JPS603354Y2 - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JPS603354Y2
JPS603354Y2 JP13412477U JP13412477U JPS603354Y2 JP S603354 Y2 JPS603354 Y2 JP S603354Y2 JP 13412477 U JP13412477 U JP 13412477U JP 13412477 U JP13412477 U JP 13412477U JP S603354 Y2 JPS603354 Y2 JP S603354Y2
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JP
Japan
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heater
time
remaining stop
temperature
stop time
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JP13412477U
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JPS5459552U (ja
Inventor
博満 田原
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ダイキン工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は冷凍装置、特に運転開始時のフォーミング発生
を液バツクが生じない最少限度にとどめながらしかも運
転経済性を向上し得る圧縮機用クランクケース加熱装置
を備えた冷凍装置に関する。
【従来の技術】 圧縮機起動時にクランクケース内の冷媒を含んだ潤滑油
が低温になっていると、冷媒がフォーミングを起し、圧
縮機の事故
【液圧縮】を誘発する不都合があるために、
一般にクランクケースにヒータを配設して、冷凍機停止
後、クランクケース内の油温を夏季周囲温度以上の所定
値、例えば30〜60℃に保たせるようにしているが、
冷凍機停止中を通して連続通電させたのでは、電力を不
必要に消費シてランニングコストが高くつき不経済であ
るために、実開昭51−10652−W公報に開示され
る如く、圧縮機のクランクケース部に設けたヒータへの
通電を、プログラムタイマーによって圧縮機の始動に先
行して一定時間通電させるようにしたものが提供されて
いる。
【考案が解決しようとする問題点】
上述する如きプログラムタイマ一方式による加熱装置を
有するものは、冷凍装置の設置地域、個所や雰囲気温度
等、ヒータの適正な加熱量を求める上での変動条件が多
くてしかも的確に条件を定めることが困難であるところ
から、通電時間の設定がむずかしくて、ランニングコス
トの低減を確実にはかるには十分と云い難かった。 そこで本考案はかかる事実に対処して、クランクケース
用のヒータを各種の周囲条件に適合した最短の加熱時間
に自動運転制御せしめることによって、経済運転ならび
に装置の信頼性向上をはからせようとするものである。
【問題点を解決するための手段】
しかして本考案は、これを明示する第1図によって明ら
かなように、冷凍装置において圧縮機1のクランクケー
ス部1aに配置したヒータ5と、運転開始時刻をセット
するタイマ8と、クランクケース部りa内の潤滑油温度
TOを検出する油温検出器6と、圧縮機周囲温度TMを
検出する温度検出器7と、残停止時間算出手段イと、基
準値記憶手段口と、ヒータ加熱時間算出手段へと、比較
手段二と、ヒータ通電開始手段ホとを備えしめたもので
ある。 しかして、残停止時間算出手段イは、前記タイマ8のセ
ット時の前記運転開始時刻までの当初残停止時間Tsか
らセット後の経過時間Tを減算して実質の残停止時間T
Tを算出する機能を有する。 次に基準値記憶手段口は、基準となる前記クランクケー
ス部1aの放熱量、該クランクケース部1a及び前記潤
滑油の熱容量並びにヒータ5の加熱量を記憶して随時読
出し得る機能を有する。 一方、ヒータ加熱時間算出手段ハは、油温検出器6から
の出力と、温度検出器7からの出力と、基準値記憶手段
口からの各記憶情報にもとづく出力とにより、潤滑油の
油温を所定値まで上昇させるのに必要なヒータ5の加熱
時間TRを算出する演算機能を有する。 次いで比較手段二は、残停止時間算出手段イにより算出
された前記実質の残停止時間TTと、前記ヒータ加熱時
間算出手段へにより算出されたヒータ加熱時間TRとを
比較し、実質の残停止時間TTがヒータ加熱時間以下に
なると信号を出力する機能を有せしめている。 また、ヒータ通電開始手段ホは前記比較手段二の出力信
号を受けると作動しヒータ5に通電する機能を有する。
【作用】
叙上の手段を有せしめてなる本考案は、ヒータ5の加熱
量を決定する上で必要な諸条件からヒータ5の所要加熱
時間TRを算出して、実質の残停止時間TTが合致した
時点でヒータ5に通電させることにより、過不足なく通
電加熱が行えて適正な加熱運転が可能である。
【実施例】
以下、本考案のl実施例について添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。 第2図は本考案装置の実施例に係る冷凍装置の略示装置
回路図であって、1は圧縮機、2は凝縮器、3は膨張弁
、4は蒸発器であり、それ等各機器を冷媒配管により公
知の循環回路に連絡させている。 圧縮機1のケーシングにおけるクランクケース部1aに
は、例えばケーシングを囲繞するように電気ヒータ5を
取付け、該電気ヒータ5により潤滑油が混在する低圧冷
媒を所定油温になる如く加熱している。 またクランクケース部1aには潤滑油の油温T。 を検出して電気信号に変換する温度検出器6を内臓させ
ており、一方、圧縮機1の外方には、周囲の温度TMを
検出し電気信号に変換する温度検出器7を圧縮機1に近
接して配設している。 このように両検出器6,7を設けた理由は、油中に溶解
する冷媒量が油温と圧力とによって変化するため
【第4
図参照】、油温と圧力とを検知しなければ、油中に溶解
している冷媒量を確認することができないからである。 なお、クランクケース部りa内の圧力は圧縮機1の周囲
温度に相当する冷媒の飽和圧力と略々間等であるので、
本実施例では前記周囲温度を検出するようにしている。 上記両検出器6,7はタイマ8と共に、制御器9の信号
入力端に接続して、入力要素を形成しており、一方、電
気ヒータ5は制御器9の出力端と連絡している。 しかして前記制御器9は後述の作動説明によって明らか
にされるが、公知の簡易型電子計算機を要素として有し
ていて、該電子計算機を入力装置、記憶装置、演算装置
および出力装置とから形成している。 まず記憶装置は基準となるクランクケース部1aの放熱
量と熱容量、潤滑油の熱容量、電気ヒータ5の加熱量を
書込ませて、これら各情報を随時読み出し得る基準値記
憶手段口からなり、それら各情報は設計時点において計
算により正確な値が求められるものである。 入力装置は油温検出器6、温度検出器7からの出力と基
準値記憶手段口からの各記憶情報と、前記タイマー8で
予めセットすることにより得られる運転開始時刻までの
当初残停止時間Tsとを受は容れる入力端子部を有し、
それ等各入力を次段の演算装置に伝達せしめるよう形成
されている。 次に演算装置は、入力装置からの入力によって潤滑油の
油温を所定値まで上昇させるのに必要な電気ヒータ5の
加熱時間TRを演算により算出するヒータ加熱時間算出
手段へと、タイマ8のセット時の当初残停止時間りから
セット後の経過時間Tを減算して実質の残停止時間T丁
を算出する残停止時間算出手段イと、実質の残停止時間
T丁がヒータ加熱時間TR以下になると信号を出力する
比較手段二とから形成される。 一方、出力装置は比較手段二からの出力信号を受けて電
気ヒータ5に通電するパワートランジスタの如きヒータ
通電開始手段ホから形成されている。 叙上の構成になる制御器9の作動態様を第2図および第
3図によって以下説明すれば、制御器9に作動指令10
を発して、しかる後タイマ8を操作して冷凍装置を運転
する予定の運転開始時刻までの当初残停止時間T、をセ
ット11する。 前記両検出器6,7で夫々検知した潤滑油温度TOと周
囲温度TMとは入力装置を経て演算装置に伝達される。 一方、前記基準値記憶手段口には、クランクケース部1
aの熱容量および放熱量と、潤滑油の熱容量と、ヒータ
5の加熱量とを予め情報として記憶させておいて、前記
作動指令10の発信により、それ等情報を演算装置にイ
ンプットする。 該演算装置は潤滑油温度T。 、周囲温度TMの両信号と前記各記憶情報とからクラン
クケース内の油温を圧縮機の起動時のフォーミング大量
発生により圧縮機が破損するにいたらない温度、即ち夏
;季周囲温相当の30〜60℃のうちの例えば40℃の
所定値に保持させるのに必要なヒータ5加熱量を前記ヒ
ータ加熱時間算出手段へにより時間単位とした値TRて
算出12する。 同時に演算装置では現時点から運転開始時刻ま弓での当
初残停止時間T、に至るまでの実質の残停止時間TT即
ちTT=TS Tを残停止時間算出手段イにより算出
13する。 担しTはセット後すでに経過した時間である。 この両算出結果を比較手段二で比較14してTR=TT
であれば出力装置のヒータ通電開始手段ホを作動させて
ヒータ5に通電15させる一方、T3<T、であれば通
電させないようにする。 かくすることによって、運転開始時刻から逆算した所定
時間にクランクケース用ヒータ5に通電を開始させて、
電力損失を生ぜず、しかも運転時にフォーミング現象を
起させないか最少限度に抑える適正な加熱運転が行なえ
るものである。 以下、第4図により、クランクケースヒータの有無によ
る圧縮機起動時のフォーミング量の比較を述べる。 なお、ここでは冷媒としてはフロン22を使用し、潤滑
油としてはアトモスオイル
【スニソ4GS相当】を使用
した。 周囲温度10°Cで圧縮機が停止し、冷凍装置がその飽
和圧力kg/cIlで高低圧がバランスしているとする
。 圧縮機1が起動後数分間は、周囲温度10℃のときの定
常負荷状態の低圧4〜5ko/cftより約1〜1.5
kp/cItさらに低圧が低下するので、低圧は約2.
5〜3に91c7ftとなる。 クランクケースヒータを使用しないときは油温は周囲温
度と等しいから油温[10℃]と圧カフkg/C1ft
とからフロン22が約26%油中に溶解している。 このとき圧縮機1が起動して低圧が2.5kg/c71
!に低下すると、フロン22の許容溶解度は10%に低
下しその差16%がフォーミングする。 しかしながら、クランクケースヒータに通電し油温を4
0℃まで上げていた場合には、上記と同様油温
【40℃
】と低温7kg1crlとからフロン22は油中に12
%溶解しているが、起動時には約4%まで低下しその差
8%だけフォーミングする。 従ってクランクケースヒータを使用した方がフォーミン
グするフロン22の量が少ないことが分る。 また、第4図から明らかなように、圧縮機1のクランク
ケース内の飽和圧力が一定でも油温が異なれば油中に溶
解している冷媒量は異なるのであり、油温は冷凍装置の
運転停止後は徐々に低下するのに対し、圧縮機1のクラ
ンクケース内の飽和圧力は圧縮機1停止後、数分間で高
低圧バランスし、圧縮機1周囲温度に相当する飽和圧力
と略同等となるため、前記油温と前記飽和圧力に相当す
る温度とは同じにならず、しかも厳寒期、中間期では周
囲温度が異なり、これによって油から周囲への放熱速度
も異なること等から油温および周囲温度の2つを検知す
ることにより、油中に溶解している冷媒量を特定するこ
とができ、この入力信号により適正な加熱量および所要
加熱時間を決定できるのである。 第4図で明瞭なように、圧縮機の焼損に至らない範囲で
油温は高い方がフォーミングが少なくて好ましいが、圧
縮機の種類、装置系統の相違により油温を一律的に決定
することは困難であるが、夏季周囲温度以上の30〜6
0℃の油温に上げることが望ましい。
【考案の効果】
本考案は以上詳述したように、冷凍装置の運転に先だっ
て運転開始時刻から逆算した必要最少限度の時間、圧縮
機1のクランクケース部1aのヒータ5に通電し圧縮機
1の起動時にフォーミングの発生を最少限度にとどめて
圧縮機の損傷にいたらない範囲でしかも過熱が生じない
ような温度まで潤滑油の温度を上げておくようにしてい
るので、潤滑油中の冷媒がフォーミングを起す程度は極
く少くなり、しかも電力の損失は全くなく経済性の向上
がはかれるし、より安全性が増大する。 さらに運転開始時に、フォーミングが多量発生するのを
防止する上での確実性が増すと共に、過熱による潤滑油
の性能劣化も防ぐことができ、冷凍装置の信頼性向上は
著しいものがあって、本考案は実用価値の頗る大なる冷
凍装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成を明示するブロック図、第2図は
本考案の1実施例に係る冷凍装置の装置回路図、第3図
は第2図々示冷凍装置における制御器の作動説明手順図
、第4図はフォーミング防止説明のためのフロン22の
温度−圧力−溶解度曲線である。 1・・・圧縮機、1a・・・クランクケース、5・・・
ヒータ、6・・・油温検出器、7・・・温度検出器、8
・・・タイマ、イ・・・残停止時間算出手段、口・・・
基準値記憶手段、ハ・・・ヒータ加熱時間算出手段、二
・・・比較手段、ホ・・・ヒータ通電開始手段、T・・
・経過時間、T7・・・圧縮機周囲温度、To・・・潤
滑油温度、TR・・・ヒータ加熱時間、TT・・・実質
の残停止時間。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 冷凍装置における圧縮機1のクランクケース部1aに配
    設したヒータ5と、運転開始時刻をセットするタイマー
    8と、前記タイマー8のセット時の前記運転開始時刻ま
    での当初残停止時間Tsからセット後の経過時間Tを減
    算して実質の残停止時間Tアを算出する残停止時間算出
    手段イと、前記クランクケース部りa内の潤滑油温度T
    Oを検出する油温検出器6と、圧縮機周囲温度TMを検
    出する温度検出器7と、基準となる前記クランクケース
    部1aの放熱量、該クランクケース部1a及び前記潤滑
    油の熱容量並びに前記ヒータ5の加熱量を記憶する基準
    値記憶手段口と、前記油温検出器6からの出力と前記温
    度検出器7からの出力と前記基準値記憶手段口からの出
    力とにより前記潤滑油の油温を所定値まで上昇させるの
    に必要な前記ヒータ5の加熱時間TRを算出するヒータ
    加熱時間算出手段ハと、前記残停止時間算出手段イによ
    り算出された前記実質の残停止時間T丁と前記ヒータ加
    熱時間算出手段へにより算出された前記ヒータ加熱時間
    TRとを比較し、前記実質の残停止時間TTが前記ヒー
    タ加熱時間TR以下になると信号を出力する比較手段二
    と、該比較手段二からの出力信号を受けて前記ヒータ5
    に通電するヒータ通電開始手段ホとを備えたことを特徴
    とする冷凍装置。
JP13412477U 1977-10-04 1977-10-04 冷凍装置 Expired JPS603354Y2 (ja)

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JP13412477U JPS603354Y2 (ja) 1977-10-04 1977-10-04 冷凍装置

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JPS5459552U JPS5459552U (ja) 1979-04-25
JPS603354Y2 true JPS603354Y2 (ja) 1985-01-30

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444017A (en) * 1982-03-29 1984-04-24 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling the operation of a compressor crankcase heater
JPWO2018138796A1 (ja) * 2017-01-25 2019-11-07 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP2019138501A (ja) * 2018-02-07 2019-08-22 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 制御装置、冷媒回路システム及び通知方法

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