JPH05118718A

JPH05118718A - 冷凍装置の冷媒充填量不足検出装置

Info

Publication number: JPH05118718A
Application number: JP28600691A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Hirota; 久寿広田
Original assignee: T G K KK; TGK Co Ltd
Current assignee: T G K KK; TGK Co Ltd
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】冷凍負荷の状態に影響されることなく、冷媒の
充填量不足を確実に検出することができる冷凍装置の冷
媒充填量不足検出装置を提供することを目的とする。【構成】冷凍サイクルの凝縮器２と膨張弁４との間の高
圧配管８の途中に接続された受液器３の冷媒入口３ａの
圧力と冷媒出口３ｂの圧力との差圧を検出するための差
圧検出手段１０と、上記差圧検出手段１０によって検出
された差圧を予め設定された基準値と比較して、上記差
圧が上記基準値をこえたとき、上記冷凍サイクル中に充
填された上記冷媒の充填量が不足したことを示す信号を
出力する比較手段４０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用冷房装置な
どの冷凍サイクルにおいて、冷媒の充填量の不足を検出
するための冷凍装置の冷媒充填量不足検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクル中に充填（封入）される冷
媒の量は、冷凍能力に大きく影響するので、適正な量に
保つことが必要とされる。

【０００３】冷媒の充填量が過大な場合には、冷凍サイ
クルの高圧側の圧力が高くなって冷凍効率が悪くなる
が、過大充填は、高圧配管に高圧圧力スイッチを取り付
けることによって比較的容易に検出することができる。

【０００４】一方、冷媒の充填量が少なすぎる場合に
は、冷凍能力が低下して、低圧配管の蒸発器出口側にお
ける過熱度が大きくなる。そこで従来、過少充填は、低
圧配管の蒸発器出口側に過熱度スイッチを取り付けて検
出する方法が検討されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】通常の状態では、蒸発
器出口側における過熱度は膨張弁によって４〜１２度程
度に制御されていて、冷媒の充填量が不足してくるとこ
の点の過熱度が大きくなり、冷凍負荷の大きいときで過
熱度は２５度程度になる。したがって、過熱度スイッチ
の検出レベルを１５度程度に設定しておけばよい。

【０００６】ところが、過熱度の大きさは冷凍装置の負
荷によって大きく変動し、冷凍負荷が小さいと、冷媒の
充填量が少なくても過熱度は大きくならない。したがっ
て、冷凍負荷が変動する場合には冷媒の充填量不足を検
出することができなくなってしまう。

【０００７】そこで本発明は、冷凍負荷の状態に影響さ
れることなく、冷媒の充填量不足を確実に検出すること
ができる冷凍装置の冷媒充填量不足検出装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の冷凍装置の冷媒充填量不足検出装置は、冷
凍サイクルの凝縮器と膨張弁との間の高圧配管の途中に
接続された受液器の冷媒入口の圧力と冷媒出口の圧力と
の差圧を検出するための差圧検出手段と、上記差圧検出
手段によって検出された差圧を予め設定された基準値と
比較して、上記差圧が上記基準値をこえたとき、上記冷
凍サイクル中に充填された上記冷媒の充填量が不足した
ことを示す信号を出力する比較手段とを設けたことを特
徴とする。

【０００９】

【作用】高圧配管内には通常は液状状態の冷媒（冷媒
液）が流れているが、冷媒の充填量が過少になると、流
れている冷媒液の中に含まれる蒸気の量が増加する。す
ると、蒸気量の増加に伴って、受液器の冷媒入口と冷媒
出口との間での圧力損失が増大して、差圧検出手段で検
出される差圧が極端に大きくなり、その差圧が基準値を
越えると、冷媒の充填量不足を示す信号が比較手段から
出力される。

【００１０】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図１は自
動車の冷房装置などに用いられる冷凍サイクルを示して
おり、圧縮機１で高圧に圧縮された冷媒は凝縮器２で熱
を放出して液化され、液状状態になった冷媒（冷媒液）
は受液器３に一時的に貯留される。

【００１１】そして、受液器３から出た冷媒液は膨張弁
４で断熱膨張して蒸発器５に入り、そこで熱を吸収して
気化され、圧縮機１へ戻される。６は、膨張弁４の動作
を制御するための感温筒。７は、冷媒の圧力を検出する
ために受液器３に取り付けられた圧力スイッチ。８は、
凝縮器２から受液器３を経て膨張弁４に至る高圧配管で
あり、液状状態の高圧の冷媒（冷媒液）が内部を流れ
る。

【００１２】受液器３の冷媒入口３ａと冷媒出口３ｂと
の間には、冷媒入口３ａの冷媒圧力と冷媒出口３ｂの冷
媒圧力との差圧を検出するための差圧検出器１０が設け
られている。

【００１３】そして、差圧検出器１０からの出力信号、
即ち、検出差圧値は、比較器４０に入力されて、そこで
予め設定された基準値と比較される。比較器４０は、検
出差圧値が基準値より大きいときに信号を出力する。

【００１４】そして、比較器４０からの出力信号はラン
プ表示される警報４１の駆動回路４２に入力して、警報
４１を点灯させる。ただし警報は音を発するものでもよ
く、また、冷凍サイクルを停止させてしまうような安全
装置を併設してもよい。

【００１５】比較器４０の駆動電源にはタイマ４３が接
続されている。このタイマ４３は、冷凍サイクルが連続
して所定時間（例えば５分間）運転されたら比較器４０
の電源をオンし、冷凍サイクルが停止したら比較器４０
の電源を切る。したがって、冷凍サイクルの起動後一定
の時間（例えば５分間）は、差圧検出器１０の出力信号
がどのような状態であっても警報４１は点灯されない。

【００１６】なお、タイマ４３の存在目的は、冷凍サイ
クルの起動後一定の時間だけ警報４１が作動しないよう
にすればよいので、差圧検出器１０又は警報４１の作動
を一定時間制限してもよく、また、その一定時間の間、
基準値を非常に大きな値に変えるようにしたものなどで
もよい。

【００１７】図２は、受液器３と差圧検出器１０を示し
ており、３１は、冷媒出口３ｂに一端が固着されて他端
が受液器３の底部近傍に開口する冷媒送出管、３２は、
フィルター３３に挟まれて受液器３内の上部に収容され
た乾燥剤である。

【００１８】この実施例では、差圧検出器１０は、受液
器３の上端部に受液器３と一体に形成されており、中央
に通孔１１が穿設された仕切板１２によって、冷媒入口
３ａ側と冷媒出口３ｂ側とが仕切られている。

【００１９】通孔１１に対向して冷媒出口３ｂ側には、
弾力性のあるゴム製のダイアフラム１３が、冷媒入口３
ａ側と冷媒出口３ｂ側との間をシールするように配置さ
れていて、そのダイアフラム１３に、冷媒出口３ｂ側か
らディスク１４の裏面が当接している。

【００２０】そして、ディスク１４の表面側の中央に突
設された突起は、リーフスプリング１５に当接してお
り、ディスク１４を間に挟んで、ダイアフラム１３がリ
ーフスプリング１５のバネ力によって通孔１１に向けて
一定の力で押しつけられている。また、リーフスプリン
グ１５の先端には可動接点１６が設けられていて、その
可動接点１６に対向して、固定接点１７が配置されてい
る。

【００２１】したがって、受液器３の冷媒入口３ａの冷
媒の圧力と冷媒出口３ｂの冷媒の圧力とに差がないとき
は、ダイアフラム１３がリーフスプリング１５によって
仕切板１２に押しつけられて、可動接点１６と固定接点
１７とは離れている。

【００２２】しかし、冷凍サイクル中の冷媒の充填量が
少なくなって、高圧配管８内を流れる冷媒中に含まれる
ガスの割合がふえると、受液器３での圧力損失によって
冷媒出口３ｂ側の圧力が降下し、冷媒入口３ａ側との差
圧によって、ダイアフラム１３が冷媒出口３ｂ側に移動
する。

【００２３】そして、その差圧が一定値（基準値）に達
すると、図３に示されるように、可動接点１６が固定接
点１７に接触して、両接点１６，１７によって形成され
るスイッチがオンされる。したがって、基準値をその冷
凍サイクルにとって適切な値に設定することによって、
冷媒の充填量の不足を検出することができる。

【００２４】図４は、この実施例における検出差圧と冷
媒充填量との関係を、圧縮機１の回転数が毎分８００回
転、１８００回転および４０００回転の場合を例にとっ
て示しており、基準値を０．１２Kg/cm²に設定した場合
には、８００回転では冷媒の充填量が０．８Kg、１８０
０回転では０．７Kg、４０００回転では０．５５Kgで充
填量不足が検出される。ただし、基準値を、圧縮機１の
回転数に連動して変化するようにしてもよい。

【００２５】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば差圧検出器１０は受液器３から独立し
て設けてもよく、また、可動接点１６と固定接点１７と
からなるスイッチにかえて、永久磁石と磁気センサー
（例えばホール素子、磁気抵抗素子、リードスイッチ
等）を配置して、磁気センサーからの出力を検出信号と
して利用してもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の冷凍装置の冷媒充填量不足検出
装置によれば、充填量不足の際に受液器に発生する圧力
損失を利用して、受液器の冷媒入口と冷媒出口の差圧か
ら冷媒の充填量不足を検出するようにしたので、冷凍負
荷の状態などに影響されることなく、冷媒の充填量不足
を確実に検出することができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の冷凍サイクルの全体構成図である。

【図２】実施例の受液器と差圧検出器の断面図である。

【図３】実施例の差圧検出器の断面図である。

【図４】実施例の検出差圧と冷媒充填量との関係を示す
線図である。

【符号の説明】

２凝縮器３受液器３ａ冷媒入口３ｂ冷媒出口４膨張弁８高圧配管１０差圧検出器４０比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルの凝縮器と膨張弁との間の高
圧配管の途中に接続された受液器の冷媒入口の圧力と冷
媒出口の圧力との差圧を検出するための差圧検出手段
と、上記差圧検出手段によって検出された差圧を予め設定さ
れた基準値と比較して、上記差圧が上記基準値をこえた
とき、上記冷凍サイクル中に充填された上記冷媒の充填
量が不足したことを示す信号を出力する比較手段とを設
けたことを特徴とする冷凍装置の冷媒充填量不足検出装
置。