JPH0228376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両用空気調和装置の保護装置、特に
コンプレツサの保護に関するものである。

従来、例えば実公昭57−42097号に示すように
レシーバタンク内の液レベルを判定することによ
つて冷媒不足を検出し、冷媒不足が発生したとき
にコンプレツサを停止するようにした保護装置が
公知である。

しかしながら、このように冷媒不足時にコンプ
レツサを完全に停止するものとすれば冷房が全く
なされず冷房の快適性を著しく損なうことにな
る。通常、冷媒不足が生じてもその不足量がコン
プレツサの運転に支障がない程度であればコンプ
レツサの能力を抑えた状態で運転することによ
り、快適性をある程度補償でき、乗員のフイーリ
ング低下を防止できるのであるが、従来のものに
あつてはこのようなことができなかつた。なお、
上記従来の保護装置においては、冷媒不足が生じ
てから設定時間遅延してコンプレツサを停止して
いるが、このような対策を講じても設定時間経過
後にはコンプレツサが全く運転されず、やはり快
適性を損なうことになる。特に、上記設定時間を
長くするとコンプレツサの損傷を招くことにもな
る。

本考案の目的はコンプレツサを含む配管中の冷
媒圧力または冷媒温度または表面温度またはエン
ジン回転数が設定レベルに達したときにコンプレ
ツサを停止する保護手段を具備するものにおい
て、冷媒不足時上記設定レベルを所定値引き下げ
るようにして、表面温度またはエンジン回転数が
上記設定レベルに達するまでコンプレツサを運転
するようにして、上記欠点を除去するものであ
り、以下実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本考案による車両用空気調和装置の保
護装置の一実施例を示す回路図であり、同図にお
いては１は電源、２はイグニツシヨンスイツチ、
３はエアコンスイツチであり、上記エアコンスイ
ツチ３には常閉接点４を介してリレー５が接続さ
れ、このリレー５で制御される常開接点６の一端
はイグニツシヨンスイツチ２に接続され、他端は
コンプレツサを駆動する電磁クラツチ７に接続さ
れている。上記接点４を制御するリレー８はトラ
ンジスタ９を介してアースされる。上記トランジ
スタ９のベース側には温度検出スイツチ１０，１
１の一端がそれぞれ接続され、上記温度検出スイ
ツチ１０の他端は抵抗１２を介してエアコンスイ
ツチ３に接続され、温度検出スイツチ１１はトラ
ンジスタ１３のエミツタ側に接続される。トラン
ジスタ１３のコレクタは抵抗１２とスイツチ１０
との接続点に接続され、このトランジスタ１３の
ベース側は抵抗１４と１５との接続点に接続され
る。上記抵抗１４は冷媒不足検出スイツチ１６を
介してエアコンスイツチ３に接続される。上記抵
抗１４と抵抗１５との接続点はトランジスタ１７
のベース側に接続され、このトランジスタ１７の
エミツタ側はアースされ、コレクタ側には発光ダ
イオードからなる警報灯１８と抵抗１９との直列
回路が接続される。

上記温度検出スイツチ１０，１１はコンプレツ
サの表面温度を検出するもので、スイツチ１１は
上記表面温度が例えば120℃程度に達したときに
オンし、スイツチ１０は150℃程度に達したとき
にオンするように動作レベルか設定されている。
また冷媒不足検出スイツチ１６は例えばレシーバ
タンク内の液レベルを検出するスイツチから構成
されるもので冷媒不足が生じたときにオンする。

以上の構成による車両用空気調和装置の保護装
置の動作について第２図に示す特性図を用いて以
下説明する。

まず、イグニツシヨンスイツチ５、エアコンス
イツチ３がオンで、冷媒不足が生じていない場合
において、コンプレツサが例えば油膜切れ等によ
つて温度上昇し、この温度が150℃程度に達する
と温度検出スイツチ１０がオンし、リレー８が励
磁され、接点４がオフし、リレー５が消勢され、
接点６がオフするので電磁クラツチ７は駆動され
ずコンプレツサが停止されるので、コンプレツサ
の焼付きを防止できる。上記表面温度が150℃以
下となればコンプレツサは再び駆動される。この
ように温度検出スイツチ１０はコンプレツサの焼
付き防止用の保護手段として働く。すなわち、冷
媒不足が生じてなくとも、150℃以上になると冷
媒に含まれている潤滑油の粘度が低下して潤滑性
が損なわれるので、焼付きが生じるおそれがあ
る。なお、この時温度検出スイツチ１１もオンし
ているがトランジスタ１３がオフとなつているの
で、このことによつてはトランジスタ９は制御さ
れない。

次に配管のリーク等によつて冷媒不足が生じて
スイツチ１６がオンするとトランジスタ１７がオ
ンし、警報灯１８が点灯して冷媒不足を報知す
る。またトランジスタ１３のベース電位がトラン
ジスタ１７のベース電位と同一に設定される。冷
媒不足に基づきコンプレツサの表面側の温度が
徐々に上昇して120℃程度に達すると温度検出ス
イツチ１１がオンするのでトランジスタ９がオ
ン、接点４がオフ、接点６がオフするので、コン
プレツサが停止される。従つてコンプレツサは冷
媒不足が生じても、その表面温度が例えば120℃
程度に達するまで運転され続けるので冷房の快適
性をある程度確保することができる。コンプレツ
サの停止で上記表面温度が低下するとスイツチ１
１がオフし、コンプレツサは再び駆動される。こ
のように、コンプレツサは表面温度を120℃に保
つようにオンオフされ、低能力運転される。本実
施例は常時はコンプレツサの表面温度が150℃程
度に達したときにコンプレツサを停止する保護手
段を有するものにおいて、冷媒不足時に上記コン
プレツサを停止するための温度を120℃のレベル
まで引き下げてオンオフ駆動することによつて冷
房性を補償するようにしたものである。コンプレ
ツサは冷房不足状態で運転されても、その表面温
度が120℃と通常の温度よりも低い温度に達した
とき停止されるので冷媒不足状態においてコンプ
レツサが長時間運転されることがなく、コンプレ
ツサの損傷を招くおそれがない。すなわち、冷媒
不足時には冷媒に含まれる潤滑油も不足し、高温
での粘度低下と相俟つて120℃〜150℃の範囲でも
潤滑性が損なわれて焼付きが生じるおそれがある
ので、120℃以上でコンプレツサを停止すること
は冷媒不足時の焼付き防止に効果的である。

第３図は本考案による車両用空気調和装置の保
護装置の他の実施例の回路図であり、同図におい
て電源２０はイグニツシヨンスイツチ２１、接点
２２を介して電磁クラツチ２３に接続される。上
記イグニツシヨンスイツチ２１に接続されるエア
コンスイツチ２４は上記接点２２を制御するリレ
ー２５、接点２６を介してアースに接続される。
上記接点２６を制御するリレー２７の一端はトラ
ンジスタ２８のコレクタに接続され、他端はアー
スされる。上記トランジスタ２８のエミツタはエ
アコンスイツチ２４に接続され、ベースには比較
器２９の出力端子が抵抗３０を介して接続され
る。上記イグニツシヨンスイツチ２１はコイル３
１を介して点火プラグ制御用ポイント３２が接続
され、上記コイル３１とポイント３２との接続点
からエンジン回転数に対応する周波数のパルスが
得られ、このパルスは、ダイオード３３、抵抗３
４，３５，３６，３７、コンデンサ３８、トラン
ジスタ３９からなる波形整形回路４０で整形され
た後、コンデンサ４１，４２、ダイオード４３，
４４、抵抗４５，４６，４７からなる周波数電圧
変換回路４８に供給され、この周波数電圧変換回
路４８の出力電圧Ｖ１はエンジン回転数に比例し
た大きさとなる。この電圧Ｖ１は上記比較器２９
の負極入力側に供給される。上記比較器２９の正
極入力側は抵抗４９と５０との接続点が接続され
る。上記抵抗５０と並列に、抵抗５１と冷媒不足
検出スイツチ５２と上記リレー２７により制御さ
れる接点５３との直列回路が接続され、また抵抗
５４と冷媒不足検出スイツチ５５との直列回路が
接続される。なお、エアコンスイツチ２４は抵抗
５６、発光ダイオードからなる警報灯５７、上記
冷媒不足検出スイツチ５８を介してアースされ
る。上記各冷媒不足検出スイツチ５２，５５，５
８は冷媒不足が生じたときにオンするもので互い
に連動する。

ここで、冷媒不足が発出しておらず各冷媒不足
検出スイツチ５２，５５，５８がオフの場合には
比較器２９の正極入力側の電圧は抵抗４９と５０
との接続点電圧Vaとなり、本実施例においては
この電圧Vaをエンジンの回転数6000rpmに相当
する電圧に設定しておくものとする。また接点５
３がオフで各スイツチ５２，５５，５８がオンす
ると、上記抵抗５０に対し抵抗５４が並列に接続
されるので上記比較器２９の正極入力側の電圧が
上記電圧Vaよりも小さい電圧Vbとなる。本実施
例おいては、このときの電圧Vbをエンジンの回
転数が5000rpmに相当する電圧に設定しておく。
次に接点５３がオンで、スイツチ５２，５５，５
８がオンしておれば、抵抗５０に対し抵抗５１，
５４が並列に接続されるので、上記比較器２９の
正極入力側の電圧は更に小さくなつて電圧Vcと
なり、こ時の電圧Vcをエンジンの回転数が
300rpmに相当する電圧に設定しておくものとす
る。

以上の構成による車両用空気調和装置の保護装
置の動作について第４図に示す特性図を用いて説
明する。イグニツシヨンスイツチ２１、エアコン
スイツチ２４がオンとなつている状態において、
冷媒不足が発生しておらず各スイツチ５２，５
５，５８がオフとなつている場合には、エンジン
の回転数が高速回転レベルである6000rpmを超え
ると周波数電圧変換回路４８の出力電圧Ｖ１が抵
抗４９と５０によつて設定される電圧Vaよりも
大きくなるので、比較器２９の出力はＬレベルと
なり、トランジスタ２８がオン、リレー２７が励
磁され、接点２６がオフし、リレー２５が消勢さ
れ、接点２２がオフするので電磁クラツチ２３は
励磁されず、このためコンプレツサが停止され
る。すなわち第４図に示すようにエンジンの回転
数が高速回転レベル6000rpmに達するとコンプレ
ツサが停止されるので、コンプレツサが高速で回
転されることによるコンプレツサの軸受部分等の
損傷を防止する保護手段として機能する。この時
接点５３がオンするがスイツチ５２がオフとなつ
ているので比較器２９にはなんら変化が与えられ
ない。

次にエンジンの回転数が3000rpm以下から増速
する場合において、冷媒不足が生じて各スイツチ
５２，５５，５８がオンすると、まず警報灯５７
が点灯し、冷媒不足を報知する。またスイツチ５
５がオンするので抵抗５０に対し抵抗５４が並列
に接続され、比較器２９の正極入力側電圧が電圧
Vbまで低下する。一方、リレー２７は未だ励磁
されていないので接点５３はオフとなつており、
スイツチ５２がオンしても抵抗５１が抵抗５０に
並列に接続されることはない。このように比較器
２９の正極入力側の電圧がVbとなるとエンジン
の回転数が5000rpmに達した時に比較器２９の出
力がＬレベルとなり、トランジスタ２８がオン
し、リレー２７が励磁されるのでコンプレツサが
停止される。従つて冷媒不足が生じると通常のコ
ンプレツサを停止する高速回転レベルよりも低い
レベルでコンプレツサが停止されるので、コンプ
レツサの能力を小さくでき、コンプレツサの損傷
を招くことはない。すなわち、冷媒不足時には冷
媒に含まれる潤滑油も不足して潤滑性が低下し、
5000rpm〜6000rpmの範囲でも焼付きが生じるお
それがあるので、5000rpm以上でコンプレツサを
停止することは冷媒不足時に焼付き防止に効果的
である。またエンジンの回転数が5000rpmに達す
るまでコンプレツサが運転されるので冷房性を確
保することができる。

次に冷媒不足が生じてから、エンジンの回転数
が5000rpmに達してリレー２７が励磁されること
によりコンプレツサが停止されると、接点５３が
オンされるので、この時スイツチ５２はオンして
おり、抵抗５１が抵抗５４と共に抵抗５０に並列
に接続されることになり、比較器２９の正極入力
側の電圧が電圧Vcまで低下する。従つてエンジ
ンの回転数が5000rpmに達してから5000rpmより
も僅か小さくなつても比較器２９の出力はＨレベ
ルに反転せず、エンジンの回転数が3000rpmより
小さくなつたときに初めて反転し、コンプレツサ
が再び駆動されることになる。このことは、エン
ジンの回転数が5000rpmよりも若干小さくなつた
ときコンプレツサが即時駆動されることになると
冷媒不足状態でのコンプレツサの運転が引き起こ
されてしまい、コンプレツサを保護することがで
きないのであるが、本実施例によればエンジンの
回転数が3000rpmまで低くなつたときに初めてコ
ンプレツサを駆動するので、このようなことがな
い。なお、保護装置はコンプレツサの温度を検出
して作動するものについて説明したが、コンプレ
ツサを含む配管系の冷媒圧力、冷媒温度が一定に
達したとき作動するものであつてもよい。

以上説明したように本考案による車両用空気調
和装置の保護装置によれば、コンプレツサを含む
配管系の冷媒圧力、冷媒温度または表面温度また
はエンジンの回転数が設定レベルに達したときに
コンプレツサを停止する保護手段を有する車両用
空気調和装置の保護装置において、冷媒不足検出
手段からの信号に基づき上記保護手段の上記設定
レベルを所定値引き下げる制御手段を設け、この
制御手段によつてコンプレツサを含む配管系の冷
媒圧力、冷媒温度または表面温度が通常の温度ま
たは圧力よりも低いレベルに達したときにコンプ
レツサをオフするかまたはエンジンの回転数が通
常の高速回転レベルよりも低い回転数に達したと
きにコンプレツサをオフするようにしたので、コ
ンプレツサを保護しつつ、ある程度の冷房が図
れ、冷房の快適性を損なうおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による車両用空気調和装置の保
護装置の一実施例を示す回路図、第２図はその動
作を説明するための特性図、第３図は本考案によ
る車両用空気調和装置の保護装置の他の実施例を
示す回路図、第４図はその動作を説明するための
回路図である。 １，２０……電源、２１……イグニツシヨンス
イツチ、３，２４……エアコンスイツチ、１０，
１１……温度検出スイツチ、１６，５２，５５，
５８……冷媒不足検出スイツチ、１８，５７……
警報灯、４０……波形整形回路、４８……周波数
電圧変換回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンプレツサ側を含む配管系の冷媒圧力または
   冷媒温度または表面温度またはエンジンの回転数
   が設定レベルに達したときにコンプレツサを停止
   する保護手段を有する車両用空気調和装置の保護
   装置において、冷媒不足検出手段からの信号に基
   づき上記保護手段の設定レベルを所定値引き下げ
   る制御手段を設けたことを特徴とする車両用空気
   調和装置の保護装置。