JPH01148614A

JPH01148614A - 自動車用冷房装置

Info

Publication number: JPH01148614A
Application number: JP30708587A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okura; 大倉　栄治; Ichiro Noguchi; 一郎野口
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1989-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、自動車用冷房装置、より詳しくは可変容量
コンプレッサを用いた冷房サイクルにおいて低熱負荷時
の制御を改善した装置に関するものである。

（従来の技術）コンプレッサ、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を順次配管結
合して構成される冷房サイクルにおいて、コンプレッサ
の容量可変型のものが用いられてきており、その特徴は
、ある条件をもとにコンプレッサの吐出容量を変化させ
るものである。

このために、コンプレッサの吐出容量の変化につれてコ
ンプレッサの吐出側から膨張弁までの高圧側と膨張弁か
らコンプレッサの吸入側までの低圧側との圧力が変動し
、高容量（高吐出量）の場合には、前後の圧力差が大き
くなり、低容量（低吐出量）の場合には１前後の圧力差
が小さくなる特性を有している。このような可変容量コ
ンプレッサを用いる冷房サイクルであっても、膨張弁は
従来１例えば特開昭６１−１０５０６６号公報や。

実開昭６２−９３６５７号公報等に示されるような構造
のものが用いられている。即ち、その構造は、高圧側と
低圧側とを連通ずる連通路（オリフィス）を有し、この
連通路に該連通路の絞りを調節する主弁を設けて、この
主弁により蒸発器の加熱度を一定に保つよう熱負荷の増
減に応じて連通路の絞りを調節するようにしたものが一
般的なものである。

（発明が解決しようとする問題点）このため、可変容量コンプレッサを用いた冷房サイクル
においては、第６図に示す膨張弁の静止加熱度特性に見
られるように、蒸発器の出口側の圧力（冷房サイクルの
低圧側の圧力）が低い熱負荷の小さい場合には、熱負荷
の減少に応じて加熱度も減少していくので、この加熱度
を所定値とするために膨張弁の連通路がますます絞り込
まれ、膨張弁の低圧側の圧力が低くなり、蒸発器が凍結
してしまう不都合があった。

そこで、この発明においては、低熱負荷時にあっては、
膨張弁を挾んで圧力差が少なくなることを利用して、低
熱負荷時での膨張弁の連通路の絞り過ぎによる低圧側の
圧力低下を防止しようとすることを目的としている。

（問題点を解決するための手段）しかして、この発明の要旨とするところは、少なくとも
可変容量コンプレッサ、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を順
次配管結合して閉回路を構成し、前記膨張弁にはその高
圧側と低圧側とを連通ずる連通路と、この連通路の絞り
を可変して前記蒸発器の加熱度を一定に保つように調節
する主弁とが設けられている自動車用冷房装置において
、前記膨張弁の高圧側と低圧側とを連通ずる他の連通路
と、この他の連通路を高圧側と低圧側との差圧が所定値
以下である場合に開口させる差圧弁とを前記主弁に対し
て並列に設けるようにしたことにある。

（作用）したがって、差圧弁を設けたので、熱負荷が低下してく
ると膨張弁の連通路が絞られて低圧側の圧力が低下して
くるが、膨張弁の高圧側と低圧側との差圧も小さくなっ
てくるので、差圧が所定値以下になると差圧弁が作動し
て高圧側から低圧側へ冷媒が流れ、低圧側の圧力を凍結
しないような所定の圧力に保つことができる。そのため
、低熱負荷時においては蒸発器が凍結しにくくなり、上
記課題を達成することができるものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第３図において、自動車用冷房装置の概略が示され、該
冷房装置の冷房サイクルは、可変容量コンプレッサ１．
凝縮器２、受液器３、温度作動式膨張弁４及び蒸発器５
が配管結合されて構成されている。可変容量コンプレッ
サ１は、図示しない自動車のエンジンに電磁クラッチ６
を介して連結され、この電磁クラッチ６を断続すること
により駆動、停止の制御がなされる。また、該コンプレ
ッサは、熱負荷との関係で容量が調節され、熱負荷が小
さくなるほど容量が小さく制御され、この結果として、
熱負荷にほぼ比例して吐出側（高圧側）と吸入側（低圧
側）との差圧が変化されるようになっている。そして、
この圧縮機１から吐出された冷媒ガスは、凝縮器２にお
いて、送風機７から送られる空気により熱交換されて凝
縮され、受液器３に一時蓄えられて液冷媒となり、膨張
弁４により低温低圧の湿った蒸気となり、蒸発器５にお
いて送風機８からの空気と熱交換して所定の加熱度を持
つ冷媒ガスとなって再び圧縮機１に吸入される。

第１図において、前記膨張弁４の一実施例が示され、弁
本体９は、高圧通路１０と低圧通路１１とが直角方向に
形成され、高圧通路１０は冷凍サイクルの受液器３の出
口側の配管に接続され、また、低圧通路１１は冷凍サイ
クルの蒸発器５の入口の配管に接続される。この高圧通
路１０と低圧通路１１とは、弁本体９に形成された連通
路（オリフィス）１２を介して接続されている。

主弁１３は、主弁用・弁部材１４を有し、この主弁用弁
部材１４は、ポペット状の弁体部１４ａとこの弁体部１
４ａから上方へ延びるステム部１４ｂとから構成されて
いる。弁体部１４ａは、前述した連通路１２の低圧側端
に形成された弁座１５に着座されており、弁本体９に螺
合されている調整ねじ１６との間に弾装された主弁用ス
プリング１７により上方へ押圧されている。また、ステ
ム部１４ｂは、連通路１２を通って上方へ延び、連通路
１２に続く摺動孔１８内に挿入されている。このステム
部１４ｂの上端にはスリーブ１９が軽圧入され、ステム
部１４ｂとスリーブ１９に形成された段部との間にシー
ル部材２０が挾まれ、このシール部材２０が摺動孔１８
に摺動し、下記する第２の室２３ｂの気密を保つように
なっている。

ダイヤフラム２１は、弁本体９の上部で弁本体９にかし
められた蓋体２２により該ダイヤフラム２の周縁が固定
され、弁本体９と蓋体２２で形成される空間を第１及び
第２の室２３ａ、２３ｂの２つに分けている。第１の室
２３ａは、連結管２４の一端が接続され、この連結管２
４の他端は蒸発器５の出口側に設けられた感温筒に接続
され、蒸発器５の出口側の温度に応じて該第１の室２３
ａの圧力が変化するようになっている。また、第２の室
２３ｂは、外部均圧管２５を介して低圧側配管に接続さ
れ、この第２の室２３ｂの圧力を低圧通路１１の圧力と
等しくする、いわゆる外部均圧式としである。

したがって、前記主弁用弁部材１４は、感温筒からの温
度に対応する圧力と外部均圧管２５からの低圧側の冷媒
圧力及び前記主弁用スプリング１７の押圧力とがつり合
う位置に移動し、連通路１２を通過する冷媒流量を調節
し、前記蒸発器５の加熱度を一定に保つようにしている
。

また、前記主弁用弁部材１４には高圧通路１０と低圧通
路１１とを連通ずる他の連通路２６が形成され、この他
の連通路２６に差圧弁２７が設けられている。

他の連通路２６は、ステム部１４ｂの径方向に形成され
た横孔２６ａと、この横孔２６ａから弁体部１４ａの下
端にかけて貫く縦孔２６ｂとをもって構成されている。

一方、差圧弁用弁部材２７は、前記縦孔２６ｂ内に配置
された差圧弁用弁部材２７と前記主弁用弁部材１４の弁
体部１４ａに螺合された弁シート２８とを有し、差圧弁
用弁部材２７の下端に形成された球面状の弁体部２７ａ
を弁シート２８の高圧側端に設けられた差圧弁用弁座２
９に着座させている。そして、差圧弁用弁部材２７の上
端に形成されたばね受は部２７ｂと弁シート２８との間
に差圧弁用スプリング３０が弾装され、このスプリング
３０により、差圧弁用弁部材２７には弁シート２８から
離反しようとする力が常時付加されている。また、ばね
受は部２７ｂは、前述した他の連通路２６の径にほぼ等
しい径を有し、第２図にも示すように、周囲に冷媒を通
す溝２７ｃが例えば３箇所に形成されている。

したがって、差圧弁用弁部材２７は、高圧側の冷媒圧力
、低圧側の冷媒圧力及び前記差圧弁用スプリング３０の
離反力とがつり合う位置に移動することになり、差圧弁
の開口面積は、第４図に示すように、およそ高圧側と低
圧側との差圧ΔＰが小さくなるにつれて大きくなってい
く。

上記構成において、低圧側の圧力が高い熱負荷が大きい
場合には、コンプレッサの容量が増して高圧側と低圧側
との差圧が大きくなり、差圧弁２７は開口されずに主弁
１３のみが開口される。この状態においては、第５図に
示すように、膨張弁４は従来と同様の静止加熱度特性を
もって作動し、高圧側の冷媒が主弁用弁部材と主弁用弁
座との隙間を介して低圧側へ流れる。

これに対して、低圧側の圧力が低い熱負荷が小さい場合
には、前述とは逆に高圧側と低圧側との差圧が小さくな
る。このため、低圧側の圧力が所定圧Ｐ８よりも低くな
ると、連通路１２は主弁により絞り込まれてしまうが、
差圧弁用スプリング３０が差圧弁用弁部材２７に加わる
圧力に打ち勝って差圧弁２７を開口するので、高圧側の
冷媒は他の連通路２６を介して低圧側へ流れ、低圧側の
圧力低下を防ぎ、低圧側をほぼ所定圧Ｐ１に保つもので
ある。この所定圧Ｐ、は蒸発器が凍結しない圧力で適宜
に選択された値である。

尚、この実施例においては、他の連通路２６及び差圧弁
２７を膨張弁４に組込んだ場合を示したが、主弁と並列
であ九ば膨張弁の外部に設けるようにしても同様の作用
効果が得られるものである。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、膨張弁の連通路
の絞りを調節する主弁に対して差圧弁を並列に設け、高
圧側と低圧側との差圧が所定値以下のときに差圧弁を開
いて、冷媒を低圧側へ流し、もって低圧側の圧力の低下
を防ぎ、はぼ一定の圧力に維持するようにしたので、低
熱負荷時においても蒸発器の凍結を防ぐことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の自動車用冷房装置に用いる膨張弁を
示す断面図、第２図は同上における差圧弁用弁部材の平
面図、第３図は自動車用冷房措置の概略図、第４図は本
発明の膨張弁の静止加熱度特性を示す線図、第５図は差
圧弁の開口面積と差圧との関係を示す線図、第６図は従
来の膨張弁の静止加熱度特性を示す線図である。１・・・可変容量コンプレッサ、２・・・凝縮器、４・
・・膨張弁、５・・・蒸発器、１２・・・連通路、１３
・・・主弁、２６・・・他の連通路、２７・・・差圧弁
。特許出願人　　　　ヂーゼル機塁株式会社第１図第２図第３図第４図Ｊ月（ＪＰ）

Claims

【特許請求の範囲】

１．少なくとも可変容量コンプレツサ、凝縮器、膨張弁
及び蒸発器を順次配管結合して閉回路を構成し、前記膨
張弁にはその高圧側と低圧側とを連通する連通路と、こ
の連通路の絞りを可変して前記蒸発器の加熱度を一定に
保つように調節する主弁とが設けられている自動車用冷
房装置において、前記膨張弁の高圧側と低圧側とを連通
する他の連通路と、この他の連通路を高圧側と低圧側と
の差圧が所定値以下である場合に開口させる差圧弁とを
前記主弁に対して並列に設けるようにしたことを特徴と
する自動車用冷房装置。
２．他の連通路及び差圧弁は膨張弁の内部に設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
車用冷房装置。
３．他の連通路の開口面積は、膨張弁の高圧側と低圧側
との差圧の低下に応じて大きくなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の自動車用冷房装置。
４．主弁は、連通路の低圧側端に設けられた主弁用弁座
と、この主弁用弁座に着座する主弁用弁部材と、この主
弁用弁部材を前記主弁用弁座に押付けるよう低圧側に配
置された主弁用スプリングとを有し、前記主弁用部材に
は他の連通路が形成され、差圧弁は．前記他の連通路に
設けられた弁シートと、この弁シートの高圧側端に設け
られた差圧弁用弁座と、この差圧弁用弁座に着座する差
圧弁用弁部材と、この差圧弁用弁部材を前記差圧弁用弁
座から離反させるよう前記弁シートと差圧弁用弁部材と
の間に配置された差圧弁用スプリングとを有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の自動車用冷
房装置。