JPS6146872A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷却用エバポレータに空調装置の冷凍サイク
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。

〔従来技術および発明が解決しようとする問題点〕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
天下に駐車された時などの自動車の運転に際して、空調
装置の冷房送風と冷蔵庫とを一緒に使っているとある時
間経過後製氷が完了する。その時製氷完了後も冷蔵庫の
エバポレータに冷媒が流れこみ、車室内冷房用のエバポ
レータには冷媒が十分に流れ込まない。つまり、冷房吹
出し風の温度が上昇する。これは夏の炎天下等では特に
冷房能力を著しく低下させる。

本発明は上記問題に鑑みて、製氷完了後は冷房能力が低
下しないようにすることを可能と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。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の自動車用冷却庫制御装置は、製氷を
検知して冷却庫エバポレータへの冷媒流入を制限するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、冷却庫に氷が生成されるまでは冷却庫
は十分に冷やされ、一旦製氷がされると冷却庫の冷媒消
費が減少し空調装置の冷房能力が低下しないようになる
。

〔実施例〕

第１図に冷却庫Ｉの構成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。エバポレータ３ば管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せ、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は冷却庫内の冷蔵庫部Ｉ
Ａを通り、エバポレータ３の下部を通っ′ζ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が付勢されている。ＩＤは冷却庫部Ｉ
Ｃ内に収納された製氷１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、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知す
る温度センサ８、例えはサーミスタが配置されており、
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、コンプレソ＋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て、コンデンサ１
２およびレジーバ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に開
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、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ｌと冷凍サイクル５とを作動させ
、また冷却庫１の作動状態を関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操作器と
してのスイッチ群１８および冷却庫の作動状態を表示す
る表示語Ｗ１９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を作動さセる電磁ク
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を閉弁すべく
、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。しかして、ゲート回路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１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
１を作動させる場合に、コンプレッサ１０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、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ば庫内の温度センサ８と接続されて、温度センサ８、
スイッチ群１８なと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を生しる。

図中太い破線は、車載ハソテリから電気回路部１６．１
７および送風モータ２への歪曲側給電線を示し、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
塩蔵（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１９Ａ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
を介して回路パンケージ２４と接続されている。

冷却庫ｌ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１日が温蔵庫の作動を
選択すると、回路パッケージ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ヘルとなる冷却要求信号ＳＣ１お
よび温蔵庫作動を選択したときに付勢レヘルとなる温蔵
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を発生する間欠信号発
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１−
２６Ｂ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Ｓｃが付勢レヘルになると、アンドゲート
２６Ａの出力端の信号レヘルを付勢レヘルとする。アン
ドゲート２６Ｇ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ヘルになると、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ｌＯの停止を示す消
勢レヘルにあり、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ヘルとする。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２６Ｂ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２９Ａ、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℃以下のときに消勢レヘルとなり１℃以上のときに
付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、アンドゲ
ート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２９Ａが付勢されて送風モータを
作動させる。

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の出力端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）を生じる比較回路
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開部することができる
。

間欠信号発生回路２７より発生される間欠信号と温度検
出回路２８は、各々の出力の論理積がアンドゲート３１
によってとられる。温度検出回路２８は温度センサ８の
信号を判定して、エバポレータ１１が製氷段階に達した
ことを表す０℃以下のとき消勢レヘルを出力する。

上記作動において、冷蔵庫用のエバポレータが十分冷え
ている場合に回路２８は消勢レヘルを出力するので、ア
ントゲ−１３１は、その場合常に消勢レヘル出力となり
、アンドゲート３０の出力も当然消勢レヘルの出力とな
る。つまりこれによってその場合の電気信号Ｓｒは“０
”レヘルとなる。

このことにより、製氷が完了したと推定される温度にお
いて間欠信号発生回路２８の出力は、キャンセルされ、
電磁弁１５は開かれたままで冷媒はすべて空調装置の冷
房送風用に用いられるため冷房能力は無駄なく発揮され
る。

なお、製氷検知手段８は実際に氷が生成されたことを水
と氷の屈折率の違いにより光学的に検出するものでもよ
い。

また冷却庫用エバポレータ３への冷媒流入を制限するた
めに、電磁弁１５を完全に開くのでなく間欠的に閉じる
ようにし、ただし閉時間を短く設定するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される冷却庫の構成図、第２図は
制御装置の全体構成図、第３図は主要部分の電気結線図
である。 ５・・・冷凍サイクル、３・・・冷却庫用エバポレータ
。 ８・・・温度センサ（検知手段）、３１・・・アンドゲ
ート（制限手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空調用冷凍サイクルより冷凍を分流して冷却庫用エバ
   ポレータに供給するようにしたものにおいて、冷却庫内
   での製氷を検知する検知手段と、この検知手段の検知信
   号を受けて冷却庫用エバポレータへの冷媒の分流を制限
   する手段と、を備えてなる自動車用冷却庫制御装置。