(57)【要約】【課題】空気清浄機において、清浄効果を把握することのできる表示を行なう空気清浄機を提案する。【解決手段】空気清浄機ではたとえば微生物センサなどの検出結果を表示する際に、現時点での検出結果に併せて、所定時間（たとえば１時間）以前の検出結果を同じ画面に表示する。これにより、過去の時点での検出結果と現時点での検出結果とが比較可能となり、清浄効果を一目で把握することができる。【選択図】図３０
2012047427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の所定の粒子または成分を検出するための第１のセンサと、
空気を浄化するための浄化機構と、
表示装置と、
前記表示装置での表示を制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、第１の時点での前記第１のセンサの検出結果と前記第１の時点とは異なる第２の時点での前記第１のセンサの検出結果とを前記表示装置に表示するための制御を行なう、空気清浄機。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１のセンサの検出結果の所定の量に対する割合を算出するための算出手段と、
前記算出結果に基づいて前記検出結果の表示量を決定し、表示データを生成するための生成手段と、
前記表示データを記憶するための記憶手段とを備え、
前記第１の時点での前記第１のセンサの検出結果と前記第２の時点での前記第１のセンサの検出結果とは、いずれも、それぞれの検出結果が前記所定の量に対する割合に応じた表示量で表示される、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記制御部は１つの表示画面に前記第１の時点での前記第１のセンサの検出結果と前記第２の時点での前記第１のセンサの検出結果とを表示させる、請求項１または２に記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記制御部は１つの表示画面に前記第１の時点での前記第１のセンサの検出結果を表示させ、切り替えの指示に応じて前記表示画面を前記第２の時点での前記第１のセンサの検出結果に切り替える、請求項１または２に記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記第１のセンサは、空気中の微生物を検出するためのセンサと、空気中の埃を検出するためのセンサと、花粉センサと、ガスセンサとのうちの少なくとも１つである、請求項１〜４のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項６】
前記第１のセンサは、空気中の微生物を検出するためのセンサと、空気中の埃を検出するためのセンサと、花粉センサと、ガスセンサとのうちの少なくとも２種類のセンサを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項７】
前記制御部は前記第１のセンサの検出結果に併せて前記浄化機構の制御量を表示する、請求項１〜６のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１の時点での前記第１のセンサの検出結果および前記第１の時点での前記浄化機構の制御量と前記第２の時点での前記第１のセンサの検出結果および前記第１の時点から前記第２の時点までの前記浄化機構の制御量の累積量とを前記表示装置に表示するための制御を行なう、請求項７に記載の空気清浄機。
【請求項９】
空気状態を検出するための第２のセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記第１の時点および前記第２の時点での前記第１のセンサの検出結果に併せて前記第２のセンサの検出結果を前記表示装置に表示するための制御を行なう、請求項１〜８のいずれかの記載の空気清浄機。
【請求項１０】
前記第２のセンサは、温度センサと湿度センサとのうちの少なくとも一方を含む、請求項９に記載の空気清浄機。
【請求項１１】
空気中の所定の粒子または成分を検出するためのセンサと空気を浄化するための浄化機構とを備えた空気清浄機における表示方法であって、
第１の時点での前記センサの検出結果を表示するための第１の表示データを生成するステップと、
前記第１の表示データを記憶装置に格納するステップと、
前記第１の時点とは異なる第２の時点での前記センサの検出結果を表示するための第２の表示データを生成するステップと、
前記第１の表示データと前記第２の表示データとに基づいて前記第１の時点での前記センサの検出結果と前記第２の時点での前記センサの検出結果とを表示装置に表示するステップとを含む、空気清浄機における表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気清浄機および空気清浄機における表示方法に関し、特に、表示部を備えた空気清浄機および該空気清浄機における表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に関する情報を表示する装置として、特開２０００−２８３５３３号公報（以下、特許文献１）は、埃センサで空気中の埃量を検出し、空気の汚れ度として段階的に表示する汚れ状態表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８３５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているような一般的な空気清浄機における表示では、その時点の空気の状況は表示されるものの、その表示から空気清浄機の稼動に関する効果は把握することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、清浄効果を表示する空気清浄機および該空気清浄機における表示方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、空気清浄機は、空気中の所定の粒子または成分を検出するための第１のセンサと、空気を浄化するための浄化機構と、表示装置と、表示装置での表示を制御するための制御部とを備え、制御部は、第１の時点での第１のセンサの検出結果と第１の時点とは異なる第２の時点での第１のセンサの検出結果とを表示装置に表示するための制御を行なう。
【０００７】
好ましくは、制御部は、第１のセンサの検出結果の所定の量に対する割合を算出するための算出手段と、算出結果に基づいて検出結果の表示量を決定し、表示データを生成するための生成手段と、表示データを記憶するための記憶手段とを備え、第１の時点での第１のセンサの検出結果と第２の時点での前記第１のセンサの検出結果とは、いずれも、それぞれの検出結果が上記所定の量に対する割合に応じた表示量で表示される。
【０００８】
好ましくは、制御部は１つの表示画面に第１の時点での第１のセンサの検出結果と第２の時点での第１のセンサの検出結果とを表示させる。
【０００９】
好ましくは、制御部は１つの表示画面に第１の時点での第１のセンサの検出結果を表示させ、切り替えの指示に応じて表示画面を第２の時点での第１のセンサの検出結果に切り替える。
【００１０】
好ましくは、第１のセンサは、空気中の微生物を検出するためのセンサと、空気中の埃を検出するためのセンサと、花粉センサと、ガスセンサとのうちの少なくとも１つである。
【００１１】
好ましくは、第１のセンサは、空気中の微生物を検出するためのセンサと、空気中の埃を検出するためのセンサと、花粉センサと、ガスセンサとのうちの少なくとも２種類のセンサを含む。
【００１２】
好ましくは、制御部は第１のセンサの検出結果に併せて浄化機構の制御量を表示する。
好ましくは、制御部は、第１の時点での第１のセンサの検出結果および第１の時点での浄化機構の制御量と第２の時点での第１のセンサの検出結果および第１の時点から第２の時点までの浄化機構の制御量の累積量とを表示装置に表示するための制御を行なう。
【００１３】
好ましくは、空気清浄機は空気状態を検出するための第２のセンサをさらに備え、制御部は、第１の時点および第２の時点での第１のセンサの検出結果に併せて第２のセンサの検出結果を表示装置に表示するための制御を行なう。
【００１４】
より好ましくは、第２のセンサは、温度センサと湿度センサとのうちの少なくとも一方を含む。
【００１５】
本発明の他の局面に従うと、空気清浄機における表示方法は、空気中の所定の粒子または成分を検出するためのセンサと空気を浄化するための浄化機構とを備えた空気清浄機における表示方法であって、第１の時点でのセンサの検出結果を表示するための第１の表示データを生成するステップと、第１の表示データを記憶装置に格納するステップと、第１の時点とは異なる第２の時点でのセンサの検出結果を表示するための第２の表示データを生成するステップと、第１の表示データと第２の表示データとに基づいて第１の時点でのセンサの検出結果と第２の時点でのセンサの検出結果とを表示装置に表示するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によると、空気清浄機の表示から該空気清浄機の稼動による清浄効果を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態にかかる空気清浄機の外観の具体例、およびその構成の具体例を示す図である。
【図２】空気清浄機に含まれる、検出装置の基本構成の具体例を示す図である。
【図３】サイズが同じ埃粒子と微生物粒子とについての、散乱角と散乱強度との相関のシミュレーションの結果を表わす図である。
【図４】検出装置の機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図５】検出信号の具体例を示す図である。
【図６】パルス幅と散乱強度との関係を表わす図である。
【図７】微生物検出装置での検出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図８】空気清浄機に含まれる検出装置の基本構成の他の具体例、および捕集治具ならびにヒータ周辺の構成を示す図である。
【図９】検出装置の、検出機構の構成を説明する図である。
【図１０】検出機構における遮光機構の他の具体例として、導入孔に設けられる機構を説明する図である。
【図１１】加熱処理前後での大腸菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１２】加熱処理前後での大腸菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図１３】加熱処理前後でのバチルス菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１４】加熱処理前後でのバチルス菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図１５】加熱処理前後でのアオカビ菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１６】加熱処理前後でのアオカビ菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図１７】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１８】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光顕微鏡写真である。
【図１９】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光スペクトルの比較結果を示す図である。
【図２０】検出装置の機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図２１】検出装置での動作の流れを示すタイムチャートである。
【図２２】蛍光の減衰量と微生物濃度との対応関係の具体例を示す図である。
【図２３】空気清浄機に含まれる検出装置の基本構成の他の具体例を示す図である。
【図２４】検出装置の捕集ユニットの動作を説明する図である。
【図２５】検出装置での動作の流れを示すフローチャートである。
【図２６】空気清浄機に含まれるイオン発生装置の一部の外観の具体例を示す図である。
【図２７】イオン発生装置の、一対の孔に対応した回路構成の具体例を示す図である。
【図２８】図２７中の正極側の回路構成の具体例を示す図である。
【図２９】表示制御部の機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図３０】第１の表示制御による表示画面の具体例を示す図である。
【図３１】第１の表示制御による表示画面の他の具体例を示す図である。
【図３２】第２の表示制御による表示画面の具体例を示す図である。
【図３３】第２の表示制御による表示画面の他の具体例を示す図である。
【図３４】第２の表示制御による表示画面の他の具体例を示す図である。
【図３５】第２の表示制御による表示画面の他の具体例を示す図である。
【図３６】表示制御の変形例１による表示画面の具体例を示す図である。
【図３７】表示制御の変形例１による表示画面の他の具体例を示す図である。
【図３８】表示制御の変形例２による表示画面の具体例を示す図である。
【図３９】表示制御の変形例２による表示画面の他の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１９】
実施の形態においては、図１（Ａ）は、本実施の形態にかかる空気清浄機１の外観の具体例を示す図である。図１（Ａ）を参照して、空気清浄機１は、操作指示を受け付けるためのスイッチ１１０と、検出結果などを表示するための表示パネル１３０と、複数の種類の、空気中の所定の粒子または成分を検出するためのセンサ１００Ａ，１００Ｂ，…（これらを代表させてセンサ１００とも称する）と、イオン発生装置３００と、送風装置４００とを含む。その他、図示されない、空気を導入するための吸引口、排気するための排気口、などを含む。さらに、空気清浄機１は、他の装置と通信するための通信部１５０を含んでもよい。
【００２０】
センサ１００としては、後述する空気中の浮遊粒子から微生物を検出するためのセンサや、花粉センサや、においセンサ（ガスセンサ）、などが該当する。ここでは、センサ１００Ａが微生物を検出するためのセンサ、センサ１００Ｂが花粉センサ、センサ１００Ｃがにおいセンサであるものとする。この「微生物」とは、以降の説明においては菌、ウィルスなどの微生物（死骸も含む）が代表されるが、生死に関わらず、生命活動を行なうものまたはその一部であって空気中に浮遊する程度のサイズのものを指す。具体的には、菌、ウィルスなどの微生物（死骸も含む）の他に、ダニ（死骸も含む）等を含み得る。
【００２１】
なお、空気清浄機１には、センサ１００に併せて、空気の状態を検出するためのセンサが含まれてもよい。空気の状態を検出するためのセンサとしては、たとえば湿度センサや温度センサなどが該当する。
【００２２】
表示パネル１３０での表示方法としては、好ましくは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や液晶等による電光掲示板方式が採用される。これにより、後述する表示の切替えを容易とすることができる。
【００２３】
図１（Ｂ）を参照して、空気清浄機１は、さらに、制御装置２００を含む。制御装置２００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを含む。ＣＰＵは、スイッチ１１０からの指示信号に従って、メモリに記憶されているプログラムを読み出して実行する。これにより、表示パネル１３０での表示や、センサ１００の制御や、通信部１５０の制御や、イオン発生装置３００の制御などを実現する。そのため、制御装置２００は、表示パネル１３０での表示を制御するための表示制御部２１０と、センサ１００を制御するための検出制御部２２０と、イオン発生装置３００を制御するためのイオン制御部２３０と、送風装置４００を制御するための風量制御部２４０とを含む。表示制御部２１０、検出制御部２２０およびイオン制御部２３０は、プログラムを実行することで主にＣＰＵに構成される機能であってもよいし、電気回路などのハードウェアで構成される機能であってもよい。
【００２４】
＜送風装置４００の説明＞
送風装置４００はファンとその駆動機構とを含み、駆動機構が風量制御部２４０に接続される。風量制御部２４０は駆動機構を制御することによってファンの回転を制御する。それにより、送風装置４００からの風量が制御される。
【００２５】
空気清浄機１の図示しない吸引口にはフィルタが設けられる。ファンによって機外から取り込まれた外気が該フィルタを通過することで、含まれる埃や微生物がフィルタに付着し、それらが除去されて清浄された空気が排気口から機外に排気される。
【００２６】
風量制御部２４０はスイッチ１１０からの指示信号に従ってスイッチ３０２Ａ，３０２ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。たとえば、清浄モードが高い場合にはファンの回転数を高くなるよう駆動機構を制御し、低い場合にはファンの回転数を低くなるよう駆動機構を制御する。このようにすることで、空気の清浄度合いが制御される。
【００２７】
風量制御部２４０での制御結果、つまり清浄された空気量である送風装置４００からの風量の情報は、表示制御部２１０に対して出力される。出力のタイミングは、予め設定されている所定の時間間隔や、表示制御部２１０から要求されたタイミングなどである。
【００２８】
＜センサ１００の説明＞
（センサ１００Ａの第１の例）
図２は、センサ１００Ａの一つの具体例を示す図である。図２を参照して、第１の例によるセンサ１００Ａは、吸引口からの空気を導入するための導入孔１０および図示されない排気孔が設けられたケース５を有し、その内部に、センサ機構２０、信号処理部３０、および測定検出部４０を含む。
【００２９】
センサ１００Ａには空気導入機構５０が設けられる。空気導入機構５０によって、吸引口からの空気が、所定の流速でケース５に導入される。空気導入機構５０としては、たとえば、ケース５外に設置されたファンやポンプ、およびその駆動機構などであってよい。またたとえば、ケース５内に組み込まれた熱ヒータやマイクロポンプ、マイクロファン、およびその駆動機構などであってもよい。以降の説明では、空気導入機構５０は送風装置４００とは異なるものとしているが、送風装置４００が空気導入機構５０として機能してもよい。以降、センサ１００Ａの第２の例、第３の例でも同様とする。
【００３０】
空気導入機構５０に含まれる駆動機構は、検出制御部２２０によって制御されることで、導入する空気の流速が制御される。空気導入機構５０で空気を導入する際の流速は所定の流速には限定されないが、センサ１００Ａでは以降に説明される方法で受光素子９からの電流信号から浮遊粒子のサイズを換算するため、それが可能となるように、流速が大きすぎない範囲に制御される必要がある。好ましくは、導入する空気の流速は０．０１L（リットル）/minから１０L/minである。
【００３１】
センサ機構２０は、光源である発光素子６と、発光素子６の照射方向に備えられ、発光素子６からの光を平行光にする、または所定幅とするためのレンズ７と、受光素子９と、受光素子９の受光方向に備えられ、平行光により空気中に存在する浮遊微粒子からの生じる散乱光を受光素子９に集光するための集光レンズ８とを含む。
【００３２】
発光素子６は、半導体レーザまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を含む。波長は、紫外、可視、または近赤外のいずれの領域の波長でもよい。受光素子９は、従来用いられている、フォトダイオード、イメージセンサなどが用いられる。
【００３３】
レンズ７および集光レンズ８は、いずれも、プラスチック樹脂製またはガラス製でよい。レンズ７による平行光の幅は特定の幅に限定されないが、好ましくは、０．０５mmから５mm程度である。
【００３４】
発光素子６からの照射光が紫外領域の波長の光である場合は、微生物からの蛍光が受光素子９に入らないように、集光レンズ８または受光素子９の前に、蛍光をカットするような光学フィルタが設置される。
【００３５】
ケース５は、各辺が３mmから５００mmの長さの直方体である。本実施の形態ではケース５の形状を直方体としているが、直方体に限定されず、他の形状であってもよい。好ましくは、少なくとも内部に、黒色塗料の塗布または、黒色アルマイト処理等が施される。これにより、迷光の原因となる内部壁面での光の反射が抑えられる。ケース５の材質は特定の材質に限定されないが、好ましくは、プラスチック樹脂、アルミもしくはステンレスなどの金属、またはそれらの組み合わせが用いられる。ケース５に設けられる導入孔１０および排出孔は、直径が１mmから５０mmの円形である。導入孔１０および排出孔の形状は円形に限定されず、楕円形、四角形など他の形状であってもよい。
【００３６】
発光素子６およびレンズ７と、受光素子９および集光レンズ８とは、それぞれ、レンズ７によって平行光とされた発光素子６の照射方向と、集光レンズ８で集光されることで受光素子９において受光可能な方向とが、所定の角度αとなる角度を保って設置される。さらに、これらは、それぞれ、導入孔１０から排出孔へと移動する空気が、レンズ７によって平行光とされた発光素子６からの照射領域と、集光レンズ８で集光されることで受光素子９において受光可能な領域との重なる領域である、図２の領域Ａを通過するような角度を保って、設置される。図２では、角度αが約６０度となる位置関係であり、かつ、領域Ａが導入孔１０の正面となるように、これらが設置されている例が示されている。角度αは６０度に限定されず、他の角度であってもよい。
【００３７】
受光素子９は信号処理部３０に接続されて、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。図２の構成により、発光素子６から照射され、空気導入機構５０によって領域Ａで導入孔１０から排出孔へと所定速度で移動する空気中に浮遊する粒子で散乱された光のうちの、発光素子６の照射方向に対して角度α（＝６０度）方向の散乱光が、受光素子９において受光され、その受光量が検出される。
【００３８】
信号処理部３０は測定検出部４０に接続されて、パルス状の電流信号を処理した結果を測定検出部４０に対して出力する。測定検出部４０は、信号処理部３０からの処理結果に基づいて、空気中の浮遊粒子から微生物を検出し、検出結果として出力するための処理を行なう。
【００３９】
ここで、第１の例によるセンサ１００Ａにおける検出原理について説明する。
空気中の浮遊粒子からの散乱光の強度は、浮遊粒子のサイズと屈折率とに依存する。微生物は細胞内が水に近い液体で満たされていることから、屈折率が水に近い、透明な粒子と近似できる。センサ１００Ａは、空気中の浮遊する微生物の屈折率を水に近い屈折率であると仮定したときの、同サイズの埃粒子との、光を照射したときの特定の散乱角での散乱強度の差を利用して、微生物をそうでない浮遊粒子から分別し、検出する。
【００４０】
図３は、直径１μmの球形の粒子であって、屈折率が水と同程度の１．３のものと、水とは異なる１．６のものとについて、各散乱角における散乱強度をプロットしたシミュレーション結果を示している。図３において、太線は屈折率１．３の粒子での散乱強度のシミュレーション結果を表わし、点線は屈折率１．６の粒子での散乱強度のシミュレーション結果を表わしている。
【００４１】
図３を参照して、たとえば、散乱角６０度での散乱強度を比較すると、屈折率１．３の粒子、すなわち微生物からの散乱強度Ｘ１と、屈折率１．６の粒子、すなわち埃の代表と仮定した粒子からの散乱強度Ｘ２との間に、判別可能な差が生じることがわかる。すなわち、予め、散乱強度Ｘ１と散乱強度Ｘ２と間の値を境界値として用いることで、直径が１μmの球形の粒子の散乱角６０度での散乱強度について、該境界値よりも小なる場合に微生物の粒子、大なる場合に埃粒子、と判別することができる。
【００４２】
センサ１００Ａは、この原理を用いて、導入された空気中の浮遊粒子を微生物とそれ以外とに判別する。そのため、センサ１００Ａには、予め、粒子サイズごとの、微生物とそれ以外の浮遊粒子とを判別するための境界値が設定される。センサ１００Ａは、導入された空気中の浮遊粒子のサイズと散乱強度とを測定し、測定された散乱強度が、測定されたサイズに対して予め設定された境界値よりも小なる場合に微生物、大なる場合に埃粒子と判別する。
【００４３】
センサ１００Ａは、次の原理を用いて導入された空気中の浮遊粒子のサイズを検出できる。すなわち、ある流速で運ばれる空気中の浮遊粒子の速度は、空気の流速が大きくない場合、浮遊粒子のサイズが大きくなれば、遅くなることが知られている。この原理によると、浮遊粒子のサイズが大きくなると速度が遅くなるために、浮遊粒子が照射光を横切る時間が長くなる。センサ１００Ａの受光素子９は、ある流速で運ばれる浮遊粒子が発光素子６からの照射光を横切ることによって当該浮遊粒子が発生させた散乱光を受光する。そのため、受光素子９が出力する電流信号はパルス状になり、そのパルス幅は、当該浮遊粒子が照射光を横切る時間に関係する。したがって、出力される電流信号のパルス幅から浮遊粒子のサイズが換算される。この換算を可能とするため、検出制御部２２０は、空気導入機構５０で空気を導入する際の流速を、受光素子９からの電流信号のパルス幅は浮遊粒子のサイズを反映したものとなるような、大きすぎない速度となるように制御する。
【００４４】
図４は、上の原理を利用して空気中の微生物を検出する、第１の例としてのセンサ１００Ａの機能構成の具体例を示すブロック図である。図４では、信号処理部３０の機能が主に電気回路であるハードウェア構成で実現される例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、信号処理部３０が図示しないＣＰＵを備え、該ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現される、ソフトウェア構成であってもよい。また、測定検出部４０の構成がソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【００４５】
図４を参照して、信号処理部３０は、受光素子９に接続されるパルス幅測定回路３２と、パルス幅測定回路３２に接続されるパルス幅−電圧変換回路３３と、受光素子９に接続される電流−電圧変換回路３４と、電流−電圧変換回路３４に接続される増幅回路３５と、パルス幅−電圧変換回路３３および増幅回路３５に接続される電圧比較回路３６とを含む。好ましくは、図４に示されるように、受光素子９とパルス幅測定回路３２および電流−電圧変換回路３４との間に、予め設定した電流値以下の信号を除去するためのフィルタ回路３１が設けられる。フィルタ回路３１が設けられることにより、受光素子９の検出信号中の、迷光によるノイズ成分を低減できる。
【００４６】
測定検出部４０は、算出部４５と、記憶部４２と、検出結果を出力するための出力部４３とを含む。
【００４７】
ケース５に導入された浮遊粒子に発光素子６から照射されることで、図２の領域Ａにある当該浮遊粒子からの散乱光が、受光素子９に集光される。受光素子９から、受光量に応じた、図５に示される、パルス状の電流信号が信号処理部３０に対して出力される。電流信号は、信号処理部３０のパルス幅測定回路３２および電流−電圧変換回路３４に入力される。受光素子９からの電流信号のうちの、予め設定された電流値以下の信号は、フィルタ回路３１を介することでカットされる。
【００４８】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子９から入力された電流信号より散乱強度を表わすピーク電流値Ｈを検出し、電圧値Ｅｈに変換する。電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、電圧比較回路３６に対して出力される。
【００４９】
パルス幅測定回路３２は、受光素子９から入力された電流信号のパルス幅Ｗを測定する。パルス幅測定回路３２でのパルス幅またはそれに関連した値の測定方法は特定の方法に限定されず、従来よく知られた信号処理方法でよい。一例として、パルス幅測定回路３２に図示しない微分回路が組み込まれている場合の測定方法について説明する。すなわち、パルス状の電流信号が入力されることで、微分回路では、最初のパルス信号に応じて決められた一定電圧が生じ、次のパルス信号に応じて、電圧が０に戻る。パルス幅測定回路３２は、微分回路に生じた電圧信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間を測定して、それをパルス幅とすることができる。すなわち、パルス幅Ｗは、たとえば、図５において点線で表わされている、微分回路を通して得られる微分曲線のピーク間の幅でもよい。他の例としては、パルス波形のピーク電圧値の半分の値の間隔、すなわち半値幅でもよいし、パルス波形の立ち上がりから立下りの間隔でもよい。このような方法により、または他の方法により測定されたパルス幅Ｗを示す信号は、パルス幅−電圧変換回路３３に対して出力される。
【００５０】
パルス幅−電圧変換回路３３には、予め、各パルス幅Ｗに対して、微生物であるか否かの判別を行なうための散乱強度の境界値として用いる電圧値Ｅｗが設定されている。パルス幅−電圧変換回路３３は、該設定に従って、入力されるパルス幅Ｗを電圧値Ｅｗに変換する。パルス幅Ｗと電圧値Ｅｗとの対応は、関数や係数として設定されてもよいし、テーブルで設定されてもよい。電圧値Ｅｗは電圧比較回路３６に対して出力される。
【００５１】
パルス幅Ｗに対応する境界値である電圧値Ｅｗは、予め実験的に決められる。たとえば、１ｍ3の大きさの容器内に、大腸菌やバチルス菌やカビ菌などの微生物の一種を、ネブライザを利用して噴霧し、センサ１００Ａを用いて、受光素子９からの電流信号よりパルス幅および散乱強度（ピーク電圧値）を測定する。同様に、サイズが揃ったポリスチレン粒子などを埃の代替とし、センサ１００Ａを用いて、パルス幅および散乱強度（ピーク電圧値）を測定する。図６は、このようにして、センサ１００Ａを用いて、微生物およびポリスチレン粒子のそれぞれから得られた、パルス幅に対する散乱強度（ピーク電圧値）をプロットしたときの模式図である。図６中の領域５１には、主に、ポリスチレン粒子から得られたパルス幅に対する散乱強度がプロットされ、領域５２には、主に、微生物から得られたパルス幅に対する散乱強度がプロットされる。実際には、これらのプロットの一部は両領域にまたがり、ある程度混ざり合う。その原因としては、空気のケース５内への導入流速のばらつき、浮遊粒子の照射光を横切るルートのばらつき、および照射光の強度分布、などが挙げられる。実験から領域５１および領域５２が得られることで、これらの境界が、たとえば直線５３のように決定される。パルス幅−電圧変換回路３３には一例としてこの直線５３を表わす関数または係数が設定される。
【００５２】
直線５３で表わされるパルス幅Ｗと電圧値Ｅｗとの対応関係は、スイッチ１１０などの操作によって入力され、検出制御部２２０によって電圧比較回路３６に設定されてもよい。または、通信部１５０がパルス幅Ｗと電圧値Ｅｗとの対応関係を記録した記録媒体からかかる情報を読出し、検出制御部２２０によって設定されてもよい。または、通信部１５０が、専用回線など接続されたＰＣや、インターネットまたは赤外線を用いて通信する他の装置から受信し、検出制御部２２０によって設定されてもよい。また、いったん電圧比較回路３６に設定されたパルス幅Ｗと電圧値Ｅｗとの対応関係が、検出制御部２２０により更新されてもよい。
【００５３】
電圧比較回路３６は、電流−電圧変換回路３４から増幅回路３５を介して入力された散乱強度を表わす電圧値Ｅｈと、パルス幅−電圧変換回路３３から入力されたパルス幅Ｗに対応した境界値としての電圧値Ｅｗとを比較する。電圧比較回路３６は、この比較に基づいて、受光素子９が受光した散乱光を生じた浮遊粒子が微生物であるか否かを判定する。
【００５４】
電圧比較回路３６での判定方法の具体例を、図６を用いて説明する。たとえば、ある浮遊粒子Ｐ１について、パルス幅ｒ１、散乱光強度、すなわちピーク電圧値Ｙ１が検出された場合、パルス幅−電圧変換回路３３は、設定されている直線５３で表わされる対応関係に基づき、パルス幅ｒ１を電圧値Ｙ３に変換する。電圧比較回路３６には、ピーク電圧値Ｙ１と電圧値Ｙ３とが入力され、これらが比較される。ピーク電圧値Ｙ１は境界値である電圧値Ｙ３より小さいので、粒子Ｐ１は微生物と判定される。
【００５５】
またたとえば、ある浮遊粒子Ｐ２について、パルス幅ｒ２、散乱光強度、すなわちピーク電圧値Ｙ４が検出された場合、パルス幅−電圧変換回路３３は、設定されている直線５３で表わされる対応関係に基づき、パルス幅ｒ２を電圧値Ｙ２に変換する。電圧比較回路３６には、ピーク電圧値Ｙ４と電圧値Ｙ２とが入力され、これらが比較される。ピーク電圧値Ｙ４は境界値である電圧値Ｙ２より大きいので、粒子Ｐ２は微生物ではないと判定される。
【００５６】
電圧比較回路３６での判定は、発光素子６からの照射光を浮遊粒子が横切るたびにその粒子からの散乱光に基づいて行なわれ、判定結果を示す信号が、測定検出部４０に対して出力される。測定検出部４０の算出部４５は電圧比較回路３６からの判定結果の入力を受け付けて、順次、記憶部４２に記憶させる。
【００５７】
算出部４５は、記憶部４２に記憶された所定の検出時間分の判定結果について、検出対象の浮遊粒子が微生物であるとの判定結果を示す信号の入力回数、および／またはそれ以外の判定結果を示す信号の入力回数を集計する。
【００５８】
算出部４５は、空気導入機構５０から、導入される空気の流速を読出し、上記検出時間に乗じることで、上記検出時間にケース５に導入された空気量Ｖｓを得る。算出部４５は、検出結果として、上述の集計結果である微生物の個数Ｎｓまたは埃粒子の個数Ｎｄを空気量Ｖｓで除して、微生物の濃度Ｎｓ／Ｖｓまたは埃粒子の濃度Ｎｄ／Ｖｓを得る。
【００５９】
検出結果である、当該検出時間内にカウントされた微生物の個数Ｎｓ、埃粒子の個数Ｎｄや、算出された微生物の濃度Ｎｓ／Ｖｓ、埃粒子の濃度Ｎｄ／Ｖｓは、記憶部４２に記憶される。そして、所定のタイミングで、出力部４３によって、検出結果が表示制御部２１０に対して出力される。出力部４３での出力のタイミングは、予め設定されている所定の時間間隔や、表示制御部２１０から要求されたタイミングなどである。
【００６０】
第１の例のセンサ１００Ａでの検出方法の具体例を、図７を用いて説明する。図７の検出方法は、センサ１００Ａに含まれている図示しないＣＰＵなどの演算装置からの制御信号が信号処理部３０および測定検出部４０に入力され、該制御信号に従って図４に示された各回路および各機能が発揮されることにより実現される。
【００６１】
図７を参照して、移動する空気によって運ばれた浮遊粒子が発光素子６からの照射光を横切ることによって、当該浮遊粒子が発生させた散乱光による電流信号が、ステップ（以下、Ｓと略する）１０１で、受光素子９からフィルタ回路３１を介して信号処理部３０に入力されると、Ｓ０３でパルス幅測定回路３２において、パルス状の当該電流信号のパルス幅Ｗが検出される。Ｓ０５でパルス幅−電圧変換回路３３において、予め設定されている対応関係に基づいて、Ｓ０３で検出されたパルス幅Ｗが境界値である電圧値Ｅｗに変換される。
【００６２】
一方、Ｓ０７で電流−電圧変換回路３４において、Ｓ０１で受光素子９から入力されたパルス状の電流信号より、散乱強度を表わすピーク電流値Ｈが検出され、ピーク電圧値Ｅｈに変換される。なお、Ｓ０３〜Ｓ０７の処理順は、この順には限定されない。
【００６３】
Ｓ０７で得られた電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、Ｓ０９で、電圧比較回路３６において、Ｓ０５で得られた電圧値Ｅｗと比較される。その結果、ピーク電圧値が境界値よりも小さい場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、電圧比較回路３６において、当該電流信号として検出された散乱光を発生された浮遊粒子が微生物であると判断され、その結果を示す信号が測定検出部４０に対して出力される。一方、ピーク電圧値が境界値よりも大きい場合には（Ｓ１１でＮＯ）、電圧比較回路３６において、当該浮遊粒子が微生物ではないと判断され、その結果を示す信号が測定検出部４０に対して出力される。
【００６４】
Ｓ１３またはＳ１５で電圧比較回路３６から出力された検出結果は、Ｓ１７で測定検出部４０の記憶部４２に記憶される。そして、Ｓ１９で算出部４５において、記憶部４２に記憶された所定の検出時間分の判定結果について、微生物であるとの判定結果の入力回数、および／または微生物ではないとの判定結果の入力回数が集計され、前者が微生物の個数Ｎｓ、後者が埃粒子の個数Ｎｄとの検出値とされる。さらに、算出部４５では、上記検出時間に空気の流速を乗じることで上記検出時間にケース５に導入された空気量Ｖｓが得られる。そのため、集計で得られた微生物の個数Ｎｓまたは埃粒子の個数Ｎｄを空気量Ｖｓで除することで、検出値として、微生物の濃度Ｎｓ／Ｖｓまたは埃粒子の濃度Ｎｄ／Ｖｓが得られる。Ｓ１９で得られた検出値は、Ｓ２１で出力部４３より、所定のタイミングで表示制御部２１０に対して出力される。
【００６５】
第１の例によるセンサ１００Ａでは上述のようにして微生物と埃とが判定される。これにより、リアルタイムに、かつ精度よく、空気中の浮遊粒子から微生物と埃とを分離して検出することができる。
【００６６】
（センサ１００Ａの第２の例）
図８（Ａ）は、センサ１００Ａの他の具体例を示す図である。図８（Ａ）を参照して、第２の例によるセンサ１００Ａは、吸引口からの空気を導入するための導入孔１０および排出孔１１が設けられたケース５を有し、ケース５、信号処理部３０、および測定検出部４０を内部に含んだセンサ機構２０を含む。図８（Ａ）において、第１の例によるセンサ１００Ａと同じ参照符号を付した部材は第１の例によるセンサ１００Ａのそれとほぼ同じものであり、以降、第１の例によるセンサ１００Ａとの差異を特に説明する。
【００６７】
第２の例によるセンサ１００Ａにも空気導入機構５０が設けられ、それによって吸引口からの空気がケース５に導入される。第２の例によるセンサ１００Ａでは、好ましくは、空気導入機構５０で導入する空気の流速は１L（リットル）/minから５０ｍ3/minである。
【００６８】
センサ機構２０は、検出機構と捕集機構と加熱機構とを含む。図８（Ａ）は、捕集機構の一例として、放電電極１７、捕集治具１２、および高圧電源２を含むものを示している。放電電極１７は高圧電源２の負極に電気的に接続される。高圧電源２の正極は接地される。これにより、導入された空気中の浮遊粒子は放電電極１７付近にて負に帯電される。捕集治具１２は、導電性の透明の皮膜３を有する、ガラス板などからなる支持基板４である。皮膜３は、接地される。これにより、負に帯電された空気中の浮遊粒子は静電気力で捕集治具１２の方向に移動して導電性の皮膜３に吸着されることで、捕集治具１２上に捕集される。
【００６９】
支持基板４は、ガラス板には限定されず、その他、セラミック、金属等であってもよい。また、支持基板４表面に形成される皮膜３は、透明に限定されない。他の例として、支持基板４は、金属皮膜をセラミック等の絶縁材料の上に形成して構成されてもよい。また、支持基板４が金属材料の場合は、その表面に皮膜を形成する必要もない。具体的には、支持基板４として、シリコン基板、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）基板、銅基板などが利用できる。
【００７０】
検出機構は、光源である発光素子６と、発光素子６の照射方向に備えられ、発光素子６からの光を平行光にする、または所定幅とするためのレンズ（またはレンズ群）７と、アパーチャ１３と、受光素子９と、受光素子９の受光方向に備えられ、捕集機構により捕集治具１２上に捕集された浮遊微粒子に発光素子６から照射することにより生じる蛍光を受光素子９に集光するための集光レンズ（またはレンズ群）８と、照射光が受光素子９に入り込むのを防ぐためのフィルタ（またはフィルタ群）１４とを含む。このうち、アパーチャ１３は、必要に応じて設けられる。これらの構成は、従来技術を応用できる。
【００７１】
発光素子６は、半導体レーザまたはＬＥＤ素子を含む。波長は、微生物を励起して蛍光を発させるものであれば、紫外または可視いずれの領域の波長でもよい。好ましくは、特開２００８−５０８５２７号公報に開示されているように、微生物中に含まれ、蛍光を発するトリプトファン、ＮａＤＨ、リボフラビン等が効率よく励起される３００nmから４５０nmである。受光素子９は、従来用いられている、フォトダイオード、イメージセンサなどが用いられる。
【００７２】
レンズ７および集光レンズ８は、いずれも、プラスチック樹脂製またはガラス製でよい。レンズ７とアパーチャ１３との組み合わせにより、発光素子６の発光は捕集治具１２の表面に照射され、捕集治具１２上に照射領域１５を形成する。照射領域１５の形状に限定はなく、円形、楕円形、四角形などであってよい。照射領域１５は特定のサイズに限定されないが、好ましくは、円の直径または楕円の長軸方向の長さまたは四角形の１辺の長さが約０．０５mmから５０mmである。
【００７３】
フィルタ１４は、単一または数種のフィルタの組み合わせで構成され、集光レンズ８または受光素子９の前に設置される。これにより、捕集治具１２で捕集された粒子からの蛍光と共に、発光素子６からの照射光が捕集治具１２やケース５に反射した迷光が受光素子９に入射することを抑えることができる。
【００７４】
加熱機構は、測定検出部４０に電気的に接続され、測定検出部４０によって加熱量（加熱時間、加熱温度等）が制御されるヒータ９１を含む。ヒータ９１としては、好適にはセラミックヒータが用いられる。以降の説明ではヒータ９１としてセラミックヒータが想定されているが、その他、遠赤外線ヒータや遠赤外線ランプなどであってもよい。
【００７５】
ヒータ９１は、捕集治具１２上に捕集された空気中の浮遊粒子を加熱し得る位置であって、少なくとも加熱時には発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から何かによって隔てられる位置に配備される。好ましくは、図８（Ａ）に表わされたように、捕集治具１２を間に挟んで発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から遠い側に配備される。このようにすることにより加熱時にヒータ９１は捕集治具１２によって発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられ、それにより発光素子６、受光素子９等への熱の影響を抑えることができる。より好ましくは、図２Ｂに示されるように、ヒータ９１は周囲が断熱材で囲まれる。断熱材としては、好適にはガラスエポキシ樹脂が用いられる。このように構成することによって、セラミックヒータであるヒータ９１が約２分で２００℃に到達したときに断熱材を介してヒータ９１に接続される部分（図示せず）の温度が３０℃以下であったことを発明者らが確認している。
【００７６】
上述のように、フィルタ１４は、受光素子９の前に設置されて迷光の受光素子９への入射を防止する役割を果たすものである。しかしながら、より大きな蛍光強度を得ようとすると、発光素子６での発光強度を大きくする必要がある。これは、反射光強度、すなわち、迷光強度の増大を招く。そこで、好ましくは、発光素子６および受光素子９が、迷光強度がフィルタ１４による遮光効果を上回らないような位置関係で配置される。
【００７７】
図８（Ａ）、図９（Ａ）、および図９（Ｂ）を用いて、発光素子６および受光素子９の配置の一例について説明する。図９（Ａ）は、第２の例によるセンサ１００Ａを図８（Ａ）のＡ−Ａ位置から矢印の方向に見た断面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ位置から矢印の方向に見た断面図である。なお、説明の便宜上、これらの図には捕集治具１２以外の収集機構は示されていない。
【００７８】
図９（Ａ）を参照して、発光素子６およびレンズ７と、受光素子９および集光レンズ８とは、図８（Ａ）の矢印Ａ方向（上面）から見て直角または略直角に設けられる。発光素子６からレンズ７およびアパーチャ１３を通って捕集治具１２表面に形成される照射領域１５からの反射光は、入射光に沿った方向に向かう。そのため、この構成とすることで、反射光が直接受光素子９に入らない。なお、捕集治具１２表面からの蛍光は等方的に発光するので、反射光および迷光の受光素子９への入射を抑えられる配置であれば、図示された配置には限定されない。
【００７９】
より好ましくは、捕集治具１２は、照射領域１５に対応する表面に捕集した粒子からの蛍光を受光素子９に集めるための構成を備える。該構成は、図９（Ｂ）を参照して、たとえば球面状の窪み５１が該当する。さらに、捕集治具１２は、好ましくは、受光素子９に捕集治具１２表面が相対するよう、受光素子９に向かう方向に角度θだけ傾けて設けられる。この構成により、球面状の窪み５１内の粒子から等方的に発光した蛍光が球面表面で反射して受光素子９方向に集められる効果があり、受光信号を大きくできるメリットがある。窪み５１の大きさは限定されないが、好ましくは、照射領域１５よりも大きい。
【００８０】
再び図８（Ａ）を参照して、受光素子９は信号処理部３０に接続されて、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。
【００８１】
さらに、ケース５の導入孔１０および排出孔１１には、それぞれ、シャッタ１６Ａ，１６Ｂが設置される。シャッタ１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ測定検出部４０に接続され、その開閉が制御される。シャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞されることでケース５内への空気の流入および外部光の入射が遮断される。測定検出部４０は、後述する蛍光測定時にシャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞し、ケース５内への空気の流入および外部光の入射を遮断する。これにより、蛍光測定時には捕集機構での浮遊粒子の捕集が中断される。また、蛍光測定時に外部光のケース５内への入射が遮断されることで、ケース５内の迷光が抑えられる。なお、シャッタ１６Ａ，１６Ｂのうちのいずれか一方、たとえば、少なくとも排出孔１１のシャッタ１６Ｂのみが備えられてもよい。
【００８２】
または、導入孔１０および排出孔１１には、ケース５内への空気の出入りは可能として外部光の入射を遮断するための構成として、それぞれ、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に表わされるような遮光部１０Ａおよび遮光部１１Ａが備えられてもよい。
【００８３】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）を参照して、導入孔１０に備えられる遮光部１０Ａおよび排出孔１１に備えられる遮光部１１Ａ共に、４．５mm程度の間隔で遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂが交互に重ねられた構造を有する。遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂは、それぞれ図１０（Ｃ）および図１０（Ｄ）に示されるように導入孔１０および排出孔１１の形状（ここでは円形）に対応した形状であって、互いに重ならない部分に削孔を有する。具体的には、遮光板１０ａは周辺部分に削孔を有し、遮光板１０ｂは中央部分に削孔を有する。遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂが重ねられたときに、それぞれの板に設けられた孔は重ならない。図１０（Ａ）に示されるように、導入孔１０に備えられる遮光部１０Ａは外部から内部へ遮光板１０ａ、遮光板１０ｂ、遮光板１０ａ、遮光板１０ｂの順に遮光板が配置され、図１０（Ｂ）に示されるように、排出孔１１に備えられる遮光部１１Ａは外部（空気導入機構５０側）から内部へ遮光板１０ｂ、遮光板１０ａ、遮光板１０ｂの順に遮光板が配置される。この構成によって、ケース５内への空気の出入りは可能となるものの、外部光の入射が遮断され、ケース５内の迷光が抑えられる。
【００８４】
ここで、第２の例によるセンサ１００Ａにおける検出原理について説明する。
特開２００８−５０８５２７号公報にも開示されているように、空気中に浮遊する微生物に紫外光または青色光を照射すると蛍光を発することは、従来から知られている。しかし、空気中には化学繊維の埃など同様に蛍光を発するものが浮遊しており、蛍光を検出するのみでは、微生物からのものであるか化学繊維の埃などからのものであるかが区別されない。
【００８５】
そこで、発明者らは、微生物と化学繊維の埃などとのそれぞれに対して加熱処理を施し、加熱の前後における蛍光の変化を測定した。発明者らによる、具体的な測定結果が図１１〜図１７に示されている。測定の結果より、発明者らは、埃は加熱処理によって蛍光強度が変化しないのに対して、微生物は加熱処理によって蛍光強度が増加することを見出した。
【００８６】
具体的に、図１１は、大腸菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱処理前（曲線７１）および加熱処理後（曲線７２）の蛍光スペクトルの測定結果である。図１１に表わされた測定結果より、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが分かった。また、図１２（Ａ）に示された加熱処理前の蛍光顕微鏡写真と、図１２（Ｂ）に示された加熱処理後の蛍光顕微鏡写真との比較によっても、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが明らかとなっている。
【００８７】
同様に、図１３は、バチルス菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７３）および加熱処理後（曲線７４）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１４（Ａ）が加熱処理前、図１４（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。また、図１５は、アオカビ菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７５）および加熱処理後（曲線７６）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１６（Ａ）が加熱処理前、図１６（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。これらに示されるように、他の微生物でも大腸菌と同様に加熱処理によって蛍光強度が大幅に増加することが分かった。
【００８８】
これに対して、図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）は、それぞれ、蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７７）および加熱処理後（曲線７８）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１８（Ａ）が加熱処理前、図１８（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。図１７（Ａ）に示された蛍光スペクトルと図１７（Ｂ）に示された蛍光スペクトルとを重ねると図１９に示されるように、これらはほぼ重なることが検証された。すなわち、図１９の結果や図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）の比較に示されるように、埃からの蛍光強度は加熱処理の前後において変化がないことが分かった。
【００８９】
第２の例によるセンサ１００Ａにおける検出原理として、発明者らの検証した上述の現象が応用される。すなわち、空気中では、埃と、微生物が付着した埃と、微生物とが混合されている。上述の現象を基にすると、捕集した粒子に蛍光を発する埃が混ざっている場合、加熱処理前に測定される蛍光スペクトルには、微生物からの蛍光と蛍光を発する埃からの蛍光とが含まれ、微生物を化学繊維の埃などから区別して検出することができない。しかしながら、加熱処理を施すことで微生物だけが蛍光強度が増加し、蛍光を発する埃の蛍光強度は変化しない。そのため、加熱処理前の蛍光強度と所定の加熱処理後の蛍光強度との差を測定することで、微生物の量を求めることができる。
【００９０】
図２０は、上の原理を利用して空気中の微生物を検出する、第２の例としてのセンサ１００Ａの機能構成の具体例を示すブロック図である。図２０でも、信号処理部３０の機能が主に電気回路であるハードウェア構成で実現される例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、信号処理部３０が図示しないＣＰＵを備え、該ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現される、ソフトウェア構成であってもよい。また、測定検出部４０の構成がソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【００９１】
図２０を参照して、信号処理部３０は、受光素子９に接続される電流−電圧変換回路３４と、電流−電圧変換回路３４に接続される増幅回路３５とを含む。
【００９２】
測定検出部４０は、制御部４１、記憶部４２、およびクロック発生部４７を含む。さらに、測定検出部４０は、スイッチ１１０の操作に伴ったスイッチ１１０からの入力信号を受け付けることで情報の入力を受け付けるための入力部４４と、通信部１５０に接続された外部装置とのデータ等のやり取りに必要な処理を行なうための外部接続部４６と、シャッタ１６Ａ，１６Ｂ、空気導入機構５０、およびヒータ９１を駆動させるための駆動部４８とを含む。
【００９３】
ケース５に導入され捕集治具１２上に捕集された粒子に対して発光素子６から照射されることで、照射領域１５にある当該粒子からの蛍光が、受光素子９に集光される。受光素子９から、受光量に応じた電流信号が信号処理部３０に対して出力される。電流信号は、電流−電圧変換回路３４に入力される。
【００９４】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子９から入力された電流信号より蛍光強度を表わすピーク電流値Ｈを検出し、電圧値Ｅｈに変換する。電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、測定検出部４０に対して出力される。測定検出部４０の制御部４１は信号処理部３０から電圧値Ｅｈの入力を受け付けて、順次、記憶部４２に記憶させる。
【００９５】
クロック発生部４７はクロック信号を発生させ、制御部４１に対して出力する。制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングで、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを開閉させるための制御信号を駆動部４８に対して出力して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂの開閉を制御する。また、制御部４１は発光素子６および受光素子９と電気的に接続され、それらのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００９６】
制御部４１は計算部４１１を含み、計算部４１１において、記憶部４２に記憶された電圧値Ｅｈを用いて、導入された空気中の微生物量を算出するための動作が行なわれる。具体的な動作について、図２２の制御部４１での制御の流れを示すタイムチャートを用いて説明する。ここでは、微生物量として、ケース５内に導入された空気中の微生物濃度を算出するものとする。
【００９７】
図２１を参照して、測定検出部４０の制御部４１は、センサ１００ＡがＯＮされたことに伴って駆動部４８に対して制御信号を出力し、空気導入機構５０を駆動させる。また、制御部４１は、クロック発生部４７からのクロック信号に基づいた時刻Ｔ１に、駆動部４８に対して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを開放（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ１から時間△Ｔ１経過後の時刻Ｔ２に、制御部４１は、駆動部４８に対して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。
【００９８】
これにより、時刻Ｔ１から時間△Ｔ１の間シャッタ１６Ａ，１６Ｂが開放され、空気導入機構５０の駆動により外部空気がケース５内に導入孔１０を通じて導入される。ケース５内に導入された空気中の粒子は、放電電極１７により負電荷に帯電され、空気の流れと放電電極１７および捕集治具１２表面の皮膜３の間で形成される電界とにより、捕集治具１２表面に時間△Ｔ１の間、捕集される。
【００９９】
また、時刻Ｔ２にシャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞され、ケース５内の空気の流れが止まる。これにより、捕集治具１２での浮遊粒子の捕集が終了する。また、これにより、外部からの迷光が遮光される。
【０１００】
制御部４１は、シャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞した時刻Ｔ２に、受光素子９に受光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。さらに、それと同時（時刻Ｔ２）または時刻Ｔ２から少し遅れた時刻Ｔ３に、発光素子６に発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ３から蛍光強度を測定するための予め規定した測定時間である時間△Ｔ２経過後の時刻Ｔ４に、制御部４１は、受光素子９に受光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号、および発光素子６に発光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。なお、上記測定時間は制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブルを介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【０１０１】
これにより、時刻Ｔ３（または時刻Ｔ２）より発光素子６からの照射が開始される。発光素子６からの光は、捕集治具１２の表面の照射領域１５に照射され、捕集された粒子から蛍光が発光される。時刻Ｔ３から規定の測定時間△Ｔ２分の蛍光が受光素子９により受光され、その蛍光強度Ｆ１に応じた電圧値が測定検出部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。
【０１０２】
このとき、別途設けたＬＥＤ等の発光素子（図示せず）からの発光の、捕集治具１２表面の粒子が捕集されない反射領域（図示せず）からの反射光を、別途設けた受光素子（図示せず）で受光し、その受光量を参照値Ｉ０として用いてＦ１／Ｉ０を記憶部４２に記憶してもよい。参照値Ｉ０に対する比率を算出することで、発光素子や受光素子の温度、湿度等の環境条件や劣化等による特性変動に起因する蛍光強度の変動を補償することができるという利点が生じる。
【０１０３】
制御部４１は、発光素子６の発光および受光素子９の受光を終了させた時刻Ｔ４（または時刻Ｔ４から少し遅れた時刻）に、ヒータ９１に加熱を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。そして、ヒータ９１の加熱開始（時刻Ｔ４または時刻Ｔ４から少し遅れた時刻）から加熱処理のための予め規定した加熱処理時間である時間△Ｔ３経過後の時刻Ｔ５に、制御部４１はヒータ９１に加熱を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。
【０１０４】
これにより、時刻Ｔ４または時刻Ｔ４から少し遅れた時刻）から加熱処理時間△Ｔ３の間、ヒータ９１によって捕集治具１２表面の照射領域１５に捕集した粒子に対して加熱処理が施される。このときの加熱温度は予め規定されている。時間△Ｔ３の間加熱処理されることで、捕集治具１２表面に捕集された粒子に対して所定の加熱量が加えられることになる。なお、加熱処理時間△Ｔ３（すなわち加熱量）もまた、上記測定時間と同様に、制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブルを介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【０１０５】
その後、△Ｔ４の間、加熱した粒子が冷却処理される。冷却処理には空気導入機構５０が用いられてもよく、この場合、別途ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタを設けた導入口（図８（Ａ）には図示せず）から外部空気が取り込まれてもよい。または、別途ペルチェ素子等の冷却機構が用いられてもよい。
【０１０６】
その後、制御部４１は空気導入機構５０の動作を終了させるための制御信号を出力し、時刻Ｔ６に受光素子９に受光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。さらに、それと同時（時刻Ｔ６）または時刻Ｔ６から少し遅れた時刻Ｔ７に、発光素子６に発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ７から測定時間△Ｔ２経過後の時刻Ｔ８に、制御部４１は、受光素子９に受光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号、および発光素子６に発光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。
【０１０７】
これにより、発光素子６から捕集治具１２表面の照射領域１５に捕集した粒子に対して時間△Ｔ３の間加熱処理された後の、測定時間△Ｔ２分の蛍光が受光素子９により受光される。その蛍光強度Ｆ２に応じた電圧値は測定検出部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。
【０１０８】
計算部４１１は、記憶された蛍光強度Ｆ１と蛍光強度Ｆ２との差分を増大量△Ｆとして算出する。上述のように、増大量△Ｆは微生物量（微生物数または濃度等）に関連している。計算部４１１は、予め、図２２に表わされたような、増大量△Ｆと微生物量（濃度）との対応関係を記憶しておく。そして、計算部４１１は、算出された増大量△Ｆと該対応関係とを用いて得られる微生物濃度を、ケース５内に時間△Ｔ１の間に導入された空気中の微生物濃度として算出する。
【０１０９】
増大量△Ｆと微生物濃度との対応関係は、予め実験的に決められる。たとえば、１ｍ3の大きさの容器内に、大腸菌やバチルス菌やカビ菌などの微生物の一種を、ネブライザを利用して噴霧し、微生物濃度をＮ個／ｍ3に維持して、センサ１００Ａを用いて、上述の検出方法により時間△Ｔ１の間微生物を捕集する。そして、所定加熱量（加熱時間△Ｔ３、所定の加熱温度）で捕集した微生物に対してヒータ９１によって加熱処理を施し、所定時間△Ｔ４の冷却の後、加熱前後の蛍光強度の増大量△Ｆを測定する。種々の微生物濃度について同様の測定がなされることで、図２２に示された増大量△Ｆと微生物濃度（個／ｍ3）との関係が得られる。
【０１１０】
増大量△Ｆと微生物濃度との対応関係は、スイッチ１１０などの操作によって入力されることで計算部４１１に記憶されてもよい。または、該対応関係を記録した記録媒体が通信部１５０に装着され、外部接続部４６が読み込むことで計算部４１１に記憶されてもよい。または、ＰＣ３００によって入力および送信され、通信部１５０に接続されたケーブルを介して外部接続部４６が受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。または、通信部１５０が赤外線通信やインターネット通信を行なう場合には、外部接続部４６が通信部１５０でのそれらの通信によって他の装置から受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。また、いったん計算部４１１に記憶された該対応関係が、測定検出部４０により更新されてもよい。
【０１１１】
計算部４１１は、増大量△Ｆが差分△Ｆ１と算出された場合、図２２の対応関係から増大量△Ｆ１に対応する値を特定することで微生物濃度Ｎ１（個／ｍ3）を算出する。
【０１１２】
ただし、増大量△Ｆと微生物濃度との対応関係は、微生物の種類（たとえば菌種）によって異なる可能性がある。そこで、計算部４１１は、いずれかの微生物を標準の微生物と規定して、増大量△Ｆと該微生物の濃度との対応関係を記憶する。これにより、様々な環境における微生物濃度が、標準の微生物を基準として換算された微生物濃度として算出される。その結果、様々な環境を比較することが可能となり、環境管理が容易となる。
【０１１３】
なお、上述の例では増大量△Ｆには、所定の加熱量（所定の加熱温度、加熱時間△Ｔ３）の加熱処理の前後の蛍光強度の差分が用いられているが、これらの比率が用いられてもよい。
【０１１４】
計算部４１１で算出された捕集された微生物の濃度は、制御部４１から表示制御部２１０に対して出力される。
【０１１５】
このように、第２の例によるセンサ１００Ａは、微生物からの蛍光と蛍光を発する埃からの蛍光との加熱処理による性質の差を利用し、所定の加熱処理後の増大量に基づいて微生物を検出するものである。すなわち、第２の例によるセンサ１００Ａは、捕集された微生物と埃とに加熱処理を施すと微生物は蛍光強度が増加し埃は変化しない、という現象を利用して微生物を検出するものである。そのため、導入された空気中に蛍光を発する埃が含まれている場合であっても、リアルタイムに、かつ精度よく、微生物を蛍光を発する埃から分離して検出することができる。
【０１１６】
さらに、第２の例によるセンサ１００Ａでは図２１の制御がなされることによって、捕集機構での捕集工程から検出機構での検出工程に移行する際にシャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞してケース５内への外部光の入射が遮断される。これにより、蛍光測定中に浮遊粒子による散乱等での迷光が抑えられ、測定精度を向上させることができる。
【０１１７】
（センサ１００Ａの第３の例）
図２３は、センサ１００Ａの他の具体例を示す図である。第３の例によるセンサ１００Ａは第２の例によるセンサ１００Ａの変形例である。
【０１１８】
図２３を参照して、第３の例にかかるセンサ１００Ａは、検出機構と捕集機構と加熱機構とを含む。図２３において、第１の例によるセンサ１００Ａおよび第２の例によるセンサ１００Ａと同じ参照符号を付した部材はそれらの部材とほぼ同じものであり、以降、第２の例によるセンサ１００Ａとの差異を特に説明する。
【０１１９】
詳しくは、図２３を参照して、第３の例にかかるセンサ１００Ａは、孔５Ｃ’を有する区切り壁である壁５Ｃで隔てられた、捕集機構の少なくとも一部を含んだ捕集室５Ａと、検出機構を含んだ検出室５Ｂとを備える。捕集室５Ａには、捕集機構として針状の放電電極１７および捕集治具１２が配備され、検出室５Ｂには、検出機構として発光素子６、受光素子９、および集光レンズ８が配備される。
【０１２０】
捕集室５Ａの放電電極１７側および捕集治具１２には、それぞれ、捕集室５Ａ内に空気を導入するための導入孔１０および排出孔１１が設けられる。図２３に示されるように、導入孔１０にはフィルタ（プレフィルタ）１０Ｂが設けられてもよい。
【０１２１】
導入孔１０および排出孔１１には、捕集室５Ａ内への空気の出入りは可能として外部光の入射を遮断するための構成として、それぞれ、第２の例によるセンサ１００Ａと同様の図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に表わされるような遮光部１０Ａおよび遮光部１１Ａが備えられてもよい。
【０１２２】
排出孔１１近傍には空気導入機構としてのファン５０Ａが設けられる。ファン５０Ａによって、吸引口からの空気が捕集室５Ａに導入される。好ましくは、ファン５０Ａの駆動機構は、測定検出部４０によって制御され、導入する空気の流速が制御される。好ましくは、ファン５０Ａで導入する空気の流速は１L（リットル）/minから５０ｍ3/minである。ファン５０Ａは測定検出部４０によって制御される図示しない駆動機構により駆動することで、図中の点線矢印で表わされたように、導入孔１０から捕集室５Ａ外の空気を捕集室５Ａ内に導入し、捕集室５Ａ内の空気を排出孔１１から捕集室５Ａ外に排気する。
【０１２３】
捕集機構は第２の例によるセンサ１００Ａと同様の捕集機構を採用することができる。すなわち、図２３を参照して、捕集機構は、放電電極１７、捕集治具１２、および高圧電源２を含む。放電電極１７は高圧電源２の正極に電気的に接続される。捕集治具１２と高圧電源２の負極に電気的に接続される。
【０１２４】
捕集治具１２は、第２の例によるセンサ１００Ａと同様の、導電性の透明の皮膜を有する、ガラス板などからなる支持基板である。捕集治具１２の皮膜側は高圧電源２の負極に電気的に接続される。これにより、放電電極１７と捕集治具１２と間に電位差が発生し、これらの間に図２３の矢印Ｅに示される向きの電界が構成される。
【０１２５】
ファン５０Ａの駆動によって導入孔１０から導入された空気中の浮遊粒子は、放電電極１７付近にて負に帯電される。負に帯電した粒子は静電気力で捕集治具１２の方向に移動して導電性の皮膜に吸着されることで、捕集治具１２上に捕集される。ここで、放電電極１７として針状電極を用いることによって、帯電した粒子を捕集治具１２の放電電極１７に対面する、（後述する）発光素子の照射領域１５に対応したきわめて狭い範囲に吸着させることができる。これにより、後述する検出工程において、吸着された微生物を効率的に検出することができる。
【０１２６】
検出室５Ｂに含まれる検出機構は、光源である発光素子６と、受光素子９と、受光素子９の受光方向に備えられ、捕集機構により捕集治具１２上に捕集された浮遊微粒子に発光素子６から照射することにより生じる蛍光を受光素子９に集光するための集光レンズ（またはレンズ群）８とを含む。その他、発光素子６の照射方向に備えられ、発光素子６からの光を平行光にする、または所定幅とするためのレンズ（またはレンズ群）、アパーチャ、照射光が受光素子９に入り込むのを防ぐためのフィルタ（またはフィルタ群）などが含まれてもよい。これらの構成は、従来技術を応用できる。集光レンズ８は、プラスチック樹脂製またはガラス製でよい。
【０１２７】
検出室５Ｂは、好ましくは、少なくとも内部に、黒色塗料の塗布または、黒色アルマイト処理等が施される。これにより、迷光の原因となる内部壁面での光の反射が抑えられる。捕集室５Ａおよび検出室５Ｂ筐体の材質は特定の材質に限定されないが、好ましくは、プラスチック樹脂、アルミもしくはステンレスなどの金属、またはそれらの組み合わせが用いられる。導入孔１０および排出孔１１は、直径が１mmから５０mmの円形である。導入孔１０および排出孔１１の形状は円形に限定されず、楕円形、四角形など他の形状であってもよい。
【０１２８】
発光素子６は、第２の例によるセンサ１００Ａと同様のものである。発光素子６の発光は捕集治具１２の表面に照射され、捕集治具１２上に照射領域１５を形成する。照射領域１５の形状に限定はなく、円形、楕円形、四角形などであってよい。照射領域１５は特定のサイズに限定されないが、好ましくは、円の直径または楕円の長軸方向の長さまたは四角形の１辺の長さが約０．０５mmから５０mmである。
【０１２９】
受光素子９は信号処理部３０に接続されて、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。
【０１３０】
検出室５Ｂ内の、捕集治具１２表面に触れる位置には、捕集治具１２表面をリフレッシュするためのブラシ６０が設けられる。ブラシ６０は、測定検出部４０によって制御される図示しない移動機構に接続され、図中の両側矢印Ｂに示されるように、すなわち、捕集治具１２上を往復するように移動する。これにより、捕集治具１２表面に付着した埃や微生物が取り除かれる。
【０１３１】
ヒータ９１は、好ましくは、図２３に表わされたように、捕集治具１２の放電電極１７から遠い側の面に配備される。
【０１３２】
捕集治具１２とヒータ９１とを含んだユニットをここでは捕集ユニット１２Ａと称する。捕集ユニット１２Ａは測定検出部４０によって制御される図示しない移動機構に接続され、図中の両側矢印Ａに示されるように、すなわち、捕集室５Ａから検出室５Ｂへ、検出室５Ｂから捕集室５Ａへ、壁５Ｃに設けられた孔５Ｃ’を通って移動する。なお、上述のように、ヒータ９１は、捕集治具１２上に捕集された空気中の浮遊粒子を加熱し得る位置であって、少なくとも加熱時には発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から何かによって隔てられる位置に配備されればよいため、捕集ユニット１２Ａに含まれず、他の位置に備えられてもよい。後述するように加熱動作が捕集室５Ａで行なわれる場合、ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａに含まれず、捕集室５Ａの、捕集ユニット１２Ａがセットされる位置であって、捕集治具１２の、発光素子６、受光素子９等のセンサ機器と反対側に固定されていてもよい。このようにすることよっても加熱時にはヒータ９１は捕集治具１２によって発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられ、それにより発光素子６、受光素子９等への熱の影響を抑えることができる。この場合、捕集ユニット１２Ａには少なくとも捕集治具１２が含まれていればよい。
【０１３３】
図２４に示されるように、捕集ユニット１２Ａの壁５Ｃから最も遠い側の端部には、上下に突起を有したカバー６５Ａが備えられる。壁５Ｃの捕集室５Ａ側の面であって、孔５Ｃ’の周囲には、カバー６５Ａに対応したアダプタ６５Ｂが備えられる。アダプタ６５Ｂには、カバー６５Ａの上記突起に嵌合する凹部が設けられ、これによりカバー６５Ａとアダプタ６５Ｂとが完全に接合され、孔５Ｃ’を覆うことになる。すなわち、捕集ユニット１２Ａが図２４中の矢印Ａ’の方向に、孔５Ｃ’を通って捕集室５Ａから検出室５Ｂへ移動し、捕集ユニット１２Ａが完全に検出室５Ｂに入った時点で、カバー６５Ａがアダプタ６５Ｂに接合されて孔５Ｃ’が完全に覆われ、検出室５Ｂ内が遮光される。これにより、検出室５Ｂで検出動作が行なわれている間には検出室５Ｂ内への入射が遮断される。
【０１３４】
第３の例によるセンサ１００Ａでも、上述の、図１１〜図１６を用いて説明した原理を利用して空気中の微生物を検出する。第３の例によるセンサ１００Ａの機能構成は、図２０に示された第２の例によるセンサ１００Ａの機能構成とほぼ同様である。第３の例によるセンサ１００Ａの機能構成では、駆動部４８は、ヒータ９１、空気導入機構５０およびシャッタ１６Ａ，１６Ｂに替えて、ファン５０Ａ、ヒータ９１、捕集ユニット１２Ａを往復移動させるための図示しない機構、およびブラシ６０を往復移動させるための図示しない機構を駆動させる。
【０１３５】
制御部４１での、捕集室５Ａに導入された空気中の微生物量を算出するための具体的な動作について、図２５のフローチャートを用いて説明する。ここでは、微生物量として、捕集室５Ａ内に所定時間の間に導入された空気中の微生物濃度を算出するものとする。
【０１３６】
図２５を参照して、センサ１００ＡがＯＮされると、ステップＳ１で、予め規定されている捕集時間である時間△Ｔ１の間、捕集室５Ａでの捕集動作が行なわれる。ステップＳ１での具体的な動作としては、制御部４１は駆動部４８に対して制御信号を出力してファン５０Ａを駆動させて捕集室５Ａ内に空気を取り込む。捕集室５Ａ内に導入された空気中の粒子は、放電電極１７により負電荷に帯電され、ファン５０Ａによる空気の流れと放電電極１７および捕集治具１２表面の皮膜３の間で形成される電界とにより、捕集治具１２表面の照射領域１５に対応した狭い範囲に捕集される。捕集時間△Ｔ１が経過すると制御部４１は捕集動作を終了、すなわち、ファン５０Ａの駆動を終了させる。
【０１３７】
これにより、時間△Ｔ１の間、外部空気が捕集室５Ａ内に導入孔１０を通じて導入され、その空気中の粒子は、捕集治具１２表面に時間△Ｔ１の間、捕集される。
【０１３８】
次に、ステップＳ３で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａから検出室５Ｂに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ５で検出動作が行なわれる。ステップＳ５では第２の例によるセンサ１００Ａと同様に、制御部４１は発光素子６に発光させ、規定の測定時間△Ｔ２の間、受光素子９により蛍光を受光させる。発光素子６からの光は、捕集治具１２の表面の照射領域１５に照射され、捕集された粒子から蛍光が発光される。その蛍光強度Ｆ１に応じた電圧値が測定検出部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。これにより、加熱前の蛍光量Ｓ１が測定される。
【０１３９】
なお、上記測定時間△Ｔ２は制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブルを介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【０１４０】
このとき、別途設けたＬＥＤ等の発光素子（図示せず）からの発光の、捕集治具１２表面の粒子が捕集されない反射領域（図示せず）からの反射光を、別途設けた受光素子（図示せず）で受光し、その受光量を参照値Ｉ０として用いてＦ１／Ｉ０を記憶部４２に記憶してもよい。参照値Ｉ０に対する比率を算出することで、発光素子や受光素子の温度、湿度等の環境条件や劣化等による特性変動に起因する蛍光強度の変動を補償することができるという利点が生じる。
【０１４１】
ステップＳ５の測定動作が終了すると、ステップＳ７で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを検出室５Ｂから捕集室５Ａに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ９で加熱動作が行なわれる。ステップＳ９では第２の例によるセンサ１００Ａと同様に、制御部４１は予め規定した加熱処理時間である時間△Ｔ３の間、ヒータ９１に加熱を行なわせる。このときの加熱温度は予め規定されている。
【０１４２】
加熱動作後、ステップＳ１１で冷却動作が行なわれる。ステップＳ１１では、制御部４１は、駆動部４８に制御信号を出力して、所定の冷却時間、ファン５０Ａを逆回転させる。捕集ユニット１２Ａに外部の空気を触れさせることで冷却する。加熱処理時間△Ｔ３、加熱温度、および冷却時間も、制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブルを介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【０１４３】
ステップＳ７で捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａに移動させた後に捕集室５Ａ内で加熱動作および冷却動作が行なわれ、冷却後に捕集ユニット１２Ａが検出室５Ｂに移動することで、加熱時にヒータ９１は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられた距離に位置し、また、壁５Ｃ等によっても隔てられ、それにより発光素子６、受光素子９等への熱の影響を抑えることができる。なお、このように加熱時にヒータ９１は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器とは壁５Ｃ等によっても隔てられた捕集室５Ａ内にあることから、ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａ内の必ずしも放電電極１７から遠い側の面、すなわち検出室５Ｂに捕集ユニット１２Ａが移動したときに発光素子６、受光素子９等から遠い側の面になくてもよく、たとえば放電電極１７から近い側の面にあってもよい。
【０１４４】
ステップＳ９の加熱動作およびステップＳ１１の冷却動作が終了すると、ステップＳ１３で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａから検出室５Ｂに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ１５で再度検出動作が行なわれる。ステップＳ１５の検出動作はステップＳ５での検出動作と同じである。ここでの蛍光強度Ｆ２に応じた電圧値が測定検出部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。これにより、加熱後の蛍光量Ｓ２が測定される。
【０１４５】
ステップＳ１５で加熱後の蛍光量Ｓ２が測定されると、ステップＳ１７で捕集ユニット１２Ａのリフレッシュ動作が行なわれる。ステップＳ１７で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力してブラシ６０を移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａ表面でブラシ６０を所定回数往復移動させる。このリフレッシュ動作が完了すると、ステップＳ１９で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを検出室５Ｂから捕集室５Ａに移動させる。これにより、開始の指示を受けると直ちに次の捕集動作（Ｓ１）を開始することができる。
【０１４６】
計算部４１１は、記憶された蛍光強度Ｆ１と蛍光強度Ｆ２との差分を増大量△Ｆとして算出する。そして、第２の例によるセンサ１００Ａと同様にして、算出された増大量△Ｆと、予め記憶している増大量△Ｆと微生物量（濃度）との対応関係（図２２）とを用いて得られる微生物濃度を、捕集室５Ａ内に時間△Ｔ１の間に導入された空気中の微生物濃度として算出する。算出された捕集された粒子中の微生物の濃度は、制御部４１から表示制御部２１０に対して出力される。
【０１４７】
このように、第３の例によるセンサ１００Ａでは捕集室５Ａと検出室５Ｂとが区切られ、その間を捕集ユニット１２Ａが行き来して捕集と検出とが行なわれるため、捕集と検出とを連続して行なうことができる。また、上述のように捕集室５Ａで捕集治具１２が加熱され、冷却された後に検出室５Ｂに移動させるため、検出室５Ｂ内にあるセンサ等への熱の影響を抑えることができる。
【０１４８】
さらに、第３の例によるセンサ１００Ａでは捕集室５Ａでの捕集工程から検出室５Ｂでの検出工程に捕集ユニット１２Ａが移動する際に捕集ユニット１２Ａに備えられたカバーが壁５Ｃの孔５Ｃ’を遮蔽する。そのため、検出室５Ｂ内への外部光の入射が遮断される。これにより、蛍光測定中に浮遊粒子による散乱等での迷光が抑えられ、測定精度を向上させることができる。
【０１４９】
なお図２３では壁５Ｃで区切られた捕集室５Ａ、検出室５Ｂが示されているが、第３の例によるセンサ１００Ａは、それぞれを完全に分離された別の個体である捕集装置、検出装置で構成され、それらの間で捕集ユニット１２Ａを移動させる構成、またはそれぞれの装置に捕集ユニット１２Ａをセットする構成であってもよい。この場合、捕集治具１２の加熱は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられた位置として、検出装置以外の箇所で行なわれればよい。たとえば、上述のように捕集室５Ａに対応した捕集装置内で行なわれてもよいし、捕集装置および検出装置のいずれでもないその他の位置（たとえば捕集装置から検出装置への移動の途中等）で行なわれてもよい。ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａに含まれてもよいし、検出装置以外の箇所である加熱を行なう箇所に設けられてもよい。また、捕集装置と検出装置とをセットとして用いるのみならず、上記捕集室５Ａに対応した捕集装置、または上記検出室５Ｂに対応した検出装置単体で用いてもよい。その場合、用いる方の装置に信号処理部３０および測定検出部４０等に対応した機能が含まれる。
【０１５０】
さらに図２３では捕集ユニット１２Ａが１つ設けられ、両側矢印Ａで表わされた往復運動を行なうことで捕集室５Ａと検出室５Ｂとの間を往復移動するものとしている。しかしながら、捕集ユニット１２Ａの他の例として回転可能な円盤の上に２以上設けられ、回転に伴って捕集室５Ａと検出室５Ｂとの間を移動するものとしてもよい。この場合、複数の捕集ユニット１２Ａのうちの１つを捕集室５Ａに位置させ、他の１つを検出室５Ｂに位置させることで、捕集動作と検出動作とを並行して行なわせることができる。このような構成にすることで、連続的に捕集動作を行なうことが可能となり、それと並行して検出動作を連続して行なうことが可能となる。
【０１５１】
（センサ１００Ｂの例）
センサ１００Ｂとしては、一般的な花粉センサを採用することができる。その具体的な手法としては、たとえば、特開平５−２４０７６８号公報、特開２００３−３８１６３号公報、特開２００５−２８３１５２号公報、および特開平４−３１５０５３号公報、などに開示されている手法が挙げられる。具体的には、第１の例によるセンサ１００Ａと同様の構成とし、所定角度、所定波長の散乱光を測定し、その強度に基づいて空気中に浮遊する花粉量（数、濃度）を検出することができる。この検出値もまた、表示制御部２１０に対して出力される。
【０１５２】
（センサ１００Ｃの例）
センサ１００Ｃとしては、一般的なガスセンサを採用することができる。たとえば、エフアイエス社製ＳＢ−ＡＱ１などの半導体ガスセンサを用いることができる。具体的には、金属酸化物二次粒子としてたとえば酸化第ニスズ（ＳｎＯ2）などに増感剤を添加して高温で焼結させた感ガス材料に、ヒータコイルと電極リード線とを埋設して感ガス素子として用いる。この感ガス素子は３本の電極端子付のベースにマウントされ、ヒータに一定の電圧を印加して感ガス素子の温度を制御した状態で、センサ抵抗と直列に接続されている、固定あるいは可変負荷抵抗両端の出力電圧変化を検出することでガスが検出される。
【０１５３】
エフアイエス社製ＳＢ−ＡＱ１でのガス検出原理を説明する。
酸化第ニスズなどの金属酸化物結晶は、清浄空気中ではその表面に空気中の酸素が吸着し、安定状態を保つ。空気中に還元性ガスが存在すると、結晶表面の酸素とガスと反応することで吸着酸素が減少し、その結果、結晶内の電子が増加する。これにより、当該金属酸化物の抵抗値が下がる。
【０１５４】
センサ１００Ｃは上述の原理を利用して空気中のガス濃度を検出することができる。つまり、エフアイエス社製ＳＢ−ＡＱ１を利用する場合にはセンサ抵抗値はガス濃度の増加に伴って減少することになり、センサ抵抗と直列に接続されている負荷抵抗両端の出力電圧変化に基づいてセンサ抵抗値を算出することによって、ガス濃度を得ることができる。この検出値もまた、表示制御部２１０に対して出力される。
【０１５５】
＜イオン発生装置３００の説明＞
図２６は、イオン発生装置３００の一部の外観の具体例を示す図である。図２６を参照して、イオン発生装置３００は、削孔された直方体のケースを有し、該ケースから図示しない１２V程度の直流電源に接続するためのラインが伸びる。孔は複数対削孔されており、一対の孔のそれぞれのほぼ中央には、正極の針状電極３０１Ａと、負極の針状電極３０１Ｂとが位置する。
【０１５６】
図２７は、イオン発生装置３００の、一対の孔に対応した回路構成の具体例を示す図である。イオン発生装置３００内には、図２８に表わされた回路構成が複数含まれる。
【０１５７】
図２７を参照して、ケース内の回路構成の具体例としては、大きくは、正極側の回路と負極側の回路とからなり、それぞれ、スイッチ３０２Ａ，３０２Ｂによって、直流電源に接続／非接続となる。各回路は、トランジスタと圧電素子とを有する直流を交流に変換するための変換回路と、高圧発生回路３０３Ａ，３０３Ｂとを含む。
【０１５８】
図２８は、図２７中の正極側の回路構成の具体例を示す図である。図２８を参照して、スイッチ３０２Ａが閉じると、１．５V〜１２V程度である直流電源からの電流は変換回路によって直流に変換され、ダイオードによって正極側に整流された後に保護回路を経て高圧発生回路３０３Ａに入力される。高圧発生回路３０３Ａは圧電素子を含み、正極側に整流された入力電圧を昇圧させて高電圧を発生させる。高電圧は正極の針状電極３０１Ａに供給され、電極３０１Ａの先端でコロナ放電が生じる。これにより、正イオンが発生し、電極３０１Ａが設けられたイオン発生装置３００のケースの孔からケース外に放出される。
【０１５９】
負極側の回路についても、図２８の回路のダイオードの向きを逆とするのみで、後は同様である。すなわち、スイッチ３０２Ｂが閉じると、負極の針状電極３０１Ｂの先端でもコロナ放電が生じ、これにより負イオンが発生してケース外に放出される。
【０１６０】
ここで、正イオンは、水素イオン（Ｈ+）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは任意の自然数）として表わされる。また負イオンは、酸素イオン（Ｏ2-）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは任意の自然数）として表わされる。
【０１６１】
スイッチ３０２Ａ，３０２Ｂはイオン制御部２３０に接続され、その制御によってＯＮ／ＯＦＦされる。両スイッチともＯＮの場合には当該回路から正イオンおよび負イオンの両極性のイオンが放出され、いずれか一方のスイッチのみＯＮの場合には当該回路から正イオンまたは負イオンの単極性のイオンが放出される。両スイッチともＯＦＦの場合には当該回路からいずれのイオンも放出されない。
【０１６２】
従来のイオン発生装置として機能する場合、イオン制御部２３０がいずれか一方のスイッチのみＯＮさせることで、当該回路から単極イオン、たとえば負イオンを発生させる。
【０１６３】
当該回路から正イオンおよび負イオンの両極性のイオンが放出される場合には、空気中の正イオンであるＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは任意の自然数）と、負イオンであるＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは任意の自然数）とが略同等量発生することにより、両イオンが空気中の浮遊カビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸化ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などを除去することが可能となる。
【０１６４】
イオン発生装置３００は、空気清浄機１内の空気の流路において、フィルタよりも下流側に設置される。これにより、発生したイオンは、フィルタによって清浄された空気に乗って排気口から機外に放出される。
【０１６５】
イオン制御部２３０はスイッチ１１０からの指示信号に従ってスイッチ３０２Ａ，３０２ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。たとえば、イオン発生モードが高濃度発生モードである場合にはイオン発生装置３００に含まれるすべての回路のスイッチをＯＮとし、その他の濃度のモードである場合、予め記憶されている所定数の回路のスイッチをＯＮとしその他の回路のスイッチをＯＦＦとする。このようにすることで、発生させるイオン濃度が制御される。イオン制御部２３０でのスイッチのＯＮ／ＯＦＦの制御結果は、発生させたイオン量に関する情報として表示制御部２１０に対して出力される。出力のタイミングは、予め設定されている所定の時間間隔や、表示制御部２１０から要求されたタイミングなどである。
【０１６６】
なお、発生させるイオン濃度を制御する方法の他の例としては、スイッチ３０２Ａ，３０２ＢのＯＮ／ＯＦＦの間隔を制御する方法も挙げられる。この方法では簡易にイオン濃度を制御することができる。
【０１６７】
＜表示制御の説明＞
表示制御部２１０は、センサ１００から受信した検出結果などを表示パネル１３０に表示させるための処理を実行する。具体例として、表示制御部２１０は、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、空気中のガス量、およびこれらを総合した空気の状態などを表示させる。
【０１６８】
図２９は、表示制御部２１０の機能構成の具体例を示すブロック図である。図２９では、表示制御部２１０の機能が主にソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【０１６９】
図２９を参照して、表示制御部２１０は、センサ１００からの検出結果の入力を受け付けるための入力部２０１と、後述する表示量を演算するための演算部２０２と、表示データを生成するための生成部２０３と、表示データを表示パネル１３０に対して出力し画面表示を行なわせるための出力部２０４と、表示データ等を記憶するための記憶部２０５とを含む。
【０１７０】
なお、ここで「空気の状態」とは、各センサでの検出結果に基づいて算出される、空気中の汚染物質（所定の粒子または成分）の量を表わす値であって、それぞれの検出結果を加算することによって算出される。たとえば、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、および空気中のガス量のそれぞれについての、所定のセンシング対象の空気量に対する割合（％）を加えて得られる値（％）を「空気の状態」とし、「空気の状態」でセンシング対象の空気量における清浄ではない要素の量の割合を表わす。これら各センサでの検出結果に基づき、他の方法で空気の状態が表わされてもよい。
【０１７１】
（第１の表示制御についての説明）
図３０（Ａ）は、第１の表示制御による表示画面の具体例を示す図である。図３０（Ａ）を参照して、第１の表示制御として、表示制御部２１０は、現時点での空気の状態と過去の空気の状態とを比較可能なように表示させる。
【０１７２】
第１の表示制御において、表示制御部２１０は、上述の空気の状態として表わされる値を表示させる。そのため、演算部２０２は、各センサでの検出結果の所定のセンシング対象の空気量に対する割合（％）を得るための演算を行なう。そして、それぞれの演算結果から空気の状態を表わす値を得るための演算を行なう。
【０１７３】
再び図３０（Ａ）を参照して、第１の表示制御においては、表示制御部２１０は、全割合（１００％）に相当する長さの表示バー１３１において、「空気の状態」として表わされる値（％）を、その値に応じた長さの表示セグメント１３１Ａで表わす。
【０１７４】
表示バー１３１は、所定数のライト（たとえばＬＥＤ等）を連続してなるものであって、そのうちの「空気の状態」として表わされる値に応じた数のライトを点灯させることで表示セグメント１３１Ａを表示するものであってもよい。または、表示バー１３１は、液晶画面である表示パネル１３０上で表示される所定長さの矩形形状であって、そのうちの「空気の状態」として表わされる値に応じた長さ部分が他の部分と表示形態が異なるものであってもよい。これは、以降の表示制御の例でも同様である。
【０１７５】
各センサでの検出結果の所定のセンシング対象の空気量に対する割合（％）を得るための、基準値とする所定のセンシング対象の空気量は、予め演算部２０２に予め記憶されているものであってもよいし、所定の登録動作によってたとえばスイッチ１１０などによって入力され、記憶されるものであってもよい。
【０１７６】
空気中の微生物量の所定のセンシング対象の空気量に対する割合（％）を得るための演算を行なうため、センサ１００Ａにおいて微生物量が粒子個数として得られる場合、演算部２０２は、所定のセンシング対象の空気量（たとえば上述の検出時間あたりにケース５に導入された空気量Ｖｓ）中の微生物数の最大値Ｎｍａｘを記憶しておき、検出結果として入力される所定体積あたりの微生物の数Ｎをかかる最大値Ｎｍａｘで除することで、所定体積あたりの粒子数の最大値に対する微生物数の割合Ｎ／Ｎｍａｘを得る。または、センサ１００Ａにおいて微生物量が粒子濃度として得られる場合、演算部２０２は、所定のセンシング対象の空気量中の微生物濃度の最大値を記憶しておき、検出結果として入力される微生物の濃度をかかる最大値で除することで、濃度の最大値に対する微生物濃度の割合を得る。
【０１７７】
空気中の埃量、花粉量、ガス量の所定のセンシング対象の空気量に対する割合（％）を得るための演算も同様に行なわれる。
【０１７８】
演算部２０２は、さらに、上述のように算出された空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、および空気中のガス量のそれぞれを加えて、「空気の状態」を表わす値（％）を得る。「空気の状態」を表わす値を得る方法の一例としては、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、および空気中のガス量のそれぞれに予め規定された係数を乗じた上で加える方法が挙げられる。たとえば、空気中の埃量を表わす係数を乗じた後の値が２０点、空気中の微生物量を表わす係数を乗じた後の値が２５、および空気中のガス量を表わす係数を乗じた後の値が１０で得られた場合、「空気の状態」を表わす値はそれらを加えて５５％で得られる。なお、この場合は、すべての項目の値が１００％でなくても空気状態は１００％となる場合がある。たとえば、空気中の埃量を表わす係数を乗じた後の値が４０、空気中の微生物量を表わす係数を乗じた後の値が４０、および空気中のガス量を表わす係数を乗じた後の値が２０となった場合には、「空気の状態」を表わす値はそれらを加えて１００％となる。なお、ここでの係数は所定の係数に限定されない。たとえば、すべての項目の値が１００％となるときに「空気の状態」を表わす値が１００％となるよう設定されていてもよい。
【０１７９】
なお、「空気の状態」を表わす値を得る方法の他の例としては、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、および空気中のガス量のそれぞれについて予め規定値を定め、該規定値に対するそれぞれのセンサ出力値の割合（％）を用いて算出する方法も挙げられる。
【０１８０】
そして、演算部２０２は、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、空気中のガス量、および空気の状態を表わす値に基づいて表示セグメント１３１Ａの長さを算出する。ここでは、予め１００％に対応した表示バー１３１の長さまたは表示バー１３１を形成するライトの数を記憶しており、それに対して算出された値（％）に対応した長さ、またはライトの数を算出する。
【０１８１】
生成部２０３は、演算部２０２で算出された表示セグメント１３１Ａの長さ（またはライトの数）に基づいて図３０に示されたような表示バー１３１を表示パネル１３０に表示させるための表示データを生成する。生成された表示データは表示対象の情報が入力された時点を特定する情報としてたとえば入力時刻などと関連付けて記憶部２０５に記憶される。
【０１８２】
出力部２０４は、表示の指示がなされた時点の空気の状態としてその時点に最も近い時点を特定する情報と関連付けられた表示データと、予め設定されている、その時点から所定時間前の時点を特定する情報と関連付けられた表示データとを記憶部２０５から読み出して表示パネル１３０に対して出力し、これら表示データで表わされるそれぞれの表示バーを表示パネル１３０で同時に表示させる。図３０では、上記所定時間前の時点として、１時間前の空気の状態が表示される例が示されている。
【０１８３】
同様にして、演算部２０２が、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、および空気中のガス量のそれぞれについても表示セグメント１３１Ａの長さ（またはライトの数）を算出して、生成部２０３が表示データを生成することによって、出力部２０４では図３０（Ａ）と同様にして現時点の値と過去の値とを表示することができる。
【０１８４】
好ましくは、図３０（Ａ）に示されるように、表示バーは表示されている時点を表わす情報（文字等）と共に表示される。表示バー１３１が所定数のライトが連続してなるものである場合には、かかる情報は、表示バー１３１とは別に表示パネル１３０の液晶部分に表示される。これにより、かかる情報を表示の切替えが容易になる。なお、表示バーと表示されている時点を表わす情報（文字等）との位置関係は所定の位置関係には限定されない。たとえば隣接した左右配置にしてもよいし、上下配置でもよい。これは、以降の表示制御の例でも同様である。
【０１８５】
図３０（Ａ）に示されたように、現時点での空気の状態と、過去の空気の状態とが１つの画面で同時に表示されることで、ユーザは、当該画面を見るだけで、空気清浄機１での清浄効果を一目で把握することができる。たとえば、現時点での空気の状態と所定時間前の時点での空気の状態とが１つの画面で同時に表示されることで、ユーザは、当該画面を見るだけで、空気清浄機１が設置された空間での空気の清浄度合いの変化を一目で把握することができる。同様に、現時点での空気中の微生物量と所定時間前の時点での微生物量とが１つの画面で同時に表示されること、現時点での空気中の埃量と所定時間前の時点での埃量とが１つの画面で同時に表示されること、現時点での空気中の花粉量と所定時間前の時点での花粉量とが１つの画面で同時に表示されること、現時点での空気中のガス量と所定時間前の時点でのガス量とが１つの画面で同時に表示されることでも、それぞれ、空気清浄機１の当該所定時間での清浄効果を一目で把握することができる。また、このように清浄効果が把握できることで、送風装置４００での風量や、イオン発生装置３００でのイオン発生量を適正に設定することができる。
【０１８６】
なお、現時点での空気の状態を表わす表示バーと過去の空気の状態を表わす表示バーとは、図３０（Ａ）に表わされたように上下に配置されてもよいし、左右に配置されてもよい。その他の位置関係であってもよい。また、いずれか一方の表示バーが所定の操作によって表示されないようにしてもよい。また、図３０（Ａ）に表わされたように、現時点での空気の状態を表わす表示バーと過去の空気の状態を表わす表示バーとで表示セグメント１３１Ａが同じ表示方法で表示されてもよいが、より好ましくは、異なる方法で表示される。たとえば、過去の空気の状態を表わす表示バーにおいて表示セグメントを点滅させたり、現在の空気の状態を表わす表示バーにおける表示セグメントの表示色と色調を異ならせたりしてもよい。これにより、現時点での空気の状態と過去の空気の状態とが見分けやすくなる。
【０１８７】
さらに、図３０（Ｂ）に示されたように、表示セグメントが単位長さごとに区切られてその区切りも表示されるようにしてもよいし、図３０（Ｃ）に示されるように表示セグメントがグラデーションされてもよい。また、図３０（Ｄ）（Ｅ）に示されるように表示位置の端のみが表示されてその他は表示されないようにしてもよい。また、表示バーは矩形に限定されず、図３０（Ｆ）に表わされたように円形であってもよく、その場合、表示セグメントとして中心からの範囲で検出結果を表示するようにしてもよい。これらの表示例は、以降の例でも同様である。
【０１８８】
現時点での空気の状態と過去の空気の状態とが比較可能な表示の他の例として、表示制御部２１０は、図３１に示されるように、複数の時点での空気の状態を表示パネル１３０に順次切り替えて表示させてもよい。表示の切替えは、スイッチ１１０からの指示入力に応じてなされてもよいし、所定時間間隔でなされてもよい。さらには、表示の切替えは、スイッチ１１０が操作されることになされるのみならず、１回の操作に応じて複数の時点での空気の状態を表わす表示バーが順次切り替わってもよい。
【０１８９】
この表示を行なう場合、出力部２０４が予め設定された所定時間間隔の表示データを記憶部２０５から読み出して表示パネル１３０に対して出力し、これら表示データで表わされるそれぞれの表示バーを表示パネル１３０で順に表示させる。なお、切り替わる順番は特に限定されない。このとき、表示バーと共に表示されている時点を表わす情報（文字等）が表示される場合には、当該情報も併せて切り替えられる。
【０１９０】
図３１に示されるように、複数の時点での空気の状態が順次表示されることで、表示パネル１３０が小さい場合であっても複数の時点での空気の状態を表示させることができる。また、これらが順次切り替わることで、複数の時点での空気の状態を比較することができ、空気清浄機１での清浄効果を容易に把握することができる。
【０１９１】
（第２の表示制御についての説明）
図３２は、第２の表示制御による表示画面の具体例を示す図である。図３２を参照して、第２の表示制御として、表示制御部２１０は、複数の項目についての検出結果を表示させる。
【０１９２】
表示させる項目は、予め表示制御部２１０に記憶されているものであってもよいし、所定の登録動作によってたとえばスイッチ１１０などによって入力され、記憶されるものであってもよい。
【０１９３】
第２の表示制御において、表示制御部２１０は、第１の表示制御で説明された制御と同様にして、空気中の微生物量、空気中の埃量、空気中の花粉量、空気中のガス量、およびそれらを総合して得られる空気の状態を表わす値などの各項目についての値を算出し、それに基づいて表示セグメント１３１Ａで表示させるための制御を行なう。そして、出力部２０４は、各項目について生成された表示データのうち、同時に表示パネル１３０で表示させる項目として予め設定されている項目についての表示データを記憶部２０５から読み出して表示パネル１３０に対して出力し、これら表示データで表わされるそれぞれの表示バーを表示パネル１３０で同時に表示させる。
【０１９４】
図３２に示されたように、現時点での検出結果が複数の項目について表示されることで、ユーザは、複数の項目の検出結果を総合して現時点の空気の状態を一目で詳細に把握することができる。つまり、空気清浄機１が設置された室内の空気中の汚染物質の内訳を一目で把握することができる。このように複数の項目の検出結果を把握できることで、送風装置４００での風量や、イオン発生装置３００でのイオン発生量を、それぞれ適正に設定することができる。
【０１９５】
現時点での複数の項目の検出結果の表示の他の例として、表示制御部２１０は、第１の表示制御と同様に、図３３に示されるように、複数の項目の表示を表示パネル１３０に順次切り替えて表示させてもよい。
【０１９６】
図３３に示されるように、複数の時点での検出結果が順次表示されることで、表示パネル１３０が小さい場合であっても多くの項目の検出結果を表示させることができる。また、これらが順次切り替わることで、各項目の検出結果を比較することができ、現時点での空気の状態を容易に詳細に把握することができる。
【０１９７】
現時点での複数の項目の検出結果の表示のさらに他の例として、表示制御部２１０は、図３４（Ａ）に表わされたように、表示する項目をそれぞれ頂点とする多角形において、各項目について対応する頂点から表示対象の量に応じた範囲を表示セグメントとして決定する。図３４（Ａ）では、複数の項目として空気中の埃量、微生物量、およびガス量を、それぞれを頂点とする三角形において表示する例が示されている。この例においては、表示セグメントが三角形の頂点に近くなるほどその量が多いことを表わしている。もちろん、検出する項目を４種類以上とする場合には、上記多角形はそれに応じて四角形、五角形…となる。その場合でも以下に説明する三角形において表示する例と同様とすることができる。
【０１９８】
具体的には、図３４（Ａ）の例では、空気中の埃量、空気中の微生物量、および空気中のガス量の３項目をそれぞれ頂点Ａ、Ｂ、Ｃからの３〜５段階の範囲で表示する例が示されている。図３４（Ａ）の例では、各頂点Ａ、Ｂ、Ｃから３段階に階層を分割し、それぞれの階層にたとえば赤色等のライト（ＬＥＤ）が設置されているものとする。ライトの設置数は階層ごとに１個ずつでもよい、図３４（Ｂ）に示されたように階層の面積に応じた個数としてもよい。
【０１９９】
演算部２０２は各項目の検出値から得られた値に基づいて表示セグメント１３１Ａを算出する場合と同様にして点灯させる階層を特定し、出力部２０４は、中央から表示する項目に応じた頂点に向けて特定された数の階層を点灯させる。
【０２００】
好ましくは、各頂点近傍にその項目を表わす文字が表示され、当該文字も点灯するものであり、さらには、一定以上の面積が点灯した場合に、それに対応した項目を表わす文字も点灯させるものとする。また、文字に替えて、その項目を表わすイラストなどが表示されてもよい。
【０２０１】
このような表示制御がなされることでも、複数の項目の検出結果を総合して現時点の空気の状態を一目で詳細に把握することができる。たとえば、当該空気清浄機１が設置されている室内の空気が汚染されている程三角形は全体的に点灯され（たとえば赤くなり）、一目で室内の空気の汚染状況を把握することができる。
【０２０２】
なお、逆に、図３５（Ａ）に示されるように、検出値から得られた値に基づいて対応する階層を消灯させるようにしてもよい。この場合、各階層のライトは青色や緑色など、浄化されていることをイメージさせる色がよい。この場合には、当該空気清浄機１が設置されている室内の空気が浄化される程点灯するランプが多くなり、汚染されている場合、三角形に点灯はなくなる。または文字のみ赤く点灯させてもよい。このようにすることで、室内の空気の清浄状況が把握されるため、当該空気清浄機１による清浄効果がより実感されることになる。
【０２０３】
表示パネル１３０に２種類の色のライトが設置されている場合、図３４（Ａ）と図３５（Ａ）との表示を組み合わせてもよい。また、さらに複数の色のライト、たとえば緑、黄、赤の３段階のライト等が設置されている場合、図３５（Ｂ）に示されるように、中心から外側に向かって放射状（頂点に向かって線状でもよい）にグラデーションをつけて表示してもよい。表示する項目に対応した階層のうち他の表示する項目と重なる階層に関しては、当該項目における当該階層の表示色と重なる項目における当該階層の表示色とに基づいて演算部２０２によってその表示色が算出されることが好ましい。たとえば、ある領域について２つの項目で緑色と黄色とを同率とすると算出された場合には、当該階層を５０％ずつの黄緑色とする、などが挙げられる。色の境界は滑らかに表示することが好ましい。
【０２０４】
（表示制御の変形例１についての説明）
上述の第１の表示制御と第２の表示制御とが組み合わされてもよい。
【０２０５】
具体的には、図３６に示されたように１つの項目（ここでは空気の状態）について現時点での状態と過去（ここでは１時間前）の状態とが１つの画面で同時に表示され、他の項目（ここでは空気中の微生物量）について現時点での状態と過去（ここでは１時間前）の状態との画面に切り替わり、さらに、該項目（ここでは空気中の微生物量）についてさらに異なる時点（ここでは３０分前）の状態の画面に、順次切り替わってもよい。
【０２０６】
もちろん、図３６の画面例は一例であって、第１の表示制御と第２の表示制御とがどのように組み合わされてもよい。
【０２０７】
このように表示されることにより、項目ごとに、空気清浄機１での清浄効果を容易に把握することができる。
【０２０８】
なお、複数の項目の検出結果が図３４（Ａ）に示されたように同時に表示される場合、各項目について、図３７に示されたように表示が切り替わってもよい。このとき、所定の操作が行なわれることで、比較する２つの時点での表示の差分の階層が点滅するなどしてもよい。このようにすることで、空気清浄機１による清浄効果が直感的に把握される。
【０２０９】
（表示制御の変形例２についての説明）
表示制御部２１０は、さらに送風装置４００からの風量の情報、イオン発生装置３００からのイオン量に関する情報を受信し、上述の第１の表示制御または第２の表示制御に加えて、これら制御量も併せて表示されるようにしてもよい。ここで、「制御量」とは、送風装置４００やイオン発生装置３００などの制御レベルを指し、たとえば送風装置４００から送風される風量（「強」、「弱」等）、イオン発生装置３００で発生させるイオン濃度（「濃」、「薄」等）、所定時間で発生させたイオン放出総量、などが該当する。
【０２１０】
具体的に、図３８の上方は、１時間前の空気の状態に加えてその時点でのイオン発生装置３００から放出されるイオン濃度が表示された表示バーと、現時点の空気状態に加えて現時点での送風装置４００での風量および１時間前からのイオン放出量の累積量が表示された表示バーとが表示される例を示す図である。
【０２１１】
放出したイオンの量として入力部２０１はイオン発生装置３００から単位時間当たりのイオン放出量（イオン濃度）を示す情報の入力を受け付けて、演算部２０２がその累積量を算出することによってイオンの放出総量が得られる。過去の時点の表示を行なう場合、演算部２０２は、その過去の時点から現在の時点までのイオン放出量の累積量を算出する。
【０２１２】
現在の時点の表示を行なう場合には、生成部２０３は、現時点での空気の状態を表わす値に応じた表示セグメントに加えて、入力部２０１で受け付けた、送風装置４００での風量、および演算部２０２で算出されたイオン放出量の累積量を併せて表示する表示データを生成する。そして、その表示データと、その時点でのイオン発生装置３００から放出されるイオン濃度とが併せて記憶部２０５に記憶される。
【０２１３】
過去の時点の表示を行なう場合には、生成部２０３はその時点の表示データを読み出すと共に、その時点でのイオン発生装置３００から放出されるイオン濃度を併せて表示するよう表示データを更新する。
【０２１４】
各項目の検出結果についても同様に表示することができる。たとえば図３８の下方の例では、空気中の微生物量についての表示例を示している。
【０２１５】
このように表示されることで、現在と過去との検出結果を一目で把握することができるのに加えて、制御状態も一目で把握することができる。たとえば図３８の上方の例では、現時点での放出されるイオン濃度が高くても１時間の累積量が低いことから、除菌が遅れていることが把握される。
【０２１６】
さらに、第１の表示制御と第２の表示制御とが組み合わされ、図３８に示されたように、ある項目（ここでは空気の状態）について現時点での状態と過去（ここでは１時間前）の状態が１つの画面で同時に表示され、他の項目（ここでは空気中の微生物）について現時点での状態と過去（ここでは１時間前）の状態との画面に切り替わってもよい。
【０２１７】
もちろん、図３８の画面例は一例であって、第１の表示制御と第２の表示制御とがどのように組み合わされてもよい。
【０２１８】
このように表示されることにより、項目ごとに、空気清浄機１での清浄効果を容易に把握することができる。
【０２１９】
なお、制御量の表示は図３８の例の表示に限定されず、図３９（Ａ）のように、検出結果を表示するための表示バーに直交する制御量を表示するための表示バーを設け、検出結果の表示方向と同じ方向の制御量を表示するための表示バーの位置に応じて制御量を表わすようにしてもよい。
【０２２０】
または、図３９（Ｂ）のように、検出結果を表示するための表示バー内に制御量を表わすバーを設けて、その位置で制御量を表わすようにしてもよい。または、図３９（Ｃ）のように、検出結果を表示するための表示バーに並行して制御量を表示するためのランプを並べて設け、その点灯位置で制御量を表わすようにしてもよい。
【０２２１】
このように表示されることでも、制御状態も一目で把握することができる。
（表示制御の変形例２についての説明）
なお、空気清浄機１がセンサ１００に加えて、湿度センサや温度センサなどの空気の状態を検出するためのセンサをさらに含む場合、表示制御部２１０は該センサからのセンサ信号を受信して、上述のセンサ１００のそれぞれでのセンサ結果の表示に併せて、温度や湿度などの空気の状態を表示してもよい。
【０２２２】
このように表示されることでも、制御状態と併せて現在の空気の状態も一目で把握することができる。
【０２２３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【符号の説明】
【０２２４】
１  空気清浄機、２  高圧電源、３  皮膜、４  支持基板、５  ケース、５Ａ  捕集室、５Ｂ  検出室、５Ｃ  壁、５Ｃ’  孔、６  発光素子、７  レンズ、８  集光レンズ、９  受光素子、１０  導入孔、１０Ａ，１１Ａ  遮光部、１０ａ，１０ｂ  遮光板、１１  排出孔、１２  集治具、１２Ａ  捕集ユニット、１３  アパーチャ、１４  フィルタ、１５  照射領域、１６Ａ，１６Ｂ  シャッタ、１７  放電電極、２０  センサ機構、３０  信号処理部、３１  フィルタ回路、３２  パルス幅測定回路、３３，３４  電圧変換回路、３５  増幅回路、３６  電圧比較回路、４０  測定検出部、４１  制御部、４２，２０５  記憶部、４３，２０４  出力部、４４，２０１  入力部、４５  算出部、４６  外部接続部、４７  クロック発生部、４８  駆動部、５０  空気導入機構、５０Ａ  ファン、５１，５２  領域、５３  直線、６０  ブラシ、６５Ａ  カバー、６５Ｂ  アダプタ、７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８  曲線、９１  ヒータ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  センサ、１１０，３０２Ａ，３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｂ  スイッチ、１３０  表示パネル、１３１  表示バー、１３１Ａ  表示セグメント、１５０  通信部、２００  制御装置、２０２  演算部、２０３  生成部、２１０  表示制御部、２２０  検出制御部、２３０  イオン制御部、２４０  風量制御部、３００  イオン発生装置、３０１Ａ，３０１Ｂ  電極、３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ａ  高圧発生回路、４００  送風装置、４１１  計算部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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