成形されている。底面空間３４は、ケース部２０の底面２０ａと、下面蓋部３０の主底面３１との間に形成された空間である。図中に示した複数の矢印は、外気流路に取り込まれた外気の流れを模式的に示すものである。
【００４８】
図９は、粒子センサ１内部での外気の流速をシミュレーションした結果であり、図９（ａ）は流路に沿った断面での結果を示し、図９（ｂ）は検知領域ＤＡ付近の平面での結果を示す拡大図である。図９（ａ）（ｂ）においてグラデーションにより表現された領域は吸気口１２から下面蓋部３０方向に向かう外気の流速分布を示している。図９（ａ）（ｂ）に示したように、吸気口１２の中心軸近傍では、下面蓋部３０方向に流速が安定して外気が流れている。
【００４９】
本実施形態の粒子センサ１において、検知領域ＤＡは、円筒状部１２ｂとケース内流路２５との間の空間に設定されている。したがって、外気の流れる外気流路は、吸気口１２から検知領域ＤＡに至るまで直線状に形成されている。これにより、流路の曲がりで生じる流速の乱れを抑制して検知領域での流速を安定化し、省スペース化を図ることができる。
【００５０】
また、吸気口１２から検知領域ＤＡに至るまでの外気流路が円筒状部１２ｂで構成されていることで、流速の乱れを抑制して安定化することが容易となる。さらに、円筒状部１２ｂとケース内流路２５の円筒形状は、直径が検知領域ＤＡに照射される照射光のスポット径よりも大きい。これにより、円筒状部１２ｂの直下に位置する検知領域ＤＡでの流速をさらに安定化することができる。また検知領域ＤＡは、円筒状部１２ｂとケース内流路２５の円筒形状の中心軸近傍に位置することがさらに好ましい。
【００５１】
また本実施形態の粒子センサ１では、吸気口１２と排気口１３が筐体を構成する同一の天面１１に形成されている。これにより、吸気口１２と排気口１３が形成された同一面のみを外気に露出させる配置で、粒子センサ１を電子機器に搭載することができる。よって、吸気する面と廃棄する面を別に設ける場合よりも粒子センサ１を配置するための制約が少なくなり、電子機器の設計自由度を向上できる。
【００５２】
また、底面空間３４が、ケース部２０と下面蓋部３０の間に形成されて外気流路の一部を構成していることで、外気流路を３次元的に配置することができる。これにより、投光光学系と受光光学系を配置した面内における外気流路の面積を最小化でき、粒子センサ１の小型化を図るとともに、設計自由度を向上することができる。
【００５３】
以上に述べたように、本実施形態の粒子センサ１およびそれを用いた電子機器では、検知領域ＤＡでの外気の流速を安定化し、省スペース化を図ることができる。
【００５４】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１と重複する内容は説明を省略する。実施形態１では、底面空間３４に特に構造物を配置せず、主底面３１の略全域を外気流路として用いた。本実施形態では、底面空間３４内に構造物を配置して、底面空間３４内において外気流路をデザインする。
【００５５】
具体的には、ケース部２０の底面２０ａ裏側に、柱状構造や壁構造などの構造物を一体成形しておく。これらの構造物を底面空間３４に適切に配置することで、底面空間３４内での外気の流れかたや流体抵抗を変化させ、外気流路全体や検知領域ＤＡでの気体の流速を調整して安定化を図ることができる。
【００５６】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３について説明する。実施形態１と重複する内容は説明を省略する。実施形態１では、天面１１に吸気口１２と排気口１３を形成した例を示したが、吸気口１２または排気口１３を他の面に形成するとしてもよい。例えば、送風ファン４０を底面空間３４内に収容し、主底面３１に排気口１３を形成するとしてもよい。また、天面１１および主底面３１とは異なる側面に排気口１３を形成するとしてもよい。
【００５７】
なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ１…照射光
Ｌ２…入射光
１…粒子センサ
１０…上面蓋部
２０…ケース部
１００…センサ部
３０…下面蓋部
４０…送風ファン
１１…天面
１１ａ…外周壁
１２…吸気口
１２ａ…テーパー部
１２ｂ…円筒状部
１３…排気口
１４…突出部
１５…係止開口部
２０ａ…底面
２１…発光部
２１ａ…発光素子
２２…投光レンズ
２３…受光部
２３ａ…受光素子
２４…受光レンズ
２５…ケース内流路
２６…ファン下凹部
２７…ファン下流路
２８…係止部
２９…ケース下側壁
２９ａ…係止爪
３１…主底面
３２…折曲側面
３３…係止開口部
３４…底面空間
３４ａ…突出部
２００…信号処理部
２０１…Ｉ／Ｖ変換部
２０２…増幅部
２０３…Ａ／Ｄ変換部
２０４…演算部
２０５…記憶部
２０６…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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