KR20080080857A

KR20080080857A - 공기조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20080080857A
Application number: KR1020070021118A
Authority: KR
Inventors: 윤필현; 최성오; 최재혁; 정백영; 오세기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-05
Also published as: US20080209924A1; ES2607932T3; WO2008108518A2; KR100878819B1; EP2132498A2; WO2008108518A3; EP2132498B1; EP2132498A4

Abstract

본 발명의 목적은 복수개의 압축기에 대한 균유를 효과적으로 수행하도록 하여 각 압축기의 작동의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 각 압축기와 각 오일분리기가 효과적으로 연결되도록 하여 각 압축기에의 균유가 효과적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 일 실시예에 관하여 도시된 개략도이다.

도 2는 상기 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 주요 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

<도면에 사용된 주요 부호의 설명>

10a:제1압축기 10b:제2압축기

10c:제3압축기 100:오일분리유닛

101:제1오일분리기 102:제2오일분리기

103:제3오일분리기 111:제1회수관

112:제2회수관 113:제3회수관

120:바이패스관 131:제1제어밸브

132:제2제어밸브 141:제1팽창장치

142:제2팽창장치 143:제3팽창장치

151:제1개폐밸브 152:제2개폐밸브

153:제3개폐밸브

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 압축기를 포함하는 공기조화기에 있어서 각 압축기에 대한 오일의 균일한 공급이 이루어지도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발의 냉동사이클을 거치는 과정에서 출입하는 열에 의한 공조를 수행하도록 하는 장치로서, 이러한 공기조화기에서 냉매를 압축하는 압축기는 핵심적인 장치의 하나로서 높은 압력과 온도로 말미암아 마찰이 심하고 파손의 위험이 매우 큰 장치이다.

이러한 압축기의 작동의 신뢰성을 확보하기 위해서는 윤활이나 냉각이 매우 중요한데, 이러한 윤활이나 냉각을 수행하는 것이 오일이며, 압축기는 항상 어느 일정량의 오일을 보유하여야 한다.

그런데, 압축기에서 냉매를 압축하여 토출하는 과정에서, 매우 높은 온도로 말미암아 오일 중의 일부가 기화하여 냉매에 섞여서 냉매와 함께 토출되기도 하고, 냉매가 토출되면서 압력에 의해 냉매와 함께 오일이 함께 토출되는 경우가 많다.

이러한 과정이 반복되면 압축기 내부에 보유되어야 하는 오일의 양이 점점 줄어들게 되므로, 종래에는 오일분리기를 압축기의 토출관에 설치하여 냉매에 섞인 오일을 분리하여 압축기로 다시 되돌려보내도록 함으로써 압축기 기동의 신뢰성을 확보하도록 하였었다.

그러나, 압축기가 복수개 구비되는 경우, 특히 각 압축기가 서로 용량이 달라서 토출되는 냉매의 양이 다른 경우에는 마찬가지로 토출되는 오일의 양도 다르므로 각 압축기가 보유하는 오일의 양은 서로 불균형을 이루게 되며, 이는 결국 압축기의 파손으로 이어지고 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수개의 압축기에 대한 균유를 효과적으로 수행하도록 하여 각 압축기의 작동의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 복수개의 압축기에 연결되어 상기 각 압축기에서 토출되는 오일 혼합 냉매로부터 오일을 분리하는 적어도 하나의 오일분리기; 상기 각 오일분리기와 상기 각 압축기의 흡입 측을 연결하여 상기 각 오일분리기에서 분리된 오일이 상기 각 압축기로 회수되도록 하는 복수개의 회수관; 및 상기 복수개의 회수관에 연결되어 상기 각 회수관을 통해 유동하는 오일이 서로 연통되도록 하는 바이패스관을 포함한다.

또한, 상기 바이패스관에 설치되어 상기 각 회수관 사이의 오일 유동을 제어하는 적어도 하나의 제어밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 회수관에 설치되어 상기 각 압축기로의 오일 회수를 제어하는 복수개의 개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 회수관에 설치되어 상기 각 오일분리기로부터 상기 각 회수관을 따라 유동하는 오일을 팽창시켜 압력을 떨어뜨리는 복수개의 팽창장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적어도 하나의 제어밸브와, 상기 복수개의 개폐밸브를 각각 제어하여 상기 각 압축기에 대한 균형적 오일 분배가 이루어질 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 압축기에 설치되어 상기 각 압축기의 오일 보유량을 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서와 연결되며 상기 감지센서의 감지 결과 오일 보유량의 불균형이 발생하는 경우, 상기 적어도 하나의 제어밸브와 상기 복수개의 개폐밸브를 각각 제어하여 상기 각 압축기에 대한 균형적 오일 분배가 이루어질 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은, (A) 복수개의 압축기 중 어느 하나를 작동시키고 나머지 압축기를 정지시키는 단계; (B) 상기 작동 중인 압축기와 연결되는 오일분리기로부터 회수되는 오일이 정지 중인 다른 압축기로 유입되도록 제어밸브 및 개폐밸브를 제어하는 단계; 및 (C) 상기 (A) 단계가 상기 작동 중인 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하고, 상기 (B) 단계가 상기 오일이 유입되는 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하는 단계를 포함한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 공기조화기의 제어방법은, (a) 복 수개의 압축기 중 일부 압축기를 작동시키고 나머지 압축기를 정지시키는 단계; (b) 상기 작동 중인 압축기와 연결되는 오일분리기로부터 회수되는 오일이 정지 중인 다른 압축기로 유입되도록 제어밸브 및 개폐밸브를 제어하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계가 상기 작동 중인 압축기들을 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하고, 상기 (b) 단계가 상기 오일이 유입되는 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 구성에 관하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기는 실외유닛(1)과, 분배유닛(2), 그리고 실내유닛(3)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 공기조화기는 냉방만을 위한 경우나, 난방만을 위한 경우, 그리고 냉난방을 모두 하는 경우를 모두 포함하며, 실내유닛(1)은 하나의 실내기를 포함하는 경우와 복수개의 실내기를 포함하는 경우를 모두 포함한다.

따라서 상기 분배유닛(2)은 경우에 따라 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기의 실외유닛(1)은 압축유닛(10)과, 열교환유닛(30), 그리고 팽창장치(40)를 포함하여 이루어지고, 실내유닛(3)은 도시하지는 아니하였으나, 실내열교환기와 팽창밸브 등을 포함하여 이루어지며, 분배유닛(2)은 상기 실내유닛(3)과 실외유닛(1)을 연결하는 냉매 배관과 각종 밸브 등으로 이루어져 상기 실외유닛(1)과 실내유닛(3) 사이의 냉매 유동을 제어할 수 있도록 구비된다.

만약 본 발명에 따른 공기조화기가 냉난방을 모두 수행하는(동시형 및 절환형 공기조화기를 모두 포함한다)공기조화기인 경우, 실외유닛(1)에는 압축유닛(10)으로부터 토출되는 냉매의 유동 방향을 전화시키는 절환밸브(20)가 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기는, 압축유닛(10)을 구성하는 복수개의 압축기와 각각 연결되어 각 압축기에서 토출되는 냉매에 섞인 오일을 분리하여 다시 각 압축기로 복귀시키는 오일분리유닛(100)을 포함한다.

미설명 부호 50은 어큐뮬레이터이고, 각 압축기로 복귀하는 냉매를 일시 저장하여 냉매의 유량을 조절한다.

이하 도 2를 참조하여 압축유닛(10)과 오일분리유닛(100)에 관하여 더욱 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 그 압축유닛이 제1압축기(10a), 제2압축기(10b), 그리고 제3압축기(10c)를 포함하여 이루어진다. 물론 본 발명은 압축기가 몇 개 구비되든 복수개 구비되는 경우는 모두 적용 가능하다.

각 압축기(10a, 10b, 10c)의 각 토출구는 압축된 냉매가 토출되어 유동하는 토출관(11a, 11b, 11c)이 각각 연결된다. 상기 토출관(11a, 11b, 11c)은 제1압축기(10a)와 연결되는 제1토출관(11a)과, 제2압축기(10b)와 연결되는 제2토출관(11b) 과, 제3압축기(10c)와 연결되는 제3토출관(11c)을 포함한다.

한편, 오일분리유닛은 제1오일분리기(101), 제2오일분리기(102), 그리고 제3오일분리기(103)를 포함하여 이루어진다. 상기 제1오일분리기(101)는 제1토출관(11a)과 연결되어 제1압축기(10a)와 연통되고, 제2오일분리기(102)는 제2토출관(11b)과 연결되어 제2압축기(10b)와 연통되며, 제3오일분리기(103)는 제3토출관(11c)과 연결되어 제3압축기(10c)와 연통된다.

그리고 어큐뮬레이터(50)로부터 상기 각 압축기(10a, 10b, 10c)로 복귀하는 냉매가 유동하는 복귀관(12a, 12b, 12c)은 제1압축기(10a)와 연결되는 제1복귀관(12a)과, 제2압축기(10b)와 연결되는 제2복귀관(12b)과, 제3압축기(10c)와 연결되는 제3복귀관(12c)을 포함하여 이루어진다.

상기 각 오일분리기(101, 102, 103)는 상기 각 압축기(10a, 10b, 10c)에서 토출된 냉매에 섞인 오일을 냉매로부터 분리하여 상기 각 복귀관(12a, 12b, 12c)으로 돌려보내서 상기 각 압축기(10a, 10b, 10c)로 회수되도록 한다.

본 발명에 따른 공기조화기는, 상기와 같은 기능을 수행하도록 상기 각 오일분리기(101, 102, 103)로부터 상기 각 압축기(10a, 10b, 10c)로의 회수 오일이 유동하는 회수관(111, 112, 113)을 구비한다.

상기 회수관(111, 112, 113)은 제1오일분리기(101)로부터 제1복귀관(12a)으로 연결되는 제1회수관(111)과, 제2오일분리기(102)로부터 제2복귀관(12b)으로 연결되는 제2회수관(112)과, 제3오일분리기(103)로부터 제3복귀관(12c)으로 연결되는 제3회수관(113)을 포함하여 이루어진다.

상기 각 회수관(111, 112, 113)에는 각 압축기(10a, 10b, 10c)로의 회수 오일을 제어할 수 있도록 각 회수관을 개폐하는 개폐밸브(151, 152, 153)가 각각 구비된다.

즉 제1회수관(111)을 따라 회수되는 오일을 제어하도록 제1개폐밸브(151)가 구비되고, 제2회수관(112)을 따라 회수되는 오일을 제어하도록 제2개폐밸브(152)가 구비되며, 제3회수관(113)을 따라 회수되는 오일을 제어하도록 제3개폐밸브(153)가 구비된다.

또한, 상기 각 회수관(111, 112, 113)에는 각 압축기(10a, 10b, 10c)로의 회수 오일을 각각 팽창시키도록 팽창장치(141, 142, 143)가 구비되도록 함이 바람직하다.

즉 상기 제1회수관(111)을 따라 회수되는 오일을 팽창시키도록 제1팽창장치(141)가 구비되고, 제2회수관(112)을 따라 회수되는 오일을 팽창시키도록 제2팽창장치(142)가 구비되며, 제3회수관(113)을 따라 회수되는 오일을 팽창시키도록 제3팽창장치(143)가 구비된다.

상기와 같이 팽창장치(141, 142, 143)를 설치하는 것은 어큐뮬레이터(50)로부터 각 압축기(10a, 10b, 10c)로 복귀되는 냉매는 압력이 낮은 상태인데, 각 오일분리기(101, 102, 103)로부터 회수되는 오일은 압력이 높은 상태이므로 압력차가 발생하기 때문이다.

즉 각 회수관(111, 112, 113)을 흐르는 오일의 압력을 낮추어 각 복귀관(12a, 12b, 12c)과의 압력차를 줄여서 오일의 회수를 용이하게 할 수 있다. 그리 고 오일을 팽창시켜 온도를 어느 정도 낮추어 줌으로써 압축기 내에서 오일이 기화하는 것을 어느 정도 막을 수 있기 때문에 오일 부족 현상의 방지 차원에서 바람직하다.

한편, 상기 각 회수관(111, 112, 113)은 바이패스관(120)으로 연결되어 서로 연통된다.

즉 상기 바이패스관(120)에 의해 제1회수관(111)과 제2회수관(112), 그리고 제3회수관(113)은 서로 연통되어, 예컨대 제1오일분리기(101)로부터 제1회수관(111)으로 유동하는 오일은 바이패스관(120)으로 바이패스되어 제2회수관(112) 및 제3회수관(113)으로 유입되어 제2압축기(10b) 및 제3압축기(10c)로 회수되는 것도 가능하다.

즉 오일분리기(101, 102, 103)로부터 회수되는 오일이 상기 바이패스관(120)을 통해 오일량이 상대적으로 부족한 압축기로 공급될 수 있도록 한다.

상기 바이패스관(120)에는 각 회수관끼리의 오일 유동을 제어하도록 제어밸브(131, 132)가 구비되도록 함이 바람직하다.

상기 제어밸브(131, 132)는 제1회수관(111)과 제2회수관(112)을 연결하는 바이패스관(120) 부분에 설치되어 상기 제1회수관(111)과 제2회수관(112) 사이의 오일 유동을 제어하는 제1제어밸브(131)와, 제2회수관(112)과 제3회수관(113)을 연결하는 바이패스관(120) 부분에 설치되어 상기 제2회수관(112)과 제3회수관(113) 사이의 오일 유동을 제어하는 제2제어밸브(132)를 포함하여 이루어진다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 작동과 제어방법에 관하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기와 같이 압축유닛(10)이 복수개의 압축기를 구비하는 경우에는 각 압축기 별로 보유하는 오일의 양이 달라질 수 있다.

즉 복수개의 압축기의 용량이 다르다면 어느 한 쪽의 압축기에는 오일 부족이 발생 할 수 있고, 비슷한 용량의 압축기가 복수개 구비된다고 하더라도 구동 시간이 각각 다를 수 있기 때문에 오일의 불균형 현상은 발생할 수 있다.

이러한 경우에 균유운전을 수행하는데, 만약 각 압축기에 오일의 보유량을 감지하는 센서가 있어서 각 압축기의 부족한 오일을 각각 보충시켜주도록 각 제어밸브와 개폐밸브 등을 제어하는 것으로 균유운전을 수행할 수 있다.

만약 각 압축기에 오일의 보유량을 감지하는 수단이 없는 경우에도 다음과 같이 균유운전을 수행할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 다음과 같다.

즉, 제1압축기(10a)를 작동시키고 제2압축기(10b) 및 제3압축기(10c)를 중지시킨다. 그리고 제1제어밸브(131) 및 제2개폐밸브(152)를 개방하고, 제2제어밸브(132), 제1개폐밸브(151) 및 제3개폐밸브(153)를 닫는다(제1단계).

상기와 같은 제1단계 운전의 경우 제1오일분리기(101)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제2회수관(112)을 따라 제2압축기(10b)로 유입되며, 이러한 제1단계 운전을 소정 시간 동안 수행한다.

상기 제1단계 운전이 종료되고 그 다음 단계가 수행되면, 제1압축기(10a) 및 제3압축기(10c)가 정지된 상태에서 제2압축기(10b)를 작동시킨다. 그리고 제2제어밸브(132) 및 제3개폐밸브(153)를 개방하고, 제1제어밸브(131), 제1개폐밸브(151) 및 제2개폐밸브(152)를 닫는다(제2단계).

상기와 같은 제2단계 운전의 경우 제2오일분리기(102)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제3회수관(113)을 따라 제3압축기(10c)로 유입되며, 이러한 제2단계 운전을 소정 시간 동안 수행한다.

상기 제2단계 운전이 종료되고 그 다음 단계가 수행되면, 제2압축기(10b) 및 제1압축기(10a)가 정지된 상태에서 제3압축기(10c)를 작동시킨다. 그리고 제1제어밸브(131) 및 제1개폐밸브(151)를 개방하고, 제2제어밸브(132), 제2개폐밸브(152) 및 제3개폐밸브(153)를 닫느다(제3단계).

상기와 같은 제3단계 운전의 경우 제3오일분리기(103)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제1회수관(111)을 따라 제1압축기(10a)로 유입되며, 이러한 제3단계 운전을 소정 시간 동안 수행한다.

상기 제1단계 내지 제3단계 운전을 1회만 수행할 수도 있고 경우에 따라 수회 반복적으로 수행할 수도 있다. 이러한 균유운전이 종료되면 제1제어밸브(131) 및 제2제어밸브(132)를 닫고, 제1개폐밸브(151), 제2개폐밸브(152) 및 제3개폐밸브(153)를 개방하여 정상운전을 수행한다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에서는 제1제어밸브(131)와 제2제어밸브(132)가 제외된다. 즉 제1회수관(111), 제2회수관(112) 및 제3회수관(113)이 항상 바이패스관(120)에 의해 연통된다. 물론 상기 제1제어밸브(131)와 제2제어밸브(132)가 구비되는 경우에도 상기 밸브들을 항상 개방시켜 놓는다면 본 실시예에 따른 제어방법을 적용할 수는 있다.

본 제2실시예에 따른 공기조화기의 균유운전은, 먼저 제1압축기(10a) 및 제2압축기(10b)를 작동시키고 제3압축기(10c)를 중지시킨다. 그리고 제1개폐밸브(151) 및 제2개폐밸브(152)를 닫으며 제3개폐밸브(153)를 개방한다(제1'단계).

상기와 같은 제1'단계 운전의 경우, 제1오일분리기(101) 및 제2오일분리기(102)에서 분리된 오일이 각각 바이패스관(120)으로 바이패스되어 제3회수관(113)을 따라 제3압축기(10c)로 유입된다. 이러한 제1'단계 운전은 소정 시간 동안 수행된다.

상기 제1'단계 운전이 종료되고 그 다음 단계의 운전이 수행되면, 제1압축기(10a)를 정지시키고 제2압축기(10b) 및 제3압축기(10c)를 작동시킨다. 그리고 제2개폐밸브(152) 및 제3개폐밸브(153)를 닫으며, 제1개폐밸브(151)를 개방한다(제2'단계).

상기와 같은 제2'단계 운전의 경우, 제2오일분리기(102) 및 제3오일분리기(103)에서 분리된 오일이 각각 바이패스관(120)으로 바이패스되어 제1회수관(111)을 따라 제1압축기(10a)로 유입된다. 이러한 제2'단계 운전은 소정 시간 동안 수행된다.

상기 제2'단계 운전이 종료되고 그 다음 단계의 운전이 수행되면, 제2압축기(10b)를 정지시키고 제3압축기(10c) 및 제1압축기(10a)를 작동시킨다. 그리고 제3개폐밸브(153) 및 제1개폐밸브(151)를 닫으며, 제2개폐밸브(152)를 개방한다(제3'단계).

상기와 같은 제3'단계 운전의 경우, 제3오일분리기(103) 및 제1오일분리 기(101)에서 분리된 오일이 각각 바이패스관(120)으로 바이패스되어 제2회수관(112)을 따라 제2압축기(10b)로 유입된다. 이러한 제3'단계 운전은 소정 시간 동안 수행된다.

상기 제1'단계 내지 제3'단계 운전을 1회만 수행할 수도 있고 경우에 따라 수회 반복적으로 수행할 수도 있다. 이러한 균유운전이 종료되면 제1개폐밸브(151), 제2개폐밸브(152) 및 제3개폐밸브(153)를 개방하여 정상운전을 수행한다. 만약 제어밸브(131, 132)가 구비된 경우라면 균유운전에서는 모두 개방된 상태를 유지하다가 정상운전 시에는 모두 닫도록 한다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 공기조화기의 균유운전을 위한 제어방법은 각 압축기에 오일 보유량의 감지를 위한 센서가 구비된 경우에 관한 것이다. 또한 바이패스관(120)에 제1제어밸브(131) 및 제2제어밸브(132)가 구비된 경우이다.

우선 각 압축기(10a, 10b, 10c) 중 오일 보유량이 부족하다고 감지되는 압축기를 판단한다.

만약 제2압축기(10b)에 오일이 부족한 것으로 판단되는 경우, 제1압축기(10a)를 작동시키고 제2압축기(10b) 및 제3압축기(10c)를 중지시킨다. 그리고 제1제어밸브(131) 및 제2개폐밸브(152)를 개방하고, 제2제어밸브(132), 제1개폐밸브(151) 및 제3개폐밸브(153)를 닫는다.

즉 본 발명의 제1실시예에서의 제1단계 운전과 동일하게 수행한다. 이와 같이 운전을 수행하면 제1오일분리기(101)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제2회수관(112)을 따라 제2압축기(10b)로 유입되어 제2압축기(10b)의 오일량이 보충 된다.

만약 제3압축기(10c)에 오일이 부족한 것으로 판단되는 경우, 본 발명의 제1실시예에서의 제2단계 운전을 수행하고, 제2오일분리기(102)에서 분리된 오일이 제3압축기(10c)로 유입되어 오일량이 보충되도록 한다. 같은 방식으로 제1압축기(10a)에 오일이 부족한 것으로 판단되는 경우에는 상기 본 발명의 제1실시예에서의 제3단계 운전을 수행한다.

균유운전이 종료되면 제어밸브(131, 132)를 모두 닫고 개폐밸브(151, 152, 153)를 모두 개방한 상태로 정상운전을 수행한다.

한편, 본 발명의 제4실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은, 각 압축기에 오일 보유량의 감지를 위한 센서가 구비된 경우에 관한 것이며, 다만 바이패스관(120)에 제1제어밸브(131) 및 제2제어밸브(132)가 제외된 경우에 관한 것이다.

먼저 각 압축기(10a, 10b, 10c) 중 오일 보유량이 부족하다고 감지되는 압축기를 판단한다.

만약 제3압축기(10c)에 오일보유량이 부족한 것으로 판단되는 경우, 제3압축기(10c)를 정지시킨 상태에서 제1압축기(10a) 및 제2압축기(10b)를 작동시키며, 제1개폐밸브(151) 및 제2개폐밸브(152)를 닫고, 제3개폐밸브(153)를 개방시킨다. 즉 상기 본 발명의 제2실시예에서의 제1'단계 운전과 동일한 운전을 수행한다.

상기와 같이 운전하는 경우 제1오일분리기(101) 및 제2오일분리기(102)에서 분리된 각 오일이 바이패스관(120)을 따라 제3회수관(113)을 통해 제3압축기(10c)로 유입되어 오일량이 보충된다.

만약 제1압축기(10a)에 오일보유량이 부족한 것으로 판단되는 경우, 제1압축기(10a)를 정지시킨 상태에서 제2압축기(10b) 및 제3압축기(10c)를 작동시키며, 제2개폐밸브(152) 및 제3개폐밸브(153)를 닫고, 제1개폐밸브(151)를 개방시킨다. 즉 상기 본 발명의 제2실시예에서의 제2'단계 운전과 동일한 운전을 수행한다.

마찬가지로 제2압축기(10b)에 오일보유량이 부족한 것으로 판단되는 경우, 상기 본 발명의 제2실시예에서의 제3'단계 운전과 동일한 운전을 수행하면 제1오일분리기(101) 및 제3오일분리기(103)에서 각 분리된 오일이 바이패스관(120)을 따라 제2압축기(10b)로 유입되어 오일량이 보충된다.

균유운전이 종료되면 개폐밸브(151, 152, 153)를 모두 개방한 상태로 정상운전을 수행한다. 만약 제어밸브(131, 132)가 구비된 경우라면 균유운전에서는 모두 개방한 상태로 유지하다가 정상운전 시에는 제어밸브(131, 132)를 모두 닫도록 한다.

상기 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에서 설명한 제어방법들은 모두 압축기와 오일분리기가 각 3개 구비되는 경우에 관한 것이지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 상기와 동일한 방식으로 압축기가 4개 이상 설치된 경우는 물론 압축기가 2대 설치된 경우에도 적용할 수 있다.

본 발명의 제5실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 압축기가 2대 설치되고, 각 압축기에 오일보유량의 감지를 위한 센서가 없는 경우이다.

우선, 제1압축기(10a)를 작동시키고 제2압축기(10b)를 정지시킨다. 그리고 제1개폐밸브(151)를 닫고 제2개폐밸브(152)를 개방하며, 제어밸브(131)를 개방한 다.

상기와 같이 운전을 수행하면 제1오일분리기(101)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제2회수관(112)을 따라 제2압축기(10b)로 유입된다. 상기 과정을 소정 시간 동안 수행한다.

그 다음 제1압축기(10a)를 정지시키고 제2압축기(10b)를 작동시킨다. 그리고 제2개폐밸브(152)를 닫고 제1개폐밸브(151)를 개방하며, 제어밸브(131)를 개방한다.

상기와 같이 운전을 수행하면 제2오일분리기(102)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제1회수관(111)을 따라 제1압축기(10a)로 유입된다. 상기 과정을 소정 시간 동안 수행한다.

상기와 같은 두 과정이 모두 종료되어 균유운전이 종료되면, 제어밸브(131)를 닫고 개폐밸브(151, 152)를 모두 개방하여 정상운전을 수행한다.

한편, 본 발명의 제5실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 압축기 및 오일분리기가 각각 2대씩 구비되고, 각 압축기에는 오일보유량의 감지를 위한 센서가 있는 경우이다.

만약 제1압축기(10a)에 오일보유량이 부족한 경우, 제1압축기(10a)를 정지시키고 제2압축기(10b)를 작동시키며, 제1개폐밸브(151)를 개방하고 제2개폐밸브(152)를 닫으며, 제어밸브(131)를 개방한다.

상기와 같이 운전을 수행하면 제2오일분리기(102)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제1회수관(111)을 따라 제1압축기(10a)로 유입되어 오일량이 보충된 다.

만약 제2압축기(10b)에서 오일보유량이 부족한 경우, 제2압축기(10b)를 정지시키고 제1압축기(10a)를 작동시키며, 제2개폐밸브(152)를 개방하고 제1개폐밸브(151)를 닫으며, 제어밸브(131)를 개방한다.

상기와 같이 운전을 수행하면 제1오일분리기(101)에서 분리된 오일이 바이패스관(120) 및 제2회수관(112)을 따라 제2압축기(10b)로 유입되어 오일량이 보충된다.

상기 균유운전이 종료되면, 제어밸브(131)를 닫고 개폐밸브(151, 152)를 모두 개방한 상태로 정상운전을 수행한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은, 복수개의 압축기의 오일 균유를 효과적으로 수행할 수 있어 압축기의 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

복수개의 압축기에 연결되어 상기 각 압축기에서 토출되는 오일 혼합 냉매로부터 오일을 분리하는 복수개의 오일분리기;

상기 각 오일분리기와 상기 각 압축기의 흡입 측을 연결하여 상기 각 오일분리기에서 분리된 오일이 상기 각 압축기로 회수되도록 하는 복수개의 회수관; 및

상기 복수개의 회수관에 연결되어 상기 각 회수관을 통해 유동하는 오일이 서로 연통되도록 하는 바이패스관을 포함하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 바이패스관에 설치되어 상기 각 회수관 사이의 오일 유동을 제어하는 적어도 하나의 제어밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 각 회수관에 설치되어 상기 각 압축기로의 오일 회수를 제어하는 복수개의 개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제3항에 있어서,

상기 각 회수관에 설치되어 상기 각 오일분리기로부터 상기 각 회수관을 따라 유동하는 오일을 팽창시켜 압력을 떨어뜨리는 복수개의 팽창장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제4항에 있어서,

상기 적어도 하나의 제어밸브와, 상기 복수개의 개폐밸브를 각각 제어하여 상기 각 압축기에 대한 균형적 오일 분배가 이루어질 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제4항에 있어서,

상기 각 압축기에 설치되어 상기 각 압축기의 오일 보유량을 감지하는 감지센서와,

상기 감지센서와 연결되며 상기 감지센서의 감지 결과 오일 보유량의 불균형이 발생하는 경우, 상기 적어도 하나의 제어밸브와 상기 복수개의 개폐밸브를 각각 제어하여 상기 각 압축기에 대한 균형적 오일 분배가 이루어질 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
(A) 복수개의 압축기 중 어느 하나를 작동시키고 나머지 압축기를 정지시키는 단계;

(B) 상기 작동 중인 압축기와 연결되는 오일분리기로부터 회수되는 오일이 정지 중인 다른 압축기로 유입되도록 제어밸브 및 개폐밸브를 제어하는 단계; 및

(C) 상기 (A) 단계가 상기 작동 중인 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하고, 상기 (B) 단계가 상기 오일이 유입되는 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
(a) 복수개의 압축기 중 일부 압축기를 작동시키고 나머지 압축기를 정지시키는 단계;

(b) 상기 작동 중인 압축기와 연결되는 오일분리기로부터 회수되는 오일이 정지 중인 다른 압축기로 유입되도록 제어밸브 및 개폐밸브를 제어하는 단계; 및

(c) 상기 (a) 단계가 상기 작동 중인 압축기들을 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하고, 상기 (b) 단계가 상기 오일이 유입되는 압축기를 제외한 다른 압축기들에 대해 순차적으로 수행되도록 하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.