JPS6126098Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車用空気調和機における動力伝
達制御装置の改良に関するもので、圧縮機の起動
時にかかる電磁クラツチ、主エンジンへの異常ト
ルクを軽減して、電磁クラツチの摩耗を極力抑制
し、また主エンジンの保護をはかることを目的の
一つとするものである。

従来、この種の自動車用空気調和機は、蒸発器
の吹出し温度を検出して、その検出温度により電
磁クラツチへの通電を制御し、圧縮機を継続運転
して車室内の冷房を行つていた。ところが、車室
内は、熱漏洩が大きく、温度変化がはげしいこと
から、冷凍サイクル中の高低圧間の圧力差が少な
くなる前に圧縮機が運転されることが多く、その
ため、圧縮機の起動に大きなトルクを要し、これ
に起因して電磁クラツチおよび主エンジンにはそ
の都度異常なトルクがかかつていた。その結果、
電磁クラツチの摩耗がはげしく、また主エンジン
が損傷することもあり、何らかの改善策が要求さ
れていた。

本考案は、上記従来の自動車用空気調和機にみ
られる欠点を除去するものである。

以下、本考案をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。

まず、第１図により冷凍サイクルについて説明
する。

同図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は
減圧器である周知の構成を基本とした熱電形膨張
弁、４は蒸発器で、これらを環状に連結すること
により周知の冷凍サイクルを構成している。５は
主エンジンで、前記圧縮機１はこの主エンジン５
により周知の如くプーリ６，７およびベルト８さ
らに周知の構造からなる電磁クラツチ９を介して
駆動される。ここで、前記圧縮機１、凝縮器２は
車室外Ａに配設され、熱電形膨張弁３および蒸発
器４は車室内Ｂに配設されている。またこの車室
内Ｂには送風機１０が配設されている。１１は主
エンジン５の冷却フアンである。１２は前記電磁
クラツチ９および熱電形膨張弁３への通電制御を
行う制御装置で、車室内温度を検出する温度検出
器１３と蒸発器４の吹出温度を検出するサーミス
タ１４を具備している。この制御装置１２は、一
方の温度検出器１３が運転開始温度を検出したと
き、まず強制的に熱電形膨張弁３を最大に開き、
一定時間経過後に前記熱電形膨張弁３の開閉制御
をサーミスタ１４にて行うようにし、同時に電磁
クラツチ９側へ通電する動作を行う。

次に、第２図により上記熱電形膨張弁３の構成
について説明する。

同図において、２１は熱電形膨張弁で、弁部分
２２と駆動部分２３とより構成され、弁部分２２
は、内部に交差する流路２４を具備した弁本体２
５と、前記流路２４に連通する流入管２６、流出
管２７と、前記流路２４内に設けられた弁座２８
と、この弁座２８とで前記流入管２６、流出管２
７の連通度合を制御する出没可能なニードル２９
とより構成されている。また前記駆動部分２３
は、前記弁本体２５と一体に形成された下ケース
３０と、この下ケース３０を閉塞する上ケース３
１と、これら両ケース３０，３１の内周縁に配設
された断熱性を有する押え部材３２と、両端が前
記押え部材３２にて挟持固定され、中央部が上方
へ若干わん曲したサーモエレメント３３と、この
サーモエレメント３３を常時上方へ付勢するコイ
ルスプリング３４をそれぞれ具備している。ここ
で、前記ニードル２９はその一端が前記サーモエ
レメント３３と固定され、このサーモエレメント
３３のわん曲動作に追従して弁座２８との開口度
合を制御する。また前記サーモエレメント３３
は、周知の如く膨張係数が異なる２種類の抵抗体
３３ａ，３３ｂを一体化したもので、この抵抗体
３３ａ，３３ｂ間に電流を流すことにより、自己
発熱または自己発冷化して全体をわん曲させる。
このサーモエレメント１３の詳細については、従
来周知であるため、説明を省略する。３５，３６
は前記サーモエレメント３３の電極端子で、上ケ
ース３１より突出し、サーモエレメント３３とは
伸縮可能な如くコイル状のリード線３７，３８に
て接続されている。１８は加熱ヒータで、同図に
示す如くサーモエレメント３３に接触して設けら
れ、通電時、サーモエレメント３３を強制的にわ
ん曲させてニードル２９を図中最上方へ移動さ
せ、流通量を最大にする。したがつて、この加熱
ヒータ１８は、その発熱容量が短時間で大きくな
る材料より形成することが望ましい。３９，４０
は前記加熱ヒータ１８の接続端子で、前記電極端
子３５，３６と同様に上ケース３１より突出して
設けられている。

次に、第３図により上記構成からなる空気調和
機の概略電気回路について説明する。ここで、第
１図、第２図と同一のものについては同一の番号
を付して説明を省略する。

同図において、１５は電源、１６は運転スイツ
チ、１７はタイムスイツチをそれぞれ示し、この
タイムスイツチ１７は、連動式の切換え接点１７
ａ，１７ｂを具備しており、温度検出器１３の
ON動作後に運転され、一定時間経過後前記切換
え接点１７ａ，１７ｂを切換え動作する周知の構
造からなる。またこのタイムスイツチ１７は、前
記温度検出器１３のOFF動作後、再度上述の動
作が得られるように復帰するものである。この構
造についても従来公知のものでよいため説明を省
略する。さらに電磁クラツチ９は、前記切換え接
点１７ａに接続されている。

また前記切換え接点１７ｂには、前記熱電形膨
張弁３も強制的にその開度が最大となるように作
動させる加熱ヒータ１８が接続されている。４１
は基準冷房温度を設定する調整用の可変抵抗、４
２，４３はそれぞれ増巾器、４４，４５，４６，
４７，４８はそれぞれ抵抗、４９はトランジスタ
で、これらはサーミスタ１４の検出温度によりサ
ーモエレメント３３の通電量を制御し、熱電形膨
張弁３の開度を可変する周知の比例制御回路を構
成する。ここで、この比例制御回路は、温度検出
器１３のデフアレンシヤル内で動作するものであ
るため、温度検出器１３のデフアレンシヤルは、
適宜設定されている。そして、この比例制御回路
により、前記熱電形膨張弁３は、サーミスタ１４
の検出温度が高ければ大きく開き、逆に低ければ
小さく開くように動作する。また車室内の温度
は、前記温度検出器１３のON・OFF動作にて制
御される。

上記構成において、運転スイツチ１６を投入す
ると、送風機１０が運転され、同時に温度検出器
１３が運転開始温度を検出していることからON
動作を行う。その結果、タイムスイツチ１７が作
動する。この時、すでに切換え接点１７ａが開
き、また切換え接点１７ｂが閉じていることか
ら、電磁クラツチ９へは通電されず、加熱ヒータ
１８のみへ通電され、熱電形膨張弁３がその開度
が最大となるように開く。この時間は、長くても
数秒でよいため、例えばタイムスイツチ１７とし
てはCR定数回路を具備した簡単なものでよい。

そして、所定時間経過するとタイムスイツチ１
７が作動して切換え接点１７ａを閉じ、同時に切
換え接点１７ｂを開くため、電磁開閉弁１０が閉
じると同時に電磁クラツチ９へ通電され、これに
よつて主エンジン５の動力が、プーリ６，７、ベ
ルト８および電磁クラツチ９を介して圧縮機１へ
伝達され、圧縮機１が駆動される。この時は、圧
縮機１の運転前に通電された加熱ヒータ１８の余
熱によつて熱電形膨張弁３が最大に開いているた
め、すでに冷凍サイクル中の高低圧間の圧力差が
なく、圧縮機１および主エンジン５にかかるトル
クは少ない。

そして、圧縮機１が駆動された後は、サーミス
タ１４が検出する温度により、熱電形膨張弁３の
開度が制御され、所定の冷房能力を得る制御が行
われる。

さらに、上述の如く圧縮機１が駆動され、冷房
が進んで、温度検出器１３が運転停止温度を検出
すると温度検出器１３がOFF動作を行い、電磁
クラツチ９およびタイムスイツチ１７への通電が
遮断され、冷房運転を中断する。

そして、車室内Ｂの温度が上昇し、再び温度検
出器１３が運転開始温度を検出すると、上述の動
作を行い、再び冷房運転が開始される。このとき
も前述と同様あらかじめ熱電形膨張弁３が最大と
なるように開いているため、冷凍サイクル中の高
低圧間の圧力差をなくした後に圧縮機１が運転さ
れる。

以後、上述の動作を繰り返し、車室内Ｂの冷房
が行われる。

したがつて、圧縮機１の起動時には、冷凍サイ
クル中の高低圧間の圧力差がないため、圧縮機１
にかかるトルクおよび主エンジン５にかかるトル
クが軽減でき、これによつて電磁クラツチ９の動
力供給側と動力受入側間に生じるすべりが極力抑
制でき、電磁クラツチ９の異常摩耗および主エン
ジン５への異常トルクの供給が防止でき、電磁ク
ラツチ９および主エンジン５の保護がはかれる。

なお、本実施例においては、車室内の温度を検
出する温度検出器１３により車室内の温度を制御
するようにし、また圧縮機１の作動中における熱
電形膨張弁３の弁開度調整をサーミスタ１４にて
行うようにしたが、１つの温度検出素子にて前記
双方の動作を行うようにしてもよい。この回路に
ついては従来周知のものでもよいため、説明を省
略する。

また、熱電形膨張弁３において、サーモエレメ
ント３３と加熱ヒータ１８を一体化したものとし
てもよく、他の動力要素を有する膨張弁を使用し
てもよい。要は、圧縮機１が運転されるときには
すでに熱電形膨張弁３あるいは他の膨張弁（例え
ばモータ等によつて駆動される膨張弁）等の弁開
度が最大となる構成であればよいものである。

上記実施例より明らかなように、本考案におけ
る自動車用空気調和機の動力伝達制御装置は、圧
縮機の停止中あるいは起動前に、冷凍サイクルの
減圧器として設けた熱電形膨張弁を最大となるよ
うに開いて冷凍サイクルの高低圧間の圧力差をな
くすようにしているため、圧縮機の起動に要する
トルクが小さくなり、これに起因して主エンジン
にかかるトルクも小さく、主エンジンの保護がは
かれ、また電磁クラツチにかかるトルクも小さい
ため、電磁クラツチにおける動力伝達側と動力受
入側とのすべりも少なく、電磁クラツチの異常摩
耗も防止でき、さらに、減圧器として熱電形膨張
弁を使用しているため、冷凍サイクル中に電磁開
閉弁等を別途設ける必要もなく、冷凍サイクル構
成の複雑化が防止できる等、種々の利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における動力伝達制
御装置を具備した自動車用空気調和機の冷凍サイ
クル図、第２図は同自動車用空気調和機における
熱電形膨張弁の縦断面図、第３図は同自動車用空
気調和機における概略電気回路図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……熱電形膨
張弁、５……主エンジン、９……電磁クラツチ、
１２……制御装置、１３……温度検出器、１４…
…サーミスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁クラツチを介して主エンジンにより駆動さ
   れる圧縮機と、凝縮器、減圧装置、蒸発器を環状
   に連結して冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器の
   吹出し冷風温度を検出する温度検出器およびこの
   信号により前記電磁クラツチへの通電を制御する
   制御装置を具備した自動車用空気調和機におい
   て、前記冷凍サイクルの減圧器を、熱電形膨張弁
   等の動力部を有する膨張弁とし、さらに前記制御
   装置により、電磁クラツチへの通電開始前の一定
   時間前記膨張弁の開度を通常時よりも大きくなる
   ようにした自動車用空気調和機の動力伝達制御装
   置。