JPS58578Y2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車用空調装置に関するものである。

自動車用空調装置においては、近年、冷房用蒸発器で空
気を冷却した後、その冷却空気の一部を暖房用熱交換器
で再加熱し、その下流で冷風と混合させて吹出空気温度
を調整する、いわゆるエアミックス方式が採用されてい
る。

この方式では空調する間は常に蒸発器で最大限冷却した
空気を再加熱しているため圧縮機に加わる負担は太きい
。

一般には蒸発器出口の空気温度をサーミスタによって検
出し、その検出温度が０〜３℃まで低下すると圧縮器の
作動を停止させ、これにより検出温度が３〜６℃まで上
昇すると再び圧縮機を作動させて蒸発器の氷結を防いで
いる。

しかるに、冷房能力が最大必要な夏季、あるいは雨天時
のごとく最大除湿の必要なシーズン以外は蒸発器出口空
気温度が０〜３℃まで冷却しなくてもよいにもかかわら
ず、圧縮機は常に０〜３℃を維持するように作動してお
り、故に夏季、雨天時以外のシーズンでも圧縮機の稼働
率は高く、圧縮機駆動用のエンジンのエネルギーを無駄
に消費することになる。

そこで、本考案者は例えば、夏季以外のシーズン、例え
ば春季、秋季では蒸発器出口温度が１０℃程度でも十分
除湿の目的は達せられることに着目し、サーミスタの圧
縮機作動停止設定温度を０℃〜１０℃まで変化させたと
ころ、第３図に示すごとく圧縮機の稼動率が低下するこ
とが明確となった。

なお、第３図において、車室内湿度２５℃、相対湿度５
０係の時、Ｔ１＝Ｏ℃、Ｔ２＝１０℃の条件下において
、稼動率はそれぞれηに０．５、η２＝０．３であった
。

そこで、本考案は上記の実験研究事実に鑑み、冷房用蒸
発器の蒸発圧力を検知して、圧縮器の作動を断続せしめ
る圧力検出手段と、この圧力検出手段による圧縮機作動
断続設定圧力を手動操作にて変更可能な操作手段とを具
備することにより、夏季、梅雨季以外のシーズン、例え
ば春、秋季には前記操作手段により高めの設定圧力に設
定することによって圧縮機の稼働率を下げることができ
、従って圧縮機を駆動するエンジンのエネルギーを節約
できる自動車用空調装置を提供することを目的とするも
のである。

以下本考案を図に示す実施例に・ついて説明する。

第１図および第２図において、１は冷房用蒸発器、２は
暖房用熱交換器で、自動車エンジンの冷却水を熱源とし
て空気を加熱するものであって、冷房用蒸発器１の下流
側に配置しである。

３はエアミックスダンパであり、図示しないレバーで手
動操作され冷房用蒸発器１で冷却された冷風を側方路１
０あるいは暖房用熱交換器２へ適当な割合で送り込むこ
とにより、暖房用熱交換器２による加熱量を調整する役
目を果すものである。

４はケーシングである。

蒸発器１の冷媒出口配管１６には、その冷媒蒸製圧力を
検出する２個の圧力スイッチ５．６が配置しである。

この圧力スイッチ５，６のそれぞれの一方の端子は、圧
縮器９の作動を断続する電磁クラッチ９ａに接続され、
それぞれの他方の端子はスイッチ素子７を介して冷房ス
イッチ１７に接続されており、圧力スイッチ５はスイッ
チ素子７の端子７ａ、圧力スイッチ６はスイッチ素子７
の端子７ｂにそれぞれ接続されている。

一方の圧力スイッチ５は冷媒湿度−１℃に相当する蒸発
圧力２ ｋｇ／ｃｒｉｌ Ｇ以下では接点が開放して電
磁クラッチ９ａへの通電をしゃ断し、冷媒温度４℃に相
当する蒸発圧力２．６ ｋｇ ／ｃａｔ ０以上で接点
が閉じて電磁クラッチ９ａへ通電する。

他方の圧力スイッチ６は冷媒温度９°Ｃ相当の３．２
ｋｇ／ｃｒｉｔ Ｇ以下で接点が開放し、冷媒温度１４
℃相当の３．９ｋｇ／ｃｒｔｌ ０以上で接点が閉じる
。

本例では、上記圧力スイッチ５，６によって本考案の圧
力検出手段が構成されている。

車室内の計器盤の空調装置用操作パネル１３には第２図
のごとく溝１１が形成してあって、この溝１１内を操作
レバー１２が摺動するようになっており、この操作レバ
ー１２を手動操作すると第１図のスイッチ素子７の可動
接点７ｄが連動するようになっている。

そして、操作レバー１２をＯＦＦ位置に操作すると、可
動接点７ｄはオフ端子７ｃに投入され、ＥＡ／Ｃ（エコ
ノミー）位置に操作すると可動接点７ｄは端子７ｂに投
入され、またＡ／Ｃ（エアコン）位置に操作すると可動
接点７ｄは端子７ａに投入されるように構成しである。

本例では、上記スイッチ素子７および操作レバー１２に
よって本考案の操作手段が構成されている。

なお、１４は圧縮機９を駆動する自動車走行用エンジン
、１５は車載のバッテリーである。

上記構成において作動を説明する。

夏季のごとく最大冷房能力を必要とする時は、操作レバ
ー１２をＡ／Ｃ位置に操作してスイッチ素子Ｉの可動接
点７ｄを端子７ａに投入し、圧力スイッチ５を電磁クラ
ッチ９ａの回路に接続する。

これにより、圧縮機作動断続設定圧力は蒸発器氷結温度
付近の温度に対応する低目の圧力すなわち前記２〜２．
６ｋｇ／ｃｙｙＹ Ｇに設定される。

従って、冷房用蒸発器１の蒸発圧力が下がって、上記圧
力スイッチ５に設定した２ ｋｇ／ａｉｌ Ｇ以下にな
ると、圧力スイッチ５は開放し、電磁クラッチ９ａへの
通電が断たれ圧縮機９は作動を停止する。

これは冷房用蒸発器１の吹出冷風温度がＯ℃〜３℃に相
当する。

これによって冷房用蒸発器１の氷結が防止される。

そして、冷房用蒸発器１の蒸発圧力が２．６ ’ｑ ／
ｃｒ？ｔ ０以上になると、圧力スイッチ５は閉じ電磁
クラッチ９ａへ通電されて再び圧縮機９は作動する。

なお、この時の吹出冷風温度は５℃〜７℃に相当する。

この最大冷房時には、エアミックスダンパ３を実線で示
す全閉位置に作動操作して暖房用熱交換器２の流入面を
塞ぐ。

これにより、図示しない送風機の送風空気は蒸発器１で
その氷結温度付近の低湿まで冷却され、その後冷風はす
べて側方路１０を通って車室内に吹出される。

また、雨天時のごとく最大除湿能力を必要とする時も上
記と同様に操作レバー１２をＡ、／Ｃ位置に操作すると
ともに、エアミックスダンパ３を二点鎖線で示す全開位
置または破線で示すごとき適当な中間位置に手動操作し
て側方路１０を完全に塞ぐか一部塞ぐ。

これにより、冷風は暖房用熱交換器２で所望温度まで再
加熱され、除湿暖風となって車室内に吹出され、窓ガラ
スの曇りを防止しつつ、快適な暖房を行なうことができ
る。

上記した最大冷房時および最大除湿時には上記のごとく
操作レバー１２をＡ／Ｃ位置に手動操作してスイッチ素
子７の可動接点７ｄを端子７ａに投入することにより、
圧縮機作動断続設定圧力が圧力スイッチ５による低目の
圧力に設定されるので、冷房用蒸発器１の氷結を防止す
ると同時に、圧縮機９の稼働率が高くなり、蒸発器２の
冷却能力が最大に発揮される。

一方、春、秋季等のごとく、さほど冷房能力および除湿
能力を必要としない時はエアミックスダンパ３を例えば
破線に示すような中間位置に手動操作して側方路１０を
通過した冷風と暖房用熱交換器２で再加熱した暖風とを
混合させて車室内へ吹出す。

かかる時には操作レバー１２をＥＡ／Ｃ位置に手動操作
してスイッチ素子７の可動接点７ｄを端子７ｂに投入す
る。

これにより、別の圧力スイッチ６が電磁クラッチ９ａの
通電回路に接続され、圧縮機作動断続設定圧力は蒸発器
氷結温度より充分高い温度に対応する高目の圧力すなオ
）ち前記３．２〜３．９ ｋｇ／ｃｆＩＬＧに設定され
る。

従って、冷房用蒸発器１の蒸発圧力が圧力スイッチ６に
設定した３、２ｋｇ／ｃＩＩＬＧ以下に低下すると、圧
力スイッチ６が開放され電磁クラッチ９ａへの通電が断
たれて圧縮機９は作動を停止する。

この時の吹出冷風温度は１０℃〜１３℃に相当する。

また、冷房用蒸発器１の蒸発圧力が３．９ ｋｇ／ｃｒ
ｉｔ Ｇ以上に上昇すると圧力スイッチ６は閉じ電磁ク
ラッチ９ａへ通電されて再び圧縮機は作動する。

この時、吹出冷風温度は１５℃〜１７℃である。

このように、春、秋季等のごとく、さほど冷房能力、除
湿能力を必要としない時には圧縮機１は冷房用蒸発器１
の吹出冷風温度が１０°Ｃ〜１３°０１１５°Ｃ〜１７
℃の温度範囲で作動停止−再作動を繰り返しており、か
かる温度範囲に制御するため圧縮機１の稼働率は前記の
Ｏ℃〜３℃、５℃〜７℃の低温の温度範囲に制御する場
合に比べて大幅に下がる。

なお、本考案は上記実施例に限定されず、以下のごとく
種々変形可能である。

（１） 冷房用蒸発器１の蒸発圧力を検出する方法と
して冷房用蒸発器１の冷媒出口配管の蒸発圧力を検出し
たが、冷風用蒸発器１の冷媒入口配管、冷房用蒸発器１
の内部の出入口配管の蒸発圧力を検出してもよい。

（２）本考案は上記実施例のエアミックス方式の空調装
置に限定されず、リヒート方式つまり暖房用熱交換器２
の側方にエアミックスダンパ３、側方路１０を設けずに
、熱交換器２への温水流量を温水弁により調整して、再
加熱量を調整する方式の空調装置にも適用できることは
勿論である。

（３）エアミックスダンパ３を車室内温度により自動操
作する自動制御式の空調装置にも適用できる０ （４）スイッチ素子７を操作するために、溝１１内を左
右方向に移動する操作レバー１２を用いたが、このレバ
ー１２の代りにブツシュボタン式操作キー、またはロー
タリ一式操作キーを用いることもできる。

（５）圧力スイッチ素子５，６に設定した２段階の圧縮
機作動断続設定圧力は前記圧力つまり２−／ｃｒｉｔ
Ｇ乃至２．６に！９／ｃＩ？ＬＧ、 ３．２ｋｇ／ｉ
Ｇ乃至３、９ ｋｇ／ｆｆ１Ｇに限定されず、種々の圧
力に設定できることは勿論である。

また、蒸発圧力を検出する圧力検出手段として、圧力ス
イッチの他に公知の半導体圧力センサ等を用いてもよい
ことは自明である。

以上述べたごとく本考案においては、冷房用蒸発器と、
これの下流側に配した暖房用熱交換器と、冷房用蒸発器
で得た冷風に対する暖房用熱交換器による加熱量を調節
することにより吹出空気温度の調整を行なう加熱量調整
手段と、冷房用蒸発器を包含する冷凍サイクル内に設け
られ、自動車エンジンにより駆動される圧縮機と、前記
冷房用蒸発器の蒸発圧力を検知し、前記圧縮機の作動を
断続せしめる圧力検出手段と、この圧力検出手段による
圧縮機作動断続設定圧力を手動操作にて変更可能な操作
手段とを具備したから、春、秋季のごとくあまり冷房能
力、除湿能力を必要としない時には操作手段により上記
圧縮機作動断続設定圧力を高めの圧力に設定することに
より、従来装置に比べて春、秋季のシーズンの圧縮機の
稼働率を大幅に下げることができ、圧縮機の負担を軽く
できると同時に圧縮機駆動を行なうエンジンのエネルギ
ーを無駄に消費することができないので、例えば自動車
の運転フィーリング、燃費改善の点で絶大の効果を発揮
する。

また、夏季のごとく最大冷房能力を必要とする時とか、
雨天時で湿度が高くて最大除湿能力を必要とする時には
操作手段により蒸発器氷結温度付近に対応する低めの蒸
発圧力に設定することにより空調装置本来の機能は伺ら
損なうことなく良好に発揮できる。

また、操作手段により上記設定圧力を変更しても車室内
への吹出空気温度は暖房用熱交換器による加熱量の調整
により所望温度まで再加熱することができるので、低温
の雨天時等には、除湿暖風を吹出すことができ、従って
窓ガラスの曇りを防止しつつ、快適な温度で暖房するこ
とも可能となる。

本考案によれば、上記の種々の効果が総合されることに
より、空調機能の面および省エネルギーの面で優れた自
動車用空調装置を安価に提供できるという実用上、極め
て有益なる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案空調装置の一実施例を示す断面図で、電
気回路も含んでいる。 第２図は第１図のスイッチ素子７を操作するための制御
パネル１３を示す正面図、第３図は従来ならびに本考案
の説明に供する特性図である。 １・・・・・・冷房用蒸発器、２・・・・・・暖房用熱
交換器、３・・・・・・加熱量調整手段をなすエアミッ
クスダンパ、５．６・・・・・・圧力検出手段をなす圧
力スイッチ、７゜１２・・・・・・操作手段をなすスイ
ッチ素子、操作レバー、９・・・・・・圧縮機、１４・
・・・・・自動車エンジン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷房用蒸発器と、これの下流側に配した暖房用熱交換器
   と、前記冷房用蒸発器で得た冷風に対する前記暖房用熱
   交換器による加熱量を調整することにより吹出空気温度
   の調整を行なう加熱量調整手段と、前記冷房用蒸発器を
   包含する冷凍サイクル内に設けられ、自動車エンジンに
   より駆動される圧縮機と、前記冷房用蒸発器の蒸発圧力
   を検知し、前記圧縮機の作動を断続せしめる圧力検出手
   段と、この圧力検出手段による圧縮機作動断続設定圧力
   を手動操作にて変更可能な操作手段とを具備したことを
   特徴とする自動車用空調装置。