JPS6146713A - 車両用冷却庫作動制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、乗用車などの車両に適用可能な車両用冷却庫
作動制御装置に関する。

（従来の技術） 自動車に冷却庫を搭載する場合、客室空調用エバポレー
タと並列に冷却庫用エバポレータを管接続することによ
って、冷凍サイクル共用する型のものが実用に供されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のものにおいては、冷凍サイクルを循環する冷媒の
量に限りがあるために、冷却庫使用の際の空調用エバポ
レータへの供給冷媒量が不足することがあり、そための
空調用エバポレータの冷却能力の不足を生じることがあ
る。

本発明は上記のように空調用エバポレータの冷却能力の
不足による冷房能力の不足を防止することを目的とする
。

（問題を解決するための手段） このため本発明の車両用冷却庫作動制御装置は、空調用
エバポレータの冷却能力の不足を検知する検知手段と、
冷凍庫を使用するための使用要求信号を発生する操作手
段と、この使用要求信号の発生のちとに前記検知手段が
能力不足を検知すると、前記冷却庫用エバポレータへの
冷媒供給を制限する制御手段と、 を備えて構成したことを特徴とする。

本発明の一実施例によれば、冷却庫用エバポレータへの
冷媒通路は空調用エバポレータに対して通流抵抗が大き
く設定され、それ故、空調用エバポレータへの冷媒通路
に常開型の電磁弁が配置され、その電磁弁を付勢して閉
弁することにより冷却庫用エバポレータへ冷媒が供給さ
れるようにしである。しかして、その電磁弁の開時間と
閉時間との比を調節することにより、空調装置の冷房能
力と冷却庫の冷却能力との比が変化される。このような
実施例において、冷却庫用エバポレータへの冷房供給の
制限は、電磁弁の閉時間を減らすか、または全く閉じな
いようにすることが実現できる。

（作　用） 本発明の構成において、操作手段が使用要求信号を発生
すると冷却庫用エバポレータへの冷媒供給が開始される
。この場合、もし空調用エバポレータの冷却能力が不足
していると、制御手段は検知手段の検知作動に応じて冷
却庫用エバポレータへの冷媒供給が制限される。従って
、空調用エバポレータへの冷媒供給量は充分な値に確保
され、空調用エバポレータの冷却能力が損なわれること
がない。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、空調用エバポレータの冷却能
力を常に確保して客室内冷房を優先させることができ、
冷房能力の余剰を存在するとき、つまり客室内空気温度
が平常温度に接近した後には冷却庫を使用することがで
きる。

（実施例） 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とエバポレータ３とが配置され
、また冷却庫１には手動装置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、自動車機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、上層部３Ｃにおいて送風モータ２
からの空気流を通過させ、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の下嫂部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
抵当な開閉部材６が付勢されている。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。この人事例では
、特に正の抵抗一温度関係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増加させ
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
蔵束温蔵庫ということができる。

冷凍庫部内ＩＣには、エバポレータの表面温度を検出す
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図に示すように、冷却庫１の冷却用エバポレータ３
は、空気装置の冷凍サイクル５がら冷媒を供給されるよ
うに配管されている。すなわち、この実施例においてエ
バポレータ３は、空調装置のエバポレータ９と並列に接
続されている。

冷凍サイクル５は、コンブレアー’Ｊ−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
たときに自動車電動機の回転系（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
ク３．９に送られ、そこから再びコンプレッサ１０に戻
される。

２つのエバポレータ３．９は選択的使用を可能にするた
めに、エバポレータ３の人口には定圧膨張弁１４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との間には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
開弁させたときには、通流抵抗の差に起因して、定圧膨
張弁１４は開弁しないため、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、エバポレータ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。ただしこの実施例では、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、一定
とすることにより、変動の少ない冷却効果が得られるよ
うに設定しである。

第２図はまた、冷却庫１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の作動を制御するこめに用意
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こための電
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を開弁すべく
、適当な論理ゲ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の閉片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。作動信号ＡＳｏの役割は次の通り
である。

つまり、冷却庫１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出冷却作用を発揮すべく指令が発
せられたときに、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て、冷
凍サイクル５のエバポレータ９の下流側に、冷凍サイク
ルの配管と熱結合した温度スイッチ５０が閉成されてい
る時に、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に
断続的に付勢レヘルにして、冷却差１の冷却作用を調節
する。

この温度スイッチ５０は、エバポレータ９で熱交換され
たおとの冷媒の温度を検出し、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１７に信
号を送出する。

ここで冷媒は、熱負荷の大きい時は、エバポレータ９か
ら排出される冷媒温度も高く、小さな熱負荷の場合は逆
である。この実施例では、適当な設定温度以下となった
ときに接点が閉成するものとする。

第３図に電気回路部１７のブロック図を示す。

温度スイッチ５０の閉成と、電磁クラッチ１１の連結状
態などを含む各条件より決定さる信号出力装置１７Ｂの
両条件が満足されたとき、論理回路１７Ａにより作動回
路ＳＯが出力される。

電気回路部１６は、冷却庫１の機能要素である送風モー
タ２、および発熱体６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からの作動信号Ｓｏに基づいて、機能要素２゜７の付
勢、消勢ならびに電磁弁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の詳細な構
成と作用について第４図を参照して説明する。

スイッチ群１８は、連動する２つの可動片１８Ａ、１８
Ｂか各々３位置の固定接点を開閉する構造で、３位置は
温蔵（Ｈ）、中立（Ｎ）、冷却（Ｃ）に分れ、冷凍、冷
蔵庫としての作動と温度蔵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とスイッチ群１８の可動片１８Ｂと接続さ
れている。表示装置１８は可動片１８Ｂの温度蔵接点と
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
、電流制御抵抗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
ら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、論理回路２６、電磁弁１５
を間欠的に付勢する電気信号Ｓｒを発生する間欠信号発
生回路２７、温度検出回路２８、駆動回路２９、および
信号送信用の論理ゲート３０から構成されている。

論理回路２６は、３つのアンドゲート２６Ａ。

２６Ｂ、２６Ｃ，インバートゲート２６Ｄ１およびオア
ゲート２６Ｅからなり、作動信号Ｓｏがコンプレッサ１
０お作動を示し、かつ、温度スイッチ５０が冷却能力が
充分あることを示す付勢カレヘルにあり、かつ、スイッ
チ群１８からの冷却要求信号Ｓｃが付勢レベルになると
、アンドゲート２６Ａの出力端の信号レベルになると、
アントゲ−１−２６Ａの出力端の信号レベルを付勢レヘ
ルとする。アンドゲート２６Ｃは、アンドゲート２６Ａ
の出力が付勢力レベルであるときに、さらに温度検出回
路２８が所定温度以下を検出して付勢して付勢レベルに
なると、付勢レヘルの出力信号を生じる。

また、電気信号ＳＯがコンプレッサ１０の停止または、
温度スイッチ５０が設定温度以上であることを示す消勢
レベルにあり、かつ、スイッチ群１８からの温蔵要求信
号ｓｈが付勢レベルになると、アントゲ−１−２６Ｂの
出力端の信号レベルを付勢レヘルとする。アンドゲート
２６Ｃまたは２６Ｂのうらの、いずれかの出力端の信号
レヘルが付勢レベルになると、オアゲート２６．Ｅの出
力端には付勢力レベルの出力信号が発生する。

駆動回路２６は、送風モータ２と直列に接続された雷門
リレー接点を有するリレー２９Ａ、およびそのドライブ
トランジスタ２９Ｂから構成されている。リレー２９Ａ
は、そのリレー接点によって送風モータ２とともに、表
示装置１９に電流を供給するように接続しである。また
、ドライブトランジスタ２９Ｂには、リレー２９Ａの他
の発熱体７を作動するリレー２５の励磁コイルが接続し
である。

温度検出回路２８は、温度センサ８と接続されて公知の
電圧比較回路を構成している。そして、サーミスタから
なる温度センサ２８がエバポレータ３の表面温度にして
、０℃以下のときに付勢レヘルとなり１℃以上のときに
消勢レベルとなるヒステリシスを有する比較判定信号を
生しる。

しかして、エバポレータ３が充分に冷えた状態で、アン
ドゲート２６Ｃを”開く”。従ってこの場合、アンドゲ
ート２６Ｃの出力端には、エバポレータ３の冷却状態に
対応した付勢、消勢レヘルの論理信号が生じ、エバポレ
ータ３が充分に冷却された場合に、トランジスタ２９Ｂ
が導通し、かつリレー２９Ａが付勢されて送風モータ２
を作動さセる。

また論理回路２６において、作動信号ＳＯが消勢レベル
で、温蔵要求信号ｓｈがイ］勢レベルになると、オアゲ
ート２６Ｅの出力端には付勢レベルの出力信号が現れる
ので、トランジスタ２９Ｂは直ちに導通しリレー２９Ａ
を付勢して送風モータ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でデ
ジタル回路構成とする他、この実施例で励磁するような
アナログ回路構成とすることもできる。図示しないが、
こ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と、この出
力波形を基準電庄原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
とより構成することができる。この構成においては、基
準電圧源の生じるしきい電圧値を変化させることにより
、間欠信号の断続比を容易に変化調整することができる
。

間欠信号発生回路２７より発生される間欠信号は、アン
ドゲートからなる論理ゲート３０を介して、電気信号Ｓ
ｒとして、電気回路部１７に送手される。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
入を断続させ冷蔵庫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。

しかして、上記構成によれば、冷凍サイクルが運転中に
あっても、空調用エバポレータ９の冷却能力が不足して
おり、そのため温度スイッチ５０が開放して作動信号Ｓ
Ｏが消勢レベルにあるときは、電磁弁１５は閉じられな
い。従って、冷却庫１への冷媒供給はなさないため、空
調用エバポレータ９の冷却能力は確保される。もし、空
調用エバポレータ９の冷却能力が十分な値となると、温
度スイッチ５０が閉じて、作動信号Ｓｏは付勢レベルと
なる。電気回路部１６はこれを受けて、適当な断続周期
で電磁弁１５を開閉し、冷却庫１への冷媒を調節し、冷
却庫１の能力を調節する。

なお、上記の実施例にあっては、温度スイッチ５０でエ
バポレータ９の冷却能力を検知したが、これを他の適当
な検知手段に代えてもよい。その場合、エバポレータ９
の上流側配管内圧力に応動する圧力スイッチを用いても
よい。

また、温度スイッチ５０（または圧力スイフチ等の検知
手段）の検知機能を無効にする手動スイッチを設けるこ
とにより、スイッチ操作時に限り冷却庫１の冷却能力が
空調用エバポレータ９の冷知能力と無関係に発揮される
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷却庫の構成の説明図、第２図は装置の主体構
成図、第３図は第２図の電気回路部１７の主要部のブロ
ック図、第４図は第３図中電気回路部１−６の電気結線
図である。 １・・・冷却庫、３・・・冷却庫用エバポレータ、１５
゜１６．１７・・・制御手段をなす電磁弁と電気回路部
（１６，１７）　、１Ｂ・・・操作手段をなすスイッチ
群、５０・・・検知手段をなす温度スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空調用エバポレータと並列に接続された冷却庫用エバ
   ポレータを備えた車両用冷却庫において、前記空調用エ
   バポレータの冷却能力の不足を検知する検知手段と、前
   記冷却庫を使用するための前記冷却庫用エバポレータへ
   冷却を供給させるための使用要求信号を発生する操作手
   段と、この使用要求信号の発生時に前記検知手段によっ
   て、前記空調エバポレータの冷却能力の不足が検知され
   ると、前記冷却庫用エバポレータへの冷媒供給を制限す
   る制御手段と、を備えて構成された車両用冷却庫作動制
   御装置。