JP3501827B2

JP3501827B2 - 冷房サイクル

Info

Publication number: JP3501827B2
Application number: JP25716993A
Authority: JP
Inventors: 博史小川; 三起夫松田; 稲垣　　光夫
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 2004-03-02
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: JPH07110167A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調装置等において冷
媒が循環する流体回路である冷房サイクル、あるいは冷
凍サイクルに係り、特に自動車用空調装置に適用するの
に好適な冷房サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】空調装置等に使用される通常の冷房サイ
クル（あるいは冷凍サイクル）においては、圧縮機によ
って加圧され、凝縮器において冷却されることによって
液化した冷媒が気液分離器である受液器に貯えられ、気
体分を分離された液冷媒が膨張弁のような絞り弁を通過
して減圧され、気液二相の流れとなって全量が蒸発器に
導入される。そして冷媒は蒸発器の内部を通過する間に
空気等から熱を奪って冷却することにより蒸発し、再び
圧縮機に吸入されるようになっている。

【０００３】これに対して、冷房サイクルのサイクル効
率を向上させるために考え出されたガスインジェクショ
ンサイクルと呼ぶ冷房サイクルが知られている。ガスイ
ンジェクションサイクルは、凝縮器によって凝縮した冷
媒の一部を分流させて、それを圧縮機における圧縮行程
の途中に戻すもので、それによって圧縮される冷媒の温
度を低下させて圧縮機の動力を低減させることができ、
計算上、サイクル効率を向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
単段の圧縮機における作動室に冷媒を直接に戻した場合
には、単段の圧縮機では作動室における圧力変化の幅が
大きいために、理想的な圧力から冷媒を圧縮することが
できないのと、冷媒を圧縮機へ戻すためのガスインジェ
クションポートを常時開放しておくことができないの
で、冷媒を戻すのに好適なタイミングにおいてポートを
開くとともに、それ以外の時期には閉じるためのタイミ
ングバルブのような手段を設ける必要があった。この点
は、２基の圧縮機を直列に設けて二段圧縮とし、一段当
たりの圧力変化の幅を小さくするとともに、一段目の圧
縮が終わった中間の段階において冷媒を戻すようにすれ
ば或る程度改善されるが、この場合は圧縮機を２基設け
る必要があるので、システムの大型化を招くという別の
問題を生じることになる。

【０００５】本発明は、従来技術における前述のような
問題を解消して、理想的な高さの中間圧力から冷媒を圧
縮するガスインジェクションサイクルを簡単な構成によ
って実現することができるとともに、システムを大型化
させることのない新規な冷房サイクルを提供することを
発明の解決課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、吸入口から吸入された冷媒
を圧縮する第１作動室と、前記第１作動室の吐出側に接
続されて前記第１作動室において圧縮された冷媒を受け
入れる中間圧力室と、前記中間圧力室から吸入した冷媒
をさらに圧縮して吐出口から吐出する第２作動室とを備
えている二段圧縮機を冷媒圧縮機とし、前記圧縮機の前
記第２作動室の吐出口と前記第１作動室の吸入口との間
に管路によってそれぞれ直列に接続された凝縮器と、第
１絞り弁と、気液分離器と、第２絞り弁と、蒸発器とを
備えるとともに、前記気液分離器の気体取り出し孔と前
記圧縮機の前記中間圧力室とを接続する別の管路を有す
る冷房サイクルにおいて、前記第１絞り弁を可変絞り弁
とするとともに、その弁開度が前記第２絞り弁の下流側
の圧力と、前記第１絞り弁の上流側の圧力とによって移
動する弁体により自動的に調整されるように構成するこ
とにより、前記第１絞り弁の下流側の中間圧力を制御す
るようにしたことを特徴とする冷房サイクルを提供す
る。

【０００７】

【０００８】

【作用】凝縮器において冷却されることによって液化し
た冷媒は、その弁開度が第１絞り弁の上流側の圧力と第
２絞り弁下流側の圧力とによって、自動的に調整される
弁体により、第１絞り弁を通過して所定の中間圧力まで
減圧され、一部が気化して気液二相の流れとなり、気液
分離器において液冷媒と気体冷媒に分離される。液冷媒
は第２絞り弁によって減圧されて蒸発器に流入し、空気
を冷却することによって気化し、二段圧縮機の第１作動
室において圧縮されて中間圧力近くまで昇圧し、温度も
高くなって中間圧力室へ吐出される。他方、気液分離器
において分離された気体冷媒は、特別の管路によって中
間圧力室へ直接に戻される。戻された気体冷媒が混合す
ることによって中間圧力室内の冷媒は冷却され、混合し
た冷媒が第２作動室において圧縮されて凝縮器の方へ吐
出されるが、温度が低下するとともに加圧するのに最適
の圧力となっている中間圧力室の冷媒が第２作動室にお
いて圧縮されるので、圧縮機の効率が大幅に向上する結
果、冷房サイクルのサイクル効率も改善される。

【０００９】

【実施例】図１に本発明による冷房サイクルの実施例の
概略構成を示す。１００として示した部分は本発明者等
の先の発明に係る特願平４−３３７５２０号出願の明細
書及び図面に記載した二段圧縮式ローリングピストン型
圧縮機である。図１においては、一段目の作動室（第１
作動室）１００ａと二段目の作動室（第２作動室）１０
０ｂと中間圧力室１００ｃは便宜上分離して描いたが、
実際は一体のものとして構成されている。（詳細は後述
する。）２００は凝縮器であり圧縮機１００の吐出口と
配管で接続されている。３００は絞り量固定の第１絞り
弁、４００は気液分離器（詳細後述）、５００は第２絞
り弁、６００は蒸発器であり、凝縮器２００、第１絞り
弁３００、気液分離器４００、第２絞り弁５００、蒸発
器６００はそれぞれ図１のように配管によって接続され
ている。また、蒸発器６００からの配管は圧縮機１００
の吸入口に接続されている。さらに気液分離器４００の
ガス取り出し孔と圧縮機１００の中間圧力室１００ｃも
配管にて接続されている。

【００１０】以下、本発明特有の特徴をもった構成要素
である二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機１００と
気液分離器４００について詳細に説明する。図２，３，
４は前述の二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機１０
０を、自動車用空調装置の冷房サイクルにおける冷媒圧
縮機として適用した場合を示したものである。図２〜４
において、フロントハウジング１に保持された軸受２
２，２３にクランクシャフト５が回転自在に支持されて
いる。このクランクシャフト５は、図２の左端側部に図
示しない電磁クラッチもしくはモータに連結され、この
電磁クラッチを介して自動車エンジンの回転力を受ける
か、またはモータの回転力を受けるようになっている。

【００１１】また、クランクシャフト５は、その回転中
心より所定量偏心して円形状のクランク部６が一体形成
されており、そしてこのクランク部６に軸受２９を介し
て円筒状のローリングピストン４２が回転自在に支持さ
れている。従って、クランクシャフト５の回転を受ける
と、ローリングピストン４２は上記クランク部６の偏心
量に応じた公転運動（偏心回転）を行うことになる。

【００１２】さらに、クランクシャフト５にはローリン
グピストン４２およびクランク部６の偏心した質量と釣
り合うようにバランスウェイト７が固定されている。ま
た、フロントハウジング１とクランクシャフト５の間に
はシャフトシール２４が配設され、圧縮機内部の冷媒お
よび潤滑油が外部に漏洩するのを防止するようになって
いる。

【００１３】ローリングピストン４２のつば状部４３の
端面とフロントハウジング１の端面にはそれぞれ対面し
てリング状のプレート２６，２７が固定され、そしてこ
の両プレート２６，２７の間に多数のボール２５および
このボール２５を保持するリテーナ２８が配設され、ロ
ーリングピストン４２に作用するスラスト荷重を受ける
ようになっている。

【００１４】上記ローリングピストン４２を収納してい
るミドルハウジング２は図示しないボルトにより、フロ
ントハウジング１に固定されており、このミドルハウジ
ング２には、やはり図示しないボルトによりエンドプレ
ート４およびリアハウジング３が固定されている。ミド
ルハウジング２の内部に形成された円筒状のシリンダ
（第１のシリンダ）４４とローリングピストン４２とエ
ンドプレート４とにより第１作動室４０が形成されてい
る。また、エンドプレート４のローリングピストン４２
に対向した面には円柱部４７が軸方向に突出するように
一体形成されており、この円柱部４７は第１のシリンダ
４４の中心と同一の位置に中心を有し、ローリングピス
トン４２の一部に形成された第２のシリンダ４２ａの内
周側に配設されている。この円柱部４７とローリングピ
ストン４２のシリンダ４２ａの内周面と、エンドプレー
ト４とにより第２作動室４１が形成されている。

【００１５】ミドルハウジング２にはガイド溝４５が穿
設され、このガイド溝４５に摺動自在に第１ベーン８が
案内されている。さらに、ミドルハウジング２には第１
ベーン８の軸方向略中央部（図２参照）に位置するよう
にして、ベーン８の摺動方向にスプリングガイド穴４６
が穿設されており、その内部にベーン押さえ板１２とス
プリング１０が配設されている。このスプリング１０の
一端を支持するキャップ１１がミドルハウジング２に固
定されており、このキャップ１１によってスプリングガ
イド穴４６の上端が閉じられている。同様に、エンドプ
レート４に形成された円柱部４７にガイド溝４８を設
け、このガイド溝４８に第２ベーン９が摺動自在に案内
され、円柱部４７に設けたスプリングガイド穴４９にベ
ーン押さえ板１５とスプリング１３とキャップ１４が配
設されている。

【００１６】さらに、ミドルハウジング２には図３に示
すように第１作動室４０の吸入口３５が第１ベーン８に
近接して配設され、この吸入口３５から冷凍サイクルの
蒸発器（図示しない）において蒸発したガス状冷媒が吸
入される。エンドプレート４には図４に示すように第１
作動室４０の吐出口３７と第２作動室４１の吸入口３６
および吐出口３８が穿設されており、第１作動室４０の
吐出口３７と第２作動室４１の吸入口３６はともにリア
ハウジング３に形成された中間圧力室３０に連通し、ま
た、第２作動室４１の吐出口３８はリアハウジング３に
形成された吐出圧力室３１に連通している。従って、第
１作動室４０で圧縮された冷媒は吐出口３７→中間圧力
室３０→吸入口３６の経路を経て第２作動室４１に吸入
され、この室４１内でさらに圧縮されることになる。こ
こで、第１作動室４０と第２作動室４１の圧縮開始のタ
イミングが約１８０度異なるような位置関係をとって、
第１ベーン８と第２ベーン９が配設されている。

【００１７】一方、中間圧力室３０の中間圧力はエンド
プレート４に設けた連通孔３２を通じてガイド溝４５内
に導かれ、スプリング１０とともに第１ベーン８を適当
な力でローリングピストン４２の外周面に押し付け、第
１ベーン８とローリングピストン４２の間の冷媒の漏れ
を防止する。同様に、吐出圧力室３１の吐出圧力はエン
ドプレート４に設けた連通孔３３を通じてガイド溝４８
に導かれ、スプリング１３とともに第２ベーン９をロー
リングピストン４２のシリンダ４２ａの内周面に押し付
けて、ベーン９とローリングピストン４２の間の冷媒の
漏れを防止する。なお、ベーン８，９とローリングピス
トン４２の間の冷媒の漏れが問題とならない場合には、
前述の押し付け力はスプリング力のみ、または連通孔３
２，３３によって導入される冷媒圧力のみによって発生
させても良い。

【００１８】また、第１作動室４０の吐出弁１６は中間
圧力室３０内に配設され、弁止板１７とともに、ボルト
１８によりエンドプレート４に固定され、吐出口３７を
開閉する。また、第２作動室４１の吐出弁１９は吐出圧
力室３１内に配設され、弁止板２０とともにボルト２１
によりエンドプレート４に固定され、吐出口３８を開閉
する。また、リアハウジング３には吐出圧力室３１に連
通している吐出ポート３４が形成され、圧縮された冷媒
はこの吐出ポート３４を通って外部の冷凍サイクル（冷
房サイクル）の凝縮器へ送り出される。

【００１９】さらに、本発明の特徴に対応して、図示実
施例の二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機１００の
中間圧力室３０には、気液分離器４００から気体冷媒を
導入するための導入孔５０が設けられている。

【００２０】図５は気液分離器４００の断面構造を例示
したものである。一定の容積を有するハウジング５１の
内部に、下方に向って拡開する筒状邪魔板５２が吊り下
げられた形で支持されており、邪魔板５２の一端は吸入
孔５３に通じている。また、ハウジング５１の上方には
気体取り出し孔５４、底部には液体取り出し孔５５を設
けている。図１に示すように、吸入孔５３は第１絞り弁
３００と接続され、気体取り出し孔５４は圧縮機１００
の中間圧力室１００ｃ（図２においては３０）と接続さ
れ、また、液体取り出し孔５５は第２絞り弁５００と接
続されている。

【００２１】このように、図１に示した本発明の実施例
としての冷房サイクルは、一般にガスインジェクション
サイクルと呼ばれている冷凍サイクルに属するものであ
り、その作用を図６に示すモリエル線図を用いて詳細に
説明する。

【００２２】凝縮器２００を通過して冷却されることに
より液化した冷媒（状態５）は、第１絞り弁３００によ
って中間圧力まで減圧されて霧状の状態となる。この状
態で気液分離器４００に導かれた冷媒は、蒸発と凝縮に
よる熱の授受を行って気液二相に分かれた状態となる
（状態６，６′）。そして、液体冷媒は第２絞り弁５０
０に、気体冷媒は圧縮機１００の中間圧力室１００ｃ
（３０）へと送り込まれる。ここで液体冷媒と気体冷媒
の重量比ｇ１，ｇ２は蒸発と凝縮の熱のやり取りによる
ため次式のように定まる。ｇ１＝（ｉ６′−ｉ５）／（ｉ６′−ｉ６）ｇ２＝１−ｇ１

【００２３】液体冷媒ｇ１は第２絞り弁５００によって
さらに減圧されて蒸発器６００を通過することにより冷
房を行う。一方、気体冷媒ｇ２は圧縮機１００の中間圧
力室１００ｃ（３０）に導かれる。この時、圧縮機１０
０の一段目作動室１００ａ（４０）によって中間圧力ま
で加圧された冷媒ｇ１と再び合流する。効率を試算する
ため、各点のエンタルピを求める。ｉ１は吸入圧力とス
ーパーヒートを与えることによって求めることができ
る。圧縮行程は断熱変化とみなされるので圧縮前の状態
が定まれば、圧縮後の状態はモリエル線図から読み取る
ことができる。すなわちｉ１が定まればｉ２は求めら
れ、また、ｉ４もｉ３が判れば求めることができる。ｉ
３は次式によって与えられる。ｉ３＝ｉ６′＋ｇ１（ｉ２−ｉ６′）

【００２４】このようにして各点のエンタルピの値が定
まれば、計算上のＣ．Ｏ．Ｐ（すなわち冷房能力／消費
動力）が次式のように与えられる。Ｃ．Ｏ．Ｐ＝ｇ１（ｉ１−ｉ６）／｛ｇ１（ｉ２−ｉ
１）＋ｉ４−ｉ３｝通常の冷凍（冷房）サイクルとガスインジェクションサ
イクルの効率を比較するために、それぞれのサイクルの
Ｃ．Ｏ．Ｐの計算例を図７の（ａ）及び（ｂ）に示す。
圧力条件にもよるが、ガスインジェクションサイクルに
よれば数十パーセントもの効率向上を期待することがで
きる。

【００２５】次に、図示実施例において、ガスインジェ
クションサイクルのための冷媒圧縮機として使用する二
段圧縮式ローリングピストン型圧縮機１００の作動を図
８を用いて説明する。図８はこの圧縮機１００の第１作
動室４０が吸入を完了した状態（ａ）から、ローリング
ピストン４２の公転角度が約９０度おきの状態を
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に示している。こ
こで、（ａ）での第１作動室４０の容積がこの圧縮機１
００の吸入容積となる。また、第１作動室４０、第２作
動室４１はそれぞれベーン８およびベーン９によって吸
入側４０Ａ，４１Ａと吐出側４０Ｂ，４１Ｂとに分けら
れている。

【００２６】ローリングピストン４２の公転運動に伴っ
て、第１作動室４０の吐出側４０Ｂの容積は次第に減少
し、それによって第１作動室４０の内部の冷媒は圧縮さ
れ、前述の経路（吐出口３７→中間圧力室３０→吸入口
３６）を経て第２作動室４１に送り込まれる。公転角度
が約１８０度の状態（ｃ）で第２作動室４１の吸入が完
了したのち、第２作動室４１の吐出側４１Ｂの容積が次
第に減少するので、冷媒は第２作動室４１でさらに圧縮
され、外部冷凍サイクルの凝縮器圧力の冷媒圧力に達し
たとき吐出弁１９を押し開き、吐出口３８より吐出圧力
室３１に吐出される。

【００２７】従って、吸入された冷媒はローリングピス
トン４２の２回の公転、すなわちクランクシャフト５の
回転がおよそ２回転する間に圧縮されることになり、従
来のローリングピストン型圧縮機がおよそシャフトの１
回転で圧縮するのに比べて、圧縮速度が緩やかである。
さらに、この圧縮機１００では２段圧縮を行うため、各
作動室４０，４１の圧縮比を従来のローリングピストン
型圧縮機よりも小さくすることができる。従ってこの点
からも、駆動トルクの変動を小さくすることができる。

【００２８】次に図示実施例の冷房サイクルがもたらす
効果を説明する。もし、単段の圧縮機をガスインジェク
ションサイクルに適用しようとすれば、インジェクショ
ンポート（気体冷媒を作動室に導入する孔）の圧力は吸
入圧力からポートが閉じる瞬間までの間に大きく変動す
るため（図９参照）、理想的な圧力条件において気体冷
媒を圧縮機内に噴射することは難しい。それのみか圧縮
機内で圧縮された高圧の冷媒が、気液分離器４００から
の気体冷媒の導入配管を逆流する恐れさえある。このよ
うに、単段の圧縮機によってガスインジェクションサイ
クルを成立させようとするならば、１、気体冷媒を導入する管路に逆止弁を設ける。２、噴射のイタミングを圧縮行程中の特定の期間に限定
して、その短かい期間内に噴射する。などの対策が考えられる。

【００２９】しかし、１の対策をとれば、気体冷媒の導
入管路への逆流は避けられるものの、圧縮機と気液分離
器４００との間に圧力変動による差圧が生じ、常に理想
的な圧力条件においてシステムを作動させることができ
ない。また、２の対策をとれば、特定の期間内に気体冷
媒を噴射するための新たな間欠噴射機構が必要となる。
そこで、安定して気体冷媒を圧縮行程の途中に導入する
ためには、圧力の変動が少ない中間圧力の部屋を設ける
必要がある。このため、圧縮機を二台直列に接続して二
段圧縮とし、その一段目の吐出と二段目の吸入との間に
中間圧力室を設ける方法が考えられる。しかしこの解決
策は圧縮機を二台用いることからシステムの大型化を招
くという問題がある。

【００３０】本発明、従って図示実施例の冷房サイクル
のシステムでは、二段圧縮式ローリングピストン型圧縮
機１００を冷媒圧縮機として使用することによって、こ
れらの問題を解決した。すなわち、二段圧縮式ローリン
グピストン型圧縮機１００においては、本来的に中間圧
力室３０の圧力がほぼ一定であるため（図１０において
実線によって示す特性曲線を参照。２点鎖線による特性
曲線は図９に示したものと同じである。たとえば、Ｐｄ
／Ｐｓ＝１５／２kgf ／cm²Gの時には、圧縮機１００の
圧力変動はΔＰ＝１kgf ／cm²となる。）、気体冷媒噴
射のためのタイミング機構などを用いる必要もなく、理
想的な状態で気体冷媒を圧縮行程の途中に導入すること
ができ、容易にガスインジェクションサイクルを実現す
ることができる。また、一台の圧縮機１００に二段の圧
縮機構を構成しているため、システムの大型化を招くこ
ともない。さらに、この二段圧縮式ローリングピストン
型圧縮機１００は一段目と二段目の容量比と位相を最適
化することによって、トルク変動を合成して低トルク変
動とするものであるから、ガスインジェクションサイク
ルに適用する場合にも大幅な容量比の変更をする必要が
ないので、そのような変更によってトルク変動を悪化さ
せる可能性もほとんどない。

【００３１】他の実施例の構成の要部を図１１に示す。
この実施例では、図１における第１絞り弁３００を図１
１に示すような構造の可変絞り弁３００’とした点に特
徴がある。可変絞り弁３００’において、弁体６０と円
筒状のロッド６１は接合されており、ロッド６１は弁ハ
ウジング６２に穿設された小径の孔６５に気密に摺動嵌
合して背後に低圧室を形成するとともに、大径の孔６４
との間に高圧室を形成する。また、弁ハウジング６２内
の空間６７は制御圧力室となる。従って、弁６０と孔６
４の開口部（弁座）との間は、ロッド６１の動きに伴な
って開口面積が変化し、冷房サイクルにおける可変絞り
として作用することになる。図１１には図示していない
が、高圧室の孔６３は凝縮器２００と、制御圧力室６７
の孔６６は気液分離器４００と、低圧室を形成している
孔６５の下部は蒸発器とそれぞれ連通している。

【００３２】次に、図１１に示す可変絞り弁３００’を
備えている他の実施例の作動を説明する。凝縮器２００
において液化した冷媒は孔６３に導かれ、弁体６０を押
し上げ減圧されて気液分離器４００へ流れる。ここで弁
体６０と孔６４の開口部とによって仕切られた気液分離
器４００の側の空間６７の冷媒の圧力は中間圧力とな
る。また、孔６５には第２絞り弁５００を通過して更に
減圧された冷媒の圧力が導かれているので、弁体６０に
作用する力としては、弁体６０の両側に作用する圧力に
よって発生する力と、孔６５に導かれた圧力からロッド
６１が受ける力とがある。孔６４の面積をＡ１、孔６５
の面積をＡ２とし、凝縮器２００から孔６３に通じる圧
力をＰｄ、気液分離器４００に通じる圧力をＰｍ、蒸発
器６００から孔６５に通じる圧力をＰｓとすると、それ
ぞれの圧力の関係は次の式によって表わされる。Ｐｍ＝Ｐｄ−（Ｐｄ−Ｐｓ）Ａ２／Ａ１すなわち、Ａ１，Ａ２の面積を適当に選ぶことによって
Ｐｓ，ＰｄとＰｍとの関係を一義的に定めることができ
る。

【００３３】図１２に前述の中間圧力とＰｍとＣ．Ｏ．
Ｐとの関係を計算によって求めた結果を示す。圧縮機１
００の吸入、吐出の圧力条件によってＣ．Ｏ．Ｐが最高
となる中間圧力Ｐｍの値も変化する。この実施例の可変
絞り弁３００’を用いて、吸入、吐出圧力と中間圧力と
の関係を最適条件に適合させることにより、常に最大の
Ｃ．Ｏ．Ｐを得ることが可能になる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、理想的な高さの中間圧
力から冷媒を圧縮するガスインジェクションサイクルを
簡単な構成によって実現することができるとともに、冷
媒を圧力変動の少ない二段圧縮機の中間圧力室に戻すの
で、ポートを開閉するタイミングバルブのようなものを
設ける必要がなく、しかも二段圧縮機は一体化されてい
るので、システム全体が小型化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷房サイクルを概括的に例示するシス
テム構成図である。

【図２】二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機を例示
する縦断正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２および図３の二段圧縮機の要部を示す斜視
図である。

【図５】気液分離器の構造を例示する縦断正面図であ
る。

【図６】実施例冷房サイクルの作用を説明するためのモ
リエル線図である。

【図７】実施例の冷房サイクルの効果を従来例と比較す
るための一対のモリエル線図であって、（ａ）は従来の
冷房サイクル、（ｂ）は本発明によるガスインジェクシ
ョンサイクルを示す。

【図８】二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機の作動
状態をクランクシャフトの９０度回転毎に（ａ）〜
（ｄ）として示す要部断面図である。

【図９】従来例の単段圧縮機をガスインジェクションサ
イクルに使用した場合におけるインジェクションポート
の圧力変動を示す線図である。

【図１０】二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機をガ
スインジェクションサイクルに使用した本発明の実施例
における中間圧力室の圧力変動を示す線図である。

【図１１】他の実施例における可変絞り弁の構造を示す
縦断正面図である。

【図１２】中間圧力とＣ．Ｏ．Ｐとの関係を示す線図で
ある。

【符号の説明】

２…ミドルハウジング４…エンドプレート５…クランクシャフト６…クランク部８…第１ベーン９…第２ベーン１６…吐出弁３０…中間圧力室３１…吐出圧力室３５…吸入口３７…吐出口４０…第１作動室４１…第２作動室４２…ローリングピストン４２ａ…第２のシリンダ４４…第１のシリンダ４５，４８…ガイド溝４７…円柱部５０…導入孔５３…吸入孔５４…気体取り出し孔５５…液体取り出し孔６４…大径の孔（高圧室）６５…小径の孔（低圧室）６７…制御圧力室１００…二段圧縮式ローリングピストン型圧縮機１００ａ…一段目作動室（第１作動室）１００ｂ…二段目作動室（第２作動室）１００ｃ…中間圧力室２００…凝縮器３００…第１絞り弁３００’…可変絞り弁４００…気液分離器５００…第２絞り弁６００…蒸発器

フロントページの続き (72)発明者稲垣光夫愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (56)参考文献特開平４−313647（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−73608（ＪＰ，Ａ) 特開平４−20749（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−13964（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/10 F25B 1/00 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入口から吸入された冷媒を圧縮する第
１作動室と、前記第１作動室の吐出側に接続されて前記
第１作動室において圧縮された冷媒を受け入れる中間圧
力室と、前記中間圧力室から吸入した冷媒をさらに圧縮
して吐出口から吐出する第２作動室とを備えている二段
圧縮機を冷媒圧縮機とし、前記圧縮機の前記第２作動室
の吐出口と前記第１作動室の吸入口との間に管路によっ
てそれぞれ直列に接続された凝縮器と、第１絞り弁と、
気液分離器と、第２絞り弁と、蒸発器とを備えるととも
に、前記気液分離器の気体取り出し孔と前記圧縮機の前
記中間圧力室とを接続する別の管路を有する冷房サイク
ルにおいて、前記第１絞り弁を可変絞り弁とするととも
に、その弁開度が前記第２絞り弁の下流側の圧力と、前
記第１絞り弁の上流側の圧力とによって移動する弁体に
より自動的に調整されるように構成することにより、前
記第１絞り弁の下流側の中間圧力を制御するようにした
ことを特徴とする冷房サイクル。
【請求項２】前記可変絞り弁が、径の異なる二段の孔
を有する弁ハウジングと、前記二段の孔のうちの大径の
孔の開口部を開閉する前記弁体と、一端において前記弁
体と連結され前記二段の孔のうちの小径の孔に気密に摺
動嵌合するロッドと、前記小径の孔内の前記ロッドの他
端側に形成され前記第２絞り弁の下流側の圧力を導入す
る低圧室と、前記大径の孔の中に形成され上流側の凝縮
器に接続される高圧室と、前記弁体の下流側に形成され
下流側の気液分離器に接続される制御圧力室とによって
構成されている請求項１記載の冷房サイクル。