特許 6020267 コンプレッサ、および冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6020267

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】コンプレッサ、および冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20161020BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20161020BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20161020BHJP

   F04C 18/344 20060101ALI20161020BHJP

   F04C 29/06 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 341C

   B60H1/32 613G

   F25B49/02 510B

   F25B49/02 510F

   F04C18/344 361G

   F04C29/06 F

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-50479(P2013-50479)

(22)【出願日】2013年3月13日

(65)【公開番号】特開2014-178044(P2014-178044A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2015年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白石 明

【審査官】 安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１００６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６９０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０３９７９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−１７０５８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０７−００６６５１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

Ｆ０４Ｃ １８／３４４

Ｆ０４Ｃ ２９／０６

Ｂ６０Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空部を有する筒状に形成されるシリンダ（２１）と、前記中空部内にて前記シリンダの軸方向に亘って外壁にそれぞれ開口する複数のベーン溝（２４ａ〜２４ｅ）を有するロータ（２２）と、前記複数のベーン溝内をそれぞれ変位して先端部が前記外壁から突出することが可能に設けられている複数のベーン（２５ａ〜２５ｅ）と、前記シリンダの軸方向一方側および他方側に配置されている第１、第２のサイドブロック（２６、２７）と、前記複数のベーンを押し出して前記外壁から前記先端部を突出させる背圧を発生させる背圧導入通路（３９ａ）と、を備え、
前記複数のベーンのうち２つのベーン、前記シリンダの内周面、前記第１、第２のサイドブロック、および前記ロータの外壁の間には、複数の圧縮室（２８ａ〜２８ｅ）が形成されており、
前記ロータの旋回に伴って、前記複数のベーンがそれぞれ前記ベーン溝内を変位して前記先端部を前記シリンダの内周面に摺動させて冷媒入口側から冷媒出口側に前記複数の圧縮室を移動させながら前記複数の圧縮室の容積を変化させることにより、前記複数の圧縮室のうちいずれかの圧縮室にて前記冷媒入口側から吸入した冷媒を圧縮して前記冷媒出口に吐出させるものであり、
前記背圧導入通路は、前記冷媒出口に吐出される冷媒圧力に相当する前記背圧を前記冷媒出口側から前記ベーンの基部側に送り込むようになっており、
前記冷媒の物理情報を検出する検出手段（１４、１５）と、
前記ロータの旋回に伴って前記ベーンの先端部が前記シリンダの内周面から離れた第１状態と前記ベーンの先端部が前記シリンダの内周面に接触した第２状態とを交互に繰り返すチャタリング現象が生じるか否かについて前記検出手段の検出情報に基づき判定する判定手段（Ｓ１２０）と、
前記ロータの旋回に伴って前記チャタリング現象が生じると前記判定手段が判定したときには、前記ロータを停止させる停止手段（Ｓ１３０）と、を備えることを特徴とするコンプレッサ。

【請求項2】

請求項１に記載のコンプレッサ（２）と、
前記コンプレッサの冷媒出口から吐出される高圧冷媒を冷却する冷却器（３）と、
前記冷却器により冷却される冷媒を膨張する膨張弁（４）と、
前記膨張弁により膨張された冷媒によって吸熱させる吸熱器（５）と、を備え、
前記検出手段は、前記コンプレッサの冷媒出口と前記膨張弁の冷媒入口との間の高圧冷媒の圧力を検出する圧力検出手段（１５）を備え、
前記圧力検出手段の検出圧力が閾値以下であるときには、前記チャタリング現象が生じると前記判定手段が判定することを特徴とする冷凍サイクル装置。

【請求項3】

前記圧力検出手段は、前記冷却器の冷媒出口側の冷媒圧力を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項4】

前記検出手段は、前記吸熱器内の冷媒温度を検出する温度検出手段（１４）を備え、
前記温度検出手段の検出温度が高くなるほど、前記閾値が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項5】

前記温度検出手段は、前記吸熱器内の表面温度を前記吸熱器内の冷媒温度として検出するものであることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンプレッサ、および冷凍サイクル装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、車載空調装置用のコンプレッサでは、筒状のシリンダの中空部内に配置されて外壁に開口する複数のベーン溝を有するロータと、ロータのベーン溝内を変位して先端部がロータの外周面から突出することが可能に設けられている複数のベーンと、シリンダの軸方向一方側および他方側に配置されている第１、第２のサイドブロックとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このものにおいては、ロータには、冷媒出口に吐出される冷媒圧力に相当する背圧を冷媒出口側からベーンの基部側に送り込む背圧導入通路が設けられている。このため、背圧導入通路の背圧によって複数のベーンをそれぞれ押し出してロータの外周面から複数のベーンの先端部を突出させることができる。

【0004】

ここで、シリンダの内周面、２つのベーン、第１、第２のサイドブロック、およびシリンダの外壁との間には、複数の圧縮室が形成されている。そして、ロータの旋回に伴って複数のベーンがベーン溝内を変位しながら複数のベーンの先端部をシリンダの内周面に摺動させることができる。このとき、冷媒入口側から冷媒出口側に複数の圧縮室をそれぞれ移動させながら複数の圧縮室の容積を変化させる。これにより、複数の圧縮室のうちいずれか圧縮室にて冷媒入口側から吸入した冷媒を圧縮してこの圧縮した冷媒を冷媒出口に吐出させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−３０５８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１のコンプレッサでは、背圧導入通路を通して冷媒出口側から送り込まれる背圧によってベーンを圧縮室側に押し出すことにより、ロータの旋回に伴い、ベーンの先端部をシリンダの内周面に摺動させることができる。

【0007】

しかし、例えば、冬期の朝一番でエンジン始動に伴ってコンプレッサの作動を開始する場合には、負荷（つまり、高圧側の冷媒圧力および低圧側の冷媒圧力の間の差圧）が小さくなる場合がある。この場合、ベーンを押し出す背圧が不足して、ロータの旋回に伴ってベーンの先端部がシリンダの内周面から離れた第１状態とベーンの先端部がシリンダの内周面に接触した第２状態とを交互に繰り返すチャタリング現象が生じることがある。チャタリング現象では、ベーンの先端部がシリンダの内周面に繰り返し当たるため、ベーンおよびシリンダの内周面の間でチャタリング音が発生する。

【0008】

本発明は上記点に鑑みて、チャタリング現象の発生を抑制するコンプレッサ、および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、中空部を有する筒状に形成されるシリンダ（２１）と、前記中空部内にて前記シリンダの軸方向に亘って外壁にそれぞれ開口する複数のベーン溝（２４ａ〜２４ｅ）を有するロータ（２２）と、前記複数のベーン溝内をそれぞれ変位して先端部が前記外壁から突出することが可能に設けられている複数のベーン（２５ａ〜２５ｅ）と、前記シリンダの軸方向一方側および他方側に配置されている第１、第２のサイドブロック（２６、２７）と、前記複数のベーンを押し出して前記外壁から前記先端部を突出させる背圧を発生させる背圧導入通路（３９ａ）と、を備え、
前記複数のベーンのうち２つのベーン、前記シリンダの内周面、前記第１、第２のサイドブロック、および前記ロータの外壁の間には、複数の圧縮室（２８ａ〜２８ｅ）が形成されており、
前記ロータの旋回に伴って、前記複数のベーンがそれぞれ前記ベーン溝内を変位して前記先端部を前記シリンダの内周面に摺動させて冷媒入口側から冷媒出口側に前記複数の圧縮室を移動させながら前記複数の圧縮室の容積を変化させることにより、前記複数の圧縮室のうちいずれかの圧縮室にて前記冷媒入口側から吸入した冷媒を圧縮して前記冷媒出口に吐出させるものであり、
前記背圧導入通路は、前記冷媒出口に吐出される冷媒圧力に相当する前記背圧を前記冷媒出口側から前記ベーンの基部側に送り込むようになっており、
前記冷媒の物理情報を検出する検出手段（１４、１５）と、
前記ロータの旋回に伴って前記ベーンの先端部が前記シリンダの内周面から離れた第１状態と前記ベーンの先端部が前記シリンダの内周面に接触した第２状態とを交互に繰り返すチャタリング現象が生じるか否かについて前記検出手段の検出情報に基づき判定する判定手段（Ｓ１２０）と、
前記ロータの旋回に伴って前記チャタリング現象が生じると前記判定手段が判定したときには、前記ロータを停止させる停止手段（Ｓ１３０）と、を備えることを特徴とする。

【0010】

請求項１に記載の発明によれば、チャタリング現象が生じると判定したときには、ロータを停止させることができる。このため、チャタリング現象の発生を抑制することができる。

【0011】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す図である。

【図2】上記実施形態におけるコンプレッサの断面図である。

【図3】図２中III−III断面図である。

【図4】図３中の部分拡大図である。

【図5】図１の制御装置の制御処理を示すフローチャートである。

【図6】図１の制御装置の制御処理で用いるマップである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。

【0014】

図１は、本発明に係るコンプレッサが適用された車両用空調装置の冷凍サイクル装置１の全体構成図である。

【0015】

冷凍サイクル装置１は、コンプレッサ２、放熱器３、膨張弁４、および蒸発器５から構成されている。

【0016】

コンプレッサ２は、エンジン６から電磁クラッチ７を介して与えられる回転駆動力によってロータを駆動させることにより、蒸発器５から冷媒を吸入して圧縮する。本実施形態のコンプレッサ２は、車両エンジンルームに設置されている。

【0017】

電磁クラッチ７は、コンプレッサ２に連結されたプーリ一体型の電磁クラッチである。電磁クラッチ７は、エンジン側プーリ８からＶベルト９を介して与えられるエンジン６の回転駆動力をコンプレッサ２に伝達する。エンジン側プーリ８は、エンジン６の回転駆動軸に連結されているものである。電磁クラッチ７は、プーリ１０、およびアーマチャ１１を備える。プーリ１０はエンジン６からのＶベルト９を介して与えられる回転駆動力によって回転する。アーマチャ１１は、コンプレッサ２の回転軸２ａに連結されて、回転軸２ａとともに回転する。

【0018】

電磁クラッチ７は、プーリ１０およびアーマチャ１１の間を連結することにより、エンジン６の回転駆動力をコンプレッサ２に伝達する一方、プーリ１０とアーマチャ１１とを離すと、エンジン６の回転駆動力がコンプレッサ２に伝達されなくなる。

【0019】

放熱器３は、コンプレッサ２から吐出される冷媒を放熱させる。本実施形態の放熱器３は、車両エンジンルームに設置されている。膨張弁４は、放熱器３から流出される冷媒を減圧膨張させる。蒸発器５は、車室内を空調するための車室内空調ユニットを構成するもので、膨張弁４にて減圧された冷媒を蒸発させて車室内空気から吸熱する作用を発揮させる。本実施形態の冷媒には、潤滑オイルが含まれている。

【0020】

次に、本実施形態のコンプレッサ２の詳細構成について図２、図３を用いて説明する。

【0021】

図２は、電磁クラッチ７の軸方向断面図である。この軸方向断面図は、電磁クラッチ７においてコンプレッサ２の回転軸の軸線を含んで、かつ軸線に沿う断面図である。図３は、図２中のIII−III断面図である。

【0022】

図２のコンプレッサ２は、ハウジング２０を備える。ハウジング２０は、軸線方向一方側に開口部を有する円筒状に形成されている。ハウジング２０の中空部内には、筒状に形成されるシリンダ２１が配置されている。シリンダ２１は、その軸線方向がハウジング２０の軸線方向に一致するように配置されている。
シリンダ２１には、その軸線方向に直交する断面が楕円形になる中空部が形成されている（図３参照）。

【0023】

シリンダ２１の中空部内には、ロータ２２が配置されている。ロータ２２は、円筒状に形成されている。ロータ２２は、その軸線方向がハウジング２０の軸線方向に一致するように配置されている。ロータ２２の中空部には、回転軸２３が嵌め込まれている。ロータ２２は、回転軸２３によって支持されている。ロータ２２の軸芯に対して回転軸２３の軸芯がオフセットして配置されている。つまり、ロータ２２は、回転軸２３の軸芯に対して偏心して配置されていることになる。

【0024】

ロータ２２には、ベーン溝２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ（図３参照）が設けられている。ベーン溝２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅは、それぞれ、径方向に伸びるように形成されている。ベーン溝２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅは、軸線方向に亘って形成されている。このことにより、ベーン溝２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅは、それぞれ、ロータ２２の外周面に軸線方向に亘って開口することになる。

【0025】

ここで、図３に示すように、ベーン溝２４ａ内には、板状に形成されているベーン２５ａが収納されている。ベーン２５ａは、その先端部がロータ２２の外周面から突出することが可能に設けられている。ベーン溝２４ｂ内には、板状に形成されているベーン２５ｂが収納されている。ベーン２５ｂは、その先端部がロータ２２の外周面から突出することが可能に設けられている。ベーン溝２４ｃ内には、板状に形成されているベーン２５ｃが収納されている。ベーン２５ｃは、その先端部がロータ２２の外周面から突出することが可能に設けられている。ベーン溝２４ｄ内には、板状に形成されているベーン２５ｄが収納されている。ベーン２５ｄは、その先端部がロータ２２の外周面から突出することが可能に設けられている。ベーン溝２４ｅ内には、板状に形成されているベーン２５ｅが収納されている。ベーン２５ｅは、その先端部がロータ２２の外周面から突出することが可能に設けられている。

【0026】

図２のハウジング２０のうちシリンダ２１に対して軸線方向一方側にはサイドブロック２６が配置されている。ハウジング２０のうちロータ２２に対して軸線方向他方側にはサイドブロック２７が配置されている。

【0027】

このことにより、シリンダ２１の中空部は、サイドブロック２６、２７の間に挟まれていることになる。サイドブロック２６、２７は、ハウジング２０によって支持されている。回転軸２３は、軸受けを介してハウジング２０によって支持されている。

【0028】

図３に示すように、ロータ２２の外周面、シリンダ２１の内周面、サイドブロック２６、２７、およびベーン２５ａ、２５ｂの間には、圧縮室２８ａが形成されている。ロータ２２の外周面、シリンダ２１の内周面、サイドブロック２６、２７、およびベーン２５ｂ、２５ｃの間には、圧縮室２６ｂが形成されている。ロータ２２の外周面、シリンダ２１の内周面、サイドブロック２６、２７、およびベーン２５ｃ、２５ｄの間には、圧縮室２８ｃが形成されている。ロータ２２の外周面、シリンダ２１の内周面、サイドブロック２６、２７、およびベーン２５ｄ、２５ｅの間には、圧縮室２８ｄが形成されている。ロータ２２の外周面、シリンダ２１の内周面、サイドブロック２６、２７、およびベーン２５ｅ、２５ａの間には、圧縮室２８ｅが形成されている。

【0029】

サイドブロック２６には、冷媒入口３０、３１が設けられている。冷媒入口３０、３１は、ハウジング２０の軸心を中心とする円周方向にずれて配置されている。冷媒入口３０、３１は、それぞれハウジング２０の冷媒入口２０ａに連通されている。冷媒入口２０ａは、蒸発器５の冷媒出口に接続されている。

【0030】

サイドブロック２７には、冷媒出口３３、３４が設けられている。冷媒出口３３、３４は、ハウジング２０の軸心を中心とする円周方向にずれて配置されている。冷媒出口３３、３４は、遠心分離式のオイル分離機構３８の入口に連通されている。オイル分離機構３８は、ハウジング２０のうち軸線方向他方側に配置されている。オイル分離機構３８は、冷媒出口３３、３４から吐出される高圧冷媒の渦流を図２中矢印Ｙｂの如く発生させて、この高圧冷媒から潤滑オイルを分離するとともに、この潤滑オイルを除いた高圧冷媒をハウジング２０の冷媒出口２０ｂに導く。冷媒出口２０ｂは、放熱器３の冷媒入口に接続されている。

【0031】

なお、本実施形態のハウジング２０、シリンダ２１、ロータ２２、ベーン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、およびサイドブロック２６、２７は、例えば、アルミニウムなどの金属材料から形成されている。

【0032】

オイル分離機構３８の下側には、オイル溜め部３９が形成されている。オイル溜め部３９は、オイル分離機構３８により高圧冷媒から分離された潤滑オイルを一時的に貯める。オイル溜め部３９とベーン溝２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅとの間には、背圧導入通路３９ａが設けられている。背圧導入通路３９ａは、ベーン溝２４ａ〜２４ｅの径方向内側にオイル溜め部３９から潤滑オイルを図２中の矢印Ｙａの如く導く通路を構成している。背圧導入通路３９ａは、冷媒出口３３、３４から吐出される高圧冷媒圧力に相当する背圧をベーン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅの基部側に送り込む役割を果たす。ベーン２５ａ〜２５ｅの基部側とは、径方向において先端部と反対側のことである。

【0033】

図２の電磁クラッチ７は、ハウジング２０に対して軸線方向一方側に設けられている。電磁クラッチ７は、プーリ１０およびアーマチャ１１以外に、電磁コイル４０を備える。

【0034】

プーリ１０は、軸受け１０ａを介してハウジング２０に対して回転軸２ａの軸線を中心線として回転自在に支持されている。プーリ１０には、Ｖベルト９（図１参照）が掛けられるＶ溝が形成されている。アーマチャ１１は、プーリ１０に対して軸線方向一方側に配置されている。アーマチャ１１は、回転軸２ａの軸心を中心とする環状に形成されている。アーマチャ１１は、ハブ４３によって回転軸２ａに連結されている。ハブ４３およびアーマチャ１１の間には、ゴム、板バネ等の弾性部材４４が連結されている。弾性部材４４は、その弾性力によってプーリ１０およびアーマチャ１１の間を離す方向に作用する。

【0035】

電磁コイル４０は、回転軸２ａの軸心を中心とする回巻きされている。電磁コイル４０は、ハウジング２０によって支持されている。電磁コイル４０の電磁力は、プーリ１０およびアーマチャ１１の間を連結させる役割を果たす。プーリ１０およびアーマチャ１１は、鉄等の磁性材から形成されている。

【0036】

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の電気的構成について説明する。

【0037】

冷凍サイクル装置１は、図１の制御装置１３を備える。制御装置１３は、温度センサ１４の検出温度、および圧力センサ１５の検出圧力に基づいて、電磁コイル４０への通電を制御する。

【0038】

温度センサ１４は、蒸発器５の表面温度（具体的には、蒸発器５を構成するフィンの表面の温度）を検出する。つまり、温度センサ１４は、蒸発器５内の冷媒（すなわち、低圧側冷媒）の温度を冷媒の物理情報として検出することになる。

【0039】

圧力センサ１５は、コンプレッサ２の冷媒出口と膨張弁４の冷媒入口との間の高圧冷媒の圧力を検出するためのセンサである。本実施形態の圧力センサ１５は、放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力を検出する。つまり、圧力センサ１５は、高圧側冷媒の圧力を冷媒の物理情報として検出することになる。

【0040】

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について説明する。

【0041】

まず、制御装置１３が電磁コイル４０への通電を開始すると、電磁コイル４０から電磁力が発生する。このとき、電磁コイル４０から発生する電磁力は、弾性部材４４の弾性力よりも大きい。このため、電磁コイル４０の電磁力によってプーリ１０およびアーマチャ１１の間を連結させる。つまり、電磁クラッチ７をオンさせる。このため、エンジン６の回転駆動力が、Ｖベルト９、プーリ１０、およびアーマチャ１１を通して回転軸２ａに伝達される。よって、エンジン６の回転駆動力によって回転軸２ａが回転することになる。

【0042】

このとき、回転軸２ａの回転に伴って、ロータ２２が旋回する。このとき、ベーン２５ａ〜２５ｅは、背圧導入通路３９ａを通して与えられる背圧によって、シリンダ２１の内周面側に押し出される。

【0043】

このとき、ベーン２５ａ〜２５ｅのそれぞれの先端部がシリンダ２１の内周面に摺動しながら、ベーン２５ａ〜２５ｅは、それぞれ対応するベーン溝に沿って変位する。この際、圧縮室２８ａ〜２８ｅが冷媒入口３０側から冷媒出口３３側（或いは、冷媒入口３１側から冷媒出口３４側）に移動しながら、圧縮室２８ａ〜２８ｅの容積を変化させる。

【0044】

このことにより、圧縮室２８ａ〜２８ｅは、順次、ハウジング２０の冷媒入口２０ａから冷媒入口３０を通して低圧冷媒を吸入してこの吸入した冷媒を圧縮して冷媒出口３３側に吐出する。さらに、圧縮室２８ａ〜２８ｅは、順次、冷媒入口３１側から低圧冷媒を吸入してこの吸入した冷媒を圧縮して冷媒出口３４側に吐出する。

【0045】

このように圧縮室２８ａ〜２８ｅから冷媒出口３３、３４側に吐出される高圧冷媒は、オイル分離機構３８に導かれる。このオイル分離機構３８は、高圧冷媒から潤滑オイルを分離するとともに、この潤滑オイルを除いた高圧冷媒をハウジング２０の冷媒出口２０ｂに導く。

【0046】

ここで、オイル分離機構３８において高圧冷媒から分離された潤滑オイルは、オイル溜め部３９に一時的に貯められる。そして、オイル溜め部３９内の潤滑オイルは、背圧導入通路３９ａによって、ベーン溝２４ａ〜２４ｅの径方向内側に導かれる。つまり、オイル分離機構３８において高圧冷媒から分離された潤滑オイルは、背圧導入通路３９ａによってベーン２５ａ〜２５ｅの基部側（図３参照）に導かれることになる。このため、ベーン２５ａ〜２５ｅの基部側には、圧縮室２８ａ〜２８ｅから冷媒出口３３、３４側に吐出される高圧冷媒の圧力に相当する背圧が与えられる。したがって、ロータ２２の外周面（外壁）からベーン２５ａ〜２５ｅをシリンダ２１の内周面側（或いは、圧縮室２８ａ〜２８ｅ側）に押し出す力が与えられることになる。

【0047】

このように電磁クラッチ７のオンに伴って、コンプレッサ２は、エンジン６の回転駆動力によってロータ２２を駆動してハウジング２０の冷媒入口２０ａから吸入した冷媒を圧縮して高圧冷媒をハウジング２０の冷媒出口２０ｂから吐出する。

【0048】

この冷媒出口２０ｂから吐出される高圧冷媒は、放熱器３で車室外に放熱される。この放熱器３を通過した冷媒は、膨張弁４で減圧膨張される。この膨張弁４で膨張減圧された低圧冷媒は、蒸発器５において、蒸発することにより、車室内空気から吸熱する。このことにより、蒸発器５において車室内空気を冷却することができる。その後、蒸発器５を通過した冷媒は、コンプレッサ２のハウジング２０の冷媒入口２０ａに吸入される。

【0049】

このように作動する冷凍サイクル装置１のコンプレッサ２の圧縮作動には、ベーン２５ａ〜２５ｅをシリンダ２１の内周面側に押し出すために十分な背圧をベーン２５ａ〜２５ｅに与えられることが必要になる。つまり、低圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との間の差圧が十分な圧力となることが必要になる。

【0050】

例えば、図４中のベーン２５ａに加わる背圧が低いとき、ベーン２５ａをシリンダ２１の内周面側に押し出す力（図中矢印Ｙｂ参照）が弱く、ベーン２５ａの先端部がシリンダ２１の内周面に当たってもベーン２５ａが戻ってしまう（図中矢印Ｙｃ参照）。このため、ロータ２２の旋回に伴ってベーン２５ａの先端部がシリンダ２１の内周面から離れた第１状態とベーン２５ａの先端部がシリンダ２１の内周面に接触した第２状態とを交互に繰り返すチャタリング現象が生じることになる。よって、ベーン２５ａ〜２５ｅとシリンダ２１との間でチャタリング音が発生する。

【0051】

例えば、冬期の朝一番でエンジン始動に伴ってコンプレッサ２の作動を開始する場合、或いは、冬季高速走行後、サービスエリアなどで３０分程度休憩後、再度エンジン始動（エアコンＯＮ）する場合には、低圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との間の差圧が不十分になる場合がある。

【0052】

特に、差圧が低いときに、コンプレッサ２を起動する場合において、背圧導入通路３９ａ内の潤滑オイルに高圧ガスからなる気泡が混入すると、ベーン２５ａ〜２５ｅをそれぞれシリンダ２１の内周面側に押し出す力がさらに一層弱くなる。

【0053】

そこで、本実施形態では、制御装置１３は、次のように、図５のフローチャートにしたがって、コンプレッサ２のオン／オフを制御する。図５のフローチャートは、制御装置１３の制御処理を示す。以下、制御装置１３の制御処理について説明する。

【0054】

まず、ステップＳ１００において、温度センサ１４によって蒸発器５の表面温度を検出する。次のステップＳ１１０において、圧力センサ１５によって、放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力（すなわち、高圧冷媒の圧力）を検出する。

【0055】

次のステップＳ１２０において、ロータ２２の旋回に伴ってチャタリング現象が発生するか否かについて、図６のマップを用いて判定する。

【0056】

図６のマップは、放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力（図中ガス圧と記す）を縦軸とし、蒸発器５の表面温度（図中エバ温と記す）を横軸として、放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力および蒸発器５の表面温度の関係を示す。図６中の太線は、放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力の閾値Ｋを示している。

【0057】

蒸発器５の表面温度（エバ温度）が、低温域に入っているとき、閾値Ｋは最低値になる。蒸発器５の表面温度（エバ温度）が高温域に入っているときには、閾値Ｋは最高値になる。そして、蒸発器５の表面温度（エバ温度）が中間温度に入っているときには、蒸発器５の表面温度（エバ温度）が高くなるほど、閾値Ｋが高くなる。

【0058】

なお、蒸発器５の表面温度の低温域として、例えば、零度から約２.５℃までの温度域が設定されている。蒸発器５の表面温度の高温域として、例えば、約１５℃から２０℃までの温度域が設定されている。蒸発器５の表面温度の中間温度として、例えば、約２.５℃から約１５℃までの温度域が設定されている。

【0059】

上記ステップＳ１２０では、圧力センサ１５の検出圧力が閾値Ｋよりも低いときには、低圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との間の差圧が不十分でチャタリング現象が発生するとして、ＹＥＳと判定する。この場合、ステップＳ１３０において、電磁クラッチ７をオフした状態を維持する。

【0060】

このため、圧力センサ１５の検出圧力が閾値Ｋよりも低いときには、ステップＳ１２０のＹＥＳとステップＳ１３０の電磁クラッチ７のオフ処理とを繰り返すことになる。これにより、コンプレッサ２がオフしてロータ２２が停止した状態が継続される。

【0061】

その後、蒸発器５の表面温度（エバ温）が低下して、圧力センサ１５の検出圧力が閾値Ｋよりも高くなる。

【0062】

そして、上記ステップＳ１２０において、低圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力との間の差圧が十分でチャタリング現象が発生しないとして、ＮＯと判定する。この場合、ステップＳ１４０において、電磁クラッチ７をオンする。つまり、電磁クラッチ７の電磁コイル４０への通電を開始する。プーリ１０およびアーマチャ１１の間が連結して、エンジン６の回転駆動力によってロータ２２が旋回することになる。これにより、コンプレッサ２による冷媒の圧縮作動が開始される。

【0063】

なお、図６において、コンプレッサ２の起動直後（図中ＡＣオン直後）に外気温が３℃、５℃、１０℃、１４度、２０℃であった場合に、蒸発器５の表面温度（エバ温度）の変化を示している。

【0064】

以上説明した本実施形態によれば、制御装置１３は、温度センサ１４の検出温度と圧力センサ１５の検出圧力とに基づいて、ロータ２２の旋回に伴ってチャタリング現象が発生するか否かについて判定する。そして、圧力センサ１５の検出圧力が閾値Ｋよりも高いときには、ロータ２２の旋回に伴ってチャタリング現象が発生しないとして、電磁クラッチ７をオンしてロータ２２の旋回を開始させる。一方、圧力センサ１５の検出圧力が閾値Ｋよりも低いときには、ロータ２２の旋回に伴ってチャタリング現象が発生するとして、電磁クラッチ７をオフしてロータ２２を停止させる。したがって、チャタリング現象の発生を抑制することができる。

【0065】

本実施形態では、蒸発器５の表面温度が中間温度に入っているときには、蒸発器５の表面温度が高くなるほど、閾値Ｋが高くなる。ここで、低圧冷媒の温度が高くなると、低圧冷媒の圧力が高くなる。蒸発器５の表面温度は、低圧冷媒の温度を示している。このため、低圧冷媒の圧力が高くなるほど、閾値Ｋが高くなることになる。したがって、閾値Ｋは、ロータ２２を旋回させる際に、低圧冷媒と高圧冷媒との間の差圧が十分であるか否かを正確に判定することができる。すなわち、チャタリング現象が発生するか否かを正確に判定することができる。

【0066】

本実施形態では、チャタリング現象が生じるか否かを判定する際に、蒸発器５の表面温度を検出する温度度センサ１４の検出温度と放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力を検出する圧力センサ１５の検出圧力とを用いている。一般的な車両用空調装置の冷凍サイクル装置１では、温度度センサ１４の検出温度と圧力センサ１５とを用いている。このため、チャタリング現象が生じるか否かを判定する際に新たなセンサを追加することが不要になる。

【0067】

また、コンプレッサ２が作動を開始後に、コンプレッサ２に生じる振動・音を検出するセンサの出力に基づいてチャタリング現象が発生したと判定した場合に、コンプレッサ２を停止させることも考えられる。しかし、この場合、エンジンのノッキングセンサがチャタリング現象に伴って生じる振動を誤検出してエンジンの点火タイミングを誤って遅らせてしまう恐れがある。

【0068】

これに対して、本実施形態では、制御装置１３が温度度センサ１４の検出温度と圧力センサ１５の検出圧力とを用いてチャタリング現象が発生するか否かを判定する。このため、エンジンの点火タイミングを誤って遅らせてしまう恐れは無い。

【0069】

なお、本実施形態では、エンジン６の始動後において、ステップＳ１２０でＹＥＳと判定して電磁クラッチ７をオフしてから、その後ステップＳ１２０でＮＯと判定して電磁クラッチ７をオンするまでの期間に、車室内の空調に問題が生じる場合には、電磁クラッチ７のオンタイミング等を実車でチューニングしてもよい。

【0070】

（他の実施形態）
上記実施形態では、エンジン６の駆動力によってコンプレッサ２を駆動した例について説明したが、これに代えて、電動モータの回転力によってコンプレッサ２を駆動してもよい。

【0071】

上記実施形態では、チャタリング現象が発生するか否かを判定する際に、蒸発器５の表面温度と放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力とを用いた例について説明したが、これに代えて、次の（１）、（２）、（３）、（４）のようにしてもよい。
（１）コンプレッサ２内の低圧側冷媒の温度とコンプレッサ２内の高圧側冷媒の圧力とに基づいて、チャタリング現象が発生するか否かを判定する。
（２）コンプレッサ２内の低圧側冷媒の圧力とコンプレッサ２内の高圧側冷媒の圧力との間の圧力差に基づいて、チャタリング現象が発生するか否かを判定する。
（３）放熱器３の冷媒出口側の冷媒圧力に代えて、コンプレッサ２の冷媒出口と放熱器３の冷媒出口との間の高圧側冷媒の圧力を用いる。
（４）蒸発器５の表面温度に代えて、蒸発器５から吹き出される空気温度を用いてもよく、蒸発器５を構成するチューブの表面温度を用いてもよい。

【0072】

上記実施形態では、制御装置１３において、コンプレッサ２が作動する前に、チャタリング現象が発生するか否かを判定した例について説明したが、これに代えて、コンプレッサ２が作動を開始後にチャタリング現象が発生したか否かを判定して、チャタリング現象が発生したと判定した場合にコンプレッサ２を停止させてもよい。この場合、制御装置１３は、チャタリング現象の発生に伴う振動（或いは、音）をセンサにより検出し、この検出される振動が所定値以上であるとき、チャタリング現象が発生したと判定する。

【0073】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ 冷凍サイクル装置
２ コンプレッサ
３ 放熱器（冷却器）
４ 膨張弁
５ 蒸発器（吸熱器）
１３ 制御装置
１４ 温度センサ
１５ 圧力センサ
２１ シリンダ
２２ ロータ
２５ａ〜２５ｅ ベーン
２６、２７ サイドブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】