JP2600337B2 - Gas-liquid ratio detector - Google Patents
Gas-liquid ratio detectorInfo
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- JP2600337B2 JP2600337B2 JP25557788A JP25557788A JP2600337B2 JP 2600337 B2 JP2600337 B2 JP 2600337B2 JP 25557788 A JP25557788 A JP 25557788A JP 25557788 A JP25557788 A JP 25557788A JP 2600337 B2 JP2600337 B2 JP 2600337B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、気液比検出装置に係り、特に、流体路中に
封入した気液二相の流体においてその気液比を検出する
に適した気液比検出装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-liquid ratio detecting device, and is particularly suitable for detecting a gas-liquid ratio of a gas-liquid two-phase fluid sealed in a fluid passage. To a gas-liquid ratio detection device.
（従来技術） 従来、この種の気液比検出装置においては、気体と液
体の各静電容量等の物性値を電気的に測定して気体の量
と液体の量との比を検出するようにしたものである。(Prior Art) Conventionally, in this type of gas-liquid ratio detection device, a physical property value such as capacitance of a gas and a liquid is electrically measured to detect a ratio between a gas amount and a liquid amount. It was made.
（発明が解決しようとする課題） しかし、このような構成においては、上述したような
物性値の測定の仕方が微妙なため、装置自体が非常に高
価になってしまい現実的でない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a configuration, since the method of measuring the physical property values as described above is delicate, the device itself becomes extremely expensive and is not realistic.
これに対しては、特公昭61−14430号公報に示されて
いるように、冷凍サイクルのレシーバと膨張弁との間に
接続される配管の中間部位上方側に、同配管内に連通す
る室を設け、かつこの室内にレシーバから前記配管を通
り流入する冷媒の気液状態を検出する検出手段を前記室
内に設置してなる冷媒不足検出装置を気液比検出装置と
して利用することも考えられる。しかし、かかる構成に
おいては、前記室内への冷媒の流入のみに基いてその気
液状態を前記検出手段により検出しているために、冷媒
の気体成分量と液体成分量との比まで精度よく検出する
ことは困難である。On the other hand, as shown in JP-B-61-14430, a chamber communicating with the piping is provided above an intermediate portion of the piping connected between the receiver and the expansion valve of the refrigeration cycle. It is also conceivable to use a refrigerant shortage detecting device in which a detecting means for detecting the gas-liquid state of the refrigerant flowing through the pipe from the receiver into the room through the pipe is used as the gas-liquid ratio detecting device. . However, in such a configuration, since the gas-liquid state is detected by the detection means based only on the inflow of the refrigerant into the room, the ratio between the gas component amount and the liquid component amount of the refrigerant is accurately detected. It is difficult to do.
そこで、本発明は、このようなことに鑑み、流体路中
に封入した気液二相の流体においてその気液比を精度よ
く検出するようにした気液比検出装置を提供しようとす
るものである。In view of the above, the present invention is to provide a gas-liquid ratio detecting device that accurately detects the gas-liquid ratio in a gas-liquid two-phase fluid sealed in a fluid path. is there.
（課題を解決するための手段） 上記課題の解決にあたり、本発明によれば、 気液二相の流体を封入した流体路の中間部位に分岐接
続されて前記流体を前記流体路から分流させる分岐路
と、 この分岐路内の分流流体を気体成分と液体成分に分離
しそれぞれ分離成分として貯溜する気液分離室と、 この気液分離室の上部から前記分離成分を前記流体路
へ戻す第１通路と、 前記気液分離室の下部から前記分離成分を前記流体路
へ戻す第２通路とを備え、 前記第１通路の前記第２通路に対する通路抵抗比が、
検出目標とする前記気液分離室内の気体成分の量に対す
る同気液分離室内の全分離成分の量の比（以下、所定比
という）に一致するように設定されており、 前記気液分離室内の気液状態に基き前記流体の気液比
が前記所定比に達したか否かを検出する検出手段を設け
るようにした気液比検出装置が提供される。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, according to the present invention, a branch is connected to an intermediate portion of a fluid path in which a gas-liquid two-phase fluid is sealed and the fluid is branched from the fluid path. A gas-liquid separation chamber that separates the divided fluid in the branch path into a gas component and a liquid component, and stores the separated components as separated components; and a first part that returns the separated component from the upper part of the gas-liquid separation chamber to the fluid path. A passage, a second passage for returning the separated component from the lower part of the gas-liquid separation chamber to the fluid passage, wherein a passage resistance ratio of the first passage to the second passage is:
The ratio is set so as to match the ratio of the amount of all separated components in the gas-liquid separation chamber to the amount of gas components in the gas-liquid separation chamber as a detection target (hereinafter, referred to as a predetermined ratio). A gas-liquid ratio detecting device provided with a detecting means for detecting whether or not the gas-liquid ratio of the fluid has reached the predetermined ratio based on the gas-liquid state.
（作用効果） このように本発明を構成したことにより、前記通路抵
抗比が前記所定比に一致していることを前提に、気液分
離室内で分離される分離成分のうち気体成分が増大して
第２通路内にも流入し流体の気液比が前記所定比に達す
ると、このことが、このときの気液分離室内の気液状態
に基き検出手段により検出される。(Function and Effect) With the configuration of the present invention, the gas component among the separated components separated in the gas-liquid separation chamber increases on the premise that the passage resistance ratio matches the predetermined ratio. When the gas flows into the second passage and the gas-liquid ratio of the fluid reaches the predetermined ratio, this is detected by the detecting means based on the gas-liquid state in the gas-liquid separation chamber at this time.
これにより、流体の検出目標としての気液比を精度よ
く検出し得る気液比検出装置を安価にかつ簡単な構成に
て提供できる。This makes it possible to provide a gas-liquid ratio detection device that can accurately detect the gas-liquid ratio as a fluid detection target with low cost and a simple configuration.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第
１図は車両用エアコンディショナの冷凍サイクルに本発
明が適用された例を示している。この冷凍サイクルはコ
ンプレッサ10を備えており、このコンプレッサ10は、そ
の付設の電磁クラッチ10aの選択的係合により、当該車
両のエンジンから動力を受けて作動し、配管P1からの冷
媒を吸入圧縮し圧縮冷媒として配管P2内に吐出する。コ
ンデンサ20は、図示しない冷却ファンの放熱作用のもと
に配管P2からの圧縮冷媒を凝縮し配管P3内に流入させ
る。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a refrigeration cycle of an air conditioner for a vehicle. The refrigeration cycle includes a compressor 10, the compressor 10 allows the selective engagement of the electromagnetic clutch 10a of the attached, and operated by receiving power from the engine of the vehicle, sucking and compressing the refrigerant from the pipe P 1 and discharging into the pipe P 2 as the compression refrigerant. Capacitor 20, to flow into the condensing compressed refrigerant from the original to the pipe P 2 of the heat radiation operation of the cooling fan (not shown) in the pipe P 3.
レシーバ30は配管P3からの凝縮冷媒を気相冷媒と液相
冷媒に分離し、液相冷媒のみを循環冷媒として配管P4内
に流入させる。膨張弁40は、その感温素子40aの配管P1
内の冷媒の温度に対する検出結果に応じ、配管P4からの
循環冷媒を膨張させて配管P5を通しエバポレータ50内に
流入させる。エバポレータ50は、その流入冷媒に応じ、
当該車両の車室内に吹出すべき空気流を冷却するととも
に、同流入冷媒を配管P1内に流入させる。The receiver 30 is a condensing refrigerant from the pipe P 3 is separated into a gas phase refrigerant and liquid phase refrigerant, to flow into the pipe P 4 only liquid-phase refrigerant as a circulating refrigerant. The expansion valve 40 is connected to the piping P 1 of the temperature sensing element 40a.
Depending on the detection result of the temperature of the refrigerant of the inner, inflating the circulation refrigerant from the pipe P 4 to flow into the evaporator 50 through the pipe P 5. The evaporator 50, depending on the inflow refrigerant,
Cools the air stream to blow into the passenger compartment of the vehicle, flowing the same refrigerant flowing into the pipe P 1.
冷凍サイクルには、第１図に示すごとく、本発明の要
部を構成する気液比検出装置60が配設されている。この
気液比検出装置60は、第１図及び第２図に示すごとく、
迂回配管61を有しており、この迂回配管61は、第２図に
示すごとく、配管P4の中間部位から上方へ向け延出する
ように同中間部位に迂回接続されている。また、迂回配
管61は、その上流端部61aにて、配管P4の中間部位の上
流側連通口P4aに接続され、一方、その下流端部61bに
て、配管P4の中間部位の下流側に形成したベンチュリ部
P4b内に連通している。かかる場合、配管P4から迂回配
管61への冷媒の分流量は小さくなるようにしてある。As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle is provided with a gas-liquid ratio detection device 60 constituting a main part of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the gas-liquid ratio detecting device 60
Has a bypass pipe 61, the bypass pipe 61, as shown in FIG. 2, are diverted connected to the intermediate portion so as to extend upward from an intermediate portion of the pipe P 4. Also, bypass pipe 61, at its upstream end 61a, is connected to the upstream side communicating port P 4a of the intermediate portion of the pipe P 4, whereas, at its downstream end 61b, downstream of the intermediate portion of the pipe P 4 Venturi formed on the side
It communicates with P 4b . In such a case, a flow rate of refrigerant from the pipe P 4 to bypass pipe 61 are set to be smaller.
また、気液比検出装置60は、気液比検出機構62を有し
ており、この気液比検出機構62は、迂回配管61の上下流
部間に配置支持されている。気液比検出機構62は、非磁
性材料からなる気液分離室62aを備えており、この気液
分離室62aは、その前壁を介し、迂回配管61の上流部内
に連通されて、ベンチュリ部P4bのベンチュリ作用のも
とに配管P4から迂回配管61の上流部内に分流する冷媒を
内部に導入し、同導入冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離
して貯溜する。かかる場合、気液分離室62aの容積は、
迂回配管61への冷媒の小分流量に対応して小さくしてあ
る。Further, the gas-liquid ratio detection device 60 has a gas-liquid ratio detection mechanism 62, and the gas-liquid ratio detection mechanism 62 is disposed and supported between the upstream and downstream portions of the bypass pipe 61. The gas-liquid ratio detection mechanism 62 includes a gas-liquid separation chamber 62a made of a non-magnetic material, and the gas-liquid separation chamber 62a is communicated through the front wall thereof into the upstream part of the bypass pipe 61 to form a venturi section. introducing a refrigerant shunted to the original venturi action of P 4b from the pipe P 4 in the upstream portion of the bypass pipe 61 to the inside, to the reservoir to separate the introduced refrigerant into gas-phase refrigerant and liquid phase refrigerant. In such a case, the volume of the gas-liquid separation chamber 62a is
The size is reduced corresponding to the small flow rate of the refrigerant to the bypass pipe 61.
また、気液検出機構62は、上側通路62bと、下側通路6
2cとを備えており、上側通路62bは、気液分離室62aの後
壁上端開口部と迂回配管61の下流部の上流端部分との間
に接続され、一方、下側通路62cは、気液分離室62aの後
壁下端開口部と迂回配管61の下流部の下流端部分との間
に接続されている。かかる場合、上流通路62bの通路抵
抗をｒとし、一方、下側通路62cの通路抵抗をＲとすれ
ば、通路抵抗比Ｓ＝r/R≒0.75となるように、上側通路6
2b及び下側通路62cの各全長及び各通路面積が定められ
ている。The gas-liquid detecting mechanism 62 includes an upper passage 62b and a lower passage 6b.
2c, and the upper passage 62b is connected between the upper end opening of the rear wall of the gas-liquid separation chamber 62a and the upstream end of the downstream portion of the bypass pipe 61, while the lower passage 62c is The liquid separation chamber 62a is connected between the lower end opening of the rear wall and the downstream end portion of the downstream portion of the bypass pipe 61. In this case, assuming that the passage resistance of the upstream passage 62b is r and the passage resistance of the lower passage 62c is R, the upper passage 6 has a passage resistance ratio S = r / R ≒ 0.75.
The total length and each passage area of 2b and the lower passage 62c are defined.
ここにおいて、上述のように通路抵抗比Ｓ≒0.75と定
めた根拠について説明する。冷凍サイクルの冷房能力
比、即ち、冷凍サイクルの冷房能力Ｑの初期冷房能力QO
に対する比（Q/Qo）と、気液分離室62a内の気体成分量
Ｇの同気液分離室62a内の全冷媒量Goに対する比（G/G
o）との間の関係は、第３図に示すごとく、曲線Ｌによ
って特定される。しかして、コンプレッサ10の潤滑不足
を招く冷凍サイクルの配管系統からの冷媒の漏洩による
冷媒不足を逸早く適正な時期に検出するには、冷房能力
比の低下を表わす曲線Ｌ上の適正な点で定まる（Q/Qo）
及び（G/Go）を選定すればよいことが分かる。そこで、
本実施例では、例えば（Q/Qo）≒0.5のときの（G/Go）
≒0.75を冷媒不足の検出基準とした上で、この（G/Go）
≒0.75に対応してＳ≒0.75とした。Here, the basis for determining the passage resistance ratio S ≒ 0.75 as described above will be described. The cooling capacity ratio of the refrigeration cycle, that is, the initial cooling capacity Q O of the cooling capacity Q of the refrigeration cycle.
And the ratio (G / Go) of the gas component amount G in the gas-liquid separation chamber 62a to the total refrigerant amount Go in the gas-liquid separation chamber 62a.
3) is specified by the curve L as shown in FIG. Thus, in order to detect the shortage of the refrigerant due to the leakage of the refrigerant from the piping system of the refrigeration cycle causing the insufficient lubrication of the compressor 10 at an appropriate time, it is determined at an appropriate point on the curve L representing the decrease in the cooling capacity ratio. (Q / Qo)
And (G / Go). Therefore,
In this embodiment, for example, (G / Go) when (Q / Qo) ≒ 0.5
G With 0.75 as the refrigerant shortage detection criterion, this (G / Go)
S ≒ 0.75 corresponding to ≒ 0.75.
しかして、気液分離室62a内の気体成分の量Ｇが、気
液分離室62a内の気体成分と液体成分の各量の和Go×0.7
5以上になると、気液分離室62a内の気体成分が上側通路
62bのみならず下側通路62cにも流入する。一方、Ｇ＜0.
75Goになると、気液分離室62a内の液体成分が下側通路6
2cのみならず上側通路62bにも流入する。Thus, the amount G of the gas component in the gas-liquid separation chamber 62a is the sum Go × 0.7 of the respective amounts of the gas component and the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a.
If it exceeds 5, the gas component in the gas-liquid separation chamber 62a
It flows into not only 62b but also the lower passage 62c. On the other hand, G <0.
At 75 Go, the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a
It flows into not only 2c but also the upper passage 62b.
フロート62dは、気液分離室62a内に浮動自在に嵌装さ
れているもので、このフロート62dは、気液分離室62a内
の液体成分よりも軽くかつ気体成分よりも重い自重を有
するように発泡樹脂材料により形成されている。このフ
ロート62dの下面には、被検出片62eが嵌着されており、
この被検出片62eは永久磁石により形成されている。気
液分離室62aの底壁外面には、常閉型リードスイッチ62f
が被検出片62eの直下に対応する位置にて固着されてい
る。しかして、リードスイッチ62fは、フロート62dがＧ
≧0.75Goに対応する液体成分上の浮動位置にあるときに
のみ被検出片62eを磁気的に検出して開成するようにな
っている。The float 62d is fitted in the gas-liquid separation chamber 62a so as to be able to float, and the float 62d is lighter in weight than the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a and has a heavier weight than the gas component. It is formed of a foamed resin material. A detection piece 62e is fitted on the lower surface of the float 62d,
The detected piece 62e is formed of a permanent magnet. A normally closed reed switch 62f is provided on the outer surface of the bottom wall of the gas-liquid separation chamber 62a.
Is fixed at a position corresponding to immediately below the detected piece 62e. Thus, the reed switch 62f has the float 62d
Only when it is at the floating position on the liquid component corresponding to ≧ 0.75Go, the detected piece 62e is magnetically detected and opened.
次に、冷凍サイクルの電気回路構成について第１図を
参照して説明すると、コントローラ70は、操作スイッチ
SWの閉成によりバッテリＢから給電されて作動し、当該
車両の車室内の現実の温度、設定温度及びエバポレータ
50からの冷却空気流の温度に対する温度センサ70aの検
出結果に応じ、運動リレー80の常閉スイッチ80aの閉成
下にて、両リレー90,100の各コイル90a,100aを共に励磁
する。Next, the electric circuit configuration of the refrigeration cycle will be described with reference to FIG.
When the SW is closed, power is supplied from the battery B to operate, and the actual temperature, the set temperature, and the evaporator in the cabin of the vehicle are changed.
In accordance with the detection result of the temperature sensor 70a with respect to the temperature of the cooling air flow from 50, both the coils 90a and 100a of both the relays 90 and 100 are excited with the normally closed switch 80a of the movement relay 80 closed.
遅動リレー80は、リードスイッチ62fの閉成下にて常
閉スイッチ80aの閉成により各コイル90a,100aの励磁を
許容し、リードスイッチ62fの開成後所定遅動時間（例
えば、５秒）経過したとき常閉スイッチ80aを閉成して
各コイル90a,100aの励磁を禁止する。リレー90はコイル
90aの励磁（又は消磁）により常閉スイッチ90bを開成
（又は閉成）し警告ランプ110を消灯（又は点灯）させ
る。リレー100はコイル100aの励磁（又は消磁）により
常開スイッチ100bを閉成（又は開成）しコントローラ70
による電磁クラッチ10aの選択的係合制御を許容（又は
禁止）する。なお、操作スイッチSWはエアコンディショ
ナを作動させるとき操作されるものである。The delay relay 80 allows excitation of each of the coils 90a and 100a by closing the normally closed switch 80a when the reed switch 62f is closed, and a predetermined delay time (for example, 5 seconds) after the reed switch 62f is opened. When the time has elapsed, the normally closed switch 80a is closed to prohibit the excitation of the coils 90a and 100a. Relay 90 is a coil
The normally closed switch 90b is opened (or closed) by the excitation (or demagnetization) of 90a, and the warning lamp 110 is turned off (or lit). The relay 100 closes (or opens) the normally open switch 100b by exciting (or demagnetizing) the coil 100a, and the controller 70
(Or prohibit) the selective engagement control of the electromagnetic clutch 10a. The operation switch SW is operated when operating the air conditioner.
以上のように構成した本実施例において、当該車両の
エンジンの作動状態にして車室内を冷房すべく操作スイ
ッチSWを閉成すれば、コントローラ70が作動状態にな
る。このとき、冷凍サイクルの循環冷媒量が十分に存在
し、かつ気液分離室62a内の冷媒の液体成分の量も同様
存在すれば、フロート62dが気液分離室62a内にて液体成
分により上動されて気液分離室62aの上部に位置しリー
ドスイッチ62fを閉成状態に維持する。従って、コント
ローラ70が遅動リレー80の常閉スイッチ80aの閉成下に
て両リレー90,100の各コイル90a,100aを励磁する。In the present embodiment configured as described above, if the operation switch SW is closed to cool the interior of the vehicle by setting the operation state of the engine of the vehicle, the controller 70 is set to the operation state. At this time, if the amount of the circulating refrigerant in the refrigeration cycle is sufficient and the amount of the liquid component of the refrigerant in the gas-liquid separation chamber 62a is also present, the float 62d is raised by the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a. The reed switch 62f is moved to a position above the gas-liquid separation chamber 62a to keep it closed. Therefore, the controller 70 excites the coils 90a and 100a of both relays 90 and 100 when the normally closed switch 80a of the delay relay 80 is closed.
すると、警告ランプ110が、コイル90aの励磁に伴う常
閉スイッチ90bの開成に基き消灯状態になる。また、電
磁クラッチ10aが、コイル100aの励磁に伴う常閉スイッ
チ100bの閉成に基きコントローラ70により制御されて係
合すれば、コンプレッサ10がエンジンから動力伝達され
て作動し配管P1内の冷媒を吸入するとともに吸入冷媒を
圧縮し、この圧縮冷媒を配管P2内に吐出する。ついで、
コンデンサ20が配管P2内の圧縮冷媒を受けて同圧縮冷媒
を凝縮しこの凝縮冷媒を配管P3内に流入させる。然る
後、レシーバ30が配管P3内の凝縮冷媒を潤滑油と共に受
けて同凝縮冷媒を液相冷媒と気相冷媒に分離し液相冷媒
を潤滑油と共に循環冷媒として配管P4内に流入させる。Then, the warning lamp 110 is turned off based on the opening of the normally closed switch 90b accompanying the excitation of the coil 90a. The electromagnetic clutch 10a is, if the engagement is controlled by the controller 70 based on the closing of the normally closed switch 100b associated with the excitation of the coil 100a, the refrigerant in the pipe P 1 operates the compressor 10 is a power transmission from the engine the sucked refrigerant is compressed while inhaling, and discharges the compressed refrigerant into the pipe P 2. Then
Capacitor 20 receives the compressed refrigerant in the pipe P 2 condensing the same compressed refrigerant to flow the condensed refrigerant in the pipe P 3. Thereafter, the flow in the pipe P 4 the receiver 30 is separated liquid-phase refrigerant condensed refrigerant of the same condensing refrigerant by receiving with the lubricating oil in the liquid phase refrigerant and gas-phase refrigerant in the pipe P 3 as the circulating refrigerant with the lubricating oil Let it.
すると、配管P4内に流入した循環冷媒が、配管P4のベ
ンチュリ部P4bのベンチュリ作用下にて、部分的に迂回
配管61の上流部内に流入する。このように迂回配管61の
上流部に流入した循環冷媒は、気液分離室62a内での液
体成分と気体成分に分離される。然るに、現段階では、
冷凍サイクルの循環冷媒量が上述のごとく十分にあるた
め、気液離室62a内は液体成分ではほぼ満たされること
になる。従って、フロート62dが気液分離室62a内の上部
に浮動したままにて、同気液分離室62a内の液体成分が
下側通路62c及び上側通路62bを通り迂回配管61の下流部
から配管P4のベンチュリ部P4a内に流入して配管P4内の
循環冷媒に合流する。Then, the circulating refrigerant flowing into the pipe P 4 is, under the venturi action of the venturi portion P 4b of the pipe P 4, partially flows in the upstream portion of the bypass pipe 61. The circulating refrigerant flowing into the upstream part of the bypass pipe 61 in this manner is separated into a liquid component and a gas component in the gas-liquid separation chamber 62a. However, at this stage,
Since the amount of circulating refrigerant in the refrigeration cycle is sufficient as described above, the inside of the gas-liquid separation chamber 62a is almost filled with the liquid component. Therefore, while the float 62d is floating above the inside of the gas-liquid separation chamber 62a, the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a passes through the lower passage 62c and the upper passage 62b, and flows from the downstream side of the bypass pipe 61 to the pipe P. venturi 4 and flows into the P 4a joins the refrigerant circulating in the pipe P 4.
しかして、膨張弁40が配管P4から循環冷媒を受けて同
循環冷媒を感温素子40aの検出結果に応じ膨張させ、こ
の膨張冷媒を潤滑油と共に配管P5を通しエバポレータ50
に流入させる。このため、エバポレータ50がその流入冷
媒に応じ車室内に吹出すべき空気流を冷却するととも
に、同流入冷媒を配管P1内に還流させる。これにより、
車室内の冷房が冷凍サイクル中の十分な循環冷媒に基く
エバポレータ50の冷却能力のもとに適正になされる。Thus, the expansion valve 40 receives refrigerant circulating from the pipe P 4 is expanded according to the detection result of the thermosensitive element 40a of the circulating refrigerant, passed through the pipe P 5 the expansion refrigerant with the lubricating oil evaporator 50
Into the tank. Therefore, the evaporator 50 cools the air stream to blow the passenger compartment depending on the inflow refrigerant recirculates the refrigerant flowing into the pipe P 1. This allows
Cooling in the cabin is properly performed based on the cooling capacity of the evaporator 50 based on sufficient circulating refrigerant in the refrigeration cycle.
上述のような作用を繰返している間に、冷凍サイクル
の配管系統から冷媒が漏洩してゆくと、配管P4へのレシ
ーバ30からの循環冷媒中におけるレシーバ30内の気相冷
媒の混入量が増大してゆく。従って、気液分離室62a内
で分離される気体成分の量が増大する一方、液体成分の
量が減少してゆきフロート62dが下動してゆく。しかし
て、気液分離室62a内での気体成分と液体成分がＧ≧0.7
5Goを満たすようになると、気液分離室62a内の気体成分
が上側通路62bのみならず下側通路62cをも通り迂回配管
61の後流部に流入するようになる。このとき、フロート
62dがＧ≧0.75Goに対応する位置にあるため、リードス
イッチ62fが被検出片62eを検出して開成する。While repeating the action described above, the slide into leaked refrigerant from the piping system of a refrigeration cycle, mixing amount of the gas-phase refrigerant in the receiver 30 in the circulating refrigerant from the receiver 30 to the pipe P 4 is It increases. Therefore, while the amount of the gas component separated in the gas-liquid separation chamber 62a increases, the amount of the liquid component decreases, and the float 62d moves downward. Thus, the gas component and the liquid component in the gas-liquid separation chamber 62a are G ≧ 0.7.
When 5Go is satisfied, the gas components in the gas-liquid separation chamber 62a pass through not only the upper passage 62b but also the lower passage 62c to bypass the piping.
It will flow into the wake of 61. At this time, float
Since 62d is located at a position corresponding to G ≧ 0.75Go, the reed switch 62f detects the detected piece 62e and opens it.
このようにリードスイッチ62fが開成した後前記所定
遅延時間が経過すると、遅動リレー80が常閉スイッチ80
aを開成し各コイル100a,100bを共に消磁する。すると、
リレー90がコイル90aの消磁により常閉スイッチ90bを閉
成し警告ランプ110を点灯させる。また、リレー100がコ
イル100aの消磁により常開スイッチ100bを開成し電磁ク
ラッチ10aを開離させてコンプレッサ10を停止させる。
このため、起動直後数秒間、配管P4に気泡が入りフロー
ト62dが下がることがあり得るが、遅動リレー80が設け
てあるので誤作動はない。When the predetermined delay time elapses after the reed switch 62f is opened as described above, the delay relay 80 is switched to the normally closed switch 80.
a is opened and both coils 100a and 100b are demagnetized together. Then
The relay 90 closes the normally closed switch 90b by degaussing the coil 90a, and turns on the warning lamp 110. Further, the relay 100 opens the normally open switch 100b by degaussing the coil 100a, disengages the electromagnetic clutch 10a, and stops the compressor 10.
Therefore, a few seconds immediately after the start, float 62d contain the bubbles in the pipe P 4 may sometimes decrease, but not malfunction because lagged relay 80 is provided.
以上説明したように、コンプレッサ10の作動に伴う冷
凍サイクルによる冷媒の循環の繰返し中において、冷凍
サイクルの配管系統からの冷媒及び潤滑油の漏洩のため
に、冷凍サイクル中の冷媒の残存量が潤滑油と共に減少
してゆくと、気液分離検出器60の気液分離室62a内の冷
媒の気体成分及び液体成分が、Ｇ＝0.75（第３図参照）
を満たしたとき、リードスイッチ62fが、被検出片62eと
の協働により、フロート62dの下動位置を検出し警告ラ
ンプ110を点灯させるとともにコンプレッサ10を停止さ
せるので、精度のよい簡単かつ安価な構成でもって、冷
凍サイクルの冷房能力比が（Q/Qo）＝0.5（第３図参
照）を満たすまで減少したとき、冷媒不足を警告すると
ともに、この冷媒不足に伴う潤滑油不足に起因したコン
プレッサ10の潤滑不良による同コンプレッサ10の故障の
発生を未然に防止し得る。このようなことから気液比検
出装置60は冷媒不足検出装置としての役割を果すことが
理解される。なお、冷媒液中には潤滑油も溶けて循環し
ているが、２〜３（％）程度であり殆ど影響はない。ま
た、この遅動リレーによりリードスイッチ62fの開成後
両コイル100a,90aの消磁までの間の回路系統の誤動作を
招くことはない。As described above, during the repetition of the circulation of the refrigerant by the refrigeration cycle due to the operation of the compressor 10, the remaining amount of the refrigerant in the refrigeration cycle becomes lubricated due to leakage of the refrigerant and the lubricating oil from the piping system of the refrigeration cycle. As it decreases with oil, the gas and liquid components of the refrigerant in the gas-liquid separation chamber 62a of the gas-liquid separation detector 60 become G = 0.75 (see FIG. 3).
Is satisfied, the reed switch 62f, in cooperation with the detected piece 62e, detects the lowering position of the float 62d, turns on the warning lamp 110, and stops the compressor 10, so that accurate and simple and inexpensive With the configuration, when the cooling capacity ratio of the refrigeration cycle decreases to satisfy (Q / Qo) = 0.5 (see FIG. 3), a warning of a shortage of the refrigerant is issued, and the compressor caused by the shortage of the lubricating oil accompanying the shortage of the refrigerant. Failure of the compressor 10 due to poor lubrication of the compressor 10 can be prevented from occurring. From this, it is understood that the gas-liquid ratio detection device 60 plays a role as a refrigerant shortage detection device. Although the lubricating oil is dissolved and circulated in the refrigerant liquid, it is about 2 to 3 (%) and has almost no effect. Further, this delay relay does not cause a malfunction of the circuit system from when the reed switch 62f is opened to when the coils 100a and 90a are demagnetized.
次に、前記実施例の変形例について第４図〜第６図を
参照して説明すると、本変形例においては、前記実施例
にて述べた気液比検出装置60に代えて、気液比検出装置
120を採用したことにその構成上の特徴がある。気液比
検出装置120は、装置本体120aを備えており、この装置
本体120aは、その上方両側部にて、前記実施例における
配管P4の中間部位を除去してなる上流側配管P4cと下流
側配管P4dとの間にロー付けされて垂下している。装置
本体120aの上方部内には、上流側配管P4cと下流側配管P
4dの各対向端間にて連通路121が形成されており、この
連通路121の中間部位にはベンチュリ部121aが形成され
ている。Next, a modification of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6. In this modification, the gas-liquid ratio detection device 60 described in the above embodiment is replaced with a gas-liquid ratio Detector
The adoption of 120 has its structural features. The gas-liquid ratio detection device 120 includes a device main body 120a, and the device main body 120a has, on both upper sides thereof, an upstream pipe P 4c obtained by removing an intermediate portion of the pipe P 4 in the embodiment. It is brazed between the downstream pipe P4d and hangs down. In the upper part of the apparatus main body 120a, there are an upstream pipe P4c and a downstream pipe P.
A communication passage 121 is formed between the opposed ends of 4d , and a venturi portion 121a is formed at an intermediate portion of the communication passage 121.
また、装置本体120aの下方部内には、下方に向けて開
口する段付円筒部122が穿設されており、この段付円筒
部122の小径部上壁内には、連通路123が段付円筒部122
の内部を連通路121の内部にベンチュリ部121aの上流側
にて連通させるように穿設されるとともに、連通路124
が段付円筒部122の内部をベンチュリ部122a内に連通さ
せるように穿設されている。また、段付円筒部122の小
径部周壁内には、連通路125が段付円筒部122の大径部内
をベンチュリ部121a内に連通させるように穿設されてい
る。かかる場合、連通路124の連通路125に対する通路抵
抗比は、前記実施例における上側通路62bの下側通路62c
に対する通路抵抗と同様である。In the lower part of the apparatus main body 120a, a stepped cylindrical portion 122 that opens downward is formed, and a communication path 123 is formed in the small diameter portion upper wall of the stepped cylindrical portion 122. Cylindrical part 122
Is formed so as to communicate with the inside of the communication passage 121 on the upstream side of the venturi portion 121a, and the communication passage 124
Are formed so that the inside of the stepped cylindrical portion 122 communicates with the inside of the venturi portion 122a. A communication passage 125 is formed in the small-diameter portion peripheral wall of the stepped cylindrical portion 122 so that the inside of the large-diameter portion of the stepped cylindrical portion 122 communicates with the venturi portion 121a. In such a case, the passage resistance ratio of the communication passage 124 to the communication passage 125 is equal to the lower passage 62c of the upper passage 62b in the embodiment.
Is the same as the path resistance for
段付円筒部122の大径部には、非磁性材料からなる蓋
体127がＯリング126を介し締着されて段付円筒部122の
内部を液密的に密閉している。段付円筒部122内には、
前記実施例におけるフロート62dと同様の材料により形
成したフロート128が浮動自在に嵌装されており、この
フロート128の下面には、永久磁石からなる被検出片128
dが嵌着されている。フロート128の上面には、フロート
128の上昇時にも気液分離室を確保するための突起128a
が設けられており、第６図に示すように下側通路125の
ためにくぼみ128cが設けられている。また、蓋体127の
中央に形成した薄肉部127aには、前記実施例におけるリ
ードスイッチ62fが被検出片128dの直下に対応する位置
にて外方から固着されている。その他の構成は前記実施
例と同様である。A lid 127 made of a non-magnetic material is fastened to the large-diameter portion of the stepped cylindrical portion 122 via an O-ring 126 to seal the inside of the stepped cylindrical portion 122 in a liquid-tight manner. In the stepped cylindrical part 122,
A float 128 formed of the same material as the float 62d in the above-described embodiment is fitted so as to float freely, and a lower surface of the float 128 has a detection piece 128 made of a permanent magnet.
d is fitted. On the top of float 128, float
Protrusion 128a to secure gas-liquid separation chamber even when 128 rises
A recess 128c is provided for the lower passage 125 as shown in FIG. Further, the reed switch 62f in the above embodiment is fixed to the thin portion 127a formed at the center of the lid 127 from the outside at a position corresponding to immediately below the detection piece 128d. Other configurations are the same as those in the above embodiment.
しかして、このように構成した本変形例においては、
ベンチュリ部121a、段付円筒部122の小径部、連通路12
3、連通路124、連通路125、フロート128及び被検出片12
8dが、前記実施例におけるベンチュリ部P4b、気液分離
室62a、迂回路61、上側通路62b、下側通路125、フロー
ト62d及び被検出片62eにそれぞれ対応するので、前記実
施例と実質的に同様の作用効果を達成し得る。Thus, in this modified example configured in this way,
Venturi section 121a, small diameter section of stepped cylindrical section 122, communication passage 12
3, communication path 124, communication path 125, float 128 and detected piece 12
8d corresponds to the venturi section P 4b , the gas-liquid separation chamber 62a, the detour 61, the upper passage 62b, the lower passage 125, the float 62d, and the detected piece 62e in the above-described embodiment, respectively. A similar effect can be achieved.
また、本発明の実施にあたっては、フロート62d（ま
たは、128）、被検出片62e（又は128a）及びリードスイ
ッチ62fに代えて、自己放熱量により内部抵抗値を変化
させるサーミスタを気液分離室62a（又は段付円筒部12
2）内に設け、気液分離室62a（又は段付円筒部122）内
に冷媒の気体成分がＧ≧0.75Goを満たす量だけ存在する
ときのその熱容量に対する前記サーミスタの抵抗値を利
用して遅動リレー80の常閉スイッチ80aを開成するよう
実施してもよい。かかる場合、前記サーミスタに代え
て、気液の電導率の違いを検出してもよい。In practicing the present invention, instead of the float 62d (or 128), the detected piece 62e (or 128a), and the reed switch 62f, a thermistor that changes the internal resistance value by the amount of self-radiation is used. (Or stepped cylindrical part 12
2) provided in, using the resistance value of said thermistor to its heat capacity when the gas component of the refrigerant in the gas-liquid separating chamber 62a (or stepped cylindrical portion 122) inside is present in an amount to meet the G ≧ 0.75 G o Alternatively, the normally closed switch 80a of the delay relay 80 may be opened. In such a case, a difference in conductivity between gas and liquid may be detected instead of the thermistor.
また、本発明の実施にあたっては、ベンチュリ部P4d
（又は121a）に限ることなく、例えば、このベンチュリ
ー部に代えて適宜な圧力損失部を配管P4（又は連通路12
1）に設けるようにしてもよい。また、流体路中に突起
を出し突起の前後の全圧と背圧の差を利用してもよい。
また、ベンチュリを用いる場合等、流水の下流から取入
れ上流へ戻すことも可能である。In practicing the present invention, the venturi section P 4d
(Or 121a), for example, an appropriate pressure loss portion may be provided in place of the venturi portion by connecting the pipe P 4 (or the communication passage 12).
It may be provided in 1). Alternatively, a projection may be provided in the fluid path, and the difference between the total pressure before and after the projection and the back pressure may be used.
Further, when a venturi is used, it is also possible to return from the downstream of flowing water to the upstream of intake.
また、本発明の実施にあたり、上流通路62b（又は連
通路124）と下側路62c（又は連通路125）の一方の中間
部位に可変絞りを設けて、気液比の検出値を可変とする
ようにしてもよい。Further, in implementing the present invention, a variable throttle is provided in one intermediate portion of the upstream passage 62b (or the communication passage 124) and the lower passage 62c (or the communication passage 125) so that the detected value of the gas-liquid ratio can be changed. You may make it.
また、本発明の実施にあたっては、エアコンディショ
ナの冷凍サイクルに限ることなく、各種冷凍サイクルの
冷媒不足の検出に本発明を適用し得るのは勿論のこと、
一般的に気液二相の流体の気液比の検出にも本発明を適
用し得る。In practicing the present invention, the present invention is not limited to the refrigeration cycle of an air conditioner, but may be applied to the detection of refrigerant shortage in various refrigeration cycles.
In general, the present invention can be applied to detection of a gas-liquid ratio of a gas-liquid two-phase fluid.
第１図は本発明を適用した車両用エアコンディショナの
冷凍サイクルのブロック図、第２図は第１図の気液分離
検出装置の一実施例を示す断面図、第３図は冷凍サイク
ルの冷房能力比と第２図の気液分離室内の気液状態との
関係を示すグラフ、第４図は前記実施例の変形例を示す
断面図、第５図は同下面図、及び第６図は第４図のフロ
ートの平面図である。 符号の説明 P4……配管、P4c……上流側配管、P4d……下流側配管、
61……迂回配管、60,120……気液分離検出装置、62a…
…気液分離室、62b……上側通路、62c……下側通路、62
d,128……フロート、62e,128d……被検出片、62f……リ
ードスイッチ、121,123,124,125……連通路、122……段
付円筒部。FIG. 1 is a block diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner for a vehicle to which the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of the gas-liquid separation detecting device of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cooling capacity ratio and the gas-liquid state in the gas-liquid separation chamber in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment, FIG. 5 is a bottom view thereof, and FIG. FIG. 5 is a plan view of the float of FIG. DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS P 4 ...... pipe, P 4c ...... upstream pipe, P 4d ...... downstream pipe,
61 ... bypass piping, 60,120 ... gas-liquid separation detection device, 62a ...
... gas-liquid separation chamber, 62b ... upper passage, 62c ... lower passage, 62
d, 128: Float, 62e, 128d: Detected piece, 62f: Reed switch, 121, 123, 124, 125 ... Communication path, 122: Stepped cylindrical portion.
Claims (1)
位に分岐接続されて前記流体を前記流体路から分流させ
る分岐路と、 この分岐路内の分流流体を気体成分と液体成分に分離し
それぞれ分離成分として貯溜する気液分離室と、 この気液分離室の上部から前記分離成分を前記流体路へ
戻す第１通路と、 前記気液分離室の下部から前記分離成分を前記流体路へ
戻す第２通路とを備え、 前記第１通路の前記第２通路に対する通路抵抗比が、検
出目標とする前記気液分離室内の気体成分の量に対する
同気液分離室内の全分離成分の量の比（以下、所定比と
いう）に一致するように設定されており、 前記気液分離室内の気液状態に基き前記流体の気液比が
前記所定比に達したか否かを検出する検出手段を設ける
ようにした気液比検出装置。1. A branch passage that is branched and connected to an intermediate portion of a fluid passage in which a gas-liquid two-phase fluid is sealed and branches the fluid from the fluid passage. A gas-liquid separation chamber that separates and stores the separated components as separated components, a first passage that returns the separated components to the fluid path from an upper portion of the gas-liquid separation chamber, and a first passage that separates the separated components from a lower portion of the gas-liquid separation chamber. A second passage returning to the fluid passage, wherein a passage resistance ratio of the first passage to the second passage is equal to a total amount of separated components in the gas-liquid separation chamber with respect to an amount of a gas component in the gas-liquid separation chamber as a detection target. (Hereinafter referred to as a predetermined ratio), and detects whether the gas-liquid ratio of the fluid has reached the predetermined ratio based on the gas-liquid state in the gas-liquid separation chamber. Gas-liquid ratio detecting device provided with a detecting means for detecting the gas-liquid ratio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25557788A JP2600337B2 (en) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | Gas-liquid ratio detector |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP25557788A JP2600337B2 (en) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | Gas-liquid ratio detector |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH02103357A JPH02103357A (en) | 1990-04-16 |
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Family
ID=17280651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP25557788A Expired - Lifetime JP2600337B2 (en) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | Gas-liquid ratio detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2600337B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207766A (en) * | 1992-03-31 | 1994-07-26 | Unisia Jecs Corp | Air conditioning apparatus |
| CN110686742A (en) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 中国计量大学 | Device capable of testing gas-liquid ratio after passing through throttling device |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP25557788A patent/JP2600337B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02103357A (en) | 1990-04-16 |
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