JP2001207960A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JP2001207960A
JP2001207960A JP2000016074A JP2000016074A JP2001207960A JP 2001207960 A JP2001207960 A JP 2001207960A JP 2000016074 A JP2000016074 A JP 2000016074A JP 2000016074 A JP2000016074 A JP 2000016074A JP 2001207960 A JP2001207960 A JP 2001207960A
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compressor
refrigerant
air conditioner
cylinder bore
heating
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Kazuro Murakami
和朗 村上
Toshiro Fujii
俊郎 藤井
Yoshiyuki Nakane
芳之 中根
Tatsuya Koide
達也 小出
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/04Multi-stage pumps having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3223Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の車室内の空気調和装置において、冷
暖房の使用範囲において体積効率が著しく落ちることな
く、より効率的に冷暖房を行うことができ、かつ小型化
できる空気調和装置を提供すること。 【解決手段】 圧縮機10に、電動モータ17によって
駆動される回転軸20の回転により第2及び第1のシリ
ンダボア13a,13b内を摺動して冷媒を圧縮する複
数のピストン25,26を設ける。更に、この圧縮機1
0に、第1のシリンダボア13bの吐出側と第2のシリ
ンダボア13aの吐出側とを接続する中間室38とを設
ける。冷媒が第1及び第2のシリンダボア13b,13
aを通過し、冷媒が2段階で圧縮されるこの圧縮機10
を、冷暖房を行う空気調和装置50の圧縮機として用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車室内の
冷房及び暖房を行うための空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、内燃機関により駆動される自動
車においては、エンジンの排熱、すなわちラジエータか
ら高温の冷却水により熱源を得て、温風を車内に放出し
て暖房を行っていた。しかし、最近の環境問題を考慮し
た自動車では、暖房に必要なエネルギをエンジンの排熱
より得るのは難しい。そこで、冷房機能を有する空気調
和装置に、暖房機能をも付加する必要が生じてきた。
【0003】ところで、圧縮機の圧縮比(吐出圧力Pd
/吸入圧力Ps)は、外気温度等の負荷によって左右さ
れる。そして、冷房を行う場合に必要とされる圧縮比
は、二酸化炭素を冷媒とする場合、概ね2〜4であるの
に対して、暖房を行う場合に必要とされる圧縮比は、3
〜6程度である。従って、冷暖房を1つの圧縮機で行う
際には、圧縮比が2〜6程度が必要であり、そのために
用いられる圧縮機は、広範囲の圧縮比で稼動させられ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】冷媒がシリンダボアを
1個通過して圧縮される1段タイプのピストン圧縮機の
圧縮比と理論体積効率との関係を示す特性曲線Aは図5
の破線で示すようになる。図5から明らかなように、圧
縮比が2から6に変化すると理論体積効率は約0.9か
ら0.6以下に減少してしまう。このような特性を持つ
1段タイプのピストン圧縮機を広範囲に圧縮比が変動す
る空気調和装置に適用すると以下の様な問題が生じる。
【0005】冬場の暖房開始時に代表されるような高圧
縮比で吸入圧が低い運転条件では、吸入冷媒が低密度に
なるために吐出容量当りの動力、すなわち暖房能力が小
さくなり、比較的大きなモータ回転数が要求される。ま
た、モータ回転数を増大させずに暖房能力を増大させよ
うとすると、吐出容量を増大させることが必要となり、
この吐出容量増大に伴って、比較的大きなモータトルク
が要求されることとなる。ここで、モータの許容回転数
を増大させるためには、高性能のインバータと高回転に
耐えうる動力伝達機構が必要となる。また、モータの許
容トルクを増大させるためには、大型のモータと高出力
のインバータと高強度の動力伝達機構が必要となる。こ
れらはいずれも圧縮機を高価でかつ大型化する要因とな
る。
【0006】また、1段タイプのピストン圧縮機におい
ては、小容量になるほどすきま容積比(吸入容積に対す
るシリンダボアのデットボリウムの割合)が増大し、理
論体積効率が低下する。図4に破線で示す特性曲線C
が、従来の1段タイプのピストン圧縮機におけるすきま
容積比と理論体積効率との関係を示すものである。この
特性曲線Cから明らかなように、従来の1段タイプのピ
ストン圧縮機では、小容量になってすきま容積比が大き
くなるにつれて、理論体積効率が急激に低下するため、
圧縮機の小型化を阻害する要因となっていた。
【0007】従って、従来の圧縮機においては、特に冷
暖房両用の空気調和装置に用いられる場合に、大出力モ
ータにより駆動される必要がある。従って、これは、空
気調和装置の大型化や前述したような制御の複雑化を招
いたり、可変容量の圧縮機を用いるためコスト上昇を招
いていた。
【0008】本発明は、このような従来技術に存在する
課題に着目してなされたものである。従って、その目的
とするところは、自動車の車室内の空気調和装置におい
て、冷暖房の使用範囲において体積効率の低下を抑制
し、より効率的に冷暖房を行うことができて、小型かつ
簡単な構成の圧縮機を用いることができ、結果として小
型化に適した空気調和装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、冷房及び暖房を行う空気
調和装置において、圧縮機として、ケース内に回転可能
に支持され、電動モータによって駆動される回転軸と、
その回転軸の周囲において前記ケース内に配設された複
数のシリンダボアと、前記シリンダボア内に収容され、
前記回転軸の回転によりシリンダボア内を摺動して、冷
媒を圧縮するピストンと、特定のシリンダボアの吐出側
と他のシリンダボアの吸入側とを接続する接続路とを有
し、冷媒が前記接続路を介して複数のシリンダボアを順
次通過することにより多段階高圧化が行われる多段式ピ
ストン圧縮機を用いたものである。
【0010】従って、多段階高圧化が行われる圧縮機に
おいては、冷媒が前段のシリンダボア内で圧縮されて高
圧になった後に、その高圧冷媒が後続のシリンダボアで
さらに圧縮されるため、すきま容積比及び圧縮比に対す
る理論体積効率の低下が少ない。あるいは、小型化によ
りすきま容積比が大きくなっても、冷房及び暖房を行う
空気調和装置に、多段式ピストン圧縮機を用いたので、
広範囲の圧縮比で稼動させたとしても、その理論体積効
率が高効率領域にある。そのため、高圧縮比のときで
も、効率よく、空気調和装置を稼動できる。また、体積
効率が良いので、電動モータの回転数の使用範囲を狭く
でき、より小型化することも可能となる。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の空気調和装置において、前記冷媒が二酸化炭素である
ものである。従って、高圧縮が必要な二酸化炭素が冷媒
であっても、多段階高圧化が行われる圧縮機を用いれ
ば、冷媒としての機能を有効に発揮させることができ
る。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の空気調和装置において、前記シリンダボアが前記接続
路の上流側の第1のシリンダボア及び前記接続路の下流
側の第2のシリンダボアよりなり、前記冷媒が2段に圧
縮されるものである。
【0013】一般に、多段に圧縮すると冷媒が複数のシ
リンダボアを順次通過するため、吐出された冷媒が多く
の弁を通過する。そのため、吐出される冷媒により開か
れる弁の回数が多くなり、圧力損失が多くなる。従っ
て、2段で圧縮すれば、圧力損失を最小限に抑えながら
十分な圧縮比が得られる。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項2又は請
求項3に記載の空気調和装置において、前記圧縮機の圧
縮比が2〜6の範囲内で稼動されるようにしたものであ
る。従って、二酸化炭素を冷媒とした場合、その圧縮比
が2〜6程度の範囲で稼動されるように設定すれば、自
動車の車内を冷暖房するには十分な効率が得られる。
【0015】請求項5に記載の発明は、請求項2乃至請
求項4の何れかに記載の空気調和装置において、圧縮機
はすきま容積比が0.05以上のものが使用されるもの
である。一般に、空気調和装置により冷暖房が行われる
全容量(車室内の居住空間容積)は、実際の体積効率
(これは理論体積効率より小さい値である)と圧縮機の
吐出容量と電動モータの回転数との積により定まる。
【0016】従って、乗用車の車室内を冷暖房する際
に、前記の値の吐出容量とすれば、冷暖房の利きが悪い
とほとんど感じることなく冷暖房することができる。ま
た、この吐出容量であれば、小型化への要求を満たすこ
とができる。
【0017】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請
求項5の何れかに記載の空気調和装置において、前記ケ
ースの軸心側に、前記ケース外部からの冷媒が導入され
る吸入室を配置したものである。
【0018】従って、特に、複数対のシリンダボアを設
けた多段式圧縮機の場合、圧縮機で圧縮される冷媒が導
入される吸入室を軸心側に設けたので、冷媒が吸入室へ
と導入される経路を圧縮機の軸心位置に設ければ、その
経路を短くすることができる。従って、吸入室に導入さ
れてこれから圧縮される冷媒が、吸入室へと導入される
までに暖められることが少なくなり、より効率よく圧縮
することができる。
【0019】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の空気調和装置において、圧縮機の吐出室と、前記接続
路とを前記吸入室の外周側に配置したものである。従っ
て、ケースの軸心側に設けられた吸入室の外周側に、圧
縮機から外部へと冷媒が排出される吐出室と、前記接続
路とを設けるようにしたので、空間を有効に利用して、
吸入室と吐出室と接続路とを配置できる。そのため、よ
り小型化に適したものとすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、二酸化炭素を冷
媒とし、自動車において具体化した一実施形態を図1乃
至図3に従って説明する。
【0021】図1に示すように、自動車の車室内の冷房
及び暖房を1つで行う空気調和装置50は、車室内と連
通している室内空調コイル51と、車外に露出している
外気コイル52と、室内空調コイル51と外気コイル5
2との間に配設された圧縮機10及びリザーバ57と、
リザーバ57の両側に配置された膨張弁53,54とを
有している。室内空調コイル51は、暖房時にはコンデ
ンサとして作用し、冷房時にはエバポレータとして作用
するものである。また、外気コイル52は、暖房時には
エバポレータとして作用し、冷房時にはコンデンサとし
て作用するものである。膨張弁53,54と並列に配置
されている弁55,56は、開弁することで、これと並
設された膨張弁53,54を冷媒が通過しないようにし
ている。また、圧縮機10と室内空調コイル51及び外
気コイル52との間にも、弁46〜49がそれぞれ対に
なって並列に配置されており、暖房時には弁46,49
を開けて弁47,48を閉じ、冷房時には、弁46,4
9を閉じて弁47,48を開ける。
【0022】圧縮機10は、図3に示すように、ほぼ円
筒形状をしており、そのケースは、モータハウジング1
1、フロントハウジング12、シリンダブロック13、
リアハウジング14から構成されている。なお、図3の
左方を圧縮機の前方とし、右方を後方とする。
【0023】モータハウジング11とシリンダブロック
13との間には回転軸20がベアリング18、21を介
して回転可能に支持され、その回転軸20はフロントハ
ウジング12に形成した壁部12aの中心孔12bを遊
嵌している。
【0024】図3に示されているモータハウジング11
には、モータ室29が区画形成されており、ここにはロ
ータ15とステータ16とよりなる電動モータ17が収
容されている。
【0025】このシリンダブロック13には、図2に示
すように、径が大きい第1のシリンダボア13bと径が
小さい第2のシリンダボア13aとが、回転軸20の周
囲に互いにほぼ90°ずらして、2対形成されている。
【0026】図3に示すように、フロントハウジング1
2の内部で区画形成されているクランク室30内におい
て、回転軸20には円盤形状の斜板22が外嵌固定され
ており、この斜板22は、フロントハウジング12の壁
部12aの後面に当接された軸受27により支持されて
いる。他方、第2及び第1のシリンダボア13a,13
bには、ピストン25,26がそれぞれ前後方向に摺動
可能に内嵌されている。また、ピストン25,26の後
方部には、溝部25a,26aが設けられており、この
溝部25a,26aには、一対の半球形状のシュー2
3,24が内設されている。一対の半球形状のシュー2
3,24の間には、斜板22の先端が摺動可能に挟持さ
れている。
【0027】他方、図2に示すようにリアハウジング1
4の軸心には吸入室37が配置され、この中央には吸入
通路42が接続されている。また、吸入室37の外周側
には、第2及び第1のシリンダボア13a,13b同士
を接続する接続路である中間室38が配置されている。
更に、吸入室37の外周側には、吐出室39が配置され
ており、これら吐出室39は吐出通路40に接続されて
いる。
【0028】リアハウジング14は、図3に示すように
シリンダブロック13とで、4つのポート31a,31
b,31c,31dを有したポート形成部材31及び吸
入弁形成部材32を挟着している。ここで、ポート31
aは吸入室37と第1のシリンダボア13bとを連通さ
せるポートであり、ポート31bは第1のシリンダボア
13bと中間室38とを連通させるポートである。ま
た、ポート31cは第2のシリンダボア13aと中間室
38とを連通させるポートであり、ポート31dは第2
のシリンダボア13aと吐出室39とを連通させるポー
トである。また、吸入弁形成部材32には、ポート形成
部材31のポート31a,31cに整合する位置におい
て吸入弁32a、32bが形成されている。更に、ポー
ト31b,31dにそれぞれ対応するようにシリンダブ
ロック13には、吐出弁34がリテーナ33,35とと
もに固定されている。
【0029】本実施の形態における空気調和装置50は
以上のように構成されるが、次にこの作用について述べ
る。リザーバ57に溜められている冷媒は、冷房時に
は、一方の膨張弁54を介して膨張された後、エバポレ
ータとして作用している室内空調コイル51で気化され
る。このとき車室内を冷房する。そして、この冷媒は圧
縮機10の吸入作用により弁47及び吸入通路42を介
して圧縮機10へと送られる。
【0030】圧縮機10では、回転軸20が電動モータ
17によって回転させられて、斜板22が回転する。こ
のため、回転軸20の回転力が斜板22によりピストン
25、26の往復運動に変換される。このピストン2
5,26の往復運動により、冷媒は以下のようにして、
圧縮及び吐出工程に供される。すなわち吸入通路42か
ら吸入室37へに至った冷媒は、第1のシリンダボア1
3b内のピストン26が前方に移動する吸入工程の際
に、吸入弁32aを押し開けて通過し、第1のシリンダ
ボア13bに吸入される。そして、ピストン26は、第
1のシリンダボア13b内の冷媒を圧縮し、図3に示す
ように上死点の位置付近となると、吐出弁34が開い
て、圧縮された冷媒は中間室38に吐出される。
【0031】そして、第2のシリンダボア13a内のピ
ストン25が後方に移動して吸入工程を行うと、中間室
38にある冷媒が、吸入弁32bを押し開けて、第2の
シリンダボア13aに吸入される。次に、ピストン25
が上死点の位置付近となると、吐出弁36が開いて、ピ
ストン26により圧縮された冷媒は第2のシリンダボア
13aから吐出室39に吐出される。
【0032】そして、この冷媒は、吐出通路40及び弁
48を介して、コンデンサとなっている外気コイル52
に送られ、ここで外部に熱を放出した後、弁55を介し
てリザーバ57に還元される。
【0033】他方、暖房時には、リザーバ57に溜めら
れている冷媒は、膨張弁53を介して膨張された後、エ
バポレータとして作用している外気コイル52で気化さ
れ、弁46及び吸入通路42を介して圧縮機10へと送
られる。圧縮機10では、上述した作用と同様な作用を
行って冷媒を圧縮する。そして、吐出通路40及び弁4
9を介して、コンデンサとなっている室内空調コイル5
1に送られ、車室内に凝縮熱を放出し、車室内を暖房す
る。そして、冷媒は、弁56を介してリザーバ57に還
元される。
【0034】本実施の形態の空気調和装置50の圧縮機
10において、圧縮比に対する理論体積効率の特性曲線
Bは、図5に実線で示すように従来の特性曲線Aに比べ
て高効率領域に位置し、かつはるかに緩やかな降下カー
ブである。これは、冷媒が前段のシリンダボア内で圧縮
されて高圧になった後に、その高圧冷媒が後続のシリン
ダボアでさらに圧縮されるため、圧縮比に対する理論体
積効率の低下が少ないからである。そして、高圧縮比の
6のときに、その理論体積効率は0.9弱程度である。
従って、効率よく暖房することができる。
【0035】また、図4で示されるように本実施の形態
における空気調和装置50の圧縮機10におけるすきま
容積比に対する理論体積効率の特性曲線Dは、従来の一
段式の圧縮機の場合の特性曲線C(破線で示されてい
る)に比べて、高効率領域に位置し、かつはるかに緩や
かな降下カーブである。これも、冷媒が前段のシリンダ
ボア内で圧縮されて高圧になった後に、その高圧冷媒が
後続のシリンダボアでさらに圧縮されるため、すきま容
積比に対する理論体積効率の低下が少ないからである。
従って、圧縮機をすきま容積比が大きくなる小型として
も、その効率がほとんど低下することがない。
【0036】次に、上述の実施形態によって期待できる
効果について、以下に記載する。 ・ 本実施の形態においては、自動車の車室内の冷房及
び暖房を1つで行う空気調和装置50において、多段階
高圧化が行われる圧縮機10を用いるようにした。従っ
て、冷暖房をする使用範囲の圧縮比において、その体積
効率がほとんど落ちることがなく、効率よく冷暖房を行
うことができる。また、効率がよいので消費電力も小さ
くて済む。
【0037】・ 本実施の形態においては、多段階高圧
化が行われる圧縮機10を用いるようにしたので、すき
ま容積比に対する体積効率がほとんど落ちることがな
い。このすきま容積比は、小型にすればする程大きくな
るが、本実施の形態では、圧縮機をより小型化しても、
その体積効率がほとんど低下することがない。従って、
自動車の車両に備えられる空気調和装置自体を小型化し
ても、その効率がほとんど低下せず、効率よく冷暖房を
行うことができる。このため、結果として、空気調和装
置50全体を小型化できる。
【0038】・ 本実施の形態においては、冷媒として
高圧縮が必要な二酸化炭素が冷媒であっても、多段階高
圧化が行われる圧縮機10を用いれば、冷媒としての機
能を有効に発揮させることができる。
【0039】・ 本実施の形態では、圧縮機10の軸心
側に吸入室37を、その外周側に吐出室39を設けた。
従って、昇温状態の冷媒が吐出される吐出室39の熱拡
散が効率的に行われる。このため、圧縮機10の外部か
ら導入される冷媒が、暖められる可能性が低くなる。そ
のため、冷媒の体積膨張を抑制して、効率よく圧縮する
ことができる。 (変形例)なお、この実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。
【0040】・ 上記実施の形態においては、固定容量
の片頭斜板式の多段式ピストン圧縮機を用いたが、可変
容量の斜板式の多段式ピストン圧縮機を用いてもよい
し、両頭型の多段式ピストン圧縮機を用いてよいし、勿
論、斜板式に限らずウェーブカム式の多段式ピストン圧
縮機を用いてもよい。
【0041】・ 上記実施の形態においては、上記実施
の形態のように2段の圧縮機だけでなく、冷媒が更に多
くのシリンダボアを通過して圧縮される3段以上の多段
式圧縮機であってもよい。
【0042】・ 上記実施の形態では、2対の第2及び
第1のシリンダボア13a,13bを設けたが、これら
をそれぞれ1対又は3対以上設けるようにしてもよい。 ・ 上記実施の形態においては、冷媒として二酸化炭素
を用いたが、他の冷媒ガス、例えばアンモニア、プロパ
ンガス等の自然冷媒を用いてもよい。
【0043】次に、上記実施形態から把握できる技術的
思想について記載する。 (1) ケース内に回転可能に支持された回転軸と、そ
の回転軸の周囲において前記ケース内に配設された複数
のシリンダボアと、前記シリンダボア内に収容され、前
記回転軸の回転によりシリンダボア内を摺動して冷媒で
ある二酸化炭素を圧縮するピストンと、特定のシリンダ
ボアの吐出側と他のシリンダボアの吸入側とを接続する
接続路とを有し、冷媒が前記接続路を介して複数のシリ
ンダボアを順次、通過することにより多段階高圧化が行
われる多段式ピストン圧縮機を、冷房と暖房とのための
空気調和装置に用いるようにしたことを特徴とする圧縮
機。
【0044】このようにすれば、高圧縮比のときの体積
効率の低下が少ないので、圧縮比の範囲が広くしても、
効率のよい圧縮機とすることができる。 (2)空気調和装置を用いて冷暖房を行う自動車におい
て、ケース内に回転可能に支持され、電動モータによっ
て駆動される回転軸と、その回転軸の周囲において前記
ケース内に配設された複数のシリンダボアと、前記シリ
ンダボア内に収容され、前記回転軸の回転によりシリン
ダボア内を摺動して、冷媒を圧縮するピストンと、特定
のシリンダボアの吐出側と他のシリンダボアの吸入側と
を接続する接続路とを有し、冷媒が前記接続路を介して
複数のシリンダボアを順次、通過することにより多段階
高圧化が行われる多段式ピストン圧縮機を用いた空気調
和装置を具備したことを特徴とする自動車。
【0045】このようにすれば、寒い冬の日に自動車に
乗り込んだ際に、急激に暖房を行っても、効率よく暖房
をすることができ、その消費電力も低く抑えることがで
きる。従って、冷暖房がよく利き、かつ燃費のよい自動
車とすることができる。また、空気調和装置の圧縮機を
小型化することができるので、エンジンルームの占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0046】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、自動車の冷
暖房に必要な広範囲の圧縮比で稼動させたとしても、そ
の体積効率の低下が少なく、高圧縮比のときであっても
効率がよい。このため、消費電力を小さく抑えることが
できる。また、それを駆動する電動モータの回転数の稼
動範囲を狭くできて構成が簡単になるとともに、圧縮機
及びこれを用いた空気調和装置を、より小型化すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態における空気調和装置の
概略図。
【図2】 本発明の実施の形態における多段式圧縮機の
断面図。
【図3】 図2における3−3線断面図。
【図4】 すきま容積比に対する理論体積効率を示す
図。
【図5】 圧縮比に対する理論体積効率を示す図。
【符号の説明】
10…圧縮機、11…ケースとしてのモータハウジン
グ、12…ケースとしてのフロントハウジング、13…
ケースとしてのシリンダブロック、13a,13b…シ
リンダボア、14…ケースとしてのリアハウジング、1
7…電動モータ、20…回転軸、25,26…ピスト
ン、37…吸入室、38…接続路としての中間室、39
…吐出室、50…空気調和装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 芳之 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 小出 達也 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H076 AA06 AA12 BB38 CC07 CC92 CC93 CC94 CC95

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷房及び暖房を行う空気調和装置におい
    て、圧縮機として、 ケース内に回転可能に支持され、電動モータによって駆
    動される回転軸と、 その回転軸の周囲において前記ケース内に配設された複
    数のシリンダボアと、 前記シリンダボア内に収容され、前記回転軸の回転によ
    りシリンダボア内を摺動して、冷媒を圧縮するピストン
    と、 特定のシリンダボアの吐出側と他のシリンダボアの吸入
    側とを接続する接続路とを有し、 冷媒が前記接続路を介して複数のシリンダボアを順次通
    過することにより多段階高圧化が行われる多段式ピスト
    ン圧縮機を用いたことを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 前記冷媒が二酸化炭素である請求項1に
    記載の空気調和装置。
  3. 【請求項3】 前記シリンダボアが前記接続路の上流側
    の第1のシリンダボア及び前記接続路の下流側の第2の
    シリンダボアよりなり、前記冷媒が2段に圧縮される請
    求項2に記載の空気調和装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮機の圧縮比が2〜6の範囲内で
    稼動される請求項2又は請求項3に記載の空気調和装
    置。
  5. 【請求項5】 圧縮機はすきま容積比が0.05以上の
    ものが使用される請求項2乃至請求項4の何れかに記載
    の空気調和装置。
  6. 【請求項6】 前記ケースの軸心側に、前記ケース外部
    からの冷媒が導入される吸入室を配置した請求項1乃至
    請求項5の何れかに記載の空気調和装置。
  7. 【請求項7】 圧縮機の吐出室と、前記接続路とを前記
    吸入室の外周側に配置した請求項6に記載の空気調和装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016522388A (ja) * 2013-06-24 2016-07-28 エルジー・ケム・リミテッド 熱回収装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10161254A1 (de) * 2001-12-13 2003-07-03 Konvekta Ag Klimatisierungseinrichtung für ein Fahrzeug
JP3832369B2 (ja) * 2002-03-28 2006-10-11 ダイキン工業株式会社 高低圧ドーム型圧縮機
JP4242131B2 (ja) 2002-10-18 2009-03-18 パナソニック株式会社 冷凍サイクル装置
JP2004184022A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置
JP2004190597A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Sanden Corp 斜板式圧縮機
JP2005233054A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Toyota Industries Corp 圧縮機
KR100757410B1 (ko) * 2005-09-16 2007-09-11 삼성전자주식회사 상 변화 메모리 장치 및 그것의 프로그램 방법
EP1954992B1 (en) * 2005-12-01 2018-02-07 Carrier Corporation Method and apparatus of optimizing the cooling load of an economized vapor compression system
WO2011112500A2 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Carrier Corporation Capacity and pressure control in a transport refrigeration system
CN202484358U (zh) * 2011-12-21 2012-10-10 开利公司 用于空调系统中四通阀的增容装置以及空调系统
JP6107528B2 (ja) * 2013-08-08 2017-04-05 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4882412A (ja) 1972-02-04 1973-11-05
IT1192407B (it) 1982-04-22 1988-04-13 S I E T T E Soc Impianti Elett Impianto a pompe di calore per climatizzazione di carrozze ferroviarie per passeggeri
JP3298126B2 (ja) 1992-01-14 2002-07-02 株式会社日立製作所 冷媒圧縮機
JP3485379B2 (ja) * 1995-04-06 2004-01-13 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
US5931645A (en) * 1996-12-17 1999-08-03 Kabushiki Kaisha Toyoda Multistage swash plate compressor having two different sets of cylinders in the same housing
JP3514356B2 (ja) 1996-12-26 2004-03-31 株式会社豊田自動織機 多段式圧縮機
DE19813674C1 (de) 1998-03-27 1999-04-15 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Nutzraumes eines Kraftfahrzeuges

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016522388A (ja) * 2013-06-24 2016-07-28 エルジー・ケム・リミテッド 熱回収装置
US9612045B2 (en) 2013-06-24 2017-04-04 Lg Chem, Ltd. Heat recovery apparatus

Also Published As

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