JPH0728979Y2 - 自動車用冷房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車用冷房装置に関するものであり、特
にそのブロアファンの制御に関するものである。

従来の技術 自動車の車室冷房装置として、コンプレッサ，コンデン
サ，レシーバタンク，エキスパンションバルブ，エバポ
レータ等により構成される密閉回路に冷媒を循環させ、
前記エバポレータにより冷却された空気をブロアファン
で車室内に送風する方式のものがよく知られている。

そして、この種の自動車冷房装置では、通常コンプレッ
サが電磁クラッチを介してエンジンにより駆動されるよ
うになっている。したがって、冷房装置を作動させると
エンジンの負荷が増大する。また、前記コンデンサが通
常エンジンルーム前部のラジエータに隣設されており、
冷房装置の作動に伴って、エンジンルーム内の雰囲気温
度が上昇するに従い、ラジエータの放熱効率が悪化す
る。

したがって、夏季の渋滞走行などでは、冷房装置の作動
によってエンジンの冷却水の温度が上昇して、いわゆる
オーバヒートを生じるおそれがある。

このような問題に対し、従来、エンジンの冷却水が所定
温度以上になったときに電磁クラッチをオフにしてコン
プレッサをエンジンから切り離し、冷却水温度の上昇を
抑制するようにしたエンジンの保護システムも提案され
ている（昭和61年10月日産自動車株式会社発行サービス
周報第568号）。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このようなエンジン保護システムを備え
た自動車用冷房装置では、冷房スイッチがオンになって
いてもエンジンの冷却水が所定の高温度になると、突然
冷房機能が全く働かなくなってしまう。したがって、冷
却水温度が低下するまでの間、非常に不快な状況の下で
運転を行わなければならない。

そこで、この考案はエンジンの冷却水が高温度になって
もエンジンを保護しつつ、冷房機能を停止させることな
く動作させ続けるようにするものである。

課題を解決するための手段 この考案は、エンジンルーム内に備えられたコンデンサ
と、エンジンで駆動されるコンプレッサと、車室内また
は車室近傍位置に設けられたエバポレータと、このエバ
ポレータに隣設され冷却風を車室内に送風するブロアフ
ァンとを備えてなる自動車用冷房装置において、前記エ
ンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、コンプ
レッサの駆動時に検出した冷却水温度に基づいて前記ブ
ロアファンの回転速度を低下させるファン制御手段を備
えて構成されている。

作用 たとえば、エンジンの冷却水温度が所定の温度以上にな
ると、ファン制御手段によってブロアファンの回転速度
が低下する。あるいはエンジンの冷却水温度が上昇して
いくに従い、ブロアファンの回転速度が徐々に低下す
る。そうすると、コンプレッサの駆動トルクが軽減され
エンジンの負荷が減少するとともに、コンデンサの放熱
量が減少し、エンジンルーム内の雰囲気温度が低下す
る。これにより、エンジン冷却水の温度上昇が抑制され
る。したがってエンジンを保護しつつ、冷房機能を停止
させることなく動作させ続けることができる。

実施例 第１図は、この考案に係る自動車用冷房装置の一実施例
の機械的構成を示す構成図である。

冷媒を圧縮するコンプレッサ１は、エンジン２のクラン
クシャフトプーリ（図示せず）からＶベルト３を介して
駆動される。詳しくは、コンプレッサ１の駆動軸とプー
リ軸４との間に電磁クラッチ５が介装されており、この
電磁クラッチ５のオン／オフ動作によってその駆動／停
止が制御されるようになっている。

上記コンプレッサ１で圧縮された高温高圧ガス状冷媒を
空気との熱交換によって液化させるコンデンサ６は、エ
ンジンルーム内のラジエータ（図示せず）面もしくは背
面に重ねて配置されている。

また、上記コンデンサ６からレシーバタンク７および膨
張弁（図示せず）を介して冷媒が循環するエバポレータ
８は、たとえばダッシュパネル下部のクーリングユニッ
ト（図示せず）内に配設されている。尚、ここで熱を吸
収し過熱蒸気となった冷媒はコンプレッサ１に再び導か
れる。

ブロアファン９は、車室内の暖かい空気をブロア吸入口
10から吸い込み、エバポレータ８により冷却された空気
をブロア排出口11から車室内に送出するもので、蒸気エ
バポレータ８とともに前記クーリングユニット内に配設
されている。

そしてこのブロアファン９は、冷房装置全体の制御を行
うコントロールユニット12によってその回転速度が制御
される。また、エンジン２には、その冷却水の温度を検
出する水温センサ13が装着されている。上記水温センサ
13はたとえばサーミスタや熱電対などで構成される。

次に第２図を用いて、ブロアファン９の制御に関連する
コントロールユニット12の回路構成の要部を説明する。

20はイグニッションキースイッチに連動して作動する切
替スイッチである。イグニッションキースイッチがACC
（アクセサリー）位置にあるときは図に示すように接点
20aのみがバッテリーと導通され、イグニッションキー
スイッチがIGN（イグニッション）位置にあるときは接
点20a,20bが共にバッテリと導通される。尚、接点20cは
オフ位置を示す。

まず、接点20a側の回路から構成を説明する。21,22はヒ
ューズ、23はブロアファンモータ、24はファン制御回
路、25は直列抵抗、26は上記ブロアファンモータ23のオ
ン／オフ、および直列抵抗25の抵抗値を選択してブロア
ファンモータ23の回転速度を切り替えるためのファンス
イッチ、27は冷房装置をオン／オフするためのACスイッ
チ、28は冷房装置がオンのとき点灯するLED、29は電流
制限抵抗である。

ファン制御回路24は、制御部24aとファン制御切替スイ
ッチ24bと可変抵抗24cとからなる。水温センサ13の入力
信号に基づいて制御部24aはファン制御切替スイッチ24b
の導通位置を切り替えるとともに、可変抵抗24cの抵抗
値を変化させるように構成されている。また、ファンス
イッチ26は２つの連動するスイッチを備えており、いず
れかの位置にオンになるとバッテリに対して、ブロアフ
ァンモータ23と直列抵抗25からなる直列回路と、ACスイ
ッチ27とを並列接続するように構成されている。

次に接点20b側の回路構成について説明する。30はヒュ
ーズ、31はエンジンの冷却水が所定の高温度（たとえば
95℃）になればオンになる水温スイッチ、32はこの水温
スイッチ31に連動して作動するラジェータ冷却用のファ
ンモータ、33は前述した電磁クラッチ５のソレノイド、
３はエンジンがアイドリング状態にあって冷房装置がオ
ンのときエンジンの回転速度を上昇させるためのFICDソ
レノイドであり、これらはリレー35を介してバッテリに
接続されている。

なお、36は電流逆流防止用ダイオード、37はヒューズ、
38は前述のコンデンサ６に送風するためのファンモー
タ、39は冷房装置がオンになったときファンモータ38を
作動させるためのリレー、40は冷媒の圧力が異常に低下
したときオフになるロープレッシャスイッチである。

次に上記実施例の動作を説明する。イグニッションキー
スイッチをIGN位置にした状態でACスイッチ27をオンに
するとともにファンスイッチ26をオン側の適宜な位置に
すると、ブロアファンモータ23が回転し、LED28が点灯
する。またファンモータ38が回転するとともに、リレー
35が作動することにより電磁クラッチ５がオンになって
コンプレッサ１が作動する。すなわちこの動作で冷房装
置が動作する。

このとき、ファン制御回路24では、水温センサ13で検出
される温度が所定温度（たとえば110℃）以下であれば
ファン制御切替スイッチ24bでブロアファンモータ23と
直列抵抗25を直列接続する。これによりファンスイッチ
26の設定位置に従ってブロアファンモータ23の回転速度
が制御される。一方、水温センサ13で検出された温度が
所定温度になるとファン制御切替スイッチ24bの接点を
切り替え、ブロアファンモータ23と可変抵抗24cを直列
接続して、ブロアファンモータ23の回転速度をファンス
イッチ26で設定された速度より低下させる。このとき設
定される可変抵抗24cの抵抗値は、エンジン２の過負荷
状態が回避されるまでブロアファン９の回転速度が低下
するような値である。

このようにブロアファン９の回転速度が低下すると、コ
ンプレッサ１の駆動トルクが軽減されるため、エンジン
２の負荷が減少する。またコンデンサ６の放熱量が減少
することによってエンジンルーム内の雰囲気温度が低下
していき、ラジエータの放熱効率の向上によってエンジ
ン２の冷却水温度が低下する。この結果、エンジン２の
過負荷状態が回避される。

以上のようにこの考案の実施例では、エンジン２の冷却
水温度が所定の高温度になっても、ブロアファン９の回
転速度を低下させるだけであるので、従来技術のように
冷房機能を停止させることなく、動作させ続けることが
できる。したがって、乗員に最低限の快適性を与えるこ
とができる。また、このファン回転数の強制的な低下に
より、乗員が過負荷状態に気づくことになり、いわゆる
オーバーヒートを未然に確実に防止できる。

上述の実施例では、直列抵抗25と可変抵抗24cを並列接
続しているが、両者を直列接続して、ファンスイッチ26
の設定に関連してブロアファンモータ23の回転速度を低
下させることも可能である。

また、ファン制御回路24の動作として、水温センサ13で
検出されるエンジンの冷却水温度が所定温度以上になる
とブロアファン９の回転速度を低下させるだけでなく、
冷却水温度が上昇するに従い、徐々にブロアファン９の
回転速度を低下させるようにしてもよい。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る自動車用
冷房装置によれば、コンプレッサの駆動時のエンジンの
冷却水温度に基づいてブロアファンの回転速度を低下さ
せるようにしたので、コンプレッサの駆動トルクが軽減
されエンジンの負荷が減少されるとともに、コンデンサ
の放熱量が減少し、エンジンルーム内の雰囲気温度が低
下することにより、エンジンの冷却水の温度上昇が抑制
される。したがって、エンジンの冷却水温度が一時的に
高温度になっても、エンジンを保護しつつ冷房機能を低
下させることなく動作させ続けることができ、乗員の快
適性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る自動車用冷房装置の一実施例の
機械的構成を示す構成図、第２図はファン制御に関連す
るコントロールユニットの要部を示す回路図である。 １……コンプレッサ、２……エンジン、６……コンデン
サ、８……エバポレータ、９……ブロアファン、12……
コントロールユニット、13……水温センサ、24……ファ
ン制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンルーム内に備えられたコンデンサ
   と、エンジンで駆動されるコンプレッサと、車室内また
   は車室近傍位置に設けられたエバポレータと、このエバ
   ポレータに隣設され冷却風を車室内に送風するブロアフ
   ァンとを備えてなる自動車用冷房装置において、前記エ
   ンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、コンプ
   レッサの駆動時に検出した冷却水温度に基づいて前記ブ
   ロアファンの回転速度を低下させるファン制御手段とを
   設けたことを特徴とする自動車用冷房装置。