KR20090123900A - 냉매 충전 장치, 냉동 장치 및 냉매 충전 방법 - Google Patents
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Abstract
냉매 회로로의 냉매의 충전 시간의 변동을 억제할 수 있도록 한다.
공급관(47)에 설치된 전동 밸브(49)와, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력과 압축기(14)의 흡입측에서의 냉매 압력차에 기초하여, 공급관(47) 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 전동 밸브(49)의 개방도를 조정하는 유량 제어부(50)와, 외기 온도를 검출하는 외기 온도 센서(36)와, 압축기(14)의 흡입측에 있어서의 냉매 압력을 검출하는 저압측 압력 센서(34)를 구비하고 있다. 상기 압력차는, 외기 온도 센서(36)에 의해 검출된 외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 저압측 압력 센서(34)에 의해 검출된 냉매 압력의 압력차이다.
Description
본 발명은, 냉매 충전 장치, 냉동 장치 및 냉매 충전 방법에 관한 것이다.
종래, 냉매 회로에 냉매를 충전하는 장치로서, 하기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 냉매 회로에 있어서의 압축 기구의 흡입측의 냉매 배관에 공급관이 설치되고, 이 공급관에 봄베를 접속하여 냉매 회로에 냉매를 충전할 수 있도록 한 것이 알려져 있다. 이 충전 장치에서는, 냉매는, 봄베 내의 냉매 압력과 압축 기구의 흡입측 압력의 압력차에 따라, 공급관을 통해 냉매 회로로 흘러, 당해 냉매 회로에 충전된다.
특허 문헌 1:일본국 공개 특허 2001-74342호 공보
그러나, 상기 충전 장치에서는 이하의 문제점이 있었다. 즉, 봄베 내의 냉매 압력과 압축 기구의 흡입측의 압력의 압력차에 의해 냉매가 공급되기 때문에, 이 압력차에 따라 냉매의 충전 속도가 바뀐다. 이 때문에, 예를 들면 외기온이 낮아 봄베 내압이 낮을 때에는, 냉매의 충전 속도가 낮아지고, 이 결과, 충전 시간이 길어진다는 문제가 있었다.
<발명의 개시>
그래서, 본 발명의 목적은, 냉매 회로로의 냉매의 충전 시간의 변동을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은, 냉매 회로에 있어서의 압축 기구 흡입측의 냉매 배관에 접속 가능한 공급관을 가지며, 이 공급관을 통해 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 냉매 충전 장치이며, 상기 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하는 조정 수단을 구비하고 있는 냉매 충전 장치이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 냉동 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 압력차 ΔP와 Cv값의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 3은 상기 냉동 장치에서의 냉매 충전 동작을 나타내는 플로우도이다.
도 4는 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관련된 냉동 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명에 관련된 냉매 충전 장치의 일실시 형태가 적용된 냉동 장 치의 개략 구성을 나타내고 있다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 이 냉동 장치(10)는, 냉매를 순환시키기 위한 냉매 회로(12)를 구비하고 있으며, 이 냉매 회로(12)에는, 냉매를 압축하기 위한 압축 기구로서 기능하는 압축기(14)와, 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(16)와, 냉매를 저류하기 위한 탱크(18)와, 팽창 기구로서 기능하는 팽창 밸브(20)와, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(22)가 이 순서대로 설치되어 있다.
압축기(14), 팽창 밸브(20) 등은, 콘트롤러(30)에 의해 구동 제어된다. 냉매 회로(12)에는, 저압측 압력 센서(34), 고압측 온도 센서(62), 고압측 압력 센서(64), 외기 온도 센서(36) 등의 각종 센서가 설치되어 있다. 콘트롤러(30)에는, 이들 센서(34, 62, 64, 36)로부터의 검출 신호가 입력된다.
저압측 압력 센서(34)는, 압축기(14)의 흡입측과 실내 열교환기(22) 사이의 냉매 배관(40)에 설치되어 있으며, 이 냉매 배관(40)을 흐르는 냉매의 압력을 검출 가능하게 구성되어 있다. 이 냉매 배관(40)에는, 팽창 밸브(20)에 의해 감압된 저압측의 냉매가 흐른다.
외기 온도 검출 수단으로서의 상기 외기 온도 센서(36)는, 외기 온도를 검출 가능하게 구성되어 있다. 압력 검출 수단의 일례로서의 고압측 압력 센서(64)는, 압축기(14)의 토출측(토출부)과 실외 열교환기(16) 사이의 냉매 배관(60)에 설치되어 있으며, 이 냉매 배관(60)을 흐르는 냉매의 압력을 검출 가능하게 구성되어 있다. 이 냉매 배관(60)은, 압축기(14)에 의해 압축된 고압측의 냉매가 흐른다. 온도 검출 수단의 일례로서의 고압측 온도 센서(62)는, 상기 냉매 배관(60)에 설치되 어 있으며, 이 냉매 배관(60)을 흐르는 냉매의 온도를 검출 가능하게 구성되어 있다.
콘트롤러(30)에는, 탱크(18)의 액면을 검출 가능하게 구성된 액면 센서(42)로부터의 검출 신호도 입력된다. 이 액면 센서(42)는 탱크(18)에 설치되어 있는 것이다.
압축기(14)의 흡입측(흡입부)과 실내 열교환기(22)를 접속하는 냉매 배관(40)에는, 본 실시 형태에 관련된 냉매 충전 장치(45)가 설치되어 있다. 이 냉매 충전 장치(45)는, 냉동 장치(10)를 사용자처(사용 현장)에 설치했을 때에, 냉매 회로(12)에 소정량의 냉매를 충전하기 위한 것이다.
냉매 충전 장치(45)는, 상기 냉매 배관(40)에 접속되는 공급관(47)과, 이 공급관(47)을 통해 냉매 회로(12)에 공급되는 냉매 유량을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하고 있다. 공급관(47)은, 냉매 배관(40)에 있어서의 저압측 압력 센서(34)보다도 상류측(실내 열교환기측)의 부위에 접속되어 있다.
상기 조정 수단은, 공급관(47)에 설치된 전동 밸브(49)와, 이 전동 밸브(49)의 개방도를 제어하는 유량 제어부(50)를 구비하고 있다. 공급관(47)의 단부에는, 냉매가 든 봄베(52)를 장착 가능하게 구성되는 공급 포트(47a)가 설치되어 있다. 전동 밸브(49)는, 이 공급 포트(47a)와 냉매 배관(40)의 접속부 사이에 배치되어 있다. 전동 밸브(49)는, 유량 제어부(50)로부터의 제어 신호가 입력되면 도시하지 않은 밸브체를 구동하여, 공급관(47) 내의 개구 면적을 바꾸도록 구성되어 있다.
유량 제어부(50)는, 콘트롤러(30)에 그 기능으로서 포함되는 것이며, 이 유 량 제어부(50)는, 공급관(47) 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 전동 밸브(49)의 개방도를 조정하기 위한 제어부이다. 구체적으로는, 우선 유량 제어부(50)는, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력과 압축기(14)의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차 ΔP를 도출한다. 콘트롤러(30)에는, 외기 온도와 그 포화 압력을 관련 지은 데이터가 기억되어 있고, 유량 제어부(50)는, 외기 온도 센서(36)에 의해 검출된 외기 온도에 상당하는 포화 압력을, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력으로서 채용한다. 한편, 압축기(14)의 흡입측에서의 냉매 압력은, 저압측 압력 센서(34)에 의해 검출된 냉매 압력이 채용된다.
또 콘트롤러(30)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 압력차 ΔP와 전동 밸브(49)의 Cv값을 관련 짓는 데이터가 기억되어 있다. 이 도는, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력과 압축기(14)의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차 ΔP, 즉 공급관(47)의 입구와 출구의 압력차 ΔP에 대해서, 냉매 유량이 일정해지는 Cv값을 나타내는 것이다. 유량 제어부(50)는, 이 압력차 ΔP와 Cv값의 상관 데이터를 이용하여, 냉매 유량이 소정 범위 내가 되도록 전동 밸브(49)의 개방도를 제어한다. 또한, Cv값이란, 냉매의 흐르기 어려움을 나타내는 유량 계수이며, 전동 밸브(49)의 전후에서의 차압이 소정 압력이 되는 밸브 개방도의 조건하에서 소정 온도의 냉매를 흘린 경우의 유량을 규정하는 것이다.
콘트롤러(30)는, 유량 제어부(50)에 더하여, 보정 제어부(54)와 충전 완료 제어부(56)를 그 기능으로서 가진다. 보정 제어부(54)는, 액화한 냉매가 압축기(14)에 흡입되는 경우가 있다고 해도, 그 양을 소정의 범위 내로 억제하도록 하 기 위한 것이다. 보정 제어부(54)는, 압축기(14)로 압축된 냉매의 과열도가 소정값 이상이 되도록 전동 밸브(49)의 개방도를 보정한다. 구체적으로는, 보정 제어부(54)는, 고압측 온도 센서(62)에 의해 검출된 압축기(14)의 토출측에서의 냉매 온도와, 고압측 압력 센서(64)에 의해 검출된 압축기(14)의 토출측에 있어서의 냉매 압력에 상당하는 포화 온도의 온도차를, 토출 냉매의 과열도 SH로서 도출한다. 그리고, 보정 제어부(54)는, 도출된 과열도 SH가 제1의 설정값(하한값) SH1을 밑돌면, 전동 밸브(49)의 개방도를 좁히는 한편, 도출된 과열도 SH가 제2의 설정값(상한값) SH2를 넘으면, 전동 밸브(49)의 개방도를 크게 한다. 이 제1의 설정값 SH1 및 제2의 설정값 SH2는, 미리 실험 등에 의해 측정된 데이터에 기초하여 설정된다. 즉, 압축기(14)에 흡입되는 냉매가 일부 습윤 상태라고 해도, 압축기(14)가 손상되는 것에는 이르지 않을 정도로 냉매의 습윤 정도가 억제될 때의 압축기(14) 토출측에서의 과열도를 미리 데이터로서 취득해 두고, 이 데이터에 기초하여 제1의 설정값 SH1이 설정된다. 또한, 제1의 설정값 SH1과 제2의 설정값 SH2는 동일한 값이여도 되고, 혹은, 제2의 설정값 SH2가 제1의 설정값 SH1보다도 큰 값이어도 된다.
충전 완료 제어부(56)는, 냉매 회로(12)에 소정량의 냉매가 충전되도록 하기 위한 것이다. 충전 완료 제어부(56)는, 소정량의 냉매가 냉매 회로(12)에 충전되었다고 판정되면, 압축기(14)를 정지함과 함께 전동 밸브(49)를 폐쇄한다. 전동 밸브(49)를 폐쇄하는 것은, 압축기(14)의 정지만으로는, 공급관(47)의 입구와 출구의 차압에 의해, 냉매가 계속 흐르기 때문이다. 소정량의 냉매가 충전되었는지 여부에 대한 판정은, 탱크(18)에 설치된 액면 센서(42)에 의해, 소정 높이의 액면이 검출되었는지 여부에 따라 행해진다.
여기서, 도 3을 참조하면서, 본 실시 형태에 관련된 냉동 장치(10)에 있어서의 냉매 충전 방법에 대해 설명한다. 냉동 장치(10)의 설치가 끝나고, 냉매 회로(12)에 냉매를 충전할 때에는, 우선 냉동 장치(10)를 기동하여, 압축기(14)를 소정의 회전수로 구동시킨다. 그리고, 전동 밸브(49)를 개방한다.
압축기(14)의 구동에 의해, 압축기(14) 흡입측에서의 압축기(14)에 의한 흡인 작용에 의해, 봄베(52)의 냉매가 공급관(47)을 통해 냉매 회로(12)에 공급된다. 이 때, 외기 온도 센서(36)에 의해 검출된 외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 저압측 압력 센서(34)에 의해 검출된 냉매 압력의 압력차 ΔP를 도출한다(스텝 ST1). 그리고, 이 압력차 ΔP에 대해서 공급관(47)의 냉매 유량이 대략 일정해지는 Cv값을 도출하고, 이 Cv값에 따른 밸브 개방도가 되도록 전동 밸브(49)의 개방도가 조정된다(스텝 ST2). 이것에 의해, 공급관(47)을 통해 냉매 회로(12)에 공급되는 냉매 유량은 소정 범위 내가 된다. 이 때문에, 예를 들면 외기온의 저하에 의해 압력차 ΔP가 저하하고, 공급관(47)을 통해 공급되는 냉매의 유량이 저하하는 경우에는, 밸브 개방도를 크게 함으로써 유량 저하를 억제할 수 있다.
이어서, 토출 냉매의 과열도가 도출된다. 구체적으로는, 고압측 온도 센서(62)에 의한 검출값(압축기(14) 토출측에 있어서의 냉매 온도)과, 고압측 압력 센서(64)에 의한 검출값(압축기(14) 토출측에 있어서의 냉매 압력)에 상당하는 포화 온도의 온도차를 토출 냉매의 과열도 SH로서 도출한다. 그리고, 이 과열도 SH가 제1의 설정값 SH1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 ST3). 과열도 SH가 제1 설정 값 SH1 이상이면, 스텝 ST4로 진행되고, 과열도 SH가 제2의 설정값 ST2 이하인지 여부를 판정한다. 과열도 SH가 제2 설정값 이하이면, 밸브 개방도를 바꾸는 일 없이, 현재 상태를 유지한다(스텝 ST5).
한편, 스텝 ST3에 있어서, 과열도 SH가 제1 설정값 SH1보다도 낮은 경우에는, 스텝 ST6로 이동하고, 콘트롤러(30)는 전동 밸브(49)를 좁힌다. 즉, 압축기(14) 토출측의 과열도 SH가 제1 설정값 SH1보다도 낮은 경우에는, 압축기(14)에 흡입되는 냉매의 일부가 액화할 우려가 있기 때문에, 전동 밸브(49)를 좁힘으로써, 압축기(14)가 손상될 정도로는 액냉매가 흡입되지 않도록 하고 있다.
또, 스텝 ST4에 있어서, 과열도 SH가 제2 설정값 SH2보다도 높은 경우에는, 스텝 ST7로 이동하고, 콘트롤러(30)는 전동 밸브(49)의 밸브 개방도를 크게 한다. 즉, 전동 밸브(49)를 너무 좁힘으로써 냉매 유량이 작아진 경우에 해당하므로, 밸브 개방도를 크게 함으로써, 유량을 증대시키도록 하고 있다. 또한, 스텝 ST6 및 스텝 ST7에 있어서 밸브 개방도의 변화량은, 일정값으로 해도 되고, 혹은 밸브 개방도에 따른 값으로 해도 된다.
그리고, 스텝 ST8에 있어서, 냉매 회로(12)에 소정량의 냉매가 충전되었는지 여부가 판정되고, 소정량에 이르지 않으면 스텝 ST1~ST8가 반복되어 실행된다. 냉매의 충전량이 소정량에 이르렀는지 여부의 판정은, 액면 센서(42)에 의해, 탱크(18)에 소정량의 냉매가 저류되었는지 여부에 따라 행해진다. 그리고, 탱크(18) 내의 액면이 소정 높이가 되면, 압축기(14)를 정지함과 함께 전동 밸브(49)가 폐쇄된다(스텝 ST9). 이것에 의해, 냉매 회로(12)에는 소정량의 냉매가 충전된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 조정 수단에 의해 상기 압력차 ΔP에 기초하여 공급관(47)의 냉매 유량이 소정 범위 내의 유량이 되도록 유량 조정되기 때문에, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력이 저하한 경우에도, 냉매 배관(40)에 공급되는 유량이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 봄베(52)의 압력과 압축기(14)의 흡입측에서의 압력의 압력차가 작아지는 상황 하에 있어서도 냉매의 충전 속도의 저하를 억제할 수 있고, 이것에 의해, 충전 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 공급관(47)에 공급되는 냉매의 압력을 외기 온도 센서(36)에 의한 검출값으로부터 추측하므로, 공급관(47)에 공급하는 냉매의 압력을 검출하는 수단이 설치되어 있지 않은 경우라도, 냉매 유량을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들면 냉매가 충전된 봄베(52) 내의 온도는 외기 온도에 거의 동일하다고 생각되기 때문에, 외기 온도를 미리 알 수 있으면, 봄베(52)로부터 공급관(47)에 공급된 냉매의 압력(포화 압력)을 추정할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 유량 제어부(50)에 의해 제어된 상기 전동 밸브(49)의 개방도가, 보정 제어부(54)에 의해, 압축기(14)의 토출측에서의 냉매의 과열도 SH가 소정값 SH1 이상이 되도록 보정되기 때문에, 압축기(14) 흡입측에서의 냉매가 습윤 상태인 경우가 있다고 해도, 그 습윤 정도를 소정 범위 내로 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 냉매의 과열도 SH가 상한값 SH2가 되면 전동 밸브(49)의 개방도를 크게 하기 때문에, 냉매의 과열도 SH를 소정 범위 내에 들어가 게 할 수 있다. 이것에 의해, 공급관(47)을 통해 공급되는 냉매 유량을 너무 줄이지 않도록 하면서, 소정의 과열도를 확보할 수 있다.
또 본 실시 형태에서는, 압축기(14)의 토출측에서의 냉매 온도와 냉매 압력 상당 포화 온도로부터 과열도 SH를 도출하도록 하고 있으므로, 압축기(14)의 토출측에 설치된 고압측 온도 센서(62) 및 고압측 압력 센서(64)를 이용하여 냉매의 과열도를 도출할 수 있다.
또 본 실시 형태에서는, 소정량의 냉매가 충전되면 전동 밸브(49)를 폐쇄하도록 하고 있으므로, 필요로 되는 양의 냉매를 충전할 수 있음과 함께, 과충전을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 실외 열교환기(16)가 응축기로서 기능하고, 실내 열교환기(22)가 증발기로서 기능하는 냉동 장치(10)를 예로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 냉매 회로(12)에 전환 밸브(도시 생략)를 설치하고, 실외 열교환기(16) 및 실내 열교환기(22)가 응축기로서도 기능하며, 증발기로서도 기능하는 냉동 장치, 바꾸어 말하면 냉난방 가능한 공기 조화 장치로 해도 된다.
또 상기 실시 형태에서는, 보정 제어부(54)는, 토출측에서의 냉매의 과열도로부터 흡입측에서의 냉매의 습윤도를 추정하도록 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 보정 제어부(54)는, 예를 들면, 압축기(14)의 흡입측에 있어서의 냉매의 습윤도를 직접 측정하도록 해도 된다.
또 상기 실시 형태에서는, 충전되는 냉매량을 액면 센서(42)에 의해 검출하도록 했으지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기(14)의 토출측의 고압측 압력 센서(64)와, 응축기 출구(실내 열교환기(22)의 출구)에 설치된 액냉매 온도 센서(66)를 이용하여, 고압측 압력 센서(64)에 의해 검출된 압력에 상당하는 포화 온도와, 액냉매 온도 센서(66)에 의해 검출된 냉매 온도의 온도차, 즉 응축기 출구에 있어서의 과냉각도에 의해 냉매 충전량을 판정하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 탱크(18)를 생략하는 것도 가능하다.
<실시의 형태의 개요>
여기서, 본 실시의 형태의 개요에 대해서, 이하에 설명한다.
(1) 종래와 같이, 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 압축 기구의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 따른 유량으로 냉매가 압축 기구의 흡입측에 공급되는 구성에서는, 예를 들면 공급관에 공급되는 냉매의 압력이 저하한 경우에 냉매 유량이 저하되어 버린다. 그러나, 본 실시 형태의 냉매 충전 장치에서는, 조정 수단이, 상기 압력차에 기초하여 공급관의 냉매 유량이 소정 범위 내의 유량이 되도록 유량 조정을 행하기 때문에, 공급관에 공급되는 냉매의 압력이 저하한 경우에 있어서도, 냉매 배관에 공급되는 유량이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 봄베의 압력과 압축 기구의 흡입측에서의 압력의 압력차가 작아지는 상황 하에 있어서도, 냉매의 충전 속도의 저하를 억제할 수 있고, 이것에 의해, 충전 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다.
(2) 상기 냉매 충전 장치가, 외기 온도를 검출하는 외기 온도 검출 수단과, 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 구비하는 경우에는, 상기 조정 수단은, 상기 외기 온도 검출 수단에 의해 검출된 외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관의 유량을 조정하는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 공급관에 공급되는 냉매의 압력이 외기 온도 검출 수단에 의한 검출값으로부터 추측되므로, 공급관에 공급되는 냉매의 압력을 검출하는 수단이 설치되어 있지 않은 경우여도, 냉매 유량을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들면 냉매가 충전된 봄베 내의 온도는 외기 온도에 거의 동일하다고 생각되기 때문에, 외기 온도를 미리 알 수 있으면, 봄베로부터 공급관에 공급된 냉매의 압력(포화 압력)을 추정할 수 있다.
(3) 상기 조정 수단은, 상기 공급관에 설치된 전동 밸브와, 이 전동 밸브의 개방도를 제어하는 유량 제어부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 유량 제어부에 의해 전동 밸브의 개방도를 조정함으로써, 공급관을 흐르는 냉매의 유량을 조정할 수 있다.
(4) 상기 냉매 충전 장치는, 상기 유량 제어부에 의해 제어된 상기 전동 밸브의 개방도를, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정값 이상이 되도록 보정하는 보정 제어부를 가지는 것이 바람직하다. 전동 밸브의 개방도를 조정함으로써 냉매의 유량을 조정하는 경우에는, 전동 밸브의 개방도에 따라 냉매의 감압 정도가 바뀌고, 냉매의 습윤도도 변화하게 된다. 그러나, 이 형태에서는, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정값 이상으로 확보되도록 조정되기 때문에, 압축 기구 흡입측의 냉매가 습윤 상태인 경우가 있다고 해도, 그 습윤 정도를 소정 범위 내로 억제할 수 있다.
(5) 상기 보정 제어부는, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 상기 소정값 이상의 상한값이 되면 상기 전동 밸브의 개방도를 크게 하는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정 범위에 들어가기 때문에, 공급관을 통해 공급되는 냉매 유량을 너무 줄이지 않도록 하면서, 소정의 과열도를 확보할 수 있다.
(6) 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도는, 상기 압축 기구 토출측에 있어서의 냉매 온도와 냉매 압력 상당 포화 온도로부터 도출되어도 된다. 이 형태에서는, 압축 기구 토출측에 냉매의 온도 검출 수단과 압력 검출 수단이 설치되어 있는 경우에, 그러한 검출값을 이용하여 냉매의 과열도를 도출할 수 있다.
(7) 상기 냉매 충전 장치는, 소정량의 냉매가 상기 공급관을 통해 공급되면 상기 전동 밸브를 폐쇄하는 충전 완료 제어부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 필요로 되는 양의 냉매를 충전할 수 있어 과충전을 방지할 수 있다.
(8) 본 실시 형태는, 압축 기구, 응축기, 팽창 기구 및 증발기의 사이를 냉매가 순환하는 냉매 회로와, 상기 냉매 충전 장치를 구비하며, 상기 냉매 충전 장치의 공급관이 상기 압축 기구와 상기 증발기 사이의 냉매 배관에 접속되어 있는 냉동 장치이다.
(9) 본 실시 형태는, 냉매 회로에 있어서의 압축 기구 흡입측의 냉매 배관에 접속된 공급관을 통해 냉매를 충전하는 방법이며, 상기 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 상기 압축 기구의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하면서 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 냉매 충전 방법이다. 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 압축 기구의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 따른 유량으로 냉매가 압축 기구의 흡입측에 공급되는 경우에는, 예를 들면 공급관에 공급되는 냉매의 압력이 저하한 경우에 냉매 유량이 저하되어 버린다. 그러나, 본 실시 형태와 같이, 상기 압력차에 기초하여 공급관의 냉매 유량이 소정 범위 내의 유량이 되도록 유량 조정하면, 공급관에 공급되는 냉매의 압력이 저하한 경우에 있어서도, 냉매 배관에 공급되는 유량이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 봄베의 압력과 압축 기구의 흡입측에서의 압력의 압력차가 작아지는 상황 하에 있어서도 냉매의 충전 속도의 저하를 억제할 수 있어, 충전 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다.
(10) 상기 냉매 충전 방법에 있어서, 외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관의 유량을 조정하는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 공급관에 공급되는 냉매의 압력으로서 외기 온도에 상당하는 포화 압력이 이용되므로, 공급관에 공급하는 냉매의 압력을 검출하는 수단이 설치되어 있지 않은 경우여도, 냉매 유량을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들면 냉매가 충전된 봄베 내의 온도는 외기 온도에 거의 동일하다고 생각되기 때문에, 외기 온도를 미리 알 수 있으면, 봄베로부터 공급관에 공급된 냉매의 압력(포화 압력)을 추정할 수 있다.
(11) 상기 냉매 충전 방법에 있어서, 상기 공급관에 설치된 전동 밸브의 개 방도를 조정함으로써, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하면서 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 것이 바람직하다.
(12) 상기 냉매 충전 방법에 있어서, 상기 전동 밸브의 개방도를, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정값 이상이 되도록 보정하는 것이 바람직하다. 전동 밸브의 개방도를 조정함으로써 냉매의 유량을 조정하는 경우에는, 전동 밸브의 개방도에 따라 냉매의 감압 정도가 바뀌고, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도도 변화하게 된다. 그러나, 이 형태에서는, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정값 이상으로 확보되도록 조정되기 때문에, 압축 기구 흡입측에서의 냉매가 습윤 상태인 경우가 있다고 해도, 그 습윤 정도를 소정 범위 내로 억제할 수 있다.
(13) 상기 냉매 충전 방법에 있어서, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 상기 소정값 이상의 상한값이 되면 상기 전동 밸브의 개방도를 크게 하는 것이 보다 바람직하다. 이 형태에서는, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정 범위에 들어가기 때문에, 공급관을 통해 공급되는 냉매 유량을 너무 줄이지 않도록 하면서, 소정의 과열도를 확보할 수 있다.
(14) 상기 냉매 충전 방법에 있어서, 소정량의 냉매가 상기 공급관을 통해 공급되면 상기 전동 밸브를 폐쇄하는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 필요로 되는 양의 냉매를 충전할 수 있어, 과충전을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 냉매 회로로의 냉매의 충전시간의 변동을 억제할 수 있다.
Claims (14)
- 냉매 회로에 있어서의 압축 기구 흡입측의 냉매 배관에 접속 가능한 공급관을 가지며, 이 공급관을 통해 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 냉매 충전 장치로서,상기 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하는 조정 수단을 구비하고 있는 냉매 충전 장치.
- 청구항 1에 있어서,외기 온도를 검출하는 외기 온도 검출 수단과, 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 구비하고,상기 조정 수단은, 상기 외기 온도 검출 수단에 의해 검출된 외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관의 유량을 조정하는 냉매 충전 장치.
- 청구항 1 또는 2에 있어서,상기 조정 수단은, 상기 공급관에 설치된 전동 밸브와, 이 전동 밸브의 개방도를 제어하는 유량 제어부를 구비하고 있는 냉매 충전 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 유량 제어부에 의해 제어된 상기 전동 밸브의 개방도를, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정값 이상이 되도록 보정하는 보정 제어부를 가지는 냉매 충전 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 보정 제어부는, 상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 상기 소정값 이상의 상한값이 되면 상기 전동 밸브의 개방도를 크게 하는 냉매 충전 장치.
- 청구항 4 또는 5에 있어서,상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도는, 상기 압축 기구 토출측에 있어서의 냉매 온도와 냉매 압력 상당 포화 온도로부터 도출되는 냉매 충전 장치.
- 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,소정량의 냉매가 상기 공급관을 통해 공급되면 상기 전동 밸브를 폐쇄하는 충전 완료 제어부를 구비하고 있는 냉매 충전 장치.
- 압축 기구, 응축기, 팽창 기구 및 증발기의 사이를 냉매가 순환하는 냉매 회로와,청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 냉매 충전 장치를 구비하고,상기 냉매 충전 장치의 공급관이 상기 압축 기구와 상기 증발기 사이의 냉매 배관에 접속되어 있는 냉동 장치.
- 냉매 회로에 있어서의 압축 기구 흡입측의 냉매 배관에 접속된 공급관을 통해 냉매를 충전하는 방법으로서,상기 공급관에 공급되는 냉매의 압력과 상기 압축 기구의 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하면서 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 냉매 충전 방법.
- 청구항 9에 있어서,외기 온도에 상당하는 포화 압력과, 상기 압축 기구 흡입측에서의 냉매 압력의 압력차에 기초하여, 상기 공급관의 유량을 조정하는 냉매 충전 방법.
- 청구항 9 또는 10에 있어서,상기 공급관에 설치된 전동 밸브의 개방도를 조정함으로써, 상기 공급관 내의 유량이 소정 범위 내가 되도록 유량을 조정하면서 상기 냉매 회로에 냉매를 공급하는 냉매 충전 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 전동 밸브의 개방도를, 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 소정 값 이상이 되도록 보정하는 냉매 충전 방법.
- 청구항 12에 있어서,상기 압축 기구 토출측에서의 냉매의 과열도가 상기 소정값 이상의 상한값이 되면 상기 전동 밸브의 개방도를 크게 하는 냉매 충전 방법.
- 청구항 11 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,소정량의 냉매가 상기 공급관을 통해 공급되면 상기 전동 밸브를 폐쇄하는 냉매 충전 방법.
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