(57)【要約】【課題】可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路を用いた空調設備を装備した車両において、乗員の安全を確保することができる空調冷媒ガス漏洩警報装置を提供する。【解決手段】可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられて、前記可燃性ガス濃度を検出し測定値として出力する少なくとも一個の可燃性ガス検出手段と、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに警報を発生する警報手段とを備える。【選択図】      図１
2005003220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられて、前記可燃性ガス濃度を検出し測定値として出力する少なくとも一個の可燃性ガス検出手段と、
前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに警報を発生する警報手段と
を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調冷媒ガス漏洩警報装置において、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたとき、エンジンを始動させるスタータモータの起動を禁止するスタータモータ起動禁止手段を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【請求項３】
請求項１に記載の空調冷媒ガス漏洩警報装置において、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、内外気切替えダンパを外気導入用に切替えるとともにブロアを駆動する外気導入制御手段を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【請求項４】
請求項１に記載の空調冷媒ガス漏洩警報装置において、前記冷媒回路は、駆動手段としてコンプレッサを有し、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、前記コンプレッサ駆動を停止するコンプレッサオフ指令手段を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【請求項５】
請求項１記載の空調冷媒ガス漏洩警報装置において、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えた時に、外部との窓を開成して室内換気する窓開成手段を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【請求項６】
可燃性ガスを用いた冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられて、前記冷凍回路の異常圧力降下を検出する圧力降下検出手段と、
前記圧力降下検出手段の検出出力によって前記冷凍回路のコンプレッサを停止するコンプレッサオフ指令手段と、
前記検出出力によって外部との窓を開成して換気する窓開成手段と
を備えることを特徴とする空調冷媒ガス漏洩警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒として可燃性ガスを用いた車両空調用の冷凍回路に関し、詳しくは、冷凍回路に用いられる可燃性ガス冷媒の漏洩を検出して、警報する空調冷媒ガス漏洩警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から炭酸ガスを冷媒に用いた冷凍回路が種々適用されている。この種の冷凍回路を車両に搭載した場合、万一、冷凍回路の配管や蒸発器等の冷凍回路から炭酸ガスの漏洩が発生したとき、乗員に対する安全確保が重要であり、係る問題を解決するための空調冷媒炭酸ガス警報装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、近時、例えば炭化水素系ガス、代替フルオロカーボン等の可燃性ガスを冷媒に用いた冷凍回路が知られている。これらの可燃性ガスを冷媒に用いた冷凍回路は、従来の炭酸ガスを冷媒に用いた冷凍回路に比べて冷房能力が高く、消費電力が少ない点に加え、冷媒ガスが地球温暖化に寄与しない等の優れた特性を有している。しかしながら、車両搭載用の冷凍回路に可燃性ガス冷媒を用いた例は見当たらない。その原因として、可燃性ガス冷媒の漏洩に関する安全対策が困難な点にある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８８４２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように可燃性ガスを冷媒に用いた冷凍回路を車両に搭載する場合、万一、該冷凍回路の配管や蒸発器等から該可燃性ガスが漏洩した場合、乗員に警報を発するとともに、可燃性ガスによる車両の火災や乗員の呼吸障害を未然に防止する必要がある。
【０００６】
そこで、本発明の技術的課題は、可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路を用いた空調設備を装備した車両において、該可燃性ガスの漏洩による車両火災を防止するとともに、乗員の安全を確保することができる空調冷媒ガス漏洩警報装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置は、可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられて、前記可燃性ガス濃度を検出し測定値として出力する少なくとも一個の可燃性ガス検出手段と、
前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに警報を発生する警報手段と
を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る前記空調冷媒ガス漏洩警報装置は、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたとき、エンジンを始動させるスタータモータの起動を禁止するスタータモータ起動禁止手段を備えることを特徴としている。
また、本発明に係る前記空調冷媒ガス漏洩警報装置は、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、内外気切替えダンパを外気導入用に切替えるとともにブロアを駆動する外気導入制御手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、本発明に係る前記空調冷媒ガス漏洩警報装置は、前記冷媒回路に駆動手段としてコンプレッサを有し、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、前記コンプレッサの駆動を停止するコンプレッサオフ指令手段を備えることが望ましい。
より好ましくは、本発明に係る前記空調冷媒ガス漏洩警報装置は、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えた時に、外部との窓を開成して室内換気する窓開成手段を備えることが望ましい。
【００１０】
また、可燃性ガスを用いた冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられて、前記冷凍回路の異常圧力降下を検出する圧力降下検出手段と、
前記圧力降下検出手段の検出出力によって前記冷凍回路のコンプレッサを停止するコンプレッサオフ指令手段と、
前記検出出力によって外部との窓を開成して換気する窓開成手段と
を備えることを特徴としている。
【００１１】
したがって本発明によれば、可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路を用いた空調設備を備えた車両において、万一、冷凍回路の配管や蒸発器等から可燃性ガスが漏洩した場合、乗員に警報を発するとともに、可燃性ガスによる車両の火災や乗員の呼吸障害を未然に防止することができ、乗員の安全を確保することが可能な空調冷媒ガス漏洩警報装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置に関し、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置を車両に設置した一例を示す図である。この図に示すように空調システム１０は、車両５０の運転席前方の空間内に設けられている。この空調システム１０は、空調システム空間２０内に設けられて、車外５２と空調システム空間２０とを連絡する通路を開成する外気導入用ダンパ（第１のダンパ）１と、空調システム空間２０内の第１のダンパ１の近傍に設けられた送風機（ブロア）２と、空調システム空間２０を横断するように設けられた凝縮器３と、蒸発器４と、蒸発器４の正面の空間を開閉する第２のダンパ５と、運転席に向かって開口する吹き出し口６に設けられた第３のダンパ７と、運転席の下方の吹き出し口８に設けられた第４のダンパ９とから構成されている。
【００１３】
また、空調システム空間２０の内部、車内空間５５の座席５４の上部の天井面５１と座席５４の正面下部およびエンジンルーム５６内には、可燃性ガス検出手段の一構成部位をなす可燃性ガス濃度検出センサ１１、１２、１３、１４（以下、ガスセンサと呼ぶ）がそれぞれ設けられている。
尚、図１において符号５３は、運転手もしくは乗員を示している。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置を含む空調パネルの外観を示す図である。この図に示すように、空調パネル２１の上段には、車内空間５５への吹き出し口を切り換える吹き出し口切替えスイッチ２２ａ〜ｅ、その下段には、空調システム１０の種々の運転モードを切り換えるモード切替えスイッチ２３ａ〜ｃ、更にその下方に、車内空間５５内の温度を設定する温度設定レバー２４がそれぞれ設けられていると共に、これらに併設して、ランプの点灯およびブザーの鳴動によって可燃性ガスの基準濃度オーバを表示する警報部２５が設けられている。尚、この警報部２５に設けるブザーは、車内空間５５内に漏洩した可燃性ガスに引火することのない、例えば無接点ブザーを用いることが望ましい。
【００１５】
概略的には上述したように構成された空調冷媒ガス漏洩警報装置３０は、図３にその具体的構成を表すブロック図に示すように、可燃性ガス検出手段としてのガスセンサ１１（または１２、１３、１４）と、詳細は後述するが単位時間平均ガス検出部３１と、基準値設定部３２と、比較判断部３３と、コンプレッサオフ指令手段３４と、外気導入制御手段３５と、警報出力部３６と、窓開成動作指令手段３７と、Ａ／Ｃ（エアコン）システム圧力スイッチ３８およびスタータオフ指令手段４４とを備えたものとなっている。
【００１６】
また上述したガスセンサ１１（または１２、１３、１４）は、可燃性ガスの濃度に応じた電気信号を出力する。そして単位時間平均ガス検出部３１は、それぞれのガスセンサ１１（または１２、１３、１４）に対して予め定められた時間内の可燃性ガス濃度の平均値を求め、それぞれ別の信号として出力するようになっている。ちなみに基準値設定部３２は、例えば、冷凍回路の冷媒がフロンＲ１５２ａの場合、２５００ｐｐｍの基準濃度が設定される。
【００１７】
一方、比較判断部３３は、単位時間における可燃性ガスの平均ガス濃度を示す信号と、基準値設定部３２に予め設定された基準濃度を示す信号とを比較して、単位時間平均内の可燃性ガス濃度が基準値を超えるものが存在する場合に、基準値オーバを示す基準値オーバ信号を出力するとともに、Ａ／Ｃ（エアコン）システム圧力スイッチ３８からの圧力低下信号に基づいて、上記基準値オーバ信号と同様の信号を出力するよう構成されている。そして、外気導入制御手段３５は、上述した比較判断部３３が出力した基準値オーバ信号に基づいて、第１のダンパ１等を開成するようになっている。
【００１８】
また警報出力部３６は、比較判断部３３からの基準値オーバ信号に基づいて、警報部２５を駆動する警報信号を出力する。そして、この警報信号を受けた警報部２５は、空調パネルに設けられたランプを点灯させるとともにブザーを鳴動させる。
一方、スタータオフ指令手段４４は、比較判断部３３からの基準値オーバ信号に基づいて、スタータモータ４５への電源供給を絶ち、スタータモータ４５の回転駆動により生じた火花が、空調システム１０から漏洩した可燃性ガス冷媒に引火しないようにしている。
【００１９】
そしてコンプレッサオフ指令手段３４は、比較判断部３３からの基準値オーバ信号に基づいてコンプレッサ４１のクラッチを切り離し、コンプレッサの動作を停止する役割を担っている。また、スタータオフ指令手段４４は、比較判断部３３からの基準値オーバ信号を受けてスタータモータ４５の駆動を禁止するものである。
【００２０】
また、窓開成動作指令手段３７は、パワーウィンド機構４２とともに窓開成手段として機能し、比較判断部３３からの基準値オーバ信号に基づいてパワーウィンド機構４２を動作させて、窓を開成するようになっている。
一方、Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ３８は、圧力降下検出手段として機能し、冷凍回路内の冷媒の圧力を常時検知するとともに、該冷凍回路内の急激な圧力低下が生じた場合には、圧力低下信号を出力して比較判断部３３に伝達する機能を備えている。
【００２１】
ここに本発明が特徴とするところは、概略的には上述したように構成された空調冷媒ガス漏洩警報装置において、ガスセンサ１１（または１２、１３、１４）が検出した可燃性ガス濃度の情報に基づいて、警報を出力して乗員５３に通知すると共に車室内の換気を行って該可燃性ガスを車室外へ排除する点、および可燃性ガスによる車両火災を防止するためエンジンを始動させるスタータモータ４５の駆動を禁止（火花による発火を防止）する点にある。
【００２２】
具体的に、本発明の一実施形態に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置について、該空調冷媒ガス漏洩警報装置の動作を示す図４のフローチャートを参照しながらより詳細に説明する。図４に示すように、先ず車両電源アクセサリーキーをオン（ステップＳ１）すると、空調冷媒ガス漏洩警報装置３０のプログラムがスタートしてガスセンサ１１（または１２、１３、１４）がそれぞれ配置された周囲のガス濃度のモニタリングを開始する（ステップＳ２）。そして、比較判断部３３は、予め定められた時間経過の後、それぞれのガスセンサ１１（または１２、１３、１４）が測定した平均ガス濃度と、設定された基準値とを比較する（ステップＳ３）。その際、比較判断部３３は、一個以上のガスセンサ１１（または１２、１３、１４）が設定値を超えた否かを判断する（ステップＳ４）。
【００２３】
このとき比較判断部３３は、一個以上のガスセンサ１１（または１２、１３、１４）が設定値を超えた場合、基準値オーバ信号を出力し、次段の警報出力部３６を駆動する。この警報出力部３６は、比較判断部３３が出力した基準値オーバ信号を受けて、警報部２５の警報ランプを点灯するとともに警報ブザーを鳴らす（ステップＳ５）。続いて、比較判断部３３は、コンプレッサオフ指令手段３４にコンプレッサ４１の停止指令を出力する。するとコンプレッサ４１のクラッチが切り離されて、該コンプレッサ４１の動作が停止する。また、比較判断部３３は、スタータオフ指定手段４４にスタータモータ４５の起動禁止の指令を出力する。するとスタータモータ４５によるエンジン（図示せず）の起動が禁止される（ステップＳ６）。
【００２４】
次いで外気導入制御手段３５が駆動されて、外気導入用ダンパ１が開成される（ステップＳ７）とともに、ブロア２が駆動され、その回転が高速度（Ｈｉ）となる（ステップＳ８）。ここで、パワーウィンド機構４２をオンするか否かが判断される。予め雨天や高速走行の際には、パワーウィンド機構４２を動作させないように設定することもできるが、晴天や停止または低速走行の場合には、動作させても良い。さらに、窓開成動作指令手段３７を介してパワーウィンド機構４２が動作して、窓を開成する（ステップＳ９ａ）。
【００２５】
このような動作を終了した際に、再びいずれのセンサも設定値を下まわったか否か判断され（ステップＳ１０）、下回った場合には、アクセサリーキーがオフされるかまたは解除スイッチがオンとなり（ステップＳ１１）、元の状態に戻る（ステップＳ１２）。即ち、警報部２５の警報ランプが消灯し、警報ブザーがオフとなる。また、コンプレッサ４１のクラッチがオンとなり、コンプレッサ４１が駆動される。またスタータオフ指令手段４４によるスタータモータオフ指令が解除され、さらに、パワーウィンド機構４２が駆動され、窓４３が閉じられ、外気導入用ダンパ１が閉じられ、ブロア２が通常の回転となる。
【００２６】
ちなみにステップＳ４において、１個以上のガスセンサ１１、１２、１３、１４が設定値を超えなかった場合において、Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ３８が作動（可燃性ガスの圧力低下）している場合には（ステップＳ１３）、ステップ５の警報ランプが点灯するとともに警報ブザーが鳴り、ステップＳ６以降の動作が行われる。
【００２７】
一方、ステップＳ１３において、Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ３８が作動していない場合には、ガスセンサ１１（または１２、１３、１４）による測定値を求めることが続行され、ステップＳ２の動作に移行する。
また、ステップＳ１０において、一つでも設定値を超えたガスセンサ１１、１２、１３、１４があると、ステップＳ４に戻り、以後、同じ動作を繰り返す。
【００２８】
また、ステップＳ４において、設定された基準値を超えたガスセンサ１１、１２、１３、１４が無い場合においても、Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ３８の作動がある場合には、同様に、ステップＳ５の警報ランプが点灯すると共に警報ブザーが鳴り、コンプレッサ４１のクラッチが解放される。
また、Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ３８の作動が無い場合には、ガスセンサ１１（または１２、１３、１４）によって可燃性ガス濃度の測定が続行され（ステップＳ１４）、再びステップＳ２以降の動作がなされる。
【００２９】
かくして、上述したように構成された本発明に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置にあっては、前記可燃性ガス濃度を検出して測定値として出力する少なくとも一個の可燃性ガス検出手段が、可燃性ガスを冷媒とする冷凍回路による空調システムを用いた車両の車室内または空気回路内に設けられているとともに、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに警報を発生する警報手段とを備えているので、冷凍回路に用いられる可燃性ガス冷媒の漏洩を確実に検出して、車室内の乗員に速やかに該可燃性ガスの漏洩を通報することが可能となる。
【００３０】
また、可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたとき、エンジンを始動させるスタータモータの起動を禁止するスタータモータ起動禁止手段を備えているので、エンジン起動の際、該スタータモータに生じる火花放電による可燃性ガスの発火から車両火災を防ぐことができる。
あるいは、可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、内外気切替えダンパを外気導入用に切替えるとともにブロアを駆動する外気導入制御手段を備えているので、車室内に充満した可燃性ガスを速やかに車室外へ放散することができ、可燃性ガスによる車両火災と乗員の呼吸障害を防止することが可能となる。
【００３１】
また、前記冷媒回路は、駆動手段としてコンプレッサを有し、更に、前記可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えたときに、前記コンプレッサの駆動を停止するコンプレッサオフ指令手段を備えているので、可燃性ガスの漏洩を抑えることが可能となり、該可燃性ガスによる車両火災と乗員の呼吸障害を防止することが可能となる。
【００３２】
更には、可燃性ガス検出手段によって求められた測定値が予め設定された基準値を超えた時に、外部との窓を開成して室内換気する窓開成手段を備えているので、車室内の可燃性ガスを速やかに車室外へ放散することができ、可燃性ガスによる車両火災と乗員の呼吸障害を防止することが可能となる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述した空調冷媒ガス漏洩警報装置にあっては、警報ランプが点灯するとともに警報ブザーが鳴り、コンプレッサクラッチのオン動作、外気導入用ダンパ開成、ブロアの回転速度を高速にする一連の動作を行い、パワーウィンド機構を選択的に動作させるような構成であったが、上記一連の動作であるコンプレッサクラッチのオン動作、外気導入用ダンパ開成、及びブロアの回転速度を高速にする動作を選択的に行う構成とすることもできる。更に、警報ランプが点灯し、警報ブザーが鳴った際に、図１における空調システムから座席に吹き出す吹き出し口６、８を開閉を行う第３および第４のダンパ７、９を両方共に閉じる構成としても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置によれば、優れた特性を有する可燃性ガス冷媒を用いた冷凍回路を安全に車載可能とするとともに、可燃性ガス濃度を検出することによって、乗員の安全を確保しつつ可燃性ガスの漏洩から生ずる車両火災の懸念を排除した空調冷媒ガス漏洩警報装置を提供することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による空調冷媒ガス漏洩警報装置の車両への設置例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態による空調冷媒ガス漏洩警報装置を備えた空調パネルの外観を示す図である。
【図３】図１に示す車両へ配置された空調冷媒ガス漏洩警報装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る空調冷媒ガス漏洩警報装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    第１のダンパ（外気導入用ダンパ）
２    送風機（ブロア）
３    凝縮器
４    蒸発器
５    第２のダンパ
６    吹き出し口
７    第３のダンパ
８    吹き出し口
９    第４のダンパ
１０    空調システム
１１、１２、１３、１４  ガスセンサ
２０    空調システム空間
２１    空調パネル
２２ａ〜ｅ  吹き出し口切替えスイッチ
２３ａ〜ｃ  モード切替えスイッチ
２４    温度設定レバー
２５    警報部
３０    空調冷媒ガス漏洩警報装置
３１    単位時間平均ガス検出部
３２    基準値設定部
３３    比較判断部
３４    コンプレッサオフ指令手段
３５    外気導入制御手段
３６    警報出力部
３７    窓開成動作指令手段
３８    Ａ／Ｃシステム圧力スイッチ
４１    コンプレッサ
４２    パワーウィンド機構
４４    スタータオフ指令手段
４５    スタータモータ
５０    車両
５２    車外
５３    乗員
５４    座席
５５    車内空間
５６    エンジンルーム
【図１】
2005003220.tif 000003
【図２】
2005003220.tif 000004
【図３】
2005003220.tif 000005
【図４】
2005003220.tif 000006