JPS58193037A - 空調制御装置 - 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】 本発明は、空調制御装置に関するもので必る。

特に、空調室区画部材である窓ガラス、壁等の曇り及び
結露を防止する様にしたものである。本発明の用途は、
特に限定されるものではないが自動車に搭載する場合に
特に有効である。

即ち、自動車の窓ガラスの曇り及び結露が防１卜される
ので視認性を向上するのに有効である。空調対象領域の
容積に比して、人の空間を占有づる割合が大きい自動車
の車室を空調する場合等においては、人の息、発ン）等
のため車室内が＾濁化し、窓ガラスに曇り、結露を生じ
るという問題がある。

空調対象領域の窓ガラスの曇りを防」１するためには、
空気冷却のための冷凍サイクルを運転し、エバポレータ
で除湿することが有効である。

ところが、単に冷凍サイクルを運転したり停止したりす
る制御では、圧縮機駆動源の負荷変動が大きく、耐久性
、エネルギー効率が悪いという問題がある。また、断続
運転はエバポレータの冷却度を急変させるので、温度調
節が良好に行なわれないという欠点が生じる。

そこで、本発明者らは、空調室の除湿負荷に整合した除
湿能力で空調室を除湿１れば、空ｇｌ室は、常に一定の
安定した湿度を維持することができるという原理に鑑み
て、各種の除湿負荷の算定に基づき、それに比例させて
圧縮機の吐出容−を変化さぼれば、除湿能力を可変にす
ることができ、一定の連続運転状態のまま、空調室の湿
度を一定に′＋ｔう口と５−二とｔニヒシ篭電１−的、
時・や−１りの除湿負荷に等しい除湿能力に空ｗｉ機を
設定づるため、長期間の連続運転が可能である。

このため、単なる圧縮機の断続制御から生じる欠点を改
良することができる。

しかし、常に除湿制卸をして、窓ガラス、壁等の曇り及
び結露を防止したのでは、快適な温度制御ができない。

そこで除湿判御及び温度制御の両観点から空調制御装置
を構成することができる。

即ち、上記の湿度制御をすると共に、温度制御において
も、冷暖房負荷に応じて圧縮機の吐出容量及び空気加熱
手段を変化させれば、定湿度、定温度に制御できるので
単なる圧縮機の断続運転から生じる欠点を改良すること
ができる。

本発明は上記の知見に鑑みてなされたもので、負荷変動
ならびに冷却度の変動を抑えつつ窓ガラスの曇りを防止
することができる空調制御装置を提供することを目的と
づるものである。

第１発明は、吐出容量を変化させることで、冷凍能力と
共に動力負荷を調節可能にした圧縮機を冷凍サイクルに
採用し、空調室区画部材たとえば車室であれば窓ガラス
に接近しＣ温度センサを配設し、この湿度センサで検出
した湿度に応答して、上記叶出容−を変化させる機構を
作動させる手段を設けたことを特徴とする。

ここで、具体的実施例においては上記検出湿度と設定湿
度とを比較することが通常であるが、その場合設定湿度
は、外部からマニュアルで入力され可変とすることが好
ましい。窓ガラス付近の湿度と設定湿度との差を大きく
すれば、上記の冷凍能力即ち除湿能力を大きくすること
ができる。今、除湿能力が除湿負荷よりも大きい運転状
態では、車室内の湿度は低下しっづ番プ、窓ガラス付近
の測定湿度と設定湿度との差が小さくなり、このため吐
出容量は自動的に小さくなる。従って除湿能力は減少す
る。そして除湿能力と除湿負荷とが等しくなった湿度と
吐出容量で圧縮機は安定した連続運転がなされる。この
定常湿度を変動させるには、設定湿度を変化させれば良
い。又、圧縮機の容量は連続的に変化しうるちのが最も
望ましいが、多段階に変化しうるちのでも良い。

第２発明は、上記の第１発明に対して、空調室内の湿度
を検出する湿度センサと、空調室内の温度を検出する温
度センサと、空調室区画部材の表面温度を検出づる表面
温度ヒンジを設け、該湿度センサと温度センサとがらの
信号に基づいて、露点温度を求め、この露点温度と空調
室区画部材の表面温度とに応答して圧縮機吐出容」を制
御する点が異なる。

ここに、具体的実施例においては、表面温度と露点温度
との差と設定温度差とを比較することが通常であるが、
その場合設定温度差は、第１発明と同じく、マニアルで
入力され可変とすることが好ましい。表面温度と露点温
度との差は、大きい程結露し難い。そして予め設定温度
差を設けておき、この設定温度差から上記の差を減算し
た値に比例して圧縮機の吐出容量を変化させる手法が１
具体的手段として考えられる。即ち設定温度差を大きく
すれば除湿能力を太き（することができる。

そして、第１発明と同様に除湿負荷と除湿能力が等しく
なった湿度及び露点温度を維持しつつ、それに応じた吐
出容量で連続運転する。

第３発明は、第１発明に加えて、温度制御も行なうこと
に特徴がある。即ち、冷暖房負荷を測定するための各セ
ンザ群を空調室に配設し、この信号から冷暖房負荷を求
め、それに等しい冷暖房能力で空調機を運転するように
圧縮機の吐出容量及び空気加熱手段の空気加熱量を制御
するものである。

本発明によって、特別な場合には、車の窓ガラスの曇り
及び結露を防止した除湿暖房をすることができる。

第４発明は、前記第２発明に加えて、第３光明と同様に
温度制御を行なうことを特徴とする。ここに、冷暖房負
荷は、設定温度と、少なくとも空調室内の現実の温度と
の関係で決められる。詳しくは、空ｌＩ室外の温度、日
射による影響も加味される。この冷暖房負荷に応じて冷
暖房能力が決められるので、空調室は、設定温度までに
制御されることになる。又室内の温度を制御するには設
定温度を変化させれば良い。

以下、本発明の一実施例を図面により説明づる。

第１図は公知の車両用空気調和装置に本発明を適用した
例を示したものである。この空気調和装置のエア・ダク
ト１０内には、切換ドア２０．送風機３０．エバポレー
タ４０．加熱器５ｏ及びエア・ミックス・ダンパ６ｏが
配置されている。切換ドア２０は、エア・ダクト１ｏの
導入口１１を開いたときは、車両の外部がらエア・ダク
ト１ｏ内に外気を導入し、エア・ダクト１ｏの還流口１
２を開いたときは、車室１３内の空気を１７・ダクト１
０内に還流させる作用をする。

送風機３０は、導入口１１ヌは還流口１２がらの空気を
吸引し、その回転速度に応じた流量の空気流をエバポレ
ータ４０に送る。送風機３ｏがらの空気流は、エバポレ
ータ４ｏ内の冷媒の蒸発により冷却されてエア・ミック
ス・ダンパ６ｏに送風される。

次に冷凍サイクルについて述べる。送ＩＩＩ機３゜から
の空気流の熱を吸収して加熱されたエバポレータ４０内
の冷媒は圧縮１Ｍ１４１に送られる。この圧縮機４１は
、駆動回路４７によって作動される電磁クラッチ４２を
介して、内燃機関Ｅに作動的に連結されている。電磁ク
ラッチ４２は励磁状態において内燃機関Ｅの動力を圧縮
機４１に伝達する。この様にして駆動される圧縮ｅｌｉ
４１は、■バボレータ４０から送られた冷媒を圧縮して
高圧高温ガスとし、これを凝縮器４３で冷却して液冷媒
とする。さらに、この液冷媒を、受液器４４及び膨張弁
４５を通して低圧低温の霧状冷媒として１バボレータ４
０に再び送る。なあ、電磁クラッチ４２が非励磁状態に
あるときは、圧縮機４１は内燃機関Ｅから遮断されてい
る。

圧縮機４１はそのガス状の冷媒の叶出容聞を変化づるた
めの機構を内臓しており、４６はその客間調節機構を駆
動するため駆動回路４８によって作動される電磁弁であ
る。

次に空気加熱量を調整しうる機構を有する加熱手段につ
いて述べる。加熱器５０は、内燃機関Ｅで加熱された冷
却水を熱源として、エバポレータ４０から送られる冷却
空気流を温めるものである。

エア・ミックス・ダンパ６０は、冷却気体と加熱気体と
を適量に混合して、所定の空調温度を有する空気流とし
て車室１３内へ送る作用をする。エア・ミックス・ダン
パ６０は、電気的気体作動機構６１のロッド６２に連結
されている。電気的気体作動機構６１は大気圧あるいは
内燃機関Ｆからの負圧を付与されてロッド６２を上動あ
るいは下動さ「、エア・ミックス・ダンパ６ｏの開度Ａ
ｒを制御する。

上述の機構によって、エバポレータ４０からの冷却空気
流の一部がエア・ミックス・ダンパ６０の開度Ａ、ｒに
応じて加熱器５０に付与されここで加熱されて温風とな
る。一方エバポレータ４０がらの冷却空気流の残余の部
分は、加熱器５０をバイパスして冷風のまま流れる。そ
して、加熱器５０の下流側において冷風と温風が混合さ
れて、所定の温度となって車室１３内に送風される。尚
、エア・ミックス・ダンパ６０はロッド６２が図示上動
端にあるとき最小開度を示し、■バポレータ４０からの
全冷却空気流がすべて加熱器５０をバイパスしＣ車室１
３内に送風されるものとする。

一方、ロット６２が下動端にあるとき、エア・ミックス
・ダンパ６０は最大開度を示し、エバポレータ４０から
の全冷却空気流が、加熱器５０に付与されるものとする
。又、電気的気体作動機構６１が大気圧及び内燃機関Ｆ
の負圧の両者から同時に遮断されてロッド６２を停止さ
せると、エア・ミックス・ダンパ６０の開度は、その時
のロッド６２の停止位置に対応した値に維持される。

次に電気的制御系統について述べる。

電気制御回路７ｏは、各種セン１ノア１〜７７を接続し
たＡ−Ｄ変換器７９ａと、瀉［設定器７８及び湿度設定
器８１と、それらが接続するディジタル・コンピュータ
７９とを硯えている。内気温センサ７１は車ｖ１３内に
配置されており、車掌１３内の現実の温度］”ｒを検出
してこの内気温Ｔｒに対応したレベルを有するアナログ
信号を発生する。開度センサ７２は、電気的気体作動機
構６１のロッド６２に作動的に連結されており、Ｏラド
６２の変位との、関連において、エア・ミックス・ダン
パ６０の現実の開度Ａｒを検出し、この検出開度Ａｒに
対応したレベルを有するアナログ信号を発生する。この
開度Ａｒの検出には、ポテンショメータ等が使用される
。外気温センサ７３は当該車両用ラジエタのフロントグ
リルに近接して配置されており、車外の空気の現実の温
度１’ａｍを検出し、この外気ｆ１．　Ｔ　ａｍに対応
したレベルを有するアナログ信号を発生する。

水温センサ７４は加熱器５０の流入口に近接して配設さ
れており、内燃機関Ｅからの冷却水の現実の温度−「Ｗ
を検出し、この検出水ＩＴＷに対応したレベルを有する
アナログ信号を発生する。空気温センサ７５はエバポレ
ータ４０の空気吐出口に近接して配設されており、■バ
ポレータ４０からの吐出空気流の現実の温度Ｔｅを検出
し、この検出空気温Ｔｅに対応したレベルを右づるアナ
ログ信号を発生ずる。以上の温度センサは、電気信号に
変換しつる素子なら何でも良く例えばサーミスタ等が望
ましい。日射センサ７６４．！車室１３内の窓際に配置
されており、現実の日射吊下Ｓを検出してこれに対応し
たレベルを有するアナ［Ｊグ信号を発生する。日割セン
サはホトダイオード、光電導素子等を用いることができ
る。窓ガラス湿度セン１ノア７は車室１３の窓ガラス（
窓ガラスの車室側の而）に接近して配設されており、現
実の窓ガラス付近の空気の相対湿度ＲＨを検出し、この
相対湿度に対応したレベルを有づるアナログ信号を発生
する。湿度センサ７７はセレン蒸着膜湿度センサ等の電
気抵抗式湿度センサが用いられる。

Ａ−Ｄ変換器７９ａは、ディジタルコンビコータ７９か
らの要求に基づいて、各センサ７１〜７７からのアナロ
グ信号をディジタル信号に変換し、これら各ディジタル
信号を内気ｇ　Ｔｒ、開度Ａｒ、外気温１−ａｍ、水温
ＴＷ、空気温王ｅ、日射量１５及び窓ガラス表面湿度Ｒ
Ｈを表わすものとしてディジタルコンビコータ７９に付
与する。

温度設定器７８及び湿度設定器８１は車室１３内の運転
席近傍に設けられており、乗０の子ｖＪ操作により所望
の設定温度Ｆｓｅｔ及び設定湿度Ｖｓｅｔを設定し、こ
れを温度設定信号及び温度設定信号として発生する。

ディジタルコンビコータ７っは、主要部か単一チップの
ＬＳＩからなるマイクロプロセツリーーを搭載したマイ
クマイクロコンビ」−夕により形成されており、このマ
イクロコンビコータ７９は定電圧回路（図示しない）か
ら定電圧を受【プて作動準備完了状態におかれる。この
場合、前記定電圧回路はイグニッションスイッチ（図示
しない）の開成に応答して車載バッテリから直流電圧を
受けて前記定電圧を生じる。マイクロコンピュータ７９
は、中央処理装置（以下ＣＰＵと称する）、メモリ、入
出力制Ｗ装置及びクロック回路を備えてオリ、ｔｌ’ｔ
らｃＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、入出力刺部装置
及びクロック回路はパスラインを介して互いに接続され
ている。マイクロコンビコータ７９のメモリ（ＲＡＭ）
は入出力制ｔｉａ装置を通してＡ−Ｄ変換器７９ａから
の各ディジタル信号、温度設定器７８からの温度設定信
号を一時的に記憶し、これら各信号をＣＰＵに選択的に
付与する。マイクロコンビコータ７９のクロック回路は
、水晶発振器７９ｂと協働して所定周波数のクロック信
号を発生し、クロック信号に同期してＣＰＵは所定のプ
ログラム命令を実行する。

マイクロコンピュータ７つのメモリ（ＲＯＭ＞内には、
以下に述べるような演算処理を実行するための所定の制
御プログラムが予め記憶されている。

次に、吐出容量を変化づる機構を内臓した圧縮機４１の
具体的構成の一例について述べる。第２図において、１
００は円柱状の［〕−タ、１０１はロータ１００に設け
たスリ１１へ１０２内に半径方向に摺動自在に挿入され
たベーンで、第４図には２枚のみ図示しであるが、実際
（４４枚等間隔に設Ｃプられている。１０３はこのベー
ン１０１の半径方向の往復運動を規制する円筒状のシリ
ンダ、１０４．１０５は前記［］−夕１００及びベーン
１０１と微小空隙を介し、シリンダ１０３の両端を挾む
フロン１〜ザイ［〜プレート及びリアサイドプレートで
ある。そして、これらロータ１００、ベーン１０１、シ
リンダ１０３及び）［１ントサイドプレート１０４、リ
アサイドプレーｔ−１０５で作動空間Ｖを形成する。ま
た、シリンダ１０３、フロントサイドプレート１０４、
リア丈イドプレート１０５はハウジング１０６．１０７
と共に複数のボルト１０８で締め付は固定される。尚ロ
ータ１００は回転軸１０９に一体的に結合されており、
回転軸１０９は軸受１１０によってフロント１ノイドプ
レート１０４、リアサイドプレート１０５に回転支持さ
れ、電磁クラッチ４２等を介して自動車エンジンからの
駆動力を受けるようになっている。

１１１は外気との間の密封を保つ軸封装置である。

そして、フロントサイドプレート１０４とハウジング１
０６とによって吸入室１１２が形成され、冷凍サイクル
のエバポレータ４０よりこの吸入室１１２に吸入された
冷媒は、フロントサイドプレート１０４に開口した吸入
ボー１−１１３　（第４図）により作動空間Ｖ内へ吸い
込まれるようになっている。即ち、作動空間Ｖ内には吸
入圧の冷媒が充填される（第４図（ａ　）図示）。そし
て作動空間■に吸い込まれた冷媒は作動空間Ｖの容積減
少に伴って圧縮され、鰻も圧縮された状態でシリンダ１
０３の吐出口１１４より吐出弁（図示せず）等を介して
ハウジング１０７内の吐出室１０７ａへ吐出され、次い
で冷凍サイクルのコンデンサ４３へ吐出される。Ｐはア
ンロード用ポートで、フロントサイドプレート１０４に
開口し作動空間Ｖと吸入室１１２とを連通している。従
って、このアンロード用ボートＰが開口している状態で
は、作動空間Ｖがアンロード用ボートＰとの連通状態か
ら離脱するまでの間は冷媒の圧縮が行なわれない。

このアンロード用ボートＰの開口状態における圧縮開始
時の空間容ＷＡｖ１　　は、第４図（ｂ）に示し、また
アンロード用ボートＰを塞いだ状態における圧縮開始時
の空間容積Ｖ。は第４図（ａ）に示される。本例ではＶ
ｌ　がＶｏの３０％〜５０％程度となるような位置にア
ンロード用ボートＰを開［］させている。

１１５はアンロード用ボートＰを開閉する開閉弁である
。この開閉弁１１５の構造を具体的に説明すると、第３
図の如くポートＰに勇肌する弁体１１５ａと、この弁体
１１５ａを開方向に所定荷唾で付勢するバネ１１５ｂと
、弁体１１５ａを駆動するベローフラム１１５Ｃと、バ
ネ座を兼ねベローフラム１１５Ｃを案内するプレート１
１５ｆとを備えている。尚、弁体１１５ａはスデンレス
等高強度の材料で成形されている。そして、ベロー７ラ
ム１１５Ｃの背面側の室１１５ｄにはパイロット圧力導
入通路１１７が連通しており、電磁弁４６の制御により
パイロット圧力、即ち吸入圧名しくは吐出圧が印加され
るようになっている。

１１７８はパイロット圧力導入通路１１７内に形成され
た絞りで、パイロット圧力が急激に室１１５ｄに印加さ
れるのを防ぐものである。一方、ベロー７ラム１１５Ｃ
の表面側の室１１５ｅには吸入室１１２の圧力が印加さ
れている。

上記したポートＰと開閉弁１１５の組合せにより、可変
容量機構が構成されている。

ポートＰの開閉弁１１５の駆動は電磁弁４６により制御
されるようになっている。

上記電磁弁４６は第５図に示すように３つの圧力口、即
ち吸入圧ノコ導入ロ４６ａ１吐出圧力導入口４６ｂ及び
パイロット圧力導出口４６ｃが設番ノられており、吸入
圧力導入口４６ａは吸入室１１２の圧力を、吐出圧力導
入口４６ｂは吐出室１０７ａの圧力をそれぞれ導入する
ようになっており、またパイロット圧力導出口４６ｃは
開閉弁１１５）の弁体閉側の室、即ちパイロット室１１
５ｄに通じている。そして、電磁弁４６のパイ［１ツト
圧力導出ロ４６ｃには、コイル４６ｄへの通電の断続に
より磁性体製の弁体４６ｅの位置が制御されて、吸入圧
又は吐出圧がそれぞれ選択されで加えられるようになっ
ている。

従ってパイロット圧力導出口４６Ｃに吸入圧力が導入さ
れた時にはパイロット室１１５ｄが吸入圧力になり、そ
のため、ばね１１５ｂの設定力（゛弁体１１５ａが開方
向に移動し開閉弁１１５はポートＰを開口する。逆に、
パイロット斤ツノ導出［」４６ｃに吐出圧力が導入され
た時には、同様にパイロット室１１５ｄが吐出圧力にな
るため、弁体１１５ａはばね１１５ｂの設定力に抗して
開方向に移動し、開閉弁１１５はポートＰを閉塞する。

なお、電磁弁４６はその過熱による作動不良を防止づる
ため、圧縮機４１のうち比較的低温となる部位、例えば
吸入冷媒が通過するサービスバルブ（図示せず）やフロ
ントハウジング１０６に接して配設されている。

上記の如く、圧縮機４１は、その電磁クラッチ４２の通
電連結状態において、電磁弁４６の通電開弁と非通電閉
弁とにより、吐出容量を小吐出容量と最大吐出容量とで
２段階に切換えることができる。また、電磁クラッチ４
２の非通電遮断状態では圧縮機は作動しない。

このように、圧縮機４１は、人容晶、小容醋、および停
止の３つの作動モードを電気信号により切換可能である
。

以上のように構成した本実施例において、当該車両のイ
グニッションスイッチの操作により内燃機関Ｅがアイド
リンク状態におかれるとともに、マイクロ」ンビュータ
７９が前記定電圧回路から定電圧を受けて作動準備完了
状態におかれ、第６図に示すフローチャートに従いステ
ップ１０１ｈ＼ら演算処理の実行を開始する。このとき
、湿度設定器７８及び湿度設定器８１は、手動操作によ
り所望の温度１”　ｓｅｔを表わす温度設定信号及び所
望の湿度Ｖ　ｓｅｔを表わす湿度設定信号をそれぞれ発
生している。

このような状態にて、コンピュータプログラムがステッ
プ１０２に進むと、車室１３内の現実の温度Ｔｒ及びエ
ア・ミックス・ダンパ６０の現実の開度Ａ「がそれぞれ
内気温センサ７１及び開度センサ７２によりアナログ信
号として検出される。

車室外の現実の温度Ｔａ１１及び内燃機関からの冷却水
の現実の温度ＴＷは、それぞれ外気温センサ７３及び水
温センサ７４によりアナログ信号として検出される。エ
バポレータ４０の空気吐出口付近の現実の温度Ｔｅ及び
車室内の日射■ＴＳは、それぞれ空気温センサ７５及び
日ｍｔ−ンリ７６によりアナログ信号として検出される
。また車室内の窓ガラス付近の湿度ＲＨは、湿度センサ
７７によリアナＯグ信号として検出される。そしてこれ
ら各アナログ信号はＡ−Ｄ変換器７９ａによりディジタ
ル信号にそれぞれ変換されてマイクロコンピュータ７９
のメモリ（ＲＡＭ）に−・時的に記憶される。また、温
度設定器７８及び湿度設定器８１からの設定温度及び設
定湿度はマイクロコンピュータ７９のメモリ（ＲＡＭ）
に一時的に記憶される。

コンピュータプログラムがステップ１０３に進むとＣＰ
Ｕがマイクロコンピュータ７９のメモリ（ＲＡＭ）から
設定温度Ｔｓｅｔ、内気１ｉＴｒ　、外気温１−ａ−お
よび日射量ＴＳの熱的環境条件を表わす各輪を読み出し
、またメモリ（ＲＡＭ）に予め設定記憶されている定数
Ｃならびに８利４！！Ｋｓｅｔ。

Ｋｒ、、）（ａｍ、及びＫＳを読み出し、次式に基づい
Ｃ必要吹出温度ＴＡＯを計算する。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ　−ＴＳｅｔ　−Ｋｒ　−’ｒｒ−Ｋ
ａｌｌ−１　ａｍ−ＫＳ　−ＴＳ　＋に こで、必要吹出温度ＴＡＯは、その時の中室の温度を設
定温度に維持する冷＠房負荷に関連した量である。即ち
、その時の冷Ｑｌｌ負荷に等しい、冷暖房能力で車室内
を空調づるのに必要な空調装置からの吹出温度を意味す
る。

従って、この必要吹出温度ＴＡＯになるよう空調装置か
らの吹出温度を制御すれば、理想的には、外乱条件であ
る外気温Ｔａｌ１及び日射量１−　ｓの影響を受けずに
、車室内の温度Ｔｒを設定２ｇ度に接近させて維持する
ことができる。また、空調装置の吸入空気温度をＴｉと
すれば、Ｔｉ　−ＴＡＯ−”［Ｄで与えられるＴＤがこ
の空ａ装置の冷房能力に比例する。尚、この必要吹出温
度丁ＡＯの低下は逆に要求冷却度の増加を意味するもの
である。このように必要吹き出し温度ＴＡＯを算出して
自動室温制御を実施する点については、例えば特開昭５
５−７７６５９号公報に例示されている。

次にプログラムステップ１０４にすづみ、ステップ１０
３にて計算した必要吹出温度ＴＡＯに応じて圧縮機４１
の作動モードを判定する。この判定は、要求冷却度（冷
房角荷）の増加に伴って圧縮機の吐出容重を増加するよ
うに作動モードを選択することを意味し、必要吹出温度
ＴＡＯの値を予め設定した２つの基準値と比較すること
によってなされる。ここでもし大容量モードと判定した
場合にμ直ちにステップ１０９へすすみ、駆動回路４７
に電磁クラッチ４２を通電連結させる指令信号を付与し
、同時に電磁弁駆動回路４８に電磁弁１６を非通電閉弁
とする指令信号を付与づる。

また小容量モードまたは停止モードと判定されたときは
、ステップ１０５またはステップ１０６にコンピュータ
プログラムをすすめ、そこで車室の窓ガラス表面の相対
湿度ＲＨの設定湿度ｖ　ｓｅｔに対する差に応じて圧縮
機４１の作動モードを、小容量モードまたは大容量モー
ドに格上げするか否かについて判定する。

ステップ１０５においては、窓ガラス表面の相対湿度Ｒ
Ｈの増加に伴って圧縮機の吐出容−を増加するように、
相対湿ＩＲ＋１の設定湿度Ｖ　ｓｅｔに対する差の値を
予め設定した２つの基準値と比較することで圧縮機の作
動モード（停止、小容量、大言Ｉｔ）を再選択する。ス
テップ１０６においても同様に、窓ガラス表面の相対湿
度Ｒｌ−１の増加に伴って圧縮機の吐出容量を増加Ｊる
ように、相対湿度ＲＨの設定湿度ｖ　ｓｅｔに対づる差
の値を予め設定した１つの基準値と比較づ−ることで、
圧縮機の作動モード（小容量、大容量）を再選択する。

なお、ステップ１０６における比較基準値をステップ１
０５のいずれかの基準値と一致させてよく、また別に定
めてもよい。

再選択の結果、停止、小容量、大容量の各モードの別に
ステップ１０７，１０８．１０９に１４み、駆動回路４
７．４８に所定の指令信号を付ちづる。ステップ１０７
では、電磁クラッチ駆動回路４７に電磁クラッチ４２を
非通電遮断とりる指令信号を付与し、またステップ１０
８′Ｃ−は電磁クラッチ駆動回路４７に電磁クラッチ４
２を通電連結とする指令信号をイ］与づると同時に、電
磁弁駆動回路４８に電磁弁４６を通電開弁さぜる指令信
号を付与する。またステップ１０９では前記の通り電磁
クラッチ４７を連結し、かつ電磁弁４６を非通電閉弁さ
せる指令信号を付与する。

かくして、ステップ１０４〜１０９の処理により、要求
６８１度と相対湿度とに応じて圧縮機４１の作動モード
を決定するが、要求冷却度と窓ガラス表面の相対湿度と
に関連する作動モード（は次の表に表わすことができる
。

に記の表が示づ要点は、要求６８１度が大きいほど、ま
た窓ガラス表面の相対湿度が大きいほど、圧縮機の吐出
容量を増加させることである。この場合、要求冷却鳴が
小でも相対湿度が人ならば、圧縮機吐出容量を増加し、
また相対湿度が小でも要求冷却度が人ならば圧縮機吐出
容量を増加させるというように、圧縮機吐出容量を増加
させる条件を優先させる論理になっている。

従って、本装置の運転中に空調装置の冷房能力の不足を
生じることがな（、しかも窓ガラスに曇りを生じること
がない。ざらに要求冷却度および窓ガラス表面の相対湿
度が小さくなれば、それに対応して圧縮機吐出容量を減
じるため、ぞの分だ−け圧縮機を駆動、する動力負荷を
減少させることができ、エネルギー利用効率が高い。ま
た、圧縮機を大容量運転と停止との間で断続することが
ないため、機械部分の耐久性が良く、またエバポレータ
の冷却度を急変しないので、後述するエア・ミックス・
ダンパ６０による吹出温度調節を応答良く行なうことが
でき、吹出温度を不用意に急変させることがない。

なお、上述した説明においでは６及していないが、ステ
ップ１０４，１０５．及び１０６における比較のための
基準値に対して、予めヒスフリシスを付与して作動モー
ドの頻繁な変化を防止することができる。この場合、ヒ
ステリシスの付与は、コンピュータプログラムの設ぽ１
において通常行なわれるように、１つの基準値として所
定の幅を有ｊる第１の値と第２の偵とを設定して１ｌｔ
５き、前回までに決定した最新のコンプレッサ作動モー
ドにより、第１の値と第２の鎮のいずれかを選択して、
比較すべき必要吹出温度゛「△０あるいは相対湿度ＲＨ
と比較することによって実現しうる。

コンピュータプログラムがステップ１１０にづすむと、
ステップ１０３で計粋した必要吹出温度［△０１メモリ
（ＲＡＭ）に記憶した水温丁Ｗ及び空気温Ｔｅ、さらに
予めメモリ（ＲＯＭ）に設定した定数丁０に基づいて、
空調器の現実の吹出空気温度を必要□吹出温度ＴＡＯに
設定するために必要なエア・ミックス・タンパ６ｏの開
度ｓｗが８１粋される。削算式は次に表わすことがてさ
る。７ＳＷ＝１００ｘ（Ｔ　　Δ　Ｏ−１”ｅ　　　）
　　、／’　　（ｒｗ　　−Ｔｅ−１０）　（％〉 ここｒ、Ｔｏは加熱器５０によって空気が加熱された場
合の熱損失を温度に換篩した値である。

即ち加熱器５０を通電した空気流はＴ’　ｗ　−−−１
’　ｏの温度になるとしている。

そして、ｉｌ　ｌされた開度Ｓｗとメモリ（ＲＡＭ）に
記憶したエア・ミックス・ダンパ６０の現実の開度Ａ「
とを比較し、その結果により電気的気体作動機構６１が
大気圧あるいは負圧を付与されるように指令信号を付与
する。そして、エア・ミックス・ダンパ６０は、上記の
計算された開度に設定される。その結果、エバポレータ
４０によって冷却された空気流（温度Ｔｅ）は加熱器５
０に一部分流し加熱器５０によってＴｗ　−Ｔｏ　ｉＭ
度に加熱され、残部の空気流は加熱されず温度−［ｅを
維持する。そして分流して加熱された空気流は加熱器５
０を通過した後に、温度Ｔｅの低温空気流と混合され温
度ＴＡＯになる。この場合にも、比較過程にヒステリシ
スを設定ゴることがてきる。

」二連したコンピュータプログラムは、くり返しＣ実行
され、それによってこの装置は圧縮機４１の吐出容量を
要求冷８１痘と車室内窓カラス付近の湿度とに応じて調
節するとともに、エア・ミックス・ダンパ６０の開度を
調節することにより、車室内空気温度を設定温度に維持
さけつつ、窓ガラスの曇り及び結露を防止するように作
動する。

以上本第３発明に関する一実施例について述べた。上記
において、圧縮機の吐出容量は、３段階に可変に設定し
たが、これを多段階あるいは連続的に変化させても良い
。

多段階に変化させる手段としては、第４図＜ａ　＞に示
すアンロード用ポートＰ、開閉弁１１５及び′これを１
１制御する電磁弁４６を複数設け、電磁弁４６を論理回
路によって逐次制御すれば良い。又、連続的に吐出容量
を可変にする手段としては、アンロード用ポートＰに可
変絞り弁を設けてこれを制御するとか、第１実施例で示
した弁体１１５を連続的に移動する様に電磁弁４６の作
動電流を連続的調整すれば良い。

又、第６図の１０４のステップを次の様に処理しても良
い。エバポレータ４０に吸入される空気ｔｍ１３ｔＴｉ
を測定するセンサを設けて、該吸入温度Ｔｉから必要吹
出温度ＴＡＯを減じた値即ち−ｒ　１）＝Ｔｉ−１−△
０で決定されるＴＤに比例して圧縮機の吐出容量を変化
させても良い。１Ｄは必要な冷房能ツノに比例している
からである。またこの場合にはＴＤ≦Ｏのときは、圧縮
機の停止を意味し、かつｌ　ＴＤ＋に比例した能ツノで
所定温度に暖房すべきことを意味している。。

尚、本実施例は第３発明に関づるものであるが第１発明
の実施例は、第３発明の実施例によって明らかであるの
で省略した。

次に第４発明に関する一実施例について述べる。

全体の構成図を第７図に示す。第１実施例と異なる所は
、車室内に湿度センサ７７ａを設け、さらに窓ガラスの
表面温度を検出するガラス温センサ８０を設けたことで
ある。又湿度差設定器８２を一般けている。入力手段、
方法は第１実施例ど同じである。

次に本実施例に係る処理装置の処理手順を第８図に示し
た。ステップ２０２，２０３は、第１実施のステップ１
０２，１０３と同一であるので説明を省略する。

ステップ２０４では、中室内の相対湿度ＲＨと車室内温
度■’　ｒとから露点１”ｄを求めるしのである。ここ
では、飽和水蒸気圧曲線を６次の多項式に近似した。即
ち、室内温度からその温度での飽和水蒸気圧を求め、測
定した車室内の相対湿度を刺してその温度での絶対湿度
（水蒸気圧）を求め、その水蒸気圧を飽和水蒸気圧とす
る温度即ちｎ貞を求めた。露点Ｔｄは、絶対湿度Ｘを用
いて、４ Ｔｄ　＝−Ａ十ＢＸ−ＣＸ　　＋ＤＸ　　−ＥＸ　　十
６ ＦＸ　　−ＧＸ　　で表わされる多項式近似から求めた
。

次にステップ２０５に進むが、このステップは第１実施
例のステップ１０４と同様である。ステップ２０５で小
容量モード又は停止モードと判定された時は、ステップ
２０６又はステップ２０７にコンピュータ１０グラムを
すすめ、そこで露点丁ｄとガラス表面温度Ｔｗｓに応じ
て圧縮機４１の作動モードを、小容量モード又は、大容
量モードに格上げするか否かを判定する。ステップ２０
６においては（Ｔｗｓ−Ｔｄ＞の値の低下に伴って圧縮
機の吐出容量を増加するように、予め設定した２つの基
準値と比較することで圧縮機の作動モード（大容量、小
官■、停止）を再選択する。また、ステップ２０７にお
いても同様に、（Ｔｗｓ−Ｔｄ＞の低下に伴って圧縮機
の吐出容量を増加するように、（Ｔｗｓ−Ｔｄ＞の値を
予め設定した１つの基準値と比較することで、圧縮機の
作動モード（小容量、大容量）を再選択する。この場合
、比較基準値は正の小さな値でよい（０では結露が発生
するため、Ｈの小さな値でよい。）なお、ステップ２０
７における比較基準値はステップ２０６のいづれかの基
準値と一致させても別に定めてもよい。

再選択の結果、ステップ２０８，２０９，２１０にすす
み、駆動回路４７．４８に所定の指令信号を付与する。

ステップ２０８，２０９，２１０はそれぞれ第１の実施
例のステップ１０７，１０８．１０９と同一である。

以上の露点（Ｔｄ）と窓ガラス表面温ＩＪ１（１°ＷＳ
）とから圧縮機の田出容−を変化させる処理は、設定温
度差をＴｓｏとすれば、ＴＬ＝Ｔｓｏ　−（ＴＷＳ−１
−ｄ）で求められる丁りに比□例して吐出容量を変化さ
せていることに他ならない。即ち、窓ガラス表面温度と
露点との差が常に一定の差以下になる様に除湿しようと
するものである。そして、ぞの時の除湿負荷に応じた除
湿能力で除湿を行ない、結露を生じない安定した湿度に
保持しようとプるものである。尚、設定温度差−１−ｓ
ｏは温度差設定器８２から入力された可変の値である。

Ｔｓｏを大きくすれば、除湿能力を大きくすることがで
きる。

以上第４発明に係る実施例を説明したが、第２発明に係
る実施例は上記実施例から明らかであるので省略する。

尚、前記両実施例において、電気制御回路７０において
マイクロコンピュータ７９がそのプログラム処理によっ
て実行する内容の一部または全部をアナログ回路によっ
て実行させることも可能である。たとえば、先に表とし
て示したコンプレッサの作動モードとその決定条件との
関係は、内気温と設定温とに応答する増幅回路、湿度に
応答する増幅回路、これら増幅回路の出力信号を所定の
スレッショルド値と比較する複数の比較回路、および複
数の比較出力の論理をとる論理回路の組合せによっても
実現することができる。

以上要するに、本発明は、空調室区画部材の表面に結露
が生じることを防止する観点から及び空調室内の温度を
適温に保持する観点から、その時の除湿負荷及び冷暖房
能力に整合した除湿能ノコ及び冷暖房能力で空調装置を
運転覆る様にしたものである。そのために、圧縮機の吐
出容量を変化しつる機構を設け、除湿負荷、冷暖房負荷
に比例して吐出容量を制御する処理装置を設けた。

そして上記の処理装置は、除湿負荷として、空調室区画
部材表面近くの湿度と設定湿度との差を考慮し、又は、
表面温度と露点との関係を考慮している。

さらに上記の処理装置は、温度制御の観点から、適正な
除湿作用をした後に冷暖房負荷に整合した吹出し空気温
を得る様に、圧縮機の吐出容量を変化させかつ加熱手段
を設は加熱制御づる機能を有している。

本発明は上記の構成をとっているため、圧縮機の人容繰
運転と停止による制御から生じる欠点が改良される。即
ち、第１に駆動源の負部変動を少なくできるので内燃機
関等に与える影響が小さい。

第２に圧縮機の耐久性を向上づることができる。

第３にエネルギー効率が良くなる。第４にエバポレータ
出口の急激な温度変化を防止できるので温度制御が容易
である。第５に滑らかな温度及び湿度制御ができるとい
う効果を有する。

また、本願の第３及び第４の発明においては、―Ｊ変容
量圧縮機と加熱聞調節機構とを共通の要求冷却度信号を
用いて制御するようにしたことにより、温湿麿制御を行
なう上でセンサおよび電気回路部分の構成を簡易化でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の全体構成図、第２図は圧縮機の断
面図、第３図は１１縮機の可変容量機構の開閉弁を示す
断面図、第４図（ａ＞、（ｂ）は圧縮機の作動を示す説
明図、第５図は圧縮機の可変容量機構の電磁弁を示す断
面図、第６図はマイクロコンビ−１−夕の制御プログラ
ムを示すフ［］−チャート、第７図は、第２実施例の全
体構成図、第８図は第２実施例の制御プ［Ｊグラムを示
すフローチャートである。 １０・・・エア・ダクト、４０・・・■バポレータ、４
１・・・圧縮機、　　　４２・・・電磁クラッチ、４６
・・・電磁弁、　　４７．４８・・・駆動回路、５０・
・・ヒータ、 ６０・・・エア：ミックス・ダンパ（加熱量調節機構）
、６１・・・電気的気体作動機構、７０・・・電気制御
回路、７１・・・内気温センサ、７７．７７ａ・・・湿
度センサ ７８・・・温度設定器 ７９・・・マイクロコンピュータ、１１５・・・開閉弁
、特許出願人 日本電装株式合着 代理人 弁理上　　大　川　　宏 弁理士　　藤　谷　　修 弁理士　　丸　山　明　夫 １０１４ 第４図 （ｂ） 第５図 １５ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）吐出容量を変化しうる機構を具備した圧縮機、お
   よび空調室に送風される空調空気を冷却するエバポレー
   タを有する冷凍サイクルと、前記空調室を区画する部材
   に接近して配設された湿度センサと、該湿度センサから
   の検出信号を入力し、これに応答する処理装置とから成
   る空調制御装置であって、 前記処理装置は、前記湿度センサによって検出された湿
   度に応答して前記圧縮機の吐出容−を変化させる機能を
   有する装置である空調制御］装置。 く２）吐出容量を変化しつる機構を具備したＩＩ縮機、
   および空調室に送風される空調空気を冷却するエバポレ
   ータを有する冷凍サイクルと、前記空調室内の湿度を検
   出する湿度センサと、前記空調室内の温度を検出する温
   度センサと、前記空調室区画部材の表面温度を検出する
   表面温度センサと、これらのセンサからの検出信号を入
   力しこれらの信号に応答する処理装置とから成る空調制
   御装置であって、 前記処理装置は、前記湿度センサから検出された空調室
   内湿度及び前記温度センサから検出された空調室内温度
   から露点温度を求め、この露点温度と前記表面温度セン
   サから検出された表面温度とに応答して前記圧縮機の吐
   出容量を変化させる機能を有する装置である空調側ｍ装
   置。 （３）吐出容量を変化しうる機構を具備した圧縮機、お
   よび空調室に送風される空調空気を冷却するエバポレー
   タを有する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルσエバポ
   レータ下流の送風路に配設され空気加熱量の調整機能を
   有する加熱手段と、前記空調室を区画する部材に接近し
   て配設された湿度センサと、空調室の冷暖房負荷を求め
   るためのセンサ群と、前記各センサからの検出信号を入
   力し、これらの信号に応答する処理装置とから成る空調
   制御装置であって、 前記処理装置は、前記湿度セン１ノによって検出された
   湿度に応答して前記圧縮機の射出合口を変化させると共
   に、前記の空調室の冷暖房負荷を求めるためのセンサ群
   によって検出された偵から冷暖房負荷を求め、該冷暖房
   負荷に整合した冷暖房能力で空調する様に、前記圧縮機
   の吐出容量及び前記加熱手段の空気加熱量を調整する機
   能を有づる装置である空調制御装置。 （４）吐出容量を変化しうる機構を具備した圧縮機、お
   よび空ａ室に送風される空調空気を冷却するエバポレー
   タを有する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルのエバポ
   レータ下流の送風路に配設され空気加熱量の調整機能を
   有する加熱手段と、前記空調室内の湿度を検出する湿度
   ヒンυと、前記空調室内の濃度を検出する温度センサと
   、前記空調室区画部材の表面温度を検出する表面温度セ
   ンサと、空調室の冷暖房負荷を求めるためのセンサ群と
   、前記各センサからの検出倍量を入力し、これらの信号
   に応答する処理装置とからなる空調制御装置であって、 前記処理装置は、前記湿度センサから検出された空調室
   内湿度及び前記温度センサから検出された空調室内湿度
   から露点温度を求め、この露点温度と前記表面温度セン
   サから検出された表面温度とに応答して前記圧縮機の吐
   出容量を変化させると共に、前記の空調室の冷暖房負荷
   を求めるためのセンサ群によって検出された値から冷暖
   房負荷を求め、該冷暖房負荷に整合した冷暖房能力で空
   調する様に、前記圧縮機の吐出容量及び前記加熱手段の
   空気加熱量を調整する機能を有づる装置である空調制御
   装置。