シャープは12月24日、PM2.5の濃度を10秒で検出することが可能な53mm×40mm×51mm(突起部除く)と小型のセンサモジュール「DN7C3JA001」を開発したと発表した。

PM2.5は、大気中に浮遊している2.5μm以下の肉眼では見ることができないほどの小さな粒子のことで、肺の細胞を通じて、体内に蓄積されていく有害物質。揮発性有機化合物(VOC)や工場の噴煙、火山や黄砂などから発生することが知られている。

PM2.5を検知する手法としては、これまで「ほこりの粒子を大きさ/重さ」で分ける手法や、粒子そのものを検知する手法が用いられてきたが、大きさや重さで分ける場合、フィルタの目詰まりなど機器の定期的なメンテナンスを行う必要があったほか、検知手法の場合、高感度レーザーダイオードなどの光センサを用いるため、機器が大型化してしまうという課題があった。

PM2.5の概要と、従来のPM2.5の検出技術

そこで同社は今回、新たにPM2.5以下の浮遊している粒子だけを取り込むことを可能とした「バーチャルインパクタ方式」を応用した分粒器を開発、これと、高感度LEDセンサから発せられた赤外光がほこりを乱反射し、それをフォトダイオードで検出する仕組みを用いた高感度ほこりセンサと組み合わせることで、小型モジュールながらPM2.5以下の粒子だけを検知することを可能とした。

今回考案されたPM2.5の検出方式。バーチャルインパクタ方式を用いて、吸入ファンを制御することで、PM2.5とそれ以上大きなほこりを選り分けて、PM2.5だけをセンサ部に引き入れ測定することを可能とした。ちなみに、測定だけであれば1秒もあれば十分だが、データの振れなどを安定化するために10秒という時間を目安としているという

また、モードの切り替えにより、一般的なほこりセンサとしても利用が可能で、従来のほこしセンサを搭載した空気清浄器やエアコンなどへの搭載のほか、新たな機器への搭載による幅広い用途の開拓が可能になると同社では説明している。

ファンの動作を間欠動作に切り替えることで、大きいサイズのほこりもセンサで測定することが可能となる

提供はモジュール単体での提供に加え、制御ボードとのセット提供や制御ボードにLCDパネルもセットした状態でも行われる予定。

小型PM2.5センサモジュール「DN7C3JA001」の外観。モジュール下部にはファンもセットされている

サンプル価格は1万円(税別)で、2013年12月25日より出荷を開始する予定。量産開始は2014年2月からを計画している。なお同社では、現在、社内の空気清浄器の開発部隊などにも提案を行っている段階としており、同モジュールの開発チームは、最初の搭載製品として販売してもらえれば、とコメントしている。

PM2.5モジュールを用いたデモ(本物のPM2.5ではなく、ダミー物質を使用)。実際のPM2.5の粒子数を数えているわけではなく、フォトダイオードでPM2.5に当たった散乱光を電圧に変換。電圧が高くなればなるほど、より多くのPM2.5が存在していることとなる