JPS6242370Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冷却部たとえばクーラーの熱交換器
に付着した霜を検出する霜検出装置に関する。

クーラーの熱交換器への着霜が進行し、所定レ
ベル以上になると、冷却能力が著しく低下するこ
とが知られている。そこで、従来では所定時間毎
に熱交換器を加熱したり、水をかけたりすること
によつて霜取りを行なつていた。

しかしながら上述の霜取り方法では、次の欠点
があつた。すなわち、霜の成長が速い場合には、
所定時間経過前に霜が所定レベルに達してしま
い、冷却効率が低下した状態で冷却を続けること
になる。また、霜の成長が遅い場合には、霜が所
定レベルに達しない状態で必要以上の霜取りを行
なうことになる。霜取りは庫内に余分の熱を加え
その後の冷却に多大な電力を必要とするから、必
要以上の霜取りは無駄に電力を消費することにな
る。

本考案は、このような事情にもとづきなされた
もので、冷却部の着霜のレベルを検出することに
より最適の霜取りが可能となり、冷却効率の向
上、省電力等を実現できる霜検出装置を提供する
ことを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案の霜検出装置
では、冷却部の面に離間対向して面状電極を設
け、これら冷却部と面状電極との間の静電容量を
検出することにより、着霜のレベルを検出できる
ようになつている。

以下、本考案の一実施例を第１図〜第３図を参
照して説明する。

第１図において、符号１はクーラーの熱交換器
（冷却部）を示し、この熱交換器１の面１ａに離
間対向するとともにほぼ平行に面状電極２が空間
部２０を介して配置されている。この面状電極２
は導線により網目状に形成され、四角形の広い隙
間２ａを多数有している。この面状電極２は、た
とえば絶縁性の支持部材（図示しない）によつて
その隅部または周縁部を支持されている。

熱交換器１および面状電極２は、それぞれ回路
ブロツク３の端子４，５にリード線６，７を介し
て接続されている。

上記端子４，５はそれぞれリレー接点８，９を
介して発振回路１０（検出部）に接続されてい
る。すなわち、熱交換器１と面状電極２との間の
静電容量Ｃが、発振回路１０の正帰還ループに接
続されている。静電容量Ｃの値が発振条件を満た
すものである時には発振回路１０から発振出力が
生じる。この発振条件は感度調整つまみ１０ａを
操作して発振回路１０内のインダクタンスやリア
クタンスを変化させることにより調整できる。発
振回路１０の段部には出力回路１１が接続されて
いる。この出力回路１１は発振回路１０の出力を
整流、平滑するものであり、発振回路１０が発振
開始すると、この出力回路１１から警報信号が警
報器１２に供給されるようになつている。

また、端子４，５には他のリレー接点１３，１
４が接続されており、このリレー接点１３，１４
には電流制限回路１５、降圧トランス１６を介し
て商用電源１７が接続されている。

なお、図中符号１８はシーケンス回路であり、
タイミング信号にもとづいて所定のシーケンスで
リレー接点８，９，１３，１４をオン、オフする
ものである。

次に、上記実施例の動作について説明する。当
初、シーケンス回路１８はリセツトされており、
この状態ではリレー接点８，９がオンで、他のリ
レー接点１３，１４がオフである。このため、熱
交換器１と面状電極２との間の静電容量Ｃは発振
回路１０に接続されており検出モードが実行され
る（第３図Ａ）。冷却が長時間なされると、熱交
換器１上に霜が成長し、第２図に示すようにその
面１ａと面状電極２との間にも霜が介在するよう
になる。そして、この霜の成長度により空間部２
０の比誘電率が変化し、静電容量Ｃは変化する。
霜の成長が霜取りを必要とするレベルに達した
時、静電容量Ｃの値が発振条件を満足するように
なり、この結果発振回路１０での発振が開始され
る。そして、この発振出力を受けた出力回路１１
から警報信号が出力され、警報器１２が駆動され
る（第３図Ｂ）。

警報器１２から警報が生じた時、操作者のボタ
ン操作によりタイミング信号がシーケンス回路１
８に供給され、リレー接点８，９がオフに切り換
えられる。これにより、発振回路１０と静電容量
Ｃとが非接続になつて検出モードが解除されると
ともに警報が停止される。

また、上記操作と相前後して操作者により霜取
り作業が開始される（第３図Ｃ）。すなわち、膨
張弁（図示しない）が閉じられて熱交換器１での
冷却が中断されるとともに、熱交換器１に配設し
たヒータ（図示しない）により加熱がなされる。
上述の作業により霜が解けた後、膨張弁が開かれ
るとともにヒータへの通電が停止され霜取り作業
が終了する。

熱交換器１の面１ａと面状電極２との間には、
霜が解けて水となつて残留しており、このままで
は、再び発振回路１０による霜検出を正確に行な
うことができない。そこで、操作者のボタン操作
により次の作業が開始される。すなわち、シーケ
ンス回路１８にタイミング信号が供給され、リレ
ー接点１３，１４がオンに切換えられる。する
と、交流電圧が面状電極２と熱交換器１との間に
印加され、両者間の通電により生ずる熱により残
留水分の除去すなわち乾燥が行なわれる（第３図
Ｄ）。

そして、乾燥作業が開始されて所定時間経過
後、シーケンス回路１８に内蔵されたタイマーに
より、リレー接点８，９はオンに、リレー接点１
３，１４はオフに切換えられる。この結果、再び
発振回路１０による検出モードが開始される（第
３図Ａ）。この際、上述のようにして残留水分が
除去されているため、正確な検出が行なえるとと
もに、熱交換器１と面状電極２との間の短絡も回
避でき素子等の破損のおそれもない。

面状電極２は導線からなり、多数の広い隙間２
ａを有しているので、実質的な面積が小さい。こ
のため、面状電極２が熱交換器１の広い面に対向
して配置されているのにかかわらず、これらの間
の静電容量が極端に大きくならないため、着霜に
よる静電容量の変化分が大きく、その検出が容易
で、高感度の検出を実現できる。

なお、本考案は上述した実施例に制約されず、
その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能で
ある。

たとえば、上述の実施例ではシーケンス回路へ
のタイミング信号の入力、霜取り作業を操作者の
手動操作により行なつていたが、これらを自動化
してもよい。すなわち、静電容量Ｃが所定レベル
に達して発振回路１０が発振した時、出力回路１
１からシーケンス回路１８へタイミング信号が出
力され、リレー接点８，９がオフされる。また、
これと同時期にシーケンス回路１８から膨張弁制
御回路、ヒータ駆動回路に制御信号が出力され、
膨張弁が閉じられるとともにヒータへの通電がな
され、この結果霜取りが開始される。次に所定時
間経過後内蔵されたタイマーの駆動により、上記
両回路に制御信号が送られ、膨張弁が開かれると
ともにヒータへの通電が停止され、霜取り作業が
停止される。また、これと同時期にリレー接点１
３，１４がオンにされ、残留水分の除去すなわち
乾燥作業が開始される。さらに所定時間経過後、
タイマー駆動によりリレー接点１３，１４がオ
フ、リレー接点８，９がオンにされ、検出モード
が開始される。

また、面状電極は第４図に示すように形成して
もよい。第４図において面状電極２２は導線によ
り蛇行状に形成されており、広い隙間２２ａを有
している。この面状電極２２を用いる場合、第１
図の実施例のように面状電極２と熱交換器１との
間の通電により乾燥を行なう代わりに、面状電極
２２に電流を流しそのジユール熱で乾燥させるこ
ともできる。

また、本考案は熱交換器の霜検出だけではな
く、他の冷却部たとえば冷却液等を通す配管の霜
検出にも適用できる。

さらに、上述した実施例では冷却部は導電性材
料により形成されていることを前提として説明し
たが、面状電極に対向する面のみ導電性を有する
ものであつてもよい。

以上説明したように、本考案によれば冷却部と
面状電極との間の静電容量を検出することにより
冷却部の着霜の程度を判別できるようになつてお
り、このため、着霜が最適レベルになつた時に霜
取りを行なうことができる。しかも、面状電極の
採用により、着霜を広範囲に監視でき、着霜のバ
ラツキに左右されずに正確な霜検出を行なうこと
ができる。

さらに、面状電極は導線からなり隙間を有して
形成されているので、冷却部の広い面に対向して
配置しても静電容量が極端に大きくならず、高感
度の検出を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す系統図、第２
図は着霜状態を示す側面図、第３図はタイムチヤ
ート、第４図は面状電極の変形例を示す平面図で
ある。 １……熱交換器（冷却部）、２，２２……面状
電極、１０……発振回路（検出部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 導線により隙間を有して形成された面状電極
   を、冷却部の面に空間部を介して離間対向して
   配置し、上記冷却部と面状電極との間の静電容
   量を検出部で検出部することを特徴とする冷却
   部における霜検出装置。 (2) 上記面状電極が導線により網目状に形成され
   ている実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   冷却部における霜検出装置。 (3) 上記面状電極が導線により蛇行状に形成され
   ている実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   冷却部における霜検出装置。