KR20090071399A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉매회로 내에 충진되어 있는 냉매량의 적당여부를 판단하는 기능을 갖는 공기조화장치 등에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and the like having a function of determining whether or not the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit is appropriate.
실외기와 실내기를 시공시에 배관 접속하는 세퍼레이터 타입의 공기조화장치에 있어서는, 현지 시공시에 냉매를 충진하는 방법이 채용되고 있다. 이때, 냉매를 최적의 양만큼 충진할 필요가 있는데, 종래에는 배관용적 등으로부터 냉매용량을 산출하여 충진하도록 하고 있다.In the separator type air conditioner that connects the outdoor unit and the indoor unit at the time of pipe construction, a method of filling a refrigerant during local construction has been adopted. At this time, it is necessary to fill the refrigerant by an optimum amount, but conventionally, the refrigerant capacity is calculated and filled from the piping volume.
또한, 이러한 충진방법에서는, 현지의 상황에 따라 배관용적이 변화되어, 그 정확한 양을 견적하는 일이 어려운 경우가 있기 때문에, 일본국 특개소62-158966호 공보에 나타낸 바와 같이, 현지 시공후의 시운전시에, 증발기 출구에서의 냉매의 과열도가 소정 값이 되도록 냉방운전을 행하면서, 응축기 출구에서의 냉매의 과냉각도를 검출하고, 이 과냉각도의 값으로부터 냉매회로 내에 충진되어 있는 냉매량의 적당여부를 판정할 수 있도록 한 것도 개발되고 있다.Moreover, in such a filling method, since the piping volume changes according to the local situation, and it is difficult to estimate the exact quantity, as shown in JP 62-158966 A, the trial run after local construction is performed. At the time of cooling, the supercooling degree of the refrigerant at the condenser outlet is detected while performing the cooling operation so that the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet becomes a predetermined value, and whether or not the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit is appropriate from the value of this subcooling degree. It is also being developed to be able to determine.
또한, 이러한 구성에서는 옥내외의 온도에 의해 냉매충진량에 오차가 발생하여, 최적의 냉매량을 충진할 수 없는 우려가 있으므로, 이것을 개량한 것으로서 일 본국 특개2006-23072호 공보에 나타낸 바와 같이, 압축기의 흡입압력 및 토출압력을 어떠한 값으로 제어하고, 과열도(SH)가 정값이 되는 운전을 하면서 냉매를 충진하고, 응축기 출구에서의 과냉각도(SC)를 검지하여, 최적의 SC값이 되었을 때에 냉매충진량이 최적이라고 판단하는 구성의 것도 개시되어 있다.In addition, in such a configuration, an error occurs in the amount of refrigerant filling due to the temperature inside and outside of the room, so that the optimum amount of refrigerant cannot be filled. As a result of this improvement, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-23072, the suction of the compressor is performed. When the pressure and discharge pressure are controlled to a certain value, the refrigerant is charged while the superheat degree (SH) is at a fixed value, the supercooling degree (SC) at the outlet of the condenser is sensed, and the amount of refrigerant charge when the optimum SC value is achieved. Also disclosed is a configuration that is determined to be optimal.
그러나, 상기 일본국 특개2006-23072호 공보의 구성에서는 이하와 같은 문제점이 발생할 수 있다.However, the following problems may occur in the configuration of Japanese Patent Laid-Open No. 2006-23072.
제1 문제점은 냉매충진에 따른 작업시간이 길다는 점이다. 즉, 실외기의 팬 제어에 의해 고압을 일정하게 하려고 하면, 실외기의 사이클 상태를 일정하게 유지하기 위해서, 시스템 전체의 응답성에 의하기도 하지만, 고압이 안정되기까지 10분 정도 필요로 되어, 그 시간이 보틀넥이 되어 대폭적인 작업시간의 단축을 도모할 수 없다.The first problem is that the working time according to the refrigerant filling is long. That is, if the high pressure is to be made constant by the fan control of the outdoor unit, in order to keep the cycle state of the outdoor unit constant, depending on the responsiveness of the entire system, it takes about 10 minutes until the high pressure is stabilized. It becomes bottleneck and cannot shorten working time greatly.
제2 문제점은 과냉각도의 검지중에, 돌풍 등에 의해 실외기 주변의 바람이 변화되었을 때에 고압이 변화되기 때문에, 응축기에 마련된 팬에 의한 고압 일정제어가 불가능하게 되어, 냉매충진량에 오차가 나오는 점이다. 예를 들어, 돌풍에 의해 실외기 풍량이 10% 정도 변화되면, 과냉각도가 2도 정도 변화되고, 냉매충진량에 6% 정도의 오차가 나온다.The second problem is that the high pressure is changed when the wind around the outdoor unit is changed due to the gust, etc. during the detection of the supercooling degree, so that constant control of the high pressure by the fan provided in the condenser is impossible, resulting in an error in the refrigerant filling amount. For example, when the air volume of the outdoor unit changes by about 10% due to the gust of wind, the supercooling degree changes by about 2 degrees, and an error of about 6% occurs in the amount of refrigerant filling.
제3 문제점은 냉매 충진시에, 냉매주입원이 되는 냉매 실린더가 직접 햇빛을 받거나, 작업자가 냉매 실린더를 드라이어 등으로 따뜻하게 함으로써, 냉매 실린더의 온도가 높아지고 내부압력이 상승되면, 냉매유입속도가 빨라지고, 압축기에 습기상태의 냉매가 흡입되는 점이다. 그 결과, 습기냉매를 흡입하여 압축기의 신뢰도 가 저하되거나, 또는 어큐뮬레이터나 저압 쉘형의 압축기일 경우 그 압축기의 기름 저장소에 액냉매가 체류하기도 하므로 냉매량 검지의 오차가 커진다.The third problem is that when the refrigerant cylinder, which is the source of refrigerant injection, receives direct sunlight, or the operator warms the refrigerant cylinder with a dryer, when the temperature of the refrigerant cylinder is increased and the internal pressure is increased, the refrigerant flow rate is increased. In this case, moisture in refrigerant is sucked into the compressor. As a result, the reliability of the compressor is deteriorated due to suction of moisture refrigerant, or in the case of an accumulator or low pressure shell type compressor, liquid refrigerant may remain in the oil reservoir of the compressor, thereby increasing the error of the refrigerant amount detection.
이와 같은 문제에 대해, 본 발명은, 압축기로부터의 냉매토출압력으로 정해지는 그 냉매의 포화온도와 응축기 출구에서의 냉매온도의 관계가 최적 냉매충진량에서 1대1의 소정 식(대략적으로 선형관계가 된다)으로 나타나는 것을 본원 발명자가 예의 노력을 거듭하여 발견한 결과 이루어진 것이며, 그 주된 소기 과제는 냉매충진공정에 있어서 작업시간의 대폭적인 단축을 도모할 수 있음과 동시에, 외란이 발생해도 오차가 없는 최적 냉매량의 충진이 가능하며, 또한 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 공기조화장치 등을 제공하는데 있다.In response to this problem, the present invention relates to the relationship between the saturation temperature of the refrigerant determined by the refrigerant discharge pressure from the compressor and the refrigerant temperature at the outlet of the condenser. The inventors of the present invention have found that the inventors have made diligent efforts to find the main object of the present invention is that the working time can be drastically shortened in the refrigerant filling process, and there is no error even when disturbance occurs. It is possible to fill the optimum amount of refrigerant, and to provide an air conditioner and the like that can increase the reliability of the compressor.
즉, 본 발명에 따른 공기조화장치는, 토출량 가변형의 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 구비하고, 이 순서대로 냉매가 순환하는 냉매순환회로를 형성한 것이다. 그리고, 증발기에서의 냉매의 증발압력이 미리 정한 일정 값이 되도록 압축기의 토출량을 제어하는 압력제어부와, 증발압력이 상기 일정 값으로 설정된 경우의 증발기 출구에서의 냉매의 과열도가 정값이 되도록 팽창밸브를 제어하는 팽창밸브 제어부와, 압축기로부터의 냉매토출압력에 의해 정해지는 상기 냉매의 포화온도와 응축기 출구에서의 냉매온도의 최적 냉매충진량에서의 관계를 기억하고 있는 관계기억부와, 상기 관계기억부를 참조하여, 압축기로부터 토출되는 냉매의 계측압력으로부터 냉매가 최적량 충진되어 있는 경우의 응축기 출구에서의 냉매온도인 이상냉매온도를 산출하는 이상냉매온도 산출부와, 응축기 출구에서 측정된 측정냉매온 도가 상기 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단하여, 그 판단결과를 출력하는 적정 냉매충진량 판단부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.That is, the air conditioner according to the present invention includes a compressor having a variable discharge amount, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and forms a refrigerant circulation circuit in which the refrigerant circulates in this order. And a pressure control unit for controlling the discharge amount of the compressor so that the evaporation pressure of the refrigerant in the evaporator is a predetermined constant value, and an expansion valve so that the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet when the evaporation pressure is set to the constant value is a constant value. An expansion valve control unit for controlling the control unit; and a relation memory unit for storing a relationship between the saturation temperature of the refrigerant determined by the refrigerant discharge pressure from the compressor and the optimum refrigerant charge amount of the refrigerant temperature at the outlet of the condenser; By reference, the abnormal refrigerant temperature calculation unit for calculating the abnormal refrigerant temperature which is the refrigerant temperature at the outlet of the condenser when the optimum amount of refrigerant is filled from the measured pressure of the refrigerant discharged from the compressor, and the measured refrigerant temperature measured at the outlet of the condenser Appropriate refrigerant filling amount to determine whether or not the abnormal refrigerant temperature or less, and output the determination result It is characterized by including a determination unit.
이와 같은 구성에 의하면, 응축기 출구에서 측정된 측정냉매온도가 압축기로부터의 냉매토출압력에 의해 결정되는 최적 충진량에서의 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단함으로써, 최적 냉매량의 충진을 행할 수 있다. 또한, 압축기의 냉매토출압력에 기초하여 판단을 행하므로, 어떠한 외란에 의해 고압이 변동되었다고 해도, 냉매충진량에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to such a configuration, it is possible to perform the filling of the optimum refrigerant amount by determining whether the measured refrigerant temperature measured at the outlet of the condenser is equal to or less than the abnormal refrigerant temperature at the optimum filling amount determined by the refrigerant discharge pressure from the compressor. Further, since the judgment is made based on the refrigerant discharge pressure of the compressor, it is possible to prevent an error in the amount of refrigerant filling even if the high pressure is changed by any disturbance.
또한, 고압을 일정하게 제어할 필요가 없으므로, 예를 들어 냉매충진시에 실외기의 팬 등에 의해 고압을 일정하게 하기 위해 걸렸던 시간을 제거할 수 있고, 냉매충진 작업시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있다.In addition, since it is not necessary to control the high pressure constantly, for example, the time taken to keep the high pressure constant by the fan of the outdoor unit or the like during the refrigerant filling can be eliminated, and the refrigerant filling operation time can be significantly shortened.
냉매충진시에는, 냉매주입원인 냉매 실린더로부터 습기상태의 냉매가 충진됨으로 인한 압축기의 신뢰성 저하나, 냉매량 검지의 오차가 커지는 것을 방지할 수 있는 것이 좋다. 그렇기 때문에, 습기상태의 냉매를 가열하여 과열상태로 만들기 위해서는, 공기조화장치가, 냉매원으로부터 냉매순환회로로 냉매를 충진하기 위한 냉매충진포트와, 압축기로 흡입되는 냉매의 습기를 검지하는 습기검지수단과, 압축기 및 응축기를 접속하는 고압라인과, 증발기 및 압축기를 접속하는 저압라인을 개폐가능하게 바이패스하는 바이패스라인과, 냉매충진라인 냉매충진 중에 습기검지수단에 의한 냉매의 습기가 검지된 경우에, 바이패스라인을 개방하는 바이패스라인 개폐제어부를 더 구비하고 있으면 좋다.When the refrigerant is filled, it is preferable that the reliability of the compressor due to the filling of the refrigerant in the moisture state from the refrigerant cylinder serving as the refrigerant injection source and the error of the refrigerant amount detection can be prevented from increasing. Therefore, in order to heat the refrigerant in the wet state and make it overheated, the air conditioner detects the refrigerant filling port for filling the refrigerant from the refrigerant source into the refrigerant circulation circuit, and the moisture detection for detecting the moisture of the refrigerant sucked into the compressor. Means for connecting the compressor, the high pressure line for connecting the compressor and the condenser, the bypass line for opening and closing the low pressure line for connecting the evaporator and the compressor, and the refrigerant filling line. In this case, the bypass line opening and closing control unit for opening the bypass line may be further provided.
습기상태의 냉매가 충진되지 않도록, 소정의 충진속도보다 빠른 속도로 냉매 가 충진되는 것을 제한하려면, 상기 냉매충진포트가 저압라인에 개구되어 있음과 동시에, 상기 저압라인에 대한 바이패스라인의 개구부가 상기 냉매충진포트에 대향하는 위치에 설정되어 있는 것이 바람직하다.In order to limit the filling of the refrigerant at a speed higher than a predetermined filling speed so that the refrigerant in the moisture state is not filled, the refrigerant filling port is opened in the low pressure line, and the opening of the bypass line to the low pressure line is It is preferably set at a position opposite to the refrigerant filling port.
습기상태의 냉매가 충진되지 않도록 하기 위한 다른 양태로서는, 상기 냉매충진포트가 저압라인에 개구되어 있음과 동시에, 별도로 마련한 냉매원을 상기 냉매충진포트에 접속하는 냉매충진라인에 상기 바이패스라인이 접속되어 있는 것을 들 수 있다.In another embodiment for preventing the refrigerant from being filled with moisture, the bypass line is connected to a refrigerant filling line which opens the refrigerant filling port in the low pressure line and connects a separately provided refrigerant source to the refrigerant filling port. It can be mentioned.
냉매충진공정에 있어서, 작업시간의 대폭적인 단축을 도모할 수 있음과 동시에, 외란이 발생해도 오차가 없는 최적 냉매량의 충진이 가능한 냉매충진시스템으로서는, 토출량 가변형의 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 구비하고, 이 순서대로 냉매가 순환하는 냉매순환회로를 형성한 공기조화장치에 이용되는 냉매충진 시스템이며, 증발기에서의 냉매의 증발압력이 미리 정한 일정값이 되도록 압축기의 토출량을 제어하는 압력제어부와, 증발압력이 상기 일정값으로 설정된 경우의 증발기 출구에서의 냉매의 과열도가 정값이 되도록 팽창밸브를 제어하는 팽창밸브제어부와, 압축기로부터의 냉매토출압력에 의해 정해지는 상기 냉매의 포화온도와 응축기 출구에서의 냉매온도의 최적 냉매충진량에서의 관계를 기억하고 있는 관계기억부와, 상기 관계기억부를 참조하여, 압축기로부터 토출되는 냉매의 측정압력으로부터 냉매가 최적량 충진되어 있는 경우의 응축기 출구에서의 냉매온도인 이상냉매온도를 산출하는 이상냉매온도 산출부와, 응축기 출구에서 측정된 측정냉매온도가 상기 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단하여, 그 판단결과를 출력하는 적정냉매충진 량 판단부를 구비하고 있는 것이면 좋다.In the refrigerant filling process, it is possible to drastically shorten the working time and at the same time, a refrigerant filling system capable of filling the optimum amount of refrigerant without errors even in the event of disturbance, is a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator of a variable discharge amount. And a pressure control unit for use in an air conditioner in which a refrigerant circulation circuit in which refrigerant is circulated in this order is used, and controls a discharge amount of the compressor such that the evaporation pressure of the refrigerant in the evaporator is a predetermined constant value. And an expansion valve control unit for controlling the expansion valve so that the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet when the evaporation pressure is set to the constant value, and the saturation temperature and the condenser of the refrigerant determined by the refrigerant discharge pressure from the compressor. A relation memory section for storing a relationship between an optimum refrigerant charge amount of a refrigerant temperature at an outlet and the pipe; The abnormal refrigerant temperature calculation unit for calculating the abnormal refrigerant temperature which is the refrigerant temperature at the condenser outlet when the optimum amount of refrigerant is filled from the measured pressure of the refrigerant discharged from the compressor with reference to the meter storage unit, and the measurement measured at the outlet of the condenser What is necessary is just to provide the appropriate refrigerant filling quantity determination part which judges whether a refrigerant temperature is below the said abnormal refrigerant temperature, and outputs the determination result.
냉매충진공정에 있어서, 작업시간의 대폭적인 단축을 도모할 수 있음과 동시에, 외란이 발생해도 오차가 없는 최적 냉매량의 충진을 가능하게 하는 냉매충진용프로그램으로서는, 토출량 가변형의 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 구비하고, 이 순서대로 냉매가 순환하는 냉매순환회로를 형성한 공기조화장치에 이용되는 냉매충진용 프로그램이며, 증발기에서의 냉매의 증발압력이 미리 정한 일정 값이 되도록 압축기의 토출량을 제어하는 압력제어스텝과, 증발압력이 상기 일정 값으로 설정된 경우의 증발기 출구에서의 냉매의 과열도가 정값이 되도록 팽창밸브를 제어하는 팽창밸브 제어스텝과, 압축기로부터의 냉매토출압력에 의해 정해지는 상기 냉매의 포화온도와 응축기 출구에서의 냉매온도의 최적 냉매충진량에서의 관계를 기억하고, 상기 기억한 관계에 기초하여, 압축기로부터 토출되는 냉매의 측정압력으로부터, 냉매가 최적량 충진되어 있는 경우의 응축기 출구에서의 냉매온도인 이상냉매온도를 산출하는 이상냉매온도 산출스텝과, 응축기 출구에서 측정된 측정냉매온도가 상기 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단하여, 그 판단결과를 출력하는 적정냉매충진량 판단스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 들 수 있다.In the refrigerant filling process, a significantly shortening of the working time can be achieved, and a refrigerant filling program that enables optimum filling of the refrigerant amount without errors even in the event of a disturbance, includes a compressor with a variable discharge amount, a condenser, and an expansion valve. , A refrigerant charging program used for an air conditioner having an evaporator and a refrigerant circulation circuit in which refrigerant is circulated in this order, and controlling the discharge amount of the compressor so that the evaporation pressure of the refrigerant in the evaporator becomes a predetermined value. The pressure control step to control the expansion valve so as to control the expansion valve so that the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet when the evaporation pressure is set to the constant value is a constant value, and the refrigerant discharge pressure from the compressor. The relationship between the saturation temperature of the refrigerant and the optimum refrigerant charge amount between the refrigerant temperature at the outlet of the condenser On the basis of the stored relationship, the abnormal refrigerant temperature calculating step of calculating the abnormal refrigerant temperature which is the refrigerant temperature at the outlet of the condenser when the optimum amount of refrigerant is filled from the measured pressure of the refrigerant discharged from the compressor, and the measurement at the outlet of the condenser And determining whether the measured measured refrigerant temperature is equal to or lower than the abnormal refrigerant temperature, and causing the computer to execute an appropriate refrigerant filling amount determination step of outputting the determination result.
이와 같이 본 발명에 의하면, 냉매충진공정에 있어서, 그 충진시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있음과 동시에, 고압을 일정하게 유지할 필요가 없고, 외란에 의해 고압이 변동되어도 최적 충진량으로 냉매를 충진할 수 있다. 구체적으로는, 단배관의 공기조화장치에 있어서는, 고압을 일정하게 제어하기 위한 대기시간을 제거 함으로써, 종래의 작업시간의 20% 정도를 단축시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, in the refrigerant filling step, the filling time can be significantly shortened, and there is no need to keep the high pressure constant, and the refrigerant can be filled with the optimum filling amount even when the high pressure is changed due to disturbance. have. Specifically, in the air conditioner of the single pipe, it is possible to shorten about 20% of the conventional working time by eliminating the waiting time for controlling the high pressure constantly.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described with reference to drawings.
본 실시형태의 공기조화장치(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 토출량 가변형의 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3), 증발기(4)를 구비하고, 이 순서대로 냉매가 순환하는 냉매순환회로를 형성한 것이다. 또한, 이 실시형태에서는, 상기 압축기(1) 및 상기 응축기(2)를 접속하는 고압라인(L1) 상에 오일 세퍼레이터(5)를 마련하고 있으며, 상기 증발기(4) 및 상기 압축기(1)를 접속하는 저압라인(L2) 상에는 어큐뮬레이터(6)와 냉매충진포트(PL4)를 마련하고 있다. 또한, 상기 압축기(1) 및 상기 오일 세퍼레이터(5) 사이의 상기 고압라인(L1)과 상기 저압라인(L2)은 그 도중에 전자밸브(10)를 마련하고 있는 바이패스라인(L3)으로 접속하도록 구성하고 있다. 이 바이패스라인(L3)은 상기 고압라인(L1)과 상기 저압라인(L2) 사이에서 고저압을 조정하기 위해서 핫 가스를 바이패스하는데 사용하는 배관이다.As shown in FIG. 1, the
각 부분에 대해서 상세히 설명한다.Each part is explained in full detail.
상기 압축기(1)는 주지된 바와 같이, 흡입한 가스 냉매를 압축하고 토출하는 것이며, 로터리식, 피스톤식 등 다양한 것을 사용할 수 있다.As is well known, the compressor 1 compresses and discharges the sucked gas refrigerant, and various types such as a rotary type and a piston type can be used.
상기 응축기(2)는 상기 압축기(1)로부터 토출된 가스 냉매를 고압을 유지한 상태로 응축시켜, 과냉각상태로 만드는 것이다. 그 외부에는 열교환을 촉진시키기 위한 팬(21)을 마련하고 있다. 또한, 이 응축기(2)의 출구의 배관에는 온도센서(8)가 마련되어 있다.The
상기 팽창밸브(3)는 상기 응축기(2)로부터 보내진 액냉매를 교축 팽창시켜 저압상태로 만드는 것이다. 또한, 상기 증발기(4)로 유입되는 액냉매의 양을 조절하도록 구성하고 있다.The
상기 증발기(4)는 액냉매를 저압으로 유지한 상태에서 증발시켜, 과열상태로 만드는 것이다.The
상기 오일 세퍼레이터(5)는 상기 압축기(1)로부터 토출된 냉매 중에 포함되는 오일을 분리하고, 이 오일 세퍼레이터(5)와 상기 저압라인(L2)을 접속하는 오일반환라인(OL) 및 상기 저압라인(L2)을 통해 상기 압축기(1)로 되돌리는 것이다. 이 오일 세퍼레이터(5)의 하류에는 토출된 냉매의 압력을 계측하기 위한 압력센서(7)가 마련되어 있으며, 오일반환라인(OL)의 도중에는 오일반환라인 전자밸브(OV)가 마련되어 있다.The
상기 어큐뮬레이터(6)는 냉매를 가스냉매와 액냉매로 분리하고, 가스냉매만을 압축기로 되돌리도록 구성하고 있는 것이다. 이 어큐뮬레이터(6)의 하류에는 냉매의 습기검지수단으로서, 압력센서(91)와 온도센서(92)가 마련되어 있다. 이 온도센서(92)의 계측 온도가 압력센서(91)에서 계측된 압력으로부터 구해지는 포화온도보다 낮으면 습기상태인 것으로 판단하도록 구성하고 있다.The
상기 냉매충진포트(PL4)는 냉매충진시에 냉매 실린더(S)를 접속하는 것이며, 도 2의 확대도에 도시하는 바와 같이, 상기 어큐뮬레이터(6)의 상류에서 상기 바이패스라인(L3)의 접속포트(PL3)와 대향하도록 마련되어 있다.The refrigerant filling port PL4 connects the refrigerant cylinder S at the time of refrigerant filling, and as shown in the enlarged view of FIG. 2, the bypass line L3 is connected upstream of the
상기 전자밸브(10)는 상기 바이패스라인(L3)의 개방 및 폐색을 행하기 위한 것이다.The
이러한 구성과 더불어, 이 공기조화장치(100)에는 상기 압축기(1), 상기 팽창밸브(3), 상기 전자밸브(10)를 제어하는 제어기구(C)를 마련하고 있다.In addition to this configuration, the
제어기구(C)는 적어도 하드웨어 구성으로서는 CPU, 메모리, 각종 드라이버회로 등을 구비한 것이며, 상기 메모리에 기억시킨 프로그램에 따라서 상기 CPU나 주변기기가 협동함으로써 다양한 기능을 발휘한다.The control mechanism C has at least a hardware configuration including a CPU, a memory, various driver circuits, and the like. The control mechanism C cooperates with each other according to a program stored in the memory, thereby exhibiting various functions.
그리고, 이 실시형태에 있어서는, 도 3의 기능 블록도에 도시하는 바와 같이, 적어도 압력제어부(C1)와 팽창밸브제어부(C2)와 전자밸브제어부(C3)와 관계기억부(C4)와 이상냉매온도산출부(C5)와 적정냉매충진량판단부(C6)로서의 기능을 발휘하도록 프로그램이 구성되어 있다.In this embodiment, as shown in the functional block diagram of Fig. 3, at least the pressure control unit C1, the expansion valve control unit C2, the solenoid valve control unit C3, the relational storage unit C4, and the abnormal refrigerant The program is configured to function as the temperature calculating section C5 and the appropriate refrigerant filling amount determining section C6.
각 부분에 대해서 설명한다.Each part is demonstrated.
상기 압력제어부(C1)는 상기 증발기(4)에서의 냉매의 증발압력이 상기 메모리에 저장되어 있는 일정 값이 되도록, 상기 압축기(1)의 토출량을 제어하는 것이다.The pressure control unit C1 controls the discharge amount of the compressor 1 so that the evaporation pressure of the refrigerant in the
상기 팽창밸브제어부(C2)는 증발압력이 상기 일정 값으로 설정된 경우의 증발기(4) 출구에서의 냉매의 과열도(SH)가 정값이 되도록 팽창밸브(3)를 제어하는 것이다.The expansion valve control unit C2 controls the
상기 전자밸브제어부(C3)는 상기 바이패스라인(L3) 상에 마련되어 있는 상기 전자밸브(10)의 개폐제어를 행하는 것이다.The solenoid valve control unit C3 performs opening and closing control of the
상기 관계기억부(C4)는 압축기(1)로부터의 냉매토출압력에 의해 정해지는 냉 매의 포화온도와 응축기(2) 출구에서의 냉매온도의 최적 냉매토출량에서의 관계를 기억하고 있다. 이 관계에 대해서 상세히 설명하면, 최적의 냉매충진량에 대해서, 압축기(1)로부터의 냉매토출압력에 의해 정해지는 냉매의 포화온도와 응축기(2) 출구에서의 냉매온도 사이에는 도 4의 측정 데이터의 일례에서 도시하는 바와 같이, 대략적인 선형관계가 있다. 여기서, 그 선형관계에 있어서의 기울기(A)와 절편(B)은 공기조화장치마다 결정되는 값이며, A는 1보다 크다.The relation storage unit C4 stores the relationship between the saturation temperature of the refrigerant determined by the refrigerant discharge pressure from the compressor 1 and the optimum refrigerant discharge amount of the refrigerant temperature at the outlet of the
상기 이상냉매온도산출부(C5)는 상기 관계기억부(C4)를 참조하여, 압축기(1)로부터 토출되는 냉매의 측정압력으로부터 냉매가 최적량 충전되어 있는 경우의 응축기(2) 출구에서의 냉매온도인 이상냉매온도를 산출하는 것이다.The abnormal refrigerant temperature calculation unit C5 refers to the relational storage unit C4 and the refrigerant at the outlet of the
적정냉매충진량판단부(C6)는 응축기(2) 출구에서 측정된 측정냉매온도가 상기 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단하고, 그 판단결과를 출력하는 것이다.The appropriate refrigerant filling amount determining unit C6 determines whether or not the measured refrigerant temperature measured at the outlet of the
다음에, 냉매충진시의 제어동작에 대해서 도 5의 순서도를 참조하면서 설명한다.Next, a description will be given of a control operation during refrigerant filling with reference to the flowchart of FIG. 5.
냉방의 운전을 개시하여, 상기 응축기(2)에 마련되어 있는 상기 팬(21)을 일정 회전속도로 회전시킨다(스텝S1).The cooling operation is started, and the
상기 팽창밸브제어부(C2)는 상기 팽창밸브(3)를 제어하여, 상기 메모리에 저장되어 있는 저압의 값에서의 상기 증발기(4)로부터 나온 냉매의 과열도가 정값이 되도록, 즉 가스 냉매가 과열상태가 되도록 한다(스텝S2).The expansion valve control unit C2 controls the
상기 압력제어부(C1)는 상기 압축기(1)의 냉매의 토출량을 상기 증발기(4)에서의 냉매의 증발압력이 상기 메모리에 저장되어 있는 저압으로 일정해지도록 제어 한다(스텝S3).The pressure control unit C1 controls the discharge amount of the refrigerant of the compressor 1 so that the evaporation pressure of the refrigerant in the
저압이 일정하게 유지되어, 상기 증발기(4) 출구에서의 냉매의 과열도가 정값이 되면, 도시하지 않은 표시부는 냉매의 충진이 개시될 수 있는 것을 표시하고, 작업자는 냉매의 충진을 개시한다(스텝S4).When the low pressure is kept constant, and the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the
냉매의 충진이 개시됨과 동시에, 상기 전자밸브제어부(C3)는 상기 전자밸브(10)를 제어함으로써, 상기 바이패스라인(L3)을 개방하고, 상기 압축기(1)로부터 토출되는 고온의 과열가스냉매가 저압라인(L2)으로 흐르도록 한다(스텝S5). 이때, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 바이패스라인(L3)의 접속포트(PL3)는 상기 냉매충진포트(PL4)와 대향하는 위치에 배치되어 있으므로, 과열가스냉매의 동압에 의해 충진하는 냉매의 유입량은 제한된다. 또한, 과열가스냉매의 열에 의해, 충진하는 냉매의 습기상태가 완화된다.As charging of the refrigerant is started, the solenoid valve control unit C3 controls the
압축기(1)로 흡입되는 가스냉매가 과열상태인 것을 유지하면서(스텝S6), 상기 적정냉매충진량판단부(C6)는 상기 응축기(2) 출구에서의 온도가 상기 이상냉매온도 이하인지 여부의 판단을 행한다(스텝S7).While maintaining that the gas refrigerant sucked into the compressor 1 is in an overheated state (step S6), the appropriate refrigerant filling amount determining unit C6 determines whether or not the temperature at the outlet of the
스텝S7에 대해서 상세히 설명하면, 상기 이상냉매온도산출부(C5)는 상기 관계기억부(C4)를 참조하여, 상기 압력센서(7)가 계측한 상기 압축기(1)의 토출압력으로부터 최적 충진량에서의 응축기(2) 출구에서의 이상냉매온도를 산출한다. 상기 적정냉매충진량판단부(C6)는 상기 온도센서(8)에 의해 계측되는 응축기(2) 출구에서의 냉매온도가 상기 이상온도 이하인지 여부의 판단을 행한다.Referring to step S7 in detail, the abnormal refrigerant temperature calculation unit C5 refers to the relational storage unit C4 at an optimum filling amount from the discharge pressure of the compressor 1 measured by the
상기 적정냉매충진량판단부(C6)가 응축기(2) 출구에서의 냉매온도가 상기 이 상온도보다 크다고 판단하고 있는 동안에는 스텝S5로 되돌아가고, 이하인 것으로 판단한 경우에는 상기 압축기(1)의 운전을 정지한다(스텝S8).While the proper refrigerant filling determination unit C6 determines that the refrigerant temperature at the outlet of the
그리고, 도시하지 않은 표시부는 냉매충진이 완료된 것을 표시하고(스텝S9), 작업자는 상기 냉매 실린더(S)의 도시하지 않은 충진밸브를 닫는다(스텝S10).The display unit (not shown) indicates that the refrigerant filling is completed (step S9), and the operator closes the filling valve (not shown) of the refrigerant cylinder S (step S10).
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 적정냉매충진량판단부(C6)가 응축기(2) 출구에서의 냉매온도가 압축기(1)에 의해 토출된 냉매의 압력으로부터 구해지는 최적 냉매량에서의 이상냉매온도 이하인지 여부를 판단함으로써, 최적 냉매량을 충진할 수 있다. 보다 구체적으로는, 고압이 변동되어도, 이상냉매온도산출부(C5)가 새로 최적 냉매량 충진시의 이상냉매온도를 산출하고, 냉매충진량에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 최적 냉매량을 충진할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the optimum refrigerant filling amount determining unit C6 has a temperature lower than the abnormal refrigerant temperature at the optimum refrigerant amount determined from the pressure of the refrigerant discharged by the compressor 1 at the outlet of the
또한, 팬(21)을 일정 회전속도로 회전시킬 뿐, 고압을 일정하게 제어하고 있지 않으므로, 고압이 안정되는 것을 기다리고 있던 시간을 제거할 수 있으므로, 냉매충진작업의 대폭적인 작업시간 단축을 도모할 수 있다.In addition, since the
또한, 냉매충진시에 바이패스라인(L3)을 개방함으로써, 압축기(1)로부터의 고온의 과열가스냉매를 저압라인(L2)으로 도입함으로써, 충진되는 냉매의 습기상태를 완화시킬 수 있다. 또한, 그 바이패스라인(L3)의 접속포트(PL3)와 냉매충진포트(PL4)는 저압라인(L2) 상에서 대향하도록 배치되어 있으므로, 충진하는 냉매를 직접 가열할 수 있어, 효율성 있게 습기를 해소할 수 있다.In addition, by opening the bypass line L3 when the refrigerant is filled, the high temperature superheated gas refrigerant from the compressor 1 is introduced into the low pressure line L2, whereby the moisture state of the refrigerant charged can be alleviated. In addition, since the connection port PL3 and the refrigerant filling port PL4 of the bypass line L3 are disposed to face each other on the low pressure line L2, the refrigerant to be filled can be directly heated to efficiently remove moisture. can do.
또한, 접속포트(PL3)와 냉매충진포트(PL4)가 대향하고 있으므로, 바이패스라인(L3)으로부터 유입되는 가스냉매의 동압에 의해, 충진하는 냉매의 유량을 제한할 수 있다. 따라서, 냉매 실린더(S)가 어떠한 원인에 의해 따뜻해짐으로 인해, 충진하는 냉매의 유입속도가 상승한 경우에도, 습기 냉매가 압축기(1)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the connection port PL3 and the refrigerant filling port PL4 face each other, the flow rate of the refrigerant to be filled can be limited by the dynamic pressure of the gas refrigerant flowing into the bypass line L3. Therefore, since the refrigerant cylinder S is warmed up for some reason, it is possible to prevent the moisture refrigerant from flowing into the compressor 1 even when the inflow speed of the refrigerant to be filled is increased.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 도면에 있는 부재 중에서 상기 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment. The same code | symbol is attached | subjected to the member same as the said embodiment among the members in drawing.
예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같이, 공기조화장치(100)에 있어서, 냉매충진포트(PL4)와 냉매 실린더(S)를 접속하는 냉매충진라인(L4)에 상기 바이패스라인(L3)을 접속하도록 해도 좋다. 이 냉매충진라인(L4)에 접속부(L41)가 마련되어 있고, 그 접속부(L41)에 상기 바이패스라인(L3)이 접속된다. 이 접속부(L41)에 의해, 충진하는 냉매는 압축기(1)로부터 토출된 과열가스냉매에 의해 따뜻해져서, 습기상태의 냉매가 압축기(1)로 들어가는 것을 방지할 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, in the
또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 오일반환라인(OL)이 핫가스 바이패스인 바이패스라인(L3)을 겸하는 것이며, 냉매충진포트(도시하지 않음)가 그 오일반환라인(OL)의 접속포트(도시하지 않음)와 대향하도록 마련되어 있어도 좋다.In addition, as shown in FIG. 7, the oil return line OL also serves as the bypass line L3 which is a hot gas bypass, and a refrigerant filling port (not shown) is connected to the oil return line OL. It may be provided so as to face a port (not shown).
또한, 저압라인의 어큐뮬레이터 상류측에 접속포트와 냉매충진포트를 별개로 마련하고 있는 것이어도 좋다. 상기 실시형태에서는, 냉매의 개시와 종료에 관해서 작업자가 개입하도록 구성하고 있으나, 작업자는 냉매 실린더(S)를 냉매충진포트에 접속하는 동작까지 행하고, 냉매충진의 개시와 종료를 제어기구의 신호에 기초하여 자동으로 행하도록 해도 좋다.Furthermore, the connection port and the refrigerant filling port may be separately provided on the accumulator upstream side of the low pressure line. In the above embodiment, the operator is configured to intervene in the start and end of the coolant, but the operator performs the operation of connecting the coolant cylinder S to the coolant filling port, and starts and ends the coolant filling to the signal of the control mechanism. You may perform it automatically on the basis of it.
외부장치로서, 공기조화장치로부터 냉매의 압력이나 온도를 취득하여 최적 충진량이 되도록 공기조화장치의 제어를 행하고, 최적의 양의 냉매를 충진하는 냉매충진시스템이어도 좋다.The external device may be a refrigerant filling system which acquires the pressure or temperature of the refrigerant from the air conditioner, controls the air conditioner so as to obtain an optimum filling amount, and fills the optimum amount of refrigerant.
공기조화장치는 실외기와 실내기를 시공시에 배관 접속하는 세퍼레이터 타입이어도 좋다. 공기조화장치의 적어도 하나의 압축기가 토출량 가변형인 경우에는 병렬로 배치되어도 좋다.The air conditioner may be a separator type which connects the pipes at the time of construction of the outdoor unit and the indoor unit. When at least one compressor of the air conditioner is variable in discharge amount, it may be arranged in parallel.
그 외, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능한 것은 당연하다.In addition, the present invention is naturally capable of various modifications without departing from the spirit thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 공기조화장치의 개요를 도시하는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing an outline of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 공기조화장치의 부분확대도이다.2 is a partially enlarged view of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 공기조화장치의 기능 블록도이다.3 is a functional block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 4는 최적 냉매량 충진시의 냉매토출압력에 의해 정해지는 냉매의 포화온도와 응축기 출구에서의 냉매온도의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the saturation temperature of the refrigerant determined by the refrigerant discharge pressure at the optimum refrigerant amount filling and the refrigerant temperature at the outlet of the condenser.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 공기조화장치의 냉매충진동작과 제어를 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart showing a refrigerant charging operation and control of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 공기조화장치의 부분확대도이다.6 is a partially enlarged view of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 공기조화장치의 회로도이다.7 is a circuit diagram of an air conditioner according to still another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 공기조화장치 1 : 압축기100: air conditioner 1: compressor
2 : 응축기 3 : 팽창밸브2: condenser 3: expansion valve
4 : 증발기 L1 : 고압라인4: evaporator L1: high pressure line
L2 : 저압라인 L3 : 바이패스라인L2: Low Pressure Line L3: Bypass Line
L4 : 냉매충진라인 C1 : 압력제어부L4: Refrigerant filling line C1: Pressure control unit
C2 : 팽창밸브제어부 C4 : 관계기억부C2: expansion valve control unit C4: relational storage unit
C5 : 이상냉매온도산출부 C6 : 적정냉매충진량판단부C5: Ideal refrigerant temperature calculation part C6: Appropriate refrigerant filling judgment part
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