JPH04203848A - 冷却装置 - 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、車両の冷房や冷凍庫内の冷却に使用される冷
却装置に関する。

（従来の技術） この種の冷却装置は、コンプレッサー、コンデンサ、レ
シーバ−ドライヤ、絞り装置、及びエバポレータをこの
順に導管を介して接続して閉回路に構成してなる冷凍サ
イクルを含んでいる。この冷凍サイクルはフロンガスな
どの冷媒に冷凍機油を混合させてなる混合流体を収容し
、コンプレッサーにてその混合流体を循環させるように
している。混合流体の循環の際に、冷媒はコンデンサで
凝縮した後にエバポレータで蒸発するという状態変化を
繰り返す。その結果、エバポレータで吸熱し、これによ
り冷却作用を得ることができる。なおコンデンサとエバ
ポレータとの間に配設された導管は、混合流体が常時液
体状態で流れるため、液ラインと呼ばれている。

一方、コンデンサでは凝縮熱を効果的に放熱する必要が
ある。この放熱を促進するため、コンデンサファンが放
熱促進装置として設けられている。

即ち、コンデンサファンにて生成させた風をコンデンサ
に当てることで放熱を促進するようにしている。

使用される混合流体は、圧力の変化や温度の変化等の負
荷要因によらず、混合された冷媒及び冷凍機油が分離さ
れ難いものであることが重要視されている。これは近年
環境破壊の問題で大幅に使用規制が望まれているフロン
ガスを外気に排出させないようにするためである。

最近では主として公害問題を考慮して新たな冷媒が開発
されている。これに応じて冷凍機油の開発も行われてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら開発された冷媒及び冷凍機油よりなる混合
流体は、所定温度以上の条件下で循環されると液ライン
内で流動中に気泡を生じたり、或いは冷媒及び冷凍機油
が固液の二相状態に分離されて（このとき液体状態にあ
る混合流体は白濁される）冷凍機油の凝結体が冷却装置
内に付着して円滑に循環されなくなり、結果として屋内
や冷凍庫内に対する冷却を順調に行い得なくなることか
ある６ 従来の冷却装置の場合、冷凍サイクルの高圧側のライン
に二段、若しくは三段程度の圧力スイッチが設けられて
おり、この圧力スイッチからの出力によってコンデンサ
ファンの回転数を調節できるようになっている。

しかしながら、冷凍サイクルで円滑に循環されている状
態の混合流体にあっては、初めに温度が上昇した後に体
積が膨張されるので、圧力スイッチからの冷却ファンの
回転数を調節するための出力が常時遅れてしまう。

この為、通常は混合流体に対する凝縮が優先され、コン
デンサ自体の発熱を防止するための冷却ファンの回転数
に対する調節は充分には行われていない。この結果、コ
ンデンサによる混合流体に対する凝縮が不安定になり易
い。

本発明はかかる事情を鑑みなされたもので、その目的は
、導管内で流動される混合流体の状態を正確に検出する
と共に、コンデンサで混合流体を安定性良く凝縮できる
ような冷却装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、冷媒に冷凍機油を混合させてなる混合流体を
収容して循環させる冷凍サイクルと、該冷凍サイクルの
コンデンサの放熱を促進する放熱促進装置とを含む冷却
装置において、前記冷凍サイクルの高圧側部分に接続さ
れ、該高圧側部分における前記混合流体の状態を表す検
出信号を出力する光学式センサと、該センサに接続され
、前記検出信号に応じて前記放熱促進装置の作動を制御
する制御装置とを備えたことを特徴とする冷却装置であ
る。

（実施例） 以下に実施例を挙げ、本発明の冷却装置について詳細に
説明する。

第１図は本発明の冷却装置の一実施例として、車両に搭
載された冷却装置の基本的な構成を示すものである。図
示の如く、車両用冷却装置は、上述した従来の冷却装置
と同様に、所定温度以上にあっては混合された冷媒及び
冷凍機油が固液の二相状態に分離される混合流体を使用
する。

この車両用冷却装置は、コンプレッサー１、コンデンサ
３、レシーバ−ドライヤ４、絞り装置としての膨張弁１
ａ、及びエバポレータ１をこの順に導管を介して接続し
て閉回路に構成してなる従来と同様な冷凍サイクルを含
んでいる。さらにコンデンサ３の凝縮熱を効果的に放熱
するため、コンデンサファン６が放熱促進装置として設
けられている。

この車両用冷却装置はさらに、混合流体の分離状態の有
無を表す検出信号を発生する光学式センサ５が、レシー
バドライヤ４と膨張弁１ａとの間の導管に設けられてい
る。この光学式センサ５は混合流体を間にして互いに対
向した照射光部と受光部とを含んでいる。混合流体が分
離状態にあるか否かの判断は、照射光部より照射された
光が混合流体を透過した後に受光部において受光される
透過光量の変化に基づいて行われる。

光学式センサ５には図示の如く専用のセンサアンプ５ａ
を介して、一端が接地されると共に励磁コイル７ａを介
挿した信号線の他端が接続されている。励磁コイル７ａ
の励磁界内の対向する位置には、一端が接地されると共
にスイッチ７ｂと抵抗とを並列に介挿した別の信号線の
他端がコンデンサファン６に接続されている。励磁コイ
ル７ａとスイッチ７ｂは合せて制御装置７を構成する。

後文から分かるように、制御装置７はセンサ５からの検
出信号に応じてコンデンサファン６の作動を制御する。

かかる構成によると、光学式センサ５によって液ライン
の導管内で流動される混合流体の状態を正確に検出する
ことができると共に、光学式センサ５からの検出信号を
受けた制御装置７によって（具体的には励磁された状態
の励磁コイル７ａから発生される励磁界によってスイッ
チ７ｂがオンされる）、コンデンサ３における混合流体
に対する凝縮作用を安定性良く行うことかできる。

特に、コンデンサ３及びエバポレータ１の間に配設され
た導管（液ライン）内で液体状態におかれるへき混合流
体が所定の温度以上の条件下で循環されると、冷媒及び
冷凍機油が固液の二相状態に分離され場合の白濁された
状態になる。光学式センサ５はこの状態を、混合流体に
対する透過光量の変化（通常の透明な状態にあっては殆
ど変化しないが、白濁されると大幅に減じられる）で正
確に検出することができる。

第２図は、混合流体の物理特性を、圧力変化Ｐと温度変
化Ｔとの相関による曲線Ｃで示したものである。

ここでは、混合流体が温度Ｔ１以下では圧力変化Ｐによ
らずに液体状態にあるが、温度１２以上では圧力変化Ｐ
次第で固液の二相状態に分離されることが判る。具体的
に云えば、混合流体は圧力ＰＸの条件下にあって、温度
Ｔ１のとき（即ち、Ｘ２点）には液体状態にあり、温度
Ｔ２のとき（即ち、Ｘ１点）には固液の二相分離状態に
ある。

即ち、第２図は圧力ＰＸの条件下で温度Ｔ２のときに固
液の二相状態にある混合流体か冷却されて温度Ｔ１にな
ると、液体状態になることを示している。

従って、かかる混合流体を用いてもコンデンサファン６
によって、コンデンサ３を冷却して導管内の混合流体を
冷却するので、混合流体が固液の二相状態に分離され難
くなっている。又、混合流体が固液の二相状態に分離さ
れても、光学式センサ５がその状態を正確に検出してコ
ンデンサ３に対するコンデンサファン６による冷却を制
御するので、そもそも混合流体が固液の二相状態に分離
され難くなっている。

尚、本発明の冷却装置は車両用の他、食料品が収容され
る業務用冷凍庫内を冷却するために用いることもできる
ので、本発明は実施例に限定されない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、混合流体が固液の二相状
態に分離され難く、しかも分離された場合にもコンデン
サに対する冷却を制御して直ちに固液の二相状態にある
混合流体を冷却し、液体状態にできるような有用性の高
い冷却装置が実現される。即ち、冷却制御部は冷却装置
における高圧側のコンデンサを適宜冷却するものなので
、冷却装置自体を廉価に構成することができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却装置の基本的な構成を示す図、第
２図はその冷却装置に用いられる混合流体の物理特性を
説明するために示す図である。 トエバボレータ、２・・・コンプレッサ、３・・・コン
デンサ、４・・・レンーバドライヤ、５・・・光学式セ
ンサ、６・・・コンデンサファン、７・・制御装置、７
ａ・・励磁コイル、７ｂ・・・スイッチ。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒に冷凍機油を混合させてなる混合流体を収容
   して循環させる冷凍サイクルと、該冷凍サイクルのコン
   デンサの放熱を促進する放熱促進装置とを含む冷却装置
   において、前記冷凍サイクルの高圧側部分に接続され、
   該高圧側部分における前記混合流体の状態を表す検出信
   号を出力する光学式センサと、該センサに接続され、前
   記検出信号に応じて前記放熱促進装置の作動を制御する
   制御装置とを備えたことを特徴とする冷却装置。
2. （２）前記センサは前記混合流体を間にして互いに対向
   した照射光部と受光部とを含み、該受光部は受光量に応
   じた信号を前記検出信号として出力するものである請求
   項１記載の冷却装置。