JPH025340Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車用の冷房装置において、冷
房サイクル内の冷媒が不足したときに生じるコン
プレツサ吸入側冷媒の異常過熱を検出する異常過
熱度検出装置に関するものである。

冷房サイクル内の冷媒が漏れたりして所定量よ
りも不足すると、自動膨張弁の制御範囲を越えて
コンプレツサの吸入側配管系における冷媒の過熱
度（スーパーヒート）が異常に高くなり、コンプ
レツサがオーバーヒートするなどの原因になる。
この場合、コンプレツサの吸入側配管系の冷媒の
温度が異常に高くなると共に、その圧力が低くな
るので、その温度と圧力とを比較検出すれば冷媒
の過熱度を検出することができ、この検出された
信号によつてコンプレツサの駆動を停止させた
り、警報を発するなどして冷房装置の安全を保つ
ことができる。このような原理に基づいた過熱度
検出装置は、例えば米国特許第3047696号、同第
3686892号明細書に開示されているようにすでに
公知である。

しかしながら、従来のこの種の過熱度検出装置
においては、過熱度を検出するための過熱度検出
スイツチがエンジンルーム内のコンプレツサの吸
入室や同じくエンジンルーム内のコンプレツサの
吸入側配管に取付けられ、エンジンからの輻射熱
などを受けて加熱されやすい雰囲気に置かれてい
た。過熱度検出スイツチは、金属製の薄いダイヤ
フラム板が２枚その周縁で接合されたダイヤフラ
ムと、このダイヤフラムの内部と連通し、且つコ
ンプレツサの吸入室又は吸入側配管内である検出
空間に挿入される感熱部と、前記ダイヤフラムを
収納し、且つ前記検出空間と連通するダイヤフラ
ム収納室とを有し、ダイヤフラム内及び感熱部内
を含む密閉空間に封入された熱膨張媒体が検出空
間の温度に伴つて圧力が変化し、この密閉空間の
圧力とダイヤフラム収納室の圧力との差に応じて
前記ダイヤフラム板が変位してスイツチ機構をな
すように構成されている。したがつて、上述のよ
うに加熱されやすい雰囲気に置くと、冷房装置の
不使用時にあつては、検出空間の冷媒の移動がほ
とんどなくなるので雰囲気の温度と密閉空間の熱
膨張媒体の温度とが同じになり、ときには90℃程
度にまで上昇することがある。しかもダイヤフラ
ム収納室の圧力は冷房サイクルに逃げて比較的低
圧であるから、ダイヤフラム室と密閉空間との圧
力の差が冷媒の異常過熱時にスイツチをONする
ときのそれより大きくなる場合がある。このため
ダイヤフラム板がスイツチのON、OFF時のよう
な一定範囲内の変形応力に対しては弾性変形する
ことが保証されていても、ダイヤフラム収納室と
密閉空間との圧力の差に応じる大きな変形応力が
ダイヤフラム板に生じて弾性変形領域を越えて永
久変形し、冷房装置の運転を繰返えし行なうこと
により、そのダイヤフラム板の永久変形が大きく
なり、誤作動の原因となつていたのである。

この考案は、上述したように過熱度検出スイツ
チが加熱されやすい雰囲気であるエンジンルーム
内に置かれることに起因するダイヤフラム板の永
久変形を防止することを課題としている。しかし
て、この考案の最も特徴とするところは、過熱度
検出スイツチをエバポレータケースに収納された
エバポレータの出口側配管に取付けてエバポレー
タケース内に配置したことにある。したがつて、
過熱度検出スイツチがエバポレータの出口側配管
に取付けられているので、冷房装置の使用時には
冷媒不足による過熱度の上昇を検出することがで
きることは勿論であるし、冷房装置の不使用時に
あつては、過熱度検出スイツチがエバポレータケ
ース内に配置されてエンジンの輻射熱等を受けな
い所にあるから、ダイヤフラム板に大きな変形応
力が生じることなく、そのため上記課題を達成す
ることができるものである。

以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

第１図において、この考案の過熱度検出装置を
備えた自動車用冷房装置が示され、エバポレータ
１は、例えば成形プレートとフインとを多数段に
積層した積層型で、上下に設けられたタンク２
ａ，２ｂと、これらタンク２ａ，２ｂを結ぶ冷媒
通路部３とから構成され、下記するエバポレータ
ケース４に収納されている。

エバポレータケース４は、一般には車室内に設
置され、上ケース５ａと下ケース５ｂとに分割さ
れ、該上ケース５ａと下ケース５ｂとがそれぞれ
の分割面でクリツプ等を介して接合されている。
このエバポレータケース４には、空気入口孔６と
空気出口孔（図示せず）とがエバポレータ１の冷
媒通路部３に対向して両側に形成されており、空
気入口孔６から入いつた空気は、エバポレータ１
の冷媒通路部３と平行に多数形成された空気通路
を通つて冷却され、空気出口孔から出て所定の吹
出口を介して車室内に吹出されるようになつてい
る。

入口側配管７と出口側配管８とは、それぞれの
一端が前記エバポレータ１のタンク２ｂ，２ａに
接続されていると共に、それぞれの他端がエバポ
レータケース４に形成の挿入孔９を介してエバポ
レータケース４から突出し、その部分でエバポレ
ータケース４との間にはグロメツト１０が介在さ
れてシールしている。さらにこの入口側配管７と
出口側配管８の他端は、車室とエンジンルームと
を分けているフアイアーボードを貫いてエンジン
ルーム側へ引出され、エンジンルームに配置され
たコンデンサとコンプレツサに接続されるように
なつている。

膨張弁１１は、外部均圧式の温度自動膨張弁で
入口側配管７に設けられ、出口側配管８に密着し
た感温筒１２を介して出口側配管８の冷媒の過熱
度を検出すると共に、外部均圧管１３を介して出
口側配管８の冷媒の圧力を導き、入口側配管７の
絞りを調整して冷媒の過熱度を一定に保つように
している。

この考案の過熱度検出装置の過熱度検出スイツ
チ１４は、前記出口側配管８に取付けられてエバ
ポレータケース４内に配置され、この実施例にお
いては、前記膨張弁１１と共に空気入口孔６に対
向して導入される空気に当る部分に設けられてお
り、この過熱度検出スイツチ１４の構成が第２図
に示されている。

第２図において、過熱度検出スイツチ１４はダ
イヤフラム１５を有し、このダイヤフラム１５
は、２枚の薄い円板状のダイヤフラム板１６ａ，
１６ｂがそれらの周縁で互に接合されて構成され
ており、該ダイヤフラム板１６ａ，１６ｂは、例
えばステンレス鋼や銅合金などの金属板のよう
に、膨張、収縮方向の一定範囲内の変形応力に対
して弾性変形する材料から成つている。

過熱度検出スイツチ本体１７は、上下のケース
１８ａ，１８ｂがろう付けなどの手段により互に
接合され、該本体１７内にはダイヤフラム収納室
１９が設けられている。このダイヤフラム収納室
１９には、前記ダイヤフラム１５の下側のダイヤ
フラム板１６ｂがその周縁部分のみを残して支持
体２０に接合されていると共に、この支持体２０
が下方のケース１８ｂの上面に固定されて、ダイ
ヤフラム１５が収納されている。上記支持体２０
には通孔２１ａ，２１ｂが形成され、該支持体２
０と下側ダイヤフラム板１６ｂとは一体に形成す
ることもできる。

連通管２２は、下方のケース１８ｂの中心に形
成された通路２３内に挿通され、その一方の開口
端が支持体２０に挿着されて前記下側のダイヤフ
ラム板１８ｂに形成の孔２４を介してダイヤフラ
ム１５の内部に通じている。また、この連通管２
２の他方の開口端は、下方に突出して熱伝導性に
富む薄い材料から構成された感熱部２５が設けら
て閉鎖されている。したがつて、ダイヤフラム１
５の内部と感熱部２５とが連通管２２を介して連
通されているので、ダイヤフラム１５内及び感熱
部２５内を含み、連通管２２で接続した密閉空間
２６が形成されており、この密閉空間２６にフロ
ンガスなどの熱膨張媒体が封入されている。

前記エバポレータ１の出口側配管８には開口部
３０が形成され、この開口部３０に取付けフラン
ジ２７に固定され、この取付けフランジ２７に前
記下方ケース１８ｂがＯリング２８を介してねじ
止めされており、出口側配管８内の空間である検
出空間２９に前記感熱部２５が挿入されていると
共に、ダイヤフラム収納室１９が前記通路２３を
介して検出空間２９と連通している。

可動接点３１は、ダイヤフラム１５の上側のダ
イヤフラム板１６ａの中心に固定され、この可動
接点３１に対向して固定接点３２がゴムなどの絶
縁体３３と接点固定部３４を介して前記本体１７
の上方のケース１８ａに固定されており、ダイヤ
フラム収納室１９の圧力と密閉空間２６との圧力
との差に応じて上側のダイヤフラム板１６ａが可
動接点３１と共に変位することでスイツチ機構を
なすようにしてある。

また、可動接点３１は、ダイヤフラム１５、支
持体２０及び前記本体１７を介してリレー３５の
リレーコイル３５ａに、固定接点３２は電源３６
にそれぞれ接続されて過熱度検出装置が構成さ
れ、図示のように可動接点３１が固定接点３２に
当接すると、リレー３５のリレーコイル３５ａが
励磁し、コンプレツサ駆動回路又は警報回路など
に挿入されたリレー３５の接点３５ｂを開又は閉
とするようになつている。

上記構成において、まず自動車用冷房装置の通
常の稼動時の作用について簡単に説明すると、エ
バポレータ１から出口側配管８に出た冷媒の過熱
度は膨張弁１１により一定に保たれ（例えば５
℃）、感熱部２５の温度が低いので密閉空間２６
の熱膨張媒体の圧力が低く、且つダイヤフラム収
納室１９にはほぼ飽和した冷媒の高い状態に保た
れた一定の圧力が導かれるから、上側のダイヤフ
ラム板１６ａは下側のダイヤフラム板１６ｂへ押
付けられ、可動接点３１が固定接点３２から離れ
ていてOFF状態にある。

しかして、冷房サイクル内の冷媒が漏れたりし
て冷媒が所定量よりも不足すると、もはやエバポ
レータ１の出口側配管８内の冷媒の過熱度は膨張
弁１１を制御範囲内でいくら絞つても制御しきれ
なくなる。したがつて、検出空間２９の温度が高
くなるので（例えば60℃）、密閉空間２６の熱膨
張媒体の圧力が高くなり、且つ検出空間２９の圧
力が膨張弁１１で絞られてコンプレツサに吸引さ
れて低いのでダイヤフラム収納室１９の圧力も低
くなり、そのため上側のダイヤフラム板１６ａが
上方に膨らんで可動接点３１と共に変位し、その
可動接点３１が固定接点３２に当接して第２図に
示すようにON状態となつて冷媒不足による冷媒
の異常過熱が検出され、コンプレツサを停止させ
たり、警報を発しせしめたりする。

次に自動車用冷房装置が稼動していない不使用
時の作用について説明すると、出口側配管８内の
検出空間２９の冷媒の移動がほとんどなくなるの
で、雰囲気の熱が密閉空間１６に伝達されて雰囲
気と同じ温度になる。しかしながら、過熱度検出
スイツチ１４は、エバポレータケース４内に配置
されているので、エンジンからの輻射熱を受け
ず、その雰囲気温度は高々40℃程度までしか上昇
しない。しかもダイヤフラム収納室１９の圧力
は、サイクル中に逃げても異常過熱時のそれより
も高く保たれている（例えば５〜８Kg／cm²Ｇ）。
したがつて、ダイヤフラム収納室１９と密閉空間
２６との圧力の差は、異常過熱時におけるそれよ
りも大きくなることがないので、ダイヤフラム１
５の上側のダイヤフラム板１６ａに生じる変形応
力が異常過熱時におけるものよりも常に小さく、
その変形応力による変形は常にダイヤフラム板１
６ａの弾性変形領域内のものであつて永久変形を
生じることを防止できるのである。

以上述べたように、この考案によれば、過熱度
検出スイツチをエバポレータケース内に配置した
ので、過熱度検出スイツチの雰囲気の温度の上昇
を押え、ダイヤフラム板の永及変形を防止するこ
とができる。したがつて、自動車用冷房装置の運
転を断続的に行なつてもダイヤフラム板が永久変
形しないので、正確に冷媒不足による異常過熱を
検出することが長時間に渡つて確保することがで
き、ダイヤフラムの寿命を延長することができ
る。さらに過熱度検出スイツチがエバポレータケ
ース内に配置されて空気が当るので、自動車用冷
房装置の稼動時において、過熱度検出スイツチの
雰囲気の温度が一定範囲内に保たれ、雰囲気の温
度の影響を排除してスイツチ動作が正確になるな
どの効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の過熱度検出装置備えた自動
車用冷房装置の分解斜視図、第２図はこの考案の
過熱度検出装置を示す断面図である。 １……エバポレータ、４……エバポレータケー
ス、８……出口側配管、１４……過熱度検出スイ
ツチ、１５……ダイヤフラム、１６ａ，１６ｂ…
…ダイヤフラム板、１９……ダイヤフラム収納
室、２５……感熱部、２６……密閉空間、２９…
…検出空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一定範囲内の変形応力に対しては弾性変形する
   ダイヤフラム板の周縁を接合して構成したダイヤ
   フラムと、このダイヤフラムの内部と連通し、且
   つ過熱度を検出すべき検出空間に挿入される感熱
   部と、前記ダイヤフラムを収納し、且つ前記検出
   空間と連通するダイヤフラム収納室とを有し、ダ
   イヤフラム内及び感熱部内を含む密閉空間の圧力
   とダイヤフラム収納室の圧力との差に応じて前記
   ダイヤフラム板が変位してスイツチ機構をなす形
   式の過熱度検出スイツチを備えた自動車用冷房装
   置の過熱度検出装置において、前記過熱度検出ス
   イツチをエバポレータケースに収納されたエバポ
   レータの出口側配管に取付けてエバポレータケー
   ス内に配置したことを特徴とする自動車用冷房装
   置の過熱度検出装置。