KR20040075737A - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 냉매의 변경에 수반되는 기설 배관의 유용시에 기설 배관의 사양(직경, 두께, 재질 등)이 현장에 따라 달라도 각 현장에서의 대응(냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하는 것)이 가능한 공기 조화기를 제공하는 것이다.

제어 기판(31)에서 위험 회피를 행함으로써 실내기(2)의 압축기(11)로부터 토출된 냉매가 제한 압력 이하로 억제되지만, 이 점에서 제한 압력은 안전을 확보하는 것이며, 제어 기판(31) 상의 복수의 딥 스위치(32)로 기설 배관(4A, 4B)의 사양을 입력하면, 실외기(2)와 실내기(3)를 접속하는 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 적합한 값으로 변경시킬 수 있다.

Description

공기 조화기{Air Conditioner}

본 발명은, 패키지 클래스의 히트 펌프식 공기 조화기에 있어서 HCFC계 냉매(R12, R22) 및 HFC(R407C)를 포함하는 냉매로부터 R410A의 냉매로 절환할 때에 적용하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 히트 펌프식 공기 조화기에 있어서는 오존층 파괴 방지 등의 관점으로부터 R12, R22(R407C를 포함함) 등으로부터 R410A로 냉매가 절환되어 있다. 이 경우에 있어서, R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 사용하고 있는 공기 조화기가 이미 존재하는 경우에는, 작업성이나 비용 등의 관점으로부터 실내기와 실외기를 접속하고 있던 접속 배관을 유용하여 R410A를 사용하는 공기 조화기로 교환하는 일이 많다.

구체적으로 말하면, 도12의 (a)에 도시한 바와 같이 R12 또는 R22(R407C를포함함) 등을 사용하고 있는 공기 조화기의 실내기(102) 및 실외기(101)가 접속 배관(이하,「기설 배관」이라 함)(103)으로 접속되어 있었던 경우, 우선 실내기(102) 및 실외기(101)를 철거하여 도12의 (b)에 도시한 바와 같이 기설 배관(103)만을 남기고, 그 후에 도12의 (c)에 도시한 바와 같이 기설 배관(103)에 대해 R410A를 사용하는 공기 조화기의 실내기(104) 및 실외기(105)를 접속하고 있었다.

그런데, R410A를 사용하는 공기 조화기의 설계 압력은 R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 사용하고 있는 공기 조화기의 설계 압력과 비교하여 높고, 예를 들어 R22를 사용하고 있는 공기 조화기의 설계 압력에 대해서는 1.5배가 된다. 따라서, R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 사용하고 있는 공기 조화기를 위해 사양(직경, 두께, 재질 등)이 결정된 기설 배관(103)을 R410A를 사용하는 공기 조화기로 유용하면 기설 배관(103)을 흐르는 냉매의 압력이 기설 배관(103)의 허용 압력을 넘어 버리는 위험이 있었다.

그래서 이 위험을 회피하기 위해, 예를 들어 압력 감지 장치에 의해 압축기의 토출 압력을 감지하고, 설정 압력이 된 시점에서 팽창 밸브 개방 등의 압력 제한 수단을 실행하여 압축기의 토출 압력을 감쇠시키는 것이 행해져 왔다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이에 따르면, 냉방 및 난방의 최대 능력이 저하하지만 연속 운전하는 것이 가능해진다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 제2000-314563호 공보

그러나, 기설 배관(103)의 사양은 현장에 따라 다른 것이 많음에도 불구하고, 압력 제한 수단을 실행시키기 위한 설정 압력을 현장에서 변경할 수 없었다. 또한, 기설 배관(103)의 사양은 다수 존재하므로, 기설 배관(103)의 사양과 설정 압력과의 조합에 따라서는 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하가 현저해질 우려가 있었다. 그로 인해, 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하기 위해서는, 기설 배관(103)의 사양마다 가장 적합한 압력이 설정된 것을 미리 준비할 필요가 있었다.

그래서 본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 냉매의 변경에 수반되는 기설 배관의 유용시에 기설 배관의 사양이 현장에 따라 달라도 각 현장에서의 대응(냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하는 것)이 가능한 공기 조화기를 제공하는 것을 과제로 한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기의 개요를 도시한 도면.

도2는 냉방시에 있어서 기설 배관의 온도를 측정하는 온도 센서의 설치 가능한 범위를 굵은 선으로 나타낸, 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기의 개요를 도시한 도면.

도3은 난방시에 있어서 기설 배관의 온도를 측정하는 온도 센서의 설치 가능한 범위를 굵은 선으로 나타낸, 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기의 개요를 도시한 도면.

도4는 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기의 제어 기판에서 실행되는 제어의 흐름도를 나타낸 도면.

도5는 공기 조화기의 실외기와 실내기를 접속하는 접속 배관에 대해, 재질이 연질재 또는 경연질재인 구리관의 경우에 있어서의 직경 및 두께, 최고 사용 압력과의 관계를 나타낸 표.

도6은 공기 조화기의 실외기와 실내기를 접속하는 접속 배관에 대해, 재질이 1/2 경질재 또는 경질재인 구리관의 경우에 있어서의 직경 및 두께, 최고 사용 압력과의 관계를 나타낸 표.

도7은 공기 조화기의 실외기와 실내기를 접속하는 접속 배관에 대해, 재질이연질재 또는 경연질재인 구리관이며 직경이 15.88 ㎜인 경우에 있어서의 온도와 최고 사용 압력과의 관계를 나타낸 그래프.

도8은 공기 조화기의 실외기와 실내기를 접속하는 접속 배관에 대해, 온도와 허용 인장 응력의 일반적인 관계를 나타낸 그래프.

도9는 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기에 있어서, 기설 배관의 온도를 고려하여 제한 압력을 보정한 경우와 보정하지 않은 경우의 압력 센서 측정치의 트렌드를 비교한 그래프.

도10은 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기에 있어서, 기설 배관의 온도를 추정하기 위한 압력을 측정하는 압력 센서의 설치 범위를 굵은 선으로 나타낸 도면(냉방시).

도11은 본 발명의 일실시 형태에 의한 공기 조화기에 있어서, 기설 배관의 온도를 추정하기 위한 압력을 측정하는 압력 센서의 설치 범위를 굵은 선으로 나타낸 도면(난방시).

도12는 R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 사용하고 있는 공기 조화기가 이미 존재하는 경우에 있어서, 실내기와 실외기를 접속하고 있던 접속 배관을 유용하여 R410A를 사용하는 공기 조화기로 교환할 때의 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공기 조화기

2 : 실외기

3 : 실내기

4A, 4B : 기설 배관(접속 배관)

11 : 압축기

21, 22 : 온도 센서

31 : 제어 기판(제어 수단, 제한 압력 제어 수단)

32 : 딥 스위치(설정 수단)

A1, A2 : 제한 압력

P : 압력 센서

이 과제를 해결하기 위해 이루어진 청구항 1에 관한 발명은, 실외기와, 상기 실외기와 접속 배관으로 접속되는 실내기와, 상기 실내기의 압축기로부터 토출된 냉매를 제한 압력 이하로 억제하는 위험 회피 수단과, 상기 위험 회피 수단을 제어하는 제어 수단을 갖는 공기 조화기에 있어서, 상기 접속 배관의 사양에 적합한 값으로 상기 제한 압력을 변경시키기 위한 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 공기 조화기에서는 제어 수단에 의해 위험 회피 수단을 제어함으로써 실내기의 압축기로부터 토출된 냉매가 제한 압력 이하로 억제되지만, 이 점에서 제한 압력은 안전을 확보하는 것이며 설정 수단에 의해 실외기와 실내기를접속하는 접속 배관의 사양에 적합한 값으로 변경시킬 수 있으므로, 냉매의 변경에 수반되는 기설 배관의 유용시에 기설 배관의 사양이 현장에 따라 달라도 각 현장에서의 대응(냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하는 것)이 가능하다.

또한, 청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 기재하는 공기 조화기이며, 상기 제어 수단은 상기 접속 배관의 고압측 온도를 고려하여 상기 제한 압력을 보정하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 공기 조화기에서는 접속 배관의 온도에 의해 접속 배관의 허용 압력이 변화하는 것을 감안하여 제어 수단이 접속 배관의 고압측 온도를 고려하여 제한 압력을 보정하고 있어, 고압측 접속 배관의 온도가 낮아지면 제한 압력을 크게 하고, 고압측 접속 배관의 온도가 높아지면 제한 압력을 작게 해 간다. 따라서, 고압측 접속 배관의 온도가 낮아지면 제한 압력이 커지기 때문에, 고압측 접속 배관의 온도가 낮을수록 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 한층 더 억제할 수 있다.

또, 위험 회피 수단은 실내기의 압축기로부터 토출된 냉매를 제한 압력 이하로 억제하기 위해 압축기를 정지시킬 수도 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 청구항 3에 관한 발명은 압축기가 내부에 배치된 실외기와, 실내 열교환기가 내부에 배치된 실내기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 상기 실내 열교환기에 공급하기 위해 상기 실외기와 상기 실내기를 접속하는 접속 배관과, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매 압력을 제한압력 이하로 제어하는 제어 수단을 갖는 공기 조화기에 있어서, 상기 공기 조화기는 상기 접속 배관의 내압에 관한 정보를 입력하는 설정 수단과, 상기 설정 수단에 입력된 상기 접속 배관의 내압에 관한 정보를 기초로 하여 상기 제한 압력을 설정하는 제한 압력 설정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 공기 조화기에서는 압축기로부터 토출되는 냉매 압력은 제어 수단에 의해 제한 압력 이하로 제어되지만, 제어의 기준이 되는 제한 압력은 설정 수단으로부터 입력된 접속 배관의 내압에 관한 정보를 기초로 하여 제한 압력 설정 수단에 의해 설정된다. 따라서, 냉매의 변경에 수반되는 기설 배관의 유용시에 기설 배관의 사양이 현장에 따라 달라도 설정 수단에 접속 배관의 내압에 관한 정보를 입력함으로써 제한 압력 설정 수단에 의해 기설 배관의 사양에 적합한 냉매 압력 설정(제한 압력)으로 변경할 수 있다. 따라서, 각 현장에서의 대응이 가능해진다.

접속 배관의 내압에 관한 정보로서는 내압에 영향을 주는 어떠한 인자라도 적용 가능하지만, 일반적으로는 배관의 사양을 접속 배관의 내압에 관한 정보로서 들 수 있다. 배관 사양의 구체예로서는, 배관의 재질 및 배관의 치수(관 직경, 길이 등) 등을 예시할 수 있다.

또한, 청구항 4에 관한 발명은, 상기 제한 압력 설정 수단은 상기 접속 배관의 온도를 고려하여 설정된 제한 압력을 보정하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 공기 조화기에서는 접속 배관의 온도에 의해 접속 배관의 허용 압력이 변화하는 것을 감안하여, 제한 압력 설정 수단이 접속 배관의 온도, 특히 접속 배관이 고압측 배관과 저압측 배관을 갖는 경우에는 고압측 배관의 온도를 고려하여 제한 압력을 보정한다. 구체적으로는, 고압측 접속 배관의 온도가 낮아지면 제한 압력을 크게 하고, 고압측 접속 배관의 온도가 높아지면 제한 압력을 작게 해 간다. 이와 같이, 온도 조건도 고려하여 제한 압력을 가능한 한 크게 설정함으로써, 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 한층 더 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 설정 수단으로서는 제어 기판 등에 부착되는 딥 스위치를 적합한 예로서 들 수 있다. 또한, 제어 수단 및 제한 압력 설정 수단으로서는 제어 CPU 등이 부착된 제어 기판을 적합한 예로서 들 수 있다. 물론, 제어 수단 및 제한 압력 설정 수단을 하나의 제어 기판 중에 수납하도록 구성해도 좋다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조로 하여 설명한다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)는 실외기(2), 실내기(3) 및 실외기(2)와 실내기(3)를 접속하는 접속 배관(4A, 4B) 등으로 구성되어 있다. 실외기(2) 및 실내기(3)는 R410A를 냉매로서 사용하는 것이다. 한편, 접속 배관(4A, 4B)은 R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 냉매로서 사용하고 있던 공기 조화기의 실외기 및 실내기를 접속하고 있던 이미 설치된 것으로, 이하「기설 배관」이라 한다.

또한, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)는 도1에 도시한 바와 같이 압축기(11) 및 오일 세퍼레이터(12), 사방 밸브(13), 실외 열교환기(14), 과냉각기(15), 전자 팽창 밸브(16), 실내 열교환기(17), 이중관 열교환기(18), 어큐뮬레이터(19), 제어 기판(31) 등으로 구성되어 있다.

압축기(11)에 있어서는, 그 토출구가 오일 세퍼레이터(12)에 접속되어 있다.그리고 오일 세퍼레이터(12)는, 필터 드라이어(F3) 및 모세관(C3)을 거쳐서 압축기(11)와 어큐뮬레이터(19)에 접속되어 있다. 또 오일 세퍼레이터(12)는, 바이패스 밸브(20)를 거쳐서 어큐뮬레이터(19)에 접속되어 있다. 또한, 오일 세퍼레이터(12)는 사방 밸브(13)의 입구 포트에 접속되어 있다.

또한, 사방 밸브(13)에는 제1 출구 포트 및 제2 출구 포트, 제3 출구 포트가 존재한다. 그리고, 제1 출구 포트에 대해서는 스트레이너(S3) 및 볼 밸브(V2), 플레어 너트(N2)를 거쳐서 실내 열교환기(17)가 접속되어 있다. 제2 출구 포트에 대해서는, 이중관 열교환기(18)를 거쳐서 어큐뮬레이터(19)가 접속되어 있다. 제3 출구 포트에 대해서는 실외 열교환기(14)가 접속되어 있다.

또, 실외 열교환기(14)와 실내 열교환기(17)는 과냉각기(15) 및 필터 드라이어(F1), 볼 밸브(V1), 플레어 너트(N1), 스트레이너(S1), 전자 팽창 밸브(16), 스트레이너(S2) 등을 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 필터 드라이어(F1)에 대해서는 모세관(C2) 및 필터 드라이어(F2)가 병렬적으로 설치되어 있다. 또한, 전자 팽창 밸브(16)에 대해서는 모세관(C1)이 병렬적으로 설치되어 있다.

또, 압축기(11)와 오일 세퍼레이터(12) 사이에는 온도 센서(T1)가 설치되어 있다. 또한, 실외 열교환기(14)에는 온도 센서(T2)가 설치되어 있다. 또한, 실내 열교환기(17)에는 온도 센서(T3)가 설치되어 있다. 또, 이중관 열교환기(18)와 어큐뮬레이터(19) 사이에는 온도 센서(T4)가 설치되어 있다. 또한, 어큐뮬레이터(19)와 압축기(11) 사이에는 온도 센서(T5)가 설치되어 있다.

또한, 볼 밸브(V1, V2)의 실외기(2)측에는 온도 센서(21, 22)가 설치되어 있다. 또, 오일 세퍼레이터(12)와 사방 밸브(13) 사이에는 압력 센서(P) 및 압력 스위치(SW)가 설치되어 있다. 또한, 압축기(11)에는 파열판(23)이 설치되어 있는 동시에, 과냉각기(15)와 필터 드라이어(F1) 사이에는 가용 마개(24)가 설치되어 있다. 또한, 제어 기판(31)에는 복수의 딥 스위치(32)가 설치되어 있다.

그리고 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에 있어서, 냉방 운전을 행할 때는 전자 팽창 밸브(16)를 개방하여 어큐뮬레이터(19)로 냉매액을 제거한 냉매 가스에 대해 압축기(11)에서 압축 행정을 행하고, 사방 밸브(13) 등을 거쳐서 실외 열교환기(14)에서 응축 행정을 행하고, 필터 드라이어(F1) 등을 거쳐서 팽창 밸브(16)에서 팽창 행정을 행하고, 실내 열교환기(17)에서 증발 행정을 행한 후, 사방 밸브(13) 등을 거쳐서 실내 열교환기(17)로부터의 냉매를 어큐뮬레이터(19)로 흡입시킴으로써 냉동 사이클을 반복하고 있다.

한편, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에 있어서, 난방 운전을 행할 때는 전자 팽창 밸브(16)를 폐쇄하여 어큐뮬레이터(19)로 냉매액을 제거한 냉매 가스에 대해 압축기(11)에서 압축 행정을 행하고, 사방 밸브(13) 등을 거쳐서 실내 열교환기(17)에서 응축 행정을 행한 후 모세관(C1)에서 팽창 행정을 행하고, 필터 드라이어(F2) 등을 거쳐서 실외 열교환기(14)에서 증발 행정을 행한 후 사방 밸브(13) 등을 거쳐서 실외 열교환기(17)로부터의 냉매를 어큐뮬레이터(19)로 흡입시킴으로써 냉동 사이클을 반복하고 있다.

이들 냉동 사이클은 제어 기판(31)으로 제어되게 되지만, 이 제어 기판(31)은 압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력을 압력 센서(P)로 측정하여, 압력센서(P)의 측정 압력이 제한 압력보다도 크다고 판단된 경우에 압축기(11)의 회전 수 감소나 전자 팽창 밸브(16)의 개방도 증가, 실외 열교환기(14)의 팬의 회전수나 대수의 증가, 바이패스 밸브(20)의 개방, 운전 정지 등에 의해 압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력의 상승을 방지하고 있다. 따라서, 제어 기판(31)은 본 발명에 있어서의 제어 수단으로서 기능한다.

이 점에서, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)는 실외기(2) 및 실내기(3)에 있어서 R410A를 냉매로서 사용하는 것이므로, 제한 압력으로서는 기준 응축 온도가 65 ℃일 때의 설계 압력인 4.2 ㎫를 사용한다. 그러나, 상술한 바와 같이 실외기(2) 및 실내기(3)를 접속하는 기설 배관(4A, 4B)은 R12 또는 R22(R407C를 포함함) 등을 냉매로서 사용하고 있던 공기 조화기의 실외기 및 실내기를 접속하고 있던 것이므로, 제한 압력으로서 4.2 ㎫를 사용하면 기설 배관(4A, 4B)의 사양(직경, 두께, 재질 등)에 따라서는 기설 배관(4A, 4B)이 파손될 우려가 있다.

구체적으로는, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같이 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 연질재 또는 경연질재의 구리관인 경우, 직경이 12.7 ㎜ 이상인 것이면 최고 사용 압력이 4.2 ㎫보다 작기 때문에, 제한 압력으로서 4.2 ㎫를 사용하면 기설 배관(4A, 4B)이 파손될 우려가 있다. 또, 도5의 최고 사용 압력이라 함은 배관의 허용 압력을 케이지압으로 환산한 것이다.

또한, 도6에 도시한 바와 같이 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 1/2 경질재 또는 경질재의 구리관인 경우, 직경이 25.4 ㎜ 이상인 것이면 최고 사용 압력이 4.2 ㎫보다 작기 때문에, 제한 압력으로서 4.2 ㎫를 사용하면 기설 배관(4A, 4B)이 파손될 우려가 있다. 또, 도6의 최고 사용 압력이라 함은 배관의 허용 압력을 케이지압으로 환산한 것이다. 또한, 도6에 있어서는 직경이 19.05 ㎜ 이하인 것의 최고 사용 압력은 4.2 ㎫보다 커지는 것이 명백하므로 수치를 생략하고 있다.

그래서, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는 제어 기판(31)에 설치된 복수의 딥 스위치(32)로 기설 배관(4A, 4B)의 사양을 입력만 하면, 제한 압력을 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 적합한 값으로 변경할 수 있도록 하고 있다(후술하는 도4 참조).

예를 들어, 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 연질재 또는 경연질재의 구리관이고, 직경이 12.7 ㎜인 것을 복수의 딥 스위치(32)로 입력하면 최고 사용 압력인 3.84 ㎫(도5 참조)로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 또한, 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 연질재 또는 경연질재의 구리관이고, 직경이 15.88 ㎜인 것을 복수의 딥 스위치(32)로 입력하면 최고 사용 압력인 4.11 ㎫(도5 참조)로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 이와 같이 하여, 복수의 딥 스위치(32)로 입력된 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 대응하는 최고 사용 압력(도5 참조)이 4.2 ㎫보다 작은 경우에는, 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 또, 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 하는 것은 압력 센서(P)의 측정 오차나 압력 손실 등을 배려했기 때문이다. 한편, 복수의 딥 스위치(32)로 입력된 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 대응하는 최고 사용 압력이 4.2 ㎫ 이상인 경우(도5에서는, 직경이 6.35 ㎜ 또는 9.52 ㎜인 경우)에는 4.2 ㎫를 제한 압력으로 한다.

또한, 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 1/2 경질재 또는 경질재인 구리관이고, 직경이 25.4 ㎜인 것을 복수의 딥 스위치(32)로 입력하면, 최고 사용 압력인 3.97 ㎫(도6 참조)로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 또한, 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 연질재 또는 경연질재인 구리관이고, 직경이 28.58 ㎜인 것을 복수의 딥 스위치(32)로 입력하면 최고 사용 압력인 367 ㎫(도6 참조)로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 이와 같이 하여, 복수의 딥 스위치(32)로 입력된 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 대응하는 최고 사용 압력(도6 참조)이 4.2 ㎫보다 작은 경우에는 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 또한, 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 하는 것은, 압력 센서(P)의 측정 오차나 압력 손실 등을 배려했기 때문이다. 한편, 복수의 딥 스위치(32)로 입력된 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 대응하는 최고 사용 압력이 42 ㎫ 이상인 경우(도6에서는, 직경이 6.35 ㎜ 내지 22.22 ㎜인 경우)에는 4.2 ㎫를 제한 압력으로 한다.

단, 기설 배관(4A, 4B)으로서 사용되는 구리관 등에 있어서는, 도8에 도시한 바와 같이 온도가 높아질수록 허용 인장 응력이 작아지기 때문에, 도7에 도시한 바와 같이 온도가 높아질수록 허용 압력이 작아진다. 따라서, 도5 및 도6에 도시한최고 사용 압력은 기설 배관(4A, 4B)에 있어서 상정되는 냉매의 최고 온도(약 120 ℃)를 넘은 125 ℃에서의 허용 압력의 값으로부터 환산하고 있다.

단, 반대로 생각하면 기설 배관(4A, 4B)으로서 사용되는 구리관 등에 있어서는 도8에 도시한 바와 같이 온도가 낮아질수록 허용 인장 응력이 커지기 때문에, 도7에 도시한 바와 같이 온도가 낮아질수록 허용 압력이 커진다. 그래서, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는 온도 센서(21, 22)로 측정한 기설 배관(4A, 4B)의 온도에 의해 도5 및 도6에 도시한 최고 사용 압력을 보정한다.

구체적으로 말하면, 예를 들어 기설 배관(4A, 4B)의 재질이 연질재 또는 경연질재인 구리관이고 직경이 15.88 ㎜인 경우, 우선 복수의 딥 스위치(32)로 그 사양을 입력하면 125 ℃에서의 허용 압력으로부터 케이지압으로 환산한 4.11 ㎫를 최고 사용 압력으로 하고(도5 및 도7 참조), 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 그 후, 온도 센서(21, 22)로 측정한 기설 배관(4A, 4B)의 온도가 90 ℃였을 때는, 90 ℃에서의 허용 압력인 4.2 ㎫(도7 참조)로부터 케이지압으로 환산한 값을 최고 사용 압력으로 하고, 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다.

이에 따르면, 기설 배관(4A, 4B)의 온도가 저하되면 도9에 도시한 바와 같이 제한 압력을 A1로부터 A2로 크게 할 수 있다. 따라서, 부하가 증가하여 압력 센서(P)의 측정치[압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력]가 제한 압력(A1)과 동일해진 B점이라도, 제한 압력이 A1로부터 A2로 커진 결과, 압축기(11)에 의한 냉매 가스의 압력 상승이 허용되어, 예를 들어 도9의 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같은 압력의 트렌드를 그리게 된다. 한편, 제한 압력이 A1로 고정되어 있으면, 압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력 상승을 방지하기 위해 압축기(11)의 회전수 감소나 전자 팽창 밸브(16)의 개방도 증가, 실외 열교환기(14)의 팬의 회전수나 대수의 증가, 바이패스 밸브(20)의 개방 등이 행해져, 도9의 B점 이후에는 예를 들어 점선으로 나타낸 바와 같은 압력의 트렌드를 그리게 된다.

또, 도5 및 도6의 표는 제어 기판(31)의 기억 영역에 기억된다. 또, 도7의 그래프에 대해서는 도5 및 도6의 표에 기재된 기설 배관(4A, 4B) 사양의 전부에 대해 준비하고 제어 기판(31)의 기억 영역에 기억된다.

여기서, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)의 제어 기판(31)에서 행해지는 제어의 흐름도를 도4에 나타낸다. 우선, S11에 있어서 리모콘 등의 지시에 따라 시스템의 운전을 개시시키면, S12에 있어서 제한 압력의 설정이 행해진다. 구체적으로는, 제어 기판(31) 상의 복수의 딥 스위치(32)로 입력된 기설 배관(4A, 4B)의 사양과 도5 및 도6의 표로부터 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 대한 최고 사용 압력을 취득하여, 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다. 다음에, S13에 있어서 기설 배관(4A, 4B)의 온도를 온도 센서(21, 22)로 측정한 후 S14로 진행하여 제한 압력의 보정을 행한다. 구체적으로는, 온도 센서(21, 22)로 측정한 기설 배관(4A, 4B)의 온도에서의 허용 압력으로부터 케이지압으로 환산한 값을 최고 사용 압력으로 하고, 상기 최고 사용 압력으로부터 소정값(예를 들어, 기기 오차 등을 고려한 여유분인 0.05 ㎫)을 뺀 값을 제한 압력으로 한다.

단, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는, 냉방시 및 난방시 중 어느 하나라도 기설 배관(4A)에는 액형의 냉매가 흐르고 기설 배관(4B)에는 가스형의 냉매가 흐르기 때문에, 기설 배관(4A, 4B)의 직경이 다르다. 또한, 냉방시는 기설 배관(4A)은 고압으로 기설 배관(4B)은 저압이 되고, 난방시에는 기설 배관(4A)은 저압으로 기설 배관(4B)은 고압이 된다. 그래서, 기설 배관(4A, 4B) 양자의 사양을 복수의 딥 스위치(32)로 입력해 두고, 냉방시에는 고압측 기설 배관(4A)의 사양을 기초로 하여 상술한 바와 같은 제한 압력의 설정 및 보정을 행하고, 난방시에는 고압측 기설 배관(4B)의 사양을 기초로 하여 상술한 바와 같은 제한 압력의 설정 및 보정을 행한다.

그리고 S15에 있어서, 압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력을 압력 센서(P)로 측정한 후 S16으로 진행하여 제한 압력과 압력 센서(P)의 측정치를 비교한다. 여기서, 제한 압력이 압력 센서(P)의 측정치보다 크다고 판단된 경우에는(S16 : 예), S17로 진행하여 위험 회피를 행한 후에 S13으로 복귀한다. 여기서, 위험 회피라 함은 압축기(11)의 회전수 감소나, 전자 팽창 밸브(16)의 개방도 증가, 실외 열교환기(14)의 팬의 회전수나 대수의 증가, 바이패스 밸브(20)의 개방, 운전 정지 등을 행함으로써 압축기(11)로부터 토출된 냉매 가스의 압력 상승을 방지하는 것이다. 따라서, 냉매 가스 압력의 상승을 방지하는 이 구성 부품이 위험 회피 수단에 해당된다. 또, 운전 정지를 행하였을 때에는 동시에 이상을 발보한다. 한편, 제한 압력이 압력 센서(P)의 측정치 이하라고 판단된 경우에는(S16 : 예), 아무것도 하지 않고 S13으로 복귀한다.

또, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에 있어서는 압축기(11)에 파열판(23)을 설치하거나, 과냉각기(15)와 필터 드라이어(F1) 사이에 가용 마개(24)를 설치하거나 함으로써 안전을 확보하고 있다. 또한, 오일 세퍼레이터(12)와 사방 밸브(13) 사이에 설치된 압력 스위치(SW)가 작동하면 운전을 정지함으로써 안전을 확보하고 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는 제어 기판(13)으로 위험 회피를 행함으로써(S17), 실내기(2)의 압축기(11)로부터 토출된 냉매가 제한 압력 이하로 억제되지만(S16 : 예, S17), 이 점에서 제한 압력은 안전을 확보하는 것이며 제한 기판(31) 상의 복수의 딥 스위치(32)로 기설 배관(4A, 4B)의 사양을 입력하면, 실외기(2)와 실내기(3)를 접속하는 기설 배관(4A, 4B)의 사양에 적합한 값으로 변경시킬 수 있으므로(S1, S2), 냉매의 변경에 수반되는 기설 배관(4A, 4B)의 유용시에 기설 배관(4A, 4B)의 사양이 현장에 따라 달라도 각 현장에서의 대응(냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하는 것)이 가능하다.

또한 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는, 기설 배관(4A, 4B)의 온도에 따라 기설 배관(4A, 4B)의 허용 압력이 변화하는 것을 감안하여(도7 참조), 제어 기판(31)이 기설 배관(4A, 4B) 중 고압측의 온도를 고려하여 제한 압력을 보정하고 있어(S14), 기설 배관(4A, 4B) 중 고압측의 온도가 낮아지면 제한 압력을 크게 하고, 기설 배관(4A, 4B) 중 고압측의 온도가 높아지면 제한 압력을 작게 해간다(도9 참조). 따라서, 기설 배관(4A, 4B) 중 고압측의 온도가 낮아지면 제한 압력이 커지기 때문에, 기설 배관(4A, 4B) 중 고압측의 온도가 낮을수록 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 한층 억제할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

예를 들어, 본 실시 형태의 공기 조화기(1)에서는 온도 센서(21, 22)로 기설 배관(4A, 4B)의 온도를 측정하고 있었다. 이는 기설 배관(4A, 4B)에 가장 가까운 장소에 온도 센서(21, 22)를 설치함으로써, 온도 센서(21, 22)의 측정치를 기설 배관(4A, 4B)의 온도로 하는 것이다. 그러나, 냉매의 상태를 고려하면 냉방시에는 실외 열교환기(14)로부터 볼 밸브(V1)까지의 냉매 배관(도2의 굵은 선)에 설치된 온도 센서의 측정치를 기설 배관(4A)의 온도로 해도 상관없다. 따라서, 실외 열교환기(14)의 온도 센서(T2)로 대용하는 것도 가능하다. 또한, 난방시에는 압축기(11)로부터 볼 밸브(V2)까지의 냉매 배관(도3의 굵은 선)에 설치된 온도 센서의 측정치를 기설 배관(4B)의 온도로 해도 상관없다. 따라서, 온도 센서(T1)로 대용하는 것도 가능하다.

또한, 온도 센서를 사용하지 않고도 압력 센서(P)의 측정 압력으로부터 냉매의 온도를 산출하여, 기설 배관(4A, 4B)의 온도를 추정해도 된다. 또한, 이 목적을 위해서만 사용되는 압력 센서는 냉방시에서는 압축기(11)로부터 볼 밸브(V1)를 거쳐서 전자 팽창 밸브(16) 또는 모세관(C1)까지의 고압측 냉매 배관(도10의 굵은 선)에 설치되면 좋고, 난방시에서는 압축기(11)로부터 볼 밸브(V2)를 거쳐서 전자팽창 밸브(16) 또는 모세관(C1)까지의 고압측 냉매 배관(도11의 굵은 선)에 설치되면 좋다.

단, 실외기(2)로부터 온도 센서를 연장시켜, 상기 온도 센서로 기설 배관(4A, 4B)의 온도를 직접 측정해도 좋다.

본 발명의 공기 조화기에서는, 제어 수단으로 위험 수단을 제어함으로써 실외기의 압축기로부터 토출된 냉매가 제한 압력 이하로 억제되지만, 이 점에서 제한 압력은 안전을 확보하는 것이며, 설정 수단에 의해 실외기와 실내기를 접속하는 접속 배관의 사양에 적합한 값으로 변경시킬 수 있으므로, 냉매의 변경에 수반하는 기설 배관의 유용시에 기설 배관의 사양이 현장에 따라서 달라도 각 현장에서의 대응(냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 가능한 한 억제하는 것)이 가능하다.

또한 본 발명의 공기 조화기에서는, 접속 배관의 온도에 의해 접속 배관의 허용 압력이 변화하는 것을 감안하여 제어 수단이 고압측 접속 배관의 온도를 고려하여 제한 압력을 보정하고 있어, 고압측의 접속 배관의 온도가 낮아지면 제한 압력을 크게 하고 고압측의 접속 배관의 온도가 높아지면 제한 압력을 작게 해 간다. 따라서, 고압측 접속 배관의 온도가 낮아지면 제한 압력이 커지므로, 접속 배관의 온도가 낮을수록 냉방 및 난방의 최대 능력의 저하를 한층 더 억제할 수 있다.

Claims (4)

1. 실외기와, 상기 실외기와 접속 배관으로 접속되는 실내기와, 상기 실외기의 압축기로부터 토출된 냉매를 제한 압력 이하로 억제하는 위험 회피 수단과, 상기 위험 회피 수단을 제어하는 제어 수단을 갖는 공기 조화기에 있어서,

   상기 접속 배관의 사양에 적합한 값으로 상기 제한 압력을 변경시키기 위한 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 접속 배관의 고압측 온도를 고려하여 상기 제한 압력을 보정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 압축기가 내부에 배치된 실외기와, 실내 열교환기가 내부에 배치된 실내기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 상기 실내 열교환기에 공급하기 위해 상기 실외기와 상기 실내기를 접속하는 접속 배관과, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매 압력을 제한 압력 이하로 제어하는 제어 수단을 갖는 공기 조화기에 있어서,

   상기 공기 조화기는 상기 접속 배관의 내압에 관한 정보를 입력하는 설정 수단과,

   상기 설정 수단에 입력된 상기 접속 배관의 내압에 관한 정보를 기초로 하여 상기 제한 압력을 설정하는 제한 압력 설정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
4. 제3항에 있어서, 상기 제한 압력 설정 수단은 상기 접속 배관의 온도를 고려하여 설정된 제한 압력을 보정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.