JP2000205667A - 空調装置 - Google Patents
空調装置Info
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Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホットガスバイパスヒータ回路を備えた空調
装置において、作動流体が冷房回路に放出されて暖房能
力が不足するという問題や、作動流体を暖房回路外に放
出してエネルギー効率が悪いといった問題点を解決す
る。 【解決手段】 圧縮機101、冷房回路、暖房回路、容
量変更手段301・401を有し、圧縮機101は吸入
部115、吐出部120、駆動手段130を有し、第1
の容量変更手段301は作動流体の吸入圧Psが所定の
低圧状態となった場合に吐出部120と駆動室110を
連通状態とし、第2の容量変更手段401は作動流体の
吐出圧Pdが所定の高圧状態となった場合に吐出部12
0と駆動室110を連通状態とすることを特徴とする空
調装置。
装置において、作動流体が冷房回路に放出されて暖房能
力が不足するという問題や、作動流体を暖房回路外に放
出してエネルギー効率が悪いといった問題点を解決す
る。 【解決手段】 圧縮機101、冷房回路、暖房回路、容
量変更手段301・401を有し、圧縮機101は吸入
部115、吐出部120、駆動手段130を有し、第1
の容量変更手段301は作動流体の吸入圧Psが所定の
低圧状態となった場合に吐出部120と駆動室110を
連通状態とし、第2の容量変更手段401は作動流体の
吐出圧Pdが所定の高圧状態となった場合に吐出部12
0と駆動室110を連通状態とすることを特徴とする空
調装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は圧縮機によって圧
縮された作動流体を利用して作動する冷房回路と暖房回
路を有する空調装置に関し、詳しくは作動流体の吐出圧
の異常高圧状態を確実かつ迅速に抑制するための空調装
置に関する。
縮された作動流体を利用して作動する冷房回路と暖房回
路を有する空調装置に関し、詳しくは作動流体の吐出圧
の異常高圧状態を確実かつ迅速に抑制するための空調装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の空調装置の一例が特開平7−1
9630号公報に開示されている。この空調装置は、図
1に示すように、圧縮機1と、冷房回路51と、暖房回
路52と、制御装置83とを有する。冷房回路51は、
圧縮機1の吐出部Dから吸入部Sへと至る経路上に設け
られたコンデンサ55と、第1の膨張弁57と、熱交換
機59とで構成されており、圧縮機1から吐出された高
温・高圧の作動流体は、上記各装置を経由して圧縮機1
に吸入され、このサイクルを繰り返す。暖房回路52
は、圧縮機1の吐出部Dから熱交換機59へと至るバイ
パス路52aと、そのバイパス路52a上に設けられた
第2の膨張弁63と、前記熱交換機59とで構成されて
おり、圧縮機1から吐出された高温・高圧の作動流体
は、コンデンサ55へ送られることなく、第2の膨張弁
63と熱交換機59を経由して圧縮機1に吸入され、こ
のサイクルを繰り返す。なお、かかる暖房回路52は一
般にホットガスバイパスヒータと呼ばれている。冷房回
路51および暖房回路52の切替は切替弁53a,53
bの開閉動作によっておこなわれ、この開閉動作は制御
装置83によって制御される。
9630号公報に開示されている。この空調装置は、図
1に示すように、圧縮機1と、冷房回路51と、暖房回
路52と、制御装置83とを有する。冷房回路51は、
圧縮機1の吐出部Dから吸入部Sへと至る経路上に設け
られたコンデンサ55と、第1の膨張弁57と、熱交換
機59とで構成されており、圧縮機1から吐出された高
温・高圧の作動流体は、上記各装置を経由して圧縮機1
に吸入され、このサイクルを繰り返す。暖房回路52
は、圧縮機1の吐出部Dから熱交換機59へと至るバイ
パス路52aと、そのバイパス路52a上に設けられた
第2の膨張弁63と、前記熱交換機59とで構成されて
おり、圧縮機1から吐出された高温・高圧の作動流体
は、コンデンサ55へ送られることなく、第2の膨張弁
63と熱交換機59を経由して圧縮機1に吸入され、こ
のサイクルを繰り返す。なお、かかる暖房回路52は一
般にホットガスバイパスヒータと呼ばれている。冷房回
路51および暖房回路52の切替は切替弁53a,53
bの開閉動作によっておこなわれ、この開閉動作は制御
装置83によって制御される。
【0003】この種の空調装置の場合、冷房回路51を
選択している場合に比して、暖房回路52を作動してい
る場合の方が、作動流体の吐出圧が高い状態で使用され
るため、暖房回路52作動中に例えば圧縮機1の回転数
が一時的に増大する等して吐出圧が異常な高圧状態とな
り易い。そこで、本従来技術では、更に圧力リリーフ弁
93が設けられた作動流体放出路91が備えられてい
る。作動流体放出路91は、暖房回路52と冷房回路5
1とを連絡する通路であり、暖房回路52の作動時に作
動流体の吐出圧が異常高圧状態となった場合に、圧力リ
リーフ弁93を開放して作動流体を冷房回路51側へと
放出する。この従来技術は、冷房回路51と暖房回路5
2が切替弁53a,53bによって択一的に選択される
ことに着目し、暖房回路52の作動中に吐出圧が異常に
高圧になったときには、未使用の冷房回路51側へ作動
流体を放出することによって、暖房回路52に異常な高
圧がかからないようにしている。
選択している場合に比して、暖房回路52を作動してい
る場合の方が、作動流体の吐出圧が高い状態で使用され
るため、暖房回路52作動中に例えば圧縮機1の回転数
が一時的に増大する等して吐出圧が異常な高圧状態とな
り易い。そこで、本従来技術では、更に圧力リリーフ弁
93が設けられた作動流体放出路91が備えられてい
る。作動流体放出路91は、暖房回路52と冷房回路5
1とを連絡する通路であり、暖房回路52の作動時に作
動流体の吐出圧が異常高圧状態となった場合に、圧力リ
リーフ弁93を開放して作動流体を冷房回路51側へと
放出する。この従来技術は、冷房回路51と暖房回路5
2が切替弁53a,53bによって択一的に選択される
ことに着目し、暖房回路52の作動中に吐出圧が異常に
高圧になったときには、未使用の冷房回路51側へ作動
流体を放出することによって、暖房回路52に異常な高
圧がかからないようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の異常高圧対
策技術は、作動中の暖房回路52から未使用の冷房回路
51に作動流体を放出する方式であり、暖房回路52の
作動中における吐出圧の異常高圧状態の抑制は実現でき
るものの、吐出圧が増大する度に暖房回路52内の作動
流体が冷房回路51に放出されてしまい、暖房回路52
内の作動流体が減少して暖房能力が不足するといった事
態になり易い。また、従来の異常高圧対策技術は、圧縮
機1に仕事をさせて高圧に昇圧した作動流体を無駄に回
路外へ放出するのでエネルギー効率が悪い。
策技術は、作動中の暖房回路52から未使用の冷房回路
51に作動流体を放出する方式であり、暖房回路52の
作動中における吐出圧の異常高圧状態の抑制は実現でき
るものの、吐出圧が増大する度に暖房回路52内の作動
流体が冷房回路51に放出されてしまい、暖房回路52
内の作動流体が減少して暖房能力が不足するといった事
態になり易い。また、従来の異常高圧対策技術は、圧縮
機1に仕事をさせて高圧に昇圧した作動流体を無駄に回
路外へ放出するのでエネルギー効率が悪い。
【0005】そこで本発明では、ホットガスバイパスヒ
ータ回路として構成される暖房回路を備えた空調装置に
おける吐出圧の異常高圧対策技術の問題点、即ち、ホッ
トガスバイパスヒータ回路内の作動流体が冷房回路に放
出されて暖房能力が不足するという問題点や、圧縮機に
仕事をさせて高圧に昇圧した作動流体を暖房回路外に無
駄に放出することからエネルギー効率が悪いといった問
題点を解決することを課題とする。
ータ回路として構成される暖房回路を備えた空調装置に
おける吐出圧の異常高圧対策技術の問題点、即ち、ホッ
トガスバイパスヒータ回路内の作動流体が冷房回路に放
出されて暖房能力が不足するという問題点や、圧縮機に
仕事をさせて高圧に昇圧した作動流体を暖房回路外に無
駄に放出することからエネルギー効率が悪いといった問
題点を解決することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための手段は各請求項記載の発明に示される。
ための手段は各請求項記載の発明に示される。
【0007】請求項1の空調装置では、冷房回路と暖房
回路を作動するための駆動源としていわゆる可変容量型
の圧縮機が用いられている。また本空調装置における暖
房回路には、いわゆるホットガスバイパスヒータが用い
られている。なおホットガスバイパスヒータにおいて
は、吐出部から熱交換器に至るバイパス路に膨張弁等の
減圧装置を設けておくことが好ましい。
回路を作動するための駆動源としていわゆる可変容量型
の圧縮機が用いられている。また本空調装置における暖
房回路には、いわゆるホットガスバイパスヒータが用い
られている。なおホットガスバイパスヒータにおいて
は、吐出部から熱交換器に至るバイパス路に膨張弁等の
減圧装置を設けておくことが好ましい。
【0008】本可変容量型圧縮機では、駆動室内の圧力
を高めることによって吐出容量を減少させることができ
る駆動手段が用いられている。吐出容量が減少した場
合、作動流体の吐出圧は減少し吸入圧は増加する。反対
に吐出容量が増加した場合、作動流体の吐出圧は増加し
吸入圧は減少する。本空調装置では、吐出部から高圧の
作動流体を駆動室に放出することによって駆動室内の圧
力を高める構成としている。
を高めることによって吐出容量を減少させることができ
る駆動手段が用いられている。吐出容量が減少した場
合、作動流体の吐出圧は減少し吸入圧は増加する。反対
に吐出容量が増加した場合、作動流体の吐出圧は増加し
吸入圧は減少する。本空調装置では、吐出部から高圧の
作動流体を駆動室に放出することによって駆動室内の圧
力を高める構成としている。
【0009】吸入圧の減少は特に冷房回路作動時におい
て問題となり易い。吸入圧が低すぎると冷房回路中の熱
交換機に着霜が生じるおそれがあるからである。一方、
暖房回路作動時には熱交換機における着霜が問題となら
ないため、吸入圧の異常低圧対策を講じる必要性が少な
い。一方、吐出圧の増加は特に暖房回路作動時において
問題となり易い。暖房回路では、暖房能力を確保するた
めに作動圧力を高く設定しておくため、通常の作動圧力
と回路の上限圧力との幅が狭く、吐出圧が設定圧力から
少々上昇しただけでも上限圧力に達し易く、更にホット
ガスバイパスヒータでは冷房回路にバイパス路を設けて
暖房回路を形成する構成とされているため、回路容量が
小さくなり、吐出圧の上昇の度合いが急激になり易く、
こうした理由から吐出圧の異常高圧対策を厳格に行う必
要があるからである。一方、冷房回路作動時においては
暖房回路作動時よりも低い作動圧が用いられるので、吐
出圧が一時的に上昇しても上限圧力に達するような異常
高圧状態が生じにくく、また回路容量が比較的大きく、
ホットガスバイパスヒータのように厳格な吐出圧の異常
高圧対策を講じる必要性が少ない。
て問題となり易い。吸入圧が低すぎると冷房回路中の熱
交換機に着霜が生じるおそれがあるからである。一方、
暖房回路作動時には熱交換機における着霜が問題となら
ないため、吸入圧の異常低圧対策を講じる必要性が少な
い。一方、吐出圧の増加は特に暖房回路作動時において
問題となり易い。暖房回路では、暖房能力を確保するた
めに作動圧力を高く設定しておくため、通常の作動圧力
と回路の上限圧力との幅が狭く、吐出圧が設定圧力から
少々上昇しただけでも上限圧力に達し易く、更にホット
ガスバイパスヒータでは冷房回路にバイパス路を設けて
暖房回路を形成する構成とされているため、回路容量が
小さくなり、吐出圧の上昇の度合いが急激になり易く、
こうした理由から吐出圧の異常高圧対策を厳格に行う必
要があるからである。一方、冷房回路作動時においては
暖房回路作動時よりも低い作動圧が用いられるので、吐
出圧が一時的に上昇しても上限圧力に達するような異常
高圧状態が生じにくく、また回路容量が比較的大きく、
ホットガスバイパスヒータのように厳格な吐出圧の異常
高圧対策を講じる必要性が少ない。
【0010】本空調装置では、第1の容量変更手段と第
2の容量変更手段とが、吐出部と駆動室とをそれぞれ連
通状態とする。作動流体の吸入圧が所定の低圧状態とな
った場合には、第1の容量変更手段が吐出部と駆動室と
を連通する。これによって作動流体は高圧側の吐出部か
ら低圧側の駆動室に放出されて駆動室内の圧力が高ま
り、吐出容量が減少して作動流体の吸入圧が増加する。
一方、作動流体の吐出圧が所定の高圧状態となった場合
には、第2の容量変更手段が吐出部と駆動室とを連通す
る。これにより作動流体は高圧側の吐出部から低圧側の
駆動室に放出されて駆動室内の圧力が高まり、吐出容量
が減少して作動流体の吐出圧が減少する。ここで第1の
容量変更手段は、冷房回路作動時の吸入圧の異常低圧状
態を解消するための弁、すなわち冷房回路用の低圧制御
弁(吸入圧制御弁)を有する構成とし、第2の容量変更
手段は、暖房回路作動時の吐出圧の異常高圧状態を解消
するための弁、すなわち暖房回路用の高圧制御弁(吐出
圧制御弁)を有する構成とすることが好ましい。この場
合、冷房回路作動時に吸入圧が異常低圧状態となる場合
には低圧制御弁を開けて作動流体を吐出部から駆動室に
放出し、冷房回路に設けられた熱交換機における着霜と
いった不具合が効果的に解消されることになる。また暖
房回路作動時に吐出圧が異常高圧状態となる場合には高
圧制御弁を開けて作動流体を吐出部から駆動室に放出
し、暖房回路作動時における作動流体の吐出圧の異常高
圧状態が効果的に解消されることになる。なお第1の容
量変更手段が配置される通路と、第2の容量変更手段が
配置される通路とは、それぞれ別個に並列的に設けても
よいし、一つの経路を兼用しつつ当該経路上に第1およ
び第2の容量変更手段を並列的に配置してもよい。
2の容量変更手段とが、吐出部と駆動室とをそれぞれ連
通状態とする。作動流体の吸入圧が所定の低圧状態とな
った場合には、第1の容量変更手段が吐出部と駆動室と
を連通する。これによって作動流体は高圧側の吐出部か
ら低圧側の駆動室に放出されて駆動室内の圧力が高ま
り、吐出容量が減少して作動流体の吸入圧が増加する。
一方、作動流体の吐出圧が所定の高圧状態となった場合
には、第2の容量変更手段が吐出部と駆動室とを連通す
る。これにより作動流体は高圧側の吐出部から低圧側の
駆動室に放出されて駆動室内の圧力が高まり、吐出容量
が減少して作動流体の吐出圧が減少する。ここで第1の
容量変更手段は、冷房回路作動時の吸入圧の異常低圧状
態を解消するための弁、すなわち冷房回路用の低圧制御
弁(吸入圧制御弁)を有する構成とし、第2の容量変更
手段は、暖房回路作動時の吐出圧の異常高圧状態を解消
するための弁、すなわち暖房回路用の高圧制御弁(吐出
圧制御弁)を有する構成とすることが好ましい。この場
合、冷房回路作動時に吸入圧が異常低圧状態となる場合
には低圧制御弁を開けて作動流体を吐出部から駆動室に
放出し、冷房回路に設けられた熱交換機における着霜と
いった不具合が効果的に解消されることになる。また暖
房回路作動時に吐出圧が異常高圧状態となる場合には高
圧制御弁を開けて作動流体を吐出部から駆動室に放出
し、暖房回路作動時における作動流体の吐出圧の異常高
圧状態が効果的に解消されることになる。なお第1の容
量変更手段が配置される通路と、第2の容量変更手段が
配置される通路とは、それぞれ別個に並列的に設けても
よいし、一つの経路を兼用しつつ当該経路上に第1およ
び第2の容量変更手段を並列的に配置してもよい。
【0011】請求項2の空調装置によれば、第1の作動
流体放出手段は、吐出部と駆動室とを連絡する通路に配
置されるとともに、冷房回路作動時に作動流体の吸入圧
が所定の低圧状態となった場合に開く第1の弁を有す
る。また第2の容量変更手段は、吐出部と駆動室とを連
絡する通路に配置されるとともに、暖房回路作動時にお
いて作動流体の吐出圧が所定の高圧状態となった場合に
開く第2の弁を有する。冷房回路作動時に吸入圧が異常
低圧状態となる場合には、第1の弁が開くことによって
吐出部と駆動室とが連通される。これによって高圧側の
吐出部から第1の容量変更手段を介して低圧側の駆動室
に作動流体が放出され、この結果、吐出容量が減少して
作動流体の吸入圧が増加するので冷房回路作動時におけ
る吸入圧の異常低圧状態が解消されることになる。ま
た、暖房回路作動時に吐出圧が異常高圧状態となる場合
には、第2の弁が開くことによって吐出部と駆動室とが
連通される。これによって高圧側の吐出部から第2の容
量変更手段を介して低圧側の駆動室に作動流体が放出さ
れ、この結果、吐出容量が減少して暖房回路作動時にお
ける吐出圧の異常高圧状態が解消されることになる。
流体放出手段は、吐出部と駆動室とを連絡する通路に配
置されるとともに、冷房回路作動時に作動流体の吸入圧
が所定の低圧状態となった場合に開く第1の弁を有す
る。また第2の容量変更手段は、吐出部と駆動室とを連
絡する通路に配置されるとともに、暖房回路作動時にお
いて作動流体の吐出圧が所定の高圧状態となった場合に
開く第2の弁を有する。冷房回路作動時に吸入圧が異常
低圧状態となる場合には、第1の弁が開くことによって
吐出部と駆動室とが連通される。これによって高圧側の
吐出部から第1の容量変更手段を介して低圧側の駆動室
に作動流体が放出され、この結果、吐出容量が減少して
作動流体の吸入圧が増加するので冷房回路作動時におけ
る吸入圧の異常低圧状態が解消されることになる。ま
た、暖房回路作動時に吐出圧が異常高圧状態となる場合
には、第2の弁が開くことによって吐出部と駆動室とが
連通される。これによって高圧側の吐出部から第2の容
量変更手段を介して低圧側の駆動室に作動流体が放出さ
れ、この結果、吐出容量が減少して暖房回路作動時にお
ける吐出圧の異常高圧状態が解消されることになる。
【0012】請求項3の空調装置では、請求項2の空調
装置において、第1および第2の弁が圧縮機のハウジン
グ内に置かれるので、装置全体の構造の簡素化が図られ
ることになる。
装置において、第1および第2の弁が圧縮機のハウジン
グ内に置かれるので、装置全体の構造の簡素化が図られ
ることになる。
【0013】請求項4の空調装置では、請求項2または
請求項3の空調装置において、第1および第2の弁の開
弁基準圧が変更可能とされている。すなわち、作動流体
の吐出圧あるいは吸入圧に対する各弁の開弁基準圧を適
宜設定することにより、冷暖房回路作動時における第1
および第2の弁の開閉を作動流体の圧力との関係でコン
トロールすることが可能とされる。
請求項3の空調装置において、第1および第2の弁の開
弁基準圧が変更可能とされている。すなわち、作動流体
の吐出圧あるいは吸入圧に対する各弁の開弁基準圧を適
宜設定することにより、冷暖房回路作動時における第1
および第2の弁の開閉を作動流体の圧力との関係でコン
トロールすることが可能とされる。
【0014】請求項5の空調装置では、請求項4の空調
装置において第1の弁は吸入圧が開弁基準圧を下回ると
開き、第2の弁は吐出圧が開弁基準圧を上回ると開くよ
うに構成されている。冷房回路作動時における第1の弁
の開弁基準圧は、冷房回路作動時の吸入圧の下限基準値
とされる。すなわち作動流体の吸入圧がその下限基準値
よりも高い場合には、第1の弁は開弁条件を満たさず開
かれない。反対に吸入圧がその下限基準値よりも低くな
る場合には、吸入圧の異常低圧状態が生じていることを
意味するものであり、この場合、第1の弁は開弁基準圧
を満たして開かれることになる。この結果、作動流体は
高圧側の吐出部から第1の弁を経由して低圧側の駆動室
に放出され、吐出容量が減少し吸入圧が増加して、作動
流体の異常低圧状態が回避されることになる。また冷房
回路作動時における第2の弁の開弁基準圧は、冷房回路
作動時の吐出圧の上限基準値よりも高く設定される。す
なわち冷房回路作動時には吐出圧は常に第2の弁の開弁
基準圧を満たさず、第2の弁は冷房回路作動中は常時閉
じていることになる。従って冷房回路作動時における容
量制御は、第1の弁のみを介して行われることになる。
装置において第1の弁は吸入圧が開弁基準圧を下回ると
開き、第2の弁は吐出圧が開弁基準圧を上回ると開くよ
うに構成されている。冷房回路作動時における第1の弁
の開弁基準圧は、冷房回路作動時の吸入圧の下限基準値
とされる。すなわち作動流体の吸入圧がその下限基準値
よりも高い場合には、第1の弁は開弁条件を満たさず開
かれない。反対に吸入圧がその下限基準値よりも低くな
る場合には、吸入圧の異常低圧状態が生じていることを
意味するものであり、この場合、第1の弁は開弁基準圧
を満たして開かれることになる。この結果、作動流体は
高圧側の吐出部から第1の弁を経由して低圧側の駆動室
に放出され、吐出容量が減少し吸入圧が増加して、作動
流体の異常低圧状態が回避されることになる。また冷房
回路作動時における第2の弁の開弁基準圧は、冷房回路
作動時の吐出圧の上限基準値よりも高く設定される。す
なわち冷房回路作動時には吐出圧は常に第2の弁の開弁
基準圧を満たさず、第2の弁は冷房回路作動中は常時閉
じていることになる。従って冷房回路作動時における容
量制御は、第1の弁のみを介して行われることになる。
【0015】また暖房回路作動時における第1の弁の開
弁基準圧は、暖房回路作動時における作動流体の吸入圧
の下限基準値よりも低く設定されている。従って暖房回
路作動中は第1の弁は常時閉じていることになる。また
第2の弁の開弁基準圧は暖房回路作動時の吐出圧の上限
基準値とされており、暖房回路作動中の吐出圧がこの上
限基準値以下で推移している場合には第2の弁は閉じて
いることになる。一方、暖房回路作動時において作動流
体の吐出圧が所定の高圧状態(上記の上限基準値を上回
った異常高圧状態)となった場合には第2の弁は開かれ
ることになる。これにより作動流体は第2の容量変更手
段を介して吐出部から駆動室に放出されて吐出圧の異常
高圧対策が講じられる。
弁基準圧は、暖房回路作動時における作動流体の吸入圧
の下限基準値よりも低く設定されている。従って暖房回
路作動中は第1の弁は常時閉じていることになる。また
第2の弁の開弁基準圧は暖房回路作動時の吐出圧の上限
基準値とされており、暖房回路作動中の吐出圧がこの上
限基準値以下で推移している場合には第2の弁は閉じて
いることになる。一方、暖房回路作動時において作動流
体の吐出圧が所定の高圧状態(上記の上限基準値を上回
った異常高圧状態)となった場合には第2の弁は開かれ
ることになる。これにより作動流体は第2の容量変更手
段を介して吐出部から駆動室に放出されて吐出圧の異常
高圧対策が講じられる。
【0016】請求項6の空調装置では、請求項4または
請求項5の空調装置における第1および第2の弁の開弁
基準圧は、各弁に設けられたソレノイドを励磁または非
励磁とすることによって適宜変更されることになる。
請求項5の空調装置における第1および第2の弁の開弁
基準圧は、各弁に設けられたソレノイドを励磁または非
励磁とすることによって適宜変更されることになる。
【0017】請求項7の空調装置では、請求項2または
請求項3の空調装置について、第1および/または第2
の容量変更手段における容量変更弁は、作動流体の吸入
圧と当該吸入圧以外の圧力との差圧によって、または作
動流体の吐出圧と当該吐出圧以外の圧力との差圧によっ
て開かれる構造とされている。すなわち吸入圧の異常低
圧対策を行う容量変更手段における容量変更弁と、吐出
圧の異常高圧対策を行う容量変更手段における容量変更
弁とは、その双方または一方が差圧弁として構成されて
いる。更に、吐出部から駆動室に至る経路(作動流体放
出経路)において、上記差圧弁として構成された容量変
更弁の上流にはパイロット弁が設けられている。パイロ
ット弁は、その開閉を通じて、作動流体が下流側に位置
する容量変更弁に送られるか否かを適宜コントロールす
る。
請求項3の空調装置について、第1および/または第2
の容量変更手段における容量変更弁は、作動流体の吸入
圧と当該吸入圧以外の圧力との差圧によって、または作
動流体の吐出圧と当該吐出圧以外の圧力との差圧によっ
て開かれる構造とされている。すなわち吸入圧の異常低
圧対策を行う容量変更手段における容量変更弁と、吐出
圧の異常高圧対策を行う容量変更手段における容量変更
弁とは、その双方または一方が差圧弁として構成されて
いる。更に、吐出部から駆動室に至る経路(作動流体放
出経路)において、上記差圧弁として構成された容量変
更弁の上流にはパイロット弁が設けられている。パイロ
ット弁は、その開閉を通じて、作動流体が下流側に位置
する容量変更弁に送られるか否かを適宜コントロールす
る。
【0018】請求項8の空調装置では、請求項7の空調
装置においてパイロット弁による開閉コントロールにつ
いて更に工夫を講じている。本パイロット弁は、その容
量変更手段による容量制御が行われている時、すなわち
当該パイロット弁の下流側にある容量変更弁の開閉を介
して容量制御を行っている時には開いている。当該パイ
ロット弁の下流側において容量制御を担当している容量
変更弁に作動流体が送られるようにするためである。一
方、他方の容量変更手段、すなわち当該パイロット弁が
属さない側の容量変更手段によって容量制御が行われて
いる時は、当該パイロット弁は閉じている。容量変更弁
を差圧弁として構成した場合には差圧の関係如何によっ
て当該差圧弁が不用意に開いてしまう可能性があるの
で、他方の容量変更手段による容量制御に支障をきたす
不具合を防止するべく、容量制御を行わない側の容量変
更弁に作動流体が送られないようにする工夫である。
装置においてパイロット弁による開閉コントロールにつ
いて更に工夫を講じている。本パイロット弁は、その容
量変更手段による容量制御が行われている時、すなわち
当該パイロット弁の下流側にある容量変更弁の開閉を介
して容量制御を行っている時には開いている。当該パイ
ロット弁の下流側において容量制御を担当している容量
変更弁に作動流体が送られるようにするためである。一
方、他方の容量変更手段、すなわち当該パイロット弁が
属さない側の容量変更手段によって容量制御が行われて
いる時は、当該パイロット弁は閉じている。容量変更弁
を差圧弁として構成した場合には差圧の関係如何によっ
て当該差圧弁が不用意に開いてしまう可能性があるの
で、他方の容量変更手段による容量制御に支障をきたす
不具合を防止するべく、容量制御を行わない側の容量変
更弁に作動流体が送られないようにする工夫である。
【0019】請求項9の空調装置では、請求項8の空調
装置におけるパイロット弁を、ソレノイドの励磁または
非励磁を介して開閉する構成とされ、パイロット弁の開
閉のタイミングや確実な開閉動作を実現することができ
る。
装置におけるパイロット弁を、ソレノイドの励磁または
非励磁を介して開閉する構成とされ、パイロット弁の開
閉のタイミングや確実な開閉動作を実現することができ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態であ
る空調装置について、図面を参照しつつ説明していく。
図2に示すように、本空調装置100は、概括的に見
て、冷房回路151と、暖房回路152と、両回路の駆
動源である可変容量型圧縮機101とによって構成され
ている。なお本発明の構成要素の一つである容量変更手
段は、本空調装置100の概括的構成を現した図2にお
いては示されていない。容量変更手段の構造・作用につ
いては、後で詳しく説明する。
る空調装置について、図面を参照しつつ説明していく。
図2に示すように、本空調装置100は、概括的に見
て、冷房回路151と、暖房回路152と、両回路の駆
動源である可変容量型圧縮機101とによって構成され
ている。なお本発明の構成要素の一つである容量変更手
段は、本空調装置100の概括的構成を現した図2にお
いては示されていない。容量変更手段の構造・作用につ
いては、後で詳しく説明する。
【0021】この空調装置100は、本実施の形態では
車載用の空調装置として構成されており、可変容量型圧
縮機101の駆動軸125は車のエンジン170に接続
されて駆動される。
車載用の空調装置として構成されており、可変容量型圧
縮機101の駆動軸125は車のエンジン170に接続
されて駆動される。
【0022】冷房回路151は、可変容量型圧縮機10
1で圧縮された高圧の作動流体を利用して作動し、可変
容量型圧縮機101の吐出部Dから吸入部Sへと至る経
路151a上に配置されたコンデンサ155と第1の膨
張弁157と熱交換機159とアキュムレータ161と
を有する。熱交換機159はエバポレータと通称され
る。
1で圧縮された高圧の作動流体を利用して作動し、可変
容量型圧縮機101の吐出部Dから吸入部Sへと至る経
路151a上に配置されたコンデンサ155と第1の膨
張弁157と熱交換機159とアキュムレータ161と
を有する。熱交換機159はエバポレータと通称され
る。
【0023】暖房回路152は、可変容量型圧縮機10
1で圧縮された高温高圧の作動流体を利用して作動し、
吐出部Dから吐出された作動流体を熱交換機159へ導
くバイパス路152a上に配置された第2の膨張弁16
3と、上記熱交換機159と、アキュムレータ161を
有する。すなわち暖房回路152は上記冷房回路151
の構成要素の一部を兼用する構造とされている。かかる
構造を有する暖房回路152はホットガスバイパスヒー
タと通称されている。
1で圧縮された高温高圧の作動流体を利用して作動し、
吐出部Dから吐出された作動流体を熱交換機159へ導
くバイパス路152a上に配置された第2の膨張弁16
3と、上記熱交換機159と、アキュムレータ161を
有する。すなわち暖房回路152は上記冷房回路151
の構成要素の一部を兼用する構造とされている。かかる
構造を有する暖房回路152はホットガスバイパスヒー
タと通称されている。
【0024】熱交換機159は温水ヒータ171と並置
されている。温水ヒータ171内には、パイプ173を
介してエンジン170からの冷却温水が循環している。
図2中、第1の開閉弁153aと第2の開閉弁153b
は、冷房回路151と暖房回路152のいずれか一方を
択一的に作動させるための切替用弁である。
されている。温水ヒータ171内には、パイプ173を
介してエンジン170からの冷却温水が循環している。
図2中、第1の開閉弁153aと第2の開閉弁153b
は、冷房回路151と暖房回路152のいずれか一方を
択一的に作動させるための切替用弁である。
【0025】冷房回路151作動時には、可変容量型圧
縮機101で圧縮されて高温・高圧となった作動流体が
コンデンサ155に送られ、そこで高温の作動流体が有
する熱を外部に捨て、作動流体は液化する。次に第1の
膨張弁157によって作動流体は減圧されて熱交換機1
59に送られ、そこで外部の熱を奪ってガス化する。ガ
ス化した作動流体はアキュムレータ161を経て再び可
変容量型圧縮機101に還流され再循環されることにな
る。
縮機101で圧縮されて高温・高圧となった作動流体が
コンデンサ155に送られ、そこで高温の作動流体が有
する熱を外部に捨て、作動流体は液化する。次に第1の
膨張弁157によって作動流体は減圧されて熱交換機1
59に送られ、そこで外部の熱を奪ってガス化する。ガ
ス化した作動流体はアキュムレータ161を経て再び可
変容量型圧縮機101に還流され再循環されることにな
る。
【0026】暖房回路152作動時には、可変容量型圧
縮機101で圧縮されて高温・高圧となった作動流体
は、第2の膨張弁163によって減圧されて熱交換機1
59に送られ、そこで外部に熱を放出する。暖房回路1
52のサイクル中、作動流体は常にガス状態で暖房回路
152を循環する。
縮機101で圧縮されて高温・高圧となった作動流体
は、第2の膨張弁163によって減圧されて熱交換機1
59に送られ、そこで外部に熱を放出する。暖房回路1
52のサイクル中、作動流体は常にガス状態で暖房回路
152を循環する。
【0027】本実施の形態において、暖房回路152は
補助暖房装置として位置づけられている。すなわち、暖
房回路152運転時に熱交換機159で発せられる熱
は、既に述べた温水ヒータ171に対する補助暖房用熱
源として用いられる。暖房回路152は、例えばエンジ
ン170起動時、あるいは外気温が−20℃等といった
低温環境時のごとく、エンジン170の冷却温水では暖
房用の熱が足りない場合に、これを補うために用いられ
る。
補助暖房装置として位置づけられている。すなわち、暖
房回路152運転時に熱交換機159で発せられる熱
は、既に述べた温水ヒータ171に対する補助暖房用熱
源として用いられる。暖房回路152は、例えばエンジ
ン170起動時、あるいは外気温が−20℃等といった
低温環境時のごとく、エンジン170の冷却温水では暖
房用の熱が足りない場合に、これを補うために用いられ
る。
【0028】次に図3を参照して可変容量型圧縮機10
1の構造について説明する。可変容量型圧縮機101の
内部には駆動室110が形成されており、その駆動室1
10内で斜板130が駆動軸125に支持されている。
斜板130は駆動軸125に支持されて、駆動軸125
に対して傾斜した状態で駆動軸125の回転に伴って回
転する。また駆動軸125に対する斜板130の傾斜角
は可変となっており、以後、駆動軸125に直交する状
態に近づくことを「斜板130が立つ」といい、図示の
状態で水平に近づくことを「斜板130が寝る」とい
う。
1の構造について説明する。可変容量型圧縮機101の
内部には駆動室110が形成されており、その駆動室1
10内で斜板130が駆動軸125に支持されている。
斜板130は駆動軸125に支持されて、駆動軸125
に対して傾斜した状態で駆動軸125の回転に伴って回
転する。また駆動軸125に対する斜板130の傾斜角
は可変となっており、以後、駆動軸125に直交する状
態に近づくことを「斜板130が立つ」といい、図示の
状態で水平に近づくことを「斜板130が寝る」とい
う。
【0029】斜板130は、その周縁部において、可動
シュー131を介してピストン135の頭部と連結され
ている。ピストン135は、駆動軸125のまわりに計
6本配置されており(図では一本しか現されていな
い)、6個のシリンダボア109内にて図示左右方向に
スライド可能に挿入されている。6個のシリンダボア1
09の円周方向の位置は可変容量型圧縮機101のハウ
ジング101aによって固定されている。
シュー131を介してピストン135の頭部と連結され
ている。ピストン135は、駆動軸125のまわりに計
6本配置されており(図では一本しか現されていな
い)、6個のシリンダボア109内にて図示左右方向に
スライド可能に挿入されている。6個のシリンダボア1
09の円周方向の位置は可変容量型圧縮機101のハウ
ジング101aによって固定されている。
【0030】図示のごとく斜板130が傾斜して駆動軸
125と共に回転すると、円周方向については固定され
たピストン135に対して斜板130の周縁が滑ってい
く。斜板130の最もピストン側に傾いた周縁がピスト
ン135に対応して位置しているとき(図1はその状態
を示す)、ピストン135はシリンダボア109内に最
も深く挿入される。斜板130の最も反ピストン側に傾
いた周縁(図3の場合図示下方に示されている周縁)が
ピストン135に対応して位置しているとき(図3の状
態から駆動軸125が180度回転した場合に相当す
る)、ピストン135はシリンダボア109内から最も
大きく抜き出される。駆動軸125が一回転することで
各ピストン135は各シリンダボア109内で左右方向
に一往復する。
125と共に回転すると、円周方向については固定され
たピストン135に対して斜板130の周縁が滑ってい
く。斜板130の最もピストン側に傾いた周縁がピスト
ン135に対応して位置しているとき(図1はその状態
を示す)、ピストン135はシリンダボア109内に最
も深く挿入される。斜板130の最も反ピストン側に傾
いた周縁(図3の場合図示下方に示されている周縁)が
ピストン135に対応して位置しているとき(図3の状
態から駆動軸125が180度回転した場合に相当す
る)、ピストン135はシリンダボア109内から最も
大きく抜き出される。駆動軸125が一回転することで
各ピストン135は各シリンダボア109内で左右方向
に一往復する。
【0031】各シリンダボア109の底部には吸入孔1
18aと吐出孔123aが設けられ、吸入孔118aに
対して吸入弁118が対応位置し、吐出孔123aに対
して吐出弁123が対応位置している。各吸入孔118
aは吸入室115に連通し、各吐出孔123aは吐出室
120に連通している。斜板130によってピストン1
35が図中左方向に移動する場合、作動流体は吸入口1
16から吸入室115・吸入孔118a・吸入弁118
を介してシリンダボア109内に導入される。次いで、
斜板130によってピストン135が図中右方向に移動
する際には、吸入された作動流体は圧縮されて高圧状態
とされ、吐出孔123a・吐出弁123・吐出室120
を介して吐出口121から吐出される。
18aと吐出孔123aが設けられ、吸入孔118aに
対して吸入弁118が対応位置し、吐出孔123aに対
して吐出弁123が対応位置している。各吸入孔118
aは吸入室115に連通し、各吐出孔123aは吐出室
120に連通している。斜板130によってピストン1
35が図中左方向に移動する場合、作動流体は吸入口1
16から吸入室115・吸入孔118a・吸入弁118
を介してシリンダボア109内に導入される。次いで、
斜板130によってピストン135が図中右方向に移動
する際には、吸入された作動流体は圧縮されて高圧状態
とされ、吐出孔123a・吐出弁123・吐出室120
を介して吐出口121から吐出される。
【0032】この可変容量型圧縮機101の吐出容量
は、ピストン135のストローク量によって定められ
る。ピストン135のストローク量は斜板130の傾斜
角度によって定められる。斜板130が寝ているほどピ
ストン135のストローク量は大きく、可変容量型圧縮
機101の吐出容量は大きくなる。反対に、斜板130
が立つほどピストン135のストローク量は小さく、可
変容量型圧縮機101の吐出容量は小さくなる。
は、ピストン135のストローク量によって定められ
る。ピストン135のストローク量は斜板130の傾斜
角度によって定められる。斜板130が寝ているほどピ
ストン135のストローク量は大きく、可変容量型圧縮
機101の吐出容量は大きくなる。反対に、斜板130
が立つほどピストン135のストローク量は小さく、可
変容量型圧縮機101の吐出容量は小さくなる。
【0033】斜板130の傾斜角度は、ピストン135
の両側の圧力差、すなわち駆動室110内の圧力とシリ
ンダボア109内の圧力の差によって決定される。本実
施の形態では、この差圧は駆動室110内の圧力を増減
させることによって調整される。吐出容量を減少させる
場合には、吐出室120内の高圧の作動流体を駆動室1
10へ放出して駆動室110内の圧力を高くする。する
と斜板130は立ち、ピストン135のストローク量が
減少して吐出容量が減少する。反対に容量を増加させよ
うとする場合には、吐出室120内の作動流体が駆動室
110へ放出されないようにする。すると斜板130は
寝て行き、ピストン135のストローク量が増大して吐
出容量が増大する。
の両側の圧力差、すなわち駆動室110内の圧力とシリ
ンダボア109内の圧力の差によって決定される。本実
施の形態では、この差圧は駆動室110内の圧力を増減
させることによって調整される。吐出容量を減少させる
場合には、吐出室120内の高圧の作動流体を駆動室1
10へ放出して駆動室110内の圧力を高くする。する
と斜板130は立ち、ピストン135のストローク量が
減少して吐出容量が減少する。反対に容量を増加させよ
うとする場合には、吐出室120内の作動流体が駆動室
110へ放出されないようにする。すると斜板130は
寝て行き、ピストン135のストローク量が増大して吐
出容量が増大する。
【0034】本実施の形態では、図3に示すように、高
圧の作動流体を吐出室120から駆動室110へ放出す
るのに二つの容量変更手段が設けられている。一つは冷
房用容量変更手段301であり、もう一つは暖房用容量
変更手段401である。冷房用容量変更手段301は、
概括的に見て、冷房用容量変更弁303と、吐出室12
0と冷房用容量変更弁303とを連絡する第1の冷房用
容量変更通路321と、冷房用容量変更弁303と駆動
室110とを連絡する第2の冷房用容量変更通路322
とから構成されている。暖房用容量変更手段401は、
概括的に見て、暖房用容量変更弁403と、吐出室12
0と暖房用容量変更弁403とを連絡する第1の暖房用
容量変更通路421と、暖房用容量変更弁403と駆動
室110とを連絡する第2の暖房用容量変更通路422
とから構成されている。また、駆動室110と吸入室1
15とは減圧通路501によって連絡されるとともに、
特に図示しないものの減圧通路501上には絞りが設け
られている。
圧の作動流体を吐出室120から駆動室110へ放出す
るのに二つの容量変更手段が設けられている。一つは冷
房用容量変更手段301であり、もう一つは暖房用容量
変更手段401である。冷房用容量変更手段301は、
概括的に見て、冷房用容量変更弁303と、吐出室12
0と冷房用容量変更弁303とを連絡する第1の冷房用
容量変更通路321と、冷房用容量変更弁303と駆動
室110とを連絡する第2の冷房用容量変更通路322
とから構成されている。暖房用容量変更手段401は、
概括的に見て、暖房用容量変更弁403と、吐出室12
0と暖房用容量変更弁403とを連絡する第1の暖房用
容量変更通路421と、暖房用容量変更弁403と駆動
室110とを連絡する第2の暖房用容量変更通路422
とから構成されている。また、駆動室110と吸入室1
15とは減圧通路501によって連絡されるとともに、
特に図示しないものの減圧通路501上には絞りが設け
られている。
【0035】第1および第2の冷房用容量変更通路32
1,322は、冷房用容量変更弁303に接続されると
ともに、両者は弁体305によって連通または非連通の
いずれかの状態とされる。弁体305は、吸入圧検出通
路313を介して検出される吸入圧Psに基づいて弁体
305の開閉を司るベローズ315に接続されるととも
に、連結部材311を介してソレノイド309のプラン
ジャー307に連結されている。ソレノイド309は、
通電による励磁または非励磁によってプランジャー30
7に付勢力を与える。すなわち弁体305は、吸入圧P
sが所定の圧力以下となった場合にベローズ315によ
って開かれ、しかもその開弁基準圧はソレノイド309
によるプランジャー307への付勢力を適宜調整するこ
とによって変更可能とされている。あるいは、ソレノイ
ド309への通電を大きくすることによって、吸入圧P
sの大きさ如何に拘わらず弁体305が常に閉じている
ような高い付勢力がプランジャー307に与えられる。
1,322は、冷房用容量変更弁303に接続されると
ともに、両者は弁体305によって連通または非連通の
いずれかの状態とされる。弁体305は、吸入圧検出通
路313を介して検出される吸入圧Psに基づいて弁体
305の開閉を司るベローズ315に接続されるととも
に、連結部材311を介してソレノイド309のプラン
ジャー307に連結されている。ソレノイド309は、
通電による励磁または非励磁によってプランジャー30
7に付勢力を与える。すなわち弁体305は、吸入圧P
sが所定の圧力以下となった場合にベローズ315によ
って開かれ、しかもその開弁基準圧はソレノイド309
によるプランジャー307への付勢力を適宜調整するこ
とによって変更可能とされている。あるいは、ソレノイ
ド309への通電を大きくすることによって、吸入圧P
sの大きさ如何に拘わらず弁体305が常に閉じている
ような高い付勢力がプランジャー307に与えられる。
【0036】第1の暖房用容量変更通路421は、暖房
用容量変更弁403内に形成された第1の区画室405
に接続される。従って第1の区画室405内の圧力は作
動流体の吐出圧Pdとされる。第2の暖房用容量変更通
路422は、暖房用容量変更弁403内に形成された第
2の区画室407に接続される。従って第2の区画室4
07内の圧力は駆動室110内の圧力Pcとされる。第
1および第2の区画室405,407は弁体409によ
って連通または非連通のいずれかの状態とされる。弁体
409は、スプリング409aによって閉弁方向(図3
では右方向)の付勢力を与えられるとともに、第1の区
画室405内の圧力(吐出圧)Pdが第2の区画室40
7内の圧力(駆動室内の圧力)Pcに比べて所定の大き
さになった場合に、第2の区画室407内の圧力(駆動
室内の圧力)Pcおよびスプリング409aの付勢力の
合力に打ち勝って開かれる(図3では弁体409が左方
向に移動する)。さらに弁体409は、連結部材411
を介してソレノイド415のプランジャー413に連結
されている。ソレノイド415は、通電による励磁また
は非励磁によってプランジャー413に付勢力を与え
る。すなわち弁体409は、吐出圧Pdが所定の開弁基
準圧となった場合に開かれ、しかもその開弁基準圧はソ
レノイド415によるプランジャー413への付勢力を
適宜調整することによって変更可能とされている。ある
いはソレノイド415への通電を切断することによっ
て、吐出圧Pdの大きさ如何に拘わらず弁体409が常
に閉じているような高い付勢力がスプリング409aに
よってプランジャー413に与えられる。
用容量変更弁403内に形成された第1の区画室405
に接続される。従って第1の区画室405内の圧力は作
動流体の吐出圧Pdとされる。第2の暖房用容量変更通
路422は、暖房用容量変更弁403内に形成された第
2の区画室407に接続される。従って第2の区画室4
07内の圧力は駆動室110内の圧力Pcとされる。第
1および第2の区画室405,407は弁体409によ
って連通または非連通のいずれかの状態とされる。弁体
409は、スプリング409aによって閉弁方向(図3
では右方向)の付勢力を与えられるとともに、第1の区
画室405内の圧力(吐出圧)Pdが第2の区画室40
7内の圧力(駆動室内の圧力)Pcに比べて所定の大き
さになった場合に、第2の区画室407内の圧力(駆動
室内の圧力)Pcおよびスプリング409aの付勢力の
合力に打ち勝って開かれる(図3では弁体409が左方
向に移動する)。さらに弁体409は、連結部材411
を介してソレノイド415のプランジャー413に連結
されている。ソレノイド415は、通電による励磁また
は非励磁によってプランジャー413に付勢力を与え
る。すなわち弁体409は、吐出圧Pdが所定の開弁基
準圧となった場合に開かれ、しかもその開弁基準圧はソ
レノイド415によるプランジャー413への付勢力を
適宜調整することによって変更可能とされている。ある
いはソレノイド415への通電を切断することによっ
て、吐出圧Pdの大きさ如何に拘わらず弁体409が常
に閉じているような高い付勢力がスプリング409aに
よってプランジャー413に与えられる。
【0037】次に本空調装置の作用について説明する。
既に説明したように、図2に示す冷房回路151作動時
には、可変容量型圧縮機101で圧縮されて高温・高圧
となった作動流体はコンデンサ155・第1の膨張弁1
57・熱交換機159・アキュムレータ161を経て再
び可変容量型圧縮機101に還流され再循環される。ま
た、暖房回路152作動時には、可変容量型圧縮機10
1で圧縮されて高圧となった作動流体は、バイパス路1
52a上の第2の膨張弁163・熱交換機159・アキ
ュムレータ161を経て再び可変容量型圧縮機101に
還流され再循環される。
既に説明したように、図2に示す冷房回路151作動時
には、可変容量型圧縮機101で圧縮されて高温・高圧
となった作動流体はコンデンサ155・第1の膨張弁1
57・熱交換機159・アキュムレータ161を経て再
び可変容量型圧縮機101に還流され再循環される。ま
た、暖房回路152作動時には、可変容量型圧縮機10
1で圧縮されて高圧となった作動流体は、バイパス路1
52a上の第2の膨張弁163・熱交換機159・アキ
ュムレータ161を経て再び可変容量型圧縮機101に
還流され再循環される。
【0038】吐出容量の制御に関し、まず冷房回路15
1(図2参照)作動時について説明する。冷房回路15
1作動時には、上記の冷房用容量変更手段301を用い
て容量制御を行い、暖房用容量変更手段401は使用し
ない。このため冷房用容量変更弁303につき、ソレノ
イド309への通電を適宜調節し、作動流体の吸入圧P
sが所定の基準値となった場合に弁体305が開くよう
に開弁基準圧を設定する。吸入圧Psに関する基準値
は、熱交換機159(図2参照)に着霜が生じるおそれ
のない吸入圧の下限値にあわせておく。つまり吸入圧P
sが許容下限値を下回ると、吸入圧Psが異常低圧状態
になったと判断し、冷房用容量変更手段301による容
量制御が開始されるようにしておく。一方、暖房用容量
変更弁403は、冷房回路作動中は常に閉じておき、暖
房用容量変更手段401を介して吐出室120から駆動
室110へ作動流体が放出されないようにする。具体的
には、ソレノイド415への通電を適宜調節し、暖房用
容量変更弁403の開弁基準圧を冷房回路作動中の作動
流体の吐出圧Pdの上限値より高く設定しておく。この
結果、冷房回路作動中は暖房用容量変更弁403の開弁
基準圧は常に満たされず、暖房用容量変更弁403は冷
房回路作動中は常に閉じていることになる。あるいは、
ソレノイド415への通電を切断することによって、吐
出圧Pdの大きさ如何に拘わらず弁体409が常に閉じ
ているような高い付勢力をスプリング409aによって
プランジャー413に与える。
1(図2参照)作動時について説明する。冷房回路15
1作動時には、上記の冷房用容量変更手段301を用い
て容量制御を行い、暖房用容量変更手段401は使用し
ない。このため冷房用容量変更弁303につき、ソレノ
イド309への通電を適宜調節し、作動流体の吸入圧P
sが所定の基準値となった場合に弁体305が開くよう
に開弁基準圧を設定する。吸入圧Psに関する基準値
は、熱交換機159(図2参照)に着霜が生じるおそれ
のない吸入圧の下限値にあわせておく。つまり吸入圧P
sが許容下限値を下回ると、吸入圧Psが異常低圧状態
になったと判断し、冷房用容量変更手段301による容
量制御が開始されるようにしておく。一方、暖房用容量
変更弁403は、冷房回路作動中は常に閉じておき、暖
房用容量変更手段401を介して吐出室120から駆動
室110へ作動流体が放出されないようにする。具体的
には、ソレノイド415への通電を適宜調節し、暖房用
容量変更弁403の開弁基準圧を冷房回路作動中の作動
流体の吐出圧Pdの上限値より高く設定しておく。この
結果、冷房回路作動中は暖房用容量変更弁403の開弁
基準圧は常に満たされず、暖房用容量変更弁403は冷
房回路作動中は常に閉じていることになる。あるいは、
ソレノイド415への通電を切断することによって、吐
出圧Pdの大きさ如何に拘わらず弁体409が常に閉じ
ているような高い付勢力をスプリング409aによって
プランジャー413に与える。
【0039】冷房回路作動中において、作動流体の吸入
圧Psが異常低圧状態にない場合、冷房用容量変更弁3
03の開弁条件が満たされないため、冷房用容量変更弁
303は閉じている。もちろん冷房回路作動時の作動流
体の吐出圧は暖房用容量変更弁403の開弁条件を満た
さないため(あるいは弁体409はソレノイド415へ
の通電を調節して強制的に閉じられているため)、暖房
用容量変更弁403は閉じている。この結果、作動流体
の吸入圧Psが異常低圧状態にない場合には、作動流体
は吐出室120から駆動室110へは放出されず、容量
制御が行われない。
圧Psが異常低圧状態にない場合、冷房用容量変更弁3
03の開弁条件が満たされないため、冷房用容量変更弁
303は閉じている。もちろん冷房回路作動時の作動流
体の吐出圧は暖房用容量変更弁403の開弁条件を満た
さないため(あるいは弁体409はソレノイド415へ
の通電を調節して強制的に閉じられているため)、暖房
用容量変更弁403は閉じている。この結果、作動流体
の吸入圧Psが異常低圧状態にない場合には、作動流体
は吐出室120から駆動室110へは放出されず、容量
制御が行われない。
【0040】一方、冷房回路作動中において、作動流体
の吸入圧Psが異常低圧状態となった場合、冷房用容量
変更弁303の開弁条件が満たされ(吸入圧Psが所定
の低圧状態となり)、冷房用容量変更弁303は開かれ
る。もちろん冷房回路作動時の作動流体の吐出圧は暖房
用容量変更弁403の開弁条件を満たさないため(ある
いは弁体409はソレノイド415への通電を切断して
強制的に閉じられているため)、暖房用容量変更弁40
3は閉じている。この結果、冷房用容量変更弁303の
弁体305が開弁方向に移動し、第1および第2の冷房
用容量変更通路321,322とが連通される。そして
作動流体は高圧側の吐出室120から、第1の冷房用容
量変更通路321,冷房用容量変更弁303,第2の冷
房用容量変更通路322を経由して、駆動室110に放
出されることになる。この結果、「駆動室110内の圧
力Pcが上昇」、「斜板130が立つ(斜板130の傾
斜角度が減少する)」、「ピストン135のストローク
が減少」、「吐出容量が減少」という一連の作用を経て
作動流体の吸入圧Psが増加し、吸入圧Psの異常低圧
状態が抑制されることになる。なお駆動室110は減圧
通路501を介して吸入室115と連通されているもの
の、減圧通路501に設けられた絞りのため、吸入圧P
sの異常低圧対策が終了しないうちに作動流体が駆動室
110から吸入室115に逃げてしまうことが防止され
る。
の吸入圧Psが異常低圧状態となった場合、冷房用容量
変更弁303の開弁条件が満たされ(吸入圧Psが所定
の低圧状態となり)、冷房用容量変更弁303は開かれ
る。もちろん冷房回路作動時の作動流体の吐出圧は暖房
用容量変更弁403の開弁条件を満たさないため(ある
いは弁体409はソレノイド415への通電を切断して
強制的に閉じられているため)、暖房用容量変更弁40
3は閉じている。この結果、冷房用容量変更弁303の
弁体305が開弁方向に移動し、第1および第2の冷房
用容量変更通路321,322とが連通される。そして
作動流体は高圧側の吐出室120から、第1の冷房用容
量変更通路321,冷房用容量変更弁303,第2の冷
房用容量変更通路322を経由して、駆動室110に放
出されることになる。この結果、「駆動室110内の圧
力Pcが上昇」、「斜板130が立つ(斜板130の傾
斜角度が減少する)」、「ピストン135のストローク
が減少」、「吐出容量が減少」という一連の作用を経て
作動流体の吸入圧Psが増加し、吸入圧Psの異常低圧
状態が抑制されることになる。なお駆動室110は減圧
通路501を介して吸入室115と連通されているもの
の、減圧通路501に設けられた絞りのため、吸入圧P
sの異常低圧対策が終了しないうちに作動流体が駆動室
110から吸入室115に逃げてしまうことが防止され
る。
【0041】駆動室110内の作動流体は少しずつ減圧
通路501を経由して吸入室115に送られるととも
に、シリンダボア109に再度送られて圧縮され、吐出
室120・吐出口121を経て再度冷房回路に吐出され
ることになる。
通路501を経由して吸入室115に送られるととも
に、シリンダボア109に再度送られて圧縮され、吐出
室120・吐出口121を経て再度冷房回路に吐出され
ることになる。
【0042】次に暖房回路152(図2参照)作動時に
おける容量制御について説明する。暖房回路152作動
時には、上記の暖房用容量変更手段401を用いて容量
制御を行い、冷房用容量変更手段301は使用しない。
このため暖房用容量変更弁403につき、ソレノイド4
15への通電を適宜調節し、作動流体の吐出圧Pdが所
定の基準値となった場合に弁体409が開くように弁体
409の開弁基準圧を設定する。吐出圧Pdに関する基
準値は、暖房回路152に過度に高い圧力がかからない
適正範囲の上限値にあわせておく。つまり吐出圧Pdが
許容上限値を上回ると、吐出圧Pdが異常高圧状態にな
ったと判断し、暖房用容量変更手段401による容量制
御が開始されるようにしておく。一方、冷房用容量変更
弁303は、暖房回路作動中は常に閉じておき、冷房用
容量変更手段301を介して作動流体が吐出室120か
ら駆動室110に放出されないようにする。具体的に
は、ソレノイド309への通電を適宜調節し、冷房用容
量変更弁303の開弁基準圧を暖房回路作動中の作動流
体の吸入圧Psの下限値より低く設定しておく。この結
果、暖房回路作動中は冷房用容量変更弁303の開弁基
準圧は常に満たされず、冷房用容量変更弁403は暖房
回路作動中は常に閉じていることになる。あるいは、ソ
レノイド309への通電を大きくすることによって、吸
入圧Psの大きさ如何に拘わらず弁体305が常に閉じ
ているような高い付勢力をプランジャー307に与え
る。
おける容量制御について説明する。暖房回路152作動
時には、上記の暖房用容量変更手段401を用いて容量
制御を行い、冷房用容量変更手段301は使用しない。
このため暖房用容量変更弁403につき、ソレノイド4
15への通電を適宜調節し、作動流体の吐出圧Pdが所
定の基準値となった場合に弁体409が開くように弁体
409の開弁基準圧を設定する。吐出圧Pdに関する基
準値は、暖房回路152に過度に高い圧力がかからない
適正範囲の上限値にあわせておく。つまり吐出圧Pdが
許容上限値を上回ると、吐出圧Pdが異常高圧状態にな
ったと判断し、暖房用容量変更手段401による容量制
御が開始されるようにしておく。一方、冷房用容量変更
弁303は、暖房回路作動中は常に閉じておき、冷房用
容量変更手段301を介して作動流体が吐出室120か
ら駆動室110に放出されないようにする。具体的に
は、ソレノイド309への通電を適宜調節し、冷房用容
量変更弁303の開弁基準圧を暖房回路作動中の作動流
体の吸入圧Psの下限値より低く設定しておく。この結
果、暖房回路作動中は冷房用容量変更弁303の開弁基
準圧は常に満たされず、冷房用容量変更弁403は暖房
回路作動中は常に閉じていることになる。あるいは、ソ
レノイド309への通電を大きくすることによって、吸
入圧Psの大きさ如何に拘わらず弁体305が常に閉じ
ているような高い付勢力をプランジャー307に与え
る。
【0043】暖房回路作動中において、作動流体の吐出
圧Pdが異常高圧状態にない場合、暖房用容量変更弁4
03の開弁条件が満たされないため、暖房用容量変更弁
403は閉じている。もちろん暖房回路作動時の作動流
体の吸入圧は冷房用容量変更弁303の開弁条件を満た
さないため(あるいは弁体305はソレノイド309へ
の通電を大きくして強制的に閉じられているため)、冷
房用容量変更弁303は閉じている。この結果、作動流
体の吐出圧Pdが異常高圧状態にない場合には、作動流
体は吐出室120から吐出口121を経て暖房回路に送
られるのみであり、吐出室120から駆動室110へは
放出されないので容量制御が行われない。
圧Pdが異常高圧状態にない場合、暖房用容量変更弁4
03の開弁条件が満たされないため、暖房用容量変更弁
403は閉じている。もちろん暖房回路作動時の作動流
体の吸入圧は冷房用容量変更弁303の開弁条件を満た
さないため(あるいは弁体305はソレノイド309へ
の通電を大きくして強制的に閉じられているため)、冷
房用容量変更弁303は閉じている。この結果、作動流
体の吐出圧Pdが異常高圧状態にない場合には、作動流
体は吐出室120から吐出口121を経て暖房回路に送
られるのみであり、吐出室120から駆動室110へは
放出されないので容量制御が行われない。
【0044】一方、暖房回路作動中において、作動流体
の吐出圧Pdが異常高圧状態となった場合、暖房用容量
変更弁403の開弁条件が満たされ(吐出圧Pdが所定
の高圧状態となり)、暖房用容量変更弁403は開かれ
る。もちろん暖房回路作動時の作動流体の吸入圧は冷房
用容量変更弁303の開弁条件を満たさないため(ある
いは弁体305はソレノイド309への通電を大きくし
て強制的に閉じられているため)、冷房用容量変更弁3
03は閉じている。この結果、暖房用容量変更弁403
の弁体409が開弁方向に移動し、第1および第2の暖
房用容量変更通路421,422とが連通される。そし
て作動流体は高圧側の吐出室120から、第1の暖房用
容量変更通路421,暖房用容量変更弁403,第2の
暖房用容量変更通路422を経由して、駆動室110に
放出されることになる。この結果、「駆動室110内の
圧力Pcが上昇」、「斜板130が立つ(斜板130の
傾斜角度が減少する)」、「ピストン135のストロー
クが減少」、「吐出容量が減少」という一連の作用を経
て作動流体の吐出圧Pdが減少し、吐出圧Pdの異常高
圧状態が抑制されることになる。なお駆動室110は減
圧通路501を介して吸入室115と連通されているも
のの、減圧通路501に設けられた絞りのため、吐出圧
Pdの異常高圧対策が終了しないうちに作動流体が駆動
室110から吸入室115に逃げてしまうことが防止さ
れる。
の吐出圧Pdが異常高圧状態となった場合、暖房用容量
変更弁403の開弁条件が満たされ(吐出圧Pdが所定
の高圧状態となり)、暖房用容量変更弁403は開かれ
る。もちろん暖房回路作動時の作動流体の吸入圧は冷房
用容量変更弁303の開弁条件を満たさないため(ある
いは弁体305はソレノイド309への通電を大きくし
て強制的に閉じられているため)、冷房用容量変更弁3
03は閉じている。この結果、暖房用容量変更弁403
の弁体409が開弁方向に移動し、第1および第2の暖
房用容量変更通路421,422とが連通される。そし
て作動流体は高圧側の吐出室120から、第1の暖房用
容量変更通路421,暖房用容量変更弁403,第2の
暖房用容量変更通路422を経由して、駆動室110に
放出されることになる。この結果、「駆動室110内の
圧力Pcが上昇」、「斜板130が立つ(斜板130の
傾斜角度が減少する)」、「ピストン135のストロー
クが減少」、「吐出容量が減少」という一連の作用を経
て作動流体の吐出圧Pdが減少し、吐出圧Pdの異常高
圧状態が抑制されることになる。なお駆動室110は減
圧通路501を介して吸入室115と連通されているも
のの、減圧通路501に設けられた絞りのため、吐出圧
Pdの異常高圧対策が終了しないうちに作動流体が駆動
室110から吸入室115に逃げてしまうことが防止さ
れる。
【0045】駆動室110内の作動流体は少しずつ減圧
通路501を経由して吸入室115に送られるととも
に、シリンダボア109に再度送られて圧縮され、吐出
室120・吐出口121を経て再度暖房回路に吐出され
ることになる。
通路501を経由して吸入室115に送られるととも
に、シリンダボア109に再度送られて圧縮され、吐出
室120・吐出口121を経て再度暖房回路に吐出され
ることになる。
【0046】上記した冷房用容量変更手段301および
暖房用容量変更手段401は、それぞれが独立し、か
つ、並列的に配置されて吐出室120と駆動室110と
の連通・非連通状態を制御する構成とされている。そし
て冷房回路作動中は冷房用容量変更手段301のみを使
って容量制御し(暖房用容量変更弁403は閉じたまま
にしておく)、暖房回路作動中は暖房用容量変更手段4
01のみを使って容量制御する(冷房用容量変更弁30
3は閉じたままにしておく)。このように二つの容量変
更手段を独立かつ並列的に配置して容量制御をおこなう
形態を「並列配置型」による容量制御技術として定義す
る。
暖房用容量変更手段401は、それぞれが独立し、か
つ、並列的に配置されて吐出室120と駆動室110と
の連通・非連通状態を制御する構成とされている。そし
て冷房回路作動中は冷房用容量変更手段301のみを使
って容量制御し(暖房用容量変更弁403は閉じたまま
にしておく)、暖房回路作動中は暖房用容量変更手段4
01のみを使って容量制御する(冷房用容量変更弁30
3は閉じたままにしておく)。このように二つの容量変
更手段を独立かつ並列的に配置して容量制御をおこなう
形態を「並列配置型」による容量制御技術として定義す
る。
【0047】本実施の形態に係る空調装置によれば、一
度可変容量型圧縮機101に仕事をさせて昇圧した作動
流体を駆動室110に放出するのでエネルギー効率が多
少悪くなるものの、少量の放出量によって吐出容量を減
少して吸入圧を増加するとともに吐出圧を減少すること
になり、作動流体を暖房回路152外へ捨てるものでは
ないので極端なエネルギー損失が生じるものではない。
また暖房回路152作動のための作動流体が不足すると
いった事態は生じない。すなわち、本実施の形態によれ
ば、ホットガスバイパスヒータである暖房回路を備えた
空調装置において、暖房運転時の異常高圧状態を抑制す
るために暖房回路内の作動流体を冷房回路に放出してし
まって暖房能力が不足するという問題点や、圧縮機に仕
事をさせて高圧に昇圧した作動流体を暖房回路外に無駄
に放出してしまってエネルギー効率が非常に悪くなると
いった問題が生じない。
度可変容量型圧縮機101に仕事をさせて昇圧した作動
流体を駆動室110に放出するのでエネルギー効率が多
少悪くなるものの、少量の放出量によって吐出容量を減
少して吸入圧を増加するとともに吐出圧を減少すること
になり、作動流体を暖房回路152外へ捨てるものでは
ないので極端なエネルギー損失が生じるものではない。
また暖房回路152作動のための作動流体が不足すると
いった事態は生じない。すなわち、本実施の形態によれ
ば、ホットガスバイパスヒータである暖房回路を備えた
空調装置において、暖房運転時の異常高圧状態を抑制す
るために暖房回路内の作動流体を冷房回路に放出してし
まって暖房能力が不足するという問題点や、圧縮機に仕
事をさせて高圧に昇圧した作動流体を暖房回路外に無駄
に放出してしまってエネルギー効率が非常に悪くなると
いった問題が生じない。
【0048】(本実施の形態の第1の変更例)本実施の
形態に関する第1の変更例が図4に示される。これは上
記した暖房用容量変更手段401の構成を異ならしめた
変更例である。図4に示すように、本変更例に係る可変
容量型圧縮機701では、暖房用容量変更手段601
が、概括的に見て、パイロット通路621(上記実施の
形態の第1の暖房用容量変更通路421に相当する),
パイロット弁619,暖房用容量変更弁603,第2の
暖房用容量変更通路422とによって構成されている。
吐出室120は第1のパイロット通路621aを通じて
パイロット弁619に連絡されている。パイロット弁6
19は第2のパイロット通路621bを通じて暖房用容
量変更弁603の第1の区画室605に連絡されてい
る。暖房用容量変更弁603内には更に第2の区画室6
07が形成され、第2の区画室607は第2の暖房用容
量変更通路422を介して駆動室110に連絡されてい
る。第1の区画室605と第2の区画室607の間には
弁体609が配置されている。弁体609は、通常は、
スプリング609aによる閉弁方向(図4では右方向)
への付勢力によって第1および第2の区画室605,6
07とを非連通状態としている。弁体609は、第1の
区画室605内の圧力と第2の区画室607内の圧力と
の差圧によって開かれる構造とされている。すなわち暖
房用容量変更弁603は差圧弁として構成されている。
パイロット弁619は、通常は、第1および第2のパイ
ロット通路621a,621bを非連通状態とするとと
もに、ソレノイド615への通電により開弁方向へ移動
し得る構成とされている。開弁方向に移動した場合に
は、第1および第2のパイロット通路621a,621
bとは連通状態とされる。
形態に関する第1の変更例が図4に示される。これは上
記した暖房用容量変更手段401の構成を異ならしめた
変更例である。図4に示すように、本変更例に係る可変
容量型圧縮機701では、暖房用容量変更手段601
が、概括的に見て、パイロット通路621(上記実施の
形態の第1の暖房用容量変更通路421に相当する),
パイロット弁619,暖房用容量変更弁603,第2の
暖房用容量変更通路422とによって構成されている。
吐出室120は第1のパイロット通路621aを通じて
パイロット弁619に連絡されている。パイロット弁6
19は第2のパイロット通路621bを通じて暖房用容
量変更弁603の第1の区画室605に連絡されてい
る。暖房用容量変更弁603内には更に第2の区画室6
07が形成され、第2の区画室607は第2の暖房用容
量変更通路422を介して駆動室110に連絡されてい
る。第1の区画室605と第2の区画室607の間には
弁体609が配置されている。弁体609は、通常は、
スプリング609aによる閉弁方向(図4では右方向)
への付勢力によって第1および第2の区画室605,6
07とを非連通状態としている。弁体609は、第1の
区画室605内の圧力と第2の区画室607内の圧力と
の差圧によって開かれる構造とされている。すなわち暖
房用容量変更弁603は差圧弁として構成されている。
パイロット弁619は、通常は、第1および第2のパイ
ロット通路621a,621bを非連通状態とするとと
もに、ソレノイド615への通電により開弁方向へ移動
し得る構成とされている。開弁方向に移動した場合に
は、第1および第2のパイロット通路621a,621
bとは連通状態とされる。
【0049】その他の構成、たとえば可変容量型圧縮機
自体の構造や、冷房用容量変更手段301の構造につい
ては上記した本発明の実施の形態と同等であり、詳細な
説明は便宜上省略する。
自体の構造や、冷房用容量変更手段301の構造につい
ては上記した本発明の実施の形態と同等であり、詳細な
説明は便宜上省略する。
【0050】さて、本変更例においては、冷房回路作動
中は、冷房用容量変更手段301のみによって作動流体
の吸入圧の異常低圧対策を講じるため、暖房用容量変更
手段601は作動流体を吐出室120から駆動室110
に放出しないようにする必要がある。差圧自体を外部か
らコントロールすることはできないので、差圧弁の構造
を有する暖房用容量変更弁603が冷房回路作動中に不
用意に開き、冷房用容量変更手段301による容量制御
に干渉してしまうおそれがあるからである。従って、冷
房回路作動中はパイロット弁619を強制的に閉じてお
き(図4の状態)、パイロット通路621を非連通状態
とする。すなわち冷房回路作動中は、パイロット弁61
9を常に閉じておき、作動流体が暖房用容量変更手段6
01を経由して吐出室120から駆動室110へ放出さ
れないようにする。冷房回路作動中の冷房用容量変更手
段301の働きについては、上記実施の形態と同等であ
り、詳細な説明は便宜上省略する。
中は、冷房用容量変更手段301のみによって作動流体
の吸入圧の異常低圧対策を講じるため、暖房用容量変更
手段601は作動流体を吐出室120から駆動室110
に放出しないようにする必要がある。差圧自体を外部か
らコントロールすることはできないので、差圧弁の構造
を有する暖房用容量変更弁603が冷房回路作動中に不
用意に開き、冷房用容量変更手段301による容量制御
に干渉してしまうおそれがあるからである。従って、冷
房回路作動中はパイロット弁619を強制的に閉じてお
き(図4の状態)、パイロット通路621を非連通状態
とする。すなわち冷房回路作動中は、パイロット弁61
9を常に閉じておき、作動流体が暖房用容量変更手段6
01を経由して吐出室120から駆動室110へ放出さ
れないようにする。冷房回路作動中の冷房用容量変更手
段301の働きについては、上記実施の形態と同等であ
り、詳細な説明は便宜上省略する。
【0051】一方、暖房回路作動中は、暖房用容量変更
手段601のみによって作動流体の異常高圧対策を講じ
るべく、作動流体が吐出室120から暖房用容量変更弁
603に送られるようにパイロット弁619を開けてお
く必要がある。このため、ソレノイド615を通電して
励磁し、パイロット弁619を開かせる。これによりパ
イロット通路621は連通状態とされ、作動流体は吐出
室から第1の区画室605に送られることになる。この
結果、第1の区画室605内の圧力は吐出圧Pdとさ
れ、第2の暖房用容量変更通路422を経由して第2の
区画室607内に導かれた駆動室110内の圧力Pcと
ともに弁体609に作用する。
手段601のみによって作動流体の異常高圧対策を講じ
るべく、作動流体が吐出室120から暖房用容量変更弁
603に送られるようにパイロット弁619を開けてお
く必要がある。このため、ソレノイド615を通電して
励磁し、パイロット弁619を開かせる。これによりパ
イロット通路621は連通状態とされ、作動流体は吐出
室から第1の区画室605に送られることになる。この
結果、第1の区画室605内の圧力は吐出圧Pdとさ
れ、第2の暖房用容量変更通路422を経由して第2の
区画室607内に導かれた駆動室110内の圧力Pcと
ともに弁体609に作用する。
【0052】暖房回路作動中において作動流体の吐出圧
Pdが所定の高圧状態にない場合、すなわち異常高圧状
態にない場合には、第1の区画室605内の吐出圧Pd
は、スプリング609aの閉弁方向への付勢力と第2の
区画室607内の圧力Pcとの合力に打ち勝てず、暖房
用容量変更弁603が閉じられている。また上記した本
発明の実施の形態と同様に、冷房用容量変更弁303は
暖房回路作動時には常に閉じられている。従って、作動
流体は吐出室120から駆動室110へと放出されず、
容量制御は行われない。
Pdが所定の高圧状態にない場合、すなわち異常高圧状
態にない場合には、第1の区画室605内の吐出圧Pd
は、スプリング609aの閉弁方向への付勢力と第2の
区画室607内の圧力Pcとの合力に打ち勝てず、暖房
用容量変更弁603が閉じられている。また上記した本
発明の実施の形態と同様に、冷房用容量変更弁303は
暖房回路作動時には常に閉じられている。従って、作動
流体は吐出室120から駆動室110へと放出されず、
容量制御は行われない。
【0053】暖房回路作動中において作動流体の吐出圧
Pdが所定の高圧状態となった場合、すなわち異常高圧
状態となった場合には、第1の区画室605内の吐出圧
Pdは、スプリング609aの閉弁方向への付勢力と第
2の区画室607内の圧力Pcとの合力に抗して弁体6
09を開弁方向に押し、暖房用容量変更弁603が開か
れる。もちろん、この時冷房用容量変更弁303は閉じ
られている。この結果、吐出室120内の高圧の作動流
体は、第1のパイロット通路621a,開かれたパイロ
ット弁619,第2のパイロット通路621b,開かれ
た暖房用容量変更弁603,第2の暖房用容量変更通路
422を経由して駆動室110に放出されることにな
り、上記実施の形態で説明したのと同様の作用により、
吐出圧Pdの異常高圧対策が講じられることになる。
Pdが所定の高圧状態となった場合、すなわち異常高圧
状態となった場合には、第1の区画室605内の吐出圧
Pdは、スプリング609aの閉弁方向への付勢力と第
2の区画室607内の圧力Pcとの合力に抗して弁体6
09を開弁方向に押し、暖房用容量変更弁603が開か
れる。もちろん、この時冷房用容量変更弁303は閉じ
られている。この結果、吐出室120内の高圧の作動流
体は、第1のパイロット通路621a,開かれたパイロ
ット弁619,第2のパイロット通路621b,開かれ
た暖房用容量変更弁603,第2の暖房用容量変更通路
422を経由して駆動室110に放出されることにな
り、上記実施の形態で説明したのと同様の作用により、
吐出圧Pdの異常高圧対策が講じられることになる。
【0054】(他の変更例)上記した「並列配置型」に
よる容量制御技術について考えられる他の変更例につい
て、図5から図8までにシステマチックに示す。
よる容量制御技術について考えられる他の変更例につい
て、図5から図8までにシステマチックに示す。
【0055】並列配置型容量制御技術では、吐出室12
0と駆動室110との間に、作動流体の吸入圧の異常低
圧対策を講じるための吸入圧制御用容量変更手段701
と、吐出圧の異常高圧対策を講じるための吐出圧制御用
容量変更手段702とを並列的に配置する。図5に示す
ように、吸入圧制御用容量変更手段701は吸入圧制御
弁711を有し、吐出圧制御用容量変更手段702は吐
出圧制御弁712を有する。また駆動室110と吸入室
115とを連絡する減圧通路上には絞り731を配置す
る。なお、並列配置の態様としては、図5から図8まで
に示すように、吐出室120と駆動室110とを基本的
に一本の経路で連絡するとともに、当該経路の途中に各
容量変更手段を並列的に配置する態様の他、吐出室12
0と駆動室110とを別個の二本の経路で連絡するとと
もに、各経路の途中にそれぞれ容量変更手段を配置する
態様がある。上記した本実施の形態およびその第1の変
更例では後者の態様(別個の二本の経路の途中に各容量
変更手段を配置する態様)を用いている。各制御弁71
1,712については、差圧弁の構成を基調としつつソ
レノイド等を用いてその開弁基準圧を適宜変更できる
弁、あるいは外部的制御によって強制的に開閉をコント
ロールすることができる弁を用いることができる。こう
した弁構造を「外部制御弁」と定義する。また、各制御
弁711,712には、作動流体の吸入圧Psとそれ以
外の圧力(例えば大気圧,真空圧)との差圧によって、
あるいは作動流体の吐出圧Pdとそれ以外の圧力(例え
ば大気圧,真空圧,駆動室内の圧力Pd,吸入圧Ps)
との差圧によって開閉される差圧弁を用いることができ
る。こうした弁構造を「内部制御弁」と定義する。「内
部」の語を用いるのは、典型的には空調装置内の圧力の
差によって開閉する差圧弁を用いるからである。内部制
御弁では、その開閉条件が二つの圧力関係に依存し、装
置の構造の簡素化が図られるものの、その開閉を外的操
作によってコントロールすることができない。
0と駆動室110との間に、作動流体の吸入圧の異常低
圧対策を講じるための吸入圧制御用容量変更手段701
と、吐出圧の異常高圧対策を講じるための吐出圧制御用
容量変更手段702とを並列的に配置する。図5に示す
ように、吸入圧制御用容量変更手段701は吸入圧制御
弁711を有し、吐出圧制御用容量変更手段702は吐
出圧制御弁712を有する。また駆動室110と吸入室
115とを連絡する減圧通路上には絞り731を配置す
る。なお、並列配置の態様としては、図5から図8まで
に示すように、吐出室120と駆動室110とを基本的
に一本の経路で連絡するとともに、当該経路の途中に各
容量変更手段を並列的に配置する態様の他、吐出室12
0と駆動室110とを別個の二本の経路で連絡するとと
もに、各経路の途中にそれぞれ容量変更手段を配置する
態様がある。上記した本実施の形態およびその第1の変
更例では後者の態様(別個の二本の経路の途中に各容量
変更手段を配置する態様)を用いている。各制御弁71
1,712については、差圧弁の構成を基調としつつソ
レノイド等を用いてその開弁基準圧を適宜変更できる
弁、あるいは外部的制御によって強制的に開閉をコント
ロールすることができる弁を用いることができる。こう
した弁構造を「外部制御弁」と定義する。また、各制御
弁711,712には、作動流体の吸入圧Psとそれ以
外の圧力(例えば大気圧,真空圧)との差圧によって、
あるいは作動流体の吐出圧Pdとそれ以外の圧力(例え
ば大気圧,真空圧,駆動室内の圧力Pd,吸入圧Ps)
との差圧によって開閉される差圧弁を用いることができ
る。こうした弁構造を「内部制御弁」と定義する。「内
部」の語を用いるのは、典型的には空調装置内の圧力の
差によって開閉する差圧弁を用いるからである。内部制
御弁では、その開閉条件が二つの圧力関係に依存し、装
置の構造の簡素化が図られるものの、その開閉を外的操
作によってコントロールすることができない。
【0056】さて、外部制御弁を用いて容量制御を行う
場合には、作動流体の吸入圧または吐出圧の圧力状態に
応じて外部制御弁を開閉せしめ、しかも他方の容量変更
手段が容量制御を行う際には閉弁して他方の容量変更手
段が担当する容量制御に不用意に干渉しないようにす
る。図5は、各制御弁711,712双方に外部制御弁
を採用した場合のシステム図を示す。
場合には、作動流体の吸入圧または吐出圧の圧力状態に
応じて外部制御弁を開閉せしめ、しかも他方の容量変更
手段が容量制御を行う際には閉弁して他方の容量変更手
段が担当する容量制御に不用意に干渉しないようにす
る。図5は、各制御弁711,712双方に外部制御弁
を採用した場合のシステム図を示す。
【0057】一方、容量変更手段として内部制御弁を用
いる場合、上記のように内部制御弁の開閉条件は二つの
圧力関係(典型的には空調装置内の二つの圧力関係)に
依存し、その開閉を外的操作によってコントロールする
ことができないので、他の容量変更手段による容量制御
を行っている最中に不用意に開いてしまい、他の容量変
更手段が担当する容量制御に干渉してしまうおそれがあ
る。そこで内部制御弁の上流側にパイロット弁を配置す
るとともに、容量制御時にはパイロット弁を開けて制御
弁に作動流体が送られるようにし、他方の容量変更手段
が容量制御を行う時にはパイロット弁を閉じてしまい、
他方の容量変更手段による容量制御の妨げとならないよ
うにする。
いる場合、上記のように内部制御弁の開閉条件は二つの
圧力関係(典型的には空調装置内の二つの圧力関係)に
依存し、その開閉を外的操作によってコントロールする
ことができないので、他の容量変更手段による容量制御
を行っている最中に不用意に開いてしまい、他の容量変
更手段が担当する容量制御に干渉してしまうおそれがあ
る。そこで内部制御弁の上流側にパイロット弁を配置す
るとともに、容量制御時にはパイロット弁を開けて制御
弁に作動流体が送られるようにし、他方の容量変更手段
が容量制御を行う時にはパイロット弁を閉じてしまい、
他方の容量変更手段による容量制御の妨げとならないよ
うにする。
【0058】図6は、吸入圧制御用容量変更手段701
には、内部制御弁として構成される制御弁711とその
上流側にパイロット弁711aを配置し、吐出圧制御用
容量変更手段702には外部制御弁として構成される制
御弁712を配置した変更例を示す。
には、内部制御弁として構成される制御弁711とその
上流側にパイロット弁711aを配置し、吐出圧制御用
容量変更手段702には外部制御弁として構成される制
御弁712を配置した変更例を示す。
【0059】図7は、吸入圧制御用容量変更手段701
には、外部制御弁として構成される制御弁711を配置
し、吐出圧制御用容量変更手段702には内部制御弁と
して構成される制御弁712とその上流側にパイロット
弁712aを配置した変更例を示す。
には、外部制御弁として構成される制御弁711を配置
し、吐出圧制御用容量変更手段702には内部制御弁と
して構成される制御弁712とその上流側にパイロット
弁712aを配置した変更例を示す。
【0060】図8は、吸入圧制御用容量変更手段701
および吐出圧制御用容量変更手段702ともに、内部制
御弁として構成される制御弁711,712と各上流側
にパイロット弁711a,712aを配置した変更例を
示す。
および吐出圧制御用容量変更手段702ともに、内部制
御弁として構成される制御弁711,712と各上流側
にパイロット弁711a,712aを配置した変更例を
示す。
【0061】上記した本実施の形態は図5に示す制御形
態(ともに外部制御弁として構成される並列配置型容量
制御)に係るものであり、上記した第1の変更例は図7
に示す制御形態(吸入圧制御には外部制御弁を用い、吐
出圧制御には内部制御弁およびその上流に配置されたパ
イロット弁を用いて構成される並列配置型容量制御)に
係るものである。もちろん図6に示す制御形態(吸入圧
制御には内部制御弁およびその上流に配置されたパイロ
ット弁を用い、吐出圧制御には外部制御弁を用いて構成
される並列配置型容量制御)や、図8に示す制御形態
(吸入圧制御および吐出圧制御ともに、内部制御弁およ
びその上流に配置されたパイロット弁を用いて構成され
る並列配置型制御)を採用することが可能である。また
図6から図8において、パイロット弁を内部制御弁の下
流に配置することも可能である。
態(ともに外部制御弁として構成される並列配置型容量
制御)に係るものであり、上記した第1の変更例は図7
に示す制御形態(吸入圧制御には外部制御弁を用い、吐
出圧制御には内部制御弁およびその上流に配置されたパ
イロット弁を用いて構成される並列配置型容量制御)に
係るものである。もちろん図6に示す制御形態(吸入圧
制御には内部制御弁およびその上流に配置されたパイロ
ット弁を用い、吐出圧制御には外部制御弁を用いて構成
される並列配置型容量制御)や、図8に示す制御形態
(吸入圧制御および吐出圧制御ともに、内部制御弁およ
びその上流に配置されたパイロット弁を用いて構成され
る並列配置型制御)を採用することが可能である。また
図6から図8において、パイロット弁を内部制御弁の下
流に配置することも可能である。
【0062】なお本実施の形態およびその変更例では、
冷房用容量変更手段および暖房用容量変更手段は、いず
れも可変容量型圧縮機の内部に設けられる構成であった
が、それらの全て、あるいは一部を可変容量型圧縮機外
に設ける構成としてもよい。また、可変容量型圧縮機の
ピストンの本数を変更し、あるいはピストンを斜板の片
側でなく両側に配置する構成としてもよい。
冷房用容量変更手段および暖房用容量変更手段は、いず
れも可変容量型圧縮機の内部に設けられる構成であった
が、それらの全て、あるいは一部を可変容量型圧縮機外
に設ける構成としてもよい。また、可変容量型圧縮機の
ピストンの本数を変更し、あるいはピストンを斜板の片
側でなく両側に配置する構成としてもよい。
【0063】
【発明の効果】本発明は、ホットガスバイパスヒータ回
路を備えた空調装置に従来の可変容量型圧縮機の吐出容
量制御技術を応用することで、特開平7−19630号
公報に開示された空調装置における異常高圧対策技術の
問題点、即ち、ホットガスバイパスヒータ回路内の作動
流体が冷房回路に放出されて暖房能力が不足するという
問題点や、圧縮機に仕事をさせて高圧に昇圧した作動流
体を暖房回路外に無駄に放出することからエネルギー効
率が悪いといった問題点が解決されることとなった。
路を備えた空調装置に従来の可変容量型圧縮機の吐出容
量制御技術を応用することで、特開平7−19630号
公報に開示された空調装置における異常高圧対策技術の
問題点、即ち、ホットガスバイパスヒータ回路内の作動
流体が冷房回路に放出されて暖房能力が不足するという
問題点や、圧縮機に仕事をさせて高圧に昇圧した作動流
体を暖房回路外に無駄に放出することからエネルギー効
率が悪いといった問題点が解決されることとなった。
【図1】従来の空調装置の構造を示す断面図である。
【図2】本実施の形態に係る空調装置の構造を概括的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図3】本実施の形態に係る空調装置のうち可変容量型
圧縮機および容量変更手段の詳細な構造を示す断面図で
ある。
圧縮機および容量変更手段の詳細な構造を示す断面図で
ある。
【図4】本実施の形態の第1の変更例を示す図である。
【図5】本実施の形態の他の変更例を示すシステム図で
ある。
ある。
【図6】同じく、本実施の形態の変更例を示すシステム
図である。
図である。
【図7】同じく、本実施の形態の変更例を示すシステム
図である。
図である。
【図8】同じく、本実施の形態の変更例を示すシステム
図である。
図である。
101 可変容量型コンプレッサ 110 駆動室 115 吸入室 120 吐出室 125 駆動軸 130 斜板 135 ピストン 301 冷房用容量変更手段 303 冷房用容量変更弁 321 第1の冷房用容量変更通路 322 第2の冷房用容量変更通路 401 暖房用容量変更手段 403 暖房用容量変更弁 405 第1の区画室 407 第2の区画室 421 第1の暖房用容量変更通路 422 第2の暖房用容量変更通路 619 パイロット弁 621 パイロット通路
Claims (9)
- 【請求項1】 圧縮機と、冷房回路と、暖房回路と、容
量変更手段とを有し、 前記圧縮機は、作動流体を吸入する吸入部と、圧縮され
た作動流体を吐出する吐出部と、駆動室内に設けられて
前記駆動室内の圧力が大きくなると吐出容量を減少する
駆動手段とを有し、 前記冷房回路は、前記吐出部から前記吸入部へと至る経
路上に配置されたコンデンサと前記コンデンサよりも下
流側に配置された熱交換機とを有し、 前記暖房回路は、前記吐出部から前記熱交換機へと至る
バイパス路と、前記熱交換機とを有し、 前記容量変更手段は、前記吐出部と前記駆動室とをそれ
ぞれ連通状態または非連通状態とする第1および第2の
容量変更手段とからなり、 前記第1および第2の容量変更手段は、前記吐出部と前
記駆動室とを連絡する通路に並列的に配置され、 前記第1の容量変更手段は、作動流体の吸入圧が所定の
低圧状態となった場合に前記吐出部と前記駆動室とを連
通状態とし、 前記第2の容量変更手段は、作動流体の吐出圧が所定の
高圧状態となった場合に前記吐出部と前記駆動室とを連
通状態とすることを特徴とする空調装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の空調装置であって、 前記第1の容量変更手段は、前記吐出部と駆動室とを連
絡する通路に配置されるとともに前記冷房回路作動時に
おいて作動流体の吸入圧が所定の低圧状態となった場合
に開く第1の容量変更弁を有し、 前記第2の容量変更手段は、前記吐出部と駆動室とを連
絡する通路に配置されるとともに前記暖房回路作動時に
おいて作動流体の吐出圧が前記所定の高圧状態となった
場合に開く第2の容量変更弁を有することを特徴とする
空調装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の空調装置であって、前
記第1および前記第2の容量変更弁は、前記圧縮機のハ
ウジング内に設けられていることを特徴とする空調装
置。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の空調装
置であって、前記第1および第2の容量変更弁は開弁基
準圧が変更可能とされていることを特徴とする空調装
置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の空調装置であって、前
記第1の容量変更弁は作動流体の吸入圧が開弁基準圧を
下回ると開き、前記第2の容量変更弁は作動流体の吐出
圧が開弁基準圧を上回ると開く構成とされ、 前記冷房回路作動時には、前記第1の容量変更弁の開弁
基準圧は冷房回路作動時における作動流体の吸入圧の下
限基準値に設定され、前記第2の容量変更弁の開弁基準
圧は冷房回路作動時における作動流体の吐出圧の上限基
準値よりも高く設定され、 前記暖房回路作動時には、前記第1の容量変更弁の開弁
基準圧は暖房回路作動時における作動流体の吸入圧の下
限基準値よりも低く設定され、前記第2の容量変更弁の
開弁基準圧は暖房回路作動時の吐出圧の上限基準値とさ
れていることを特徴とする空調装置。 - 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の空調装
置であって、前記第1および第2の容量変更弁の開弁基
準圧は、各容量変更弁に設けられたソレノイドの励磁ま
たは非励磁を介して変更されることを特徴とする空調装
置。 - 【請求項7】 請求項2または請求項3に記載の空調装
置であって、前記第1および/または第2の容量変更手
段における容量変更弁は、作動流体の吸入圧と吸入圧以
外の圧力との差圧によって、または作動流体の吐出圧と
吐出圧以外の圧力との差圧によって開かれる構造とされ
ており、しかも前記吐出部から前記駆動室に至る経路に
おいて前記容量変更弁の上流側にはパイロット弁が設け
られていることを特徴とする空調装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の空調装置であって、前
記パイロット弁は、その容量変更手段による容量制御が
行われている時には開いており、他方の容量変更手段に
よる容量制御が行われている時には閉じていることを特
徴とする空調装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の空調装置であって、前
記パイロット弁はソレノイドの励磁または非励磁を介し
て開閉されることを特徴とする空調装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005832A JP2000205667A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 空調装置 |
| EP00100485A EP1020692A3 (en) | 1999-01-12 | 2000-01-11 | Air conditioning systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005832A JP2000205667A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205667A true JP2000205667A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11622024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005832A Pending JP2000205667A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205667A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278593A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sanden Corp | 空調装置 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005832A patent/JP2000205667A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278593A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sanden Corp | 空調装置 |
| WO2007119641A1 (ja) | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sanden Corporation | 空調装置 |
| EP2003407A4 (en) * | 2006-04-06 | 2009-03-04 | Sanden Corp | AIR CONDITIONING |
| KR101012529B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2011-02-07 | 산덴 가부시키가이샤 | 공조장치 |
| US8117858B2 (en) | 2006-04-06 | 2012-02-21 | Sanden Corporation | Air conditioner |
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