KR20150075490A

KR20150075490A - 공기 조화기

Info

Publication number: KR20150075490A
Application number: KR1020130163503A
Authority: KR
Inventors: 윤필현; 사용철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-06
Also published as: US20150184910A1; CN104748443A; US9726408B2; EP2889556B1; EP2889556A1; KR102198326B1; CN104748443B

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축시키기 위한 압축기; 상기 압축기에 구비되며, 상기 압축기에 저장된 오일을 감지하기 위한 오일 센서; 상기 압축기에서 배출된 냉매에서 오일을 분리하기 위한 오일 분리기; 상기 오일 분리기에서 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하기 위한 제 1 회수관 및 제 2 회수관; 상기 제 2 회수관에 구비되는 오일 밸브; 및 상기 오일 센서에서 감지되는 정보에 기초하여 상기 오일 밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

공기 조화기{Air conditioner}

본 발명은 공기 조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위하여 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 기기이다.

상기 공기조화기는 하나의 실외기에 하나의 실내기가 연결된 공기조화기와, 하나 이상의 실외기에 다수의 실내기를 연결하여 공기조화기를 여러 대 설치한 것과 같은 효과를 얻는 멀티형 공기조화기 등이 있다.

선행문헌인, 한국공개특허공보 제2012-0053378호(공개일 2012.05.25)에는 공기 조화기가 개시된다.

상기 공기 조화기는, 압축기와 상기 압축기에서 배출된 냉매와 오일에서 오일을 분리하는 오일 분리기와, 상기 오일 분리기에서 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하기 위한 오일 회수관을 포함한다.

그런데, 종래의 공기 조화기에 의하면, 오일 분리기에서 분리된 오일은 지속적으로 상기 압축기로 회수된다. 즉, 상기 압축기로 회수되는 오일의 양 조절이 불가능하다. 따라서, 상기 압축기에 과도한 오일이 저장될 수 있으며, 이 경우, 압축기 모터의 회전부의 마찰 손실을 야기하여 압축기의 소비 전력이 증가되고, 결과적으로 압축기의 효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 압축기 내부의 오일 레벨이 일정 레벨 수준으로 유지될 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것에 있다.

일 측면에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축시키기 위한 압축기; 상기 압축기에 구비되며, 상기 압축기에 저장된 오일을 감지하기 위한 오일 센서; 상기 압축기에서 배출된 냉매에서 오일을 분리하기 위한 오일 분리기; 상기 오일 분리기에서 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하기 위한 제 1 회수관 및 제 2 회수관; 상기 제 2 회수관에 구비되는 오일 밸브; 및 상기 오일 센서에서 감지되는 정보에 기초하여 상기 오일 밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에서, 상기 오일 밸브는 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브이다.

본 발명에서, 상기 제 2 회수관은 상기 오일 분리기와 상기 압축기를 연결하고, 상기 제 1 회수관의 일측은 상기 오일 분리기와 연결되고, 타측은 상기 제 2 회수관에 연결된다.

본 발명의 공기 조화기는, 상기 제 1 회수관과 상기 제 2 회수관이 연결되고, 상기 압축기에 연결되는 합지부를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분은 상기 제 1 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분 보다 높게 위치된다.

본 발명에서, 상기 오일 분리기의 하면을 기준으로, 상기 제 1 회수관이 상기 제 2 회수관에 연결되는 부분의 높이는 상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분의 높이와 동일하거나 낮다.

본 발명에서, 상기 오일 분리기의 하면을 기준으로 상기 합지부의 높이는 상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분의 높이와 동일하거나 낮다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 오일 센서가 오일을 감지한 시간이 제1기준 시간을 경과하면, 상기 압축기에 저장된 오일의 레벨을 줄이기 위하여 상기 오일 밸브의 개도를 현재 개도에서 증가시킨다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 오일 센서가 오일을 미감지한 시간이 제2기준 시간을 경과하면, 상기 압축기에 저장된 오일의 레벨을 증가시키기 위하여, 상기 오일 밸브의 개도를 현재 개도에서 감소시킨다.

본 발명에서, 상기 오일 밸브의 개도가 특정 개도로 조절되었을 때의 상기 오일 센서가 오일을 감지하는지 여부와, 개도 조절 후 오일 센서가 오일을 감지할 때까지의 시간 또는 오일 센서가 오일을 미감지할 때까지의 시간이 저장되는 메모리를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 상기 압축기 내의 오일 레벨 패턴을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 오일 밸브의 기준 개도를 설정하여 상기 오일 밸브의 개도를 기준 개도로 조절한다.

제안되는 발명에 의하면, 오일 센서에서 감지된 오일 레벨에 기초하여 오일 밸브의 개도 조절을 통하여 압축기 내의 오일 레벨이 조절될 수 있으로, 압축기 내의 오일 레벨이 일정 수준으로 유지될 수 있는 장점이 있다.

또한, 오일 레벨 패턴 분석을 통하여 오일 밸브의 개도가 기준 개도로 조절될 수 있으므로, 오일 밸브의 개도 조절 횟수가 최소화되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성도.
도 2는 본 발명에 일 실시 예에 따른 오일 분리기와 압축기가 연결된 모습을 보여주는 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 밸브의 개도에 따른 오일의 유동을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오일 분리기와 압축기가 연결된 모습을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기는, 조화된 공기를 실내로 토출하는 실내기(200) 및 상기 실내기(200)와 연결되는 실외기(100)를 포함한다.

상기 실외기(100)와 실내기(200)는 냉매 배관으로 연결되어 냉매의 순환에 따라 상기 실내기(200)로부터 냉온의 공기가 실내로 토출될 수 있다. 본 실시 예에서는 복숭의 실내기(200)가 상기 실외기(100)에 연결될 수 있으나, 실내기(200)의 개수에는 제한이 없음을 밝혀둔다.

상기 복수의 실내기(200)와 실외기(100)는 냉매 배관으로 연결되며, 통신이 가능한 케이블로 연결되어 소정의 통신 방식에 따라 제어 명령을 송신 또는 수신할 수 있다.

상기 실내기(200)는, 열교환된 공기를 토출하는 토출구를 포함한다. 그리고, 상기 토출구에는, 상기 토출구를 개폐할 수 있고 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단이 구비될 수 있다. 또한 상기 실내기(200)는 상기 토출구로부터 토출되는 풍량을 조절할 수도 있다. 이 때, 다수의 공기 흡입구와 다수의 공기 토출구에는, 다수의 베인이 설치될 수 있다. 상기 베인은, 상기 다수의 공기 흡입구와 다수의 공기 토출구 중 적어도 어느 하나를 개폐할 수 있고, 공기의 유동 방향을 안내할 수도 있다.

또한 실내기(200)는, 상기 실내기(200)의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 표시부 및 설정 데이터를 입력하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다. 사용자가 상기 입력부를 통해서 공기조화기의 운전 작동 명령을 입력하면, 상기 실외기(100)는, 입력된 명령에 대응하여 냉방 모드 또는 난방 모드로 동작될 수 있다. 또한 상기 실외기(100)는, 복수의 실내기(100)로 냉매를 공급하고, 상기 실내기(100)의 토출구를 따라 공기 유동 방향이 안내되어 실내의 환경이 조절될 수 있다.

이하에서는, 공기조화기의 실내기(200) 및 실외기(100)의 내부 구성에 대하여 설명한다.

상기 실외기(100)는, 실외 공기와 냉매가 열교환되는 실외 열교환기(110)와, 실외 공기를 상기 실외 열교환기(110)로 송풍시키는 실외 송풍기(120)와, 냉매를 압축시키기 위한 압축기(150)와, 액상 냉매와 기상 냉매에서 기상 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(140)와, 냉매 흐름을 전환시키는 사방밸브(130) 및 난방 운전시 과냉도와 과열도에 따라 제어될 수 있는 실외용 전자팽창밸브(160)를 포함한다.

상기 공기 조화기의 냉방 운전 시에는 상기 실외 열교환기(110)는 응축기로 작용할 수 있다. 반면, 상기 공기 조화기의 난방 운전 시에는 상기 실외 열교환기(110)는 증발기로 작동할 수도 있다.

상기 실외 송풍기(120)는, 동력을 발생시키는 실외팬 모터(122)와, 상기 실외팬 모터(122)와 연결되어 상기 실외팬 모터(122)의 동력에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실외 팬(121)을 포함한다.

상기 실내기(200)는, 실내 공기와 냉매가 열교환되는 실내 열교환기(210)와, 실내 공기를 상기 실내 열교환기(210)로 송풍시키는 실내 송풍기(220)와, 과냉도 또는 과열도에 따라 제어되는 실내 유량 조절부인 실내용 전자팽창밸브(230)를 포함할 수 있다.

상기 공기 조화기의 냉방 운전 시에는 상기 실내 열교환기(210)는, 증발기로 작용할 수 있다. 반면, 상기 공기 조화기의 난방 운전 시에는 상기 실내 열교환기(210)는, 응축기로 작용할 수 있다.

상기 실내 송풍기(220)는, 동력을 발생시키는 실내팬 모터(222) 및 상기 실내팬 모터(222)와 연결되어 상기 실내팬 모터(222)에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실내 팬(221)을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.

이처럼 공기 조화기는, 냉방 또는 난방 운전이 수행되기 위하여 냉매가 유동하는 냉배 배관을 포함한다.

상기 공기 조화기가 냉방 또는 난방 운전 수행 시, 냉매는 냉매 사이클을 순환하면서 상기 냉매 배관을 통과한다. 즉, 상기 공기 조화기가 작동시, 압축기(150)에 의해 압축된 냉매는 상기 압축기(150)에서 토출되는 오일과 함께 흡입관(310)을 따라 오일 분리기(300)로 유입된다. 상기 오일 분리기(300)는, 내부로 유입되는 냉매와 오일을 분리하고, 분리된 냉매는 토출관(320)으로 토출시킨다. 그리고, 상기 오일 분리기(300)에 의해 분리된 오일은 오일 회수관(330)을 따라 이동할 수 있다. 상기 오일 회수관(330)은, 상기 압축기(150)와 연결된다.

상기 압축기(150)로 유입되는 오일의 양이 너무 많거나 또는 너무 적으면 상기 압축기(150)의 성능이 저하될 우려가 있다. 따라서 상기 오일 회수관(330)을 통해 상기 압축기(150)로 회수되는 오일의 양은 조절되어야 할 필요가 있다.

도 2는 본 발명에 일 실시 예에 따른 오일 분리기와 압축기가 연결된 모습을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기(150)는 내부에 저장된 오일을 감지할 수 있는 오일 센서(154)를 포함한다.

상기 오일 센서(154)는 상기 압축기(150) 내에서 적정량의 오일이 저장되는레벨(이하 "기준 레벨"이라 함)과 대응되는 높이에 배치될 수 있다.

상기 오일 분리기(310)는, 외형을 형성하는 하우징(305)과, 상기 하우징(305)과 연결되고, 상기 압축기(150)로부터 토출되는 냉매와 오일이 유입되는 흡입관(310)과, 오일과 분리된 냉매가 토출되는 토출관(320) 및 상기 흡입관(310)을 통해 유입되는 오일이 상기 압축기(150)로 회수되도록 하는 오일 회수관(330)을 포함할 수 있다.

상기 오일 분리기(310)는, 상기 하우징(305)의 하면에 설치되어 상기 하우징(305)의 하중을 지지할 수 있는 지지대(360)를 더 포함할 수 있다.

상기 오일 회수관(330)은, 상기 하우징(305)의 하면에 설치되어 오일의 회수 통로를 제공하는 제 1 회수관(331) 및 상기 하우징(305)의 측면에 설치되어 오일의 회수 통로를 제공하는 제 2 회수관(332)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 압축기(150)로부터 상기 오일 분리기(300) 내부로 토출되는 오일은, 상기 제 1 회수관(331) 또는 상기 제 2 회수관(332)을 통하여 다시 상기 압축기(150)로 회수될 수 있다.

상기 제 1 회수관(331)과 상기 제 2 회수관(332)은 연통될 수 있다. 상기 제 1 회수관(331)과 상기 제 2 회수관(332)은 합지부(334)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 회수관(331) 또는 상기 제 2 회수관(332)을 통과하는 오일은 상기 합지부(334)로 유입된 후에 상기 압축기(150)로 회수된다. 다른 예로서, 상기 제 2 회수관(332)이 상기 오일 분리기(300)와 상기 압축기(150)를 연결하고, 상기 제 1 회수관(332)이 상기 제 2 회수관(332)에 연결되는 것도 가능하다.

상기 제 2 회수관(332)이 상기 하우징(305)에 연결되는 부분은 상기 제 1 회수관(331)이 상기 하우징(305)에 연결되는 부분 보다 높게 위치된다.

상기 하우징(305)의 하면을 기준면(345)이라 하면, 상기 기준면(345)으로부터 상기 합지부(334)까지의 거리(B)는 상기 기준면(345)으로부터 상기 제 2 회수관(332)의 입구까지의 거리(A) 보다 크거나 동일할 수 있다. 이는, 상기 제 2 회수관(332)을 통해 이동하는 오일의 역류를 방지하기 위함이다.

상기 제 2 회수관(332)에는 오일 밸브(333)가 구비될 수 있다. 상기 오일 밸브(333)는 일 예로 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브(Electronic expansion valve)일 수 있다. 상기 전자팽창밸브는 온되면, 개도가 0 보다 크고, 온된 상태에서 개도가 가변될 수 있으며, 오프되면 개도는 0이 된다. 상기 전자팽창밸브는 개도를 0에서 100(%)까지 조절할 수 있다. 본 실시 예에서 개도가 100인 경우는 풀 오픈된 경우이다.

제어부(400)는 상기 오일 밸브(333)와 오일 센서(154)에 연결되며, 상기 오일 센서(154)에서의 감지 정보에 기초하여 상기 오일 밸브(333)의 작동, 즉 개도를 조절한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 밸브의 개도에 따른 오일의 유동을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3, 도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 공기 조화기가 온되고, 상기 압축기(150)가 작동 시작하면 상기 오일 밸브(333)가 온된다(S1). 상기 오일 밸브(333)가 온될 때의 개도는 미리 설정되어 있을 수 있다.

상기 압축기(150)의 오일 센서(154)는 오일을 감지할 수 있으며, 상기 제어부(400)는 상기 오일 센서(154)에서 오일이 감지되었는지 여부를 판단한다(S2).

상기 압축기(150)에서 오일 센서(154)가 오일을 감지하는 경우는 오일이 기준 레벨 이상의 레벨로 저장되는 경우이다.

단계 S2에서 판단 결과, 상기 오일 센서(154)에서 오일이 감지된 경우 상기 제어부(400)는 상기 오일센서(154)에서 오일이 감지되는 시간이 제1기준 시간을 경과하였는지 여부를 판단한다(S3).

오일 센서(154)가 오일을 감지하는 시간이 일정 시간 경과하는 경우는, 상기 압축기(150)에서 오일이 냉매와 함께 배출됨에도 불구하고 오일이 기준 레벨 이상으로 저장된 시간이 일정 시간을 경과하는 경우로서, 과도하게 오일이 저장된 경우일 수 있다.

이 경우에는 상기 압축기(150) 내에서 오일 레벨이 감소할 필요가 있다.

단계 S3에서 판단 결과, 상기 오일센서(154)에서 오일이 감지되는 시간이 제1기준 시간을 경과한 경우, 상기 제어부(400)는 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨이 감소되도록, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 현재 개도에서 증가시킨다(S5).

본 명세서에서 상기 제 2 회수관(332)으로부터 상기 하우징(305)의 수평 방향으로 연장되는 가상의 면을 연장면(370)이라 할 수 있다. 이 경우, 상기 연장면(370)을 기준으로 상기 하우징(305)의 상방향에 배치되는 부분을 상측부(371)라 하고, 상기 연장면(370)을 기준으로 상기 하우징(305)의 하방향에 배치되는 부분을 하측부(372)로 구분할 수 있다.

도 3 및 도 4와 같이, 상기 오일 밸브(333)의 개도가 증가되면, 상기 오일 밸브(333) 양단의 압력 차가 줄어들게 되어 상기 오일 분리기(300)의 하측부(372)에 저장된 오일이 상기 제 2 회수관(331)으로 유동하지 않게 되고, 상기 오일 분리기(300)에서 분리된 오일은 상기 하측부(372)로 낙하되어 상기 오일 분리기(300)에서의 오일 저장량이 증가된다.

상기 상측부(371)에는 오일과 냉매가 혼합되어 있으며, 상기 상측부(371)의 오일(실선 참조)과 냉매(점선 참조) 각각의 일부는 상기 제 1 회수관(332)을 통하여 회수될 수 있다. 물론, 상기 압축기(150)에서는 오일이 지속적으로 토출되므로, 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨은 감소하게 된다.

이 때, 상기 제 1 회수관(332)을 통하여 오일이 회수될 수 있으나, 상기 압축기(150)에서 배출되는 오일의 양이 상기 압축기(150)로 회수되는 양보다 적으므로 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨은 감소하게 된다.

반면, 단계 S2에서 판단 결과, 상기 오일 센서(154)에서 오일이 감지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(400)는 상기 오일 센서(154)에서 오일이 미감지된 시간이 제2기준 시간을 경과하였는지 여부를 판단한다(S4).

상기 압축기(150)에서 오일이 미감지된 시간이 제2기준 시간을 초과하는 경우는 상기 압축기(150) 내에 오일이 부족한 경우이다.

따라서, 단계 S4에서 판단 결과, 상기 오일 센서(154)에서 오일이 미감지된 시간이 제2기준 시간을 경과한 경우, 상기 제어부(400)는 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨이 증가하도록, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 현재 개도에서 감소시킨다(S6).

도 5와 같이, 상기 오일 밸브(333)의 개도가 감소되면, 상기 오일 밸브(333) 양단의 압력 차가 커지게 되어 상기 오일 분리기(300)의 하측부(372)에 저장된 오일이 상기 제 2 회수관(331)을 통하여 유동한 후에 상기 합지부(334)를 통하여 상기 압축기(150)로 회수된다. 상기 압축기(150)로 회수되는 오일의 양은 상기 압축기(150)에서 배출되는 오일의 양보다 많으므로, 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨은 증가하게 된다.

그리고, 상기 하측부(372)에 저장된 오일이 상기 제 2 회수관(331)을 통하여 배출되므로, 상기 하측부(272)에 저장된 오일의 양을 줄어들게 된다.

상기 제어부(400)는 상기 압축기(150)의 오일 센서(154)에서 감지되는 오일 레벨에 기초하여 상기 오일 밸브의 개도에 따른 오일 레벨 패턴을 분석할 수 있다.

예를 들어, 도시되지 않은 메모리에는 오일 밸브의 개도가 특정 개도일 때의 상기 오일 센서(154)가 오일을 감지하는지 여부와, 개도 조절 후 오일 센서(154)가 오일을 감지할 때까지의 시간 또는 오일 센서(154)가 오일을 미감지할 때까지의 시간이 저장될 수 있다.

상기 오일 밸브(333)의 개도가 높을수록 상기 압축기(150) 내에서의 오일 레벨 감소 속도가 커지고, 상기 오일 밸브(333)의 개도가 낮을수록 상기 압축기(150) 내에서의 오일 레벨의 증가 속도가 커진다.

상기 오일 레벨의 증감 속도가 크면, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 빈번하게 조절하여야 하며, 이 경우 상기 오일 레벨이 기준 레벨 수준으로 유지되지 못하고 레벨 변화가 크다.

따라서, 본 실시 예에서는 상기 제어부(400)는 상기 오일 밸브(333)의 개도 조절 횟수가 최소화되도록 하기 위하여, 상기 제어부(400)는 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 오일 레벨 패턴을 분석하고(S7), 분석 결과에 기초하여 오일 밸브의 기준 개도를 설정하여 오일 밸브의 개도를 기준 개도로 조절한다(S8).

공기 조화기가 작동 시작 후에 상기 오일 밸브의 개도가 처음으로 조절되는 경우에는 상기 기준 개도는 최초로 조절된 개도가 될 것이고, 개도 조절이 반복된 후에는 기준 개도는 패턴 분석된 개도가 될 것이다.

예를 들어, 오일 밸브의 개도가 작은 순에서 큰 순으로 A, B, C, D, E라 할 때, 상기 압축기(150)의 오일 레벨을 감소시키기 위하여 상기 제어부는 오일 밸브(333)의 개도를 E로 증가시킨다. 이 경우, 개도 조절 후 오일 센서(154)에서는 오일이 감지될 것이고, 오일 레벨이 감소되어 오일이 미감지될 때 까지의 시간은 T1이 될 수 있다.

다음 번에는 상기 압축기(150)의 오일 레벨을 증가시키기 위하여 상기 제어부(400)는 오일 밸브(333)의 개도를 C로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 개도 조절 후 오일 센서(154)에서는 오일이 미감지될 것이고, 오일 레벨이 증가되어 오일이 감지될 까지의 시간은 T2가 될 수 있다.

그 다음 번에는, 상기 압축기(150)의 오일 레벨을 감소시키기 위하여, 상기 제어부(400)는 오일 밸브(333)의 개도를 D로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 개도 조절 후 오일 센서(154)에서는 오일이 감지될 것이고, 오일 레벨이 감소되어 오일 미감지될 때 까지의 시간은 T1 보다 큰 T3가 될 것이다.

그 다음 번에는 상기 압축기(150)의 오일 레벨을 증가시키기 위하여 상기 제어부(400)는 오일 밸브(333)의 개도를 D로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 개도 조절 후 오일 센서에서는 오일이 미감지될 것이고, 오일 레벨이 증가되어 오일이 감지될 까지의 시간은 T2 보다 큰 T4가 될 것이다.

이와 같은 상기 오일 밸브(333)의 개도 조절에 의해서 제어부(400)는 개도 조절 횟수가 줄어들 수 있는 기준 개도 C를 판단한다.

그리고, 상기 제어부(400)는 상기 오일 밸브(333)의 개도 조절 후(단계 S5 또는 S6 이후)에 오일 센서(154)에서 오일이 감지되거나 미감지될 때, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 기준 개도 C로 조절할 수 있다. 상기 오일 밸브(333)의 개도가 C인 경우에는 오일 센서가 오일을 감지 및 미감지를 반복할 수 있다.

이 때, 상기 오일 센서(154)에서 오일을 감지한 상태에서 오일이 미감지될 때까지의 경과 시간은 제1기준 시간 보다 작고, 상기 오일을 미감지한 상태에서 오일을 감지할 때까의 경과 시간이 제2기준 보다 작을 것이다.

이 경우, 단계 S3 및 단계 S4에서의 판단 조건을 만족하지 않으므로, 오일 밸브(333)의 오일 개도가 현재 개도로 유지될 수 있다. 따라서, 오일 밸브(333)의 개도가 기준 개도로 설정되면 오일 밸브의 개도 조절 횟수가 줄어들 수 있다.

물론, 오일 밸브(333)의 개도가 기준 개도로 설정된 후에도 상기 압축기의 동작 조건 또는 공기 조화기의 동작 조건에 따라, 단계 S3 또는 단계 S5의 판단 조건을 만족하여 개도 조절이 필요한 경우가 있을 수 있으며, 이 경우에는 상기 제어부는 오일 레벨 패턴 분석을 통하여 기준 개도를 변경할 수 있다.

본 발명에 의하면, 오일 센서에서 감지된 오일 레벨에 기초하여 오일 밸브의 개도 조절을 통하여 압축기 내의 오일 레벨이 조절될 수 있으로, 압축기 내의 오일 레벨이 일정 수준으로 유지될 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오일 분리기와 압축기가 연결된 모습을 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 이전 실시 예와 동일하고 다만, 압축기가 복수의 오일 센서를 구비하는 것에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 실시 예의 압축기(150)는, 제1오일 센서(155)와 제2오일 센서(156)를 포함할 수 있다.

상기 제1오일 센서(155)와 상기 제2오일 센서(156)는 상기 압축기(150)에서 오일 저장되는 바닥면을 기준으로 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 일 예로 상기 제2오일 센서(156)가 상기 제1오일 센서(155) 보다 높게 배치된다.

본 실시 예에서는 상기 압축기(150)의 기준 레벨이 상기 제1오일 센서(155)와 상기 제2오일 센서(156)에 위치하도록 상기 각 오일 센서(155, 156)의 높이가 결정된다.

도 8을 참조하면, 상기 공기 조화기가 온되고, 상기 압축기(150)가 작동시작하면 상기 오일 밸브(333)가 온된다(S11). 상기 오일 밸브(333)가 온될 때의 개도는 미리 설정되어 있을 수 있다.

상기 제어부(400)는 상기 제2오일 센서(156)에서 오일이 감지되었는지 여부를 판단한다(S12).

상기 압축기(150)에서 상기 제2오일 센서(156)가 오일을 감지하는 경우는 오일이 필요 이상으로 많이 저장된 경우이다.

단계 S12에서 판단 결과, 상기 제2오일 센서(156)에서 오일이 감지된 경우 상기 제어부(400)는 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨이 줄어들도록, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 현재 개도에서 증가시킨다(S14).

반면, 단계 S12에서 판단 결과, 상기 제2오일 센서(156)에서 오일이 감지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(400)는 상기 제1오일 센서(155)에서 오일이 감지되었는지 여부를 판단한다(S13).

상기 압축기(150)에서 상기 제1오일 센서(155)가 오일을 감지하지 않는 경우는, 오일이 부족한 경우이다.

단계 S13에서 판단 결과, 상기 제1오일 센서(155)가 오일을 감지하지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(400)는 상기 압축기(150) 내의 오일 레벨이 증가되도록, 상기 오일 밸브(333)의 개도를 현재 개도에서 감소시킨다(S15).

그리고, 상기 제어부(400)는 상기 압축기(150)의 제1오일 센서(155)와 제2오일 센서(156)에서이 오일 감지 여부에 기초하여 상기 오일 밸브(333)의 개도에 따른 오일 레벨 패턴을 분석할 수 있다(S16). 그리고, 상기 제어부(400)는 분석 결과에 기초하여 오일 밸브(333)의 기준 개도를 설정한 후 상기 오일 밸브(333)의 개도를 기준 개도로 조절한다(S17).

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

150: 압축기 154: 오일 센서
300: 오일 분리기 331: 제 1 회수관
332: 제 2 회수관 333: 오일 밸브

Claims

냉매를 압축시키기 위한 압축기;
상기 압축기에 구비되며, 상기 압축기에 저장된 오일을 감지하기 위한 오일 센서;
상기 압축기에서 배출된 냉매에서 오일을 분리하기 위한 오일 분리기;
상기 오일 분리기에서 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하기 위한 제 1 회수관 및 제 2 회수관;
상기 제 2 회수관에 구비되는 오일 밸브; 및
상기 오일 센서에서 감지되는 정보에 기초하여 상기 오일 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 오일 밸브는 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브인 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 회수관은 상기 오일 분리기와 상기 압축기를 연결하고,
상기 제 1 회수관의 일측은 상기 오일 분리기와 연결되고, 타측은 상기 제 2 회수관에 연결되는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 회수관과 상기 제 2 회수관이 연결되고, 상기 압축기에 연결되는 합지부를 더 포함하는 공기 조화기.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분은 상기 제 1 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분 보다 높게 위치되는 공기 조화기.
제 3 항에 있어서,
상기 오일 분리기의 하면을 기준으로, 상기 제 1 회수관이 상기 제 2 회수관에 연결되는 부분의 높이는 상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분의 높이와 동일하거나 낮은 공기 조화기.
제 4 항에 있어서,
상기 오일 분리기의 하면을 기준으로 상기 합지부의 높이는 상기 제 2 회수관이 상기 오일 분리기에 연결되는 부분의 높이와 동일하거나 낮은 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 오일 센서가 오일을 감지한 시간이 제1기준 시간을 경과하면, 상기 압축기에 저장된 오일의 레벨을 줄이기 위하여 상기 오일 밸브의 개도를 현재 개도에서 증가시키는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 오일 센서가 오일을 미감지한 시간이 제2기준 시간을 경과하면, 상기 압축기에 저장된 오일의 레벨을 증가시키기 위하여, 상기 오일 밸브의 개도를 현재 개도에서 감소시키는 공기 조화기.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 오일 밸브의 개도가 특정 개도로 조절되었을 때의 상기 오일 센서가 오일을 감지하는지 여부와, 개도 조절 후 오일 센서가 오일을 감지할 때까지의 시간 또는 오일 센서가 오일을 미감지할 때까지의 시간이 저장되는 메모리를 더 포함하는 공기 조화기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 상기 압축기 내의 오일 레벨 패턴을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 오일 밸브의 기준 개도를 설정하여 상기 오일 밸브의 개도를 기준 개도로 조절하는 공기 조화기.