JP5916546B2 - 冷凍・空調機の冷媒充填装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかる冷凍・空調機の冷媒充填装置は、冷媒回路に設けられている冷媒充填回路のポートに冷媒ボンベを接続し、前記冷媒回路中に適正量の冷媒を充填可能とした冷凍・空調機の冷媒充填装置において、前記冷媒充填回路に、自動充填用の電磁弁と、出口側の流速が臨界流速となる仕様に設定されたキャピラリチューブとを設けるとともに、冷媒充填時、前記キャピラリチューブの仕様と、該キャピラリチューブ上流側での冷媒の圧力および温度とに基づいて演算される臨界流量と、前記電磁弁のオン時間とから冷媒充填量を算出する冷媒充填量算出手段を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、冷媒圧力として、外気温センサの検出値を飽和温度とする飽和圧力、冷媒ボンベのゲージマニホールドの二次側圧力、前記キャピラリチューブの上流側に設けた圧力センサの検出値のいずれかを用い、冷媒温度として、外気温センサの検出値を用いているため、冷媒の圧力や温度の検出を必ずしも新たにセンサを設けることなく、既設の外気温センサの検出値を用いて近似的に検出し、精度を求められるときのみ、圧力センサ等を設けて精度よく圧力を検出すること等により対応することができる。従って、追加部品をなくし、コストを優先して簡易的に、あるいは高精度に臨界流量を計算する等の自由度を持たせながら、追加の冷媒量をユニット側で計算により算出することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態にかかる空調機の冷媒回路図が示されている。
空調機1は、ビル等の空調に適用されるマルチタイプの空調機であり、室外機2と、該室外機2に対して互いに並列に接続される複数台の室内機3(図1には、1台だけ図示されている。)とから構成されている。
まず、冷媒充填時、冷媒ボンベ50側の差圧による影響を受けることなく、一定流量で冷媒を充填することができるように、冷媒充填回路30中に設けられているキャピラリチューブ34に、冷媒出口側の流速が臨界流速となる仕様に設定されたキャピラリチューブ34を選定している。この臨界流仕様のキャピラリチューブ34には、冷媒ボンベ50が冷媒充填時に置かれる環境温度下、すなわちキャピラリチューブ34の上流での冷媒温度T0下においても、下記(1)式で示される臨界流速WCが得られる絞り量(断面積)を有するものが選定される。
ここで、臨界流仕様のキャピラリチューブ34による臨界流量GCは、比熱比をk、キャピラリチューブ34の出口側断面積をA2、キャピラリチューブ34の上流側での冷媒圧力をP0、冷媒温度をT0、気体定数をRとしたとき、下記(2)式で表される。
また、この表示手段46は、冷媒の充填途中において、その時までの冷媒充填量Qaを随時算出して表示するようにしてもよく、更には、表示手段46を、冷媒充填量算出手段45で算出された冷媒充填量Qaを不揮発性メモリに記録し、それを後日読み出し表示可能な構成としてもよい。
(2)冷媒ボンベ50にケージマニホールドを取付け、その二次側のチャージ圧を指定圧またはチャージ圧としてインプットする。
(3)キャピラリチューブ34の上流側位置に圧力センサ48を設置し、その検出値を用いる。
現地で冷媒を追加充填する際、冷媒ボンベ50を冷媒充填回路30のチェックジョイント(ポート)31に接続するとともに、冷媒自動充填用の電磁弁33および液面検出回路35の電磁弁38を開とし、空調機1を冷房運転しながら、キャピラリチューブ34を介して臨界流速WCで冷媒を冷媒回路25の吸入配管17Aに充填する。この追加冷媒により冷媒回路25中の冷媒が適正量に達すると、液面検出回路35に飽和状態の液冷媒が取り出されるため、温度センサ39がそれを検知し、その検出温度と、レシーバ15からバイパス回路36に飽和状態のガス冷媒が取り出されていた時の温度センサ39の検出温度との温度差に基づいて、冷媒量検出手段40が適正量の冷媒が充填されたと判定する。
従って、追加の冷媒充填量Qaを計算により簡便に算出し、それを適宜表示手段46に表示することにより、クレーム発生時やメンテナンス時等に追加充填された冷媒量を明確化することができ、計量忘れや記録忘れによる影響を解消することができる。
次に、本発明の第2実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、第2冷媒充填回路30Aを設けた構成としている点が異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態の冷媒充填回路は、図2に示されるように、冷媒充填回路30側の自動充填用の電磁弁33および臨界流仕様のキャピラリチューブ34に対して並列に、自動充填用の第2電磁弁33Aおよび絞り量の異なる第2キャピラリチューブ34Aを接続した第2冷媒充填回路30Aを設けた構成とされている。なお、符号55は、冷媒ボンベ50の重さを測る重量計(秤)である。
2 室外機
3 室内機
19 室外コントローラ
25 冷媒回路
30,30A 冷媒充填回路
31 チェックジョイント(ポート)
33 自動充填用の電磁弁
34 臨界流仕様のキャピラリチューブ
35 液面検出回路
40 冷媒量検出手段
45 冷媒充填量算出手段
46 表示手段
47 外気温センサ
48 圧力センサ
50 冷媒ボンベ
53 第2電磁弁
54 第2キャピラリチューブ
55 重量計(秤)
Claims (6)
- 冷媒回路に設けられている冷媒充填回路のポートに冷媒ボンベを接続し、前記冷媒回路中に適正量の冷媒を充填可能とした冷凍・空調機の冷媒充填装置において、
前記冷媒充填回路に、自動充填用の電磁弁と、出口側の流速が臨界流速となる仕様に設定されたキャピラリチューブとを設けるとともに、
冷媒充填時、前記キャピラリチューブの仕様と、該キャピラリチューブ上流側での冷媒の圧力および温度とに基づいて演算される臨界流量と、前記電磁弁のオン時間とから冷媒充填量を算出する冷媒充填量算出手段を備えていることを特徴とする冷凍・空調機の冷媒充填装置。 - 前記冷媒圧力として、外気温センサの検出値を飽和温度とする飽和圧力、前記冷媒ボンベのゲージマニホールドの二次側圧力、前記キャピラリチューブの上流側に設けた圧力センサの検出値のいずれかを用い、
前記冷媒温度として、前記外気温センサの検出値を用いていることを特徴とする請求項1に記載の冷凍・空調機の冷媒充填装置。 - 前記冷媒充填装置は、前記冷媒充填量算出手段によって算出された冷媒充填量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍・空調機の冷媒充填装置。
- 前記表示手段は、冷媒の充填中には、その時までの冷媒充填量を算出して表示し、冷媒の充填が終了したときには、追加充填された冷媒の充填量の算出結果を表示可能な構成とされていることを特徴とする請求項3に記載の冷凍・空調機の冷媒充填装置。
- 前記表示手段は、前記冷媒充填量の算出結果を不揮発性メモリに記録し、それを後日読み出し表示可能な構成とされていることを特徴とする請求項3または4に記載の冷凍・空調機の冷媒充填装置。
- 前記冷媒充填回路は、前記電磁弁および前記キャピラリチューブに対して、第2電磁弁および絞り量の異なる第2キャピラリチューブが並列に接続された回路とされ、重量計による計量充填と、前記冷媒充填量算出手段による自動計量充填とのいずれかが選択可能とされていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の冷凍・空調機の冷媒充填装置。
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