JP2001208457A

JP2001208457A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2001208457A
Application number: JP2000018530A
Authority: JP
Inventors: Koji Takiguchi; 浩司滝口; Katsuhiro Horimoto; 勝博堀本; Akira Sekiguchi; 亮関口; Eiichi Mori; 栄一森; Kidaiki Fumino; 喜代輝文野; Yuichi Takahashi; 裕一高橋; Kazuhide Saito; 和秀斉藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: JP3965856B2

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒と相互溶解性の少ない潤滑油を用いて
も、圧縮機が潤滑油切れを起こして故障することのない
冷却装置を提供する。【解決手段】圧縮機１内の潤滑油量に影響するデータ
を検出する検出手段７１と、検出手段７１の検出値を基
に圧縮機１内の潤滑油が不足か否かを判断する判断手段
７０と、この判断手段７０が圧縮機１の潤滑油不足を判
断したとき、冷却回路内の冷媒の流れを制御するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＨＦＣ系冷媒又は
ＨＦＣ系冷媒を含む混合冷媒からなる冷媒と、この冷媒
と相互溶解性の無いまたは少ない圧縮機の潤滑油とを冷
却回路内に封入してなる冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりある冷却装置について図１を用
いて説明する。図１は従来よりある冷却装置１０の冷却
回路図である。この冷却回路は、図１に示すように、圧
縮機１と、凝縮器２と、キャプラリーパイプや膨張弁等
の減圧装置３と、蒸発器４と、それらを接続する冷媒配
管５等により形成されている。そして、この冷却回路内
には、ＣＦＣ１２やＨＣＦＣ２２等の冷媒が封入され、
一方、この冷却回路の圧縮機１には鉱物油やアルキルベ
ンゼン系油等の潤滑油が用いられていた。

【０００３】冷却回路内に封入された冷媒は、圧縮機１
の運転により図１の矢印に示す如く、凝縮器２、減圧装
置３、蒸発器４を順に経由して圧縮機１に戻るように構
成されており、このとき、潤滑油の一部が冷媒とともに
圧縮機１から吐出されるが、上記冷媒と上記潤滑油とは
相互溶解性を有しているので、圧縮機１から吐出された
潤滑油が冷媒とともに冷却回路を経由して再び圧縮機１
に戻るようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年オゾン層保護の目
的から、こうした冷却装置に用いる冷媒が、ＣＦＣ系冷
媒からＨＦＣ系冷媒へ移行されつつあるが、ＣＦＣ系或
いはＨＣＦＣ系冷媒で用いていた従来の潤滑油（鉱物油
やアルキルベンゼン系油等）は、塩素基を含まないＨＦ
Ｃ系冷媒との相互溶解性が少ない。このため、こうした
従来の潤滑油とＨＦＣ系冷媒の組み合わせにて冷却装置
１０を運転させた場合には、圧縮機１から吐出された潤
滑油は、冷媒と分離した状態で冷却回路を流れるため、
冷却回路の途中で滞留して圧縮機１まで戻らないという
不具合を生じてしまうものである。

【０００５】特に、蒸発器４以下の冷却回路では、液体
で流入した冷媒が蒸発器４内を流れる過程で雰囲気と熱
交換することにより気体となって流出するが、冷媒と分
離して蒸発器４内に蛇行配設された冷媒配管の内面に付
着した潤滑油は気体冷媒では押し流されにくくなる。そ
してさらに、蒸発器４以下の冷却回路では、温度が低い
ために潤滑油の粘性が高くなり滞留が起こりやすくな
る。

【０００６】このようにして、圧縮機１以外の冷却回路
に潤滑油が過度に滞留すると、圧縮機１が潤滑油切れと
なり不具合を生じる恐れがあった。

【０００７】本発明は、こうした課題を解決するために
なされたものであり、冷媒と相互溶解性の低い潤滑油を
用いても、圧縮機が潤滑油切れを起こして故障すること
のない冷却装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る冷
却装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等を冷媒
配管によって接続することにより冷却回路を形成し、当
該冷却回路内に、ＨＦＣ系冷媒又はＨＦＣ系冷媒を含む
混合冷媒からなる冷媒と、当該冷媒と相互溶解性の無い
又は少ない前記圧縮機の潤滑油とを封入してなる冷却装
置において、前記圧縮機内の潤滑油量に影響するデータ
を検出する検出手段と、当該検出手段の検出値を基に前
記圧縮機内の潤滑油が不足か否かを判断する判断手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】この構成によれば、検出手段の検出値を基
に、圧縮機内の潤滑油が不足状態にあるか否かを判断で
きるので、圧縮機が潤滑油切れを起こし故障する前に対
処することができる。

【００１０】請求項２の発明に係る冷却装置は、請求項
１の構成において、前記判断手段の判断結果に基づき、
前記冷却回路内の冷媒の流れを制御する冷媒制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】この構成によれば、圧縮機が潤滑油不足に
なったときに、冷媒制御手段によって冷却回路内の冷媒
の流れを変動させることにより、圧縮機以外の冷却回路
内に滞留した潤滑油を押し流して圧縮機に戻すことがで
きる。

【００１２】請求項３の発明に係る冷却装置は、請求項
１または請求項２の構成において、前記判断手段が前記
圧縮機内の前記潤滑油の不足を判断したとき、圧縮機が
潤滑油不足であることを表示する表示手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１３】この構成によれば、表示手段の表示によっ
て、圧縮機の潤滑油が不足状態にあるか否かを確認する
ことができる。

【００１４】請求項４の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項３の構成において、前記データは、前記圧
縮機の運転時間であって、前記検出手段は、前記圧縮機
の運転時間を計測するタイマーであることを特徴とする
ものである。

【００１５】この構成によれば、圧縮機の運転時間に応
じて、圧縮機から吐出されて圧縮機以外の冷却回路内に
滞留する潤滑油の量が増加するため、タイマーにより圧
縮機の運転時間を計測することで、この計測結果を基に
判断手段が圧縮機の潤滑油不足を判断することができ
る。

【００１６】請求項５の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項３の構成において、前記減圧装置よりも下
流側の冷却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又は流速を
検出するセンサを備え、前記データは、当該センサの検
出値が所定値以下の際の前記圧縮機の運転時間であっ
て、前記検出手段は、当該センサの検出値が所定値以下
の際の前記圧縮機の運転時間を計測するタイマーである
ことを特徴とするものである。

【００１７】この構成によれば、潤滑油の滞留は、減圧
装置よりも下流側の冷却回路で起こりやすいとともに、
冷媒の温度、圧力、流速等の影響を受けるので、冷媒の
温度又は圧力又は流速を検出するセンサの検出値が所定
値以下の際の圧縮機の運転時間をタイマーにて計測する
ように構成することで、より正確に圧縮機内の潤滑油不
足を判断することができる。

【００１８】請求項６の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項３の構成において、前記データは、前記減
圧装置よりも下流側の冷却回路を流れる冷媒の温度又は
圧力又は流速であって、前記検出手段は、前記減圧装置
よりも下流側の冷却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又
は流速を検出するセンサであることを特徴とするもので
ある。

【００１９】この構成によれば、潤滑油の滞留は、減圧
装置よりも下流側の冷却回路で起こりやすいとともに、
冷媒の温度、圧力、流速等の影響を受けるので、減圧装
置よりも下流側の冷媒の温度又は圧力又は流速を検出す
ることで、これを基に圧縮機内の潤滑油不足を判断する
ことができる。

【００２０】請求項７の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項３の構成において、前記データは、前記圧
縮機の重さであって、前記検出手段は、前記圧縮機の重
さを検出するセンサであることを特徴とするものであ
る。

【００２１】この構成によれば、圧縮機の重さを検出す
るため、この検出値を基に圧縮機内の潤滑油不足を判断
するため、正確な判断を行うことができる。

【００２２】請求項８の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項７の構成において、前記冷媒制御手段は、
前記圧縮機の運転を制御する制御装置であることを特徴
とするものである。

【００２３】この構成によれば、圧縮機の運転を制御す
ることにより冷媒の流速を変動させるものであるため、
専用の冷媒制御手段を付設することなく安価に構成でき
るとともに、大きな流速の変動を与えることができる。

【００２４】請求項９の発明に係る冷却装置は、請求項
１乃至請求項７の構成において、前記凝縮器と前記蒸発
器との間の冷却回路を開閉する電磁弁を備え、前記冷媒
制御手段は、当該電磁弁の開閉を制御する制御装置であ
ることを特徴とするものである。

【００２５】この構成によれば、凝縮器と蒸発器との間
の冷却回路に設けた電磁弁を開閉させることで、潤滑油
が滞留しやすい低圧回路、特に蒸発器を流れる冷媒の流
速を大きく変動させることができるので、潤滑油の滞留
を確実に防止できる。

【００２６】請求項１０の発明に係る冷却装置は、請求
項１乃至請求項７の構成において、前記冷却回路に複数
の蒸発器を並列に配設して構成されたものであって、各
蒸発器に接続される冷却回路を個々に開閉する複数の電
磁弁を備え、前記冷媒制御手段は、当該複数の電磁弁の
開閉を制御する制御装置であることを特徴とするもので
ある。

【００２７】この構成によれば、複数の電磁弁を開閉制
御することで、各蒸発器に流れる冷媒の流速を変動させ
ることができるので、複数の蒸発器に滞留した潤滑油を
容易に押し流すことができる。

【００２８】請求項１１の発明に係る冷却装置は、請求
項１乃至請求項７の構成において、前記減圧装置は、そ
の弁開度を制御可能な膨張弁であって、前記冷媒制御手
段は、当該膨張弁の弁開度を制御する制御装置であるこ
とを特徴とするものである。

【００２９】この構成によれば、膨張弁の弁開度を変え
ることで、冷媒の流速を変えるので、潤滑油が滞留しや
すい低圧回路、特に蒸発器を流れる冷媒の流速を大きく
変動させることができ、潤滑油の滞留を確実に防止でき
る。

【００３０】請求項１２の発明に係る冷却装置は、請求
項１乃至請求項７の構成において、前記冷却回路に減圧
装置をバイパスするバイパス回路と、冷却回路を減圧装
置を通る回路とバイパス回路とに切換える切換弁とを備
え、前記冷媒制御手段は、当該切換弁を制御する制御装
置であることを特徴とするものである。

【００３１】この構成によれば、圧縮機が潤滑油不足に
なったとき、冷却回路をバイパス回路に切り換えること
により、蒸発器等の低圧回路にホットガスを流すことが
できるので、低圧回路に滞留した潤滑油を押し流すこと
ができる。

【００３２】請求項１３の発明に係る冷却装置は、請求
項１乃至請求項７の構成において、前記検出手段が前記
圧縮機内の前記潤滑油の不足を検出したとき、圧縮機の
運転を停止する制御装置を設けたことを特徴とするもの
である。

【００３３】この構成によれば、圧縮機が潤滑油切れに
なる前に運転を停止することができるので、圧縮機の故
障を防ぐことができる。

【００３４】〔発明の詳細な説明〕

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を詳細に説明する。なお、従来の技術で説
明した構成と同様のものについては同一符号を付してい
る。

【００３６】図１に示すように、本発明の冷却装置１０
は従来の技術で説明した冷却装置１０と同様に、圧縮機
１と、凝縮器２と、キャピラリーパイプや膨張弁等の減
圧装置３と、蒸発器４と、これらを接続する冷媒配管５
等により冷却回路が形成されている。一方、この冷却回
路内には、例えばＲ４０７ｃのように従来とは異なる塩
素基を含まないＨＦＣ系冷媒が封入されている。また、
この冷却回路の圧縮機１には潤滑油が用いられている
が、安全性、サービス性およびコスト的な問題などか
ら、ＨＡＢ油のようにＨＦＣ系冷媒（以下「冷媒」とす
る）と相互溶解性（以下「相溶性」とする）の少ない潤
滑油が用いられている。

【００３７】そして、冷却回路内に封入された冷媒は、
圧縮機１の運転により図１の矢印に示す如く、凝縮器
２、膨張弁３、蒸発器４を順に経由して圧縮機１に戻る
ように構成されているが、このとき、圧縮機１内の上部
空間に霧状に滞留する潤滑油等、圧縮機１に入れられた
潤滑油の一部が、圧縮機１の運転にともない冷媒ととも
に吐出されてしまう。

【００３８】そして、このように圧縮機１から吐出され
た潤滑油は冷媒とともに冷却回路内を流れるが、上述の
如く冷媒と相溶性が少ないために、冷媒と分離した状態
で冷却回路を流れ、冷却回路の配管内面に付着し滞留し
やすい構成となっている。

【００３９】次に、このような冷却装置１０を自動販売
機に用いた例を基に、各構成について詳細に説明する。

【００４０】図２は自動販売機６の側面断面図である。
図２に示すように自動販売機６は本体６０と、本体６０
の前面を開閉する扉６１とを備えている。この本体６０
には上部に断熱材で覆われ販売商品を収納保温する収納
庫６２が形成され、その下部には機械室６３が形成され
ている。

【００４１】収納庫６２には販売商品を保持するととも
に図示しない搬出装置により保持した販売商品を１つづ
つ落下搬出可能なラック６４と、このラック６４の下方
に配設され、ラック６４から落下搬出された商品を扉６
１の商品取出口６６に導くシュート６５と、このシュー
ト６５の下方に配設され、収納庫６２内を冷却するため
の蒸発器４と、蒸発器４と雰囲気との熱交換を促進させ
るとともに、収納庫６２内で空気を循環させるための蒸
発器ファン６７と、減圧装置として作用する電子膨張弁
３とが構成されており、また、機械室６３から断熱材を
貫通して延びた冷媒配管５の一部が電子膨張弁３および
蒸発器４に接続されている。

【００４２】機械室６３には、圧縮機１と、凝縮器２
と、送風により凝縮器２と雰囲気との熱交換を促進させ
る凝縮器ファン６８とが配設されており、圧縮機１と凝
縮器２とは前述した収納庫６内に延びる冷媒配管５に接
続されている。

【００４３】図３は、冷却装置１０を制御する制御装置
７の構成を示すブロック図である。このように構成され
た自動販売機６の冷却装置１０は、制御装置７によっ
て、収納庫６２内に配設された庫内温度センサ６９にて
検出した温度に基づき圧縮機１の運転制御がなされ、収
納庫６２内が５℃程度の所定温度に維持されるように冷
却回路内で冷媒が循環するように構成されている。

【００４４】次に、このような自動販売機６に用いられ
た冷却装置１０の運転状態について説明する。図２に示
す庫内温度センサ６９によって収納庫６２内の温度が設
定上限値に達したことが検出されると、制御装置７によ
って圧縮機１が駆動され、この圧縮機１の動作によって
封入された冷媒が冷却回路内を図１に示す矢印方向に流
れる。すなわち、圧縮機１から送り出された冷媒は、凝
縮器２にて高圧状態となり、凝縮器ファン６８により送
風された外気と熱交換して液化する。液化した冷媒は減
圧装置３を通過することにより減圧し蒸発器４にて蒸発
器ファン６７により送風された庫内空気と熱交換して気
化する。そして、気化した冷媒は冷媒配管５を通り、再
び圧縮機１に戻る。この際、圧縮機１の潤滑油も冷媒の
流れによって圧縮機１から押し出されて冷媒とともに循
環するが、冷媒と相溶性の低い潤滑油は、循環途中で分
離するため、冷却回路の配管内面との接触抵抗によりス
ムーズに流れずにその一部が滞留して圧縮機１に戻らな
い。そして潤滑油の滞留量が多くなった場合には、圧縮
機１の潤滑油不足となり、その不足量が過度になると圧
縮機１の動作に不具合が生ずる。

【００４５】しかしながら本発明は、図３に示されるよ
うに、圧縮機１内の潤滑油量に影響するデータを検出す
る検出手段７１と、この検出手段７１の検出値を基に圧
縮機１内の潤滑油が不足か否かを判断する制御部７０
（判断手段）とを備えることにより、圧縮機１の潤滑油
不足を判断できるように構成するとともに、この制御部
７０（判断手段）の判断結果を基に冷媒回路内の冷媒の
流れを変動させる制御装置７（冷媒制御手段）とを備え
て構成することで、圧縮機１内の潤滑油が過度に不足す
ることなく、冷却装置１０のトラブルを防ぐことが可能
となるものである。

【００４６】以下に、検出手段７１と、冷媒制御手段の
具体的構成を説明する。

【００４７】まず、第１の実施の形態として、図３に示
す如く、検出手段７１として圧縮機１の運転時間を計測
するタイマー７１１を設け、冷媒制御手段として、タイ
マー７１１の計測値に基づき圧縮機１の運転を制御する
制御装置７を設けた例を説明する。

【００４８】圧縮機１の運転時間が長くなると、冷えた
蒸発器４内に滞留する潤滑油の量が増大するために、圧
縮機１内の潤滑油の量が不足してしまう。したがって、
タイマー７１１によって圧縮機１の運転時間を計測する
ことで、圧縮機１内の潤滑油不足を間接的に検出するこ
とが可能である。このとき、実験により圧縮機１が潤滑
油不足に陥る運転時間をあらかじめ求めておけばより確
実である。

【００４９】そして、制御部７０は、タイマー７１１に
より圧縮機１の連続運転時間が、潤滑油不足に陥る時
間、例えば４時間に達したことが検出されたとき、圧縮
機１が潤滑油不足の恐れがあると判断し、圧縮機１を一
旦停止し、所定時間、例えば３分後に再起動するように
制御する。この圧縮機１の制御により、冷媒回路内の冷
媒が一旦停止し、再度流れるため、その際に冷媒の流速
および圧力が大きく変化して滞留した潤滑油が流れて圧
縮機１に戻り、圧縮機１内の潤滑油不足を解消すること
ができる。なお、このとき、圧縮機１の停止、起動制御
を複数回繰り返せば、さらに冷媒の流速および圧力が変
動するので、より確実に滞留した潤滑油を押し流すこと
が可能となる。

【００５０】そして、このとき、減圧装置３よりも下流
側の冷却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又は流速を検
出するセンサ７１２，７１３，７１４を設け、タイマー
７１１を、このセンサ７１２，７１３，７１４が所定値
以下の際の圧縮機１の運転時間を計測するように構成す
ればより確実に圧縮機１内の潤滑油不足を検出すること
ができる。

【００５１】すなわち、潤滑油の滞留は、減圧装置３よ
りも下流側の低圧でなおかつ温度の低い冷却回路で起こ
りやすいとともに、冷媒の温度が下がると潤滑油の粘性
が上がるために滞留量が増加し、また、冷媒の圧力や流
速が下がると配管の内面に付着した潤滑油を押し流すこ
とができなくなるため滞留量が増加するものである。

【００５２】このため、冷媒の温度又は圧力又は流速を
検出するセンサ７１２，７１３，７１４を設け、減圧装
置３よりも下流側の冷却回路、例えば図１に示すＡ部、
Ｂ部等に配設して検出することで、潤滑油が滞留しやす
い状態にあるか否かを検出することができる。

【００５３】したがって、このセンサ７１２，７１３，
７１４の検出値が所定値以下になったとき、すなわち潤
滑油が滞留しやすい値以下にあることが検出されたとき
に圧縮機１の運転時間をタイマー７１１によって計測す
るように構成すれば、制御部７０は、この計測結果を基
により確実に圧縮機１内の潤滑油不足を判断することが
できる。

【００５４】この場合も、潤滑油が滞留し始める温度、
圧力、流速をあらかじめ実験により求めておけば、制御
部７０は圧縮機１の潤滑油不足をより正確に判断するこ
とができるので、圧縮機１の制御を無駄なく行うことが
できる。

【００５５】次に、第２の実施の形態として、検出手段
７１として減圧装置３よりも下流側の冷却回路を流れる
冷媒の温度又は圧力又は流速を検出するセンサ７１２，
７１３，７１４を設け、冷媒制御手段７として、センサ
７１２，７１３，７１４の検出値に基づき圧縮機１の運
転を制御する制御装置７を設けた例を説明する。

【００５６】第１の実施の形態で説明した通り、冷却回
路において、潤滑油の滞留は、減圧装置３よりも下流側
の低圧でなおかつ温度が低くなる冷却回路で起こりやす
いとともに、その滞留量は、冷媒の温度、圧力、流速等
の影響を受けるものである。

【００５７】したがって、減圧装置３よりも下流側の冷
却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又は流速をセンサ７
１２，７１３，７１４によって検出することで、制御部
７０は、この検出値を基に冷媒回路内の潤滑油の滞留量
を推測し、圧縮機１内の潤滑油不足を判断することが可
能である。このとき、実験によりあらかじめ潤滑油不足
に陥る温度、圧力、流速を求めておけば、制御部７０は
圧縮機１の潤滑油不足をより正確に判断することができ
る。

【００５８】そして、センサ７１２、７１３，７１４の
値があらかじめ定められた値以下になったときに、第１
の実施の形態と同様に圧縮機１停止起動制御して冷却回
路の冷媒流速および圧力を変動させるように構成するこ
とで、滞留した潤滑油を圧縮機１にもどすことが可能と
なる。

【００５９】このとき、タイマー７１１を設け、温度、
圧力、流速の値と、その時間とを組み合わせて検出する
ことで、さらに確実な潤滑油不足の検出をおこなうこと
ができる。すなわち、センサ７１２，７１３，７１４
により検出した温度、圧力、流速の値が所定値以下とな
ったときにタイマー７１１がその時間の計測を開始し、
所定値以下の時間を計測するように構成すれば、温度、
圧力、流速の瞬間的な変動値の影響を受けることがな
く、圧縮機１内の潤滑油の不足度合いを確実に検出する
事ができる。この場合も、あらかじめ実験により圧縮機
１が潤滑油不足に陥る温度、圧力、流速の値と、その時
間との関係を求めておけばより確実である。

【００６０】次に、第３の実施の形態として、図３に示
す如く、検出手段７１として圧縮機１の重さを検出する
重量センサ７１５を設け、冷媒制御手段として、重量セ
ンサ７１５の検出値に基づき圧縮機１の運転を制御する
制御装置７を設けた例を説明する。

【００６１】まず、図２に示す如く、圧縮機１を重量セ
ンサ７１５上に載置して配設し、重量センサ７１５によ
って圧縮機１の重量を測定可能に構成する。この場合、
圧縮機１の重さを測定するため、圧縮機１の潤滑油不足
を直接的に検出することが可能である。したがって、こ
の重量センサ７１５の検出値が所定値以下になったとき
に、制御部７０が圧縮機１の潤滑油不足と判断し、第
１、第２の実施の形態のように圧縮機１を制御するよう
に構成することで、圧縮機１の潤滑油が過度に不足する
ことなく、冷媒回路に滞留した潤滑油を戻すことができ
る。

【００６２】なお、ここで示す重量センサ７１５は実際
の重量を測定可能なセンサでなくても圧縮機１の重量の
変化が検出できるものであれば良く、例えば圧力センサ
等を用いても同様に構成できる。

【００６３】なお、上記第１乃至第３の実施の形態で
は、冷媒制御手段として、圧縮機１の運転を制御する制
御装置７を設けた例をもちいて説明したが、冷媒制御手
段は冷却回路の冷媒の流れを大きく変動させるものであ
れば良く、圧縮機１の運転を制御する制御装置７でなく
ても良い。

【００６４】以下に冷媒制御手段の他の例を説明する。

【００６５】まず、冷媒制御手段として、凝縮器２と蒸
発器４との間に冷却回路を開閉する電磁弁８１，８２を
設けるとともに、この電磁弁の開閉を制御する制御装置
７を設けて構成した例を図４を用いて説明する。

【００６６】図４に示すように、この冷却装置１１は、
上記第１乃至第３の実施の形態で説明した冷却装置１０
と同様に、圧縮機１と、凝縮器２と、減圧装置３と、蒸
発器４と、それらを接続する冷媒配管５等により冷却回
路が形成されたものであるが、本例では、蒸発器４１，
４２を２つ備え、この蒸発器４１，４２を冷却回路中に
並列に接続し、なおかつ２つ蒸発器４１，４２への冷却
回路を開閉する電磁弁８１，８２を各蒸発器４１、４２
の上流に配置して構成している。

【００６７】これは、図２に示す商品収納庫６２が２つ
設けられた自動販売機６に用いられる構成であり、一方
の商品収納庫６２に蒸発器４１を、他方の商品収納庫６
２に蒸発器４２を配設し、各商品収納庫に設けられた庫
内温度センサ６９の検出値に基づき、制御装置７が電磁
弁８１，８２を開閉することにより、蒸発器４１，４２
への冷媒の流れを制御して各商品収納庫６２が独立して
温度制御可能な構成である。

【００６８】このように蒸発器４１，４２の上流側に電
磁弁８１，８２設けている構成の場合、検出手段７１の
検出値に基づき、制御部７０が潤滑油不足と判断した際
に、強制的に電磁弁８１，８２を開閉制御することで、
蒸発器４１，４２を含む低圧回路での冷媒の流速および
圧力を大きく変動させることができる。このため、冷却
装置１１が定常運転時に滞留した潤滑油も、その流速の
変動、特に電磁弁８１，８２を一旦閉じた後の開放時の
冷媒の流れによって押し流され圧縮機１に戻る。

【００６９】また、このとき、本例のように複数の蒸発
器４１，４２および電磁弁８１，８２を設けているもの
においては、その開閉のタイミングを変えることで、蒸
発器４１，４２に対してより効果的に冷媒の流れを変動
させることが可能である。

【００７０】すなわち、検出手段７１の検出値が所定値
に達した際に、片方の電磁弁、例えば図示左側の電磁弁
８１を閉じ、図示右側の電磁弁８２を開くことで、右側
の蒸発器４１を流れる冷媒の流速および圧力を急激に高
めることができる。さらに、左側の電磁弁８１を閉じた
状態で、右側の電磁弁８２を複数回開閉させれば、より
いっそう激しい流速および圧力の変動をもたらすことが
でき、右側の蒸発器４２内に滞留した潤滑油を効果的に
押し流すことができる。

【００７１】もちろん、この電磁弁開閉制御を左右逆に
行えば左側の蒸発器４１内に滞留した潤滑油も同様に押
し流すことが可能となる。

【００７２】なお、本例では蒸発器と電磁弁が２つの例
を示して説明したが、もちろん蒸発器と電磁弁とを３つ
以上有する冷却装置にも適用できる。

【００７３】次に、冷媒制御手段として、減圧装置３の
減圧度を制御する制御装置７を設けて構成した例を図１
を用いて説明する。

【００７４】本例では、減圧装置３として、弁開度を電
子制御可能な電子膨張弁３を用いて構成している。

【００７５】したがって、検出手段７１の検出値に基づ
き、制御部７０が圧縮機１の潤滑油不足と判断した際
に、制御装置７により電子膨張弁３の弁開度を強制的に
変化させることで、蒸発器４を含む低圧回路において冷
媒の流速および圧力を変動させることができ、これによ
り低圧回路に滞留した潤滑油を効果的に押し流し、圧縮
機１へと戻すことができる。

【００７６】次に、図５を用いて、冷却回路を電子膨張
弁３を通る減圧回路５ａとバイパス回路５ｂとに切り換
える切換弁９を設け、冷媒制御手段として、この切換弁
を制御する制御装置７を設けて構成した例を説明する。

【００７７】本例では、図５に示すように、冷媒回路に
電子膨張弁３を通る減圧回路５ａをバイパスし冷媒の減
圧をしないバイパス回路５ｂを設け、さらに、冷媒の流
れをこの減圧回路５ａとバイパス回路５ｂとに切り換え
可能な切換弁９を設けて構成している。

【００７８】制御装置７は、通常の冷却運転状態では、
冷媒が減圧回路５ａ側を流れるように切換弁９を切り換
え制御している。そして、検出手段７１の検出値に基づ
き、制御部７０が圧縮機１の潤滑油不足と判断した際に
は、冷媒がバイパス回路５ｂ側を流れるように切換弁９
を切り換え制御する。このとき、電子膨張弁３よりも下
流側の低圧回路には、冷媒がバイパス回路５ｂを通って
減圧されずに冷媒が流れる。すなわち、低圧回路には高
温のホットガスが流れるため、これにより蒸発器４等に
滞留した潤滑油が押し流され圧縮機１へと戻される。

【００７９】なお、以上の実施の形態において、制御部
７０が圧縮機１内の潤滑油不足を判断したときに、その
旨を表示する表示器６１ａを設けて構成すれば、オペレ
ータによるメンテナンス作業がより的確に行えるように
なる。

【００８０】すなわち、表示器６１ａにより圧縮機１内
の潤滑油不足にある旨を表示することで、オペレータが
その旨を認識し圧縮機１が潤滑油切れを起こす前に圧縮
機１を停止させるなどのメンテナンスをおこなうことが
できるとともに、上述のような制御装置７によって圧縮
機１が潤滑油不足の際に自動的に冷媒制御する構成であ
る場合には、冷却装置１０の動作状態が冷媒制御状態で
あることをオペレータに知らせることができる。

【００８１】この場合の表示器６１ａは、オペレータが
その旨を確認できるものであればよく、たとえば、図２
に示されるように自動販売機６に用いられる冷却装置１
０においては、扉６１の前面に配置された金額表示器６
１ａを用いて、その旨を文字的に表示するようにしても
良いし、金額表示器６１ａを有していないものに用いる
場合には、赤色灯などのランプ（図示せず）を設けて潤
滑油不足の際に点灯させるようにしても良い。

【００８２】なお、本実施の形態では、冷媒にＲ４０７
ｃを用いた例を示して説明したが、もちろん冷媒はＲ４
０７ｃに限られたものではなくＲ１３４ａ等、他のＨＦ
Ｃ系冷媒でも同様の効果を奏する。また、ＨＦＣ系冷媒
を主体としたＨＦＣ系冷媒を含む混合冷媒の場合も同様
である。

【００８３】また、圧縮機１の潤滑油は、実施の形態で
示したＨＡＢ油に限られたものではなく、ＨＦＣ系冷媒
と相溶性の無いまたは少ない鉱物油等を用いても同様の
効果が得られる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、検出手段の検出値を基
に、圧縮機内の潤滑油が不足状態にあるか否かを判断で
きるので、圧縮機が潤滑油切れを起こし故障する前に対
処することができる。

【００８５】また、前記冷却回路内の冷媒の流れを制御
する冷媒制御手段を備えることで、圧縮機が潤滑油不足
と判断されたときに、冷媒制御手段によって冷却回路内
の冷媒の流れを変動させ、圧縮機以外の冷却回路内に滞
留した潤滑油を押し流して圧縮機に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来および本発明の冷却装置の回路図である。

【図２】本発明の冷却装置を備えた自動販売機の側面断
面図である。

【図３】本発明の冷却装置の制御装置を示すブロック図
である。

【図４】本発明の冷却装置で、電磁弁および蒸発器を２
つ設けた例を示す回路図である。

【図５】本発明の冷却装置で、電子膨張弁をバイパスす
るバイパス回路を設けた例を示す回路図である。

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器３電子膨張弁４蒸発器５冷媒配管５ａ減圧回路５ｂバイパス回路６自動販売機７制御装置（冷媒制御手段）８電磁弁１０冷却装置１１冷却装置１２冷却装置４１蒸発器４２蒸発器６１ａ表示器（表示手段）７０制御部（判断手段）７１検出手段８１電磁弁８２電磁弁７１１タイマー７１２温度センサ７１３圧力センサ７１４流速センサ７１５重量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関口亮大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者森栄一大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者文野喜代輝大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者高橋裕一大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者斉藤和秀大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3E044 AA01 CC08 CC09 CC10 DB12 DB16 EB10 FB11 3L045 AA02 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 HA01 HA02 JA01 JA13 JA14 LA05 LA17 LA18 MA01 MA08 MA17 NA16 PA04 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等を
冷媒配管等によって接続することにより冷却回路を形成
し、当該冷却回路内に、ＨＦＣ系冷媒又はＨＦＣ系冷媒
を含む混合冷媒からなる冷媒と、当該冷媒と相互溶解性
の無い又は少ない前記圧縮機の潤滑油とを封入してなる
冷却装置において、前記圧縮機内の潤滑油量に影響するデータを検出する検
出手段と、当該検出手段の検出値を基に前記圧縮機内の
潤滑油が不足か否かを判断する判断手段とを備えたこと
を特徴とする冷却装置。
【請求項２】前記判断手段の判断結果に基づき、前記
冷却回路内の冷媒の流れを制御する冷媒制御手段とを備
えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】前記判断手段が前記圧縮機内の前記潤滑
油の不足を判断したとき、圧縮機が潤滑油不足であるこ
とを表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】前記データは、前記圧縮機の運転時間で
あって、前記検出手段は、前記圧縮機の運転時間を計測
するタイマーであることを特徴とする請求項１乃至請求
項３に記載の冷却装置。
【請求項５】前記減圧装置よりも下流側の冷却回路を
流れる冷媒の温度又は圧力又は流速を検出するセンサを
備え、前記データは、当該センサの検出値が所定値以下
の際の前記圧縮機の運転時間であって、前記検出手段
は、当該センサの検出値が所定値以下の際の前記圧縮機
の運転時間を計測するタイマーであることを特徴とする
請求項１乃至請求項３に記載の冷却装置。
【請求項６】前記データは、前記減圧装置よりも下流
側の冷却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又は流速であ
って、前記検出手段は、前記減圧装置よりも下流側の冷
却回路を流れる冷媒の温度又は圧力又は流速を検出する
センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に
記載の冷却装置。
【請求項７】前記データは、前記圧縮機の重さであっ
て、前記検出手段は、前記圧縮機の重さを検出するセン
サであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載
の冷却装置。
【請求項８】前記冷媒制御手段は、前記圧縮機の運転
を制御する制御装置であることを特徴とする請求項１乃
至請求項７に記載の冷却装置。
【請求項９】前記凝縮器と前記蒸発器との間の冷却回
路を開閉する電磁弁を備え、前記冷媒制御手段は、当該
電磁弁の開閉を制御する制御装置であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項７に記載の冷却装置。
【請求項１０】前記冷却回路に複数の蒸発器を並列に
配設して構成されたものであって、各蒸発器に接続され
る冷却回路を個々に開閉する複数の電磁弁を備え、前記
冷媒制御手段は、当該複数の電磁弁の開閉を制御する制
御装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項７に
記載の冷却装置。
【請求項１１】前記減圧装置は、その弁開度を制御可
能な膨張弁であって、前記冷媒制御手段は、当該膨張弁
の弁開度を制御する制御装置であることを特徴とする請
求項１乃至請求項７に記載の冷却装置。
【請求項１２】前記冷却回路に減圧装置をバイパスす
るバイパス回路と、冷却回路を減圧装置を通る回路とバ
イパス回路とに切換える切換弁とを備え、前記冷媒制御
手段は、当該切換弁を制御する制御装置であることを特
徴とする請求項１乃至請求項７に記載の冷却装置。
【請求項１３】前記検出手段が前記圧縮機内の前記潤
滑油の不足を検出したとき、圧縮機の運転を停止する制
御装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７
に記載の冷却装置。