JP2004245084A - Variable displacement compressor and refrigerating cycle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置等の冷凍サイクルに関する。また、本発明は、車両用空調装置等の冷凍サイクルに介装されて該冷凍サイクル内で気化した冷媒を断熱圧縮する圧縮機であって、ピストンの後面側であるクランク室圧と前記ピストンの前面側である前記吸入室圧との差圧を調整することで、ピストンストロークを制御して、吐出容量を制御する可変容量圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧縮機には、シリンダボアを有するシリンダブロックの前端面に、フロントハウジングを接合してクランク室を形成すると共に、前記シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジングを接合して吸入室および吐出室を形成し、前記クランク室内に軸支した駆動軸の回転を斜板によって前記シリンダボア内のピストンの往復動に変換することで、吸入室の冷媒をシリンダボアに吸入して圧縮し、吐出室へ吐出するものがある。
【0003】
吐出容量の制御は、ピストンの後面側であるクランク室圧と前記ピストンの前面側である前記吸入室圧と、の差圧を調整することで、ピストンストロークを制御して、吐出容量を制御している。
【0004】
従来の構造では、クランク室と吸入室とを常時連通する抽気通路と、クランク室と吐出室とを連通する給気通路と、を設け、給気通路の途中に圧力制御弁を設けることで、クランク室に供給する冷媒量を制御してクランク室圧を制御していた(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−13863号公報
【0006】
【特許文献2】
米国特許第3712759号明細書
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術にあっては、圧力変動の大きい吐出室の冷媒をクランク室に供給して、クランク室圧を制御する構造であるため、より厳密な圧力制御が困難であった。
【0008】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、よりクランク室圧と吸入室圧との差圧を厳密に制御できる可変容量圧縮機、および、これを用いた冷凍サイクルの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、シリンダボア内のピストンの往復動により、吸入室の冷媒をシリンダボアに吸入・圧縮し吐出室へ吐出する圧縮機において、前記ピストンの後面側であるクランク室圧と前記ピストンの前面側である前記吸入室圧と、の差圧を調整することで、ピストンストロークを制御する可変容量圧縮機であって、
前記クランク室に蒸発器からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポートを設けるとともに前記クランク室と前記吸入室とを連通する吸入通路を設けることで、蒸発器からの低温低圧の冷媒を前記クランク室を介して前記吸入室に導入する構造とし、前記吸入通路に、上流側の前記クランク室圧と下流側の前記吸入室圧との差圧を調整する圧力制御弁を設けたことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と、放熱器で冷却された低温高圧の冷媒の圧力を制御する膨脹弁と、該膨脹弁により圧力を制御された冷媒の吸熱作用により通風空気を冷却する蒸発器と、が少なくとも直列に配管結合された冷凍サイクルにおいて、
前記圧縮機は、シリンダボア内のピストンの往復動により、吸入室の冷媒をシリンダボアに吸入・圧縮し吐出室へ吐出し、前記ピストンの後面側であるクランク室圧と前記ピストンの前面側である前記吸入室圧との差圧を調整することで、ピストンストロークを制御する可変容量圧縮機であって、
前記クランク室に蒸発器からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポートを設けるとともに前記クランク室と前記吸入室とを連通する吸入通路を設けることで、蒸発器からの低温低圧の冷媒を前記クランク室を介して前記吸入室に導入する構造とし、前記吸入通路に、上流側の前記クランク室圧と下流側の前記吸入室圧との差圧を調整する圧力制御弁を設けたことを特徴とする。
【0011】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の可変容量圧縮機によれば、クランク室に蒸発器からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポートを設けるとともにクランク室と吸入室とを連通する吸入通路を設けることで、蒸発器からの低温低圧の冷媒を前記クランク室を介して吸入室に導入する構造とし、吸入通路に上流側のクランク室圧と下流側の吸入室圧との差圧を調整する圧力制御弁を設けたことを特徴とするため、クランク室および吸入室の間に介在する圧力制御弁によってクランク室圧と吸入室圧との差圧を直接制御できる。そのため、より厳密な差圧制御が可能となる。
【0012】
また、付随効果として、クランク室と吸入室との間に設けられた圧力制御弁は、冷凍サイクルに介装される膨脹弁と直列に配置されることとなるため、圧力制御弁が冷凍サイクルの膨脹弁と並列配置されることで弁同士が干渉してハンチングの虞がある従来構造と異なり、弁同士が相互の干渉することを回避することができる。
【0013】
請求項2記載の発明の冷凍サイクルによれば、クランク室と吸入室とを連通する吸入通路を設けるとともにクランク室に蒸発器からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポートを設けることで、蒸発器からの低温低圧の冷媒をクランク室を介して吸入室に導入する構造とし、吸入通路に、上流側のクランク室圧と下流側の吸入室圧との差圧を調整する圧力制御弁を設けたため、クランク室および吸入室の間に介在する圧力制御弁によってクランク室圧と吸入室圧との差圧を直接制御できる。そのため、より厳密な差圧制御が可能となる。
【0014】
また、付随効果として、クランク室と吸入室との間に設けられた圧力制御弁は、冷凍サイクルに介装される膨脹弁と直列に配置されることとなるため、圧力制御弁が冷凍サイクルの膨脹弁と並列配置されることで弁同士が干渉してハンチングの虞がある従来構造と異なり、弁同士が相互の干渉することを回避することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる冷凍サイクルおよびこれに介装される可変容量圧縮機を図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態の冷凍サイクルを示す全体模式図、図2は同冷凍サイクルに介装される可変容量圧縮機の全体断面図である。
【0016】
まず、冷凍サイクルの基本構成について説明する。図1に示す冷凍サイクルは、車両用空調装置用の冷却サイクルとしてに用いられ、冷媒として超臨界流体(この例では二酸化炭素)を使用している。
【0017】
冷凍サイクルは、必要に応じて電磁クラッチを介して図示せぬエンジンと連結されて駆動される圧縮機1と、この圧縮機1の出口側に配管P1を介して接続される放熱器100と、この放熱器100の出口側に配管P2を介して接続される内部熱交換器200の高圧側流路210と、この内部熱交換器200の高圧側流路210と配管P3を介して接続される膨脹弁300と、この膨脹弁300の出口側に配管P4を介して接続される蒸発器400と、この蒸発器400の出口側に配管P5を介して接続されるアキュムレータ500と、このアキュムレータ500の出口側に配管P6を介して接続される内部熱交換器200の低圧側流路220と、この内部熱交換器200の低圧側流路220と前記圧縮機1の吸入ポート53とを接続する配管P7と、を備えている。
【0018】
なお、冷凍サイクルの配管構造は、圧縮機1の吐出ポート54から膨脹弁300までで構成される高圧経路と、膨脹弁300から圧縮機の吸入ポート53までで構成される低圧経路と、に区分される。
【0019】
以上の構成により、冷凍サイクルの冷媒は以下のように循環する。まず、圧縮機1において超臨界領域まで圧縮された冷媒(二酸化炭素)は、放熱器100において冷却され、さらに内部熱交換器200の高圧側流路210を流通する際に低圧側流路220を流通する冷媒と熱交換することによって、さらに冷却される。そして、図示せぬ制御手段によって開度が制御された膨脹弁300を通過する際に膨脹して、気液混合領域まで圧力が低下し、蒸発器400にて空調装置の送風路を通過する空気の熱を吸熱して蒸発し、アキュムレータ500を通過して液相成分が除去される。そして、アキュムレータ500から流出した冷媒は、前記内部熱交換器200の低圧側流路220を通過する際に高圧側流路210を流通する冷媒と熱交換することによって過熱され、ふたたび圧縮機1に吸入される。このように、圧縮機1→放熱器100→内部熱交換器200→膨脹弁300→蒸発器400→アキュムレータ500→内部熱交換器200→圧縮機1の順に冷媒が循環し、蒸発器400によって吸熱した熱を放熱器200で放熱する冷凍サイクルが構成される。
【0020】
この実施形態では、上記冷凍サイクルに介装される圧縮機1に特徴があり、以下、詳しく説明する。
【0021】
この実施形態の圧縮機1は、図2に示すように、斜板式の可変容量圧縮機である。この可変容量圧縮機1は、円周方向に複数の等間隔に配置されたシリンダボア3を有するシリンダブロック2と、該シリンダブロック2の前端面に接合され該シリンダブロック2との間にクランク室5を形成するフロントハウジング4と、シリンダブロック2の後端面にバルブプレート9を介して接合され吸入室7および吐出室8を形成するリアハウジング6と、を備えている。これらシリンダブロック2とフロントハウジング4とリアハウジング6とは、複数のスルーボルトBによって締結固定される。
【0022】
バルブプレート9は、シリンダボア3と吸入室7とを連通する吸入孔11と、シリンダボア3と吐出室8とを連通する吐出孔12と、を備えている。
【0023】
バルブプレート9のシリンダブロック2側には、吸入孔を11開閉する図示せぬ弁機構が設けられ、一方、バルブプレート9のリアハウジング6側には、吐出孔12を開閉する図示せぬ弁機構が設けられている。バルブプレート9とリアハウジング6との間にはガスケットが介在し、吸入室7と吐出室8の密閉性を保持している。また、バルブプレート9の周縁にはリアハウジング6とシリンダブロック2との接合面においてOリングが介在し、圧縮機1外への冷媒漏れを防止している。
【0024】
シリンダブロック2およびフロントハウジング4の中心の支持孔19、20には軸受17、18を介して駆動軸Sが軸支され、この駆動軸Sがクランク室5内で回転自在となっている。
【0025】
クランク室5内には、前記駆動軸Sに固設したドライブプレート21と、駆動軸Sに摺動自在に嵌装したスリーブ22にピン23により揺動自在に連結したジャーナル24と、該ジャーナル24のボス部25に固定した斜板26と、が設けられている。つまり、斜板26は、駆動軸Sを回転によりジャーナル24が回転すると、このジャーナル24と一体的に回転する。
【0026】
斜板26の傾斜角は、スリーブ22がシリンダブロック2側に近接移動すると斜板26の傾斜角が減少し、一方、スリーブ22がシリンダブロック2から離れる方向に移動すると斜板26の傾斜角が増大する。ここで、スリーブ22がシリンダブロック2側に近接した際には、一方の復帰バネ52が縮んでいるのでこの復帰バネ52の弾性復元力によりスリーブ22が中立位置に向けて復帰しやすくなっており、一方、スリーブ22がシリンダブロック2から離間している際には、他方の復帰バネ51が縮んでいるのでこの復帰バネ51の弾性復元力によりスリーブ22が中立位置にむけて復帰しやすくなっている。なお、ドライブプレート21とジャーナル24とは、そのヒンジアーム21h、24hを弧状の長孔27とピン28とを介して連結されており、これにより斜板26の最大傾斜角度と最小傾斜角度とが規制されている。
【0027】
そして、各シリンダボア3に収容されたピストン29は、ピストンシュー30、30を介して斜板26に連結されていて、斜板26の揺動によって往復運動するようになっている。圧縮機1の基本機能は、このピストン29のピストン運動により、吸入室7→バルブプレート9の吸入孔11→シリンダボア3へと吸入した冷媒を圧縮し、シリンダボア3→バルブプレート9の吐出孔12→吐出室8へと吐出するものである。
【0028】
この吐出容量を可変とするために、クランク室5と吸入室7の圧力(クランク室圧Pc、吸入室圧Ps)を制御する圧力制御機構が設けられており、ピストン29の後面側のクランク室圧Pcとピストン29の前面側の吸入室圧Psの差圧(圧力バランス)により斜板26の傾角が変化することで、ピストンストロークが変化して、圧縮機1の吐出容量が変わるようになっている。
【0029】
以下、この圧力制御機構を具体的に説明する。
【0030】
まず、この実施形態の圧縮機1には、クランク室5に蒸発器400からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポート53が設けられている。また、シリンダブロック2およびバルブプレート9およびリアハウジング6を通じて貫通形成され且つクランク室5と吸入室7とを連通する吸入通路32が設けられている。これにより、蒸発器400からの低温低圧の冷媒をクランク室5を介して吸入室7に導入する構造となっている。そして、吸入通路32は、冷凍サイクルの低圧経路の配管P4〜P7と通路断面積が略同等に形成されており、通路32の途中に上流側のクランク室圧Pcと下流側の吸入室圧Psとの差圧を調整する圧力制御弁33が設けられている。
【0031】
つまり、この実施形態では、クランク室圧Pcと吸入室圧Psの差圧を制御する圧力制御機構が、吸入通路32およびこの吸入通路32に配置された圧力制御弁33により構成されている。
【0032】
そのため、圧力制御弁33の弁体を全開としてクランク室圧Pcと吸入室圧Psとを均衡させると、斜板26に働くモーメント力により斜板26の傾斜角が最大になり、圧縮ストロークが最大となる。一方、圧力制御弁33の弁体を閉じ気味としてクランク室圧Pcを吸入室圧Psより高くすると、斜板26の傾斜角が小さくなり、圧縮ストロークが小さくなる。クランク室圧Pcと吸入室圧Psとの差圧がさらに大きくなると、斜板26の傾斜角が最小(この例では傾斜角が1°〜3°)となる。
【0033】
ここで、この実施形態の圧力制御弁33は電磁式圧力制御弁であって、吸入通路32を開閉する図示せぬ弁体と、該弁体を開動および閉動させる磁力を発生する図示せぬソレノイドコイルと、を備え、吸入室圧,吐出室圧,車室外気温度,車室室内温度,日射量などに基づいて生成されるオートアンプAMPの信号によりソレノイドコイルに磁力を発生させることで、弁体の開度を調整するようになっている。
【0034】
この実施形態では、圧力制御弁33は、無通電時に弁が全開で最大通電時に弁が全閉するようになっている。また、オートアンプAMPは、蒸発器400の出口空気温度に基づいて弁体の開度調整する信号を生成している。
【0035】
なお、例えば吸入室圧を検出して冷凍サイクルの熱負荷に対応させて、圧力制御弁33の開度調整をする場合は、以下のように行われる。
【0036】
冷凍サイクルにおける熱負荷が小さい場合には、オートアンプAMPは冷房能力は小さくてもよいと判断し、弁体が閉弁方向に移動するように、ソレノイドコイルに流す電流値またはデューティー比を制御する。この結果、クランク室5と吸入室7との差圧が大きくなり、ピン23を中心とする斜板26の傾斜角が減少して、圧縮ストロークが短くなり、吐出冷媒量の減少する。これにより、冷凍サイクル内を循環する冷媒循環量が減少して、低い熱負荷に応じた適正な冷媒量となる。
【0037】
一方、冷凍サイクルの熱負荷が大きい場合には、オートアンプAMPは必要とする冷房能力は大きいと判断し、弁体を開弁方向に移動するように、ソレノイドコイルに流す電流値またはデューティー比を制御する。この結果、クランク室5と吸入室7との差圧は小さくなり、ピン23を中心とする斜板26の傾斜角が増大して、圧縮ストロークが大きくなり、吐出冷媒量の増大する。これにより、冷凍サイクル内を循環する冷媒循環量が増大して、高い熱負荷に応じた適正な冷媒量となる。
【0038】
効果
以上のような構成によりこの実施形態によれば以下のような効果がある。
【0039】
まず第1に、クランク室5に蒸発器400からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポート53を設けとともにクランク室5と吸入室7とを連通する吸入通路32を設けるることで、蒸発器400からの低温低圧の冷媒をクランク室5を介して吸入室7に導入する構造とし、吸入通路32に上流側のクランク室圧Pcと下流側の吸入室圧Psとの差圧を調整する圧力制御弁33を設けたことを特徴とするため、圧力制御弁33によってクランク室圧Pcと吸入室圧Psとの差圧を直接制御できる。そのため、従来に比べより厳密な差圧制御が可能となる。特に、従来のように圧力変動の大きい高圧圧力(吐出室圧Pd)の冷媒をクランク室5に導入制御することで、クランク室5と吸入室7との差圧を制御していた構造にくらべ、圧力変動の少ない蒸発器400からの低圧冷媒により差圧を制御できるため、より厳密な差圧制御が可能である。結果、より厳密な吐出容量制御が可能となる。
【0040】
第2に、上記構成の付随効果として、圧力制御弁33が冷凍サイクルに介装される膨脹弁300と直列に配置されることとなるため、圧力制御弁が冷凍サイクルの膨脹弁300と並列配置される従来構造と比べ、弁同士が相互の干渉しあうことによるハンチングの発生を回避することができる。結果、冷凍サイクルが安定する。
【0041】
第3に、上記構成の不随効果として、蒸発器400からの低温の吸入冷媒をクランク室5に導入するため、クランク室5内の摺動部品(S、21〜30、35、51、52等)を効率的に冷やすことができ、摺動部品の耐久性が向上する。
【0042】
第4に、上記構成の不随効果として、蒸発器400からの低温の吸入冷媒と共に搬送される潤滑油をクランク室5に導入するため、従来のようにシリンダボア3からのブローバイガスに同伴される高温で粘性の低い潤滑油をクランク室5内の摺動部品に供給する場合に比べ、低温で粘性の高い潤滑油を摺動部品に供給できるため、潤滑油が圧縮機1内の摺動部品に捕獲されやすく、潤滑油が圧縮機外に無駄に流出することを防ぐことができる。結果、冷凍サイクルの冷媒に混ぜる潤滑油の量を減らすことができる。
【0043】
第5に、従来構造のような微少通路断面積で形成される抽気通路および給気通路が不要であるため、超臨界流体(炭酸ガスなど)を封入する冷凍サイクルに好適である。つまり、微少通路断面で形成される通路を備える従来構造の圧縮機に対して、総冷媒封入量が約1/6程度ですむ超臨界流体を適用する際には、6倍の精密度で通路断面を設計する必要があるが、この実施形態の圧縮機1はそのような微少断面積の通路がないため、超臨界流体を適用するのに好適な構造である。
【0044】
なお、上記実施形態では、クランク室5と吸入室7とを連通する吸入通路32は、シリンダブロック2およびバルブプレート9およびリアハウジング6に貫通形成された貫通孔であるが、例えば、圧縮機本体とは別途設けられた配管などを用いて吸入通路を形成してもよいし、また、上記実施形態では圧力制御弁33は圧縮機本体内に設けられているが圧縮機本体の外部に配置してもよい。
【0045】
また、上記実施形態では圧力制御弁33は電磁式圧力制御弁であるが、圧力制御弁は機械式であってもよい(機械式圧力制御弁としては、例えば吸入室圧やクランク室圧や吐出室圧などを機械的に感圧する感圧部を設けて該感圧部の作動により弁を開閉する構造などがある)。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1実施形態にかかる圧縮機の全体断面図。
【図2】図2は同圧縮機のリアハウジングの後面図。
【符号の説明】
1 可変容量圧縮機
2 シリンダブロック
3 シリンダボア
4 フロントハウジング
5 クランク室
6 リアハウジング
7 吸入室
8 吐出室
29 ピストン
32 吸入通路
33 電磁式圧力制御弁(圧力制御弁)
100 放熱器
200 内部熱交換器
300 膨脹弁
400 蒸発器
500 アキュムレータ
S 駆動軸
Ps 吸入室圧
Pd 吐出室圧
pc クランク室圧
P1〜P7 配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration cycle such as a vehicle air conditioner. Further, the present invention is a compressor that is interposed in a refrigeration cycle such as a vehicle air conditioner and adiabatically compresses refrigerant vaporized in the refrigeration cycle, wherein a crank chamber pressure on the rear side of the piston and a pressure of the piston The present invention relates to a variable displacement compressor that controls a piston stroke by adjusting a pressure difference from the suction chamber pressure on the front side to control a discharge displacement.
[0002]
[Prior art]
In the compressor, a front housing is joined to a front end face of a cylinder block having a cylinder bore to form a crank chamber, and a rear housing is joined to a rear end face of the cylinder block via a valve plate to form a suction chamber. A discharge chamber is formed, and the rotation of a drive shaft pivotally supported in the crank chamber is converted by a swash plate into a reciprocating motion of a piston in the cylinder bore, whereby refrigerant in the suction chamber is sucked into the cylinder bore and compressed, and the discharge chamber is compressed. Some discharge to the
[0003]
The discharge capacity is controlled by adjusting the pressure difference between the crank chamber pressure on the rear side of the piston and the suction chamber pressure on the front side of the piston, thereby controlling the piston stroke and controlling the discharge capacity. ing.
[0004]
In the conventional structure, by providing a bleed passage that constantly communicates the crank chamber and the suction chamber, and an air supply passage that communicates the crank chamber and the discharge chamber, and by providing a pressure control valve in the middle of the air supply passage, The crank chamber pressure is controlled by controlling the amount of refrigerant supplied to the crank chamber (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-13863
[Patent Document 2]
US Pat. No. 3,712,759 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional technique, since the refrigerant in the discharge chamber having a large pressure fluctuation is supplied to the crank chamber to control the pressure in the crank chamber, it is difficult to control the pressure more strictly.
[0008]
The present invention has been made based on such prior art, and provides a variable displacement compressor capable of more strictly controlling the differential pressure between the crank chamber pressure and the suction chamber pressure, and a refrigeration cycle using the same. With the goal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a compressor for sucking / compressing refrigerant in a suction chamber into a cylinder bore and discharging the refrigerant into a discharge chamber by reciprocating a piston in a cylinder bore. A variable displacement compressor that controls a piston stroke by adjusting a pressure difference between the suction chamber pressure on the front side of the compressor and the suction chamber pressure,
By providing a suction port for introducing a low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator to the crank chamber and providing a suction passage communicating the crank chamber and the suction chamber, the low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator is supplied to the crank chamber. And a pressure control valve for adjusting a pressure difference between the crank chamber pressure on the upstream side and the suction chamber pressure on the downstream side in the suction passage. .
[0010]
According to the second aspect of the present invention, a compressor for compressing a refrigerant, a radiator for radiating heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor, and a pressure of the low-temperature and high-pressure refrigerant cooled by the radiator are controlled. An expansion valve, and an evaporator that cools the ventilation air by an endothermic effect of the refrigerant, the pressure of which is controlled by the expansion valve,
The compressor draws and compresses the refrigerant in the suction chamber into the cylinder bore and discharges it to the discharge chamber by reciprocating a piston in a cylinder bore, and the crank chamber pressure on the rear side of the piston and the front side on the front side of the piston. A variable displacement compressor that controls a piston stroke by adjusting a differential pressure with a suction chamber pressure,
By providing a suction port for introducing a low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator to the crank chamber and providing a suction passage communicating the crank chamber and the suction chamber, the low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator is supplied to the crank chamber. And a pressure control valve for adjusting a pressure difference between the crank chamber pressure on the upstream side and the suction chamber pressure on the downstream side in the suction passage. .
[0011]
【The invention's effect】
According to the variable displacement compressor of the first aspect of the present invention, by providing a suction port for introducing low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator to the crank chamber and providing a suction passage for communicating the crank chamber and the suction chamber, A low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator is introduced into the suction chamber via the crank chamber, and a pressure control valve that adjusts a differential pressure between the upstream crank chamber pressure and the downstream suction chamber pressure in the suction passage. The pressure difference between the crank chamber pressure and the suction chamber pressure can be directly controlled by the pressure control valve interposed between the crank chamber and the suction chamber. Therefore, more strict differential pressure control is possible.
[0012]
Further, as an incidental effect, the pressure control valve provided between the crank chamber and the suction chamber is arranged in series with the expansion valve interposed in the refrigeration cycle. By disposing the expansion valves in parallel, unlike the conventional structure in which the valves interfere with each other and hunting may occur, it is possible to prevent the valves from interfering with each other.
[0013]
According to the refrigeration cycle of the second aspect of the present invention, the evaporator is provided by providing a suction passage communicating the crank chamber and the suction chamber and providing a suction port for introducing low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator in the crank chamber. And a pressure control valve for adjusting the differential pressure between the upstream crank chamber pressure and the downstream suction chamber pressure is provided in the suction passage. The differential pressure between the crank chamber pressure and the suction chamber pressure can be directly controlled by a pressure control valve interposed between the crank chamber and the suction chamber. Therefore, more strict differential pressure control is possible.
[0014]
Further, as an incidental effect, the pressure control valve provided between the crank chamber and the suction chamber is arranged in series with the expansion valve interposed in the refrigeration cycle. By disposing the expansion valves in parallel, unlike the conventional structure in which the valves interfere with each other and hunting may occur, it is possible to prevent the valves from interfering with each other.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention and a variable displacement compressor interposed therein will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a refrigeration cycle of the present embodiment, and FIG. 2 is an overall cross-sectional view of a variable displacement compressor interposed in the refrigeration cycle.
[0016]
First, the basic configuration of the refrigeration cycle will be described. The refrigeration cycle shown in FIG. 1 is used as a cooling cycle for an air conditioner for a vehicle, and uses a supercritical fluid (carbon dioxide in this example) as a refrigerant.
[0017]
The refrigeration cycle includes a
[0018]
The piping structure of the refrigeration cycle is divided into a high-pressure path formed from the
[0019]
With the above configuration, the refrigerant of the refrigeration cycle circulates as follows. First, the refrigerant (carbon dioxide) compressed to the supercritical region in the
[0020]
This embodiment is characterized by the
[0021]
As shown in FIG. 2, the
[0022]
The valve plate 9 includes a suction hole 11 that connects the cylinder bore 3 and the
[0023]
On the
[0024]
A drive shaft S is supported by
[0025]
In the
[0026]
The inclination angle of the
[0027]
The
[0028]
In order to make this discharge capacity variable, a pressure control mechanism for controlling the pressures of the
[0029]
Hereinafter, this pressure control mechanism will be specifically described.
[0030]
First, the
[0031]
That is, in this embodiment, the pressure control mechanism for controlling the pressure difference between the crank chamber pressure Pc and the suction chamber pressure Ps is constituted by the
[0032]
Therefore, when the crank chamber pressure Pc and the suction chamber pressure Ps are balanced by fully opening the valve body of the
[0033]
Here, the
[0034]
In this embodiment, the
[0035]
Note that, for example, when the opening degree of the
[0036]
When the heat load in the refrigeration cycle is small, the auto amplifier AMP determines that the cooling capacity may be small, and controls the current value or the duty ratio flowing through the solenoid coil so that the valve body moves in the valve closing direction. . As a result, the pressure difference between the
[0037]
On the other hand, when the heat load of the refrigeration cycle is large, the auto amplifier AMP determines that the required cooling capacity is large, and changes the current value or duty ratio flowing through the solenoid coil so that the valve element moves in the valve opening direction. Control. As a result, the pressure difference between the
[0038]
According to the present embodiment, the following effects can be obtained by the configuration described above.
[0039]
First, by providing a suction port 53 for introducing a low-temperature and low-pressure refrigerant from the
[0040]
Secondly, as an attendant effect of the above configuration, the
[0041]
Third, as an inconsequential effect of the above configuration, the sliding components (S, 21 to 30, 35, 51, 52, etc.) in the
[0042]
Fourth, as an ancillary effect of the above configuration, the lubricating oil conveyed together with the low-temperature suction refrigerant from the
[0043]
Fifth, since a bleed passage and an air supply passage formed with a small passage cross-sectional area as in the conventional structure are unnecessary, it is suitable for a refrigeration cycle in which a supercritical fluid (such as carbon dioxide gas) is sealed. In other words, when a supercritical fluid requiring a total refrigerant charge amount of about 1/6 is applied to a compressor having a conventional structure having a passage formed with a minute passage cross section, the passage is six times more precise. Although the cross section needs to be designed, the
[0044]
In the above embodiment, the
[0045]
In the above embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional view of a compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear view of the rear housing of the compressor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
前記ピストン(29)の後面側であるクランク室圧(Pc)と前記ピストン(29)の前面側である吸入室圧(Ps)との差圧を調整することで、ピストンストロークを制御する可変容量圧縮機(1)であって、
前記クランク室(5)に蒸発器(400)からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポート(53)を設けるとともに前記クランク室(5)と前記吸入室(7)とを連通する吸入通路(32)を設けることで、蒸発器(400)からの低温低圧の冷媒を前記クランク室(5)を介して前記吸入室(7)に導入する構造とし、
前記吸入通路(32)に、上流側の前記クランク室圧(Pc)と下流側の前記吸入室圧(Ps)との差圧を調整する圧力制御弁(33)を設けたことを特徴とする可変容量圧縮機(1)。In a compressor (1) that reciprocates a piston (29) in a cylinder bore (3) to suck and compress refrigerant in a suction chamber (7) into a cylinder bore (3) and discharge it to a discharge chamber (8).
A variable displacement for controlling a piston stroke by adjusting a differential pressure between a crank chamber pressure (Pc) on the rear side of the piston (29) and a suction chamber pressure (Ps) on a front side of the piston (29). A compressor (1),
A suction port (53) for introducing low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator (400) is provided in the crank chamber (5), and a suction passage (32) communicating the crank chamber (5) with the suction chamber (7). ) To introduce the low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator (400) into the suction chamber (7) via the crank chamber (5).
A pressure control valve (33) is provided in the suction passage (32) for adjusting a pressure difference between the upstream crank chamber pressure (Pc) and the downstream suction chamber pressure (Ps). Variable capacity compressor (1).
該圧縮機(1)で圧縮された高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器(100)と、放熱器(100)で冷却された低温高圧の冷媒の圧力を制御する膨脹弁(300)と、該膨脹弁(300)により圧力を制御された冷媒の吸熱作用により通風空気を冷却する蒸発器(400)と、が少なくとも直列に配管結合された冷凍サイクルにおいて、
前記圧縮機(1)は、シリンダボア(3)内のピストン(29)の往復動により、吸入室(7)の冷媒をシリンダボア(3)に吸入・圧縮し吐出室(8)へ吐出し、前記ピストン(29)の後面側であるクランク室圧(Pc)と前記ピストン(29)の前面側である吸入室圧(Ps)との差圧を調整することで、ピストンストロークを制御する可変容量圧縮機(1)であって、
前記クランク室(5)に蒸発器(400)からの低温低圧の冷媒を導入する吸入ポート(53)を設けるとともに前記クランク室(5)と前記吸入室(7)とを連通する吸入通路(32)を設けることで、蒸発器(400)からの低温低圧の冷媒を前記クランク室(5)を介して前記吸入室(7)に導入する構造とし、
前記吸入通路(32)に、上流側の前記クランク室圧(Pc)と下流側の前記吸入室圧(Ps)との差圧を調整する圧力制御弁(33)を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。A compressor (1) for compressing the refrigerant;
A radiator (100) for radiating heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor (1); and an expansion valve (300) for controlling the pressure of the low-temperature and high-pressure refrigerant cooled by the radiator (100). A refrigeration cycle in which an evaporator (400) for cooling ventilation air by an endothermic effect of refrigerant whose pressure is controlled by the expansion valve (300) is connected in series with at least a pipe;
The compressor (1) sucks and compresses the refrigerant in the suction chamber (7) into the cylinder bore (3) and discharges it to the discharge chamber (8) by reciprocating a piston (29) in the cylinder bore (3). Variable displacement compression for controlling the piston stroke by adjusting the pressure difference between the crank chamber pressure (Pc) on the rear side of the piston (29) and the suction chamber pressure (Ps) on the front side of the piston (29). Machine (1),
A suction port (53) for introducing low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator (400) is provided in the crank chamber (5), and a suction passage (32) communicating the crank chamber (5) with the suction chamber (7). ) To introduce the low-temperature and low-pressure refrigerant from the evaporator (400) into the suction chamber (7) via the crank chamber (5).
A pressure control valve (33) is provided in the suction passage (32) for adjusting a pressure difference between the upstream crank chamber pressure (Pc) and the downstream suction chamber pressure (Ps). Refrigeration cycle.
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JP2007016674A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sanden Corp | Reciprocating compressor |
KR100819584B1 (en) | 2006-11-17 | 2008-04-04 | 캐리어 주식회사 | An aircondition system having a accumulation means of cooling device |
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- 2003-02-12 JP JP2003033805A patent/JP2004245084A/en active Pending
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JP2007016674A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sanden Corp | Reciprocating compressor |
JP4642574B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-03-02 | サンデン株式会社 | Reciprocating compressor |
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