KR100625737B1 - 엔진 구동식 공기 조화 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 바이패스 밸브의 로크를 검출할 수 있는 엔진 구동식 공기 조화 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.
엔진이 정지하면 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 바이패스 밸브 전후의 압력이 균일해지기까지 동안의 소정 시점에 있어서의 바이패스 밸브 전후의 차압(ΔP2)을 취득하고, 이 차압(ΔP2)이 정상 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하도록 하였다. 또한, 바이패스 밸브를 폐쇄 제어에서 개방 제어로 절환하고, 이 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP)의 변화도[차압(ΔP3 － ΔP2)]와, 바이패스 밸브 개방 제어시의 차압(ΔP)의 변화도[차압(ΔP2 － ΔP4)]를 비교하여 이 비교 결과가 정상 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하도록 하였다.
엔진 구동식 공기 조화 장치, 제어 장치, 조작부, 엔진, 압축기, 바이패스관

Description

엔진 구동식 공기 조화 장치 및 그 제어 방법 {ENGINE DRIVE TYPE AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREOF}
도1은 본 실시 형태에 관한 엔진 구동식 공기 조화 장치의 구성을 도시하는 도면.
도2는 제어 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도3은 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 나타내는 흐름도.
도4는 도3의 계속을 나타내는 흐름도.
도5는 바이패스 밸브 이상 검출 처리의 설명에 이용하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 엔진 구동식 공기 조화 장치
1 : 실외 유닛
2a, 2b : 실내 유닛
4 : 제어 장치
5 : 조작부
10 : 엔진
11 : 압축기
13 : 실외 열교환기
14 : 실외 팽창 밸브
17 : 바이패스관
18 : 바이패스 밸브
20a, 20b : 실내 열교환기
21a, 21b : 실내 팽창 밸브
22a, 22b : 실내 팬
31 : 엔진 연료 공급 장치
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-330341호 공보
본 발명은 엔진에 의해 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 실내 유닛을 구비하는 엔진 구동식 공기 조화 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브의 이상 검출에 관한 것이다.
종래부터, 가스 등을 연료로 하는 엔진에 의해 실외 유닛의 압축기를 구동하여 냉매를 압축 및 순환시키는, 이른바 엔진 구동식 공기 조화 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서는, 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관을 구비한 것이 있고, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 개방함으로써 실외 유닛과 실내 유닛을 순환하는 냉매의 순환량을 조정하는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-330341호 공보
그런데, 바이패스 밸브에 이물질이 끼거나, 바이패스 밸브에 손상이 발생하는 등하여 바이패스 밸브가 로크되어 버리는 경우가 있다. 바이패스 밸브가 로크되면, 바이패스관을 거친 냉매 순환량의 조정을 할 수 없게 되고, 특히 바이패스 밸브가 개방된 상태에서 로크(개방 로크)된 경우에는, 소정의 냉매 순환량을 확보하기 위해 엔진의 회전수가 통상보다 높은 회전수로 제어되어 연료 소비량이 증가해 버리는 등의 문제가 발생한다.
그래서, 본 발명의 목적은 바이패스 밸브의 로크를 검출할 수 있는 엔진 구동식 공기 조화 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서, 상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시 간 경과 후에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 바이패스 밸브 이상 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 엔진이 정지하면 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시간 경과 후에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하므로, 바이패스 밸브의 개방 로크를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
상기 발명에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단은 상기 소정 시간 경과 후에 있어서의 바이패스 밸브 전후의 차압과, 미리 검출한 상기 엔진의 운전 전에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압과의 차를 기초로 하여 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단은 또한 상기 엔진이 정지하여 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어한 경우에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서, 상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 바이패스 밸브 이상 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 엔진이 정지하면 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 바이패스 밸브를 개방 제어하여, 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하므로, 바이패스 밸브의 폐쇄 로크를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
상기 발명에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단이 상기 바이패스 밸브의 로크를 검출한 경우에, 그 취지를 통지하는 통지 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 발명에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단이 상기 바이패스 밸브의 로크를 검출한 경우에, 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치의 운전 데이터가 기억되는 기억 수단과, 이 기억 수단에 기억된 운전 데이터를 표시하는 표시 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발명에 있어서, 상기 냉매 배관은 액관과 가스관으로 이루어지고, 상기 실내 유닛에는 상기 액관을 흐르는 액상 냉매를 상기 압축기의 상류측으로 유도하는 리퀴드관과, 이 리퀴드관을 흐르는 냉매량을 조정하는 리퀴드 밸브가 설치되고, 상기 이상 검출 수단은 상기 리퀴드 밸브의 개방도가 소정 개방도 이하인 경우에 상기 바이패스 밸브의 로크 검출을 행하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명은 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시간 경과 후에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하고, 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다.
도1은 본 실시 형태에 관한 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다. 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)는 1대의 실외 유닛(1)과 복수대(예를 들어 2대)의 실내 유닛(2a, 2b)을 가스관(3a) 및 액관(3b)으로 이루어지는 냉매 배관(유닛간 배관)(3)으로 접속하여 구성된다. 또한, 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)는 상기 공기 조화 장치(100)의 운전 제어를 행하는 제어 장치(4)와, 이 제어 장치(4)의 운전 지시 등의 조작을 행하는 조작부(5)를 구비하고 있다.
이 조작부(5)는 실내 유닛(2a, 2b)의 운전/정지 등을 행하는 조작 패널과, 이들 실내 유닛(2a, 2b) 및 실외 유닛(1)의 각종 설정이나 운전 상태를 표시하는 표시 패널(표시 수단)을 구비하고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)에는 단위 체적당의 냉매 능력이 높고 압력 손실이 적은 대체 냉매(R410a)를 순환시키는 구성으로 하고 있다.
실외 유닛(1)은 실외에 설치되고, 이 실외 유닛(1)에는 연료 가스 등을 연소시켜 구동력을 발생하는 엔진(10)과, 이 엔진(10)에 도시하지 않은 구동력 전달 수단을 거쳐서 접속되고, 상기 대체 냉매(R410a)를 압축 토출하는 압축기(11)와, 냉매의 순환 방향을 반전시키는 사방 밸브(12)와, 냉매와 외기의 열교환을 행하게 하는 실외 열교환기(13)와, 냉매의 감압을 행하는 실외 팽창 밸브(14)와, 압축기(11)에 흡입되는 냉매의 기액 분리를 행하는 어큐뮬레이터(15)가 냉매 배관에 접속되어 수납되어 있다. 또한, 실외 열교환기(13)에는 이 실외 열교환기(13)에 송풍하는 실외 팬(16)이 인접하여 배치되어 있다.
실외 유닛(1)에 있어서는, 냉매 고압부[압축기(11)의 토출측]와 냉매 저압부 [도시한 예에서는 어큐뮬레이터(15)의 전방] 사이에 바이패스관(17)이 접속되고, 이 바이패스관(17)에는 바이패스 밸브(전동 밸브)(18)가 설치되어 있다. 이 바이패스 밸브(18)의 개방도를 조정함으로써, 바이패스관(17)을 거쳐서 압축기(11)로부터 토출된 냉매의 일부가 압축기(11)의 흡입측으로 유도되고, 실외 유닛(1)과 실내 유닛(2a, 2b)을 순환하는 순환 냉매량이 조정된다. 예를 들어, 엔진(10)이 과부하 상태가 된 경우에, 바이패스 밸브(18)를 개방함으로써 압축기(11)의 압축비가 내려가 엔진(10)의 부하를 저감시키는 것이 가능해진다. 상기 냉매 고압부와 냉매 저압부에는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이들 압력 센서에 의해 바이패스 밸브(18) 전후의 각 압력이 검출된다.
또한, 이 실외 유닛(1)에는 실외 유닛(1)측의 관(액관)(19)을 흐르는 액냉매를 압축기(11)의 흡입측에 설치된 어큐뮬레이터(15)의 전방에 적절하게 공급하기 위한 리퀴드관(40)이 설치되고, 이 리퀴드관(40)에는 리퀴드 밸브(전동 밸브)(41)가 설치되어 있다. 이 리퀴드 밸브(41)는 통상 폐쇄되어 있고, 압축기(11)의 토출 냉매가 소정 온도(냉매의 종류에 따라 다르지만, 예를 들어 115 ℃ 등)를 초과한 경우에 개방되어 실외 유닛(1)측의 관(19)으로부터 온도가 낮은 액냉매를 어큐뮬레이터(15)의 전방에 공급한다. 이에 의해, 압축기(11)에 흡입되는 가스 냉매의 온도가 저하되어 압축기(11)의 토출 냉매의 과열 방지가 도모되게 된다.
실내 유닛(2a, 2b)에는 이들 실내 유닛(2a, 2b)이 설치된 실내의 실내 공기와 냉매의 열교환을 행하는 실내 열교환기(20a, 20b)와, 각 실내 유닛(2a, 2b)으로 유입하는 냉매의 냉매량을 제어하는 실내 팽창 밸브(21a, 21b)가 각각 냉매 배관에 접속되어 수납되어 있다. 상기 실내 열교환기(20a, 20b)에는 이들 실내 열교환기(20a, 20b)로 송풍하는 실내 팬(22a, 22b)이 각각 인접하여 배치되어 있다.
압축기(11)를 구동하는 엔진(10)의 연소실에는 엔진 연료 공급 장치(31)로부터 연료와 공기의 혼합기가 공급된다. 이 엔진 연료 공급 장치(31)는 연료 공급 배관(32)에 연료 차단 밸브(33), 제로 거버너(34), 연료 조정 밸브(35) 및 스로틀 밸브(36)가 차례로 배치되고, 이 스로틀 밸브(36)는 엔진(10)의 상기 연소실에 접속되어 있다. 연료 차단 밸브(33)는 폐쇄형 연료 차단 밸브 기구를 구성하여, 연료 차단 밸브(33)가 완전 폐쇄 또는 완전 개방되어 연료 가스의 누설이 없는 차단과 연통을 택일하여 실시한다.
도2는 제어 장치(4)의 구성을 도시하는 블럭도이다. 제어 장치(4)는 엔진(10) 및 압축기(11)에의 운전 지시 설정 등을 행하는 설정부(47)와, 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 각종 설정이나 제어용 프로그램 및 제어용 데이터 등을 기억하는 EEPROM(기억 수단)(42)과, 이 EEPROM(42) 내의 제어용 프로그램 등을 기초로 하여 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 전체를 제어하는 CPU(43)와, 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 RAM(44)과, 조작부(5)와의 통신을 행하는 송수신부(45)와, 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 각 부와 신호를 송수신하기 위한 인터페이스(I/F)(46)를 구비하고 있다.
제어 장치(4)는 이 I/F(46)를 거쳐서, 또한 엔진(10)의 회전수를 검출하는 회전수 검출기(도시하지 않음) 및 온도 센서[실내 온도를 계측하는 실내 온도 센서(도시하지 않음), 열교환기(13, 20a, 20b)의 냉매 출입구 온도를 측정하는 온도 센 서(도시하지 않음), 실내 유닛(2a, 2b)의 실내 팬(22a, 22b)에 의한 불어냄 온도를 계측하는 온도 센서(23a, 23b) 등]와 접속되고, 엔진 회전수나 각 부위의 온도를 취득 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(4)는 I/F(46)를 거쳐서 바이패스 밸브(18) 전후의 압력을 검출하는 압력 센서와 접속되고, 이들 센서에 의해 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP)을 취득 가능하게 구성되어 있다.
이 제어 장치(4)는 상기 조작부(5)가 조작되면, 실외 유닛(1)에 있어서의 엔진(10), 사방 밸브(12), 실외 팽창 밸브(14) 및 실외 팬(16) 및 실내 유닛(2a, 2b)에 있어서의 실내 팽창 밸브(21a, 21b) 및 실내 팬(22a, 22b)을 각각 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(4)는 사방 밸브(12)를 절환함으로써 상기 공기 조화 장치(100)를 냉방 운전 또는 난방 운전으로 설정한다. 즉, 사방 밸브(12)를 냉방측으로 절환하였을 때에는, 냉매가 파선 화살표와 같이 흘러, 실외 열교환기(13)가 응축기로, 실내 열교환기(20a, 20b)가 증발기로서 기능하여 냉방 운전 상태가 되어, 각 실내 열교환기(20a, 20b)가 실내를 냉방한다. 또한, 제어 장치(4)가 사방 밸브(12)를 난방측으로 절환하였을 때에는, 냉매가 실선 화살표와 같이 흘러, 실내 열교환기(20a, 20b)가 응축기로, 실외 열교환기(13)가 증발기로서 기능하여 난방 운전 상태가 되어, 각 실내 열교환기(20a, 20b)가 실내를 난방한다.
또한, 제어 장치(4)는 조작부(5)에서 설정된 설정 온도와, 실내 온도 센서에 의해 취득한 실내 온도와의 차 등을 기초로 하여 상기 연료 조정 밸브(35) 및 스로틀 밸브(36)의 개방도(연료 조정 밸브 개방도, 스로틀 개방도)를 제어하여 엔진(10)의 회전수를 가변 제어하는 동시에, 바이패스 밸브(18)의 개방도를 제어하고, 또한 열교환기(13, 20a, 20b)의 냉매 출입구 온도의 차를 기초로 하여 실외 팽창 밸브(14) 및 실내 팽창 밸브(21a, 21b)의 개방도를 제어한다.
또한, 제어 장치(4)는 바이패스 밸브(18)가 로크되어 있는지 여부를 검출하는 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 행한다. 도3 및 도4는 이 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 도시하는 흐름도이고, 도5는 이 처리의 설명에 이용하는 도면으로, 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP)의 변화 특성과, 바이패스 밸브(18)의 개방도를 동시 계열로 나타낸 도면이다.
우선, 제어 장치(4)는 엔진(10)의 기동 전에 압력 센서에 의해 바이패스 밸브(18) 전후의 압력을 각각 검출하여 기동시의 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP0)를 취득한다(스텝 S1). 다음에, 제어 장치(4)는 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)가 저압측[어큐뮬레이터(15)의 전방]의 압력을 검출하는 압력 센서가 오버 레인지가 되어, 이 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 행해도 바이패스 밸브(18)의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 없는 소정의 기종(오래된 기종 등)인지 여부를 판단하기 위해, 차압(ΔP0)을 구할 때에 얻은 저압측 압력이 소정의 압력(PA) 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S2). 그리고, 스텝 S2의 판정이 긍정인 경우[스텝 S2 : 예(오버 레인지)], 제어 장치(4)는 이 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 취소하기 위해 스텝 S17로 이행한다.
한편, 스텝 S2의 판단이 부정인 경우(스텝 S2 : 아니오), 제어 장치(4)는 압력 센서의 오차 보정을 행한다(스텝 S3). 구체적으로는, 통상 엔진(10)의 기동 전에는 바이패스 밸브(18) 전후의 각 압력은 대략 균일해져 있고, 차압(ΔP0)은 대략 제로라 생각되므로, 제어 장치(4)는 취득한 차압(ΔP0)이 제로에 가까운 플러스의 값(＋X)(예를 들어, 0.05) 이상인 경우, 즉 측정치가 ＋측으로 치우쳐 있는 경우에는 차압(ΔP0)을 ＋X로 설정하고, 취득한 차압(ΔP0)이 제로에 가까운 마이너스의 값(－X)(예를 들어, －0.05) 이하인 경우, 즉 측정치가 －측으로 치우쳐 있는 경우에는 차압(ΔP0)을 －X로 설정한다.
다음에, 제어 장치(4)는 엔진 운전 상태[완폭(完爆)중]로 이행하면, 바이패스 밸브(18)의 로크의 우려가 있는 경우에 후술하는 처리에서 카운트 업되는 로크 카운터치를 호출하고, 이 로크 카운터치가 소정수(도시한 예에서는 5) 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S4). 또, 이 로크 카운터치는 RAM(44)의 미리 정해진 영역에 저장된다. 여기서, 제어 장치(4)는 상기 로크 카운터치가 5 이상인 경우에는(스텝 S4 : 예), 바이패스 밸브(18)에 이상이 있는 취지를 통지하는 통지 처리를 행한 후, 상기 로크 카운터치를 제로로 클리어한다(스텝 S5). 예를 들어, 이 통지 처리는 조작부(5)의 표시 패널에 소정의 에러 코드를 표시하거나, 소정의 경고음을 부저 등의 방음 수단을 이용하여 방음하는 처리이다.
한편, 카운터치가 5 이하인 경우(스텝 S4 : 아니오), 제어 장치(4)는 엔진 운전중(완폭중)인지 여부를 판정하고(스텝 S6), 완폭중인 경우에는(스텝 S6 : 예), 조작부(5)로부터 엔진 정지 지시를 입력하면, 엔진 정지 직전에 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP1)(도4)을 취득하여(스텝 S7), 그 후 엔진(10)을 정지시킨다.
엔진(10)을 정지시킨 경우, 제어 장치(4)는 바이패스 밸브(18)의 이상 검출에 부적합한 조건(검출 부적합 조건)에 해당하는지 여부를 판정한다(스텝 S8). 그 리고, 검출 부적합 조건에 해당하는 경우에는, 제어 장치(4)는 이 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 취소하기 위해 스텝 S17로 이행한다. 여기서, 제어 장치(4)는 엔진(10)이 정지하면, 바이패스 밸브(18)를 폐쇄 상태[예를 들어, 바이패스 밸브(18)의 개방도를 20 스텝]로 제어한다.
검출 부적합 조건이라 함은, 바이패스 밸브(18) 전후의 압력이 통상의 경우보다 빨리 균일해져 있다고 생각되는 조건 등이 적용된다. 본 실시 형태에서는, 1) 바이패스 밸브(18)가 약 절반 이상 개방된 상태이다(예를 들어, 바이패스 밸브의 개방도 ＞ 200 스텝), 2) 차압(ΔP1)과 차압(ΔP0)의 차가 거의 없는 상태이다[예를 들어, ΔP1 ≤ ΔP0 ＋ k0(k0은 소정치], 3) 리퀴드 밸브(41)가 약 절반 이상 개방된 상태이다(예를 들어, 리퀴드 밸브의 개방도 ≥ 200 스텝), 4) 냉방시, 실내 팽창 밸브(21a, 21b)의 최대 개방도가 크다(예를 들어, 실내 팽창 밸브 개방도 ≥ 300 스텝), 5) 난방시, 실외 팽창 밸브(14)의 최대 개방도가 크다(예를 들어, 실외 팽창 밸브 개방도 ≥ 300 스텝), 6) 배속 설정 중, 7) 흡입관 오일 회수 제어 중 등이다. 또, 제어 장치(4)는 상기 6), 7)의 조건이 성립하는지 항상 감시하고 있어, 어느 하나의 조건이 성립하면 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 중지한다.
상기 검출 부적합 조건 중 어느 하나에 해당하면(스텝 S8 : 예), 제어 장치(4)는 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 취소하기위해 스텝 S17로 이행한다. 한편, 상기 검출 부적합 조건 중 어디에도 해당하지 않는 경우(스텝 S8 : 아니오), 제어 장치(4)는 엔진 정지 후의 미리 정한 시간(T1) 경과 시점의 바이패스관(17)의 차압(ΔP3)과, 미리 정한 시간(T2)(T2 ＞ T1) 경과 시점의 바이패스관(17)의 차압(Δ P2)을 취득한다(스텝 S9).
여기서, 엔진(10)이 정지하는 동시에 바이패스 밸브(18)가 폐쇄 제어된 후, 도5에 도시한 바와 같이 바이패스 밸브(18) 전후의 압력이 서서히 균일해져 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP)이 서서히 제로에 근접한다. 상기 시간(T1 및 T2)은 이 균압에 이를 때까지의 경과 도중의 시간으로 설정되어 있고, 또한 바이패스관(17)의 차압(ΔP)이 엔진 정지 직후에 급격하게 변화하는 특이 영역(도면 중 α에 의해 나타냄)을 피하는 시간으로 설정되어 있다.
계속해서, 제어 장치(4)는 차압(ΔP2)으로부터 차압(ΔP0)을 감산하고, 이 감산치를 기초로 하여 바이패스 밸브(18)의 개방 로크 판정(판정 1)을 행한다(스텝 S10). 구체적으로는, 감산치가 바이패스 밸브(18)가 정상인 경우에 존재하는 차압(ΔP2)과 차압(ΔP0)의 차의 하한치(k1) 이하인 경우(스텝 S10 : ≤ k1), 바이패스 밸브(18)가 폐쇄 상태가 아닌, 즉 개방 로크되어 있을 가능성이 크다고 판단할 수 있으므로, 제어 장치(4)는 로크 카운터치를 1만큼 증가시키는 동시에, 이 때의 운전 데이터(예를 들어, 취득한 차압 ΔP0 내지 ΔP3 등의 각 센서의 측정치)를 EEPROM(42)에 이상 이력 정보로서 저장한다(스텝 S11). 이 EEPROM(42)에 저장된 이상 이력 정보(운전 데이터)는 조작부(5)의 조작 등을 기초로 하여 제어 장치(4)가 조작부(5)의 표시 패널에 표시하게 한다. 이에 의해, 사용자에 대해 이상 부위의 특정 등에 유효한 정보를 제공할 수 있다.
이와 같이, 바이패스 밸브(18) 전후의 압력이 균일해지기까지의 동안의 소정 시점에 있어서의 차압(ΔP2)을 취득하여, 이 차압(ΔP2)과, 균압시에 미리 측정한 차압(ΔP0)과의 차가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써, 균압 속도가 통상보다 빠른지 여부, 즉 바이패스 밸브(18)가 개방 로크되어 있는지 여부를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
또한, 감산치가 정상적인 균압 속도인 것을 나타내는 값(k2)(k2 ＞ k1) 이상인 경우에는(스텝 S10 : ≥ k2), 바이패스 밸브(18)는 개방 로크되어 있지 않다(＝ 정상)고 판단할 수 있으므로, 제어 장치(4)는 폐쇄 로크의 검출 처리(스텝 S12 내지 스텝 S14)로 이행한다. 또한, 감산치가 값 k1 이상, 값 k2 이하인 경우에는(스텝 S10 : 기타), 잔여 차압이 적어 잘못 검출하기 쉬운 상황에 있다고 판단할 수 있으므로, 제어 장치(4)는 폐쇄 로크의 검출 처리(스텝 S12 내지 스텝 S14)를 행하는 일 없이, 스텝 S15로 이행하여 로크 카운터치를 제로로 클리어한다.
폐쇄 로크의 검출 처리를 행하는 경우, 제어 장치(4)는 도5에 도시한 바와 같이, 우선 바이패스 밸브(18)를 폐쇄 상태(완전 폐쇄)에서 개방 상태(완전 개방) 제어하고, 엔진 정지 후의 미리 정한 시간(T3) 경과 시점의 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP4)을 취득한다(스텝 S12). 여기서, 바이패스 밸브(18)가 개방 상태에서 정상적으로 절환된 경우에는, 도5에 도시한 바와 같이 바이패스 밸브(18) 전후의 압력의 균압 속도가 빨라진다. 또한, 상기 시간(T3)에 대해서도, 이 바이패스 밸브(18) 전후의 압력이 대략 균일해지는 시점(도5에 도시하는 시간 T4) 이전으로 설정되어 있다.
다음에, 제어 장치(4)는 취득한 차압(ΔP2)으로부터 차압(ΔP4)을 감산한 감산치와, 차압(ΔP3)으로부터 차압(ΔP2)을 감산한 감산치를 구하고, 이들이 제로 이하인지 여부를 판단하여(스텝 S13), 어느 쪽의 감산치도 제로 이하가 아닌 경우(스텝 S13 : 아니오), 바이패스 밸브(18)의 폐쇄 로크 판정(판정 2)을 행한다(스텝 S14). 또, 어느 하나의 감산치가 제로 이하인 경우(스텝 S13 : 예), 제어 장치(4)는 스텝 S15로 이행하여 로크 카운터치를 제로로 클리어한다.
바이패스 밸브(18)의 폐쇄 로크 판정(판정 2)은 제어 장치(4)가 차압(ΔP2)으로부터 차압(ΔP4)을 감산한 감산치와, 차압(ΔP3)으로부터 차압(ΔP2)을 감산한 감산치와 비교함으로써 행한다(스텝 S14). 바꿔 말하면, 차압(ΔP2)으로부터 차압(ΔP4)을 감산한 감산치는 바이패스 밸브 폐쇄 제어 중에 있어서의 바이패스관(17)의 차압의 변화도(기울기 ＝ 균압 속도)를 나타내고, 차압(ΔP3)으로부터 차압(ΔP2)을 감산한 감산치는 바이패스 밸브 개방 제어 중에 있어서의 바이패스관(17)의 차압의 변화도(기울기 ＝ 균압 속도)를 나타내고 있고, 제어 장치(4)는 이들 변화도의 비(Z)를 구한다.
구체적으로는, 제어 장치(4)가 차압(ΔP2)으로부터 차압(ΔP4)을 감산한 감산치와, 차압(ΔP3)으로부터 차압(ΔP2)을 감산한 감산치와의 나눈값을 구하고, 이 나눈값에 계수(k3)를 곱한값(Z)을 구한다. 여기서, 계수(k3)는 상기 변화도의 시간을 맞추기 위한 계수로, 구체적으로는 시간(T3 － T2)/시간(T2 － T1)에 의해 구해진다. 이에 의해, 제어 장치(4)는 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 균압 속도와, 바이패스 밸브 개방 제어시의 균압 속도와의 비를 나타내는 값(Z)을 산출한다.
여기서, 일반적으로 바이패스 밸브(18)가 정상인 경우, 바이패스 밸브 개방 제어시의 균압 속도는 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 균압 속도의 2배 이상이 된다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는 값(Z)이 2 이상인 경우(스텝 S14 : Z ≥ 2), 제어 장치(4)는 바이패스 밸브(18)가 정상이라 판단하여 스텝 S16으로 이행하고, 로크 운터치를 제로로 클리어하는 동시에, 날짜가 바뀔 때까지 이 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 실행하지 않도록 되어 있다.
한편, 값(Z)이 1 이하인 경우에는(스텝 S14 : Z ≤ 1), 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 균압 속도가 바이패스 밸브 개방 제어시의 균압 속도보다 빠른 것을 나타내므로, 폐쇄 로크될 우려가 있다고 판단할 수 있고, 제어 장치(4)는 스텝 S11로 이행한다. 스텝 S11에 있어서, 제어 장치(4)는 로크 카운터치를 1만큼 증가시키는 동시에, 이 때의 운전 데이터를 EEPROM(42)에 저장한다. 또한, 1 ＜ Z ＜ 2의 경우(스텝 S14 : 기타), 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 균압 속도와 바이패스 밸브 개방 제어시의 균압 속도가 대략 동일 속도이므로, 폐쇄 로크 상태인지 여부를 명확하게 확정하기 힘들고, 이 경우, 제어 장치(4)는 스텝 S15로 이행하여 로크 카운터치를 제로로 클리어한다.
상기 스텝 S11, 스텝 S15, 스텝 S16 중 어느 하나를 실행한 후, 제어 장치(4)는 날짜가 변경된 경우에는 로크 카운터치를 제로로 클리어한 후(스텝 S17), 날짜 변경 전에는 로크 카운터치를 그대로의 값으로 한 상태에서 처리를 스텝 S1의 처리로 복귀시킨다. 이에 의해, 제어 장치(4)는 상기 바이패스 밸브 이상 검출 처리를 반복해서 실행하여, 상기 판정 1 및 판정 2에 의해 바이패스 밸브(18)의 로크의 우려 있음이라고 판정될 때마다 로크 카운터치를 증가시켜, 이 카운트치가 소정수(본 실시 형태에서는 5)를 넘은 시점에서 통지 처리를 실행하여 바이패스 밸브 (18)에 이상이 있다는 취지를 통지한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)에 있어서는, 엔진(10)이 정지하면 바이패스 밸브(18)를 폐쇄 제어하고, 바이패스 밸브(18) 전후의 압력이 균일해지기까지의 동안의 소정 시점에 있어서의 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP2)을 취득하여, 이 차압(ΔP2)이 정상적인 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브(18)가 개방 로크되어 있는지 여부를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 바이패스 밸브(18)를 폐쇄 제어에서 개방 제어로 절환하여, 이 바이패스 밸브 폐쇄 제어시의 바이패스 밸브(18) 전후의 차압(ΔP)의 변화도[차압(ΔP3 － ΔP2)]와, 바이패스 밸브 개방 제어시의 상기 차압(ΔP)의 변화도[차압(ΔP2 －ΔP4)]를 비교하여, 이 비교 결과가 정상 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브(18)가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
이상, 본 발명의 일실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서 나타낸 각 설정치나 배관 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경이 가능하다.
본 발명은 엔진이 정지하면 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시간 경과 후에 있어서의 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인 지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하므로, 바이패스 밸브의 개방 로크를 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 또한, 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하므로, 바이패스 밸브의 폐쇄 로크를 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서,
    상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시간 경과 후에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 바이패스 밸브 이상 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단은 상기 소정 시간 경과 후에 있어서의 바이패스 밸브 전후의 차압과, 미리 검출한 상기 엔진의 운전 전에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압과의 차를 기초로 하여 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단은 또한 상기 엔진이 정지하여 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어한 경우에 있어서의 상기 바이 패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  4. 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서,
    상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 바이패스 밸브 이상 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  5. 제1항, 제2항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단이 상기 바이패스 밸브의 로크를 검출한 경우에, 그 취지를 통지하는 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  6. 제1항, 제2항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 밸브 이상 검출 수단이 상기 바이패스 밸브의 로크를 검출한 경우에, 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치의 운전 데이터가 기억되는 기억 수단과,
    이 기억 수단에 기억된 운전 데이터를 표시하는 표시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
  7. 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 소정 시간 경과 후에 있어서의 상기 바이패스 밸브 전후의 차압을 검출하고, 이 차압이 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 개방 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법.
  8. 엔진에 의해 구동되는 압축기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 유닛이 냉매 배관에서 접속되고, 상기 실외 유닛이 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 유도하는 바이패스관과, 이 바이패스관에 설치된 바이패스 밸브를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 엔진이 정지하면 상기 바이패스 밸브를 폐쇄 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구한 후, 상기 바이패스 밸브를 개방 제어하여 상기 바이패스 밸브 전후의 차압의 변화도를 구하고, 이들 변화도를 비교하여 이 비교 결과가 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써 상기 바이패스 밸브가 폐쇄 로크되어 있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치의 제어 방법.
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