KR100762139B1 - 오일압력 제어장치 및 이를 구비하는 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기조화기의 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 관로상에 오일 압력 제어장치를 설치하여 압축기 및 시스템상에 안정성을 제공할 수 있는 공기조화기의 압축기에 관한 것이다.

본 발명은, 냉매를 고온 고압의 상태로 압축시키기 위해 구비된 복수개의 압축기에 있어서: 상기 복수개의 압축기는 각각의 압축기를 연결하는 균유관을 포함하며, 상기 균유관에는 급격한 오일 유동으로 인한 오일 압력 변화를 방지하는 오일 압력 제어장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

공기조화기, 균유관, 오일압력제어장치, 차단막

Description

오일압력 제어장치 및 이를 구비하는 공기조화기{AIR CONDITIONER AND APPARATUS FOR CONTROLLING OIL PRESSURE THEREOF}

도 1은 종래 사용되고 있는 공기조화기의 압축기를 도시한 개략 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기를 도시한 개략도.

도 3은 도 2의 오일 압력 제어장치가 균유관에 설치된 상태의 부분 단면도.

도 4a,4b는 오일 압력 제어장치가 작동되는 상태를 보인 작용 상태도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 인버터 압축기, 20: 정속압축기, 30: 어큐뮬레이터, 40: 균유관, 50: 오일 압력 제어장치, 52: 차단막, 55: 지지부재, 56: 걸림턱, 58: 케이스,

본 발명의 공기조화기의 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 관로상에 오일 압력 제어장치를 설치하여 압축기 및 시스템상에 안정성을 제공할 수 있는 공기조화기의 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내 공기를 냉 난방시킬 수 있도록 실외기와 일 체로 설치된다. 공기조화기 중에서 압축기는 냉매를 고압으로 압축하여 액체 상태로 변환시킨 후 응축기로 송출시키게 되는데, 최근에 출시되고 있는 압축기들은 하나의 실외기에 복수의 실내기가 연결 설치되어 사용됨에 따라 복수개가 구비되어 실내기 사용에 따른 부하량을 적절하게 대응하게 된다.

이때, 복수개의 압축기 사이에는 증발기를 통해 이동된 냉매를 압축기로 공급되기 전 액상의 냉매를 걸러내기 위한 어큐뮬레이터가 설치된다.

도 1은 종래 복수의 압축기(1)(2) 사이에 어큐뮬레이터(3)가 설치된 상태에서 냉매의 흐름 및 오일이 유동되는 상태를 보인 개략도로서, 압축기의 작동은 실내기(미도시)의 부하 증가에 따라 인버터 압축기(1)가 구동되고 인버터 압축기(1)의 용량 이상으로 대응이 요구될 경우 정속 압축기(2)를 작동시켜 실내기 부하증가량에 대응하게 된다.

이렇게 압축기(1)(2)가 작동되는 과정에서는 오일 또한 균유관(4)을 통해 이동된다.

그런데, 이와 같은 압축기(1)(2)는 구동시 두 압축기간 압력차에 의해 인버터 압축기(1)의 오일이 균유관(4)을 통하여 정속 압축기(2)측으로 이동하면서 각 압축기(1)(2) 사이에 오일 유면의 차이가 발생되어 압축기(1)(2)의 가동성 및 시스템상에 안정성을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 실내기의 부하증가량에 따라 급격한 오일 압력 변화로 인한 압축기의 손상을 방지하도록 압축기의 관로상에 오일 압력 제어장치를 설치함으로써, 압축기의 내구성 증대와 시스템의 안정성을 기대할 수 있는 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 냉매를 고온 고압의 상태로 압축시키기 위해 구비된 복수개의 압축기에 있어서: 상기 복수개의 압축기는 각각의 압축기를 연결하는 균유관을 포함하며, 상기 균유관에는 급격한 오일 유동으로 인한 오일 압력 변화를 방지하는 오일 압력 제어장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 오일 압력 제어장치는 균유관을 이등 분할하고 분할된 균유관 사이에 설치된 차단막과, 상기 차단막의 양면을 동일 압력으로 지지하는 지지부재와 내부에 수용공간이 구비되어 상기 차단막과 지지부재를 수용하면서 설치되는 케이스로 구성될 수 있다.

또한 상기 지지부재는 차단막의 양면을 대향된 위치에서 동일 압력으로 지지하는 적어도 두개의 스프링으로 구성될 수 있으며, 상기 지지부재는 차단막의 양면을 대향된 위치에서 마주보며 지지하는 적어도 두쌍의 스프링으로 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기를 도시한 개략도이고, 도 3은 도 2의 오일 압력 제어장치가 균유관에 설치된 상태의 단면도이며, 도 4는 오일 압력 제어장치가 작동되는 상태를 보인 작용 상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기(10)(20)는 증발기(80)로부터 공급되는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 상태로 압축시키기 위해 복수개가 구비된다. 여기서 도 2의 도면번호 10은 제1압축기를, 도면번호 20은 제2압축기를 각각 지칭하는데, 도 2에서는 제1압축기(10)의 예로서 인버터 압축기를, 제2압축기(20)의 일 예로서 정속 압축기(20)를 각각 도시하였다.

이와 같은 복수개의 압축기(10)(20)는 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10)로 구성될 수 있으며, 이들 사이에는 어큐뮬레이터(30)가 설치된다.

어큘뮬레이터(30)는 공지된 바와 같이 증발기(80)로부터 공급되는 냉매 중 기체 상태의 냉매만을 응축기(미도시)로 공급하기 위해 설치되는 것이다.

따라서, 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10)는 어큐뮬레이터(30)를 통해 공급되는 기체를 응축기로 공급하게 된다.

또한 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10)에는 균유관(40)이 설치되어 있다. 균유관(40)은 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10) 사이에서 오일이 유동되기 위해 연결된 것으로, 외부요인(실내기의 부하량)에 따라 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10) 중 어느 하나가 오일 유출이 많을 경우 부족한 오일을 공급하여 오일 유면의 레벨차를 줄이기 위해 설치되는 것이다.

그런데, 균유관(40)을 통해 오일이 정속 압축기(20)와 인버터 압축기(10) 사이를 유동하는 과정에서 외부 요인에 따라 급격한 오일 압력 변화가 발생하게 되는 경우에는 압축기(10)(20)에 손상이 발생될 수 있으며, 압축기(10)(20)와 연결된 시스템에도 과부하가 발생될 수 있다.

이를 위해 균유관(40)에는 급격한 오일 유동으로 인한 오일 압력 변화를 방 지하는 오일 압력 제어장치(50)가 설치된다.

오일 압력 제어장치(50)는 균유관(40)을 이등분할 하고 분할된 균유관(40) 사이에 설치된 차단막(52)과, 차단막(52) 양면을 지지하는 지지부재(55)와, 차단막(52)과 지지부재(55)를 수용하면서 설치되는 케이스(58)로 구성될 수 있다.
여기서 제1압축기(10)와 오일 압력 제어장치(50)를 연결하는 균유관(40)의 일 부분을 제1균유관이라고 하고, 제2압축기(20)와 오일 압력 제어장치(50)를 연결하는 균유관의 다른 부분을 제2균유관이라고 한다.

차단막(58)은 균유관(40)의 분할된 양면을 충분히 차단할 수 있는 원판형 또는 다각형 형상의 크기와 모양으로 제조된다. 그리고 차단막(52)의 양면에는 지지부재(55)가 설치되어 오일 압력을 통해 유동된 차단막이 원위치로 신속하게 복귀할 수 있도록 되어 있다. 즉 상기 차단막(58)은 상기 케이스(58) 내에서 제1균유관의 단부 및 제2균유관의 단부 사이를 이동하도록 구비되고, 오일의 압력 변화에 따라 상기 제1균유관의 단부 및 제2균유관의 단부 중 어느 하나를 폐쇄함으로써 오일압력을 제어하는 기능을 한다.

지지부재(55)는 스프링이 사용될 수 있으며, 탄성을 가지는 다른 소재의 사용도 가능하다.

이와 같은 지지부재(55)는 차단막(52)의 중심을 기준으로 대향된 위치에 설치되어 양방향에서 동일 압력으로 차단막(52)을 밀어 균유관(40) 사이에 차단막(52)이 안정적으로 배치되도록 하는 기능을 하게 된다.

이때, 지지부재(55)는 차단막(52)의 양면을 지지하는 적어도 두개의 스프링으로 구성될 수 있으며, 대향된 위치에서 마주보도록 설치된 두쌍으로도 구성될 수 있다.

이렇게 지지부재(55)를 각각 대향된 위치에서 두개 또는 두쌍으로 설치하는 이유는 오일 압력에 따른 선택적인 설치를 통해 작동성 및 원가절감을 기대하기 위함이다.

또한 균유관(40)의 이등분할 된 위치에는 차단막(52)과 지지부재(55)를 수용 하기 위해 내부에 공간부가 구비된 케이스(58)가 설치된다.

케이스(58)는 차단막(52)과 밀착되지 않은 지지부재(55)의 단부를 고정하기 위한 걸림턱(56)이 내부에 형성되며, 이 걸림턱(56)은 지지부재(55)의 수량에 따라 복수개가 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기(100)는 오일이 정상 유동시 지지부재(55)를 통해 차단막(52)이 이동되지 않은 상태가 되어 균유관(40)과 차단막(52) 사이로 흐르면서 지지부재(55)의 중앙을 통과해 다시 반대편 균유관(40)으로 이동됨으로써, 오일이 부족한 압축기에 오일 공급을 원할하게 할 수 있게 된다.

또한 이러한 정상 유동이 아닌 오일 압력이 급변하는 비정상 유동이 발생하게 되는 경우에는 균유관(40) 내의 압력이 커져 오일이 부족한 압축기로 급하게 이동이 이루어지게 된다.

이 과정에서는 오일이 차단막(52)을 이동방향쪽으로 밀어내어 차단막(52)이 지지부재(55)를 압축시키면서 균유관(40)의 입구를 차단하게 된다. 이에 따라 오일은 차단막(52)을 통해 반대편 균유관(40)으로 이동이 차단되어 더 이상 이동할 수 없게 된다

이후, 순간적인 오일 압력이 완화되면 차단막(52)은 지지부재(55)의 탄성 복원력을 통해 균유관(40)의 입구와 분리되면서 오일이 이동될 수 있는 공간을 제공하게 됨으로, 오일은 균유관(40)을 통해 압축기(10)(20)로 공급된다.

그러므로, 압축기(10)(20)는 급변하는 오일 압력을 오일 압력 제어장치(50) 를 통해 완화시켜 실내기의 과부하에 따른 오일 압력 변화를 효율적으로 제어할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기는 실내기의 부하증가량에 따라 급격한 오일 압력 변화로 인한 압축기의 손상을 방지하도록 압축기의 관로상에 오일 압력 제어장치를 설치함으로써, 압축기의 내구성 증대와 시스템의 안정성을 기대할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 제어장치가 구비된 공기조화기의 압축기에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 냉매를 압축하는 복수개의 압축기;

   상기 복수개의 압축기를 서로 연결하여 오일이 유동되도록 하는 균유관; 및

   상기 균유관 상에 설치되어 상기 복수개의 압축기 각각의 오일 량을 조절하며 급격한 오일 유동으로 말미암은 오일 압력 변화를 방지하는 오일 압력 제어장치를 포함하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 오일 압력 제어장치는 균유관을 실질적으로 이등 분할하고 분할된 균유관 사이에 설치된 차단막과, 상기 차단막의 양면을 각각 지지하는 지지부재와, 내부에 수용공간이 구비되어 상기 차단막과 상기 지지부재를 수용하면서 설치되는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 차단막의 양면을 대향된 위치에서 실질적으로 동일 압력으로 지지하는 적어도 두 개의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 차단막의 양면을 대향된 위치에서 마주보며 지지하는 적어도 두 쌍의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 냉매를 압축하며 소정 양의 오일을 수용하는 제1압축기 및 제2압축기와, 상기 각 압축기에 각각 연결되는 제1균유관 및 제2균유관을 포함하는 공기조화기의 오일압력 제어장치에 있어서,

   상기 제1균유관의 단부 및 제2균유관의 단부와 각각 연결되어 상기 제1균유관 및 제2균유관을 유동하는 오일이 서로 연통되도록 하는 케이스;

   상기 케이스 내에서 상기 1균유관의 단부 및 제2균유관의 단부 사이에서 이동이 가능하도록 구비되며 오일의 압력 변화에 따라 이동하여 상기 1균유관의 단부 및 제2균유관의 단부 중 어느 하나를 폐쇄함으로써 오일압력을 제어하는 차단막을 포함하는 공기조화기의 오일압력 제어장치.

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