JPS59109758A - 自動車用冷却兼温蔵庫制御装置 - 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】 本発明は、開閉部材を備えた庫内に、冷却用エバポレー
クと温蔵用発熱体とを備え、前記工／イボレークには自
動車機関によって駆動される空調装置兼用の冷凍サイク
ルから冷媒が供給されるように構成された自動車用冷却
兼温蔵庫制御装置に関する。

この装置においては、温蔵庫としての使用から冷却庫と
しての使用への切換に際して、冷却能力の低下を起すこ
とがあり得る。

つまり、温蔵庫として使用されている間に、庫内の温度
が高められると、飽和水蒸気量も大きくなっている。こ
のため、冷却庫としての使用に切換エルと、急激に温度
が低下して冷却用のエバポレータの表面に霜付きを生じ
、そのために冷却能力が低下する。

本発明は上記の問題に鑑みて、温蔵がら冷却への切換わ
りに際して、霜付きが生じるのを抑制できるようにした
自動車用冷却兼温Ｒ庫制御装置を提供することを目的と
する。

このため、本発明は冒頭に述べた構成において、温蔵庫
としての使用から冷却庫としての使用への切換わりに際
して、冷却庫内の温度を測定し、この温度が高い場合に
は、冷却庫としての作用を制限するようにした構成をも
っことを特徴とする。

冷却庫としての作用を制限する方法として、冷却用エバ
ポレータへの冷媒の流入をある一定時間だけ停止させる
こともできる。また、その停止時間を庫内の温度に依存
させることもできる。さらに、冷媒の流入量を庫内の温
度に応じて変化さセることもできる。

なお、温度センサはいかなるものであってもよいが、サ
ーミスタのような感熱抵抗素子を使用するのが容易であ
る。また、温度センサは庫内の空気温度を検出するタイ
プのものでも、エバポレータの付近の温度を検出するタ
イプを使用することもでき、また前者は冷蔵庫として適
用する場合に庫内の対流用送風ファンの作動を制御する
ためにも共用し得る。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいてｄ′ｆ
細に説明する。

第１図に冷却庫１の模式的断面図が図示され、第２図に
周辺装置と組み合わされた全体システムが図示されてい
る。

第１図においてより詳細に示されるように、冷却庫１内
には対流用送風モータ２とエバポレータ３とが配置され
、また冷却庫１には手動操作にて開閉可能な開閉部４１
４が備えられている。エバポレータ３は管３Ａ、３Ｂを
介して、自動車機関によって駆動される第２図図示の冷
凍サイクル５がら冷媒が供給されるようになっている。

このエバポレーク３は、上層部３Ｃにおいて送風モータ
２からの空気流を通過させ、このとき空気流を冷却する
。白抜き矢印に示すこの空気流は冷却庫内の冷蔵庫部Ｉ
Ａを通り、エバポレータ３の下部を通って送風モーフ２
に帰還される。ＩＢは冷蔵庫部ＩＡに収納された内容物
を示している。

１．エバポレータ３の下層部３Ｄには、空気流から遮蔽
された区画に冷却庫部１ｃが形成しである。

この冷却庫部ＩＣには、回動式またはスライド式などの
適当な開閉部材６が付設されている。ＩＤは冷却庫部Ｉ
Ｃ内に収納された製氷皿を示している。

冷却庫１内において、送風モータ２による空気流が冷蔵
庫部ＬＡに至る通路、例えば送風モータ２とエバポレー
タ３との間には、通電により発熱する発熱体７が配設さ
れている。発熱体７は、セラミノクヒークなどと呼称さ
れるハニカム構造体が適用される。この実施例では、特
に正の抵抗一温度係数を有するものが使用されている。

ＰＴＣヒータと通称されるこの特性の発熱体は、自身の
温度が所定の値に達すると自身の抵抗値を増加させるこ
とにより、自己温度調節作用を発揮する。

しかして、エバポレータ３における冷却作用を停止し、
発熱体７に通電した場合には、空気流は発熱体７で加熱
され、冷蔵庫部ＩＡを２１！ｉ蔵する。

従って、この実施例に関する限り、冷却庫１は冷凍、冷
蔵兼温蔵庫ということができる。

冷蔵庫部内１Δには、庫内の空気温度を検出する温度セ
ンサ、例えばサーミスタが配置されており、後述する庫
内温度の電気制御に供される。

第２図に示すように、冷却庫１の冷却用エバポレータ３
は、空調装置の冷凍サイクル５から冷媒を供給されるよ
うに配管されている。すなわち、この実施例においてエ
バポレーク３は、空調装置のエバポレータ９と並列に接
続されている。

冷凍サイクル５は、コンプレッサ１０を有し、コンプレ
ッサ１０は電磁クラッチ１１が電気的に付勢されたとき
に自動車原動機の回転系（図示せず）と機械的に連結さ
れ、それによって回転駆動され、吸入された冷媒を圧縮
し吐出する。コンプレッサ１０で圧縮された冷媒は、矢
印に示す循環路を通過する過程において、コンデンサ１
２およびレシーバ１３を介して２つのエバポレータ３．
９に送られ、そこから再びコンプレッサ１０に戻される
。

２つのエバポレータ３．９の選択的使用を可能にするた
めに、エバポレータ３の入口には電磁作動弁１４が設け
られ、エバポレータ９には電気的に付勢されたときに開
く電磁弁１５が設けられている。なお図示しないが、エ
バポレータ９と電磁弁１５との間には適当な減圧手段が
設けてあり、エバポレータ３と電磁弁１４との間には定
圧膨張弁が設けている。しかして、空調装置の冷却作用
中において電磁弁１５を開弁させたときには、通流抵抗
の差に起因して、エバポレータ３側の定圧膨張弁は開弁
しないため、冷却庫１内のエバポレータ３の冷却すＪ果
（つまり冷蔵庫部Ｉへの冷蔵能力あるいは冷凍庫部ＩＣ
の冷凍能力）は、はとんどない。

従って、電磁弁１５を時おり閉成することでエバポレー
タ９側の通流抵抗を増加するならば、エバポレータ３を
通る冷媒量を調節し、もって冷却庫１の冷却効果を調節
することができる。しかして、この実施例では、電磁弁
１５を間欠的に閉じるようにし、かつ電磁弁１５の閉時
間と開時間との比（断続比、またはデユーティ比）を、
温度センサ８により検出される庫内の温度に依存させる
ことにより、冷却庫の冷却能力を庫内温度に応じ変化さ
せるようにしである。

第２図はまた、冷却庫１と冷凍サイクル５とを作動させ
、また冷却庫１の作動状態を調節するための電気制御回
路をブロック的に図示している。

符号１６は、特に冷却庫１の作動を制御するために用意
された電気回路部を示している。また、１７はエバポレ
ータ９を包含する空調装置の作動を制御するための電気
回路部を示している。

電気回路部１６には、冷却庫の作動を指令する操作器と
してのスイッチ群１８および冷却庫の作動状態を表示す
る表示装置１９が接続され、電気回路部１７にも空調装
置の作動を指令する操作器としてのスイッチ群２０およ
び空調装置の作動状態を表示する表示装置２１が接続さ
れている。

空調装置のための電気回路部１７には、図示しないが公
知のものと同様に、冷凍サイクル５を作動させる電磁ク
ラッチ１１、および電磁弁１５に対して付勢電流を供給
する手段が包含されている。

また電気回路部１７は、冷却庫のための電気回路部１６
からの電気信号Ｓｒに応答して電磁弁１５を閉弁すべく
、適当な論理ゲートよりなるゲート回路２２を具備して
いる。しかして、ケート回路２２は空調装置の要求に従
って電気信号Ｓｃが付勢レベルになっているときに、電
磁弁１５への付勢電流の供給を許可するけれども、電気
信号Ｓｒが付勢レベルになると、電気信号ＳＣのレベル
に係わらず電磁弁１５への付勢電流の供給を禁止する。

２つの電気回路部１６．１７は、連係して作動し、上記
のように電気回路部１６から電気回路部１７に対して電
磁弁１５の閉弁を要求する電気信号Ｓｒが与えられるこ
との他に、電気回路部１７から電気回路部１６に対して
コンプレ・ノサ１０の作動を示す電気信号ＳＯが与えら
れるようになっている。電気信号ＳＯの役割は次の通り
である。

つまり、冷却庫１の冷却作用と空調装置の冷却作用とが
、共通の冷凍サイクル５のコンプレ・ノサ１０によって
もたらされるところ、スイ・フチ群１８の壕作により冷
却庫１を作動させる場合に、コンプレッサ１０の作動状
態を考慮しなければならない。１つの方法として、スイ
ッチ群１８により冷却庫１で冷却作用を発揮すべく指令
が発せられたときに、電気回路部１６から電気回路部１
７に対してコンプレッサ１０の作動要求信号を送出する
ことかできる。しかし、この実施例では、電気回路部１
７により電磁クラ・ノチ１１に付勢電流が供給されてい
るときに、電気回路部１６に作動信号ＳＯが送出され、
電気回路部１６はこれを受けたときに限り電気信号Ｓｒ
を断続的に付勢レベルにして、冷却庫１の冷却作用を調
節する。

電気回路部１６は、冷却庫１の機能要素である送風モー
フ２、および発熱体７と電線で接続されている。これら
の機能要素２．７はいずれか一端が電源正端子または接
地端子と接続されており、他端が電気回路部１６内のス
イッチ素子（後述）と接続される。また、電気回路部１
６は庫内の温度センサ８と接続されて、温度センサ８、
スイッチ群１８などからの入力信号および電気回路部】
７からの電気信号Ｓｏに基づいて、機能要素２．７の付
勢、消勢ならびに電磁弁１５の断続的付勢を要求する電
気信号Ｓｒを生じる。

図中太い破線は、車載バラチリから電気回路部１６．１
７および送風モータ２への正極側給電線を示し、この給
電線はキースイッチおよび必要により専用スイッチ（リ
レー接点を含む）を直列に接続して構成される基幹スイ
ッチ２３の投入により図示の電気回路に給電するように
なっている。

次に冷却庫１の制御のための電気回路部１６のｉ’ｒ　
ｔｍな構成と作用について第３図を参照して説明する。

スイッチ群１８は、連動する２つの可動片１８Ａ、１８
Ｂが各々３位置の固定接点を開閉する構造で、３位置は
温Ｒ（Ｈ）　、中立（Ｎ）、冷却（Ｃ）に分れ、冷凍、
冷蔵庫としての作動と温蔵庫としての作動とを選択的に
指令するように構成されている。

表示装置１９はスイッチ群１８の可動片１８Ｂと接続さ
れている。表示装置１８は可動片１８Ｂの温蔵庫接点と
接続された赤色発光ダイオード１９Ａと、可動片１．．
８Ａの冷却庫接点と接続された青色発光ダイオード１９
Ｂと、電流制限抵抗１９Ｃとからなり、電流制限抵抗１
９Ｃを介して回路パッケージ２４と接続されている。

冷却庫１のＩａｉ’＋ヒ要素のうち、発熱体７は、可動
片１８Ａの温蔵庫接点とリレー２５の常開接点を介して
、電源線間に接続されている。スイッチ群１８が温蔵庫
の作動を選択すると、回路パ・７ケージ２４がこれに応
答してリレー２５の励磁コイルを付勢し、リレー接点を
閉成させて発熱体７には直ちに付勢電流が供給されて発
熱を開始する。

回路パッケージ２４は、スイッチ群１８−が冷却庫作動
を選択したときに付勢レベルとなる冷却要求信号Ｓｃ、
および温Ｒ庫作動を選択したときに付勢レベルとなる温
蔵要求信号ｓｈに基つい−ご作動する。

この回路パッケージ２４は、送風モータ２の制御回路２
６、電磁弁１５を間欠的に付勢する電気信号Ｓｒを発生
する間欠信号発生回路２７、表示波ｆｆ１１９の駆動回
路２８、信号受信用の論理ゲート２９、信号送信用の論
理ゲー）３０．温蔵−冷蔵の切換制御回路３１、および
切換用論理ゲート３２から構成されている。

信号受信用の論理ゲート２９は、この実施例でアンドゲ
ートからなり、電気信号ＳｏがコンプレッサｌＯの作動
を示す付勢レベルにあり、がっスイッチ群１８からの冷
却要求信号Ｓｒが付勢レベルになると、ゲート３２が“
開いている”場合に線２９Ａを付勢レベルとする。

送風制御回路２６は、送風モータ２と直列に接続された
常開リレー接点を有するリレー２６Ａ、そのドライブト
ランジスタ２６Ｂ、オアデー１２６Ｃ，アントゲ−１１
６Ｄ、および温度センサ８と接続された高入力インピー
ダンスの比較回路２６Ｅから構成される。

送風制御回路２Ｇにおいて、冷却要求信号Ｓｉが付勢レ
ベルにある場合は、線２９Ａが付勢レベルにあること、
つまりコンプレッサ１０が作動状態にあることに基づい
て、アンドゲート２６Ｄを“開く”。この場合、アンド
ゲート２６Ｄの出力端には、比較回路２６Ｅの出力端に
現れる制御信吟ｓｂに一致した付勢、消勢レベルの論理
信号が生しる。このアンドゲート２６Ｄの出力信号は、
オアケート２６Ｃを介して、ドライブトランジスタ２６
Ｂの制御入力端子に印加される。トランジスタ２６Ｂは
、結局ゲート３２が開いている場合には、比較回路２６
Ｂの制御信号ｓｂに一致して導通、遮断し、それによっ
てリレー２６Ａの接点を開成、開放する。

比較回路２６Ｂは、負の抵抗温度係数を有する温度セン
サ８の抵抗値が、庫内温度にして０°Ｃ前後の予め定め
られた値に相当するよりも大きい、つまりより低温にな
ると、消勢レベルとなり、それより高温ならば付勢レベ
ルとなる制御信号ｓｂを生じる。なお、この比較回路２
６Ｅにおいて、適当なヒステリシスが付与されている。

つまり送風制御回路２６は、冷却要求信号Ｓｒが付勢レ
ベルにある場合は、コンプレッサ１０が作動状態にある
ことに基づいて、比較回路２６Ｂの動作に従って送風モ
ータ２を作動、停止さ（る。

ここで、比較回路２６Ｅは、庫内温度が冷え過ぎると、
送風モータ２を停止させて庫内空気の攪拌を止めさせる
ことで、庫内温度の冷え過ぎを防止する役割をもつ。

送風制御回路２６において、オアゲー）２６Ｃの他の入
力端子には、温蔵要求信号Ｓ　ｈが与えられている。従
って、温蔵要求信号ｓｈが付勢レベルになると、トラン
ジスタ２６Ｂは直ちに導通しリレー２６Ａね付勢して送
風モーフ２を作動させる。

間欠信号発生回路２７は、クロックパルス係数方式のデ
ジタル回路構成とする他、この実施例で例示するような
アナログ回路構成とすることもできる。図示の間欠信号
発生回路２７は、一定周期で一定の傾斜を有する三角波
形電圧を生じる三角波発振回路２７Ａと、この出力波形
を基準電圧源２１Ｂからの一定のしきい電圧値と比較し
て出力端にパルス列信号（間欠信号）を生じる比較回路
２７Ｃとより構成することができる。この構成において
は、基準電圧源２７Ｂの生じるしきい電圧値は一定であ
るが、各種の条件に応じで変化させることにより、間欠
信号の断続比を調節することができる。

間欠信号発生回路２７より発生される間欠パルス列信号
は、アンドゲートからなる論理ゲート３０を介して、電
気信号Ｓｒとして、電気回路部１７に送出される。かく
して、間欠信号発生回路２７より発生される間欠信号の
断続比をもって、冷凍サイクルからエバポレーク３への
冷媒の流入を断続させ、冷凍庫１の冷却能力を調節する
。論理ゲート３０は、論理回路２６により、冷却要求信
号ＳＣが付勢レベルにあり、かつ作動信号ＳＯが付勢レ
ベルにあり、かつ切換制御回路３１によってゲート３２
が開かれた場合にのみ、間欠信号を送出させる役割をも
つ。

第４図は切換制御回路３１の構成を示し、温蔵要求信号
ｓｈに対して遅延作動なす遅延回路３１Ａ１アンドゲー
ト３１Ｂ、温度センサ８からの電圧信号を基準電圧ｉ１
！　３１　Ｃの電圧と比較するコンパレータ３１Ｄ２ア
ンドゲート３１Ｅ１およびタイマ回路３１Ｆから構成さ
れている。

この構成において、遅延回路３１Ａは抵抗−コンデンサ
の充放電回路として形成され、温蔵要求信号ｓｈが付勢
レベルから消勢レベルになっても暫くは高レベルの電圧
を出力する。このため、スイッチ群１８において、温蔵
庫から冷却庫への操作切換があると、その直後には遅延
回路３１への出力も付勢レベルにあるため、アンドゲー
ト３１Ｂの出力端に付勢レベルが現れる。このとき、コ
ンパレータ３１Ｄにおいては、庫内温度が予め定めた値
より高いときに付勢レベルの出力信号を生じるから、切
換直後に庫内温度が上記設定値より高いとアンドゲート
３１Ｅの出力端に付勢レベルが生じる。

アントゲ−１３１Ｅの出力が付勢レベルになると、タイ
マ回路３１Ｆは一定時間だけ消勢レベルとなるタイマ信
号を出力する。この消勢レベルのタイマ信号は、前記の
論理ゲート３２に印加される。論理ゲート３２はアンド
ゲートとして構成されており、切換制御回路３１からの
信号が、付勢レベルである間だけ、前記の線２９Ａが付
勢レベルとなるのを許可する。従って、温蔵庫から冷却
庫への切換の際に、温蔵庫の温度が高い場合は、論理ゲ
ート３２は一定時間だけ“開かない”ために、間欠信号
の発生と、送風モーフ２の作動とを停止させる。

この装置の作動を要約して説明すると、スイッチ群１８
において冷却用接点（Ｃ）が投入されたときに、電気回
路部１７よりコンプレッサ１０の作動を示すイ］勢レベ
ルの電気信号Ｓｏが与えられていると、回路パッケージ
２４においては、冷却作動を電気制御するとともに、発
光ダイオード１９Ａを点灯させ、乗員に表示する。

冷却作動の制御方法として、温度センサ８で検出される
庫内の冷却度を示す温度信号に基づいて送風モータ２の
通電回路の開閉がなされ、庫内が過度に冷却されている
場合には冷蔵庫部１Δの攪拌を停止し、充分冷却されて
いない場合は攪拌をする。

また、間欠信号発生回路２７において、所定の断続比を
もつ間欠信号が発生され、電気回路部１７への電気信号
Ｓｒとして送出することにより、ｆｆ１２図の電磁弁１
５を断続的に閉成して、エバポレータ３への冷媒流入量
を調節し、もって冷却庫１の冷却能力を決定する。

一方、スイッチ群１８において、温蔵用接点（■１）が
投入されると、送風モーフ２の通電回路を開成すること
により、庫内空気を攪拌するとともに、リレー２５を付
勢して発熱体７に通電し、冷蔵庫部ＩＡを一様に温蔵す
る。また、発光ダイオード１９Ａを点灯させて乗員に表
示する。

しかして、温蔵庫として作動した後に、冷却用接点が投
入されると、庫内温度が温度センサ８により検出され、
これが予め定めた温度以上であるときは、間欠信号の発
生が停止され冷却庫としての冷凍＋１３ＩＯ＠および冷
Ｒ機能を一定時間だけ停止する。この停止時間中に、庫
内温度は徐々に冷えるため、エバポレーク３において冷
却を開始したときに、過度の霜付きが生じることが防が
れる。

以上、本発明の位置実施例について説明したが本発明は
この実施例のみに限定されるものではなく、実現手段の
細部の変更および改良を可とするものである。

例えば、論理回路２６、間欠信号発生回路２７切換制御
回路３１および各種論理ゲートは、マイクロコンピュー
タによりデジタル信号処理することでも実現し得る。

また、切換制御回路３１におけるタイマ回路３１Ｆの、
タイマ時間あるいは間欠信号発生回路２７の断続比を温
度センサ８の検出温度に依存させることにより、冷却庫
エバポレーク３の冷却能力の制限をより実情に合せるこ
とができる。

また、送風モータ２の停止に関しては、必ずしも必要で
はない。

また、冷却能力を制限する方法として、エバポレータ３
側の電磁弁１４を閉成させることも可能で、このため、
例えば第３図において電磁弁１４の通電をリレー２６Ａ
が付勢された場合のみ行なうように、適当な継電回路を
付加することができる。

以上述べたように本発明によれば、自動車空調装置と結
合された冷却兼温蔵庫において、冷却庫への切換使用に
際してそのときの庫内温度に応、争で、エバポレークへ
の冷媒供給を制限することにより、エバポレータの霜付
きを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は冷
却庫の模式的断面図、第２図は全体構成図、第３図は電
気回路部の電気結線図、第４図は電気回路部のうち切換
制御回路の詳細な電気結線図である。 ■・・・冷却庫、ＬＡ・・・冷蔵庫部、１ｃ・・・冷凍
庫部、２・・・送風モーフ、３・・・エバポレータ、８
・・・温度センサ、１５・・・電磁作動弁（調節装置）
、１６・・・電気回路部、１８・・・スイッチ群（操作
スイッチ）、３１・・・切換制御回路、３２・・・論理
ゲート。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）開閉部材を備えた庫内に、少なくとも冷却用エバ
   ポレータと温蔵用発熱体とを備え、前記エバポレータに
   自動車機関によって駆動される空調装置兼用の冷凍サイ
   クルから冷媒が供給されるように構成されている自動車
   用冷却兼温蔵庫制御装置において、 この庫内の温度に応じた信号を生じる温度センサと、 温蔵庫としての使用から冷却庫としての使用への切換わ
   りを指令する操作スイッチと、電気信号に応答して前記
   冷却用エバポレータへの冷媒の流入を調節する調節装置
   と、 前記温度センサからの信号および前記操作スイッチから
   の信号に応答し、温蔵庫としての使用から冷却庫として
   の使用への切換わりに際して、前記調節装置を制御し庫
   内温度に応じて前記冷却用エバポレークへの冷媒の流入
   を制限する制御回路と、 を備えてなる自動車用冷却兼温蔵庫制御装置。
2. （２）前記調節装置が、電気信号による付勢と消装置。
3. （３）前記制御回路が、切換わりに際して前記温度セン
   サからの信号が予め定められた」二限値を越えている場
   合に、予め定めた時間だけ前記冷却用エバポレータへの
   冷媒の流入を停止させるようにな