JPH0566483U - 冷媒センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒センサにおいて、冷媒充填量不足時に、
冷媒の流通開始時に適正状態であると判定する誤検出を
防止し、冷媒不足を正確に検出する。 【構成】 電流Ｉが流れる報知回路を、自己発熱型サー
ミスタ１８，スイッチ２３，バッテリ２２および報知装
置２０を直列接続することにより構成する。そして、ス
イッチ２３はコントロールユニット３１によりスイッチ
ング制御され、そのスイッチング制御は、空調装置の駆
動スイッチ３２が閉成されてから、所定時間経過後にス
イッチ２３を閉成するように制御される。これにより、
空調装置内の冷媒Ｆの充填量が不足状態であるときに、
空調装置を駆動したときに、自己発熱型サーミスタ１８
を一時的に冷却するのを禁止し、冷媒不足にも拘らず適
正充填と判定する誤検出を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用冷房装置等に用いて好適な冷媒センサに関し、特に 、冷媒の充填不足を高精度に検出できるようにした冷媒センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、空調装置には冷房サイクル内に冷媒の充填量が適正であるか不足であ るかを判定する冷媒センサが設けられている。そして、本考案者は先に特願平3- 357552号（以下、「先行技術」という）により、冷房サイクルを構成する凝縮器 と蒸発器との間の流路に冷媒が流通する冷媒流路部を有したセンサ本体と、該セ ンサ本体の冷媒流路部よりも上側に配設され、該冷媒流路部内と連通する冷媒室 と、該冷媒室内に設けられ、該冷媒室内の冷媒が液相状態であるか否かを検出す る感温素子とから構成してなる冷媒センサを提案している。

【０００３】 ここで、図３ないし図５に基づき、先行技術による冷媒センサを用いた空調装 置を例に挙げ説明する。

【０００４】 図中、１は冷房サイクルを示し、該冷房サイクル１はアンモニア，フロンガス 等の冷媒Ｆが循環する循環流路を形成した配管２と、該配管２の途中に冷媒Ｆの 循環方向（図中、矢示Ａ方向）に沿って順次設けられたコンプレッサ３，凝縮器 ４および蒸発器５とから構成され、該蒸発器５はその吸熱面が運転室（図示せず ）内へと臨んでいる。一方、コンプレッサ３はエンジン６と電磁クラッチ７を介 して接続され、該エンジン６の回転をコンプレッサ３に伝達するようになってい る。そして、冷媒Ｆはコンプレッサ３によって圧縮された後、凝縮器４，蒸発器 ５を通る間に、順次、高圧気体→高圧液体→低圧気体と相転移すると共に、該蒸 発器５においては液体から気体に相転移するときに、運転室から熱を奪って該運 転室内を冷房する。

【０００５】 ここで、コンプレッサ３はエンジン６と電磁クラッチ７を介して連結され、該 電磁クラッチ７はエンジン６の回転をコンプレッサ３に伝達するものである。そ して、該電磁クラッチ７は、例えばエアコンスイッチ（図示せず）の投入により 連結され、エンジン６の回転をコンプレッサ３に伝え、該コンプレッサ３を駆動 する。

【０００６】 ８は凝縮器４と蒸発器５との間に位置して配管２の途中に設けられ、液体状態 となった冷媒Ｆを一時的に貯えるレシーバタンクを示し、該レシーバタンク８に は覗窓８Ａが設けられ、該覗窓８Ａで冷媒Ｆの液化状態を目視できるようになっ ている。

【０００７】 ９はレシーバタンク８と蒸発器５との間に位置して配管２の途中に設けられた 膨張弁を示し、該膨張弁９は減圧弁等によって構成され、レシーバタンク８から 液相状態となって導出されてくる冷媒Ｆを所定圧まで減圧させて矢示Ａ方向に流 通させる。そして、該膨張弁９で減圧された冷媒Ｆは蒸発器５内を流通する間に 蒸発し、気相状態となってコンプレッサ３により再び圧縮される。

【０００８】 １０はレシーバタンク８と膨張弁９との間に位置し、配管２の途中に設けられ た冷媒センサを示し、該冷媒センサ１０は図４に示すように、冷媒センサ１０の 外形をなす後述のセンサ本体１１と、該センサ本体１１内を貫通するように形成 された冷媒流路部１２と、該冷媒流路部１２の上側に位置し、該冷媒流路部１２ と絞り部１４を介して連通するように、前記センサ本体１１内に形成された冷媒 室１７と、該冷媒室１７内に設けられた自己発熱型サーミスタ１８とから大略構 成されている。

【０００９】 １１は冷媒センサ１０の外形をなす直方体状に形成されたセンサ本体を示し、 該センサ本体１１は図４中左側面から右側面に貫通するように設けられ、両端内 周側にめねじ部１２Ａ，１２Ａが形成された冷媒流路部１２と、該冷媒流路部１ ２の上側に位置して形成され、開口部内周面にめねじ部１３Ａを有する大径穴１ ３と、該大径穴１３の底部１３Ｂと前記冷媒流路部１２とを連通するように形成 された小径の絞り部１４とから大略構成されている。

【００１０】 そして、冷媒流路部１２の各めねじ部１２Ａには配管２が螺着され、冷房サイ クル１内の冷媒Ｆを該冷媒流路部１２内に流通させる。

【００１１】 １５は前記大径穴１３を施蓋する蓋体を示し、該蓋体１５は円柱状に形成され 、その上端側外周面にはおねじ部１５Ａが形成され、下端側外周面には環状のＯ リング溝１５Ｂが形成されている。また、蓋体１５には軸方向に貫通し、径方向 に離間した一対のリード線挿通穴１５Ｃ，１５Ｃが穿設されている。そして、Ｏ リング溝１５Ｂ内にＯリング１６を介挿して前記大径穴１３に螺着される。

【００１２】 １７は蓋体１５と大径穴１３の底部１３Ｂとの間に形成された冷媒室を示し、 該冷媒室１７は、蓋体１５のおねじ部１５Ａをセンサ本体１１の大径穴１３のめ ねじ部１３Ａに螺着することにより形成され、前記絞り部１４を介して冷媒流路 部１２と連通するようになっている。

【００１３】 １８は冷媒室１７内に配設された感温素子としての自己発熱型サーミスタを示 し、該自己発熱型サーミスタ１８はリード線１８Ａ，１８Ａを前記蓋体１５の各 リード線挿通穴１５Ｃ内に段付円板状のシール部材１９，１９を介して挿入する ことにより蓋体１５に取り付けられ、前記各リード線１８Ａは冷媒センサ１０の 外部に導出し、外部に設けられた後述する報知装置２０に接続されている。そし て、自己発熱型サーミスタ１８は大径穴１３の底部１３Ｂから所定寸法高さＨだ け上方に離間して冷媒室１７内に位置決めされている。

【００１４】 ここで、自己発熱型サーミスタ１８は各リード線１８Ａを介して電流Ｉを流す と自ら発熱し、高温となって抵抗値が低下し、このとき外部から冷却を行なうと 自己発熱型サーミスタ１８は温度が下がって抵抗値が上昇するという特性を示す ようになっている。

【００１５】 ２０は報知装置を示し、該報知装置２０は図４に示すように所定電流Ｉ0 以上 で点灯する報知手段としてのランプ２１を備え、該ランプ２１はバッテリ２２， 空調装置のスイッチ（図示せず）に連動するスイッチ２３およびリード線１８Ａ ，１８Ａを介して自己発熱型サーミスタ１８に直列接続されている。そして、該 報知装置２０の報知回路に流れる電流Ｉは、自己発熱型サーミスタ１８の抵抗値 が大きいときには小さくなり、Ｉ0 ＞Ｉとなってランプ２１を消灯させ、一方自 己発熱型サーミスタ１８の抵抗値が小さくなったときには大きくなり、Ｉ0 ≦Ｉ となってランプ２１を点灯させるようになっている。

【００１６】 このように構成される冷媒センサ１０においては、空調装置を駆動することに よりコンプレッサ３が作動すると、レシーバタンク８と膨張弁９の間で冷媒Ｆが 液相状態となり、冷媒Ｆが冷房サイクル１内に適正充填されている場合には、該 冷媒Ｆの液面は冷媒流路部１２内を満たし絞り部１４を介して冷媒室１７内の上 面側まで上昇する。

【００１７】 このとき、自己発熱型サーミスタ１８は液化状態にある冷媒Ｆに浸漬されるた め、冷媒Ｆによる冷却作用が大きいから、自己発熱型サーミスタ１８の抵抗値は 大きくなり、報知装置２０を流れる電流ＩはＩ0 ＞Ｉとなり、ランプ２１を消灯 させる。

【００１８】 一方、冷媒洩れ等により冷房サイクル１内の冷媒Ｆが減少すると、冷媒室１７ 内の冷媒Ｆの液面が低下し、自己発熱型サーミスタ１８が冷媒Ｆの液面から露出 するようになる。そして、気相状態の冷媒Ｆは液相状態の冷媒Ｆに比べ冷却作用 が小さいから、自己発熱型サーミスタ１８は温度が上昇し、抵抗値が小さくなり 、報知装置２０を流れる電流ＩはＩ0 ≦Ｉとなり、ランプ２１を点灯させる。こ れにより、運転者は冷媒Ｆが減少傾向にあることを容易に知ることができる。

【００１９】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、上述した先行技術による冷媒センサにおいては、図５に示すように 、冷媒Ｆの充填量が不足になっているときに、空調装置を駆動させると、駆動開 始から所定時間Ｔの間（例えば、１５分間位）、配管２内に残存している液相状 態の冷媒Ｆが空の状態にある冷媒室１７内に流入し、該冷媒室１７内を冷媒Ｆで 満たすことがある。この結果、冷媒Ｆが自己発熱型サーミスタ１８を覆い冷却す るために、報知装置２０を流れる電流ＩはＩ0 ＞Ｉとなり、ランプ２１を消灯さ せて適正状態であると判定してしまい、冷媒Ｆの充填量を正確に判定できないと いう未解決な問題がある。

【００２０】 本考案は、上述した先行技術による冷媒センサの未解決な問題に鑑みなされた もので、本考案は冷媒不足時に適正充填量であると誤検出するのを防止できるよ うにした冷媒センサを提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために本考案が採用する冷媒センサは、冷媒が流通す る冷媒流路部を有したセンサ本体と、該センサ本体の冷媒流路部よりも上側に配 設され、該冷媒流路部内と連通する冷媒室と、該冷媒室内に設けられ、該冷媒室 内の冷媒が液相状態であるか否かを検出する感温素子とを備え、かつ前記感温素 子の検出動作を、冷媒の流通開始時より所定時間を遅らせて開始させる遅延手段 を設ける構成としたことにある。

【００２２】

【作用】

上記構成により、冷媒不足時において、冷媒の流通開始時に冷媒室内に侵入し た冷媒が冷媒流路部に排出されてから、感温素子の検出動作を開始するから、冷 媒の流通開始時に発生する誤検出を防止できる。

【００２３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１および図２に基づいて説明する。なお、実施例で は前述した先行技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する ものとする。

【００２４】 図１は電流Ｉが流れる報知回路を示し、該報知回路は先行技術とほぼ同様に自 己発熱型サーミスタ１８，スイッチ２３，バッテリ２２および報知装置２０を直 列接続することにより構成されているものの、前記スイッチ２３は後述のコント ロールユニット３１によりスイッチング制御されている。

【００２５】 ３１はコントロールユニットを示し、該コントロールユニット３１の入力側に は空調装置の駆動スイッチ３２が接続され、出力側には前記スイッチ２３が接続 され、該コントロールユニット３１内には図２に示す検出動作遅延処理プログラ ムおよび所定時間Ｔ0 を設定するタイマＴが内蔵されている。

【００２６】 本実施例はこのように構成されるが、冷媒Ｆの充填量の判定動作については先 行技術と同様に作動する。

【００２７】 次に、図２に基づいて自己発熱型サーミスタ１８の検出動作遅延処理について 説明する。

【００２８】 まず、ステップ１で駆動スイッチ３２が閉成されたか否かを判定し、「ＮＯ」 と判定されたときには、空調装置が駆動されていないから、駆動スイッチ３２が 閉成されるまで待機するようになっている。一方、ステップ１で「ＹＥＳ」と判 定されたときには、空調装置が駆動され、冷媒サイクル１内を冷媒Ｆが循環を始 めているから、ステップ２に移り、タイマＴをスタートさせる。

【００２９】 そして、ステップ３ではタイマＴが所定時間Ｔ0 以上か否かを判定し、「ＮＯ 」と判定されたときには、タイマＴが所定時間Ｔ0 以上になっていないから、タ イマＴが所定時間Ｔ0 以上になるまで待機するようになっている。一方、ステッ プ３で「ＹＥＳ」と判定されたときには、空調装置が駆動されてから、所定時間 Ｔ0 、例えば１５分間を経過しているから、ステップ４に移り、ステップ４では 、スイッチ２３を閉成して報知回路に電流Ｉを流し、先行技術で述べた冷媒Ｆの 充填量の判定処理を行うようになっている。

【００３０】 従って、本実施例によれば、冷房サイクル１内の冷媒Ｆの充填量が不足状態で あるときに、空調装置を駆動したときに、冷媒室１７内に一時的に流入される冷 媒Ｆが排出されてから、自己発熱型サーミスタ１８の検出動作を開始するように したから、先行技術で生じていた冷媒不足にも拘らず適正充填と判定する誤検出 を防止できる。そして、自己発熱型サーミスタ１８の抵抗値の変化で、冷媒Ｆの 充填量不足を正確に検出し、報知装置２０のランプ２１によって、冷房サイクル １内の冷媒Ｆの充填量の判定を確実に行うことができる。

【００３１】 かくして、本実施例によれば、自己発熱型サーミスタ１８の検出動作の開始を 所定時間Ｔ0 経過後に行うようにしたから、冷房サイクル１内の冷媒Ｆの充填量 が不足状態になっていたときに、空調装置を駆動時から所定時間Ｔ0 の間、冷媒 室１７内に冷媒Ｆが流入し、自己発熱型サーミスタ１８を冷却して適正充填であ ると誤検出する所定時間Ｔ0 の間、検出動作を禁止することによって、適正充填 であると誤検出するのを確実に防止し、冷媒Ｆの充填量不足を正確に検出するこ とができる。

【００３２】 従って、冷媒センサの誤検出を防止することにより、コンプレッサ３の無負荷 運転を確実に防止することができ、該コンプレッサ３の焼き付き等を防止し、該 コンプレッサ３の保護を効果的に図ることができる。

【００３３】 また、自己発熱型サーミスタ１８は、冷媒室１７内に所定寸法高さＨの位置に 設けられるものであり、この高さＨは冷媒センサ１０の配置関係および冷房サイ クル１の配管２の取り回し関係等に応じて適宜に設定することができるから、冷 媒不足の検出感度の調整に自由度を与えることができる。

【００３４】 なお、前記実施例においては、コントロールユニット３１およびスイッチ２３ により遅延手段を構成している。

【００３５】 また、前記実施例では、自己発熱型サーミスタ１８の検出動作の開始を遅らせ る遅延手段を、コントロールユニット３１の処理プログラムと報知回路内のスイ ッチ２３により行うようにしたが、本考案はこれに限らず、スイッチ２３に所定 時間Ｔ0 後に閉成するタイマリレーを接続するようにしてもよいことは勿論であ る。

【００３６】 さらに、前記実施例では、冷媒Ｆの不足を報知装置２０のランプ２１の点灯に より行なうようにしたが、コントロールユニット等に接続してプログラムにより コンプレッサ３を停止させたり、報知装置をブザー，音声合成等により構成し、 ブザー音，音声等で報知を行なうようにしてもよい。

【００３７】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案によれば、感温素子の検出動作を、冷媒の流通開始 時より所定時間を遅らせて開始させる遅延手段を設けたから、冷媒不足時に、冷 媒の流通開始時から所定時間の間、冷媒室内に流入する冷媒によって、感温素子 が冷却される間、この冷却を検出するのを防止できる。これによって、冷媒の流 通開始時における冷媒センサの誤検出を効果的に防止でき、高精度に冷媒不足を 検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による報知回路の回路構成図で
ある。

【図２】実施例による感温素子の検出動作遅延処理を示
す流れ図である。

【図３】先行技術による空調装置を示す回路図である。

【図４】先行技術による冷媒センサの縦断面図である。

【図５】先行技術による冷媒不足時に、空調装置の駆動
時における冷媒センサの該検出を電流値の変化として示
す特性線図である。

【符号の説明】

１０ 冷媒センサ １１ センサ本体 １２ 冷媒流路部 １３ 大径穴 １４ 絞り部 １５ 蓋体 １７ 冷媒室 １８ 自己発熱型サーミスタ（感温素子） ２０ 報知装置 ２１ ランプ ２３ スイッチ ３１ コントロールユニット ３２ 駆動スイッチ Ｆ 冷媒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が流通する冷媒流路部を有したセン
   サ本体と、該センサ本体の冷媒流路部よりも上側に配設
   され、該冷媒流路部内と連通する冷媒室と、該冷媒室内
   に設けられ、該冷媒室内の冷媒が液相状態であるか否か
   を検出する感温素子とを備え、かつ前記感温素子の検出
   動作を、冷媒の流通開始時より所定時間を遅らせて開始
   させる遅延手段を設けてなる冷媒センサ。