JP2000146374A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

Info

Publication number
JP2000146374A
JP2000146374A JP10314325A JP31432598A JP2000146374A JP 2000146374 A JP2000146374 A JP 2000146374A JP 10314325 A JP10314325 A JP 10314325A JP 31432598 A JP31432598 A JP 31432598A JP 2000146374 A JP2000146374 A JP 2000146374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
pressure
radiator
refrigerant
pressure side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10314325A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Iizuka
董 飯塚
Masae Kawashima
正栄 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10314325A priority Critical patent/JP2000146374A/ja
Publication of JP2000146374A publication Critical patent/JP2000146374A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガス洩れ検知がされないまま低圧側の配管の破
損部から空気を吸引しながら長期間運転されるという問
題が起こると共に、吐出圧力が上昇し、圧縮機の吐出ガ
ス温度も上昇し、圧縮機が故障するという問題が起こ
る。 【解決手段】冷凍サイクル運転中の低圧側の配管部のガ
ス洩れ検知を冷凍サイクルの高圧側の圧力が放熱器のパ
イプ中間部の温度を基に算出したHC冷媒の飽和圧力よ
りも高いことをもって検知し、低圧側の配管の破損部か
らHC冷媒が洩れる前の段階でガス洩れの有無を検知で
き、圧縮機の故障を未然に防ぐことができるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】HC冷媒を用いた冷凍装置の
冷凍サイクルの低圧側のガス洩れ検知に関する。
【0002】
【従来の技術】オゾン層破壊および地球温暖化等の環境
問題に鑑み、冷凍装置用冷媒には従来より使用している
クロロフルオロカーボン(CFC)冷媒の代替冷媒とし
て可燃性はあるが環境への影響が極めて少ないハイドロ
カーボン(HC)冷媒への展開が図られている。
【0003】このHC冷媒を用いた本発明に近い公知例
としては特開平10−9737号公報がある。この公知例の要
約を図4を用いて以下説明する。
【0004】課題は、冷凍サイクルの低圧側の配管等の
破損によってHC冷媒が冷蔵庫の内側に洩れた場合に、
引火の可能性があるのを低減することを目的とするもの
である。解決手段は、圧縮機101と、吐出パイプ10
3と、放熱器105と、キャピラリチューブ107と、
冷却器109と、吸込パイプ111とを順次環状に接続
し、HC冷媒113を封入した冷凍サイクルを有する断
熱箱体115と、前記断熱箱体115の内部に設置した
ガス洩れ検知器117と、前記断熱箱体115の底部に
設けられた前記ガス洩れ検知器117とを連動して開放
する電磁蓋119とを設置したことから構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】冷蔵庫の庫内側に配設
された冷凍サイクルの低圧側、すなわち冷却器,吸込パ
イプの配管等の破損によってHC冷媒ガスの洩れを検知
する従来の手段は、庫内側にガス洩れ検知器を配設する
ものであった。しかし、このガス洩れ検知方法では次の
如き問題点がある。
【0006】HC冷媒を用いた冷凍サイクルでは運転中
の低圧側は、例えば、イソブタンの場合、蒸発温度が−
13℃以下では大気圧よりも負圧となるため冷却器,吸
込パイプの配管等の破損があっても、初期段階ではHC
冷媒ガスが外部に洩れることは起きないため、初期段階
でガス洩れ検知器によってガス洩れを検知することはで
きない。従って、ガス洩れが検知されないまま、すなわ
ち冷凍サイクルの低圧側の破損部から空気を吸引しなが
ら運転されることになる。
【0007】冷凍サイクル内に空気が混入すると、高圧
側の圧力はHC冷媒ガスと空気のモル分率に比例した分
圧の和となるため、高圧側でのHC冷媒の凝縮圧力,凝
縮温度は所期の凝縮圧力,凝縮温度よりも初期段階にお
いては低下する。しかし、低下した凝縮圧力,凝縮温度
では放熱器の所期の放熱量を放熱できないため、圧縮機
の仕事量に見合った放熱量を確保するためにHC冷媒の
凝縮温度が上昇する。
【0008】これに加えて、放熱器の放熱管内において
は、放熱管内の内面に空気層が形成され、放熱管内の内
面の熱伝達率が低下する。内面の熱伝達率が低下する
と、放熱器の所期の放熱量を放熱できないため、圧縮機
の仕事量に見合った放熱量を確保するためにHC冷媒の
凝縮温度が上昇する。
【0009】他方、低圧側の圧力はHC冷媒ガスと空気
のモル分率に比例した分圧の和となるため、低圧側での
HC冷媒の蒸発圧力,蒸発温度は所期の蒸発圧力,蒸発
温度よりも低下する。しかし低下した蒸発圧力,蒸発温
度では冷却器の所期の吸熱量以上吸熱できるため、すな
わち圧縮機の仕事量に見合った吸熱量に戻すためHC冷
媒の蒸発温度は上昇する。従って、低圧側のHC冷媒の
蒸発温度は冷凍サイクル内に空気が混入してもあまり変
化しない。
【0010】従って、ガス洩れが検知されないまま、す
なわち冷凍サイクルの低圧側の破損部から空気を吸引し
ながら、長期間運転されるという問題が起こる。
【0011】さらに、冷凍サイクル内に空気が多量に入
ると、更にHC冷媒の凝縮温度,凝縮圧力が高くなり圧
縮機の吐出ガス温度が上昇し、圧縮機が故障するという
問題が起こる。
【0012】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
冷凍装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成させるた
め本発明の冷凍装置は、HC冷媒を用いた冷凍装置にお
いて、冷凍サイクルの高圧側の圧力を測定する圧力セン
サーと、放熱器のパイプ中間部の温度を測定する温度セ
ンサーと、パイプ中間部の温度からHC冷媒の飽和圧力
を算出する演算装置とを備え、冷凍サイクル運転中の低
圧側の配管部のガス洩れ検知を冷凍サイクルの高圧側の
圧力が放熱器のパイプ中間部の温度を基に算出したHC
冷媒の飽和圧力よりも高いことをもって検知したことを
特徴とするものである。
【0014】さらには、冷凍サイクルの放熱器のパイプ
中間温度を測定する温度センサーと、外気温度から放熱
器標準温度域を算出する演算装置とを備え、冷凍サイク
ル運転中の低圧側のHC冷媒のガス洩れ検知を、該冷凍
サイクルの放熱器のパイプ中間部の温度がこの時の外気
温度を基に算出した放熱器標準温度域よりも高いことを
もって検知したことを特徴とするものである。これによ
って、従来庫内に設けていたガス洩れ検知器を用いずに
低圧側のガス洩れの有無を検出できるようにしたもので
ある。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図1,図2を用いて説明する。
【0016】図1は本発明のガス洩れ検知のフローチャ
ート図。図2は放熱器の温度と圧力との関係を示す図。
【0017】図1において、1はガス洩れ検知回路(図
示せず)のスタート部であり、押ボタン等を押すことに
よってガス洩れ検知を行うものである。2は検知回路で
あり、温度センサー(図示せず)と圧力センサー(図示
せず)とで放熱器の温度Tdと圧力Pdを検知する。3
は演算回路であり、演算装置(図示せず)により放熱器
の温度Tdに相当するHC冷媒の飽和圧力Pcsを求め
る。4は比較回路であり、上記演算装置に組込まれ、放
熱器の測定圧力Pdと飽和圧力Pcsとの比較を行う。
5はガス洩れ制御回路であり、ガス洩れによる引火の可
能性があるのを低減するものである。6はタイマ回路で
あり、所定時間経過後に再び上記検知回路2へ戻るよう
にしてある。この検知回路2への戻りを所定回数繰返し
た後、ガス洩れ検知回路1は終了7となる。
【0018】次にガス洩れ検知回路の作動について説明
する。ガス洩れを検知するために、スタート部1の押ボ
タン等を押すと、検知回路2が作動し、放熱器の温度T
dと圧力Pdが検知される。放熱器の温度Tdは放熱パ
イプの中間部の位置で測定する。放熱パイプの入口附近
は負荷条件が変わると放熱パイプの中間部よりも高温に
なりやすく、スーパーヒートしやすい。また、放熱パイ
プの出口附近は負荷条件が変わると放熱パイプの中間部
よりも低温になりやすく、スーパークールしやすい。放
熱パイプの中間部の位置は負荷条件が変わってもスーパ
ークールやスーパーヒートを起こさないので、放熱器の
温度Tdの測定位置として最適である。次に演算回路3
に移行し、放熱器の温度Tdを冷媒の飽和温度として冷
媒の飽和圧力Pcsを算出する。次に比較回路4に移行
し、検知回路2で検知した放熱器の圧力Pdと演算回路
3で算出した冷媒の飽和圧力Pcsとの差Pd−Pcs
が正の場合は冷凍サイクルの低圧側から空気が吸引され
たと判断し、次のガス洩れ制御回路5へ移行し、引火の
可能性があるのを低減する。ここで、冷凍サイクルの低
圧側から空気が吸引されるとPd−Pcsが正になる理
由について説明する。
【0019】冷凍サイクル内に空気が混入すると、高圧
側の圧力はHC冷媒ガスと空気のモル分率に比例した分
圧の和となるため、高圧側でのHC冷媒の凝縮圧力は所
期の凝縮圧力よりも低下する。低下した凝縮圧力では放
熱器の所期の放熱量を放熱できないため、すなわち圧縮
機の仕事量に見合った放熱量を確保するためにHC冷媒
の凝縮温度,凝縮圧力が上昇する。これに加えて、放熱
器の放熱パイプ内においては、放熱パイプの内面に空気
層が形成され、放熱パイプ内の内面の熱伝達率が低下す
る。内面の熱伝達率が低下すると、放熱器の所期の放熱
量を放熱できないため、すなわち圧縮機の仕事量に見合
った放熱量を確保するためにHC冷媒の凝縮温度,凝縮
圧力が上昇する。この結果、放熱器の圧力Pdは上記の
上昇した凝縮圧力と空気の分圧の和となる。従って、放
熱器の圧力Pdは放熱器の温度Tdに相当する冷媒の飽
和圧力Pcsよりも高くなりPd−Pcsは正となる。
【0020】図2は上記で説明した関係を図示したもの
であり、横軸は温度、縦軸は圧力である。実線はHC冷
媒飽和曲線Aであり、放熱器の温度Tdを冷媒の飽和温
度としたとき冷媒の飽和圧力はPcsである。破線は空
気混入曲線Bであり、空気混入曲線BはHC冷媒飽和曲
線Aよりも圧力が高くなる。放熱器の温度Tdにおける
空気混入の放熱器の圧力はPdとなり、Pd>Pcsで
あり、従って、Pd−Pcsは正となる。
【0021】図1に戻り、比較回路4でPd−Pcsが
負又は零の場合はタイマ回路6に移行し、所定時間ある
いは所定日数経過後再び検知回路2へ戻り再度ガス洩れ
検知を行う。そして、再度のガス洩れ検知を所定回数繰
返した後、Pd−Pcsが負又は零の場合ガス洩れ検知
は終了する。
【0022】以上の説明した如く、HC冷媒を用いた冷
凍装置において、庫内側に配設される冷却器,吸込パイ
プ等の低圧側の配管等の破損の有無を従来の冷凍装置で
は庫内にガス洩れ検知器を設けてガス洩れそのものを検
知することで行っていたが、HC冷媒を用いた冷凍サイ
クルの低圧側は、例えばイソブタン(C410)の場合、
蒸発温度が約−13℃以下で大気圧以下の負圧となり、
従来の検知方法ではガス洩れが起こらないため検出でき
ないことに鑑み、低圧側の配管等の破損部から空気を吸
引し、放熱器の温度Tdが高くなることに着目し、この
時の放熱器の圧力Pdが放熱器の温度TdでのHC冷媒
の飽和圧力Pcsよりも高くなることを検知して低圧側
の配管等の破損の有無を検知できるようにしたものであ
る。
【0023】さらには、放熱器の圧力Pdを測定しない
で、放熱器の温度だけ測定することによって低圧側のガ
ス冷媒洩れを検知する方法について図3を用いて説明す
る。この方法は放熱器の温度が主として外気温度によっ
て支配されることに着目し、外気温度に対する放熱器の
標準温度域を求め、ガス冷媒洩れの放熱器の温度はこの
標準温度域よりも高いことに着目しガス冷媒洩れを検知
するものである。
【0024】図3において、放熱器の標準温度域は斜線
の領域となり、外気温度TO においてTC〜TDとなる。
この温度幅は主に庫内の負荷の変動によるものである。
これに対して、ガス冷媒洩れの放熱器の温度はTC〜TD
の温度よりも高い温度TE となる。従って、外気温度T
O と放熱器温度TE を測定し、放熱器温度TE が外気温
度TO における放熱器の標準温度域TC〜TDよりも高い
ことを検知することによって、ガス冷媒洩れを検知する
ことができる。
【0025】この本発明の検知方法ではガス洩れが起き
ない初期段階で低圧側の配管等の破損の有無が検知でき
ると共に、放熱器の圧力Pdがアップし、圧縮機の吐出
ガスの温度がアップしたまま長時間運転されることもな
くなるので圧縮機が損傷するという問題も解消できるも
のである。
【0026】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のHC冷媒
を用いた冷凍装置において、冷凍サイクルの高圧側の圧
力を測定する圧力センサーと、放熱器のパイプ中間部の
温度を測定する温度センサーと、パイプ中間部の温度か
らHC冷媒の飽和圧力を算出する演算装置とを備え、冷
凍サイクル運転中の低圧側の配管部のガス洩れ検知を冷
凍サイクルの高圧側の圧力が放熱器のパイプ中間部の温
度を基に算出したHC冷媒の飽和圧力よりも高いことを
もって検知したことを特徴とするものである。
【0027】さらには、冷凍サイクルの放熱器のパイプ
中間部の温度を測定する温度センサーと、外気温度から
放熱器標準温度域を算出する演算装置とを備え、冷凍サ
イクル運転中の低圧側のガス洩れ検知を冷凍サイクルの
放熱器のパイプ中間部の温度が、この時の外気温度を基
に算出した放熱器標準温度域よりも高いことをもって検
知したことを特徴とするものである。
【0028】この様にすることによって、庫内のガス洩
れを直接検知するガス洩れ検知器を用いることなく、ガ
ス洩れ孔から空気を吸引し、冷媒ガスが外部に洩れない
初期段階でガス洩れ孔の有無を検知できるというメリッ
トがある。これに加えて、ガス洩れ孔から空気を吸引
し、高圧側の圧力が上昇し、圧縮機の吐出ガス温度が上
昇し、この状態で長時間運転されると圧縮機が損傷する
が、初期段階で検知できるので、圧縮機の故障を未然に
防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス洩れ検知のフローチャート図。
【図2】放熱器の温度と圧力との関係を示す特性図。
【図3】外気温度と放熱器温度との関係を示す特性図。
【図4】従来の冷蔵庫の縦断面図。
【符号の説明】
2…検知回路、3…演算回路、4…比較回路、5…ガス
洩れ制御回路、6…タイマ回路、A…HC冷媒飽和曲
線、B…空気混入曲線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】HC冷媒を用いた冷凍装置において、冷凍
    サイクルの高圧側の圧力を測定する圧力センサーと、放
    熱器のパイプ中間部の温度を測定する温度センサーと、
    パイプ中間部の温度からHC冷媒の飽和圧力を算出する
    演算装置とを備え、冷凍サイクル運転中の低圧側の配管
    部のガス洩れ検知を、該冷凍サイクルの高圧側の圧力が
    演算されたHC冷媒の飽和圧力よりも高いことをもって
    検知するようにしたことを特徴とする冷凍装置。
JP10314325A 1998-11-05 1998-11-05 冷凍装置 Pending JP2000146374A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10314325A JP2000146374A (ja) 1998-11-05 1998-11-05 冷凍装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10314325A JP2000146374A (ja) 1998-11-05 1998-11-05 冷凍装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000146374A true JP2000146374A (ja) 2000-05-26

Family

ID=18051986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10314325A Pending JP2000146374A (ja) 1998-11-05 1998-11-05 冷凍装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000146374A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343177A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Fuji Electric Co Ltd 故障診断方法、故障診断装置、及び記録媒体
CN108917091A (zh) * 2018-09-28 2018-11-30 奥克斯空调股份有限公司 一种空调智能测试方法及其空调器
US10151663B2 (en) 2015-09-15 2018-12-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Leak detector sensor systems using tag-sensitized refrigerants
JP2019207104A (ja) * 2019-09-12 2019-12-05 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN110762743A (zh) * 2018-07-26 2020-02-07 奥克斯空调股份有限公司 空调和空调制冷剂泄漏检测方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343177A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Fuji Electric Co Ltd 故障診断方法、故障診断装置、及び記録媒体
JP4572447B2 (ja) * 2000-05-31 2010-11-04 富士電機リテイルシステムズ株式会社 故障診断方法、故障診断装置、及び記録媒体
US10151663B2 (en) 2015-09-15 2018-12-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Leak detector sensor systems using tag-sensitized refrigerants
CN110762743A (zh) * 2018-07-26 2020-02-07 奥克斯空调股份有限公司 空调和空调制冷剂泄漏检测方法
CN110762743B (zh) * 2018-07-26 2021-05-18 奥克斯空调股份有限公司 空调和空调制冷剂泄漏检测方法
CN108917091A (zh) * 2018-09-28 2018-11-30 奥克斯空调股份有限公司 一种空调智能测试方法及其空调器
JP2019207104A (ja) * 2019-09-12 2019-12-05 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11435102B2 (en) Refrigerant leakage determination device, air-conditioning apparatus, and refrigerant leakage determination method
JP2002286333A (ja) 冷凍装置
JP2008249239A (ja) 冷却装置の制御方法、冷却装置および冷蔵倉庫
US6779355B2 (en) Refrigeration device
JP2000146374A (ja) 冷凍装置
JP3240700B2 (ja) 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル
JP7282157B2 (ja) 室外機及びそれを備える冷凍サイクル装置
JP4292525B2 (ja) 蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒量検知方法
JP3351076B2 (ja) 冷凍サイクルの飽和蒸気温度検出装置
JP3490908B2 (ja) 冷凍機の冷媒リーク検知システム
JP2000130897A (ja) 冷媒封入量判定装置及び方法
JP3413047B2 (ja) 冷凍サイクル
JP2004245497A (ja) 冷凍装置における液溜器への冷媒液供給制御方法及び装置
JP4278351B2 (ja) 圧縮機の油面検出方法及び装置
KR100550558B1 (ko) 공기조화기의 냉매 부족 알림 방법
JPH07190526A (ja) 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置
JP2000320937A (ja) 冷媒漏れ検知装置
JP3886174B2 (ja) 熱輸送装置およびその制御方法
JP2558277Y2 (ja) 不凝縮ガス検出装置
JP3427285B2 (ja) 吸収冷温水機
JP2004085083A (ja) 圧縮機の油面検出方法及び装置
JPWO2023119605A5 (ja)
JP2002327963A (ja) 冷凍装置
JP2001124458A (ja) 冷蔵庫
JPH0712435A (ja) 吸収冷温水機・冷凍機の不凝縮ガス全自動排出装置