(57)【要約】行程可変のコンプレッサを備えた空調装置又は空調回路であって、コンプレッサの行程が、排出圧力室から駆動室内への冷媒の流入によって、及び／又は駆動室から吸入圧力室内への冷媒の流出によって制御される形式のものにおいて、互いに独立した２つの弁が制御装置に接続されており、１つの弁が駆動室流入側に、１つの弁が駆動室流出側に配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
行程可変のコンプレッサを備えた空調装置又は空調回路であって、コンプレッサの行程が排出圧力室から駆動室内への冷媒の流入により、及び／又は駆動室から吸入圧力室内への冷媒の流出により制御される形式のものにおいて、互いに独立して操作される２つの弁が制御装置に接続されており、１つの弁が駆動室流入側に配置されており、１つの弁が駆動室流出側に配置されていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記両方の弁を用いた制御装置により、空調回路内における一定の圧力がコンプレッサ排出圧力又はコンプレッサ吸入圧力として調節可能である、請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
付加的に駆動室流入弁が規則的に開放制御可能であり、これによりコンプレッサへの確実なオイル供給が保証されるようになっている、請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項４】
前記両方の弁の同時的な開放により圧力比を安定させることが可能であり、これにより制御特性が改善可能である、請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項５】
特に一方の弁が開放されている間、他方の弁が常に閉鎖された状態にあることによる弁開放の最小化によって、性能向上をもたらすことができる、請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項６】
前記両方の弁の同時的な開放により、車両側の構成要素により動かされる冷媒流を最小化することができ、これにより装置が冷房性能をもたらすことが望まれていない場合にエバポレータの凍結が防止される、請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項７】
改善された制御特性と良好な動力学とにより、特に回転斜板の戻し回転時に効果的な高圧制限が実現可能であり、該圧力制限により、許容運転圧の近傍に圧力を調節することが可能となる、請求項１から６までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項８】
装置が熱ポンプとして運転されるのか又は冷房装置として運転されるのかに関係して、排出圧力又は吸入圧力を制御値として使用することができる、請求項１から７までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項９】
電気的な制御装置が両方の弁を用いて制御することのできる目標値が、大きい範囲にわたり調整可能なので、冷房装置運転用にも熱ポンプ運転用にも適宜な圧力レベルを調節することができる、請求項１から８までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項１０】
弁の耐用寿命を延ばすために、定常運転時に弁のサイクル時間を高めることができる、請求項１から９までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項１１】
コンプレッサの「オフ」モード時に弁のタイミング制御を停止することができる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項１２】
弁の考えられる多数の制御特性線が実現可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の空調装置。
【請求項１３】
行程可変のコンプレッサを備えた空調装置又は空調回路であって、コンプレッサの行程が排出圧力室から駆動室内への冷媒の流入によって、及び／又は駆動室内から吸入圧力室内への冷媒の流出によって制御される形式のものにおいて、出願書類において開示可能な発明性のある少なくとも１つの特徴を有することを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、行程可変のコンプレッサを備えた空調装置若しくは空調回路であって、コンプレッサの行程が排出圧力室から駆動室内への冷媒の流入によって、及び／又は駆動室から吸入圧力室への冷媒の流出によって制御される形式のものに関する。このような空調装置は既に公知であり、これまでのものは内部に設けられた機械的な吸入圧力制御装置を備えた弁であり、磁石を介した外部の目標値設定部を備えているものと備えていないものとがある。別の空調装置は、駆動室の圧力負荷又は駆動室の放圧を行う４ポート２位置制御弁を有している。このような従来技術における欠点は、弁が内部に設けられた吸入圧力制御装置によって吸入圧力しか制御することができず、これらの弁が制御特性を悪化させるような特記すべきヒステリシスを伴っていることであり、このような弁はオイルシステムに望ましい影響を及ぼす可能性を提供できないことである。コンプレッサ制御に用いられる４ポート２位置弁を備えた空調装置は、流出と流入とを同時に、互いに独立してそれぞれ別個に操作する可能性を提供していない。
【０００２】
そこで本発明の課題は、行程可変のコンプレッサを備えている空調装置において、コンプレッサの行程が排出圧力室から駆動室内への冷媒の流入によって、及び／又は駆動室から吸入圧力室内への冷媒の流出によって制御され、この場合に互いに独立して操作される２つの弁が制御装置に接続されており、１つの弁が駆動室流入側に配置されており、１つの弁が駆動室流出側に配置されているようにすることである。
【０００３】
本発明による空調装置では、両方の弁を用いた制御装置により、空調回路における一定の圧力、すなわち一定のコンプレッサ排出圧力又は一定の弁流入圧力が調節可能である。
【０００４】
本発明による別の空調装置は、駆動室流入弁が規則的に開放制御可能なので、コンプレッサへの潤滑剤供給が保証されている点で優れている。このようにして配分された潤滑剤供給量はそれぞれの運転時点に対して個々に測定することができる。これにより、機械の効率を低下させ、回転斜板の不都合な戻し回転につながりかねない不要な冷媒の流入が防止される。潤滑剤は冷媒に加えられている。
【０００５】
本発明の別の空調装置では、両方の弁の同時的な開放により圧力比を安定させることが可能であり、これにより制御特性が改善可能なので有利である。
【０００６】
本発明によるさらに別の空調装置は、特に一方の弁が開いている間は他方の弁が常に閉じられた状態にあることにより弁開放を最小化することによって、性能向上をもたらすことができる点で優れている。
【０００７】
さらに本発明による空調装置では、両方の弁の同時的な開放により、車両側の構成要素により動かされる冷媒流が最小化されるので、装置が冷房性能を発揮することが望ましくない場合には、エバポレータの凍結が防止される。
【０００８】
本発明による空調装置のさらに別の実施例では、改善された制御特性及び良好な動力学により、特に回転斜板の戻り回転時に効果的な高圧制限が実現され、このことにより、許容運転圧の近傍に圧力を調節することが可能となる。
【０００９】
本発明により、装置が熱ポンプとして運転されるか又は冷房装置として運転されるかどうかに関連して、排出圧力又は吸入圧力は制御値として使用される。本発明によるさらに別の空調装置では、電気的な制御装置が両方の弁を用いて制御する目標値は、大きい範囲にわたって調整されるので、冷房装置運転のためにも熱ポンプ運転のためにも適宜な圧力レベルが調節可能である。
【００１０】
本発明による空調装置では、弁の耐用寿命を延ばすために、定常運転時に弁のサイクル時間を高める、つまりタイミング制御の間隔を長くすることができる。弁のタイミング制御はコンプレッサのオフモード時には停止することもできるので有利である。
【００１１】
本発明による有利な空調装置では、弁を介して考えられる多数の制御特性線を実現することができる。これにより、互いに独立した２つの弁に基づいて状況に応じた制御方式を実施することが可能である。
【００１２】
次に本発明の１実施例を図面に基づき説明する。
【００１３】
図１は空調装置の回路を概略的に示している。コンプレッサ２（概略的に示す）の吸入範囲３には、弁４（概略的に示す）が配置されている。この弁４はコンプレッサの吸入範囲３をコンプレッサの駆動室７（概略的に示す）に接続することができる。前記弁４自体はばね力５により閉鎖位置へもたらされ、例えば電磁石のような前制御装置６によりばね力５に抗して開放され得る。電磁石６は弁行程に比例する電気信号、すなわちいわゆる比例磁石として操作されるか、又はパルス幅変調されて操作される。さらに駆動室７は弁４とは無関係に操作可能な第２の弁８により装置１１に接続可能である。この装置１１はコンプレッサの高圧排出側１２に接続されている。前記第２の弁８は同様にばね力９によって閉鎖された位置にあり、磁石装置１０によりばね力に抗して開放される。装置１１は潤滑装置を概略的に示している。この潤滑装置１１はコンプレッサ媒体に含まれている潤滑剤を高圧側１２から駆動室側７へ案内して駆動室７を潤滑し、このとき潤滑剤が別の回路に大量に圧送されることを防止する。別の空調装置の高圧側１２には圧力センサ１３が位置しており、この圧力センサ１３は高圧側における圧力の高さを処理電子装置１４に伝送する。同様にして吸入圧力側３には吸入圧力センサ１５が組み込まれており、この吸入圧力センサ１５は吸入圧力の高さを処理電子装置１４に伝送する。この処理電子装置１４はさらに制御ライン１６，１７を介して相応の制御信号を電磁石装置６，１０へ伝送する。さらに、空調装置の装置部分１８が概略的に示されている。この装置部分１８は空調システム又は熱ポンプシステムのその他の要素全てを示すものである。このシステムからはさらに制御ライン１９を介して、例えばエバポレータ後方の気温などの信号が現在値として処理電子装置にインプットされ、エバポレータ後方の気温のための目標値は制御ケーブル２０を介して処理電子装置にインプットされる。処理電子装置のプログラミングされた制御方式に相応して、弁８と弁４とを介してコンプレッサ２の駆動室７内の圧力は、請求項に記載の制御特性の全てが必要に応じて実施可能に制御される。
【００１４】
特に有利には、本発明による装置では２つの独立した弁に基づいて、状況に応じたあらゆる形の制御方式を行程可変なコンプレッサにより実施することができる。
【００１５】
本願発明に伴って差し出される特許請求項は、広範囲に及ぶ特許保護の獲得を目的とした先例のない定式化提案である。さらに出願人はこれまで明細書及び／又は図面にのみ開示された特徴部分のさらに別の組合せを留保している。
【００１６】
従属請求項に用いられる従属関係には、各従属請求項の特徴によって独立請求項の要件のさらなる展開が示唆されている。それらは従属関係にある従属請求項の特徴の組合せに対する独立的な客観的保護収得に対する放棄を意味するものではない。
【００１７】
従属請求項の対象は従来技術の観点からみて優先日において独自のかつ独立の発明を形成しうるので、出願人はこれらが独立請求項又は分割説明の対象とすることを留保している。さらにこれらは上記従属請求項の対象には依存しない独立の実施形態を有する、自立的な発明を含みうる。
【００１８】
本発明は、明細書に記載された実施例に限定されるものではない。それどころか前出の開示の枠内では多くの変更又は修正が可能である。特にそのような変化例、構成要素、組合せ及び／又は素材においては、例えば明細書全般及び個々の実施形態並びに請求項に記載され図面に示された、当業者が課題の解決の観点で察知し組み合わせることのできる個々の特徴若しくは要素又は方法ステップの組合せ又は変更によって、またこれらの特徴の組合せによって製造方法、検査方法、作業方法にも関する新たな対象や新たな方法ステップ若しくは方法ステップシーケンスが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
空調装置の回路を概略的に示す図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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