JPH05306857A - 冷凍装置の受液器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍装置の冷媒量検出を正確かつ低コストで
行うことができ、かつ圧縮機の回転数が高くなる等の運
転条件変化によって生ずる余剰液冷媒を蓄えるといった
受液器本来の機能を果たし得る冷凍装置の受液器を提供
する。 【構成】 図中上方が閉塞していて下方に開口部を有し
ている中空部材３を受液器本体１内に設ける。冷媒入口
７から流入して受液器本体１の下方から溜まっていく液
冷媒は、中空部材３の内部には溜まらずに外部から溜ま
っていく。これによって受液器本体１内の最上部に液面
を位置させてプリズム２ａの大きさを小さくしても、中
空部材３の内部を気冷媒の状態とすることができるの
で、圧縮機の回転数が高くなっても余剰液冷媒は中空部
材３の内部に蓄えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置の受液器に関
し、例えば車両空調用の冷凍装置に用いた場合に有効で
ある。

【０００２】

【従来の技術】冷凍装置の受液器としては、例えば日本
電装公開技報整理番号６２−１０１（１９８８年１１月
１５日発行）に開示されているように、レシーバの上部
に設けられたサイトグラスからレシーバ内部を目視し
て、レシーバ内の冷媒量を検出するものがある。またこ
の従来装置は、図２０に示すように、サイトグラス２と
一体成形されたプリズム２ａ部分が液冷媒で満たされて
いる場合と満たされていない場合とではプリズム２ａ部
分における光の進行方向が異なることを利用して、それ
ぞれの場合の光の進行方向先に異なった色の面２ａ1 お
よび２ａ2 を設けており、サイトグラス２からレシーバ
１内を目視したときに色の違いを見ることによって冷媒
量の過不足を検出できるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来から
のレシーバ１内に蓄えられる液冷媒量には限度があり、
圧縮機の回転数が低いときのレシーバ１内の液面がせい
ぜい図２０の破線位置までであった。なぜならば、圧縮
機の回転数が低いときにレシーバ１内を液冷媒で満杯に
してしまうと、圧縮機の回転数が増大したときに生ずる
余剰液冷媒をレシーバ１が蓄えることができず、その結
果、圧縮機の消費動力が大きくなってしまうからであ
る。つまり、レシーバ１が蓄えることのできなかった上
記余剰液冷媒は、レシーバ１の上流に設けられた凝縮器
に溜まってしまい、これが凝縮器の放熱面積の縮小化を
招いてしまう。そして、凝縮器は少ない放熱面積で冷媒
を液化させることが要求され、その結果、凝縮器の高圧
圧力が高くなってしまう。そしてこれに伴って、圧縮機
の消費動力が大きくなってしまうのである。

【０００４】一般に冷媒量検出は、圧縮機の回転数が低
いときにサイトグラス２からレシーバ１内部を目視する
ことによって行われる。しかし上記のように、従来は圧
縮機の回転数が低いときのレシーバ１内の液面をあまり
高くすることができなかったので、必然的にサイトグラ
ス２からプリズム２ａまでの長さはある程度長くなけれ
ばならなかった。

【０００５】ところで、サイトグラス２およびプリズム
２ａは例えば透明ナイロン、石英ガラス等で構成され
る。ここで、サイトグラス２およびプリズム２ａを透明
ナイロンにて構成した場合、透明ナイロンは透明度が低
いので、サイトグラス２からプリズム２ａまでの長さが
上記のように長くなると冷媒量を明確に検出することが
できないといった問題が生ずる。

【０００６】また、サイトグラス２を透明度の高い石英
ガラスにて構成することによって上記問題は解決される
のであるが、石英ガラスは高価でかつ強度が弱いもので
あるので、サイトグラス２からプリズム２ａまでの長さ
が上記のように長くなるとそれだけコストアップとなり
かつ壊れ易くなるといった問題が生ずる。

【０００７】そこで本発明は、圧縮機の回転数が低いと
きにおける受液器本体内の液面を高くすることによっ
て、冷凍装置の冷媒量検出を正確かつ低コストで行うこ
とができ、かつ圧縮機の回転数が高くなる等の運転条件
変化によって生ずる余剰液冷媒を蓄えるといった受液器
本来の機能を良好に果たし得る冷凍装置の受液器を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、冷媒の圧縮を行う圧縮機と、この圧縮機に
て圧縮された高圧冷媒の凝縮を行う凝縮器と、この凝縮
器にて凝縮された冷媒の減圧膨張を行う減圧手段と、こ
の減圧手段にて減圧された冷媒の蒸発を行う蒸発器とを
備える冷凍装置に用いられるものであり、前記凝縮器の
通路途中ないし出口の位置に接続された冷媒入口、およ
び前記減圧手段の上流の位置に接続された冷媒出口を有
し、かつ内部に液冷媒を蓄えるように構成された受液器
本体と、この受液器本体の上部に設けられ、この受液器
本体内を見るためのサイトグラスと、前記受液器本体内
に設けられ、下方に開口部を有し、上方が閉塞した形状
をしており、内部が周囲に対して断熱されている中空部
材とを有し、かつ前記冷媒入口が前記中空部材の開口部
よりも下方の位置において前記受液器本体に開口してい
る冷凍装置の受液器をその要旨とする。

【０００９】

【作用】圧縮機、凝縮器、受液器本体、減圧手段、およ
び蒸発器を備える冷凍装置内に存在する冷媒量が少ない
状態から、圧縮機の低回転時を利用してこの冷凍装置内
に冷媒を注入していく場合を説明する。

【００１０】冷凍装置内に存在する冷媒量が少ない場
合、図１８（ａ）に示すように、受液器本体１内に溜ま
っている液冷媒量は少なく、その液面は中空部材３の開
口部３ａより下方に位置する。また、このとき同時に受
液器本体１内には、開口部３ａよりも下方の位置におけ
る受液器本体１にに形成された冷媒入口７から多量の気
冷媒が流入され、これによって液面が乱される。またこ
の多量の気冷媒は、周囲の空間層等によって断熱された
中空部材３の内部５および外部６に向かって、浮力によ
って上昇していく。このうち、中空部材外部６に向かっ
て上昇した気冷媒は、受液器本体１の内壁面に沿って上
昇する際に、受液器本体１を介して受液器本体１外部の
外気等によって冷却され、一部が凝縮して液化する。し
かし、冷媒入口７から受液器本体１内に供給される気冷
媒が充分であるので、上記液化する気冷媒量だけ中空部
材外部６に気冷媒が供給されるので、６における圧力変
動は生じない。

【００１１】更に冷媒を冷凍装置内に注入していくこと
によって、冷媒入口７から受液器本体１内に流入される
冷媒のうち気冷媒の割合が減り、中空部材内部５および
外部６に向かって上昇する気冷媒量が減る（図１８
（ｂ））。また、この場合も中空部材外部６における気
冷媒は外気等によって冷却されて液化するわけだが、冷
媒入口７から受液器本体１内に供給される気冷媒量が少
ないために、中空部材外部６にて液化する気冷媒量が中
空部材外部６に向かって上昇する気冷媒量よりも多くな
り、中空部材外部６の圧力が小さくなる。それ故、中空
部材外部６の圧力が受液器本体１下部の液冷媒と同じ圧
力になるまで、中空部材外部６における液面が上昇する
（図１９（ａ））。一方、中空部材内部５の周囲は断熱
されているので、中空部材内部５における気冷媒は液化
しない。それ故、中空部材内部５の圧力は変動せず、中
空部材内部５における液面は上昇しない（図１９
（ａ））。

【００１２】更に冷媒を冷凍装置内に注入していくこと
によって、中空部材外部６に向かって上昇する気冷媒量
が更に減る。これに対して、中空部材外部６における気
冷媒の液化は依然続くので、中空部材外部６の低圧力状
態が続き、中空部材外部６における液面の上昇が更に続
く。そして最終的には図１９（ｂ）に示すように、受液
器本体１内の冷媒量が過充填状態となる。このとき、冷
媒の液面が受液器本体１の上部に位置しているので、冷
媒量が過充填であるかどうかをサイトグラス２から容易
にかつ正確に検出することができる。

【００１３】このとき、冷凍装置内への冷媒の注入を、
前記過充填状態であると検出できる位置の近辺で停止さ
せれば、圧縮機の低回転時においては中空部材内部５の
空間を気体冷媒で満たされた状態とすることができる。
これによって、例えば圧縮機の回転数が高くなる等の運
転条件変化によって冷凍装置に必要な冷媒量が少なくな
り、冷凍装置全体の余剰液冷媒が増してきた場合におい
ても、この余剰液冷媒を受液器本体１内に蓄えることが
できる。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
受液器本体内における冷媒の液面を上昇させたことによ
って、冷凍装置内の冷媒量が過充填状態であるかどうか
を容易にかつ正確に検出することができる。また、例え
ば運転条件が変化することによって生ずる余剰液冷媒を
受液器本体内に蓄えることができるので、凝縮器の放熱
面積を小さくすることを避けることができ、その結果、
圧縮機の消費動力の増大化を避けることができる。

【００１５】

【実施例】先ず、本発明を自動車に適用した第１実施例
の構成について、図１ないし図３を用いて説明する。

【００１６】図２は本発明冷凍装置の概略を示す冷凍装
置図であり、図中２００は図示しない自動車走行用エン
ジンによって駆動される圧縮機である。圧縮機２００に
て圧縮吐出された高温高圧の冷媒は冷媒配管３５０を介
して凝縮器４００に供給される。凝縮器４００にて外部
空気と熱交換した冷媒は高温高圧のまま冷媒配管３５１
を介して減圧手段３００に供給される。第１実施例では
減圧手段として、感熱筒３１１からの信号に基づき絞り
量を変える温度作動式膨張弁を用いる。

【００１７】この膨張弁３００にて減圧膨張され霧状と
なった冷媒は蒸発器３１０に供給される。蒸発器３１０
は自動車用空調装置に配置され、被空調空気と熱交換
し、空気中から気化熱を奪って空気を冷却すると同時に
冷媒の蒸発を行う。そして蒸発器３１０で蒸発した低温
低圧の気冷媒は冷媒配管３５２を経て圧縮機２００に循
環する。また、凝縮器４００の出口の位置には受液器本
体１の冷媒入口が接続されており、膨張弁３００の上流
の位置には受液器本体１の冷媒出口が接続されている。

【００１８】次に、受液器本体１の内部構造ついて図１
を用いて説明する。図１に示すように、円筒状の受液器
本体１の図中上端は開口しており、その開口部には中空
リング状のアルミ材で作られた切削部材９がかしめ固定
されている。また、その開口部と切削部材９とはＯリン
グ１０で密着固定されている。なお、受液器本体１は良
熱伝導性を有するアルミにて構成されている。

【００１９】切削部材９の中空部分には透明ナイロンに
て構成されたプリズム２ａが挿入されている。また切削
部材９の図中上面には、中空部分にサイトグラス２が溶
着された鉄リング１１が切削部材９の一部９ａによって
かしめ固定されている。また、切削部材９、プリズム２
ａ、および鉄リング１１のそれぞれの間にはＯリング１
０が設けられ、それぞれが互いに密着固定されている。
なお、サイトグラス２はガラスにて構成されている。

【００２０】プリズム２ａの図中下方に形成された突出
部２ａ1 には、赤色に着色された過充填チェック用板１
２が嵌合されている。また、受液器本体１の図中下方に
は、凝縮器４００（図２）からの高温高圧冷媒が流入す
る冷媒入口７と、冷媒が膨張弁３００（図２）へ吐出す
る冷媒出口８とが開口している。

【００２１】受液器本体１内部には中空部材３が設けら
れている。この中空部材３は図中上方が閉塞していて図
中下方に開口部３ａを有しており、中空円柱状の樹脂で
形成されたものである。

【００２２】図３に示すように、中空部材３は４本の脚
３ｂと４つの突起３ｃと４本の脚３ｄとを有している。
ここで４本の脚３ｂおよび４本の脚３ｄは、中空部材３
が上下方向にぐらつかないように固定するためのもので
ある。また４つの突起３ｃは、中空部材３が横方向にぐ
らつかないように固定するためのものである。

【００２３】次に、以上の構成に基づく第１実施例の作
動を説明する。図２に示した冷凍装置内に存在する冷媒
量が少ない場合、図４に示すように、受液器本体１内に
溜まっている液冷媒量は少なく、その液面は中空部材３
の開口部３ａより下方に位置する。また、このとき同時
に受液器本体１内には、開口部３ａよりも下方に形成さ
れた冷媒入口７から多量の気冷媒が流入され、これによ
って液面が乱される。またこの多量の気冷媒は、中空部
材３の内部５および外部６に向かって、浮力によって上
昇していく。

【００２４】このうち、中空部材外部６に向かって上昇
した気冷媒は、受液器本体１の内壁面に沿って上昇する
際に、良熱伝導性を有するアルミで構成された受液器本
体１を介して、受液器本体１外部の外気等によって冷却
され、一部が凝縮して液化する。しかし、冷媒入口７か
ら受液器本体１内に供給される気冷媒量が充分であるた
め、中空部材外部６にて液化する気冷媒の量だけ中空部
材外部６に気冷媒が供給されるので、結果的に６におけ
る圧力変動は生じない。

【００２５】一方、受液器本体１の内壁面と中空部材３
の外壁面との間の空間層が断熱層として働くので、結果
的に中空部材３が断熱されたのと同じことになる。その
結果、中空部材内部５内の気冷媒は冷却、液化すること
はない。故に中空部材内部５における圧力変動は生じな
い。

【００２６】更に冷媒を冷凍装置内に注入していくこと
によって、冷媒入口７から受液器本体１内に流入される
冷媒のうち気冷媒の割合が減り、その結果、中空部材外
部６に向かって上昇する気冷媒量が図４に示した状態に
比べて減る。また、この場合にも中空部材外部６におけ
る気冷媒は外気等によって冷却されて液化しているわけ
だが、冷媒入口７から中空部材外部６に供給される気冷
媒量の方がこの液化する量に比べて少ないので、中空部
材外部６における圧力が小さくなる。

【００２７】そして図５に示すように、中空部材外部６
の圧力が小さくなることによって、中空部材外部６の圧
力と受液器本体１の下方に溜まっている液冷媒の圧力と
が等しくなるところまで、中空部材外部６における液面
が上昇する。

【００２８】一方、中空部材３は周囲の空間層によって
断熱されているので、この場合も中空部材内部５におけ
る気冷媒は液化しない。その結果、中空部材内部５の圧
力は変動しないので、図５に示すように、中空部材内部
５における液面は中空部材３の開口部３ａの位置にて一
定に保たれ、これ以上上昇しない。

【００２９】更に冷媒を冷凍装置内に注入していくこと
によって、中空部材外部６に向かって上昇する気冷媒量
が更に減る。これに対して、中空部材外部６における気
冷媒の液化は依然続くので、液冷媒の圧力に比べて中空
部材外部６の圧力の方が小さい状態が続き、中空部材外
部６における液面の上昇が続く。そして最終的には図６
に示すように、受液器本体１内が液冷媒で満たされた状
態となる。一方、中空部材内部５における液面は、既述
のように中空部材３の開口部３ａの位置にて一定であ
る。

【００３０】ところで、アイドリング時つまり圧縮機２
００（図２）の回転数が低いときに受液器本体１内へ液
冷媒を図６に示す量になるまで充填した後、圧縮機２０
０の回転数を高くすると、冷凍装置全体として必要な冷
媒量が減る。その結果、冷凍装置全体から見ると冷媒が
余ることになり、この余剰冷媒が図７（ａ）に示すよう
に液となって凝縮器４００へ溜まることになる。そして
凝縮器４００に溜まった液冷媒によってサブクール（過
冷却）部４０１が形成されることになる。

【００３１】凝縮器４００に供給された冷媒はサブクー
ル部４０１にて過冷却され、受液器本体１内に供給され
る。つまり、中空部材内部５の気冷媒温度よりも低い温
度まで過冷却された液冷媒が受液器本体１内に供給され
る。すると中空部材内部５の気冷媒は過冷却された液冷
媒によって液面を介して冷却され、液化する。そしてこ
れによって既述の理由によって図７（ｂ）に示すように
中空部材内部５の液面が上昇する。

【００３２】中空部材内部５の液面が上昇するというこ
とはその分受液器本体１内部に含まれる液冷媒量が増え
るということである。つまり、図７（ａ）に示したサブ
クール部４０１に溜まっていた液冷媒が受液器本体１内
の中空部材内部５の空間に蓄えられることになる。つま
り第１実施例の場合は、凝縮器４００にサブクール部４
０１が形成されないので、凝縮器４００の放熱面積が小
さくなることを避けることができ、圧縮機２００（図
２）の消費動力の増大化を防ぐことができる。そしてこ
れによってエンジンの燃費を良くすることができる。

【００３３】上記説明のように、中空部材３は、圧縮機
２００の回転数が高くなったときに生ずる余剰冷媒を蓄
え、その結果圧縮機２００の消費動力の増大化を防ぎ、
そしてエンジンの燃費を良くする機能を有している。そ
こで第１実施例では、圧縮機２００の回転数が７８０rp
m のときに受液器本体１内へ液冷媒を図６に示す状態に
なるまで充填し、その後圧縮機２００の回転数を２００
０rpm まで上げたとき、これによって生ずる余剰冷媒を
中空部材３の空間に蓄えることができるように構成され
ている。

【００３４】つまり、第１実施例の場合は、圧縮機２０
０の回転数（Ｎｃ）が７８０rpm のときに受液器本体１
に液冷媒を７５０ｇ充填することによって、受液器本体
１内における液冷媒量が図６に示す状態となる。そして
Ｎｃを２０００rpm まで上げたときに５０ｇの余剰液冷
媒が生じ、この余剰冷媒を中空部材３が蓄えられるよう
に構成されている。

【００３５】上記のように、圧縮機２００の回転数（Ｎ
ｃ）が７８０rpm のときに受液器本体１内に充填する液
冷媒量を７５０ｇにすれば、Ｎｃを２０００rpm まで上
げたときに生ずる余剰冷媒を中空部材３が蓄えることが
できるので、図８に示すように、Ｎｃが２０００rpm ま
で上がったときにおいても圧縮機２００出口における吐
出圧力（ＰD ）を最小限にとどめることができる。

【００３６】これを例えば、Ｎｃが７８０rpm のときに
受液器本体１内に充填する液冷媒量を８００ｇにしてし
まうと、Ｎｃを２０００rpm まで上げたときに生ずる余
剰冷媒を中空部材３が蓄えることができないので、図７
（ａ）に示したサブクール部４０１が凝縮器４００に形
成されてしまい、図８に示すように凝縮器４００出口に
おけるサブクール温度（ＳＣ）がいっきに増大してしま
う。また、これによって圧縮機２００出口における吐出
圧力（ＰD ）もいっきに増大してしまう。

【００３７】以上の理由から、第１実施例では受液器本
体１の全容積を液冷媒７５０ｇ分の容積とし、中空部材
３の容積を液冷媒５０ｇ分の容積としている。ところ
で、図６に示すように受液器本体１内が液冷媒で満たさ
ると、サイトグラス２から受液器本体１内を覗いたとき
に赤色に着色された過充填チェック用板１２が確認する
ことができる。

【００３８】これはプリズム２ａの屈折率と液冷媒の屈
折率とが互いに等しいことによる。つまり、図９（ｂ）
に示すように、受液器本体１内の液面が過充填チェック
用板１２よりも上方にあるときは、プリズム２ａと過充
填チェック用板１２との間が液冷媒で満たされることに
なる。またこの液冷媒の屈折率とプリズム２ａの屈折率
とが互いに等しいことによって、図中矢印のようにサイ
トグラス２の上方から進入した光はプリズム２ａと液冷
媒との境界面をそのまま透過し、最終的に過充填チェッ
ク用板１２まで到達する。その結果、受液器本体１内が
液冷媒で満たされているときは、サイトグラス２からは
赤色に着色された過充填チェック用板１２が確認するこ
とができる。

【００３９】一方、図９（ａ）に示すように、受液器本
体１内の液面が過充填チェック用板１２よりも下方にあ
るときは、プリズム２ａと過充填チェック用板１２との
間が気冷媒で満たされることになる。またこの気冷媒の
屈折率とプリズム２ａの屈折率とが異なることによっ
て、図中矢印のようにサイトグラス２の上方から進入し
た光はプリズム２ａと気冷媒との境界面にて全反射す
る。その結果、この場合には赤色の過充填チェック用板
１２は見えない。

【００４０】以上述べたように、第１実施例では、液面
が受液器本体１の最上部に位置するまで受液器本体１内
に液冷媒を注入しても、中空部材内部５の空間を気冷媒
で満たされた状態とすることができるので、アイドリン
グ時に液面が受液器本体１の最上部に位置するまで液冷
媒を充填しても、圧縮機の回転数が増大することによっ
て生ずる余剰液冷媒を中空部材内部５の空間に蓄えるこ
とができ、その結果、凝縮器の放熱面積を減らすことが
なく、また圧縮機の消費動力を増大化を避けることもで
きる。

【００４１】また、受液器本体１内の液面が高い状態で
冷媒が過充填であるかどうかを検出することができるの
で、プリズム２ａの図１中上下方向における長さを短く
することができ、これによって正確かつ低コストで冷媒
が過充填であるかどうかを検出することができる。

【００４２】また、冷凍装置内の冷媒量が過充填である
かどうかを、冷媒量を色の違いを見ることによって簡単
かつ明瞭に検出できる。第１実施例では受液器本体１の
内壁と中空部材３の外壁との間の空間層が断熱層の機能
を果たしていたが、断熱材を中空部材３の周囲に設けて
も良く、この場合には中空部材内部５をより一層断熱す
ることができる。また、中空部材３を優れた断熱性を有
する材料にて構成しても良い。

【００４３】また第１実施例では、冷媒入口７が凝縮器
４００の出口の位置に、冷媒出口８が膨張弁３００の上
流の位置にそれぞれ接続されているが、冷媒入口７およ
び冷媒出口８が接続される位置はこれに限られず、凝縮
器４００の途中に冷媒入口７が接続され、冷媒入口７よ
り上流部分の凝縮器４００で凝縮した冷媒が冷媒入口７
より受液器本体１内に流入し、ここで気液分離した後液
冷媒のみが冷媒出口８から再び凝縮器４００の途中に戻
るタイプのものであっても良い。また、凝縮器４００の
他にサブクール用凝縮器が別個に設けられ、冷媒入口７
が凝縮器４００に、冷媒出口がサブクール用凝縮器にそ
れぞれ接続されるタイプのものであっても良い。

【００４４】次に第２実施例について図１０および図１
１を用いて説明する。図１０に示すように、受液器本体
１の上部に切削部材９がかしめ固定されており、切削部
材９の一部９ａによって鉄リング１１およびサイトグラ
ス２がかしめ固定されている。

【００４５】また切削部材９の中空部分には、透明ナイ
ロンにて構成された断面Ｕ字状のプリズム２ａが挿入さ
れている。また、プリズム２ａの図中下方に形成された
突出部２ａ1 には、赤色に着色された過充填チェック用
板１２が嵌合されている。また、プリズム２ａの中心部
にはマーク取付部材１３が図中上下方向に移動可能に設
けられており、１３ａ部分が黄色に着色され、１３ｂ部
分が青色に着色されている。

【００４６】また受液器本体１内部には樹脂で形成され
た中空部材３が設けられている。第２実施例における中
空部材３には、第１実施例における４本の脚３ｂ（図
１）が設けられていないので、中空部材３は図１０中上
方に移動可能である。また、中空部材外部６の少なくと
も一部が液冷媒で満たされ、中空部材内部が気冷媒で満
たされたとき、中空部材３はその浮力によって中空部材
外部６の液冷媒の増減に伴い上下動する。つまり中空部
材３はフロートとしての機能も有する。

【００４７】なお、第２実施例ではプリズム２ａにて光
案内部材を構成している。また、マーク取付部材に設け
られた識別マークを、黄色に着色された１３ａ部分およ
び青色に着色された１３ｂ部分にて構成している。ま
た、マーク取付部材およびプリズム２ａのうちマーク取
付部材の方を上下方向に移動可能に構成している。

【００４８】次に、上記構成における第２実施例の作動
を説明する。図２に示した冷凍装置内に存在する冷媒量
が少ない場合、受液器本体１内における液冷媒量も少な
く、液面は中空部材３の開口部３ａよりも下方に位置す
る。故に中空部材３は浮くことなく、図１１（ａ）に示
すように中空部材３とマーク取付部材１３との間隔は変
わらない。

【００４９】この場合、図１１（ａ）に示すように、プ
リズム２ａと過充填チェック用板１２との間が気冷媒に
て満たされている。またこの気冷媒の屈折率とプリズム
２ａの屈折率とが異なることによって、図中矢印のよう
にサイトグラス２の上方から進入した光はプリズム２ａ
と気冷媒との境界面にて全反射し、マーク取付部材１３
の１３ａ部分に到達する。その結果、サイトグラス２か
らは１３ａに着色された黄色が確認できる。

【００５０】また、図２に示した冷凍装置内に存在する
冷媒量が適正量の場合、受液器本体１内の冷媒状態は、
例えば図１１（ｂ）に示すように、中空部材外部６の一
部が液冷媒で満たされ、中空部材内部５が気冷媒で満た
された状態となる。そして中空部材３は、中空部材外部
６における液冷媒が増えたことによって浮き、その結
果、中空部材３の３ｅ部分によってマーク取付部材１３
が押し上げられる。

【００５１】この場合もプリズム２ａと過充填チェック
用板１２との間が気冷媒にて満たされているので、図１
１（ｂ）の矢印に示すように、サイトグラス２の上方か
ら進入した光はプリズム２ａと気冷媒との境界面にて全
反射し、マーク取付部材１３の１３ｂ部分に到達する。
その結果、サイトグラス２からは１３ｂに着色された青
色が確認できる。

【００５２】また、図２に示した冷凍装置内に存在する
冷媒量が過充填状態の場合、受液器本体１内の液冷媒の
液面は図１１（ｃ）に示すように受液器本体１の最上部
に位置するようになる。ただし中空部材内部５は気冷媒
で満たされている。

【００５３】この場合、図１１（ｃ）に示すように、プ
リズム２ａと過充填チェック用板１２との間が液冷媒に
て満たされる。この液冷媒の屈折率とプリズム２ａの屈
折率とは等しいので、図中矢印のようにサイトグラス２
の上方から進入した光はプリズム２ａと気冷媒との境界
面をそのまま透過し、最終的に過充填チェック用板１２
まで到達する。その結果、サイトグラス２からは赤色に
着色された過充填チェック用板１２が確認することがで
きる。

【００５４】つまり、サイトグラス２から受液器本体１
内を見たときに、冷凍装置内に存在する冷媒量が不足状
態のときは黄色に見え、適正状態のときは青色に見え、
過充填状態のときは赤色に見える。

【００５５】以上第２実施例について説明したが、第２
実施例の場合も第１実施例の場合と同様に、液面が受液
器本体１の最上部に位置するまで受液器本体１内に液冷
媒を注入しても、中空部材内部５の空間を気冷媒で満た
された状態とすることができるので、アイドリング時に
液面が受液器本体１の最上部に位置するまで液冷媒を充
填しても、圧縮機の回転数が増大することによって生ず
る余剰液冷媒を中空部材内部５の空間に蓄えることがで
き、その結果、凝縮器の放熱面積を減らすことがなく、
また圧縮機の消費動力を増大化を避けることもできる。

【００５６】また、受液器本体１内の液面が高い状態で
冷媒が過充填であるかどうかおよび不足状態であるかど
うかを検出することができるので、プリズム２ａの図１
中上下方向における長さを短くすることができ、これに
よって正確かつ低コストで冷媒量を検出することができ
る。

【００５７】また、冷凍装置内の冷媒量を色の違いを見
ることによって簡単かつ明瞭に検出できる。また上記第
２実施例では、下方が開口した中空部材３をフロートと
して機能させているので、中空部材内部５に溜まった気
冷媒によって中空部材３の浮力が増す効果を有してい
る。

【００５８】上記第２実施例では、受液器本体１の内壁
と中空部材３の外壁との間の空間層が断熱層の機能を果
たしたが、中空部材３の周囲に断熱材を設けても良く、
この場合には中空部材内部５をより一層断熱することが
できる。また、中空部材３を優れた断熱性を有する材料
にて構成しても良い。

【００５９】また第２実施例ではマーク取付部材１３を
上下方向に移動可能に構成したが、プリズム２ａを上下
方向に移動可能に構成しても良い。次に第３実施例につ
いて図１２を用いて説明する。

【００６０】図１２に示すように、プリズム２ａの図中
下方に形成された突出部２ａ1 に第２中空部材１４を固
定しても良い。このように第２中空部材１４を設けるこ
とによって、圧縮機の回転数が高くなったときに生ずる
余剰冷媒を蓄える容積が、図中１５部分の容積だけ増え
る。このとき第２中空部材１４を優れた断熱性を有する
材料にて構成しても良い。また、第２中空部材１４の図
中上面を着色することによって過充填であるかどうかを
容易にかつ明瞭に検出することができる。

【００６１】また図１３に示すように、マーク取付部材
１３とフロートとして機能する中空部材３とを一体に形
成し、これを第４実施例としても良い。また図１４に示
すように、中空部材３をフロートとして機能させず、別
個にフロート１６を設け、これを第５実施例としても良
い。この場合、フロート１６は液冷媒に浮きやすいよう
に樹脂で形成すると良い。

【００６２】次に第６実施例について説明する。プリズ
ム２ａを図１６に示すように中心部分が窪んだ形状と
し、このプリズム２ａを、中空部材３と一体成形された
マーク取付部材１３（図１７参照）の１３ａ部分および
１３ｂ部分にて囲むように構成する。。このように１３
ａ部分および１３ｂ部分の表面積を大きくすることによ
って、１３ａ部分の色および１３ｂ部分の色がサイトグ
ラス２から鮮明に確認できるようになる。

【００６３】また、第２実施例のようにマーク取付部材
１３を小さな部品で構成し、それをプリズム２ａの中心
部分の孔に挿入する構成とすることに比べて、第６実施
例はマーク取付部材１３を作る上でも簡単であり、かつ
組付ける上でも簡単である。

【００６４】また、第２実施例では受液器本体１内の液
冷媒量に関係なく、サイトグラス２の中心部分からは常
にマーク取付部材１３の最上部の色が見えてしまうが、
第６実施例の場合は液冷媒量に応じて１３ａ部分、１３
ｂ部分、および１３ｃ部分の色のみを見ることができ
る。なお、マーク取付部材１３のうち、１３ａ部分は黄
色に、１３ｂ部分は青色に、１３ｃ部分は赤色に、それ
ぞれ着色されている。また１７は液冷媒導入孔である。

【００６５】次に第７実施例について図２１および図２
２を用いて説明する。中空部材３の図２１中上方に設け
られた円盤状の凹部には、青色に着色された円錐状の第
１着色部材２１と、黄色に着色されたリング状の第２着
色部材２２とが圧入されている。第２着色部材２２には
２つの液冷媒導入孔１７が設けられており、ここから液
冷媒が導入できる構造となっている。また、中空部材３
が浮いたときに、第１着色部材２１の上面とプリズム２
ａの下面とがくっついてしまうと、表面張力によってこ
れらが離れなくなってしまう恐れがあるので、第２着色
部材２２の高さは、中空部材３が浮ききったときに第１
着色部材２１とプリズム２ａとがくっつかない程度に設
けられている。また切削部材９の一部をリング状にかし
めて形成された９ｂには、赤色に着色されたリング状の
第３着色部材２３が圧入されている。

【００６６】切削部材９の一部９ｂの内側にはプリズム
２ａが挿入固定されている。プリズム２ａは、図２２に
示すように、プリズム部２０１とリング部２０２とが４
本の脚２０３によって接続されており、これらプリズム
部２０１，リング部２０２，および脚２０３は透明樹脂
にて一体に形成されている。

【００６７】第７実施例の場合、プリズム部２０１とリ
ング部２０２との間を透明樹脂で埋めず、空間にしたの
で、サイトグラス２と着色部材との間において透明樹脂
を通る光の経路が短くなり、サイトグラス２から覗いた
ときに色がよりはっきり識別できるとようになる。

【００６８】次に第８実施例について図２３および図２
４を用いて説明する。但し、説明の都合上、図２４にハ
ッチングは施さなかった。第８実施例の場合、中空部材
３はその上下が脚３ｂおよび脚３ｃにて固定されている
ので、上下方向に移動することはできない構造となって
いる。またプリズム２ａの図中下方には、赤色に着色さ
れた部分２４ａと青色に着色された部分２４ｂとから成
る第４着色部材２４が設けられている。

【００６９】プリズム２ａの図中下方における端部は、
第７実施例のように鋭角を成した構成では無く、平坦部
分を有するように構成されている。このようにプリズム
２ａの図中下方端部を平坦部とすることによって、以下
に述べるような効果が生まれる。

【００７０】すなわち、プリズム２ａの図２３中下方端
部を平坦部とすると、図２４（ｂ）に示すように、矢印
Ｂの方向に進む光はサイトグラス２から外部に抜け出す
ことは出来ず、必ず鉄リング１１の下側面にて遮断され
る。言い換えると、受液器本体１の上方側部位が気冷媒
で満たされているときにサイトグラス２を覗いた場合、
２４ｂ部分の青色が見えないということになる。これに
よると、受液器本体１の上方側部位が気冷媒で満たされ
ているときに、２４ａ部分の赤色のみがサイトグラス２
から確認できることになり、正確な冷媒量検出ができ
る。

【００７１】これを第７実施例のように、プリズム２ａ
の下方端部を鋭角となるように構成すると、図２４
（ａ）に示すように、矢印Ａの方向に進む光はサイトグ
ラス２の外部に抜け出てしまう。言い換えると、斜め上
方からサイトグラス２を覗いたときに、受液器本体１の
上方側部位が気冷媒で満たされているときでも２４ｂ部
分の青色が見えてしまうことになる。つまり、受液器本
体１の上方側部位が気冷媒で満たされているとき、サイ
トグラス２の真上からサイトグラス２を覗くと２４ａ部
分の赤色が見え、斜め上方から覗くと２４ｂ部分の青色
が見えるということになり、正確な冷媒量検出ができな
くなる。

【００７２】以上述べたように、第８実施例の場合はど
の方向からサイトグラス２を覗いた場合にも正確な冷媒
量検出を行うことができる。次に第９実施例について図
２５および図２６を用いて説明する。

【００７３】図２５は第９実施例装置の一部を示す。
尚、図示されていない部分の構造は第７実施例の構造と
同じである。図２５に示すように、第９実施例のプリズ
ム２ａは、その内側部分が階段状に形成されている。こ
のようにプリズム２ａの内側部分を階段状に形成するこ
とにより、光がプリズム自体を透過する経路の長さが短
くなる。このことを、以下図２６（ａ）および（ｂ）を
用いて説明する。尚、図２６（ａ）は第９実施例のプリ
ズム２ａの正面図であり、図２６（ｂ）は第７実施例の
プリズム２ａの正面図である。

【００７４】第９実施例の場合、図２６（ａ）に示すよ
うに、プリズム２ａの真上の方向から入ってきた光は矢
印Ｃに示す進路で進む。このとき、図中上下方向におい
て光がプリズム２ａ自体を通る経路の長さはｄである。
一方、第７実施例の場合は、図２６（ｂ）に示すよう
に、プリズム２ａの真上の方向から入ってきた光は矢印
Ｄに示す進路で進む。このとき、図中上下方向において
光がプリズム２ａ自体を通る経路の長さはｄ′である。

【００７５】上記ｄとｄ′とを比較するとｄの方が短
い。つまり、第９実施例のようにプリズム２ａの内側部
分を階段状に形成することにより、プリズム２ａ自体を
通る光の経路長さが短くなる。このことはつまり、サイ
トグラス２（２５）から覗いたときの視認性が向上する
ことにつながる。これはまた、プリズム２ａの材質とし
て光の透過率が多少悪いものを用いたり、経時変化等に
よってプリズム２ａの透過率が低下しても、視認性を確
保することができるということにもつながる。

【００７６】また、高温の樹脂を所定の型に流しこみ、
これを冷やして硬化させてから型を外すいわゆる射出形
成方向によってプリズム２ａを作る場合、プリズム２ａ
の形状を第９実施例のようにすることにより、樹脂が硬
化する際の変形量を少なくすることができる。つまりプ
リズムとしての機能を正確に発揮できる形状とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明冷凍装置の受液器の第１実施例における
受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図２】上記第１実施例の冷凍装置の概略を示す冷凍装
置図である。

【図３】上記受液器本体内部に設けられた中空部材の斜
視図である。

【図４】上記受液器本体内部の液冷媒量が不足状態のと
きを示す断面図である。

【図５】上記受液器本体内部の液冷媒量が適正状態のと
きを示す断面図である。

【図６】上記受液器本体内部の液冷媒量が過充填状態の
ときを示す断面図である。

【図７】上記第１実施例における圧縮機の回転数が高く
なったときに生ずる余剰液冷媒の推移を示す模式説明図
であり、（ａ）は余剰液冷媒が凝縮器に溜まった状態を
示す図、（ｂ）は前記凝縮器に溜まった液冷媒が受液器
本体に移った状態を示す図である。

【図８】上記受液器本体内に充填される液冷媒量に対す
る上記圧縮機出口の吐出圧力および前記凝縮器出口にお
けるサブクール温度をそれぞれ示すグラフである。

【図９】サイトグラスから受液器本体内に入り込む光の
進行方向を示す一部断面図であり、（ａ）は上記受液器
本体内の液冷媒量が適正状態のときを示す図、（ｂ）は
上記受液器本体内の液冷媒量が過充填状態のときを示す
図である。

【図１０】本発明冷凍装置の受液器の第２実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図１１】上記第２実施例のサイトグラスから受液器本
体内に入り込む光の進行方向を示す一部断面図であり、
（ａ）は上記受液器本体内の液冷媒量が不足状態のとき
を示す図、（ｂ）は上記受液器本体内の液冷媒量が適正
状態のときを示す図、および（ｃ）は上記受液器本体内
の液冷媒量が過充填状態のときを示す図である。

【図１２】本発明冷凍装置の受液器の第３実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図１３】本発明冷凍装置の受液器の第４実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図１４】本発明冷凍装置の受液器の第５実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図１５】図１４のＡ−Ａ断面図である。

【図１６】本発明冷凍装置の受液器の第６実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図１７】上記第６実施例におけるマーク取付部材の一
部斜視図である。

【図１８】本発明冷凍装置の受液器の受液器本体内部構
造を示す模式断面図であり、（ａ）、（ｂ）ともに受液
器本体内部の液冷媒量が不足状態のときを示す模式断面
図である。

【図１９】本発明冷凍装置の受液器の受液器本体内部構
造を示す模式断面図であり、（ａ）は受液器本体内部の
液冷媒量が適正状態のときを示す図、（ｂ）は受液器本
体内部の液冷媒量が過充填状態のときを示す図である。

【図２０】従来のレシーバ内部構造を示す模式断面図で
ある。

【図２１】本発明冷凍装置の受液器の第７実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図２２】上記第７実施例におけるプリズムの斜視図で
ある。

【図２３】本発明冷凍装置の受液器の第８実施例におけ
る受液器本体内部構造を示す断面図である。

【図２４】プリズムおよびその周辺部分の拡大図であ
り、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は上記第８実施例を
示す。

【図２５】本発明冷凍装置の受液器の第９実施例におけ
る受液器本体内部構造の一部を示す断面図である。

【図２６】プリズムの正面図であり、（ａ）は上記第９
実施例を示し、（ｂ）は上記第７実施例を示す。

【符号の説明】

１ 受液器本体 ２ サイトグラス ２ａ 光案内部材としてのプリズム ３ 中空部材 ３ａ 中空部材の開口部 ４ 断熱層 ７ 冷媒入口 ８ 冷媒出口 １３ マーク取付部材 １６ フロート ２１ 第１着色部材 ２２ 第２着色部材 ２３ 第３着色部材 ２４ 第４着色部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 健一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 西田 伸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒の圧縮を行う圧縮機と、 この圧縮機にて圧縮された高圧冷媒の凝縮を行う凝縮器
   と、 この凝縮器にて凝縮された冷媒の減圧膨張を行う減圧手
   段と、 この減圧手段にて減圧された冷媒の蒸発を行う蒸発器と
   を備える冷凍装置に用いられるものであり、 前記凝縮器の通路途中ないし出口の位置に接続された冷
   媒入口、および前記減圧手段の上流の位置に接続された
   冷媒出口を有し、かつ内部に液冷媒を蓄えるように構成
   された受液器本体と、 この受液器本体の上部に設けられ、この受液器本体内を
   見るためのサイトグラスと、 前記受液器本体内に設けられ、下方に開口部を有し、上
   方が閉塞した形状をしており、かつ内部が周囲に対して
   断熱されている中空部材とを有し、かつ前記冷媒入口が
   前記中空部材の開口部よりも下方の位置において前記受
   液器本体に開口していることを特徴とする冷凍装置の受
   液器。
2. 【請求項２】 前記受液器本体内部に設けられ、前記液
   冷媒の増減に伴って上下動するフロートと、 識別マークが設けられており、かつこの識別マークが前
   記受液器本体内部の上部に位置するように前記受液器本
   体の内部に設けられたマーク取付部材と、 前記サイトグラスから前記識別マークが見えるように前
   記サイトグラスと前記マーク取付部材との間で光を案内
   する光案内部材とを有し、かつ前記マーク取付部材およ
   び前記光案内部材のうちいずれか一方は上下方向に移動
   可能に構成されており、 前記受液器本体内部の液冷媒量が不足状態から適正状態
   になったときに、前記フロートが浮くことによって前記
   フロートが前記両部材のうちいずれか一方を押し上げ
   て、前記識別マークと前記光案内部材との相対位置をず
   らすように構成されていることを特徴とする請求項１記
   載の冷凍装置の受液器。
3. 【請求項３】前記フロートが前記中空部材であることを
   特徴とする請求項２記載の冷凍装置の受液器。