JPH0311278A - 空気調和機の冷媒封入量不足検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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５
９−１２９４２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Ｎ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送部
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（ｉｆ
ｆｆｉ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２
０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ｊ１
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１
０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１０，１１．１
２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からの人力信号により変換器１
３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１
４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ＦＲ１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５？−６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１
２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
からの人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・・・制御器第 図 低− 熱交換器、両回空気温度 □凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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　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。