(57)【要約】【課題】高精度で生物由来の粒子を検出できる検出装置を提供する。【解決手段】空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置は、空気中の粒子を捕集した捕集面で捕集するための捕集基板１７０と、発光素子と、受光素子と、捕集基板１７０の捕集面の裏側に、捕集面よりも小さい面積で接して配置された、捕集面に捕集された粒子を加熱するためのヒータ１８０と、捕集面に捕集された粒子に対する加熱前後の、発光素子からの励起光の照射下での捕集面から測定された蛍光強度の変化量に基づいて、捕集面上の生物由来の粒子量を算出するための制御部とを備え、少なくとも加熱部による加熱時に、捕集面の裏側のうちの少なくとも加熱部に接していない部分に、加熱部の熱を加熱部に接していない部分に伝導し、かつ、加熱部に接していない部分からの放熱を抑えるための保温用の部材１８６が配されている。【選択図】図１３
2016057147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置であって、
空気中の粒子を捕集した捕集面で捕集するための捕集部材と、
励起光を前記捕集部材の前記捕集面に照射するための発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
前記捕集部材の前記捕集面の裏側に、前記捕集面よりも小さい面積で接して配置された、前記捕集面に捕集された粒子を加熱するための加熱部と、
前記捕集面に捕集された粒子に対する加熱前後の、前記発光素子からの励起光の照射下での前記捕集面から測定された蛍光強度の変化量に基づいて、前記捕集面上の生物由来の粒子量を算出するための演算装置とを備え、
少なくとも前記加熱部による加熱時に、前記捕集面の裏側のうちの少なくとも前記加熱部に接していない部分に、前記加熱部の熱を前記加熱部に接していない部分に伝導し、かつ、前記加熱部に接していない部分からの放熱を抑えるための保温部材が配されている、検出装置。
【請求項２】
前記保温部材は、前記捕集部材の前記捕集面の裏側に、少なくとも前記加熱部に接していない部分を覆うように配置される、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記保温部材は、前記捕集部材の前記捕集面の裏側に、前記加熱部に接していない部分と前記加熱部とを覆うように配置される、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記発光素子での励起光の照射範囲であり、かつ、前記受光素子での受光範囲である第１のエリアと、前記加熱部が前記捕集部材を加熱するエリアである第２のエリアとの間で前記捕集部材を移動させるための移動手段をさらに備え、
前記保温部材は、前記捕集部材および前記加熱部に対して着脱可能であって、前記第１のエリアおよび前記第２のエリアそれぞれに固定されており、
前記移動手段は、前記第１のエリアに移動させた前記捕集部材を前記第１のエリアに固定された前記保温部材に対して着脱し、前記第２のエリアに移動させた前記捕集部材を前記第２のエリアに固定された前記保温部材に対して着脱するよう、前記第１のエリアおよび前記第２のエリアそれぞれで前記捕集部材をさらに移動させる、請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記移動手段は、前記捕集部材が前記第２のエリアに位置し、前記加熱部による加熱期間では前記保温部材が装着され、前記捕集部材が前記第２のエリアに位置し、前記加熱部による加熱が行なわれていない期間では、少なくとも前記加熱部に接していない部分と前記加熱部とを覆う状態ではなくなるまで前記保温部材が取り除かれるよう、前記捕集部材を移動させる、請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置であって、
空気中の粒子を捕集した捕集面で捕集するための捕集部材と、
励起光を前記捕集部材の前記捕集面に照射するための発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
前記捕集面に捕集された粒子を加熱するための加熱部と、
前記捕集面に捕集された粒子に対する加熱前後の、前記発光素子からの励起光の照射下での前記捕集面から測定された蛍光強度の変化量に基づいて、前記捕集面上の生物由来の粒子量を算出するための演算装置と、
前記発光素子での励起光の照射範囲であり、かつ、前記受光素子での受光範囲である第１のエリアと、前記加熱部が前記捕集部材を加熱するエリアである第２のエリアとの間で、少なくとも、前記第１のエリア、前記第２のエリア、前記第１のエリア、の順に前記捕集部材を移動させるための移動手段と、
前記第１のエリアにおける前記捕集部材の位置を固定するための固定部材とを備える、検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は検出装置に関し、特に、生物由来の粒子を検出する検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中の浮遊粒子は大気汚染の原因となる。従って、空気中の浮遊粒子の量に応じて空気調和機で空気を清浄することは、効果的である。たとえば、特開２００７−１３０５１７号公報（以下、特許文献１）は、室内の汚れのパターンをより正確に予測して、自動的に運転パターンを生成し、生活パターンに合わせた運転を行なうことで、無駄な運転をせず効率よく運転できる空気清浄機を提案している。
【０００３】
空気中の浮遊粒子を検出する方法は、さまざま提案されている。たとえば、特開２００３−３３７０８３号公報（以下、特許文献２）は、検体中の粒子を放電電極で発生させた単極イオンによって帯電させ、放電電極に対して電位差のある集塵電極上に捕集する構成を開示している。さらに、特許文献２は、捕集面上にレーザ光を照射し、その表面に付着している粒子による回折・散乱を測定することで粒子を検出する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３０５１７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空気中の浮遊粒子は、カビや花粉などの生物由来の粒子と、粉塵などの非生物由来の粒子との混合物であることが多い。カビなどの生物由来の粒子を空気から取り除く手法の一つとして、イオンを利用する手法が知られている。従って、混合物である空気中の浮遊粒子からの生物由来の粒子の、高精度の検出が望まれる。
【０００６】
この開示のある局面によると、高精度で生物由来の粒子を検出できる検出装置を提供することを目的の一つとしている。
【０００７】
また、この開示のある局面によると、該検出装置などの生物由来の粒子の検出装置での検出結果に基づき、効率よく空気を清浄できるよう空気調和機を制御する制御装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示のある局面に従うと、検出装置は空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置が提供される。この検出装置は、空気中の粒子を捕集した捕集面で捕集するための捕集部材と、励起光を捕集部材の捕集面に照射するための発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、捕集部材の捕集面の裏側に、捕集面よりも小さい面積で接して配置された、捕集面に捕集された粒子を加熱するための加熱部と、捕集面に捕集された粒子に対する加熱前後の、発光素子からの励起光の照射下での捕集面から測定された蛍光強度の変化量に基づいて、捕集面上の生物由来の粒子量を算出するための演算装置とを備え、少なくとも加熱部による加熱時に、捕集面の裏側のうちの少なくとも加熱部に接していない部分に、加熱部の熱を加熱部に接していない部分に伝導し、かつ、加熱部に接していない部分からの放熱を抑えるための保温部材が配されている。
【０００９】
好ましくは、保温部材は、捕集部材の捕集面の裏側に、少なくとも加熱部に接していない部分を覆うように配置される。
【００１０】
好ましくは、保温部材は、捕集部材の捕集面の裏側に、加熱部に接していない部分と加熱部とを覆うように配置される。
【００１１】
より好ましくは、検出装置は、発光素子での励起光の照射範囲であり、かつ、受光素子での受光範囲である第１のエリアと、加熱部が捕集部材を加熱するエリアである第２のエリアとの間で捕集部材を移動させるための移動手段をさらに備え、保温部材は、捕集部材および加熱部に対して着脱可能であって、第１のエリアおよび第２のエリアそれぞれに固定されており、移動手段は、第１のエリアに移動させた捕集部材を第１のエリアに固定された保温部材に対して着脱し、第２のエリアに移動させた捕集部材を第２のエリアに固定された保温部材に対して着脱するよう、第１のエリアおよび第２のエリアそれぞれで捕集部材をさらに移動させる。
【００１２】
より好ましくは、移動手段は、捕集部材が第２のエリアに位置し、加熱部による加熱期間では保温部材が装着され、捕集部材が第２のエリアに位置し、加熱部による加熱が行なわれていない期間では、少なくとも加熱部に接していない部分と加熱部とを覆う状態ではなくなるまで保温部材が取り除かれるよう、捕集部材を移動させる。
【００１３】
本開示の他の局面に従うと、検出装置は空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置であって、空気中の粒子を捕集した捕集面で捕集するための捕集部材と、励起光を捕集部材の捕集面に照射するための発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、捕集面に捕集された粒子を加熱するための加熱部と、捕集面に捕集された粒子に対する加熱前後の、発光素子からの励起光の照射下での捕集面から測定された蛍光強度の変化量に基づいて、捕集面上の生物由来の粒子量を算出するための演算装置と、発光素子での励起光の照射範囲であり、かつ、受光素子での受光範囲である第１のエリアと、加熱部が捕集部材を加熱するエリアである第２のエリアとの間で、少なくとも、第１のエリア、第２のエリア、第１のエリア、の順に捕集部材を移動させるための移動手段と、第１のエリアにおける捕集部材の位置を固定するための固定部材とを備える。
【００１４】
本開示のさらに他の局面に従うと、制御装置は空気調和機を制御するための制御装置であって、空気調和機は、空気中の粒子を除去するための第１の調和装置と、空気中の粒子のうちの生物由来の粒子を除去するための第２の調和装置とを含み、空気中の生物由来の粒子を検出するための検出装置から検出結果を取得するための取得手段と、検出結果に基づいて第１の調和装置および第２の調和装置それぞれの運転モードを判定するための判定手段と、判定手段での判定結果に基づいて第１の調和装置と第２の調和装置とそれぞれの運転モードを制御するための制御手段とを備え、判定手段は、検出装置からの、空気中の粒子量を表わす検出結果に基づいて第１の調和装置の運転モードを判定し、空気中の粒子量のうちの生物由来の粒子量を表わす検出結果に基づいて第２の調和装置の運転モードを判定する。
【００１５】
好ましくは、第２の調和装置の運転モードは、生物由来の粒子の除去効率の高い側のモードと低い側のモードとを含み、制御手段は、判定手段での判定結果に従って、空気中の粒子量のうちの生物由来の粒子量を表わす検出結果がしきい値を超える場合に除去効率の高い側のモードとなり、しきい値を超えない場合に除去効率の低い側のモードとなるよう、第２の調和装置の運転モードを制御する。
【００１６】
より好ましくは、制御手段は、判定手段での判定結果に従って、所定期間の検出装置からの空気中の粒子量のうちの生物由来の粒子量を表わす検出結果が所定割合でしきい値を超える場合に除去効率の高い側のモードとし、所定割合でしきい値を超えない場合に除去効率の低い側のモードとなるよう、第２の調和装置の運転モードを制御する。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、しきい値を、空気中の粒子量を表わす検出結果と空気中の粒子量のうちの生物由来の粒子量を表わす検出結果との比率に応じて設定するための設定手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１８】
この開示のある局面によると、高精度で生物由来の粒子を検出できる。また、この開示のある局面によると、生物由来の粒子の検出装置での検出結果に基づき、効率よく空気を清浄できるよう空気調和機を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】加熱前および加熱後における生物由来の粒子の蛍光強度を示すグラフである。
【図２】加熱前および加熱後における粉塵の蛍光強度を示すグラフである。
【図３】捕集工程を説明するための模式図である。
【図４】加熱前の蛍光測定工程を説明するための模式図である。
【図５】加熱工程を説明するための模式図である。
【図６】加熱後の蛍光測定工程を説明するための模式図である。
【図７】加熱による蛍光量の増加量と生物由来の粒子の濃度との相関関係を示すグラフである。
【図８】第１の実施の形態にかかる検出装置の外観を示す斜視図である。
【図９】検出装置を図８とは別の方向から見た斜視図である。
【図１０】検出装置からファンを取り外した状態で図９と同じ方向から見た斜視図である。
【図１１】検出装置の構成を示す、図８と同じ方向から見た分解斜視図である。
【図１２】捕集部および加熱部の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】捕集部および加熱部の外観を示す下面図である。
【図１４】捕集基板とヒータとの接続状態を示す一部平面図である。
【図１５】図１４の捕集基板およびヒータを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【図１６】検出装置の各構成の取り付け状態を示す分解斜視図である。
【図１７】図１６の検出装置を矢印ＸＸ方向から見た図である。
【図１８】捕集部と移動部とが接続された状態を示す斜視図である。
【図１９】捕集基板が第１位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２０】捕集基板が第２位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２１】捕集基板が第３位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２２】捕集基板が第４位置に位置している状態を捕集基板の下方から見た断面図である。
【図２３】制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】第１の実施の形態にかかる検出装置での検出動作の具体例を表わしたフローチャートである。
【図２５】第２の実施の形態にかかる検出装置を捕集基板下方から見た概略図である。
【図２６】捕集基板と部材との関係を説明するための概略図である。
【図２７】捕集基板と部材との位置を調整するための機構の一例を説明するための概略図である。
【図２８】捕集基板と部材との位置を調整するための機構の他の例を説明するための概略図である。
【図２９】検出装置において、ヒータによる加熱温度を１６０℃、１８０℃、および２００℃として、各温度で、所定加熱時間ごとの捕集基板で捕集された混合粒子からの蛍光強度の測定結果を表わした図である。
【図３０】第１のサンプルを捕集基板として用いて加熱した際の、部材がない場合とある場合との、捕集基板の表面温度の測定結果を表わした図である。
【図３１】第２のサンプルを捕集基板として用いて加熱した際の、部材がない場合とある場合との、捕集基板の表面温度の測定結果を表わした図である。
【図３２】第１のサンプルを捕集基板として用いて加熱した際の、部材がない場合（Ａ）とある場合（Ｂ）との、捕集基板表面の、サーモグラフィーによる測定結果を表わした図である。
【図３３】第２のサンプルを捕集基板として用いて加熱した際の、部材がない場合（Ａ）とある場合（Ｂ）との、捕集基板表面の、サーモグラフィーによる測定結果を表わした図である。
【図３４】第４の実施の形態にかかる検出装置を捕集基板の下方から見た概略図である。
【図３５】部材と捕集基板との位置を調整するための機構の一例を説明するための概略図である。
【図３６】第５の実施の形態にかかる制御装置の構成の一例を表わしたブロック図である。
【図３７】検出装置での検出結果と制御量との関係を説明するための図である。
【図３８】検出装置での検出結果と制御量との関係を説明するための図である。
【図３９】制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４０】第５の実施の形態にかかる制御装置での動作の一例を表わしたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。したがって、これらの説明は繰り返さない。
【００２１】
＜検出原理＞
図１〜図１１を用いて、本実施の形態にかかる検出装置での、生物由来の粒子の検出原理について説明する。生物由来の粒子は、微生物、カビなどの菌および花粉を含む生物に由来する粒子を指し、鉱物および石油精製品などの粉塵を含まない。
【００２２】
空気中の浮遊している粒子は、鉱物および石油精製品などの粉塵と生物由来の粒子との混合粒子である。混在粒子に紫外光または青色光を照射すると、混在粒子中の生物由来の粒子は蛍光を発する。また、混在粒子中の化学繊維の埃など（以下、粉塵ともいう）も、蛍光を発することがある。そのため、混在粒子から発せられる蛍光を検出するのみでは、精度よく生物由来の粒子量を測定することができない。
【００２３】
そこで、本実施の形態にかかる検出装置は、生物由来の粒子は加熱されると蛍光強度（蛍光量）が変化（増加）し、化学繊維などの埃は加熱されても蛍光強度が変化しないことを利用した測定原理を採用し、生物由来の粒子量を測定する。
【００２４】
図１は、加熱前および加熱後における生物由来の粒子の蛍光強度を示すグラフである。図２は、加熱前および加熱後における粉塵の蛍光強度を示すグラフである。図１および図２の縦軸は蛍光強度を、横軸は蛍光した光の波長をそれぞれ示している。
【００２５】
図１を参照して、生物由来の粒子の蛍光量については、広い波長範囲において加熱後の蛍光量が加熱前の蛍光量に比較して著しく増加している。一方、図２を参照して、粉塵の蛍光量については、加熱後の蛍光量と加熱前の蛍光量とが略同一である。よって、混在粒子の加熱前の蛍光量と加熱後の蛍光量とを測定して、加熱前の蛍光量と加熱後の蛍光量との差分を求めることにより、混在粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出することができる。
【００２６】
次に、生物由来の粒子量を測定する方法の各工程について説明する。生物由来の粒子量を測定する方法は、混在粒子の捕集工程、加熱前の混在粒子の蛍光測定工程、混在粒子の加熱工程、加熱後の混在粒子の蛍光測定工程、および、生物由来の粒子の量を算出する工程を含む。好ましくは、生物由来の粒子量を測定する方法は、混在粒子の捕集工程の前工程として、捕集前の蛍光強度を測定する工程をさらに含む。
【００２７】
図３は、捕集工程を説明するための模式図である。図４は、加熱前の蛍光測定工程を説明するための模式図である。図５は、加熱工程を説明するための模式図である。図６は、加熱後の蛍光測定工程を説明するための模式図である。図７は、加熱による蛍光量の増加量と生物由来の粒子の濃度との相関関係を示すグラフである。図７の縦軸は加熱による蛍光量の増加量、横軸は生物由来の粒子の濃度を示している。
【００２８】
図３を参照して、検出装置は、捕集工程において、空気中を浮遊している混在粒子を捕集基板５１０上に捕集する。本工程においては、捕集基板５１０が静電針５３０に対向する位置に配置される。捕集基板５１０および静電針５３０には直流電源５４０が接続される。それにより、捕集基板５１０および静電針５３０間に電位差が生じる。たとえば、静電針５３０に直流電源５４０の正極が接続され、捕集基板５１０に直流電源５４０の負極が接続される。
【００２９】
検出装置は、捕集基板５１０の下方に位置するファン５００を駆動させる。これにより、外部の空気が静電針５３０の周囲を通過して捕集基板５１０に向かうように導入される。空気中を浮遊する混在粒子６００は、静電針５３０の周囲で正の電荷に帯電する。捕集基板５１０は、帯電した混在粒子６００とは反対の電荷を有している。そのため、帯電した混在粒子６００は、静電気力によって捕集基板５１０の表面に付着して捕集される。捕集基板５１０に捕集された混在粒子６００は、生物由来の粒子６００Ａと、化学繊維の埃などの粉塵６００Ｂとを含んでいる。
【００３０】
なお、捕集工程で捕集基板５１０の配置される位置は、必ずしも静電針５３０に対向する位置には限定されない。捕集工程では、ファン５００の駆動によって生じる気流に対して、静電針５３０の針先が上流側、捕集基板５１０が下流側となるように捕集基板５１０が配置されればよい。
【００３１】
図４を参照して、検出装置は、加熱前の蛍光測定工程において、半導体レーザなどの発光素子５５０から捕集基板５１０上に捕集された混在粒子６００に向けて励起光を照射する。検出装置は、励起光を照射された混在粒子６００から発せられる蛍光をレンズ５６０で集光して受光素子５６５にて受光する。
【００３２】
図５を参照して、検出装置は、加熱工程において、捕集基板５１０の下面に取り付けられたヒータ５２０により捕集基板５１０を加熱する。これにより、捕集基板５１０に捕集された混在粒子６００が加熱される。検出装置は、加熱後、捕集基板５１０を空冷する。
【００３３】
図６を参照して、検出装置は、加熱後の蛍光測定工程において、発光素子５５０から捕集基板５１０上に捕集された混在粒子６００に向けて励起光を照射する。検出装置は、励起光を照射された混在粒子６００から発せられる蛍光をレンズ５６０で集光して受光素子５６５にて受光する。
【００３４】
図７を参照して、検出装置は、生物由来の粒子の量を算出する工程において、蛍光量の増加量△Ｆと生物由来の粒子濃度Ｎとの関係に基づき、加熱後の蛍光測定工程において測定された第２蛍光量から加熱前の蛍光測定工程において測定された第１蛍光量を引いた差分△Ｆから、生物由来の粒子の濃度Ｎ（個／ｍ3）を算出する。なお、増加量△Ｆと生物由来の粒子濃度Ｎとの相関関係は、予め実験を行なうことにより求められたものである。
【００３５】
［第１の実施の形態］
＜装置構成＞
上記の生物由来の粒子を検出する方法を用いた、第１の実施の形態にかかる検出装置について説明する。なお、以下の説明において、便宜上、上、下の表現を用いるが、これは参照した図面に基づくものであって発明の構成を限定するものではない。
【００３６】
図８は、第１の実施の形態にかかる検出装置１００の外観を示す斜視図である。図９は、検出装置１００を図８とは別の方向から見た斜視図である。図１０は、検出装置１００からファンを取り外した状態で図９と同じ方向から見た斜視図である。図１１は、検出装置１００の構成を示す、図８と同じ方向から見た分解斜視図である。
【００３７】
図８〜図１１を参照して、検出装置１００は、筐体１１０と、排気機能を実現するためのファン１２０と、放電部１４２と、捕集部１７７と、照射部１３０と、蛍光検出部１６０と、加熱部１８８と、制御部２００と、移動部１７８と、清掃部１５３とを含む。
【００３８】
制御部２００は、一例として、筐体１１０の外部に配置されている。制御部２００は、検出装置１００と電気的に接続された、一般的なコンピュータであってもよい。制御部２００は、蛍光検出部１６０に含まれる受光素子１６３と電気的に接続されて受光素子１６３からのセンサ信号を処理可能な信号処理部３０と、検出装置１００全体を制御することで生物由来の粒子の量を測定する処理を行なうための測定部４０とを含む。
【００３９】
筐体１１０は、導入口１１１ａを有する蓋部１１１、および、導入口１１１ａに対向する排出口１１２ａを有し、蓋部１１１と組み合わされて箱状となる本体部１１２を含む。
【００４０】
筐体１１０は、略直方体形状を呈し、放電部１４２、捕集部１７７、照射部１３０、蛍光検出部１６０、加熱部１８８、移動部１７８および清掃部１５３を収容する。本体部１１２は、排出口１１２ａとは反対側に開口を有する。蓋部１１１は、本体部１１２の開口を塞ぐ平板形状を呈する。たとえば、筐体１１０は、６０ｍｍ×５０ｍｍ（蓋部１１１の縦、横）×３０ｍｍ（高さ）の大きさを呈する。
【００４１】
蓋部１１１には、捕集筒１９０が互いに直交するように接続されている。捕集筒１９０は筐体１１０に対して、導入口１１１ａと連続するように本体部１１２に向けて円筒状に延びている。捕集筒１９０は、後述する静電針１４０を取り囲むように設けられている。捕集筒１９０は、静電針１４０と対向して位置決めされた捕集基板１７０に向けて混在粒子を含む空気を案内する。
【００４２】
排気機能を実現するためのファン１２０は、排出口１１２ａから筐体１１０内の空気を排気する。ファン１２０は、正転方向および逆転方向に回転駆動可能である。ファン１２０が正転方向に駆動されることにより、筐体１１０の内部の空気がファン１２０を通じて筐体１１０の外部に排出される。ファン１２０が逆転方向に駆動されることにより、筐体１１０の外部の空気がファン１２０を通じて筐体１１０の内部に導入される。ファン１２０は、本体部１１２の排出口１１２ａの位置に取り付けられている。ファン１２０は制御部２００と電気的に接続され、ファン１２０の回転駆動が制御部２００によって制御される。
【００４３】
放電部１４２は、筐体１１０内に位置し、ファン１２０の排気により導入口１１１ａから筐体１１０内に導入された空気中に含まれる混在粒子を帯電させる。放電部１４２は、電源部としての高圧直流電源１４１と、放電電極としての静電針１４０とを含む。静電針１４０は、高圧直流電源１４１から延出し、捕集筒１９０を貫通して捕集筒１９０の内部に達している。静電針１４０の先端部は、捕集筒１９０の軸方向に延在している。
【００４４】
高圧直流電源１４１の正極は静電針１４０と接続されている。高圧直流電源１４１の正極ではなく負極が静電針１４０と接続されていてもよい。高圧直流電源１４１および後述するヒータ１８０に捕集基板１７０が電気的に接続されることにより、捕集基板１７０と静電針１４０との間に電位差が生じている。高圧直流電源１４１と静電針１４０との間には、図示しないスイッチが配置され、スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって静電針１４０への電力の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。上記スイッチは制御部２００と電気的に接続され、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが制御部２００によって制御される。
【００４５】
照射部１３０は、筐体１１０内に位置し、捕集基板１７０に付着した混在粒子に向けて励起光を照射する。照射部１３０は、光源としての発光素子１３１と、素子フレーム１３２と、レンズフレーム１３３と、集光レンズ１３４と、レンズ押さえ１３５とを含む。
【００４６】
発光素子１３１としては、半導体レーザまたはＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）素子などが用いられる。発光素子１３１から発せられる光は、生物由来の粒子を励起して蛍光を発せ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を有してもよい。発光素子１３１は制御部２００と電気的に接続され、発光素子１３１からの発光が制御部２００によって制御される。
【００４７】
蛍光検出部１６０は、筐体１１０内に位置し、励起光を照射された混在粒子から発せられる蛍光を検出する。蛍光検出部１６０は、ノイズシールド１６１と、増幅回路１６２と、受光素子１６３と、受光フレーム１６４と、フレネルレンズ１６５と、レンズ押さえ１６６とを含む。受光素子１６３としては、フォトダイオードまたはイメージセンサなどが用いられる。受光素子１６３は制御部２００の信号処理部３０と電気的に接続され、受光した蛍光強度を表わすセンサ信号を信号処理部３０に入力する。
【００４８】
移動部１７８は、捕集基板１７０を移動させる。移動部１７８は、モータホルダ１７５と、回転駆動部としての回転モータ１７４と、モータ押さえ１７３とを含む。回転モータ１７４は、捕集部の回転ベース１７２と接続される。回転モータ１７４は、制御部２００と電気的に接続され、回転モータ１７４の回転駆動が制御部２００によって制御される。
【００４９】
清掃部１５３は、加熱後の蛍光検出を終えた混在粒子を捕集基板１７０から除去する。清掃部１５３は、ブラシ１５０、ブラシ押さえ１５１およびブラシ固定部１５２を含む。ブラシ１５０は、ブラシ押さえ１５１とブラシ固定部１５２とにより挟まれて一端を固定されている。清掃部１５３は、高圧直流電源１４１の下面に固定されている。
【００５０】
ブラシ１５０は、繊維集合体から形成されている。ブラシ１５０は、導電性を有する繊維集合体から形成されている。ブラシ１５０は、たとえば、カーボンファイバから形成されている。ブラシ１５０を形成する繊維集合体の線径は、φ０．０５ｍｍ以上φ０．２ｍｍ以下であることが好ましい。導電性を有するブラシ１５０を用いることにより、帯電した混在粒子の電荷を除去することができる。
【００５１】
図１２は、捕集部１７７および加熱部１８８の構成を示す分解斜視図である。図１３は、捕集部１７７および加熱部１８８の外観を示す下面図である。図１４は、捕集基板１７０とヒータ１８０との接続状態を示す一部平面図である。図１５は、図１４の捕集基板１７０およびヒータ１８０を矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た図である。
【００５２】
捕集部１７７は、捕集部材である捕集基板１７０を有し、帯電された混合粒子を静電気力により捕集基板１７０に付着させて捕集する。捕集基板１７０は、ガラス板から形成されている。ガラス板の表面には、導電性の透明被膜が形成されている。
【００５３】
捕集基板１７０は、ガラスに限定されず、セラミックまたは金属などから形成されてもよい。捕集基板１７０の表面に形成される被膜は、透明被膜に限定されず、たとえば、金属被膜が形成されてもよい。また、捕集基板１７０が金属から形成される場合、その表面に被膜を形成する必要はない。
【００５４】
捕集基板１７０は、基板ホルダ１７１上に固定される。基板ホルダ１７１は、移動部１７８に接続される回転ベース１７２と繋がっている。回転ベース１７２から、アーム部１７６が膨出している。基板ホルダ１７１、回転ベース１７２およびアーム部１７６は、樹脂材料により一体で形成されている。捕集部１７７は、基板ホルダ１７１、回転ベース１７２およびアーム部１７６を含む。
【００５５】
捕集部１７７は、後述する回転モータ１７４の出力軸１７４ａと係合される被係合部である係合穴１７２ａを回転ベース１７２に有している。また、捕集部１７７は、係合穴１７２ａを回転中心として径方向に離れた位置に捕集基板１７０を有している。
【００５６】
図１２および図１３を参照して、アーム部１７６は、回転ベース１７２の係合穴１７２ａを回転中心として半径方向に延伸している。アーム部１７６は、軸部１７２ｂの軸周りにおいて基板ホルダ１７１と周方向にずれた位置に設けられている。アーム部１７６は、先端に薄いアーム先端部１７６ａを有している。
【００５７】
加熱部１８８は、ヒータ１８０を含む。ヒータ１８０は、捕集基板１７０に接触するように位置し、捕集基板１７０に付着した混在粒子を加熱する。本実施形態においては、ヒータ１８０は、捕集基板１７０の下面に取り付けられている。
【００５８】
ヒータ１８０は、ヒータ１８０への電力供給用配線であり直流電流が流れる高電位側配線１８１および低電位側配線１８２、ならびに、ヒータ１８０に内蔵された温度センサの信号線１８３を含む。高電位側配線１８１、低電位側配線１８２および信号線１８３は、捕集基板１７０の回動に追従可能な平板状配線であるフレキシブルプリント配線基板１８４の一端に接続されている。フレキシブルプリント配線基板１８４の表面は、係合穴１７２ａを回転中心とした径方向を含む平面に対して直交している。
【００５９】
フレキシブルプリント配線基板１８４の他端は、筐体１１０の外部に引き出されて制御部２００および直流電源に電気的に接続されている。ヒータ１８０に内蔵された温度センサは、捕集基板１７０の温度を検出し、捕集基板１７０の温度を表わすセンサ信号をフレキシブルプリント配線基板１８４を通じて制御部２００に入力する。また、高電位側配線１８１および低電位側配線１８２には、フレキシブルプリント配線基板１８４を通じて直流電源から電力が供給される。さらに、制御部２００はフレキシブルプリント配線基板１８４を通じて高電位側配線１８１および低電位側配線１８２に対して制御信号を出力し、ヒータ１８０のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００６０】
この構成により、図１３中の矢印１０に示すように回転ベース１７２が回転した際に、フレキシブルプリント配線基板１８４がその回転に追従して移動および変形するため、高電位側配線１８１、低電位側配線１８２および信号線１８３に負荷がかかることを抑制できる。
【００６１】
図１４および図１５を参照して、捕集基板１７０は、高電位側配線１８１および低電位側配線１８２のうちのいずれか一方に電気的に接続される。本実施形態においては、捕集基板１７０を負の電荷に帯電させるために、捕集基板１７０は低電位側配線１８２に接続されている。なお、高圧直流電源１４１の負極が静電針１４０と接続されている場合は、捕集基板１７０を正の電荷に帯電させるために、捕集基板１７０は高電位側配線１８１に接続される。
【００６２】
捕集基板１７０とヒータ１８０とは、導電性接着剤１８５により接着されている。捕集基板１７０が、ヒータ１８０の低電位側配線１８２と導電性接着剤１８５を介して電気的に接続されることにより負の電荷に帯電し、正の電荷に帯電された混在粒子との間に静電気力が生ずる。
【００６３】
ただし、捕集基板１７０は、接地電位に固定されていてもよい。この場合、高電位側配線１８１または低電位側配線１８２が接地電位に固定され、捕集基板１７０が接地電位に固定された高電位側配線１８１または低電位側配線１８２に接続される。この場合も、捕集基板１７０に帯電した混在粒子を付着させて捕集することができる。また、この場合、高電位側配線１８１および低電位側配線１８２に交流電流が流されてもよい。
【００６４】
導電性接着剤１８５としては、たとえば、一液型エポキシ樹脂接着剤に貴金属粉末を加えて製造されたエポキシ樹脂系接着剤などを用いることができる。本実施形態においては、導電性接着剤１８５を用いて捕集基板１７０と低電位側配線１８２とが電気的に接続されているものとしている、たとえば、半田などを用いて接続されてもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、捕集基板１７０と低電位側配線１８２とが接続されているが、たとえば、ヒータ１８０の表面に低電位側配線１８２と接続された電極が設けられ、この電極と捕集基板１７０とが導電性接着剤１８５により互いに電気的に接続されてもよい。
【００６６】
上記のように、静電気力を発生させるための配線と、捕集部材を加熱するための配線とを兼用することにより、配線数を削減できる。その結果、捕集基板１７０の周囲の配線の引き回しが容易になり、配線の混線および断線の発生を抑制できる。
【００６７】
本実施形態においては、好ましくは、ヒータ１８０のサイズは、捕集基板１７０よりも小さい。なぜなら、ヒータ１８０を捕集基板１７０と同じサイズとすると、捕集基板１７０とヒータ１８０との位置合わせの精度が要求され、製造上の難易度が高まる問題があるためである。また逆に、ヒータ１８０のサイズを捕集基板１７０よりも大きくすると、ヒータ１８０上にも粒子が吸着して捕集されて検出精度を低下させる原因となったり、清掃工程の後もヒータ１８０に残留することで検出精度を低下させる原因となったりするためである。
【００６８】
そのため、本実施形態においては、捕集基板１７０の下面にヒータ１８０が取り付けられると、捕集基板１７０の下面にヒータ１８０に接していない部分が生じる。捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分は、ヒータ１８０によって捕集基板１７０に対して加えられた熱量を逃す部分となり得る。
【００６９】
そこで、本実施形態において、加熱部１８８は、さらに保温用の部材１８６を含む。部材１８６は、ヒータ１８０による加熱時に、少なくとも捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に配置される。一例として、部材１８６は、捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分、つまり、捕集基板１７０の下面の図１３〜図１５において斜線で表わされた部分に配置される。部材１８６は、ヒータ１８０からの熱を捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に伝導し、かつ、当該部分からの放熱を抑える。部材１８６としては、たとえば、シリコン（ケイ素）などの、熱伝導率の低い素材を用いることができる。
【００７０】
次に、検出装置１００の各構成の取り付け状態について説明する。図１６は、検出装置１００の各構成の取り付け状態を示す分解斜視図である。図１７は、図１６の検出装置１００を矢印ＸＸ方向から見た図である。
【００７１】
図１６および図１７を参照して、放電部１４２、照射部１３０、蛍光検出部１６０および清掃部１５３は、蓋部１１１に取り付けられている。本実施形態においては、移動部１７８も、蓋部１１１に取り付けられている。ただし、移動部１７８は、本体部１１２に取り付けられていてもよい。回転モータ１７４の下部に、回転モータ１７４の駆動力を伝達する係合部である出力軸１７４ａが突出している。
【００７２】
捕集部１７７は、本体部１１２に取り付けられる。加熱部１８８は捕集基板１７０の下面に取り付けられているため、捕集部１７７と共に本体部１１２に取り付けられている。
【００７３】
図１８は、捕集部１７７と移動部１７８とが接続された状態を示す斜視図である。図１８においては、説明の便宜上、筐体１１０が取り除かれている。図１８を参照して、回転ベース１７２の係合穴１７２ａと回転モータ１７４の出力軸１７４ａとが係合することにより、捕集部１７７と移動部１７８とが接続される。捕集部１７７と移動部１７８とが接続されることで、回転モータ１７４の駆動に伴って、回転ベース１７２が係合穴１７２ａを中心に回転（正転、逆転）する。
【００７４】
次に、平面視における検出装置１００の構成部品の配置、および、捕集基板１７０の位置について説明する。
【００７５】
図１９は、捕集基板１７０が第１位置に位置している状態を捕集基板１７０の下方から見た断面図である。図２０は、捕集基板１７０が第２位置に位置している状態を捕集基板１７０の下方から見た断面図である。図２１は、捕集基板１７０が第３位置に位置している状態を捕集基板１７０の下方から見た断面図である。図２２は、捕集基板１７０が第４位置に位置している状態を捕集基板１７０の下方から見た断面図である。
【００７６】
図１９〜図２２を参照して、本実施形態においては、放電部１４２、蛍光検出部１６０および清掃部１５３が、回転ベース１７２の軸部１７２ｂを中心にその周方向に並んで配置されている。一例として、反時計回りに順に、蛍光検出部１６０、放電部１４２および清掃部１５３が配置されている。照射部１３０は、蛍光検出部１６０に隣接して配置されている。
【００７７】
第１位置は、放電部１４２により混在粒子を帯電させつつ捕集基板１７０に帯電した粒子を付着させる際の、捕集基板１７０の位置である。第２位置は、捕集基板１７０に付着した混在粒子に照射部１３０により励起光を照射しつつ、蛍光検出部１６０により蛍光を検出する際の捕集基板１７０の位置である。第３位置は、清掃部１５３により捕集基板１７０上の混在粒子の除去を開始する際の捕集基板１７０の位置である。第４位置は、清掃部１５３による捕集基板１７０上の混在粒子の除去が終了した際の捕集基板１７０の位置である。第１位置から第４位置までの軸部１７２ｂを中心にした旋回範囲は、約１８０°以内である。
【００７８】
捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第１位置および第２位置の間を移動する。また、捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第２位置および第３位置の間を移動する。さらに、捕集基板１７０は、回転モータ１７４が駆動することにより回動して第３位置および第４位置の間を移動する。
【００７９】
本体部１１２において、互いに直交して隣接している内壁に、近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃがそれぞれ配置されている。近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃの各々は、本体部１１２の内壁から本体部１１２の内側に向けて延びる一対の端子部を有している。
【００８０】
捕集部１７７は、軸部１７２ｂを回転中心軸として回転した際に、上記一対の端子部同士の間をアーム先端部１７６ａが通過するように、本体部１１２に取り付けられている。近接センサ１１２ｂおよび近接センサ１１２ｃは制御部２００と電気的に接続され、アーム先端部１７６ａの近接を検知することによって捕集基板１７０の位置を検出すると、センサ信号を制御部２００に入力する。
【００８１】
＜機能構成＞
図２３は、本実施の形態にかかる検出装置１００を制御するための制御部２００の機能構成の一例を示すブロック図である。図２３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（Central  Processing  Unit）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、つまり、ソフトウェアで実現されてもよい。また、測定部４０がソフトウェア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、電気回路などのハードウェアで実現されてもよい。
【００８２】
図２３を参照して、信号処理部３０は、受光素子１６３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。
【００８３】
測定部４０は、制御部４１、記憶部４２、クロック発生部４３、および駆動部４８を含む。
【００８４】
受光素子１６３は、受光した蛍光強度を表わす、電流信号であるセンサ信号を信号処理部３０に入力する。電流信号は、電流−電圧変換回路３４に入力される。
【００８５】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子１６３から入力された電流信号から蛍光強度を表わすピーク電流値Ｈを検出し、ピーク電流値Ｈを電圧値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、増幅された電圧値Ｅｈが測定部４０に入力される。測定部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、蛍光強度を表わす電圧値Ｅｈを記憶部４２に記憶させる。
【００８６】
クロック発生部４３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ファン１２０のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を駆動部４８に対して出力して、ファン１２０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングで高圧直流電源１４１と静電針１４０との間に配置される図示しないスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を駆動部４８に対して出力して、該スイッチのＯＮ／ＯＦＦ、つまり、静電針１４０からの放電のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、制御部４１は、検出装置１００での捕集動作の実行を制御する。
【００８７】
さらに、制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングでヒータ１８０のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を駆動部４８に対して出力して、ヒータ１８０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、制御部４１は発光素子１３１と電気的に接続され、クロック信号に基づいたタイミングで発光素子１３１からの発光を制御する。これにより、制御部４１は、検出装置１００での捕集動作の検出動作の実行を制御する。
【００８８】
さらに、制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングで回転モータ１７４のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を駆動部４８に対して出力して、回転モータ１７４のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、制御部４１は、検出装置１００での捕集基板１７０の位置を制御して、上記第１位置、第２位置、第３位置、および第４位置とする。
【００８９】
制御部４１は、計算部４１１を含む。計算部４１１は、記憶部４２に記憶された電圧値Ｅｈを用いて、捕集基板１７０に捕集された粒子中の生物由来の粒子量を算出する。すなわち、計算部４１１は、加熱後の蛍光測定工程において測定された第２蛍光量の加熱前の蛍光測定工程において測定された第１蛍光量からの増加量△Ｆを算出する。上述のように、増加量△Ｆは生物由来の粒子の濃度Ｎに関連している。計算部４１１は、予め、図７に例示された増加量△Ｆと生物由来の粒子濃度Ｎとの相関関係を記憶しておく。そして、計算部４１１は、算出された増加量△Ｆを該相関関係に代入することで、捕集基板１７０に捕集された粒子中の生物由来の粒子量を算出する。
【００９０】
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）の加熱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。つまり、計算部４１１は、蛍光強度の比率と生物由来の粒子濃度Ｎとの相関関係を予め記憶しておき、算出された加熱の前後の蛍光強度の比率を該相関関係に代入することで、捕集基板１７０に捕集された粒子中の生物由来の粒子量を算出してもよい。
【００９１】
＜検出動作＞
次に、第１の実施の形態にかかる検出装置１００での検出動作について説明する。図２４は、第１の実施の形態にかかる検出装置１００での検出動作の具体例を表わしたフローチャートである。なお、以下の説明においては、図１９〜２２中において、軸部１７２ｂを中心として時計周りの回転を正転方向といい、反時計周りの回転を逆転方向という。
【００９２】
検出動作の開始時、捕集基板１７０は、初期位置として捕集位置である第１位置（図１９）に配置されている。
【００９３】
はじめに、制御部２００はファン１２０を制御して正転方向に駆動させると共に、高圧直流電源１４１と静電針１４０との間に配置された図示しないスイッチをＯＮする。これにより、検出装置１００では捕集工程が実行される（ステップＳ１０１）。
【００９４】
すなわち、ファン１２０の正転方向の駆動によって、導入口１１１ａから筐体１１０の内部に空気が導入される。静電針１４０に高圧直流電源１４１が接続されることで静電針１４０から放電され、周囲の空気中の混在粒子が帯電される。また、静電針１４０と捕集基板１７０との間に電位差が生じ、帯電した混在粒子が捕集基板１７０の表面に付着して捕集される。
【００９５】
本実施形態においては、放電電極として針状の静電針１４０を用いているため、帯電した混在粒子を、静電針１４０に対向する捕集基板１７０の表面であって、照射部１３０の照射領域に対応した極めて狭い領域に付着させることができる。これにより、後工程の蛍光測定工程において、捕集された混在粒子から発せられる蛍光を効率的に検出することができる。
【００９６】
次に、制御部２００は、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を蛍光検出位置である第２位置（図２０）に移動させる（ステップＳ１０３）。そして、制御部２００は、発光素子１３１をＯＮとした上で、受光素子１６３からのセンサ信号を用いて蛍光強度を算出する。これにより、検出装置１００では、加熱前の蛍光測定工程が実行される（ステップＳ１０５）。
【００９７】
すなわち、発光素子１３１がＯＮされることで、発光素子１３１から捕集基板１７０に付着して捕集された混在粒子に向けて励起光が照射され、受光素子１６３によって、励起光を照射された混在粒子から発せられる蛍光が受光される。これにより、検出装置１００では、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子の、加熱前の第１蛍光量が測定される。
【００９８】
次に、制御部２００は、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を逆転方向に回転させ、捕集基板１７０を第２位置から第１位置（図１９）に移動させる（ステップＳ１０７）。そして、制御部２００は、ヒータ１８０を予め定められた時間（たとえば５分間）、ＯＮして通電し、その後ＯＦＦする。これにより、検出装置１００では加熱工程が実行される（ステップＳ１０９）。すなわち、ヒータ１８０は、予め定められた温度（たとえば１８０℃）で捕集基板１７０に付着して捕集された混在粒子を、たとえば５分間、加熱する。加熱工程における加熱によって、混在粒子に含まれる生物由来の粒子からの蛍光強度が増加する。
【００９９】
次に、制御部２００は、ファン１２０を制御して逆転方向に駆動させる。これにより、検出装置１００では冷却工程が実行される（ステップＳ１１１）。すなわち、ファン１２０の逆転方向の駆動によって、排出口１１２ａから筐体１１０の内部に空気が導入され、捕集基板１７０の冷却が促進される。もちろん、冷却工程においてファン１２０の駆動がなされなくてもよい。
【０１００】
次に、制御部２００は、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を第１位置から第２位置（図２０）に移動させる（ステップＳ１１３）。そして、制御部２００は、発光素子１３１をＯＮとした上で、受光素子１６３からのセンサ信号を用いて蛍光強度を算出する。これにより、検出装置１００では、加熱後の蛍光測定工程が実行される（ステップＳ１１５）。
【０１０１】
すなわち、発光素子１３１がＯＮされることで、発光素子１３１から励起光が照射され、励起光を照射された、加熱後の混在粒子から発せられる蛍光が、受光素子１６３によって受光される。これにより、検出装置１００では、捕集基板１７０に付着させて捕集した混在粒子の、加熱後の第２蛍光量が測定される。
【０１０２】
次に、制御部２００は、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を逆転方向に回転させ、捕集基板１７０を第２位置から第３位置（図２１）に移動させる。さらに制御部２００は、回転ベース１７２を逆転方向に回転させ、捕集基板１７０を第３位置から第４位置（図２２）に移動させる。捕集基板１７０は、第３位置から第４位置に移動する間、その表面がブラシ１５０の先端と摺動する。これにより、清掃工程が実行される（ステップＳ１１７）。すなわち、捕集基板１７０から混在粒子が除去される。
【０１０３】
好ましくは、制御部２００は、清掃工程において、ファン１２０を正転方向に駆動させる。これにより、ブラシ１５０によって捕集基板１７０から除去された混在粒子が排出口１１２ａから筐体１１０の外部に排出される。
【０１０４】
次に、制御部２００は、回転モータ１７４を駆動させて回転ベース１７２を正転方向に回転させ、捕集基板１７０を第４位置から捕集位置である第１位置（図１９）に戻す（ステップＳ１１７）。以上のステップＳ１０１〜Ｓ１１９の工程を繰り返すことによって、検出装置１００は、生物由来の粒子の検出を連続的に実施することができる。
【０１０５】
制御部２００は、上記動作によって得られた第１蛍光量と第２蛍光量との差から、混在粒子に含まれる生物由来の粒子の量を算出する。すなわち、制御部２００は、図７の加熱による蛍光量の増加量と生物由来の粒子の濃度との相関関係を予め記憶しておき、第１蛍光量と第２蛍光量との差を当該相関関係に代入することで生物由来の粒子の濃度を算出する。
【０１０６】
＜第１の実施の形態の効果＞
本実施の形態にかかる検出装置１００を用いることによって、生物由来の粒子からの蛍光と粉塵からの蛍光との加熱処理による性質の差を利用し、空気中に含まれる混在粒子から生物由来の粒子を、高精度で、かつ、リアルタイムに検出することができる。
【０１０７】
さらに、検出装置１００の加熱部１８８が、ヒータ１８０による加熱時に少なくとも捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に配置される保温用の部材１８６を有することで、ヒータ１８０からの熱が捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に伝達され、かつ、当該部分からの放熱が抑えられる。これにより、加熱工程で捕集基板１７０全体がより均一に効率的に加熱され、生物由来の粒子からの蛍光強度の増加のばらつきが抑えられる。その結果、検出装置１００の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、保温用の部材１８６が捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に配置される例が示されたが、部材１８６の構成は第１の実施の形態に示された例に限定されない。部材１８６は、ヒータ１８０による加熱時に、少なくとも捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分に配置されるものであれば、他の構成であってもよい。そこで、第２の実施の形態として、主に部材１８６の他の構成例について説明する。なお、以下の説明においては、第１の実施の形態にかかる検出装置１００と異なる点を主に説明し、第１の実施の形態にかかる検出装置１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
【０１０９】
図２５は、第２の実施の形態にかかる検出装置１００を捕集基板１７０の下方から見た概略図である。図２５を用いて、第２の実施の形態にかかる検出装置１００に設けられる部材１８６を説明する。
【０１１０】
図２５を参照して、第２の実施の形態にかかる検出装置１００は、捕集基板１７０が、捕集位置、加熱位置、および冷却位置である第１位置に位置している状態（図１９）において捕集基板１７０の真下に当たる、本体部１１２の底面に、部材１８６が配置されている。部材１８６としては、第１の実施の形態において説明されたように、たとえば、シリコン（ケイ素）などの、熱伝導率の低い素材を用いることができる。
【０１１１】
図２６は、捕集基板１７０と部材１８６との関係を説明するための概略図である。図２６を参照して、一例として部材１８６は、捕集基板１７０と相対する側（上側）の面に凹部を有する。該凹部は、捕集基板１７０が部材１８６の上面に接すると、捕集基板１７０の下面に配置されたヒータ１８０がその内部に完全に入り込む形状を有している。
【０１１２】
捕集基板１７０が第１位置に移動した際、図２６（Ａ）に表わされたように、捕集基板１７０の下面が部材１８６の上面に接して部材１８６の凹部にヒータ１８０が入り込むように、捕集基板１７０の下面と部材１８６の上面とが押し付けられる。
【０１１３】
図２７は、捕集基板１７０と部材１８６との位置を調整するための機構の一例を説明するための概略図である。図２７（Ａ）を参照して、第２の実施の形態にかかる検出装置１００は、本体部１１２の底面を貫通する複数（たとえば４つ）の支柱で部材１８６を支持して部材１８６を上下に移動させるための駆動機構１８７ａを有する。駆動機構１８７ａは制御部２００に電気的に接続され、その駆動が制御される。
【０１１４】
駆動機構１８７ａは、制御部２００の制御に従って、少なくとも加熱工程において部材１８６を本体部１１２の底面から上に押し上げ、図２７（Ｂ）のように、部材１８６の上面を捕集基板１７０の下面に押し付ける。第１位置での加熱工程が終了すると、駆動機構１８７ａは、制御部２００の制御に従って、部材１８６を本体部１１２の底面側に下げ、図２７（Ａ）のように、部材１８６を捕集基板１７０から離す。
【０１１５】
捕集基板１７０と部材１８６との位置を調整する機構は図２７に表わされた機構に限定されない。すなわち、本体部１１２の底面側から部材１８６を押し上げて捕集基板１７０の下面に押し付ける機構に限定されない。逆に、図２８に表わされたように、捕集基板１７０を押し下げて部材１８６の上面に押し付ける機構であってもよい。
【０１１６】
図２８は、捕集基板１７０と部材１８６との位置を調整するための機構の他の例を説明するための概略図である。図２８（Ａ）を参照して、第２の実施の形態にかかる検出装置１００は、捕集基板１７０を固定する基板ホルダ１７１を上から下向きに押し下げるための駆動機構１８７ｂを有する。駆動機構１８７ｂは制御部２００に電気的に接続され、その駆動が制御される。
【０１１７】
捕集基板１７０を固定する基板ホルダ１７１と本体部１１２の底面との間には、ばねなどの弾性部材が配置されている。その結果、基板ホルダ１７１に対して駆動機構１８７ｂから加えられる応力が該弾性部材を変形させ得る応力に達すると、駆動機構１８７ｂの駆動によって基板ホルダ１７１と該基板ホルダ１７１に固定された捕集基板１７０とが押し下げられ、部材１８６の下面に押し付けられる（図２８（Ｂ））。基板ホルダ１７１に対して駆動機構１８７ｂから加えられる応力が該弾性部材を変形させ得る応力よりも小さくなると、該弾性部材の弾性力によって基板ホルダ１７１と該基板ホルダ１７１に固定された捕集基板１７０とが元の高さに戻る（図２８（Ａ））。
【０１１８】
駆動機構１８７ｂは、制御部２００の制御に従って、少なくとも加熱工程において基板ホルダ１７１に対して下向きの応力を加え、図２８（Ｂ）のように、基板ホルダ１７１と該基板ホルダ１７１に固定された捕集基板１７０とを部材１８６の上面に押し付ける。第１位置での加熱工程が終了すると、駆動機構１８７ｂは、制御部２００の制御に従って、基板ホルダ１７１に対する押圧を解除する。
【０１１９】
＜第２の実施の形態の効果＞
以上の構成によって、第２の実施の形態にかかる検出装置１００では、少なくとも加熱工程において、捕集基板１７０の下面と部材１８６の上面とが押し付けられ、捕集基板１７０の下面のうちのヒータ１８０に接していない部分からの放熱が抑えられる。そのため、加熱工程での加熱効率を向上させることができる。また、加熱のばらつきを抑え、捕集基板１７０上に捕集された混合粒子をより均等に加熱することができる。
【０１２０】
さらに、捕集基板１７０に配置されているヒータ１８０が、本体部１１２の底面に固定されている部材１８６の凹部に入り込むことで、捕集基板１７０の位置が本体部１１２の底面に対して、つまり、規定された第１位置に固定されることになる。そのため、捕集の際の捕集基板１７０の位置の精度が向上し、検出精度の向上にも寄与することになる。
【０１２１】
＜他の例＞
なお、上記の、捕集基板１７０からの放熱を抑える効果は加熱工程において期待される効果であって、冷却工程においては、むしろ捕集基板１７０からの放熱を促し、より早く冷却されることが期待される。すなわち、部材１８６が保温用の部材として機能する期間は、少なくとも加熱工程であればよい。
【０１２２】
そこで、好ましくは、捕集基板１７０が第１位置に位置している状態であって加熱工程以外の期間（捕集工程、冷却工程）においては、図２６（Ｂ）に表わされたように、捕集基板１７０の下面と部材１８６の上面との間に空間が生じるような位置関係とする。すなわち、制御部２００は、捕集基板１７０が第１位置に位置している状態であって加熱工程以外の期間には、駆動機構１８７ａまたは駆動機構１８７ｂに対して、図２７（Ｂ）または図２８（Ｂ）に表わされたように駆動して捕集基板１７０の下面と部材１８６の上面との間に空間が生じるような位置関係とする。これにより、冷却工程において捕集基板１７０からの放熱が促進される。
【０１２３】
なお、上記のように、部材１８６が本体部１１２の底面に配置され、ヒータ１８０が配置された捕集基板１７０が、ヒータ１８０が部材１８６の凹部に入り込むようにセットされることで、捕集基板１７０の本体部１１２に対する位置精度を向上させることができる。この効果は、捕集基板１７０が第１位置に位置している状態のみならず、検出位置である第２位置に位置している状態（図２０）、つまり、検出工程に特に期待される。
【０１２４】
そこで、好ましくは、図２５に示されたように、第２の実施の形態にかかる検出装置１００は、捕集基板１７０が検出位置である第２位置に位置している状態（図２０）において捕集基板１７０の真下に当たる、本体部１１２の底面に、さらに部材１８６ａが配置される。
【０１２５】
部材１８６ａについては、半導体レーザなどの発光素子５５０からの照射光による温度上昇を抑える効果が期待される場合には放熱性のある部材を用いることができる。または、室温以上など、規定温度以上での蛍光強度の測定を行なう場合、つまり、保温性が期待される場合には、部材１８６ａとして保温性を有する部材を用いることができる。
【０１２６】
捕集基板１７０と部材１８６ａとの位置を調整するための機構としては、図２７や図２８に示された機構を用いることができる。
【０１２７】
以上の構成によって、捕集基板１７０が第１位置や第２位置に位置している状態において、捕集基板１７０の位置が本体部１１２の底面に対して、つまり、規定された第１位置や第２位置に固定されることになる。そのため、各工程において捕集基板１７０の位置の精度が向上し、効果的に、捕集、加熱、冷却、および検出が行なわれる。特に、検出工程において捕集基板１７０の位置が蛍光検出部１６０に対して固定されることで、検出装置１００は、加熱前の第１蛍光量と第２蛍光量とを、蛍光検出部１６０と捕集基板１７０と同じ位置関係として測定することが可能となる。そのため、検出装置１００は高精度で加熱前後の蛍光量の増加量△Ｆを得ることができ、検出精度を向上させることができる。
【０１２８】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態として、発明者らが検出装置１００を用いて行なった実験の結果について説明する。
【０１２９】
発明者らは、検出装置１００を用いて、ヒータ１８０による加熱温度を１６０℃、１８０℃、および２００℃として、各温度で、所定加熱時間ごとの捕集基板１７０で捕集された混合粒子からの蛍光強度を測定した。その結果、発明者らは、図２９の測定結果を得た。図２９の横軸は加熱時間を表わし、縦軸は、１６０℃で１分間加熱したときに得られた蛍光強度に対する比率を表わしている。
【０１３０】
図２９の測定結果より、加熱温度が高いほど、また加熱時間が長いほど、蛍光強度が大きくなることがわかった。つまり、混合粒子への加熱量が大きいほど蛍光強度が大きくなることがわかった。そのため、生物由来の粒子を検出するための検出装置では、加熱量が非常に重要な要素となると考察される。すなわち、検出装置１００では、捕集基板１７０表面の熱分布が重要であると考察される。言い換えると、検出装置１００の検出精度を向上させるためには、捕集基板１７０表面がより均等に加熱されることが要求される。
【０１３１】
そこで、発明者らは、検出装置１００を用いて、検出装置１００に備えられた部材１８６の効果を検証するための測定を行なった。発明者らは、捕集基板１７０として２種類の基板を用い、各基板について、部材１８６がない場合（捕集基板１７０の下面が露出した状態）とあった場合（露出していない状態）との表面温度をそれぞれ測定した。捕集基板１７０の第１のサンプルとしてシリコン基板（Ｔ２）、第２のサンプルとしてシリコン基板（Ｈ１３１）を用いた。
【０１３２】
図３０は、第１のサンプルであるシリコン基板を捕集基板１７０として用いて加熱した際の、部材１８６がない場合とある場合との、捕集基板１７０の表面温度の測定結果を表わしている。また、図３１は、第２のサンプルであるシリコン基板を捕集基板１７０として用いて加熱した際の、部材１８６がない場合とある場合との、捕集基板１７０の表面温度の測定結果を表わしている。
【０１３３】
また、図３２は、第１のサンプルであるシリコン基板を捕集基板１７０として用いて加熱した際の、部材１８６がない場合（Ａ）とある場合（Ｂ）との、捕集基板１７０表面の、サーモグラフィーによる測定結果を表わしている。また、図３３は、第２のサンプルであるシリコン基板を捕集基板１７０として用いて加熱した際の、部材１８６がない場合（Ａ）とある場合（Ｂ）との、捕集基板１７０表面の、サーモグラフィーによる測定結果を表わしている。
【０１３４】
図３０および図３１の測定結果より、捕集基板１７０の材質に関わらず、保温用の部材１８６を配置すると、ない場合と比較して捕集基板１７０表面の温度のばらつき（レンジ）が３分の１に抑えられている。また、図３２および図３３の測定結果より、捕集基板１７０の材質に関わらず、部材１８６によって、特に捕集基板１７０のヒータ１８０の接していない部分の温度低下が抑えられている。つまり、捕集基板１７０に部材１８６を配置することによって、捕集基板１７０表面の温度のばらつきを大幅に抑えられることがわかった。
【０１３５】
したがって、図２９の測定結果から得られた考察と図３０〜図３３の測定結果とから、検出装置１００は、捕集基板１７０に部材１８６が配置されることで、生物由来の粒子の検出精度が向上していることが検証された。
【０１３６】
［第４の実施の形態］
なお、捕集基板１７０の位置の精度上の効果に着目すると、部材１８６の構成は、必ずしも第１の実施の形態〜第３の実施の形態に示された構成、すなわち、捕集基板１７０の下面に配置されたヒータ１８０が入り込むような凹部を備えた構成である必要はない。
【０１３７】
第４の実施の形態にかかる検出装置１００は、移動部１７８による、少なくとも第２位置からの捕集基板１７０の移動の際に、捕集基板１７０の移動を妨げる位置に該移動を妨げるための部材を含む。
【０１３８】
図３４は、第４の実施の形態にかかる検出装置１００を捕集基板１７０の下方から見た概略図である。図３４を用いて、第４の実施の形態にかかる検出装置１００に設けられる部材を説明する。
【０１３９】
図３４を参照して、第４の実施の形態にかかる検出装置１００は、捕集基板１７０が、検出位置である第２位置に位置している状態（図２０）において、捕集基板１７０あるいは捕集基板１７０を支持して捕集基板１７０と一体となって移動部１７８によって移動する部位（以下、捕集基板１７０等）に、少なくとも検出工程において接触して、捕集基板１７０の位置を固定可能な部材１８９を含む。部材１８９は、図３４に表わされたように壁状形状を有してもよいし、棒状形状であってもよい。
【０１４０】
部材１８９の材質は特定の材質に限定されない。部材１８９は、移動部１７８による捕集基板１７０の移動を阻止できる強度があればどのような素材であってもよい。
【０１４１】
部材１８９は、少なくとも検出工程において捕集基板１７０等に接触し、少なくとも捕集基板１７０を第１位置や第３位置に移動するタイミングで、捕集基板１７０等に対する接触を解除する。つまり、部材１８９は、少なくとも検出工程の期間と、検出工程の期間外であって少なくとも捕集基板１７０が第２位置から移動する期間とで、捕集基板１７０との位置関係を変える。
【０１４２】
図３５は、部材１８９と捕集基板１７０との位置を調整するための機構の一例を説明するための概略図である。図３５（Ａ），（Ｂ）を参照して、部材１８９は、一例として、上下方向に稼動な壁様の部材である。部材１８９の上下方向の移動は、第１の実施の形態で図２７に表わされた駆動機構１８７ａを利用することができる。すなわち、駆動機構１８７ａに含まれる、本体部１１２の底面を貫通する１つまたは複数の支柱で部材１８９が支持され、制御部２００の制御に従って駆動機構１８７ａが部材１８９を上下することで、部材１８９と捕集基板１７０との位置が調整される。
【０１４３】
駆動機構１８７ａは、制御部２００の制御に従って、少なくとも検出工程の期間、部材１８９を押し上げて捕集基板１７０等に接触させる（図３５（Ａ））。これにより、捕集基板１７０の位置が固定される。また、駆動機構１８７ａは、制御部２００の制御に従って、検出工程の期間外であって少なくとも捕集基板１７０が第２位置から移動する期間、部材１８９を引き下げて、捕集基板１７０等への接触を解除する（図３５（Ｂ））。これにより、捕集基板１７０が移動部１７８によって移動可能となる。
【０１４４】
部材１８９と捕集基板１７０との位置を調整する機構は図２７に表わされた駆動機構１８７ａに限定されない。すなわち、本体部１１２の底面側から部材１８９を押し上げて捕集基板１７０等に接触させる機構に限定されない。逆に、部材１８９が本体部１１２の底面に固定され、図２８に表わされた駆動機構１８７ｂのように、捕集基板１７０等を押し下げて部材１８９に捕集基板１７０等を接触させる機構であってもよい。
【０１４５】
好ましくは、第４の実施の形態にかかる検出装置１００は、図３４に表わされたように、部材１８９と同じ構成の部材１８９ａを第２位置以外の位置にも備える。図３４では、さらに、捕集位置、加熱位置、および冷却位置である第１位置に捕集基板１７０が位置している状態（図１９）において捕集基板１７０等に接触して、捕集基板１７０の位置を固定可能な部材１８９ａを第４の実施の形態にかかる検出装置１００が含む例が示されている。
【０１４６】
＜第４の実施の形態の効果＞
第４の実施の形態にかかる検出装置１００に部材１８９が備えられることで、第２位置での、少なくとも検出工程における捕集基板１７０の位置の精度を向上させることができる。そのため、検出工程において捕集基板１７０の位置が蛍光検出部１６０に対して固定されることになるため、検出装置１００は、加熱前の第１蛍光量と第２蛍光量とを、蛍光検出部１６０と捕集基板１７０と同じ位置関係として測定することが可能となる。その結果、第４の実施の形態にかかる検出装置１００は高精度で加熱前後の蛍光量の増加量△Ｆを得ることができ、検出精度を向上させることができる。
【０１４７】
［第５の実施の形態］
そこで、第５の実施の形態として、検出装置１００を利用した空気調和機の制御について説明する。
【０１４８】
＜装置構成＞
図３６は、第５の実施の形態にかかる制御装置７００の構成の一例を表わしたブロック図である。第５の実施の形態にかかる制御装置７００は、検出装置１００から検出結果の入力を受け付けて、空気清浄機４１０とイオン発生機４２０とを含む空気調和機４００を、該検出結果に基づいて制御する。
【０１４９】
制御装置７００は、検出装置１００および空気調和機４００と通信可能な、一般的なコンピュータであってよい。あるいは、制御装置７００は、専用のアプリケーションを搭載した小型の端末装置で実現されてもよい。また、制御装置７００は検出装置１００または空気調和機４００に含まれてもよい。
【０１５０】
図３６を参照して、制御装置７００は、装置全体を制御するためのＣＰＵ７０を含む。制御装置７００は、メモリとして、ＣＰＵ７０で実行されるプログラムを記憶するためのメモリであるＲＯＭ（Read  Only  Memory）３１と、ＣＰＵ７０でプログラムを実行する際の作業領域となるメモリであるＲＡＭ（Random  Access  Memory）３２とを含む。また、制御装置７００は、各種データを記憶するためのメモリの一例としてのＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）７３をさらに含む。また、制御装置７００は、検出装置１００との通信のためのインタフェースである検出装置インタフェース７４と、空気調和機４００との通信のためのインタフェースである空調機インタフェース７５とを含む。
【０１５１】
＜制御概要＞
制御装置７００は、検出装置１００での検出結果に基づいて、空気調和機４００に含まれる、第１の調和装置としての空気清浄機４１０、および第２の調和装置としてのイオン発生機４２０それぞれの制御量を特定し、その制御量で動作するよう空気清浄機４１０とイオン発生機４２０とを制御する。
【０１５２】
図３７および図３８は、検出装置１００での検出結果と制御量との関係を説明するための図である。
【０１５３】
図３７を参照して、検出装置１００は、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間のうちに捕集工程を実行し、時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間のうちに加熱工程を実行し、その後の時刻Ｔ３〜Ｔ４の期間のうちに捕集基板１７０の表面から清掃部１５３で蛍光検出を終えた混在粒子を除去する清掃工程を実行する。検出装置１００は、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３、および時刻Ｔ４で捕集基板１７０からの蛍光強度を測定し、検出結果として、各時刻の蛍光強度Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを制御装置７００に入力する。
【０１５４】
時刻Ｔ１に得られた蛍光強度Ａは、捕集前の捕集基板１７０の初期状態を表わす蛍光強度である。時刻Ｔ２に得られた蛍光強度Ｂは、加熱前の蛍光強度であって、捕集基板１７０表面に粒子が捕集されることによって生じる蛍光の強度である。したがって、捕集工程前後の蛍光強度の差分Ｆ１（＝Ｂ−Ａ）は、捕集基板１７０表面に捕集された粒子量を表わす。
【０１５５】
時刻Ｔ３に得られた蛍光強度Ｃは、加熱後の蛍光強度であって、捕集基板１７０表面に生物由来の粒子捕集が捕集されることによって生じる蛍光の強度である。したがって、加熱工程前後の蛍光強度の差分Ｆ２（＝Ｃ−Ｂ）は、捕集基板１７０表面に捕集された粒子のうちの生物由来の粒子の量を表わす。
【０１５６】
なお、時刻Ｔ４に得られた蛍光強度Ｄは、清掃後の捕集基板１７０の状態を表わす蛍光強度であり、検出装置１００で連続して検出動作が行なわれる場合、蛍光強度Ｄは次の検出動作での、捕集基板１７０の初期状態を表わす蛍光強度となり得る。
【０１５７】
したがって、図３８に示されたように、蛍光強度の差分Ｆ１（＝Ｂ−Ａ）が大きくなるほど捕集基板１７０で捕集された粒子量が多いことを表わしているため、制御装置７００は、空気調和機４００に含まれる空気清浄機４１０の運転量を大きくする。すなわち、制御装置７００は、蛍光強度の差分Ｆ１が大きいほど空気清浄機４１０の運転モードを「強」とし、蛍光強度の差分Ｆ１が小さいほど空気清浄機４１０の運転モードを「弱」とする。
【０１５８】
空気清浄機４１０は、一例として、へパフィルタ（High  Efficiency  Particulate  Air  Filter）などのフィルタとファンとを含む。ファンによって導入された機外の空気がフィルタを通過することで空気中の粒子が除去され、清浄された空気が機外に放出される。従って、空気清浄機４１０の運転モードを「強」にする制御は、ファンの回転速度を速くする制御である。
【０１５９】
一方、図３８に示されたように、蛍光強度の差分Ｆ２（＝Ｃ−Ｂ）が大きくなるほど捕集基板１７０で捕集された生物由来の粒子量が多いことを表わしているため、制御装置７００は、空気調和機４００に含まれるイオン発生機４２０の運転量を大きくする。すなわち、制御装置７００は、蛍光強度の差分Ｆ２が大きいほどイオン発生機４２０の運転モードを「強」とし、蛍光強度の差分Ｆ１が小さいほど空気清浄機４１０の運転モードを「弱」とする。
【０１６０】
イオン発生機４２０は、一例として、イオン発生ユニットと発生したイオンを機外に放出するためのファンとを含む。イオン発生ユニットは、正負の針状電極を有し、各針状電極に高電圧が印加される。針状電極に高電圧が印加されることでコロナ放電が生じて、正負それぞれのイオンが発生する。一例として、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】
したがって、イオン発生機４２０の運転モードを「強」にする制御は、イオン発生ユニットの電極への印加量を多くする制御である。一例として、イオン発生機４２０の運転モードを「強」にする制御は、イオン発生ユニットの電極へ高電圧を印加（ＯＮ）する期間の割合であるデューティ比を、ＯＮ時間が長くなるように変化させる制御を含む。
【０１６２】
ファンは、空気清浄機４１０に含まれるファンと兼用であってもよい。好ましくは、イオン発生機４２０は、空気清浄機４１０のファンと異なる、独立して制御されるファンを含む。したがって、空気清浄機４１０のファンと異なるファンがイオン発生機４２０に含まれる場合、イオン発生機４２０の運転モードを「強」にする制御は、当該ファンの回転速度を速くする制御も含む。
【０１６３】
＜機能構成＞
図３９は、上記制御を行なうための制御装置７００の機能構成の一例を示すブロック図である。図３９の各機能は、制御装置７００のＣＰＵ７０がＲＯＭ７１に記憶されているプログラムをＲＡＭ７２上に読み出して実行することで、主にＣＰＵ７０によって実現される。しかしながら、少なくとも一部機能が図３６に表わされたハードウェア、または図示しない電気回路などのハードウェアによって実現されてもよい。
【０１６４】
図３９を参照して、制御装置７００のＣＰＵ７０は、検出装置１００から検出結果として測定された蛍光強度を表わす信号の入力を受け付けるための検出結果入力部７０１を含む。さらに、ＣＰＵ７０は、検出結果である蛍光強度から捕集工程前後の蛍光強度の差分Ｆ１（＝Ｂ−Ａ）および加熱工程前後の蛍光強度の差分Ｆ２（＝Ｃ−Ｂ）を算出するための算出部７０２を含む。さらに、ＣＰＵ７０は、上記差分Ｆ１，Ｆ２と空気清浄機４１０およびイオン発生機４２０それぞれの制御量との関係を記憶し、算出部７０２で算出された差分Ｆ１，Ｆ２に基づいて空気清浄機４１０およびイオン発生機４２０の制御量を判定するための判定部７０３を含む。そして、ＣＰＵ７０は、判定した制御量、つまり、運転モードで稼動するように空気清浄機４１０およびイオン発生機４２０を制御するための制御部７０４を含む。好ましくは、判定部７０３は、上記判定に用いるしきい値を設定するための設定部７０５を含む。
【０１６５】
＜動作フロー＞
図４０は、第５の実施の形態にかかる制御装置７００での動作の一例を表わしたフローチャートである。図４０のフローチャートに表わされた動作は、制御装置７００のＣＰＵ７０がＲＯＭ７１に記憶されているプログラムをＲＡＭ７２上に読み出して実行し、図３９の各機能を発揮することで実現される。
【０１６６】
図４０を参照して、制御装置７００に検出装置１００から検出結果として測定された蛍光強度を表わす信号が入力されると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ７０は、検出結果である蛍光強度から捕集工程前後の蛍光強度の差分Ｆ１（＝Ｂ−Ａ）および加熱工程前後の蛍光強度の差分Ｆ２（＝Ｃ−Ｂ）を算出する（ステップＳ３０３）。
【０１６７】
ＣＰＵ７０は、差分Ｆ１，Ｆ２に基づいて空気清浄機４１０およびイオン発生機４２０の制御量を判定する（ステップＳ３０５）。詳しくは、ＣＰＵ７０は、捕集工程前後の蛍光強度の差分Ｆ１と、記憶しているしきい値とを比較するなどして、差分Ｆ１の大小を判定する。そして、ＣＰＵ７０は、差分Ｆ１が大きいほど空気清浄機４１０の運転モードを「強」とし、蛍光強度の差分Ｆ１が小さいほど空気清浄機４１０の運転モードを「弱」とするよう、空気清浄機４１０の運転モードを特定する。また、ＣＰＵ７０は、加熱工程前後の蛍光強度の差分Ｆ２と、記憶しているしきい値とを比較するなどして、差分Ｆ２の大小を判定する。そして、ＣＰＵ７０は、差分Ｆ２が大きいほどイオン発生機４２０の運転モードを「強」とし、蛍光強度の差分Ｆ１が小さいほど空気清浄機４１０の運転モードを「弱」とするよう、イオン発生機４２０の運転モードを特定する。
【０１６８】
そして、ＣＰＵ７０は、決定した運転モードで稼動するように制御信号を空気調和機４００に対して出力することで、空気清浄機４１０およびイオン発生機４２０を制御する（ステップＳ３０７）。
【０１６９】
好ましくは、ＣＰＵ７０は、検出装置１００から連続した、あるいは所定間隔の測定で得られた検出結果の入力を受け付けて、予め規定された回数、あるいは予め規定された期間、同じ運転モードが判定された場合に、当該運転モードとなるように制御する。
【０１７０】
好ましくは、制御装置７００は、差分Ｆ２の大小の判定を、検出装置１００での検出結果に基づいて行なってもよい。一例として、ＣＰＵ７０は、差分Ｆ２の差分Ｆ１に対する増加分あるいは比率が予め記憶しているしきい値よりも大きい場合に差分Ｆ２が大きいと判定し、上記増加分あるいは比率が上記しきい値よりも小さい場合に差分Ｆ２が小さいと判定してもよい。さらに、ＣＰＵ７０は、上記しきい値を差分Ｆ１の所定倍として算出してもよい。この場合、好ましくはＣＰＵ７０は、制御開始時や、検出装置１００での所定回数の検出ごと、などの予め規定したタイミングで上記しきい値を算出する。
【０１７１】
＜第５の実施の形態の効果＞
第５の実施の形態にかかる制御装置７００で上記制御が行なわれることによって、空気中の粒子量に応じて空気清浄機の制御量が決定されるため、効果的な空気清浄を実現することができる。さらに、制御装置７００では、空気中の粒子量が多い場合であっても、その粒子が生物由来のものでない場合にはイオン発生機を稼働しない、または運転モードを「弱」とする。それ故、過剰にイオン発生機を稼働させることを防止できる。つまり、制御装置７００が上記制御を行なうことで、空気清浄機の無駄な稼動を防止して省エネルギーを図りつつ、効果的な空気清浄を実現することができる。
【０１７２】
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】
【０１７３】
３０  信号処理部、３４  電圧変換回路、３５，１６２  増幅回路、４０  測定部、４１，２００，３０４  制御部、４２  記憶部、４３  クロック発生部、４８  駆動部、７０  ＣＰＵ、７１  ＲＯＭ、７２  ＲＡＭ、７４  検出装置インタフェース、７５  空調機インタフェース、１００  検出装置、１１０  筐体、１１１  蓋部、１１１ａ  導入口、１１２  本体部、１１２ａ  排出口、１１２ｂ，１１２ｃ  近接センサ、１２０，５００  ファン、１３０  照射部、１３１，５５０  発光素子、１３２  素子フレーム、１３３  レンズフレーム、１３４  集光レンズ、１３５，１６６  レンズ押さえ、１４０，５３０  静電針、１４１  高圧直流電源、１４２  放電部、１５０  ブラシ、１５１  ブラシ押さえ、１５２  ブラシ固定部、１５３  清掃部、１６０  蛍光検出部、１６１  ノイズシールド、１６３，５６５  受光素子、１６４  受光フレーム、１６５  フレネルレンズ、１７０，５１０  捕集基板、１７１  基板ホルダ、１７２  回転ベース、１７２ａ  係合穴、１７２ｂ  軸部、１７３  モータ押さえ、１７４  回転モータ、１７４ａ  出力軸、１７５  モータホルダ、１７６  アーム部、１７６ａ  アーム先端部、１７７  捕集部、１７８  移動部、１８０，５２０  ヒータ、１８１  高電位側配線、１８２  低電位側配線、１８３  信号線、１８４  フレキシブルプリント配線基板、１８７ａ，１８７ｂ  駆動機構、１８５  導電性接着剤、１８６，１８６ａ，１８９，１８９ａ  部材、１８８  加熱部、１９０  捕集筒、４００  空気調和機、４１０  空気清浄機、４１１  計算部、４２０  イオン発生機、５４０  直流電源、５６０  レンズ、６００  混在粒子、６００Ａ  粒子、６００Ｂ  粉塵、７００  制御装置、７０１  検出結果入力部、７０２  算出部、７０３  判定部、７０５  設定部。
【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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【図４０】
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【図３２】
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【図３３】
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