JPS6050265B2 - 冷却装置の冷媒不足検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷凍装置のガス不足、ガス漏れ等を高圧液配
管のフラッシュガス（気泡ガス状態）量を検出すること
により冷媒不足を検知する冷却装置の冷媒不足検知装置
に関するものである。

従来のガス不足検知に関する方法としては、ネオン管も
しくは発光ダイオードの発光源とホトトランジスタ・ホ
トサイリスタ等の受光源を使用して、高圧液状態におけ
る透明状態での光の透過性、フラッシュガス状態におけ
る白濁状態での光の遮断性を利用した方式が実用化され
ていた。この方式は発光源、受光源の感光部分の少しの
汚れによつても検知不能となる欠点を有するばかりでな
く検知は液かガスかの２つの状態の判定のみ可能であり
、ガス量を定量的に検知することは不可能かすこぶる信
頼性に欠けるものであつた。このためガス検知から一定
時間遅延後に警報等の外部信号を”発し、除霜直後、プ
ルダウン過程もしくは負荷の急増直後のほぼ正常状態で
のフラッシュガス発生とガス漏れ等のガス不足による異
常状態でのフラッシュガス発生とを区別しているが遅延
時間が固定のため正常状態でのフラッシュガス発生時に
誤・警報を出したり、異常状態でのフラッシュガス発生
時に警報信号を出さず、冷凍装置の損傷もしくは冷凍装
置で検知される被冷却物の腐食により始めて、ガス不足
を認知する不都合も有していた。本発明は、このような
実情に鑑がみなされたもので、液ガスの比誘電率差を静
電容量として、ガス量に応じた定量的信号を取出し、フ
ラッシュガス量とガス発生の積算時間との関連において
、ガス不足を検知する冷媒不足検知装置を提供しようと
するものである。以下本発明の一実施例を図にもとすき
説明する。

図において、１は高圧液配管に設備される２重シリンダ
ー部１０の外管部材を構成する管材、２は外管１との間
で誘電体を形成する冷媒液のガス含有比率に基づく比誘
電率の相違による種々の静電容量を形成する内管、３は
電源回路、４は上記電源回路３から電源が入力され、静
電容量の検出を容易にし、安定した検出動作を行なわせ
るための高周波発生用の発振回路、５は２重シリンダー
部１０の外管１と内管２との間に生ずる静電容量を検出
し、この検出値を増幅して上方静電容量に応じた出力信
号を送出する検出回路、６は上記検出回路５の出力信号
と予め設定した値との比較を行うための比較回路である
。７ａは比較回路６の比較結果がガス漏れ等のガス不足
に起因するフラッシュガスに基づくものである範囲以上
であるときにその継続時間を積算する短時間用のタイマ
回路、７ｂは比較回路６の比較結果がブルダウン過程も
しくは負荷急変直後に生じるフラッシュガスに基づくも
のである範囲以上であるときにのみその継続時間を積算
する長時間用のタイマ回路、８は上記各タイマ回路７ａ
，７ｂの積算値に基づき冷却装置の冷却動作に支障が生
じない範囲を越えた時にのみ外部信号用回路９を駆動さ
せるドライバー回路である。

なお、上記外部信号用回路９は、発光動作により外部に
異常を報知する発光ダイオード９ａと、励磁動作により
報知用のベル等（図示せず）を動作させるリレー９ｂと
を有して構成される。

また上記２重シリンダー部１０の外管１と検出！回路５
及ひ内管２と検出回路５との各間には、直流分除去用コ
ンデンサ１１，１２が接続され２重シリンダー部１０と
検出回路５を絶縁している。上記２重シリンダー部１０
を通る冷媒液は、誘電体としての性質を有するフロン２
２（Ｒ２２）等が使く用される。さらに、上記２重シリ
ンダー部１０は上記外管１、内管２の構成の他に、内管
２外管１の間隔を固定する固定部材、内管２からの接続
線をハーメチックシールを使用して、外管１外部へ取出
す部材等が存るが図示は省略する。次に作用について説
明する。

まず高圧液配管に設備される２重シリンダーにより形成
される静電容量ＣはＣ＝２π・ε・ＥＯ／ＩＯｇｅＫＣ
ＰＦ〕で算出される。ε；媒質の比誘電率 ε。；真空
の誘電率（＝８．８５４×１０−１２ＦＩＴｒＬ）、Ｋ
；２重シリンダーを構成する内外管径の比また、媒質の
比誘電率εは、冷媒Ｒ２２の場合完全な液状態で約６〜
７、完全なガス状態で約１でノあるため、冷媒が適正量
以上充填されているとき、εは約６〜７を示すが、ガス
不足、ガス漏洩等により液中にガスが混和されるとこの
値は混和量に比例して減少するため、本発明の構成では
ガス不足を定量的に把握できる。

検出回路５によソー検出したガス定量値は、比較回路６
により予め設定した逆比例関数もしくは、段階的な経験
値と比較され、ガス不足量が大量であれば、短時間用の
タイマ回路７ａに指令を出して、カウントを始め、また
ガス不足量が少量であれば、長時間用のタイマ回路７ｂ
へ指令を出しカウントを始めることとなる。上記各タイ
マ回路７ａ，７ｂの各カウント値が予め経験則（実験デ
ータ等に基づく）により冷却装置の冷却動作に支障が生
じない範囲を越える値である時限設定を越えてガス不足
が継続された場合、ドライバー回路８により外部へ発光
ダイオード、リレー等の警報信号を出す。上述した回路
構成は、ガス不足量により短時間積算か、長時間積算か
を決定しているが、ガス不足量を関数的にとらえて、ガ
ス不足量信号と時間の積がある関数で置換される方式を
採用した場合より効果的である。

以上は冷凍装置に関して述べたが、２重シリンダ内を流
通する媒質は冷媒のみならず、ガソリン、石油等の流体
またヒートバイブのウイツク漏洩等の検出、確認におい
ても同様の効果を奏する。

以上のように、本発明は、冷媒液中のガス含有比率に基
づいて比誘電率の相違により静電容量を検出し、該静電
容量に応じた定量的な出力信号を取出し、ガス不足量の
多いか少ないかにより各々個別に積算し、該積算値によ
り警報等を発する構成を採つたことから、冷媒液中のガ
ス含有比率を定量的に検出でき、誤警報を確実に防止で
きると共に、圧縮機の損傷、冷却対象負荷の品質低下を
有効に防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 図は、本発明の一実施例を示す冷凍装置の冷媒不足検知
器の構成図てある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体としての性質を有する冷媒液により冷却する
   冷却装置の冷媒液配管中に内管を内設してなる２重シリ
   ンダー部と、該２重シリンダー部の冷媒液配管を形成す
   る外管と内管との間を通過する冷媒液のガス含有率に基
   づいて比誘電率の相違を静電容量として検出し、この検
   出結果に応じた出力信号を発生する検出回路と、該検出
   回路の出力信号と冷媒液のガス含有比率が零の静電容量
   に対応する信号とを比較する比較回路と、該比較回路の
   比較結果が所定値以上のときの継続時間を積算する長時
   間用のタイマ回路と、上記比較回路の比較結果か所定値
   以上のときの継続時間を積算する短時間用タイマ回路と
   、上記各タイマ回路の積算結果に基づいて外部に警報を
   発する外部信号用回路を駆動させるドライバー回路とを
   備えて構成したことを特徴とする冷却装置の冷媒不足検
   知装置。 ２ 上記長時間用のタイマ回路は、比較回路の比較結果
   がプルダウン過程もしくは負荷急変直後に生じるフラッ
   シュガスに基づくものである範囲以上であるときにのみ
   その継続時間を積算し、上記短時間用のタイマ回路は、
   比較回路の比較結果がガス漏れ等のガス不足に起因する
   フラッシュガスに基づくものである範囲以上であるとき
   にその継続時間を積算し、上記ドライバー回路は各タイ
   マ回路の積算値に基づき冷却装置の冷却動作に支障が生
   じない範囲を越えた時にのみ外部信号用回路を駆動させ
   る構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の冷却装置の冷媒不足検知装置。