KR20070033380A - 이코노마이저 회로 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

이코노마이저 회로 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

냉동 시스템(100)의 이코노마이저 회로를 제어하기 위한 제어 알고리즘이 제공된다. 상기 제어 알고리즘은 이코노마이저 회로를 동작 및 동작해제하기 위한 미리 설정된 임계치에 대응하여, 이코노마이저 회로의 포트 밸브(120)를 오픈 및 클로즈시킨다. 상기 미리 설정된 임계치는 플래시 탱크(110)내의 액체 냉매의 레벨 및 압축기(102)의 작동 파라메터를 포함한다.
이코노마이저 회로, 포트 밸브, 플래시 탱크, 압축기, 냉동 시스템

Description

이코노마이저 회로 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING AN ECONOMIZER CIRCUIT}
본 발명은 냉동시스템용 이코노마이저 회로의 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기의 이코노마이저 포트용 밸브를 제어함으로써, 냉동시스템의 이코노마이저 회로를 제어할 수 있도록 한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
냉동 및 냉각 시스템에 있어서, 냉매가스는 압축기에 의하여 압축된 다음 응축기로 이송된다. 상기 응축기로 이송된 냉매 증기는 공기 또는 물과 같은 유체와 관련한 열 교환이 되어, 냉매 액체로 상변화되어진다. 상기 액체 냉매는 응축기로부터 팽창장치를 경유하여 증발기로 흐르게 된다. 상기 증발기에서의 액체 냉매는 공기, 물 또는 기타 잔여 액체와 같은 유체와 관련한 열교환이 되어 냉매 증기 상태로 상변환된다. 상기 증발기를 통하여 흐르는 잔여 유체는 냉체 냉매와 연관된 열교환 결과 냉각된 다음, 밀봉된 공간을 냉각하도록 밀봉공간으로 제공된다. 최종적으로 증발기에서의 증기 상태 냉매는 사이클을 완료하면서 압축기로 복귀되어진다.
냉동 또는 냉각 시스템의 용량 및 효율을 향상시키기 위하여, 이코노마이저 회로가 시스템에 설치되고 있다. 상기 이코노마이저 회로는 이코노마이저 열교환기 또는 플래시 탱크, 응축기 또는 응축기의 메인 냉매라인 하류측과 연결되는 플래시 탱크에 달린 인렛라인, 상기 인렛라인과 결합되는 이코노마이저 팽창장치, 상기 팽창장치의 메인 냉매라인 상류측과 연결되는 플래시 탱크로부터의 제1아웃렛 라인, 및 상기 압축기의 압축챔버내의 포트 또는 상기 압축기의 흡입인렛과 연결되는 플래시 탱크로부터의 제2아웃렛라인을 포함한다.
상기 플래시 탱크 이코노마이저 회로에 있어서, 응축기로부터의 액체 냉매가 상기 인렛라인 및 팽창장치를 통하여 플래시 탱크로 흐르게 된다. 상기 팽창장치를 통과함에 따라, 상기 액체 냉매는 압력강하가 되고, 냉매의 일부가 급격하게 팽창 또는 "플래시(flashes)"되어, 액상이 가스 상태로 변환된다. 상기 플래시 탱크내의 액체 냉매는 플래시 탱크의 바닥면에 수집되고, 상기 제1아웃렛 라인을 통하여 메인냉매회로로 복귀된다. 상기 제1아웃렛 라인에는 하나 이상의 밸브가 장착되어, 상기 메인냉매회로에 복귀된 액체 냉매의 양을 조절할 수 있게 되어 있다.
상기 플래시 탱크내의 가스 상태 냉매는 플래시 탱크의 상부쪽에 수집되어 상기 제2아웃렛 라인을 통하여 상기 흡입라인 또는 압축기 챔버 즉, 중간 압력하의 압축챔버로 경유하여 압축기로 복귀된다.
상술한 바와 같이, 이코노마이저 회로는 냉동 또는 냉각 시스템의 용량, 효율 및 성능을 향상시키고자 제공된다. 예를들어, 상기 이코노마이저 회로는 압축기에 중간 압력으로 냉매 가스를 제공하여 시스템 효율을 향상시키고, 그에따라 압 축기에 의하여 요구되는 작동량 절감 및 압축기 효율 향상을 도모할 수 있다. 상기 이코노마이저 회로에서의 다양한 매개변수는 냉동 또는 냉각 시스템의 용량, 효율 및 성능 향상을 제공하도록 제어된다. 특히, 냉동 또는 냉각 시스템의 원하는 용량, 효율 및 성능을 얻기 위하여 플래스 탱크의 유입 또는 유출 냉매량이 제어될 수 있을 뿐만 아니라 플래시 탱크내의 냉매량이 조절될 수 있다.
따라서, 상기 냉동 또는 냉각 시스템의 성능 향상을 제공하고자, 이코노마이저 회로를 보다 단순하게 그리고 용이하게 제어할 수 있는 시스템 및 방법이 요구된다.
본 발명의 일 구현예는 냉동 시스템의 이코노마이저를 제어하기 위한 방법을 제공하고자 한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 플래시 탱크, 플래시 탱크에 대한 인렛 라인 및 냉동 시스템용 압축기의 이코노마이저 포트와 연결되는 플래시 탱크로부터의 아웃렛 라인을 갖는 냉동 시스템용 이코노마이저 회로의 제공 단계를 포함한다. 상기 아웃렛 라인은 아웃렛 라인에서의 냉매 흐름을 제어하기 위한 밸브를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지 여부를 결정하고, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지 그리고 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부가 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브를 작동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 폐 냉동 루프로 연결된 압축기, 응축기, 팽챙밸브 및 증발기를 갖는 냉동 회로를 포함하는 냉동 시스템을 제공하고자 한 것이다. 또한, 상기 냉동 시스템은 냉동회로와 연결되는 이코노마이저 회로를 포함한다. 상기 이코노마이저 회로는 팽창밸브와 유체 흐름 가능한 제1아웃렛라인 및 상기 압축기와 유체 흐름 가능한 제2아웃렛라인을 갖는 플래시 탱크를 포함한다. 상기 제2아웃렛라인은 플래시 탱크로부터 압축기로 흐르는 냉매의 흐름 제어를 위한 밸브를 포함한다. 또한 상기 냉동시스템은 이코노마이저 회로를 작동 또는 작동해제시키는 밸브 제어용 제어 패널을 포함한다. 상기 제어 패널은 플래시 탱크의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작을 때 그리고 상기 압축기의 작동 파라미터가 이코노마이저 회로의 동작을 위하여 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰 것에 대응하여, 상기 밸브를 오픈시킬 수 있도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 구현예는 냉동 시스템의 이코노마이저 회로를 제어하기 위한 방법을 제공하고자 한 것이다. 본 발명의 또 다른 구현예로서의 방법은 플래시 탱크, 플래시 탱크에 대한 인렛 라인 및 냉동 시스템용 압축기의 이코노마이저 포트와 연결되는 플래시 탱크로부터의 아웃렛 라인을 갖는 냉동 시스템용 이코노마이저 회로의 제공 단계를 포함한다. 상기 아웃렛 라인은 아웃렛 라인에서의 냉매 흐름을 제어하기 위한 밸브를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부, 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 작동 시간 주기 보다 작은지 여부, 그리고 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 본 발명의 방법은 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지, 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지, 그리고 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지에 대한 결정에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브를 동작시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 장점은 상기 이코노마이저 회로가 압축기의 이코노마이저 포트용 솔레노이드 밸브를 개폐에 의하여 제어될 수 있도록 한 점에 있다.
본 발명의 다른 장점은 상기 압축기 및 냉동기 성능이 미리 설정된 조건에 대응하여, 이코노마이저 회로를 선택적으로 작동시켜 보다 향상될 수 있도록 한 점이 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 낮은 주변 온도 조건에서 스타트 업 도중, 냉매가 냉동기를 순환하도록 한 점에 있다.
본 발명의 그 밖의 장점은 이하 첨부도면을 참조로 상세하게 설명되는 바람직한 실시예로부터 보다 명백하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 냉동 또는 냉각 시스템의 일 구현예를 나타내는 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브 제어 방법의 일구현예를 설 명하는 플로우챠트,
도 3은 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브 제어 방법의 다른 구현예를 설명하는 플로우챠트,
도 4는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브 제어 방법의 또 다른 구현예를 설명하는 플로우챠트,
도 5는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브 제어 방법의 또 다른 구현예를 설명하는 플로우챠트.
도면에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 예를 나타내는 예시도이다. 도 1에서, 냉동 또는 냉각 시스템(100)은 압축기(102), 응축기(104), 팽창장치(105), 액체 냉각기 또는 증발기(106) 및 제어패널(108)을 포함한다. 상기 압축기(102)는 가변속도 드라이브(122: VSD)에 의하여 파워 전달된 모터(124)에 의하여 구동된다. 또한, 상기 냉각 시스템(100)은 이코노마이저 열교환기 또는 플래시 탱크(110), 인렛 라인(112), 이코노마이저 팽창밸브(114), 제1아웃렛 라인(116), 제2아웃렛 라인(118) 및 포트밸브(120)를 갖는다.
상기 VSD(122)는 AC전원으로부터 특정의 고정 라인 전압 및 라인 주파수를 갖는 AC파워를 수신하여, 원하는 전압 및 주파수로 모터(124)에 AC파워를 제공하며, 상기 원하는 전압 및 주파수는 특정의 요구치를 만족시키고자 가변될 수 있다. 바람직하게는, 상기 VSD(122)는 모터(124)의 정격전압 및 주파수보다 높은 전압 및 주파수, 낮은 전압 및 주파수로 모터(124)에 AC파워를 제공할 수 있다. 상기 모터(124)는 가변 속도로 동작할 수 있는 유도모터가 바람직하다. 그러나, 가변 속도에서 동작될 수 있는 어떠한 모터도 본 발명에 채택될 수 있다.
모터(124)에 의하여 구동되는 압축기(102)는 냉매 증기를 압축하고, 배출라인을 통하여 응축기(104)로 증기를 이송시킨다. 상기 압축기(102)는 스크류 압축기를 사용하는 것이 바람직하지만, 예를들어 원심압축기, 왕복형 압축기 등 여러가지 적절한 타입의 압축기의 사용도 무방하다. 상기 압축기(102)에 의하여 응축기(104)로 이송된 냉매증기는 공기 또는 물과 같은 유체와 관련된 열교환을 위해 유입된 것으로, 열교환 결과 냉매 액체로 상변환된다. 상기 응축된 액상의 냉매는 응축기(104)로부터 팽창밸브(105)를 통하여 증발기(106)로 흐르게 된다.
상기 증발기(106)는 냉각 부하의 공급 및 복귀라인을 위한 연결수단을 포함한다. 이에 제2유체 즉, 물, 에틸렌(ethylene), 칼슘 클로라이드 브린(calcium chloride brine) 또는 소디움 클로라이드 브린(sodium chloride brine)이 리턴라인을 경유하여 증발기(106)로 유입되고, 공급라인을 경유하여 증발기(106)를 빠져나간다. 이때, 상기 증발기(106)내의 액체 냉매는 제2유체의 온도를 낮추기 위하여 제2유체와 열교환을 하고자 유입된 것이다. 이후 상기 증발기(106)내의 액체 냉매는 상기 제2유체와의 열교환을 통하여 증기 상태의 냉매로 상변환된다. 상기 증발기(106)내의 증기 냉매는 증발기(106)를 빠져나가서 흡입라인에 의하여 압축기(102)로 리턴되어, 사이클이 완료된다. 상기 응축기(104) 및 증발기(106)내 냉 매의 적절한 상변환이 얻어질 수 있다면, 상기 응축기(104) 및 증발기(106)의 어떠한 적절한 배열도 본 시스템(100)에 사용될 수 있다.
상기 이코노마이저 회로는 상기 응축기(104) 및 팽창장치(105)간의 메인 냉매회로에 설치된다. 상기 이코노마이저 회로는 응축기(104)와 직접적으로 연결되거나, 응축기(104)와 유체 교환 가능하게 연결되는 인렛라인(112)을 갖는다. 상기 인렛라인(112)은 플래시 탱크(110)의 상류쪽으로 이코너마이저 팽창밸브(114)을 갖는다. 상기 이코노마이저 팽창밸브(114)는 응축기(104)로부터 이코노마이저 팽창밸브(114)를 통하여 흐르는 액체 냉매의 압력을 하강시키기 위하여 작동된다. 이에 상기 이코노마이저 팽창밸브(114)를 지나서 액체 냉매 및 가스 상태 냉매가 플래시 탱크(110)로 들어가게 된다. 따라서 상기 플래시 탱크(110)의 내부에서, 가스 상태 냉매는 플래시 탱크(110)의 상부쪽에 수집되고, 액체 상태 냉매는 플래시 탱크(110)의 바닥쪽에 수집되어진다.
다음으로, 상기 플래시 탱크(110)내의 액체 냉매는 제1아웃렛 라인(116)을 따라 팽창밸브(105)로 흐르며 이송된다. 상기 제2아웃렛 라인(118)은 플래시 탱크(110)내의 가스 상태 냉매를 압축기(102)의 압축챔버와 직접 연결된 압축기(102)의 이코노마이저 포트로 리턴시킨다. 선택적으로, 제2아웃렛 라인은 압축기의 흡입 인렛으로 플래시 탱크(110)내의 가스 상태 냉매를 리턴시킨다. 상기 제2아웃렛 라인(118)은 플래시 탱크(110)로부터 압축기(102)로 흐르는 가스 상태 냉매의 흐름을 제어하기 위한 적어도 하나 이상의 이코노마이저 포트 밸브(120)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)는 솔레노이드 밸브이고, 그러나 열림 위치 및 닫힘 위치간의 증분 조절(단계 조절)이 가변 조절되는 어떠한 밸브의 사용도 가능하다. 본 발명의 다른 구현예로서, 상기 이코노마이저 회로는 전술한 바와 같은 유사한 방식으로 작동할 수 있는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 응축기(104)로부터의 모든 냉매를 수신하는 것을 대신한다 것 이외에, 상기 이코노마이저 회로는 단지 응축기(104)로부터 냉매의 일부를 수신하고, 잔여 냉매는 팽창밸브(105)로 직접 나가게 할 수 있다.
이코노마이저를 갖는 종래의 HVAC, 냉동 또는 냉각 시스템(100)은 다른 많은 특징을 갖지만, 도 1에는 도시하지 않았다. 이러한 특징들은 설명의 용이성을 위하여 도면을 단순화시키고자 일부로 생략하였다. 또한, 도 1에 도시된 HVAC, 냉동 또는 냉각 시스템(100)은 단독의 냉동회로로 연결된 하나의 압축기를 갖는 것으로서, 하나 이상의 냉동회로와 연결된 다단 압축기를 갖는 시스템(100)으로 이해될 수 있다. 또한, 각 냉동회로는 전술한 바와 같은 이코노마이저 회로를 갖는다.
상기 제어패널(108)은 아날로그/디지탈(A/D) 변환기, 마리크로프로세서, 비-활성 메모리, 및 냉동 시스템(100)의 제어 동작을 위한 인터페이스 보드를 포함한다. 상기 제어패널(108)은 또한 VSD(122), 모터(124) 및 압축기(102)의 동작을 제어하기 위하여 사용된다. 상기 제어패널(108)은 시스템(100)의 동작을 제어하기 위한, 그리고 이코노마이저 회로의 구속 또는 해제를 위해 이코노마이저 포트 밸브(120)를 위한 동작 배열을 결정 및 실현하는 제어 알고리즘 또는 소프트웨어를 실행시킨다. 일구현예로서, 상기 제어 알고리즘은 제어패널(108)의 비활성 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어이며, 제어패널(108)의 마이크로프로세 서에 의하여 실행 가능한 명령열을 포함한다. 상기 제어 알고리즘은 컴퓨터 프로그램에 의하여 구현되고 마이크로프로세서에 의하여 실행되는 것이 바람직하지만, 상기 제어 알고리즘은 당업자에 의하여 디지탈 및/또는 아나로그 하드웨어를 이용하여 실행 가능한 것으로 이해해야 한다. 만일 하드웨어가 제어 알고리즘을 실행시키는데 사용되면, 제어패널(108)의 배열이 필요한 구성요소를 병합시키고자 변경될 수 있고, 어떠한 구성요소가 필요치 않으면 제거될 수 있다.
도 2-5는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브 제어 공정을 설명하는 도면이다. 상기 밸브 제어 공정은 상기 냉각 시스템용 용량 제어 방법 또는 다른 제어 프로그램에 의한 시작 명령 또는 지시에 반응하여 초기화된다. 상기 이코노마이저 포트 밸브 제어 공정은 스탠드-얼론(stand-alone) 공정 또는 프로그램, 또는 냉각 시스템용 용량 제어 프로그램과 같은 큰 제어 공정 또는 프로그램으로 병합될 수 있는 것으로 이루어진다.
도 2에서 도시된 공정은 압축기(102)가 동작하는 여부를 결정하는 것을 판단하는 단계202를 시작으로 한다. 만일, 압축기(102)가 단계202에서 작동하지 않으면, 이코노마이저 포트 밸브(120)는 단계208에서 턴 "오프" 또는 닫힘으로 동작하여 이코노마이저 회로는 동작 해제된다. 다음으로, 본 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 반면에, 상기 압축기(102)가 단계202에서 작동된 것으로 판정되면, 단계204에서 VSD(122)가 모터(124) 및 압축기(102)에 제1설정주파수보다 큰 출력주파수를 제공하는 여부를 결정하고, 상기 플래시탱크(120)의 액체 냉매의 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율(%)보다 작은가를 결정한다. 이때, 상기 제1설정 주파수는 약 50Hz 와 200Hz 사이이고, 바람직하게는 약 120Hz이다. 상기 미리 설정된 플래시 탱크의 레벨율은 플래시 탱크내의 액체 레벨을 측정하는데 사용하는 통상의 기술 또는 장치를 기반으로 결정된 값이다. 이는 플래시 탱크내에 액체 레벨이 플래시 탱크내의 액체 레벨을 측정하는데 사용하는 통상의 기술 또는 장치를 기반으로 결정되어 미리 설정된 플래시 탱크의 액체 레벨율과 다를 수 있음을 의미한다.
본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 플래시 탱크내의 액체 레벨은 캐패시턴스 프로브를 이용하여 측정될 수 있고, 미리 설정된 플래스 탱크의 액체 레벨율은 상기 프로브를 덮는 액체의 양과 일치한다. 예를들어, 미리 설정된 플래시 탱크의 액체 레벨율 50%는 프로브의 50%가 액체에 잠기거나 덮혀진 것과 일치한다. 또한, 상기 프로브 구성에 의거하면, 플래시 탱크내의 액체레벨이 0%(프로브에 액체가 덮히지 않음)에서 100%(전체 프로브에 액체가 덮힘)까지 다단계로 측정될 수 있다. 이러한 구현예에서, 미리 설정된 플래시 탱크의 액체 레벨율은 0%에서 100% 사이가 될 수 있고, 바람직하게는 약 15%에서 85% 사이, 더욱 바람직하게는 약 75%로 설정된다.
상기 VSD 출력 주파수가 제1설정주파수보다 크고, 상기 플래시 탱크내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작으면, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 이코노마이저 회로가 동작되도록 단계 206으로서 턴 "온" 또는 오픈되고, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 단계 204에서, 상기 시스템(100)의 상태를 지시하는 포지티브 판단은 시스템(100)의 성능을 향상시키기 위 한 이코노마이저 회로의 동작을 승인한다. 특히, 상기 시스템(100)이 적절한 압축기 속도로 동작하고, 상기 플래시 탱크(110)는 이코노마이저 회로의 동작중 압축기(102)로 액체 냉매가 끌리게 되는 것을 허용하지 않는 범위의 액체 냉매를 갖게 된다. 상기 VSD 출력 주파수가 제1설정주파수보다 크지 않거나, 상기 플래시 탱크(120)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 액체 냉매 레벨율보다 작지 않으면, 상기 제어 공정은 단계 210으로 진행되어, VSD 출력 주파수가 제2설정주파수보다 작은지의 여부를 판단하게 된다. 상기 제2설정주파수는 약 50Hz에서 200Hz 사이이며, 바람직하게는 100Hz이다. 상기 VSD 출력 주파수가 제2설정주파수보다 작으면, 상기 제어 공정은 이코노마이저 포트 밸브 턴 "오프"를 위해 단계 208로 진행되고, 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 단계 210에서, 상기 시스템(100)의 상태를 지시하는 포지티브 판단은 이코노마이저 회로가 향상된 시스템 성능을 제공하는데 더 이상 적절치 않은 것을 지시한다. 상기 VSD 출력 주파수가 제2설정주파수보다 크면, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴되어, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)의 동작이 더 이상 변화되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 이코노나이저 포트 밸브의 다른 구현예를 설명하는 순서도이다. 도 3의 밸브 제어 공정은 도 2의 밸브 제어 공정과 유사하고, 도 2 및 도 3의 제어 공정간의 차이는 단지 제어 공정을 단순화시킬 수 있는 것으로 설명될 수 있다. 도 3의 제어 공정은 도 2의 제어 공정과 달리, 추가의 단계가 단계 204와 단계 210 사이에 이루어진다. 단계 204에서 네가티브 판단에 대응하여, 추가 단계, 즉 단계 302에서 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지의 여부 를 판단하고, 그리고 압축기의 작동시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지, 상기 플래시 탱크(120)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은지의 여부를 판단하게 된다. 상기 미리 설정된 온도는 약 20℉와 약 70℉ 사이이고, 바람직하게는 약 40℉이다. 상기 미리 설정된 시간 주기는 약 1분에서 10분 사이이고, 바람직하게는 약 5분이다.
상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작고, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작으며, 상기 플래시 탱크(120)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작으면, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)는 단계 206에서 턴 "온" 또는 오픈되어, 이코노마이저 회로가 동작하게 되고, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 상기 이코노마이저 회로가 단계302에서 임계값을 만족시킨 것에 대응하여 동작하게 되는 바, 이는 외부 주변 온도가 낮은 조건에서 시스템의 스타트-업(start-up)을 위한 향상된 성능을 제공하기 위함이다. 낮은 외부 주변 온도에서 향상된 성능은 시스템 압력이 "스테디 스테이트(steady state)" 시스템 압력이 되도록 그리고 낮은 압력 또는 오일 압력 누설으로 시스템 셧다운이 되지 않도록 상기 이코노마이저 회로를 이용하여, 시스템(100)을 통한 냉매 흐름율을 증가시킴으로써 이루어지게 된다. 만일, 단계 302에서 세가지 임계 조건을 만족시키지 않으면, 상기 제어 공정 도 2를 참조로 전술한 바와 같이 단계 210으로 진행된다.
도 4는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브의 제어 공정에 대한 또 다른 구현예를 나타내는 순서도이다. 도 4의 밸브 제어 공정은 도 2 및 도 3의 밸브 제 어 공정과 유사한 단계로 진행된다. 도 4에 도시된 공정은 상기 압축기(102)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계 202를 시작으로 한다. 만일 상기 압축기(102)가 단계 202에서 작동되지 않는 것으로 판단되면, 단계 208에서 상기 이코노마이저 밸브 포트(120)는 턴 "오프"되거나 닫힘되어, 이코노마이저 회로는 동작하지 않게 된다. 이때의 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 그러나, 상기 압축기(102)가 동작하는 것으로 판단되면, 단계 402에서 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "온" 또는 오픈되는 여부를 판정하게 된다.
단계 402에서, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "오프" 또는 닫힘으로 판정되면, 상기 제어 공정은 단계 204로 진행되어 상기 VSD(122)가 모터(124) 및 압축기(102)에 제1설정 주파수보다 큰 출력 주파수를 제공하는지 여부를 판단하게 되고, 또한 상기 플래시 탱크(120)의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은지 여부를 판단하게 된다. 상기 제1설정 주파수는 약 50Hz에서 200Hz 사이이고, 바람직하게는 120Hz이다. 상기 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨은 전술한 바와 같이 약 75%이다.
단계 204에서의 네가티브 판단에 대응하여, 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지 그리고 상기 플래시 탱크(120)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은지에 대한 결정이 단계 302에서 진행된다. 상기 미리 설정된 온도는 약 20℉와 약 70℉ 사이이고, 바람직하게는 약 40℉이다. 상기 미리 설정된 시간 주기는 약 1분에서 10분 사이이고, 바람직하게는 약 5분이다. 만일, 단 계 302에서 세가지 임계 조건을 만족시키지 않으면, 상기 제어 공정은 단계 202로 진행되고, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)의 동작은 변화되지 않는 상태가 된다.
단계 302에서, 상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작고, 상기 압축기의 작동 시간은 미리 설정된 시간 주기보다 작으며, 그리고 상기 플래시 탱크(110)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은 것으로 판정되면, 또는 단계 204에서 상기 VSD 출력 주파수가 제1설정주파수보다 크고, 상기 플래시 탱크내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 냉매 레벨율보다 작은 것으로 판정되면, 상기 제어 공정은 단계 404로 진행된다. 단계 404에서, 상기 모터(124)의 온도가 제1설정 모터 온도보다 작은지, 또는 이코노마이저 회로를 갖는 냉동회로가 하나 이상 사용되는지, 복수개의 모터(124)의 각 온도가 제1설정 모터 온도보다 작은지 여부를 판정하게 된다. 상기 제1설정 모터 온도는 약 120℉와 약 200℉ 사이이고, 바람직하게는 약 150℉이다. 또한, 단계 404에서는 이코노마이저 타이머가 종료되었는지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 단계 404에서, 상기 모터 온도의 체크는 상기 모터(124)의 온도를 크게 증가시킬 수 있는 이코노마이저의 작동으로 인하여 모터온도가 고온화되는 것을 회피하기 위하여 진행되는 것이다. 단계 404에서, 상기 이코노마이저 타이머의 체크는 시스템의 불안정함을 야기시키는 이코노마이저의 빈번한 사이클링을 회피하기 위하여 진행되는 것이다. 만일 상기 모터의 온도가 제1설정 모터 온도보다 크거나 상기 이코노마이저 타이머가 종료되지 않은 경우에는, 상기 제어 공정은 단계 202로 진행되어, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)의 동작은 변화되지 않는 상태가 된다.
단계 404에서, 상기 모터 온도가 제1설정 모터 온도보다 작고, 상기 이코노마이저 타이머가 종료된 것으로 판정되면, 단계 406에서 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)는 턴 "온"되거나 오픈되어, 이코노마이저 회로가 동작하게 되고, 로드(load) 타이머 및 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 상기 이코노마이저 회로를 갖는 하나 이상의 냉동회로가 사용되는 경우, 단계 406에서 모든 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 상기 로드 타이머는 용량 제어 알고리즘에 대한 입력치로 제공되는 바, 약 10초에서 90초, 바람직하게는 30초로 셋팅된다. 상기 이코노마이저 타이머는 약 10초에서 90초, 바람직하게는 30초로 셋팅되며, 단계 406에서 상기 이코노마이저 타이머가 설정된 시간보다 큰 시간이 아니면, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 단계 406에서, 상기 모든 이코노마이저 타이머의 셋팅은 하나 이상의 이코노마이저가 시간내에 턴 "온"되는 것을 방지할 수 있고, 그로 인하여 시스템 용량 제어 알고리즘이 이코노마이저 회로 동작으로 인한 시스템 변화를 인가하게 된다.
단계 402에서, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "온" 또는 오픈된 것으로 판정되면, 상기 제어 공정은 단계 408로 진행되어, 상기 VSD 출력주파수가 제2설정주파수보다 작은지 여부, 상기 모터(124)의 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰지 여부, 또는 이코노마이저 회로를 갖는 냉동회로가 하나 이상으로 사용되는지 여부, 상기 모터(124)중 어느 하나의 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰지 여부를 판정하게 된다. 상기 제2설정주파수는 약 50Hz에서 200Hz 사이이고, 바람직하게는 100Hz이다. 상기 제2설정 모터 온도는 약 200℉와 약 300℉ 사이이고, 바람직하게는 약 240℉이다. 상기 VSD 출력 주파수가 제2설정 주파수보다 작고, 상기 모터 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰 것에 대응하여, 상기 제어 공정은 단계 410으로 진행되어, 이코노마이저 포트 밸브는 "오프"되고, 언로드(unload) 타이머 및 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 상기 언로드 타이머는 용량 제어 알고리즘에 대한 입력값으로 제공되는 바, 약 10초에서 약 90초 사이일 수 있고, 바람직하게는 30초이다. 상기 이코노마이저 타이머는 약 100초에서 약 500초로 세팅되고, 바람직하게는 300초로 셋팅된다. 이때 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴된다.
도 5는 본 발명에 따른 이코노마이저 포트 밸브에 대한 또 다른 제어 공정을 나타내는 순서도이다. 도 5에 도시된 밸브 제어 공정은 도 2-4의 밸브 제어 공정과 유사한 단계를 포함한다.
도 5에 도시된 공정은 상기 압축기(102)가 동작하는지 여부를 판단하는 단계 202를 시작으로 한다. 만일 상기 압축기(102)가 단계 202에서 작동되지 않는 것으로 판단되면, 단계 208에서 상기 이코노마이저 밸브 포트(120)는 턴 "오프"되거나 닫힘되어, 이코노마이저 회로는 동작하지 않게 되며, 상기 이코노마이저 타이머는 제로(zero)로 셋팅된다. 이때의 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 그러나, 상기 압축기(102)가 동작하는 것으로 판단되면, 단계 302에 따른 제어 공정이 진행된다.
외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지 그리고 상기 플래시 탱크(120)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은지에 대한 결정이 단계 302 에서 진행된다. 상기 미리 설정된 온도는 약 20℉와 약 70℉ 사이이고, 바람직하게는 약 40℉이다. 상기 미리 설정된 시간 주기는 약 1분에서 10분 사이이고, 바람직하게는 약 5분이다. 만일, 단계 302에서 세가지 임계 조건을 만족시키면, 제어 공정은 단계 206으로 진행되어, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)를 턴 "온" 또는 오픈시키고, 이로 인하여 상기 이코노마이저 회로의 동작이 이루어지며, 이때의 제어 공정은 단계 202로 리턴된다.
상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작지 않고, 또는 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작지 않으며, 또는 상기 플래시 탱크(110)내의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작지 않은 것으로 판정되면, 단계 402에서 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "온" 또는 오픈되는지 여부를 판정하게 된다. 단계 402에서, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "오프" 또는 닫힘으로 판정되면, 상기 제어 공정은 단계 502로 진행되어 상기 VSD(122)가 모터(124) 및 압축기(102)에 제1설정 주파수보다 큰 출력 주파수를 제공하는지 여부를 판단하게 되고, 또한 상기 플래시 탱크(120)의 액체 냉매 레벨이 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨율보다 작은지 여부를 판단하게 되며, 상기 모터 전류가 미리 설정된 모터 전류보다 작은지 여부를 결정하게 된다. 상기 제1설정 주파수는 약 50Hz에서 200Hz 사이이고, 바람직하게는 120Hz이다. 상기 미리 설정된 플래시 탱크 액체 레벨은 전술한 바와 같이 약 75%이다. 상기 미리 설정된 모터 전류는 상기 모터를 위한 전체 부하 모터 전류의 약 50%에서 95%이고, 바람직하게는 전체 부하 모터 전류의 80%로 설정된다.
단계 502에서의 네가티브 판단에 대응하여, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴되어, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)의 동작 변화는 일어나지 않게 된다. 이와 반대이면 상기 제어 공정은 단계 404로 진행된다.
단계 404에서, 상기 모터(124)의 온도가 제1설정 모터 온도보다 작은지, 또는 이코노마이저 회로를 갖는 냉동회로가 하나 이상 사용되는지, 복수개의 모터(124)의 각 온도가 제1설정 모터 온도보다 작은지 여부를 판정하게 된다. 상기 제1설정 모터 온도는 약 120℉와 약 200℉ 사이이고, 바람직하게는 약 150℉이다. 또한, 단계 404에서는 이코노마이저 타이머가 종료되었는지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 단계 404에서, 상기 모터 온도의 체크는 상기 모터(124)의 온도를 크게 증가시킬 수 있는 이코노마이저의 작동으로 인하여 모터온도가 고온화되는 것을 회피하기 위하여 진행되는 것이다. 단계 404에서, 상기 이코노마이저 타이머의 체크는 시스템의 불안정함을 야기시키는 이코노마이저의 빈번한 사이클링을 회피하기 위하여 진행되는 것이다. 만일 상기 모터의 온도가 제1설정 모터 온도보다 크거나 상기 이코노마이저 타이머가 종료되지 않은 경우에는, 상기 제어 공정은 단계 202로 진행되어, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)의 동작은 변화되지 않는 상태가 된다.
단계 404에서, 상기 모터 온도가 제1설정 모터 온도보다 작고, 상기 이코노마이저 타이머가 종료된 것으로 판정되면, 단계 406에서 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)는 턴 "온"되거나 오픈되어, 이코노마이저 회로가 동작하게 되고, 로 드(load) 타이머 및 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 상기 이코노마이저 회로를 갖는 하나 이상의 냉동회로가 사용되는 경우, 단계 406에서 모든 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 상기 로드 타이머는 용량 제어 알고리즘에 대한 입력치로 제공되는 바, 약 10초에서 90초, 바람직하게는 35초로 셋팅된다. 상기 이코노마이저 타이머는 약 10초에서 90초, 바람직하게는 30초로 셋팅되며, 단계 406에서 상기 이코노마이저 타이머가 설정된 시간보다 큰 시간이 아니면, 상기 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 단계 406에서, 상기 모든 이코노마이저 타이머의 셋팅은 하나 이상의 이코노마이저가 시간내에 턴 "온"되는 것을 방지할 수 있고, 그로 인하여 시스템 용량 제어 알고리즘이 이코노마이저 회로 동작으로 인한 시스템 변화를 인가하게 된다.
단계 402에서, 상기 이코노마이저 포트 밸브(120)가 "온" 또는 오픈된 것으로 판정되면, 상기 제어 공정은 단계 504로 진행되어, 상기 VSD(122)가 모터(124) 및 압축기(102)에 제3설정 주파수보다 작은 출력 주파수를 제공하는지 여부가 결정된다. 상기 제3설정주파수는 약 50Hz에서 100Hz 사이이고, 바람직하게는 90Hz이다. 상기 제2설정 모터 온도는 약 200℉와 약 300℉ 사이이고, 바람직하게는 약 240℉이다. 단계 504에서의 포지티브 판정에 대응하여, 상기 이코노마이저 솔레노이드가 단계 506에서 턴 오프되고, 이코노마이저 타이머는 제로(ZERO)로 설정되거나, 이코노마이저 회로를 갖는 냉동 회로가 하나 이상 사용되는지 여부를 판정하여, 모든 이코노마이저 솔레노이드가 턴 오프되는 동시에 이코노마이저 타이머는 제로로 세팅된다.
단계 504에서, 상기 모터(124)에 대한 출력 주파수가 제3설정 주파수보다 작지 않은 것으로 판정되면, 제어 공정은 단계 508로 진행되어 상기 vsd 출력 주파수가 제2설정 주파수보다 작은지 여부, 상기 이코노마이저 타이머가 종료되었는지 여부, 그리고 상기 모터(124)의 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰지 여부, 또는 이코노마이저 회로를 갖는 냉동 회로가 하나 이상이 사용되는지 여부, 상기 모터(124)들중 어느 하나의 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰지 여부를 결정하게 된다. 상기 제2설정주파수는 약 50Hz에서 200Hz 사이이고, 바람직하게는 100Hz이다. 상기 제2설정 모터 온도는 약 200℉와 약 300℉ 사이이고, 바람직하게는 약 240℉이다.
상기 VSD 출력 주파수가 제2설정 주파수보다 작고, 상기 이코노마이저 타이가가 종료된 것, 또는 모터 온도가 제2설정 모터 온도보다 큰 것에 대응하여, 상기 제어 공정은 단계 410으로 진행되어, 이코노마이저 포트 밸브는 "오프"되고, 언로드(unload) 타이머 및 이코노마이저 타이머의 세팅이 이루어진다. 만일 이코노마이저 회로를 갖는 냉동회로가 하나 이상 사용되면, 단계 410에서 모든 이코노마이저 타이머의 셋팅이 이루어진다. 상기 언로드 타이머는 용량 제어 알고리즘에 대한 입력값으로 제공되는 바, 약 10초에서 약 90초 사이일 수 있고, 바람직하게는 60초이다. 나머지 이코노마이저 타이머들은 약 10초에서 약 90초 사이일 수 있고, 바람직하게는 30초 셋팅되며, 상기 이코노마이저 타이머가 단계 410에서 셋팅된 시산보다 크지 않다면 제어 공정은 단계 202로 리턴된다. 그러나, 상기 VSD 출력 주파수가 제2설정 주파수보다 크거나, 상기 이코노마이저 타이머가 종료되지 않거나, 또는 상기 모터(들) 온도가 제2설정 모터 온도보다 작으면, 제어 공정은 단계 202 로 진행되어 상기 이코노마이저 포트 밸브의 동작 변화는 일어나지 않게 된다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이코노마이저 회로는 상기한 VSD 출력 주파수 임계치를 대신하여, 미리 설정된 압축기 부하 또는 용량 임계치, 즉 슬라이드 밸브 위치에 대응하여, 동작 및 동작해제될 수 있다. 또한 추가의 미리 설정된 임계치가 상기 이코노마이저 포트 밸브 제어 공정에 병합될 수 있고, 상기 이코노마이저 회로에 대한 동작 및 동작해제를 위한 추가의 제어가 제공될 수 있다. 상기 추가의 미리 설정된 임계치의 충족은 이코노마이저 회로가 동작 및 동작해제될 때 시점을 미세하게 조절할 수 있는 결과를 제공하게 된다.
본 발명에 따른 일구현예로서, 하나 이상의 제1설정주파수, 미리 설정된 플래시 탱크 레벨율, 제2설정주파수, 미리 설정된 온도, 제1모터 설정 온도, 제2모터 설정 온도 및 미리 설정된 시간 주기가 사용자가 원하는 값으로 조절 가능하다. 본 발명에 따른 다른 구현예로서, 제1설정주파수, 미리 설정된 플래시 탱크 레벨율, 제2설정주파수, 미리 설정된 온도, 제1모터 설정 온도, 제2모터 설정 온도 및 미리 설정된 시간 주기가 미리 설정되어, 사용자에 의하여 조절할 수 없게 할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 구현예는 이코노마이저 회로를 갖는 하나 이상의 냉동회로 사용이 가능하고, 모든 이코노마이저 솔레노이드들은 상태 변화되는 냉동회로들중 어느 하나에서의 압축기들중 어느 하나에 반응하여 턴 오프될 수 있다. 예를들어, 상기 압축기 스위칭 상태가 오프 상태에서 온 상태로 된 경우, 상기 VSD 또는 모터에 손상이 가해지는 것을 회피할 수 있도록 모든 이코노마이저 솔레노이 드가 닫힘으로 작동되어진다. 또한, 시스템(100)의 작동을 넘어선 보다 큰 제어 레벨 및 보다 부드러운 제어 동작이 제공되도록 제어 공정의 수회 반복을 넘으면, 상기 이코노마이저 솔레노이드는 증분 또는 가변적으로 오픈 또는 클로즈될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 많은 변형이 본 발명의 필수적인 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 실행하기 위한 특정 이벤트이나 재료를 채택하도록 이루어질 것이다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위한 최선의 모드로서 설명하고 있는 본 발명의 특정한 실시 예로서 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 영역 내에 있는 모든 실시 예들을 포함하게 될 것이다.

Claims (30)

  1. 냉동 시스템의 이코노마이저 회로의 제어 방법에 있어서,
    플래시 탱크, 플래시 탱크에 대한 인렛 라인 및 냉동 시스템용 압축기의 이코노마이저 포트와 연결되는 플래시 탱크로부터의 아웃렛 라인을 갖는 냉동 시스템용 이코노마이저 회로의 제공 단계;
    플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정 되고, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브 작동 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은지 여부가 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 큰 것으로 결정되거나, 또는 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은지 여부를 결정하는 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1설정값은 가변속도 드라이브로부터의 제1설정 출력주파수이고, 상기 제2설정값은 가변속도 드라이브로부터의 제2설정 출력주파수인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1설정 출력주파수는 120Hz이고, 상기 제2설정 출력주파수는 100Hz 인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉동 시스템의 압축기 작동 여부를 결정하는 단계와;
    상기 압축기가 작동중이 아닌 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브의 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정되고, 상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정되며, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브 작동 단계를 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 미리 설정된 시간 주기는 5분이고, 미리 설정된 온도는 40℉ 인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 이코노마이저 회로가 동작되는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰 지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은 것으로 결정되거나, 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉동 시스템이 압축기 및 이코노마이저 회로를 갖는 다수의 냉동 회로를 포함하는 경우, 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰지 여부를 결정하는 단계는 다수의 냉동 회로의 각 압축기에 대하여 반복 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지 여부를 결정하는 단계와, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부를 결정하는 단계가 상기 이코노마이저 회로가 동작 해제된 것으로 결정된 것에 대응하여 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 이코노마이저 회로용 타이머가 종료되었는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정되고, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰 것으로 결정된 것에 대응하여 상기 이코노마이저 회로가 동작되도록 한 상기 밸브 작동 단계가 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정되고, 상기 이코노마이저 회로용 타이머가 종료된 것으로 결정된 것에 대응하여 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계와, 상기 압축기용 타이머가 미리 설정된 시간 주기 보다 작은지 여부를 결정하는 단계가 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 이코노마이저 회로용 타이머가 종료되었는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정되고, 상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정되며, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여 상기 이코노마이저 회로가 동작되도록 한 상기 밸브 작동 단계가 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정되고, 상기 이코노마이저 회로용 타이머가 종료된 것으로 결정된 것에 대응하여 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  16. 냉동 시스템의 이코노마이저 회로의 제어 방법에 있어서,
    플래시 탱크, 플래시 탱크에 대한 인렛 라인 및 냉동 시스템용 압축기의 이코노마이저 포트와 연결되는 플래시 탱크로부터의 아웃렛 라인을 갖는 냉동 시스템용 이코노마이저 회로의 제공 단계;
    외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간 주기보다 작은지 여부를 결정 하는 단계;
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정되고, 상기 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정되며, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 온도보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브 작동 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기용 모터에서의 전류가 미리 설정된 전류값보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작은 것으로 결정되고, 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰 것으로 결정되며, 상기 압축기용 모터에서의 전류가 미리 설정된 전류값보 다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작시키기 위한 밸브 작동 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 이코노마이저 회로가 동작되는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 이코노마이저 회로가 동작된 것으로 결정된 것에 대응하여,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 큰 것으로 결정된 대응하여,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제3설정값보다 작은지 여부를 결정하는 단계;
    상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제3설정값보다 작은 것으로 결정되거나, 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰것으로 결정되면, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 냉동 시스템이 압축기 및 이코노마이저 회로를 갖는 다수의 냉동 회로를 포함하는 경우, 상기 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 큰지 여부를 결정하는 단계는 다수의 냉동 회로의 각 압축기에 대하여 반복 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 작은 것으로 결정된 것에 대응하여 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 작동 단계가 각 이코노마이저 회로에 대하여 반복 실행되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  23. 청구항 16에 있어서,
    상기 냉동 시스템의 압축기 작동 여부를 결정하는 단계와;
    상기 압축기가 작동중이 아닌 것으로 결정된 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브의 작동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 방법.
  24. 폐 냉동 루프로 연결된 압축기, 응축기, 팽챙밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 회로;
    팽창밸브와 유체 흐름 가능한 제1아웃렛라인 및 상기 압축기와 유체 흐름 가능한 제2아웃렛라인을 갖는 플래시 탱크를 포함하며 상기 냉동회로와 연결된 이코노마이저 회로;
    플래시 탱크로부터 압축기로 흐르는 냉매의 흐름 제어를 위하여 상기 제2아 웃렛라인에 포함되는 밸브;
    플래시 탱크의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작을 때 그리고 상기 압축기의 작동 파라미터가 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제1설정값보다 큰 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로의 동작을 위하여 상기 밸브를 오픈시킬 수 있도록 구성된 것으로서, 상기 이코노마이저 회로를 작동 또는 작동해제시키는 밸브 제어용 제어 패널;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 냉동 회로는 가변 속도 드라이브와, 압축기를 구동시키기 위한 모터를 더 포함하고, 상기 압축기의 작동 파라미터는 가변 속도 드라이브의 출력 주파수인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 압축기는 슬라이드 밸브를 갖는 스크류 압축기이고, 상기 압축기의 작동 파라미터는 스크류 압축기에서의 슬라이드 밸브 위치인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  28. 청구항 24에 있어서,
    적어도 하나 이상 추가된 냉동 회로;
    상기 적어도 하나 이상 추가된 냉동 회로와 연결되며, 적어도 하나 이상 추가된 이코노마이저 회로로부터 냉매 흐름을 제어하기 위한 적어도 하나 이상 추가된 밸브를 포함하는 적어도 하나 이상 추가된 이코노마이저 회로;
    상기 적어도 하나 이상 추가된 이코노마이저 회로에 대응하여 동작 또는 동작 해제되도록 상기 제어 패널에 의하여 제어되는 적어도 하나 이상 추가된 이코노마이저 회로에 포함되는 적어도 하나 이상 추가된 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어 패널은 압축기의 작동 파라미터와 관련된 제2설정값보다 압축기의 작동 파라미터가 작은 것에 대응하여, 상기 이코노마이저 회로 및 적어도 하나 이상 추가된 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브 및 적어도 하나 이상 추가된 밸브를 닫을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 제어 패널은 상기 냉동 회로의 압축기용 모터의 온도 또는 적어도 하나 이상 추가된 냉동회로의 각 압축기용 모터의 온도가 미리 설정된 온도보다 크면, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브를 닫을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
  30. 청구항 24에 있어서,
    상기 제어 패널은 상기 플래시 탱크내의 액체 레벨이 미리 설정된 레벨보다 작고, 외부 주변 온도가 미리 설정된 온도보다 작으며, 상기 압축기의 작동 시간이 미리 설정된 시간보다 작으면, 상기 이코노마이저 회로를 동작 해제시키기 위한 밸브를 오픈시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이코노마이저 회로 제어 시스템.
KR1020067027400A 2004-05-28 2005-05-27 이코노마이저 회로 제어 시스템 및 방법 KR100888384B1 (ko)

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