JPS6017672A - 冷媒不足警報装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動重用空気調和装置に係り、特に、その冷凍
サイクルの冷媒不足警報装置の誤作動防正方法に関する
。

１］プｈ明の背ｉｉｉ、　］ 周知の通り、自動重用空気調和装置の冷凍サイクルにお
いては、圧縮機１が開放形であり、かつ０リングンール
やフレア継手を用いた配管継手部を°多数有し、また一
部配管路はゴムホースにて形成されている。従って、圧
縮機１の軸封装置や、配管継手部、ゴムホース等より冷
凍サイクル内に封入されている冷媒が外部に漏洩する事
を回避できず、徐々にサイクル内の冷媒量が減少し、こ
れにより次の様な問題を有していた。

冷凍サイクル内の冷媒残存量が極端に少なくなると、冷
媒流量が減少して冷房能力が低Ｆして目ミ縮機１への潤
滑油の戻り量が減少して圧縮機１の潤滑不良′ｆ：まね
いたシ、圧縮機吸入冷媒の過熱度（以下スーパーヒート
）が異常に上昇するに伴って吐出冷媒の温度が上昇し冷
媒が分解したり圧縮機１の温度上昇を招来するなど、圧
縮機１の耐久上特に致命的な現象を生ずる。

これに対して、第１図に示す如くのスーパーヒートスイ
ッチシステムを用いて、冷媒減少するとスーパーヒート
が上昇するのを検出し、阿報や圧縮機１の運転を停止さ
せる方法を採用し、圧縮機１のトラブルを未前に防ぐも
のが有る。ｉｏｔよスーパーヒートスイッチで、蒸発器
４と圧縮ｆｆｙ　１の間に取付けられている、その構造
及び作Ｂ７ｒＩＩ仄’ＯＬ　’Ｌ＋１’　２１’！ｔｉ
に示す例（＞ｔ４を用いて説明ゴる。夕゛・ｆヤノラ、
・、Ｈ＋）　ｄの上′−べに←ｌ連＋Ｉ’ｉ４路１　（
ｌ　Ｉｌｌを介してスーパー　ｌｊ−トス・イワナ１０
取伺部の冷媒圧力Ｐ　８１１が導入さｔｌ、グイヤフラ
ムＩ：室は高融ガスか封入され／Ｃ）ｉＴｈ’τ１１７
ｔ　’ｊｊ’！ｌ　１０　Ｃにより、スーパーヒートス
イッチ１０　＋１ｖ伺部の？＠ＤＸ温度Ｔ　Ｓ　ＩＩに
対応した圧力を生ず／：）っ斗だ、ダイヤフラム１０ｄ
には、接点１０ｅ７′・−１１，１１′＋Ｊ　ｒ）られ
ており、その上部にはスイッチターミナル１０　ａが対
向して配設されている。従って、前ルー１圧力Ｉ’ｉ＋
ｕの飽和温度Ｔ８に比べて回部の温度Ｉｌｌ　、　、、
か高い、即ち、回部翰媒のスーパーヒートが犬となると
ダイヤフラム１０ｄは図の上方にたわみ、同スーパーヒ
ートが所定ｆｉｉｌＨ’］’　ＯＮに達すると接点１０
ｅとスイッチターミナル１０ａとが接触する。この（）
ｊ：にして、スーパーヒートスイッチ１０は、該スイッ
チ取付部のスーパーヒートに応じて、接点がＯＮｔたは
ＯＦＦの亀気信号金発する機能゛　をイ」する。

次に、１１は遅延装置であり、システムの誤作！１ｉ１
１　ｆ防止するため用いられるものでちる。すなわち、
冷凍サイクル内に正規最の冷媒量が封入されている場合
でも、蒸発器４への熱負荷（送風空気の温度・湿度及び
風量）が大きい条件下で、冷曲サイクルを起動させたり
、重両（圧縮機１）を急加速すると、過渡的にスーパー
ヒートが太きくなり、スイッチ１０が作動するっ尚、こ
の様な時は、サイクルの状態が急げきに変化しておりス
ーパーヒー）ＳＨも大きな時間変化を伴う。従って、こ
の誤作動を防止するため、スーパーヒートスイッチ１０
のＯＮ信号が一定時間以上継続しなければ、警報や圧縮
機ｌの運転停止の出方信号を発しない様に、遅延装置１
１で遅延処理を行なっている。

尚、遅延装置１１としては、電子回路式・バイメタル式
等種々のものが有る事は周知の通りである。

１２は、遅延装置１１の出力信号により点灯する警報ラ
ンプである。

この様な従来のシステムにおいては、次の問題点が有っ
た。

遅延時間ｔｄは、前に述べた通り誤作動防止のため、次
の様にして設定される。

第３図は、冷凍サイクル内に、正規１段の冷媒が封入さ
れた状態で、最も誤作動を生じやすい、外気温度が高く
かつ日射量が多い時に、車両を停止し、炎天下に放置し
車室内が高温なっている状態（以下リーク状態）から、
エンジンを始動し、急加速すると同時に冷凍サイクル金
運転した時のスーパーヒートスイッチ１０取付部の圧力
Ｐｓｉ・温度Ｔｓ１１及びスーパーヒー）ＳＨの過渡変
化を示すものである。、図で判る俤に、急加速により、
スーパーヒート８４（は急激に上昇した後、降下線を沿
り、作動スーパーヒート８Ｈｏｎ以下の状態に落着くう
ここで、スーパーヒートスイッチ１０の作動スーパーヒ
ート８ＨＯＮを越える時間ｔＯＨの間は、ＵＥ規冷媒封
入量にもかかわらず、スーパーヒートスイッチ１０の接
点はＯＮ信号を発する。従って、この様な条件にて、酵
報ランプ１２を点灯させぬため、遅延装置１１の遅延時
間ｔｄをｔＯＮ以上に設定している。この時間ｔｄは、
一般的には数分に１没ポされる。

しかしながら、この様に長い遅延時間ｔｄを設ける事は
、サイクル内の冷媒；Ｊ二が少なくなって、スーパーヒ
ートＳＨが作動スーパーヒート５）ＩＯＮ以上になった
際にも、当然、前記遅延時間ｔｄ経過後でないと、錠軸
または圧縮機１の運転停止というシステムの最終出力を
発して乗員に冷媒不足でちる事を伝えられない。従って
、このｔｄＯ間圧縮機１０は危険の状態で運転される事
になり、最悪の場合は焼付を発生する事が有った。特に
、冷凍サイクルを長期運転せず、かつその關に、サイク
ル内の冷媒が極端に少なくなってしまった状態から、急
にサイクルを運転する小になる冬期から中間期に入った
時期に於いてはこの様な問題がしばしば発生していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、遅延時間が炉かくかつ誤作動をしない
冷媒不足〜軸装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の判、徴とするところは、蒸発器から圧縮機の間
の冷媒のスーパーヒートを検知判断する冷媒不足警報装
置において、スーパーヒートの変化率が所定以上の時、
１１報手段を発しない様にした小をｌｒｑ徴とするっ 〔発明の実施例〕 」ン［本発明の実施例を第５〜７図を用いて説明する。

まず、第４図はシステム構成図で、冷凍す・ｒクル側に
ついては第１図に示すものと全く同じテ；ｐ＞ルカ、７
Ａ発器出口のスーパーヒートｓＨの検出は、第２図の如
くの機械式ではなく、２つのサーミスタ１５．１６を用
いた電子式のものである。

すなわちリーミスタ（Ｉ）１５は、蒸発器４人口の冷〃
１１１、ｉ、ｔｐ度Ｔ　ｅ　Ｉｆとらえ、一方ノ？　−
ミスタ（２１１６ｆ、Ｊ、　Ａ％発器４の出口冷媒温度
Ｔｅｏｔとらえる。ここで、ＴｅＩは蒸発器内の圧ブ月
Ｊ１失が小さい場合は、蒸発器４出口の圧力に相当する
飽和温度Ｔｅｌ＋に略ヤノルい。従って蒸発器４出口の
冷媒のスーパーヒー）　Ｓ　ｉ（は次式で表わされる。

ＳＨ中Ｔｅ　ｏＩｌｌ　ｅ。

また、蒸発器４の圧力損失が大きい場合には、公７：１
１技術である特開昭５３−６３６４５で詳述されている
如く、ＴｅＩに対し圧力損失分に見合った補正を行々つ
ても良い。

上記Ｓ　Ｈは、具体的には第５図に示す電子回路１８内
の差動増ｆ１］回路１８ａにて処理され、ＳＨに比例し
た信号電圧Ｖ８Ｈとなり、比較回路（１）１８　ｂに送
り込まれる。以下第６図に示すフローチャートを併用し
説明する。比較回路ｔ１）１８ｂではサイクル異常の判
別基準となる作動スーパーヒート５ＨＯＮに見合って定
数設定された基準電圧ＶＩＩＩ□、。、と比較され、次
の如く出力信号Ｖｌを出す。

Ｖｓｎ≧ＶＯＲ・ＯＮ時：　Ｖｓｎ　ＯＮ従って、Ｖ　
ｓｏ　（Ｖ　６Ｈ−ＯＮ時には、■５が０ＦＩｉ”信号
となるので陸報手段は働らかず、正常運転が続行される
。一方、■・団≧Ｖｓｎ−ｏｎ時には、■ｓＩ＋が微分
回路１８Ｃに入力され、ここで微分されて、８Ｈの時間
に対する変化率に見合った■２を出力する。次に、比較
回路（２＋　１８　ｄでは、前記■２の絶対値ＩＶ２１
が基準電圧Ｖ。と比較され、次の如く出力信号を出す。

（Ｖ３　）　（Ｖ６　） ｌＶ２＋＞ＶＯ時：　ＯＦ’Ｆ ＩＶ２１≦Ｖｏ時：　ＯＮ　ＯＮ Ｍ”、　−）　”Ｃ’、ｌ　Ｖ２　ｌンＶＯ時には■３
がＯＦＦイＦＪ　Ｍとｉン、ので１ユ′１計・手段は動
らかず、正常運転が続行されろう一方、ＩＶ２１≦Ｖｏ
時には、遅延回路１８ｅの入力信号をＯＮとしライフル
が異常になっている牛を云える。この遅延回路１８ｅで
は、ＯＮ信号が入力されてからの経過時間ｔ。、ｌと基
準遅延時間ｔｄとを比較１．２次の如く出力信号を出す
。

（Ｖ６） ｔｏＮ（ｔｄ時：　Ｏ１！’Ｆ ｔＯＮ≧ｔｄ時＝ＯＮ この（：′５にして、ＴｓｌｌＯＩＪ　≧Ｔｄに至ると
、ｖ６がＯＮとなり、出力回路１８ｆがＯＮ　ｉｆ発し
、警報ラング１２の点灯や圧縮機１の運転停市を行ない
、乗員に−ライフルの異常を伝える。尚、出力口ｆＩＸ
時は、入力信号Ｖ３　、Ｖ４　、Ｖｓの全てが、ＯＮ信
号になった時のみＯＮ出力を出す、ＡＮＤ回路となって
いる。

この様な構成で成る本システムを、第３図に示したＩＪ
−り後の急加速時に適用すると、第７ｅ２１に示す如く
、微分回路１８Ｃの出力信号■２が発生する。従って、
■３けｔＶ３．Ｉ　ｌ　ｔｖ３．２　及びｔＶ３．３の
間ＯＮとなる。しかしｔｖ３．３については、■３はＯ
Ｎとなるも、８１−１が８　Ｈｏ　ｒ＋　よりも小さい
（すなわちＶ＋］ｕがＶｔ、１１−８、よりも小さい）
　ｈｉｓ態のため、比較回路（１）　１８　Ｌ＋の出力
信けへｌ、が□　ｊ＋　Ｆとなるので、他信号にかかわ
らず、出力回路１８ｆの出力はＯＦＦとなり、正常運転
が行口二われる。

従って、遅延回路１８ｅの遅延時間ｔｄを、Ｌｖ２４及
びｔＶＺ、２以上に設定しておけば、■４がＯＮ信号と
なる事はなく、誤作動を防げる。

ここで、発明基らの実験によれば、Ｌｖ３．ｌ　＋ｔｖ
３．２等は数十秒以下であり、従って遅延時間ｔｄも従
来技術の５分１程度で誤作ＯＩｌを完全に防止出来た。

この仔に、従来技術に比べ、遅延時間ｉｄを大巾に短か
くする事が出来るので、ザイクル内の冷媒量が極；’１
ｉＡに減少しスーパーヒートＳＩＩが作動スーパーヒー
ト５Ｈｏｓ　以上になった際、２１ｄ時１＋ｆｌ　（遅
延時間’Ｉ’ｄ）、経過後、警報を発する。

〔発明の効果〕

従って本発明によれば圧縮機１が危険な状態にさらされ
る時間は、従来技術の４分１程度と短かくなるので、前
述した様な、圧縮機１が遅延時間・Ｐｄ内で、破損する
という重大な問題は大巾に低減される、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスーパーヒートスイッチシステムを有し
た冷凍ザイクル構成図、第２図は第１図に用いたスーパ
ーヒートスイッチの断面構造図、第３　図ｔｄ　スーパ
ーヒートスイッチ取付部の圧力・ｒＡＦｌ鹿の退離変化
特性図、第４図は本発明の一実施例となる冷媒不定管軸
装置を有した冷凍ザイクル１１”・１成１ネ１、第５区
は第４図に用いた電子回路のブロック図、第６図は第５
図の電子回路の機能を説明するためのフローチャート、
第７図は第３図において本発明した事の電子回路の作動
を説明するための１１．〜１渡変化特性図。 ｌ・・・圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・膨張弁、４
・・・蒸発器、５・・・ザーーＬスタット、６・・・配
も路、７・・・；毘磁クラッチ、１０・・・スーツく−
ヒートスイッチ、１０ａ・・・スイッチターミナル、１
０Ｉ）・・・連通孔、１０Ｃ・・・感温筒、１０ｄ・・
・ダイヤフラ”、ｌｏｃ・・・接点、１１・・・遅延装
置、１２・・・出力手段（ｆ′；報ランフ゛）、１５・
・・サーミスタ（１）、１６・・・サーミスタ（２）、
１８・・・電子回路、１８ａ・・・差動増ｒｌ］回路、
１８ｂ・・・比較回路（１）、１８Ｃ・・・微分回路、
１８ｄ・・・比較回路（２１，１８ｅ・・・遅延回路、
１８ｆ・・・出力回路。　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷凍サイクルの蒸発器から圧縮機までの低圧側１１
   豫￥：のス−／く−ヒートを検出し、該スーパーヒート
   が所定値以上でかつ一定時間以上持続された時、ｙｆ報
   出力を発する冷媒不足警報装置において、前記スーパー
   ヒートが所定値以上であっても、その変化率が基準値以
   上の場合は警報出力を発しない様にした事を特徴とする
   冷媒不足警報装置。