JP2008261511A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化炭素濃度検出手段をケーシングの外部に配置しつつ、冷媒漏れを早期に検出する。
【解決手段】空調対象空間内に配置され、空気が流れる空気通路を形成するケーシング１６と、ケーシング１６内に収納され、冷媒である二酸化炭素を空気との熱交換によって蒸発させる蒸発器１４と、空調対象空間内に配置され、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段３９とを備え、ケーシング１６には、蒸発器１４よりも下流側の空気をケーシング１６外部に排出する排出口３８、４０ａ、４４ｂが設けられ、二酸化炭素濃度検出手段３９が、ケーシング１６外部において、排出口から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、排出口に近接配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、二酸化炭素を冷媒とする空調装置において、空調対象空間への冷媒漏れを早期に検出するものに関する。

従来、二酸化炭素を冷媒とする空調装置においては、冷媒である二酸化炭素が空調対象空間に漏れ出すと、空調対象空間の二酸化炭素濃度が異常に上昇し、人体に悪影響を及ぼしてしまう。

そこで、特許文献１では、二酸化炭素を冷媒とする空調装置において、空調対象空間への冷媒漏れを早期に検出するものが開示されている。この従来技術では、蒸発器を収納するケーシングの内部であって、蒸発器の空気流れ下流側に二酸化炭素濃度センサを配置している。そして、二酸化炭素濃度センサが蒸発器の空気流れ下流側を流れる空調空気中の二酸化炭素濃度を検出している。

これによると、蒸発器の破損によって蒸発器から冷媒（二酸化炭素）が漏れ出したときには、二酸化炭素濃度センサによって空調空気中の二酸化炭素濃度の上昇を検出できるので、空調対象空間への冷媒漏れを早期に検出することができる。
特開２０００−３５５２１３号公報

しかしながら、上記従来技術では、二酸化炭素濃度センサがケーシング内部に配置されているので、二酸化炭素濃度センサがケーシング内部の空気流れを乱してしまい、吹き出し風量の低下や、空調空気の温度制御性の低下を招いてしまうという問題がある。また、二酸化炭素濃度センサがケーシング内部において蒸発器の空気流れ下流側に配置されているので、蒸発器から飛散する凝縮水が二酸化炭素濃度センサに付着しやすく、その結果、二酸化炭素濃度センサの損傷を招きやすいという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、二酸化炭素濃度検出手段をケーシングの外部に配置しつつ、冷媒漏れを早期に検出することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、空調対象空間内に配置され、空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１６）と、
ケーシング（１６）内に収納され、冷媒である二酸化炭素を空気との熱交換によって蒸発させる蒸発器（１４）と、
空調対象空間内に配置され、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段（３９）とを備え、
ケーシング（１６）には、蒸発器（１４）よりも下流側の空気をケーシング（１６）外部に排出する排出口（３８、４０ａ、４４ｂ）が設けられ、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、排出口から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、排出口に近接配置されていることを第１の特徴とする。

これによると、蒸発器（１４）から冷媒漏れが生じたときには、ケーシング（１６）内に漏れた冷媒（二酸化炭素）が排出口からケーシング（１６）外部に排出されることとなる。そして、排出口からケーシング（１６）外部に排出された二酸化炭素が、排出口に近接配置された二酸化炭素濃度検出手段（３９）によって検出されて、二酸化炭素濃度の上昇が検知されることとなる。このため、二酸化炭素濃度検出手段（３９）をケーシング（１６）外部に配置しつつ、冷媒漏れを早期に検出することができる。

本発明は、具体的には、二酸化炭素濃度検出手段（３９）を、排出口よりも下方に配置すれば、二酸化炭素は空気より重いことから、排出口から排出された空気中の二酸化炭素を二酸化炭素濃度検出手段（３９）によって良好に検出することができる。

本発明は、より具体的には、空調対象空間内であってケーシング（１６）外部には、蒸発器（１４）に冷媒を循環させるための冷媒配管（３６、３７）が配置されており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、排出口の指向する方向から外れた位置に配置されている。

これによると、排出口から排出された空気が二酸化炭素濃度検出手段（３９）に直接当たることを抑制できるので、排出口から排出された空気中の二酸化炭素、および、ケーシング（１６）外部の内気中の二酸化炭素の両方を二酸化炭素濃度検出手段（３９）によって検出することができる。このため、ケーシング（１６）内に収納された蒸発器（１４）からの冷媒漏れ、および、ケーシング（１６）外部に配置された冷媒配管（３６、３７）からの冷媒漏れの両方を早期に検出することができる。

また、本発明は、具体的には、ケーシング（１６）のうち蒸発器（１４）よりも下流側の壁面には、蒸発器（１４）よりも下流側の空気をケーシング（１６）外部に排出する開口穴（３８）が形成され、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、開口穴（３８）から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、開口穴（３８）に近接配置されており、
排出口が開口穴（３８）で構成されている。

これによると、ケーシング（１６）に開口穴（３８）を設けるだけで排出口を構成できるので、構成を簡素化でき、コストを低減できる。

本発明は、より具体的には、二酸化炭素濃度検出手段（３９）をケーシング（１６）に固定することができる。

また、本発明は、より具体的には、ケーシング（１６）が、空調対象空間の床面（４１）と所定間隔を隔てて配置されており、
開口穴（３８）が、ケーシング（１６）の下面において床面（４１）側を向いて開口しており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が床面（４１）に固定されているようにしてもよい。

また、本発明は、具体的には、ケーシング（１６）のうち蒸発器（１４）よりも下流側の壁面に開口穴（３８）が形成され、
開口穴（３８）には、ケーシング（１６）外部に向かって延びる配管（４０）が配置され、
配管（４０）のうち開口穴（３８）と反対側の開口端部（４０ａ）は、ケーシング（１６）外部において空調対象空間と連通しており、
蒸発器（１４）よりも下流側の空気が、開口穴（３８）および配管（４０）を介して開口端部（４０ａ）からケーシング（１６）外部に排出されるようになっており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、開口端部（４０ａ）から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、開口端部（４０ａ）に近接配置されており、
排出口が開口端部（４０ａ）で構成されている。

これにより、開口穴（３８）および二酸化炭素濃度検出手段（３９）の配置レイアウトの自由度を向上させることができる。

また、本発明は、具体的には、ケーシング（１６）には、ケーシング（１６）内から供給される空気を吐出することにより内気を吸引するアスピレータ（４２）が配置され、
アスピレータ（４２）には、蒸発器（１４）よりも下流側の空気が供給されるようになっており、
アスピレータ（４２）のうち空気を吐出する吐出口（４４ｂ）は、ケーシング（１６）外部において空調対象空間と連通し、蒸発器（１４）よりも下流側の空気をケーシング（１６）外部に吐出するようになっており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、吐出口（４４ｂ）から吐出された空気中の二酸化炭素を検出するように、吐出口（４４ｂ）に近接配置されており、
排出口が吐出口（４４ｂ）で構成されていてもよい。

本発明は、より具体的には、空調対象空間内であってケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
アスピレータ（４２）が内気温度検出手段（４６）の周囲の内気を吸引するようになっている。

これにより、排出口として、既存の内気温度検出用アスピレータ（４２）の吐出口（４４ｂ）を利用できるので、構成を簡素化でき、コストを低減できる。

また、本発明は、空調対象空間内に配置され、空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１６）と、
ケーシング（１６）内に収納され、冷媒である二酸化炭素を空気との熱交換によって蒸発させる蒸発器（１４）と、
空調対象空間内に配置され、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段（３９）と、
ケーシング（１６）に配置され、ケーシング（１６）内から供給される空気を吐出することにより内気を吸引するアスピレータ（４２）とを備え、
アスピレータ（４２）には、蒸発器（１４）よりも下流側の空気が供給されるようになっており、
アスピレータ（４２）のうち内気を吸引する吸引口（４３ｂ、４５ｂ、４８ａ、５１ａ）は、ケーシング（１６）外部において空調対象空間と連通し、ケーシング（１６）外部の内気を吸引するようになっており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、吸引口から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、吸引口に近接配置されていることを第２の特徴とする。

これによると、二酸化炭素濃度検出手段（３９）をアスピレータ（４２）の吸引口に近接配置しているので、冷媒漏れが生じたときには、空調対象空間に漏れた冷媒（二酸化炭素）がアスピレータ（４２）の吸引口から吸引され、アスピレータ（４２）の吸引口から吸引される二酸化炭素が二酸化炭素濃度検出手段（３９）によって検出されるので、二酸化炭素濃度の上昇を検知することができる。このため、二酸化炭素濃度検出手段（３９）をケーシング（１６）外部に配置しつつ、冷媒漏れを早期に検出することができる。

本発明は、具体的には、空調対象空間内であってケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（４５）が内気温度検出手段（４６）に向かって延びるように配置されており、
吸引配管（４５）の中間部には、ケーシング（１６）外部において空調対象空間と連通し、ケーシング（１６）外部の内気を吸引する連通穴（４５ｂ）が形成されており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、連通穴（４５ｂ）から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、連通穴（４５ｂ）に近接配置されており、
吸引口が連通穴（４５ｂ）で構成されている。

これによると、既存の内気温度検出用アスピレータ（４２）の吸引配管（４５）に連通穴（４５ｂ）を設けるだけで吸引口を構成できるので、構成を簡素化でき、コストを低減できる。

また、本発明は、具体的には、空調対象空間内であってケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（４５）が内気温度検出手段（４６）に向かって延びるように配置されており、
吸引配管（４５）は、ケーシング（１６）側の第１配管（４８）と、内気温度検出手段（４６）側の第２配管（４９）とで構成され、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）と、第２配管（４９）の下流側開口端部（４９ａ）との間に配置され、
内気温度検出手段（４６）の周囲の内気が、第２配管（４９）の上流側開口端部（４５ａ）から吸引されて第２配管（４９）に流入し、
第２配管（４９）の下流側開口端部（４９ａ）から流出した内気が、二酸化炭素濃度検出手段（３９）の周囲を流れた後に、第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）から第１配管（４８）に流入するようになっており、
吸引口が第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）で構成されている。

これによると、アスピレータ（４２）によって吸引された内気が二酸化炭素濃度検出手段（３９）の周囲を確実に流れるので、二酸化炭素濃度検出手段（３９）によって内気の二酸化炭素濃度を確実に検出できる。この結果、冷媒漏れの早期検出を確実に行うことができる。

また、本発明は、具体的には、アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（５１）が配置され、
吸引配管（５１）のうちケーシング（１６）と反対側の開口端部（５１ａ）は、ケーシング（１６）外部において空調対象空間と連通し、ケーシング（１６）外部の内気を吸引するようになっており、
二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、ケーシング（１６）外部において、開口端部（５１ａ）から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、開口端部（５１ａ）に近接配置されており、
吸引口が開口端部（５１ａ）で構成されている。

これにより、アスピレータ（４２）および二酸化炭素濃度検出手段（３９）の配置レイアウトの自由度を向上させることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態の全体構成を模式的に示す概略図である。車両用空調装置の冷凍サイクル１０は、冷媒として二酸化炭素が採用され、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。

冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は図示しない車両走行用エンジンから電磁クラッチ等を介して駆動力を得て冷媒を吸入して圧縮するものである。本実施形態では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１１は二酸化炭素を臨界圧力以上に昇圧する。

この圧縮機１１としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機作動の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機のいずれを採用してもよい。また、圧縮機１１として電動圧縮機を採用して、電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整してもよい。なお、圧縮機１１は図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）により制御される。

圧縮機１１の冷媒吐出側には、放熱器１２が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と電動式送風ファン（図示せず）により送風される外気（車室外空気）とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させる放熱用熱交換器である。

放熱器１２の出口側には減圧手段をなす膨張弁１３が設けられている。この膨張弁１３はサイクルの高圧側圧力が目標高圧圧力となるように開度が調整される圧力制御弁としての役割も果たす。膨張弁１３としては、開度が機械的機構にて調整される機械式膨張弁、、開度が固定された固定絞り、または、電気的に開度が制御される電気式膨張弁を用いることができる。

膨張弁１３の出口側には、蒸発器１４が接続されている。蒸発器１４は、膨張弁１３にて減圧された低温低圧冷媒が電動式送風ファン（図示せず）によって送風された外気（室外空気）または内気（室内空気）から蒸発潜熱を吸熱することにより送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。

蒸発器１４は車両用空調装置の室内空調ユニット１５のケーシング１６内に収納され、蒸発器１４に流入した低圧冷媒はケーシング１６内の空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１４の出口は圧縮機１１の吸入側に結合されている。

ケーシング１６は車室内へ向かって送風される空気が流れる空気通路を構成するものであって、ケーシング１６において、蒸発器１４の上流側には送風機１７が配置されている。この送風機１７の吸入側（図１の上側）に、内気導入口１８および外気導入口１９を有する内外気切替箱２０を配置している。この内外気切替箱２０内に、内外気切替手段としての内外気切替ドア２１を回転自在に配置している。

この内外気切替ドア２１は図示しない電気駆動手段（例えばサーボモータ）によって駆動されるもので、内気導入口１８より内気（車室内空気）を導入する内気モードと、外気導入口１９より外気（車室外空気）を導入する外気モードと、内気と外気を同時に導入する半内気モードとを切り替える。

そして、内外気切替箱１８から切替導入された車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送風機１７により蒸発器１４側に向かって送風される。

ケーシング１６内で、蒸発器１４の下流側には、車両エンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）２２が設置されている。この温水式ヒータコア２２の側方にはバイパス通路２３が形成され、温水式ヒータコア２２を通過する温風とバイパス通路２３を通過する冷風との風量割合をエアミックスドア２４により調節するようになっている。このエアミックスドア２４は、冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する温度調節手段を構成する。

さらに、ケーシング１６の空気下流端には、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口２５、車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口２６、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口２７が形成されている。これら吹出口２５〜２７は、吹出モードドアをなすフェイスドア２８、フットドア２９およびデフロスタドア３０により切替開閉される。

なお、上記したエアミックスドア２４および吹出モードドア２８〜３０は図示しないリンク機構を介して図示しない電気駆動手段（例えばサーボモータ）により駆動される。なお、エアミックスドア２４および吹出モードドア２８〜３０を駆動する電気駆動手段および内外気切替ドア２１を駆動する電気駆動手段は電子制御装置（ＥＣＵ）により制御される。

ところで、図１において、実線３１は車両のエンジンルームと車室内とを仕切る隔壁（ダッシュボード）であり、冷凍サイクル１０を構成する機器のうち圧縮機１１、放熱器１２および膨張弁１３はエンジンルームに搭載される。これに対し、室内空調ユニット１５のケーシング１６内に収納される蒸発器１４は車室内に配置される。なお、室内空調ユニット１５は、通常、車室内前部の図示しない計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置される。

蒸発器１４に冷媒を循環させるための冷媒配管、すなわち、膨張弁１３と蒸発器１４との間の冷媒配管および蒸発器１４と圧縮機１１との間の冷媒配管は、隔壁３１よりもエンジンルーム側に配置されたエンジンルーム側配管３４、３５と、隔壁３１よりも車室内側であってケーシング１６外部に配置された車室内側配管３６、３７とで構成されている。

そして、隔壁３１に配管コネクタ３２、３３が配置され、この配管コネクタ３２、３３によりエンジンルーム側配管３４、３５と車室内側配管３６、３７とが接続されるようになっている。なお、車室内側配管３６、３７は、本発明における冷媒配管に該当するものである。

図２は、ケーシング１６のうち温水式ヒータコア２２と吹出口２５〜２７との間の部位における断面図であり、図２の上下の矢印はケーシング１６の車両搭載状態における方向を示している。

ケーシング１６の側壁１６ａには、蒸発器１４よりも下流側の空気をケーシング１６外部に排出するための開口穴３８が、水平方向を指向して開口するように形成されている。開口穴３８には、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素センサ３９が近接配置されている。なお、開口穴３８は本発明における排出口に該当するものであり、二酸化炭素センサ３９は本発明における二酸化炭素濃度検出手段に該当するものである。

二酸化炭素センサ３９はケーシング１６の外部に配置されており、より具体的には、側壁１６ａのうち開口穴３８よりも下方側に位置する外壁面に固定されている。したがって、二酸化炭素センサ３９は、開口穴３８の指向する方向から外れた位置に配置されることとなる。なお、開口穴３８は小径になっており、開口穴３８から排出される風量が微小風量に抑えられるようになっている。

ところで、上述した電子制御装置（ＥＣＵ）は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、二酸化炭素センサ３９を含む各種空調用センサ群（図示せず）からセンサ検出信号が入力され、また、車室内前部の計器盤付近に配置される空調操作パネル（図示せず）に設けられた各種空調操作スイッチ（図示せず）から操作信号が入力される。

また、電子制御装置（ＥＣＵ）は、二酸化炭素センサ３９によって検出された空気中の二酸化炭素濃度が所定値以上になると、例えば、計器盤に設けられた警報ランプもしくは警報ブザーを作動させて、乗員に二酸化炭素濃度の異常上昇を伝えるようになっている。

なお、二酸化炭素濃度が所定値以上になったときに、外気モードで送風機１７を強制的に作動させて車室内の二酸化炭素濃度を低減させたり、図示しないパージバルブを開いて冷凍サイクル１０内の二酸化炭素を大気中に放出させたりしてもよい。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図示しない車両走行用エンジンのスタートスイッチ（イグニッションスイッチ）の投入状態において空調操作パネルのオートスイッチ（図示せず）が投入されると空調制御装置がＲＯＭに記憶している空調装置制御プログラムが実行される。

空調装置制御プログラムが実行されると、空調操作パネルの操作信号や各種空調用センサ群により検出された検出信号が読込まれる。そして、これらの信号に基づいて、送風機１７により送風される空気の目標送風量、内外気モード、吹出モード、エアミックスドア２４の目標開度、圧縮機１１の作動等を決定し、決定した制御状態が得られるように電気駆動手段および圧縮機１１に制御信号を出力する。

このように、送風機１７が作動している送風状態において、蒸発器１４から冷媒漏れが生じると、ケーシング１６内に漏れた冷媒（二酸化炭素）が送風空気とともに開口穴３８からケーシング１６外部に排出される。

すると、開口穴３８に近接配置された二酸化炭素センサ３９が開口穴３８から排出される二酸化炭素を検出するので、二酸化炭素センサ３９によって二酸化炭素濃度の上昇を検知することができる。

このため、蒸発器１４からの冷媒漏れを早期に検知することができる。ここで、二酸化炭素が空気よりも重いことに鑑みて、二酸化炭素センサ３９を開口穴３８の下方に配置しているので、二酸化炭素濃度の上昇を良好に検知することができる。

一方、空調操作パネルのオフスイッチ（図示せず）が投入される等して、車両用空調装置の作動が停止し、送風機１７の作動も停止している状態においては、蒸発器１４から冷媒漏れが生じると、ケーシング１６内に漏れた冷媒（二酸化炭素）が開口穴３８からケーシング１６外部にこぼれ出すので、二酸化炭素センサ３９が二酸化炭素濃度の上昇を検知する。

また、ケーシング１６内に漏れた冷媒（二酸化炭素）は、内気導入口１８および各吹出口２５〜２７からもケーシング１６外部にこぼれ出す。すると、二酸化炭素は空気より重いため、ケーシング１６外部の内気の二酸化炭素濃度が車室内の下部から上昇する。このため、側壁１６ａの下方寄り部分に二酸化炭素センサ３９を固定しているので、二酸化炭素センサ３９によって二酸化炭素濃度の上昇を早期に検知することができる。

これらの効果が合わさることによって、送風機１７が停止している状態においても、蒸発器１４からの冷媒漏れを早期に検知することができる。

ところで、二酸化炭素センサ３９を開口穴３８の指向する方向上に配置して、開口穴３８からケーシング１６外部に排出される空気が二酸化炭素センサ３９に直接当たるようにすれば、蒸発器１４からの冷媒漏れをより早期に検知することができる。

しかしながら、本実施形態では、車室内側配管３６、３７からの冷媒漏れを早期に検知するために、敢えて、二酸化炭素センサ３９を開口穴３８の指向する方向から外れた位置に配置して、開口穴３８からケーシング１６外部に排出される空気が二酸化炭素センサ３９に直接当たることを抑制している。

すなわち、送風機１７が作動している送風状態において、車室内側配管３６、３７から冷媒漏れが生じると、ケーシング１６外部の内気の二酸化炭素濃度が車室内の下部から上昇する。

このとき、開口穴３８からケーシング１６外部に排出される空気が二酸化炭素センサ３９に直接当たるようになっていると、二酸化炭素センサ３９は、専らケーシング１６内部から開口穴３８を通じて排出される二酸化炭素を検出することとなる。

換言すれば、ケーシング１６外部の内気が二酸化炭素センサ３９に触れにくいので、ケーシング１６外部の内気中の二酸化炭素を検出しづらい。その結果、車室内側配管３６、３７からの冷媒漏れを早期に検知することが困難である。

この点、本実施形態では、二酸化炭素センサ３９を開口穴３８の指向する方向から外れた位置に配置することによって、開口穴３８からケーシング１６外部に排出される空気が二酸化炭素センサ３９に直接当たることを抑制しているので、ケーシング１６外部の内気が二酸化炭素センサ３９に触れやすい。このため、ケーシング１６外部の内気中の二酸化炭素濃度を良好に検出することができるので、車室内側配管３６、３７からの冷媒漏れを早期に検知することができる。

さらに、内気モード時には、車室内側配管３６、３７から車室内に漏れた二酸化炭素が内気導入口１８からケーシング１６内に導入されるので、ケーシング１６内を流れる空気中の二酸化炭素濃度が上昇する。

このため、開口穴３８からケーシング１６外部に排出される空気中の二酸化炭素濃度も上昇するので、二酸化炭素センサ３９によって二酸化炭素濃度の上昇を検知することができる。その結果、車室内側配管３６、３７からの冷媒漏れをより早期に検知することができる。

一方、外気モード時、または、送風機１７の作動が停止している状態において、車室内側配管３６、３７から冷媒漏れが生じると、ケーシング１６外部の内気の二酸化炭素濃度が車室内の下部から上昇するので、側壁１６ａの下方寄り部分に固定された二酸化炭素センサ３９によって二酸化炭素濃度の上昇を早期に検知することができる。

その結果、外気モード時、または、送風機１７の作動が停止している状態においても、車室内側配管３６、３７からの冷媒漏れを早期に検知することができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、二酸化炭素センサ３９をケーシング１６の開口穴３８に近接配置しているが、本第２実施形態では、図３に示すように、開口穴３８に、ケーシング１６外部に向かって延びる配管４０を配置し、配管４０のうち開口穴３８と反対側の開口端部４０ａに二酸化炭素センサ３９を近接配置している。

本例では、配管４０として柔軟性を有するゴム系ホースを用いているが、金属パイプを用いてもよい。

配管４０の開口端部４０ａは、ケーシング１６外部において車室内と連通しており、蒸発器１４よりも下流側の空気が、開口穴３８および配管４０を介して開口端部４０ａからケーシング１６外部に排出されるようになっている。

また、二酸化炭素濃度センサ３９が、ケーシング１６外部において、開口端部４０ａから排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、開口端部４０ａに近接配置されている。この説明からわかるように、本実施形態では、配管４０の開口端部４０ａが本発明における排出口を構成している。なお、二酸化炭素センサ３９は、上記第１実施形態と同様に、開口端部４０ａからの排出空気が直接当たらないような位置に配置されている。

本実施形態では、二酸化炭素センサ３９が配管４０の開口端部４０ａから排出される空気中の二酸化炭素を検出するので、上記第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

さらに、開口穴３８からの排出空気が配管４０によって二酸化炭素センサ３９に導かれるようになっているので、開口穴３８および二酸化炭素センサ３９の配置レイアウトの自由度を向上させることができる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、二酸化炭素センサ３９がケーシング１６に固定されているが、本第３実施形態では、図４に示すように、二酸化炭素センサ３９が車室の床面４１に固定されている。

ケーシング１６は車室の床面４１近傍に配置されており、開口穴３８は、ケーシング１６の下面にて床面４１側を向いて開口するように形成されている。そして、二酸化炭素センサ３９がケーシング１６外部において、開口穴３８から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、開口穴３８に近接配置されている。また、二酸化炭素センサ３９は、開口穴３８からの排出空気が直接当たらないような位置に配置されている。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。さらに、二酸化炭素センサ３９をケーシング１６に固定する必要がないので、二酸化炭素センサ３９の配置レイアウトの自由度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、二酸化炭素センサ３９が車室の床面４１に直接固定されているが、二酸化炭素センサ３９がブラケット等を介して車室の床面４１に固定されてしてもよい。この場合には、二酸化炭素センサ３９を車室の床面４１とケーシング１６との間に配置すれば、上記第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、二酸化炭素センサ３９をケーシング１６の開口穴３８に近接配置しているが、本第４実施形態では、図５に示すように、開口穴３８にアスピレータ４２を配置し、アスピレータ４２の吐出口に二酸化炭素センサ３９を近接配置している。

アスピレータ４２は、円筒状の樹脂製のノズル４３と、筒状で且つＬ字状になった樹脂製のベンチュリー４４とからなり、ノズル４３とベンチュリー４４は接着等により接合されている。

ベンチュリー４４の一端部４４ａは開口穴３８に気密的に固定されており、ケーシング１６内の空気が開口穴３８を介してベンチュリー４４内に導かれるようになっている。ベンチュリー４４の他端部４４ｂは、アスピレータ４２の吐出口を構成している。

より具体的には、ベンチュリー４４の他端部４４ｂは、ケーシング１６外部において車室内と連通し、蒸発器１４よりも下流側の空気をケーシング１６外部に吐出するようになっている。

そして、二酸化炭素濃度センサ３９が、ケーシング１６外部において、ベンチュリー４４の他端部４４ｂから吐出された空気中の二酸化炭素を検出するように、ベンチュリー４４の他端部４４ｂに近接配置されている。なお、二酸化炭素センサ３９は、ベンチュリー４４の他端部４４ｂからの排出空気が直接当たらないような位置に配置されている。

ノズル４３の一端部４３ａはベンチュリー４４の最小径部に開口している。ノズル４３の他端部４３ｂには、内気を吸引するための吸引配管をなすアスピレータホース４５が接続されている。本例では、アスピレータホース４５として、柔軟性を有するゴム系ホースを用いている。

アスピレータホース４５のうちノズル４３と反対側の開口端部４５ａは、内気の温度を検出する内気温度センサ４６に近接配置されている。内気温度センサ４６は、車室内前部の計器盤４７に設置されている。

ケーシング１６内の空気が開口穴３８を介してベンチュリー４４内に導かれ、吐出口４４ｂから排出されることにより、ベンチュリー４４内の圧力が低下し、ノズル４３から空気が吸引される。具体的には、計器盤４７付近の内気がアスピレータホース４５を介して吸引される。

そして、吸引される内気の温度を内気温度センサ４６にて検出し、乗員が希望する車室内設定温度と内気温度センサ４６にて検出した内気の温度とに基づいて、エアミックスドア２４の開度を調整することにより、車室内温度を乗員が希望する温度に制御する。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。さらに、既存の内気温度検出用アスピレータ４２を利用して二酸化炭素濃度を検出できるので、構造を簡素化でき、コストを低減できる。

（第５実施形態）
上記第４実施形態では、二酸化炭素センサ３９がアスピレータ４２の吐出口４４ｂに近接配置されているが、本第５実施形態では、図６に示すように、アスピレータホース４５の中間部に連通穴４５ｂを形成し、二酸化炭素センサ３９をこの連通穴４５ｂに近接配置している。

連通穴４５ｂは、本発明における吸引口に該当するものであり、ケーシング１６の外部において車室内と連通し、二酸化炭素センサ３９を向いて開口している。したがって、二酸化炭素センサ３９が、連通穴４５ｂから吸引される内気中の二酸化炭素を検出することとなる。

これによると、蒸発器１４または車室内側配管３６、３７から冷媒漏れが生じると、車室内に漏れだした冷媒が連通穴４５ｂから吸い込まれ、二酸化炭素センサ３９が内気の二酸化炭素濃度の上昇を検知する。この結果、二酸化炭素センサ３９によって冷媒漏れを早期に検知することができる。

（第６実施形態）
上記第５実施形態では、アスピレータホース４５の中間部に連通穴４５ｂを形成し、二酸化炭素センサ３９を連通穴４５ｂに近接配置しているが、本第６実施形態では、図７に示すようにアスピレータホース４５をノズル４３側の第１ホース４８と、内気温度センサ４６側の第２ホース４９とで構成し、第１ホース４８と第２ホース４９の間に二酸化炭素センサ３９を配置している。

より具体的には、アスピレータホース４５の中間に、二酸化炭素センサ３９を収納するケース５０を配置し、ケース５０に第１ホース４８の上流側開口端部４８ａと第２ホース４９の下流側開口端部４９ａが接続されている。なお、第１、第２ホース４８、４９は、本発明における第１、第２配管に該当するものである。

これにより、内気温度センサ４６の周囲の内気が、アスピレータホース４５のうちノズル４３と反対側の開口端部４５ａ、すなわち第２ホース４９の上流側開口端部から吸引されて第２ホース４９に流入し、第２ホース４９の下流側開口端部４９ａから流出した内気が、ケース５０内を流れた後に、第１ホース４８の上流側開口端部４８ａから第１ホース４８に流入する。

つまり、内気がケース５０内を流れる際に二酸化炭素センサ３９の周囲を流れることとなる。このため、二酸化炭素センサ３９がアスピレータ４２によって吸引される内気中の二酸化炭素を検出することができる。この説明からわかるように、本実施形態では、第１ホース４８の上流側開口端部４８ａが本発明における吸引口に該当する。

また、ケース５０には、通気口５０ａが開口しており、内気が通気口５０ａを介して直接ケース５０内に導入可能になっている。したがって、アスピレータ４２が内気を吸引していない状態では、二酸化炭素センサ３９が、通気口５０ａを介してケース５０内に導入される内気中の二酸化炭素を検出することとなる。

本実施形態では、アスピレータ４２によって吸引された内気が二酸化炭素センサ３９の周囲を確実に流れるので、二酸化炭素センサ３９によって内気の二酸化炭素濃度の上昇を確実に検出でき、冷媒漏れの早期検出を確実に行うことができる。

（第７実施形態）
上記第４〜第６実施形態では、アスピレータ４２を内気温度検出および二酸化炭素濃度検出の両方のために用いているが、本第７実施形態では、図８に示すように、アスピレータ４２を二酸化炭素濃度検出専用にしている。

本実施形態のアスピレータ４２は、内気温度を検出しないのでアスピレータホース４５を廃止している。

そして、アスピレータ４２のノズル４３のうちベンチュリー５３と反対側の端部４３ｂに二酸化炭素センサ３９が近接配置されている。したがって、二酸化炭素センサ３９が、ノズル４３の端部４３ｂから吸引される内気中の二酸化炭素を検出することとなる。したがって、本実施形態では、ノズル４３の端部４３ｂが本発明における吸引口に該当する。

本実施形態においても、二酸化炭素センサ３９によって冷媒漏れを早期に検知することができる。

（第８実施形態）
上記第７実施形態では、ノズル４３の端部４３ｂに二酸化炭素センサ３９が近接配置されているが、本第８実施形態では、図９に示すように、ノズル４３の端部４３ｂに吸引配管５１が接続され、二酸化炭素センサ３９が吸引配管５１のうちノズル４３と反対側の開口端部５１ａに近接配置されている。

この説明からわかるように、本実施形態では、吸引配管５１の開口端部５１ａが本発明における吸引口に該当する。なお、本例では、吸引配管５１として柔軟性を有するゴム系ホースを用いているが、金属パイプを用いてもよい。

本実施形態においては、二酸化炭素センサ３９が吸引配管５１の開口端部５１ａから吸引される内気中の二酸化炭素を検出するので、上記第７実施形態と同様の効果を発揮することができる。

さらに、アスピレータ５１が吸引配管５１を介して内気を吸引するようになっているので、開口穴３８、アスピレータ５１および二酸化炭素センサ３９の配置レイアウトの自由度を向上させることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置に適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、据え置き型の空調装置に適用可能であることはもちろんである。

本発明の第１実施形態による車両用空調装置の概略図である。 図１の空調ユニットケーシングの断面図である。 本発明の第２実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第３実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第４実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第５実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第６実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第７実施形態による車両用空調装置の概略図である。 本発明の第８実施形態による車両用空調装置の概略図である。

符号の説明

１４…蒸発器、１６…ケーシング、３６、３７…車室内側配管（冷媒配管）、
３８…開口穴（排出口）、３９…二酸化炭素センサ（二酸化炭素濃度検出手段）。

Claims (13)

1. 空調対象空間内に配置され、空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１６）と、
   前記ケーシング（１６）内に収納され、冷媒である二酸化炭素を空気との熱交換によって蒸発させる蒸発器（１４）と、
   前記空調対象空間内に配置され、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段（３９）とを備え、
   前記ケーシング（１６）には、前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気を前記ケーシング（１６）外部に排出する排出口（３８、４０ａ、４４ｂ）が設けられ、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記排出口から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、前記排出口に近接配置されていることを特徴とする空調装置。
2. 前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記排出口よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記空調対象空間内であって前記ケーシング（１６）外部には、前記蒸発器（１４）に冷媒を循環させるための冷媒配管（３６、３７）が配置されており、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記排出口の指向する方向から外れた位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の空調装置。
4. 前記ケーシング（１６）のうち前記蒸発器（１４）よりも下流側の壁面には、前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気を前記ケーシング（１６）外部に排出する開口穴（３８）が形成され、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記開口穴（３８）から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、前記開口穴（３８）に近接配置されており、
   前記排出口が前記開口穴（３８）で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
5. 前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が前記ケーシング（１６）に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の空調装置。
6. 前記ケーシング（１６）が、前記空調対象空間の床面（４１）と所定間隔を隔てて配置されており、
   前記開口穴（３８）が、前記ケーシング（１６）の下面において前記床面（４１）側を向いて開口しており、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が前記床面（４１）に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の空調装置。
7. 前記ケーシング（１６）のうち前記蒸発器（１４）よりも下流側の壁面に開口穴（３８）が形成され、
   前記開口穴（３８）には、前記ケーシング（１６）外部に向かって延びる配管（４０）が配置され、
   前記配管（４０）のうち前記開口穴（３８）と反対側の開口端部（４０ａ）は、前記ケーシング（１６）外部において前記空調対象空間と連通しており、
   前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気が、前記開口穴（３８）および前記配管（４０）を介して前記開口端部（４０ａ）から前記ケーシング（１６）外部に排出されるようになっており、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記開口端部（４０ａ）から排出された空気中の二酸化炭素を検出するように、前記開口端部（４０ａ）に近接配置されており、
   前記排出口が前記開口端部（４０ａ）で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
8. 前記ケーシング（１６）には、前記ケーシング（１６）内から供給される空気を吐出することにより内気を吸引するアスピレータ（４２）が配置され、
   前記アスピレータ（４２）には、前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気が供給されるようになっており、
   前記アスピレータ（４２）のうち空気を吐出する吐出口（４４ｂ）は、前記ケーシング（１６）外部において前記空調対象空間と連通し、前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気を前記ケーシング（１６）外部に吐出するようになっており、
   前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記吐出口（４４ｂ）から吐出された空気中の二酸化炭素を検出するように、前記吐出口（４４ｂ）に近接配置されており、
   前記排出口が前記吐出口（４４ｂ）で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
9. 前記空調対象空間内であって前記ケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
   前記アスピレータ（４２）が前記内気温度検出手段（４６）の周囲の内気を吸引するようになっていることを特徴とする請求項８に記載の空調装置。
10. 空調対象空間内に配置され、空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１６）と、
    前記ケーシング（１６）内に収納され、冷媒である二酸化炭素を空気との熱交換によって蒸発させる蒸発器（１４）と、
    前記空調対象空間内に配置され、空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段（３９）と、
    前記ケーシング（１６）に配置され、前記ケーシング（１６）内から供給される空気を吐出することにより内気を吸引するアスピレータ（４２）とを備え、
    前記アスピレータ（４２）には、前記蒸発器（１４）よりも下流側の空気が供給されるようになっており、
    前記アスピレータ（４２）のうち内気を吸引する吸引口（４３ｂ、４５ｂ、４８ａ、５１ａ）は、前記ケーシング（１６）外部において前記空調対象空間と連通し、前記ケーシング（１６）外部の内気を吸引するようになっており、
    前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記吸引口から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、前記吸引口に近接配置されていることを特徴とする空調装置。
11. 前記空調対象空間内であってケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
    前記アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（４５）が前記内気温度検出手段（４６）に向かって延びるように配置されており、
    前記吸引配管（４５）の中間部には、前記ケーシング（１６）外部において前記空調対象空間と連通し、前記ケーシング（１６）外部の内気を吸引する連通穴（４５ｂ）が形成されており、
    前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記連通穴（４５ｂ）から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、前記連通穴（４５ｂ）に近接配置されており、
    前記吸引口が前記連通穴（４５ｂ）で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の空調装置。
12. 前記空調対象空間内であって前記ケーシング（１６）外部には、内気温度を検出する内気温度検出手段（４６）が配置され、
    前記アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（４５）が前記内気温度検出手段（４６）に向かって延びるように配置されており、
    前記吸引配管（４５）は、前記ケーシング（１６）側の第１配管（４８）と、前記内気温度検出手段（４６）側の第２配管（４９）とで構成され、
    前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）と、前記第２配管（４９）の下流側開口端部（４９ａ）との間に配置され、
    前記内気温度検出手段（４６）の周囲の内気が、前記第２配管（４９）の上流側開口端部（４５ａ）から吸引されて前記第２配管（４９）に流入し、
    前記第２配管（４９）の下流側開口端部（４９ａ）から流出した内気が、前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）の周囲を流れた後に、前記第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）から前記第１配管（４８）に流入するようになっており、
    前記吸引口が前記第１配管（４８）の上流側開口端部（４８ａ）で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の空調装置。
13. 前記アスピレータ（４２）には、内気を吸引するための吸引配管（５１）が配置され、
    前記吸引配管（５１）のうち前記ケーシング（１６）と反対側の開口端部（５１ａ）は、前記ケーシング（１６）外部において前記空調対象空間と連通し、前記ケーシング（１６）外部の内気を吸引するようになっており、
    前記二酸化炭素濃度検出手段（３９）が、前記ケーシング（１６）外部において、前記開口端部（５１ａ）から吸引される内気中の二酸化炭素を検出するように、前記開口端部（５１ａ）に近接配置されており、
    前記吸引口が前記開口端部（５１ａ）で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の空調装置。

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