JP3152103B2 - 可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路 - Google Patents

可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路

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JP3152103B2 JP12175195A JP12175195A JP3152103B2 JP 3152103 B2 JP3152103 B2 JP 3152103B2 JP 12175195 A JP12175195 A JP 12175195A JP 12175195 A JP12175195 A JP 12175195A JP 3152103 B2 JP3152103 B2 JP 3152103B2
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正法 園部
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吐出圧領域から制御圧
室へ圧力を導入すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ
圧力を放出して容量を可変する容量可変機構を備えた可
変容量型圧縮機、凝縮器、減圧手段及び蒸発器を備えた
冷媒回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】クランク室内の圧力を調整して斜板の傾
角を制御する可変容量型圧縮機の一例が特公6−10
468号公報に開示されている。この圧縮機では冷房負
荷を反映する吸入圧力に感応して通路断面積を変える吸
入圧力感応制御機構がクランク室と吸入室とを繋ぐ通路
上に介在されている。又、吸入ガス温度に感応して通路
断面積を変える吸入温度感応制御機構が前記通路上に介
在されている。吸入圧力感応制御機構及び吸入温度感応
制御機構はいずれも圧縮機内の吸入室における冷媒ガス
の圧力及び温度に感応している。このような機構は冷媒
回路上の減圧手段として固定絞り量のオリフィス機構を
用いていることを前提としている。固定絞り量のオリフ
ィス機構の採用では冷房負荷に応じて吸入ガスの温度も
変化する。吸入温度感応制御機構はこの吸入ガス温度の
変化も考慮して容量制御を行なうためのものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】吸入圧力感応制御機構
及び吸入温度感応制御機構はいずれもクランク室と吸入
室とを繋ぐ通路における通過断面積を変えるようになっ
ている。即ち、吸入圧力感応制御機構及び吸入温度感応
制御機構は前記通路に対して並列に配置された関係とな
っている。吸入圧力感応制御機構及び吸入温度感応制御
機構による通過断面積制御はいずれもクランク室内の圧
力調整、言い換えれば容量制御を意味しており、吸入圧
力感応制御機構及び吸入温度感応制御機構の制御対象は
同じである。圧力検知による吸入圧力感応制御機構の通
過断面積制御の反応は速いが、温度検知による吸入温度
感応制御機構の通過断面積制御の反応は圧力反応に比し
て遅い。そのため、例えば冷房負荷が増大状態から減少
状態へ反転するようなときには吸入圧力感応制御機構は
この冷房負荷変動に迅速に反応して前記通過断面積を絞
りにかかるが、吸入温度感応制御機構はその反応の遅さ
故に前記通過断面積を拡げる動作を暫くの間は惰性的に
行なう。又、冷房負荷が減少状態から増大状態へ反転す
るようなときには吸入圧力感応制御機構はこの冷房負荷
変動に迅速に反応して前記通過断面積を拡げにかかる
が、吸入温度感応制御機構はその反応の遅さ故に前記通
過断面積を絞る動作を暫くの間は惰性的に行なう。その
結果、両制御機構の容量という同じ制御対象は各制御機
構によって互いに相反する制御を受けることになり、安
定した容量制御が行われない。
【0004】本発明は、可変容量型圧縮機を用いた冷媒
回路における容量制御を安定して行なうことを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、吐
出圧領域から制御圧室へ圧力を導入すると共に、制御圧
室から吸入圧領域へ圧力を放出して容量を可変する容量
可変機構を備えた可変容量型圧縮機、凝縮器、減圧手
段、蒸発器及び該蒸発器から送り出された冷媒温度に感
応する感温筒を備えた冷媒回路を対象とし、請求項1の
発明では、前記減圧手段を固定又は可変絞りオリフィス
機構とし、スーパーヒート検知に基づく前記感温筒内の
圧力を、スーパーヒート検知式容量制御機構の感圧機構
の一方に作用させて前記制御圧室内の圧力を制御する。
【0006】請求項2の発明では、前記制御圧室と吐出
圧領域とを圧力供給通路で接続し、前記スーパーヒート
検知式容量制御機構によって圧力供給通路における通過
断面積を制御するようにした。
【0007】請求項3の発明では、前記制御圧室と吸入
圧領域とを放圧通路で接続し、前記スーパーヒート検知
式容量制御機構によって放圧通路における通過断面積を
制御するようにした。
【0008】請求項4の発明では、前記吐出圧領域と吸
入圧領域とを制御通路で接続し、制御通路上には前記ス
ーパーヒート検知式容量制御機構を介在し、前記スーパ
ーヒート検知式容量制御機構によって制御通路における
通過断面積を制御し、スーパーヒート検知式容量制御機
構と吐出圧領域との間の制御通路に前記制御圧室を連通
した。
【0009】請求項5の発明では、シリンダボア内にピ
ストンを往復動可能に収容すると共に、回転軸に対して
斜板を傾動可能に支持し、前記制御圧室となるクランク
室の圧力と吸入圧力とのピストンを介した差に応じて斜
板傾角を変更する可変容量型圧縮機を用いた。請求項6
の発明では、前記スーパーヒート検知式容量制御機構の
感圧機構は、前記感温筒内の圧力に吸入圧を対抗させ
【0010】
【作用】可変容量型圧縮機における容量が小さい状態に
ある場合、冷房負荷が高くなると減圧手段から送られた
冷媒が蒸発器において熱を奪われ過ぎて過熱蒸気とな
る。スーパーヒート検知式容量制御機構は過熱蒸気状態
の冷媒のスーパーヒート検知に基づいて容量を増大する
側へ前記制御圧室の圧力を変える。可変容量型圧縮機に
おける容量が大きい状態にある場合、冷房負荷が小さく
なると減圧手段から送られた冷媒が蒸発器において熱を
奪わずに湿り蒸気となる。スーパーヒート検知式容量制
御機構は湿り蒸気状態の冷媒のスーパーヒート検知に基
づいて容量を減少する側へ前記制御圧室の圧力を変え
る。
【0011】請求項2の発明では、スーパーヒート検知
式容量制御弁は制御圧室と吐出圧領域とを繋ぐ圧力供給
通路における通過断面積を制御する。可変容量型圧縮機
における容量が小さい状態にある場合、冷房負荷が高く
なるとスーパーヒート検知式容量制御機構は過熱蒸気状
態の冷媒のスーパーヒート検知に基づいて容量を増大す
る側へ圧力供給通路における通過断面積を変える。可変
容量型圧縮機における容量が大きい状態にある場合、冷
房負荷が小さくなるとスーパーヒート検知式容量制御機
構は湿り蒸気状態の冷媒のスーパーヒート検知に基づい
て容量を減少する側へ圧力供給通路における通過断面積
を変える。
【0012】請求項3の発明では、スーパーヒート検知
式容量制御弁は制御圧室と吸入圧領域とを繋ぐ放圧通路
における通過断面積を制御する。可変容量型圧縮機にお
ける容量が小さい状態にある場合、冷房負荷が高くなる
とスーパーヒート検知式容量制御機構は過熱蒸気状態の
冷媒のスーパーヒート検知に基づいて容量を増大する側
へ放圧通路における通過断面積を変える。可変容量型圧
縮機における容量が大きい状態にある場合、冷房負荷が
小さくなるとスーパーヒート検知式容量制御機構は湿り
蒸気状態の冷媒のスーパーヒート検知に基づいて容量を
減少する側へ放圧通路における通過断面積を変える。
【0013】請求項4の発明では、スーパーヒート検知
式容量制御弁は制御通路における通過断面積を制御す
る。可変容量型圧縮機における容量が小さい状態にある
場合、冷房負荷が高くなるとスーパーヒート検知式容量
制御機構は過熱蒸気状態の冷媒のスーパーヒート検知に
基づいて容量を増大する側へ制御通路における通過断面
積を変える。可変容量型圧縮機における容量が大きい状
態にある場合、冷房負荷が小さくなるとスーパーヒート
検知式容量制御機構は湿り蒸気状態の冷媒のスーパーヒ
ート検知に基づいて容量を減少する側へ制御通路におけ
る通過断面積を変える。
【0014】請求項5の発明では、可変容量型圧縮機に
おける斜板傾角が小さい状態にある場合、冷房負荷が高
くなると減圧手段から送られた冷媒が蒸発器において熱
を奪われ過ぎて過熱蒸気となる。スーパーヒート検知式
容量制御機構は過熱蒸気状態の冷媒のスーパーヒート検
知に基づいてクランク室の圧力を下げ、斜板傾角が増大
する。可変容量型圧縮機における斜板傾角が大きい状態
にある場合、冷房負荷が小さくなると減圧手段から送ら
れた冷媒が蒸発器において熱を奪わずに湿り蒸気とな
る。スーパーヒート検知式容量制御機構は湿り蒸気状態
の冷媒のスーパーヒート検知に基づいてクランク室の圧
力を上げ、斜板傾角が減少する。
【0015】
【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例を図1
及び図2に基づいて説明する。シリンダブロック1とフ
ロントハウジング2との間には回転軸3が回転可能に支
持されている。シリンダブロック1に接合されたリヤハ
ウジング11内には吸入室11-1及び吐出室11-2が区
画形成されている。回転軸3は電磁クラッチ4を介して
車両エンジンから回転駆動力を得る。回転軸4には回転
支持体5が止着されている。回転支持体5には支持アー
ム5-1が突設されており、支持アーム5-1にはガイド孔
5-2が透設されている。ガイド孔5-2にはピン6がスラ
イド可能に嵌めこまれており、ピン6には回転駆動体7
が傾斜角可変に連結支持されている。
【0016】回転軸3にはガイドスリーブ8がスライド
可能に支持されている。回転駆動体7は回転軸3上のガ
イドスリーブ8の左右両側に突設された軸ピン8-1によ
り揺動可能に支持されている。この支持作用、ガイド孔
5-2とピン6とのスライドガイド関係及びガイドスリー
ブ8のスライド作用により回転駆動体7の揺動が案内さ
れる。
【0017】回転駆動体7上には斜板9が相対回転可能
に支持されている。回転軸3の回転運動は回転駆動体7
を介して斜板9の前後往復揺動に変換され、ピストン1
0がシリンダボア1-1内を前後動する。この前後動によ
り吸入室11-1からシリンダボア1-1内へ吸入された冷
媒ガスが圧縮されつつ吐出室11-2へ吐出される。斜板
9の傾角は制御圧室となるクランク室2-1内の圧力とシ
リンダボア1-1内の吸入圧とのピストン10を介した差
圧に応じて変わる。
【0018】吐出室11-2と吸入室11-1とは外部冷媒
回路20を介して接続している。外部冷媒回路20上に
は凝縮器21、固定絞りオリフィス機構22及び蒸発器
23が介在されている。蒸発器23より下流の外部冷媒
回路20上には感温筒24が止着されている。感温筒2
4内の圧力は外部冷媒回路20内の冷媒の温度に応じて
変動する。
【0019】吐出圧領域となる吐出室11-2とクランク
室2-1とは圧力供給通路12を介して接続されており、
圧力供給通路12上にはスーパーヒート検知式容量制御
機構13が介在されている。スーパーヒート検知式容量
制御機構13を構成するバルブハウジング14には圧力
導入筒15が嵌入されている。圧力導入筒15内の圧力
導入ポート15-1は圧力供給通路12を介して吐出室1
1-2に連通している。バルブハウジング14には圧力供
給ポート14-1が形成されている。圧力供給ポート14
-1は圧力供給通路12を介してクランク室2-1に連通し
ている。クランク室2-1と吸入室11-1とは放圧通路1
-2を介して連通している。
【0020】バルブハウジング14内には弁体16が収
容されている。弁体16には開放ばね17のばね力が弁
座17-1を介して作用している。開放ばね17の他方の
弁座17-2はバルブハウジング14の内周面に螺合して
おり、開放ばね17のばね力は弁座17-2の螺合位置を
調整することによって帰られる。このばね作用方向は弁
体16が弁孔14-2を開放する方向である。
【0021】バルブハウジング14には感圧機構18が
取り付けられている。感圧機構18は、一対の圧力室形
成カバー18-1,18-2と、両カバー18-1,18-2間
に介在されたダイヤフラム18-3とからなる。ダイヤフ
ラム18-3は両カバー18-1,18-2間の空間を一対の
圧力室S1 ,S2 に区画し、圧力室S1 ,S2 の圧力は
ダイヤフラム18-3を介して対抗する。圧力室S1 は通
路19を介して吸入室11-1に連通している。圧力室S
2 はキャピラリチューブ25を介して感温筒24に連通
しており、感温筒24内の圧力が圧力室S2 内に波及す
る。
【0022】ダイヤフラム18-3には弁体16が結合さ
れている。ダイヤフラム18-3は両圧力室S1 ,S2
圧力差及び開口ばね17のばね力に基づいて弁体16の
長手方向に変位する。弁体16はダイヤフラム18-3の
変位によって弁開度を変える。圧力室S1 の圧力を
1 、圧力室S2 の圧力をP2 、開放ばね17の圧力を
4 とすると、(P2 =P1 +P4 )という圧力バラン
スが維持される。
【0023】図1に示すように斜板9の傾角が大きい状
態、即ち圧縮機における容量が大きい状態にある場合、
固定絞りオリフィス機構22を通過する冷媒流量が多
く、蒸発器23における蒸発圧力が高くなる。熱負荷が
小さくなると蒸発器23における熱交換量が少なくな
り、蒸発器23から送り出された冷媒は湿り蒸気とな
る。湿り蒸気状態の冷媒の温度は低く、蒸発器23から
送り出された冷媒温度に感応する感温筒24内の圧力は
低くなる。従って、圧力室P2 内の圧力も低くなり、弁
体16が弁孔14-2の開度を大きくする方向へ変位す
る。この弁開度変位により吐出室11-2から圧力供給通
路12を介してクランク室2-1へ供給される冷媒ガス量
が多くなり、クランク室2-1内の圧力が上昇する。この
圧力上昇により斜板9の傾角が小さくなる。
【0024】図2に示すように斜板9の傾角が小さい状
態、即ち圧縮機における容量が小さい状態にある場合、
固定絞りオリフィス機構22を通過する冷媒流量が少な
く、蒸発器23における蒸発圧力が低くなる。熱負荷が
大きくなると蒸発器23における熱交換量が多くなり、
蒸発器23から送り出された冷媒は過熱蒸気となる。過
熱蒸気状態の冷媒の温度は高く、蒸発器23から送り出
された冷媒温度に感応する感温筒24内の圧力は高くな
る。従って、圧力室P2 内の圧力も高くなり、弁体16
が弁孔14-2の開度を小さくする方向へ変位する。この
弁開度変位により吐出室11-2から圧力供給通路12を
介してクランク室2-1へ供給される冷媒ガス量が少なく
なり、クランク室2-1内の圧力が低下する。この圧力低
下により斜板9の傾角が大きくなる。
【0025】蒸発器23内の冷媒温度をT0 、感温筒2
4内の温度をT3 とすると、(T3−T0 )がスーパー
ヒートである。開放ばね17のばね力はこのスーパーヒ
ートを所望の値にするように設定される。即ち、温度T
0 に対する圧力をP0 、温度T3 に対する圧力をP3
すると、開放ばね17の圧力P4 は(P3 −P0 )に設
定される。このような設定によりスーパーヒートが(T
3 −T0 )に収束するようにスーパーヒート検知式容量
制御機構13が作動する。即ち、スーパーヒート検知式
容量制御機構13はスーパーヒートを検知して圧力供給
通路12における通過断面積を増減し、熱負荷を反映し
た圧縮機における容量制御を行なう。
【0026】減圧手段である膨張弁としては吸入冷媒の
温度に感応して冷媒流量を制御する温度式自動膨張弁も
ある。しかし、この温度式自動膨張弁は一種の容量制御
弁であり、本発明のスーパーヒート検知式容量制御機構
13と併用することは容量という同じ制御対象を2つの
制御機構で制御することになり、容量制御が不安定にな
る。蒸発器23における蒸発圧力を制御することになる
固定絞りオリフィス機構22の採用の場合にはスーパー
ヒート検知式容量制御機構13のみがスーパーヒート検
知に基づいて容量制御を行ない、安定した容量制御が行
われる。
【0027】次に、図3の実施例を説明する。第1実施
例と同じ構成の部材には同じ符号が付してある。この実
施例ではスーパーヒート検知式容量制御機構26がクラ
ンク室2-1と吸入室11-1とを繋ぐ放圧通路27上に介
在されている。吐出室11-2とクランク室2-1とは圧力
供給通路28で繋がれている。スーパーヒート検知式容
量制御機構26のダイヤフラム29は感温筒24による
スーパーヒート検知に基づいて変位する。ダイヤフラム
29の変位は伝達ロッド30-1を介して弁体30に伝達
される。スーパーヒートが低くなればダイヤフラム29
は弁体30の弁開度を小さくする方向に変位し、スーパ
ーヒートが高くなればダイヤフラム29は弁体30の弁
開度を大きくする方向に変位する。
【0028】スーパーヒート検知式容量制御機構26は
熱負荷が低いときには放圧通路27における通過断面積
を絞る。この絞り作用によってクランク室2-1内の圧力
が上昇し、斜板の傾角が小さくなる。スーパーヒート検
知式容量制御機構26は熱負荷が高いときには放圧通路
27における通過断面積を拡げる。この拡開作用によっ
てクランク室2-1内の圧力が低下し、斜板の傾角が大き
くなる。このような放圧通路27における通過断面積制
御によって安定した容量制御が行われる。
【0029】なお、固定絞りオリフィス機構22の代わ
りに図4〜図6に示す可変絞りオリフィス機構31,3
2,33を用いてもよい。ばね31-1,32-1,33-1
は可変絞りオリフィス機構31,32,33の弁体に作
用する。図4の可変絞りオリフィス機構31では、その
下流側の冷媒圧力によって弁体に作用する力をF1 、ば
ね31-1の圧力をF01、上流側の冷媒圧力によって弁体
に作用する力をF2 とすると、(F01=F1 −F2 )と
いう圧力バランスが維持される。図5の可変絞りオリフ
ィス機構32では、ばね32-1の圧力をF02とすると、
(F02=F1 )という圧力バランスが維持される。可変
絞りオリフィス機構31,32ではいずれも冷媒流量が
増大すると通過断面積が増大し、流量抵抗の増加抑制が
図られる。
【0030】図6の可変絞りオリフィス機構33はソレ
ノイド33-2の励消磁によって大小2種類の流量に切り
換えられ、ソレノイド33-2は流量センサ33-3による
流量検出に基づいて励消磁される。流量が設定流量を越
えるとソレノイド33-2が励磁し、可変絞りオリフィス
機構33は大流量許容状態となる。
【0031】蒸発器23の手前における過大な流量抵抗
は蒸発器23に流入する冷媒量の不足をもたらし、蒸発
器23から出て行く冷媒の温度が高くなる。このような
状態で圧縮運転が続くと圧縮機内の潤滑性が悪くなる。
図4〜図6の実施例はこのような問題を解消する。
【0032】次に、図7及び図8の実施例について説明
する。第1実施例と同じ構成の部材には同じ符号が付し
てある。この実施例の冷媒回路に用いられる可変容量型
圧縮機は斜板傾角可変型圧縮機である。回転軸34には
スプール35がスライド可能に支持されており、スプー
ル35には斜板36がスプール35上の支持ピン35-1
を介して傾動可能に支持されている。斜板36の傾動
は、スプール35のスライドガイド作用及び斜板36上
のピン36-1と回転軸34上のガイド孔34-1との間の
ガイド作用によって案内される。斜板36は回転軸34
と一体的に回転し、シリンダブロック37,38内のシ
リンダボア37-1,38-1に嵌入された両頭ピストン3
9が斜板36の回転によって往復する。斜板36を収容
する斜板室40は前後のハウジング41,42内に形成
された吸入室41-1,42-1に連通している。両頭ピス
トン39の往復により吸入圧領域となる吸入室41-1,
42-1内の冷媒がシリンダボア37-1,38-1へ吸入さ
れ、シリンダボア37-1,38-1から吐出室41-2,4
2-2へ吐出される。吐出室41-2,42-2へ吐出された
冷媒は外部冷媒回路20へ吐出される。外部冷媒回路2
0を循環した冷媒は斜板室40へ吸入される。
【0033】シリンダブロック38には区画体43がス
ライド可能に嵌入されている。区画体43はハウジング
42内に制御圧室42-3を区画する。斜板36の傾角は
制御圧室42-3内の圧力によって変化する。蒸発器23
と斜板室40との間の外部冷媒回路20と吐出室42-2
とは制御通路44で繋がれており、制御通路44上には
スーパーヒート検知式容量制御機構45が介在されてい
る。吐出室42-2とスーパーヒート検知式容量制御機構
45の放圧導入ポート45-1との間の制御通路44上に
は絞り通路44-1が形成されている。制御圧室42-3は
絞り通路44-1と放圧導入ポート45-1との間の制御通
路44に連通している。放圧ポート45-2及は蒸発器2
3と斜板室40との間の外部冷媒回路20に連通してい
る。
【0034】図7に示すように斜板36の傾角が大きい
状態、即ち圧縮機における容量が大きい状態にある場
合、固定絞りオリフィス機構22を通過する冷媒流量が
多く、蒸発器23における熱交換作用が強い。熱負荷が
小さくなると蒸発器23における熱交換量が少なくな
り、蒸発器23から送り出された冷媒は湿り蒸気とな
る。湿り蒸気状態の冷媒の温度は低く、蒸発器23から
送り出された冷媒温度に感応する感温筒24内の圧力は
低くなる。従って、圧力室P2 内の圧力も低くなり、弁
体16が弁孔14-2の開度を大きくする方向へ変位す
る。この弁開度変位により絞り通路44-1と放圧導入ポ
ート45-1との間の制御通路44から外部冷媒回路20
へ流出する冷媒ガス量が多くなり、絞り通路44-1と放
圧導入ポート45-1との間の制御通路44内の圧力が低
下する。従って、制御圧室42-3内の圧力が低下し、斜
板36の傾角が小さくなる。
【0035】図8に示すように斜板36の傾角が小さい
状態、即ち圧縮機における容量が小さい状態にある場
合、固定絞りオリフィス機構22を通過する冷媒流量が
少なく、蒸発器23における熱交換作用が弱い。熱負荷
が大きくなると蒸発器23における熱交換量が多くな
り、蒸発器23から送り出された冷媒は過熱蒸気とな
る。過熱蒸気状態の冷媒の温度は高く、蒸発器23から
送り出された冷媒温度に感応する感温筒24内の圧力は
高くなる。従って、圧力室P2 内の圧力も高くなり、弁
体16が弁孔14-2の開度を小さくする方向へ変位す
る。この弁開度変位により絞り通路44-1と放圧導入ポ
ート45-1との間の制御通路44から外部冷媒回路20
へ流出する冷媒ガス量が少なくなり、絞り通路44-1と
放圧導入ポート45-1との間の制御通路44内の圧力が
上昇する。従って、制御圧室42-3内の圧力が上昇し、
斜板36の傾角が大きくなる。
【0036】この実施例においても、スーパーヒート検
知式容量制御機構45のみがスーパーヒート検知に基づ
いて容量制御を行なうため、容量制御は安定的に行われ
る。次に、図9の実施例を説明する。第1実施例と同じ
構成の部材には同じ符号が付してある。この実施例では
絞りオリフィス機構の代わりに定圧膨張弁46が用いら
れている定圧膨張弁46上の冷媒導入ポート46-1は凝
縮器21の出口側に連通しており、定圧膨張弁46上の
冷媒放出ポート46-2は蒸発器23の入口側に連通して
いる。圧力検出室47に通じる蒸発圧力導入ポート46
-3はキャピラリチューブ48を介して蒸発器23の出口
側に連通している。圧力検出室47内の圧力はダイヤフ
ラム49を介して調整ばね50のばね力に対抗する。調
整ばね50のばね力はダイヤフラム49及びロッド51
を介して弁体52に伝達する。復帰ばね53のばね作用
を受ける弁体52は圧力検出室47内の圧力の変動に応
じて弁開度を変える。定圧膨張弁46は蒸発器23の出
口側の圧力の変動に応じて冷媒流量を制御する。
【0037】斜板9の傾角が大きい状態、即ち圧縮機に
おける容量が大きい状態にある場合、冷房負荷が小さく
なると蒸発器23における熱交換量が少なくなり、蒸発
器23から送り出された冷媒は湿り蒸気となる。この湿
り蒸気状態の冷媒の圧力はキャピラリチューブ48を介
して圧力検出室47内へ導入されている。湿り蒸気状態
の冷媒の圧力は低く、弁体52の弁開度が小さくなる。
従って、定圧膨張弁46から送り出される冷媒量が少な
くなる。冷媒量が少なくなれば蒸発器23から送り出さ
れる冷媒は湿り度の少ない蒸気となり、冷媒圧力が上昇
する。蒸発器23から送り出された湿り蒸気状態の冷媒
の温度は低く、蒸発器23から送り出された冷媒温度に
感応する感温筒24内の圧力は低くなる。従って、圧力
室P2 内の圧力も低くなり、弁体16が弁孔14-2の開
度を大きくする方向へ変位する。この弁開度変位により
吐出室11-2から圧力供給通路12を介してクランク室
2-1へ供給される冷媒ガス量が多くなり、クランク室2
-1内の圧力が上昇する。この圧力上昇により斜板9の傾
角が小さくなる。
【0038】斜板9の傾角が小さい状態、即ち圧縮機に
おける容量が小さい状態にある場合、冷房負荷が大きく
なると蒸発器23における熱交換量が多くなり、蒸発器
23から送り出された冷媒は過熱蒸気となる。この過熱
蒸気状態の冷媒の圧力はキャピラリチューブ48を介し
て圧力検出室47内へ導入されている。過熱蒸気状態の
冷媒の圧力は高く、弁体52の弁開度が大きくなる。従
って、定圧膨張弁46から送り出される冷媒量が多くな
る。冷媒量が多くなれば蒸発器23から送り出される冷
媒は過熱度の少ない蒸気となり、冷媒圧力が低下する。
蒸発器23から送り出された過熱蒸気状態の冷媒の温度
は高く、蒸発器23から送り出された冷媒温度に感応す
る感温筒24内の圧力は高くなる。従って、圧力室P2
内の圧力も高くなり、弁体16が弁孔14-2の開度を小
さくする方向へ変位する。この弁開度変位により吐出室
11-2から圧力供給通路12を介してクランク室2-1へ
供給される冷媒ガス量が少なくなり、クランク室2-1内
の圧力が低下する。この圧力低下により斜板9の傾角が
大きくなる。
【0039】定圧膨張弁46は蒸発器23の出口側の冷
媒の圧力変動に感応して冷媒供給量を増減し、蒸発圧力
を略一定にする圧力制御を行なう。一方、スーパーヒー
ト検知式容量制御機構13はスーパーヒートを検知して
圧縮機における容量制御を行なう。定圧膨張弁46及び
スーパーヒート検知式容量制御機構13は冷媒回路上で
直列配置の関係にある。定圧膨張弁46の制御対象は蒸
発圧力であり、スーパーヒート検知式容量制御機構13
の制御対象は圧縮機の容量である。吸入冷媒ガスの圧力
に感応する定圧膨張弁46の応答性は吸入冷媒ガスの温
度に感応するスーパーヒート検知式容量制御機構13の
応答性に比して迅速である。例えば冷房負荷が増大状態
から減少状態へ反転するようなときには定圧膨張弁46
はこの冷房負荷変動に迅速に反応して蒸発圧力を略一定
にするが、スーパーヒート検知式容量制御機構13は温
度反応の遅さ故に圧力供給通路における通過断面積を暫
くの間は惰性的に絞る動作を行なう。しかし、定圧膨張
弁46及びスーパーヒート検知式容量制御機構13とい
う両制御機構の制御対象が違うため、容量制御が前記両
制御機構によって互いに相反する制御を受けることはな
く、容量制御は安定的に行われる。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、固定又
は可変絞りオリフィス機構で蒸発圧力を制御し、スーパ
ーヒート検知に基づく前記感温筒内の圧力が作用される
ことによってスーパーヒート検知式容量制御機構で容量
制御を行なうようにしたので、安定した容量制御を行な
い得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した第1実施例の圧縮機全体の
側断面図。
【図2】斜板傾角が最小状態にある圧縮機全体の側断面
図。
【図3】別例を示す要部拡大側断面図。
【図4】絞りオリフィス機構の別例を示す要部側断面
図。
【図5】絞りオリフィス機構の別例を示す要部側断面
図。
【図6】絞りオリフィス機構の別例を示す要部側断面
図。
【図7】別例を示す圧縮機全体の側断面図。
【図8】斜板傾角が最小状態にある圧縮機全体の側断面
図。
【図9】別例を示す圧縮機全体の側断面図。
【符号の説明】
2-1…制御圧室となるクランク室、11-1…吸入圧領域
となる吸入室、11-2…吐出圧領域となる吐出室、12
…圧力供給通路、13,26,45…スーパーヒート検
知式容量制御機構、22…固定絞りオリフィス機構、2
7…放圧通路、31,32,33…可変絞りオリフィス
機構、42-3…制御圧室、44…制御通路、46…定圧
膨張弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 進一 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 昭62−247185(JP,A) 特開 平4−339183(JP,A) 特開 平4−350372(JP,A) 特開 平1−14558(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 27/14

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吐出圧領域から制御圧室へ圧力を導入す
    ると共に、制御圧室から吸入圧領域へ圧力を放出して容
    量を可変する容量可変機構を備えた可変容量型圧縮機、
    凝縮器、減圧手段、蒸発器及び該蒸発器から送り出され
    た冷媒温度に感応する感温筒を備えた冷媒回路におい
    て、 前記減圧手段を固定又は可変絞りオリフィス機構とし、
    スーパーヒート検知に基づく前記感温筒内の圧力を、ス
    ーパーヒート検知式容量制御機構の感圧機構の一方に作
    用させて前記制御圧室内の圧力を制御する可変容量型圧
    縮機を用いた冷媒回路。
  2. 【請求項2】 前記制御圧室と吐出圧領域とは圧力供給
    通路で接続されており、前記スーパーヒート検知式容量
    制御機構は圧力供給通路における通過断面積を制御する
    請求項1に記載の可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路。
  3. 【請求項3】 前記制御圧室と吸入圧領域とは放圧通路
    で接続されており、前記スーパーヒート検知式容量制御
    機構は放圧通路における通過断面積を制御する請求項1
    に記載の可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路。
  4. 【請求項4】 前記吐出圧領域と吸入圧領域とは制御通
    路で接続されており、制御通路上には前記スーパーヒー
    ト検知式容量制御機構が介在されており、前記スーパー
    ヒート検知式容量制御機構は制御通路における通過断面
    積を制御し、前記制御圧室はスーパーヒート検知式容量
    制御機構と吐出圧領域との間の制御通路に連通している
    請求項1に記載の可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路。
  5. 【請求項5】 前記可変容量型圧縮機は、シリンダボア
    内にピストンを往復動可能に収容すると共に、回転軸に
    対して斜板を傾動可能に支持し、前記制御圧室となるク
    ランク室の圧力と吸入圧力とのピストンを介した差に応
    じて斜板傾角を変更する圧縮機である請求項1に記載の
    可変容量型圧縮機を用いた冷媒回路。
  6. 【請求項6】 前記スーパーヒート検知式容量制御機構
    の感圧機構は、前記感温筒内の圧力に吸入圧を対抗させ
    た請求項1に記載の可変容量型圧縮機を用いた冷媒回
    路。
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