JPH025314Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は冷凍サイクルの異常たとえば高圧側
圧力の異常上昇に対し、その冷凍サイクルの安全
保護を行なう冷凍サイクルの安全保護装置に関す
る。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般に、冷凍サイクルの高圧側圧力が異常上昇
すると、圧縮機や冷凍サイクル配管などの各種機
器に損傷を与えるという危険性がある。

そこで、冷凍サイクルには従来から安全保護装
置を採用するのが普通になつている。この安全保
護装置は、冷凍サイクルの状態を検出する手段、
この手段が冷凍サイクルの異常を検出したときに
作動して異常の解除を計る手段、この手段によつ
て異常が解除されたかを確認する手段から成るシ
ステムを複数個有するものであり、たとえば冷凍
サイクルの高圧側圧力が上昇して一定値以上にな
ると第１のシステムが働き、それでも高圧側圧力
が上昇を続けて所定値以上になると第２のシステ
ムが働き、それでもまだ高圧側圧力が上昇を続け
れば最後に第３のシステムを働かせるようにして
いる。

第１図はこのような安全保護装置を採用したヒ
ートポンプ式冷凍サイクルの一例である。すなわ
ち、１は圧縮機で、四方弁２、室内熱交換器３、
減圧装置たとえばキヤピラリチユーブ４、および
室外熱交換器５などが順次連通される。圧縮機１
の圧縮室と吸込側配管との間には電磁弁６を介し
てレリースサイクルが構成される。上記室内熱交
換器３の近傍には室内送風機７が設けられ、室外
熱交換器５の近傍には室外送風機８が設けられ
る。そして、室内熱交換器３の近傍には温度検知
回路１１，１２が設けられる。温度検知回路１１
は、暖房運転時、凝縮器として作用する室内熱交
換器３の温度が上昇（高圧側圧力が上昇）して第
１温度以上になると電磁弁６を開作動させてレリ
ースサイクルを形成し、圧縮機１の能力を低下せ
しめるものである。温度検知回路１２は室内熱交
換器３の温度がさらに上昇して第２温度以上にな
ると室外送風機８の運転を停止せしめるものであ
る。また、圧縮機１の吐出側配管には高圧スイツ
チ１３が設けられる。この高圧スイツチ１３は、
上記温度検知回路１１，１２の作用にもかかわら
ず高圧側圧力が極めて危険な状態まで異常上昇す
ると作動して圧縮機１の運転を停止せしめるもの
である。

しかしながら、これでは検出手段（確認手段も
含む）および保護手段がそれぞれ３つずつ必要で
あり、コストの上昇を招くという欠点がある。

また、安全保護装置としては第２図に示すよう
なものもある。すなわち、室内熱交換器３に温度
検知器２１が設けられる。２２は制御回路で、暖
房運転時、温度検知器２１で検知される室内熱交
換器３の温度が上昇（高圧側圧力が上昇）して第
３図に示すように第１温度Tc₁以上になると電磁
弁６を開作動させ、これにもかかわらず室内熱交
換器３の温度がさらに上昇して第２温度Tc₂以上
になると室外送風機８の運転を停止せしめ、これ
でも室内熱交換器３の温度が上昇を続けて第３温
度Tc₃以上になれば最後に圧縮機１の運転を停止
せしめるものである。

しかしながら、これでは（前述の第１図のもの
もそうであるが）室内熱交換器３の温度が必要以
上に低い状態から保護を行なうため、空調に悪影
響を及ぼすことがある。また、マイクロコンピユ
ータを使用していない小容量機種や大型機種のよ
うな空調機の場合には、温度検知器２１に３ステ
ージの特殊のものを採用しなければならないとい
う問題もある。

〔考案の目的〕

この考案は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、コストの上昇
あるいは冷凍サイクルとしての機能に対する悪影
響などを招くことなく的確な保護を行なうことが
できる実用性にすぐれた冷凍サイクルの安全保護
装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

この考案は、冷凍サイクルの高圧側圧力の異常
上昇を検出する検出手段と、この検出手段が異常
上昇を検出するとその異常上昇検出が解除するま
で圧縮機の能力を低下する第１保護手段と、検出
手段が異常上昇を検出したまま一定時間t₁が経過
するとその異常上昇検出が解除するまで蒸発器の
送風機の運転を停止する第２保護手段と、検出手
段が異常上昇を検出したまま一定時間t₁が経過し
さらに一定時間t₂が経過するとその異常上昇検出
が解除するまで圧縮機の運転を停止する第３保護
手段とを設けたものである。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。ただし、第１図および第２図と同
一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

第４図において、室内熱交換器３に冷凍サイク
ルの高圧側圧力の異常上昇を検出する検出手段た
とえばサーモスイツチ３０が設けられる。

第５図は制御回路である。交流電源４０に上記
サーモスイツチ３０を介して電磁弁６の励磁コイ
ル６ｃと第１タイマ３１との並列回路が接続され
る。さらに、電源４０に第１タイマ３１の限時接
点３１ａの常開側を介して第２タイマ３２、限時
接点３１ａの常閉側を介して室外送風機用電磁接
触器３３がそれぞれ接続される。また、電源４０
に第２タイマ３２の限時接点３２ａの常閉側を介
して圧縮機用電磁接触器３４が接続される。

この制御回路において、サーモスイツチ３０お
よび励磁コイル６ｃにより第１保護手段を構成し
ており、サーモスイツチ３０が異常上昇を検出
（オン）するとその異常上昇検出が解除（オフ）
するまで圧縮機１の能力を低下（レリースサイク
ルを形成）する働きをする。また、サーモスイツ
チ３０、第１タイマ３１、限時接点３１ａ、およ
び電磁接触器３３により第２保護手段を構成して
おり、サーモスイツチ３０が異常上昇を検出した
まま一定時間t₁が経過するとその異常上昇検出が
解除するまで室外送風機８（暖房運転時の蒸発器
の送風機）の運転を停止する働きをする。さら
に、サーモスイツチ３０、第１タイマ３１、限時
接点３１ａ、第２タイマ３２、限時接点３２ａ、
および電磁接触器３４により第３保護手段を構成
しており、サーモスイツチ３０が異常上昇を検出
したまま一定時間t₁が経過しさらに一定時間t₂が
経過するとその異常上昇検出が解除するまで圧縮
機１の運転を停止する働きをする。

次に、上記のような構成において動作を説明す
る。

暖房運転時、室内熱交換器３が凝縮器として作
用し、その凝縮温度は高圧側圧力の変化に伴なつ
て変化する。高圧側圧力が異常上昇して危険な状
態になり、凝縮温度が第３図のTc₃℃に達する
と、サーモスイツチ３０がオンする。サーモスイ
ツチ３０がオンすると、電磁弁６が開作動してレ
リースサイクルが形成され、圧縮機１の能力が低
下する。これにより高圧側圧力が低下して凝縮温
度も低下すれば、サーモスイツチ３０がオフし、
電磁弁６が閉成してレリースサイクルが解除さ
れ、通常運転に戻る。

ところで、サーモスイツチ３０がオンすると第
１タイマ３１が作動しており、その第１タイマ３
１が一定時間t₁を計時すると限時接点３１ａが作
動して室外送風機用電磁接触器３３への通電が停
止し、上記電磁弁６の開放と合わせて室外送風機
８の運転が停止する。つまり、電磁弁６の開放作
動に故障が生じて高圧側圧力が低下しないとき、
あるいは電磁弁６の開放作動にもかかわらず高圧
側圧力が低下しないとき、つぎに室外送風機８の
運転が停止して異常上昇の解除が計られる。この
室外送風機８の運転停止によつて高圧側圧力が低
下すれば、サーモスイツチ３０がオフし、電磁弁
６が閉成してレリースサイクルが解除されるとと
もに、第１タイマ３１の作動が停止して限時接点
３１ａが復帰することにより室外送風機８の運転
が再開される。

一方、限時接点３１ａが作動すると第２タイマ
３２が作動しており、その第２タイマ３２が一定
時間t₂を計時すると限時接点３２ａが作動して圧
縮機用電磁接触器３４への通電が停止し、最後の
手段として圧縮機１の運転が停止する。つまり、
室外送風機８の運転停止機能に故障が生じて高圧
側圧力が低下しないとき、あるいは室外送風機８
の運転停止にもかかわらず高圧側圧力が停止しな
いとき、最後に圧縮機１の運転が停止して暖房運
転そのものが停止する。この圧縮機１の運転停止
によつて高圧側圧力が低下すれば、サーモスイツ
チ３０がオフし、電磁弁６が閉成してレリースサ
イクルが解除されるとともに、第１タイマ３１の
作動が停止して限時接点３１ａが復帰することに
より室外送風機８の運転が再開され、さらに第２
タイマ３２の作動が停止して限時接点が復帰する
ことにより圧縮機１の運転が再開される。

このように、最終的な段階で複数の保護手段を
順次作動させ、不要な段階での保護を無くすよう
にしたので、冷凍サイクルの最大の目的であると
ころの空調に悪影響を及ぼすことがなく、特に省
エネルギにつながる利点もある。また、冷凍サイ
クルの状態を検出する手段と確認する手段とを１
つのサーモスイツチ３０だけでまかなうことがで
き、しかも制御には安価なタイマを採用するだけ
なのでコストが上昇するようなこともない。

なお、このような安全保護装置をヒートポンプ
式チラーなどのような凝縮側も利用する冷凍サイ
クルに用いれば、蒸発側の能力変化にかかわらず
略一定の凝縮能力を得ることができる。

また、上記実施例ではタイマおよびその限時接
点を用いて制御を行なう場合について述べたが、
マイクロコンピユータを用いても同様に実施する
ことができる。

〔考案の効果〕

以上述べたようにこの考案によれば、コストの
上昇あるいは冷凍サイクルとしての機能に対する
悪影響などを招くことなく的確な保護を行なうこ
とができる実用性にすぐれた冷凍サイクルの安全
保護装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の安全保護装置の一
例をそれぞれ示す構成図、第３図は第２図の動作
を説明するための図、第４図はこの考案の一実施
例を示す構成図、第５図は同実施例の制御回路の
構成図である。 １……圧縮機、３……室内熱交換器、６……電
磁弁、８……室外送風機、３０……サーモスイツ
チ（検出手段）、３１……第１タイマ、３２……
第２タイマ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器などを順次
   連通してなる冷凍サイクルにおいて、高圧側圧力
   の異常上昇を検出する検出手段と、この検出手段
   が異常上昇を検出するとその異常上昇検出が解除
   するまで前記圧縮機の能力を低下する第１保護手
   段と、前記検出手段が異常上昇を検出したまま一
   定時間t₁が経過するとその異常上昇検出が解除す
   るまで前記蒸発器の送風機の運転を停止する第２
   保護手段と、前記検出手段が異常上昇を検出した
   まま一定時間t₁が経過しさらに一定時間t₂が経過
   するとその異常上昇検出が解除するまで前記圧縮
   機の運転を停止する第３保護手段とを具備したこ
   とを特徴とする冷凍サイクルの安全保護装置。