JPS63263282A - カ−エアコン用圧縮機の能力制御機構 - 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、カーエアコン用圧縮機の能力調御機構に関し
、特に、吸入絞り弁の上流又は下流側の冷媒過熱度を設
定値になるよう弁開度をＴＡ整できるようにした構成に
関する。

［従来の技術］ 従来、用いられていたカーエアコン用圧縮機の能力調御
機構としては、種々の構成が提案されているが、文献と
しては、特開昭５８−１８３８８５号公報に開示された
圧縮ガス発生装置を挙げることができる。

すなわち、この特開昭５８−１８３８８５号公報に開示
された。構成においては、圧力調整弁装置の圧力を受け
ることができる無負荷弁装置により、吸入空間と圧縮空
間との間を導通させ、この無負荷弁装置のスプール弁を
開閉制御するようにした圧縮ガス発生装置が示されてい
る。

又、従来構成における代表的なものとして、第７図及び
第８図にて示す構成が提案されている。

すなわち、第７図及び第８図において、符号１で示され
るものは、圧縮機であり、この圧縮機１の吐出管２には
コンデンサ３及びレシーバ４が直列に接続され、このレ
シーバ４は、膨張弁５を介してエバポレータ６に接続さ
れている。・前記エバポレータ６の出口管６ａは、吸入
絞り弁７を介して前記圧５ｔａｌｌ！１の吸入管８に接
続され、前記圧ｍ機１の回転プーリ１ａは、図示しない
エンジンの駆動プーリ　（図示せず）に接続されている
。

さらに、前記吸入絞り弁７は、第８図の断面図に示され
るように構成され、この絞り弁７内には、伸縮自在なベ
ローズ７ａ及び押圧ばね７ｂによって作動自在に保持さ
れたスプール弁７Ｃが配設され、このスプール弁７Ｃの
作動状態によって吸入絞り弁７の出ロアｄの開度が調整
され、圧縮機１の吸入冷媒量が制御される。

第７図及び第８図に示すカーエアコン用圧縮機の能力調
御機構は、前述したように構成され、以下に、その動作
について説明する。

圧縮機１で圧縮された冷媒は、コンデンサ３で凝縮され
、エバポレータ６で気化し、車室（図示せず）内の空気
と熱交換して冷房を行う、このエバポレータ６で気化過
熱した冷媒は、吸入絞り弁７及び吸入管８を経て再度圧
縮機１に吸入され、前述の冷凍サイクルが繰返される。

前記膨張弁５は、エバポレータ６の出口６ｂの冷媒の過
熱度を図示しないセンサーによって圧力と温度で検知し
、この過熱度が一定となるように膨張弁５の弁開度が調
整される。

又、前記吸入絞り弁７は、前記エバポレータ６内の圧力
が一定となるように、その弁開度が調整されている。

従って、前述の膨張弁５と吸入絞り弁７の作用によって
、冷房負荷の変化に拘わらず、前記エバポレータ６内は
一定圧力及び−走過熱度つまり一定温度に保持すること
ができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のカーエアコン用圧縮機の能力調御機構は、以上の
ように構成されていたため、次のような問題点を有して
いた。

（１）、　　まず、特開昭５８−１８３８８５号公報に
開示された構成においては、スプール弁の微動調整を行
うことが困難で、きめ細かい能力制御を行うことは不可
能であった。

（２）、又、第７図及び第８図に示す構成の場合、冷媒
流量の変化及びエバポレータと絞り弁間の配管の長さに
よって、エバポレータと絞り弁間における圧力ドロップ
が変化し、エバポレータ内の内圧の制御安定性が悪化す
るため、結果的に温度の安定性が悪くなっていた。

（３）、一般的に、温度と圧力との検知では、過熱度は
１０℃以上しか正確に検知できず、エバポレータと絞り
弁間における圧力低下、並びに、この間における過熱に
より圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が高く、これによ
って、吐出温度が上昇し、圧縮機等の故障につながって
いた。

（４）、　　さらに、前述のように、エバポレータと絞
り弁間で圧力ダウンが生じると、エバポレータの出口管
の圧力が狙いより高くなり、その結果、膨張弁の制御に
よりエバポレータの温度が上昇し、冷房不良が発生する
。

又、この現象を避けるため、吸入絞り弁での設定値を低
く目にすると、エバポレータと吸入絞り弁間の圧力ダウ
ンが減少した時、逆の現象が生じ、エバポレータが凍結
又は冷房不能になる等の不具合が生じていた。

従って、前者の場合、吸入絞り弁を必要以上に絞る現象
が多くなり、冷媒流によって圧縮機の潤滑油の循環を行
っているカーエアコンの冷凍サイクルでは、潤滑不良に
より圧縮機の焼付等の不具合につながっていた。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされ
たもので、特に、吸入絞り弁の上流又は下流側の冷媒過
熱度を設定値になるよう弁開度を調整できるようにした
カーエアコン用圧縮機の能力調御機構を得ることを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によるカーエアコン用圧縮機の能力調御機構は、
圧縮機、コンデンサ、レシーバ、膨張弁及びエバポレー
タを含む閉回路よりなる冷凍回路において、前記圧縮機
の吸入管接続部近傍に吸入絞り弁と、前記吸入絞り弁の
近傍位置感温部とを備えた構成である。

［作用］ 本発明によるカーエアコン用圧縮機の能力調御機構にお
いては、感温部と吸入絞り弁のベローズ間に形成された
閉回路内に封入された冷媒は、過熱度を制御しようとす
る部位、すなわち、感温部が設置された位置における冷
媒の温度となり、前記閉回路内の内圧は、前記感温部が
設置された位置の温度における飽和圧力となると共に、
吸入絞り弁内のスプール弁を作動させるベローズ内の圧
力も同じ飽和圧力となる。

従って、スプール弁は、ベローズのばね力と飽和圧力に
よって閉弁方向に付勢されるため、この閉弁力に抗して
吸入絞り弁内を通過する冷媒の圧力が対抗することにな
り、感温部を設置した位置が狙いの過熱度となった場合
に、閉弁力と圧力とがバランスする。

よって、膨張弁がエバポレータの出口における冷媒圧力
を一定にし、吸入絞り弁がこの吸入絞り弁の上流側又は
下流側の過熱度を一定に制御することにより、エバポレ
ータ内はそのほぼ全域で一定圧力の飽和状態、つまり、
冷房負荷に関係なく、一定温度に保持される。

［実施例］ 以下、図面と共に本発明によるカーエアコン用圧縮機の
能力調御機構の好適な実施例について詳細に説明する。

尚、従来例と同−又は同等部分には、同一符号を用いて
説明する。

第１図から第６国道は、本発明によるカーエアコン用圧
縮機の能力調御機構を示すためのものである。

まず、第１図及び第３Ｕｆ！Ｉで示す構成は、第１実施
例で、図において符号１で示されるものは圧縮機であり
、この圧縮機１の吐出管２にはコンデンサ３及びレシー
バ４が直列に接続され、このレシーバ４は、膨張弁５を
介してエバポレータ６に接続されている。

前記エバポレータ６の出口管６ａは、吸入絞り弁７を介
して前記圧縮機１の吸入管８に接続され、前記圧縮機１
の回転プーリ１ａは、図示しないエンジンの駆動プーリ
　（図示せず）に接続されている。

さらに、前記吸入絞り弁７は、第３図の断面図に示され
るように水平状態に構成され、この絞り弁７内には、伸
縮自在でばね性を有するベローズ７ａによって作動自在
に保持されたスプール弁７ｃが配設され、このスプール
弁７ｃの作動状態によって吸入絞り弁７の出ロアｄの開
度が調整され、吸入絞り弁７の弁開度が調整される。

前記吸入絞り弁７の入ロアｅは、前記エバポレータ６の
出口管６ａが接続されており、この出口管６ａ上、すな
わち、前記吸入絞り弁７の上流側Ａには、その内部に圧
縮機１の冷媒と同−又は飽和圧力の低い冷媒１０を内蔵
した感温部１１が設けられ、この感温部１１と前記ベロ
ーズ７ａ間は密閏管１２で接続されると共に、閉回路１
３が形成されている。

さらに、前記膨張弁５は、エバポレータ６の出口６ｂの
冷媒の圧力が一定となるように、図示しないセンサーで
圧力を検出し、自動的にその開度が調整されている。

又、第２図及び第４図に示される構成は、第２実施例を
示す冷凍回路及び断面図であり、第１実施例と同一部分
には同一符号を付し、重複説明を避けるためその説明は
省略する。

ここで、第１実施例の構成と異なる部分は、前記感温部
１１の設置位置であり、第２実施例の場合には、この感
温部１１が圧側１のケースｌｂ上、すなわち、前記吸入
絞り弁７の下流（１１Ｂに設置されており、垂直状に設
けられたベローズ７ａと閉回路１３によって接続されて
いる。

尚、第１実施例及び第２実施例における感温部１１は、
圧縮機１内を循環する冷媒の温度を直接感温することが
できるように、冷媒通路に最も近い、出口管６ａ上及び
圧縮機１のケースｌｂ上に、極めて薄い肉厚を介して設
けられている。

さらに、第５図及び第６図に示す構成は、感温部１１の
取付構造の他の実施−を示すもので、第５図の場合、吸
入絞り弁７のケース７ｆに形成された保持部１４上に設
けられており、この保持部１４は冷媒が通過する内面１
５から所要の肉厚りを介して設けられ、過熱度を制御し
ようとする冷媒温度を圧縮機１の本体温度の中間的値で
するように構成している。

第６図の構成も第５図の構成と同様の目的でなされたも
ので、圧縮１１１１のケース１ｂに所要の肉厚りを介し
て設けられている。

尚、第５図及び第６図で示すように本体温度で感温する
代わりに、吐出温度で感温する場合には、吐出管（図示
せず）の温度をコイル等（図示せず）で導き、感温する
こともでき、いずれの場合も、圧縮機１の本体温度や吐
出温度が上昇してくると、冷凍サイクルの冷媒の過熱度
が狙いよりも低く制御できる構成である。

本発明によるカーエアコン用圧縮機の能力調御機構は、
前述したように構成されており、以下に、その動作につ
いて前述の第１及び第２実施例について説明する。

まず、冷凍サイクルが開始され、圧縮機１で圧縮された
冷媒は、コンデンサ３で凝縮され、エバポレータ６で気
化し、車室（図示せず）内の空気と熱交換して冷房を行
う、このエバポレータ６で気化過熱した冷媒は、絞り弁
７及び吸入管８を経て再度圧縮機１に吸入され、前述の
冷凍サイクルが繰返される。

次に、感温部１１と吸入絞り弁７のベローズ７ａ問に形
成された閉回路１３内に封入された冷媒１０は、過熱度
を制御しようとする部位、すなわち、吸入絞り弁７の上
流側Ａ又は下流側Ｂにおける冷媒の温度となり、前記閉
口路１３内の内圧は前記感温部１１が設置された位置の
温度における飽和圧力となると共に、吸入絞り弁７内の
スプール弁７ｃを作動させるベローズ７ａ内の圧力も同
じ飽和圧力となる。

従って、スプール弁７Ｃは、ベローズ７ａのばね力と飽
和圧力によって開弁方向に付勢されるため、この閉弁力
に抗して絞り弁７内を通過する冷媒の圧力が対抗するこ
とになり、感温部１１を設置した位置が狙いの過熱度と
なった場合に、閉弁力と圧力とが等しくなってバランス
が保たれる。

よって、膨張弁５がエバポレータ６の出口６ｂでの冷媒
圧力を一定にし、吸入絞り弁７がこの吸入絞り弁７の上
流側Ａ又は下流側Ｂの過熱度を一定に制御することによ
り、エバポレータ６内は、そのほぼ全域で一定圧力の飽
和状態、つまり、冷房負荷に関係なく、一定温度に保持
される。

又、冷房負荷が減少し、エバポレータ６での熱交替量が
減ると、膨張弁５が圧力を一定に制御しているため、上
流側Ａ又は下流側Ｂは圧力は下がらず、温度のみが低下
し、過熱度が減少する。

この上流側Ａ又は下流ｆｆ１Ｂの温度が下がると、閉回
路１３内の冷媒１０の温度が下がり、同温度での飽和圧
力までベローズ７ａ内の圧力も下がる。

従って、スプール弁７ｃが圧力の低下と共に開弁方向に
移動し、冷凍サイクルの冷媒循環量が減少し、相対的に
冷房負荷が増加して、上流側Ａ又は下流１ＩＩＢの過熱
度が狙い値まで上昇、バランス状態となる。

さらに、冷房負荷が逆に増加した場合も、同様に過熱度
が狙い値になるようスプール弁７ｃが移動して制御が行
われる。

又、前述の第５図及び第６図においては、開回路１３内
の冷媒１０を、圧縮機１内の冷媒の飽和温度よりも低い
飽和温度の冷媒を使用しており、圧縮機本体温度（又は
吐出温度）の中間的値で制御するため、本体温度や吐出
温度が上昇してくると、冷凍サイクルの冷媒の過熱度が
狙いよりも低く制御することができる。

尚、本実施例で開示した感温部１１及び絞り弁７等の構
成は、−例を示したものであり、若干形状及び構が異な
らせた場合でも、前述と同様の作用効果を得ることがで
きることは述べるまでもないことである。

［発明の効果〕 本発明によるカーエアコン用圧縮機の能力調御機構は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。

（１）、冷媒の流量変化による吸入配管での圧力ドロッ
プ変化の影響を受けることがなく、且つ、エバポレータ
の圧力変動が少なく、エバポレータ内全域を飽和状態で
使用できるので、エバポレータの温度安定性が高くなり
、常に、安定した冷房効果が得られる。

（２）、圧縮機に吸入される冷媒の異常過熱が防止でき
、吐出温度異常高温に起因する各部分の不具合を防止す
ることができる。

（３）、吸入絞りにおける絞りすぎに起因する潤滑不良
及び焼付を防止することができる。

（４）、エバポレータでの熱交換量が増えるため、圧縮
機の吐出容量を減らすことが、可変容量制御を行う冷凍
回路として最適であり、エンジンに対する不必要な負担
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６国連は、本発明によるカーエアコン用圧
縮機の能力調御機構を示すもので、第１図及び第２図は
第１及び第２実施例を示す冷凍回路、第３図及び第４図
は第１図及び第２図における吸入絞り弁を示す拡大断面
図、第５図及び第６図は吸入絞り弁の他の実施例を示す
断面図、第７図及び第８図は従来構成を示すもので、第
７図は冷凍回路、第８図は吸入絞り弁を示す拡大断面図
である。 １は圧縮機、３はコンデンサ、４はレシーバ、５は膨張
弁、６はエバポレータ、７は吸入絞り弁、７ａはベロー
ズ、７ｃはスプール弁、１ｏは冷媒、１１は感温部、１
３は開回路、Ａは上流側、Ｂは下流側である。 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）．　圧縮機、コンデンサ、レシーバ、膨張弁及び
   エバポレータを含む閉回路よりなる冷凍回路において、
   前記圧縮機の吸入管接読部近傍に吸入絞り弁と、前記吸
   入絞り弁の近傍位置感温部とを備え、前記吸入絞り弁内
   の圧力は前記感温部が設けられた位置の温度に基づく前
   記冷媒の飽和圧力となるように構成したカーエアコン用
   圧縮機の能力制御機構。
2. （２）．　前記感温部は、前記絞り弁の上流側に設けら
   れているように構成した特許請求の範囲第１項記載のカ
   ーエアコン用圧縮機の能力制御機構。
3. （３）．　前記感温部は、前記絞り弁の下流側に設けら
   れているように構成した特許請求の範囲第１項記載のカ
   ーエアコン用圧縮機の能力制御機構。
4. （４）．　前記絞り弁は、水平状態に設けられているよ
   うに構成した特許請求の範囲第１項又は第２項記載のカ
   ーエアコン用圧縮機の能力制御機構。
5. （５）．　前記絞り弁は、垂直状態に設けられているよ
   うに構成した特許請求の範囲第１項又は第３項記載のカ
   ーエアコン用圧縮機の能力制御機構。
6. （６）．　前記感温部は、前記圧縮機の冷媒が循環する
   部分の内面から所要距離、離隔した位置に設けられてい
   るように構成した特許請求の範囲第１項記載のカーエア
   コン用圧縮機の能力制御機構。
7. （７）．　前記吸入絞り弁内に、スプール弁を付勢する
   ためのベローズと、前記感温部に冷媒室が設けられ、前
   記ベローズと前記冷媒室とは閉回路にて接続され冷媒回
   路に封入されている冷媒または前記冷媒と飽和圧力の近
   似した冷媒を封入された特許請求の範囲第１項乃至第６
   項の何れかに記載のカーエアコン用圧縮機の能力調御機
   構。
8. （８）．　前記膨張弁は、圧力のみを一定に制御するよ
   うに構成した特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れか
   に記載のカーエアコン用圧縮機の能力制御機構。