JPH0624740Y2 - 圧縮機の油面検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、圧縮機用の油面検知装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に冷凍機や空気調和機用等の圧縮機では、当該圧縮
機の作動部を潤滑するための潤滑油が使用されている
が、該潤滑油も冷媒とともに冷媒サイクルを循環するよ
うになっている。

ところが、相互に容量の異なる圧縮機を複数設置した並
列運転の圧縮機では、一般に潤滑油が戻りにくく、その
ために各圧縮機間で油面位のアンバランスが生じ、正常
な潤滑機能を実現し得ない傾向がある。このため最近多
くなって来ているコンビネーションマルチ式冷凍機など
では、通常強制均油方式を採用し、複数の圧縮機相互間
を均油管で接続して何れかの圧縮機内の潤滑油が所定レ
ベル以上になった場合にはオイルポンプを作動させ均油
管を介して他の圧縮機側へ潤滑油を強制的に流入させる
ことにより潤滑油量を均一化するようにしている。

そして、該構成を前提として更に直接各圧縮機の油面位
を検出する電気的な油面検知装置を設け、該油面検知装
置の検出信号に基いて上記オイルポンプを自動作動させ
油面位を高精度に電子制御する自動油面管理システムも
採用されるようになってきている（例えば三菱電気技報
VoL５７．No.５・１９８３ Ｐ１２〜Ｐ１６「特集冷凍
機の運転制御」の記事を参照）。

もちろん、従来一般に空気調和機用であって、且つ比較
的小容量の圧縮機などでは、特に上記のような電気的な
油面検知装置を設けることなく、外部からの視認が可能
な油面計窓の設置で済ませているケースも多い。しか
し、このような構成の場合、必ず定期的なオイル量チェ
ックが不可欠となり、少しでもチェックを怠ったりする
とオイル上りを招く恐れがあり、不便である。従って、
本来このような比較的小容量の圧縮機の場合にあって
も、上述のような油面検知装置を設置することが好まし
い。

ところで、上記のような油面検知装置として現在使用さ
れているものは、例えば第６図に示すような構造となっ
ている。

すなわち、図中符号２０は圧縮機の下部筐体ブロック部
であり、該下部筐体ブロック部２０内には潤滑油２１を
貯溜するためのオイル溜り２２が形成されている。

そして、上記圧縮機２０の下部筐体ブロック部２０の側
壁には外部から内部に貫通して油面検知装置嵌装用の取
付穴２３が形成されており、該取付穴２３を利用して油
面検知装置２４がそのセンサー面側を上記オイル溜り２
２内に開放突出させた状態で取付けられている。

油面検知装置２４は、先端側が全断面状に開放された筒
状の筐体２６と該筐体２６内中心軸部に位置して接着剤
２７によって固定保持されるとともにハーメチックシー
ル２８を介してシールされた上でそのリード線部２９を
外部に導出した自己発熱型サーミスタよりなる温度検知
素子３０とから構成されている。

そして、今例えば上記オイル溜り２２内に潤滑油２１が
適正量ＦＬレベルにある時には、上記温度検知素子３０
は油中状態となって熱放散量が大きくなり、当該温度検
知素子３０の抵抗値は高く、端子電圧は高くなる。従っ
て、それらの変化率を考慮して一定時間経過後に温度換
算した温度検知素子３０の出力は、第４図(A)に示すよ
うに潤滑油２１が基準となる油面位以上あることを示す
スレッショルドレベルＴＬＬ以下（実線）となり、潤滑
油２１が充満状態にあることを示す。

一方、それに反して上記潤滑油２１が減少して補充を必
要とする第６図の油面スレッショルドレベル（閾値）Ｔ
Ｌ以下に油面が低下すると、上記温度検知素子３０は、
油中よりも遥かに熱放散量の小さい冷媒ガス中となるた
め、その抵抗値は小さくなって端子電圧も低下する。こ
の結果、第４図(A)に示すように上記温度検知素子３０
の出力は高くなる。従って、上記両ケースの温度検知素
子３０の抵抗値、端子電圧の相対差から上記潤滑油２１
の油面位の変動を検出することができる（例えば実開昭
５６−３４２６号公報参照）。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上記のような構造の油面検知装置の場合、圧
縮機内におけるフォーミングの発生によって次のような
問題が発生する。

すなわち、圧縮機中において冷媒ガスと油の圧力が低下
すると、潤滑油中に冷媒が溶け込んで気泡化し、潤滑油
自体が沸騰状態となって所謂フォーミング状態が生じ
る。そして、該フォーミングが発生すると、それが気液
混合状態であることに加え、上記沸騰作用により通常下
方から上方への垂直上昇流となることなどから本来の油
中における熱放散量そのものが大きく変動する。その結
果、正確な抵抗値差、又は電圧差を把握しにくくなり、
場合によっては正確な油面検知が困難又は不能となる場
合を生じる問題がある。

すなわち、一般にフォーミング発生により気液混合状態
の潤滑油２１が温度検知素子３０の周囲を急速に流動す
ると、必然的に熱放散量が大となり、沸騰時などには実
際には油面位が低くなっているにも拘わらず高いと判定
する恐れも生じる。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、例えば第１図〜第５図に示すように圧縮機
２のオイル溜り部１の所定油面位置に設置され、冷媒ガ
ス中における熱放散量と潤滑油中における熱放散量との
相対差によって圧縮機２内油面位置の変動を検出する自
己発熱型温度検知手段１４を備えてなる圧縮機の油面検
知装置において、上記自己発熱型温度検知手段１４の温
度検知部を上記オイル溜り部１内に突出した密閉筐体６
内の閉空間位置に臨ませて固定保持するとともに該密閉
筐体６の上下部の上記温度検知手段１４の温度検知部を
避けた位置に油面変動に応じて潤滑油が流入、流出する
開口部７，８を形成し、該開口部７，８に定常状態にお
ける潤滑油及び冷媒ガスは透過させるが他方フォーミン
グ発生時における気液混合状態の潤滑油中の気泡は透過
させないフィルタ部材１２，１３を介設してなるもので
ある。

（作用） 上記本考案の圧縮機用油面検知装置の構成では、圧縮機
２のオイル溜り部１内に突出した密閉筐体６内の閉空間
位置に臨んで自己発熱型の温度検知手段１４の温度検知
部が設けられており、該温度検知部には定常状態におけ
る潤滑油２１と冷媒ガスは透過させるがフォーミング発
生時の気液混合状態の潤滑油２１中の気泡は透過させ得
ないフィルタ部材１２，１３を介設した潤滑油流入、流
出用の上下開口部７，８を介して油面変動に対応した潤
滑油及び冷媒ガスが侵入接触されるようになっている。
しかも、上記フィルタ部材１２，１３を介設した開口部
７，８は、上記温度検知手段１４の温度検知部を避けた
位置に形成されており、フォーミング発生時において上
記上下開口部７，８間に形成される潤滑油等流通路を流
動する流動状態の潤滑油が上記温度検知手段１４の温度
検知部に直接接触するのが避けられるようになってい
る。

従って、先ずフォーミング発生時の気液混合状態の潤滑
油が、そのまま拡散状態で密閉筐体６内に入るようなこ
とはなくなり、また同潤滑油の内の気泡部は上記フィル
タ部材１２，１３によって確実にカットされて当該気泡
を含む潤滑油が上記温度検知手段１４が設けられた筐体
６内にそのまま侵入するようなこともなくなる。そし
て、気泡がカットされた後に侵入する潤滑油流は、上記
フィルタ部材１３によって、その上昇力が十分に抑制さ
れるようになるとともに、極端な上昇力を伴う場合にも
温度検知手段１４の温度検知部を避けて設けられた下方
側開口部８から上方側開口部７に抜けて上昇するように
なり、温度検知部には直接接触しないので、より正確な
油面検知が可能となる。

（考案の効果） この結果、上記本考案の構成によると、フォーミング発
生による潤滑油の熱放散量変動の影響を確実に除去する
ことができ、相当に正確な油面位の検出が可能となるこ
とから、確実な圧縮機潤滑油量の補充管理を実現するこ
とができるようになる。従って、メンテナンスも容易と
なる。

（第１実施例） 第１図〜第３図は、本考案の第１実施例に係る圧縮機用
の油面検知装置を示している。

先ず第１図〜第３図は、当該油面検知装置のセンサー部
の構造を示しており、図中符号１は圧縮機２の筐体３底
部に形成されたオイル溜り部である。該オイル溜り部１
内には、当該圧縮機２の各種作動部を潤滑するための潤
滑油２１が所定量貯溜されている。

そして、上記圧縮機２の下部筐体３の上記潤滑油２１の
所定油面位置には、油面検知装置１０を水平方向に取り
付けるための取り付け穴５とホールド用のボス部４が一
体的に同軸方向に連続して形成されている。

他方、符号６が上記油面位置の近傍に水平方向に向けて
取付けられる油面検知装置１０の密閉構造の筐体（ケー
シング）であり、該筐体６は全体として内部が空胴の筒
状体に形成されているとともに先端側は完全に閉塞され
ており、かつその上下面の所定位置には内部空間を介し
て上下垂直方向に連通する潤滑油及び冷媒ガス流通用の
開口７，８が形成され、結局全体として第１図矢印に示
すような潤滑油等流通路（該流通路は潤滑油と冷媒ガス
両方の流通路となるので以下このように表現する）９が
形成されている。そして、該上方側および下方側の２つ
の開口７，８には各々フィルタ部材１２，１３が貼設さ
れている。これらのフィルタ部材１２，１３には、例え
ば亜鉛めっきやエナメル塗装を施した所定網目径の織金
網（平織）が使用される。この場合、上記網目径は言う
までもなく、上記フォーミング発生時の気泡粒の経を考
慮して可能な限り、それらの内の最小径のものをもカッ
トし得るような大きさのものが選択されるようになって
おり、例えば線径0.3(mm)〜0.19(mm)、メッシュ２６
（％）〜６０（％）：ＪＩＳ Ｇ ３５５５（１９６
４）のものが適当である。

一方、符号１４は上記筒状の筐体６の基部１６側に気密
用のハーメチックシール１５を介して接着剤１７により
固定支持された例えば自己発熱型サーミスタよりなる温
度検知素子である。そして、該温度検知素子１４には、
第４図(B) に示すように一定の電圧が印加されてい
る。該温度検知素子１４は、その先端側センシング部
（温度検知部）が上記上下開口７，８によって形成され
る潤滑油等流通路９に対し相対的に所定距離ｄだけ偏位
した上記取付け基部１６側に設置されている。換言する
と、上記上下開口７，８は、該温度検知素子１４の温度
検知部を避けて相対的に所定距離ｄだけ離れた非対応位
置に配設されている。これにより、フォーミング発生時
において第１図矢印のように上記潤滑油等流通路９を流
動する流動状態の潤滑油が上記温度検知素子１４のセン
シング部に直接接触するのが避けられるようになってい
る。

そして、以上のように形成された油面検知装置１０が図
示のように上記圧縮機２の下部筐体３に形成された取付
穴５内に嵌装されシールされて取付けられる。なお、符
号２９はリード線である。

従って、以上のような構成の油面検知装置１０によれ
ば、先ず上記オイル溜り部１内の潤滑油２１が適正量Ｆ
Ｌレベルにある時には、上記温度検知素子１４は油中状
態となって熱放散量が大きくなり、当該温度検知素子１
４の抵抗値は高く、端子電圧も高くなる。従って、温度
換算した温度検知素子１４の出力としてはスレッショル
ドレベルＴＬＬより低くなる（第４図Ａ参照）。

一方、それに反して上記潤滑油２１が減少して補充を必
要とする第１図図示スレッショルドレベル（閾値）ＴＬ
以下に油面が低下すると、上記温度検知素子１４は、油
中よりも遥かに熱放散量の小さい冷媒ガス中となるた
め、その抵抗値は小さくなって端子電圧も低下する。従
って、温度換算した温度検知素子１４の出力としては、
上記第４図(A)のスレッショルドレベルＴＬＬよりは高
くなる。従って、上記両ケースの温度検知素子１４の抵
抗値、端子電圧の相対差から従来同様に上記潤滑油２１
の油面位の変動を検出することができる。

これに対し、油面位が充満状態（第１図ＦＬ位置）にあ
る場合において、今例えば圧縮機２内でフォーミングが
発生して潤滑油２１が沸騰し、第１図の矢印で示すよう
な吹き上りを生じたとすると、該吹き上り流中の油分ａ
は上記開口７，８部のフィルタ部材１２，１３を透過し
て筐体６内空間から上方に通過するが、他方気泡戸冷媒
ガスの発泡成分は当該フィルタ部材１３の所でカットさ
れて温度検知素子１４側の筐体６内には入らないように
なる。従って、気泡混入による油中熱放散量の変動はな
くなるとともに上記フィルタ部材１２，１３の存在によ
る上昇流抑制作用によって筐体６内の潤滑油の流動状態
も安定し誤検知を確実に避けることができるようにな
る。

この結果、上記温度検知素子１４の出力は、第４図(A)
の実線に示すようにフォーミング発生時にあっても正確
に代表値を示すようになる。

（第２実施例） 上記第１実施例における油面検知装置１０では、その筐
体６部に形成された潤滑油等流通用の上、下開口７，８
を垂直方向の同軸平面上に開口させて形成したが、該開
口７，８の中の下方側の開口８は、例えば第５図のよう
に筒上筐体６の前端面１９側下部に位置して形成しても
よい。このような構成にすれば、フォーミング発生時の
沸騰による下方側からの気液混合油の吹き上げによる油
質変動の影響を更に効果的に避けることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第１実施例に係る圧縮機の油面検知
装置の圧縮機への設置状態における断面図、第２図は、
同油面検知装置単体の上面図、第３図は、同正面図、第
４図(A),(B)は、同装置の作動特性図、第５図は、本考
案の第２実施例に係る圧縮機の油面検知装置の圧縮機へ
の設置状態における断面図、第６図は、従来の圧縮機の
油面検知センサの断面図である。 １……オイル溜り部 ２……圧縮機 ３……圧縮機筐体 ５……取付穴 ６……筐体 ７……上方側開口 ８……下方側開口 ９……潤滑油等流通路 １０……油面検知装置 １２……上方側フィルタ部材 １３……下方側フィルタ部材 １４……温度検知素子 ２１……潤滑油

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機(2)のオイル溜り部(1)の所定油面位
   置に設置され、冷媒ガス中における熱放散量と潤滑油中
   における熱放散量との相対差によって圧縮機(2)内油面
   位置の変動を検出する自己発熱型温度検知手段(14)を備
   えてなる圧縮機の油面検知装置において、上記自己発熱
   型温度検知手段(14)の温度検知部を上記オイル溜り部
   (1)内に突出した密閉筐体(6)内の閉空間位置に臨ませて
   固定保持するとともに該密閉筐体(6)の上下部の上記温
   度検知手段(14)の温度検知部を避けた位置に油面変動に
   応じて潤滑油が流入、流出する開口部(7),(8)を形成
   し、該開口部(7),(8)に定常状態における潤滑油及び冷
   媒ガスは透過させるが他方フォーミング発生時における
   気液混合状態の潤滑油中の気泡は透過させないフィルタ
   部材(12),(13)を介設したことを特徴とする圧縮機の油
   面検知装置。