JPS61240059A - 自動車用空気調和装置の蒸発器凍結防止装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明自動車用空気調和装置に関し、殊に蒸発器の凍結
防止の装置に関する。

〔発明の背景〕

従来のこの種装置では特公昭５７−４０４２３号公報に
示す如く蒸発器の出口側冷媒流路内に蒸発器内の圧力が
所定値（凍結限界圧カニ約２Ｋｇ／ａｍ”）以下になら
ない様に冷媒の圧力に応動して流路を開閉する定圧制御
弁機構を設けたり、米国特許第３’８２２５６３号明細
書に示す如く、蒸発器の出ロ側冷−媒の温度に応動して
冷媒流路を開閉する制御弁を設けたりしている。

しかし、これら両制御装置は、冷凍サイクルの起動時に
圧縮機が始動して蒸発器内の冷媒を吸引すると、冷媒圧
力が急減し、蒸発器の表面温度がまだ十分高く、凍結を
生ずることのない温度であるにもかかわらず、これら制
御弁は冷媒流路を閉じてしまう、この為、蒸発器にまだ
十分冷却能力があるにもかかわらず、冷媒が流れなくな
るので圧縮機起動時に蒸発器が十分能力を発揮できず、
１　　　　　クールダウン特性が、制御弁の動作特性に
影響されて十分なり−ルダウンが得られない問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本願第１発明は圧縮機の起動時にも蒸発器が凍結しない
場合には冷媒の圧力や温度に関係なく冷媒の循環を維持
し、蒸発器の能力を最大限に引き出すことを目的とする
。

本願第２発明は第１の目的を達成する凍結防止゛装置を
膨張弁機構と一体に構成して、コンパクトな冷媒制御装
置を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本願の第１発明では第１の目的を達成する為に蒸発器の
外表面の温度を検出して、蒸発器の外表面が凍結発生温
度になった時蒸発器下流の冷媒流路の流路抵抗を増大さ
せて蒸発器の圧力を上昇させる様に構成した。

第２の発明では、第２の目的を達成する為、上記の機能
を有する蒸発圧力制御手段を膨張弁と一体に構成した。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づく詳説する。

ケーシング１の入口にはブロワ２が設けられていて、ブ
ロワ２の吸込み口２ａの上流には車室内に通じる内気吸
入口５ａと車室外気に通じる外気吸入口５ｂとを有する
内外気切換ダクト５が設けられている。内外気切換ダク
ト５内には負圧アクチュエータ６によって操作される切
換ダン／（５Ｑが回動自在に支承されている。

蒸発器３はブロワによってケ、−シング１内に吸入され
た空気を冷却、除湿する。冷却された空気はエンジン冷
却水を熱源とするヒータコア４で再加熱される。

アクチュエータ８によって制御されるエアミックスドア
７はヒータコア４へ流入する冷風量とヒータコア４を迂
回する冷風量との割合を制御してヒータコア４による再
加熱量を調整する６アクチユエータ１９により開度が制
御される温水弁１９ａは、ヒータコア４へ流入する温水
の流量を制御し１．ヒータコア４の加熱能力を調整する
。

ヒータコア４の下流側の温風通路は２つに分岐しており
、その一方は車室の比較的上方、即ち乗員の上半身に向
けて調和空気を吹き出すベント吹出口１ａに通ずる上部
吹出ダクトｌｄｕに連通し、もう一方は車室の比較的下
方、即ち乗員の足元に調和空気を吹き出す足元吹出口１
ｂに通ずる下部吹出ダクト１ｄｆｆｉに連通している。

ヒータコア４を迂回した冷風とヒータコア４で再加熱さ
れた温風の一部とは上部吹出ダクトｌｄｕを通ってエア
ミックスチャンバＩＭに流入し、ことでミックスされた
調和空気となりベント吹出口１ａから吹き出す。

上部吹出ダクトｌｄｕには更にフロントガラス内面に向
って風を吹き出す為のデフロスタ吹出口に連通ずるデフ
ロスタダクトｌｄｄが連通している。

アクチュエータ１０で操作される切換ダンパ９は上部吹
出ダクトｌｄｕとデフロスタダクトｌｄｄどの分岐点に
設けられていて、調和空気の流れ方向をベント吹出口１
ａかデフロスタダクトｌｄｄから切換える。

アクチュエータ１２によって制御さ熟るドア１１は切換
ダンパ９がデフロスタダクトｌｄｄを開く点線位置に切
換った時に同じく点線位置に切換ってベント吹出口１ａ
への空気流を遮断する。

またこのドア１１は切換ダンパ９が実線位置にある時に
も点線位置に切換えることができ、この時は温風通路か
らの温風を上部吹出ダクトｌｄｕの図面上方位置まで導
き、同ダクトｌｄｕ内に流′入する冷風とのミクスチャ
ンバＩＭ内で効果的に・パｊ 達成される様に機能する。

更にこのドア１１は切換ダンパ９が点線位置に切換って
いる時に、実線位置へ切換えられることもできる。この
場合上部吹出ダクトｌｄｕ内に流入する冷温風はドア１
１の部分を通ってベント吹出口１ａへ吹き出すことがで
きる。

アクチュエータ１４によって操作されるデフロスタダン
パ１３は、切換ダンパ９がデフロスタダンパｌｄｄ上部
吹出ダクト１−ｄｕとを接続する点線位置に切換った時
点線位置に切換わることによ丁 ってデフロスタ吹出口１ｃへ調和空気を吹出す。

アクチュエータ１６によって操作されるデバータドア１
５は、ヒータコア４で再加熱された温風のうちの上部吹
出ダクトｌｄｕ側へ流れる風量を制御し、ミックスチャ
ン４１Ｍ内でミックスされてベント吹出口１ａから吹出
す調和空気の温度を制御する。

アクチュエータ１８によって操作されるフロアドア１７
は観音開きのドアで構成され、下部吹出アクチュエータ
１９によって制御される温水弁１９ａはヒータコア４へ
流れる温水の量を制御してヒータコア４の加熱能力を制
御する。

圧縮機３ａは冷媒を圧縮し、冷凍サイクルに高圧冷媒ガ
スを供給する。

凝縮合冊１０２は高圧冷媒ガスを冷却して液化する。

リキッドレシーバ−１０３は凝縮器１０２からの冷媒を
気液分離し、液冷媒のみを冷媒制御装置２０４に送る。

冷媒制御装置２０４は、第２図に示す如く有底筒状のケ
ース１０４ａとこのケース内に組込まれた膨張弁機構１
．０４と定圧制御弁機構１２４とから構成されている。

ケース１０４ａ内に膨張弁本体１０４ｂを組込むことに
よって、ケース１０４ａの筒状部内には２つの密閉空間
が形成される。

分配器７がその一つの密閉空間で、膨張弁本体１０４ｂ
の入口１０４ｃに設けられた弁体１０４ｄ介してリキッ
ドレシーバ１０３から流入する冷媒を蒸発器３の各蒸発
管（図面では代表して１本だけ示しである。）に分配す
る。

集合器１０８が他の一つの密示空間で、蒸発器３の各冷
媒管から流出する気化冷媒を集める。

集合器１０８内には、ダイヤフラム１１２とカバー１１
２ａとで形成された感温装置１２０が設置されている。

感温装置１２０によって集合器１０８内は一火室１０９
と２火室１１０とに区分される。

感温装置１２０内は感温部材が封入されており２次室側
に面するダイヤフラム１．１２は連接棒１１３を介して
弁１０４ｄに連接されている。

通常弁１０４ｄは通路１０４ｅを閉じる方向にばね１０
４ｆで付勢されている。

感温装置１２０のカバー１１２ａ側は１火室１０９に臨
み、１火室１０９に集められた蒸発器出口側冷媒の温度
を検出し、ダイヤフラム１１２に変位を与える。

“、ニ一方２次室１１０には後述する集合器１０８の出
口に取付けられた定圧制御弁１２４の後流の圧力が通孔
１３４を介して印加されており、この圧力に応じてダイ
ヤフラム１１２に変位を生じる。

結局、ダイヤフラム１１２の変位は前者の冷媒温度と後
者の冷媒圧力との両者の状態に応じて変位を生じ、弁１
０４ｄを開閉して蒸発器への弁媒の流入量を調整する。

１１９は膨張弁機構１０４が収納されるケース１０４ａ
の底部に一体に形成された定圧制御弁機構１２４のケー
スである。

ケース１１９内には１火室９の出口に連通する通路１１
９ａが形成されており、強路１１９ａは定圧制御弁機構
１２４の出口配管（図示せず）に通路１２１を介して連
通している。

通路１０９８には作動杆１０５が滑動自在に延びていて
、その先端には１火室１０９の出口を開示する弁１１５
が取付けられている。

作動杆１０５の一端は１火室１０９に向って通路１０９
ａ内を進退する。他端はベローフラム１０６に固定され
ると共にスプリング１１７によって１火室１０９の出口
を閉じる方向に押圧されている。

ベローフラム１０６はスプリング１１７収納用の上ケー
ス１２９ａの端部に形成されたフランジ部と下ケース１
２９ｂとの間に密封状態を保って固定されている。

ベローフラム収納ケース１２９はスペーサ金具１３０に
固定されていて、スペーサ金具１３０の外周にシールリ
ング１３１を取付けて通路１０９ａに通じる通孔内にス
ペーサ金具１３０を嵌入する１　　　　　ことによって
金具と共に円筒状ケース１１９に取付けられる。

金具１３０とダイアフラム収納ケース１２９との間には
さみ付けられた取付板１３２は筒状ケース１１９の外周
に嵌着され、ねじ１２６によってケース１１９に固定す
ることによって収納ケース１２９を筒状ケース１１９に
固定する。

スプリング１１７はベローラフラムケース１２９の制御
圧力室１３３に大気圧が作用している時。

ベローフラム１０６を押圧して弁１１５が一火室１０９
の出口を閉じる位置に付勢する。

かくの如く構成された冷媒制御装置２０４の定圧制御弁
機構１２４は蒸発器の外表面が凍結する温度になると制
御圧力室１３３に大気圧が印加されて第２図の位置に制
御され、蒸発器３の出口側冷媒流路の流路抵抗を無限大
、即ち通路を全閉状態として蒸発器内の圧力がそれ以上
下がらない様にする。

尚、符号１２４ａはベローフラムと制御圧力室とから成
るアクチュエータを示す。

バキュームタンク２０は逆止弁２０ａを介して図示しな
いエンジンの吸気マニホールドに接続されている。バキ
ュームタング２０の出力部には三方切換電磁バルブ２１
が設けられていて、バキュームタンク２０から負圧を出
力するか、大気圧を出力するかが制御できる様に構成さ
れており、例えば特公昭５７−３９６４号に示されるバ
キュームタンクが使用できる。

して、密閉されたバルブ組体ＶＡに供給される。

バルブ組体ＶＡには９個の０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁が組み込
まれており、原理的には第２図に示す如くバルブ組体Ｖ
Ａに内蔵された各バルブの入力ニップル２２ａ〜３０ａ
を通常は閉塞する様にばね２２ｂ〜３０ｂで附勢される
弁体２２　ｃ　〜３０　ｃと、弁体２２ｃ〜３０ｃを支
持する磁性材２２ｄ〜３０ｄに作用して電磁コイル２２
ｅ〜３０ｅが電源から附勢された時に発生する電磁吸引
力で弁体２２　ｃ　〜３０　ｃをばね２２ｂ〜３０ｂの
力に打勝って入力ニップルを開成する方向に引き戻す磁
気回路手段とから構成される。これによって各バルブ２
２〜３０の出力ニップル２２ｆ〜３０ｆの出力状態が制
御される。

内外気切換ドア５Ｃはアクチェータ６によってその開度
が８位置、ｂ位置及びＣ位置の３位置に制御される。ア
クチュエータ６はベロー型に形成された伸縮自在の圧力
容器から成り、この容器内・にはバルブ組体ＶＡの出力
ニップル２２ｆからアクチェ−タ６の入力ニップルを介
して負圧か大気圧かが供給される。

アクチュエータ６への負圧の印加は制御回路３７の出力
に基づく電磁弁２２の操作によって行われる。アクチュ
エータ６の入力ニップル側端は固定されていてアクチュ
エータ６のロッド６ｂはばね６ａによって第１図、第２
図Ｐ１矢印の方向に引張られているドアに係止されてい
る。アクチュエータ６に大気圧が作用している時はロッ
ド６ｂは第１図図面左方にばね６ａによって引き付けら
れ結局ドア５ｃは８位置に制御される。この時に空気調
和装置のケーシング１内にはブロワ２によって外気が取
込まれる。アクチュエータ６にニップル２２ｆを介して
負圧が供給されるとロツドロｂはばね６ａの力に抗して
ロッド６ｂを第１図図面右方に引き付けられ、その結果
ドア５Ｃはｂ位置まで移動する。この時はブロワ２によ
って空気調和装置のケーシング内には車室内の空気（内
気）と外気とが半分ずつ取込まれる。更にア付けられ、
その結果ドア５ｃはＣ位置に移動する。

この時はブロワ２によって内気が空気調和装置のケーシ
ング−内に取込まれる。

ブロワ２によって吸込まれた空気は圧縮機３ａが駆動さ
れておれば蒸発器３を通過する際そこで冷却・除湿され
る。ここで３ｂは電磁クラッチのコイルを示し、制御回
路３７からの出力をＳ、端子に受けて圧縮機とエンジン
とを連結・離脱させる。

蒸発器３を通過した空気はヒータコア４へ流入寸 するかヒータコア４の周囲に形成された迂回通路を通っ
て上部吹出ダクトｌｄｕに流れる。

ヒータコア４の流入面に設けられたエアミックスドア７
は蒸発器３を通過した空気のうちヒータコア４へ流入さ
せる量とヒータコア４を迂回して上部吹出ダクトｌｄｕ
に導く量との割合を制御する。

アクチュエータ８は制御回路３７の出力に基づレヤパル
ブ組体ＶＡの出力ニップル２３ｆから供給される負圧及
び大気圧に応じてエアミックスドア７の開度を制御する
。

同様にアクチュエータ１０は出力ニップル２４ｆ、アク
チュエータ１４は出力ニツプル２５ｆ、アクチュエータ
１２は出力ニツプル２６ｆ、アクチュエータ１６は出力
ニップル２７ｆ、アクチュエータ１８は出力ニツプル２
８ｆ、アクチュエータ１９は出力ニツプル２９ｆ、アク
チュエータ１２４ａは出力ニップル３０ｆから供給され
る負圧及び大気圧に応じて、それぞれ切換ダンパ９゜デ
フロスタダンパ１３、ドア１１、デバータドア１５、フ
ロアドア１７、温水弁１９ａ及び定圧制御弁１１５をそ
れぞれ制御する。

アクチュエータ１９により制御される温水弁１９ａは特
公昭４５−４５３２号に示す温水コックを使用できる。

制御回路３７は車室内上下温度センサ３１ｕ。

３１ｄ、外気温度センサ３５．上部吹出ダクト温度セン
サ３２、デフロスタ吹出温度センサ３３、日射量センサ
３６、温水温度センサ３４蒸発器表面温度センサ１３５
、及び操作パネル６０に設けた温度設定器６１．６２か
らの各電気信号に基づいてエアミックスドア７の開度、
圧縮機３ａのＯＮ−〇ＦＦ、切換ダンパ９、ドア１１．
及びデバータドア１５の位置、ブロワモータ３０の回転
数定圧制御機構１２４の弁１１５の開度及び温水流量を
決定する制御信号を出力する。

更に操作パネル６０には圧縮機を止めて空気調和するエ
コノミモードＥＣＱＮ、圧縮機を運転して空気調和する
ニアコンディショニングモードＡ／Ｃを切換えるモード
設定ＡＵＴＯ６３、除湿モードＤＥＭＩＳＴとデフロス
タモードＤＥＦを切換えるモード設定器６４があり、こ
の２つのモード設定器は押ボタンによって構成され、−
回押す毎に上記２つのモードが交互に選択切換えできる
様に構成されている。インジケータ６５〜６８は、どの
モードが選択されているかを表示する。

ＯＦＦスイッチ６９は空気調和装置の運転停止制御を行
なう、ブロワ速度を低風量に固定する゛ＬＯモード設定
８７０操作時には他のモード設定に関係なくブロワ速度
を所定の低回転数に固定する。ブロワ速度を高風量に固
定するＨＩモード設定器７１操作時には他のモードに関
係なくブロワ速度を所定の高回転数に固定する。リサー
キュタイマモードＲＥＣ設定器７３操作時には他のモー
ド設定に関係なく内外気切換ドアを内気循環に切換える
。インジケータ７３〜７５はブロワ速度ＬＯ，ＨＩモー
ド設定器及びリサーキュタイマモード設定器７２の操作
状態を表示する。

設定温度変更用インジケータ７６は温度設定器６１．６
２を押す毎にランプによって照らされる目盛の位置が上
昇下降して、設定温度の上昇下降を表示する。設定温度
表示器７７は温度設定器６１．６２により設定された温
度を数値表示する。

外気温度設定器７８は外気温度センサ５５の出力を制御
回路３７で読み込んでこれを表示する。

、モード表示器７９は、空気調和装置の運転モードを表
示する。

電磁弁２とバルブ組体ＶＡ内の９個の０Ｎ−ＯＦＦ電磁
弁２２〜３０は制御回路３７の出力によって周期的に制
御される。

電磁弁２１は電源から附勢されていない時は弁２１ａが
ばね２１ｂの力によって大気圧導入位置に付勢されてい
る。この為、バルブ組体ＶＡ内には大気圧が供給されて
いる。

９個の０Ｎ−ＯＦＦ弁は定常状態ではコイル２２ｅ〜３
０ｅが電源から附勢されず、その結果ばね２２ｂ〜３０
ｂの力で弁２２　ｃ　〜３０　ｃは入力ニップル２２ａ
〜３０ａを閉じる位置に制御されている。制御回路３７
がいずれかの出力ニップルに負圧を出力する必要がある
と判断すると制御ヴ　　　　　回路３７は電磁弁２１へ
通電し、制御回路３７で演算した所定回数だけ負圧を必
要とする出力ニップルに対応する０Ｎ−ＯＦＦ弁のコイ
ルを附勢する信号を断続的に出力する。その結果コイル
が附勢されている間その出力ニップルに対応する０Ｎ−
ＯＦＦ弁の弁体がばねの力に抗して引戻されその出力ニ
ップルに断続的に負圧が出力される。かくして負圧を必
要としてアクチュエータに断続回数に応じた負圧が印加
されその負圧によってアクチュエータが収縮、変位して
ドアあるいは温水弁を目標位置に移動させる。

所定時間経過して所定の制御が終了すると０Ｎ−ＯＦＦ
弁への通電が断たれ、その出力ニップルに対応する入力
ニップルが閉塞される。その結果。

アクチュエータ内は、その時点での圧力状態に保持され
、ドアや弁の位置が固定される０次いで電磁弁２１への
通電が断たれその弁体２１ａは負圧導入通路を閉じて大
気圧導入通路を開き、チューブ２１ｃを介してバルブ組
体ＶＡへ大気圧を供給する。

いずれかのアクチュエータに大気圧の供給が必要と判定
された場合は、制御回路３７は電磁弁２１が非通電状態
であることを確認した上でそのアクチュエータに係る０
Ｎ−ＯＦＦ弁を制御信号として与えられる断続回数だけ
附勢して入力ニップルを開成し、出力ニップルから大気
圧を所定のアクチュエータに供給する。

尚、いずれかのアクチュエータに負圧が供給されている
状態において他のアクチュエータでは大気圧を必要と判
定された場合、制御回路３７は、両者の制御の優先度を
判断して、前者のアクチュエータへの負圧供給が終了し
、電磁弁２１が非通電になってバルブ組体内が大気圧に
なるのを持って後者のアクチュエータに対応する出力ニ
ップルに大気圧を出力すべくその出力ニップルに対応す
る０Ｎ−ＯＦＦ弁を付勢して入力ニップルを開放するか
、前記のアクチュエータの制御を中断して後者のアクチ
ュエータを制御するかを決定制御する。

かくして電磁弁２１及び９個の０Ｎ−ＯＦＦ弁はエアミ
ックスドア、及び他のモードドアが定常状態に移動した
後は温度制御信号の変化やモード切換要求が発生するま
では電源からの附勢が断たれた状態とすることができ、
電力消費量を低減することができる。

以上で実施例では各アクチュエータの要求に応じて圧力
源からの出力を負圧にしたり大気圧にしたり切換えたが
、圧力源が所定の周期で負圧、大気圧を交互に出力でき
る様に構成し、圧力源の出ｉ力に同期したＯＮ−〇ＦＦ
弁を作動させることにより各アクチュエータへ負圧か大
気圧かを供給することもできる。

即ち、電磁弁２１の通電、非通電を所定の周期、例えば
０．２　秒毎に切換える。これによって圧力源からチュ
ーブ２１ａには負圧・大気圧が交互に出力される。

そして、制御回路３７はチューブ２１ａを介してバルブ
組体ＶＡ内に負圧が供給されている０、２秒の間に、ア
クチュエータのうち負圧を要求している各７クチユエー
タに対応する出力ニップルへ負圧を出力すべく０Ｎ−Ｏ
ＦＦ弁を附勢する。一度だけではアクチュエータの負圧
要求が終了しない場合は圧力源の出力が次に負圧になっ
た時再度０Ｎ−ＯＦＦ弁を作動させて負圧を供給し、こ
れを負圧要求がなくなるまで繰返す、また制御回路３７
はバルブ組体ＶＡ内に大気が供給されている０、２秒の
間に大気圧の供給を要求している各アクチュエータに対
応する出力ニップルへ大気圧を出力するべく、このニッ
プルに対応する０Ｎ−ＯＦＦ弁を附勢する。

この様に構成すると、いずれのアクチュエータも待ち時
間なしに（最大でも圧力源の出力が切換る０、２　秒の
待ち時間で良い）制御できるので温度制御の応答性、モ
ード制御の応答性のすぐれた空気調和装置を得られる。

尚、０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁２２〜３０は、−回の通電で約
１７２０秒附勢され、各７クチユエータ６．８，１０，
１２，１４，１６，１８，１９及び１２４ａは１回の通
電によって全ストロークの約１／２０だけストロークす
る様に構成されてい１　　　　　　る、従って２０回通
電されると各アクチュエータは全ストロークすることに
なる。この全ストロークに要する時間は約２秒である。

更に、制御回路３７は、必要に応じて連続通電、連続非
通電信号を出力する様に構成されている。

例えば、設定温度が大きく変化された様な場合、あるい
は装置の起動時の様な温度制御の過渡時、デフロスタ等
のモードの切換時など、できるだけ速く所定の運転状態
に切換えたい様な場合は連続通電、または連続非通電の
制御信号を出力する。

この場合、電磁弁２１の制御態様が前者の場合は。

負圧か大気圧かが０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁の連続通電が非通
電かによって連続的にアクチュエータに供給されるので
、０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁の休止時間がない分だけその全ス
トロークに要する時間は短縮される。ちなみに、０Ｎ−
ＯＦＦ電磁弁の休止時間を１７２０秒とすれば、アクチ
ュエータの全ストロークに要する時間は約１．０秒に短
縮される。

エアミックスドアの開度や温水流量の制御信号の計算は
特開昭５７−１３０８０９号に示す考えに従って制御回
路を構成するマイクロコンピュータで計算できる。

まず、操作パネルの温度設定器６１．６２によって温度
が設定さ九ると、その設定温度Ｔ１と外気温センサ３５
の検出温度Ｔ１及び日射センサ３６の検出した日射量Ｑ
に基づくマイクロコンビエータのＲＯＭ内にプログラム
された次の計算式に従って目標車室内温度Ｔ、。が演算
される。

但し、目標温度ＴＪ０及び外気温Ｔ、の単位は〔℃〕、
αの値は外気温Ｔ、が２５℃以上の時１１５、外気温が
２５℃以下の時１／１５とし、日射量Ｑ［ｋｃａＱ／ｈ
）は日射センサ３６の検出温度ＴＱと車室内気温センサ
（上部センサ３０と下部センサ３１の出力から計算され
た平均温度）の検出温度Ｔ、との差１℃当り２０［ｋｃ
ａΩｈ］の熱量として換算した値を用いる。

目標温度Ｔ１゜、外気温Ｔ、、車宣下部内気温センサ３
１で検出される足元温度Ｔ、とから足元吹出口１ｂから
の吹出目標温風温度Ｔｄ、。が次式で演算される。

（但し、Ｔ、。１は足元温度目標値） ＡＴ、＝Ｔ、。、−丁１　　　　　　　　・・・（３）
（但し、’ｒｄ、。≦０〔℃〕のときはＴｄ、。＝０（
’ｃ）、’ｒｄ、。≧６０（”Ｃ３のときはＴ　ｄ　＆
。＝６０（’Ｃ１とする、） そして、目標温風温度Ｔｄ、。を得る為の温水流量の制
御信号はバルブ２９の作動回路（即ち通電回数）Ｎｗと
して次式で演算される。

ΔＴｄ、。＝Ｔｄ、。−Ｔｄ、　　　　　　　・・・（
５）Ｎ、＝γ−ＩＴｄＬ、　　　　　　　　　　−（６
）（但し、Ｎ、≦−２０回のときはＮ、＝負圧時連続通
電、Ｎｗ≧＋２０回のときはＮ、＝大気正時連続通電と
する。デフロスタモードのときはＮ、＝大気正時連続通
電とする。またγは定数である。） マイクロコンピュータは温水弁１９ａを現在位置からど
ちらの方へどれだけ移動させるかを演算し、０Ｎ−ＯＦ
Ｆ電磁弁２９を演算によって求められた回数だけ電磁弁
２１の出力が負圧状態の時か大気圧状態の時かの所定の
状態の時に断続または連続通電する。

例えばヒータコア４への温水流入量を現在の状態から減
じようとする場合は電磁弁２１が負圧を出力している時
にマイクロコンピュータで計算した所定回数だけ０Ｎ−
ＯＦ　Ｆ電磁弁２９を通電する。アクチュエータ１９に
は所定の負圧が導入されその結果温水弁は流量を減する
方向に変移する。

逆にヒータコア４への温水流入量を現在の状態から増そ
うとする場合は電磁弁２１が大気圧を出力している時に
マイクロコンピュータで計算された所定回数だけ０Ｎ−
ＯＦＦ電磁弁２９を通電する。アクチュエータ１９に所
定の大気圧が導入されたその結果温水弁は流量を増す方
向に変移する。

この制御は足元温度が目標足元吹出温度になるまで繰返
えされる。

２　　　　　　一方、目標温度Ｔ、。、外気温Ｔａ、車
室上部内気温センサ３０で検出される上体温度ＴＵ及び
ミックスチャン３１Ｍ内のセンサ３２で検出される冷風
ダクト内温度Ｔｄ、とから、ミックスチャン３１Ｍ内の
目標冷風温度Ｔｄ、０が次式で演算される。

（但し、Ｔ、。。は上体温度目標値） ΔＴｕ　＝Ｔａｏｕ　　Ｔｏ　　　　　　　　　　・”
（８）（但し、Ｔｄ、０≦０〔℃〕となるときはＴｄｕ
０＝Ｏ（’Ｃ）　、　Ｔｄ、Ｊ、≧３０［’Ｃ）となる
ときはＴｄ、、＝３０　［”Ｃ］とすル、） そして、目標温風温度Ｔｄ、０を得る為のエアミックス
ドア７の目標開度を得る為の０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁２４の
制御信号Ｎ、が次式で演算される６ΔＴ　ｄ、０＝Ｔ　
ｄｕｏ−Ｔ　ｄ、　　　　　　・・−（１０’）Ｎ、＝
λ・ΔＴ　ｄｕｏ　　　　　　　　　−（１１）（但し
、　Ｎ、Ｊ≦−２０回のときはＮ、＝負圧時連続通電、
Ｎ、≧２０回のときはＮｕ＝大気大気速時連続通電る。

また、デフロスタモードのときはＮｕ＝大気大気速時連
続通電る。） マイクロコンピュータはエアミックスドア７を現在位置
からどちらの方へどれだけ移動させるかを演算し、０Ｎ
−ＯＦＦ電磁弁２９を演算によって求められた回数だけ
電磁弁２１の出力が負圧状態か大気圧状態かの所定の状
態の時断続または連続通電する。

例えばエアミックスドア７を現在位置からフルクール側
へ更に移動させる必要がある時は電磁弁２１が大気圧を
出力している時に０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁２４を所定回数だ
け通電する。アクチュエータ８には所定の大気圧が導入
されその結果エアミックスドア７はフルクール側へ移動
する。

逆にエアミックスドア７を現在位置からフルホット側へ
移動させる必要がある時は電磁弁２１が負圧を出力して
いる時に０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁２４を所定回数だけ通電す
る６アクチユエータ８には所定の負圧が導入されその結
果エアミックスドア７はフルホット側へ移動する。

かくして、上体側に位置するベント吹出口１ａと足元側
に位置する足元吹出口１ｂから吹出す調和風は設定温度
（目標車室内温度）に応じて所望の温度に制御される。

マイクロコンピュータ内のＲＡＭ内に書き込まれた室内
温度ＴＲ１目標車室内温度Ｔｌｌ０が第１表の条件を満
足する様に、マイクロコンピュータからの指令によって
制御回路３７から０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁２２を付勢する制
御出力が出力され、内外気切換ドア５ｃが制御される。

第１表 更にマイクロコンピュータの指令に基づく制御回路Ｃの
出力により、ブロワモータ２への印加電圧を第２表の様
に制御してその送風量及び駆動停止を制御する。

第２表 また、マイクロコンピュータの指令に基づく制づ 御回路Ｃの出力により、冷房装置（コンプレッサ）の駆
動停止を第３表の様に制御する。

第３表 更に、マイクロコンピュータは所定の周期で蒸発器のフ
ィン表面に取付けられたサーミスタ１３５の出力を監視
し、マイナス１℃以下の状態が２秒間継続したら、アク
チュエータ１２４ａに大気圧を印加する信号を発生する
。この信号の発生によって電磁弁２１は電源からの附勢
が断たれバルブ組体ＶＡ内には大気圧が供給される。同
時に０Ｎ−ＯＦＦ弁３０のコイル３０ｅを附勢し、弁３
０ｃをばね３０ｂの力に抗して図面右方に移動させる。

その結果入力ニップル３０ａが開いてアクチュエータ１
２４８に大気圧が供給される。

この制御は蒸発器表面温度がプラス２℃に上昇するまで
続けられる。

アクチュエータ１２４ａ内に大気圧が導入されるとそれ
まで図面上方に変位していたベロープラム１０６が図面
下方に移動し、作動杆１０５を介して弁１１５が通路１
０９の出口を閉じる方向に移動する。

その結果蒸発器下流の流路抵抗が増大して冷媒の流量が
減少し、蒸発器内の冷媒の圧力温度が上昇するので、蒸
発器の表面温度が上昇し、凍結状態から脱する。

サーミスタ１３５によって蒸発器表面が凍結状態を脱す
る温度になると０Ｎ−ＯＦＦ弁３ｏのコイル３０ｅの附
勢が断たれ弁３０ｄは入力ニップル３０ａを閉じる。そ
の結果弁１１５は一時的にその位置に保持される。

他に大気圧の供給を要求するアクチュエータが存在しな
くなると電磁弁２１が電源により附勢され、バルブ組体
ＶＡには負圧が供給され、同時に０Ｎ−ＯＦＦ弁３０の
コイル３０ｅが附勢されてアクチュエータ１２４ａにこ
んどは負圧が供給される。

その結果ベローフラム１０６はばね１１７の力に抗して
図面上方に変位し、弁１１５を作動杆１０５で図面上方
に引き上げ、通路１０９の出口を開く。

ここで重要なことは、冷媒の圧力や、温度の状態に関係
なく蒸発器の表面が凍結の起こりそうな温度状態になら
ない限り弁１１５が流路を閉じないことである。

冷媒の圧力や温度が異常に低下しても蒸発器を通過する
空気の温度が高い状態では蒸発器の表面温度は必ずしも
凍結発生温度まで低下しない場合があり、この様な場合
は弁を閉じる必要はない。

熱負荷が大きいときはむしろ閉じない方が良い。

この点本実施例の如く構成すれば圧縮機の起動時に発生
する様な冷媒の異常低圧異常低温時にも、蒸発器の表面
温度が凍結の発生しそうな温度にならない限り弁１１５
は閉じないから蒸発器の能力を最大に利用でき、クール
ダウン特性を大幅に改善できる。

尚、蒸発器の能力を最大限に引き出せる様にできた結果
１通常運転時も含め車室内の冷力要求に対する圧縮機の
稼動率を低減でき、省エネルギの効果も得られた。

以上の実施例では蒸発器の表面温度を検出するサーミス
タはフィン表面に取付けるものを説明したが、蒸発器を
通過した直後の冷却空気の温度を検出できる位置に取付
けても良いし、蒸発器の冷却バイブの表面に取付けても
良い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本願第１発明によれば蒸発器の表面温
度を監視して凍結防止用の圧力制御弁を制御する様にし
たので、蒸発器の表面が凍結しそうな状態でない時に冷
媒の圧力、温度が過渡的に低下したことによって弁が閉
じる様なことがなく、蒸発器の能力を最大限発揮させる
ことができる。

その結果、圧縮機起動時のクールダウン特性を改善する
ことができた。

２　　　　　　　また本願第２発明によれば定圧制御弁
機構を膨張弁と一体に構成でき、冷媒制御装置としてコ
ンパクトに形成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる凍結防止装置を用いた自動車用空
気調和装置の構成を示す図面、第２図は本発明になる凍
結防止装置の一実施例の構成及び動作を説明する為の図
面である。 ３・・・蒸発器、３７・・・制御装置（マイクロコンピ
ュータ）、ＶＡ・・・バルブ組体、１０４・・・膨張弁
機構。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．蒸発器の蒸発圧力を制御して、該蒸発器のフイン表
   面ヘの着霜を防止するものにおいて、前記蒸発器の外表
   面温度を検出して温度に応じた出力を発生する蒸発器温
   度検出手段と、該蒸発器温度検出手段の出力が着霜温度
   まで低下した時前記蒸発器の下流側の冷媒流路の流路抵
   抗を増大させて前記蒸発器の外表面温度が着霜温度以下
   にならない様に前記蒸発器内の圧力を制御する冷媒圧力
   制御手段を設けたことを特徴とする自動車用空気調和装
   置の蒸発器凍結防止装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項に記載した発明において、前
   記温度検出手段が前記蒸発器のフイン表面やパイプ表面
   の如き着霜部に取付けたサーミスタの如き温度検出素子
   であることを特徴とする自動車用空気調和装置の蒸発器
   凍結防止装置。
3. ３．特許請求の範囲第１項に記載した発明において、前
   記温度検出手段が前記蒸発器を通過した直後の冷却空気
   の温度を検出するサーミスタの如き温度検出素子である
   ことを特徴とする自動車用空気調和装置の蒸発器凍結防
   止装置。
4. ４．蒸発器の出口側冷媒流路内に設置され、冷媒の温度
   と圧力状態に応じて変位するダイアフラム機構と、前記
   蒸発器の入口側冷媒流路に設置され、前記ダイアフラム
   機構の変位に応じて制御される弁とから成る膨張弁機構
   、前記ダイアフラム機構の下流側の流路に配設された弁
   体と、該膨張弁機構と同一の枠体に固定され、該弁体の
   開度を前記蒸発器の外表面温度に応じて制御して前記蒸
   発器の蒸発圧力を蒸発器凍結限界圧力以上に維持する制
   御機構とからなる蒸発圧力制御弁機構を備えたことを特
   徴とする自動車空気調和装置の蒸発器凍結防止装置。