KR20060121054A

KR20060121054A - 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치

Info

Publication number: KR20060121054A
Application number: KR1020050043339A
Authority: KR
Inventors: 최동석
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-11-28
Also published as: KR100670603B1

Abstract

본 발명은 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치에 관한 것으로, 폐회로인 연결라인을 순환하는 냉매의 상변화를 이용하는 냉방사이클을 통해 실내의 적정 온도를 유지하는 공기조화장치에 있어서, 상기 냉방사이클에 의해 연결라인을 순환하는 냉매량을 측정하는 냉매량 측정수단과, 상기 냉매량 측정수단에 의해 측정된 값과 입력된 설정값을 비교ㆍ연산하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 냉매의 부족량의 보충하는 냉매량 충진수단을 포함해서 이루어진 자동 냉매 충진장치를 통해 공기조화장치의 냉매량을 수시로 점검 및 보충할 수 있어 공기조화장치의 냉매량을 항상 최적의 조건으로 유지할 수 있도록 된 것이다.

공기조화장치, 냉매량, 측정, 충진, 압력센서, 온도센서, 가압펌프

Description

공기조화장치의 자동 냉매 충진장치{Automatic Refrigerant Charging Apparatus for Air-Conditioner}

도 1은 본 발명에 따라 냉매량 측정수단 및 냉매량 충진수단이 구비된 개략적인 냉매 회로도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 압축기 110 : 전자팽창밸브

120 : 사방밸브 130,130',130" : 실내 열교환기

140 : 실외 열교환기 150 : 어큐뮬레이터

200 : 제1온도센서 210 : 제1압력센서

220 : 제2온도센서 230 : 제2압력센서

300 : 냉매저장부 310 : 전자저울

320 : 가압펌프 330 : 개폐밸브

P : 연결라인 S : 보충라인

본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 부족한 냉매를 자 동으로 보충하여 항상 최적의 냉매량을 유지할 수 있도록 된 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화장치는 실내에 붙박이 형태로 고정 설치되는 고정형 공기조화장치와 소정 범위 내에서 이동이 가능한 이동형 공기조화장치로 구분할 수 있는데, 이들 모두는 동일한 냉방사이클을 갖는다.

냉방사이클은 주지된 바와 같이 액체 냉매가 증발기 내에서 저온ㆍ저압으로 증발하면서 주변의 열을 흡수하는 한편, 기체로 변환된 냉매는 흡입관을 통하여 압축기를 거치면서 고온ㆍ고압의 기체로 변환되어 응축기에 보내지며, 응축기에서는 기체 상태의 냉매가 액체 상태로 변환되면서 응축열이 방출되는 일련의 과정을 일컬는다.

한편, 통상의 공기조화장치는 사용 과정에서 필연적으로 냉매 손실이 발생하게 되는데, 이렇게 냉매량이 감소하게 되면 공기조화장치의 냉방 또는 난방 효율이 급격히 저하되어 반드시 적정 냉매량을 작업자가 별도로 충진해 주어야만 한다.

이러한 공기조화장치의 냉매 충전에는 진공펌프 및 매니폴드게이지 등이 이용되고 있으며 냉매 충전시에는 다수개의 호스를 여러번 교체하게 되는데 이에 따라 또 다시 냉매손실이 수반되고 냉매가 대기중에 방출되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 냉매량을 수시로 점검할 수 있는 냉매 충진장치를 통해 공기조화장치의 냉매량을 항상 최적의 조건으로 유지할 수 있도록 된 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치를 제공하 는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐회로인 연결라인을 순환하는 냉매의 상변화를 이용하는 냉방사이클을 통해 실내의 적정 온도를 유지하는 공기조화장치에 있어서, 상기 냉방사이클에 의해 연결라인을 순환하는 냉매량을 측정하는 냉매량 측정수단과, 상기 냉매량 측정수단에 의해 측정된 값과 입력된 설정값을 비교ㆍ연산하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 냉매의 부족량의 보충하는 냉매량 충진수단을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 냉매량 측정수단은 상기 연결라인을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 연결라인의 압력을 측정하는 제1압력센서와, 상기 냉매량 충진수단을 연결하는 보충라인의 냉매 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 보충라인의 압력을 측정하는 제2압력센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 냉매량 측정수단은 상기 냉매량 충진수단을 통해 보충되는 냉매량을 측정하는 전자저울과, 상기 연결라인을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 연결라인의 압력을 측정하는 제1압력센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르면, 상기 냉매량 충진수단은 소정량의 냉매를 저장하는 냉매저장부와, 상기 냉매저장부에서 공급되는 냉매를 상기 연결라인으로 충진하도록 압력을 가하는 가압펌프와, 상기 제어부의 신호에 따라 연결라인과 보충라인 을 개폐하는 개폐밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제어부는 상기 냉매량 측정수단에 의해 최초 충진된 냉매량의 70% 이하로 냉매가 감소되는 것이 감지되면 상기 냉매량 충진수단을 통해 냉매를 보충하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 냉매량 측정수단 및 냉매량 충진수단이 구비된 개략적인 냉매 회로도로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 폐회로를 구성하는 연결라인(P)을 통해 냉매를 압축하는 압축기(100)가 전자팽창밸브(110)를 사이에 두고 사방밸브(120)와 연결되고, 이 사방밸브(110)의 일측은 실외 열교환기(140)와 연결되며, 이 실외 열교환기(140)에서 연장된 연결라인(P)은 다수개의 전자팽창밸브(110)를 사이에 두고 다수개의 실내 열교환기(130,130',130")와 각각 연결되고, 이 실내 열교환기(130,130',130")에서 연장된 연결라인(P)은 상기 사방밸브(120)의 타측에 연결되며, 이 사방밸브(120)의 또 다른 일측은 어큐뮬레이터(150)을 통해 상기 압축기(100)와 연결되는데, 여기서 상기 실외 열교환기(140)와 전자팽창밸브(110)를 사이에 두고 상기 실내 열교환기(130,130',130")를 연결하는 연결라인(P)상에는 보충라인(S)이 연결된다.

본 발명에 따르면, 상기 보충라인(S)상에는 상기 연결라인(P)을 순환하는 냉매량을 측정하는 냉매량 측정수단과, 상기 냉매량 측정수단에 의해 측정된 값과 입력된 설정값을 비교ㆍ연산하는 제어부(미도시)와, 상기 제어부의 신호에 의해 냉매의 부족량의 보충하는 냉매량 충진수단이 구비된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 냉매량 측정수단은 상기 연결라인(P)을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센서(200)와, 상기 연결라인(P)의 압력을 측정하는 제1압력센서(210)와, 상기 냉매량 충진수단을 연결하는 보충라인(S)의 냉매 온도를 측정하는 제2온도센서(220)와, 상기 보충라인(S)의 압력을 측정하는 제2압력센서(230)로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 냉매량 측정수단은 상기 냉매량 충진수단을 통해 보충되는 냉매량을 측정하는 전자저울(310)과, 상기 연결라인(P)을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센서(200)와, 상기 연결라인(P)의 압력을 측정하는 제1압력센서(210)로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 냉매량 충진수단은 소정량의 냉매를 저장하는 냉매저장부(300)와, 상기 냉매저장부(300)에서 공급되는 냉매를 상기 연결라인(P)으로 충진하도록 압력을 가하는 가압펌프(320)와, 상기 제어부의 신호에 따라 상기 연결라인(P)과 보충라인(S)을 개폐하는 개폐밸브(330)로 이루어진다.

한편, 상기 제1,2온도센서(200,220), 제1,2압력센서(210,230), 전자저울(310), 가압펌프(320) 및 개폐밸브(330) 등은 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상호 전기적 신호를 주고 받도록 연결되어야 함은 당연하다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이 구성된 공기조화장치는 상기 사방밸브(120)를 통해 냉매의 흐름을 변환시켜 실내를 냉/난방할 수 있게 되는데, 이 과정에서 자연 발생적으로 냉매량이 점차 감소하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1온도센서(200) 및 제1압력센서(210)를 통해 감지된 값이 최초 충진된 냉매량의 70% 이하(기실험된 온도 및 압력값과 비교하여 추정함)로 감소된 것이 감지되면, 상기 냉매량 충진수단을 통해 냉매를 보충하게 된다.

여기서, 냉매 충진량의 보정은 보일-샤를의 법칙에 따라 결정되는데, 상기 연결라인(P)측의 온도 및 압력은 상기 제1온도센서(200) 및 제1압력센서(210)를 통해 측정되며, 부피는 연결라인(P)의 길이와 냉동기량으로 추정하게 된다.

그리고, 상기 보충라인(S)측의 온도 및 압력은 상기 제2온도센서(220) 및 제2압력센서(230)를 통해 측정되며, 부피는 보충라인(P)의 길이와 냉매저장부(300)의 부피값으로 계산될 수 있다.

따라서, 보충라인(S)을 1차측으로 하여 온도, 부피 및 압력값을 측정하고, 상기 연결라인(P)을 2차측으로 하여 온도, 부피 및 압력값을 측정하여, 1차측값과 2차측값이 동일해지는 시점까지 냉매를 충진하여 감소된 냉매를 최적의 상태로 보충할 수 있게 된다.

즉, 상기 제어부의 신호에 의해 상기 냉매저장부(330)에서 공급되는 냉매는 상기 가압펌프(320)에 의해 소정의 압력을 받게 되므로 상기 보충라인(S)상의 냉매는 개방된 개폐밸브(330)를 통해 상기 연결라인(P) 쪽으로 충진되며, 냉매의 충진이 종료되면 상기 개폐밸브(330)는 다시 폐쇄된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 냉매량 측정수단이 전자저울(310)과 제1온도센서(200) 및 제1압력센서(210)로 구성될 수 있는데, 냉매량의 감지 및 충 진 작동은 전술한 내용과 동일하고, 다만 냉매 충진량의 보정시 필요한 냉매량을 상기 전자저울(310)을 통해 곧바로 측정하여 상기 연결라인(P) 쪽으로 충진하는 것에 차이가 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉매량 측정수단, 냉매량 충진수단 및 제어부로 이루어진 자동 냉매 충진장치를 통해 공기조화장치의 냉매량을 수시로 점검 및 보충할 수 있기 때문에 공기조화장치의 냉매량을 항상 최적의 조건으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

폐회로인 연결라인을 순환하는 냉매의 상변화를 이용하는 냉방사이클을 통해 실내의 적정 온도를 유지하는 공기조화장치에 있어서,

상기 냉방사이클에 의해 연결라인을 순환하는 냉매량을 측정하는 냉매량 측정수단과, 상기 냉매량 측정수단에 의해 측정된 값과 입력된 설정값을 비교ㆍ연산하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 냉매의 부족량의 보충하는 냉매량 충진수단을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매량 측정수단은 상기 연결라인을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 연결라인의 압력을 측정하는 제1압력센서와, 상기 냉매량 충진수단을 연결하는 보충라인의 냉매 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 보충라인의 압력을 측정하는 제2압력센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매량 측정수단은 상기 냉매량 충진수단을 통해 보충되는 냉매량을 측정하는 전자저울과, 상기 연결라인을 순환하는 냉매의 온도를 측정하는 제1온도센 서와, 상기 연결라인의 압력을 측정하는 제1압력센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매량 충진수단은 소정량의 냉매를 저장하는 냉매저장부와, 상기 냉매저장부에서 공급되는 냉매를 상기 연결라인으로 충진하도록 압력을 가하는 가압펌프와, 상기 제어부의 신호에 따라 연결라인과 보충라인을 개폐하는 개폐밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치.
제1항 내지 제4항에 있어서,

상기 제어부는 상기 냉매량 측정수단에 의해 최초 충진된 냉매량의 70% 이하로 냉매가 감소되는 것이 감지되면 상기 냉매량 충진수단을 통해 냉매를 보충하도록 된 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 자동 냉매 충진장치.