JPS618577A

JPS618577A - 冷凍、冷房装置

Info

Publication number: JPS618577A
Application number: JP59128912A
Authority: JP
Inventors: 澄川　清治; 一郎野口
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-16

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、自動車等に用いられる冷凍、冷房装置、よ
り詳しくは圧縮機、凝縮器、受液器、冷媒膨張装置及び
蒸発器を順次接続して冷凍サイクルを構成して成るもの
の改善に関する。

（従来の技術）例えば自動車用冷房装置においては、圧縮機が自動車の
走行用エンジンに電磁クラッチを介して連結されて該エ
ンジンを駆動源としているので、該エンジンが高速で回
転すると、圧縮機も高速で回転して実質的に高い能力で
運転されることになり、バランスがとれなくなる不具合
を生じる。この不具合を解消する手段として、例えば特
開昭５７−９１３９４号公報に示されているように、圧
縮機の吸入部に圧力制御弁を設け、圧縮機の吸入圧力が
低下した場合に吸入冷媒ガスの流量を制限し、実質的に
小排気量で運転することとして圧縮機の能力を調整する
ことが知られている。

しかしながら、このように圧縮機に吸入圧力制御弁を一
体に設けたものにあって、蒸発器の出口側の温度を検出
して過熱度を一定に保つ従来周知の冷媒膨張装置をその
まま取付けると、吸入圧力制御弁によって圧縮機の吸入
ガスが絞られた場合は、第４図実線で示すように、蒸発
器から出た直後の冷媒の過熱度は５〜１０ｄｅｇと高い
所定値になり（点ａ１で示す）、さらに蒸発器と圧縮機
を接続する配管を通ることで上昇しく点ａ２で示す）、
さらに吸入圧力制御弁で絞られることにより上昇しく点
ａ３で示す）、実際に圧縮機のシリンダに吸入される冷
媒の過熱度Δｔ１は相当高（なる。したがって、この過
熱度の高い冷媒を圧縮して吐出する圧縮機の吐出冷媒ガ
スの温度も異常に高くなるので（点ｂ１で示す）、圧縮
機のシール部やバルブ部を傷める等の問題点があった。

（発明の課題）そこで、この発明は、上述したように圧縮機と一体の吸
入圧力制御弁により吸入冷媒ガスが絞られるのにかかわ
らず、冷媒膨張装置による過熱度を一定に保つことで圧
縮機の吐出冷媒ガスが異常高温になる従来の問題点を解
消し、冷媒の過熱度を適切に制御することができる冷凍
、冷房装置を提供することを課題としている。

（課題を達成するための手段）しかして、この発明の要旨とするところは、圧縮機、凝
縮器、受液器、冷媒膨張装置及び蒸発器を順次接続して
冷凍サイクルを構成した冷凍、冷房装置において、前記
圧縮機の吸入部に吸入圧力制御弁を設けると共に、前記
冷媒膨張装置を、前記冷凍サイクルの低圧側圧力が所定
値以上の範囲で過熱度を所定値に保つ主膨張弁と、前記
冷凍サイクルの低圧側圧力が所定値以下の範囲で該低圧
側圧力が低くなるに従って過熱度を低下させる補助膨張
弁とから構成したことにある。

（課題の達成）したがって、低圧側の圧力が所定値以上の場合は、圧縮
機の吸入圧力制御弁によっては吸入冷媒ガスが絞られな
いと共に、主膨張弁のみが作動して過熱度を所定値に保
つが、低圧側の圧力が所定値以下になると、前記吸入圧
力制御弁により吸入冷媒ガスが絞られると共に、補助膨
張弁が作動して過熱度を低下させるようになるので、冷
凍サイクルにおりる冷媒状態は、第４図点線で示すよう
に推移し、従来例におけるａ１〜”３＋　　ｂｌがａ４
〜”ｂｌｂ２に移り、圧縮機のシリンダに吸入される冷
媒の過熱度Δｔ２に低下し、そのため、吐出冷媒ガスの
温度もΔｔ３で示すように低下して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１図において、例えば自動車用冷房装置における冷凍
サイクルが示され、冷凍サイクルは、自動車のエンジン
に電磁クラッチ１ａを介して連結された圧縮機１、この
圧縮機１からの吐出冷媒ガスを凝縮するａｔｎｆ器２、
この凝縮器２で凝縮された液冷媒を一時貯える受液器３
、この受液器３からの液冷媒を膨張させて低温低圧の湿
り蒸気とする冷媒膨張装置４、及びこの冷媒膨張装置４
からの冷媒を蒸発させて空気と熱交換する蒸発器５が順
次配管６ａ〜６ｅを介して閉鎖的に接続されて構成され
ている。

圧縮機１の吸入部には、例えば特開昭５７−９１３９４
号公報等で公知の吸入圧力制御弁７が設けられている。

この吸入圧力制御弁７は、圧縮機１に吸入される吸入冷
媒ガスの圧力で作動し、該圧力が所定値以上の場合は吸
入冷媒ガスを絞ることなく圧縮機１に吸入し、該圧力が
所定値以下の場合に該圧力が低下するに従って吸入冷媒
ガスの量を制限する。また、前記冷媒膨張装置４は、主
膨張弁８と補助膨張弁９とから構成され、この冷媒膨張
装置４の具体例が第２図に示されている。

第２図において、主膨張弁８は、従来公知の内部均圧方
式のものと同様で、弁ハウジング１０には高圧側通路１
１と低圧側通路１２とを分ける隔壁１３が形成され、こ
の隔壁１３には主ボート１４が形成されている。この主
ボート１４の高圧側開口部は、テーパ状に拡げられて主
弁座１５が構成され、この主弁座１５に対向して主弁体
１６が配置されている。この主弁体１６は、主弁棒１７
にその先端で一体に連結され、この主弁棒１７の他端は
主圧力応動部１８に延びている。そして、主圧力応動部
１８は、内部均圧孔１９を介して低圧側圧力が導入され
る内部均圧室２０と、前記蒸発器の出口に設けられて該
出口における冷媒の温度を検出する感温筒２１　（第１
図にも示す）に通しる温度作動室２２とが主ダイヤフラ
ム２３により画成されている。この感温筒２１、温度作
動室２２及びそれらを接続する接続管２４には温度を圧
力に変換ず゛るための媒体が封入され、蒸発器出口の温
度に応して温度作動室２２の圧力が変化する。

また、主ダイヤフラム２３は、ばね受け２５を介して前
記主弁棒１７が連結され、ばね受け２５と前記弁ハウジ
ング１０との間には主スプリング２６が弾装されている
。したがって、例えば蒸発器出口の冷媒ガスの温度が上
昇すると、温度作動室２２の圧力が上昇するので、ダイ
ヤフラム２３、主弁棒１７及び主弁体１６が主スプリン
グ、２６に抗して下方に移動し、主弁座１５と主弁体１
６との間の開口面積が増大し、より多く６冷媒を流して
過熱度を所定値に保つようになる。

補助膨張弁９は、主膨張弁８と一体に設けられ、前記隔
壁１３に前記主ボート１４をバイパスするバイパスポー
Ｉ・２７が形成されている。このバイパスポート２７の
高圧側開口部は、テーパ状に拡げられて補助弁座２８が
構成され、この補助弁座２８に対向して補助弁体２９が
配置されている。

この補助弁体２９は、補助弁棒３０にその先端で一体に
連結され、この補助弁棒３０の他端は補助圧力応動部３
１に延びている。この補助圧力応動部３１は、低圧側通
路１２に配置され、ケース３２内に補助ダイヤフラム３
３が設置Ｊられ、この補助ダイヤフラム３３と前記ケー
ス３２との間で基準圧力室３４が構成されていると共に
、該補助ダイヤフラム３３に前記補助弁棒３０の他端が
連結され、さらに補助ダイヤフラム３３と前記隔壁１３
との間に補助スプリング３５が弾装されている。

前記基準圧力室３４には例えば窒素ガス等の温度変化に
対して鈍感であるガスが封入されている。

また、前記補助スプリング３５は、低圧側圧力が所定値
以下になった場合に補助弁体２９が補助弁座２８から離
れるようにその押圧力が設定されている。即ち、低圧側
通路１２の圧力Ｐの所定値をＰＩ、基準圧力室３４の圧
力をＰＩｌ、補助スプリング３５の押圧力をＰ、とすれ
ば、ｐ、＜Ｐ、−Ｆ）。

のとき補助弁体２９は、Ｐ＝ｐＨ−Ｐ。

となるまで下方へ移動するもので、所定値Ｐ１は前記吸
入圧力制御弁の絞り作用開始点に対応するようになって
いる。

上記構成において、圧縮機１が回転すると、該圧縮機１
に吸入された冷媒ガスが圧縮され、凝縮器２により凝縮
され、受液器３において液冷媒とされた後、冷媒膨張袋
Ｗ４により低温低圧の湿り蒸気となり、蒸発器５で蒸発
され、再び圧縮機１に吸入される。

この場合、圧縮機１に吸入される冷媒ガスの圧力が所定
値よりも高いときは、吸入圧カ制ｉ弁７が作動せず、ま
た、このときの低圧側通路１２の圧力Ｐも所定値Ｐ、よ
りも高いので、補助弁体２９は補助弁座２８に着座して
おり、このため主膨張弁８のみが作動し、第３図に示す
ように過熱度を一定に保つ等過熱度制御がなされる。

しかして、例えば圧縮機１の回転数が上昇して圧縮機１
に吸入される冷媒ガスの圧力が所定値よりも低下したと
きは、吸入圧力制御弁７が作動を開始して吸入冷媒ガス
を絞るようになるので、低圧側通路１２の圧力Ｐも所定
値Ｐ、よりも低くなり、補助弁体２９が補助スプリング
３５に抗してバランスする位置まで移動し、バイパスポ
ート２７の開口面積を増大させる。このため、゛冷媒膨
張装置４を通過する冷媒量が増加し、第３図に示すよう
に、圧力Ｐ、を変曲点として蒸発器５の出口における過
熱度が徐々に低下し、ついには飽和曲線の内側に入るよ
うになる。したがって、このと門は第４図の点ａ４で蒸
発器５を出るが、配管６ｅを通過するとにより点ａ５で
示すように飽和曲線に近づき、吸入圧力制御弁７で絞ら
れることにより点ａ６て示すように飽和し７て過熱度を
持つ冷媒ガスが圧縮機１のシリンダに吸入されるもので
ある。

尚、この実施例においては、吸入圧力制御弁による吸入
冷媒ガスの絞りと補助膨張弁の作動との開始される時点
を一致させるようにしているが、必ずしも一致させる必
要はなく、それらの時点を多少ずらすこともできる。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば＼吸入圧力制御弁
を圧縮機の吸入部に設けた冷凍サイクルにあって、冷媒
膨張装置に低圧側圧力の変化に対応して過熱度を変化さ
せる補助膨張弁を設けたので、吸入圧力制御弁により吸
入冷媒ガスが絞られた場合に過熱度を低くしてその温度
を低くすることができ、吐出冷媒ガスの温度の異常上昇
を防止することができる。また、補助膨張弁は、オンオ
フ制御ではなくて低圧側圧力が低下するに従って徐々に
過熱度を低下させるものであるから、過熱度の正確な制
御が可能となる。さらに、冷媒膨張装置に補助膨張弁を
設けることで吐出冷媒ガスの異常上昇を防止するように
なっているので、圧縮機には何ら付加する必要がなく、
構造的に簡単である等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷凍サイクルを示す構成図、第
２図は同上に用いた冷媒膨張装置の断面図、第３図冷媒
膨張装置の制御特性を示す線図、第４図は従来例と比較
したこの発明にかかるモリエル線図である。１・・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・受・　漆器
、４・・・冷媒膨張装置、５・・・蒸発器、８・・・主
膨張弁、９・・・補助膨張弁、１３・・・隔壁、１４・
・・主ボート、２７・・・バイパスポート、２９・・・
補助弁体、３１・・・補助圧力応動部。

Claims

【特許請求の範囲】

　１．圧縮機、凝縮器、受液器、冷媒膨張装置及び蒸発
器を順次接続して冷凍サイクルを構成した冷凍、冷房装
置において、前記圧縮機の吸入部に吸入圧力制御弁を設
けると共に、前記冷媒膨張装置を、前記冷凍サイクルの
低圧側圧力が所定値以上の範囲で過熱度を所定値に保つ
主膨張弁と、前記冷凍サイクルの低圧側圧力が所定値以
下の範囲で該低圧側圧力が低くなるに従つて過熱度を低
下させる補助膨張弁とから構成したことを特徴とする冷
凍、冷房装置。
　２．補助膨張弁は、主膨張弁と一体に設けられ、冷凍
サイクルの低圧側と高圧側とに分ける隔壁に主膨張弁の
主ポートと共に形成されて該主ポートをバイパスするバ
イパスポートと、このバイパスポートの開口面積を位置
に応じて変える補助弁体と、この補助弁体に連結されて
前記冷凍サイクルの低圧側に配置された補助圧力応動部
とから構成されたことを特徴とする冷凍、冷房装置。