KR100698221B1 - Air conditioner and Controlling method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 공기조화기의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도1 is a schematic view showing the structure of a conventional air conditioner
도 2는 종래의 압력-온도-냉매 량에 대한 조합 곡선을 나타낸 그래프2 is a graph showing a combination curve for a conventional pressure-temperature-refrigerant amount
도 3은 종래의 공기조화기의 문제점을 나타낸 개략도3 is a schematic view showing a problem of a conventional air conditioner
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도Figure 4 is a schematic view showing the structure of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압축기 내부에 부족한 오일을 공급해주는 상태를 나타낸 구성도.Figure 5 is a block diagram showing a state in which the supply of insufficient oil in the compressor according to an embodiment of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
100: 실외기 150: 압축기100: outdoor unit 150: compressor
151: 온도센서 153: 압력센서151: temperature sensor 153: pressure sensor
200: 실내기 310: 오일분리기200: indoor unit 310: oil separator
311: 냉매 토출배관 312: 모세관311: refrigerant discharge pipe 312: capillary tube
610: 오일탱크 611: 연결관610: oil tank 611: connector
630: 오일 회수관 650: 솔레노이드 밸브630: oil return pipe 650: solenoid valve
670: 스트레이너670: strainer
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 공기조화기의 압축기 오일 회수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to a compressor oil recovery apparatus of an air conditioner.
일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 과정을 수행함에 따라 실내 공간을 냉방 또는/및 난방 하는 장치이다. 이러한 공기조화기는 냉매사이클을 일 방향으로만 가동하여 실내에 냉기를 공급하는 냉방용 공기조화기와, 냉매사이클을 양 방향으로 선택적으로 가동하여 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 냉난방용 공기조화기로 구분된다.In general, an air conditioner is a device for cooling or / and heating an indoor space by performing a process of compressing, condensing, expanding, and evaporating a refrigerant. Such an air conditioner is classified into a cooling air conditioner that supplies cool air to a room by operating a refrigerant cycle in only one direction, and an air conditioner for cooling and heating that supplies cold or warm air to a room by selectively operating a refrigerant cycle in both directions. .
또한, 한대의 실외기에 한대의 실내기가 연결되는 통상적인 공기조화기와, 한대의 실외기에 다수대의 실내기가 연결되는 멀티형 공기조화기로 구분된다. 한편, 상기 멀티형 공기조화기는 적어도 한대 이상의 실외기를 갖는 공기조화기로도 구성할 수 있다.In addition, it is divided into a general air conditioner connected to one indoor unit in one outdoor unit, and a multi-type air conditioner connected to a plurality of indoor units in one outdoor unit. On the other hand, the multi-type air conditioner may be configured as an air conditioner having at least one outdoor unit.
도 1를 참조하여 종래의 공기조화기의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.Referring to Figure 1 schematically shows a structure of a conventional air conditioner.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 공기조화기는 실외에 제공되는 실외기(100)와, 실외기(100)와 연결되어 실내에 제공되는 실내기(200)와, 실내기(200)의 부하에 대응하도록 적어도 하나 이상 구비된 압축기(150)와, 상기 압축기(150)의 냉매 토출 배관(311)에 연결되어 각 압축기(150)로부터 토출되는 냉매 속에 포함된 오일을 분리하는 오일분리기(310)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, a conventional air conditioner includes at least one
이때, 상기 실외기(100)는 실외의 공기를 내부로 흡입시킨 후 다시 실외로 토출시키는 실외 송풍기(110)와, 상기 실외 송풍기(110)에 의해 흡입된 공기를 냉매와 열 교환시키는 실외 열교환기(130)를 포함하여 이루어진다.At this time, the
그리고, 상기 실내기(200)는 실내의 공기를 실내기(200) 내부로 흡입한 후 실내로 다시 토출시키는 실내 송풍기(210)와, 실내기(210) 내로 흡입된 공기를 냉매와 열 교환시켜 냉각 또는 가열시키는 실내 열교환기(230)를 포함하여 이루어진다.In addition, the
한편, 상기 압축기(150)는 저온 저압의 기체 냉매를 흡입하고 흡입된 냉매를 압축하여 고온 고압으로 변환된 기체 냉매를 토출하는 장치이다. 상기 압축기(150)는 고온 고압의 기체 냉매를 토출할 때 압축기(150) 내부의 오일이 냉매와 함께 토출된다. 상기 압축기(150)에서 토출되는 냉매 속에 포함된 오일은 상기 오일분리기(310)에서 분리되어 모세관(312)을 통해 다시 각 압축기(150)로 재유입되고, 냉매는 사이클을 순환하게 된다.On the other hand, the
그러나, 종래의 공기조화기는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, conventional air conditioners have the following problems.
도 2는 온도-압력-냉매의 량에 대한 조합 곡선을 나타낸 것으로서, 포물선의 내측 영역은 압축기 내부의 냉매와 오일간에 층분리 현상이 발생되는 영역을 나타낸 것이고, 외측 영역은 층분리 되지 않는 영역을 나타낸 것이다.2 shows a combination curve for the amount of temperature-pressure-refrigerant, in which the inner region of the parabola shows a region where delamination occurs between the refrigerant and the oil inside the compressor, and the outer region shows a region where the delamination does not occur. It is shown.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 공기조화기의 난방운전 시, 실외 온도가 매우 낮은 경우 예를 들면, -10℃ 이하가 되어 압축기 내부에 냉매과 과도하게 증가된 경우 및 압축기 내부의 압력이 순간적으로 낮아져 압축기(150) 내부에 냉매 량이 증가될 경우, (a)(b)와 같은 비층분리 영역에서 (c)와 같은 층분리 영역에 속 하게 된다.That is, as shown in Figure 2, during the heating operation of the conventional air conditioner, when the outdoor temperature is very low, for example, -10 ℃ or less when excessively increased with the refrigerant inside the compressor and the pressure inside the compressor When the amount of the refrigerant decreases instantaneously to increase the amount of the refrigerant in the
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(150) 내부에서 오일과 냉매가 층 분리되는 현상이 발생하게 되고, 상기 층 분리 현상으로 인하여 압축기(150) 상부로 오일이 원할하게 공급되지 못해 압축기(150)의 오작동 및 파손되는 문제점이 있었다. At this time, as shown in FIG. 3, the phenomenon in which the oil and the refrigerant are separated into layers occurs in the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 공기조화기의 압축기 내부에서 발생되는 냉매와 오일간의 층분리 현상을 방지할 수 있도록 하는 공기조화기의 압축기 오일 회수장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a compressor oil recovery apparatus of the air conditioner to prevent the delamination between the refrigerant and oil generated inside the compressor of the air conditioner. It would be.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실외기에 설치되고, 그 내부의 압력 및 온도를 측정하기 위한 압력센서 및 온도센서가 구비된 적어도 하나의 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 토출되는 냉매에서 오일을 분리하는 오일 분리기와, 일단은 오일분리기에 연결되고 타단은 오일 회수관에 연결되어 오일 분리기로부터 분리된 오일을 압축기로 제공하는 모세관을 포함하여 이루어진 공기조화의 압축기 오일 회수장치에 있어서; 상기 압축기 내부에 냉매가 과다하게 증가될 경우, 증가된 냉매량에 비례하도록 압축기로 오일을 제공하여 냉매와 오일간의 층분리되는 현상을 방지하기 위한 층분리 방지부를 더 포함하여 이루어진 공기조화기의 압축기 오일 회수장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed in an outdoor unit, at least one compressor having a pressure sensor and a temperature sensor for measuring the pressure and temperature therein, and oil in the refrigerant discharged in connection with the compressor In the oil separator of the air conditioning compressor comprising a capillary for separating the oil separator, and one end is connected to the oil separator and the other end is connected to the oil recovery pipe to provide the oil separated from the oil separator to the compressor; When the refrigerant is excessively increased in the compressor, the compressor oil of the air conditioner further comprises a layer separation prevention for preventing the separation of the refrigerant and the oil layer by providing an oil to the compressor in proportion to the increased amount of refrigerant Provide a recovery device.
여기서, 상기 층분리 방지부는 상기 오일분리기와 연결되어 상기 오일 분리 기에서 분리된 오일을 저정하여 선택적으로 압축기 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크와, 일단은 오일탱크에 연결되고 타단은 압축기에 연결되어 오일탱크에 저장된 오일을 압축기 내부로 안내하여 압축기 내부에서 냉매와 오일이 분리되는 현상을 방지하는 오일 회수관과, 상기 오일 회수관 상에 제공되어 오일탱크로부터 토출되는 오일을 선택적으로 단속하기 위한 솔레노이드 밸브를 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the layer separation prevention unit is connected to the oil separator and the oil tank for storing the oil separated from the oil separator to selectively supply oil into the compressor, one end is connected to the oil tank and the other end is connected to the compressor And an oil recovery tube for guiding the oil stored in the oil tank to the inside of the compressor to prevent the refrigerant and the oil from being separated from the compressor, and to selectively control the oil provided on the oil recovery tube and discharged from the oil tank. It may comprise a solenoid valve.
한편, 상기 오일 회수관 상에는 오일 회수관을 통해 유동되는 오일에 포함된 이물질을 제거하기 위한 스트레이너가 더 포함되어 구성될 수 있다.On the other hand, the oil recovery pipe may be configured to further include a strainer for removing foreign matter contained in the oil flowing through the oil recovery pipe.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 난방 운전시 실외온도가 급격히 낮아져 액체 냉매가 압축기 내부로 과다하게 유입되거나, 압축기의 내부 압력이 순간적으로 낮아져 액체 냉매 량이 과도하게 증가되는 경우 증가된 냉매 량에 비례하도록 오일분리기의 오일과 저장탱크에 저장된 오일을 압축기로 공급하여 압축기 내부에서 냉매와 오일이 분리되는 현상을 방지하도록 수행됨을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 오일 회수방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an increase in the amount of refrigerant when the outdoor temperature is drastically lowered during heating operation so that the liquid refrigerant is excessively introduced into the compressor or the internal pressure of the compressor is momentarily lowered so that the amount of the liquid refrigerant is excessively increased. It provides a compressor oil recovery method of the air conditioner characterized in that it is performed to prevent the separation of the refrigerant and the oil in the compressor by supplying the oil of the oil separator and the oil stored in the storage tank in proportion to the compressor.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention in which the above object can be specifically realized are described with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments, the same names and symbols are used for the same components, and additional description thereof will be omitted below.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 층분리 방지부를 통해 압축기로 오일이 유동되는 상태를 나타탠 구성도이다.4 is a configuration diagram schematically showing the structure of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a configuration diagram showing a state in which oil flows to the compressor through the layer separation prevention unit according to an embodiment of the present invention. to be.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 크게 실외기(100)와, 실내기(200)와, 오일 회수장치 그리고, 층분리 방지부를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the air conditioner according to the exemplary embodiment of the present invention includes an
상기 실외기(100)는 실외의 공기를 내부로 흡입시킨 후 다시 실외로 토출시키는 실외 송풍기(110)와, 상기 실외 송풍기(110)에 의해 흡입된 공기를 냉매와 열 교환시키는 실외 열교환기(130)와, 냉매를 압축하는 압축기(150)를 포함하여 이루어진다.The
상기 실내기(200)는 실내의 공기를 실내기(200) 내부로 흡입한 후 실내로 다시 토출시키는 실내 송풍기(210)와, 실내기(210) 내로 흡입된 공기를 냉매와 열 교환시켜 냉각 또는 가열시키는 실내 열교환기(230)를 포함하여 이루어진다.The
이때, 상기 실내기(200)와 실외기(100) 그리고, 압축기(150)는 냉매배관을 통해 연결되고, 압축기(150)로부터 토출된 냉매는 상기 냉매토출배관(331)을 통해 오일분리기로 유동된다.In this case, the
여기기, 상기 냉매배관은 오일분리기와 상기 실내기를 연결하는 제1냉매배관(410)과, 상기 실내기와 실외기를 연결하는 제2냉매배(430)관 그리고, 상기 실외기와 압축기를 연결하는 제3냉매배관(450)을 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the refrigerant pipe may include a
본 발명의 멀티형 공기조화기는 상기 실외 열교환기(110)와 실내 열교환기(210) 사이의 냉매배관(430)에 제공되어 실외 열교환기(110) 또는 실내 열교환기(210)를 통과한 냉매를 저온, 저압으로 팽창시키는 전자 팽창밸브(470)를 더 포함하여 이루어진다.The multi-type air conditioner of the present invention is provided in the
그리고, 상기 오일 회수장치는 상기 압축기(150)와 연결되어 토출되는 냉매에서 오일을 분리하는 오일 분리기(310)와, 일단은 오일분리기(310)에 연결되고 타단은 압축기(150)의 하부에 연결되어 오일 분리기(310)로부터 분리된 오일을 압축기(150)로 재공급하는 모세관(312)을 포함하여 이루어진다.In addition, the oil recovery device is connected to the
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 층 분리 방지부는 상기 압축기(150) 내부에 냉매가 과다하게 증가하여 냉매와 오일이 층분리되는 현상을 방지하기 위해 제공된 것이다.In addition, the layer separation preventing unit according to the embodiment of the present invention is provided to prevent the phenomenon in which the refrigerant is excessively increased inside the
상기 층분리 방지부는 예를 들면, 상기 오일분리기(310)와 연결되어 상기 오일 분리기에서 분리된 오일의 일부를 저정하여 선택적으로 압축기(150) 내부로 오일을 공급하기 위한 오일탱크(610)와, 일단은 오일탱크(610)에 연결되고 타단은 모세관(312)과 연결되어 오일탱크(610)에 저장된 오일을 압축기(150) 내부로 안내하는 오일 회수관(630) 그리고, 상기 오일 회수관(630) 상에 제공되어 오일탱크(610)로부터 토출되는 오일을 선택적으로 단속하기 위한 솔레노이드 밸브(650)를 포함하여 이루어질 수 있다.The layer separation prevention unit is connected to the
여기서, 상기 오일분리기(310)의 오일을 압축기로 안내하는 모세관(312)의 상단부와 오일탱크(610) 사이에는 오일분리기(310)를 통해 유동되는 오일의 일부를 오일탱크(610)로 안내하기 위한 연결관(611)이 설치된다.Here, the part of the oil flowing through the
한편, 상기 오일 회수관(630) 상에는 오일 회수관(630)을 통해 유동되는 오일에 포함된 이물질을 제거하기 위한 스트레이너(670)가 더 포함되어 구성될 수 있다.On the other hand, the
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 오일 회수방법은 난방 운전시 실외온도가 급격히 낮아져 액체 냉매가 압축기 내부로 과다하게 유입되거나, 압축기의 내부 압력이 순간적으로 낮아져 액체 냉매 량이 과도하게 증가되는 경우 증가된 냉매 량에 비례하도록 오일분리기의 오일과 저장탱크에 저장된 오일을 압축기로 공급하여 압축기 내부에서 냉매와 오일이 분리되는 현상을 방지하도록 수행된다.In addition, in the oil recovery method of the air conditioner according to the embodiment of the present invention, the outdoor temperature is drastically lowered during heating operation so that the liquid refrigerant is excessively introduced into the compressor, or the internal pressure of the compressor is momentarily lowered so that the amount of the liquid refrigerant is excessively increased. In this case, the oil stored in the oil separator and the storage tank are supplied to the compressor so as to be proportional to the increased amount of refrigerant to the compressor to prevent the refrigerant from being separated from the compressor.
이와 같이 구성된 공기조화기의 압축기(150)오일 회수방법 및 이에 따른 작용을 설명하면 이하와 같다.The oil recovery method of the
먼저, 실외기(100)의 압축기(150)를 구동시키게 되면, 상기 압축기(150)는 냉매를 고온, 고압으로 압축하여 내부의 오일과 함께 냉매 배출배관(311)으로 토출하고, 토출된 냉매와 오일은 상기 각 오일 분리기(310)로 유입된다.First, when the
다음, 상기 각 오일 분리기(310)로 유입된 냉매와 오일은 오일 분리기(310) 내에서 분리된 후, 냉매는 실내 열교환기(210) 및 실외 열교환기(110)를 지나 압축기(150)로 재 유입되고, 오일은 일부는 모세관(312)을 통해 압축기(150)로 재유입되고, 일부는 오일탱크(610)에 저장된다.Next, after the refrigerant and the oil introduced into each
한편, 난방 운전시 실외온도가 급격히 낮아지게 되어, 압축기(150) 내부로 액체 냉매가 과다하게 증가되거나, 압축기(150) 내부의 압력이 순간적으로 낮아져 압축기(150) 내부로 액체 냉매가 과다하게 증가될 경우에는 압축기(150) 하부에 존재하는 오일과 냉매 간에 층분리되는 현상이 발생하게 된다.On the other hand, the outdoor temperature is drastically lowered during the heating operation, and the liquid refrigerant is excessively increased into the
이때, 온도센서(151)가 실외온도가 급격이 낮아지게 된 상태를 감지하거나 압 력센서(153)가 압축기(150)의 압력이 순간적으로 낮아진 상태를 감지하게되면, 온도센서(151) 및 압력센서(153)로부터 감지된 신호는 마이컴(미도시)으로 전달된다.At this time, when the
이때, 마이컴은 압축기(150) 내부로 액체 냉매가 과다하게 증가된 상태라고 인식하여 오일 회수관(630) 상에 설치된 솔레노이드 밸브(650)를 개방시킨다.At this time, the microcomputer recognizes that the liquid refrigerant is excessively increased into the
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마이컴은 압축기(150) 내부에 냉매가 과도하게 증가된 만큼에 비례하도록 오일탱크(610)에 저장된 오일을 오일 회수관(630)을 통하여 압축기(150)로 공급하여 오일 량을 증가시킨다.Next, as shown in FIG. 5, the microcomputer compresses the oil stored in the
따라서, 상기 압축기(150) 내부에 냉매의 증가 량에 비례하는 오일을 공급할 수 있기 때문에 압축기(150) 내부에 냉매와 오일간의 층분리 현상을 방지할 수 있다.Therefore, the oil may be supplied in proportion to the amount of the refrigerant increased in the
상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.Although several embodiments have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope thereof. Accordingly, the described embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are included within the scope of the present invention.
이상 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기는 압축기 오일 회수장치에 층분리 방지부가 구비된 것에 의해 압축기 내부에서 냉매와 오일이 층분리되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the air conditioner according to the present invention has the effect of preventing the separation of the refrigerant and the oil in the compressor by being provided with a layer separation prevention unit in the compressor oil recovery apparatus.
따라서, 층분리 현상이 방지되는 것에 의해 압축기의 오작동 및 파손을 방지 하는 효과를 가진다.Therefore, the delamination is prevented, thereby preventing the compressor from malfunctioning and breaking.
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