JPS59109757A - 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】 本発明は、開閉部材を備えた庫内に、冷却用エバポレー
タを備え、このエバポレータには自動車機関によって駆
動される空調装置兼用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
。

この装置においては、自動車という温熱環境の１肢しい
条件で使用されるため、冷却庫内の温度も変化し、この
ために充分に冷えるまでの時間が大きく変化するという
問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みて、冷却を開始してから適当
な温度にまで庫内が冷却されるのに要する時間が元の庫
内温度にあまり影響されないようにした自動車用冷却庫
制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は冒頭に述べた構成において、冷却庫
内の温度に応じた信号を生じる温度センサと、電気信号
に応答して空調装置側に接続された冷媒通路の通流抵抗
を調節する調節装置と、上記温度センサからの信号に応
じて上記調節装置を制御し前記通流抵抗を調節する制御
回路とを設けることを特徴とする。

本発明によれば、庫内温度が高いときは、冷却庫エバポ
レータへの冷媒の供給量を増加し、庫内温度が低い場合
は、同冷媒の流入量を減少させることができる。このこ
とは、庫内温度が低い場合には、冷却庫への冷媒流入量
を減少さゼで、空調装置の空気冷却能力を高めることを
可能にする利点がある。また、もし冷媒吐出容量を変化
さゼ得る圧縮機を採用する場合には、圧縮機の椋働率を
低減するのに効果を発揮する。

温度センサはいかなるものであってもよいが、サーミス
タのような感熱抵抗素子を使用するのが容易である。ま
た、温度センサは庫内の空気温度を検出するタイプのも
のを使用することもでき、またこの温度センサはｊＷ内
の対流用送風ファンの作動を制御するためにも共用し得
る。

以下、本発明を添付図面に示す実ｊｆｌｈ例に基づいて
詳細に説明する。

第１図に冷却庫１の模式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とエバポレーク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は管３Ａ、３Ｂを介
して、自動車（幾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１ｌｉｌＩ３Ｃにおいて送
風モータ２からの空気流を通過さ一υ、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ＩＡを通り、エバポレータ３の下部を通って送
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が付設されている。ＩＤは冷却庫部Ｉ
Ｃ内に収納された製氷皿を示している。

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１（６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。

冷蔵庫部内ＩＡには、庫内の空気温度を検出する温度セ
ンサ、例えば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１−ように、冷却Ｍｌ　１の冷却用工）＜ボ
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−ごエバポレータ３は、空調装置のエバポレーク９
と並列に接続されζいる。

冷凍サイクル５は、コンプレ・７す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
１２およびレシーバ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・ノサ１０に戻さ
れる。

２つのエバポレータ３．９の痴択的使用を可能にするた
めに、エバポレータ３の入口には電磁作動弁１４が設け
られ、この電磁弁１４とエバポレータ３との間に定圧定
圧膨張弁（図示せず）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との間にも適
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を開弁させると、通流抵抗の
差に起因して、エバポレータ１４例の定圧膨張弁は開弁
じないため、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、エバポレーク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。しかして、この実施例では、電磁弁
１５を間欠的に閉じるようにし、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、
温度センサ８により検出される庫内の温度に依存させる
ことにより、冷却庫の冷却能力を庫内温度に応じ変化さ
せるようにしである。

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の作動状態を調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
る表示装置１９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を作動させる電磁ク
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
、適当な論理ケ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ｌ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１０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
ゼられたときに、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ｌ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は庫内の温度センサ８と接続されて、温度センサ８、
スイッチ群１８など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＠磁弁１５の断続的付勢を要求する電
気信号Ｓｒを生じる。

図中太い破線は、車載バッテリから電気回路部１６．１
７および送風モータ２への正極側給電線を示し、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ａｒｍ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１日は、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位置ハ
？ｒｉＬ蔵（１１）、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
を介して回路パッケージ２４と接続されている。

冷却庫１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１８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ベルとなる冷却要求信号Ｓｃ、お
よび温蔵庫作動を選択したときに付勢レベルとなる温蔵
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、送風モータ２の制御回路２
６、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５発住回路２７、表示装置工９の駆動回路２
８、および信号受信用の論理ゲート２９と信号送信用の
論理ゲート３０から構成されている。

信号受信用の論理ゲート２９は、この実施例でアンドゲ
ートからなり、電気信号ＳＯがコンプレッサ１０の作動
を示す付勢レベルにあり、かつスイッチ群１８からの冷
却要求信号Ｓｒが付勢レベルになると、線２９Ａを付勢
レベルとする。

送風制御回路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２６Ａ、そのドライブト
ランジスタ２６Ｂ１オアゲート２６Ｃ，アントゲ−１−
２６Ｄ、および温度センサ８と接続された高入力インピ
ーダンスの比較回路２６Ｅから構成される。

送風制御回路２６において、冷却要求信号Ｓｉが付勢レ
ベルにある場合は、線２９Ａが付勢レベルにあること、
つまりコンプレッサ１０が作動状態にあることに基づい
て、アンドゲート２６Ｄを“開く”。この場合、アンド
ゲート２６Ｄの出力端には、比較回路２６Ｂの出力端に
現れる制御信号ｓｂに一致した付勢、消勢レベルの論理
信号が生じる。このアン１′ゲート２６Ｄの出力信号は
、オアゲート２６Ｃを介して、ドライブトランジスタ２
６Ｂの制御入力端子に印加される。トランジスタ２６Ｂ
は、結局比較回路２６Ｅの制御信号Ｓｂに一致して導通
、遮断し、それによってリレー２６Ａの接点を閉成、開
放する。

比較回路２６Ｅは、負の抵抗温度係数を有する温度セン
サ８の抵抗値が、庫内温度にしてＱ　’ｃ　ｊｉｉｌ後
の予め定められた値に相当するよりも大きい、つまりよ
り低温になると、消勢レベルとなり、それより高温なら
ば付勢レベルとなる制御信号ｓｂを生じる。なお、この
比較回路２６］Ｅにおいて、適当なヒステリシスが付与
されている。

つまり送風制御回路２６は、冷却要求信号３ｒが付勢レ
ベルにある場合は、コンプレッサ１０が作動状態にある
ことに暴づいて、比較回路２６Ｂの動作に従って送風モ
ータ２を作動、停止さ−Ｕる。

ここで、比較回路２６Ｅは、庫内温度が冷え過ぎると、
送風モータ２を停止させて庫内空気の攪拌を止めさせる
ことで、庫内温度の冷え過ぎを防止する役割をもつ。

送風制御回路２６において、オアゲー）２６Ｃの他の入
力端子には、温蔵要求信号ｓｈが与えられている。従っ
て、温蔵要求信号ｓｈが付勢レベルになると、トランジ
スタ２６Ｂは直ちに導通しリレー２６Ａを付勢して送風
モーフ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２７Ａと、この出力波形
を基準電圧源２７Ｂ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
２７Ｃとより構成することができる。この構成におい°
Ｃは、基準電圧源２７Ｂの生じるしきい電圧値を温度セ
ンサ８からの検出信号に応じで変化させることにより、
間欠信号の断続比を庫内温度に対応させて調節すること
ができる。

ここで基準電圧源２６Ｂは、第４図に示す構成例とする
ことができる。すなわち、第４図において、基準電圧源
２７Ｂは、温度センサ８に電流を供給する抵抗２７ａと
、高入力インピーダンスの反転増幅回路２７ｂと、電圧
クランプ回路を形成する抵抗２７ｃおよび定電圧ダイオ
ード２７ｄとから構成されている。第５図に示すように
、増幅回路２７ｂの出力端には、庫内温度Ｔの上昇に従
って増加する出力電圧Ｖが現れるが、この電圧■はクラ
ンプ回路によって一定電圧以上にならないようにしであ
る。

かくして、間欠信号発生回路２７においては、庫内温度
の上昇に伴って、断続比をある上限までの範囲で増加さ
せるようにしたパルス列信号を発生させることができる
。

間欠信号発生回路２７より発生される間欠パルス列信号
は、アンドゲートからなる論理ゲート３．０を介して、
電気信号Ｓｒとして、電気回路部１７に送出される。か
くして、間欠信号発生回路２７より発生される間欠信号
の断続比をもって、冷凍サイクルからエバポレータ３へ
の冷媒の流入を断続させ、冷凍庫１の冷却能力を調節す
る。論理ゲート３０は、論理回路２６により、冷却要求
信号Ｓｃが付勢レベルにあり、かつ作動信号Ｓｏが付勢
レベルにあると判定されたときにのみ、間欠信号を送出
させる役割をもつ。

この装置の作動を要約して説明すると、スイッチ群１８
において冷却用接点（Ｃ）が投入されたときに、電気回
路部１７よりコンプレッサ１０の作動を示ず付勢レベル
の電気信号Ｓｏが与えられていると、回路パッケージ２
４においては、冷却作動を電気制御するとともに、発光
ダイオード１９Ａを点灯させ、乗員に表示する。

冷却作動の制御方法として、温度センサ８で検出される
庫内の冷却度を示す温度信号に基づいて送風モータ２の
通電回路の開閉がなされ、庫内が過度に冷却されている
場合には冷蔵庫部ＩＡの攪拌を停止し、充分冷却されて
いない場合は攪拌をする。

また、間欠信号発生回路２７において、庫内の温度に応
じた断続比をもつ間欠信号が発生され、電気回路部１７
への電気信号Ｓｒとして送出することにより、第２図の
電磁弁１５を断続的に閉成して、エバポレータ３への冷
媒流入量を調節し、もって冷却庫１の冷却能力を庫内温
度に応じて調節する。

一方、スイッチ群１８において、温蔵用接点（旧が投入
されると、送風モータ２の通電回路を閉成することによ
り、庫内空気を攪拌するとともに、リレー２５を付勢し
て発熱体７に通電し、冷蔵庫部ＩＡを一様に温蔵する。

また、発光ダイオード１９Ａを点灯させて乗員に表示す
る。

以上、本発明の位置実施例について説明したが本発明は
この実施例のみに限定されるものではなく、実現手段の
細部の変更および改良を可とするものである。

例えば、論理回路２６および間欠信号発生回路２７は、
マイクロコンピュータによりデジタル信号処理すること
でも実現し得る。

以上述べたように本発明によれば、自動車空調装置と結
合された冷却庫において、冷却庫の使用に際してその庫
内温度に応じて、エバポレータへの冷媒供給を断続する
ことが可能になり、庫内の冷却時間の変動をなるべく抑
えて、しかも冷凍サイクルの負担を軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は冷
却庫の模式的断面図、第２図は全体構成図、第３図は電
気回路部の電気結線図、第４図は電気回路部のうち基準
電圧源の詳細な電気結線図、第５図は基準電圧源の電圧
発生特性図である。 １・・・冷却庫、ＩＡ・・・冷蔵庫部、ＩＣ・・・冷凍
庫部、２・・・送風モーフ、３・・・エバポレータ、８
・・・温度センサ、１６・・・電気回路部、２７・・・
間欠信号発生回路。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）開閉部材を備えた庫内に、少なくとも冷却用エバ
   ポレータを備え、このエバポレータに自動車機関によっ
   て駆動される空調装置兼用の冷凍サイクルから冷媒が供
   給されるように構成されている自動車用冷却庫制御装置
   において、 この冷却庫内の温度に応じた信号をη二じる温度センサ
   と、 電気信号に応答し゛ζ前記空調装置側に接続された冷媒
   通路の通流抵抗を調節する調節装置と、前記温度センサ
   からの信号に応じて前記調節装置を制御し前記通流抵抗
   を調節する制御回路と、を備えてなる自動車用冷却庫制
   御装置。
2. （２）前記調節装置が、電気信号による付勢と消勢によ
   り開閉状態が変化する電磁作動弁である特許請求の範囲
   第１項に記載の自動車用冷却庫制御装置。
3. （３）前記制御回路が、前記温度センサからの信号に応
   して、予め定められた上限値を越えない範囲で前記通流
   抵抗を調節するようになっている特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の自動車用冷却庫制御装置。