KR20080015316A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

공기조화기 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기조화기는 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 압축기를 포함하는 것으로서, 상기 응축기 및 상기 팽창기 사이와, 상기 압축기 내부 중 적어도 하나에 설치되는 오일 센서를 포함한다.
본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법에 의하면, 싸이클을 순환하는 오일량을 직접적으로 실시간 감지할 수 있어서, 압축기의 운전 신뢰성이 확보될 수 있는 장점이 있다.
오일 센서, 응축기, 팽창기, 압축기, 오일량

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and controlling method}
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기를 개략적으로 보이는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 1 실시예를 보이는 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 2 실시예를 보이는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 3 실시예를 보이는 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 4 실시예를 보이는 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 응축기 110 : 팽창기
120 : 증발기 130, 131 : 압축기
150, 151, 152 : 오일 센서
본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 공기조화기에서는 싸이클 운전 상태의 파악을 위하여 온도 센서를 응축기, 증발기, 압축기 등에 설치하였다. 이러한 온도 센서의 감지값을 이용하여 싸이클 운전 상태의 정상 여부를 파악하였다.
압축기의 윤활 오일은 압축기에서 토출되어, 냉매 순환 루프를 따라 순환된 다음, 다시 압축기로 유입된다. 이러한 압축기 내의 오일량이 일정 수준 이상으로 유지되어야, 운전의 신뢰성이 확보될 수 있다.
다시 말하면, 오일이 응축기 등에 고여 정체되면, 압축기로 회귀되는 오일량이 감소되어, 압축기 고장의 원인이 될 수 있다.
또한, 증발기에서 냉매가 완전히 기화되지 못하고 압축기로 유입되는 경우, 오일 희석률(오일량/(냉매+오일량))이 낮아져서, 압축기 고장의 원인이 될 수 있다.
또한, 두 개 이상의 압축기가 병렬형으로 사용되는 시스템의 경우, 오일이 한 쪽 압축기로 치우치게 되면, 오일이 상대적으로 부족하게 되는 다른 쪽 압축기의 고장의 원인이 될 수 있다.
그러나, 종래의 공기조화기에 의하면, 온도 센서에 의한 감지에 의존하므로, 순환되는 압축기 오일량의 상태를 직접적으로 판단할 수 없다. 따라서, 상기와 같은 압축기 고장 발생의 원인을 제거하는데 적절치 대응하기가 곤란한 단점이 있다.
본 발명은 압축기의 운전 신뢰성이 확보될 수 있도록, 싸이클을 순환하는 오 일량을 직접적으로 실시간 감지하는 구조를 가진 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화기는 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 압축기를 포함하는 것으로서, 상기 응축기 및 상기 팽창기 사이와, 상기 압축기 내부 중 적어도 하나에 설치되는 오일 센서를 포함한다.
본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 압축기와, 상기 응축기 및 상기 팽창기 사이/상기 압축기 내부 중 적어도 하나에 설치되는 오일 센서를 포함하는 공기조화기를 마련하는 단계; 상기 오일 센서가 감지를 시작하는 단계; 상기 오일 센서의 감지값과, 소정의 설정값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 공기조화기의 운전 상태를 조절하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법에 의하면, 응축기와 팽창기 사이/압축기 내부 하단에 오일 센서가 설치되어, 오일 희석률 또는 압축기 내의 오일 높이를 감지함으로써, 싸이클을 순환하는 오일량을 직접적으로 실시간 감지할 수 있다. 따라서, 상기 압축기의 운전 신뢰성이 확보될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예를 도면과 함께 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예가 본 발명의 사상을 제한하는 것은 아니고, 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해, 본 발명 사상의 범위에 포함되는 다른 실시예들이 제시될 수 있음을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기를 개략적으로 보이는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 공기조화기는 응축기(100)와, 팽창기(110)와, 증발기(120)와, 압축기(130)(131)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 공기조화기는 상기 응축시(100)와, 상기 팽창기(110)와, 상기 증발기(120)와, 상기 압축기(130)(131)가 순서대로 연결되고, 그 연결관로를 통해 냉매가 유동되어, 실내에 대하여 냉/난방을 수행한다.
여기서, 상기 압축기(130)(131)는 제 1 압축기(130)와, 제 2 압축기(131)로 정의될 수 있다. 본 실시예에서는 압축기가 두 개로 제시되나, 이는 예시적인 것이고, 압축기는 단수 개 또는 복수 개가 사용될 수 있다.
상기 응축기(140)와, 상기 증발기(120)에는 각각 온도 센서(140)(141)가 설치된다. 그리고, 상기 압축기(130)(131)의 흡입 및 토출부에도 각각 온도 센서(142)(143)(144)가 설치된다.
본 발명에서는, 상기 응축기(100)와, 상기 팽창기(110) 사이에 제 1 오일 센서(150)가 설치된다. 상기 제 1 오일 센서(150)는 정상 운전 상태를 기준으로 상기 응축기(100)의 후단에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 압축기(130) 및 상기 제 2 압축기(131) 내부의 하단에는 각각 제 2 오일 센서(151) 및 제 3 오일 센서(152)가 설치된다.
여기서, 상기 오일 센서들(150)(151)(152)로는 캐패시터의 유전률 변화를 응용한 오일량 측정 센서가 이용될 수 있다. 상기 오일 센서들(150)(151)(152)은 캐패시터 사이의 액상태 냉매와 오일의 혼합물의 비율인 오일 희석률이 낮아질 경우 유전률이 증가하고, 오일 높이가 감소하여 기체 상태의 냉매가 캐패시터 내에 들어 올 경우 유전률이 낮아지므로, 상기와 같은 유전률을 측정함으로써, 오일 희석률이나 압축기(130)(131) 내의 오일 높이를 감지할 수 있다.
상기와 같이, 오일 센서들(150)(151)(152)이 설치되어, 오일 희석률 또는 압축기(130)(131) 내의 오일 높이를 감지함으로써, 싸이클을 순환하는 오일량을 직접적으로 실시간 감지할 수 있다. 따라서, 상기 압축기(130)(131)의 운전 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 1 실시예를 보이는 순서도이다.
도 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다.
먼저, 공기조화기를 초기 설치한다(S100). 그리고, 공기조화기를 작동시킨다(S110). 상기 공기조화기가 작동되면, 오일 센서들(150)(151)(152)가 감지를 시작한다(S120).
그런 다음, 상기 오일 센서들(150)(151)(152)에 의해 감지된 값과 미리 설정된 설정값이 같은지가 판단된다(S130). 여기서, 상기 미리 설정된 설정값은 상기 공기조화기의 설치 후 초도 운전시 정상 상태에 있는 경우에 대한 실험실 운전 결과값일 수 있다. 그리고, 상기 설정값은 소정 범위의 값으로 제시될 수 있다.
상기와 같은 판단 결과, 감지값과 설정값이 같으면, 상기 공기조화기는 제대로 설치된 것이므로, 디스플레이(미도시)에 정상 상태로 표시된다(S140).
한편, 상기 판단 결과, 감지값과 설정값이 다르면, 상기 공기조화기는 제대로 설치되지 아니한 것이므로, 디스플레이에 비정상 상태로 표시된다(S150). 소정 의 알람도 동반될 수 있다.
상기와 같은 제어방법에 의해, 공기조화기의 초도 설치가 제대로 되었는지가 정확하게 판단될 수 있으므로, 공기조화기의 설치 신뢰성이 증대될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 2 실시예를 보이는 순서도이다.
도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다. 여기서는, 제 1 압축기(130)를 중심으로 설명하나, 이러한 사항은 제 2 압축기(131)에도 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 제 1 오일 센서(150) 및 제 2 오일 센서(151)가 감지를 시작한다(S200).
그 후, 상기 제 1 오일 센서(150)에 의해 감지된 값이 미리 설정된 제 1 오일 희석률 기준값보다 작은지가 판단된다(S210).
상기와 같은 판단 결과, 상기 감지값이 제 1 오일 희석률 기준값보다 작다고 판단되면, 오일이 제대로 순환되지 아니하고 적체된 것으로 보고, 사방변 절환을 통해 역싸이클 운전으로 전환시킨다(S230). 그러면, 오일이 압축기(130)로 회수될 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 감지값이 제 1 오일 희석률 기준값보다 작지 아니하다고 판단되면, 제 2 오일 센서(151)에 의해 감지된 값이 압축기(130) 내의 오일 높이 기준값보다 작은지가 판단된다(S220).
상기와 같은 판단 결과, 상기 감지값이 오일 높이 기준값보다 작다고 판단되 면, 오일이 제대로 순환되지 아니하고 적체된 것으로 보고, 사방변 절환을 통해 역싸이클 운전으로 전환시킨다(S230). 그러면, 오일이 압축기(130)로 회수될 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 감지값이 오일 높이 기준값보다 작지 아니하다고 판단되면, 상기 오일 센서(150)(151)들의 감지가 지속된다.
상기와 같은 제어 방법에 의해, 오일 순환이 제대로 되지 아니하고 적체된 경우, 압축기(130)로 오일이 회수되어, 압축기(130)의 고장이 방지될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 3 실시예를 보이는 순서도이다.
도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다. 여기서는, 제 1 압축기(130)를 중심으로 설명하나, 이러한 사항은 제 2 압축기(131)에도 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 제 2 오일 센서(151)가 감지를 시작한다(S300).
그 후, 상기 감지값이 제 2 오일 희석률 기준값보다 작은지가 판단된다(S310).
상기와 같은 판단 결과, 상기 감지값이 상기 제 2 오일 희석률 기준값보다 작다고 판단되면, 액냉매가 압축기(130)로 유입되는 것으로 볼 수 있으므로, 과열도 목표치를 증가시키거나, 팽창 장치(110)를 조인다(S320).
상기 판단 결과, 상기 감지값이 상기 제 2 오일 희석률 기준값보다 작지 아니하다고 판단되면, 상기 제 2 오일 센서(151)가 감지를 지속한다.
상기 제어 방법에 의하면, 요구되는 과열도가 확보될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법에 관한 제 4 실시예를 보이는 순서도이다.
도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다.
먼저, 제 2 오일 센서(151)와, 제 3 오일 센서(152)가 감지를 시작한다(S400).
그 후, 상기 제 2 오일 센서(151)에 의해 감지된 값과, 상기 제 3 오일 센서(152)에 의해 감지된 값이 다른지가 판단된다(S410).
상기와 같은 판단 결과, 상기 제 2 오일 센서(151)에 의해 감지된 값과, 상기 제 3 오일 센서(152)에 의해 감지된 값이 다르다고 판단되면, 오일량이 상대적으로 높은 쪽의 압축기를 정지시키고, 오일량이 상대적으로 낮은 쪽의 압축기를 운전시킨다(S420). 그러면, 두 압축기(130)(131) 내의 오일 높이가 균일하게 맞추어질 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 제 2 오일 센서(151)에 의해 감지된 값과, 상기 제 3 오일 센서(152)에 의해 감지된 값이 다르지 아니하다고 판단되면, 상기 제 2 오일 센서(151)와, 상기 제 3 오일 센서(152)가 감지를 지속한다.
상기 제어 방법에 의하면, 두 압축기 내의 오일 높이가 균일하게 맞추어질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법에 의하면, 응축기와 팽창기 사이/압축기 내부 하단에 오일 센서가 설치되어, 오일 희석률 또는 압축기 내의 오일 높이를 감지함으로써, 싸이클을 순환하는 오일량을 직접적으로 실시간 감지할 수 있다. 따라서, 상기 압축기의 운전 신뢰성이 확보될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 압축기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 응축기 및 상기 팽창기 사이와, 상기 압축기 내부 중 적어도 하나에 설치되는 오일 센서를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 센서는 상기 압축기 내부의 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 압축기와, 상기 응축기 및 상기 팽창기 사이/상기 압축기 내부 중 적어도 하나에 설치되는 오일 센서를 포함하는 공기조화기를 마련하는 단계;
    상기 오일 센서가 감지를 시작하는 단계;
    상기 오일 센서의 감지값과, 소정의 설정값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 공기조화기의 운전 상태를 조절하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공기조화기의 설치 후 초도 운전 시에, 상기 오일 센서의 감지값과, 소 정의 설정값이 같다면, 상기 공기조화기의 설치 상태가 정상임을 표시하고, 그 값이 다르다면, 상기 공기조화기의 설치 상태가 비정상임을 표시하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 응축기 및 상기 팽창기 사이에 설치된 오일 센서에 의한 감지값이 소정의 오일 희석률 기준값보다 작거나, 상기 압축기 내부에 설치된 오일 센서에 의한 감지값이 소정의 오일 높이 기준값보다 작다면, 상기 공기조화기를 역싸이클 운전시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 압축기 내부에 설치된 오일 센서에 의한 감지값이 소정의 오일 희석률 기준값보다 작다면, 과열도 목표치를 증가시키거나, 상기 팽창기를 조이는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 압축기는 각각 오일 센서가 내부에 설치된 복수 개로 구비되고, 상기 복수 개의 압축기 내부의 오일 센서에 의해 감지된 값들이 다르다면, 오일량이 상대적으로 높은 쪽의 압축기를 정지시키고, 오일량이 상대적으로 낮은 쪽의 압축기를 운전시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
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