JP3442949B2 - 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル - Google Patents

可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル

Info

Publication number
JP3442949B2
JP3442949B2 JP33379096A JP33379096A JP3442949B2 JP 3442949 B2 JP3442949 B2 JP 3442949B2 JP 33379096 A JP33379096 A JP 33379096A JP 33379096 A JP33379096 A JP 33379096A JP 3442949 B2 JP3442949 B2 JP 3442949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
evaporator
valve
refrigerant
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33379096A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10176864A (ja
Inventor
久寿 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGK Co Ltd filed Critical TGK Co Ltd
Priority to JP33379096A priority Critical patent/JP3442949B2/ja
Publication of JPH10176864A publication Critical patent/JPH10176864A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3442949B2 publication Critical patent/JP3442949B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、可変容量圧縮機
を用いた冷凍サイクルに関する。
【0002】
【従来の技術】冷凍負荷が大きく変動するような冷凍サ
イクルには、冷凍負荷に応じて吐出容量を変えることが
できる可変容量圧縮機が用いられ、そのような可変容量
圧縮機として、所謂みそすり運動をする斜板にピストン
を連結した圧縮機が広く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのような斜板式の可
変容量圧縮機においては、吐出圧力と吸入圧力との差圧
が、吐出容量を変化させるための力として利用される。
【0004】したがって、吐出圧力と吸入圧力との差圧
があまり小さくなると、圧縮機の吐出容量を正常に変化
させることができなくなって、冷凍サイクルの性能が所
定の範囲から逸脱してしまう。
【0005】例えば自動車の空調用冷凍サイクルにおい
て、停車中のアイドリング状態から自動車が急発進した
ような場合には、圧縮機の回転数が大きくなると共に、
凝縮器の凝縮能力が大きくなるため、図5に示されるよ
うに、その時T1から、冷凍サイクルの高圧側冷媒の圧
力P1が急激に低下する。
【0006】低圧圧力P2は、圧縮器の容量制御の動き
が正常に動作する場合には、のように一定になる。し
かし、高圧圧力P1が低くなりすぎて圧縮機の容量を変
化させることができないと、のような動きになって低
圧圧力P2が上昇する。
【0007】すると、蒸発器における冷媒の蒸発温度が
異常に上昇してしまい、蒸発器に触れてから車室内に吹
き出される冷房用空気の温度が急に高くなってしまう。
そこで本発明は、冷凍サイクルの高圧側冷媒の圧力が急
激に低下したような場合でも、圧縮機の吐出圧力と吸入
圧力との差圧が圧縮機の容量を適正に変化させるのに必
要なレベルに維持されて、冷凍サイクルの性能を確保す
ることができる可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクルを
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクルは、
吐出容量を変化させるために吐出圧力と吸入圧力との差
圧が利用される可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクルに
おいて、蒸発器の上流に設けられた膨張装置の入口側管
路内の圧力と上記蒸発器の出口側管路内の圧力との差圧
が所定値以上のときは閉じて上記差圧が上記所定値を下
回ると開く差圧作動弁を、上記膨張装置の入口側管路と
上記蒸発器の出口側管路との間に設けたことを特徴とす
る。
【0009】なお、上記差圧作動弁が、上記膨張装置に
一体的に設けられていてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図4は、例えば自動車の空調装置に用い
られる冷凍サイクルを示しており、圧縮機1で圧縮され
た冷媒は、凝縮器2で凝縮されて液化され、受液器3に
一時蓄えられる。
【0011】圧縮機1としては、冷凍負荷に応じて吐出
容量を変えるために、所謂みそすり運動をする片斜板に
ピストンが連結された、公知の可変容量圧縮機が用いら
れている。
【0012】その詳細な説明は省略するが、吐出圧力
(即ち、圧縮機1の出口側管路5内の圧力)と吸入圧力
(即ち、圧縮機1の入口側管路6内の圧力)との差圧
が、吐出容量を変化させるための力として利用される。
【0013】受液器3から蒸発器4に向かう高圧の冷媒
は、その間に膨張弁10を通って、そこで断熱膨張しな
がら蒸発器4に送り込まれる。7及び8は、膨張弁10
の入口側管路と出口側管路、9は、空気流を蒸発器1に
当てて車室内に送るための冷房ファンである。
【0014】この膨張弁10には、蒸発器4に送り込ま
れる冷媒の流量を調整するための流量調整弁11の他
に、膨張弁10の入口側管路7内の圧力と蒸発器4の出
口側管路6内の圧力との差圧が一定値以上のときは閉じ
てその差圧が一定値を下まわると開く差圧作動弁12が
内蔵されている。
【0015】図1は、その膨張弁10を示しており、膨
張弁10の入口側管路7と出口側管路8、及び蒸発器4
の出口側管路(即ち、圧縮機1の入口側管路)6が本体
ブロック13に平行に形成されている。
【0016】それらの管路6,7,8に対して垂直の向
きに、貫通孔14が蒸発器4の出口側管路6と膨張弁1
0の出口側管路8との間を貫通しており、蒸発器4の出
口側管路6から外方に抜けるように形成された開口部に
は、感温室30が取り付けられている。
【0017】膨張弁10の入口側管路7と出口側管路8
との間の部分は、円形の断面形状で断面積を狭く絞った
絞り孔15になっていて、貫通孔14と同軸線上に形成
されている。
【0018】そして、その絞り孔15の上流側開口部の
口元がテーパ状に面取りされて弁座20になっており、
その弁座20に上流側から対向して、絞り孔15の直径
より大きな直径を有する球状の流量調整弁11が配置さ
れている。
【0019】その結果、流量調整弁11と弁座20との
間の隙間の最も狭い部分が高圧冷媒流路7,8の絞り部
になり、そこから蒸発器4に到る下流側の管路内におい
て、高圧冷媒が断熱膨張する。
【0020】流量調整弁11は、圧縮コイルスプリング
17によって弁座20に接近する方向(即ち、閉じ方
向)に付勢されている。ただし、流量調整弁11と圧縮
コイルスプリング17との間には、圧縮コイルスプリン
グ17の付勢力を流量調整弁11に伝達するように、一
方の面で流量調整弁11を受け他方の面で圧縮コイルス
プリング17を受ける弁体受け16が介装されている。
【0021】18は、本体ブロック11に螺合して取り
付けられて圧縮コイルスプリング17の付勢力を調整す
るための調整ナット、19は、高圧冷媒流路13と外部
との間をシールするためのOリングである。
【0022】貫通孔14内に挿通されたロッド23は、
軸線方向に進退自在に設けられていて、その上端は感温
室30に達し、中間部分が蒸発器4の出口側管路6を垂
直に横切って貫通孔14内を通り、下端は流量調整弁1
1の頭部に溶接されている。なおロッド23は、絞り孔
15の内壁面との間を冷媒が通過できるよう、絞り孔1
5の内径に比べて細く形成されている。
【0023】したがって、圧縮コイルスプリング17の
付勢力に逆らって流量調整弁11をロッド23で押して
弁座20から遠ざければ、膨張弁10の入口側管路7か
ら出口側管路8への冷媒の流路面積が大きくなり、蒸発
器4に供給される冷媒の流量が増加する。
【0024】24は、蒸発器4の出口側管路6と膨張弁
10の出口側管路8との間をシールするためのOリング
であり、貫通孔14に隣接して、ロッド23の外周面に
密着して配置されている。25は、Oリング24が抜け
出さないように押さえるための圧縮コイルスプリングで
ある。
【0025】感温室30は、厚い金属板製のハウジング
31と可撓性のある金属製薄板からなるダイアフラム3
2とによって気密に囲まれており、ダイアフラム32の
下面中央部に面して配置されたダイアフラム受け盤33
の下面中央部には、ロッド23の一端が当接している。
【0026】また、感温室30内には、管路6,7,8
内に流されている冷媒と同じか又は性質の似ている飽和
蒸気状態のガスが封入されていて、ガス封入用の注入孔
は、栓34によって閉塞されている。36はシール用の
Oリングである。
【0027】蒸発器4の出口側管路6と感温室30との
間の不動部分には、熱伝導率の低いプラスチック材など
からなるブシュ38が固定されていて、感温室30側へ
の低圧冷媒の回り込みが規制されている。ただしブシュ
38には、蒸発器4の出口側管路6と感温室30側とを
連通させるための通気溝40が貫通して穿設されてい
る。
【0028】このように構成された膨張弁10において
は、蒸発器4の出口側管路6内を流れる低圧冷媒の温度
が下がると、ダイアフラム32の温度が下がって、感温
室30内の飽和蒸気ガスがダイアフラム32の内表面で
凝結する。
【0029】すると、感温室30内の圧力が下がってダ
イアフラム32が感温室30内側に変位し、それに伴っ
てダイアフラム受け盤33がロッド23の軸線方向にロ
ッド23から逃げる方向に変位する。
【0030】その結果、ロッド23が圧縮コイルスプリ
ング17に押されて移動し、それによって、流量調整弁
11が弁座20側に移動して高圧冷媒の流路面積が狭く
なるので、蒸発器4に送り込まれる冷媒の流量が減少す
る。
【0031】蒸発器4の出口側管路6内を流れる低圧冷
媒の温度が上がると、上記と逆の動作によって流量調整
弁11がロッド23に押されて弁座20から離れ、高圧
冷媒の流路面積が広がるので、蒸発器4に送り込まれる
高圧冷媒の流量が増加する。
【0032】このようにして、蒸発器4から送り出され
る低圧冷媒の温度に対応して、感温室30及びロッド2
3の動作を介して弁体20が開閉動作されることによ
り、蒸発器4に送り込まれる冷媒の流量が制御される。
【0033】圧力作動弁12は球状であり、膨張弁10
の入口側管路7と蒸発器4の出口側管路6とを連通させ
るように本体13に形成されたバイパス管路51の途中
に、筒状の弁ケース52内に収容されて配置されてい
る。53は、バイパス管路51内から弁ケース52が移
動しないように押さえる皿バネである。
【0034】圧力作動弁12は、図2に拡大図示される
ように、圧力作動弁12より蒸発器4の出口側管路6寄
りの位置に形成された弁座57に当接することによりバ
イパス管路51を塞ぐように配置されていて、蒸発器4
の出口側管路6側から膨張弁10の入口側管路7側に向
けて、圧縮コイルバネ54によって付勢されている。
【0035】圧力作動弁12より膨張弁10の入口側管
路7寄りの位置には、圧力作動弁12が弁ケース52内
から飛び出さないようにするためのストッパ板55が配
置されている。
【0036】そして、圧力作動弁12がストッパ板55
に当接した状態でも弁ケース52内と膨張弁10の入口
側管路7とを連通させるように、連通孔56がストッパ
板55の中心から離れた位置に穿設されている。
【0037】したがって、膨張弁10の入口側管路7内
の冷媒圧と蒸発器4の出口側管路6内の冷媒圧との差圧
が所定値以上あるときは、その差圧が圧縮コイルバネ5
4の付勢力に打ち勝って、図2に示されるように、圧力
作動弁12が弁座57に押しつけられ、バイパス管路5
1が閉塞された状態を保つ。
【0038】そして、膨張弁10の入口側管路7内の冷
媒圧と蒸発器4の出口側管路6内の冷媒圧との差圧が所
定値を下回ると、圧縮コイルバネ54の付勢力がその差
圧に打ち勝って、図3に示されるように、圧力作動弁1
2が弁座57から離れてストッパ板55に当接し、バイ
パス管路51が開通する。
【0039】すると、膨張弁10の入口側管路7内の高
圧冷媒の一部が蒸発器4の出口側管路6内に直接流れ込
んで圧縮機1の入口に達する。この冷媒には、非圧縮性
の液状冷媒が多量に含まれる。したがって、その冷媒が
圧縮機1のピストンに吸い込まれて圧縮されると、冷媒
ガスの圧力が急激に増加する。
【0040】すると、圧縮機1の吐出圧力が高められる
ので、膨張弁10の入口側管路7側の高圧冷媒の圧力が
高くないにもかかわらず、圧縮機1の吐出圧力と吸入圧
力との差圧が圧縮機1の吐出容量を適正に変化させるの
に必要なレベルに維持され、圧縮機1は容量が大きくな
るように動作する。
【0041】その結果、蒸発器4の出口側管路6内の低
圧冷媒の圧力が下がり、蒸発器4における冷媒の蒸発温
度が上昇しないので、ファン9によって蒸発器4の周辺
から車室内に送られる空気の温度の上昇が抑えられる。
【0042】これを図5の特性線図において説明する
と、膨張弁10の入口側管路7内の高圧冷媒の圧力P1
が低下し、蒸発器4の出口側管路6内の低圧冷媒の圧力
P2が上昇して、その差圧が所定の△Paになると、圧
力作動弁12が開くので、に示されるように、蒸発器
4の出口側管路6側の低圧冷媒の圧力が低下する。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、蒸発器の上流に設けら
れた膨張装置の入口側管路内の圧力と蒸発器の出口側管
路内の圧力との差圧が一定値以上のときは閉じて、その
差圧が一定値を下回ると開く差圧作動弁を、膨張装置の
入口側管路と蒸発器の出口側管路との間に設けたことに
より、蒸発器から可変容量圧縮器に送られる低圧冷媒の
圧力が急激に低下したような場合でも、圧縮機の吐出圧
力と吸入圧力との差圧が圧縮機の容量を適正に変化させ
るのに必要なレベルに維持されて、圧縮器の容量が大き
くなり、蒸発器から圧縮機に送られる低圧冷媒の圧力が
上昇せず適正に保たれるので、蒸発器における冷媒の蒸
発温度の上昇が回避され、所定の冷凍サイクルの性能を
確保することができる。
【0044】そして、差圧作動弁を膨張装置と一体的に
設けることにより、冷凍サイクルの組み立ての際には余
分な工数が一切かからない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の膨張弁の縦断面図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の差圧作動弁が閉じた状態
の拡大断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の差圧作動弁が開いた状態
の拡大断面図である。
【図4】本発明の実施の形態の冷凍サイクルの略示図で
ある。
【図5】本発明の実施の形態の冷媒圧力の特性を示す線
図である。
【符号の説明】
1 圧縮器 4 蒸発器 6 蒸発器の出口側管路 7 膨張弁の入口側管路 10 膨張弁 11 流量調整弁 12 圧力作動弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 101 B60H 1/32 613 F25B 1/02 F25B 41/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吐出容量を変化させるために吐出圧力と吸
    入圧力との差圧が利用される可変容量圧縮機を用いた冷
    凍サイクルにおいて、 蒸発器の上流に設けられた膨張装置の入口側管路内の圧
    力と上記蒸発器の出口側管路内の圧力との差圧が所定値
    以上のときは閉じて上記差圧が上記所定値を下回ると開
    く差圧作動弁を、上記膨張装置の入口側管路と上記蒸発
    器の出口側管路との間に設けたことを特徴とする可変容
    量圧縮機を用いた冷凍サイクル。
  2. 【請求項2】上記差圧作動弁が、上記膨張装置に一体的
    に設けられている請求項1記載の可変容量圧縮機を用い
    た冷凍サイクル。
JP33379096A 1996-12-13 1996-12-13 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル Expired - Fee Related JP3442949B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33379096A JP3442949B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33379096A JP3442949B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10176864A JPH10176864A (ja) 1998-06-30
JP3442949B2 true JP3442949B2 (ja) 2003-09-02

Family

ID=18269992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33379096A Expired - Fee Related JP3442949B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3442949B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4153133B2 (ja) * 1999-05-11 2008-09-17 株式会社不二工機 膨張弁
JP2005098597A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Tgk Co Ltd 冷凍サイクル
JP5979538B2 (ja) * 2012-07-17 2016-08-24 カルソニックカンセイ株式会社 膨張弁構造
JP6149237B2 (ja) * 2013-04-24 2017-06-21 株式会社テージーケー 車両用冷暖房装置および膨張弁

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10176864A (ja) 1998-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6134900A (en) Supercritical refrigerating system
JPH08145505A (ja) 膨張弁
US6289924B1 (en) Variable flow area refrigerant expansion device
JP4207235B2 (ja) 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JPH09229497A (ja) 冷凍サイクル
US6209793B1 (en) Thermostatic expansion valve in which a valve seat is movable in a flow direction of a refrigerant
JP3452719B2 (ja) 膨張弁
US4978062A (en) Thermostatic expansion valve with bi-directional flow
JP3442949B2 (ja) 可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル
WO2001006183A1 (fr) Cycle frigorifique
JP2004093106A (ja) 膨張弁
JP2001021230A (ja) 容量可変圧縮機が用いられた冷凍サイクルの膨張弁
US3803864A (en) Air conditioning control system
JPH08210733A (ja) 電磁弁付膨張弁
JP2006292185A (ja) 膨張装置及び冷凍サイクル
JP3858393B2 (ja) 差圧弁付き膨張弁
JPH05196324A (ja) 冷凍サイクル用膨張弁
JPS63302257A (ja) 冷凍サイクル
JP3507615B2 (ja) 膨張弁
JP3844328B2 (ja) 膨張弁
JPH09138013A (ja) 水冷式冷凍装置
JPH06281296A (ja) 膨張弁
JPH10205926A (ja) 膨張弁
JP2001116400A (ja) 冷凍サイクル
JP3452623B2 (ja) 膨張弁

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees