JPH086212Y2 - スーパーヒート検出センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本案は自動車等に用いられる冷房装置内の冷媒の不足
を静電容量の変化により検出するようにしたスーパーヒ
ート検出センサーに関するものである。

〔従来の技術〕

自動車等に用いられる冷房装置では、サイクル内を循
環している冷媒がゴムホース接手等からの漏れ等によ
り、冷媒を必要量だけ循環させることができず、冷房不
良となり更にはコンプレッサーの焼付等の事故が発生す
る事もある。

従来は冷媒量の不足とエバポレーター出口の過熱度を
検知し、ランプを点灯させるスーパーヒートスイッチが
使用されていたが、このスイッチは冷媒の圧力と温度と
の関係により、比例的に変化する受感部に電気接点を設
け、過熱度が設定値以上になると、接点が閉となり、ラ
ンプを点灯させ、冷媒不足の警報を行っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

然し乍ら、このようなものでは、構造上、電気接点が
冷媒回路内にある為、接点開閉時のスパークによるオイ
ルの炭化等によりしばしば誤動作を生じる事があった。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本考案のスーパーヒート
検出センサーは、連通孔を有する本体、該本体に対して
気密に取付固定されるカバー、前記本体と前記カバーと
によって画成される内部室、該内部室内に配置されて内
部に空隙部を有する２枚のダイヤフラムから成るダイヤ
フラム部、一端が前記ダイヤフラム部の前記空隙部に連
通されると共に他端が密閉された冷媒封入の細管、及
び、該細管の一端を固定すると共に前記ダイヤフラム部
の一方のダイヤフラムを固定した外周に通路を備えた前
記連通孔に取付固定される固定部材とを配備したもので
あって、更に、前記カバーにばねを介して位置調節可能
に気密に取付られた第１の端子、前記ダイヤフラム部の
他方のダイヤフラムに固定された板状の第１の電極、及
び、該第１電極に対抗配置されると共に前記第１の端子
に取付固定された板状の第２の電極とを有することを特
徴としている。

〔作用〕

本案は以上のように構成されているから、今このよう
なセンサーを冷房サイクルの蒸発器の出口配管に接続す
ると、サイクル内の冷媒の量が規定量である場合には冷
媒の過熱度の値には変化がなく、従って細管内、ダイヤ
フラム部の空隙部内の冷媒の温度、圧力は上昇せず、こ
の為空隙部は、その過熱度に比例した冷媒の温度、圧力
がダイヤフラム部にかかる事になり、所定の空隙を保持
したままの状態である。

従ってダイヤフラム部に固定された第１の電極はその
ままの状態を保持し、第２の電極に対し所定の距離を保
っているから、両電極間に静電容量の変化は生じない。

この為、両端子に接続された検出回路、制御回路は応
答せず、冷房装置は所定の冷房運転を続ける。

然し乍ら、今前述のような理由によるサイクル内の冷
媒の漏洩により、冷媒が不足すると、特に蒸発器の出口
配管内の冷媒の過熱度が上昇し、この過熱度に比例して
細管、ダイヤフラム部の空隙部内の冷媒の温度、圧力が
上昇する。

この冷媒の温度、圧力の上昇によりダイヤフラム部の
空隙は膨張し他方のダイヤフラムは前記過熱度に比例し
た変位をする。

このダイヤフラム変位により第１の電極と第２の電極
との間の距離が変化し、静電容量が変化する。このよう
な静電容量の変化を各端子を介して検出回路及び制御回
路に導き所定の警報装置を作動する。

従って警報装置の作動により作業員はコンプレッサー
を停止し、サイクル内に冷媒を充填し、再び冷房運転を
始めれば良い。

このように本案は過熱度を検出する手段として、ダイ
ヤフラム部の変位を電気信号に変換して出力する事によ
り、冷媒の過熱度を比例的に検出する事を可能にすると
共に、電気接点が冷媒回路内にない為、従来のように誤
動作を生ずる事のないスーパーヒート検出センサーを提
供し得る。

〔実施例〕

以下図面に示す一実施例について本案を説明する。１
は椀状のセンサー本体で冷房サイクルの配管に接続し得
る連通孔２と、この連通孔と連通する内部室３を有す
る。４はカバーで本体１に対し、例えばカシメ等の手段
により、且Ｏリングのようなシール部材５を介して気密
に取付けられている。

内部室３内にはダイヤフラム部６を内蔵している。こ
のダイヤフラム部は２枚のダイヤフラム6a,6bの周縁部
を溶着し、両ダイヤフラム間に空隙部７を有する如く構
成されている。

８は通孔8aを有する細管で連通孔２より突出すると共
に、突出端部９は密閉され、且他方は前記ダイヤフラム
部の空隙部７に連通している。そして細管８内には好ま
しくは冷房サイクル内の冷媒と同様の冷媒を封入してあ
る。従ってこの冷媒は空隙部７内にも充填される事はい
う迄もない。

10は固定部材で前記細管８と連通孔２との間に取りつ
けられ細管を連通孔２内に固定している。固定部材10の
図において上端は前記ダイヤフラム部の一方のダイヤフ
ラム6bに固定すると共に連通孔２と内部室３とを連通す
る通路11を有している。

前記内部室３内には第１の電極12と第２の電極13とが
互いに適当な距離離間して対向して設けられている。

然して第１の電極12はその下方を他方のダイヤフラム
に固定して取付けられている。

又第２の電極13は第１の端子14の下端に固定して取付
けられている。

端子14はカバー４の中心部にねじ込まれると共にその
先端が内部室３内に突出して前記のように第２の電極13
に固定される。

カバー４と端子14とで形成された室内にばね15を挿入
し、前記端子14のカバー４に対する螺合と相俟って第１
の電極12に対する第２の電極13の間隔の微細な調整を可
能としている。

16はＯリングのようなシール部材である。又17は第２
の端子を示し、18,19は各端子に接続されたリード線を
示す。

第２図は冷房装置のサイクル系統図で、Coはコンプレ
ッサー,Cはコンデンサー、Ｄはレシーバードライヤー,E
xは膨張弁、Ｅはエバポレーターを示す。

然して本案センサーの本体１は前記エバポレーターＥ
の出口配管20に接続されセンサーの細管８はこの出口配
管20内に突出している。

21は検出回路でリード線18,19を介して本体１に接続
されている。22は制御回路を示す。

次に本案センサーの作用を説明する。今冷房サイクル
内に冷媒が所定量封入された状態で冷房装置が運転され
ると、その時の過熱度に応じ、両ダイヤフラム6a,6bに
かかる冷媒の圧力と細管８内及びダイヤフラム部６の空
隙部７内の冷媒圧とが平衡している為ダイヤフラム6aは
変位せず、従って第１の電極12も変位せず、この為両電
極間の静電容量は変化しない。

従って、検出回路21,制御回路22は操作せず、冷房装
置は通常の運転を続行する。

然し乍ら前述した理由により冷房サイクル内の冷媒が
漏洩し、不足した状態で運転を続けると、エバポレータ
ーＥの出口配管20内の過熱度は上昇し、その過熱度に比
例して細管８内及びダイヤフラム部６の空隙部７内の冷
媒の温度、圧力が上昇する。

この時連通孔２、通路11を経てダイヤフラム6a,6bの
外部にかかる冷媒圧は冷媒の量が少ない為小さく、従っ
てダイヤフラム6aは図において上方に変位し、第１の電
極12も上方に変位し、第２の電極13に対する距離が小さ
くなる。

然して静電容量Ｃは次式で表わす事が出来る。

ここでε_ｏ：真空中の誘導率、ε_ｒ：電極間物質の比誘
導率、A:電極の面積、d:電極間の距離を示す。

従って両電極間の距離ｄが小さくなると、静電容量Ｃ
は大となる。

この静電容量Ｃの変化により検出回路21、制御回路22
が操作し、所望の警報を発する。

かくして操作員はコンプレッサーCoを停止し、冷媒を
冷媒サイクル内に充填すれば良い。

冷媒が補充されると、その過熱度は設定値に戻りダイ
ヤフラム部及び電極も旧位置に復帰し、警報装置も停止
し、冷房装置の正常運転を可能とする。

〔考案の効果〕

以上の説明から理解できるように、本考案のスーパー
ヒート検出センサーは、ダイヤフラム部、細管、第１の
電極、及び、固定部材とを予め組立固定した後に本体の
連通孔に該固定部材を嵌挿固定できるので、組立作業が
容易にできる。

また、２枚の電極の静電容量を検出するべく構成し、
電気接点が冷媒回路にない構成としたので、接点不良等
に基づく誤動作が生じる虞がない。

更に、２枚の電極間の位置を、カバーに対して端子を
ネジ等により移動することによって位置調節可能とした
ので、２枚の電極間の微細な調整を行い、適切な静電容
量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案センサーの概略の縦断面図で、第２図は本
案センサーの取付け位置を示す冷房サイクル図である。 １…本体、２…連通孔、３…内部室、４…カバー、６…
ダイヤフラム部、6a,6b…ダイヤフラム、７…空隙部、
８…細管、９…密閉端部、10…固定部材、11…通路、12
…第１の電極、13…第２の電極、14…第１の端子、17…
第２の端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】連通孔を有する本体、該本体に対して気密
   に取付固定されるカバー、前記本体と前記カバーとによ
   って画成される内部室、該内部室内に配置されて内部に
   空隙部を有する２枚のダイヤフラムから成るダイヤフラ
   ム部、一端が前記ダイヤフラム部の前記空隙部に連通さ
   れると共に他端が密閉された冷媒封入の細管、及び、該
   細管の一端を固定すると共に前記ダイヤフラム部の一方
   のダイヤフラムを固定した外周に通路を備えた前記連通
   孔に取付固定される固定部材とを配備したスーパーヒー
   ト検出センサーにおいて、 前記カバーにばねを介して位置調節可能に気密に取付ら
   れた第１の端子、前記ダイヤフラム部の他方のダイヤフ
   ラムに固定された板状の第１の電極、及び、該第１電極
   に対抗配置されると共に前記第１の端子に取付固定され
   た板状の第２の電極とを有するスーパーヒート検出セン
   サー。