JPS5916182B2 - 自動温度制御式空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動温度制御式空気調和装置の改良に関する
ものであって、自動制御式空気調和装置において、送風
機に電源からの電気が供給された瞬間に、急に最大量の
風が足元に吹き出されることがあり、これは人体に異和
感、不快感を与えるものであった。

この発明は送風機の回転数を徐に上げるように電気回路
を設定することにより、上述の異和感を除去し、快適性
を向上させることを目的とするものである。

自動温度制御式空気調和装置は、第１図に示す構成とな
っているもので、空気調和装置ユニット１には外気を取
入れる外気取入口２と、室内空気を取入れる内気取入口
３が設けられ、両数入口２゜３には外気あるいは内気の
いずれか一方又は外気と内気の両方を取入れるように内
外気切換ドア４１が設けられている。

該外気内気の取入口２，３の空気の流れでみて、下流に
はモータ５によって回転される羽根を有する送風機４が
設けられ、該送風機４の下流には冷媒によって冷却され
送られた空気と熱交換して空気を冷やすエバポレータ６
が設けられ、該エバポレータ６の下流にはヒータコア８
が設けられ、該ヒータコア８に空気を導く通路とヒータ
コア８を通らない空気を導く通路とが設けられ、該ヒー
タコア８の下流には空気吹き出し口９が設けられ、該空
気吹き出し口９にはそれぞれ該空気吹き出し口９を開閉
する吹き出しロドアが設けられ、空気吹き出し口９とヒ
ータコア８との間には、ヒータコア８を通った空気と通
らない空気とを混合して空気の温度を調節するエアミッ
クスチャンバ４２が設けられ、上記エバポレータ６とヒ
ータコア８との間にはエアミックスドア７が設けられ、
該エアミックスドア７はヒータコア８に空気を導く通路
を全開、全閉及び全開から全開の間の適宜の開度に開か
れるように開度を調節するパワーサーボ１５にロッドや
ワイヤ等の連結手段４３によって連結されている。

パワーサーボ１５は負圧の作用によって動かされ、該負
圧は、負圧の大きさをコントロールする電気と負圧の変
換器であるトランスデユーサ１４によって調節され、ト
ランスデユーサ１４の作動は、室内温度を計り電気信号
を出力する内気センサ１７と、外気温度を計り電気信号
を出力する外気センサ１８と、乗員が温度レバーや温度
スイッチ（図示せず）などの目標温度設定手段によって
任意に設定する設定温度を電気信号として出力する設定
温度センサ４４等の出力信号を受けて上記トランスデユ
ーサ１４を制御するアンプ１６が設げられ、上記エアミ
ックスドア１は最大加熱時に全開され、最大冷却時に全
閉され、最大加熱時及び最大冷却時９外では全開から全
閉までの中間の適宜な開度に調節され、空気吹き出し口
９から吹き出される空気の温度が自動調節されるように
なったものである。

又、吹き出し温度に見合った風量を供給するため送風機
４のモータ５の速度制御をする。

このため、エアミックスドア７の開度と連動するリンク
１３の作動によって抵抗値が変化するように設けられた
レジスタ１２と、該レジスタ１２の抵抗値に見合った風
量に送風機４のモータ５を制御するモータ制御用アンプ
１０が設けられている。

尚、モータ５．モータ制御用アンプ１０等は空気調和装
置スイッチ１１をＯＮすると作動する。

このような従来の自動制御式空気調和装置は送風機に電
気が供給された瞬間最大量の風（ブロア能力の最大値）
が室内の吹き出し口例えば足元等に出て異和感を与える
ことがあった。

この欠点はマニアル制御（人が手動で風量をセットする
）する場合、ブロアをＯＮにしても、最大風量になる前
には、ロー、ミドルと移動するスイッチになっているの
が通常であるため、初めから最大風量にはならないし、
仮に最大風量になるような構成であっても、意識がある
ため異和感は少ないため、問題はないのであって、自動
制御式空気調和装置特有の欠点である。

このような自動制御式空気調和装置の異和感は次のよう
な運転状態で発生する。

（１）ハワーサーボ部に負圧がかかつていない状態（大
気圧）・・・エアミックスバルブが第１図に示す実線の
状態ではレジスタが無限大ＨＩになっており送風機は最
大風量を送る状態に制御されることになる。

したがってこの状態で空気調和装置スイッチがＯＮとな
ると、（例えば、冬期などは、水温が上るまで冷風を送
らないように水温スイッチにより、送風機の作動が制御
されているが、水温が上ったときなど）最大風量が急に
吹き出してきて異和感が生じた。

（２）モードレバーを切換える場合、例えばオートポジ
ションからマニアルポジションに切換える場合、切換の
瞬間は、レジスタの抵抗が無限大ＨＩになるため、送風
機は最大風量を送るように制御される。

このためオートからモードレバーを動かし、風量なＨＩ
に固定する場合はよいが、第２図のＣ範囲からＬＯに固
定するときＬＯ−）ＨＩ→ＬＯと変化することになり異
和感が生じた。

この発明は上述の公知の自動温度制御式空気調和装置の
異和感を除去したものであり、送風機のモータの回転数
が上昇するときは、徐々に上げるようにするものである
。

このためこの発明では、エアミックスドアの開度とリン
クを介して連動するように設けられたレジスタを該リン
クによって抵抗値が変化される可変抵抗とし、該可変抵
抗の抵抗値を最大加熱時（エアミックスドア全開）及び
最大冷却時（エアミックスドア全閉）に大とし、中間時
に小となるように設定し、モータ電圧を最大加熱時及び
最大冷却時に犬としてモータ速度（回転数）を上げ、中
間時に小としてモータ速度を下げるようにレジスタ回路
とモータ電圧制御回路によりモータ駆動回路のモータ電
圧を制御すると共に、モータ速度上昇時にはモータ電圧
が徐々に上昇するように、モータ電圧制御回路に作用す
る積分回路を設けたものである。

υ下、この発明のモータ速度部側回路を第４図に示す実
施例に基いて説明する。

電源４５と接続され、空気調和装置スイッチ１１によっ
てＯＮ、ＯＦＦされるモータ５を有するモータ駆動回路
３２のアース側にモータ駆動回路３２の電圧を制御する
パワートランジスタ２５が設けられ、該パワートランジ
スタ２５のベース側は抵抗４６，４７が設けられ、空気
調和装置スイッチ１１を介して電源４５に接続されてい
る。

抵抗４６と４７の間にはトランジスタ１９のエミッタ側
が接続され該トランジスタ１９のコレクタ側はパワート
ランジスタ２５のコレクタ側に接続され、該トランジス
タ１９０ベース側は抵抗４８を介してレジスタ１２を有
するレジスタ回路３６及び後述する積分回路２４に接続
されている。

そして、モータ駆動回路３２のモータ電圧を制御するパ
ワートランジスタ２５と該パワートランジスタ２５０ベ
ース側電圧を制御し、モータ電圧をパワートランジスタ
２５を介して制御するように作動するトランジスタ１９
によってモータ電圧制御回路３１が形成されている。

レジスタ１２はモード切換レバー（図示せず）をオート
ポジションにすることによって接続されるプログラムス
イッチ２３の端子２９と３０を介して上記トランジスタ
１９０ベース側及び上記パワートランジスタ２５のコレ
クタ側にそれぞれ接続されている。

又、モード切換レバーをローポジションにすることによ
ってプログラムスィッチ２３ａ５ｍ子２９と４９を介し
てレジスタ１２のロー（ＬＯ）抵抗値と同じ抵抗値とな
るように設けられたロー保持回路５３を通ってパワート
ランジスタ２５のコレクタ側に接続されエアミックスド
ア７の開度に関係なくモータ５は低回転に保持される。

上記トランジスタ１９０ベース側とトランジスタ２６の
エミッタ側が接続され、トランジスタ２６のコレクタ側
が上記パワートランジスタ２５のコレクタ側と接続され
、該パワートランジスタ２５のコレクタ側と接続された
コンデンサ回路３３はコンデンサ２２．抵抗５０，５１
を介してトランジスタ２６のベース側に接続されており
、積分回路２４が形成され、該積分回路２４はモータ電
圧制御回路３１のトランジスタ１９に作用スる。

トランジスタ１９のエミッタ側からコレクタ側に流れる
電流（電圧）を制御する該トランジスタ１９のベース側
には、上記積分回路２４及びレジスタ１２と接続された
レジスタ回路３６を流れる電流（電圧）の大きさにより
、パワートランジスタ２５０ベース側に流れる電流（電
圧）の大きさが定められパワートランジスタ２５のコレ
クタ側を流れアースされるモータ駆動回路３２のモータ
電流（電圧）が制御される。

上記回路においては、回路３７を流れる電流は回路３５
を流れる電流に反比例し、回路３５を流れる電流は回路
５２を流れる電流に比例し、回路５２から回路３４に流
れる電流はコンデンサ回路３３を流れる電流に比例し、
モータ駆動回路３２を流れる電流は回路３７を流れる電
流に比例するものである。

この実施例の回路で作用を説明すると、プログラムスイ
ッチ２３がオートポジションにあるとき空気調和装置ス
イッチ１１をＯＮした場合、プログラムスイッチ２３を
オートポジションからローポジションへ切換えた瞬間、
目標温度設定手段によって乗員が設定温度を変える等に
より、エアミックスドア７の開度が全開側あるいは全閉
側に動いてレジスタ１２の抵抗が大となる方向に変化し
た場合等においては、モータ速度を上昇させるように制
御されるが、この場合、積分回路のコンデンサ２２が充
電され始めるので、該充電量に比例して回路５２．３４
を電流が流れ、これにより回路３５に電流が流れる。

この電流はコンデンサ２２０回路３３の電流が充電初め
大きく次第に小さくなることによって徐々に小さくなり
、したがって、パワ−トランジスタ２５０ベース側回路
３７の電流が徐々に大きくなり、これによってパワート
ランジスタ２５のコレクタ側からエミッタ側へ流れるモ
ータ駆動回路３２の電流は徐々に大きくなるように制御
され、モータ５の速度（回転）は徐々に上昇する。

尚、ダイオード２１を含む回路４０は空気調和装置スイ
ッチ１１がＯＦＦされたときのコンデンサ２２の放電回
路であり、ダイオード２８を含む回路３９はエアミック
スドア７が中間開度に向って動かされ、レジスタ１２の
抵抗値が下がったときコンデンサ２２をレジスタ回路３
６の電圧に見合うまで放電する回路であり、２０は抵抗
で該抵抗２０を含む回路はレジスタ回路３６の補助回路
である。

本発明のモータ電圧制御回路３１は本実施例のものに限
定されるものではなく、直流モータの速度制御に用いら
れる他の制御回路、例えば発振回路とし、該発振回路の
発振周波数を積分回路２４によって変化させるようにし
てもよいし、レジスタ１２の抵抗値を実施例とは逆にし
、最大加熱時及び最大冷却時に抵抗値を小とし、中間時
に犬とすることも電圧制御回路３１及びモータ駆動回路
３２を変えれば容易に変形できるものである。

而して上記実施例に於てはモータ部側用アンプ１０回路
中にモータ制都用アンフ沖のモータ電圧制御回路に作用
し、モータ電圧を徐々に上昇させる積分回路２４を設け
たが、必ずしもモータ制御用アンプ回路中に該積分回路
を設けなくともよく、他の場所に設けてもよい。

第２図に於てＡ−Ｂ間の矢印りはレジスタ１２より動か
されるリンク１３０ストロークを示し、第１図に於てリ
ンク１３の位置Ｐは第２図におけるＡ点に対応し、Ｑは
第２図Ｃ範囲に対応し、Ｒは第２図Ｂ点に対応するもの
である。

第３図は本発明の自動温度制御式空気調和装置のモータ
回転状態を示す図でありＺは最大電圧（最大風量）を、
又ｔは時間を、■はモータ電圧を示しＸは本発明の場合
、Ｙは従来の場合を示す。

第３図に示す実施例では、異和感を与えず且可及的に早
く最大風量を得るため時間ｔを５秒程度とした。

この時間はコンデンサ２２と抵抗２０の大きさを選択す
ることによって定まる。

堤上述べたように、この発明によれば、送風機４０制御
装置であるモータ制御用アンプ１０或はその他の場所に
、第３図に示す状態に、モータ回転を徐々に上げるため
のモータ制御用アンプ中のモータ電圧制御回路に作用し
、モータ電圧を徐々に上昇させる積分回路２４を組込ん
だため、送風機に電気が供給された瞬間、最大風量の風
が吹き出すことがな（異和感がない。

又モードコントロールレバーでオートモードからマニア
ルＬＯモードに切換え、風量を固定したい場合、プログ
ラムスイッチの構造（切換えの瞬間一時的に電源がＯＦ
Ｆされ再びＯＮとなる構造）から、従来は一時的に最大
風量となった後、風量が少くなるというような異和感が
あったが、モータ制御用アンプ中のモータ電圧制御回路
に作用し、モータ電圧を徐々に上昇させる積分回路を設
けたため最低風量でモード切換ができるようになったた
め、最大風量が吹き出すことはない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動温度制御式空気調和装置の構成図、第２図
はモータ電圧特性図、第３図はモータの回転状態を示す
グラフ、第４図はモータ制御用アンプの１例を示す構成
図である。 １は空気調和装置ユニット、４は送風機、５はモータ、
６はエバポレータ、７はエアミックスドア、８はヒータ
コア、１０はモータ制御用アンプ、１１は空気調和装置
スイッチ、１２はレジスタ、２４は積分回路、３１はモ
ータ電圧制御回路、３２はモータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送風機と、エバポレータと、エバポレータの下流に
   設けられたヒータコアと、ヒータコアの下流に設けられ
   た空気吹き出し口と、エバポレータとヒータコアの間に
   設けられヒータコアに空気を導く通路を全開及び全閉を
   含む適宜開度に開くエアミックスドアと、室内に設けら
   れた内気センサと、目標室温設定手段によって設定され
   る設定温度センサと、内気センサと設定温度センサの出
   力を受けて制御されるトランスデユーサと、トランスデ
   ユーサにより作動されるパワーサーボと、送風機のモー
   タの速度を制御するモータ制御用アンプを有し、さらに
   、上記エアミックスドアが上記パワーサーボと連結され
   、該パワーサーボによりエアミックスドアが最大加熱時
   に全開され、最大冷却時に全閉され、最大加熱時と最大
   冷却時の間では全開、全開の中間の適宜開度に調節され
   て空気吹き出し口より吹き出される空気温度が自動調節
   される自動温度制御式空気調和装置において、上記エア
   ミックスドアの開度に対応して、抵抗値が変化されるレ
   ジスタが設けられ、上記モータ制御用アンプには、上記
   レジスタの抵抗値によって制御され、モータ駆動回路の
   モータ電圧を制御するモータ電圧制御回路と、モータ電
   圧上昇時、モータ電圧制御回路に作用し該モータ電圧を
   上記レジスタの抵抗値によって定まる電圧まで徐々に上
   昇させる積分回路が設けられていることを特徴とする自
   動温度制御式空気調和装置。