JPH0868680A - 空調装置用液面検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒の渦流や飛沫或いは冷媒の液面の傾き等
によって誤検出を生じない液面検出器を得る 【構成】 気液分離器１の円筒状容器２内に液面検出器
１０の保持体１１を突出して下方に傾斜させて取付け、
容器２内の貯留冷媒６の液面を検出する液面検出器１０
の検出素子１２を保持体１１内に設け、保持体１１の開
口した先端面１１ａより引込めて配置する。これによ
り、冷媒の渦流や飛沫は保持体１１によって阻止され、
冷媒液面の傾きは保持体１１の下方への傾きによって相
殺され、誤検出が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置に用いられる
気液分離器等の貯留冷媒の液面を検する空調装置用液面
検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空調装置用液面検出器は、例えば
図５に示すように、冷媒の流入部３と冷媒の流出部４を
有する気液分離器１の容器２に対し、垂直方向に液面検
出器１０の保持体１１を取付け、保持体１１の開口先端
面１１ａを容器２の内面に対し略面一に配置し、保持体
１１内に気液分離器１の貯留冷媒６を検出する液面検出
器１０の検出素子１２が収納された構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】併ながら、上記の液面
検出器１０に於いては、容器２に対して保持体１１を垂
直方向に取付け、且つ保持体１１の先端面１１ａを容器
２の内面に対し略面一に配置しているため、遠心分離式
を用いた気液分離器１にあっては、容器２内に流入した
冷媒の渦流や容器２内に生じる冷媒の飛沫或いは容器２
の傾きによる貯留冷媒６の液面の傾き等により、液面検
出器１０による貯留冷媒６の液面を誤検出する場合があ
り、この誤検出によって空調装置を狙いの状態に制御す
ることができないという問題がある。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、液面検出器の保持体を容器内に突出して下方に傾斜
させて配置することにより、容器内にある貯留冷媒の液
面の誤検出を生じない空調装置用液面検出器を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、請求項１記載の発明では、冷媒の流入部
と冷媒の流出部を有する容器内の貯留冷媒の液面を検出
する空調装置用液面検出器に於いて、前記容器内に突出
して設けられ、下方へ傾斜して配置された筒状の保持体
と、この保持体内にあって開口した先端面より引込めて
設けられ、前記貯留冷媒の有無を検出する検出素子と、
を備えた構成とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明では、前記保持体は、
実用状態に於ける前記容器の最大傾斜角度と同等以上の
角度で下方に傾斜させて配置するものである。請求項３
記載の発明では、前記検出素子は、前記貯留冷媒との接
触により電気抵抗の大きく変化する抵抗素子を用いるも
のである。

【０００７】

【作用および発明の効果】請求項１記載の発明によれ
ば、容器内に発生する冷媒の渦流や冷媒の飛沫は、容器
内に突出して取付けられている保持体により阻止され、
保持体の先端面より引込めて配置された検出素子に液冷
媒が接触することはないので、冷媒の渦流や冷媒の飛沫
による誤検出は防止される。

【０００８】請求項２記載の発明によれば、容器の傾き
により容器内の貯留冷媒の液面が傾いても、容器内に突
出した保持体は、実用状態に於ける容器の最大傾斜角度
と同等以上の角度で下方へ傾斜しているため、後述の図
４（Ａ）に示すように、容器内の貯留冷媒の液面が液面
検出器より下方にある場合は、液面の傾きによって保持
体内に貯留冷媒が侵入して検出素子に接触することはな
いので、貯留冷媒の液面の傾きによる誤検出は防止され
る。

【０００９】請求項３記載の発明によれば、保持体内に
設けられた検出素子は、貯留冷媒である液冷媒との接触
によって電気抵抗の大きく変化する抵抗素子を用いてい
るため、検出精度が高く且つ性能，耐久面での信頼性が
高い。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は、気液分離器への液面検出器の取付けを示
す概略断面図、図２は、気液分離器を備えた冷凍サイク
ルの一例を示す冷媒回路図である。図２に於いて、冷凍
サイクル２０は、電磁クラッチ２１ａを有する圧縮機２
１，凝縮器２２，第１減圧装置２３，気液分離器１，第
２減圧装置２４および蒸発器２５が冷媒配管２６により
順次接続されており、気液分離器１のガス冷媒側と圧縮
機２１の吸入側を接続し、第２減圧装置２４と蒸発器２
５をバイパスするバイパス路２７が設けられ、冷媒回路
が構成されている。なお、２８は凝縮器２２の送風機，
２９は蒸発器２５の送風機である。

【００１１】凝縮器２２と第１減圧装置２３の間の冷媒
配管２６には冷媒の流路を開閉する第１電磁弁３１が設
けられており、気液分離器１と第２減圧装置２４の間の
冷媒配管２６には冷媒の流路を開閉する第２電磁弁３２
が設けられていて、バイパス路２７には冷媒の流路を開
閉する第３電磁弁３３が設けられている。また、蒸発器
２５の下流側には、バイパス路２７を通過した冷媒が蒸
発器２５に逆流するのを阻止する逆止弁３４が設けられ
ている。

【００１２】気液分離器１には、後述の液面検出器１０
が取付けられており、液面検出器１０が貯留冷媒６を検
出している場合は、所要量の液冷媒があると判断し、第
１電磁弁３１と第３電磁弁３３が閉弁すると共に第２電
磁弁３２が開弁するように制御装置（図示せず）によっ
て制御され、実線の矢印で示すように冷媒が流れる。逆
に液面検出器１０が貯留冷媒６を検出していない場合
は、所要量の液冷媒がないと判断し、第１電磁弁３１と
第３電磁弁３３が開弁すると共に第２電磁弁３２が閉弁
するように制御装置によって制御され、点線の矢印で示
すように冷媒が流れる。

【００１３】以上のように、気液分離器１内の貯留冷媒
６が所要量以下になると、気液分離器１内のガス冷媒が
バイパス路２７を介して圧縮機２１に吸入され、圧縮機
２１で圧縮吐出されて凝縮器２２で凝縮され、第１減圧
装置２３で減圧膨張した霧状冷媒が気液分離器１内の貯
留冷媒６が所要量になるまで貯えられる所謂間欠インジ
ェクションサイクルの作動が行われ、冷凍能力を向上さ
せるようになっている。

【００１４】ここで、気液分離器１は、図１に示すよう
に、円筒状の容器２の上方側部に第１減圧装置２３から
の霧状冷媒を容器２内に流入する流入部３と、容器２の
下部に貯留冷媒６を第２減圧装置２４を介して蒸発器２
５に供給する流出部４と、容器２の上部にガス冷媒をバ
イパス路２７へ導出する導出部５が設けられている。容
器２の中央部よりやや下方の側部には、本発明の特徴で
ある液面検出器１０を構成する円筒状の保持体１１が容
器２内に突出し且つ下方に傾斜して取付けられており、
保持体１１内には、保持体１１の開口した先端面１１ａ
より所要長だけ引込めた位置に、貯留冷媒６との接触に
より電気抵抗の大きく変化する液面検出器１０を構成す
る検出素子１２が設けられている。この検出素子１２に
低温状態にある貯留冷媒６が接触すと、温度の低下によ
り電気抵抗の大きく変化する例えばサーミスタ素子或い
はＰＴＣ素子等が用いられるため、検出精度が高く且つ
性能，耐久面での信頼性が高い。

【００１５】次に、上記の実施例に於ける液面検出器１
０の作用を図３および図４に基づいて説明する。図３
は、容器２内の冷媒の渦流６ａと液面検出器１０の取付
け関係を示す模式図で、図３（Ａ）は本発明の取付けを
示し、図３（Ｂ）は従来の取付けを示す。図３（Ａ）に
示すように、本発明の液面検出器１０の保持体１１は、
その開口した先端面１１ａが容器２の内周面から突出し
て取付けられているため、容器２内を旋回する冷媒の渦
流６ａや容器２内に生じる冷媒の飛沫は、保持体１１に
よって検出素子１２に到達し接触するのが阻止されるた
め、冷媒の渦流や飛沫によって誤検出を生じることはな
い。

【００１６】これに対し図３（Ｂ）に示すように、従来
の液面検出器１０の保持体１１は、その開口した先端面
１１ａが容器２の内周面に対して略面一に取付けられて
いるため、容器２内を旋回する冷媒の渦流６ａや容器２
内に生じる冷媒の飛沫は、保持体１１内に侵入して検出
素子１２に到達し接触するので、冷媒の渦流や飛沫によ
って誤検出を生じる場合がある。

【００１７】なお、図３（Ａ）に示すように、保持体１
１の先端面１１ａが容器２の内周面から突出す長さＬ
は、容器２の内径Ｄに対して２０％〜５０％程度の範囲
にあることが望ましい。図４は、容器２の実用状態に於
ける最大傾きと液面検出器１０の容器２内への取付け関
係を示す模式図で、図４（Ａ）は本発明の取付けを示
し、図４（Ｂ）は従来の取付けを示す。図４（Ａ）に示
すように、本発明の液面検出器１０の保持体１１は、容
器２の実用状態に於ける最大傾斜角度θ１に対し、容器
２内に於ける保持体１１の下方傾斜取付け角度θ２が同
等以上になるように取付けられているため、容器２内の
貯留冷媒６の液面が液面検出器１０より本来は低い位置
にある場合、容器２が最大傾斜角度θ１傾いて貯留冷媒
６の液面がθ１傾いても、貯留冷媒６が保持体１１の開
口した先端面１１ａより侵入して検出素子１２に接触す
ることはなく、貯留冷媒６の液面の傾きによって誤検出
することはない。

【００１８】これに対し、図４（Ｂ）に示すように、従
来の液面検出器１０の保持体１１は、容器２に対して垂
直方向に取付けられているため、容器２内の貯留冷媒６
の液面が液面検出器１０より本来は低い位置にあって
も、容器２が最大傾斜角度θ１傾いて貯留冷媒６の液面
がθ１傾くと、貯留冷媒６が保持体１１の開口した先端
面１１ａより侵入して検出素子１２に接触するので、貯
留冷媒６が所要量有りと判断されて誤検出することにな
る。

【００１９】なお、図４（Ａ）に於いて、保持体１１が
容器２内に突出して下方に傾斜させる角度θ２は、容器
２の実用状態に於ける最大傾斜角度θ１に対して同等か
ら＋２０°程度の範囲にあることが望ましい。以上述べ
たように、本発明による液面検出器１０の取付けの場合
は、容器２内に発生する冷媒の渦流や飛沫或いは容器２
内の冷媒液面の傾き等により誤検出を生じないため、気
液分離器１の貯留冷媒６が所要量の範囲に制御され、冷
凍能力の向上が得られる。

【００２０】次に、本実施例では、液面検出器を気液分
離器に取付けた場合にいて説明したが、例えばアキユー
ムレータ，レシーバ，液冷媒貯留タンク等にも適用する
ことができるものであり、要は冷媒の流入部と流出部を
有し且つ液冷媒を貯留する容器ならば適用できる。ま
た、本実施例では、液面検出器を容器に１個取付けた場
合について説明したが、複数の液面検出器を容器の所要
位置に取付けることにより、容器内の液冷媒の量を所定
の範囲に精度よく制御するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】液面検出器の本発明の取付けを示す概略断面図
で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図
である。

【図２】気液分離器を備えた冷凍サイクルの一例を示す
冷媒回路図である。

【図３】気液分離器内の冷媒の渦流と液面検出器の取付
け関係を示す模式図で、（Ａ）は本発明の取付けを示
し、（Ｂ）は従来の取付けを示す。

【図４】気液分離器の最大傾きと液面検出器の取付けの
関係を示す模式図で、（Ａ）は本発明の取付けを示し、
（Ｂ）は従来の取付けを示す。

【図５】液面検出器の従来の取付けを示す概略断面図
で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図
である。

【符号の説明】

１ 気液分離器 ２ 容器 ３ 流入部 ４ 流出部 ６ 貯留冷媒（液冷媒） １０ 液面検出器 １１ 保持体 １１ａ 先端面 １２ 検出素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒の流入部と冷媒の流出部を有する容
   器内の貯留冷媒の液面を検出する空調装置用液面検出器
   に於いて、 前記容器内に突出して設けられ、下方へ傾斜して配置さ
   れた筒状の保持体と、 この保持体内にあって開口した先端面より引込めて設け
   られ、前記貯留冷媒の有無を検出する検出素子と、 を備えたことを特徴とする空調装置用液面検出器。
2. 【請求項２】 前記保持体は、実用状態に於ける前記容
   器の最大傾斜角度と同等以上の角度で下方に傾斜してい
   ることを特徴とする請求項１記載の空調装置用液面検出
   器。
3. 【請求項３】 前記検出素子は、前記貯留冷媒との接触
   により電気抵抗の大きく変化する抵抗素子より成ること
   を特徴とする請求項１記載の空調装置用液面検出器。