KR100581566B1 - The method and device for sensing the surface of fluid in container for heatpump airconditioner with cooling and heating - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이클의 내부를 순환하는 냉매의 일부를 회수 및 수용하는 잉여공간으로써 구비되는 밀폐된 고압용기 내부의 액유면을 감지할 수 있도록 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 그 방법은 고압용기의 내부압력과 사이클의 내부를 순환하는 냉매간의 압력차에 의해서 상기 고압용기의 내부로 응축된 액냉매가 유입되거나 배출되고, 그 과정중에 고압용기 내부의 액냉매가 복수개로 구비된 기준유면 초과시 기준유면을 형성하는 유로를 통해 냉매가 팽창됨에 따른 급격한 온도강하에 의해서 고압용기 내부의 액유면 감지가 이루어질 수 있도록 함으로써 냉동시스템의 다양한 설치 및 운전조건에 따라 능동적으로 사이클의 내부를 순환하는 냉매량을 최적으로 제어할 수 있게 되고, 이로인해 냉동시스템의 효율 및 성능 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a heat pump air conditioner for both heating and cooling, and more particularly, to detect a liquid level inside a sealed high pressure container provided as a surplus space for recovering and accommodating a part of a refrigerant circulating in the cycle. The present invention relates to a method for detecting a liquid level inside a container of a heat pump air conditioner for cooling and heating, and a method thereof, wherein the method is condensed into the inside of the high pressure container by a pressure difference between the internal pressure of the high pressure container and the refrigerant circulating in the cycle. Liquid refrigerant is introduced or discharged, and during the process, the liquid level is detected inside the high pressure vessel due to a rapid temperature drop as the refrigerant expands through the flow path forming the reference oil surface when the liquid refrigerant in the high pressure vessel is exceeded. Active in accordance with the various installation and operating conditions of the refrigeration system It is possible to optimally control the amount of refrigerant circulating in the interior of the claw, thereby improving the efficiency and performance of the refrigeration system.

고압용기, 유로, 분기유로, 개폐밸브, 팽창밸브, 온도감지센서High pressure vessel, flow path, branch flow path, open / close valve, expansion valve, temperature sensor

Description

냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법 및 그 장치{The method and device for sensing the surface of fluid in container for heatpump airconditioner with cooling and heating}The method and device for sensing the surface of fluid in container for heatpump airconditioner with cooling and heating}

도 1은 일반적인 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 냉동사이클의 계통도.1 is a schematic diagram of a refrigeration cycle schematically showing a configuration of a general air-conditioning combined heat pump air conditioner.

도 2는 본 발명이 적용된 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 냉동사이클의 계통도.Figure 2 is a schematic diagram of a refrigeration cycle schematically showing the configuration of the air-conditioning combined heat pump air conditioner to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 의하여 고압용기의 내부에 액냉매가 충전되는 상태를 나타낸 계통도.Figure 3 is a system diagram showing a state in which the liquid refrigerant is filled in the high-pressure container according to the present invention.

도 4a,도 4b는 도 3의 충전과정시 고압용기 내부의 액유면 감지상태를 나타낸 부분확대도.Figure 4a, Figure 4b is an enlarged view showing the liquid level detection state inside the high-pressure container during the charging process of Figure 3;

도 5는 본 발명에 의하여 고압용기 내부의 액냉매가 배출되는 상태를 나타낸 계통도.5 is a system diagram showing a state in which the liquid refrigerant in the high-pressure container is discharged according to the present invention.

도 6a,도 6b는 도 5의 배출과정시 고압용기 내부의 액유면 감지상태를 나타낸 계통도.Figure 6a, Figure 6b is a schematic diagram showing a liquid level detection state inside the high-pressure container during the discharge process of FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1:압축기 2:사방밸브1: compressor 2: 4-way valve

3:응축기 4:팽창기구3: condenser 4: expansion mechanism

5:증발기 6:실내측 송풍팬5: Evaporator 6: Indoor blower fan

7:실외측 송풍팬 8:고압용기7: Outside blower fan 8: High pressure vessel

9:제1 유로 9a:제1 개폐밸브9: 1st flow path 9a: 1st switching valve

9b:고압관 10:제2 유로9b: High pressure pipe 10: 2nd flow path

10a:제2 개폐밸브 11:분기회로10a: 2nd on / off valve 11: branch circuit

12:제3 유로 V1∼Vn:팽창밸브12: Third flow path V1 to Vn: Expansion valve

T:제1 온도감지센서 T1∼Tn:제2 온도감지센서T: first temperature sensor T1 to Tn: second temperature sensor

본 발명은 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이클의 내부를 순환하는 냉매의 일부를 회수 및 수용하는 잉여공간으로써 구비되는 밀폐된 고압용기 내부의 액유면을 감지할 수 있도록 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump air conditioner for both heating and cooling, and more particularly, to detect a liquid level inside a sealed high pressure container provided as a surplus space for recovering and accommodating a part of a refrigerant circulating in the cycle. The present invention relates to a method for detecting liquid level inside a container of a heat pump air conditioner for cooling and heating and a device therefor.

도 1은 일반적인 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 계통도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a general air-conditioning combined heat pump air conditioner.

상기 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기는 압축기(1)와 사방밸브(2) 및 증발기(5), 실내측 송풍팬(6), 팽창기구(4), 그리고 응축기(3)와 실외측 송풍팬(7)으로 구성된다.The air-conditioning combined heat pump air conditioner includes a compressor (1), a four-way valve (2), an evaporator (5), an indoor blower fan (6), an expansion device (4), and a condenser (3) and an outdoor blower fan (7). It is composed of

상기 압축기(1)는 흡입구를 통해 내부로 흡입된 저온저압의 기상 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구를 통해 토출한다.The compressor 1 compresses the gaseous refrigerant of low temperature and low pressure sucked into the inside through the suction port and discharges the gas through the discharge port in a gas state of high temperature and high pressure.

상기 사방밸브(2)는 압축기(1)의 토출구와 흡입구를 증발기(5)와 응축기(3)로 각각 연결시키는 두 개의 독립된 통로를 가지며, 사용자의 선택에 의한 냉방운전과 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환한다.The four-way valve (2) has two independent passages connecting the discharge port and the suction port of the compressor (1) to the evaporator (5) and the condenser (3), respectively, according to the mode of cooling operation and heating operation by the user's selection Switch the flow of refrigerant.

상기 증발기(5)는 실내에 위치하며, 냉방운전 모드에서는 저온저압의 액상 냉매를 기체상태로 증발시키고, 난방운전 모드에서는 고온고압 기체상태의 냉매를 상온고압의 액체상태로 응축시키는 기능을 수행하여 냉매의 엔탈피(enthalpy)변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 하게 된다.The evaporator (5) is located in the room, and in the cooling operation mode to perform the function of evaporating the low-temperature low-pressure liquid refrigerant in the gas state, and in the heating operation mode to condense the refrigerant of the high temperature and high pressure gas state into a liquid state of room temperature and high pressure In response to the change in enthalpy of the refrigerant, heat is exchanged with the surrounding air.

상기 실내측 송풍팬(6)은 증발기(5)의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍 또는 온풍을 발생시키는 기능을 수행한다.The indoor blower fan (6) facilitates the heat exchange action of the evaporator (5) and at the same time serves to generate the cold or warm air required for the room.

상기 팽창기구(4)는 증발기(5)와 응축기(3) 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압의 액상 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 모세관(capillary)으로써 기능을 갖는다.The expansion mechanism (4) has a function as a capillary (pressure) to reduce the low-temperature low-pressure liquid state of the liquid refrigerant at room temperature and high pressure is connected between the evaporator 5 and the condenser (3).

상기 응축기(3)는 실외에 위치하며, 냉방운전시 응축기능을 수행하고, 난방운전시에는 증발 기능을 갖고 주변 공기와 열교환을 이루게 되는 것이며, 상기 실외측 송풍팬(7)은 실내측 송풍팬(6)과 마찬가지로 응축기(3)의 열교환을 촉진시키는 기능을 하게 되는 것이다.The condenser 3 is located outdoors, performs a condensation function during the cooling operation, has an evaporation function during the heating operation, and heat exchanges with the surrounding air, and the outdoor blower fan 7 is an indoor blower fan. Like (6), the condenser 3 has a function of promoting heat exchange.

한편, 상기한 바와 같은 냉동사이클은 다양한 설치 및 운전 조건에 따라서 사이클 내부를 순환하는 냉매량을 제어할 필요가 있는 것으로서, 이러한 냉매량 제 어를 위한 잉여 공간으로써 통상 밀폐용기로 된 수액기(미도시됨)가 응축기(3)와 팽창기구(4)의 사이에 설치된다.On the other hand, the refrigeration cycle as described above is required to control the amount of refrigerant circulating in the cycle in accordance with various installation and operating conditions, as a surplus space for the control of the amount of refrigerant, the receiver is usually a sealed container (not shown) ) Is installed between the condenser 3 and the expansion mechanism 4.

그러나, 상기 수액기는 액체상태의 냉매는 통과시키고 기체상태의 냉매만을 기기의 내부에 정체시키는 단순기능만을 가지고 있기 때문에 보다 능동적으로 냉매량을 최적으로 제어하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.However, the receiver has a problem that it is impossible to optimally control the amount of refrigerant more actively because it has only a simple function of passing the liquid refrigerant and stagnating only the gaseous refrigerant inside the device.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 사이클의 내부를 순환하는 냉매의 일부를 회수 및 수용하는 잉여공간으로써 구비되는 밀폐된 고압용기 내부의 액유면을 감지할 수 있도록 함으로써 냉동시스템의 다양한 설치 및 운전조건에 따라 능동적으로 사이클의 내부를 순환하는 냉매량을 최적으로 제어할 수 있게 되고, 이로인해 냉동시스템의 효율 및 성능 향상을 기할 수 있도록 하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object is the liquid oil level inside the sealed high-pressure container provided as a surplus space for recovering and accommodating a part of the refrigerant circulating the cycle It is possible to optimally control the amount of refrigerant actively circulating in the cycle according to the various installation and operating conditions of the refrigeration system, thereby improving the efficiency and performance of the refrigeration system.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 있어서, 고압용기의 내부압력과 사이클의 내부를 순환하는 냉매간의 압력차에 의해서 상기 고압용기의 내부로 응축된 액냉매가 유입되거나 배출되고, 그 과정중에 고압용기 내부의 액냉매가 복수개로 구비된 기준유면 초과시 기준유면을 형성하는 유로를 통해 냉매가 팽창됨에 따른 급격한 온도강하에 의해서 고압용기 내부의 액유면 감지가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법이 제공된다. In order to achieve the object of the present invention, in the heat pump combined air-conditioning and heating system, the liquid refrigerant condensed into the high-pressure vessel is introduced or discharged by the pressure difference between the internal pressure of the high-pressure vessel and the refrigerant circulating in the cycle. In the process, when the liquid refrigerant in the high pressure vessel exceeds the reference oil surface provided with a plurality of liquid refrigerant in the high pressure vessel by the rapid temperature drop as the refrigerant expands through the flow path forming the reference surface that the Provided are a method for detecting a liquid level inside a container of a heat pump air conditioner for dual cooling and heating.

또한, 상기 고압용기의 상부측은 고온고압의 기체상태 냉매의 압력이 작용될 수 있도록 하고, 고압용기의 하부측은 상온고압의 액체상태 냉매의 압력이 작용될 수 있도록 하며, 기준유면을 형성하는 유로는 저압부측과 연결되도록 하여 이들의 압력차에 의해서 고압용기의 하부측을 통해 액체냉매가 고압용기의 내부로 유입되거나 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the upper side of the high pressure vessel allows the pressure of the gaseous refrigerant of the high temperature and high pressure to be applied, the lower side of the high pressure vessel allows the pressure of the liquid refrigerant of the room temperature and high pressure to be applied, the flow path forming the reference surface is It is characterized in that the liquid refrigerant can be introduced into or discharged into the high pressure vessel through the lower side of the high pressure vessel by their pressure difference by connecting to the low pressure side.

또한, 압축기와 사방밸브 및 응축기, 팽창기구, 증발기로 구성되어 사이클을 이루는 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 있어서, 밀폐된 고압용기와; 상기 고압용기의 하부측과, 상기 응축기와 팽창기구 사이의 관로를 연결하고, 제1 개폐밸브를 갖는 제1 유로와; 상기 고압용기의 상부측과, 상기 압축기와 응축기 사이의 관로를 연결하고, 제2 개폐밸브를 갖는 제2 유로와; 상기 고압용기의 측면부에 상.하 수직방향으로 복수개로 형성되고, 그 각각의 유로상에 팽창밸브가 형성된 분기유로와; 상기 분기유로와, 증발기와 압축기 사이의 관로를 연결하는 제3 유로와; 상기 팽창밸브의 후방측 분기유로와, 응축기와 팽창기구 사이의 관로상에 구비되는 각각 제1,2 온도감지센서로 구성된 것을 특징으로 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지장치가 제공된다.In addition, a heat pump air conditioner combined with a heating and cooling system composed of a compressor, a four-way valve, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator, the sealed high pressure vessel; A first flow passage connecting a lower side of the high pressure vessel with a conduit and an expansion mechanism, and having a first opening / closing valve; A second flow path connecting an upper side of the high pressure container with a conduit between the compressor and the condenser and having a second on / off valve; Branch passages formed in plural in the vertical direction in the side portion of the high pressure vessel, and expansion valves formed on the respective passages; A third flow path connecting the branch flow path and a conduit between the evaporator and the compressor; The liquid level sensor inside the container of the air-conditioning and heat pump air conditioner, characterized in that the first and second temperature sensing sensors provided on the rear side branch flow path of the expansion valve and the conduit and the expansion mechanism, respectively. Is provided.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법 및 장치에 대한 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the liquid level detection method and apparatus inside the container of the air-conditioning combined heat pump air conditioner according to the present invention according to the embodiment.

도 1은 일반적인 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 냉동사이클의 계통도이다.1 is a system diagram of a refrigeration cycle schematically showing a configuration of a general air-conditioning combined heat pump air conditioner.

일반적으로 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기는, 흡입구를 통해 내부로 흡입된 저온저압의 기상 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구를 통해 토출하는 압축기(1)와;In general, the air-conditioning combined heat pump air conditioner includes: a compressor (1) for compressing a low-temperature low-pressure gaseous refrigerant sucked into the inside through a suction port and discharging it through a discharge port in a high-temperature high-pressure gas state;

압축기(1)의 토출구와 흡입구를 증발기(5)와 응축기(3)로 각각 연결시키는 두 개의 독립된 통로를 가지며, 사용자의 선택에 의한 냉방운전과 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환하는 사방밸브(2)와;It has two independent passages that connect the discharge port and the suction port of the compressor 1 to the evaporator 5 and the condenser 3, respectively, and switch the flow of refrigerant according to the mode of cooling operation and heating operation according to the user's choice. A valve 2;

실내에 위치하며, 냉방운전 모드에서는 저온저압의 액상 냉매를 기체상태로 증발시키고, 난방운전 모드에서는 고온고압 기체상태의 냉매를 상온고압의 액체상태로 응축시키는 기능을 수행하여 냉매의 엔탈피(enthalpy)변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 하게 되는 증발기(5)와;It is located indoors, and in the cooling operation mode, the liquid refrigerant of low temperature and low pressure is evaporated to the gas state, and in the heating operation mode, the refrigerant enthalpy is performed by condensing the refrigerant of the high temperature and high pressure gas state into the liquid state of normal temperature and high pressure. An evaporator (5) adapted to exchange heat with ambient air in response to the change;

증발기(5)와 응축기(3) 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압의 액상 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 모세관(capillary)으로써 기능을 갖는 팽창기구(4)와;An expansion mechanism (4) connected between the evaporator (5) and the condenser (3) and having a function of capillary for depressurizing a liquid refrigerant of normal temperature and high pressure which is transferred from one side to a liquid state of low temperature and low pressure;

실외에 위치하며, 냉방운전시 응축기능을 수행하고, 난방운전시에는 증발 기능을 갖고 주변 공기와 열교환을 이루는 응축기(3)로 구성된다.Located in the open air, it performs a condensation function during the cooling operation, and has a condenser (3) having an evaporation function during the heating operation and heat exchange with the surrounding air.

여기서, 미설명 부호 6은 실내측 송풍팬이고, 7은 실외측 송풍팬이다.Here, reference numeral 6 denotes an indoor blower fan, and 7 denotes an outdoor blower fan.

이러한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 있어, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 실외측에 밀폐된 고압용기(8)가 구비되고, 상기 고압용기(8)는 냉동사이클의 고압부 및 저압부와 연결되어 이들의 압력차, 즉 압력관계에 의해서 사이클의 내부를 순환하는 응축된 액체상태의 냉매를 일부 회수하여 저장하거나 다시 공급할 수 있도록 되어 있고, 이와 더불어 그 밀폐된 고압용기(8) 내부의 액유면을 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 것이다.In the air-conditioning combined heat pump air conditioner, the present invention is provided with a high-pressure container (8) sealed in the outdoor side, as shown in Figure 2, the high-pressure container (8) is connected to the high pressure and low pressure of the refrigeration cycle Therefore, due to their pressure difference, that is, the pressure relation, the condensed liquid refrigerant circulating in the cycle can be partially recovered and stored or supplied again. In addition, the liquid oil level inside the sealed high-pressure container 8 is provided. It is characterized in that it can be detected.

이를 위하여 상기 고압용기(8)의 하부측과, 응축기(3)와 팽창기구(4) 사이의 고압관(9b)을 연결하는 제1 유로(9)가 형성되고; 상기 고압용기(8)의 상부측과, 압축기(1)와 응축기(3) 사이의 관로를 연결하는 제2 유로(10)가 형성되며; 상기 고압용기(8)의 측면부와, 증발기(5)와 압축기(3) 사이의 관로를 연결하는 제3 유로(12)가 형성된다.For this purpose, a first flow path 9 is formed which connects the high pressure pipe 9b between the lower side of the high pressure container 8 and the condenser 3 and the expansion mechanism 4; A second flow path (10) connecting the upper side of the high pressure container (8) and a conduit between the compressor (1) and the condenser (3) is formed; A third flow passage 12 connecting the side portion of the high pressure vessel 8 and a conduit between the evaporator 5 and the compressor 3 is formed.

그리고, 상기 제1 유로(9) 및 제2 유로(10)를 개폐하기 위한 수단으로서, 그 유로 상에 각각 제1 개폐밸브(9a) 및 제2 개폐밸브(10a)가 설치된다.As a means for opening and closing the first flow path 9 and the second flow path 10, first opening / closing valves 9a and second opening / closing valves 10a are provided on the flow paths, respectively.

또한, 상기한 바와같은 압력관계에 의해서 고압용기(8)에 대한 응축된 액냉매의 유입과 배출이 이루어지는 과정중에, 상기 고압용기(8) 내부의 액유면을 감지하기 위한 수단으로서, 제3 유로(12)에는 고압용기(8)의 측면부에 수직방향으로 다수 연결되어 기준유면을 형성하는 분기유로(11)가 형성되고, 그 각각의 분기유로(11) 상에는 팽창밸브(V1∼Vn)가 설치되며, 상기 팽창밸브(V1∼Vn)의 후방측 분기유로(11) 상에 제2 온도감지센서(T1∼Tn)가 설치되며, 제1 유로(9)가 연결되는 응축기(3)와 팽창기구(4) 사이의 고압관(9b)에도 제1 온도감지센서(T)가 설치된다.In addition, as a means for detecting the liquid oil level inside the high-pressure container 8 during the process of inflow and discharge of the condensed liquid refrigerant to the high-pressure container 8 by the pressure relationship as described above, Branches (12) are formed with branch passages (11) which are connected in the vertical direction to the side portions of the high pressure vessel (8) to form a reference oil surface, and expansion valves (V1 to Vn) are provided on each branch passage (11). The second temperature sensor T1 to Tn is installed on the rear branch flow path 11 of the expansion valves V1 to Vn, and the condenser 3 and the expansion mechanism to which the first flow path 9 is connected. The first temperature sensor T is also provided in the high-pressure pipe 9b between (4).

도 3은 본 발명에 의하여 고압용기의 내부에 액냉매가 충전되는 상태를 나타낸 계통도이다.Figure 3 is a system diagram showing a state in which a liquid refrigerant is filled in the high pressure vessel according to the present invention.

먼저, 제2 유로(10)의 제2 개폐밸브(10a)를 폐쇄하게 되면, 고압용기(8)의 내부압력을 P0, 제1 유로(9)를 통해 고압용기(8)에 작용하는 압력을 P1, 제2 유로 (10)를 통해 고압용기(8)에 작용하는 압력을 P2, 제3 유로(12)에 작용하는 압력을 P3라 할 때, P2는 0이 되고, 나머지 압력관계는 P1〉P0〉P3가 되어 제1 유로(9)를 통해 응축된 액냉매가 고압용기(8)의 내부로 유입되어 충전된다.First, when the second on-off valve 10a of the second flow path 10 is closed, the internal pressure of the high pressure container 8 is set to P0 and the pressure acting on the high pressure container 8 through the first flow path 9. When P1 and the pressure acting on the high pressure vessel 8 through the second flow path 10 are P2 and the pressure acting on the third flow path 12 is P3, P2 becomes 0 and the remaining pressure relation is P1>. The liquid refrigerant condensed through the first flow path 9 at P0 > P3 flows into the high pressure vessel 8 and is filled.

이렇게 충전되는 과정중에 도 4a에 도시된 바와 같이 고압용기(8) 내부의 액유면이 분기유로(11)를 초과하면, 상기 고압용기(8) 내부의 액냉매는 분기유로(11)를 통해 저압부측으로 유출되고, 이 유출된 액냉매는 팽창밸브(V1∼Vn)에 의해서 팽창되어 상변화를 일으키게 된다.During the filling process, as shown in FIG. 4A, when the liquid oil level inside the high pressure vessel 8 exceeds the branching flow passage 11, the liquid refrigerant inside the high pressure vessel 8 passes through the branch flow passage 11 at low pressure. The liquid refrigerant flows out to the negative side, and is expanded by the expansion valves V1 to Vn to cause a phase change.

이때, 온도는 제2 온도감지센서(T1∼Tn)에 의해서 측정되고, 이 측정된 온도는 응축기(3)와 팽창기구(4) 사이의 고압관(9b)에 설치된 제1 온도감지센서(T)에 의해서 측정된 기준온도와 비교 판단하게 되는 것으로서, 상기한 바와 같이 액냉매가 팽창되어 상변화를 일으키게 되는 경우에는 급격한 온도강하가 발생하게 되므로 용기내부의 액유면이 해당 분기유로(11), 즉 기준유면보다 높다는 것을 인지할 수 있게 되는 것이다.At this time, the temperature is measured by the second temperature sensor T1 to Tn, and the measured temperature is the first temperature sensor T installed in the high pressure pipe 9b between the condenser 3 and the expansion mechanism 4. When the liquid refrigerant expands to cause a phase change as described above, a sudden temperature drop occurs, so that the liquid oil level inside the container is corresponding to the branch flow path (11). That is, it can be recognized that it is higher than the standard level.

그러나, 도 4b에 도시된 바와 같이 고압용기(8) 내부의 액유면이 해당 분기유로(11), 즉 기준유면보다 낮으면 기체상태의 냉매만 상기 분기유로(11)를 통해 저압부측으로 흘러가게 되고, 팽창밸브(V1∼Vn)에 의한 상변화가 수반되지 않으므로 제2 온도감지센서(T1∼Tn)에 의해서 측정된 그 온도와, 제1 온도감지센서(T)에 의해서 측정된 기준온도의 사이에는 큰 온도 변화가 나타나지 않게 됨으로써 용기내부의 액유면이 해당 분기회로(11), 즉 기준유면의 높이보다 낮다는 것을 인지할 수 있게 되는 것이다.However, as shown in FIG. 4B, when the liquid oil level inside the high pressure vessel 8 is lower than the corresponding branch flow path 11, that is, the reference oil surface, only the gaseous refrigerant flows to the low pressure portion through the branch flow path 11. Since the phase change by the expansion valves V1 to Vn is not accompanied, the temperature measured by the second temperature sensor T1 to Tn and the reference temperature measured by the first temperature sensor T It is possible to recognize that the liquid oil level inside the container is lower than the branch circuit 11, that is, the height of the reference oil level, because no large temperature change occurs.

도 5는 본 발명에 의하여 고압용기 내부의 액냉매가 배출되는 상태를 나타낸 계통도이다.5 is a system diagram showing a state in which the liquid refrigerant in the high-pressure container is discharged according to the present invention.

먼저, 제2 유로(10)의 제2 개폐밸브(10a)를 개방하게 되면, 고압용기(8)의 내부압력을 P0, 제1 유로(9)를 통해 고압용기(8)에 작용하는 압력을 P1, 제2 유로(10)를 통해 고압용기(8)에 작용하는 압력을 P2, 제3 유로(12)에 작용하는 압력을 P3라 할 때, 압력관계는 P2〉P1〉P0〉P3가 되어 제1 유로(9)를 통해 고압용기(8) 내부의 액냉매가 배출된다.First, when the second opening / closing valve 10a of the second flow passage 10 is opened, the internal pressure of the high pressure vessel 8 is set to P0 and the pressure acting on the high pressure vessel 8 through the first flow passage 9. When the pressure acting on the high pressure vessel 8 through P1 and the second flow path 10 is P2 and the pressure acting on the third flow path 12 is P3, the pressure relation is P2> P1> P0> P3. The liquid refrigerant inside the high pressure container 8 is discharged through the first flow path 9.

이렇게 배출되는 과정중에 도 6a에 도시된 바와 같이 고압용기(8) 내부의 액유면이 분기유로(11), 즉 기준유면보다 높으면, 상기 고압용기(8) 내부의 액냉매는 분기유로(11)를 통해 저압부측으로 유출되고, 이 유출된 액냉매는 팽창밸브(V1∼Vn)에 의해서 팽창되어 상변화를 일으키게 된다.During the discharge process, as illustrated in FIG. 6A, when the liquid oil level inside the high pressure vessel 8 is higher than the branch flow passage 11, that is, the reference oil surface, the liquid refrigerant inside the high pressure vessel 8 is the branch flow passage 11. It flows out to the low pressure side through the liquid refrigerant is expanded by the expansion valve (V1 ~ Vn) to cause a phase change.

이때, 온도는 제2 온도감지센서(T1∼Tn)에 의해서 측정되고, 이 측정된 온도는 응축기(3)와 팽창기구(4) 사이의 고압관(9b)에 설치된 제1 온도감지센서(T)에 의해서 측정된 기준온도와 비교 판단하게 되는 것으로서, 상기한 바와 같이 액냉매가 팽창되어 상변화를 일으키게 되는 경우에는 급격한 온도강하가 발생하게 되므로 용기내부의 액유면이 해당 분기유로(11), 즉 기준유면보다 높다는 것을 인지할 수 있게 되는 것이다.At this time, the temperature is measured by the second temperature sensor T1 to Tn, and the measured temperature is the first temperature sensor T installed in the high pressure pipe 9b between the condenser 3 and the expansion mechanism 4. When the liquid refrigerant expands to cause a phase change as described above, a sudden temperature drop occurs, so that the liquid oil level inside the container is corresponding to the branch flow path (11). That is, it can be recognized that it is higher than the standard level.

그러나, 도 6b에 도시된 바와 같이 고압용기(8) 내부의 액유면이 해당 분기유로(11), 즉 기준유면보다 낮으면 기체상태의 냉매만 상기 분기유로(11)를 통해 저압부측으로 흘러가게 되고, 팽창밸브(V1∼Vn)에 의한 상변화가 수반되지 않으므 로 제2 온도감지센서(T1∼Tn)에 의해서 측정된 그 온도와, 제1 온도감지센서(T)에 의해서 측정된 기준온도의 사이에는 큰 온도 변화가 나타나지 않게 됨으로써 용기내부의 액유면이 해당 분기회로(11), 즉 기준유면의 높이보다 낮다는 것을 인지할 수 있게 되는 것이다.However, as shown in FIG. 6B, when the liquid oil level inside the high pressure container 8 is lower than the corresponding branch flow path 11, that is, the reference oil surface, only the gaseous refrigerant flows to the low pressure side through the branch flow path 11. The temperature measured by the second temperature sensor T1 to Tn and the reference temperature measured by the first temperature sensor T are not accompanied by a phase change by the expansion valves V1 to Vn. It is possible to recognize that the liquid surface in the container is lower than the height of the branch circuit 11, that is, the reference surface, because no large temperature change occurs during the period.

상술한 바와같이 본 발명은 사이클의 내부를 순환하는 냉매의 일부를 회수 및 수용하는 잉여공간으로써 구비되는 밀폐된 고압용기 내부의 액유면을 감지할 수 있도록 함으로써 냉동시스템의 다양한 설치 및 운전조건에 따라 능동적으로 사이클의 내부를 순환하는 냉매량을 최적으로 제어할 수 있게 되고, 이로인해 냉동시스템의 효율 및 성능 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention enables to detect the liquid oil level inside the sealed high-pressure container provided as a surplus space for recovering and accommodating a part of the refrigerant circulating in the cycle, according to various installation and operating conditions of the refrigeration system. It is possible to optimally control the amount of refrigerant actively circulating in the cycle, thereby improving the efficiency and performance of the refrigeration system.

Claims (3)

냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 있어서,In the air-conditioning combined heat pump air conditioner, 고압용기의 내부압력과 사이클의 내부를 순환하는 냉매간의 압력차에 의해서 상기 고압용기의 내부로 응축된 액냉매가 유입되거나 배출되고, 그 과정중에 고압용기 내부의 액냉매가 복수개로 구비된 기준유면 초과시 기준유면을 형성하는 유로를 통해 냉매가 팽창됨에 따른 급격한 온도강하에 의해서 고압용기 내부의 액유면 감지가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법. Due to the pressure difference between the internal pressure of the high pressure vessel and the refrigerant circulating in the cycle, the liquid refrigerant condensed into the inside of the high pressure vessel is introduced or discharged, and in the process, a reference oil level having a plurality of liquid refrigerants inside the high pressure vessel is provided. The liquid level detection method of the inside of the container of the heating and air-conditioning combined heat pump air conditioner characterized in that the liquid level inside the high-pressure vessel can be detected by a sudden temperature drop as the refrigerant expands through the flow path forming the reference surface when exceeded. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고압용기의 상부측은 고온고압의 기체상태 냉매의 압력이 작용될 수 있도록 하고, 고압용기의 하부측은 상온고압의 액체상태 냉매의 압력이 작용될 수 있도록 하며, 기준유면을 형성하는 유로는 저압부측과 연결되도록 하여 이들의 압력차에 의해서 고압용기의 하부측을 통해 액체냉매가 고압용기의 내부로 유입되거나 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지방법.The upper side of the high pressure vessel allows the pressure of the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure to be applied, the lower side of the high pressure vessel allows the pressure of the liquid refrigerant of normal temperature and high pressure to be applied, the flow path forming the reference surface is the low pressure side Method of detecting the liquid level inside the container of the air-conditioning combined heat pump air conditioner characterized in that the liquid refrigerant can be introduced into or discharged into the high-pressure container through the lower side of the high-pressure container by their pressure difference. . 압축기와 사방밸브 및 응축기, 팽창기구, 증발기로 구성되어 사이클을 이루는 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기에 있어서,In the heat pump air conditioner for combined heating and cooling, which consists of a compressor, a four-way valve, a condenser, an expansion device, and an evaporator, 밀폐된 고압용기와;A sealed high pressure vessel; 상기 고압용기의 하부측과, 상기 응축기와 팽창기구 사이의 관로를 연결하고, 제1 개폐밸브를 갖는 제1 유로와;A first flow passage connecting a lower side of the high pressure vessel with a conduit and an expansion mechanism, and having a first opening / closing valve; 상기 고압용기의 상부측과, 상기 압축기와 응축기 사이의 관로를 연결하고, 제2 개폐밸브를 갖는 제2 유로와;A second flow path connecting an upper side of the high pressure container with a conduit between the compressor and the condenser and having a second on / off valve; 상기 고압용기의 측면부에 상.하 수직방향으로 복수개로 형성되고, 그 각각의 유로상에 팽창밸브가 형성된 분기유로와;Branch passages formed in plural in the vertical direction in the side portion of the high pressure vessel, and expansion valves formed on the respective passages; 상기 분기유로와, 증발기와 압축기 사이의 관로를 연결하는 제3 유로와;A third flow path connecting the branch flow path and a conduit between the evaporator and the compressor; 상기 팽창밸브의 후방측 분기유로와, 응축기와 팽창기구 사이의 관로상에 각각 구비되는 제1,2 온도감지센서로 구성된 것을 특징으로 한 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기의 용기내부 액유면 감지장치.The liquid level sensor inside the container of the air conditioner of the heating and cooling combined heat pump, characterized in that the first and second temperature sensing sensor provided on the rear side branch flow path of the expansion valve and the conduit and the expansion mechanism, respectively.
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