KR100693533B1 - 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법 - Google Patents

공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 상세하게는 복수 개의 압축기에 연결된 균유관의 온도를 제어하여 압축기의 성능이 유지되도록 하는 공기 조화기의 균유관 온도 조절 구조 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조는 복수 개의 압축기가 구비되는 실외기 및 실내기; 상기 복수 개의 압축기 사이에 구비되어 각 압축기 간의 오일 유면 레벨을 조절하는 균유관; 및 상기 균유관의 온도 또는 외기 온도에 따라 상기 균유관의 온도가 조절되도록 하는 온도 조절부가 포함되며, 본 발명에 따른 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법은 공기 조화기의 사이클이 작동되고, 압축기에서 냉매의 압축이 수행되는 단계; 온도 감지부에서 감지된 온도값과 기준 온도값이 비교되는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 온도 조절부에 의해서 균유관의 온도가 조절되는 단계;가 포함된다.
본 발명에 의해서 외기 온도 또는 균유관의 온도 상태에 따라 상기 균유관의 온도가 적절히 조절될 수 있게 됨으로써, 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 되는 효과가 있다.
균유관, 온도 조절

Description

공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법{Temperature adjusting structure and method of balancing oil pipe for air conditioner}
도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 설치상태를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉난방 사이클 구성도를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 균유관의 온도 조절 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 열교환부의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 공기 조화기가 난방 운전될 때의 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 공기 조화기가 냉방 운전될 때의 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 균유관의 온도 조절 구조를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 조절부의 구조를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실외기 120 : 압축부
130 : 균유관 200 : 실내기
210 : 공통액관 212 : 공통기관
300, 400 : 온도 조절부
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 상세하게는 복수 개의 압축기에 연결된 균유관의 온도를 제어하여 압축기의 성능이 유지되도록 하는 공기 조화기의 균유관 온도조절 구조 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방 상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방 상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정 상태로 조절한다.
이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기가 각각 분리되는 분리형 공기 조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기 조화기로 구분된다.
그리고, 실내기의 갯수에 따라 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 구성되어 가정집과 같이 좁은 장소에서 이용되도록 구성된 싱글형 공기조화기와, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 다수 개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기 조화기 등으로 구분되어진다.
한편, 종래의 멀티형 공기 조화기는 실외에 배치되는 하나 또는 복수 개의 실외기에 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 복수의 실내 열교환기가 구비되는 실내기가 연결된다. 그리고, 상기 실외기와 실내기 사이에는 높은 압력을 가지는 고압관과 상대적으로 낮은 압력의 저압관이 각각 연결된다.
상세히, 상기 실외기에는 냉매를 압축시키는 역할을 하는 인버터 압축기와 정속 압축기가 포함되는 압축부와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외 열교환기 및 상기 실외 열교환기의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 냉각팬이 구비된다.
그리고, 상기 압축부의 입구측에는 상기 실내 열교환기에서 미처 증발하지 못한 액체 냉매를 분리하여, 기체 상태의 냉매가 상기 압축부로 흡입될 수 있도록 어큐물레이터가 결합된다.
그리고, 상기 정속 압축기와 인버터 압축기의 사이에는 압축기의 작동시 상기 압축기 내부의 윤활을 위한 오일의 유면을 일정하게 유지하도록 하는 균유관이 구비된다.
상기와 같이 구성된 공기 조화기의 냉방과정을 살펴보면, 실내 열교환기로부터 상기 압축부로 유입된 저온 저압의 기상냉매는 상기 압축부의 가압작용을 통해 고온 고압의 기상상태로 가압됨과 동시에, 냉방 사이클이 이루어지도록 절환된 사방밸브를 통해 실외 열교환기로 토출된다. 그리고, 상기 실외 열교환기로 토출된 냉매는 상기 실외 열교환기의 내부를 유동하면서 실외팬 구동을 통해 실외기 내로 흡입된 외부 공기와 열교환을 이루어 상온 고압의 액상 상태로 상변화를 이루게 된다.
상기와 같이 상변화된 냉매는 팽창밸브로 토출됨과 동시에, 상기 팽창밸브의 내부를 유동하면서 증발작용이 쉽게 이루어질 수 있도록 저온 저압의 액상 상태로 감압되어 실내 열교환기로 토출되게 되고, 상기 실내 열교환기로 토출된 냉매는 상기 실내 열교환기의 주위 공기와 열교환을 이뤄 저온 저압의 기상상태로 상변화를 이룬 후, 사방밸브를 통해 다시 압축부로 유입되게 된다.
상기와 같이 실내 열교환기에서 팽창 밸브를 통해 감압된 냉매와 열교환된 주위 공기는 상기 냉매에 열을 빼앗기면서 차가운 냉기로 변화되고, 상기 냉기는 실내팬을 통해 실내로 토출되면서 공기 조화기의 냉방 과정이 종료되게 된다.
또한, 공기 조화기의 난방 과정은, 전술한 냉방 과정과 반대의 사이클을 이룬다.
그런데, 상기와 같이 구성된 공기 조화기는 상기 균유관에 의해 복수 개의 압축기 중 어느 한 압축기의 오일이 부족하게 되는 현상을 방지하는데, 상기 균유관은 외기의 온도 조건에 따라 본래의 기능인, 오일의 유면 레벨 제어가 불가능해지는 문제가 발생하게 된다.
즉, 공기 조화기가 냉방 운전되어 실외 기온이 매우 높아지는 경우, 외기의 높은 온도에 의해 상기 균유관의 온도가 적정 온도 이상으로 높아지는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 상기 압축기 내부로 공급되는 오일의 점도가 낮아져 마모량 이 증가되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 상기 공기 조화기가 난방 운전되어 실외 기온이 매우 낮아지는 경우, 압축기로 흡입되는 흡입측 온도가 낮아지고, 이로 인하여 오일의 온도 또한 낮아지게 되어 상기 오일의 점성이 매우 높아지며, 상기 균유관을 통한 오일 이동시에 점성으로 인한 유체 저항이 크게 발생하여 오일의 유면 레벨 제어가 불가능하게 된다.
그리고, 오일의 유면 레벨 제어가 불가능하게 됨으로써, 오일이 부족한 압축기가 생기게 되어 압축기의 윤활이 원활히 이루어지지 않게 되어 압축기의 성능이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 저온 난방 운전시에, 실외기의 증발 성능 저하로 인해 액냉매가 압축기로 다량 유입되는데, 이때 오일의 온도가 낮으면 오일과 냉매가 상분리되어 무거운 냉매가 하측에 쌓이고 가벼운 냉매가 상측에 쌓이게 되며, 이에 따라 압축부위로 오일을 펌핑하는 펌프가 오일 대신에 냉매를 펌핑하게 되어 펌프의 급유 불량, 마찰부위의 마모 등 압축기의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 복수 개의 압축기 간에 연결되는 균유관의 온도를 외기 온도에 따라 적절히 조절함으로써, 압축기 간의 균유 특성이 향상되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 균유관의 온도 조절에 따른 간접적인 오일의 온도 조절에 의해 압축기 로의 급유 성능이 향상되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조는 복수 개의 압축기가 구비되는 실외기 및 실내기; 상기 복수 개의 압축기 사이에 구비되어 각 압축기 간의 오일 유면 레벨을 조절하는 균유관; 및 상기 균유관의 온도 또는 외기 온도에 따라 상기 균유관의 온도가 조절되도록 하는 온도 조절부가 포함된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법은 공기 조화기의 사이클이 작동되고, 압축기에서 냉매의 압축이 수행되는 단계; 온도 감지부에서 감지된 온도값과 기준 온도값이 비교되는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 온도 조절부에 의해서 균유관의 온도가 조절되는 단계;가 포함된다.
제안된 바와 같은 본 발명에 따른 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조 및 방법에 의해서 상기 균유관의 온도가 적절히 조절될 수 있게 됨으로써, 이에 따라 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 되는 효과가 있다.
즉, 공기 조화기의 난방 운전시 외기의 온도가 낮음에 따라 온도가 낮아진 균유관의 온도를 상승시킴으로써, 간접적으로 오일의 온도가 상승하게 되어 오일의 점성을 낮출수 있게 되어 오일의 원활한 이동이 가능하고 이에 따라 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 된다.
그리고, 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지됨에 따라 각각의 압축기의 냉매 저유량이 일정하게 되어 오일의 공급에 따른 윤활이 원활히 수행될 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 공기 조화기의 냉방 운전시 외기의 온도가 높음에 따라 온도가 높아진 균유관의 온도를 낮춤으로써, 간접적으로 오일의 온도가 낮아지게 되어 오일의 점성을 높일 수 있게 되어 윤활부위로 공급되는 오일의 윤활 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
그리고, 냉방 운전시 냉매의 흐름에 따라 본 발명의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 설치상태를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉난방 사이클 구성도를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기 조화기(10)는 외부에 설치되는 실외기(100)와, 실내에 설치되는 다수 개의 실내기(200)가 포함된다.
그리고, 상기 실외기(100)와 실내기(200)의 사이에는 액체 냉매가 흐르는 단일 배관인 공통액관(210)과, 기체 냉매가 흐르는 단일 배관인 공통기관(212)이 연결된다.
그리고, 상기 공통액관(210)에는 상기 각 실내기(200)로 분지되는 분지액관(211)이 연결되고, 상기 공통기관(212)에는 상기 각 실내기(200)로 분지되는 분지기관(213)이 연결된다.
상세히, 상기 실외기(100)에는 냉매의 압축을 수행하는 압축기가 좌우에 구비되는 압축부(120)가 구비된다. 그리고, 상기 압축부(120)는 가변속 열펌프인 인버터 압축기(120a)와 정속 운전을 하는 정속 압축기(120b)가 포함된다.
따라서, 소수의 실내기(200)가 사용되어 부하 용량이 적은 경우에는 먼저 상기 인버터 압축기(120a)가 가동되며, 점차 부하 용량이 증가하여 상기 인버터 압축기(120a)의 용량을 초과하는 경우에는 상기 정속 압축기(120b)가 가동된다.
그리고, 상기 압축부(120)의 입구측 배관에는 상기 압축부(120)가 운전 상황에 따라 가열되는 경우에 냉매를 공급하여 상기 압축부(120)의 소손을 방지하는 냉매 분사기(122)가 설치된다. 그리고, 상기 냉매 분사기(122)는 실외 열교환기(170)로부터 나온 냉매가 사용되도록 구성된다.
그리고, 상기 정속 압축기(120b)와 인버터 압축기(120a)의 사이에는 균유관(130)이 설치되어 상기 인버터 압축기(120a)와 상기 정속 압축기(120b)가 서로 연통된다.
그리고, 상기 균유관(130) 내부의 오일은 각 압축기(120a)(120b) 간의 내부 압력 차이로 인해 이동이 발생하게 되며, 이에 따라 각 압축기(120a)(120b) 내부의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지된다.
그리고, 상기 균유관(130)의 외측에는 외부 온도 조건에 따라 상기 균유관 (130)의 온도를 조절하는 온도 조절부(후술함)가 더 구비된다.
따라서, 어느 일측의 압축기에서 급유 부족이 발생하면, 타측 압축기로부터 오일이 공급되도록 하여 오일 부족에 따른 상기 압축부(120)의 소손이 방지되게 된다.
그리고, 상기 온도 조절부에 의해 외기 온도 조건에 따라 상기 균유관(130)의 온도가 적절히 조절되어 상기 압축기(120a)(120b) 간의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 압축부(120)의 입구측에는 액냉매를 걸러내어 기체 상태의 냉매만이 상기 압축부(120)로 유입하도록 하는 어큐물레이터(110)가 구비된다.
한편, 상기 압축부(120)의 출구측에는 상기 압축부(120)로부터 토출되는 냉매와 오일에서 오일을 분리하여 다시 상기 압축부(120)로 회수되도록 하는 오일 분리기(124)가 구비된다.
그리고, 상기 오일 분리기(124)의 출구측에는 냉/난방운전 여부에 따라 냉매의 흐름 방향을 조절하는 사방밸브(160)가 구비된다. 그리고, 상기 사방밸브(160)는 다수 개의 포트가 구비되며, 상기 포트는 각각의 압축기(120a,120b)(또는 오일 분리기(124))의 출구측, 상기 어큐물레이터(110)의 입구측, 상기 실외 열교환기(170) 및 실내기(200)와 연결된다.
또한, 상기 실외기(100)에는 내부를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 사이에 열교환이 수행되도록 하는 실외 열교환기(170)가 구비된다. 그리고, 상기 실외 열교환기(170)의 출구측에는 토출되는 냉매의 양을 조절하는 실외전자밸브(180, LEV:Linear expansion valve)가 구비된다.
한편, 상기 실내기(200)의 입구측에는 상기 실외 열교환기(170)를 지나면서 외부 공기와 열교환되어 냉각된 액냉매를 감압시키는 팽창밸브(204)가 구비된다. 그리고, 상기 팽창밸브(204)에 의해 감압된 저압의 액냉매가 유동되면서 공기와 열교환이 수행되도록 하는 실내 열교환기(202)가 구비된다.
그리고, 상기 실내기(200)에는 상기 실내기(200)를 유동하는 냉매의 양이 조절되는 실내전자밸브(미도시)가 더 구비될 수 있다.
이하에서는 상기된 바와 같은 구성을 가지는 공기 조화기(10)의 작동에 대해서 설명한다.
여기서, 공기 조화기(10)가 냉방 운전되는 경우는 실선으로 표시되고, 난방 운전되는 경우에는 점선으로 표시된다.
먼저, 공기 조화기(10)가 냉방 운전되면, 상기 공통기관(212)을 통하여 상기 실내기(200)로부터 배출된 냉매는 상기 사방밸브(160)를 거친 후 상기 어큐물레이터(110)로 유입된다. 그리고, 상기 어큐물레이터(110)에서 배출된 냉매는 압축부(120)로 유입되어 압축이 수행된다. 그리고, 냉매의 압축이 수행되는 과정에서 상기 균유관(130) 및 상기 온도 조절부에 의해 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지된다.
그 다음, 상기 압축부(120)에서 압축된 냉매는 상기 오일 분리기(204)로 유입되어 오일이 분리되고, 냉매는 상기 다시 사방밸브(160)로 유입된다. 그리고, 상기 사방밸브(160)로 유입된 냉매는 상기 실외 열교환기(170)로 유입되어 외부 공기 와 열교환된다.
그리고, 상기 실외 열교환기(170)를 통과한 냉매는 상기 공통액관(210)을 따라 유동하고, 상기 분지액관(211)을 통해 각각의 실내기(200)로 유입된다. 그리고, 상기 실내기(200)로 유입된 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 감압되고, 상기 실내 열교환기(202)를 거치면서 열교환되며, 상기 분지기관(213)을 거쳐 상기 공통기관(212)으로 유입된다. 그리고, 상기 공통기관(212)으로 유입된 냉매는 다시 실외기(100)로 유입되며, 이에 따라 공기 조화기(10)의 냉방사이클이 완성되게 된다.
한편, 상기 공기 조화기(10)가 난방 운전되는 경우에는 상기 냉방 운전되는 경우와는 반대로 냉매가 유동된다.
즉, 상기 압축부(120)에서 압축된 냉매는 실내 열교환기(202)로 유입되며, 상기 팽창밸브(204) 및 실외 열교환기(170)를 따라 순차적으로 유동한 후 다시 압축부(120)로 유입되게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 균유관(130)의 온도 조절 구조에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 균유관의 온도 조절 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 열교환부의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 균유관의 온도 조절 구조는 상기 정속 압축기(120b)와 인버터 압축기(120a)의 사이에서 상기 압축기(120a)(120b) 간의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지되도록 하는 균유관(130)과, 외기 온도에 따라 상기 균유관(130)의 온도를 적절히 조절하는 온도 조절부(300)가 포함된다.
상세히, 상기 온도 조절부(300)는 상기 균유관(130)의 외측에 구비되어 상기 균유관(130)의 온도를 높이거나 낮추는 역할을 한다.
그리고, 상기 온도 조절부(300)는 상기 공통기관(212)을 유동하는 냉매가 분지되어 유동될 수 있도록 하는 분지유로(310)와, 상기 분지유로(310)에서 분지된 냉매와 상기 균유관(130) 간에 열교환이 수행되도록 하는 열교환부(320)가 포함된다.
또한, 상기 분지유로(310) 상에 구비되어 상기 분지유로(310)로의 냉매 유입 여부를 제어하는 다수 개의 밸브(312)와, 외기의 온도를 감지하는 온도 감지부(340)와, 상기 온도 감지부(340)에 의해 감지된 외기 온도에 따라 상기 밸브(312)의 개폐 여부를 조절하는 제어부(330)가 포함된다.
더욱 상세히, 상기 열교환부(320)에는 상기 공통기관(212)에서 두 개의 유로로 분지된 분지유로(310)가 각각 연결되며, 상기 열교환부(320)는 상기 냉매가 수용되어 상기 균유관(130)과 열교환이 이루어질 수 있는 소정의 공간이 형성된다.
즉, 상기 공간은 분지유로(310)를 통하여 냉매가 유동될 수 있도록 하며, 냉매가 상기 공간 내부에서 유동하면서 상기 균유관(130)과 열교환을 수행하도록 한다.
종래의 경우 공기 조화기의 난방 운전시 외기 온도가 매우 낮아, 이로 인하여 상기 균유관의 오일의 온도는 낮아지고 점성은 높아지게 되며, 오일의 높은 점성으로 인하여 유체 저항이 크게 발생하게 되었다.
또한, 공기 조화기의 냉방 운전시 외기 온도가 매우 높아 이로 인하여 오일 온도가 적정 온도 이상으로 높아지고, 점성이 매우 낮아져 오일 본래의 기능이 윤활을 적절히 수행하지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 공기 조화기(10)가 냉방 운전되는 경우 상기 분지유로(310)를 통해 상기 공통기관(212) 내부를 유동하는 저온의 냉매가 상기 열교환부(320)로 유입되도록 하고, 공기 조화기(10)가 난방 운전되는 경우 상기 공통기관(212) 내부를 유동하는 고온의 냉매가 상기 열교환부(320)로 유입되도록 하여 상기 균유관(130)과 열교환시킴으로써, 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지되는 것이 가능하도록 하였다.
그리고, 각각의 분지유로(310)는 유입된 냉매가 상기 균유관(130)과 열교환되지 않고 곧바로 배출되는 것이 방지되도록 상기 열교환부(320)의 서로 다른 위치에서 연결되도록 구성되며, 일례로 일 분지유로는 상기 열교환부(320)의 일측에 연결되고, 타 분지유로는 상기 열교환부(320)의 타측에 연결되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 열교환부(320)의 내부에 위치되는 상기 균유관(130)의 외측에는 열교환 성능이 향상되도록 하는 핀(미도시)이 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 밸브(312)는 전기적 통전 여부에 따라 개폐 여부가 결정되는 솔레노이드 밸브가 사용될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(330)는 외기 온도에 따라 상기 밸브(312)의 개폐 여부를 결정한다.
즉, 상기 제어부(330)는 공기 조화기(10)의 난방 운전시 외기 온도가 일정 온도 이하가 되는 경우에 밸브(312)가 개방되도록 하고, 상기 공기 조화기(10)의 냉방 운전시 외기 온도가 일정 온도 이상이 되는 경우에 밸브(312)가 개방되도록 한다.
그리고, 상기 밸브(312)가 개방된 후 일정 시간이 경과하거나 상기 온도 감지부(340)에서 감지된 온도가 일정 온도에 해당하면, 상기 제어부(320)는 상기 밸브(312)가 폐쇄되도록 한다.
이때, 상기 밸브(312)가 일정 시간 동안만 개방되도록 제어되는 경우에는 경과 시간을 체크하는 타이머(미도시)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 상기 밸브(312)가 온도에 따라 폐쇄되도록 하는 경우에는 외기의 온도가 아닌 상기 균유관(130) 또는 오일의 온도를 측정하여 일정 온도의 해당 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 본실시예는 상기 온도 감지부(340)가 외기 온도를 측정하며, 외기 온도에 따라 밸브(312)의 개폐 여부가 결정되도록 구성되나, 이와 달리 상기 온도 감지부(340)가 상기 균유관(130) 표면의 온도 또는 상기 균유관(130) 내부의 오일 온도를 감지하고, 상기 균유관(130) 표면 온도 또는 오일의 온도에 따라 밸브(312)의 개폐 여부가 결정되도록 할 수 있다.
이하에서는 상기 균유관(130)의 온도 조절 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 조화기가 난방 운전될 때의 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공기 조화기가 냉방 운전될 때의 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저, 공기 조화기(10)가 난방 운전(S10)되는 경우 상기 압축부(120)를 거치면서 압축된 고온의 기체 냉매는 상기 공통기관(212)을 통하여 실내기(200)로 유입된다. 여기서, 난방 운전시에는 외기의 온도가 낮음에 따라 상기 균유관(130)의 온도와 오일의 온도가 낮아져, 오일의 유면 레벨 유지가 원활히 이루어지지 않는다.
그리고, 냉매가 상기 압축부(120)에서 압축되는 과정에서 상기 온도 감지부(340)에 의해 측정된 외기 온도가 일정 온도 이하가 되면(S11), 상기 제어부(330)는 상기 분지유로(310) 상의 밸브를 개방하게 된다(S12). 그러면, 상기 공통기관(212)을 유동하는 고온의 기체 냉매 중 일부는 상기 분지유로(310)를 통하여 상기 열교환부(320)로 유입된다. 그리고, 상기 유입된 고온의 기체 냉매는 상기 열교환부(320)의 내부를 유동하면서 상기 균유관(130)과 열교환된 후 다시 상기 공통기관(212)으로 유입된다(S13).
그러면, 상기 고온의 기체 냉매와 열교환된 균유관(130)은 온도가 상승하게 되고, 이에 따라 간접적으로 상기 균유관(130) 내의 오일 온도가 상승하게 된다. 그리고, 오일의 온도가 상승함에 따라 오일의 점성이 낮아져 상기 오일의 유동이 원활이 이루어지고 오일 유면 레벨이 일정하게 유지되게 된다.
그리고, 상기 밸브(212)가 개방되어 냉매와 균유관(130)이 열교환되는 중에 상기 온도 감지부(340)에서 감지된 상기 균유관(130)의 온도가 일정 온도 이상이 되면(S14), 상기 밸브(212)는 폐쇄되게 된다(S15).
한편, 공기 조화기(10)가 냉방 운전되는 경우(S20) 상기 실내 열교환기(202)로부터 나온 저온 저압의 기체 냉매는 상기 공통기관(212)을 통하여 압축기(320)로 유입된다. 여기서, 냉방 운전시에는 외기의 온도가 높음에 따라 상기 균유관(130) 의 온도와 오일의 온도는 높아지고 오일의 점도는 낮아져, 오일의 유면 레벨은 조절될 수 있으나, 윤활 부위로 공급되는 오일의 윤활 성능이 저하되는 문제가 생기게 된다.
그 다음, 냉매가 압축되는 과정에서 과정에서 상기 온도 감지부(340)에 의해 측정된 외기 온도가 일정 온도 이상이 되면(S21), 상기 제어부(330)는 상기 분지유로(310) 상의 밸브를 개방하게 된다(S22). 그러면, 상기 공통기관(212)을 유동하는 저온의 기체 냉매 중 일부는 상기 분지유로(310)를 통하여 상기 열교환부(320)로 유입된다. 그리고, 상기 유입된 고온의 기체 냉매는 상기 열교환부(320)의 내부를 유동하면서 상기 균유관(310)과 열교환된 후 다시 상기 공통기관(212)으로 유입된다(S23).
그러면, 상기 저온의 기체 냉매와 열교환된 균유관(130)은 온도가 낮아지게 되고, 이에 따라 간접적으로 상기 균유관(130) 내의 오일 온도가 낮아지게 된다. 그리고, 오일의 온도가 낮아짐에 따라 높아진 오일의 점성이 높아져 상기 오일의 윤활 성능이 유지될 수 있게 된다.
그리고, 상기 밸브(212)가 개방되어 냉매와 균유관(130)이 열교환되는 중에 상기 온도 감지부(340)에서 감지된 상기 균유관(130)의 온도가 일정 온도 이하가 되면(S24), 상기 밸브(212)는 폐쇄되게 된다(S25).
따라서, 상기 온도 조절부(300)에 의해서 외기의 온도에 따라 상기 균유관(130)의 온도가 적절하게 조절될 수 있게 되어, 각 압축기(120a)(120b) 간의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 된다.
또한, 각 압축기(120a)(120b) 간의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지됨에 따라 어느 압축기에서 오일이 부족하게 되는 것이 방지되고, 이에 따라 오일의 윤활성능 및 압축기의 신뢰성이 향상되게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 균유관의 온도 조절 구조를 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 조절부의 구조를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 공통기관(212) 내부를 유동하는 냉매와 균유관(130)이 열교환되도록 하는 구성의 원실시예와 달리, 별도의 발열부에 의해서 상기 균유관(130)의 온도를 조절할 수 있도록 구성되는 것에 차이가 있다. 그리고, 본 실시예는 공기 조화기의 난방 운전시에 균유관(130)의 온도를 높이는 구조를 제안한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 균유관의 온도 조절 구조는 상기 정속 압축기(120b)와 인버터 압축기(120a)의 사이에서 상기 압축기(120a)(120b) 간의 오일 유면 레벨이 일정하게 유지되도록 하는 균유관(130)과, 외기 온도에 따라 상기 균유관(130)을 가열하는 온도 조절부(400)가 포함된다.
상세히, 상기 온도 조절부(400)는 상기 균유관(130)의 외측에 소정 횟수로 권치되는 히터(410)와, 외기의 온도를 감지하는 온도 감지부(430)와, 상기 온도 감지부(430)에 의해서 감지된 온도에 따라 상기 히터(410)의 작동을 제어하는 제어부(420)가 포함된다.
그리고, 상기 제어부(420)는 상기 온도 감지부(430)에 의해 측정된 외기 온도가 일정 온도 이하가 되는 경우 상기 히터(410)로 전원이 인가되도록 제어한다. 그리고, 상기 히터(410)에 전원이 인가되면, 상기 히터(410)는 발열하게 되어 상기 균유관(130)으로 열이 전달되도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균유관의 온도 조절 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9를 참조하여, 상기 온도 조절부(400)의 작동에 대하여 설명하면, 공기 조화기(10)가 난방 운전되는 중에(S30) 상기 온도 감지부(430)에 의해서 외기 온도가 측정된다. 그리고, 상기 측정된 온도가 일정 온도 이하에 해당하면(S31), 상기 제어부(420)는 상기 히터(410)로 전원이 인가되도록 제어한다.
그러면, 상기 히터(410)가 작동하게 되고(S32), 상기 히터(410)의 열이 상기 균유관(130)으로 전달되어 상기 균유관(130)의 온도가 상승하게 된다(S33). 그리고, 상기 균유관(130)의 온도 상승에 따라 간접적으로 오일의 온도가 상승하게 되어, 오일의 유면 레벨 유지가 가능하게 된다.
그리고, 상기 히터(410)에 의해 상기 균유관(130)이 가열되는 중에 상기 균유관(130)의 온도가 일정 온도 이상이 되면(S34), 상기 제어부(420)는 상기 히터(410)에 인가되는 전원을 차단하게 되고, 상기 히터(410)의 작동은 정지된다(S35).
여기서, 본 실시예는 상기 균유관(130)의 외측에 히터가 감기도록 구성되나, 본 발명의 사상은 히터(410)의 구조에 제한되지 아니하며, 상기 균유관(130)을 가열할 수 있는 다양한 구조가 제시될 수 있음을 밝혀둔다.
본 실시예에 의하면, 상기 균유관(130)의 온도를 조절하기 위하여 히터(410)가 구비됨으로써, 그 구조가 간단해지고, 상기 히터(410)에 의한 열이 상기 균유관 으로 직접 전달되도록 구성됨으로써, 상기 균유관(130)의 온도가 신속하게 상승할 수 있게 되는 이점이 있다.
본 발명에 의해서 상기 균유관의 온도가 적절히 조절될 수 있게 됨으로써, 이에 따라 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 되는 효과가 있다.
즉, 공기 조화기의 난방 운전시 외기의 온도가 낮음에 따라 온도가 낮아진 균유관의 온도를 상승시킴으로써, 간접적으로 오일의 온도가 상승하게 되어 오일의 점성을 낮출수 있게 되어 오일의 원활한 이동이 가능하고 이에 따라 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지될 수 있게 된다.
그리고, 오일의 유면 레벨이 일정하게 유지됨에 따라 각각의 압축기의 냉매 저유량이 일정하게 되어 오일의 공급에 따른 윤활이 원활히 수행될 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 공기 조화기의 냉방 운전시 외기의 온도가 높음에 따라 온도가 높아진 균유관의 온도를 낮춤으로써, 간접적으로 오일의 온도가 낮아지게 되어 오일의 점성을 높일 수 있게 되어 윤활부위로 공급되는 오일의 윤활 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (9)

  1. 복수 개의 압축기가 구비되는 실외기 및 실내기;
    상기 복수 개의 압축기 사이에 구비되어 각 압축기 간의 오일 유면 레벨을 조절하는 균유관; 및
    상기 균유관의 온도 또는 외기 온도에 따라 상기 균유관의 온도가 조절되도록 하는 온도 조절부가 포함되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는 상기 압축기와 상기 실내기를 연결하는 연결관로에서 분지되는 분지유로와,
    상기 분지유로를 유동하는 냉매와 상기 균유관이 열교환되도록 하는 열교환부가 더 포함되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분지유로 상에 형성되어 상기 분지유로를 선택적으로 개폐시키는 밸브와,
    외기 온도 또는 상기 균유관의 온도를 측정하는 온도 감지부와,
    상기 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 밸브의 개폐를 제어하는 제어부가 포함되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는 상기 균유관의 외측에 구비되는 발열부와,
    외기 온도 또는 상기 균유관의 온도를 측정하는 온도 감지부와,
    상기 온도 감지부에서 감지된 온도에 따라 상기 발열부의 작동을 제어하는 제어부가 포함되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 구조.
  5. 공기 조화기의 사이클이 작동되고, 압축기에서 냉매의 압축이 수행되는 단계;
    온도 감지부에서 감지된 온도값과 기준 온도값이 비교되는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 온도 조절부에 의해서 균유관의 온도가 조절되는 단계;가 포함되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 온도 감지부에서 감지되는 온도는 외기 온도 또는 균유관의 온도인 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 공기 조화기의 난방 운전시 상기 온도 감지부에서 감지된 온도가 제 1 기준 온도 이하가 되면, 상기 균유관은 상기 압축기에서 압축된 고온의 냉매와 열 교환되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 공기 조화기의 난방 운전시 상기 온도 감지부에서 감지된 온도가 제 1 기준 온도 이하가 되면, 상기 균유관은 발열부에 의해 가열되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 공기 조화기의 냉방 운전시 상기 온도 감지부에서 감지된 온도가 제 2 기준 온도 이상이 되면, 상기 균유관은 실내기에서 배출되는 저온의 냉매와 열교환되는 공기 조화기의 균유관의 온도 조절 방법.
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