(57)【要約】【課題】  直流電源を逆接続した際に生じる逆電流による機器の破損を好適に防止することができるとともに、正常接続時において排ガス分析部以外での電力消費が実質的にゼロである搭載型排ガス分析計を提供することである。【解決手段】  車両又は船舶に搭載され、当該車両又は船舶からの排ガスを分析する搭載型排ガス分析計１であって、直流電源２と、排ガス分析部３と、前記直流電源２からの電力を前記排気ガス分析部３に供給する電力供給経路４と、前記排ガス分析部３に並列に接続され、前記直流電源２を逆接続したときに流れる逆電流のみを導通する逆電流導通手段５と、当該逆電流導通手段５に逆電流が流れたことを検出する逆電流検出手段６と、前記電力供給経路４上に設けられた遮断手段７と、を備え、前記遮断手段７が、前記逆電流検出手段６により逆電流が検出されると作用して、前記電力供給経路４を遮断するものであることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両又は船舶に搭載され、当該車両又は船舶からの排ガスを分析する搭載型排ガス分析計であって、
直流電源と、
排ガス分析部と、
前記直流電源からの電力を前記排気ガス分析部に供給する電力供給経路と、
前記排ガス分析部に並列に接続され、前記直流電源を逆接続したときに流れる逆電流のみを導通する逆電流導通手段と、
当該逆電流導通手段に逆電流が流れたことを検出する逆電流検出手段と、
前記電力供給経路上に設けられた遮断手段と、を備え、
前記遮断手段が、前記逆電流検出手段により逆電流が検出されると作用して、前記電力供給経路を遮断するものであることを特徴とする搭載型排ガス分析計。
【請求項２】
前記逆電流導通手段が、前記直流電源が逆接続されたときのみ電流を流すダイオードであることを特徴とする請求項１記載の搭載型排ガス分析計。
【請求項３】
前記逆電流検出手段が、前記逆電流導通手段に直列に接続されたリレーコイルであり、
前記遮断手段が、前記リレーコイルの励磁により開放される常閉接点であることを特徴とする請求項１記載の搭載型排ガス分析計。
【請求項４】
前記直流電源が逆接続されたことを報知する報知手段を有していることを特徴とする請求項１、２又は３記載の搭載型排ガス分析計。
【請求項５】
前記報知手段が、前記直流電源が逆接続されたときに流れる逆電流によって発光する発光手段を有していることを特徴とする請求項４記載の搭載型排ガス分析計。
【請求項６】
前記報知手段が、前記直流電源が逆接続されたときに流れる逆電流によって音を発する音出力手段を有していることを特徴とする請求項４又は５記載の搭載型排ガス分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両又は船舶に搭載され、その車両又は船舶からの排ガスに含まれる物質成分を分析する搭載型排ガス分析計に関し、特に、直流電源の逆接続により生じる機器の破損の防止機能を有する排ガス分析計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の直流電源の逆接続による機器の破損を防止するものとして、回路上に単に整流用のダイオードを直列に設けて逆電流を流れないようにするもの（以下、前者という。）や、引用文献１に示すように、直流電源が正しく接続されたときのみ、回路上に設けた常開接点がリレーコイルの励磁によって閉じ、直流電流が負荷に供給されるように構成したもの（以下、後者という。）がある。
【０００３】
前者は、ダイオードを順方向に電流が流れる構成になっており、正常接続時においてダイオードの順方向電圧によって電圧降下が生じ、余分な電圧が消費される。また後者も、正常接続時においてダイオード及びリレーコイルにおいて電力が消費される。
【０００４】
しかし、このように正常接続時にダイオードやリレーコイル等において電力が消費されることは、長時間の測定が要求される搭載型排ガス分析計においては、動作時間の短縮に繋がってしまい問題である。かといって、正常接続時のダイオードやリレーコイル等の消費電力をカバーするために、直流電源の容量を大きくすることは、搭載型排ガス分析計の大型化、重量化に繋がり、その結果、測定結果に影響を与えてしまうという問題を生じてしまう。
【特許文献１】特開平５−１３０７３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、直流電源を逆接続した際に生じる逆電流による機器の破損を好適に防止することができるとともに、正常接続時に余分な電力を消費しない搭載型排ガス分析計を提供することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係る搭載型排ガス分析計は、車両又は船舶に搭載され、当該車両又は船舶からの排ガスを分析する搭載型排ガス分析計であって、直流電源と、排ガス分析部と、前記直流電源からの電力を前記排気ガス分析部に供給する電力供給経路と、前記排ガス分析部に並列に接続され、前記直流電源を逆接続したときに流れる逆電流のみを導通する逆電流導通手段と、当該逆電流導通手段に逆電流が流れたことを検出する逆電流検出手段と、前記電力供給経路上に設けられた遮断手段と、を備え、前記遮断手段が、前記逆電流検出手段により逆電流が検出されると作用して、前記電力供給経路を遮断するものであることを特徴とする。ここで逆電流とは、直流電源を正常に接続した時に流れる電流とは逆向きに流れる電流のことである。
【０００７】
このようなものであれば、逆接続した際に生じる逆電流による排ガス分析部の破損を好適に防ぐことができるとともに、正常接続時には排ガス分析部以外での電力消費を実質的にゼロにすることができる。したがって、搭載型排ガス分析計の作動可能な時間を直流電源の容量を大きくする必要なく延長することができる。
【０００８】
具体的な実施の形態としては、前記逆電流導通手段が、前記直流電源が逆接続されたときのみ電流を流すダイオードであることが望ましい。
【０００９】
さらに具体的な実施の形態としては、前記逆電流検出手段が、前記逆電流導通手段に直列に接続されたリレーコイルであり、前記遮断手段が、前記リレーコイルの励磁により開放される常閉接点であることが望ましい。
【００１０】
このような搭載型排ガス分析計では、逆接続されたときに膨大な電力を浪費してしまうので、前記電力供給回路上に設けられ、前記直流電源が逆接続されたことを報知する報知手段をさらに有していることが好ましい。
【００１１】
これにより、当該分析計の使用者等が直流電源が逆接続されていることを認知することができるので、逆接続による直流電源の消費電力を少なくすることができ、本発明に係る搭載型排ガス分析計の利便性を向上させることができる。
【００１２】
前記報知手段の具体的な実施の形態としては、直流電源が逆接続されたときに流れる逆電流によって発光する発光手段又は音を発する音出力手段であることが考えられる。例えば発光手段としては発光ダイオード、音出力手段としてはブザーである。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、逆接続した際に生じる逆電流による機器の破損を好適に防ぐことができるとともに、正常接続時において排ガス分析部以外での電力消費が実質的にゼロである搭載型排ガス分析計を提供することができる。したがって、搭載型排ガス分析計の作動可能な時間を、直流電源の容量を大きくする必要なく延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
【００１５】
以下に本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１は、車両のトランク等に積み込んで車両を実走行させながら、排ガス中の種々の成分濃度を測定することが可能なもので、図１に模式的に示すように、直流電源２と、排ガス分析部３と、直流電源２からの電力を排ガス分析部３に供給する電力供給経路４と、排ガス分析部３に並列に接続され、直流電源２を逆接続したときに流れる逆電流のみを導通する逆電流導通手段５と、逆電流導通手段５に逆電流が流れたことを検出する逆電流検出手段６と、電力供給経路４上に設けられた遮断手段７とを備えている。
【００１７】
以下に各部２〜７を説明する。
【００１８】
直流電源２は、充放電可能なものであり、例えばバッテリーである。
【００１９】
排ガス分析部３は、後述する電力供給経路４上に設けられ、直流電源２から電力を供給され、車両の内燃機関から排出された排ガス中の種々の成分濃度を測定するものである。例えば、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏの濃度を測定するための赤外線ガス分析計、ＴＨＣの濃度を測定するための水素炎イオン化分析計、ＮＯＸの濃度を測定するための化学発光式窒素酸化物分析計などから構成されている。
【００２０】
電力供給経路４は、直流電源２からの電力を排ガス分析部３に供給するものであり、直流電源２の正極が接続されるべき第１接続端子４１１、直流電源２の負極が接続されるべき第２接続端子４２１と、第１接続端子４１１と排ガス分析部３とを接続する第１供給路４１と、第２接続端子４２１と排ガス分析部３とを接続する第２供給路４２とからなる。そして本実施形態では、第１供給路４１上に、使用者等により手動で操作される主スイッチ８を設けている。この主スイッチ８をオンすることによって直流電源２が正常に接続されているならば、当該直流電源２からの電力が排ガス分析部３に供給される。
【００２１】
逆電流導通手段５は、直流電源２が逆接続されたときのみ電流を流すダイオードであり、排ガス分析部３に並列に接続されている。この逆電流導通手段５は、後述する逆電流検出手段６と互いに直列接続されることにより逆電流流通路９を構成し、この逆電流流通路９は、第１供給路４１及び第２供給路４２に架設されている。
【００２２】
逆電流検出手段６は、本実施形態においては、逆電流導通手段５に直列に接続されたリレーコイルであり、直流電流が流れたことにより生じる励磁によって後述する遮断手段７を操作するものである。
【００２３】
遮断手段７は、電力供給経路４上に設けられた常閉接点であり、リレーコイル６の励磁により開放されるものである。具体的には、遮断手段７は、第１供給路４１上において、第１供給路４１と逆電流流通路との接点Ｐよりも排ガス分析部３側に設けるようにしている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１の動作について図２及び図３を参照して説明する。
【００２５】
図２に示すように、直流電源２を正常接続したときには、直流電源２の正極が第１接続端子４１１に接続され、負極が第２接続端子４２１に接続される。このとき主スイッチ８をオンにすると電力供給経路４に電流が順方向に流れ、排ガス分析部３へ電力が供給される。そして、排ガス分析部３が車両からの排ガスを分析する。このとき、逆電流導通手段であるダイオード５には電流が流れないため、逆電流検出手段であるリレーコイル６により、遮断手段である常閉接点７が開放することはない。
【００２６】
一方、図３に示すように、直流電源２を逆接続したときには、直流電源２の正極が第２接続端子４２１に接続され、負極が第１接続端子４１１に接続される。このとき逆電流が生じて、ダイオード５を有する逆電流流通路９に逆電流が流れる。そして、リレーコイル６により励磁が生じて第１供給路４１上に設けた常閉接点７が開放され、電力供給経路４が遮断される。故に、主スイッチ８をオンにしても排ガス分析部３に逆電流が流れることがないので、排ガス分析部３等の破損を防ぐことができる。
【００２７】
このように構成した本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１によれば、逆接続した際に生じる逆電流による排ガス分析部３の破損を好適に防ぐことができるとともに、正常接続時において、正常接続時において排ガス分析部以外での電力消費が実質的にゼロである搭載型排ガス分析計１を提供することができる。従って、搭載型排ガス分析計１の作動可能な時間を直流電源の容量を大きくする必要なく延ばすことができる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
【００２９】
以下に本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記第１実施形態に対応するものには同一の符号を付している。
【００３０】
本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１は、図４に示すように、前記第１実施形態においてさらに、直流電源２が逆接続されたことを報知する報知手段１０を設けている。本実施形態では、報知手段１０として発光手段を用いている。
【００３１】
発光手段１０１は、直流電源２が逆接続されたときに流れる逆電流によって発光するものであり、例えば発光ダイオードなどを用いることができる。そして、本実施形態では、発光ダイオード１０１は、逆電流流通路９上において、逆電流導通手段であるダイオード５と逆電流検出手段であるリレーコイル６との間に設けるようにしている。なお、発光ダイオード１０１の設置場所は、逆電流が流れる経路上であれば何処であっても良い。
【００３２】
このように構成した本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１によれば、当該分析計１の使用者等が直流電源２が逆接続されていることを認知することができるので、逆接続による直流電源２の消費電力を少なくすることができ、搭載型排ガス分析計１の利便性を向上させることができる。
【００３３】
＜第３実施形態＞
【００３４】
以下に本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記第１、第２実施形態に対応するものには同一の符号を付している。
【００３５】
本実施形態に係る搭載型排ガス分析計は、図５に示すように、第１供給路４１及び第２供給路４２に架設する逆電流流通路９とは別に、第３供給路４３を有し、さらに第１供給路４１上に第１の常開接点４４を有している。
【００３６】
この第三供給路４３は、主スイッチ８と当該主スイッチ８に並列に接続された第２常開接点４５と、主スイッチ８に直列に接続された第２のリレーコイル４６と、遮断手段としての常閉接点７とを有している。そして、第２のリレーコイル４６に電流が流れると第１の常開接点４４及び第２の常開接点４５が閉じて電流が流れるようにしている。
【００３７】
次にこのように構成した本実施形態に係る搭載型排ガス分析計１の動作について説明する。
【００３８】
まず、直流電源２を正常接続したときには、直流電源２の正極が第１接続端子４１１に接続され、負極が第２接続端子４２１に接続される。このとき主スイッチ８をオンにすると第３供給路４３上の第２のリレーコイル４６に電流が流れる。そしてそのときに生じる励磁によって第１の常開接点４４と第２の常開接点がともに閉じる。これにより排ガス分析部３へ電力が供給される。そして、排ガス分析部３が車両からの排ガスを分析する。このとき、逆電流導通手段であるダイオード５には電流が流れないため、逆電流検出手段であるリレーコイル６により、遮断手段である常閉接点７が開放することはない。
【００３９】
一方、直流電源２を逆接続したときには、直流電源２の正極が第２接続端子４２１に接続され、負極が第１接続端子４１１に接続される。このとき逆電流が生じて、ダイオード５を有する逆電流流通路９に逆電流が流れる。そして、リレーコイル６により励磁が生じて第３供給路４１上に設けた常閉接点７が開放される。このとき、主スイッチをオンにしたとしても第２のリレーコイル４６には電流が流れないため、第１の常開接点４４及び第２の常開接点４５が閉じることはなく、排ガス分析部３に逆電流が流れることを防止することができ、排ガス分析部３等の破損を防ぐことができる。
【００４０】
＜その他の変形実施形態＞
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４２】
前記第１実施形態では、遮断手段を第１供給路４１上において、第１供給路４１と逆電流流通路９との接点Ｐよりも排ガス分析部３側に設けるようにしているが、これに限られることはなく、図６に示すように、接点Ｐに対して排ガス分析部３の反対側に設けても良いし、図７に示すように、第２供給路４２と逆電流流通路９との接点Ｑよりも排ガス分析部３側に設けるようにしても良いし、図８に示すように、接点Ｑに対して排ガス分析部３の反対側に設けるようにしても良い。
【００４３】
前記第２実施形態では、報知手段として発光手段を用いたが、これに限られることはなく、図９に示すように、報知手段１０として、直流電源２が逆接続されたときに流れる逆電流によって音を発する音出力手段、例えば、ブザーなどを用いることもできる。図９においては、ブザー１０２を、リレーコイル６に並列に接続させている。
【００４４】
前記第２実施形態において、報知手段として、発光手段と音出力手段とを同時に用いるようにしても良い。
【００４５】
その他、前述した各実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態における搭載型排ガス分析計を示す模式的構成図。
【図２】同実施形態において直流電源を正常接続した場合の回路構成図。
【図３】同実施形態において直流電源を逆接続した場合の回路構成図。
【図４】本発明の第２実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【図５】本発明の第３実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【図６】本発明の変形実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【図７】本発明の別の変形実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【図８】本発明のさらに異なる変形実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【図９】本発明のその他の変形実施形態における搭載型排ガス分析計を示す回路構成図。
【符号の説明】
【００４７】
１    ・・・搭載型排ガス分析計
２    ・・・直流電源
３    ・・・排ガス分析部
４    ・・・電力供給経路
５    ・・・逆電流導通手段（ダイオード）
６    ・・・逆電流検出手段（リレーコイル）
７    ・・・遮断手段（常閉接点）
１０  ・・・報知手段
１０１・・・発光手段（発光ダイオード）
１０２・・・音出力手段（ブザー）
【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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