KR101860950B1 - 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101860950B1
KR101860950B1 KR1020120007909A KR20120007909A KR101860950B1 KR 101860950 B1 KR101860950 B1 KR 101860950B1 KR 1020120007909 A KR1020120007909 A KR 1020120007909A KR 20120007909 A KR20120007909 A KR 20120007909A KR 101860950 B1 KR101860950 B1 KR 101860950B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
pressure
refrigeration system
evaporator
condenser
Prior art date
Application number
KR1020120007909A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130086864A (ko
Inventor
박상일
유윤호
류명석
오세윤
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 KR1020120007909A priority Critical patent/KR101860950B1/ko
Publication of KR20130086864A publication Critical patent/KR20130086864A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101860950B1 publication Critical patent/KR101860950B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21161—Temperatures of a condenser of the fluid heated by the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21175—Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet 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 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템에는, 제 1 설정공간의 냉장 운전을 위하여 냉장 시스템의 냉매를 압축하는 제 1 압축기; 제 2 설정공간의 냉동 운전을 위하여 냉동 시스템의 냉매를 압축하는 제 2 압축기; 상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매가 통과하도록 배치되는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매를 증발하며, 상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 제 1 증발기; 상기 제 2 압축기를 통과한 냉매와, 상기 응축기를 통과한 냉매간에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기; 상기 열교환기를 통과한 냉매가 증발되도록 하는 제 2 증발기; 상기 응축기를 통과한 냉매의 응축온도 및 상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발온도 중 적어도 하나의 온도를 감지하는 온도 감지부; 및 상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 것이 중지되는 것으로 인식되면, 상기 온도 감지부에 기초하여 상기 열교환기를 통과하는 기준압력이 결정되도록 하는 제어부가 포함된다.

Description

냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법{A combined refrigerating and freezing system and a control method the same}
본 발명은 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
냉장 시스템이란, 열교환사이클을 유동하는 냉매와 실외공기간의 열교환, 그리고 냉매와 제 1 소정 공간과의 열교환에 의하여 상기 제 1 소정 공간에 물품등의 냉장이 이루어지도록 하는 것이다. 그리고, 냉동 시스템이란, 열교환사이클을 유동하는 냉매와 실외 공기간의 열교환, 그리고 냉매와 제 2 소정 공간과의 열교환에 의하여 상기 제 2 소정 공간에 물품등의 냉동이 이루어지도록 하는 것이다.
상세히, 상기 냉장 시스템에는, 냉매를 압축하는 제 1 압축기와, 냉매와 실내외 공기간에 열교환이 이루어지도록 하는 냉장용 응축기와, 냉매를 감압하기 위한 냉장용 팽창장치 및 팽창된 냉매를 증발시키기 위한 냉장용 증발기가 포함된다.
그리고, 상기 냉동 시스템에는, 냉매를 압축하는 제 2 압축기와, 냉매를 응축하는 냉동용 응축기와, 냉매를 감압하기 위한 냉동용 팽창장치 및 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다. 이와 같이, 상기 냉장 시스템과 냉동 시스템은 유사한 냉매 시스템이 구동된다.
그러나, 종래에는 이러한 냉장 시스템과 냉동 시스템이 별도로 구동되어 시스템을 구성하기 위한 제조비용이 많이 드는 문제점이 있었다. 특히, 별도의 열교환기(일례로, 응축기)를 구비하여 시스템을 구동해야 하는 비효율성이 문제점으로 지적되었다.
한편, 최근에는 냉장 시스템과 냉동 시스템이 연동하여 운전되는 복합 시스템이 개발되었다. 상기 복합 시스템에는, 냉장 시스템의 냉매와 냉동 시스템의 냉매간에 열교환이 이루어지는 열교환기가 포함된다. 일례로, 상기 열교환기는 냉동 시스템의 응축기로서 기능을 할 수 있다.
그러나, 이러한 복합 시스템의 경우, 도 1에 도시되는 바와 같이, 냉장 및 냉동 복합시스템이 운전되면(S1), 냉동 시스템은 특정 증발온도(제 1 설정온도)로 셋팅된 상태에서 운전이 수행되고(S2), 냉장 시스템은 특정 증발온도(제 2 설정온도)로 셋팅된 상태에서 운전이 수행되었다(S3).
이러한 복합 시스템에 의하면, 냉동 시스템 또는 냉장 시스템이 정지될 경우에도 상기 설정된 제 1,2 설정온도에 따라서 냉매 사이클이 운전되는 문제점이 있었다.
특히, 냉동 시스템은 운전되고 냉장 시스템은 정지될 경우, 상기 냉장 시스템은 상기 열교환기에서 냉동 시스템의 응축열을 방열하는 기능만을 수행함에도 불구하고 불필요하게 낮은 증발온도가 셋팅된 상태에서 냉매 사이클이 구동되어 시스템 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
즉, 종래의 냉장 및 냉동 복합시스템은, 냉장 시스템 또는 냉동 시스템의 운전 상태에 따라 시스템의 압력(특히, 증발압력)을 별도로 제어하지 않아 불필요한 열교환 작용이 발생되고 이에 따라 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 냉장 시스템의 운전여부에 따라 냉장 시스템의 증발압력 또는 증발온도를 다르게 설정할 수 있는 냉장 냉동 복합 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템에는, 제 1 설정공간의 냉장 운전을 위하여 냉장 시스템의 냉매를 압축하는 제 1 압축기; 제 2 설정공간의 냉동 운전을 위하여 냉동 시스템의 냉매를 압축하는 제 2 압축기; 상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매가 통과하도록 배치되는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매를 증발하며, 상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 제 1 증발기; 상기 제 2 압축기를 통과한 냉매와, 상기 응축기를 통과한 냉매간에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기; 상기 열교환기를 통과한 냉매가 증발되도록 하는 제 2 증발기; 상기 응축기를 통과한 냉매의 응축온도 및 상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발온도 중 적어도 하나의 온도를 감지하는 온도 감지부; 및 상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 것이 중지되는 것으로 인식되면, 상기 온도 감지부에 기초하여 상기 열교환기를 통과하는 기준압력이 결정되도록 하는 제어부가 포함된다.
다른 측면에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법에는, 냉장용 냉매가 순환하며 냉장 압축기, 응축기 및 제 1 증발기가 구비되는 냉장 시스템 및 냉동용 냉매가 순환하며 냉동 압축기 및 제 2 증발기가 구비되는 냉동 시스템을 포함하는 냉장 냉동 복합 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉장 시스템의 운전이 정지되어 냉장실의 냉기공급이 정지되는 단계; 상기 응축기를 통과한 냉매의 응축압력이 인식되는 단계; 상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발압력이 인식되는 단계; 및 상기 응축압력 및 증발압력에 기초하여, 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 증발에 관한 기준압력이 결정되는 단계가 포함된다.
이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 냉장 시스템과 냉동 시스템이 복합적으로 구성되어 하나의 응축기를 이용하여 열교환이 이루어질 수 있으므로, 시스템이 간단하게 구성되며 냉장 및 냉동운전이 동시에 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 냉장 시스템의 운전여부에 따라 냉장 시스템의 증발압력 또는 증발온도가 최적으로 설정될 수 있으므로, 냉장 냉동 복합 시스템을 효과적으로 구동할 수 있다는 효과가 있다.
즉, 저장실의 냉장이 필요할 경우에는 냉장 시스템이 제 1 증발온도로 셋팅되어 운전되며, 저장실의 냉장이 필요하지 않을 경우에는 냉동 시스템의 방열을 위하여 요구되는 제 3 증발온도가 셋팅되어 운전됨으로써, 시스템의 운전효율 또는 열교환 효율이 개선될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 상기 제 3 증발온도는 미리 저장된 냉장 시스템의 응축압력(고압)과 냉동 시스템의 증발압력(저압)의 관계 테이블(table)으로부터 용이하게 결정될 수 있으므로, 복합 시스템의 제어가 신속하게 그리고 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 복합 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템(10, 이하 "복합 시스템")은 냉장 시스템 및 냉동 시스템이 복합적으로 구성된다.
상세히, 상기 냉장 시스템에는, 냉장용 냉매를 압축하는 제 1 압축기(20)와, 상기 제 1 압축기(20)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(30)와, 상기 응축기(30)에 외기를 불어주는 송풍팬(35)과, 상기 응축기(30)에서 응축된 냉매를 감압시키는 제 1 팽창장치(42) 및 상기 제 1 팽창장치(42)를 거친 냉매를 증발시키는 제 1 증발기(50)가 포함된다. 상기 제 1 증발기(50)에서 생성된 냉기는 제 1 설정공간(냉장실)에 공급될 수 있다. 상기 제 1 압축기(20)와 제 1 증발기(50)를 각각 "냉장용 압축기" 및 "냉장용 증발기"라 이름할 수 있다.
그리고, 상기 냉장 시스템에는, 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 유동을 가이드 하는 제 1 냉매관(70, 냉장 냉매관)이 포함된다. 냉매는 상기 제 1 냉매관(70)을 통하여, 상기 제 1 압축기(20), 응축기(30), 제 1 팽창장치(42) 및 제 1 증발기(50)를 순환한다.
상기 냉동 시스템에는, 냉동용 냉매를 압축시키는 제 2 압축기(25)와, 상기 제 2 압축기(25)에서 압축된 냉매를 응축시키는 열교환기(80)와, 상기 열교환기(80)에서 응축된 냉매를 감압시키기 위한 제 2 팽창장치(45) 및 상기 제 2 팽창장치(45)를 거친 냉매를 증발시키는 제 2 증발기(55)가 포함된다. 상기 제 2 증발기(55)에서 생성된 냉기는 제 2 설정공간(냉동실)에 공급될 수 있다. 상기 제 2 압축기(25)와 제 2 증발기(55)를 각각 "냉동용 압축기" 및 "냉동용 증발기"라 이름할 수 있다.
상기 제 1 압축기(20) 및 제 2 압축기(25)는 운전 주파수(압축비)의 조절이 가능한 인버터 압축기일 수 있다.
상기 열교환기(80)는 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매와, 상기 냉동 시스템을 순환하는 냉매간에 열교환이 이루어지도록 하는 구성으로서 "캐스케이드 열교환기"라 이름할 수 있다. 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매(제 1 냉매) 중 일부와, 상기 냉동 시스템을 순환하는 냉매(제 2 냉매)는 상기 열교환기(80)로 유입된다. 그리고, 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매는 상기 열교환기(80)에서 혼합되지 않고 간접 열교환이 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 냉동 시스템에는, 냉동 시스템을 순환하는 냉매의 유동을 가이드 하는 제 2 냉매관(60, 냉동 냉매관)이 포함된다. 냉매는 상기 제 2 냉매관(60)을 통하여, 상기 제 2 압축기(25), 열교환기(80), 제 2 팽창장치(45) 및 제 2 증발기(55)를 순환한다.
상기 제 1 냉매관(70)에는, 상기 응축기(30)를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 상기 열교환기(80)로 바이패스 되도록 하는 분지부(73)가 포함된다. 즉, 상기 응축기(30)를 통과한 냉매 중 일부 냉매는 상기 분지부(73)에서 상기 제 1 팽창장치(42)로 유동하며, 나머지 냉매는 상기 열교환기(80)로 유동될 수 있다.
상기 냉장 시스템에는, 상기 분지부(73)로부터 상기 열교환기(83)로 냉매의 유동을 가이드 하는 바이패스 유로(83)가 포함된다. 상기 바이패스 유로(83)는 상기 열교환기(80)의 출구측으로부터 상기 제 1 압축기(20)의 입구측으로 더 연장된다.
상기 바이패스 유로(83)에는, 상기 열교환기(80)의 입구측에 배치되어 상기 열교환기(80)로 유입될 냉매를 감압시키기 위한 제 3 팽창장치(85)가 제공된다. 상기 제 3 팽창장치(85)의 개도 조절에 따라, 상기 응축기(30)를 거친 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 상기 바이패스 유로(83)로 유입될 수 있다.
일례로, 상기 제 3 팽창장치(85)가 폐쇄되면, 상기 응축기(30)를 통과한 냉매는 모두 상기 제 1 팽창장치(42)로 가이드 될 수 있다. 반면에, 상기 제 3 팽창장치(85)가 적어도 일부 개방되면, 상기 응축기(30)를 통과한 냉매 중 적어도 일부 냉매는 상기 바이패스 유로(83)로 유입될 수 있다.
상기 냉장 시스템에는, 상기 제 1 냉매관(70)과 바이패스 유로(83)가 합지되는 합지부(76)가 포함된다. 상기 합지부(76)는 상기 제 1 압축기(20)의 입구측에 형성된다.
상기 제 1 증발기(50)를 통과한 냉장 시스템의 냉매와 상기 열교환기(80)를 통과한 냉장 시스템의 냉매는 상기 합지부(76)에서 합지되며, 합지된 냉매는 상기 제 1 압축기(20)로 유입된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 복합 시스템(10)의 작용을 간단하게 설명한다.
먼저, 냉장 시스템과 냉동 시스템이 모두 운전되어 소정의 저장실, 즉 냉장실 및 냉동실에 냉기를 공급하는 경우에는, 냉장 시스템의 냉매는 상기 제 1 증발기(50) 및 열교환기(80)를 모두 순환한다.
즉, 상기 응축기(30)를 통과한 냉장 시스템의 냉매는 상기 분지부(73)에서 분지되어 일부의 냉매는 상기 제 1 팽창장치(42)로 유입되며, 나머지 냉매는 상기 바이패스 유로(83)를 경유하여 상기 제 3 팽창장치(85)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 팽창장치(42) 및 제 3 팽창장치(85)는 개방된 상태를 유지한다.
상기 제 1 팽창장치(42)를 통과한 냉매는 상기 제 1 증발기(50)에서 증발되어 냉기를 생성한다. 그리고, 상기 제 3 팽창장치(85)를 통과한 냉매는 상기 열교환기(80)에서 냉동 시스템의 냉매와 열교환 되며, 이 과정에서 상기 냉동 시스템의 냉매를 응축시킨다.
한편, 냉장 시스템은 운전되어 냉장실에 냉기를 공급하고, 냉동 시스템의 운전은 정지되는 경우에는, 냉장 시스템의 냉매는 상기 제 1 증발기(50)만을 통과하게 된다.
즉, 상기 응축기(30)를 통과한 냉장 시스템의 냉매는 상기 분지부(73)를 경유하여 상기 제 1 팽창장치(42)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 팽창장치(42)는 개방된 상태로 되며, 상기 제 3 팽창장치(85)는 폐쇄될 수 있다.
상기 제 1 팽창장치(42)를 통과한 냉매는 상기 제 1 증발기(50)에서 증발되어 냉기를 생성한다. 반면에, 상기 제 2 압축기(25)는 운전 OFF 되며 이에 따라 냉매가 냉동 시스템을 순환하지 않게 되어 냉동실로의 냉기 공급은 중단될 수 있다.
한편, 냉장 시스템의 운전이 정지되어 냉장실로의 냉기 공급이 중단되고, 냉동 시스템은 운전되는 경우에는, 냉장 시스템의 냉매는 상기 열교환기(80)만을 통과하게 된다.
즉, 상기 응축기(30)를 통과한 냉장 시스템의 냉매는 상기 분지부(73)를 경유하여 상기 바이패스 유로(83)로 유입되며, 상기 제 3 팽창장치(85)를 통과하여 상기 열교환기(80)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 팽창장치(42)는 폐쇄되며, 상기 제 3 팽창장치(85)는 개방될 수 있다. 그리고, 상기 열교환기(80)는 상기 냉장 시스템의 증발기로서 기능할 수 있게 된다.
상기 냉동 시스템의 냉매는 상기 제 2 압축기(25)를 통과한 후 상기 열교환기(80)로 유입되어, 상기 냉장 시스템의 냉매와 열교환 된다. 이 과정에서, 상기 냉동 시스템의 냉매는 응축되며, 상기 냉장 시스템의 냉매는 증발될 수 있다.
한편, 냉장 시스템 및 냉동 시스템의 운전이 모두 정지되는 경우에는, 상기 제 1 압축기(20) 및 제 2 압축기(25)의 운전은 OFF 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복합 시스템(10)에는, 냉장 시스템 또는 냉동 시스템의 운전여부에 관한 명령이 입력되도록 하는 입력부(110)와, 상기 냉장 시스템의 운전정보 중 응축온도(또는 응축압력)에 관한 정보를 인식하기 위한 제 1 온도감지부(120)와, 상기 냉동 시스템의 운전정보 중 증발온도(또는 증발압력)에 관한 정보를 인식하기 위한 제 2 온도감지부(130)와, 상기 냉장 시스템의 증발온도(또는 증발압력)을 결정하기 위하여 미리 설정된 테이블(table) 값이 저장되는 메모리부(140) 및 이들 구성을 제어하는 제어부(100)가 포함된다. 상기 제 1 온도감지부(120)와 제 2 온도감지부를 합하여, "온도감지부"라 이름한다.
상기 입력부(110)에는, 상기 냉장 시스템 및 냉동 시스템의 운전을 위하여 선택 가능한 전원 입력부 및 운전시작 명령입력부가 포함될 수 있다.
상기 제 1 온도감지부(120)는 상기 응축기(30)의 출구측에 배치되어 상기 응축기(30)를 통과한 냉매의 온도, 즉 응축온도가 감지되도록 할 수 있다. 상기 응축기(30)에서 응축된 냉매는 2상 상태로서 상기 응축온도가 인식되면 이에 대응하는 응축압력(고압)이 결정될 수 있다. 결국, 상기 제 1 온도감지부(120)에서 감지된 정보로부터 응축압력이 인식될 수 있다.
상기 제 2 온도감지부(130)는 냉동 시스템에 있어서 상기 제 2 증발기(55)의 출구측에 배치되어 상기 제 2 증발기(55)를 통과한 냉매의 온도, 즉 증발온도가 감지되도록 할 수 있다. 상기 제 2 증발기(55)에서 증발된 냉매는 2상 상태로서 상기 증발온도가 인식되면 이에 대응하는 증발압력(저압)이 결정될 수 있다. 결국, 상기 제 2 온도감지부(130)에서 감지된 정보로부터 증발압력이 인식될 수 있다.
일례로, 냉장 시스템 및 냉동 시스템이 운전되는 중에 상기 입력부(110)를 통하여 상기 냉장 시스템의 운전 정지명령이 입력되면, 상기 제 1 온도감지부(120)로부터 인식된 응축압력과 상기 제 2 온도감지부(130)로부터 인식된 증발압력을 이용하여, 냉장 시스템의 새로운 증발압력이 제어기준으로서 결정된다.
이 때, 상기 새로운 증발압력(기준압력)은 아래와 같은 관계식에 의하여 결정될 수 있다.
기준압력 = (냉장 시스템의 응축압력 * 냉동 시스템의 증발압력)1/2
상기한 관계식에 의하면, 상기 기준압력은 상기 냉장 시스템의 응축압력과 냉동 시스템의 증발압력이 증가하면 이에 대응하여 상승될 수 있다.
이러한 관계식에 관한 정보 또는 상기 2개의 압력값(응축압력, 증발압력)을 이용하여 새로운 기준압력을 결정하는 매핑 정보는 상기 메모리부(140)에 미리 저장될 수 있다. 그리고, 상기 기준압력은 상기 열교환기(80)를 통과하는 냉장 시스템의 냉매의 압력(증발압력)으로서 인식되며, 이에 따라 냉장 시스템의 운전이 제어된다.
상기 제어부(100)는 상기 냉장 시스템 또는 냉동 시스템의 운전여부에 따라, 냉매 시스템의 제어 압력(응축압력 또는 증발압력)을 조절할 수 있는 다수의 구성품을 제어하게 된다.
일례로, 상기 제어부(100)는 상기 냉장 시스템 또는 냉동 시스템을 순환하는 냉매의 압축정도를 조절하기 위하여 상기 제 1,2 압축기(20,25)의 운전 주파수를 제어할 수 있고, 상기 응축기(30)에서의 열교환량을 조절하기 위하여 송풍팬(35)의 회전수를 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(100)는 상기 냉장 시스템의 운전여부에 따라 냉매의 유동방향 또는 유동량을 조절하기 위하여, 상기 제 1 팽창장치(42) 및 제 3 팽창장치(45)를 조절할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 증발압력은 냉장 시스템의 운전여부에 따라 가변될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 복합 시스템(10)의 제어방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복합 시스템(10) 중 냉장 시스템의 운전여부가 인식될 수 있다(S11).
일례로, 상기 입력부(110)를 통하여 냉장 시스템의 운전시작 명령이 입력되면, 냉장 시스템을 순환하는 냉매 사이클에 대하여 증발온도가 제 1 증발온도(T1)로 셋팅된다. 물론, 상기 제 1 증발온도가 결정되면, 이에 대응하는 증발압력(저압)이 결정될 수 있을 것이다.
상기 제 1 증발온도 및 증발압력이 결정되면, 외기온도 등이 고려되어 제 1 압축기(20), 송풍팬(35), 제 1 팽창장치(42) 및 제 3 팽창장치(85)의 작동이 조절되며, 이에 따라 냉장 시스템의 운전이 수행된다(S12,S13).
반면에, 상기 냉장 시스템의 운전을 위한 입력이 이루어지지 않거나 냉장 시스템의 운전정지가 인식된 경우, 즉 냉장실로의 냉기공급이 이루어지지 않는 상태에서는 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매 사이클에 대하여 증발온도가 제 3 증발온도(T3)로 셋팅된다. 여기서, 상기 제 3 증발온도는 상기 제 1 증발온도보다 높은 온도 값일 수 있다. 일례로, 상기 제 1 증발온도는 약 -10℃이고, 상기 제 3 증발온도는 약 0℃일 수 있다.
그리고, 상기 제 3 증발온도가 결정되면, 이에 대응하는 증발압력(저압)이 결정될 수 있다.
상기 냉장 시스템의 운전이 정지되면, 상기한 바와 같이 냉장 시스템의 냉매는 상기 열교환기(80)로 유입되어 냉동 시스템의 냉매를 응축시키는 데 사용된다. 따라서, 냉장 시스템의 증발온도가 냉장실에 냉기를 공급하기 위하여 형성되는 제 1 증발온도만큼 낮은 값을 가질 필요가 없으며, 이에 따라 상기 제 3 증발온도는 제 1 증발온도보다 높은 온도로서 결정될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 제 3 증발온도는, 증발압력 = (냉장 시스템의 응축압력 * 냉동 시스템의 증발압력)1/2에 대응하는 온도 값일 수 있다(S14).
그리고, 냉동 시스템의 운전여부가 인식될 수 있다(S15).
일례로, 상기 입력부(110)를 통하여 냉동 시스템의 운전시작 명령이 입력되면, 냉동 시스템을 순환하는 냉매 사이클에 대하여 증발온도가 제 2 증발온도(T2)로 셋팅된다. 일례로, 상기 제 2 증발온도는 -35℃일 수 있다. 물론, 상기 제 2 증발온도가 결정되면, 이에 대응하는 증발압력(저압)이 결정될 수 있을 것이다.
상기 제 2 증발온도 및 증발압력이 결정되면, 제 2 압축기(25), 제 2 팽창장치(45)의 작동이 조절되며, 이에 따라 냉동 시스템의 운전이 수행될 수 있다(S16,S17).
반면에, 상기 냉동 시스템의 운전을 위한 입력이 이루어지지 않거나 냉장 시스템의 운전정지가 인식된 경우, 즉 냉동실로의 냉기공급이 이루어지지 않는 상태에서는 상기 제 2 압축기(25)의 운전은 OFF 될 수 있다(S18).
그리고, 상기 냉장 시스템의 운전여부에 따라 상기 제 1 압축기(20)의 운전은 선택적으로 OFF 될 수 있다. 즉, 냉장 시스템이 S13 단계를 수행하는 경우에는 상기 제 1 압축기(20)는 운전된다. 그러나, 냉장 시스템이 S14 단계를 수행하는 경우에는 냉장 시스템의 냉매가 순환되어야 할 필요성이 상실되는 바, 상기 제 1 압축기(20)의 운전은 OFF 된다.
이와 같이, 냉동 시스템은 운전되면서 냉장 시스템이 운전되지 않는 경우, 즉 냉장 시스템의 냉매가 상기 열교환기(80)에서 냉동 시스템의 냉매를 응축시키는 데 사용되는 경우에는, 냉장 시스템의 운전시 형성되는 증발압력보다 높은 증발압력으로 냉장 시스템의 냉매가 순환될 수 있게 된다.
결국, 냉장 시스템의 열교환 효율이 향상되고, 시스템의 운전효율이 개선될 수 있다는 효과가 나타난다.
10: 냉장 냉동 복합시스템 20 : 제 1 압축기
25 : 제 2 압축기 30 : 응축기
35 : 송풍팬 42 : 제 1 팽창장치
45 : 제 2 팽창장치 50 : 제 1 증발기
55 : 제 2 증발기 70 : 제 1 냉매관
73 : 분지부 76 : 합지부
80 : 열교환기 83 : 바이패스 유로
85 : 제 3 팽창장치 110 : 입력부
120 : 제 1 온도감지부 130 : 제 2 온도감지부

Claims (10)

  1. 제 1 설정공간의 냉장 운전을 위하여 냉장 시스템의 냉매를 압축하는 제 1 압축기;
    제 2 설정공간의 냉동 운전을 위하여 냉동 시스템의 냉매를 압축하는 제 2 압축기;
    상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매가 통과하도록 배치되는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 제 1 팽창장치;
    상기 응축기를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매를 증발하며, 상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 제 1 증발기;
    상기 제 2 압축기를 통과한 냉매와, 상기 응축기를 통과한 냉매간에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기;
    상기 열교환기로 유입될 냉매를 감압시키는 제 3 팽창장치;
    상기 열교환기를 통과한 냉매가 증발되도록 하는 제 2 증발기;
    상기 응축기를 통과한 냉매의 응축온도를 감지하는 제 1 온도감지부;
    상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발온도를 감지하는 제 2 온도 감지부; 및
    상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 것이 중지되는 것으로 인식되면, 상기 제 1, 2 온도 감지부에서 감지된 냉매의 응축온도 및 증발온도에 기초하여 상기 열교환기를 통과하는 기준압력이 결정되도록 하고,
    상기 결정된 기준압력에 따라, 상기 제 1 팽창장치 및 상기 제 3 팽창장치의 개도를 조절하여, 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 증발압력을 가변시키는 제어부가 포함되는 냉장 냉동 복합 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준압력은,
    상기 제 1 설정공간에 냉기를 공급하는 과정에서 상기 제 1 증발기를 통과한 냉매의 증발압력보다 높은 것을 특징으로 하는 냉장 냉동 복합 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 감지부를 통하여 인식된 복수의 압력정보와, 상기 기준압력에 관한 정보가 매핑되어 저장된 메모리부가 더 포함되는 냉장 냉동 복합 시스템.
  5. 삭제
  6. 냉장용 냉매가 순환하며 냉장 압축기, 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 제 1 팽창장치, 상기 응축기를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매를 증발하는 제 1 증발기, 상기 응축기를 통과한 냉매와 냉동 압축기를 통과한 냉매간에 열교환이 이루어지는 열교환기 및 상기 열교환기로 유입될 냉매를 감압시키는 제 3 팽창장치가 구비되는 냉장 시스템 및 냉동용 냉매가 순환하며 냉동 압축기 및 제 2 증발기가 구비되는 냉동 시스템을 포함하는 냉장 냉동 복합 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 냉장 시스템의 운전이 정지되어 냉장실의 냉기공급이 정지되는 단계;
    상기 응축기를 통과한 냉매의 응축압력이 인식되는 단계;
    상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발압력이 인식되는 단계;
    상기 응축압력 및 증발압력에 기초하여, 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 증발에 관한 기준압력이 결정되는 단계; 및
    상기 결정된 기준압력에 따라, 상기 제 1 팽창장치 및 상기 제 3 팽창장치의 개도를 조절하여, 상기 냉장 시스템을 순환하는 냉매의 증발압력을 가변시키는 단계가 포함되는 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기준압력은, 상기 냉장 시스템에서 상기 열교환기를 통과한 후의 냉매 압력으로서 결정되는 것을 특징으로 하는 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉장 시스템의 운전이 수행되면, 상기 제 1 증발기를 통과한 냉매의 증발압력은 상기 기준압력보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발압력은 상기 제 1 증발기의 증발압력보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준압력은,
    상기 응축압력과 상기 제 2 증발기를 통과한 냉매의 증발압력이 증가하면, 이에 대응하여 상승되는 것을 특징으로 하는 냉장 냉동 복합 시스템의 제어방법.
KR1020120007909A 2012-01-26 2012-01-26 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법 KR101860950B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120007909A KR101860950B1 (ko) 2012-01-26 2012-01-26 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120007909A KR101860950B1 (ko) 2012-01-26 2012-01-26 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130086864A KR20130086864A (ko) 2013-08-05
KR101860950B1 true KR101860950B1 (ko) 2018-05-24

Family

ID=49213931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120007909A KR101860950B1 (ko) 2012-01-26 2012-01-26 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101860950B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10655895B2 (en) * 2017-05-04 2020-05-19 Weiss Technik North America, Inc. Climatic test chamber with stable cascading direct expansion refrigeration system
KR102211202B1 (ko) * 2020-08-07 2021-02-02 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법
KR102287961B1 (ko) * 2020-08-07 2021-08-10 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법
CN114754532B (zh) * 2022-04-26 2024-02-20 青岛海尔空调电子有限公司 用于冷库冷凝机组控制的方法、装置、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004170001A (ja) 2002-11-20 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍システム
JP2009014271A (ja) 2007-07-04 2009-01-22 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
JP4659521B2 (ja) * 2004-12-08 2011-03-30 三菱電機株式会社 冷凍空調装置、冷凍空調装置の運転方法、冷凍空調装置の製造方法、冷凍装置、冷凍装置の製造方法
JP4804396B2 (ja) 2007-03-29 2011-11-02 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
JP6029653B2 (ja) 2012-03-30 2016-11-24 株式会社日立製作所 携帯型超音波診断装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004170001A (ja) 2002-11-20 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍システム
JP4659521B2 (ja) * 2004-12-08 2011-03-30 三菱電機株式会社 冷凍空調装置、冷凍空調装置の運転方法、冷凍空調装置の製造方法、冷凍装置、冷凍装置の製造方法
JP4804396B2 (ja) 2007-03-29 2011-11-02 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
JP2009014271A (ja) 2007-07-04 2009-01-22 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
JP6029653B2 (ja) 2012-03-30 2016-11-24 株式会社日立製作所 携帯型超音波診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130086864A (ko) 2013-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10197325B2 (en) Air conditioner with two injection circuits and method of controlling the air conditioner
KR101918224B1 (ko) 냉장고 및 그 제상 운전 방법
KR102122499B1 (ko) 냉각 시스템 및 그 제어방법
KR101155497B1 (ko) 히트펌프식 급탕장치
KR20160011001A (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR20150068710A (ko) 냉각장치
KR101620430B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR102370565B1 (ko) 냉장고
KR101737365B1 (ko) 공기조화기
CN104613698A (zh) 冰箱及其控制方法
KR20170067559A (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR101973204B1 (ko) 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법
KR101860950B1 (ko) 냉장 냉동 복합 시스템 및 그 제어방법
JP5872052B2 (ja) 空気調和装置
WO2021010130A1 (ja) 冷凍装置
WO2020262624A1 (ja) 冷凍装置
KR20120122704A (ko) 공기 조화기 및 그 제어방법
KR20150145852A (ko) 냉장고 및 그 제어방법
JP2008002711A (ja) 冷凍装置
KR102368006B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR102237596B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR20180080399A (ko) 공기조화기
KR102153056B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR102144467B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR101627037B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법

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