JP2002371964A - ヒータの動作の監視システム - Google Patents

ヒータの動作の監視システム

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JP2002371964A
JP2002371964A JP2002131140A JP2002131140A JP2002371964A JP 2002371964 A JP2002371964 A JP 2002371964A JP 2002131140 A JP2002131140 A JP 2002131140A JP 2002131140 A JP2002131140 A JP 2002131140A JP 2002371964 A JP2002371964 A JP 2002371964A
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ジェイ.オブライアン マイケル
George C Yang
シー.ヤン ジョージ
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 侵入型センサを用いずにクランクケースヒー
タの動作を監視する。 【解決手段】抵抗加熱器10として構成されたクランク
ケースヒータを流れる電流を検出する。クランクケース
の内部および外部のどちらに抵抗加熱器10を配置する
ことも可能である。このような検出は、プログラムされ
たマイクロプロセッサ16にフィードバック信号を送る
変圧器22および増幅器24の組み合わせによって行う
ことが好ましい。抵抗加熱器10に電流を供給するライ
ンに、このような変圧器を配置する。マイクロプロセッ
サ16は、適切な大きさの電圧レベルが増幅器から出力
されているか否かを調べ、この電圧レベルがしきいレベ
ルを上回らない場合は、クランクケースヒータの動作が
適切でないことを示す警告信号を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機のクランク
ケースに取り付けられたヒータの制御に関し、特に、こ
のようなクランクケースヒータの状態の監視に関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮機は、多くの最新式の暖房装置、冷
房装置および冷凍装置に利用されている。このような圧
縮機には、圧縮機の可動部材を潤滑するための油を要す
る。このような油は、多くの場合、クランクケース内に
収容されており、クランクケースから圧縮機の可動部材
へと供給することが可能となっている。クランクケース
内の油を加熱するために、ヒータが予め備えられてお
り、これによって、油に含まれる液状冷媒が沸騰して除
去され、圧縮機の可動部材を潤滑するのに適した粘性を
有する状態で油が維持される。このようなクランクケー
スヒータは、連続的に動作可能であるか、もしくは、ク
ランクケース内部、圧縮機または圧縮機が動作するシス
テムの他の領域の検出された状態に応じて起動すること
が可能である。発明者が所有する、ケビン・ダドリー
(Kevin Dudley)に付与された「気密型冷媒圧縮機のた
めのクランクケースヒータの制御」という名称の米国特
許第5,012,652号には、後者のタイプの制御方
法の一例が開示されている。上述したクランクケースヒ
ータの制御方法および他のヒータの制御方法には、全
て、制御装置にフィードバックすべき状態を検出するた
めの1つもしくは複数の侵入型センサを要する。さら
に、このような制御方法の場合、クランクケースヒータ
の起動と制御装置にフィードバックされる検出された状
態の変化との間に遅れが存在するため、必ずしも、クラ
ンクケースヒータがオン状態に切り換えられた直後にこ
れが適切に動作しているか否かが迅速に調べられるわけ
ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】侵入型センサの利用に
頼ることなくクランクケースヒータの動作に関する情報
を得ることが好ましい。さらに、侵入型センサを用いた
他のシステムが利用されている場合にもクランクケース
の動作が適切か否かを迅速に検出することが好ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】簡単に述べると、本発明
においては、抵抗加熱器として構成されたクランクケー
スヒータを流れる電流を検出する。クランクケースの内
部および外部のどちらに抵抗加熱器を配置することも可
能である。このような検出は、プログラムされたマイク
ロプロセッサにフィードバック信号を送る変圧器および
増幅器の組み合わせによって行うことが好ましい。抵抗
加熱器に電流を供給するラインに、このような変圧器を
配置する。前記マイクロプロセッサは、適切な大きさの
電圧レベルが増幅器から出力されているか否かを調べ、
この電圧レベルがしきいレベルを上回らない場合は、ク
ランクケースヒータの動作が適切でないことを示す警告
信号を発生させる。
【0005】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、抵抗加熱器と
して構成されたクランクケースヒータ10が、圧縮機1
4のクランクケース12内部に配置されている。このよ
うなクランクケースヒータ10をクランクケース12外
部に配置することも可能であり、このように外部に配置
しても油を加熱することが可能である。この場合、抵抗
加熱器を、例えば、クランクケース12の外部シェルに
巻き付けるかもしくは取り付けることが可能である。ま
た、クランクケースヒータ10として、誘導型加熱器
(inductance heater)、もしくは電流が流れる別のタ
イプの加熱器を用いることも可能である。マイクロプロ
セッサ16によって、トライアック18がオン状態に切
り換えられ、これによって、AC電源20からクランク
ケースヒータ10へと電流が流れる。AC電源20から
電流を流すのに、トライアック以外のスイッチング素子
を用いることも可能である。例えば、継電器接点スイッ
チ(relay contact switch)を用いることが可能であ
る。クランクケースヒータ10を流れる電流は、さら
に、その下流側に配置された変圧器22の1次巻線を流
れる。変圧器22の2次巻線に接続された増幅器24に
よって、1次巻線を流れる電流の大きさを示す電圧レベ
ル信号がマイクロプロセッサ16に送られる。以下で詳
細に説明するように、マイクロプロセッサ16は、クラ
ンクケースヒータ10が適切に動作しているか否かを判
断するために、増幅器24から出力された電圧を評価す
る。クランクケースヒータ10が適切に動作していない
場合は、マイクロプロセッサ16から警告表示装置26
に警告信号が送られる。警告表示装置26としては、制
御パネル上の発光ダイオードや警告メッセージを表示す
ることが可能なコンピュータスクリーンを用いることが
可能であり、もしくは、適切なメッセージを送信するこ
とが可能なものであれば、他のいかなる適した通信装置
を用いることも可能である。
【0006】図2を参照すると、抵抗加熱器もしくは電
流が流れる別のタイプの加熱器であるクランクケースヒ
ータ10を制御する際にマイクロプロセッサ16により
実行されるプロセスのフローチャートが示されている。
このプロセスは、ステップ30において開始され、ここ
で、マイクロプロセッサ16によってクランクケースヒ
ータがオン状態であるか否かが調べられる。これは、好
ましくは、クランクケースヒータ10への電力の供給を
可能とする信号がトライアック18に送られているか否
かが調べられる。トライアック18に命令が送られてい
ない場合、NOという結果によって、マイクロプロセッ
サは、ステップ32へと進み、ここで、クランクケース
ヒータ10をオンにするための要求(call)が始動され
ているか否かを調べる。このような要求は、マイクロプ
ロセッサ16もしくは他の幾つかの制御装置により実行
されているそれぞれ異なる複数のプロセスの結果として
発生し得るものである。これらのプロセスには、クラン
クケースヒータ10をオン状態に切り換えるべきことを
示す情報を出力する1つもしくは複数のセンサに応答し
て要求を始動するプロセスが含まれている可能性があ
る。また、このようなプロセスは、圧縮機14をオン状
態に切り換える前にクランクケースヒータ10をオン状
態に切り換えることを可能とするものである場合もあ
る。このような外部プロセスのうちのどれに対しても、
図2のルーチンを行うことができる。クランクケースヒ
ータをオン状態にする要求が確認された場合、マイクロ
プロセッサ16は、ステップ32からステップ34へと
進む。ステップ34において、マイクロプロセッサ16
は、トライアック18に信号を送ることによって、クラ
ンクケースヒータ10をオン状態に切り換える。マイク
ロプロセッサ16は、ステップ36に進み、時間遅延手
段を始動する。この時間遅延手段は、好ましくは、AC
電力がクランクケースヒータ10に印加されかつ過渡電
流状態が終了し得るような所定長さの時間の計時型タイ
ムカウンタ(clocked time count)である。続いて、マイ
クロプロセッサ16は、ステップ36からステップ38
へと進み、ここで図2のルーチンが終了する。マイクロ
プロセッサ16は、再び図2のルーチンに戻る前に、他
の様々な制御プロセスを実行する。このような場合、マ
イクロプロセッサ16は、ステップ30において、再
び、クランクケースヒータ10がオン状態か否かを調べ
る。クランクケースヒータ10をオン状態に切り換える
信号がマイクロプロセッサ16からトライアック18に
送られていると仮定すると、マイクロプロセッサ16
は、ステップ40に進み、クランクケースヒータ10を
オフ状態に切り換える要求が発生しているか否かを調べ
る。このような要求は、上述したようなマイクロプロセ
ッサにより実行されている他のプロセスから発生し得る
ものである。このような要求が確認された場合、マイク
ロプロセッサ16は、ステップ42へ進んでクランクケ
ースヒータ10をオフ状態に切り換え、続いて、ステッ
プ38に進んで図2のルーチンを終了する。
【0007】ステップ40において、クランクケースヒ
ータ10をオフ状態にする要求が発生していない場合、
マイクロプロセッサ16は、NOの経路に沿ったステッ
プ44に進み、ステップ36の遅延時間が経過したか否
かを調べる。この遅延時間が経過していない場合は、マ
イクロプロセッサ16は、ステップ44からステップ3
8に進み、図2のルーチンを終了する。一方、この遅延
時間が経過していた場合、マイクロプロセッサ16は、
ステップ44からYESの経路に沿ったステップ46に
進み、増幅器24の出力を読み取る。続いて、マイクロ
プロセッサ16は、ステップ48に進み、増幅器出力の
読み取り値が、電流変圧器の1次巻線22に電流が流れ
ていることを示すものであるか否かを調べる。このこと
は、読み取られた増幅器出力とマイクロプロセッサ16
に保存されているしきい値とを比較することによって、
行われることが好ましい。このようなしきい値は、通常
の電流が変圧器22の1次巻線に流れている状態で生じ
る電圧の大きさを示すものである。増幅器の出力の読み
取り値と保存されていたしきい値との比較の結果が望ま
しいものでない場合は、マイクロプロセッサ16は、N
Oの経路に沿ってステップ48からステップ50へと進
み、警告信号を警告表示装置26に送る。ステップ50
において送信された信号は、表示パネル上の発光ダイオ
ードをオンにするか、コンピュータスクリーン上にメッ
セージを表示するか、もしくは、他の幾つかの通信装置
に適切なメッセージを表示することを可能とするもので
ある。いずれの場合にも、マイクロプロセッサ16は、
ステップ50からステップ38へと進み、図2のルーチ
ンを終了する。
【0008】ステップ48において、増幅器の出力が適
切な電流値を示した場合、マイクロプロセッサ16は、
YESの経路に沿ってステップ38に進み、図2のルー
チンを終了する。
【0009】マイクロプロセッサ16は、図2のルーチ
ンを終了する前に、プログラムされている他のプロセス
を実行する。好ましくは、このようなプロセスには、ク
ランクケースヒータ10をオン状態にすべきかオフ状態
にすべきかをマイクロプロセッサ16が判断するステッ
プを含む。図2のルーチンのステップ30に戻るまでの
短い時間間隔、好ましくは5ミリ秒間以下の間にこのよ
うなプロセスが行われるようにしなければならない。ス
テップ36の時間遅延手段の始動後にこの論理が複数回
実行されるように、この時間間隔は、ステップ36にお
ける遅延時間よりも実質的に短くされている。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧縮機のクランクケースの油を加熱するヒータ
の動作を監視するためのシステムを示す図。
【図2】図1のシステム内部のマイクロプロセッサによ
り実行されるプロセスを示す図。
【符号の説明】
10…クランクケースヒータ 12…クランクケース 14…圧縮機 16…マイクロプロセッサ 18…トライアック 22…変圧器 24…増幅器 26…警告表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ シー.ヤン アメリカ合衆国,インディアナ,フォート ウェイン,ノース ウエストレイクス ドライヴ 10722 (72)発明者 マイケル コリンズ アメリカ合衆国,ニューヨーク,シラキュ ース,マイルドレッド アヴェニュー 316 Fターム(参考) 3H003 AA01 AB01 AC03 BD02 BF02 3H045 AA02 AA09 AA12 AA27 BA30 BA33 BA41 CA21 DA48 EA20 EA26 EA35 EA50

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機の可動部材を潤滑するための油を
    加熱するヒータの動作の監視システムであって、 前記ヒータの加熱素子に電流を流すための回路と、 前記回路を流れる電流を示す電圧を発生させる電流検出
    素子と、 前記電流検出素子により出力された電圧が前記ヒータの
    前記加熱素子に十分な電流が流れていることを示すもの
    か否かを判断する処理装置と、 を備えていることを特徴とするシステム。
  2. 【請求項2】 前記電流検出素子が、 1次巻線が前記回路に含まれ、前記加熱素子への電流が
    流れる変圧器と、 前記変圧器の2次巻線に接続されてこの2次巻線を流れ
    る電流を示す電圧を発生させる増幅器と、 を備えていることを特徴とする請求項1記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記回路が、前記処理装置からの信号に
    応答して前記加熱素子に電流を流すスイッチング素子を
    備えており、前記処理装置は、前記ヒータをオン状態に
    切り換える要求に応じて前記信号を発生させることを特
    徴とする請求項1記載のシステム。
  4. 【請求項4】 前記処理装置は、前記信号を前記スイッ
    チング素子に送った後で時間遅延素手段を始動し、前記
    の始動された時間遅延手段の遅延時間が経過した後で、
    前記電流検出素子により出力された電圧を読み取ること
    を特徴とする請求項3記載のシステム。
  5. 【請求項5】 前記処理装置は、前記の読み取られた電
    圧が前記回路に十分な電流が流れていることを示すもの
    でない場合に、警告信号を発生させることを特徴とする
    請求項4記載のシステム。
  6. 【請求項6】 前記電流検出素子が、 1次巻線が前記回路に含まれ、前記加熱素子への電流が
    流れる変圧器と、 前記変圧器の2次巻線に接続されてこの2次巻線を流れ
    る電流を示す電圧を発生させる増幅器と、 を備えていることを特徴とする請求項5記載のシステ
    ム。
  7. 【請求項7】 前記処理装置は、前記の読み取られた電
    圧が前記回路に十分な電流が流れていることを示すもの
    でない場合に、警告信号を発生させることを特徴とする
    請求項1記載のシステム。
JP2002131140A 2001-05-07 2002-05-07 ヒータの動作の監視システム Withdrawn JP2002371964A (ja)

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US09/849705 2001-05-07
US09/849,705 US6834513B2 (en) 2001-05-07 2001-05-07 Crankcase heater control

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EP (1) EP1256719B1 (ja)
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