JPH1016529A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、装置の運転を安定して継続できる熱
交換装置を提供する。 【解決手段】送風ダクト１１内にエアフィルター１３、
熱交換器１２、モーター１５により駆動される送風ファ
ン１４を設置するとともに、これらエアフィルター１
３、熱交換器１２の上流側にファン用モーター１５を駆
動制御するパワートランジスタ１９を設置し、パワート
ランジスタ１９には、その温度変化を検出する温度検出
素子２０を設けていて、この温度検出素子２０での検出
値に応じてマイクロコンピュータ１６のファンモーター
可変速手段１６４によりファン用モーター１５の回転数
を可変速制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両などに
搭載され使用される熱交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載される熱交換装置は、
冷却運転または加熱運転を選択することにより、空気と
の熱交換を行いながら車室内温度を設定温度に維持する
ようになっている。

【０００３】図３は、このような熱交換装置の一例を示
すもので、風路を形成する送風ダクト１内部に空気との
熱交換を行う熱交換器２を設け、この熱交換器２の上流
側に空気中の塵埃による熱交換器２での目詰まりを防止
するためのエアフィルター３を、また、下流側に駆動用
モーター５により駆動される送風ファン４をそれぞれ配
置し、この送風ファン４により熱交換器２より熱交換さ
れた空気を図示矢印方向に強制的に送り出すようにして
いる。

【０００４】この場合、駆動用モーター５は、パワート
ランジスタ９のスイッチング動作とマイクロコンピュー
タ６のファンモーター可変速手段７により駆動制御され
るようになっている。ここで、パワートランジスタ９
は、温度ヒューズ８を内蔵するもので、送風ダクト１内
部に設けられ、常時、ダクト１内を流れる空気により強
制冷却されている。

【０００５】ところで、このように構成した熱交換装置
では、駆動用モーター５により長時間に亘って送風ファ
ン４を駆動し、熱交換器２で熱交換された空気を送風ダ
クト１内部で送風し続けると、空気中の塵埃によるフィ
ルター３または熱交換器２で目詰まりが進み、送風ダク
ト１内部での圧損の増加とともに、風量が減少して運転
効率が低下することがある。

【０００６】このような場合、送風ダクト１内部に、常
時、送風ダクト１内を流れる空気を利用して強制冷却さ
れるパワートランジスタ９を設けているため、送風ダク
ト１内の風量が減少すると、パワートランジスタ９の強
制冷却の効果の低下とともに、パワートランジスタ９で
の温度が上昇し、このときの温度上昇が所定温度を越え
て、温度ヒューズ８が溶断すると、駆動用モーター５に
よる送風ファン４の駆動が中止され、同時に装置全体の
運転も停止される。

【０００７】そして、このような運転停止が発生する
と、作業員は、フィルター３や熱交換器２を取り外し、
それぞれの目詰まりの原因を取り除くとともに、温度ヒ
ューズ８を交換することで、新たに運転を再開するよう
にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成によると、フィルター３または熱交換器２の目詰ま
りに原因する送風ダクト１内の風量減少の度にパワート
ランジスタ９が温度上昇して温度ヒューズ８を溶断し、
装置の運転を停止するのでは、パワートランジスタ９自
身が温度上昇により破損することがあり、さらに頻繁に
温度ヒューズ８の交換を必要とすることから経済的に不
利になるという問題があった。本発明は、上記事情に鑑
みてなされたもので、装置の運転を安定して継続できる
熱交換装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ダクト内にエアフィルター、熱交換器、モーターにより
駆動されるファンを設置するとともに、同ダクト内の前
記エアフィルターおよび熱交換器の上流側に温度ヒュー
ズを内蔵し、前記ファン用モーターを駆動制御するパワ
ートランジスタを設置してなる熱交換装置において、前
記パワートランジスタに設けられ、その温度変化を検出
する温度検出手段と、同温度検出手段の検出値により前
記ファン用モーターの回転数を可変するファンモーター
可変速手段とからなる制御装置を具備している。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、前記温度検出手段の検出値が設定限界値に達した
とき、前記ファン用モーターの運転を自動停止する機能
を有している。

【００１１】この結果、請求項１記載の発明によれば、
ダクト内のエアフィルターや熱交換器に目詰まりなどが
生じても、ファン用モーターの回転数の可変速制御によ
りパワートランジスタの冷却状態を変えることができる
ので、装置の運転を安定して継続することができる。

【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、パワ
ートランジスタの温度検出値が設定限界値に達すると、
ファン用モーターとともに装置の運転を自動停止できる
ので、パワートランジスタの温度上昇による破損を防止
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。図１は、本発明が適用される熱交換
装置の概略構成を示している。図において、１１は風路
を形成する送風ダクトで、この送風ダクト１１内部に空
気との熱交換を行う熱交換器１２を設け、この熱交換器
１２の上流側にエアフィルター１３を、下流側に駆動用
モーター１５により駆動される送風ファン１４をそれぞ
れ配置している。

【００１４】ここで、エアフィルター１３は、空気中の
塵埃による熱交換器１２での目詰まりを防止するための
ものである。また、送風ファン１４は、熱交換器１２よ
り熱交換された空気を図示矢印方向に強制的に送り出す
ためのものである。

【００１５】送風ダクト１１内部には、熱交換器１２の
エアフィルター１３よりさらに上流側にパワートランジ
スタ１９を設けている。このパワートランジスタ１９
は、マイクロコンピュータ１６の指示に応じたスイッチ
ング動作により駆動用モーター１５を駆動するもので、
常時、ダクト１１内を流れる空気を利用して強制冷却さ
れるようになっている。また、このパワートランジスタ
１９には、温度ヒューズ１８と温度検出素子２０を有し
ている。

【００１６】温度ヒューズ１８は、パワートランジスタ
１９の温度が所定温度を越えると溶断し、駆動用モータ
ー１５による送風ファン１４の駆動を中止させるための
ものである。また、温度検出素子２０は、パワートラン
ジスタ１９の温度上昇を検出するもので、この検出値を
マイクロコンピュータ１６に出力するようにしている。

【００１７】マイクロコンピュータ１６は、温度読み込
み部１６１、温度設定部１６２、比較部１６３およびフ
ァンモーター可変速手段１６４を有している。ここで、
温度読み込み部１６１は、温度検出素子２０から出力さ
れる検出温度を読み込むものである。温度設定部１６２
は、予め所定の温度（ここでは温度ヒューズ１８の溶断
温度より低い）を設定するものである。比較部１６３
は、温度読み込み部１６１で読み込んだ検出値と温度設
定部１６２の設定温度を比較するものである。そして、
ファンモーター可変速手段１６４は、比較部１６３での
比較結果により駆動用モーター１５を予め設定された回
転数に可変速制御するものである。

【００１８】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。いま、送風ダクト１１内の熱交換器１２
より熱交換された空気を送風ファン１４により図示矢印
方向に強制的に送り出すことで、車室内温度は、設定温
度に維持されている。この場合、送風ファン１４の駆動
用モーター１５は、パワートランジスタ１９のスイッチ
ング動作により駆動制御される。また、パワートランジ
スタ１９は、ダクト１１内を流れる空気により強制冷却
されている。

【００１９】この状態から、送風ダクト１１内部を流れ
る空気中の塵埃によりエアフィルター１３または熱交換
器１２で目詰まりが進むと、送風ダクト１１内部での圧
損の増加とともに風量が減少する。

【００２０】すると、パワートランジスタ１９の強制冷
却の効果の低下とともに、パワートランジスタ１９での
温度が上昇していく。このパワートランジスタ１９での
温度上昇は、温度検出素子２０で検出され、この検出値
は、マイクロコンピュータ１６の温度読み込み部１６１
に読み込まれ、比較部１６３で、予め設定された所定温
度と比較される。そして、ここでの比較結果が、ファン
モーター可変速手段１６４に送られると、ファンモータ
ー可変速手段１６４により駆動用モーター１５が予め設
定された回転数に可変速制御され、これにより送風ファ
ン１４による規定風量が確保され、パワートランジスタ
１９に対する冷却状態も目詰まり前の状態に戻され、装
置の運転は安定して継続される。

【００２１】この場合、エアフィルター１３や熱交換器
１２での目詰まりによるパワートランジスタ１９の温度
上昇と送風ファン１４の回転数の関係は、図２（ａ）に
示すようにパワートランジスタ１９の温度上昇ととも
に、送風ファン１４の回転数は、増加する方向に可変速
制御され、パワートランジスタ１９の強制冷却が強化さ
れる。なお、同図（ｂ）は、エアフィルター１３や熱交
換器１２での目詰まりがない場合のパワートランジスタ
１９の温度上昇と送風ファン１４の回転数の関係を示し
ている。この場合も、パワートランジスタ１９の温度上
昇とともに、送風ファン１４の回転数は、増加方向に可
変速制御され、パワートランジスタ１９の強制冷却が強
化されるようになる。

【００２２】その後、エアフィルター１３や熱交換器１
２での目詰まりがさらに進み、パワートランジスタ１９
に設けられた温度検出素子２０の検出出力が設定限界値
に達すると、比較部１６３の比較結果に応じた駆動用モ
ーター１５による送風ファン１４の可変速制御も限界と
なり、ファンモーター可変速手段１６４により駆動用モ
ーター１５の送風ファン１４の駆動が中止され、同時に
装置全体の運転も停止される。この場合、警報などを出
すことで、装置の運転停止が報知され、これを受けて作
業員が、フィルター１３や熱交換器１２を取り外し、そ
れぞれの目詰まりの原因を取り除くことで、新たに運転
を再開するようにしている。

【００２３】なお、パワートランジスタ１９に内蔵され
た温度ヒューズ１８は、マイクロコンピュータ１６の温
度読み込み部１６１またはファンモーター可変速手段１
６４などが故障して送風ファン１４による送風ダクト１
１内での風量を制御する機能が失われ、パワートランジ
スタ１９の温度上昇が温度ヒューズ１８の設定値を越え
たときに動作（溶断）し、パワートランジスタ１９を破
損から保護するようになる。

【００２４】従って、このようにすれば、送風ダクト１
１内にエアフィルター１３、熱交換器１２、モーター１
５により駆動される送風ファン１４を設置するととも
に、これらエアフィルター１３、熱交換器１２の上流側
にファン用モーター１５を駆動制御するパワートランジ
スタ１９を設置し、パワートランジスタ１９には、その
温度変化を検出する温度検出素子２０を設け、この温度
検出素子２０での検出値に応じてマイクロコンピュータ
１６のファンモーター可変速手段１６４によりファン用
モーター１５の回転数を可変速制御することで、パワー
トランジスタ１９に対する冷却状態を可変できるように
なるので、装置の運転は安定して継続することができ
る。

【００２５】また、温度検出素子２０の検出値が設定限
界値に達したとき、ファン用モーター１５とともに装置
の運転を自動停止することにより、パワートランジスタ
１９の温度上昇による破損を防止することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ダク
ト内のエアフィルターや熱交換器に目詰まりなどが生じ
ても、ファン用モーターの回転数の可変速制御によりパ
ワートランジスタの冷却状態を変えることができ、装置
の運転を安定して継続することができる。

【００２７】また、パワートランジスタの温度検出値が
設定限界値に達すると、ファン用モーターとともに装置
の運転を自動停止でき、パワートランジスタの温度上昇
による破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。

【図２】一実施の形態の動作を説明するための図。

【図３】従来の熱交換装置の一例の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１１…送風ダクト、 １２…熱交換器、 １３…エアフィルター、 １４…送風ファン、 １５…駆動用モーター、 １６…マイクロコンピュータ、 １６１…温度読み込み部、 １６２…温度設定部、 １６３…比較部、 １６４…ファンモーター可変速手段、 １８…温度ヒューズ、 １９…パワートランジスタ、 ２０…温度検出素子。

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト内にエアフィルター、熱交換器、
   モーターにより駆動されるファンを設置するとともに、
   同ダクト内の前記エアフィルターおよび熱交換器の上流
   側に温度ヒューズを内蔵し、前記ファン用モーターを駆
   動制御するパワートランジスタを設置してなる熱交換装
   置において、 前記パワートランジスタに設けられ、その温度変化を検
   出する温度検出手段と、同温度検出手段の検出値により
   前記ファン用モーターの回転数を可変するファンモータ
   ー可変速手段とからなる制御装置を具備してなることを
   特徴とする熱交換装置。
2. 【請求項２】 前記温度検出手段の検出値が設定限界値
   に達したとき、前記ファン用モーターの運転を自動停止
   する機能を有してなることを特徴とする請求項１記載の
   熱交換装置。