KR20220006029A - Refrigerant condition detection device, refrigerant condition detection method and temperature control system - Google Patents
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Abstract
[과제]실시 형태에 관한 냉매 상태 검지 장치(40A)는, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 가지는 냉동 회로에서 상기 응축기로부터 유출되는 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득하는 온도 정보 취득부(41)와, 온도 정보 취득부(41)에서 취득한 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 상기 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정부(42)를 구비한다. [Problem] The refrigerant state detection device 40A according to the embodiment acquires the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser in a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, and cools the refrigerant in the condenser The temperature information acquisition unit 41 that acquires the temperature of the cooling fluid before cooling the refrigerant, and the difference between the temperature of the refrigerant obtained by the temperature information acquisition unit 41 and the temperature of the cooling fluid and a refrigerant state determination unit 42 that determines that a leak or shortage of the refrigerant is occurring when the threshold value is exceeded.
Description
본 발명은, 냉매 상태 검지 장치, 냉매 상태 검지 방법 및 온조(溫調, 온도 조절) 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a refrigerant state detection device, a refrigerant state detection method, and a temperature control system.
냉동 회로에서 냉매가 리크(leak)되어, 냉매에 부족이 생긴 경우에는, 냉동 능력의 저하 등의 문제가 생길 수 있기 때문에, 시급하게 어떠한 대책을 취하는 것이 바람직하다. If the refrigerant leaks in the refrigerating circuit and the refrigerant is insufficient, problems such as a decrease in refrigerating capacity may occur. Therefore, it is desirable to take some countermeasures urgently.
냉매 리크를 검지하는 기술은 종래부터 여러 가지 제안되고 있다. 예를 들면 JP2016-121867A에는, 압축기 흡입 압력, 증발기 압력, 압축기 토출 압력, 응축기 압력, 압축기 흡입 온도, 증발기 출구 온도, 압축기 토출 온도, 응축기 입구 온도 등을 검지하고, 이들 검지한 값을 파라미터로 하여 냉매 리크를 검지하는 기술이 개시되어 있다. 또 WO2017/175300에는, 외부에 리크된 냉매를 검지하는 냉매 검지 장치를 공기 조화 장치의 실내기에 마련하는 기술이 개시되어 있다. Various techniques for detecting a refrigerant leak have been conventionally proposed. For example, in JP2016-121867A, compressor suction pressure, evaporator pressure, compressor discharge pressure, condenser pressure, compressor suction temperature, evaporator outlet temperature, compressor discharge temperature, condenser inlet temperature, etc. are detected, and these detected values are used as parameters. A technique for detecting a refrigerant leak is disclosed. Further, WO2017/175300 discloses a technique for providing a refrigerant detecting device for detecting a refrigerant leaking to the outside in an indoor unit of an air conditioner.
그렇지만 JP2016-121867A의 기술은, 압력, 온도 등을 검지하기 위해서 많은 센서가 필요하고, 냉매 리크의 판단에 사용하는 파라미터도 많다. 또 WO2017/175300의 기술은, 외부로 누출된 냉매를 냉매 검지 장치에서 직접적으로 검지하기 때문에, 냉매 검지 장치로부터 떨어진 위치에서 누출된 냉매를 검지하는 것은 곤란하여, 냉매의 부족을 적확(的確)하게 검지할 수 있다고는 말하기 어렵다. However, the technology of JP2016-121867A requires many sensors to detect pressure, temperature, etc., and there are many parameters used for judging refrigerant leakage. Further, since the technique of WO2017/175300 directly detects the refrigerant leaking to the outside by the refrigerant detecting device, it is difficult to detect the leaked refrigerant at a location away from the refrigerant detecting device, so that the shortage of refrigerant is accurately detected It is difficult to say that it can be detected.
본 건 발명자는 상술과 같은 공지 기술을 감안하여, 최대한 간이하게 냉매의 리크 또는 냉매의 부족을 적확하게 검지하는 것을 실현할 수 있도록 예의 연구를 행했다. 그리고, 냉매가 부족한 상황하에서는, 응축기의 출구 온도가, 냉매가 부족하지 않은 경우의 출구 온도에 비해 높아지는 것을 찾아냈다. 그리고, 이 현상은, 냉매가 부족했을 때에는 응축기에서 응축되는 냉매의 응축량이 예정 또는 기대되는 응축량보다도 적게 되어, 기체인 채의 고온의 냉매가 응축기 출구로부터 그 하류측의 배관에 섞이기 쉽게 됨으로써 생기는 것을 찾아냈다. The inventor of the present invention has conducted intensive research in order to realize the accurate detection of refrigerant leaks or refrigerant shortages as simply as possible in view of the above known techniques. And it discovered that the outlet temperature of a condenser becomes high compared with the outlet temperature in the case where a refrigerant|coolant is not running short under the refrigerant|coolant shortage condition. And, when the refrigerant is insufficient, the amount of condensed refrigerant condensed in the condenser becomes smaller than the expected or expected condensing amount, and the high-temperature refrigerant as a gas is easily mixed with the pipe downstream from the condenser outlet. found what was happening.
본 발명은 상기 지견(知見)에 근거하여 이루어진 것이며, 냉동 회로에서의 냉매의 리크 또는 부족을 간이하게 또한 적확하게 검지할 수 있는 냉매 상태 검지 장치, 냉매 상태 검지 방법 및 온조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made based on the above findings, and an object of the present invention is to provide a refrigerant state detection device, a refrigerant state detection method, and a temperature control system capable of simply and accurately detecting a refrigerant leak or shortage in a refrigeration circuit. do it with
본 발명에 관한 냉매 상태 검지 장치는, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 가지는 냉동 회로에서 상기 응축기로부터 유출되는 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득하는 온도 정보 취득부와, 상기 온도 정보 취득부에서 취득한 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 상기 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정부를 구비한다. The refrigerant state detection device according to the present invention obtains the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser in a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, and provides a cooling fluid for cooling the refrigerant in the condenser. When the difference between the temperature information acquisition unit for acquiring the temperature before cooling the refrigerant, and the temperature of the refrigerant acquired by the temperature information acquisition unit and the temperature of the cooling fluid exceeds a previously recorded threshold value, the refrigerant and a refrigerant state determination unit that determines that a leak or shortage of
상기 응축기는 액냉식(液冷式)의 열교환기이며, 상기 냉각용 유체는 액체라도 좋다. The condenser is a liquid cooling type heat exchanger, and the cooling fluid may be a liquid.
상기 응축기는, 제1 응축부와, 상기 제1 응축부로부터 유출되는 상기 냉매를 응축하는 제2 응축부를 가지며, 상기 온도 정보 취득부는, 상기 제2 응축부로부터 유출되는 상기 냉매의 온도와, 상기 제2 응축부에서 상기 냉매를 냉각하는 상기 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득해도 괜찮다. The condenser has a first condensing unit and a second condensing unit condensing the refrigerant flowing out from the first condensing unit, and the temperature information acquiring unit includes: a temperature of the refrigerant flowing out from the second condensing unit; You may acquire the temperature before cooling the said refrigerant|coolant of the said cooling fluid which cools the said refrigerant|coolant by a 2nd condensing part.
본 발명에 관한 냉매 상태 검지 방법은, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 가지는 냉동 회로에서 상기 응축기로부터 유출되는 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득하는 온도 정보 취득 공정과, 상기 온도 정보 취득 공정에서 취득한 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 상기 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정 공정을 구비한다. In the refrigerant state detection method according to the present invention, while acquiring the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser in a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, the cooling fluid for cooling the refrigerant in the condenser When the difference between the temperature information acquisition step of acquiring the temperature before cooling the coolant and the temperature of the coolant acquired in the temperature information acquisition step and the temperature of the cooling fluid exceeds a previously recorded threshold, the coolant and a refrigerant state determination step of judging that leakage or shortage of
본 발명에 관한 냉매 상태 검지 방법은, 상기 응축기로부터 유출되는 상기 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 상기 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득한 경우에, 취득한 각 온도의 차이가 상기 문턱값 이하가 되는 상기 냉동 회로의 운전을 실시 가능하게 하는 소정량의 상기 냉매를, 상기 냉동 회로에 충전하는 충전 공정을 더 구비하며, 상기 충전 공정 후에 행하는 상기 온도 정보 취득 공정 및 상기 냉매 상태 판정 공정에 의해, 상기 냉매의 리크 또는 부족을 판정해도 괜찮다. In the refrigerant state detection method according to the present invention, when the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser is obtained and the temperature before cooling the refrigerant of the cooling fluid that cools the refrigerant in the condenser is obtained, and a charging step of charging the refrigerating circuit with a predetermined amount of the refrigerant that enables operation of the refrigerating circuit to be performed such that the difference between the obtained temperatures is equal to or less than the threshold, the temperature information performed after the recharging step You may determine the leak or shortage of the said refrigerant|coolant by an acquisition process and the said refrigerant|coolant state determination process.
상기 충전 공정 후의 상기 냉동 회로의 운전시에, 상기 냉동 회로는, 상기 응축기에서 응축되는 상기 냉매가 상기 응축기의 출구를 덮은 상태가 되도록 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각해도 괜찮다. During operation of the refrigerating circuit after the charging step, the refrigerating circuit may cool the refrigerant in the condenser so that the refrigerant condensed in the condenser covers the outlet of the condenser.
본 발명에 관한 온조 시스템은, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 가지는 냉동 회로와, 상기의 냉매 상태 검지 장치를 구비한다. A temperature control system according to the present invention includes a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, and the refrigerant state detection device.
상기 냉동 회로는, 소정량의 상기 냉매가 충전된 경우에, 상기 냉매 상태 검지 장치가 취득하는 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 상기 문턱값 이하가 되는 운전을 실시 가능하게 되도록 구성되어도 괜찮다. The refrigeration circuit enables an operation in which a difference between a temperature of the refrigerant obtained by the refrigerant state detection device and a temperature of the cooling fluid is equal to or less than the threshold value when a predetermined amount of the refrigerant is charged. It is ok if it is configured as much as possible.
상기 냉동 회로는, 상기 소정량의 상기 냉매가 충전된 경우에, 상기 응축기에서 응축되는 상기 냉매가 상기 응축기의 출구를 덮은 상태가 되도록 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 것이 가능하게 되어 있어도 괜찮다. The refrigeration circuit may be capable of cooling the refrigerant in the condenser so that the refrigerant condensed in the condenser covers an outlet of the condenser when the refrigerant in the predetermined amount is charged.
본 발명에 관한 온조 시스템은, 상기 증발기에 의해서 온조되는 유체를 통류(通流)시키는 유체 통류 장치를 더 구비해도 괜찮다. The temperature control system according to the present invention may further include a fluid flow device for passing a fluid temperature-controlled by the evaporator.
본 발명에 의하면, 냉동 회로에서의 냉매의 리크 또는 부족을 간이하게 또한 적확하게 검지할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the leak or lack of refrigerant|coolant in a refrigeration circuit can be detected simply and accurately.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 온조 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1에 나타내는 온조 시스템의 냉동 회로에 마련되는 응축기의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 도 1에 나타내는 온조 시스템의 냉동 회로에 마련되는 응축기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 온조 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 온조 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the schematic structure of the temperature control system which concerns on 1st Embodiment of this invention.
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of a condenser provided in a refrigeration circuit of the temperature control system shown in FIG. 1 .
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of a condenser provided in a refrigeration circuit of the temperature control system shown in FIG. 1 .
3 is a diagram showing a schematic configuration of a temperature control system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a schematic configuration of a temperature control system according to a third embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 각 실시 형태에 대해서 설명한다. Hereinafter, each embodiment of this invention is demonstrated.
(제1 실시 형태)(First embodiment)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 온조 시스템(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 관한 온조 시스템(1)은, 냉동 회로(10)와, 제1 냉각용 유체 통류 장치(21)와, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)와, 온조 대상 유체 통류 장치(30)와, 컨트롤러(40)를 구비하고 있다. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
냉동 회로(10)는, 압축기(11), 응축기(12), 리시버 탱크(13), 팽창 밸브(14) 및 증발기(15)를 가진다. 압축기(11), 응축기(12), 리시버 탱크(13), 팽창 밸브(14) 및 증발기(15)는 냉매를 이 순서로 순환시키도록 배관 부재에 의해 접속되어 있다. The refrigerating
압축기(11)는, 증발기(15)로부터 유출된 저온 또한 저압의 기체의 상태의 냉매를 압축하고 고온 또한 고압의 기체의 상태로 하여, 응축기(12)에 공급한다. 응축기(12)는, 압축기(11)에서 압축된 냉매를 냉각용 유체에 의해서 냉각하여 응축하고, 소정의 냉각 온도의 고압의 액체의 상태로 한다. The compressor (11) compresses the refrigerant in a gaseous state of low temperature and low pressure flowing out from the evaporator (15) and supplies it to the condenser (12) in a state of high temperature and high pressure gas. The
본 실시 형태에서는 응축기(12)가, 제1 응축부(121)와, 제1 응축부(121)로부터 유출되는 냉매를 응축하는 제2 응축부(122)를 가지고 있다. 제1 응축부(121)를 통과하는 냉매는, 제1 냉각용 유체 통류 장치(21)가 제1 응축부(121)에 공급하는 제1 냉각용 유체에 의해서 냉각된다. 제2 응축부(122)를 통과하는 냉매는, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)가 제2 응축부(122)에 공급하는 제2 냉각용 유체에 의해서 냉각된다. In the present embodiment, the
제1 응축부(121) 및 제2 응축부(122)는 각각 액냉식(液冷式)의 열교환기, 구체적으로는 플레이트식 열교환기로 구성된다. 다만, 제1 응축부(121) 및 제2 응축부(122)는 공냉식(空冷式)의 열교환기로 구성되어도 괜찮다. The
리시버 탱크(13)는, 응축기(12)에서 응축되어 액체가 된 냉매를 받아 들여 저류(貯留)하고, 리시버 탱크(13)에 저류된 냉매는 팽창 밸브(14)측으로 흐른다. 팽창 밸브(14)는, 리시버 탱크(13)로부터 공급된 냉매를 팽창시키는 것에 의해 감압시키고, 저온 또한 저압의 액체 상태 또는 기액(氣液) 혼합 상태로 하여, 증발기(15)에 공급한다. 증발기(15)는, 본 실시 형태에서, 공급된 냉매와 온조 대상 유체 통류 장치(30)가 통류시키는 온조 대상 유체를 열교환시키도록 되어 있다. 온조 대상 유체와 열교환한 냉매는, 저온 또한 저압의 기체의 상태되어 증발기(15)로부터 유출하여 다시 압축기(11)에서 압축된다. The
제1 냉각용 유체 통류 장치(21)는, 제1 응축부(121)에 제1 냉각용 유체를 공급하고, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)는, 제2 응축부(122)에 제2 냉각용 유체를 공급한다. 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 제1 응축부(121) 및 제2 응축부(122)가 액냉식의 열교환기로 구성되기 때문에, 제1 냉각용 유체 및 제2 냉각용 유체로서 액체가 이용된다. The first cooling fluid flow-through
액체인 제1 냉각용 유체 및 제2 냉각용 유체는 물이라도 좋고, 그 외의 유체라도 좋다. 제1 응축부(121) 및 제2 응축부(122)가 공냉식의 열교환기로 구성되는 경우에는, 제1 냉각용 유체 및 제2 냉각용 유체는 공기라도 괜찮다. The liquid 1st fluid for cooling and the fluid for 2nd cooling may be water, and other fluids may be sufficient as them. When the 1st condensing
본 실시 형태에서는, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)가 펌프(22A)를 가지며, 펌프(22A)의 구동력을 제어함으로써, 제2 응축부(122)에 공급되는 제2 냉각용 유체의 유량을 조정할 수 있다. 이것에 의해, 제2 응축부(122)에서의 냉매의 냉각량을 조정할 수 있다. In this embodiment, the 2nd fluid flow-through
온조 대상 유체 통류 장치(30)는, 상술한 바와 같이 증발기(15)에서 냉매와 열교환을 행하는 온조 대상 유체를 통류시킨다. 온조 대상 유체 통류 장치(30)가 통류시키는 온조 대상 유체는 기체라도 좋고, 액체라도 좋다. As described above, the temperature-controlled
온조 대상 유체는 기체인 경우, 온조 대상 유체 통류 장치(30)는 팬 등으로 구성될 수 있다. 또 온조 대상 유체는 액체인 경우, 온조 대상 유체 통류 장치(30)는, 액체의 유로나 액체를 통류시키기 위한 펌프 등으로 구성될 수 있다. When the temperature-controlled fluid is a gas, the temperature-controlled
또 냉동 회로(10)에는, 제2 응축부(122)로부터 유출되는 냉매의 온도를 검지하는 냉매 온도 센서(16)와, 제2 응축부(122)로부터 유출되는 냉매의 압력을 검지하는 냉매 압력 센서(17)가 마련되어 있다. 상세하게는, 냉매 온도 센서(16)는, 제2 응축부(122)로부터 유출되고 리시버 탱크(13)에 유입되기 전의 냉매의 온도를 검지한다. 환언하면, 냉매 온도 센서(16)는, 제2 응축부(122)의 출구에 접속된 배관 부재의 내부의 온도를 검지한다. 냉매 압력 센서(17)는 제2 응축부(122)로부터 유출되고 리시버 탱크(13)에 유입되기 전의 냉매의 압력을 검지한다. 환언하면, 냉매 압력 센서(17)는, 제2 응축부(122)의 출구에 접속된 배관 부재의 내부의 압력을 검지한다. Further, in the refrigerating
또 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)에는, 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 마련되어 있다. 냉각용 유체 온도 센서(22B)는, 제2 응축부(122)에서 냉매를 냉각하기 전의 제2 냉각용 유체의 온도를 검지한다. 환언하면, 냉각용 유체 온도 센서(22B)는, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)에서 제2 냉각용 유체를 통류시키는 배관 부재에서의 제2 응축부(122)의 상류측의 부분의 내부의 온도를 검지한다. Moreover, the
또 컨트롤러(40)는, 냉동 회로(10)의 각 부, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 펌프(22A) 등의 동작을 제어할 수 있음과 아울러, 상술한 각종 센서(16, 17, 22B)로부터의 정보를 취득하는 것이 가능하게 되어 있다. 컨트롤러(40)는, 예를 들면 CPU, ROM, RAM 등을 구비하는 컴퓨터로 구성되며, 기억된 프로그램에 따라서 상기 각 부의 동작을 제어해도 괜찮다. Moreover, the
컨트롤러(40)는, 온도 정보 취득부(41)와, 냉매 상태 판정부(42)와, 동작 제어부(43)와, 출력부(44)를 가진다. The
온도 정보 취득부(41)는, 응축기(12)의 제2 응축부(122)로부터 유출되는 냉매의 온도를 냉매 온도 센서(16)로부터 취득함과 아울러, 제2 응축부(122)에서 냉매를 냉각하기 전의 제2 냉각용 유체의 온도를 냉각용 유체 온도 센서(22B)로부터 취득한다. The temperature
냉매 상태 판정부(42)는, 온도 정보 취득부(41)에서 취득한 냉매의 온도와 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이가, 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정한다. 여기서, 온도 정보 취득부(41) 및 냉매 상태 판정부(42)는 냉매 상태 검지 장치(40A)를 구성하고 있다. The refrigerant
동작 제어부(43)는, 냉동 회로(10)의 각 부, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 펌프(22A) 등의 동작을 제어하도록 되어 있다. The
출력부(44)는, 냉매 상태 판정부(42)가 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 경우에, 도시하지 않은 표시 장치 상에 경고를 표시하도록 되어 있다. The
이하, 본 실시 형태에서의 냉매 상태 검지 장치(40A)에 의한 냉매의 리크 또는 부족의 판정의 흐름을 설명한다. Hereinafter, the flow of refrigerant leak or shortage determination by the refrigerant|coolant
우선은, 제2 응축부(122)의 구조와, 냉동 회로(10)의 운전 중의 제2 응축부(122)의 내부의 상태를 설명한다. 도 2a 및 도 2b는, 플레이트식 열교환기로 구성된 제2 응축부(122)의 개략적인 단면도이다. 도 2a에 나타내는 바와 같이, 제2 응축부(122)는, 서로 이웃하는 플레이트 부재(122A)의 사이에 상기 냉매 또는 제2 냉각용 유체를 통류시키기 위한 유로가 형성되도록 적층된 복수의 플레이트 부재(122A)를 가지며, 복수의 플레이트 부재(122A)는, 그 적층 방향으로 냉매용의 유로(122B)와 제2 냉각용 유체용의 유로(122C)를 교호로 늘어놓아 형성하고 있다. First, the structure of the
복수의 플레이트 부재(122A)의 적층 방향의 일방측의 단부에 위치하는 플레이트 부재(122A)에는, 냉매 입구부(122D)와 냉매 출구부(122E)가 접속되어 있고, 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 냉매는 냉매 입구부(122D)로부터 냉매용의 유로(122B)로 흘러, 냉매 출구부(122E)로부터 유출된다. 냉매 입구부(122D)와 냉매 출구부(122E)는 적층 방향에 직교하는 방향에서 서로 떨어져 배치되어 있고, 본 실시 형태에서는, 상하 방향에서, 냉매 입구부(122D)가 냉매 출구부(122E)보다도 상측에 위치하도록 제2 응축부(122)가 배치되어 있다. 또, 냉매 입구부(122D)는, 제1 응축부(121)와 제2 응축부(122)를 접속하는 배관 부재의 일부라도 좋고, 이 배관 부재와는 다른 부재라도 좋다. 마찬가지로, 냉매 출구부(122E)는, 제2 응축부(122)와 리시버 탱크(13)를 접속하는 관 부재의 일부라도 좋고, 이 배관 부재와는 다른 부재라도 좋다. A
한편, 도시는 생략하지만, 적층 방향의 일방측의 단부에 위치하는 플레이트 부재(122A)에는, 제2 냉각용 유체 입구부 및 제2 냉각용 유체 출구부도 접속되어 있고, 해칭을 붙인 화살표에 나타내는 바와 같이, 제2 냉각용 유체는 제2 냉각용 유체 입구부로부터 제2 냉각용 유체용의 유로(122C)로 흘러, 제2 냉각용 유체 출구부로부터 유출된다. On the other hand, although not illustrated, a second cooling fluid inlet and a second cooling fluid outlet are also connected to the
제2 냉각용 유체 입구부 및 제2 냉각용 유체 출구부도 적층 방향에 직교하는 방향으로 서로 떨어져 배치되어 있지만, 제2 냉각용 유체 입구부는, 적층 방향에 직교하는 방향에서 냉매 출구부(122E)와 동일측에 마련되고, 제2 냉각용 유체 출구부는, 적층 방향에 직교하는 방향에서 냉매 입구부(122D)와 동일측에 마련된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 상하 방향에서, 제2 냉각용 유체 출구부가 제2 냉각용 유체 입구부보다도 상측에 위치한다. 또, 제2 냉각용 유체 입구부가 적층 방향에 직교하는 방향에서 냉매 입구부(122D)와 동일측에 마련되어도 좋고, 제2 냉각용 유체 출구부가 적층 방향에 직교하는 방향에서 냉매 출구부(122E)와 동일측에 마련되어도 괜찮다. The second cooling fluid inlet and the second cooling fluid outlet are also disposed apart from each other in a direction orthogonal to the stacking direction, but the second cooling fluid inlet includes the
그런데, 도 2a에 나타낸 부호 LM은, 제2 냉각용 유체에 의해서 응축되어 제2 응축부(122)의 저측에 모인 액체 상태의 냉매를 나타낸다. 도 2a에서는, 액체의 냉매(LM)의 액면(液面) 높이가 냉매 출구부(122E)의 상단을 넘고 있고, 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태로 되어 있다. By the way, the code|symbol LM shown in FIG. 2A shows the refrigerant|coolant in a liquid state condensed by the 2nd cooling fluid and collected at the bottom of the 2nd condensing
본 실시 형태에서는, 컨트롤러(40)의 동작 제어부(43)가 냉매 압력 센서(17)로부터의 냉매의 압력값에 따라 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 펌프(22A)를 제어함으로써, 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태를 형성한다. In the present embodiment, the
상세하게는, 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 냉각량이 작고 냉매가 충분히 응축되지 않는 경우에는, 제2 응축부(122)의 저측에 모이는 냉매(LM)의 액면 높이가 냉매 출구부(122E)의 상단을 넘지 않고, 냉매 출구부(122E)에 기체의 상태의 냉매가 진입되는 경우가 있다. 이 때, 냉매 압력 센서(17)가 검지하는 냉매의 압력값은, 냉매 출구부(122E)가 액체의 냉매로 채워지는 경우에 비해 커진다. 따라서, 예를 들면, 냉매 출구부(122E)가 액체의 냉매로 채워지는 경우에 냉매 압력 센서(17)가 검지하는 압력값을 문턱값으로 정한 다음, 냉매 압력 센서(17)로부터의 냉매의 압력값에 따라 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 펌프(22A)를 제어함으로써, 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태를 형성할 수 있다. Specifically, when the cooling amount of the second cooling fluid flow-through
상술한 바와 같이 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태일 때에는, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와, 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 냉매 냉각 전의 온도와의 차이는 작은 값이 되고, 이상적으로는 동일 온도가 된다. 이와 같이 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이가 작은 값이 될 때에는, 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태가 되는 정상적인 운전이 행해지고 또한 냉동 회로(10)에 적정한 소정량의 냉매가 충전되어 있는 상태로 되어 있다고 말할 수 있다. 이러한 소정량의 냉매는, 냉동 회로(10)의 사이즈나 요구되는 냉동 능력을 고려하여, 계산이나 검증을 통해 정할 수 있다. As described above, when the liquid coolant LM covers the
한편으로, 상술한 바와 같이 액체의 냉매(LM)가 냉매 출구부(122E)를 덮은 상태가 되는 제2 냉각용 유체 통류 장치(22)의 냉각량의 제어를 실시하고 있는 것에 상관없이, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 제2 응축부(122)의 저측에 모이는 냉매(LM)의 액면 높이가 냉매 출구부(122E)의 상단을 넘지 않는 경우에는, 냉매 리크등에 의해 냉동 회로(10) 중의 냉매가 부족한 상태로 간주할 수 있다. 이 경우, 냉매 출구부(122E)에 기체의 상태의 냉매가 진입하고, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도가, 냉매 출구부(122E)가 액체의 냉매로 채워지는 경우에 비해 커진다. 그 결과, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이가 큰 값이 된다. On the other hand, irrespective of whether the cooling amount of the second cooling fluid flow-through
본 건 발명자는, 상술한 바와 같이 냉동 회로(10)로부터 냉매가 리크 또는 부족한 경우에는, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이가 커지는 것을 찾아내고, 이 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 검지 장치(40A)를 채용하기에 이르렀다. The inventor of the present invention, as described above, when the refrigerant leaks or runs short from the
본 건 발명자는 예의 연구를 통하여, 상기 냉매 리크 또는 부족의 판정을 위한 문턱값은 2℃ 이상인 것이 바람직하고, 2℃ 이상 6℃ 이하가 보다 바람직하고, 2℃ 이상 4℃ 이하가 더 바람직한 것을 지견(知見)했다. 이러한 범위로 상기 문턱값을 설정함으로써, 냉매 리크 또는 부족의 판정 정밀도가 향상된다. The present inventor found that, through intensive research, the threshold for the determination of the refrigerant leak or shortage is preferably 2°C or more, more preferably 2°C or more and 6°C or less, and more preferably 2°C or more and 4°C or less. (know) By setting the threshold value in such a range, the determination accuracy of refrigerant leak or shortage is improved.
상기 냉매 리크 또는 부족의 판정에서는, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이의 이동 평균값을 산출하고, 이 이동 평균값을 상기 문턱값와 비교해도 괜찮다. 이동 평균값은, 3초 이상의 검지 기간에서의 3점 이상의 검지점에서의, 냉매 온도 센서(16)가 검지하는 냉매의 온도와 냉각용 유체 온도 센서(22B)가 검지하는 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이를 이용하여 계산해도 괜찮다. 이동 평균값을 이용한 경우에는, 센서에서의 노이즈의 영향을 억제함으로써 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다. In the determination of the refrigerant leak or shortage, a moving average value of the difference between the temperature of the refrigerant detected by the
이상으로 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는 냉동 회로(10)에 냉매 상태 검지 장치(40A)가 마련된다. 그리고, 냉매 상태 검지 장치(40A)는, 제2 응축부(122)로부터 유출되는 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 제2 응축부(122)에서 냉매를 냉각하는 제2 냉각용 유체의 냉매 냉각 전의 온도를 취득하는 온도 정보 취득부(41)와, 온도 정보 취득부(41)에서 취득한 냉매의 온도와 제2 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정부(42)를 구비한다. As described above, in the present embodiment, the refrigerant
이러한 냉매 상태 검지 장치(40A)에서는, 냉매의 리크 또는 부족의 판정에 이용하는 파라미터의 수가 억제된다. 또, 판정의 파라미터로서 온도를 이용함으로서, 냉매의 리크 또는 부족의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 냉동 회로(10)내에서의 냉매의 온도를 검지하는 경우에는, 압력을 검지하는 경우와 비교하여 급격한 변동이나 노이즈의 검지가 억제된다. In such a refrigerant
따라서, 본 실시 형태에 의하면, 냉동 회로(10)에서의 냉매의 리크 또는 부족을 간이하게 또한 적확하게 검지할 수 있다. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to simply and accurately detect a leak or shortage of the refrigerant in the
(제2 실시 형태)(Second embodiment)
다음으로, 제2 실시 형태에 관한 온조 시스템(2)에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에서는, 제1 실시 형태에 대한 차이점만을 설명한다. Next, the
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 응축기(12)가 하나의 액냉식의 열교환기로 구성된다. 응축기(12)에는 냉각용 유체 통류 장치(20)가 통류시키는 냉각용 유체가 공급된다. 냉각용 유체 통류 장치(20)는, 냉각용 유체의 유량을 조정하는 펌프(22A)와, 냉각용 유체 온도 센서(22B)를 가진다. 냉각용 유체 온도 센서(22B)는, 냉각용 유체가 응축기(12)에서 냉매를 냉각하기 전의 냉각용 유체의 온도를 검지한다. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
냉매 상태 검지 장치(40A)에서는, 온도 정보 취득부(41)가, 응축기(12)로부터 유출되는 냉매의 온도를 냉매 온도 센서(16)로부터 취득함과 아울러, 응축기(12)에서 냉매를 냉각하기 전의 냉각용 유체의 온도를 냉각용 유체 온도 센서(22B)로부터 취득한다. 냉매 상태 판정부(42)는, 온도 정보 취득부(41)에서 취득한 냉매의 온도와 냉각용 유체의 온도와의 차이가, 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정한다. In the refrigerant
본 실시 형태에서도, 매우 간이한 구성으로 적확하게 냉매의 리크 또는 부족을 검지할 수 있다. Also in this embodiment, the leak or shortage of a refrigerant can be accurately detected with a very simple structure.
(제3 실시 형태)(Third embodiment)
다음으로, 제3 실시 형태에 관한 온조 시스템(3)에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에서는, 제1 및 제2 실시 형태에 대한 차이점만을 설명한다. Next, the
본 실시 형태에서는, 응축기(12)가 하나의 공냉식의 열교환기로 구성된다. 응축기(12)에는, 팬을 가지는 공냉 장치(24)가 팬의 구동에 의해서 통류시키는 기체인 냉각용 유체가 공급된다. 냉각용 유체는 공기라도 좋다. 공냉 장치(24)에 마련되는 냉각용 유체 온도 센서(22B)는, 응축기(12)에 공급되는 냉각용 유체의 온도를 검지한다. In this embodiment, the
냉매 상태 검지 장치(40A)에서는, 온도 정보 취득부(41)가, 응축기(12)로부터 유출되는 냉매의 온도를 냉매 온도 센서(16)로부터 취득함과 아울러, 응축기(12)에서 냉매를 냉각하기 전의 기체인 냉각용 유체의 온도를 냉각용 유체 온도 센서(22B)로부터 취득한다. 냉매 상태 판정부(42)는, 온도 정보 취득부(41)에서 취득한 냉매의 온도와 냉각용 유체의 온도와의 차이가, 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정한다. In the refrigerant
본 실시 형태에서도, 매우 간이한 구성으로 적확하게 냉매의 리크 또는 부족을 검지할 수 있다. Also in this embodiment, the leak or shortage of a refrigerant can be accurately detected with a very simple structure.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 상술의 실시 형태에는 각종의 변경을 가할 수 있다. 예를 들면, 상술의 각 실시 형태에서는, 냉동 회로(10)에 리시버 탱크(13)가 마련되지만, 냉동 회로(10)에 리시버 탱크(13)가 마련되지 않아도 좋다. As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to above-mentioned embodiment, A various change can be added to above-mentioned embodiment. For example, although the
Claims (10)
상기 온도 정보 취득부에서 취득한 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 상기 냉매의 리크(leak) 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정부를 구비하는 냉매 상태 검지 장치.A temperature at which the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser is obtained in a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, and the temperature before cooling the refrigerant of a cooling fluid that cools the refrigerant in the condenser. information acquisition unit;
When the difference between the temperature of the refrigerant acquired by the temperature information acquisition unit and the temperature of the cooling fluid exceeds a previously recorded threshold, it is determined that a leak or shortage of the refrigerant is occurring. Refrigerant state detection device provided with a part.
상기 응축기는 액냉식(液冷式)의 열교환기이며, 상기 냉각용 유체는 액체인 냉매 상태 검지 장치.The method according to claim 1,
The condenser is a liquid-cooled heat exchanger, and the cooling fluid is a liquid refrigerant state detection device.
상기 응축기는, 제1 응축부와, 상기 제1 응축부로부터 유출되는 상기 냉매를 응축하는 제2 응축부를 가지며,
상기 온도 정보 취득부는, 상기 제2 응축부로부터 유출되는 상기 냉매의 온도와, 상기 제2 응축부에서 상기 냉매를 냉각하는 상기 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득하는 냉매 상태 검지 장치.The method according to claim 1 or 2,
The condenser has a first condensing unit and a second condensing unit condensing the refrigerant flowing out from the first condensing unit,
The temperature information acquisition unit is configured to acquire a temperature of the refrigerant flowing out from the second condensing unit and a temperature before cooling the refrigerant of the cooling fluid that cools the refrigerant in the second condensing unit. .
상기 온도 정보 취득 공정에서 취득한 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 미리 기록된 문턱값을 초과한 경우에, 상기 냉매의 리크 또는 부족이 생기고 있다고 판정하는 냉매 상태 판정 공정을 구비하는 냉매 상태 검지 방법.A temperature at which the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser is obtained in a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, and the temperature before cooling the refrigerant of a cooling fluid that cools the refrigerant in the condenser. information acquisition process;
and a refrigerant state determination step of judging that a leak or shortage of the refrigerant has occurred when the difference between the temperature of the refrigerant acquired in the temperature information obtaining step and the temperature of the cooling fluid exceeds a previously recorded threshold value; Refrigerant condition detection method.
상기 응축기로부터 유출되는 상기 냉매의 온도를 취득함과 아울러, 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 상기 냉각용 유체의 상기 냉매를 냉각하기 전의 온도를 취득한 경우에, 취득한 각 온도의 차이가 상기 문턱값 이하가 되는 상기 냉동 회로의 운전을 실시 가능하게 하는 소정량의 상기 냉매를, 상기 냉동 회로에 충전하는 충전 공정을 더 구비하며,
상기 충전 공정 후에 행하는 상기 온도 정보 취득 공정 및 상기 냉매 상태 판정 공정에 의해, 상기 냉매의 리크 또는 부족을 판정하는 냉매 상태 검지 방법.5. The method according to claim 4,
When the temperature of the refrigerant flowing out from the condenser is obtained and the temperature before cooling the refrigerant of the cooling fluid that cools the refrigerant in the condenser is obtained, the difference between the obtained temperatures is equal to or less than the threshold value and a charging step of charging the refrigeration circuit with a predetermined amount of the refrigerant that makes it possible to operate the refrigeration circuit,
A refrigerant state detection method for determining a leak or a shortage of the refrigerant by the temperature information acquisition step and the refrigerant state determination step performed after the charging step.
상기 충전 공정 후의 상기 냉동 회로의 운전시에, 상기 냉동 회로는, 상기 응축기에서 응축되는 상기 냉매가 상기 응축기의 출구를 덮은 상태가 되도록 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 냉매 상태 검지 방법.6. The method of claim 5,
During operation of the refrigerating circuit after the charging process, the refrigerating circuit cools the refrigerant in the condenser so that the refrigerant condensed in the condenser covers an outlet of the condenser.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 냉매 상태 검지 장치를 구비하는 온조 시스템.a refrigeration circuit having a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator;
A temperature control system comprising the refrigerant state detection device according to any one of claims 1 to 3.
상기 냉동 회로는, 소정량의 상기 냉매가 충전된 경우에, 상기 냉매 상태 검지 장치가 취득하는 상기 냉매의 온도와 상기 냉각용 유체의 온도와의 차이가 상기 문턱값 이하가 되는 운전을 실시 가능하게 되도록 구성되어 있는 온조 시스템.8. The method of claim 7,
The refrigeration circuit enables an operation in which a difference between a temperature of the refrigerant obtained by the refrigerant state detection device and a temperature of the cooling fluid is equal to or less than the threshold value when a predetermined amount of the refrigerant is charged. The temperature control system is configured to be so.
상기 냉동 회로는, 상기 소정량의 상기 냉매가 충전된 경우에, 상기 응축기에서 응축되는 상기 냉매가 상기 응축기의 출구를 덮은 상태가 되도록 상기 응축기에서 상기 냉매를 냉각하는 것이 가능해지는 온조 시스템.9. The method of claim 8,
The refrigeration circuit may be configured to cool the refrigerant in the condenser so that the refrigerant condensed in the condenser covers an outlet of the condenser when the refrigerant in the predetermined amount is charged.
상기 증발기에 의해서 온조되는 유체를 통류(通流)시키는 유체 통류 장치를 더 구비하는 온조 시스템.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
The temperature control system further comprising a fluid flow device for passing the fluid temperature-controlled by the evaporator.
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