KR100202608B1 - 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치에 관한 것으로, 종래에는 소형의 니들을 이용한 전자팽창변을 사용하여 오일을 회수했으나 전자 팽창변의 개도가 좁아 토출 오일을 전부 회수 할 수 없는 문제점이 있었고, 기동후 회수 오일이 오일 회수관을 지나 어큐뮬레이터와 압축기를 연결하는 연결관과 만날 때, 전자 팽창변에서의 개도 조절로 인해 교축이 발생하여 어큐뮬레이터 출구 압력보다 작아지면 다량의 냉매가 녹아 있는 오일이 압축기에 유입되어 압축기 손상의 원인이 될 수 있을뿐 아니라, 전자 팽창변이 고가이기 때문에 인버터 히트 펌프의 원가 상승을 주도하는 문제점이 있었던바, 본 발명은 압축기 출구에 설치되어 있는 오일 분리기와 어큐뮬레이터의 사이에 소형모세관과 온오프 밸브를 포함하는 2중의 오일회수장치를 설치함으로써, 난방 저온시 포밍에 의해 오일이 유출되는 것을 방지할 수 있는 운전이 가능하여 압축기의 운전 신뢰성을 향상시키고, 오일이 시스템에 유출되어 열교환기에 누적되는 것으로 열전달 효율을 떨어 뜨리는 현상을 방지할 수 있는 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치

본 발명은 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온 운전시 소형 모세관과 온오프 밸브로 구성되는 오일 회수 장치를 오일분리기와 어큐뮬레이터사이에 설치함으로써, 시스템으로의 오일 유출을 줄임과 동시에 빠져나간 오일을 조속히 회수하여 운전효율을 향상시키고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치에 관한 것이다.

종래의 인버터 히트 펌프 난방 사이클은, 첨부한 제1도에 도시한 바와 같이, 압축기(1)에서 나온 고온고압의 냉매는 4방향밸브(1a)에서 실내기로 전환되어 실내측에 위치한 응축기(2)를 통하여 응축된 후 팽창장치(5)에서 팽창되어 저온저압의 냉매로 되어 증발하기 좋은 상태가 된다.

상기 팽창장치(5)로는 모세관이 사용된다.

도면 부호 6은 실내측 증발기로서, 상기 모세관을 거친 저온저압의 냉매는 실내측 증발기(6)를 통해 증발하여 열을 흡수하고 다시 어큐뮬레이터(9)를 지나 압축기(1)로 보내져 압축하는 과정을 반복하면서 난방기능을 수행하게 된다.

이때, 응축과정에서는 응축기(2)의 배면에 설치된 모터(3)와 연결된 실내측 시로코팬(4)이 작동되며, 증발기(6)에서는 실외측 모터(7)에 연결된 송풍기(8)가 회전하여 증발을 돕는다.

제2도는 종래의 오일 회수 장치가 설치된 인버터 히트 펌프의 난방 사이클을 나타내는 개략도이다.

일반적으로 압축기(1)의 내부에는 기체상태의 냉매뿐만 아니라 압축기(1) 내의 윤활을 목적으로 하는 오일이 흐르고 있다.

실외기의 온도가 낮아져 난방 저온이 되면 상기의 압축기(1)내에 오일과 냉매는 2중으로 분리되는데 비중이 큰 냉매가 아래에 있고 오일은 상부에 떠있는 상태로 된다.

이때, 시스템을 기동시키면 포밍현상에 의하여 다량의 오일이 압축기(1)를 빠져 나가게 되지만 압축기(1) 출구에 부착된 오일 분리기(14)에 오일과 냉매가 쌓이게 되고, 오일은 오일회수관(12)을 거쳐 적당한 개도로 조절된 전자 팽창밸브(13)를 통하여 어큐뮬레이터(9)와 압축기(1)를 연결하는 연결관(11)으로 흐르게 되어 다시 압축기(1)로 회수된다.

첨부한 제3도는 전자팽창변의 구조를 나타내는 단면도이다.

제3도에 도시된 바와 같이, 상기 전자팽창변(13)은 모터(미도시됨)에 전원을 인가하여 니들(13a)을 수직으로 이동시킴으로써 오일이 통과하게 되는 회수관의 개도를 조절하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 오일회수 장치는 소형의 니들(13a)을 이용하여 회수관(12)을 개폐하는 것이므로, 난방 저온 가동시 유출오일을 회수하기 위하여 전자 팽창변(13)을 완전히 개방(full opening)하더라도 기본적으로 교축이 발생하게 되고, 전자 팽창변(13)의 개도를 적절히 조절하더라도 토출 오일을 전부 회수 할수 없는 문제점이 있었다.

또한, 기동후 통상 운전시 회수 오일이 오일 회수관(12)을 지나 어큐뮬레이터(9)와 압축기(1)를 연결하는 연결관(11)과 만나게 되는데 이때, 전자 팽창변(13)에서의 개도 조절로 교축이 발생하고 압력이 저하하여 어큐뮬레이터(9) 출구 압력보다 작아지면 다량의 냉매가 녹아있는 오일이 압축기(1)에 바로 회수되어 압축기 손상의 원인이 될 수 있을 뿐 아니라, 전자 팽창변(13)이 고가이기 때문에 인버터 히터 펌프의 원가 상승을 주도하는 문제점이 있어 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 압축기 출구에 설치되어 있는 오일 분리기와 어큐뮬레이터의 사이에 소형모세관과 온오프 밸브를 포함하는 2중의 오일회수장치를 설치함으로써, 난방 저온시 포밍에 의한 오일이 유출되는 것을 방지하는 운전이 가능하며 압축기의 운전 신뢰성을 향상시키고, 오일이 시스템에 유출되어 열교환기에 누적되는 것으로 연전달 효율을 떨어 뜨리는 현상을 방지할 수 있는 인버터 히터 펌프의 오일 회수 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

제1도는 종래의 난방 운전사이클을 나타내는 개략도.

제2도는 종래의 오일 회수장치가 설치되어 있는 난방 운전사이클의 개략도.

제3도는 전자 팽창변의 구조를 나타내는 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 오일 회수장치가 설치되어 있는 난방 운전사이클의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 1a : 4방향 밸브

2 : 응축기 3 : 모터

4 : 실내측 시로코팬 5 : 팽창장치

6 : 증발기 7 : 실외측 모터

8 : 송풍기 9 : 어큐뮬레이터

11 : 연결관 14 : 오일 분리기

15 : 소형 모세관 16,17 : 오일 회수관

18 : 온오프 밸브 19 : 오일 회수 통로 밸브

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 이 압축기의 출구에 일측이 연결되어 있는 방향전환 밸브와, 이 방향전환 밸브의 타측과 상기 압축기의 흡입구를 연결하는 어큐뮬레이터를 포함하는 난방 운전 사이클에 있어서, 상기 압축기와 방향전환 밸브 사이에 연결되는 오일 분리기와, 상기 오일 분리기의 측부와 어큐뮬레이터를 연결하는 2중의 오일 회수관을 포함하는 인버터 히터 펌프의 오일 회수 장치가 제공된다.

또한, 상기 2중의 오일 회수관은 소형 모세관이 형성되어 있는 제1오일 회수관과, 상기 소형 모세관과 병렬로 연결되는 제2오일 회수관으로 구성되며, 상기 소형 모세관과 병렬로 연결된 제2오일 회수관에는 온/오프 밸브가 설치되고, 상기 오일 분리기와 연결되는 제1회수관의 일측에는 오일 회수 통로 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 열교환기를 첨부한 도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 제4도는 본 발명에 따른 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치가 설치되어 있는 사이클의 구성을 나타내는 개략도이다.

제4도에서 보는 바와 같이, 본 발명의 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치는 상기 압축기(1)와 방향전환 밸브(1a) 사이에 오일 분리기(14)가 설치되고, 이 오일분리기(14)의 측부와 어큐뮬레이터(9)를 연결하도록 2중의 오일 회수관(16,17)이 설치되어 있는 것으로 이루어진다.

또한, 상기 2중의 오일 회수관(16,17)은 소형 모세관(15)이 형성되어 있는 제1오일 회수관(17)과, 상기 소형 모세관(15)과 병렬로 연결되는 제2오일 회수관(16)으로 구성된다.

상기 소형 모세관(15)과 병렬로 연결된 제2오일 회수관(16)에는 온/오프 밸브(18)과 설치되어 있다.

또한, 상기 오일 분리기(14)와 연결되는 제1오일 회수관(17)의 일측은 오일 회수 통로 밸브(19)가 설치된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 오일 회수 통로 밸브(19)는 난방운전일 경우 저온조건인지 판단하여 저온이 아니면 오일 회수 통로 밸브(19)를 잠궈 일반 운전을 수행 한다.

실외온도가 하강하여 저온 운전 조건이 되면 오일 회수 통로 밸브(19)를 열게 되는데 이때, 토출 오일은 압축기(1)에서 오일 분리기(14)로 들어가고, 오일 분리기(14)안에 오일이 일정높이로 차게 되면 상기 오일 회수 통로 밸브(19)가 열려져있으므로 오일 분리기(14)의 측부에 연결되어 있는 제1오일 회수관(17)으로 오일이 유입된다.

상기와 같이 제1오일 회수관(17)으로 유입된 오일은 소형 모세관(15)으로 흐르게 되고 어큐뮬레이터(9)로 보내진다.

기동 조건일 때는 많은 오일이 오일 분리기(4)에 유입되므로 많은 양의 오일을 처리하기 위해, 온/오프 밸브(18)에 전원을 인가하여 작동시키면 오일은 이 온/오프 밸브(18)를 통과하여 어큐뮬레이터(9)로 보내진 후 이 어큐뮬레이터(9)를 통해 기체 상태의 냉매와 오일만이 압축기(1)로 보내진다.

기동후 운전중에는 다시 온/오프 밸브(18)의 작동을 중단하여 소형 모세관(15)을 통해서 오일이 어큐뮬레이터(9)로 유입되게 한다.

상기 소형 모세관(15)은 운전조건에 따른 어큐뮬레이터(9)측의 압력의 변화에 대응하는 적정량의 오일을 어큐뮬레이터(9)에 보내게 되고, 이 어큐뮬레이터(9)에 보내진 오일은 압축기(1)로 회수된다.

실험 결과에 의해, 기동후 4분이 경과하면 오일 분리기(14)의 냉매와 오일 높이가 낮아져 온/오프 밸브(18)을 끄고 소형 모세관(15)으로 오일을 보내는 운전을 계속함이 바람직한 것으로 밝혀졌다.

본 발명에 따른 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치에 의하면 난방 저온시 포밍에 의해 오일이 압축기로 유입되는 것을 방지하는 운전이 가능하여 압축기의 운전신뢰성을 향상시키고, 오일이 시스템을 흐르면서 열교환기에 누적되어 열전달 효율을 떨어 뜨리는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 오일 토출에 따른 시스템 성능 저하는 10%나 되므로 이를 최대한 방지함으로써, 시스템 효율을 향상시키고 압축기에 윤활을 충분히 할 수 있는 오일 공급이 가능해져 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압축기와, 이 압축기의 출구에 일측이 연결되어 있는 방향전환 밸브와, 이 방향전환 밸브의 타측과 상기 압축기의 흡입구를 연결하는 어큐뮬레이터를 포함하는 난방 운전 사이클에 있어서, 상기 압축기와 방향전환 밸브 사이에 연결되는 오일 분리기와, 상기 오일 분리기의 측부와 어큐뮬레이터를 연결하는 2중의 오일 회수관을 포함하는 인버터 히터 펌프의 오일 회수 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 2중의 오일 회수관은 소형 모세관이 형성되어 있는 제1오일 회수관과, 상기 소형 모세관과 병렬로 연결되는 제2오일 회수관으로 구성되며, 상기 소형 모세관과 병렬로 연결된 제2오일 회수관에는 온/오프 밸브가 설치되고, 상기 오일 분리기와 연결되는 제1회수관의 일측에는 오일 회수 통로 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 인버터 히트 펌프의 오일 회수 장치.