KR100591311B1 - Cooling cycle apparatus and the control method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터 압축기의 저주파수 운전시 냉매의 유동 저항을 최소화하여 효율을 높일 수 있는 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 입력 주파수에 따라 냉매의 압축 용량이 가변되고 내부에 오일이 담겨져서 냉매의 압축시 오일이 냉매와 함께 토출되는 인버터 압축기와; 상기 인버터 압축기의 토출배관에 연결된 오일 분리기와; 상기 오일 분리기와 냉매 배관으로 연결되어 냉매가 응축되는 응축기와; 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와; 상기 오일 분리기와 인버터 압축기의 흡입배관에 연결된 오일 회수관과; 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일을 상기 오일 분리기로 유입시키거나 상기 냉매배관으로 바이패스시키는 유로 가변수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus and a control method thereof that can increase efficiency by minimizing the flow resistance of the refrigerant during low frequency operation of the inverter compressor, the compression capacity of the refrigerant is variable according to the input frequency and the oil is contained in the refrigerant An inverter compressor for discharging oil together with the refrigerant upon compression of the compressor; An oil separator connected to the discharge pipe of the inverter compressor; A condenser connected to the oil separator and a refrigerant pipe to condense the refrigerant; An expander to expand the refrigerant condensed in the condenser; An evaporator for evaporating the refrigerant expanded in the expander; An oil return pipe connected to the suction pipe of the oil separator and the inverter compressor; And flow path varying means for introducing refrigerant and oil discharged from the inverter compressor into the oil separator or bypassing the refrigerant pipe.

인버터 압축기, 오일 분리기, 오일 회수관, 바이패스 배관, 밸브Inverter compressor, oil separator, oil return line, bypass line, valve

Description

냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법{Cooling cycle apparatus and the control method of the same}Refrigeration cycle apparatus and its control method {Cooling cycle apparatus and the control method of the same}

도 1은 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 인버터 압축기가 고주파 운전일 때의 구성도,1 is a configuration diagram when the inverter compressor of one embodiment of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a high frequency operation,

도 2는 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 인버터 압축기가 저주파 운전일 때의 구성도,2 is a configuration diagram when the inverter compressor of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a low frequency operation,

도 3은 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 제어 블록도,3 is a control block diagram of an embodiment of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치의 제어 방법 일실시예가 도시된 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of a control method of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

2: 인버터 압축기 3a: 토출배관2: inverter compressor 3a: discharge piping

3b: 흡입배관 10: 오일 분리기3b: suction line 10: oil separator

11: 냉매배관 12: 오일 회수관11: refrigerant piping 12: oil return pipe

14: 바이패스 배관 15: 제 1 밸브14: bypass piping 15: first valve

16: 제 2 밸브 20: 응축기16: second valve 20: condenser

30: 팽창기 40: 증발기30: Inflator 40: Evaporator

50: 어큐물레이터 66: 제어부50: accumulator 66: control unit

본 발명은 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 인버터 압축기에서 냉매와 함께 토출되는 오일이 많을 때는 냉매 및 오일이 오일 분리기로 유입되게 하고, 냉매와 함께 토출되는 오일이 적을 때는 냉매 및 오일이 오일 분리기를 바이패스 하도록 한 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus and a control method thereof, and in particular, when there is a large amount of oil discharged with the refrigerant in the inverter compressor, the refrigerant and the oil are introduced into the oil separator, and when the amount of the oil discharged with the refrigerant is small, the refrigerant and oil The refrigeration cycle apparatus and the control method which let this oil separator bypass.

일반적으로 냉동 사이클 장치는 공기조화기나 냉장고 등에 장착되어, 실내 또는 냉동실/냉장실 등을 냉매와 열교환시켜 저온으로 유지시키는 것으로, 최근에는 입력 주파수에 따라 냉매의 압축 용량이 가변되는 인버터 압축기를 사용하는 추세이다.Generally, a refrigeration cycle device is installed in an air conditioner or a refrigerator, and keeps a room or a freezer / refrigerator at a low temperature by exchanging heat with a refrigerant, and recently, an inverter compressor in which the compression capacity of the refrigerant varies depending on an input frequency is used. to be.

상기와 같은 냉동 사이클 장치는 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 인버터 압축기와, 상기 인버터 압축기의 토출배관에 연결된 오일 분리기와, 상기 오일 분리기에서 냉매와 분리된 오일이 상기 인버터 압축기의 흡입배관으로 회수되는 오일 회수관과, 상기 오일 분리기를 통과한 냉매가 응축되는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와, 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와, 상기 증발기에서 증발된 냉매 중의 액체 냉매는 남고 기체 냉매만이 상기 인버터 압축기의 흡입배관으로 흡입되는 어큐물레이터를 포함하여 구성된다.The refrigeration cycle apparatus as described above includes an inverter compressor for compressing a low-temperature, low-pressure gas refrigerant, an oil separator connected to a discharge pipe of the inverter compressor, and oil separated from the refrigerant in the oil separator is recovered to a suction pipe of the inverter compressor. An oil recovery tube, a condenser in which the refrigerant passing through the oil separator condenses, an expander in which the refrigerant condensed in the condenser expands, an evaporator in which the refrigerant expanded in the expander evaporates, and a liquid in the refrigerant evaporated in the evaporator. And an accumulator in which the refrigerant remains and only the gas refrigerant is sucked into the suction pipe of the inverter compressor.

상기 인버터 압축기는 모터부와, 상기 모터부에 의해 압축실이 압축되는 압 축부로 구성되고, 그 내부에는 모터부 및 압축부의 마찰 마모를 방지하기 위한 오일이 담겨진다.The inverter compressor is composed of a motor unit and a compression unit in which the compression chamber is compressed by the motor unit, and the oil is contained therein to prevent frictional wear of the motor unit and the compression unit.

상기 모터부는 상용 전원과 연결된 인버터에서 출력된 입력 주파수에 따라 구동 속도가 결정된다.The motor unit determines a driving speed according to an input frequency output from an inverter connected to a commercial power source.

상기와 같이 구성된 종래의 냉동 사이클 장치는 상기 인버터 압축기의 고주파수 운전시 상기 인버터 압축기에서는 냉매와 함께 오일이 다량 토출되고, 토출된 다량의 냉매와 오일은 상기 오일 분리기로 유입되어 오일과 냉매가 분리된다.In the conventional refrigeration cycle apparatus configured as described above, a large amount of oil is discharged together with a refrigerant in the inverter compressor during high frequency operation of the inverter compressor, and the discharged amount of refrigerant and oil flow into the oil separator to separate the oil and the refrigerant. .

오일과 분리된 냉매는 상기 응축기를 통과하면서 주변으로 열을 방출하여 응축되고, 상기 팽창기를 통과하면서 저온 저압으로 감압되며, 상기 증발기를 통과하면서 주변으로부터 열을 흡수하여 증발된 후 상기 인버터 압축기로 순환된다.The refrigerant separated from the oil is condensed by releasing heat to the surroundings while passing through the condenser, and decompressed to a low temperature and low pressure while passing through the expander, and is evaporated by absorbing heat from the surroundings while passing through the evaporator and then circulated to the inverter compressor. do.

한편, 냉매와 분리된 오일은 상기 오일 회수관을 통해 상기 인버터 압축기의 흡입배관으로 안내되고, 상기 인버터 압축기로 순환되는 냉매와 함께 상기 인버터 압축기 내로 복귀된다.On the other hand, the oil separated from the refrigerant is guided to the suction pipe of the inverter compressor through the oil return pipe, and returned to the inverter compressor together with the refrigerant circulated to the inverter compressor.

한편, 상기 인버터 압축기의 저주파수 운전시 상기 인버터 압축기에서는 냉매와 오일이 소량 토출되고, 토출된 소량의 냉매와 오일은 상기 오일 분리기로 유입되어 냉매와 오일이 분리된다.Meanwhile, during the low frequency operation of the inverter compressor, small amounts of refrigerant and oil are discharged from the inverter compressor, and the discharged small amount of refrigerant and oil flows into the oil separator to separate the refrigerant and oil.

분리된 냉매와 오일은 상기 인버터의 고주파수 운전시와 같이 상기 인버터 압축기로 순환/복귀된다.The separated refrigerant and oil are circulated / returned to the inverter compressor as in the high frequency operation of the inverter.

그러나, 종래 기술에 따른 냉동 사이클 장치는 상기 인버터 압축기의 저주파수 운전시 냉매가 오일 분리기를 통과할 때 유동 저항이 크게 되어 유동 저항에 의 한 성능 저하 현상이 발생되고, 상기 인버터 압축기로 오일이 과다 복귀되어 상기 인버터 압축기의 모터부가 오일에 잠김에 따라 모터부의 효율이 감소되는 문제점이 있다.However, in the refrigeration cycle apparatus according to the prior art, when the refrigerant passes through the oil separator during the low frequency operation of the inverter compressor, the flow resistance becomes large, resulting in a performance degradation due to the flow resistance, and the oil is returned to the inverter compressor excessively. As the motor part of the inverter compressor is immersed in oil, there is a problem that the efficiency of the motor part is reduced.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인버터 압축기의 저주파수 운전시 냉매의 유동 저항을 최소화하여 효율을 높일 수 있는 냉동 사이클 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a refrigeration cycle apparatus and a control method that can increase the efficiency by minimizing the flow resistance of the refrigerant during low frequency operation of the inverter compressor.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치는 입력 주파수에 따라 냉매의 압축 용량이 가변되고 내부에 오일이 담겨져서 냉매의 압축시 오일이 냉매와 함께 토출되는 인버터 압축기와; 상기 인버터 압축기의 토출배관에 연결된 오일 분리기와; 상기 오일 분리기와 냉매 배관으로 연결되어 냉매가 응축되는 응축기와; 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와; 상기 오일 분리기와 인버터 압축기의 흡입배관에 연결된 오일 회수관과; 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 상기 오일 분리기를 바이패스 할 수 있도록 일단이 상기 토출배관에 연결되고 타단이 상기 냉매배관에 연결된 바이패스 배관과; 상기 바이패스 배관과 상기 토출배관이 연결되는 부위와 상기 오일 분리기의 사이에 장착된 제 1 개폐 밸브와; 상기 바이패스 배관에 장착된 제 2 개폐 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Refrigeration cycle apparatus according to the present invention for solving the above problems is variable in the compression capacity of the refrigerant in accordance with the input frequency and the oil is contained therein the inverter compressor for the oil is discharged together with the refrigerant during compression of the refrigerant; An oil separator connected to the discharge pipe of the inverter compressor; A condenser connected to the oil separator and a refrigerant pipe to condense the refrigerant; An expander to expand the refrigerant condensed in the condenser; An evaporator for evaporating the refrigerant expanded in the expander; An oil return pipe connected to the suction pipe of the oil separator and the inverter compressor; A bypass pipe having one end connected to the discharge pipe and the other end connected to the refrigerant pipe so that refrigerant and oil discharged from the inverter compressor can bypass the oil separator; A first opening / closing valve mounted between a portion where the bypass pipe and the discharge pipe are connected to the oil separator; And a second on / off valve mounted on the bypass pipe.

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또한, 상기 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.In addition, the first on-off valve and the second on-off valve is characterized in that the solenoid valve.

또한, 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치의 제어 방법은 인버터 압축기로 입력되는 주파수를 설정 주파수와 비교하는 제 1 단계와; 상기 입력 주파수가 설정 주파수 이상이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기로 유입되게 하고, 상기 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기를 바이패스하게 하는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a first step of comparing the frequency input to the inverter compressor with a set frequency; When the input frequency is greater than or equal to the set frequency, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor flows into the oil separator. When the input frequency is less than the set frequency, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor bypass the oil separator. Characterized in that it comprises a second step.

또한, 상기 제 2 단계는 상기 입력 주파수가 설정 주파수 이상이면 바이패스 배관과 상기 오일 분리기 사이에 설치된 제 1 개폐 밸브를 개방시킴과 아울러 바이패스 배관에 설치된 제 2 개폐 밸브를 밀폐시키고, 상기 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면 상기 제 1 개폐 밸브를 밀폐시킴과 아울러 상기 제 2 개폐 밸브를 개 방시키는 것을 특징으로 한다.In the second step, when the input frequency is equal to or greater than a set frequency, the second on-off valve provided between the bypass pipe and the oil separator is opened, and the second on-off valve installed on the bypass pipe is sealed, and the input frequency is closed. Is less than the set frequency, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is open.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 인버터 압축기가 고주파 운전일 때의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 인버터 압축기가 저주파 운전일 때의 구성도이다.1 is a configuration diagram when an inverter compressor of one embodiment of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a high frequency operation, and FIG. 2 is a configuration diagram of an inverter compressor of an embodiment of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a low frequency operation.

본 실시예에 따른 냉동 사이클 장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 주파수에 따라 냉매의 압축 용량이 가변되고 내부에 오일이 담겨져서 냉매의 압축시 오일이 냉매와 함께 토출되는 인버터 압축기(2)가 구비된다.In the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment, as shown in Figures 2 to 3, the compression capacity of the refrigerant is variable according to the input frequency and the oil is contained therein, the compressor compressor in which the oil is discharged together with the refrigerant during compression of the refrigerant (2) is provided.

상기 인버터 압축기(2)는 저온 저압의 기체 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매로 바꾸는 것으로, 상용 전원(4)과 연결된 인버터(6)에서 출력된 입력 주파수에 따라 구동 속도가 결정되는 모터부와, 상기 모터부의 구동에 의해 압축실이 압축되는 압축부로 구성된다.The inverter compressor 2 converts the gas refrigerant of low temperature and low pressure into a gas refrigerant of high temperature and high pressure, and includes a motor unit having a driving speed determined according to an input frequency output from the inverter 6 connected to the commercial power source 4. And a compression unit in which the compression chamber is compressed by the driving of the motor unit.

상기 인버터 압축기(2)는 냉매 및 오일이 토출되는 토출배관(3a)이 일측에 연결되고, 냉매 및 오일이 흡입되는 흡입배관(3b)이 타측에 연결된다.The inverter compressor 2 has a discharge pipe 3a for discharging refrigerant and oil connected to one side, and a suction pipe 3b for suctioning the refrigerant and oil connected to the other side.

즉, 상기 인버터 압축기(2)는 상기 인버터(6)에서 입력된 주파수가 고주파수인 경우, 상기 토출배관(3a)으로 다량의 냉매와 오일을 토출하고, 상기 인버터(6)에서 입력된 주파수가 저주파수인 경우, 상기 토출배관(3a)으로 소량의 냉매와 오일을 토출한다.That is, the inverter compressor 2 discharges a large amount of refrigerant and oil into the discharge pipe 3a when the frequency input from the inverter 6 is high frequency, and the frequency input from the inverter 6 is low frequency. In this case, a small amount of refrigerant and oil are discharged into the discharge pipe 3a.

또한, 상기 토출배관(3a)에는 상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 냉매와 오 일 중에서 오일이 분리되는 오일 분리기(10)가 연결된다.In addition, the discharge pipe (3a) is connected to the oil separator 10 for separating the oil from the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor (2).

상기 오일 분리기(10)는 상기 토출배관(3b)을 통해 유입된 냉매와 오일 중에서 오일이 걸름되고 냉매가 통과하는 메쉬가 장착된다.The oil separator 10 is equipped with a mesh through which the oil is filtered out of the refrigerant and oil introduced through the discharge pipe 3b and the refrigerant passes therethrough.

상기 오일 분리기(10)는 오일과 분리된 냉매가 배출되는 냉매배관(11)이 일측에 연결되고, 냉매와 분리된 오일을 상기 인버터 압축기(2)의 흡입배관(3b)으로 안내하는 오일 회수관(18)이 타측에 연결된다.The oil separator 10 has a refrigerant pipe 11 for discharging the refrigerant separated from the oil is connected to one side, the oil recovery pipe for guiding the oil separated from the refrigerant to the suction pipe (3b) of the inverter compressor (2) 18 is connected to the other side.

상기 오일 회수관(12)에는 오일의 회수를 돕는 캐필러티 튜브(13)가 일측에 장착된다.The oil recovery pipe 12 is mounted on one side of the capillary tube 13 to help the oil recovery.

한편, 상기 인버터 압축기(2)의 토출배관(3a)과 상기 오일 분리관(10)에 연결된 냉매배관(11)에는 상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 냉매와 오일이 상기 오일 분리기(10)를 바이패스 할 수 있도록 바이패스 배관(14)이 연결되고, 상기 바이패스 배관(14)과 상기 인버터 압축기(2)의 토출배관(3a)이 연결되는 부위와 상기 오일 분리기(10)의 사이에는 제 1 개폐 밸브(15)가 장착되며, 상기 바이패스 배관(14)에는 제 2 개폐 밸브(16)가 장착된다.On the other hand, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2) and the oil discharged to the oil separator (10) in the discharge pipe (3a) and the refrigerant pipe (11) connected to the oil separation pipe (10) of the inverter compressor (2). Bypass pipe 14 is connected so as to bypass, and between the bypass pipe 14 and the discharge pipe (3a) of the inverter compressor 2 is connected between the oil separator 10 One on-off valve 15 is mounted and a second on-off valve 16 is mounted on the bypass pipe 14.

상기 제 1 개폐 밸브(15) 및 제 2 개폐 밸브(16)는 솔레노이드 밸브로 이루어짐이 바람직하고, 후술하는 제어부에 의해 선택적으로 개폐 동작된다.The first opening and closing valve 15 and the second opening and closing valve 16 is preferably made of a solenoid valve, it is selectively opened and closed by a control unit to be described later.

한편, 상기 오일 분리기(10)에 연결된 냉매배관(11)에는 고온 고압의 기체 냉매가 주변으로 열을 방출하면서 응축되는 응축기(20)가 연결된다.On the other hand, the refrigerant pipe 11 connected to the oil separator 10 is connected to a condenser 20 that condenses while discharging heat to the gas refrigerant of high temperature and high pressure.

상기 응축기(20)에는 응축된 냉매를 안내되는 냉매배관(21)이 연결되고, 상기 응축기(20)와 연결된 냉매배관(21)은 응축된 냉매를 저온 저압의 2상 냉매로 팽 창시키는 팽창기(30)가 연결된다. The condenser 20 is connected to a refrigerant pipe 21 for guiding the condensed refrigerant, and the refrigerant pipe 21 connected to the condenser 20 is an expander for expanding the condensed refrigerant into a low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant ( 30) are connected.

상기 팽창기(30)는 상기 응축기(20)와 연결된 냉매배관(21) 보다 내경이 작은 캐필러리 튜브로 이루어지거나, 솔레노이드에 의해 유로가 가변되어 용량이 조절될 수 있는 전자 팽창 밸브(LEV)로 이루어진다.The inflator 30 is formed of a capillary tube having an inner diameter smaller than that of the refrigerant pipe 21 connected to the condenser 20, or an electromagnetic expansion valve LEV whose volume can be adjusted by varying a flow path by a solenoid. Is done.

한편, 상기 팽창기(30)에는 팽창된 냉매를 안내하는 냉매배관(31)이 연결되고, 상기 팽창기(30)에 연결된 냉매배관(31)에는 저온 저압의 2상 냉매가 주변의 열을 흡수하면서 증발되는 증발기(40)가 연결된다.On the other hand, the expander 30 is connected to the refrigerant pipe 31 for guiding the expanded refrigerant, the refrigerant pipe 31 connected to the expander 30, the low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant absorbs the heat around the evaporation The evaporator 40 is connected.

상기 증발기(40)에는 증발된 냉매를 안내하는 냉매배관(41)이 연결되고, 상기 냉매배관(41)에는 상기 증발기(40)를 통과한 냉매 중에 액체 냉매가 남고 기체 냉매가 통과하는 어큐물레이터(50)가 연결된다.The evaporator 40 is connected to the refrigerant pipe 41 for guiding the evaporated refrigerant, the refrigerant pipe 41 accumulates the liquid refrigerant in the refrigerant passing through the evaporator 40 and the gas refrigerant passes through the accumulator 50 are connected.

상기 어큐물레이터(50)에는 상기 인버터 압축기(2)의 흡입배관(3b)이 연결된다.The accumulator 50 is connected to the suction pipe 3b of the inverter compressor 2.

도 3은 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치 일실시예의 제어 블록도이다.3 is a control block diagram of an embodiment of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention.

본 실시예에 따른 냉동 사이클 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 부하를 감지하기 위한 부하 감지 센서(62)와, 사용자가 조작하는 조작부(64)와, 상기 부하 감지 센서(62) 또는 조작부(64)의 신호에 따라 상기 인버터(4)와, 제 1 개폐 밸브(15)와, 제 2 개폐 밸브(16)를 제어하는 제어부(64)를 더 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment includes a load detection sensor 62 for detecting a load, an operation unit 64 operated by a user, and the load detection sensor 62 or an operation unit ( The control unit 64 further controls the inverter 4, the first open / close valve 15, and the second open / close valve 16 according to the signal of 64.

상기 부하 감지 센서(62)는 상기 증발기가 냉각시키는 실내 또는 냉동실/냉장실의 온도를 감지하는 온도 센서로 이루어진다.The load sensor 62 is composed of a temperature sensor for detecting the temperature of the indoor or freezer compartment / refrigerator compartment to cool the evaporator.

상기 조작부(64)는 운전 명령하는 버튼이나 스위치가 장착된다.The operation unit 64 is equipped with a button or a switch for driving command.

상기 제어부(66)는 상기 인버터 압축기로 입력되는 입력 주파수가 설정 주파수 이상이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기로 유입되게 하고, 상기 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기를 바이패스하도록 상기 제 1 개폐 밸브(15)와 제 2 개폐 밸브(16)를 선택적으로 개방/밀폐시킨다.The controller 66 causes the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor to flow into the oil separator when the input frequency input to the inverter compressor is greater than or equal to the set frequency, and discharges from the inverter compressor if the input frequency is less than the set frequency. The first open / close valve 15 and the second open / close valve 16 are selectively opened / closed such that refrigerant and oil bypass the oil separator.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치의 제어 방법 및 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the control method and operation of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.

도 4는 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치의 제어 방법 일실시예가 도시된 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of a control method of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention.

먼저, 상기 인버터 압축기(2)의 운전시 상기 인버터 압축기(2)에서는 냉매와 함께 오일이 토출되어, 인버터 압축기(2)의 토출배관(3a)으로 토출된다.First, when the inverter compressor 2 is operated, oil is discharged together with the refrigerant from the inverter compressor 2 and discharged to the discharge pipe 3a of the inverter compressor 2.

이와 함께, 상기 제어부(66)는 상기 인버터 압축기(2)로 입력된 주파수를 설정 주파수와 비교한다.(S1)In addition, the controller 66 compares the frequency input to the inverter compressor 2 with a set frequency.

상기 제어부(66)는 비교 결과 상기 인버터 압축기(2)로 입력된 주파수가 설정 주파수 이상인 것으로 판단되면, 상기 제 1 개폐 밸브(15)가 개방되도록 상기 제 1 개폐 밸브(15)를 온시킴과 아울러 상기 제 2 개폐 밸브(16)가 밀폐되도록 상기 제 2 개폐 밸브(16)를 오프시킨다.(S2)When it is determined that the frequency input to the inverter compressor 2 is equal to or greater than a set frequency, the controller 66 turns on the first on / off valve 15 so that the first on / off valve 15 is opened. The second on-off valve 16 is turned off so that the second on-off valve 16 is sealed. (S2)

상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 오일과 냉매는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 개폐 밸브(16)에 막힘되어 상기 바이패스 배관(14)을 통과하지 못하고, 상기 제 1 개폐 밸브(15)를 통과하여 오일 분리기(10)로 유입된다.As shown in FIG. 1, the oil and refrigerant discharged from the inverter compressor 2 are blocked by the second on / off valve 16 and thus do not pass through the bypass pipe 14, and the first on / off valve ( 15 is passed through the oil separator 10.

상기 오일 분리기(10)로 유입된 오일과 냉매는 오일과 냉매가 분리되고, 오일과 분리된 냉매는 상기 응축기(20)를 통과하면서 주변으로 열을 방출하여 응축되고, 상기 팽창기(30)를 통과하면서 저온 저압으로 감압되며, 상기 증발기(40)를 통과하면서 주변으로부터 열을 흡수하여 증발된다.The oil and the refrigerant introduced into the oil separator 10 are separated from the oil and the refrigerant, and the refrigerant separated from the oil condenses by releasing heat to the surroundings while passing through the condenser 20, and passes through the expander 30. While being decompressed at low temperature and low pressure, the evaporator 40 absorbs heat from the surroundings and evaporates while passing through the evaporator 40.

상기 증발기(40)에 의해 증발된 냉매는 상기 어큐물레이터(50)로 유입되어, 상기 증발기(40)에서 증발되지 못한 액상의 냉매는 어큐물레이터(50)에 남고, 기상의 냉매만이 상기 인버터 압축기(2)의 흡입배관(3b)을 통해 상기 인버터 압축기(2)의 내부로 순환된다.The refrigerant evaporated by the evaporator 40 flows into the accumulator 50, so that the liquid refrigerant not evaporated from the evaporator 40 remains in the accumulator 50, and only the refrigerant in the gas phase is It is circulated into the inverter compressor 2 through the suction pipe 3b of the inverter compressor 2.

한편, 냉매와 분리된 오일은 상기 오일 회수관(12)을 통해 상기 인버터 압축기(2)의 흡입배관(3b)으로 안내되고, 상기 인버터 압축기(2)로 순환되는 냉매와 함께 상기 인버터 압축기(2) 내로 복귀된다.On the other hand, the oil separated from the refrigerant is guided to the suction pipe (3b) of the inverter compressor (2) through the oil return pipe 12, and the inverter compressor (2) together with the refrigerant circulated to the inverter compressor (2) Return to).

한편, 상기와 같은 냉동 사이클 장치는 사용자의 조작 또는 부하에 대응하여 상기 인버터 압축기(2)로 입력되는 주파수가 가변되고, 그에 따라 상기 인버터 압축기(2)에서 토출되는 냉매와 오일의 양은 가변되며, 상기 제어부(66)는 상기 인버터 압축기(2)로 입력된 주파수가 설정 주파수 미만이면(즉, 상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 냉매와 오일의 양이 적게 되면), 상기 제 1 개폐 밸브(15)가 밀폐되도록 상기 제 1 개폐 밸브(15)를 오프시킴과 아울러 상기 제 2 개폐 밸브(16)가 개방되도록 상기 제 2 개폐 밸브(16)를 온시킨다.(S3)On the other hand, in the refrigeration cycle device as described above, the frequency input to the inverter compressor 2 in response to a user's operation or load is variable, and thus the amount of refrigerant and oil discharged from the inverter compressor 2 is variable, When the frequency input to the inverter compressor 2 is less than a set frequency (that is, when the amount of refrigerant and oil discharged from the inverter compressor 2 decreases), the controller 66 may open the first opening / closing valve 15. ) Turns off the first on-off valve 15 so that the second on-off valve 16 is opened, and turns on the second on-off valve 16 to open. (S3)

상기 제 1 개폐 밸브(15)를 오프시킴과 아울러 상기 제 2 개폐 밸브(16)를 온시키면, 상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 냉매와 오일은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 개폐 밸브(15)에 의해 막힘되어 상기 오일 분리기(10)로 유입되지 않고, 상기 바이패스 배관(14)과 제 2 개폐 밸브(16)를 통과하여 상기 응축기(20)를 향하여 유동된다.When the first on-off valve 15 is turned off and the second on-off valve 16 is turned on, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor 2 are transferred to the first on-off valve as shown in FIG. 2. It is blocked by the valve 15 and does not flow into the oil separator 10, but flows through the bypass pipe 14 and the second open / close valve 16 toward the condenser 20.

냉매와 오일 중에서 냉매는 상기 응축기(20)와 팽창기(30)와 증발기(40)를 차례로 통과하면서 응축/팽창/증발된 후 상기 어큐물레이터(50)로 유입되고, 오일은 상기 냉매와 함께 상기 응축기(20)와 팽창기(30)와 증발기(40)를 차례로 통과하여 상기 어큐물레이터(50)로 유입된다.Among the refrigerant and the oil, the refrigerant flows through the condenser 20, the expander 30, and the evaporator 40 in order to condense / expand / evaporate, and then flows into the accumulator 50. The condenser 20, the expander 30, and the evaporator 40 are sequentially passed through the accumulator 50.

상기 어큐물레이터(50) 내의 냉매 중 액체 상태의 냉매는 상기 어큐물레이터에 남고, 기체 상태의 냉매와 오일은 상기 인버터 압축기(2)의 흡입배관(3b)를 통해 상기 인버터 압축기(2)로 순환된다.Liquid refrigerant in the accumulator 50 remains in the accumulator, and gaseous refrigerant and oil are transferred to the inverter compressor 2 through the suction pipe 3b of the inverter compressor 2. Circulated.

즉, 상기 인버터 압축기(2)가 저주파수 운전인 경우, 상기 인버터 압축기(2)에서 토출된 냉매는 상기 오일 분리기(10)를 통과하지 않게 하여, 냉매가 상기 오일 분리기(10)를 통과할 때 발생되는 유동 손실이 최소화되고, 상기 냉동 사이클 장치의 효율은 상승된다.That is, when the inverter compressor 2 is in the low frequency operation, the refrigerant discharged from the inverter compressor 2 is prevented from passing through the oil separator 10 so that it occurs when the refrigerant passes through the oil separator 10. The resulting flow losses are minimized and the efficiency of the refrigeration cycle apparatus is raised.

한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상기 인버터 압축기와 병렬로 연결된 정속 압축기를 더 포함하여 구성되어, 상기 인버터 압축기와 정속 압축기를 함께 또는 개별적으로 구동시키는 것도 가능하고, 상기 정속 압축기의 흡입배관이 상기 어큐물레이터에 연결되어 상기 어큐물레이터가 공용으로 사용되는 것 도 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiment, and further comprises a constant speed compressor connected in parallel with the inverter compressor, it is also possible to drive the inverter compressor and the constant speed compressor together or separately, the constant speed compressor Of course, the suction pipe of the accumulator is connected to the accumulator may be used in common.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치는 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일을 상기 오일 분리기로 유입시키거나 바이패스시키는 유로 가변수단을 포함하여 구성되어, 상기 인버터 압축기의 저주파수 운전시 냉방 성능 및 효율이 상승되고, 상기 인버터 압축기로의 오일 과다 리턴을 방지할 수 있는 이점이 있다.The refrigeration cycle apparatus according to the present invention configured as described above comprises a flow path variable means for introducing or bypassing the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor to the oil separator, the cooling performance during low frequency operation of the inverter compressor And the efficiency is increased, there is an advantage that can prevent the excessive return of oil to the inverter compressor.

또한, 본 발명에 따른 냉동 사이클 장치의 제어 방법은 인버터 압축기로 입력되는 입력 주파수를 설정 주파수와 비교하여, 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면, 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기를 바이패스하게 하여, 제어가 단순하고 별도의 냉매 감지 센서가 불필요한 이점이 있다.In addition, the control method of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention compares the input frequency input to the inverter compressor with the set frequency, if the input frequency is less than the set frequency, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor to bypass the oil separator Thus, the control is simple and there is no need for a separate refrigerant detection sensor.

Claims (5)

입력 주파수에 따라 냉매의 압축 용량이 가변되고 내부에 오일이 담겨져서 냉매의 압축시 오일이 냉매와 함께 토출되는 인버터 압축기와; An inverter compressor in which a compression capacity of the refrigerant is varied according to an input frequency and oil is contained therein so that oil is discharged together with the refrigerant when the refrigerant is compressed; 상기 인버터 압축기의 토출배관에 연결된 오일 분리기와; An oil separator connected to the discharge pipe of the inverter compressor; 상기 오일 분리기와 냉매 배관으로 연결되어 냉매가 응축되는 응축기와; A condenser connected to the oil separator and a refrigerant pipe to condense the refrigerant; 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와; An expander to expand the refrigerant condensed in the condenser; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와; An evaporator for evaporating the refrigerant expanded in the expander; 상기 오일 분리기와 인버터 압축기의 흡입배관에 연결된 오일 회수관과; An oil return pipe connected to the suction pipe of the oil separator and the inverter compressor; 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 상기 오일 분리기를 바이패스 할 수 있도록 일단이 상기 토출배관에 연결되고 타단이 상기 냉매배관에 연결된 바이패스 배관과;A bypass pipe having one end connected to the discharge pipe and the other end connected to the refrigerant pipe so that refrigerant and oil discharged from the inverter compressor can bypass the oil separator; 상기 바이패스 배관과 상기 토출배관이 연결되는 부위와 상기 오일 분리기의 사이에 장착된 제 1 개폐 밸브와;A first opening / closing valve mounted between a portion where the bypass pipe and the discharge pipe are connected to the oil separator; 상기 바이패스 배관에 장착된 제 2 개폐 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치. Refrigerating cycle apparatus comprising a second on-off valve mounted on the bypass pipe. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.And the first on-off valve and the second on-off valve are solenoid valves. 인버터 압축기로 입력되는 주파수를 설정 주파수와 비교하는 제 1 단계와;A first step of comparing the frequency input to the inverter compressor with a set frequency; 상기 입력 주파수가 설정 주파수 이상이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기로 유입되게 하고, 상기 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면 상기 인버터 압축기에서 토출된 냉매와 오일이 오일 분리기를 바이패스하게 하는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치의 제어 방법.When the input frequency is greater than or equal to the set frequency, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor flows into the oil separator. When the input frequency is less than the set frequency, the refrigerant and oil discharged from the inverter compressor bypass the oil separator. The control method of the refrigeration cycle apparatus comprising a second step. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 단계는 상기 입력 주파수가 설정 주파수 이상이면 바이패스 배관과 상기 오일 분리기 사이에 설치된 제 1 개폐 밸브를 개방시킴과 아울러 바이패스 배관에 설치된 제 2 개폐 밸브를 밀폐시키고, 상기 입력 주파수가 설정 주파수 미만이면 상기 제 1 개폐 밸브를 밀폐시킴과 아울러 상기 제 2 개폐 밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치의 제어 방법.The second step is to open the first on-off valve provided between the bypass pipe and the oil separator when the input frequency is more than the set frequency, and to seal the second on-off valve installed on the bypass pipe, the input frequency is set If it is less than the frequency, the said 1st on-off valve is closed and the said 2nd on-off valve is opened, The control method of the refrigeration cycle apparatus characterized by the above-mentioned.
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