JPH04123919A - 車両用空調装置におけるガス検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用空調装置に適用され、主に外気中の有
害ガス濃度を検知するガス検知装置に関する。

［従来の技術］ 従来、ガスセンサを空調装置の内外気導入タクトに配置
し、ガスセンサの検知信号に基づいてインテークドアを
制御して内外気導入量を調節するようにした技術が知ら
れている（特公昭５９−３４５２５号公報等参照）。こ
の場合、同公報では明らかでないが、従来一般には、内
外気導入ダクト内に直接ガスセンサを配置して、有害ガ
スの検知を行うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、この種のガスセンサは、ガス検知素子（ガス
感応体）をヒータで加熱した状態にしてガス検知を行う
ものである（特公平２　５９６５３参照）から、同じ汚
染度であっても、タクト内の風速が変化すると、それに
伴って検知素子の温度が変化し、その結果、検知信号か
変動してしまうという問題があった。また、風速変化に
よる検知信号の変動から、汚染判定の応答遅れを生じる
という問題もあった。

この点を第７図を用いてもう少し詳しく述へる。

第７図は、内外気導入タクト内にガスセンサを０“Ｉ接
装置し、風速を変化させなから空気の？”ｊ染度を測定
した結果を示している。

この図に示すように、空気汚染度の大小に応してセン→
Ｊ出力か変化し、外気導入タンパ（インテークドア）か
開閉するか、次のような問題点かあることか分かる。

（１）風速か大きく変化したとき、センサ出力が極Ｏ：
ｆＡに変動する（図中矢印■て示す）。そして、その変
動の際に、実際には汚染度小であるのに、汚染度大と判
定して、外気導入ダンパを閉じてしまう（図中■°て示
す誤作動）。

（１１）同じ汚染度であっても、風速の大小により、セ
ンサ出力の大きさか異なってしまう（図中矢印■て示す
）。したがって、汚染度の判定が困難となり、実際には
汚染度大であるのに汚染判定しない場合がある（図中矢
印■”）。

（１１１）ガスセンサが直接ダクト内に露出しているた
め、センサ周辺の風速か小さくなく、そのため、センづ
周辺で〆％Ｌれの乱れが生じやすい。したか−）で、急
に汚染度が大になった場合にも、センサ出力の立ち」―
かりか速やかでなく、また微小な変動を伴う（図中矢印
■）。よってこの間、汚染判定が遅れ、外気導入タンパ
の作動に大きな応答遅れを生じるく図中矢印■゛）。

本発明は、［−述の事情を考慮し、内外気導入タクト内
の風速の変化による影響がセンサ出力に表れないように
したガス検知装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明の車両用空調装置におけるガス検知装置は、ヒー
タと検知素子を持ちヒータで検知素子を加熱した状態で
ガス検知を行う形式のガスセンサを用いたちのおいて、 前後面の開放した筒状のケースを前後方向に空気か通り
抜ける姿勢で配置し、該ケースの前面及び後面に、ケー
ス内部を通過する空気の流速を略一定の微速に調節する
流速制限手段を設けると共に、同ケース内部の前面から
一定間隔以上おいた位置に、」１記ガスセンサを配置し
たことを特徴としている。

１作用］ 上記構成のガス検知装置においては、ケース前面及び後
面に設けた流速制限手段の作用により、ケース前面から
流入する空気が、ケース内部を−・定範囲の微速で通過
する。その際、ケース前面の流速制限手段を通過した直
後において空気の流れは乱れているか、それから−・定
態−１−の間隔を移動する間に流れが層流どなり、ガス
センサは層流中に位置することになる。よって、ガスセ
ンサを空気か微速て通過しかつＹすれの乱れが余りない
から、空気の汚染の度合に正確に対応した信号をガスセ
ンサが出力する。

「実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す。このガス検知装置
１は、前後面２人、２　Ｂが開１−１シた角筒状のケー
ス２と、このケース２内に収容されたガスセンサ３と、
ケース２の前後面２Ａ、２Ｉ３の開口部に配設され、ケ
ース２中を前後方向に流通する空気の流速を一定範囲の
微速に調節する流速制限部材４．５と、を有している。

ケース２は、開口した前後面２Ａ、２Ｂ以外の全ての面
が塞がれた箱形筒状のもので、図（ｂ）に示す如く前面
から見ると横長の長方形をなし、図（ａ）に示す如く側
面から見ると前後方向の中間部の上下面が内側に対称に
矩形に凹んでいる。また、図には表れていないか、平面
視形状が前部幅広で後部幅狭のＴ字状をなしている。

そして、このケース２は、空調装置の内外気導入ダクト
（図示略）の内壁面や壁面内なとに、前側から後側に向
かって空気か流通するような姿勢で固定されている。し
たかって、ケース２の中間部の凹んだ部分２Ｃでは空気
の流通路が狭められ、その前後に所定の大きさの部屋６
．７が確保されている。

また、このケース２の前面２Ａの開口部には、多数の通
気孔４ａを有した流速制限部材４が配設されている。こ
の場合の通気孔４ａは、４Ｊトガス等の微１’；ｆ、子
か自由に流通でき、か一つ流通の際に大きな流通抵抗を
生しることの−Ｃきるもの°Ｃあり、ここてはＱ　、　
３　ｍ　ｍ〜１ｍｍ程度の直径に設定され−Ｃいる。

また、ケース２の後面２Ｂの開１１部には、前方から流
れて来る空気の流速を制限するためのもう一つの流速制
限部材５として、布や紙でできたフィルタが設けられＣ
いる。このフィルタは、ケース２内を流通する空気の流
速を最終的に調整するものであり、前面の流速制限部材
４より大きな流通抵抗を生じるように、目の大きさが細
かいものに設定されている。

そして、前面２Ａ、後面２Ｂが流速制限部材４．５で覆
われたケース１の内部に、Ｊｙスセンサ３が収容されて
いる。このガスセンサ３は、」−下にガスか抜けるよう
に形成された円筒状のボルタど、ホルダ内部に収容され
たガス検知素子（ガス感応体）と、ガス検知素子を所定
の高温に加熱するヒータとを有する周知のもので（いず
れも図示略）、ホルダの周面を空気の流通方向に向けた
姿勢で、ケース２の後部側の部屋７に、自らの端子８を
用いて立設されている。なお、９は端子８を固着１７た
基板である。

このようにガスセンづ３は、ケース２の後側の部屋７に
収容されていることにより、ケース２の前面の流速制限
部材４から遠く離れている。したがって、流速制限部材
４の通気孔４ａを通過した直後の空気の流れは乱れてい
るが、ガスセンサ３周辺の空気の流れは安定している。

次に作用を説明する。

上記構成のガス検知装置１においては、内外気導入タク
ト内に空気が流通すると、それに伴ってケース前面２人
の流速制限部材４の通気孔４ａからケース２内に空気か
流れ込む。空気か流れ込む際、通気孔４ａの流通抵抗に
より、当初の流速か大幅に減じられる。また、こうして
ケース２内に入り込んだ空気は、ケース２内を後方に向
かって流れるか、その際、ケース２の後面に設けた流速
制限部材５の減速作用を受ける。そして、ケース２内の
空気は一定範囲の微速で前から後に流れることになる。

また、ケース２内を流れる空気は、ケース前面の流速制
限部材４を通過した直後においては、流れに乱れを生じ
ているか、それから−室以上の間隔を移動する間に流れ
か安定し層流となる。したかって、この実施例において
は、前側の部屋６では空気の流れが乱れているものの、
空気か中央の狭い通路を通過し後側の部屋７に到達する
時点で流れが安定して層流となり、ガスセンサ３は層流
中に位置することになる。

よって、ガスセンサ３を空気か微速で通過し、かつ流れ
の乱れか余りないから、空気の汚染の度合に正確に対応
した信号をガスセンサ３か出力する。

この点を第８図に示す実験結果を用いて少し詳しく述べ
る。第８図は、本実施例のガス検知装置１により、ケー
ス外部の風速を変化さゼながら空気の汚染度を検知した
結果を示している。

この図に示すように、空気どり染度の大小に応してセン
サ出力か変化し、外気導入タンパ（インテークドア）か
開閉するが、次のような点に特長が表れる。

（【）内外気導入ダクト内を流通する空気の風速が変化
しても、ケース２内のガスセンサの出力かほとんど変動
しない（図中矢印■で示す）。したかって、汚染度を正
確に判定することかＣき、外気導入ダンパが誤動作する
ようなことがない（図中矢印■゛を注目）。

（ｉｉ）風速の大小かガスセンサの出力に影響せず、同
じ汚染度であれば同じ大きさの出力か得られる。

したがって、汚染度の判定かたやすくかつ正確にできる
。

（１１１）ガスセンサの周辺の空気の流れが安定するか
ら、急に汚染度か犬になった場合に、センサ出力の立ち
上がりか速やかであり、また微小な変動を伴わない（図
中矢印■で示す）。よって、ｔ’ｊ染判定を速やかに行
うことかでき、外気導入タンパの作動に大きな応答遅れ
を生じない（図中矢印■′）。

次に、本発明の他の実施例を説明・ケる。

第２図は本発明の第２実施例を示す。この実施例のガス
検知装置１１においては、画状のケース１２の形か第１
実施例のものと異なる。すなわち、このケース１２は、
前部が図（Ｃ）に示すように幅広に形成され、中央部で
幅か絞られ、中央部から後部にかけて一定幅となったＴ
字状をなしている。

また、高さは全て一定となっている。そして、ケース１
２内の後端部に、第１実施例と同様の形態でガスセンサ
３か収容されている。８は端子、９ハ基板、１７は外部
接続用のターミナルである。

また、ケース１２の前面に設けられた流速制限部１４は
、外面か凹凸状に形成され、その四部と凸部に交互に通
気孔１／ｌａが明けられた板状のもので構成されている
。この流速制限部１４は、ケース１２と一体に形成され
ている。また、後面に設けられた流速制限手段１５は、
紙や布のフィルタではなく、多数の通気孔＋５ａを有す
る板で構成されている。

この実施例のガス検知装置１１によれば、」二股第１実
施例と同様の効果を奏する。また、この実施例の装置１
１においては、前側の流速制限手段１４の表面が凹凸に
形成されているので、ゴミか多少付着しても目つまりし
にくいという別の効果を奏する。

次に、第３図を用いて第３実施例を説明する。

この実施例のガス検知装置２１においては、ケース２２
の一部を内外気導入タフｌ−Ｄの壁面で構成している。

この場合、内外気導入ダクｌ−Ｄの壁面の一部（底壁）
を内側に凹まゼておき、その凹みによりできた空間をケ
ース２２の内部空間として利用し、同内部にガスセンサ
３を収容し、その上で内外気導入タフｌ−Ｄの外壁面に
合致する蓋２２ａを被せて凹所を塞いている。

なお、ガスセンサ３は、基板９と共にこの蓋２２ａに固
定されており、この；ｆｉ２２ａは、ネン２３で内外気
導入タフ）　Ｉ）の外壁面に取り伺けられ、必要に応じ
て取り外せるようになっている。

このように構成されたケース２２は、平面視形状かＴ字
状をなし、前側（内外気導入ダクトＤの−に流を向いて
いる側）に幅広部分、後側（内外気タフ）Ｄの下流を向
いている側）に幅狭部分が向いている。そして、前面に
形成された流速制限部２４は、内外気導入タフｌ−Ｄ内
の空気の流れに沿うように、内外気導入ダクトＤの軸線
に対して斜めに傾斜している。この流速制限部２４は、
内外気導入タフｌ−Ｄの壁面の一部で構成されており、
空気の流線と平行な多数の通気孔２４．８を有している
。

また、後面に形成された流速制限部２５は、内外気導入
ダクトＤの軸線と直交する壁面で構成され、前面側の流
速制限部２４と同様に、多数の通気孔２５ａを有してい
る。この場合も、第１実施例の説明で述へたと同様に、
後面側の流速制限部２５の通気孔２５ａの方が、前側流
速制限部２４の通気孔２４ａよりも流通抵抗が大きくな
るよう設定されている。また、ガスセンサ３は、前面の
流速制限部２４から間隔をおいた位置に配設されている
。

この実施例のガス検知装置２１によれば、」〕記第１実
施例と同様の効果を奏する。また他に、内外気導入ダク
ｌ−Ｄの外壁面に凹みを設けてそこをケース２２の内部
空間とし、蓋２２ａを取り外せばその空間を開放てきる
ようにしているので、ガスセンサ３の組付けや保守点検
を容易に行うことができる。また、前面の流速制限部２
４か流線に対して傾斜しているので、ゴミ等かイ」着し
にくく通気孔２４ａが目づまりを起こしにくい。

なお、前面の流速制限部２４の通気孔２４ａの目づまり
が心配の場合は、流速制限部２４の前に図示の如く、さ
らにネット２６を被せてもよい。

また、ケースの形状は第３図の例に別設限定されず、第
４図に示すようにしてもよい。すなわち、この第４図の
ガス検知装置３１においては、内外気導入タクトＤの外
壁面の凹み３２ａを前後に２箇所設け、ケース３２の蓋
３２ｂを若干外方に凸に形成し、Ｍ３２ｂと内外気導入
タフ１〜Ｄの壁面との間に２つの部屋３６．３７と通路
３８を確保している。

そして、空気か前面の１Ｉｌｔ速制限部３４から前側の
部屋３６に流入し、通路３８を通って後側の部屋３７に
達し、そして後側の部屋３７に配したガスセンサ３を通
過して、後面の流速制限部３５から抜けるようになって
いる。なお、この例の流速制限部３４．３５は、内外気
導入ダクｈ　Ｄの凹所の壁面に多数の通気孔３４８　％
　３５　ａを形成したものである。また、図において３
９で示すものは外部接続用のターミナルである。また、
必要に応じて図示のようなネソ［・３３を設けてもよい
。

−１−記した第３図ど第４図の例においては、内外気導
入タフｌ−Ｄの壁面の一部をガス検知装置のケースの一
部の壁として用いているか、ケースを第１図の実施例の
ように別個に製作しておき、これを予め内外気導入タク
トＤの壁面に形成した穴に挿入して、第４図のような形
に構成することもできる。

次に、−に述した実施例の変形例を説明する。

第５図は第１実施例の変形例を示し、この例のガス検知
装置４］においては、ケース２の後部側の部屋７に、Ｊ
ｊガスセンサが横向きの姿勢で配設されている。そして
、後面側の流速制限部材が、多数の通気孔（図示路）を
有したプリント基板４５で構成され、この基板４．５に
ガスセンサ３の端子８が固着されており、これによりガ
スセンサ３の」二面が空気の流れて来る方向を指向して
いる。

また、基板４５はケース４２の後面の開［１部から奥側
に深く挿入されており、これにより外部接続用ターミナ
ル４８が保護されている。その他の点については、第１
図の実施例と同様であるので、同一構造部分に同一符号
を付して後の説明は略す。

なお、前側の流速制限部材４の前面には、図示のように
必要に応じて目づまり防止用のネット４６を設けてもよ
い。

次に、第６図の例を説明する。

この第６図は第１実施例の変形例を示している。

この例のガス検知装置５１においＣは、第１実施例にお
ける前後方向中間部の通路の狭まった部分を、ケース５
２内に挿入した矩形の枠５３で構成している。そして、
その矩形の枠５３の内部に、通過する空気の温度を加熱
したり冷却したりする空気温度変換手段５４を配設して
いる。このように空気温度変換手段５４をガスセンサ３
の前に配置することにより、）Ｊスセンサ３を通過する
空気の温度を加減することかできる。

なお、以−１−述へた各実施例においては、ケース前面
の流速制限部材（部）を、主に通気孔を有した板で構成
しているが、排ガスなとの細かい粒子の通過を許し、か
つ所定の流通抵抗を生じるものであれば何を用いてもよ
く、例えば単なる細かい目の網（メツシュ）を用いても
よい。

また、上記実施例においては、本発明のガス検知装置を
内外気導入タクトに配置した場合を示したが、エンンン
ルーム内に配置して外気のと９染度を検出するようにし
てもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のガス検知装置によれば、
ケース外部の風速がいくら変動しても、ケース内の風速
は一定の微速に制御される。したがって、ガスセンサは
、ケース外部の風速にほとんど影響されずに、空気の汚
染度に正確に対応した信号を出力する。よって、正しい
ｌす染判定ができ、インテークドアの誤作動が解消され
る。

また、ガスセンサは安定した空気の流れの中に位置する
ので、汚染度に対応した出力を速やかに発生し、汚染判
定の応答遅れか解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例の側断面図、同図（
ｂ）はその正面図、第２図（ａ）は本発明の第２実施例
の正面図、同図（ｂ）は同（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、
同図（Ｃ）はその平面図、第３図は本発明の第３実施例
の側断面図、第４図は同第３実施例の変形例を示す側断
面図、第５図は上記第１実施例の変形例を示す側断面図
、第６図（ａ）はさらに他の変形例を示す側断面図、第
６図（ｂ）は同平面図である。 また、第７図は従来のガス検知装置による実験結果を示
すタイムチャート、第８図は本発明の第１実施例のガス
検知装置による同様の実験の結果を示すタイムチャー１
・である。 １、、　１　］、、　　２１．、　３１．、　４．１．
５　］・・・・・・ガス検知装置　２．１２．２２，３
２．５２・　・ケース、３　・・ガスセンザ、４，５，
２４，２５，３４゜３５−−流速制限部材（部）　、７
Ｉａ、１．４ａ、２４ａ、３／ｌａ、１５ａ、２５ａ、
３５ａ・・・・通気孔、Ｄ・・　内外気導入タクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ヒータと検知素子を持ちヒータで検知素子を加熱した
   状態でガス検知を行う形式のガスセンサを用いた車両用
   空調装置におけるガス検知装置において、 前後面が開放した筒状のケースを、前後方向に空気が通
   り抜ける姿勢で配置し、該ケースの前面及び後面に、ケ
   ース内部を通過する空気の流速を略一定の微速に調節す
   る流速制限手段を設けると共に、同ケース内部の前面か
   ら一定間隔以上おいた位置に、上記ガスセンサを配置し
   たことを特徴とする車両用空調装置におけるガス検知装
   置。