KR100698725B1 - 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치 및 방법 - Google Patents

가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 엔진의 저온 시동 및 운전시 서브 오일팬에 있는 엔진 오일의 점도가 높아져서 오일량이 감소되더라도 그 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀할 때까지는 서브 오일팬에 엔진 오일이 공급되지 않도록 한 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 가스 엔진 구동형 공기 조화기에 이용되는 압축기의 동력원이 되는 가스 엔진을 저온 상태에서 시동하는 경우 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급하지 않고, 이후에 엔진 운전으로 인해 엔진 오일의 온도가 높아져서 그 오일 점도가 기준 상태로 되는 시점부터 서브 오일팬의 엔진 오일량을 체크하여 그 엔진 오일 공급을 제어함으로써, 저온 시동 및 운전시 엔진 오일의 점도 변화로 인해 오일 계통 제어에 이상이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있게 되는 등 보다 효율적인 엔진 오일 공급 제어가 가능해 진다.
공기 조화기, 가스 엔진, 저온 시동, 서브 오일팬, 오일 탱크, 엔진 오일, 점도, 온도, 레벨 스위치, 오일 밸브

Description

가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치 및 방법{Apparatus And Method For Controlling Engine Oil Supply Of The Gas Engine}
도 1은 본 발명에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 2는 본 발명에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 동작을 설명하기 위한 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 가스 엔진 20 : 오일 탱크
25 : 오일 밸브 30 : 서브 오일팬
31 : 저레벨 스위치 32 : 고레벨 스위치
33 : 오일 온도 감지부 35 : 오일 펌프
40 : 외기 온도 감지부 50 : 타이머
60 : 제어부
본 발명은 가스 엔진의 엔진 오일 공급에 관한 것으로, 특히 저온 시동 및 운전시 서브 오일팬에 있는 엔진 오일의 점도가 높아져서 오일량이 감소되더라도 그 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀할 때까지는 서브 오일팬에 엔진 오일이 공급되지 않도록 한 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 히트 펌프(Heat Pump)를 이용하여 냉난방 등의 공조 운전을 실행하는 공기 조화기는 열교환기, 압축기, 스로틀 기구 등의 요소를 포함하는 냉매 회로를 구비하고 있으며, 실내 냉난방은 냉매가 이 회로를 순환하는 도중에 열교환기가 실내 공기 및 외기와 각각 열교환을 실행함으로써 실현되는데, 최근에는 냉매 회로 내부에 설치되는 압축기의 동력원으로서, 전동기 대신에 가스 엔진을 이용하는 가스 엔진 구동형 공기 조화기(GHP 공기 조화기)가 개발되어 이용되고 있다.
이러한 GHP 공기 조화기에 의하면, 비교적 저가인 도시 가스 등을 연료로서 이용할 수 있기 때문에 전동기를 이용하는 공기 조화기에 비해 가동 비용이 저하되어 비용 절감이 가능해 진다는 이점이 있다.
한편으로, 전술한 GHP 공기 조화기 등에 적용되는 가스 엔진은 엔진 내의 각 기능 부품들간의 윤활과 방청 및 냉각 작용을 위해 엔진 오일을 이용하고 있는데, 이때 엔진 오일은 오일 펌프에 의해 엔진 내부(보다 상세하게는 실린더 내부의 각 오일 통로)를 순환하면서 냉각수와 함께 어느 정도의 열 에너지를 흡수하여 서브 오일팬에서 방열되고, 다시 오일 펌프에 의해 엔진 내부를 순환하면서 윤활과 방청 및 냉각 작용을 반복하게 된다.
이러한 가스 엔진을 초기 시동하는데 있어, 종래에는 서브 오일팬의 엔진 오일량을 레벨 스위치(고레벨 스위치 및 저레벨 스위치)로 체크하여 항상 일정하게 유지시켜 줌으로써 가스 엔진 내부에 항상 일정한 엔진 오일이 공급되도록 제어하고 있는데, 이때 서브 오일팬에 있는 엔진 오일량이 최저치보다 작다고 판단되는 경우 즉, 서브 오일팬에 구비된 저레벨(Low 레벨) 스위치가 오프(ON)되는 경우 엔진 내부에 정상적으로 엔진 오일을 공급하기 위해 오일 탱크에 저장되어 있는 엔진 오일을 서브 오일팬에 공급하게 되며, 이때 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최고치에 도달할 때까지 즉, 서브 오일팬에 구비된 고레벨(High Level) 스위치가 온(ON)될 때까지 공급하게 된다.
그리고, 종래에는 저온 상태에서 가스 엔진을 시동하는 경우 오일 특성상 점도가 상대적으로 높아져서 엔진 오일량이 감소하는 현상이 발생되고, 이때 저레벨 스위치가 오프되는 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우 서브 오일팬에 있는 엔진 오일량이 최저치보다 작다고 판단하여 오일 탱크에 저장되어 있는 엔진 오일을 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최고치에 도달할 때까지 공급하게 된다.
하지만, 가스 엔진이 일정시간 운전된 후에는 가스 엔진 및 엔진 오일의 온 도가 상승하면서 오일 점도가 낮아지기 때문에 서브 오일팬의 엔진 오일량이 증가하게 되고, 결과적으로 서브 오일팬에 엔진 오일이 과다하게 공급되는 현상이 발생하는 등 오일 계통 제어에 이상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 가스 엔진 구동형 공기 조화기에 이용되는 압축기의 동력원이 되는 가스 엔진을 저온 상태에서 시동하는 경우 그 시동 초기에는 오일 탱크의 엔진 오일이 서브 오일팬으로 공급되지 않도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 가스 엔진의 저온 시동시 그 엔진 운전으로 인해 엔진 오일의 온도가 높아져서 오일 점도가 기준 상태로 되는 시점부터 서브 오일팬의 엔진 오일량을 체크하여 그 엔진 오일 공급을 제어하게 함으로써, 저온 시동 및 운전시 엔진 오일의 점도 변화로 인해 오일 계통 제어에 이상이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 가스 엔진과, 오일 탱크와, 서브 오일팬과, 오일 펌프와, 서브 오일팬의 엔진 오일량을 조절하기 위한 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치를 구비하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 장치에 있어서, 상기 가스 엔진의 외기 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 전달해 주는 외기 온도 감지부와; 상기 가스 엔진의 저온 시동시 시간 계수를 시작하여 그 엔진 운전시간 정보를 전달해 주는 타이머와; 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 온/오프 신호를 입력으로 받아 상기 오일 탱크와 서브 오일팬 사이에 구비된 오일 밸브의 온/오프를 제어함으로써 서브 오일팬의 엔진 오일량을 일정하게 유지시키는 일련의 엔진 오일 공급 제어 기능을 수행하되, 상기 외기 온도 감지부로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석한 결과, 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동되는 경우 상기 타이머를 구동시켜 엔진 운전시간을 계수하게 한 후, 상기 엔진 운전시간이 기설정된 운전시간(외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀하는데 소요되는 가스 엔진의 운전시간)을 경과하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하게 되는 시점부터 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치로부터의 신호 입력에 따라 오일 밸브의 온/오프 제어를 수행하고, 상기 타이머의 엔진 운전시간 계수를 종료시키는 제어부를 포함하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치를 구현하는데 있다.
여기서, 상기 제어부는, 가스 엔진의 저온 시동시 타이머에 의해 계수되는 엔진 운전시간이 상기 기설정된 운전시간(외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀하는데 소요되는 가스 엔진의 운전시간)을 경과하기 전까지는 오일 밸브의 온/오프 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 다른 특징은, 서브 오일팬의 엔진 오일을 오일 펌프를 통해 가스 엔진 내부에 공급하기 위해서 상기 서브 오일팬에 구비된 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호에 따라 오일 탱크와 서브 오일팬 사이에 구비된 오일 밸브를 제어하여 상기 서브 오일팬의 엔진 오일량을 일정하게 유지시켜 주는 엔진 오일 공급 제어 방법에 있어서, 상기 가스 엔진이 시동되는 경우 외기 온도를 감지하여 현재 외기 온도가 저온 기준 온도보다 낮은지 확인함으로써 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동된 것인지 확인하는 과정과; 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동되지 않은 경우 일반적인 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하는 과정과; 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동된 경우 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호를 무시한 상태에서 타이머를 구동시켜 상기 가스 엔진의 운전시간을 계수하는 과정과; 상기에서 계수된 엔진 운전시간이 상기 가스 엔진의 운전으로 인해 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀되는데 소요된다고 판단되는 기설정된 가스 엔진의 운전시간을 경과하는지 확인하는 과정과; 상기 서브 오일팬의 엔진 오일 점도가 기준 상태로 복귀되는 시점에 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호를 체크하여 오일 밸브의 온/오프를 제어함으로써 상기 오일 탱크로부터 서브 오일팬으로의 엔진 오일 공급을 제어하는 과정을 포함하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 방법을 구현하는데 있다.
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그리고, 상기 서브 오일팬으로의 엔진 오일 공급을 제어하는 과정은, 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되는 경우 저레벨 스위치로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치보다 작은지 확인하는 단계와; 상기 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치 이상인 것으로 확인되는 경우 오일 밸브를 오프시켜 그 오일 밸브를 닫아줌으로써 오일 탱크의 엔진 오일이 서브 오일팬으로 공급되지 않도록 차단하는 단계와; 상기 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치보다 작은 것으로 확인되는 경우 오일 밸브를 온시켜 그 오일 밸브를 열어줌으로써 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급하는 단계와; 상기에서 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급한 이후에 고레벨 스위치로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최고치에 도달하게 되면 상기 오일 밸브를 오프시켜 그 오일 밸브를 닫아줌으로써 상기 오일 탱크의 엔진 오일이 서브 오일팬으로 공급되지 않도록 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 가스 엔진 구동형 공기 조화기 즉, GHP 공기 조화기에 있어서, 압축기의 동력원이 되는 가스 엔진을 저온 상태에서 시동하는 경우 그 엔진 내부에 엔진 오일을 공급하는 일련의 오일 계통 제어시 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승할 때까지 저레벨 스위치를 제어 요소에서 제외시킴으로써 보다 효율적인 엔진 오일 공급 제어를 수행하고자 하는데, 이를 위한 가스 엔진의 오일 계통 제어 구성은 첨부한 도면 도 1과 같다.
즉, 본 발명에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 동력원이 되는 가스 엔진(10)과, 엔진 오일을 저장하고 있는 오일 탱크(20)와, 가스 엔진(10)에 공급하기 위한 엔진 오일이 일시 저장되는 서브 오일팬(30)과, 오일 탱크(20)와 서브 오일팬(30) 사이에서 엔진 오일의 공급/차단 역할을 하는 오일 밸브(25)와, 서브 오일팬(30)에 있는 엔진 오일을 가스 엔진(10) 내부에 공급해 주는 오일 펌프(35)와, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량을 조절하기 위한 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)와, 외기 온도를 측정하기 위한 외기 온도 감지부(40)와, 엔진 운전시간을 계수하기 위한 타이머(50) 및 전체적인 엔진 오일 공급을 제어하는 제어부(60)를 구비하여 이루어진다.
여기서, 가스 엔진(10)과, 오일 탱크(20)와, 서브 오일팬(30)과, 오일 밸브(25)와, 오일 펌프(35)와, 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)는 일반적인 가스 엔진의 엔진 오일 공급 장치와 동일한 구성을 가지며, 본 발명의 명확한 이해를 위해서 이러한 구성 요소들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 외기 온도 감지부(40)는 가스 엔진(10)의 외기 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 제어부(60)로 전달해 주며, 타이머(50)는 가스 엔진(10)의 저온 시동시 시간 계수를 시작하여 그 엔진 운전시간 정보를 제어부(60)로 전달해 준다.
제어부(60)는 가스 엔진(10)의 시동 및 운전시 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)의 온/오프 신호를 입력으로 받아 오일 탱크(20)과 서브 오일팬(30) 사이에 구비된 오일 밸브(25)의 온/오프를 제어함으로써 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량을 일정하게 유지시키는 일련의 엔진 오일 공급 제어 기능을 수행하되, 가스 엔진(10) 시동시 외기 온도 감지부(40)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석하여 저온 상태(외기 온도 < 저온 기준 온도, 예컨대, -25℃ 이하)인 것으로 확인되는 경우 타이머(50)를 구동시켜 가스 엔진(10)의 운전시간을 계수하게 한 후, 타이머(50)에 의해 계수되는 가스 엔진(10)의 운전시간이 기설정된 운전시간(외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하는데 소요되는 가스 엔진(10)의 운전시간)을 경과하기 전까지는 오일 밸브(25)의 온/오프 제어를 수행하지 않고, 해당되는 가스 엔진(10)의 운전시간이 기설정된 운전시간을 경과하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하게 되는 시점부터 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)로부터의 신호 입력에 따라 오일 밸브(25)의 온/오프 제어를 수행하고, 타이머(50)의 엔진 운전시간 계수를 종료시킨다.
이와 같은 구성을 기반으로 한 본 발명에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 동작을 첨부한 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가스 엔진(10)을 시동하게 되면(스텝 S21), 외기 온도 감지부(40)는 가스 엔진(10)의 외기 온도 예컨대, 가스 엔진(10)의 공기 흡입구로 흡입되는 외기 온도나 가스 엔진(10)의 오일 계통 주변의 외기 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 제어부(60)로 전달하게 된다.
그리고, 제어부(60)는 외기 온도 감지부(40)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석하여 현재 외기 온도가 저온 상태를 의미하는 기준 온도보다 낮은지, 즉 저온 상태인지 확인하게 되며(스텝 S22), 이때 저온 상태가 아닌 것으로 확인(외기 온도 ≥ 저온 기준 온도)되는 경우 일반적인 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하게 된다(스텝 S23).
하지만, 외기 온도 감지부(40)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석한 결과, 현재 외기 온도가 저온 상태인 것으로 확인(외기 온도 < 저온 기준 온도)되는 경우 제어부(60)는 저온시 엔진 오일 공급 제어를 수행하게 된다.
즉, 제어부(60)는 외기 온도가 저온 기준 온도보다 낮은 저온 상태인 것으로 확인되는 경우 다시 말해서, 현재 가스 엔진(10)이 저온 상태에서 시동된 것으로 확인되는 경우 자체 타이머(50)를 구동시켜 가스 엔진(10)의 운전시간을 계수하게 하며, 이때 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호는 무시하게 된다(스텝 S24).
그리고, 제어부(60)는 타이머(50)에 의해 계수되는 가스 엔진(10)의 운전시간이 기설정된 운전시간 즉, 앞에서 측정된 외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하는데 소요되는 가스 엔진(10)의 운전시간을 경과하는지 확 인하게 되며(스텝 S25), 이때 가스 엔진(10)의 운전시간이 기설정된 운전시간을 경과하지 않은 경우 이는 엔진 오일의 온도가 일정온도까지 상승하지 않았음을 즉, 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되지 않았음을 의미하므로, 이때 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호는 무시한 상태에서 타이머(50)로 하여금 엔진 운전시간을 계속 계수하도록 제어하게 된다(스텝 S26). 이로써, 가스 엔진(10)의 저온 시동 및 운전시 오일 점도가 높아서 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 감소되더라도 그 서브 오일팬(30)에 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 공급하지 않게 되며, 결과적으로 소정시간이 경과하여 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되더라도 엔진 오일이 과다하게 공급되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
이후, 가스 엔진(10)이 계속 운전됨에 따라 타이머(50)에 의해 계수되는 가스 엔진(10)의 운전시간이 기설정된 운전시간을 경과하는 경우 이는 엔진 오일의 온도가 일정온도까지 상승하였음을 즉, 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되었음을 의미하므로, 제어부(60)는 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 최저치보다 작은지 즉, 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인지를 확인하게 되며(스텝 S27), 이때 저레벨 스위치(31)가 온 상태인 것으로 확인되는 경우에는 서브 오일팬(30)에 최저치 이상 즉, 일정량의 엔진 오일이 저장되어 있음을 의미하므로, 제어부(60)는 오일 밸브(25)를 오프시켜(또는 오일 밸브(25)를 오프 상태로 유지시켜) 그 오일 밸브(25)를 닫아줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일이 서브 오일팬(30)으로 공급되지 않도록 차단하게 된다(스텝 S28).
하지만, 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인 것으로 확인되는 경우 이는 서브 오일팬(30)에 최저치보다 작은 엔진 오일이 저장되어 있음을 의미하므로, 제어부(60)는 오일 밸브(25)를 온시켜 그 오일 밸브(25)를 열어줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 서브 오일팬(30)으로 공급하게 된다(스텝 S29). 이때, 제어부(60)는 고레벨 스위치(32)가 온 상태로 천이될 때까지 즉, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 최고치에 도달할 때까지 오일 밸브(25)의 온 상태를 유지시켜 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 서브 오일팬(30)으로 공급해 주게 되며, 이후 고레벨 스위치(32)가 온 상태로 천이하게 되면 오일 밸브(25)를 오프시켜 그 오일 밸브(25)를 닫아줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일이 서브 오일팬(30)으로 더 이상 공급되지 않도록 차단하게 된다(스텝 S30).
그리고, 제어부(60)는 가스 엔진(10)의 운전이 정지되는지 확인하여(스텝 S31), 그 가스 엔진(10)의 운전이 정지되기 전까지는 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)로부터 입력되는 신호를 체크하여 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인지를 확인하는 스텝 S27의 동작을 반복 수행함으로써, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량을 항상 일정량(최저치와 최고치 사이)으로 조절해 주는 일련의 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치는 도 3에 도시한 바와 같은데, 가스 엔진(10)과, 오일 탱크(20)와, 서브 오일팬(30)과, 오일 밸브(25)와, 오일 펌프(35)와, 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)와, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일 온도를 측정하기 위한 오일 온도 감지부(33) 및 전체적인 엔진 오일 공급을 제어하는 제어부(60)를 구비하여 이루어진다.
여기서, 가스 엔진(10)과, 오일 탱크(20)와, 서브 오일팬(30)과, 오일 밸브(25)와, 오일 펌프(35)와, 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)는 일반적인 가스 엔진의 엔진 오일 공급 장치와 동일한 구성을 가지며, 본 발명의 명확한 이해를 위해서 이러한 구성 요소들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 오일 온도 감지부(33)는 서브 오일팬(30)의 일측에 장착되어, 그 서브 오일팬(30)에 있는 엔진 오일의 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 제어부(60)로 전달해 준다.
제어부(60)는 가스 엔진(10)의 시동 및 운전시 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)의 온/오프 신호를 입력으로 받아 오일 탱크(20)과 서브 오일팬(30) 사이에 구비된 오일 밸브(25)의 온/오프를 제어함으로써 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량을 일정하게 유지시키는 일련의 엔진 오일 공급 제어 기능을 수행하되, 가스 엔진(10) 시동시 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석하여 저온 상태(오일 온도 < 저온 기준 온도)인 것으로 확인되는 경우 가스 엔진(10)의 운전으로 인해 엔진 오일 온도가 기설정된 일정온도(일정온도 ≥ 저온 기준 온도)로 상승하기 전까지는 오일 밸브(25)의 온/오프 제어를 수행하지 않고, 해당되는 엔진 오일 온도가 기설정된 일정온도로 상승하게 되는 시점부터 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)로부터의 신호 입력에 따라 오일 밸브(25)의 온/오프 제어를 수행한다.
이와 같은 구성을 기반으로 한 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 동작을 첨부한 도면 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가스 엔진(10)을 시동하게 되면(스텝 S41), 오일 온도 감지부(33)는 서브 오일팬(30)에 있는 엔진 오일의 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 제어부(60)로 전달하게 된다.
그리고, 제어부(60)는 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석하여 현재 엔진 오일 온도가 저온 상태를 의미하는 기준 온도(여기서, 저온 기준 온도는 상술한 실시예에서 외기 온도에 대한 저온 기준 온도와는 다른 온도로서, 이는 외기 온도에 대한 저온 기준 온도보다는 높은 온도임)보다 낮은지, 즉 저온 상태인지 확인하게 되며(스텝 S42), 이때 저온 상태가 아닌 것으로 확인(엔진 오일 온도 ≥ 저온 기준 온도)되는 경우 일반적인 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하게 된다(스텝 S43).
하지만, 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석한 결과, 현재 엔진 오일 온도가 저온 상태인 것으로 확인(엔진 오일 온도 < 저온 기준 온도)되는 경우 제어부(60)는 저온시 엔진 오일 공급 제어를 수행하게 된다.
즉, 제어부(60)는 엔진 오일 온도가 저온 기준 온도보다 낮은 저온 상태인 것으로 확인되는 경우 다시 말해서, 엔진 오일이 저온 상태에서 가스 엔진(10)이 시동된 것으로 확인되는 경우 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 주기적으로 체크하게 되며, 이때 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호는 무시하게 된다(스텝 S44).
그리고, 제어부(60)는 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호 를 분석하여, 현재 서브 오일팬(30)의 엔진 오일 온도가 기설정된 일정온도(이는 저온 기준 온도이거나 그 온도 보다 높은 온도로서 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀된다고 판단되는 온도임)로 상승하는지 확인하게 되며(스텝 S45), 이때 서브 오일팬(30)의 엔진 오일 온도가 기설정된 일정온도로 상승하지 않은 경우 이는 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되지 않았음을 의미하므로, 이때 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호는 무시한 상태에서 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 계속 체크하게 된다. 이로써, 가스 엔진(10)의 저온 시동 및 운전시 오일 점도가 높아서 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 감소되더라도 그 서브 오일팬(30)에 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 공급하지 않게 되며, 결과적으로 가스 엔진(10)을 운전한 상태에서 소정시간이 경과하여 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되더라도 엔진 오일이 과다하게 공급되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
이후, 오일 온도 감지부(33)로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석한 결과, 가스 엔진(10)이 계속 운전됨에 따라 서브 오일팬(30)의 엔진 오일 온도가 기설정된 일정온도로 상승하는 경우 이는 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되었음을 의미하므로, 제어부(60)는 저레벨 스위치(31)로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 최저치보다 작은지 즉, 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인지를 확인하게 되며(스텝 S46), 이때 저레벨 스위치(31)가 온 상태인 것으로 확인되는 경우에는 서브 오일팬(30)에 최저치 이상 즉, 일정량의 엔진 오일이 저장되어 있음을 의미하므로, 제어부(60)는 오일 밸브(25)를 오프시켜(또는 오일 밸브(25)를 오프 상태로 유지시켜) 그 오일 밸브(25)를 닫아줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일이 서브 오일팬(30)으로 공급되지 않도록 차단하게 된다(스텝 S47).
하지만, 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인 것으로 확인되는 경우 이는 서브 오일팬(30)에 최저치보다 작은 엔진 오일이 저장되어 있음을 의미하므로, 제어부(60)는 오일 밸브(25)를 온시켜 그 오일 밸브(25)를 열어줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 서브 오일팬(30)으로 공급하게 된다(스텝 S48). 이때, 제어부(60)는 고레벨 스위치(32)가 온 상태로 천이될 때까지 즉, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량이 최고치에 도달할 때까지 오일 밸브(25)의 온 상태를 유지시켜 오일 탱크(20)의 엔진 오일을 서브 오일팬(30)으로 공급해 주게 되며, 이후 고레벨 스위치(32)가 온 상태로 천이하게 되면 오일 밸브(25)를 오프시켜 그 오일 밸브(25)를 닫아줌으로써 오일 탱크(20)의 엔진 오일이 서브 오일팬(30)으로 더 이상 공급되지 않도록 차단하게 된다(스텝 S49).
그리고, 제어부(60)는 가스 엔진(10)의 운전이 정지되는지 확인하여(스텝 S50), 그 가스 엔진(10)의 운전이 정지되기 전까지는 저레벨 스위치(31) 및 고레벨 스위치(32)로부터 입력되는 신호를 체크하여 저레벨 스위치(31)가 오프 상태인지를 확인하는 스텝 S46의 동작을 반복 수행함으로써, 서브 오일팬(30)의 엔진 오일량을 항상 일정량(최저치와 최고치 사이)으로 조절해 주는 일련의 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 가스 엔진 구동형 공기 조화기에 이용되는 압축기의 동력원이 되는 가스 엔진을 저온 상태에서 시동하는 경우 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급하지 않고, 이후에 엔진 운전으로 인해 엔진 오일의 온도가 높아져서 그 오일 점도가 기준 상태로 되는 시점부터 서브 오일팬의 엔진 오일량을 체크하여 그 엔진 오일 공급을 제어함으로써, 저온 시동 및 운전시 엔진 오일의 점도 변화로 인해 오일 계통 제어에 이상이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있게 되는 등 보다 효율적인 엔진 오일 공급 제어가 가능해 진다.

Claims (10)

  1. 가스 엔진과, 오일 탱크와, 서브 오일팬과, 오일 펌프와, 서브 오일팬의 엔진 오일량을 조절하기 위한 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치를 구비하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 장치에 있어서,
    상기 가스 엔진의 외기 온도를 감지하여 그에 대응하는 온도 감지 신호를 전달해 주는 외기 온도 감지부와;
    상기 가스 엔진의 저온 시동시 시간 계수를 시작하여 그 엔진 운전시간 정보를 전달해 주는 타이머와;
    상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 온/오프 신호를 입력으로 받아 상기 오일 탱크와 서브 오일팬 사이에 구비된 오일 밸브의 온/오프를 제어함으로써 서브 오일팬의 엔진 오일량을 일정하게 유지시키는 일련의 엔진 오일 공급 제어 기능을 수행하되, 상기 외기 온도 감지부로부터 전달되는 온도 감지 신호를 분석한 결과, 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동되는 경우 상기 타이머를 구동시켜 엔진 운전시간을 계수하게 한 후, 상기 엔진 운전시간이 기설정된 운전시간(외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀하는데 소요되는 가스 엔진의 운전시간)을 경과하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하게 되는 시점부터 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치로부터의 신호 입력에 따라 오일 밸브의 온/오프 제어를 수행하고, 상기 타이머의 엔진 운전시간 계수를 종료시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 가스 엔진의 저온 시동시 타이머에 의해 계수되는 엔진 운전시간이 상기 기설정된 운전시간(외기 온도에 대응하여 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀하는데 소요되는 가스 엔진의 운전시간)을 경과하기 전까지는 오일 밸브의 온/오프 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 서브 오일팬의 엔진 오일을 오일 펌프를 통해 가스 엔진 내부에 공급하기 위해서 상기 서브 오일팬에 구비된 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호에 따라 오일 탱크와 서브 오일팬 사이에 구비된 오일 밸브를 제어하여 상기 서브 오일팬의 엔진 오일량을 일정하게 유지시켜 주는 엔진 오일 공급 제어 방법에 있어서,
    상기 가스 엔진이 시동되는 경우 외기 온도를 감지하여 현재 외기 온도가 저온 기준 온도보다 낮은지 확인함으로써 상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동된 것인지 확인하는 과정과;
    상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동되지 않은 경우 일반적인 엔진 오일 공급 제어 동작을 수행하는 과정과;
    상기 가스 엔진이 저온 상태에서 시동된 경우 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호를 무시한 상태에서 타이머를 구동시켜 상기 가스 엔진의 운전시간을 계수하는 과정과;
    상기에서 계수된 엔진 운전시간이 상기 가스 엔진의 운전으로 인해 엔진 오일의 온도가 일정온도로 상승하여 그 오일 점도가 기준 상태로 복귀되는데 소요된다고 판단되는 기설정된 가스 엔진의 운전시간을 경과하는지 확인하는 과정과;
    상기 서브 오일팬의 엔진 오일 점도가 기준 상태로 복귀되는 시점에 상기 저레벨 스위치 및 고레벨 스위치의 입력 신호를 체크하여 오일 밸브의 온/오프를 제어함으로써 상기 오일 탱크로부터 서브 오일팬으로의 엔진 오일 공급을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 서브 오일팬으로의 엔진 오일 공급을 제어하는 과정은, 엔진 오일의 점도가 기준 상태로 복귀되는 경우 저레벨 스위치로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치보다 작은지 확인하는 단계와;
    상기 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치 이상인 것으로 확인되는 경우 오일 밸브를 오프시켜 그 오일 밸브를 닫아줌으로써 오일 탱크의 엔진 오일이 서브 오일팬으로 공급되지 않도록 차단하는 단계와;
    상기 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최저치보다 작은 것으로 확인되는 경우 오일 밸브를 온시켜 그 오일 밸브를 열어줌으로써 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급하는 단계와;
    상기에서 오일 탱크의 엔진 오일을 서브 오일팬으로 공급한 이후에 고레벨 스위치로부터 입력되는 신호를 체크하여 서브 오일팬의 엔진 오일량이 최고치에 도달하게 되면 상기 오일 밸브를 오프시켜 그 오일 밸브를 닫아줌으로써 상기 오일 탱크의 엔진 오일이 서브 오일팬으로 공급되지 않도록 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진의 엔진 오일 공급 제어 방법.
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