KR100815030B1

KR100815030B1 - 공기 조화 장치

Info

Publication number: KR100815030B1
Application number: KR1020077000280A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 나카이; 유키마사 야노; 노부유키 야마구치
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2008-03-18
Also published as: JP3829867B2; WO2006009141A1; KR20070039535A; JP4341615B2; EP1783442A1; CN100467975C; AU2005264480B2; AU2005264480A1; US20080053120A1; JP2006112784A; JP2006052939A; CN1973168A

Abstract

실외 유닛과 실내 유닛이 연락 배관을 통하여 접속된 공기 조화 장치에 있어서, 압축기를 확실히 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있도록 한다. 공기 조화 장치(1)는, 가스측 폐쇄 밸브(26)와 인버터(31)에 의하여 제어되는 압축기 모터(28)에 의하여 구동되는 압축기(21)와 실외 열교환기(23)와 전동 팽창 밸브(24)와 액측 폐쇄 밸브(26)를 가지는 실외 유닛(2)과, 실내 열교환기(41)를 가지는 실내 유닛(4)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)을 접속하는 연락 배관(5, 6)을 구비하고 있다. 공기 조화 장치(1)는, 인버터(31)로부터 압축기 모터(28)로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 실내 열교환기(41)를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전의 상태에서 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하고, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는 경우에는, 소정의 정지 시간이 경과한 후에, 압축기(21)를 정지한다.

공기 조화 장치, 실외 유닛, 실내 유닛, 증발기, 압축기

Description

공기 조화 장치{AIR-CONDITIONING APPARATUS}

본 발명은, 공기 조화 장치, 특히, 실외 유닛과 실내 유닛이 연락 배관을 통하여 접속된 공기 조화 장치에 관한 것이다.

종래부터, 가스측 폐쇄 밸브, 압축기, 실외 열교환기, 팽창 밸브 및 액측 폐쇄 밸브를 가지는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 가지는 실내 유닛이 연락 배관을 통하여 접속된, 이른바 세퍼레이트(separate) 타입의 공기 조화 장치가 있다. 이와 같은 공기 조화 장치에서는, 실내 유닛이나 실외 유닛의 수리나 교환 등을 행할 때에, 냉매 회로 내에 충만하는 냉매를 실외 유닛 내로 회수하는 펌프 다운 운전을 행하는 경우가 있다.

이와 같은 펌프 다운 운전으로서, 예를 들면, 실외 유닛의 액측 폐쇄 밸브를 닫은 상태에서, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉방 운전 등의 냉동 사이클 운전을 행하고, 압축기의 흡입 압력이 소정값 이하 또는 토출 온도가 소정값 이상이 된 것을 검지한 후에, 가스측 폐쇄 밸브를 닫고, 나아가 압축기를 정지하는 것에 의하여, 냉매 회로 내의 냉매를 실외 유닛 내로 회수하는 운전 방법이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또한, 다른 펌프 다운 운전으로서, 실외 유닛의 액측 폐쇄 밸브를 닫은 상태 에서, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉방 운전 등의 냉동 사이클 운전을 행하고, 압축기의 흡입 압력이 소정값 이하가 된 것을 검지한 시점으로부터 소정의 정지 시간이 경과한 후에 압축기를 정지하는 것에 의하여, 냉매 회로 내의 냉매를 실외 유닛 내로 회수하는 운전 방법이 있다(예를 들면, 특허 문헌 2, 3 참조).

[특허 문헌 1]

일본국 공개특허공보 특개2003-161535호

[특허 문헌 2]

일본국 공개특허공보 특개2000-161798호

[특허 문헌 3]

일본국 공개특허공보 특개2000-161799호

그러나 상기 종래의 펌프 다운 운전 방법에서는, 압축기의 흡입 압력이나 토출 온도와 같은 냉매 회로 내를 흐르는 냉매 상태값의 변화에 기초하여 압축기의 정지 시기가 결정되기 때문에, 펌프 다운 운전 시의 압축기의 운전 상태를 정확하게 파악하지 못하고, 펌프 다운 운전을 긴 시간에 걸쳐서 계속시켜 버리는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 압축기의 냉각과 윤활이 충분히 행하여지지 않게 되기 때문에, 모터나 다른 압축기의 구성 부품의 손상이 생길 우려가 있어, 압축기의 보호의 관점 상 바람직하지 않다.

또한, 시공 불량에 의하여 폐쇄 밸브가 닫힘 상태에서 운전을 행하거나, 냉매 배관의 막힘이 생긴 상태나 팽창 밸브, 전자 밸브, 필터, 폐쇄 밸브, 사방 전환 밸브 등의 각종 기능 부품이 고장난 상태에서 운전을 행한 경우에는, 펌프 다운 운전 시와 마찬가지로, 압축기의 모터나 다른 구성 부품의 손상이 생길 우려가 있다.

본 발명의 제1 과제는, 실외 유닛과 실내 유닛이 연락 배관을 통하여 접속된 공기 조화 장치에 있어서, 압축기를 확실히 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제2 과제는, 시공 불량이나 각종 기능 부품의 고장 등이 생긴 경우에도, 압축기를 확실히 보호할 수 있도록 하는 것에 있다.

제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 실외 유닛과, 실내 유닛과, 실외 유닛과 실내 유닛을 접속하는 연락 배관을 구비하고 있다. 실외 유닛은, 가스측 폐쇄 밸브와, 인버터에 의하여 제어되는 모터에 의하여 구동되는 압축기와, 실외 열교환기와, 팽창 밸브와, 액측 폐쇄 밸브를 가지고 있다. 실내 유닛은 실내 열교환기를 가지고 있다. 그리고 이 공기 조화 장치는, 인버터로부터 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전의 상태에서 펌프 다운 운전을 종료시킬지 여부를 판정하고, 펌프 다운 운전을 종료시키는 경우에는, 소정의 정지 시간이 경과한 후에, 압축기를 정지한다.

펌프 다운 운전 시에는, 압축기가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성을 가진다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 인버터로부터 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전의 상태에서 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하고, 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있다. 이와 같이, 종래와 같은 냉매 회로 내를 흐르는 냉매의 상태값의 변화가 아니라, 압축기의 운전 특성에 기초하여 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있기 때문에, 압축기를 확실히 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있다. 게다가, 압축기의 압축기 전력을 사용하여 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있기 때문에, 상용 전원의 전압 변동의 영향을 받기 어렵고, 또한, 인버터로부터 압축기를 구동하는 모터의 전력값을 사용하고 있기 때문에, 압축기를 구동하는 모터 이외의 전기품이 소비하는 전력의 영향을 받는 것도 없어, 펌프 다운 운전의 검지 정도(精度)의 향상에도 기여할 수 있다. 덧붙여, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전으로는, 예를 들면, 냉방 운전이나 제습 운전이 있다.

제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 압축기 전력이, 소정의 판정 전력값 미만인 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정한다.

제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 판정 전력값은, 압축기의 운전 주파수를 고려하여 연산된다.

인버터 제어되는 모터에 의하여 구동되는 압축기에 있어서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 것이, 압축기에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하기 위한 판정 전력값을, 운전 주파수의 함수로 하는 것으로, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있도록 하고 있다.

제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 판정 전력값은, 외기(外氣) 온도를 더 고려하여 연산된다.

압축기에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하기 위한 판정 전력값을, 외기 온도의 함수로 하는 것으로, 한층 더 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있도록 하고 있다.

제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화율이, 소정의 판정 변화율보다도 작아진 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정한다.

제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화폭의 절대값이, 소정의 판정 변화폭보다도 커진 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정한다.

제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제6 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 정지 시간은, 압축기의 운전 주파수를 고려하여 연산된다.

인버터 제어되는 모터에 의하여 구동되는 압축기에 있어서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 편이, 압축기에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 펌프 다운 운전을 검지한 후에 압축기를 정지시킬 때까지의 시간인 정지 시간을, 운전 주파수의 함수로 하는 것으로, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있도록 하고 있다.

제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 정지 시간은, 외기 온도를 더 고려하여 연산된다.

압축기에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 펌프 다운 운전을 검지한 후에 압축기를 정지시킬 때까지의 시간인 정지 시간을, 외기 온도의 함수로 하는 것으로, 한층 더 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있도록 하고 있다.

제9의 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 인버터에 의하여 제어되는 모터에 의하여 구동되는 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기를 가지는 증기 압축식의 냉매 회로를 구비하고 있다. 그리고 이 공기 조화 장치는, 냉매 회로의 냉동 사이클 운전 중에 있어서의 인버터로부터 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 응축기의 출구로부터 압축기 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품의 고장의 유무를 검지하여 압축기를 정지한다.

펌프 다운 운전 시에는, 압축기가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성을 가진다. 또한, 시공 불량에 의하여 폐쇄 밸브가 닫힌 상태에서 운전을 행하거나, 냉매 배관의 막힘이 생긴 상태나 팽창 밸브, 전자 밸브, 필터, 폐쇄 밸브, 사방 전환 밸브 등의 각종 기능 부품이 고장난 상태에서 운전을 행한 경우에 있어서, 그와 같은 문제를 일으킨 개소가 응축기의 출구로부터 압축기의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품인 경우에는, 펌프 다운 운전 시와 마찬가지로, 정상적으로 냉동 사이클 운전을 행하고 있는 경우에 비하여, 압축기가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성이 보여진다. 그래서 이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로의 냉동 사이클 운전 중에 있어서의 인버터로부터 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 펌프 다운 운전의 검지나, 응축기의 출구로부터 압축기의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 있어서, 시공 불량, 냉매 배관의 막힘이나 각종 기능 부품이 고장난 상태가 생긴 것 등의 고장 검지를 행하도록 하고 있다. 이와 같이, 종래와 같은 냉매 회로 내를 흐르는 냉매 상태값의 변화가 아니라, 압축기의 운전 특성에 기초하여 펌프 다운 운전의 검지나 고장 검지를 행하도록 하고 있기 때문에, 압축기를 확실히 보호할 수 있다. 게다가, 압축기의 압축기 전력을 사용하여 펌프 다운 운전의 검지나 고장 검지를 행하도록 하고 있기 때문에, 상용 전원의 전압 변동의 영향을 받기 어렵고, 또한, 인버터로부터 압축기를 구동하는 모터의 전력값을 사용하고 있기 때문에, 압축기를 구동하는 모터 이외의 전기품이 소비하는 전력의 영향을 받는 것도 없이, 펌프 다운 운전의 검지나 고장 검지의 검지 정도의 향상에도 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 냉매 회로의 개략 구성도이다.

도 2는 실외 유닛의 개략의 전기 배선도이다.

도 3은 펌프 다운 운전 시의 동작을 도시하는 흐름도이다.

도 4는 펌프 다운 운전 시의 압축기 전력의 경시 변화를 도시하는 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 냉매 회로의 개략 구성도이다.

도 6은 실외 유닛의 개략의 전기 배선도이다.

도 7은 고장 시의 압축기의 보호 정지 동작을 도시하는 흐름도이다.

도 8은 고장 시의 압축기 전력의 경시 변화를 도시하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 101 : 공기 조화 장치

2 : 실외 유닛

4 : 실내 유닛

5 : 액 냉매 연락 배관(연락 배관)

6 : 가스 냉매 연락 배관(연락 배관)

10, 110 : 냉매 회로

21, 121 : 압축기

23, 123 : 실외 열교환기(응축기, 증발기)

24, 124 : 전동 팽창 밸브(팽창 밸브)

26 : 액측 폐쇄 밸브

27 : 가스측 폐쇄 밸브

28, 128 : 압축기 모터(모터)

31, 131 : 인버터

41, 141 : 실내 열교환기(증발기, 응축기)

이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 대하여 설명한다.

(제1 실시예)

(1) 공기 조화 장치의 구성

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 냉매 회로의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는, 실외 유닛(2)과, 실내 유닛(4)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)을 접속하는 액 냉매 연락 배관(5) 및 가스 냉매 연락 배관(6)을 구비한, 이른바 세퍼레이트 타입의 공기 조화 장치이다. 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과, 실내 유닛(4)과, 액 냉매 연락 배관(5) 및 가스 냉매 연락 배관(6)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고, 후술과 같이, 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전하는 것이 가능하다.

＜실내 유닛＞

실내 유닛(4)은, 실내의 벽면 등에 설치되어 있다. 실내 유닛(4)은, 냉매 연락 배관(5, 6)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실내 유닛(4)의 구성에 대하여 설명한다. 실내 유닛(4)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내측 냉매 회로(10a)를 구비하고 있다. 이 실 내측 냉매 회로(10a)는, 주로, 실내 열교환기(41)를 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(41)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤·튜브형 열교환기이며, 냉매와 실내 공기의 열교환을 행하기 위한 기기이다. 본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)은, 유닛 내로 실내 공기를 흡입하여, 실내 열교환기(41)를 통과시킨 후에, 공급 공기로서 실내로 공급하기 위한 실내 팬(42)을 구비하고 있으며, 실내 공기와 실내 열교환기(41)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다. 이 실내 팬(42)은, 실내 팬 모터(43)에 의하여 회전 구동된다.

또한, 실내 유닛(4)에는, 실내 열교환기(41) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 실내 열교 온도 센서(44)나 실내 온도를 검출하는 실온 온도 센서(45) 등이 설치되어 있다. 또한, 실내 유닛(4)은, 실내 유닛(4)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내측 제어부(46)를 구비하고 있다. 그리고 실내측 제어부(46)는, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 리모컨(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(2)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

＜실외 유닛＞

실외 유닛(2)은 실외에 설치되어 있다. 실외 유닛(2)은, 냉매 연락 배관(5, 6)을 통하여 실내 유닛(4)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 대하여 설명한다. 실외 유닛(2)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외측 냉매 회로(10b)를 구비하고 있다. 이 실 외측 냉매 회로(10b)는, 주로, 압축기(21)와, 사방 전환 밸브(22)와, 실외 열교환기(23)과, 전동 팽창 밸브(24)와, 어큐뮬레이터(25)와, 액측 폐쇄 밸브(26)와, 가스측 폐쇄 밸브(27)를 구비하고 있다.

압축기(21)는, 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 압축기이며, 인버터(31, 도 2 참조)에 의하여 제어되는 압축기 모터(28)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다. 이 압축기(21)의 흡입측에는 어큐뮬레이터(25)가 접속되어 있다.

사방 전환 밸브(22)는, 냉매 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 운전 시에는, 실외 열교환기(23)를 압축기(21)에서 압축되는 냉매의 응축기로, 또한 실내 열교환기(41)를 실외 열교환기(23)에서 응축되는 냉매의 증발기로 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출측과 실외 열교환기(23)의 가스측을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입측(구체적으로는, 어큐뮬레이터(25))과 가스 냉매 연락 배관(6)측(구체적으로는, 가스측 폐쇄 밸브(27))을 접속하고(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 실선을 참조, 이하, 냉방 운전 전환 상태로 한다), 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(41)를 압축기(21)에서 압축되는 냉매의 응축기로, 또한 실외 열교환기(23)를 실내 열교환기(41)에서 응축되는 냉매의 증발기로 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출측과 가스 냉매 연락 배관(6)측(구체적으로는, 가스측 폐쇄 밸브(27))을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입측과 실외 열교환기(23)의 가스측을 접속하는 것이 가능하다(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 파선을 참조, 이하, 난방 운전 전환 상태로 한다).

실외 열교환기(23)는, 본 실시예에 있어서, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구 성된 크로스 핀식의 핀·앤·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 응축기로 기능하고, 난방 운전 시에는 냉매의 증발기로 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는, 그 가스측이 사방 전환 밸브(22)에 접속되고, 그 액측이 액 냉매 연락 배관(5)에 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여, 실외 열교환기(23)를 통과시킨 후에, 유닛 외로 배출하기 위한 실외 팬(29)을 구비하고 있고, 실외 공기와 실외 열교환기(23)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다. 이 실외 팬(29)은, 실외 팬 모터(30)에 의하여 구동된다.

액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스측 폐쇄 밸브(27)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(5) 및 가스 냉매 연락 배관(6))의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(26)는 실외 열교환기(23)에 접속되어 있다. 가스측 폐쇄 밸브(27)는 사방 전환 밸브(22)에 접속되어 있다.

또한, 실외 유닛(2)에는, 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 실외 열교 온도 센서(34)나 외기 온도를 검출하는 외기 온도 센서(35) 등이 설치되어 있다. 또한, 실외 유닛(2)은, 실외 유닛(2)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실외측 제어부(36)를 구비하고 있다. 그리고 실외측 제어부(36)는, 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터, 메모리나 압축기 모터(28)를 제어하는 인버터(31, 도 2 참조) 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)의 실내측 제어부(46)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 덧붙여, 도 2에 도시되는 실외 유닛(2)의 개략의 전기 배선도에 도시되는 바와 같이, 인버터(31)는, 상용 전원(32)에 접속되어 있고, 교류를 직류로 변환하여, 실외 팬 모터(30)나 압축기 모터(28)에 직류 전압을 인가할 수 있다. 그리고 인버터(31)와 압축기 모터(28)의 사이에는, 인버터(31)로부터 압축기 모터(28)로 공급되는 압축기 전력을 검출하기 위한 전압·전류 검출기(33)가 설치되어 있다. 또한, 실외 유닛(2)은, 압축기(21)의 회전수, 즉, 압축기(21)의 운전 주파수를 검출할 수 있도록 되어 있다.

이상과 같이, 실내측 냉매 회로(10a)와, 실외측 냉매 회로(10b)와, 냉매 연락 배관(5, 6)이 접속되어, 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전 가능한 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

다음으로, 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

＜냉방 운전＞

우선, 냉방 운전에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

냉방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(21)의 토출측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속되고, 또한 압축기(21)의 흡입측이 가스측 폐쇄 밸브(27)에 접속된 상태로 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(26), 가스측 폐쇄 밸브(27) 및 전동 팽창 밸브(24)는, 열림 상태로 되어 있다.

이 냉매 회로의 상태에서, 실외 유닛(2)의 실외 팬(29), 압축기(21) 및 실내 유닛(4)의 실내 팬(42)을 기동하면, 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 압축된 후, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 실외 열교환기(23)로 보내진다. 그리고 실외 열교환기(23)로 보내진 냉매는, 실외 공기를 가열하여 응축된다. 여기서, 실외 공기는, 실외 팬(29)의 구동에 의하여, 실외 유닛(2) 내로 받아들여지고, 실외 열교환기(23)에서 냉매와 열교환을 행한 후, 실외 유닛(2) 외로 배출된다. 그리고 실외 열교환기(23)에서 응축한 액 냉매는, 전동 팽창 밸브(24)에서 감압된 후, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 액 냉매 연락 배관(5)을 경유하여 실내 유닛(4)으로 보내진다. 그리고 실내 유닛(4)으로 보내진 액 냉매는, 실내 열교환기(41)에서 실내 공기를 냉각하여 증발된다. 여기서, 실내 공기는, 실내 팬(42)의 구동에 의하여, 실내 유닛(4) 내로 받아들여지고, 실내 열교환기(41)에서 냉매와 열교환을 행한 후, 실내 유닛(4)으로부터 실내로 불어내진다. 그리고 실내 열교환기(41)에서 증발한 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(6)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 되돌려진다. 그리고 실외 유닛(2)으로 되돌아온 가스 냉매는, 가스측 폐쇄 밸브(27), 사방 전환 밸브(22) 및 어큐뮬레이터(25)를 경유하여, 다시, 압축기(21)로 흡입된다. 이와 같이 하여, 냉방 운전이 행하여진다.

＜난방 운전＞

다음으로, 난방 운전에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

난방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 난방 운전 전환 상태로 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(26), 가스측 폐쇄 밸브(27) 및 전동 팽창 밸브(24)는, 열림 상태로 되어 있다.

이 냉매 회로의 상태에서, 실외 유닛(2)의 실외 팬(29), 압축기(21) 및 실내 유닛(4)의 실내 팬(42)을 기동하면, 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 압축된 후, 사방 전환 밸브(22), 가스측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(6)을 경유하여 실내 유닛(4)으로 보내진다. 그리고 실내 유닛(4)으로 보내진 가스 냉매는, 실내 열교환기(41)에서 실내 공기를 가열하여 응축된다. 그리고 실내 열교환기(41)에서 응축한 액 냉매는, 액 냉매 연락 배관(5)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내진다. 그리고 실외 유닛(2)으로 보내진 액 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(26)를 경유하여 전동 팽창 밸브(24)로 보내져 감압된 후, 실외 열교환기(23)에서 실외 공기를 냉각하여 증발된다. 실외 열교환기(23)에서 증발한 가스 냉매는, 사방 전환 밸브(22) 및 어큐뮬레이터(25)를 경유하여, 다시, 압축기(21)로 흡입된다. 이와 같이 하여, 난방 운전이 행하여진다. 덧붙여, 실외 공기 및 실내 공기의 흐름은, 냉방 운전 시와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

＜펌프 다운 운전＞

다음으로, 펌프 다운 운전에 대하여, 도 1 ~ 도 4를 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 펌프 다운 운전 시의 동작을 도시하는 흐름도이며, 도 4는 펌프 다운 운전 시의 압축기 전력의 경시 변화를 도시하는 도면이다.

펌프 다운 운전은, 상술의 냉방 운전과 같이, 공기 조화 장치(1)가 실내 열교환기(41)를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하고 있는 경우에, 액측 폐쇄 밸브(26)를 닫는 조작(이하, 펌프 다운 조작으로 한다)을 행하는 것에 의하여 개시되고, 냉매 회로(10) 내에 충만하는 냉매를 실외측 냉매 회로(10b) 내로 회수(즉, 실내측 냉매 회로(10a) 및 냉매 연락 배관(5, 6) 내의 냉매를 실외 측 냉매 회로(10b) 내로 회수)한 후에, 가스측 폐쇄 밸브(27)를 닫고, 압축기(21)를 정지하는 것에 의하여 종료한다.

그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 압축기(21)를 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있도록 하기 위한 펌프 다운 운전 검지용의 프로그램이 실외측 제어부(36)에 설치되어 있다. 다음으로, 이 펌프 다운 운전 시에 있어서의 펌프 다운 운전 검지용의 프로그램에 대하여 설명한다.

우선, 스텝 S1에서, 펌프 다운 조작을 행하는 전제 조건인 사방 전환 밸브(22)가 냉방 운전 전환 상태인 것, 및, 압축기(21)가 운전 중인 것을 검지한다. 그리고 이 조건을 만족한다고 판단되는 경우에는, 다음의 스텝 S2로 이행하고, 이 조건을 만족하지 않는다고 판단되는 경우에는, 도 3에 도시되는 처리를 종료한다.

다음으로, 스텝 S1의 조건이 만족되는 경우에는, 스텝 S2에서, 압축기 전력을 계산한다. 여기서, 압축기 전력은, 인버터(31)로부터 압축기(21)의 압축기 모터(28)로 공급되는 전력값이며, 전압·전류 검출기(33)에 의하여 검출된 직류 전압값과 직류 전류값을 이용하여, 다음 식에 의하여 계산된다.

압축기 전력 = 직류 전압값×직류 전류값

다음으로, 스텝 S2에서 계산된 압축기 전력이, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하기 위한 판정 전력값 미만인지 여부를 판단한다. 그리고 압축기 전력이 판정 전력값 미만이라고 판단되는 경우에는, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는 것으로서 압축기(21)를 보호 정지하기 위한 스텝(스텝 S5 ~ S11)으로 이행하고, 압축기 전력이 판정 전력값 이상이다(즉, 판정 조건을 만족하지 않는다)라 고 판단되는 경우에는, 스텝 S4로 이행한다. 여기서, 판정 전력값은, 펌프 다운 운전에 의하여 압축기(21)가 냉매를 압축하는 일이 적어진 상태에서 생길 수 있는 값으로 설정되어 있다. 그리고 펌프 다운 조작을 행하기 전의 상태에서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 펌프 다운 운전 전의 압축기 전력이 판정 전력값보다도 크기 때문에, 스텝 S4로 이행하게 된다.

다음으로, 스텝 S4에서, 압축기(21)를 보호 정지하기 위한 스텝(스텝 S5 ~ S11)으로 이행하였을 때에 압축기(21)의 정지 시간의 카운트에 사용되는 타이머를 클리어하는 처리가 이루어지고, 스텝 S1의 처리로 되돌아온다. 이 때문에, 냉방 운전 등의 실내 열교환기(41)를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하고 있는 경우에 있어서, 펌프 다운 조작이 행하여지기 전의 상태에서는, 스텝 S1, S2, S3, S4, S1의 순으로 처리가 반복되게 된다.

다음으로, 펌프 다운 조작을 행한 경우에 대하여 설명한다. 펌프 다운 조작을 행하면, 도 4에 도시되는 바와 같이, 펌프 다운 운전에 의하여 압축기(21)가 냉매를 압축하는 일이 적어지기 때문에, 압축기 전력이 저하한다. 이 때문에, 스텝 S3에 있어서, 스텝 S2에서 계산된 압축기 전력이 판정 전력값 미만이 되고, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는 것으로 판단되어, 스텝 S5로 이행하게 된다. 여기서, 판정 전력값은, 미리 결정된 고정값이어도 무방하지만, 인버터 제어되는 압축기 모터(28)에 의하여 구동되는 압축기(21)에서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 편이, 압축기(21)에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있기 때문에, 운전 주파수의 함수로 하여 두는 것이 바람직하다. 또 한, 압축기(21)에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있기 때문에, 판정 전력값을 실외 유닛(2)에서 검출되는 외기 온도의 함수로 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 판정 전력값을, 실외 유닛(2)에서 검출되는 압축기(21)의 운전 주파수 및 외기 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 이와 같은 함수로서 예를 들면,

판정 전력값 = 계수 A×운전 주파수 + 계수 B×외기 온도 + 보정값 C

와 같은 일차 다항식을 이용할 수 있다. 또한, 이와 같은 일차 다항식에서뿐만 아니라, 이차나 삼차 등과 같은 고차의 다항식을 이용하여, 보다 정확한 판정 전력값을 계산하도록 하여도 무방하다.

다음으로, 스텝 S3의 조건이 만족되는 경우에는, 스텝 S5에서, 타이머가 카운트 중인지 여부가 판단된다. 여기서, 펌프 다운 조작을 행한 후 처음으로 이 스텝 S5로 이행한 경우나 스텝 S4에서 타이머가 클리어된 후에 이 스텝 S5로 이행한 경우를 제외하고는, 이 스텝 S5의 조건이 만족되기 때문에, 스텝 S7로 이행한다. 한편, 펌프 다운 조작을 행한 후 처음으로 이 스텝 S5로 이행한 경우나 스텝 S4에서 타이머가 클리어된 후에 이 스텝 S5로 이행한 경우에는, 이 조건이 만족되지 않기 때문에, 스텝 S6으로 이행하여, 타이머의 카운트가 개시되게 된다.

다음으로, 스텝 S7에서, 압축기(21)의 정지 시간을 계산한다. 본 실시예에 있어서, 정지 시간의 값은, 압축기 모터(28)나 다른 압축기(21)의 구성 부품의 손상을 방지한다고 하는 관점을 고려하여 결정되는 값이며, 인버터 제어되는 압축기 모터(28)에 의하여 구동되는 압축기(21)에 있어서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 편이, 압축기(21)에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있기 때문에, 운전 주파수의 함수로 하고 있다. 또한, 압축기(21)에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있기 때문에, 정지 시간의 값을 실외 유닛(2)에서 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 정지 시간의 값을, 실외 유닛(2)에서 검출되는 압축기(21)의 운전 주파수 및 외기 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 이와 같은 함수로서, 예를 들면,

정지 시간 = 계수 D×운전 주파수 + 계수 E×외기 온도 + 보정값 F

와 같은 일차 다항식을 이용할 수 있다. 또한, 이와 같은 일차 다항식에서뿐만 아니라, 이차나 삼차 등과 같은 고차의 다항식을 이용하여, 보다 정확한 정지 시간을 계산하도록 하여도 무방하다.

다음으로, 스텝 S8에 있어서, 스텝 S7에서 계산된 정지 시간을 경과하였는지 여부가 판단된다. 여기서, 정지 시간이 경과하고 있는 경우에는, 스텝 S9로 이행하여, 압축기(21)가 보호 정지된다. 그리고 본 실시예에서는, 압축기(21)가 보호 정지된 것을 펌프 다운 작업자 등에게 알리기 위하여, 실외 유닛(2)이나 실내 유닛(4)에 LED 표시하는 처리가 이루어진다(스텝 S10).

한편, 스텝 S8에서, 정지 시간이 경과하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S11로 이행하여, 압축기(21)의 운전 주파수 또는 외기 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 외기 온도가 변화하였는지 여부가 판단되고, 운전 주파수 또는 외기 온도에 변화가 없다고 판단된 경우에는, 스텝 S8로 되돌아와 상술과 같은 처리가 이루어진다. 그러나 스텝 S11에서, 운전 주파수 또는 외기 온도에 변화가 있다고 판단된 경우에는, 스텝 S1로 이행한다.

그리고 스텝 S11로부터 스텝 S1로 이행한 경우에는, 재차, 스텝 S1, 및 스텝 S2의 처리가 행하여진 후에, 스텝 S3에서, 운전 주파수 또는 외기 온도가 변화한 조건에서, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하는데 적합한 판정 전력값을 재계산한다. 그리고 이 재계산된 판정 전력값과 압축기 전력을 비교하여, 압축기 전력이 판정 전력값 미만이라고 판단되는 경우에는, 스텝 S5 이후의 처리로 이행하게 된다. 여기서, 스텝 S5에 있어서는, 스텝 S4에서 타이머가 클리어되지 않는 한, 스텝 S11로부터 스텝 S1로 이행하기 전의 타이머의 카운트가 계속된 상태에서 스텝 S7로 이행하게 되기 때문에, 스텝 S11에서 운전 주파수 또는 외기 온도가 변화하는 것에 의하여, 스텝 S7에서의 정지 시간의 재계산을 행한 것과 같은 결과로 된다.

한편, 스텝 S3에서 압축기 전력이 판정 전력값 이상이라고 판단된 경우에는, 스텝 S4에서 타이머가 클리어된 후에, 스텝 S1로 이행하기 때문에, 결과적으로, 펌프 다운 운전의 검지 처리가 최초부터 행하여지게 된다.

이상과 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 펌프 다운 운전 검지 논리에 의하여, 압축기(21)를 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행하는 것이 가능하다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는, 이하와 같은 특징이 있다.

(A)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 펌프 다운 운전 시에, 압축기(21)가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성을 가지는 것을 이용하여, 인버터(31)로부터 압축기 모터(28)로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 실내 열교환기(41)를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전의 상태에서 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하고, 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있다. 이와 같이, 종래와 같은 냉매 회로 내를 흐르는 냉매 상태값의 변화가 아니라, 압축기(21)의 운전 특성에 기초하여 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있기 때문에, 압축기(21)를 확실히 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있다. 게다가, 압축기(21)의 압축기 전력을 사용하여 펌프 다운 운전을 검지하도록 하고 있기 때문에, 상용 전원(32)의 전압 변동의 영향을 받기 어렵고, 또한, 인버터(31)로부터 압축기(21)를 구동하는 압축기 모터(28)의 전력값을 사용하고 있기 때문에, 압축기(21)를 구동하는 압축기 모터(28) 이외의 전기품이 소비하는 전력의 영향을 받는 것도 없어, 펌프 다운 운전의 검지 정도의 향상에도 기여할 수 있다.

(B)

또한, 본 실시예에서는, 압축기 전력이 판정 전력값 미만인지 여부를 판정하는 것에 의하여, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하도록 하고 있다. 그리고 이 판정 전력값은, 압축기(21)에 걸리는 부하에 영향을 주는 경향이 있는 운전 주파수 및 외기 온도의 함수로서 연산하도록 하고 있기 때문에, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있다.

(C)

나아가, 본 실시예에서는, 펌프 다운 운전의 검지 후에 압축기(21)를 정지시킬 때까지의 시간에 대해서도, 압축기(21)에 걸리는 부하에 영향을 주는 경향이 있는 운전 주파수 및 외기 온도의 함수로서 연산하도록 하고 있기 때문에, 압축기의 내력(耐力)에 따른 정지 시간을 설정할 수 있다. 이것에 의하여, 정지 시간이 너무 길거나 너무 짧거나 하는 것을 피할 수 있게 되어, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있다.

(4) 변형예

상술의 실시예에서는, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를, 압축기 전력이 판정 전력값 미만인지 여부를 판정하는 것에 의하여 행하여지고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 도 4에 도시되는 바와 같이, 펌프 다운 운전 시에 압축기(21)의 압축기 전력이 저하할 때의 변화율을 이용하여도 무방하다. 예를 들면, 펌프 다운 운전 시에 압축기(21)의 압축기 전력이 저하할 때의 변화율이, 소정의 판정 변화율보다도 작아지는(즉, 압축기 전력이 저하할 때의 기울기가 판정 변화율에 상당하는 기울기보다도 급한 경사가 된다) 것으로, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를, 도 4에 도시되는 바와 같이, 펌프 다운 운전 시에 압축기(21)의 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변 화폭을 이용하여도 무방하다. 예를 들면, 펌프 다운 운전 시에 압축기(21)의 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화폭의 절대값(보다 구체적으로는, 압축기 전력이, 펌프 다운 조작 직전의 전력값으로부터 압축기 전력의 저하가 개시하여 일정한 전력값이 될 때까지의 변화폭의 절대값)이, 소정의 판정 변화폭보다도 커지는 것으로, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정할 수 있다.

(제2 실시예)

상술의 제1 실시예 및 그 변형예에서는, 본 발명을 펌프 다운 운전의 검지에 적용한 실시예를 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 시공 불량에 의하여 폐쇄 밸브가 닫힘 상태에서 운전을 행하거나, 냉매 배관의 막힘이 생긴 상태나 팽창 밸브, 전자 밸브, 필터, 폐쇄 밸브, 사방 전환 밸브 등의 각종 기능 부품이 고장난 상태에서 운전을 행한 경우에 있어서, 그와 같은 문제를 일으킨 개소가, 응축기로 기능하는 실내 열교환기나 실외 열교환기의 출구로부터 압축기의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품인 경우에는, 정상적으로 냉동 사이클 운전을 행하고 있는 경우에 비하여, 압축기가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성을 가지기 때문에, 이것에 주목하여, 본 발명을, 시공 불량에 의한 폐쇄 밸브가 닫힘 상태에 있는 것, 냉매 배관의 막힘이 생긴 것이나 각종 기능 부품이 고장난 상태가 생긴 것 등과 같은 고장 검지에 적용하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명을 고장 검지에 적용한 실시예인 제2 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 본 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 구성에 대하여, 도 5에 기초하여 설명한다. 여기서, 도 5는, 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 냉매 회로의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(101)는, 실외 유닛(102)과, 실내 유닛(104)과, 실외 유닛(102)과 실내 유닛(104)을 접속하는 액 냉매 연락 배관(105) 및 가스 냉매 연락 배관(106)을 구비한, 이른바 세퍼레이트 타입의 공기 조화 장치이다. 공기 조화 장치(101)의 증기 압축식의 냉매 회로(110)는, 실외 유닛(102)과, 실내 유닛(104)과, 액 냉매 연락 배관(105) 및 가스 냉매 연락 배관(106)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고, 후술과 같이, 냉방 운전, 제습 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전하는 것이 가능하다.

＜실내 유닛＞

실내 유닛(104)은, 실내의 벽면 등에 설치되어 있다. 실내 유닛(104)은, 냉매 연락 배관(105, 106)을 통하여 실외 유닛(102)에 접속되어 있고, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실내 유닛(104)의 구성에 대하여 설명한다. 실내 유닛(104)은, 주로, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실내측 냉매 회로(110a)를 구비하고 있다. 이 실내측 냉매 회로(110a)는, 주로, 실내 열교환기(141)를 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(141)는, 주로, 제1 열교환부(141a)와 제2 열교환부(141b)를 가지고 있다. 제1 열교환부(141a) 및 제2 열교환부(141b)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤·튜브형 열교환기이며, 냉매와 실내 공기의 열교환을 행하기 위한 기기이다. 여기서, 제1 열교환부(141a)와 제2 열교환부(141b)는, 제습용 전자 밸브(147)를 통하여 접속되어 있다. 여기서, 제습용 전자 밸브(147)는, 후술의 냉방 운전 및 난방 운전 시에는 열림 상태로 하고, 후술의 제습 운전 시에는 닫힘 상태(구체적으로는, 완전 닫힘 상태는 아니고 약간 열림으로 된 상태를 의미한다)로 하는 것이 가능한 전자 밸브이다. 이것에 의하여, 냉방 운전 시에 있어서는, 제1 열교환부(141a) 및 제2 열교환부(141b)가 냉매의 증발기로 기능한다. 난방 운전 시에 있어서는, 제1 열교환부(141a) 및 제2 열교환부(141b)가 냉매의 응축기로 기능한다. 또한, 제습 운전 시에는, 제2 열교환부(141b)가 냉매의 냉각기로 기능하고, 제1 열교환부(141a)가 냉매의 증발기로 기능한다. 덧붙여, 제습용 전자 밸브(147)는, 전자 밸브가 아니라, 전동 팽창 밸브 등의 다른 감압 장치를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시예에 있어서, 실내 유닛(104)은, 유닛 내로 실내 공기를 흡입하여, 실내 열교환기(141)를 통과시킨 후에, 공급 공기로서 실내로 공급하기 위한 실내 팬(142)을 구비하고 있고, 실내 공기와 실내 열교환기(141)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다. 이것에 의하여, 냉방 운전 시에 있어서, 실내 공기는, 제1 열교환부(141a) 및 제2 열교환부(141b) 내에서 증발하는 냉매에 의하여 냉각된다. 난방 운전 시에 있어서, 실내 공기는, 제1 열교환부(141a) 및 제2 열교환부(141b) 내에서 응축하는 냉매에 의하여 가열된다. 또한, 제습 운전 시에 있어서, 실내 공기는, 제1 열교환부(141a) 내에서 증발하는 냉매에 의하여 냉각되는 것과 함께, 제2 열교환부(141b) 내를 흐르는 냉매에 의하여 가열된다. 이것에 의하여, 본 실시예의 제습 운전에 있어서는, 실내 공기의 온도를 극력 저하시키는 것 없이 실내 공기의 제습만을 행하는 제습 운전인 재열 제습 운전을 행할 수 있다. 덧붙여, 이 실내 팬(142)은, 실내 팬 모터(143)에 의하여 회전 구동된다.

또한, 실내 유닛(104)에는, 실내 열교환기(141) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 실내 열교 온도 센서(144)나 실내 온도를 검출하는 실온 온도 센서(145) 등이 설치되어 있다. 또한, 실내 유닛(104)은, 실내 유닛(104)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내측 제어부(146)를 구비하고 있다. 그리고 실내측 제어부(146)는, 실내 유닛(104)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 리모컨(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(102)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

＜실외 유닛＞

실외 유닛(102)은 실외에 설치되어 있다. 실외 유닛(102)은, 냉매 연락 배관(105, 106)을 통하여 실내 유닛(104)에 접속되어 있고, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실외 유닛(102)의 구성에 대하여 설명한다. 실외 유닛(102)은, 주로, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실외측 냉매 회로(110b)를 구비하고 있다. 이 실외측 냉매 회로(110b)는, 주로, 압축기(121)와, 사방 전환 밸브(122)와, 실외 열교환기(123)와, 전동 팽창 밸브(124)와, 어큐뮬레이터(125)와, 액측 폐쇄 밸브(126)와, 가스측 폐쇄 밸브(127)와, 제1 및 제2 필터(137, 138)를 구비하고 있다.

압축기(121)는, 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 압축기이며, 인버터(131, 도 6 참조)에 의하여 제어되는 압축기 모터(128)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다. 이 압축기(121)의 흡입측에는, 어큐뮬레이터(125)가 접속되어 있다.

사방 전환 밸브(122)는, 냉매 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 운전 시나 제습 운전 시에는, 실외 열교환기(123)를 압축기(121)에서 압축되는 냉매의 응축기로, 또한 실내 열교환기(141)를 실외 열교환기(123)에서 응축되는 냉매의 증발기로 기능시키기 위하여, 압축기(121)의 토출측과 실외 열교환기(123)의 가스측을 접속하는 것과 함께 압축기(121)의 흡입측(구체적으로는, 어큐뮬레이터(125))과 가스 냉매 연락 배관(106)측(구체적으로는, 가스측 폐쇄 밸브(127))을 접속하고(도 5의 사방 전환 밸브(122)의 실선을 참조, 이하, 냉방 운전 전환 상태로 한다), 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(141)를 압축기(121)에서 압축되는 냉매의 응축기로, 또한 실외 열교환기(123)를 실내 열교환기(141)에서 응축되는 냉매의 증발기로 기능시키기 위하여, 압축기(121)의 토출측과 가스 냉매 연락 배관(106)측(구체적으로는, 가스측 폐쇄 밸브(127))을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입측과 실외 열교환기(123)의 가스측을 접속하는 것이 가능하다(도 5의 사방 전환 밸브(122)의 파선을 참조, 이하, 난방 운전 전환 상태로 한다).

실외 열교환기(123)는, 본 실시예에 있어서, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 응축기로 기능하고, 난방 운전 시에는 냉매의 증발기로 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(123)는, 그 가스측이 사방 전환 밸브(122)에 접속되고, 그 액측이 액 냉매 연락 배관(105)에 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(102)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여, 실외 열교환기(123)를 통과시킨 후에, 유닛 외로 배출하기 위한 실외 팬(129)을 구비하고 있고, 실외 공기와 실외 열교환기(123)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다. 이 실외 팬(129)은, 실외 팬 모터(130)에 의하여 구동된다.

전동 팽창 밸브(124)는, 냉방 운전 시에는 실외 열교환기(123)에서 응축된 냉매를 감압하도록 개도 조절되고, 난방 운전 시에는 실내 열교환기(141)에서 응축된 냉매를 감압하도록 개도 조절되며, 제습 운전 시에는 실외 열교환기(123)에서 응축된 냉매를 극력 감압하지 않도록 완전 열림 상태로 되도록 기능하는 개도 조절이 가능한 팽창 밸브이다. 또한, 제1 및 제2 필터(137, 138)는, 전동 팽창 밸브(124)의 입구 및 출구, 즉, 실외 열교환기(123)와 전동 팽창 밸브(124)의 사이 및 전동 팽창 밸브(124)와 액측 폐쇄 밸브(126)의 사이에 설치된 필터이다.

액측 폐쇄 밸브(126) 및 가스측 폐쇄 밸브(127)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(105) 및 가스 냉매 연락 배관(106))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(126)는, 전동 팽창 밸브(124) 및 필터(137, 138)를 통하여 실외 열교환기(123)에 접속되어 있다. 가스측 폐쇄 밸브(127)는 사방 전환 밸브(122)에 접속되어 있다.

또한, 실외 유닛(102)에는, 실외 열교환기(123) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 실외 열교 온도 센서(134)나 외기 온도를 검출하는 외기 온도 센서(135) 등이 설치되어 있다. 또한, 실외 유닛(102)은, 실외 유닛(102)을 구성하는 각 부 의 동작을 제어하는 실외측 제어부(136)를 구비하고 있다. 그리고 실외측 제어부(136)는, 실외 유닛(102)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터, 메모리나 압축기 모터(128)를 제어하는 인버터(131, 도 6 참조) 등을 가지고 있고, 실내 유닛(104)의 실내측 제어부(146)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 덧붙여, 도 6에 도시되는 실외 유닛(102)의 개략의 전기 배선도에 도시되는 바와 같이, 인버터(131)는, 상용 전원(132)에 접속되어 있고, 교류를 직류로 변환하여, 실외 팬 모터(130)나 압축기 모터(128)에 직류 전압을 인가할 수 있다. 그리고 인버터(131)와 압축기 모터(128)의 사이에는, 인버터(131)로부터 압축기 모터(128)로 공급되는 압축기 전력을 검출하기 위한 전압·전류 검출기(133)가 설치되어 있다. 또한, 실외 유닛(102)은, 압축기(121)의 회전수, 즉, 압축기(121)의 운전 주파수를 검출할 수 있도록 되어 있다.

이상과 같이, 실내측 냉매 회로(110a)와, 실외측 냉매 회로(110b)와, 냉매 연락 배관(105, 106)이 접속되어, 냉방 운전, 제습 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전 가능한 공기 조화 장치(101)의 냉매 회로(110)가 구성되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

다음으로, 공기 조화 장치(101)의 동작에 대하여 설명한다.

＜냉방 운전＞

우선, 냉방 운전에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.

냉방 운전 시는, 사방 전환 밸브(122)가 냉방 운전 전환 상태가 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(126), 가스측 폐쇄 밸브(127), 전동 팽창 밸브(124) 및 제습 용 전자 밸브(147)는, 열림 상태가 되어 있다.

이 냉매 회로 상태에서, 실외 유닛(102)의 실외 팬(129), 압축기(121) 및 실내 유닛(104)의 실내 팬(142)을 기동하면, 가스 냉매는, 압축기(121)로 흡입되어 압축된 후, 사방 전환 밸브(122)를 경유하여 실외 열교환기(123)로 보내진다. 그리고 실외 열교환기(123)로 보내진 냉매는, 실외 공기를 가열하여 응축된다. 여기서, 실외 공기는, 실외 팬(129)의 구동에 의하여, 실외 유닛(102) 내로 받아들여지고, 실외 열교환기(123)에서 냉매와 열교환을 행한 후, 실외 유닛(102) 외로 배출된다. 그리고 실외 열교환기(123)에서 응축한 액 냉매는, 제1 필터(137)를 통과한 후에 전동 팽창 밸브(124)에서 감압된 후, 제2 필터(138), 액측 폐쇄 밸브(126) 및 액 냉매 연락 배관(105)을 경유하여 실내 유닛(104)으로 보내진다. 그리고 실내 유닛(104)으로 보내진 액 냉매는, 실내 열교환기(141)에서 실내 공기를 냉각하여 증발된다. 구체적으로는, 실내 유닛(104)으로 보내진 액 냉매는, 냉매의 증발기로 기능하는 제2 열교환부(141b), 제습용 전자 밸브(147), 및 냉매의 증발기로 기능하는 제1 열교환부(141a)의 순으로 통과하여 증발된다. 여기서, 실내 공기는, 실내 팬(142)의 구동에 의하여, 실내 유닛(104) 내로 받아들여지고, 실내 열교환기(141)에서 냉매와 열교환을 행한 후, 실내 유닛(104)으로부터 실내로 불어내진다. 그리고 실내 열교환기(141)에서 증발한 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(106)을 경유하여 실외 유닛(102)으로 되돌려진다. 그리고 실외 유닛(102)으로 되돌아온 가스 냉매는, 가스측 폐쇄 밸브(127), 사방 전환 밸브(122) 및 어큐뮬레이터(125)를 경유하여, 다시, 압축기(121)로 흡입된다. 이와 같이 하여, 냉방 운전이 행하여진 다.

＜난방 운전＞

다음으로, 난방 운전에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.

난방 운전 시는, 사방 전환 밸브(122)가 난방 운전 전환 상태가 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(126), 가스측 폐쇄 밸브(127), 전동 팽창 밸브(124) 및 제습용 전자 밸브(147)는, 열림 상태가 되어 있다.

이 냉매 회로의 상태에서, 실외 유닛(102)의 실외 팬(129), 압축기(121) 및 실내 유닛(104)의 실내 팬(142)을 기동하면, 가스 냉매는, 압축기(121)로 흡입되어 압축된 후, 사방 전환 밸브(122), 가스측 폐쇄 밸브(127) 및 가스 냉매 연락 배관(106)을 경유하여 실내 유닛(104)으로 보내진다. 그리고 실내 유닛(104)으로 보내진 가스 냉매는, 실내 열교환기(141)에서 실내 공기를 가열하여 응축된다. 구체적으로는, 실내 유닛(104)으로 보내진 액 냉매는, 냉매의 응축기로 기능하는 제1 열교환부(141a), 제습용 전자 밸브(147), 및 냉매의 응축기로 기능하는 제2 열교환부(141b)의 순으로 통과하여 응축된다. 그리고 실내 열교환기(141)에서 응축한 액 냉매는, 액 냉매 연락 배관(105)을 경유하여 실외 유닛(102)으로 보내진다. 그리고 실외 유닛(102)으로 보내진 액 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(126) 및 제2 필터(138)를 경유하여 전동 팽창 밸브(124)로 보내져 감압된 후, 제1 필터(137)를 경유하여 실외 열교환기로 보내지고, 실외 열교환기(123)에서 실외 공기를 냉각하여 증발된다. 실외 열교환기(123)에서 증발한 가스 냉매는, 사방 전환 밸브(122) 및 어큐뮬레이터(125)를 경유하여, 다시, 압축기(121)로 흡입된다. 이와 같이 하여, 난방 운전이 행하여진다. 덧붙여, 실외 공기 및 실내 공기의 흐름은, 냉방 운전 시와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

＜제습 운전＞

우선, 제습 운전에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.

제습 운전 시는, 사방 전환 밸브(122)가 냉방 운전 전환 상태가 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(126), 가스측 폐쇄 밸브(127) 및 전동 팽창 밸브(124)는, 열림 상태가 되어 있고, 제습용 전자 밸브(147)는, 닫힘 상태가 되어 있다.

이 냉매 회로의 상태에서, 실외 유닛(102)의 실외 팬(129), 압축기(121) 및 실내 유닛(104)의 실내 팬(142)을 기동하면, 가스 냉매는, 압축기(121)로 흡입되어 압축된 후, 사방 전환 밸브(122)를 경유하여 실외 열교환기(123)로 보내진다. 그리고 실외 열교환기(123)로 보내진 냉매는, 실외 공기를 가열하여 응축된다. 그리고 실외 열교환기(123)에서 응축한 액 냉매는, 제1 필터(137), 전동 팽창 밸브(124), 제2 필터(138), 액측 폐쇄 밸브(126) 및 액 냉매 연락 배관(105)를 경유하여 실내 유닛(104)으로 보내진다. 여기서, 전동 팽창 밸브(124)는, 실외 열교환기(123)에서 응축된 냉매를 극력 감압하지 않도록 완전 열림 상태가 되어 있다. 그리고 실내 유닛(104)으로 보내진 액 냉매는, 실내 열교환기(141)에서 실내 공기를 냉각하여 증발된다. 구체적으로는, 실내 유닛(104)으로 보내진 액 냉매는, 제2 열교환부(141b)에서 냉각된 후(이때, 실내 공기는 가열된다), 제습용 전자 밸브(147)로 보내져 감압되고, 그 후, 제1 열교환부(141a)에서 증발된다(이때, 실내 공기는 냉각된다). 그리고 실내 열교환기(141)에서 증발한 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(106)을 경유하여 실외 유닛(102)으로 되돌려진다. 그리고 실외 유닛(102)으로 되돌아온 가스 냉매는, 가스측 폐쇄 밸브(127), 사방 전환 밸브(122) 및 어큐뮬레이터(125)를 경유하여, 다시, 압축기(121)로 흡입된다. 이와 같이 하여, 제습 운전이 행하여진다. 덧붙여, 실외 공기 및 실내 공기의 흐름은, 냉방 운전 시와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

＜고장 검지＞

다음으로, 상술의 냉방 운전, 난방 운전 및 제습 운전 시에 있어서의 고장 검지에 대하여, 냉방 운전 시를 예로 하여, 도 5 ~ 8을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 7은 고장 시의 압축기의 보호 정지 동작을 도시하는 흐름도이며, 도 8은 고장 시의 압축기 전력의 경시 변화를 도시하는 도면이다.

냉방 운전 시나 제습 운전 시에는, 상술과 같이, 정상적으로 운전이 행하여지는 경우에는, 전동 팽창 밸브(124)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이에서의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 저압의 냉매가 흐르게 된다. 그리고 이 정상적인 냉방 운전이나 제습 운전을 유지하려면, 냉매의 응축기로 기능하는 실외 열교환기(123)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이에 있어서의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 문제가 생기는 것으로, 냉매의 유동 저항이 비정상으로 커져 버리는 상태로는 되지 않는 것이 필요하다.

그러나 예를 들면, 전동 팽창 밸브(124)나 폐쇄 밸브(126, 127)가 고장나 닫힘 상태가 되거나, 제습 운전 시에 제습용 전자 밸브(147)에 막힘이 생기는 등의 문제가 생기면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 압축기가 냉매를 압축하는 일이 적어 지고, 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성이 보여진다.

그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 냉매의 응축기로 기능하는 실외 열교환기(123)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이에서의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 문제(이하, 고장으로 한다)가 생긴 것을 검지하기 위한 프로그램이 실내측 제어부(146) 및 실외측 제어부(136)에 설치되어 있다. 다음으로, 고장 검지용 프로그램의 논리에 대하여 설명한다.

우선, 스텝 S101에서, 냉방 운전 또는 제습 운전 중인 것을 검지한다. 그리고 이 조건을 만족한다고 판단되는 경우에는, 다음의 스텝 S102로 이행하고, 이 조건을 만족하지 않는다고 판단되는 경우에는, 도 7에 도시되는 처리를 종료한다.

다음으로, 스텝 S101의 조건이 만족되는 경우에는, 스텝 S102에서, 압축기 전력을 계산한다. 여기서, 압축기 전력은, 인버터(131)로부터 압축기(121)의 압축기 모터(128)로 공급되는 전력값이며, 전압·전류 검출기(133)에 의하여 검출된 직류 전압값과 직류 전류값을 이용하여, 다음 식에 의하여 계산된다.

압축기 전력 = 직류 전압값×직류 전류값

다음으로, 스텝 S102에서 계산된 압축기 전력이, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는지 여부를 판정하기 위한 판정 전력값 미만인지 여부를 판단한다. 그리고 압축기 전력이 판정 전력값 미만이라고 판단되는 경우에는, 펌프 다운 운전이 행하여지고 있는 것으로서 압축기(121)를 보호 정지하기 위한 스텝(스텝 S105 ~ S111)으로 이행하고, 압축기 전력이 판정 전력값 이상이다(즉, 판정 조건을 만족하지 않는다)라고 판단되는 경우에는, 스텝 S104로 이행한다. 여기서, 판정 전력값은, 고 장에 의하여 압축기(121)가 냉매를 압축하는 일이 적어진 상태에서 생길 수 있는 값으로 설정되어 있다. 그리고 고장이 생기지 않은 상태에서는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 고장이 생기지 않은 상태의 압축기 전력이 판정 전력값보다도 크기 때문에, 스텝 S104로 이행하게 된다.

다음으로, 스텝 S104에서, 압축기(121)를 보호 정지하기 위한 스텝(스텝 S105 ~ S111)으로 이행하였을 때에 압축기(121)의 정지 시간의 카운트에 사용되는 타이머를 클리어하는 처리가 이루어져, 스텝 S101의 처리로 되돌아온다. 이 때문에, 정상적인 냉방 운전이 행하여지고 있는 경우에서는, 스텝 S101, S102, S103, S104, S101의 순으로 처리가 반복되게 된다.

다음으로, 고장이 생긴 경우에 대하여 설명한다. 고장이 생기면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 압축기(121)가 냉매를 압축하는 일이 적어지기 때문에, 압축기 전력이 저하한다. 이 때문에, 스텝 S103에 있어서, 스텝 S102에서 계산된 압축기 전력이 판정 전력값 미만이 되어, 고장이 생긴 것으로 판단되어, 스텝 S105로 이행하게 된다. 여기서, 판정 전력값은, 미리 결정된 고정값이어도 무방하지만, 인버터 제어되는 압축기 모터(128)에 의하여 구동되는 압축기(121)에서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 편이, 압축기(121)에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있기 때문에, 운전 주파수의 함수로 하여 두는 것이 바람직하다. 또한, 압축기(121)에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있기 때문에, 판정 전력값을 실외 유닛(102)에서 검출되는 외기 온도의 함수로 하 는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 판정 전력값을, 실외 유닛(102)에서 검출되는 압축기(121)의 운전 주파수 및 외기 온도 센서(135)에 의하여 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 이와 같은 함수로서, 예를 들면,

다음으로, 스텝 S103의 조건이 만족되는 경우에는, 스텝 S105에서, 타이머가 카운트 중인지 여부가 판단된다. 여기서, 고장이 생긴 후 처음으로 이 스텝 S105로 이행한 경우나 스텝 S104에서 타이머가 클리어 된 후에 이 스텝 S105로 이행한 경우를 제외하고는, 이 스텝 S105의 조건이 만족되기 때문에, 스텝 S107로 이행한다. 한편, 고장이 생긴 후 처음으로 이 스텝 S105로 이행한 경우나 스텝 S104에서 타이머가 클리어 된 후에 이 스텝 S105로 이행한 경우에는, 이 조건이 만족되지 않기 때문에, 스텝 S106으로 이행하여, 타이머의 카운트가 개시되게 된다.

다음으로, 스텝 S107에서, 압축기(121)의 정지 시간을 계산한다. 본 실시예에 있어서, 정지 시간의 값은, 압축기 모터(128)나 다른 압축기(121)의 구성 부품의 손상을 방지한다고 하는 관점을 고려하여 결정되는 값이며, 인버터 제어되는 압축기 모터(128)에 의하여 구동되는 압축기(121)에서는, 낮은 운전 주파수로 운전하는 경우에 비하여 높은 운전 주파수로 운전하는 편이, 압축기(121)에 걸리는 부하가 커지는 경향이 있기 때문에, 운전 주파수의 함수로 하고 있다. 또한, 압축기 (121)에 걸리는 부하는, 외기 온도가 낮은 조건에서 운전하는 경우에 비하여 외기 온도가 높은 조건에서 운전하는 편이 커지는 경향이 있기 때문에, 정지 시간의 값을 실외 유닛(102)에서 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 즉, 본 실시예에서는, 정지 시간의 값을, 실외 유닛(102)에서 검출되는 압축기(121)의 운전 주파수 및 외기 온도 센서(135)에 의하여 검출되는 외기 온도의 함수로 하고 있다. 이와 같은 함수로서, 예를 들면,

다음으로, 스텝 S108에 있어서, 스텝 S107에서 계산된 정지 시간을 경과하였는지 여부가 판단된다. 여기서, 정지 시간이 경과하고 있는 경우에는, 스텝 S109로 이행하여, 압축기(121)가 보호 정지된다. 그리고 본 실시예에서는, 압축기(121)가 보호 정지된 것을 유저 등에게 알리기 위하여, 실외 유닛(102)이나 실내 유닛(104)에 LED 표시하는 처리가 이루어진다(스텝 S110).

한편, 스텝 S108에서, 정지 시간이 경과하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S111로 이행하여, 압축기(121)의 운전 주파수 또는 외기 온도 센서(135)에 의하여 검출되는 외기 온도가 변화하였는지 여부가 판단되고, 운전 주파수 또는 외기 온도에 변화가 없다고 판단된 경우에는, 스텝 S108로 되돌아와 상술과 같은 처리가 이루어진다. 그러나 스텝 S111에서, 운전 주파수 또는 외기 온도에 변화가 있다고 판단 된 경우에는, 스텝 S101로 이행한다.

그리고 스텝 S111로부터 스텝 S101로 이행한 경우에는, 재차, 스텝 S101, 및 스텝 S102의 처리가 행하여진 후에, 스텝 S103에서, 운전 주파수 또는 외기 온도가 변화한 조건에서, 고장이 생겼는지 여부를 판정하는데 적합한 판정 전력값을 재계산한다. 그리고 이 재계산된 판정 전력값과 압축기 전력을 비교하여, 압축기 전력이 판정 전력값 미만이라고 판단되는 경우에는, 스텝 S105 이후의 처리로 이행하게 된다. 여기서, 스텝 S105에 있어서는, 스텝 S104에서 타이머가 클리어되지 않는 한, 스텝 S111로부터 스텝 S101로 이행하기 전의 타이머의 카운트가 계속된 상태에서 스텝 S107로 이행하게 되기 때문에, 스텝 S111에서 운전 주파수 또는 외기 온도가 변화하는 것에 의하여, 스텝 S107에서의 정지 시간의 재계산을 행한 것과 같은 결과로 된다.

한편, 스텝 S103에서 압축기 전력이 판정 전력값 이상이라고 판단된 경우에는, 스텝 S104에서 타이머가 클리어된 후에, 스텝 S101로 이행하기 때문에, 결과적으로, 고장 검지 처리가 최초부터 행하여지게 된다. 이와 같이 하여, 냉방 운전 시나 제습 운전 시에 있어서의 고장 검지 처리를 행할 수 있다.

또한, 난방 운전 시에 대해서도, 정상적으로 운전이 행하여지는 경우에는, 전동 팽창 밸브(124)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이에서의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 저압의 냉매가 흐르게 된다. 그리고 이 정상적인 난방 운전 상태를 유지하려면, 냉매의 응축기로 기능하는 실내 열교환기(141)(구체적으로는, 제2 열교환부(141b))의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이에서의 냉매 배관이나 각종 기능 부품에 문제가 생기는 것으로, 냉매의 유동 저항이 비정상으로 커져 버리는 상태로는 되지 않는 것이 필요하다. 이 때문에, 고장 검지의 대상으로 되는 냉매 배관이나 기능 부품이 다르지만, 냉방 운전 시나 제습 운전 시와 같은 고장 검지 처리에 의하여, 고장 검지를 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 압축기 전력에 기초하여 압축기(121)를 정지시킨다고 하는 고장 검지 논리에 의하여, 압축기(121)를 보호하는 것이 가능하다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(101)에는, 이하와 같은 특징이 있다.

(A)

본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 시공 불량에 의하여 폐쇄 밸브(126, 127)가 닫힌 상태에서 운전을 행하거나, 냉매 배관의 막힘이 생긴 상태나 전동 팽창 밸브(124), 제습용 전자 밸브(147), 필터(137, 138), 폐쇄 밸브(126, 127), 사방 전환 밸브(122) 등의 각종 기능 부품이 고장난 상태에서 운전을 행한 경우에 있어서, 그와 같은 문제(이하, 고장으로 한다)를 일으킨 개소가 응축기로 기능하는 실외 열교환기(123) 또는 실내 열교환기(141)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품인 경우에는, 이와 같은 고장 시에, 압축기(121)가 냉매를 압축하는 일이 적어지고 소비 전력이 작아진다고 하는 운전 특성을 가지는 것을 이용하여, 냉매 회로(110)의 냉동 사이 클 운전(본 실시예에서는, 냉방 운전, 난방 운전 또는 제습 운전) 중에 있어서의 인버터(131)로부터 압축기 모터(128)로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 응축기로 기능하는 실외 열교환기(123) 또는 실내 열교환기(141)의 출구로부터 압축기(121)의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품의 고장 검지를 행하도록 하고 있다. 이와 같이, 압축기(121)의 운전 특성에 기초하여 고장 검지를 행하도록 하고 있기 때문에, 압축기(121)를 확실히 보호할 수 있다. 게다가, 압축기(121)의 압축기 전력을 사용하여 고장 검지를 행하도록 하고 있기 때문에, 상용 전원의 전압 변동의 영향을 받기 어렵고, 또한, 인버터(131)로부터 압축기(121)를 구동하는 압축기 모터(128)의 전력값을 사용하고 있기 때문에, 압축기(121)를 구동하는 압축기 모터(128) 이외의 전기품이 소비하는 전력의 영향을 받는 것도 없어, 고장 검지의 검지 정도의 향상에도 기여할 수 있다.

(B)

또한, 본 실시예에서는, 압축기 전력이 판정 전력값 미만인지 여부를 판정하는 것에 의하여, 고장이 생겼는지 여부를 판정하도록 하고 있다. 그리고 이 판정 전력값은, 압축기(121)에 걸리는 부하에 영향을 주는 경향이 있는 운전 주파수 및 외기 온도의 함수로서 연산하도록 하고 있기 때문에, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있다.

(C)

나아가, 본 실시예에서는, 고장 검지 후에 압축기(121)를 정지시킬 때까지의 시간에 대해서도, 압축기(121)에 걸리는 부하에 영향을 주는 경향이 있는 운전 주 파수 및 외기 온도의 함수로서 연산하도록 하고 있기 때문에, 압축기의 내력에 따른 정지 시간을 설정할 수 있다. 이것에 의하여, 정지 시간이 너무 길거나 너무 짧거나 하는 것을 피할 수 있게 되어, 충분한 압축기의 보호를 도모할 수 있다.

(4) 변형예

상술의 실시예에서는, 고장이 생겼는지 여부를, 압축기 전력이 판정 전력값 미만인지 여부를 판정하는 것에 의하여 행하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 도 8에 도시되는 바와 같이, 압축기(121)의 압축기 전력이 저하할 때의 변화율을 이용하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(121)의 압축기 전력이 저하할 때의 변화율이, 소정의 판정 변화율보다도 작아지는(즉, 압축기 전력이 저하할 때의 기울기가 판정 변화율에 상당하는 기울기보다도 급한 경사가 된다) 것으로, 고장이 생겼는지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 고장이 생겼는지 여부를, 도 8에 도시되는 바와 같이, 압축기(121)의 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화폭을 이용하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(121)의 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화폭의 절대값(보다 구체적으로는, 압축기 전력이, 고장이 생기지 않은 경우의 전력값으로부터 압축기 전력의 저하가 개시하여 일정한 전력값이 될 때까지의 변화폭의 절대값)이, 소정의 판정 변화폭보다도 커지는 것으로, 고장이 생겼는지 여부를 판정할 수 있다.

본 발명을 이용하면, 실외 유닛과 실내 유닛이 연락 배관을 통하여 접속된 공기 조화 장치에 있어서, 압축기를 확실히 보호하면서, 펌프 다운 운전을 행할 수 있다. 또한, 시공 불량이나 각종 기능 부품의 고장 등이 생긴 경우에도, 압축기를 확실히 보호할 수 있다.

Claims

가스측 폐쇄 밸브(27)와, 인버터(31)에 의하여 제어되는 모터(28)에 의하여 구동되는 압축기(21)와, 실외 열교환기(23)와, 팽창 밸브(24)와, 액측 폐쇄 밸브(26)를 가지는 실외 유닛(2)과,

실내 열교환기(41)를 가지는 실내 유닛(4)과,

상기 실외 유닛과 상기 실내 유닛을 접속하는 연락 배관(5, 6)을 구비하고,

상기 인버터로부터 상기 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 상기 실내 열교환기를 냉매의 증발기로 기능시키는 냉동 사이클 운전의 상태에서 행하여 지고 있는 펌프 다운 운전을 종료시킬지 여부를 판정하고, 펌프 다운 운전을 종료시키는 경우에는, 소정의 정지 시간이 경과한 후에, 상기 압축기를 정지하는

공기 조화 장치(1).
제1항에 있어서,

상기 압축기 전력이, 소정의 판정 전력값 미만인 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정하는 공기 조화 장치(1).
제2항에 있어서,

상기 판정 전력값은, 상기 압축기(21)의 운전 주파수를 고려하여 연산되는 공기 조화 장치(1).
제3항에 있어서,

상기 판정 전력값은, 외기(外氣) 온도를 더 고려하여 연산되는 공기 조화 장치(1).
제1항에 있어서,

상기 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화율이, 소정의 판정 변화율보다도 작아진 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정하는 공기 조화 장치(1).
제1항에 있어서,

상기 압축기 전력이 저하할 때의 전력값의 변화폭의 절대값이, 소정의 판정 변화폭보다도 커진 경우에, 펌프 다운 운전을 종료시켜야 한다고 판정하는 공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정지 시간은, 상기 압축기(21)의 운전 주파수를 고려하여 연산되는 공기 조화 장치(1).
제7항에 있어서,

상기 정지 시간은, 외기 온도를 더 고려하여 연산되는 공기 조화 장치(1).
인버터(31, 131)에 의하여 제어되는 모터(28, 128)에 의하여 구동되는 압축기(21, 121)와, 응축기(23)(123, 141)와, 팽창 밸브(24, 124)와, 증발기(41)(141, 123)를 가지는 증기 압축식의 냉매 회로(10, 110)를 구비하고,

상기 냉매 회로의 냉동 사이클 운전 중에 있어서의 상기 인버터로부터 상기 모터로 공급되는 압축기 전력에 기초하여, 상기 응축기의 출구로부터 상기 압축기의 흡입측에 도달할 때까지의 사이의 냉매 배관이나 각종 기능 부품의 고장의 유무를 검지하여 상기 압축기를 정지하는

공기 조화 장치(1, 101).