KR20100064836A - 공기조화기 및 그 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법은 실외 온도가 가장 높았던 시간대를 저장하는 저장 단계와; 상기 저장 단계 이후에 오일 회수 조건이 되면, 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계와; 상기 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면, 오일 회수 운전을 실시하는 오일 회수 운전 단계를 포함하여, 야간 시간 계산의 신뢰성이 높고, 야간에 오일 회수 운전이 실시될 때 발생되는 소음을 방지할 수 있고, 이후에 연기되었던 오일 회수 운전이 실시되어, 압축기의 소손을 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 이점이 있다.

공기조화기, 실외 온도 센서, 오일 회수 운전, 일반 운전, 시간 범위

Description

공기조화기 및 그 운전 방법{Air conditioner }

본 발명은 공기조화기 및 그 운전 방법에 관한 것으로서, 특히 야간 시간에 오일 회수 운전의 조건이 발생되면 오일 회수 운전을 야간 시간 동안 연기하는 공기조화기 및 그 운전 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 기기이다.

상기 공기조화기는 압축기를 기계적인 마찰로부터 보호하기 위해 오일을 통한 윤활이 이루어지도록 하고, 압축기 내의 오일은 압축기에서 토출되는 냉매와 함께 냉동사이클을 순환한다.

한편, 이러한 오일은 냉동사이클의 응축기,증발기 및 배관에 쌓일 경우 능력 저하를 가져오고, 압축기로의 복귀가 원활하지 않을 경우 압축기의 내의 오일양이 부족하여 압축기의 손상을 야기하게 된다.

상기와 같은 공기조화기는 압축기의 손상을 방지하기 위해 응축기,증발기 및 배관에 쌓인 오일을 압축기로 회수하는 오일 회수 운전을 실시한다.

공개특허공보 10-2005-0011135호에는 압축기의 운전 적산 시간이 제 1 설정시간을 넘게 되면 제 2 설정시간동안 압축기의 능력이 최대가 되도록 압축기를 구동시킴과 아울러 모든 실내기의 전자 팽장밸브를 최대 개도각으로 개방시켜 오일을 압축기로 회수시키는 멀티형 공기조화기의 오일 회수 운전 방법이 개시되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는, 일정 시간 간격으로 오일 회수 운전이 실시되게 되고, 오일 회수 중 실내기를 통과하는 냉매량이 과다하여 소음이 발생되게 되는데, 오일 회수는 운전인 실내기와 정지중인 실내기 모두에서 진행되므로, 야간의 취침 중 운전인 실내기 뿐만 아니라 정지중인 실내기 모두에서 냉매 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 야간 시간에 오일 회수 운전이 실시되지 않는 공기조화기 및 그 운전 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 야간 시간 판단의 신뢰성이 높은 공기조화기 및 그 운전 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법은, 실외 온도가 가장 높았던 시간대를 저장하는 저장 단계와; 상기 저장 단계 이후에 오일 회수 조건이 되면, 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계와; 상기 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면, 오일 회수 운전을 실시하는 오일 회수 운전 단계를 포함한다.

상기 실외 온도는 상기 공기조화기에 설치된 실외 온도 센서에서 감지되는 온도이다.

본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법은, 오일 회수 조건시, 야간 시간이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계와; 상기 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 야간 시간을 넘으면, 연기되었던 오일 회수 운전을 실시하는 오일 회수 운전 단계를 포함한다.

상기 일반 운전은 상기 공기조화기의 조작부에 따른 운전이다.

본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기와; 냉매를 증발시키거나 응축시키는 실내 열교환기와; 냉매를 응축시키거나 증발시키는 실외 열교환기와; 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기 사이에서 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구와; 실외 온도를 측정하는 실외 온도 센서와; 상기 실외 온도 센서에서 측정된 온도가 가장 높았던 시간대가 저장되는 저장부와; 오일 회수 조건시, 상기 저장부에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기 하여 일반 운전을 실시하고, 상기 저장부에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면 연기되었던 오일 회수 운전을 실시하는 제어부를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 실외기의 공기 온도 센서를 이용하여 야간 시간을 계산하므로, 정전 등과 상관없이 야간 시간 계산의 신뢰성이 높고, 야간시간에 오일 회수 조건이 발생되더라도 오일 회수 운전을 실시하지 않고 연기하므로, 야간에 오일 회수 운전이 실시될 때 발생되는 소음을 방지할 수 있고, 비야간 시간이 되면 연기되었던 오일 회수 운전이 실시되어, 압축기의 소손을 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외기 개략 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 실내기(1∼8)와, 복수개의 실내기(1∼8)와 연결된 실외기(9)(10)를 포함하는 멀티형 공기조화기로서, 냉방과 난방이 선택적으로 실시되는 히트 펌프형 멀티형 공기조화기로 이루어진다.

복수개의 실내기(1∼8)와 실외기(9)(10)는 액 냉매가 통과하는 액관(15)과 가스 냉매가 통과하는 가스관(16)이 병렬로 연결된다.

복수개의 실내기(1∼8) 각각은 냉매가 실내 공기와 열교환되면서 증발되거나 응축되어 실내 공기를 냉각하거나 가열하는 실내 열교환기(11)와, 실내기(1∼8) 내부로 실내 공기를 흡입하여 실내 열교환기(11)와 열교환되게 한 후 실내기(1∼8) 외부로 토출시키는 실내 팬(12)과, 실내 열교환기(11)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구(13)를 포함한다.

실내 팽창기구(13)는 냉매의 팽창을 조절할 수 있는 LEV나 EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어진다.

도 1 및 도 2에 도시된 실외기(10)는, 압축부(20)와, 실외 열교환기(40)와, 실외 팬(44)과, 실외 팽창기구(50)와, 냉/난방 절환 밸브(60)를 포함한다.

압축부(20)는 냉매를 압축하는 압축기를 적어도 하나 포함하고, 이하 복수개의 압축기(22)(24)(26)를 포함하는 것으로 설명한다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 어느 하나가 인버터 압축기 등의 용량 가변형 압축기(22)로 이루어지고, 나머지들이 정속 압축기(24)(26)로 이루어진다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 냉매가 압축기(22)(24)(26)로 흡입되는 흡입 유로와 압축기(22)(24)(26)에서 냉매가 토출되는 토출 유로 각각이 병렬로 연결된다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 흡입 유로가 냉/난방 절환 밸브(60)에 연결되고, 흡입 유로에 어큐물레이터(30)가 설치된다.

어큐물레이터(30)는 압축기(22)(24)(26)와 연결되어 액냉매가 축적되고 기상 냉매가 상기 압축기로 흡입되게 하는 일종의 기액분리기로서, 흡입 유로 중 공통 유로에 설치될 경우 하나의 어큐물레이터가 공용으로 사용될 수 있고, 이하 흡입 유로 중 공통 유로에 설치된 공용 어큐물레이터인 것으로 설명한다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 흡입 유로가 압축기(22)(24)(26)에 연결되어 압축기(22)(24)(26)로 냉매가 흡입되는 압축기 흡입관(31)과, 압축기 흡입관(31)에 연결된 어큐물레이터(30)와, 어큐물레이터(30)와 냉/난방 절환 밸브(60)에 연결되어 어큐물레이터(30)로 냉매가 흡입되는 어큐물레이터 흡입관(32)을 포함한다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 토출 유로가 냉/난방 절환 밸브(60)에 연결되고, 토출 유로에 오일분리기(34)(36)(38) 및 체크 밸브(35)(37)(39)가 설치된다.

오일분리기(34)(36)(38)에는 오일 분리기(34)(36)(38)에서 냉매와 분리된 오일을 압축기(22)(24)(26)의 흡입 유로 중 어큐물레이터(30)와 압축기 흡입관(31) 중 하나로 회수시키는 오일 회수 유로(34a)(36a)(38a)가 연결된다.

복수개의 압축기(22)(24)(26)는 토출 유로가 압축기(22)(24)(26)에 연결되어 압축기(22)(24)(26)에서 냉매가 토출되는 압축기 토출관과, 압축기 토출관에 연결된 오일분리기(34)(36)(38)와, 오일분리기와 체크 밸브(35)(37)(39)에 연결된 오일분리기-체크밸브 연결관과, 체크밸브(35)(37)(39)와, 체크밸브(35)(37)(39)와 냉/난방 절환밸브(60)를 연결하는 체크밸브-냉난방 절환밸브 연결관을 포함한다.

실외 열교환기(40)는 냉매를 응축시키거나 증발시키는 것으로서, 냉방 운전시 응축기로 작용하고, 난방 운전과 제상시 증발기로 작용하는 것으로서, 냉매가 유동되는 냉매 유로(42)가 형성된다.

실외 열교환기(40)는 냉매가 실외 공기와 열교환되는 것도 가능하고, 물과 열교환되는 것도 가능하며, 실외 공기와 열교환될 경우 그 주변에 실외 공기를 실외 열교환기(40)로 유동시키는 실외 팬(44)이 설치되며, 물과 열교환될 경우, 실외 열교환기(40)로 물을 공급하는 냉각탑과 펌프 등의 물 공급장치가 연결된다.

실외 팽창기구(50)는 실외 열교환기(40)를 통과한 냉매가 유동할 때는 냉매를 팽창되지 않고, 실외 열교환기(40)를 향해 냉매가 유동할 때는 냉매를 팽창시키는 것으로서, 실외 열교환기(40)의 냉매 유로(42)와 실내 팽창기구(13) 사이에 위치되게 설치된 실외 팽창밸브(52)로 구성되거나, 실외 열교환기(40)의 냉매 유로(42)와 실내 팽창기구(13) 사이에 병렬로 연결된 실외 팽창밸브(52)와 체크 밸브(54)로 이루어진다.

냉/난방 절환밸브(60)는 냉방 운전시 압축기(22)(24)(26)에서 압축된 냉매가 실외 열교환기(40)로 유동되게 함과 아울러 실내 열교환기(11)를 통과한 냉매가 압축기(22)(24)(26)를 향해 유동되게 하고, 난방 운전시 압축기(22)(24)(26)에서 압축된 냉매가 실내 열교환기(11)로 유동되게 함과 아울러 실외 열교환기(40)를 통과한 냉매가 압축기(22)(24)(26)를 향해 유동되게 하는 것으로서, 압축부(20)와, 실외 열교환기(40)와, 실내 열교환기(11)와 연결된다.

냉/난방 절환밸브(60)는 압축부(20)의 어큐물레이터(20)와 어큐물레이터 흡입관(32)으로 연결되고, 압축부(20)의 체크밸브(35)(37)(39)와 체크밸브-냉난방 절환밸브 연결관으로 연결되며, 실외 열교환기(40)와 냉/난방 절환밸브-실외 열교환 기 연결관으로 연결되고, 실내 열교환기(11)와 가스관(16)으로 연결된다.

한편, 본 실시예에 따른 공기조화기는 오일 회수 운전의 조건을 감지하기 위해 압축기(22)(24)(26)의 운전 적산 시간을 설정시간과 비교하여 운전 적산 시간이 설정시간이 되면 오일 회수 운전의 조건으로 판단하고, 그렇지 않으면 오일 회수 운전의 조건이 아닌 것으로 판단하는 것도 가능하고, 압축부(20) 특히 압축기(22)(24)(26)나 어큐물레이터 흡입관(32)의 오일량을 오일 농도 센서가 직접 측정하여 오일 농도 센서에서 감지된 오일이 설정치 미만이면, 오일 회수 운전의 조건으로 판단하고, 그렇지 않으면 오일 회수 운전의 조건이 아닌 것으로 판단하는 것도 가능하며, 상기와 같은 운전 적산 시간이나 오일량 검출 이외에 다양한 조건으로 오일 회수 운전의 실시 여부를 판단하는 것도 가능함은 물론이다.

이하, 압축기의 운전 적산 시간과 설정시간의 비교에 따라 오일 회수 운전의 조건인지 아닌지를 판단하는 것으로 설명하다.

본 실시예에 따른 공기조화기는 도 3에 도시된 바와 같이, 실외 온도를 감지하는 실외 온도 센서(70)와; 실외 온도 센서(70)에서 감지된 온도가 가장 높았던 시간대가 저장되는 저장부(80)와; 오일 회수 조건시, 현재의 시간이 저장부(80)에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기하여 일반 운전을 실시하고, 이후 저장부(80)에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면 연기되었던 오일 회수 운전을 실시하는 제어부(90)를 더 포함한다.

실외 온도 센서(70)는 야간 시간과 대비되는 한 낮의 시간대와 야간 시간의 판단을 위해 실외 온도를 감지하는 것으로서, 실외기(O)의 내부 특히 실외 공기가 실외 열교환기(40)에 의해 열교환되기 이전의 위치에 설치되거나 실외기(O) 외관에 외부로 노출되게 설치된다.

저장부(80)는 압축기(22)(24)(26)의 운전 적산 시간과 실외 온도 센서(70)에서 감지된 온도가 가장 높았던 시간대 등이 저장된다.

제어부(90)는 실외 온도 센서(70)와 리드 와이어로 연결되어, 실외 온도 센서(70)에서 감지된 온도 중 가장 높은 온도의 시간대를 선택하고, 선택된 시간대를 저장부(80)로 저장한다.

제어부(90)는 저장부(80)에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 야간 시간으로 결정하는 것으로서, 오일 회수 운전의 조건이 발생되었을 때, 현재 시간이 야간 시간이면 오일 회수 운전을 야간 시간 이후로 연기하고 오일 회수 운전의 조건이 발생할 당시의 운전인 일반 운전을 실시하고, 이후 야간 시간이 지나고 나면, 연기되었던 오일 회수 운전을 실시한다.

여기서, 설정 시간은 한 낮의 시간과 대비되는 야간 시간을 계산하기 위해 설정된 시간으로서, 통상적으로 한 낮에서 대략 8시간 이후이면, 야간 시간이 시작되므로, 오차 범위를 고려하여 대략 8 시간 정도로 설정되는 것이 바람직하다.

그리고, 시간 범위는 야간 시간의 범위로서, 대략 저장부(80)에 저장된 시간대로부터 8 시간에서 17 시간 사이의 범위가 설정되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예가 도시된 순서도이 다.

본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예는, 크게 저장 단계(S1)(S2)(S3)와; 오일 회수 운전 연기 단계(S4)(S5)(S6)(S7)와, 오일 회수 운전 단계(S8)를 포함한다.

저장 단계(S1)(S2)(S3)는 실외 온도가 가장 높았던 시간대를 저장하는 단계로서, 공기조화기의 운전 도중에 실외 온도 센서(70)는 실외 온도를 감지하여 제어부(90)로 출력한다.(S1)(S2)

제어부(90)는 감지된 실외 온도를 그때의 시각과 함께 저장부(80)에 저장하고, 제어부(90)는 가장 높은 온도가 감지된 시각의 시간대(예를 들면, 12시)를 저장부(80)에 저장한다.(S3)

제어부(90)는 공기조화기의 운전을 계속하면서 오일 회수 운전의 조건이 발생되는지를 확인한다. 예를 들면, 압축기(22)(24)(26)의 운전 적산 시간을 저장부(80)에 저장하면서 운전 적산 시간이 오일 회수 설정시간에 이르면 오일 회수 운전의 조건에 이른 것으로 판단한다.(S4)

제어부(90)는 오일 회수 운전의 조건에 이른 것으로 판단되면, 그 때의 시각에 따라 오일 회수 운전 연기 단계(S5)(S6)(S7)를 실시하거나, 오일 회수 운전 단계(S8)를 실시한다.

오일 회수 운전 연기 단계(S5)(S6)(S7)는 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 현재 시각이 야간 시간이므로, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시한다.

여기서, 일반 운전은 공기조화기의 조작부에 따른 운전으로서, 야간 시간에 공기조화기의 조작부를 통해 운전이 바뀌지 않는 한 오일 회수 운전의 조건이 발생되었을 때 계속 중이던 운전이다.

제어부(90)는 상기와 같은 오일 회수 운전의 연기와 일반 운전을 계속하다가 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위즉, 야간 시간을 넘으면, 오일 회수 운전 단계(S8)을 실시한다.

즉, 제어부(90)는 오일 회수 운전 단계(S8)(S9)시 냉/난방 절환밸브(60)를 냉방 모드로 운전시키고, 압축기(22)(24)(24)를 모두 구동시키되 압축기(22)(24)(26) 중 용량 가변 압축기(22)를 최대 주파수로 구동하고, 모든 실내기(1∼8)의 실내 팽창기구(11)를 최대 개도로 개방한다.

상기와 같은 오일 회수 운전 단계시, 압축기(22)(24)(26)에서 토출되는 냉매량은 통상적인 운전의 경우 보다 많고, 냉매의 유속은 빠르게 되며, 실외 열교환기(40)와 액관(15)과 실내 열교환기(40)와 가스관(16) 등에 잔류하던 오일은 냉매와 함께 압축기(22)(24)(26)로 회수된다.

즉, 압축기(22)(24)(26) 내부의 오일량은 증대되고, 압축기(22)(24)(26)의 신뢰성은 향상된다.

한편, 제어부(90)는 상기와 같은 오일 회수 운전을 오일 회수 설정시간 동안 실시한 후, 오일 회수 운전 이전의 운전을 재개하는 운전 재개 단계(S9)를 실시한다.

한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 공기조화기가 현재 시각을 계산하는 타이머를 더 포함하고, 오일 회수 운전의 조건 발생시 현재 시간이 야간 시간이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계를 실시하고, 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 야간 시간을 넘으면, 오일 회수 운전을 실시하는 것도 가능하고, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외기 개략 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예가 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11: 실내 팽창기구 13: 실내 열교환기

22,24,26: 압축기 40: 실외 열교환기

70: 실외 온도 센서 80: 저장부

90: 제어부

Claims (5)

1. 실외 온도가 가장 높았던 시간대를 저장하는 저장 단계와;

   상기 저장 단계 이후의 오일 회수 운전 조건시, 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계와;

   상기 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 상기 저장 단계에서 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면, 오일 회수 운전을 실시하는 오일 회수 운전 단계를 포함하는 공기조화기의 운전 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외 온도는 상기 공기조화기에 설치된 실외 온도 센서에서 감지되는 온도인 공기조화기의 운전 방법.
3. 오일 회수 조건시, 야간 시간이면, 오일 회수 운전을 연기하고 일반 운전을 실시하는 오일 회수 운전 연기 단계와;

   상기 오일 회수 운전 연기 단계 이후에 야간 시간을 넘으면, 연기되었던 오일 회수 운전을 실시하는 오일 회수 운전 단계를 포함하는 공기조화기의 운전 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 일반 운전은 상기 공기조화기의 조작부에 따른 운전인 공기조화기의 운전 방법.
5. 냉매를 압축하는 압축기와;

   냉매를 증발시키거나 응축시키는 실내 열교환기와;

   냉매를 응축시키거나 증발시키는 실외 열교환기와;

   상기 실내 열교환기와 실외 열교환기 사이에서 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구와;

   실외 온도를 측정하는 실외 온도 센서와;

   상기 실외 온도 센서에서 측정된 온도가 가장 높았던 시간대가 저장되는 저장부와;

   오일 회수 조건시, 상기 저장부에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위이면, 오일 회수 운전을 연기하여 일반 운전을 실시하고, 상기 저장부에 저장된 시간대로부터 설정 시간 경과된 시간 범위를 넘으면 연기되었던 오일 회수 운전을 실시하는 제어부를 포함하는 공기조화기.

Images