JPS5844012Y2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、吹出し温度、風量を自動制御し、車室内温度
を好みの温度に維持する空気調和装置の改良に関する。

第１図は本考案を適用する空気調和装置の→りを示す概
要図である。

この空気調和装置は、送風機１により室内空気吸込み口
２および外気吸込み口３から取入れた空気を冷却器４で
除湿冷却し、冷却器４から出た冷風の一部を加熱器５に
通し、冷却器４から出た冷風と加熱器５から出た温風を
混合して吹出し口６，１から室内に放出し、室温と設定
温度の差に応じ空気混合ドア８により冷風と温風の混合
比を変えて吹出し温度を調節するとともに、送風機駆動
モータ９の回転数を変えて吹出し風量を調節することに
より室温の制御を行なっている。

１０は加熱器への温水の供給、遮断を行なう温水コック
、１１は吸込み空気中の外気の割合を調節するための吸
込みロドアである。

従来、この種の空気調和装置に採用されていた吹出し温
度、風量の制御機構を第２図に示す。

第２図において、室温に対応する感温抵抗素子Ｒ８の抵
抗値と設定温度に対応する温度設定抵抗ＲＴの抵抗値は
コントロールユニット１２に入力され、その入力に対応
する出力信号で電磁バルブ１３のコイル１３ａｔ１３ｂ
が選択的に励磁される。

この電磁バルブ１３はアクチュエータ１４のダイヤフラ
ム下側空間のバキューム値を変化させるもので、室温が
設定温度より高くなったときは、コイル１３ａが励磁さ
れ、アクチュエータ１４に大気が導入されるため、アク
チュエータ１４の操作ロッド１５が上方（ＣＯＯＬ側）
に移動する。

操作ロッド１５はピン１６とリンク１１を介１−て空気
混合ドア８に連結されており、操作ロッド１５の上昇に
より空気混合ドア８は最大暖房位置Ｆ／Ｈから最大冷房
位置Ｆ／Ｃへ移動し、加熱器５を通る風量を減らして吹
出し温度を低くする。

逆に室温が設定温度より低くなったときは、電磁コイル
１３ｂが励磁され、アクチュエータ１４に負圧が導入さ
れるため、操作ロッド１５が下方（ＨＯＴ側）に移動し
、このため空気混合ドア８は最大冷房位置Ｆ／Ｃから最
大暖房位置Ｆ／Ｉ（へ移動し、加熱器５を通る風量をふ
やして吹出し温度を高める。

バランス抵抗ＲＢはアクチュエータ１４と連動してその
抵抗値が変化し、室温が設定温度になると、感温抵抗素
子Ｒｓ、温度設定抵抗ＲＴ、バランス抵抗ＲＢで構成さ
れるブリッジがバランスしてコントロールユニット１２
から出力信号カ出な（なるため、空気混合ドア８はその
バランスした位置で停止する。

一方、アクチュエータ１４に連動して変化する風量調整
抵抗ＲＦの抵抗値はコントロールユニット１８に入力さ
れ、その入力に対応する出力信号によりモータ駆動回路
１９が作動して送風機駆動モータ９の印加電圧を変化さ
せ、アクチュエータ１４のＣ００ＩＪｌ！ＩとＨＯＴ側
のストローク端で吹出し風量が増加するようにモータ回
転数を制御する。

温水コック１０はアクチュエータ１４に連動して開閉さ
れ、また吸込みロドア１１はコントロールユニット１２
からの信号により作動する図示しないアクチュエータに
よって操作される。

第３図は各部の動作関係を横軸にアクチュエータ１４０
ストロークをとって示した図で、アクチュエータ１４の
操作ロッド１５が最大冷房位置Ｆ／Ｃから最大暖房位置
Ｆ／Ｈへ移動するに従って、送風機１の回転数はＨＩＧ
ＨからＬＯＷを経て再びＨＩＧＨへ、吸込みロドア１１
の開度はモードＩ（１００％内気導入状態）からモード
■（７０％内気、３０％外気導入状態）を経てモードＩ
ＩＩ（１００％外気導入状態）へ、温水コック１０の開
度は０ＦＦ（全閉）からＯＮ（全開）へそれぞれ変化す
る。

一方、空気混合ドア８と操作ロッド１５を連結するリン
ク１７にはビン１６が操作ロッド１５の移動方向にある
程度遊動できるような長穴２０を設けて、操作ロッド１
５の最大冷房位置Ｆ／Ｃから最大暖房位置Ｆ／Ｈへの移
動時に空気混合ドア８の作動を遅らせ、送風機回転数が
ある程度下がってから温水コック１０を開き、その直後
に空気混合ドア８がそれまで閉じていた加熱器５側への
空気通路を開き始めるように構成されている。

その理由は、空気混合ドア８がある程度間いた後に温水
コック１０を開くと、吹出し温度が急上昇して、制御系
がハンチングを起す恐れがあり、また空気混合ドア８が
開き始めると同時に温水コック１０が開き、送風機１の
回転数が下がり始めるようにした場合には、吹出し温度
も同時に上昇するため室温が下がりずらくなるので、送
風機回転数がなかなか下がらないという問題があるため
である。

しかし、このようにアクチュエータ１４０ストロークの
一部をさいて空気混合ドア８の作動を遅らせると、アク
チュエータの全ストロークが有効に使えず、アクチュエ
ータが大形となって限られたスペースに納めることがむ
ずかしい。

本考案は上記の点にかんがみてなされたもので、空気混
合ドアのアクチュエータを作動させる吹出し温度制御手
段と、送風機の回転数を変化させる吹出し風量制御手段
と、温水コックの開閉を行なう温水コック制御手段とを
それぞれ温度検出部出力電圧に対応して動作する独立し
た電気回路として構成し、空気混合ドアが最大冷房位置
から最大暖房位置への移動を開始する前に、送風機の回
転数を下げ、送風機回転数が低下するのを待って温水コ
ックを開き、それから空気混合ドアを作動させるように
、前記各制御手段の動作関係を設定することにより、上
記のような問題点を解決した空気調和装置を提供するも
のである。

以下、本考案の実施例を図面に免づいて説明する。

第４図は第１図の空気調和装置に適用される本考案の一
実施例の制御機構図で、第２図と共通の符号は同一部分
を示す。

第４図において、２１は本装置のコントロールユニット
で、室温により変化する感温抵抗素子Ｒｓの抵抗値と設
定温度により変化する温度設定抵抗ＲＴの抵抗値の和に
対応した電圧を入力としてそれぞれ独立して作動する吹
出し温度制御手段、吹出し風量制御手段、温水コック制
御手段および吸込み口制御手段から構成されている。

ａは吹出し温度制御手段の温度引下げを指令する出力信
号、ｂは同じく温度引上げを指令する出力信号で、電磁
バルブ１３に信号ａが与えられると、アクチュエータ１
４に大気が導入され、操作ロッド１５が上方（ＣＯＯＬ
側）に移動してビン１６、リンク１１を介して連結され
た空気混合ドア８を最大冷房位置Ｆ／Ｃに向って移動さ
せ、電磁バルブ１３に信号すが与えられると、アクチュ
エータ１４に負圧が導入され、操作ロッド１５が下方（
ＨＯＴ側）に移動して空気混合ドア８を最大暖房位置Ｆ
／Ｈに向って移動させる。

この動作は第２図の装置と同様であるが、本装置ではピ
ン１６とリンク１７の間の遊ひをなくし、空気混合ドア
８がアクチュエータ１４の全ストロークにわたり遅れな
く追従動作するようにしである。

Ｃは温水コック制御手段の出力信号で、電磁バルブ２２
にこの信号が与えられると、アクチュエータ２３に負圧
が導入され、温水コック１０はアクチュエータ２３によ
って開かれる。

出力信号Ｃがないときはアクチュエータ２３に大気が導
入され、温水コック１０が閉じられている。

ｄ、ｅは吸込み口制御手段の出力信号で、電磁バルブ２
４に信号ｄが与えられると、ダブルアクチュエータ２６
が負圧により作動して吸込みロドア１１をモードＩ（１
００％内気導入状態）からモードＩＩ（７０％内気、３
０％外気導入状態）に移動させ、さらに電磁バルブ２５
に信号ｅが与えられると、ダブルアクチュエータ２６に
加わる負圧が増大して吸込みロドア１１をモードＩＩＩ
（１００袈外気導入状態）まで移動させるようになって
いる。

この動作は従来と変わりがない。ｆは吹出し風量制御手
段の出力信号で、この信号はモータ駆動回路１９に与え
られ、送風機駆動モータ９の印加電圧を変化させる。

このように本装置では各制御手段が独立して作動するた
め、アクチュエータ１４に連動するのはバランス抵抗Ｒ
Ｂのみである。

第５図は上記した各制御手段の動作関係を横軸にアクチ
ュエータ１４のストロークをとって示した図である。

第６図は各制御手段の回路例を示す図で、２７は温度検
出部、２８は吹出し温度制御手段、２９は温水コック制
御手段、３０は吸込み口制御手段、３１は吹出し風量制
御手段である。

温度検出部２γは、抵抗Ｒ１、温度設定抵抗ＲＴ、感温
抵抗素子Ｒ８で電源電圧■。

を分圧して出力電圧Ｖ８を得る回路で、ＲＴの値は設定
温度が高いほど犬となり、Ｒ８Ｏ値は室温が高いほど小
となる。

吹出し温度制御手段２８は、温度検出部出力電圧ｖａと
、抵抗Ｒ２＊ Ｒ３、バランス抵抗ＲＢで電源電圧Ｖ。

を分圧して得た信号電圧■５との大小関係を比較器ＯＰ
１．ＯＰ２により判別し、Ｖ８＜Ｖｂであれば比較器Ｏ
Ｐ１の出力によりトランジスタＱ１ がオンとなって温
度引下げを指令する出力信号ａを発生し、Ｖａ〉■５で
あれば比較器ＯＰ２の出力によりトランジスタＱ２がオ
ンとなって温度引上げを指令する出力信号すを発生する
。

ＲＢの値は、空気混合ドア８が最大暖房位置Ｆ／）（よ
り最大冷房位置Ｆ／Ｃへ移動するに従って犬となる。

温水コック制御手段２９は、温度検出部出力電圧ｖａと
、抵抗Ｒ４，Ｒ５で電源電圧■。

を分圧して得た所定の基準電圧Ｖｃとの大小関係を比較
器ＯＰ３で判別し、Ｖ、 ＞ Ｖ、であれば比較器ＯＰ
３の出力によりトランジスタＱ３がオンになって出力信
号Ｃを発生する。

吸込み口制御手段３０は、温度検出部出力電圧Ｖａと、
抵抗Ｒ６，Ｒ７で電源電圧Ｖ。

を分圧して得た所定の基準電圧Ｖ、との大小関係を比較
ＩＰ４で判別し、Ｖａ＞Ｖ、であれば比較器ＯＰ４の出
力によりトランジスタＱ４がオンになって出力信号ｄを
発生する（出力信号ｅを発生する回路も同様につき図示
を省略する）。

吹出し風量制御手段３１は、温度検出部出力電圧■８と
、抵抗Ｒ８、Ｒ９で電源電圧Ｖ。

を分圧して得た所定の基準電圧Ｖ。

を増幅器ＯＰ５．ＯＰ６で減算増幅し、Ｖａ〈■８のと
き増幅器ＯＰ５より出力される正の電圧と、Ｖ、＞Ｖ、
のとき増幅器ＯＰ６より出力される正の電圧と、抵抗Ｒ
ＩＯＪ Ｒ１□で電源電圧■ を分圧して得た定電圧Ｖ
ｆとをダイオ〇 一ドＤＩ ｔ Ｄ２ ｔ Ｄ３からなる高電圧優先回路
により合成し、最低レベルがＶｆにクランプされた出力
信号ｆを得る回路で、その出力信号−ｆをモータ駆動回
路１９のトランジスタＱ５．Ｑ６に与えて送風機駆動モ
ータ９の印加電圧を制御することにより、送風機１０回
転数を温度検出部出力電圧Ｖａに対応して第５図に示す
ように変化させる。

なお、前記基準電圧■。

、■ｄの値は前記信号電圧Ｖ、の最大値に対してｖ、〉
Ｖｃ＞ｖ、の関係となるように定められている。

上記構成において、温度設定抵抗ＲＴが冷房側に設定さ
れているとき、その設定温度より室温が高ければ、Ｖ、
＜Ｖ、となるため、吹出し温度制御手段２８から発生す
る出力信号ａにより、前述のように電磁バルブ１３、ア
クチュエータ１４が作動して空気混合ドア８をＣ００Ｌ
側に移動させる。

空気混合ドア８が最大冷房位置Ｆ／Ｃに達した後も室温
が設定温度より高く維持し続ければ、まずｖａ＜Ｖｃと
なってそれまで発生していた温水コック制御手段２９か
らの出力信号Ｃがなくなるため、温水コック１０が閉じ
る。

次に、Ｖ、＜Ｖ、となってそれまで発生していた吸込み
口制御手段３０からの出力信号ｄがなくなり、吸込みロ
ドア１１がモード■からモードＩに切換えられる。

一方、吹出し風量制御手段３１からの出力信号ｆは■８
とＶｏの差が大きいほど犬、−どなるので、空気混合ド
ア８が最大冷房位置Ｆ／Ｃに達した後も送風機回転数は
上がり続け、最高回転数に達する。

やがて室温が下がると、感温抵抗素子Ｒ８の抵抗値の増
大に伴う温度検出部出力電圧Ｖの上昇により、上記と逆
に、まず送風機回転数が下がり始め、次に吸込みロドア
１１がモードＩからモード■に切換わり、さらに温水コ
ック１０が開いて加熱器５への温水の供給を再開する。

その直後に吹出し温度制御手段２８から発生する出力信
号すにより、空気混合ドア８が最大冷房位置Ｆ／Ｃから
最大暖房位置Ｆ／Ｈへの移動を開始し、室温が設定温度
と一致した状態、すなわちＲ２（Ｒ８十ＲＴ）＝Ｒ□（
Ｒ３＋ ＲＢ ）となったところで、空気混合ドア８は
移動を停止する。

この場合、送風機回転数がＬＯＷレベルになってから空
気混合ドアが動き始めるか、送風機回転数がＨＩＧＨレ
ベルからＬＯＷレベルに移る過程で空気混合ドアが動き
始めるかの選択は自由である。

冷房時の各制御手段の動作は以上述べた通りであるが、
暖房時にも空気混合ドア８が最大暖房位置Ｆ／Ｈまで移
動した後に、送風機回転数が最高回転数に達し、室温の
上昇に伴い空気混合ドア８が最大暖房位置Ｆ／Ｈから最
大冷房位置Ｆ／Ｃへの移動を開始する前に、送風機回転
数を下げるように制御することができる。

以上説明したように本考案では、吹出し風量および温水
コックの制御を吹出し温度制御手段とは別の独立した制
御手段によって行ない、空気混合ドアが最大冷房位置か
ら動き始める前に送風機回転数を下げ、温水コックを開
くように前記各制御手段の動作関係を設定しであるので
、空気混合ドアをアクチュエータの全ストロークにわた
って作動させることが可能となり、スペース的に制約さ
れたアクチュエータ・ストロークの有効利用がはかれる
とともに、空気混合ドアの最大冷房位置から最大暖房位
置への移動に際し、吹出し温度の急上昇によってバンチ
ングを起こすことなく、室温が下がり始めた早い時点で
送風機回転数を低下させるという点では従来装置と同等
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用する空気調和装置の概要図、第２
図は従来装置の制御機構図、第３図は従来装置の動作説
明図、第４図は本考案の一実施例の制御機構図、第５図
はその動作説明図、第６図は各制御系の回路例を示す図
である。 １・・・・・・送風機、２・・・・・・室内空気吸込み
口、３・・・・・・外気吸込み口、４・・・・・・冷却
器、５・・・・・・加熱器、６．７・・・・・軟出し口
、８・・・・・・空気混合ドア、９・・・・・送風機駆
動モータ、１０・・・・・・温水コック、１３・・・・
・・電磁バルブ、１４・・・・・・アクチュエータ、１
９・・・・・・モー１’駆動回路、２１・・・・・・コ
ントロールユニット、２２・・・・・・電磁バルン、２
３・・・・・・アクチュエータ、２４，２５・・・・・
・電磁バルン、２６・・・・・・ダブルアクチュエータ
、２７・・・・・・温度検出部、２８・・・・・炊出し
温度制御手段、２９・・・・・・温水コック制御手段、
３１・・・・・・吹出し風量制御手段 Ｒ８・・・・・
・感温抵抗素子、ＲＴ・・・・・・温度設定抵抗、ＲＢ
・・−・・・・〈ランス抵抗、Ｆ／Ｃ・・・・・・最大
冷房位置、Ｆ／Ｈ・・・・・・最大暖房位置、ＯＰ１〜
ＯＰ４・・・・・・比較器、Ｏ１２゜Ｏ２０・・・・・
・増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸込み口と吹出し口との間に送風機と冷却器と加熱器を
   順次配設し、かつ冷却器から出る冷風と加熱器から出る
   温風の混合比を変える空気混合ドアを備えた空気調和装
   置において、空気混合ドアを開閉操作する第１の空圧動
   作アクチュエータと加熱器の温水コックを開閉操作する
   第２の空圧動作アクチュエータを設け、空気混合ドアを
   第１の空圧動作アクチュエータの全ストロークにわたり
   遅れなく追従するように連動させるとともに、感温抵抗
   素子および温度設定抵抗の抵抗値の和に対応した電圧を
   出力する温度検出部と、上記温度検出部出力電圧を空気
   混合ドアの開度に対応して変化する信号電圧と比較する
   比較器を有し、上記温度検出部出力電圧が上記信号電圧
   より大きいか小さいかによって空気混合ドアを最大暖房
   位置または最大冷房位置に向は移動させるように第１の
   空圧動作アクチュエータの制御用電磁バルブを切換動作
   させる信号を出力する吹出し温度制御手段と、上記温度
   検出部出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器を有
   し、空気混合ドアが最大冷房位置に達してもなお室温が
   設定温度より高いときに上記温水コックを閉じ、室温が
   設定温度より低くなったときは空気混合ドアが最大冷房
   位置から最大暖房位置へ移動を開始する前に上記温水コ
   ックを開くように第２の空圧動作アクチュエータの制御
   用電磁バルブを切換動作させる信号を出力する温水コッ
   ク制御手段と、上記温度検出部出力電圧と所定の基準電
   圧とを減算増幅する増幅器および該増幅器の出力電圧と
   送風機回転数の下限を規定する定電圧とを合成し送風機
   のモータ駆動回路に制御信号として加える高電圧優先回
   路を有し、空気混合ドアが最大冷房位置に達してもなお
   室温が設定温度より高いときに送風機回転数を最高まで
   上げ、室温が設定温度より低くなったときは空気混合ド
   アが最大冷房位置から最大暖房位置へ移動を開始する前
   に送風機回転数を下げるように送風機駆動モータの印加
   電圧を制御する吹出し風量制御手段を設けたことを特徴
   とする空気調和装置。