KR101314270B1 - 냉동 기기의 오일 분리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 압축기에서 토출된 고온고압의 냉매가스가 오일 분리기와 오일 회수 유로를 통해 압축기로 바이패스되면, 오일 회수 유로를 밀폐하여 고온고압의 냉매가스가 바이패스될 때 발생되는 압축기의 온도 상승 및 효율 저하를 방지할 수 있고, 바이패스되지 않으면 오일 회수 유로를 개방하여 압축기의 오일이 부족하지 않게 할 수 있으므로, 압축기의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있고; 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은 오일 회수 유로의 온도를 이용하여 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로로 바이패스되는 지를 감지하므로, 압축기에 실질적으로 악영향을 줄 수 있는 고온의 냉매가스을 차단하고 바이패스되는 냉매가스가 압축기에 악영향을 줄 정도가 아니면 오일 회수 유로를 개방하여 오일의 회수를 최대한 원활하게 할 수 있는 이점이 있다.
오일분리기, 냉동 기기, 오일 회수 유로, 감지 및 개폐수단, 냉매가스, 바이패스
Description
도 1은 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 1 실시예가 적용된 냉동 기기의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법 제 1 실시예의 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 2 실시예 적용된 냉동 기기의 개략 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법 제 2 실시예의 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 3 실시예가 적용된 냉동 기기의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2: 압축기 4: 압축기 흡입 배관
6: 압축기 토출 배관 10: 오일 분리기
12: 응축기 연결배관 14: 오일 회수 유로
16: 오일 회수 밸브 16′: 온도 감응형 개폐밸브
18: 온도 센서 18′: 감지 기구
19: 토출 온도 센서 20: 응축기
30: 팽창기구 40: 증발기
50: 제어부
본 발명은 냉동 기기의 오일 분리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 압축기에서 토출된 냉매가스가 오일분리기를 통해 압축기로 바이패스되는 것을 최소화한 냉동 기기의 오일 분리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기나 냉장고 등의 냉동 기기는 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 증발기로 이루어진 사이클을 포함하여, 실내를 냉방 또는 난방시키거나 냉장고 내를 저온으로 유지시키는 장치이다.
상기 냉동 기기는 압축기를 기계적인 마찰로부터 보호하기 위해 오일을 통한 윤활이 이루어지도록 하고, 압축기 내의 오일은 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가스와 함께 사이클을 순환한다.
한편, 이러한 오일은 사이클의 응축기,증발기 및 배관에 쌓이는 경우 능력 저하를 가져오고, 압축기로의 복귀가 원활하지 않을 경우 압축기의 내의 오일양이 부족하여 압축기의 소손을 야기하게 되는 바, 이러한 현상을 방지하기 위해 압축기 의 출구부에 고온고압의 냉매가스로부터 오일을 분리하는 오일분리기를 설치하고, 오일 분리기에서 분리된 오일을 압축기의 흡입부로 회수시키는 오일 회수 유로를 설치하면, 사이클을 순환하는 오일의 양은 줄게 되고, 압축기의 오일 부족 현상을 방지되게 된다.
그러나, 상기 오일 분리기와 오일 회수 유로를 포함하는 냉동 기기는 압축기에서 토출되는 오일의 양이 적을 경우, 압축기에서 토출된 고온고압의 냉매가스가 오일분리기를 통해 압축기의 흡입부로 바이패스되고, 고온고압의 냉매가스가 압축기로 바이패스되면 압축기의 온도가 상승되고 압축기의 압축 능력이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로를 통해 압축기로 바이패스되지 않게 할 수 있어 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 냉동 기기의 오일 분리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 압축기에 실질적으로 악영향을 줄 수 있는 고온의 냉매가스만을 차단하여 오일의 회수를 최대한 원활하게 할 수 있는 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 냉동 기기의 압축기에서 토출된 냉매가스와 오일을 분리하는 오일 분리기와; 상기 오일 분리기에서 분리된 오일이 압축기로 회수되는 오일 회수 유로를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 오일 회수 유로로 냉매가스가 유입되는지를 감지하여, 냉매가스가 오일 회수 유로로 유입되면 상기 오일 회수 유로를 밀폐하고, 냉매가스가 오일 회수 유로로 유입되지 않으면 상기 오일 회수 유로를 개방하는 감지 및 개폐수단을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브와, 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 설정 온도 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하고 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 설정 온도 미만이면 상기 오일 회수 밸브를 개방하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 온도 센서와,상기 압축기의 토출부 온도를 측정하는 토출 온도 센서와, 상기 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브와, 상기 오일 회수 유로의 온도와 상기 압축기의 토출부 온도의 차가 설정치 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 개방하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 오일 분리기에서 분리된 오일을 압축기로 회수시키는 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 개방하는 제 1 단계와; 상기 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 제 2 단계와; 상기 측정된 오일 회수 유로의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지하는 제 3 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 오일 분리기에서 분리된 오일을 압축기로 회수시키는 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 개방하는 제 1 단계와; 상기 오일 회수 유로의 온도를 측정함과 아울러 압축기의 토출부 온도를 측정하는 제 2 단계와; 상기 측정된 상기 오일 회수 유로의 온도와 상기 압축기의 토출부 온도의 차가 설정치 이상이면 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하는 제 3 단계를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 상기 제 3 단계에서 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지한 경우, 상기 제 2 단계와 그 이후를 반복한다.
그리고, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 상기 제 3 단계에서 상기 오일 회수 밸브를 밀폐한 경우, 상기 오일 회수 밸브의 밀폐 이후에 설정 시간이 경과된 후, 상기 제 1 단계와 그 이후를 반복한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 1 실시예가 적용된 냉동 기기의 개략 구성도이다.
도 1에 도시된 냉동 기기는, 압축기(2)와, 오일 분리기(10)와, 응축기(20)와, 팽창기구(30)와, 증발기(40)를 포함하여 구성되고, 압축기(2)와, 오일 분리기(10)와, 응축기(20)와, 팽창기구(30)와, 증발기(40)는 사이클을 이루도록 냉매배관으로 연결된다.
상기 압축기(2)에는 상기 증발기(40)에서 증발된 냉매가 압축기(2) 내부로 흡입되는 압축기 흡입 배관(4)이 연결되고, 상기 압축기(2)에서 토출된 고온 고압의 냉매 가스와 오일을 상기 오일 분리기(10)로 안내하는 압축기 토출 배관(6)이 연결된다.
상기 압축기(2)는 압축 용량이 일정한 정속 압축기로 구성되는 것도 가능하고, 입력 주파수에 따라 압축 용량이 가변되는 용량 가변형 압축기, 예를 들어 인버터 압축기로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.
상기 압축기(2)는 특히, 용량 가변형 압축기일 경우, 오일 토출량이 다양하게 나타난다.
상기 오일 분리기(10)는 고온고압의 냉매가스가 오일과 함께 오일 분리기(10)에 내장된 메쉬체에 부딪혀서 오일이 메쉬체에 걸러지는 방식으로 고온고압의 냉매가스를 분리하는 것도 가능하고, 고온고압의 냉매가스와 오일이 오일 분리기(10) 내벽면을 선회 유동하면서 사이클론 방식으로 분리되는 것도 가능함은 물론이다.
상기 오일 분리기(10)는 그 내부에서 오일이 분리된 고온고압의 냉매 가스를 응축기(20)로 안내하는 응축기 연결배관(12)이 연결되고, 고온고압의 냉매가스에서 분리된 오일을 상기 압축기(2)의 입구측인 압축기 흡입 배관(4)으로 안내하는 오일 회수 유로(14)가 연결된다.
상기 오일 회수 유로(14)에는 상기 오일 회수 유로(14)로 고온고압의 냉매가스가 통과하는지를 감지하여, 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로(14)로 유입되면 상기 오일 회수 유로(14)를 밀폐하고, 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로(14)로 유입되지 않으면 상기 오일 회수 유로(14)를 개방하는 감지 및 개폐수단(16)(18)이 설치된다.
상기 감지 및 개폐수단(16)(18)은, 상기 오일 회수 유로(14)를 개폐하는 개폐기구(16)와, 상기 오일 회수 유로(14)를 통과하는 유체가 오일인지 고온고압의 냉매가스인지를 감지하는 감지기구(18)를 포함하여 구성된다.
상기 개폐기구(16)는 상기 오일 회수 유로(14)의 일측에 설치된 오일 회수 밸브로 이루어진다.
상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 오일 회수 유로(14)를 통과하는 유체(오일 혹은 냉매가스)의 점도에 따라 그 유체의 속도 및 오일 회수 유로(14)의 온도가 다르게 되는 바, 상기 감지기구(18)는 오일 회수 유로(14)에 설치된 피토관식 유속계나 열선유속계 등의 유속계로 이루어져 유체의 속도를 감지하는 것도 가능하고, 상기 오일 회수 유로(14)의 온도를 측정하는 서미스터 등의 온도 센서로 이루어져 유체의 온도를 감지하는 것도 가능하다.
이하, 상기 감지 기구(18)는 온도 센서로 이루어진 것으로 한정하여 설명한다.
상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 압축기(2)에서 적정량의 오일이 고온고압의 냉매가스와 함께 토출되면, 상기 오일 회수 유로(14)에는 점도가 높은 오일이 통과하게 되고, 점도가 높은 오일은 유속이 느리므로 오일 회수 유로(14)를 통과하면서 온도 저하가 크게 되며, 오일은 온도가 낮아진 후 상기 압축기(2)의 압축기 흡입 배관(4)을 통해 압축기(2)로 회수된다.
반면에, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 압축기(2)에서 소량의 오일만이 토출되거나 오일이 토출되지 않으면, 상기 오일 회수 유로(14)에는 통상적으로 오일보다 상대적으로 점도가 낮은 고온고압의 냉매가스가 통과하게 되고, 점도가 낮은 고온고압의 냉매가스는 유속이 빠르므로 오일 회수 유로(14)를 통과하면서 온도 저하가 작게 되며, 고온 고압의 냉매가스는 큰 온도 변화없이 상기 압축기(2)의 압축기 흡입 배관(4)을 통해 상기 압축기(2)로 바이패스된다.
즉, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 오일 회수 유로(14)의 온도에 따라 상기 오일 회수 유로(14)로 오일이 회수되는 지, 고온고압의 냉매가스가 바이패스되는 지를 감지할 수 있고, 상기 오일 회수 유로(14)로 오일이 회수될 때(즉, 오일 회수 유로(14)가 저온)에는 상기 오일 회수 밸브(16)를 개방하여 오일분리기(10)에서 분리된 오일을 압축기(2)로 회수하고, 상기 오일 회수 유로(14)로 고온고압의 냉매가스가 바이패스될 때(즉, 오일 회수 유로(14)가 고온)에는 상기 오일 회수 밸브(16)를 밀폐하여 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로(14)를 통해 바이패스되지 않게 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 냉동 기기는 제어부(50)가 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도에 따라 상기 오일 회수 밸브(16)를 제어한다.
상기 제어부(50)는 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도가 설정 온도 이상이면 상기 오일 회수 밸브(16)를 닫도록 제어하고, 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도가 설정 온도 미만이면 상기 오일 회수 밸브(16)를 열도록 제어한다.
여기서, 상기 설정 온도는 실험 등에 의해 결정된 값으로서, 냉동 기기의 용량이나 압축기의 종류와 상관없이 일정한 값으로 결정되는 것도 가능하고, 냉동 기기의 용량에 따라 조절되는 것도 가능하며, 상기 압축기(2)가 용량 가변형 압축기인 경우 압축기(2)의 입력 주파수에 연동되어 그 값이 조절되는 것도 가능함은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법 제 1 실시예의 순서도이다.
먼저, 상기 냉동 기기의 운전 작동시, 상기 제어부(50)는 상기 압축기(2)를 구동하고 상기 오일 회수 밸브(16)를 개방한다.(S1)(S2)
상기 압축기(2)의 구동시 상기 압축기(2)에서는 고온고압의 냉매가스가 오일과 함께 토출되고, 토출된 고온고압의 냉매가스와 오일은 상기 오일 분리기(10)를 통과하면서 분리된다.
상기 오일 분리기(10)에서 오일과 분리된 고온고압의 냉매가스는 상기 응축기(20)와 팽창기구(30)와 증발기(40)를 차폐로 통과한 후 상기 압축기(2)의 흡입 배관(4)을 통해 상기 압축기(2)로 순환된다.
한편, 상기 오일 분리기(10)에서 고온 고압의 냉매가스와 분리된 오일은 상기 오일 회수 유로(14) 및 오일 회수 밸브(16)를 통과하고 상기 압축기(2)의 흡입 배관(4)을 통해 상기 압축기(2)로 회수된다.
상기 온도 센서(18)는 상기와 같은 냉매의 순환과 오일의 회수가 진행되는 도중에 상기 오일 회수 유로(14)의 온도를 주기적으로 측정하여 상기 제어부(50)로 출력한다.(S3)
상기 제어부(50)는 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도를 설정 온도와 비교한다.(S4)
상기 제어부(50)는 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도가 설정 온도 이상이면, 상기 오일 회수 유로(14)로 점도가 낮은 고온고압의 냉매가스가 바이패스되고 있으므로, 상기 오일 회수 밸브(16)를 밀폐한다.(S5)
즉, 상기 압축기(2)로는 고온고압의 냉매가스가 바이패스되지 않는다.
상기 제어부(50)는, 상기 오일 회수 밸브(16)를 닫은 경우, 오일 회수 밸브(16)를 닫은 이후에 설정 시간이 경과되면, 상기 오일 회수 밸브(16)를 다시 개방한다.(S6)(S7)
반면에, 상기 제어부(50)는 상기 온도 센서(18)에서 감지된 온도가 설정 온도 미만이면, 상기 오일 회수 유로(14)로 점도가 높은 오일이 통과하고 있으므로, 상기 오일 회수 밸브(16)를 계속하여 개방한다.(S8)
제어부(50)는 상기 오일 회수 밸브(16)를 닫았다가 다시 개방하거나, 상기 오일 회수 밸브(16)의 개방을 유지한 경우, 상기 온도 센서(18)에서 감지되는 온도 를 설정 온도와 재차 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 오일 회수 밸브(16)를 열거나 밀폐한다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 2 실시예의 구성도이다.
본 실시예에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(2)의 토출부 온도를 측정하는 토출 온도 센서(19)를 포함하여 구성된다.
상기 토출 온도 센서(19)는 압축기(2)와 오일 분리기(10)를 연결하는 압축기 토출 배관(6)의 온도를 측정하도록 설치되는 것도 가능하고, 오일 분리기(10)와 응축기(20)를 연결하는 응축기 연결배관(12)의 온도를 측정하도록 설치되는 것도 가능하며, 이하 압축기 토출 배관(6)의 온도를 측정하는 것으로 한정하여 설명한다.
그리고, 제어부(50′)는 오일 회수 유로(14)의 온도를 측정하는 온도 센서(18)의 감지 온도와 상기 토출 온도 센서(19)의 감지 온도를 이용하여 오일 회수 밸브(16)의 개폐 여부를 결정한다.
즉, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 오일 회수 유로(14)로 오일이 통과하는지 고온고압의 가스냉매가 통과하는지를 감지하는 감지기구(18′)가 온도 센서(18)와 함께 토출 온도 센서(19)로 이루어진다.
본 실시예에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 감지 기구(18′)와 제어부(50′) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 압축기(2)에서 적정량의 오일이 고온고압의 냉매가스와 함께 토출되면, 상기 압축기 토출 배관(12)은 고온고압의 냉매가스가 오일과 함께 통과하므로 고온이고, 상기 오일 회수 유로(14)에는 점도가 높은 오일이 통과하면서 온도 저하가 크게 되며, 상기 압축기 토출 배관(12)의 온도와 상기 오일 회수 유로(14)의 온도 차는 크게 된다.
반면에, 상기 냉동 기기의 오일 분리 장치는 상기 압축기(2)에서 소량의 오일만이 토출되거나 오일이 토출되지 않으면, 상기 압축기 토출 배관(12)은 고온고압의 냉매가스가 오일과 함께 통과하므로 고온이고, 상기 오일 회수 유로(14)에는 점도가 낮은 고온고압의 냉매가스가 통과하면서 온도 저하가 작게되며, 상기 압축기 토출 배관(12)의 온도와 상기 오일 회수 유로(14)의 온도 차는 작게 된다.
제어부(50′)는 상기 오일 회수 유로(14)의 온도와 상기 압축기의 토출배관(12)의 온도의 차가 설정치 이상이면, 상기 오일 회수 유로(14)에 오일이 통과하고 있으므로, 오일 회수 밸브(1)를 개방하고, 반대로, 상기 오일 회수 유로(14)의 온도와 상기 압축기의 토출배관(12)의 온도의 차가 설정치 미만이면, 상기 오일 회수 유로(14)에 고온고압의 가스 냉매가 통과하고 있으므로, 오일 회수 밸브(16)를 밀폐한다.
여기서, 상기 설정치는 실험 등에 의해 결정된 값으로서, 본 발명 제 1 실시예와 같이, 냉동 기기의 용량이나 압축기의 종류와 상관없이 일정한 값으로 결정되는 것도 가능하고, 냉동 기기의 용량에 따라 조절되는 것도 가능하며, 상기 압축기(2)가 용량 가변형 압축기인 경우 압축기(2)의 입력 주파수에 연동되어 그 값이 조 절되는 것도 가능함은 물론이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법 제 2 실시예의 순서도이다.
먼저, 상기 냉동 기기의 운전 작동시, 상기 제어부(50′)는 상기 압축기(2)를 구동하고 상기 오일 회수 밸브(16)를 개방한다.(S11)(S12)
이하, 상기 압축기(2)의 구동에 따른 냉매의 순환과 오일의 회수는 본 발명 1 실시예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 온도 센서(18)와 토출 온도 센서(19)는 냉매의 순환과 오일의 회수가 진행되는 도중에 상기 오일 회수 유로(14)의 온도와 압축기 토출 배관(12)의 온도를 주기적으로 측정하여 제어부(50′)로 출력한다.(S13)
상기 제어부(50′)는 상기 토출 온도 센서(19)에서 감지된 압축기 토출 배관(12)의 온도와 상기 온도 센서(18)에서 감지된 오일 회수 유로(14)의 온도의 차를 연산하고, 그 차를 설정치와 비교한다.(S14)
상기 제어부(50)는 상기 감지된 두 온도의 차가 설정치 미만이면, 상기 오일 회수 유로(14)로 고온고압의 냉매가스가 통과하고 있으므로, 상기 오일 회수 밸브(16)를 밀폐한다.(S15)
이후, 상기 제어부(50)는, 상기 오일 회수 밸브(16)를 닫은 경우, 오일 회수 밸브(16)를 닫고 설정 시간이 경과되면, 상기 오일 회수 밸브(16)를 다시 개방한다.(S16)(S17)
반면에, 상기 제어부(50)는 상기 감지된 두 온도의 차가 설정치 이상이면, 상기 오일 회수 유로(14)로 점도가 높은 오일이 통과하고 있으므로, 상기 오일 회수 밸브(16)를 계속하여 개방한다.(S18)
제어부(50)는 상기 오일 회수 밸브(16)를 닫았다가 다시 개방하거나, 상기 오일 회수 밸브(16)의 개방을 유지한 경우, 상기 압축기 토출 배관(12)의 온도와 상기 온도 센서(18)에서 감지된 오일 회수 유로(14)의 온도의 차를 설정치와 재차 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 오일 회수 밸브(16)를 열거나 밀폐한다.
도 5는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치 제 3 실시예의 구성도이다.
본 실시예에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 오일 회수 유로(14)에 설치되어 온도 변화에 따라 오일 회수 유로(14)를 개폐하는 온도 감응형 개폐밸브(16′)를 포함하여 구성되고, 상기 온도 감응형 개폐 밸브(16′) 이외의 기타 구성은 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 온도 감응형 개폐밸브(16′)는 전자식 개폐 밸브나 기계식 개폐 밸브 중의 어느것이든 적용가능하고, 이하, 별도의 제어신호 없이 유체(오일,냉매가스)의 온도에 따라 자동으로 오일 회수 유로(14)를 개폐하는 기계식 밸브로 이루어진 것으로 한정하여 설명한다.
상기 온도 감응형 개폐 밸브(16′)는 상기 오일 회수 유로(14)에 연결되고 내부에 유체가 통과하는 유로가 형성된 밸브 바디와, 상기 밸브 바디 내측에 설치되어 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축이 되는 형상기억합금를 포함하여 형상기억합금 자체가 밸브 바디의 유로를 개폐시키는 것도 가능하고, 상기 밸브 바디와 형상기억합금 이외에 형상기억합금에 의해 동작되어 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 별도의 밸브체를 더 포함하는 것도 가능함은 물론이다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되지 않고, 히트 펌프식 냉동 기기의 경우에도 적용가능하며, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 그 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는 압축기에서 토출된 고온고압의 냉매가스가 오일 분리기와 오일 회수 유로를 통해 압축기로 바이패스되면, 오일 회수 유로를 밀폐하여 고온고압의 냉매가스가 바이패스될 때 발생되는 압축기의 온도 상승 및 효율 저하를 방지할 수 있고, 바이패스되지 않으면 오일 회수 유로를 개방하여 압축기의 오일이 부족하지 않게 할 수 있으므로 압축기의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치는 온도 변화에 따라 오일 회수 유로를 자동 개폐하는 온도 감응형 개폐밸브를 포함하여 부품수가 최소화되고 별도의 제어 부품이 불필요하여 오일 회수 유로를 개폐하기 위해 전력이 소모되지 않는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은 오일 회수 유로의 온도를 이용하여 고온고압의 냉매가스가 오일 회수 유로로 바이패스되는 지를 감지하므로, 압축기에 실질적으로 악영향을 줄 수 있는 고온의 냉매가스을 차단하고 바이패스되는 냉매가스가 압축기에 악영향을 줄 정도가 아니면 오일 회수 유로를 개방하여 오일의 회수를 최대한 원활하게 할 수 있는 이점이 있다.
Claims (9)
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- 냉동 기기의 압축기에서 토출된 냉매가스와 오일을 분리하는 오일 분리기와;상기 오일 분리기에서 분리된 오일이 압축기로 회수되는 오일 회수 유로와;상기 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 온도 센서와;상기 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 포함하고,상기 온도 센서에서 측정된 온도가 설정 온도 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하고, 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 설정 온도 미만이면 상기 오일 회수 밸브를 개방하는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치.
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- 냉동 기기의 압축기에서 토출된 냉매가스와 오일을 분리하는 오일 분리기와;상기 오일 분리기에서 분리된 오일이 압축기로 회수되는 오일 회수 유로와;상기 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 온도 센서와;상기 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 포함하고,상기 압축기의 토출부 온도를 측정하는 토출 온도 센서를 더 포함하며,상기 오일 회수 유로의 온도와 상기 압축기의 토출부 온도의 차가 설정치 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 개방하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치.
- 오일 분리기에서 분리된 오일을 압축기로 회수시키는 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 개방하는 제 1 단계와;상기 오일 회수 유로의 온도를 측정하는 제 2 단계와;상기 측정된 오일 회수 유로의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지하는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법.
- 오일 분리기에서 분리된 오일을 압축기로 회수시키는 오일 회수 유로에 설치된 오일 회수 밸브를 개방하는 제 1 단계와;상기 오일 회수 유로의 온도를 측정함과 아울러 압축기의 토출부 온도를 측정하는 제 2 단계와;상기 측정된 상기 오일 회수 유로의 온도와 상기 압축기의 토출부 온도의 차가 설정치 이상이면 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지하고, 그렇지 않으면 상기 오일 회수 밸브를 밀폐하는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 상기 제 3 단계에서 상기 오일 회수 밸브의 개방을 유지한 경우, 상기 제 2 단계와 그 이후를 반복하는 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법은, 상기 제 3 단계에서 상기 오일 회수 밸브를 밀폐한 경우, 상기 오일 회수 밸브의 밀폐 이후에 설정 시간이 경과된 후, 상기 제 1 단계와 그 이후를 반복하는 것을 특징으로 하는 냉동 기기의 오일 분리 장치의 제어 방법.
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