JPS62268970A - 蒸発圧力調整弁の制御圧力設定装置 - 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） 本発明は車両用等の冷房サイクルに用いられる蒸発圧力
調整弁の制御圧力設定装置にかかわり、とくに、蒸発圧
力調整弁の制御圧力設定値を、蒸発器への流入空気の風
量、および温度あるいは湿度のうち少なくともいずれか
一方によって変化させるようにした蒸発圧力調整弁の制
御圧力設定装置に関する。

（従来の技術） 従来よりこの種の冷房サイクルは、圧縮器と、凝縮器と
、受液器と、膨張弁と、蒸発器と、蒸発圧力調整弁とを
冷媒配管によって連結して構成され、このサイクル中に
フレオン等の冷媒を循環させることによって車両内等の
冷房を行なうようにしている。

このような冷房サイクルについて第１図にもとづき説明
すると、圧縮器１は車両のエンジンからベルト（ともに
図示せず）を介して駆動されて、冷媒を圧縮し、これを
高温高圧とする。この高温高圧の冷奴は、車両のラジェ
ータファン２の前方に取り付けられた凝縮器３にみちび
かれて冷却され、放熱をし、液体となった上で受液器４
にいたる。

当該冷媒はこの受液器４に一時貯えられ乾燥された上で
、膨張弁５において断熱膨張し圧力が低下して蒸発器６
に設けられた冷却フィン７のところで周囲から蒸発熱を
吸収し、モータ８により駆動されるシロッコファン９に
よってみちびかれた車両内等の空気を冷却し、蒸発圧力
調整弁１０をとおって再び圧縮器１にもどるサイクルを
繰りかえす。

この蒸発圧力調整弁１０は、前記蒸発器６の冷却フィン
７が凍結しないように蒸発器６の蒸発圧力を所定設定圧
力に調整するものである。

なお、符号１１は以上の冷房サイクルを構成するための
冷媒配管を示す。

しかしながら、とくに車両用等に用いられる冷房サイク
ルにおいては環境の変化は激しく、蒸発器６内の圧力が
頻繁に変動する。この圧力変化に対応するために、従来
から蒸発器６内の圧力を調整するための蒸発圧力調整弁
の各種機構が提案されている。たとえば、実公昭４７−
１８８２９号、実公昭５８−５５５７２号は蒸発器の内
圧に感応して蒸発圧力調整弁の弁開度を調節するように
している。また、実公昭５４−４０５２０号、特開昭５
４−７４５４７号は蒸発器の温度を検出して、これによ
って蒸発圧力調整弁の弁開度を調節している。また、特
開昭５４−１６７８０号は蒸発圧力の設定値を電気信号
によって調節することを開示している。

以上のような従来からの機構は、蒸発器６と接触して熱
交換を行なうべくその周辺部分に流入する空気負荷の風
量について何らの考慮もしていない。

しかしながら、実際には第２図に示すように、蒸発器６
の出口のガス圧力が同じであっても、蒸発器６への流入
空気の温度、湿度、あるいは空気量（以下、「熱負荷」
という）の大小により蒸発器６の冷却フィン７の表面温
度は変化する。つまり、蒸発器６への流入空気の熱負荷
が大きくなるほど冷却フィン７の表面温度は上昇し、従
来の装置のごとく蒸発器の内圧力のみによって蒸発圧力
調整弁の弁開度を調節していたのでは変化の激しい周囲
の環境にあった調節ができないという問題がある。

この問題をより具体的に述べると、従来の蒸発圧力調整
弁１０は、蒸発器６の出口ガス圧力が一定となるように
制御するため、この制御ガス圧力は蒸発器６への流入空
気の熱負荷が小さいときに蒸発器６の冷却フィン凍結現
象がおきないように設定されている。なぜならば、空気
の熱負荷が大きいときに応じて制御ガス圧力を設定する
と、もし実際に流入する空気の熱負荷が小さくなったと
きには表面温度がさらに低下して蒸発器６の冷却フィン
７が凍結してしまうからである。一方、流入空気の熱負
荷が小さいときに応じて制御ガス圧力を設定すると、蒸
発器６への流入空気の熱負荷が大きくなったときに制御
ガス圧力が一定なため冷却フィン７の表面温度が上昇し
て蒸発器６の能力が十分に発揮されないままになるとい
う問題がある。

（発明の目的） 本発明は以上のような問題にかんがみ、蒸発器の流入空
気の風量、および温度または湿度に応じて蒸発圧力調整
弁の制御圧力設定値を調節できるようにした蒸発圧力調
整弁の制御圧力設定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） すなわち、本発明は蒸発器への流入空気の熱負荷がその
温度または湿度、ないし風量により決定されるというこ
とに着目し、蒸発器への流入空気の温度または湿度の検
出信号と、風量切り替え用のファンスイッチからの信号
とによって蒸発圧力調整弁の制御圧力の設定値を決定し
、調整弁内の冷媒通路面積を制御させるようにした蒸発
圧力調整弁の制御圧力設定装置である。

（実施例） つぎに、本発明の一実施例を第３図および第４図にもと
づき説明する。ただし、第１図と同様な部分については
同一符号を付し、その詳述は省略する。

まず第３図に示すごとく、前記蒸発器６を有する蒸発器
アッセンブリ２０には、前記モータ８によって駆動され
るシロッコファン９によって車両内の空気が蒸発器６に
流入されるようになっている。この流入口付近に流入空
気の温度を検出する温度センサ２１が取り付けられ、そ
の検出信号をコントローラユニット２２に入力するよう
になっている。なお、この温度センサ２１は負の抵抗係
数を有するサーミスタによって構成されており、たとえ
ば温度が上昇すると抵抗値が小さくなり、温度が下がる
と抵抗値が高くなる特性を有するものである。

コノコントローラユニット２２には車両のダツシュボー
ド（図示せず）に設けられた冷房サイクルの風量切り替
え用の手動あるいは自動のファンスイッチ２３からの信
号も入力されるようになっており、このコントローラユ
ニット２２の出力を前記蒸発圧力調整弁１０のアクチュ
エータ２４に入力するようになっている。

このアクチュエータ２４はその内部にセットスクリュ２
５を有し、コントローラユニット２２の出力に応じて電
磁コイル（図示せず）等を介してこのセットスクリュ２
５の位置を変化させることによって蒸発圧力調整弁１０
の弁体２６の移動量を設定するための制御ガス圧力を所
定の値に設定できるものである。

第４図は前記コントローラユニット２２およびファンス
イッチ２３の具体的回路を示すもので。

ファンスイッチ２３は複数の固定接点Ｈ，Ｍ、Ｌ、ＯＦ
Ｆおよびひとつの可動接点３０を有し、直流電源ＤＣに
固定接点Ｈは直接、固定接点Ｍは抵抗３１を介して、固
定接点りは抵抗３１．３２を介してそれぞれ接続されて
いる。

また、可動接点３０の固定端は前記モータ８に接続され
ているとともに抵抗３３を介してオペアンプ３６の非反
転入力端子に接続されている。

このオペアンプ３６の反転入力端子には、抵抗３４、お
よび前記温度センサ２１が接続されている。なお、オペ
アンプ３６には抵抗３５を介して負帰還をかけている。

オペアンプ３６の出力端子はトランジスタ３７のベース
に接続され、トランジスタ３７のエミッタには前記蒸発
圧力調整弁１０の７クチユエータ２４が接続されている
。

つぎに以上のような構成の作用を説明する。

冷房サイクル中の冷媒は圧縮器１、凝縮器３、受液器４
、膨張弁５、蒸発器６および蒸発圧力調整弁１０を循環
することによって既述のごとく放熱、吸熱を行なって車
両内等所定の空間を冷房することになるが、蒸発器６へ
の流入空気の負荷変動および温度に応じて蒸発器６の蒸
発圧力の制御圧力設定値を調節することができる。

すなわち、前記ファンスイッチ２３を運転者が操作する
ことによって可動接点３０がいずれかの固定接点Ｈ，Ｍ
、Ｌ、アルイはＯＦＦ、！−接触し、モータ８をそれぞ
れの接点に応じた電力で駆動して蒸発器６への流入空気
の風量を決定するとともに、各固定接点Ｈ，Ｍ、Ｌ、あ
るいはＯＦＦとの接続に応じた電位をオペアンプ３６の
非反転入力端子に入力する。

さらに、オペアンプ３６の反転入力端子には、温度セン
サ２１からの温度検出信号が入力され、オペアンプ３６
からの出力信号によってトランジスタ３７が導通し、蒸
発器６への風量および温度に応じてアクチュエータ２４
が駆動されて、アクチュエータ２４のセットスクリュ２
５が蒸発圧力調整弁１０の制御ガス圧力を設定して蒸発
圧力調整弁１０による蒸発器６の蒸発圧力の制御を適正
に行なうことができる。

このオペアンプ３６の動作をより具体的に述べると、オ
ペアンプ３６の入力電圧をＶ、出力電圧をＷ、温度セン
サ２１の抵抗値をＲ１抵抗３５の抵抗値をｒ、とすれば
、 増幅率は（１＋ｒ／Ｒ）、すなわち Ｗ＝　（１＋　ｒ／Ｒ）Ｖ の関係があり、ファンスイッチ２３のステップ切り替え
に応じて出力電圧Ｗが得られるとともに、温度の変化に
よる温度センサ２１の抵抗値Ｒの変化によって温度に応
じた出力電圧Ｗを得ることができる。すなわち、負の抵
抗係数を有し、温度依存性の高いサーミスタによって構
成された温度センサ２１は、たとえば蒸発器６への流入
空気の温度が上昇するとその抵抗値Ｒが小さくなり、し
たがってオペアンプ３６の増幅率が増加し、可動接点３
０が固定接点Ｈ，Ｍ、ＬあるいはＯＦＦのいずれかに接
続固定されていた場合に、それぞれより大きな出力電圧
Ｗをオペアンプ３６が出力することとなる。

つまり、温度センサ２１およびファンスイッチ２３から
の信号に応じてアクチュエータ２４は蒸発圧力調整弁１
０の蒸発制御圧力の設定値を変化させることとなる。

なお、本発明において、上述の実施例では空気の熱負荷
として風量および温度のみをとらえて制御したが、温度
にかえて湿度も検出して、あるいは温度とともに湿度も
検出してこの検出信号により制御するようにしてもよい
。

また、コントローラユニット２２あるいはアクチュエー
タ２４の具体的構成は本実施例に限定されるものではな
く、蒸発器６への風量、および温度、湿度に応じて蒸発
圧力調整弁１０の制御圧力設定値を変化させることがで
きる構成であれば、任意のものを採用することができる
。たとえばアクチュエータ２４としては入力電圧に対し
て弁開度を比例変化させることができる比例制御弁ある
いはバイメタルを用いてもよい。さらにはコントローラ
ユニット２２としてもファンスイッチ２３が例えばハイ
状態に切り替えられたとき蒸発器６への冷媒流量を増加
させるように制御する回路であればいかようにも変更す
ることができる。

（効果） 以上説明したごとく本発明によれば、蒸発器への風量や
、温度、湿度に応じて蒸発圧力調整弁の制御圧力設定値
を調節するようにしたので、蒸発圧力調整弁による蒸発
器内圧力の調整を現実の流入風量や、温度、湿度にあわ
せて調節でき、蒸発器の冷却フィンの凍結を防止しつつ
蒸発器の機能を十分に発揮させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷房サイクルの概略説明図、第２図は蒸
発器への流入空気の熱負荷と冷却フィンの表面温度との
関係を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の概略説
明図、第４図は同、コントローラユニットおよびファン
スイッチ部分の回路図である。 １、、、、、圧縮器 ２、、、、、ラジェータファン ３、、、、、凝縮器 ４、、、、、受液器 ５、、、、、膨張弁 ６、、、、、蒸発器 ７、、、、、冷却フィン ８、、、、、モータ ９、、、、、シロッコファン １０、、、、、蒸発圧力調整弁 １１、、、、、冷媒配管 ２０、、、、、蒸発器アッセンブリ ２１、、、、、温度センサ ２２、、、、、コントローラユニット ２３、、、、、ファンスイッチ ２４、、、、、アクチュエータ ２５、、、、、セー、トスクリュ ２６、、、、、弁体 ３０、、、、、可動接点 ３１．３２．３３．３４．３５．、、、、抵抗３６、、
、、、オペアンプ ３７、、、、、トランジスタ ＤＣ，、、、、直流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　冷房サイクルの蒸発器出口と、圧縮器入口との間の冷
   媒通路に介装され、弁体の移動によって冷媒通路面積を
   制御して前記蒸発器の蒸発圧力を調整する蒸発圧力調整
   弁の制御圧力設定装置であって、前記蒸発器への流入空
   気の温度あるいは湿度のうち少なくともいずれか一方の
   検出信号と、この流入空気の風量切り替え用のファンス
   イッチからの信号とによって、前記弁体の移動量を決定
   する制御圧力設定値を変化させて、前記蒸発圧力調整弁
   内の冷媒通路面積を制御するようにした蒸発圧力調整弁
   の制御圧力設定装置。