JPS6234810Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、無駄なエネルギーの消費を防止し
た自動車用空調装置に関するものである。

自動車用空調装置として、例えば特開昭57−
205216号公報に示されているように、冷房サイク
ルのコンプレツサの容量を変える容量可変装置を
設け、この容量可変装置の切換えの基準となる温
度設定値と、ヒータコアへ送る空気量を調節する
エアミツクスドアの開度とを所定のパターンに従
つて変えるようにしたものが公知となつている。
前記容量可変装置の調節量は、前記温度設定値
と、例えばエバポレータを通過した二次空気の温
度検出値とを比較して制御され、温度設定値と温
度検出値との差、即ちエバポレータの熱負荷が大
きくなると容量を大容量側へ変え、適切な冷房能
力を得るようにしてある。

しかしながら、冷房サイクルは、冷房を目的と
するばかりではなく除湿を目的として運転される
場合もあり、梅雨時あるいは冬場にエアコンスイ
ツチを投入し、内気循環モードで除湿を行なう
と、上記従来例においては、温度コントロールレ
バーの操作量に応じてエアミツクスドアの開度が
調節されるようになつているので、その温度コン
トロールレバーの位置によつてはエアミツクスド
アがフルクール位置から開かれていることがあ
る。この場合、ヒータコアにより吹出空気が加熱
されて車室内の温度が高くなり、この車室内の空
気を再び吸入して次々とエバポレータを通過させ
るので、温度設定値を上げてもエバポレータの熱
負荷が大となり、その結果、コンプレツサが大容
量で運転される割合が高くなる。このため、空調
装置を通過する空気をエバポレータで激しく冷却
し、その後にヒータコアで激しく加熱するという
極めて矛盾した熱収支を行なうことになり、無駄
なエネルギーを消費する欠点があつた。

そこで、この考案は、上述したような場合であ
つても無駄なエネルギーの消費を防止することを
課題とし、その要旨とするところはエバポレータ
とヒータコアとが空調ケース内に配置され、前記
エバポレータを含む冷房サイクルに設けられたコ
ンプレツサの容量を変える容量可変装置と、前記
ヒータコアによる空気の加熱量を調節する加熱量
調節装置とを有する自動車用空調装置において、
前記加熱量調節装置の作動開始点を検出して空気
の加熱作用が生じた場合は前記容量可変装置によ
るコンプレツサの容量を強制的に所定値以下とす
る制御手段を設けたことにある。したがつて、エ
アミツクスドア等である加熱量調節装置によりヒ
ータコアの加熱作用を生じさせる場合には、必ず
制御手段によりコンプレツサの容量を所定値以下
に制限するので、コンプレツサを大容量で運転す
ることにより生じるエネルギーの無駄な消費がな
くなり、そのため上記課題を達成することができ
るものである。

以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

第１図において、自動車用空調装置は、空調ケ
ース１の最上流側には内気入口２と外気入口３と
が２股に分かれる形で形成され、その分かれた部
分に内外気切換ドア４が設けられ、該内外気切換
ドア４により空調ケース１内に導入すべき空気を
内気と外気とに選択するようになつている。

送風機５は、空調ケース１内に空気を吸込んで
後流側に送風するためのもので、この送風機５の
後流側にエバポレータ６とヒータコア７とが設け
られている。

エバポレータ６は、コンプレツサ８、コンデン
サ９、リキツドタンク１０及びエクスパンシヨン
バルブ１１と共に冷房サイクルを構成し、一方、
ヒータコア７はエンジンの冷却水が循環する温水
サイクルに挿入されている。前記コンプレツサ８
は、電磁クラツチ１２と、プーリ１３を含むベル
ト伝導装置とを介して自動車の走行用のエンジン
に連結され、電磁クラツチ１２を断続することで
駆動停止するようになつている。また、コンプレ
ツサ８には容量可変装置１７が設けられており、
この容量可変像置１７は、この実施例においては
ソレノイド１６を有し、コンプレツサ８がベーン
型であればソレノイド１６を駆動してそのベーン
の枚数を変え、またはコンプレツサ８が斜板式で
あれば斜板の角度を変えるようにしてある。尚、
容量可変装置１７としては、この実施例の他に、
吐出冷媒を吸入側に戻す量を変えたり、あるいは
前記ベルト伝導装置のプーリ比を変えたり、実質
的に容量を変えるものであればよい。

前記ヒータコア７の前方にはエアミツクスドア
１８が設けられ、このエアミツクスドア１８の開
度に応じてヒータコア７へ送る空気量が調節さ
れ、該エアミツクスドア７を図中実線で示すフル
クール位置から少しでも開くと、ヒータコア７へ
空気を送るようにしてある。また、ヒータコア７
の温水回路にはウオータコツク１９が設けられて
おり、このウオータコツク１９の開度に応じてヒ
ータコア７への温水量が調節される。即ち、エア
ミツクスドア１８とウオータコツク１９とにより
加熱量調節装置２０が構成され、ヒータコア７に
よる空気の加熱量を調節するようになつている。
そして、上記エアミツクスドア１８とウオータコ
ツク１９とは、リンク機構２１を介して温度コン
トロールレバー２２に連結され、例えば第３図に
示すように、温度コントロールレバー２２が中間
位置からフルヒート側へ操作されると加熱作用を
開始するようになつている。尚、加熱量調節装置
２０は、他の実施例として、エアミツクスドア１
８のみあるいはウオータコツク１９のみから構成
することができる。

前記空調ケース１の後流側は、上吹出口２３、
下吹出口２４及びデフロスト吹出口２５に分かれ
て車室内に開口し、その分かれた部分にモードド
ア２６，２７が設けられ、該モードドア２６，２
７によりモードを切換えるようになつている。

そして、前記電磁クラツチ１２のオンオフは、
電磁クラツチ駆動回路２８を介して制御回路３０
からの出力に基づいて、また、前記容量可変装置
１７の調節量は、容量可変装置駆動回路２９を介
して制御回路３０の出力と温度コントロールレバ
ー２２に連動する制御手段３３の出力とによつて
制御される。制御回路３０は、温度コントロール
レバー２２と連動して抵抗値が変化する温度設定
器３１と、検出温度に応じて抵抗値が変化する熱
負荷センサ３２との接続点の電圧V₁に基づいて
制御信号を演算するようになつており、これらの
回路構成例が第２図に示されている。

尚、熱負荷センサ３２はサーミスタ等から構成
され、エバポレータ６のフイン温度、エバポレー
タ６を通過した冷媒ガスの温度若しくは圧力、吹
出空気温度、又は車室内温度等を検出するように
なつており、入力電圧V₁は外気温度や日射量に
より補正することができる。

第２図において、前記制御回路３０は、ウイン
ド型コンパレータを構成するオペアンプ３４，３
５を有し、前記入力電圧V₁を基準電圧V₂，V₃と
比較するようになつている。基準電圧V₂，V₃は
抵抗３６〜３８により発生し、V₂＞V₃であるよ
うに設定されている。尚、オペアンプ３４，３５
のそれぞれの入力端子間にはコンデンサ３９，４
０が接続されていて所定のヒステリシスをもたせ
るようにしてある。また、前記電磁クラツチ駆動
回路２８と容量可変装置駆動回路２９とは、それ
ぞれトランジスタ４１，４２とトランジスタ４
３，４４及びリレー４５とリレー４６とを有し、
制御回路３０のオペアンプ３４，３５の出力に基
づいて、電磁クラツチのコイル４７とソレノイド
１６とへの通電をオンオフ制御するようになつて
いる。

即ち、入力電圧V₁と基準電圧V₂，V₃との関係
がV₁＞V₂＞V₃のときは、オペアンプ３４，３５
の出力が共に“Ｌ”で、電磁クラツチ駆動回路２
８のトランジスタ４１，４２がオフ、このためリ
レー４３がオフとなつて電磁クラツチのコイル４
４には通電されず、前記コンプレツサの駆動は停
止している。また、V₂＞V₁＞V₃のときは、オペ
アンプ３４の出力が“Ｈ”、オペアンプ３５の出
力が“Ｌ”で、電磁クラツチ駆動回路２８のトラ
ンジスタ４１，４２がオン、このためリレー４３
がオンとなつて電磁クラツチのコイル４４へ通電
されるが、オペアンプ３５の出力が“Ｌ”である
から容量可変装置駆動回路２９のトランジスタ４
３がオフ、同トランジスタ４４がオン、このため
リレー４６がオンとなつてソレノイド１６に通電
され、コンプレツサは小容量で運転される。さら
にV₂＞V₃＞V₁のときは、オペアンプ３４，３５
の出力が共に“Ｈ”で、下記する制御手段３３の
制限用スイツチ４９が閉じられている限りトラン
ジスタ４３がオン、同トランジスタ４４がオフ、
このためリレー４６がオフとなつてソレノイド１
６には通電されず、コンプレツサは大容量で運転
される。

制御手段３３は、容量可変装置駆動回路２９の
トランジスタ４３のエミツタとアースとの間に挿
入された制限用スイツチ４９にて構成されてい
る。この制限用スイツチ４９は、前記温度コント
ロールレバー２２が中間位置からフルヒート側へ
操作されるとき、即ち、前記加熱量調節装置の作
動開始時に開かれて作動開始点を検出し、空気の
加熱作用が生じた場合は、トランジスタ４４をオ
ンとして制御回路３０からの出力に関係なくリレ
ー４６をオンとし、コンプレツサを小容量に制限
する。

尚、５０は車載バツテリ、５１はイグニツシヨ
ンスイツチ、５２はエアコンスイツチである。

上記構成において、イグニツシヨンスイツチ５
１及びエアコンスイツチ５２を閉じると、制御回
路３０において入力電圧V₁と基準電圧V₂，V₃と
の比較が開始される。このとき、温度コントロー
ルレバー２２がフルクール位置から中間位置まで
の範囲にある場合は、制限手段３３の制限用スイ
ツチ４９が閉じられ、且つ温度コントロールレバ
ー２２の操作量に反比例して温度設定器３１の抵
抗値が変化する。したがつて、温度設定器３１に
よる設定温度は、第３図に示すように、温度コン
トロールレバー２２の位置に応じて直線的に変化
し、電磁クラツチ１２のオフからオンへの切換え
は特性線ａ、同オンからオフへの切換えは特性線
a′、容量可変装置１７の小容量から大容量への切
換えは特性線ｂ、同大容量から小容量への切換え
は特性線b′に従つて行なわれる。そのため、その
範囲においては、コンプレツサ８の容量は制御回
路３０の出力のみに依存して自由に制御される。

そして、温度コントロールレバー２２を中間位
置からフルヒート側に動かすと、リンク機構２１
を介してエアミツクスドア１８とウオータバルブ
１９が開かれて加熱量調節装置２０が作動してヒ
ータコア７による空気の加熱作用が開始されると
同時に、制御手段３３の制限用スイツチ４９が開
かれる。したがつて、容量可変装置１７のソレノ
イド１６には制御回路３０からの出力に関係なく
通電され、電磁弁１６が開かれてコンプレツサ８
は小容量で運転される。このように加熱作用を必
要としてコンプレツサ８を駆動する場合は、梅雨
時や冬場に除湿を行なうときあるいは温度コント
ロールレバー２２の操作を誤つたとき等の冷房能
力をそれ程必要としないときであるから、コンプ
レツサ８を小容量で運転すれば十分その目的を達
成するものである。

尚、上記実施例においては、容量可変装置１０
として大小の２段に切換えるものを用いたが、そ
れに限定するものではなく、３段あるいは連続的
に切換えるようにした公知のものを含み、また、
上記実施例のように制御手段３３は小容量に固定
するものばかりではなく、所定値以下に制限する
ものであれば足りる。さらに制御パターンは、第
４図、第５図に示すように、必要に応じて変形す
ることができる。

以上述べたように、この考案によれば、ヒータ
コアによる加熱が作用し、且つコンプレツサを駆
動する場合には必ずコンプレツサの容量を所定値
以下に制限するようにしたので、コンプレツサを
大容量で駆動することによる無駄なエネルギーの
消費を防止することができ、省エネルギー化に貢
献することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の自動車用空調装置を示す概
略図、第２図は同上における回路構成例を示す電
気回路図、第３図は同上における制御パターンを
示す特性線図、第４図、第５図はそれぞれ制御パ
ターンの変形例を示す特性線図である。 １……空調ケース、６……エバポレータ、７…
…ヒータコア、８……コンプレツサ、１７……容
量可変装置、１８……エアミツクスドア、１９…
…ウオータコツク、２０……加熱量調節装置、２
２……温度コントロールレバー、３３……制御手
段、４９……制限用スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ エバポレータとヒータコアとが空調ケース内
   に配置され、前記エバポレータを含む冷房サイ
   クルに設けられたコンプレツサの容量を変える
   容量可変装置と、前記ヒータコアによる空気の
   加熱量を調節する加熱量調節装置とを有する自
   動車用空調装置において、前記加熱量調節装置
   の作動開始点を検出して空気の加熱作用が生じ
   た場合は前記容量可変装置によるコンプレツサ
   の容量を強制的に所定値以下とする制限手段を
   設けたことを特徴とする自動車用空調装置。 ２ 加熱量調節装置はヒータコアへ送る空気量を
   調節するエアミツクツドアであることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の自動
   車用空調装置。 ３ 加熱量調節装置はヒータコアへの温水量を調
   節するウオータコツクであることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の自動車用
   空調装置。 ４ 加熱量調節装置はヒータコアへ送る空気量を
   調節するエアミツクスドアとヒータコアへの温
   水を調節するウオータコツクとから成ることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の自動車用空調装置。 ５ 制御手段は、加熱量調節装置を操作する温度
   コントロールレバーと連動する制限用スイツチ
   から成ることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項乃至第４項記載の自動車用空調装
   置。