JPH0712779B2 - 車両用冷房・冷蔵制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷媒圧縮機の余剰能力を利用して、車両に設置
された冷蔵装置の冷凍能力を高めるようにした車両用冷
房・冷蔵制御装置に関する。

（従来の技術） 近時の所謂ワンボックスカーと称される車両には、車室
用の冷房装置の他に、ジュース等を冷し更には製氷可能
な冷蔵庫等の冷蔵装置を装備したものがあり、これらの
冷房および冷蔵装置は一般にそれぞれ専用のエバポレー
タを備え、それらに単一の冷媒圧縮機を介装して冷房用
・冷蔵用に両用させていた。

しかし、これらの冷房および冷蔵装置では概して冷房お
よび、冷凍能力不足になりがちなため、近時では例えば
特開昭57−144856号公報のように、冷蔵用エバポレータ
の吹出口温度によって各エバポレータに対する冷媒の供
給を制御し、車室の冷房と冷蔵庫等の冷凍を交互に行な
うようにしており、その際の冷房用エバポレータの凍結
防止手段として、該エバポレータの吹出口温度を検知し
冷媒圧縮機の運転を停止させる、所謂デフロスト・サー
モスイッチが用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような冷房装置と冷凍装置の交互運転中
には、冷房用エバポレータの凍結防止のために上記デフ
ロスト・サーモスイッチが作動して、冷媒圧縮機が一時
的に駆動を停止することがあり、この場合には冷蔵用エ
バポレータの冷蔵作用が休止されるため、庫内温度が上
昇して冷蔵機能が低下することになる。

本発明はこのような問題を解決し、冷凍能力の向上を図
るとともに、車室の冷房状態と冷蔵装置の冷蔵状態とを
損なわない状況の下で、冷媒圧縮機の駆動を停止し、そ
の負担を軽減するようにした車両用冷房・冷蔵制御装置
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） このため、本発明の車両用冷房・冷蔵制御装置は、冷媒
圧縮機と冷房用エバポレータを介装した冷房回路に、冷
蔵用エバポレータを介装した冷蔵回路を前記冷房用エバ
ポレータと並列に接続し、これらエバポレータの各冷媒
供給路に電磁弁を開閉可能に配設し、これらの電磁弁を
冷房冷蔵運転時に交互に開閉させ、前記電磁弁の開閉時
間を設定するタイマを備え、タイマの作動を、冷房用エ
バポレータの吹出口温度を検出するデフロスト・サーモ
スイッチによって制御するようにした車両用冷房・冷蔵
制御装置において、デフロスト・サーモスイッチによる
吹出口温度の凍結限界温度検出時に、電磁弁の現状の開
閉モードをキャンセルし、かつ上記温度検出時を基点に
して、冷蔵用エバポレータ側の電磁弁の開弁時間を、上
記温度検出前と同一に設定し、冷蔵用エバポレータ側の
電磁弁の開弁時間が、凍結限界温度検出時から非凍結温
度検出時までの所要時間よりも短い場合、その時間差分
冷媒圧縮機の駆動を停止して、車室の冷房状態と冷蔵装
置の冷蔵状態とを損なわない状況の下で、冷凍能力の向
上を図るとともに、冷媒圧縮機ないしエンジンの負担を
軽減するようにしたことを特徴としている。

（実施例） 以下、本発明の基本的な構成を備えた実施例を図面によ
り説明すると、第１図および第２図において１は冷媒圧
縮機で、電磁クラッチ２を介してエンジンの駆動力に係
脱可能に連係されており、その吸入口と吐出口に接続さ
れた冷房用冷媒導管３の管路に、コンデンサ４と冷房用
エバポレータ５が介装されている。

上記冷房用エバポレータ５の両端には、冷蔵用冷媒導管
６が並列に接続され、該導管６に冷蔵用エバポレータ７
が介装されている。この冷蔵用エバポレータ７は、車室
内の適所に設置された冷蔵庫等の冷蔵装置内部に配設さ
れており、該エバポレータ７と前記エバポレータ５の各
冷媒導管3,6に、それらを開閉する電磁弁8,9が介装され
ている。

電磁弁8,9は互いに交互に開閉可能にされ、その開閉時
期と開閉時間を制御装置10によって制御されている。す
なわち、上記制御装置10は電磁弁8,9の開閉時期と開閉
時間を規定する後述のタイマ（図示略）を備え、それら
の制御関係は第２図に示すように互いに逆相の関係にあ
って、一方の電磁弁が開弁された場合は他方の電磁弁が
閉弁され、一方の電磁弁の開弁時間が他方の電磁弁の閉
弁時間に相当している。

この場合、実施例では冷房側の電磁弁８は30秒間ON
（開）、15秒間OFF（閉）に設定され、したがって冷蔵
側の電磁弁９は30秒間OFF（閉）、15秒間ON（開）に規
定されていて、それらの各開弁時に対応するエバポレー
タ5,7に冷媒を供給可能にしている。このうち、電磁弁
8,9の開閉時期は、後述するデフロスト・サーモスイッ
チ（以下、単にサーモスイッチと呼ぶ）の信号によって
一時的に変更され、その信号毎に電磁弁９の開弁が優先
されている。

上記サーモスイッチ11は冷房用エバポレータ５の所定温
度、すなわち凍結限界温度と非凍結温度を検出して、そ
の検出信号Ｓ_i1,S_i2を制御装置10へ入力するようにさ
れ、かつその入力後にONまたはOFF可能にされている。
すなわち、サーモスイッチ11は図示を省略したクーラス
イッチのON時に温度検出可能にされ、上記凍結限界温度
検出時には検出信号Ｓ_i1を制御装置10に入力後OFF作動
して、当該検温動作を維持したまま後述するタイマの駆
動を停止可能にされ、また上記非凍結温度検出時には、
検出信号Ｓ_i2を制御装置10に入力後ONしてタイマを駆動
可能にされている。

上記タイマは前記サーモスイッチ11によってON・OFF制
御され、前記サーモスイッチ11からの検出信号Ｓ_i1によ
りOFFされ、同時に制御信号Ｓ_o1を電磁弁8,9に出力し
て、それらの開閉モード初期状態、すなわち電磁弁８を
閉、電磁弁９を開に設定後OFFし、かつその間の開閉モ
ードを維持するようにされている。

更にタイマは上記検出信号Ｓ_i2によりONされ、同時に制
御信号Ｓ_o2を電磁弁8,9に出力して、それらの通常開閉
モード、つまり電磁弁８の開弁時間と電磁弁９の閉弁時
間をｔ_ａとし、電磁弁８の閉弁時間と電磁弁９の開弁時
間をｔ_ｂとする制御を復活可能にしている。

そして、これらの一連のサーモスイッチ11とタイマとの
信号の遺り取り間は、冷媒圧縮機１に対する信号の遺り
取りは一切無く、したがって冷媒圧縮機１はサーモスイ
ッチ11のON時は勿論、OFF時においても駆動して、冷媒
を供給可能にしている。

この他、図中12,13はエキスパンションバルブで、それ
らの感熱筒12a,13aを対応するエバポレータ5,7の出口部
に設置させており、14は送風機、15は冷房用冷媒導管３
に介装された圧力スイッチで、該管３内の下限圧の検出
時に冷媒圧縮機１の駆動を停止させるようにしている。

第３図は本発明の一実施例を示すタイミングチャート
で、前述の発明と対応する構成部分には同一の符号を用
いている。すなわち、この発明ではサーモスイッチ11の
OFF時にもタイマを駆動させ、その際タイマの現状の作
動をキャンセルさせて、電磁弁8,9を前記した開閉モー
ド初期状態に移行させるとともに、それらの開閉時間を
前記通常開閉モードに設定し、かつサーモスイッチ11の
OFF時間ｔ_ｃが電磁弁９の開弁時間ｔ_ｂよりも長いとき
は、電磁弁９の閉弁と同時に例えばタイマから冷媒圧縮
機１に停止信号を出力して、サーモスイッチ11のOFF時
間の残存時間、すなわちｔ_ｅ時間冷媒圧縮機１の駆動を
停止させ、車室の冷房状態と冷蔵装置の冷蔵状態とを損
なわない状況の下で、冷凍能力の向上を図るとともに、
冷媒圧縮機１ないしエンジンの負担を軽減させるように
したことを特徴としている。

したがって、例えばサーモスイッチ11のOFFと同時に冷
媒圧縮機１の駆動を停止させるものに比べて、電磁弁９
の開弁時間ｔ_ｂ分、冷媒圧縮機１の停止時間は少なくな
るが、その開弁時間ｔ_ｂ分、冷蔵装置は常に冷蔵能力を
補充され、安定した冷蔵能力を得られる。

一方、前記OFF時間ｔ_ｃ分、冷媒圧縮機１を駆動するも
のに比べて、ｔ_ｅ時間分、冷媒圧縮機１の駆動が停止さ
れ、その負担が軽減される。

（作用） このように構成した制御装置において、図示を省略した
クーラスイッチと冷蔵スイッチを相前後してONすると、
サーモスイッチ11がONして冷房用エバポレータ５の表面
温度を検出し始める。この場合、冷房運転開始当初は上
記温度が非凍結温度より高いため、サーモスイッチ11は
ON状態を維持し、そのON状態に連動して制御装置10に備
えたタイマが始動し、電磁弁8,9に対する交互の開閉制
御を開始する。

すなわち、これらの状況は第２図に示すように、電磁弁
８がONしているときは電磁弁９がOFFしており、それら
の開閉時期は互いに逆相の関係にあって、電磁弁８の開
弁時間ｔ_ａが電磁弁９の閉弁時間に相当し、電磁弁８の
閉弁時間ｔ_ｂが電磁弁９の開弁時間に相当していて、そ
れらの各開弁時に冷媒が冷房用または冷蔵用冷媒導管3,
6に導かれ、冷房用または冷蔵用エバポレータ5,7に供給
されて、冷房運転と冷媒運転が交互に行なわれる。

冷房運転開始後t₁時間経過し、車室内の温度が低下して
冷房用エバポレータ５の温度が凍結限界温度に達する
と、この温度がサーモスイッチ11によって検出され、そ
の検出信号Ｓ_i1が制御装置10に送られた後、サーモスイ
ッチ11が一定時間、実施例ではｔ_ｃ時間OFFされる。

制御装置10は上記信号Ｓ_i1を取り入れ、かつこれを前記
タイマに転送して、タイマによる電磁弁8,9の開閉時期
の変更を促す。タイマは上記信号Ｓ_i1に基づいて、電磁
弁8,9に対する現状の開閉モードを解除するとともに、
その制御信号Ｓ_o1を電磁弁8,9に出力してOFFされ、その
後はサーモスイッチ11からの次期ON信号を待機する。

上記制御信号Ｓ_o1は電磁弁8,9に対する開閉モードを初
期状態、つまり冷房側の電磁弁８をOFF、冷蔵側の電磁
弁９をONにそれぞれ設定することを内容としている。し
たがって、上記制御信号Ｓ_o1が電磁弁8,9に出力される
と、それらは現状の開閉モードから直ちに開閉モード初
期状態に切り換えられ、電磁弁８が閉弁し電磁弁９が開
弁される。この状況は例えば第２図に示すように、電磁
弁８がON、電磁弁９がOFFの中途状態においても、それ
らの切り換えが優先され、図示のように電磁弁８がOF
F、電磁弁９がONされる。

この結果、冷房用エバポレータ５に対する冷媒の供給が
停止されて冷房運転が停止する一方、冷蔵用エバポレー
タ７に対する冷媒の供給が再開されて、冷蔵運転が行な
われる。したがって、この場合のようにタイマによる制
御の下では本来冷蔵運転が停止される状況にも拘わら
ず、冷蔵運転が行なわれ、しかもその運転時期が早めら
れるから、冷蔵庫等に対する冷凍能力が高められ、庫内
冷蔵が継続されることとなる。一方、このように冷房運
転に代えて冷蔵運転を優先させても、その運転は後述の
ようにサーモスイッチ11が非凍結温度を検出する一定時
間内に限られるから、車室内の冷房環境を損なうことは
ない。

こうして冷蔵運転が続行されている間に冷房停止中のエ
バポレータ５の温度が次第に上昇する。そして、冷房停
止からｔ_ｃ時間経過後に非凍結温度に達すると、この温
度がサーモスイッチ11によって検出され、その検出信号
Ｓ_i2が制御装置10に送られる。制御装置10は上記信号Ｓ
_i2を取り入れ、かつこれをタイマに転送して、タイマを
ONさせる。タイマは上記信号Ｓ_i2によって始動すると同
時に電磁弁8,9に制御信号Ｓ_o2を出力して、それらの開
閉モードを切り換えるとともに以降の開閉時期の制御を
再開する。

このため、上記制御信号Ｓ_o2によって電磁弁８がON、電
磁弁９がOFFに切り換わり、冷蔵用エバポレータ７に対
する冷媒の供給が停止されて冷蔵運転が停止される一
方、冷房用エバポレータ５に対する冷媒の供給が行なわ
れて、冷房運転が再開される。冷房運転再開後タイマは
サーモスイッチ11がONした時点、つまり第２図上t₂を基
点として電磁弁8,9を通常開閉モードに開閉制御し、冷
房運転と冷蔵運転を交互に行なわせる。

こうして冷房運転が間欠的に繰り返されると、車室内の
温度が次第に低下し、冷房用エバポレータ５の温度が凍
結限界温度に近づく。そして、t₃時に上記温度が凍結限
界温度に到達すると、この温度がサーモスイッチ11によ
って検出され、その検出信号Ｓ_i1を制御装置10に送ると
同時に一定時間、実施例ではｔ_ｄ時間OFFされる。

制御装置10は上記信号Ｓ_i1を取り入れ、かつこれをタイ
マに転送して、タイマによる電磁弁8,9の開閉時期の変
更を促す。タイマは上記信号Ｓ_i1に基づいて現状の開閉
モードを解除するとともに、その制御信号Ｓ_o1を電磁弁
8,9に出力した後のOFFされ、その後はサーモスイッチ11
からの次期ON信号を待機する。一方、制御信号Ｓ_o1が電
磁弁8,9に出力されると、それらは現状の開閉モードか
ら直ちに開閉モード初期状態に切り換えられ、電磁弁８
が閉弁すると同時に電磁弁９が開弁される。

このような制御は例えば第２図に示すように、電磁弁８
がOFF、電磁弁９がONの中途状態、したがって上記制御
モードと同様な状況下においても行なわれる。したがっ
て、電磁弁９はt₃直前の開弁時間と、サーモスイッチ11
がOFFしているｔ_ｄ時間を累積した時間分開弁し、この
反対に電磁弁８はt₃直前の閉弁時間と、サーモスイッチ
11がOFFしているｔ_ｄ時間を累積した時間分閉弁する。
したがって、この場合には電磁弁９の開弁時間累積分、
冷蔵用エバポレータ７に冷媒が供給され、冷蔵運転時間
が延長されることとなるから、冷蔵機能が一層増進され
ることとなる。

こうして冷蔵運転が続行している間、冷房停止中のエバ
ポレータ５では次第に温度が上昇し、t₃後ｔ_ｄ時間経過
して非凍結温度に達すると、この温度がサーモスイッチ
11によって検出され、その検出信号Ｓ_i2が制御装置10に
送られて、電磁弁8,9の開閉モードが切り換えられ、以
後同様にして冷房運転と冷蔵運転が交互に行なわれ、そ
の間冷媒圧縮機１が駆動し続ける。

（発明の効果） 本発明の車両用冷房・冷蔵制御装置は以上のように、デ
フロス・サーモスイッチによる吹出口温度の凍結限界温
度検出時に、電磁弁の現状の開閉モードをキャンセル
し、かつ上記温度検出時を基点にして、冷蔵用エバポレ
ータ側の電磁弁の開弁時間を、上記温度検出前と同一に
設定し、冷蔵用エバポレータ側の電磁弁の開弁時間が、
凍結限界温度検出時から非凍結温度度検出時までの所要
時間よりも短い場合、その時間差分冷媒圧縮機の駆動を
停止したから、車室の冷房状態と冷蔵装置の冷蔵状態と
を損なわない状況の下で、冷凍能力の向上を図るととも
に、冷媒圧縮機ないしエンジンの負担を軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を備えた制御装置の説明
図、第２図および第３図は本発明の制御系を示すタイミ
ングチャートである。 １……冷媒圧縮機,5……冷房用エバポレータ,7……冷蔵
用エバポレータ,8,9……電磁弁,11……デフロスト・サ
ーモスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒圧縮機と冷房用エバポレータを介装し
   た冷房回路に、冷蔵用エバポレータを介装した冷蔵回路
   を前記冷房用エバポレータと並列に接続し、これらエバ
   ポレータの各冷媒供給路に電磁弁を開閉可能に配設し、
   これらの電磁弁を冷房冷蔵運転時に交互に開閉させ、前
   記電磁弁の開閉時間を設定するタイマを備え、タイマの
   作動を、冷房用エバポレータの吹出口温度を検出するデ
   フロスト・サーモスイッチによって制御するようにした
   車両用冷房・冷蔵制御装置において、デフロスト・サー
   モスイッチによる吹出口温度の凍結限界温度検出時に、
   電磁弁の現状の開閉モードをキャンセルし、かつ上記温
   度検出時を基点にして、冷蔵用エバポレータ側の電磁弁
   の開弁時間を、上記温度検出前と同一に設定し、冷蔵用
   エバポレータ側の電磁弁の開弁時間が、凍結限界温度検
   出時から非凍結温度検出時までの所要時間よりも短い場
   合、その時間差分冷媒圧縮機の駆動を停止するようにし
   たことを特徴とする車両用冷房・冷蔵制御装置。