JPH0136058Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車用空調装置において、特に
コンプレツサの制御の改善に関するものである。

自動車用空調装置におけるコンプレツサは、一
般に自動車のエンジンに電磁クラツチを介して連
結され、この電磁クラツチを断続することで駆
動、停止の制御がなされる。従来、エバポレータ
の凍結を防止したり、あるいは車室内の温度を調
整するために、上記電磁クラツチをオンオフする
ようにしていたが、頻繁に行なうとコンプレツサ
の駆動系にオンオフシヨツクを与えて、電磁クラ
ツチ等の寿命を短かくし、自動車の走行性に悪影
響を及ぼし、吹出空気温度の急変を生じるので、
電磁クラツチのオンオフをなるべく少なくする試
みがいくつかなされている。

その一つとして、例えば特開昭57−167820号公
報に示されているように、エバポレータの蒸発圧
力を調整する方式が知られ、熱負荷が小さくなつ
たときに蒸発冷媒量を制限して冷房能力を低下
し、電磁クラツチのオンオフを少なくするように
してある。しかしながら、この方式にあつては、
冷媒の流れを制限するので、コンプレツサを駆動
するための動力消費が大きく、燃費が悪いという
欠点があつた。

また、他の一つとして、例えば特開昭57−
160709号公報に示されているように、コンプレツ
サの容量を変える方式が知られ、熱負荷が小さく
なるとコンプレツサを小容量とし、電磁クラツチ
のオンオフを少なくすると共に、動力消費を少な
くするようにしてある。しかしながら、この方式
にあつては、低容量とする限界があるので、さら
に熱負荷が小さくなつた場合には、エバポレータ
の凍結を防止するために電磁クラツチをオフせざ
るを得ず、電磁クラツチのオンオフ回数を所定以
下にはできないという欠点があつた。この欠点を
解消するためには、コンプレツサを無負荷運転状
態から最大容量運転状態まで連続的に変えるよう
にすればよいが、容量を変える機構及び制御回路
の構成が複雑となつて高価なものになる。

そこで、この考案は、上述したような従来の欠
点を解消し、動力消費が少なく、且つ簡単な構成
で電磁クラツチのオンオフを極めて少なくするこ
とができる自動車用空調装置を提供することを課
題としている。しかして、この考案の要旨とする
ところは、エンジンに電磁クラツチを介して連結
されたコンプレツサと冷媒を蒸発させるエバポレ
ータとを含む冷房サイクルと、前記コンプレツサ
の容量を少なくとも２段に変える容量可変装置
と、前記エバポレータの蒸発圧力を少なくとも２
段に調整する蒸発圧力調整装置と、この蒸発圧力
調整装置及び前記容量可変装置の作動を熱負荷検
出器からの出力に基いて制御するサーモスイツチ
とを具備し、このサーモスイツチは、熱負荷が第
１の設定値以下となつた場合に前記コンプレツサ
を小容量に切換え、さらに熱負荷が第１の設定値
よりも低い第２の設定値以下となつた場合に前記
エバポレータの蒸発圧力を所定以上に制限する自
動車用空調装置にある。

したがつて、コンプレツサは、熱負荷が減少し
てくると、まずその容量が大から小へ切換えら
れ、次にその蒸発圧力が所定以上に制限されて、
常に適切な冷房能力をもつて駆動するので、電磁
クラツチのオンオフは冷房運転中は不要となり、
しかも小容量となつた段階で蒸発圧力を制限する
ので消費動力が少なく、且つ容量と蒸発圧力との
制御を組合せてサーモスイツチにより行なうので
構成が簡単なものとなり、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、この考案の一実施例の概略が
示され、冷房サイクル１は、コンプレツサ２、コ
ンデンサ３、リキツドタンク４、エクスパンシヨ
ンバルブ５、エバポレータ６及び後述する蒸発圧
力調整装置７が配管結合されて構成されている。

コンプレツサ２は、図示しない自動車のエンジ
ンに電磁クラツチ８を介して連結されていると共
に、容量可変装置９が設けられている。この容量
可変装置９は、コンプレツサ２が斜板式であれば
その斜板の角度を変え、ベーン型であればそのベ
ーンの有効枚数を変えるようになつており、さら
に吐出冷媒ガスの吸入側への戻し量を変えたり、
エンジンとコンプレツサ２との間に介在されたベ
ルト伝導装置のプーリ比を変えたりし、実質的に
コンプレツサ２の容量を変える公知のものを含
み、これらの作動は例えばソレノイドにより行な
われ、例えば大容量と小容量との２段にコンプレ
ツサ２の容量を切換えるようになつている。

上記コンプレツサ２から吐出された冷媒ガス
は、コンデンサ３により凝縮され、リキツドタン
ク４により気液分離され、エクスパンシヨンバル
ブ５により膨張して低温低圧の湿り蒸気となり、
エバポレータ６により蒸発させられる。前記エク
スパンシヨンバルブ５は感熱式で、感湿筒５ａか
らの出力に基いてエバポレータ６の過熱度を一定
に保つようにしている。

蒸発圧力調整装置７は、前記コンプレツサ２と
エバポレータ６との間に挿入された低圧調整弁１
０と、この低圧調整弁１０をバイパスするバイパ
ス通路１１と、このバイパス通路１１に設けられ
た電磁弁１２とから構成されている。低圧調整弁
１０は、例えば公知の吸入絞り弁STVであり、
電磁弁１２が閉じられている場合には、エバポレ
ータ６の出口側圧力に応じて絞り量を調整し、エ
バポレータ６の蒸発圧力を所定以上に制限するよ
うになつている。一方、電磁弁１２が開かれてい
る場合は、エバポレータ６を出た冷媒ガスが低圧
調整弁１０をバイパスしてそのままコンプレツサ
２に吸入される。尚、他の実施例として、バイパ
ス通路１１と電磁弁１２を設ける代わりに、低圧
調整弁１０の弁体をモータ等により直接動かすよ
うにすることもできる。

制御回路１３は、エバポレータ６のフイン温度
又は該エバポレータ６を通過した空気の温度を検
出する熱負荷検出器１４からの出力により前記容
量可変装置９と蒸発圧力調整装置７との作動を制
御し、また、前記電磁クラツチ８の作動を制御す
るようになつており、該制御回路１３の具体例が
第２図に示されている。

第２図において、前記電磁クラツチのコイル８
ａは、その一端が車載バツテリ１５にヒユーズ１
６及びパワーリレーの接点１７ａを介して接続さ
れ、このパワーリレーの接点１７ａを閉じること
により通電され、前記コンプレツサを駆動するよ
うになつている。また、前記パワーリレーの接点
１７ａの接点は常開接点で、パワーリレーのコイ
ル１７ｂが励磁されることにより閉じられる。こ
のパワーリレーのコイル１７ｂは、その一端が前
記車載バツテリ１５にイグニツシヨンスイツチ１
８、ヒユーズ１９、ブロアスイツチ２０及びエア
コンスイツチ２１を介して接続され、他端が接地
されており、イグニツシヨンスイツチ１８及びエ
アコンスイツチ２１が閉じられ、且つブロアスイ
ツチ２０がオフ以外に設定されている場合に通電
されて励磁する。前記ブロアスイツチ２０は、ブ
ロアモータ２２にレジスタコイル２３を介して接
続され、該ブロアスイツチ２０の選択によりブロ
アモータ２２の回転数を設定し、前記エバポレー
タに送る風量を定めるようになつている。

また、前記電磁クラツチのコイル８ａを含む電
磁クラツチ駆動回路には、サーモスイツチ２４が
前記コイル８ａに対して並列に接続されている。
このサーモスイツチ２４は、前記熱負荷検出器１
４からの出力に応じてオンオフする２つの切換ス
イツチ２４ａ，２４ｂを有する。そして、一方の
切換スイツチ２４ａは、第１の設定値t₁（例えば
６℃〜９℃）を基準としてオンオフし、熱負荷検
出器１４からの出力がこの第１の設定値t₁以下に
なると閉じて前記容量可変装置のソレノイド９ａ
に通電し、コンプレツサを小容量に切換える。ま
た、他方の切換スイツチ２４ｂは、第１の設定値
t₁よりも低い第２の設定値t₂（例えば０℃〜３℃）
を基準としてオンオフし、同様に熱負荷検出装置
１４からの出力がこの第２の設定値t₂以下になる
と閉じて前記電磁弁のコイル１２ａに通電し、エ
バポレータの蒸発圧力を所定以上に制限する。
尚、上記第１及び第２の設定値t₁，t₂には適当な
デフアレンシヤルが設けられている。

上記構成において、今、イグニツシヨンスイツ
チ１８を閉じ、ブロアスイツチ２０をオフ以外に
してブロアを駆動し、且つエアコンスイツチ２１
を閉じると、パワーリレーのコイル１７ｂが励磁
するので同接点１７ａが閉じられ、電磁クラツチ
８のコイル８ａが励磁し、コンプレツサ２の駆動
が開始する。このコンプレツサ２の駆動開始時に
は、熱負荷が大きくてエバポレータ６の温度が第
１の設定値t₁以上であるから、サーモスイツチ２
４の両切換スイツチ２４ａ，２４ｂが開かれてお
り、コンプレツサ２が大容量で且つ蒸発圧力の制
限を受けないで駆動し続け、そのためコンプレツ
サ２の冷房能力が大きく、車室内が急速に冷房さ
れ、良好なクールダウン性が保たれる。

そして、熱負荷が小さくなつてエバポレータ６
の温度が第１の設定値t₁以下になると、サーモス
イツチ２４の一方の切換スイツチ２４ａが閉じ、
コンプレツサ２の容量が小容量に切換わる。これ
によりコンプレツサ２の消費動力が減少すると共
に冷房能力が低下し、この冷房能力と熱負荷がつ
り合えばコンプレツサ２は小容量で駆動し続け
る。

そして、さらに熱負荷が小さくなつてエバポレ
ータ６の温度が第２の設定値t₂以下になると、サ
ーモスイツチの他方の切換スイツチ２４ｂも閉じ
られるので、蒸発圧力調整装置７の電磁弁１２が
閉じられ、低圧調整弁１０の作動が有効となつ
て、コンプレツサ２は小容量で駆動したままで、
蒸発圧力が所定以上に制限される。このため、エ
バポレータ６の蒸発圧力が所定以上に保たれるの
で凍結する恐れがなく、コンプレツサ２が駆動し
続け、電磁クラツチ８を断続する必要がない。

尚、熱負荷が増大したり、あるいは車速が低下
してエバポレータ６の温度が上昇する場合には以
上の逆の動作をする。

尚、上記実施例においては、蒸発圧力調整装置
７、容量可変装置９及びサーモスイツチ２４をそ
れぞれ２段に切り換えるようにしたが、これに限
定するものではなく、対応する限り３段以上に切
換えるようにすることができる。

以上述べたように、この考案によれば、熱負荷
が小さくなるに従つてコンプレツサの容量を小容
量に切換え、続いて蒸発圧力を制限するようにし
たので、冷房運転中には電磁クラツチを断続する
必要がなくなり、オンオフシヨツクを防止するこ
とができる。しかもコンプレツサの容量を変える
ので、消費動力も少なく、燃費が向上し、さらに
コンプレツサの容量を段階的に変えればよいので
安価である等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略の構成
図、第２図は同上に用いた制御回路を示す電気回
路図である。 １……冷房サイクル、２……コンプレツサ、６
……エバポレータ、７……蒸発圧力調整装置、８
……電磁クラツチ、９……容量可変装置、１０…
…低圧調整弁、１１……バイパス通路、１２……
電磁弁、１４……熱負荷検出器、２４……サーモ
スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ エンジンに電磁クラツチを介して連結された
   コンプレツサと冷媒を蒸発させるエバポレータ
   とを含む冷房サイクルと、前記コンプレツサの
   容量を少なくとも２段に変える容量可変装置
   と、前記エバポレータの蒸発圧力を少なくとも
   ２段に調整する蒸発圧力調整装置と、この蒸発
   圧力調整装置及び前記容量可変装置の作動を熱
   負荷検出器からの出力に基いて制御するサーモ
   スイツチとを具備し、このサーモスイツチは、
   熱負荷が第１の設定値以下となつた場合に前記
   コンプレツサを小容量に切換え、さらに熱負荷
   が第１の設定値よりも低い第２の設定値以下と
   なつた場合に前記エバポレータの蒸発圧力を所
   定以上に制限することを特徴とする自動車用空
   調装置。 ２ 蒸発圧力調整装置は、冷房サイクルのコンプ
   レツサとエバポレータとの間に挿入された低圧
   調整弁と、この低圧調整弁をバイパスするバイ
   パス通路と、このバイパス通路に設けられた電
   磁弁とから構成された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。