JPH06229636A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷媒圧縮機の作動停止時における蒸発器の温度
上昇を防止し、動力損失の低減を図る。 【構成】クランク室１１と吸入室１２及び吐出室１３と
を連通する逃がし通路１４及び供給通路１５を介してク
ランク室１１の圧力を変化させることにより吐出容量を
制御し、その圧縮機の作動停止時に供給通路１８に配設
された制御弁１９を開放して最小吐出容量状態で停止さ
せるように構成した冷媒圧縮機１と、凝縮器２と、膨張
弁３と蒸発器４とからなる車両空調装置において、吐出
室１３と凝縮器２とを接続する通路上に凝縮器２より吐
出室１３への冷媒ガスの流れを阻止する逆止弁５を設け
る。さらに、吸入室１２と蒸発器４とを接続する通路上
に吸入室１２より蒸発器４への冷媒ガスの流れを阻止す
る第２逆止弁を設ければ、冷媒圧縮機１の最小吐出容量
状態への移行をより確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車室内の冷房に供
して好適な車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の一般的な車両用空調装置は、エンジ
ンの駆動力が電磁クラッチを介して伝達される冷媒圧縮
機を冷凍回路に接続したものである。冷媒圧縮機は、電
磁クラッチのオン時に駆動軸が駆動され、これによりボ
アの容積変化を通じて冷媒ガスの圧縮仕事を行なう。図
７に示す冷凍回路において、冷媒圧縮機１の吐出室１３
から吐出された高温・高圧の圧縮冷媒ガスは、凝縮器２
で液化され、膨張弁３で膨張させることにより低温・低
圧の霧状とされ、そして蒸発器４で潜熱により周囲の空
気を冷却することにより車室内の冷房に供され、しかる
後に再び冷媒圧縮機１の吸入室１２に吸入される。

【０００３】ここで使用される冷媒圧縮機１は可変容量
型斜板式圧縮機であって、軸心と平行な複数のボア（図
示せず）を有するシリンダブロック（図示せず）と、該
シリンダブロックの一端にクランク室１１を形成して連
結されたハウジング（図示せず）と、クランク室１１を
貫通して前記ハウジングに回転自在に支承された駆動軸
（図示せず）と、クランク室１１で前記駆動軸と共動す
る斜板（図示せず）に連係されて前記ボア内を直動する
ピストン（図示せず）と、該ピストンの直動を介して前
記ボアと選択的に連通する吸入室１２及び吐出室１３と
を備え、クランク室１１と吸入室１２及び吐出室１３と
を連通する逃がし通路１４及び供給通路１５を介してク
ランク室圧力を変化させることにより前記斜板の傾斜角
とともにピストンストロークを調節して吐出容量を制御
するように構成されている。

【０００４】この場合、逃がし通路１４には絞り弁１６
が配設されるとともに、供給通路１５には制御弁１７が
配設されており、吐出容量を小さくするときには制御弁
１７を介して冷媒ガスの供給量を逃がし量よりも多く
し、クランク室圧力を高めることにより吐出容量が制御
される。なお、このような吐出容量の制御は、制御弁１
７を逃がし通路１４及び供給通路１５の少なくとも一方
に配設することにより同様に行うことができる。

【０００５】また、この冷媒圧縮機１のクランク室１１
と吐出室１３とを連通する供給通路１８には制御弁１９
が配設されており、この制御弁１９はクラッチのオフ信
号を受けた制御アンプ２０により冷媒圧縮機１の作動停
止直前に強制的に開放される。これにより、冷媒圧縮機
１は斜板の傾斜角を小さくして最小吐出容量状態で作動
を停止する。したがって、冷媒圧縮機１が再びクラッチ
のオンにより始動する際には、最小吐出容量状態である
ことから負荷が小さくなるため、大きなショック等が発
生することなく円滑な始動が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の冷媒
圧縮機１を使用した車両用空調装置では、冷媒圧縮機１
が作動を停止する直前にその制御弁１９が開放される
と、凝縮器２側にある高温・高圧の冷媒ガスが吐出室１
３から供給通路１８、クランク室１１、逃がし通路１
４、吸入室１２を経て蒸発器４へと差圧によって流れ、
蒸発器４が加熱されてしまう。その結果、車室内には温
風が流れることによりすぐにまたクラッチがオンとなっ
てしまい、動力損失が大きくなるという問題が発生す
る。

【０００７】本発明は上記問題に鑑み案出されたもので
あって、上記冷媒圧縮機を用いた車両用空調装置におい
て冷媒圧縮機の作動停止時における蒸発器の温度上昇を
防止し、動力損失の低減を図ることを解決すべき課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
第１発明は、冷媒圧縮器の吐出室と凝縮器とを接続する
通路上には、前記凝縮室より前記吐出室への冷媒ガスの
流れを阻止する逆止弁が設けられているという新規な構
成を採用している。そして第２発明は、第１発明におい
て、圧縮器の吸入室と蒸発器とを接続する通路上には、
前記吸入室より前記蒸発器への冷媒ガスの流れを阻止す
る第２逆止弁が設けられているという新規な構成を採用
している。

【０００９】

【作用】第１発明の車両用空調装置では、冷媒圧縮機が
制御弁の作動により最小吐出容量状態となって作動を停
止するとき、凝縮器側にある高温・高圧の冷媒ガスは逆
止弁によって冷媒圧縮機の吐出室へ流れるのを阻止され
る。これにより、凝縮器側にある高温・高圧の冷媒ガス
が蒸発器に影響しなくなる。したがって、蒸発器が加熱
される虞れは回避され、冷媒圧縮機がすぐにまた作動を
開始してしまう虞れも回避される。これにより動力損失
が低減する。

【００１０】そして、第２発明の車両用空調装置にあっ
ては、第１発明における逆止弁が凝縮器側から冷媒圧縮
機の吐出室への冷媒ガスの逆流を阻止すると同時に、第
２逆止弁よって吸入室から蒸発器への冷媒ガスの逆流が
阻止される。これにより、上記第１発明の作用に加え
て、第２逆止弁によって吸入室から冷媒ガスが流出しな
いので、制御弁の開弁によるクランク室内の圧力上昇が
速やかとなり、冷媒圧縮機は最小吐出容量状態へより確
実に移行する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。 （実施例１）図１は本実施例に係る車両用空調装置を模
式的に示す構成図である。図１に示すように、本実施例
の車両用空調装置は、可変容量型斜板式の冷媒圧縮機１
と、凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４とを順に配管７
ａ、７ｂ、７ｃにより接続して冷媒ガスの冷凍サイクル
を形成するとともに、冷媒圧縮機１の吐出室１３と凝縮
器２との間に逆止弁５を配設したものである。ここでの
冷媒圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３及び蒸発器４は、前
記従来のものと同じであるため、同じ部材等は符号を援
用して詳しい説明は省略する。

【００１２】冷媒圧縮器１の吐出室１３の出口には、凝
縮器２より吐出室１３への冷媒ガスの流れを阻止する逆
止弁５が設けられている。この逆止弁５は、図２に示す
ように、一端に流入口５１をもつ円筒状の弁座５２を有
し、この弁座５２は冷媒圧縮器１のハウジング１０に形
成された出口孔に他端がハウジング１０の外側に突出す
るよう嵌合固着されている。

【００１３】弁座５２の他端側外周には、円筒状のケー
ス５３の一端部が同軸状に嵌合されている。ケース５３
の他端にはフランジ５４を介して開口５５が形成され、
その側周壁中央部には窓状の複数の流出口５６が形成さ
れている。ケース５３の外側には、凝縮器２と接続され
た配管７ａの一端がケース５３の外周と離間して連結さ
れており、開口５２及び各流出口５６は配管７ａを介し
て凝縮器２と連通している。

【００１４】そして、ケース５３内には、有底円筒状の
弁体５７が弁座５２の一端面と対向してケース５３内周
面と摺動自在に配設されているとともに、この弁体５７
とフランジ５４との間には弁体５７を弁座５２に着座さ
せて閉弁するように付勢するばね５８が配設されてい
る。以上のように構成された車両用空調装置において、
クラッチのオンによりエンジンの駆動力が冷媒圧縮機１
に伝達されると、冷媒圧縮機１の吐出室１３から吐出さ
れた高温・高圧の圧縮冷媒は、凝縮器２で液化され、膨
張弁３で膨張させることにより低温・低圧の霧状とされ
た後、蒸発器４で潜熱により周囲の空気を冷却すること
により車室内の冷房に供され、しかる後に冷媒圧縮機１
の吸入室１２に吸入されて再び吐出室１３から吐出さ
れ、上記冷凍回路での循環を繰返す。

【００１５】このとき、冷媒圧縮機１の吐出室１３に配
設されている逆止弁５は、図３に示すように、吐出室１
３内の圧力が凝縮器２側の圧力よりも高圧になると、弁
体５７がばね５８の付勢力に抗してケース５３内で摺動
し、流出口５６が開放される。これにより、吐出室１３
内の冷媒ガスは、逆止弁５の流入口５１及び流出口５６
を通って配管７ａより凝縮器２に吐出される。

【００１６】そして、クラッチのオフにより冷媒圧縮機
１へのエンジンの駆動力の伝達が停止されると、制御ア
ンプ２０により制御弁１９が開弁して吐出室１３から流
入する冷媒ガスによりクランク室１１内が高圧となり、
これにより斜板の傾斜角が小さくなって冷媒圧縮機１は
最小吐出容量状態で停止する。このとき、冷媒圧縮機１
の吐出口１３の出口に配設されている逆止弁５は、ばね
５８の付勢力により弁体５７が弁座５２に着座した状態
となって流出口５６が閉塞し（図２参照）、凝縮器２側
にある高温・高圧の冷媒ガスが吐出口１３側へ流れるの
を阻止する。これにより、凝縮器２側にある高温・高圧
の冷媒ガスが蒸発器４に影響しなくなり、蒸発器４が加
熱される虞れが回避され、車室内に温風が流れることに
よりすぐにまたクラッチがオンとなる虞れは回避され
る。

【００１７】したがって、本実施例の車両用空調装置に
よれば、冷媒圧縮機１の作動停止時に高温・高圧の冷媒
ガスが凝縮器２側から冷媒圧縮機１に逆流するのを逆止
弁５によって阻止することにより蒸発器４が加熱される
のを防止することができるため、動力損失を著しく低減
することができる。なお、本実施例における逆止弁５
は、冷媒圧縮機１の吐出室１３の出口に直接設けられて
いるが、凝縮器２の入口に直接設けたり、吐出室１３と
凝縮器２とを接続する配管７ａの途中に設けてもよい。

【００１８】また、クラッチのオフ時に開放される制御
弁１９は、本実施例では独立して構成されかつ供給通路
１５と別の供給通路１８に配設されているが、供給通路
１５に配設される吐出容量制御用の制御弁１７をクラッ
チのオフ時に制御アンプ２０により強制的に開放するよ
うに構成して兼用することもできる。 （実施例２）図４は本実施例に係る車両用空調装置を模
式的に示す構成図である。図１に示すように、本実施例
の車両用空調装置は、上記実施例１における逆止弁５に
加えて、冷媒圧縮機１の吸入室１２と蒸発器４との間に
第２逆止弁６を配設したものである。したがって、上記
実施例１と異なる点を中心に説明し、同じ部材等は符号
を援用して詳しい説明は省略する。

【００１９】第２逆止弁６は、吸入室１２より蒸発器４
への冷媒ガスの流れを阻止するように冷媒圧縮器１の吸
入室１２の入口に設けられている。この第２逆止弁６
は、図５に示すように、一端にフランジ６１を介して形
成された開口６２と、側周壁中央部に窓状に形成された
複数の流入口６３とをもつ円筒状のケース６４を有す
る。このケース６４は、吸入室１２内に突出した状態で
その他端部が冷媒圧縮器１のハウジング１０に取付けら
れており、開口６２及び各流出口６３は吸入室１２と連
通している。

【００２０】ケース６４の他端側の内周には、円筒状に
形成された弁座６５の一端部が同軸状に嵌合されてい
る。流入口６６を形成する弁座６５の他端部は、ケース
６４の他端より更にハウジング１０の外側に突出してお
り、この突出した他端部には蒸発器４と連通する配管７
ｃが連結されている。そして、ケース６４内には、有底
円筒状の弁体６７が弁座６５の一端面と対向してケース
６４内周面と摺動自在に配設されているとともに、この
弁体６７とフランジ６１との間には弁体６７を弁座６５
に着座させて閉弁するように付勢するばね６８が配設さ
れている。

【００２１】以上のように構成された第２逆止弁６は、
冷媒ガスが冷媒圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３及び蒸発
器４を順に循環して車両用空調装置が作動するときに
は、吐出室１３の出口に配設された逆止弁５とともに開
弁状態となる。すなわち、図６に示すように、冷媒圧縮
機１の吸入室１２内の圧力が蒸発器４側の圧力よりも低
圧になると、弁体６７がばね６８の付勢力に抗してケー
ス６４内で摺動し、流出口６３が開放される。これによ
り、蒸発器４の冷媒ガスは、第２逆止弁６の流入口６６
及び流出口６３を通って冷媒圧縮機１の吸入室１２に吸
入される。

【００２２】そして、クラッチのオフとともに制御アン
プ２０により制御弁１７が開弁し、冷媒圧縮機１が最小
吐出容量状態となって停止する際には、逆止弁５が凝縮
器２側から冷媒圧縮機１の吐出室１３への高温・高圧と
なった冷媒ガスの逆流を阻止すると同時に、第２逆止弁
６は吸入室１２から蒸発器４への冷媒ガスの逆流を阻止
する。すなわち、第２逆止弁６の弁体６７は、ばね６８
の付勢力により弁座６５に着座した状態となって流出口
６３を閉塞するため（図５参照）、吸入室１２の冷媒ガ
スは蒸発器４側へ流出するのを阻止される。これによ
り、制御弁１７の開弁によるクランク室１１内の圧力上
昇が速やかとなり、冷媒圧縮機１は最小吐出容量状態へ
より確実に移行する。

【００２３】したがって、本実施例の車両用空調装置に
よれば、逆止弁５に加えて、冷媒圧縮機１の作動停止時
に吸入室１２から蒸発器４側への冷媒ガスの逆流を阻止
する第２逆止弁６が設けられているため、蒸発器４が加
熱されるのをより確実に防止し、動力損失をより一層低
減することができるとともに、冷媒圧縮機１の最小吐出
容量状態への移行をより確実にすることができる。

【００２４】なお、本実施例における第２逆止弁６は、
冷媒圧縮機１の吸入室１２の入口に直接設けられている
が、蒸発器４の出口に直接設けたり、吸入室１２と蒸発
器４とを接続する配管７ｃの途中に設けてもよい。

【００２５】

【発明の効果】第１発明の車両用空調装置によれば、冷
媒圧縮器の吐出室と凝縮器とを接続する通路上に凝縮室
より吐出室への冷媒ガスの流れを阻止する逆止弁が設け
られているため、冷媒圧縮機の作動停止時における蒸発
器の温度上昇を防止することができ、これにより動力損
失の低減を図ることができる。

【００２６】そして、第２発明の車両用空調装置によれ
ば、さらに冷媒圧縮機の吸入室と蒸発器とを接続する通
路上に吸入室より蒸発器への冷媒ガスの流れを阻止する
第２逆止弁が設けられているため、上記第１発明の効果
に加えて、冷媒圧縮機の作動停止時における最小吐出容
量状態への移行をより確実にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る車両用空調装置を模式的に示す
構成図である。

【図２】実施例１に係る逆止弁の閉弁状態の断面図であ
る。

【図３】実施例１に係る逆止弁の開弁状態の断面図であ
る。

【図４】実施例２に係る車両用空調装置を模式的に示す
構成図である。

【図５】実施例２に係る第２逆止弁の閉弁状態の断面図
である。

【図６】実施例２に係る第２逆止弁の開弁状態の断面図
である。

【図７】従来の車両用空調装置を模式的に示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１…冷媒圧縮機 ２…凝縮器 ３…膨張弁 ４…
蒸発器 ５…逆止弁 ６…第２逆止弁 １１…クランク室
１２…吸入室 １３…吐出室 １４…逃がし通路 １５、１８…供
給通路 １７、１９…制御弁 ５２、６５…弁座 ５３、６
４…ケース ５７、６７…弁体 ５８、６８…ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器
   からなる冷凍回路を備え、前記冷媒圧縮機は、クランク
   室内を貫通してハウジングに回転自在に支承された駆動
   軸と、前記クランク室内で前記駆動軸と共動する斜板に
   連係されてボア内を直動するピストンと、該ピストンの
   直動を介して前記ボアと選択的に連通する吸入室及び吐
   出室とを備え、前記クランク室と前記吸入室及び吐出室
   とを連通する逃がし通路及び供給通路を介してクランク
   室圧力を変化させることにより前記斜板の傾斜角ととも
   にピストンストロークを調節して吐出容量を制御し、そ
   の圧縮機の作動停止時に前記供給通路に配設された制御
   弁を開放して最小吐出容量状態で停止させるように構成
   されている車両用空調装置において、 前記冷媒圧縮器の吐出室と前記凝縮器とを接続する通路
   上には、前記凝縮室より前記吐出室への冷媒ガスの流れ
   を阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とする車
   両用空調装置。
2. 【請求項２】 冷媒圧縮器の吸入室と蒸発器とを接続す
   る通路上には、前記吸入室より前記蒸発器への冷媒ガス
   の流れを阻止する第２逆止弁が設けられている請求項１
   記載の車両用空調装置。