KR20080109875A - 공기 조화 장치 - Google Patents

공기 조화 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080109875A
KR20080109875A KR1020087025804A KR20087025804A KR20080109875A KR 20080109875 A KR20080109875 A KR 20080109875A KR 1020087025804 A KR1020087025804 A KR 1020087025804A KR 20087025804 A KR20087025804 A KR 20087025804A KR 20080109875 A KR20080109875 A KR 20080109875A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
compressor
way valve
detecting means
air conditioner
Prior art date
Application number
KR1020087025804A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101015752B1 (ko
Inventor
요시로 나카무라
기요타카 우에노
Original Assignee
도시바 캐리어 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도시바 캐리어 가부시키가이샤 filed Critical 도시바 캐리어 가부시키가이샤
Publication of KR20080109875A publication Critical patent/KR20080109875A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101015752B1 publication Critical patent/KR101015752B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/02Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for separating lubricants from the refrigerant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/26Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253Compressor control by controlling speed with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/026Compressor control by controlling unloaders
    • F25B2600/0261Compressor control by controlling unloaders external to the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

본 발명은 공기 조화 장치에 관한 것으로 회전수 가변형의 압축기(21), 실외측 열교환기(23), 감압 장치(24), 실내측 열교환기(51), 어큐물레이터(25)가 순차 접속된 냉동 사이클 유닛, 압축기(21)의 토출측과 어큐물레이터(25)의 출구측을 연통하고 또한 2방향 밸브(31)를 갖는 바이패스관(30), 압축기(21)의 온도를 검출하는 토출 온도 센서(28), 및 압축기(21)의 기동시에 토출 온도 센서(28)의 검출 온도에 따라서 2방향 밸브(31)를 개폐하고, 압축기(21)의 운전 회전수를 소정값 이하로 제한하는 제어 장치(40)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기 조화 장치에 관한 것으로, 특히 실외기에 설치된 압축기의 냉동기유(冷凍機油)의 희석 방지를 실시할 수 있는 것에 관한 것이다.
압축기 휴면 기동시의 냉동기유 토출의 방지와 부하에 대응한 빠른 능력 발휘를 양립시키기 위해, 압축기의 토출측과 흡입측을 연통하고 또한 2방향 밸브를 갖는 바이패스관을 설치한 공기 조화 장치가 알려져 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-61738호). 이와 같은 공기 조화 장치에서는 운전 개시후의 압축기의 초회 기동시에서의 저주파수 운전 시간을 통상 기동시에서보다 길게 하고, 또한 압축기의 초회 기동시에 소정 시간 2방향 밸브를 개방하도록 하여, 초회 기동시에 길게 저주파수로 운전하고, 기동시의 냉동기유의 비산을 완화하고, 토출되는 냉동기유의 일부를 압축기에 되돌려보내, 2회째 이후의 기동시에 저주파수 운전시간을 짧게 하여 필용(必用) 능력의 공급을 빠르게 실현하고 있었다.
상술한 공기 조화 장치에서는 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 기동 개시 후, 휴면이 해소되어 2방향 밸브가 폐쇄되었을 때, 어큐물레이터에 고여 있는 액 냉매가 어큐물레이터로부터 압축기에 다량으로 유입되고, 냉동기유의 희석이 일어나기 쉽다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 어큐물레이터에 고여 있는 액 냉매가 다량으로 압축기에 유입됨으로써 일어나는 냉동기유의 희석을 방지할 수 있는 공기 조화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 공기 조화 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.
회전수 가변형의 압축기, 4방향 밸브, 실외측 열교환기, 감압 장치, 실내측 열교환기, 및 어큐물레이터를 환형상으로 접속하여 이루어진 공기 조화 장치에서, 상기 압축기의 토출측과 상기 어큐물레이터의 출구측을 연통하고 또한 2방향 밸브를 갖는 바이패스관, 및 상기 압축기의 온도를 검출하는 압축기 온도 검출 수단을 구비하고, 상기 공기 조화 장치의 운전 개시 후의 상기 압축기의 기동시에, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 1 판정 온도 이하인 경우, 상기 2방향 밸브를 개방하고, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도에 따라서 상기 압축기의 운전 회전수를 소정값 이하로 제한하고, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 2 판정 온도 이상이 되었을 때, 상기 2방향 밸브를 폐쇄하는 제어 수단을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 관한 공기 조화 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 동 공기 조화 장치의 제어 플로우차트를 도시한 설명도,
도 3은 동 공기 조화 장치의 제어 방법에 관한 압축기의 운전 주파수, 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임 차트를 도시한 설명도,
도 4는 동 제어 방법에서의 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임차트를 도시한 설명도,
도 5는 동 제어 방법에서의 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임차트를 도시한 설명도,
도 6은 동 공기 조화 장치의 제어 방법의 또 다른 예에 관한 압축기 온도, ΔT(압축기 온도-토출 압력에 대응하는 포화 증발 온도), 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임 차트를 도시한 설명도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 플로우차트를 도시한 설명도, 및
도 8은 동 공기 조화 장치의 제어 방법에 관한 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임 차트를 도시한 설명도이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)의 구성을 도시한 블럭도, 도 2는 도 1의 공기 조화 장치의 제어를 나타내는 플로우차트를 도시한 도면, 도 3은 압축기(21)의 운전 주파수와 압축기 온도 및 2방향 밸브(4)의 개폐 타이밍을 도시한 타임 차트를 도시한 도면이다.
공기 조화 장치(10)는 실외기(20), 실내기(50), 이들을 접속하는 접속관(60, 61)을 구비하고 있다.
실외기(20)는 케이스내 고압형으로 회전수 가변형의 압축기(21)와, 상기 압축기(21)의 토출 파이프(21a)측에 4방향 밸브(22)를 통하여 접속된 실외측 열교환기(23)와, 상기 실외측 열교환기(23)의 출구측에 접속된 감압 장치(24)를 구비하고 있다. 감압 장치(24)의 출구측은 접속관(60)을 통하여 실내기(50)의 실내측 열교환기(51)의 입구측과 접속되어 있다.
압축기(21)의 흡입 파이프(21b)측에는 어큐물레이터(25)가 접속되어 있다. 실외측 열교환기(23)에는 송풍기(23a)가 인접 배치되어 있다.
압축기(21)의 토출 파이프(21a)에는 토출 압력의 검출 수단인 토출 압력 센서(27) 및 압축기 온도 검출 수단인 토출 온도 센서(28)가 부착되어 있다.
어큐물레이터(25)의 입구측에는 4방향 밸브(22)를 통하여 접속관(61)이 접속되어 있다. 접속관(61)은 실내기(50)의 실내측 열교환기(51)의 출구측과 접속되어 있다.
흡입 파이프(21b)와 토출 파이프(21a) 사이는 바이패스관(30)에 의해 접속되고, 2방향 밸브(31)에 의해 개폐 자유롭게 설치되어 있다.
또한, 실외기(20)에는 제어 수단인 제어 장치(40)가 설치되어 있다. 제어 장치(40)는 토출 압력 센서(27), 토출 온도 센서(28) 등의 출력값에 기초하여 압축기(21)의 구동, 송풍기(23a)의 구동, 4방향 밸브(22)의 전환, 2방향 밸브(31)의 개폐 등을 실시한다.
실내기(50)는 실내측 열교환기(51)와 송풍기(51a)를 구비하고 있다. 실내측 열교환기(51)의 입구측에 접속관(60), 출구측에 접속관(61)이 접속되어 있다.
상술한 압축기(21), 실외측 열교환기(23), 감압 장치(24), 실내측 열교환기(51), 어큐물레이터(25)가 환형상으로 접속됨으로써, 히트 펌프식 냉동 사이클이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 공기 조화 장치(10)는 다음과 같이 동작한다. 도 2에 도시한 바와 같이 압축기(21)가 기동되면(ST1), 토출 온도 센서(28)의 출력값이 제어 장치(40)에 입력되고, 제어 장치(40)에서는 압축기 온도가 제 1 판정 온도(이하, 초기 판정 온도라고 함. 예를 들어 10℃) 이하인지의 여부가 판단된다(ST2). 압축기 온도가 초기 판정 온도의 10℃ 이하인 경우에는 2방향 밸브(31)가 개방되고(ST3), 10℃ 이상인 경우에는 단계(ST8)로 진행된다.
2방향 밸브(31)가 개방되면, 압축기 온도와 출력 토출 압력 센서(27)의 출력에 대응하는 냉매의 포화 증발 온도의 온도차(ΔT)가 소정값(예를 들어 20K) 이상인지의 여부가 판정되고(ST4), ΔT가 20K 이상인 경우에는 2방향 밸브(31)가 폐쇄된다(ST6). ΔT가 20K 미만인 경우에는 압축기 온도가 제 2 판정 온도(이하, 종료 판정 온도라고 함. 예를 들어 50℃) 이상인지의 여부가 판단되고(ST5), 압축기 온도가 종료 판정 온도의 50℃ 이상인 경우에는 2방향 밸브(31)가 폐쇄되고(ST6), 종료 판정 온도의 50℃ 미만인 경우에는 계속 2방향 밸브(31)가 개방된 상태로 유지된다.
단계(ST6)에서 2방향 밸브(31)가 폐쇄되면, 2방향 밸브가 폐쇄되고 나서 소정 시간 경과 후(예를 들어 3분간)의 압축기 온도의 저하량이 소정량(예를 들어 25K) 이상인지의 여부가 판단되고(ST7), 저하량이 25K 이상인 경우에는 단계(ST3) 로 되돌아가고, 다시 2방향 밸브(31)가 개방된다. 압축기 온도의 저하량이 25K 미만인 경우에는 압축기 온도가 제 3 판정 온도(이하, 재판정 온도라고 함. 예를 들어 20℃) 이상인지의 여부가 판단되고(ST8), 압축기 온도가 재판정 온도의 20℃ 이상인 경우에는 계속 2방향 밸브(31)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 압축기 온도가 재판정 온도의 20℃ 미만인 경우에는 ΔT가 소정값(예를 들어 20K) 이상인지의 여부가 판단되고(ST9), ΔT가 20K 이상인 경우에는 계속 2방향 밸브(31)는 폐쇄되고, ΔT가 20K 미만인 경우에는 단계(ST3)로 되돌아가고, 다시 2방향 밸브(31)가 개방된다.
여기에서, 2방향 밸브(31)의 개폐 동작 및 압축기(21)의 구동에 대해서 상술한다. 도 3은 압축기 온도에 기초하여 압축기(21)의 운전 주파수 및 2방향 밸브(31)의 개폐 동작을 제어하는 경우에서의 압축기 주파수, 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임차트를 도시한 설명도, 도 4는 2방향 밸브(31)가 폐쇄된 후에 압축 온도가 저하된 경우에서의 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임차트를 도시한 설명도, 도 6은 도 4에서 압축기 온도의 저하량이 소정량 이상이 된 경우에서의 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 타이밍의 타임차트를 도시한 설명도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 압축기(21)의 기동시에는 압축기 온도가 10℃ 이하인 것으로부터 2방향 밸브(31)가 개방된다. 이에 의해, 2방향 밸브(31)를 개방하고 있는 동안에는 어큐물레이터(25)에 고여 있는 액 냉매가 압축기에 되돌아가지 않는다.
압축 작용에 의해 서서히 오일 온도를 높이고, 이에 따라 압축기의 운전 주파수도 상승시켜 오일 온도의 상승을 촉진한다. 즉, 압축기 온도가 20℃ 이하인 경우에는 최대 25㎐, 40℃ 이하인 경우에는 최대 40㎐, 50℃ 이하인 경우에는 최대 55㎐로 구동된다.
압축기 온도가 제 2 판정 온도 50℃에 도달하면, 어큐물레이터(25)에 고인 액 냉매가 압축기(21)에 되돌아왔다고 해도 냉동기유의 희석이 일어나기 어려운 상태로 되어 있으므로, 2방향 밸브(31)가 폐쇄되고, 그 후 압축기(21)를 실내로부터의 요구 부하에 대한 소정의 주파수로 이행한다(통상 운전).
이와 같이 압축기 온도에 따른 주파수로 운전되므로, 냉동기유 내에 용입된 냉매는 완만하게 방출되고, 냉동기유의 급격한 발포(포밍) 현상이 완화되고 또한 압축기 온도를 충분히 휴면이 해소되는 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 2방향 밸브(31)를 폐쇄한 후, 통상 운전 중에 어큐물레이터(25)에 고인 액 냉매가 압축기(21)에 유입되고, 압축기 온도가 재판정 온도(20℃) 이하로 저하되었을 때에는, 다시 2방향 밸브(31)를 개방하고 압축기(21)를 압축기 온도에 따른 주파수로 운전한다.
이와 같이 2방향 밸브(31)를 폐쇄한 상태에서 운전 중에, 과도한 액 냉매가 압축기(21)에 유입되어 압축기 온도가 저하되었다고 해도, 다시 2방향 밸브(31)를 개방하고 압축기 온도에 따른 주파수로 압축기(21)를 운전함으로써 액 냉매의 유입에 의한 냉동기유의 희석을 방지하고, 포밍에 의한 냉동기유의 압축기(21)로부터의 비산을 방지할 수 있다. 본 실시 형태에서는 재판정 온도(20℃)를 초기 판정 온 도(10℃) 보다도 높게 설정함으로써 신뢰성을 향상시키고 있지만, 재판정 온도를 초기 판정 온도와 동일한 온도로 설정해도 좋다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이 2방향 밸브(31)를 폐쇄하고 나서 소정 시간 경과 후에, 압축기 온도가 소정값 이상 저하된 경우에는 어큐물레이터(25)에 고인 액 냉매량이 많은 것으로 추정하고, 압축기 온도가 재판정 온도(20℃) 이하로 저하되기 전에 다시 2방향 밸브(31)를 개방한다. 구체적으로는 2방향 밸브(31)를 폐쇄하고 나서 3분후에 압축기 온도가 25K 이상 저하된 경우에는 다시 2방향 밸브(31)를 개방하고, 압축기(21)를 압축기 온도에 따른 주파수로 운전한다.
이에 의해, 어큐물레이터(25)에 다량의 액 냉매가 존재하는 상태에서 2방향 밸브(31)를 폐쇄했다고 해도 급격한 냉동기유의 희석이나 포밍에 의한 냉동기유의 압축기(21)로부터의 비산을 방지할 수 있다.
다음에, 2방향 밸브 개폐 동작 및 압축기 구동에 대한 다른 제어 방법에 대해 설명한다. 도 6은 2방향 밸브 개폐 동작 및 압축기 구동의 다른 제어 방법에서의 압축기 온도, ΔT(압축기 온도-토출 압력에 대응하는 포화 증기 온도), 2방향 밸브의 개폐와의 관계를 도시한 타임차트를 도시한 설명도이다.
압축기(21)의 토출측에 설치된 토출 압력 센서(27)의 출력에 대응하는 냉매의 포화 증발 온도와 토출 온도 센서(28)의 출력값의 차가 소정값 이상이 되었을 때 2방향 밸브(31)를 폐쇄한다. 즉, 토출 가스 냉매의 과열도가 충분히 높을 때에는 이미 휴면이 해소되어 있고 또한 어큐물레이터(25) 내의 액 냉매가 압축기(21)에 유입되었다고 해도 냉동기유의 희석이 일어나지 않으므로, 바로 2방향 밸브를 폐쇄하여 통상 운전으로 이행시키는 것이 바람직하다.
구체적으로는 ΔT가 20K를 초과하고 있으면 휴면 상태는 충분히 해소되고, 또한 어큐물레이터(25) 내의 액 냉매가 압축기(21)에 유입되어도 휴면이 일어나지 않는다고 판단할 수 있으므로 압축기 온도가 종료 판정 온도의 50℃ 이상에 도달하지 않은 상태에서도 2방향 밸브를 폐쇄한다.
이 제어 방법에서는 냉동기유의 희석을 방지하면서 빠르게 통상 운전으로 이행시킬 수 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 2방향 밸브(31)를 폐쇄한 후 압축기 온도가 재판정 온도 이하가 되었다고 해도, 상기 ΔT가 소정값 이상일 때에는 2방향 밸브(31)를 폐쇄한 상태로 한다. 즉, 압축기 온도가 저하되어도 토출 가스 냉매의 과열도가 충분히 높을 때에는 어큐물레이터(25) 내의 액 냉매가 압축기(21)에 유입되어도 냉동기유의 희석이 일어나기 어려우므로, 2방향 밸브를 폐쇄한 상태에서 통상 운전을 실시한다.
구체적으로는 ΔT가 20K를 초과하고 있으면 휴면 상태는 충분히 해소되고, 또한 어큐물레이터(25) 내의 액 냉매가 압축기(21)에 유입되어도 냉동기유의 희석이 일어나지 않는다고 판단할 수 있으므로, 압축기 온도가 재판정 온도(20℃ 이하)에 도달한 상태에서도 2방향 밸브를 폐쇄한 상태로 한다. 이에 의해, 2방향 밸브를 폐쇄하지 않고 냉동기유의 희석을 방지하면서 통상 운전을 계속할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 7은 제어를 도시한 플로우차트를 도시한 도면, 도 8은 제 2 실시 형태에 관한 2방향 밸브 개폐 동작 및 압축기 구동의 제어 방법에서의 시간과, 압축기 온도, 2방향 밸브의 개폐 동작과의 관계를 도시한 타임차트를 도시한 설명도이다. 이 제 2 실시 형태가 제 1 실시 형태와 다른 점은 도 3의 단계(ST3)에서 2방향 밸브(31)를 개방하는 대신, 2방향 밸브(31)를 소정 간격으로 개폐 동작시키는 데에 있고, 그 밖의 형태는 제 1 실시 형태와 동일하다. 동일한 부분은 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서 공기 조화 장치(10)는 다음과 같이 동작한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 압축기(21)가 기동되면(ST1), 토출 온도 센서(28)의 출력값이 제어 장치(40)에 입력되고, 제어 장치(40)에서는 압축기 온도가 초기 판정 온도의 10℃ 이하인지의 여부가 판단된다(ST2). 압축기 온도가 10℃ 이하인 경우에는 2방향 밸브 개폐 동작이 실시된다(ST3). 이 개폐 동작은 2방향 밸브(31)를 예를 들어 3분 20초의 소정 간격으로 예를 들어 5초간의 소정 시간 폐쇄되는 것이다. 압축기 온도가 10℃ 이상인 경우에는 단계(ST8)로 진행한다.
단계(ST3)의 2방향 밸브 개폐 동작이 실시되면, 압축기 온도와 출력 토출 압력 센서(27)의 출력에 대응하는 냉매의 포화 증발 온도의 온도차(ΔT)가 20K 이상인지의 여부가 판정되고(ST4), ΔT가 20K 이상인 경우에는 2방향 밸브(31)가 폐쇄된다(ST6). ΔT가 20K 미만인 경우에는 압축기 온도가 종료 판정 온도의 50℃ 이상인지의 여부가 판단되고(ST5), 압축기 온도가 50℃ 이상인 경우에는 2방향 밸브(31)가 폐쇄된다(ST6). 압축기 온도가 50℃ 미만인 경우에는 계속해서 2방향 밸브(31)의 개폐 동작이 계속된다.
단계(S6)에서 2방향 밸브(31)가 폐쇄되면, 2방향 밸브가 폐쇄되고 나서 3분간 경과후의 압축기 온도의 저하량이 25K 이상인지의 여부가 판단되고(ST7), 저하량이 25K 이상인 경우에는 단계(ST3)로 되돌아가고, 다시 2방향 밸브(31)의 개폐 동작이 실시된다. 저하량이 25K 미만인 경우에는 압축기 온도가 재판정 온도의 20℃ 이상인지의 여부가 판단되고(ST8), 압축기 온도가 20℃ 이상인 경우에는 계속해서 2방향 밸브(31)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 압축기 온도가 20℃ 미만인 경우에는 ΔT가 20K 이상인지의 여부가 판단되고(ST9), ΔT가 20K 이상인 경우에는 계속해서 2방향 밸브(31)는 폐쇄되고, ΔT가 20K 미만인 경우에는 단계(ST3)로 되돌아가, 다시 2방향 밸브(31)의 개폐 동작이 실시된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 압축기(21)의 기동시에는 압축기 온도가 초기 판정 온도의 10℃ 이하인 것으로부터 2방향 밸브(31)의 개폐가 실시된다. 2방향 밸브(31)를 폐쇄하고 있는 5초간에 어큐물레이터(25)에 고여 있는 액 냉매를 압축기(21)에 유입시키게 되지만, 단시간이므로 압축기(21)에 유입된 액 냉매에 의해 냉동기유가 희석되기에는 이르지 못한다.
압축 작용에 의해 서서히 오일 온도가 상승하면 휴면이 해소된다. 이에 따라, 압축기 온도가 20℃ 이하인 경우에는 최대 25㎐, 40℃ 이하인 경우에는 최대 40㎐, 50℃ 이하인 경우에는 최대 55㎐로 구동되고, 오일 온도의 상승이 촉진된다. 그리고, 2방향 밸브(31)를 폐쇄하고 있는 단시간에 액 냉매를 적절하게 유입시켜 어큐물레이터(25)에 고인 액 냉매를 감소시킨다.
압축기 온도가 종료 판정 온도의 50℃에 도달하면 어큐물레이터(25)에 고인 액 냉매가 압축기(21)에 유입되었다고 해도 냉동기유의 희석이 일어나기 어려운 상태가 되어 있으므로, 2방향 밸브(31)가 폐쇄되고, 그 후 압축기(21)를 실내로부터의 요구 부하에 대한 소정의 주파수로 이행한다(통상 운전).
이와 같이 압축기 온도에 따른 주파수로 운전되므로, 냉동기유 내에 용입된 냉매는 완만하게 방출되고, 냉동기유의 급격한 발포 현상이 완화되고 또한 압축기 온도를 충분히 휴면이 해소되는 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있다.
또한, 2방향 밸브(31)가 개방되어 있는 동안에는 어큐물레이터(25)로부터 압축기(21)로의 액 냉매의 유입을 억제하면서 압축기 온도를 상승시키고, 또한 2방향 밸브(31)가 폐쇄되어 있는 동안에는 적절하게 액 냉매를 압축기에 유입시킴으로써 어큐물레이터(25)의 냉매 액면을 낮추고, 2방향 밸브 개폐 동작 종료시에서의 다량의 액 냉매의 유입에 의한 압축기 온도의 저하 및 냉동기유의 희석을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 2방향 밸브(31)를 반복하여 개폐하고 있는 동안, 토출 냉매 온도 센서(28)의 검지 온도가 상승 경향이 되도록, 제어 장치(40) 내에서 연산을 실시하고 2방향 밸브(31)의 개방 시간, 폐쇄 시간을 결정하도록 해도 좋다. 압축기 온도는 2방향 밸브(31)를 개방하고 있는 동안에는 어큐물레이터(25)로부터의 액 냉매가 유입이 억제되므로 압축 작용에 의해 상승하고, 2방향 밸브(31)가 폐쇄되어 있는 동안은 어큐물레이터(25)로부터의 액 냉매의 유입에 의해 하강되지만, 대체로 상승 경향이 되도록 개방 시간 및 폐쇄 시간을 설정한다.
이와 같이, 2방향 밸브 개폐 동작 동안에 압축기 온도를 상승시키면서 어큐 물레이터(25) 내의 액 냉매의 양을 감소시키는 것이 가능해지고, 휴면의 해소 및 2방향 밸브 개폐 동작이 종료되어 2방향 밸브(31)가 폐쇄되었을 때의 압축기로의 다량의 액 냉매의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 예에서는 압축기 온도 검지 장치로서 압축기 토출관(21a)에 부착된 토출 온도 센서(28)를 이용하여 거의 압축기 온도로 함으로써 비용 상승을 억제하도록 하고 있었지만, 압축기에 직접 설치된 압축기 온도 센서(26)를 사용해도 좋다. 이 밖에 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 의하면 어큐물레이터에 고여 있는 액 냉매가 다량으로 압축기에 유입됨으로써 일어나는 냉동기유의 희석을 방지하는 것이 가능해진다.

Claims (6)

  1. 회전수 가변형의 압축기, 4방향 밸브, 실외측 열교환기, 감압 장치, 실내측 열교환기, 어큐물레이터를 환형상으로 접속하여 이루어진 공기 조화 장치에 있어서,
    상기 압축기의 토출측과 상기 어큐물레이터의 출구측을 연통하고 또한 2방향 밸브를 갖는 바이패스관과, 상기 압축기의 온도를 검출하는 압축기 온도 검출 수단을 구비하고,
    상기 공기 조화 장치의 운전 개시후의 상기 압축기의 기동시에, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 1 판정 온도 이하인 경우,
    상기 2방향 밸브를 개방하고, 상기 온도 검출 수단의 검출 온도에 따라서 상기 압축기의 운전 회전수를 소정값 이하로 제한하고,
    상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 2 판정 온도 이상이 되었을 때, 상기 2방향 밸브를 폐쇄하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 상기 제 2 판정 온도 이상이 되어 상기 2방향 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 3 판정 온도를 하회할 때, 다시 제 2 판정 온도 이상이 될 때까지 상기 2방향 밸브 를 개방하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 상기 제 2 판정 온도 이상이 되어 상기 2방향 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 2방향 밸브를 폐쇄한 시점부터 소정 시간 경과 후의 상기 검출 온도의 저하량이 소정량을 상회했을 때, 다시 제 2 판정 온도 이상이 될 때까지 상기 2방향 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축기의 토출측의 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 구비하고, 상기 2방향 밸브가 개방된 상태에서, 상기 압력 검출 수단의 출력에 대응하는 냉매의 포화 증발 온도와 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도의 차가 소정값 이상일 때, 상기 2방향 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 검출 수단의 출력에 대응하는 냉매의 포화 증기 온도와 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도의 차가 소정값 이상일 때에는 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 상기 제 3 판정 온도 이하이어도 상기 2방향 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 조화 장치의 운전 개시 후의 상기 압축기의 기동시에, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 1 판정 온도 이하이고 상기 2방향 밸브를 개방했을 때, 상기 압축기 온도 검출 수단의 검출 온도가 제 2 판정 온도 이상이 될 때까지, 상기 2방향 밸브를 소정 간격으로 소정 시간 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
KR1020087025804A 2006-04-26 2007-04-26 공기 조화 장치 KR101015752B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006122482 2006-04-26
JPJP-P-2006-122482 2006-04-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080109875A true KR20080109875A (ko) 2008-12-17
KR101015752B1 KR101015752B1 (ko) 2011-02-22

Family

ID=38655542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087025804A KR101015752B1 (ko) 2006-04-26 2007-04-26 공기 조화 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7997097B2 (ko)
EP (1) EP2015004B1 (ko)
JP (1) JP4785207B2 (ko)
KR (1) KR101015752B1 (ko)
CN (1) CN101432580B (ko)
TR (1) TR201905117T4 (ko)
WO (1) WO2007126018A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110113797A1 (en) * 2008-07-23 2011-05-19 Carrier Corporation Methods and systems for compressor operation
EP2737264B1 (en) * 2011-07-26 2020-07-22 Carrier Corporation Startup logic for refrigeration system
SG11201403004PA (en) * 2011-12-09 2014-10-30 Daikin Ind Ltd Container refrigeration device
JP5310911B1 (ja) 2012-06-13 2013-10-09 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
KR101955249B1 (ko) * 2012-08-09 2019-03-08 삼성전자주식회사 압축기 및 압축기 제어 방법
JP6370545B2 (ja) * 2013-11-13 2018-08-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 ヒートポンプシステム
CN105588385A (zh) * 2014-12-16 2016-05-18 青岛海信日立空调系统有限公司 一种室外机、空调系统及控制方法
JP6119895B1 (ja) * 2015-10-27 2017-04-26 富士電機株式会社 ヒートポンプ装置
CN105571068A (zh) * 2016-01-04 2016-05-11 广东美的暖通设备有限公司 空调器工作控制方法及装置
CN106482412A (zh) * 2016-09-23 2017-03-08 广东美的暖通设备有限公司 热泵机组及其的压缩机的低温启动方法和装置
JP6601472B2 (ja) * 2017-10-30 2019-11-06 ダイキン工業株式会社 空調装置
US11624531B2 (en) 2018-06-22 2023-04-11 Carrier Corporation Oil control system and method for HVAC system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01155153A (ja) * 1987-12-14 1989-06-19 Toshiba Corp 空気調和機
JPH05106922A (ja) * 1991-10-18 1993-04-27 Hitachi Ltd 冷凍装置の制御方式
JP3240207B2 (ja) * 1993-02-02 2001-12-17 株式会社神戸製鋼所 スクリュ式冷凍機
JP3723244B2 (ja) * 1994-12-22 2005-12-07 三菱電機株式会社 空気調和機
JP3807755B2 (ja) * 1995-01-19 2006-08-09 三菱電機株式会社 多室形空気調和機
JPH08313067A (ja) 1995-05-16 1996-11-29 Hitachi Ltd 冷凍装置
JPH09119693A (ja) * 1995-10-27 1997-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和装置
CN2327931Y (zh) * 1998-03-14 1999-07-07 广东美的集团股份有限公司 一拖多空调器
JP4639413B2 (ja) * 1999-12-06 2011-02-23 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機および空気調和機
JP3742858B2 (ja) * 2002-01-30 2006-02-08 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプ式給湯機
JP4295530B2 (ja) * 2003-03-04 2009-07-15 東芝キヤリア株式会社 空気調和装置
JP2005061738A (ja) 2003-08-18 2005-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP2005083704A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル、空気調和機

Also Published As

Publication number Publication date
CN101432580A (zh) 2009-05-13
CN101432580B (zh) 2010-12-08
US20090120112A1 (en) 2009-05-14
KR101015752B1 (ko) 2011-02-22
US7997097B2 (en) 2011-08-16
TR201905117T4 (tr) 2019-05-21
JP4785207B2 (ja) 2011-10-05
EP2015004A4 (en) 2013-08-28
JPWO2007126018A1 (ja) 2009-09-10
EP2015004B1 (en) 2019-03-06
EP2015004A1 (en) 2009-01-14
WO2007126018A1 (ja) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101015752B1 (ko) 공기 조화 장치
US9897349B2 (en) Refrigeration cycle device
KR101005678B1 (ko) 공기 조화 장치
KR100772217B1 (ko) 공기 조화기의 제어 방법
US20100050669A1 (en) Air conditioning systems and methods having free-cooling pump-protection sequences
JP5976333B2 (ja) 空気調和装置及び空気調和装置の四方弁制御方法
JP5783783B2 (ja) 熱源側ユニット及び冷凍サイクル装置
WO2021078033A1 (zh) 控制压缩机加热带的方法
WO2016139783A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP2009276002A (ja) 冷凍装置
JP2004020064A (ja) 多室形空気調和機の制御方法
JPH04251158A (ja) 冷凍装置の運転制御装置
JP2014085078A (ja) 空気調和装置
JP2006258418A (ja) 冷凍装置
JPH04222353A (ja) 空気調和装置の運転制御装置
JPH06341720A (ja) 冷凍装置
JP4269476B2 (ja) 冷凍装置
JP6086236B2 (ja) 冷凍装置の圧縮機の容量制御方法および容量制御装置
US11506427B2 (en) Air conditioning apparatus
JP2008032391A (ja) 冷凍装置
JPH04222341A (ja) 空気調和装置の運転制御装置
KR101513305B1 (ko) 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법
JP7387057B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP7162173B2 (ja) 空気調和装置
JP4111241B2 (ja) 冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140120

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180118

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 9