KR101161240B1 - 공기 조화 장치 - Google Patents

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타다후미 니시무라
타카히로 야마구치
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

적정한 냉매량의 판정을 행하기 위하여 필요로 되는 조건을 간이적인 것으로 하는 것이 가능한 공기 조화 장치를 제공한다. 냉매 회로(10)는, 실외 열교환기(23)를 압축기(21)에 있어서 압축되는 냉매의 응축기로서 또한, 실내 열교환기(42, 52)를 실외 열교환기(23)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉방 운전을 행한다. 그리고, 실외 팽창 밸브(38)는, 냉방 운전을 행할 때의 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 흐름 방향에 있어서 실외 열교환기(23)의 하류 측이고 액 냉매 연락 배관(6)의 상류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단한다. 냉매 검지부(39)는, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측에 배치되고, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측에 모이는 냉매량을 검지한다.
Figure R1020097006723
공기 조화 장치, 냉매 검지부, 제어부, 메모리, 차단 밸브

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}
본 발명은, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부에 관한 판정을 행하는 공기 조화 장치에 관한 것이다.
종래, 공기 조화 장치의 냉매 회로에 있어서의 냉매량에 관하여, 규모나 냉매 회로의 연락 배관의 길이 등에 따른 적정한 양의 냉매량이 충전되어 있는지 여부를 판정하기 위하여, 소정의 조건하에서 공기 조화 장치를 운전하고 있다. 이 소정의 조건하에서의 공기 조화 장치의 운전에서는, 예를 들면, 증발기에 있어서 증발하는 냉매의 과열도가 소정값으로 되도록 제어하는 운전을 행하면서, 응축기에 있어서 응축되는 냉매의 과냉각도를 검출하는 것에 의하여, 적정한 냉매량이 충전되어 있는지 여부를 판정하고 있다.
그러나, 이와 같은 운전에서는, 과열도를 소정값으로 할 수 있었다고 하여도, 이용 측 열교환기에 있어서 냉매와 열교환을 행하는 건물 내 공기의 온도나 열원 측 열교환기에 있어서 냉매와 열교환을 행하는 열원으로서의 건물 외 공기의 온도 등에 의존하여 냉매 회로 내의 각 부의 압력이 변화하고, 냉매량의 적부를 판단할 때의 과냉각도의 목표값이 변화하게 된다. 이 때문에, 냉매량의 적부를 판정할 때의 판정 정도(精度)를 향상시키는 것이 곤란하다.
이것에 대하여, 이하의 특허 문헌 1에서는, 이용 측 팽창 기구에 의한 과열도 제어 및 압축기에 의한 증발 압력 제어를 행하는 것으로, 열원 측 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도를 검출하는 것에 의하여, 냉매 회로 내에 충전되어 있는 냉매량의 판정 정도를 향상시키고 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특허출원공보 2004－173839호
그러나, 상술한 특허 문헌 1에 기재된 냉매량의 판정에서는, 냉매량을 판정하기 위한 운전 조건으로서, 이용 측 팽창 기구에 의한 과열도 제어를 행하거나, 압축기에 의한 증발 압력 제어를 행하거나 할 필요가 생겨 번잡하다. 또한, 예를 들면, 외기 온도 조건의 변화에 의하여 응축기 측의 압력이 변동하여 버리는 등에 의하여 오차가 확대되는 일이 있어, 냉매량을 보다 적정하게 판정하기 위한 운전 조건으로서 항상 일정한 운전 상태로 되도록 적정하게 유지시키는 것이 어렵다.
본 발명은, 상술한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 과제는, 적정한 냉매량의 판정을 행하기 위하여 필요로 되는 조건을 간이(簡易)적인 것으로 하는 것이 가능한 공기 조화 장치를 제공하는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와 차단 밸브와 냉매 검지부와 제어부를 구비하고 있다. 이 냉매 회로는, 압축기와 열원 측 열교환기를 가지는 열원 유닛과, 이용 측 팽창 기구와 이용 측 열교환기를 가지는 이용 유닛과, 열원 유닛과 이용 유닛을 접속하는 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관을 포함하고 있다. 그리고, 이 냉매 회로는, 열원 측 열교환기를 압축기에 있어서 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한, 이용 측 열교환기를 열원 측 열교환기에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉매량 판정 운전을 적어도 행하는 것이 가능하게 되도록 구성되어 있다. 여기서 냉매 회로로서는, 당연, 이와 같은 냉매량 판정 운전 이외의 운전, 예를 들면, 난방 운전 등을 행하는 것도 가능한 구성이어도 무방하다. 그리고, 차단 밸브는, 냉매량 판정 운전을 행할 때의 냉매 회로에 있어서의 냉매의 흐름 방향에 있어서 열원 측 열교환기의 하류 측이고 액 냉매 연락 배관의 상류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 냉매 검지부는, 냉매량 판정 운전을 행할 때의 냉매 회로에 있어서의 냉매의 흐름 방향에 있어서 차단 밸브의 상류 측에 배치되고, 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 존재하는 냉매의 양에 관한 검지를 행한다. 또한, 제어부는 차단 밸브가 닫혀있는 상태를 유지한 채로 압축기로부터 토출된 냉매를 열원 측 열교환기 측으로 보내는 것으로 냉매량 판정 운전을 실행시킨다. 또한, 냉매 검지부는 냉매량 판정 운전에 있어서 냉매의 응축이 생기고 있는 열원 측 열교환기에 모여 있는 액 냉매의 액면을 검지한다. 여기에서의 냉매의 양에 관한 검지에는, 냉매량 자체의 검지, 냉매량이 적정한지 여부의 검지 등이 포함된다. 덧붙여, 여기에서의 냉매의 응축기로서 기능하는 열원 측 열교환기는, 가스 상태의 냉매를 액 상태로 상변화시키는 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 냉매로서 이산화탄소를 이용한 경우와 같이, 상변화는 하지 않지만 열교환을 행하는 것에 의하여 냉매 밀도가 증대하는 것과 같은 변화를 일으키게 하는 것도 포함된다. 또한, 여기에서의 냉매의 증발기로서 기능하는 이용 측 열교환기는, 액 상태의 냉매를 가스 상태로 상변화시키는 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 냉매로서 이산화탄소를 이용한 경우와 같이, 상변화는 하지 않지만 열교환을 행하는 것에 의하여 냉매 밀도가 감소하는 것과 같은 변화를 일으키게 하는 것도 포함된다.
여기에서는, 냉매 회로가 냉매량 판정 운전을 할 때에, 열원 측 열교환기의 하류 측에 설치되어 있는 차단 밸브가 폐쇄되어 냉매의 흐름이 차단되면, 예를 들면, 응축기로서 기능하는 열원 측 열교환기에 있어서 응축된 액 냉매는, 냉매의 순환이 끊어져 있기 때문에, 주로 열원 측 열교환기 내에 있어서, 차단 밸브보다도 상류 측에 모여 간다. 한편, 냉매 운전이 행하여져 압축기가 구동하는 것에 의하여, 냉매 회로 중 차단 밸브의 하류 측이고 압축기보다도 상류 측의 부분, 예를 들면 이용 측 열교환기나 가스 냉매 연락 배관 등은 감압되어, 냉매가 거의 존재하지 않는 상태가 된다. 이 때문에, 냉매 회로의 냉매는, 차단 밸브보다도 상류 측에 집중적으로 모아져, 냉매 검지부가, 이 집중적으로 모아진 냉매량에 관한 검지를 행한다.
이것에 의하여, 냉매량에 관한 판정을 행하기 위한 조건을 간이적인 것으로 하면서, 적정한 냉매량의 판정을 행하는 것이 가능하게 된다.
제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 메모리와 제어부를 더 구비하고 있다. 메모리는, 냉매 회로를 이용하여 공조 운전을 적정하게 행하기 위하여 존재하는 것이 필요한 적정 냉매량의 데이터를 미리 격납하고 있다. 또한, 제어부는, 냉매 검지부에 의한 검지 결과와 적정 냉매량에 기초하여, 차단 밸브를 폐쇄한 상태로 하여 냉매량 판정 운전을 행한다.
여기에서는, 제어부가 차단 밸브를 폐쇄한 상태로 냉매량 판정 운전을 행하면서, 메모리에 격납되어 있는 적정 냉매량의 데이터와, 냉매 판정부에 의하여 판정되는 차단 밸브의 상류 측에 모여 있는 냉매량에 관한 정보를 비교하는 것에 의하여, 냉매 회로에 존재하고 있는 냉매의 과부족을 자동적으로 판단하는 것이 가능하게 된다.
제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 액 냉매 연락 배관의 일단(一端)에는 차단 밸브가 위치하고 있고, 액 냉매 연락 배관의 타단(他端)에는 이용 측 팽창 기구가 위치하고 있다. 그리고, 제어부는, 냉매량 판정 운전에 있어서 액 냉매 연락 배관을 흐르는 냉매 온도가 일정값으로 되도록 제어한 후에 이용 측 팽창 기구를 폐쇄하고, 차단 밸브를 폐쇄한다.
여기에서는, 제어부는, 액 냉매 연락 배관에 존재하고 있는 냉매의 온도가 일정값으로 되도록 제어한 후에, 액 냉매 연락 배관의 일단 및 타단을 폐쇄하여, 액 냉매 연락 배관을 밀폐시킨다. 이 때문에, 액 냉매 연락 배관에 존재하는 냉매량을 정확하게 정량화할 수 있다. 그리고, 제어부가 냉매량 판정 운전을 행하여 압축기를 구동시키는 것으로, 냉매 회로 중 압축기의 하류 측이고 이용 측 팽창 기구까지는 감압되는 것으로 냉매가 거의 없는 상태로 되고, 차단 밸브의 상류 측에 냉매가 모여진다.
이것에 의하여, 액 냉매 연락 배관에 있어서 정확한 양의 냉매가 밀폐되는 것으로, 냉매 회로 중 감압에 의하여 냉매가 거의 없는 상태의 부분(판정 오차가 생기는 부분)을 줄일 수 있어, 판정 정도를 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들면, 액 냉매 연락 배관에 정확한 양의 냉매가 밀폐되는 것으로, 차단 밸브의 상류 측에 모이는 냉매량을 그 부분만큼 줄일 수 있는 경우에는, 냉매 판정부에 의한 검지, 대상 부분을 적게 억제할 수 있다.
나아가 예를 들면, 건물에 냉매 회로를 설치하는 경우에 있어서, 액 냉매 연락 배관이 꽤 길게 설치되는 것에 의하여 냉매 회로의 냉매량이 크게 바뀌는 경우라도, 액 냉매 연락 배관에 정확한 양의 냉매를 밀폐시킬 수 있기 때문에, 차단 밸브의 상류 측에 있어서의 냉매 검지부에 의한 냉매량에 관한 검지에 대한 영향을 억제하여, 안정된 검지를 행하는 것이 가능하게 된다.
제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명 또는 제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 열원 유닛은, 제1 압축기와 제1 열원 열교환기를 가지는 제1 열원 유닛과, 제2 압축기와 제2 열원 열교환기를 가지는 제2 열원 유닛을 가지고 있다. 또한, 차단 밸브는, 제1 열원 측 열교환기에 대하여 냉매의 흐름의 하류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능한 제1 차단 밸브와, 제2 열원 측 열교환기에 대하여 냉매의 흐름의 하류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능한 제2 차단 밸브를 가지고 있다. 그리고, 냉매 검지부는, 제1 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측에 배치되고, 제1 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측이고 제1 압축기보다도 냉매의 흐름의 하류 측의 부분에 존재하는 냉매량에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부와, 제2 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측에 배치되고, 제2 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측이고 제2 압축기보다도 냉매의 흐름의 하류 측의 부분에 존재하는 냉매량에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부를 가지고 있다. 나아가, 메모리에는, 제1 열원 유닛에 대응하는 제1 소요 냉매량의 데이터와, 제2 열원 유닛에 대응하는 제2 소요 냉매량의 데이터가 미리 격납되어 있다. 그리고, 제어부는, 제1 소요 냉매량에 기초하여 제1 압축기의 운전을 제어하고, 제2 소요 냉매량에 기초하여 제2 압축기의 운전을 제어한다.
여기에서는, 냉매 회로에 있어서 열원 유닛이 복수 설치되어 있는 경우에, 제어부는, 각 열원 유닛의 압축기를, 각 열원 유닛의 열원 열교환기에 있어서 필요로 되는 냉매량에 따라 구동 제어할 수 있다. 이 때문에, 제어부는, 제1 열원 유닛에 제1 소요 냉매량의 냉매가 모인 시점에서 제1 압축기의 구동을 정지하고, 제2 열원 유닛에 제2 소요 냉매량의 냉매가 모인 시점에서 제2 압축기의 구동을 정지할 수 있다.
이것에 의하여, 각 열원 유닛 각각에 있어서 소정량의 냉매가 모이도록 조절하는 운전 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.
제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 제1 열원 유닛은, 제1 압축기와 제1 열원 열교환기의 사이에 배치되고, 제1 압축기로 향하는 냉매의 흐름을 멈추는 제1 역지 밸브를 가지고 있다. 또한, 제2 열원 유닛은, 제2 압축기와 제2 열원 열교환기의 사이에 배치되고, 제2 압축기로 향하는 냉매의 흐름을 멈추는 제2 역지 밸브를 가지고 있다.
여기에서는, 열원 유닛이 복수 설치되어 있는 경우에 있어서, 예를 들면, 제1 열원 유닛에 있어서 제1 소요 냉매량의 냉매가 모인 후에, 제2 열원 유닛이 아직 제2 소요 냉매량의 냉매량으로 차지 않은 상태에서 구동을 계속하고 있는 경우에, 제1 열원 유닛에 모여 있는 냉매가 역류하여 버릴 우려가 있다.
이것에 대하여, 여기에서는, 각 열원 유닛에 있어서, 압축기와 열원 열교환기의 사이에 역지 밸브가 배치되어 있다.
이것에 의하여, 열원 유닛에 일단 모인 냉매가 역류하여 버리는 것을 막는 것이 가능하게 된다.
제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 열원 측 열교환기와, 열원 측 열교환기에 대하여 제1 액 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 제1 이용 측 팽창 기구와, 제1 이용 측 팽창 기구에 대하여 제1 이용 측 냉매 배관을 통하여 접속되는 제1 이용 측 열교환기와, 열원 측 열교환기에 대하여 제2 액 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 제2 이용 측 팽창 기구와, 제2 이용 측 팽창 기구에 대하여 제2 이용 측 냉매 배관을 통하여 접속되는 제2 이용 측 열교환기와, 토출 측, 혹은, 흡입 측 중 어느 하나가 열원 측 열교환기에 대하여 열원 측 냉매 배관을 통하여 접속되는 압축기와, 제1 전환 수단과, 제2 전환 수단과, 바이패스 기구와, 토출 연통(連通) 전환 수단과, 차단 밸브와, 냉매 검지부, 제어부를 구비하고 있다. 여기서, 제1 전환 수단은, 압축기의 토출 측으로부터 연장되는 토출 가스 냉매 연락 배관과, 압축기의 흡입 측으로부터 연장되는 흡인 가스 냉매 연락 배관 중 어느 일방(一方)이 제1 이용 측 열교환기에 접속되도록 접속 상태를 전환할 수 있다. 제2 전환 수단은, 토출 가스 냉매 연락 배관과 흡인 가스 냉매 연락 배관 중 어느 일방이 제2 이용 측 열교환기에 접속되도록 접속 상태를 전환할 수 있다. 바이패스 기구는, 흡인 가스 냉매 연락 배관의 일부와 토출 가스 냉매 연락 배관의 일부를 연결하고, 흡인 가스 냉매 연락 배관의 일부와 토출 가스 냉매 연락 배관의 일부가 서로 연통하고 있는 상태와 서로 연통하고 있지 않는 상태를 전환하는 바이패스 연통 전환 수단을 가진다. 토출 연통 전환 수단과 압축기와 토출 가스 냉매 연락 배관이 서로 연통하고 있는 상태와 서로 연통하고 있지 않는 상태를 전환할 수 있다. 차단 밸브는, 열원 측 열교환기가 압축기의 토출 측에 접속되어 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 열원 측 열교환기의 하류 측에 배치되고, 응축된 액 냉매의 통과를 차단할 수 있다. 냉매 검지부는, 냉매의 흐름 방향에 있어서 차단 밸브의 상류 측에 배치되고, 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 존재하는 냉매의 양에 관한 검지를 행한다. 제어부는 차단 밸브가 닫혀있는 상태를 유지한 채로 압축기로부터 토출된 냉매를 열원 측 열교환기 측으로 보내는 것으로 냉매량 판정 운전을 실행시킨다. 또한, 냉매 검지부는 냉매량 판정 운전에 있어서 냉매의 응축이 생기고 있는 열원 측 열교환기에 모여 있는 액 냉매의 액면을 검지한다.
여기에서는, 제1 전환 기구의 전환 상태와 제2 전환 기구의 전환 상태의 조합에 의하여, 4 패턴의 운전 상태를 실현할 수 있다. 즉, 제1로, 제1 이용 측 열교환기에도 제2 이용 측 열교환기에도 토출 가스 냉매 연락 배관이 접속되어 있는 경우에는, 모두 응축기로서 기능하고, 어느 것에 있어서도 난방 운전이 행하여진다. 제2로, 제1 이용 측 열교환기에도 제2 이용 측 열교환기에도 흡인 가스 냉매 연락 배관이 접속되어 있는 경우에는, 모두 증발기로서 기능하고, 어느 것에 있어서도 냉매량 판정 운전이 행하여진다. 제3으로, 제1 이용 측 열교환기에 토출 가스 냉매 연락 배관이 접속되고, 제2 이용 측 열교환기에 흡인 가스 냉매 연락 배관이 접속되어 있는 경우에는, 응축기로서 기능하는 제1 이용 측 열교환기에서는 난방 운전이 행하여지고, 증발기로서 기능하는 제2 이용 측 열교환기에서는 냉매량 판정 운전이 행하여진다. 제4로, 제1 이용 측 열교환기에 흡인 가스 냉매 연락 배관이 접속되고, 제2 이용 측 열교환기에 토출 가스 냉매 연락 배관이 접속되어 있는 경우에는, 증발기로서 기능하는 제1 이용 측 열교환기에서는 냉매량 판정 운전이 행하여지고, 응축기로서 기능하는 제2 이용 측 열교환기에서는 난방 운전이 행하여진다. 제3, 제4로 나타내는 경우에는, 냉방과 난방이 동시에 행하여져 있게 되어, 각 이용 측 열교환기가 배치되어 있는 공간에 있어서 요구되는 공조를 실현할 수 있다.
이와 같은 냉난방 동시 운전이 가능한 냉매 회로에 존재하는 냉매의 양을 판정하기 위하여, 상술한 냉난방 동시 운전이 가능한 전환 상태로부터 이하와 같이 전환하는 설정을 하여, 열원 측 열교환기를 응축기로 하는 운전을 행한다. 우선, 토출 연통 전환 수단을 연통하고 있지 않는 상태로 한다. 다음으로, 바이패스 기구를, 흡인 가스 냉매 연락 배관의 일부와 토출 가스 냉매 연락 배관의 일부가 서로 연통하고 있는 상태로 한다. 나아가, 차단 밸브에 있어서, 냉매의 통과를 차단한다. 이와 같은 상태로 하여, 압축기를 구동시키면, 토출 가스 냉매가 열원 측 열교환기에 있어서 응축되고, 차단 밸브의 상류 측에 있어서 액 냉매가 모여 간다. 그리고, 냉매 회로의 다른 부분은 압축기의 흡입 측에 연통하여 감압되는 것에 의하여 냉매량이 감소하기 때문에, 판정 오차를 억제할 수 있다. 단지 액 냉매를 압축기의 운전에 집중시키는 것만으로 냉매량에 관한 판정이 가능하게 되기 때문에, 다른 부분은, 압축기의 흡입 측과 연통한 상태로 되는 것으로부터, 단지, 압축기를 운전하여 액 냉매를 차단 밸브의 상류 측에 모아 가는 것만으로, 냉매 검지부에 의하여 액 냉매의 양에 관한 검지가 행하여져, 냉매량을 판정할 수 있다.
이것에 의하여, 냉난방 동시 운전이 가능한 냉매 회로를 구비하는 공기 조화 장치여도, 차단 밸브의 상류 측에 모이는 액 냉매량을 검지하는 것에 의하여, 간이적인 운전 조건으로 판정 정도가 높은 냉매량 판정을 행하는 것이 가능하게 된다.
제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 접수부와 제어부를 더 구비하고 있다. 접수부는, 냉매의 양에 관한 검지를 행하기 위한 소정 신호를 받아들인다. 제어부는, 접수부가 소정 신호를 받아들인 경우에, 바이패스 기구의 바이패스 연통 전환 수단을 전환하여 흡인 가스 냉매 연락 배관의 일부와 토출 가스 냉매 연락 배관의 일부가 서로 연통하고, 토출 연통 전환 수단을 전환하여 압축기와 토출 가스 냉매 연락 배관이 서로 연통하고 있지 않는 상태로 하여, 열원 측 열교환기가 압축기의 토출 측에 접속되어 냉매의 응축기로서 기능하는 상태로 되도록 제어한다.
여기에서는, 제어부는, 접수부가 소정 신호를 받아들인 경우에, 열원 측 열교환기가 압축기의 토출 측에 접속되어 냉매의 응축기로서 기능하도록 접속 상태의 전환 제어를 행한다. 나아가 제어부는, 흡인 가스 냉매 연락 배관 및 토출 가스 냉매 연락 배관이 모두, 압축기의 흡입 측에 접속된 상태로 되도록 접속 상태의 전환 제어를 행한다.
이것에 의하여, 냉난방 자동 운전을 행하기 위한 냉매 회로의 접속 상태로부터, 냉매량에 관한 판정을 행하기 위한 냉매 회로의 접속 상태로, 소정 신호를 받은 경우에, 자동적으로 전환하는 것이 가능하게 된다.
제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 열원 측 열교환기는, 제1 열원 측 열교환기와, 제1 열원 측 열교환기에 대하여 병렬로 접속되는 제2 열원 측 열교환기를 가지고 있다. 차단 밸브는, 열원 측 열교환기가 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 제1 열원 측 열교환기의 하류 측에 배치되는 제1 차단 밸브와, 제2 열원 측 열교환기의 하류 측에 배치되는 제2 차단 밸브를 가지고 있다. 냉매 검지부는, 냉매의 흐름 방향에 있어서 제1 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부와, 제2 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부를 가지고 있다. 그리고, 냉매의 흐름 방향에 있어서, 제1 열원 측 열교환기의 상류 측에 배치되는 제1 밸브와, 냉매의 흐름 방향에 있어서, 제2 열원 측 열교환기의 상류 측에 배치되는 제2 밸브를 가지는 밸브를 더 구비하고 있다. 제어부는, 제1 검지부에 있어서 제1 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍과, 제2 검지부에 있어서 제2 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍 중, 어느 하나의 빠른 타이밍으로 검지되는 쪽의 밸브를 먼저 닫는 제어를 행한다.
여기에서는, 열원 측 열교환기가 병렬로 복수 나란히 설치되어 있는 경우의 냉매량의 판정 운전에 있어서, 제어부는, 각 열원 측 열교환기에 있어서 소정 냉매량이 검지되는 순으로, 대응하는 밸브를 닫는 제어를 행한다. 이 때문에, 각 열원 측 열교환기에는, 소정 냉매량을 넘는 액 냉매가 모이지 않는다.
이것에 의하여, 복수의 열원 측 열교환기에 있어서 액 냉매의 모임 상태에 고르지 못함이 생길 것 같은 경우라도, 각 열원 측 열교환기마다 소정 냉매량을 각각 모아 가는 것이 가능하게 된다.
제9 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 열원 측 열교환기는, 제1 열원 측 열교환기와, 제1 열원 측 열교환기에 대하여 병렬로 접속되는 제2 열원 측 열교환기를 가지고 있다. 차단 밸브는, 열원 측 열교환기가 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 제1 열원 측 열교환기의 하류 측에 배치되는 제1 차단 밸브와, 제2 열원 측 열교환기의 하류 측에 배치되는 제2 차단 밸브를 가지고 있다. 냉매 검지부는, 냉매의 흐름 방향에 있어서 제1 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부와, 제2 차단 밸브의 상류 측이고 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부를 가지고 있다. 그리고, 냉매의 흐름 방향에 있어서, 제1 열원 측 열교환기의 상류 측에 배치되는 제1 밸브와, 냉매의 흐름 방향에 있어서, 제2 열원 측 열교환기의 상류 측에 배치되는 제2 밸브를 가지는 밸브를 더 구비하고 있다. 제어부는, 제1 검지부에 있어서 제1 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍과, 제2 검지부에 있어서 제2 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍이 동시가 되도록 제1 밸브와 제2 밸브의 개도(開度)의 비율을 조절하는 제어를 행한다.
여기에서는, 열원 측 열교환기가 병렬로 복수 나란히 설치되어 있는 경우의 냉매량의 판정 운전에 있어서, 제어부는, 각 열원 측 열교환기에 있어서 각각의 소정 냉매량이 동시에 모여 검지되도록, 제1 밸브와 제2 밸브의 개도의 비율을 조절하는 제어를 행한다. 이 때문에, 각 열원 측 열교환기에는, 소정 냉매량의 비율에 따른 냉매가 공급되어 가게 된다.
이것에 의하여, 복수의 열원 측 열교환기에 있어서 액 냉매의 모임 상태에 고르지 못함이 생길 것 같은 경우라도, 각 열원 측 열교환기마다 소정 냉매량을 각각 모아 가는 것이 가능하게 된다.
제10 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제6 발명 내지 제9 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치이고, 압축기의 토출 측과 압축기의 흡입 측을 접속하고, 개폐 기구를 가지는 핫(hot) 가스 바이패스 회로를 더 구비하고 있다.
냉매량의 판정 운전을 행하는 경우에는, 열원 측 열교환기에 있어서 가스 냉매가 응축하는 속도에 대하여, 열원 측 열교환기에 대한 압축기로부터의 냉매 공급 속도가 상회하여 버릴 우려가 있다.
이것에 대하여, 여기에서는, 핫 가스 바이패스 회로를 설치하는 것으로, 열원 측 열교환기에 있어서 완전히 응축할 수 없는 가스 냉매가 공급되는 일이 있어도, 핫 가스 바이패스 회로의 개폐 기구를 여는 것에 의하여, 완전히 응축할 수 없는 냉매를 압축기의 흡입 측으로 유도하여 재차 순환시킬 수 있다.
이것에 의하여, 열원 측 열교환기에 있어서의 응축 속도와 가스 냉매 공급 속도를 조화시키는 것이 가능하게 된다.
덧붙여 예를 들면, 압축기의 토출 측의 배관의 내압 강도가 충분하지 않은 염가의 것이었다고 하여도, 토출 측의 이상(異常)으로 너무 오르는 고압 상태를 핫 가스 바이패스 회로에 의하여 회피할 수 있기 때문에, 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
제11 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제10 발명에 관련되는 공기 조화 장치이고, 압축기는, 제1 압축기와, 제1 압축기에 대하여 병렬로 접속된 개별로 운전 제어 가능한 제2 압축기를 가지고 있다. 핫 가스 바이패스 회로는, 제1 압축기 및 제2 압축기의 토출 측과 제1 압축기 및 제2 압축기의 흡입 측을 접속한다.
여기에서는, 제1 압축기의 토출 측과 흡입 측 및 제2 압축기의 토출 측과 흡입 측이 모두 핫 가스 바이패스 회로에 연통되어 있고, 순환량을 늘려도 파탄을 회피할 수 있는 등, 제1 압축기 및 제2 압축기에 있어서의 용량 변화에 대응할 수 있다. 이 때문에, 제1 압축기에 관해서도 제2 압축기에 관해서도, 어느 압축기에 관해서도 가동 상황을 유지시킨 채로 냉매량 판정을 행할 수 있다. 따라서, 압축기를 복수대 이용하는 경우라도, 냉매량 판정 시에 있어서, 정지하고 있는 압축기가 발생하지 않도록 하는 것으로, 가동 중이고 냉동기유가 고온 고압 상태인 압축기의 냉동기유에 대한 냉매의 용해도와, 정지 중이고 냉동기유가 저온 저압 상태인 압축기의 냉동기유에 대한 냉매의 용해도의 상위에 의하여 생기는 판정 오차를 억제할 수 있다.
이것에 의하여, 냉동기유에 용존하는 냉매량의 변화를 억제하여 냉매량의 판정 정도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
<발명의 효과>
제1 발명의 공기 조화 장치에서는, 냉매량에 관한 판정을 행하기 위한 조건을 간이적인 것으로 하면서, 적정한 냉매량의 판정을 행하는 것이 가능하게 된다.
제2 발명의 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로에 존재하고 있는 냉매의 과부족을 자동적으로 판단하는 것이 가능하게 된다.
제3 발명의 공기 조화 장치에서는, 액 냉매 연락 배관에 있어서 정확한 양의 냉매가 밀폐되는 것으로, 냉매 회로 중 감압에 의하여 냉매가 거의 없는 상태의 부분(판정 오차가 생기는 부분)을 줄일 수 있어, 판정 정도를 향상시킬 수 있다.
제4 발명의 공기 조화 장치에서는, 복수의 열원 유닛을 접속한 경우에 각 열원 유닛 각각에 있어서 소정량의 냉매가 모이도록 조절하는 운전 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.
제5 발명의 공기 조화 장치에서는, 복수 접속한 열원 유닛의 일부를 정지한 후에 열원 유닛에 일단 모인 냉매가 역류하여 버리는 것을 막는 것이 가능하게 된다.
제6 발명의 공기 조화 장치에서는, 냉난방 동시 운전이 가능한 냉매 회로를 구비하는 공기 조화 장치여도, 차단 밸브의 상류 측에 모이는 액 냉매량을 검지하는 것에 의하여, 간이적인 운전 조건으로 판정 정도가 높은 냉매량 판정을 행하는 것이 가능하게 된다.
제7 발명의 공기 조화 장치에서는, 냉난방 자동 운전을 행하기 위한 냉매 회로의 접속 상태로부터, 냉매량에 관한 판정을 행하기 위한 냉매 회로의 접속 상태로, 소정 신호를 받은 경우에, 자동적으로 전환하는 것이 가능하게 된다.
제8 발명의 공기 조화 장치에서는, 복수의 열원 측 열교환기에 있어서 액 냉매의 모임 상태에 고르지 못함이 생길 것 같은 경우라도, 각 열원 측 열교환기마다 소정 냉매량을 각각 모아 가는 것이 가능하게 된다.
제9 발명의 공기 조화 장치에서는, 복수의 열원 측 열교환기에 있어서 액 냉매의 모임 상태에 고르지 못함이 생길 것 같은 경우라도, 각 열원 측 열교환기마다 소정 냉매량을 각각 모아 가는 것이 가능하게 된다.
제10 발명의 공기 조화 장치에서는, 열원 측 열교환기에 있어서의 응축 속도와 가스 냉매 공급 속도를 조화시키는 것이 가능하게 된다.
제11 발명의 공기 조화 장치에서는, 냉동기유에 용존하는 냉매량의 변화를 억제하여 냉매량의 판정 정도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 실외 열교환기의 개략도이다.
도 3은 실외 열교환기에 모이는 냉매를 도시하는 개념도이다.
도 4는 공기 조화 장치의 제어 블럭도이다.
도 5는 냉매 회로 내를 흐르는 냉매 상태를 도시하는 모식도이다.
도 6은 적정 냉매량 충전 운전의 플로차트이다.
도 7은 실외 팽창 밸브를 닫아 실외 열교환기에 냉매를 모으는 모습을 도시하는 도면이다.
도 8은 실외 열교환기에 냉매를 회수할 때의 냉매 상태를 도시하는 모식도이다.
도 9는 실외 열교환기의 다른 일례를 도시하는 도면.
도 10은 제2 실시예에 관련되는 실외 열교환기가 복수대 설치되어 있는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 11은 다른 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 12는 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 13은 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 실내 유닛이 냉방-냉방 운전을 행하고 있는 경우의 개략도이다.
도 14는 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 실내 유닛이 난방-난방 운전을 행하고 있는 경우의 개략도이다.
도 15는 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 실내 유닛이 냉방 -난방 운전을 행하고 있는 경우의 개략도이다.
도 16은 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 실내 유닛이 난방-냉방 운전을 행하고 있는 경우의 개략도이다.
도 17은 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 자동 충전 운전·냉매량 판정 운전에 있어서 액온 일정 제어를 행하고 있는 경우의 개략도이다.
도 18은 제3 실시예에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 자동 충전 운전·냉매량 판정 운전에 있어서 실외 열교환기에 액 냉매를 모으고 있는 경우의 개략도이다.
도 19는 제3 실시예의 변형예 (A)에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 자동 충전 운전·냉매량 판정 운전에 있어서 실외 열교환기에 액 냉매를 모으고 있는 경우의 개략도이다.
도 20은 제3 실시예의 변형예 (B)에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 자동 충전 운전·냉매량 판정 운전에 있어서 실외 열교환기에 액 냉매를 모으고 있는 경우의 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한부호의 설명>
1: 공기 조화 장치
2: 실외 유닛(열원 유닛)
4, 5: 실내 유닛(이용 유닛)
6: 액 냉매 연락 배관(냉매 연락 배관)
7: 가스 냉매 연락 배관(냉매 연락 배관)
7d: 토출 가스 냉매 연락 배관
7s: 흡인 가스 냉매 연락 배관
10: 냉매 회로
21: 압축기
23: 실외 열교환기(열원 측 열교환기)
41, 51: 실내 팽창 밸브(이용 측 팽창 기구)
42, 52: 실내 열교환기(이용 측 열교환기)
43, 53: 실내 팬(송풍 팬)
69: 개폐 밸브
98: 접수부
99: 개폐 밸브
400: 공기 조화 장치
421: 제2 압축기
422: 삼방 밸브(바이패스 연통 전환 수단)
424: 실외 배관(열원 측 냉매 배관)
427: 바이패스 배관(바이패스 기구)
HPS: 핫 가스 바이패스 회로
SV4d: 토출 가스 개폐 밸브(제1 전환 수단)
SV4s: 흡인 가스 개폐 밸브(제1 전환 수단)
SV5d: 토출 가스 개폐 밸브(제2 전환 수단)
SV5s: 흡인 가스 개폐 밸브(제2 전환 수단)
이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 관하여 설명한다.
(1) 공기 조화 장치의 구성
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 실내의 냉난방에 사용되는 장치이다. 공기 조화 장치(1)는, 주로, 1대의 열원 유닛으로서의 실외 유닛(2)과, 그것에 병렬로 접속된 복수대(본 실시예에서는, 2대)의 이용 유닛으로서의 실내 유닛(4, 5)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 접속하는 냉매 연락 배관으로서의 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)과 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다.
＜실내 유닛＞
실내 유닛(4, 5)은, 빌딩 등의 실내의 천정에 매입이나 걸이 등에 의하여, 또는, 실내의 벽면에 벽걸이 등에 의하여 설치되어 있다. 실내 유닛(4, 5)은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다.
다음으로, 실내 유닛(4, 5)의 구성에 관하여 설명한다. 덧붙여 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)은 마찬가지의 구성이기 때문에, 여기에서는, 실내 유닛(4)의 구성만 설명하고, 실내 유닛(5)의 구성에 관해서는, 각각, 실내 유닛(4)의 각 부를 나타내는 40번대의 부호를 대신하여 50번대의 부호를 붙이고, 각 부의 설명을 생략한다.
실내 유닛(4)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(10a)(실내 유닛(5)에서는, 실내 측 냉매 회로(10b))를 가지고 있다. 이 실내 측 냉매 회로(10a)는, 주로, 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41)와 이용 측 열교환기로서의 실내 열교환기(42)를 가지고 있다.
본 실시예에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)는, 실내 측 냉매 회로(10a) 내를 흐르는 냉매의 유량의 조절 등을 행하기 위하여, 실내 열교환기(42)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이다.
본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 증발기로서 기능하여 실내 공기를 냉각하고, 난방 운전 시에는 냉매의 응축기로서 기능하여 실내 공기를 가열하는 열교환기이다.
본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)은, 유닛 내로 실내 공기를 흡입하여, 실내 열교환기(42)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 공급 공기로서 실내로 공급하기 위한 송풍 팬으로서의 실내 팬(43)을 가지고 있다. 실내 팬(43)은, 실내 열교환기(42)로 공급하는 공기의 풍량을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어 서, DC팬 모터로 이루어지는 모터(43m)에 의하여 구동되는 원심 팬이나 다익팬 등이다.
또한, 실내 유닛(4)에는, 각종 센서가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 액측에는, 냉매의 온도(즉, 난방 운전 시에 있어서의 응축 온도 또는 냉방 운전 시에 있어서의 증발 온도에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 액측 온도 센서(44)가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 가스 측에는, 냉매의 온도를 검출하는 가스 측 온도 센서(45)가 설치되어 있다. 실내 유닛(4)의 실내 공기의 흡입구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실내 공기의 온도(즉, 실내 온도)를 검출하는 실내 온도 센서(46)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 액측 온도 센서(44), 가스 측 온도 센서(45) 및 실내 온도 센서(46)는, 서미스터(thermistor)로 이루어진다. 또한, 실내 유닛(4)은, 실내 유닛(4)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(47)를 가지고 있다. 그리고, 실내 측 제어부(47)는, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)을 개별적으로 조작하기 위한 리모컨(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(2)과의 사이에서 전송선(8a)을 통하여 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
＜실외 유닛＞
실외 유닛(2)은, 빌딩 등의 실외에 설치되어 있고, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 접속되어 있으며, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.
다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 관하여 설명한다. 실외 유닛(2)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10c)를 가지고 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10c)는, 주로, 압축기(21)와, 사방 전환 밸브(22)와, 열원 측 열교환기로서의 실외 열교환기(23)와, 팽창 기구로서의 실외 팽창 밸브(38)와, 어큐뮬레이터(24)와, 온도 조절 기구로서의 과냉각기(25)와, 액측 폐쇄 밸브(26)와, 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 가지고 있다.
압축기(21)는, 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 압축기이며, 본 실시예에 있어서, 인버터에 의하여 회전수가 제어되는 모터(21m)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다.
사방 전환 밸브(22)는, 냉매의 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 운전 시에는, 실외 열교환기(23)를 압축기(21)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한 실내 열교환기(42, 52)를 실외 열교환기(23)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출 측과 실외 열교환기(23)의 가스 측을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입 측(구체적으로는, 어큐뮬레이터(24))과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하고(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 실선을 참조), 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(42, 52)를 압축기(21)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한, 실외 열교환기(23)를 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출 측과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입 측과 실외 열교환기(23)의 가스 측을 접속하는 것이 가능하다(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 파선을 참조).
본 실시예에 있어서, 실외 열교환기(23)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 헤더(header, 11)와 분류 캐필러리(branching capillary, 12)와, 이 헤더(11)와 분류 캐필러리(12)를 서로 간격을 두고 대략 병행으로 접속하는 복수의 편평관(13)을 가지는, 이른바 핀＆튜브형의 열교환기이다. 덧붙여 본 발명이 적용되는 냉매 회로의 열교환기로서는, 이와 같은 핀＆튜브형의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 셸(shell)＆튜브형의 것이나, 플레이트형(plate type)의 것 등이어도 무방하다(예를 들면, 도 9 참조). 이 실외 열교환기(23)는, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여, 냉방 운전 시에는 헤더(11)로부터 유입하는 가스 냉매를 액화시키는 응축기로서 기능하고, 난방 운전 시에는 분류 캐필러리(12)로부터 유입하는 액 냉매를 기화시키는 증발기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는, 그 가스 측이 압축기(21)나 사방 전환 밸브(22) 측에 접속되고, 그 액측이 실외 팽창 밸브(38)나 액 냉매 연락 배관(6) 측에 접속되어 있다.
또한, 실외 열교환기(23)의 측면에는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 응축한 액 냉매의 양을 검지하는 액면 검지 센서(39)가 설치되어 있다. 액면 검지 센서(39)는, 실외 열교환기(23)에 모여 있는 액 냉매의 양을 검출하기 위한 센서이고, 관 형상 검지 부재에 의하여 구성되어 있다. 여기에서는, 예를 들면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 냉방 운전의 경우에는, 압축기(21)로부터 유입하여 오는 고온 가스 냉매는, 실외 열교환기(23) 내에 있어서, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 공기와의 열교환에 의하여, 현열(顯熱) 변화하여, 가스 상태를 유지한 채로 외기 온 도 정도까지 식혀진다. 그리고, 가스 냉매는, 그 후, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 공기와의 새로운 열교환에 의하여, 잠열 변화하여, 온도를 일정하게 유지한 채 응축하여 나가, 기액이상(氣液二相) 상태를 거쳐 액 냉매로 된다. 액면 검지 센서(39)는, 냉매가 기체 상태로 존재하는 영역과 액체 상태로 존재하는 영역의 경계를 액면으로써 검출하게 된다. 덧붙여 여기서, 액면 검지 센서(39)는, 상술한 관 형상 검지 부재에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 실외 열교환기(23)에 모여 있는 액 냉매의 양을 검출하는 센서이고, 실외 열교환기(23)의 높이 방향을 따르도록 복수 개소에 배치된 서미스터에 의하여 구성되며, 상술한 바와 같이, 외기 온도보다도 높은 가스 냉매의 과열 상태 부분과, 외기 온도와 동일한 정도의 온도인 액 냉매의 부분의 경계를 액면으로써 검출하는 것이어도 무방하다.
본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)는, 실외 측 냉매 회로(10c) 내를 흐르는 냉매의 압력이나 유량 등의 조절을 행하기 위하여, 실외 열교환기(23)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이며, 완전하게 닫힘 상태로 할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여, 실외 열교환기(23)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 실외로 배출하기 위한 송풍 팬으로서의 실외 팬(28)을 가지고 있다. 이 실외 팬(28)은, 실외 열교환기(23)로 공급하는 공기의 풍량을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서, DC팬 모터로 이루어지는 모터(28m)에 의하여 구동되는 프로펠러 팬 등이다.
어큐뮬레이터(24)는, 사방 전환 밸브(22)와 압축기(21)의 사이에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하의 변동 등에 따라 냉매 회로(10) 내에 발생하 는 잉여 냉매를 모으는 것이 가능한 용기이다.
과냉각기(25)는, 본 실시예에 있어서, 2중관식의 열교환기이며, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축된 후에, 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매를 냉각하기 위하여 설치되어 있다. 과냉각기(25)는, 본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)와 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이에 접속되어 있다.
본 실시예에 있어서, 과냉각기(25)의 냉각원으로서의 바이패스 냉매 회로(61)가 설치되어 있다. 덧붙여 이하의 설명에서는, 냉매 회로(10)로부터 바이패스 냉매 회로(61)를 제외한 부분을, 편의상, 주 냉매 회로라고 부르기로 한다.
바이패스 냉매 회로(61)는, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 주 냉매 회로로부터 분기(分岐)시켜 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 주 냉매 회로에 접속되어 있다. 구체적으로는, 바이패스 냉매 회로(61)는, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 실외 열교환기(23)와 과냉각기(25)의 사이의 위치로부터 분기시키도록 접속된 분기 회로(64)와, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 압축기(21)의 흡입 측에 접속된 합류 회로(65)를 가지고 있다. 그리고, 분기 회로(64)에는, 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량을 조절하기 위한 바이패스 팽창 밸브(62)가 설치되어 있다. 여기서, 바이패스 팽창 밸브(62)는, 전동 팽창 밸브로 이루어진다. 이것에 의하여, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매는, 과냉각기(25)에 있어서, 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 감압된 후의 바이패스 냉매 회로(61) 를 흐르는 냉매에 의하여 냉각된다. 즉, 과냉각기(25)는, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도 조절에 의하여 능력 제어가 행하여지게 된다.
액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7))과의 접속구(接續口)에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(26)는, 실외 열교환기(23)에 접속되어 있다. 가스 측 폐쇄 밸브(27)는, 사방 전환 밸브(22)에 접속되어 있다.
또한, 실외 유닛(2)에는, 상술한 액면 검지 센서(39) 이외에도, 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(2)에는, 압축기(21)의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 센서(29)와, 압축기(21)의 토출 압력을 검출하는 토출 압력 센서(30)와, 압축기(21)의 흡입 온도를 검출하는 흡입 온도 센서(31)와, 압축기(21)의 토출 온도를 검출하는 토출 온도 센서(32)가 설치되어 있다. 흡입 온도 센서(31)는, 어큐뮬레이터(24)와 압축기(21)의 사이의 위치에 설치되어 있다. 실외 열교환기(23)에는, 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 냉방 운전 시에 있어서의 응축 온도 또는 난방 운전 시에 있어서의 증발 온도에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 열교 온도 센서(33)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(23)의 액측에는, 냉매의 온도 Tco를 검출하는 액측 온도 센서(34)가 설치되어 있다. 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구에는, 냉매의 온도(즉, 액관 온도)를 검출하는 액관 온도 센서(35)가 설치되어 있다. 바이패스 냉매 회로(61)의 합류 회로(65)에는, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구를 흐르는 냉매의 온도를 검출하기 위한 바이패스 온도 센서(63)가 설치되어 있다. 실외 유닛(2)의 실외 공기의 흡입 구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실외 공기의 온도(즉, 실외 온도)를 검출하는 실외 온도 센서(36)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 흡입 온도 센서(31), 토출 온도 센서(32), 열교 온도 센서(33), 액측 온도 센서(34), 액관 온도 센서(35), 실외 온도 센서(36) 및 바이패스 온도 센서(63)는, 서미스터로 이루어진다. 또한, 실외 유닛(2)은, 실외 유닛(2)를 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실외 측 제어부(37)를 가지고 있다. 그리고, 실외 측 제어부(37)는, 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터, 메모리나 모터(21m)를 제어하는 인버터 회로 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4, 5)의 실내 측 제어부(47, 57)와의 사이에서 전송선(8a)을 통하여 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와, 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a)에 의하여, 공기 조화 장치(1) 전체의 운전 제어를 행하는 제어부(8)가 구성되어 있다.
제어부(8)는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 각종 센서(29 ~ 36, 39, 44 ~ 46, 54 ~ 56, 63)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이들의 검출 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 22, 28m, 38, 41, 43m, 51, 53m, 62)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다. 덧붙여 도 4에 도시되는 바와 같이, 제어부(8)에는, 메모리(19)가 접속되어 있고, 각종 제어를 행할 때에 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터의 읽어냄을 행한다. 여기서 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터로서는, 예를 들면, 건물에 시공된 후의 배관 길이 등이 고려된 물건마다에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)의 적정 냉매량 데이터 등이 있다. 제어부(8) 는, 후술하는 바와 같이, 냉매 자동 충전 운전이나, 냉매 누설 검지 운전을 행할 때에 이들의 데이터를 읽어내어, 냉매 회로(10)에 적정한 양만큼의 냉매를 충전시킨다. 또한, 메모리(19)에는, 이 적정 냉매량 데이터(적정 냉매량 Z)와는 별도로, 액관 확정 냉매량 데이터(액관 확정 냉매량 Y)와, 실외 열교 수집 냉매량 데이터(실외 열교 수집 냉매량 X)가 격납되어 있고, Z=X＋Y의 관계가 만족시켜지도록 되어 있다. 여기서, 액관 확정 냉매량 Y는, 후술하는 운전에 있어서, 실외 열교환기(23)의 하류 측으로부터 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(25) 및 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 및, 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 바이패스 팽창 밸브(62)에 이르기까지의 부분을 일정 온도의 액 냉매에 의하여 실(seal)시킨 경우에, 이 부분에 고정되어 있는 냉매량이다(덧붙여 실외 팽창 밸브(38)로부터 과냉각기(25)에 이르는 부분의 용적이 작아지도록 설계되어 있고, 판정 오차에 주는 영향은 적다). 또한, 실외 열교 수집 냉매량 X는, 적정 냉매량 Z로부터, 액관 확정 냉매량 Y를 빼서 얻어지는 냉매량이다. 나아가, 메모리(19)에는, 실외 열교환기(23)의 액면의 데이터에 기초하여, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모인 냉매량을 산출할 수 있는 관계식이 격납되어 있다.
또한, 제어부(8)에는, 후술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 누설을 검지한 것을 알리기 위한 LED 등으로 이루어지는 경고 표시부(9)가 접속되어 있다. 여기서, 도 4는 공기 조화 장치(1)의 제어 블럭도이다.
＜냉매 연락 배관＞
냉매 연락 배관(6, 7)은, 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에, 현지에서 시공되는 냉매 배관이며, 설치 장소나 실외 유닛과 실내 유닛의 조합 등의 설치 조건에 따라 여러 가지의 길이나 관경을 가지는 것이 사용된다. 이 때문에, 예를 들면, 신규로 공기 조화 장치를 설치하는 경우에는, 공기 조화 장치(1)에 대하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 설치 조건에 따른 적정한 양의 냉매를 충전할 필요가 있다.
이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10a, 10b)와, 실외 측 냉매 회로(10c)와, 냉매 연락 배관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)로 구성되는 제어부(8)에 의하여, 사방 전환 밸브(22)에 의하여 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전을 행하는 것과 함께, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 각 기기의 제어를 행하도록 되어 있다.
(2) 공기 조화 장치의 동작
다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 동작에 관하여 설명한다.
본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 운전 모드로서는, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전 모드와, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후 등에 시운전을 행할 때에 냉매 회로(10)에 대하여 적정량의 냉매를 충전하는 적정 냉매량 자동 충전 운전 모드와, 이와 같은 시운전을 종료하고 통상 운전을 개시한 후에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 모드가 있다.
이하, 공기 조화 장치(1)의 각 운전 모드에 있어서의 동작에 관하여 설명한다.
＜통상 운전 모드＞
(냉방 운전)
우선, 통상 운전 모드에 있어서의 냉방 운전에 관하여, 도 1 및 도 3을 이용하여 설명한다.
냉방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(21)의 토출 측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속되고, 또한, 압축기(21)의 흡입 측이 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측에 접속된 상태로 되어 있다. 여기서, 실외 팽창 밸브(38) 및 바이패스 팽창 밸브(62)는, 완전 열림 상태로 되고, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)도 열림 상태로 되어 있다.
이 냉매 회로(10) 상태로, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동하면, 저압의 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되고 압축되어 고압의 가스 냉매로 된다. 그 후, 고압의 가스 냉매는, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 실외 열교환기(23)로 보내지고, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 응축해 고압의 액 냉매로 된다. 그리고, 이 고압의 액 냉매는, 실외 팽창 밸브(38)를 통과하여, 과냉각기(25)로 유입하고, 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매와 열교환을 행하여 한층 더 냉각되어 과냉각 상태가 된다. 이 때, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축한 고압의 액 냉매의 일부는, 바이패스 냉매 회로(61)에 분기되고, 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 감압된 후에, 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌려진다. 여기서, 바이패스 팽창 밸브(62)를 통과하는 냉매는, 압축기(21)의 흡입 압력 근처까지 감압되는 것으로, 그 일부가 증발한다. 그리고, 바이패스 냉매 회로(61)의 바이패스 팽창 밸브(62)의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측을 향하여 흐르는 냉매는, 과냉각기(25)를 통과하여, 주 냉매 회로 측의 실외 열교환기(23)로부터 실내 유닛(4, 5)으로 보내지는 고압의 액 냉매와 열교환을 행한다.
그리고, 과냉각 상태가 된 고압의 액 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 액 냉매 연락 배관(6)을 경유하여, 실내 유닛(4, 5)으로 보내진다.
이 실내 유닛(4, 5)으로 보내진 고압의 액 냉매는, 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의하여 압축기(21)의 흡입 압력 근처까지 감압되어 저압의 기액이상 상태의 냉매로 되어 실내 열교환기(42, 52)로 보내지고, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 실내 공기와 열교환을 행하여 증발해 저압의 가스 냉매로 된다.
이 저압의 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(7)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 사방 전환 밸브(22)를 경유하여, 어큐뮬레이터(24)로 유입한다. 그리고, 어큐뮬레이터(24)로 유입한 저압의 가스 냉매는, 다시, 압축기(21)로 흡입된다.
여기서, 냉방 운전을 행하고 있을 때에 있어서의 냉매 회로(10)의 냉매의 분포 상태는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 냉매가, 액 상태, 기액이상 상태, 가스 상 태의 각 상태를 취해 분포하고 있다. 구체적으로는, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측이고 실외 열교환기(23)의 하류 측을 기점으로 하여, 주 냉매 회로의 과냉각기(25)와 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 실내 팽창 밸브(41, 51)의 상류 측까지, 및, 바이패스 팽창 밸브(62)의 상류 측까지가, 액 상태의 냉매로 채워져 있다. 그리고, 실내 팽창 밸브(41, 51)로부터 실내 열교환기(42, 52)의 하류 측까지, 바이패스 팽창 밸브(62)로부터 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로(61)에 있어서의 하류 측까지가, 및, 실외 열교환기(23)의 상류 측이, 기액이상 상태의 냉매로 채워져 있다. 나아가 냉매 회로(10)의 다른 부분, 즉, 실내 열교환기(42, 52)의 상류 측을 기점으로 하여 주 냉매 회로의 가스 냉매 연락 배관(7)을 포함하고, 바이패스 냉매 회로(61)의 과냉각기(25)의 상류 측을 기점으로 하여 바이패스 냉매 회로(61)의 하류 측을 포함하고, 어큐뮬레이터(24), 압축기(21)를 포함하는 실외 열교환기(23)의 하류 측까지가, 가스 냉매로 채워져 있다.
덧붙여 통상의 냉방 운전에서는, 냉매는 이와 같은 분포로 냉매 회로(10) 내에 분포하고 있지만, 후술하는 적정 냉매량 자동 충전 운전 및 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉방 운전에서는, 액 냉매 연락 배관(6)과 실외 열교환기(23)에 액 냉매가 수집된 분포로 된다.
(난방 운전)
다음으로, 통상 운전 모드에 있어서의 난방 운전에 관하여 설명한다.
난방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 파선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(21)의 토출 측이 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하 여 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측에 접속되고, 또한, 압축기(21)의 흡입 측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속된 상태로 되어 있다. 실외 팽창 밸브(38)는, 실외 열교환기(23)로 유입하는 냉매를 실외 열교환기(23)에 있어서 증발시키는 것이 가능한 압력(즉, 증발 압력)까지 감압하기 위하여 개도 조절되도록 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는, 열림 상태로 되어 있다. 실내 팽창 밸브(41, 51)는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도가 일정해지도록 개도 조절되게 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도는, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력을 응축 온도에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 이 냉매의 포화 온도값으로부터 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 또한, 바이패스 팽창 밸브(62)는 닫혀 있다.
이 냉매 회로(10)의 상태로, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동하면, 저압의 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되고 압축되어 고압의 가스 냉매로 되고, 사방 전환 밸브(22), 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 경유하여, 실내 유닛(4, 5)으로 보내진다.
그리고, 실내 유닛(4, 5)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서, 실내 공기와 열교환을 행하여 응축해 고압의 액 냉매로 된 후, 실내 팽창 밸브(41, 51)를 통과할 때에, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 밸브 개도에 따라 감압된다.
이 실내 팽창 밸브(41, 51)를 통과한 냉매는, 액 냉매 연락 배관(6)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 액측 폐쇄 밸브(26), 과냉각기(25) 및 실외 팽창 밸브(38)를 경유하여 한층 더 감압된 후에, 실외 열교환기(23)로 유입한다. 그리고, 실외 열교환기(23)로 유입한 저압의 기액이상 상태의 냉매는, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 증발해 저압의 가스 냉매로 되고, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 어큐뮬레이터(24)로 유입한다. 그리고, 어큐뮬레이터(24)로 유입한 저압의 가스 냉매는, 다시 압축기(21)로 흡입된다.
이상과 같은 통상 운전 모드에 있어서의 운전 제어는, 냉방 운전 및 난방 운전을 포함하는 통상 운전을 행하는 통상 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여 행하여진다.
＜적정 냉매량 자동 충전 운전 모드＞
여기에서는, 적정 냉매량 자동 충전 운전 모드에 관하여 설명한다.
적정 냉매량 자동 충전 운전 모드는, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후 등에 있어서의 시운전 시에 행하여지는 운전 모드이며, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적에 따른 적정한 냉매량을 냉매 회로(10)에 대하여 자동으로 충전한다.
우선, 실외 유닛(2)의 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 열어, 실외 유닛(2)에 미리 충전되어 있는 냉매를 냉매 회로(10) 내에 충만시킨다.
다음으로, 적정 냉매량 자동 충전 운전을 행하는 작업자가, 추가 충전용의 냉매 봄베(bombe, 15)를 냉매 회로(10)의 충전 전자 밸브(17)에 접속한다. 이것에 의하여, 충전 전자 밸브(17)는, 충전 배관(16)을 통하여 압축기(21)의 흡입 측에 통한 상태로 되고, 냉매 회로(10)에 대한 냉매의 충전이 가능한 상태로 된다. 이 충전 전자 밸브(17)는, 실외 측 제어부(37)와 접속되어 밸브의 개도가 제어되는 것에 의하여, 냉매 봄베(15)로부터의 충전량을 컨트롤할 수 있도록 되어 있고, 냉매 봄베(15)를 충전 전자 밸브(17)에 접속하는 단계에서는, 충전 전자 밸브(17)는 닫힌 상태로 되어 있다.
덧붙여 냉매 회로 중의 충전 포인트는, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 충전 시에, 가스 측 폐쇄 밸브(27) 근방으로부터 충전 가능한 서비스 포트를 설치하도록 하여도 무방하다. 또한, 여기에서의 충전 전자 밸브(17)는, 전자 밸브로서 개폐만이 가능하게 되도록 구성되어 있는 경우와, 전동 밸브로서 유량 조정도 가능하게 구성되어 있는 경우의 어느 것이어도 무방하다.
그리고, 작업자가, 제어부(8)에 대하여 직접 또는 리모컨(도시하지 않음) 등을 통하여 적정 냉매량 자동 충전 운전을 개시하는 지령을 내리면, 제어부(8)에 의하여, 도 6에 도시되는 스텝 S11 ~ 스텝 S17의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 6은, 적정 냉매량 자동 충전 운전에 관한 플로차트(flow chart)이다. 이하, 각 스텝에 관하여 순서대로 설명해 나간다.
스텝 S11에서는, 제어부(8)는, 충전 전자 밸브(17)에 대한 냉매 봄베(15)의 접속이 종료한 단계에서, 충전 전자 밸브(17)를 완전 열림으로 한다.
스텝 S12에서는, 제어부(8)는, 상술한 통상 운전 모드의 냉방 운전과 같은 운전을 행한다. 즉, 실외 유닛(2)의 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태로, 또한, 실내 유닛(4, 5)의 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 실외 팽창 밸브(38)가 열림 상태로 되고, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)이 기동되어, 실내 유닛(4, 5)의 모두에 관하여 강제적으로 냉방 운전을 행한다. 이것에 의하여, 충전 전자 밸브(17) 및 충전 배관(16)을 통하여, 냉매 봄베(15)에 봉입되어 있는 냉매가, 냉매 회로(10)에 대하여 적극적으로 충전되어 간다.
또한, 스텝 S12에서는, 제어부(8)는, 상술한 냉방 운전을 행하는 것과 동시에, 액온(液溫) 일정 제어를 행한다. 이 액온 일정 제어에서는, 응축 압력 제어와 액관 온도 제어가 행하여진다.
응축 압력 제어에서는, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력이 일정해지도록, 실외 팬(28)에 의하여 실외 열교환기(23)로 공급되는 실외 공기의 풍량을 제어한다. 응축기에 있어서의 냉매의 응축 압력은, 실외 온도의 영향보다 크게 변화하기 때문에, 모터(28m)에 의하여 실외 팬(28)으로부터 실외 열교환기(23)로 공급하는 실내 공기의 풍량을 제어한다. 이 때문에, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력이 일정하게 되어, 응축기 내를 흐르는 냉매 상태가 안정화된다. 이것에 의하여, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분 및 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 유로와 실외 열교환기(23)로부터 바이패스 냉매 회로(61)의 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 유로에는 고압의 액 냉매가 흐르는 상태로 된다. 따라서, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62) 까지의 부분에 있어서의 냉매의 압력도 안정되고, 액 냉매로 실되어 안정된 상태로 된다. 덧붙여 응축 압력의 제어에서는, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력, 또는, 열교 온도 센서(33)에 의하여 검출되는 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도가 이용된다.
액관 온도 제어에서는, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록, 과냉각기(25)의 능력을 제어한다. 이것에 의하여, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내에 있어서의 냉매 밀도를 안정화할 수 있다. 여기에서는, 과냉각기(25)의 능력 제어는, 액관 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 냉매의 온도가 일정해지도록 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량을 증감시키는 제어이다. 이것에 의하여, 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측을 흐르는 냉매와, 바이패스 냉매 회로 측을 흐르는 냉매의 사이에 있어서의 교환 열량이 조절된다. 덧붙여 이 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량의 증감은, 제어부(8)가 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도를 조절하는 것으로 행하여진다.
스텝 S13에서는, 제어부(8)가, 상기 스텝 S12에 있어서의 액온 일정 제어를 행하는 것에 의하여, 액온이 일정화되었는지 여부를 판단한다. 여기서, 액온이 일정해져 있다고 판단되면 스텝 S14로 이행한다. 한편, 액온이 아직 일정해져 있지 않다고 판단되면, 스텝 S12로 되돌아와 액온 일정 제어를 계속한다.
그리고, 액온 일정 제어에 의하여 액온이 일정하게 제어되면, 도 5에 있어서 검게 칠해 도시하는 냉매 회로(10)의 액 부분, 즉, 실외 열교환기(23)의 하류 측으 로부터 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(25) 및 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 및, 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 바이패스 팽창 밸브(62)에 이르기까지가 일정 온도의 액 냉매에 의하여 안정적으로 실되어 있게 된다. 이것에 의하여, 도 5에 도시하는 검게 칠한 부분에 있어서는, 항상, 메모리(19)에 격납되어 있는 액관 확정 냉매량 Y의 냉매량이 유지된 채로, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉방 운전이 안정적으로 행하여지고 있는 상태로 된다.
스텝 S14에서는, 액온이 일정한 것이 확인되어 있는 것으로부터, 제어부(8)는, 실내 팽창 밸브(41, 51)를 닫고, 바이패스 팽창 밸브(62)를 닫으며, 그리고, 실외 팽창 밸브(38)를 닫는다. 이것에 의하여, 액관 확정 냉매량 Y의 냉매량이 유지된 채로, 냉매의 순환을 끊어, 정확한 액관 확정 냉매량 Y의 냉매를 상기 부분에 머물게 할 수 있다. 덧붙여 각 팽창 밸브를 닫은 후도, 압축기(21), 실외 팬(28)의 운전은 지속시킨다. 이것에 의하여, 도 8에 도시하는 바와 같이, 실내 팽창 밸브(41, 51)로부터 압축기(21)의 흡입 측에 이르는 부분이 감압되어 가고, 실내 열교환기(42, 52), 가스 냉매 연락 배관(7), 어큐뮬레이터(24)에는, 냉매가 거의 존재하지 않는 상태가 되어 간다. 또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 압축기(21)의 토출 측으로부터 토출된 냉매는, 실외 열교환기(23)에 있어서 실외 팬(28)으로부터 보내지는 실외 공기와의 열교환을 행하고, 가스 상태의 냉매가 액화하며, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측으로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 액 냉매가 모여 간다(도 7 참조).
여기서, 실외 팬(28)이 계속 회전하는 것으로, 실외 열교환기(23)에서는, 실외 팬(28)으로부터 보내져 오는 실외 공기와의 열교환을 지속적으로 행한다. 이 때문에, 우선, 압축기(21)로부터 유입하여 오는 고온 가스 냉매는, 실외 열교환기(23) 내에 있어서, 실외 공기와의 열교환에 의하여, 가스 상태를 유지한 채로 외기 온도 정도까지 식혀진다(현열 변화). 그리고, 가스 냉매는, 그 후, 실외 공기와의 새로운 열교환에 의하여, 온도를 일정하게 유지한 채 응축해 나가고, 기액이상 상태를 거쳐 액 냉매로 된다(잠열 변화). 또한, 냉매의 순환이 끊어져 있기 때문에, 실제로는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 액 상태로 된 냉매가, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측으로부터 실외 열교환기(23)의 하방에 걸쳐 모여 간다.
스텝 S15에서는, 제어부(8)는, 액면 검지 센서(39)에 의하여 실외 열교환기(23)에 모여 있는 냉매의 액면을 검지한다. 여기에서는, 액면 검지 센서(39)는, 상술한 잠열 변화에 의하여 온도가 변화하지 않는 영역과, 현열 변화에 의하여 온도가 변화하는 영역의 경계를, 액 냉매의 액면으로써 검지한다. 이것에 의하여, 제어부(8)가, 액면 검지 센서(39)에 의하여 얻어지는 액면의 높이(h)를(도 7 참조), 메모리(19)에 격납되어 있는 관계식에 대입하는 것으로, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모인 냉매량을 산출한다.
스텝 S16에서는, 제어부(8)는, 상기 스텝 S15에 있어서 산출된 냉매량이, 메모리(19)에 격납되어 있는 실외 열교 수집 냉매량 X에 달하였는지 여부를 판단한다. 여기서, 실외 열교 수집 냉매량 X에 달하고 있지 않는 경우에는, 스텝 S14로 되돌아오고, 냉매 회로(10)에의 냉매의 충전을 계속한다. 한편, 실외 열교 수집 냉 매량 X에 달하고 있다고 판단한 경우에는, 스텝 S17로 이행한다.
스텝 S17에서는, 제어부(8)는, 냉매 회로(10)에 적정한 양의 냉매가 충전되었다고 판단하여, 냉매 봄베(15)로부터 냉매 회로(10)에의 냉매의 충전을 멈추기 위하여, 충전 전자 밸브(17)를 닫는다. 이것에 의하여, 냉매 회로(10)에는, 액관 확정 냉매량 Y와 실외 열교 수집 냉매량 X를 더한 적정 냉매량 Z가 충전된 것이 된다. 그리고, 충전 전자 밸브(17)를 닫고, 냉매 봄베(15)를 떼어내고, 적정 냉매량 자동 충전 운전을 종료한다.
＜냉매 누설 검지 운전 모드＞
다음으로, 냉매 누설 검지 운전 모드에 관하여 설명한다.
냉매 누설 검지 운전 모드는, 적정 냉매량 자동 충전 운전과 거의 마찬가지이기 때문에, 차이점만 설명한다.
본 실시예에 있어서, 냉매 누설 검지 운전 모드는, 예를 들면, 정기적(휴일이나 심야 등에 공조를 행할 필요가 없는 시간대 등)으로, 불측(不測)의 원인에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매가 외부로 누설하고 있지 않은지 여부를 검지하는 경우에 행하여지는 운전이다.
냉매 누설 검지 운전에서는, 상술한 적정 냉매량 자동 충전 운전의 플로차트에 있어서, 스텝 S11 및 스텝 S17을 제외한 처리가 행하여진다.
즉, 제어부(8)는, 냉매 회로(10)에 있어서 냉방 운전 및 액온 일정 제어를 행하고, 액온이 일정하게 된 경우에, 실내 팽창 밸브(41, 51), 바이패스 팽창 밸브(62) 및 실외 팽창 밸브(38)를 닫고, 액관 확정 냉매량 Y를 확정시킨다. 그리고, 냉방 운전을 지속시키는 것으로, 실외 열교환기(23)에 액 냉매를 모아 간다.
여기서, 액면 검지 센서(39)에 의한 검지 액면 높이(h)가, 소정 시간 동안 변하지 않은채 유지되면, 제어부(8)는, 그 때의 액면 높이(h)를 메모리(19)에 격납되어 있는 관계식에 대입하여, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모여 있는 판정 액 냉매량 X＇를 산출한다. 여기서, 산출된 판정 액 냉매량 X＇에, 액관 확정 냉매량 Y를 더하여, 적정 냉매량 Z가 되는지 여부에 의하여, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 누설의 유무를 판단한다.
덧붙여 소정 시간 동안 액면 높이(h)가 변하지 않고 액면 높이(h)의 데이터를 취득한 다음은, 신속히 압축기(21)의 운전을 정지한다. 이것에 의하여, 냉매 누설 검지 운전을 종료한다.
또한, 여기에서의 냉매 누설 검지의 판정으로서는, 상술한 바와 같은 판정 액 냉매량 X＇를 산출하는 방법에 한정되지 않고, 예를 들면, 미리 최적 냉매량에 대응하는 기준 액면 높이(H)를 산출하여 메모리(19)에 격납하여 두는 것으로, 상술한 바와 같은 판정 액 냉매량 X＇의 산출을 행할 필요없이, 검지되는 검지 액면 높이(h)를 지표로 되는 기준 액면 높이(H)와 직접 비교하는 것으로, 냉매 누설 검지를 행하도록 하여도 무방하다.
(3) 공기 조화 장치의 특징
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는, 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉방 운전을 할 때에 실외 팽창 밸 브(38)에 의하여 냉매의 흐름이 차단되고, 냉매의 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(23)에 액 냉매가 모여 간다. 그리고, 액온 일정 제어를 행하는 것으로, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)에 걸쳐, 소정 온도의 액 냉매로 실시키고, 냉매량을 액관 확정 냉매량 Y로 고정할 수 있다. 한편으로, 냉매 운전에 있어서 압축기(21)가 구동하는 것에 의하여, 냉매 회로(10)의 다른 부분에 있어서의 냉매의 밀도는 극단적으로 감소하여, 거의 존재하지 않는 상태가 된다.
이것에 의하여, 액온 일정 제어를 행하는 것만으로, 판정을 행하기 위한 조건을 간이적으로 하면서 냉매 회로(10)에 있어서의 적정 냉매량의 충전이나 냉매 누설 검지를 행하기 위한 냉매량의 과부족 판단이 가능하게 되어 있다.
예를 들면, 종래 행하여지고 있던 냉매 회로(10)에 있어서의 압축기(21)의 흡입 측의 압력을 일정하게 제어하는 등의 제어를 행할 필요가 없어져 있다. 이 때문에, 적정 냉매량 자동 충전이나 냉매 누설 검지 운전을 행하기 위한 조건을 종래보다도 넓힐 수 있다. 또한, 실내 열교환기(42, 52)는, 운전되지 않고 감압되는 것만이기 때문에, 적정 냉매량 자동 충전이나 냉매 누설 검지 운전을 행하는 경우에, 실내 유닛(4, 5)이 동결하여 버릴 우려도 없다.
(B)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 압축기(21)의 운전을 계속한 채로, 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)를 닫는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52), 가스 냉매 연락 배관(7)뿐만 아니라, 어큐뮬레이터(24)에 있어서도, 냉매가 존재하지 않는 상태가 되어 간다.
이 때문에, 외기 온도가 어떠한 상태라도 어큐뮬레이터(24)에는, 냉매가 거의 모이지 않는 상태가 된다. 따라서, 냉매량의 검지 오차를 효과적으로 저감할 수 있다.
(4) 제2 실시예
상술의 제1 실시예에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)에서는, 실내 측 냉매 회로(10a, 10b)와, 실외 측 냉매 회로(10c)와, 냉매 연락 배관(6, 7)이 접속되어 구성되고, 실외 유닛이 1대인 경우를 예로 들었다.
그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 이하에 나타내는 제2 실시예의 공기 조화 장치와 같이, 복수대의 실외 유닛을 병렬로 구비한 구성으로 하여도 무방하다.
구체적으로는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 실외 유닛(2)과, 실외 유닛(3), 의 2대의 열원 유닛을 구비한 공기 조화 장치(200)를 예로 들어 설명한다.
＜실내 유닛＞
실내 유닛(4, 5)은, 상술한 제1 실시예와 마찬가지의 구성이며, 설명을 생략한다.
＜실외 유닛＞
실외 유닛(2, 3)은, 빌딩 등의 실외에 설치되어 있고, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 대하여 병렬로 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.
덧붙여 실외 유닛(2)의 구성에 관해서는, 상기 제1 실시예와 마찬가지이며, 설명을 생략한다.
다음으로, 실외 유닛(3)의 구성에 관하여 설명한다. 실외 유닛(3)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10d)를 가지고 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10d)는, 각각, 주로, 압축기(71)와, 사방 전환 밸브(72)와 열원 측 열교환기로서의 실외 열교환기(73)와, 팽창 기구로서의 실외 팽창 밸브(88)와, 어큐뮬레이터(74)와, 온도 조절 기구로서의 과냉각기(75)와, 액측 폐쇄 밸브(76)와, 가스 측 폐쇄 밸브(77)를 가지고 있다.
압축기(71)는, 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 압축기이며, 본 실시예에 있어서, 인버터에 의하여 회전수가 제어되는 모터(71m)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다.
사방 전환 밸브(72)는, 냉매의 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 운전 시에는, 실외 열교환기(73)를 압축기(71)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한, 실내 열교환기(42, 52)를 실외 열교환기(73)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(71)의 토출 측과 실외 열교환기(73)의 가스 측을 접속하는 것과 함께 압축기(71)의 흡입 측(구체적으로는, 어큐뮬레이터(74))과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하고(도 10의 사방 전환 밸브(22)의 실선을 참조), 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(42, 52)를 압축기(71)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한, 실외 열교환기(73)를 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(71)의 토출 측과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하는 것과 함께 압축기(71)의 흡입 측과 실외 열교환기(73)의 가스 측을 접속하는 것이 가능하다(도 10의 사방 전환 밸브(72)의 파선을 참조).
덧붙여 제2 실시예에 있어서의 실외 열교환기(73)는, 도 2에 도시하는 실외 열교환기(23)와 마찬가지로, 도시하지 않는 헤더와 분류 캐필러리와 편평관을 가지고 구성되는, 이른바 핀＆튜브형의 열교환기이다. 덧붙여 본 발명이 적용되는 제2 실시예의 냉매 회로의 열교환기로서는, 이와 같은 핀＆튜브형의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 셸＆튜브형의 것이나, 플레이트형의 것 등이어도 무방하다(예를 들면, 도 9 참조). 그리고, 실외 열교환기(73)의 측면에도, 응축한 액 냉매의 양을 검지하는 액면 검지 센서(89)가 설치되어 있다. 액면 검지 센서(89)는, 실외 열교환기(73)에 모여 있는 액 냉매의 양을 검출하기 위한 센서이고, 관 형상 검지 부재에 의하여 구성되어 있다. 이 액면 검지 센서(89)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 냉매가 기체 상태로 존재하는 영역과, 액체 상태로 존재하는 영역의 경계를 액면으로써 검출한다. 덧붙여 여기서, 액면 검지 센서(89)는, 예를 들면, 실외 열교환기(73)에 모여 있는 액 냉매의 양을 검출하는 센서이고, 실외 열교환기(73)의 높이 방향을 따르도록 복수 개소에 배치된 서미스터에 의하여 구성되고, 외기 온도보다도 높은 가스 냉매의 과열 상태 부분과, 외기 온도와 동일한 정도의 온도인 액 냉매의 부분의 경계를 액면으로써 검출하는 것이어도 무방하다.
본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(88)는, 실외 측 냉매 회로(10d) 내를 흐르는 냉매의 압력이나 유량 등의 조절을 행하기 위하여, 실외 열교환기(73)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이며, 완전히 닫힘 상태로 할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 실외 유닛(3)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여, 실외 열교환기(73)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 실외로 배출하기 위한 송풍 팬으로서의 실외 팬(78)을 가지고 있다. 이 실외 팬(78)은, 실외 열교환기(73)로 공급하는 공기의 풍량을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서, DC팬 모터로 이루어지는 모터(78m)에 의하여 구동되는 프로펠러 팬 등이다.
어큐뮬레이터(74)는, 사방 전환 밸브(72)와 압축기(71)의 사이에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하의 변동 등에 따라 냉매 회로(10) 내에 발생하는 잉여 냉매를 모으는 것이 가능한 용기이다.
과냉각기(75)는, 본 실시예에 있어서, 2중관식의 열교환기이며, 실외 열교환기(73)에 있어서 응축된 후에, 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매를 냉각하기 위하여 설치되어 있다. 과냉각기(75)는, 본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(88)와 액측 폐쇄 밸브(76)의 사이에 접속되어 있다.
본 실시예에 있어서, 과냉각기(75)의 냉각원으로서의 바이패스 냉매 회로(91)가 설치되어 있다. 덧붙여 이하의 설명에서는, 냉매 회로(10)로부터 바이패스 냉매 회로(91)를 제외한 부분을, 편의상, 주 냉매 회로라고 부르기로 한다.
바이패스 냉매 회로(91)는, 실외 열교환기(73)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 주 냉매 회로로부터 분기시켜 압축기(71)의 흡입 측으로 되돌리도록 주 냉매 회로에 접속되어 있다. 구체적으로는, 바이패스 냉매 회로(91)는, 실외 팽창 밸브(88)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 실외 열교환기(73)와 과냉각기(75)의 사이의 위치로부터 분기시키도록 접속된 분기 회로(94)와, 과냉각기(75)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구로부터 압축기(71)의 흡입 측으로 되돌리도록 압축기(71)의 흡입 측에 접속된 합류 회로(95)를 가지고 있다. 그리고, 분기 회로(94)에는, 바이패스 냉매 회로(91)를 흐르는 냉매의 유량을 조절하기 위한 바이패스 팽창 밸브(92)가 설치되어 있다. 여기서, 바이패스 팽창 밸브(92)는, 전동 팽창 밸브로 이루어진다. 이것에 의하여, 실외 열교환기(73)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매는, 과냉각기(75)에 있어서, 바이패스 팽창 밸브(92)에 의하여 감압된 후의 바이패스 냉매 회로(91)를 흐르는 냉매에 의하여 냉각된다. 즉, 과냉각기(75)는, 바이패스 팽창 밸브(92)의 개도 조절에 의하여 능력 제어가 행하여진다.
액측 폐쇄 밸브(76) 및 가스 측 폐쇄 밸브(77)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 제2 액 냉매 연락 배관(6d) 및 제2 가스 냉매 연락 배관(7f)과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(76)는, 실외 열교환기(73)에 접속되어 있다. 가스 측 폐쇄 밸브(77)는, 사방 전환 밸브(72)에 접속되어 있다.
또한, 실외 유닛(3)에는, 상술한 액면 검지 센서(89) 이외에도, 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(3)에는, 압축기(71)의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 센서(79)와, 압축기(71)의 토출 압력을 검출하는 토출 압력 센서(80)와, 압축기(71)의 흡입 온도를 검출하는 흡입 온도 센서(81)와, 압축기(71)의 토출 온도를 검출하는 토출 온도 센서(82)가 설치되어 있다. 흡입 온도 센 서(81)는, 어큐뮬레이터(74)와 압축기(71)의 사이의 위치에 설치되어 있다. 실외 열교환기(73)에는, 실외 열교환기(73) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 냉방 운전 시에 있어서의 응축 온도 또는 난방 운전 시에 있어서의 증발 온도에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 열교 온도 센서(83)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(73)의 액측에는, 냉매의 온도를 검출하는 액측 온도 센서(84)가 설치되어 있다. 과냉각기(75)의 주 냉매 회로 측의 출구에는, 냉매의 온도(즉, 액관 온도)를 검출하는 액관 온도 센서(85)가 설치되어 있다. 바이패스 냉매 회로(91)의 합류 회로(95)에는, 과냉각기(75)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구를 흐르는 냉매의 온도를 검출하기 위한 바이패스 온도 센서(93)가 설치되어 있다. 실외 유닛(3)의 실외 공기의 흡입구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실외 공기의 온도(즉, 실외 온도)를 검출하는 실외 온도 센서(86)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 흡입 온도 센서(81), 토출 온도 센서(82), 열교 온도 센서(83), 액측 온도 센서(84), 액관 온도 센서(85), 실외 온도 센서(86) 및 바이패스 온도 센서(93)는, 서미스터로 이루어진다. 또한, 실외 유닛(3)은, 실외 유닛(3)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실외 측 제어부(87)를 가지고 있다. 그리고, 실외 측 제어부(87)는, 실외 유닛(3)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터, 메모리나 모터(71m)를 제어하는 인버터 회로 등을 가지고 있고, 실외 측 제어부(37)와 마찬가지로, 실내 유닛(4, 5)의 실내 측 제어부(47, 57)와의 사이에서 전송선(8a)을 통하여 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 실내 측 제어부(47, 57)와, 실외 측 제어부(37)와, 실외 측 제어부(87)와, 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a)에 의하여, 공기 조 화 장치(1) 전체의 운전 제어를 행하는 제어부(8)가 구성되어 있다.
덧붙여 제어부(8)에는, 메모리(19)가 접속되어 있고, 각종 제어를 행할 때에 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터의 읽어냄을 행한다. 여기서 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터로서는, 예를 들면, 건물에 시공된 후의 배관 길이 등이 고려된 물건마다에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)의 적정 냉매량 데이터 등이 있다. 제어부(8)는, 후술하는 바와 같이, 냉매 자동 충전 운전이나, 냉매 누설 검지 운전을 행할 때에 이들의 데이터를 읽어내어, 냉매 회로(10)에 적정한 양만큼의 냉매를 충전시킨다. 또한, 메모리(19)에는, 적정 냉매량 Z와는 별도로, 액관 확정 냉매량 Y와, 제1 실외 열교 수집 냉매량 X1과, 제2 실외 열교 수집 냉매량 X2가 격납되어 있고, Z=X1＋X2＋Y의 관계가 만족시켜지도록 되어 있다. 여기서, 액관 확정 냉매량 Y는, 후술하는 냉방 운전에 있어서, 실외 열교환기(23)의 하류 측이고 제1 액 냉매 연락 배관(6c)의 부분, 실외 열교환기(73)의 하류 측이고 제2 액 냉매 연락 배관(6d)의 부분, 및, 합류 부분으로부터 하류 측의 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 나아가 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 바이패스 팽창 밸브(62)에 이르기까지, 실외 팽창 밸브(88)의 하류의 분기 부분으로부터 바이패스 팽창 밸브(92)에 이르기까지의 부분을 일정 온도의 액 냉매에 의하여 실시킨 경우의 냉매량의 데이터이다(덧붙여 실외 팽창 밸브(38)로부터 과냉각기(25)에 이르는 부분의 용적이 작아지도록 설계되어 있고, 판정 오차에게 주는 영향은 적다). 또한, 제1 실외 열교 수집 냉매량 X1과, 제2 실외 열교 수집 냉매량 X2는, 적정 냉매량 Z로부터, 액관 확정 냉매량 Y를 빼서 얻어지 는 냉매량을, 각 실외 유닛(2, 3)의 용량에 따라 안분(按分)한 양이다. 나아가 메모리(19)에는, 실외 열교환기(23)의 액면과, 후술하는 운전에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모인 냉매량의 관계식이 격납되어 있다. 또한, 메모리(19)에는, 실외 열교환기(73)의 액면과, 후술하는 운전에 있어서, 실외 팽창 밸브(88)로부터 실외 열교환기(73)에 걸쳐 모인 냉매량의 관계식이 격납되어 있다.
또한, 제어부(8)에는, 후술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 누설을 검지한 것을 알리기 위한 LED 등으로 이루어지는 경고 표시부(9)가 접속되어 있다.
＜냉매 연락 배관＞
냉매 연락 배관(6, 7)은, 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에, 현지에서 시공되는 냉매 배관이며, 설치 장소나 실외 유닛과 실내 유닛의 조합 등의 설치 조건에 따라 여러 가지의 길이나 관경을 가지는 것이 사용된다. 이 때문에, 예를 들면, 신규로 공기 조화 장치를 설치하는 경우에는, 공기 조화 장치(1)에 대하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 설치 조건에 따른 적정한 양의 냉매를 충전할 필요가 있다.
이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10a, 10b)와, 실외 측 냉매 회로(10c, 10d)와, 냉매 연락 배관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 여기서, 실외 측 냉매 회로(10c)와 실외 측 냉매 회로(10d)는, 냉매 연락 배관(6, 7)에 대하여 병렬로 접속되어 있고, 제1 액 냉매 연락 배관(6c) 및 제1 가스 냉매 연락 배관(7c)을 통하여 실외 측 냉매 회로(10c)가 접속되고, 제2 액 냉 매 연락 배관(6d) 및 제2 가스 냉매 연락 배관(7f)을 통하여 실외 측 냉매 회로(10d)가 접속되어 있다. 그리고, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 측 제어부(47, 57)와, 실외 측 제어부(37, 87)로 구성되는 제어부(8)에 의하여, 사방 전환 밸브(22, 72)에 의하여 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전을 행하는 것과 함께, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라, 실외 유닛(2, 3) 및 실내 유닛(4, 5)의 각 기기의 제어를 행하도록 되어 있다.
＜공기 조화 장치의 동작＞
덧붙여 제2 실시예의 공기 조화 장치(200)의 운전 모드로서는, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라 실외 유닛(2, 3) 및 실내 유닛(4, 5)의 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전 모드와, 공기 조화 장치(200)의 구성 기기의 설치 후 등에 시운전을 행할 때에 냉매 회로(10)에 대하여 적정량의 냉매를 충전하는 적정 냉매량 자동 충전 운전 모드와, 이와 같은 시운전을 종료하고 통상 운전을 개시한 후에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 모드가 있다.
여기서, 통상 운전 모드에 관해서는, 상기 제1 실시예와 마찬가지이고, 설명을 생략한다.
＜적정 냉매량 자동 충전 운전 모드＞
제2 실시예의 적정 냉매량 자동 충전 운전에서는, 액온 일정 제어를 행하고, 실내 팽창 밸브(41, 51)를 닫고, 바이패스 팽창 밸브(62, 92)를 닫으며, 실외 팽창 밸브(38, 88)를 닫은 단계까지는, 제1 실시예와 마찬가지이다. 덧붙여 여기에서는, 냉매 봄베(15)는, 충전 전자 밸브(17, 17＇)에 각각 접속되고, 충전 배관(16, 16＇)을 통하여 압축기(21, 71)의 흡입 측에 각각 통한 상태로 되며, 냉매 회로(10c, 10d)에 대한 냉매의 충전이 가능한 상태로 된다.
이것에 대하여, 제2 실시예에서는, 이 후, 각 실내 유닛(4, 5)에 있어서 한층 더 냉방 운전을 지속시키고, 각 실외 유닛(2, 3)의 용량에 따른 양의 액 냉매(X1, X2)를, 실외 열교환기(23)와 실외 열교환기(73)에 대하여 각각 모아 간다. 이 때, 제어부(8)는, 액면 검지 센서(39)에 의하여 실외 열교환기(23)에 있어서 필요량의 냉매(제1 실외 열교 수집 냉매량 X1)가 모였는지 여부의 판단과, 액면 검지 센서(89)에 의하여 실외 열교환기(73)에 있어서 필요량의 냉매(제2 실외 열교 수집 냉매량 X2)가 모였는지 여부의 판단을 각각 개별적으로 행한다. 그리고, 실외 열교환기(23)와 실외 열교환기(73)에 있어서 먼저 필요량의 냉매가 모였다고 판단된 쪽의 실외 유닛(2, 3)에 구비되는 압축기(21, 71)를 정지시킨다. 여기서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 압축기(21)와 실외 열교환기(23)의 사이에는 압축기(21)로의 역류를 방지하는 역지 밸브(69)가 설치되어 있고, 압축기(71)와 실외 열교환기(73)의 사이에는 압축기(71)로의 역류를 방지하는 역지 밸브(99)가 설치되어 있기 때문에, 어느 하나의 실외 열교환기(23, 73)가 필요 냉매량으로 채워져 고정되고, 대응 압축기(21, 71)가 정지하였다고 하여도, 타방의 가동 중의 압축기(71, 21)에 의하여 고정된 냉매가 역류하는 일이 없도록 하고 있다. 그리고, 타방의 실외 열교환기에 있어서 필요량의 냉매가 모였다고 판단된 경우에는, 냉매 봄베(15)로부터 냉매 회로(10)로의 냉매의 충전을 멈추기 위하여, 충전 전자 밸브(17)를 닫고, 당해 타방에 대응하는 압축기의 운전을 정지하여, 냉매 봄베(15)를 떼어내고, 적정 냉매량 자동 충전 운전을 종료한다.
＜냉매 누설 검지 운전 모드＞
다음으로, 냉매 누설 검지 운전 모드에 관하여 설명한다.
냉매 누설 검지 운전 모드는, 적정 냉매량 자동 충전 운전과 거의 마찬가지이기 때문에, 차이점만 설명한다.
제2 실시예에 있어서의 냉매 누설 검지 운전에서는, 상술한 적정 냉매량 자동 충전 운전에 있어서, 냉매 봄베(15)의 장착 등의 처리를 제외한 처리가 행하여진다.
즉, 제어부(8)는, 냉매 회로(10)에 있어서 냉방 운전 및 액온 일정 제어를 행하고, 액온이 일정하게 된 경우에, 실내 팽창 밸브(41, 51), 바이패스 팽창 밸브(62, 92) 및 실외 팽창 밸브(38, 88)를 닫고, 액관 확정 냉매량 Y를 확정시킨다. 그리고, 냉방 운전을 지속시키는 것으로, 실외 열교환기(23) 및 실외 열교환기(73)에 각각 액 냉매를 모아 간다.
여기서, 제1 실외 열교 수집 냉매량 X1에 관해서는, 액면 검지 센서(39)에 의한 검지 액면 높이(h)가, 소정 시간 동안 변하지 않은 채 유지되면, 제어부(8)는, 그 때의 액면 높이(h)를 메모리(19)에 격납되어 있는 관계식에 대입하여, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모여 있는 제1 판정 액 냉매량 X1＇를 산출한다. 또한, 제2 실외 열교 수집 냉매량 X2에 관해서는, 액면 검지 센서(89)에 의한 검지 액면 높이(h)가, 소정 시간 동안 변하지 않은 채 유지되면, 제 어부(8)는, 그 때의 액면 높이(h)를 메모리(19)에 격납되어 있는 관계식에 대입하여, 실외 팽창 밸브(88)로부터 실외 열교환기(73)에 걸쳐 모여 있는 제2 판정 액 냉매량 X2＇를 산출한다.
여기서, 산출된 제1 판정 액 냉매량 X1＇ 및 제2 판정 액 냉매량 X2＇에, 액관 확정 냉매량 Y를 더하여, 적정 냉매량 Z가 되는지 여부에 의하여, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 누설의 유무를 판단한다.
덧붙여 소정 시간 동안 액면 높이(h)가 변하지 않고 액면 높이(h)의 데이터를 취득한 다음은, 신속히 압축기(21, 71)의 운전을 정지한다. 이것에 의하여, 냉매 누설 검지 운전을 종료한다.
(5) 제2 실시예의 특징
실외 유닛(2, 3)이 복수 설치된 공기 조화 장치(200)에 있어서도, 실외 열교환기(23)에 있어서 제1 실외 열교 수집 냉매량 X1을 수집하고, 실외 열교환기(73)에 있어서 제2 실외 열교 수집 냉매량 X2를 수집하며, 각각 적정한 양의 냉매를 개별적으로 수집하는 운전을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
(6) 제3 실시예
＜제3 실시예에 있어서의 공기 조화 장치의 구성＞
본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(400)의 개략 냉매 회로(410)를 도 12에 도시한다.
공기 조화 장치(400)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 건물 내의 냉난방에 사용되는 장치이다.
공기 조화 장치(400)는, 주로, 1대의 실외 유닛(402)과, 복수(본 실시예에서는, 2대)의 실내 유닛(404, 405)과, 접속 유닛(406, 407)과, 실외 유닛(402)과, 액 냉매 연락 배관(6), 토출 가스 냉매 연락 배관(7d), 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)을 구비하고 있다. 이 공기 조화 장치(400)는, 예를 들면, 어느 공조 공간에 관해서는 냉방 운전을 행하면서 다른 공조 공간에 관해서는 난방 운전을 행하는 등과 같이, 실내 유닛(404, 405)이 설치되는 건물 내의 각 공조 공간의 요구에 따라, 냉난방 동시 운전이 가능하게 되도록 구성되어 있다.
본 실시예의 공기 조화 장치(400)의 냉매 회로(410)에서는, 액 냉매 연락 배관(6, 464)을 통하여 실외 유닛(402)의 실외 열교환기(23)에 대하여 실내 유닛(404)의 실내 팽창 밸브(41)가 접속되어 있다. 또한, 액 냉매 연락 배관(6, 465)을 통하여 실외 유닛(402)의 실외 열교환기(23)에 대하여 실내 유닛(405)의 실내 팽창 밸브(51)가 접속되어 있다. 각 실내 유닛(404)의 실내 팽창 밸브(41)와, 실내 유닛(405)의 실내 팽창 밸브(51)가 각각 접속되어 있다. 또한, 가스 냉매 접속 배관(74ds)을 통하여 실내 유닛(404)의 실내 열교환기(42)와 접속 유닛(406)이 접속되고, 가스 냉매 접속 배관(75ds)을 통하여 실내 유닛(405)의 실내 열교환기(52)와 접속 유닛(407)이 접속되어 있다. 나아가 토출 가스 냉매 연락 배관(7d, 74d)을 통하여 실외 유닛(402)의 압축기(21)에 대하여 접속 유닛(406)이 접속되고, 토출 가스 냉매 연락 배관(7d, 75d)을 통하여 실외 유닛(402)의 압축기(21)에 대하여 접속 유닛(407)이 접속되며, 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s, 74s)을 통하여 실외 유닛(402)의 압축기(21)에 대하여 접속 유닛(406)이 접속되고, 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s, 75s)을 통하여 실외 유닛(402)의 압축기(21)에 대하여 접속 유닛(407)이 접속되어 있다. 덧붙여 압축기(21)와 실외 열교환기(23)는, 실외 배관(424)을 통하여 접속되어 있다. 이상과 같이 하여, 공기 조화 장치(400)의 냉매 회로(410)가 구성되어 있다.
＜실내 유닛＞
실내 유닛(404, 405)은, 빌딩 등의 건물 내의 천정에 매입이나 걸이 등, 또는, 건물 내의 벽면에 벽걸이 등에 의하여 설치되어 있다. 실내 유닛(404, 405)은, 냉매 연락 배관(6, 7d, 7s) 및 접속 유닛(406, 407)을 통하여 실외 유닛(402)에 접속되어 있고, 냉매 회로(410)의 일부를 구성하고 있다.
다음으로, 실내 유닛(404, 405)의 구성에 관하여 설명한다. 덧붙여 실내 유닛(404)과 실내 유닛(405)은 마찬가지의 구성이기 때문에, 여기에서는, 실내 유닛(404)의 구성만 설명하고, 실내 유닛(405)의 구성에 관해서는, 각 부의 설명을 생략한다.
실내 유닛(404)은, 주로, 실내 팽창 밸브(41)와, 실내 열교환기(42)와, 이 실내 팽창 밸브(41)와 실내 열교환기(42)를 접속하는 실내 배관(444)을 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)는, 냉매의 유량의 조절 등을 행하기 위하여, 실내 열교환기(42)의 실내 배관(444) 측에 접속된 전동 팽창 밸브이다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉매와 건물 내 공기의 열교환을 행한다. 실내 유닛(404)은, 실내 팬(43) 및 실내 팬 모터(43m)를 구비하고 있고, 유닛 내로 건물 내 공기를 흡입하고, 건물 내 공기와 실내 열교환기(42)를 흐르는 냉매를 열교환시킨 후에, 공급 공기로서 건물 내로 공급할 수 있다.
또한, 실내 유닛(404)에는, 각종 센서가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 액측에는 액 냉매의 온도를 검출하는 액측 온도 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 실내 열교환기(42)의 가스 측에는 가스 냉매의 온도를 검출하는 가스 측 온도 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 나아가 실내 유닛(404)에는, 유닛 내로 흡입되는 건물 내 공기의 온도를 검출하는 RA 흡입 온도 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 실내 유닛(404)은, 실내 팽창 밸브(41)의 개도나 실내 팬 모터(43m)의 회전 수 등의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(47)를 구비하고 있다. 도시는 생략하지만, 이 실내 측 제어부(47)는, 통신선을 통하여, 각 센서나 실내 팽창 밸브(41), 실내 팬 모터(43m) 등과 접속되어 있고, 각각 제어를 행할 수 있다. 이 실내 측 제어부(47)는, 공기 조화 장치(400)의 제어부(8)의 일부를 구성하고, 실내 유닛(404)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터나 메모리를 가지고 있고, 리모컨(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(402)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나 할 수 있도록 되어 있다. 이상의 구성은, 상술한 바와 같이, 실내 유닛(405)을 구성하는, 실내 팽창 밸브(51), 실내 열교환기(52), 실내 배관(454), 실내 팬(53), 실내 팬 모터(53m), 실내 측 제어부(57)에 관해서도, 마찬가지이다.
＜실외 유닛＞
실외 유닛(402)은, 빌딩 등의 옥상 등에 설치되어 있고, 각 실내 유닛(404, 405)에 대하여, 접속 유닛(406, 407) 및 냉매 연락 배관(6, 7d, 7s)을 통하여 접속되어 있다.
다음으로, 실외 유닛(402)의 구성에 관하여 설명한다.
실외 유닛(402)은, 주로, 압축기(21), 모터(21m), 실외 열교환기(23), 실외 팬(28), 실외 팬 모터(28m), 과냉각기(475), 과냉각 회로(474), 과냉각 팽창 밸브(472), 실외 배관(424), 실외 저압 배관(425), 실외 고압 배관(426), 바이패스 배관(427), 사방 전환 밸브(22), 삼방 밸브(422), 실외 팽창 밸브(38), 실외 고압 밸브(SV2b), 어큐뮬레이터(24), 액면 검지 센서(39), 후술하는 냉매 봄베(15)에 의하여 냉매 충전을 행하기 위한 충전 전자 밸브(17), 충전 배관(16), 액측 폐쇄 밸브(26), 고압 가스 측 폐쇄 밸브(27d), 및 저압 가스 측 폐쇄 밸브(27s), 액관 온도 센서(35) 등의 센서를 구비하고 있다.
덧붙여 실외 열교환기(23) 및 액면 검지 센서(39) 근방의 구조는, 제1 실시예와 마찬가지이며, 도 2에 도시하는 바와 같은 관계이다.
압축기(21)는, 실외 측 제어부(37)에 의한 인버터 제어에 의하여 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 용적식 압축기이며, 모터(21m)의 회전 주파수가 제어되는 것으로 운전 용량이 가변으로 된다.
실외 열교환기(23)는, 냉매의 증발기 및 냉매의 응축기로서 기능시키는 것이 가능한 열교환기이며, 공기를 열원으로서 냉매와 열교환하는 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는, 그 실외 배관(424) 측(가스 측)이 사방 전환 밸브(22)에 접속되고, 그 액측이 액측 폐쇄 밸브(26)에 접속되어 있다.
과냉각기(475)는, 3중관식의 열교환기이며, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축된 후에, 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매를 냉각하기 위하여 설치되어 있다. 과냉각기(475)는, 실외 팽창 밸브(38)와 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이에 접속되어 있다.
본 실시예에 있어서, 과냉각기(475)의 냉각원으로서의 과냉각 회로(474)가 설치되어 있다. 덧붙여 이하의 설명에서는, 냉매 회로(410)로부터 과냉각 회로(474)를 제외한 부분을, 편의상, 주 냉매 회로라고 부르기로 한다.
과냉각 회로(474)는, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 주 냉매 회로로부터 분기시켜 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 주 냉매 회로에 접속되어 있다. 구체적으로는, 과냉각 회로(474)는, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 실외 열교환기(23)와 과냉각기(475)의 사이의 위치에서 분기시키도록 접속된 분기 부분과, 과냉각기(475)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 압축기(21)의 흡입 측에 접속된 합류 부분을 가지고 있다. 그리고, 분기 부분에는, 과냉각 회로(474)를 흐르는 냉매의 유량을 조절하기 위한 과냉각 팽창 밸브(472)가 설치되어 있다. 여기서, 과냉각 팽창 밸브(472)는, 전동 팽창 밸브로 이루어진다. 이것에 의하여, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매는, 과냉각기(475)에 있어서, 과냉각 팽창 밸브(472)에 의하여 감압된 후의 과냉각 회로(474)를 흐르는 냉매에 의하여 냉각된다. 즉, 과냉각기(475)는, 과냉각 팽창 밸브(472)의 개도 조절에 의하여 능력 제어가 행하여진다.
실외 유닛(402)은, 실외 팬(28) 및 실외 팬 모터(28m)를 구비하고 있어, 유닛 내로 건물 외 공기를 흡입하고, 건물 외 공기와 실외 열교환기(23)를 흐르는 냉매를 열교환시킨 후에, 재차 건물 외로 불어낼 수 있다.
액측 폐쇄 밸브(26), 고압 가스 측 폐쇄 밸브(27d), 및 저압 가스 측 폐쇄 밸브(27s)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 냉매 연락 배관(6, 7d, 7s))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(26)는, 과냉각기(475), 실외 팽창 밸브(38)를 통하여 실외 열교환기(23)에 접속되어 있다. 고압 가스 측 폐쇄 밸브(27d)는, 실외 고압 배관(426)을 통하여 압축기(21)의 토출 측에 접속되어 있다. 저압 가스 측 폐쇄 밸브(27s)는, 실외 저압 배관(425) 및 어큐뮬레이터(24)를 통하여 압축기(21)의 흡입 측에 접속되어 있다. 압축기(21)와 실외 열교환기(23)는, 실외 배관(424)을 통하여 접속되어 있다.
사방 전환 밸브(22)는, 압축기(21)의 토출 측이 실외 열교환기(23)에 접속되고 흡입 측이 실외 저압 배관(425)에 접속되어 있는 상태와, 압축기(21)의 흡입 측이 실외 열교환기(23)에 접속되고 토출 측이 실외 고압 배관(426)에 접속되어 있는 상태를 서로 전환한다.
바이패스 배관(427)은, 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)을 접속할 수 있다. 구체적으로는, 삼방 밸브(422)의 전환 상태에 따라, 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)이, 바이패스 배관(427)을 통하여 접속되고, 이 경우에는 실외 고압 배관(426)의 냉매가 삼방 밸브(422)를 통과할 수 없는 상태로 된 다. 한편, 삼방 밸브(422)가, 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)을 접속하지 않는 전환 상태에서는, 실외 고압 배관(426)의 냉매가 삼방 밸브(422)를 통과하여 고압 가스 측 폐쇄 밸브(27d)를 통하여 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)으로 흘러 가는 상태로 되어, 바이패스 배관(427)의 냉매가 삼방 밸브(422)를 통과하지 못하고, 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)의 연통 상태가 끊어진 상태로 된다.
실외 고압 밸브(SV2b)는, 실외 고압 배관(426)의 도중에 설치되고, 개폐하는 것에 의하여 냉매의 통과를 허용하거나 차단하거나 한다. 구체적으로는, 실외 고압 밸브(SV2b)는, 실외 고압 배관(426)의 사방 전환 밸브(22)와 삼방 밸브(422)의 사이에 설치되어 있다.
실외 팽창 밸브(38)는, 실외 열교환기(23)와 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이에 설치되고, 개도를 조절하는 것에 의하여 냉매의 통과량을 조절한다.
액면 검지 센서(39)는, 실외 팽창 밸브(38)가 차단 상태가 되어 있고, 실외 열교환기(23)가 응축기로서 기능하고 있는 냉매 흐름 상태에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측에 위치하는 액 냉매량을 검지한다. 구체적으로는, 실외 열교환기(23)에 설치되고, 액면의 높이를 검지하는 것에 의하여, 액 냉매량에 관한 데이터를 취득한다.
또한, 실외 유닛(402)에는, 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(402)은, 압축기(21)의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 센서(도시하지 않음)와, 압축기(21)의 토출 압력을 검출하는 토출 압력 센서(도시하지 않음)와, 압축기(21)의 토출 측의 냉매의 토출 온도를 검출하는 토출 온도 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 나아가 과냉각기(475)로부터 흘러나오는 액 냉매의 온도를 검지하는 액관 온도 센서(35)가 설치되어 있다. 또한, 실외 유닛(402)은, 압축기(21)의 주파수나 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태, 실외 팬 모터(28m)의 회전 수 등의 동작을 제어하는 실외 측 제어부(37)를 구비하고 있다. 도시는 생략하지만, 이 실외 측 제어부(37)는, 통신선을 통하여, 액면 검지 센서(39) 등의 각 센서나 모터(21m), 실외 팬 모터(28m), 사방 전환 밸브(22), 삼방 밸브(422), 실외 팽창 밸브(38), 과냉각 팽창 밸브(472), 실외 고압 밸브(SV2b) 등과 접속되어 있고, 각각 제어를 행할 수 있다. 이 실외 측 제어부(37)는, 공기 조화 장치(400)의 제어부(8)의 일부를 구성하고, 실외 유닛(402)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터나 메모리(19), 리모컨으로부터의 신호를 수신하는 접수부(98) 등을 가지고 있고, 실내 유닛(404, 405)의 실내 측 제어부(47, 57)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
여기서, 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터로서는, 예를 들면, 건물에 시공된 후의 배관 길이 등이 고려된 물건마다에 있어서의 공기 조화 장치(400)의 냉매 회로(410)의 적정 냉매량 데이터 등이 있다. 제어부(8)는, 후술하는 바와 같이, 냉매 자동 충전 운전이나, 냉매 누설 검지 운전을 행할 때에 이들의 데이터를 읽어내어, 냉매 회로(410)에 적정한 양만큼의 냉매를 충전시킨다. 또한, 메모리(19)에는, 적정 냉매량 Z와는 별도로, 액관 확정 냉매량 Y와 제1 실외 열교 수집 냉매량 X1이 격납되어 있고, Z=X1＋Y의 관계가 만족시켜지도록 되어 있다. 여기서, 액관 확정 냉매량 Y는, 후술하는 냉방 운전에 있어서, 실외 열교환기(23)의 하류 측이고 액 냉매 연락 배관(6)의 부분, 및, 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 나아가 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 과냉각 팽창 밸브(472)에 이르기까지의 부분을 일정 온도의 액 냉매에 의하여 실시킨 경우의 냉매량의 데이터이다(덧붙여 실외 팽창 밸브(38)로부터 과냉각기(475)에 이르는 부분의 용적이 작아지도록 설계되어 있고, 판정 오차에 주는 영향은 적다). 또한, 실외 열교 수집 냉매량 X1은, 적정 냉매량 Z로부터, 액관 확정 냉매량 Y를 빼서 얻어지는 냉매량이다. 나아가 메모리(19)에는, 실외 열교환기(23)의 액면과, 후술하는 운전에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모인 냉매량의 관계식이 격납되어 있다.
덧붙여 실외 유닛에는, 압축기(21)의 흡입 측에 연장되는 충전 배관(16)과, 충전 배관(16)에 있어서의 냉매의 통과를 허용하거나 차단하거나 하는 충전 전자 밸브(17)가 설치되어 있다. 이 충전 전자 밸브(17)에 대하여, 냉매 봄베(15)가 접속되게 된다.
＜접속 유닛＞
접속 유닛(406, 407)은, 각각, 각 실내 유닛(404, 405)과 세트로 설치되어 있고, 액 냉매 연락 배관(6), 토출 가스 냉매 연락 배관(7d), 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)과 함께 실내 유닛(404, 405)과 실외 유닛(402)의 사이에 개재(介在)하고 있고, 냉매 회로(410)의 일부를 구성하고 있다.
다음으로, 접속 유닛(406, 407)의 구성에 관하여 설명한다. 덧붙여 접속 유닛(406)과 접속 유닛(407)은 마찬가지의 구성이기 때문에, 여기에서는, 접속 유닛(406)의 구성만 설명하고, 접속 유닛(407)의 구성에 관해서는, 각 부의 설명을 생략한다.
접속 유닛(406)은, 대응하는 실내 유닛(404)에 접속하는 배관을 전환할 수 있도록 구성되어 있고, 주로, 액 냉매 연락 배관(464)과, 가스 냉매 접속 배관(74ds)과, 토출 가스 냉매 연락 배관(74d)과, 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)을 가지고 있다. 이 중, 토출 가스 냉매 연락 배관(74d)의 도중에는, 토출 가스 개폐 밸브(SV4d)가, 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)의 도중에는, 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s)가 설치되어 있다.
액 냉매 연락 배관(464)은, 액 냉매 연락 배관(6) 중 분기 부분에 상당하고, 실내 유닛(404)의 실내 팽창 밸브(41)에 대하여 접속되어 있다.
토출 가스 냉매 연락 배관(74d)은, 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)의 분기 부분에 상당하고, 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)은, 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)의 분기 부분에 상당하며, 실내 유닛(404)을 향하여 각각 분기하도록 하여 연장되어 있다. 그리고, 토출 가스 냉매 연락 배관(74d)과 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)은, 가스 냉매 접속 배관(74ds)에 의하여 합류하여, 실내 열교환기(42)에 접속된다.
토출 가스 냉매 연락 배관(74d)과 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)의 합류 부분의 가장 앞쪽에는, 각각, 상술한 토출 가스 개폐 밸브(SV4d)와 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s)가 설치되어 있다. 이 토출 가스 개폐 밸브(SV4d)와 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s)는, 냉매의 통과의 허용과 차단을 전환 가능한 전자 밸브이다.
또한, 접속 유닛(406)은, 접속 유닛(406)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 접속 측 제어부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 그리고, 접속 측 제어부는, 접속 유닛(406)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터나 메모리를 가지고 있고, 실내 유닛(404)의 실내 측 제어부(47)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
이상의 구성은, 상술한 바와 같이, 접속 유닛(407)을 구성하는, 액 냉매 연락 배관(465)과, 가스 냉매 접속 배관(75ds)과, 토출 가스 냉매 연락 배관(75d)과, 흡인 가스 냉매 연락 배관(75s), 토출 가스 개폐 밸브(SV5d), 흡인 가스 개폐 밸브(SV5s), 접속 제어부에 관해서도, 마찬가지이며, 대응하는 실내 유닛(405)에 접속하는 배관을 전환할 수 있도록 구성되어 있다.
＜공기 조화 장치의 동작＞
덧붙여 제3 실시예의 공기 조화 장치(400)의 운전 모드로서는, 각 실내 유닛(404, 405)의 운전 부하에 따라 실외 유닛(402) 및 실내 유닛(404, 405)의 구성 기기의 제어를 행하는 냉난방 동시 운전 등의 통상 운전 모드와, 공기 조화 장치(400)의 구성 기기의 설치 후 등에 시운전을 행할 때에 냉매 회로(410)에 대하여 적정량의 냉매를 충전하는 적정 냉매량 자동 충전 운전 모드와, 이와 같은 시운전을 종료하고 통상 운전을 개시한 후에 있어서, 냉매 회로(410)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 모드가 있다.
＜통상 운전 모드＞
통상 운전 모드에서는, 실내 유닛(404, 405)에 있어서, 냉방 운전이나 난방 운전이나, 냉난방 동시 운전 등을 행한다. 이들의 냉난방 운전의 전환은, 접속 유닛(406)에 설치된 전자 밸브인 토출 가스 개폐 밸브(SV4d, SV5d), 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s, SV5s)의 개폐 상태의 조합을 전환하는 것에 의하여, 냉난방의 운전을 분리할 수 있다.
예를 들면, 실내 유닛(404)이 냉방 운전을 행할 때에는, 토출 가스 개폐 밸브(SV4d)를 닫고, 또한, 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s)를 연 상태로 한다. 이것에 의하여, 액 냉매 연락 배관(464)을 통과하여 실내 팽창 밸브(41)에 있어서 감압된 액 냉매는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42)에 있어서 증발하고, 그 후, 가스 냉매 접속 배관(74ds)을 통하여 토출 가스 냉매 연락 배관(74d)이 아니라 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s)을 통과한다. 그 후, 가스 냉매는, 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)으로 흘러가, 압축기(21)로 흡인되어, 실외 열교환기(23)에서 응축된다. 이와 같이 하여, 냉방 운전이 행하여진다.
또한, 예를 들면, 실내 유닛(404)이 난방 운전을 행할 때에는, 상기의 냉방 운전과는 반대로, 흡인 가스 개폐 밸브(SV4s)를 닫고, 또한, 토출 가스 개폐 밸브(SV4d)를 연 상태로 한다. 이것에 의하여, 토출 가스 냉매 연락 배관(74d)을 통과하여 가스 냉매 접속 배관(74ds)으로 유입하는 가스 냉매는, 응축기로서 기능하는 실내 열교환기(42)에 있어서 응축된다. 그 후, 액 냉매는, 실내 팽창 밸브(41)에서 감압된 후에, 액 냉매 연락 배관(464)을 통과하여, 액 냉매 연락 배관(6)으로 흘러가, 실외 열교환기(23)에 있어서 증발한다. 나아가 증발한 가스 냉매는, 압축기(21)에서 가압된다. 이와 같이 하여, 난방 운전이 행하여진다.
상술한 바와 같이, 공기 조화 장치(400)에서는, 실내 유닛(404, 405), 접속 유닛(406, 407), 실외 유닛(402)에 의하여, 예를 들면, 실내 유닛(404, 405)이 냉방 운전을 행하면서, 실내 유닛이 난방 운전을 행하는 등의, 이른바, 냉난방 동시 운전을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
여기서, 실내 유닛(404, 405)이 모두 냉방 운전을 행하는 경우의 냉매의 흐름에 관해서, 도 13에 도시하는 냉매 회로를 이용하여 굵은선으로 도시한다. 이 경우, 실외 유닛(402)의 실외 측 제어부(37)는, 모터(21m) 및 실외 팬 모터(28m)를 회전시키고, 사방 전환 밸브(22)를 토출 가스가 실외 열교환기(23)에 연통하도록 전환하며, 삼방 밸브(422)를 실외 고압 배관(426)와 실외 저압 배관(425)이 연통하지 않는 상태로 전환하고, 실외 팽창 밸브(38)를 열고, 과냉각 팽창 밸브(472)의 개도를 조절하며, 실외 고압 밸브(SV2b)를 닫도록, 각각 제어하고 있다.
실내 유닛(404, 405)이 모두 난방 운전을 행하는 경우의 냉매의 흐름에 관해서, 도 14에 도시하는 냉매 회로를 이용하여 굵은선으로 도시한다. 이 경우, 실외 유닛(402)의 실외 측 제어부(37)는, 모터(21m) 및 실외 팬 모터(28m)를 회전시키고, 실외 고압 밸브(SV2b)를 열며, 사방 전환 밸브(22)를 토출 가스가 실외 고압 배관(426)에 연통하도록 전환하고, 삼방 밸브(422)를 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)이 연통하지 않는 상태로 전환하며, 실외 팽창 밸브(38)를 열고, 과냉각 팽창 밸브(472)를 닫도록, 각각 제어하고 있다.
실내 유닛(404)이 냉방 운전을 행하고, 동시에, 실내 유닛(405)이 난방 운전을 행하는 경우의 냉매의 흐름에 관해서, 도 15에 도시하는 냉매 회로를 이용하여 굵은선으로 도시한다. 이 경우, 실외 유닛(402)의 실외 측 제어부(37)는, 마찬가지로 모터(21m) 및 실외 팬 모터(28m)를 회전시키고, 실외 고압 밸브(SV2b)를 열며, 사방 전환 밸브(22)를 토출 가스가 실외 고압 배관(426)에 연통하도록 전환하고, 삼방 밸브(422)를 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)이 연통하지 않는 상태로 전환하며, 실외 팽창 밸브(38)를 열고, 과냉각 팽창 밸브(472)를 닫도록, 각각 제어하고 있다.
실내 유닛(404)이 난방 운전을 행하고, 동시에, 실내 유닛(405)이 냉방 운전을 행하는 경우의 냉매의 흐름에 관해서, 도 16에 도시하는 냉매 회로를 이용하여 굵은선으로 도시한다. 이 경우, 실외 유닛(402)의 실외 측 제어부(37)는, 마찬가지로 모터(21m) 및 실외 팬 모터(28m)를 회전시키고, 실외 고압 밸브(SV2b)를 열며, 사방 전환 밸브(22)를 토출 가스가 실외 고압 배관(426)에 연통하도록 전환하고, 삼방 밸브(422)를 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)이 연통하지 않는 상태로 전환하며, 실외 팽창 밸브(38)를 열고, 과냉각 팽창 밸브(472)를 닫도록, 각각 제어하고 있다.
＜적정 냉매량 자동 충전 운전 모드＞
제3 실시예의 적정 냉매량 자동 충전 운전에서는, 접수부(98)가 리모컨 등으로부터 소정의 자동 충전을 나타내는 신호를 수신한 경우에, 도 17에 도시하는 바와 같이, 제1 실시예와 마찬가지로, 냉매 봄베(15)는, 충전 전자 밸브(17)에 접속되고, 충전 배관(16)을 통하여 압축기(21)의 흡입 측에 통한 상태로 되며, 냉매 회로(410)에 대한 냉매의 충전이 가능한 상태로 된다.
그리고, 제어부(8)가, 실내 유닛(404, 405)의 모두가 냉방 운전을 행하도록, 모터(21m) 및 실외 팬 모터(28m)를 회전시키고, 사방 전환 밸브(22)를 토출 가스가 실외 열교환기(23)에 연통하도록 전환하며, 삼방 밸브(422)를 실외 고압 배관(426)과 실외 저압 배관(425)이 연통하지 않는 상태로 전환하고, 실외 팽창 밸브(38)를 열며, 과냉각 팽창 밸브(472)의 개도를 조절하고, 실외 고압 밸브(SV2b)를 닫도록, 각각 제어하면서, 냉매 봄베(15)로부터 냉매를 충전하여 나간다. 그리고, 제어부(8)는, 이 냉매 자동 충전 운전을 하면서, 액온 일정 제어를 행하고 있다.
이 액온 일정 제어에서는, 제1 실시예와 마찬가지이며, 응축 압력 제어와 액관 온도 제어가 행하여진다.
응축 압력 제어에서는, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력이 일정하게 되도록, 실외 팬(28)에 의하여 실외 열교환기(23)로 공급되는 실외 공기의 풍량을 제어한다. 응축기에 있어서의 냉매의 응축 압력은, 실외 온도의 영향보다 크게 변화하기 때문에, 모터(28m)에 의하여 실외 팬(28)으로부터 실외 열교환기(23)로 공급하는 실내 공기의 풍량을 제어한다. 이 때문에, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력이 일정하게 되고, 응축기 내를 흐르는 냉매 상태가 안정화된다. 이것에 의하여, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(475)의 주 냉매 회로 측의 부분 및 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 유로와 실외 열교환기(23)로부터 과냉각 회로(474)의 과냉각 팽창 밸브(472)까지의 유로에는 고압의 액 냉매가 흐르는 상태로 된다. 따라서, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 과냉각 팽창 밸브(472)까지의 부분에 있어서의 냉매의 압력도 안정되고, 액 냉매로 실되어 안정된 상태로 된다. 덧붙여 응축 압력의 제어에서는, 토출 압력 센서(도시하지 않음)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력, 또는, 열교 온도 센서(도시하지 않음)에 의하여 검출되는 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도가 이용된다.
액관 온도 제어에서는, 과냉각기(475)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록, 과냉각기(475)의 능력을 제어한다. 이것에 의하여, 과냉각기(475)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내에 있어서의 냉매 밀도를 안정화할 수 있다. 여기에서는, 과냉각기(475)의 능력 제어는, 액관 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 냉매의 온도가 일정해지도록 과냉각 회로(474)를 흐르는 냉매의 유량을 증감시키는 제어이다. 이것에 의하여, 과냉각기(475)의 주 냉매 회로 측을 흐르는 냉매와, 과냉각 회로(474) 측을 흐르는 냉매의 사이에 있어서의 교환 열량이 조절된다. 덧붙여 이 과냉각 회로(474)를 흐르는 냉매의 유량의 증감은, 제어부(8)가 과냉각 팽창 밸브(472)의 개도를 조절하는 것으로 행하여진다.
여기서, 제어부(8)는, 액관 온도 센서(35)에 있어서 검지되는 값에 기초하여, 액온이 일정 조건을 만족하였는지 여부를 판단한다.
그리고, 제3 실시예에서는, 일정 조건을 만족하면 제어부(8)가 판단한 경우에는, 실내 팽창 밸브(41, 51)를 닫고, 과냉각 팽창 밸브(472)를 닫으며, 실외 팽창 밸브(38)를 닫는다.
이것에 의하여, 냉매 회로(410)는, 냉방 운전에 의하여, 실외 팽창 밸브(38)의 하류 측이고 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 나아가 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 과냉각 팽창 밸브(472)에 이르기까지의 부분이, 일정 온도의 액 냉매(액관 확정 냉매량 Y)에 의하여 실된다. 그리고, 실내 배관(444), 실내 열교환기(42), 가스 냉매 접속 배관(74ds), 실내 배관(454), 실내 열교환기(52), 가스 냉매 접속 배관(75ds), 토출 가스 냉매 연락 배관(7d, 74d, 75d), 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s, 74s, 75s), 삼방 밸브(422), 바이패스 배관(427), 실외 저압 배관(425)에 산재(散在)하고 있는 가스 냉매가 압축기(21)로 흡인되고, 이들 부분은 거의 진공화되어 냉매가 존재하지 않게 되며, 실외 열교환기(23)에 액 냉매(X1)로서 모여 간다.
이 후, 도 18에 도시하는 바와 같이, 각 실내 유닛(404, 405)에 있어서 한층 더 냉방 운전을 지속시키고, 실외 유닛(402)의 실외 열교환기(23)에 있어서 냉매를 응축시켜 액 냉매를 모아 간다. 이 때, 제어부(8)는, 액면 검지 센서(39)에 의하여 실외 열교환기(23)에 있어서 필요량의 냉매(실외 열교 수집 냉매량 X1)가 모였는지 여부의 판단을 행한다. 그리고, 실외 열교환기에 있어서 필요량의 냉매가 모였다고 판단된 경우에는, 냉매 봄베(15)로부터 냉매 회로(410)에의 냉매의 충전을 멈추기 위하여, 충전 전자 밸브(17)를 닫고, 압축기(21)의 운전을 정지하여, 냉매 봄베(15)를 떼어내고, 적정 냉매량 자동 충전 운전을 종료한다.
＜냉매 누설 검지 운전 모드＞
다음으로, 냉매 누설 검지 운전 모드에 관하여 설명한다.
냉매 누설 검지 운전 모드는, 적정 냉매량 자동 충전 운전과 거의 마찬가지이기 때문에, 차이점만 설명한다.
제3 실시예에 있어서의 냉매 누설 검지 운전에서는, 접수부(98)가 리모컨 등으로부터 소정의 냉매 누설 검지 운전을 나타내는 신호를 수신한 경우에, 상술한 적정 냉매량 자동 충전 운전에 있어서, 냉매 봄베(15)의 장착 등의 처리를 제외한 처리가 행하여진다.
즉, 제어부(8)는, 냉매 회로(410)에 있어서 냉방 운전 및 액온 일정 제어를 행하고, 액온이 일정하게 된 경우에, 실내 팽창 밸브(41, 51), 과냉각 팽창 밸브(472) 및 실외 팽창 밸브(38)를 닫고, 실외 팽창 밸브(38)의 하류 측이고 액 냉매 연락 배관(6)을 통하여 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지, 나아가 실외 팽창 밸브(38)의 하류의 분기 부분으로부터 과냉각 팽창 밸브(472)에 이르기까지의 부분에 있어서 채워져 있는 액 냉매의 양(액관 확정 냉매량 Y)을 확정시킨다. 그리고, 냉방 운전을 지속시키는 것으로, 실내 배관(444), 실내 열교환기(42), 가스 냉매 접속 배관(74ds), 실내 배관(454), 실내 열교환기(52), 가스 냉매 접속 배관(75ds), 토출 가스 냉매 연락 배관(7d, 74d, 75d), 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s, 74s, 75s), 삼방 밸브(422), 바이패스 배관(427), 실외 저압 배관(425)에 산재하고 있는 가스 냉매가 압축기(21)로 흡인되고, 실외 팽창 밸브(38)의 상류 측의 실외 열교환기(23)에서 응축되어 액 냉매가 모여 간다.
여기서, 액면 검지 센서(39)에 의한 검지 액면 높이(h)가, 소정 시간 동안 변하지 않은 채 유지되면, 제어부(8)는, 그 때의 액면 높이(h)를 메모리(19)에 격납되어 있는 관계식에 대입하여, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모여 있는 제1 판정 액 냉매량 X1＇를 산출한다.
여기서, 산출된 제1 판정 액 냉매량 X1＇에 액관 확정 냉매량 Y를 더하여 얻어지는 양이, 메모리(19)에 격납되어 있는 적정 냉매량 Z보다 적은지 여부에 의하여, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 누설의 유무를 판단한다. 제어부(8)는, 적은 경우에는, 냉매가 누설하고 있다고 판단한다.
덧붙여 소정 시간 동안 액면 높이(h)가 변하지 않고 액면 높이(h)의 데이터를 취득한 다음은, 신속히 압축기(21)의 운전을 정지한다. 이것에 의하여, 냉매 누설 검지 운전을 종료한다.
(7) 제3 실시예의 특징
제3 실시예의 공기 조화 장치(400)에서는, 냉난방 동시 운전이 가능한 복잡한 냉매 회로(410)라도, 실외 팽창 밸브(38)를 닫아 냉매의 순환을 끊고, 가스 냉매 접속 배관(74ds, 75ds), 토출 가스 냉매 연락 배관(74d, 75d)과, 흡인 가스 냉매 연락 배관(74s, 75s), 토출 가스 냉매 연락 배관(7d), 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s), 실외 고압 배관(426), 실외 저압 배관(425)에 산재하고 있는 가스 냉매를 흡인하여 거의 진공 상태로 한다. 그리고, 냉매 회로(410)에 존재하는 냉매를, 액 상태로 하여, 액 냉매 연락 배관(464, 465, 6)과 실외 팽창 밸브(38)와, 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이, 실외 팽창 밸브(38)와 과냉각 팽창 밸브(472)의 사이 및 실외 열교환기(23)에 모을 수 있다.
이것에 의하여, 냉매 회로(410) 중, 액 냉매 연락 배관(464, 465, 6)과 실외 팽창 밸브(38)와 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이, 실외 팽창 밸브(38)와 과냉각 팽창 밸브(472)의 사이 및 실외 열교환기(23) 이외의 부분에 있어서는, 냉매는 거의 존재하지 않는 상태로 되고, 냉방 운전에 있어서 액면 검지 센서(39)의 높이(h)만 검지한다고 하는 간단한 운전 조건하에서, 정도 좋게 냉매량의 판정을 행할 수 있다.
(8) 제3 실시예의 변형예
(A)
상기 제3 실시예의 공기 조화 장치(400)에서는, 실외 유닛(402)에 설치된 압축기(21)는, 1대뿐인 경우를 예로 들어 설명하였다.
그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 압축기는, 실외 유닛(402)에 2개 병렬로 접속되도록 하여 설치되어 있어도 무방하다.
이 경우, 예를 들면, 도 19에 도시하는 바와 같이, 제1 압축기(21)와, 제1 압축기(21)에 대하여 병렬로 접속되는 제2 압축기(421)가, 실외 유닛(402)에 설치되고, 제1 압축기(21)의 토출 측 및 제2 압축기(421)의 토출 측과, 제1 압축기(21)의 흡입 측 및 제2 압축기(421)의 흡입 측이 핫 가스 바이패스 회로(HPS)에 의하여 서로 접속되도록 하여 구성된 공기 조화 장치(500)여도 무방하다. 덧붙여 제1 압축기(21)에는 모터(21m)가, 제2 압축기(421)에는 모터(421m)가 설치되어 있다. 또한, 각 압축기(21, 421)의 토출 측에는, 토출 냉매 온도를 검출하는 토출 온도 센서(32, 62)가 설치되어 있다.
여기서, 이 핫 가스 바이패스 회로(HPS)에는, 개폐 밸브(SV2c)가 설치되고, 토출 측으로부터 흡입 측으로 바이패스시키는 냉매량을 조절할 수 있도록 되어 있다.
그리고, 제어부(8)는, 토출 온도 센서(32, 62) 등의 검지하는 값에 기초하여 냉매 회로(410)에 있어서 요구되는 용량으로 되도록, 제1 압축기(21)의 모터(21m) 및 제2 압축기(421)의 모터(421m)의 주파수를 제어하거나, 일방의 운전을 멈추거나 한다.
이 제3 실시예의 변형예 (A)의 공기 조화 장치(500)에서는, 실외 열교환기(23)에 액 냉매를 모아 갈 때에, 실외 열교환기(23)에 있어서 다 응축할 수 없는 가스 냉매가 있었다고 하여도, 핫 가스 바이패스 회로(HPS)의 개폐 밸브(SV2c) 여는 것에 의하여 재차 흡입 측으로 순환시켜 응축 속도와 고압 가스 냉매 공급 속도의 조화를 도모할 수 있다.
나아가 제1 압축기(21)의 토출 측과 흡입 측 및 제2 압축기(421)의 토출 측과 흡입 측이 모두 핫 가스 바이패스 회로(HPS)에 연통되어 있고, 냉매 회로(410)에 있어서의 순환량을 늘려도 고압 측에 파탄이 생기지 않도록 할 수 있는 등, 제1 압축기(21) 및 제2 압축기(421)에 있어서의 용량 변화에 대응할 수 있다. 이 때문에, 제1 압축기(21)에 관해서도 제2 압축기(421)에 관해서도, 어느 하나의 압축기(21, 421)에 관해서도 가동 상황을 유지시킨 채로 냉매량의 판정을 행할 수 있다. 따라서, 압축기를 복수대 이용하는 경우라도, 냉매량 판정 시에 있어서, 정지하고 있는 압축기가 발생하지 않도록 하는 것으로, 가동 중이고 냉동기유가 고온 고압 상태인 압축기의 냉동기유에 대한 냉매의 용해도와, 정지 중이고 냉동기유가 저온 저압 상태인 압축기의 냉동기유에 대한 냉매의 용해도의 상위에 의하여 생기는 판정 오차를 억제할 수 있다. 이것에 의하여, 냉동기유에 용존하는 냉매량의 변화를 억제하여 냉매량의 판정 정도를 향상시킬 수 있다.
(B)
상기 제3 실시예의 공기 조화 장치(400)에서는, 실외 유닛(402)에 설치된 실외 열교환기(23)는, 1대뿐인 경우를 예로 들어 설명하였다.
그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 도 20에 도시하는 바와 같이, 실외 유닛(402)에 있어서 2개의 실외 열교환기(23, 73)를 구비하여 구성되는 공기 조화 장치(600)여도 무방하다.
여기서, 변형예 (B)에 관련되는 공기 조화 장치(600)에서는, 실내 유닛(404, 405) 및 냉매 연락 배관(6, 7d, 7s)에 관해서는, 상술한 제3 실시예와 마찬가지의 구성이다.
변형예 (B)에 관련되는 공기 조화 장치(600)의 실외 유닛(402)에서는, 상기 제3 실시예의 구성 외에, 도 20에 도시하는 바와 같이, 냉매 회로(410)의 압축기(21)와 과냉각기(475)의 사이에 있어서 실외 배관(624)이 분기하고, 실외 열교환기(23), 실외 팽창 밸브(38) 및 액면 검지 센서(39)에 대하여 병렬로 접속되어 있는 실외 열교환기(73), 실외 팽창 밸브(88) 및 액면 검지 센서(89)가 설치되어 있다. 나아가 이 실외 열교환기(73)에 대하여 실외 공기를 송풍하는 실외 팬(78) 및 팬 모터(78m)가 설치되어 있다.
또한, 메모리(19)에 격납되어 있는 데이터로서, 상기 제3 실시예의 공기 조 화 장치(400)의 데이터 이외에, 나아가 실외 팽창 밸브(38)로부터 실외 열교환기(23)에 걸쳐 모은 필요 액 냉매량의 데이터에 대응하여, 실외 팽창 밸브(88)로부터 실외 열교환기(73)에 걸쳐 모은 필요 액 냉매량의 데이터가 격납되어 있다.
그리고, 병렬로 배치되어 있는 실외 열교환기(23, 73)와 실외 배관(624)의 분기 부분의 사이에 있어서 냉매의 흐름을 차단하는, 개폐 밸브(69, 99)가 각각 설치되어 있다. 이들은, 일방의 실외 열교환기(23, 73)에 필요 액 냉매량의 액 냉매가 먼저 모인 경우에, 먼저 모인 측의 개폐 밸브(69, 99)를 닫아 두는 것으로, 아직 필요 액 냉매량으로 차지 않은 실외 열교환기(23, 73)에 대해서만, 액 냉매가 유도되도록 할 수 있다.
이상의 구성에 있어서, 적정 냉매량 자동 충전 운전 모드, 및, 냉매 누설 검지 운전 모드에서는, 제어부(8)는, 우선, 실외 팽창 밸브(38, 88)를 동시에 닫는다. 그리고, 액 냉매가 모여 가면, 제어부(8)는, 액면 검지 센서(39, 89) 각각으로부터 액 냉매의 모임 상태를 파악하고, 메모리(19)에 격납된 실외 열교환기(23, 73)의 각 필요 액 냉매량의 데이터에 따라, 개폐 밸브(69, 99)를 닫는 제어를 행한다. 즉, 제어부(8)는, 먼저 필요 액 냉매량이 모인 측의 개폐 밸브(69, 99)를 닫고, 타방의 아직 필요 액 냉매량이 다 모이지 않은 쪽의 개폐 밸브(69, 99)는 연 채로, 운전을 지속시키는 제어를 행한다.
이것에 의하여, 아직 필요 액 냉매량이 다 모이지 않은 측의 실외 열교환기(23, 73)에만 착목하여, 이쪽에 관해서도 필요 액 냉매량이 모일 때까지, 운전을 계속한다. 덧붙여 이 때, 필요 액 냉매량이 모여 개폐 밸브(69, 99)가 닫혀진 측의 실외 열교환기(23, 73)로부터는 액 냉매는 역류하지 못하고, 냉매량이 고정된다.
덧붙여 제어부(8)는, 실외 열교환기(23, 73) 중 어느 하나에 먼저 필요 액 냉매량이 모인 측의 개폐 밸브(69, 99)를 닫는 제어를 행하는 것이 아니라, 각 실외 열교환기(23, 73)에 있어서 필요 액 냉매량이 동시에 채워지도록, 필요 액 냉매량의 비율에 따라 액 냉매가 유도되어 가도록, 개폐 밸브(69, 99)를 개폐 제어하여도 무방하다. 구체적으로는, 제어부(8)는, 메모리(19)에 격납되어 있는 실외 열교환기(23, 73)에 대응하는 필요 액 냉매량의 데이터의 비율에 따라, 실외 열교환기(23) 측에 많은 액 냉매를 유도하는 경우에는 개폐 밸브(99)를 반닫힘 상태로 조절하고, 실외 열교환기(73) 측에 많은 액 냉매를 유도하는 경우에는 개폐 밸브(69)를 반닫힘 상태로 조절하게 된다.
(9) 다른 실시예
이상, 본 발명의 실시예에 관하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
예를 들면, 도 11에 도시하는 공기 조화 장치(300)와 같이, 압축기(21)의 토출 측과 흡입 측을 연결하는 핫 가스 바이패스(66) 및 바이패스 밸브(67)가 설치된 구성이어도 무방하다. 여기서, 바이패스 밸브(67)는, 실외 측 제어부(37)에 접속되고, 간헐적으로 개폐 제어된다. 이 때문에, 이 핫 가스 바이패스(67)를 통하여 압축기(21)의 흡입 측으로 냉매를 유도할 수 있어 압축기(21)로부터 토출되는 냉매량을 적어도 어느 정도의 양으로 확보할 수 있다.
이것에 의하여, 상기 각 실시예에 있어서, 적정 냉매량 자동 충전 운전을 행하는 경우나, 냉매 누설 검지 운전을 행하는 경우에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측의 압력이 급격하게 강하하여 버려 토출 측의 과열이 지나치는 문제를 회피할 수 있다.
본 발명을 이용하면, 적정한 냉매량의 판정을 행하기 위하여 필요로 되는 조건을 간이적인 것으로 할 수 있기 때문에, 특히, 냉매 회로에 충전되어 있는 냉매량의 판정을 행하는 공기 조화 장치에 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 압축기(21)와 열원 측 열교환기(23)를 가지는 열원 유닛(2)과, 이용 측 팽창 기구(41, 51)와 이용 측 열교환기(42, 52)를 가지는 이용 유닛(4, 5)과, 상기 열원 유닛과 상기 이용 유닛을 접속하는 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 포함하고, 상기 열원 측 열교환기를 상기 압축기에 있어서 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한, 상기 이용 측 열교환기를 상기 열원 측 열교환기에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉매량 판정 운전을 적어도 행하는 것이 가능한 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매량 판정 운전을 행할 때의 상기 냉매 회로에 있어서의 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 열원 측 열교환기(23)의 하류 측이고 상기 액 냉매 연락 배관(6)의 상류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능한 차단 밸브(38)와,
    상기 냉매량 판정 운전을 행할 때의 상기 냉매 회로에 있어서의 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 차단 밸브(38)의 상류 측에 배치되고, 상기 차단 밸브(38)의 상류 측이고 상기 압축기(21)보다도 하류 측의 부분에 존재하는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 냉매 검지부(39)와,
    상기 차단 밸브(38)가 닫혀있는 상태를 유지한 채로 상기 압축기(21)로부터 토출된 냉매를 상기 열원 측 열교환기(23) 측으로 보내는 것으로 상기 냉매량 판정 운전을 실행시키는 제어부
    를 구비하고,
    상기 냉매 검지부(39)는, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서 냉매의 응축이 생기고 있는 상기 열원 측 열교환기(23)에 모여 있는 액 냉매의 액면을 검지하는,
    공기 조화 장치(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 회로를 이용하여 공조 운전을 적정하게 행하기 위하여 존재하는 것이 필요한 적정 냉매량의 데이터를 미리 격납한 메모리(19)와,
    상기 냉매 검지부(39)에 의한 검지 결과와 상기 적정 냉매량에 기초하여, 상기 차단 밸브(38)를 폐쇄한 상태로 하여 상기 냉매량 판정 운전을 행하는 제어부(8)
    를 더 구비한,
    공기 조화 장치(1).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액 냉매 연락 배관(6)의 일단(一端)에는 상기 차단 밸브(38)가 위치하고 있고, 상기 액 냉매 연락 배관(6)의 타단(他端)에는 상기 이용 측 팽창 기구(41, 51)가 위치하고 있고,
    상기 제어부(8)는, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서 상기 액 냉매 연락 배관(6)을 흐르는 냉매 온도가 일정값으로 되도록 제어한 후에 상기 이용 측 팽창 기구(41, 51)를 폐쇄하고, 상기 차단 밸브(38)를 폐쇄하는,
    공기 조화 장치(1).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 열원 유닛은, 제1 압축기와 제1 열원 열교환기를 가지는 제1 열원 유닛과, 제2 압축기와 제2 열원 열교환기를 가지는 제2 열원 유닛을 가지고 있고,
    상기 차단 밸브는, 상기 제1 열원 측 열교환기에 대하여 냉매의 흐름의 하류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능한 제1 차단 밸브(38)와, 상기 제2 열원 측 열교환기에 대하여 냉매의 흐름의 하류 측에 배치되고, 냉매의 통과를 차단 가능한 제2 차단 밸브(88)를 가지고 있고,
    상기 냉매 검지부는, 상기 제1 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측에 배치되고, 상기 제1 차단 밸브보다도 상기 냉매의 흐름의 상류 측이고 상기 제1 압축기보다도 상기 냉매 흐름의 하류 측의 부분에 존재하는 냉매량에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부와, 상기 제2 차단 밸브보다도 냉매의 흐름의 상류 측에 배치되고, 상기 제2 차단 밸브보다도 상기 냉매의 흐름의 상류 측이고 상기 제2 압축기보다도 상기 냉매 흐름의 하류 측의 부분에 존재하는 냉매량에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부를 가지고 있고,
    상기 메모리에는, 상기 제1 열원 유닛에 대응하는 제1 적정 냉매량의 데이터와, 상기 제2 열원 유닛에 대응하는 제2 적정 냉매량의 데이터가 미리 격납되어 있고,
    상기 제어부는, 상기 제1 적정 냉매량에 기초하여 상기 제1 압축기의 운전을 제어하고, 상기 제2 적정 냉매량에 기초하여 상기 제2 압축기의 운전을 제어하는,
    공기 조화 장치(1).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 열원 유닛은, 상기 제1 압축기와 상기 제1 열원 열교환기의 사이에 배치되고, 상기 제1 압축기로 향하는 냉매의 흐름을 멈추는 제1 역지 밸브(69)를 가지고 있고,
    상기 제2 열원 유닛은, 상기 제2 압축기와 상기 제2 열원 열교환기의 사이에 배치되고, 상기 제2 압축기로 향하는 냉매의 흐름을 멈추는 제2 역지 밸브(99)를 가지고 있는,
    공기 조화 장치(1).
  6. 열원 측 열교환기(23)와,
    상기 열원 측 열교환기에 대하여 제1 액 냉매 연락 배관(6, 464)을 통하여 접속되는 제1 이용 측 팽창 기구(41)와,
    상기 제1 이용 측 팽창 기구에 대하여 제1 이용 측 냉매 배관(444)을 통하여 접속되는 제1 이용 측 열교환기(42)와,
    상기 열원 측 열교환기에 대하여 제2 액 냉매 연락 배관(6, 465)을 통하여 접속되는 제2 이용 측 팽창 기구(51)와,
    상기 제2 이용 측 팽창 기구에 대하여 제2 이용 측 냉매 배관(454)을 통하여 접속되는 제2 이용 측 열교환기(52)와,
    토출 측, 혹은, 흡입 측 중 어느 하나가 상기 열원 측 열교환기(23)에 대하여 열원 측 냉매 배관(424)을 통하여 접속되는 압축기(21, 421)와,
    상기 압축기(21, 421)의 토출 측으로부터 연장되는 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)과, 상기 압축기(21, 421)의 흡입 측으로부터 연장되는 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s) 중 어느 일방(一方)이 상기 제1 이용 측 열교환기(42)에 접속되도록 접속 상태를 전환 가능한 제1 전환 수단(SV4d, SV4s)과,
    상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)과, 상기 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s) 중 어느 일방이 상기 제2 이용 측 열교환기(52)에 접속되도록 접속 상태를 전환 가능한 제2 전환 수단(SV5d, SV5s)과,
    상기 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)의 일부와 상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)의 일부를 연결하고, 상기 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)의 일부와 상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)의 일부가 서로 연통(連通)하고 있는 상태와 서로 연통하고 있지 않는 상태를 전환 가능한 바이패스 연통 전환 수단(422)을 가지는 바이패스 기구(427, 422)와,
    상기 압축기(21, 421)와, 상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)이 서로 연통하고 있는 상태와 서로 연통하고 있지 않는 상태를 전환 가능한 토출 연통 전환 수단(SV2b)과,
    상기 열원 측 열교환기(23)가 상기 압축기(21, 421)의 토출 측에 접속되어 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 열원 측 열교환기(23)의 하류 측에 배치되고, 응축된 액 냉매의 통과를 차단 가능한 차단 밸브(38)와,
    상기 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 차단 밸브(38)의 상류 측에 배치되고, 상기 차단 밸브(38)의 상류 측이고 상기 압축기(21)보다도 하류 측의 부분에 존재하는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 냉매 검지부(39)와,
    상기 차단 밸브(38)가 닫혀있는 상태를 유지한 채로 상기 압축기(21)로부터 토출된 냉매를 상기 열원 측 열교환기(23) 측으로 보내는 것으로 상기 냉매량 판정 운전을 실행시키는 제어부
    를 구비하고,
    상기 냉매 검지부(39)는, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서 냉매의 응축이 생기고 있는 상기 열원 측 열교환기(23)에 모여 있는 액 냉매의 액면을 검지하는,
    공기 조화 장치(400, 500, 600).
  7. 제6항에 있어서,
    냉매의 양에 관한 검지를 행하기 위한 소정 신호를 받아들이는 접수부(98)와,
    상기 접수부(98)가 소정 신호를 받아들인 경우에, 상기 바이패스 기구(427, 422)의 상기 바이패스 연통 전환 수단(422)을 전환하여 상기 흡인 가스 냉매 연락 배관(7s)의 일부와 상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)의 일부가 서로 연통하고, 상기 토출 연통 전환 수단(SV2b)을 전환하여 상기 압축기(21, 421)와 상기 토출 가스 냉매 연락 배관(7d)이 서로 연통하고 있지 않는 상태로 하여, 상기 열원 측 열교환기(23)가 상기 압축기(21, 421)의 토출 측에 접속되어 냉매의 응축기로서 기능하는 상태로 되도록 제어하는 제어부(8, 37)
    를 더 구비한,
    공기 조화 장치(400, 500, 600).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열원 측 열교환기(23)는, 제1 열원 측 열교환기(23)와, 상기 제1 열원 측 열교환기(23)에 대하여 병렬로 접속되는 제2 열원 측 열교환기(73)를 가지고 있고,
    상기 차단 밸브(38)는, 상기 열원 측 열교환기(23, 73)가 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 제1 열원 측 열교환기(23)의 하류 측에 배치되는 제1 차단 밸브(38)와, 상기 제2 열원 측 열교환기(73)의 하류 측에 배치되는 제2 차단 밸브(88)를 가지고 있고,
    상기 냉매 검지부(39)는, 상기 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 제1 차단 밸브(38)의 상류 측이고 상기 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부(39)와, 상기 제2 차단 밸브(88)의 상류 측이고 상기 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부(89)를 가지고 있고,
    상기 냉매의 흐름 방향에 있어서, 상기 제1 열원 측 열교환기(23)의 상류 측에 배치되는 제1 밸브(69)와, 상기 냉매의 흐름 방향에 있어서, 상기 제2 열원 측 열교환기(73)의 상류 측에 배치되는 제2 밸브(99)를 가지는 밸브(69, 99)를 더 구비하고,
    상기 제어부(8, 37)는, 상기 제1 검지부(39)에 있어서 제1 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍과, 상기 제2 검지부(89)에 있어서 제2 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍 중, 어느 하나의 빠른 타이밍으로 검지되는 쪽의 상기 밸브를 먼저 닫는 제어를 행하는,
    공기 조화 장치(600).
  9. 제7항에 있어서,
    상기 열원 측 열교환기는, 제1 열원 측 열교환기(23)와, 상기 제1 열원 측 열교환기(23)에 대하여 병렬로 접속되는 제2 열원 측 열교환기(73)를 가지고 있고,
    상기 차단 밸브는, 상기 열원 측 열교환기(23, 73)가 냉매의 응축기로서 운전되는 경우의 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 제1 열원 측 열교환기(23)의 하류 측에 배치되는 제1 차단 밸브(38)와, 상기 제2 열원 측 열교환기(73)의 하류 측에 배치되는 제2 차단 밸브(88)를 가지고 있고,
    상기 냉매 검지부(39)는, 상기 냉매의 흐름 방향에 있어서 상기 제1 차단 밸브(38)의 상류 측이고 상기 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제1 냉매 검지부(39)와, 상기 제2 차단 밸브(88)의 상류 측이고 상기 압축기보다도 하류 측의 부분에 모이는 냉매의 양에 관한 검지를 행하는 제2 냉매 검지부(89)를 가지고 있고,
    상기 냉매의 흐름 방향에 있어서, 상기 제1 열원 측 열교환기(23)의 상류 측에 배치되는 제1 밸브(69)와, 상기 냉매의 흐름 방향에 있어서, 상기 제2 열원 측 열교환기(73)의 상류 측에 배치되는 제2 밸브(99)를 가지는 밸브(69, 99)를 더 구비하고,
    상기 제어부(8, 37)는, 상기 제1 검지부(39)에 있어서 제1 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍과, 상기 제2 검지부(89)에 있어서 제2 소정 냉매량의 냉매가 모였다고 검지되는 타이밍이 동시가 되도록, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개도(開度)의 비율을 조절하는 제어를 행하는,
    공기 조화 장치(600).
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축기(21, 421)의 토출 측과 상기 압축기(21, 421)의 흡입 측을 접속하고, 개폐 기구(SV2c)를 가지는 핫(hot) 가스 바이패스 회로(HPS)를 더 구비한,
    공기 조화 장치(500).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압축기는, 제1 압축기(21)와 상기 제1 압축기에 대하여 병렬로 접속된 개별적으로 운전 제어 가능한 제2 압축기(421)를 가지고 있고,
    상기 핫 가스 바이패스 회로(HPS)는, 상기 제1 압축기(21) 및 상기 제2 압축기(421)의 토출 측과, 상기 제1 압축기(21) 및 상기 제2 압축기(421)의 흡입 측을 접속하는,
    공기 조화 장치(500).
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