KR20090046224A - 공기조화기의 오일 회수장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기의 오일회수 장치 및 방법은 압축기, 압축기로부터 유출된 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기, 압축기 내의 오일유면을 감지하는 센서유닛 및 센서유닛을 통해 감지된 신호에 따라 압축기 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 오일분리기를 통해 분리된 오일에 대한 오일회수 운전이 수행되도록 제어하는 제어수단을 포함한다. 본 발명에 따르면 압축기 내의 윤활오일이 일정수위를 유지하도록 하여, 윤활오일의 부족으로 인해 압축기가 손상되는 것을 방지하며, 초음파 센서를 이용하여 압축기 내부의 오일유면에 따라 오일회수 운전이 제한적으로 수행되도록 함으로써, 오일회수 운전에 따른 운전효율이 증대되도록 하는 이점이 있다.

압축기, 오일분리기, 센서유닛, 오일유면, 최저 오일유면

Description

공기조화기의 오일 회수장치 및 방법{ Oil retrieving apparatus and method for multiple air-conditioner }

본 발명은 공기조화기의 오일 회수장치 및 방법에 관한 것으로서, 오일회수 운전이 제한적으로 수행되도록 함으로써 압축기 내의 오일유면이 적정수위를 유지하도록 하는 공기조화기의 오일 회수장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 공기조화기는 복수개의 실외기와 복수개의 실내기가 냉매배관을 통해 연결되며, 실외기는 연결된 다수 실내기의 부하에 대응하여 구동된다. 여기서, 실외기는 실내기로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 압축기를 포함하며, 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외열교환기를 한다.

이때, 압축기 내부에는 압축기가 원활하게 구동하기 위한 윤활오일이 구비되는데, 냉매를 토출하면서 오일이 함께 토출됨에 따라 압축기 내부의 오일은 적정 수위를 계속적으로 유지하지 못하게 되므로, 윤활오일이 일정량 이하가 되는 경우 압축기가 손상되는 문제가 있다.

이에, 압축기의 일단에 오일분리기를 구비하여, 토출된 냉매로부터 오일을 분리하여 압축기로 분리된 오일을 회수하게 되는데, 기존의 오일회수 동작은 일정시간 간격으로 수행된다. 그러나, 압축기 내부의 윤활오일이 일정량 이상을 유지하고 있음에도 불구하고 소정시간 이상이 경과되면 오일 회수운전이 수행되므로, 그 효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 압축기 내의 오일유면에 따라 오일회수 운전이 제한적으로 수행되도록 함으로써 압축기 내의 오일유면이 적정수위를 유지하도록 하는 공기조화기의 오일 회수장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 오일 회수장치는 압축기, 상기 압축기로부터 유출된 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기, 상기 압축기 내의 오일유면을 감지하는 센서유닛 및 상기 센서유닛을 통해 감지된 신호에 따라 상기 압축기 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 상기 오일분리기를 통해 분리된 오일에 대한 오일회수 운전이 수행되도록 제어하는 제어수단를 포함한다.

이때, 상기 센서유닛은 초음파 센서인 것으로 하며, 상기 압축기 외부에 직접 또는 간접적으로 부착된 것으로 한다. 또한 상기 센서유닛은 상기 압축기 내부의 오일에 대한 최저 유면 위치에 부착된 것으로 한다.

또한, 상기 오일분리기와 상기 압축기를 연결하는 모세관 및 상기 모세관의 소정 영역에 구비되어, 상기 오일분리기를 통해 상기 모세관으로 유입되는 오일의 흐름을 개폐시키는 밸브를 더 포함하며, 상기 제어수단은 상기 센서유닛을 통해 감지된 신호에 따라 상기 밸브의 온/오프 동작을 제어한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 오일 회수방법은 압축기 구동 시, 상기 압축기 내의 오일유면을 감지하는 단계 및 상기 압축기 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 상기 오일분리기를 통해 분리된 오일에 대한 오일회수 운전을 수행하는 단계를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 공기조화기의 오일회수 장치 및 방법은 압축기 내의 윤활오일이 일정수위를 유지하도록 하여, 윤활오일의 부족으로 인해 압축기가 손상되는 것을 방지하는 이점이 있다.

또한, 초음파 센서를 이용하여 압축기 내부의 오일유면에 따라 오일회수 운전이 제한적으로 수행되도록 함으로써, 오일회수 운전에 따른 운전효율이 증대되도록 하는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 사시도이다. 도 1을 참조하면, 공기조화기는 건물의 실내에 설치되는 다수개의 실내기(100,110,120)와, 다수의 실내기(100,110,120)에 연결되는 실외기(1)를 포함한다. 이때, 다수의 실내기(100,110,120)와 실외기(1)는 냉매배관을 통해 연결되며, 실외기(1)는 다수의 실내기(100,110,120) 중 적어도 하나의 요구에 의해 구동된다.

여기서, 실내기(100,110,120)는 냉매와 실내 공기를 열교환시키는 실내 열교환기, 실내 열교환기 근처에 설치되어 실내 공기를 순환시키는 실내 송풍기, 냉방 시 실내 열교환기로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창밸브를 포함한다.

한편, 실외기(1)는 실내기(100,110,120)로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터, 어큐뮬레이터에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(10), 압축기(10)와 연결되어 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브, 사방밸브에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외 열교환기(70)를 포함한다. 이때, 압축기(10)는 인버터 압축기와 정속 압축기로 구분되는데, 여기서 인버터 압축기는 냉매의 압축용량을 가변시켜 구동할 수 있고, 정속 압축기는 일정 용량의 냉매를 압축한다.

이에, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 구성을 보다 상세히 설명하고자 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 구성이 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 구성이 도시된 블록도 이다.

본 발명에 따른 공기조화기의 오일 회수장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(10), 압축기(10)로부터 유출된 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기(30), 압축기(10) 내의 오일유면을 감지하는 센서유닛(20) 및 센서유닛(20)을 통해 감지된 신호에 따라 압축기(10) 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 오일분리기(30)를 통해 분리된 오일에 대한 오일회수 운전이 수행되도록 제어하는 제어수단(50)을 포함한다.

또한, 오일분리기(30)와 압축기(10)를 연결하며, 오일분리기(30)를 통해 토출된 오일을 압축기(10)로 전달하는 모세관(7) 및 모세관(7)의 소정 영역에 구비되어, 오일분리기(30)를 통해 모세관(7)으로 유입되는 오일의 흐름을 개폐시키는 밸브(6)를 더 포함한다. 이때, 제어수단(50)은 센서유닛(20)을 통해 감지된 신호에 따라 밸브(6)의 온/오프 동작을 제어한다.

센서유닛(20)은 압축기(10) 외부에 직접 또는 간접적으로 부착되는데, 압축기(10) 내부의 오일에 대한 최저 오일유면 위치(α)에 부착된다. 본 실시예에서는 센서유닛(20)이 초음파 센서인 경우를 그 예로하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

센서유닛(20)은 압축기(10) 구동 시 함께 구동되며, 이때 센서유닛(20)을 통해 감지된 신호를 제어수단(50)으로 인가된다. 즉, 센서유닛(20)은 압축기(10)가 구동됨에 따라 냉매배관을 통해 냉매가 토출되는 동안 압축기(10) 내부로 초음파를 송출하고, 이때 반사된 초음파를 수신하여 제어수단(50)으로 인가한다. 제어수단(50)은 센서유닛(20)으로부터 인가된 신호를 판별하여, 그로부터 압축기(10) 내부의 오일유면을 감지한다. 이때, 제어수단(50)은 오일을 통과한 후 반사된 초음파와 그렇지 않은 경우의 초음파 신호를 판별함으로써, 압축기(10) 내부의 오일유면을 감지하게 된다.

한편, 오일분리기(30)는 압축기(10)의 흡입측에 연결되어, 압축기(10)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리한다. 이때, 분리된 오일은 모세관(7)을 통해 압축기(10)로 다시 공급되도록 한다. 이때, 제어수단(50)은 압축기(10) 내의 오일유면 이 최저 오일유면 이하인 것으로 감지되면 모세관(7)의 밸브(6)를 온(on) 시킴으로써, 오일분리기(30)로부터 토출된 오일이 모세관(7)을 통해 압축기(10)로 다시 공급됨에 따라 압축기(10) 내부에 적정량의 오일이 유지되도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 동작 설명에 참조되는 도면이다. 이때, 도 4의 (a)는 오일유면(P)이 최저 오일유면(α) 보다 상위인 경우(P>α)의 실시예를 도시한 도이고, (b)는 오일유면(P)이 최저 오일유면(α) 이하인 경우(P<=α)의 실시예를 도시한 도이다.

먼저, 도 4의 (a)를 참조하면, 오일유면(P)이 초음파 센서의 상단에 위치한 경우, 초음파 센서는 초음파 센서가 부착된 압축기(10)의 반대측으로 초음파를 송출한다. 이때 송출된 초음파는 오일을 통과하여 압축기(10)의 반대측에 반사된 후 다시 초음파 센서를 통해 수신된다. 이때, 제어수단(50)은 초음파 센서를 통해 수신된 신호로부터 오일유면(P)이 최저 오일유면(α)의 상위에 있음을 감지하게 된다. 다시 말해, 초음파 센서가 송출된 후부터 반사된 초음파 신호가 다시 수신되기까지 걸린 시간 및 송출된 초음파신호수 대 수신된 초음파 신호의 수 등으로부터 현재 초음파 센서가 장착된 위치에 오일이 존재함을 감지한다.

따라서, 제어수단(50)은 모세관(7)의 밸브(6)가 오프(off) 되도록 함으로써, 오일분리기(30)를 통해 분리된 오일이 압축기(10)로 유입되는 것을 차단하도록 한다.

한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 오일우면(P)이 초음파 센서의 하단에 위치한 경우, 초음파 센서는 (a)에서와 마찬가지로 초음파 센서가 부착된 압축 기(10)의 반대측으로 초음파를 송출한다. 이때 송출된 초음파는 오일을 통과하여 압축기(10)의 반대측에 반사된 후 다시 초음파 센서를 통해 수신된다. 이때, 제어수단(50)은 초음파 센서를 통해 수신된 신호로부터 오일유면(P)이 최저 오일유면(α)의 하위에 있음을 감지하게 된다. 다시 말해, 초음파 센서가 송출된 후부터 반사된 초음파 신호가 다시 수신되기까지 걸린 시간 및 송출된 초음파신호수 대 수신된 초음파 신호의 수 등으로부터 현재 초음파 센서가 장착된 위치에 오일이 존재하지 않음을 감지한다.

따라서, 제어수단(50)은 모세관(7)의 밸브(6)가 온(on) 되도록 함으로써, 오일분리기(30)를 통해 분리된 오일이 압축기(10)로 유입되도록 하여, 압축기(10) 내의 오일유면(P)이 최저 오일유면(α) 보다 상위를 유지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일회수 장치에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 압축기(10) 구동 시(S100), 제어수단(50)은 압축기(10)에 구비된 초음파 센서가 함께 구동되도록 한다(S110). 이때, 초음파 센서는 압축기(10) 내부로 초음파 신호를 송출하고, 이때 송출된 초음파 신호를 수신하여 제어수단(50)으로 인가함으로써, 제어수단(50)은 초음파 센서로부터 인가된 신호에 기초하여 압축기(10) 내부의 오일 유면을 감지한다(S120).

만일, 오일유면(P)이 최저 오일유면(α)의 상단에 위치한 것으로 감지되면(S130), 제어수단(50)은 계속적으로 초음파 센서 구동에 따라 수신된 신호에 기 초하여 오일유면(P)을 감지하게 된다(S120). 한편, 오일유면(P)이 최저 오일유면(α)의 경계 또는 그 하단에 위치한 것으로 감지되면(S120), 제어수단(50)은 오일분리기(30)와 압축기(10)를 연결하는 모세관(7)의 밸브(6)가 온(ON) 되도록 함으로써, 오일회수 동작이 수행되도록 한다(S140). 이때, 압축기(10) 내의 오일유면(P)이 일정수위 이상이 된 경우에는 오일회수 동작을 멈추고, 'S120' 및 'S130' 과정을 반복하여 수행하도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 오일회수 장치 및 방법은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 사시도,

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 구성이 도시된 단면도,

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 구성이 도시된 블록도,

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 동작 설명에 참조되는 도, 그리고

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수장치에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1: 실외기 6: 밸브

7: 모세관 10: 압축기

20: 센서유닛 30: 오일분리기

50: 제어수단 70: 열교환기

100,110,120: 실내기 P: 오일유면

α: 최저 오일유면

Claims (7)

1. 압축기;

   상기 압축기로부터 유출된 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기;

   상기 압축기 내의 오일유면을 감지하는 센서유닛; 및

   상기 센서유닛을 통해 감지된 신호에 따라 상기 압축기 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 상기 오일분리기를 통해 분리된 오일에 대한 오일회수 운전이 수행되도록 제어하는 제어수단;을 포함하는 멀티형 공기조화기의 오일 회수장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서유닛은, 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일 회수장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서유닛은, 상기 압축기 외부에 직접 또는 간접적으로 부착된 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일 회수장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서유닛은, 상기 압축기 내부의 오일에 대한 최저 유면 위치에 부착된 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일 회수장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일분리기와 상기 압축기를 연결하는 모세관; 및

   상기 모세관의 소정 영역에 구비되어, 상기 오일분리기를 통해 상기 모세관으로 유입되는 오일의 흐름을 개폐시키는 밸브;를 더 포함하며,

   상기 제어수단은 상기 센서유닛을 통해 감지된 신호에 따라 상기 밸브의 온/오프 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일 회수장치.
6. 압축기 구동 시, 상기 압축기 내의 오일유면을 감지하는 감지단계; 및

   상기 압축기 내의 오일유면이 기준치 이하인 경우, 상기 오일분리기를 통해 분리된 오일에 대한 오일 회수운전을 수행하는 오일 회수단계;를 포함하는 공기조화기의 오일 회수방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 오일 회수단계 수행 중 상기 압축기 내의 오일유면을 감지하는 단계; 및

   상기 압축기 내의 오일유면이 일정수위를 초과한 경우, 상기 오일 회수운전을 정지하고, 상기 압축기 구동을 재개하는 단계;를 더 포함하는 공기조화기의 오일 회수방법.

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