KR20090027223A - 공기 조화 장치 - Google Patents

Abstract

세퍼레이트(seperate)형의 공기 조화 장치의 운전 전에 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력(極力) 줄이면서, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 고정도(高精度)로 판정할 수 있도록 한다. 공기 조화 장치(1)는, 열원 유닛(2)과 이용 유닛(4, 5)이 냉매 연락 배관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로(10)와, 배관 용적 연산 수단을 구비하고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 열원 유닛(2)과 이용 유닛(4, 5)을 냉매 연락 배관(6, 7)을 통하여 접속하여 냉매 회로(10)를 구성한 후에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량(Ma)에 기초하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산한다.

공기 조화 장치, 냉매 회로, 배관 용적 연산 수단, 냉매량 판정 수단, 냉매량 연산 수단

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}

본 발명은, 공기 조화 장치의 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 판정하는 기능, 특히, 열원 유닛과 이용 유닛이 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 공기 조화 장치의 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 판정하는 기능에 관한 것이다.

종래부터, 열원 유닛과 이용 유닛이 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 세퍼레이트(separate)형의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로 내의 냉매량의 과부족을 정도(精度) 좋게 판정할 수 있도록 하기 위하여, 냉매 연락 배관의 길이 등의 정보를 입력하는 것이 행하여지고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평8-200905호

그러나 상술의 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 작업은 상당히 시간이 드는 작업이며, 또한, 입력 미스도 생기기 쉽다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 세퍼레이트형의 공기 조화 장치의 운전 전에 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력(極力) 줄이면서, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 고정도(高精度)로 판정할 수 있도록 하는 것에 있다.

제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 열원 유닛과 이용 유닛이 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로와, 배관 용적 연산 수단을 구비하고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 열원 유닛과 이용 유닛을 냉매 연락 배관을 통하여 접속하여 냉매 회로를 구성한 후에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

이 공기 조화 장치에서는, 열원 유닛과 이용 유닛을 냉매 연락 배관을 통하여 접속하여 냉매 회로를 구성한 후에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산하도록 하고 있기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적이 미지(未知)인 경우여도, 추가 충전량의 값을 입력하는 것에 의하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이면서, 냉매 연락 배관의 용적을 얻을 수 있게 되고, 그 결과, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있다.

제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로 내에 냉매를 추가 충전하는 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 냉매 회로 내에 충전되어 있는 냉매량이 목표 충전량에 도달했는지 여부를 판정하는 냉매량 판정 수단을 더 구비하고 있다. 추가 충전량은, 냉매 자동 충전 운전에 있어서 냉매 회로 내에 추가 충전된 냉매량이다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여 목표 충전량에 도달했는지 여부를 판정할 수 있기 때문에, 냉매의 추가 충전을 확실히 행할 수 있는 것과 함께, 냉매 연락 배관의 용적을 연산하기 위하여 필요로 되는 추가 충전량의 값을, 냉매 자동 충전 운전을 행하는 것에 의하여 얻을 수 있다.

제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 열원 유닛과 이용 유닛이 냉매 연락 배관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로와, 배관 용적 연산 수단을 구비하고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 냉매를 추가 충전한 후의 냉매 회로 전체의 냉매량인 전(全) 충전 냉매량으로부터 냉매 회로의 냉매 연락 배관을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여 얻어지는 냉매 연락 배관 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매를 추가 충전한 후의 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 충전 냉매량으로부터 냉매 회로의 냉매 연락 배관을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여 얻어지는 냉매 연락 배관 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산하도록 하고 있기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적이 미지인 경우여도, 추가 충전량의 값을 입력하는 것에 의하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이면서, 냉매 연락 배관의 용적을 얻을 수 있게 되고, 그 결과, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있다.

제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터, 냉매 회로의 냉매 연락 배관을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단을 더 구비하고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 냉매 자동 충전 운전보다도 전에 냉매 회로 내에 충전되어 있는 냉매량인 초기 충전량에 추가 충전량을 가산하는 것에 의하여 냉매 자동 충전 운전 직후에 있어서의 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 충전 냉매량을 얻고, 전 충전 냉매량으로부터 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여 냉매 연락 배관 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량을 얻고, 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 연락 배관 내를 흐르는 냉매의 밀도를 연산하고, 연락 배관 냉매량 및 밀도에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

이 공기 조화 장치에서는, 초기 충전량에 추가 충전량을 가산하는 것에 의하여 얻어지는 전 충전 냉매량으로부터, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 연산되는 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여, 냉매 자동 충전 운전 시에 있어서의 연락 배관 냉매량을 정도 좋게 연산할 수 있기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적을 정도 좋게 연산할 수 있다.

제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 연락 배관은, 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관을 가지고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 액 냉매 연락 배관 내를 흐르는 액 냉매의 밀도인 액 냉매 밀도 및 가스 냉매 연락 배관 내를 흐르는 가스 냉매의 밀도인 가스 밀도를 연산하고, 연락 배관 냉매량, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비, 액 냉매 밀도 및 가스 냉매 밀도에 기초하여, 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관은, 이용 유닛과 열원 유닛을 접속하도록 설치되기 때문에, 배관 길이는 거의 같고, 관 내를 흐르는 냉매의 밀도가 다른 것에 기인하여 배관 직경, 즉, 유로 단면적이 다른 것이다. 이 때문에, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비는, 양자의 유로 단면적의 비에 거의 대응하게 되고, 게다가, 이용 유닛 및 열원 유닛의 능력이나 형식에 의하여 유로 단면적의 비는 정해져 있기 때문에, 이 용적비는 어느 범위 내의 값으로 된다. 그리고, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비가 기지(旣知)이면, 액 냉매 연락 배관의 용적에 액 냉매 밀도를 곱한 값과 가스 냉매 연락 배관의 용적에 가스 냉매 밀도를 곱한 값의 합계값이 연락 배관 냉매량과 같게 되는 것으로부터, 결과적으로, 액 냉매 연락 배관의 용적 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 각각 연산할 수 있게 된다.

그래서, 이 공기 조화 장치에서는, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비를 미리 설정해 두는 것으로, 액 냉매 연락 배관의 용적 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 각각 간단하게 연산할 수 있다.

제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제4 또는 제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매량 연산 수단은, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관의 용적과 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 연산 냉매량을 연산한다. 냉매량 판정 수단은, 전 연산 냉매량과 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 기준 냉매량을 비교하는 것으로, 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정한다.

이 공기 조화 장치에서는, 배관 용적 연산 수단에 의하여 냉매 연락 배관의 용적을 연산할 수 있기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적이 미지인 경우여도, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관의 용적을 이용하여 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로 내의 냉매량을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이면서, 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 배관 용적 연산 수단은, 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 연락 배관 내를 흐르는 냉매의 밀도를 연산하고, 추가 충전량 및 밀도에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

이 공기 조화 장치에서는, 예를 들면, 냉매 자동 충전 운전을 행하기 전의 냉매 회로 내에, 냉매 자동 충전 운전에 의하여 냉매 회로 내의 냉매량이 목표 충전량에 도달했을 때에 있어서, 냉매 회로의 냉매 연락 배관을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량에 근사하는 양의 냉매를 초기 충전량으로 하여 충전해 두는 것으로, 냉매 자동 충전 운전에 있어서 냉매 회로 내에 추가 충전되는 냉매량을, 냉매 연락 배관 내에 존재하는 냉매량에 상당하는 것으로 간주할 수 있다. 이것에 의하여, 추가 충전량 및 밀도에 기초하여, 냉매 연락 배관의 용적을 정도 좋게 연산할 수 있다.

제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 연락 배관은, 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관을 가지고 있다. 배관 용적 연산 수단은, 액 냉매 연락 배관 내를 흐르는 액 냉매의 밀도인 액 냉매 밀도 및 가스 냉매 연락 배관 내를 흐르는 가스 냉매의 밀도인 가스 냉매 밀도를 연산하고, 추가 충전량, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비, 액 냉매 밀도 및 가스 냉매 밀도에 기초하여, 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 연산한다.

액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관은, 이용 유닛과 열원 유닛을 접속하도록 설치되기 때문에, 배관 길이는 거의 같고, 관 내를 흐르는 냉매의 밀도가 다른 것에 기인하여 배관 직경, 즉, 유로 단면적이 다른 것이다. 이 때문에, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비는, 양자의 유로 단면적의 비에 거의 대응하게 되고, 게다가, 이용 유닛 및 열원 유닛의 능력이나 형식에 의하여 유로 단면적의 비는 정해져 있기 때문에, 이 용적비는 어느 범위 내의 값으로 된다. 그리고, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비가 기지이면, 액 냉매 연락 배관의 용적에 액 냉매 밀도를 곱한 값과 가스 냉매 연락 배관의 용적에 가스 냉매 밀도를 곱한 값의 합계값이 추가 충전량과 같게 되는 것으로부터, 결과적으로, 액 냉매 연락 배관의 용적 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 각각 연산할 수 있게 된다.

그래서, 이 공기 조화 장치에서는, 액 냉매 연락 배관과 가스 냉매 연락 배관의 용적비를 미리 설정해 두는 것으로, 액 냉매 연락 배관의 용적 및 가스 냉매 연락 배관의 용적을 각각 간단하게 연산할 수 있다.

제9 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 또는 제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관의 용적과 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 연산 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단을 더 구비하고 있다. 냉매량 판정 수단은, 전 연산 냉매량과 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 기준 냉매량을 비교하는 것으로, 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정한다.

이 공기 조화 장치에서는, 배관 용적 연산 수단에 의하여 냉매 연락 배관의 용적을 연산할 수 있기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적이 미지인 경우여도, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관의 용적을 이용하여 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로 내의 냉매량을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이면서, 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 공기 조화 장치의 제어 블럭도이다.

도 3은 시운전 모드의 플로차트이다.

도 4는 냉매 자동 충전 운전의 플로차트이다.

도 5는 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로 내를 흐르는 냉매 상태를 도시하는 모식도(사방 전환 밸브 등의 도시를 생략)이다.

도 6은 배관 용적 연산 처리의 플로차트이다.

도 7은 냉매 누설 검지 운전 모드의 플로차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 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)

10: 냉매 회로

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

(1) 공기 조화 장치의 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이 다. 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 복수 대(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 천장에 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 대하여 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 대해서는 각각 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호 대신에 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 풍량 Wr을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서 DC 팬 모터로 이루어지는 모터(43a)에 의하여 구동되는 원심 팬이나 다익 팬 등이다.

또한, 실내 유닛(4)에는 각종 센서가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 액측에는, 냉매의 온도(즉, 난방 운전 시에 있어서의 응축 온도 Tc 또는 냉방 운전 시에 있어서의 증발 온도 Te에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 액측 온도 센서(44)가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 가스 측에는 냉매의 온도 Teo를 검출하는 가스 측 온도 센서(45)가 설치되어 있다. 실내 유닛(4)의 실내 공기의 흡입 구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실내 공기의 온도(즉, 실내 온도 Tr)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 리모콘(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 대하여 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 회전수 Rm이 제어되는 모터(21a)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다. 본 실시예에 있어서, 압축기(21)는 1대뿐이지만, 이것에 한정되지 않고, 실내 유닛의 접속 대수 등에 따라, 2대 이상의 압축기가 병렬로 접속되어 있어도 무방하다.

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, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 응축기로서 기능하고, 난방 운전 시에는 냉매의 증발기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는 그 가스 측이 사방 전환 밸브(22)에 접속되고, 그 액측이 액 냉매 연락 배관(6)에 접속되어 있다.

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 밸브이다.

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 풍량 Wo를 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서 DC 팬 모터로 이루어지는 모터(28a)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 발생하는 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 부르는 것으로 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) 사이의 위치로부터 분기시키도록 접속된 분기 회로(61a)와, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 압축기(21)의 흡입 측에 접속된 합류 회로(61b)를 가지고 있다. 그리고 분기 회로(61a)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 접속구에 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 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(2)에는, 압축기(21)의 흡입 압력 Ps를 검출하는 흡입 압력 센서(29)와, 압축기(21)의 토출 압력 Pd를 검출하는 토출 압력 센서(30)와, 압축기(21)의 흡입 온도 Ts를 검출하는 흡입 온도 센서(31)와, 압축기(21)의 토출 온도 Td를 검출하는 토출 온도 센서(32)가 설치되어 있다. 흡입 온도 센서(31)는 어큐뮬레이터(24)와 압축기(21) 사이의 위치에 설치되어 있다. 실외 열교환기(23)에는, 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 냉방 운전 시에 있어서의 응축 온도 Tc 또는 난방 운전 시에 있어서의 증발 온도 Te에 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(液管) 온도 Tlp)를 검출하는 액관 온도 센서(35)가 설치되어 있다. 바이패스 냉매 회로(61)의 합류 회로(61b)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 흡입구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실외 공기의 온도(즉, 실외 온도 Ta)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)을 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(21a)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 조 화 장치(1) 전체의 운전 제어를 행하는 제어부(8)가 구성되어 있다.

제어부(8)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 각종 센서(29 ~ 36, 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, 24, 28a, 38, 41, 43a, 51, 53a, 62)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다. 또한, 제어부(8)에는, 각종 제어용의 설정값의 입력이나 변경을 행하거나, 후술의 냉매 자동 충전 운전에 의하여 냉매 회로(10) 내에 추가 충전된 냉매량이나 초기 충전량도 포함한 전 충전 냉매량을 입력할 수 있도록, 입력부(9a)가 설치되어 있다. 나아가, 제어부(8)에는, 후술의 냉매 자동 충전 운전에 있어서, 추가 충전이 완료한 것을 알리거나, 후술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 누설을 검지한 것을 알리기 위한 LED 등으로 이루어지는 표시부(9b)가 접속되어 있다. 여기서, 도 2는, 공기 조화 장치(1)의 제어 블럭도이다. 덧붙여, 입력부(9a)는, 제어부(8)에 설치되어 있는 것에 한정되지 않고, 추가 충전량이나 전 충전 냉매량을 입력할 때에 필요에 따라서 제어부(8)에 접속되는 것이어도 무방하다.

＜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 관경(管徑)을 가지는 것이 사용된다. 이 때문에, 예를 들면, 신규로 공기 조화 장치를 설치하는 경우에는, 냉매 충전량을 계산하기 위하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 정확하 게 파악할 필요가 있지만, 그 정보 관리나 냉매량의 계산 자체가 번잡하다. 또한, 기설 배관을 이용하여 실내 유닛이나 실외 유닛을 갱신하도록 하는 경우에는, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 잃게 되는 일이 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. 또한, 이 냉매 회로(10)는, 바이패스 냉매 회로(61)와, 바이패스 냉매 회로(61)를 제외하는 주 냉매 회로로 구성되어 있다고 바꾸어 말할 수도 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 대하여 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(구체적으로는, 최초의 기기 설치 후에 한정되지 않고, 예를 들면, 실내 유닛 등의 구성 기기를 추가나 철거하는 등의 개조 후나 기기의 고장을 수리한 후 등도 포함된다)에 행하여지는 시운전을 행하기 위한 시운전 모드와, 시운전을 종료하여 통상 운전을 개시한 후에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 모드가 있다. 그리고 통상 운전 모드에는, 주로, 실내의 냉방을 행하는 냉방 운전과, 실내의 난방을 행하는 난방 운전이 포함되어 있다. 또한, 시운전 모드에는, 주로, 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전과, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산하는 배관 용적 연산 처리가 포함되어 있다.

이하, 공기 조화 장치(1)의 각 운전 모드에 있어서의 동작에 대하여 설명한다.

＜통상 운전 모드＞

(냉방 운전)

우선, 통상 운전 모드에 있어서의 냉방 운전에 대하여, 도 1 및 도 2를 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. 실외 팽창 밸브(38)는 완전 열림 상태로 되어 있다. 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는 열림 상태로 되어 있다. 각 실내 팽창 밸브(41, 51)는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구(즉, 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측)에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr은, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도 Te에 대응)을 빼는 것에 의하여 검출되거나, 또는 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력 Ps를 증발 온도 Te에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 각 실내 열교환기(42, 52) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 증발 온도 Te에 대응하는 냉매 온도값을, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 검출하도록 하여도 무방하다. 또한, 바이패스 팽창 밸브(62)는, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHb가 과열도 목표값 SHbs가 되도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHb는, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력 Ps를 증발 온도 Te에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 바이패스 온도 센서(63)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 입구에 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 냉매 온도값을 바이패스 온도 센서(63)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출 구에 있어서의 냉매의 과열도 SHb를 검출하도록 하여도 무방하다.

이 냉매 회로(10)의 상태에서, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동(起動)하면, 저압의 가스 냉매는 압축기(21)로 흡입되어 압축되어 고압의 가스 냉매로 된다. 그 후, 고압의 가스 냉매는, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 실외 열교환기(23)로 보내져, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 응축하여 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. 이때, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축한 고압의 액 냉매의 일부는, 바이패스 냉매 회로(61)로 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 Ps 근처까지 감압되는 것으로 그 일부가 증발한다. 그리고 바이패스 냉매 회로(61)의 바이패스 팽창 밸브(62)의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 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 Ps 근처까지 감압되어 저압의 기액이상 상태의 냉매로 되어 실내 열교환기(42, 52)로 보내지고, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 실내 공기와 열교환을 행하여 증 발하여 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 재차 압축기(21)로 흡입된다.

(난방 운전)

다음으로, 통상 운전 모드에 있어서의 난방 운전에 대하여 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 통하여 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 Pe)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 과냉각도 SCr이 과냉각도 목표값 SCrs에서 일정해지도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도 SCr은, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력 Pd를 응축 온도 Tc에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 이 냉매의 포화 온도값으로부터 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 각 실내 열교환기(42, 52) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 응축 온도 Tc에 대응하는 냉매 온도값을, 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도 SCr을 검출하도록 하여도 무방하다. 또한, 바이패스 팽창 밸브(62)는 닫혀 있다.

이 냉매 회로(10)의 상태에서, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동하면, 저압의 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 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, 실외 열교환기(42, 52)에 있어서, 실내 공기와 열교환을 행하여 응축하여 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 증발하여 저압의 가스 냉매로 되고, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 어큐뮬레이터(24)로 유입한다. 그리고 어큐뮬레이 터(24)로 유입한 저압의 가스 냉매는 재차 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.

＜시운전 모드＞

다음으로, 시운전 모드에 대하여 도 1 ~ 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 시운전 모드의 플로차트이다. 본 실시예에 있어서, 시운전 모드에서는, 우선 스텝 S1의 냉매 자동 충전 운전이 행하여지고, 계속하여 스텝 S2의 배관 용적 연산 처리가 행하여진다.

본 실시예에서는, 냉매가 미리 충전된 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 빌딩 등의 설치 장소에 설치하고, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 접속하여 냉매 회로(10)를 구성한 후에, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적에 따라 부족한 냉매를 냉매 회로(10) 내에 추가 충전하는 경우를 예로 하여 설명한다.

(스텝 S1：냉매 자동 충전 운전)

우선, 실외 유닛(2)의 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 열고, 실외 유닛(2)에 미리 충전되어 있는 냉매를 냉매 회로(10) 내에 충만시킨다.

다음으로, 시운전을 행하는 작업자가, 추가 충전용의 냉매 봄베를 냉매 회로(10)의 서비스 포트(도시하지 않음)에 접속하고, 제어부(8)에 대하여 직접 또는 리모콘(도시하지 않음) 등을 통하여 원격으로 시운전을 개시하는 지령을 내리면, 제어부(8)에 의하여, 도 4에 도시되는 스텝 S11 ~ 스텝 S13의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 4는, 냉매 자동 충전 운전의 플로차트이다.

(스텝 S11：냉매량 판정 운전)

냉매 자동 충전 운전의 개시 지령이 이루어지면, 냉매 회로(10)가, 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 대하여 강제적으로 냉방 운전(이하, 실내 유닛 전수(全數) 운전이라 한다)이 행하여진다.

그러면, 도 5에 도시되는 바와 같이, 냉매 회로(10)에 있어서, 압축기(21)로부터 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(23)까지의 유로에는 압축기(21)에 있어서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매가 흐르고(도 5의 사선의 해칭 부분 중 압축기(21)로부터 실외 열교환기(23)까지의 부분을 참조), 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(23)에는 실외 공기와의 열교환에 의하여 가스 상태로부터 액 상태로 상 변화하는 고압의 냉매가 흐르며(도 5의 사선의 해칭 및 검게 칠한 해칭의 부분 중 실외 열교환기(23)에 대응하는 부분을 참조), 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 팽창 밸브(62)까지의 유로에는 고압의 액 냉매가 흐르며(도 5의 검게 칠한 해칭 부분 중 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 부분을 참조), 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 부분과 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분에는 실내 공기와의 열교환에 의하여 기액이상 상태로부터 가스 상태로 상 변화하는 저압의 냉매가 흐르고(도 5의 격자상(格子狀)의 해칭 및 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)의 부분과 과냉각기(25)의 부분을 참조), 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 가스 냉매 연락 배관(7) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 유로와 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분으로부터 압축기(21)까지의 유로에는 저압의 가스 냉매가 흐르게 된다(도 5의 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 부분과 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분으로부터 압축기(21)까지의 부분을 참조). 도 5는 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매의 상태를 도시하는 모식도(사방 전환 밸브(22) 등의 도시를 생략)이다.

다음으로, 이하와 같은 기기 제어를 행하여, 냉매 회로(10) 내를 순환하는 냉매의 상태를 안정시키는 운전으로 이행한다. 구체적으로는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 과열도 SHr이 일정해지도록 실내 팽창 밸브(41, 51)를 제어(이하, 과열도 제어라 한다)하고, 증발 압력 Pe가 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어(이하, 증발 압력 제어라 한다)하며, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력 Pc가 일정해지도록 실외 팬(28)에 의하여 실외 열교환기(23)로 공급되는 실외 공기의 풍량 Wo를 제어(이하, 응축 압력 제어라 한다)하고, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 과 냉각기(25)의 능력을 제어(이하, 액관 온도 제어라 한다)하며, 상술의 증발 압력 제어에 의하여 냉매의 증발 압력 Pe가 안정적으로 제어되도록 실내 팬(43, 53)에 의하여 실내 열교환기(42, 52)로 공급되는 실내 공기의 풍량 Wr을 일정하게 하고 있다.

여기서, 증발 압력 제어를 행하는 것은, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52) 내에는 실내 공기와의 열교환에 의하여 기액이상 상태로부터 가스 상태로 상 변화하면서 저압의 냉매가 흐르는 실내 열교환기(42, 52) 내(도 5의 격자상의 해칭 및 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)에 대응하는 부분을 참조, 이하, 증발기부(C)라 한다)에 있어서의 냉매량이, 냉매의 증발 압력 Pe에 크게 영향을 주기 때문이다. 그리고 여기에서는, 인버터에 의하여 회전수 Rm이 제어되는 모터(21a)에 의하여 압축기(21)의 운전 용량을 제어하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서의 냉매의 증발 압력 Pe를 일정하게 하여, 증발기부(C) 내를 흐르는 냉매의 상태를 안정시켜, 주로 증발 압력 Pe에 의하여 증발기(C) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다. 덧붙여, 본 실시예의 압축기(21)에 의한 증발 압력 Pe의 제어에 있어서는, 실내 열교환기(42, 52)의 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도 Te에 대응)을 포화 압력값으로 환산하여, 이 압력값이 저압 목표값 Pes에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여(즉, 모터(21a)의 회전수 Rm을 변화시키는 제어를 행하여), 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 순환량 Wc를 증감하는 것에 의하여 실현되고 있다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 실내 열교환기(42, 52)에 있 어서의 냉매의 증발 압력 Pe에 있어서의 냉매의 압력에 등가인 운전 상태량인, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력 Ps가 저압 목표값 Pes에서 일정해지도록, 또는 흡입 압력 Ps에 대응하는 포화 온도값(증발 온도 Te에 대응)이 저압 목표값 Tes에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여도 무방하고, 실내 열교환기(42, 52)의 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도 Te에 대응)이 저압 목표값 Tes에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여도 무방하다.

그리고 이와 같은 증발 압력 제어를 행하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 가스 냉매 연락 배관(7) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 냉매 배관 내(도 5의 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 부분을 참조, 이하, 가스 냉매 유통부(D)라 한다)를 흐르는 냉매의 상태도 안정되어, 주로 가스 냉매 유통부(D)에 있어서의 냉매의 압력에 등가인 운전 상태량인, 증발 압력 Pe(즉, 흡입 압력 Ps)에 의하여 가스 냉매 유통부(D) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다.

또한, 응축 압력 제어를 행하는 것은, 실외 공기와의 열교환에 의하여 가스 상태로부터 액 상태로 상 변화하면서 고압의 냉매가 흐르는 실외 열교환기(23) 내(도 5의 사선의 해칭 및 검게 칠한 해칭의 부분 중 실외 열교환기(23)에 대응하는 부분을 참조, 이하, 응축기부(A)라 한다)에 있어서의 냉매량이, 냉매의 응축 압력 Pc에 크게 영향을 주기 때문이다. 그리고 이 응축기부(A)에 있어서의 냉매의 응축 압력 Pc는, 실외 온도 Ta의 영향으로부터 크게 변화하기 때문에, 모터(28a)에 의하 여 실외 팬(28)으로부터 실외 열교환기(23)로 공급하는 실내 공기의 풍량 Wo를 제어하는 것에 의하여, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력 Pc를 일정하게 하여, 응축기부(A) 내를 흐르는 냉매의 상태를 안정시켜, 주로 실외 열교환기(23)의 액측(이하, 냉매량 판정 운전에 관한 설명에서는, 실외 열교환기(23)의 출구라 한다)에 있어서의 과냉각도 SCo에 의하여 응축기(A) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다. 덧붙여, 본 실시예의 실외 팬(28)에 의한 응축 압력 Pc의 제어에 있어서는, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력 Pc에 등가인 운전 상태량인, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력 Pd, 또는 열교 온도 센서(33)에 의하여 검출되는 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 응축 온도 Tc)가 이용된다.

그리고 이와 같은 응축 압력 제어를 행하는 것에 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 흘러, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 부분(도 5의 검게 칠한 해칭 부분을 참조, 이하, 액 냉매 유통부(B)라 한다)에 있어서의 냉매의 압력도 안정되고, 액 냉매 유통부(B)가 액 냉매로 실(seal)되어 안정된 상태로 된다.

또한, 액관 온도 제어를 행하는 것은, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내(도 5에 도시 되는 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 부분을 참조)의 냉매의 밀도가 변화하지 않도록 하기 위함이다. 그리고 과냉각기(25)의 능력 제어는, 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구에 설치된 액관 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 냉매의 온도 Tlp가 액관 온도 목표값 Tlps에서 일정해지도록 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량을 증감하여, 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측을 흐르는 냉매와 바이패스 냉매 회로 측을 흐르는 냉매 사이의 교환 열량을 조절하는 것에 의하여 실현되고 있다. 덧붙여, 이 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량의 증감은, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도 조절에 의하여 행하여진다. 이와 같이 하여, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내에 있어서의 냉매의 온도가 일정해지는 액관 온도 제어가 실현되고 있다.

그리고 이와 같은 액관 온도 일정 제어를 행하는 것에 의하여, 냉매 회로(10)에 냉매를 충전하는 것에 의하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 서서히 증가하는 것에 수반하여, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tco(즉, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도 SCo)가 변화하는 경우여도, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tco의 변화의 영향이, 실외 열교환기(23)의 출구로부터 과냉각기(25)에 이르는 냉매 배관에만 미치고, 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)로부터 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 냉매 배관에는 영향을 주지 않는 상태로 된다.

나아가, 과열도 제어를 행하는 것은, 증발기부(C)에 있어서의 냉매량이, 실 내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 건조도에 크게 영향을 주기 때문이다. 이 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr은, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도를 제어하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측(이하, 냉매량 판정 운전에 관한 설명에서는 실내 열교환기(42, 52)의 출구라 한다)에 있어서의 냉매의 과열도 SHr가 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록(즉, 실내 열교환기(42, 52)의 출구의 가스 냉매를 과열 상태) 하여, 증발기부(C) 내를 흐르는 냉매 상태를 안정시키고 있다.

그리고 이와 같은 과열도 제어를 행하는 것에 의하여, 가스 냉매 연락부(D)에 가스 냉매가 확실히 흐르는 상태를 만들어 내고 있다.

상술의 각종 제어에 의하여, 냉매 회로(10) 내를 순환하는 냉매 상태가 안정되어, 냉매 회로(10) 내에 있어서의 냉매량의 분포가 일정해지기 때문에, 계속하여 행하여지는 냉매의 추가 충전에 의하여 냉매 회로(10) 내에 냉매가 충전되기 시작한 때에, 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 변화가, 주로 실외 열교환기(23) 내의 냉매량의 변화로 되어 나타나는 상태를 만들어 낼 수 있다(이하, 이 운전을 냉매량 판정 운전이라 한다).

이상과 같은 제어는, 냉매량 판정 운전을 행하는 냉매량 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내측 제어부(47, 57)와 실외측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여 스텝 S11의 처리로서 행하여진다.

(스텝 S12：냉매량의 연산)

다음으로, 상기의 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매 회로(10) 내에 냉매의 추가 충전을 실시하지만, 이때, 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S12에 있어서의 냉매의 추가 충전 시에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산한다.

우선, 본 실시예에 있어서의 냉매량 연산 수단에 대하여 설명한다. 냉매량 연산 수단은, 냉매 회로(10)를 복수의 부분으로 분할하여, 분할된 각 부분마다 냉매량을 연산하는 것으로 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산하는 것이다. 보다 구체적으로는, 분할된 각 부분마다, 각 부분의 냉매량과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식이 설정되어 있고, 이들의 관계식을 이용하여 각 부분의 냉매량을 연산할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 실시예에 있어서는, 냉매 회로(10)는 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 출구에 접속된 상태에 있어서, 압축기(21)의 부분 및 압축기(21)로부터 사방 전환 밸브(22)(도 5에서는 도시하지 않음)를 포함하는 실외 열교환기(23)까지의 부분(이하, 고압 가스관부(E)라 한다)과, 실외 열교환기(23)의 부분(즉, 응축기부(A))과, 액 냉매 유통부(B) 중 실외 열교환기(23)로부터 과냉각기(25)까지의 부분 및 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분의 입구 측 반분(半分)(이하, 고온 측 액관부(B1)라 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분의 출구 측 반분 및 과냉각기(25)로부터 액측 폐쇄 밸브(26)(도 5에서는 도시하지 않음)까지의 부분(이하, 저온 측 액관부(B2)라 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 액 냉매 연락 배관(6)의 부분(이하, 액 냉매 연락 배관부(B3)라 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 액 냉매 연락 배관(6)으로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 실내 열교환기(42, 52)의 부분(즉, 증발기부(C))을 포함하는 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 냉매 연락 배관(7)까지의 부분(이하, 실내 유닛부(F)라 한다)과, 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 냉매 연락 배관(7)의 부분(이하, 가스 냉매 연락 배관부(G)라 한다)과, 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 측 폐쇄 밸브(27)(도 5에서는 도시하지 않음)로부터 사방 전환 밸브(22) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 압축기(21)까지의 부분(이하, 저압 가스관부(H)라 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 고온 측 액관부(B1)로부터 바이패스 팽창 밸브(62) 및 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분을 포함하는 저압 가스관부(H)까지의 부분(이하, 바이패스 회로부(I)라 한다)으로 분할되어, 각 부분마다 관계식이 설정되어 있다. 다음으로, 상술의 각 부분마다 설정된 관계식에 대하여 설명한다.

본 실시예에 있어서, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매량 Mog1과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mog1=Vog1×ρd

라고 하는, 실외 유닛(2)의 고압 가스관부(E)의 용적 Vog1에 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매의 밀도 ρd를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 고압 가스관부(E)의 용적 Vog1은, 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 기지의 값이 며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매의 밀도 ρd는, 토출 온도 Td 및 토출 압력 Pd를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

응축기부(A)에 있어서의 냉매량 Mc와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mc=kc1×Ta+kc2×Tc+kc3×SHm+kc4×Wc+kc5×ρc+kc6×ρco+kc7

이라고 하는, 실외 온도 Ta, 응축 온도 Tc, 압축기 토출 과열도 SHm, 냉매 순환량 Wc, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 포화 액 밀도 ρc 및 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도 ρco의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터 kc1 ~ kc7은, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 압축기 토출 과열도 SHm은 압축기의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도이며, 토출 압력 Pd를 냉매의 포화 온도값으로 환산하고, 토출 온도 Td로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 얻어진다. 냉매 순환량 Wc는, 증발 온도 Te와 응축 온도 Tc와의 함수(즉, Wc=f(Te, Tc))로서 나타내진다. 냉매의 포화 액 밀도 ρc는 응축 온도 Tc를 환산하는 것에 의하여 얻어진다. 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도 ρco는, 응축 온도 Tc를 환산하는 것에 의하여 얻어지는 응축 압력 Pc 및 냉매의 온도 Tco를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매량 Mol1과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mol1=Vol1×ρco

라고 하는, 실외 유닛(2)의 고온 액관부(B1)의 용적 Vol1에 고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매의 밀도 ρco(즉, 상술의 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 고압 액관부(B1)의 용적 Vol1은 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 기지의 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다.

저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매량 Mol2와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mol2=Vol2×ρlp

라고 하는, 실외 유닛(2)의 저온 액관부(B2)의 용적 Vol2에 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매의 밀도 ρlp를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 저온 액관부(B2)의 용적 Vol2는 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 기지의 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매의 밀도 ρlp는, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도이며, 응축 압력 Pc 및 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tlp를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매량 Mlp와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mlp=Vlp×ρlp

라고 하는, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp에 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서 의 냉매의 밀도 ρlp(즉, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도)를 곱한 함수식으로서 나타내진다.　

실내 유닛부(F)에 있어서의 냉매량 Mr과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mr=kr1×Tlp+kr2×ΔT+kr3×SHr+kr4×Wr+kr5

라고 하는, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tlp, 실내 온도 Tr로부터 증발 온도 Te를 뺀 온도차 ΔT, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr 및 실내 팬(43, 53)의 풍량 Wr의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터 kr1 ~ kr5는, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 덧붙여, 여기에서는, 2대의 실내 유닛(4, 5)의 각각에 대응하여 냉매량 Mr의 관계식이 설정되어 있고, 실내 유닛(4)의 냉매량 Mr과 실내 유닛(5)의 냉매량 Mr을 가산하는 것에 의하여, 실내 유닛부(F)의 전 냉매량이 연산되도록 되어 있다. 덧붙여, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)의 기종이나 용량이 다른 경우에는, 파라미터 kr1 ~ kr5의 값이 다른 관계식이 사용되게 된다.

가스 냉매 연락 배관부(G)에 있어서의 냉매량 Mgp와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mgp=Vgp×ρgp

라고 하는, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적 Vgp에 가스 냉매 연락 배관부(H)에 있어서의 냉매의 밀도 ρgp를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 또한, 가스 냉매 배관 연락부(G)에 있어서의 냉매의 밀도 ρgp는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 밀도 ρs와 실내 열교환기(42, 52)의 출구(즉, 가스 냉매 연락 배관(7)의 입구)에 있어서의 냉매의 밀도 ρeo와의 평균값이다. 냉매의 밀도 ρs는 흡입 압력 Ps 및 흡입 온도 Ts를 환산하는 것에 의하여 얻어지고, 냉매의 밀도 ρeo는 증발 온도 Te의 환산값인 증발 압력 Pe 및 실내 열교환기(42, 52)의 출구 온도 Teo를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매량 Mog2와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mog2=Vog2×ρs

라고 하는, 실외 유닛(2) 내의 저압 가스관부(H)의 용적 Vog2에 저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매의 밀도 ρs를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 저압 가스관부(H)의 용적 Vog2는, 설치 장소에 출하되기 전부터 기지의 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다.

바이패스 회로부(I)에 있어서의 냉매량 Mob와 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mob=kob1×ρco+kob2×ρs+kob3×Pe+kob4

라고 하는, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도 ρco, 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 밀도 ρs 및 증발 압력 Pe의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터 kob1 ~ kob3는, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이 며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 바이패스 회로부(I)의 용적 Mob는, 다른 부분에 비하여 냉매량이 적은 것도 있어, 더 간이적인 관계식에 의하여 연산되어도 무방하다. 예를 들면,

Mob=Vob×ρe×kob5

라고 하는, 바이패스 회로부(I)의 용적 Vob에 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 부분에 있어서의 포화 액 밀도 ρe 및 보정 계수 kob를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 바이패스 회로부(I)의 용적 Vob는, 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 기지의 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 부분에 있어서의 포화 액 밀도 ρe는, 흡입 압력 Ps 또는 증발 온도 Te를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

덧붙여, 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은 1대이지만, 실외 유닛이 복수 대 접속되는 경우에는, 실외 유닛에 관한 냉매량 Mog1, Mc, Mol1, Mol2, Mog2 및 Mob는, 복수의 실외 유닛의 각각에 대응하여 각 부분의 냉매량의 관계식이 설정되고, 복수의 실외 유닛의 각 부분의 냉매량을 가산하는 것에 의하여, 실외 유닛의 전 냉매량이 연산되도록 되어 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량을 연산하는 것으로, 냉매 회로(10)의 냉매량을 연산할 수 있도록 되어 있다.

그리고 이 스텝 S12는, 후술의 스텝 S13에 있어서의 냉매량의 적부의 판정의 조건이 만족될 때까지 반복되기 때문에, 냉매의 추가 충전이 개시하고 나서 완료할 때까지의 동안, 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 냉매 충전 시에 있어서의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량이 연산된다. 보다 구체적으로는, 후술의 스텝 S13에 있어서의 냉매량의 적부의 판정에 필요한 실외 유닛(2) 내의 냉매량 Mo 및 각 실내 유닛(4, 5) 내의 냉매량 Mr(즉, 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외하는 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량)이 연산된다. 여기서, 실외 유닛(2) 내의 냉매량 Mo는, 상술의 실외 유닛(2) 내의 각 부분의 냉매량 Mog1, Mc, Mol1, Mol2, Mog2 및 Mob를 가산하는 것에 의하여 연산된다.

이와 같이, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S12의 처리가 행하여진다.

(스텝 S13：냉매량의 적부의 판정)

상술과 같이, 냉매 회로(10) 내에 냉매의 추가 충전을 개시하면, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 서서히 증가한다. 여기서, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적이 미지인 경우에는, 냉매의 추가 충전 후에 냉매 회로(10) 내에 충전되어야 하는 냉매량을, 냉매 회로(10) 전체의 냉매량인 전 충전 냉매량 Mt로서 규정할 수 없다. 그러나 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)에만 착목하면(즉, 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외하는 냉매 회로(10)), 시험이나 상세한 시뮬레이션에 의하여 최적인 실외 유닛(2)의 냉매량 Mo 및 실내 유닛(4, 5)의 냉매량 Mr을 미리 알 수 있기 때문에, 이 냉매량을 목표 충전량 Ms로 하여 미리 제어부(8)의 메모리에 기억하여 두고, 상술의 관계식을 이용하여 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 연산되는 실외 유닛(2)의 냉매량 Mo와 실내 유닛(4, 5)의 냉매량 Mr을 가산한 냉매량(즉, 냉매 회로(10)의 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량)의 값(이하, 유닛 내 냉매량 Mu라 한다)이, 이 목표 충전량 Ms에 도달할 때까지, 냉매의 추가 충전을 행하면 되게 된다. 즉, 스텝 S13은, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 유닛 내 냉매량 Mu가 목표 충전량 Ms에 도달했는지 여부를 판정하는 것으로, 냉매의 추가 충전에 의하여 냉매 회로(10) 내에 충전된 냉매량의 적부를 판정하는 처리이다.

그리고 스텝 S13에 있어서, 유닛 내 냉매량 Mu가 목표 충전량 Ms보다도 작아, 냉매의 추가 충전이 완료하고 있지 않는 경우에는, 목표 충전량 Ms에 도달할 때까지 스텝 S13의 처리가 반복된다. 또한, 유닛 내 냉매량 Mu가 목표 충전량 Ms에 도달한 경우에는, 표시부(9b)에 냉매의 추가 충전이 완료한 취지의 표시를 시켜, 냉매 봄베로부터의 냉매의 공급을 정지하여 냉매 자동 충전 운전 처리로서의 스텝 S1이 완료한다.

이와 같이, 냉매 자동 충전 운전의 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부(즉, 목표 충전량 Ms에 도달했는지 여부)를 판정하는, 냉매량 판정 수단의 하나인 냉매 자동 충전 판정 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S13의 처리가 행하여진다. 그리고, 이 냉매 자동 충전 운전에 의하여, 냉매 회로(10)에는, 냉매 자동 충전 운전보다도 전에 냉매 회로(10) 내에 충전 되어 있던 냉매량(즉, 미리 실외 유닛(2) 내에 충전되어 있던 냉매량)인 초기 충전량 Mi에, 추가 충전된 냉매량인 추가 충전량 Ma를 더한 냉매량인 전 충전 냉매량 Mt가 충전된 상태가 된다.

　(스텝 S2：배관 용적 연산)

　상술의 스텝 S1의 냉매 자동 충전 운전이 완료하면, 스텝 S2의 배관 용적 연산 처리로 이행한다. 이 배관 용적 연산 처리에서는, 추가 충전량 Ma에 기초하여 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산하는 배관 용적 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 도 6에 도시되는 스텝 S21 ~ 스텝 S24의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 6은, 배관 용적 연산 처리의 플로차트이다.

(스텝 S21, S22：냉매 자동 충전 운전 시의 데이터를 기억, 추가 충전량을 입력)

스텝 S21에서는, 후술의 스텝 S23에 있어서의 냉매 연락 배관(6, 7) 내를 흐르는 냉매의 밀도를 연산할 수 있도록, 상술의 냉매 자동 충전 운전 시에 있어서의 운전 데이터를 제어부(8)의 메모리에 기억한다. 여기서, 제어부(8)의 메모리에 기억되는 데이터로서는, 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매의 밀도 ρlp의 연산에 필요한 응축 압력 Pc 및 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tlp와, 가스 냉매 연락 배관부(H)에 있어서의 냉매의 밀도 ρgp의 연산에 필요한 흡입 압력 Ps, 흡입 온도 Ts, 증발 압력 Pe, 출구 온도 Teo와, 냉매 자동 충전 운전 완료 시에 있어서의 유닛 내 냉매량 Mu가 있다.

스텝 S22에서는, 입력부(9a)를 통하여 추가 충전량 Ma 또는 추가 충전량 Ma 를 포함한 전 충전 냉매량 Mt의 값을 제어부(8)의 메모리에 입력한다. 여기서, 추가 충전량 Ma는, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 봄베의 중량 변화 등으로부터 얻어진 냉매량의 값이며, 추가 충전의 작업자 등이 제어부(8)에 설치된 입력부(9a)를 통하여 제어부(8)의 메모리에 수동으로 입력하거나, 냉매 봄베의 중량 변화를 측정하기 위한 저울을 입력부(9a)로서 제어부(8)에 접속하여 자동적으로 제어부(8)의 메모리에 입력되도록 하여도 무방하다.

덧붙여, 이들의 스텝 S21, S22의 처리는, 여기에서는, 배관 용적 연산의 처리 중에 행하도록 하고 있지만, 상술의 냉매 자동 충전 운전의 처리 중에 행하도록 하여도 무방하다.

(스텝 S23, S24：연락 배관 냉매량의 연산, 밀도의 연산, 배관 용적의 연산)

스텝 S23에서는, 우선, 냉매 자동 충전 운전보다도 전에 냉매 회로(10) 내에 충전되어 있었던 냉매량인 초기 충전량 Mi에, 스텝 S22에 있어서 제어부(8)에 입력된 추가 충전량 Ma를 가산하는 것에 의하여, 냉매 자동 충전 운전 직후에 있어서의 냉매 회로(10) 전체의 냉매량인 전 충전 냉매량 Mt를 얻는다. 여기서, 초기 충전량 Mi는, 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 다음으로, 이 전 충전 냉매량 Mt로부터, 스텝 S21에 있어서 제어부(8)에 기억된 유닛 내 냉매량 Mu(또는 목표 충전량 Ms)를 감산하는 것에 의하여, 냉매 연락 배관(6, 7) 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량 Mp를 얻는다.

또한, 스텝 S23에서는, 스텝 S21에 있어서 제어부(8)에 기억된 응축 압력 Pc 및 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tlp에 기초하여, 냉매 자동 충전 운전 시에 있어서의 액 냉매 연락 배관부(B3)(즉, 액 냉매 연락 배관(6)) 내를 흐르는 액 냉매 밀도 ρlp를 얻는 것과 함께, 스텝 S21에 있어서 제어부(8)에 기억된 흡입 압력 Ps, 흡입 온도 Ts, 증발 압력 Pe, 출구 온도 Teo에 기초하여, 냉매 자동 충전 운전 시에 있어서의 가스 냉매 연락 배관부(H)(즉, 가스 냉매 연락 배관(7)) 내를 흐르는 가스 냉매 밀도 ρgp를 얻는다(덧붙여, 이들의 밀도 ρlp, ρgp의 연산은, 상술의 냉매 자동 충전 운전의 스텝 S12에 있어서의 냉매량의 연산에 있어서의 밀도 ρlp, ρgp와 마찬가지이므로, 여기에서는, 설명을 생략한다).

스텝 S24에서는, 스텝 S23에 있어서 얻어진 연락 배관 냉매량 Mp 및 밀도 ρlp, ρgp에 기초하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(보다 구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp 및 가스 냉매 연락 배관의 용적 Vgp)을 연산한다.

여기서, 우선, 본 실시예에 있어서의 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적의 연산 방법에 대해 설명한다.

액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)은, 실내 유닛(4, 5)과 실외 유닛(2)을 접속하도록 설치되기 때문에, 배관 길이는 거의 같고, 관 내를 흐르는 냉매의 밀도가 다른 것에 기인하여 배관 직경, 즉, 유로 단면적이 다른 것이다. 이 때문에, 액 냉매 연락 배관(6)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적비(이하의 설명에서는, 가스 냉매 연락 배관 Vgp를 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp로 나눈 값 Vgp/Vlp를 용적비 Rv라 한다)는, 양자의 유로 단면적의 비에 거의 대응하게 되고, 게다가, 실내 유닛(4, 5) 및 실외 유닛(2)의 능력이나 형식에 의하여 유로 단면적의 비는 정해져 있기 때문에, 이 용적비 Rv는, 어느 범위 내의 값으로 된다.

그리고, 액 냉매 연락 배관(6)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적비 Rv가 기지이면, 다음 식과 같이, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp에 액 냉매 밀도 ρlp를 곱한 값과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적 Vgp에 가스 냉매 밀도 ρgp를 곱한 값의 합계값이 연락 배관 냉매량 Mp와 같게 된다.

Vlp×ρlp＋Vgp×ρgp=Vlp×ρlp＋(Vlp×Rv)×ρgp

　　　　　　　　　　=Vlp×(ρlp＋Rv×ρgp)

　　　　　　　　　　=Mp

이것에 의하여, 액 냉매 연락 배관의 용적 Vlp는,

Vlp=Mp/(ρlp＋Rv×ρgp)

에 의하여, 연산할 수 있고,

가스 냉매 연락 배관(7)의 용적 Vgp는,

Vgp=Vlp×Rv

에 의하여, 연산할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 액 냉매 연락 배관(6)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적비 Rv를 실내 유닛(4, 5) 및 실외 유닛(2)의 능력이나 형식에 따른 값으로서, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억시켜 두고, 스텝 S23에 있어서 얻어진 연락 배관 냉매량 Mp 및 밀도 ρlp, ρgp와 용적비 Rv에 기초하여, 상술의 연산식을 이용하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(보다 구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp 및 가스 냉매 연락 배관의 용적 Vgp)을 연산한다.

＜냉매 누설 검지 운전 모드＞

다음으로, 냉매 누설 검지 운전 모드에 대하여, 도 1, 도 2, 도 5 및 도 7을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 7은 냉매 누설 검지 운전 모드의 플로차트이다.

본 실시예에 있어서, 정기적(예를 들면, 휴일이나 심야 등에 공조를 행할 필요가 없는 시간대 등)으로, 불측의 원인에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매가 외부로 누설하고 있지 않는지 여부를 검지하는 경우를 예로 하여 설명한다.

(스텝 S31：냉매량 판정 운전)

우선, 상기의 냉방 운전이나 난방 운전과 같은 통상 운전 모드에 있어서의 운전이 일정 시간(예를 들면, 반년 ~ 1년마다 등) 경과한 경우에, 자동 또는 수동으로 통상 운전 모드로부터 냉매 누설 검지 운전 모드로 전환하여, 초기 냉매량 검지 운전의 냉매량 판정 운전과 마찬가지로, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행한다. 여기서, 액관 온도 제어에 있어서의 액관 온도 목표값 Tlps, 과열도 제어에 있어서의 과열도 목표값 SHrs 및 증발 압력 제어에 있어서의 저압 목표값 Pes는, 원칙적으로 냉매 자동 충전 운전의 냉매량 판정 운전 스텝 S11에 있어서의 목표값과 같은 값이 사용된다.

덧붙여, 이 냉매량 판정 운전은, 냉매 누설 검지 운전마다 행하여지게 되지만, 예를 들면, 응축 압력 Pc가 다른 경우나 냉매 누설이 생기고 있는 경우와 같은 운전 조건의 차이에 의하여 실외 열교환기(23) 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tco가 변동하는 경우에 있어서도, 액관 온도 제어에 의하여 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도 Tlp가 같은 액관 온도 목표값 Tlps에서 일정하게 유지되게 된다.

이와 같이, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행하는 냉매량 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S31의 처리가 행하여진다.

(스텝 S32：냉매량의 연산)

다음으로, 상술의 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S32에 있어서의 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산한다. 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 연산은, 상술의 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식을 이용하여 연산되지만, 이때, 상술의 배관 용적 연산 처리에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후에 있어서 미지였던 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적 Vlp, Vgp가 연산되어 기지로 되어 있기 때문에, 이들의 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적 Vlp, Vgp에 냉매의 밀도를 곱하는 것에 의하여 냉매 연락 배관(6, 7) 내의 냉매량 Mlp, Mgp를 연산하고, 나아가, 다른 각 부분의 냉매량을 가산하는 것에 의하여(다른 각 부분의 냉매량의 연산에 대해서는, 냉매 자동 충전 운전의 스텝 S12를 참조), 냉매 회로(10) 전체의 냉매량(이하, 전 연산 냉매량 M이라 한다)을 연산할 수 있다.

여기서, 상술과 같이, 액관 온도 제어에 의하여 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도 Tlp가 같은 액관 온도 목표값 Tlps에서 일정하게 유지되고 있기 때문에, 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매량 Mlp는, 냉매 누설 검지 운전의 운 전 조건의 차이에 의하지 않고, 실외 열교환기(23) 출구에 있어서의 냉매의 온도 Tco가 변동하는 경우에 있어서도, 일정하게 유지되게 된다.

이와 같이, 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S32의 처리가 행하여진다.

(스텝 S33, S34：냉매량의 적부의 판정, 경고 표시)

냉매 회로(10)로부터 냉매가 외부로 누설하면, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 감소한다. 그리고 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 감소하면, 주로, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 과냉각도 SCo가 작아지는 경향이 나타나고, 이것에 수반하여, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매량 Mc가 감소하며, 다른 부분에 있어서의 냉매량이 대략 일정하게 유지되는 경향이 된다. 이 때문에, 상술의 스텝 S32에 있어서 연산된 전 연산 냉매량 M은, 냉매 회로(10)로부터의 냉매 누설이 생기고 있는 경우에는, 냉매 자동 충전 운전 완료 직후의 냉매 회로(10) 전체의 냉매량이며, 냉매 누설의 유무를 판정한 후의 기준 냉매량으로 되는 전 충전 냉매량 Mt보다도 작아지고, 냉매 회로(10)로부터의 냉매 누설이 생기고 있지 않는 경우에는, 전 충전 냉매량 Mt와 거의 같은 값이 된다.

이것을 이용하여, 스텝 S33에서는 냉매의 누설의 유무를 판정하고 있다. 그리고 스텝 S33에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설이 생기고 있지 않다고 판정되는 경우에는 냉매 누설 검지 운전 모드를 종료한다.

한편, 스텝 S33에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설이 생기고 있다고 판정되는 경우에는, 스텝 S34의 처리로 이행하여, 냉매 누설을 검지한 것을 알리는 경고를 표시부(9b)에 표시한 후, 냉매 누설 검지 운전 모드를 종료한다.

이와 같이, 냉매 누설 검지 운전 모드에 있어서 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 판정하여 냉매 누설의 유무를 검지하는, 냉매량 판정 수단의 하나인 냉매 누설 검지 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S32 ~ S34의 처리가 행하여진다.

이상과 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 제어부(8)가, 냉매량 판정 운전 수단, 냉매량 연산 수단, 냉매량 판정 수단 및 배관 용적 연산 수단으로서 기능하는 것에 의하여, 냉매 회로(10) 내에 충전된 냉매량의 적부를 판정하기 위한 냉매량 판정 시스템을 구성하고 있다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는 이하와 같은 특징이 있다.

(A)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 냉매 연락 배관(6, 7)을 통하여 접속하여 냉매 회로(10)를 구성한 후에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량 Ma에 기초하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산하도록 하고 있기 때문에, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적이 미지인 경우여도, 추가 충전량 Ma의 값을 입력하는 것에 의하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이 면서, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 얻을 수 있게 되고, 그 결과, 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부, 보다 구체적으로는, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

(B)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여 목표 충전량 Ms에 도달했는지 여부를 판정하는 냉매 자동 충전 운전을 행할 수 있기 때문에, 냉매의 추가 충전을 확실히 행할 수 있는 것과 함께, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산하기 위하여 필요로 되는 추가 충전량 Ma의 값을, 냉매 자동 충전 운전을 행하는 것에 의하여 얻을 수 있다.

(C)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉매 자동 충전 운전보다도 전에 냉매 회로(10) 내에 충전되어 있는 냉매량인 초기 충전량 Mi에 추가 충전량 Ma를 가산하는 것에 의하여 얻어진 전 충전 냉매량 Mt로부터, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 연산되는 유닛 내 냉매량 Mu를 감산하는 것에 의하여, 냉매 자동 충전 운전 시에 있어서의 연락 배관 냉매량 Mp를 정도 좋게 연산할 수 있기 때문에, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 정도 좋게 연산할 수 있다. 또한, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 액 냉매 연락 배관(6)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적비 Rv를 실내 유닛(4, 5) 및 실외 유닛(2)의 능력이나 형식에 따른 값으로 하여 미리 설정해 두는 것으로, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적 Vlp 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적 Vgp를 각 각 간단하게 연산할 수 있다.

(4) 변형예

상술의 실시예에 있어서는, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적의 연산에 필요한 연락 배관 냉매량 Mp를, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 유닛 내 냉매량 Mu를 연산하고, 전 충전 냉매량 Mt로부터 연산에 의하여 얻어진 유닛 내 냉매량 Mu를 감산하는 것에 의하여 얻도록 하고 있지만, 냉매 자동 충전 운전을 행하기 전의 냉매 회로(10) 내(즉, 설치 장소에 출하되는 실내 유닛(4, 5)이나 실외 유닛(2) 내)에, 냉매 자동 충전 운전에 의하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 목표 충전량 Ms에 도달했을 때에 있어서의 유닛 내 냉매량 Mu에 근사하는 양의 냉매를 초기 충전량 Mi로 하여 충전해 두어도 무방하다.

이 경우에는, 실외 유닛(4, 5)의 능력이나 형식 혹은 대수 등에 의한 약간의 오차는 생기지만, 냉매 자동 충전 운전에 있어서 냉매 회로(10) 내에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량 Ma를, 냉매 연락 배관(6, 7) 내에 존재하는 냉매량인 연락 배관 냉매량 Mp에 상당하는 것으로 간주할 수 있는 것으로부터, 상술의 실시예와는 달리, 유닛 내 냉매량 Mu 및 전 충전 냉매량 Mt를 이용하여 연락 배관 냉매량 Mp를 연산할 필요가 없어지기 때문에, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 간단하게 연산할 수 있다.

반대로, 상술의 실시예에서는, 냉매 자동 충전 운전을 행하기 전의 냉매 회로(10) 내(즉, 설치 장소에 출하되는 실내 유닛(4, 5)이나 실외 유닛(2) 내)에, 냉 매 자동 충전 운전에 의하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 목표 충전량 Ms에 도달했을 때에 있어서의 유닛 내 냉매량 Mu에 대응하는 양의 냉매와 다른 양의 냉매가 초기 충전량 Mi로 하여 충전되어 있었다고 하여도, 상술한 바와 같이, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 유닛 내 냉매량 Mu를 연산하도록 하고 있는 것으로부터, 여러 가지의 초기 충전량 Mi의 조건에 있어서도 정확한 연락 배관 냉매량 Mp를 얻을 수 있어, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 정도 좋게 연산할 수 있다.

(5) 다른 실시예

이상, 본 발명의 실시예에 대해 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이와 같은 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

예를 들면, 상술의 실시예에서는, 냉난방 전환 가능한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 냉방 전용의 공기 조화 장치 등의 다른 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 무방하다. 또한, 상술의 실시예에서는, 1대의 실외 유닛을 구비한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 복수 대의 실외 유닛을 구비한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 무방하다.

본 발명을 이용하면, 세퍼레이트형의 공기 조화 장치의 운전 전에 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 극력 줄이면서, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있도록 하는 것에 있다.

Claims (9)

1. 열원 유닛(2)과 이용 유닛(4, 5)이 냉매 연락 배관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로(10)와,

   상기 열원 유닛과 상기 이용 유닛을 상기 냉매 연락 배관을 통하여 접속하여 상기 냉매 회로를 구성한 후에 추가 충전되는 냉매량인 추가 충전량에 기초하여, 상기 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는 배관 용적 연산 수단

   을 구비한 공기 조화 장치(1).
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉매 회로(10) 내에 냉매를 추가 충전하는 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 상기 냉매 회로 내에 충전되어 있는 냉매량이 목표 충전량에 도달했는지 여부를 판정하는 냉매량 판정 수단을 더 구비하고,

   상기 추가 충전량은, 상기 냉매 자동 충전 운전에 있어서 상기 냉매 회로 내에 추가 충전된 냉매량인,

   공기 조화 장치(1).
3. 열원 유닛(2)과 이용 유닛(4, 5)이 냉매 연락 배관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로(10)와,

   냉매를 추가 충전한 후의 상기 냉매 회로 전체의 냉매량인 전(全) 충전 냉매량으로부터 상기 냉매 회로의 상기 냉매 연락 배관을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여 얻어지는 상기 냉매 연락 배관 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량에 기초하여, 상기 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는 배관 용적 연산 수단

   을 구비한 공기 조화 장치(1).
4. 제2항에 있어서,

   상기 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 상기 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터, 상기 냉매 회로의 상기 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외하는 부분에 있어서의 냉매량인 유닛 내 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단을 더 구비하고,

   상기 배관 용적 연산 수단은, 상기 냉매 자동 충전 운전보다도 전에 상기 냉매 회로 내에 충전되어 있는 냉매량인 초기 충전량에 상기 추가 충전량을 가산하는 것에 의하여 상기 냉매 자동 충전 운전 직후에 있어서의 상기 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 충전 냉매량을 얻고, 상기 전 충전 냉매량으로부터 상기 유닛 내 냉매량을 감산하는 것에 의하여 상기 냉매 연락 배관 내의 냉매량인 연락 배관 냉매량을 얻고, 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 상기 냉매 연락 배관 내를 흐르는 냉매의 밀도를 연산하고, 상기 연락 배관 냉매량 및 상기 밀도에 기초하여, 상기 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는,

   공기 조화 장치(1).
5. 제4항에 있어서,

   상기 냉매 연락 배관은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 가지고 있고,

   상기 배관 용적 연산 수단은, 상기 액 냉매 연락 배관 내를 흐르는 액 냉매의 밀도인 액 냉매 밀도 및 상기 가스 냉매 연락 배관 내를 흐르는 가스 냉매의 밀도인 가스 밀도를 연산하고, 상기 연락 배관 냉매량, 상기 액 냉매 연락 배관과 상기 가스 냉매 연락 배관의 용적비, 상기 액 냉매 밀도 및 상기 가스 냉매 밀도에 기초하여, 상기 액 냉매 연락 배관 및 상기 가스 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는,

   공기 조화 장치(1).
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 냉매량 연산 수단은, 상기 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 상기 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적과 상기 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 상기 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 연산 냉매량을 연산하고,

   상기 냉매량 판정 수단은, 상기 전 연산 냉매량과 상기 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 기준 냉매량을 비교하는 것으로, 상기 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는,

   공기 조화 장치(1).
7. 제2항에 있어서,

   상기 배관 용적 연산 수단은, 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 상기 냉매 연락 배관 내를 흐르는 냉매의 밀도를 연산하고, 상기 추가 충전량 및 상기 밀도에 기초하여, 상기 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는,

   공기 조화 장치(1).
8. 제7항에 있어서,

   상기 냉매 연락 배관은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 가지고 있고,

   상기 배관 용적 연산 수단은, 상기 액 냉매 연락 배관 내를 흐르는 액 냉매의 밀도인 액 냉매 밀도 및 상기 가스 냉매 연락 배관 내를 흐르는 가스 냉매의 밀도인 가스 냉매 밀도를 연산하고, 상기 추가 충전량, 상기 액 냉매 연락 배관과 상기 가스 냉매 연락 배관의 용적비, 상기 액 냉매 밀도 및 상기 가스 냉매 밀도에 기초하여, 상기 액 냉매 연락 배관 및 상기 가스 냉매 연락 배관의 용적을 연산하는,

   공기 조화 장치(1).
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 상기 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적과 상기 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 상기 냉매 회로 전체의 냉매량인 전 연산 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단을 더 구비하고,

   상기 냉매량 판정 수단은, 상기 전 연산 냉매량과 상기 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 기준 냉매량을 비교하는 것으로, 상기 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는,

   공기 조화 장치(1).

Images