JPH04254153A - 冷凍装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアコンディショナ、
クーラ等に採用にするに適した冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、例えば、車両用エアコンデイショナ
のための冷凍装置においては、　コンプレッサの潤滑油
が冷媒と共に冷凍サイクルを循環するようになっている
ものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成においては、潤滑油がコンプレッサの潤滑を行う反
面冷房能力を低下させる等の影響を与えるため、潤滑油
の冷凍サイクルへの封入量は適切な量としなければなら
ない。このため、一般に、同封入量は、一定の基準条件
の成立時に、コンプレッサへの潤滑油の戻り量を基準量
だけ確保する用に経験的に定められている。しかしなが
ら、車両用エアコンデイショナにおいては、その使用条
件も広く、例えば、冬場等の低負荷状態での使用時には
、潤滑油がコンプレッサへ戻りにくくなり、その結果、
コンプレッサの潤滑が不十分となるおそれがある。 これに対しては、例えば、実開昭６２ー７６８８４号公
報に示されているように、膨張弁の開度コントロールに
応じた液バックにより、エバポレータ内に滞留している
潤滑油を液冷媒でコンプレッサに戻すということも考え
られる。しかし、かかる場合には、液冷媒がコンプレッ
サ内に吸入されて液圧縮を起こし、その結果、冷凍サイ
クルの耐久性を低下させるという不具合を招く。これに
対しては、液バック量を制御することも考えられるが、
冷凍サイクルの構成が極めて複雑となる恐れがある。そ
こで、本発明は、以上のようなことに対処すべく、冷凍
装置において、その冷凍サイクルのエバポレータへの流
入空気流量を実質的に減少制御することによりエバポレ
ータ内のスーパーヒート領域の容積を減少させて冷凍サ
イクルの滞留潤滑油量を減少させ、コンプレッサへの潤
滑油の戻り量を増大させようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題の解決にあた
り、本発明の構成上の特徴は、図１にて示すごとく、コ
ンプレッサ、コンデンサ及びエバポレータにより閉回路
を形成し、潤滑油と共に冷媒を循環させるようにした冷
凍装置において、前記潤滑油の滞留状態を検出する滞留
状態検出手段１と、この滞留状態検出手段１の検出結果
に基づき前記潤滑油の滞留状態が許容状態にあるか否か
を判断する判断手段２と、この判断手段２が前記許容状
態にないと判断したとき前記エバポレータへの被冷却空
気流の流入面積を減少させるように制御する制御手段３
とを設けるようにしたことにある。

【０００５】

【作用】このように本発明を構成したことにより、前記
冷凍装置の作動下にて、滞留状態検出手段１が、前記冷
凍装置を冷媒と共に循環する潤滑油の滞留状態を検出す
れば、判断手段２が、滞留状態検出手段１の検出結果に
基づき、前記潤滑油の滞留状態が前記許容状態にあるか
否かについて判断する。しかして、この判断手段２が前
記許容状態にないと判断したときには、制御手段３が前
記エバポレータへの被冷却空気流の流入面積を減少させ
るように制御する。

【０００６】

【発明の効果】このように前記エバポレータへの被冷却
空気流の流入面積が減少すると、同エバポレータへの流
入被冷却空気流量が減少しエバポレータ内の冷媒の気化
量を減少させる。このため、同エバポレータ内のスーパ
ーヒート容積が減少する。従って、前記エバポレータの
スーパーヒート領域内に潤滑油が滞留していても、この
滞留潤滑油がその滞留箇所の減少により押し出されて循
環冷媒と共に前記冷凍サイクル内を循環し前記コンプレ
ッサ内に流入することとなり、その結果、同コンプレッ
サ内の潤滑に必要な潤滑油量を常に適正に維持できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面により説明
すると、図２及び図３は車両用エアコンデイショナのた
めの冷凍装置に本発明が適用された例を示している。　
この冷凍装置は、冷凍サイクルＲを有しており、この冷
凍サイクルＲには、所定量の冷媒が所定量の潤滑油と共
に循環すべく封入されている。冷凍サイクルＲは定容量
型コンプレッサ１０を有しており、このコンプレッサ１
０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配管Ｐ１中の
冷媒を吸入圧縮して高温高圧の圧縮冷媒として配管Ｐ２
内に吐出する。このとき、　配管Ｐ１内の潤滑油が冷媒
と共にコンプレッサ１０内に吸入されて同コンプレッサ
内での各構成部材に対する潤滑作用を発揮するとともに
圧縮冷媒と共に配管Ｐ２内に流出する。コンデンサ２０
は、　配管Ｐ２からの冷媒を潤滑油と共に受けて凝縮し
凝縮冷媒として配管Ｐ３を通し潤滑油と共にレシーバ３
０内に付与する。レシーバ３０は、凝縮冷媒を気液分離
し、　液相成分を循環冷媒として潤滑油と共に配管Ｐ４
を通し膨張弁４０に付与する。膨張弁４０は、その開度
に応じ、流入冷媒を膨張させ、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内に流入させる。 　但し、膨張弁４０の開度は、エバポレータ５０の冷媒
流出口近傍における配管Ｐ１内の冷媒に対する感温筒４
０ａの検出温度に応じて変わる。　エバポレータ５０は
、上流側エバポレータ部５０ａと下流側エバポレータ部
５０ｂとにより構成されており、　このエバポレータ５
０は、配管Ｐ５から上流側エバポレータ部５０ａ内への
流入冷媒に応じて、被冷却空気流（図２にて矢印Ａ参照
）を冷却するとともに、　同冷媒を潤滑油と共に下流側
エバポレータ部５０ｂから配管Ｐ１を通しコンプレッサ
１０に還流させる。

【０００８】流量調整機構６０は、図２に示すごとく、
エバポレータ５０の上流側エバポレータ部５０ａに組み
付けられているもので、この流量調整機構６０は、ステ
ップモータ６０ａと、一対のローラ６０ｂ、６０ｃと、
プーリ機構６０ｄと、遮蔽膜６０ｅとによって構成され
ている。ステップモータ６０ａは、出力軸６１を鉛直状
に延出させて、そのモータハウジングにて、エバポレー
タ部５０ａの図２にて図示左端部直下にて適宜な静止部
材上に固定されており、このステップモータ６０ａは、
図２にて図示時計方向（以下、正転方向という）又は図
示反時計方向（以下、逆転方向という）へステップ状に
回転する。ローラ６０ｂは、エバポレータ部５０ａの左
端部に鉛直状に併設され、その回動軸６２にてエバポレ
ータ部５０ａの左端部に適宜な支持部材を介し回動自在
に支持されている。しかして、このローラ６０ｂは、回
動軸６２の下端部にてステップモータ６０ａの出力軸６
１に同軸的に連結されて、このステップモータ６０ａと
同一方向に回動する。一方、ローラ６０ｃは、エバポレ
ータ部５０ａの右端部に鉛直状に併設され、その回動軸
６３にてエバポレータ部５０ａの右端部に適宜な支持部
材を介し回動自在に支持されている。プーリ機構６０ｄ
は、一対のプーリ６４、６５を有しており、これら各プ
ーリ６４、６５は、両ローラ６０ｂ、６０ｃの各回動軸
６２、６３の上端部にそれぞれ同軸的に軸支されている
。ベルト６６は、両プーリ６４、６５に巻装されてこれ
らプーリと同一方向に回動してローラ６０ｂと同一方向
にローラ６０ｃを回動させる。遮蔽膜６０ｅは、金属膜
からなるもので、この遮蔽膜６０ｅは、図２に示すごと
く、エバポレータ部５０ａの前面５１を被覆するように
、その図２にて図示左端部をローラ６０ｂの外周に固着
するとともに、その図示右端部をローラ６０ｃの外周に
固着して、エバポレータ部５０ａの前面５１に左右動可
能に併設されている。また、この遮蔽膜６０ｅは、矩形
状の開口部６７を有しており、この開口部６７は、所定
の開口面積を有するように定められている。但し、この
所定の開口面積は、後述のようにエバポレータ部５０ｂ
内のスーパーヒート領域におけるスーパーヒート容積を
所定容積だけ減少させるように定められている。なお、
遮蔽膜６０ｅは、合成樹脂性の膜でもよい。

【０００９】次に、冷凍サイクルＲのための電気回路構
成について図３を参照して説明すると、　操作スイッチ
ＳＷは、エアコンデイショナを作動させるとき操作され
て操作信号を発生する。圧力センサ７０ａは、エバポレ
ータ５０の冷媒流出口近傍における配管Ｐ１中の冷媒の
圧力を検出し出口圧検出信号として発生する。　一方、
圧力センサ７０ｂは、　コンプレッサ１０の冷媒吸入口
近傍における配管Ｐ１中の冷媒の圧力を検出し吸入圧検
出信号として発生する。温度センサ８０ａは、エバポレ
ータ５０の冷媒流出口近傍における配管Ｐ１　中の冷媒
の温度を検出し出口温検出信号として発生する。一方、
温度センサ８０ｂはコンプレッサ１０の吸入口近傍にお
ける配管Ｐ内の冷媒の温度を検出し吸入温検出信号とし
て発生する。回転速度センサ９０はコンプレッサ１０の
回転速度を検出しこれに比例する周波数にてパルス信号
を発生する。Ａ−Ｄ変換器１００は、各圧力センサ７０
ａ、７０ｂからの出口圧検出信号及び吸入圧検出信号、
各温度センサ８０ａ、８０ｂからの出口温検出信号及び
吸入温検出信号をそれぞれディジタル変換し出口圧ディ
ジタル信号、吸入圧ディジタル信号、出口温ディジタル
信号及び吸入温ディジタル信号として発生する。波形整
形器１１０は回転速度センサ９０からのパルス信号を波
形整形し整形信号として発生する。マイクロコンピュー
タ１２０は、図４に示すフローチャートに従い、Ａ−Ｄ
変換器１００及び波形整形器１１０との協動により、コ
ンピュータプログラムを実行し、この実行中において、
電磁クラッチ１０ａ及びステップモータ６０ａにそれぞ
れ接続した各駆動回路１３０ａ，１３０ｂの制御に必要
な演算処理をする。但し、上述のコンピュータプログラ
ムはマイクロコンピュータ１２０のＲＯＭに予め記憶さ
れている。なお、マイクロコンピュータ１２０は、当該
車両のイグニッションスイッチＩＧを介しバッテリＢａ
から給電されて作動状態になる。

【００１０】以上のように構成した本第１実施例におい
て、イグニッションスイッチＩＧの閉成に伴い当該車両
のエンジンを作動させるとともに操作スイッチＳＷから
操作信号を発生させる。すると、マイクロコンピュータ
１２０が、バッテリＢａからの給電に応じ作動状態にな
るとともに、操作スイッチＳＷからの操作信号に応答し
て図４のフローチャートに従いステップ２００にてコン
ピュータプログラムの実行を開始し、かつステップ２１
０にて初期化の処理をするとともに電磁クラッチ１０ａ
の係合に必要な係合出力信号を発生し、これに応答して
駆動回路１３０ａが電磁クラッチ１０ａを係合させる。 すると、コンプレッサ１０が、電磁クラッチ１０ａの係
合によりエンジンから動力を受けて作動し、　配管Ｐ１
内の冷媒を吸入し圧縮冷媒として配管Ｐ２を通しコンデ
ンサ２０に付与する。　このとき、配管Ｐ１　内の潤滑
油が冷媒と共にコンプレッサ１０に流入して同コンプレ
ッサ１０内の潤滑を行い圧縮冷媒と共に配管Ｐ２を通り
コンデンサ２０に流入する。　ついで、コンデンサ２０
がその流入圧縮冷媒を凝縮し凝縮冷媒として潤滑油と共
に配管Ｐ３を通しレシーバ３０に付与する。

【００１１】このため、レシーバ３０が凝縮冷媒を気液
分離して液相成分を循環冷媒として潤滑油と共に配管Ｐ
４を通し膨張弁４０に付与する。　このとき、膨張弁４
０が感温筒４０ａの検出による開度に応じ循環冷媒を膨
張させて膨張冷媒として潤滑油と共に配管Ｐ５を通しエ
バポレータ５０に流入させる。　すると、このようにし
てエバポレータ５０内に流入した膨張冷媒が、潤滑油と
共に、エバポレータ部５０ａ内に流入した後エバポレー
タ部５０ｂ内に流入し、その冷媒流出口から配管Ｐ１を
通りコンプレッサ１０内に還流する。かかる場合、　エ
バポレータ５０は、その流入膨張冷媒に応じ被冷却空気
流を冷却する。上述のようなステップ２１０における演
算処理後、マイクロコンピュータ１２０が、ステップ２
２０にて、波形整形器１１０からの各整形信号に応じコ
ンプレッサ１０の回転速度（以下、回転速度Ｎｃという
）を演算し、次の数１に基づき、回転速度Ｎｃ、Ａ−Ｄ
変換器１００からの吸入圧ディジタル信号及び吸入温デ
ィジタル信号の各値（以下、吸入圧Ｐｓ及び吸入温Ｔｓ
という）並びにエバポレータ５０の各冷媒流路断面積Ｓ
ｅに応じ冷媒流速Ｕｇを演算する。

【数１】Ｕｇ＝ｆ（Ｎｃ，Ｐｓ，Ｔｓ，Ｓｅ）但し、数
１は冷媒流路断面積Ｓｅと共にマイクロコンピュータ１
２０のＲＯＭに予め記憶されている。

【００１２】ついで、マイクロコンピュータ１２０が、
同ステップ２２０にて、次の数２に基づきＡ−Ｄ変換器
１００からの出口圧ディジタル信号及び出口温ディジタ
ル信号の各値（以下、出口圧Ｐｅ及び出口温Ｔｅという
）に応じエバポレータ５０の冷媒流出口における冷媒中
の潤滑油の溶解粘度（以下、油溶解粘度νという）を演
算する。

【数２】ν＝ｇ（Ｐｅ，Ｔｅ） 然る後、マイクロコンピュータ１２０が、同ステップ２
２０にて、次の数３に基づき冷媒流速Ｕｇ，油溶解粘度
ν，ガス比重量γｇ，　液比重量γ及びエバポレータ５
０の各冷媒流路の水力直径Ｄｈに応じレイノルズ数Ｒｅ
を演算する。

【数３】Ｒｅ＝（Ｕｇ・Ｄｈ／ν）・（γｇ／γ）但し
、数２及び数３は水力直径Ｄｈと共にマイクロコンピュ
ータ１２０のＲＯＭに予め記憶されている。このように
してレイノルズ数Ｒｅが演算されると、マイクロコンピ
ュータ１２０が、ステップ２３０にて、Ｒｅ＞Ｒｅｏの
成立について判別する。現段階において、ステップ２３
０で得られたレイノルズ数Ｒｅが所定値Ｒｅｏ以下なら
ば、ステップ２３０での判別が「ＮＯ」になる。一方、
レイノズル数Ｒｅｏが所定値Ｒｅｏよりも大きいならば
、ステップ２３０での判別が「ＹＥＳ」となる。

【００１３】ところで、ステップ２３０における判別基
準として所定レイノルズ数Ｒｅｏを採用したのは以下の
理由による。本発明者等の実験によれば、冷凍サイクル
Ｒの冷媒の循環過程において、潤滑油が、エバポレータ
部５０ｂの後半部分以後のスーパーヒート領域に溜まり
、冷凍サイクルＲにおける潤滑油の循環率（以下、油循
環率φという）に影響を与えることが確認できた。かか
る場合、前記スーパーヒート領域における潤滑油の滞留
量が多い程、冷凍サイクルにおける潤滑油の循環量が減
少することが分かった。そこで、潤滑油の溜まり率（以
下、油溜まり率Ψという）とレイノルズ数Ｒｅとの関係
を詳細に調べたところ、図５に示すごとく、油溜まり率
Ψがレイノルズ数Ｒｅに対し指数関数的に変化すること
が分かった。但し、対数表示によれば、Ψ＝８６３Ｒｅ
−０．７２７×１００（％）と表される。また、Ψはφ
とほぼ逆比例関係にある。また、以上のような関係は、
エバポレータ５０の形式に依存することなく、レイノル
ズ数Ｒｅにより決まることも分かった。このことは、油
溜まり率Ψ及び油循環率φの適否が、レイノルズ数Ｒｅ
でもって判断できることを意味する。かかる場合、冷媒
流速Ｕｇを水力直径Ｄｈが大きい程、或は油溶解粘度ν
が小さいほど油溜まり率Ψが減少する。換言すれば、油
溜まり部分が、エバポレータ部５０ｂのスーパーヒート
領域で気相冷媒に剪断されて流されるようになっており
、このような現象は、気相冷媒の剪断力と潤滑油のエバ
ポレータ部５０ｂの各冷媒流路の内壁への粘着力とのバ
ランスで生じるものと考えられる。このことは、エバポ
レータ部５０ｂのスーパーヒート領域での冷媒の通路断
面積を減少させれば冷媒流速Ｕｇを増大させてスーパー
ヒート領域での停滞潤滑油を剪断して流し得ることを意
味する。なお、Ψ＝（溜まり油量／流れ油量）×１００
（％）である。以上のようなことを前提に、油循環率φ
は１（ｗｔ％）から３（ｗｔ％）を適正範囲とすること
考慮し、この適正範囲に相当する油溜まり率Ψとの関係
で図５に基づき所定レイノルズ数Ｒｏｅを定めてマイク
ロコンピュータ１２０のＲＯＭに予め記憶した。

【００１４】上述のようにステップ２３０での判別が「
ＮＯ」になる場合には、マイクロコンピュータ１２０が
、ステップ２４０にて、ステップモータ６０ａの所定ス
テップ数だけの正転に必要な正転出力信号を発生する。 一方、上述のようにステップ２３０での判別が「ＹＥＳ
」になる場合には、マイクロコンピュータ１２０が、ス
テップ２５０にて、ステップモータ６０ａの前記所定ス
テップ数だけの逆転に必要な逆転出力信号を発生する。 但し、前記所定ステップ数は、遮蔽膜６０ｅの所定横方
向移動量に相当し、マイクロコンピュータ１２０のＲＯ
Ｍに予め記憶されている。また、ステップモータ６０ａ
の前記所定ステップ数だけ正転した状態が、遮蔽膜６０
ｅの図２にて図示位置（以下、遮蔽位置という）に対応
し、一方、ステップモータ６０ａの前記所定ステップ数
だけ逆転した状態が、遮蔽膜６０ｅがその図２にて図示
位置からエバポレータ部５０ａの前面部５１全体を開口
部６７により開くように図示右方へ移動した位置（以下
、非遮蔽位置という）に対応する。このように遮蔽膜６
０ｅが遮蔽位置或いは非遮蔽位置をとるようにしたのは
、次の理由による。上述のように、冷凍サイクルＲにお
ける潤滑油の循環量が低下するときは、　エアコンデイ
ショナの低負荷時等の冷房能力をさほど必要としない状
態に相当する。従って、このような状態にあっては、エ
バポレータ５０への被冷却空気流の流入面積を制限して
も差し支えない。また、このような制限により冷媒の蒸
発を抑制すれば、エバポレータ部５０ｂのスーパーヒー
ト領域の容積（以下、スーパーヒート容積という）が小
さくなってエバポレータ部５０ｂのスーパーヒート領域
における滞留潤滑油量を減少させ得る。このことは、冷
凍サイクルＲにおける潤滑油の循環量を増大させ得るこ
とを意味する。そこで、遮蔽膜６０ｅの遮蔽位置及び非
遮蔽位置をＲｅ＞Ｒｅｏ及びＲｅ≦Ｒｅｏにそれぞれ対
応させて特定することとした。

【００１５】上述のようにマイクロコンピュータ１２０
から正転出力信号が発生すると、駆動回路１３０ｂがス
テップモータ６０ａを前記所定ステップ数だけ正転させ
る。すると、ローラ６０ａがステップモータ６０ａの正
転ステップ数だけ同一方向へ回動しベルト機構６０ｄを
介しローラ６０ｃを同様に回動させる。これに伴い、遮
蔽膜６０ｅが遮蔽位置（図２及び図６（Ｂ）にて示す位
置参照）まで変位してエバポレータ部５０ａの右側半部
部分を遮蔽するとともにエバポレータ部５０ａの左側半
部部分を開口部６７により開口する。このため、被冷却
空気流がエバポレータ部５０ａの左側半部部分及びエバ
ポレータ部５０ｂの右側半部部分のみを通り流出してゆ
く。換言すれば、エバポレータ５０内の冷媒の被冷却空
気流による蒸発部分が、エバポレータ部５０ａ及びエバ
ポレータ部５０ｂの各左側半部部分に制限されるので、
エバポレータ部５０ａ及びエバポレータ部５０ｂの各右
側半部部分内の冷媒の蒸発が抑制されてエバポレータ部
５０ｂのスーパーヒート容積（図６（Ｂ）にて符号５２
により示す部分参照）を減少させる。従って、Ｒｅ≦Ｒ
ｅｏに基づき、エバポレータ部５０ｂのスーパーヒート
容積（図６（Ａ）にて符号５２参照）が大きいために、
スーパーヒート領域内に多量の潤滑油が、図６（Ａ）に
て斜線部分により示すごとく、滞留していても、この滞
留潤滑油が、上述のスーパーヒート容積の減少のため、
図６（Ｂ）のスーパーヒート領域（図６（Ｂ）にて符号
５３参照）にて斜線部分により示すごとく、減少して、
コンプレッサ１０への潤滑油の還流量を増大させる。そ
の結果、コンプレッサ１０内の各構成部材の潤滑に必要
な潤滑油量を常に十分に確保できる。

【００１６】上述のようにマイクロコンピュータ１２０
から逆転出力信号が発生すると、駆動回路１３０ｂがス
テップモータ６０ａを前記所定ステップ数だけ逆転させ
る。すると、ローラ６０ａがステップモータ６０ａの逆
転ステップ数だけ同一方向へ回動しベルト機構６０ｄを
介しローラ６０ｃを同様に回動させる。これに伴い、遮
蔽膜６０ｅが非遮蔽位置まで変位してエバポレータ部５
０ａの全面５１全体を開口部６７により開口する。従っ
て、被冷却空気流がエバポレータ部５０ａ及びエバポレ
ータ部５０ｂの各全体を通り流出してゆき、エバポレー
タ５０内の全冷媒により効率よく冷却される。かかる場
合、エバポレータ部５０ｂのスーパーヒート領域内には
、潤滑油が、Ｒｅ＞Ｒｅｏとの関連にて、殆ど滞留して
いないので、コンプレッサ１０内の各構成部材の潤滑に
必要な潤滑油量を常に十分に確保できる。また、遮蔽膜
６０ｅが左右方向に変位するので、エバポレータ部５０
ａの前面５１の遮蔽制御及び非遮蔽制御間の切り替えが
応答性よくなされうる。

【００１７】なお、前記第１実施例においては、Ｒｅ≦
Ｒｅｏの成立の継続下にてはステップ２４０における正
転出力信号の発生により遮蔽膜６０ｅを遮蔽位置に維持
するようにした例について説明したが、これに代えて、
ステップ２４０にて正転出力信号と逆転出力信号とを交
互に所定時間間隔にて発生するようにして発生するよう
に前記第１実施例を変形して実施してもよい。かかる場
合、正転出力信号と逆転出力信号の各発生時間を１０（
秒）とし前記所定時間間隔を１（分）とするように経験
的に定めてもよい。これにより、遮蔽膜６０ｅが、１（
分）毎に、遮蔽位置或いは非遮蔽位置に変位維持される
ので、エバポレータ部５０ｂの前面５１の右側半部部分
の遮蔽継続時間が実質的に短くなり、その結果、エバポ
レータ５０の冷却能力の低下を最小限に抑制しつつ、冷
凍サイクルＲの潤滑油の適正な循環量を確保するという
前記第１実施例に述べた効果を達成し得る。また、上述
の正転出力信号と逆転出力信号の各発生時間及び前記所
定時間間隔を決定するにあたっては、次のようにしても
よい。即ち、エバポレータ部５０ａの前面５１の右側半
部部分が遮蔽膜６０ｅにより遮蔽された状態における油
循環率φの上昇割合に基づき一定の油循環率φ＝１．５
（ｗｔ％）への油循環率の到達所要時間を上述の正転出
力信号と逆転出力信号の各発生時間としてもよい。また
、図７のグラフに示す実験結果に基づき油循環率比（時
間ｔ＝０の時の油循環率を１としたときの値）が、一定
値（所定レイノルズ数Ｒｅｏの（１／２）に対応する油
循環率）以下になるまでの時間（例えば、７（分））を
前記所定時間間隔としてもよい。但し、図７のグラフは
、回転速度Ｎｃ＝６００（ｒ．ｐ．ｍ．）、吸入圧Ｐｃ
＝２（ｋｇ／ｃｍ２ｇ）、吸入圧Ｐｅ＝１５（ｋｇ／ｃ
ｍ２ｇ）及びスーパーヒート量（１０℃）のときを基準
にした実験結果である。また、上述のようにステップ２
４０にて正転出力信号と逆転出力信号を交互に所定時間
間隔にて発生させるのみでなく、ステップ２１０におい
ても、同様に正転出力信号と逆転出力信号を交互に所定
時間間隔にて発生させるようにして実施してもよい。ま
た、前記第１実施例において、遮蔽膜６０ｅに開口部６
７を設けるようにした例について説明したが、これに代
えて、遮蔽膜６０ｅの開口部６７に相当する部分に多数
の小口を互いに間隔を付与して形成するようにして実施
してもよい。また、遮蔽膜６０ｅの開口部６７に代えて
、図８に示すごとく、複数の横長状の長穴６７ａ〜６７
ａを形成して実施してもよい。

【００１８】次に、本発明の第２実施例について図９を
参照して説明すると、この第２実施例においては、前記
第１実施例におけるエバポレータ５０及び流量調整機構
６０に代えて、エバポレータ５０Ａ及び流量調整機構６
０Ａをそれぞれ採用するようにしたことにその構成上の
特徴がある。流量調整機構６０Ａは、エバポレータ５０
Ａの前面に組み付けられているもので、この流量調整機
構６０Ａは、前記第１実施例に述べたステップモータ６
０ａ、一対のローラ６０ｂ、６０ｃ及びプーリ機構６０
ｄと、前記実施例に述べた遮蔽膜６０ｅに相当する遮蔽
膜６０ｆとによって構成されている。但し、ステップモ
ータ６０ａは、前記第１実施例とは異なり、出力軸６１
を水平状に延出させて、そのモータハウジングにて、エ
バポレータ５０Ａの前面の図９にて図示上端部左方にて
適宜な静止部材上に固定されており、このステップモー
タ６０ａは、図９にて図示時計方向（以下、正転方向と
いう）又は図示反時計方向（以下、逆転方向という）へ
ステップ状に回転する。ローラ６０ｂは、前記第１実施
例とは異なり、エバポレータ５０Ａの前面上端部に水平
状に併設され、その回動軸６２にてエバポレータ５０Ａ
の上端部に適宜な支持部材を介し回動自在に支持されて
いる。しかして、このローラ６０ｂは、回動軸６２の右
端部にてステップモータ６０ａの出力軸６１に同軸的に
連結されて、このステップモータ６０ａと同一方向に回
動する。一方、ローラ６０ｃは、エバポレータ５０Ａの
前面の下端部に水平状に併設され、その回動軸６３にて
、エバポレータ５０Ａの前面下端部に適宜な支持部材を
介して回動自在に支持されている。

【００１９】プーリ機構６０ｄは、ベルト６６を巻装し
た各プーリ６４、６５を、両ローラ６０ｂ、６０ｃの各
回動軸６２、６３の左端部にそれぞれ同軸的に軸支され
ている。遮蔽膜６０ｆは、金属膜からなるもので、この
遮蔽膜６０ｆは、図９に示すごとく、エバポレータ５０
Ａの前面を被覆するように、その図９にて図示上端部を
ローラ６０ｂの外周に固着するとともに、その図示下端
部をローラ６０ｃの外周に固着して、エバポレータ５０
Ａの前面に上下動可能に併設されている。また、この遮
蔽膜６０ｆは、矩形状の開口部６８を上下方向に長手状
に形成してなり、この開口部６８は、エバポレータ５０
Ａの前面の右方部に対応して、所定の開口面積を有する
ように定められている。但し、この所定の開口面積は、
前記実施例と実質的に同様にエバポレータ５０Ａ内のス
ーパーヒート領域におけるスーパーヒート容積を所定容
積だけ減少させるように定められている。また、遮蔽膜
６０ｆは、ステップモータ６０ａの正転（又は、逆転）
に応じ、エバポレータ５０Ａの前面の右方部を前記第１
実施例と実質的に同様に遮蔽（又は、非遮蔽）の状態に
する。かかる場合、前記第１実施例に述べた所定ステッ
プ数は、開口部６８の上下方向の長さに合わせて定めて
おく。その他の構成は前記第１実施例と同様である。し
かして、このように構成した本第２実施例においては、
流量調整機構６０Ａの前記第１実施例における流量調整
機構６０と実質的に同様の作動に応じ、遮蔽膜６０ｆの
遮蔽変位或いは非遮蔽変位のもとに、前記第１実施例と
同様の作用効果を達成できる。

【００２０】なお、前記第２実施例においては、前記第
１実施例の変形例にて述べたように、ステップ２４０（
図４参照）にて正転出力信号の発生に代えてこの正転出
力信号と逆転出力信号とを所定時間間隔にて交互に発生
するようにしてもよく、また、ステップ２１０にて、付
加的に、正転出力信号と逆転出力信号とを所定時間間隔
にて交互に発生するようにしてもよい。また、前記第２
実施例においては、遮蔽膜６０ｆの開口部６８を矩形状
に形成した例について説明したが、これに代えて、遮蔽
膜６０ｆの開口部６８の長手方向端部を、図１０（Ａ）
或いは（Ｂ）に示すごとく、三角形状或いは階段形状に
形成するようにして実施してもよい。

【００２１】次に、本発明の第３実施例について図１１
を参照して説明すると、この第３実施例においては、前
記第１実施例におけるエバポレータ５０及び流量調整機
構６０に代えて、サーペンタイン型エバポレータ５０Ｂ
及び流量調整機構６０Ｂをそれぞれ採用するようにした
ことにその構成上の特徴がある。流量調整機構６０Ｂは
、エバポレータ５０Ｂの前面の図１１にて図示左側半部
部分に組み付けられているもので、この流量調整機構６
０Ｂは、前記第１実施例に述べたステップモータ６０ａ
に相当するステップモータ（図示しない）と、前記第１
実施例に述べた遮蔽膜６０ｅに相当する遮蔽板６０ｇと
によって構成されている。但し、遮蔽板６０ｇは、左端
部にて、エバポレータ５０Ｂの前面左端部に垂設した回
動軸６９により、開閉可能に軸支されている。その他の
構成は、前記第１実施例と実質的に同様である。しかし
て、このように構成した本第３実施例においては、前記
第１実施例と同様に、ステップ２４０における正転出力
信号の発生に基づき、遮蔽板６０ｇが、前記ステップモ
ータの正転に応じ、エバポレータ５０Ｂの前面の左側半
部部分を閉じ、一方、ステップ２５０における逆転信号
の発生に基づき、遮蔽板６０ｇが、前記ステップモータ
の逆転に応じ、エバポレータ５０Ｂの前面の左側半部部
分を開き、前記第１実施例と同様の作用効果を達成し得
る。

【００２２】本発明の実施にあたっては、　エアコンデ
イショナの冷凍サイクルＲに限ることなく、クーラーそ
の他の冷凍サイクルなど各種の冷凍サイクルに本発明を
適用して実施してもよい。また、前記各実施例において
は、各エバポレータ内の前面の遮蔽面積の増減制御を、
レイノルズ数Ｒｅの所定レイノルズ数Ｒｅｏとの比較に
おいて行う例について説明したが、これに限ることなく
、次のようにして、各エバポレータ内の前面の遮蔽面積
の増減制御を行うようにしてもよい。例えば、エバポレ
ータ内の冷媒の小流量時にエバポレータから潤滑油を押
し出す力が弱まり同エバポレータ内に潤滑油の滞留が生
じることから、冷房負荷が小さいために、膨張弁４０の
開度が小さいときやコンプレッサ１０の容量が小さいと
きには、エバポレータの冷媒流入口側前面部を遮蔽する
ようにしてもよい。また、エバポレータ内での冷媒流量
は圧損により知ることができるから、エバポレータ内の
その冷媒流入口と冷媒流出口との間の差圧が小さいため
に冷媒流量が少ないときに、エバポレータの前面を遮蔽
するようにしてもよい。また、エバポレータの冷媒流路
の適宜の箇所に、光学的或いは静電容量的検出手段を設
け、この検出手段によりエバポレータ内の潤滑油の滞留
量を検出して、この検出結果によりエバポレータの前面
の遮蔽制御を行うようにしてもよい。また、コンプレッ
サ１０内の潤滑油の滞留量或いはオイルセパレータ内の
潤滑の滞留量を検出して、この検出結果によりエバポレ
ータの前面の遮蔽制御を行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】特許請求の範囲の記載に対する対応図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す冷凍サイクルの概略
構成図である。

【図３】図２の冷凍サイクルのための電気回路構成図で
ある。

【図４】図３のマイクロコンピュータの作用を示すフロ
ーチャートである。

【図５】レイノルズ数Ｒｅと溜まり率Ψとの関係を対数
表示してなるグラフである。

【図６】図２のエバポレータ内の冷媒流路内における液
層とガス層（スーパーヒート領域に相当する）との二層
域におけるガス層内の潤滑油の滞留状態の変化を示す断
面図である。

【図７】油潤滑率比の時間的変化を示すグラフである。

【図８】図２の遮蔽膜の変形例を示す図である。

【図９】本発明の第２実施例を示す冷凍サイクルの概略
構成図である。

【図１０】図９の遮蔽膜の各変形例を示す要部破断図で
ある。

【図１１】本発明の第３実施例を示す冷凍サイクルの概
略構成図である。

【符号の説明】

１０…コンプレッサ、２０…コンデンサ、５０、５０Ａ
、５０Ｂ…エバポレータ、６０、６０Ａ、６０Ｂ…流量
調整機構、６０ａ…ステップモータ、６０ｂ、６０ｃ…
ローラ、６０ｄ…ベルト機構、６０ｅ、６０ｆ…遮蔽膜
、６０ｇ…遮蔽板、６７、６７ａ、６８…開口部、７０
ａ、７０ｂ…圧力センサ、８０ａ、８０ｂ…温度センサ
、９０…回転速度センサ、１２０…マイクロコンピュー
タ、Ｒ…冷凍サイクル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　コンプレッサ、コンデンサ及びエバポ
   レータにより閉回路を形成し、潤滑油と共に冷媒を循環
   させるようにした冷凍装置において、前記潤滑油の滞留
   状態を検出する滞留状態検出手段と、この滞留状態検出
   手段の検出結果に基づき前記潤滑油の滞留状態が許容状
   態にあるか否かを判断する判断手段と、この判断手段が
   前記許容状態にないと判断したとき前記エバポレータへ
   の被冷却空気流の流入面積を減少させるように制御する
   制御手段とを設けるようにした冷凍装置。