KR20060116868A - 스크류 압축기의 변속 작동을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

증가된 용량과 효율을 얻기 위하여 스크류 압축기(108)의 변속 작동을 위한 장치 및 방법이 제공된다. 스크류 압축기(108)는 변속 드라이브(104)에 의해서 구동되는 유도 전동기(106)에 연결된다. 여기에서, 스크류 압축기(108)는 유도 전동기(106)의 출력 속도에 의존하는 가변 출력 용량을 갖는다. 증가된 용량과 효율을 얻기 위하여, 스크류 압축기(108)는 스크류 압축기의 정격 속도보다 큰 속도로 작동하며, 슬라이드 밸브를 포함하지 않는다. 정격 속도보다 큰 속도로 작동하는 스크류 압축기(108)의 최대 작동 속도는, 일정한 플러스 또는 일정한 volts/Hz 모드에서 유도 전동기의 정격 전압과 주파수보다 큰 변속 드라이브(104)에 의해서 제공된 전압과 주파수로 작동하는 경우에, 유도 전동기(106)의 최대 작동 속도와 관련된다.
스크류 압축기, 변속 드라이브, 정격 전압, 정격 주파수, 슬라이드 밸브, 모터, 이코노마이저, 플래시 탱크

Description

스크류 압축기의 변속 작동을 위한 장치 및 방법{System and method for variable speed operation of a screw compressor}
본 발명은 스크류 압축기의 작동에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모터의 정격전압과 주파수보다 큰 입력전압과 주파수를 제공할 수 있는 변속 드라이브에 의해서 구동되는 모터에 연결된 스크류 압축기의 변속 작동에 관한 것이다.
스크류 압축기의 용량은 스크류 압축기로 들어가는 가스의 양과 그 가스를 압축하는 스크류들 혹은 회전자들의 회전속도를 기초로 한다. 종래에는, 스크류 압축기의 회전자들의 속도는 스크류 압축기의 회전자들을 구동시키는 모터의 최대 정격 출력속도로 제한되었다. 이러한 단일 속도 스크류 압축기는 스크류 압축기에서 회전자 속도를 기초한 단일 출력 용량을 갖는다. 모터의 최대 정격속도보다 큰 회전자 속도와 스크류 압축기의 출력 용량에서 그에 상응하는 증가를 얻기 위해서, 스크류 압축기의 모터와 회전자들 사이에 기어 배열들이 연결되었다. 그런데, 스크류 압축기에서 증가된 회전자 속도를 얻기 위해서 기어 배열을 도입한 결과, 압축기 장치의 효율이 감소하고 압축기 장치의 제조비용과 유지보수 비용이 증가하였 다. 또한, 회전자들이 여전히 단일(albeit faster) 속도로 구동되기 때문에, 스크류 압축기는 여전히 단지 하나의 출력 용량만을 갖는다.
다음으로, 스크류 압축기에서 가변 용량을 얻기 위해서 몇몇 기술들이 개발된 바 있다. 그중 한가지 기술은, 가변 용량을 얻기 위해서 스크류 압축기가 슬라이드 밸브를 포함하는 것이다. 슬라이드 밸브는 압축기 배출구로부터 떨어진 회전자들에 의해서 압축된 가스의 일부를 우회시키도록 작동한다. 보통은, 슬라이드 밸브에 의해서 우회하는 가스는 압축기의 흡입구 쪽으로 복귀한다. 슬라이드 밸브의 채용은 가변 출력 용량 스크류 압축기를 제공하지만, 슬라이드 밸브를 사용하는 것은 몇 가지 결점을 초래한다. 첫째, 슬라이드 밸브는 가스에 대한 누설 통로를 제공하게 되고, 그 결과 압축기의 효율이 저하된다. 다음으로, 스크류 압축기에 슬라이드 밸브를 통합하면 기계가공 공정이 복잡해지고 제조비용이 증가한다. 끝으로, 스크류 압축기의 최대 회전속도와 용량은 모터의 최대 정격속도를 기초로 하고, 기어 배열은 정격 모터속도보다 큰 회전자 속도를 얻도록 설정되어야만 한다.
스크류 압축기에서 가변 용량을 얻기 위한 다른 기술은, 스크류 압축기의 모터를 변속 드라이브에 연결하는 것이다. 변속 드라이브는 모터의 출력 속도를 변화시키도록 모터에 제공되는 주파수 및/또는 전압을 변화시킬 수 있고, 이는 결국 스크류 압축기의 가변 출력 용량을 얻기 위해서 회전자의 속도를 변화시킨다. 그런데, 대부분의 변속 드라이브들은 입력 전압보다 큰 출력 전압을 제공할 수는 없다. 변속 드라이브의 출력 전압에 존재하는 이러한 한계는, 모터의 최대 속도를 라인 전압으로 작동하는 모터의 속도에 대응하는 속도로 제한한다. 위에서 언급한 바와 같이, 압축기에서 큰 회전 속도를 얻기 위해서, 기어 배열은 압축기들의 회전자들을 구동시키는 모터의 출력 회전속도를 증가시키도록 모터와 회전자들 사이에 통합되어야 한다.
그러므로, 슬라이드 밸브를 통합하지 않고 기어 배열을 사용함이 없이 증가된 회전자 속도를 제공할 수 있는 스크류 압축기의 변속 작동을 위한 장치 및 기술이 요구된다.
본 발명의 일 실시 예는 스크류 압축기의 출력 용량을 증가시키는 방법에 관련된다. 이 방법은 소정의 정격 작동 전압과 주파수를 갖는 모터를 제공하는 단계, 및 모터의 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 큰 전압과 주파수를 모터에 공급할 수 있는 변속 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 모터의 소정의 작동 전압과 주파수는 모터의 소정의 출력 속도를 발생시킨다. 다음으로, 스크류 압축기는 모터에 연결된다. 스크류 압축기는 모터의 소정의 출력 속도로 작동하는 것에 반응하여 소정의 출력 용량을 갖는다. 변속 드라이브는 모터의 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 큰 전압과 주파수를 모터에 제공하도록 작동된다. 모터는 모터의 공급된 전압과 주파수가 모터의 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 커지는 결과로서 모터의 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도를 발생시킨다. 끝으로, 스크류 압축기는 모터의 발생 속도로 작동한다. 이때, 모터의 발생 속도는, 스크류 압축기의 소정의 출력 용량보다 큰 출력 용량을 얻기 위해서 모터의 소정의 출력 속도보다 크다.
본 발명의 다른 실시 예는 소정의 정격 작동 전압과 주파수를 갖는 모터, 모터에 동력을 전달하도록 모터에 연결된 변속 드라이브, 그리고 모터에 연결된 스크류 압축기를 포함하는 압축장치에 관련된다. 모터는 소정의 정격 작동 전압과 주파수에서의 작동에 반응하여 소정의 출력 속도를 발생시키도록 구성된다. 변속 드라이브는 모터의 가변 출력 전압과 가변 출력 주파수를 제공하도록 구성된다. 출력 전압과 출력 주파수 사이의 가변 출력 전압과 가변 출력 주파수 범위는 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 작고, 출력 전압과 출력 주파수는 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 크다. 스크류 압축기는 모터의 소정의 출력 속도로 구동하는 것에 반응하여 소정의 출력 용량을 제공하도록 구성된다. 모터는 소정의 정격 작동 전압과 주파수보다 큰 공급된 전압과 주파수로 작동하는 것에 반응하여 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도를 제공할 수 있고, 스크류 압축기는 모터의 소정의 출력 속도보다 큰 모터의 출력 속도에서 작동하는 것에 반응하여 소정의 출력 전압보다 큰 출력 용량을 제공한다.
본 발명의 한가지 장점은 가스 누설을 감소시키고 회전자 밀봉을 증가시키는 증가된 회전자 속도로 작동하는 보다 효율적인 스크류 압축기를 제공한다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 모터의 작동 효율, 속도 및 마력이 증가할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 일부 혹은 부분적인 부하 조건에서 장치의 효율이 증가할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 증가된 압축기 용량을 얻을 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 단일 모터와 압축기 구성이 여러 가지의 입력 전압과 주파수에 대하여 사용될 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 일반적인 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에서 사용된 변속 드라이브의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 냉동장치의 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 냉동장치의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면을 통해서 동일하거나 유사한 부품들을 언급하기 위해서 동일한 참조부호들이 사용될 것이다.
도 1은 본 발명의 장치 구성을 일반적으로 나타낸 도면이다. AC 전원(102)은 스크류 압축기(108)를 구동시키는 모터(106)로 전력을 공급하는 변속 드라이브(VSD)(104)에 전원을 인가한다. AC 전원(102)은 현장에 존재하는 AC 전력 그리드나 분배장치로부터 단일 위상 또는 다중 위상(즉, 3상)의 고정 전압과 고정 주파 수의 AC 전력을 VSD(104)로 공급한다. AC 전원(102)은 대응하는 AC 전력 그리드에 의존하여 50Hz 또는 60Hz의 라인 주파수에서 200V, 230V, 380V, 460V 또는 600V의 AC 전압이나 라인 전압을 VSD(104)로 공급할 수 있다.
VSD(104)는 AC 전원(102)으로부터 특별히 고정 라인 전압과 고정 라인 주파수를 갖는 AC 전력을 수용하고, 특별한 요구조건을 만족시키도록 변경될 수 있는 원하는 전압과 원하는 주파수로 AC 전력을 모터(106)로 공급한다. 바람직하게는, VSD(104)는 모터(106)의 정격 전압과 정격 주파수보다 높은 전압과 주파수 그리고 낮은 전압과 주파수를 갖는 모터(106)로 AC 전력을 제공할 수 있다. 도 2는 VSD(104)의 일 실시 예에서 설명한 부품들 중 몇몇을 개략적으로 나타낸 것이다. VSD(104)는 3단계 부품, 즉 컨버터 단계(202), DC 링크 단계(204) 및 인버터 단계(206)를 구비할 수 있다. 컨버터(202)는 AC 전원(102)으로부터 고정 라인 주파수, 고정 라인 전압을 DC 전력으로 변환시킨다. DC 링크(204)는 컨버터(202)로부터 나오는 DC 전력을 필터링하고, 캐패시터 및/또는 인덕터들과 같은 에너지 저장 부품들을 제공한다. 끝으로, 인버터(206)는 DC 링크(204)로부터 나오는 DC 전력을 모터(106)를 위한 가변 주파수, 가변 전압 AC 전력으로 변환시킨다.
컨버터(202), DC 링크(204) 및 인버터(206)의 특별한 구성은 VSD(104)가 적당한 출력 전압과 주파수를 모터(106)로 제공하는 한, 본 발명에 있어서 절대적인 것은 아니다. 예를 들면, 컨버터(202)는 VSD(104)의 입력전압보다 큰 출력전압을 VSD(104)로부터 얻기 위하여, 강화된 DC 전압을 DC 링크(204)로 제공하도록 부스트(boost) DC/CD 컨버터에 연결된 다이오드나 사이리스터 정류기가 될 수 있다. 다 른 실시 예에 있어서, 컨버터(202)는 VSD(104)의 입력전압보다 큰 출력전압을 VSD(104)로부터 얻기 위하여, 강화된 DC 전압을 DC 링크(204)로 제공하도록 절연된 게이트 양극 트랜지스터들(IGBTs)을 갖는 펄스폭 변조 부스트 정류기가 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, VSD(104)는 모터(106)의 정격 전압과 주파수의 적어도 2배인 출력 전압과 주파수를 제공할 수 있다. 또한, VSD(104)가 모터(106)에 적합한 출력 전압과 주파수를 제공할 수 있는 한, VSD(104)는 도 2에 도시된 부품들과는 다른 부품들과도 통합할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
VSD(104)는 모터(106)를 시동하는 동안에 큰 돌입 전류가 모터(106)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. VSD(104)의 인버터(206)는 약 단일 전력 요소를 갖는 전력을 모터(106)에 제공할 수 있다. 끝으로, 모터(106)에 대하여 출력 전압과 출력 주파수를 조정하기 위한 VSD(104)의 능력은, 각기 다른 전력원에 따라 모터(106)나 스크류 압축기(108)를 변경시킴이 없이, VSD(104)로 하여금 다양한 외부 및 내부 전력 그리들에서 작동될 수 있게 한다.
바람직하게는, 모터(106)는 가변 속도로 작동할 수 있는 모터이다. 모터는 2개의 극성들, 4개의 극성들 또는 6개의 극성들을 포함한 소정의 적당한 극성 배열을 구비할 수 있다. 유도 전동기는 스크류 압축기(108)를 구동시키도록 사용된다. 스크류 압축기(108)는 스크류 압축기(108)의 회전자들을 구동시키는 모터(106)의 출력속도에 의존하는 가변 출력 용량을 갖는다. 다시 말해서, 모터(106)의 출력 속도는 스크류 압축기(108)의 출력 용량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 모터의 낮은 출력 속도는 압축기의 낮은 출력 용량을 야기하며, 반면에 모터의 높은 출력 속도 는 압축기의 높은 출력 용량을 야기한다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명의 장치 및 방법은 냉동장치 혹은 냉각장치의 증가된 용량을 얻기 위하여 냉동장치 혹은 냉각장치에서 사용될 수 있다. 도 3은 냉동장치 혹은 냉각장치에 통합된 본 발명의 장치의 일 실시 예를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, HVAC, 냉동 혹은 액체 냉각장치(300)는 스크류 압축기(108), 응축기(304), 증발기(306) 및 제어 패널(308)을 포함한다. 제어 패널(308)은 냉동장치(300)의 작동을 제어하기 위해서, 아날로그 디지털(A/D) 컨버터, 마이크로프로세서, 비휘발성 메모리 및 인터페이스 보드와 같은 여러 각기 다른 부품들을 포함할 수 있다. 제어 패널(308)은 VSD(104), 모터(106) 및 스크류 압축기(108)의 작동을 제어하도록 사용될 수 있다. 종래의 냉동장치(300)는 도 3에 도시되지 않은 많은 다른 특징들을 포함한다. 이러한 특징들은 설명의 편의를 위해서 생략하였다.
스크류 압축기(108)는 흡입구에서 냉매 증기를 수용하여 스크류 압축기(108)의 맞물리는 회전자들에서 냉매 증기를 압축한다. 스크류 압축기(108)는 압축된 증기를 배출 라인을 통해서 배출시킨다. 상기한 바와 같이, 스크류 압축기(108)의 출력 용량은 스크류 압축기(108)의 회전자들의 속도를 기초로 하고, 이때 회전자 속도는 VSD(104)에 의해서 구동되는 모터(106)의 출력 속도에 의존한다. 스크류 압축기(108)에 의해서 응축기(304)로 운반된 냉각 증기는 유체, 즉 공기나 물과의 열교환을 경험하고, 유체와의 열교환의 결과로서 냉각 액체로의 상 변화를 겪게 된다. 응축기(304)로부터 나오는 응축된 액체 냉매는 팽창 밸브(도시되지 않음)를 통해서 증발기(306)로 유동한다.
증발기(306)에 있는 액체 냉매는 2차 유체의 온도를 낮추기 위해서 2차 유체, 즉 공기나 물과 열교환을 하게 된다. 증발기(306)에 있는 냉각 액체는 2차 액체와의 열교환의 결과로서 냉각 증기로의 상 변화를 겪게 된다. 증발기(306)에 있는 증기 냉매는 증발기(306)를 빠져나가서 사이클을 완전하도록 흡입 라인에 의해서 스크류 압축기(108)로 복귀한다. 응축기(304)와 증발기(306)에서 냉매의 적당한 상 변화를 얻을 수 있는 응축기(304)와 증발기(306)의 적당한 구성이 장치(300)에서 사용될 수 있다.
본 발명은 스크류 압축기(108)에 슬라이드 밸브를 통합하지 않고 스크류 압축기의 정격 속도보다 큰 속도로 스크류 압축기(108)를 작동시킴에 의해서 스크류 압축기(108)로부터 증가된 용량과 효율을 얻는다. 스크류 압축기(108)의 최대 작동속도는, 일정한 플럭스 또는 일정한 volts/Hz 모드에서 모터의 정격 전압과 주파수보다 큰 전압과 주파수로 작동하는 경우, 모터(106)의 최대 작동 속도와 관련된다. 스크류 압축기(108)의 정격 속도보다 큰 속도로 작동하는 경우, 스크류 압축기(108)는 회전자들 사이에 큰 밀봉을 제공하고 가스 누설을 감소시키며, 이에 의해 압축기 효율이 증가한다. 또한, 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브를 제거함으로써, 가스의 가능한 누설통로의 제거를 통해서 효율이 또한 증가하게 된다.
변속 드라이브(104)에 의해서 구동되는 모터(106)에 대한 스크류 압축기(108)의 연결은, 스크류 압축기(108)로 하여금 높은 속도와 용량 이외에 낮은 속도와 용량에서도 작동될 수 있게 한다. 변속 드라이브(104)가 모터(106)에 감소된 입력 주파수와 전압을 제공할 수 있으므로, 모터(106)의 출력 속도는 감소할 수 있고, 스크류 압축기(108)의 회전자 속도 및 그에 대응하는 스크류 압축기(108)의 출력 용량이 감소한다.
또한, 스크류 압축기와 같은 일정한 토크 부하에 대하여, 모터의 정격 속도보다 높거나 큰 속도에서 일정한 플럭스 혹은 volts/Hz 모드로 작동하는 모터(106)의 작동은, 보다 효율적인 모터 작동을 제공할 수 있다. 일정한 토크 부하에서 구동하는 경우, 모터(106)에 의해서 끌어온 전류는 모터(106)의 입력 전압과 주파수가 증가함에 따라서 비교적 일정하게 유지된다. 모터 전류가 비교적 일정하게 유지됨에 따라서, 모터(106)에서의 손실들은 비교적 일정하게 유지된다. 그러므로, 모터(106)에 의해서 끌어온 모터 전류와 그에 대응하는 모터(106)에서의 손실들이 실질적으로 동일하게 유지되는 동안에 모터(106)의 출력 마력은 증가하며, 모터(106)의 정격 전압과 주파수에서 구동하는 동일한 모터(106) 보다 큰 모터 효율을 제공한다.
모터(106)에서 증가된 마력과 효율을 얻고 스크류 압축기(108)의 증가된 용량을 얻기 위한 본 발명의 일 실시 예에서는, 모터(106)를 VSD(104)에 연결시키는데, 이는 모터의 정격 전압과 주파수보다 큰 입력 전압과 입력 주파수를 모터(106)에 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 모터(106)는 대응하는 라인 전압과 라인 주파수에 대하여 정격화 할 수 있고, VSD(104)는 라인 전압과 라인 주파수보다 큰 출력 전압과 출력 주파수를 모터(106)에 제공할 수 있다. 이와는 달리, 모터(106)는 대응하는 라인 주파수, 및 대응하는 라인 전압보다 작은 전압에 대하여 정격화 할 수 있고, VSD(104)는 라인 전압과 실질적으로 동일한 출력 전압 및 라인 주파수보다 큰 출력 주파수를 제공할 수 있다. 이러한 배열에 있어서, 모터(106)는 모터의 정격 전압과 주파수보다 큰 입력 전압과 입력 주파수를 수용한다.
또한, VSD(104)는 모터(106)에 가변 입력전압과 가변 입력주파수를 제공할 수 있고, 모터(106)와 스크류 압축기(108)는 장치의 특별한 필요조건들에 따라서 여러 가지의 각기 다른 수준으로 작동될 수 있다. 바람직하게는, 제어 패널, 마이크로프로세서 또는 컨트롤러는 제어 패널에 의해서 수신되는 특별한 센서 판독 값들에 의존하여 모터(106)와 스크류 압축기(108)에 대하여 적당한 작동 설정값을 제공하도록 VSD(104)의 작동을 제어하기 위해서 VSD(104)에 제어 신호들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 3의 냉동장치(300)에 있어서, 제어 패널(308)은 VSD(104)의 출력 전압과 주파수를 냉동 장치(300)에서의 변화 조건들에 대응하도록 조정할 수 있다. 즉, 제어 패널(308)은 모터(106)의 원하는 작동 속도와 스크류 압축기(108)의 원하는 출력 용량을 얻기 위하여, 스크류 압축기(108)의 증가하거나 감소하는 하중 조건들에 반응하여 VSD(104)의 출력 전압과 주파수를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명을 채용하는 냉동장치의 일 특정 실시 예를 나타낸 것이다. 냉동 장치(400)는 냉각 액체를 설비 내의 여러 위치들로 순환시키도록 R-134a 냉매를 사용하는 액체 냉각 장치이다. 냉동 장치(400)는 다음의 주요 부품들, 즉, 하나 또는 그 이상의 변속 드라이브(406)에 의해서 전력을 공급받는 대응 모터(404)에 의해서 구동되는 둘 또는 그 이상의 스크류 압축기(402); 응축기 장치(408); 증발기 장치(410); 이코노마이저(economizers)(412); 및 제어 패널(도시되지 않음)을 포함한다. 냉동 장치(400)는 또한 많은 다른 부수적인 부품들 및 특성들을 포함하는데, 이들은 여기에서 상세하게 설명하지는 않는다. 이러한 부품들은 설명의 편의를 위해서 도면에서도 생략하였다.
도 4에 도시된 냉동 장치(400)는 2개의 병렬 냉동 회로들에 냉매 압축을 제공하도록 2개의 압축기(402)를 포함한다. 각각의 냉동 회로의 부품들은 대응하는 냉동 회로에 따라서 "-1" 또는 "-2"의 대응하는 첨수(添數)로 구분한다. 예를 들면, 제 1 냉동 회로에 대한 압축기는 참조부호 402-1로 구분한다. 다른 실시 예에 있어서, 각각의 냉동 회로는 병렬로 연결된 하나 이상의 압축기(402)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 냉각 장치(400)는 추가적인 병렬 냉각 회로들에 연결된 추가적인 압축기들(402)을 포함할 수 있다. 각각의 스크류 압축기(402)는 고정된 부피 비를 갖는 종래의 회전 스크류 압축기이다. 이는 냉동 가스로부터 회전자들의 스레드들(threads) 내로 끌어내어 냉각 가스를 압축하고 배출구를 통해서 그 냉각 가스를 배출한다. 스크류 압축기(402)는 암수 회전자들을 구비하는데, 이들은 각각의 로브들과 긴 홈들 사이에 있는 작은 틈새들과 함께 끼워 맞추어지도록 기계가공된다. 일 실시 예에 있어서, 회전자들은 5+7 로브 조합(Lobe combination)이 될 것이다. 회전자의 직경은 145.3mm, 136.4mm, 및 124mm 범위에서 변할 수 있는데, 이러한 직경의 회전자는 약 1.4의 L/D를 갖는다.
일 실시 예에 있어서, 스크류 압축기(402)의 케이싱은 회주철이고, 개선된 누설 저항성, 개선된 기계가공성, 증가된 흡음성 및 감소된 제조비용으로 등급 30에 해당한다. 스크류 압축기(402)에 대한 흡입 및 배출 연결부들은 축방향으로 배향되고, 300-등급 서비스를 위한 ANSI 연결부가 될 수 있다. 스크류 압축기(402)의 베어링들은 등급 ABEC 1의 롤링 요소 ISO 스타일 베어링이 될 수 있다. 방사상 부하들에 대하여, 스크류 압축기(402)는 원통형 롤러 베어링이 될 수 있다. 스러스트 혹은 축방향 부하들에 대하여, 스크류 압축기(402)는 각 접촉 베어링을 사용할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 냉매를 필터링 하기 위한 3미크론의 절대 필터가 스크류 압축기(402)의 본체 내로 통합되는데, 이 필터는 교체를 위해 외부적으로 접근이 가능하다. 마지막으로, 스크류 압축기(402)는 스케줄(40) 파이프로 구성되고 반응성 구간을 포함하는 외부 하이브리드 머플러를 구비할 수 있다. 이때, 반응성 구간은 케블러 케이싱과 함께 섬유 유리를 포함하는 수동 구간 뿐만아니라, 200Hz 압축기 배출 펌핑 주파수에 대하여 동조된다. 머플러는 25인치의 길이와 6인치의 직경을 가질 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 머플러는 단지 반응성 구간과 약 18인치의 길이를 가질 수 있다.
각각의 스크류 압축기(402)의 기계적인 스크류 기구 또는 회전자들은 대응하는 변속 드라이브(406)에 의해서 동력을 전달받는 대응하는 모터(404)에 의해서 구동된다. 일 실시 예에 있어서, 모터(404)는 표준 4개의 폴, 138VAC, 60Hz, 68.1Hp 유도 전동기이다. 모터(404)는 선형 volts/Hz 방식으로 변속 드라이브(406)를 사용하여 모터(404)의 정격 전압과 주파수의 곱인 460VAC/200Hz의 최대 전압/주파수로 작동될 수 있다. 변속 드라이브(406)는 정격 마력보다 큰 마력을 제공하도록 강화 된 전압과 주파수로 상기한 바와 같이 선형 volts/Hz 방식으로 작동하는 모터(404)를 제공하도록 설계된다. 변속 드라이브(406)는 약 20 내지 200Hz 범위의 주파수를 갖는 모터(404)로 전압을 제공할 수 있다. 모터(404)에 인가된 부하는 실질적으로 일정한 토크 스크류 압축기 부하이다. 모터(404)는 약 93.5%의 효율에서 부하에 대하여 약 169.3KW(227Hp)를 제공한다. 압축기(402)로 유입되는 흡입 가스는 모터(404)에 대한 냉각을 제공할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 단일 변속 드라이브(VSD)(406)는 다중 모터(404)에 전력을 공급할 수 있다. 다중 모터(404)에 전력을 제공하는 단일 VSD(406)는 각각의 대응하는 압축기 모터(404)에 대하여 전용의 출력 모듈들을 제공하도록 1 또는 2개의 입력 AC-DC 컨버터들, 각각의 컨버터에 대한 대응하는 DC 링크, 및 각각의 DC 링크에 대한 다중의 DC-AC 인버터 모듈들 채용할 수 있다. 2 또는 3개의 압축기들을 갖는 냉동장치(400)의 몇몇 실시 예들에 대하여, 단지 하나의 컨버터와 DC 링크가 단일 VSD(406)에 사용될 수 있다. 반면에, 4개의 압축기들을 갖는 냉각 장치(400)의 구성은 단일 VSD(406)에서 2개의 컨버터와 2개의 DC 링크들을 사용할 수 있다. VSD(406)는 약 20 내지 200Hz의 주파수를 갖는 모터(404)에 전압을 제공할 수 있다. 상기한 바와 같이, AC 전원이나 라인 전압에 대응하도록 약 621 VDC에서 DC 링크 전압을 유지함으로써, 모터(404)에 대한 강화된 전압을 VSD(406)로부터 얻을 수 있다. 명목상의 분배 전압이 480VAC가 아닌 경우, VSD(406)에 의해서 보다 강화된 효과를 얻기 위해 입력 전압을 480VAC로 조정하도록 단권변압기가 VSD(406) 내로 통합될 수 있다.
VSD(406)의 냉각을 위해 별도의 냉각 장치가 사용된다. 프로필렌 글리콜-물 혼합물의 브라인 루프(brine loop)가 VSD(406)을 냉각시키도록 바람직하게 사용될 수 있다. 프로필렌글리콜-물 혼합물이 바람직하지만, 에틸렌글리콜-물 혼합물과 같은 적당한 브라인 혹은 냉각 액체가 VSD 냉각 장치 루프에서 사용될 수 있다. VSD 냉각 장치로부터 따뜻한 브라인은 주위 공기로 냉각될 수 있다. 응축기 장치(408)에서 튜브들이나 코일들의 몇몇은 VSD 냉각을 위해 할당될 수 있다.
모터-VSD 조합과 제휴하여 높은 주파수에서 선형 volts/Hz 방식으로 작동하는 스크류 압축기(402)의 작동은 높은 전체 효율을 제공한다. 이러한 높은 효율은 정격 모터 명목 전압과 주파수 보다 큰 전압과 주파수에서 작동하는 모터(404)의 작동에 기인하고, 슬라이드 밸브가 없는 조건에서 정격 속도보다 높은 속도에서 작동하는 스크루 압축기(402)의 작동에 기인한다. 슬라이드 밸브를 제거함으로써, 누설이 줄어들고 신뢰성이 개선된다. 큰 속도에서의 작동은 스크류 압축기(402)의 밀봉 능력을 증가시키고 압축기 효율을 개선시킨다.
스크류 압축기(402)는 모터(404)의 속도를 변화시키도록 VSD(406)를사용하여 로딩되거나 언로딩될 수 있다. 이것은 스크류 압축기(402)의 속도를 변화시키고 스크류 압축기(402)의 부하를 변화시킨다. 스크류 압축기(402)의 로딩/언로딩은 스크류 압축기(402)의 최소 및 최대 속도지점 사이에서 무한히 변할 수 있다. 스크류 압축기(402)는 약 20Hz의 대응하는 입력 전압을 모터(404)에 제공하는 VSD(406)에 대응하도록 부하 지점을 최소화한다.
상기한 바와 같이, VSD(406)는 제어 패널로부터 수신된 신호들을 제어하는 것에 반응하여 스크류 압축기(402)의 원하는 용량을 얻기 위해서 모터(404)(및 스크류 압축기(402))의 속도를 변화시킨다. 제어 패널은 특정한 장치 조건들에 대하여 최적의 장치와 결합하고 최적의 장치 작동을 얻기 위하여, VSD(406)에 대한 적당한 작동 속도와 압축기(402)의 적당한 수를 결정하도록 퍼지 논리 제어 루틴을 사용한다. 제어 패널은 VSD 출력을 조정하도록 VSD(406)으로 적당한 제어 신호들을 보낸다. 퍼지 논리 제어 루틴은 남겨진 냉각 액체 온도(LCHLT) 에러를 입력으로서 수신하는데, 이때 LCHLT 에러는 증발기(410)에서 측정된 LCHLT와 소정의 설정 값 사이의 차이이며, LCHLT 에러 율은 샘플링 기간 동안에 걸쳐서 LCHLT 에러의 변화의 비율이다. 또한, 제어 패널은, 스크류 압축기(402)의 로딩과 언로딩이 스크류 압축기(402)의 배출 압력, 모터 전류, 스크류 압축기(402)의 흡입압력 및 모니터 온도를 입력으로서 모니터하는 다른 제어 알고리즘을 사용하여 일어나는지를 결정할 수 있다.
냉각 장치(400)의 응축기 장치(408)는 응축기 장치(408)를 떠나는 냉매를 비과열(desuperheat)하고 응축하고 아냉각(subcool) 하기 위하여 압축기들로부터 나온 고온의 냉매 가스를 주위 온도로 냉각시키는 공기 냉각 응축기이다. 응축기 장치(408)는 각각의 냉각 회로에 대하여 구리 배관의 다수의 분리 코일들을 포함한다. 이때, 구리 배관은 외부가 매끄럽고 내부가 강화되고, 구리 배관을 에워싸는 알루미늄 핀(fins)을 구비한다. 다시 말해서, 각각의 냉각 회로는 응축기 장치(408)에 있어서 자체 세트의 코일들을 구비한다. 코일들은 "V" 혹은 "W" 형상으로 구성될 수 있다. 다중의 팬들은 특별한 장치 조건들에 반응하여 팬들의 속도와 수를 조절하도록 제어 패널로부터 수신된 제어 명령어들을 기초로 하여 코일을 통해 공기를 이동시킬 것이다. 응축기 팬 어셈블리들은 900mm, 6개의 폴에 의해서 구동된 3-날개형 Crowley 팬들, 2HP 모터들이 될 수 있다. 이와는 달리, 응축기 팬 어셈블리들은 6 개 폴의 1.5HP 모터들에 의해서 구동되는 30인치의 Revor forward-swept 금속 임펠러들을 구비할 수 있다. 응축기 장치(408)는 장치(400)에서 오일을 냉각시키도록 사용될 수 있다. 응축기 장치(408)의 구리 배관들 몇몇은, 오일을 냉각시키고 별도의 오일 회로로부터 오일을 수용하도록 설정된다. 응축기 장치(408)에서 냉각된 오일은 스크류 압축기(402)로 복귀한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 냉동 장치(400)의 응축기 장치(408)는 공기 냉각 응축기 대신에 물 냉각 응축기가 될 수 있다. 상기한 바와 같이, 각각의 냉각 회로에 대하여 응축기 코일들에서 유동하는 냉각 증기는 냉각 타워에 연결된 배관을 통해서 유동하는 물과 열교환 한다. 응축기 장치(408)에 있는 냉각 증기는 물과의 열교환 결과로서 냉각 액체로의 상 변화를 겪게 된다.
냉각 장치(400)의 증발기 장치(410)는 각각의 냉각 회로에 대하여 다수의 별도의 코일들과 튜브들을 구비한다. 냉매는 각각의 회로의 튜브들을 통해서 순환되고, 냉각 부하에 대하여 냉각될 액체로 둘러싸인다. 증발기 장치(410)는 냉각 부하로부터 따뜻해진 액체를 수용하고 냉각된 냉각 부하를 제공하는 배관 연결부를 구비한다. 2차 액체는 물이 바람직하지만, 다른 적당한 2차 액체, 즉 에틸렌, 칼슘 클로라이드 브라인(calcium chloride brine) 혹은 소듐 클로라이드 브라인(sodium chloride brine)과 같은 액체가 복귀 라인을 경유하여 증발기 장치(410) 내로 이동 하고, 공급 라인을 경유하여 증발기 장치(410)를 빠져나간다. 증발기 장치(410)의 별도의 냉각 회로들의 코일들에 있는 액체 냉매는 2차 액체의 온도를 낮추도록 2차 액체와 열교환 하게 된다. 증발기 장치(410)의 코일들에 있는 냉각 액체는 2차 액체와의 열교환의 결과로서 냉각 증기로서의 상 변화를 겪게 된다. 증발기 장치(410)의 코일들에 있는 증기 냉매는 증발기 장치(410)를 빠져나가고, 사이클을 완전하게 하도록 흡입 라인에 의해서 냉각 회로의 대응하는 스크류 압축기(402)로 복귀한다.
이와는 달리, 증발기 장치(410)는 침수 증발기(flooded evaporator)가 될 수 있다. 침수 증발기는 셸 및 튜브 열교환기로 이루어지는데, 이때 냉매가 셸 측면 상에서 유동하고 냉각될 유체는 튜브 내로 유동한다. 별도의 냉각 회로들은 증발기 셸에 있는 격벽과 장벽을 이용함으로써 증발기 장치(410) 내에서 유지될 수 있다. 증발기 장치(410)는 공급 라인과 냉각 부하에 연결된 복귀 라인을 갖는 열교환기 코일을 포함할 수 있다. 열교환기 코일은 증발기(410) 내에서 다수의 튜브 묶음들을 포함할 수 있다.
냉각 장치(400)에 대한 배관은 R-134a 냉매에 대하여 큰 라인 크기를 요구되는데, 이는 R-134a 냉매가 R-22 냉매와 유사한 용량을 달성하도록 높은 유량으로 펌핑될 것이기 때문이다. 냉각 장치(400)는 장치 용량과 성능을 증가시키도록 각각의 냉각 회로 내로 이코노마이저(economizer)(412)를 채용한다. 이코노마이저(412)는 스크류 압축기(402)에서 특정한 압력하에서 포트에 연결된 플래시 탱크(flash tank)에 의해서 공급되고, 추가적인 용량/성능 이득을 제공한다. 또한, 가변 속도 의 회전자들을 통해서 스크류 압축기(402)를 언로딩함으로써, 이코노마이저(412)는 스크류 압축기(402)의 언로딩 과정 동안에 이코노마이저 포트가 (성능을 저하시키는) 스크류 압축기(402)의 흡입 압력에 대하여 결코 노출되지 않기 때문에 효과적으로 작동할 수 있다. 그러므로, 추가적인 성능과 매우 낮은 부하에 대한 용량을 제공한다(그러한 이유 내에서). 매우 작은 부하에서, 이코노마이저 공급은 모터 부하에서의 감소를 제공하도록 솔레노이드 밸브를 사용하여 폐쇄될 수 있다. 또한, 플래시 탱크는 부분적으로 팽창된 압력하에서 가스를 액체와 분리시키도록 사용될 수 있다. 가스는 플래시 탱크의 상부로부터 이코노마이저(412)로 공급될 것이다. 플래시 탱크는 부분적으로 팽창된 액체-가스 유체 혼합물을 제공하도록 응축기로부터 팽창 공급 밸브를 구비한 단순한 수직 탱크이다. 액체는 플래시 탱크로부터 2차 팽창 드레인 밸브를 통해서 증발기(410) 내로 배수될 것이다.
본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구의 범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.

Claims (35)

  1. 스크류 압축기의 출력 용량을 증가시키는 방법으로서,
    소정의 정격 작동전압과 주파수를 갖는 모터를 제공하는 단계로, 이때 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수는 상기 모터의 소정의 출력 속도를 발생시키는, 단계;
    상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 전압과 주파수를 상기 모터에 인가할 수 있는 변속 드라이브를 제공하는 단계;
    상기 모터의 상기 소정의 출력 속도에서의 작동에 반응하여, 소정의 출력 용량을 갖는 스크류 압축기를 상기 모터에 연결시키는 단계;
    상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 전압과 주파수를 상기 모터에 인가시키도록 상기 변속 드라이브를 작동시키는 단계로, 상기 모터에 인가된 전압과 주파수가 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 결과로서 상기 모터는 상기 모터의 상기 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도를 발생시키는, 단계; 그리고
    상기 스크류 압축기의 상기 소정의 출력 용량보다 큰 출력 용량을 상기 스크류 압축기로부터 얻기 위하여, 상기 모터의 상기 소정의 출력 속도보다 큰 상기 모터의 발생된 출력 속도로 상기 스크류 압축기를 구동시키는 단계;를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터를 일정한 플럭스 모드로 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 변속 드라이브의 출력 전압이 상기 변속 드라이브에 대한 입력 전압의 적어도 2배가 되도록 강화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압이, 상기 변속 드라이브에 대한 상기 입력 전압과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압이, 상기 변속 드라이브에 대한 상기 입력 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 용량 제어를 위한 슬라이드 밸브를 상기 스크류 압축기로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 압축장치로서,
    소정의 정격 작동전압과 주파수를 가지며, 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수에서의 작동에 반응하여 소정의 출력 속도를 발생시키도록 구성된 모터;
    상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 가변 출력 전압과 가변 출력 주 파수를 상기 모터에 인가하도록 구성되고, 상기 모터에 전력을 공급하도록 상기 모터에 연결된 변속 드라이브로, 상기 가변 출력 전압과 가변 출력 주파수는, 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 작은 출력 전압과 출력 주파수 사이와, 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 출력전압과 주파수 사이의 범위인, 변속 드라이브; 그리고
    상기 모터에 연결되고, 상기 모터의 상기 소정의 출력 속도에서의 작동에 반응하여 소정의 출력 용량을 갖도록 구성된 스크류 압축기;를 포함하며,
    상기 모터는 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 인가된 전압과 주파수에 반응하여 상기 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도를 발생시키고, 상기 스크류 압축기는 상기 모터의 상기 소정의 출력 속도보다 큰 상기 모터의 출력 속도로 구동하는 것에 반응하여 상기 소정의 출력 용량보다 큰 출력 용량을 제공하는 것을 특징으로 하는 압축장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 변속 드라이브는 상기 변속 드라이브에 대한 입력 전압보다 큰 출력 전압을 상기 모터에 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 변속 드라이브는 상기 변속 드라이브에 대한 입력 전압의 적어도 2배인 출력 전압을 상기 모터에 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압은 상기 변속 드라이브에 대한 입력 전압과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 압축장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 모터의 상기 소정의 정격 작동전압은 상기 변속 드라이브에 대한 입력 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 압축장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 변속 드라이브는, 상기 모터가 일정한 플럭스 작동모드로 작동하도록 하기 위하여, 상기 모터에 출력전압과 출력 주파수를 인가하는 것을 특징으로 하는 압축장치.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 스크류 압축기는, 상기 모터의 상기 소정의 출력속도보다 큰 상기 모터의 출력속도에서의 구동에 반응하여, 증가된 회전자 밀봉을 갖는 것을 특징으로 하는 압축장치.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 스크류 압축기는 상기 스크류 압축기에서의 가스 누설을 감소시키기 위해서 슬라이드 밸브를 제외하여 구성된 것을 특징으로 하는 압축장치.
  15. 냉각장치로서,
    폐쇄된 냉각 루프로 연결된 제 1 압축기, 제 1 응축기 배열 및 제 1 증발기 배열을 구비한 제 1 냉각 회로;
    폐쇄된 냉각 루프로 연결된 제 2 압축기, 제 2 응축기 배열 및 제 2 증발기 배열을 구비한 제 2 냉각 회로;
    소정의 정격 작동전압과 주파수를 갖는 제 1 모터로, 상기 제 1 모터는 상기 제 1 모터로 인가되는 상기 제 1 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수에서의 작동에 반응하여 상기 제 1 압축기를 소정의 속도로 구동시키도록 구성되고, 이때 상기 제 1 압축기는 상기 소정의 속도로 구동하는 것에 반응하여 소정의 용량을 갖는, 제 1 모터;
    상기 제 2 압축기를 구동시키도록 상기 제 2 압축기에 연결된 제 2 모터로, 소정의 정격 작동전압과 주파수를 가지며, 이때 상기 제 2 모터는 상기 제 2 모터로 인가되는 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수에서의 작동에 반응하여 상기 제 2 압축기를 소정의 속도로 구동시키도록 구성되고, 이때 상기 제 2 압축기는 상기 소정의 속도로 구동하는 것에 반응하여 소정의 용량을 갖는, 제 2 모터; 그리고
    상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 전력을 공급하도록 상기 모터에 연결된 적어도 하나의 변속 드라이브로, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브는 가변 출력전압과 가변 출력주파수를 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 인가하도록 구성되고, 상기 가변 출력전압과 가변 출력 주파수는, 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 작은 출력 전압과 출력 주파수 사이와, 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 출 력전압과 주파수 사이의 범위인, 적어도 하나의 변속 드라이브;를 포함하며,
    상기 제 1 모터는 상기 제 1 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 상기 적어도 하나의 변속 드라이브로부터 인가된 출력전압과 출력주파수에 반응하여 상기 소정의 속도보다 큰 속도로 상기 제 1 압축기를 구동시키고, 상기 제 1 압축기는 상기 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도에서 상기 모터에 의해서 구동하는 것에 반응하여 상기 소정의 출력 용량보다 큰 출력 용량을 제공하며,
    상기 제 2 모터는 상기 제 2 모터의 상기 소정의 정격 작동전압과 주파수보다 큰 상기 적어도 하나의 변속 드라이브로부터 인가된 출력전압과 출력주파수에 반응하여 상기 소정의 속도보다 큰 속도로 상기 제 2 압축기를 구동시키고, 상기 제 2 압축기는 상기 소정의 출력 속도보다 큰 출력 속도에서 상기 모터에 의해서 구동하는 것에 반응하여 상기 소정의 출력 용량보다 큰 출력 용량을 제공하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 압축기와 상기 제 2 압축기는 스크류 압축기인 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 압축기와 상기 제 2 압축기는, 상기 소정의 속도보다 큰 속도로 구동되는 것에 반응하여, 증가된 회전자 밀봉을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 압축기와 상기 제 2 압축기는 상기 제 1 압축기와 상기 제 2 압축기에서의 가스 누설을 감소시키기 위해서 슬라이드 밸브를 제외하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브는, 상기 제 1 모터로 전력을 인가하도록 상기 제 1 모터에 연결된 제 1 변속 드라이브; 및 상기 제 2 모터로 전력을 인가하도록 상기 제 2 모터에 연결된 제 2 변속 드라이브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브는 상기 제 1 모터에 연결된 제 1 인버터 구간과 상기 제 2 모터에 연결된 제 2 인버터 구간을 갖는 단일 변속 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 상기 소정의 정격 작동 전압과 주파수는 138VAC 및 60Hz인 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브는 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 460VAC의 출력 전압과 200Hz의 출력 주파수를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브에 의해서 인가된 상기 가변 출력 주파수는 약 20Hz 내지 약 200Hz 범위인 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  24. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 압축기와 상기 제 2 압축기는 각각 머플러장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  25. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 응축기 배열과 상기 제 2 응축기 배열은 결합된 응축기장치의 일부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 결합된 응축기 장치는 공기 냉각되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  27. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 응축기 배열과 상기 제 2 응축기 배열은 결합된 응축기장치의 일부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  28. 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변속 드라이브를 냉각시키기 위해서 VSD 냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 VSD 냉각장치는 에틸렌글리콜과 물 혼합물의 브라 인 루프(brine loop)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 VSD 냉각장치는 프로필렌글리콜과 물 혼합물의 브브라인 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 응축기 배열, 상기 제 2 응축기 배열 및 상기 VDS 냉각장치의 상기 브라인 루프는 결합된 응축기장치의 일부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 결합된 응축기장치는 공기냉각되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  33. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 냉각회로는 제 1 이코노마이저(economizer)를 포함하고, 상기 제 2 냉각회로는 제 2 이코노마이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 제 1 이코너마이저와 상기 제 2 이코노마이저가 플래시 탱크(flash tank)를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  35. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 냉각회로와 상기 제 2 냉각회로는 각각 R- 134a 냉매를 각각 순환시키는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
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