KR100504900B1 - 4대의 압축기를 구비한 공기조화기 및 그의 균유운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 관한 것으로, 4대의 압축기를 적용하는 공기조화기에서, 일정시간 공조운전을 실행한 다음, 압축기내 오일을 균일하게 분배하기 위하여 압축기 사이에 설치된 균유관을 통하여, 4대의 압축기내 오일을 균등하게 분배함으로써, 오일의 불균형에 의한 압축기의 파손을 방지하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 각 압축기 사이에 균류관을 설치한 4대의 압축기를 구비한 공기조화기에 있어서, 시스템 운전신호에 의해, 소정 갯수의 압축기를 운전시키면서, 현재 운전중인 압축기의 운전시간과 압축기의 운전댓수에 따라 기설정된 오일 부족시간을 비교하는 과정과; 상기 비교결과, 운전중인 압축기의 운전시간이 오일 부족시간 보다 크면 균유제어모드로 전환하는 과정과; 각 압축기를 순차적으로 균유설정시간 동안 정지시킨후, 재운전시켜 균유운전을 실행하는 과정으로 이루어진다.

Description

4대의 압축기를 구비한 공기조화기 및 그의 균유운전 제어 방법{AIRCONDITIONER AND HIS BALANCE OIL DRIVING CONTROL METHOD EQUIPPED WITH FORTH COMPRESSOR}

본 발명은 복수개의 압축기를 구비한 공기조화기에 관한 것으로, 특히 복수개의 압축기내 오일을 균일하게 분배하기 위하여, 일정시간 공조 운전을 실행한후, 압축기 사이에 설치된 균유관을 통하여, 균유운전을 실행함으로써, 복수의 압축기내 오일을 균등하게 분배하도록 한 복수개의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기에서 고온ㆍ고압으로 압축된 냉매의 냉각사이클을 이용하여 실내를 냉방시키는 장치이다.

한편, 2대의 압축기를 갖는 공기조화기는 상기 각각의 압축기가 냉방부하에 따라 선택적으로 작동되어 상기 압축기를 구동시키는 구성은 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2대의 압축기를 갖는 공기조화기는 선택적으로 작동되어 냉매의 압축량을 변화시키기 위한 제1 압축기(10) 및 제2 압축기(20)와; 상기 각각의 제1, 제2 압축기(10, 20)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(1)와; 상기 응축기(1)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(2)와; 상기 팽창팰브(2)에서 팽창된 냉매와 실내의 공기가 열교환되는 증발기(3)로 이루어진다.

먼저, 상기 도 1의 제1 압축기(10)는 소용량 압축기, 제2 압축기(20)는 대용량 압축기라는 가정하에서 설명하기로 한다.

상기 제1 압축기(10) 및 제2 압축기(20) 각각의 흡입관(11, 21) 및 토출관(12, 22)은 흡입호스(30)에서 분기된 호스(31, 32)와 토출호스(40)에서 분기된 호스(41, 42)에 의해 각각 연결된다.

상기 각각의 분기된 호스(31, 32, 41, 42)에는 수동 또는 마이콤 등의 제어수단에 의해 선택적으로 개폐되는 흡기밸브(33, 34) 및 토출밸브(43, 44)가 각각 연결된다.

이와 같이 구성된 4대의 압축기를 갖는 공기조화기는 냉방부하에 따라 제1 압축기(10) 및 제2 압축기(20)가 선택적으로 작동되어 그 냉동사이클을 수행한다.

즉, 냉방부하가 작은 경우에는 제1 압축기(20)만 작동되고, 냉방부하가 큰 경우에는 제2 압축기(10)만 작동되며, 냉방부하가 더욱 큰 경우에는 제1, 제2 압축기(10, 20) 모두가 작동되어 냉방에 필요한 냉매의 압축량을 변화시키는 것이다.

한편, 냉매가 사이클을 수행하기 위해 제1 압축기(10) 또는 제2 압축기(20)에서 압축될 때, 상기 각각의 제1, 제2 압축기(10, 20) 내에 있는 윤활유가 냉매와 섞여 토출된 후 상기 냉매와 함께 사이클을 수행한 후 어큐물레이터(accumulator)(도시생략)를 거쳐 상기 각각의 제1, 제2 압축기(10, 20)로 재흡입된다.

최근에는, 도2와 같이, 압축기를 4대 적용한 공기조화기이 사용되고 있는데, 일반적인 동작을 상기 도1과 동일하고, 다만 압축기의 용량을 20/20/30/30 또는 동일용량의 압축기를 사용한다.

그러나, 상기 4대의 압축기를 작동하는 경우에 윤활유의 대부분이 어느 특정한 압축기로 재흡입되어 다른 압축기는 윤활유가 부족하게 되는 현상이 발생한다,

즉, 상술한, 종래 4대의 압축기를 구비한 공기조화기는, 압축기가 저압셀(스크롤 압축기)인 방식의 경우, 각 압축기의 흡입배관 및 성능편차에 따라 공용 어큐물레이터에서 회수되는 오일의 양이 조금씩 차이가 발생함에 따라, 장시간 동안 4대의 압축기를 동시에 운전하는 경우, 각 압축기내의 오일이 불균일하게 존재하게 되어 압축기가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복수개의 압축기를 적용하는 공기조화기에서, 일정시간 공조운전을 실행한 다음, 압축기내 오일을 균일하게 분배하기 위하여 압축기 사이에 설치된 균유관을 통하여, 복수개의 압축기내 오일을 균등하게 분배함으로써, 오일의 불균형에 의한 압축기의 파손을 방지하도록 한 복수개의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기 복수의 압축기가 일정시간 운전되면, 임의의 한 압축기를 설정된 순서에 따라 정지시킨후, 균유운전을 실행하고, 다시 일정시간이 경과하면 그 다음 설정된 압축기를 정지시킨후,균유운전을 실행하도록 소정 주기간격으로 제어하는 마이크로컴퓨터와; 상기 균유 운전시, 서로 인접한 압축기와 오일을 교환하는 통로를 제공하는 균유관을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 압축기 사이에 균유관을 설치한 공기조화기에 있어서, 시스템 운전신호에 의해, 소정 갯수의 압축기를 운전시키면서, 현재 운전중인 압축기의 운전시간과 압축기의 운전댓수에 따라 기설정된 오일 부족시간을 비교하는 과정과; 상기 비교결과, 운전중인 압축기의 운전시간이 오일 부족시간 보다 크면 균유제어모드로 전환하는 과정과; 각 압축기를 순차적으로 균유설정시간 동안 정지시킨후, 재운전시켜 균유운전을 실행하는 과정으로 수행함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 복수의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저,본 발명 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 구성을 종래 도2와 동일하며, 다만 오일을 균일하게 분배하기 위하여, 도3과 같이, 상기 제1~제4 압축기 (1~4)를 같이 균유관(17))으로 연결한다.

이는 상기 제1~제4 압축기(1~4)에서 냉매와 섞인 윤활유가 사이클을 수행한 후, 예를 들어 상기 제1 압축기(1)로만 흡입되어도, 상기 균유관(17)을 통해 상기 제2~제4 압축기(2~4))로 일정량의 윤활유를 공급하도록 한 것이다.

또한, 상기 윤활유가 원활히 공급될 수 있도록 상기 제1~제4 압축기(1~4)를 균압관(미도시)으로 연결하여 각각의 내부 압력을 동일하게 한다.

상술한 동작은 상기 각각의 제1~ 제4 압축기(1~4)에 균일한 오일 유면을 유지하기 위한 균유운전을 실시함으로써 가능하게 된다.

즉, 도 3의 균유관(17)과 균유운전시 제1 실외기(6)와 제2 실외기(7)간의 오일교환이 가능하도록 주기적으로 행하는데, 즉 제1~제4 압축기(1~4)가 일정시간 운전한후, 균유운전제어모드로 전환하면, 또한, 어느 하나의 압축기를 순차적으로 정지시킨후 재운전시켜 균유 운전하는 동작을 주기적으로 행하여 유면을 일정량 유지시켜 준다.

다시 말해서, 제1~제4 압축기(1~4)내 오일을 균일하게 분배하기 위하여 압축기(1~4)간에 설치된 균유관(17)을 통하여, 4대의 압축기를 순차적으로 정지시킨후 재기동시켜 균유운전을 실행함으로써, 제1~제4 압축기(1~4)내 오일을 균등하게 분배하는 것이다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 대한 실시예의 동작흐름도이다.

도4에 도시한 바와같이, 본 발명은 시스템 운전신호에 의해, 4대의 압축기를 운전시키면서, 현재 운전중인 압축기의 운전시간과 압축기의 운전댓수에 따라 기설정된 오일 부족시간을 비교하는 과정과; 상기 비교결과, 현재 운전중인 압축기의 운전시간이 오일 부족시간 보다 크면 균유제어모드로 전환한 다음, 제1 압축기를 정지시켜, 그 제1 압축기 정지시간이 제1 기준시간보다 큰지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 제1 압축기 정지시간이 제1 기준시간보다 크면 제1 압축기를 재운전시킨 다음, 제2 압축기를 정지시켜, 그 제2 압축기 정지시간이 제2 기준시간보다 큰지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 제2 압축기 정지시간이 제2 기준시간 보다 크면, 제2 압축기를 재운전시킨 다음, 제3 압축기를 정지시켜,그 제3 압축기 정지시간이 제3 기준시간보다 큰지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 제3 압축기 정지시간이 제3 기준시간 보다 크면, 제3 압축기를 재운전시킨 다음, 제4 압축기를 정지시켜, 그 제4 압축기 정지시간이 제4 기준시간보다 큰지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 제4 압축기 정지시간이 제4 기준시간 보다 크면, 제4 압축기를 재운전시키면서 균유운전모드를 종료하는 과정으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 시스템 운전신호에 의해, 4대의 압축기를 운전시켜 난방 또는 냉방동작을 수행한다.

이렇게 냉난방 동작을 수행하다가, 그 냉난방 동작을 위한 압축기 운전시간이, 압축기의 운전댓수(여기서는 4대)에 따라 기설정된 오일부족시간 보다 크면, 즉 오일이 부족하게 되는 시간이 되면, 균유운전 제어모드로 전환한다.

즉, 균유운전 제어모드로 전환하여, 4대의 압축기중 어느 하나를 순차적으로 정지시킨후 재운전시키면서, 균유운전을 실행하여 4대의 압축기에 서로 연결된 균유관을 통해 오일을 분배하여 각 압축기에 오일을 균일하게 분배하는데, 이러한 균유운전 제어동작을 설명한다.

우선, 제1 압축기를 정지시켜, 균유운전을 실행하면서, 그 제1 압축기 정지시간이 제1 기준시간보다 큰지를 판단하여, 그 판단결과 제1 압축기 정지시간이 제1 기준시간보다 크면 제1 압축기를 재운전시킨 다음, 제2 압축기를 정지시켜 균유운전을 실행한다.

그 다음, 상기 제2 압축기의 정지시간이 제2 기준시간보다 큰지를 판단하여, 그 판단결과 제2 압축기 정지시간이 제2 기준시간 보다 크면, 제2 압축기를 재운전시킨 다음, 제3 압축기를 정지시켜 균유운전을 실행한다.

그 다음, 상기 제3 압축기의 정지시간이 제3 기준시간보다 큰지를 판단하여, 그 판단결과 제3 압축기 정지시간이 제3 기준시간 보다 크면, 제3 압축기를 재운전시킨 다음, 제4 압축기를 정지시켜 균유운전을 실행한다.

그 다음, 상기 제4 압축기 정지시간이 제4 기준시간보다 큰지를 판단하여, 그 판단결과, 제4 압축기 정지시간이 제4 기준시간 보다 크면, 제4 압축기를 재운전시키면서 균유운전 제어모드를 종료한다.

다시 말해서, 본 발명은, 4대의 압축기를 적용하는 공기조화기에서, 압축기내 오일을 균일하게 분배하기 위하여 압축기간에 설치된 균유관을 통하여, 4대의 압축기내 오일을 균등하게 분배하는 것이다.

여기서, 도5 및 도6는 본 발명의 다른 실시예의 동작흐름도로서, 시스템 운전신호에 의해, 소정 갯수(2대 또는 3대)의 압축기를 운전시키면서, 현재 운전중인 압축기의 운전시간과 압축기의 운전댓수(2대 또는 3대)에 따라 기설정된 오일 부족시간을 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 운전중인 압축기의 운전시간이 오일 부족시간 보다 크면 균유제어모드로 전환한 다음, 각 압축기(2대 또는 3대)를 순차적으로 균유 설정시간 동안 정지시켜 균유운전을 실행한후, 재운전시킨다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 4대의 압축기를 적용하는 공기조화기에서, 압축기내 오일을 균일하게 분배하기 위하여 압축기간에 설치된 균유관을 통하여, 4대의 압축기내 오일을 균등하게 분배함으로써, 오일의 불균형에 의한 압축기의 파손을 방지하는 효과가 있다.

도1은 종래 2대의 압축기를 적용한 공기조화기의 구성을 보인 개략도.

도2는 종래 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 구성을 보인 개략도.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 구성을 보인 개략도.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 대한 일실시예의 동작흐름도.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 대한 일실시예의 동작흐름도.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법에 대한 일실시예의 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

17:균유관

Claims (4)

1. 복수의 압축기를 구비한 공기조화기에 있어서,

   상기 복수의 압축기가 일정시간 운전되면, 임의의 한 압축기를 설정된 순서에 따라 정지시킨후, 균유운전을 실행하고,

   다시 일정시간이 경과하면 그 다음 설정된 압축기를 정지시킨후,균유운전을 실행하도록 소정 주기간격으로 제어하는 마이크로컴퓨터와;

   상기 균유 운전시, 서로 인접한 압축기와 오일을 교환하는 통로를 제공하는 균유관을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 복수의 압축기를 구비한 공기조화기.
2. 각 압축기 사이에 균유관을 설치한 공기조화기에 있어서,

   시스템 운전신호에 의해, 소정 갯수의 압축기를 운전시키면서, 현재 운전중인 압축기의 운전시간과 압축기의 운전댓수에 따라 기설정된 오일 부족시간을 비교하는 과정과;

   상기 비교결과, 운전중인 압축기의 운전시간이 오일 부족시간 보다 크면 균유제어모드로 전환하는 과정과;

   각 압축기를 순차적으로 균유설정시간 동안 정지시킨후, 재운전시켜 균유운전을 실행하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 복수개의 압축기를 구비한 공기조화기의 균유운전제어방법.
3. 제1 항에 있어서, 압축기의 수는 4개인 것을 특징으로 하는 복수의 압축기를 구비한 공기조화기.
4. 제1 항에 있어서, 복수의 압축기 사이에는, 각기 균압관이 설치된 것을 특징으로 하는 복수개의 압축기를 구비한 공기조화기.