JP2002147873A - Co2 refrigeration cycle and method for controlling operation of compressor of the same - Google Patents

Co2 refrigeration cycle and method for controlling operation of compressor of the same

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JP2002147873A
JP2002147873A JP2000337205A JP2000337205A JP2002147873A JP 2002147873 A JP2002147873 A JP 2002147873A JP 2000337205 A JP2000337205 A JP 2000337205A JP 2000337205 A JP2000337205 A JP 2000337205A JP 2002147873 A JP2002147873 A JP 2002147873A
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Yasushi Watanabe
泰 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CO2 refrigeration cycle and a method of controlling the operation of a compressor of the CO2 refrigeration cycle where pressure rise of CO2 refrigerant in a high pressure refrigerant path region accompanying rise in the rotational speed of the compressor, temperature of a gas cooler or the like is suppressed, and the circulation flow rate of the refrigerant is prevented from becoming excessively high. SOLUTION: The compressor 22 is provided with a first bypass port 100, a second bypass port 101 and a bypass port opening/closing mechanism 102. The bypass port opening/closing means 102 controls the first bypass port 100 and the second bypass port 101, in such a manner as to open and close the ports on the basis of the conditions of the rotational speed of the compressor 22 and the pressure of the CO2 refrigerant flowing in the high-pressure refrigerant flow path region. Thus, the pressure of the CO2 refrigerant flowing in the high-pressure refrigerant flow path region is controlled by a combination of the bypass port opening/closing mechanism 102 and a high-pressure control valve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CO2を冷媒とす
るCO2冷凍サイクルと、該CO2冷凍サイクルの圧縮機
運転制御方法とに関する。
The present invention relates includes a CO 2 refrigeration cycle for the CO 2 refrigerant, and to a compressor operation control method of the CO 2 refrigeration cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境の保全に対する関心が高
まっているが、例えば車載用空調装置の冷媒として従来
用いられているR134aといった代替フロンは、地球
温暖化に対して影響を与えることが懸念されている。こ
のため、代替フロン冷媒に代わる物質として、元来自然
界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を用いた車載用空
調装置の研究が行われている。このような自然冷媒の候
補として、二酸化炭素(CO2)が注目されている。こ
のCO2は、地球温暖化に対する寄与が代替フロンより
もはるかに小さいだけでなく、可燃性がないうえに、基
本的に人体に無害であるという利点を有している。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing interest in preserving the global environment. However, there is a concern that an alternative chlorofluorocarbon, such as R134a, which is conventionally used as a refrigerant for an air conditioner for a vehicle, will have an effect on global warming. Have been. For this reason, as a substitute for the alternative CFC refrigerant, a vehicle air conditioner using a substance originally existing in the natural world, a so-called natural refrigerant, has been studied. As a candidate for such a natural refrigerant, carbon dioxide (CO 2 ) has attracted attention. This CO 2 has the advantage that it not only contributes significantly less to global warming than CFC alternatives, but also is not flammable and is basically harmless to the human body.

【0003】このような背景から、二酸化炭素を使用し
た蒸気圧縮式冷凍サイクル(以下、CO2冷凍サイクル
と略す)が提案されている。この従来のCO2冷凍サイ
クルの一例を、図7を参照しながら説明する。
[0003] From such a background, a vapor compression refrigeration cycle using carbon dioxide (hereinafter abbreviated as CO 2 refrigeration cycle) has been proposed. An example of this conventional CO 2 refrigeration cycle will be described with reference to FIG.

【0004】同図中の符号1は、気相状態のCO2を圧
縮する圧縮機であり、図示しない駆動源(例えば内燃機
関エンジン等)からの駆動力を得て駆動されるようにな
っている。符号2は、圧縮機1で圧縮されたCO2を外
気等との間で熱交換して冷却するガスクーラ(放熱器)
であり、符号3は、後述するインタークーラ7の出口側
の配管に設けられた高圧制御弁である。この高圧制御弁
3は、ガスクーラ2の出口側において、後述する感温筒
11により検知されたCO2温度(冷媒温度)に応じ
て、ガスクーラ2の出口側圧力(本例ではインタークー
ラ7の出口側の高サイド圧力)を制御するようになって
いる。なお、高圧制御弁3は、圧力制御とともに減圧器
を兼ねたものであり、CO2冷媒が、この高圧制御弁3
によって減圧されて低温低圧の気液2相状態のCO2
なり、さらに絞り抵抗4a(絞り手段)により減圧され
る。
[0004] Reference numeral 1 in the figure denotes a compressor for compressing CO 2 in a gaseous state, which is driven by obtaining a driving force from a driving source (not shown) (for example, an internal combustion engine). I have. Reference numeral 2 denotes a gas cooler (radiator) that cools CO 2 compressed by the compressor 1 by exchanging heat with external air or the like.
Reference numeral 3 denotes a high-pressure control valve provided on a pipe on the outlet side of the intercooler 7 described later. The high-pressure control valve 3 is provided at the outlet side of the gas cooler 2 in accordance with the CO 2 temperature (refrigerant temperature) detected by the temperature-sensitive cylinder 11 described later (the outlet pressure of the intercooler 7 in this example). Side pressure (high side pressure). Incidentally, the high pressure control valve 3, which together with pressure control also serves as a pressure reducer, CO 2 refrigerant, the high pressure control valve 3
, And becomes CO 2 in a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase state, and further reduced by the throttle resistor 4 a (throttle means).

【0005】また、符号4は、車室内の空気冷却手段
(冷却器)として機能するエバポレータ(蒸発器)であ
り、気液2相状態のCO2がエバポレータ4内で気化
(蒸発)する際に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って車
室内空気を冷却する。符号5は、液体冷媒5aを貯留す
る液溜容器であり、この液溜容器5にはエバポレータ4
の出口側の配管6が上下に貫通しており、液溜容器5内
の液体冷媒5aと配管6内の液体冷媒とが熱交換される
構成になっている。液溜容器5の配管6の貫通部は、液
溜容器5内が密閉空間となるようにシール(不図示)さ
れている。また、液溜容器5の底部は、連通管5bによ
り、高圧制御弁3および絞り抵抗4a間の配管6に連通
している。インタークーラ7は、ガスクーラ2出口から
の高温高圧冷媒と、エバポレータ4出口からの低温低圧
冷媒との間で熱交換させる向流型熱交換器であり、CO
2冷凍サイクルの能力増大要件に対する応答速度を改善
する機能を有している。
[0005] Reference numeral 4 denotes an evaporator (evaporator) that functions as an air cooling means (cooler) in the vehicle compartment, and is used when CO 2 in a gas-liquid two-phase state is vaporized (evaporated) in the evaporator 4. Then, the latent heat of evaporation is taken from the air inside the vehicle to cool the air inside the vehicle. Reference numeral 5 denotes a liquid storage container for storing the liquid refrigerant 5a.
The pipe 6 on the outlet side is vertically penetrated so that the liquid refrigerant 5a in the liquid reservoir 5 and the liquid refrigerant in the pipe 6 exchange heat. The penetrating portion of the pipe 6 of the liquid reservoir 5 is sealed (not shown) so that the inside of the liquid reservoir 5 is a closed space. The bottom of the liquid reservoir 5 communicates with a pipe 6 between the high-pressure control valve 3 and the throttle resistor 4a by a communication pipe 5b. The intercooler 7 is a counter-current heat exchanger that exchanges heat between a high-temperature and high-pressure refrigerant from the outlet of the gas cooler 2 and a low-temperature and low-pressure refrigerant from the outlet of the evaporator 4.
(2 ) It has a function to improve the response speed to the capacity increase requirement of the refrigeration cycle.

【0006】そして、以上説明の圧縮機1,ガスクーラ
2,インタークーラ7,高圧制御弁3,絞り抵抗4a及
びエバポレータ4は、それぞれが配管6によって接続さ
れて、閉回路(CO2冷凍サイクル)を形成している。
なお、符号8は、圧縮機1から吐出された冷媒ガスから
潤滑油を捕集するオイルセパレータであり、捕集された
潤滑油が油戻し管9を通って圧縮機1内に戻されるよう
になっている。
The compressor 1, gas cooler 2, intercooler 7, high-pressure control valve 3, throttle resistor 4a, and evaporator 4 described above are connected by a pipe 6 to form a closed circuit (CO 2 refrigeration cycle). Has formed.
Reference numeral 8 denotes an oil separator that collects lubricating oil from the refrigerant gas discharged from the compressor 1 so that the collected lubricating oil is returned into the compressor 1 through the oil return pipe 9. Has become.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記説明の
従来のCO2冷凍サイクルでは、以下に説明する問題を
有していた。すなわち、圧縮機1の設計にあたっては、
低速回転でも高圧縮効率を達成できるように、低速回転
での1回転あたりの押し退け量(圧縮機1における圧縮
開始時の圧縮室容積)を大きく取れるように設計されて
いる。一方、CO2を冷媒として使用するCO2冷凍サイ
クルでは、代替フロン等を冷媒とする他の冷凍サイクル
に比較して、高圧冷媒流路領域(圧縮機1からガスクー
ラ2及びインタークーラ7を通って高圧制御弁3に至る
までの間の、高圧化したCO2冷媒が流れる太線の領域
のこと。以下、同様。)の圧力コントロールの必要性が
高いので、絞り機構による圧力制御のみではCO2冷凍
サイクル中の冷媒循環流量が過大になる恐れを有してい
た。
The conventional CO 2 refrigeration cycle described above has the following problems. That is, in designing the compressor 1,
In order to achieve high compression efficiency even at low speed rotation, the compressor is designed to have a large displacement amount per rotation at low speed rotation (compression chamber volume at the start of compression in the compressor 1). On the other hand, in a CO 2 refrigeration cycle using CO 2 as a refrigerant, compared with other refrigeration cycles using alternative Freon as a refrigerant, a high-pressure refrigerant flow path region (from the compressor 1 through the gas cooler 2 and the intercooler 7). between leading up to the high pressure control valve 3, that the thick line area through which CO 2 refrigerant which has high pressure. hereinafter, the same. since it is highly necessary for pressure control), with only the pressure control by the throttle mechanism CO 2 refrigeration There was a risk that the refrigerant circulation flow rate during the cycle would be excessive.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、圧縮機回転数の上昇やガスクーラ温度の上昇等に伴
う、高圧冷媒流路領域内のCO2冷媒の圧力上昇を抑制
し、冷媒循環流量が過大となるのを防止できるCO2
凍サイクル及びCO2冷凍サイクルの圧縮機運転制御方
法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses a rise in the pressure of the CO 2 refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path region due to a rise in the compressor rotation speed, a rise in the gas cooler temperature, and the like. An object of the present invention is to provide a CO 2 refrigeration cycle and a compressor operation control method for the CO 2 refrigeration cycle that can prevent the circulation flow rate from becoming excessive.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項1記載のC
2冷凍サイクルは、CO2冷媒を圧縮する圧縮機と、該
圧縮機で圧縮された後の前記CO2冷媒を冷却するガス
クーラと、該ガスクーラで冷却された後の前記CO2
媒の圧力制御を行う高圧制御弁と、該高圧制御弁を経た
後の前記CO2冷媒を取り入れて冷却対象を冷却する冷
却器とを備え、前記圧縮機が、端板の一側面に立設され
た渦巻き状の壁体を有して定位置に固定された固定スク
ロールと、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他
の壁体を有して前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を
阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロ
ールとを備えたスクロール圧縮機であるCO2冷凍サイ
クルにおいて、前記固定スクロールの端板には、前記旋
回スクロールとの間に形成される圧縮室内に連通するバ
イパスポートと、該バイパスポートを開閉させるバイパ
スポート開閉機構とが備えられ、前記バイパスポート開
閉機構が、前記圧縮機の回転数条件と、前記圧縮機から
前記ガスクーラを経て前記高圧制御弁に至るまでの間の
高圧冷媒流路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力条件と
によって前記バイパスポートの開閉制御を行い、前記高
圧冷媒流路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力が、前記
バイパスポート開閉機構と前記高圧制御弁との組み合わ
せによって制御されるようになっていることを特徴とす
る。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. C according to claim 1
O 2 refrigeration cycle includes a compressor for compressing a CO 2 refrigerant, a gas cooler for cooling the CO 2 refrigerant after being compressed in the compressor, the pressure control of the CO 2 refrigerant after being cooled in the gas cooler And a cooler that takes in the CO 2 refrigerant after passing through the high-pressure control valve and cools an object to be cooled, wherein the compressor is provided in a spiral shape on one side of an end plate. A fixed scroll fixed at a fixed position with the wall of the other end plate, and another spiral wall standing on one side surface of the other end plate to engage with each other to rotate the wall. In a CO 2 refrigeration cycle which is a scroll compressor having a revolving scroll supported so as to be capable of revolving orbiting while being prevented, an end plate of the fixed scroll has a compression chamber formed between the revolving scroll and the fixed scroll. A communication bypass port; A bypass port opening / closing mechanism for opening / closing the bypass port, wherein the bypass port opening / closing mechanism is configured to control a rotational speed condition of the compressor and a high-pressure refrigerant from the compressor to the high-pressure control valve via the gas cooler. performs opening and closing control of the bypass port by the pressure conditions of the CO 2 refrigerant flowing through the channel region, the pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant passage area, and the bypass port opening and closing mechanism and the high-pressure control valve Characterized by being controlled by a combination of

【0010】上記請求項1記載のCO2冷凍サイクルに
よれば、高圧冷媒流路領域内を流れるCO2冷媒の圧力
調整は、高圧制御弁による圧力調整と、バイパスポート
開閉機構による圧力調整とによって行われる。そして、
これら制御により、高圧冷媒流路領域を流れるCO2
媒の圧力上昇を抑制することができる。すなわち、高圧
制御弁による圧力調整は、例えばガスクーラ出口のCO
2冷媒温度を検知するなどして高圧冷媒流路内のCO2
媒圧力を検知し、必要に応じて該高圧制御弁がその開度
を調整することで、ガスクーラ下流側のCO2冷媒の圧
力調整を行う。また、バイパスポート開閉機構による圧
力調整は、以下の流れで行われる。 (1)まず、圧縮機の回転数が予め設定された回転数条
件よりも高回転もしくは低回転のいずれであるかが判定
され、低回転と判定された場合には、バイパスポートを
完全に閉じて最大押し退け量(圧縮室に吸入された全て
のCO2冷媒が最後まで圧縮されて、高圧冷媒流路に流
されるときの、圧縮開始時の圧縮室容積のこと)で圧縮
機の運転がなされる。 (2)逆に、圧縮機の回転数が回転数条件よりも高回転
であると判定された場合には、引き続き、高圧冷媒流路
領域の圧力を検知(例えばガスクーラ出口のCO 2冷媒
温度に基づいて検知)し、この圧力が予め設定された圧
力条件よりも高い場合にはバイパスポートを開いて圧縮
室内のCO2冷媒の一部を逃がし、圧力条件よりも低い
場合にはバイパスポートを閉じてCO2冷媒の逃げを止
める動作を行う。このバイパスポートの開閉動作による
押し退け量の減少により、高圧冷媒流路領域内のCO2
冷媒の圧力調整を行う。
[0010] The CO according to claim 1TwoFor refrigeration cycle
According to the CO flowing through the high-pressure refrigerant flow path region,TwoRefrigerant pressure
Adjustment is done by high pressure control valve and bypass port.
This is performed by adjusting the pressure by an opening / closing mechanism. And
By these controls, CO flowing through the high-pressure refrigerant flow path regionTwocold
The pressure rise of the medium can be suppressed. That is, high pressure
The pressure adjustment by the control valve is performed, for example, by controlling CO 2 at the gas cooler outlet.
TwoBy detecting the refrigerant temperature, etc., COTwocold
The medium pressure is detected, and the high pressure control valve
By adjusting CO, the CO downstream of the gas coolerTwoRefrigerant pressure
Perform force adjustment. The pressure by the bypass port opening / closing mechanism
The force adjustment is performed in the following flow. (1) First, the number of rotations of the compressor is set to a predetermined number of rotations.
Judgment as to whether it is high rotation or low rotation
If it is determined that the engine speed is low, the bypass port
Fully closed and maximum displacement (all that is sucked into the compression chamber
COTwoThe refrigerant is compressed to the end and flows into the high-pressure refrigerant flow path.
The compression chamber volume at the start of compression)
The machine is operated. (2) Conversely, the rotation speed of the compressor is higher than the rotation speed condition
If it is determined that the high pressure refrigerant flow path
Detect the pressure in the area (for example, CO at the gas cooler outlet) TwoRefrigerant
This is detected based on the temperature.)
Open bypass port if higher than force condition and compress
Indoor COTwoRelieves part of the refrigerant, lower than pressure conditions
In this case, close the bypass port andTwoStop refrigerant from escaping
Perform the operation of Open / close operation of this bypass port
Due to the decrease in displacement, CO in the high pressure refrigerant flow path areaTwo
Adjust the pressure of the refrigerant.

【0011】請求項2記載のCO2冷凍サイクルの圧縮
機運転制御方法は、CO2冷媒を圧縮する圧縮機と、該
圧縮機で圧縮された後の前記CO2冷媒を冷却するガス
クーラと、該ガスクーラで冷却された後の前記CO2
媒の圧力制御を行う高圧制御弁と、該高圧制御弁を経た
後の前記CO2冷媒を取り入れて冷却対象を冷却する冷
却器とを備え、前記圧縮機が、端板の一側面に立設され
た渦巻き状の壁体を有して定位置に固定された固定スク
ロールと、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他
の壁体を有して前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を
阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロ
ールとを備えたスクロール圧縮機であるCO2冷凍サイ
クルの圧縮機運転制御方法において、前記固定スクロー
ルの端板に、前記旋回スクロールとの間に形成される圧
縮室内に連通するバイパスポートと、該バイパスポート
を開閉させるバイパスポート開閉機構とを設け、前記圧
縮機の回転数条件と、前記圧縮機から前記ガスクーラを
経て前記高圧制御弁に至るまでの間の高圧冷媒流路領域
を流れる前記CO2冷媒の圧力条件とに基づいて、前記
バイパスポート開閉機構による前記バイパスポートの開
閉制御を行い、前記高圧冷媒流路領域を流れる前記CO
2冷媒の圧力を、前記バイパスポート開閉機構と前記高
圧制御弁との組み合わせにより制御することを特徴とす
る。
[0011] compressor operation control method of the CO 2 refrigeration cycle according to claim 2 includes a compressor for compressing a CO 2 refrigerant, a gas cooler for cooling the CO 2 refrigerant after being compressed in the compressor, the A compressor configured to control a pressure of the CO 2 refrigerant after being cooled by the gas cooler, and a cooler that cools an object to be cooled by taking in the CO 2 refrigerant after passing through the high pressure control valve; Is a fixed scroll fixed at a fixed position with a spiral wall body erected on one side surface of the end plate, and another spiral wall body erected on one side surface of the other end plate. in the compressor operation control method of the CO 2 refrigeration cycle a scroll compressor comprising a revolving movably supported orbiting scroll being prevented rotation by engaging the respective wall to each other have, the fixed Orbiting on the scroll end plate A bypass port communicating with a compression chamber formed between the compressor and a crawl; and a bypass port opening / closing mechanism for opening / closing the bypass port. Based on the pressure condition of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path area up to the control valve, the bypass port opening / closing mechanism performs opening / closing control of the bypass port, and flows through the high-pressure refrigerant flow path area. The CO
(2) The pressure of the refrigerant is controlled by a combination of the bypass port opening / closing mechanism and the high-pressure control valve.

【0012】請求項3記載のCO2冷凍サイクルの圧縮
機運転制御方法は、請求項2記載のCO2冷凍サイクル
の圧縮機運転制御方法において、前記バイパスポート開
閉機構による前記バイパスポートの開閉制御が、少なく
とも、前記圧縮機の回転数が予め設定された回転数条件
よりも高回転もしくは低回転のいずれであるかを判定す
る圧縮機回転数判定工程と、該圧縮機回転数判定工程で
高回転と判定された場合に、前記高圧冷媒流路領域を流
れる前記CO2冷媒の圧力が、予め設定された圧力条件
よりも高圧もしくは低圧のいずれであるかを判定する冷
媒圧力判定工程と、に基づいて行われることを特徴とす
る。
[0012] compressor operation control method of the CO 2 refrigeration cycle according to claim 3, wherein, in the compressor operation control method of the CO 2 refrigeration cycle according to claim 2, the opening and closing control of the bypass port by the bypass port opening and closing mechanism At least, a compressor rotation speed determining step of determining whether the rotation speed of the compressor is higher or lower than a preset rotation speed condition; and a high rotation speed in the compressor rotation speed determination step. The pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region is determined based on a refrigerant pressure determination step of determining whether the pressure is higher or lower than a predetermined pressure condition. It is characterized by being performed.

【0013】上記請求項2または請求項3記載のCO2
冷凍サイクルの圧縮機運転制御方法によれば、請求項1
の作用と同様に、高圧冷媒流路領域を流れるCO2冷媒
の圧力と流量を効率的に制御することができる。
The CO 2 according to claim 2 or 3
According to a compressor operation control method for a refrigeration cycle, claim 1 is provided.
As in the case of the operation of (1), the pressure and flow rate of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region can be efficiently controlled.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明のCO2冷凍サイクル及び
その圧縮機運転制御方法の一実施形態を、図1〜6を参
照しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定
解釈されるものでないことは勿論である。なお、図1
は、本実施形態のCO2冷凍サイクルを備えた車載用空
調装置の一実施形態を示す構成図である。また、図2
は、同CO2冷凍サイクルの構成図である。また、図3
は、同CO2冷凍サイクルの圧縮機を示す図であって、
その軸線を通る断面より見た断面図である。また、図4
は、同圧縮機の固定スクロール周辺部分を示す図であっ
て、(a)は図3とは異なる断面より見た断面図であ
り、(b)はスクロール歯側より見た視図である。ま
た、図5は、同圧縮機のバイパスポート開閉機構の動作
を示す図であって、(a)はバイパスポートを完全に開
いた状態図であり、(b)はバイパスポートを完全に閉
じた状態図である。また、図6は、同圧縮機のバイパス
ポート開閉機構の動作を示すフローチャートである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a CO 2 refrigeration cycle and a compressor operation control method for the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6, but the present invention is not limited thereto. Of course, it is not. FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of an on-vehicle air conditioner including a CO 2 refrigeration cycle of the present embodiment. FIG.
FIG. 2 is a configuration diagram of the CO 2 refrigeration cycle. FIG.
Is a diagram showing a compressor of the same CO 2 refrigeration cycle,
It is sectional drawing seen from the cross section which passes along the axis. FIG.
3A and 3B are diagrams illustrating a peripheral portion of a fixed scroll of the compressor, in which FIG. 3A is a cross-sectional view as viewed from a cross section different from FIG. 3, and FIG. 3B is a view as viewed from a scroll tooth side. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the operation of the bypass port opening / closing mechanism of the compressor, wherein FIG. 5A is a state diagram in which the bypass port is completely opened, and FIG. 5B is a diagram in which the bypass port is completely closed. It is a state diagram. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the bypass port opening / closing mechanism of the compressor.

【0015】図1に示すように、本実施形態のCO2
凍サイクル20を備えた車載用空調装置は、内部空間が
車室内へ導入される空気aの流路となるケーシング50
を空調装置本体としており、このケーシング50の内部
空間には、以下に説明する種々の構成機器が収容されて
いる。
As shown in FIG. 1, a vehicle air conditioner equipped with a CO 2 refrigeration cycle 20 according to the present embodiment has a casing 50 in which an internal space serves as a flow path of air a introduced into a vehicle interior.
Is used as an air conditioner main body, and various components described below are accommodated in the internal space of the casing 50.

【0016】すなわち、ケーシング50内には、内気口
51及び外気口52のいずれかに空気吸入流路を切り替
えるための内外気切換ダンパ53と、内気口51あるい
は外気口52を通じてケーシング50内に空気aを導入
する送風ブロア54と、該送風ブロア54で導入された
空気aを冷却する冷却器であり、CO2冷凍サイクル2
0の一部をなすエバポレータ21と、該エバポレータ2
1の下流側に配置された空気加熱器であるヒータコア5
6と、該ヒータコア56を通る空気aの流量を調整する
エアミックスダンパ57と、フェイス吹出口58及びフ
ット吹出口59及びデフロスト吹出口60のそれぞれを
開閉するフェイスダンパ61及びフットダンパ62、デ
フロストダンパ63とが備えられている。なお、各吹出
口58,59,60は、図示しないダクトを介して車室
内に通じている。制御装置64は、送風ブロワ54の制
御、各ダンパ53,57,61,62,63を駆動する
ためのモータ(不図示)の制御、さらにはCO2冷凍サ
イクル20の運転制御等を行うものである。
That is, inside the casing 50, an inside / outside air switching damper 53 for switching an air intake passage to either the inside air port 51 or the outside air port 52, and air inside the casing 50 through the inside air port 51 or the outside air port 52. and a cooler for cooling the air a introduced by the blower 54, and the CO 2 refrigeration cycle 2
0, and the evaporator 2
Heater core 5 which is an air heater disposed downstream of
6, an air mix damper 57 for adjusting the flow rate of the air a passing through the heater core 56, a face damper 61 and a foot damper 62 for opening and closing the face outlet 58, the foot outlet 59, and the defrost outlet 60, respectively, and a defrost damper 63. And are provided. The outlets 58, 59, and 60 communicate with the interior of the vehicle through ducts (not shown). The control device 64 controls the blower blower 54, controls motors (not shown) for driving the dampers 53, 57, 61, 62, 63, and further controls the operation of the CO 2 refrigeration cycle 20. is there.

【0017】このように構成された車載用空調装置で
は、内気口52あるいは外気口53より導入した空気a
は、その全量がエバポレータ21を通り、CO2冷凍サ
イクル20のCO2冷媒と熱交換して冷却される。この
後、ヒータコア56を通過して加熱される空気量は、エ
アミックスダンパ57の開度に応じて分配されるので、
所定の温度に調整されて各吹出口58,59,60の少
なくとも1つから車室内に導入される。なお、ヒータコ
ア57には、一般的には、図示しない内燃機関の駆動源
を冷却して高温となった冷却水が供給されるようになっ
ている。
In the vehicle air conditioner thus constructed, the air a introduced from the inside air port 52 or the outside air port 53
, The total amount through the evaporator 21 is cooled by CO 2 refrigerant exchanges heat with CO 2 refrigeration cycle 20. Thereafter, the amount of air that passes through the heater core 56 and is heated is distributed according to the opening degree of the air mix damper 57.
The temperature is adjusted to a predetermined value, and the air is introduced into the passenger compartment from at least one of the outlets 58, 59, and 60. The heater core 57 is generally supplied with cooling water, which cools a drive source of an internal combustion engine (not shown) and has a high temperature.

【0018】図2に示すように、CO2冷凍サイクル2
0には、CO2冷媒rを圧縮する圧縮機22と、該圧縮
機22で圧縮された後のCO2冷媒rを冷却するガスク
ーラ23と、該ガスクーラ23で冷却された後のCO2
冷媒rの圧力制御を行う高圧制御弁24と、該高圧制御
弁24を経た後のCO2冷媒rを取り入れて冷却対象で
ある前記ケーシング50内の空気aを冷却する前記エバ
ポレータ21とが備えられている。さらに、このCO2
冷凍サイクル20には、圧縮機22とガスクーラ23と
の間に設けられたオイルセパレータ25と、ガスクーラ
23の出口側に設けられた感温筒26と、ガスクーラ2
3と高圧制御弁24との間に設けられたインタークーラ
27と、インタークーラ27とエバポレータ21との間
に設けられた液溜容器28と、エバポレータ21の上流
側に設けられた絞り抵抗21aとが備えられている。
As shown in FIG. 2, the CO 2 refrigeration cycle 2
The 0, a compressor 22 for compressing a CO 2 refrigerant r, a gas cooler 23 for cooling the CO 2 refrigerant r after being compressed by the compressor 22, CO 2 after being cooled in the gas cooler 23
A high-pressure control valve 24 that controls the pressure of the refrigerant r, and the evaporator 21 that takes in the CO 2 refrigerant r that has passed through the high-pressure control valve 24 and cools the air a in the casing 50 to be cooled. ing. Furthermore, this CO 2
The refrigeration cycle 20 includes an oil separator 25 provided between the compressor 22 and the gas cooler 23, a temperature-sensitive cylinder 26 provided on the outlet side of the gas cooler 23, and a gas cooler 2.
3, an intercooler 27 provided between the high-pressure control valve 24, a liquid reservoir 28 provided between the intercooler 27 and the evaporator 21, and a throttle resistor 21a provided on the upstream side of the evaporator 21. Is provided.

【0019】圧縮機22は、気相状態のCO2冷媒rを
圧縮するスクロール圧縮機であり、図示しない駆動源
(例えば内燃機関エンジンなど)からの駆動力を得て駆
動されるようになっている。なお、この圧縮機22の詳
細については後述する。また、ガスクーラ23は、圧縮
機22で圧縮されたCO2冷媒rを外気等との間で熱交
換して冷却する放熱器である。また、高圧制御弁24
は、ガスクーラ23の出口側において感温筒26により
検知されたCO2温度(冷媒温度)に応じて、ガスクー
ラ23の出口側圧力(本例ではインタークーラ27の出
口側の高サイド圧力)を制御するようになっている。こ
の高圧制御弁24は、圧力制御とともに減圧器を兼ねた
ものであり、CO2冷媒rが、この高圧制御弁24によ
って減圧されて低温低圧の気液2相状態のCO2とな
り、さらに絞り抵抗21aにより減圧されるようになっ
ている。
The compressor 22 is a scroll compressor that compresses a CO 2 refrigerant r in a gaseous state, and is driven by obtaining a driving force from a driving source (not shown) (for example, an internal combustion engine). I have. The details of the compressor 22 will be described later. The gas cooler 23 is a radiator that cools the CO 2 refrigerant r compressed by the compressor 22 by exchanging heat with the outside air or the like. Also, the high pressure control valve 24
Controls the outlet pressure of the gas cooler 23 (high side pressure on the outlet side of the intercooler 27 in this example) in accordance with the CO 2 temperature (refrigerant temperature) detected by the temperature-sensitive cylinder 26 at the outlet side of the gas cooler 23. It is supposed to. The high-pressure control valve 24 serves as a pressure reducer as well as pressure control. The CO 2 refrigerant r is depressurized by the high-pressure control valve 24 to become low-temperature low-pressure CO 2 in a gas-liquid two-phase state. The pressure is reduced by 21a.

【0020】また、エバポレータ21は、車室内の空気
冷却手段として機能する蒸発器であり、気液2相状態の
CO2冷媒がエバポレータ21内で気化(蒸発)する際
に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却
するようになっている。また、液溜容器28は、液体冷
媒28aを貯留する液溜容器であり、この液溜容器28
にはエバポレータ21の出口側の配管29が上下に貫通
しており、液溜容器28内の液体冷媒28aと配管29
内の液体冷媒rとが熱交換される構成になっている。液
溜容器28の配管29の貫通部は、液溜容器28内が密
閉空間となるようにシール(不図示)されている。ま
た、液溜容器28の底部は、連通管28bにより、高圧
制御弁24及び絞り抵抗21a間の配管29に連通して
いる。
The evaporator 21 is an evaporator functioning as air cooling means in the vehicle compartment. When the CO 2 refrigerant in a gas-liquid two-phase state evaporates (evaporates) in the evaporator 21, the evaporator 21 evaporates from the vehicle interior air. It takes away latent heat to cool the air in the cabin. The liquid storage container 28 is a liquid storage container that stores the liquid refrigerant 28a.
A pipe 29 on the outlet side of the evaporator 21 penetrates vertically, and is connected to the liquid refrigerant 28 a in the liquid reservoir 28 and the pipe 29.
The heat exchange is performed with the liquid refrigerant r in the inside. The penetration part of the pipe 29 of the liquid storage container 28 is sealed (not shown) so that the inside of the liquid storage container 28 becomes a closed space. In addition, the bottom of the liquid reservoir 28 communicates with a pipe 29 between the high-pressure control valve 24 and the throttle resistor 21a by a communication pipe 28b.

【0021】インタークーラ27は、ガスクーラ23出
口からの高温高圧状態のCO2冷媒rと、エバポレータ
21出口からの低温低圧状態のCO2冷媒rとの間で熱
交換させる向流型熱交換器であり、CO2冷凍サイクル
20の能力増大要件に対する応答速度を改善する機能を
有している。また、オイルセパレータ25は、圧縮機2
2から吐出されたCO2冷媒ガスrから潤滑油を捕集す
るものであり、捕集された潤滑油が油戻し管25aを通
って圧縮機22内に戻されるようになっている。そし
て、以上説明の圧縮機22,ガスクーラ23,インター
クーラ27,高圧制御弁24,絞り抵抗21a及びエバ
ポレータ21は、それぞれが配管29によって接続され
て、閉回路(CO2冷凍サイクル)を形成している。
The intercooler 27 is a counter-current heat exchanger for exchanging heat between the high-temperature and high-pressure CO 2 refrigerant r from the outlet of the gas cooler 23 and the low-temperature and low-pressure CO 2 refrigerant r from the evaporator 21. It has a function of improving the response speed to the requirement for increasing the capacity of the CO 2 refrigeration cycle 20. Further, the oil separator 25 is provided with the compressor 2.
The lubricating oil is collected from the CO 2 refrigerant gas r discharged from the compressor 2 , and the collected lubricating oil is returned into the compressor 22 through the oil return pipe 25 a. The compressor 22, the gas cooler 23, the intercooler 27, the high-pressure control valve 24, the throttle resistor 21a, and the evaporator 21 described above are connected by a pipe 29 to form a closed circuit (a CO 2 refrigeration cycle). I have.

【0022】次に、図3を用いて前記圧縮機22の詳細
について説明する。なお、本実施形態の圧縮機22は、
その固定スクロールに設けられたバイパスポート及びバ
イパスポート開閉機構(共に後述する)とを備えている
点が特に特徴的であるが、まず図3により全体構成の説
明を行い、その後、前記バイパスポート及びバイパスポ
ート開閉機構の説明を続けて行うものとする。
Next, the compressor 22 will be described in detail with reference to FIG. In addition, the compressor 22 of the present embodiment includes:
It is particularly characterized in that it has a bypass port and a bypass port opening / closing mechanism (both will be described later) provided in the fixed scroll. First, an overall configuration will be described with reference to FIG. The description of the bypass port opening / closing mechanism will be continued.

【0023】図3において、符号31はハウジングを示
しており、このハウジング31は、カップ状に形成され
たハウジング本体31aと、該ハウジング本体31aの
開口端側に固定された蓋板31bとで構成されている。
ハウジング31の内部には、固定スクロール32および
旋回スクロール33からなるスクロール圧縮機構が配設
されている。固定スクロール32は、端板32aの一側
面に渦巻き状の壁体32bが立設された構成となってい
る。旋回スクロール33は、固定スクロール32と同様
に、端板33aの一側面に渦巻き状の壁体33bが立設
された構成となっており、壁体33bは固定スクロール
32側の壁体32bと実質的に同一形状をなしている。
また、壁体32b,33bの各上縁には、圧縮室Cの気
密性を高めるチップシール47,48が配設されてい
る。
In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a housing. The housing 31 includes a housing main body 31a formed in a cup shape and a lid plate 31b fixed to the opening end side of the housing main body 31a. Have been.
A scroll compression mechanism including a fixed scroll 32 and an orbiting scroll 33 is provided inside the housing 31. The fixed scroll 32 has a configuration in which a spiral wall 32b is erected on one side surface of an end plate 32a. Similar to the fixed scroll 32, the orbiting scroll 33 has a configuration in which a spiral wall 33b is erected on one side surface of an end plate 33a, and the wall 33b is substantially the same as the wall 32b on the fixed scroll 32 side. Have the same shape.
Further, tip seals 47 and 48 for increasing the airtightness of the compression chamber C are provided on the upper edges of the walls 32b and 33b.

【0024】固定スクロール32は、ボルト34によっ
てハウジング本体31aに締結されている。また、旋回
スクロール33は、固定スクロール32に対して相互に
公転旋回半径だけ偏心し、かつ180゜だけ位相をずら
せた状態で、壁体32b,33bどうしをかみ合わせて
組み付けられており、蓋板31bと端板33aとの間に
設けられた自転阻止機構35によって自転を阻止されつ
つ公転旋回運動可能に支持されている。
The fixed scroll 32 is fastened to the housing body 31a by bolts 34. Further, the orbiting scroll 33 is assembled by engaging the walls 32b and 33b with each other in a state where the orbiting scrolls 33 are eccentric with respect to the fixed scroll 32 by the orbital revolving radius and shifted in phase by 180 °. The rotation is prevented by a rotation prevention mechanism 35 provided between the end plate 33a and the end plate 33a, and the rotation is supported so as to be able to revolve.

【0025】蓋板31bには、クランク36aを備える
回転軸36が貫通されており、ベアリング37a,37
bを介して蓋板31bに回転自在に支持されている。旋
回スクロール33側の端板33aの他端面の中央にはボ
ス38が突設されている。ボス38にはクランク36a
の偏心部36bが軸受39およびドライブブッシュ40
を介して回動自在に収容されており、旋回スクロール3
3は回転軸36を回転させることによって公転旋回運動
するようになっている。また、回転軸36には、旋回ス
クロール33に与えられたアンバランス量を打ち消すた
めのバランスウェイト41が取り付けられている。
A rotary shaft 36 having a crank 36a is penetrated through the cover plate 31b, and bearings 37a, 37
b, it is rotatably supported by the lid plate 31b. A boss 38 is provided at the center of the other end surface of the end plate 33a on the orbiting scroll 33 side. The boss 38 has a crank 36a
Of the bearing 39 and the drive bush 40
The rotary scroll 3
Numeral 3 revolves around the rotating shaft 36 to rotate. Further, a balance weight 41 for canceling an unbalance amount given to the orbiting scroll 33 is attached to the rotating shaft 36.

【0026】また、ハウジング31の内部には、固定ス
クロール32の周囲に吸入室42が形成され、さらにハ
ウジング本体31a内の底面と端板32aの他側面とに
よって区画された吐出キャビティ43が形成されてい
る。ハウジング本体31aには、吸入室42に向けて低
圧のCO2冷媒を導く吸入ポート44が設けられ、固定
スクロール32側の端板32aの中央には、容積を漸次
減少させながら中心部に移動してきた圧縮室Cから吐出
キャビティ43に向けて高圧のCO2冷媒を導く吐出ポ
ート45が設けられている。また、端板32aの他側面
中央(裏面中央)には、所定の大きさ以上の圧力が作用
した場合にのみ吐出ポート45を開く吐出弁45aが設
けられている。
Further, inside the housing 31, a suction chamber 42 is formed around the fixed scroll 32, and further, a discharge cavity 43 defined by a bottom surface inside the housing main body 31a and another side surface of the end plate 32a is formed. ing. The housing main body 31a is provided with a suction port 44 for guiding the low-pressure CO 2 refrigerant toward the suction chamber 42. At the center of the end plate 32a on the fixed scroll 32 side, the volume gradually decreases and moves toward the center. A discharge port 45 for guiding high-pressure CO 2 refrigerant from the compression chamber C to the discharge cavity 43 is provided. In addition, a discharge valve 45a that opens the discharge port 45 only when a pressure equal to or more than a predetermined magnitude is applied is provided at the center of the other side surface (the center of the back surface) of the end plate 32a.

【0027】以上説明の構成を有するスクロール圧縮機
22によれば、図示されないモータによって前記回転軸
36をその軸心回りに回転駆動させると、偏心軸36b
が旋回スクロール33を、固定スクロール32に対して
自転を阻止されつつ公転旋回運動させる。すると、吸入
ポート44より取り込まれた低圧のCO2冷媒ガスは、
前記各圧縮室C内においてその体積を漸次減少させて徐
々に高圧下しながら、外周端側から中心部側に向かって
移動し、ついには吐出ポート45を通って吐出キャビテ
ィ43へと吐出される。そして吐出キャビティ43に吐
出された圧縮後のCO2冷媒ガスは、前記オイルセパレ
ータ25を介して前記ガスクーラ23へと供給されてい
く。
According to the scroll compressor 22 having the configuration described above, when the rotary shaft 36 is driven to rotate around its axis by a motor (not shown), the eccentric shaft 36b
Makes the orbiting scroll 33 revolve around the fixed scroll 32 while preventing its rotation. Then, the low-pressure CO 2 refrigerant gas taken in from the suction port 44 becomes
While gradually decreasing the volume and gradually increasing the pressure in each compression chamber C, the compression chamber C moves from the outer peripheral end toward the center, and finally is discharged to the discharge cavity 43 through the discharge port 45. . The compressed CO 2 refrigerant gas discharged to the discharge cavity 43 is supplied to the gas cooler 23 through the oil separator 25.

【0028】以上に本実施形態の圧縮機22の全体構成
及び動作を説明したが、続いて、前記バイパスポート及
びバイパスポート開閉機構についての説明を、図4〜図
6を参照しながら以下に行う。図4(a)に示すよう
に、前記固定スクロール32の端板32aには、前記旋
回スクロール33との間に形成される圧縮室C内に連通
する一対の第1バイパスポート(30%ポート)100
及び第2バイパスポート(50%ポート)101と、こ
れらバイパスポート100,101を開閉させるバイパ
スポート開閉機構102とが備えられている。そして、
このバイパスポート開閉機構102は、圧縮機22の回
転数条件と、圧縮機22から前記ガスクーラ23を経て
前記高圧制御弁24に至るまでの間の高圧冷媒流路領域
HP(図2の太線に示す流路領域)を流れるCO2冷媒
の圧力条件とによって各バイパスポート100,101
の開閉制御を行うように構成されている。
The overall configuration and operation of the compressor 22 according to this embodiment have been described above. Next, the bypass port and the bypass port opening / closing mechanism will be described below with reference to FIGS. . As shown in FIG. 4A, a pair of first bypass ports (30% ports) communicating with a compression chamber C formed between the end scroll 32 and the orbiting scroll 33 are provided on the end plate 32a of the fixed scroll 32. 100
And a second bypass port (50% port) 101 and a bypass port opening / closing mechanism 102 for opening and closing these bypass ports 100 and 101. And
The bypass port opening / closing mechanism 102 includes a high-pressure refrigerant flow path region HP (shown by a bold line in FIG. 2) between the compressor 22 and the high-pressure control valve 24 through the gas cooler 23 and the high-pressure control valve 24. Depending on the pressure condition of the CO 2 refrigerant flowing through the flow path region).
It is configured to perform the opening / closing control.

【0029】そして、これら一対のバイパスポート10
0,101及びそのバイパスポート開閉機構102とで
1組をなす高圧制御部は、図4(b)に符号B1,B2
示すように、固定スクロール32の吐出ポート45を挟
んで2組設けられている。これら高圧制御部B1,B2
は同一構成を有するので、以降の説明では、これらのう
ちの一方のみを用いて説明するものとする。
The pair of bypass ports 10
0, 101 and its bypass port opening / closing mechanism 102 constitute a set of high-pressure control units as shown in FIG.
As shown, two sets are provided with the discharge port 45 of the fixed scroll 32 interposed therebetween. These high-pressure control units B1, B2
Have the same configuration, and therefore, in the following description, only one of them will be described.

【0030】図4(b)に示すように、第1バイパスポ
ート100は、圧縮開始時の圧縮室内容積を100%と
した場合、この圧縮室内のCO2冷媒がおよそ30%の
容積まで圧縮される螺旋位置に形成されている。そし
て、この一方の第1バイパスポート100は、吐出ポー
ト45を間に挟んで他方の第1バイパスポート100と
対向する位置(180度位置)に形成されている。ま
た、第2バイパスポート101は、圧縮開始時の圧縮室
内容積を100%とした場合、この圧縮室内のCO2
媒がおよそ50%の容積まで圧縮される螺旋位置に形成
されている。そして、この一方の第1バイパスポート1
00は、吐出ポート45を間に挟んで他方の第1バイパ
スポート100と対向する位置(180度位置)に形成
されている。これら第1バイパスポート100及び第2
バイパスポート101は、固定スクロール32に形成さ
れたバイパス流路104にも連通しているので、これら
第1バイパスポート100及び第2バイパスポート10
1を介して、圧縮室C内のCO2冷媒の一部が、バイパ
ス流路104に流出し、さらには、吸入ポート44(低
圧側)に戻されるようになっている。
As shown in FIG. 4B, when the volume of the compression chamber at the start of compression is 100%, the first bypass port 100 compresses the CO 2 refrigerant in the compression chamber to a volume of about 30%. It is formed at a spiral position. The one first bypass port 100 is formed at a position (180-degree position) opposed to the other first bypass port 100 with the discharge port 45 interposed therebetween. The second bypass port 101 is formed at a spiral position where the volume of the CO 2 refrigerant in the compression chamber is compressed to about 50% when the volume of the compression chamber at the start of compression is 100%. Then, the one first bypass port 1
00 is formed at a position (180-degree position) facing the other first bypass port 100 with the discharge port 45 interposed therebetween. The first bypass port 100 and the second
Since the bypass port 101 also communicates with the bypass flow passage 104 formed in the fixed scroll 32, the first bypass port 100 and the second bypass port 10
A part of the CO 2 refrigerant in the compression chamber C flows out to the bypass flow path 104 via 1 and is returned to the suction port 44 (low pressure side).

【0031】図4(a)に示すように、バイパスポート
開閉機構102は、バイパス流路104内をピストン移
動することで第1バイパスポート100及び第2バイパ
スポート101を開閉させるピストン102aと、該ピ
ストン102aを、開状態に向けて付勢するスプリング
102bと、該スプリング102bの一端をバイパス流
路104内に固定するためのスプリング固定部品102
cと、ピストン102aを閉じるべく前記高圧冷媒流路
領域HP内のCO2冷媒の圧力(高圧)を招き入れ、予
め設定された圧力値に減圧する圧力調整弁102dとを
備えて構成されている。なお、符号102eは、圧力調
整弁102dとバイパス冷媒流路104との間を連通す
るピストン加圧流路であり、また、符号102fは、ピ
ストン102aに固定されたシール部品である。
As shown in FIG. 4A, the bypass port opening / closing mechanism 102 includes a piston 102a that opens and closes the first bypass port 100 and the second bypass port 101 by moving the piston in the bypass flow path 104, A spring 102b for urging the piston 102a toward an open state, and a spring fixing part 102 for fixing one end of the spring 102b in the bypass flow passage 104
c, and a pressure regulating valve 102d for inducing the pressure (high pressure) of the CO 2 refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path region HP to close the piston 102a and reducing the pressure to a preset pressure value. Reference numeral 102e denotes a piston pressurizing flow path communicating between the pressure regulating valve 102d and the bypass refrigerant flow path 104, and reference numeral 102f denotes a seal component fixed to the piston 102a.

【0032】そして、このバイパスポート開閉機構10
2によれば、図5(a)に示すバイパスポート開状態
と、図5(b)に示すバイパスポート閉状態とを選択で
きるようになっている。すなわち、圧力調整弁102d
からのCO2冷媒r1の圧力が、スプリング102bの
付勢力よりも弱い運転状態では、図5(a)に示すよう
に、ピストン102aが紙面左側にスライド移動し、第
1バイパスポート100及び第2バイパスポート101
の双方を全開させる。これにより、開かれた第1バイパ
スポート100及び第2バイパスポート101を通っ
て、圧縮室C内のCO2冷媒r2がバイパス流路104
内に流れ込み、さらには前記吸入ポート44(低圧側)
に戻されるようになっている。
The bypass port opening / closing mechanism 10
According to No. 2, the bypass port open state shown in FIG. 5A and the bypass port closed state shown in FIG. 5B can be selected. That is, the pressure regulating valve 102d
In an operation state in which the pressure of the CO 2 refrigerant r1 is smaller than the urging force of the spring 102b, as shown in FIG. 5A, the piston 102a slides to the left in the drawing, and the first bypass port 100 and the second Bypass port 101
Fully open both. As a result, the CO 2 refrigerant r2 in the compression chamber C passes through the opened first bypass port 100 and the second bypass port 101, and the bypass passage 104
And the suction port 44 (low pressure side)
Is to be returned to.

【0033】逆に、圧力調整弁102dからのCO2
媒r1の圧力が、スプリング102bの付勢力よりも強
い運転状態では、図5(b)に示すように、ピストン1
02aが紙面右側にスライド移動し、第1バイパスポー
ト100及び第2バイパスポート101の双方を全閉さ
せる。これにより、第1バイパスポート100及び第2
バイパスポート101を通ってのCO2冷媒r2のバイ
パスが禁止される。
Conversely, when the pressure of the CO 2 refrigerant r1 from the pressure regulating valve 102d is higher than the urging force of the spring 102b, the piston 1 is operated as shown in FIG.
02a slides to the right in the drawing, and both the first bypass port 100 and the second bypass port 101 are fully closed. Thereby, the first bypass port 100 and the second
The bypass of the CO 2 refrigerant r2 through the bypass port 101 is prohibited.

【0034】なお、圧力調整弁102dによる減圧設定
(すなわちピストン加圧流路102e内を通ってピスト
ン102aを閉状態に加圧する圧力値の設定)は、前記
制御装置64によって設定されるようになっている。そ
して、運転状態における前記制御装置64は、前記高圧
冷媒流路領域HP内を流れるCO2冷媒の圧力をリアル
タイムでチェックし、高圧冷媒流路領域HPを流れるC
2冷媒の圧力を、バイパスポート開閉機構102によ
る制御(以下、第1制御と称する)と、前記高圧制御弁
24による制御(以下、第2制御と称する)との組み合
わせによって適切な圧力を保つように制御可能となって
いる。そして、これら第1及び第2制御により、高圧冷
媒流路領域HPを流れるCO2冷媒の圧力を制御するこ
とができる。
The setting of pressure reduction by the pressure regulating valve 102d (that is, the setting of the pressure value for pressurizing the piston 102a to the closed state through the piston pressurizing flow path 102e) is set by the control device 64. I have. Then, the control device 64 in the operating state checks the pressure of the CO 2 refrigerant flowing in the high-pressure refrigerant flow path area HP in real time,
The pressure of the O 2 refrigerant is maintained at an appropriate pressure by a combination of control by the bypass port opening / closing mechanism 102 (hereinafter, referred to as first control) and control by the high-pressure control valve 24 (hereinafter, referred to as second control). It can be controlled as follows. The pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region HP can be controlled by the first and second controls.

【0035】以下に、本実施形態のCO2冷凍サイクル
の圧縮機運転制御方法の詳細について説明する。上述の
高圧制御弁24による第2制御では、例えば前記ガスク
ーラ23出口のCO2冷媒温度を前記感温筒26で検知
するなどして高圧冷媒流路領域HP内のCO2冷媒圧力
を検知し、必要に応じて高圧制御弁24がその開度を調
整することで、高圧冷媒流路領域HP内におけるCO2
冷媒の過剰な圧力上昇を抑制する。
The details of the compressor operation control method for the CO 2 refrigeration cycle according to this embodiment will be described below. In the second control by the above-described high-pressure control valve 24, the CO 2 refrigerant pressure in the high-pressure refrigerant flow path region HP is detected by, for example, detecting the temperature of the CO 2 refrigerant at the outlet of the gas cooler 23 by the temperature-sensitive cylinder 26, The high-pressure control valve 24 adjusts the opening thereof as necessary, so that the CO 2 in the high-pressure refrigerant flow path region HP
Excessive pressure increase of the refrigerant is suppressed.

【0036】また、上述のバイパスポート開閉機構10
2による前記第1制御(第1バイパスポート100及び
第2バイパスポート101の開閉制御)は、図6に示す
流れで行われる。すなわち、第1バイパスポート100
及び第2バイパスポート101の開閉制御は、圧縮機2
2の回転数が予め設定された回転数条件よりも高回転も
しくは低回転のいずれであるかを判定する圧縮機回転数
判定工程と、該圧縮機回転数判定工程で高回転と判定さ
れた場合に、高圧冷媒流路領域HPを流れるCO2冷媒
の圧力が、予め設定された圧力条件よりも高圧もしくは
低圧のいずれであるかを判定する冷媒圧力判定工程と、
に基づいて行われる。これについて、その詳細を以下に
述べる。
The above-described bypass port opening / closing mechanism 10
The first control (opening / closing control of the first bypass port 100 and the second bypass port 101) according to 2 is performed according to the flow shown in FIG. That is, the first bypass port 100
The opening and closing control of the second bypass port 101 is performed by the compressor 2
A step of determining whether the number of rotations 2 is higher or lower than a predetermined number of rotations, and a case where it is determined that the number of rotations is high in the compressor number determination step. A refrigerant pressure determination step of determining whether the pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region HP is higher or lower than a preset pressure condition;
It is performed based on. This is described in detail below.

【0037】(1)まず、前記圧縮機回転数判定工程
で、前記制御装置64において圧縮機22の回転数が予
め設定された回転数条件よりも高回転もしくは低回転の
いずれであるかが判定され(ステップS1)、低回転と
判定された場合には、制御装置64が圧力調整弁102
dに指示してピストン加圧流路102e内の設定圧力が
上げられ、第1バイパスポート100及び第2バイパス
ポート101の双方を完全に閉じて最大押し退け量(圧
縮室に吸入された全てのCO2冷媒が最後まで圧縮され
て、高圧冷媒流路領域HPに流されるときの、圧縮開始
時の圧縮室容積のこと)で圧縮機22がフルロードで運
転される(ステップS2)。これにより、圧縮機22の
回転数が低くて能力不足が予想される運転条件でも、圧
縮機22がフルロード運転されるので、能力不足となる
のを回避可能となっている。
(1) First, in the compressor rotational speed determination step, the control device 64 determines whether the rotational speed of the compressor 22 is higher or lower than a preset rotational speed condition. (Step S1), and when it is determined that the rotation is low, the control device 64 operates the pressure adjusting valve 102
d, the set pressure in the piston pressurization flow path 102e is increased, and both the first bypass port 100 and the second bypass port 101 are completely closed to achieve the maximum displacement (all the CO 2 sucked into the compression chamber). The compressor 22 is operated at full load with the compression chamber volume at the start of compression when the refrigerant is completely compressed and flows into the high-pressure refrigerant flow path region HP (step S2). Thus, even under the operating condition in which the rotational speed of the compressor 22 is low and the capacity is expected to be insufficient, the compressor 22 is operated at full load, so that it is possible to prevent the capacity from being insufficient.

【0038】(2)逆に、前記圧縮機回転数判定工程
で、前記制御装置64において圧縮機22の回転数が回
転数条件よりも高回転であると判定された場合には、ス
テップS1に引き続き、高圧冷媒流路領域HPの圧力を
検知(例えばガスクーラ23出口のCO2冷媒温度を感
温筒26で計測することにより検知)し、この圧力が予
め設定された圧力条件よりも高いか低いかを判定する前
記冷媒圧力判定工程(ステップS3)が行われる。
(2) Conversely, in the compressor speed determination step, if the control device 64 determines that the speed of the compressor 22 is higher than the speed condition, the process proceeds to step S1. Subsequently, the pressure in the high-pressure refrigerant flow path region HP is detected (for example, by detecting the temperature of the CO 2 refrigerant at the outlet of the gas cooler 23 with the temperature-sensitive cylinder 26), and this pressure is higher or lower than a preset pressure condition. The refrigerant pressure determination step (step S3) for determining whether the refrigerant pressure is higher or lower is performed.

【0039】そして、高いと判定された場合には、制御
装置64が圧力調整弁102dに指示してピストン加圧
流路102e内の設定圧力を下げ、第1バイパスポート
100及び第2バイパスポート101を開いて、圧縮室
C内のCO2冷媒の一部を吸入ポート44に逃がす(ス
テップS4)。一方、圧力条件よりも低いと判定された
場合には、制御装置64が圧力調整弁102dに指示し
てピストン加圧流路102e内の設定圧力を上げ、第1
バイパスポート100及び第2バイパスポート101を
閉じてCO2冷媒の逃げを止める動作を行う(ステップ
S5)。このようにして、第1バイパスポート100及
び第2バイパスポート101の開閉動作による押し退け
量の連続的な調整により、高圧冷媒流路領域HP内のC
2冷媒の圧力調整を行う。
When it is determined that the pressure is high, the control device 64 instructs the pressure adjusting valve 102d to reduce the set pressure in the piston pressurizing flow path 102e, and the first bypass port 100 and the second bypass port 101 When opened, a part of the CO 2 refrigerant in the compression chamber C is released to the suction port 44 (Step S4). On the other hand, if it is determined that the pressure is lower than the pressure condition, the control device 64 instructs the pressure adjusting valve 102d to increase the set pressure in the piston pressurizing flow path 102e, and
An operation of closing the bypass port 100 and the second bypass port 101 to stop the escape of the CO 2 refrigerant is performed (Step S5). In this manner, by continuously adjusting the displacement amount by the opening and closing operation of the first bypass port 100 and the second bypass port 101, C in the high-pressure refrigerant flow path area HP
The pressure of the O 2 refrigerant is adjusted.

【0040】以上説明の本実施形態のCO2冷凍サイク
ル及びその圧縮機運転制御方法によれば、圧縮機22に
第1バイパスポート100,第2バイパスポート101
及びバイパスポート開閉機構102を備え、バイパスポ
ート開閉機構102が、圧縮機22の回転数条件と、高
圧冷媒流路領域HPを流れるCO2冷媒の圧力条件とに
よって第1バイパスポート100及び第2バイパスポー
ト101の開閉制御を行い、高圧冷媒流路領域HPを流
れるCO2冷媒の圧力が、バイパスポート開閉機構10
2と高圧制御弁24との組み合わせによって制御される
ものとした。これによれば、圧縮機回転数の上昇やガス
クーラ温度の上昇等に伴う、高圧冷媒流路領域HP内の
CO2冷媒の圧力上昇を抑制できるようになり、高圧を
下げるために高圧調整弁が大きく開き、冷媒循環流量が
過大となるような事例を防止することが可能となる。ま
た、圧縮機22の回転数が低くて能力不足が予想される
運転条件では、圧縮機22がフルロード運転されるよう
になっているので、能力不足となるのを回避可能となっ
ている。
According to the CO 2 refrigeration cycle and the compressor operation control method of the present embodiment described above, the first bypass port 100 and the second bypass port 101 are provided to the compressor 22.
And a bypass port opening / closing mechanism 102, and the bypass port opening / closing mechanism 102 is configured to control the first bypass port 100 and the second bypass by the rotational speed condition of the compressor 22 and the pressure condition of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region HP. The opening / closing control of the port 101 is performed, and the pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region HP is reduced by the bypass port opening / closing mechanism 10.
2 and the high-pressure control valve 24. According to this, it is possible to suppress an increase in the pressure of the CO 2 refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path region HP due to an increase in the number of rotations of the compressor, an increase in the temperature of the gas cooler, and the like. It is possible to prevent a case in which the refrigerant circulation flow rate is wide open and the refrigerant circulation flow rate is excessive. In addition, under operating conditions where the rotational speed of the compressor 22 is low and capacity shortage is expected, the compressor 22 is operated at full load, so that the capacity shortage can be avoided.

【0041】なお、上記説明の実施形態では、CO2
媒を使用するものとして説明したが、これに限らず、例
えばCO2冷媒のように臨界温度が低い他の冷媒を用い
たものへの適用も可能である。
In the above embodiment, the description has been made on the assumption that a CO 2 refrigerant is used. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applied to a refrigerant using another refrigerant having a low critical temperature such as a CO 2 refrigerant. Is also possible.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の請求項1記載のCO2冷凍サイ
クルによれば、圧縮機にバイパスポート及びバイパスポ
ート開閉機構を備え、バイパスポート開閉機構が、圧縮
機の回転数条件と、高圧冷媒流路領域を流れるCO2
媒の圧力条件とによってバイパスポートの開閉制御を行
い、高圧冷媒流路領域を流れるCO2冷媒の圧力が、バ
イパスポート開閉機構と高圧制御弁との組み合わせによ
って制御される構成を採用した。この構成によれば、圧
縮機回転数の上昇やガスクーラ温度の上昇等に伴う、高
圧冷媒流路領域内のCO2冷媒の圧力上昇を冷媒循環量
を極端に増やすことなく抑制することが可能となる。
According to the CO 2 refrigeration cycle of the present invention, the compressor is provided with a bypass port and a bypass port opening / closing mechanism. opens and closes the control of the bypass port by the pressure conditions of the CO 2 refrigerant flowing through the channel region, the pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant passage area is controlled by the combination of the bypass port opening and closing mechanism and the high-pressure control valve The configuration was adopted. According to this configuration, it is possible to suppress a rise in the pressure of the CO 2 refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path region due to a rise in the compressor rotation speed, a rise in the gas cooler temperature, and the like without extremely increasing the refrigerant circulation amount. Become.

【0043】また、請求項2または請求項3記載のCO
2冷凍サイクルの圧縮機運転制御方法によれば、請求項
1の効果と同様に、圧縮機回転数の上昇やガスクーラ温
度の上昇等に伴う、高圧冷媒流路領域内のCO2冷媒の
圧力上昇を冷媒循環量を極端に増やすことなく抑制する
ことが可能となる。
Further, according to the second or third aspect of the present invention,
(2 ) According to the compressor operation control method of the refrigeration cycle, similarly to the effect of claim 1, the pressure increase of the CO 2 refrigerant in the high-pressure refrigerant flow path region due to an increase in the compressor rotation speed, an increase in the gas cooler temperature, and the like. Can be suppressed without extremely increasing the amount of circulating refrigerant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のCO2冷凍サイクルを備えた車載用
空調装置の一実施形態を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a vehicle-mounted air conditioner including a CO 2 refrigeration cycle of the present invention.

【図2】 同CO2冷凍サイクルの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the CO 2 refrigeration cycle.

【図3】 同CO2冷凍サイクルの圧縮機を示す図であ
って、その軸線を通る断面より見た断面図である。
FIG. 3 is a view showing the compressor of the CO 2 refrigeration cycle, and is a cross-sectional view as viewed from a cross-section passing through the axis thereof.

【図4】 同圧縮機の固定スクロール周辺部分を示す図
であって、(a)は図3とは異なる断面より見た断面図
であり、(b)はスクロール歯側より見た視図である。
4A and 4B are diagrams showing a peripheral portion of a fixed scroll of the compressor, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view as viewed from a cross section different from FIG. 3, and FIG. 4B is a view as viewed from a scroll tooth side. is there.

【図5】 同圧縮機のバイパスポート開閉機構の動作を
示す図であって、(a)はバイパスポートを完全に開い
た状態の図であり、(b)はバイパスポートを完全に閉
じた状態の図である。
5A and 5B are diagrams showing an operation of a bypass port opening / closing mechanism of the compressor, in which FIG. 5A is a diagram in a state where the bypass port is completely opened, and FIG. 5B is a diagram in which the bypass port is completely closed. FIG.

【図6】 同圧縮機のバイパスポート開閉機構の動作を
示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a bypass port opening / closing mechanism of the compressor.

【図7】 従来のCO2冷凍サイクルを示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional CO 2 refrigeration cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20・・・CO2冷凍サイクル 21・・・エバポレータ(冷却器) 22・・・圧縮機 23・・・ガスクーラ 24・・・高圧制御弁 32・・・固定スクロール 32a・・・端板 32b・・・壁体 33・・・旋回スクロール 33a・・・他の端板 33b・・・他の壁体 100,101・・・第1バイパスポート,第2バイパス
ポート(バイパスポート) 102・・・バイパスポート開閉機構 HP・・・高圧冷媒流路領域
20 ... CO 2 refrigeration cycle 21 ... evaporator (cooler) 22 ... compressor 23 ... gas cooler 24 ... high-pressure control valve 32 ... fixed scroll 32a ... end plate 32 b · · · Wall body 33 ··· Orbiting scroll 33a ··· Other end plate 33b ··· Other wall bodies 100 and 101 ··· First bypass port and second bypass port (bypass port) 102 ··· Bypass port Opening / closing mechanism HP: High-pressure refrigerant flow path area

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CO2冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮
機で圧縮された後の前記CO2冷媒を冷却するガスクー
ラと、該ガスクーラで冷却された後の前記CO2冷媒の
圧力制御を行う高圧制御弁と、該高圧制御弁を経た後の
前記CO2冷媒を取り入れて冷却対象を冷却する冷却器
とを備え、 前記圧縮機が、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁
体を有して定位置に固定された固定スクロールと、他の
端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有して
前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公
転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備えた
スクロール圧縮機であるCO2冷凍サイクルにおいて、 前記固定スクロールの端板には、前記旋回スクロールと
の間に形成される圧縮室内に連通するバイパスポート
と、該バイパスポートを開閉させるバイパスポート開閉
機構とが備えられ、 前記バイパスポート開閉機構は、前記圧縮機の回転数条
件と、前記圧縮機から前記ガスクーラを経て前記高圧制
御弁に至るまでの間の高圧冷媒流路領域を流れる前記C
2冷媒の圧力条件とによって前記バイパスポートの開
閉制御を行い、 前記高圧冷媒流路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力
は、前記バイパスポート開閉機構と前記高圧制御弁との
組み合わせによって制御されるようになっていることを
特徴とするCO2冷凍サイクル。
And 1. A compressor for compressing a CO 2 refrigerant, a gas cooler for cooling the CO 2 refrigerant after being compressed in the compressor, the pressure control of the CO 2 refrigerant after being cooled in the gas cooler A high-pressure control valve to perform, and a cooler that cools an object to be cooled by taking in the CO 2 refrigerant after passing through the high-pressure control valve, wherein the compressor has a spiral shape that is provided upright on one side of an end plate. It has a fixed scroll having a wall and fixed at a fixed position, and another spiral-shaped wall standing upright on one side surface of the other end plate to engage with each other to prevent rotation. In the CO 2 refrigeration cycle, which is a scroll compressor having a revolving scroll supported so as to be able to revolve and revolve, the end plate of the fixed scroll communicates with a compression chamber formed between the revolving scroll and the fixed scroll. And the bypass port A bypass port opening / closing mechanism for opening / closing a sport; the bypass port opening / closing mechanism includes: a compressor rotation speed condition; and a high-pressure refrigerant flow from the compressor to the high-pressure control valve via the gas cooler. Said C flowing through the road area
Open / close control of the bypass port is performed according to the pressure condition of the O 2 refrigerant, and the pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region is controlled by a combination of the bypass port opening / closing mechanism and the high-pressure control valve. A CO 2 refrigeration cycle characterized in that:
【請求項2】 CO2冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮
機で圧縮された後の前記CO2冷媒を冷却するガスクー
ラと、該ガスクーラで冷却された後の前記CO2冷媒の
圧力制御を行う高圧制御弁と、該高圧制御弁を経た後の
前記CO2冷媒を取り入れて冷却対象を冷却する冷却器
とを備え、 前記圧縮機が、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁
体を有して定位置に固定された固定スクロールと、他の
端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有して
前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公
転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備えた
スクロール圧縮機であるCO2冷凍サイクルの圧縮機運
転制御方法において、 前記固定スクロールの端板に、前記旋回スクロールとの
間に形成される圧縮室内に連通するバイパスポートと、
該バイパスポートを開閉させるバイパスポート開閉機構
とを設け、 前記圧縮機の回転数条件と、前記圧縮機から前記ガスク
ーラを経て前記高圧制御弁に至るまでの間の高圧冷媒流
路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力条件とに基づい
て、前記バイパスポート開閉機構による前記バイパスポ
ートの開閉制御を行い、 前記高圧冷媒流路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力
を、前記バイパスポート開閉機構と前記高圧制御弁との
組み合わせにより制御することを特徴とするCO 2冷凍
サイクルの圧縮機運転制御方法。
2. COTwoA compressor for compressing the refrigerant;
CO after being compressed by a pressTwoGas cooler for cooling refrigerant
And the CO after being cooled by the gas cooler.TwoRefrigerant
A high-pressure control valve for performing pressure control, and after passing through the high-pressure control valve,
The COTwoA cooler that takes in the refrigerant and cools the object to be cooled
And the compressor has a spiral wall erected on one side surface of the end plate.
A fixed scroll that has a body and is fixed in place, and another
With another spiral wall standing on one side of the end plate
The walls are engaged with each other to prevent rotation and
And a revolving scroll supported so as to be able to revolve.
CO that is a scroll compressorTwoRefrigeration cycle compressor operation
In the rotation control method, an end plate of the fixed scroll is provided with an orbiting scroll.
A bypass port communicating with a compression chamber formed therebetween;
Bypass port opening / closing mechanism for opening / closing the bypass port
And the number of revolutions of the compressor and the gas
High-pressure refrigerant flow through the heat exchanger to the high-pressure control valve
The CO flowing through the road areaTwoBased on refrigerant pressure conditions
The bypass port by the bypass port opening / closing mechanism.
Control the opening and closing of the port, the CO flowing through the high-pressure refrigerant flow path regionTwoRefrigerant pressure
Between the bypass port opening / closing mechanism and the high pressure control valve.
CO controlled by combination Twofrozen
Cycle compressor operation control method.
【請求項3】 請求項2記載のCO2冷凍サイクルの圧
縮機運転制御方法において、 前記バイパスポート開閉機構による前記バイパスポート
の開閉制御は、少なくとも、 前記圧縮機の回転数が予め設定された回転数条件よりも
高回転もしくは低回転のいずれであるかを判定する圧縮
機回転数判定工程と、 該圧縮機回転数判定工程で高回転と判定された場合に、
前記高圧冷媒流路領域を流れる前記CO2冷媒の圧力
が、予め設定された圧力条件よりも高圧もしくは低圧の
いずれであるかを判定する冷媒圧力判定工程と、に基づ
いて行われることを特徴とするCO2冷凍サイクルの圧
縮機運転制御方法。
3. The compressor operation control method for a CO 2 refrigeration cycle according to claim 2, wherein the bypass port opening / closing control by the bypass port opening / closing mechanism includes at least a rotation number of the compressor set in advance. A compressor rotation speed determining step of determining whether the rotation speed is higher or lower than the number of conditions; and a high rotation speed is determined in the compressor rotation speed determination step.
The pressure of the CO 2 refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path region is determined based on a refrigerant pressure determining step of determining whether the pressure is higher or lower than a preset pressure condition. Compressor operation control method for a CO 2 refrigeration cycle.
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US7478996B2 (en) 2003-12-31 2009-01-20 Lg Electronics Inc. Reciprocating compressor having assembly structure of suction muffler

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180448A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Lg Electronics Inc Overheating prevention device of scroll compressor
US7559750B2 (en) 2003-12-19 2009-07-14 Lg Electronics Inc. Overheating protection apparatus of scroll compressor
US7478996B2 (en) 2003-12-31 2009-01-20 Lg Electronics Inc. Reciprocating compressor having assembly structure of suction muffler

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