JPH0727057A - 液バック警報出力方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルミスト等の少量の冷媒液による瞬間的
な過熱度低下に対して反応しないようにする。 【構成】 圧縮機２の蒸発器１出口配管３に吸入圧力Ｐ
１と吸入冷媒温度Ｓｓを検知するセンサ４，５を組み込
み、コントローラＣ内に各センサの信号を入力し、Ｐ１
を冷媒飽和温度Ｓ１に換算し、過熱度を演算計測する過
熱度演算部６を設け、演算部６と接続し、予め設定した
液バック判断過熱度ＲＳと計測過熱度ＭＳから液バック
の発生を判断する液バック判断部７を設け、計測過熱度
が液バック判断過熱度より低下した時点からその度合い
により積分時間型タイマ８で警報出力猶予時間を設定
し、警報信号出力により冷媒給液管１０に設けた冷媒給
液電磁弁１１等を操作する外部出力用リレー１２の操作
部９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍またはヒートポンプ
装置における蒸発器出口から圧縮機吸入口に至る吸入ラ
インに液バックが生じると液バック警報を発したり、冷
媒給液を停止等する液バック警報出力方法およびその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍またはヒートポンプ装置分野におい
て、蒸発器に対する冷媒液の過噴射に起因して吸入ライ
ンにまで冷媒液が到達する液バック現象は、吸入温度が
吸入飽和温度付近まで低下し、圧縮機を破損させる等の
悪影響を与えていた。

【０００３】従来、これらの事故を回避するために、圧
縮機の吸入圧に関係なく、吸入温度のみを監視し、設定
温度以下になった時点を液バックの発生と判断して警報
を出力していた。

【０００４】或いは吸入ライン（蒸発器出口配管）の吸
入飽和温度と吸入冷媒温度の差の過熱度を捕らえ、それ
が設定過熱度以下になった時点を液バックの発生と判断
して警報を出力していた。

【０００５】そして液バック警報の出力により、警報ベ
ルを鳴らし、冷媒給液電磁弁を閉塞したり、圧縮機を緊
急停止する方法が採られ、またそれらの方法を実施する
装置が存在した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法や装置で
は、圧縮機の吸入ライン（蒸発器出口配管）における吸
入圧力（吸入飽和温度）が組み込まれていないため、実
際に過熱度が小さくなったかどうかを判断できなかっ
た。

【０００７】また過熱度との比較機能が組み込まれたも
のもあるが、ただ単に過熱度が設定過熱度以下になった
という情報に基づいての警報出力にしか利用されないも
のであった。

【０００８】そのため例えばオイルミスト等の少量の冷
媒液による瞬間的な過熱度低下に対しても装置は反応
し、警報出力する欠点があった。

【０００９】本発明はオイルミスト等の少量の冷媒液に
よる瞬間的な過熱度低下に対して反応しないようにした
液バック警報出力方法およびその装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は蒸発器から圧縮機への吸入ライン（蒸発器
出口配管）に冷媒吸入温度を検知するセンサと共に同吸
入圧を検知するセンサを組み込む。

【００１１】そしてコントローラ内に各センサからの信
号を入力し、吸入圧力を冷媒飽和温度に換算し、吸入冷
媒温度とで過熱度を計測する過熱度演算部を設ける。

【００１２】過熱度演算部と接続し、予め設定した液バ
ック判断過熱度と前記演算部での計測過熱度から液バッ
クの発生を判断する液バック判断部をコントローラ内に
設ける。

【００１３】前記過熱度演算部での計測過熱度が液バッ
ク判断部で予め設定された液バック判断過熱度より低く
なった時点から液バック判断部に設けた積分時間型タイ
マにより計測過熱度の度合いに合わせて警報出力猶予時
間を設定する。

【００１４】そして液バック判断部に接続し、その指令
により蒸発器の冷媒給液管に介在した冷媒給液電磁弁等
を操作する外部出力用リレーの操作部をコントローラ内
に設ける。

【００１５】

【作用】蒸発器１から圧縮機２への吸入ライン３に設け
た吸入圧力を検知するセンサ４と吸入冷媒温度を検知す
るセンサ５の信号を過熱度演算部６に入力し、過熱度を
演算して計測する。

【００１６】そして過熱度演算部６に接続した液バック
判断部７で、演算部６から入力した計測過熱度と、判断
部７に予め設定された液バック判断過熱度を比較する。

【００１７】また液バック判断部７内では計測過熱度に
合わせて警報出力猶予時間を設定し、計測過熱度が前記
設定過熱度より小さくなった時点から積分時間型タイマ
８を作動させる。

【００１８】積分時間型タイマ８は前記計測過熱度の度
合いに応じた時間後にタイムアップし、オイルミスト、
微小な冷媒液の到達による瞬間的な過熱度低下に対して
反応せず、液バック警報の誤動作を防止できる。

【００１９】操作部９では液バック判断部７よりの液バ
ック警報を受けて外部出力信号を発し、内蔵されたリレ
ー９ａを介して外部出力用リレー１２を作動させる。

【００２０】そして蒸発器１の入口側の冷媒給液管１０
に介在した冷媒給液電磁弁１１を閉塞したり、警報ブザ
ーを鳴らしたり、圧縮機２を停止したりする。

【００２１】

【実施例】本発明実施の一例を示した添付図面について
詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明の液バック警報出力装置の概
略を示すもので、図２は積分時間型タイマの警報出力ポ
イントとその経過時間の関係を示すもので、図３は同一
圧縮機に２組の蒸発系統を連結した実施例を示すもので
ある。

【００２３】図１において、１は蒸発器で、圧縮機２で
圧縮された高温高圧の冷媒ガスを凝縮器１４で凝縮し、
高圧液として受液器１５に溜め、冷媒給液管１０を介し
て液噴射弁１６で低圧の冷媒液として供給し、空気等と
熱交換して蒸発させる。

【００２４】３は蒸発器１の出口配管で、蒸発した冷媒
ガスを圧縮機２の吸入口２ａへ供給するもので、圧縮機
２の吸入ラインを構成するものである。

【００２５】４は圧力センサで、吸入ラインの配管３内
に設備し、圧縮機２への吸入圧力Ｐ１を検知するもの
で、圧力センサ４よりの圧力は後述の過熱度演算部６で
冷媒飽和温度Ｓ１に換算される。

【００２６】５は吸入冷媒温度Ｓｓを検出する温度セン
サで、吸入ライン３の配管３内に設備し、圧縮機２へ吸
入される冷媒の温度を検知するものである。

【００２７】６はコントローラＣ内に設けた過熱度演算
部で、前記温度センサ５よりの吸入冷媒温度Ｓｓと圧力
センサ４よりの冷媒飽和温度Ｓ１を入力し、その差（Ｓ
ｓ−Ｓ１）として過熱度を演算し、計測過熱度ＭＳとし
て利用する。

【００２８】７は液バック判断部で、コントローラＣ内
に設けたもので、予め液バックが発生する過熱度を液バ
ック判断過熱度ＲＳとして設定するものである。

【００２９】そして前記ＭＳがＲＳより小さくなった時
点から作動する後述の積分時間型タイマ８の設定時間Ｔ
ｅを計測過熱度ＭＳの度合いに合わせて設定する回路を
内蔵している。

【００３０】８は積分時間型タイマで、ＭＳ＜ＲＳにな
ると、作動を開始し、計測インターバルＴｍとＭＳで求
められた積算面積Ｔｍ×ＭＳがＲＳとＴｅにより予め設
定された面積Ｆ＝ＲＳ×Ｔｅをオーバした時点で液バッ
クと判断し、信号を発するものである。

【００３１】図２は積分時間型タイマ８でのＭＳがＲＳ
より低下し、その状態が継続した場合の警報信号出力ポ
イントと経過時間の関係を示す説明図である。

【００３２】そして図２の（Ａ）はＳｓが急激に低下し
てＭＳ＝０となった場合、同（Ｂ）はＭＳがＲＳの半分
まで低下した場合のものを示すものである。

【００３３】９は操作部で、液バック判断部７に接続し
てコントローラＣ内に設けたもので、リレー９ａを介し
て後述の外部出力用リレー１２を作動させるものであ
る。

【００３４】１１は蒸発器１の入口側冷媒給液管１０の
液噴射弁１６前方に設けた冷媒給液電磁弁で、前記外部
出力用リレー１２と操作線１３で接続し、警報信号を受
けて冷媒の供給を遮断する。

【００３５】１２は外部出力用リレーで、液バック判断
部７よりの液バック判断信号を受けて、操作部９を介し
て警報ブザーを鳴らしたり、冷媒給液電磁弁１１を閉塞
したりする。

【００３６】図３は同一圧縮機２に２組の蒸発系統を存
するもので、図１と同様に圧縮機２より吐出された高温
高圧の冷媒ガスを凝縮器１４で凝縮し、高圧液として受
液器１５に溜める。

【００３７】そして受液器１５から冷媒給液管１０の分
岐管１０ａ，１０ｂを介して液噴射弁１６ａ，１６ｂで
低温低圧の冷媒液として蒸発器１ａ，１ｂに供給する。

【００３８】また蒸発器１ａ，１ｂで熱交換した冷媒ガ
スはそれぞれの出口配管３ａ，３ｂを経て、配管３ａ，
３ｂを束ねた総合吸入管３ｃから圧縮機２の吸入口２ａ
へと循環する。

【００３９】そして吸入冷媒温度Ｓｓを検出する温度セ
ンサ５ａ，５ｂをそれぞれ出口配管３ａ，３ｂ内に設
け、蒸発器１ａ，１ｂ毎にコントローラＣに設備した過
熱度演算部６に接続する。

【００４０】また圧縮機２への吸入圧力を検知する圧力
センサ４は前記総合吸入管３ｃ内に設け、同様に設備し
た過熱度演算部６に接続する。

【００４１】さらに本実施例では総合吸入管３ｃ内に吸
入冷媒温度（Ｓｓ）を検出する温度センサ５ｃを設けた
が、出口配管３ａ，３ｂと総合吸入管３ｃ内の吸入圧は
同じで、設置場所は適宜選択可能である。

【００４２】またその作動は配管３ａに取り付けた温度
センサ５ａと総合吸入管３ｃの圧力センサ４を経て供給
された温度、圧力情報がコントローラＣの蒸発器１ａの
過熱度演算部６で圧力は飽和温度Ｓ１ａに換算して過熱
度ＭＳａを演算する。

【００４３】そしてこの過熱度ＭＳａがコントローラＣ
に設備した液バック判断部７の液バック判断過熱度ＲＳ
より小さくなると、コントローラＣ内の積分時間型タイ
マ８が作動開始する。

【００４４】このときＭＳａが上昇せずに、タイマ８が
タイムアップすると、判断部７で液バックと判断され、
コントローラＣ内の蒸発器１ａ，１ｂ毎の操作部９から
操作線１３ａを経て液バック警報信号が出力され、給液
電磁弁１１ａを閉塞し、液バックの回復を待って電磁弁
１３ａを開放することができる。

【００４５】さらに配管３ｂに取り付けた温度センサ５
ｂの場合は、温度センサ５ａと同様に蒸発器１ｂの過熱
度演算部６で圧力は飽和温度Ｓ１ｂに換算して過熱度Ｍ
Ｓｂが演算され、前記同様に操作線１３ｂを経て給液電
磁弁１１ｂを操作することが可能になる。

【００４６】また圧縮機２の吸入口２ａの総合吸入管３
ｃ内に取り付けた温度センサ５ｃと圧力センサ４とによ
り、前記同様に液バックと判断された場合に、操作部９
から操作線１３ｃを経て出力された警報出力信号を利用
して、圧縮機２を自動停止し、液バックが回復した時点
で自動再運転をすることができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は以上のような構成で、圧縮機２
への吸入圧力（冷媒飽和温度Ｓ１）、吸入冷媒温度Ｓｓ
により計測過熱度ＭＳを演算し、このＭＳが予め設定し
た液バック判断過熱度ＲＳより小さくなった時、液バッ
ク発生と判断し、積分時間型タイマ８を作動開始し、Ｍ
Ｓの度合いで警報出力猶予時間を設定する。

【００４８】そしてタイマ８のタイムアップ後に液バッ
ク警報信号が出力されるから、オイルミスト、微小な冷
媒液の到達による瞬間的な過熱度低下に対して反応せ
ず、液バック警報の誤動作を防止でき、この種装置の安
定性、信頼性を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液バック警報出力装置の概略を示す要
部ブロック配線図である。

【図２】積分時間型タイマの警報出力ポイントとその経
過時間の関係を示す説明図で、Ａは吸入冷媒温度が急激
に低下し、計測過熱度が０となった場合のもの、Ｂは計
測過熱度が液バック判断過熱度の半分まで低下した場合
のものである。

【図３】同一圧縮機に２組の蒸発系統を連結した実施例
を示す概略ブロック配線図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 蒸発器 ２ 圧縮機 ２ａ 吸入口 ３，３ａ，３ｂ 出口配管 ３ｃ 総合吸入管 ４ 圧力センサ ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 温度センサ ６ 過熱度演算部 ７ 液バック判断部 ８ 積分時間型タイマ ９ 操作部 ９ａ リレー １０ 冷媒給液管 １０ａ，１０ｂ 分岐管 １１，１１ａ，１１ｂ 冷媒給液電磁弁 １２ 外部出力用リレー １３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 操作線 １４ 凝縮器 １５ 受液器 １６，１６ａ，１６ｂ 液噴射弁 Ｃ コントローラ Ｆ 面積 ＭＳ，ＭＳａ，ＭＳｂ 計測過熱度 Ｐ１ 吸入冷媒圧力 ＲＳ 液バック判断過熱度 Ｓ１，Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ 冷媒飽和温度 Ｓｓ 吸入冷媒温度 Ｔｅ 設定時間 Ｔｍ 計測インターバル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器から圧縮機への吸入ラインに付設
   した吸入圧力を検知するセンサと吸入冷媒温度を検知す
   るセンサからの信号をコントローラ内の過熱度演算部に
   入力して過熱度を計測し、過熱度演算部に接続した液バ
   ック判断部で予め設定された液バック判断過熱度と比較
   し、計測過熱度に合わせて警報出力猶予時間を設定し、
   計測過熱度が予め設定された前記過熱度より小さくなっ
   た時点から積分時間型タイマを作動させ、計測過熱度の
   度合いに応じた時間後に警報を出力することを特徴とす
   る液バック警報出力方法。
2. 【請求項２】 蒸発器から圧縮機への吸入ラインにそれ
   ぞれ吸入圧力を検知するセンサと吸入冷媒温度を検知す
   るセンサを設け、それぞれのセンサからの信号を入力す
   るコントローラを設け、コントローラ内に前記信号を受
   けて過熱度を計測する過熱度演算部を設け、予め設定し
   た液バック判断過熱度と前記演算部よりの計測過熱度か
   ら液バックを判断する液バック判断部を設け、液バック
   判断部に警報出力猶予時間設定回路として積分時間型タ
   イマを設け、液バック判断部の指令により蒸発器の冷媒
   給液管に介在した冷媒給液電磁弁等を操作する外部出力
   用リレーの操作部を設けたことを特徴とする液バック警
   報出力装置。