JP2002277425A - 吸気ファンモータ付インカーセンサ - Google Patents

吸気ファンモータ付インカーセンサ

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JP2002277425A
JP2002277425A JP2001078113A JP2001078113A JP2002277425A JP 2002277425 A JP2002277425 A JP 2002277425A JP 2001078113 A JP2001078113 A JP 2001078113A JP 2001078113 A JP2001078113 A JP 2001078113A JP 2002277425 A JP2002277425 A JP 2002277425A
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temperature
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Katsushi Arata
克司 新多
Iku Kobayashi
郁 小林
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TGK Co Ltd
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00792—Arrangement of detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度および湿度を検出することができるコス
トの安い吸気ファンモータ付インカーセンサを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 温度を検出するサーミスタ７および湿度
センサ３０を吸気ファンモータ４のための実装基板６の
任意の位置に実装し、吸気口２から吸引されて排気口３
より排出される空気の温度および湿度を検出し、かつ、
吸気ファンモータ用のブラシレスモータ駆動回路４３で
用いていた定電圧回路４２や電磁波障害対策用のフィル
タ回路４１を構成する電子回路部品を湿度センサ３０が
共用するようにした。これにより、湿度センサ３０に必
要な電子回路部品の部品点数を削減することができ、低
コストの吸気ファンモータ付インカーセンサを提供で
き、より安価な自動車用空調装置を構成することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸気ファンモータ付
インカーセンサに関し、特に自動車用空調装置で車室内
の所定位置の空気を吸引して車室内の温度および湿度を
サンプリングする吸気ファンモータ付インカーセンサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車用空調装置の中には、
車室内の所定位置における空気温度をサンプリングして
車室内の温度が設定温度になるように温度調整すること
が行われているものがある。車室内の空気温度を検出す
る装置として吸気ファンモータ付インカーセンサが知ら
れている。この吸気ファンモータ付インカーセンサは、
感温素子のサーミスタと車室内の所定位置からサーミス
タまで空気を強制吸引してくるアスピレータとから構成
されている。アスピレータは、車室内の空気をサーミス
タまで導く吸気ファンとこの吸気ファンを駆動するモー
タとから構成されている。
【０００３】図３は従来の吸気ファンモータ付インカー
センサの構成例を示す中央縦断面図である。従来の吸気
ファンモータ付インカーセンサにおいて、ケース１の図
中右側方部には、アスピレータダクトが連結される吸気
口２を有し、上部には排気口３が形成されている。ケー
ス１の中央部には、ケース１内に吸気口２から排気口３
への空気の流れを生成する複数の羽根を持った吸気ファ
ンモータ４が装着されている。この吸気ファンモータ４
のモータ部には、静粛性に優れたブラシレスモータが使
用されている。この吸気ファンモータ４の上流側と吸気
口２との間の空間は、計測室５を構成している。
【０００４】ケース１の下部には、実装基板６が配置さ
れている。この実装基板６は、計測室５内に配置された
感温素子であるサーミスタ７および吸気ファンモータ４
用のブラシレスモータ駆動回路を実装しており、さら
に、ケース１の図中左側方部に形成されたコネクタ８の
接続ピン９に接続されている。この接続ピン９は、サー
ミスタ７の出力端子、ブラシレスモータ駆動回路の電源
端子などに接続されている。
【０００５】このような構造の吸気ファンモータ付イン
カーセンサにおいて、吸気ファンモータ４が回転駆動さ
れると、吸気口２から排気口３への空気の流れが生じ
る。これにより、計測室５内に配置されたサーミスタ７
が吸気口２から流入してくる車室内の空気の温度を検出
する。サーミスタ７によって検出された温度信号は、コ
ネクタ８の接続ピン９を介して外部に設けられた図示し
ない自動車用空調装置の制御装置に供給され、車室内の
温度調整に用いられる。
【０００６】また、自動車用空調装置が車室内の居住空
間をより快適になるように制御するために、車室内の湿
度を検出して、よりきめの細かい車室内の空気調和制御
を行うこともある。このため、従来では、車室内の後部
座席などに湿度センサを設置し、車室内の湿度を検出す
るようにしている。
【０００７】図４は従来の湿度センサの例を示す断面図
である。湿度センサは、感湿素子１１と変換回路１２と
を備え、これら感湿素子１１および変換回路１２は、実
装基板１３に搭載され、ケース１４の中に収容されてい
る。ケース１４には、車室内の空気がケース１４内に自
然流通するように複数の流通孔１５が穿設されている。
実装基板１３には、自動車用空調装置の制御装置に接続
される出力信号線および電源線からなるケーブル１６が
接続されている。そして、この湿度センサは、車室内に
おける湿度計測位置に取付ねじ１７によって取り付けら
れる。
【０００８】実装基板１３に搭載された感湿素子１１
は、各種方式のものが知られているが、ここでは、静電
容量式のセンサを用いている。静電容量式の感湿素子１
１は、シリコン基板上に感湿性高分子膜を形成し、シリ
コン基板および感湿性高分子膜の表面に電極を形成して
構成される。この感湿性高分子の誘電率は、水に比べて
かなり小さく、吸湿すると誘電率が大きく増加する性質
を有している。この性質を静電容量の変化として捕らえ
ることにより、湿度を計測することができる。したがっ
て、この感湿素子１１は、感温素子のサーミスタ７のよ
うに、検出出力信号をそのまま使うことができないの
で、変換回路１２が静電容量の変化を検出して自動車用
空調装置の制御装置が使える形式の信号に変換するよう
にしている。この変換回路１２としては、一般に、静電
容量の変化、すなわち湿度の変化をそれに比例した電圧
信号または周波数信号に変換する回路が用いられてい
る。
【０００９】このように、従来の自動車用空調装置で
は、車室内の湿度を検出しようとする場合、湿度センサ
を車室内に取り付ける場所を必要とすることから、吸気
ファンモータ付インカーセンサに温度を検出するサーミ
スタと湿度センサとを一緒に実装することが提案されて
いる（特開昭６２−１１０５２１号公報、特開２０００
−３５１３１２号公報）。これにより、湿度センサの取
り付け場所および取り付け作業を不要として、自動車用
空調装置のコストを低減するが可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動車用空調装置では、湿度センサは、原理的に変換回
路を必要とするため、湿度センサ用の電源および電磁波
障害対策素子が必要になり、これらが自動車用空調装置
のコストを高くしているという問題点があった。
【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、温度センサおよび湿度センサを有するコスト
の安い吸気ファンモータ付インカーセンサを提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、車室内の空気を吸引して自動車用空調装
置の制御に必要な温度および湿度信号を出力する吸気フ
ァンモータ付インカーセンサにおいて、前記吸気ファン
モータを駆動する電子回路部品を実装した実装基板と、
前記実装基板の任意の位置に実装されて吸引された車室
内の空気の温度を検出する温度センサと、前記実装基板
の任意の位置に実装されて吸引された車室内の空気の湿
度を検出する湿度センサとを備え、前記湿度センサの動
作に必要な電子回路部品を前記吸気ファンモータを駆動
する電子回路部品と共用したことを特徴とする吸気ファ
ンモータ付インカーセンサが提供される。
【００１３】このような吸気ファンモータ付インカーセ
ンサによれば、湿度センサに必要であった電源回路や電
磁波障害対策素子などの電子回路部品を吸気ファンモー
タの駆動回路で用いていた電源回路や電磁波障害対策素
子などの電子回路部品と共用したことにより、湿度セン
サに必要な電子回路部品を削減することができ、安価な
自動車用空調装置を構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、自
動車用空調装置に適用した場合を例に図面を参照して詳
細に説明する。
【００１５】図１は本発明による吸気ファンモータ付イ
ンカーセンサの構成例を示す中央縦断面図である。この
図１において、図３に示した従来の吸気ファンモータ付
インカーセンサの構成要素と同じ要素については同じ符
号を付してある。
【００１６】本発明の吸気ファンモータ付インカーセン
サは、ケース１の一端に被測定空気を導入するアスピレ
ータダクトが連結される吸気口２を有している。ケース
１の上部には、測定された空気を排気する排気口３が形
成されている。ケース１内の中央部には、吸気口２から
排気口３への空気の流れを生成する吸気ファンモータ４
が設置されている。この吸気ファンモータ４は、マグネ
ット２１と、モータの回転を検出するサーチコイルおよ
びモータを回転駆動する駆動コイルが周設されたコイル
部２２と、ヨーク２３，２４とを有するブラシレス直流
モータに、複数の羽根２５とマグネット２１を保持する
保持部とを有する羽根車が設けられた構成を有してい
る。吸気ファンモータ４の上流側と吸気口２との間に
は、計測室５を構成する空間が設けられている。
【００１７】ケース１内の下部には、実装基板６が配置
されている。この実装基板６は、計測室５内に配置され
た感温素子であるサーミスタ７、湿度センサ３０、およ
び吸気ファンモータ４用のブラシレスモータ駆動回路を
実装している。湿度センサ３０は、静電容量式のセンサ
を用いており、その感湿素子３１と、湿度によって変化
する静電容量の変化を電圧信号または周波数信号に変換
する変換回路とが一体になっている。
【００１８】また、ケース１には、自動車用空調装置の
制御装置との間で電気的接続を行うためのコネクタ８が
設けられており、そこに内設された複数の接続ピン９
が、実装基板６にはんだ付けされている。この接続ピン
９は、サーミスタ７からの温度信号出力端子、ブラシレ
スモータ駆動回路および湿度センサのための電源端子、
モータの回転状態を表わす信号を出力する回転状態信号
出力端子、湿度センサ３０の湿度信号出力端子からなっ
ている。
【００１９】このように構成された吸気ファンモータ付
インカーセンサにおいて、吸気ファンモータ４が回転駆
動されると、吸気口２から排気口３への空気の流れが生
じる。これにより、計測室５内に配置されたサーミスタ
７が吸気口２から流入してくる車室内の空気の温度を検
出し、湿度センサ３０が車室内の空気の湿度を検出す
る。サーミスタ７によって検出された温度信号および湿
度センサ３０によって検出された湿度信号は、コネクタ
８の接続ピン９を介して自動車用空調装置の制御装置に
供給され、車室内の温度調整などの制御に用いられる。
【００２０】図２は実装基板に実装される電気回路を示
す図である。実装基板６は、コネクタ８の接続ピン９に
接続される６つの端子を有している。すなわち、温度信
号出力端子Ｔ−ＯＵＴと、電源端子±Ｖと、回転状態信
号出力端子ＳＧ−ＯＵＴと、湿度信号出力端子Ｈ−ＯＵ
Ｔとを有している。
【００２１】温度信号出力端子Ｔ−ＯＵＴは、直接サー
ミスタ７の両端子に接続され、このサーミスタ７の端子
に並列に高周波雑音を吸収するためのコンデンサＣ１が
接続されている。電源端子±Ｖは、電源ラインに重畳さ
れたサージ電圧や電磁妨害雑音を吸収するための抵抗Ｒ
１およびコンデンサＣ２よりなるフィルタ回路４１が接
続されている。このフィルタ回路４１は、トランジスタ
Ｔと、抵抗Ｒ２と、ツェナーダイオードＺＤとからなる
定電圧回路４２を介してブラシレスモータ駆動回路４３
の電源入力に接続される。回転状態信号出力端子ＳＧ−
ＯＵＴは、ブラシレスモータ駆動回路４３の回転状態を
表わす信号出力端子に接続され、これより出力された回
転状態信号は自動車用空調装置の制御装置に供給され、
ここで回転異常状態を検出するのに使用される。湿度信
号出力端子Ｈ−ＯＵＴは、湿度センサ３０の信号出力端
子に接続され、湿度センサ３０によって検出された湿度
を表わす電圧信号または周波数信号を自動車用空調装置
の制御装置に供給する。
【００２２】ブラシレスモータ駆動回路４３は、ブラシ
レス直流モータを構成するサーチコイルＬ１および駆動
コイルＬ２に接続され、サーチコイルＬ１がマグネット
２１の回転移動によって誘起される電圧を検出すること
でモータの回転を検出し、検出したそのモータの回転に
基づき駆動コイルＬ２をオン・オフ駆動させることによ
り推進トルクを発生させ、モータを回転駆動するよう制
御する。
【００２３】湿度センサ３０は、その電源をブラシレス
モータ駆動回路４３に電源を供給している定電圧回路４
２から供給するよう接続されている。このため、湿度セ
ンサ３０は、ブラシレスモータ駆動回路４３に使用され
るフィルタ回路４１および定電圧回路４２を共用してい
るため、湿度センサ３０を動作させるのに必要な電源お
よび電源ラインが不要になり、湿度センサ３０を別個に
設ける場合に比して自動車用空調装置のコストを下げる
ことができる。また、湿度センサ３０は、フィルタ回路
４１も共用していることにより、電磁波障害に対する特
別な対策素子は不要である。
【００２４】なお、上記の実施の形態では、湿度センサ
３０は、吸気ファンモータ４の上流側に配置したが、吸
気口２から排気口３までの任意の位置に配置してもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、湿度
センサに必要であった電源回路や電磁波障害対策素子な
どの電子回路部品を吸気ファンモータの駆動回路で用い
ていた電源回路や電磁波障害対策素子などの電子回路部
品と共用したことにより、湿度センサに必要な電子回路
部品の部品点数を削減することができ、温度センサおよ
び湿度センサを備えた低コストの吸気ファンモータ付イ
ンカーセンサを提供でき、より安価な自動車用空調装置
を構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸気ファンモータ付インカーセン
サの構成例を示す中央縦断面図である。
【図２】実装基板に実装される電気回路を示す図であ
る。
【図３】従来の吸気ファンモータ付インカーセンサの構
成例を示す中央縦断面図である。
【図４】従来の湿度センサの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ケース ２ 吸気口 ３ 排気口 ４ 吸気ファンモータ ５ 計測室 ６ 実装基板 ７ サーミスタ ８ コネクタ ９ 接続ピン ２１ マグネット ２２ コイル部 ２３，２４ ヨーク ２５ 羽根 ３０ 湿度センサ ３１ 感湿素子 ４１ フィルタ回路 ４２ 定電圧回路 ４３ ブラシレスモータ駆動回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年２月８日（２００２．２．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、車室内の空気を吸引して自動車用空調装
置の制御に必要な温度および湿度信号を出力する吸気フ
ァンモータ付インカーセンサにおいて、前記吸気ファン
モータを駆動する電子回路部品を実装した実装基板と、
前記実装基板の吸気口から排気口までの任意の位置に実
装されて吸引された車室内の空気の温度を検出する温度
センサと、前記実装基板の前記吸気口から前記排気口ま
での任意の位置に実装されて吸引された車室内の空気の
湿度を検出する湿度センサとを備え、前記湿度センサの
動作に必要な電子回路部品を前記吸気ファンモータを駆
動する電子回路部品と共用したことを特徴とする吸気フ
ァンモータ付インカーセンサが提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G046 AA09 BF05 BG05 BJ02 CA09 DA03 DB05 DC02 DD02 2G060 AA01 AB02 AE19 AF03 AF10 BA09 BB08 BC02 BD02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車室内の空気を吸引して自動車用空調装
    置の制御に必要な温度および湿度信号を出力する吸気フ
    ァンモータ付インカーセンサにおいて、 前記吸気ファンモータを駆動する電子回路部品を実装し
    た実装基板と、 前記実装基板の任意の位置に実装されて吸引された車室
    内の空気の温度を検出する温度センサと、 前記実装基板の任意の位置に実装されて吸引された車室
    内の空気の湿度を検出する湿度センサと、 を備え、 前記湿度センサの動作に必要な電子回路部品を前記吸気
    ファンモータを駆動する電子回路部品と共用したことを
    特徴とする吸気ファンモータ付インカーセンサ。
  2. 【請求項２】 前記湿度センサの電源ラインを前記吸気
    ファンモータの電源ラインと共通したことを特徴とする
    請求項１記載の吸気ファンモータ付インカーセンサ。
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