(57)【要約】【課題】斜板式圧縮機を採用した車両用冷凍回路において、可及的に高い成績係数を実現可能にする。【解決手段】本発明の車両用冷凍回路は、斜板式圧縮機１を採用している。斜板式圧縮機１では、各シリンダボア１３ａと吸入室１ａとが吸入ポート１７ａによって連通可能に構成されている。車両用冷凍回路は、少なくとも一つの吸入ポート１７ａである特定吸入ポート１７ｓに近接し、特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の温度又は圧力に基づく出力を行うキャピラリーチューブ５７と、キャピラリーチューブ５７の出力に基づいて蒸発器１１に供給する冷媒の流量を調整する調整弁１０とを備えている。【選択図】図２
2010018060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のシリンダボア及びクランク室を形成する第１ハウジングと、該第１ハウジングと接合され、各該シリンダボアに連通し、互いに隣接する吸入室及び吐出室を形成する第２ハウジングと、該第１ハウジング及び該第２ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に支持された斜板と、各該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と各該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を各該ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを有し、各該シリンダボアと該吸入室とが吸入ポートによって連通可能に構成された斜板式圧縮機と、
該吐出室と接続された凝縮器と、
該凝縮器と接続され、該吸入室と接続される蒸発器と、
該斜板式圧縮機、該凝縮器及び該蒸発器の間を循環する冷媒とを備えた車両用冷凍回路であって、
少なくとも一つの前記吸入ポートである特定吸入ポートに近接し、該特定吸入ポート近傍の該冷媒の温度又は圧力に基づく出力を行う検出手段と、
該検出手段の該出力に基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する流量調整手段とをさらに備えていることを特徴とする車両用冷凍回路。
【請求項２】
前記流量調整手段は前記凝縮器と前記蒸発器との間に設けられている請求項１記載の車両用冷凍回路。
【請求項３】
前記凝縮器と前記蒸発器との間には前記吸入室と連通するバイパス通路が設けられ、
前記流量調整手段は該バイパス通路に設けられている請求項１記載の車両用冷凍回路。
【請求項４】
前記検出手段は、前記特定吸入ポート近傍の前記冷媒の温度に対応した前記冷媒の飽和圧力を検出する請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用冷凍回路。
【請求項５】
前記検出手段は前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒であり、
前記流量調整手段は、該感温筒内の圧力と前記蒸発器の出口側の圧力とが対抗して前記冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁である請求項４記載の車両用冷凍回路。
【請求項６】
前記検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒と、該感温筒内の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサとからなり、
前記流量調整手段は、該出力信号に基づいて前記冷媒の射出量を変更するインジェクションである請求項４記載の車両用冷凍回路。
【請求項７】
前記蒸発器の出口側の前記冷媒の温度又は圧力に基づく第２出力を行う第２検出手段が設けられ、
前記流量調整手段は、該第２出力にも基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する請求項２記載の車両用冷凍回路。
【請求項８】
前記検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した第１感温筒と、該第１感温筒内の圧力に基づく第１出力信号を出力する第１圧力センサとからなり、
前記第２検出手段は、前記冷媒を気液混合状態で密閉封入した第２感温筒と、該第２感温筒内の圧力に基づく第２出力信号を出力する第２圧力センサとからなり、
前記流量調整手段は、該第１出力信号及び該第２出力信号に基づいて前記冷媒の射出量を変更するインジェクションである請求項７記載の車両用冷凍回路。
【請求項９】
前記感温筒は断熱されている請求項５、６又は８記載の車両用冷凍回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の形式の圧縮機を備え、車両用空調装置に利用される車両用冷凍回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な冷凍回路は、吸入室及び吐出室を有する圧縮機と、吐出室と接続された凝縮器と、凝縮器と接続された膨張弁と、膨張弁と接続され、吸入室と接続された蒸発器と、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器の間を循環する冷媒とを備えている。
【０００３】
一般的な冷凍回路では種々の形式の圧縮機が採用されている。また、膨張弁としては、外部均圧式の膨張弁と、内部均圧式の膨張弁とが知られている。外部均圧式の膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の圧力を検出する感温筒と、この感温筒と接続され、ダイヤフラム室内のダイヤフラムの変位によって弁体が変位し、冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁とからなる。内部均圧式の膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の圧力を検出する感温棒を有し、ハウジング内に感温棒を内蔵して冷媒が流通する流路の開度を変更するように構成されている。蒸発器の出口側の冷媒の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサと、この出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションとからなる膨張弁も知られている。
【０００４】
この冷凍回路において、圧縮機の吸入室内の冷媒は、図１０のＡ点に示すように、圧力が蒸発圧力であり、温度が蒸発温度に過熱度を加えたものとなっている。吸入室内の冷媒は、その温度に過熱度が含まれていることから、過熱度分のエンタルピーΔｈｓを含んでいる。圧縮機は、同図のＡ点からＢ点までに示すように、理想的にはエントロピーが変化しない条件下、吸入室内の冷媒を圧縮して吐出室に吐出する。吐出室内の冷媒は、同図のＢ点に示すように、圧力が凝縮圧力であり、温度が吐出温度である。
【０００５】
凝縮器に供給された冷媒は、同図のＢ点からＣ点までに示すように、凝縮圧力のまま、凝縮温度まで冷却されて飽和蒸気温度に達した後、過冷却された飽和液になる。
【０００６】
膨張弁に供給された冷媒は、同図のＣ点からＤ点までに示すように、凝縮圧力から蒸発圧力まで断熱条件下で減圧される。このとき、膨張弁は、蒸発器の出口側の冷媒の温度又は圧力に基づき、過熱度が一定になるように冷媒の流量を制御する。より詳細には、蒸発器の出口側の温度又は圧力が設定値よりも高ければ、膨張弁は開度を大きくして蒸発器に供給する冷媒の量を多くする。また、蒸発器の出口側の温度又は圧力が設定値よりも低ければ、膨張弁は開度を小さくして蒸発器に供給する冷媒の量を少なくする。すなわち、膨張弁は、高温・高圧の液冷媒を小さな孔から噴射させることにより急激に膨張させて、低温・低圧の霧状の冷媒にする働きと、蒸発器内における冷媒の気化状態に応じて冷媒量を調節する働きとを行う。膨張弁は、液冷媒が周囲の熱を奪って常に蒸発器の出口で蒸発が完了するような状態に保ち、これによって蒸発器の能力が十分に発揮されるように、冷房負荷の変動に応じ、冷媒量を自動的に調節することが意図されている。
【０００７】
そして、蒸発器に供給された冷媒は、同図のＤ点からＡ点までに示すように、空気から熱を得て飽和蒸気まで蒸発した後、過熱蒸気になる。こうして空調が行われる。
【０００８】
しかし、上記の運転状態は理想的なものであり、実際の冷凍回路は、損失熱によってエントロピーの増加を生じるとともに、圧縮機自体の発熱によって加熱を受けたり、冷媒の流路抵抗による圧力損失も生じたりしてエンタルピーの増加を生じ、理想的な運転状態ではあり難い。このため、一般的な冷凍回路では、成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）の低下が避けられない。
【０００９】
この点、特許文献１開示の車両用冷凍回路では、圧縮機から吐出される冷媒の温度に基づき、蒸発器に供給する冷媒の量が小さくなるように膨張弁の開度を補正することとしている。この場合、圧縮機の吸入室内の冷媒に付与される過熱度分のエンタルピーΔｈｓは小さくされる。このため、この冷凍回路では、理想的な運転状態に近づき、成績係数が向上すると考えられる。また、この冷凍回路では、圧縮機において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−２６３３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、発明者の知見によれば、冷凍回路が車両用のものであり、しかも冷凍回路が斜板式圧縮機を採用している場合、成績係数が特に低い。
【００１２】
すなわち、冷凍回路が車両用のものである場合、冷凍回路は、エンジンルーム内で不規則に加熱されるとともに、環境温度によって寒暖の差を受け易い。そして、車両の走行速度で冷却の程度も大きく異なる。
【００１３】
この一方、斜板式圧縮機においては、ハウジングに吸入室及び吐出室が互いに隣接して形成され、吸入室内の冷媒が吐出室内の冷媒によって加熱され易い。さらに、斜板式圧縮機においては、ピストンに摩擦熱を生じ易いとともに、斜板の揺動運動をピストンの往復動に変換する機構においても摩擦熱を生じ易く、それらの熱がハウジングを伝わってやはり吸入室内の冷媒を加熱し易い。
【００１４】
発明者の実測によれば、斜板式圧縮機において、ガス状の冷媒の圧縮に要する動力は消費動力の約８割程度であり、消費動力の約２割は、摩擦損失等の機械損失によって熱に変わり、圧縮機を加熱している。また、斜板式圧縮機内の冷媒は、吸入室の上流部分から下流部分までで３．６〜４．６°Ｃ温度が上昇し、吸入室の下流部分から各シリンダボアに通じる吸入ポートまでで最高２２°Ｃ温度が上昇してしまう。
【００１５】
そして、斜板式圧縮機の体積効率はせいぜい７０％であるが、各シリンダボアに吸入させる冷媒を加熱することは、ピストンヘッドが上死点で形成するデッドボリュームの再膨張と同レベルで体積効率を低下させる主原因となっている。加熱された冷媒を圧縮すると、圧縮行程で断熱を仮定（等エントロピー）しても、低温の冷媒を圧縮する場合と比較し、同じ高圧を得るために必要な消費動力が大きくなってしまうからである。また、高温の冷媒は密度が低いため、斜板式圧縮機から吐出される質量が低く、循環量が低下するため、冷房能力も下がってしまう。こうして、加熱された冷媒を各シリンダボアに吸入させれば、消費動力が大きく、かつ冷房能力が下がるという相乗効果により、成績係数が低下する。
【００１６】
こうして、蒸発器の出口側の冷媒の温度及び圧力に基づいて一律に過熱度を一定にしたり、それを圧縮機から吐出される冷媒の温度に基づいて補正したりするだけでは、高い成績係数を実現することができない。
【００１７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、斜板式圧縮機を採用した車両用冷凍回路において、可及的に高い成績係数を実現可能にすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の車両用冷凍回路は、複数個のシリンダボア及びクランク室を形成する第１ハウジングと、該第１ハウジングと接合され、各該シリンダボアに連通し、互いに隣接する吸入室及び吐出室を形成する第２ハウジングと、該第１ハウジング及び該第２ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に支持された斜板と、各該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と各該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を各該ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを有し、各該シリンダボアと該吸入室とが吸入ポートによって連通可能に構成された斜板式圧縮機と、
該吐出室と接続された凝縮器と、
該凝縮器と接続され、該吸入室と接続される蒸発器と、
該斜板式圧縮機、該凝縮器及び該蒸発器の間を循環する冷媒とを備えた車両用冷凍回路であって、
少なくとも一つの前記吸入ポートである特定吸入ポートに近接し、該特定吸入ポート近傍の該冷媒の温度又は圧力に基づく出力を行う検出手段と、
該検出手段の該出力に基づいて該蒸発器に供給する該冷媒の流量を調整する流量調整手段とをさらに備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の車両用冷凍回路では、検出手段が特定吸入ポート近傍の冷媒の温度又は圧力を検出し、流量調整手段がその出力に基づいて蒸発器に供給する冷媒の流量を調整する。このため、斜板式圧縮機を採用していることにより、冷媒が吸入室の上流部分から下流部分までで上昇し、また吸入室の下流部分から各吸入ポートまでで上昇したとしても、特定吸入ポートと連通する特定のシリンダボア内には、温度がほぼ蒸発温度の冷媒が吸入される。また、特定のシリンダボア内に蒸発温度を下回る温度の冷媒を吸入することも可能である。
【００２０】
特定のシリンダボア内にほぼ蒸発温度の冷媒を吸入させれば、その冷媒は、従来よりも過熱度が小さくされたり、過熱度が０度にされたりする。つまり、特定のシリンダボア内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔｈｓが小さくされるか、０とされる。
【００２１】
特定のシリンダボア内に蒸発温度を下回る温度の冷媒を吸入させれば、その冷媒は、過熱度がマイナスにされる。つまり、特定のシリンダボア内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔｈｓがマイナスとされる。
【００２２】
また、この車両用冷凍回路では、エンジンルーム内での加熱の程度の差、車両の周囲の環境の相違及び車両の走行速度の相違により、吸入室の上流部分から各吸入ポートまでの冷媒の温度上昇が不規則であっても、検出手段は特定吸入ポート近傍の冷媒については正確に温度又は圧力を検出することから、特定のシリンダボア内に吸入される冷媒もその差や相違を反映した正確なものとなる。
【００２３】
したがって、本発明の車両用冷凍回路によれば、車両用空調装置に利用されることによる不安定な要因にかかわらず、斜板式圧縮機の体積効率が向上し、かつ消費動力を小さくすることができ、さらに冷媒の循環量も増加するため、高い成績係数を実現することができる。
【００２４】
また、本発明の車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。
【００２５】
蒸発器の性能向上のためには、流路内での熱伝達率の向上が一つの手段である。冷媒が乾き度０．７〜０．９であれば、冷媒は流路内で環状流が発達し、熱伝達率が非常に大きくなる。冷媒が乾き度０．９以上であれば、冷媒は流路内で噴霧流になり、熱伝達率が激減する。このため、特定のシリンダボアに吸入される冷媒の過熱度は、正であるよりも、０に近い方が伝熱性能が良くなる。
【００２６】
本発明において、特定吸入ポートは一つでもよく、複数でもよい。一つの特定吸入ポートは、吸入室の上流部分から最も冷媒が流れ込み難い位置の吸入ポートであることが好ましい。その吸入ポートは最も温度上昇の激しい冷媒をシリンダボアに供給することになるからである。また、複数の特定吸入ポートが斜板式圧縮機の気筒数と同数であれば、斜板式圧縮機の全てのシリンダボア内に好ましい温度の冷媒を供給することが可能となり、最も高い成績係数を実現することができる。
【００２７】
流量調整手段は凝縮器と蒸発器との間に設けられ得る（請求項２）。この場合、流量調整手段の下流に蒸発器が存在することから、蒸発器に供給する冷媒の流量を調整し易い。なお、従来の膨張弁と同一の位置に流量調整手段が設けられることになり、車両用冷凍回路の構成に大きな変更を生じず、車両用空調装置のコストアップを抑制することが可能である。
【００２８】
凝縮器と膨張弁との間には吸入室と連通するバイパス通路が設けられ得る。そして、流量調整手段はバイパス通路に設けられ得る（請求項３）。
【００２９】
この場合、吸入室には、流量調整手段による流量の調整の下、凝縮器を経て過冷却された飽和液からなる冷媒がバイパス通路によって供給される。飽和液の冷媒は、吸入室内で凝縮圧力から減圧され、吸入室の吸熱を行う。このため、吸入室の上流部分から各吸入ポートまでの冷媒の温度上昇を抑制することが可能となり、成績係数がより向上する。
【００３０】
また、この場合、微量の飽和液の冷媒によって斜板式圧縮機を冷却できることから、斜板式圧縮機内のオイル粘度のアップによる潤滑性向上やリップシールの温度低減、ピストン及びシリンダボア間やシュー及びピストン間の熱変形の低減の作用を生じ、信頼性が向上する。
【００３１】
検出手段は、特定吸入ポート近傍の冷媒の温度に対応した冷媒の飽和圧力を検出するものであり得る（請求項４）。吸入ポート近傍の冷媒は、ピストンの往復動によって流れを生じており、その温度を熱電対等で正確に検出することは困難である。その温度に対応した冷媒の飽和圧力を検出することの方が容易である。
【００３２】
より具体的には、検出手段は冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒であり得る。そして、流量調整手段は、感温筒内の圧力と蒸発器の出口側の圧力とが対抗して冷媒が流通する流路の開度を変更する調整弁であり得る（請求項５）。この場合、従来の外部均圧式の膨張弁の調整弁を本発明の流量調整手段にすることが可能である。
【００３３】
また、検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した感温筒と、感温筒内の圧力に基づく出力信号を出力する圧力センサとからなり得る。そして、流量調整手段は、出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションであり得る（請求項６）。この場合、感温筒、圧力センサ及びインジェクションにより本発明が具体化される。
【００３４】
蒸発器の出口側の冷媒の温度又は圧力に基づく第２出力を行う第２検出手段が設けられ得る。そして、流量調整手段は、第２出力にも基づいて蒸発器に供給する冷媒の流量を調整し得る（請求項７）。
【００３５】
この場合、流量調整手段は、特定吸入ポート近傍の冷媒の温度又は圧力に基づく出力により、第２出力に基づく冷媒量を補正することとなる。このため、従来の冷凍回路を改良してその冷凍回路の成績係数を向上させることが可能になる。
【００３６】
検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した第１感温筒と、第１感温筒内の圧力に基づく第１出力信号を出力する第１圧力センサとからなり得る。また、第２検出手段は、冷媒を気液混合状態で密閉封入した第２感温筒と、第２感温筒内の圧力に基づく第２出力信号を出力する第２圧力センサとからなり得る。そして、流量調整手段は、第１出力信号及び第２出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更するインジェクションであり得る（請求項８）。この場合、第１、２感温筒、第１、２圧力センサ及びインジェクションにより本発明が具体化される。
【００３７】
感温筒は断熱されていることが好ましい（請求項９）。エンジンルーム内の熱によって感温筒内の圧力が変化することを防止し、より正確に圧力を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３９】
実施例１の車両用冷凍回路は、図１に示すように、吸入室１ａ及び吐出室１ｂを有する斜板式圧縮機１と、吐出室１ｂと配管３ａによって接続された凝縮器５と、凝縮器５と配管３ｂによって接続されたレシーバタンク７と、レシーバタンク７と配管３ｃによって接続された調整弁１０と、調整弁１０と配管３ｄによって接続され、吸入室１ａと配管３ｅによって接続された蒸発器１１と、これらを循環する冷媒とを備えている。
【００４０】
斜板式圧縮機１は、図２及び図３に示すように、シリンダブロック１３に複数個のシリンダボア１３ａが形成されている。図２に示すように、シリンダブロック１３の前端にはフロントハウジング１５が当接され、シリンダブロック１３の後端には弁ユニット１７を挟持した状態でリヤハウジング１９が当接され、これらがボルト２１によって締結されている。フロントハウジング１９とシリンダブロック１３とによりクランク室２３が形成されている。図２及び図３に示すように、リヤハウジング１９には中心部分と外周部分とを仕切る環状の隔壁１９ａが形成されており、この隔壁１９ａによって、リヤハウジング１９の中心部分は吸入室１ａとされ、リヤハウジング１９の外周部分は吐出室１ｂとされている。吸入室１ａと吐出室１ｂとは隔壁１９ａを介して互いに隣接している。フロントハウジング１５及びシリンダブロック１３が第１ハウジングに相当し、リヤハウジング１９が第２ハウジングに相当する。
【００４１】
フロントハウジング１５及びシリンダブロック１３には軸封装置２５ａ及び軸受装置２５ｂ、２５ｃを介して駆動軸２７が回転可能に支承されている。また、クランク室２３内では駆動軸２７にラグプレート２９が圧入されており、フロントハウジング１５とラグプレート２９との間には軸受装置３１が設けられている。また、クランク室２３内では駆動軸２７に斜板３３が挿通されており、ラグプレート２９と斜板３３とはヒンジ機構３５により係合されている。ヒンジ機構３５は、斜板３３をラグプレート２９と同期回転可能にしつつ、その傾斜角を変更できるようになっている。
【００４２】
各シリンダボア１３ａ内には後方だけがピストンヘッドであるピストン３７が往復動可能に収納されている。斜板３３と各ピストン３７との間には対をなすシュー３９ａ、３９ｂが設けられている。各シュー３９ａ、３９ｂは半球状をなしている。各シュー３９ａ、３９ｂが斜板３３の揺動運動を各ピストン３７の往復動に変換する運動変換機構に相当する。
【００４３】
各シリンダボア１３ａ、各ピストン３７及び弁ユニット１７によって圧縮室が形成されている。弁ユニット１７には、図３に示すように、吸入室１ａと各圧縮室とを連通させる吸入ポート１７ａと、各圧縮室と吐出室１ｂとを連通させる吐出ポート１７ｂとが形成されている。各吸入ポート１７ａは吸入弁によって開閉されるようになっており、各吐出ポート１７ｂは吐出弁によって開閉されるようになっている。各吐出弁のリフト量はリテーナによって規制されるようになっている。
【００４４】
また、図２に示すように、リヤハウジング１９には吸入室１ａを外周側に延ばす吸入フランジ４１が固定されており、吸入フランジ４１の吸入口４１ａに配管３ｅが接続されている。
【００４５】
また、シリンダブロック１３、リヤハウジング１９及び弁ユニット１７には吐出室１ｂとクランク室２３とを連通する図示しない給気通路が形成されている。また、シリンダブロック１３及び弁ユニット１７にはクランク室２３と吸入室１ａとを連通する抽気通路４３が形成されている。そして、リヤハウジング１９内には図示しない制御弁が収納されており、この制御弁は、吸入室１ａと連通する図示しない検知通路で吸入圧力を検知し、この吸入圧力に応じて給気通路の開度を変更できるようになっている。
【００４６】
図４に示すように、流量調整手段としての調整弁１０は、配管３ｃ、３ｄと連通するハウジング４５を有し、ハウジング４５内には弁室４５ａが形成されている。弁室４５ａ内には、配管３ｃと配管３ｃとの開度を構成する弁座４５ｂが形成されている。また、弁室４５ａ内には弁体４７が移動可能に設けられており、弁体４７はばね４９によって弁座４５ｂ側に付勢されている。
【００４７】
ハウジング４５にはケース５１が同軸かつ一体に固定されており、ケース５１内はダイヤフラム５３によって基準室５１ａと検出室５１ｂとの２室に区画されている。ダイヤフラム５３には弁棒５５が固定されている。弁棒５５は、基準室５１ａを封止した状態で弁室４５ａ内まで延び、弁体４７に固定されている。基準室５１ａには均圧管５９が接続され、均圧管５９は、図１及び図２に示すように、蒸発器１１の出口付近に接続されている。
【００４８】
また、図４に示すように、検出室５１ｂに検出手段としてのキャピラリーチューブ５７の後端が接続されている。このキャピラリーチューブ５７には図示しない断熱テープが巻かれている。図２に示すように、キャピラリーチューブ５７の先端は閉止されており、キャピラリーチューブ５７内には冷媒が気液混合状態で密閉封入されている。この冷媒は冷凍回路を循環するものと同種のものである。キャピラリーチューブ５７の先端は、図３に示すように、吸入口４１ａから最も遠く、吸入口４１ａから最も冷媒が流れ込み難い位置の吸入ポート１７ａに近接されている。以下、この吸入ポート１７ａを他の吸入ポート１７ａと区別し、特定吸入ポート１７ｓとする。
【００４９】
以上のように構成された車両用冷凍回路では、図２及び図４に示すように、キャピラリーチューブ５７が特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の温度に対応した飽和圧力を検出室５１ｂに伝達する。そして、調整弁１０は、キャピラリーチューブ５７の出力に基づいて蒸発器１１に供給する冷媒の流量を調整する。
【００５０】
より詳細には、図４に示すように、特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の飽和圧力が蒸発器１１の出口側の圧力よりも高ければ、弁体４７は開度を大きくして蒸発器１１に供給する冷媒の量を多くする。また、特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の飽和圧力が蒸発器１１の出口側の圧力よりも低ければ、弁体４７は開度を小さくして蒸発器１１に供給する冷媒の量を少なくする。
【００５１】
この際、調整弁１０がレシーバタンク７と蒸発器１１との間に設けられ、調整弁１０の下流に蒸発器１１が存在することから、蒸発器１１に供給する冷媒の流量を調整し易い。そして、この構成によって車両用空調装置のコストアップも抑制している。
【００５２】
このため、この車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機１を採用していることにより、冷媒が吸入口４１ａから吸入室１ａまでで上昇し、また吸入室１ａから各吸入ポート１７ａまでで上昇したとしても、特定吸入ポート１７ｓと連通する特定のシリンダボア１３ａ内には、温度がほぼ蒸発温度の冷媒が吸入される。
【００５３】
すなわち、図５に示すように、特定のシリンダボア１３ａに吸入される冷媒は過熱度が０度にされる。つまり、特定のシリンダボア１３ａ内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔｈｓが０とされる。
【００５４】
また、この車両用冷凍回路では、エンジンルーム内での加熱の程度の差、車両の周囲の環境の相違及び車両の走行速度の相違により、吸入口４１ａから各吸入ポート１７ａまでの冷媒の温度上昇が不規則であっても、キャピラリーチューブ５７は特定吸入ポート１７ｓについては正確に圧力を検出することから、特定のシリンダボア１３ａ内に吸入される冷媒もその差や相違を反映した正確なものとなる。
【００５５】
したがって、この車両用冷凍回路によれば、車両用空調装置に利用されることによる不安定な要因にかかわらず、斜板式圧縮機１の体積効率が向上し、かつ消費動力を小さくすることができ、さらに冷媒の循環量も増加する。
【００５６】
この車両用冷凍回路について、吸入圧力を０．１９６ＭＰａ、吐出圧力を１．４７ＭＰａ、駆動軸２７の回転数を１０００ｒ．ｐ．ｍ．とし、実機試験を行った。特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の温度（°Ｃ）を種々異ならせ、冷房能力Ｑ、消費動力Ｌ及び成績係数Ｑ／Ｌを求めた。比較のため、従来の車両用冷凍回路の冷房能力Ｑ、消費動力Ｌ及び成績係数Ｑ／Ｌを１とした。他の条件は実施例と比較例とで同一とした。結果を図６に示す。
【００５７】
図６から、実施例１の車両用冷凍回路によれば、特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の温度を下げることにより、冷房能力Ｑについてはやや下降傾向を生じるものの、消費動力Ｌの低減効果が大きく、高い成績係数Ｑ／Ｌを実現できることがわかる。
【００５８】
また、この車両用冷凍回路では、斜板式圧縮機１において液圧縮を生じ難くなり、耐久性の向上等の効果も得られる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２の車両用冷凍回路は、図７に示すように、配管３ｃと配管３ｄとの間に従来の膨張弁６１が設けられている。また、凝縮器５とレシーバタンク７との間にはバイパス通路としてのバイパス管３ｆ、３ｇが設けられ、バイパス管３ｇは吸入フランジ４１の吸入口４１ａ内に接続されている。また、バイパス管３ｆとバイパス管３ｇとの間には流量調整手段としての調整弁１０が設けられている。
【００６０】
膨張弁６１は、蒸発器１１の出口に設けられた感温筒６１ａと、感温筒６１ａと接続されたキャピラリーチューブ６１ｂと、キャピラリーチューブ６１ｂと接続された調整弁６１ｃとからなる。膨張弁６１は、蒸発器１１の出口側の圧力に基づき、過熱度が一定になるように冷媒の流量を制御する。
【００６１】
調整弁１０のハウジング４５（図４参照）にはバイパス管３ｆ、３ｇが接続され、基準室５１ａ（図４参照）には均圧管６５が接続され、均圧管６５はリヤハウジング１９の吸入室１ａの上流部分に接続されている。この調整弁１０をリヤハウジング１９内に設けることも可能である。他の構成は実施例１と同様である。
【００６２】
この車両用冷凍回路では、吸入室１ａには、膨張弁６１による冷媒量の調整により、蒸発器１１を経た飽和蒸気圧又は過熱蒸気圧の冷媒が配管３ｅによって供給される。また、その吸入室１ａには、調整弁１０による冷媒量の調整により、凝縮器５を経て過冷却された飽和液からなる冷媒がバイパス管３ｆ、３ｇによって供給される。飽和液の冷媒は、吸入室１ａ内で凝縮圧力から減圧され、吸入室１ａの吸熱を行う。このため、吸入フランジ４１の吸入口４１ａから各吸入ポート１７ａまでの冷媒の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００６３】
このため、この車両用冷凍回路では、図８に示すように、特定のシリンダボア１３ａに吸入される冷媒は過熱度がマイナスにされる。つまり、特定のシリンダボア１３ａ内の冷媒については、過熱度分のエンタルピーΔｈｓがマイナスとされる。このため、消費動力がより一層低減され、成績係数がより向上する。
【００６４】
また、この車両用冷凍回路では、微量の飽和液の冷媒によって斜板式圧縮機１を冷却できることから、斜板式圧縮機１内のオイル粘度のアップによる潤滑性向上や軸封装置２５ａ内のリップシールの温度低減、ピストン３７及びシリンダボア１３ａ間やシュー３９ａ、３９ｂ及びピストン３７間の熱変形の低減の作用を生じ、信頼性が向上する。他の作用効果は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００６５】
実施例３の車両用冷凍回路では、図９に示すように、実施例１のキャピラリーチューブ（第１キャピラリーチューブ）５７が第１圧力センサ６７に接続されている。また、同様の第２キャピラリーチューブ６９ａが蒸発器１１の出口に設けられており、この第２キャピラリーチューブ６９ａは第２圧力センサ６９に接続されている。これら第１、２圧力センサ６７、６９は、第１、２キャピラリーチューブ５７、６９ａ内の圧力に基づく第１、２出力信号を出力できるようになっている。
【００６６】
また、レシーバタンク７と蒸発器１１との間にはインジェクション７１が設けられている。第１、２圧力センサ６７、６９の第１、２出力信号は車両のエアコンＥＣＵ７３に入力されるようになっており、エアコンＥＣＵ７３の出力信号がインジェクション７１に入力されるようになっている。インジェクション７１は第１、２出力信号に基づいて冷媒の射出量を変更できるようになっている。インジェクション７１及びエアコンＥＣＵ７３が流量調整手段に相当する。
【００６７】
この車両用冷凍回路では、第１圧力センサ６９が特定吸入ポート１７ｓ近傍の冷媒の圧力に基づく第１出力信号を出力し、第２圧力センサ６９が蒸発器１１の出口側の冷媒の圧力に基づく第２出力信号を出力する。また、エアコンＥＣＵ７３は、第１、２圧力センサ６７、６９の第１、２出力信号から、それらの位置でのエンタルピーを演算することが可能である。このエンタルピーの差が単位質量流量当りの加熱量であり、それを算出可能である。
【００６８】
こうして、この車両用冷凍回路では、エアコンＥＣＵ７３が第１出力信号により第２出力信号に基づく冷媒量を補正する。このため、従来の冷凍回路を改良してその冷凍回路の成績係数を向上させることが可能になる。
【００６９】
また、この車両用冷凍回路では、エアコンＥＣＵ７３が第１、２圧力センサ６７、６９の第１、２出力信号によって冷媒量をフィードバック制御する。このため、例えば、車両の運転状態により、燃費向上、すなわち成績係数の向上を重視するときには、蒸発器１１の出口側の過熱度を小さくすることにより、斜板式圧縮機１の体積効率を大きくすることが可能になる。逆に、冷房能力を大きくしたいときには、蒸発器の出口側の過熱度を大きくすることが可能である。また、高速走行中に斜板式圧縮機１の内部温度が高くなるような場合には、蒸発器１１の出口側の過熱度を小さくすることも可能である。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００７０】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７１】
例えば、上記実施例１、２の車両用冷凍回路の調整弁１０を実施例３の車両用冷凍回路のインジェクション７１及びエアコンＥＣＵ７３で構成することも可能である。
【００７２】
また、上記実施例１〜３では、斜板式圧縮機１として、片頭のピストン３７を用いた容量可変型のものを例としたが、両頭のピストンを用いた固定容量型斜板式圧縮機を斜板式圧縮機とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例１の車両用冷凍回路の構成図である。
【図２】実施例１の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図３】実施例１の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の横断面図である。
【図４】実施例１の車両用冷凍回路に係り、膨張弁の断面図である。
【図５】ある冷媒のモリエル線図と、実施例１の車両用冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。
【図６】実施例の車両用冷凍回路における吸入口近傍の温度とＣＯＰ等とを示すグラフである。
【図７】実施例２の車両用冷凍回路に係り、斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図８】ある冷媒のモリエル線図と、実施例２の車両用冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。
【図９】実施例３の車両用冷凍回路の構成図である。
【図１０】ある冷媒のモリエル線図と、従来の冷凍回路の運転状態とを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１３ａ…シリンダボア
２３…クランク室
１３、１５…第１ハウジング（１３…シリンダブロック、１５…フロントハウジング）  １ａ…吸入室
１ｂ…吐出室
１９…第２ハウジング（リヤハウジング）
２７…駆動軸
３３…斜板
３７…ピストン
３９ａ、３９ｂ…運動変換機構（シュー）
１７ａ…吸入ポート
１…斜板式圧縮機
５…凝縮器
１１…蒸発器
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ…配管
１７ｓ…特定吸入ポート
５７、６７…検出手段（５７…（第１）キャピラリーチューブ、６７…（第１）圧力センサ）
１０、７１、７３…流量調整手段（１０…調整弁、７１…インジェクション、７３…エアコンＥＣＵ）
３ｆ…バイパス通路（バイパス管）
６９ａ、６９…第２検出手段（６９ａ…第２キャピラリーチューブ、６９…第２圧力センサ）
【図１】
2010018060.tif 000003
【図２】
2010018060.tif 000004
【図３】
2010018060.tif 000005
【図５】
2010018060.tif 000006
【図６】
2010018060.tif 000007
【図７】
2010018060.tif 000008
【図８】
2010018060.tif 000009
【図９】
2010018060.tif 000010
【図１０】
2010018060.tif 000011
【図４】
2010018060.tif 000012