JPS62217041A - 空調装置 - 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〕 本発明は車両用、家庭用等の室内の空気を調節する空調
装置に関する。

〔従来の技術〕

車両及び一般家庭等で用いられている空調装置は、コン
プレッサにより圧縮された冷媒をエバポレータ内で蒸発
させてエバポレータの表面（フィン）を冷却し、この冷
却されたフィンにブロワにより風（空気）を当てて熱交
換により空気を冷却してから室内に吹き出させて室内を
空調する仕組みになっており、室内を経済的且つ効率良
く空調するために、一度空調された室内空気が前記ブロ
ワにより再循環されてエバポレータ表面のフィンに接し
て流される。

このように、室内空気がエバポレータ表面のフィンに接
した状態で何回も循環せしめられるので、フィン表面に
オイル、はこり、糸くず等が付着し、これらの異物に吸
着されていた臭が、エバポレータフィン表面に付着した
凝縮水の蒸発とともに蒸発して空調装置の吹出口より風
と共に吹き出すので、室内に居る者に不快感を与えてい
た。この問題は、空調装置を長時間にわたって停止させ
た後に始動させた直後において著しい。

この問題を解決せんとして、コンプレッサの作動開始後
エバポレータ温度が所定値以下になるまではブロワを作
動させないようにした技術（実公昭５３−２０３３７号
）、空調装置の運転開始直後の所定時間の間は臭が室内
の人員の顔に直接光らないように吹き出し空気を下方の
吹き出し口から出すようにした技術（実公昭５９−３７
３７１号）、等が提案されている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来提案された技術は、悪臭をその発生源から
絶とうとするものではない。本発明者等の実験によれば
、エバポレータの汚れはエバポレータのフィンの表面の
酸化物から成るポーラス（多孔質な）面にオイル、糸く
ず、はこり等がこびり付いたものから成るものであり、
この汚れは簡単な洗浄によっては決して除去出来ないこ
とが知られている。また、この汚れから発生する臭いは
、カビ、酵母等の微生物から発生するガスによる臭いと
、はこり、汗に起因する臭いとに大別されることも判明
している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、通常の空調運転時にコンプレフサの圧縮動作
を制御する第１のコンプレッサ制御回路に加えて、エバ
ポレータの冷却状態がエバポレータ表面の凝縮水を十分
に氷結せしめるものとなった時にコンプレッサの圧縮動
作を停止させ、エバポレータ表面上の氷結凝縮水を十分
に解凍せしめるものとなった時にコンプレッサの圧縮動
作を再開させる第２のコンプレッサ制御回路と、この第
２のコンプレッサ制御回路への切替え直後にコンプレッ
サ表面にクリーニング液を付着させる手段とを設けたも
のである。

〔作用〕

上記手段によれば、エバポレータクリーニング時には、
クリーニング開始直後にエバポレータ表面に付着させた
クリーニング液が、前記第２のコンプレッサ制御回路に
よりエバポレータフィン表面上の凝縮水を氷結させるさ
せると、フィン表面にこびり付いていた異物の凝集力が
弱まり、異物はフィン表面上の氷結層の表面に集まる。

（これは例えば池の水が氷結すると不純物が氷の表面上
に集結する現象と同様である）。

これと同時にクリーニング液もしだいに濃縮され、クリ
ーニング液の効果がより強力に発揮されて悪臭が消され
る。そして、エバポレータフィン表面の凝縮水の氷結と
解凍とをくり返し、解凍により生じた異物部りの水を排
水管により室外へ排出させることにより、悪臭の発生源
が効果的に除去される。

（実施例〕 以下、本発明を自動車用空調装置に適用した実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図及び第２図において、ダクト１内には、電磁クラ
ッチ２を介して図示せぬ自動車エンジンにより駆動され
る圧縮機３に対して人口配管４及び出口配管５により接
続されたエバポレータ６が、配置されており、エバポレ
ータ６の上流側にはブロワ７及びそれを駆動するブロワ
モータ８が配置され、また、エバポレータ６の下流側に
はエバポレータ６により冷却された空気の温度を測定す
るサーミスタ９が配置されている。

ダクトｌ内には、更に、サーミスタ９の下流側に、エン
ジン冷却水（温水）と空気とを熱交換するヒータコア１
０がダクト１の下側壁に接して配置されており、ヒータ
コア１０とダクト１の上側壁との間にバイパス通路１１
が形成されている。

ヒータコア１０の上流側には開閉ダンパ１２が枢着され
ていて、このダンパ１２の開度を調節することによりヒ
ータコア１０を通る空気量とバイパス通路１１を通る空
気量との比率を調節して、車室内へ吹き出される空気の
温度を調節するようになっている。

またエバポレータ６の上流側には、クリー二ンダ液をエ
バポレータ６のほぼ中央部前面からエバポレータ前面全
体に向けて噴霧するクリーニング液噴射ノズル５０が設
けられ、このノズル５０には、ポンプ５１を介すること
によりクリーニング液タンク５２からクリーニング液が
供給される。

このクリーニング液は、例えば殺菌剤として用いられる
ＴＢＺ（チアベンダゾール）の１〜２％エタノール溶液
からなる。

ポンプ５１は後述する第２のコンプレッサ制御回路を構
成する第２の圧力スイッチ２１が閉作動し、数秒間にわ
たって作動するように構成されている。

ブロワモータ８は、後述するリレー１３、ブロワスイッ
チ１４及びイグニッションスイッチ１５を介して電源で
あるバッテリー１６に電気的に接続される。プロワスイ
ッチ１４はプロモータ８の回転速度を３段階に切替え出
来るように、相互に直列に接続された２個の抵抗１４ａ
、１４ｂに付設された３個の固定接点１４ｃ、１４ｄ、
１４ｅと、これらの固定接点に近接して配置された第１
の導体１４ｆと、この導体に平行な第２の導体１４ｇと
、これらの導体１４ｆ、１４ｇ上を摺動可能なスライダ
１４ｉとを有する。

リレー１３は第１及び第２の可動接点１３ａ。

１３ｂ及びこれらの可動接点を開閉駆動するリレーコイ
ル１３ｃとを有する。プロワスイッチ１４の第２の導体
１４ｇはリレースイッチ１３の第１の可動接点１３ａが
閉じ第２の可動接点１３ｂが開いた時にブロワモータ８
と電気的に接続される。

また、スイッチ１３の第１の可動接点１３ａが開き、第
２の可動接点１３ｂが閉じた時にはブロワモータ８は、
導体１４ｆ、１４ｇを介さずに、直列連結の２つの抵抗
１４ａ、１４ｂを介して電源に接続される。

電磁クラッチ２のコイル２ａはリレー１７を介してイグ
ニッションスイッチ１５に接続されており、リレー１７
のコイル１７ａに後述の態様で通電されると可動接点１
７ｂが閉じて電磁クラッチ２のコイル２ａに通電され、
これにより、クラッチが接続してコンプレッサ３をエン
ジンの出力軸に連結する。従って、コンプレッサ３の冷
媒圧縮作動が行われているか停止しているかはリレー１
７のコイル１７ａに通電されているか否かによって決ま
る。次に、この点について説明する。

前記エバポレータ６の下流に配置されたサーミスタ９は
エバポレータ６により冷却された空気の温度を接続点に
検出しており、サーミスタ９の出力は制御装置１８によ
り増幅される。この制御装置１８の電源入力端子１８ａ
は、空調スイッチ１９を介してプロワスイッチ１４の第
１の導体１４ｆに接続されており、出力端子１８ｂは第
１の圧力スヨンチ２０を介してリレー１７のコイル１７
ａに接続されている。サーミスタ９はエバポレータ６の
吹出空気の温度を所望値に制御するためのもので、例え
ば吹出温度３°Ｃでリレー１７の可動接点１７ｂを開き
、°５℃でこの接点１７ｂを閉じて、コンプレッサ２の
圧縮動作を制御する。第１の圧力スイッチ２０はエバポ
レータ６のフィンの表面にフロストが生じ通風抵抗が増
して十分な風量が得られなくなるのを防止するために、
エバボレークの低圧側圧力、具体的には、出口配管５内
の冷媒圧力、を連続的に検出し、冷媒圧力が例えば２ｋ
ｇ／　ｃｎｌまで低下するとリレー１７の可動接点１７
ｂを開いてコンプレッサ２の圧縮動作を停止させる。サ
ーミスタ９、制御装置１８及び第１の圧力スイッチ２０
が第１のコンプレッサ制御回路を構成する。第１のコン
プレッサ制御回路に類似のコンプレッサ制御回路は従来
から知られており、その作用も当業者に周知である。

第１のコンプレッサ制御回路に並列に第２のコンプレッ
サ制御回路が設けられている。第２のコンプレッサ制御
回路はエバポレータ６の出口配管５内の冷媒圧力を検出
する第２の圧力スイッチ２１を有する。この圧力スイッ
チ２１は第１の圧力スイッチ２０の設定圧力（上述の例
では２ｋｇ／ｃａｔ）よりも低い圧力（例えば１ｋｇ／
ａｄ）でＯＦＦしてリレ鴫１７のコイル１７ａを消勢し
てコンプレッサ２の圧縮作動を停止させ、第１の圧力ス
イッチ２０の設定圧力よりも高い圧力（例えば３ｋｇ／
Ｃ４）でＯＮしてリレーコイル１７ａを付勢してコンプ
レッサ２の圧縮作動を再開させる作用を行う。

第１のコンプレッサ制御回路は通常の空調中に使用され
、第２のコンプレッサ制御回路はエバポレータ６の表面
のクリーニング時に使用される。

従って、第１と第２の制御回路を切替える切替え装置が
設けられている。この切替え装置は第１及び第２のコン
プレフサ制御回路内にそれぞれ設けられた第１及び第２
の可動接点２２ａ、２２ｂ及びこれらを同時に駆動して
一方が「開」の時は他方が「閉」、他方が「開」の時は
一方が「閉」となるように切替えるコイル２２ｃとから
成るリレー２２と、このリレーコイル２２ｃに対する通
電を制御する手動スイッチ２３から成るエバポレータ洗
浄スイッチとから成る。

第２のコンプレッサ制御回路の第２の圧力スイッチ２１
と可動接点２２ｂとの接続部が回路２４を介して前記リ
レー１３のコイル１３ｃに連結されており、また、この
回路２４には、コンプレッサ６がエバポレータ６表面の
クリーニング運転中であることを表示する洗浄作動ラン
プ２５が接続されている。

次に、上述の実施例の作動を説明する。

イグニッションスイッチ１５がＯＮされていてエンジン
が作動中であると仮定する。通常の空調時にはエバポレ
ータ洗浄用の手動スイッチ２３はＯＦＦとなっており、
この状態ではリレー２２の第１の可動接点２２ａは「閉
」、第２の可動接点２２ｂは「開」となっており、この
状態で空調スイッチ１９をＯＮＬ且つプロワスイッチ１
４を所望のモータスピード位置１４Ｃ〜１４ｅにセット
するとリレー１７のコイル１７ａは第１のコンプレッサ
制御回路を介して通電されて可動接点１７ｂを閉じ、こ
れによって、電磁クラッチ２はエンジンにコンプレッサ
３を接続して圧縮作動を開始させ、それ以降のコンプレ
ッサの圧縮作動はサーミスタ９の出力信号と第１の圧力
スイッチ２０のＯＮ、ＯＦＦ動作とに応じて当業者に従
来周知の態様で制御される。

エバポレータ６のフィン表面のクリーニングを行う場合
には、エバポレータ洗浄スイッチ２３を手動にてＯＮさ
せるとリレー２２のコイル２２ｃが通電されて第′ｉの
可動接点２２ａを開くと同時に第２の可動接点２２ｂを
閉じるので、リレー１７の開閉の制御、従って、コンプ
レッサ３の圧縮作動の制御は第２のコンプレッサ制御回
路、より具体的には、第２の圧力スイッチ２１により行
われることになる。この第２の圧力スイッチ２１は、前
述のように、エバポレータ６の低圧側の圧力が第１の圧
力スイツイチ２０の設定圧力よりも低い低圧値（例えば
１ｋｇ／ｃｆｆｌ）まで低下するまで閉じているのＴ１
この間にエバポレータの冷却状態はエバポレータフィン
表面の凝縮水が十分に氷結するものとなる。

さらに可動接点２２ｂが閉じられると、制御装置５３に
信号が送られ、一定時間例えば１０〜１５　ｓｅｃの間
ポンプ５１を駆動させることにより、ノズル５０よりエ
バポレータ前面にクリーニング液が噴霧される。この間
にエバポレータ６の冷却状態はエバポレータ６のフィン
表面の凝縮水が十分に氷結するまで進行する。

この時、フィン表面にこびり付いているほこり等の異物
の凝集力が弱くなり、異物は氷結層の表面に集まってく
る。さらに、凍結過程において氷核は、エバポレータフ
ィン上の微生物（例えば、バクテリア、酵母等）の体外
に形成され水分子を集めて氷晶が成長するため、微生物
とクリーニング液中の溶質は未凍結部分に押しやられる
。このため殺菌液かうすい溶液でも凍結時の未凍結部分
では、より濃厚溶液となり、効率よく微生物を殺菌・除
去することができる。

そして、エバポレータの低圧側の圧力が前記低圧値に達
すると第２の圧力スイッチ２１が開き、コンプレッサ３
の圧縮作動は停止する。コンプレッサの停止はエバポレ
ータ６の低圧側圧力が第１の圧力スイッチ２０の設定圧
力よりも高い高圧値（例えば３ｋｇ／ｃ＋ｆｌ）に達す
るまで続き、この間にエバポレータフィン表面の氷結層
は十分に解凍され、この解凍により生じた水及びそれに
混入している異物は１、示しない排水管を通して車外へ
排出される。上述のクリーニング液の噴霧と結氷と解凍
とをくり返すとエバポレータ表面の汚れが効果的に殺菌
へ消臭されながら除去され、従って、空調開始時の悪臭
の吹き出しが解消される。

エバポレータ洗浄スイッチ２３が閉じている間はリレー
１３のコイル１３ｃが付勢されて可動接点１３ａを開き
、可動接点１３ｂを閉じているから、ブロワモータ８は
、直列に連結された２個の抵抗１４ａ、１４ｂの働きに
よって、最低速で、回転するように回路が構成されてい
るから、エバポレータ６表面の凝縮水の氷結は迅速に行
われる。

尚、クリーニング液の噴霧およびエバポレータフィン表
面上の凝縮水の氷結と解凍とをくり返すことによるエバ
ポレータ洗浄は例えば冬期から夏期へ移行する中間の時
点（例えば春期）に、自動車を停止させた状態（非走行
状態）で行えばよいので、乗員はエバポレータ洗浄が終
わるまで車室外に居れば、洗浄中に車室内に吹き出され
ている臭いは問題とはならない。

また、第２図の電気回路の手動スイッチ２３とリレー２
２のコイル２２ｃとの間に、当業者に周知のインターバ
ル制御回路２３′を第３図に示すように介在配置しても
よい。この変形例によれば、リレー２２の第１の可動接
点２２ａの開、閉と第２の可動接点２２ｂの閉、開とが
所定の時間間隔をもって交互に切替わるので、自動車の
走行中に空調運転とエバポレータ洗浄運転とを交互に自
動的に切り替わらせることができる。

第４図及び第５図は、自動車の走行中にエバポレータ洗
浄運転を行っても、洗浄中に発生する臭いが車室内へ吹
き出されないようにした実施例を示すもので、同図中に
おいて第１図及び第２図における参照符号と同一の参照
符号は第１の実施例の構成要素と同−又は同等な構成要
素を示す。ダクト１にはバイパス通路１１に連通ずる排
気通路３０が付設されており、このバイパス通路１１の
開閉と排気道３０の閉、開とはダクト内に枢着されたバ
ージドア３１により切り替え操作される。

また、ダンパ１２及びバージドア３１は負圧式アクチェ
エータ３２，３３によりそれぞれ開、閉駆動される。ア
クチュエータ３２．３３はそれぞれダンパ１２及びバー
ジドア３１にリンク結合される作動ロッド３２ａ、３３
ａを有する。

特に第５図を参照すると、アクチュエータ３２゜３３は
エンジンの吸気管を負圧源とするもので、３６は負圧ア
キュームレーターである。アキュムレーター３６と２個
のアクチュエータ３２．３３の負圧質とをそれぞれ接続
する負圧管路の途中には電磁弁３４ａ、３５ａが設けら
れてアクチュエータ３２．３３への負圧の適用を０Ｎ−
ＯＦＦ制御する。電磁弁３４ａ、３５ａが開くとアクチ
ェエータ３２．３３に負圧が作用してダンパ１２及びバ
ージドア３１を第４図の実線位置へ枢動させて、エバポ
レータ６を通った臭いのある空気を車室外へ排出するよ
うになっている。ダンパ１２及びバージドア３１を第４
図の鎖線位置へ枢動させる時には電磁弁３４’ａ、３５
ａが閉じられ、アクチュエータ３２．３３の負圧質と大
気との連通を０Ｎ−ＯＦＦｉｄＪ御する別の電磁弁３４
ｂ、３５ｂが開かれる。上記の４個の電磁弁３４ａ、３
４ｂ。

３５ａ、３５ｂは第２図又は第３図に示す電気回路を組
込んだ中央処理装置（Ｃ，Ｐ、Ｕ、）、４０からの信号
によって０Ｎ−ＯＦＦ制御され、自動車走行中にエバポ
レータ表面の洗浄が行われている時にはダンパ１２とバ
ージドア３１が第４図の実線位置にあって、洗浄中にエ
バポレータ表面から発生する臭いを含んだ空気が車室内
に吹き出さないようになっている。

また、上述の洗浄時以外の時にダンパ１２を任意の位置
に停止させて乗員の所望する吹出空気温度を得るには、
２個の電磁弁３４ａ、３４ｂのどちらか一方又は両方を
短時間開いてアクチュエータ３２のダイアフラムにかか
る圧力を変化させて、ダンパ１２の開度を決めるように
なっている。

以上において、自動車用空調装置に本発明を適用した例
につき説明したが、モータで駆動されるコンプレッサを
備えた例えば一般家庭用の空調装置にも本発明を適用す
ることが可能である（この場合には、電磁クラッチ２を
コンプレッサ駆動モータとみなす）。

また本発明に使用されるクリーニング液は上記実施例に
示したＴＢＺのエタノール溶液の他に種々のものが可能
であり、例えば防止カビ剤として用いられる２、４．４
’−４リクロロ−２′−ヒドロキシジフェンルエーテル
、２−＜４−チアゾリル）−ベンズイミダゾール、　　
２．　４．　５．　６−チトラクロロイソフタロントリ
ル、Ｐ−ヒドロキシ安息香酸エヌテル　Ｎ　／−ジメチ
ル＝Ｎ′フェニル−Ｎ（フルオルジクロロメチルチオ）
−スルファミド等のアルコール溶液や、その他の一般に
用いられる石けん液、クレゾール液等が広範に使用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した自動車用空調装置の概略図、 第２図はその電気回路図、 第３図は第２図の電気回路の変形例を示した図、第４図
及び第５図は第２の実施例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　冷媒を圧縮するコンプレッサと、 該コンプレッサを駆動する動力源と、 前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させて周
   囲空気を冷却するエバポレータと、該エバポレータによ
   り冷却される空気を送風するブロワと を備えた空調装置において、 前記エバポレータの冷却状態を検出して、所定の空調状
   態を維持するよう前記コンプレッサの圧縮作動を制御す
   る第１のコンプレッサ制御回路と、前記エバポレータの
   冷却状態が前記エバポレータ表面の凝縮水を十分に氷結
   せしめるものとなった時に前記コンプレッサの圧縮動作
   を停止させ、前記エバポレータ表面上の氷結凝縮水を十
   分に解凍させるものとなった時に前記コンプレッサの圧
   縮動作を再開させるように制御する第２のコンプレッサ
   制御回路と、 前記エバポレータの表面のクリーニング時に前記第１の
   コンプレッサ制御回路をキャンセルして前記第２のコン
   プレッサ制御回路に前記コンプレッサの圧縮動作を制御
   させ、通常の空調時には該第２のコンプレッサ制御回路
   をキャンセルして前記第１のコンプレッサ制御回路に前
   記コンプレッサの圧縮動作を制御させる切替装置と、 前記エバポレータ表面にクリーニング液を付着させるク
   リーニング液噴出手段と、 前記エバポレータのクリーニング開始直後から所定時間
   、前記クリーニング液噴出手段からクリーニング液を噴
   出させるポンプ手段を備えたことを特徴とする空調装置
   。