KR100405238B1 - 오일량 검출기, 냉동장치 및 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오일량 검출기, 냉동 장치 및 공기 조화기에 관한 것으로서, 오일수용탱크(40)가 압축기(10)의 케이스(10c)에 연결되어 있으며, 압축기(10)로부터 방출된 냉매의 일부는 오일수용탱크(40)로 도입되어 윤활유(L)가 오일수용탱크(40)로부터 유출되도록 하며, 유출된 윤활유(L)는 케이스(10c)로 회수되며, 윤활유(L)의 존재는 압축기(10)로부터 도입된 냉매의 온도(TK1)와 오일수용탱크(40)로부터 유출되는 윤활유(L)의 온도(TK2)간의 비교로 검출되며, 이 검출결과에 기초하여 케이스(10c)내의 윤활유(L)가 적절한지를 판정하는 것을 특징으로 한다.

Description

오일량 검출기, 냉동 장치 및 공기 조화기{OIL AMOUNT DETECTOR, REFRIGERATION APPARATUS AND AIR CONDITIONER}
냉동 장치 상에 부착되는 공기 조화기 등의 압축기는 냉매가 케이스 내로 흡입되고 그 흡입된 냉매가 압축되어 외부로 배출되도록 케이스로 덮여진다. 윤활유는 케이스 내에 충전된다. 윤활유의 일부는 압축기가 냉매를 배출함에 따라 냉매와 함께 냉동 사이클 내로 유동한다. 결과적으로, 압축기 내의 윤활유의 공급이 불충분해지는 일이 종종 발생한다. 윤활유의 공급이 불충분해지면 미끄럼 부분의 오일이 고갈되고, 이것은 압축기의 수명에 바람직하지 않은 영향을 미친다.
그러한 단점에 대처하기 위한 방편으로는 일본 특허 출원 공개 공보 제5-164417호에 나타난 바와 같이 플로트(float) 스위치형 오일 표면 조절기가 알려져 있다. 이 오일 표면 조절기는 용기 내부의 표면 상에 부상하는 플로트의 수직 이동에 의해 오일 표면(오일량)을 검출하는 평평한 오일 튜브에 의해 케이스내 윤활유를 용기 내로 받아들인다.
한편, 압축기로부터 냉매와 함께 배출된 윤활유를 압축기의 케이스 내로 되돌려주기 위한 수단으로는 오일 분리기가 알려져 있다. 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 제4-184048호에 개시된 발명에서는 압축기의 냉매를 배출하는 쪽의 배관 상에 오일 분리기가 제공되며, 이로써 냉매와 함께 배출된 윤활유는 오일 분리기에 의해 포획되며, 오일 분리기 내에 보유된 윤활유는 압축기내 윤활유의 공급이 불충분해지는 경우에 압축기의 냉매를 흡입하는 쪽의 배관으로 되돌려진다.
플로트 스위치형 오일 표면 조절기와 마찬가지로 오일 분리기가 기계적인 플로트 스위치로 오일 표면을 검출하면 고장이 발생하기 쉽다. 더욱이, 압축기가 정지되면 냉매는 액화되어 압축기의 케이스와 냉동 사이클의 배관 내에 보유된다. 이 경우에, 액체 냉매는 윤활유 속으로 혼합됨으로써 윤활유가 용해되게 되며, 그 결과 케이스 내의 오일 표면은 실제량보다 높은 위치까지 상승한다. 그러한 상황에서, 상기 오일 표면 조절기에서는 액체 냉매를 포함한 외관상의 오일 표면이 검출됨으로써 오일 표면의 정확한 검출이 이루어질 수 없다. 실제로, 윤활유의 공급이 불충분한 경우에도 압축기의 운전은 그대로 계속된다. 결국, 몇몇 경우에는 압축기의 수명에 바람직하지 않은 영향을 미친다.
한편, 오일 분리기의 일례에서, 오일 분리기 내에 보유된 윤활유가 압축기로 한번 되돌려진 다음에 소정량(압축기의 오일 표면의 유지를 위해 요구되는 오일 회수량)의 윤활유가 오일 분리기 내에 보유될 때까지는 장시간이 요구된다. 결과적으로, 압축기 내의 윤활유의 부족이 신속하게 안정화될 수 없으며, 이것은 결국 압축기의 수명에 바람직하지 않은 영향을 미친다. 또한, 압축기의 오일 표면의 유지를 위한 충분한 오일 교환량을 확보하기 위해서 오일 분리기의 용량이 커지고, 그결과 분리기 자체도 대형화되는 문제가 있다.
본 발명은 압축기의 케이스 내의 윤활유의 양을 검출하기 위한 오일량 검출기와 이 오일량 검출기가 부착되는 냉동 장치 및 공기 조화기에 관한 것이다.
도 1은 제 1 내지 제 5 실시예의 전체적인 구조를 도시한 도면;
도 2는 제 1 내지 제 5 실시예에서의 오일량 검출기의 구조를 도시한 도면;
도 3은 제 1 내지 제 5 실시예에서의 오일량 검출기의 배관 구조의 구체적인 일례를 도시한 도면;
도 4는 제 1 내지 제 5 실시예에서의 제어 회로를 도시한 블록도;
도 5는 각각의 실내 유닛의 요구 용량과 실외 유닛의 운전 용량간의 관계를 나타낸 도면;
도 6은 제 1 실시예에서의 오일량 검출기를 설명하기 위한 플로우차트;
도 7A 및 도 7B는 제 2 실시예에서의 오일량 검출기를 설명하기 위한 플로우차트;
도 8은 제 2 실시예에서의 검출 온도(TK1,TK2)의 변화의 일례를 나타낸 도면;
도 9는 제 3 실시예의 제어를 설명하기 위한 플로우차트;
도 10은 제 3 실시예에서의 냉매 및 윤활유 유동의 일례를 나타낸 도면;
도 11은 제 4 실시예의 제어를 설명하기 위한 플로우차트;
도 12는 제 4 실시예에서의 냉매 및 윤활유 유동의 일례를 나타낸 도면;
도 13은 제 5 실시예의 제어를 설명하기 위한 플로우차트; 및
도 14는 제 6 실시예의 제어를 도시한 도면이다.
본 발명은 상기 사정을 감안해서 이루어졌으며, 본 발명의 목적은 기계적 스위치를 사용하지 않고 압축기 케이스 내의 오일량을 신뢰성 좋게 정밀하게 검출하는데 있다.
본 발명은 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 압축기의 오일량 검출기에 있어서,
케이스에 연통되는 오일 수용 탱크;
오일이 오일 수용 탱크로부터 유출될 수 있도록 가압 상태로 사용하기 위해서 압축기로부터 오일 수용 탱크 내로 배출된 냉매의 일부를 도입하기 위한 가압 파이프;
오일 수용 탱크로부터 유출된 오일을 케이스로 회수시키는 회수 파이프;
오일 수용 탱크로 도입된 냉매의 온도를 검출하기 위한 제 1 온도 센서;
오일 수용 탱크로부터 유출된 오일의 온도를 검출하기 위한 제 2 온도 센서;
제 1 온도 센서의 검출 온도와 제 2 온도 센서의 검출 온도간의 비교를 통해 케이스 내의 오일량을 검출하기 위한 검출 수단을 포함하는 오일량 검출기를 제공한다.
[1] 이하 도면을 참조해서 본 발명의 제 1 실시예를 설명하기로 한다.
도 1에서, 중앙 실외기(1)에는 저압형 압축기(10)가 제공된다. 압축기(10)는 냉매가 흡입 및 압축되고, 케이스(10c)로부터 배출되도록 폐쇄형 케이스(10c)로 덮여진다. 케이스(10c)는 가변 속도 모터(MO)와 정격 속도 모터(M1)를 수납한다. 이와 동시에, 상기 모터로 구동되는 미끄럼 부분에 대한 윤활용 오일(이하, 윤활유라 함)이 충전된다.
(도면에 도시된 상태에서) 4방향 밸브(15)가 "오프"되면, 압축기(10)로부터 배출된 냉매(가스)는 냉매를 배출하는 쪽의 2개의 파이프(11), 체크 밸브(12), 고압측 파이프(13), 오일 분리기(14) 및 전환 밸브 예컨대 4방향 밸브(15)를 통해 실외 열교환기(16)로 유동한다. 실외 열교환기(16)로 유입된 냉매는 외부 공기로 방열해서 액화된다. 실외 열교환기(16)를 통과한 냉매(액체 냉매)는 팽창 밸브(17), 액체 수용부(18), 충전 밸브(19), 액체측 파이프(20) 및 각각의 유동 제어 밸브(21)를 거쳐서 실내기(3) 내로 유입된다. 각각의 실내기(3) 내로 유입된 냉매는 실내 공기의 열을 빼앗아서 증발된다. 결과적으로, 공조실의 내부가 냉방된다. 각각의 실내 유닛(3)을 통과한 냉매(가스)는 가스측 파이프(22), 충전 밸브(23), 4방향 밸브(15), 액체 분리기(24) 및 냉매는 흡입하는 쪽의 파이프(25)를 통해서 압축기(10) 내로 흡입된다.
4방향 밸브(15)가 "온"되면 압축기(10)로부터 배출된 냉매(가스)는 각각의 파이프(11), 체크 밸브(12), 파이프(13), 오일 분리기(14), 4방향 밸브(15), 충전 밸브(23), 및 파이프(22)를 통해서 각각의 실내기(3) 내로 유입된다. 각각의 실내 기(3) 내로 유입된 냉매는 실내 공기로 방열해서 액화된다. 따라서, 공조실은 난방된다. 각각의 실내기(3)를 통과한 냉매(액체 냉매)는 각각의 유동 제어 밸브(21), 파이프(20), 충전 밸브(19), 액체 수용부(18) 및 팽창 밸브(17)를 거쳐서 실외 열교환기(16)로 유동한다. 실외 열교환기(16) 내로 유입된 냉매는 실외 공기의 열을 빼앗아서 증발된다. 실외 열교환기(16)를 통과한 냉매(가스)는 4방향 밸브(15), 액체 분리기(24) 및 파이프(25)를 거쳐서 압축기(10) 내로 흡입된다.
오일 분리기(14)와 4방향 밸브(15) 사이의 고압측 파이프에는 압축기(10)로부터 배출되는 고압 냉매의 압력(Pd)을 검출하기 위한 압력 센서(고압 센서)(26)가 제공된다. 실외 열교환기(16)에는 온도 센서(열교환기의 온도 센서)(27)가 제공된다. 실외 팬(28)이 실외 열교환기(16)의 근방에 제공된다. 저압 냉매의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(28)가 4방향 밸브(15)와 액체 분리기(24) 사이의 저압측 파이프상에 부착된다. 저압 냉매의 압력(Ps)을 검출하기 위한 압력 센서(저압 센서)(30)가 파이프(25) 상에 부착된다.
오일 분리기(14) 내에 보유된 윤활유는 모세관(31)을 거쳐 파이프(25)로 유동한다. 릴리즈 바이패스가 오일 분리기(14)와 4방향 밸브(15) 사이의 고압측 파이프로부터 개폐 밸브(32)를 거쳐서 4방향 밸브(15)와 액체 분리기(24) 사이의 저압측 파이프까지 연결된다. 냉각 바이패스가 팽창 밸브(17)와 액체 수용부(18) 사이의 액체측 파이프로부터 유동 제어 밸브(33)를 거쳐서 4방향 밸브(15)와 액체 분리기(24) 사이의 저압측 배관까지 연결된다.
한편, 중앙 실외기(1)와 더불어 복수개의 터미널 실외 유닛(2)이 설치된다. 각각의 실외기(2)에는 저압형 압축기(10)가 제공된다. 압축기(10)는 폐쇄형 케이스(10c)로 덮여지고, 압축기(10)는 냉매를 흡입 및 압축해서 이 냉매를 케이스(10c)로부터 배출한다. 케이스(10c)는 2개의 정격 속도 모터(M1,M2)를 수납하는 동시에, 케이스(10c)는 미끄럼 부분의 윤활을 위한 윤활유로 충전된다.
각각의 실외기(2)는 이들 실외기(2)가 정격 속도 모터(M1,M2)를 구비하고, 각각의 파이프(11)에는 체크 밸브(12)가 제공되며, 가스 평형 바이패스가 각각의 파이프(34,35)로부터 밸브(34, 35)를 거쳐서 냉매를 흡입하는 쪽의 파이프까지 연결된다는 사실을 제외하고는 중앙 실외기(1)와 동일하다. 이들 실외 유닛(2)은 각각 액체측 파이프(20)와 가스측 파이프(22)를 거쳐서 중앙 실외기(1)에 평행하게 연결된다. 액체측 파이프(20)들은 1개의 파이프에 공유되며, 가스측 파이프(22)들도 1개의 파이프에 의해 공유된다.
이들 배관의 연결에 의해 히트펌프형 냉동 사이클이 구성된다.
실외기(1)와 각각의 실외기(2) 상에는 충전 밸브(15)가 각각 제공된다. 오일 평형 파이프(50)가 각각의 충전 밸브(51)들 사이를 상호 연결한다.
그러한 구성을 갖는 다중형 공기 조화기에 있어서, 오일량 검출기는 실내기(1)와 각각의 실외기(2) 상에 각각 제공된다. 오일량 검출기는 압축기(10)의 케이스(10c) 내의 윤활유의 양을 검출한다. 이러한 오일량 검출기의 구체적인 구성이 도 2에 도시되어 있다.
윤활유(L)는 케이스(10c) 내에 보유된다. 오일 수용 탱크(40)가 오일 이동 파이프(41)와 압력 평형 파이프(43)를 각각 거쳐서 케이스(10c)에 연통된다. 오일 이동 파이프(41)는 케이스의 미리 설정된 적절한 오일 표면 위치에 연결되는 반면에 압력 평형 파이프(43)는 적절한 오일 표면 위치 위의 위치에 연결된다.
케이스(10c) 내의 압력(저압)과 오일 수용 탱크(40) 내의 압력은 압력 평형파이프(43)를 통해서 동일해지며, 이로써 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 잉여분은 오일 이동 파이프(41)를 통해 오일 수용 탱크(40)로 신속하고 원활하게 이동한다. 더욱이, 오일 이동 파이프(41)는 적절한 오일 표면 위치에 연결되기 때문에 케이스 내의 오일 표면이 적절한 오일 표면보다 높지 않게 될 때에는 케이스(10c)로부터 오일 수용 탱크(40)로의 윤활유(L)의 잉여 이동이 사전에 방지된다.
오일 이동 파이프(41)에는 오일 수용 탱크(40)로부터 케이스(10c)로의 오일의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(42)가 제공된다. 압력 평형 파이프(43)에는 오일 수용 탱크(40)로부터 케이스(10c)로의 냉매의 유입을 저지하기 위한 체크 밸브(44)가 제공된다.
오일 수용 탱크(40)의 오일 배출구에는 오일 재순환 파이프(45)의 일단부가 연결되며, 오일 재순환 파이프(45)의 타단부는 파이프(25)에 연결된다. 이 오일 재순환 파이프(45)에는 개폐 밸브(Va), 케이스(10c)로부터의 배압(오일 재순환 파이프(45)측으로부터 오일 수용 탱크(40)로 가해지는 압력)을 저지하기 위한 체크 밸브(46), 모세관(47)이 제공된다. 부가적으로, 개폐 밸브(Vb)와 체크 밸브(48)가 모세관(47)에 평행하게 각각 연결된다.
체크 밸브(46)와 오일 재순환 파이프(45) 내의 모세관(47) 사이에는 오일 평형 파이프(50)가 충전 밸브(51)를 거쳐서 연결된다.
가압 파이프(52)가 파이프(13)와 오일 수용 탱크(40)의 냉매 유입구 사이에 연결된다. 가압 파이프(52)는 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40)로부터 유출될 수 있도록 가압 상태로 사용하기 위해 압축기(10)로부터 오일 수용 탱크(40)로 배출되는 냉매의 일부를 도입하는 역할을 한다. 개폐 밸브(Vc)가 상기 가압 파이프(52) 상에 제공된다.
회수 파이프(53)의 일단부는 오일 수용 탱크(40)의 오일 배출구(오일 재순환 파이프(45)의 일단부)에 연통된다. 회수 파이프(53)의 타단부는 압력 평형 파이프(43)의 일부를 거쳐 케이스(10c)에 연통된다. 회수 파이프(53)는 오일 수용 탱크(40)로부터 유출되는 윤활유(L)가 케이스(10c)로 회수될 수 있게 해주는 역할을 한다. 상기 회수 파이프(53) 상에는 감압기, 즉 모세관(54)이 제공된다.
바이패스 파이프(55)가 가압 파이프(52)의 (밸브(Vc)의 하류측의) 중도부로부터 (모세관(54)의 하류측의) 중도부까지 연결되며, 감압기 예를 들어 모세관(56)이 제공된다. 가압 파이프(52)로부터 오일 수용 탱크(40)로의 냉매의 유입량이 감소되는 경우에도 가압 파이프(52) 내의 냉매는 항상 바이패스 파이프(55)를 거쳐서 유동한다. 상기 바이패스 파이프(55) 상에는 온도 센서(제 1 온도 센서)(61)가 부착된다. 온도 센서(61)는 가압용 냉매(가스)의 온도(TK1)를 검출한다.
회수 파이프(53)의 일단부 상에는 온도 센서(제 2 온도 센서)(62)가 부착된다. 온도 센서(62)는 오일 수용 탱크(40)로부터 유출되는 윤활유(L)의 온도(TK2)를 검출한다. 온도 센서(63)가 오일 이동 파이프(41) 상에 부착된다. 온도 센서(63)는 케이스(10c)로부터 오일 수용 탱크(40)로 이동하는 윤활유(L)의 온도를 검출한다.
부가적으로, 오일량 검출기의 배관 구조의 구체적인 일례가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서, 도 2와 유사한 부분에는 동일 참조 부호로 표시되고 있다.
더욱이, 오일량 검출기를 포함한 전체 공기 조화기의 제어 회로가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에서 참조 부호 "70"은 중앙 실외기(1) 상에 부착되는 실외 제어기를 나타낸다. 참조 부호 "80"은 터미널 실외기(2) 상에 부착되는 실외 제어기를 나타낸다. 참조 부호 "90"은 각각의 실내기(3) 상에 부착되는 실내 제어기를 나타낸다. 상기 실외 제어기(70,80)와 실내 제어기(90)는 데이터 전송용 버스 라인(66)을 거쳐서 상호 연결된다.
통상적으로, 실외 제어기(70)는 각각의 실내 제어기(90)로부터 주어진 지시에 따라 중앙 실내기(1)와 각각의 실외기(2)를 제어한다. 실외 제어기(70)에는 CPU(71), 제어 프로그램 및 데이터를 기억하기 위한 메모리(72), 시간 등을 계수하기 위한 타이머(73)가 제공된다.
특히, 오일량의 검출과 관련된 하나의 주요 기능부인 CPU(71)는 압축기(10)의 운전중 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)가 개방된 상태에서 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)를 정기적으로 개방한다. CPU(71)에는 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2)간의 대조를 통해서 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양을 검출하기 위한 검출 수단이 제공된다. 구체적으로, CPU(71)는 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK1)간의 차로부터 오일 수용 탱크(40) 내의 윤활유(L)의 존재를 검출하고, 그 검출 결과를 기초로 해서 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양이 적절한지의 여부를 판정할 수 있다.
상기 실외 제어기(70)에는 인버터(74), 개폐 스위치(75), 밸브(Va,Vb,Vc) 및온도 센서(61,62,63)가 연결된다. 인버터(74)는 실외 제어기(70)로부터의 지시에 따라 교류 전압을 전환 및 출력함으로써 상업상의 교류 전원(65)의 전압을 직류 전압으로 변환하고, 또 이 직류 전압을 소정의 주파수 및 레벨을 갖는 교류 전압으로 변환한다. 출력은 가변 속도 모터(MO)에 대한 구동원으로서 공급된다. 인버터(74)의 출력 주파수의 변화와 더불어 가변 속도 모터(MO)의 회전수도 변화한다. 스위치(75)는 전원(65)과 정격 속도 모터(M1) 사이의 전기화 채널 내로 삽입된다. 이 스위치(75)가 "온"되면 정격 속도 모터(M1)는 일정 속도로 회전된다. 스위치(75)가 "오프"되면 정격 속도 모터(M1)의 운전이 정지된다. 즉, 정격 속도 모터(MO) 운전의 온/오프 및 가변 속도 모터(MO)의 회전수의 변화와 더불어 중앙 실외기(1) 내의 압축기(10)의 용량이 변화한다.
각각의 실외기(80)는 중앙 실외기(1)로부터의 지시에 따라 터미널 실외기(2)를 제어하고, CPU(81), 제어 프로그램 및 데이터 등을 기억하기 위한 메모리(82)를 구비한다.
특히, 오일량의 검출과 관련된 하나의 주요 기능부인 CPU(81)는 압축기(10)의 운전중 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)가 폐쇄된 상태에서 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)를 정기적으로 개방한다. CPU(81)에는 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK1)간의 대조를 통해서 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양을 검출하기 위한 검출 수단이 제공된다. 구체적으로, CPU(81)는 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2)간의 차로부터 오일 수용 탱크(40) 내의 윤활유(L)의 존재를 검출하고, 그 검출 결과를 기초로 해서 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양이 적절한지의 여부를 판정한다.
상기 실외 제어기(80)에는 개폐 스위치(84,85), 밸브(Va,Vb,Vc) 및 온도 센서(61,62,63)가 연결된다. 스위치(84)는 전원(65)과 정격 속도 모터(M1) 사이의 전기화 채널 내로 삽입된다. 이 스위치(84)가 "온"되면 정격 속도 모터(M1)는 일정 회전수로 회전된다. 스위치(84)가 "오프"되면 정격 속도 모터(M1)의 운전이 정지된다. 스위치(85)는 전원(65)과 정격 속도 모터(M2) 사이의 전기화 채널 내로 삽입된다. 이 스위치(85)가 "온"되면 정격 속도 모터(M2)는 일정 회전수로 회전된다. 스위치(85)가 "오프"되면 정격 속도 모터(M1)의 운전이 정지된다. 즉, 터미널 실외기(2) 내의 압축기(10)의 용력은 정격 속도 모터(M1,M2) 운전의 온/오프와 더불어 변화한다.
각각의 실내 제어기(90)는 실내기(3)를 제어하고, CPU(91)와, 제어 프로그램 및 데이터를 기억하기 위한 메모리(92)를 구비한다. 유동 제어 밸브(21), 수광부(94), 공조실 내부의 온도(Ta)를 검출하기 위한 실내 온도 센서(93)가 상기 실내 제어기(90)에 연결된다. 수광부(94)는 원격 제어형 작동 유닛(95)으로부터 방사되는 운전 조건 설정용 적외선 광을 수신하고, 이 수신된 데이터를 실내 제어기(90)에 입력한다. 조작 유닛(95)은 사용자에 의한 조작에 따라 운전의 ON/OFF, 운전 모드(냉각, 제습, 가열, 환기 등) 등의 각종 운전 조건을 설정하기 위해 적외선 광을 방사한다.
이하, 도 5의 플로우차트를 참조해서 오일량 검출기의 전체적인 작동을 설명하기로 한다.
각각의 실내기(3)는 조작 유닛(95)에 의해 설정된 실내 온도의 설정값(Ts)와 실내 온도 센서(93)로 검출된 실내 온도(Ta)간의 차로부터 요구 용량("공조 부하"라고도 함)을 결정하고, 이 요구 용량에 따라 유동 제어 밸브(21)의 개방도를 제어하는 동시에, 이 요구 용량과 운전 모드를 중앙 실외기(1)에 통지한다.
중앙 실외기(1)는 각각의 실내기(3)로부터 통지된 운전 모드에 따라서 중앙 실외기(1)와 각각의 터미널 실외기(2) 내의 4방향 밸브(15)를 제어하는 동시에, 각각의 실내기(3)로부터 통지된 요구 용량의 합계를 결정한다. 중앙 실외기(1)는 중앙 실외기(1)와 각각의 실외기(2)의 운전 용량(각 압축기(10)의 용량)의 합계를 제어한다. 이 결과를 기초로 중앙 실외기(1)의 압축기(10) 내의 가변 속도 모터(MO)의 회전수의 제어가 수행된다. 부가적으로, 각 압축기(10) 내의 정격 속도 모터(M1,M2)의 온/오프 운전(운전되는 모터의 갯수)이 제어된다. 예를 들어, 요구 용량의 합계가 증가하면 운전 용량(각각의 압축기(10)의 용량)의 합계는 증가된다. 요구 용량의 합계가 감소하면 실외기(1,2)의 요구 용량(각 압축기(10)의 용량)의 합계는 감소된다.
다음은 도 6의 플로우차트를 참조해서 오일량 검출기의 작동을 설명하기로 한다.
압축기(10)의 케이스(10c) 내의 오일 표면이 오일 이동 파이프(41)의 연결 위치보다 높으면, 연결 위치보다 높은 부분에 대한 과잉 윤활유(L)가 오일 이동 파이프(41)를 통해 오일 수용 탱크(40)로 이동한다.
각각의 실외 제어기(70,80)의 타이머(73,83)의 타이밍을 기초로 한 오일량검출시에 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)는 초기값 "TK1(0)"으로서 기억된다(단계 101). 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2)가 온도 센서(63)의 검출 온도(TK3)보다 작지 않으면(단계 102에서의 "예") 그 때의 검출 온도(TK2)가 초기값 "TK2(0)"으로서 기억된다(단계 103). 검출 온도(TK2)가 검출 온도(TK3)보다 낮으면(단계 102에서의 "아니오") 검출 온도(TK2) 대신에 그 때의 검출 온도(TK3)가 초기값 "TK2(0)"으로서 기억된다(단계 104).
후속해서, 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)가 개방(단계 105)되는 동시에, 시간 계수(t1)가 개시된다(단계 106). 밸브(Va)가 개방되면 오일 수용 탱크(40)의 배출구는 오일 재순환 파이프(45)를 통해서 파이프(25)에 연통된다.
시간 계수(t1)가 3초에 도달하면(단계 107에서의 "예") 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)가 개방된다. 이와 동시에, 시간 계수(t2)가 개시된다(단계 109). 다음에 시간 계수(t2)가 1초에 도달하면(단계 110에서의 "예") 밸브(Va)는 폐쇄된다(단계 111). 부가적으로, 여기서 밸브(Va)의 개방, 3초 후의 밸브(Vc)의 개방 및 1초 후의 밸브(Va)의 폐쇄는 탱크 가압 시의 체크 밸브(42,44)로의 충돌파를 방지하기 위해 지연 작동된다.
밸브(Vc)의 개방에 의해 압축기(10)로부터 배출된 냉매중 일부는 오일 수용 탱크(40) 내로 충전된다. 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40) 내에 보유되면 윤활유(L)는 냉매의 충전을 기초로 해서 가압되며, 이로써 윤활유(L)는 오일 수용 탱크(40)의 배출구로부터 유출된다. 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40) 내에 보유되어 있지 않으면 충전된 냉매는 오일 수용 탱크(40)의 배출구로부터 그대로 유출된다. 유출된 윤활유(L)(및 냉매)는 오일 재순환 파이프(45), 회수 파이프(53) 및 오일 평형 파이프(43)를 통해서 케이스(10c) 내로 유입된다.
이때, 오일 수용 탱크(40) 내로 충전된 냉매(가스)의 온도(TK1)는 온도 센서(61)로 검출되고, 오일 수용 탱크(40)로부터 유출된 액체(윤활유(L) 및 냉매)의 온도(TK2)는 온도 센서(62)로 검출된다. 다음에, 2개의 검출 온도(TK1,TK2)간의 차(ΔTK)가 결정된다(단계 112).
윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40) 내에 보유되어 있는 경우에, 검출 온도(TK2)의 상승은 검출 온도(TK1)의 상승에 대해 지연된다. 온도차(ΔTK)가 설정값(ΔTKs)과 같거나 그 이상이면(단계 113에서의 "예") 오일 수용 탱크(40) 내에는 윤활유(L)가 보유되어 있는 것으로 판정된다(단계 114). 이를 기초로 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양이 적절한 것으로 판정된다(단계 115).
윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40) 내에 보유되어 있지 않은 경우에, 검출 온도(TK2)는 검출 온도(TK1)의 상승을 따라 상승한다. 온도차(ΔTK)가 설정값(ΔTK) 미만이고(단계 113에서의 "아니오") 오일 수용 탱크(40) 내에는 윤활유(L)가 보유되지 있지 않은 것으로 판정된다(단계 116). 이 판정을 기초로 케이스(10c) 내의 윤활유(L)의 양이 불충분한 것으로 판정된다(단계 117).
오일량이 적절한지 또는 불충한지의 여부에 대한 판정 결과가 얻어진 경우, 또는 압축기(10)의 운전이 정지된 경우, 또는 터미널 실외기(2) 케이스 내의 중앙 실내기(1)으로부터 오일 제어 개시 지시가 주어진 경우에 검출 종료 작동이 수행된다.
즉, 검출 종료 작동 시에 밸브(Vc)가 개방되어 있는 동안에 밸브(Va)가 개방된다. 밸브(Va)의 개방으로 오일 수용 탱크(40) 내의 압력은 오일 재순환 파이프(45)를 거쳐서 파이프(25)를 향해 일소된다. 밸브(Va)의 개방으로부터 5초후에 밸브(Vc)는 폐쇄된다. 30초 후에 밸브(Va)는 폐쇄된다.
판정 결과, 오일의 양이 불충분하면 오일은 중앙 실외기(1)에서 얻어지고, 오일 제어 시작은 중앙 실외기(1)에서 모든 터미널 실외기(2)로 지시된다. 각 터미널 실외기(2)에서 오일 제어 개시 지시가 주어지면, 밸브(Va)가 개방된다. 각 밸브(Va)가 개방되면, 각 오일 재순환 파이프(45)가 안내되어, 오일 수용 탱크(40)에 보유된 윤활유(L)(윤활유의 잉여분)가 오일 평형 파이프(50)안으로 유동한다.
중앙 실외기(1)에서, 밸브(Vb)가 개방되면, 각 터미널 실외기(2)에서 오일 평형 파이프(50)까지 유동된 윤활유(L)는 오일 재순환 파이프(45) 및 밸브(Vb)를 통해 냉매흡입측 파이프(25)내로 취해진다. 이것으로, 중앙 실내기(1)에서 윤활유(L)의 부족이 해결된다.
판정 결과, 오일의 양이 불충분하여 오일을 어떤 터미널 실외기(2)에서 얻는 경우에는, 오일 부족을 터미널 실외기(2)에서 중앙 실외기(1)까지 통지한다. 이러한 통지를 기초로 하여, 중앙 실외기(1)에서 오일량의 부족이 발생되는 터미널 실외기(2)를 포함하는 모든 터미널 실외기(2)까지 오일 제어 개시 지시를 제공한다. 오일 제어 개시 지시를 받은 중앙 실외기(1)와 각 터미널 실외기(2)에서, 밸브(Va)가 개방된다. 각 밸브(Va)가 개방되면, 각 오일 재순환 파이프(45)가 안내되고, 중앙 실외기(1)와 각 터미널 실외기(2)의 오일 수용 탱크(40)에서 보유되는윤활유(L)(윤활유의 잉여분)는 오일 평형 파이프(50)로 유동한다.
오일량의 부족이 발생되는 터미널 실외기(2)에서는, 밸브(Vb)가 개방되고, 중앙 실내기(1)과 다른 터미널 실외기(2)에서 오일 평형 파이프(50)까지 유동하는 윤활유(L)는 오일 재순환 파이프(45) 및 밸브(Vb)를 통해 냉매흡입측 파이프(25)내로 취해진다. 이것으로, 터미널 실외기(2)에서 압축기(10)의 윤활유(L)의 부족이 해결된다.
상기에서 기술한 바와 같이, 오일 수용 탱크(40)는 압축기(10)의 케이스(10c)와 연결되고, 압축기(10)로부터 방출되는 냉매의 일부는 압축 파이프(52)와 오일 수용 탱크(40)로 도입되어, 오일 수용 탱크(40)에서 보유되는 윤활유(L)가 유동되도록 하고 오일 수용 탱크(40)안으로 도입된 냉매의 온도(TK1)는 온도 센서(61)에 의해 검출되고 동시에 윤활유(L)가 회수 파이프(53)에서 케이스(10c)로 유동하도록 한다. 동시에, 오일 수용 탱크(40)로부터 유출되는 윤활유(L)의 온도(TK2)는 온도 센서(62)에 의해 검출된다. 이것으로 검출된 온도(TK1 및 TK2)는 서로 비교된다. 그 결과, 케이스(10c)에서 오일의 양은 종래의 플로트 스위치형 오일 표면 조절기와 같은 기계적 플로트 스위치없이, 고장에 대한 걱정없이 그리고 오일 수용 탱크(40)의 용량 및 형상에 영향없이 정확하게 검출할 수 있다.
오일 수용 탱크(40)에서 유출되는 윤활유(L)가 검출동안에 회수 파이프(53)을 통하여 케이스(10c)로 되돌아오기 때문에, 오일량의 검출이 몇번씩 반복되는 문제가 발생되지 않는다.
오일 수용 탱크(40)와 케이스(10c)가 서로 이동 파이프(41)와 압력 평형 파이프(43)에 연통되기 때문에, 케이스(10c)안에 윤활유(L)는 잉여분으로서 각 오일 수용 탱크(40)로 신속하고 순조롭게 이동할 수 있다. 그때, 압축기(10)에 수용된 윤활유(L)의 잉여분은 윤활유의 부족이 검출된 곳으로 필요할때나 또는 정기적인 방법으로 재공급될 수 있다. 즉 다시 말하면, 각 압축기(10)에서 윤활유의 부족은 서로 보상하는 방법으로 신속하게 해결할 수 있고 이것에 의해 압축기(10)의 수명 및 압축기의 신뢰성을 향상시키는데 크게 기여한다.
윤활유(L)의 잉여분이 오일 분리기(14)와 다르게 오일 수용 탱크(40)에서 일정하게 수용되면, 오일 분리기(14)의 용량을 감소시킬 수 있고, 이것으로, 전체 냉동기의 크기를 감소시킬 수 있다.
[2] 제 2 실시예를 설명한다.
주기능으로서 오일량을 검출하는 실외 제어기(70)의 CPU(71)는 압축기(10) 작동동안에 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)가 폐쇄되는 상태에서 가압 파이프(52)의 밸브(Va)를 정기적으로 개방하고, CPU(71)에는 개방시 온도 센서(61)에서 검출된 온도(TK1)와 온도 센서(62)에서 검출된 온도(TK2)사이를 대조하여 케이스(10c)안에 윤활유(L)의 양을 검출하는 검출 수단이 제공된다. 특히, CPU(71)는 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2) 차이의 시간의 경과 변화에 기초한 액체 냉매의 혼합에도 불구하고 오일 수용 탱크(40)내에 윤활유(L)의 실질적인 양을 검출하여 케이스(10c)안에 윤활유(L)의 양이 검출 결과에 기초하여 적절한가를 검출한다. 간단히 말해서, CPU(71)는 검출 온도(TK1)의상승에서 검출 온도 센서(TK2)의 상승까지의 시간을 검출하고, 액체 냉매의 혼합에도 불구하고 오일 수용 탱크(40)안에 윤활유(L)의 실질적인 양을 검출하여 검출 결과에 기초한 케이스(10c)안에 윤활유(L)의 양이 적절한 가를 검출한다.
오일량을 검출하도록 협력하는 것을 주 기능으로 하는 각 실외 제어부(80)의 CPU(81)는 압축기(10)의 작동동안에 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)를 폐쇄하는 상태에서 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)를 정기적으로 개방하고, CPU(81)는 개방시 온도 센서(61)에서 검출된 온도(TK1)와 온도 센서(62)에서 검출된 온도(TK2)사이를 대조하여 윤활유(L)의 양을 검출하는 검출 수단이 제공된다. 특히 CPU(81)는 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)를 정기적으로 개방하고, 온도 센서(61)의 검출 온도(TK1)와 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2) 차이의 시간 경과에 기초하여 오일 수용 탱크(40)내에 윤활유(L)의 실질적인 양을 검출하여 윤활유(L)의 양이 적절한 가를 검출한다. 간단히 말해서, 검출 수단은 검출 온도(TK1)의 상승에서 검출 온도(TK2)의 상승까지의 시간(tn)을 검출하고, 검출된 시간(tn)과 설정값(tns)사이를 비교하여 오일 수용 탱크(40)에서의 윤활유(L)의 실질적인 양을 검출하고, 케이스(10c)안에 윤활유(L)의 양이 검출 결과에 기초하여 적절한가를 검출한다.
또 다른 구조는 제 1 실시예와 동일하므로, 이것의 설명은 생략한다.
오일량 검출기의 작동은 도 7A, 도 7B 및 도 8의 플로우차트를 참조하여 설명한다.
정기적인 오일량 검출의 타이밍에서, 온도 센서(1)의 검출 온도(TK1)는 초기값(TL2)(0)로서 기억된다(단계 201). 온도 센서(62)의 검출 온도(TK2)가 온도 센서의 검출 온도(TK3)보다 작으면(단계 202에서의 "예"), 이 시간의 검출 온도를 초기값 TK2(0)으로 기억시킨다(단계 203). 검출 온도(TK2)가 검출 온도(TK3)보다 작으면(단계 202에서의 "아니오"), 이 시간에서의 검출 온도(TK3)를 검출 온도(TK2) 대신에 초기값(TK2(0))으로 기억시킨다(단계 204).
순차적으로, 오일 재순환 파이프(45)의 밸브(Va)가 개방되고(단계 205), 동시에, 시간계수 t1이 동시에 개시된다(단계 206). 밸브(Va)가 개방되면, 오일 수용 탱크(40)의 오일 배출구는 오일 재순환 파이프(45)를 통하여 냉매흡입측 파이프(25)와 연결된다.
시간계수 t1이 3초가 되면(단계 207에서의 "예"), 가압 파이프(52)의 밸브(Vc)는 개방되고(단계 208), 동시에, 시간계수 t2가 동시에 개시된다(단계 209). 그때, 시간계수 t2가 1초가 되면(단계 210에서의 "예"), 밸브(Va)는 폐쇄된다(단계 211). 말하자면, 밸브(Va)의 개방, 3초후의 밸브(Vc)의 개방 및 1초후에 밸브(va)의 폐쇄는 탱크를 가압하는 시간에서 체크 밸브(42 및 44)에 대한 충돌파를 방지하기 위한 지연 작동인 것이다.
밸브(Vc)가 개방되면, 압축기(10)로부터 방출되는 냉매의 일부는 오일 수용 탱크(40)안으로 충전된다. 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40)안에 보유되면, 윤활유(L)는 냉매의 충전에 기초한 압축 작동을 받고 오일 수용 탱크(40)의 오일 유출부로부터 유출된다. 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40)안에 유지되면, 윤활유(L)는 냉매의 충전에 기초한 압축 작동을 받고 오일 수용 탱크(40)의 배출구로부터 유출된다. 윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40)안에 보유되지 않으면, 충전된냉매는 오일 수용 탱크(40)의 배출구에서 유출된다. 유출되는 윤활유(L)(및 냉매)는 오일 재순환 파이프(45), 회수 파이프(53) 및 오일 평형 파이프(43)를 통해 케이스(10c)안으로 유동된다.
이때에, 오일 수용 탱크(40)안으로 충전된 냉매(가스)의 온도(TK1)는 온도 센서(61)에 의해 검출되고, 오일 수용 탱크(40)에서 유출되는 유체(윤활유(L) 및 냉매)의 온도(TK2)는 온도 센서(62)에 의해 검출된다.
윤활유(L)가 오일 수용 탱크(40)안에 보유되는 경우에는, 도 8에 도시되는 바와같이, 검출 온도(TK1)가 처음에 비해 상승한다. 그때, 검출 온도(TK1)가 안정화되면, 검출 온도(TK2)가 이때에 상승하고, 곧바로 검출 온도(TK2)도 안정된다. 즉 다시말하면, 검출 온도(TK1)와 검출 온도(TK2)사이의 차이는 일단 증가하는 방향으로 변화되고 점차적으로 감소하기 시작한다.
여기서, 검출 온도(TK1)의 상승에서 검출 온도(TK2)의 상승까지 필요한 시간은 액체 냉매가 윤활유(L)에 혼합되는 것에 상관없이 오일 수용 탱크(40)내의 윤활유(L)의 실질적인 양에 대응한다.
단계(212)에서 밸브(Va)가 개방된 후에, 시간 계수(t3)가 개시된다(단계 212). 시간 계수(t3)가 1초 진행되면, 검출 온도(TK1)와 이 시간에서의 검출 온도(TK2)는 TK1(1) 및 TK1(2)로서 기억된다. 시간 계수(t3)가 또 다른 1초로 진행되면, 검출 온도(TK1) 및 이 시간에서의 검출 온도(TK2)는 TK1(1) 및 TK2(2)로서 각각 기억된다. 이러한 방법으로, 매시간 시간 계수(t3)가 1초 진행하면, 검출 온도(TK1)는 연속적으로 TK1(1), TK1(2), ...TK1(n)으로 기억된다. 동시에 검출 온도(TK2)는 순서적으로 TK2(1), TK2(2), ... TK2(n)으로 기억된다(단계 213). 말하자면, 검출 온도(TK2)가 초기값(TK2(0))보다 낮으면, 초기값(TK2(0))는 검출 온도(TK2)로서 적용된다.
시간계수 t3이 10초에 이르면(단계 214에서의 "예"), 시간이 결정되기까지의 10초동안 검출 온도(TK1)의 변화량 △TK1[=TK1(10)-TK1(0)]과, 동시에, 10초동안에 검출 온도(TK2)의 변화량 △TK2[=TK2(10)-TK2(0)]이 동일한 방법으로 결정된다(단계 216).
결정된 변화량(△TK1)이 소정값(β)(예를들면 3℃)과 동일한가 또는 그 이상인가를 판정한다(단계 217). 상기 판정은 검출 온도(TK1)의 상승을 결정하기 위한 것이다. 또한, 검출 온도(TK1)가 소정값(α)(예를들면 10℃)에 의해 최초값(TK1(0))보다 큰 가를 결정한다. (다시 말하면, 검출 온도(TK1)의 최초값(TK1(0))으로부터의 변화량은 소정값(α)과 동일하거나 또는 그 이상이다(단계 218)). 상기 판정은 검출 온도(TK1)의 상승을 검출하기 위한 것이다.
단계(217 및 218)에서 판정이 모두 "아니오"인 경우는, 시간 계수(t3)의 1초에 따른 현재 시간까지 새로운 10초에 대한 가장 최근의 변화량(△TK1)을 결정하도록 처리된다. 즉 다시 말하면, 시간 계수(t3)의 1초에 따라, 기억된 TK1(1), TK1(2), ...TK1(10)이 갱신되고, TK1(0), TK1(1), ...TK1(9)로서 기억되어, 현재시간에서 검출 온도(TK1)가 갱신되고 TK1(10)으로 기억된다(단계 219). 그때, 갱신된 TK1(0), TK1(1), TK1(2), ...TK1(10)에 기초하여, 현재 시간까지 또 다른 10초에서의 검출 온도의 변화량 △TK1[=TK1(10)-TK1(0)]을 결정한다(단계 220).
이것은 각 1초동안 10초에 대한 변화량 △TK1을 갱신하는 처리이다. 단계(217 및 218)가 "아니오"로 판정된 경우에는 처리는 반복적으로 실행된다.
단계(217 및 218)중 하나가 "예"(YES)인 경우는(검출 온도(TK1)의 검출 시간 상승), 시간계수 tn이 시작된다.
계속적으로, 결정된 변화량 △T이 소정값과 동일하거나 또는 그 이상인지를 판정한다(단계 222). 이러한 판정은 검출 온도(TK2)의 상승을 검출하기 위한 것이다.
단계(222)에서 판정이 "아니오"인 경우에서 시간 계수(tn)가 설정값에 도달하면, 이 시간에서의 검출 온도(TK1)는 TK1max로 기억된다(단계 224).
시간 계수(tn)가 설정값(ts)에 도달하기 전에(단계 223에서의 "아니오"), TL1max가 기억되지 않은 상태에서 시간 계수(t3)의 1초 총계에 따라 현재시간까지의 새로운 10초에 대한 최근 변화량(△TK)을 결정하는 처리가 실행된다. 즉 다시 말하면, 시간 계수(t3)의 1초 총계에 따라, 기억된 TK2(1), TK2(2), ...TK2(10)가 갱신되고, TK2(0), TK2(1), ...TK2(9)로서 기억되고, 현재 시간에서의 검출 온도(TK2)는 갱신되고 TK2(10)로서 기억된다(단계 227). 그때, 갱신된 TK2(0), TK2(1), TK2(2),...TK2(10)에 기초하여, 현재시간까지 새로운 10초동안 검출 온도의 변화량 △TK2[=TK2(10)-TK2(0)]을 결정한다(단계 228).
이것은 매 1초동안 10초에 대한 변화량 △TK2을 갱신하는 처리이다. 단계(222)에서 판정이 "아니오"인 경우에, 처리는 반복적으로 실행된다.
시간계수 tn이 설정값(ts)를 초과한 후에(단계 223에서의 "아니오") TK1max가 이미 기억되어 있으면(단계 225에서의 "예"), 검출 온도(TK2)의 초기값(TK2(0)에서의 변화량[=TK2-TK2(0)]이 검출 온도(TK1)의 초기값(TK1(0))과 TK1max의 차이[=TK1-TK1(0)]와 동일한 가를 판정한다(단계 226). 이러한 판정은 검출 온도(TK2)의 상승을 검출한다.
단계(226)에서 판정이 "아니오"이면, 단계(227 및 228)에서의 처리(매 1초에 대한 10초동안에 변화량 △TK2을 갱신하기 위한 처리)가 반복적으로 실행된다.
검출 온도(TK2)의 상승을 검출하기 위한 단계(227 및 228)에서 판정중 하나가 "예"인 경우에는(검출 온도(TK2)의 검출 시간 상승), 시간 계수(tn)는 완료된다(단계 229). 이 시간 까지의 시간계수 tn은 검출 온도(TK1)의 상승에서 검출 온도(TK2)의 상승까지의 시간이고, 시간계수 tn은 오일 수용 탱크(40)에서 윤활유의 실질적인 양과 비례한다. 시간계수 tn과 설정값(tns)은 비교된다(단계 230).
시간계수 tn이 설정값(tns)과 동일하거나 또는 그 이상이면(단계 230에서의 "예"), 이것은 케이스(10c)에서 윤활유(L)의 양이 적절한 것으로 판정한다(단계 231). 시간계수 tn이 설정값(tns)보다 작으면(단계 230에서의 "아니오"), 이것은 케이스(10c)에서 윤활유(L)의 양이 불충분한 것으로 판정한다(단계 232).
말하자면, 설정값(ts), 소정값(△T) 및 설정값(tns)은 압축기(10)에서 냉매의 압축률(Px(=고압측(Pd) 압력/ 저압력측(Ps) 압력)) 또는 고압측(Pd) 압력과 저압력측(Ps) 압력의 차이의 뱐수를 이용하거나, 작동모드(냉각 작용 또는 가열 작용)의 차이에 의한 변수를 이용하여 변경가능하게 설정된다. 이러한 변경가능한설정 테이블은 각 실외 제어기(70 및 80)의 메모리(73 및 83)에서 기억된다. 예를들면, 소정값(△T)에 대하여, 압축률(Px)이 크거나 또는 고압측 압력(Pd)과 저압측 압력(Ps)의 차이가 크면, 높은 값이 설정된다.
판정 결과 오일량이 적절하거나 또는 불충분하다고 얻어지면 처리는 제 1 실시예와 동일하므로, 이것의 설명은 생략한다.
상기에서 기술한 바와 같이, 오일 수용 탱크(40)가 압축기(10)의 케이스(10c)와 연결되고, 압축기(10)로부터 방출된 냉매의 일부가 가압 파이프(52)로부터 오일 수용 탱크(40)안으로 도입되면, 오일 수용 탱크(40)에서 보유된 윤활유(L)가 유출되고, 오일 수용 탱크(40)로 유입되는 냉매의 온도(TK1)는 온도 센서(61)에 의해 검출되고, 동시에, 오일 수용 탱크(40)로부터 유출되는 윤활유(L)의 온도(TK2)는 온도 센서(62)에 의해 검출되고, 이 경우에 오일량은 문제점의 걱정없이 검출 온도(TK1 및 TK2)을 대조하는 것에 의해 종래의 플로트 스위치형 오일 표면 조절기와 같은 기계적 플로트 스위치의 사용없이, 또는 회수 파이프(53)의 케이스(10c)로 유출되는 윤활유(L)을 되돌리는 동시에 시간 계수(tn)에 대한 설정값(tns)을 적절하게 일정하는 것에 의해 오일 수용 탱크(40)의 형상과 용량에 의한 어떤 영향없이 높은 신뢰성을 가지고 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 액체 냉매가 케이스(10c)에 윤활유(L)와 혼합되면, 케이스(10c)내의 윤활유(L)의 실질적인 양을 액체 냉매의 혼합에 의한 영향없이 정확하게 검출할 수 있다.
검출동안에 오일 수용 탱크(40)로부터 유출하는 윤활유(L)가 회수 파이프(53)를 통해 케이스(10c)로 되돌아가기 때문에, 오일량 검출이 어떤 수로 반복될때 생기는 문제점이 발생되지 않는다.
오일 수용 탱크(40) 및 케이스(10c)가 서로 이동 파이프(41) 및 압력 평형 파이프(43)에 연통되기 때문에, 케이스(10c)에서 윤활유(L)는 잉여분으로서 신속하고 안정되게 오일 수용 탱크(40)로 이동한다. 이러한 방법으로, 오일 수용 탱크(40)안에 수용된 윤활유(L)의 잉여분은 윤활유(L)의 부족분이 필요에 따라 또는 정기적으로 검출되는 압축기(10)로 재공급된다. 즉 다시 말하면, 각 압축기(10)에서 윤활유(L)의 부족은 서로 보상하는 방법으로 신속히 해결할 수 있고, 압축기(10)의 수명 향상 및 압축기의 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있다.
윤활유(L)의 부족분이 오일 분리기(14)와 다르게 오일 수용 탱크(40)에 일정하게 수용되기 때문에, 오일 분리기(14)의 용량을 감소시킬 수 있고 이것으로 전체 냉동기의 크기를 감소시킬 수 있다.
[3] 제 3 실시예를 설명한다.
제 3 실시예의 전체 구조는 제 1 실시예와 동일하다. 오일량 검출 기능은 제 2 실시예와 동일하므로 이것의 설명은 생략한다.
각 실외기(1 및 2)의 작용은 도 9의 플로우차트를 참조하여 설명한다.
압축기(10)의 케이스(10c)에서 오일 표면이 이동 파이프(41)의 연결 위치보다 높으면, 연결 위치보다 높은 부분의 윤활유(L)는 이동 파이프(41)를 통해 오일 수용 탱크(40)로 이동한다.
어떤 실외기(1 및 2)의 작동이 정지되면, 릴리스 바이패스 개방 및 폐쇄 밸브(32)가 개방되고(단계 302), 동시에, 밸브(Vc 및 Va)는 개방된다. 밸브(Vb)는폐쇄된 상태로 유지된다(단계 304).
밸브(32)가 개방되면, 고압측 파이프와 저압측 파이프사이에 압력 평형이 릴리스 바이패스를 통해 진척된다. 고압력 측면상에 압력은 밸브(Vc)를 통해 오일 수용 탱크(40)에 가해지고, 오일 수용 탱크(40)에서 윤활유(L)은 오일 재순환 파이프(45)로 유출된다. 유출되는 윤활유(L)는 밸브(Va)를 통해 오일 평형 파이프(50)로 유동한다.
실외기에서 작동되어지는 압축기(10)의 흡입 압력은 냉매흡입측 파이프(25)와 오일 재순환 파이프(45)를 통해 오일 평형 파이프(50)에 가해진다. 연속적으로, 오일 평형 파이프(50)로 유동되는 윤활유(L)는 작동되는 실외기에서 오일 재순환 파이프(45)안으로 유동하고, 윤활유(L)는 냉매흡입측 파이프(25)와 모세관(47)을 통해 압축기(10)안으로 흡입된다.
이 상태에서 윤활유(L)는 정지된 터미널 실외기(2)에서 작동되는 중앙 실외기(1)와 터미널 실외기(2)까지 유동하고 이 경우에 어떤 터미널 실외기(2)의 작용은 정지되고 나머지 터미널 실외기(2)는 작동되면서 중앙 실외기(1)는 도 1에 화살표에 의해 도시되는 것처럼 작동된다. 도 1의 실시예에서, 우측으로부터 3개의 터미널 실외기(2)의 작동은 정지되고, 다른 실외기(1 및 2)는 작동된다.
이러한 방법으로, 실외기에서 윤활유(L)의 부족은 각 가압 파이프(52)와 오일 재순환 파이프(45)를 유도하는 제어에 의해 방지되고 정지된 실외기에서 보유되는 윤활유(L)의 잉여분은 작동되는 실외기로 유동한다.
한편, 각 실내기(1 및 2)에서 압축기(10)의 오일량은 제 2 실시예와 같이 동일한 방법으로 오일량 검출기에 의해 검출된다.
어떤 압축기(1 및 2)에서 윤활유(L)의 부족이 검출되면(단계 305에서의 "예"), 밸브(Vb)는 윤활유(L)의 부족이 발생되는 실외기에서 개방된다(단계 306). 밸브(Vb)는 개방된 상태로 유지된다(단계 307).
윤활유(L)의 부족 발생은 중앙 실외기(1)로 통지되고, 동시에, 중앙 실외기(1)에서 다른 터미널 실외기(2)까지 통지한다.
다른 실외기에서 윤활유(L)의 부족이 통지되면(단계 308에서의 "예"), 밸브(Vc 및 Va)는 개방된다(단계 309). 밸브(Vb)는 폐쇄된다(단계 310). 이러한 방법으로, 오일 수용 탱크(40)에서 윤활유(L)는 밸브(Vc 및 Va)의 개구에 의해 오일 재순환 파이프(45)로 유출된다. 윤활유(L)는 오일 평형 파이프(50)로 유동하기 위해 밸브(Va)를 통과한다.
윤활유(L)가 불충분한 실외기에서 압축기(10)의 흡입 압력은 파이프(25)와 오일 재순환 파이프(45)를 통해 오일 평형 파이프(50)에 가해진다. 그 결과, 오일 평형 파이프(50)로 유동한 윤활유(L)는 윤활유(L)가 부족한 실외기의 오일 재순환 파이프(45)안으로 유동하고, 밸브(Vb)와 냉매흡입측 파이프(25)를 통해 압축기(10)안으로 흡입된다.
윤활유(L)의 부족이 터미널 실외기(2)의 어느 한 곳에서 발생되는 경우에서 윤활유(L)의 유동은 도 10의 화살표에 의해 나타난다. 윤활유(L)는 우축 단부상의 실외기(2)에서 불충분하면 다른 터미널 실외기(2)와 중앙 실외기(1)에서의 윤활유(L)의 잉여분이 재공급된다.
이러한 방법으로, 윤활유(L)의 부족은 오일 수용 탱크(40)안에 윤활유(L)를 윤활유의 부족이 검출된 각 터미널 실외기(2)중 하나로 유동하도록 각 오일 가압 파이프(52)와 각 오일 재순환 파이프(45)의 유도를 제어하는 것에 의해 신속하게 해결된다.
또한, 각 실외기(1 및 2)사이에서 오일량의 적절한 평형 상태가 각 실외 제어기(70)의 타이머의 시간 계수에 기초하여 정기적인 오일 타이밍으로 연속되면(단계 311에서의 "예"), 특히 각 가압 파이프(52)와 각 오일 재순환 파이프(45)의 유도가 이러한 방법으로 제어되면 낮은 작동율측의 각 터미널 실외기(2)에서 보유되는 오일은 일단 중앙 실외기(1)로 집적되고 이러한 집적된 오일은 각 터미널 실외기(2)로 회수할 수 있다. 중앙 실외기(1)가 인버터로 구동되는 유형이면, 이것의 작동율은 터미널 실외기(2)보다 높다.
즉, 중앙 실외기(1)에서(단계 312에서의 "예"), 밸브(Vb)는 일정 시간동안 개방되고 반면에 밸브(Vc 및 Va)는 폐쇄된다(단계 313). 그 후, 밸브(Vb)는 폐쇄되고, 밸브(Vc 및 Va)는 개방된다(단계 314). 각 실외 터미널 실외기(2)에서(단계 312에서의 "아니오"), 밸브(Vb)는 일정 시간동안 폐쇄되고 밸브(Vc 및 Vb)는 개방된다(단계 315). 그 후, 밸브(Vb)는 개방되고, 밸브(Vc 및 Va)는 폐쇄된다(단계 316).
각 터미널 실외기(2)의 밸브(Vc 및 Va)가 개방되는 동안에 일정 시간동안, 윤활유(L)는 각 터미널 실외기(1)의 오일 저장 탱크(40)에서 유출되어 오일 평형 파이프(50)로 유동된다. 이때에, 중앙 실외기(1)의 밸브(Vb)가 개방되고 중앙 실외기(2)에서 압축기(10)의 흡입력이 오일 평형 파이프(50)에 가해지면, 오일 평형 파이프(50)에서 윤활유(L)는 터미널 실외기(2)의 압축기(10)안으로 흡입된다.
일정 시간 경과후에, 윤활유(L)는 중앙 실외기(1)의 밸브(Vc 및 Va)를 개방하는 것에 의해 중앙 실외기(1)의 오일 수용 탱크(40)로 유출되고, 윤활유(L)는 오일 평형 파이프(50)로 유동한다. 이때에, 터미널 실외기(2)의 밸브(Vb)는 개방되고, 터미널 실외기(2)에서 압축기(10)의 흡입력은 오일 평형 파이프(50)에 가해져 오일 평형 파이프(50)에서 윤활유(L)가 터미널 실외기(2)의 압축기안으로 흡입되도록 한다.
이러한 방법으로, 작동의 진행에 따라 발생된 윤활유(L)의 회수에서의 이탈은 각 실외기(1 및 2)사이에서 윤활유(L)의 잉여분을 이동시키는 오일량 평형 제어의 실행에 의해 보상될 수 있다.
단계(301, 305, 308 및 311)에서 판정이 "아니오"이면, 일반적인 작동이 실행된다(단계 317). 오일량의 검출은 윤활유(L)가 적절한가 또는 불충분한가를 검출하기 위해 정기적으로 실행된다(단계 318).
상기에서 기술한 바와같이, 각 압축기(10)에서 윤활유(L)의 부족은 서로 보상하는 신속한 방법으로 해결될 수 있고 이것에 의해 압축기(10)의 수명 향상과 압축기의 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있다.
윤활유(L)의 잉여분은 오일 분리기(14)와 다르게 오일 수용 탱크(40)에 일정하게 저장되어, 오일 분리기(14)의 용량을 감소시킬 수 있고, 이것으로 전체 냉동기의 크기를 감소시킬 수 있다.
말하자면, 제 3 실시예에서는, 구성요소로서 오일 수용 탱크(40)를 구비하는 각 압축기(10)의 오일량은 오일량 검출기를 이용하여 검출되어진다. 다른 플로트 스위치형 오일량 검출기 등이 사용될 수 있다.
[4] 제 4 실시예를 설명한다.
전체 구조는 제 1 실시예와 동일하다. 오일량 검출기능은 제 2 실시예와 동일하며, 그의 설명을 생략한다.
실외기(1, 2)는 가열 모드로 설정되어 있으며, 증발기로서 작용하는 실외 열교환기(16)의 각각의 표면상에 서리가 점차 퇴적되어 그 결과 실외 열교환기(16)의 열교환량이 감소되고 열효율이 낮게 된다. 이러한 단점을 방지하기 위해, 제상조작 또는 열교환기(16)의 각각에 대한 역사이클 제상조작이 정기적으로 또는 열교환기의 온도검출에 기초하여 필요에 따라 수행된다.
즉, 제상조작에 있어서, 히트펌프형 냉각사이클 각각의 냉매흐름은 4방향 밸브(15)로 역방향으로 변환된다. 제상모드의 형태를 통해(냉각모드에서의 냉매흐름과 동일), 고온 가스 냉매는 4방향 밸브(15)의 각각을 거쳐 실외 열교환기(16)의 각각으로부터 방출된다. 실외 열교환기(16)의 각각의 표면상에 퇴적된 서리는 고온 냉매의 열을 받아 녹는다.
다음에, 각각의 실외기(1, 2)의 작용을 도 11의 플로우차트를 참조하여 설명한다.
압축기(10)의 케이스(10c)내의 오일 표면이 오일이동파이프(41)의 연결위치보다 높으면, 연결 위치보다 높은 부분에 대한 윤활유(L)는 오일이동파이프(41)를통해 오일수용탱크(40)로 이동한다.
각각의 실외기(1, 2)의 어떠한 것의 작동이 정지되면, 릴리즈 바이패스의 밸브(32)는 정지된 실외기에서 개방된다(단계 402). 그 후 밸브 Vc와 Va가 개방되고(단계 403), 밸브 Vb는 폐쇄된다(단계 404).
밸브(32)가 개방되면, 고압측상의 배관과 저압측상의 배관 사이의 압력 평형이 진행된다. 압력 평형이 완료될 때까지, 고압측상의 압력이 밸브 Vc를 통해 오일수용탱크(40)로 가해져 오일수용탱크(40)내의 윤활유(L)가 오일재순환 파이프(45)로 유동된다. 윤활유(L)는 밸브 Va를 통하여 오일평형 파이프(50)로 유동한다.
실외기내의 압축기의 흡입압력은 냉매흡입측 파이프(25)와 오일재순환 파이프(45)를 통해 오일 평형 파이프(50)에 가해지도록 작용된다. 그 결과, 오일 평형 파이프(50)로 유동된 윤활유(L)는 실외기내의 오일재순환 파이프(45)내로 유동하며, 모세관(47)과 냉매 흡입측 파이프(25)를 통하여 압축기(10)내로 흡입된다.
각각의 중앙 실외기(2)의 어떠한 것이 정지되고 나머지 터미널 실외기(2)가 작동되는 경우에, 중앙 실외기(1)가 작동되면, 윤활유(L)는 도 1의 화살표로 도시된 바와 같이 정지된 터미널 실외기(2)로부터 중앙 실외기(1)와 작동되는 터미널 실외기로 유동된다. 도 1에 도시된 예에 있어서, 우측으로부터 3개의 터미널 실외기(1)의 작동은 정지되며, 다른 실외기(1, 2)는 작동된다.
이 방식에 있어서, 윤활유(L)의 부족은 각각의 가압 파이프(52)와 각각의 오일재순환 파이프(45)의 제어에 의해 방지되어 정지된 실외기내에 보유된 윤활유(L)의 잉여분이 작동중인 실외기로 흐르게 한다.
한편, 각각의 정지된 실외기(1, 2)내의 압축기(10)의 오일량은 제 2 실시예와 동일한 방식으로 각각의 오일량 검출기로 검출된다.
압축기(1, 2)의 어떠한 것에서 윤활유(L)의 부족이 검출되면(단계 405에서 "예"), 가열 모드가 설정되며(4방향 밸브가 "온"), 가열 모드에서 작동이 계속된다(단계 406). 또한, 압축기(10)의 용량은 압력 센서(26)로 검출된 고압 냉매의 압력(Pd)이 설정값(저압에서의 허용 설계 압력값)과 동등하지 않도록 제어된다. 그 후, 밸브 Vb가 개방되고(단계 408), 밸브 Vc와 Va가 폐쇄된다(단계 409).
윤활유(L) 부족의 발생은 중앙 실외기(1)에 통지되며, 중앙 실외기(1)로부터 다른 터미널 실외기(2)로 통지된다.
다른 실외기에서의 윤활유(L)의 부족이 통지된 경우에 있어서(단계 410), 냉각 모드(4방향 밸브 "오프")가 설정되며, 작동이 정지된다(단계 411). 그 후, 밸브 Va가 개방되며(단계 412), 밸브 Vc와 Vb는 폐쇄된다(단게 413).
예를 들면, 도 12에 있어서, 윤활유(L)의 부족이 우측 단부상의 터미널 실외기(2)에서 발생되면, 가열 모드가 우측 단부상의 실외기(2)에 설정된다. 그 후, 압축기의 방출 냉매(고압 냉매)는 파선 화살표로 도시된 바와 같이 4방향 밸브(15)를 거쳐 가스측 파이프(22)로 흐른다.
가스측 파이프(22)로 유동하는 고압 냉매는 냉각 모드로 설정된 실외기(1, 2)내로 유동하여, 냉매가 4방향 밸브(15)를 각각 거쳐 압축기(10)의 각각의 케이스(10c)에 도입된다. 이 방식에 있어서, 각 케이스(10c)내의 윤활유(L)의 잉여분은 각각의 케이스(10c)의 내측을 가압하는 것에 의해 오일수용탱크(40)로 이동한다. 윤활유(L)는 밸브 Vb를 통해 오일평형 파이프(50)내로 흐르며, 밸브 Va를 개방하는 것에 의해 오일재순환 파이프(45)내로 흐른다.
가열 모드로 설정된 실외기(2)내의 압축기(10)의 흡입압력은 냉매 흡입측 파이프(25)와 오일재순환 파이프(45)를 통해 오일평형 파이프(50)로 가해진다. 그 결과, 오일평형 파이프(50)로 유동된 윤활유(L)는 가열 모드로 설정된 실외기(2)의 오일재순환 파이프(45)내로 유동된다. 윤활유(L)는 밸브 Va와 냉매 흡입측 파이프(25)를 통해 압축기910)내로 흡입된다.
이 방식에 있어서,윤활유(L0의 부족은 실외기로부터 윤활유(L)의 부족이 검출된 실외기의 압축기(10)로 윤활유(L)의 잉여분을 공급하는 것에 의해 신속하게 안정될 수 있다.
또한, 실외 제어기(70)의 타이머(73)의 시간계시에 기초한 정기적 균등 오일 타이밍에서(단계 414), 유동 제어는 오일량이 각각의 실외기(1,2) 사이에 적절하며 평형 상태가 계속되는 경우에 수행된다.
가열 모드가 지정된 실외기에 있어서(단계 415의 "예"), 가열 모드(4방향 밸브(15)가 "온")가 설정되며, 가열모드에서의 작동이 계속된다(단계 416). 또한, 압축기(10)의 용량은 압력 센서(26)로 검출된 압력(Pd)이 미리 설정된 값(저압 명세를 갖는 케이스(10c)의 허용 설계 압력값)과 동등하지 않도록 제어된다. 그 후, 밸브 Vb가 개방되고(단계 418), 밸브 Vc와 Va가 폐쇄된다(단계 419).
가열 모드의 지정은 중앙 실외기(1)와 각각의 실외기(2)중의 적어도 하나로제어되며, 이 지정은 모든 균등 오일 타이밍을 위해 수행된다.
가열 모드가 지정되지 않은 실외기에 있어서(단계 415의 "아니오"), 냉각 모드(4방향 밸브(15) "오프")가 설정되며, 작동은 정지된다(단계 420). 그 후, 밸브 Va가 개방되고(단계 421), 밸브 Vc와 Vb가 폐쇄된다(단계 422).
예를 들면, 도 12에 있어서, 우측 단부상의 터미널 실외기(2)가 가열 모드인 경우에, 압축기의 방출 냉매는 파선 화살표로 도시된 바와 같이 4방향 밸브(15)를 거쳐 가스측 파이프(22)로 유동된다.
가스측 파이프(22)로 유동하는 고압 냉매는 냉각 모드로 설정된 실외기(1, 2)내로 유동하여, 냉매가 4방향 밸브(15)를 각각 거쳐 압축기(10)의 각각의 케이스(10c)에 도입된다. 이 방식에 있어서, 윤활유(L)의 잉여분은 각각의 케이스(10c)의 내측을 가압하는 것에 의해 오일수용탱크(40)로 이동한다. 오일수용탱크(40)로 이동된 윤활유(L)는 밸브 Va를 통해 오일평형 파이프(50)내로 유동하며, 오일재순환 파이프(45)내로 유동된다.
가열 모드로 설정된 실외기(2)내의 압축기(10)의 흡입압력은 냉매 흡입측 파이프(25)와 오일재순환 파이프(45)를 통해 오일평형 파이프(50)로 가해진다. 그 결과, 오일평형 파이프(50)로 유동된 윤활유(L)는 가열 모드로 설정된 실외기(2)의 오일재순환 파이프(45)내로 유동하며, 밸브 Vb와 냉매 흡입측 파이프(25)를 통해 압축기(10)내로 흡입된다.
이 방식에 있어서, 각각의 실외기(1, 2)중 어떠한 것이 정기적으로 지정되며, 윤활유(L)의 잉여분은 다른 실외기로부터 지정된 실외기의 압축(10)로 공급되어, 작동의 진행에 따라 발생된 회수 윤활유(L)의 일탈이 보정될 수 있다.
상기 단계 401. 405, 410 및 414에서의 판정이 양쪽 모두 부정("아니오")으로 판정되면, 정상 작동이 수행되며(단계 423), 오일량 검출은 윤활유(L)의 양이 적절한지 또는 불충분한지를 검출하도록 정기적으로 수행된다(단계 424).
전술한 바와 같이, 각 압축기(10)에서의 윤활유(L)의 부족은 상호 보상방식으로 신속하게 안정될 수 있으며, 압축기(10)의 수명과 신뢰성의 개선에 크게 기여할 수 있다.
윤활유(L)의 잉여분이 오일 분리기(14)와는 다른 오일수용탱크에 항상 저장되어 있기 때문에, 오일 분리기의 용량의 감소를 시도할 수 있으며, 냉동장치의 크기를 감소시킬 수 있다.
[5] 제 5 실시예를 설명한다.
단계 414∼422에서의 처리 대신에, 단계 501∼508의 처리가 도 13의 플로우차트의 이중쇄선으로 표시되어 있다.
즉, 각각의 압축기(10)가 가열 모드에서 작동되는 경우에 있어서 정기적 제상 타이밍(단계 501의 "예")에서 실외기가 실내기로부터 지연 명령을 받은 경우(단계 502의 "예"), 가열 모드(4방향 밸브(15) "온")에서의 작동은 계속되며, 동시에 밸브 Vb는 개방되며(단계 504), 밸브 Vc와 Va는 폐쇄된다(단계 505).
지연 명령은 중앙 실외기(1)로 제어되며, 이 명령은 차례로 중앙 실외기(1)와 터미널 실외기(2)로 보내진다.
지연 명령이 실외기에 주어지지 않은 경우(단계 502의 "아니오"), 냉각모드(4방향 밸브 "오프"), 즉 제상모드에서의 작동이 정지된다(단계 506). 그 후, 밸브 Va는 개방되며(단계 507), 밸브 Vc와 Vb는 폐쇄된다(단계 508).
예를 들면, 도 8에 있어서, 터미널 실외기(2)가 지연 명령을 수신한 경우, 가열 모드 작동은 우측 단부상의 실외기(2)에서 연속된다. 압축기의 방출 냉매(고압 냉매)는 파선 화살표로 도시된 바와 같이 4방향 밸브(15)를 거쳐 가스측 파이프(22)로 유동한다.
가스측 파이프(22)로 유동된 고압 냉매는 제상모드에서 작동 정지된 실외기(1, 2)로 유동하여, 4방향 밸브(15)를 각각 거쳐 압축기(10)의 각각의 케이스(10c)에 도입된다. 이 방식에 있어서, 각 케이스(10c)내의 윤활유(L)의 잉여분은 오일수용탱크(40)로 이동한다. 오일수용탱크(40)로 이동된 윤활유(L)는 밸브 Va를 통해 오일평형 파이프(50)내로 유동하며, 밸브 Va를 개방하는 것에 의해 오일재순환 파이프(45)내로 유동된다.
가열 모드로 설정된 실외기(2)내의 압축기(10)의 흡입압력은 냉매 흡입측 파이프(25)와 오일재순환 파이프(45)를 통해 오일평형 파이프(50)로 공급된다. 그 결과, 오일평형 파이프(50)로 유동된 윤활유(L)는 가열 모드로 설정된 실외기(2)의 오일재순환 파이프(45)내로 유동되며, 윤활유(L)는 밸브 Vb와 냉매 흡입측 파이프(25)를 통해 압축기(10)내로 흡입된다.
지연 명령은 일정 시간 후에 해제된다. 그 결과, 가열모드에서 작동을 계속하는 실외기는 제상모드로 전환되며, 동시에 제상모드에서 정지된 실외기는 작동을 다시 시작하며, 모든 실외기는 제상작동으로 들어간다.
이 방식에 있어서, 제상작동의 개시 시간에서, 윤활유(L)의 잉여분은 각 실외기(1, 2)중의 적어도 하나에서 냉매 흐름의 전환을 지연시키는 것에 의해 다른 실외기로부터 지연되는 실외기의 압축기(10)로 공급될 수 있다. 그 결과, 작동의 진행에 따라 발생된 회수 윤활유(L)의 일탈이 보정될 수 있다.
제 5 실시예의 다른 구성, 작동 및 이점을 제 4 실시예와 동일하다.
[6] 제 6 실시예를 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 플로트 스위치형 오일량 검출기(55)는 구성 요소로서 오일 탱크를 갖는 오일량 검출기 대신에 각각의 압축기(10)의 케이스(10c)내의 오일량을 검출하는 검출수단으로서 제공되어 있다. 이에 따라, 케이스(10c)와 오일재순환 파이프(45)는 오일 탱크(40)의 간섭없이 오일이동파이프과 직접 연결된다. 밸브 Va는 오일이동파이프(41)상에 제공된다.
제 6 실시예의 다른 구성은 제 4 및 제 5 실시예와 동일하며, 작동 및 이점도 제 4 및 제 5 실시예와 동일하게 얻을 수 있다.
본 발명은 공기 조화기에 더하여 동일 방식으로 압축기가 제공된 어떠한 장치에 적용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 압축기의 오일량 검출기에 있어서,
    상기 케이스에 연통되는 오일 수용 탱크;
    오일이 오일 수용 탱크로부터 유출될 수 있도록 가압 상태로 사용하기 위해서 압축기로부터 오일 수용 탱크로 배출된 냉매의 일부를 도입하는 가압 파이프;
    오일 수용 탱크로부터 유출된 오일을 상기 압축기의 케이스로 회수시키는 회수 파이프;
    오일 수용 탱크로 도입된 냉매의 온도를 검출하기 위한 제 1 온도 센서;
    오일 수용 탱크로부터 유출된 오일의 온도를 검출하기 위한 제 2 온도 센서; 및
    제 1 온도 센서의 검출 온도와 제 2 온도 센서의 검출 온도간의 비교를 통해 케이스 내의 오일량을 검출하기 위한 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    케이스의 미리정한 적합한 오일표면위치와 오일수용탱크 사이에 연결된 오일이동파이프; 및
    상기 케이스의 적합한 오일표면위치보다 상부 부분과 오일수용탱크 사이에연결된 압력 평형 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 미리정한 적합한 오일표면위치와 오일수용탱크 사이에 연결된 오일이동파이프;
    상기 케이스의 적합한 오일표면위치보다 상부 부분과 오일수용탱크 사이에 연결된 압력 평형 파이프;
    상기 오일수용탱크로부터 케이스로의 오일의 역류를 정지시키기 위해 오일이동파이프상에 제공된 체크 밸브;
    상기 오일수용탱크로부터 상기 케이스내로의 냉매의 흐름을 정지시키기 위해 오일이동파이프상에 제공된 체크 밸브;
    상기 가압 파이프의 중도 부분으로부터 상기 회수 파이프에 연결된 바이패스 파이프;
    상기 회수 파이프에서의 바이패스 파이프의 연결부로부터 상류측에 제공된 감압기; 및
    상기 바이패스 파이프에 제공된 감압기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회수 파이프의 한쪽 단부는 오일수용탱크와 연통하며, 그의 타단부는 압력 평형 파이프를 거쳐 상기 케이스에 연통하며,
    제 1 온도 센서는 바이패스 파이프를 통해 유동하는 냉매의 온도를 검출하며,
    제 2 온도 센서는 상기 회수 파이프를 통해 유동하는 오일의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가압 파이프상에 제공된 개폐 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 개폐 밸브를 정기적으로 개방하며, 개방되었을 때 검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 상기 케이스내의 오일량이 적절한지를 검출하기 위해 제 1 온도 센서의 검출된 온도와 제 2 온도 센서의 검출된 온도와의 차로부터 오일수용탱크내의 오일의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 1 온도 센서의 검출된 온도와 제 2 온도 센서의 검출된 온도사이의 차에서 시간 경과에 따른 변화에 기초하여 오일량이 적절한지를 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    검출 시간과 미리정한 설정값을 비교하여 오일량이 적절한지를 검출하기 위해 제 1 온도 센서의 검출된 온도의 상승으로부터 제 2 온도 센서의 검출된 온도의 상승까지의 시간을 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 제 1 온도 센서의 검출된 온도의 변화량 △TK1이 연속적으로 파악되고 이 변화량 △TK1이 소정값 β 또는 그 이상과 동등해지는 시간 또는 검출된 온도 TK1이 소정값 α또는 그 이상을 지나 검출된 온도의 초기값 TK1(0)보다 높아지는 시간에서 시간계수 tn을 개시하며,
    제 2 온도 센서의 검출된 온도의 변화량 △TK2가 연속적으로 파악되고 이 변화량 △TK2가 미리정한 소정값 △T 또는 그 이상과 동등하거나, 또는 시간계수 tn이 미리정한 설정값 ts에 도달하는 시간에서 검출된 온도 TK1이 TK1max로 기억될 때, 제 2 온도 센서의 검출된 온도 TK2의 초기값 TK2(0)으로부터의 변화량이 초기값 TK1(0)와 TK1max 사이의 차와 동등해지도록 시간계수 tn이 미리정한 설정값 tns또는 그 이상이면, 케이스내의 오일량이 적절하다고 판정하며,
    상기 값이 설정값 tns보다 작으면, 검출 수단은 케이스내의 오일량이 불충분한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    설정값 ts, 소정값 △T 및 설정값 tns는 압축기에서의 냉매 압축율을 변수로서 이용하며, 압축기로부터 방출된 냉매의 압력과 압축기내로 흡입된 냉매의 압력사이의 압력차를 변수로서 이용하는 것에 의해 가변으로 설정되는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    오일수용탱크와 압축기내로 흡입되는 냉매흡입측 파이프 사이에 연결된 오일재순환 파이프; 및
    상기 오일재순환 파이프를 안내하고 제어하는 것에 의해 압축기로 오일수용탱크내의 오일을 재보급하기 위한 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 오일량 검출기.
  13. 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 압축기;
    상기 압축기의 케이스에 각각 연통되는 오일 수용 탱크;
    오일이 오일 수용 탱크로부터 유출될 수 있도록 가압 상태로 사용하기 위해서 압축기로부터 오일 수용 탱크로 배출된 냉매의 일부를 도입하는 가압 파이프;
    오일 수용 탱크로부터 유출된 오일을 상기 압축기의 케이스로 회수시키기 위한 회수 파이프;
    오일 수용 탱크로 도입된 냉매의 온도를 각각 검출하기 위한 제 1 온도 센서;
    오일 수용 탱크로부터 유출된 냉매의 온도를 각각 검출하기 위한 제 2 온도 센서;
    제 1 온도 센서의 검출 온도와 제 2 온도 센서의 검출 온도간의 비교를 통해 상기 압축기의 케이스 내의 오일량을 각각 검출하기 위한 검출 수단;
    오일수용탱크와 냉매 흡입측 배관 사이에 연결되며, 이를 통하여 냉매가 압축기로 흡입되도록 하는 오일재순환 파이프;
    상기 오일재순환 파이프에 상호관계로 연결된 오일 평형 파이프; 및
    상기 오일재순환 파이프를 안내하고 제어하는 것에 의해 압축기로 오일수용탱크내의 오일을 재보급하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  14. 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 다수의 압축기;
    상기 압축기가 제공된 다수의 실외기;
    다수의 실내기;
    상기 실외기와 실내기의 배관 연결로 구성된 냉동사이클;
    상기 압축기의 케이스에 각각 연결된 오일 수용 탱크;
    오일이 오일 수용 탱크로부터 유출될 수 있도록 가압 상태로 사용하기 위해서 압축기로부터 방출된 냉매의 일부를 각각 도입하기 위한 가압 파이프;
    오일 수용 탱크의 오일배출구와 냉매흡입측 배관 사이에 각각 연결되며, 이를 통하여 냉매가 압축기로 흡입되도록 하는 오일재순환 파이프; 및
    상기 오일재순환 파이프에 상호관계로 연결된 오일 평형 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 압축기의 케이스의 미리정한 적합한 오일표면위치와 오일수용탱크 사이에 연결된 오일이동파이프; 및
    상기 압축기의 케이스의 적합한 오일표면위치보다 상부 부분과 오일수용탱크 사이에 연결된 압력 평형 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 압축기의 케이스내의 오일량이 적절한지 또는 불충분한지를 각각 검출하기 위한 검출수단; 및
    상기 검출수단으로 오일량 부족이 검출된 압축기에 오일수용탱크내의 오일을유출시키도록 가압 파이프와 오일재순환 파이프의 구성을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    오일량이 실외기 사이에 상호관계로 평형을 이루도록 가압 파이프와 오일재순환 파이프의 구성을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어수단은 저작동율측의 실외기에 보유된 오일이 고작동율측의 실외기에 일시적으로 수집되고, 수집된 오일이 저작동율측의 실외기로 회수되도록 가압 파이프와 오일재순환 파이프의 구성을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  19. 제 14 항에 있어서,
    정지된 실외기에 보유된 오일이 작동되는 실외기로 유출되도록 가압 파이프와 오일재순환 파이프의 구성을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  20. 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 압축기, 냉각모드에서의 냉매 흐름과 가열모드에서의 냉매 흐름을 전체적으로 전환시키는 전환 밸브 및 실외 열교환기를 구비한 다수의 실외기;
    실내 열교환기를 구비한 다수의 실내기;
    상기 압축기, 전환 밸브, 실외 열교환기 및 실내 열교환기의 배관 연결로 구성되며, 액체측 파이프는 1개의 파이프로 공유되며 가스측 파이프는 1개의 파이프로 공유되는 히트 펌프형 냉동사이클;
    상기 압축기의 케이스에 각각 연결된 오일 수용 탱크;
    오일이동 파이프로부터 냉매흡입측 파이프로 연결되며, 이를 통하여 냉매가 압축기로 흡입되도록 하는 오일재순환 파이프;
    상기 오일재순환 파이프에 상호관계로 연결된 오일 평형 파이프; 및
    실외기의 적어도 하나를 가열모드로 설정하고, 나머지 실외기를 냉각모드로 설정하며, 동시에 가열모드로 설정된 실외기를 작동시키고 냉각모드로 설정된 실외기를 정지시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 케이스내의 오일량이 적절한지 또는 불충분한지를 검출하기 위한 검출수단이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 검출수단에 의해 오일 부족이 검출된 압축기를 갖는 실외기를 가열모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어수단은 정기적으로 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 오일이동파이프는 상기 케이스의 적절한 오일표면위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 오일이동파이프와 오일재순환 파이프 사이의 연결부 사이에 각각 제공된 오일수용탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  26. 윤활유가 충전되는 케이스를 구비하고, 냉매를 흡입 및 압축하며 케이스로부터 냉매를 배출하는 압축기, 냉각모드에서의 냉매 흐름, 가열모드에서의 냉매 흐름 및 제상모드에서의 냉매 흐름을 전체적으로 전환시키는 전환 밸브 및 실외 열교환기를 구비한 다수의 실외기;
    실내 열교환기를 구비한 다수의 실내기;
    상기 압축기, 전환 밸브, 실외 열교환기 및 실내 열교환기의 배관 연결로 구성되며, 액체측 파이프는 1개의 파이프로 공유되며 가스측 파이프는 1개의 파이프로 공유되는 히트 펌프형 냉동사이클;
    상기 압축기의 케이스에 각각 연결된 오일 이동 파이프;
    오일이동 파이프로부터 냉매흡입측 파이프로 연결되며, 이를 통하여 냉매가 압축기로 흡입되도록 하는 오일재순환 파이프;
    상기 오일재순환 파이프 사이에 상호관계로 연결된 오일 평형 파이프;
    정기적 또는 실외 열교환기에 관한 제상작동을 수행하기 위해 상기 실외기를 가열모드로 설정한 경우, 상기 실외기를 전체적으로 제성모드로 전환하기 위한 제어수단; 및
    적어도 하나의 실외기를 제상작동의 개시와 동시에 가열모드로부터의 제상모드를 지연시키고, 지연되는 실외기를 작동시키며 제상모드에서 나머지 실외기를 정지시키기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 오일이동파이프는 상기 케이스의 적절한 오일표면위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 오일이동파이프와 오일재순환 파이프 사이의 연결부 사이에 각각 제공된 오일수용탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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