(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中の特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するガス検知装置であって、
被検知対象である気体を流入させる気体流路と、
その気体流路に設けられ、流入する気体の通過を阻止又は抑制してその気体を、複数の気体貯留室に分けて一時的に貯留する気体貯留部と、
その気体貯留部における複数の気体貯留室において、ある気体貯留室から気体を排出可能状態にするとともに、該気体貯留室からの気体の排出完了を待って又はその排出の途中で次の気体貯留室から気体の排出を許容し、以下同様にすべての複数の気体貯留室から順次気体が排出可能状態とする弁装置と、
該弁装置の排出可能状態において前記気体貯留部から気体が排出されるように前記気体流路に対し加圧又は吸引して気体の流通を生じさせる気体流通装置と、
前記気体流路において前記弁装置より下流側に設けられ、前記気体流通装置及び該弁装置により流通する気体と前記一定時間接触する間に該気体中に含まれる特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するセンサと、
を含み、
前記気体貯留部における前記複数の気体貯留室は、一円周を所定角度ずつ区画した形態で設けられ、前記弁装置は該円周に沿って回転する回転弁体を備え、
前記回転弁体は、前記複数の気体貯留室の１つ又は特定のものだけを該気体貯留室からの気体の排出を可能にする排出可能状態にし、順次その排出可能状態を前記複数の気体貯留室に生じさせ、
前記センサは前記複数の気体貯留室から順次排出される気体と接触して特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するものであり、
前記回転弁体は、前記気体貯留室の排出口を開放して気体を排出する気体通過部と、前記気体貯留室の排出口を閉塞して気体を排出不能とする排出口閉塞部と、を有し、
前記回転弁体が相対回転して前記気体通過部が前記気体貯留室の排出口の部分に対向して配置されたとき、前記気体貯留室に貯留されている気体が排出可能となり、前記排出口閉塞部が前記気体貯留室の排出口の部分に対向して配置されたとき、前記気体貯留室に貯留されている気体が排出不能となることを特徴とするガス検知装置。
【請求項２】
前記センサが呼気中のアルコール分を検知すると、前記回転弁体が回転することにより、前記排出口閉塞部が前記気体貯留室の排出口を閉塞し、前記回転弁体が更に回転し、前記気体通過部が前記気体貯留室の排出口と重なって配置されると、その気体貯留室に滞留している呼気が、前記気体通過部を介して排出され、前記センサと接触してアルコール検知が行われることを特徴とする請求項１に記載のガス検知装置。
【請求項３】
前記回転弁体は円板状で、前記気体貯留部に対してその軸線を中心に相対回転することによって前記気体貯留室の排出口を開放することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス検知装置。
【請求項４】
前記気体流通装置はファンであり、前記回転弁体は前記ファンの駆動力によって回転することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のガス検知装置。
【請求項５】
前記センサはアルコールセンサを含み、車両に搭載されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のガス検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体中の特定のガス若しくはガス成分（例えば、呼気中のアルコール分）の有無又は量を検知するガス検知装置に関するものである。なお、本明細書では、呼気のように、アルコール等の不純物を含む気体を「ガス」と記載し、大気のみからなる「気体」と区別する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では、ガス検知装置の一例として、車両に使用されるアルコール検知装置について説明する。
【０００３】
酒気帯び状態で車両（自動車）を運転すると、的確な運転操作を行うことが困難となる。これを防止するため、運転者の酒気帯び状態を検知するアルコール検知装置が公知である。
【０００４】
従来のアルコール検知装置では、半導体式のアルコールセンサが使用されている場合が多い。この種のアルコールセンサでは、運転者が吹き込んだ呼気がアルコールセンサに所定時間に亘って接触することを必要としている。このため、運転者が呼気を吹き込む時間が短いと、アルコールセンサの検知精度が低くなってしまう。
【０００５】
上記の不具合を解決するため、各種の特許出願がなされている。特許文献１に開示された技術は、被験者の呼気を呼気採取袋に収集するものである。このため、被験者に大量の呼気を吹き込んでもらう必要があり、短時間の吹込みで済むものではない。
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、複数のタンクにガスを保存し、その保存日を記憶することで、運転者に対して後から酒気帯び状態の検知ができるようにして、心理的抑制を働かせるものである。しかし、長期間に亘ってタンクにガスを保存する必要があるため、弁構造が複雑になる。また、リアルタイムでの検知は困難である。
【０００７】
特許文献３に開示された技術は、複数の弁が取り付けられた２つの部屋に大気と呼気をそれぞれ流入し、各部屋におけるアルコール濃度を計測することによって呼気中のアルコール濃度を検知するものである。しかし、弁の数が多く、全体構造が複雑になってしまう。
【０００８】
上記の通り、状来技術には、複数の弁やタンクを使用する場合、装置の形状や大きさについての制約が多くなったり、呼気を保存して検知する場合、リアルタイムでの検知が困難であったりするという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１７５５７９号公報
【特許文献２】特開２００９−１０１９１７号公報
【特許文献３】特開２００９−５２９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記した不具合に鑑み、ガスを含んで流入した気体の量が少ない場合であっても、その気体中のガスの有無又は量を高精度で検知できるガス検知装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための発明は、
気体中の特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するガス検知装置であって、
被検知対象である気体を流入させる気体流路と、
その気体流路に設けられ、流入する気体の通過を阻止又は抑制してその気体を、複数の気体貯留室に分けて一時的に貯留する気体貯留部と、
その気体貯留部における複数の気体貯留室において、ある気体貯留室から気体を排出可能状態にするとともに、該気体貯留室からの気体の排出完了を待って又はその排出の途中で次の気体貯留室から気体の排出を許容し、以下同様にすべての複数の気体貯留室から順次気体が排出可能状態とする弁装置と、
該弁装置の排出可能状態において前記気体貯留部から気体が排出されるように前記気体流路に対し加圧又は吸引して気体の流通を生じさせる気体流通装置と、
前記気体流路において前記弁装置より下流側に設けられ、前記気体流通装置及び該弁装置により流通する気体と前記一定時間接触する間に該気体中に含まれる特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するセンサと、
を含み、
前記気体貯留部における前記複数の気体貯留室は、一円周を所定角度ずつ区画した形態で設けられ、前記弁装置は該円周に沿って回転する回転弁体を備え、
前記回転弁体は、前記複数の気体貯留室の１つ又は特定のものだけを該気体貯留室からの気体の排出を可能にする排出可能状態にし、順次その排出可能状態を前記複数の気体貯留室に生じさせ、
前記センサは前記複数の気体貯留室から順次排出される気体と接触して特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するものであり、
前記回転弁体は、前記気体貯留室の排出口を開放して気体を排出する気体通過部と、前記気体貯留室の排出口を閉塞して気体を排出不能とする排出口閉塞部と、を有し、
前記回転弁体が相対回転して前記気体通過部が前記気体貯留室の排出口の部分に対向して配置されたとき、前記気体貯留室に貯留されている気体が排出可能となり、前記排出口閉塞部が前記気体貯留室の排出口の部分に対向して配置されたとき、前記気体貯留室に貯留されている気体が排出不能となることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記の発明において、気体貯留部に貯留された気体は排出装置を介して排出されてセンサと接触する。この排出装置により、気体貯留部に貯留された気体は、気体貯留部に貯留されることなく自由に通過すると仮定した場合の通過時間より長い時間をかけて排出される。この結果、ガスを含む気体の量（気体貯留部に貯留されている気体の量）が少ない場合であっても、センサとの接触時間が長くなり、ガスの検知精度が高くなる。
【００１６】
上記の発明においては、気体貯留部に複数の貯留室が設けられている。ガスを含んだ気体が、各気体貯留室に流入し貯留される。気体貯留部の下流側に取り付けられた弁装置の作用により、少なくとも１つの気体貯留室に貯留されている気体が排出された後、次の気体貯留室に貯留されている気体が排出される。各気体貯留室に貯留されているガスを含んだ気体が全部排出されるまで、この作用が順次行われる。気体貯留部から排出されたガスを含む気体がセンサと接触する。これにより、ガスを含む気体とセンサとの接触時間は、気体貯留部に貯留されている気体を一度に排出した場合と比較して、気体貯留室の数の倍数だけ長くなる。この結果、ガスを含む気体の量（気体貯留部に貯留されている気体の量）が少ない場合であっても、センサとの接触時間を長くなり、ガスの検知精度が高くなる。
【００１７】
そして、前記気体貯留部における前記複数の気体貯留室は、一円周を所定角度ずつ区画した形態で設けられ、前記弁装置は該円周に沿って回転する回転弁体を備え、
前記回転弁体は、前記複数の気体貯留室の１つ又は特定のものだけを該気体貯留室からの気体の排出を可能にする排出可能状態にし、順次その排出可能状態を前記複数の気体貯留室に生じさせ、
前記センサは前記複数の気体貯留室から順次排出される気体と、該気体が貯留されることなく前記気体流路を自由に通過すると仮定した場合の通過時間より長い一定時間をかけて接触し、特定のガス若しくはガス成分の有無又は量を検知するものとしてもよい。
【００１８】
前記回転弁体を円板状として、前記気体貯留部に対してその軸線を中心に相対回転することによって前記気体貯留室の排出口を開放するようにすることができる。
【００１９】
また、前記気体流通装置はファンであり、前記回転弁体は前記ファンの駆動力によって回転することができる。
【００２０】
そして、前記センサはアルコールセンサを含み、車両に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】アルコール検知装置１０１が搭載された運転席の概略図である。
【図２】第１実施例のアルコール検知装置１０１の全体斜視図である。
【図３】同じく分解斜視図である。
【図４】（ａ）は第１実施例のアルコール検知装置１０１におけるアルコール検知部１０の正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ矢視図である。
【図５】アルコールセンサ８ａの斜視図である。
【図６】アルコール検知装置１０１のブロック図である。
【図７】アルコール検知装置１０１の作用を示すフローチャートである。
【図８】第１実施例のアルコール検知装置１０１の作用説明図である。
【図９】同じく作用説明図である。
【図１０】（ａ）は第２実施例のアルコール検知装置１０２におけるアルコール検知部１０の正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１矢視図、（ｃ）は（ａ）のＸ２矢視図である。
【図１１】第２実施例のアルコール検知装置１０２の作用説明図である。
【図１２】同じく作用説明図である。
【図１３】同じく作用説明図である。
【図１４】第３実施例のアルコール検知装置１０３の作用説明図である。
【図１５】第４実施例のアルコール検知装置１０４のアルコール検知部１０の正面断面図である。
【図１６】（ａ）は第５実施例のアルコール検知装置１０５の正面断面図、（ｂ）は流量制御弁５５を制御する矩形波を示す図である。
【図１７】第６実施例のアルコール検知装置１０６の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１はアルコール検知装置１０１が搭載された運転席の概略図、図２は第１実施例のアルコール検知装置１０１の全体斜視図、図３は同じく分解斜視図、図４の（ａ）は第１実施例のアルコール検知装置１０１におけるアルコール検知部１０の正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ矢視図、図５はアルコールセンサ８ａの斜視図である。
【実施例１】
【００２４】
第１実施例のアルコール検知装置１０１について説明する。図１に示されるように、車両（自動車）の運転席に第１実施例のアルコール検知装置１０１が取り付けられている。このアルコール検知装置１０１は、例えば運転席のインストゥルメントパネル１に対して着脱自在に、ケーブル２で連結されている。運転席に着席した運転者Ｍが、車両のエンジンを始動させようとするとき、アルコール検知装置１０１に呼気を吹き付ける。この呼気中のアルコール濃度が所定値以下であれば、アルコール検知装置１０１は、運転者Ｍが酒気帯び状態ではないと判断し、エンジンの始動を許可する。もし、呼気中のアルコール濃度が所定値を超えるものであれば、アルコール検知装置１０１は、運転者Ｍが酒気帯び状態であると判断し、エンジンの始動を許可しない。これにより、飲酒運転を防止する。
【００２５】
図２及び図３に示されるように、第１実施例のアルコール検知装置１０１は、フロントパネル３とリアパネル４とを備えるケース体５に、複数種類のセンサ（後述）が内装された複合ガスセンサの形態としてなる。アルコール検知装置１０１の主要部であるアルコール検知部１０は、呼気貯留部材６、弁体７、２つのセンサ（アルコールセンサ８ａと酸素センサ８ｂ）、ファン９及びそれらを支持するセンサ支持部１１を有している。
【００２６】
フロントパネル３とリアパネル４とが一体となって形成されるケース体５は運転者Ｍが把持しやすい大きさであり（図１参照）、把持したときのフィーリングを良好にするためにその下部３ａ，４ａが連続的に細くなっている。そして、そのフロントパネル３の正面上部には、運転者Ｍが吹き付けた呼気を通すための吸気孔１２が設けられている。この吸気孔１２は、多数の小径円孔の集合体よりなり、下流側の気体貯留部材６へと続く気体流路の入口部を形成している。フロントパネル３における吸気孔１２の下方には、液晶表示部（後述するＬＣＤパネル１３）を嵌合させるための設けられた表示窓１４と、押ボタン１５を嵌合されるための押ボタン窓１６が設けられている。押ボタン１５の上部には支点軸１５ａが設けられていて、この支点軸１５ａがフロントパネル３の背面部に回動自在に取り付けられる。この状態で押ボタン１５の前部が、フロントパネル３の押ボタン窓１６から少し前方に突出する。
【００２７】
アルコール検知部１０の下方には、ＬＣＤパネル１３とスイッチ１７が取り付けられた基板１８（制御ＥＣＵ）が配置される。基板１８がフロントパネル３の背面部に取り付けられたとき、ＬＣＤパネル１３はフロントパネル３の表示窓１４に嵌合される。これにより、運転者ＭがＬＣＤパネル１３に表示される文字や記号等を視認可能となる。また、スイッチ１７は、押ボタン１５の背面部に近接配置される。運転者Ｍが押ボタン１５を押すと、押ボタン１５が支点軸１５ａを中心に回動してスイッチ１７を押す。これにより、アルコール検知装置１０１が起動する。そして、リアパネル４の背面部には、呼気を排出するための排気孔１９が設けられている。なお、図３において２１は、基板１８とケーブル２とを接続するためのコネクタである。
【００２８】
アルコール検知部１０を構成する各部材について説明する。最初に、呼気貯留部材６について説明する。図３及び図４に示されるように、呼気貯留部材６は円柱形状で、上流側の端面をフロントパネル３の吸気孔１２に近接して配置される。呼気貯留部材６には、２つの貯留室（第１貯留室２２と第２貯留室２３）が、それぞれ軸方向に沿う貫通孔の形態で設けられている。第１貯留室２２と第２貯留室２３は、呼気貯留部材６の軸線に対して対称となる位置に設けられている。呼気貯留部材６は、運転者Ｍが吹き込んだ呼気を各貯留室２２，２３に一時的に貯留（保存）するという機能を有する。各貯留室２２，２３における上流側（フロントパネル３と対向する側）の端面部は、それぞれ呼気の流入口２２ａ，２３ａとなっていて、同じく下流側の端面部は、それぞれ呼気の排出口２２ｂ，２３ｂとなっている。
【００２９】
次に、弁体７について説明する。図３及び図４に示されるように、この弁体７は円板形状で、その外径は呼気貯留部材６の外径とほぼ等しい。弁体７は、その軸線を呼気貯留部材６の軸線と同軸にして、かつ上流側の端面部を呼気貯留部材６における下流側の端面部（各貯留室２２，２３の各排出口２２ｂ，２３ｂが設けられている端面部）に近接して配置される。弁体７は、弁体駆動モータ２４により、その軸線を中心に回転自在である。そして、弁体７の軸心を中心とし、呼気貯留部材６の軸心から各貯留室２２，２３の軸心までと同一の距離を有する円周上に、４つの通気孔（第１通気孔２５、第２通気孔２６、第３通気孔２７及び第４通気孔２５）が所定の角度をおいて設けられている。第１通気孔２５と第３通気孔２７は、軸心に対して対称となる位置（直径上の位置）に設けられている。第２通気孔２６は、基準線２９（弁体７の軸心と第１通気孔２５の軸心とを結ぶ直線）よりも正となる方向（反時計回りの方向）に所定角度θ１（本実施例の場合、６０度）だけずれた位置に設けられている。第４通気孔２５は、基準線２９よりも負となる方向（時計回りの方向）に所定角度θ２（本実施例の場合、６０度）だけずれた位置に設けられている。弁体７において、各通気孔２５〜２８以外の部分は、軸心を中心に回転したときに呼気貯留部材６の各貯留室２２，２３の排出口２２ｂ，２３ｂを閉塞する排出口閉塞部３１となっている。
【００３０】
各通気孔２５〜２８の内径は、各貯留室２２，２３の内径と同一、或いは各貯留室２２，２３の内径よりも僅かに小さい又は僅かに大きいのいずれであってもよい。本明細書では、説明を容易にするため、各通気孔２５〜２８の内径を各貯留室２２，２３の内径よりも僅かに大きくして図示してある。
【００３１】
この弁体７は、回転したときに生じる粉塵等ができるだけ少なくなるように、ゴムやシリコン等の素材よりなるものとすることができる。
【００３２】
次に、センサ支持部１１について説明する。図３及び図４に示されるように、センサ支持部１１は円筒形状の部材であり、その内周面の上流側の部分にアルコールセンサ８ａと酸素センサ８ｂが対向して配置されている。センサ支持部１１の下流側の部分には、排気手段の一例であるファン９が配置されている。このファン９は、ファン駆動モータ３２によって回転し、センサ支持部１１に流入した呼気をリアパネル４の排気孔１９から装置外に排気する。
【００３３】
次に、アルコールセンサ８ａと酸素センサ８ｂについて説明する。図５に示されるように、アルコールセンサ８ａは半導体式のガスセンサであり、所定温度に加熱された金属酸化物（例えば酸化スズ）の半導体の表面に不純物（呼気中のアルコール）が吸着することによる電導度（電気抵抗）の変化を測定して、呼気中のアルコール濃度を検知する。アルコールセンサ８ａは、ベース部材３３の上面に感ガス素子３４（金属酸化物の半導体）が設置されていて、その周囲が金属のキャップ３５で覆われている。キャップ３５の上面に窓部３５ａが設けられ、その窓部３５ａが二重金網構造のメッシュ３６で覆われている。このメッシュ３６により、呼気の流速の影響が軽減される。
【００３４】
酸素センサ８ｂは、大気と混ざり合うことによって希釈される呼気の酸素濃度を検知するものであり、例えばジルコニア固体電解質を用いたものとすることができる。ここで、車室内の外気の酸素濃度は、天候や乗員の数が変化してもほぼ一定である。しかし、呼気の酸素濃度（換言すれば、呼気の希釈率）は、外気によって希釈された場合であっても外気の酸素濃度よりも低い。即ち、酸素センサ８ｂが検知する酸素濃度の変化をモニタすることにより、呼気流路形成部材６内の空気に呼気が含まれているか否かの判定、及びその量を算出することができる。なお、本明細書ではセンサとして、アルコールセンサ８ａと酸素センサ８ｂを図示しているが、これら以外に温度センサ、湿度センサ等を取り付けてもよい。
【００３５】
図６に、アルコール検知装置１０１のブロック図を示す。呼気貯留部材６、弁体７、センサ８ａ，８ｂ及びファン９により、アルコール検知部１０が構成されている。弁体７（弁体駆動モータ２４）と各センサ８ａ，８ｂは、マイコン３７とメモリ３８とを有する制御部３９に接続されている。これにより、弁体７の回転は、制御部３９によって制御される。また、各センサ８ａ，８ｂが検知した値は、制御部３９を介してＬＣＤパネル１３に表示される。また、制御部３９に接続されたスピーカ部４１により、音声で報知してもよい。
【００３６】
本実施例のアルコール検知装置１０１の作用について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。運転者がアルコール検知装置１０１の押ボタン１５を押すとアルコール検知装置１０１が起動し（ステップＳ１０）とファン９が回転する（ステップＳ２０）とともに、アルコールセンサ８ａが加熱され、弁体７が初期位置へ移動する（ステップＳ３０）。弁体７の初期位置とは、図４に示されるように、弁体７の第１通気孔２５が呼気貯留部材６の第１貯留室２２の排出口２２ｂと対応して配置され、同じく第３通気孔２７が呼気貯留部材６の第２貯留室２３の排出口２３ｂと対応して配置される位置である。これにより、呼気貯留部材６の各貯留室２２，２３とセンサ支持部１１とが連通され、各貯留室２２，２３に残っていた大気がすべて排気される。
【００３７】
図１に示されるように、車両の運転席に着席した運転者Ｍが、自身の口をフロントパネル３の吸気口１２に近づけて呼気を吹き込む（ステップＳ４０）。これにより、呼気貯留部材６の各貯留室２２，２３に、運転者Ｍの呼気が貯留される。以下、この呼気を「呼気Ａ」と記載する。それとともに、呼気貯留部材６に最初に吹き込まれた呼気Ａは、予め各貯留室２２，２３に存していた大気と混合し、弁体７の第１通気孔２５と第３通気孔２７とを介してセンサ支持部１１に流入し、各センサ８ａ，８ｂと接触する。センサ８ａ，８ｂが呼気Ａ中のアルコール分（アルコール濃度）を検知すると（ステップＳ５０の「Ｙｅｓ」）、弁体７が矢印４２の方向（時計回りの方向）に低速（例えば、２〜３ｒｐｍ）で回転する（ステップＳ６０）。これにより、弁体７の排出口閉塞部３１が、各貯留室２２，２３の排出口２２ｂ，２３ｂを閉塞する。即ち、弁体７における第１通気孔２５と第２通気孔２６との間の排出口閉塞部３１が第１貯留室２２の排出口２２ｂを閉塞し、第３通気孔２７と第４通気孔２８との間の排出口閉塞部３１が第２貯留室２３の排出口２３ｂを閉塞する。呼気貯留部材６の各貯留室２２，２３には、運転者が吹き込んだ呼気（大気を含まない呼気）が充満する。
【００３８】
弁体７が更に回転し、図８に示されるように、弁体７の第２通気孔２６が呼気貯留部材６の第１貯留室２２の排出口２２ｂと重なって配置されると、第１貯留室２２に滞留している呼気が、弁体７の第２通気孔２６を介して排出され、各センサ８ａ，８ｂと接触する。これにより、各センサ８ａ，８ｂによるアルコール検知が継続される。なお、呼気貯留部材６の第２貯留室２３に滞留している呼気は、その排出口２３ｂが弁体７によって閉塞されているため、そのまま滞留する。
【００３９】
弁体７が更に回転し、図９に示されるように、弁体７の第４通気孔２８が呼気貯留部材６の第２貯留室２３の排出口２３ｂと重なって配置されると、第２貯留室２３に滞留している呼気Ａが、弁体７の第４通気孔２８を介して排出され、各センサ８ａ，８ｂと接触する。これにより、各センサ８ａ，８ｂによるアルコール検知が継続される。なお、呼気貯留部材６の第１貯留室２２には、呼気が排出された後で流入した大気が滞留している。しかし、第１貯留室２２の排出口２２ｂが弁体７によって閉塞されていて、この大気が排出されることはないため、この状態で各センサ８ａ，８ｂと接触するのは呼気Ａのみである。
【００４０】
各センサ８ａ，８ｂによる呼気Ａのアルコール検知が終了すると（ステップＳ７０）、ファン９が停止し（ステップＳ８０）、ＬＣＤパネル１３に検知結果が表示される（ステップＳ９０）。呼気Ａ中のアルコール濃度が規定値以上であると、エンジンＥＣＵ（図示せず）がエンジンの始動を拒否する。これにより、酒気帯び運転を強制的に排除する。
【００４１】
従来のアルコール検知装置では弁体７が設けられていないため、運転者Ｍが吹き込んだ呼気の全量が一度にセンサ支持部１１に流入する（即ち、呼気Ａが呼気貯留部材６に貯留されることなく、自由に通過してしまう）。このため、呼気と各センサ８ａ，８ｂとの接触時間が短く、各センサ８ａ，８ｂがアルコール検知を終了する前に呼気が排気されてしまう。しかし、本実施例のアルコール検知装置１０１の場合、呼気貯留部材６の第１貯留室２２に滞留していた呼気Ａがセンサ支持部１１に流入するのに連続して、第２貯留室２３に滞留していた呼気がセンサ指示部１１に流入する。このため、従来のアルコール検知装置と比較して、呼気が各センサ８ａ，８ｂと接触する時間は、約２倍になる。この結果、各センサ８ａ，８ｂと呼気Ａとの接触時間が長くなり、アルコール検知精度が高められる。
【００４２】
本実施例のアルコール検知装置１０１の場合、呼気貯留部材６に２つの貯留室２２，２３が設けられている。ここで、呼気Ａが各センサ８ａ，８ｂと接触する時間は、従来のアルコール検知装置の場合（気体貯留部材（６）に貯留された呼気（Ａ）が貯留されることなく自由に通過する場合）と比較して、呼気貯留部材６に設けられている貯留室２２，２３の数（本実施例の場合、２）を乗じただけ長くなる。このため、呼気貯留部材６に３つ以上の貯留室２２，２３を設けてもよい。
【００４３】
本実施例のアルコール検知装置１０１の場合、弁体７が初期位置に配置（図４の状態）されてから、各貯留室２２，２３の呼気Ａを全部排出する（図９の状態）までに弁体７は１２０度回転する。ここで、弁体７の回転速度を２ｒｐｍとすると、弁体７が１２０度回転するために少なくとも１０秒が必要である。当然のことながら、弁体７の回転速度を大きくすれば、この時間を短くすることができる。即ち、弁体７の回転速度によって、アルコール検知時間が左右される。弁体７の回転速度は、各センサ８ａ，８ｂが呼気Ａと接触してからアルコール検知を終了するまでの時間、及び運転者Ｍが長いと感じない時間等を加味して設定することが望ましい。
【００４４】
なお、本実施例のアルコール検知装置１０１では、弁体７を一定速度で連続回転させる形態である。しかし、弁体７の第１通気孔２５が第１貯留室２２の排出口２２ｂを開放しているときに、所定時間だけ弁体７の回転をいったん停止させるようにする断続回転としたり、弁体７を正逆方向に回転させたりしてもよい。
【００４５】
弁体７を駆動回転させるための動力は、弁体７の専用の動力として設けられた弁体駆動モータ２４である。しかし、弁体７の動力として、ファン９の回転するファン駆動モータ３２の動力を流用してもよい。
【００４６】
本実施例では、静止状態の呼気貯留部材６に対して弁体７が回転する形態であるが、静止状態の弁体７に対して呼気貯留部材６が回転する形態、あるいは呼気貯留部材６と弁体７が同方向に異速度で、またそれらが反対方向に同速度又は異速度で回転する形態であってもよい。
【実施例２】
【００４７】
次に、第２実施例のアルコール検知装置１０２について説明する。上記した第１実施例のアルコール検知装置１０１では、呼気貯留部材６の各貯留室２２，２３に滞留しているそれぞれの呼気Ａの全部を一度に排出する形態である。これに対して第２実施例のアルコール検知装置１０２は、各貯留室２２，２３に滞留しているそれぞれの呼気Ａを少量ずつ排出する形態である。
【００４８】
図１０に示されるように、第２実施例のアルコール検知装置１０２は、呼気貯留部材６とセンサ支持部１１との間に２つの弁体（上流側の内側弁体４３，下流側の外側弁体４４）がそれぞれ独立して正逆回転自在に配置されている。内側弁体４３には３つの通気孔（内側第１通気孔４５、内側第２通気孔４６、内側第３通気孔４７）が設けられ、外側弁体４４には、内側弁体４３と位相を逆にして３つの通気孔（外側第１通気孔４８、外側第２通気孔４９、外側第３通気孔５１）が設けられている。各弁体４３，４４が初期位置に配置されているとき、第１貯留室２２の排出口２２ｂと対応する位置に内側弁体４３の内側第１通気孔４５と外側弁体４４の外側第１通気孔４８が重なって配置され、第２貯留室２３の排出口２３ｂと対応する位置に内側弁体４３の内側第２通気孔４６と外側弁体４４の外側第３通気孔５１が重なって配置されている。このため、予め各貯留室２２，２３に滞留していた大気は、運転者Ｍが吹き込んだ呼気によって各貯留室２２，２３から排出される。
【００４９】
図１１に示されるように、内側弁体４３が静止したまま、外側弁体４４が９０度だけ矢印５２の方向（時計回りの方向）に回転する。第１貯留室２２の排出口２２ｂは、内側弁体４３の内側第１通気孔４５及び外側弁体４４の外側第２通気孔４９と連通するため、第１貯留室２２の呼気Ａが、呼気貯留部材６の全長（軸方向の長さ）の１／４領域分だけ排出される。これにより、各センサ８ａ，８ｂがアルコール検知を開始する。しかし、第２貯留室２３の排出口２３ｂは、内側弁体４３の内側第２通気孔４６と連通されるものの、外側弁体４４によって閉塞されるため、第２貯留室２３の呼気Ａは第２貯留室２３を充満して滞留する。なお、第１貯留室２２における呼気Ａ以外の部分は、第１貯留室２２に流入した大気を示している。
【００５０】
図１２に示されるように、内側弁体４３と外側弁体４４が矢印５２の方向（時計回りの方向）に９０度だけ回転すると、第１貯留室２２の排出口２２ｂは内側弁体４３によって閉塞されるため、第１貯留室２２の呼気Ａはそのまま滞留する。第２貯留室２３の排出口２３ｂは、内側弁体４３の内側第３通気孔４７と外側弁体４４の外側第１通気孔４８と連通され、第２貯留室２３に滞留していた呼気Ａが呼気貯留部材６の全長の１／４領域分だけ排出される。
【００５１】
図１３に示されるように、内側弁体４３と外側弁体４４とが矢印５３の方向（反時計回りの方向）に９０度だけ回転すると、第１貯留室２２の排出口２２ｂは内側弁体４３の内側第１通気孔４５と外側弁体４４の外側第２通気孔４９と連通され、第１貯留室２２に滞留していた呼気Ａが呼気貯留部材６の全長の１／４領域分だけ排出される。第２貯留室２３の排出口２３ｂは外側弁体４４によって閉塞されるため、第２貯留室２３の呼気Ａはそのまま滞留する。
【００５２】
この状態は、各貯留室２２，２３に滞留している呼気Ａの量を除いて、図１１と同一の状態であり、以後、各貯留室２２，２３に滞留している呼気がすべて排出されるまで、上記の作用が繰り返される。なお、第２実施例のアルコール検知装置１０２において、各貯留室２２，２３の排出口２２ｂ，２３ｂを連通させることにより、各貯留室２２，２３に滞留している呼気を、呼気貯留部材６の全長の１／４領域分ずつ排出するようにしたのは一例であり、例えば１／２領域分ずつ又は１／３領域分ずつ排出するようにしてもよい。
【実施例３】
【００５３】
図１４の（ａ）に示される第３実施例のガス検知装置１０３のように、呼気貯留部材６に貯留室２２が１つだけ設けられ、弁体７に通気孔２５が１つだけ設けられている形態のものであってもよい。図１４の（ｂ），（ｃ）のように、この実施例のガス検知装置１０３の場合、弁体７が複数回に亘って所定角度（本実施例の場合、６０度）ずつ正逆回転することにより、貯留室２２に貯留されている呼気Ａが少量ずつ排出し、その回数分だけ呼気Ａとセンサ８ａ，８ｂとの接触時間が長くなる。
【実施例４】
【００５４】
上記した第１ないし第３の実施例のアルコール検知装置１０１〜１０３では、弁体７，４３，４４が回転することによって各貯留室２２，２３の排出口２２ｂ，２３ｂを開放したり、閉塞したりする形態である。しかし、図１５に示される第４実施例のガス検知装置１０４のように、２つの弁体５４が軸直角方向にスライドすることによって各貯留室２２，２３の排出口２２ｂ，２３ｂを開放したり、閉塞したりする形態であってもよい。なお、図１５では、上側の弁体５４が第１貯留室２２の排出口２２ｂを閉塞し（開放した状態を二点鎖線で示す。）、下側の弁体５４が第２貯留室２３の排出口２３ｂを開放した状態を示している。
【実施例５】
【００５５】
図１６の（ａ）に示される第５実施例のアルコール検知装置１０５のように、弁体として流量制御弁５５を使用してもよい。そして、この流量制御弁５５を制御部３９に接続し、流量制御弁５５をオンオフ制御することによって呼気Ａの排出量を調整してもよい。即ち、図１６の（ｂ）に示されるように、流量制御弁５５を開状態とする時間（オン時間ｔ）を調整する。このとき、電圧のオン時間（ｔ）と周期（ｓ）との時間的比率（デューティ比、ｔ／ｓ）を変化させることにより、流量制御弁５５における一度の開状態での呼気Ａの排出量を調整することができる。
【００５６】
さらに、センサ８ａ，８ｂを制御部３９に接続し、センサ８ａ，８ｂの作動を制御することもできる。例えば、センサ８ａ，８ｂによるガスの検知が終了したら、流量制御弁５５を全開し、貯留室２２の呼気Ａを全部排出し、次の検知に備えることができる。
【実施例６】
【００５７】
図１７に示される第６実施例のアルコール検知装置１０６のように、呼気貯留部材５６を、屈曲可能なチューブ材より構成してもよい。この場合、チューブ材を屈曲させることにより、弁体７及びセンサ支持部１１の位置を自在に調整することができ、全体の大きさをコンパクトなものにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、運転者の酒気帯び状態を検知するために車両に搭載されるアルコール検知装置の他、持ち運び自在なガス検知装置として利用することができる。例えば、車両のマフラーから排気された気体中の不純物の検知装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
６，５６  呼気貯留部材（気体貯留部）
７，４３，４４，５４  弁体（排出装置、弁装置、回転弁体）
８ａ，８ｂ  センサ
９  ファン（気体流通装置）
１２  吸気孔（気体流路）
２２，２３  貯留室（気体貯留室）
２２ｂ，２３ｂ  排出口
２５  第１通気孔（気体通過部）
２６  第２通気孔（気体通過部）
２７  第３通気孔（気体通過部）
２８  第４通気孔（気体通過部）
３１  排出口閉塞部
１０１〜１０６  アルコール検知装置（ガス検知装置）
Ａ  呼気（気体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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