KR101467804B1 - Turbo chiller - Google Patents

Turbo chiller Download PDF

Info

Publication number
KR101467804B1
KR101467804B1 KR1020120124019A KR20120124019A KR101467804B1 KR 101467804 B1 KR101467804 B1 KR 101467804B1 KR 1020120124019 A KR1020120124019 A KR 1020120124019A KR 20120124019 A KR20120124019 A KR 20120124019A KR 101467804 B1 KR101467804 B1 KR 101467804B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
expansion valve
compressor
evaporation pressure
evaporator
Prior art date
Application number
KR1020120124019A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140057807A (en
Inventor
김철민
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 KR1020120124019A priority Critical patent/KR101467804B1/en
Priority to CN201310072152.8A priority patent/CN103808052B/en
Publication of KR20140057807A publication Critical patent/KR20140057807A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101467804B1 publication Critical patent/KR101467804B1/en

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
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/053Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
    • 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
    • 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
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/28Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor
    • 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
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/197Pressures of the evaporator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

본 발명은 터보 냉동기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단함으로써 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있는 터보 냉동기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbo chiller, and more particularly, to a turbo chiller capable of preventing impeller breakage and cooling ability from being reduced by blocking liquid refrigerant from being introduced into a compressor.

Description

터보 냉동기{Turbo chiller}Turbo chiller

본 발명은 터보 냉동기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단함으로써 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있는 터보 냉동기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbo chiller, and more particularly, to a turbo chiller capable of preventing impeller breakage and cooling ability from being reduced by blocking liquid refrigerant from being introduced into a compressor.

일반적으로 터보 냉동기는 냉매를 이용하여 냉수와 냉각수의 열교환을 수행하는 기기로서, 압축기와 증발기와 응축기 및 팽창밸브를 포함한다.Generally, a turbo chiller is a device for performing heat exchange between cold water and cooling water using a refrigerant, and includes a compressor, an evaporator, a condenser, and an expansion valve.

상기 압축기는 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 임펠러(Impeller)와 임펠러가 수용되는 쉬라우드와 임펠러의 회전에 의해 배출된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 가변 디퓨저(Diffuser)를 포함할 수 있다.The compressor may include an impeller rotating by the driving force of the driving motor, a shroud receiving the impeller, and a variable diffuser converting the kinetic energy of the fluid discharged by the rotation of the impeller into pressure energy .

상기 증발기와 응축기는 일 실시태양으로 쉘 인 튜브(Shell in tube) 구조를 가질 수 있고, 튜브 내부로는 냉수와 냉각수가 각각 유동되며, 쉘 내부에 냉매가 수용될 수 있다.The evaporator and the condenser may have a shell-in-tube structure in which the cold water and the cooling water flow into the tube, respectively, and the refrigerant can be received in the shell.

또한, 상기 증발기로는 냉수가 유입 및 토출되며, 상기 증발기 내부에서 상기 냉매와 냉수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉수는 상기 증발기를 통과하는 과정에서 냉각된다.Also, cold water is introduced into and discharged from the evaporator, and heat exchange is performed between the refrigerant and the cold water inside the evaporator, and the cold water is cooled in passing through the evaporator.

또한, 상기 응축기로는 냉각수가 유입 및 토출되며, 상기 응축기 내부에서 상기 냉매와 냉각수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉각수는 상기 응축기를 통과하는 과정에서 가열된다.In addition, the cooling water is introduced into and discharged from the condenser, and the refrigerant and the cooling water are exchanged in the inside of the condenser, and the cooling water is heated in the process of passing through the condenser.

또한, 상기 증발기 및 응축기 내부에 수용된 냉매는 소정의 요구 냉매 레벨로 유지될 수 있으며, 이러한 냉매 레벨은 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브를 통해 조절될 수 있다.In addition, the refrigerant contained in the evaporator and the condenser can be maintained at a predetermined required refrigerant level, and the refrigerant level can be adjusted through an expansion valve provided between the condenser and the evaporator.

한편, 터보 냉동기의 초기 기동시, 부하 변동시 또는 설정온도 변동시 상기 응축기의 냉매 레벨이 변동될 수 있으며, 응축기의 냉매 레벨을 일정하게 유지하지 못하는 경우 터보 냉동기의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다.On the other hand, the refrigerant level of the condenser may fluctuate at the time of initial startup of the turbo chiller, at the time of load change, or at a set temperature change, and when the refrigerant level of the condenser can not be maintained constant, the reliability of the turbo chiller is lowered.

또한, 상기 증발기 내부의 액상 냉매로 정상 상태의 냉매 레벨로 유지되어야 한다. 상기 증발기 내부 액상 냉매 레벨이 증가하게 되면, 압축기 내부로 액상 냉매가 유입되고, 그 결과 압축기 내부의 임펠러가 파손되거나 압축량의 감소로 인한 냉방 능력이 감소하게 된다.Further, the liquid refrigerant in the evaporator must be maintained at a refrigerant level in a steady state. When the level of the liquid refrigerant in the evaporator is increased, the liquid refrigerant flows into the compressor. As a result, the impeller inside the compressor is broken or the cooling capacity due to the reduction of the compression amount is decreased.

본 발명은 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Disclosure of the Invention The present invention provides a turbo refrigerator capable of preventing liquid refrigerant from flowing into a compressor.

또한, 본 발명은 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a turbo chiller which can prevent the impeller from being damaged and the cooling ability being reduced.

또한, 본 발명은 제조비용을 줄이고 제어 응답성을 높일 수 있는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a turbo refrigerator which can reduce manufacturing cost and increase control responsiveness.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;와 상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기;와 상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브; 및 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브의 개도를 감소시키기 위한 제어부를 포함하는 터보 냉동기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a refrigerator comprising: a compressor including an impeller for compressing refrigerant; a condenser for exchanging heat between the refrigerant introduced from the compressor and the cooling water; An evaporator for exchanging heat with cold water, an expansion valve provided between the condenser and the evaporator, And a controller for decreasing the opening degree of the expansion valve to lower the level of the liquid refrigerant in the evaporator when it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheating degree A turbo refrigerator is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 스테이지를 갖는 다단 압축기;와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;와 상기 응축기에서 토출된 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고, 기상 냉매를 상기 압축기로 토출시키기 위한 상분리기;와 상기 상분리기로부터 토출된 액상 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기와 상기 응축기와 상기 상분리기 사이에 마련된 제1 팽창밸브;와 상기 상분리기와 상기 증발기 사이에 마련된 제2 팽창밸브; 및 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 제1 팽창밸브 및 제2 팽창밸브 중 적어도 하나 이상의 팽창밸브의 개도를 감소시키기 위한 제어부를 포함하는 터보 냉동기가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a refrigerant compressor comprising: a multi-stage compressor having a plurality of stages; a condenser for exchanging heat between the refrigerant and cooling water introduced from the compressor; a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant separated from the refrigerant discharged from the condenser; A first expansion valve disposed between the condenser and the phase separator, a second expansion valve disposed between the phase separator and the evaporator, and a second expansion valve disposed between the phase separator and the evaporator, A second expansion valve provided between the first expansion valve and the second expansion valve; And at least one of the first expansion valve and the second expansion valve to lower the level of the liquid refrigerant in the evaporator if it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheating degree of the compressor And a control section for reducing the opening degree of the expansion valve.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;와 상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기;와 상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브; 및 상기 응축기의 냉매 레벨을 기준으로 상기 팽창밸브의 개도를 조절하기 위한 정상 제어 모드와 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브의 개도를 조절하기 위한 비상 제어 모들를 갖는 제어부를 포함하는 터보 냉동기가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a refrigerator comprising: a compressor including an impeller for compressing refrigerant; a condenser for exchanging heat between the refrigerant and cooling water introduced from the compressor; and a heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant discharged from the condenser and the cold water An expansion valve provided between the condenser and the evaporator; And a controller for controlling the opening degree of the expansion valve based on the refrigerant level of the condenser and a normal control mode for controlling the opening degree of the expansion valve based on the evaporation pressure change amount and the compressor discharge superheating degree of the refrigerant, There is provided a turbo refrigerator including a control unit having emergency control models for adjusting the opening degree of the expansion valve to lower an internal liquid refrigerant level.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기에 따르면, 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 용이하게 조절할 수 있다.As described above, according to the turbo refrigerating machine according to the embodiment of the present invention, the liquid refrigerant can be prevented from flowing into the compressor, and the liquid refrigerant level in the evaporator can be easily controlled.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기에 따르면, 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the turbo chiller related to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent the impeller from being damaged and the cooling ability being reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기에 따르면, 제조비용을 줄임과 동시에, 제어 응답성을 높일 수 있다.Further, according to the turbo refrigerator related to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost and increase the control responsiveness.

도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 제어방법을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 일 작동상태를 설명하기 위한 그래프.
도 5는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 개념도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 블록도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 P-h선도.
1 is a conceptual view of a turbo refrigerator according to a first embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a turbo refrigerator according to a first embodiment of the present invention;
3 is a flowchart showing a control method of the turbo chiller according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph for explaining an operating state of a turbo chiller related to the first embodiment of the present invention.
5 is a conceptual view of a turbo refrigerator according to a second embodiment of the present invention;
6 is a block diagram of a turbo refrigerator according to a second embodiment of the present invention;
7 is a ph diagram of a turbo refrigerator according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a turbo refrigerator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown may be exaggerated or reduced have.

한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.On the other hand, terms including an ordinal number such as a first or a second may be used to describe various elements, but the constituent elements are not limited by the terms, and the terms may refer to a constituent element from another constituent element It is used only for the purpose of discrimination.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the turbo chiller 1 related to the first embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 블록도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기의 일 작동상태를 설명하기 위한 그래프이다.2 is a block diagram of a turbo chiller related to the first embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram of a turbo chiller related to the first embodiment of the present invention. Fig. 4 is a graph for explaining an operating state of the turbo chiller related to the first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축시키기 위한 압축기(10)와 냉매를 응축시키기 위한 응축기(30)와 냉매를 팽창시키기 위한 팽창밸브(40) 및 냉매를 증발시키기 위한 증발기(20)를 포함한다.1, the turbo chiller 1 includes a compressor 10 for compressing a refrigerant, a condenser 30 for condensing the refrigerant, an expansion valve 40 for expanding the refrigerant, an evaporator 40 for evaporating the refrigerant, (20).

구체적으로 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축하기 위한 임펠러(11)를 포함하는 압축기(10)와 상기 압축기(10)로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기(30)와 상기 응축기(30)로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기(20)와 상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브(40)와 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기(10) 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기(20) 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브(40)의 개도를 감소시키기 위한 제어부(70)를 포함한다.1 and 2, a turbo chiller 1 according to a first embodiment of the present invention includes a compressor 10 including an impeller 11 for compressing a refrigerant, A condenser 30 for exchanging heat between the refrigerant and the cooling water, an evaporator 20 for exchanging heat between the refrigerant discharged from the condenser 30 and the cold water, an expansion valve 40 provided between the condenser and the evaporator, (20) to lower the level of the liquid refrigerant in the evaporator (20) if it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor (10) based on the pressure change amount and the compressor discharge superheating degree And a control unit 70.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 터보 냉동기(1)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the turbo chiller 1 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 압축기(10)는 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 임펠러(11: Impeller)와 임펠러(11)가 수용되는 쉬라우드와 임펠러의 회전에 의해 배출된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 가변 디퓨저(Diffuser)를 포함할 수 있다.The compressor 10 includes an impeller 11 rotated by a driving force of a driving motor, a shroud 11 accommodating the impeller 11, and a variable diffuser 11, which converts kinetic energy of the fluid discharged by rotation of the impeller into pressure energy. (Diffuser).

상기 증발기(20)와 응축기(30)는 일 실시태양으로 쉘 인 튜브(Shell in tube) 구조를 가질 수 있고, 튜브 내부로는 냉수와 냉각수가 각각 유동되며, 쉘 내부에 냉매가 수용될 수 있다.The evaporator 20 and the condenser 30 may have a shell-in-tube structure in which the cold water and the cooling water flow respectively into the tube and the refrigerant can be accommodated in the shell .

또한, 상기 증발기(20)로는 냉수(chilled water)가 유입 및 토출되며, 상기 증발기(20) 내부에서 상기 냉매와 냉수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉수는 상기 증발기(20)를 통과하는 과정에서 냉각된다.In addition, chilled water is introduced into and discharged from the evaporator 20, and heat exchange is performed between the refrigerant and the cold water in the evaporator 20. The cold water is cooled in the process of passing through the evaporator 20, do.

또한, 상기 응축기(30)로는 냉각수(condenser water)가 유입 및 토출되며, 상기 응축기(30) 내부에서 상기 냉매와 냉각수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉각수는 상기 응축기(30)를 통과하는 과정에서 가열된다.In addition, condenser water is introduced into and discharged from the condenser 30, and heat exchange is performed between the refrigerant and the cooling water in the condenser 30. The cooling water is heated in the course of passing through the condenser 30, do.

또한, 상기 증발기(20)및 응축기(30) 내부에 수용된 냉매는 소정의 요구 냉매 레벨로 유지될 수 있으며, 이러한 냉매 레벨은 팽창밸브(40)를 통해 조절될 수 있으며, 상기 팽창밸브(40)를 통해 상기 증발기(20) 및 응축기(30) 내부의 액상 냉매 레벨을 조절할 수 있다.In addition, the refrigerant received in the evaporator 20 and the condenser 30 can be maintained at a predetermined required refrigerant level, and the refrigerant level can be adjusted through the expansion valve 40, The level of the liquid refrigerant in the evaporator 20 and the condenser 30 can be adjusted.

전술한 바와 같이, 상기 증발기(20)는 쉘 인 튜브 구조를 가지며, 상기 증발기(20) 내부의 액상냉매는 상기 쉘 내부에 소정의 정상상태 냉매레벨로 유지되어야 한다. 상기 팽창밸브(40)의 개도가 증가하여 상기 증발기(20)로 유입되는 냉매량이 증가할 경우, 상기 증발기(20) 내부의 냉매 레벨은 높아질 수 있고, 반대로 상기 팽창밸브(40)의 개도가 감소하여 상기 증발기(20)로 유입되는 냉매량이 감소할 경우, 상기 증발기(20) 내부의 냉매 레벨은 낮아질 수 있다.As described above, the evaporator 20 has a shell-like tube structure, and the liquid refrigerant inside the evaporator 20 must be maintained at a predetermined steady state refrigerant level inside the shell. When the amount of refrigerant flowing into the evaporator 20 increases due to the increase of the opening degree of the expansion valve 40, the refrigerant level in the evaporator 20 can be increased. On the contrary, when the opening degree of the expansion valve 40 is decreased The refrigerant level in the evaporator 20 can be lowered when the amount of refrigerant flowing into the evaporator 20 decreases.

즉, 상기 팽창밸브(40)의 개도를 조절하면 상기 증발기(20) 내부의 액상 냉매 레벨을 정상상태 냉매 레벨로 유지시킬 수 있다.That is, by regulating the opening degree of the expansion valve (40), the liquid refrigerant level in the evaporator (20) can be maintained at the steady state refrigerant level.

전술한 바와 같이, 상기 증발기(20) 내부의 냉매가 소정의 냉매 레벨로 유지되지 못하는 경우 상기 증발기(20) 내부의 액상 냉매가 상기 압축기(10) 내부로 유입될 수 있고, 상기 액상 냉매가 상기 압축기(10) 내부로 유입되면 상기 압축기(10)의 임펠러(11)가 파손되거나 상기 압축기(10)의 압축량 감소에 따라 냉방 능력이 감소할 수 있다. As described above, when the refrigerant in the evaporator 20 can not be maintained at the predetermined refrigerant level, the liquid refrigerant in the evaporator 20 can be introduced into the compressor 10, When the compressor 10 flows into the compressor 10, the impeller 11 of the compressor 10 may be damaged or the cooling capacity may decrease as the compression amount of the compressor 10 is reduced.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 압축기(10)로 액상 냉매가 유입되는지 여부를 판단하기 위하여 상기 제어부(70)는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기(10) 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기(20) 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브(40)의 개도를 감소시킨다.2 and 3, in order to determine whether liquid refrigerant flows into the compressor 10, the controller 70 controls the compressor 10 based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheat degree, The opening degree of the expansion valve 40 is reduced to lower the level of the liquid refrigerant in the evaporator 20 when it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the inside of the evaporator 20.

여기서 상기 냉매의 증발압력 변화량(Sn)은 소정의 시간 간격으로 측정되고, 현재 증발압력의 변화량(Xn) 및 이전 증발압력의 변화량(Xn -1)의 가중 평균으로 결정될 수 있다. Here, the evaporation pressure variation S n of the refrigerant is measured at a predetermined time interval, and may be determined as a weighted average of the variation amount X n of the present evaporation pressure and the variation amount X n -1 of the previous evaporation pressure.

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)은 현재 증발압력(Pn)과 이전 측정된 증발압력(Pn -1)의 차이 값으로 결정되고, 이전 증발압력의 변화량(Xn -1)은 이전 증발압력(Pn-1)과 그 이전 측정된 증발압력(Pn -2)의 차이 값으로 결정될 수 있다.The change amount X n of the present evaporation pressure is determined as the difference value between the present evaporation pressure P n and the previously measured evaporation pressure P n -1 and the change amount X n -1 of the previous evaporation pressure Can be determined as the difference between the previous evaporation pressure (P n-1 ) and the previously measured evaporation pressure (P n -2 ).

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)에 대한 제1 가중치(λ1)는 이전 증발압력 변화(Xn -1)량에 대한 제2 가중치(λ2)보다 작으며, 상기 제1 가중치(λ1)와 제2 가중치(λ2)의 합은 1일 수 있다.Further, the first weight (λ 1 ) for the variation amount (X n ) of the present evaporation pressure is smaller than the second weight (λ 2 ) for the amount of the previous evaporation pressure change (X n -1 ), and the first weight 1 ) and the second weight (? 2 ) may be one.

정리하면 냉매의 증발압력 변화량(Sn)은 아래와 같은 수학식 4로 표현될 수 있다.In summary, the evaporation pressure variation S n of the refrigerant can be expressed by Equation (4) below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112012090472166-pat00001
Figure 112012090472166-pat00001

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)에 대한 제1 가중치(λ1)는 0.2일 수 있으며, 이러한 경우 이전 증발압력 변화(Xn -1)량에 대한 제2 가중치(λ2)는 0.8일 수 있다.Also, the first weight (λ 1 ) for the current variation of the evaporation pressure (X n ) may be 0.2, and the second weight (λ 2 ) for the previous evaporation pressure change (X n -1 ) Lt; / RTI >

한편, 상기 압축기의 토출과열도(C℃)는 압축기(10)에서 토출되는 냉매의 온도와 냉매의 응축온도의 차이로 정의되며, 이러한 토출과열도(C℃)는 일정 값 이상으로 유지되어야 하고, 일 실시태양으로 상기 토출과열도(C℃)는 6℃이상으로 유지될 수 있다. 즉, 토출과열도(C℃)가 일정 값보다 작은 경우 압축기(10) 내부로 액상 냉매가 유입되는 것으로 판단된다.On the other hand, the discharge superheat degree (C ° C) of the compressor is defined as the difference between the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (10) and the condensation temperature of the refrigerant, and the discharge superheat degree (C ° C) In one embodiment, the discharge superheat (C ° C) can be maintained at 6 ° C or higher. That is, it is judged that the liquid refrigerant flows into the compressor 10 when the discharge superheat degree (C ° C) is smaller than a certain value.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)는 전술한 냉매의 증발압력 변화량(Sn)과 토출과열도(C℃)를 측정하기 위한 하나 이상의 압력센서(90)와 온도센서(80)를 포함한다.2, the turbo chiller 1 according to the first embodiment of the present invention includes at least one pressure sensor 90 for measuring the evaporation pressure change amount S n of the refrigerant and the discharge superheat degree C ° C And a temperature sensor 80.

한편 상기 제어부(70)는 상기 증발압력 변화량(Sn)이 소정 값 이하이고 토출 과열도(C℃)가 소정 온도(A℃) 이하이면 상기 팽창밸브(40)의 개도가 감소하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the controller 70 can control the opening degree of the expansion valve 40 to decrease when the evaporation pressure change amount S n is equal to or lower than the predetermined value and the superheating degree C ° C is lower than the predetermined temperature A ° C have.

즉, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)에 따르면, 상기 증발압력 변화량(Sn)과 토출 과열도(C)에 기초하여 상기 압축기(10)로 액상 냉매가 유입되는 것을 판단하고, 상기 압축기(10)로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단하기 위하여 상기 팽창밸브(40)의 개도를 감소시킴으로써 상기 증발기(20)로 유입되는 액상 냉매의 양을 줄인다.That is, according to the turbo refrigerator 1 related to the first embodiment of the present invention, it is judged that the liquid refrigerant flows into the compressor 10 based on the evaporation pressure change amount S n and the discharge superheat degree C And reduces the amount of liquid refrigerant flowing into the evaporator 20 by reducing the opening degree of the expansion valve 40 in order to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor 10.

한편, 상기 증발압력 변화량(Sn)과 비교되는 상기 소정 값은 0.1이고, 상기 토출과열도(C)와 비교되는 소정 온도(A℃)는 2℃일 수 있다. 특히, 상기 증발압력 변화량(Sn)은 경우에 따라 양수 또는 음수일 수 있으며, 이때 소정 값은 ±1일 수 있다.Meanwhile, the predetermined value to be compared with the evaporation pressure change amount S n is 0.1, and the predetermined temperature (A ° C) to be compared with the discharge superheat degree (C) may be 2 ° C. In particular, the evaporation pressure variation S n may be positive or negative depending on the case, and the predetermined value may be +/- 1.

한편, 상기 제어부(70)에 의하여 조절되는 팽창밸브(40)의 개도값은 현재 팽창밸브 개도값에 하기 수학식 1에 따라 결정하는 가중치(R)를 곱하여 결정될 수 있다.The opening value of the expansion valve 40 controlled by the controller 70 may be determined by multiplying the current expansion valve opening value by a weight R determined according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112012090472166-pat00002
, A<= B <=6
Figure 112012090472166-pat00002
, A < = B < = 6

전술한 바와 같이, A는 전술한 소정 온도와 대응되며, C는 현재 측정된 토출과열도와 대응되며, 일 실시태양으로 A는 2일 수 있으며, 상기 B는 2와 6 사이의 임의의 값으로 결정될 수 있고, 예를 들어 B는 4일 수 있으며, A와 B 및 C는 실험적으로 결정될 수 있다.As described above, A corresponds to the above-mentioned predetermined temperature, C corresponds to the currently measured discharge superheating, and in one embodiment, A may be 2, and B may be determined to be any value between 2 and 6 For example, B may be 4, and A, B, and C may be determined experimentally.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)의 제어방법은 압축기를 작동시키는 단계(S100)와 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 비교하는 단계(S200)와 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값 이하인 경우 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 비교하는 단계(S300)와 압축기의 토출과열도가 소정 온도보다 작은 경우 팽창밸브의 개도값을 조절하는 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a method of controlling a turbo refrigerator 1 according to an embodiment of the present invention includes a step S100 of operating a compressor, a step S200 of comparing a variation value S n of the evaporation pressure with a predetermined value, (S300) of comparing the discharge superheating degree and the predetermined temperature of the compressor when the change amount of the evaporation pressure (S n ) is equal to or less than a predetermined value (S300) and adjusting the opening value of the expansion valve when the discharge and the heat degree of the compressor are smaller than the predetermined temperature (S400).

또한, 터보 냉동기(1)의 제어방법은 일정시간 경과 후 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 다시 비교하는 단계(S400) 및 압축기의 토출과열도가 소정 온도 이상인 경우 정상 제어로 복귀하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.The control method of the turbo refrigerator 1 further includes a step S500 of comparing the discharge superheating degree and the predetermined temperature of the compressor after a lapse of a predetermined period of time (S400), and returning to normal control when the discharge and the temperature of the compressor are equal to or higher than the predetermined temperature, . &Lt; / RTI &gt;

여기서, 상기 제어부(70)는 우선 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 비교한 후 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값 이하인 경우에만 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 비교하는 단계(S300)를 수행하고, 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값보다 큰 경우 일정시간 경과 후 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 다시 비교한다.Here, comparing the predetermined temperature, the controller 70 includes a first amount of change of the evaporation pressure, compare the (S n) to a predetermined value the discharge of only the compressor when the change amount (S n) of the vapor pressure equal to or lower than the predetermined value, overheating help (S300). If the change amount (S n ) of the evaporation pressure is greater than the predetermined value, the change amount (S n ) of the evaporation pressure after a predetermined time is again compared with a predetermined value.

도 4는 팽창밸브 개도와 압축기 토출과열도와의 관계를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the expansion valve opening degree and the compressor discharge superheating degree.

도 4를 참조하면, 토출과열도가 소정 온도보다 작아지는 영역(A1, A2)에 진입하면 상기 제어부(70)는 상기 팽창밸브(40)의 개도를 증가시키게 되며, 토출과열도가 작아지는 구간(A1, A2) 이후에 팽창밸브(40)의 개도가 증가하는 구간(B1, B2)을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, the controller 70 increases the opening degree of the expansion valve 40 when the discharge and the degree of the entering into the regions A1 and A2 become smaller than a predetermined temperature, (B1, B2) in which the opening degree of the expansion valve 40 increases after the time (A1, A2).

한편 증발기(20) 내부의 액상 냉매 레벨은 상기 응축기 내부의 냉매 레벨과도 밀접한 관계를 갖는다. 특히 터보 냉동기(1)의 초기 기동시, 부하 변동시 또는 설정온도 변동시 상기 응축기(30)의 냉매 레벨이 변동될 수 있으며, 응축기의 냉매 레벨을 일정하게 유지하지 못하는 경우 터보 냉동기(1)의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다.On the other hand, the liquid refrigerant level in the evaporator 20 is closely related to the refrigerant level in the condenser. Particularly, the refrigerant level of the condenser 30 may fluctuate at the time of initial startup of the turbo chiller 1, at the time of a load change, or at a set temperature change. If the refrigerant level of the condenser can not be maintained constant, The problem of falling occurs.

액상 냉매가 압축기(10)로 유입되는지 여부는 증발기(20)의 냉매 레벨에 기초하여 판단하거나 응축기(30)의 냉매 레벨에 기초하여 판단될 수 있다.Whether the liquid refrigerant is introduced into the compressor 10 can be judged based on the refrigerant level of the evaporator 20 or based on the refrigerant level of the condenser 30.

또한, 상기 응축기(30)의 냉매 레벨은 센서에 의하여 측정될 수 있으며, 상기 센서는 정전용량 레벨센서일 수 있다. 즉, 상기 터보 냉동기(1)는 상기 정상 제어 모드에서 상기 응축기(30) 내부의 냉매 레벨을 감지하기 위하여 냉매 레벨의 증가 방향을 따라 서로 다른 높이에 위치된 적어도 2개 이상의 정전용량감지센서를 추가로 포함할 수 있다.Also, the refrigerant level of the condenser 30 can be measured by a sensor, and the sensor can be a capacitance level sensor. That is, the turbo chiller 1 adds at least two electrostatic capacity detection sensors located at different heights along the increasing direction of the refrigerant level in order to detect the refrigerant level in the condenser 30 in the normal control mode As shown in FIG.

이와 같이 응축기(30)의 냉매 레벨을 기준으로 터보 냉동기(1)를 제어하는 것을 정상 제어라 지칭할 수 있고, 본 발명에서와 같이 증발기(20)의 증발압력 변화량과 토출과열도에 기초하여 터보 냉동기(1)를 제어하는 것을 비상 제어라 지칭할 수 있다. 특히, 상기 비상 제어의 경우 상기 터보 냉동기(1)의 부분 부하 운전에 유리할 수 있다.The control of the turbo chiller 1 based on the refrigerant level of the condenser 30 can be referred to as a normal control in this way and the turbo refrigerator 1 can be referred to as a normal control based on the evaporation pressure change amount, Controlling the refrigerator 1 may be referred to as emergency control. Particularly, in the case of the emergency control, it may be advantageous for the partial load operation of the turbo chiller 1.

구체적으로 상기 제어부(70)는 상기 응축기(30)의 냉매 레벨을 기준으로 상기 팽창밸브(40)의 개도를 조절하기 위한 정상 제어 모드와 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기(10) 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기(20) 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브의 개도를 조절하기 위한 비상 제어 모드를 포함한다.Specifically, the control unit 70 determines whether or not the refrigerant level of the refrigerant is higher than the normal control mode for adjusting the opening degree of the expansion valve 40 based on the refrigerant level of the condenser 30, And an emergency control mode for controlling the opening degree of the expansion valve to lower the liquid refrigerant level in the evaporator (20) if it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor (10).

또한, 비상제어모드에서 상기 냉매의 증발압력과 압축기 토출 과열도를 측정하여 팽창밸브를 조절하는 방법은 전술한 바와 같으며, 비상제어모드로 상기 터보 냉동기(1)를 제어하는 과정, 즉 상기 제어부(70)는 상기 팽창밸브의 개도를 감소시키고 소정 시간 경과 후 상기 토출과열도가 소정 온도(A℃) 보다 크면 상기 터보 냉동기(1)를 정상 제어 모드로 작동시킬 수 있다.The method of controlling the expansion valve by measuring the evaporation pressure of the refrigerant and the superheating degree of the compressor discharge in the emergency control mode is as described above and the process of controlling the turbo refrigerator 1 in the emergency control mode, The controller 70 may decrease the opening degree of the expansion valve, and after the lapse of a predetermined time, the turbo chiller 1 may be operated in the normal control mode if the discharge and the degree of heat are greater than a predetermined temperature A ° C.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)에 따르면, 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 용이하게 조절할 수 있다.As described above, according to the turbo chiller 1 related to the first embodiment of the present invention, the liquid refrigerant can be prevented from flowing into the compressor, and the liquid refrigerant level in the evaporator can be easily controlled.

또한, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)에 따르면, 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 제조비용을 줄임과 동시에, 제어 응답성을 높일 수 있다.Further, according to the turbo chiller 1 related to the first embodiment of the present invention, it is possible to prevent the breakage of the impeller and the cooling ability from being reduced, and the manufacturing cost can be reduced and the control response can be enhanced.

도 5는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 개념도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 블록도이며, 도 7은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기의 P-h선도이다.6 is a block diagram of a turbo chiller related to a second embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a block diagram of a turbo chiller related to the second embodiment of the present invention. Fig. It is Ph diagram of refrigerator.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)는 복수의 스테이지를 갖는 다단 압축기(110)와 상기 압축기(110)로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기(130)와 상기 응축기(130)에서 토출된 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고, 기상 냉매를 상기 압축기(110)로 토출시키기 위한 상분리기(150)와 상기 상분리기(150)로부터 토출된 액상 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기(120)와 상기 응축기(130)와 상기 상분리기(150) 사이에 마련된 제1 팽창밸브(141) 및 상기 상분리기(150)와 상기 증발기(120) 사이에 마련된 제2 팽창밸브(142)를 포함한다.Referring to FIGS. 5 and 6, a turbo chiller 100 according to a second embodiment of the present invention includes a multi-stage compressor 110 having a plurality of stages, a heat exchanger 110 for exchanging heat between the refrigerant introduced from the compressor 110 and the cooling water, A phase separator 150 for separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant discharged from the condenser 130 and the condenser 130 and discharging the gaseous refrigerant to the compressor 110, A first expansion valve 141 provided between the condenser 130 and the phase separator 150 and a second expansion valve 141 provided between the phase separator 150 and the evaporator 120. The first expansion valve 141 is disposed between the evaporator 120 and the condenser 130, And a second expansion valve 142 provided in the second expansion valve 142.

또한, 상기 터보 냉동기(100)는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 제1 팽창밸브 및 제2 팽창밸브 중 적어도 하나 이상의 팽창밸브의 개도를 감소시키기 위한 제어부(170)를 포함한다.If it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheating degree, the turbo refrigerant 100 may be supplied with the first expansion valve And a controller (170) for reducing the opening degree of at least one of the expansion valve and the second expansion valve.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the turbo chiller 100 related to the second embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 압축기(110)는 복수의 스테이지를 가지며, 일 실시태양으로 저압 압축부(111)와 고압 압축부(112)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 저압 압축부(111)로는 상기 증발기(120)로부터 토출된 냉매가 유입되고, 상기 고압 압축부(112)로는 상기 상분리기(150)에서 분리된 기상 냉매가 유입된다.The compressor 110 has a plurality of stages, and may include a low-pressure compression section 111 and a high-pressure compression section 112 in one embodiment. Specifically, the refrigerant discharged from the evaporator 120 flows into the low-pressure compression section 111, and the gaseous refrigerant separated from the phase separator 150 flows into the high-pressure compression section 112.

결과적으로 상기 고압 압축부(112)로는 상분리기(150)에서 분리된 기상 냉매와 저압 압축부(111)에서 압축된 냉매가 함께 압축되기 때문에 상기 압축기(110)에 가해지는 압축일이 줄어들게 된다. 상기 압축기(110)에 가해지는 압축일이 줄어들게 됨으로써 압축기(110)의 운전범위가 늘어나는 효과가 발생한다.As a result, since the gaseous refrigerant separated by the phase separator 150 and the refrigerant compressed by the low-pressure compressor 111 are compressed together with the high-pressure compressor 112, the compression work applied to the compressor 110 is reduced. The compressing work to be applied to the compressor 110 is reduced and the operation range of the compressor 110 is increased.

또한, 상기 응축기(130)와 증발기(120)는 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)의 응축기(30)와 증발기와 동일한 구조를 가지므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The condenser 130 and the evaporator 120 have the same structure as that of the condenser 30 and the evaporator of the turbo chiller 1 according to the first embodiment, so a detailed description thereof will be omitted.

즉, 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)는 압축기(110)의 운전범위를 늘리고, 터보 냉동기(100)의 효율을 높이기 위하여 압축기(110)를 복수의 스테이지로 나누고, 응축기(130)와 증발기(120) 사이에 상분리기(150)를 마련한 점과 상기 응축기(130)와 상분리기(150) 사이에 마련되는 제1 팽창밸브(141)가 마련되고, 상분리기(150)와 증발기(120) 사이에 제2 팽창밸브(142)가 마련되는 점에서만 제1 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)와 차이를 갖는다.That is, the turbo chiller 100 related to the second embodiment divides the compressor 110 into a plurality of stages in order to increase the operation range of the compressor 110, increase the efficiency of the turbo chiller 100, A first expansion valve 141 provided between the condenser 130 and the phase separator 150 and a phase separator 150 provided between the evaporator 120 and the evaporator 120 The present invention is different from the turbo chiller 1 related to the first embodiment only in that the second expansion valve 142 is provided between the first expansion valve 142 and the second expansion valve 142.

또한, 제2 실시예에서 상기 제어부(170)는 상기 증발기(120)의 액상 냉매 레벨을 조절하기 위하여 제1 팽창밸브(141) 및 제2 팽창밸브(142) 중 적어도 하나 이상의 팽창밸브의 개도를 조절할 수 있으며, 구체적으로 어느 한 팽창밸브(141, 142)의 개도를 조절할 수도 있고, 제1 팽창밸브(141) 및 제2 팽창밸브(142) 각각의 개도를 조절할 수도 있다.In the second embodiment, the controller 170 controls the opening degree of at least one of the first expansion valve 141 and the second expansion valve 142 to adjust the liquid refrigerant level of the evaporator 120 Specifically, it is possible to adjust the opening degree of any one of the expansion valves 141 and 142 and adjust the opening degree of each of the first expansion valve 141 and the second expansion valve 142.

이하, 설명의 편의를 위하여 상기 제어부(170)는 제2 팽창밸브(142)의 개도를 조절하는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the control unit 170 controls the opening degree of the second expansion valve 142 for convenience of explanation.

전술한 바와 같이, 상기 증발기(120)는 쉘 인 튜브 구조를 가지며, 상기 증발기(120) 내부의 액상냉매는 상기 쉘 내부에 소정의 정상상태 냉매레벨로 유지되어야 한다. 상기 제2 팽창밸브(142)의 개도가 증가하여 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매량이 증가할 경우, 상기 증발기(120) 내부의 냉매 레벨은 높아질 수 있고, 반대로 상기 제2 팽창밸브(142)의 개도가 감소하여 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매량이 감소할 경우, 상기 증발기(120) 내부의 냉매 레벨은 낮아질 수 있다.As described above, the evaporator 120 has a shell-like tube structure, and the liquid refrigerant inside the evaporator 120 must be maintained at a predetermined steady state refrigerant level inside the shell. The refrigerant level in the evaporator 120 can be increased when the degree of opening of the second expansion valve 142 increases and the amount of refrigerant flowing into the evaporator 120 increases. The refrigerant level in the evaporator 120 may be lowered when the amount of refrigerant flowing into the evaporator 120 decreases.

즉, 상기 제2 팽창밸브(142)의 개도를 조절하면 상기 증발기(120) 내부의 액상 냉매 레벨을 정상상태 냉매 레벨로 유지시킬 수 있다.That is, by regulating the opening degree of the second expansion valve 142, the liquid refrigerant level in the evaporator 120 can be maintained at the steady state refrigerant level.

전술한 바와 같이, 상기 증발기(120) 내부의 냉매가 소정의 냉매 레벨로 유지되지 못하는 경우 상기 증발기(120) 내부의 액상 냉매가 상기 압축기(110) 내부로 유입될 수 있고, 상기 액상 냉매가 상기 압축기(110) 내부로 유입되면 상기 압축기(110)의 임펠러(도시되지 않음)가 파손되거나 상기 압축기(110)의 압축량 감소에 따라 냉방 능력이 감소할 수 있다. As described above, when the refrigerant in the evaporator 120 can not be maintained at the predetermined refrigerant level, the liquid refrigerant in the evaporator 120 can be introduced into the compressor 110, When the refrigerant flows into the compressor 110, the impeller (not shown) of the compressor 110 may be damaged or the cooling capacity may decrease as the compression amount of the compressor 110 decreases.

제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)에서도 상기 압축기(10)로 액상 냉매가 유입되는지 여부를 판단하기 위하여 상기 제어부(170)는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기(110) 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기(120) 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 제2 팽창밸브(142)의 개도를 감소시킨다.In order to determine whether the liquid refrigerant flows into the compressor 10 in the turbo chiller 100 related to the second embodiment, the controller 170 controls the compressor 10 based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheat degree. The second expansion valve 142 is opened to lower the liquid refrigerant level in the evaporator 120 when it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the evaporator 120.

여기서 상기 냉매의 증발압력 변화량(Sn)은 소정의 시간 간격으로 측정되고, 현재 증발압력의 변화량(Xn) 및 이전 증발압력의 변화량(Xn -1)의 가중 평균으로 결정될 수 있다. Here, the evaporation pressure variation S n of the refrigerant is measured at a predetermined time interval, and may be determined as a weighted average of the variation amount X n of the present evaporation pressure and the variation amount X n -1 of the previous evaporation pressure.

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)은 현재 증발압력(Pn)과 이전 측정된 증발압력(Pn -1)의 차이 값으로 결정되고, 이전 증발압력의 변화량(Xn -1)은 이전 증발압력(Pn-1)과 그 이전 측정된 증발압력(Pn -2)의 차이 값으로 결정될 수 있다.The change amount X n of the present evaporation pressure is determined as the difference value between the present evaporation pressure P n and the previously measured evaporation pressure P n -1 and the change amount X n -1 of the previous evaporation pressure Can be determined as the difference between the previous evaporation pressure (P n-1 ) and the previously measured evaporation pressure (P n -2 ).

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)에 대한 제1 가중치(λ1)는 이전 증발압력 변화(Xn -1)량에 대한 제2 가중치(λ2)보다 작으며, 상기 제1 가중치(λ1)와 제2 가중치(λ2)의 합은 1일 수 있다.Further, the first weight (λ 1 ) for the variation amount (X n ) of the present evaporation pressure is smaller than the second weight (λ 2 ) for the amount of the previous evaporation pressure change (X n -1 ), and the first weight 1 ) and the second weight (? 2 ) may be one.

정리하면 냉매의 증발압력 변화량(Sn)은 아래와 같은 수학식 4로 표현될 수 있다.In summary, the evaporation pressure variation S n of the refrigerant can be expressed by Equation (4) below.

[수학식 4]&Quot; (4) &quot;

Figure 112012090472166-pat00003
Figure 112012090472166-pat00003

또한, 현재 증발압력의 변화량(Xn)에 대한 제1 가중치(λ1)는 0.2일 수 있으며, 이러한 경우 이전 증발압력 변화(Xn -1)량에 대한 제2 가중치(λ2)는 0.8일 수 있다.Also, the first weight (λ 1 ) for the current variation of the evaporation pressure (X n ) may be 0.2, and the second weight (λ 2 ) for the previous evaporation pressure change (X n -1 ) Lt; / RTI &gt;

한편, 상기 압축기의 토출과열도(C℃)는 압축기(10)에서 토출되는 냉매의 온도와 냉매의 응축온도의 차이로 정의되며, 이러한 토출과열도(C℃)는 일정 값 이상으로 유지되어야 하고, 일 실시태양으로 상기 토출과열도(C℃)는 6℃이상으로 유지될 수 있다. 즉, 토출과열도(C℃)가 일정 값보다 작은 경우 압축기(10) 내부로 액상 냉매가 유입되는 것으로 판단된다.On the other hand, the discharge superheat degree (C ° C) of the compressor is defined as the difference between the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (10) and the condensation temperature of the refrigerant, and the discharge superheat degree (C ° C) In one embodiment, the discharge superheat (C ° C) can be maintained at 6 ° C or higher. That is, it is judged that the liquid refrigerant flows into the compressor 10 when the discharge superheat degree (C ° C) is smaller than a certain value.

도 6를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)는 전술한 냉매의 증발압력 변화량(Sn)과 토출과열도(C℃)를 측정하기 위한 하나 이상의 압력센서(190)와 온도센서(180)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the turbo chiller 100 according to the second embodiment of the present invention includes at least one pressure sensor 190 for measuring the evaporation pressure change amount S n of the refrigerant and the superheating degree (C ° C) And a temperature sensor 180.

한편 상기 제어부(170)는 상기 증발압력 변화량(Sn)이 소정 값 이하이고 토출 과열도(C℃)가 소정 온도(A℃) 이하이면 상기 팽창밸브(40)의 개도가 감소하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the controller 170 can control the opening degree of the expansion valve 40 to decrease when the evaporation pressure change amount S n is equal to or lower than a predetermined value and the superheat degree C ° C is lower than the predetermined temperature A ° C have.

즉, 본 발명의 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)에 따르면, 상기 증발압력 변화량(Sn)과 토출 과열도(C)에 기초하여 상기 압축기(110)로 액상 냉매가 유입되는 것을 판단하고, 상기 압축기(110)로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단하기 위하여 상기 제2 팽창밸브(142)의 개도를 감소시킴으로써 상기 증발기(120)로 유입되는 액상 냉매의 양을 줄인다.That is, according to the turbo chiller 100 related to the second embodiment of the present invention, it is determined that the liquid refrigerant flows into the compressor 110 based on the evaporation pressure change amount S n and the discharge superheat degree C And reduces the amount of the liquid refrigerant introduced into the evaporator 120 by reducing the opening degree of the second expansion valve 142 in order to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor 110.

한편, 상기 증발압력 변화량(Sn)과 비교되는 상기 소정 값은 0.1이고, 상기 토출과열도(C)와 비교되는 소정 온도(A℃)는 2℃일 수 있다. 특히, 상기 증발압력 변화량(Sn)은 경우에 따라 양수 또는 음수일 수 있으며, 이때 소정 값은 ±1일 수 있다.Meanwhile, the predetermined value to be compared with the evaporation pressure change amount S n is 0.1, and the predetermined temperature (A ° C) to be compared with the discharge superheat degree (C) may be 2 ° C. In particular, the evaporation pressure variation S n may be positive or negative depending on the case, and the predetermined value may be +/- 1.

한편, 상기 제어부(170)에 의하여 조절되는 팽창밸브(40)의 개도값은 현재 팽창밸브 개도값에 하기 수학식 2에 따라 결정하는 가중치(R)를 곱하여 결정될 수 있다.The opening value of the expansion valve 40 controlled by the controller 170 may be determined by multiplying the current expansion valve opening value by a weight R determined according to Equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Figure 112012090472166-pat00004
, A<= B <=6
Figure 112012090472166-pat00004
, A < = B < = 6

전술한 바와 같이, A는 전술한 소정 온도와 대응되며, C는 현재 측정된 토출과열도와 대응되며, 일 실시태양으로 A는 2일 수 있으며, 상기 B는 2와 6 사이의 임의의 값으로 결정될 수 있고, 예를 들어 B는 4일 수 있으며, A와 B 및 C는 실험적으로 결정될 수 있다.As described above, A corresponds to the above-mentioned predetermined temperature, C corresponds to the currently measured discharge superheating, and in one embodiment, A may be 2, and B may be determined to be any value between 2 and 6 For example, B may be 4, and A, B, and C may be determined experimentally.

제1 실시예에서와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)의 제어방법은 압축기를 작동시키는 단계와 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 비교하는 단계와 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값 이하인 경우 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 비교하는 단계와 압축기의 토출과열도가 소정 온도보다 작은 경우 제2 팽창밸브의 개도값을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.As in the first embodiment, the control method of the turbo chiller 100 according to one embodiment of the present invention includes the steps of operating the compressor, comparing the variation amount S n of the evaporation pressure with a predetermined value, Comparing the discharge superheating degree and the predetermined temperature of the compressor when the change amount S n of the compressor is equal to or less than a predetermined value and adjusting the opening value of the second expansion valve when the discharge and the heat radiation degree of the compressor are smaller than the predetermined temperature .

또한, 터보 냉동기(100)의 제어방법은 일정시간 경과 후 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 다시 비교하는 단계 및 압축기의 토출과열도가 소정 온도 이상인 경우 정상 제어로 복귀하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Further, the control method of the turbo chiller 100 may further include a step of comparing the discharge superheating degree and the predetermined temperature of the compressor after a lapse of a predetermined time, and returning to the normal control when the discharge and the heat of the compressor are at a predetermined temperature or more have.

여기서, 상기 제어부(170)는 우선 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 비교한 후 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값 이하인 경우에만 압축기의 토출과열도와 소정 온도를 비교하는 단계를 수행하고, 상기 증발압력의 변화량(Sn)이 소정 값보다 큰 경우 일정시간 경과 후 증발압력의 변화량(Sn)과 소정 값을 다시 비교한다.Here, comparing the predetermined temperature, the control unit 170 first amount of change of the evaporation pressure, compare the (S n) to a predetermined value the discharge of only the compressor when the change amount (S n) of the vapor pressure equal to or lower than the predetermined value, overheating help If the change amount S n of the evaporation pressure is greater than the predetermined value, the change amount S n of the evaporation pressure is compared with a predetermined value again after a predetermined time elapses.

도 5 및 도 7을 참조하면, 제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)의 P(압력)-h(엔탈피) 선도로서 M 선은 토출과열도가 소정온도보다 작은 경우를 나타내고, L 선은 토출과열도가 소정온도 이상인 경우를 나타낸다.5 and 7, the P (pressure) -h (enthalpy) diagram of the turbo chiller 100 related to the second embodiment, wherein the M line indicates a case where the discharge and the degree of heat are smaller than a predetermined temperature, And the discharge and the degree of heat are equal to or higher than a predetermined temperature.

제2 실시예와 관련된 터보 냉동기(100)를 구성하는 압축기(110)는 저압 압축부(111)와 고압 압축부(112)를 포함하고 있으며, M1, L1은 저압 압축부(111)에서의 P-h선도를 나타내고, M2, L2는 고압 압축부(112)에서의 P-h 선도를 나타낸다.The compressor 110 constituting the turbo chiller 100 related to the second embodiment includes a low pressure compressing section 111 and a high pressure compressing section 112. M1 and L1 denote Ph And M2 and L2 denote Ph diagrams in the high-pressure compression section 112, respectively.

이와 같이 토출과열도가 소정온도보다 작은 경우에는 압축기(110)에서 압축이 완료된 후 P-h 선도 상 D 영역에 위치되지만, 토출과열도가 소정온도보다 작은 경우에는 압축기(110)에서 압축이 완료된 후 P-h 선도 상 C 영역에 위치하게 된다.When the discharge and the heat are less than the predetermined temperature, the compressor 110 is positioned in the D area after the completion of the compression by the compressor 110. If the discharge and the heat are less than the predetermined temperature, And is located in the leading image C region.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명과 관련된 터보 냉동기에 따르면, 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 용이하게 조절할 수 있다.As described above, according to the present invention, the liquid refrigerant can be prevented from flowing into the compressor, and the liquid refrigerant level in the evaporator can be easily controlled.

또한, 본 발명과 관련된 터보 냉동기에 따르면, 임펠러의 파손과 냉방능력이 감소하는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the turbo refrigerator related to the present invention, it is possible to prevent the impeller from being damaged and the cooling ability being reduced.

또한, 본 발명과 관련된 터보 냉동기에 따르면, 제조비용을 줄임과 동시에, 제어 응답성을 높일 수 있다.Further, according to the turbo refrigerator related to the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost and increase the control responsiveness.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

1: 터보 냉동기
10: 압축기
20: 증발기
30: 응축기
40: 팽창밸브
1: Turbo freezer
10: Compressor
20: Evaporator
30: condenser
40: expansion valve

Claims (20)

냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;
상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;
상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기;
상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브; 및
현재 증발압력의 변화량 및 이전 증발압력의 변화량의 가중 평균으로 결정되는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브의 개도를 감소시키기 위한 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 냉매의 증발압력 변화량이 소정 값 이하이고 토출 과열도(C)가 소정 온도(A℃) 이하이면 상기 팽창밸브의 개도가 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
A compressor including an impeller for compressing refrigerant;
A condenser for exchanging heat between the refrigerant introduced from the compressor and the cooling water;
An evaporator for exchanging heat between the refrigerant discharged from the condenser and the cold water;
An expansion valve provided between the condenser and the evaporator; And
When it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the compressor discharge superheating degree which are determined by a weighted average of the change amount of the present evaporation pressure and the change amount of the previous evaporation pressure, And a control unit for reducing the opening degree of the expansion valve to lower the opening degree of the expansion valve,
Wherein the control unit controls the opening degree of the expansion valve to decrease when the change amount of the evaporation pressure of the refrigerant is equal to or lower than a predetermined value and the discharge superheat degree (C) is equal to or lower than a predetermined temperature (A DEG C).
제 1 항에 있어서,
상기 냉매의 증발압력 변화량은 소정의 시간 간격으로 측정되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
The method according to claim 1,
Wherein the evaporation pressure change amount of the refrigerant is measured at a predetermined time interval.
제 2 항에 있어서,
현재 증발압력의 변화량에 대한 제1 가중치는 이전 증발압력 변화량에 대한 제2 가중치보다 작으며, 상기 제1 가중치와 제2 가중치의 합은 1인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
3. The method of claim 2,
Wherein the first weight for the variation of the present evaporation pressure is less than the second weight for the previous evaporation pressure change and the sum of the first weight and the second weight is one.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 가중치는 0.2인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
The method of claim 3,
Wherein the first weight is 0.2.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 소정 값은 0.1이고, 상기 소정 온도는 2℃인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined value is 0.1, and the predetermined temperature is 2 [deg.] C.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부에 의하여 조절되는 팽창밸브의 개도값은 현재 팽창밸브 개도값에 하기 수학식 1에 따라 결정되는 가중치(R)를 곱하여 결정되고,
하기 수학식 1에서 A는 상기 소정 온도, B는 A와 상수 6 사이의 실험적으로 결정된 임의값, C는 현재 측정된 토출 과열도인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
[수학식 1]
Figure 112014088592416-pat00015

A <= B <= 6
3. The method of claim 2,
The opening value of the expansion valve controlled by the control unit is determined by multiplying the current expansion valve opening value by the weight R determined according to the following equation (1)
Wherein A is the predetermined temperature, B is an experimentally determined arbitrary value between A and the constant 6, and C is the currently measured discharge superheating degree.
[Equation 1]
Figure 112014088592416-pat00015

A < = B < = 6
제 1 항에 있어서,
상기 응축기에서 토출된 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고 기상 냉매를 상기 압축기로 토출시키기 위한 상분리기를 더 포함하고,
상기 압축기는 복수의 스테이지를 갖는 다단 압축기로 마련되며,
상기 증발기는 상기 상분리기로부터 토출된 액상 냉매와 냉수를 열교환시키고,
상기 응축기와 상분리기 사이에는 제1 팽창밸브가, 상기 상분리기와 증발기 사이에는 제2 팽창밸브가 마련되어,
상기 제어부는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 제1 팽창밸브 및 제2 팽창밸브 중 적어도 하나 이상의 팽창밸브의 개도를 감소시키기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
The method according to claim 1,
Further comprising a phase separator for separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant discharged from the condenser and discharging the gaseous refrigerant to the compressor,
Wherein the compressor is provided with a multi-stage compressor having a plurality of stages,
The evaporator exchanges heat between the liquid refrigerant discharged from the phase separator and the cold water,
A first expansion valve is provided between the condenser and the phase separator, a second expansion valve is provided between the phase separator and the evaporator,
Wherein the control unit determines that the liquid refrigerant is sucked into the compressor based on the evaporation pressure change amount of the refrigerant and the superheating degree of the compressor discharge, the controller controls the first expansion valve and the second expansion valve to lower the liquid refrigerant level in the evaporator. And performs control to reduce the opening degree of at least one or more expansion valves.
제 8 항에 있어서,
상기 냉매의 증발압력 변화량은 소정의 시간 간격으로 측정되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
9. The method of claim 8,
Wherein the evaporation pressure change amount of the refrigerant is measured at a predetermined time interval.
제 9 항에 있어서,
현재 증발압력의 변화량에 대한 제1 가중치는 이전 증발압력 변화량에 대한 제2 가중치보다 작으며, 상기 제1 가중치와 제2 가중치의 합은 1인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
10. The method of claim 9,
Wherein the first weight for the variation of the present evaporation pressure is less than the second weight for the previous evaporation pressure change and the sum of the first weight and the second weight is one.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 가중치는 0.2인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
11. The method of claim 10,
Wherein the first weight is 0.2.
제 9 항에 있어서,
제어부는 상기 증발압력 변화가 소정 값 이하이고 토출 과열도가 소정 온도(A℃) 이하이면 상기 팽창밸브의 개도가 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
10. The method of claim 9,
Wherein the control unit controls the opening degree of the expansion valve to decrease when the evaporation pressure change is equal to or less than a predetermined value and the superheating degree of discharge is equal to or lower than a predetermined temperature (A DEG C).
제 12 항에 있어서,
상기 소정 값은 0.1이고, 상기 소정 온도는 2℃인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
13. The method of claim 12,
Wherein the predetermined value is 0.1, and the predetermined temperature is 2 [deg.] C.
제 9 항에 있어서,
제어부에 의하여 조절되는 팽창밸브의 개도값은 현재 팽창밸브 개도값에 하기 수학식 2에 따라 결정하는 가중치(R)를 곱하여 결정되고,
하기 수학식 2에서 A는 상기 소정 온도, B는 A와 상수 6 사이의 실험적으로 결정된 임의값, C는 현재 측정된 토출 과열도인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
[수학식 2]
Figure 112014088592416-pat00016

A <= B <= 6
10. The method of claim 9,
The opening value of the expansion valve controlled by the control unit is determined by multiplying the current expansion valve opening value by a weight R determined according to the following equation (2)
Wherein A is the predetermined temperature, B is an experimentally determined arbitrary value between A and 6, and C is a currently measured discharge superheating degree.
&Quot; (2) &quot;
Figure 112014088592416-pat00016

A &lt; = B &lt; = 6
냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;
상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;
상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기;
상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브; 및
상기 응축기의 냉매 레벨을 기준으로 상기 팽창밸브의 개도를 조절하기 위한 정상 제어 모드와 현재 증발압력의 변화량 및 이전 증발압력의 변화량의 가중 평균으로 결정되는 상기 냉매의 증발압력 변화량 및 압축기 토출 과열도에 기초하여 상기 압축기 내부로 액상 냉매가 흡입되는 것으로 판단되면 상기 증발기 내부의 액상 냉매 레벨을 낮추기 위하여 상기 팽창밸브의 개도를 조절하기 위한 비상 제어 모들를 갖는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 증발압력 변화가 소정 값 이하이고 토출 과열도가 소정 온도(A℃) 이하이면 상기 팽창밸브의 개도가 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
A compressor including an impeller for compressing refrigerant;
A condenser for exchanging heat between the refrigerant introduced from the compressor and the cooling water;
An evaporator for exchanging heat between the refrigerant discharged from the condenser and the cold water;
An expansion valve provided between the condenser and the evaporator; And
A normal control mode for adjusting the opening degree of the expansion valve based on the refrigerant level of the condenser, an evaporation pressure variation amount of the refrigerant and a compressor discharge superheat degree determined by a weighted average of a variation amount of the present evaporation pressure and a variation amount of the previous evaporation pressure And a control unit having emergency control models for controlling the opening degree of the expansion valve to lower the level of the liquid refrigerant in the evaporator if it is determined that the liquid refrigerant is sucked into the compressor,
Wherein the control unit controls the opening degree of the expansion valve to decrease when the evaporation pressure change is equal to or lower than a predetermined value and the superheating degree of discharge is equal to or lower than a predetermined temperature (A DEG C).
제 15 항에 있어서,
상기 정상 제어 모드에서 상기 응축기 내부의 냉매 레벨을 감지하기 위하여 냉매 레벨의 증가 방향을 따라 서로 다른 높이에 위치된 적어도 2개 이상의 정전용량감지센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
16. The method of claim 15,
Further comprising at least two electrostatic capacity sensing sensors located at different heights along the increasing direction of the refrigerant level to sense the refrigerant level inside the condenser in the normal control mode.
제 15 항에 있어서,
상기 냉매의 증발압력 변화량은 소정의 시간 간격으로 측정되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
16. The method of claim 15,
Wherein the evaporation pressure change amount of the refrigerant is measured at a predetermined time interval.
삭제delete 제 17 항에 있어서,
제어부에 의하여 조절되는 팽창밸브의 개도값은 현재 팽창밸브 개도값에 하기 수학식 3에 따라 결정하는 가중치(R)를 곱하여 결정되고,
하기 수학식 3에서 A는 상기 소정 온도, B는 A와 상수 6 사이의 실험적으로 결정된 임의값, C는 현재 측정된 토출 과열도인 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
[수학식 3]
Figure 112014088592416-pat00017

A <= B <= 6
18. The method of claim 17,
The opening value of the expansion valve controlled by the control unit is determined by multiplying the current expansion valve opening value by the weight R determined according to the following equation (3)
Wherein A is the predetermined temperature, B is an experimentally determined arbitrary value between A and the constant 6, and C is the currently measured discharge superheating degree.
&Quot; (3) &quot;
Figure 112014088592416-pat00017

A &lt; = B &lt; = 6
제 17 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 팽창밸브의 개도를 감소시키고 소정 시간 경과 후 상기 토출과열도가 소정 온도(A℃) 보다 크면 정상 제어 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
18. The method of claim 17,
Wherein the control unit decreases the opening degree of the expansion valve and operates in a normal control mode when the discharge and the degree of heat are greater than a predetermined temperature (A DEG C) after a predetermined time elapses.
KR1020120124019A 2012-11-05 2012-11-05 Turbo chiller KR101467804B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124019A KR101467804B1 (en) 2012-11-05 2012-11-05 Turbo chiller
CN201310072152.8A CN103808052B (en) 2012-11-05 2013-03-07 turbo refrigerating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124019A KR101467804B1 (en) 2012-11-05 2012-11-05 Turbo chiller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140057807A KR20140057807A (en) 2014-05-14
KR101467804B1 true KR101467804B1 (en) 2014-12-03

Family

ID=50705190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120124019A KR101467804B1 (en) 2012-11-05 2012-11-05 Turbo chiller

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101467804B1 (en)
CN (1) CN103808052B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107144056B (en) * 2017-05-15 2019-07-30 广东美的暖通设备有限公司 The control method and computer readable storage medium of air conditioner and electric expansion valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2853976B2 (en) * 1995-06-01 1999-02-03 オリオン機械株式会社 Operation start control device in refrigeration cycle
KR100505237B1 (en) * 2002-12-18 2005-08-03 엘지전자 주식회사 Control method of air-conditioner
KR20080089962A (en) * 2007-04-03 2008-10-08 엘지전자 주식회사 Airconditioner
KR20110062455A (en) * 2009-12-03 2011-06-10 엘지전자 주식회사 Air conditioning system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436925C2 (en) * 1994-10-15 1998-05-14 Danfoss As Control device for the superheating temperature of at least one evaporator of a refrigeration system
JP2001147048A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Sanden Corp Superheat extent controller for refrigeration circuit
US7634918B2 (en) * 2005-07-07 2009-12-22 Sanyo E & E Corporation Refrigerator having user-controlled functions
CN101338948A (en) * 2008-05-09 2009-01-07 浙江盾安人工环境设备股份有限公司 Refrigeration system provided with electronic expansion valve opening control device
CN102032731B (en) * 2010-12-08 2013-08-14 海尔集团公司 Central air conditioner and method for controlling flow of refrigerant therein
CN102220964A (en) * 2011-05-17 2011-10-19 烟台同大制冷设备有限公司 Control method for preventing liquid impact on refrigeration compressor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2853976B2 (en) * 1995-06-01 1999-02-03 オリオン機械株式会社 Operation start control device in refrigeration cycle
KR100505237B1 (en) * 2002-12-18 2005-08-03 엘지전자 주식회사 Control method of air-conditioner
KR20080089962A (en) * 2007-04-03 2008-10-08 엘지전자 주식회사 Airconditioner
KR20110062455A (en) * 2009-12-03 2011-06-10 엘지전자 주식회사 Air conditioning system

Also Published As

Publication number Publication date
CN103808052A (en) 2014-05-21
KR20140057807A (en) 2014-05-14
CN103808052B (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1586836B1 (en) Cooling cycle apparatus and method of controlling linear expansion valve of the same
EP2270405B1 (en) Refrigerating device
EP2584291B1 (en) Air conditioner and operation method of the same
US9389005B2 (en) Two-stage compression refrigeration cycle device
EP2413065B1 (en) Refrigerator
US20110174005A1 (en) Refrigerating apparatus
KR101201635B1 (en) An air conditioner
WO2006087004A1 (en) Control of a refrigeration circuit with an internal heat exchanger
CN111247377B (en) Refrigeration cycle device
JP2016003848A (en) Air conditioning system and control method for the same
JP5669642B2 (en) Refrigeration equipment
WO2017163296A1 (en) Refrigeration device
US20170089614A1 (en) Refrigeration device
JP5034066B2 (en) Air conditioner
JP2007033002A (en) Showcase cooler
KR20140048620A (en) Turbo chiller
JP5586880B2 (en) Refrigeration equipment
JP2011163729A (en) Cooling device
WO2017094147A1 (en) Air conditioner
JP5735441B2 (en) Refrigeration equipment
JP6588626B2 (en) Refrigeration equipment
JP2009186033A (en) Two-stage compression type refrigerating device
KR101329752B1 (en) Air conditioning system
KR101467804B1 (en) Turbo chiller
WO2016135953A1 (en) Detection apparatus for abnormalities in refrigerant amount, and refrigeration apparatus

Legal Events

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