KR20070065417A - 냉동 공조장치, 냉동 공조장치의 운전 제어 방법, 냉동공조장치의 냉매량 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (33)
- 압축기, 이용측 열교환기, 이용측 감압장치, 열원측 감압장치, 열원측 열교환기에 냉매를 순환하여 구성되고 고압치를 상기 냉매의 임계압력보다 높은 압력으로 하고 저압치를 상기 임계압력보다 낮은 압력으로 운전하는 냉동 사이클과, 상기 냉동 사이클에 존재하는 냉매량을 증감 가능한 냉매량 조정 회로와,상기 이용측 열교환기로 온열을 공급하는 온열이용 운전시에 상기 열원측 열교환기 출구의 과열도가 소정치가 되도록 상기 열원측 감압장치를 제어하는 과열도 제어 수단과,상기 온열이용 운전시에 상기 냉매량 조정 회로에 의해 상기 이용측 열교환기에 존재하는 냉매량을 조정하여 상기 냉동 사이클을 순환하는 상기 냉매의 온도 또는 압력이 소정의 상태가 되도록 제어하는 냉매량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항에 있어서,상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어 수단과, 상기 이용측 열교환기에서 필요로 하는 온열량을 얻을 수 있도록 고압 목표치 및 상기 이용측 열교환기의 출구 냉매 온도 목표치를 설정하는 목표 설정 수단을 구비하고,상기 냉매량 제어 수단과 상기 압축기 제어 수단에 의해 상기 냉동 사이클의 고압치가 상기 고압 목표치가 되도록 제어함과 함께 상기 이용측 열교환기의 출구 냉매 온도가 상기 출구 냉매 온도 목표치가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 2항에 있어서,상기 압축기 제어 수단은 상기 냉동 사이클의 고압치가 상기 고압 목표치가 되도록 상기 압축기를 용량 제어하고, 상기 냉매량 제어 수단은 상기 이용측 열교환기의 출구 냉매 온도가 상기 출구 냉매 온도 목표치가 되도록 상기 냉매량 조정 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열원측 감압장치와 상기 이용측 감압장치를 접속하는 배관 내의 냉매 상태가 초임계상태가 되도록, 상기 열원측 감압장치와 상기 이용측 감압장치의 각각을 제어하는 감압장치 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이용측 열교환기와 상기 이용측 감압장치를 갖는 실내기를 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 5항에 있어서,상기 감압장치 제어 수단은, 상기 이용측 열교환기 각각의 소정 용량에 응하 여 상기 이용측 감압장치 각각의 유동 저항을 조정하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 5항에 있어서,상기 감압장치 제어 수단은, 상기 이용측 열교환기 각각의 출구의 냉매 온도 또는 그들의 냉매 온도를 대표하는 대표 냉매 온도가, 상기 냉동 사이클의 운전 상태에 의해 결정되는 출구 온도 목표치가 되도록 상기 이용측 감압장치 각각의 유동 저항을 조정하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 7항에 있어서,상기 감압장치 제어 수단은, 상기 이용측 열교환기 각각의 출구의 냉매 온도가, 상기 열원측 감압장치의 입구의 냉매 온도와 소정 온도차 이내가 되도록 상기 이용측 감압장치 각각의 유동 저항을 조정하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 압축기, 열원측 열교환기, 열원측 감압장치, 이용측 감압장치, 이용측 열교환기에 냉매를 순환하여 구성되고 고압치를 상기 냉매의 임계압력보다 높은 압력으로 하고 저압치를 상기 임계압력보다 낮은 압력으로 운전하는 냉동 사이클과, 상기 냉동 사이클에 존재하는 냉매량을 증감 가능한 냉매량 조정 회로와,상기 이용측 열교환기로 냉열을 공급하는 냉열이용 운전시에 상기 이용측 열교환기 출구의 과열도가 소정치가 되도록 상기 이용측 감압장치를 제어하는 과열도 제어 수단과,상기 냉열이용 운전시에 상기 냉매량 조정 회로에 의해 상기 열원측 열교환기에 존재하는 냉매량을 조정하여 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매의 온도 또는 압력이 소정의 상태가 되도록 제어하는 냉매량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 9항에 있어서,상기 열원측 감압장치와 상기 이용측 감압장치를 접속하는 배관 내의 냉매 상태가 초임계상태가 되도록 상기 열원측 감압장치를 제어하는 감압장치 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,고압 목표치 또는 상기 열원측 열교환기의 출구 냉매 온도 목표치를 설정하는 목표치 설정 수단을 구비하고, 상기 냉매량 제어 수단은, 상기 목표치의 적어도 어느 한족을 만족하도록 상기 냉매량 조정 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기를 가변용량 압축기로 하고, 상기 냉동 사이클의 저압치가 소정치가 되도록 상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어 수단을 구비한 것을 특징으 로 하는 냉동 공조장치.
- 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기를 가변용량 압축기로 하고, 상기 이용측 열교환기에서 필요하게 되는 냉열량을 얻을 수 있도록 상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 압축기, 열원측 열교환기, 열원측 감압장치, 이용측 감압장치, 이용측 열교환기를 냉매 배관으로 접속하여 냉매를 순환하고, 고압치를 상기 냉매의 임계압력보다 높은 압력으로 하고 저압치를 상기 임계압력보다 낮은 압력으로 운전하는 냉동 사이클과,상기 냉동 사이클에 존재하는 냉매량을 증감 가능한 냉매량 조정 회로를 구비함과 함께, 상기 압축기, 상기 이용측 열교환기, 상기 이용측 감압장치, 상기 열원측 감압장치, 상기 열원측 열교환기에 차례로 상기 냉매를 순환하여 상기 이용측 열교환기를 방열기로 하고 상기 열원측 열교환기를 증발기로 하여 운전하는 온열이용 운전 모드와, 상기 압축기, 상기 열원측 열교환기, 상기 열원측 감압장치, 상기 이용측 감압장치, 상기 이용측 열교환기에 차례로 상기 냉매를 순환하여 상기 이용측 열교환기를 증발기로 하고 상기 열원측 열교환기를 방열기로 하여 운전하는 냉열이용 운전 모드를 가지며,상기 온열이용 운전 모드와 상기 냉열이용 운전 모드의 상기 냉매의 흐름을 전환하는 유로 전환 밸브와, 상기 온열이용 운전 모드 및 냉열이용 운전 모드로 운전할 때에 증발기가 되는 열교환기의 출구의 과열도가 소정치가 되도록 상기 증발기가 되는 열교환기의 상류측에 배설되어 있는 감압장치를 제어하는 감압장치 제어 수단과,상기 냉매량 조정 회로에 의해 상기 방열기가 되는 열교환기에 존재하는 냉매량을 조정하여 상기 냉동 사이클에 존재하는 냉매의 온도 또는 압력이 소정의 상태가 되도록 제어하는 냉매량 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이용측 열교환기와 상기 이용측 감압장치를 갖는 실내기를 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,상기 냉매량 조정 회로는 냉매 저장용기를 갖음과 함께, 상기 열원측 감압장치와 상기 이용측 감압장치 사이의 냉매 배관과 상기 냉매 저장용기를 접속 및 분리 가능한 고압저온 냉매 접속배관과, 상기 냉매 저장용기와 상기 압축기 흡입측을 접속 및 분리 가능한 저압저온 냉매 접속배관을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이용측 감압장치와 상기 열원측 감압장치를 접속하는 배관 내를 흐르는 냉매의 온도를 조절하는 온도 조절용 열교환부를 마련한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 17항에 있어서,상기 온도 조절용 열교환부는, 상기 냉동 사이클의 냉매 배관과 상기 냉매량 조정 회로의 접속부보다 상류측에 마련되고, 상기 접속부보다 상류측을 흐르는 냉매와 그 냉매의 일부를 분기하여 감압한 저온 냉매를 열교환함으로써 상기 접속부를 흐르는 냉매의 온도를 조절하도록 구성한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치
- 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,상기 냉매량 조정 회로는, 상기 냉매 저장용기와 상기 압축기 토출측을 접속 및 분리 가능한 고압고온 냉매 접속배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 19항에 있어서,상기 냉매량 제어 수단은, 상기 방열기가 되는 열교환기에 존재하는 냉매량이 적은 경우에 상기 냉매 저장용기에 밀도가 작은 냉매가 격납되도록 상기 고압저온 냉매 접속배관을 분리하여 상기 고압고온 냉매 접속배관 또는 상기 저압저온 냉 매 접속배관을 접속하고,상기 방열기가 되는 열교환기에 존재하는 냉매량이 많은 경우에 상기 냉매 저장용기에 밀도가 큰 냉매가 격납되도록 상기 고압저온 냉매 접속배관 또는 상기 고압고온 냉매 접속배관을 접속하고 상기 저압저온 냉매 접속배관을 분리하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기, 상기 열원측 감압장치, 상기 열원측 열교환기, 상기 냉매 저장용기를 실외기에 격납하고, 상기 이용측 열교환기와 상기 이용측 감압장치를 실내기에 격납하고, 상기 실내기와 상기 실외기 사이를 냉매 배관으로 접속한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,냉매로서 이산화탄소를 이용하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치.
- 압축기, 방열기, 감압장치, 증발기에 냉매를 순환시켜서 냉동 사이클을 구성하고, 상기 압축기 토출측부터 상기 감압장치 입구까지의 고압측을 임계압력 이상, 상기 감압장치 출구부터 상기 압축기 입구까지의 저압측을 임계압력보다 낮은 압력으로 운전하여 상기 증발기 또는 상기 방열기로 냉동공조를 행하는 냉동공조 스텝과,상기 증발기 출구의 과열도를 소정치가 되도록 제어하는 과열도 제어 스텝과, 상기 냉동 사이클에 접속 분리 가능한 냉매 저장 수단에 잉여의 냉매를 저장함으로써 상기 방열기에 존재하는 냉매량을 조정하는 냉매량 제어 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 23항에 있어서,상기 과열도 제어 스텝에서 행하는 상기 증발기 출구의 과열도 제어의 시간 간격을, 상기 냉매량 제어 스텝에서 행하는 냉매량 조정 제어의 시간 간격보다 짧은 시간 간격으로 하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 23항 또는 제 24항에 있어서,상기 방열기에서 필요로 하는 온열량을 얻을 수 있도록 고압 목표치 및 방열기 출구 냉매 온도 목표치를 설정하는 목표 설정 스텝과, 순환하는 냉매의 고압치가 상기 고압 목표치가 되도록 상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어 스텝을 구비하고, 상기 냉매량 제어 스텝은, 순환하는 상기 냉매의 방열기 출구 냉매 온도가 상기 방열기 출구 냉매 온도 목표치가 되도록 냉매량을 조정하여 상기 방열기에서 온열을 공급 이용하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 23항 또는 제 24항에 있어서,고압 목표치를 설정하는 목표 설정 스텝을 구비하고, 상기 냉매량 제어 스텝 은, 순환하는 냉매의 고압치가 상기 고압 목표치가 되도록 냉매량을 조정하여 상기 증발기에서 냉열을 공급 이용하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 26항에 있어서,상기 순환하는 냉매의 저압치가 소정치가 되도록 상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 26항에 있어서,상기 증발기에서 필요로 하는 냉열량을 얻을 수 있도록 상기 압축기를 용량 제어하는 압축기 제어 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 제 25항 또는 제 27항 또는 제 28항 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기 제어 스텝에서 행하는 압축기의 용량 제어의 시간 간격을, 상기 냉매량 제어 스텝에서 행하는 냉매량 조정 제어의 시간 간격보다 짧은 시간 간격으로 하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 운전 제어 방법.
- 압축기, 방열기, 감압장치, 증발기에 냉매를 순환시켜서 상기 증발기 또는 상기 방열기로 냉동공조를 행할 때에, 상기 압축기의 토출구로부터 상기 방열기 입구까지의 냉매 배관에 흐르는 고압고온 냉매를 냉매 저장용기로 유입시켜서 상기 고압고온 냉매를 상기 냉매 저장용기에 저장하는 고압고온 냉매 저장 스텝과,상기 방열기 출구부터 상기 감압장치 입구까지의 냉매 배관에 흐르는 고압저온 냉매를 상기 냉매 저장용기로 유입시켜서 상기 고압저온 냉매를 상기 냉매 저장용기에 저장하는 고압저온 냉매 저장 스텝과, 상기 냉매 저장용기에 저장한 고압 냉매를 상기 압축기의 흡입측으로 유출시키는 저압저온 냉매 저장 스텝을 구비하고, 상기 냉매 저장용기에 밀도가 다른 냉매를 저장함으로써 순환하는 상기 냉매의 량을 조정하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 냉매량 제어 방법.
- 제 30항에 있어서,순환하는 상기 냉매의 고압측을 임계압력 영역으로 하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 냉매량 제어 방법.
- 제 30항 또는 제 31항에 있어서,상기 고압고온 냉매 저장 스텝에서 상기 냉매 저장용기에 저장하는 고압고온 냉매량과, 상기 고압저온 냉매 저장 스텝에서 상기 냉매 저장용기에 저장하는 고압저온 냉매량의 비율을 변화시킴으로써, 상기 냉매 저장용기에 저장하는 냉매의 밀도를 연속적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 냉매량 제어 방법.
- 제 30항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서,냉동 공조장치의 시운전시에, 고압저온 냉매를 상기 냉매 저장용기에 저장하는 상기 고압저온 냉매 저장 스텝으로 운전을 행하고, 순환하는 냉매의 고압치와 고압 목표치의 비교, 또는 방열기 출구 냉매 온도와 방열기 출구 냉매 온도 목표치의 비교를 행하고, 충전 냉매량 부족을 판정하는 충전 냉매량 부족 판정 스텝과,저압저온 냉매를 상기 냉매 저장용기에 저장하는 상기 저압저온 냉매 저장 스텝으로 운전을 행하고, 순환하는 냉매의 고압치와 고압 목표치의 비교, 또는 방열기 출구 냉매 온도와 방열기 출구 냉매 온도 목표치의 비교를 행하고, 충전 냉매량 과잉을 판정하는 충전 냉매량 과잉 판정 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공조장치의 냉매량 제어 방법.
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