JP2695007B2 - 空気調和機の冷媒封入量不足検出装置 - Google Patents

空気調和機の冷媒封入量不足検出装置

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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気調和機に係り、特に冷凍サイクル内の冷
媒量の不足を判定する装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、空気調和機の冷凍サイクルには第3図に示すよ
うに圧縮機吐出ガス温度検知器を設けて冷媒ガス不足を
検知するものがあるが、これは主として冷媒ガス不足に
よる冷媒ガス温度の異常上昇を検知するものであった。
従って、この従来例では、蒸発器側の吸込空気温度が高
く、圧縮機の吐出ガス温度が比較的高くなる条件のもと
では、冷媒ガスが不足しているかどうかの検知は可能で
あったが、蒸発器における吸込空気温度が低い条件のも
とでは冷媒ガスが不足しているかどうかは検知できなか
った。なお、この種の装置として関連するものに特公昭
59-12942号記載のものなどがあある。
そこで、蒸発器での吸込空気温度が低い場合をも含む
いかなる条件のもとでも冷凍サイクル中の冷媒ガスの不
足状態を検知し得るようにした装置が本出願人の先の特
許出願(特開昭63-34469号)において提案されている。
これは、圧縮機と室外熱交換器と室内熱交換器および絞
り装置などを配管により接続してなる冷凍サイクルにお
いて、室外熱交換器と室内熱交換器の空気吸込部付近に
それぞれ吸込空気温度検知器を設置し、圧縮機の吐出配
管に吐出ガス温度検出器を密着して設け、室内外熱交換
器のうち蒸発器となる熱交換器の吸込空気温度と圧縮機
吐出ガス温度を検出し、該両温度が予め設定した正常領
域あるいは異常領域の範囲にあるか否かを判定し、それ
によって、冷凍サイクル中の冷媒ガスの不足状態が判定
され、異常領域にあると判定されたときは圧縮機の運転
を停止すると共に異常を報知し、正常領域にあると判定
された場合は圧縮機の運転を続行させるものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
始めに述べた前記従来技術は蒸発器側の吸込空気温度
が低い条件下における冷媒ガスの不足を検知することは
できず、また、機器を運転しなければ冷媒ガスの不足を
検知できないという問題があった。他方、本出願人の前
記先願のものは如何なる条件のもとでも冷凍サイクル内
の冷媒ガスの不足を検知できるが、やはり、圧縮機を実
際に運転しなければ冷媒ガスが不足であるか否かを検知
できないという問題があった。
本発明の目的は、いかなる条件下においても、かつ、
機器の停止中において、冷凍サイクル内の冷媒封入量の
不足状態を検出し得る装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、特許請求の範囲の各請求項に記載の
冷媒封入量不足検出装置が提供される。
〔作用〕
本発明の冷媒封入量不足検出装置によれば、冷媒圧縮
機の運転前,停止中において、冷媒ガスの冷凍機油(潤
滑油)中への溶解を考慮に入れて冷凍サイクル中の冷媒
ガス不足状態の有無を検出することができ、それによっ
て、冷媒不足状態下での運転によって生ずる不都合を招
かないように、冷媒ガス不足のときは圧縮機の運転を開
始させない措置を予めとることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図により
説明する。
第1図において1は圧縮機であり、その吐出側に接続
された四方弁2を介して室内熱交換器3および室外熱交
換器8が接続されている。4,5は絞り装置であって逆止
弁6,7とそれぞれ並列に接続されており、前記の室内外
熱交換器3と8の間に直列に接続されている。9はアキ
ュームレータであり、前記圧縮機1の吸入側に接続され
ている。10は室内吸込空気温度検知器であり、室内ユニ
ットの空気吸込部20付近に設けられている。11は室外吸
込空気温度検知器であり、室外ユニットの空気吸込部21
付近に設けられている。12は吐出側ガス圧力検出器であ
り、圧縮機1の吐出配管内圧力を検知するために設けら
れている。13は変換器であり、前記室内吸込空気温度検
知器10,室外吸込空気温度検知器11,および吐出側ガス圧
力検知器12からの信号を入力するように信号線で接続さ
れている。該変換器13は前記各検知器10,11,12からの電
流等のアナログ信号を電圧等のデジタル信号に変換して
後記の判定を行い、その判定結果の信号を制御器14に出
力する。制御器14は電源15と接続されており、変換器13
からの信号を受けて前記圧縮器1を制御する。
而して、上記冷凍サイクル内の冷媒封入量が不足して
いるか否かの判定は、圧縮機1の停止中に、室内吸込空
気温度検知器10および室外吸込空気温度検知器11の夫々
の検知温度のうちの低い方の温度と吐出側圧力検知器12
の検知圧力とに基づいて下記の如く行われる。なお、こ
の判定は、四方弁2が冷房,暖房のいずれに切替えられ
ているかに依らない。
例えば、圧縮器1の停止中に、室内吸込空気温度検知
器10の方が室外吸込空気温度検知器11より低い温度を検
知した場合は、室内吸込空気温度検知器10および吐出側
ガス圧力検知器12からの入力信号により変換器13にて第
2図(第2図の横軸は今の場合室内吸込空気温度検知器
10の検知温度であり、縦軸は吐出側ガス圧力検知器12の
検知圧力を表わしている)に示す予め設定した正常領
域、異常領域のいずれにこれらの検知値が存するかを判
定し、異常領域に存すれば冷凍サイクル中の冷媒封入量
は不足しており、正常領域に存すれば冷媒封入量は正常
と判定する。この判定結果の信号を制御器14へ出力し、
制御器14は、冷媒封入量が不足のときには圧縮機1の運
転を禁止し、不足でないときには運転を許可する。運転
を禁止するときは、同時にランプあるいはブザー等の
色、音で異常を表示することができることは勿論であ
る。
反対に、圧縮機1の停止中に、室外吸込空気温度検知
器11の方が室内吸込空気温度検知器10より低い温度を検
知した場合は、室外吸込空気温度検知器11および吐出側
ガス圧力検知器12からの入力信号により変換器13にて同
じく第2図に示した予め設定した正常領域、異常領域
(今の場合、第2図の横軸は室外吸込空気温度検知器11
の検知温度であり、縦軸は吐出側ガス圧力検知器12の検
知圧力である)のいずれにこれらの検知値があるかを判
定し、異常領域にあれば冷媒封入量不足、正常領域にあ
れば冷媒封入量正常と判定し、この判定結果の信号によ
り、制御器14は、前記と同様、圧縮機1の運転禁止また
は許可および異常の報知を行う。
なお、第2図は冷媒ガスの飽和圧力曲線とは異なり、
これに冷媒ガスの冷凍機油(潤滑油)への溶解量を付加
して作図した線図である。
これにより、本実施例によれば室内外熱交換器周囲温
度に拘らず、かつ冷凍サイクルを運転せずに、冷凍サイ
クル内の冷媒ガスの不足状態を検出でき、機器に損傷を
与える冷媒不足状態での運転をすることなく異常表示を
行うことができる。
なお、本発明においては、冷媒封入量不足状態の検出
を冷凍サイクルの運転停止中に行うので、冷媒ガス圧力
の検知はどこで行なっても同じであるから、圧力検知器
12は圧縮機1の吐出側の配管に設ける代りに圧縮機1の
吸入側配管に設けてもよく、或いは、冷媒配管の他の途
中個所に設けてもよい。また、室内熱交換器よりも室外
熱交換器の方が空気温度が低いことが始めから判ってい
る様な環境下では、吸込空気温度検知器を室外熱交換器
側にだけ設けて、その検知温度と前記圧力検知器の検知
圧力とに基づいて同様に冷媒ガス不足状態の判定を行う
ことができる。
また、圧縮機1及びアキュームレータ9が、室外熱交
換器8あるいは室内熱交換器3と分離して設置されるよ
うな空調機の場合は、圧縮機・アキュームレータ周囲温
度検知器15(図示省略)を設け、前記室内吸込空気温度
検知器10,室外吸込空気温度検知器11および上記の圧縮
機・アキュームレータ周囲温度検知器15という三つの温
度検知器のうち、最も低い温度を検知した検知器からの
入力信号および前記圧力検知器12からの入力信号により
変換器13にて、前述と同様に、第2図の予め設定した正
常領域、異常領域の判定を行なって、冷媒ガスの不足を
判定し得る。このような実施例によれば、冷凍機油を多
く保有している圧縮機の周囲温度も測定するので、冷凍
機油へ溶解する冷媒ガス量が的確に予測でき、精度良く
冷凍サイクル内の冷媒ガスの不足状態を検出することが
できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、冷凍サイクルを運転することなく、
停止中に冷媒ガスの不足を検出できるので、冷媒不足が
検出されたときには冷凍サイクルの運転を事前に禁止す
る等の措置をとることにより、冷媒ガス不足状態での運
転による温度上昇、圧力低下、あるいは潤滑油不足等に
よる損傷を防止できる効果がある。
さらに運転不可となる以前の段階でも、圧力、温度を
連続検知、あるいは定期的に検知することで、事前に冷
媒ガス漏れ等の予防検知できる効果がある。
また、本発明によれば、冷凍サイクルに限らずガスを
充填する必要があり、かつガスが溶解するに足りる液体
が同封される密閉された容器において、容易にガス漏れ
等を検知できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の冷凍サイクル図、第2図は
冷媒量の不足状態を判定するための線図、第3図は従来
方法による冷媒量の不足状態を判定するための線図であ
る。 1……圧縮機、2……四方弁、3……室内熱交換器、4,
5……絞り装置、6,7……逆止弁、8……室外熱交換器、
9……アキュームレータ、10……室内吸込空気温度検知
器、11……室外吸込空気温度検知器、12……吐出側ガス
圧力検出器、13……変換器、14……制御器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機と室外熱交換器と室内熱交換器と絞
    り装置とを配管により接続してなる冷凍サイクルにおけ
    る前記室外熱交換器と室内熱交換器の空気吸込部付近に
    夫々空気温度検知器を設置し、前記圧縮機の吐出側配
    管,吸入側配管またはそれ以外の冷媒配管の途中に冷媒
    ガス圧力検知器を設け、圧縮機の停止中において上記二
    つの空気温度検知器で検知した空気温度のうちの低い方
    の空気温度と上記圧力検知器で検知した冷媒ガス圧力
    が、該低い方の空気温度および該冷媒ガス圧力を両座標
    軸にとり且つ冷媒の飽和圧力曲線に冷媒ガスの冷凍機油
    への溶解量を付加して設定された冷媒封入量不足判定線
    図の異常領域内にあるか否かの判定をする手段を備えた
    ことを特徴とする、空気調和機の冷媒封入量不足検出装
    置。
  2. 【請求項2】圧縮機と室外熱交換器と室内熱交換器と絞
    り装置とを配管により接続してなる冷凍サイクルにおけ
    る前記室外熱交換器と室内熱交換器の空気吸込部付近に
    夫々空気温度検知器を設置すると共に、圧縮機,冷媒ア
    キュームレータ等の冷凍機油を多く保有している冷凍サ
    イクル機器の付近に空気温度検知器を追加して設け、前
    記圧縮機の吐出側配管,吸入側配管またはそれ以外の冷
    媒配管の途中に冷媒ガス圧力検知器を設け、圧縮機の停
    止中において上記三つの空気温度検知器で検知した空気
    温度のうちの最も低い空気温度と上記圧力検知器で検知
    した冷媒ガス圧力が、該最も低い空気温度および該冷媒
    ガス圧力を両座標軸にとり且つ冷媒ガスの飽和圧力曲線
    に冷媒ガスの冷凍機油への溶解量を付加して設定された
    冷媒封入量不足判定線図の異常領域内にあるか否かの判
    定をする手段を備えたことを特徴とする、空気調和機の
    冷媒封入量不足検出装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の空気調和機の冷媒封
    入量不足検出装置において、空気温度検知器のうち最も
    低い空気温度を検知する空気温度検知器がどれであるか
    が予め既知である様な環境下では該最も低い空気温度を
    検知する空気温度検知器以外の空気温度検知器の設置を
    省略し、残された空気温度検知器で検知した空気温度と
    前記冷媒ガス圧力とを用いて前記の判定をすることを特
    徴とする空気調和機の冷媒封入量不足検出装置。
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