JPH02287070A - 車両用冷凍サイクル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は適正冷媒量を封入することができる車両用冷凍
ザ・イクル制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ｌｆｔ両用冷凍サイクル制御装置において、その
冷凍サイクル内に冷媒を充填する場合、規定量充填した
後に冷凍サイクルを運転し、冷凍サイクルの凝縮器下流
にある気液分離器に設Ｌｊられたサイトグラスにより冷
凍サイクルを流れる冷媒状態を確認して、冷媒充填量の
点検を行っている。

すなわち、冷媒の流れの中に気泡が含まれていないとき
は冷媒充填量は適正状態と判断し、流れの中に気泡が含
まれている（気泡が連続的に通過）ときは冷媒充填量は
不足状態と判断するよ・）にし７ている。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、冷凍サイクルの圧縮機に封入する潤滑油
が圧縮機において冷媒に混入されるため、サイトグラス
では冷媒と潤滑油の混合物を確認していることになる。

そこで、第５図に示すように潤滑油のような高分子液と
冷媒のような低分子液の混合物では、低温のみならず高
温でも二相分離することが知られている。この現象は冷
媒として使われ”ζいるＲ１３４ａや°）Ｒ１２と潤滑
油として使われているポリグリコールオイルの組合わせ
でも確認されている。

従って、サイトグラスによる冷媒状態は外気状況によっ
ては高温二相分離現象のため白濁して見えることもあり
、この白濁を冷媒量不足による気泡と誤り、冷凍サイク
ルに冷媒を過充填してしまうという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みなされたもので、高温二相分離
現象による冷媒の過充填を防ぐことのできる小両用冷凍
サイクル制御装置を提供すること迄目的とする。

１課題を解決するための手段〕 、！発明は」二記し１的を達成するために、請求項１に
よる発明においては、 液状の冷媒とガス状の冷媒とを分離する気液分捕器＋：
ＯＩえた車両用冷凍サイクルであ−２で、前記冷媒中に
混入されて前記冷凍サイクル中を循環する潤滑油を含み
、さらに前記冷凍サイクル中の冷媒充填量を点検４″る
ためのサイ１グラスを備えたものにおいて、 １ｉｉＪ記冷凍サイクル中における冷媒と潤滑油による
正相分離現象を抑制する抑制丁−段と、前記冷媒充填量
を点検するタイミングを発生ずる夕・イミング発生手段
と、 ｉｉ？７記タイミングの発生により１１０記！ｒｔｌ制
手段を作動させる制御手段と を具備することを特（衣とし、 さらにＬ記構酸において、 請求項２による発明においては、 前記抑制手段は、前記冷凍サイクル中におげろ前記潤滑
油の循環率を低下させる循環率低下手段であることを特
徴とする 請求項３による発明においては、 前記抑制手段は、前記気液分離器に流入するｉｉＩ記液
肥液媒の温度を低下゛させる温度低下手段であることを
特徴とする。

〔作用〕

」−記構酸においてその作用を特徴する請求項ｌに記載
の発明において、タイミング発生手段により冷媒充填量
を点検するタイミングが発生し、このタイミングの発生
に応じ、制御手段が作動する。

そして上記作用において、請求項２に記載の発明におい
ては、制御手段すなわち循環率低下手段により、冷媒中
に混入されて冷凍サイクル中を循環する潤滑油の循環率
が低下する。

また、請求ｘｎ　３に記載の発明においては、制御−Ｌ
段ずなわち温度低Ｆ　、ｆ−段により気液分離器に流入
する液状冷媒の温度が低下する。

（実施例〕 以下゛本発明を図に丞す実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の空調装置を示す回路図であ
る。１Ｆ両用エンジン７からの駆動力を電磁クラッチ２
，１を介して受りる圧縮機２は冷凍サイクルｌを流れる
冷媒を高温高圧のガス状冷媒に圧縮する。この圧縮され
た冷媒は鋲縮器３内に流入し、凝縮器３にて凝縮器３を
通過する外部空気と熱交換を行い、高温高圧のガス冷媒
は液状冷媒に凝縮される。この液状となったａ縮冷媒は
気液分１２Ｓ４内に流入［る。この気）夜分両翼４内で
は凝縮器３によって凝縮された液状の凝縮冷媒と、凝縮
されなかった気体状の冷媒とに分離する。そして液状冷
媒のみが膨張弁５に流れる。

膨張弁５は冷媒流路面積を増減することで、膨張を行わ
しローしめるものである。この膨張弁５によって低圧の
液状冷媒となった冷媒は蒸発器６内に流入す−る。そし
て、この蒸発器６内を流れる間に外部空気上熱交換して
蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機２に再度流入する。蒸
発器６では冷媒と熱交換を行うことにより外部空気が冷
却され、この冷却された空気が車両室内に吹き出される
ものである。

なお、膨張弁５による流路面積の増減は蒸発器６出口の
冷媒温度によっ”ζきまり、その温度は蒸発器６下流に
設げられた感温筒５ａにより検出される。

また、電磁クラッチ２ａ、凝縮器ファン３ａ。

蒸発器ファン６ａおよびエンジン７はそれぞれ制御器８
からの制御信号によってその駆動を制御される。

８ａは空気調和装置駆動スイッチで、投入されることに
より、冷凍サイクル１は制御器８の制御により通常の運
転を行う。また８ｂは冷媒充填作業用スイッチである。

次に本実施例の作用を、第２図に示す冷媒充填作業フシ
１−ｆ−ヤードおよび第３図の制御器８の演初処理を示
すフローチ考、−トに従って説明する。

丁１；ず、通常の空気調和装置使用時はスイッチ８ｂが
投入されないことにより、第３図に示ずフ１．７−　Ｆ
ヤードにおいて、ステップ、３０１のｆ１１定はＮＯと
なり、ステップ３０２によって通常の冷凍す２イクル制
御が行われる。

Ｊ：た、冷媒充填作業を行・うときにつぃζ、その１′
、１１１．αを第２図を用いて説明する。

第２図において１．ステップ２０１で、エンジン７停止
の状態で圧縮機２の高圧側より冷凍サイクル１に冷媒を
規定充填量半分近くまで充填する。

次にエンジン７を始動し２、ステップ２０２でスイッチ
〇　ａを投入することで冷凍サイクルを運転せしめ、次
のステップ２０３でスイッチ８ｂを投入する。なお、ス
イッチ８ａが投入されると、制御器トウにヰ゛３いて第
３図に示ず演算処理フＬＪ　−トヤートが開始され、さ
らにスイッチ８ｂが投入されることにより、第３図のス
ナップ３０１の゛同定はＹＥＳとなり、ステップ３０３
からステップ３０５が実行される。すなわちステップ３
０３にて、蒸発器ファン６ａは最低風景になるように制
御され、冷凍サイクル１は低負荷運転をし、ステップ３
０４で凝縮器ファン３ａの風量は最大になるように制御
され、ステップ３０５でエンジン回転数が空気調和装置
駆動に応答して上昇しないようにしている。なお、この
制御はステップ２０７でスイ・〕・チ８ｂが解除される
まで実行される。

以上の制御運転のもとで、ステップ２０４で、冷凍サイ
クル１内の冷媒が規定頃になるように１−１縮機２の低
圧側より冷媒を補充填する。ステ、ブ２０５で気液分離
器４のサイトグラスより冷凍サイクル１を流れる冷媒状
態を点検し、ステップ２０６で冷媒充填量が適正か否か
を判定する。冷媒の流れの中に気泡が含まれていないと
き適正と判定し、ステップ２０７へ進み、スイッチ８ｂ
を解除する。スイ・ノチ８ｂが解除されることで、第３
図のステップ３０１での判定はＮＯとなりステップ３０
２にて通常の冷凍サイクル制御による運転が行われ、冷
媒充填作業は終了する。一方、冷媒の流れの中に気泡が
含まれているＩｌ、？は、スう−ンプ２０６で冷媒は不
足していると１−リ定して、ステップ２０４へ戻る。

次に第３図のステップ３０３〜３０５に示す制御の１１
用について説明する。ステップ３０３におい′ζ、蒸発
器ファン６ａの風量を最低にすると、突発器６の出［」
側冷媒圧力は低１・シ、それに応じて冷媒に混入される
潤滑油の循環率は第４図に示すように低くなる。また、
ステップ３０５において、アーイ）ルアンブによるエン
ジン回転数の上昇がないために、通常運転時よりも圧縮
器２の回転数は低１・することになり、冷媒の循環流量
は低残し、さらに第４図に示すように潤滑油の循環率は
低くなる。

また、ステ・ノフ゛３０４において、凝１宿器ファン；
３、〕の風量を最大にすると、凝縮温度は低下し、気液
分離器４内の液冷媒温度は低くなる。

ずなわら、第５図の二相分離特性図に示すように、高温
−相分離曲線は圧縮機の潤滑油のような高分子化合物が
冷媒すなわち低分子化合物にわずかに混入している場合
、品分Ｙ−化合物の混合率が低い程、その二相分離開始
温度は十昇する。ずなわら、−に連のように制御器８の
制御により潤滑油の循環率を低ドさせれば、潤滑油の五
人゛郭は小さくなり、高温二相分離現象は抑制されるこ
とになる。さらに制御器８により冷媒の凝縮温度を低く
制御すれば、冷媒の温度は二相分離開始λμ度より低く
することができ、高温二相分離現象はさらに抑制される
ことになる。例にとって説明すれば、初め第５図のＡ点
にあって高温二相分離状態にあった冷媒は潤滑油の循環
率を低下させるごとで１３点に移行し、さらに温度を低
下させることでＣ点に移行し、二相分離状態でなくなる
ごとになる。

すなわち、第２図のステップ２０５において、冷凍サイ
クルｌの気液分離器４のサイ［・グラスによる冷媒状態
点検時に、高温二相分離現象による冷媒白濁現象は抑制
され、ステ７ブ２０６における冷媒充填量判定が的確に
行うことができることになる。

なお、上記実施例においては蒸発器ファン風量凝縮器フ
ァン風量およびエンジン回転数を制御して１．潤滑油循
環率、および凝縮温度ずなわら気液分捕器内の液冷媒温
度を低くするようにして高温二相分離現象を抑制してい
るが、外気状況によって少なくとも何れか−・つを制御
し゛ζ高温二相分離現象を抑制するようにしたものもよ
い。

また、」二記実施例中スイッチ８ｂの投入は冷媒充填作
業のため行われているが、冷媒充填量を点検する時に投
入するようにし、でもよい。

（発明の効果〕 以１−述べたように、請求項２に記載の発明においては
、循環率低下手段により潤滑油の循環率を低下させてい
るため、冷媒充填量点検時において、高温二相分離現象
の発生を抑制することができ、。

高温−相分離現象による冷媒の過充填を防くことができ
るという１１れた効果がある。

また請求項３に記載の発明においては、温度低Ｆ手段に
より気液分離器に流入する液状冷媒の温度を低Ｆさせて
いるため、高温二相分離現象の発生を抑えることができ
、冷媒の過充填を防ぐことができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の構成図、第２図は・実施例に
よる冷媒充填量点検時を示ずフｉ”ｌ−チャド、第３図
は第１図の制御２Ｓ８の演算処理を示すフローチャート
、第４図は圧縮機回転数と潤ｄ゛；油循環率の関係を示
す特性図、第５図は品分Ｙ・液と低分子液の混合物の二
相分離特性を示す特性図である。 １・・・冷凍サイクル、２．・・・圧縮機、３・・・凝
縮器３ａ・・・凝縮器ファン、４・・・気液分離器、４
ａ・・・ザイトグラス、６・・・蒸発器、６ａ・・・蒸
発器ファン。 ７・・・エンジン、８・・・制御器、８ａ・・・空気３
１１和装置駆動スイツチ、８ｂ・・・冷媒充填作業用ス
イ・７チ。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 （ほか１名） 第 図 第 図 圧５儲槽圏転数（ｒｐｍ’：１ 第 図 第 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状の冷媒とガス状の冷媒とを分離する気液分離
   器を備えた車両用冷凍サイクルであって、前記冷媒中に
   混入されて前記冷凍サイクル中を循環する潤滑油を含み
   、さらに前記冷凍サイクル中の冷媒充填量を点検するた
   めのサイトグラスを備えたものにおいて、 前記冷凍サイクル中における冷媒と潤滑油による二相分
   離現象を抑制する抑制手段と、 前記冷媒充填量を点検するタイミングを発生するタイミ
   ング発生手段と、 前記タイミングの発生により前記抑制手段を作動させる
   制御手段と を具備することを特徴とする車両用冷凍サイクル制御装
   置。
2. （２）前記抑制手段は、前記冷凍サイクル中における前
   記潤滑油の循環率を低下させる循環率低下手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用冷凍サイクル制御
   装置。
3. （３）前記抑制手段は、前記気液分離器に流入する前記
   液状冷媒の温度を低下させる温度低下手段であることを
   特徴とする請求項１記載の車両用冷凍サイクル制御装置
   。
4. （４）前記冷凍サイクルは、前記冷媒が外部空気と熱交
   換して蒸発するための蒸発器を備えたものであって、 前記循環率低下手段は、前記冷凍サイクルの蒸発器にお
   ける熱交換量を強制的に減少させて前記潤滑油の循環率
   を低下させるものであることを特徴とする請求項２記載
   の車両用冷凍サイクル制御装置。
5. （５）前記冷凍サイクルは、車両の駆動源によって回転
   駆動されることで前記冷媒を圧縮して前記冷凍サイクル
   中を循環させるための圧縮機を備えるものであって、 前記循環率低下手段は、前記圧縮機の回転数を低下させ
   るものであることを特徴とする請求項２記載の車両用冷
   凍サイクル制御装置。