多くの空調および冷凍システムには、2つの主な理由から屋外に凝縮ユニットがあります。第一に、これは、蒸発器セクションで吸収された熱を拒否するために涼しい屋外の周囲温度を利用し、第二に、騒音汚染を減らすために。
凝縮ユニットは、通常、コンプレッサー、コンデンサーコイル、屋外コンデンサーファン、コンタクタ、スタートリレー、コンデンサ、および回路付きソリッドステートボードで構成されています。受信機は、多くの場合、冷凍システムの凝縮ユニットに組み込まれます。凝縮ユニット内では、コンプレッサーは、多くの場合、その底部またはクランクケースに何らかの方法で接続されたヒーターを持つことになります。このヒーターは、しばしばクランクケースヒーターと呼ばれます(図1と図2を参照)。
クランクケースヒーターは、通常、コンプレッサーのクランクケース内のウェルに挿入、クランクケースの底に固定、またはストラップされる電気抵抗ヒーターです。クランクケースヒーターは、システムの動作蒸発器温度よりも低い周囲温度で動作するコンプレッサーでよく見られます。
コンプレッサーのクランクケース潤滑剤、またはオイルは、多くの重要な機能を持っています。冷媒は冷却に必要な作動液であるにもかかわらず、圧縮機の可動機械部品を潤滑するために油が必要である。通常の条件下では、コンプレッサーのクランクケースを脱出し、システム全体に冷媒と一緒に循環する少量のオイルが常にあります。システムのチューブを通過する適切な冷媒速度は、時間の経過とともにこの脱出した油をクランクケースに戻し、油と冷媒が互いに溶け合わなければならないのはこのためです。しかし同時に、油と冷媒の溶解性は、別のシステム問題を引き起こす可能性があります。その問題は冷媒移動です。
冷媒移動
移行はオフサイクル現象です。これは、液体および/または蒸気冷媒のいずれかが圧縮機のオフサイクル中に圧縮機のクランクケースおよび吸引ラインに移動または戻るプロセスです。コンプレッサーのオフサイクル中、特に長時間のシャットダウン期間中は、冷媒は圧力が最も低い場所に移動または移行したいと考えます。自然界では、流体は高い圧力の場所から低い圧力の場所に移動します。クランクケースは、通常、それが含まれている油のために蒸発器よりも低い圧力を有する。冷たい周囲温度は、低い蒸気圧現象を増幅し、冷媒蒸気をクランクケース内の液体に凝縮するのに役立ちます。
冷媒油自体は蒸気圧が低く、冷媒が蒸気状態であるか液体状態にあるかにかかわらず、それに流れます。実際、冷媒油は蒸気圧が低く、冷凍システムに100ミクロンの真空が引っ張られたとしても気化しない。一部の冷凍油は、5〜10ミクロンの蒸気圧を有する。もしオイルが蒸気圧が低くなければ、クランクケースに低圧が存在する度に、あるいは真空が引っ張られると気化する。
冷媒移動は冷媒蒸気で起こり得るので、移動は上り坂または下り坂のいずれかで起こり得る。冷媒蒸気がクランクケースに到達すると、冷媒/油の混和性のために油中で吸収され、凝縮されます。
長いオフサイクルでは、液体冷媒は、クランクケースに線条層を形成し、油の底になります。これは、液体冷媒が油よりも重いために起こります。短い圧縮機オフサイクルでは、移行された冷媒は油の下に落ち着く機会はありませんが、クランクケースのオイルと混合します。住宅の住宅所有者は、多くの場合、エアコンが必要でない暖房シーズンや涼しい月の間にエアコンの屋外凝縮ユニットへの電気切断をオフにします。これは、非通電クランクケースヒーターのためにクランクケース熱がなくてもコンプレッサーを発生させます。クランクケースへの冷媒の移動は、この長いオフサイクルの間に行われることは確実です。
冷却シーズンが始まると、住宅所有者が空調ユニットを開始する少なくとも24〜48時間前にブレーカーを戻さないと、長いオフサイクル冷媒移動から深刻なクランクケースの発泡と加圧が発生します。
これは、適切なオイルレベルのクランクケースだけでなく、スコアベアリングを奪い、コンプレッサー内の他の機械的な故障を引き起こす可能性があります。
クランクケーターヒーター
クランクケースヒーターは冷媒移動と戦うために設計されている。クランクケースヒーターの機能は、システムの最も寒い部分よりも高い温度でコンプレッサのクランクケースに油を保持することです。これにより、クランクケースはシステムの他の部分よりもわずかに高い圧力になります。クランクケースに入る冷媒は気化され、吸引ラインに戻されます。
オフサイクル中にコンプレッサのクランクケースへの冷媒の移動は深刻な問題です。問題が解決されない場合、重度のコンプレッサーの損傷が発生する可能性があります。冷媒移動が発生した場合、コンプレッサーがサイクルの次に開始すると、起動からクランクケース圧力が即時に低下します。これは、クランクケースで激しい発泡を引き起こす。ストリート冷媒と油混合物が爆発し、クランクケースに豊富な冷媒/油泡が形成されます。この加圧冷媒および油泡は圧縮機の空洞を通して浸透し、壊れた排出弁およびリードを引き起こす。クランクケースのオイルレベルは低下し、機械部品は不十分な潤滑から採点されます。高いクランクケース圧力により、冷媒と油の泡の混合物はピストンリングの周りに強制され、冷凍システムに圧縮機によってポンプで送られるようになりました。この状況は、クランクケースからの油の損失を引き起こすだけでなく、それはまた、圧縮機のシリンダーに油や冷媒の低迷の軽度の形態を引き起こす可能性があります。
スラッギングは、液体冷媒または液体冷媒および油がコンプレッサーのサイクル中にコンプレッサーのシリンダーに入るときです。高圧縮機電流引き出しは、モーターの過熱につながる、通常、以下の。また、壊れたり、歪んだバルブが過熱やスラッグの結果として発生する可能性があります。
救済
コンプレッサーへの冷媒移行のための唯一の確実な治療法は、自動ポンプダウンシステムです。1つは、すべてのオフサイクルの前に蒸発器と吸引ラインから冷媒のすべてをクリアする必要があります。自動ポンプダウンは、蒸発器および吸引ラインが任意の冷媒の空隙である場合、サイクル上で終了する低圧コントローラーと組み合わせて液体ラインソレノイドを制御するサーモスタットで達成される。これにより、コンプレッサに向かって移動する蒸発器または吸引ラインに冷媒が存在しない。
いくつかの制御方式は、各オフサイクルの前に蒸発器と吸引ラインをポンプダウンし、同時に、オフサイクル中にクランクケースヒーターを通電します。他の人は圧縮機に戻る液体から圧縮機を保護するためにクランクケースヒーターおよび適切なサイズの吸引ラインアキュムレータの両方を採用する。しかし、重症の場合には、吸引ラインアキュムレータも冷媒であふれることができます。
クランクケースヒーターは、連続的に、またはサイクル中に通電することができます。しかし、過度の熱から油の炭化を避けるために、クランクケースヒーターのワット数入力は制限されなければならない。周囲温度が0°Fに近づく場合、または冷たい風にさらされると、クランクケースヒーターが大電力を供給され、コンプレッサのクランクケースへの冷媒移動が依然として発生する可能性があります。
クランクケースヒーターは、自動ポンプダウンシステムの液体ラインソレノイドがオフサイクル中に冷媒を漏らす場合の安全対策でもあります。クランクケースヒーターは、冷媒がクランクケースに到達し、起動時にオイルフラッシュを引き起こすのを防ぎます。しかし、起動時に吸引ラインや蒸発器からの液体冷媒のスラッグやフラッディングを防ぐものではありません。これは、サイクル上の次のコンプレッサーが吸引ラインからこの冷媒を引き出す可能性があり、圧縮機の液体スラッギングが発生する可能性があるためです。繰り返しますが、クランクケースヒーターはコンプレッサのクランクケースへの冷媒移動と戦うのに役立ちますが、コンプレッサーが動作すると、起動時の圧縮機のスラッギングや圧縮機への液体フラッドバックを防ぐものではありません。
クランクケースヒーターは移動を妨げると考えられている。クランクケースヒーターは、コンプレッサーのクランクケースを暖かく保ち、クランクケースのコンプレッサーオイルへの冷媒移動を防ぎます。しかし、凝縮された移動冷媒は、コンプレッサーの近くの吸引ラインに座って、サイクルで次を待つことができます。過剰な液体冷媒が吸引ラインに駆動されている場合、起動時に重度の液体スラッグが発生する可能性があります。バルブの破損やピストンの破損など、コンプレッサーの損傷が頻繁に発生します。
クランクケースヒーターは、クランクケース内のコンプレッサオイルへの冷媒移動に効果的ですが、適切なサイズの吸引ラインアキュムレータと組み合わせて使用しない限り、液体フラッドバックからのスタートアップでの低迷を改善しません。冷媒移動を防ぐ唯一の確実な方法は、自動ポンプダウンシステムです。
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