JP2003028522A - 冷凍サイクル - Google Patents

冷凍サイクル

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JP2003028522A
JP2003028522A JP2001214852A JP2001214852A JP2003028522A JP 2003028522 A JP2003028522 A JP 2003028522A JP 2001214852 A JP2001214852 A JP 2001214852A JP 2001214852 A JP2001214852 A JP 2001214852A JP 2003028522 A JP2003028522 A JP 2003028522A
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pressure
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pressure control
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Yuji Kawamura
裕司 河村
Osamu Takazawa
修 高沢
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Zexel Valeo Climate Control Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二酸化炭素を冷媒とし、可変容量型圧縮機を
用いた冷凍サイクルにおいて、圧縮機の停止時に高圧圧
力の立ち上がりを早くして起動直後に十分な冷凍能力を
確保する。起動時における過大な起動トルクの発生を抑
えて良好なドライバビリティを確保する。起動時におけ
る圧縮機のミニマムストロークを小さくした場合でも、
高圧圧力の立ち上がりに必要な起動回転数を小さくす
る。 【解決手段】 可変容量圧縮機、放熱器、外部からの制
御信号によって任意に弁開度を調節可能とする圧力制御
弁、蒸発器を有する冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機
の起動時に前記圧力制御弁を一時的に閉弁する手段を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、冷媒として二酸
化炭素（ＣＯ2 ) を用いた場合に適し、高圧ラインの圧
力（高圧圧力）が冷媒の臨界圧力を超える状態となり得
る冷凍サイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクル
は、従来のフロンを冷媒とする冷凍サイクルに比べて作
動圧が１０倍近く高くなるので、電磁クラッチを介して
圧縮機を単純に稼動または停止させるようにしたので
は、圧縮機を停止させると高圧ラインの圧力が低下し、
圧縮機を再起動させた場合に高圧圧力を目標圧力に高め
るまでに時間を要し、圧縮機の起動と同時に十分な冷凍
能力を得ることができなくなるという不都合が指摘され
ている。
【０００３】そこで、従来においては、特開平１１−２
１１２５０号公報に示されるように、圧縮機が停止した
場合に、圧力制御弁を閉じて高圧側と低圧側との圧力差
を保つようにし、高圧側の圧力が低下することを防止し
て圧縮機が再起動した場合にこれと同時に十分な冷凍能
力を確保できるようにする構成が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成のように、圧縮機の停止時に高低圧差を保持するこ
とは、圧縮機を再起動させた場合に高圧側の圧力を高低
圧差が小さくなる平衡圧から立ち上げなくても済む点で
省動力化の要請に沿うものといえるが、圧縮機の再起動
時には高圧圧力が非常に高くなっているので大きな起動
トルクが必要となり、これに伴う衝撃によってドライバ
ビリティーの悪化を招くという不都合が生じる。
【０００５】また、上述の構成は固定容量型の圧縮機を
用いることを前提としているが、省動力化や快適性の要
請からは、可変容量型の圧縮機を用いることが好まし
く、中でも斜板型圧縮器は、ピストンストロークを容量
変化に対応して変化させることができるので省動力効果
が大きく、有望視されている。
【０００６】よって、上述した不都合を回避するために
は、むしろ圧縮機の停止時に高低圧差をつけない方が好
ましく、また、省動力化などの要請からは圧縮機として
可変容量型を用いることが好ましいといえるが、このよ
うな構成とした場合には、以下のような不都合が明らか
となっている。
【０００７】即ち、圧縮機の停止時に高低圧差をつける
手段がなければ、圧縮機を停止させた場合に高圧側の圧
力が低下し、高低圧力差が小さくなってくるが、この高
低圧力差が小さくなる平衡時においても、高圧ラインの
圧力は従来のフロン冷媒を用いた冷凍サイクルに比べて
１０倍近く高くなるので、高圧ラインの冷媒重量はフロ
ンサイクルよりも大きくなる。ここで、斜板型圧縮機
は、最小吐出容量（ミニマムストローク）から回り始
め、吐出圧力が上昇することによって圧縮反力が斜板に
加わり、これにより斜板が傾斜して圧縮を開始した時点
で圧縮に有効な起動がなされたことになるが、二酸化炭
素を冷媒とする冷凍サイクルにおいては、高圧ラインの
冷媒重量が大きいために、ミニマムストロークからの圧
縮開始による高圧圧力の上昇はフロンサイクルの場合に
比べて小さくなる。つまり、二酸化炭素などの臨界点が
低い冷媒にあっては、密度の高い領域が使用されること
となるので、冷媒自体にそもそも圧縮機を起動しにくく
する要因が存在している。
【０００８】このため、圧力制御弁がいくらかでも開弁
していると、高圧冷媒が低圧ラインへ流出することか
ら、圧縮機の起動しにくくなる現象が顕在化してしまう
という問題点がある。実際、発明者らによる実験によれ
ば、図５に示されるように、圧力制御弁の弁開度が大き
くなるほど、圧縮機の回転数を大きくしなければ高圧圧
力が立ち上がらないことが確認されている。よって、こ
のような問題点を克服するためには、圧縮機の回転数を
大きくすることで対処することも可能であるが、このよ
うな対処は明らかに省動力化の要請に反するものであ
り、実用的であるとはいえない。
【０００９】そこで、この発明においては、可変容量型
圧縮機を用いた冷凍サイクルにおいて、二酸化炭素など
のように臨界点の低い冷媒の特性に起因する上述した問
題点を解消し、圧縮機の停止時に高低圧差を保持しなく
ても高圧圧力の立ち上がりを早くして起動直後に十分な
冷凍能力を確保することができ、また、起動時の過大な
起動トルクの発生を抑えて良好なドライバビリティの確
保を図ると共に、起動時における圧縮機のミニマムスト
ロークを小さくした場合でも、高圧圧力の立ち上がりに
必要な起動回転数を小さくすることができる冷凍サイク
ルを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明に係る冷凍サイクルは、吐出容量を変更可
能にすると共に冷媒を臨界圧力を超える領域まで昇圧可
能とする可変容量圧縮機と、前記可変容量圧縮機で圧縮
された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱器から流出す
る冷媒を減圧すると共に弁開度を外部からの制御信号に
よって任意に調節することが可能な圧力制御弁と、前記
圧力制御弁で減圧された冷媒を蒸発する蒸発器とを有
し、前記圧縮機の起動時に前記圧力制御弁を一時的に閉
弁する手段を設けたことを特徴としている（請求項
１）。
【００１１】したがって、圧縮機の起動時に圧力制御弁
を一時的に閉弁するようにしたので、高圧ラインの冷媒
の低圧側への移行を防ぐことができ、圧縮機が停止して
高圧側の圧力が低下した場合でも、再起動時の速やかな
立ち上がりを確保することが可能となる。
【００１２】ここで、上述の制御は、圧縮機の起動時に
おいて必要になる制御であり、圧縮機による高圧の立ち
上がりに必要な起動が完了した後には、圧力制御弁の通
常の開度制御へ移行させるために、圧縮機の起動完了の
条件が満たされたことを判定する判定手段を設け、圧力
制御弁による一時的な閉弁をこの判定手段により圧縮機
の起動完了の条件が満たされたと判定されるまで維持す
る構成にするとよい（請求項２）。
【００１３】具体的には、判定手段として、圧縮機から
圧力制御弁に至る経路での冷媒圧力が所定の圧力よりも
高くなったと判定するようにしても（請求項３）、圧縮
機から圧力制御弁に至る経路での冷媒圧力と、圧力制御
弁から圧縮機に至る経路での冷媒圧力との差が所定の圧
力よりも高くなったと判定するようにしても（請求項
４）、圧縮機が起動してからの時間が所定時間を経過し
たことを判定するようにしてもよい（請求項５）。
【００１４】尚、上述した圧力制御装置は、高圧ライン
の圧力が冷媒の臨界圧力を超える状態となり得る蒸気圧
縮式冷凍サイクル、例えば、冷媒として二酸化炭素を用
いた冷凍サイクルに適したものである（請求項６）。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の態様を図
面に基づいて説明する。図１において、冷凍サイクル１
は、冷媒を圧縮する圧縮機２、冷媒を冷却する放熱器
３、高圧ラインと低圧ラインとの冷媒を熱交換する内部
熱交換器４、冷媒を減圧膨張する圧力制御弁５、冷媒を
蒸発気化する蒸発器６、蒸発器６から流出された冷媒を
気液分離するアキュムレータ７を有して構成されてい
る。この冷凍サイクルにおいては、圧縮機２の吐出側
（Ｄ）が放熱器３を介して内部熱交換器４の高圧通路４
ａに接続され、この高圧通路４ａの流出側が圧力制御弁
５に接続されており、圧縮機２の吐出側から圧力制御弁
５に至るまでの経路によって高圧ライン８が形成されて
いる。また、圧力制御弁５の流出側が蒸発器６及びアキ
ュムレータ７を介して内部熱交換器４の低圧通路４ｂに
接続され、低圧通路４ｂの流出側が圧縮機２の吸入側
（Ｓ）に接続されており、この圧力制御弁５の流出側か
ら圧縮機２に至るまでの経路によって低圧ライン９が形
成されている。
【００１６】この冷凍サイクル１においては、冷媒とし
て二酸化炭素（ＣＯ2 ）が用いられており、圧縮機２で
昇圧された冷媒は、高温高圧の超臨界状態の冷媒として
放熱器３に入り、ここで放熱して冷却され、その後、内
部熱交換器４において蒸発器６から流出する低温冷媒と
熱交換して更に冷やされ、液化されることなく圧力制御
弁５へ送られる。そして、この圧力制御弁５において減
圧されて低温低圧の湿り蒸気となり、蒸発器６において
ここを通過する空気と熱交換してガス状となり、しかる
後にアキュムレータ７で液相冷媒を分離した後に内部熱
交換器４において高圧ライン８の高温冷媒と熱交換して
加熱され、圧縮機２へ戻されるようになっている。
【００１７】ここで、圧縮機２は、ピストンのストロー
ク量を調節して吐出容量を可変させる可変機構を有し、
この可変機構を外部からの制御信号によって制御する外
部制御式の斜板型可変容量圧縮機が用いられており、こ
の例においては、可変機構を制御する容量制御弁２ａへ
の通電量を下記するコントロールユニット１５によって
制御し、吐出容量が調節されるようになっている。ま
た、圧縮機２は、図示しないエンジンによってベルト駆
動されるようになっており、エンジンからの動力が電磁
クラッチ１０によって断続される開放形となっている。
【００１８】このような圧縮機２は、ピストンをミニマ
ムストロークとする最小吐出量の状態から回り始めるよ
うになっており、吐出圧力が上昇することによって圧縮
反力が斜板に加わり、これにより斜板が傾斜して圧縮仕
事を開始した時点で圧縮に有効な起動が開始されるよう
になっている。このような立ち上がりに必要な圧縮機２
の回転数と圧力制御弁５の弁開度との関係は、図５に示
されるような特性を有しており、圧力制御弁５の弁開度
が大きくなれば、高圧圧力の立ち上がりに必要な圧縮機
の回転数を大きくする必要があり、逆に弁開度が小さく
なれば、立ち上がりに必要な圧縮機の回転数を小さくで
きるという相関がある。
【００１９】これに対し、圧力制御弁５は、外部からの
制御信号、即ち、コントロールユニット１５からの制御
信号によって弁開度を電気的に制御する電気制御式膨張
弁が用いられている。この圧力制御弁５は、通常におい
て、高圧ライン８の冷媒温度に応じて予め設定された最
適圧力となるように弁開度が調節されるようになってお
り、高圧ライン８の圧力が目標とする最適圧力よりも高
くなれば弁開度を大きくし、また、最適圧力よりも低く
なれば弁開度を小さくするよう制御している。
【００２０】コントロールユニット１５は、図示しない
中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポー
ト（Ｉ／Ｏ）等を備えると共に、圧縮機２の容量制御弁
２ａへの通電量を制御する駆動回路や電磁クラッチ１０
への通電量を制御する駆動回路、圧力制御弁５の弁開度
を制御する駆動回路などを有して構成され、圧力制御弁
５の入口側などに取り付けられて高圧ライン８の冷媒圧
力（高圧圧力）を検出する第１の圧力センサ１１や、圧
力制御弁５の入口側などに取り付けられて高圧ライン８
の冷媒温度を検出する温度センサ１２、圧縮機２の吸入
側などに取り付けられて低圧ライン９の冷媒圧力（低圧
圧力）を検出する第２の圧力センサ１３、空調制御パネ
ル２０に設けられた冷凍サイクルのオンオフを指令する
Ａ／Ｃスイッチ２１などからの各種信号が入力され、メ
モリに与えられた所定のプログラムにしたがって各種セ
ンサや空調制御パネル２０からの信号を処理し、圧縮機
２のオンオフや吐出容量を制御すると共に、圧力制御弁
５の弁開度を制御するようになっている。
【００２１】図２において、コントロールユニット１５
による圧力制御弁５の具体的な制御動作例がフロチャー
トとして示され、以下、このフローチャートに基づいて
説明すると、コントロールユニット１５は、Ａ／Ｃスイ
ッチ２１が押されて電磁クラッチがＯＮとなり、圧縮機
２が稼動し始めると、その直後に、圧力制御弁５を強制
的に閉弁し（ステップ５０）、稼動直後であることを示
す起動フラグを１にセットする（ステップ５２）。そし
て、ステップ５４で第１の圧力センサ１２によって検出
された高圧圧力（Ｐｄ）の信号を入力した後に、ステッ
プ５６において、起動フラグが１であるか否かを判定
し、このステップ５６において、起動フラグが１である
と判定された場合には、ステップ５８へ進み、検出され
た高圧圧力Ｐｄが第１の目標圧力（例えば、８ＭＰａ）
よりも大きいか否かを判定する。
【００２２】このステップ５８による判定は、圧縮機２
の立ち上げが完了したことを高圧圧力の上昇度合いによ
って判定しているもので、このステップ５８において、
高圧圧力Ｐｄが第１の目標圧力以下であると判定された
場合には、圧縮機２による圧縮動作が十分でなく圧縮機
の立ち上げが完了していない場合であるから、ステップ
５４へ戻り、高圧圧力Ｐｄが第１の目標圧力よりも大き
いと判定されるまで、ステップ５０で設定した圧力制御
弁５の閉弁状態を維持する。その後、高圧圧力Ｐｄが第
１の目標圧力よりも大きいと判定された場合には、圧縮
機２による圧縮動作が十分に行われて圧縮機２の立ち上
げが完了した状態であるみなすことができるので、この
場合には、ステップ６０へ進み、圧力制御弁５の閉弁状
態を解除して開弁し、弁開度を大きくする。そして、ス
テップ６２において、圧縮機２の立ち上げが完了したの
で、起動フラグを０にする。
【００２３】以上のステップ５８〜６２の処理は、ステ
ップ５６において起動フラグが１でないと判定された場
合、即ち、圧縮機２の立ち上げが完了した場合には行わ
れず、ステップ６２の処理を経た場合と同様、ステップ
６４へ進み、高圧圧力Ｐｄが高圧ラインの許容圧力であ
る第２の目標圧力（例えば、１４ＭＰａ）を超えたか否
かを判定する。このステップ６４において、高圧圧力Ｐ
ｄが第２の目標圧力以下であると判定された場合には、
冷媒温度センサ１２によって検出された冷媒温度に対し
て最適な高圧圧力が得られるように圧力制御弁５による
最適高圧制御が行われ（ステップ６６）、高圧圧力Ｐｄ
が第２の目標圧力を超えたと判定された場合には、高圧
圧力をリリーフさせるために圧力制御弁５の弁開度を一
旦大きくし（ステップ６８）、その後、冷媒温度センサ
１２によって検出された冷媒温度に対して最適な高圧圧
力が得られるように圧力制御弁５による最適高圧制御が
行われる（ステップ６６）。
【００２４】そして、最適高圧制御へ移行した後におい
ては、ステップ７０において、再びＡ／Ｃスイッチ２１
が押される等により、冷凍サイクルの停止要求があると
判定されるまで、ステップ５４へ戻され、停止要求があ
ると判定された場合には、コンプレッサ２の電磁クラッ
チ１０をオフにして冷凍サイクル１を停止させる（ステ
ップ７２）。この際、圧縮機２の立ち上げが完了した後
は、ステップ６２において起動フラグが０となるので、
冷凍サイクルの停止要求がない場合には、ステップ５
４、６４〜６８の処理が繰り返し実行されることとな
る。
【００２５】したがって、以上の制御によれば、圧縮機
２の起動時に高圧圧力Ｐｄが第１目標値を超えるまでの
間、一時的に圧力制御弁５が閉弁されることとなるの
で、その間、高圧ライン８の冷媒が低圧ライン９へ送ら
れることがなくなり、圧縮機２がミニマムストロークか
ら稼動し始めた場合でも速やかな立ち上がりを確保する
ことが可能となり、圧縮機２の起動直後に十分な冷凍能
力を確保することができるようになる。
【００２６】しかも、圧縮機の速やかな立ち上がりを確
保することができるので、圧縮機２の停止時に高圧側の
圧力が低下するのを阻止するために圧力制御弁５を閉弁
しておく必要がなくなり、また、圧縮機２の停止時に高
圧圧力を低下させておくことで、再起動時における過大
な起動トルクの発生を抑えて良好なドライバビリティを
維持することができるようになる。
【００２７】さらに、圧縮機２の起動時に圧力制御弁５
を一時的に閉弁するようにしたことから、図５の特性で
見られるように、立ち上がりに必要な圧縮機２の起動回
転数を小さくすることができ、起動時における圧縮機２
のミニマムストロークを小さくした場合でも、低回転域
で圧縮機２の立ち上がりを保証することができ、省動力
化を図ることが可能となる。
【００２８】また、圧力制御弁５を一時的に閉弁して高
圧圧力の速やかな立ち上がりを確保した後に、高圧圧力
が異常に上昇する前に閉弁状態を解除するようにしたの
で、目標とする高圧圧力へ速やかに移行させることがで
きるようなる。
【００２９】図３において、上述した制御の変形例が示
されており、この制御例においては、圧力制御弁５の閉
弁状態を解除するために、図２のステップ５８に代えて
ステップ８０及び８２の処理を追加した構成となってい
る。即ち、ステップ５４で第１の圧力センサ１２によっ
て検出された高圧圧力の信号（Ｐｄ）を入力した後に、
ステップ８０において、第２の圧力センサ１３によって
検出された低圧圧力の信号（Ｐｓ）を入力し、ステップ
８２において、高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐｓとの差が第
１目標圧力（例えば、４ＭＰａ）よりも大きいか否かを
判定するようにしている。
【００３０】このステップ８２による判定は、圧縮機２
の立ち上げが完了したことを高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐ
ｓとの差の増加度合いによって判定しているもので、こ
のステップ８２において、Ｐｄ−Ｐｓが第１の目標圧力
以下であると判定された場合には、圧縮機２による圧縮
動作が十分でなく圧縮機の立ち上げが完了していない場
合であるから、ステップ５４へ戻り、Ｐｄ−Ｐｓが第１
の目標圧力よりも大きいと判定されるまで、ステップ５
０で設定した圧力制御弁５の閉弁状態を維持する。その
後、高圧圧力Ｐｄが第１の目標圧力よりも大きいと判定
された場合には、圧縮機２による圧縮動作が十分に行わ
れて圧縮機２の立ち上げが完了した状態であるみなすこ
とができるので、この場合には、ステップ６０へ進み、
圧力制御弁５の閉弁状態を解除して開弁し、弁開度を大
きくするようにしている。尚、他のステップの処理は、
図２の制御と同様であるので、同一箇所に同一番号を付
して説明を省略する。
【００３１】したがって、このような制御によれば、圧
縮機２の起動時に高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐｓとの差が
第１目標値を超えるまでの間、一時的に圧力制御弁５が
閉弁されることとなるので、その間、高圧ライン８の冷
媒が低圧ライン９へ送られることがなくなり、圧縮機２
がミニマムストロークから稼動し始めた場合でも速やか
な立ち上がりを確保することが可能となり、起動直後に
十分な冷凍能力を確保することができるようになる。
【００３２】しかも、圧縮機の速やかな立ち上がりを確
保することができるので、圧縮機２の停止時に高圧側の
圧力が低下するのを阻止するために圧力制御弁５を閉弁
しておく必要がなくなり、また、圧縮機２の停止時に高
圧圧力を低下させておくことで、再起動時における過大
な起動トルクの発生を抑えて良好なドライバビリティを
維持することができるようになる。また、圧縮機２の起
動時に圧力制御弁５を一時的に閉弁するようにしたこと
から、図５の特性で見られるように、立ち上がりに必要
な圧縮機２の起動回転数を小さくすることができ、起動
時における圧縮機２のミニマムストロークを小さくした
場合でも、低回転域で圧縮機２の立ち上がりを保証する
ことができ、省動力化を図ることが可能となる。
【００３３】そして、圧力制御弁５を一時的に閉弁して
高圧圧力の速やかな立ち上がりを確保した後に、高圧圧
力が異常に上昇する前に閉弁状態を解除するようにした
ので、目標とする高圧圧力へ速やかに移行させることが
できるようなる。
【００３４】特に、この例においては、サイクルの高低
圧差が第１目標値よりも大きくなることを圧力制御弁５
の閉弁状態を解除する条件としているので、高圧圧力の
みを検出する場合よりも短い時間で圧縮機２の起動が完
了したことを確認することができるようになり、ステッ
プ６０以降の処理を速やかに行うことができるようにな
る。
【００３５】図４において、上述した制御のさらに他の
変形例が示されており、この制御例においては、圧力制
御弁５の閉弁状態を解除するために、図２のステップ５
８に代えてステップ９０を追加した構成となっている。
即ち、ステップ９０において、圧縮機２の起動を開始し
てからの時間が第１目標時間（例えば、４秒）を経過し
たか否かを判定するようにしている。このステップ９０
による判定は、圧縮機２の立ち上げが完了したことを圧
縮機が起動してからの時間によって判定しているもの
で、圧縮機２を起動してから第１目標時間を経過してい
ないと判定された場合には、圧縮機２による圧縮動作が
十分でなく圧縮機の立ち上げが完了していない場合とみ
なすことができることから、ステップ５４へ戻り、圧縮
機２を起動してから第１目標時間を経過したと判定され
るまで、ステップ５０で設定した圧力制御弁５の閉弁状
態を維持する。
【００３６】その後、圧縮機２を起動してから第１目標
時間を経過したと判定された場合には、圧縮機２による
圧縮動作が十分に行われて圧縮機２の立ち上げが完了し
た状態であるみなすことができるので、この場合には、
ステップ６０へ進み、圧力制御弁５の閉弁状態を解除し
て開弁し、弁開度を大きくするようにしている。尚、第
１目標時間は、起動時の高圧圧力に応じて可変するよう
にしてもよい。また、他のステップの処理は、図２の制
御と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明
を省略する。
【００３７】したがって、このような制御によれば、圧
縮機２の起動時に第１目標時間を経過するまでの間、一
時的に圧力制御弁５が閉弁されることとなるので、その
間、高圧ライン８の冷媒が低圧ライン９へ送られること
がなくなり、圧縮機２がミニマムストロークから稼動し
始めた場合でも速やかな立ち上がりを確保することが可
能となり、起動直後に十分な冷凍能力を確保することが
できるようになる。
【００３８】しかも、圧縮機の速やかな立ち上がりを確
保することができるので、圧縮機２の停止時に高圧側の
圧力が低下するのを阻止するために圧力制御弁５を閉弁
しておく必要がなくなり、また、圧縮機２の停止時に高
圧圧力を低下させておくことで、再起動時における過大
な起動トルクの発生を抑えて良好なドライバビリティを
維持することができるようになる。また、圧縮機２の起
動時に圧力制御弁５を一時的に閉弁するようにしたこと
から、図５の特性で見られるように、立ち上がりに必要
な圧縮機２の起動回転数を小さくすることができ、起動
時における圧縮機２のミニマムストロークを小さくした
場合でも、低回転域で圧縮機２の立ち上がりを保証する
ことができ、省動力化を図ることが可能となる。
【００３９】そして、圧力制御弁５を一時的に閉弁して
高圧圧力の速やかな立ち上がりを確保した後に、高圧圧
力が異常に上昇する前に閉弁状態を解除するようにした
ので、目標とする高圧圧力へ速やかに移行させることが
できるようなる。
【００４０】特に、この例においては、圧縮機２が起動
してから第１目標時間が経過することを圧力制御弁５の
閉弁状態を解除する条件としているので、センサの応答
遅れや故障に拘わらず圧縮機２の立ち上がり制御を確実
に完了させることができるようになる。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
吐出容量を変更可能にすると共に冷媒を臨界圧力を超え
る領域まで昇圧可能とする可変容量圧縮機と、可変容量
圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱
器から流出する冷媒を減圧すると共に弁開度を外部から
の制御信号によって任意に調節することが可能な圧力制
御弁と、圧力制御弁で減圧された冷媒を蒸発する蒸発器
とを有し、圧縮機の起動時に圧力制御弁を一時的に閉弁
する手段を設けるようにしたので、圧縮機の起動時にお
いて高圧ラインの冷媒が低圧ラインへ移行することを防
ぐことができるようになり、圧縮機が停止して高圧側の
圧力が低下するような場合でも、再起動時の高圧圧力の
立ち上がりを早くすることが可能となり、起動直後に十
分な冷凍能力を確保することができるようになる。した
がって、圧縮機の停止時に高低圧差を保持するような従
来の手段を不要にすることが可能となる。
【００４２】また、圧縮機の停止時に高圧圧力を高く保
つ必要がないことから、起動時における過大な起動トル
クの発生を抑えて良好なドライバビリティを確保するこ
とができるようになる。
【００４３】さらに、圧縮機の起動時に圧力制御弁を一
時的に閉弁するようにしたことから、起動時における圧
縮機のミニマムストロークを小さくした場合でも、高圧
圧力の立ち上がりに必要な圧縮機の起動回転数を小さく
することができるようになり、省動力化を図ることが可
能となる。
【００４４】さらにまた、圧力制御弁を圧縮機の起動時
に一時的に閉弁する制御を、圧縮機の起動完了の条件が
満たされたと判定されるまで維持する構成とし、その
後、圧力制御弁の閉弁状態を解除することで、確実な立
ち上がりを確保した上で通常の弁開度制御へ移行させる
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る冷凍サイクルの全体構成
例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すコントロールユニットによ
る圧力制御弁の制御動作例を示すフローチャートであ
る。
【図３】図３は、図１に示すコントロールユニットによ
る圧力制御弁の他の制御動作例を示すフローチャートで
ある。
【図４】図４は、図１に示すコントロールユニットによ
る圧力制御弁のさらに他の制御動作例を示すフローチャ
ートである。
【図５】図５は、圧力制御弁の弁開度と立ち上がりに必
要な圧縮機の回転数との関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
１ 冷凍サイクル ２ 圧縮機 ３ 放熱器 ５ 圧力制御弁 ６ 蒸発器 ８ 低圧ライン ９ 高圧ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高沢 修 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吐出容量を変更可能にすると共に冷媒を
    臨界圧力を超える領域まで昇圧可能とする可変容量圧縮
    機と、前記可変容量圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する
    放熱器と、この放熱器から流出する冷媒を減圧すると共
    に弁開度を外部からの制御信号によって任意に調節する
    ことが可能な圧力制御弁と、前記圧力制御弁で減圧され
    た冷媒を蒸発する蒸発器とを有する冷凍サイクルにおい
    て、 前記圧縮機の起動時に前記圧力制御弁を一時的に閉弁す
    る手段を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。
  2. 【請求項２】 前記圧縮機の起動完了の条件が満たされ
    たことを判定する判定手段を有し、前記圧力制御弁によ
    る一時的な閉弁は、前記判定手段により前記圧縮機の起
    動完了の条件が満たされたと判定されるまで維持される
    ものである請求項１記載の冷凍サイクル。
  3. 【請求項３】 前記判定手段は、前記圧縮機から前記圧
    力制御弁に至る経路での冷媒圧力が所定の圧力よりも高
    くなったと判定するものである請求項２記載の冷凍サイ
    クル。
  4. 【請求項４】 前記判定手段は、前記圧縮機から前記圧
    力制御弁に至る経路での冷媒圧力と、前記圧力制御弁か
    ら前記圧縮機に至る経路での冷媒圧力との差が所定の圧
    力よりも高くなったと判定するものである請求項２記載
    の冷凍サイクル。
  5. 【請求項５】 前記判定手段は、前記圧縮機が起動して
    からの時間が所定時間を経過したことを判定するもので
    ある請求項２記載の冷凍サイクル。
  6. 【請求項６】 前記冷媒は、二酸化炭素である請求項１
    記載の冷凍サイクル。
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