JPS59109759A - 自動車用冷却庫制御装置 - 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、対流用送風ファン
と冷却用エバポレータとを備え、このエバポレータの一
部を前記送風ファンの空気流路から実質的に遮蔽して冷
凍庫部を形成し、このエバポレータの残りの部分を前記
送風ファンの空気流路に配置してその下流に冷蔵庫部を
形成するとともに、このエバポレータには自動車機関に
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庫制御装置
に関する。

従来公知のこの種の装置にあっては、冷却庫の作動とと
もに送風ファンが作動され、庫内を均一温度にすべく庫
内空気を攪拌するようになっている。しかしながら、夏
季炎天下に駐車された自動車の運転に際して冷却庫を作
動させる場合、庫内の全体熱量が大きいために、全体を
均一に速やかに冷却することは困難である。特にエバボ
レータは冷凍用と冷蔵用とに使用されるため、冷蔵用の
エバポレータ部分から冷凍用のエバポレータ部分に熱が
伝導し、冷凍能力を低下させる。

本発明は上記の問題に鑑みて、庫内の局部における急速
冷却を可能にする自動車用冷却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を採用するととも
に、エバポレータにはその冷却度に応した信号を生じる
温度センサを装着し、かつこの温度センサの信号により
エバポレータが所定の冷却状態になるまでの間、前記送
風ファンを停止させておく電気回路を具備したεとを特
徴とする。

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。感
熱抵抗素子の取付けは、エバポレータの表面に接触させ
るかあるいはその近傍でよい。また、取付は位部位は冷
凍庫部あるいは冷蔵庫部のいずれでもよい。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に
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材４
が備えられている。工１＜ボレータ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から冷媒が供給されるようになっている。

このエノくボレータ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。白抜き矢印に示ずこの空気流は冷却庫内の冷蔵庫部
ＩＡを通り、エバポレータ３の下部を通って送風モータ
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。

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ＩＣ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、セラミックヒータなどと呼称さ
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を温蔵する。

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。

冷凍庫部内ＩＣには、エバポレータの表面温度を検出す
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Ｍｉｌ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
バポレータ３は、空調装置のエバポレーン９と並列に接
続されてイル。

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ｌＯ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の入口には定圧膨張弁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多こ
開く電磁弁１５が設けられている。なお、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である
。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、定圧
膨張弁１４は開弁しないため、冷却庫ｌ内のエバポレー
タ３の冷却効果（つまり冷蔵庫部ＬＡ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。ただしこの実施例では、電磁弁１５
を間欠的に閉しるようにし、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、一定
とすることにより、変動の少ない冷却効果が得られるよ
うに設定しである。

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ｌ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［桑作器
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を閉弁ずべ（
、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
コンプレッサ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ｌ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のコンプレッサｌＯによっても
たらされるところ、スイッチ群１８の操作により冷却庫
ｌを作動させる場合に、コンプレッサｌＯ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１７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
ができる。しかし、この実施例では、電気回路部１７に
より電磁クラッチ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ｌ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
タ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１
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、車載バッテリから電気回路部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の詳細な構
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
温蔵（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。

表示袋Ｗ１９はスイッチ群１８の可動片１８Ｂと接続さ
れている。表示袋ｗ１８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Ｉ９Ａと、可動片１８Ａ
の冷却庫接点と接続された青色発光ダイオード１９Ｂと
、電流制限抵抗１９Ｃとからなり、電流制限抵抗１９Ｃ
を介して回路パッケージ２４と接続されている。

冷却庫１の機能要素のうち、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、回路パンケージ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
よび温蔵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に基づいて作動する。

この回路パッケージ２４は、論理回路２６、電磁弁１５
を間欠的に付勢する電気信号Ｓｒを発生ずる間欠信号発
生回路２７、温度検出回路２８、駆動回路２９、および
信号送信用の論理ゲート３０から構成されている。

論理回路２６は、３つのアンドゲート２６Ａ。

２６Ｂ、２６Ｃ，インバートゲート２６Ｄ１およびオア
ゲート２６Ｅからなり、電気信号Ｓｏがコンプレッサ１
０の作動を示ず付勢レベルにあり、かつスイッチ群１８
からの冷却要求信号Ｓｃが付勢レベルになると、アンド
ゲート２６Ａの出力端の信号レベルを付勢レベルとする
。アンドゲート２６Ｃは、アンドゲート２６Ａの出力が
付勢レベルであるときに、さらに温度検出回路２８が所
定温度以下を検出して付勢レベルになると、付勢レベル
の出力信号を生じる。

また、電気信号Ｓｏがコンプレッサ１０の停止を示す消
勢レベルにあり、かつスイッチ群１８からの温蔵要求信
号ｓｈが付勢レベルになると、アンドゲート２６Ｂの出
力端の信号レベルを付勢レベルとする。アンドゲート２
６Ｃまたは２６Ｂのうちの、いずれかの出力端の信号レ
ベルが付勢レベルになると、オアゲート２６Ｅの出力端
には付勢レベルの出力信号が発生する。

駆動回路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２９Ａ１およびそのドライブ
トランジスタ２９Ｂから構成されている。リレー２９Ａ
は、そのリレー接点によって送風モータ２とともに、表
示装置１９に電流を供給するように接続しである。また
、ドライブトランジスタ２９Ｂには、リレー２９Ａの他
に発熱体７を作動するリレー２５の励磁コイルが接続し
である。

温度検出回路２８は、温度センサ８と接続されて公知の
電圧比較回路を構成している。そして、サーミスタから
なる温度センサ２８がエバポレータ３の表面温度にして
、０°Ｃ以下のときに付勢レベルとなり１℃以上のとき
に消勢レベルとなるヒステリシスを有する比較判定信号
を生じる。

しかして、エバポレータ３が充分に冷えた状態で、アン
ドゲート２６Ｃを“開く”。従ってこの場合、アントゲ
−）２６Ｃの出力端には、エバポレータ３の冷却状態に
対応した付勢、消勢レベルの論理信号が生じ、エバポレ
ータ３が充分に冷却された場合に、トランジスタ２９Ｂ
が導通し、かつリレー２９Δが付勢されて送風モータ２
をさとせうさせる。

また論理回路２６において、電気信号ＳＯが消勢レベル
で、温蔵要求信号ｓｈが付勢レベルになると、オアゲー
ト２６Ｅの出力輪には付勢レベルの出力信号が現れるの
で、トランジスタ２９Ｂは直ちに導通しリレー２９Ａを
付勢して送風モータ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ｊｔｋ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。図示しない
が、こ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と、こ
の出力波形を基準電圧源からの所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）を生しる比較
回路とより構成することができる。この構成においては
、基準電圧源の生じるしきい電圧値を変化させることに
より、間欠信号の断続比を容易に変化調節することがで
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３
ｒ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タ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
ると判定されたときにのみ、間欠信号を送出させる役割
をもつ。

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ｌＯの作動を示ず付勢レベル
の電気信号３ｏが与えられていると、回路パッケージ２
４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Ｂで検出される
エバポレータ３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、エバポレータ３が
充分に冷却されている場合には冷蔵庫部ｌＡを攪拌し、
エバポレータ３が充分冷却されていない場合は攪拌を停
止する。送風ファン２が作動されている場合、つまり庫
内のエバポレータ３が充分に冷却されている場合は、表
示装置１９において発光ダイオード１９Ｂが点灯されて
、冷却充分を知らせる。

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、第２図の電磁弁１５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の冷却能力を調節する。

一方、スイッチ群１８において、温蔵用接点（Ｈ）が投
入されると、送風妻−夕２の通電回路を閉成することに
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。

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および間欠信号発生回路２７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、冷蔵庫部の冷え過ぎ対策として
、冷蔵庫部の空気温度を検出する温度センサを設け、こ
の温度センサにより検出される庫内温度が予め定めた基
準温度以下を示すとき送風ファンを停止するようにして
もよい。

以上述べたように本発明によれば、冷却庫の使用に際し
て冷凍庫部を優先的に急速冷凍することを可能とするも
のであって、少ない冷却能力を有効に活用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

添付口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である。 ■・・・冷却庫、ＩＡ・・・冷蔵庫部、ＩＣ・・・冷凍
庫部、２・・・ｉｌＬモータ、３・・・エバポレータ、
８・・・温度センサ、１６・・・電気回路部、２８・・
・温度検出回路。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１開閉部材を備えた庫内に、対流用送風ファンと冷
   却用エバポレータとを備え、このエバポレータの一部を
   前記送風ファンの空気流路から実質的に遮蔽して冷凍庫
   部を形成し、このエバポレータの残りの部分を前記送風
   ファンの空気流路に配置してその下流に冷蔵庫部を形成
   するとともに、このエバポレータ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がら冷媒が供
   給されるように構成され、かつ 前記エバポレータにはその冷却度に応じた信号を生じる
   温度センサが装着され、かっこの温度センサの信号によ
   りエバポレータが所定の冷却状態になるまでの間、前記
   送風ファンを停止させておく電気回路を具備してなる自
   動車用冷却庫制御装置。 （２）前記温度センサが、感熱抵抗素子からなる特許請
   求の範囲第１項に記載の自動車用冷却庫制御装置。