KR102105664B1 - 터보 냉동기 및 그 제어방법 - Google Patents

터보 냉동기 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터보 냉동기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기에는, 가변 디퓨저가 구비되는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되는 터보 냉동기에 있어서, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 작동을 제어하는 모터 구동장치가 포함되고, 상기 모터 구동장치에는, 전류가 공급되어 회전 가능하게 제공되는 모터; 상기 모터에 공급되는 전류를 설정된 비율로 감쇄하는 변류기; 상기 변류기에서 감쇄된 전류에 관한 정보를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기; 및 상기 AD 변환기에서 변환된 디지털 전기신호로부터 피드백 전압에 관한 정보를 인식하는 제어부가 포함된다.

Description

터보 냉동기 및 그 제어방법 {A turbo chiller and a method controlling the same}
본 발명은 터보 냉동기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화장치는 실내 공간을 냉방 또는 난방하는 기기이다. 상기 공기 조화기는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 응축되는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매가 팽창되는 팽창기 및 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기를 포함한다.
터보 냉동기는 저압의 냉매를 흡입하여 고압의 냉매로 압축하는 압축기와, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되어 냉동 사이클이 구동될 수 있다.
상기 터보 냉동기에 구비되는 압축기에는, 구동모터의 구동력에 의하여 회전하여 냉매를 압축하는 임펠러 및 상기 임펠러가 수용되는 하우징 및 상기 임펠러에 대향하여 유체를 가이드 하기 위한 가이드 유로를 형성하는 가변 디퓨저가 포함된다.
상기 가변 디퓨저는, 상기 임펠러의 회전에 의하여 배출된 냉매의 운동에너지 또는 속도에너지를 압력에너지로 변환시키고, 상기 가이드 유로의 간극을 조절하도록 작용될 수 있다.
상기 터보 냉동기의 증발기에는 냉수가 유입 및 토출되며, 냉수는 상기 증발기를 통과하는 과정에서 냉각될 수 있다. 그리고, 상기 터보 냉동기의 응축기에는 냉각수가 유입 및 토출되며, 냉각수는 상기 응축기를 통과하는 과정에서 가열될 수 있다.
한편, 상기 터보 냉동기의 팽창밸브 또는 가변 디퓨저에는, 구동력을 발생시키기 위한 모터가 포함된다.
도 1은 종래의 터보 냉동기에 구비되는 모터 구동장치의 구성을 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래의 터보 냉동기에 구비되는 모터 구동장치(1)에는, 다수의 모터(2,3) 및 상기 다수의 모터(2,3)를 구동시키기 위하여 제어 신호를 인가하는 제어 보드(5)가 포함된다.
상기 다수의 모터(2,3)에는, 가변 디퓨저를 구동하기 위한 제 1 모터(2) 및 팽창 밸브를 구동하기 위한 제 2 모터(3)가 포함된다. 상기 제 1 모터(2) 및 제 2 모터(3)에는, 스테핑 모터(stepping motor)가 포함될 수 있다.
상기 제 1 모터(2)는 제 1 연결선(2b)에 의하여 상기 제어 보드(5)에 연결되며, 상기 제 2 모터(3)는 제 2 연결선(3b)에 의하여 상기 제어 보드(5)에 연결된다. 그리고, 상기 제 1 모터(2)에는 회전 중심이 되는 제 1 모터 축(2a)이 구비되고, 상기 제 2 모터(3)에는 제 2 모터 축(3a)이 구비될 수 있다.
상기 스테핑 모터는 상기 제어 보드(5)로부터 제어 신호를 인가받아 구동하게 되는 반면, 상기 스테핑 모터로부터 상기 제어 보드(5)로 피드백 신호가 출력되지 않는 특성을 가진다.
따라서, 상기 제 1 모터(2) 또는 제 2 모터(3)에 이상이 발생되는 경우, 일례로 상기 제 1 연결선(2b) 또는 제 2 연결선(3b)이 단선 또는 누락되거나, 상기 제 1 모터축(2a) 또는 제 2 모터축(3a)이 고장되어 제대로 회전하지 않는 경우, 이러한 이상 상태를 제대로 감지할 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 터보 냉동기에 구비되는 가변 디퓨저 또는 팽창밸브에 이상이 발생된 경우, 그 원인을 정확하게 감지하는 것이 제한되었다.
그리고, 모터 구동장치(1)에 이상이 있는 것으로 인식되더라도, 이상이 발생된 부분을 알 수가 없어서, 상기 모터 구동장치(1) 전체를 점검해야 하는 불편함이 있었다.
일본 공개특허공보 특개2010-054094호(2010.03.11)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 고장 발생여부를 효과적으로 감지할 수 있는 터보 냉동기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기에는, 가변 디퓨저가 구비되는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되는 터보 냉동기에 있어서, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 작동을 제어하는 모터 구동장치가 포함되고, 상기 모터 구동장치에는, 전류가 공급되어 회전 가능하게 제공되는 모터; 상기 모터에 공급되는 전류를 설정된 비율로 감쇄하는 변류기; 상기 변류기에서 감쇄된 전류에 관한 정보를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기; 및 상기 AD 변환기에서 변환된 디지털 전기신호로부터 피드백 전압에 관한 정보를 인식하는 제어부가 포함된다.
또한, 상기 모터에는, 입력된 펄스신호에 따라 설정각도만큼 회전되는 스테핑 모터(stepping motor)가 포함된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 설정범위 내에 형성되는지 여부에 기초하여, 상기 모터 구동장치의 이상발생 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 설정범위에는 제 1 설정범위가 포함되고, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대되거나 감소되도록 상기 모터가 제어되면, 상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 내에 형성되는지 여부를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 외에 형성되는 것으로 설정시간 이상 감지되면, 상기 모터 또는 상기 모터에 연결되는 배선에 이상이 발생한 것으로 결정한다.
또한, 상기 설정범위에는 제 2 설정범위가 포함되고, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되도록 상기 모터가 제어되면, 상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 형성되는지 여부를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 외에 있는 것으로 인식되면, 상기 변류기에 고장이 발생된 것으로 결정한다.
또한, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되면, 상기 모터로의 전류공급은 중단되며, 상기 제 2 설정범위 내의 값은 상기 제 1 설정범위 내의 값보다 작은 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 터보 냉동기의 제어방법에는, 가변 디퓨저가 구비되는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되는 터보 냉동기의 제어방법에 있어서, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도를 조절하기 위하여, 모터 구동장치가 작동하여 모터에 전류가 공급되는 단계; 상기 모터로 공급되는 전류를 감지하여 피드백 전압을 인식하는 단계; 및 상기 인식된 피드백 전압에 관한 정보에 기초하여, 상기 모터 구동장치의 이상여부를 결정하는 단계가 포함된다.
또한, 상기 터보 냉동기의 운전조건에 따라, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 현재 개도가 목표 개도와 비교되는 단계; 및 상기 현재 개도와 목표 개도의 차이가 설정값 이상 발생되면, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대 또는 감소되는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 현재 개도와 목표 개도가 동일하거나, 그 차이가 설정값 이내로 발생되면, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도의 유지를 위하여 상기 모터로의 전류 공급을 중단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대 또는 감소되면, 상기 피드백 전압이 제 1 설정범위 내에 있는지 여부를 인식하는 단계; 및 상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 내에 있지 않으면, 경과된 시간값을 적산하는 단계가 포함되고, 상기 적산된 시간값이 설정시간을 경과하면 상기 모터 또는 모터의 배선에 이상이 발생하였음을 결정하는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되면, 상기 피드백 전압이 제 2 설정범위 내에 있는지 여부를 인식하는 단계; 및 상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 모터로부터 피드백 되는 신호전달에 오류가 발생된 것으로 결정하는 단계가 더 포함된다.
이러한 본 발명에 의하면, 모터에 인가되는 전류를 일정비율로 감쇄하는 변류기 및 감쇄된 전류를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기를 구비하고, 제어부가 상기 디지털 신호를 통하여 감지된 전류에 따라 피드백 전압의 정상범위 여부를 판단함으로써, 상기 모터 또는 제어 신호의 이상여부를 감지할 수 있다는 효과가 있다.
특히, 상기 피드백 전압이 정상범위에서 형성되지 않는 경우, 그 상태로 유지되는 시간값을 적산하고 그 결과에 따라 모터 또는 연결 배선의 이상여부를 판단할 수 있다.
그리고, 모터가 사용되는 팽창밸브 또는 가변 디퓨저의 개도가 목표 개도에 도달하는 경우, 상기 모터에는 전류 공급이 중단되어 상기 개도가 유지되도록 하는데, 상기 피드백 전압이 설정범위 이상이 되는 경우, 제어 신호체계의 이상여부를 판단할 수 있다.
이와 같이, 피드백 전압값의 범위와, 상기 피드백 전압값이 유지되는 시간 정보에 기초하여, 모터 구동장치에서 이상이 발생된 부분을 인식할 수 있으므로, 모터의 수리가 용이하고 이에 따라 터보 냉동기의 신뢰성 있는 구동을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 터보 냉동기에 구비되는 모터 구동장치의 구성을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 모터 구동장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 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 터보 냉동기의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기(10)에는, 냉매를 압축시키기 위한 압축기(20)와, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매를 응축시키기 위한 응축기(30)와, 상기 응축기(30)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창 밸브(40) 및 상기 팽창 밸브(40)에서 감압된 냉매를 증발시키기 위한 증발기(50)가 포함된다.
상기 압축기(20)에는, 원심식 압축기(centrifugal compressor)가 포함될 수 있다.
상기 응축기(30)에는 냉각수(W1)가 유입 및 토출되며, 상기 냉각수는 상기 응축기(30)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 가열된다. 그리고, 상기 증발기(50)에는 냉수(W2)가 유입 및 토출되며, 상기 냉수는 상기 증발기(50)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 냉각된다.
상기 팽창 밸브(40)에는, 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브(Electronic Expansion Valve, EEV)가 포함될 수 있다.
상기 압축기(20)에는, 압축기 모터(23)와, 상기 압축기 모터(23)의 구동력을 전달하기 위한 하나 이상의 기어(22)와, 상기 하나 이상의 기어(22)에 결합되어 회전되는 임펠러(21) 및 상기 임펠러(21)로부터 토출되는 냉매의 유량을 조절하기 위한 가변 디퓨저(24)가 포함될 수 있다.
상기 가변 디퓨저(24)는 상기 임펠러(21)로부터 토출되는 냉매의 유로간극을 조절하기 위하여, 개도 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 팽창 밸브(40) 및 가변 디퓨저(24)에는, 개도 조절을 위하여 구동되는 모터(130, 도 3 참조)가 포함될 수 있다. 상기 모터에는, 스테핑 모터(stepping motor)가 포함될 수 있다. 상기 스테핑 모터는 펄스 모터 또는 스텝모터라고도 하며, 펄스신호를 받아 설정된 각도로 회전하도록 구성된다.
그리고, 상기 스테핑 모터는 제어 보드로부터 인가되는 신호에 의하여 구동되며, 일반적으로 스테핑 모터로부터 상기 제어 보드로의 피드백 제어가 불가하여 오차에 의한 오작동을 바로 잡는 것이 제한되는 단점이 있다. 본 실시예는 이러한 단점을 보완할 수 있는 구성 및 제어방법을 제공할 수 있다.
상기 기어(22)는 오일 탱크(25) 내부에 배치되며, 상기 오일 탱크(25)에는 소정량의 오일이 저장된다. 상기 오일은 회전하는 압축기(20)의 각 구성요소로 공급되어 윤활기능을 수행한다.
그리고, 상기 압축기(20)에는, 오일을 순환시키기 위한 오일 펌프(27) 및 오일 필터(28)가 포함된다. 상기 오일 펌프(27) 및 오일 필터(28)는 상기 오일 탱크(25)의 내부에 수용된 오일의 적정 유면을 유지시키도록 작동될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 모터 구동장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기(10)의 모터 구동장치(100)에는, 모터(130)와, 상기 모터(130)를 구동하기 위한 드라이버(driver)로서의 모터 구동부(120) 및 상기 모터(130)에 인가되는 전류 또는 전압에 관한 정보를 감지하여 상기 모터 구동장치(100)의 이상발생 여부를 인식하는 제어부(110,micom)가 포함된다.
상기 모터 구동장치(100)에는, 소정의 시간값을 적산하기 위하여 제공되는 타이머(160)가 더 포함된다. 일례로, 상기 타이머(160)는 상기 제어부(110)가 상기 전류 또는 전압에 관한 정보를 감지한 시간값, 특히 비정상 범위에 형성되는 전압값이 유지되는 시간을 적산할 수 있다.
상기 모터 구동장치(100)에는, 상기 모터(130)로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부(140)가 더 포함된다. 상기 전류 감지부(140)는 상기 모터 구동부(120)와 모터(130)를 연결하는 배선을 흐르는 전류를 감지할 수 있다.
일례로, 상기 전류 감지부(140)는 모터의 제어보드(PCB)에 설치될 수 있다. 상기 제어보드는 모터 구동장치(100)의 각 구성요소들이 설치되는 기판으로서 이해된다. 즉, 상기 제어보드에는, 제어부(110), 모터 구동부(120), 전류 감지부(140) 및 AD 변환기(150)가 설치될 수 있다.
상기 전류 감지부(140)에는, 전류를 설정된 비율로 감쇄하는 변류기(Current Transformer)가 포함될 수 있다. 상세히, 상기 변류기는 큰 전류값을 소정 범위의 전류값으로 감쇄하는 장치로서, 일례로 상기 수십 암페어(A)에서 수천 암페어(A) 범위의 큰 정격 전류값을 5A 이하의 정격 전류값으로 감쇄할 수 있다.
상기 모터 구동장치(100)에는, 상기 전류 감지부(140)에서 감쇄된 전류값을 소정의 신호로 변환하는 AD 변환기(150, Analog to digital converter)가 더 포함된다. 상기 AD 변환기(150)는 아날로그 전압을 디지털 전기신호로 변환할 수 있다.
상기 AD 변환기(150)에서 변환된 디지털 전기신호는 상기 제어부(110)로 전달(피드백, feedback)될 수 있으며, 상기 제어부(110)는 상기 디지털 전기신호로부터 감지된 전류에 대응하는 전압값에 대한 정보를 인식할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(110)는 인식된 전압값이 설정된 정상범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상기 디지털 전기신호에는, 0~5V 사이의 범위를 가지는 전압에 관한 정보가 포함될 수 있고, 상기 제어부(110)는 이 중 1~4V 사이의 전압값이 정상범위의 전압값을 형성하는 것으로 판단하며, 0~1V, 또는 4~5V 사이의 전압값은 비정상 범위의 전압값을 형성하는 것으로 판단할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터보 냉동기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 터보 냉동기에 구비되는 모터 구동장치(100)의 제어방법을 설명한다.
상기한 바와 같이, 상기 모터(130)는 상기 터보 냉동기(10)에 구비되는 팽창밸브(40) 또는 가변 디퓨저(24)에 구비되어, 상기 팽창 밸브(40) 또는 가변 디퓨저(24)의 개도를 제어하는 데 사용될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 상기 팽창 밸브(40) 및 가변 디퓨저(24)를 합하여, 냉매의 유량을 조절하기 위한 "개도 조절장치"라 이름할 수 있을 것이다.
터보 냉동기(10)의 운전이 시작되면, 모터(130)의 전원이 ON 되어 전류가 인가된다. 그리고, 상기 모터(130)는 입력되는 펄스신호에 따라 설정각도로 회전할 수 있다.
상기 모터(130)의 회전에 따라, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도는 초기화 될 수 있다. 여기서, 상기 설정각도 및 상기 초기화 된 개도는 미리 결정될 수 있다. 물론, 상기 팽창 밸브(40) 및 가변 디퓨저(24)의 초기화된 개도는 각각 다를 수 있다(S11).
상기 터보 냉동기(10)의 운전조건에 따라, 상기 개도 조절장치(24,40)의 목표 개도가 결정될 수 있다. 상기 터보 냉동기(10)가 일 운전조건에 따라 운전되는 경우, 상기 개도 조절장치(24,40)의 현재 개도와 목표 개도가 비교된다(S12).
상기 개도 조절장치(24,40)의 현재 개도가 상기 목표 개도보다 큰 경우에는, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도를 감소하기 위하여, 상기 모터(130)의 회전수 또는 회전각도가 제어된다(S13,S14).
반면에, 상기 개도 조절장치(24,40)의 현재 개도가 상기 목표 개도보다 작은경우에는, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도를 증대하기 위하여, 상기 모터(130)의 회전수 또는 회전각도가 제어된다(S15,S16).
그리고, 상기 개도 조절장치(24,40)의 현재 개도가 상기 목표 개도와 동일한 경우에는, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도를 유지하기 위하여, 상기 모터(130)로의 전류 공급을 중지한다.
여기서, 상기 현재 개도와 목표 개도가 동일한 경우라 함은, 상기 현재 개도와 목표 개도의 차이가 설정값 이하인 경우를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 S13 단계에서 상기 현재 개도가 목표 개도보다 큰 경우라 함은, 상기 설정값 이상인 경우를 포함하며, S15 단계에서 상기 현재 개도가 목표 개도보다 작은 경우라 함은, 상기 설정값 미만인 경우를 포함할 수 있다(S17,S18).
S14 또는 S16 단계에서, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도가 감소되거나 증대되도록 모터(130)가 제어되면, 상기 전류 감지부(140) 및 AD 변환기(150)를 통하여 상기 제어부(110)로 피드백 되는 전압정보의 이상여부가 감지될 수 있다(S21).
피드백 전압이 정상범위 내에서 형성되는지 여부가 인식된다(S22). 상기 피드백 전압이 정상범위 내에 있는 경우, 상기 모터 구동장치(100)는 별다른 이상없이 정상적으로 구동되는 것으로 인식되며, S12 내지 S18에 따른 모터 제어를 계속적으로 수행하게 된다(S23).
반면에, 상기 피드백 전압이 정상범위 내에 있지 않은 경우, 즉 비정상 범위에 있는 경우, 전압값이 상기 비정상 범위로 유지되는 시간이 적산될 수 있다(S24).
상기 전압값이 비정상 범위로 유지되는 시간이 제 1 설정시간을 경과한 경우에는, 상기 모터(130) 또는 연결 배선에 이상이 발생한 것으로 인식될 수 있다. 즉, 상기 모터(130)에 고장이 발생하거나, 상기 연결 배선이 단락되어, 비정상 범위의 전압이 설정시간 이상 감지된 것으로 인식될 수 있다.
여기서, 상기 연결 배선은 상기 제어부(110), 모터 구동부(120), 모터(130), 전류 감지부(140) 또는 AD 변환기(150)를 연결하는 배선으로서 이해될 수 있다(S25,S26).
한편, S18 단계에서 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도가 유지된 것으로 인식된 경우에도, 피드백 전압의 이상여부가 감지될 수 있다(S31).
상기 피드백 전압이 설정범위 내에 있는지 여부가 인식된다. 상기 설정범위는 상대적으로 낮은 전압값을 규정하는 범위로서 이해된다. 상기한 바와 같이, 상기 개도 조절장치(24,40)의 개도가 유지되는 경우는, 상기 모터(130)로의 전류 공급이 중지되는 경우이므로, 이 때 피드백 되는 전압값은 상대적으로 0V에 가까운 값을 형성하게 된다. 일례로, 상기 설정범위는 0~1V의 범위를 가질 수 있다.
정리하면, 상기 개도 조절장치(24,40)의 현재개도가 목표개도와 동일한 경우에는, 피드백 되는 전압값이 "로우(Low)" 상태를 가지는 것이 정상적인 범위에 있는 것으로 이해된다.
설명의 구분을 위하여, S22 단계에서의 "정상범위"는 "제 1 설정범위"로, S32 단계에서의 "설정범위"는 "제 2 설정범위"로 이름할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 설정범위는 제 1 설정범위는 중복되지 않는 범위를 형성하며, 특히 상기 제 1 설정범위 내의 값보다 작은 값의 범위를 형성할 수 있다(S32).
상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 있는 경우에는, 상기 모터 구동장치(100)가 정상적으로 구동되는 것으로 인식되며, 이에 따라 S12 내지 S18에 따른 모터 제어를 계속적으로 수행하게 된다(S33).
반면에, 상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 있지 않은 경우, 즉 비정상 범위에 있는 경우에는, 제어 보드에 이상이 발생한 것으로 인식될 수 있다. 여기서, 상기 제어 보드에 이상이 발생된 것이라 함은, 신호 전달체계에 이상이 발생된 것(신호 전달오류)으로 인식된다. 일례로, 상기 전류 감지부(140)에 고장이 발생하여, 전류 감쇄작용에 오류가 발생된 것으로 인식될 수 있다(S34).
이와 같이, 상기 모터(130)로 공급되는 전류에 관한 정보를 상기 제어부(110)로 피드백 하고, 피드백 전압이 비정상 범위로 유지되는 시간에 관한 정보, 또는 피드백 전압이 로우(low) 상태로 유지되는지 여부에 따라, 모터 구동장치(100)의 이상발생 여부를 용이하게 감지할 수 있다.
10 : 터보 냉동기 20 : 압축기
24 : 가변 디퓨저 30 : 응축기
40 : 팽창밸브 50 : 증발기
100 : 모터 구동장치 110 : 제어부
120 : 모터 구동부 130 : 모터
140 : 전류 감지부 150 : AD 변환기

Claims (13)

  1. 가변 디퓨저가 구비되는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되는 터보 냉동기에 있어서,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 작동을 제어하는 모터 구동장치가 포함되고,
    상기 모터 구동장치에는,
    전류를 공급받아 회전하고, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도를 조절하는 모터;
    상기 모터에 공급되는 전류를 설정된 비율로 감쇄하는 변류기;
    상기 변류기에서 감쇄된 전류에 관한 정보를 디지털 전기신호로 변환하는 AD 변환기; 및
    상기 AD 변환기에서 변환된 디지털 전기신호로부터 피드백 전압에 관한 정보를 인식하는 제어부가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 피드백 전압이 설정범위 내에 형성되는지 여부에 기초하여, 상기 모터 또는 상기 모터에 연결되는 배선의 이상발생 여부와 상기 변류기의 이상발생 여부를 인식하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터에는, 입력된 펄스신호에 따라 설정각도만큼 회전되는 스테핑 모터(stepping motor)가 포함되는 터보 냉동기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정범위에는 제 1 설정범위가 포함되고,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대되거나 감소되도록 상기 모터가 제어되면, 상기 제어부는,
    상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 내에 형성되는지 여부를 인식하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 외에 형성되는 것으로 설정시간 이상 감지되면, 상기 모터 또는 상기 모터에 연결되는 배선에 이상이 발생한 것으로 판단하는 터보 냉동기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 설정범위에는 제 2 설정범위가 포함되고,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되도록 상기 모터가 제어되면, 상기 제어부는,
    상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 형성되는지 여부를 인식하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 외에 있는 것으로 인식되면, 상기 변류기에 고장이 발생된 것으로 판단하는 터보 냉동기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되면, 상기 모터로의 전류공급은 중단되며,
    상기 제 2 설정범위 내의 값은 상기 제 1 설정범위 내의 값보다 작은 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.
  9. 가변 디퓨저가 구비되는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되는 터보 냉동기의 제어방법에 있어서,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도를 조절하기 위하여, 모터 구동장치가 작동하여 모터에 전류가 공급되는 단계;
    상기 모터로 공급되는 전류를 감지하여 피드백 전압을 인식하는 단계; 및
    상기 인식된 피드백 전압이 설정범위 내에 형성되는지 여부에 기초하여, 상기 모터 구동장치의 이상발생 여부와 상기 모터 또는 상기 모터에 연결되는 배선의 이상발생 여부를 결정하는 단계가 포함되는 터보 냉동기의 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 터보 냉동기의 운전조건에 따라, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 현재 개도가 목표 개도와 비교되는 단계; 및
    상기 현재 개도와 목표 개도의 차이가 설정값 이상 발생되면, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대 또는 감소되는 단계가 더 포함되는 터보 냉동기의 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 현재 개도와 목표 개도가 동일하거나, 그 차이가 설정값 이내로 발생되면, 상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도의 유지를 위하여 상기 모터로의 전류 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기의 제어방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 증대 또는 감소되면, 상기 피드백 전압이 제 1 설정범위 내에 있는지 여부를 인식하는 단계; 및
    상기 피드백 전압이 상기 제 1 설정범위 내에 있지 않으면, 경과된 시간값을 적산하는 단계가 포함되고,
    상기 적산된 시간값이 설정시간을 경과하면 상기 모터 또는 모터의 배선에 이상이 발생하였음을 판단하는 단계가 더 포함되는 터보 냉동기의 제어방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 가변 디퓨저 또는 팽창밸브의 개도가 유지되면, 상기 피드백 전압이 제 2 설정범위 내에 있는지 여부를 인식하는 단계; 및
    상기 피드백 전압이 상기 제 2 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 모터로부터 피드백 되는 신호전달에 오류가 발생된 것으로 판단하는 단계가 더 포함되는 터보 냉동기의 제어방법.

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