KR100881625B1 - 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어장치 및 방법 - Google Patents

다중 압축기 냉각장치의 용량 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 압축기 액체 냉각장치(300)에 대한 용량 제어 알고리즘이 제공된다. 배출 액체 온도 설정치를 얻기 위하여, 작동중에 있는 압축기들(302,303)의 속도와 개수가 조절된다. 냉각장치(300)에서 부하의 증가에 반응하여, 알고리즘은 모든 작동 압축기들(302,303)이 시동하였는지를 결정하고, 추가적인 압축기(302,303)가 시동하는 경우에 모든 압축기들(302,303)의 작동 속도를 조정한다. 다중 압축기들(302,303)이 작동하는 냉각장치(300)에서 부하의 감소에 반응하여, 알고리즘은 압축기들(302,303)이 비활성화되는지의 여부를 판단하고, 압축기들(302,303)이 비활성화되는 경우에 모든 나머지 작동 압축기들(302,303)의 작동 속도를 조정한다.
Figure R1020067023716
다중 압축기, 냉각장치, 용량, 제어 알고리즘, 제어 패널,

Description

다중 압축기 냉각장치의 용량 제어장치 및 방법{System and method for capacity control in a multiple compressor chiller system}
본 발명은 냉각장치의 용량 제어에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 냉각장치의 압축기들로 전력을 인가하는 단일 변속 드라이브를 갖는 다중 압축기 냉각장치의 용량을 제어하는 것에 관한 것이다.
많은 냉각기 혹은 냉동 장치들은 하나 또는 그 이상의 대응하는 냉각회로에서 다중 압축기들, 즉 둘 또는 그 이상의 압축기들을 사용한다. 다중 압축기들을 사용하는 한가지 목적은, 단일 압축기를 작동시켜서는 얻을 수 없는 증가된 용량을 냉각장치로부터 얻기 위한 것이다. 또한, 다중 압축기들의 사용은 압축기 오류가 발생하여 더 이상 냉각 능력을 제공할 수 없는 경우에도, 감소된 수준의 냉각 능력을 제공하도록 작동 상태를 유지할 수 있는 하나 또는 그 이상의 압축기들을 구비함으로써, 전체 장치의 개선된 신뢰성을 제공하려는 것이다.
냉각장치의 압축기 모터는 장치 위치에서 AC 전력 그리드에 직접 연결될 수 있는데, 이는 압축기가 단지 단일 속도로 작동하게 한다. 이와는 달리, 압축기 모터는 압축기를 각기 다른 속도로 작동시키기 위하여, 모터에 가변 주파수와 가변 전압을 제공하도록 장치 전력 그리드와 모터 사이에 삽입된 변속 드라이브를 이용 할 수 있다. 각각의 압축기 모터에 대응 변속 드라이브를 제공하거나 혹은 모든 압축기 모터들을 변속 드라이브의 인버터 출력에 병렬로 연결함으로써, 모터들의 변속 작동을 얻을 수 있다. 각각의 압축기에 대하여 변속 드라이브를 사용하는데 있어서 한가지 결점은, 주어진 누적 전력 등급을 갖는 다중 드라이브들이 동일한 출력 전압 등급의 단일 드라이브보다 고가이기 때문에, 전체적인 냉각 장치의 제조원가가 비싸다는 것이다. 압축기 모터들을 변속 드라이브의 단일 인버터 출력에 병렬로 연결하는데 있어서 한가지 결점은, 모터들 중 한 모터의 에러 혹은 실패가 변속 드라이브를 작동하지 못하게 하고, 그 결과 변속 드라이브에 연결된 다른 모터들 또한 작동하지 못하며, 또한 냉각 장치에서 나머지 압축기들이 작동하는 것을 방지하게 된다. 모터들 및 변속 드라이브가 작동하지 못하게 됨에 따라서 모든 압축기들이 작동하지 못하므로, 변속 드라이브에 연결된 다른 모터들의 작동중단은 부수적인 압축기들의 기능을 좌절시킨다.
AC 전력 그리드에 의해서 전력을 인가받는 압축기 모터에 대한 제어는 비교적 간단한 모터의 시동과 중단과정의 채용이다. 압축기 모터로 전력을 인가하는 변속 드라이브에 대한 제어는 보다 복잡하고, 장치의 조건에 기초한 각각의 압축기 모터(및 압축기)에 대한 적당한 속도를 결정하는 과정을 채용하는 것이다.
다중 압축기 장치에 대한 한가지 제어는 원하는 장치 하중을 얻기 위하여 압축기들을 순차적으로 결합 및 분리시키는 과정을 채용한다. 이러한 공정은 증가하는 장치 요구를 맞추고 및 장치의 요구를 만족할 때까지 압축기들의 부수적인 추가를 맞추도록 하나의 압축기 시동을 채용한다. 압축기들은 감소하는 장치 요구에 반 응하여 유사한 방식으로 작동 중단된다. 이러한 형식의 제어의 한가지 예로서 미합중국 특허 제 6,499,504 호(이하, '504 특허라 칭함)를 들 수 있다. '504 특허는 장치 압력과 장치의 체적 유량 용량에 반응하여 작동하는 압축기 제어장치에 관련된다. 특히, 압축기는 압축기 장치의 실제적인 압력 및 체적 유량 용량을 감지한 후에 압축기장치에 로딩되거나 압축기장치로부터 언로딩된다.
다중 압축기들에 대한 다른 형식의 제어 공정은 장치 조건들을 기초한 선도 압축기에 대한 작동 구성을 결정하는 단계와, 선도 압축기의 출력에 부합하도록 추가적인 제어 명령을 사용하여 하나 또는 그 이상의 후속 압축기들을 제어하는 단계를 채용한다. 이러한 형식의 제어로는 미합중국 특허 제 5,343,384 호(이하, '384 특허라 칭함)에 개시되어 있다. '384 특허는 유사한 작동 조건에서 다수의 압축기들을 작동시키는 제어방법 및 장치에 관한 것이다. 마이크로프로세서는 장치 압력을 원하는 압력과 비교하고, 선도 압축기의 흡입 밸브의 위치와 부수적으로 선도 압축기의 바이패스 밸브의 위치에서 올리거나 내리는 대응하는 조정 값을 얻는다. 그래서, 이러한 변화들은 CEM 프로그램에 의해서 장치에서 나머지 압축기들에 대하여 허용될 수 있다. 그러므로, 냉각장치에서 배출 냉각 액체 온도 설정치를 유지하도록 압축기들의 작동 속도와 압축기들의 개수를 모두 조절함으로써, 다중 압축기 냉각장치의 용량을 제어하기 위한 장치 및 방법이 필요하다.
본 발명의 일 실시 예는 다중 압축기 냉각장치의 용량을 제어하기 위한 방법에 관련된다. 본 발명의 방법은 다수의 인버터들을 갖는 변속 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 각각의 인버터는 다중 압축기 냉각장치의 대응하는 압축기 모터로 전력을 인가하도록 구성된다. 본 발명의 방법은, 다중 압축기 냉각장치의 적어도 하나의 작동 조건을 모니터하는 단계; 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시켜야 하는지를 결정하는 단계; 출력 용량을 증가시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계;를 또한 포함한다. 본 발명의 방법은, 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시켜야 하는지를 결정하는 단계; 그리고 출력 용량을 감소시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예는 다수의 압축기들을 갖는 다중 압축기 냉각장치에 관련된다. 상기 다수의 압축기들의 각각의 압축기는 대응하는 모터에 의해서 구동되고, 상기 다수의 압축기들은 적어도 하나의 냉각회로 내로 통합된다. 각각의 냉각회로는 폐쇄된 냉각 루프로 연결된 상기 다수의 압축기들 중 적어도 하나의 압축기, 응축기 배열 및 증발기 배열을 포함한다. 냉각장치는 상기 다수의 압축기들의 대응하는 모터로 전력을 인가하기 위한 변속 드라이브를 또한 포함한다. 변속 드라이브는 컨버터 스테이지, DC 링크 스테이지 및 인버터 스테이지를 포함한다. 상기 인버터 스테이지는 다수의 인버터들을 구비하고, 각각의 인버터는 상기 DC 링크 스테이지와 병렬로 전기적으로 연결되며, 각각의 인버터는 상기 다수의 압축기들의 대응하는 모터로 전력을 인가한다. 다중 압축기 냉각장치는 상기 다수의 압축기들 중 소정의 장치 용량을 발생시키도록 상기 변속 드라이브를 제어하기 위한 제어 패널을 더 포함한다. 제어 패널은 변속 드라이브에서 작동할 다수의 인버터들의 개수를 결정하도록 구성되고, 상기 다수의 압축기 냉각장치로부터 소정의 장치 용량을 발생시키도록 상기 변속 드라이브에서 다수의 인버터들중 작동하는 인버터의 개수에 대한 작동 주파수를 결정하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 다수의 압축기 냉각장치를 위한 용량 제어방법에 관련된다. 본 발명의 방법은 다수의 인버터들을 갖는 변속 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 각각의 인버터는 다중 압축기 냉각장치의 대응하는 압축기 모터로 소정의 출력 주파수로 전력을 인가하도록 구성된다. 본 발명의 방법은, 다중 압축기 냉각장치의 적어도 하나의 작동 조건을 모니터하는 단계; 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치에서의 용량을 증가시켜야 하는지를 결정하는 단계; 용량을 증가시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 증가된 용량을 발생시키도록 상기 다수의 인버터들을 구성하는 단계를 포함한다. 다중 압축기 냉각장치의 증가된 용량을 발생시키도록 상기 다수의 인버터들을 구성하는 단계는, 상기 다중 압축기 냉각장치의 추가적인 압축기 모터를 시동하기 위하여 상기 다수의 인버터들의 추가적인 인버터를 활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계, 상기 추가적인 인버터를 활성화하기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들의 추가적인 인버터를 활성화하는 단계, 그리고 상기 다수의 인버터들의 각각의 작동 인버터의 소정 출력 주파수를 조정하는 단계;를 포함한다. 본 발명의 방법은, 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 용량을 감소시켜야 하는지를 결정하는 단계, 그리고 용량을 감소시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 감소된 용량을 발생시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계를 더 포함한다. 증가된 용량을 발생시키도록 상가 다수의 인버터들을 구성하는 단계는, 상기 다중 압축기 냉각장치의 압축기 모터를 멈추기 위하여 상기 다수의 인버터들의 작동하는 인버터를 비활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계, 상기 작동하는 인버터를 비활성화하기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들의 작동하는 인버터를 비활성화하는 단계; 그리고 상기 다수의 인버터들의 각각의 작동 인버터의 소정 출력 주파수를 감소시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 한가지 장점은 압축기 사이클링은 줄어드는 반면, 압축기들의 최적 제어를 제공한다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 주어진 부하 조건을 만족시킬 수 있도록 많은 압축기들을 작동시킴으로써 장치 효율이 개선된다는 것이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명을 통해서 보다 명백하게 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명과 함께 사용할 수 있는 일반적인 응용 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명과 함께 사용할 수 있는 변속 드라이브를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명과 함께 사용할 수 있는 냉동장치 또는 냉각장치의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 기초 용량 제어공정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 압축기 시동 제어공정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 장치 부하 제어공정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 장치 무부하 제어공정을 나타낸 흐름도이다.
도면을 통해서 동일하거나 유사한 부품들을 언급하기 위해서 동일한 참조부호들이 사용될 것이다.
도 1은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 응용 예를 일반적으로 나타낸 도면이다. AC 전원(102)은 다수의 모터(106)로 전력을 공급하는 변속 드라이브(VSD)(104)에 전원을 인가한다. 모터(106)는 냉동장치 또는 냉각장치에서 사용될 수 있는 대응하는 압축기들을 구동시키도록 사용된다. 제어 패널(110)은 VSD(104)의 작동을 제어하도록 사용될 수 있고, 모터(106)와 압축기들의 작동을 모니터 및/또는 제어할 수 있다.
AC 전원(102)은 현장에 존재하는 AC 전력 그리드나 분배장치로부터 단일 위상 또는 다중 위상(즉, 3상)의 고정 전압과 고정 주파수의 AC 전력을 VSD(104)로 공급한다. AC 전원(102)은 대응하는 AC 전력 그리드에 의존하여 50Hz 또는 60Hz의 라인 주파수에서 200V, 230V, 380V, 460V 또는 600V의 AC 전압이나 라인 전압을 VSD(104)로 공급할 수 있다.
VSD(104)는 AC 전원(102)으로부터 특별한 고정 라인 전압과 고정 라인 주파수를 갖는 AC 전력을 수용하고, 특별한 요구조건을 만족시키도록 변경될 수 있는 원하는 전압과 원하는 주파수로 AC 전력을 각각의 모터(106)로 공급한다. 바람직하게는, VSD(104)는 각각의 모터(106)의 정격 전압과 정격 주파수보다 높은 전압과 주파수 그리고 낮은 전압과 주파수를 갖는 AC 전력을 각각의 모터(106)로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, VSD(104)는 각각의 모터(106)의 주파수 보다 높거나 낮은 주파수와, 각각의 모터(106)의 전압과 동일하거나 그보다 낮은 전압을 다시 제공한다.
바람직하게는, 모터(106)는 유도 전동기이지만, 가변 속도로 작동할 수 있는 여러 형태의 모터들을 포함할 수 있다. 유도 전동기들은 2개의 극성들, 4개의 극성들 또는 6개의 극성들을 포함한 소정의 적당한 극성 배열을 구비할 수 있다. 그러나, 가변 속도로 작동할 수 있는 적당한 모터가 본 발명과 함께 사용될 수 있다.
도 2는 VSD(104)의 일 실시 예에 있어서 부품들의 몇몇을 개략적으로 나타낸 것이다. VSD(104)는 3개의 스테이지, 즉 컨버터나 정류기 스테이지(202), DC 링크 스테이지(204) 및 다수의 인버터들(206)을 갖는 출력 스테이지를 포함할 수 있다. 컨버터(202)는 AC 전원(102)으로부터 나온 고정된 라인 주파수, 고정된 라인 전압의 AC 전력을 DC 전력으로 변환시킨다. 컨버터(202)는, 실리콘 제어 정류기들을 사용하는 경우에 게이팅(gating)에 의해서 턴 온(turned on)될 수 있거나 혹은 다이오드를 사용하는 경우에 전방으로 바이어스됨으로써 턴 온(turned on)될 수 있는 전자 스위치들로 구성된 정류기 배열이 될 수 있다. 이와는 달리, 컨버터(202)는 제어된 DC 전압을 발생시키고 원하는 경우에 정현파가 나타나도록 입력 전류 신호를 형상화하기 위하여 온(on)과 오프(off)로 게이트로 제어될 수 있는 전자 스위치들로 구성된 컨버터 배열이 될 수 있다. 컨버터(202)의 컨버터 배열은 정류기 배열에 걸쳐서 추가적인 수준의 유연성을 갖는다. 즉, AC 전력은 DC 전력으로 정류될 수 없고, DC 전력 수준은 특정한 값으로 조절될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 다이오드와 실리콘 조절 정류기들(SCRs)이 컨버터(202)에 큰 전류 서지 능력 및 낮은 실패율을 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 컨버터(202)는 VSD(104)의 입력전압보다 큰 출력전압을 VSD(104)로부터 얻기 위하여, 강화된 DC 전압을 DC 링크(204)로 제공하도록 부스트(boost) DC/CD 컨버터에 연결된 다이오드나 사이리스터 정류기가 될 수 있다.
DC 링크(204)는 컨버터(202)로부터 나오는 DC 전력을 필터링하고, 저장 부품들로 에너지를 제공한다. DC 링크(204)는 커패시터들과 인덕터들로 구성될 수 있는데, 이들은 높은 신뢰율과 낮은 실패율을 나타내는 수동 장치들이다. 끝으로, 인버터들(206)은 DC 링크(204) 상에서 병렬로 연결되고, 각각의 인버터(206)는 DC 링크(204)로부터 나오는 DC 전력을 대응하는 모터(106)에 대한 가변 주파수, 가변 전압 AC 전력으로 변환시킨다. 인버터들(206)은 병렬로 연결된 다이오드들을 구비한 전력 트랜지스터들, 및 집적 양극 전력 트랜지스터(IGBT)를 포함할 수 있는 전력 모듈들이다. 또한, VSD(104)는, VSD(104)의 인버터들(206)이 모터들(106)에 적당한 출력 전압과 주파수를 제공할 수 있는 한, 위에서 언급하고 도 2에 도시된 부품들과는 다른 부품들을 통합할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
VSD(104)에 의해서 전력이 인가되는 각각의 모터(106)에 있어서, VSD(104)의 출력단에는 대응하는 인버터(206)가 존재한다. VSD(104)에 의해서 전력이 인가되는 모터(106)의 수는 VSD(104)에 통합되는 인버터들(206)의 개수에 의존한다. 바람직한 실시 예에 있어서, VSD(104)에 통합된 2 또는 3개의 인버터들(206)은 DC 링크(204)에 병렬로 연결되고, 대응하는 모터들(106)에 전력을 인가하는데 사용된다. VSD(104)에 대하여 2 또는 3개의 인버터들(206)을 갖도록 하는 것이 바람직하지만, DC 링크(204)가 각각의 인버터(206)에 적절한 DC 전압을 제공하고 유지할 수 있는 한, 3개 이상의 인버터들(206)도 사용될 수 있다.
바람직한 실시 예에 있어서, 인버터들(206)은, 하기에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 공통 제어 신호나 인버터들(206)에 제공된 제어 명령을 기초로 하여 각각의 인버터(206)가 동일한 원하는 전압과 주파수를 대응하는 모터에 제공하는 방식으로, 제어장치에 의해서 함께 제어된다. 인버터들(206)의 제어는 제어 패널(110)이나 또는 제어장치를 통합한 다른 적당한 제어장치가 될 수 있다.
VSD(104)는 모터(106)를 시동하는 동안에 큰 돌입 전류가 모터(106)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. VSD(104)의 인버터(206)는 약 단일 전력 요소를 갖는 전력을 모터(106)에 제공할 수 있다. 끝으로, 모터(106)에 대하여 출력 전압과 출력 주파수를 조정하기 위한 VSD(104)의 능력은, 각기 다른 전력원에 따라 모터(106)나 스크류 압축기(108)를 변경시킴이 없이, VSD(104)로 하여금 다양한 외부 및 내부 전력 그리들에서 작동될 수 있게 한다.
도 3은 냉동장치에 통합된 본 발명의 일 실시 예를 일반적으로 나타낸 것이 다. 도시된 바와 같이, HVAC, 냉동 혹은 액체 냉각장치(300)는 대응하는 냉동 회로에 통합된 2개의 압축기들을 구비한다. 그러나, 냉동장치(300)는 원하는 장치 부하를 제공하기 위해서 2개 이상의 냉동회로를 구비할 수 있고 대응하는 냉동회로에 대한 하나 이상의 압축기를 구비할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 냉동장치(300)는 제 1 압축기(302), 제 2 압축기(303), 응축기 배열(308), 팽창 장치, 물 냉각 또는 증발기 배열(310) 및 제어 패널(312)을 포함한다. 제어 패널(312)은 냉동장치(300)의 작동을 제어하기 위해서, 아날로그 디지털(A/D) 컨버터, 마이크로프로세서, 비휘발성 메모리 및 인터페이스 보드를 포함할 수 있다. 제어 패널(308)은 VSD(104), 모터(106) 및 압축기들(302,303)의 작동을 제어하도록 사용될 수 있다. 종래의 HVAC, 냉동 혹은 액체 냉각장치(300)는 도 3에 도시되지 않은 많은 다른 특징들을 포함한다. 이러한 특징들은 설명의 편의를 위해서 생략하였다.
압축기들(302,303)은 냉매 증기를 압축하여 응축기(308)로 보낸다. 압축기들(302,303)은 별도의 냉동회로들에서 바람직하게 연결된다. 즉, 압축기들(302,303)의 냉매 출력은 혼합되지 않고 압축기들(302,303)로 다시 들어오기 전에 다른 사이클이 시작되도록 별도의 회로들을 통해서 이동한다. 별도의 냉동 회로들은 상응하는 열 교환을 위해서 단일의 응축기 하우징(308)과 단일의 증발기 하우징(310)을 사용한다. 응축기 하우징(308)과 증발기 하우징(310)은 대응하는 하우징 내에서 격벽이나 다른 분할 수단을 사용하거나 별도의 코일 배열을 사용하여 별도의 냉매 회로를 유지한다. 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 압축기들(302,303)에 의한 냉매 출력은 압축기들(302,303)로 다시 들어오도록 분리되기 전에 장치(300) 를 통해서 이동하게 단일의 냉동 회로 내로 결합될 수 있다.
바람직하게는, 압축기들(302,303)은 스크류 압축기들이나 원심 압축기들로 이루어지지만, 왕복 압축기들, 스크롤 압축기들, 회전 압축기들 혹은 다른 형식의 압축기들과 같이 적당한 형식의 압축기들이 될 수 있다. 압축기들(302,303)의 출력 용량은 압축기들(302,303)의 작동 속도를 기초로 할 수 있다. 이때, 상기 작동 속도는 VSD(104)의 인버터들(206)에 의해서 구동되는 모터들(106)의 출력 속도에 의존한다. 응축기(308)로 운반된 냉매 증기는 유체, 즉 공기나 물과 열교환 하게 되고, 그러한 유체와의 열교환의 결과로서 냉각 액체로의 상 변화를 겪게 된다. 응축기(308)로부터 나오는 응축된 액체 냉매는 대응하는 팽창 장치를 통해서 증발기(310)로 유동한다.
증발기(310)는 냉각 부하(130)의 공급 라인과 복귀 라인에 대한 연결부들을 포함할 수 있다. 2차 액체는 물이 바람직하지만, 다른 적당한 2차 액체, 즉 에틸렌, 칼슘 클로라이드 브라인(calcium chloride brine) 혹은 소듐 클로라이드 브라인(sodium chloride brine)과 같은 액체가 복귀 라인을 경유하여 증발기 장치(310) 내로 이동하고, 공급 라인을 경유하여 증발기 장치(310)를 빠져나간다. 증발기 장치(310)에 있는 액체 냉매는 2차 액체의 온도를 낮추도록 2차 액체와 열교환 하게 된다. 증발기 장치(310)에 있는 냉각 액체는 2차 액체와의 열교환의 결과로서 냉각 증기로서의 상 변화를 겪게 된다. 증발기 장치(310)에 있는 증기 냉매는 사이클을 완전하게 하도록 압축기(302)로 복귀한다. 적당한 구성의 응축기(308)와 증발기(310)가 장치(300)에서 사용될 수 있고 응축기(304)와 증발기(306)에서 냉매의 적당한 상 변화를 얻을 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
바람직하게는, 제어 패널, 마이크로프로세서 또는 컨트롤러(110)는 VSD(104)에 대하여 적당한 작동 설정값을 제공하도록 VSD(104)의 작동과 특히 인버터들(206)의 작동을 제어하기 위해서 VSD(104)에 제어 신호들을 제공할 수 있다. 제어 패널(110)은, 하기에서 설명하는 바와 같이, 초기 장치 부하를 만족시키도록 최대 개수의 압축기들을 시동하기 위하여, 초기 장치 부하 조건들에 관련된 몇몇의 소정 기준치에 반응하여 VSD(104)의 인버터들(206)을 활성화 혹은 비활성화시킬 수 있다.
제어 패널(110)은 냉각장치(100)의 작동을 제어하기 위하여, 그리고 초기 장치 부하 조건을 만족시키도록 최대 개수의 압축기들을 시동하기 위해 VSD(104)의 인버터들(206)에 대한 작동 구성을 결정하고 실행하기 위하여 제어 알고리즘 혹은 소프트웨어를 실행한다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제어 알고리즘은 제어 패널(110)의 비휘발성 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램이나 소프트웨어가 될 수 있으며, 제어 패널(110)의 마이크로프로세서에 의해서 실행가능한 일련의 명령어들을 포함할 수 있다. 마이크로프로세서에 의해서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 제어 알고리즘이 포함되는 것이 바람직하지만, 제어 알고리즘은 디지털 및/또는 아날로그 하드웨어를 사용하여 실행되는 것을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 만일 제어 알고리즘을 실행하기 위하여 하드웨어가 사용되면, 제어 패널(110)의 대응하는 구성은 필요한 성분들을 통합하고 더 이상 필요가 없는 성분들은 제거하도록 변할 수 있다.
도 4는 본 발명의 용량 제어공정의 실시 예를 나타낸다. 이 공정은 단계(402)에서 압축기들 및 대응하는 냉각장치의 현재 작동 상태를 모니터함으로써 개시된다. 냉각장치의 하나 또는 그 이상의 작동 조건들을 모니터하기 위하여 하나 이상의 센서들이나 다른 적당한 모니터링 장치들이 냉각 장치 내에 위치한다. 센서들은 측정된 장치 매개변수들에 대응하는 제어 패널(110)로 신호를 제공한다. 냉각장치의 측정된 장치 매개변수는 냉매 온도, 냉매 압력, 냉매 유동, 증발기로부터 배출 냉각 액체 온도로서 측정될 수 있는 적당한 냉각장치 매개변수 또는 다른 적당한 매개변수에 반응할 수 있다.
단계(402)에서 모니터한 장치 조건들을 기초하여, 제어공정은 단계(404)에서 초기장치 시동이 필요한지의 여부를 결정한다. 초기장치 시동은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 장치를 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 채용한다. 만일 초기 장치 시동이 필요한 것으로 결정되면, 제어공정은 도 5에 도시된 바와 같은 시동 제어공정으로 이동하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 일반적으로 하나 또는 그 이상의 압축기들이 이미 시동되므로, 만일 초기 장치 시동이 필요없는 것으로 결정되면, 제어공정은 장치 부하나 증가한 장치 용량이 필요한지 여부를 결정하는 단계(406)로 진행한다.
단계(402)에서 모니터한 장치 조건들을 기초한 추가적인 장치 용량에 대한 요구에 반응하여 장치 부하가 필요한지 여부를 결정하면, 제어공정은 장치용량을 증가시키도록 압축기 상에 작용하는 부하를 증가시키기 위하여 도 6에 도시된 바와 같은 장치 부하공정으로 진행하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 만일 장치부하가 필요없는 것으로 결정되면, 제어공정은 장치 무부하나 감소한 장치 용량이 필요한지 여부를 결정하는 단계(408)로 진행한다.
단계(402)에서 모니터한 장치 조건들을 기초한 장치 용량에 대한 요구에서의 감소에 반응하여 장치 무부하가 필요한지 여부를 결정하면, 제어공정은 장치용량을 감소시키도록 압축기 상에 작용하는 부하를 감소시키기 위하여 제어공정은 도 7에 도시된 바와 같은 장치 무부하 공정으로 진행하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 만일 장치 무부하가 필요없는 것으로 결정되면, 제어공정은 단계(402)로 복귀하고, 공정이 반복된다.
도 4의 기초적인 제어공정은 바람직하게는 퍼지 논리 제어기술을 이용하지만, 냉각장치의 용량을 증가시키는 경우와 냉각장치의 용량을 감소시키는 경우에 냉각장치의 압축기를 언제 시동하는가를 결정하기 위한 다른 적당한 제어 기술을 사용할 수 있다. 도 5, 6 및 7의 제어공정은 도 4의 기초적인 제어 공정에 의해서 이루어진 상기 결정들 중 하나에 반응하는 냉각장치에 대한 제어공정에 관한 것이다.
도 5는 본 발명에 대한 시동 제어공정을 나타낸 도면이다. 시동 제어공정은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 장치를 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 채용한다. 공정은 단계(502)에서 모든 압축기들이 비활성 혹은 작동중단 상태인지를 결정함으로써 시작된다. 만일 단계(502)에서 압축기들중 하나가 활성상태이거나 작동상태이면, 하나 또는 그 이상의 압축기들이 작동중이어서 시동 과정이 필요 없기 때문에, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 다음으로, 단계(505)에서, 모든 압축기들이 비활성 혹은 작동중단 상태인 것, 즉 압축기들이 작동하지 않는 것으로 판단된 후에는, 시동 제어공정은 증발기로부터 배출 냉각 액체 온도(LCHLT)가 설정 온도와 소정 오프셋 혹은 제어 범위의 합보다 큰지 여부를 결정한다. 장치 조건들에 있어서의 매우 미소한 변화에 반응하여 냉각장치에 대한 빈번한 조정을 방지하기 위하여, 설정 온도, 즉 원하는 LCHLT 주위의 제어 영역에 대하여 소정의 오프셋이 제공된다.
소정의 설정 온도와 소정의 오프셋은 사용자에 의해서 프로그래밍되거나 설정될 수 있다. 그러나, 소정의 설정 온도와 소정의 오프셋은 장치 내로 미리프로그램될 수 있다. 소정의 설정 온도는 약 10℉ 내지 약 60℉의 범위가 될 수 있다. 바람직하게는, 소정의 설정 온도는 물이 냉각되는 경우에 약 40℉ 내지 약 55℉의 범위가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 글리콜 혼합물이 냉각되는 경우에 약 15℉ 내지 약 55℉의 범위가 될 수 있다. 소정의 오프셋은 약 ±1℉ 내지 약 ±5℉의 범위가 될 수 있고, 바람직하게는 약 ±1.5℉ 내지 약 ±2.5℉의 범위가 될 수 있다.
만일 LCHLT가 단계(504)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크면, 시동될 압축기들의 개수가 단계(506)에서 결정된다. 시동될 압축기들의 개수는 적당한 기술에 의해서 결정될 수 있고, 보통은 LCHLT와 LCHLT의 변화율과 같은 특정장치 특징이나 매개변수들에 반응하여 결정된다. 만일 LCHLT가 단계(504)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크지 않으면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하 도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 시동할 압축기들의 개수가 결정된 후에는, 압축기들은 압축기들이 시동할 수 있거나 작동할 수 있는지의 여부를 결정하도록 단계(508)에서 테스트된다. 단계(508)에서, 제어 패널(110)은, 압축기의 시동을 방지하는 내부 압축기 제어나 신호들(즉, "작동 금지" 신호가 존재하고, 압축기가 실패하거나 폐쇄된 상태) 또는 장치에서의 문제점이나 제한들과 연관된 다른 장치 제어나 신호들(즉, 장치 스위치가 꺼져있고, 장치가 실패하고, 장치가 폐쇄되거나 장치 반-리사이클 타이머가 활성화된 상태)을 기초하여, 압축기들이 시작하거나 작동할 수 있는지 아니면 작동할 수 없는지의 여부를 결정할 수 있다. 만일 모든 압축기들이 단계(508)에서 시동할 수 없으면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 시동될 모든 압축기들이 시동될 수 있고 작동할 수 있는 것으로 결정되면, 압축기들은 단계(510)에서 시동되고, VSD에 의해서 출력된 최소 주파수에 대응하는 주파수로 작동한다. 압축기 작동을 위한 VSD에 의해서 출력된 최소 주파수는 15Hz 내지 75Hz의 범위에 있고, 바람직하게는 40Hz이다. VSD는 압축기 작동에 필요한 최소 주파수 출력보다 작은 최소 주파수 출력를 제공할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 압축기들이 단계(510)에서 시동한 후에, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
도 6은 본 발명의 장치 부하 제어공정을 나타낸 도면이다. 장치 부하 제어공정은 장치에 대한 증가된 부하나 요구조건에 반응하여 하나 또는 그 이상의 압축기들을 활성화하거나 시동하는 단계와, 장치에 대한 증가된 부하나 요구조건에 반응하여 압축기들의 출력 용량을 증가시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD 로부터 나오는 출력 주파수의 증가시키는 단계를 채용한다. 공정은 만일 로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(602)에서 시작된다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 로드 타이머는 2초로 설정된다. 그러나, 다른 적당한 시간 주기도 로드 타이머에 사용될 수 있다. 만일 로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 장치는 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하지 않으며, 로드 타이머가 종료되거나 장치 조건이 변할 때까지 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 로드 타이머는 새로운 압축기를 시동하거나 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 증가시키는 종래의 제어 명령에 반응하도록 적당한 시간을 제공한다.
로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 장치 부하 제어공정은 어느 압축기들이 단계(604)에서 작동할 수 있는지의 여부를 결정한다. 어느 압축기들이 작동하지 않으면, VSD의 출력 주파수, 즉 압축기들의 작동 주파수는 단계(606)에서 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합과 비교된다. 정지 주파수는 상기한 바와 같이 VSD 최소 주파수 출력으로서 계산되며, 작동 압축기들의 수에 1을 더한 값을 작동 압축기들의 수로 나눈 비율을 곱한다. 소정의 오프셋 주파수는 약 0Hz 내지 약 50Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 5Hz 내지 약 10Hz의 범위이다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 더한 값에 대한 VSD 출력 주파수의 비교는 다른 압축기를 시동하는 것이 적합한지의 여부를 결정하는데 사용된다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 추가한 것은 즉 정지 주파수에서 압축기를 시동하기 위한 조건을 만족시킴에 의해서 압축기의 시동을 방지하는데 사용되고, 압축기들이 최소 주파수로 작동하므로 감소한 부하나 장치에서의 요구조건에 반응하여 압축기를 작동중단시키는데, 즉 무부하를 유도하는데 사용된다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 추가한 것은 최소 주파수 이상의 주파수에서 압축기를 시동하기 위한 조건을 만족시킴에 의해서 압축기의 시동을 방지하는데 사용되고, 추가적인 압축기가 시동한 후에, 압축기의 작동중단이 요구되지 전에 VSD의 출력 주파수를 감소시킴으로써 압축기들을 무부하 상태로 유도할 수 있다.
단계(606)에서 VSD의 출력 주파수가 정지 주파수와 오프셋 주파수의 합보다 크다는 결정이 이루어지면, 다른 압축기가 시동되고, VSD는 단계(608)에서 시동 주파수로 작동 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 시동 주파수는, 작동 압축기들(시동될 하나의 압축기를 포함하여)의 수에서 1을 뺀 값을 작동 압축기들(시동될 하나의 압축기를 포함하여)의 수로 나눈 비율을 곱하여, 압축기를 시동하기 전에 VSD 출력 주파수로서 계산된다. 일단 압축기들이 시동하고 시동 주파수로 가속되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
단계(604)로 복귀하면, 모든 압축기들이 작동하는 경우, 압축기들에 전력을 인가하는 VSD 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 큰지 여부를 단계(610)에서 결정한다. VSD 최대 출력 주파수는 약 120Hz 내지 약 300Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 200Hz이다. 그러나, VSD는 적당한 최대 출력 주파수를 가질 수 있다. 만일 VSD 최대 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수와 같으면, 장치에 의해서 추가적인 용량이 발생될 수 없으므로 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 그러나, 만일 VSD 최대 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수 보다 작으면, 압축기들과 그에 대응하는 냉각 회로들은 단계(612)에서 무부하 한계에 도달하는지의 여부를 결정하도록 평가된다. 무부하 한계는 일정한 소정의 매개변수들이나 조건들이 존재하는 경우에 압축기들을 무부하 상태로 조성함으로써, 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들에 손상을 입히는 것을 방지하도록 사용될 수 있다.
만일 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들이 무부하 한계에 도달하지 않으면, VSD는 단계(616)에서 현재의 출력 주파수에 소정의 증가분을 더한 것과 같은 증가된 VSD 출력 주파수로 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 소정의 증가분은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 범위이다. 소정의 증가분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있다. 그러나, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 증가된 VSD 출력 주파수는 최대 VSD 출력 주파수까지 증가될 수 있다. 압축기들이 증가된 VSD 출력 주파수로 가속되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 단계(612)로 다시 복귀하면, 만일 하나 또는 그 이상의 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들이 무부하 한계에 도달하면, 부하 한계 제어 테이블 상에 있는 정보를 기초하여 제한된 부하 값은 단계(614)에서 그러한 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들에 대하여 계산될 수 있다. 다음으로, 단계(616)에서, 상기한 바와 같이, 공정은 단계(614)로부터 소정의 부하 한계를 받는 압축기들에 대한 VSD 출력 주파수를 조정하고, 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
도 7은 본 발명의 장치 무부하 제어공정의 흐름도이다. 장치 무부하 제어공정은 장치에 대한 감소한 부하나 요구조건에 반응하여, 하나 또는 그 이상의 압축기들을 비활성화하거나 작동중단하는 단계와, 장치에 대한 감소한 부하나 요구조건에 반응하여 압축기들의 출력 용량을 감소시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수의 감소시키는 단계를 채용한다. 공정은 만일 언로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(702)에서 시작된다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 언로드 타이머는 2초로 설정된다. 그러나, 다른 적당산 시간 주기도 언로드 타이머에 사용될 수 있다. 만일 언로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 장치는 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하며, 언로드 타이머가 종료되거나 장치 조건이 변할 때까지 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
언로드 타이머는 작동 압축기를 중단시키거나 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 감소시키는 종래의 제어 명령에 반응하도록 적당한 시간을 제공하도록 사용된다. 언로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 압축기 무부하 제어공정은 단일 압축기나 선도 압축기가 단계(704)에서 작동하는지의 여부를 결정한다. 만일 단일 압축기나 선도 압축기가 작동하면, VSD의 출력 주파수는 단계(706)에서 최소 VSD 주파수 보다 큰지의 여부를 결정하도록 최소 VSD 주파수와 비교된다. VSD의 출력 주파수가 최소 VSD 주파수보다 크지 않으면, 단계(708)에서 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 값보다 작은지의 여부를 결정하도록 LCHLT가 평가된다. 만일 LCHLT가 단계(708)에서 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작 으면, 공정은 단계(710)에서 압축기 및 대응하는 냉각 장치에 대한 작동중단 공정을 시작하고, 공정은 종료된다. 만일 LCHLT가 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작으면, 장치는 작동 목적을 완수하고, 즉 설정 온도에 도달하고, 냉각기 내에서 액체의 어는점에 따라서, 너무 낮은 LCHLT를 갖는 것에 의하여 압축기 또는 그에 대응하는 냉각회로를 손상시키는 것을 피할 수 있다. 단계(708)에서 만일 LCHLT가 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작지 않으면, 압축기는 최소 속도로 작동을 계속하고, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
단계(706)에서 VSD의 출력 주파수가 최소 VSD 주파수보다 크면, VSD는 단계(712)에서 현재 출력 주파수에서 소정의 증가분을 뺀 것과 동일한 감소된 VSD 출력 주파수로 압축기에 전력을 인가하도록 제어된다. 소정의 증가분은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 범위이다. 소정의 증가분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있다. 그러나, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 감소한 VSD 출력 주파수는 최소 VSD 출력 주파수까지 감소할 수 있다. 압축기가 감소한 VSD 출력 주파수로 조정되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
단계(704)로 복귀하면, 선도 압축기를 외에 다른 압축기들이 작동하는 경우, 압축기들에 전력을 인가하는 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 동등한지의 여부를 단계(714)에서 결정한다. 만일 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 같으면, 후속 압축기는 작동 중단되고, VSD는 단계(716)에서 정지 주파수로 나머지 작동 압축기들로 전력을 인가하도록 제어된다. 상기한 바와 같이, 정지 주파수는, 작동 압축기들의 수에 1을 더한 값을 작동 압축기들의 수로 나눈 비율을 곱하여, 계산된 VSD 최소 주파수 출력으로서 계산된다. 일단 나머지 압축기들이 시동되어 정지 주파수로 가속되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
단계(714)에서 만일 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 같지 않으면, VSD는 단계(712)에서 현재 출력 주파수에서 소정의 증가분을 뺀 것과 동등한 감소한 VSD 출력 주파수로 압축기로 전력을 인가하도록 제어된다. 일단 압축기들이 감소한 VSD 출력 주파수로 조정되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.
상기한 공정에서는 모터로 인가되는 VSD의 출력 주파수를 조정함으로써 장치 용량을 제어하는 것에 대해 설명하였지만, VSD의 출력 주파수는 장치 용량을 제어하도록 조정될 수 있다. 상기한 제어 공정에 있어서, VSD는 일정한 전압/Hz나 일정한 작동의 토크 모드를 유지하도록 바람직하게 제어된다. 스크루 압축기와 같이 실질적으로 일정한 토크 프로파일을 갖는 부하에 대하여 사용되는 모터 작동의 일정한 플럭스나 일정한 전압/Hz 모드는, 모터에 제공된 전압에서의 대응하는 증가와 감소에 부합하도록 모터에 제공된 주파수에서의 증가와 감소를 필요로 한다. 예를 들면, 4극 유도 전동기는 정격전압의 2배와 정격 주파수의 2배로 작동하는 경우에 그것의 정격 출력 마력과 속도의 2배를 전달할 수 있다. 일정한 플럭스나 일정한 전압/Hz 모드에서 작동하는 경우에, 모터에 인가된 전압에서의 증가는 모터의 출력 마력에서 동등한 증가를 야기한다. 마찬가지로, 모터에 대한 주파수에서의 증가는 모터의 출력 속도에서의 동등한 증가를 야기한다.
단계(608)과 (716)에서 설명한 바와 같이 냉각장치의 용량을 조정하기 위하여 압축기를 시동하거나 작동 중단하는 경우에, VSD는 다음의 절차를 따라서 작동한다. 먼저, VSD는 제어된 정지에서 제로(0) 속도로 감속된다. 다음으로, 추가되거나 제거될 압축기는 대응하여 활성화하거나 비활성화할 수 있다. VSD는 압축기를 추가는 경우에는 시동 주파수로 아니면 압축기를 제거한 경우에는 정지 주파수로 작동하면서 압축기로 출력 전력을 제공하도록 제어된다. VSD는 대응하는 주파수에 대한 적절한 전압을 제공하도록 제어될 수 있다. 마지막으로, VSD는 작동중에 압축기로 전력을 인가하도록 적절한 주파수와 전력으로 가속된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 많은 변형이 본 발명의 필수적인 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 실행하기 위한 특정 이벤트이나 재료를 채택하도록 이루어질 것이다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위한 최선의 모드로서 설명하고 있는 본 발명의 특정한 실시 예로서 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 영역 내에 있는 모든 실시 예들을 포함하게 될 것이다.

Claims (53)

  1. 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법으로서,
    (ⅰ) 다수의 인버터를 갖는 변속 드라이브를 제공하는 단계로, 이때 상기 다수의 인버터들의 각각의 인버터는 다중 압축기 냉각장치의 대응하는 압축기 모터로 전력을 인가하도록 구성된, 단계;
    (ⅱ) 다중 압축기 냉각장치의 적어도 하나의 작동 조건을 모니터하는 단계;
    (ⅲ) 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시켜야 하는지를 결정하는 단계;
    (ⅳ) 출력 용량을 증가시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계;
    (ⅴ) 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시켜야 하는지를 결정하는 단계; 그리고
    (ⅵ) 출력 용량을 감소시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계;를 포함하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, (ⅶ) 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 소정 개수의 인버터를 시동시켜야 하는지를 결정하는 단계;와, (ⅷ) 소정 개수의 압축기를 시동시키기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계(ⅷ)는,
    상기 다수의 인버터들이 비활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    냉각 액체 온도가 설정 온도와 오프셋 온도의 합보다 큰지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들이 비활성화되었다는 결정 및 냉각 액체 온도가 설정 온도와 오프셋 온도의 합보다 크다는 결정에 반응하여, 상기 다수의 인버터들중 시동할 인버터들의 소정 개수를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계(ⅷ)는, 소정 주파수에서 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 소정 주파수는 약 15Hz 내지 약 75Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 소정 주파수는 약 40Hz인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 설정 온도는 약 15℉ 내지 약 55℉ 범위의 온도이고, 상기 오프셋 온도는 약 1℉ 내지 약 5℉ 범위의 온도인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 상기 다수의 인버터들 중 어느 인버터가 비활성인지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 큰지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 상기 다수의 인버터들 중 어느 인버터가 비활성이라는 결정과, 상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 크다는 결정에 반응하여, 상기 다수의 인버터들중 추가적인 인버터를 시동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 추가적인 인버터를 시동하는 단계는, 소정 주파수로 작동하도록 상기 다수의 인버터들중 작동하는 인버터들을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 소정 주파수는, 상기 작동하는 인버터들의 수를 상기 작동하는 인버터들의 수에 1을 더하여 나눈 비율을 곱한 인버터 작동 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 정지 주파수는, 작동하는 인버터들의 개수에 1을 더하여 상기 작동하는 인버터들의 개수로 나눈 비율을 곱한 최소 인버터 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 최소 인버터 주파수는 약 15Hz 내지 약 75Hz 사이의 주파수이고, 상기 소정 오프셋 주파수는 약 0Hz 내지 약 50Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 인버터 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작은지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 상기 다수의 인버터들중 비활성 인버터가 없다는 결정과, 상기 인버터 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작다는 결정에 반응하여, 상기 인버터 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 소정 주파수 양은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 증가시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅳ)는, 상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성이라는 결정과, 상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파 수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 크지 않다는 결정에 반응하여, 상기 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 작동하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 냉각된 액체 온도가 설정 온도에서 오프셋 온도를 뺀 값보다 작은지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 작동한다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰지 않다는 결정과, 그리고 냉각된 액체 온도가 설정 온도에서 오프셋 온도를 뺀 값보다 작다는 결정에 반응하여, 상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 작동하는 인버터를 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 최소 인버터 주파수는 약 15Hz 내지 약 75Hz 사이의 주파수이고, 상기 설정 온도는 약 15℉ 내지 약 55℉ 범위의 온도이고, 상기 오프셋 온도는 약 ±1℉ 내지 약 ±5℉ 범위의 온도인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 대체적으로 동등한지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 상기 다수의 인버터들중 단지 하나 이상의 인버터가 작동한다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인 버터 주파수와 동등하다는 결정에 반응하여, 상기 다수의 인버터들중 작동하는 인버터를 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 작동하는 인버터를 중단시키는 단계는, 상기 다수의 인버터들중 나머지 작동하는 인버터들을 소정 주파수로 작동하도록 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 소정 주파수는 상기 남은 작동 인버터들의 수에 1을 더하여 상기 남은 작동 인버터의 수로 나눈 비율을 곱한 최소 인버터 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 최소 인버터 주파수는 약 15Hz 내지 약 75Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  29. 제 20 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 상기 다수의 인버터들중 단지 하나 이상의 인버터가 작동한다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 크다는 결정에 반응하여, 인버터 작동 주파수를 소정의 주파수 양 으로 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 소정의 주파수 양은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz 사이의 주파수이고, 상기 최소 인버터 주파수는 약 15Hz 내지 약 75Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  31. 제 24 항에 있어서, 상기 다중 압축기 냉각장치의 출력 용량을 감소시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계(ⅵ)는, 상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터가 작동한다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등하지 않다는 결정에 반응하여, 인버터 작동 주파수를 소정의 주파수 양으로 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  32. 다중 압축기 냉각장치로서,
    다수의 압축기들로, 상기 다수의 압축기들의 각각의 압축기는 대응하는 모터에 의해서 구동되고, 상기 다수의 압축기들은 적어도 하나의 냉각회로 내로 통합되며, 각각의 냉각회로는 상기 다수의 압축기들 중 적어도 하나의 압축기, 응축기 배열 및 증발기 배열을 포함하여 폐쇄된 냉각 루프로 연결되도록 구성되는, 다수의 압축기들;
    상기 다수의 압축기들의 대응하는 모터로 전력을 인가하기 위한 변속 드라이브로, 컨버터 스테이지, DC 링크 스테이지 및 인버터 스테이지를 포함하고, 상기 인버터 스테이지는 다수의 인버터들을 구비하고, 각각의 인버터는 상기 DC 링크 스테이지와 병렬로 전기적으로 연결되며, 각각의 인버터는 상기 다수의 압축기들의 대응하는 모터로 전력을 인가하는, 변속 드라이브; 그리고
    상기 다수의 압축기들로부터 소정의 장치 용량을 발생시키도록 상기 변속 드라이브를 제어하기 위한 제어 패널로, 상기 변속 드라이브에서 상기 다수의 인버터들 중 작동할 인버터들의 개수를 결정하도록 구성되고, 상기 다수의 압축기들로부터 소정의 장치 용량을 발생시키도록 상기 변속 드라이브에서 상기 다수의 인버터들 중 작동하는 인버터들의 개수에 대한 작동 주파수를 결정하도록 구성된, 제어 패널;을 포함하는 다중 압축기 냉각장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 제어 패널은 시동 제어 신호에 반응하여 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 활성화하고 적어도 하나의 소정 시동 기준치를 만족하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 소정 시동 기준치는, 다수의 인버터들이 활성화되는 것과, 냉각 액체 온도가 설정 온도와 오프셋 온도의 합보다 크다는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 소정 개수의 인버터를 활성화하기 위한 수단은, 상 기 소정 개수의 인버터들을 소정 주파수로 작동하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  36. 제 32 항에 있어서, 상기 제어 패널은, 적어도 하나의 소정 용량 기준치를 만족시키는 것에 반응하여 상기 변속 드라이브의 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수를 조정하기 위한 수단, 적어도 하나의 소정 활성 기준치를 만족시키는 것에 반응하여 상기 변속 드라이브의 비 작동 인버터를 활성화하기 위한 수단, 그리고 적어도 하나의 소정 비활성 기준치를 만족시키는 것에 반응하여 상기 다수의 인버터들중 작동하는 인버터를 비활성화하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 변속 드라이브의 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수를 조정하기 위한 수단은, 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 증가시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 적어도 하나의 소정 용량 기준치는,
    용량 제어 신호가 증가하는 것;
    상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성화되는 것;
    인버터 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작은 것;
    상기 다수의 인버터들중 모든 인버터들이 비활성화되는 것; 그리고
    상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수는 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 작은 것;중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 소정의 주파수 양은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 변속 드라이브의 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수를 조정하기 위한 수단은, 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 감소시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 적어도 하나의 소정 용량 기준치는,
    용량 제어 신호가 감소하는 것;
    상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터가 비활성화되는 것;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등하지 않은 것;
    상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 비활성화되는 것; 그리고
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰 것;중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 소정의 주파수 양은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz 사이의 주파수인 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  41. 제 36 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 소정 활성화 기준치는,
    용량 제어 신호가 증가하는 것;
    상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성화되는 것; 그리고
    상기 다수의 인버터들에 대한 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 큰 것;중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  42. 제 36 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 소정 비활성화 기준치는,
    용량 제어 신호가 감소하는 것;
    상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터가 비활성화되는 것;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등한 것;
    상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 비활성화되는 것;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 작은 것; 그리고
    냉각 액체 온도가 설정 온도에서 오프셋 온도를 뺀 온도보다 작은 것;중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치.
  43. 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법으로서,
    (ⅰ) 다수의 인버터를 갖는 변속 드라이브를 제공하는 단계로, 이때 상기 다수의 인버터들의 각각의 인버터는 다중 압축기 냉각장치의 대응하는 압축기 모터로 소정 출력 주파수로 전력을 인가하도록 구성된, 단계;
    (ⅱ) 다중 압축기 냉각장치의 적어도 하나의 작동 조건을 모니터하는 단계;
    (ⅲ) 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치에서의 용량을 증가시켜야 하는지를 결정하는 단계;
    (ⅳ) 용량을 증가시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 증가된 용량을 발생시키도록 상기 다수의 인버터들을 구성하는 단계로,
    상기 다중 압축기 냉각장치의 추가적인 압축기 모터를 시동하기 위하여 상기 다수의 인버터들의 추가적인 인버터를 활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 추가적인 인버터를 활성화하기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들의 추가적인 인버터를 활성화하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들의 각각의 작동 인버터의 소정 출력 주파수를 조정하는 단계;를 포함하는 단계;
    (ⅴ) 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 용량을 감소시켜야 하는지를 결정하는 단계; 그리고
    (ⅵ) 용량을 감소시키기로한 결정에 반응하여 다중 압축기 냉각장치의 감소된 용량을 발생시키도록 상기 다수의 인버터들의 작동 구성을 조정하는 단계로,
    상기 다중 압축기 냉각장치의 압축기 모터를 멈추기 위하여 상기 다수의 인버터들의 작동하는 인버터를 비활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 작동하는 인버터를 비활성화하기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들의 작동하는 인버터를 비활성화하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들의 각각의 작동 인버터의 소정 출력 주파수를 감소시키는 단계;를 구비한, 단계;를 포함하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터한 작동 조건에 반응하여 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계; 및 소정 개수의 압축기들을 시동하기로한 결정에 반응하여 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들이 비활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계;
    냉각 액체 온도가 설정 온도와 오프셋 온도의 합보다 큰지 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들이 비활성화되는 결정과, 냉각 액체 온도가 설정 온도와 오프셋 온도의 합보다 크다는 결정에 반응하여, 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하기로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 소정 개수의 인버터를 시동하는 단계는, 상기 소정 개수의 인버터를 소정 주파수로 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  47. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들의 추가적인 인버터를 활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성화되는지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 큰지의 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  48. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들의 각각의 작동 인버터의소정 출력 주파수를 조정하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 작은지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들중 어느 인버터가 비활성화된다는 결정과, 상기 다수의 인버터들의 인버터 작동 주파수가 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합보다 작다는 결정에 반응하여, 상기 인버터 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  49. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들의 작동하는 인버터를 비활성화하여야 하는지의 여부를 결정하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 비활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 작은지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    냉각 액체 온도가 설정 온도에서 오프셋 온도를 뺀 온도보다 작은지의 여부를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  50. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들의 각각의 작동하는 인버터의 소정 출력 주파수를 감소시키는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 비활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들중 단지 하나의 인버터가 비활성화된다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 크다는 결정에 반응하여, 인버터 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  51. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들의 각각의 작동하는 인버터의 소정 출력 주파수를 조정하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 모든 인버터들이 활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    인버터 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작은지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들중 모든 인버터들이 활성화된다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 작다는 결정에 반응하여, 인버터 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  52. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 작동하는 인버터가 비활성화되었는지의 여부를 결정하는 단계는,
    상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터들이 활성화되는지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등한지의 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
  53. 제 43 항에 있어서, 상기 다수의 인버터들중 각각의 작동하는 인버터의 소정 출력 주파수를 감소시키는 단계,
    상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터들이 활성화되는지의 여부를 결정하는 단계;
    인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등하지 않은지의 여부를 결정하는 단계; 그리고
    상기 다수의 인버터들중 하나 이상의 인버터들이 활성화되었다는 결정과, 인버터 작동 주파수가 최소 인버터 주파수와 동등하지 않다는 결정에 반응하여, 인버터 작동 주파수를 소정 주파수 양으로 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 압축기 냉각장치의 용량 제어방법.
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