KR101314676B1 - 냉동시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

냉동시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101314676B1
KR101314676B1 KR1020070051100A KR20070051100A KR101314676B1 KR 101314676 B1 KR101314676 B1 KR 101314676B1 KR 1020070051100 A KR1020070051100 A KR 1020070051100A KR 20070051100 A KR20070051100 A KR 20070051100A KR 101314676 B1 KR101314676 B1 KR 101314676B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
temperature
evaporator
cooling
performance coefficient
Prior art date
Application number
KR1020070051100A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080103853A (ko
Inventor
이남교
임형근
오민규
송계영
김양규
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070051100A priority Critical patent/KR101314676B1/ko
Publication of KR20080103853A publication Critical patent/KR20080103853A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101314676B1 publication Critical patent/KR101314676B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2511Evaporator distribution valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21172Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the inlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21173Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2500/00Problems to be solved
    • F25D2500/04Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/10Sensors measuring the temperature of the evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

본 발명은, 냉동시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 냉동시스템은, 압축기; 상기 압축기에서 토출된 냉매가 공급되며 복수의 냉각공간의 각각에 구비되는 복수의 증발기; 상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단; 상기 냉매공급수단에 의해 냉매가 공급된 증발기로 유입되는 공기의 온도 및 상기 증발기에서 배출되는 공기의 온도를 각각 감지하는 온도센서; 및 상기 감지된 온도를 기초로 하여 순간성능계수 및 평균성능계수를 연산하고, 상기 순간성능계수가 상기 평균성능계수보다 작은 경우, 다른 냉각공간에 구비된 증발기에 냉매가 공급될 수 있게 상기 냉매공급수단의 동작을 제어하는 제어유닛;을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 복수 개의 냉각공간의 냉각을 위해 순차적으로 냉각운전을 전환하는데 있어서, 새로운 냉각운전 전환시기의 판단기준을 제시함으로써 냉동시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
냉동시스템, 성능계수, 증발기

Description

냉동시스템 및 그 제어방법{REFRIGERATING SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 증발기를 구비한 냉동시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 냉동시스템이 두 개의 냉각공간을 구비한 냉장고에 적용된 구성을 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 제어방법을 나타낸 순서도 이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 제1증발기 120 : 제2증발기
111,121 : 송풍팬 113,123 : 팽창장치
130 : 제어수단 140 : 압축기
150 : 응축기 160 : 드라이어
170 : 냉매공급수단 114a, 114b, 124a, 124b : 온도 센서
117 : 제1냉각공간 127 : 제2냉각공간
본 발명은 냉동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 냉각공간 각각에 대응되게 구비된 복수의 증발기를 통해 각각의 냉각공간을 개별적으로 냉각하는 냉동시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉동시스템은 냉매가 순환될 수 있도록 냉매배관에 의해 서로 연결된 압축기, 응축기, 드라이어, 팽창장치, 증발기를 포함하여 구성되는데, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 각각 통과하면서 냉매가 압축, 응축, 팽창,증발되면서 냉각 작용이 이루어진다.
종래에는 하나의 증발기를 구비하고 그로부터 발생하는 냉기를 복수의 냉각공간으로 순환시켜 냉각공간의 냉각을 수행하였으나, 최근 들어, 복수의 냉각공간마다 별개의 증발기를 구비하여 독립적인 냉각을 하는 냉동시스템이 채용된 냉장고가 다수 출시되고 있으며, 별개의 증발기를 구비하여 독립적인 냉각을 하는 냉동시스템을 이용하여 복수의 냉각공간을 냉각하는 방법으로, 상기 복수의 냉각공간 중 어느 하나의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하면 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 냉매를 공급하여 그 냉각공간의 온도가 미리 설정한 온도를 만족하면 또 다른 증발기에 냉매를 공급하는 순서로 모든 냉각공간의 온도가 미리 설정한 온도를 만족하면 압축기의 운전을 종료시키는 방식을 채용하고 있다. 즉, 냉각공간의 온도를 기준으로 하여 각 증발기로의 냉매 공급 여부를 제어하는 방식이다.
한편, 상술한 복수의 냉각공간을 독립적으로 냉각시키는 것과 함께, 냉각공간의 냉동부하에 따라 상기 압축기의 용량을 가변시키는 용량 가변 압축기를 채용 하는 경우가 있다. 이 경우에 상기 압축기의 가변 정도는 상기 냉각공간의 온도가 미리 설정된 온도에서 벗어난 정도와 외기온도를 기준으로 결정되는 운전방식이 채용되고 있다.
이러한 상기 냉각공간의 온도를 기준으로 냉동사이클의 운전을 결정하는 종래 방식에 의하면, 상기 냉각공간에 구비된 증발기의 냉동능력 또는 성능계수를 고려하지 않음으로써, 냉동사이클의 효율이 저하될 수 있다.
또한, 용량 가변 압축기를 채용하는 경우에도 용량 가변 정도를 상기 냉각공간의 온도를 기준으로 결정하므로, 상기 냉각공간에 구비된 증발기를 통해 충분한 냉력을 얻을 수 있음에도 압축기의 용량이 필요 이상 증가될 수 있고, 결과적으로 압축기에 무리를 줄 수 있게 된다. 아울러, 압축기 구동에 필요 이상의 전력이 소모되어 냉동시스템의 효율을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서,
본 발명은 복수 개의 냉각공간을 각각에 구비된 증발기를 통해 냉각하는 경우 각 냉각공간의 냉각을 위해 순차적으로 냉각운전을 전환하는데 있어서, 새로운 냉각운전 전환시기의 판단기준을 제시함으로써 냉동시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 냉동시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉동시스템은, 압축기; 상기 압축기에서 토출된 냉매가 공급되며 복수의 냉각공간에 각각 구비되는 복수의 증발기; 상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단; 상기 냉매공급수단에 의해 냉매가 공급된 증발기로 유입되는 공기의 온도 및 상기 증발기에서 배출되는 공기의 온도를 각각 감지하는 온도센서; 및 상기 감지된 온도를 기초로 하여 순간성능계수 및 평균성능계수를 연산하고, 상기 순간성능계수가 상기 평균성능계수보다 작은 경우, 다른 냉각공간에 구비된 증발기에 냉매가 공급될 수 있게 상기 냉매공급수단의 동작을 제어하는 제어수단;을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉동시스템의 제어방법은, 압축기, 복수의 냉각공간의 각각에 구비되는 복수의 증발기 및 상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 상기 압축기에서 토출된 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단을 구비한 냉동 시스템에 있어서, 상기 냉매가 공급되는 증발기로 유입되는 공기의 온도 및 상기 증발기에서 배출되는 공기의 온도를 각각 감지하는 단계; 상기 감지된 온도로부터 순간성능계수 및 평균성능계수를 연산하는 단계; 상기 순간성능계수가 평균성능계수보다 작은 경우 다른 냉각공간에 구비된 증발기에 냉매를 공급하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 냉동시스템 및 그 제어방법에 의하면, 상기 냉각공간에 구비된 증발기의 냉동능력 또는 성능계수를 고려함으로써 냉동사이클의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉동시스템 및 그 제어방법에 의하면, 용량 가변 압축기를 채용하는 경우, 용량 가변 정도를 상기 냉각공간에 구비된 증발기로 유입 및 배출되는 공기의 온도를 기준으로 결정하므로, 압축기의 용량이 필요 이상 증가시키는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 압축기의 구동에 소요되는 전력의 손실을 방지할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템에 대하여 설 명한다.
본 발명에 따른 냉동시스템은, 복수의 냉각공간을 각각 별도로 냉각하기 위한 복수 개의 증발기를 구비하여 복수의 냉각공간을 개별적으로 냉각하는 냉동시스템에 관한 것으로, 제1냉각공간, 제2냉각공간, 제3냉각공간 등 다수의 냉각공간이 구비된 냉장고에 적용되는 것이 일반적이나, 이외에도 본 발명에 따른 냉동시스템은 다양한 종류의 냉동장치 및 공기조화장치에도 적용될 수 있다. 다만, 당업자의 이해를 돕고자 냉각공간으로 제1냉각공간, 제2냉각공간을 구비한 냉장고에 적용될 수 있는 제1증발기, 제2증발기를 구비한 냉동시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 증발기를 구비한 냉동시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 냉동시스템이 두 개의 냉각공간을 구비한 냉장고에 적용된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템은, 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(140), 상기 압축기(140)에 의해 압축된 냉매를 주변 공기와 열교환시켜 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 응축기(150), 상기 응축된 냉매에 포함된 수분 및 불순물을 제거하는 드라이어(160), 상기 드라이어(160)을 통과한 냉매를 냉각하고자 하는 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되도록 냉매의 공급을 전환하는 냉매공급수단(170), 상기 냉매공급수단(170)에 의해 유입된 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창 및 감압시키는 팽창장치(113,123), 상기 팽장장치(113,123)를 통과한 저압의 액체 냉매를 주변 공기와 열교환 작용을 통하여 저온 저압의 기체 냉매로 증발되는 동시에 주변 공기를 냉각시키는 제1증발 기(110), 제2증발기(120)를 포함한다. 또한, 상기 복수의 증발기에 선택적인 냉매 공급 여부를 결정하여 상기 냉매공급수단(170)을 제어하는 제어수단(130)이 구비된다.
여기서, 상기 냉매공급수단(170)은, 상기 드라이어(160)를 통과한 냉매를 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120) 중 어느 한쪽으로 선택적으로 공급할 수 있는 삼방밸브(Three way valve)로 구성될 수 있다. 이 밖에, 상기 냉매공급수단(170)은, 개폐밸브를 포함하여 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)에 흐르는 냉매의 유동을 온/오프하여 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)로 냉매가 선택적으로 유입되도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템은, 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)와 대응되게 구비되며, 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)로부터 각각의 냉각공간으로 냉기를 순환시키는 제1송풍팬(111), 제2송풍팬(121)이 구비된다.
도 1에서 미설명 도면 부호 중 180은 압축기의 입구 쪽에 설치되어 상기 압축기로 기체 상태의 냉매만이 흡입되도록 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator), 151은 응축기로부터 열을 방출하게 하는 응축팬이다.
도 2를 참조하면, 제1냉각공간(117)과 제2냉각공간(127)이 구비되며, 상기 제1냉각공간(117), 제2냉각공간(127)의 공기는 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)와 열교환을 위해 상기 제1증발기(110), 제2증발기(120)의 일측으로 유입되고 타측으로 배출되는데, 이들 유입측과 배출측의 공기의 온도를 감지하기 위해 온 도센서(114a,114b,124a,124b)가 구비된다.
여기서, 상기 온도센서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 공기의 유입측과 배출측에 각각 구비되는 것이 일반적이겠으나, 각각의 냉각공간에 하나의 온도센서로 구비되어 공기의 유입측과 배출측의 온도를 감지할 수도 있다. 또한, 하나의 온도센서만을 구비하여 공기의 유입측과 배출측의 온도를 감지할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템은, 상기 온도센서에 의해 감지된 상기 공기의 유입측과 배출측 온도를 전달받아 상기 증발기의 냉동능력 및 성능계수(COP, Coefficient Of Performance)를 연산하고, 이를 기준으로 상기 복수의 증발기에 선택적인 냉매 공급 여부를 결정하여 상기 냉매공급수단(170)을 제어하는 제어수단(130)이 구비된다. 여기서, 상기 제어수단(130)은 냉각공간의 온도에 따라 용량 가변 압축기의 용량을 가변시키는 기능을 가질 수도 있다.
여기서, 냉동능력이란, 냉동시스템 중 증발기에서 냉매가 증발하여 빼앗아 오는 열량의 크기를 말한다. 냉동능력의 단위는 kcal/h를 사용하며, 한 시간 이내에 증발기에 의해 제거할 수 있는 열량을 말한다. 미국에서는 Btu/h를 사용하는데, Btu란, British thermal unit을 의미한다.
냉동능력의 큰 단위로, 냉장 창고의 냉각 부하를 말할 때 사용되는 냉동톤(Refrigerating ton)이 있다. 1 냉동톤은 0℃의 물 1통을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는데 필요한 열량을 말한다. 이를 계산하기 위해서는 물을 액체에서 고체(얼음)로 만들려면 얼음의 융해잠열을 생각해야 한다. 얼음의 융해잠열은 1㎏당 79.68kcal/㎏이므로 79.68*1000/24=3320 kcal/h가 1냉동톤이 된다. 다만, 이는 국내에서 의미하는 냉동톤이며, 일반적으로 공기 조화 시스템에서 말하는 1냉동톤은 미국냉동톤을 말하는 것으로 1 미국냉동톤은 3024kcal/h 이다.
상기 제어수단은, 상술한 냉동능력을 아래와 같은 식에 의해 얻는다.
Figure 112007038490162-pat00001
여기서, m 은 증발기로 유입/배출되는 공기의 질량유량(kg/s),
Cp는 공기의 비열(kcal/goC),
Ti는 증발기로 유입되는 공기의 온도(oC),
To는 증발기로부터 배출되는 공기의 온도(oC)로 정의된다.
한편, 성능계수(COP, Coefficient Of Performance)란, 냉동시스템의 압축기에 입력되는 동력(W)과 냉동사이클이 흡수하는 총 열량(Q)의 비를 말한다.
상기 제어수단은, 아래와 같은 식에 의해 성능계수를 구한다.
Figure 112007038490162-pat00002
여기서, Q는 상술한 냉동능력(kcal/h),
W는 냉동사이클에 입력되는 동력, 일반적으로 압축기에 입력되는 동력(w)로 정의된다. 따라서, 성능계수는 단위가 없는 무차원 수이다.
한편, 상기 제어수단은, 제1냉각공간(117)의 냉각운전과 제2냉각공간(127)의 냉각운전 상호간의 운전 전환하는 판단기준으로 순간성능계수(COPi)와, 평균성능계수(COPa)를 더 필요로 한다.
순간성능계수(COPi)는, 임의의 시점에서 냉각운전 중인 냉각공간의 상기 온도센서에 의해 감지되는 온도를 기초로 하여 연산된 성능계수를 의미한다.
평균성능계수(COPa)는, 냉각운전 중인 냉각공간의 운전 시작 후부터 현재까지의 순간성능계수(COPi)의 평균을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
압축기(140)에 의해 압축된 냉매는 응축기(150)를 통과하면서 외부와 열교환을 일으켜 응축된다. 다음으로, 응축된 냉매는 상기 응축기(150)와 배관을 통해 연결된 드라이어(160)로 유입된다. 이때, 응축된 냉매에 포함된 수분과 이물질이 드라이어에 의해서 걸러지게 되고 순수한 냉매 성분이 얻어지게 된다. 이후, 드라이어(160)를 통과한 냉매는 냉매공급수단(170)에 의해 팽창장치(113)로 유입되고, 다시 제1증발기(110)으로 유입되어, 제1냉각공간의 냉각을 시작한다. 이때, 상기 제1증발기(110)로 유입되는 공기와, 상기 제1증발기(110)로부터 배출되는 공기의 온도가 온도센서(114a,114b)에 의해 감지되며, 감지된 온도는 제어수단(130)에 전달되어 냉동능력 및 순간성능계수(COPi)를 연산하게 된다.
여기서, 순간성능계수(COPi)를 연산하는 주기는, 제조자에 의해 기설정될 수 있는데, 그 주기가 짧아지면 공기의 온도 측정을 자주하게 되어 전력의 소모가 많아질 수 있으며, 그 주기가 길어지면 냉동시스템의 효율의 향상 정도가 작아질 수 있다.
한편, 제어수단은, 주기별로 연산된 상기 순간성능계수(COPi)를 바탕으로 평균성능계수(COPa)를 연산한다.
다음으로, 상기 순간성능계수(COPi)와 평균성능계수(COPa)를 비교하여, 순간성능계수(COPi)가 큰 경우, 제1냉각공간(117)의 냉각운전을 계속 수행하고, 순간성능계수(COPi)가 작은 경우, 제1냉각공간(117)의 냉각운전을 중지하고 제2냉각공간(127)의 냉각운전을 수행하며, 제2냉각공간(127)의 냉각운전 중 순간성능계수(COPi)와 평균성능계수(COPa)를 연산하고, 이들 상호 간의 크기를 비교하여 순간성능계수(COPi)가 작은 경우, 다시 제1냉각공간(117)의 냉각운전을 수행하게 된다.
여기서, 제1냉각공간(117)에서 제2냉각공간(127)으로 또는, 제2냉각공간(127)에서 제1냉각공간(117)으로 냉각운전이 전환될 때, 전환된 냉각공간의 온도에 따라 압축기(140)의 용량을 변화시키게 된다. 여기서, 전환된 냉각공간의 온도는 상기 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도를 감지함으로써 결정될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 제어방법에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 제어방법을 나타낸 순서도 이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 제어방법은,
먼저, 복수의 냉각공간의 각각에 구비되는 복수의 증발기 및 상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단을 구비한 냉동 시스템에 있어서,상기 냉매가 공급되는 증발기와 열전달을 위해 유입되는 공기와 상기 증발기에 의해 냉각되어 배출되는 공기의 온도를 측정한다(S10).
여기서, 상기 증발기로 유입/배출되는 공기의 온도측정은 상기 증발기로 공기가 유입/배출되는 위치에서 측정된다.
다음으로, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도는 별도로 구비된 제어수단에 전달되며, 제어수단은 상기 감지된 온도로부터 순간성능계수(COPi) 및 평균성능계수(COPa)를 연산한다(S20).
여기서, 상기 순간성능계수(COPi) 및 평균성능계수(COPa)는 감지된 온도를 바탕으로 얻은 냉동능력을 이용하여 도출하는 식은 상술한 바와 같다.
다음으로, 상기 순간성능계수(COPi)와 평균성능계수(COPa)의 크기를 비교한다(S30).
다음으로, 상기 순간성능계수(COPi)가 평균성능계수(COPa)보다 작은 경우, 현재 냉각운전 중인 냉각공간에 대한 냉각을 중지하고, 다른 냉각공간에 구비된 증 발기에 냉매를 공급함으로써 그 냉각공간에 대한 냉각운전을 시작한다(S40).
여기서, 상기 순간성능계수(COPi)가 평균성능계수(COPa) 이상(크거나 동일)인 경우에는 현재 냉각운전 중인 냉각공간에 대한 냉각을 계속 수행하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동시스템의 제어방법은, 상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다(S50).
여기서, 상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 상기 압축기의 압축능력을 감소시키게 된다(S60).
물론, 상기 증발기로 유입되는 공기의 온도가 설정된 온도보다 높은 경우에는 상기 압축기의 압축능력을 증가시키게 된다(S70).
여기서, 상기 압축기의 압축능력 조절은, 압축기의 용량을 가변시킴으로써 가능하게 된다.
본 발명에 따른 냉동시스템 및 그 제어방법에 의하면, 상기 냉각공간에 구비된 증발기의 냉동능력 또는 성능계수를 고려함으로써 냉동사이클의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉동시스템 및 그 제어방법에 의하면, 용량 가변 압축기를 채용하는 경우, 용량 가변 정도를 상기 냉각공간에 구비된 증발기로 유입 및 배출되는 공기의 온도를 기준으로 결정하므로, 압축기의 용량이 필요 이상 증가시 키는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 압축기의 구동에 소요되는 전력의 손실을 방지할 수 있게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만, 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (8)

  1. 압축기;
    상기 압축기에서 토출된 냉매가 공급되며 복수의 냉각공간에 각각 구비되는 복수의 증발기;
    상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단;
    상기 냉매공급수단에 의해 냉매가 공급된 증발기로 유입되는 공기의 온도 및 상기 증발기에서 배출되는 공기의 온도를 각각 감지하는 온도센서; 및
    상기 감지된 온도를 기초로 하여 순간성능계수 및 평균성능계수를 연산하고, 상기 순간성능계수가 상기 평균성능계수보다 작은 경우, 다른 냉각공간에 구비된 증발기에 냉매가 공급될 수 있게 상기 냉매공급수단의 동작을 제어하는 제어수단;을 포함하는 냉동시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매공급수단은 삼방밸브(Three way valve)인 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 순간성능계수가 상기 평균성능계수 이상인 경우 상기 냉매공급수단에 의해 냉매가 공급된 증발기로 냉매가 계속 공급되게 상기 냉매공급수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
  5. 제 1 항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도를 기준으로 상기 압축기의 압축능력을 변경시키는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도가 설정온도보다 높은 경우 상기 압축기의 압축능력을 증가시키고, 상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도가 상기 설정온도보다 낮은 경우 상기 압축기의 압축능력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
  7. 압축기, 복수의 냉각공간의 각각에 구비되는 복수의 증발기 및 상기 복수의 증발기 중 어느 하나로 상기 압축기에서 토출된 냉매를 선택적으로 공급하는 냉매공급수단을 구비한 냉동 시스템에 있어서,
    상기 냉매가 공급되는 증발기로 유입되는 공기의 온도 및 상기 증발기에서 배출되는 공기의 온도를 각각 감지하는 단계;
    상기 감지된 온도로부터 순간성능계수 및 평균성능계수를 연산하는 단계;
    상기 순간성능계수가 평균성능계수보다 작은 경우 다른 냉각공간에 구비된 증발기에 냉매를 공급하는 단계;를 포함하는 냉동시스템의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다른 냉각공간에 구비된 증발기로 유입되는 공기의 온도를 설정된 온도와 비교하여 상기 압축기의 압축능력을 변경시키는 단계;를 더 포함하는 냉동시스템의 제어방법.
KR1020070051100A 2007-05-25 2007-05-25 냉동시스템 및 그 제어방법 KR101314676B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051100A KR101314676B1 (ko) 2007-05-25 2007-05-25 냉동시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051100A KR101314676B1 (ko) 2007-05-25 2007-05-25 냉동시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080103853A KR20080103853A (ko) 2008-11-28
KR101314676B1 true KR101314676B1 (ko) 2013-10-07

Family

ID=40289045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070051100A KR101314676B1 (ko) 2007-05-25 2007-05-25 냉동시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101314676B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347694B2 (en) 2013-02-28 2016-05-24 Whirlpool Corporation Dual suction compressor with rapid suction port switching mechanism for matching appliance compartment thermal loads with cooling capacity
CN112902511A (zh) * 2021-02-07 2021-06-04 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 浴液循环低温恒温槽

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960001705A (ko) * 1994-06-22 1996-01-25 아이 망고 오마 냉동장치 및 그 제어방법
JPH1096561A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Calsonic Corp 車両用空気調和装置
JP2002260081A (ja) * 2001-03-05 2002-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 自動販売機の冷却装置
KR20060035895A (ko) * 2004-10-21 2006-04-27 한라공조주식회사 자동차용 공조장치 및 그 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960001705A (ko) * 1994-06-22 1996-01-25 아이 망고 오마 냉동장치 및 그 제어방법
JPH1096561A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Calsonic Corp 車両用空気調和装置
JP2002260081A (ja) * 2001-03-05 2002-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 自動販売機の冷却装置
KR20060035895A (ko) * 2004-10-21 2006-04-27 한라공조주식회사 자동차용 공조장치 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080103853A (ko) 2008-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3734187B1 (en) Refrigerator
KR101324041B1 (ko) 냉각 저장고 및 그 운전 방법
JP4626714B2 (ja) 冷凍装置
EP2325580B1 (en) Refrigeration device
JP2013228130A (ja) 冷凍装置
KR20110072441A (ko) 냉장고 및 그 운전 제어 방법
KR101275184B1 (ko) 냉동시스템의 제어방법
JP2009109065A (ja) 冷凍装置
KR101316022B1 (ko) 냉동시스템 및 그 제어방법
KR20070062862A (ko) 냉장고의 제어 방법
KR100705669B1 (ko) 히트펌프 공기조화기의 제상모드 제어방법
KR101345666B1 (ko) 냉장고
KR101275182B1 (ko) 냉동시스템의 제어방법
KR100751109B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어방법
KR101314676B1 (ko) 냉동시스템 및 그 제어방법
KR102264917B1 (ko) 냉장고
JP3593474B2 (ja) 冷蔵庫の制御方法
KR20110086345A (ko) 2개의 증발기를 구비하는 냉장고의 운전 제어방법
JP2017161159A (ja) 空気調和機の室外ユニット
KR101275183B1 (ko) 냉동시스템의 제어방법
JP2002277083A (ja) 冷蔵庫
JP2018173195A (ja) 冷凍装置
JP2013040694A (ja) 冷凍装置
KR100772233B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어 방법
KR100794815B1 (ko) 공기 조화 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160824

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170814

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180814

Year of fee payment: 6