JP2011102781A - Temperature/humidity detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は温湿度検出装置に関し、特に車両のウインドガラスの内表面が曇って視界が悪くなる状態の窓曇りを検知して車両用空調装置の制御に用いることができる温湿度検出装置に関する。 The present invention relates to a temperature / humidity detection device, and more particularly to a temperature / humidity detection device that can be used for controlling a vehicle air conditioner by detecting window fogging in a state where the inner surface of a window glass of a vehicle is fogged and visibility is deteriorated.
車両の車室内の湿度が上昇し、外気温が車室内温度に比べて低いような場合には、ウインドガラスの内表面に曇りが発生しやすくなる。このような湿度の上昇に伴う窓曇りの発生に対し、一般には、乗員がスイッチ等を操作して個別に対応している。たとえば、窓曇りのウインドガラスに向けて空気を吹き出すようにしたり、室内循環を外気循環に切り替えるようにしたり、或いは、車両用空調装置を起動して除湿したりすることが行われている。 When the humidity in the vehicle interior of the vehicle increases and the outside air temperature is lower than the vehicle interior temperature, fogging is likely to occur on the inner surface of the window glass. In general, an occupant individually responds to the occurrence of window fogging due to such an increase in humidity by operating a switch or the like. For example, air is blown out toward the window glass which is cloudy in the window, indoor circulation is switched to outside air circulation, or a vehicle air conditioner is activated to dehumidify.
このような操作は、特に、運転中に行うには煩わしいので、自動で行うことが望まれている。そのためには、窓曇りが生じているかどうか、または、窓曇りが発生しそうになっているかどうかの情報を検出する温湿度検出装置が必要になる。温湿度検出装置は、ウインドガラスの内表面に設置されて、ウインドガラスの内表面近傍における空気の温度および相対湿度と、ウインドガラスの温度を検出する機能を有している(たとえば、特許文献1参照)。 Such an operation is particularly troublesome to perform during driving, and therefore it is desired to perform it automatically. For this purpose, a temperature / humidity detection device that detects whether or not window fogging is occurring or whether or not window fogging is likely to occur is required. The temperature / humidity detection device is installed on the inner surface of the window glass and has a function of detecting the temperature and relative humidity of air in the vicinity of the inner surface of the window glass and the temperature of the window glass (for example, Patent Document 1). reference).
窓曇りは、温湿度検出装置によって検出された空気の温度および相対湿度からウインドガラスの内表面近傍における空気の露点温度を計算し、その露点温度とウインドガラスのガラス温度とを比較することによって判断することができる。すなわち、ガラス温度が計算された露点温度よりも低ければ、車室内の空気に含まれる水蒸気が凝縮してウインドガラスの内表面に水滴が付くので、窓曇りがあると判断することができる。 Window fogging is determined by calculating the dew point of the air near the inner surface of the window glass from the air temperature and relative humidity detected by the temperature and humidity detector and comparing the dew point temperature with the glass temperature of the window glass. can do. That is, if the glass temperature is lower than the calculated dew point temperature, water vapor contained in the air in the passenger compartment is condensed and water droplets are attached to the inner surface of the wind glass, so that it can be determined that there is window fogging.
温湿度検出装置は、車室内の空気を速やかに取り込んで温度および湿度を検出するセンサに感知させる必要があるため、これらのセンサおよびセンサ出力を電気的に処理する半導体回路が空気中に露出している。そのため、帯電した人体などが温湿度検出装置に触れて、センサおよび半導体回路との間で静電気による放電が発生すると、温湿度検出装置が壊れることがある。静電気による放電は、帯電体とグランドラインに繋がっているセンサおよび半導体回路との距離が遠いほど放電しにくいので、センサは、空気を取り入れる開口部から離れた位置に設置されている。 Since the temperature / humidity detection device needs to promptly take in the air in the passenger compartment and make the sensors that detect the temperature and humidity sense, the semiconductor circuit that electrically processes these sensors and the sensor output is exposed to the air. ing. Therefore, when a charged human body or the like touches the temperature / humidity detection device and discharge occurs due to static electricity between the sensor and the semiconductor circuit, the temperature / humidity detection device may be broken. Since discharge due to static electricity is less likely to occur as the distance between the charged body and the sensor connected to the ground line and the semiconductor circuit increases, the sensor is installed at a position away from the opening for taking in air.
しかしながら、静電気対策のために、センサと空気を取り入れる開口部とが離れた配置にしていると、温湿度検出装置をコンパクトに構成することができず、しかも、取り入れたれた空気がセンサに到達するまで時間がかかってしまうので、応答性が悪くなるという問題点があった。 However, if the sensor and the opening for taking in air are arranged apart from each other for countermeasures against static electricity, the temperature / humidity detection device cannot be made compact, and the introduced air reaches the sensor. It takes a long time, and there is a problem that responsiveness deteriorates.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、静電気対策が施された小型で応答性のよい温湿度検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a small-sized and responsive temperature / humidity detection device in which measures against static electricity are taken.
本発明では上記の課題を解決するために、ウインドガラスの内表面近傍における空気の温度を検出する空気温度センサと、前記ウインドガラスの内表面近傍における空気の相対湿度を検出する湿度センサと、前記ウインドガラスに接触されてその温度を検出するガラス温度センサとを備えた温湿度検出装置において、空気を取り込む開口部を有し、前記開口部の内側近傍に前記空気温度センサおよび前記湿度センサを収容するケースと、前記開口部を横切るようにその外側に近接配置された導電性の集電部材と、前記集電部材で捕集された放電電流をグランドに導く電気経路と、を備えていることを特徴とする温湿度検出装置が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems in the present invention, an air temperature sensor that detects the temperature of air near the inner surface of the window glass, a humidity sensor that detects the relative humidity of air near the inner surface of the window glass, A temperature / humidity detection device including a glass temperature sensor that is in contact with a window glass and detects the temperature thereof, and has an opening for taking in air, and the air temperature sensor and the humidity sensor are accommodated near the inside of the opening. A conductive current collecting member disposed close to the outside so as to cross the opening, and an electric path for guiding the discharge current collected by the current collecting member to the ground. Is provided.
このような温湿度検出装置によれば、集電部材が開口部の外側に近接配置されていることにより、静電気を帯びた物体が開口部に接近しても、放電は、物体との距離が短い集電部材との間で行われるので、空気温度センサおよび湿度センサを静電気による破壊から保護することができる。空気温度センサおよび湿度センサを開口部の直下に配置できるので、ケースを小型にすることができ、かつ、応答性をよくすることができる。 According to such a temperature / humidity detection device, since the current collecting member is arranged close to the outside of the opening, even if an object charged with static electricity approaches the opening, the discharge is performed at a distance from the object. Since the process is performed with a short current collecting member, the air temperature sensor and the humidity sensor can be protected from damage due to static electricity. Since the air temperature sensor and the humidity sensor can be arranged directly under the opening, the case can be made small and the responsiveness can be improved.
上記構成の温湿度検出装置は、空気を取り込む開口部の外側に集電部材を配置したことにより、開口部の奥に配置された空気温度センサおよび湿度センサとの間で静電気による放電が発生することはないので、空気温度センサおよび湿度センサを静電気破壊から確実に防止することができる。また、空気温度センサおよび湿度センサを開口部に最も近づけた位置に配置できるので、その分、ケースが小型になり、また、温度および湿度の変化を速やかに検出できる分、応答性をよくすることができる。 In the temperature / humidity detection device having the above-described configuration, discharge due to static electricity is generated between the air temperature sensor and the humidity sensor disposed behind the opening by arranging the current collecting member outside the opening that takes in air. Therefore, the air temperature sensor and the humidity sensor can be surely prevented from electrostatic breakdown. In addition, since the air temperature sensor and humidity sensor can be placed closest to the opening, the case can be made smaller, and the response can be improved by detecting changes in temperature and humidity quickly. Can do.
以下、本発明の実施の形態について、車両のウインドガラスに設置されて車両用空調装置の制御のために窓曇りを検出する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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a device that is installed on a window glass of a vehicle and detects window fogging for controlling a vehicle air conditioner.
図1は第1の実施の形態に係る温湿度検出装置の外観を示す斜視図、図2は温湿度検出装置の部品構成を示す分解斜視図、図3は温湿度検出装置を底面側から見た斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a temperature / humidity detection device according to the first embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view showing components of the temperature / humidity detection device, and FIG. 3 is a view of the temperature / humidity detection device from the bottom side. FIG.
温湿度検出装置は、図2に示したように、空気の温度および相対湿度を検出する温湿度センサ11と、ウインドガラスのガラス温度を検出する温度センサ12とを備えている。温湿度センサ11は、基板13に搭載され、下ケース14aおよび上ケース14bによって構成されるケース14に収容され、ケース14内では、フィルタ15によって保護されている。温湿度センサ11は、空気の温度および相対湿度を同じ環境条件で検出できるようにするために、同一チップ上に温度センサおよび湿度センサを形成したセンサモジュールが用いられ、好ましくは、そのチップ上に、温度センサおよび湿度センサの信号を出力する回路も一緒に形成されている。温湿度センサ11を収容したケース14は、図1に示したように、ブラケット16に載置され、そのブラケット16にリテーナ17によって固定されている。
As shown in FIG. 2, the temperature / humidity detection apparatus includes a temperature /
温度センサ12は、基板13から下ケース14aおよびブラケット16を介して外側に延出されており、その先端側の外表面には、図3に示したように、サーミスタ12aが設けられている。このサーミスタ12aは、温湿度検出装置をウインドガラスに設置したときに、下ケース14aの下面に嵌合配置された弾性断熱部材18によって、ウインドガラスに密着される。
The
上ケース14bは、コネクタ19のハウジングが一体に形成されている。コネクタ19は、車両用空調装置の制御装置にハーネスによって電気的に接続され、温湿度センサ11および温度センサ12の検出値を制御装置に伝送できるようにしている。
In the
この温湿度検出装置では、上ケース14bに形成した開口部20の直下に温湿度センサ11が配置され、その開口部20の外側には、導電性のリテーナ17と一体に形成されたバー状の集電部材21が跨設されている。リテーナ17は、また、放電電流の電気経路を構成する導電部材22が一体に形成されており、その先端は、基板13に形成されたグランドラインのパッドに対峙するように微少間隔で配置されている。これにより、静電気を帯電した帯電体が開口部20の近くに接近した場合、静電気は、集電部材21との間で放電が生じ、その放電電流は、導電部材22を介して基板13のグランドラインに流れるようになる。次に、図4ないし図7をも参照しながら、温湿度検出装置の構成の詳細について説明する。
In this temperature / humidity detection device, the temperature /
図4は第1の実施の形態に係る温湿度検出装置を示す平面図、図5は図4のA−A矢視断面図、図6は図4のB−B矢視断面図、図7は図4のC−C矢視断面図である。
ケース14を組み立てるときには、まず、あらかじめ温湿度センサ11を搭載し、温度センサ12を接続しておいた基板13を、あらかじめ開口部20の内側にフィルタ15を取り付けておいた上ケース14bに装着する。この上ケース14bへの基板13の装着は、コネクタ19の成型時にインサートされた導電ピン19aを基板13にはんだ付けすることによって行われる。ケース14は、下ケース14aの両側面に沿ってその両側面に突設された掛止部14cの上方から上ケース14bの両側面より垂下された掛止部14dを押し下げていくことによって容易に構成することができる。すなわち、掛止部14dが掛止部14cを乗り越えたときには、図5に示したように、掛止部14cおよび掛止部14dが互いに掛止され、これにより、下ケース14aおよび上ケース14bは、一体に構成される。
4 is a plan view showing the temperature and humidity detection device according to the first embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. These are CC sectional views taken on the line of FIG.
When assembling the
このようにして組み立てられたケース14には、これをブラケット16に固定するリテーナ17が取り付けられる。リテーナ17は、導電性のばね材によって形成されており、その中央部には、円孔およびその円周上の四方から内側に延びる爪17aが形成されている。これら爪17aの先端を通る外接円の直径は、上ケース14bの頂面に突設されたボス14eの外径より小さく形成されている。したがって、爪17aの先端より内側の空間にボス14eを位置決めした状態で、リテーナ17を押し下げると、図5に示したように、爪17aがボス14eを噛み込んだ状態で固定され、リテーナ17が上ケース14bから外れることはない。
A
この上ケース14bにリテーナ17が固定された状態では、リテーナ17と一体の導電部材22は、図5および図6に示したように、上ケース14bを貫通して配置され、その先端は、基板13の所定位置に近接するようにしている。基板13の所定位置には、グランドラインのパッドが形成されており、これによって、導電部材22を流れてきた放電電流は、導電部材22の先端とパッドとの間のギャップを飛び、グランドラインを通ってグランドに流れる。ここで、好ましくは、導電部材22を基板13上のパッドに電気的に接続するのがよいが、部品寸法のばらつきにより、導電部材22が基板13に当たって不要な応力を掛けることを避けるために、導電部材22とパッドとの間にギャップを設けている。また、導電部材22を通した上ケース14bの貫通孔は、必要に応じて、充填材でシールし、ケース14内に液体などが浸入するのを防止することができる。
In a state in which the
また、上ケース14bにリテーナ17が固定された状態では、リテーナ17と一体の集電部材21は、図4および図7に示したように、上ケース14bに形成された開口部20の中心を横切るように位置している。この開口部20の直下には、温湿度センサ11が位置するように基板13に搭載されているので、集電部材21は、温湿度センサ11に最も近い位置に配置されていることになる。このため、温湿度検出装置の近くで静電気が放電した場合、その放電電流は、温湿度センサ11よりも距離的に近い集電部材21により捕集されてグランドに流されるので、温湿度センサ11を静電気による放電電流から確実に保護することができる。
Further, in a state where the
なお、温湿度センサ11を保護するフィルタ15は、空気を透過させるが液体は透過しない性質の防水透湿性素材によって形成され、図7に示したように、開口部20を内側から覆うように円周部をたとえば熱溶着によって上ケース14bに貼り付けている。
The
以上のように、リテーナ17が固定されたケース14は、ブラケット16の中央部に載せ、リテーナ17によってブラケット16に固定する。すなわち、ケース14をブラケット16に載せたときには、リテーナ17の両端に形成された掛止部17bは、ブラケット16の側面に形成された掛止部16aの上部に位置している。ここで、リテーナ17の湾曲部分を押し下げるように変形させると、リテーナ17の掛止部17bがブラケット16の掛止部16aを乗り越え、掛止部16aの下端面に掛止される。次に、リテーナ17の掛止部17bを掛止部16aの基部に形成された溝まで移動させると、図5に示したように、リテーナ17の掛止部17bは、そのばね性により持ち上げられて、溝に食い込むようになる。これによって、リテーナ17は、ブラケット16から外れることがなくなり、ケース14がブラケット16に固定される。
As described above, the
最後に、図5および図7に示したように、弾性断熱部材18が下ケース14aの下面に形成された嵌合部に配置され、温湿度検出装置が構成される。このとき、弾性断熱部材18は、図7に示したように、ブラケット16の底面であるウインドガラスへの取付面よりも突出する大きさを有し、図3および図7に示したように、下面には、温度センサ12のサーミスタ12aを有している部分が位置している。これにより、温湿度検出装置をウインドガラスに設置したときに、弾性断熱部材18は、圧縮変形されて、温度センサ12のサーミスタ12aをウインドガラスに密着させる。
Finally, as shown in FIGS. 5 and 7, the elastic
以上のようにして構成された温湿度検出装置は、車両のウインドガラスに取り付けられたときには、温湿度センサ11が位置する開口部20は、車室内側に面している。このため、帯電された物体または人体が温湿度検出装置の開口部20に接近した場合、開口部20の奥にある温湿度センサ11よりも開口部20の手前にある集電部材21との距離が短いので、集電部材21との間で放電が生じる。したがって、帯電体と温湿度センサ11との間で放電が生じることはないので、温湿度センサ11は、静電気による破壊に対して防護されている。集電部材21で捕集された放電電流は、導電部材22に導かれ、基板13のグランドラインを通ってグランドに落とされる。
When the temperature / humidity detection apparatus configured as described above is attached to a windshield of a vehicle, the
また、この温湿度検出装置によれば、温湿度センサ11は、上ケース14bに形成された開口部20の直下に位置しているので、車室内の空気を取り込みやすくなっており、その分、応答性が速くなっている。
Moreover, according to this temperature / humidity detection device, the temperature /
さらに、温湿度センサ11を保護しているフィルタ15がケース14に設けられているため、ケース14内に配置されている構成部品に対して、埃、薬品、液体などの付着を防止することができる。
Further, since the
図8は第2の実施の形態に係る温湿度検出装置を示す断面図である。なお、この図8において、図1〜7に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a temperature / humidity detection apparatus according to the second embodiment. In FIG. 8, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態に係る温湿度検出装置は、第1の実施の形態に係る温湿度検出装置と比較して、集電部材21で捕集された放電電流が基板13のグランドラインに導く電気経路を変更している。すなわち、この温湿度検出装置では、集電部材21が一体になっているリテーナ17が導電性のばね材によって形成され、下ケース14aが導電性樹脂によって成形され、ブラケット16が導電性を有する金属によって形成されている。また、下ケース14aは、基板13の下面に形成されたグランドラインに対峙するように導電部材22aが一体に形成されている。なお、この温湿度検出装置は、リテーナ17から延出される導電部材22がないので、空気を取り込む開口部20以外に上ケース14bを貫通する孔は必要ない。
Compared with the temperature / humidity detection device according to the first embodiment, the temperature / humidity detection device according to the second embodiment causes the discharge current collected by the current collecting
この温湿度検出装置によれば、集電部材21で捕集された放電電流は、リテーナ17、ブラケット16、下ケース14aおよび導電部材22aからなる経路を通って基板13のグランドラインに流れることになる。
According to this temperature / humidity detection device, the discharge current collected by the current collecting
以上の第1および第2の実施の形態では、コネクタ19のハウジングは、上ケース14bと一体に形成されている場合を例に説明したが、下ケース14aと一体に形成されていてもよい。この場合、上ケース14bを導電性樹脂によって成形することが可能になる。上ケース14bを導電性樹脂にすることによって、まず、開口部20にこれを横切るように近接配置される集電部材21を上ケース14bと一体に形成することができる。また、集電部材21によって捕集された放電電流を基板13のグランドラインに導くための電気経路も上ケース14bの内側にこれと一体に形成することができる。これにより、リテーナ17は、導電部材22のような上ケース14bを貫通して配置されるものが不要になり、ケース14も、貫通穴が不要になることから、防塵・防水性能を高めることができるようになる。
In the first and second embodiments described above, the housing of the
11 温湿度センサ
12 温度センサ
12a サーミスタ
13 基板
14 ケース
14a 下ケース
14b 上ケース
14c,14d 掛止部
14e ボス
15 フィルタ
16 ブラケット
16a 掛止部
17 リテーナ
17a 爪
17b 掛止部
18 弾性断熱部材
19 コネクタ
19a 導電ピン
20 開口部
21 集電部材
22,22a 導電部材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
空気を取り込む開口部を有し、前記開口部の内側近傍に前記空気温度センサおよび前記湿度センサを収容するケースと、
前記開口部にこれを横切るように近接配置された導電性の集電部材と、
前記集電部材で捕集された放電電流をグランドに導く電気経路と、
を備えていることを特徴とする温湿度検出装置。 An air temperature sensor that detects the temperature of air near the inner surface of the window glass, a humidity sensor that detects the relative humidity of air near the inner surface of the window glass, and a glass that is in contact with the window glass and detects its temperature In the temperature and humidity detection device equipped with a temperature sensor,
A case having an opening for taking in air, and housing the air temperature sensor and the humidity sensor in the vicinity of the inside of the opening;
A conductive current collecting member disposed close to the opening so as to cross the opening;
An electrical path for guiding the discharge current collected by the current collecting member to the ground;
A temperature / humidity detection device comprising:
前記集電部材は、前記リテーナと一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の温湿度検出装置。 A bracket attached to the window glass, and a conductive retainer for fixing the case to the bracket;
The temperature / humidity detection device according to claim 1, wherein the current collecting member is formed integrally with the retainer.
前記導電部材は、前記リテーナと一体に形成されていることを特徴とする請求項3記載の温湿度検出装置。 A bracket attached to the window glass, and a conductive retainer for fixing the case to the bracket;
The temperature / humidity detection device according to claim 3, wherein the conductive member is formed integrally with the retainer.
前記ケースは、前記リテーナを保持する第1のケースおよび前記ブラケットに接触保持される第2のケースにより構成され、
前記コネクタは、前記第1のケースまたは前記第2のケースと一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の温湿度検出装置。 A bracket attached to the window glass; a retainer that fixes the case to the bracket; and a connector that outputs detection values of the air temperature sensor, the humidity sensor, and the glass temperature sensor,
The case includes a first case that holds the retainer and a second case that is held in contact with the bracket.
The temperature / humidity detection device according to claim 1, wherein the connector is formed integrally with the first case or the second case.
前記ケースは、前記リテーナを保持する第1のケースおよび前記ブラケットに接触保持される導電性の第2のケースにより構成され、
前記集電部材は、前記リテーナと一体に形成され、
前記電気経路は、前記集電部材から前記リテーナ、前記第2のケース、および一端が前記第2のケースに接続され、他端が前記空気温度センサおよび前記湿度センサを搭載する基板のグランドラインに近接配置された導電部材によって構成されていることを特徴とする請求項1記載の温湿度検出装置。 A conductive bracket attached to the window glass, and a conductive retainer for fixing the case to the bracket;
The case includes a first case that holds the retainer and a conductive second case that is held in contact with the bracket.
The current collecting member is formed integrally with the retainer,
The electrical path is connected from the current collecting member to the retainer, the second case, and one end to the second case, and the other end to a ground line of a substrate on which the air temperature sensor and the humidity sensor are mounted. The temperature / humidity detection device according to claim 1, wherein the temperature / humidity detection device is constituted by conductive members arranged close to each other.
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