JPH089581Y2 - 外気温感温形圧力スイッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本案は冷凍サイクルの高圧圧力を検知してサイクル内
の冷媒ガス不足を検出するために用いる圧力スイッチに
関する。

〔従来の技術〕

冷凍サイクルの冷媒ガス不足は致命的な問題であり、
冷凍能力の低下、或は圧縮機の破損というような事故を
生ずる。

そこでガスが不足すると冷媒循環量が減る為高圧側の
圧力が正常時より低下する特性を利用して、高圧側に圧
力スイッチを取り付け、圧力が設定値より低くなったら
接点をオフさせ、冷凍サイクルの運転を停止させるよう
になっている。

然して従来の圧力スイッチは第４図に示すような構造
となって居り、受圧圧力Ｐを受ける受け部材Ｒとそれに
対抗するバイアス部材２の荷重バランスによって接点A,
Bが開閉するようになって居り、受圧圧力Ｐがバイアス
部材Ｓの荷重より小さくなると接点がオフし、冷凍サイ
クルの運転を停止する。そしてその値は温度とは無関係
に一定の値（例えば2.1kgf/cmG）で作動する。

〔考案が解決しようとする課題〕

然しながら、冷凍サイクルの高圧圧力はコンデンサー
の凝縮温度が外気温によって変化する為、冷凍サイクル
が停止した時は、外気温に応じた飽和圧力迄下降する。
（第５図） 従ってガス不足を早期に検知しようと圧力スイッチの
設定圧力を高くした場合、外気温が低いと、ガスが正常
に充填されていても冷凍サイクルの運転ができないとい
う問題点があり、又冷凍圧サイクルの圧力低下線（第５
図の点線で示す）に対し、圧力スイッチの設定圧力が一
定である為、外気温度の高い高負荷時の検出能力があま
くなるという問題点もある。

即ち、ガス不足時でも外気温が高いと冷媒の圧力が高
くなり、スイッチがオンとなってコンプレッサーが作動
し、焼付け等の事故を起す原因となった。

従って、従来の装置では外気温零度以上で、冷凍サイ
クルの運転を可能にするよう圧力スイッチの設定圧力は
前述した2.1kgf/cm²Ｇに設定されており、ガス不足の早
期発見は不可能なものとなっている。

本案は圧力スイッチの設定圧力が、外気温度が低い時
は設定圧力が低く、高いと設定圧力も高くなるように制
御し、外気温が低い場合でも又高い場合でも冷媒サイク
ルのガス不足を早期発見できる圧力スイッチを提供する
事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達する為に、本案はスイッチ外部に外気
温度を感じる感温部と、この感温部からの圧力を荷重に
変換し、冷凍サイクルの圧力と反対向に荷重を加える受
圧部をスイッチ内部に備え、外気温度に応じて作動圧力
を変化するようにしたものである。

〔作用〕

本案は以上のような手段を有するから、感温部を経て
受圧部即ちベローズ内にかかる圧力に比例してスイッチ
の作動圧力が変化する為、外気温が低くなると冷凍サイ
クル内、即ち連通孔を経てダイヤフラムにかかる冷媒の
圧力は低くなるが、ベローズ内の圧力も低くなりスイッ
チの作動圧力も低くなるため、この状態でスイッチは作
動可能である。今、外気温が低下した状態で冷凍サイク
ル内のガスが不足すると、冷凍サイクル内の冷媒圧力は
低下し、スイッチの作動圧力以下となる為、スイッチは
オフとなり、コンプレッサーは停止する。従ってこの時
点でガスを充填補充すれば良い。又外気温が上昇すると
前期とは逆に冷凍サイクル内のガス圧は上昇するが、ベ
ローズ内のガス圧が上昇し、それに比例してスイッチの
作動圧力は上昇するため、ガス不足の早期検知が可能に
なる。今外気温が上昇した状態で冷凍サイクル内のガス
が少しでも不足すると、冷凍サイクル内の冷媒圧力は低
下し、直ちにスイッチ作動圧力以下となる為、スイッチ
はオフとなりコンプレッサーは停止する。

従ってこの時点でガスを充填補充すれば良い。

〔実施例〕

以下図面に示す一実施例について説明する。

第１図において、１はスイッチ本体で冷凍サイクルの
配管に接続される連通孔２と、この連通孔と通ずるダイ
ヤフラム室３を有する。４は前記本体に固着された逆コ
ップ状のカバーで５はシール部材を示す。

前記本体１とカバー４との間にはシール部材５を介し
てダイヤフラム６が挟持されている。

又前記カバー４は２本の端子7,8が固着され、その図
において夫々の下面には導電部9,10が設けられている。
前記ダイヤフラムのカバー側において一面がダイヤフラ
ム６に接する受け部材11が設けられ、この受け部材のダ
イヤフラム６の反対側には突起12を有する。

13は可動の接点部材で、凸形をなし、その中心部には
前記受け部材11の突起12が図において上方に嵌合突出す
る孔14を有する。そして脚部15は受け部材11の上面に接
し、その反対側（図において上面）には前記端子7,8の
導電部9,10に対向する導電部16を有する。

17はカバー４内に設けられた可動の案内部でその図に
おいて下方の凹部18に前記受け部材11の突起12が当接し
ている。19はばねで前記カバー４と案内部17との間に介
挿されている。

従って案内部17はこのばねのばね圧により接点部材13
の上面13aに押圧されている。

また、カバー４内のコイル状のばね19の内部空間に
は、ベローズ20が配置され、該ベローズ20は密閉伸縮部
と開孔を穿設した接続筒部を有する固定部材21で構成さ
れており、前記固定部材21の接続筒部を前記カバー４に
はめ込み嵌合することによって、該カバー４に取付固定
される。前記固定部材21の開孔には細管23が気密挿入さ
れ、該細管23は、外気温を感知する感温部22に接続され
ており、前記ベローズ20の密閉伸縮部、細管23及び感温
部22には冷媒が封入されている。前記感温部22の温度変
化により冷媒の圧力が変わると前記ベローズ20の密閉伸
縮部伸縮して該伸縮部端部の前記可動に案内部17への押
圧力を変更する。

然してこのように構成されたスイッチ本体１は第２図
に示す冷凍サイクル内に配置される。即ち第２図におい
て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,Exは膨張弁、Ｅはエバポレーターを示す。

そして感温部22はコンデンサーＣに沿って設けられる
のが好ましい。

本案スイッチは以上のような構成を有するから各導電
部の動きは、ダイヤフラム室３内のサイクル圧Ｐによっ
て受け部材11に生ずる力Ｆ₁と、反対方向から印加され
る感温部22の温度Ｔによって生ずるベローズ20内の圧力
Ｐ_Tによる力Ｆ₂と、ばね19によるばね圧力Ｆ₃の荷重バ
ランスによって生じ、荷重バランスをΔＦとすると、 ΔＦ＝Ｆ₁−（Ｆ₂＋Ｆ₃）となり ΔＦ＞０の時導電部は閉になり、 又ΔＦ＜０の時導電部は開になる。

従ってΔＦ＝０即ち、 Ｆ₁−（Ｆ₂＋Ｆ₃）＝０の時がこのスイッチの作動点を
示す。

ここでＦ₁＝Ｐ・Ａ₁:A₁はダイヤフラムの有効受圧面
積、 Ｆ₂＝Ｐ_TＡ₂:A₂は可動案内部の有効受圧面積、となる
為、 Ｐ＝Ａ₂/A_１・Ｐ_T＋1/A₁・Ｆ₃となりＡ₁,A₂,F₃は一度設
定すると不変であるので、上の式はＰ_Tの変化に比例し
てＰが変化することとなり、Ｐ_Tは温度Ｔによって一定
関係で変化するので、本案スイッチは外気温度にＴに応
じてＰが一定の関係で変化する事になる。

以下に各値の具体的設定例と作動圧力特性について示
す。

感温部22内の封入ガスはサイクルに使用する冷媒ガス
と同種のもの（例えばフロン12）を使用した。

Ａ₁＝1cm²,A₂＝0.78cm²、Ｆ₃＝0.462kgfとすると 第３図に示すような作動圧力特性を示し、外気温０℃
では従来スイッチと同じ2.1kgfで作動し、外気温が高く
なるに従って作動圧力も高くなることが分り、ガス不足
検知能力を高めることができる。更に常にサイクル圧力
より作動圧力が低い為、サイクルの運転開始についても
問題のないことがわかる。

〔考案の効果〕

以上のことから理解できるように、本考案に係る圧力
スイッチは、作動圧力が外気温度の変化に対して一定の
関係を保って増減するので、外気温度に関係なく、冷凍
サイクルの冷媒ガスの不足を発見することが可能になる
と共に、低温域でのスイッチ作動を可能することから機
器の故障を防げるとともに、冷凍サイクルの信頼性が向
上する。

また、圧力応動部材としてベローズを採用したことに
よって、圧力スイッチの応答性を良好にできると共に、
コイル状のばねの内部空間にベローズを配置し、該コイ
ル状ばねとベローズとで共働して同心的に可動の案内部
に押圧力を作用させる構成としたので、圧力スイッチ全
体がコンパクトになり、かつ、前記可動の案内部全体に
バランスよく押圧力が作用する。

更に、前記ベローズは、他の固定部材を必要とせず
に、該ベローズの接続筒部をカバーの開口にはめ込み嵌
合することによって該カバーに簡単容易に取付固定する
ことができると共に、前記接続筒部の開孔に細管を挿入
することで感温部と密封的に連通することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案スイッチの概略の断面図、第２図は本案ス
イッチの冷凍サイクルへの取付板を示す図、第３図は本
案スイッチの作動圧力と冷凍サイクルの外気温度との関
係図、第４図は従来のスイッチの概略の断面図で第５図
は従来のスイッチの作動圧力と冷凍サイクルの外気温度
との関係図である。 １……スイッチ本体、２……連通孔、３……ダイヤフラ
ム室、４……カバー、６……ダイヤフラム、7,8……端
子、11……受け部材、13……接点部材、17……案内部、
19……ばね、20……ベローズ、22……感温部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍サイクルに接続されるダイヤフラム室
   を有するスイッチ本体と、導電部を有する２本の端子を
   突出する絶縁物製カバーと、前記スイッチ本体と前記絶
   縁物製カバーとで挟持固定される前記ダイヤフラム室に
   配置されるダイヤフラムとを備えると共に、 前記ダイヤフラム室と反対側の前記絶縁物製カバー内
   に、一面が前記ダイヤフラムに接し他面の中央に突起を
   有する受け部材と、一面が前記受け部材に接し他面に前
   記２本の端子の導電部と対向する導電部を有する凸形の
   可動の接点部材と、一面が前記接点部材に接し他面が前
   記絶縁物製カバー内のばねとベローズとに接する可動案
   内部とを配置した外気温感温形圧力スイッチにおいて、 前記ベローズは、前記ばねの内部空間に配置されると共
   に、感温部を接続する開孔を穿設した接続筒部を有する
   固定部材と密閉伸縮部とで構成され、前記密閉伸縮部が
   前記ばねと共働して前記可動案内部を前記ダイヤフラム
   方向に押圧することを特徴とする外気温感温形圧力スイ
   ッチ。