KR100619748B1 - 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기및 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법 - Google Patents

오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기및 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기는, 압축기를 각각 구비한 복수의 실외기와; 상기 각 압축기의 내부의 유체의 온도를 검출하는 온도센서와; 상기 각 온도센서에 의해 검출된 온도와 상기 각 압축기의 내부 오일량에 대응되게 설정되는 설정온도를 비교하여 오일회수 운전 시점을 산출하는 오일회수운전시점산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 압축기의 오일이 부족되는 시점에 오일회수운전을 실시할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 손상을 억제할 수 있으며 불필요한 오일회수운전에 기인한 시스템의 효율 저하를 억제할 수 있다.

Description

오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법{MULTI-AIR CONDITIONER WITH FUNCTION OF CALCULATING OIL RECOVERY OPERATION TIME POINT AND OIL RECOVERY OPERATION TIME POINT CALCULATING METHOD FOR MULTI-AIR CONDITIONER}
도 1은 종래의 멀티형 공기조화기의 실외기의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기의 실외기의 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 2의 제어블록도,
도 4는 도 2의 압축기의 운전시간과 내부 유체의 온도의 관계를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11a : 제1실외기 11n : 제n실외기
13a : 제1압축기 13b : 제2압축기
19 : 균유관 51a : 제1온도센서
51b : 제2온도센서 53 : 오일회수운전시점산출부
55 : 제어부
본 발명은, 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 오일회수운전시점산출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 압축기의 오일이 부족되는 시점에 오일회수운전을 실시할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 손상을 억제할 수 있으며 불필요한 오일회수운전에 기인한 시스템의 효율 저하를 억제할 수 있도록 한 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 오일회수운전시점산출방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내환경을 조성하기 위해 공기의 온도, 습도, 기류 및 청정도를 조절할 수 있도록 한 장치로서, 그 유니트의 구성에 따라 단일의 케이스내에 실내기 및 실외기를 모두 수납되도록 구성되는 일체형 공기조화기와 압축기 및 응축기를 실외기로 하고 증발기를 실내기로 분리되도록 구성한 분리형 공기조화기로 대별된다.
공기조화기중 일부는 유로절환밸브를 구비하여 냉매의 유로를 절환함으로써 냉방 및 난방 기능을 선택적으로 수행할 수 있도록 한 냉난방 겸용 공기조화기가 있으며, 최근에는 실내의 각 공간별로 냉방 또는 난방이 가능하도록 복수의 실내기를 구비한 소위 멀티형 공기조화기의 이용이 늘고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 실내기의 운전 부하에 적절히 대응할 수 있도록 복수의 압축기가 각각 구비된 복수의 실외기를 서로 병렬로 연결하여 사용하고 있다.
도 1은 종래의 멀티형 공기조화기의 실외기의 구성을 도시한 도면이다. 도 시된 바와 같이, 멀티형 공기조화기는, 제1 내지 제n실외기(11a~11n)와, 도시 않은 복수의 실내기를 구비하고 있다.
각 실외기(11a~11n)는, 냉매를 압축하는 한 쌍의 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)와, 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브(21)와, 냉매가 열교환되는 실외열교환기(25)와, 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)에 기체상태의 냉매를 제공하는 공용어큐뮬레이터(27)를 각각 구비하고 있다.
제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)의 각 상부영역에는 냉매가 토출될 수 있도록 토출관(15)이 구비되어 있으며, 하부영역에는 냉매를 흡입할 수 있도록 일측이 공용어큐뮬레이터(27)에 각각 연결된 흡입관(17)이 각각 결합되어 있다. 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b) 사이에는 내부의 오일이 유동될 수 있도록 균유관(19)이 상호 연통되게 연결되어 있다.
각 압축기의 토출측에는 오일분리기(31) 및 체크밸브(33)가 각각 구비되어 있으며, 각 오일분리기(31)에는 각 압축기의 흡입측으로 오일이 복귀되도록 오일복귀유로(35)가 형성되어 있다.
각 체크밸브(33)의 하류측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(21)가 구비되어 있으며, 사방밸브(21)의 일 포트에는 실외열교환기(25)가 연결되어 있다. 사방밸브(21)의 다른 포트에는 공용어큐뮬레이터(27)가 연결되어 있으며, 또 다른 포트에는 실내기측으로 연결되는 연결배관(41)의 일단이 연결되어 있다.
냉매의 흐름방향을 따라 실외열교환기(25)의 일측에는 리시버(37)가 구비되 어 있으며, 리시버(37)의 일측 및 연결배관(41)의 일측에는 서비스밸브(43a,43b)가 각각 구비되어 있다. 각 서비스밸브(43a,43b)의 일측은 각 실외기(11a~11n)를 연결하는 메인냉매관(45)에 각각 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 압축기(13a,13b)가 구동되면 압축된 냉매와 함께 압축기(13a,13b)의 내부의 오일이 토출되고, 냉매와 함께 토출된 오일 중 일부는 오일분리기(31)에 의해 냉매로부터 분리되어 오일복귀유로(35)를 따라 압축기(13a,13b)의 내부로 복귀되고 일부는 냉매와 함께 냉동사이클 내를 순환하게 된다.
한편, 전체 실내기 중 일부, 예를 들면 1 내지 수대만이 운전되는 소량 부하 운전 시 또는 실내기가 장시간 운전되면 압축된 냉매와 함께 토출된 오일이 압축기(13a,13b)로 복귀되지 못하고 냉매배관 및/또는 실내기에 축적되기 때문에, 압축기(13a,13b)의 내부에는 오일 부족 현상이 발생된다. 압축기(13a,13b)의 오일부족현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 일정 시간 간격으로 실내기의 운전을 중지시킨 상태에서, 각 실내기의 팽창장치를 개방한 후 각 압축기(13a,13b)를 동시에 소정 시간 동안 운전하여 냉매배관 및 실내기의 오일이 압축기(13a,13b)로 회수되도록 하는 오일회수운전을 실시하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 멀티형 공기조화기에 있어서는, 일정 시간 간격으로 전 실외기(11a~11n)의 각 압축기(13a,13b)로 오일이 회수되도록 하는 오일회수운전을 실시하도록 되어 있어, 오일회수운전 시기가 도래하지 아니한 상태에서 일부 압축기(13a,13b)의 내부의 오일이 부족되는 현상이 발생되는 경우, 각 압축기(13a,13b)의 구동부품의 강제 열화가 발생될 우려가 있을 뿐만 아니라, 이러한 것 을 방지하기 위해 오일회수운전간격을 줄일 경우 오일회수운전이 빈번하게 되어 부하에 효과적으로 대응할 수 없어 시스템의 운전효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 압축기의 오일이 부족되는 시점에 오일회수운전을 실시할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 손상을 억제할 수 있으며 불필요한 오일회수운전에 기인한 시스템의 효율 저하를 억제할 수 있는 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 오일회수운전시점산출방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 압축기를 각각 구비한 복수의 실외기와; 상기 각 압축기의 내부의 유체의 온도를 검출하는 온도센서와; 상기 각 온도센서에 의해 검출된 온도와 상기 각 압축기의 내부 오일량에 대응되게 설정되는 설정온도를 비교하여 오일회수 운전 시점을 산출하는 오일회수운전시점산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 오일회수운전시점산출부는 상기 온도센서에 의해 검출된 온도 중 적어도 어느 하나가 상기 설정온도 이하인 경우 오일회수운전시점으로 판단하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 압축기의 오일이 서로 유동될 수 있도록 인접된 압축기를 상호 연통되게 연결하는 균유관을 더 포함하며, 상기 각 온도센서는 상기 균유관의 양 단부에 각각 설치되는 것이 효과적이다.
상기 오일회수운전시점산출부의 산출 결과, 상기 오일회수 운전시점이 도래한 경우, 상기 압축기 외부의 오일이 상기 압축기로 회수되도록 상기 각 실외기별로 적어도 하나의 압축기를 소정 속도로 동시에 운전되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 복수의 실외기의 각 압축기의 내부 유체의 온도를 검출하는 단계와; 상기 각 압축기의 검출 온도와 상기 압축기의 내부의 오일량에 대응되게 설정되는 설정온도를 비교하는 단계와; 상기 각 압축기의 검출 온도 중 어느 하나가 상기 설정온도 이하인 경우 오일회수운전시점으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기의 실외기의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 제어블록도이며, 도 4는 도 2의 압축기의 운전시간과 내부 유체의 온도의 관계를 도시한 도면이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기는, 각 압축기(13a,13b)의 내부의 유체의 온도를 검출하는 온도센서(51a,51b)와, 각 온도센서(51a,51b)의 검출 결과와 설정온도를 비교하여 오일회수운전시점을 산출하는 오일회수운전시점산출부(53)와, 오일회수운전시점산출부(53)의 산출 결과에 기초하여 오일회수운전 시기 도래 시 각 실외기(11a~11n)별로 적어도 하나의 압축기(13a,13b)를 동시에 구동되도록 제어하는 제어부(55)를 포함하여 구성되어 있다.
각 실외기(11a~11n)는, 냉매를 압축하는 한 쌍의 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)와, 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브(21)와, 냉매가 열교환되는 실외열교환기(25)와, 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)에 기체상태의 냉매를 제공하는 공용어큐뮬레이터(27)를 각각 구비하고 있다.
제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)의 각 상부영역에는 냉매가 토출될 수 있도록 토출관(15)이 구비되어 있으며, 하부영역에는 냉매를 흡입할 수 있도록 일측이 공용어큐뮬레이터(27)에 각각 연결된 흡입관(17)이 각각 결합되어 있다.
각 압축기(13a,13b)의 토출측에는 오일분리기(31) 및 체크밸브(33)가 각각 구비되어 있으며, 각 오일분리기(31)에는 각 압축기(13a,13b)의 흡입측으로 오일이 복귀되도록 오일복귀유로(35)가 형성되어 있다.
각 체크밸브(33)의 하류측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(21)가 구비되어 있으며, 사방밸브(21)의 일 포트에는 실외열교환기(25)가 연결되어 있다. 사방밸브(21)의 다른 포트에는 공용어큐뮬레이터(27)가 연결되어 있으며, 또 다른 포트에는 실내기측으로 연결되는 연결배관(41)의 일단이 연결되어 있다.
냉매의 흐름방향을 따라 실외열교환기(25)의 일측에는 리시버(37)가 구비되어 있으며, 리시버(37)의 일측 및 연결배관(41)의 일측에는 서비스밸브(43a,43b)가 각각 구비되어 있다. 각 서비스밸브(43a,43b)의 일측은 각 실외기(11a~11n)를 연 결하는 메인냉매관(45)에 각각 연결되어 있다.
한편, 각 실외기(11a~11n)별 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b) 사이에는 내부의 오일이 유동될 수 있도록 균유관(19)이 상호 연통되게 연결되어 있으며, 균유관(19)의 길이방향을 따라 양 측 단부영역에는 각 단부가 결합되어 있는 압축기(13a,13b)의 내부의 유체의 온도를 검출할 수 있도록 제1온도센서(51a) 및 제2온도센서(51b)가 각각 결합되어 있다.
제어프로그램이 내장된 마이컴 등의 형태로 구현되는 제어부(55)에는 각 실외기(11a~11n)별 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)의 내부 유체의 온도를 검출하여 오일회수운전시기를 산출하고, 오일회수운전시기 도래 시 오일회수운전이 실시되도록 각 압축기(13a,13b)를 제어할 수 있도록 오일회수운전시점산출부(53)와, 각 실외기(11a~11n)별 압축기(13a,13b)의 온도를 검출하는 제1온도센서(51a) 및 제2온도센서(51b)와, 각 실외기(11a~11n)별 제1압축기(13a) 및 제2압축기(13b)가 각각 전기적으로 연결되어 있다.
한편, 압축기(13a,13b)의 운전 시 압축기(13a,13b)의 내부에는 기체상태의 냉매와 오일이 혼합된 상태로 존재하게 되어 소정의 압력 및 온도를 가지게 된다. 압축된 냉매와 함께 압축기(13a,13b)의 외부로 토출되는 오일의 양이 흡입관(17)을 통해 유입되는 냉매와 함께 유입되는 오일의 양에 비해 많을 경우, 압축기(13a,13b)의 내부 오일의 양이 감소하게 되면 압축기(13a,13b)의 내부 압력이 저하된다. 운전시간이 경과됨에 따라 각 압축기(13a,13b)의 오일의 유출에 기인하여 압축기(13a,13b)의 내부 압력이 저하되면 도 4에 도시된 바와 같이, 온도가 점진적 으로 저하하게 된다. 이 때, 압축기(13a,13b)의 내부의 최소오일량에 대응되는 온도를 설정온도로 하고, 각 압축기(13a,13b)의 유체의 온도를 검출하여 검출온도가 설정온도 이하로 되면 오일회수운전을 실시하면 된다.
이러한 구성에 의하여, 실내기의 운전이 개시되어 압축기(13a,13b)가 구동되면 제어부(55)는 운전되는 실외기(11a~11n)별 제1온도센서(51a) 및 제2온도센서(51b)에 의해 해당 압축기(13a,13b)의 내부 유체의 온도가 검출되도록 한다. 오일회수운전시점산출부(53)는 각 실외기(11a~11n)별 제1온도센서(51a) 및 제2온도센서(51b)로부터 검출된 온도와 설정온도를 비교하고, 각 실외기(11a~11n)별 제1온도센서(51a) 및 제2온도센서(51b)로부터 검출된 온도중 적어도 어느 하나가 설정온도 이하인 경우, 오일회수운전시점으로 판단하게 된다. 오일회수운전시점산출부(53)에 의해 오일회수운전시점으로 판단되면, 제어부(55)는 도시 않은 각 실내기의 팽창장치가 모두 개방되도록 함과 아울러 각 실외기(11a~11n)별로 적어도 하나의 압축기(13a,13b)가 구동되도록 하여 냉매배관 및 실내기에 누적되어 있는 오일이 압축기(13a,13b)로 회수되도록 한다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 각 실외기가 모두 제1압축기 및 제2압축기를 구비하도록 구성된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 압축기의 대수는 실외기 유니트의 특성에 따라 적절히 달리 구성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 압축기의 내부의 유체의 온도를 검출하는 온도센서와, 각 온도센서의 검출 결과와 설정온도를 비교하여 오일회 수운전시점을 산출하는 오일회수운전시점산출부를 구비하도록 함으로써, 압축기의 내부의 오일이 부족하게 되는 시점에 정확하게 오일회수운전을 실시할 수 있어 오일 부족에 기인한 구동부품의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 오일회수운전에 기인한 시스템의 효율 저하를 억제할 수 있는 오일회수운전시점산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 각 압축기의 내부 유체의 온도를 검출하는 단계와, 각 압축기의 검출 온도와 설정온도를 비교하는 단계와, 각 압축기의 검출 온도 중 어느 하나가 설정온도 이하인 경우 오일회수운전시점으로 판단하는 단계를 포함하도록 함으로써, 압축기의 내부의 오일이 부족하게 되는 시점에 정확하게 오일회수운전을 실시할 수 있어 오일 부족에 기인한 구동부품의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 오일회수운전에 기인한 시스템의 효율 저하를 억제할 수 있는 멀티형 공기조화기의 오일회수운전시점산출방법이 제공된다.

Claims (5)

  1. 압축기를 각각 구비한 복수의 실외기와;
    상기 각 압축기의 내부의 유체의 온도를 검출하는 온도센서와;
    상기 각 온도센서에 의해 검출된 온도와 상기 각 압축기의 내부 오일량에 대응되게 설정되는 설정온도를 비교하여 오일회수 운전 시점을 산출하는 오일회수운전시점산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일회수운전시점산출부는 상기 온도센서에 의해 검출된 온도 중 적어도 어느 하나가 상기 설정온도 이하인 경우 오일회수운전시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축기의 오일이 서로 유동될 수 있도록 서로 인접된 압축기를 상호 연통되게 연결하는 균유관을 더 포함하며, 상기 각 온도센서는 상기 균유관의 양 단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오일회수운전시점산출부의 산출 결과, 상기 오일회수 운전시점이 도래한 경우, 상기 압축기의 외부의 오일이 상기 압축기로 회수되도록 상기 각 실외기별로 적어도 하나의 압축기를 소정 속도로 동시에 운전되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 운전시점 산출기능을 구비한 멀티형 공기조화기.
  5. 복수의 실외기의 각 압축기의 내부 유체의 온도를 검출하는 단계와;
    상기 각 압축기의 검출 온도와 상기 압축기의 내부의 오일량에 대응되게 설정되는 설정온도를 비교하는 단계와;
    상기 각 압축기의 검출 온도 중 어느 하나가 상기 설정온도 이하인 경우 오일회수운전시점으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 오일회수 운전시점 산출방법.
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