JP2010018060A - Vehicular refrigeration circuit - Google Patents

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Takahiro Moroi
隆宏 諸井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a coefficient of performance as high as possible in a vehicular refrigeration circuit in which a swash plate type compressor is adopted. <P>SOLUTION: The vehicular refrigeration circuit adopts the swash plate type compressor 1. The swash plate type compressor 1 is composed such that each cylinder bore 13a and a suction room 1a can communicate by a suction port 17a. The vehicular refrigeration circuit is adjacent to the specific suction port 17s being at least one of the suction port 17a, and includes: a capillary tube 57 for outputting based on a temperature or pressure of a refrigerant near the specific suction port 17s; and an adjusting valve 10 for adjusting the flow volume of the refrigerant supplying to an evaporator 11 based on the output of the capillary tube 57. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、特定の形式の圧縮機を備え、車両用空調装置に利用される車両用冷凍回路に関する。   The present invention relates to a vehicle refrigeration circuit that includes a specific type of compressor and is used in a vehicle air conditioner.

一般的な冷凍回路は、吸入室及び吐出室を有する圧縮機と、吐出室と接続された凝縮器と、凝縮器と接続された膨張弁と、膨張弁と接続され、吸入室と接続された蒸発器と、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器の間を循環する冷媒とを備えている。   A general refrigeration circuit includes a compressor having a suction chamber and a discharge chamber, a condenser connected to the discharge chamber, an expansion valve connected to the condenser, an expansion valve, and a suction chamber. The evaporator and the refrigerant | coolant which circulates between a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are provided.

一般的な冷凍回路では種々の形式の圧縮機が採用されている。また、膨張弁としては、外部均圧式の膨張弁と、内部均圧式の膨張弁とが知られている。外部均圧式の膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の圧力を検出する感温筒と、この感温筒と接続され、ダイヤフラム室内のダイヤフラムの変位によって弁体が変位し、冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁とからなる。内部均圧式の膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の圧力を検出する感温棒を有し、ハウジング内に感温棒を内蔵して冷媒が流通する流路の開度を変更するように構成されている。蒸発器の出口側の冷媒の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサと、この出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションとからなる膨張弁も知られている。   In general refrigeration circuits, various types of compressors are employed. As expansion valves, an external pressure equalizing expansion valve and an internal pressure equalizing expansion valve are known. The external pressure equalization type expansion valve is connected to a temperature sensing cylinder that detects the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator, and the temperature sensing cylinder. The valve body is displaced by the displacement of the diaphragm in the diaphragm chamber, and the refrigerant flows. And an adjustment valve for changing the opening of the flow path. The internal pressure equalization type expansion valve has a temperature sensing rod for detecting the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator, and the temperature sensing rod is built in the housing so as to change the opening of the flow path through which the refrigerant flows. It is configured. There is also known an expansion valve including a pressure sensor that outputs an output signal based on the pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator, and an injection that changes the injection amount of the refrigerant based on the output signal.

この冷凍回路において、圧縮機の吸入室内の冷媒は、図10のA点に示すように、圧力が蒸発圧力であり、温度が蒸発温度に過熱度を加えたものとなっている。吸入室内の冷媒は、その温度に過熱度が含まれていることから、過熱度分のエンタルピーΔhsを含んでいる。圧縮機は、同図のA点からB点までに示すように、理想的にはエントロピーが変化しない条件下、吸入室内の冷媒を圧縮して吐出室に吐出する。吐出室内の冷媒は、同図のB点に示すように、圧力が凝縮圧力であり、温度が吐出温度である。   In this refrigeration circuit, the refrigerant in the suction chamber of the compressor has an evaporation pressure as indicated by a point A in FIG. 10, and a temperature obtained by adding a superheat degree to the evaporation temperature. The refrigerant in the suction chamber includes an enthalpy Δhs corresponding to the degree of superheat because the temperature includes the degree of superheat. As shown from point A to point B in the figure, the compressor compresses the refrigerant in the suction chamber and discharges it to the discharge chamber under the condition that the entropy does not change ideally. As for the refrigerant in the discharge chamber, the pressure is the condensation pressure and the temperature is the discharge temperature, as indicated by point B in the figure.

凝縮器に供給された冷媒は、同図のB点からC点までに示すように、凝縮圧力のまま、凝縮温度まで冷却されて飽和蒸気温度に達した後、過冷却された飽和液になる。   The refrigerant supplied to the condenser is cooled to the condensing temperature at the condensing pressure and reaches the saturated vapor temperature, and then becomes a supercooled saturated liquid, as shown from B point to C point in the figure. .

膨張弁に供給された冷媒は、同図のC点からD点までに示すように、凝縮圧力から蒸発圧力まで断熱条件下で減圧される。このとき、膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の温度又は圧力に基づき、過熱度が一定になるように冷媒の流量を制御する。より詳細には、蒸発器の出口側の温度又は圧力が設定値よりも高ければ、膨張弁は開度を大きくして蒸発器に供給する冷媒の量を多くする。また、蒸発器の出口側の温度又は圧力が設定値よりも低ければ、膨張弁は開度を小さくして蒸発器に供給する冷媒の量を少なくする。すなわち、膨張弁は、高温・高圧の液冷媒を小さな孔から噴射させることにより急激に膨張させて、低温・低圧の霧状の冷媒にする働きと、蒸発器内における冷媒の気化状態に応じて冷媒量を調節する働きとを行う。膨張弁は、液冷媒が周囲の熱を奪って常に蒸発器の出口で蒸発が完了するような状態に保ち、これによって蒸発器の能力が十分に発揮されるように、冷房負荷の変動に応じ、冷媒量を自動的に調節することが意図されている。   The refrigerant supplied to the expansion valve is depressurized under adiabatic conditions from the condensation pressure to the evaporation pressure, as shown from point C to point D in the figure. At this time, the expansion valve controls the flow rate of the refrigerant so that the degree of superheat becomes constant based on the temperature or pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator. More specifically, if the temperature or pressure on the outlet side of the evaporator is higher than a set value, the expansion valve increases the opening to increase the amount of refrigerant supplied to the evaporator. If the temperature or pressure on the outlet side of the evaporator is lower than the set value, the expansion valve reduces the opening to reduce the amount of refrigerant supplied to the evaporator. That is, the expansion valve rapidly expands by injecting a high-temperature / high-pressure liquid refrigerant from a small hole to form a low-temperature / low-pressure mist refrigerant, and the vaporization state of the refrigerant in the evaporator It works to adjust the amount of refrigerant. The expansion valve keeps the liquid refrigerant deprived of the surrounding heat and always keeps the evaporation at the outlet of the evaporator, so that the capacity of the evaporator can be fully exploited, depending on the cooling load fluctuation It is intended to automatically adjust the amount of refrigerant.

そして、蒸発器に供給された冷媒は、同図のD点からA点までに示すように、空気から熱を得て飽和蒸気まで蒸発した後、過熱蒸気になる。こうして空調が行われる。   And the refrigerant | coolant supplied to the evaporator becomes superheated steam, after obtaining heat from air and evaporating to saturated steam, as shown from D point to A point of the figure. Air conditioning is thus performed.

しかし、上記の運転状態は理想的なものであり、実際の冷凍回路は、損失熱によってエントロピーの増加を生じるとともに、圧縮機自体の発熱によって加熱を受けたり、冷媒の流路抵抗による圧力損失も生じたりしてエンタルピーの増加を生じ、理想的な運転状態ではあり難い。このため、一般的な冷凍回路では、成績係数(COP:Coefficient of Performance)の低下が避けられない。   However, the above operating conditions are ideal, and in actual refrigeration circuits, entropy increases due to heat loss, heat is generated by the heat generated by the compressor itself, and pressure loss due to refrigerant flow path resistance also occurs. Or increase in enthalpy, which is unlikely to be an ideal driving condition. For this reason, in a general refrigeration circuit, a decrease in coefficient of performance (COP) is inevitable.

この点、特許文献1開示の車両用冷凍回路では、圧縮機から吐出される冷媒の温度に基づき、蒸発器に供給する冷媒の量が小さくなるように膨張弁の開度を補正することとしている。この場合、圧縮機の吸入室内の冷媒に付与される過熱度分のエンタルピーΔhsは小さくされる。このため、この冷凍回路では、理想的な運転状態に近づき、成績係数が向上すると考えられる。また、この冷凍回路では、圧縮機において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。   In this regard, in the vehicle refrigeration circuit disclosed in Patent Document 1, the opening degree of the expansion valve is corrected based on the temperature of the refrigerant discharged from the compressor so that the amount of refrigerant supplied to the evaporator is reduced. . In this case, the enthalpy Δhs corresponding to the degree of superheat imparted to the refrigerant in the suction chamber of the compressor is reduced. For this reason, it is considered that this refrigeration circuit approaches an ideal operating state and the coefficient of performance is improved. Further, in this refrigeration circuit, liquid compression is less likely to occur in the compressor, and effects such as improved durability can be obtained.

特開昭63−263355号公報JP-A 63-263355

しかし、発明者の知見によれば、冷凍回路が車両用のものであり、しかも冷凍回路が斜板式圧縮機を採用している場合、成績係数が特に低い。   However, according to the inventor's knowledge, the coefficient of performance is particularly low when the refrigeration circuit is for a vehicle and the refrigeration circuit employs a swash plate compressor.

すなわち、冷凍回路が車両用のものである場合、冷凍回路は、エンジンルーム内で不規則に加熱されるとともに、環境温度によって寒暖の差を受け易い。そして、車両の走行速度で冷却の程度も大きく異なる。   That is, when the refrigeration circuit is for a vehicle, the refrigeration circuit is irregularly heated in the engine room, and is susceptible to a difference in temperature depending on the environmental temperature. The degree of cooling varies greatly depending on the traveling speed of the vehicle.

この一方、斜板式圧縮機においては、ハウジングに吸入室及び吐出室が互いに隣接して形成され、吸入室内の冷媒が吐出室内の冷媒によって加熱され易い。さらに、斜板式圧縮機においては、ピストンに摩擦熱を生じ易いとともに、斜板の揺動運動をピストンの往復動に変換する機構においても摩擦熱を生じ易く、それらの熱がハウジングを伝わってやはり吸入室内の冷媒を加熱し易い。   On the other hand, in the swash plate compressor, the suction chamber and the discharge chamber are formed adjacent to each other in the housing, and the refrigerant in the suction chamber is easily heated by the refrigerant in the discharge chamber. Further, in the swash plate compressor, friction heat is likely to be generated in the piston, and in the mechanism that converts the swinging motion of the swash plate into the reciprocating motion of the piston, the friction heat is also easily generated. It is easy to heat the refrigerant in the suction chamber.

発明者の実測によれば、斜板式圧縮機において、ガス状の冷媒の圧縮に要する動力は消費動力の約8割程度であり、消費動力の約2割は、摩擦損失等の機械損失によって熱に変わり、圧縮機を加熱している。また、斜板式圧縮機内の冷媒は、吸入室の上流部分から下流部分までで3.6〜4.6°C温度が上昇し、吸入室の下流部分から各シリンダボアに通じる吸入ポートまでで最高22°C温度が上昇してしまう。   According to the inventor's actual measurement, in the swash plate type compressor, the power required for compressing the gaseous refrigerant is about 80% of the consumed power, and about 20% of the consumed power is heated by mechanical loss such as friction loss. Instead, the compressor is heated. The temperature of the refrigerant in the swash plate compressor rises from 3.6 to 4.6 ° C. from the upstream portion to the downstream portion of the suction chamber, and reaches a maximum of 22 from the downstream portion of the suction chamber to the suction port leading to each cylinder bore. ° C temperature will rise.

そして、斜板式圧縮機の体積効率はせいぜい70%であるが、各シリンダボアに吸入させる冷媒を加熱することは、ピストンヘッドが上死点で形成するデッドボリュームの再膨張と同レベルで体積効率を低下させる主原因となっている。加熱された冷媒を圧縮すると、圧縮行程で断熱を仮定(等エントロピー)しても、低温の冷媒を圧縮する場合と比較し、同じ高圧を得るために必要な消費動力が大きくなってしまうからである。また、高温の冷媒は密度が低いため、斜板式圧縮機から吐出される質量が低く、循環量が低下するため、冷房能力も下がってしまう。こうして、加熱された冷媒を各シリンダボアに吸入させれば、消費動力が大きく、かつ冷房能力が下がるという相乗効果により、成績係数が低下する。   The volumetric efficiency of a swash plate compressor is at most 70%, but heating the refrigerant sucked into each cylinder bore increases the volumetric efficiency at the same level as the dead volume re-expansion formed at the top dead center of the piston head. This is the main cause of the decrease. If the heated refrigerant is compressed, even if heat insulation is assumed in the compression process (isentropy), the power consumption required to obtain the same high pressure is increased compared to the case of compressing a low-temperature refrigerant. is there. Further, since the density of the high-temperature refrigerant is low, the mass discharged from the swash plate compressor is low, and the circulation rate is reduced, so that the cooling capacity is also lowered. In this way, if the heated refrigerant is sucked into each cylinder bore, the coefficient of performance decreases due to a synergistic effect that power consumption is large and cooling capacity is reduced.

こうして、蒸発器の出口側の冷媒の温度及び圧力に基づいて一律に過熱度を一定にしたり、それを圧縮機から吐出される冷媒の温度に基づいて補正したりするだけでは、高い成績係数を実現することができない。   In this way, a high coefficient of performance can be achieved simply by making the degree of superheating constant based on the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator, or by correcting it based on the temperature of the refrigerant discharged from the compressor. It cannot be realized.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、斜板式圧縮機を採用した車両用冷凍回路において、可及的に高い成績係数を実現可能にすることを解決すべき課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and in a vehicle refrigeration circuit adopting a swash plate compressor, as a problem to be solved, it is possible to achieve as high a coefficient of performance as possible. Yes.

本発明の車両用冷凍回路は、複数個のシリンダボア及びクランク室を形成する第1ハウジングと、該第1ハウジングと接合され、各該シリンダボアに連通し、互いに隣接する吸入室及び吐出室を形成する第2ハウジングと、該第1ハウジング及び該第2ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に支持された斜板と、各該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と各該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を各該ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを有し、各該シリンダボアと該吸入室とが吸入ポートによって連通可能に構成された斜板式圧縮機と、
該吐出室と接続された凝縮器と、
該凝縮器と接続され、該吸入室と接続される蒸発器と、
該斜板式圧縮機、該凝縮器及び該蒸発器の間を循環する冷媒とを備えた車両用冷凍回路であって、
少なくとも一つの前記吸入ポートである特定吸入ポートに近接し、該特定吸入ポート近傍の該冷媒の温度又は圧力に基づく出力を行う検出手段と、
該検出手段の該出力に基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する流量調整手段とをさらに備えていることを特徴とする。
The vehicle refrigeration circuit of the present invention includes a first housing that forms a plurality of cylinder bores and a crank chamber, and is joined to the first housing and communicates with the cylinder bores to form a suction chamber and a discharge chamber that are adjacent to each other. A second housing, a drive shaft rotatably supported by the first housing and the second housing, a swash plate supported by the drive shaft in the crank chamber, and a reciprocating storage in each cylinder bore And a motion conversion mechanism that is provided between the swash plate and each piston, and that converts a swinging motion of the swash plate into a reciprocating motion of each piston. A swash plate compressor configured to communicate with the chamber by a suction port;
A condenser connected to the discharge chamber;
An evaporator connected to the condenser and connected to the suction chamber;
A vehicular refrigeration circuit comprising the swash plate compressor, a refrigerant circulating between the condenser and the evaporator,
Detection means for making an output based on the temperature or pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port, which is at least one of the suction ports, in the vicinity of the specific suction port;
And a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator based on the output of the detection means.

本発明の車両用冷凍回路では、検出手段が特定吸入ポート近傍の冷媒の温度又は圧力を検出し、流量調整手段がその出力に基づいて蒸発器に供給する冷媒の流量を調整する。このため、斜板式圧縮機を採用していることにより、冷媒が吸入室の上流部分から下流部分までで上昇し、また吸入室の下流部分から各吸入ポートまでで上昇したとしても、特定吸入ポートと連通する特定のシリンダボア内には、温度がほぼ蒸発温度の冷媒が吸入される。また、特定のシリンダボア内に蒸発温度を下回る温度の冷媒を吸入することも可能である。   In the vehicle refrigeration circuit of the present invention, the detecting means detects the temperature or pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port, and the flow rate adjusting means adjusts the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator based on the output. For this reason, even if the refrigerant rises from the upstream portion to the downstream portion of the suction chamber and rises from the downstream portion of the suction chamber to each suction port by adopting the swash plate compressor, the specific suction port In a specific cylinder bore communicating with the refrigerant, a refrigerant having a temperature of approximately the evaporation temperature is sucked. It is also possible to suck a refrigerant having a temperature lower than the evaporation temperature into a specific cylinder bore.

特定のシリンダボア内にほぼ蒸発温度の冷媒を吸入させれば、その冷媒は、従来よりも過熱度が小さくされたり、過熱度が0度にされたりする。つまり、特定のシリンダボア内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔhsが小さくされるか、0とされる。   If a refrigerant having a substantially evaporating temperature is sucked into a specific cylinder bore, the degree of superheat of the refrigerant becomes smaller than that in the conventional case, or the degree of superheat becomes 0 degrees. That is, for the refrigerant in a specific cylinder bore, the enthalpy Δhs corresponding to the degree of superheat is made small or zero.

特定のシリンダボア内に蒸発温度を下回る温度の冷媒を吸入させれば、その冷媒は、過熱度がマイナスにされる。つまり、特定のシリンダボア内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔhsがマイナスとされる。   If a refrigerant having a temperature lower than the evaporation temperature is sucked into a specific cylinder bore, the degree of superheat of the refrigerant becomes negative. That is, for the refrigerant in the specific cylinder bore, the enthalpy Δhs for the degree of superheat is negative.

また、この車両用冷凍回路では、エンジンルーム内での加熱の程度の差、車両の周囲の環境の相違及び車両の走行速度の相違により、吸入室の上流部分から各吸入ポートまでの冷媒の温度上昇が不規則であっても、検出手段は特定吸入ポート近傍の冷媒については正確に温度又は圧力を検出することから、特定のシリンダボア内に吸入される冷媒もその差や相違を反映した正確なものとなる。   Further, in this refrigeration circuit for a vehicle, the temperature of the refrigerant from the upstream portion of the suction chamber to each suction port due to a difference in the degree of heating in the engine room, a difference in the environment around the vehicle, and a difference in the traveling speed of the vehicle. Even if the rise is irregular, the detection means accurately detects the temperature or pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port, so that the refrigerant sucked into the specific cylinder bore also accurately reflects the difference or difference. It will be a thing.

したがって、本発明の車両用冷凍回路によれば、車両用空調装置に利用されることによる不安定な要因にかかわらず、斜板式圧縮機の体積効率が向上し、かつ消費動力を小さくすることができ、さらに冷媒の循環量も増加するため、高い成績係数を実現することができる。   Therefore, according to the vehicle refrigeration circuit of the present invention, the volumetric efficiency of the swash plate compressor can be improved and the power consumption can be reduced regardless of the unstable factors caused by being used in the vehicle air conditioner. Moreover, since the circulation amount of the refrigerant increases, a high coefficient of performance can be realized.

また、本発明の車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。   Further, in the vehicle refrigeration circuit of the present invention, liquid compression is unlikely to occur in the swash plate compressor, and effects such as improved durability can be obtained.

蒸発器の性能向上のためには、流路内での熱伝達率の向上が一つの手段である。冷媒が乾き度0.7〜0.9であれば、冷媒は流路内で環状流が発達し、熱伝達率が非常に大きくなる。冷媒が乾き度0.9以上であれば、冷媒は流路内で噴霧流になり、熱伝達率が激減する。このため、特定のシリンダボアに吸入される冷媒の過熱度は、正であるよりも、0に近い方が伝熱性能が良くなる。   In order to improve the performance of the evaporator, improvement of the heat transfer coefficient in the flow path is one means. If the refrigerant has a dryness of 0.7 to 0.9, an annular flow develops in the flow path, and the heat transfer coefficient becomes very large. When the dryness of the refrigerant is 0.9 or more, the refrigerant becomes a spray flow in the flow path, and the heat transfer coefficient is drastically reduced. For this reason, the degree of superheat of the refrigerant sucked into a specific cylinder bore improves heat transfer performance closer to 0 than when it is positive.

本発明において、特定吸入ポートは一つでもよく、複数でもよい。一つの特定吸入ポートは、吸入室の上流部分から最も冷媒が流れ込み難い位置の吸入ポートであることが好ましい。その吸入ポートは最も温度上昇の激しい冷媒をシリンダボアに供給することになるからである。また、複数の特定吸入ポートが斜板式圧縮機の気筒数と同数であれば、斜板式圧縮機の全てのシリンダボア内に好ましい温度の冷媒を供給することが可能となり、最も高い成績係数を実現することができる。   In the present invention, the specific suction port may be one or plural. One specific suction port is preferably a suction port at a position where the refrigerant hardly flows from the upstream portion of the suction chamber. This is because the intake port supplies the cylinder bore with the refrigerant having the highest temperature rise. In addition, if the number of specific suction ports is the same as the number of cylinders of the swash plate compressor, it becomes possible to supply refrigerant at a preferable temperature into all the cylinder bores of the swash plate compressor, thereby realizing the highest coefficient of performance. be able to.

流量調整手段は凝縮器と蒸発器との間に設けられ得る(請求項2)。この場合、流量調整手段の下流に蒸発器が存在することから、蒸発器に供給する冷媒の流量を調整し易い。なお、従来の膨張弁と同一の位置に流量調整手段が設けられることになり、車両用冷凍回路の構成に大きな変更を生じず、車両用空調装置のコストアップを抑制することが可能である。   The flow rate adjusting means may be provided between the condenser and the evaporator. In this case, since the evaporator exists downstream of the flow rate adjusting means, it is easy to adjust the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator. It should be noted that the flow rate adjusting means is provided at the same position as the conventional expansion valve, and it is possible to suppress an increase in the cost of the vehicle air conditioner without causing a significant change in the configuration of the vehicle refrigeration circuit.

凝縮器と膨張弁との間には吸入室と連通するバイパス通路が設けられ得る。そして、流量調整手段はバイパス通路に設けられ得る(請求項3)。   A bypass passage communicating with the suction chamber may be provided between the condenser and the expansion valve. The flow rate adjusting means can be provided in the bypass passage.

この場合、吸入室には、流量調整手段による流量の調整の下、凝縮器を経て過冷却された飽和液からなる冷媒がバイパス通路によって供給される。飽和液の冷媒は、吸入室内で凝縮圧力から減圧され、吸入室の吸熱を行う。このため、吸入室の上流部分から各吸入ポートまでの冷媒の温度上昇を抑制することが可能となり、成績係数がより向上する。   In this case, the refrigerant composed of the saturated liquid supercooled through the condenser with the flow rate adjusted by the flow rate adjusting means is supplied to the suction chamber through the bypass passage. The refrigerant of the saturated liquid is depressurized from the condensation pressure in the suction chamber and absorbs heat in the suction chamber. For this reason, it becomes possible to suppress the temperature rise of the refrigerant from the upstream portion of the suction chamber to each suction port, and the coefficient of performance is further improved.

また、この場合、微量の飽和液の冷媒によって斜板式圧縮機を冷却できることから、斜板式圧縮機内のオイル粘度のアップによる潤滑性向上やリップシールの温度低減、ピストン及びシリンダボア間やシュー及びピストン間の熱変形の低減の作用を生じ、信頼性が向上する。   In this case, since the swash plate compressor can be cooled by a small amount of saturated refrigerant, the lubrication is improved by increasing the oil viscosity in the swash plate compressor, the temperature of the lip seal is reduced, and between the piston and cylinder bore or between the shoe and piston. This reduces the thermal deformation of the material and improves the reliability.

検出手段は、特定吸入ポート近傍の冷媒の温度に対応した冷媒の飽和圧力を検出するものであり得る(請求項4)。吸入ポート近傍の冷媒は、ピストンの往復動によって流れを生じており、その温度を熱電対等で正確に検出することは困難である。その温度に対応した冷媒の飽和圧力を検出することの方が容易である。   The detection means may detect the saturation pressure of the refrigerant corresponding to the temperature of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port. The refrigerant in the vicinity of the suction port is caused to flow by the reciprocating motion of the piston, and it is difficult to accurately detect the temperature with a thermocouple or the like. It is easier to detect the saturation pressure of the refrigerant corresponding to the temperature.

より具体的には、検出手段は冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒であり得る。そして、流量調整手段は、感温筒内の圧力と蒸発器の出口側の圧力とが対抗して冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁であり得る(請求項5)。この場合、従来の外部均圧式の膨張弁の調整弁を本発明の流量調整手段にすることが可能である。   More specifically, the detection means may be a temperature sensitive cylinder in which a refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state. The flow rate adjusting means may be an adjustment valve that changes the opening degree of the flow path through which the refrigerant flows by opposing the pressure in the temperature sensitive cylinder and the pressure on the outlet side of the evaporator. In this case, a conventional adjustment valve for an external pressure equalization type expansion valve can be used as the flow rate adjusting means of the present invention.

また、検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒と、感温筒内の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサとからなり得る。そして、流量調整手段は、出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションであり得る(請求項6)。この場合、感温筒、圧力センサ及びインジェクションにより本発明が具体化される。   Further, the detection means may be composed of a temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a pressure sensor that outputs an output signal based on the pressure in the temperature sensing cylinder. The flow rate adjusting means may be an injection that changes the injection amount of the refrigerant based on the output signal. In this case, the present invention is embodied by the temperature sensitive cylinder, the pressure sensor, and the injection.

蒸発器の出口側の冷媒の温度又は圧力に基づく第2出力を行う第2検出手段が設けられ得る。そして、流量調整手段は、第2出力にも基づいて蒸発器に供給する冷媒の流量を調整し得る(請求項7)。   Second detection means for performing a second output based on the temperature or pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator may be provided. Then, the flow rate adjusting means can adjust the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator based on the second output.

この場合、流量調整手段は、特定吸入ポート近傍の冷媒の温度又は圧力に基づく出力により、第2出力に基づく冷媒量を補正することとなる。このため、従来の冷凍回路を改良してその冷凍回路の成績係数を向上させることが可能になる。   In this case, the flow rate adjusting means corrects the refrigerant amount based on the second output based on the output based on the temperature or pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port. For this reason, it becomes possible to improve the coefficient of performance of the refrigeration circuit by improving the conventional refrigeration circuit.

検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した第1感温筒と、第1感温筒内の圧力に基づく第1出力信号を出力する第1圧力センサとからなり得る。また、第2検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した第2感温筒と、第2感温筒内の圧力に基づく第2出力信号を出力する第2圧力センサとからなり得る。そして、流量調整手段は、第1出力信号及び第2出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションであり得る(請求項8)。この場合、第1、2感温筒、第1、2圧力センサ及びインジェクションにより本発明が具体化される。   The detection means may comprise a first temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a first pressure sensor that outputs a first output signal based on the pressure in the first temperature sensing cylinder. The second detection means may include a second temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a second pressure sensor that outputs a second output signal based on the pressure in the second temperature sensing cylinder. . The flow rate adjusting means may be an injection that changes an injection amount of the refrigerant based on the first output signal and the second output signal. In this case, the present invention is embodied by the first and second temperature sensing cylinders, the first and second pressure sensors, and the injection.

感温筒は断熱されていることが好ましい(請求項9)。エンジンルーム内の熱によって感温筒内の圧力が変化することを防止し、より正確に圧力を検出することができる。   The temperature sensitive cylinder is preferably insulated (claim 9). It is possible to prevent the pressure in the temperature sensitive cylinder from changing due to heat in the engine room, and to detect the pressure more accurately.

以下、本発明を具体化した実施例1〜3を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments 1 to 3 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1の車両用冷凍回路は、図1に示すように、吸入室1a及び吐出室1bを有する斜板式圧縮機1と、吐出室1bと配管3aによって接続された凝縮器5と、凝縮器5と配管3bによって接続されたレシーバタンク7と、レシーバタンク7と配管3cによって接続された調整弁10と、調整弁10と配管3dによって接続され、吸入室1aと配管3eによって接続された蒸発器11と、これらを循環する冷媒とを備えている。   As shown in FIG. 1, the refrigeration circuit for a vehicle according to the first embodiment includes a swash plate compressor 1 having a suction chamber 1a and a discharge chamber 1b, a condenser 5 connected by a discharge chamber 1b and a pipe 3a, and a condenser. 5 and the receiver tank 7 connected by the pipe 3b, the regulator valve 10 connected by the receiver tank 7 and the pipe 3c, the evaporator connected by the regulator valve 10 and the pipe 3d, and connected by the suction chamber 1a and the pipe 3e. 11 and a refrigerant circulating through them.

斜板式圧縮機1は、図2及び図3に示すように、シリンダブロック13に複数個のシリンダボア13aが形成されている。図2に示すように、シリンダブロック13の前端にはフロントハウジング15が当接され、シリンダブロック13の後端には弁ユニット17を挟持した状態でリヤハウジング19が当接され、これらがボルト21によって締結されている。フロントハウジング19とシリンダブロック13とによりクランク室23が形成されている。図2及び図3に示すように、リヤハウジング19には中心部分と外周部分とを仕切る環状の隔壁19aが形成されており、この隔壁19aによって、リヤハウジング19の中心部分は吸入室1aとされ、リヤハウジング19の外周部分は吐出室1bとされている。吸入室1aと吐出室1bとは隔壁19aを介して互いに隣接している。フロントハウジング15及びシリンダブロック13が第1ハウジングに相当し、リヤハウジング19が第2ハウジングに相当する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the swash plate compressor 1 has a plurality of cylinder bores 13 a formed in a cylinder block 13. As shown in FIG. 2, the front housing 15 is in contact with the front end of the cylinder block 13, and the rear housing 19 is in contact with the rear end of the cylinder block 13 with the valve unit 17 being sandwiched between them. It is concluded by A crank chamber 23 is formed by the front housing 19 and the cylinder block 13. As shown in FIGS. 2 and 3, the rear housing 19 is formed with an annular partition wall 19a that divides the central portion and the outer peripheral portion, and the central portion of the rear housing 19 serves as a suction chamber 1a by the partition wall 19a. The outer peripheral portion of the rear housing 19 is a discharge chamber 1b. The suction chamber 1a and the discharge chamber 1b are adjacent to each other through a partition wall 19a. The front housing 15 and the cylinder block 13 correspond to a first housing, and the rear housing 19 corresponds to a second housing.

フロントハウジング15及びシリンダブロック13には軸封装置25a及び軸受装置25b、25cを介して駆動軸27が回転可能に支承されている。また、クランク室23内では駆動軸27にラグプレート29が圧入されており、フロントハウジング15とラグプレート29との間には軸受装置31が設けられている。また、クランク室23内では駆動軸27に斜板33が挿通されており、ラグプレート29と斜板33とはヒンジ機構35により係合されている。ヒンジ機構35は、斜板33をラグプレート29と同期回転可能にしつつ、その傾斜角を変更できるようになっている。   A drive shaft 27 is rotatably supported on the front housing 15 and the cylinder block 13 via a shaft seal device 25a and bearing devices 25b and 25c. A lug plate 29 is press-fitted into the drive shaft 27 in the crank chamber 23, and a bearing device 31 is provided between the front housing 15 and the lug plate 29. In the crank chamber 23, a swash plate 33 is inserted through the drive shaft 27, and the lug plate 29 and the swash plate 33 are engaged by a hinge mechanism 35. The hinge mechanism 35 can change the inclination angle while allowing the swash plate 33 to rotate synchronously with the lug plate 29.

各シリンダボア13a内には後方だけがピストンヘッドであるピストン37が往復動可能に収納されている。斜板33と各ピストン37との間には対をなすシュー39a、39bが設けられている。各シュー39a、39bは半球状をなしている。各シュー39a、39bが斜板33の揺動運動を各ピストン37の往復動に変換する運動変換機構に相当する。   In each cylinder bore 13a, a piston 37 having a piston head only in the rear is accommodated so as to be able to reciprocate. A pair of shoes 39 a and 39 b are provided between the swash plate 33 and each piston 37. Each shoe 39a, 39b has a hemispherical shape. Each of the shoes 39 a and 39 b corresponds to a motion conversion mechanism that converts the swing motion of the swash plate 33 into the reciprocating motion of each piston 37.

各シリンダボア13a、各ピストン37及び弁ユニット17によって圧縮室が形成されている。弁ユニット17には、図3に示すように、吸入室1aと各圧縮室とを連通させる吸入ポート17aと、各圧縮室と吐出室1bとを連通させる吐出ポート17bとが形成されている。各吸入ポート17aは吸入弁によって開閉されるようになっており、各吐出ポート17bは吐出弁によって開閉されるようになっている。各吐出弁のリフト量はリテーナによって規制されるようになっている。   Each cylinder bore 13a, each piston 37, and the valve unit 17 form a compression chamber. As shown in FIG. 3, the valve unit 17 is formed with a suction port 17a for communicating the suction chamber 1a with each compression chamber, and a discharge port 17b for communicating each compression chamber with the discharge chamber 1b. Each suction port 17a is opened and closed by a suction valve, and each discharge port 17b is opened and closed by a discharge valve. The lift amount of each discharge valve is regulated by a retainer.

また、図2に示すように、リヤハウジング19には吸入室1aを外周側に延ばす吸入フランジ41が固定されており、吸入フランジ41の吸入口41aに配管3eが接続されている。   Further, as shown in FIG. 2, a suction flange 41 that extends the suction chamber 1 a to the outer peripheral side is fixed to the rear housing 19, and a pipe 3 e is connected to the suction port 41 a of the suction flange 41.

また、シリンダブロック13、リヤハウジング19及び弁ユニット17には吐出室1bとクランク室23とを連通する図示しない給気通路が形成されている。また、シリンダブロック13及び弁ユニット17にはクランク室23と吸入室1aとを連通する抽気通路43が形成されている。そして、リヤハウジング19内には図示しない制御弁が収納されており、この制御弁は、吸入室1aと連通する図示しない検知通路で吸入圧力を検知し、この吸入圧力に応じて給気通路の開度を変更できるようになっている。   The cylinder block 13, the rear housing 19, and the valve unit 17 are formed with an air supply passage (not shown) that connects the discharge chamber 1 b and the crank chamber 23. Further, the cylinder block 13 and the valve unit 17 are formed with an extraction passage 43 that communicates the crank chamber 23 and the suction chamber 1a. A control valve (not shown) is housed in the rear housing 19, and this control valve detects the suction pressure in a detection passage (not shown) communicating with the suction chamber 1 a, and the supply passage according to the suction pressure is detected. The opening can be changed.

図4に示すように、流量調整手段としての調整弁10は、配管3c、3dと連通するハウジング45を有し、ハウジング45内には弁室45aが形成されている。弁室45a内には、配管3cと配管3cとの開度を構成する弁座45bが形成されている。また、弁室45a内には弁体47が移動可能に設けられており、弁体47はばね49によって弁座45b側に付勢されている。   As shown in FIG. 4, the adjustment valve 10 as a flow rate adjusting means has a housing 45 communicating with the pipes 3 c and 3 d, and a valve chamber 45 a is formed in the housing 45. In the valve chamber 45a, the valve seat 45b which comprises the opening degree of the piping 3c and the piping 3c is formed. A valve body 47 is movably provided in the valve chamber 45a, and the valve body 47 is biased toward the valve seat 45b by a spring 49.

ハウジング45にはケース51が同軸かつ一体に固定されており、ケース51内はダイヤフラム53によって基準室51aと検出室51bとの2室に区画されている。ダイヤフラム53には弁棒55が固定されている。弁棒55は、基準室51aを封止した状態で弁室45a内まで延び、弁体47に固定されている。基準室51aには均圧管59が接続され、均圧管59は、図1及び図2に示すように、蒸発器11の出口付近に接続されている。   A case 51 is coaxially and integrally fixed to the housing 45, and the inside of the case 51 is divided into two chambers, a reference chamber 51a and a detection chamber 51b, by a diaphragm 53. A valve rod 55 is fixed to the diaphragm 53. The valve rod 55 extends into the valve chamber 45 a in a state where the reference chamber 51 a is sealed, and is fixed to the valve body 47. A pressure equalizing pipe 59 is connected to the reference chamber 51a, and the pressure equalizing pipe 59 is connected in the vicinity of the outlet of the evaporator 11 as shown in FIGS.

また、図4に示すように、検出室51bに検出手段としてのキャピラリーチューブ57の後端が接続されている。このキャピラリーチューブ57には図示しない断熱テープが巻かれている。図2に示すように、キャピラリーチューブ57の先端は閉止されており、キャピラリーチューブ57内には冷媒が気液混合状態で密閉封入されている。この冷媒は冷凍回路を循環するものと同種のものである。キャピラリーチューブ57の先端は、図3に示すように、吸入口41aから最も遠く、吸入口41aから最も冷媒が流れ込み難い位置の吸入ポート17aに近接されている。以下、この吸入ポート17aを他の吸入ポート17aと区別し、特定吸入ポート17sとする。   Further, as shown in FIG. 4, the detection chamber 51b is connected to the rear end of the capillary tube 57 as a detection means. A heat insulating tape (not shown) is wound around the capillary tube 57. As shown in FIG. 2, the tip of the capillary tube 57 is closed, and a refrigerant is hermetically sealed in the capillary tube 57 in a gas-liquid mixed state. This refrigerant is the same type as that circulating in the refrigeration circuit. As shown in FIG. 3, the tip of the capillary tube 57 is farthest from the suction port 41a and is close to the suction port 17a at a position where the refrigerant hardly flows from the suction port 41a. Hereinafter, this suction port 17a is distinguished from other suction ports 17a and is designated as a specific suction port 17s.

以上のように構成された車両用冷凍回路では、図2及び図4に示すように、キャピラリーチューブ57が特定吸入ポート17s近傍の冷媒の温度に対応した飽和圧力を検出室51bに伝達する。そして、調整弁10は、キャピラリーチューブ57の出力に基づいて蒸発器11に供給する冷媒の流量を調整する。   In the vehicular refrigeration circuit configured as described above, as shown in FIGS. 2 and 4, the capillary tube 57 transmits a saturation pressure corresponding to the temperature of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port 17s to the detection chamber 51b. The adjustment valve 10 adjusts the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator 11 based on the output of the capillary tube 57.

より詳細には、図4に示すように、特定吸入ポート17s近傍の冷媒の飽和圧力が蒸発器11の出口側の圧力よりも高ければ、弁体47は開度を大きくして蒸発器11に供給する冷媒の量を多くする。また、特定吸入ポート17s近傍の冷媒の飽和圧力が蒸発器11の出口側の圧力よりも低ければ、弁体47は開度を小さくして蒸発器11に供給する冷媒の量を少なくする。   More specifically, as shown in FIG. 4, if the saturation pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port 17 s is higher than the pressure on the outlet side of the evaporator 11, the valve body 47 increases the opening degree to the evaporator 11. Increase the amount of refrigerant to be supplied. Further, if the saturation pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port 17 s is lower than the pressure on the outlet side of the evaporator 11, the valve body 47 reduces the opening to reduce the amount of refrigerant supplied to the evaporator 11.

この際、調整弁10がレシーバタンク7と蒸発器11との間に設けられ、調整弁10の下流に蒸発器11が存在することから、蒸発器11に供給する冷媒の流量を調整し易い。そして、この構成によって車両用空調装置のコストアップも抑制している。   At this time, since the regulating valve 10 is provided between the receiver tank 7 and the evaporator 11 and the evaporator 11 exists downstream of the regulating valve 10, it is easy to adjust the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator 11. And the cost increase of the vehicle air conditioner is also suppressed by this structure.

このため、この車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機1を採用していることにより、冷媒が吸入口41aから吸入室1aまでで上昇し、また吸入室1aから各吸入ポート17aまでで上昇したとしても、特定吸入ポート17sと連通する特定のシリンダボア13a内には、温度がほぼ蒸発温度の冷媒が吸入される。   For this reason, in this refrigeration circuit for a vehicle, the swash plate compressor 1 is employed, so that the refrigerant rises from the suction port 41a to the suction chamber 1a, and rises from the suction chamber 1a to each suction port 17a. Even in this case, the refrigerant having the substantially evaporating temperature is sucked into the specific cylinder bore 13a communicating with the specific suction port 17s.

すなわち、図5に示すように、特定のシリンダボア13aに吸入される冷媒は過熱度が0度にされる。つまり、特定のシリンダボア13a内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔhsが0とされる。   That is, as shown in FIG. 5, the superheat degree of the refrigerant sucked into the specific cylinder bore 13a is set to 0 degree. That is, the enthalpy Δhs for the degree of superheat is set to 0 for the refrigerant in the specific cylinder bore 13a.

また、この車両用冷凍回路では、エンジンルーム内での加熱の程度の差、車両の周囲の環境の相違及び車両の走行速度の相違により、吸入口41aから各吸入ポート17aまでの冷媒の温度上昇が不規則であっても、キャピラリーチューブ57は特定吸入ポート17sについては正確に圧力を検出することから、特定のシリンダボア13a内に吸入される冷媒もその差や相違を反映した正確なものとなる。   Further, in this vehicular refrigeration circuit, the temperature rise of the refrigerant from the intake port 41a to each intake port 17a due to a difference in the degree of heating in the engine room, a difference in the environment around the vehicle, and a difference in the traveling speed of the vehicle. Is irregular, the capillary tube 57 accurately detects the pressure for the specific suction port 17s, so that the refrigerant sucked into the specific cylinder bore 13a is also an accurate one reflecting the difference or difference. .

したがって、この車両用冷凍回路によれば、車両用空調装置に利用されることによる不安定な要因にかかわらず、斜板式圧縮機1の体積効率が向上し、かつ消費動力を小さくすることができ、さらに冷媒の循環量も増加する。   Therefore, according to this vehicular refrigeration circuit, the volumetric efficiency of the swash plate compressor 1 can be improved and the power consumption can be reduced regardless of the unstable factors caused by the use in the vehicular air conditioner. Furthermore, the circulation amount of the refrigerant also increases.

この車両用冷凍回路について、吸入圧力を0.196MPa、吐出圧力を1.47MPa、駆動軸27の回転数を1000r.p.m.とし、実機試験を行った。特定吸入ポート17s近傍の冷媒の温度(°C)を種々異ならせ、冷房能力Q、消費動力L及び成績係数Q/Lを求めた。比較のため、従来の車両用冷凍回路の冷房能力Q、消費動力L及び成績係数Q/Lを1とした。他の条件は実施例と比較例とで同一とした。結果を図6に示す。   For this vehicular refrigeration circuit, the suction pressure is 0.196 MPa, the discharge pressure is 1.47 MPa, and the rotational speed of the drive shaft 27 is 1000 r. p. m. A real machine test was conducted. The cooling capacity Q, power consumption L, and coefficient of performance Q / L were determined by varying the refrigerant temperature (° C) in the vicinity of the specific suction port 17s. For comparison, the cooling capacity Q, power consumption L, and coefficient of performance Q / L of a conventional vehicle refrigeration circuit are set to 1. Other conditions were the same in the examples and comparative examples. The results are shown in FIG.

図6から、実施例1の車両用冷凍回路によれば、特定吸入ポート17s近傍の冷媒の温度を下げることにより、冷房能力Qについてはやや下降傾向を生じるものの、消費動力Lの低減効果が大きく、高い成績係数Q/Lを実現できることがわかる。   As shown in FIG. 6, according to the vehicle refrigeration circuit of the first embodiment, the cooling capacity Q is slightly lowered by lowering the temperature of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port 17s, but the effect of reducing the power consumption L is large. It can be seen that a high coefficient of performance Q / L can be realized.

また、この車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機1において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。   Further, in this vehicle refrigeration circuit, liquid compression is less likely to occur in the swash plate compressor 1, and effects such as improved durability can be obtained.

実施例2の車両用冷凍回路は、図7に示すように、配管3cと配管3dとの間に従来の膨張弁61が設けられている。また、凝縮器5とレシーバタンク7との間にはバイパス通路としてのバイパス管3f、3gが設けられ、バイパス管3gは吸入フランジ41の吸入口41a内に接続されている。また、バイパス管3fとバイパス管3gとの間には流量調整手段としての調整弁10が設けられている。   As shown in FIG. 7, the vehicular refrigeration circuit of the second embodiment is provided with a conventional expansion valve 61 between the pipe 3c and the pipe 3d. Further, bypass pipes 3 f and 3 g as bypass passages are provided between the condenser 5 and the receiver tank 7, and the bypass pipe 3 g is connected to the suction port 41 a of the suction flange 41. An adjustment valve 10 as a flow rate adjusting means is provided between the bypass pipe 3f and the bypass pipe 3g.

膨張弁61は、蒸発器11の出口に設けられた感温筒61aと、感温筒61aと接続されたキャピラリーチューブ61bと、キャピラリーチューブ61bと接続された調整弁61cとからなる。膨張弁61は、蒸発器11の出口側の圧力に基づき、過熱度が一定になるように冷媒の流量を制御する。   The expansion valve 61 includes a temperature sensing cylinder 61a provided at the outlet of the evaporator 11, a capillary tube 61b connected to the temperature sensing cylinder 61a, and an adjustment valve 61c connected to the capillary tube 61b. The expansion valve 61 controls the flow rate of the refrigerant based on the pressure on the outlet side of the evaporator 11 so that the degree of superheat becomes constant.

調整弁10のハウジング45(図4参照)にはバイパス管3f、3gが接続され、基準室51a(図4参照)には均圧管65が接続され、均圧管65はリヤハウジング19の吸入室1aの上流部分に接続されている。この調整弁10をリヤハウジング19内に設けることも可能である。他の構成は実施例1と同様である。   Bypass pipes 3f and 3g are connected to the housing 45 (see FIG. 4) of the regulating valve 10, a pressure equalizing pipe 65 is connected to the reference chamber 51a (see FIG. 4), and the pressure equalizing pipe 65 is the suction chamber 1a of the rear housing 19. It is connected to the upstream part. The adjustment valve 10 can be provided in the rear housing 19. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

この車両用冷凍回路では、吸入室1aには、膨張弁61による冷媒量の調整により、蒸発器11を経た飽和蒸気圧又は過熱蒸気圧の冷媒が配管3eによって供給される。また、その吸入室1aには、調整弁10による冷媒量の調整により、凝縮器5を経て過冷却された飽和液からなる冷媒がバイパス管3f、3gによって供給される。飽和液の冷媒は、吸入室1a内で凝縮圧力から減圧され、吸入室1aの吸熱を行う。このため、吸入フランジ41の吸入口41aから各吸入ポート17aまでの冷媒の温度上昇を抑制することが可能となる。   In this vehicular refrigeration circuit, the refrigerant having the saturated vapor pressure or the superheated vapor pressure that has passed through the evaporator 11 is supplied to the suction chamber 1a through the pipe 3e by adjusting the amount of refrigerant by the expansion valve 61. The suction chamber 1a is supplied with a refrigerant composed of a saturated liquid supercooled via the condenser 5 by adjusting the amount of the refrigerant by the regulating valve 10 through the bypass pipes 3f and 3g. The refrigerant of the saturated liquid is depressurized from the condensation pressure in the suction chamber 1a and absorbs heat from the suction chamber 1a. For this reason, it becomes possible to suppress the temperature rise of the refrigerant from the suction port 41a of the suction flange 41 to each suction port 17a.

このため、この車両用冷凍回路では、図8に示すように、特定のシリンダボア13aに吸入される冷媒は過熱度がマイナスにされる。つまり、特定のシリンダボア13a内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔhsがマイナスとされる。このため、消費動力がより一層低減され、成績係数がより向上する。   For this reason, in this vehicle refrigeration circuit, as shown in FIG. 8, the degree of superheat of the refrigerant sucked into the specific cylinder bore 13a is made negative. That is, for the refrigerant in the specific cylinder bore 13a, the enthalpy Δhs for the degree of superheat is negative. For this reason, power consumption is further reduced and the coefficient of performance is further improved.

また、この車両用冷凍回路では、微量の飽和液の冷媒によって斜板式圧縮機1を冷却できることから、斜板式圧縮機1内のオイル粘度のアップによる潤滑性向上や軸封装置25a内のリップシールの温度低減、ピストン37及びシリンダボア13a間やシュー39a、39b及びピストン37間の熱変形の低減の作用を生じ、信頼性が向上する。他の作用効果は実施例1と同様である。   Further, in this vehicular refrigeration circuit, the swash plate compressor 1 can be cooled by a small amount of saturated refrigerant, so that the lubricity is improved by increasing the oil viscosity in the swash plate compressor 1 and the lip seal in the shaft seal device 25a. This reduces the temperature, reduces the thermal deformation between the piston 37 and the cylinder bore 13a, and between the shoes 39a, 39b and the piston 37, thereby improving the reliability. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

実施例3の車両用冷凍回路では、図9に示すように、実施例1のキャピラリーチューブ(第1キャピラリーチューブ)57が第1圧力センサ67に接続されている。また、同様の第2キャピラリーチューブ69aが蒸発器11の出口に設けられており、この第2キャピラリーチューブ69aは第2圧力センサ69に接続されている。これら第1、2圧力センサ67、69は、第1、2キャピラリーチューブ57、69a内の圧力に基づく第1、2出力信号を出力できるようになっている。   In the vehicle refrigeration circuit according to the third embodiment, as shown in FIG. 9, the capillary tube (first capillary tube) 57 according to the first embodiment is connected to a first pressure sensor 67. A similar second capillary tube 69 a is provided at the outlet of the evaporator 11, and the second capillary tube 69 a is connected to the second pressure sensor 69. The first and second pressure sensors 67 and 69 can output first and second output signals based on the pressure in the first and second capillary tubes 57 and 69a.

また、レシーバタンク7と蒸発器11との間にはインジェクション71が設けられている。第1、2圧力センサ67、69の第1、2出力信号は車両のエアコンECU73に入力されるようになっており、エアコンECU73の出力信号がインジェクション71に入力されるようになっている。インジェクション71は第1、2出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更できるようになっている。インジェクション71及びエアコンECU73が流量調整手段に相当する。   An injection 71 is provided between the receiver tank 7 and the evaporator 11. The first and second output signals of the first and second pressure sensors 67 and 69 are input to the air conditioner ECU 73 of the vehicle, and the output signal of the air conditioner ECU 73 is input to the injection 71. The injection 71 can change the injection amount of the refrigerant based on the first and second output signals. The injection 71 and the air conditioner ECU 73 correspond to the flow rate adjusting means.

この車両用冷凍回路では、第1圧力センサ69が特定吸入ポート17s近傍の冷媒の圧力に基づく第1出力信号を出力し、第2圧力センサ69が蒸発器11の出口側の冷媒の圧力に基づく第2出力信号を出力する。また、エアコンECU73は、第1、2圧力センサ67、69の第1、2出力信号から、それらの位置でのエンタルピーを演算することが可能である。このエンタルピーの差が単位質量流量当りの加熱量であり、それを算出可能である。   In this vehicular refrigeration circuit, the first pressure sensor 69 outputs a first output signal based on the refrigerant pressure near the specific suction port 17 s, and the second pressure sensor 69 is based on the refrigerant pressure on the outlet side of the evaporator 11. A second output signal is output. Further, the air conditioner ECU 73 can calculate the enthalpy at these positions from the first and second output signals of the first and second pressure sensors 67 and 69. This difference in enthalpy is the heating amount per unit mass flow rate, which can be calculated.

こうして、この車両用冷凍回路では、エアコンECU73が第1出力信号により第2出力信号に基づく冷媒量を補正する。このため、従来の冷凍回路を改良してその冷凍回路の成績係数を向上させることが可能になる。   Thus, in this vehicle refrigeration circuit, the air conditioner ECU 73 corrects the refrigerant amount based on the second output signal by the first output signal. For this reason, it becomes possible to improve the coefficient of performance of the refrigeration circuit by improving the conventional refrigeration circuit.

また、この車両用冷凍回路では、エアコンECU73が第1、2圧力センサ67、69の第1、2出力信号によって冷媒量をフィードバック制御する。このため、例えば、車両の運転状態により、燃費向上、すなわち成績係数の向上を重視するときには、蒸発器11の出口側の過熱度を小さくすることにより、斜板式圧縮機1の体積効率を大きくすることが可能になる。逆に、冷房能力を大きくしたいときには、蒸発器の出口側の過熱度を大きくすることが可能である。また、高速走行中に斜板式圧縮機1の内部温度が高くなるような場合には、蒸発器11の出口側の過熱度を小さくすることも可能である。他の作用効果は実施例1と同様である。   In this vehicular refrigeration circuit, the air conditioner ECU 73 feedback-controls the refrigerant amount by the first and second output signals of the first and second pressure sensors 67 and 69. For this reason, for example, when importance is attached to improving fuel efficiency, that is, improving the coefficient of performance, depending on the driving state of the vehicle, the volumetric efficiency of the swash plate compressor 1 is increased by reducing the degree of superheat on the outlet side of the evaporator 11. It becomes possible. Conversely, when it is desired to increase the cooling capacity, it is possible to increase the degree of superheat on the outlet side of the evaporator. Further, when the internal temperature of the swash plate compressor 1 becomes high during high speed traveling, the degree of superheat on the outlet side of the evaporator 11 can be reduced. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

以上において、本発明を実施例1〜3に即して説明したが、本発明は上記実施例1〜3に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。   In the above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say.

例えば、上記実施例1、2の車両用冷凍回路の調整弁10を実施例3の車両用冷凍回路のインジェクション71及びエアコンECU73で構成することも可能である。   For example, the adjustment valve 10 of the vehicle refrigeration circuit of the first and second embodiments can be configured by the injection 71 of the vehicle refrigeration circuit and the air conditioner ECU 73 of the third embodiment.

また、上記実施例1〜3では、斜板式圧縮機1として、片頭のピストン37を用いた容量可変型のものを例としたが、両頭のピストンを用いた固定容量型斜板式圧縮機を斜板式圧縮機とすることも可能である。   In the first to third embodiments, the swash plate compressor 1 is a variable capacity type using a single-headed piston 37, but a fixed capacity swash plate compressor using a double-headed piston is used as a swash plate compressor. It is also possible to use a plate compressor.

本発明は車両用空調装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.

実施例1の車両用冷凍回路の構成図である。It is a block diagram of the refrigeration circuit for vehicles of Example 1. FIG. 実施例1の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a swash plate compressor according to a vehicle refrigeration circuit of Example 1. FIG. 実施例1の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の横断面図である。1 is a cross-sectional view of a swash plate compressor according to a vehicle refrigeration circuit of Example 1. FIG. 実施例1の車両用冷凍回路に係り、膨張弁の断面図である。1 is a cross-sectional view of an expansion valve according to a refrigeration circuit for a vehicle according to Embodiment 1. ある冷媒のモリエル線図と、実施例1の車両用冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。It is a graph which shows the Mollier diagram of a certain refrigerant | coolant, and the driving | running state of the refrigeration circuit for vehicles of Example 1. FIG. 実施例の車両用冷凍回路における吸入口近傍の温度とCOP等とを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature of the suction inlet vicinity, COP, etc. in the refrigeration circuit for vehicles of an Example. 実施例2の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the swash plate type compressor regarding the refrigeration circuit for vehicles of Example 2. FIG. ある冷媒のモリエル線図と、実施例2の車両用冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。It is a graph which shows the Mollier diagram of a certain refrigerant | coolant, and the driving | running state of the refrigeration circuit for vehicles of Example 2. FIG. 実施例3の車両用冷凍回路の構成図である。6 is a configuration diagram of a vehicle refrigeration circuit according to Embodiment 3. FIG. ある冷媒のモリエル線図と、従来の冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。It is a graph which shows the Mollier diagram of a certain refrigerant | coolant, and the driving | running state of the conventional freezing circuit.

符号の説明Explanation of symbols

13a…シリンダボア
23…クランク室
13、15…第1ハウジング(13…シリンダブロック、15…フロントハウジング) 1a…吸入室
1b…吐出室
19…第2ハウジング(リヤハウジング)
27…駆動軸
33…斜板
37…ピストン
39a、39b…運動変換機構(シュー)
17a…吸入ポート
1…斜板式圧縮機
5…凝縮器
11…蒸発器
3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g…配管
17s…特定吸入ポート
57、67…検出手段(57…(第1)キャピラリーチューブ、67…(第1)圧力センサ)
10、71、73…流量調整手段(10…調整弁、71…インジェクション、73…エアコンECU)
3f…バイパス通路(バイパス管)
69a、69…第2検出手段(69a…第2キャピラリーチューブ、69…第2圧力センサ)
13a ... Cylinder bore 23 ... Crank chamber 13, 15 ... First housing (13 ... Cylinder block, 15 ... Front housing) 1a ... Suction chamber 1b ... Discharge chamber 19 ... Second housing (rear housing)
27 ... Drive shaft 33 ... Swash plate 37 ... Piston 39a, 39b ... Motion conversion mechanism (shoe)
17a ... Suction port 1 ... Swash plate compressor 5 ... Condenser 11 ... Evaporator 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g ... Piping 17s ... Specific suction port 57, 67 ... Detection means (57 ... (first ) Capillary tube, 67 ... (first) pressure sensor)
10, 71, 73 ... Flow rate adjusting means (10 ... Adjustment valve, 71 ... Injection, 73 ... Air conditioner ECU)
3f ... Bypass passage (bypass pipe)
69a, 69 ... second detection means (69a ... second capillary tube, 69 ... second pressure sensor)

Claims (9)

複数個のシリンダボア及びクランク室を形成する第1ハウジングと、該第1ハウジングと接合され、各該シリンダボアに連通し、互いに隣接する吸入室及び吐出室を形成する第2ハウジングと、該第1ハウジング及び該第2ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に支持された斜板と、各該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と各該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を各該ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを有し、各該シリンダボアと該吸入室とが吸入ポートによって連通可能に構成された斜板式圧縮機と、
該吐出室と接続された凝縮器と、
該凝縮器と接続され、該吸入室と接続される蒸発器と、
該斜板式圧縮機、該凝縮器及び該蒸発器の間を循環する冷媒とを備えた車両用冷凍回路であって、
少なくとも一つの前記吸入ポートである特定吸入ポートに近接し、該特定吸入ポート近傍の該冷媒の温度又は圧力に基づく出力を行う検出手段と、
該検出手段の該出力に基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する流量調整手段とをさらに備えていることを特徴とする車両用冷凍回路。
A first housing that forms a plurality of cylinder bores and a crank chamber; a second housing that is joined to the first housing and communicates with the cylinder bores to form a suction chamber and a discharge chamber adjacent to each other; and the first housing And a drive shaft rotatably supported by the second housing, a swash plate supported by the drive shaft in the crank chamber, a piston accommodated reciprocally in each cylinder bore, and the swash plate A motion converting mechanism provided between each piston and converting a swinging motion of the swash plate into a reciprocating motion of each piston so that each cylinder bore and the suction chamber can communicate with each other by a suction port; A configured swash plate compressor,
A condenser connected to the discharge chamber;
An evaporator connected to the condenser and connected to the suction chamber;
A vehicular refrigeration circuit comprising the swash plate compressor, a refrigerant circulating between the condenser and the evaporator,
Detection means for making an output based on the temperature or pressure of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port, which is at least one of the suction ports, in the vicinity of the specific suction port;
A vehicular refrigeration circuit, further comprising a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator based on the output of the detecting unit.
前記流量調整手段は前記凝縮器と前記蒸発器との間に設けられている請求項1記載の車両用冷凍回路。   The vehicular refrigeration circuit according to claim 1, wherein the flow rate adjusting means is provided between the condenser and the evaporator. 前記凝縮器と前記蒸発器との間には前記吸入室と連通するバイパス通路が設けられ、
前記流量調整手段は該バイパス通路に設けられている請求項1記載の車両用冷凍回路。
A bypass passage communicating with the suction chamber is provided between the condenser and the evaporator,
The vehicular refrigeration circuit according to claim 1, wherein the flow rate adjusting means is provided in the bypass passage.
前記検出手段は、前記特定吸入ポート近傍の前記冷媒の温度に対応した前記冷媒の飽和圧力を検出する請求項1乃至3のいずれか1項記載の車両用冷凍回路。   The vehicular refrigeration circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the detecting means detects a saturation pressure of the refrigerant corresponding to a temperature of the refrigerant in the vicinity of the specific suction port. 前記検出手段は前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒であり、
前記流量調整手段は、該感温筒内の圧力と前記蒸発器の出口側の圧力とが対抗して前記冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁である請求項4記載の車両用冷凍回路。
The detection means is a temperature sensitive cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state,
The vehicle according to claim 4, wherein the flow rate adjusting means is an adjustment valve that changes an opening degree of a flow path through which the refrigerant flows by opposing a pressure in the temperature sensing cylinder and a pressure on an outlet side of the evaporator. Refrigeration circuit.
前記検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒と、該感温筒内の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサとからなり、
前記流量調整手段は、該出力信号に基づいて前記冷媒の射出量を変更するインジェクションである請求項4記載の車両用冷凍回路。
The detection means includes a temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a pressure sensor that outputs an output signal based on the pressure in the temperature sensing cylinder,
The vehicular refrigeration circuit according to claim 4, wherein the flow rate adjusting means is an injection that changes an injection amount of the refrigerant based on the output signal.
前記蒸発器の出口側の前記冷媒の温度又は圧力に基づく第2出力を行う第2検出手段が設けられ、
前記流量調整手段は、該第2出力にも基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する請求項2記載の車両用冷凍回路。
Second detection means for performing a second output based on the temperature or pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator is provided;
The vehicular refrigeration circuit according to claim 2, wherein the flow rate adjusting means adjusts the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator based on the second output.
前記検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した第1感温筒と、該第1感温筒内の圧力に基づく第1出力信号を出力する第1圧力センサとからなり、
前記第2検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した第2感温筒と、該第2感温筒内の圧力に基づく第2出力信号を出力する第2圧力センサとからなり、
前記流量調整手段は、該第1出力信号及び該第2出力信号に基づいて前記冷媒の射出量を変更するインジェクションである請求項7記載の車両用冷凍回路。
The detection means includes a first temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a first pressure sensor that outputs a first output signal based on the pressure in the first temperature sensing cylinder,
The second detection means includes a second temperature sensing cylinder in which the refrigerant is hermetically sealed in a gas-liquid mixed state, and a second pressure sensor that outputs a second output signal based on the pressure in the second temperature sensing cylinder. ,
The vehicular refrigeration circuit according to claim 7, wherein the flow rate adjusting means is an injection that changes an injection amount of the refrigerant based on the first output signal and the second output signal.
前記感温筒は断熱されている請求項5、6又は8記載の車両用冷凍回路。   The vehicular refrigeration circuit according to claim 5, wherein the temperature sensitive cylinder is thermally insulated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122295A1 (en) * 2010-03-29 2011-10-06 株式会社豊田自動織機 Waste heat regeneration system
WO2012074457A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 Scania Cv Ab Arrangement and method for converting thermal energy to mechanical energy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122295A1 (en) * 2010-03-29 2011-10-06 株式会社豊田自動織機 Waste heat regeneration system
JP2011208525A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Toyota Industries Corp Waste heat regeneration system
WO2012074457A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 Scania Cv Ab Arrangement and method for converting thermal energy to mechanical energy
US9127573B2 (en) 2010-12-01 2015-09-08 Scania Cv Ab Arrangement and method for converting thermal energy to mechanical energy

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