JPH11223431A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH11223431A JPH11223431A JP10024188A JP2418898A JPH11223431A JP H11223431 A JPH11223431 A JP H11223431A JP 10024188 A JP10024188 A JP 10024188A JP 2418898 A JP2418898 A JP 2418898A JP H11223431 A JPH11223431 A JP H11223431A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/22—Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
- F25B2500/222—Detecting refrigerant leaks
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
により、空気中の水分による冷凍機油の劣化防止、ある
いは可燃性冷媒使用時の安全性を確保する。 【解決手段】圧縮機2,凝縮器3,キャピラリチューブ
4,蒸発器5を配管接続し、内部に冷媒と冷凍機油を封
入した冷凍サイクルを構成する冷凍装置1において、蒸
発温度検出器19と蒸発器出口温度検出器20を設け、
該蒸発温度検出器で検出した蒸発温度と蒸発器出口温度
検出器で検出した温度の差が設定値と比較し、空気の混
入を検出する。
Description
に使用される冷凍装置に関する。
使用されていた冷媒CFC(クロロフルオロカーボン)
−12あるいはHCFC(ハイドロクロロフルオロカー
ボン)−22といった塩素原子を含んだ冷媒はオゾン層
を破壊することが知られ規制されている。これらの冷媒
に代わるものとして、例えばCFC−12の代替冷媒と
してはオゾン層破壊の無いHFC(ハイドロフルオロカ
ーボン)−134a、さらに、オゾン層破壊がなく地球
温暖化への影響が小さいHC(ハイドロカーボン)−60
0a(イソブタン)が知られている。
FC−32とHFC−125をそれぞれ50質量%混合
したR−410A、さらに、HFC−32,HFC−1
25及びHFC−134aをそれぞれ23,25,52
質量%混合したR−407C等の混合冷媒が知られてい
る。
来から使用されている鉱油あるいはアルキルベンゼンと
いった冷凍機油と相溶性がなく、例えば特開平6−24828
5 号公報,特開平6−288662 号公報に記載のように相溶
性のある冷凍機油としてエステル油が知られている。
から冷媒が漏洩した場合、発火,爆発といった危険性が
あり、安全性確保として例えば特開平7−159010 号公
報,特開平8−178481 号公報に記載のように、冷凍装置
からの冷媒漏れを検出し冷凍装置を停止する方法が知ら
れている。
では、冷凍サイクル内への空気混入時の信頼性低下,安
全性については考慮されていない。例えばHFC−13
4aの沸点は−26.1℃,HC−600aの沸点は−
11.7℃ であり、冷凍機あるいは冷蔵庫のように低温
で使用される冷凍装置では蒸発器内部の冷媒温度が沸点
以下になり、圧力も負圧になる。
の接続部にピンホール,亀裂等が生じれば、冷凍サイク
ル内に空気が混入し、エステル油のような加水分解のし
やすい冷凍機油を使用している場合には、混入した空気
中の水分によりエステル油が加水分解し潤滑不良による
圧縮機の焼き付き等破損箇所が進行し、修理に多大な時
間と労力を要する原因になる。また、HC冷媒では冷媒
中に空気が混入し可燃範囲内になると圧縮機内の電動機
の火花により発火するといった問題点がある。
入を検出することにより、冷凍装置の破損進行防止、さ
らには可燃性冷媒使用時の安全性を確保できる冷凍装置
を提供することにある。
圧縮機,凝縮器,減圧装置,蒸発器を配管接続し、内部
に冷媒と冷凍機油を封入した冷凍サイクルを構成する冷
凍装置において、冷凍サイクル内に空気が混入したこと
を検出する空気混入検出手段を設け、該空気混入検出手
段が空気の混入を検出すると、冷凍装置を停止すること
により達成できる。
する。
置の構成図、図2は空気混入時の冷媒流量とスーパヒー
トの特性である。図1において、1は冷凍装置、2は圧
縮機、3は凝縮器、4は減圧装置としてのキャピラリチ
ューブ、5は蒸発器、6はアキュームレータ、8はキャ
ピラリチューブ4入口に設けた開閉弁、9は蒸発器5と
圧縮機2間の接続配管に設けた逆止弁であり、内部に冷
媒および冷凍機油例えばHFC−134a及びエステル
油が封入され冷凍サイクルを構成している。
器、12は圧縮機2を駆動する圧縮機駆動装置、13は
凝縮器ファン駆動装置14により駆動される凝縮器ファ
ン、15は蒸発器ファン駆動装置16により駆動される
蒸発器ファン、17は圧縮機2及び凝縮器3付近からの
冷媒漏れを検出する第1の冷媒漏れ検出器、18は蒸発
器5付近からの冷媒漏れを検出する第2の冷媒漏れ検出
器、19は冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出器で
ある。
器出口温度検出器であり、蒸発温度検出器19と蒸発器
出口温度検出器20及び制御器11で空気混入検出手段
を構成している。22は冷媒漏れあるいは冷凍サイクル
内に空気混入が発生したことを表示する表示器である。
なお、蒸発温度検出器19はキャピラリチューブ4出口
から蒸発器5中間付近までの空気混入時にも液冷媒が存
在する位置であればよく、また、蒸発器出口温度検出器
20は蒸発器5から圧縮機2入口までの冷媒配管であれ
ばよい。
開始すると、第1の冷媒漏れ検出器17及び第2の冷媒
漏れ検出器18の検出結果から冷媒漏れが無いことを制
御器11が判断すると、制御器11から運転開始信号が
送られ、開閉弁8が開,圧縮機駆動装置12により圧縮
機2が駆動,凝縮器ファン駆動装置14により凝縮器フ
ァン13が駆動,蒸発器ファン駆動装置16により蒸発
器ファン15が駆動される。
媒は高温高圧になり凝縮器3に送られる。凝縮器3内で
冷媒は凝縮器ファン13によって送風された空気へ放熱
することにより凝縮し液冷媒となる。凝縮した液冷媒は
開閉弁8を通りキャピラリチューブ4で減圧され低圧の
2相冷媒となり蒸発器5に送られる。蒸発器5内で冷媒
は蒸発器ファン15から送風された空気を冷却して蒸発
し、アキュームレータ6を通り圧縮機2に戻る。
の温度が安定しないために、空気混入検出手段による空
気混入検出は行わない。通常、蒸発器5近傍の空気温度
が冷凍装置の中で最も低くなり冷凍装置の停止時には冷
媒の大部分は蒸発器内に液冷媒として滞留している。
はガス冷媒であり、キャピラリチューブ8にはガス冷媒
のみが供給され冷媒循環量は小さいために、空気混入時
と同様の状況になる。その後、蒸発器5内の液冷媒が圧
縮機2により凝縮器3に供給され徐々に冷媒循環量が増
加し、冷凍サイクル内の冷媒分布が安定する。
安定する一定時間を制御器11に設定し、該設定時間後
から蒸発温度検出器19で検出される蒸発温度と蒸発器
出口温度検出器20で検出される蒸発器出口冷媒温度の
差を検出し、検出した温度差が第1の設定値以下の場合
は運転が継続され、第1の設定値以上になると冷媒に空
気が混入したと判断することにより、誤った検出を防止
できる。
制御器11によりすべての機器の運転が停止するととも
に、表示器22に故障の表示がされる。さらに、開閉弁
8が閉になり、逆止弁9により凝縮器3内の高圧の冷媒
が低圧の蒸発器5への移動が阻止される。
2に示すように、キャピラリチューブ4入口冷媒に不凝
縮ガスである空気が混入し、キャピラリチューブ4を流
れる冷媒量が急激に低下する。このために蒸発器5出口
の冷媒温度と飽和温度の差であるスーパヒート量が大き
くなる。したがって、蒸発温度と蒸発器出口温度の差を
検出することにより、冷媒に空気が混入したことを検出
できる。
冷媒漏れ検出器18で冷媒漏れを検出すると、冷凍装置
1の運転を停止し、冷媒漏れを表示器22に表示する。
媒を用いても、冷凍サイクルの冷媒に空気が混入した場
合早期に検出でき、冷凍装置を停止するために、空気中
の水分によるエステル油の劣化を防止でき、圧縮機の焼
き付き等の破損の進行を防止できる。
HC−600aを使用した場合、冷凍サイクル内に空気
が混入しても、冷凍装置の運転を停止するために、空気
が多量に混入し可燃範囲になることを防止でき、さら
に、モータ等電気品への通電が遮断されるために点火源
がなくなり、安全性を確保できる。
出器を用いて行ったが、蒸発器内の圧力を検出し、検出
した圧力から飽和温度を算出し、蒸発器出口温度と飽和
温度の差を用いても同様の効果が得られる。
は第2の実施例に係る冷凍装置の構成図である。30は
圧縮機吐出冷媒温度を検出する圧縮機吐出温度検出器、
31は凝縮温度を検出する凝縮温度検出器である。図1
と同一符号は同一部品を示す。
転時の動作は前記実施例と同様の動作を行う。ここで蒸
発器5から空気が冷媒に混入すると、前記実施例と同様
に蒸発器5出口のスーパヒート量が増加し、圧縮機2の
入口冷媒温度も上昇する。
り、凝縮温度検出器31で検出した凝縮温度と、圧縮機
吐出温度検出器32で検出した圧縮機吐出冷媒温度の差
が大きくなり、予め設置した設定値と比較することによ
り空気混入の判断が可能となり、前記実施例と同様の効
果を有する。
は本発明の第3の実施例に係る冷凍装置の構成図であ
る。図4において40は開度を可変に制御できる電動膨
張弁である。電動膨張弁40は、蒸発温度検出器19で
検出される蒸発温度と蒸発器出口温度検出器20で検出
される蒸発器出口冷媒温度の差が一定になるように制御
器11により制御される。空気の混入がなく、正常運転
時には前記第1及び第2の実施例と同様の動作を行う。
電動膨張弁40入口の液冷媒に不凝縮ガスである空気が
混じり、電動膨張弁40の抵抗が大きくなり、蒸発温度
検出器19で検出される蒸発温度と蒸発器出口温度検出
器20で検出される蒸発器出口冷媒温度の差が一定にな
るように電動膨張弁40の開度が大きくなる。電動膨張
弁の開度が予め設定した開度以上になると空気混入と判
断し、前記実施例と同様に冷凍装置を停止、表示器22
に表示させることにより前記実施例と同様の効果を得
る。
縮器,減圧装置,蒸発器を配管接続し、内部に冷媒と冷
凍機油を封入した冷凍サイクルを構成する冷凍装置にお
いて、冷凍サイクル内に空気が混入したことを検出する
空気混入検出手段を設け、該空気混入検出器が空気の混
入を検出すると、冷凍装置を停止することにより、HFC
系冷媒と相溶性のあるエステル油を用いても、混入空気
中の水分により冷凍機油の劣化を防止でき圧縮機の破損
等の重大な事故を防止できる。また、可燃性冷媒使用時
にも、冷凍サイクル内での発火を防止でき安全性を確保
できる冷凍機を提供できる。
図。
トとの関係を示す特性図。
図。
図。
リチューブ、5…蒸発器、6…アキュームレータ、11
…制御器、17…第1の冷媒漏れ検出器、18…第2の
冷媒漏れ検出器、19…蒸発温度検出器、20…蒸発器
出口温度検出器、22…表示器、30…圧縮機吐出温度
検出器、31…凝縮温度検出器、40…電動膨張弁。
Claims (1)
- 【請求項1】少なくとも圧縮機,凝縮器,減圧装置,蒸
発器を配管接続し、内部に冷媒と冷凍機油を封入した冷
凍サイクルを構成する冷凍装置において、冷凍サイクル
内に空気が混入したことを検出する空気混入検出手段を
設け、該空気混入検出手段が空気の混入を検出すると、
運転を停止することを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10024188A JPH11223431A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10024188A JPH11223431A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 冷凍装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11223431A true JPH11223431A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12131361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10024188A Pending JPH11223431A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11223431A (ja) |
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