KR20130031637A - 공기조화기 및 그 운전방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 냉매가 유체와 열교환되어 응축되거나 증발되는 열교환기와; 냉매가 통과하는 냉매유로와 물이 통과하는 물유로가 형성되어 냉매유로의 냉매가 물유로의 물과 열교환되어 증발되거나 응축되는 판형 열교환기와; 열교환기와 판형 열교환기 사이에서 냉매를 팽창시키는 팽창기구와; 물 유로로 물이 입수되는 입수유로와; 물 유로의 물이 출수되는 출수유로와; 냉매유로의 오일이 압축기로 회수되게 연결되는 오일회수유로와; 오일회수유로에 설치된 오일회수밸브와; 판형 열교환기의 온도를 감지하는 판형 열교환기 온도센서와; 출수유로의 온도를 감지하는 출수유로 온도센서를 포함하고, 오일회수밸브는 판형 열교환기의 온도가 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 설정시간 동안 온되어, 판형 열교환기 내애 오일이 과다하게 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 판형 열교환기의 냉방능력을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기 및 그 운전방법{An air conditioner and Control method of the same}
본 발명은 공기조화기 및 그 운전방법에 관한 것으로서, 특히 냉매가 물과 열교환되는 판형 열교환기를 갖는 공기조화기 및 그 운전방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있다.
상기와 같은 공기조화기는 응축기 또는 증발기가 냉매와 물을 열교환시키는 판형 열교환기로 구성될 수 있고, 물이 판형 열교환기를 통과하면서 판형 열교환기를 통과하는 냉매와 열교환되어 냉각 또는 가열될 수 있다. 공기조화기는 판형 열교환기에서 냉각 또는 가열된 물이 냉수 코일이나 온수 코일 등의 물-공기 열교환기를 통과할 수 있는, 공기가 물-공기 열교환기와 열교환된 후 실내로 토출되어 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있다.
종래 기술에 따른 공기조화기는 압축기에서 냉매와 함께 토출된 오일이 판형 열교환기 내에 적체될 수 있고, 판형 열교환기 내에 적체된 오일의 양이 과다할 경우 냉매와 물의 열교환 성능이 낮은 문제점이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 냉매가 유체와 열교환되어 응축되거나 증발되는 열교환기와; 냉매가 통과하는 냉매유로와 물이 통과하는 물유로가 형성되어 상기 냉매유로의 냉매가 상기 물유로의 물과 열교환되어 증발되거나 응축되는 판형 열교환기와; 상기 열교환기와 판형 열교환기 사이에서 냉매를 팽창시키는 팽창기구와; 상기 물 유로로 물이 입수되는 입수유로와; 상기 물 유로의 물이 출수되는 출수유로와; 상기 냉매유로의 오일이 상기 압축기로 회수되게 연결되는 오일회수유로와; 상기 오일회수유로에 설치된 오일회수밸브와; 상기 판형 열교환기의 온도를 감지하는 판형 열교환기 온도센서와; 상기 출수유로의 온도를 감지하는 출수유로 온도센서를 포함하고, 상기 오일회수밸브는 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 설정시간 동안 온된다.
상기 오일회수밸브는 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높지 않으면 오프될 수 있다.
상기 판형 열교환기는 하부에 냉매 유입구와 물 유출구가 형성될 수 있고, 상부에 냉매 유출구와 물 유입구가 형성될 수 있으며, 상기 오일회수유로는 상기 판형 열교환기 중 냉매 유입구의 반대편에 연결될 수 있다.
상기 판형 열교환기는 복수개 설치될 수 있고, 상기 판형 열교환기 온도센서는 상기 판형 열교환기 각각에 설치될 수 있으며, 상기 오일회수밸브는 복수개의 판형 열교환기 중 적어도 하나의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 설정시간 동안 온될 수 있다.
상기 판형 열교환기 온도센서는 상기 물 유로의 온도를 감지하게 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법은 압축기를 구동시키는 압축기 구동단계와; 상기 압축기 구동단계 후 냉매와 물을 열교환시키는 판형 열교환기의 온도와 상기 판형 열교환기에서 출수된 물이 통과하는 출수유로의 온도를 감지하는 온도 감지단계와; 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 상기 판형 열교환기의 오일을 상기 압축기로 회수시키는 오일회수밸브를 설정시간 동안 온 시키는 오일회수밸브 온 단계를 포함한다.
상기 공기조화기의 운전방법은 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높지 않으면, 상기 오일회수밸브를 오프시키는 오일회수밸브 오프단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 판형 열교환기 내에 오일이 과다하게 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 판형 열교환기의 냉방능력을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 구성이 도시된 도,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 판형 열교환기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예가 도시된 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 구성이 도시된 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.
본 실시예의 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기(2)와; 냉매가 유체와 열교환되어 응축되거나 증발되는 열교환기(4)와; 냉매가 통과하는 냉매유로(6)(7)와 물이 통과하는 물유로(8)(9)가 형성되고 냉매유로(6)(7)의 냉매가 물유로(8)(9)의 물과 열교환되어 증발되거나 응축되는 판형 열교환기(10)(11)와; 열교환기(4)와 판형 열교환기(10)(11) 사이에서 냉매를 팽창시키는 팽창기구(12)와; 물 유로(8)(9)로 물이 입수되는 입수유로(14)와; 물 유로(8)(9)의 물이 출수되는 출수유로(16)를 포함할 수 있다.
압축기(2)는 스크롤 압축기로 이루어질 수 있다.
압축기(2)는 외관을 형성하는 쉘과, 쉘 내부에 배치되고 냉매를 압축하는 압축부와, 압축부를 작동시키는 모터부를 포함할 수 있다.
압축기(2)는 압축부와 모터부 중 적어도 하나의 윤활작용을 하는 오일이 내부에 수용될 수 있다.
압축기(2)에는 냉매가 압축기(2)로 흡입되는 흡입 유로(22)가 연결될 수 있고, 압축기(2)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출 유로(24)가 연결될 수 있다.
열교환기(4)는 압축기(2)에서 압축된 냉매를 냉각수나 실외공기 등의 유체와 열교환시켜 응축시키는 응축기로 기능하는 것이 가능하다. 열교환기(4)는 팽창기구(12)에서 팽창된 냉매를 냉각수 또는 실외공기 등의 유체와 열교환시켜 증발시키는 증발기로 기능하는 것이 가능하다.
열교환기(4)는 냉매와 냉각수를 열교환시킬 경우, 냉각탑(미도시)와 냉각수 유로로 연결되고 냉매가 통과하는 냉매유로와 냉각수가 통과하는 냉각수 유로를 포함할 수 있다.
열교환기(4)는 냉매와 실외공기를 열교환시킬 경우, 냉매가 통과하는 냉매유로를 포함할 수 있고, 열교환기(4)로 실외공기를 송풍시키는 실외팬(5)에 의해 냉매와 실외공기를 열교환시킬 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 팽창기구(12)에서 팽창된 냉매를 물과 열교환시켜 증발시키는 증발기로 기능하는 것이 가능하다. 판형 열교환기(10)(11)는 압축기(2)에서 압축된 냉매를 물과 열교환시켜 응축시키는 응축기로 기능하는 것이 가능하다.
판형 열교환기(10)(11)는 복수개가 구비될 수 있고, 복수개의 판형 열교환기(10)(11)는 병렬 연결될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 제 1 냉매유로(6)와 제 1 물유로(8)가 형성된 제 1 판형 열교환기(10)와, 제 2 냉매유로(7)와 제 2 물유로(9)가 형성된 제 2 판형 열교환기(11)를 포함할 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 제 1 냉매유로(6)와 제 2 냉매유로(7)가 병렬로 연결될 수 있고, 제 1 물유로(8)와 제 2 물유로(9)가 병렬로 연결될 수 있다.
팽창기구(12)는 캐필러리 튜브나 전자팽창밸브(EEV, electronic expansion valves)로 이루어진다.
팽창기구(12)는 열교환기(4)에서 응축된 후 판형 열교환기(10)(11)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 팽창기구(12)는 판형 열교환기(10)(11)에서 응축된 후 열교환기(4)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
팽창기구(12)는 열교환기(4)와 열교환기 연결유로(26)로 연결될 수 있고, 판형 열교환기(10)(11)와 판형 열교환기 연결유로(28)로 연결될 수 있다.
판형 열교환기 연결유로(28)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우, 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 냉매유로(6)에 연결되는 제 1 냉매유로 연결유로(28a)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 냉매유로(7)에 연결되는 제 2 냉매유로 연결유로(28b)와, 제 1 냉매유로 연결유로(28a)와 제 2 냉매유로 연결유로(28b)가 연결되는 공통유로(28c)를 포함할 수 있다.
입수유로(14)와 출수유로(16)는 물 수요처(미도시)와 판형 열교환기(10)(11)를 연결할 수 있다. 물 수요처의 물은 입수유로(14)와 판형 열교환기(10)(11)와 출수유로(16)와 물 수요처를 순환하면서 물 수요처를 냉각 또는 가열시킬 수 있다.
여기서, 물 수요처는 실내공기와 실외공기의 혼합공기를 판형 열교환기(10)(11)에서 냉매와 열교환된 물과 열교환시킨 후 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU: Air Handing Unit)으로 구성되는 것이 가능하다.
에어 핸들링 유닛은 입수유로(14)와 출수유로(16)가 연결되고 출수유로(16)의 물이 통과한 후 입수유로(14)로 배출되는 물-공기 열교환기와, 물-공기 열교환기로 실내공기와 실외공기의 혼합공기를 송풍시키는 팬을 포함할 수 있다.
물 수요처는 실내 공기를 판형 열교환기(10)(11)에서 냉매와 열교환된 물과 열교환시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit)으로 구성되는 것이 가능하다.
팬 코일 유닛은 입수유로(14)와 출수유로(16)가 연결되고 출수유로(16)의 물이 통과한 후 입수유로(14)로 배출되는 코일과, 실내 공기를 코일로 송풍시킨 후 실내로 토출시키는 팬을 포함할 수 있다.
물 수요처는 입수유로(14)와 출수유로(16)가 연결되고 실내에 설치되어 실내의 공기를 직접 냉각 또는 가열시키는 코일유닛으로 구성되는 것이 가능하다.
입수유로(14)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우, 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 물유로(8)에 연결되는 제 1 물유로 입수유로(14a)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 물유로(9)에 연결되는 제 2 물유로 입수유로(14b)와, 제 1 물유로 입수유로(14a)와 제 2 물유로 입수유로(14b)가 연결되는 공통 입수유로(14c)를 포함할 수 있다.
출수유로(16)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우, 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 물유로(8)에 연결되는 제 1 물유로 출수유로(16a)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 물유로(9)에 연결되는 제 2 물유로 출수유로(16b)와, 제 1 물유로 출수유로(16a)와 제 2 물유로 출수유로(16b)가 연결되는 공통 출수유로(16c)를 포함할 수 있다.
입수유로(14)와 출수유로(16) 중 적어도 하나에는 물이 입수유로(14)와 판형 열교환기(10)(11)와 출수유로(16)와 물 수요처를 순환하도록 물을 펌핑시키는 물 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.
공기조화기는 냉매가 압축기(2)와 열교환기(4)와 팽창기구(12)와 판형 열교환기(10)(11)와 압축기(2)의 순서로 순환될 경우, 열교환기(4)가 응축기로 기능하고 판형 열교환기(10)(11)가 증발기로 기능하면서, 물 유로(8)(9)의 물을 냉각시킬 수 있고, 물 유로(8)(9)에서 냉각된 물이 물 수요처에서 냉방에 이용될 수 있다.
공기조화기는 냉매가 압축기(2)와 판형 열교환기(10)(11)와 팽창기구(12)와 열교환기(4)와 압축기(2)의 순서로 순환될 경우, 판형 열교환기(10)(11)가 응축기로 기능하고 열교환기(4)가 증발기로 기능하면서, 물 유로(8)(9)의 물을 가열시킬 수 있고, 물 유로(8)(9)에서 가열된 물이 물 수요처에서 난방에 이용될 수 있다.
공기조화기는 냉방 운전과 난방 운전을 선택적으로 실시할 수 있고, 냉방 운전과 난방 운전을 절환할 수 있는 운전 절환밸브(30)를 더 포함할 수 있다. 이하, 공기조화기는 운전 절환밸브(30)를 포함하는 예로 설명한다.
운전 절환밸브(30)에는 흡입 유로(22)와 토출 유로(24)가 연결될 수 있다.
운전 절환밸브(30)는 열교환기(4)와 열교환기 연결유로(32)로 연결될 수 있고, 판형 열교환기(10)(11)와 판형 열교환기 연결유로(34)로 연결될 수 있다.
판형 열교환기 연결유로(34)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우, 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 냉매유로(6)에 연결되는 제 1 냉매유로 연결유로(34a)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 냉매유로(7)에 연결되는 제 2 냉매유로 연결유로(34b)와, 제 1 냉매유로 연결유로(34a)와 제 2 냉매유로 연결유로(34b)가 연결되는 공통유로(34c)를 포함할 수 있다.
운전 절환밸브(30)는 냉방 운전시, 토출 유로(24)에서 유입된 냉매를 열교환기 연결유로(32)로 안내함과 아울러 판형 열교환기 연결유로(34)에서 유입된 냉매를 흡입 유로(22)로 안내할 수 있다.
운전 절환밸브(30)는 난방 운전시, 토출 유로(24)에서 유입된 냉매를 판형 열교환기 연결유로(34)로 안내함과 아울러 열교환기 연결유로(32)에서 유입된 냉매를 흡입 유로(22)로 안내할 수 있다.
공기조화기는 압축기(2)의 구동시, 압축기(2)에서 고온 고압의 가스 냉매가 토출될 수 있고, 오일이 고온 고압의 가스 냉매와 함께 토출 유로(24)로 토출될 수 있다. 토출 유로(24)의 오일은 냉매와 함께 열교환기(4)와 팽창기구(12)와 판형 열교환기(10)(11)를 통과한 후 압축기(2)로 회수될 수 있다.
공기조화기는 판형 열교환기(10)(11) 내에 오일이 잔존할 수 있는데, 판형 열교환기(10)(11) 내의 오일이 과다하면 냉매와 물의 열교환 효율이 낮고, 판형 열교환기(10)(11) 내의 오일은 판형 열교환기(10)(11)에서 출수되는 물의 온도가 적정 온도 범위를 유지하게 관리되는 것이 바람직하다.
공기조화기는 냉매유로(6)(7)의 오일이 압축기(2)로 회수되게 연결되는 오일회수유로(40)와; 오일회수유로(12)에 설치된 오일회수밸브(42)를 포함할 수 있다.
오일회수유로(40)는 판형 열교환기(10)(11) 중 냉매유로(6)(7)에 일단이 연결될 수 있고, 타단이 압축기(2) 또는 흡입 유로(22)에 연결될 수 있다.
오일회수유로(40)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우 복수개의 판형 열교환기(10)(11) 모두에 연결될 수 있다.
오일회수유로(40)는 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 냉매유로(6)에 연결되는 제 1 오일회수유로(40a)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 냉매유로(7)에 연결되는 제 2 오일회수유로(40b)와, 제 1 오일회수유로(40a)와 제 2 오일회수유로(40b)가 연결되는 공통 오일회수유로(40c)를 포함할 수 있다.
오일회수밸브(42)는 온될 경우 오일회수유로(40)를 개방할 수 있고, 오프될 경우 오일회수유로(40)를 밀폐할 수 있다.
오일회수밸브(42)는 공통 오일회수유로(40c)에 설치될 수 있다.
공기조화기는 판형 열교환기(10)(11)의 온도를 감지하는 판형 열교환기 온도센서(50)(51)와, 출수유로(16)의 온도를 감지하는 출수유로 온도센서(52)를 포함할 수 있다.
판형 열교환기 온도센서(50)(51)는 물유로(8)(9)의 온도를 감지하게 설치될 수 있다.
판형 열교환기 온도센서(50)(51)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우 판형 열교환기(10)(11) 각각에 설치될 수 있다.
판형 열교환기 온도센서(50)(51)는 제 1 판형 열교환기(10)의 제 1 물유로(8) 온도를 감지하는 제 1 판형 열교환기 온도센서(50)와, 제 2 판형 열교환기(11)의 제 2 물유로(9) 온도를 감지하는 제 2 판형 열교환기 온도센서(51)를 포함할 수 있다.
출수유로 온도센서(52)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우 공통 출수유로(16c)에 설치될 수 있다.
공기조화기는 물 수요처의 부하에 따라 압축기(2)를 제어할 수 있는 제어부(54)를 포함할 수 있다.
오일회수밸브(42)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도와 출수유로(16)의 온도에 따라 제어될 수 있다.
제어부(54)는 판형 열교환기 온도센서(50)(51)의 감지 결과와 출수유로 온도센서(52)의 감지 결과에 따라 오일회수밸브(42)를 온,오프 제어할 수 있다.
오일회수밸브(42)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높으면 설정시간 동안 온될 수 있다.
오일회수밸브(42)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우 복수개의 판형 열교환기(10)(11) 중 적어도 하나(10)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높으면 설정시간 동안 온될 수 있다.
오일회수밸브(42)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높지 않으면 오프될 수 있다.
오일회수밸브(42)는 판형 열교환기(10)(11)가 복수개 설치될 경우 복수개의 판형 열교환기(10)(11) 중 적어도 하나(10)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높지 않으면 오프될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 판형 열교환기의 분해 사시도이다.
판형 열교환기(10)(11)는 냉매유로(6)(7)와 물유로(8)(9)가 전열 플레이트(60)를 사이에 두고 형성될 수 있다. 판형 열교환기(10)(11)는 전열 플레이트(60)가 복수개 배치될 수 있고, 냉매유로(6)(7)와 물유로(8)(9)는 전열 플레이트(60)를 사이에 두고 교대로 형성될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)에는 냉매 유입구(61)와 냉매 유출구(62)와 물 유입구(63)와 물 유출구(64)가 형성될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 하부에 냉매 유입구(61)와 물 유출구(64)가 이격되게 형성될 수 있고, 상부에 냉매 유출구(62)와 물 유입구(63)가 이격되게 형성될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 냉매 유입구(61)와 냉매 유출구(62)와 물 유입구(63)와 물 유출구(64)가 형성된 프론트 커버(66)와, 프론트 커버(66)와 이격되고 판형 열교환기(10)(11)의 배면 외관을 형성하는 백 커버(68)를 포함할 수 있다.
복수개의 전열 플레이트(60)는 프론트 커버(66)와 백 커버(68) 사이에 배치될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 복수개의 전열 플레이트(60) 중 최전방측 전열 플레이트와 프론트 커버(66) 사이에 배치된 시일 플레이트(70)를 포함할 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 냉매 유입구(61)가 판형 열교환기(10)(11)의 하부에 위치되고, 냉매 유출구(62)가 판형 열교환기(10)(11)의 상부에 위치되므로, 냉매가 판형 열교환기(10)(11)의 냉매유로(6)(7) 하부에서 냉매유로(6)(7) 상부로 유동되면서 물과 열교환될 수 있다.
판형 열교환기(10)(11)는 물 유입구(63)가 판형 열교환기(10)(11)의 상부에 위치되고, 물 유출구(64)가 판형 열교환기(10)(11)의 하부에 위치되므로, 물이 판형 열교환기(10)(11)의 물유로(8)(9) 상부에서 물유로(8)(9) 하부로 유동되면서 냉매와 열교환될 수 있다.
오일회수유로(40)는 판형 열교환기(10)(11) 중 냉매 유입구(61)의 반대편에 연결될 수 있고, 오일회수유로(40)는 백 커버(68)를 관통하여 냉매유로(6)(7)에 연통될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예가 도시된 순서도이다.
본 실시예의 공기조화기 운전 방법은, 압축기 구동단계(S1)와, 온도 감지단계(S2)와, 오일회수밸브 온단계(S3)(S4)와 오일회수밸브 오프단계(S5)를 포함할 수 있다.
압축기 구동단계(S1)는 압축기(2)를 구동시키는 단계이다.
압축기(2)는 물 수요처에 냉방 부하가 존재할 경우 구동될 수 있다.
공기조화기는 물 수요처의 물 온도가 물 수요처의 설정온도 범위 이하로 내려가거나 출수유로(16)의 물 온도가 설정온도 범위 이하로 내려갈 때 냉방 부하가 발생될 수 있고, 상기와 같은 냉방 부하가 발생되면 압축기(2)는 구동될 수 있다. 그리고, 운전 절환밸브(30)는 냉방 운전 모드로 제어될 수 있다.
압축기(2)의 구동시, 물 펌프는 구동될 수 있고, 물 수요처의 물은 입수유로(14)와 판형 열교환기(10)(11)의 물유로(8)(9)와 출수유로(16)와 물 수요처를 순환
압축기(2)의 구동시 압축기(2)에서는 냉매가 토출되고, 냉매는 열교환기(4)를 통과하면서 응축되고, 팽창기구(12)를 통과하면서 팽창된다. 팽창기구(12)에서 팽창된 냉매는 판형 열교환기(10)(11)의 냉매유로(6)(7)로 유입되고, 물 유로(8)(9)의 물과 열교환되면서 증발된다. 판형 열교환기(10)(11)의 냉매유로(6)(7)에서는 냉매와 오일이 유출되고, 냉매와 오일은 압축기(2)로 회수된다.
한편, 압축기(2)의 구동시, 물 펌프는 구동될 수 있고, 물 수요처의 물은 입수유로(14)와 판형 열교환기(10)(11)의 물유로(8)(9)와 출수유로(16)와 물 수요처를 순환하면서 물 수요처를 냉각시킬 수 있다.
온도 감지단계(S2)는 압축기 구동단계(S1) 후 판형 열교환기(10)(11)의 온도와 출수유로(16)의 온도를 감지한다.
판형 열교환기 온도센서(50)(51)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도를 감지하여 제어부(54)로 출력하고, 출수유로 온도센서(52)는 출수유로(16)의 온도를 감지하여 제어부(54)로 출력한다.
공기조화기 운전 방법은 온도 감지 단계(S2)에서 감지된 판형 열교환기(10)(11)의 온도가 출수유로(16)의 온도에 의해 오일회수밸브 온단계(S3)(S4)와 오일회수밸브 오프단계(S5)를 선택적으로 실시할 수 있다.
오일회수밸브 온단계(S3)(S4)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높으면 판형 열교환기(10)(11)의 오일을 압축기로 회수시키는 오일회수밸브(42)를 설정시간 동안 온 시킬 수 있다.
설정온도(C℃)는 판형 열교환기(10)(11)의 냉매유로(6)(7)에 오일이 과다한지를 판단하기 위해 설정한 온도이다.
설정시간은 판형 열교환기(10)(11) 내의 오일량을 적정 범위 이내로 조절하기 위해 설정한 시간이다. 설정시간은 너무 길게 설정할 경우 판형 열교환기(10)(11) 내의 냉매 중 판형 열교환기(10)(11)에서 증발되지 않고 판형 열교환기(10)(11)를 바이패스하는 냉매량이 과다될 수 있고, 너무 짧게 설정할 경우 판형 열교환기(10)(11) 내의 잔여 오일이 많게 된다.
공기조화기는 제 1 판형 열교환기(10)와 제 2 판형 열교환기(11) 중 제 1 판형 열교환기(10)에 오일이 과다할 경우, 제 1 판형 열교환기 온도센서(50)에서 감지된 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높을 수 있고, 이때, 오일회수밸브(42)가 온 될 수 있다.
공기조화기는 제 1 판형 열교환기(10)와 제 2 판형 열교환기(11) 중 제 2 판형 열교환기(11)에 오일이 과다할 경우, 제 2 판형 열교환기 온도센서(51)에서 감지된 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높을 수 있고, 이때, 오일회수밸브(42)가 온 될 수 있다.
오일회수밸브(42)의 온시, 오일회수유로(40)는 개방되고, 판형 열교환기(10)(11)의 냉매유로(6)(7)에 있던 오일은 오일회수유로(40)와 오일회수밸브(42)를 통해 압축기(2)로 회수된다.
상기와 같이 판형 열교환기(10)(11)의 오일이 설정시간 동안 압축기(2)로 회수되면, 판형 열교환기(10)(11) 내의 오일은 감소되고, 냉매와 물의 열교환이 증대되면서 효율적인 열교환이 가능해진다.
오일회수밸브 오프단계(S5)는 판형 열교환기(10)(11)의 온도(A℃)가 출수유로(16)의 온도(B℃) 보다 설정온도(C℃) 높지 않으면, 오일회수밸브(42)를 오프시킬 수 있다.
2: 압축기 4: 열교환기
6: 냉매유로 8: 물 유로
10,11: 판형 열교환기 12: 팽창기구
14: 입수유로 16: 출수유로
40: 오일회수유로 42: 오일회수밸브
50,51: 판형 열교환기 온도센서 52: 출수유로 온도센서

Claims (7)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와;
    냉매가 유체와 열교환되어 응축되거나 증발되는 열교환기와;
    냉매가 통과하는 냉매유로와 물이 통과하는 물유로가 형성되어 상기 냉매유로의 냉매가 상기 물유로의 물과 열교환되어 증발되거나 응축되는 판형 열교환기와;
    상기 열교환기와 판형 열교환기 사이에서 냉매를 팽창시키는 팽창기구와;
    상기 물 유로로 물이 입수되는 입수유로와;
    상기 물 유로의 물이 출수되는 출수유로와;
    상기 냉매유로의 오일이 상기 압축기로 회수되게 연결되는 오일회수유로와;
    상기 오일회수유로에 설치된 오일회수밸브와;
    상기 판형 열교환기의 온도를 감지하는 판형 열교환기 온도센서와;
    상기 출수유로의 온도를 감지하는출수유로 온도센서를 포함하고,
    상기 오일회수밸브는 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 설정시간 동안 온되는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일회수밸브는 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높지 않으면 오프되는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는 하부에 냉매 유입구와 물 유출구가 형성되고, 상부에 냉매 유출구와 물 유입구가 형성되며,
    상기 오일회수유로는 상기 판형 열교환기 중 냉매 유입구의 반대편에 연결되는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는 복수개 설치되고,
    상기 판형 열교환기 온도센서는 상기 판형 열교환기 각각에 설치되며,
    상기 오일회수밸브는 복수개의 판형 열교환기 중 적어도 하나의 온도가 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 설정시간 동안 온되는 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 판형 열교환기 온도센서는 상기 물 유로의 온도를 감지하게 설치된 공기조화기.
  6. 압축기를 구동시키는 압축기 구동단계와;
    상기 압축기 구동단계 후 냉매와 물을 열교환시키는 판형 열교환기의 온도와 상기 판형 열교환기에서 출수된 물이 통과하는 출수유로의 온도를 감지하는 온도 감지단계와;
    상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높으면 상기 판형 열교환기의 오일을 상기 압축기로 회수시키는 오일회수밸브를 설정시간 동안 온 시키는 오일회수밸브 온 단계를 포함하는 공기조화기의 운전방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기조화기의 운전방법은 상기 판형 열교환기의 온도가 상기 출수유로의 온도 보다 설정온도 높지 않으면, 상기 오일회수밸브를 오프시키는 오일회수밸브 오프단계를 더 포함하는 공기조화기의 운전방법.
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