JP3019432B2 - ダストフィルタの目詰まり検出装置 - Google Patents
ダストフィルタの目詰まり検出装置Info
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- JP3019432B2 JP3019432B2 JP3025394A JP2539491A JP3019432B2 JP 3019432 B2 JP3019432 B2 JP 3019432B2 JP 3025394 A JP3025394 A JP 3025394A JP 2539491 A JP2539491 A JP 2539491A JP 3019432 B2 JP3019432 B2 JP 3019432B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダストフィルタの目詰
まり検出装置に関するものである。
まり検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダストフィルタの目詰まりが進むと、自
動温度制御に於いて、応答遅れが生じたり、時には誤作
動を引き起こす等の問題がある。このため、ダストフィ
ルタの早期交換や、掃除を促すためのエアーフィルタの
目詰まり表示装置が、実公昭42−5671号公報に開
示されている。また、特開平1−113569号公報に
は、内燃機関用エアクリーナの目詰まり検出装置が開示
されている。
動温度制御に於いて、応答遅れが生じたり、時には誤作
動を引き起こす等の問題がある。このため、ダストフィ
ルタの早期交換や、掃除を促すためのエアーフィルタの
目詰まり表示装置が、実公昭42−5671号公報に開
示されている。また、特開平1−113569号公報に
は、内燃機関用エアクリーナの目詰まり検出装置が開示
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記エ
アーフィルタの目詰まり表示装置は、風受板の傾きによ
り、エアーフィルタの目詰まりの程度を表示するもの
で、ブロワモータの印加電圧一定の場合以外は目詰まり
検出の機能を発揮し得ない。また、前記内燃機関用エア
クリーナの目詰まり検出装置は、吸気管に設けられるエ
アクリーナの、上流側の絶対圧P0とエアクリーナでの
圧力損失△Pを検出し、絶対圧P0から吸気量Q0を見積
もるとともに、目詰まり限界となる圧力損失△P1を推
定し、前記圧力損失△Pとの比較によりエアクリーナの
目詰まりを検出するようにしたものである。これは、内
燃機関の吸気管のように気密性を有し、エアクリーナの
上流側の絶対圧P0が吸気量Q0と必ず対応し、しかも吸
気管を流れる気流速度が速く、エアクリーナでの圧力損
失が100mmAq以上のオーダであることから、上記の
ようにエアクリーナの目詰まりの検出を行うことができ
るものである。一方、家庭用空気調和装置のみならず、
自動車用空気調和装置にも粉塵公害への対応から、ダス
トフィルタの装着が考慮されているが、自動車用空気調
和装置の場合は、ダクトの気密性が内燃機関の吸気管程
高くなく、ダクト内を流れる空気の流速も低く、ラム圧
の影響によりダストフィルタの上流側の絶対圧と空気流
量が必ずしも対応しない、しかも0〜50mmAq前後の
圧力損失であるので、前記内燃機関のエアクリーナの目
詰まり検出装置を、そのまま自動車用空気調和装置のダ
ストフィルタの目詰まり検出装置として用いることはで
きない。本発明は上記に鑑みてなされたものであり、送
風量が連続的に変化したり、周辺温度が変化しても、ま
たダストフィルタの特性が変化しても、直接目詰まり量
を検出できるダストフィルタの目詰まり検出装置を提供
することを目的とするものである。
アーフィルタの目詰まり表示装置は、風受板の傾きによ
り、エアーフィルタの目詰まりの程度を表示するもの
で、ブロワモータの印加電圧一定の場合以外は目詰まり
検出の機能を発揮し得ない。また、前記内燃機関用エア
クリーナの目詰まり検出装置は、吸気管に設けられるエ
アクリーナの、上流側の絶対圧P0とエアクリーナでの
圧力損失△Pを検出し、絶対圧P0から吸気量Q0を見積
もるとともに、目詰まり限界となる圧力損失△P1を推
定し、前記圧力損失△Pとの比較によりエアクリーナの
目詰まりを検出するようにしたものである。これは、内
燃機関の吸気管のように気密性を有し、エアクリーナの
上流側の絶対圧P0が吸気量Q0と必ず対応し、しかも吸
気管を流れる気流速度が速く、エアクリーナでの圧力損
失が100mmAq以上のオーダであることから、上記の
ようにエアクリーナの目詰まりの検出を行うことができ
るものである。一方、家庭用空気調和装置のみならず、
自動車用空気調和装置にも粉塵公害への対応から、ダス
トフィルタの装着が考慮されているが、自動車用空気調
和装置の場合は、ダクトの気密性が内燃機関の吸気管程
高くなく、ダクト内を流れる空気の流速も低く、ラム圧
の影響によりダストフィルタの上流側の絶対圧と空気流
量が必ずしも対応しない、しかも0〜50mmAq前後の
圧力損失であるので、前記内燃機関のエアクリーナの目
詰まり検出装置を、そのまま自動車用空気調和装置のダ
ストフィルタの目詰まり検出装置として用いることはで
きない。本発明は上記に鑑みてなされたものであり、送
風量が連続的に変化したり、周辺温度が変化しても、ま
たダストフィルタの特性が変化しても、直接目詰まり量
を検出できるダストフィルタの目詰まり検出装置を提供
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の具体的手段として、空気調和装置のダクトに配設され
るダストフィルタに、前記ダクト内の空気流をそのまま
通す検出孔を形成し、前記ダストフィルタの下流側で前
記検出孔を通過する空気流の流速を検出する第1流速セ
ンサと、該第1流速センサの近傍で前記ダストフィルタ
を通過する空気流の流速を検出する第2流速センサとを
配置し、前記第1流速センサと前記第2流速センサの検
出する流速に基づいて、前記ダストフィルタの目詰まり
量を演算する演算手段を備えたことを特徴とするダスト
フィルタの目詰まり検出装置が提供される。また、前記
第1流速センサ及び第2流速センサをそれぞれ熱応動素
子とし、前記第1流速センサを被包して保護する保護膜
の熱容量を前記第2流速センサを被包して保護する保護
膜の熱容量よりも大きくして、作動時の前記第1、第2
流速センサの周囲温度変化に対する応答性を略等しくし
たことを特徴とするダストフィルタの目詰まり検出装置
が提供される。さらに、目詰まり量に応じて、空気流量
を増加させる空気流量制御手段を付加したことを特徴と
するダストフィルタの目詰まり検出装置が提供される。
の具体的手段として、空気調和装置のダクトに配設され
るダストフィルタに、前記ダクト内の空気流をそのまま
通す検出孔を形成し、前記ダストフィルタの下流側で前
記検出孔を通過する空気流の流速を検出する第1流速セ
ンサと、該第1流速センサの近傍で前記ダストフィルタ
を通過する空気流の流速を検出する第2流速センサとを
配置し、前記第1流速センサと前記第2流速センサの検
出する流速に基づいて、前記ダストフィルタの目詰まり
量を演算する演算手段を備えたことを特徴とするダスト
フィルタの目詰まり検出装置が提供される。また、前記
第1流速センサ及び第2流速センサをそれぞれ熱応動素
子とし、前記第1流速センサを被包して保護する保護膜
の熱容量を前記第2流速センサを被包して保護する保護
膜の熱容量よりも大きくして、作動時の前記第1、第2
流速センサの周囲温度変化に対する応答性を略等しくし
たことを特徴とするダストフィルタの目詰まり検出装置
が提供される。さらに、目詰まり量に応じて、空気流量
を増加させる空気流量制御手段を付加したことを特徴と
するダストフィルタの目詰まり検出装置が提供される。
【0005】
【作用】上記ダストフィルタの目詰まり検出装置の作用
は、以下の通りである。ダストフィルタに形成した検出
孔を通過する空気流の流速が第1流速センサにより、ダ
ストフィルタを通過する空気流の流速が第2流速センサ
によりそれぞれ検出され、その流速に基づいて演算手段
がダストフィルタの目詰まり量を演算する。そして、熱
応動素子とした第1流速センサの保護膜の熱容量を第2
流速センサの保護膜の熱容量よりも大きくして、作動時
の前記第1、第2流速センサの周囲温度変化に対する応
答性を略等しくすることにより、周辺温度が変化しても
第1及び第2流速センサの検出する空気流の流速に基づ
くダストフィルタの目詰まり量の演算値の変動を可及的
に小さくする。また、検出される目詰まり量に応じて空
気流量制御手段が、ダクト内の空気流量を増加させ空気
調和性能を一定に維持する。
は、以下の通りである。ダストフィルタに形成した検出
孔を通過する空気流の流速が第1流速センサにより、ダ
ストフィルタを通過する空気流の流速が第2流速センサ
によりそれぞれ検出され、その流速に基づいて演算手段
がダストフィルタの目詰まり量を演算する。そして、熱
応動素子とした第1流速センサの保護膜の熱容量を第2
流速センサの保護膜の熱容量よりも大きくして、作動時
の前記第1、第2流速センサの周囲温度変化に対する応
答性を略等しくすることにより、周辺温度が変化しても
第1及び第2流速センサの検出する空気流の流速に基づ
くダストフィルタの目詰まり量の演算値の変動を可及的
に小さくする。また、検出される目詰まり量に応じて空
気流量制御手段が、ダクト内の空気流量を増加させ空気
調和性能を一定に維持する。
【0006】
【実施例】(第1実施例) 本発明の第1実施例を図1から図7を参照して説明す
る。図は1自動車用空気調和装置(以下空調装置という)
の概略の構成図である。図中1は通風ダクトであって、
その両端部に内外気切り替えダンパ2を設けた空気導入
口3と、調和空気吹き出し口4とを形成するとともに、
内部に送風のためのブロワ5と、その送風空気を冷却す
るエバポレータ6と、送風空気を加熱するヒータコア7
と、冷却及び加熱空気の混合割合を調整するエアミック
スダンパ8とを備えている。9はダストフィルタであっ
て、前記ブロワ5とエバポレータ6との間に配置する。
ダストフィルタ9は、図2に示すように、濾材9aをジ
グザグ状に折り曲げて濾過面積を拡大して、ケース9b
に収納したものである。濾材9aのジグザグ状の濾過面
の所定個所には、ブロワ2により送風される空気をその
まま通過させる検出孔10を形成する。そして、前記検
出孔10を通過する空気の流速を検出する第1流速セン
サ11と、その第1流速センサ11の近傍にダストフィ
ルタ9の濾過面を通過する空気の流速を検出する第2流
速センサ12を配置する。
る。図は1自動車用空気調和装置(以下空調装置という)
の概略の構成図である。図中1は通風ダクトであって、
その両端部に内外気切り替えダンパ2を設けた空気導入
口3と、調和空気吹き出し口4とを形成するとともに、
内部に送風のためのブロワ5と、その送風空気を冷却す
るエバポレータ6と、送風空気を加熱するヒータコア7
と、冷却及び加熱空気の混合割合を調整するエアミック
スダンパ8とを備えている。9はダストフィルタであっ
て、前記ブロワ5とエバポレータ6との間に配置する。
ダストフィルタ9は、図2に示すように、濾材9aをジ
グザグ状に折り曲げて濾過面積を拡大して、ケース9b
に収納したものである。濾材9aのジグザグ状の濾過面
の所定個所には、ブロワ2により送風される空気をその
まま通過させる検出孔10を形成する。そして、前記検
出孔10を通過する空気の流速を検出する第1流速セン
サ11と、その第1流速センサ11の近傍にダストフィ
ルタ9の濾過面を通過する空気の流速を検出する第2流
速センサ12を配置する。
【0007】13は、マイクロコンピュータであって、
CPU,ROM,RAM及び各種インターフェイス(い
ずれも図示しない)等から構成され、ROMに記憶され
る空調制御プログラムにより、前記ブロワ5の送風量や
エアミックスダンパ8の開度を自動的に制御する。さら
に、前記第1流速センサ11と第2流速センサ12から
検出される各流速を入力して、ダストフィルタ9の目詰
まり量を演算する。その他14はダストフィルタ9の目
詰まりが進んで、所定の許容値(限界目詰まり度)以上と
なったとき、マイクロコンピュータ13からの信号によ
り、警告表示を行う警告装置である。
CPU,ROM,RAM及び各種インターフェイス(い
ずれも図示しない)等から構成され、ROMに記憶され
る空調制御プログラムにより、前記ブロワ5の送風量や
エアミックスダンパ8の開度を自動的に制御する。さら
に、前記第1流速センサ11と第2流速センサ12から
検出される各流速を入力して、ダストフィルタ9の目詰
まり量を演算する。その他14はダストフィルタ9の目
詰まりが進んで、所定の許容値(限界目詰まり度)以上と
なったとき、マイクロコンピュータ13からの信号によ
り、警告表示を行う警告装置である。
【0008】なお、前記検出孔10は、第1流速センサ
11により該検出孔10を通過する空気の流速を検出で
きる必要最小限の大きさとし、ダストフィルタ9全体の
濾過性能を低下させないようにする。また、第1、第2
流速センサ11,12を、ダストフィルタ9のケース9
bの隅角部に配置してもよい(図3参照)。この場合流速
センサ11,12と検出孔10とをユニットにして、ダ
ストフィルタ9の交換時に差し替える。流速センサ12
には、ダストフィルタ9と同特性のダストフィルタ片9
cを対応させる。また、流速センサは一体型でも分離型
のものでもよい。分離型の場合は各流速センサ間の補正
を行う必要がある。
11により該検出孔10を通過する空気の流速を検出で
きる必要最小限の大きさとし、ダストフィルタ9全体の
濾過性能を低下させないようにする。また、第1、第2
流速センサ11,12を、ダストフィルタ9のケース9
bの隅角部に配置してもよい(図3参照)。この場合流速
センサ11,12と検出孔10とをユニットにして、ダ
ストフィルタ9の交換時に差し替える。流速センサ12
には、ダストフィルタ9と同特性のダストフィルタ片9
cを対応させる。また、流速センサは一体型でも分離型
のものでもよい。分離型の場合は各流速センサ間の補正
を行う必要がある。
【0009】以下、図4のフローチャート、図5〜図7
の特性図を参照して、上記実施例の作動を説明する。マ
イクロコンピュータ13による処理がスタートすると、
ステップ11で、第1流速センサ11により検出される
検出孔10を通過する空気の流速Vaと、第2流速セン
サ12により検出されるダストフィルタ9を通過する空
気の流速Vbが入力される。続いてステップ12へ進
み、ダストフィルタ9の目詰まり度(抵抗係数)ζbを式
ζb=ζa(Va/Vb)2により演算する。各々の流速の検
出位置の圧力損失は、△P=ζa・ρVa 2/2,△P=ζ
b・ρVb 2/2となり、両者の圧力損失は等しくなる{但
しζ:抵抗係数(目詰まり度),ρ:密度}。従って、上
記の2つの式からζb=ζa(Va/Vb)2となる。上記ス
テップ11及び12は、本発明の目詰まり量検出手段を
構成する。
の特性図を参照して、上記実施例の作動を説明する。マ
イクロコンピュータ13による処理がスタートすると、
ステップ11で、第1流速センサ11により検出される
検出孔10を通過する空気の流速Vaと、第2流速セン
サ12により検出されるダストフィルタ9を通過する空
気の流速Vbが入力される。続いてステップ12へ進
み、ダストフィルタ9の目詰まり度(抵抗係数)ζbを式
ζb=ζa(Va/Vb)2により演算する。各々の流速の検
出位置の圧力損失は、△P=ζa・ρVa 2/2,△P=ζ
b・ρVb 2/2となり、両者の圧力損失は等しくなる{但
しζ:抵抗係数(目詰まり度),ρ:密度}。従って、上
記の2つの式からζb=ζa(Va/Vb)2となる。上記ス
テップ11及び12は、本発明の目詰まり量検出手段を
構成する。
【0010】続くステップ13では、目詰まり度ζbが
限界目詰まり度ζc以上か否かを判断し、以上であれば
ステップ14へ進んで、警告装置14を駆動し、目詰ま
りアラームを点滅する等して、目詰まり表示を行う。ま
た、限界目詰まり度ζc以下であればステップ15に於
いて、ダストフィルタ9の新品時の抵抗係数ζb0と、第
1流速センサ11により検出される流速Vaとにより、
式Vb0=Va(ζa/ζb0)1/2から、ダストフィルタ9の
目詰まりが無いとした場合即ち、新品時のダストフィル
タ9を通過する空気の流速を演算することができる。
限界目詰まり度ζc以上か否かを判断し、以上であれば
ステップ14へ進んで、警告装置14を駆動し、目詰ま
りアラームを点滅する等して、目詰まり表示を行う。ま
た、限界目詰まり度ζc以下であればステップ15に於
いて、ダストフィルタ9の新品時の抵抗係数ζb0と、第
1流速センサ11により検出される流速Vaとにより、
式Vb0=Va(ζa/ζb0)1/2から、ダストフィルタ9の
目詰まりが無いとした場合即ち、新品時のダストフィル
タ9を通過する空気の流速を演算することができる。
【0011】この新品時の抵抗係数ζb0は、ダストフィ
ルタ9の交換後の初めての運転時に前記式ζb=ζa(Va
/Vb)2により演算して記憶するようにする。そして、
ステップ16で前記流速センサ12により検出された流
速Vbと、前記の式で演算された流速Vb0とを比較す
る。Vb≧Vb0でなければ、ステップ17へ進み、ブロ
ワ電圧を微増させ風量を増加する。そして、Vb≧Vb0
となるまで、前記ステップ11〜17を繰り返した後、
ステップ18でブロワ電圧を固定し、ダストフィルタ9
の目詰まりの度合いが進んでも、常に目詰まりが無いと
した場合の新品時の風量と一致させ、空調性能を一定に
維持する。上記ステップ16及び17は、本発明の空気
流量制御手段を構成する。
ルタ9の交換後の初めての運転時に前記式ζb=ζa(Va
/Vb)2により演算して記憶するようにする。そして、
ステップ16で前記流速センサ12により検出された流
速Vbと、前記の式で演算された流速Vb0とを比較す
る。Vb≧Vb0でなければ、ステップ17へ進み、ブロ
ワ電圧を微増させ風量を増加する。そして、Vb≧Vb0
となるまで、前記ステップ11〜17を繰り返した後、
ステップ18でブロワ電圧を固定し、ダストフィルタ9
の目詰まりの度合いが進んでも、常に目詰まりが無いと
した場合の新品時の風量と一致させ、空調性能を一定に
維持する。上記ステップ16及び17は、本発明の空気
流量制御手段を構成する。
【0012】上記実施例においては、ブロワ電圧とダス
トフィルタ9を流れる空気の流速との関係は図5に、圧
力損失△Pとダストフィルタ9を流れる空気の流速との
関係は図6にそれぞれ示され、またダストフィルタ9の
目詰まり度ζbと(Va/Vb)2との関係は図7に示す相関
関係があり、ダストフィルタ9の目詰まり度ζbを、第
1流速センサ11と第2流速センサ12とから検出され
る流速Va,Vbに基づいて直接演算することができる。
トフィルタ9を流れる空気の流速との関係は図5に、圧
力損失△Pとダストフィルタ9を流れる空気の流速との
関係は図6にそれぞれ示され、またダストフィルタ9の
目詰まり度ζbと(Va/Vb)2との関係は図7に示す相関
関係があり、ダストフィルタ9の目詰まり度ζbを、第
1流速センサ11と第2流速センサ12とから検出され
る流速Va,Vbに基づいて直接演算することができる。
【0013】このため、上記第1実施例装置はラム圧の
変動とか、ブロワ電圧或は各種吹き出し口を選択するダ
ンパ位置等により空気流速が常時変化する空調装置に用
いられるダストフィルタの目詰まり検出に最適である。
また、ダストフィルタの目詰まりが進行しても、新品時
の抵抗係数ζb0を用いて、ダストフィルタの目詰まりが
無いとした場合即ち、新品時のダストフィルタを通過す
る空気の流速を演算して、風量を増加することができる
から、常に一定の空調性能を維持でき、乗員に違和感を
与えることがない。
変動とか、ブロワ電圧或は各種吹き出し口を選択するダ
ンパ位置等により空気流速が常時変化する空調装置に用
いられるダストフィルタの目詰まり検出に最適である。
また、ダストフィルタの目詰まりが進行しても、新品時
の抵抗係数ζb0を用いて、ダストフィルタの目詰まりが
無いとした場合即ち、新品時のダストフィルタを通過す
る空気の流速を演算して、風量を増加することができる
から、常に一定の空調性能を維持でき、乗員に違和感を
与えることがない。
【0014】(第2実施例) 図8は本発明の第2実施例の要部の概略構成図である。
ダストフィルタ9の検出孔10を通過する空気の流速を
検出する第1流速センサ21と、その第1流速センサ2
1の近傍に配置されダストフィルタ9の濾過面を通過す
る空気の流速を検出する第2流速センサ22は、発熱サ
ーミスタを用いる。この発熱サーミスタは、負温度係数
をもつ半導体製の検出素子と該検出素子を被包して保護
する樹脂製の保護膜とから構成されている。この第1、
第2流速センサ21、22は固定抵抗23,24を接続
したブリツジ回路25に組込まれる。このブリツジ回路
25の印加電圧をV0とすれば、出力電圧VはV={Ro
/(Ro+Rf)−1/2}・V0となる。但しRoは第1
流速センサ21を構成する発熱サーミスタの抵抗、Rf
は第2流速センサ22を構成する発熱サーミスタの抵抗
である。
ダストフィルタ9の検出孔10を通過する空気の流速を
検出する第1流速センサ21と、その第1流速センサ2
1の近傍に配置されダストフィルタ9の濾過面を通過す
る空気の流速を検出する第2流速センサ22は、発熱サ
ーミスタを用いる。この発熱サーミスタは、負温度係数
をもつ半導体製の検出素子と該検出素子を被包して保護
する樹脂製の保護膜とから構成されている。この第1、
第2流速センサ21、22は固定抵抗23,24を接続
したブリツジ回路25に組込まれる。このブリツジ回路
25の印加電圧をV0とすれば、出力電圧VはV={Ro
/(Ro+Rf)−1/2}・V0となる。但しRoは第1
流速センサ21を構成する発熱サーミスタの抵抗、Rf
は第2流速センサ22を構成する発熱サーミスタの抵抗
である。
【0015】上記ブリッジ回路25の印加電圧V0によ
り前記検出素子21a、21bは、それぞれ発熱状態に
あり、前記検出孔10を通過する空気の流速Uoとフィ
ルタ9の濾過面を通過する空気の流速Ufにより検出素
子21aの温度はToで、検出素子21bの温度はTfで
均衡している。ここで、周囲温度が急激に変化すると、
空気の流速がUo>Ufであるため第1流速センサ21の
検出素子21aの変動熱量の方が大きい。このため前記
均衡している温度To、Tfからの変化をそれぞれ△
To、△Tfとすれば、│△To│>│△Tf│となり、前
記検出素子21a、21bの抵抗−温度特性から、検出
素子21a、21bの抵抗変化をそれぞれ△Ro、△Rf
とすれば、│△Ro│>│△Rf│となる。検出素子21
a、21bは前記したように負温度係数をもつから、前
記出力電圧Vの式を考慮すると周囲温度が急激に上昇し
た場合は、出力電圧Vの値は減少し、周囲温度が急激に
下がった場合は、出力電圧Vの値は増加する。
り前記検出素子21a、21bは、それぞれ発熱状態に
あり、前記検出孔10を通過する空気の流速Uoとフィ
ルタ9の濾過面を通過する空気の流速Ufにより検出素
子21aの温度はToで、検出素子21bの温度はTfで
均衡している。ここで、周囲温度が急激に変化すると、
空気の流速がUo>Ufであるため第1流速センサ21の
検出素子21aの変動熱量の方が大きい。このため前記
均衡している温度To、Tfからの変化をそれぞれ△
To、△Tfとすれば、│△To│>│△Tf│となり、前
記検出素子21a、21bの抵抗−温度特性から、検出
素子21a、21bの抵抗変化をそれぞれ△Ro、△Rf
とすれば、│△Ro│>│△Rf│となる。検出素子21
a、21bは前記したように負温度係数をもつから、前
記出力電圧Vの式を考慮すると周囲温度が急激に上昇し
た場合は、出力電圧Vの値は減少し、周囲温度が急激に
下がった場合は、出力電圧Vの値は増加する。
【0016】図9は第1流速センサ21の検出素子21
aを保護する保護膜21bの熱容量と、第2流速センサ
22の検出素子22aを保護する保護膜22bの熱容量
とを同一とし、負温度係数をもつ両検出素子21a、2
2aの抵抗−温度特性を等しくした場合の前記ブリッジ
回路25の出力電圧Vの温度過渡特性の実測値を示した
ものである。第1及び第2流速センサ21、22の周囲
温度が例えば急激に下がった場合は、前記出力電圧の温
度過渡特性は約5〜6mVのオーバーシュートを生じ、
また急激に上昇した場合は約5〜6mVのアンダーシュ
ートを生じる。そして、上記オーバシュートまたはアン
ダーシュートが収束するまでに、約2〜10分程度の時
間を要する。
aを保護する保護膜21bの熱容量と、第2流速センサ
22の検出素子22aを保護する保護膜22bの熱容量
とを同一とし、負温度係数をもつ両検出素子21a、2
2aの抵抗−温度特性を等しくした場合の前記ブリッジ
回路25の出力電圧Vの温度過渡特性の実測値を示した
ものである。第1及び第2流速センサ21、22の周囲
温度が例えば急激に下がった場合は、前記出力電圧の温
度過渡特性は約5〜6mVのオーバーシュートを生じ、
また急激に上昇した場合は約5〜6mVのアンダーシュ
ートを生じる。そして、上記オーバシュートまたはアン
ダーシュートが収束するまでに、約2〜10分程度の時
間を要する。
【0017】上記現象は第1及び第2流速センサ21、
22が検出する空気の流速が変化しなくても、周囲温度
が変化することにより生じ、ブリッジ回路25の出力電
圧Vが正常値から大きくずれることになる。これは前記
したように保護膜21b、22bの熱容量を等しくした
場合は、あたかも流速が速い空気流中に置かれる第1流
速センサ21が、第2流速センサ22よりも抵抗−温度
特性の応答速度が速くなる挙動即ち時定数が小さくなる
挙動を呈することによるものである。
22が検出する空気の流速が変化しなくても、周囲温度
が変化することにより生じ、ブリッジ回路25の出力電
圧Vが正常値から大きくずれることになる。これは前記
したように保護膜21b、22bの熱容量を等しくした
場合は、あたかも流速が速い空気流中に置かれる第1流
速センサ21が、第2流速センサ22よりも抵抗−温度
特性の応答速度が速くなる挙動即ち時定数が小さくなる
挙動を呈することによるものである。
【0018】そこで、第1流速センサ21の保護膜21
bの熱容量を第2流速センサ22の保護膜22bの熱容
量よりも大きくして、時定数を上げ抵抗−温度特性の応
答速度を遅くすれば、周囲温度が急変してブリッジ回路
25の出力電圧Vが正常値から大きくずれる不都合を阻
止できる。前記保護膜21bの熱容量を大きくするため
には、保護膜21bの材質を金属ガラス系から樹脂系に
変えたり、保護膜21bの体積を大きくすることにより
行う。
bの熱容量を第2流速センサ22の保護膜22bの熱容
量よりも大きくして、時定数を上げ抵抗−温度特性の応
答速度を遅くすれば、周囲温度が急変してブリッジ回路
25の出力電圧Vが正常値から大きくずれる不都合を阻
止できる。前記保護膜21bの熱容量を大きくするため
には、保護膜21bの材質を金属ガラス系から樹脂系に
変えたり、保護膜21bの体積を大きくすることにより
行う。
【0019】図10は、保護膜21bの熱容量Cpoと
保護膜22bの熱容量Cpfとの比Cpo/Cpfをそれ
ぞれ1.00、1.17、1.25、1.33とした場
合の、前記ブリッジ回路25の出力電圧Vの温度過渡特
性を示したものである。これによると熱容量比Cpo/
Cpf=1.25のとき出力電圧Vの変動が最も小さく
なる。また、図11は、前記熱容量比Cpo/Cpfと出
力電圧Vの最大変動巾との関係を示したもので、熱容量
比Cpo/Cpf=1.26のとき最大変動巾が0とな
る。以上により保護膜の熱容量比Cpo/Cpf=1.2
程度とすることにより、出力電圧Vの変動巾を大幅に低
減できる。この数値は、ダストフィルタ9のダスト付着
量が変化しても、空気の流速や風量が変化しても大きく
影響されることがない。
保護膜22bの熱容量Cpfとの比Cpo/Cpfをそれ
ぞれ1.00、1.17、1.25、1.33とした場
合の、前記ブリッジ回路25の出力電圧Vの温度過渡特
性を示したものである。これによると熱容量比Cpo/
Cpf=1.25のとき出力電圧Vの変動が最も小さく
なる。また、図11は、前記熱容量比Cpo/Cpfと出
力電圧Vの最大変動巾との関係を示したもので、熱容量
比Cpo/Cpf=1.26のとき最大変動巾が0とな
る。以上により保護膜の熱容量比Cpo/Cpf=1.2
程度とすることにより、出力電圧Vの変動巾を大幅に低
減できる。この数値は、ダストフィルタ9のダスト付着
量が変化しても、空気の流速や風量が変化しても大きく
影響されることがない。
【0020】図12は上記の第2実施例の作動におい
て、目詰まり限界電圧VRを設定し、前記ブリッジ回路
25の出力電圧Vとの比較により目詰まりアラームを点
灯して、ダストフィルタ9の目詰まりを報知する処理を
示すフローチャートである。ダストフィルタ9の目詰ま
り量が増加して、第2流速センサ22の検出する空気の
流速が遅くなると、ブリッジ回路25の出力電圧Vが増
加するので、前記目詰まり限界電圧VRを超えた場合
は、目詰まりアラームを点滅する。
て、目詰まり限界電圧VRを設定し、前記ブリッジ回路
25の出力電圧Vとの比較により目詰まりアラームを点
灯して、ダストフィルタ9の目詰まりを報知する処理を
示すフローチャートである。ダストフィルタ9の目詰ま
り量が増加して、第2流速センサ22の検出する空気の
流速が遅くなると、ブリッジ回路25の出力電圧Vが増
加するので、前記目詰まり限界電圧VRを超えた場合
は、目詰まりアラームを点滅する。
【0021】第2実施例の場合も、第1実施例の場合と
同様、ブリッジ回路25の出力電圧Vから目詰まり量を
演算して、該目詰まり量に応じて空気流量制御手段がダ
スト内の空気流量を増加させて、空気調和性能を一定に
維持することは可能である。上記実施例では、流速セン
サの保護膜の熱容量を変えることで流速の異なる空気流
中に置かれる2個の流速センサの抵抗−温度特性の応答
速さ即ち時定数を実質上同一としたものであるが、電気
的に各流速センサの時定数を変えることも可能である。
この場合、周囲温度の変化を温度センサ若しくは回路に
より検出して、自動的に前記時定数を変えることもでき
る。
同様、ブリッジ回路25の出力電圧Vから目詰まり量を
演算して、該目詰まり量に応じて空気流量制御手段がダ
スト内の空気流量を増加させて、空気調和性能を一定に
維持することは可能である。上記実施例では、流速セン
サの保護膜の熱容量を変えることで流速の異なる空気流
中に置かれる2個の流速センサの抵抗−温度特性の応答
速さ即ち時定数を実質上同一としたものであるが、電気
的に各流速センサの時定数を変えることも可能である。
この場合、周囲温度の変化を温度センサ若しくは回路に
より検出して、自動的に前記時定数を変えることもでき
る。
【0022】尚、周囲温度の急激な変化に伴うブリッジ
回路25のアンダーシュート若しくはオーバーシュート
の収束時間は10分程度であるため、サンプリング周期
を10分以上として、前記目詰まり限界電圧VRを超え
る異常値が所定回数続かなければ目詰まりと判定しない
ようにすることもできる。
回路25のアンダーシュート若しくはオーバーシュート
の収束時間は10分程度であるため、サンプリング周期
を10分以上として、前記目詰まり限界電圧VRを超え
る異常値が所定回数続かなければ目詰まりと判定しない
ようにすることもできる。
【0023】
【発明の効果】本発明は上記構成を有し、ダストフィル
タに形成した検出孔を通過する空気流の流速が第1流速
センサにより、ダストフィルタを通過する空気流の流速
が第2流速センサによりそれぞれ検出され、その流速に
基づいてダストフィルタの目詰まり量を直接演算するこ
とができるので、空気流量が常時変化する場合のダスト
フィルタの目詰まり検出装置として最適である。また、
第1流速センサ及び第2流速センサをそれぞれ熱応動素
子とし、前記第1流速センサを被包して保護する保護膜
の熱容量を前記第2流速センサを被包して保護する保護
膜の熱容量よりも大きくして、作動時の前記第1、第2
流速センサの周囲温度変化に対する応答性を略等しくす
ることにより、周辺温度が変化しても第1及び第2流速
センサの検出する空気流の流速に基づくダストフィルタ
の目詰まり量の演算値の変動を可及的に小さくすること
ができる。さらに、検出される目詰まり量に応じてダク
ト内の空気流量を増加させ、空気調和性能を常に一定に
維持することができる等の効果がある。
タに形成した検出孔を通過する空気流の流速が第1流速
センサにより、ダストフィルタを通過する空気流の流速
が第2流速センサによりそれぞれ検出され、その流速に
基づいてダストフィルタの目詰まり量を直接演算するこ
とができるので、空気流量が常時変化する場合のダスト
フィルタの目詰まり検出装置として最適である。また、
第1流速センサ及び第2流速センサをそれぞれ熱応動素
子とし、前記第1流速センサを被包して保護する保護膜
の熱容量を前記第2流速センサを被包して保護する保護
膜の熱容量よりも大きくして、作動時の前記第1、第2
流速センサの周囲温度変化に対する応答性を略等しくす
ることにより、周辺温度が変化しても第1及び第2流速
センサの検出する空気流の流速に基づくダストフィルタ
の目詰まり量の演算値の変動を可及的に小さくすること
ができる。さらに、検出される目詰まり量に応じてダク
ト内の空気流量を増加させ、空気調和性能を常に一定に
維持することができる等の効果がある。
【図1】自動車用空気調和装置の概略の構成図である。
【図2】第1流速センサと第2流速センサの配置を示す
ダストフィルタの斜視図である。
ダストフィルタの斜視図である。
【図3】第1流速センサと第2流速センサの他の配置位
置を示したダストフィルタの一部の斜視図である。
置を示したダストフィルタの一部の斜視図である。
【図4】第1実施例の作動を示すフローチャートであ
る。
る。
【図5】電圧とダストフィルタを流れる空気の流速との
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
【図6】圧力損失△Pとダストフィルタを流れる空気の
流速との関係を示す特性図である。
流速との関係を示す特性図である。
【図7】ダストフィルタの目詰まり度ζbと(Va/Vb)2
との関係を示す特性図である。
との関係を示す特性図である。
【図8】第2実施例の要部の概略構成図である。
【図9】ブリッジ回路の出力電圧Vの温度過渡特性の実
測値を示した図である。
測値を示した図である。
【図10】熱容量比Cpo/Cpfとブリッジ回路の出力
電圧Vの温度過渡特性との関係を示した図である。
電圧Vの温度過渡特性との関係を示した図である。
【図11】熱容量比Cpo/Cpfと出力電圧Vの最大変
動巾との関係を示した図である。
動巾との関係を示した図である。
【図12】第2実施例の目詰まり量を報知する処理を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
1...通風ダクト、 5...ブロワ、 7...ヒータコ
ア、8...エアミックスダンパ、 9...ダストフィル
タ、 10...検出孔、 11,21...第1流速セン
サ、 12,22...第2流速センサ、 13...マイク
ロコンピュータ、ステップ11及び12...演算手段、
ステップ16及び17...空気流量制御手段、 21
a,22a...検出素子、 21b,22b...保護膜、
25...ブリッジ回路。
ア、8...エアミックスダンパ、 9...ダストフィル
タ、 10...検出孔、 11,21...第1流速セン
サ、 12,22...第2流速センサ、 13...マイク
ロコンピュータ、ステップ11及び12...演算手段、
ステップ16及び17...空気流量制御手段、 21
a,22a...検出素子、 21b,22b...保護膜、
25...ブリッジ回路。
Claims (3)
- 【請求項1】 空気調和装置のダクトに配設されるダス
トフィルタに、前記ダクト内の空気流をそのまま通す検
出孔を形成し、前記ダストフィルタの下流側で前記検出
孔を通過する空気流の流速を検出する第1流速センサ
と、該第1流速センサの近傍で前記ダストフィルタを通
過する空気流の流速を検出する第2流速センサとを配置
し、前記第1流速センサと前記第2流速センサの検出す
る流速に基づいて、前記ダストフィルタの目詰まり量を
演算する演算手段を備えたことを特徴とするダストフィ
ルタの目詰まり検出装置。 - 【請求項2】 前記第1流速センサ及び第2流速センサ
をそれぞれ熱応動素子とし、前記第1流速センサを被包
して保護する保護膜の熱容量を前記第2流速センサを被
包して保護する保護膜の熱容量よりも大きくして、作動
時の前記第1、第2流速センサの周囲温度変化に対する
応答性を略等しくしたことを特徴とする請求項1記載の
ダストフィルタの目詰まり検出装置。 - 【請求項3】 前記ダストフィルタの目詰まり量に応じ
て、空気流量を増加させる空気流量制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項2もしくは請求項3記載のダスト
フィルタの目詰まり検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3025394A JP3019432B2 (ja) | 1990-06-08 | 1991-01-25 | ダストフィルタの目詰まり検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15083290 | 1990-06-08 | ||
JP2-150832 | 1990-06-08 | ||
JP3025394A JP3019432B2 (ja) | 1990-06-08 | 1991-01-25 | ダストフィルタの目詰まり検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04214131A JPH04214131A (ja) | 1992-08-05 |
JP3019432B2 true JP3019432B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=26362989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3025394A Expired - Fee Related JP3019432B2 (ja) | 1990-06-08 | 1991-01-25 | ダストフィルタの目詰まり検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3019432B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108344453B (zh) * | 2018-04-18 | 2023-05-23 | 军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所 | 便携式正负压生物防护装备检测箱 |
FR3086977B1 (fr) | 2018-10-05 | 2020-10-16 | Continental Automotive France | Procede de detection d'un colmatage de filtre a air |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3025394A patent/JP3019432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04214131A (ja) | 1992-08-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |