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 |