JPH0228374Y2 - - Google Patents

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JPH0228374Y2
JPH0228374Y2 JP2950583U JP2950583U JPH0228374Y2 JP H0228374 Y2 JPH0228374 Y2 JP H0228374Y2 JP 2950583 U JP2950583 U JP 2950583U JP 2950583 U JP2950583 U JP 2950583U JP H0228374 Y2 JPH0228374 Y2 JP H0228374Y2
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JP
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refrigerant
point
pipe
detector
operational amplifier
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

この考案は、自動車用冷媒装置等の冷凍サイク
ルにおける冷媒量の過不足を自動的に検出する装
置に関するものである。 冷凍サイクルに充槙された冷媒量が冷媒漏れ等
により不足すると、圧縮機に戻るべき潤滑油が不
足し、しかも圧縮機の吸入冷媒ガスの温度も異常
に高くなるので、圧縮機が焼付く恐れがある等の
不具合を生じる。このため、従来においても冷媒
不足を自動的に検出する種々の形式の冷媒不足検
出装置が考案されており、その一つとして実公昭
55−26772号公報に開示された考案を挙げること
ができる。この従来例は、冷媒量が不足すると膨
張弁を挟んだ上流側の温度と下流側の温度との差
が小さくなるので、膨張弁の上流側と下流側とに
それぞれ感熱素子を配置し、これら感熱素子で検
出される温度差が所定値以下となつたことをもつ
て冷媒不足を検出するものである。また、実開昭
54−52748号公報においては、冷媒量が不足する
と受液器から膨張弁までの配管を流れる冷媒が白
濁するので、該配管の途中に透明管を設け、この
透明管の外周に相対向して発光素子と受光素子と
を配置して冷媒不足を検出するものが示されてい
る。 しかしながら、いずれの従来例も単に冷凍サイ
クルにおける冷媒量の不足を検出するだけであ
り、冷媒不足以外の状態、即ち冷媒量が過剰であ
るか否かまでは検出することができなかつた。冷
媒量が過剰の場合には、圧縮機で圧縮される冷媒
ガス量が増大し、その過剰となつた分だけ圧縮機
の動力が損失し、特に自動車用冷房装置のように
エンジンを動力源とするものにあつては、燃費が
悪化することになる。 そこで、この考案は、冷凍サイクルの冷媒量の
不足を検出するのに止まらず、冷媒量の過剰であ
るか否かの検出までも自動的に行なうことができ
る装置を提供することを課題としている。しかし
て、この考案の要旨とするところは、凝縮器から
受液器までの配管に設置され、該配管内を流れる
冷媒の透明、不透明を検出する第1の検出器と前
記受液器の出口から膨張弁の入口までの配管に設
置され、該配管を流れる冷媒の透明、不透明を検
出する第2の検出器と、該第1の検出器及び第2
の検出器からの出力に応じて白濁・透明の場合に
適正と、白濁・白濁の場合に不足と、透明・透明
の場合に過剰と冷媒量を判定する判定手段とから
成る冷媒過不足検出装置にある。したがつて、上
記判定手段の判定結果が冷媒過不足を表わすの
で、前記課題を達成することができ、ひいては冷
媒不足と冷媒過剰による不具合を同時に解消する
ことができるものである。 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。 第1図において、この考案の概略が示され、冷
凍サイクルは例えば自動車用冷房装置のもので、
圧縮機1、凝縮器2、受液器3、膨張弁4及び蒸
発器5が順次配管6a〜6eを介して接続され、
冷媒が充槙された閉回路として構成されている。 圧縮機1は、図示しない自動車のエンジンに電
磁クラツチ7を介して連結されており、この電磁
クラツチ7を断続することで駆動停止の制御がな
され、電磁クラツチ7が接続されているときに
は、配管6eから吸入された冷媒ガスを圧縮し、
配管6aを介して凝縮器2へ吐出する。この凝縮
器2においては、圧縮機1で圧縮された冷媒ガス
が凝縮され、冷凍サイクルに充槙された冷媒量が
適性であれば、ガス成分と液成分とが適当な比率
をもつ気液混合状態の冷媒となり、配管6bを介
して受液器3へ送られる。この受液器3において
は、冷媒のガス成分と液成分との分離がなされ、
液冷媒が該受液器の底部に一時貯えられ、冷凍サ
イクルに充槙された冷媒量が適性であれば、液冷
媒のみが配管6cを介して膨張弁4へ送される。
そして、膨張弁4において絞られて低温低圧の湿
り蒸気となり、この湿り蒸気となつた冷媒が配管
6dを介して蒸発器5へ送られ、この蒸発器5に
おいて、該蒸発器5を通過する空気と熱交換され
て所定の過熱度をもつ過熱蒸気となり、この過熱
蒸気が配管6eを介して圧縮機1に吸入されるよ
うになつている。尚、配管6bとは、凝縮器2の
出口から受液器3の入口までの一連の配管系をい
い、凝縮器2の出口コネクタ部2a、パイプ部8
及び受液喫の入口コネクタ部3aから成るものと
し、また、配管6cとは、受液器3の出口から膨
張弁5の入口までの一連の配管系をいい、受液器
3の出口コネクタ部3b、パイプ部9及び膨張弁
4の入口コネクタ部4aから成るものとする。 以上の説明から明らかなように、冷凍サイクル
の冷媒量が適正であると、配管6bを流れる冷媒
は気液混合状態にあるので白濁し、配管6cを流
れる冷媒は液状態にあるので透明となる。一方、
冷媒量が所定以下となつて不足するようになる
と、配管6b,6cを流れる冷媒が共に気液混合
状態となつて白濁する。また、冷媒量が過剰であ
ると、配管6b,6cを流れる冷媒が共に液状態
になるので透明になる。これらの関係を下表に示
す。
This invention relates to a device that automatically detects excess or deficiency in the amount of refrigerant in a refrigeration cycle of an automobile refrigerant device or the like. If the amount of refrigerant charged in the refrigeration cycle becomes insufficient due to a refrigerant leak, there will be insufficient lubricating oil to return to the compressor, and the temperature of the refrigerant gas sucked into the compressor will also become abnormally high, which may cause the compressor to seize. This may cause problems such as. For this reason, various types of refrigerant shortage detection devices that automatically detect refrigerant shortages have been devised in the past, one of which is the
The invention disclosed in Japanese Patent No. 55-26772 can be mentioned. In this conventional example, when the amount of refrigerant is insufficient, the difference between the temperature on the upstream side and the temperature on the downstream side of the expansion valve becomes small. A refrigerant shortage is detected when the temperature difference detected by the heat-sensitive element becomes less than a predetermined value. Also, Mikiakiaki
In Publication No. 54-52748, if the amount of refrigerant is insufficient, the refrigerant flowing through the pipe from the liquid receiver to the expansion valve becomes cloudy, so a transparent pipe is provided in the middle of the pipe, and A device is shown in which a light emitting element and a light receiving element are arranged to detect a refrigerant shortage. However, all of the conventional examples merely detect a shortage of refrigerant in the refrigeration cycle, and cannot detect a state other than a refrigerant shortage, that is, whether or not the refrigerant is in excess. If the amount of refrigerant is excessive, the amount of refrigerant gas compressed by the compressor will increase, and the power of the compressor will be lost by the amount of excess. If this is the case, fuel efficiency will deteriorate. Therefore, the object of this invention is to provide a device that can not only detect a shortage of refrigerant in a refrigeration cycle but also automatically detect whether there is an excess of refrigerant. . Therefore, the gist of this invention is that a first detector is installed in a pipe from a condenser to a liquid receiver, and detects whether the refrigerant flowing in the pipe is transparent or opaque; and an outlet of the liquid receiver. a second detector installed in the piping from
A refrigerant excess/deficiency detection device comprising a refrigerant excess/deficiency detection device that determines whether the amount of refrigerant is appropriate when it is cloudy or transparent, whether it is insufficient if it is cloudy or cloudy, or whether it is excessive if it is transparent or transparent, according to the output from the detector. It is in. Therefore, since the determination result of the determination means indicates an excess or deficiency of refrigerant, the above-mentioned problem can be achieved, and problems caused by a shortage of refrigerant and an excess of refrigerant can be solved at the same time. Examples of this invention will be described below with reference to the drawings. An outline of this invention is shown in FIG.
A compressor 1, a condenser 2, a liquid receiver 3, an expansion valve 4, and an evaporator 5 are sequentially connected via piping 6a to 6e,
It is configured as a closed circuit filled with refrigerant. The compressor 1 is connected to an automobile engine (not shown) via an electromagnetic clutch 7, and driving is controlled to stop by turning on and off the electromagnetic clutch 7. When the electromagnetic clutch 7 is connected, the piping 6e compresses the refrigerant gas sucked in from
It is discharged to the condenser 2 via the pipe 6a. In this condenser 2, the refrigerant gas compressed by the compressor 1 is condensed, and if the amount of refrigerant filled in the refrigeration cycle is appropriate, a gas-liquid mixture with an appropriate ratio of gas components and liquid components is created. The refrigerant becomes a state refrigerant and is sent to the liquid receiver 3 via the pipe 6b. In this liquid receiver 3, the gas component and liquid component of the refrigerant are separated,
Liquid refrigerant is temporarily stored at the bottom of the liquid receiver, and if the amount of refrigerant filled in the refrigeration cycle is appropriate, only the liquid refrigerant is sent to the expansion valve 4 via the pipe 6c.
The refrigerant is then throttled in the expansion valve 4 to become low-temperature, low-pressure wet vapor, and the refrigerant that has become wet vapor is sent to the evaporator 5 via the pipe 6d. The heat is exchanged with the superheated steam to produce superheated steam having a predetermined degree of superheat, and this superheated steam is sucked into the compressor 1 via the pipe 6e. Note that the piping 6b refers to a series of piping systems from the outlet of the condenser 2 to the inlet of the liquid receiver 3, and includes the outlet connector part 2a of the condenser 2, the pipe part 8
and the inlet connector part 3a of the liquid receiver 3, and the piping 6c refers to a series of piping system from the outlet of the liquid receiver 3 to the inlet of the expansion valve 5, and the outlet connector part of the liquid receiver 3. 3b, a pipe portion 9, and an inlet connector portion 4a of the expansion valve 4. As is clear from the above explanation, when the amount of refrigerant in the refrigeration cycle is appropriate, the refrigerant flowing through the pipe 6b is in a gas-liquid mixed state and becomes cloudy, and the refrigerant flowing through the pipe 6c is in a liquid state and becomes transparent. . on the other hand,
When the amount of refrigerant becomes less than a predetermined value and becomes insufficient, the refrigerant flowing through the pipes 6b and 6c becomes a gas-liquid mixture and becomes cloudy. Furthermore, if the amount of refrigerant is excessive, both the refrigerants flowing through the pipes 6b and 6c become liquid, and therefore become transparent. These relationships are shown in the table below.

【表】 この考案に係る冷媒過不足検出装置は、上記の
現象に基づくもので、前記配管6bに配置されて
該配管6bを流れる冷媒の透明、不透明(白濁)
を検出する第1の検出器10と、前記、前記配管
6cに設置されて該配管6cを流れる冷媒の透
明、不透明(白濁)を検出する第2の検出器11
とを具備する。 該第1の検出器10と第2の検出器11とは、
例えば第2図に示すように構成され、配管6b,
6cにガラス等から成る透光部12a,12bが
相対向して形成され、該透光部12a,12bと
配管6b,6c内の冷媒通路13とを挟んで、例
えば発光ダイオード等の発光素子を内蔵する発光
器14と、例えばフオトトランジスタ等の受光素
子を内蔵する受光器15とが対向して設けられ、
この発光器14と受光器15とが支持体16に支
持されている。したがつて、冷媒通路13を流れ
る冷媒が透明の場合は、発光器14から発した光
が授光器15で受けられるのに対し、不透明の場
合には発光器から発した光が遮断されるので、透
明、不透明の検出がなされる。尚、配管6b,6
cには、凝縮器2の出口コネクタ部2a及び受液
器3の入口コネクタ部3a又は受液器3の出口コ
ネクタ部3b及び膨張弁4の入口コネクタ部4b
を含むので、前記検出器10,11を設ける位置
は、第1図に示すようなパイプ部8,9ばかりで
はなく、これら各コネクタ部分としてもよい。 また、この考案に係る冷媒過不足検出装置は、
上記第1の検出器10及び第2の検出器11から
の出力に応じて冷凍サイクルの冷媒量の不足、過
剰及び適正を判定する判定手段17が設けられて
いる。そして、この判定手段17から警報表示手
段18と電磁クラツチ7を駆動する駆動回路19
とに出力信号が送出され、冷媒量が不足又は過剰
の場合には、警報表示手段18においてその旨の
警報がなされるか、又はその旨の表示がなされる
と共に、電磁クラツチ7を切り離して圧縮機1の
駆動を停止するようになつており、かかる電気回
路の構成例が第3図に示されている。 第3図において、前記第1の検出器10の第2
の検出器11とにはそれぞれ発光ダイオード2
0,21とフオトトランジスタ22,23とが用
いられ、また、第1図に示した判定手段17と駆
動手段19がコントロールユニツト24に含ま
れ、さらに第1図に示した警報表示手段18には
冷媒過剰表示用の発光ダイオード25、冷媒不足
表示用の発光ダイオード26及び冷媒適正表示用
の発光ダイオード27が用いられ、インストルメ
ントパネルやコンソールボツクスの所定の表示部
に冷媒量を表示するようになつている。 28は車載バツテリーである電源、29はイグ
ニツシヨンスイツチ、30はヒユーズ、31はフ
アンスイツチ、32はエアコンスイツチであり、
これらスイツチが閉じられているときは、電源2
8から定電圧回路を介して定電圧とされた電源エ
ネルギーが前記検出器10,11の発光ダイオー
ド20,21に常時供給されている。したがつ
て、前記検出器10,11はそれぞれ冷媒が透明
のときにフオトトランジスタ22,23のエミツ
タ電圧が“H”に、冷媒が不透明のときに“L”
になる。 33〜36は比較器を構成するためのオペアン
プで、オペアンプ33は、抵抗37で正帰環が施
されており、第1の検出器10のフオトトランジ
スタ22のエミツタがフイルタ回路を介して該オ
ペアンプ33の非反転入力端子に接続され、ポイ
ントP1の入力電圧V1をポイントP1の基準電圧V2
と比較し、非反転の出力を送出する。尚、この基
準電圧V2のレベルは、下記するオペアンプ36
の出力に応じて“L”又は“H”にシフトされ
る。オペアンプ34は、帰環方向を順方向とする
ダイオード38で正帰環が施されており、前記オ
ペアンプ33の出力端子が抵抗39とコンデンサ
40とから成るRC回路を介して該オペアンプ3
4の非反転入力端子に接続され、ポイントP3
入力電圧V3をポイントP4の基準電圧V2と比較し、
非反転の出力を送出する。ポイントP3の入力電
圧V3は、前記オペアンプ33の出力電圧が反転
すると、抵抗39の抵抗値R1とコンデンサ40
の容量C1との時定数で定まる所定時間経過後に
基準電圧V4を越えるか又は下回り、また、ダイ
オード38により正帰環が施されているので、該
オペアンプ34の出力は、一度反転すると所定時
間反転された電圧を維持するようになる。オペア
ンプ35は、抵抗41で正帰環が施されており、
第2の検出器11のフオトトランジスタ23のエ
ミツタがフイルタ回路を介して該オペアンプ35
の非反転入力端子に接続され、ポイントP5の入
力電圧V5をポイントP6の基準電圧V6と比較し、
反転した出力を送出する。さらにオペアンプ36
は、前記オペアンプ34と同時に帰環方向を順方
向とするダイオード42で正帰環が施されてお
り、前記オペアンプ35の出力端子が抵抗43と
コンデンサ44とから成るRC回路を介して該オ
ペアンプ36の非反転入力端子に接続され、ポイ
ントP7の入力電圧V7をポイントP8の基準電圧V8
と比較し、非反転の出力を送出する。ポイント
P7の入力電圧V7が反転すると、抵抗43の抵抗
値R2とコンデンサ44の容量C1との時定数で定
まる所定時間経過後に基準電圧V8を越えるか又
は下回り、また、ダイオード42により出力を所
定時間反転された電圧に維持することはオペアン
プ34と同様である。 トランジスタ45,46は、前記オペアンプ3
4,36の出力電圧のレベルに応じてオンオフし
て警報表示手段18の冷媒過剰表示用の発光ダイ
オード25と冷媒不足表示用の発光ダイオード2
6とを点滅制御するもので、オペアンプ34の出
力電圧が“H”のときトランジスタ45がオンと
なつて冷媒過剰表示用の発光ダイオード25が点
燈し、一方、オペアンプ36の出力電圧が“H”
のときトランジスタ46がオンとなつて冷媒不足
表示用の発光ダイオード26が点燈する。 上記トランジスタ45,46のコレクタにはそ
れぞれトランジスタ45,46側を順方向とする
ダイオード47,48が接続され、該ダイオード
47,48の他端は、下記するトランジスタ49
のベースに電圧を印加する回路に接続されてい
る。したがつて、ダイオード47,48は、トラ
ンジスタ45,46のオンオフに応じてトランジ
スタ49をオンオフするノア回路を構成してお
り、トランジスタ45,46が共にオフのときの
みトランジスタ49をオンとする。 トランジスタ49のコレクタには、前記警報表
示手段18の冷媒適正表示用の発光ダイオード2
7と、駆動手段19のリレー50とが接続されて
おり、トランジスタ49のオンとなると、発光ダ
イオード27が点燈すると共に、リレー50が励
磁されて該リレー50の接点50aが閉じられ
る。リレー50の接点50aはデフロストスイツ
チ51と直列に前記電磁クラツチ7のコイル7a
に電流を供給するための駆動回路に挿入されてい
る。尚、ダイオード52,53は、上記駆動回路
側を順方向として一端が駆動回路に、他端がコン
デンサ40,44の一端に接続され、デフロスト
スイツチ51が開かれたときにコンデンサ40,
44に溜められている電荷を放電せしめ、ポイン
トP3,P7の電圧を強制的に“L”とし、それ以
後の前記検出器10,11からの出力で誤動作す
るのを防止している。 上記構成において、イグニツシヨンスイツチ2
9、フアンスイツチ31及びエアコンスイツチ3
2を閉じると、前記検出器10,11の発光ダイ
オード20,21に電流が供給されるので、前記
検出器20,21による検出が開始される。今だ
この段階では前記検出器20,21の出力のいか
んにかかわらずトランジスタ45,46がオフで
あるからトランジスタ49がオンとなり、リレー
50が励磁してその接点50aが閉じ、デフロス
トスイツチ51が閉じられると電磁クラツチ7の
コイル7aが励磁し、圧縮機1の駆動が開始され
る。このため、冷凍サイクルに冷媒が循環され始
めるが、前記検出器10,11の出力が抵抗3
9,43及びコンデンサ40,44から成るRC
回路により遅延されるので、それぞれの抵抗値
R1と容量C1又は抵抗値R2と容量C2との時定数で
定まる所定時間経過後であればトランジスタ4
5,46のいずれもオンとなることがなく、稼動
初期の過渡期の誤動作が防止される。 ここで、冷凍サイクルの冷媒量が適正である場
合、過渡期から安定期に移れば前掲した表の如く
配管6bを流れる冷媒が白濁し、且つ配管6cを
流れる冷媒が透明になるので、第1の検出器10
のフオトトランジスタ22のエミツタ電圧が
“L”に、第2の検出器11のフオトトランジス
タ23のエミツタ電圧が“H”にそれぞれなる。
このため、ポイントP5の入力電圧V5がポイント
P6の基準電圧V6を上回り、オペアンプ35の出
力が“L”であり、ポイントP7の入力電圧V7
ポイントP8の基準電圧V8を下回り、オペアンプ
36の出力が“L”であり、トランジスタ46が
オフに維持される。また、オペアンプ36の出力
が“L”であるからポイントP2の基準電圧V2
“L”となるが、ポイントP1の入力電圧V1がこの
基準電圧V2よりもさらに低いレベルであるから、
オペアンプ33の出力が“L”であり、ポイント
P3の入力電圧V3がポイントP4の基準電圧V4を下
回り、オペアンプ34の出力が“L”であり、ト
ランジスタ45がオフに維持される。したがつ
て、トランジスタ45,46が共にオフであるか
ら、トランジスタ49がオンのままで適正表示用
の発光ダイオード27が点燈すると共に、リレー
50の接点50aが閉じた状態を維持する。尚、
このとき、デフロストスイツチ51が開かれて電
磁クラツチ7がオフになると、ダイオード52,
53を介してポイントP3,P7の電圧が強制的に
“L”となり、前記検出器10,11の出力いか
んにかかわらず適正表示用の発光ダイオード27
が点燈され、誤動作することがない。 次に冷凍サイクルの冷媒が不足するようになつ
た場合について説明すると、前掲した表の如く配
管6bを流れる冷媒は白濁したままであるが、配
管6cを流れる冷媒が白濁するようになるので、
第2の検出器11のフオトトランジスタ23のエ
ミツタ電圧が“H”から“L”になる。このた
め、ポイントP5の入力電圧V5がポイントP6の基
準電圧V6を下回るようになつてオペアンプ35
の出力が“H”に反転する。したがつて、抵抗4
3の抵抗値R2とコンデンサ44の容量C2との時
定数で定まる一定時間経過後にはポイントP7
入力電圧V7がポイントP8の基準電圧V8を上回る
ようになるので、オペアンプ36の出力が“H”
となり、トランジスタ46がオンとなつて冷媒不
足表示用の発光ダイオード26が点燈する。これ
と同時にダイオード48を介してトランジスタ4
9のベース電圧が下がつて該トランジスタ49が
オフとなるので、適正表示用の発光ダイオード2
7が消えると共に、リレー50が消磁して接点5
0aが開かれて電磁クラツチ7のコイル7aが消
磁し、コンプレツサ1の駆動が停止する。 次に冷凍サイクルの冷媒が過充槙された場合に
ついて説明すると、前記した適正である場合と比
較して配管6bに流れる冷媒が透明になる点が異
なるので、オペアンプ36の出力は“L”のまま
であり、第1の検出器10のフオトトランジスタ
22のエミツタ電圧が“H”になるので、ポイン
トP1の入力電圧V1がポイントP2の基準電圧V2
上回つてオペアンプ33の出力が“H”となり、
ポイントP3の入力電圧V3がポイントP4の基準電
圧V4を上回つてオペアンプ34の出力が“H”
になり、トランジスタ45がオンとなつて過剰表
示用の発光ダイオード25が点燈する。これと同
時にダイオード47を介してトランジスタ49の
ベース電圧が下がり、該トランジスタ49がオフ
となるので、不足の場合と同様に適正表示用の発
光ダイオード27が消えると共に、コンプレツサ
1の駆動が停止する。 尚、上記不足又は過剰の場合、電磁クラツチ7
のコイル7aが消磁されると、ダイオード52,
53によりポイントP7又はポイントP3の電圧は
強制的に“L”となるが、オペアンプ34,36
にはダイオード38,42により正帰環が施され
ており、該オペアンプ34,36の出力が一度
“H”となるとそれを維持するので、不足表示用
又は過剰表示用の発光ダイオード25,26の点
燈もそのまま維持される。 以上述べたように、この考案によれば、冷凍サ
イクルの冷媒不足と過剰との両者を自動的に検出
できるようにしたので、冷媒不足による不具合を
解消するのみに止まらず、冷媒過剰による動力損
失等の不具合を解消することができる。また、冷
媒不足と過剰との両者を検出することにより冷媒
量が適正であるか否かを判定することができ、従
来のように冷媒不足のみを検出する装置と比較し
てこの点に困難性があるものである。
[Table] The refrigerant excess/deficiency detection device according to this invention is based on the above-mentioned phenomenon.
and a second detector 11 installed in the pipe 6c to detect whether the refrigerant flowing through the pipe 6c is transparent or opaque (cloudy).
and. The first detector 10 and the second detector 11 are
For example, it is configured as shown in FIG. 2, and the piping 6b,
Light-transmitting parts 12a and 12b made of glass or the like are formed on 6c to face each other, and a light-emitting element such as a light-emitting diode is mounted between the light-transmitting parts 12a and 12b and the refrigerant passage 13 in the pipes 6b and 6c. A built-in light emitter 14 and a light receiver 15 having a built-in light receiving element such as a phototransistor are provided facing each other,
The light emitter 14 and the light receiver 15 are supported by a support 16. Therefore, when the refrigerant flowing through the refrigerant passage 13 is transparent, the light emitted from the light emitter 14 is received by the light emitter 15, whereas when it is opaque, the light emitted from the light emitter is blocked. Therefore, transparency and opacity are detected. In addition, the piping 6b, 6
c includes an outlet connector part 2a of the condenser 2 and an inlet connector part 3a of the liquid receiver 3, or an outlet connector part 3b of the liquid receiver 3 and an inlet connector part 4b of the expansion valve 4.
Therefore, the detectors 10 and 11 may be provided not only at the pipe sections 8 and 9 as shown in FIG. 1, but also at each of these connector sections. In addition, the refrigerant excess/deficiency detection device according to this invention,
A determining means 17 is provided for determining whether the amount of refrigerant in the refrigeration cycle is insufficient, excessive, or appropriate in accordance with the outputs from the first detector 10 and the second detector 11. A drive circuit 19 for driving the alarm display means 18 and the electromagnetic clutch 7 from the determination means 17
If the amount of refrigerant is insufficient or excessive, the alarm display means 18 issues a warning or displays a display to that effect, and the electromagnetic clutch 7 is disconnected to stop the compression. The drive of the machine 1 is stopped, and an example of the configuration of such an electric circuit is shown in FIG. In FIG. 3, the second detector 10 of the first detector 10
A light emitting diode 2 is installed in each of the detectors 11 and 11, respectively.
0, 21 and phototransistors 22, 23 are used, the determining means 17 and the driving means 19 shown in FIG. 1 are included in the control unit 24, and the alarm display means 18 shown in FIG. A light emitting diode 25 for indicating excess refrigerant, a light emitting diode 26 for indicating insufficient refrigerant, and a light emitting diode 27 for indicating refrigerant adequacy are used, and the amount of refrigerant is displayed on a predetermined display section of the instrument panel or console box. ing. 28 is a power supply which is an in-vehicle battery, 29 is an ignition switch, 30 is a fuse, 31 is a fan switch, 32 is an air conditioner switch,
When these switches are closed, power 2
Constant voltage power source energy is constantly supplied from 8 to the light emitting diodes 20 and 21 of the detectors 10 and 11 via a constant voltage circuit. Therefore, the detectors 10 and 11 respectively set the emitter voltages of the phototransistors 22 and 23 to "H" when the refrigerant is transparent, and to "L" when the refrigerant is opaque.
become. 33 to 36 are operational amplifiers for configuring a comparator. The operational amplifier 33 is subjected to positive feedback through a resistor 37, and the emitter of the phototransistor 22 of the first detector 10 is connected to the operational amplifier through a filter circuit. 33 is connected to the non-inverting input terminal of point P 1, input voltage V 1 of point P 1 is connected to the reference voltage V 2 of point P 1.
, and sends out a non-inverted output. Note that the level of this reference voltage V 2 is determined by the operational amplifier 36 described below.
It is shifted to "L" or "H" depending on the output of. The operational amplifier 34 is configured with a diode 38 whose forward direction is the return direction, and the output terminal of the operational amplifier 33 is connected to the operational amplifier 3 through an RC circuit consisting of a resistor 39 and a capacitor 40.
4 and compares the input voltage V 3 at point P 3 with the reference voltage V 2 at point P 4 ,
Sends non-inverted output. When the output voltage of the operational amplifier 33 is inverted, the input voltage V 3 at the point P 3 is the resistance value R 1 of the resistor 39 and the capacitor 40.
After a predetermined time period determined by the time constant with the capacitance C1 of A time-reversed voltage is maintained. The operational amplifier 35 is subjected to positive feedback with a resistor 41,
The emitter of the phototransistor 23 of the second detector 11 is connected to the operational amplifier 35 through a filter circuit.
is connected to the non-inverting input terminal of and compares the input voltage V 5 at point P 5 with the reference voltage V 6 at point P 6 ,
Sends the inverted output. Furthermore, operational amplifier 36
At the same time as the operational amplifier 34, positive feedback is performed by a diode 42 whose return direction is the forward direction. is connected to the non-inverting input terminal of point P 7 , the input voltage V 7 is connected to the reference voltage V 8 of point P 8 .
, and sends out a non-inverted output. point
When the input voltage V 7 of P 7 is reversed, it exceeds or falls below the reference voltage V 8 after a predetermined time determined by the time constant of the resistance value R 2 of the resistor 43 and the capacitance C 1 of the capacitor 44 , and also due to the diode 42 It is similar to the operational amplifier 34 that the output is maintained at an inverted voltage for a predetermined period of time. The transistors 45 and 46 are connected to the operational amplifier 3.
The light emitting diode 25 for indicating excess refrigerant and the light emitting diode 2 for indicating insufficient refrigerant of the alarm display means 18 are turned on and off according to the level of the output voltage of 4 and 36.
When the output voltage of the operational amplifier 34 is "H", the transistor 45 is turned on and the light emitting diode 25 for indicating excess refrigerant lights up, while the output voltage of the operational amplifier 36 is "H". ”
At this time, the transistor 46 is turned on and the light emitting diode 26 for indicating refrigerant shortage lights up. Diodes 47 and 48 are connected to the collectors of the transistors 45 and 46, respectively, with the forward direction facing the transistors 45 and 46, and the other ends of the diodes 47 and 48 are connected to a transistor 49, which will be described below.
connected to a circuit that applies a voltage to the base of the Therefore, the diodes 47 and 48 constitute a NOR circuit that turns on and off the transistor 49 according to the on and off states of the transistors 45 and 46, and turns on the transistor 49 only when both the transistors 45 and 46 are off. A light emitting diode 2 for indicating refrigerant suitability of the alarm display means 18 is connected to the collector of the transistor 49.
7 and a relay 50 of the driving means 19 are connected, and when the transistor 49 is turned on, the light emitting diode 27 lights up and the relay 50 is energized and the contact 50a of the relay 50 is closed. A contact 50a of the relay 50 connects the coil 7a of the electromagnetic clutch 7 in series with the defrost switch 51.
It is inserted into the drive circuit to supply current to. Note that the diodes 52 and 53 have one end connected to the drive circuit and the other end connected to one end of the capacitors 40 and 44, with the drive circuit side in the forward direction, and when the defrost switch 51 is opened, the capacitors 40 and
44 is discharged, and the voltages at points P 3 and P 7 are forcibly set to "L" to prevent malfunctions caused by subsequent outputs from the detectors 10 and 11. In the above configuration, the ignition switch 2
9. Fan switch 31 and air conditioner switch 3
2 is closed, current is supplied to the light emitting diodes 20, 21 of the detectors 10, 11, so that the detectors 20, 21 start detection. At this stage, regardless of the outputs of the detectors 20 and 21, the transistors 45 and 46 are off, so the transistor 49 is turned on, the relay 50 is energized, its contact 50a is closed, and the defrost switch 51 is closed. When the coil 7a of the electromagnetic clutch 7 is excited, the compressor 1 starts to be driven. Therefore, the refrigerant begins to be circulated in the refrigeration cycle, but the outputs of the detectors 10 and 11 are
RC consisting of 9, 43 and capacitors 40, 44
Each resistance value is delayed by the circuit.
Transistor 4 after a predetermined time determined by the time constant of R 1 and capacitance C 1 or resistance value R 2 and capacitance C 2
Neither 5 nor 46 is turned on, thereby preventing malfunctions during the transitional period at the beginning of operation. Here, if the amount of refrigerant in the refrigeration cycle is appropriate, the refrigerant flowing through the pipe 6b becomes cloudy and the refrigerant flowing through the pipe 6c becomes transparent as shown in the table above when the transition period shifts from the transition period to the stable period. detector 10
The emitter voltage of the phototransistor 22 of the second detector 11 becomes "L", and the emitter voltage of the phototransistor 23 of the second detector 11 becomes "H".
Therefore, the input voltage V 5 at point P 5 is the point
The input voltage V 7 at point P 7 is lower than the reference voltage V 8 at point P 8 and the output of the operational amplifier 36 is “L”. , transistor 46 remains off. Furthermore, since the output of the operational amplifier 36 is "L", the reference voltage V 2 at point P 2 is also "L", but the input voltage V 1 at point P 1 is at a lower level than this reference voltage V 2 . from,
The output of the operational amplifier 33 is “L”, and the point
The input voltage V 3 of P 3 is lower than the reference voltage V 4 of point P 4 , the output of the operational amplifier 34 is “L”, and the transistor 45 is maintained off. Therefore, since both transistors 45 and 46 are off, the light emitting diode 27 for proper display lights up while the transistor 49 remains on, and the contact 50a of the relay 50 remains closed. still,
At this time, when the defrost switch 51 is opened and the electromagnetic clutch 7 is turned off, the diodes 52,
53, the voltages at points P3 and P7 are forcibly set to "L", and the light emitting diode 27 for proper display is activated regardless of the outputs of the detectors 10 and 11.
is lit and will not malfunction. Next, to explain the case where the refrigerant in the refrigeration cycle becomes insufficient, as shown in the table above, the refrigerant flowing through the pipe 6b remains cloudy, but the refrigerant flowing through the pipe 6c becomes cloudy.
The emitter voltage of the phototransistor 23 of the second detector 11 changes from "H" to "L". Therefore, the input voltage V 5 at point P 5 becomes lower than the reference voltage V 6 at point P 6 , and the operational amplifier 35
The output of is inverted to "H". Therefore, resistance 4
After a certain period of time determined by the time constant of the resistance value R 2 of the operational amplifier 36 and the capacitance C 2 of the capacitor 44, the input voltage V 7 at the point P 7 will exceed the reference voltage V 8 at the point P 8 . output is “H”
Then, the transistor 46 is turned on and the light emitting diode 26 for indicating refrigerant shortage lights up. At the same time, the transistor 4 is connected via the diode 48.
Since the base voltage of transistor 9 is lowered and the transistor 49 is turned off, the light emitting diode 2 for proper display is turned off.
7 disappears, the relay 50 is demagnetized and the contact 5
0a is opened, the coil 7a of the electromagnetic clutch 7 is demagnetized, and the drive of the compressor 1 is stopped. Next, to explain the case where the refrigerant in the refrigeration cycle is overfilled, the difference is that the refrigerant flowing through the pipe 6b becomes transparent compared to the above-mentioned correct case, so the output of the operational amplifier 36 is "L". Since the emitter voltage of the phototransistor 22 of the first detector 10 becomes "H", the input voltage V 1 at the point P 1 exceeds the reference voltage V 2 at the point P 2 and the output of the operational amplifier 33 becomes “H”,
When the input voltage V 3 at point P 3 exceeds the reference voltage V 4 at point P 4 , the output of the operational amplifier 34 becomes “H”.
Then, the transistor 45 turns on and the light emitting diode 25 for excessive display turns on. At the same time, the base voltage of the transistor 49 decreases via the diode 47 and the transistor 49 is turned off, so that the light emitting diode 27 for proper display goes out and the driving of the compressor 1 is stopped as in the case of shortage. In addition, in the case of the above shortage or excess, the electromagnetic clutch 7
When the coil 7a is demagnetized, the diode 52,
53, the voltage at point P 7 or point P 3 is forced to "L", but the operational amplifiers 34 and 36
Positive feedback is provided by diodes 38 and 42, and once the outputs of the operational amplifiers 34 and 36 become "H", they are maintained at that level. The lights will also remain on. As mentioned above, according to this invention, it is possible to automatically detect both a shortage and an excess of refrigerant in the refrigeration cycle, so it not only solves problems caused by a shortage of refrigerant, but also eliminates power loss caused by an excess of refrigerant. Problems such as these can be resolved. In addition, it is possible to determine whether the amount of refrigerant is appropriate by detecting both a shortage and an excess of refrigerant, which is more difficult than conventional devices that only detect refrigerant shortages. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの考案の実施例を示す冷凍回路の構
成図、第2図はこの考案の第1の検出器と第2の
検出器を示す断面図、第3図はこの考案の電気回
路図である。 2……凝縮器、3……受液器、4……膨張弁、
6b,6c……配管、10……第1の検出器、1
1……第2の検出器、17……判定手段。
Fig. 1 is a block diagram of a refrigeration circuit showing an embodiment of this invention, Fig. 2 is a sectional view showing a first detector and a second detector of this invention, and Fig. 3 is an electric circuit diagram of this invention. It is. 2...Condenser, 3...Liquid receiver, 4...Expansion valve,
6b, 6c... Piping, 10... First detector, 1
1... Second detector, 17... Judgment means.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 凝縮器の出口から受液器の入口までの配管に設
置され、該配管内を流れる冷媒の透明、不透明を
検出する第1の検出器と、前記受液器の出口から
膨張弁の入口までの配管に設置され、該配管を流
れる冷媒の透明、不透明を検出する第2の検出器
と、該第1の検出器及び第2の検出器からの出力
に応じて白濁・透明の場合に適正と、白濁・白濁
の場合に不足と、透明・透明の場合に過剰と冷媒
量を判定する判定手段とから成ることを特徴とす
る冷媒過不足検出装置。
A first detector installed in a pipe from the outlet of the condenser to the inlet of the liquid receiver to detect whether the refrigerant flowing in the pipe is transparent or opaque; A second detector is installed in the piping and detects whether the refrigerant flowing through the piping is transparent or opaque. 1. A refrigerant excess/deficiency detection device comprising a determining means for determining whether the amount of refrigerant is insufficient in the case of cloudy or cloudy, and as excessive if it is transparent or transparent.
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