KR0184653B1 - 다단 압축기의 용량 제어 방법 - Google Patents

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스티븐 이. 리바이스
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Abstract

본 발명은 작동이 다단계 또는 일단계로 이루어질 수 있는, 다수의 뱅크를 갖는 양병위 압축기에 관한 것이다. 일단계 작동은 단일 뱅크 또는 병렬로된 다수의 뱅크로 수행될 수 있다. 작동 모드의 전환은 검출된 입력에 응답하는 마이크로프로세서의 제어를 받는다. 대기 온도 또는 섭씨 38도 이상의 응축기 유입 공기 온도하의 강하중, 흡입 조절이 사용되어 흡입 압력을 제한하여 2단계 작동으로의 전환 및 절약 장치의 사용을 허용한다.

Description

다단 압축기의 용량 제어 방법
제1도는 본 발명에 의해 작동되는 압축기의 복합 냉각 작동 영역의 그래프.
제2도는 흡입 조절을 채용한 본 발명의 압축기를 채용한 냉동 시스템의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압축기 22 : 크랭크 케이스
24 : 흡입 라인 26 : 토출 라인
32 : 3방향 밸브 50 : 마이크로프로세서
60 : 증발기 61 : 팽창 장치
62 : 응축기 70 : 절약 장치
112 : 제1 및 제2뱅크(제1단계 뱅크)
114 : 제3뱅크(제2단계 뱅크)
냉동 운송은 아이스크림의 경우에는 -29℃(-20℉), 몇몇 냉동 식품의 경우에는 -17℃(0℉), 꽃과 신선한 과일과 채소의 경우에는 4.5℃(40℉)의 온도를 필요로 하는 부하를 갖는다. 트레일러는 상이한 온도 요구 조건을 갖는 부하를 갖는 하나 이상의 격실을 가질 수도 있다. 또한 접하는 주위 온도는 -29℃(-20℉) 이하로부터 43℃(110℉) 이상의 범위일 수 있다. 주위 온도가 38℃(100℉) 이상 및/또는 응축기 입구 공기 온도가 49℃(120℉) 이상일 때 냉각 공간의 온도 강하(pulldown)에 문제가 발생한다. 이는 주로 유니트가 마주칠 수 있는 극한 조건에서 효율적으로 작동하도록 통상적으로 설계되지 않기 때문이다. 통상적으로 높은 주위온도에서 냉각 공간의 온도를 강하하도록 작동해야할 때 유니트는 격실의 온도를 설정 온도까지 강하시킬 수 없거나 안전상의 이유로 정지된다. 온도 강하는 구역온도가 설정 온도보다 2.8℃(5℉)이상 높을 때 취해진다. 한번의 운송에서 접할 수 있는 광범위한 주위 온도와 부하 온도 요구 조건 때문에 냉동 용량 요구 조건은 광범위해질 수 있다. 함께 양도된 미국 특허 제4,938,029호, 제4,986,084호 및 제5,062,274호에는 부하 요구 조건에 대응하는 용량 감축 작동이 기재되어 있고, 미국 특허 제5,016,447호에는 단계간 냉각이 행해지는 2단 압축기가 기재되어 있다. 다단 압축이 행해지는 왕복 냉동 압축기에서, 중간 압력 가스는 크랭크 케이스 섬프(sump)를 통해 유동될 수 있다. 이러한 저온 적용을 위한 접근 방식은 효율을 증가시키는데 아주 유용하나, 중간 온도 적용 및 고온 적용에서는 여러 가지 복잡한 문제가 있다. 높은 크랭크 케이스 압력은 오일의 유효 점성의 저하, 드러스트 와셔(thrust washer) 부하의 증가 및 베어링 부하의 증가를 야기한다.
본 명세서에 참고로 포함된, 1994년 11월 14일 출원된 미국 특허 제5,577,390호에는 저온 작동중에 다단으로 작동될 수 있고, 중간 온도 작동 및 고온 작동에서는 1단 또는 복수개의 병렬 1단으로 작동될 수 있는 복수개의 실린더의 뱅크(bank)를 갖는 압축기가 기재되어 있다. 1단 작동과 다단 작동 사이의 절환은 감지된 단계간 압력 또는 크랭크 케이스 섬프 압력에 대응하여 마이크로프로세서의 제어하에 행해진다. 다단 작동은 절약 장치(economizer)의 사용을 통해 증가된 용량을 제공한다. 용량 감축 작동은 제1단계 뱅크를 흡입측으로 바이패스함에 의해 또는 제1단계 뱅크에서 흡입 차단(cutoff)을 채용함으로써 이루어질 수 있다.
높은 주위 온도에서 격실의 온도 강하를 용이하게 하기 위해서, 추가 용량을 위해 절약 장치를 사용한 2단 모드의 압축기의 작동이 요구된다. 그러나 특허 출원 제08/338,076호에 따른 작동시에는 높은 섬프(중간 단계) 압력의 제한 요인이 있다. 높은 중간 단계 압력을 피하면서 절약 장치 작동의 장점을 실현하기 위해 압축기로 유입하는 흡입 가스는 교축되거나 조절되어(modulated), 압축기에서 흡입 압력을 인위적으로 낮추고 중간 단계 압력을 효과적으로 낮춘다. 1단 작동에 대한 이러한 작동 모드의 장점은 증가된 용량과 낮은 동력 인출(power draw)이며, 따라서 안전상의 이유로 인한 정지없이 높은 주위 온도에서의 온도 강하를 용이하게 한다.
본 발명의 목적은 높은 주위 온도에서의 온도 강하중에 압축기로 유입하는 흡입 압력을 제한하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중간 단계에서의 압력의 제한으로 인해 현재 허용되는 것보다 더 높은 증발 온도에서 압축기가 2단 작동으로 절환할 수 있도록 하기 위해 흡입 조절(suction modulation)을 이용하는 것이다.
기본적으로, 1단 모드 또는 2단 모드로 작동할 수 있는 압축기에서, 높은 주위 온도에서의 온도 강하는 압축기로의 흡입 조절에 의해 흡입 압력과 냉매 유동을 저하시킴으로써 성취되고, 1단 작동으로부터 2단 작동으로의 절환에 이어 추가 시스템 용량을 제공하기 위한 절약 장치 작동이 이어진다.
본 발명에 따르면, 압축기 수단과, 응축기 수단과, 상기 압축기 수단에 연결된 절약 장치 수단과, 팽창 수단과, 증발기 수단을 연이어 포함하는 폐쇄 회로를 포함하고 구역을 냉각하기 위한 마이크로프로세서 제어하의 냉동 수단에서, 압축기 수단이 3개의 뱅크와, 크랭크 케이스와, 증발기에 연결된 흡입 라인과, 3개의 뱅크로의 질량 유동을 제어하는 수단과, 응축기에 연결된 토출 라인을 갖는, 높은 주위 온도에서의 온도 강하 작동중에 냉동 수단을 작동시키기 위한 방법에 있어서, 흡입 라인으로부터 제1 및 제2 뱅크들로 가스를 공급하는 단계와; 크랭크 케이스로부터 3개의 뱅크들 중 제3 뱅크(114)에 가스를 공급하는 단계와; 압축된 가스를 제3 뱅크로부터 토출 라인으로 전달하는 단계와; 제1 및 제2 뱅크들을 크랭크 케이스 또는 토출 라인 중 어느 하나에 선택적으로 연결함으로써 상기 제1 및 제2 뱅크들이 크랭크 케이스에 연결될 때는 제1 및 제2 뱅크들이 제1 단계 뱅크로서 작동하고 제3 뱅크는 제2 단계 뱅크로서 작동하며, 제1 및 제2 뱅크들이 토출 라인에 연결될 때에는 제1 및 제2 뱅크들이 1단으로 작동하고 제3 뱅크도 제1 및 제2 뱅크들과 병렬관계로 1단으로 작동하는 단계와; 주위 온도 및 응축기 유입 공기 온도중 적어도 하나를 감지하는 단계와; 구역 온도를 감지하는 단계와; 구역 설정 온도를 감지하는 단계와; 구역 온도 및 구역 설정 온도를 비교하여, 감지된 주위 온도 또는 응축기 유입 공기 온도가 38℃(100℉) 정도이거나 그 이상이고, 감지된 구역 온도가 구역 설정 온도를 2.8℃(5℉) 또는 그 이상 초과하고, 제1, 제2 및 제3 뱅크들이 1단 작동 상태일 경우에, 크랭크 케이스 압력을 감소시키기 위해 상기 제1 및 제2 뱅크의 용량을 감소시키는 단계와, 1단 작동으로부터 2단 작동으로 절환하는 단계와, 절약장치를 작동시켜 용량을 증가시키고 온도 강하 작동을 가속화시키는 단계를 연이어 수행하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
제1도에서, A-B-C-D-E-F-A는 복합 냉각 장치 구성에서 R-22를 사용하는 압축기의, 포화 토출 온도 대 포화 흡입 온도 그래프 상의 작동 영역을 나타낸다. 선 B-E는 1단 작동과 2단 작동 사이의 경계를 나타낸다. 경계는 드러스트 와셔 및 베어링 부하뿐만 아니라 오일의 점성에 의해 제한되는 섬프 또는 단계간 압력에 기초하여 설정된다. 특히, B-C-D-E-B는 1단 작동이 더 효과적인 영역을 나타내고, A-B-E-F-A는 2단 작동이 더 효과적인 영역을 나타낸다. 점각된 영역(H)은 본 발명에 따라 적용된 흡입 조절이 온도 강하에 도움을 줄 수 있는 작동 영역을 나타낸다.
압축기(10)는 각각 냉동 시스템의 증발기(60)에 연결된 흡입 라인(24)과 응축기(62)에 연결된 토출 라인(26)을 갖는다. 절약 장치(70) 및 팽창 장치(61)는 증발기(60)와 응축기(62) 사이에 위치한다. 흡입 라인(24)은 제1뱅크 및 제2뱅크를 구비하는 제1단계 뱅크(112)의 실린더에 공급하는 라인(24-3, 24-4)으로 분지되는 라인(24-1)과, 역지 밸브(28)를 포함하고 크랭크 케이스(22)와 연결된 라인(24-2)으로 분지된다. 제1단계 뱅크(112)는 3방향 밸브를 포함하는 라인(30)으로 고온 고압의 냉매 가스를 토출한다. 3방향 밸브(32)의 위치에 따라 라인(30)으로부터의 고온 고압 가스는 라인(26-1)을 통해 토출 라인(26)로 또는 라인(34)을 통해 크랭크 케이스로 공급된다. 크랭크 케이스로부터의 가스는 라인(36)을 통해 제3뱅크를 형성하는 제2단계 뱅크(114)의 실린더로 인출되어 그곳에서 압축되고 라인(26-2)을 통해 토출라인(26)으로 전달된다.
마이크로프로세서(50)가 하나 이상의 감지 조건에 대응하여 작동기(33)를 통해 3방향 밸브(32)의 위치를 제어한다. 압력 센서(40)는 단계간 압력이 절대 흡입 압력과 토출 압력의 곱의 제곱근과 같기 때문에 압축기(10)의 작동을 1차적으로 지시하게 되는 크랭크 케이스(22)의 압력을 감지한다. 마이크로프로세서(50)는 냉각되는 구역의 설정 온도를 나타내는 구역 정보뿐만 아니라, 센서(51)로 예시된 압축기(10)의 입구 및 출구의 온도 및/또는 압력과, 주위 온도 및 응축기 유입 공기 온도와 같은 다른 정보도 수용한다.
마이크로프로세서(50)는 2단으로 또는 1단으로 작동시키기 위해 작동기(33)를 통해 3방향 밸브(32)를 제어한다. 2단 작동은 3방향 밸브(32)가 라인(30 및 34)들을 연결할 때 일어난다. 라인(34)은 크랭크 케이스(22)로 이어진다. 증발기(60)로부터 라인(24)으로 공급된 가스는 라인(24-3, 24-4)을 통해 제1단계 뱅크(112)에 공급되고, 가스는 압축되고 라인(30)으로 공급되어 3방향 밸브(32)과 라인(34)을 통해 크랭크 케이스(22)로 유동한다. 그후에 크랭크 케이스 내의 가스는 라인(36)을 통해 제2단계 뱅크(114)로 인출되어 추가로 압축되고 라인(26-2 및 26)을 통해 응축기로 안내된다. 제2단계 또는 높은 단계의 토출 가스의 유동은 3방향 밸브(32)에 의해 라인(26-1)을 통해 크랭크 케이스(22)로 유입하는 것이 방지되고, 라인(24-2)을 통한 크랭크 케이스(22)로의 흡입 가스의 유동은 역지 밸브(28)에 작용하는 크랭크 케이스(22)내의 배압에 의해 방지된다.
병렬 1단 작동은 3방향 밸브(32)가 라인(30 및 26-1)을 연결할 때 일어난다. 증발기(60)로부터 라인(24)에 공급된 가스는 라인(24-3 및 24-4)을 통해 제1단계 뱅크(112)로 공급되고, 가스는 압축되어 라인(30)에 공급되고, 3방향 밸브(32)를 통해 라인(26-1 및 26)을 통과하여 응축기(62)로 유동한다. 가스가 라인(24)으로부터 라인(24-2)과 역지 밸브(28)를 통해 크랭크 케이스(22)로 유동할 수 있도록 크랭크 케이스(22)내의 가스는 흡입 압력 상태이다. 크랭크 케이스(22)로부터의 가스는 제2단계 뱅크(114)로 인출되어 압축되고 라인(26-2)을 통해 공통 토출 라인(26)으로 토출된다.
일단, 압축기(10)가 작동하면, 마이크로프로세서(50)는 3방향 밸브(32)가 기본적으로 제1도에 예시된 적절한 작동 영역을 따라 2단 작동과 병렬 1단 작동 사이에서 절환하도록 한다. 상세하게는, 압력 센서(40)에 의해 감지된 압력이 고정치와 비교되어 2단 작동 또는 1단 작동 중 어느 것이 적절한가 결정하여 3방향 밸브(32)가 적절히 위치된다.
제2도는 용량 제어를 위한 흡입 조절의 사용을 도시한다. 라인(24-1)이 제1단계 또는 낮은 단계 뱅크(112)의 2개의 뱅크, 즉 제1 및 제2 뱅크에 각각 공급하는 라인(24-3 및 24-4)으로 분할된다. 라인(24-1)은 코일(45)을 갖는 무단 가변 솔레노이드 밸브(44)를 포함한다. 밸브(44)는 흡입 조절 밸브로서 기능을 한다. 구역 정보를 통해 마이크로프로세서(50)에 의해 감지되어 용량의 제어가 필요한 경우에, 코일(45)은 마이크로프로세서(50)에 의해 작동되어 밸브(44)를 폐쇄함으로써 증발기(60)로부터 라인(24-1)으로 유입되는 냉매의 질량 유동을 감소시켜 압축기 용량을 감소시킨다. 이 방식은 라인(24-1)으로 유입하는 냉매의 질량 유동이 압축기(10)가 1단 모드 또는 2단 모드 중 어느 하나로 작동시에 소량의 증분으로 감소될 수 있기 때문에 더 큰 용량 제어를 허용한다.
공지된 바와 같이, 절약 장치(70)가 응축기(62)와 팽창 장치(61) 사이에 위치된다. 기본적으로, 절약 장치(70)는 응축기(62)로부터의 라인(27)내의 유동이 2개의 통로(27-1 및 27-2)로 각각 분할되는 열교환기이다. 제1통로는 응축기(62)로부터 라인(27 및 27-1) 및 절약 장치를 통해 유동하는 액체 냉매를 위한 것이고, 절약 장치에서 냉매는 추가로 냉각되어 시스템 용량을 증가시킨다. 제2통로는 응축기(62)로부터 라인(27 및 27-2)을 통해 유동하는 액체 냉매를 위한 것이고, 액체 냉매는 팽창 장치(72)를 통해 팽창되어 라인(27-1) 및 절약 장치(70)를 통해 유동하는 액체 냉매를 추가로 냉각시키고, 라인(27-2)을 통해 절약 장치(70)에서 배출되는 가스 냉매는 압축기(10)의 라인(34)으로 공급된다. 절약 장치 작동은 2단 작동에만 적합하다. 따라서, 절약 장치 작동은 마이크로프로세서(50)가 작동기(75)가 평상시에는 폐쇄된 밸브(74)를 개방하게 할 때만 가능하다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 설정 온도 이상일 때 냉각 공간의 온도 강하문제에 관한 것이다. 제한 요인들은 압축기의 부하를 제거함으로써 얻어지는 최대 엔진 동력 출력, 엔진 냉각제 온도, 시스템 헤드 압력과 압축기 토출 압력 및 온도를 포함한다. 통상적으로, 제1도의 영역 H의 작동 상태일 때, 종래 기술의 유니트는 격실의 온도를 강하시킬 수 없거나 안전상의 이유로 작동을 정지한다. 구역 설정 온도가 저온의 범위에 있을 경우에, 마이크로프로세서(50)는 온도 강하 작동 중에 가능한 신속히 압축기(10)를 2단 작동으로 절환한다. 압축기(10)의 통상적인 작동에서, 높은 주위 온도에서의 온도 강하중에 1단 작동에서 2단 작동으로의 절환은 센서(40)에 의해 감지되는 중간 단계 압력 또는 크랭크 케이스 압력에 의해 제한된다. 높은 주위 온도에서의 온도 강하 중에 밸브(44)를 제어함으로써, 압축기(10)에서의 흡입 압력은 효과적으로 감소될 수 있으며, 마찬가지로, 더 적은 가스가 압축되므로 엔진으로부터 동력 인출 및 압축기(10)로부터의 토출 온도 및 압력도 감소되어, 그 결과 센서(40)에 의해 검출되는 크랭크 케이스의 압력이 감소된다. 결과적인 크랭크 케이스의 압력 감소에 의해, 압축기(10)는 구역 설정 온도에 대응하여 2단 작동으로 절환한다. 일단, 압축기(10)가 2단 작동으로 절환되더라도, 구역 요구 조건이 여전히 충족되지 않으므로 추가 시스템 용량은 자동차 엔진상의 터보 부스트와 유사한 효과를 주는 절약 장치(70)를 시스템에 도입함으로써 성취될 수 있다. 절약장치의 작동은 작동기(75)가 밸브(74)를 개방하게 하는 마이크로프로세서(50)에 의해 개시된다.
온도 강하 작동중 절약 장치 작동이 개시되면, 라인(27-1)과 절약 장치(70)를 통한 유동은 라인(27-2), 팽창 장치(72) 및 절약 장치(70)를 통한 유동을 통해 실질적으로 과냉각된다. 라인(27-1)내의 유동에 제공된 과냉각은 증발기(60)의 냉각 용량을 실질적으로 증가시켜서, 라인(27-2) 및 분출된 중간 단계 또는 압축기(10)의 라인(34)으로 분할되는 유동의 잠재적 냉각 용량의 손실을 보상하고도 남는다. 라인(27-1)내의 과냉각 액체의 추가 냉각 용량은 냉각 공간의 온도가 압축기(10)가 1단 모드에서 작동할 때보다 더 신속히 감소되도록 한다. 마이크로프로세서(50)는 구역 요구에 대응하여 유니트 안전의 한도내에서 조절 밸브(44)를 계속적으로 개방하여, 압축기(10)로의 유동을 증가시켜 시스템 냉각 용량을 증가시킨다. 높은 주위 온도에서의 온도 강하 작동 중의 2단 작동으로의 절환, 절약 장치의 사용 및 용량 제어를 위한 무단 가변 솔레노이드의 사용을 제외하고는, 본 발명은 미국 특허 제5,577,390호에 설명된 것과 동일하게 작동한다.
마이크로프로세서(50)는 복수개의 센서에 연결되어, 감지된 주위 온도, 응축기 유입 공기 온도, 구역 온도 및 구역 설정 온도를 나타내는 입력값을 수용한다. 마이크로프로세서(50)는 크랭크 케이스 압력 센서(40)와, 입구 및 출구 온도 및/또는 압축기(10)의 압력을 감지하기 위한 복수개의 센서들 중 일레인 센서(51)에도 연결되어 있다. 마이크로프로세서(50)는 감지된 구역 온도와 구역 설정 온도를 비교하여, 감지된 주위 온도 또는 응축기 유입 공기 온도가 38℃(100℉) 정도이거나 그 이상이고, 감지된 구역 온도가 구역 설정 온도를 2.8℃(5℉) 또는 그 이상 초과하고, 압축기(10)의 제1, 제2 및 제3 뱅크들이 1단 작동 상태일 경우에, 마이크로프로세서는, 크랭크 케이스 압력을 감소시키기 위해 제1 및 제2 뱅크를 형성하는 제1단계 뱅크(112)의 용량을 감소시켜 제3뱅크를 형성하는 제2단계 뱅크(114)의 용량을 감소시키는 단계와; 압축기(10)의 1단 작동으로부터 2단 작동으로 절환하는 단계와; 절약 장치(70)를 작동시킴으로써 용량을 증가시키고 온도 강하 작동을 가속화시키는 단계의 연속 단계를 수행한다.
본 발명의 양호한 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다른 변경이 해당 기술분야의 숙련자에 의해 이루어질 수도 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허 청구의 범위의 범주에 의해서만 제한되도록 한다.

Claims (4)

  1. 압축기 수단(10)과, 응축기 수단(26)과, 상기 압축기 수단에 연결된 절약 장치 수단(70)과, 팽창 수단(61)과, 증발기 수단(60)을 연이어 포함하는 폐쇄 회로를 포함하고 구역을 냉각하기 위한 마이크로프로세서(50) 제어하의 냉동 수단에서, 압축기 수단이 3개의 뱅크(112,114)와, 크랭크 케이스(22)와, 증발기에 연결된 흡입 라인(24, 24-1, 24-3, 24-4)과, 3개의 뱅크로의 질량 유동을 제어하는 수단과, 응축기에 연결된 토출 라인(26)을 갖는, 높은 주위 온도에서의 온도 강하 작동중에 냉동 수단을 작동시키기 위한 방법에 있어서, 흡입 라인으로부터 제1 및 제2 뱅크(112)들로 가스를 공급하는 단계와; 크랭크 케이스로부터 3개의 뱅크들 중 제3 뱅크(114)로 가스를 공급하는 단계와; 압축된 가스를 제3 뱅크(114)로부터 토출 라인으로 전달하는 단계와; 제1 및 제2 뱅크(112)들을 크랭크 케이스 또는 토출 라인 중 어느 하나에 선택적으로 연결함으로써 상기 제1 및 제2 뱅크들이 크랭크 케이스에 연결될 때는 제1 및 제2 뱅크들이 제1 단계 뱅크로서 작동하고 제3 뱅크는 제2 단계 뱅크로서 작동하며, 제1 및 제2 뱅크들이 토출 라인에 연결될 때에는 제1 및 제2 뱅크들이 1단으로 작동하고 제3 뱅크도 제1 및 제2 뱅크들과 병렬관계로 1단으로 작동하는 단계와; 주위 온도 및 응축기 유입 공기 온도중 적어도 하나를 감지하는 단계와; 구역 온도를 감지하는 단계와; 구역 설정 온도를 감지하는 단계와; 구역 온도 및 구역 설정 온도를 비교하여, 감지된 주위 온도 또는 응축기 유입 공기 온도가 38℃(100℉) 정도이거나 그 이상이고, 감지된 구역 온도가 구역 설정 온도를 2.8℃(5℉) 또는 그 이상 초과하고, 제1, 제2 및 제3 뱅크들이 1단 작동 상태일 경우에, 크랭크 케이스 압력을 감소시키기 위해 상기 제1 및 제2 뱅크의 용량을 감소시키는 단계와, 1단 작동으로부터 2단 작동으로 절환하는 단계와, 절약장치를 작동시켜 용량을 증가시키고 온도 강하 작동을 가속화시키는 단계를 연이어 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 절약 장치를 작동시킨 후에 제1 및 제2 뱅크들의 용량을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 뱅크들의 용량을 감소시키는 단계는 흡입 조절에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 크랭크 케이스의 압력을 감지하는 단계와, 제1 및 제2 뱅크들을 크랭크 케이스 또는 토출 라인에 선택적으로 연결하는 상기 단계를 제어하기 위해 감지된 압력을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5927088A (en) * 1996-02-27 1999-07-27 Shaw; David N. Boosted air source heat pump
US5768901A (en) * 1996-12-02 1998-06-23 Carrier Corporation Refrigerating system employing a compressor for single or multi-stage operation with capacity control
US6058729A (en) * 1998-07-02 2000-05-09 Carrier Corporation Method of optimizing cooling capacity, energy efficiency and reliability of a refrigeration system during temperature pull down
US6138467A (en) * 1998-08-20 2000-10-31 Carrier Corporation Steady state operation of a refrigeration system to achieve optimum capacity
US6085533A (en) * 1999-03-15 2000-07-11 Carrier Corporation Method and apparatus for torque control to regulate power requirement at start up
US6226998B1 (en) 1999-03-26 2001-05-08 Carrier Corporation Voltage control using engine speed
US6148627A (en) * 1999-03-26 2000-11-21 Carrier Corp High engine coolant temperature control
US6301911B1 (en) 1999-03-26 2001-10-16 Carrier Corporation Compressor operating envelope management
US6141981A (en) * 1999-03-26 2000-11-07 Carrier Corporation Superheat control for optimum capacity under power limitation and using a suction modulation valve
US6044651A (en) * 1999-03-26 2000-04-04 Carrier Corporation Economy mode for transport refrigeration units
US6148628A (en) * 1999-03-26 2000-11-21 Carrier Corporation Electronic expansion valve without pressure sensor reading
US6196012B1 (en) 1999-03-26 2001-03-06 Carrier Corporation Generator power management
US6321550B1 (en) 1999-04-21 2001-11-27 Carrier Corporation Start up control for a transport refrigeration unit with synchronous generator power system
JP2001056156A (ja) * 1999-06-11 2001-02-27 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
US6505475B1 (en) 1999-08-20 2003-01-14 Hudson Technologies Inc. Method and apparatus for measuring and improving efficiency in refrigeration systems
EP1099918A1 (en) * 1999-11-09 2001-05-16 Maersk Container Industri As Cooling unit
JP3836313B2 (ja) * 1999-11-15 2006-10-25 シャープ株式会社 光記録方法及び光記録装置
US6202438B1 (en) * 1999-11-23 2001-03-20 Scroll Technologies Compressor economizer circuit with check valve
US6276148B1 (en) 2000-02-16 2001-08-21 David N. Shaw Boosted air source heat pump
US6999996B2 (en) * 2000-03-14 2006-02-14 Hussmann Corporation Communication network and method of communicating data on the same
US6332327B1 (en) * 2000-03-14 2001-12-25 Hussmann Corporation Distributed intelligence control for commercial refrigeration
US6647735B2 (en) * 2000-03-14 2003-11-18 Hussmann Corporation Distributed intelligence control for commercial refrigeration
US6973794B2 (en) * 2000-03-14 2005-12-13 Hussmann Corporation Refrigeration system and method of operating the same
US7000422B2 (en) 2000-03-14 2006-02-21 Hussmann Corporation Refrigeration system and method of configuring the same
US7047753B2 (en) * 2000-03-14 2006-05-23 Hussmann Corporation Refrigeration system and method of operating the same
US6318100B1 (en) 2000-04-14 2001-11-20 Carrier Corporation Integrated electronic refrigerant management system
GB2367336B (en) * 2000-09-28 2004-09-15 Ingersoll Rand Europ Sales Ltd Compressor control system
ATE358803T1 (de) 2001-05-09 2007-04-15 Maersk Container Ind As Kühleinheit und behälter mit dieser einheit
US6638029B2 (en) 2001-12-19 2003-10-28 Hamilton Sunstrand Corporation Pressure ratio modulation for a two stage oil free compressor assembly
FR2838180B1 (fr) * 2002-04-03 2006-10-27 Jean Paul Arpin Installations frigorifiques basse temperature de surgelation et de stockage
US20040141852A1 (en) * 2002-12-18 2004-07-22 Emilio Brown Complete capacity control kit for a reciprocating compressor system
US6820434B1 (en) * 2003-07-14 2004-11-23 Carrier Corporation Refrigerant compression system with selective subcooling
US6931871B2 (en) 2003-08-27 2005-08-23 Shaw Engineering Associates, Llc Boosted air source heat pump
US6817205B1 (en) * 2003-10-24 2004-11-16 Carrier Corporation Dual reversing valves for economized heat pump
US20080098760A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Electro Industries, Inc. Heat pump system and controls
US7849700B2 (en) * 2004-05-12 2010-12-14 Electro Industries, Inc. Heat pump with forced air heating regulated by withdrawal of heat to a radiant heating system
US7802441B2 (en) * 2004-05-12 2010-09-28 Electro Industries, Inc. Heat pump with accumulator at boost compressor output
US9353315B2 (en) 2004-09-22 2016-05-31 Rodney T. Heath Vapor process system
US20060073026A1 (en) * 2004-10-06 2006-04-06 Shaw David N Oil balance system and method for compressors connected in series
FR2889733B1 (fr) * 2005-08-12 2012-10-12 A C E Ind Systeme de pompe a chaleur avec deux compresseurs
JP2007139225A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Hitachi Ltd 冷凍装置
CN101578491B (zh) * 2007-01-08 2012-07-18 开利公司 制冷运输系统
CN102084196B (zh) * 2008-07-01 2013-05-08 开利公司 用于冷藏系统的起动控制
EP2315985B1 (en) * 2008-07-25 2018-11-14 Carrier Corporation Continuous compressor envelope protection in a refrigeration system
EP2440861B1 (en) 2009-06-12 2018-10-24 Carrier Corporation Refrigerant system with multiple load modes
ES2855008T3 (es) 2009-12-18 2021-09-23 Carrier Corp Sistema de refrigeración de transporte y métodos para el mismo para hacer frente a las condiciones dinámicas
DE102010026648B4 (de) * 2010-07-09 2015-12-31 Gea Grasso Gmbh Kälteanlage zur Kühlung eines Containers
AU2011312647A1 (en) 2010-09-28 2013-04-11 Carrier Corporation Operation of transport refrigeration systems to prevent engine stall and overload
CA2870437A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Rodney T. Heath Compressor inter-stage temperature control
CN103069221A (zh) * 2011-08-24 2013-04-24 松下电器产业株式会社 取暖系统的控制方法以及取暖系统
CN102494429A (zh) * 2011-12-08 2012-06-13 重庆翔源制冷设备有限公司 双级压缩一体化低温制冷机组
US10052565B2 (en) 2012-05-10 2018-08-21 Rodney T. Heath Treater combination unit
BR112015014432A2 (pt) 2012-12-18 2017-07-11 Emerson Climate Technologies compressor alternativo com sistema de injeção de vapor
US9527786B1 (en) 2013-03-15 2016-12-27 Rodney T. Heath Compressor equipped emissions free dehydrator
US9932989B1 (en) 2013-10-24 2018-04-03 Rodney T. Heath Produced liquids compressor cooler
CN104729172B (zh) * 2013-12-23 2017-01-18 珠海格力电器股份有限公司 空调器及其容量变化的判断方法
US9938967B2 (en) * 2014-10-29 2018-04-10 Emerson Climate Technologies, Inc. Reciprocating compressor system
CN106930927A (zh) * 2017-04-25 2017-07-07 山东科瑞压缩机有限公司 一种压缩级可切换压缩机及其使用方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2319130A (en) * 1941-03-05 1943-05-11 B F Sturtevant Co Refrigeration control for air conditioned passenger vehicles
US3098449A (en) * 1959-12-07 1963-07-23 Robert H Hill Slush pump
US3447335A (en) * 1967-09-22 1969-06-03 John D Ruff Variable capacity centrifugal heat pump
US4152902A (en) * 1976-01-26 1979-05-08 Lush Lawrence E Control for refrigeration compressors
JPS5835539B2 (ja) * 1977-04-27 1983-08-03 宇部興産株式会社 難燃性ポリアミド組成物
US4245476A (en) * 1979-01-02 1981-01-20 Dunham-Bush, Inc. Solar augmented heat pump system with automatic staging reciprocating compressor
US4494383A (en) * 1982-04-22 1985-01-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Air-conditioner for an automobile
US4947655A (en) * 1984-01-11 1990-08-14 Copeland Corporation Refrigeration system
JPH0784865B2 (ja) * 1986-12-16 1995-09-13 カルソニック株式会社 容量可変斜板式コンプレツサの制御装置
US5062274A (en) * 1989-07-03 1991-11-05 Carrier Corporation Unloading system for two compressors
US4938029A (en) * 1989-07-03 1990-07-03 Carrier Corporation Unloading system for two-stage compressors
JPH03267592A (ja) * 1990-03-16 1991-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型ロータリー圧縮機
US5016447A (en) * 1990-05-02 1991-05-21 Carrier Corporation Oil return for a two-stage compressor having interstage cooling
JPH0420751A (ja) * 1990-05-15 1992-01-24 Toshiba Corp 冷凍サイクル
US5425244A (en) * 1993-11-16 1995-06-20 Reefco Manufacturing Corporation Double circuited evaporator cooling system automatically configurable to operate in cascade or single compressor mode

Also Published As

Publication number Publication date
EP0718568A2 (en) 1996-06-26
JP2637943B2 (ja) 1997-08-06
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ES2161844T3 (es) 2001-12-16
TW324777B (en) 1998-01-11
JPH08219567A (ja) 1996-08-30
EP0718568A3 (en) 1997-10-22
CN1091510C (zh) 2002-09-25
DE69522189D1 (de) 2001-09-20
AR000414A1 (es) 1997-06-18
DE69522189T2 (de) 2002-04-11
US5626027A (en) 1997-05-06
CN1142596A (zh) 1997-02-12
BR9505918A (pt) 1997-12-23
EP0718568B1 (en) 2001-08-16
KR960023767A (ko) 1996-07-20

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