JPH03239626A - 温度調節装置 - 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〕 本発明は温度調節装置に関するものであり、更に詳しく
は密閉空間内の温度を一定温度に加熱するか冷却する為
の温度調節装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来に於ける密閉空間内の温度を調整する為の温度調節
装置としては、種々のものが見られるが、その−具体例
を第３図により説明する。

即ち、第３図は自動車等の車両に通常使用されているカ
ークーラーの温度コントロール回路であって、冷媒を圧
縮するコンプレッサー４３がクラッチ４２を介してエン
ジン（図示せず〉の回転により駆動される様に構成され
ており、温度調節器４１を設定温度に応じて駆動させる
ことにより、該温度調節器１のスイッチをＯＮ−〇ＦＦ
させて該コンプレッサー４３を断続的に駆動させている
。

一方、冷風を車内に循環送風する為のファンモーター４
４は抵抗４５とスイッチ４６との組合せによって、その
回転スピードがかえられる様になっている。

係る回路の作動について説明すると、今、車内が設定温
度より高い時は、該温度調節器４１はＯＮとなりクラッ
チ４２がエンジンの回転を該コンプレッサー４３に伝達
し該コンプレッサー４３が始動される。

該温度調節装置が運転開始した当初は車内の温度が設定
温度より相当高いので、手動により、スイッチ４６を操
作してファンモーター４４ｂ＜最にの速度で回転する様
に設定する。

次いで、車内の温度が設定温度に近ずくと風が強いと不
快感を感じることになる為、同様に手動ニヨリスイッチ
４６を操作してファンモーター４４の回転を最低の状態
若しくは中間的な状態となるように設定する。

最低風量であると、次に、何らかの原因によって、車内
の温度が再び大きく上昇した場合、又手動によりスイッ
チ４６を操作して最強の風量が得られる様にする必要が
あり、従って、従来の温度調節装置に於いては、常にフ
ァンモーターのスピードを手動により調整する必要が有
った。

更に、係る従来の温度調節装置に於いては、ファンモー
ターのスピードコントロール用として、直列に抵抗を接
続している為、電池の消耗とヒーターの熱が車内に発生
すると言う欠点が見られた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は上記した従来技術に於ける欠点を改良し
、手動によるファンモーター等の媒体循環手段のスピー
ドコントロールをなくシ、自動的にスピードコントロー
ルを実行させると共に、コンプレッサー等の媒体温度変
化手段を効率的に駆動させることによって経済的な温度
調節装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した目的を達成するため、以下に示す様な
技術構成を採用するものである。

即ち、第１図に於いて密閉空間内の媒体温度を該媒体を
該密閉空間内に於いて循環させる媒体循環手段１４と該
媒体の温度を変化させる媒体温度変化手段１９とにより
調節する装置において、パルス発生回路１、媒体の温度
検出手段１１、該媒体の温度検出手段により検出された
温度に応答してパルス幅を制御するパルス幅制御手段２
、該パルス幅制御手段の出力するパルスにより制御され
る媒体循環手段１４、及び該媒体循環手段１４における
予め定められた所定の作動条件をトリガーとして制御さ
れる媒体温度変化手段１９とから構成されている温度調
節装置である。

つまり、本発明に於ける温度調節装置にあっては、媒体
の温度検出手段１１により検出された温度に関する情報
に基ずき、パルス発生回路１から発生されるパルスの幅
を変化させ、当該パルス幅の変化に応じた電流を媒体循
環手段１４例えばファンモーターに印加することにより
該媒体循環手段１４の作動条件を制御すると共に、該媒
体循環手段１４の作動状況を監視しながら、所定の作動
状況になった時点で媒体温度変化手段１９例えばコンプ
レッサー等を駆動若しくは非駆動とする様に制御回路を
構成したものである。

〔作　用〕

本発明に於いては、温度検出手段１１により検出された
温度が高い場合には例えば該媒体循環手段１４に印加さ
れる電流を増大させ該媒体循環手段の媒体循環機能を向
上させると同時に該媒体温度変化手段１９も作動させ、
検出温度が次第に低下するにつれて該媒体循環手段の媒
体循環機能も低下させ、ある所定のレベルに迄該該媒体
循環手段の媒体循環機能が低下した時に該媒体温度変化
手段１９の駆動を停止させ、又それによって検出温度が
次第に上昇するにつれて該媒体循環手段の媒体循環機能
も又向上させるが、別のある所定のレベルに迄該媒体循
環手段の媒体循環機能が上昇した時に該媒体温度変化手
段１９の駆動を再開させる様にして自動的に媒体＠環子
段１４と媒体温度変化手段１９とを密閉空間内の媒体の
温度に応答して制御するものである。

〔実施例〕

本発明に係る具体例を第１図を参照しながら以下に説明
する。

本発明に係る温度調節装置は、密閉空間内の媒体温度を
該媒体を該密閉空間内に於いて＠環させる媒体循環手段
１４と該媒体の温度を変化させる媒体温度変化手段１９
とにより調節する装置において、パルス発生回路１、媒
体の温度検出手段１１、該媒体の温度検出手段により検
出された温度に応答してパルス幅を制御するパルス幅制
御手段２、該パルス幅制御手段の出力するパルスにより
制御される媒体循環手段１４、及び該媒体＠環子段にお
ける予め定められた所定の作動条件をトリガーとして制
御される媒体温度変化手段１９とから構成されているも
のであって、密閉空間内とは室内、車両内、或いは適宜
の箱体等外部空間から独立して隔離されている空間であ
れば如何なるものであっても良い。

又、本発明に於ける媒体としては空気を含むガス体及び
液体等を含む流体状のものである。

一方、本発明に於ける媒体循環手段１４としては特に限
定されるものではないが、例えばファンモーター等が使
用できる。

又、本発明に於ける媒体温度変化手段１９に関しても特
に限定されるものではないが、例えば該媒体を加熱若し
くは冷却する為の別に用意された熱媒若しくは冷媒を圧
縮する為のコンプレッサーであっても良い。

本発明にかかる温度調節装置は上記した密閉空間内の媒
体温度を加熱若しくは冷却するためのコントローラであ
れば良（、その用途は特に限定はされないが、カークー
ラーとして使用されることが好ましい具体例として挙げ
られる。

第１図は本発明に係る温度調節装置の具体的構成を示す
回路図である。

第１図に於いて、ｌは本発明にかかる温度調節装置に使
用されるパルス発生回路の一例を示すものであり、ＮＡ
ＮＤゲート２１と２２とにより形成されるマルチバイブ
レータ−回路から出力されるパルスはＮＡＮＤゲート２
３によって波形整形を受け、コンデンサ２４と抵抗２５
．２６により構成される回路によりパルス幅の狭いパル
スとなし、さらに該パルスをＮＡＮＤゲート２７と２８
とにより形成される回路を通すことによって再度波形整
形を受はパルス幅を制御するパルス幅制御手段２に出力
される。

一方、本発明に於けるパルス幅制御手段２は単安定マル
チバイブレーク−３４により構成されたものであり、該
単安定マルチバイブレーク−３４は当該マルチバイブレ
ーク−に付設されたコンデンサー２９と抵抗３０とによ
って定められる時定数により一定のパルス幅を有するパ
ルスがＱ端子より出力される。

又、本発明に於ける媒体の温度検出手段１１が該マルチ
バイブレーク−に付設された抵抗３０と電源電圧Ｖヤと
の間に設けられている。

本発明に於ける該媒体温度検出手段１１は例えばサーミ
スタを用いることが可能である。

更に、本発明に於いては、該媒体温度検出手段１１の抵
抗値と前記回路コンデンサー２９と抵抗３０とによって
該単安定マルチバイブレーク−３４の時定数が定められ
るものである。

つまり、本発明に於ける係る単安定マルチバイブレーク
−３４と媒体温度検出手段１１との組合せによって、Ｑ
端子より出力されるパルス幅は該媒体温度検出手段１１
により検出される温度によって変化することになる。

本発明における一具体例にあっては、該サーミスタ１１
が検知する温度が高くなると該サーミスタ１１の内部抵
抗が小さくなり、Ｑ端子より出力されるパルス幅が大き
くなる様に設定されている。

本発明に於いては勿論この逆の設定を行う事も目的に応
じては可能である。

更に、本発明に於ける抵抗３０は可変抵抗であることが
好ましく、係る構成にする事によって、温度に対するパ
ルス幅を変更することが出来、後述する様に、媒体循環
手段１４がその媒体循環機能を最低のスピードになった
時に媒体温度変化手段１９への電流の印加を○ＦＦＬそ
の駆動を停止させるための温度を決定するものである。

次に、該パルス幅制御手段２から出力された第１図のＣ
に示す様なパルス幅をコントロールされたパルス出力は
抵抗３２を介して、該媒体循環手段１４を駆動するパワ
ートランジスタ３３のベースに印加される。

該パルスＣがパワートランジスタ３３のベースに印加さ
れると該トランジスタ３３のコレクタ電圧は第１ＴＩ！
ＪＩのｄに示す様な人力パルスＣと逆相のパルス波形を
示し、それによって該媒体循環手段１４を流れる電流が
決定され、該媒体循環手段１４の媒体循環機能を変化さ
せる。

尚、この場合、該媒体循環手段１４を流れる電流の電流
波形ｅは該トランジスタ３３のコレクタ電圧波形ｄと逆
相のパルス波形を示す。

具体的には、例えば該媒体循環手段１４がファンモータ
ーである場合、該媒体循環手段１４を流れる電流の電流
波形ｅのパルス幅が大きいと電流が多くながれファンモ
ーターのスピードが早くなる。

係る場合、該コレクタ電圧の波形におけるノくルス幅は
狭くなっている。

逆に、該媒体循環手段１４を流れる電流の電流波形ｅの
パルス幅が狭くなり、ファンモーターのスピードが遅く
なると、該コレクタ電圧波形におけるパルス幅は広くな
ってくる。

次に、本発明に於いては該媒体温度変化手段１９を上記
の媒体循環手段１４の作動状況に応じて制御する媒体温
度変化手段の制御回路３が設けられており、該制御回路
３はコンパレータ３７と該媒体温度変化手段１９を駆動
するパワートランジスタ３８とで構成されており上記し
たパワートランジスタ３３のコレクタ電圧を抵抗３５を
介して該コンパレータ３７の反転入力端子（−）に印加
されると共にコンデンサ３６にその電圧が蓄積されてい
く。

一方、該コンパレータ３７の非反転入力端子（＋）には
電源ＶＤＩｌｌを適宜の抵抗４０．４１で分圧された基
準電圧が入力されている。

そこで、該パワートランジスタ３３のコレクタ電圧のパ
ルス幅が大きくなり該コンデンサ３６の電圧が上昇し、
その電圧が該コンパレータ３７の非反転入力端子（＋〉
の基準電圧より高くなると該コンパレータ３７の出力が
ロー（Ｌ）となるように設定しであるので、パワートラ
ンジスタ３８が○ＦＦＬ該媒体温度変化手段１９が非駆
動の状態となる。

例えば、該パワートランジスタ３８のＯＦＦにより、コ
ンプレッサーのマグネットクラッチがＯＦＦとなるよう
に構成されるものである。

逆に、該パワートランジスタ３３のコレクタ電圧のパル
ス幅が狭くなると該コンデンサ３６の電圧が低下し、そ
の電圧が該コンパレータ３７の非反転入力端子（＋）の
基準電圧より低くなると該コンパレータ３７の出力がハ
イ　（Ｈ）となるように設定しであるり、それによって
該媒体温度変化手段１９が駆動の状態となる。

本発明に於いては上記した回路に限定されるものでは無
く、本発明の技術思想を逸脱しない範囲において他の回
路を使用することは可能である。

次に、本発明に係る上記具体例に於ける回路の作動に付
いて説明する。

第３図は本発明に係る上記の温度調節装置をカークーラ
ーに適用した場合に於けるタイラミングチャートである
。

今、車内の温度が予め設定されている温度より高い場合
において、時刻ｔ０において上記温度調節装置の稼働さ
せたとする。

稼働時点においては、サーミスタ１１の抵抗値はかなり
小さくなっているので該単安定マルチバイブレーク−３
４から出力されるパルスＣのパルス幅、従ってファンモ
ーターに印加されるパルス幅は大きくなるので、ファン
モーターの回転数Ｎ０は最高の状態に自動的に設定され
る。

又この時、該パワートランジスタ３３のコレクタ電圧の
パルス幅は狭くなっているので該コンパレータ３７の反
転入力端子（−）に印加される電圧は該コンパレータ３
７の非反転入力端子（＋）の基準電圧より低くなってい
るのでコンプレッサーは駆動状態となっている。

時刻ｔ１に到ると車内の温度が少しずつ低下しはじめる
ので、サーミスタ１１の抵抗値は少しずつ増加するので
該単安定マルチバイブレーク−３４から出力されるパル
スＣのパルス幅が暫時狭くなっていき、従ってファンモ
ーターの回転数も次第に低下してくる。

この時点では、該コンパレータ３７の反転入力端子＜−
）に印加される電圧は徐々に増加してはいるが未だ該コ
ンパレータ３７の非反転入力端子（十）の基準電圧より
低い状態にある為、コンプレッサーは未だ駆動状態とな
っている。

車内の温度が更に低下して、ファンモーターの回転数が
時刻ｔ２でＮ１に低下した時、該コンパレータ３７の反
転入力端子（−）に印加される電圧が非反転入力端子（
＋）の基準電圧を越えたとすると、該コンパレータ３７
の出力がロー（Ｌ＞となるので、パワートランジスタ３
８が○ＦＦＬ該コンプレッサー１９が非駆動の状態とな
る。

該コンプレッサー１９が非駆動の状態となると車内の温
度が再び上昇し始めるので、サーミスタ１１の抵抗値は
少しずつ低下することから、ファンモーターの回転数は
上昇しはじめる。

一方、それにつれてパワートランジスタ３３のコレクタ
電圧のパルス幅は狭くなっていくので該コンパレータ３
７の反転入力端子（−）に印加される電圧は次第に低下
して行き、時刻ｔ３においてファンモーターの回転数が
Ｎ２に上昇した時、該コンパレータ３７の反転入力端子
〈−〉に印加される電圧が該コンパレータ３７の非反転
入力端子（＋）の基準電圧より低くなったとするとこの
時刻で該コンプレッサーは再び駆動状態となり車内の温
度を冷却するようになり以下上記の状態を繰り返す。

本発明において、ファンモーターの回転数が所定の状態
となった時に、コンプレッサーをＯＮ若しくはＯＦＦさ
せる条件の設定は上記した可変抵抗３０を調節すること
によって実行しろる。

〔効　　果〕

以上説明した通り、本発明に於いては該媒体循環手段１
４の媒体循環機能は密閉空間内の媒体温度に比例して自
動的に変わり、又咳媒体温度変化手段１９もそれに応じ
て自動的に変わるものであるので効率的であり又経済的
な温度調節装置がえられるものである。

更に該媒体循環手段１４の媒体循環機能制御回路には抵
抗が無く従って発熱も無い。

又、本発明にかかる温度調節装置に於いては、ファンモ
ーターのスピードの最低回転数以下ではコンプレッサー
をＯＦＦさせ、該ファンモーターのスピードの最低回転
数以上ではコンプレッサーをＯＮさせる様にファンモー
ター等の媒体循環手段のスピードコントロールとコンプ
レッサー等の媒体温度変化手段の駆動制御とを同期させ
て自動的に実行させるものであるから効率的であり且つ
省エネルギーを図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温度調節装置の一具体例を示す回
路図である。 第２図は本発明に係る温度調節装置の一具体例を実施し
た場合のタイミングチャートである。 第３図は従来の温度調節装置の例を示す図である。 １・・・パルス発生回路、 ２・・・パルス幅制御手段、 ３・・・媒体温度変化手段の制御回路、１１・・・温度
検出手段、サーミスタ、１４・・・媒体循環手段、ファ
ンモーター、１９・・・媒体温度変化手段、コンプレッ
サー、２１．２２．２３．２７．２８・・・ＮＡＮＤゲ
ート、２４・・・コンデンサ、 ２５．２６・・・抵抗、 ２９・・・コンデンサ、 ３０・・・可変抵抗、 ２・・・抵抗、 ３・・・パワートランジスタ、 ４・・・単安定マルチバイブレータ− ５，４０，４１・・・抵抗、 ７・・・コンパレータ、 ８・・・パワートランジスタ、 ２・・・クラッチ、 ３・・・コンプレッサー ４・・・ファンモーター ５・・・抵抗、 ６・・・スイッチ、 ７・・・温度調節器、 ７ ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉空間内の媒体温度を該媒体を該密閉空間内に於
   いて循環させる媒体循環手段と該媒体の温度を変化させ
   る媒体温度変化手段とにより調節する装置において、パ
   ルス発生回路、媒体の温度検出手段、該媒体の温度検出
   手段により検出された温度に応答してパルス幅を制御す
   るパルス幅制御手段、該パルス幅制御手段の出力するパ
   ルスにより制御される媒体循環手段、及び該媒体循環手
   段における予め定められた所定の作動条件をトリガーと
   して制御される媒体温度変化手段とから構成されている
   事を特徴とする温度調節装置 ２、該媒体循環手段はファンモーターである事を特徴と
   する請求項１記載の温度調節装置３、該媒体温度変化手
   段は媒体を加熱若しくは冷却する熱媒若しくは冷媒を圧
   縮する為のコンプレッサーである事を特徴とする請求項
   １記載の温度調節装置 ４、該媒体は空気である事を特徴とする請求項１記載の
   温度調節装置 ５、該温度調節装置はカークーラーである事を特徴とす
   る請求項１記載の温度調節装置