JPS5997477A - 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少なくともエバポレ
ークを配置してなり、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用の冷凍サイクルから冷媒を
供給するように構成された自動車用冷却庫に関する。

この種の自動車用冷却庫は、充分な冷凍能力を有する空
調装置用の冷凍サイクルと組合されているため２．、空
調装置を作動させずに冷却庫のみ作動させた場合には、
冷却庫は充分な冷却能力を発揮する。

しかし、冷却庫と空調装置とを同時作動させる場合には
、冷凍サイクルの冷媒供給能力が限られることから、互
いに充分な冷却能力を得ることができな（なる問題があ
る。この場合に、冷却庫と空調装置の冷却能力の一方を
犠牲にするように、予め冷媒配分量を決めることができ
るけれども、それによっζ（吏用当に不満を与えること
にもなってしまう。

本発明は、上記の問題を考處して、冷却庫の冷却能力と
空調装置の冷却能力とを、使用者が適宜選定できるよう
にした自動車用冷却Ｊ４（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、冒頭に述べた自動車用冷却庫にお
い゛Ｃ１空調装置のエバポレータの冷媒通路に、電気信
号に応じてその冷媒通路の通流抵抗を調節する電気的作
動器を配設し、空調装置の冷却能力と冷却庫の冷却能力
とを変更するための電気（ｉ号を発生ずる手動操作器か
らの電気信号によって、上記電気的作動器を制御し、前
記通流抵抗を変化調節する制御回路を設けることを特徴
とする。

実路に際して、電気的作動器は、特に限定しないけれど
も電気的に付勢されたときに開弁し、消勢されたときに
閉弁する簡単な電磁弁を採用することができる。

また、こうした電磁弁を使用する場合、制御回路は、間
欠信号発生回路を含み、その間欠信号の断続時間比を前
記手動操作器によって調Ｍｉするように構成することが
できる。

手動操作器は、必要により出力信号が連続的に変化する
型のものを用いることがｒきるが、単にオンオフ型のス
イッチを採用することもできる。

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°ζ
いる。

第１図においてより詳細に示されるように、冷却庫ｌ内
には対流用送風モータ２とエバポレーク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。エバポレータ３は管３Ａ、３１３を
介しζ、自動車１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
。このエバポレータ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−ヒ、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ｌコ冷却庫内の冷蔵
庫部ＬＡ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ｌＣ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°ζいる。ＩＤは冷却庫部
ＩＣ内に収納された製氷皿を示している。

冷却庫ｌ内において、送風モータ２による空気流が冷蔵
庫部ＩＡ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、日月の
温度が所定の値に達すると１身の抵抗値を増加させるこ
とにより、自己温度＠前作用を発揮する。

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ｌは冷凍、冷
蔵兼２！！蔵庫ということができる。

冷蔵庫部８内には、庫内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、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がら冷媒を供給されるよ
うに配管されている。ずなわら、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１ｏを有し、コンプレ
ッサ１０は電磁クラ・ノチ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°ζ、コンデン
サ１２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。なお、図示しないが適当な減圧手段が電磁弁１４
．１５とエバポレークとの間に設けられている。

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、電気的に付勢されたときに開く２つの電磁弁１４
．１５が各エバポレータの人口側に設けられている。し
かして、各電磁弁１４．１５を開弁させたときには、対
応するエバポレータ３および／またはエバポレータ９に
冷媒を流入させることにより、各々冷却作用を発揮させ
得る。

この場合において、冷却庫１内のエバポレータ３の冷却
効果（つまり冷蔵庫部ＩＡの冷蔵能力あるいは冷凍庫部
ＩＣの冷凍能力）は、電磁弁１４のみ開弁しているとき
に比較して、両電磁弁１４と１５が共に開弁じていると
きには、著しく減少する。このことは、エバポレータ３
例の通流抵抗とエバポレータ９例のそれどの差に起因す
るもので、この実施例に関する限り、電磁弁１４．１５
が共に開弁し１いると、エバポレータ３への冷媒の流入
はほとんどない。

従って、電磁弁１４を開イさせている間において、電磁
弁１５側の通流抵抗を調節するならば、エバポレーク３
を通る冷媒量を調節し、もって冷却庫１の冷却効果と空
調装置の冷却効果とのバランスを調ｔり：することがで
きる。しかして、この実施例においは、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
間との割合（断続比、またはデユーティ比）を、冷却庫
１に要求される冷却効果に対応して変化させることに′
　より、冷却庫１の冷却効果をａ節する。

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、Ｉ７はエバポレ
ーク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１行令する１榮作
器とし゛このスイッチ群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２
０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Ｉ５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”Ｃ１ゲーｌ・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Ｓ、ｒ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１の冷却作用と空調装置の冷却作Ｊｌｌ
　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１を作動させる場合に、コンプレッサ１０の作動
状態を考広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ｊｉｌｔ’　、’、ｌて冷却
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かできる。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
勢電流か供給されているときに、電気回路部１６に作動
信５ＳＯが送出され、電気回路部１６はこれを受けたと
きに限り電気イ、Ａ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
タ２、発熱体７、および電磁弁１４と電線で接続されて
いる。これらの機能要素２．７．１４はいずれか一端が
電源正端子または接地０１１°、１子と接続されており
、他噛が電気回路部■６内のスイッチ素子（後述）と接
続される。また、電気回路部１６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１７からの電気信号Ｓｏに
基づいて、１幾能要素２．７．１４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。

図中太い硬綿は、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への正極側給電綜合−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１１′し
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を含み、３位
置は温蔵（Ｈ）、中立（Ｎ）、冷却（１）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。

さらにスイッチ群１８には、冷却庫１の冷却能力を調節
するためのスイッチ１８Ｃが含まれている。このスイッ
チ１８Ｃは、冷却庫１の冷却能力を調節することにより
、結果的に空調装置の冷却能力も調節する役目をもつ。

この実施例では、スイッチ１８Ｃが閉成された場合は、
開放されている場合に比べて冷却庫１の冷却能力を増加
させ、逆に空調装置の冷却能力を減少さゼるようになっ
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ｉＪＪ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１８
Ａの冷却庫接点と接続された１１を色発光ダイオード１
９１３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の機能要素のうら、電磁弁１４は、スイッチ群
１８の口■動片１８Ａの冷凍庫接点と接地との間に接続
されている。従って、スイッチ群１８が冷却庫の作動を
選択すると、？ＩＸ磁弁１４には直らに（＝Ｊ勢雷電流
供給され、電磁弁１４は開弁される。また、機能要素の
うち、発熱体７は、可動片１８Ａの温蔵庫接点と接地と
の間に接続されたリレー２５の常開接点を介し′（、電
源線間に接続されている。従って、スイッチ群１８が温
蔵庫の作動を選択すると、リレー２５の常開接点が閉じ
られ′ζ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Ｓ　ｉ　
、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Ｓｈ１および冷却？ｉｌ力を調節するスイッチ１
８Ｃの開閉により生じる調節信号Ｓｍに基づいて作動す
る。

この回路パンケージ２４は、送風モータ２の■１制御回
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、表示装置１９の駆動回
路２８、および信号受信用の論理ゲート２９と信号送信
用の論理ゲート３０から構成されている。

イＪ号受信川用論理ゲート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１０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Ｓｒが付勢レベルになると、Ｉｌ、　２９
　Ａ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２６Ｂ１オアゲート２６Ｃ，アンドゲート２
６Ｄ１および温度センサ８と接続された比較回路２６Ｅ
から構成される。

送風！制御回路２６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晶づ
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（ｉＪ号ｓｂに一致した付勢、消勢レベル
の論理信号が生じる。このアンドゲート２６Ｄの出力（
４号は、オアゲート２６Ｃを介して、ドライブトランジ
スタ２６Ｂの制御六方端子に印加される。トランジスタ
２６Ｂは、結局比較回路２６Ｅの制御信号Ｓｂに一致し
て導通、遮断し、それにょっ°Ｃリレー２６Ａの接点を
閉成、開放する。

比較回路２６Ｅ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℃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２６
１Ｅ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２６Ｅ　　、”の動作に従っ
て送風モータ２を作動、停止させる。

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セる
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ｓｈ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は直らに導通しリレー２６Ａ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２７Ｂからの所定のしきい電圧値と比較し
て出力ｆｌｉ’Ａにパルス列侶何（間欠信号）を生じる
比較・回路２７Ｃと、晶Ｙｊ％電圧源２’７Ｂの生じる
しきい電圧値を２段階に変化させる電圧調整回路２７Ｄ
とより構成されている。この構成においては、基準電圧
源２７１３の生じるしきい電圧値を、調節信号Ｓｍに晶
づいて電圧調整回路２　’？　Ｄで変化させるごとによ
り、間欠信号の断続比を変化調節するととができる。　
　　　　　　　・ ここで、電圧調整回路２１０は、インバークゲ−ｌ−よ
り構成されており、スイッチ群１８のスイッチ１８Ｇが
閉成した場合に付勢レベル、開放している場合に消勢レ
ベルとなる信号を生じる。

この信号は、第４図にａイ；細に示ず基準電圧源２７Ｂ
のアナログスイッチ２７ｄに与えられる。基準電圧源２
７１３は、アナログスイッチ２７ｄが開放状態にあると
きは、抵抗２７ａと２７ｂの分圧電圧を比較回路２７Ｃ
に与えるが、アナログスイッチ２７ｄがスイ□ッチ１８
ｉＣの開成によって閉成されたときは、抵抗２・７ａに
抵抗２７Ｃを並列に接続することによって、抵抗２７ａ
と２７ｂの接　　　　゛続点の電圧を持ち上げる。

したがって、比較回路２７Ｃは、スイッチ１８・Ｃの開
・放状態での間欠信号の断続比（付勢時間／消勢時間）
に・対して、スイッチ１８Ｃの閉成状８′での断続比の
方が大きい値をとる。

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
・Ｓｒとして、電気ｕ踏部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８Ｍする。論
理ゲート３．０は、論理ゲート２９により、冷却要求１
４号Ｓｉ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。

駆動回路２８は、表示装置１９の電流制限抵抗１９Ｃと
接続されたドライブトランジスタ２８Ａと、その制御入
力端子に接続されたオアゲート２８Ｂとから構成されて
いる。オアケー）２１３Ｂの２つの人力ＱＨｉ°４の一
方には、線２９Ａが接続され、他方には温蔵要求信号ｓ
ｈが与えられている。これにより、トランジスタ２８Ａ
は、冷却要求信号Ｓｉが付勢レベルとなりかつコンプレ
ッサ１０か作動状態にあって線２９Ａが付勢レベルのと
き、および温蔵要求信号ｓｈが付勢レベルのとき、のい
ずれかにおいて、導通し発光タイオード１９Ａと１９Ｂ
の一方をイ］勢し点灯させる。

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′Ｃ冷却用接点（１）が投入されると、電磁弁１
４が付勢され第２図の冷凍１４ｔエバポレータ３が冷凍
サイクル５に対して開かれる。このときに、電気回路部
１７よりコンプレッサ１０の作動を示ず付勢レベルの電
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ｊ、１１作動を電気Ｍｉ制御するとともに
、発光ダイオード１９Δ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
庫内空気温度に基づいて送風モータ２の通電回路の開閉
がなされ、庫内空気温度が高い場合には撹拌作動し、庫
内空気温度が低い場合は攪拌を停止する。

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、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。

こり場合において、間欠信号の断続比は、スイッチ群１
８におけるスイッチ１８Ｃの開放状態に対して、その開
成状態で大きい値となるので、スイッチ１８Ｇにより、
冷却庫１と空調装置の冷却ｆ１シカのバランスを変化さ
せることができる。なお断続比の一例示として、電磁弁
１５の開弁時間／閉弁時間を、５秒１５５秒に対して１
０秒１５０秒としてもよい。

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、発熱体７が付勢され、かつ送風モータ２の
通電回路を閉成することにより、１：ｉｔ内空気をＩｎ
拌して冷却Ｊ４（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。

本発明の上記の実施帝すは、特許請求の範囲の記載に基
づいてさらに変形した実力ｉ！！態様とすることができ
る。

例えば、冷却能力の調節を、スイッチ１８Ｃにてオンオ
フ的に変化させる他に、可変抵抗器を用い、これを基準
電圧源２７Ｂに接続するならば、連続的に変化させるこ
ともできる。

また調節器であるスイッチ１８Ｃにもその開閉状態を示
す表示器を付設することができる。

また電気回路部１６は、必要により電気回路部１７と組
合せた形態でマイクロコンビ瓢−夕のプログラム制御に
て実現することができる。

以上述べたように本発明によれば、手動操作にて冷却庫
と空調装置の冷却能力の調ＤｊＪをすることができるの
で、使用者の希望により、使用条件に合せて適宜選択す
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図示化したもので、第１
図は冷却庫の模式的断面図、第２図はさらに周辺−装置
との組合せた全体システムを示す構成図、第３図は冷却
庫のための電気ｕｌｌ＆部を示す電気結線図、第４図は
第３図中の基準電圧源の回路構成を示す電気結線図であ
る。 ■・・・冷却庫、３・・・冷却庫のエバポレータ、４・
・・開閉部Ｉ、５・・・冷凍サイクル、９・・・空調装
置のエバポレータ、１５・・・電磁弁（電気的作動器）
、１６・・・電気回路部、１８・・・操作器をなすスイ
ッチ群、１８Ｃ・・・スイッチ、２４・・・回路パッケ
ージ、２７・・・間欠信号発生回路、２７Ｂ・・・基準
電圧源。 代理人弁理士　岡　部　　　訣

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）開閉部制を備えた庫内に少なくともエノー、Ｉボ
   レータを゛配置してなり、前記上ｌ＜ボレータＧこ自動
   車機関によって駆動される空調装置用の冷凍サイクルか
   ら冷媒を供給するように構成された自動車用冷却庫にお
   いて、 前記空調装置のエバポレータの冷媒通路に配設され、電
   気信号に応じてそ・の冷媒通路の通流抵抗を調節する電
   気的作動器と、 前記空調装置の冷却能力と冷却庫の冷却能力とを変更す
   るための電気信号を発生する手動操作器と、 この手動操作器からの電□気信号に応じて前記電気的作
   動器を制御し、前記通流抵抗を変化調節する制御回路と
   、 を備えてなる自動車用冷却庫制御装置。
2. （２）前記電気的作動器が、電気的に付勢されたときに
   開弁し、消勢されたときに閉弁するように構成されてい
   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。
3. （３）前記制御回路が、間欠信号発止回路を包含してお
   り、その間欠信号の断続時間比が前記手動操作器によっ
   て調節されるように構成されている特許ａｌｌ求の範囲
   第２項に記載の自動車用冷却庫制御装置。