(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧容器本体のオイル検知レベル位置に接続されて低圧側に連通するオイル戻し管を有し、
このオイル戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第１温度センサとを有するとともに、
オイル検知レベル位置よりも上位に接続されて上記低圧側に連通するガス冷媒戻し管を有し、
このガス冷媒戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第２温度センサとを有し、
オイル検知レベル位置よりも下方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管にガス冷媒が供給されて、第１、第２温度センサの検出温度が略等しくなることを利用して、オイルレベルを検知する制御手段を有した、
ことを特徴とする高圧容器のオイルレベル検知装置。
【請求項２】
高圧容器を備えた空気調和装置において、
高圧容器本体のオイル検知レベル位置に接続されて低圧側に連通するオイル戻し管を有し、
このオイル戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第１温度センサとを有するとともに、
オイル検知レベル位置よりも上位に接続されて上記低圧側に連通するガス冷媒戻し管を有し、
このガス冷媒戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第２温度センサとを有し、
オイル検知レベル位置よりも下方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管にガス冷媒が供給されて、第１、第２温度センサの検出温度が略等しくなることを利用して、オイルレベルを検知する制御手段を有した、
ことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機やオイルセパレータ等のような高圧容器のオイルレベル検知装置および空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮機等の高圧容器のオイルレベルは、フロートスイッチ型の油面センサ等を用いて計測されている。この種のものでは、例えば、容器本体内にフロートを有し、容器本体内の油面が下がった場合、フロート内の磁石がスイッチを吸引して、通電検知する仕組みとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、油面センサが高圧側に使用される場合、その圧力でフロートがつぶれる等、耐圧信頼性に問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、オイルレベル検知装置の耐圧信頼性を向上させることができ、しかもオイルレベルを正確に検出することができる高圧容器のオイルレベル検知装置および空気調和装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、高圧容器本体のオイル検知レベル位置に接続されて低圧側に連通するオイル戻し管を有し、このオイル戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第１温度センサとを有するとともに、オイル検知レベル位置よりも上位に接続されて上記低圧側に連通するガス冷媒戻し管を有し、このガス冷媒戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第２温度センサとを有し、オイル検知レベル位置よりも下方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管にガス冷媒が供給されて、第１、第２温度センサの検出温度が略等しくなることを利用して、オイルレベルを検知する制御手段を有した、ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、高圧容器を備えた空気調和装置において、高圧容器本体のオイル検知レベル位置に接続されて低圧側に連通するオイル戻し管を有し、このオイル戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第１温度センサとを有するとともに、オイル検知レベル位置よりも上位に接続されて上記低圧側に連通するガス冷媒戻し管を有し、このガス冷媒戻し管は流路抵抗器とこの流路抵抗器の下流に設けられた第２温度センサとを有し、オイル検知レベル位置よりも下方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管にガス冷媒が供給されて、第１、第２温度センサの検出温度が略等しくなることを利用して、オイルレベルを検知する制御手段を有したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１０】
図１において、１ａ，１ｂは室外ユニットを示し、３ａ，３ｂは室内ユニットを示している。室外ユニット１ａは、アキュームレータ１０ａと、ガスエンジン駆動による圧縮機１１ａと、オイルセパレータ１２ａと、四方弁１３ａと、室外熱交換器１４ａと、室外電動式膨脹弁１５ａとで構成されている。なお、１７ａは室外熱交換器１４ａのファンである。室外ユニット１ｂについては、以下の構成を含めて、室外ユニット１ａと同じであるので、説明を省略する。
【００１１】
また、室内ユニット３ａは、室内熱交換器３４ａと、室内電動式膨脹弁３５ａ（以下「室内メカ弁３５ａ」という。）とで構成されている。なお、室内ユニット３ｂについては、以下の構成を含めて、室内ユニット３ａと同じであるので、説明を省略する。この室内ユニット３ａ，３ｂからは、ガス管５及び液管７からなるユニット間配管が延び出し、このユニット間配管には、室外ユニット１ａ，１ｂが並列に接続されている。
【００１２】
オイルセパレータ１２ａは、圧縮機１１ａから吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、ここで分離された潤滑油は常時オイル戻し管２１ａと強制オイル戻し管２２ａとを通じて圧縮機１１ａに戻される。常時オイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ２４ａが設けられ、このキャピラリーチューブ２４ａによって圧縮機１１ａに戻されるオイルに流路抵抗がかけられる。この常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレータ１２ａの中程につながれ、これがつながれた位置よりもオイルセパレータ１２ａ内のオイルの油面が上回る限りにおいて、この常時オイル戻し管２１ａを通じてオイルが常時圧縮機１１ａの吸込管に戻される。強制オイル戻し管２２ａには開閉弁２３ａ，２５ａが設けられる。この強制オイル戻し管２２ａは、オイルセパレータ１２ａの底部につながれ、開閉弁２３ａ，２５ａを開くことによってオイルセパレータ１２ａ内のオイルが強制的に圧縮機１１ａの吸込管に戻される。
【００１３】
室外ユニット１ａ，１ｂの強制オイル戻し管２２ａ，２２ｂどうしは、バランス管５１によりつながれる。このバランス管５１は、第３の補助管５３ａを通じて、四方弁１３ａとチェッキ弁１８ａとの間につながれ、第３の補助管５３ａには第３の開閉弁５５ａが設けられる。
【００１４】
第３の開閉弁５５ａが開き、四方弁１３ａが図示の位置に切り替わると、バランス管５１は室外熱交換器１４ａに連通する。
【００１５】
この空気調和機では、各室外ユニット１ａ，１ｂにおけるオイル量を計測し、いずれかの室外ユニット１ａ，１ｂのオイル量が不足した場合、他の室外ユニット１ａ，１ｂからオイルを回収して各室外ユニット１ａ，１ｂ間のオイル量をバランスさせる制御が行われる。
【００１６】
さて、本実施形態では、オイルセパレータ１２ａ，１２ｂでのオイルレベルを検知することにより、圧縮機１１のオイルレベルを推定し、各室外ユニット１ａ，１ｂにおけるオイル量を推定する。
【００１７】
図２は、参考例を示す。
【００１８】
この参考例では、上述した常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレータ（高圧容器本体）１２ａの底部から距離Ａのレベル（オイル検知レベル位置）に接続され、オイルセパレータ１２ａ内の実際の油面Ｌが、このレベル以上にある場合、オイルセパレータ１２ａ内のオイルは理論上常時キャピラリーチューブ２４ａを介して圧縮機（低圧側）１１ａに戻される。
【００１９】
このオイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ（流路抵抗器）２４ａが接続され、このキャピラリーチューブ２４ａの下流には第１温度センサ１０１が設けられるとともに、上記キャピラリーチューブ２４ａの上流には第３温度センサ１０３が設けられている。
【００２０】
上記オイル検知レベル位置Ａよりも上位であって、オイルセパレータ（高圧容器本体）１２ａの上方にはガス冷媒戻し管７１が接続され、このガス冷媒戻し管７１は上記圧縮機１１ａの低圧側に連通する。
【００２１】
このガス冷媒戻し管７１には、キャピラリーチューブ（流路抵抗器）７２が接続され、このキャピラリーチューブ７２の下流には第２温度センサ１０２が設けられている。なお、オイルセパレータ（高圧容器本体）１２ａの底部には、強制オイル戻し管２２ａが接続され、この強制オイル戻し管２２ａには、上述したように、開閉弁２３ａ，２５ａ（図１）が接続され、この開閉弁２３ａ，２５ａが必要に応じて適宜開放される。
【００２２】
本参考例では、第１および第３温度センサ１０１，１０３の検知温度に基づいて、オイルセパレータ１２ａ内のオイルレベルが検知される。
【００２３】
オイル検知レベル位置Ａよりも上方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管２１ａにはオイルが供給される。この場合、第１および第３温度センサ１０１，１０３の検知温度差ΔＴは、所定の温度差で推移する。一方、オイル検知レベル位置Ａよりも下方にオイルが存在する場合、上記オイル戻し管２１ａにはガス冷媒が供給される。ここにガス冷媒が流入し始めると、第３温度センサ１０３の検知温度が低下する。そして、第１および第３温度センサ１０１，１０３の検知温度差ΔＴが、上記所定の温度差以上に開く。
【００２４】
上記第１温度センサ１０１および第３温度センサ１０３により検出された温度は、マイクロコンピュータ（制御手段）１０５に送られ、このマイクロコンピュータ１０５は、上記検知温度差ΔＴが、上記所定の温度差以上に開いたことに基づいて、オイルセパレータ１２ａ内の油面Ｌが、オイル検知レベル位置Ａよりも下回ったことを検知する。
【００２５】
つぎに、本発明の一実施形態を説明する。
【００２６】
この実施形態では、第１および第２温度センサ１０１，１０２の検知温度に基づいて、オイルセパレータ１２ａ内のオイルレベルが検知される。
【００２７】
ガス冷媒戻し管７１には常時ガス冷媒が供給されるため、第２温度センサ１０２の検知温度はもともと低い。
【００２８】
一方、オイル検知レベル位置Ａよりも上方にオイルが存在して、上記オイル戻し管２１ａにオイルが供給されている場合、第１温度センサ１０１の検知温度は、第２温度センサ１０２の検知温度よりも高くなっている。そして、オイルセパレータ１２ａ内の油面Ｌが、オイル検知レベル位置Ａよりも下回って、上記オイル戻し管２１ａにガス冷媒が供給された場合、第１温度センサ１０１の検知温度が低下して、第２温度センサ１０２の検知温度と略等しくなる。
【００２９】
上記第１温度センサ１０１および第２温度センサ１０２により検出された温度は、マイクロコンピュータ（制御手段）１０５に送られ、このマイクロコンピュータ１０５は、第１および第２温度センサ１０１，１０２の検知温度を比較し、これら温度が略等しくなった場合、オイルセパレータ１２ａ内の油面Ｌが、オイル検知レベル位置Ａよりも下回ったことを検知する。
【００３０】
図３は、処理フローを示す。
【００３１】
室外ユニットが運転中であるか否かを見て（Ｓ１）、これが運転中であれば、運転後３分間経過しているか否かを見る（Ｓ２）。ここで、運転後３分間経過していなければ、以下に示す取得温度に変化が現れないため、以下の制御は実行されない。運転後３分間経過した場合、オイルセパレータ上温度Ｔｕ（第２温度センサ１０２）と、オイルセパレータ下温度Ｔｌ（第１温度センサ１０１）とを取得して（Ｓ３）、これら温度差を比較する（Ｓ４）。
【００３２】
これら温度差が１０℃よりも大きい場合、オイルセパレータ１２ａ内の油面Ｌは、オイル検知レベル位置Ａよりも上回っていると判断し、オイルセパレータ内の油量＝多とされる（Ｓ５）。上記温度差が１０℃よりも小さい場合、ついで、当該温度差が５℃と比較される（Ｓ６）。
【００３３】
そして、温度差が５℃よりも大きい場合、オイルセパレータ１２ａ内の油量＝適量とされ（Ｓ７）、温度差が５℃よりも小さい場合、オイルセパレータ１２ａ内の油量＝不足と判断される（Ｓ８）。
【００３４】
上記温度差を５℃と１０℃の二段階に亘って比較するため、オイルセパレータ１２ａ内の油量を適量と不足に区別できる。
【００３５】
いずれの実施形態にあっても、従来のように、フロートスイッチ型の油面センサを用いることがないため、フロートが圧力でつぶれるといった問題が解消される。また、オイルや冷媒を流出させる管路に流路抵抗器と温度センサを設けるだけの簡単な構成であるため、安価なセンサとなり、耐圧性を気にすることのない設計が可能になる。可動部が存在しないため、故障が少なく、高品質のオイルレベル検知装置が提供される。
【００３６】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。上記高圧容器としてはオイルセパレータの他に、圧縮機が含まれることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明では、従来のように、フロートスイッチ型の油面センサを用いることがないため、フロートが圧力でつぶれるといった問題が解消される。
【００３８】
また、オイルや冷媒を流出させる管路に流路抵抗器と温度センサを設けるだけの簡単な構成であるため、安価なセンサとなり、耐圧性を気にすることのない設計が可能になる。可動部が存在しないため、故障が少なく、高品質のオイルレベル検知装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和装置の一例を示す系統図である。
【図２】オイルセパレータ近傍の冷媒回路図である。
【図３】一実施形態の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  室外ユニット
３  室内ユニット
５  ガス管
７  液管
１１ａ，１１ｂ  圧縮機
１２ａ，１２ｂ  オイルセパレータ
２１ａ，２１ｂ  戻し管
２３ａ，２３ｂ  開閉弁
２５ａ，２５ｂ  開閉弁
１０１  第１温度センサ
１０２  第２温度センサ
１０３  第３温度センサ
１０５  制御手段
【図１】
0003819672.tif 000002
【図２】
0003819672.tif 000003
【図３】
0003819672.tif 000004