JPH094934A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で且つ圧縮機のオイル不足を防止
できる冷凍装置を提供する。 【構成】 本発明にかかる冷凍装置では、アキュムレー
タ１１内に配置されてガス冷媒を導出する導出管２１は
容器の液冷媒の液溜まり量の変位に対応して導出管にお
けるオイルの取り込み位置２３ａ、２３ｂ、２３ｃを変
位させるオイルを導出管２１に取り込むことができる。
従って、液冷媒の溜まり量が変動しても確実にオイルを
取り込むことができるので、圧縮機におけるオイル不足
を防止できる。しかも、取り込み位置変位手段を設ける
構成とすることにより、導出管２１として容器の底から
延出された直線形状の導出管も使用できるのでアキュム
レータの構成を簡易にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アキュムレータ及び圧
縮機を介して冷媒回路に冷媒を循環させてなる冷凍装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷凍装置として、缶入り清涼飲
料水等を販売する自動販売機に使用されるものがある。

【０００３】この冷凍装置の冷媒回路は、アキュムレー
タ、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器により構成されて
いるが、このうちアキュムレータでは冷媒を気液分離し
て、圧縮機に液冷媒が取り込まれるのを防止している。
これは液圧縮による圧縮機の損傷を防止するためであ
る。そのため、アキュムレータの下部には分離された液
冷媒が溜まるが、溜まる液冷媒量は、要求負荷や季節等
の周囲温度により変動することが知られている。

【０００４】一方、アキュムレータからガス冷媒を導出
する導出管には、圧縮機で使用するオイル量が減少する
のを防止するため、アキュムレータ内で析出したオイル
をガス冷媒とともに圧縮機に戻す必要があるが、比重の
関係から、溜められた液冷媒の液面上にオイル層が形成
されるので、このオイル層からオイルを取り込んで、ガ
ス冷媒とともに圧縮機へ戻すようになっている。

【０００５】例えば、実公平５ー３９４０９号公報に
は、略Ｕ字形状に折り曲げられた導出管を容器内に備え
たタイプのアキュムレータにおいて、容器内に溜まる冷
媒量に応じて、液冷媒の上層にあるオイルのレベルが変
位した時にもオイルを取り込むように、導出管（出口
管）に多数の油戻し孔を形成した構成が開示されてい
る。

【０００６】これに対して、アキュムレータからガス冷
媒を導出する導出管には、製造及び取扱いを容易にする
ため、その容器内の上下に直線状に延出するものがあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この直線状の
導出管を用いたアキュムレータにおいては、上端の開口
から取り込んだガス冷媒を容器の底面から導出するため
に、導出管の途中にオイル取り込み用の孔を形成した場
合に、液冷媒のレベルが定位置にある場合にはオイルの
みを取り込むことができる。しかし、液面が変動した場
合に、液面より下にオイル取り込み孔が位置するとその
孔から液冷媒が取り込まれてしまうため液面より下にな
るような位置に取り込み孔を形成できない。また、取り
込み孔が液面より上過ぎるとオイルを取り込むことがで
きなくなり、オイルの不足が生じるという問題点があ
る。

【０００８】そこで、本発明の目的は、簡易な構成で且
つ圧縮機のオイル不足を防止できる冷凍装置を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、アキュムレータ及び圧縮
機を有する冷媒回路に冷媒を循環させてなり、前記アキ
ュムレータにはその容器内の気体冷媒を導出する導出管
が設けられた冷凍装置において、前記導出管は前記容器
の液冷媒の液溜まり量の変位に対応して前記導出管にお
けるオイルの取り込み位置を変位させる取り込み位置変
位手段を備えることを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、アキュムレータ
及び圧縮機を有する冷媒回路に冷媒を循環させてなり、
前記アキュムレータにはその容器内の気体冷媒を導出す
る導出管が設けられた冷凍装置において、前記導出管の
上下方向にはオイルを取り込む複数の取り込み孔が形成
されており、前記導出管は前記取り込み孔のいずれかを
開くように移動する可動体と、外気温度検知器により検
知した外気温度に応じて所定の取り込み孔を開く位置に
前記可動体を移動させる移動手段とを備えることを特徴
とするものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記可動体は磁性体であり、前記移動
手段はパルス波形の電力を印加することにより励磁され
る電磁コイルと、前記外気温度検知器からの外気温度検
知信号に応答して前記電磁コイルを印加する制御装置と
を備えることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明では、負荷変動に応じ
て、アキュムレータ内では液冷媒が溜まる液溜まり量の
変動が生じるが、例えば、要求される負荷の大きい夏の
季節（外気温度が高い場合）にはアキュムレータに溜ま
る液冷媒量が少なくなり、要求負荷の小さい冬（外気温
度が低い場合）においては溜まる液冷媒量が多くなる。
そして、冬等の液溜まり量が多い場合には、液冷媒の液
面上に形成されるオイル層の位置も高くなり、夏等の液
溜まり量が少ない場合にはオイル層の位置が低くなる。

【００１３】このようなオイル層の変位に対応させて、
取り込み位置変位手段がオイルの取り込み位置を変位さ
せて、オイルを導出管に取り込む。従って、液冷媒の溜
まり量が変動しても確実にオイルを取り込むことができ
るので、圧縮機におけるオイル不足を防止できる。

【００１４】しかも、このような取り込み位置変位手段
を設ける構成とすることにより、容器の底から延出され
た直線形状の導出管も使用できるのでアキュムレータの
構成を簡易にできる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、外気温度検知
器が検知して外気温度に応じて、可動体を導出管に対し
て上下に移動させ、導出管に形成されたいずれかの取り
込み孔を開いて容器内に溜まる冷媒の液面位置に対応さ
せて調節する。これによって、上述の請求項１に記載の
発明と同様に、オイル層の変位に対応させて、オイルを
導出管に取り込むことができるので、圧縮機におけるオ
イル不足を防止できる。しかも、冷媒液面の下に位置す
る取り込み孔を閉じることにより液冷媒が導出管内に取
り込まれることがない。

【００１６】請求項３に記載の発明では、可動体は具体
的に電磁コイルにパルス電流を印加することによりおこ
なうものであるから、簡単な構成で且つ確実に可動体の
位置制御ができる。

【００１７】

【実施例】以下に、添付図面を参照して本発明の実施例
を詳細に説明する。

【００１８】図１に本発明の実施例にかかる冷凍装置１
の冷媒回路を示すが、この冷凍装置１は、缶入り清涼飲
料水等を冷却して販売する自動販売機に用いられる冷凍
装置である。

【００１９】冷凍装置１は、圧縮機３、凝縮器５、キャ
ピラリチューブ（減圧器）７、蒸発器９、アキュムレー
タ１１がこの順序で冷媒管により接続されて、冷媒が循
環する冷媒回路を形成している。蒸発器９は、自動販売
機の庫内に設けられて庫内を冷却するものである。尚、
凝縮機５及び蒸発器９にはそれぞれ送風機５ａ、９ｂが
設けられており、熱交換の促進が図られている。

【００２０】また、冷凍装置１には、外気温度を検知す
る外気温度検知器１３が設けられており、検知した温度
信号を制御装置１５に送信するようになっている。この
制御装置１５は、冷凍装置１全体の運転を制御する他、
以下に説明するように外気温度検知器１３の検知信号に
応答して、後述するオイルの取り込み位置を変位させる
ものであり、取り込み位置変位手段として機能するもの
である。

【００２１】アキュムレータ１１は、図２に示す構造と
なっており、その容器１７の上部に、気液混合冷媒を導
入する冷媒入口１９が設けられており、蒸発器９を通過
した後の冷媒を導入するようになっている。また、容器
１７の底部には、容器内のガス冷媒を導出する導出管２
１が底部から上方に向けて直線形状に延出されている。
冷媒入口１９と導出管２１との間にはバッフル２２が介
在されており、冷媒入口１９から導入された冷媒の気液
分離を促進している。

【００２２】導出管２１は、容器１７の底部から直線状
に延出された上端が開口しており、容器内の上部にある
ガス冷媒を取り込み、容器の底から圧縮機３へ導出する
ようになっている。この導出管２１は直線状であるか
ら、簡易に製造でき、特にＵ字状の管に比較して容器内
の場所を取らないため構成を簡易にすることができると
ともに取扱いも容易である。

【００２３】導出管２１には、その上下に複数個のオイ
ル取り込み孔、本実施例では３個のオイル取り込み孔２
３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されており、容器内に溜め
られる液量の変位に応じて、これらの孔２３ａ、２３
ｂ、２３ｃを開閉することにより、導出管２１に取り込
まれるオイルの取り込み位置を調節するものである。

【００２４】即ち、オイルと液冷媒とは比重の関係から
液冷媒の液面（レベル）の上にオイル層が位置するの
で、オイル取り込み孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃが液冷媒
の液面と同じかそれよりも上に位置する場合にオイルが
取り込まれる。この場合、図３に示すように、オイル取
り込み孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃのそれぞれの間隔Ｍ
１、Ｍ２は、特に限定されるものではなく、任意の間隔
に設定できるが、間隔Ｍ１、Ｍ２が小さければ細かい範
囲の液面変動に対応することができ、間隔Ｍ１、Ｍ２が
大きければ細かい範囲の液面変動には対応することがで
きないものの、広い範囲の液面変動に対応することがで
きる。

【００２５】次に、このオイル取り込み位置を変位させ
る取り込み位置変位手段について説明する。

【００２６】取り込み位置変位手段は、図２又は図３に
示すように、導出管２１に形成された複数のオイル取り
込み孔２３ａ、２３ｂ，２３ｃのいずれかを閉じるよう
に移動する可動体２５と、外気温度検知器１３により検
知した外気温度に応じて所定の取り込み孔を閉じる位置
に前記可動体を移動させる移動手段としての電磁コイル
２７とより構成されており、電磁コイルは制御装置１５
からのパルス信号を受けて、励磁されるようになってい
る。

【００２７】可動体２５は、スチール等の磁性体ででき
ており、図３に示すように、所定長Ｌを有する円筒形状
に形成されており、可動体２５の外周面には、導出管２
１の内側に形成された雌ねじ２９と螺合する雄ねじ３１
が形成されている。所定長さＬは特に制限されるもので
はないが、オイル取り込み孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃの
間隔Ｍよりも長い寸法であれば、同時に２個のオイル取
り込み孔を閉じることも可能になる。

【００２８】また、可動体２５の外周面にねじを形成す
ることによって、電磁コイル２７の励磁を停止すること
によって、所望の位置に停止させるとともにその位置を
保持することができる。

【００２９】そして、可動体２５が電磁コイル２７のパ
ルス的な励磁により回動して、導出管２１内を上下に移
動する構成としている。これにより、簡単な構成で且つ
確実に可動体２５の位置制御ができる。

【００３０】移動手段は、パルス波形の電力を印加する
ことにより励磁される電磁コイル２７と、外気温度検知
器１３からの温度検知信号に応答して電磁コイル２７に
所定電力を印加する制御装置１５からなる。制御装置１
５は、所定温度Ｔ１より外気温度が高い場合には、図３
に示すように可動体２５を上方に移動させ、外気温度が
低い場合には図５に示すように低い位置に移動させるよ
うに、可動体２５の位置を制御するように、電磁コイル
２７に所定の電力パルスを付与して、可動体２５の位置
を移動させるものである。

【００３１】本実施例では、アキュムレータ１１で溜め
られる液冷媒量を変動可能な構成とすることによって、
リッキドタンクを設けなくても循環する冷媒量の調節が
でき、冷凍能力を安定させることができる。

【００３２】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３３】冷凍装置１の運転時には、冷媒は圧縮機
３、凝縮器５、キャピラリチューブ７、蒸発器９、アキ
ュムレータ１１の順序で冷媒が流れ、アキュムレータ１
１で冷媒が気液分離されて、ガス冷媒が圧縮機３に戻さ
れる。

【００３４】冷媒回路内を循環する冷媒量は、要求され
る負荷により変動し、例えば負荷が多く要求される夏場
等は、循環される冷媒量が多く必要とされる。このた
め、夏場等には、アキュムレータ１１に溜められる液冷
媒量が少なくなり、液冷媒の液面は低い位置になる。こ
の場合には、外気温度検知器１３の検知温度が所定の温
度以上であると制御装置が判断し、電磁コイル２７に供
給するパルス電力を制御して、可動体２５を、図３及び
図４に示すように、上方に位置させる。即ち、一番下の
オイル取り込み孔２３ｃが開かれるので、液溜まり量が
少ないために低い位置に液面がある場合でも、それに対
応した位置でオイルを取り込むことができる。

【００３５】尚、導出管２１に取り込まれたオイルは、
導出管２１の上端開口から取り込まれたガス冷媒ととも
に圧縮機３に供給される。

【００３６】一方、負荷が少ない冬場等は、循環される
冷媒量が少なく、アキュムレータ１１に溜められる液冷
媒量が多く、液面は高い位置になる。この場合には、外
気温度検知器１３の検知温度が所定の温度より低いと制
御装置が判断し、電磁コイル２７に供給するパルス電力
を制御して、可動体２５を、図５に示すように、下方に
位置させて下にあるオイル取り込み孔２３ｃ、２３ｂを
閉じ、上にあるオイル取り込み孔２３ａを開く。従っ
て、液溜まり量が多いために高い位置に液面がある場合
でも、それに対応した高い位置でオイルを取り込むこと
ができる。

【００３７】更に、春や秋等の夏と冬との中間にある場
合には、負荷も夏場と冬場との中間にあり、循環される
冷媒量も上述した２つの季節の中間にあり、アキュムレ
ータ１１に溜められる液冷媒量が多く、液面は中間位置
になる。この場合には、外気温度検知器１３の検知温度
が所定の温度範囲であると制御装置が判断し、電磁コイ
ル２７に供給するパルス電力を制御して、可動体２５
を、図６に示すように、下にあるオイル取り込み孔２３
ｃのみを閉じ、２３ｂを開いて、中間にあるオイル取り
込み孔２３ｂを開く。従って、液面がこの中間位置にあ
る場合でも、それに対応した位置でオイルを取り込む。

【００３８】本実施例によれば、液冷媒の溜まり量の変
動に伴って、オイルの取り込み位置を変位させているか
ら、液冷媒の溜まり量が変動しても確実にオイルを取り
込むことができるので、圧縮機におけるオイル不足を防
止できる。

【００３９】しかも、このような取り込み位置変位手段
を設ける構成とすることにより、直線形状の導出管も使
用できるのでアキュムレータの構成を簡易にできる。

【００４０】本発明は、上述した実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

【００４１】例えば、この電磁コイル２７は、図２に示
すように、アキュムレータ１１の容器外に設けられるこ
とに限らず、導出管２１内にある可動体２５を移動させ
る磁界を形成するものであればよく、図７に示すよう
に、導出管２１の周囲に設けるものであっても効果を得
ることができる。

【００４２】更に、図８に示すように、導出管の上下に
連続した溝３３をオイル取り込み孔として形成し、可動
体２５が溝３３を塞いで堰を形成するものであってもよ
い。この場合には、連続した液溜まり量の変位に対応さ
せて、オイルの取り込みが連続して制御できるので、更
に、オイル不足を確実に防止できる。

【００４３】また、オイル取り込み孔の切り替えは、外
気温度を検知して自動的に切り替えるものに限らず、季
節（外気温度）に応じて適当な時期に手動により、可動
体を移動させるものであってもよい。

【００４４】

【発明の効果】第１の発明の冷凍装置では、アキュムレ
ータの導出管は容器の液冷媒の液溜まり量の変位に対応
して導出管におけるオイルの取り込み位置を変位させる
オイルを導出管に取り込むことができる。従って、液冷
媒の溜まり量が変動しても確実にオイルを取り込むこと
ができるので、圧縮機におけるオイル不足を防止でき
る。

【００４５】しかも、このような取り込み位置変位手段
を設ける構成とすることにより、容器の底から延出され
た直線形状の導出管も使用できるのでアキュムレータの
構成を簡易にできる。

【００４６】請求項２に記載の発明では、外気温度検知
器が検知して温度に応じて、可動体を導出管に対して上
下に移動させ、オイル取り込み位置を冷媒の液面位置に
自動的に対応させているから、オイル層の変位に対応さ
せて、オイルを確実に導出管に取り込むことができる。

【００４７】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、可動体は具体的に電磁コイルにパル
ス電流を印加することによりおこなうものであるから、
簡単な構成で且つ確実に可動体の位置制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による空気調和機の冷媒回路図
である。

【図２】図１に示すアキュムレータの断面図である。

【図３】図２に示す導出管の断面図である。

【図４】夏場における可動体の位置と取り込み孔との関
係を示す概略断面図である。

【図５】冬場における可動体の位置と取り込み孔との関
係を示す概略断面図である。

【図６】春または秋場における可動体の位置と取り込み
孔との関係を示す概略断面図である。

【図７】他の実施例によるアキュムレータの断面図であ
る。

【図８】更に、他の実施例によるアキュムレータの断面
図である。

【符号の説明】

１ 冷凍装置 ３ 圧縮機 １１ アキュムレータ １３ 外気温度検知器 １５ 制御装置 ２１ 導出管 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ オイル取り込み孔 ２５ 可動体 ２７ 電磁コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アキュムレータ及び圧縮機を有する冷媒
   回路に冷媒を循環させてなり、前記アキュムレータには
   その容器内の気体冷媒を導出する導出管が設けられた冷
   凍装置において、前記導出管は前記容器の液冷媒の液溜
   まり量の変位に対応して前記導出管におけるオイルの取
   り込み位置を変位させる取り込み位置変位手段を備える
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 アキュムレータ及び圧縮機を有する冷媒
   回路に冷媒を循環させてなり、前記アキュムレータには
   その容器内の気体冷媒を導出する導出管が設けられた冷
   凍装置において、前記導出管の上下方向にはオイルを取
   り込む複数の取り込み孔が形成されており、前記導出管
   は前記取り込み孔のいずれかを開くように移動する可動
   体と、外気温度検知器により検知した外気温度に応じて
   所定の取り込み孔を開く位置に前記可動体を移動させる
   移動手段とを備えることを特徴とする冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記可動体は磁性体であり、前記移動手
   段はパルス波形の電力を印加することにより励磁される
   電磁コイルと、前記外気温度検知器からの外気温度検知
   信号に応答して前記電磁コイルを印加する制御装置とを
   備えることを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。