KR20080081256A

KR20080081256A - 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20080081256A
Application number: KR1020087013372A
Authority: KR
Inventors: 커티스 씨. 크레인
Original assignee: 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-09-09
Also published as: CA2627561A1; TW200730725A; WO2007102889A2; WO2007102889A9; EP1946022B1; EP1946022A2; WO2007102889A3; CN101356411A; JP2009515130A; CN101356411B

Abstract

본 발명에 따르면 다단 압축기 유체 냉동시스템을 위한 용량 제어 알고리즘이 제공되며, 작동하는 압축기 개수 및 속도가 빠져나가는 유체 온도 설정점을 얻기 위하여 제어된다. 상기 알고리즘은 냉동시스템의 부하 증가에 응답하여, 압축기들이 시동될 수 있는지 여부를 결정하고 추가적인 압축기가 시동되는 시점에서 모든 작동 압축기의 작동 속도를 조절한다. 상기 알고리즘은 다단 압축기를 갖는 냉동시스템에서의 부하 감소에 응답하여 압축기들이 시동되지 않을 수 있는지 여부를 결정하고 압축기에 전원이 차단되는 시점에서 모든 잔여의 작동 압축기의 작동속도를 조절한다.

다단 압축기, 냉동시스템, 고온, 외기온도, 알고리즘, 부하, 무부하, 시동

Description

다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CAPACITY IN A MULTIPLE COMPRESSOR CHILLER SYSTEM}

본 발명은 냉동시스템의 용량을 제어하는 것에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 높은 외기 온도 조건에서 다단 압축기 냉동시스템의 용량을 제어하는 것에 관한 것이다.

대다수의 액체 냉각 또는 냉동 응용물들은 하나 또는 둘 이상의 냉매회로에 2개 또는 그 이상의 압축기를 포함하는 다단 압축기를 사용한다. 이러한 다단 압축기의 사용 목적은 단일 압축기의 작동에 의하여 얻어질 수 없는 냉동시스템의 향상된 용량을 얻기 위함에 있다. 또한, 다단 압축기의 사용은 압축기의 고장 및 더 이상 냉각용량을 제공할 수 없는 경우 냉각용량의 감소된 수준을 제공하기 위하여 하나 또는 둘 이상의 여분 압축기를 가지도록 함으로써, 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

냉동시스템의 압축기 모터는 해당 시스템의 소정 위치에 있는 AC전력 그리드에 의하여 직접적으로 구동될 수 있으며, 이때 압축기가 오직 단일 속도로 작동하 게 된다. 선택적으로, 가변 주파수 및 가변 전압을 갖는 전력을 모터에 제공하여, 몇몇의 다른 속도에서 압축기가 작동할 수 있도록 상기 압축기 모터는 상기 시스템 전력 그리드와 모터 사이에 삽입된 가변 속도 드라이브를 사용할 수 있다. 상기 모터의 가변 속도 작동은 각 압축기 모터용 가변 속도 드라이브를 제공하거나, 또는 가변 속도 드라이브의 인버터 출력과 모든 압축기 모터를 병렬로 연결하여 이루어질 수 있다. 상기 각 압축기를 위한 분리형 가변 속도 드라이브를 이용함에 따른 단점은 주어진 축적 정격 전력을 갖는 다단 드라이브가 동일한 출력의 정격 전력을 갖는 단일 드라이브에 비하여 그 가격이 고가이기 때문에 전체 냉동시스템의 구축 비용이 크게 상승되는 점에 있다. 상기 압축기 모터와 상기 가변 속도 드라이브의 단일 인버터 출력이 병렬로 연결됨에 따른 단점은 모터들중 하나의 고장 또는 오류가 가변 속도 드라이브를 불능 상태로 만들게 되어, 가변 속도 드라이브와 연결된 나머지 모터들이 냉동시스템의 잔여 압축기를 작동시키는 것을 방해하는 점에 있다. 가변 속도 드라이브와 연결된 나머지 모터들의 작동 불능은 여분의 압축기 기능을 상실시키는 바, 그 이유는 모터와 가변 속도 드라이브의 불능이 초래됨에 따라 모든 압축기가 불능 상태가 되기 때문이다.

AC전력 그리드에 의하여 구동되는 압축기 모터를 위한 제어는 주로 모터의 스타팅 및 정지를 포함하여 비교적 단순하다. 압축기 모터를 구동시키는 가변 속도 드라이브를 위한 제어는 좀 더 복잡하며, 시스템 조건을 기반으로 각 압축기 모터(및 압축기)를 위한 적절한 제어를 결정하는 단계를 포함한다.

다단 압축기를 위한 제어의 일 양태는 원하는 시스템 부하를 얻기 위하여 압 축기들의 순차적인 동작 및 정지 단계를 포함한다. 이러한 제어 절차는 대체로 증가되는 시스템 요구에 더불어 하나의 압축기가 스타팅하는 단계와, 시스템 요구를 만족시킬 때까지 여분의 압축기를 순차적으로 추가하는 단계를 포함한다. 다음으로 감소되는 시스템 요구에 응답하여 동일한 방법으로 상기 압축기들이 셧다운(shutdown) 또는 부하정지가 된다. 이러한 제어 형태에 대한 일례로서, 미국특허 6,499,504(이하, 504특허라 칭함)에 개시되어 있다. 상기 504특허에는 시스템 압력 및 시스템의 체적유량 용량에 응답하여 작동하는 압축기 제어 시스템이 개시되어 있는 바, 상기 압축기는 압축기 시스템의 체적유량 용량 및 실제 압력을 측정한 후, 압축기 시스템으로부터 부하 또는 비부하 상태로 제어된다.

다단 압축기용 제어 방법에 대한 다른 양태로서 시스템 조건을 기반으로 하는 리드(lead) 압축기용 작동 환경 구성의 결정 단계와, 리드 압축기의 출력에 따라 매칭되는 추가의 제어 명령을 이용하여, 하나 또는 둘 이상의 래그(lag)압축기를 제어하는 단계를 포함한다. 이러한 제어 형태의 일례는 미국특허 5,343,384(이하 384특허라 칭함)에 개시되어 있다. 상기 384특허는 동일한 작동 지점에서 다수의 압축기를 작동시키는 제어 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 마이크로컨트롤러가 시스템 압력과 원하는 압력을 지속적으로 비교하고, 우선적으로 리드 압축기의 인렛 밸브의 위치를 승강 또는 하강시키는 등의 변경 조절이 이루어지고, 순차적으로 리드 압축기의 바이패스 밸브의 위치가 변경 조절되는 바, 이러한 변경 조절은 CEM 프로그램을 통하여 시스템의 여분 압축기에 내려지게 된다.

따라서, 압축기의 작동 속도 및 가동중인 압축기의 수를 조절함으로써, 나가 는 냉각액체(leaving chilled liquid)의 온도 설정값(temperature setpoint)을 유지할 수 있는 다단 압축기 냉동시스템의 용량을 제어하기 위한 시스템 및 방법이 요구되고 있다.

본 발명의 일 구현예는 다단 압축기 냉동시스템의 용량을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 구현예에 따른 방법은 다수의 인버터를 갖는 가변 속도 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 각 인버터는 다단 압축기 냉동시스템의 해당 압축기 모터를 구동시키기 위하여 구성된다. 또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 방법은 다단 압축기 냉동시스템의 적어도 하나 이상의 작동 조건을 모니터링하는 단계와, 모니터링된 적어도 하나 이상의 작동 조건에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 출력 용량을 증가시킬 것인지 결정하는 단계와, 출력 용량을 증가시키도록 하는 결정에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 출력 용량을 증가시키고자 상기 다수의 인버터에 대한 작동 배열을 조정하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 방법은 모니터링된 적어도 하나 이상의 작동 조건에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 출력 용량을 감소시킬 것인지 결정하는 단계와, 출력 용량을 감소시키도록 하는 결정에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 출력 용량을 감소시키고자 상기 다수의 인버터에 대한 작동 배열을 조정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 구현예는 다수의 압축기를 갖는 다단 압축기 냉동시스템을 제공한다. 다수의 압축기 각각은 해당 모터에 의하여 구동되고, 다수의 압축기들은 적어도 하나 이상의 냉동회로에 통합된다. 각 냉동회로는 폐냉동 루프로 연결되는 다수의 압축기들중 적어도 하나 이상의 압축기, 응축기 장치 및 증발기 장치를 포함한다. 또한 상기 다단 압축기 냉동시스템은 다수의 압축기들에 대응하는 모터들을 구동하기 위한 가변 속도 드라이브를 갖는다. 상기 가변 속도 드라이브는 컨버터단(converter stage), DC 링크단(DC link stage) 및 인버터단(inverter stage)을 포함한다. 상기 인버터단은 DC 링크단과 각각 전기적으로 병렬 연결되어, 다수의 압축기들에 대응되는 모터를 구동시키는 다수의 인버터를 포함한다. 특히, 상기 다단 압축기용 냉동시스템은 다수의 압축기들로부터 미리 선택된 시스템용량을 발생시키도록 상기 가변 속도 드라이브를 제어하기 위한 제어패널을 포함한다. 상기 제어패널은 가변속도 드라이브에서의 다수의 인버터들중 몇몇의 인버터가 작동하는 것을 결정하도록 구성되고, 다수의 압축기들로부터 미리 선택된 시스템용량을 발생시킬 수 있도록 상기 가변 속도 드라이브에서의 다수의 인버터들중 작동하는 갯수의 인버터를 위한 작동주파수를 결정할 수 있게 구성된다.

본 발명의 또 다른 구현예는 다단 압축기 냉동시스템을 위한 용량 제어 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 다수의 인버터를 갖는 가변 속도 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 각각의 인버터는 미리 선택된 출력 주파수로 다단 압축기 냉동시스템의 해당 압축기 모터를 구동시키도록 구성된다. 또한 본 발명의 방법은 다단 압축기 냉동시스템의 적어도 하나 이상의 작동조건을 모니터링하는 단계와, 적어도 하나의 모니터링된 작동조건에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 용량을 증가시킬 것인지 결정하는 단계와, 용량을 증가시킴으로 결정된 것에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템에서 증가된 용량이 발생되도록 다수의 인버터를 배열시키는 단계를 포함한다. 상기 증가된 용량을 발생시키기 위하여 다수의 인버터를 배열시키는 단계는 다단 압축기 냉동시스템의 여분의 압축기 모터를 스타팅하기 위하여 다수의 인버터들중 여분의 인버터가 사용가능한지 여부를 결정하는 단계와, 여분의 인버터가 사용 가능함으로 결정된 것에 응답하여 다수의 인버터들중 여분의 인버터에 대한 사용을 허가하는 단계와, 다수의 인버터들중 작동 가능한 각 인버터를 미리 선택된 출력 주파수로 조정하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은 적어도 하나의 모니터링된 작동조건에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템의 용량을 감소시킬 것인지 결정하는 단계와, 용량을 감소하는 결정에 응답하여 다단 압축기 냉동시스템에서 감소된 용량을 발생시키도록 다수의 인버터들을 배열시키는 단계를 포함한다. 상기 감소된 용량을 발생시키기 위하여 다수의 인버터를 배열시키는 단계는 다단 압축기 냉동시스템의 압축기 모터를 정지시키기 위하여 다수의 인버터들중 작동중인 인버터를 작동정지시킬 것인지 결정하는 단계와, 작동중인 인버터를 작동정지하는 결정에 응답하여 다수의 인버터들중 작동중인 인버터를 작동정지시키는 단계와, 다수의 인버터들중 작동중인 각 인버터의 미리 선택된 주파수를 감소시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 다수의 압축기를 갖는 냉동시스템의 용량을 제어하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 다수의 인버터를 갖는 가변 속도 드라이브를 제공하는 단계를 포함한다. 각각의 인버터는 다수의 압축기에 대응하는 모터를 구동시키기 위하여 배열된다. 또한, 본 발명의 방법은 외기온도를 측정하는 단계와, 제1의 미리 결정된 온도보다 낮은 외기온도에 응답하여 용량제어 프로그램을 갖는 가변 속도 드라이브를 제어하는 단계와, 제2의 미리 결정된 온도보다 큰 외기온도에 응답하여 고온의 외기온도용 용량제어 프로그램를 갖는 가변 속도 드라이브를 제어하는 단계를 포함한다. 고온의 외기온도용 용량제어 프로그램은 용량제어 프로그램보다 우선하도록 구성된 것으로서, 고온의 외기온도 조건에서 냉동시스템의 향상된 제어를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 다단 압축기 냉동시스템을 제공한다. 본 발명의 냉동시스템은 다수의 압축기와, 다수의 압축기에 대응하는 모터를 구동하기 위한 가변 속도 드라이브와, 다수의 압축기들로부터 미리 선택된 시스템용량이 발생될 수 있도록 가변 속도 드라이브를 제어하는 제어패널을 포함한다. 다수의 압축기들 각각은 해당 모터에 의하여 구동되며, 적어도 하나 이상의 냉동회로에 통합되어진다. 각각의 냉동회로는 폐냉동 루프로 연결되는 다수의 압축기들중 적어도 하나 이상의 압축기와, 응축기 장치 및 증발기 장치를 갖는다. 상기 가변 속도 드라이브는 컨버터단, DC 링크단 및 인버터단을 포함한다. 상기 인버터단은 DC 링크단과 각각 전기적으로 병렬 연결되어, 다수의 압축기들에 대응되는 모터를 구동시키는 다수의 인버터를 포함한다. 상기 제어패널은 제1의 미리 결정된 온도보다 낮은 외기온도에 응답하여 용량제어 프로그램을 갖는 가변 속도 드라이브를 제어하도록, 그리고 제2의 미리 결정된 온도보다 큰 외기온도에 응답하여 고온의 외기온도용 용량제어 프로그램를 갖는 가변 속도 드라이브를 제어하도록 구성된다. 상기 고온의 외기온도용 용량제어 프로그램은 고온의 외기온도 조건에서 냉동시스템의 향상된 제어를 제공하도록 구성된다.

본 발명의 장점은 압축기 사이클링을 감소하는 동시에 압축기의 최적 제어를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 장점은 가능한 많은 압축기들이 주어진 부하 조건을 만족시키기 위해 작동되도록 함으로써, 시스템 효율을 향상시킬 수 있도록 한 점에 있다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점은 이하에서 첨부도면을 참조로 상세하게 설명되는 바람직한 실시예를 통해 명백하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 통상의 시스템을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 가변 속도 드라이브를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 냉각 또는 냉동시스템을 나타내는 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 용량 제어 공정을 나타내는 순서도,

도 5는 본 발명에 따른 압축기 스타팅 제어 공정을 나타내는 순서도,

도 6은 본 발명에 따른 시스템 부하 제어 공정을 나타내는 순서도,

도 7은 본 발명에 따른 시스템 비부하 제어 공정을 나타내는 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 고온의 외기온도 용량 제어 공정을 나타내는 순서도,

도 9는 본 발명에 따른 고온의 외기온도 제어 공정의 압축기 스타팅 공정에 대한 제1실시예를 나타내는 순서도,

도 10은 본 발명에 따른 고온의 외기온도 제어 공정의 압축기 스타팅 공정에 대한 제2실시예를 나타내는 순서도,

도 11은 본 발명에 따른 고온의 외기온도 제어 공정의 시스템 부하 공정에 대한 제1실시예를 나타내는 순서도,

도 12는 본 발명에 따른 고온의 외기온도 제어 공정의 시스템 부하 공정에 대한 제2실시예를 나타내는 순서도,

도 13은 본 발명에 따른 고온의 외기온도 제어 공정의 시스템 비부하 공정에 대한 실시예를 나타내는 순서도.

이들 도면에 걸쳐 동일한 구성 또는 부분들은 동일한 도면부호로 지시한다.

첨부한 도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 통상의 시스템을 나타내는 개략도이다. AC 전력원(102)이 다수의 모터(106)를 구동시키는 가변 속도 드라이브(104: VSD)에 공급된다. 상기 모터(106)는 냉각 또는 냉동시스템에 사용될 수 있는 압축기를 구동시키는데 사용된다. 제어패널(110)이 VSD(104)의 동작을 제어하는데 사용되고, 모터(106) 및 압축기의 동작을 모니터 및/또는 제어한다.

상기 AC 전력원(102)은 단상(single phase) 또는 다상(multi-phase, 예를들어 삼상(three phase)), 고정전압, 및 고정주파수의 AC전력을 AC전력 그리드 또는 분배시스템으로부터 상기 VSD(104)에 공급한다. 상기 AC 전력원(102)은 해당 AC전력 그리드에 따라 50Hz 또는 60Hz의 라인주파수에서 200V,230V,380V,460V, 또는 600V의 AC전압 또는 라인전압을 상기 VSD(104)에 제공한다.

상기 VSD(104)는 상기 AC 전력원(102)으로부터 특정의 고정 라인전압 및 고정 라인주파수를 갖는 AC 전력을 수신하고, 원하는 전압 및 주파수로 각 모터(106)에 AC전력을 공급하며, 이때의 전압 및 주파수는 특정의 요구조건을 만족시키기 위하여 가변될 수 있다. 바람직하게는, 상기 VSD(104)는 각 모터(106)의 정격전압 및 주파수보다 높은 전압 및 주파수 그리고 낮은 전압 및 주파수를 가지도록 각 모터(106)에 AC전력을 공급할 수 있다. 다른 구현예로서, 상기 VSD(104)는 각 모터(106)의 정격전압 및 주파수와 동일하거나 보다 낮은 전압일 뿐, 높은 주파수 및 낮은 주파수를 재차 공급할 수 있다.

상기 모터(106)는 가변 속도로 작동할 수 있는 유도 모터(induction motor)가 바람직하다. 상기 유도 모터는 2극(two pole), 4극(four pole) 또는 6극(six pole)을 포함하는 적정의 극 배열을 갖는다. 그러나, 가변 속도로 작동 가능한 어떠한 적정의 모터도 본 발명에 사용될 수 있다.

도 2는 상기 VSD(104)의 일 실시예로서 각 구성요소의 일부를 나타내는 개략도이다. 상기 VSD(104)는 3상 즉, 컨버터 또는 정류기단(202), DC링크단(204) 및 다수의 인버터(206)를 갖는 출력단을 갖는다. 상기 컨버터(202)는 AC전력원(102)으로부터 고정 라인 주파수 및 고정 라인 전압 AC전력을 DC전력으로 변환시킨다. 실리콘 제어 정류기 사용시 게이팅(gating)에 의하여, 또는 다이오드 사용시 전방 바이어스되는 것에 따라 한쪽이 턴온(turn on)되는 전자 스위치로 구성되는 정류기 배열을 컨버터(202)로 사용 가능하다. 선택적으로, 제어된 DC전압을 발생시키도록 그리고 입력전류신호가 정현파를 나타내도록 온 및 오프로 게이트되는 전자 스위치 로 구성된 컨버터 배열을 상기 컨버터(202)로 사용 가능하다. 상기 컨버터(202)의 컨버터 배열은 상기 AC전력이 DC전력으로 정류될 수 없고, 단지 DC전력 수준이 특정값으로 제어될 수 있는 점에서 정류기 배열 이상으로 유연성의 부가적 수준을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이오드 및 실리콘 제어 정류기(SCRs)는 과도전류의 서지 성능 및 낮은 고장율을 갖는 컨버터(202)를 제공한다. 다른 실시예로서, 상기 VSD(104)의 입력전압보다 큰 VSD(104)로부터의 출력전압을 얻고자 상기 DC링크(204)에 부스트된 DC전압을 제공하기 위하여, 상기 컨버터(202)를 다이오드 또는 부스트 DC/DC 컨버터가 결합된 시리스터(thyristor) 또는 펄스폭 변조 부스트 정류기로 사용할 수 있다.

상기 DC링크(204)는 컨버터(202)로부터의 DC전력을 필터링하고, 에너지 저장 구성요소를 제공한다. 상기 DC링크(204)는 높은 신뢰도 및 매우 낮은 실패율을 나타내는 수동소자(passive device)인 캐패시터 및 인덕터로 구성된다. 마지막으로, 상기 인버터(206)는 DC링크(204)와 병렬 연결되고, 각 인버터(206)는 DC링크(204)로부터의 DC전력을 해당 모터(106)를 위해 가변주파수, 가변전압의 AC전력으로 변환시킨다. 상기 인버터(206)는 파워트랜지스터 또는 서로 병렬 연결된 다이오드를 갖는 절연 게이트형 양극성 트랜지스터(IGBT) 전력 스위치를 포함하는 파워모듈이다. 특히, 상기 VSD(104)는 도 2를 참조로 상기에서 설명된 바와 같이 상기 VSD(104)의 인버터(206)가 적정의 출력 전압 및 주파수를 모터(106)에 제공할 수 있는 한도에서 서로 다른 구성요소가 통합된 것이다.

상기 VSD(104)에 의하여 구동되는 각 모터(106)를 위하여, 상기 VSD(104)의 출력단에 대응되는 인버터(206)가 배치된다. 상기 VSD(104)에 의하여 구동되는 모터(106)의 갯수는 상기 VSD(104)에 통합된 인버터(206)의 갯수에 따라 달라진다. 바람직하게는, 상기 VSD(104)에 통합된 2개 또는 3개의 인버터(206)가 DC링크(204)와 병렬로 연결되어 해당 모터(106)를 구동시키는데 사용된다. 2개 또는 3개의 인버터(206)가 VSD(104)에 배열되는 것이 바람직하지만, DC 링크(204)가 적정의 DC전압을 각 인버터(206)로 유지 제공할 수 있는 한도에서 3개 이상의 인버터(206)도 사용 가능하다.

바람직한 구현예로서, 상기 인버터(206)는 하기에서 상세하게 설명되는 바와 같이 제어시스템에 의하여 제어되는 바, 각 인버터(206)가 인버터(206)로 제공된 제어신호 또는 제어명령을 기반으로 해당 모터에 원하는 전압 및 주파수로 AC전압을 제공하는 방식으로 제어된다. 상기 인버터(206)의 제어는 제어패널(110) 또는 제어시스템에 통합된 다른 적정의 제어장치에 의하여 이루어질 수 있다.

상기 VSD(104)는 과도한 유입전류가 모터의 스타트업중에 모터(106)에 도달하는 것을 방지시킬 수 있다. 부가적으로, 상기 VSD(104)의 인버터(206)는 일정한 전력인자를 갖는 전력을 AC전력원(102)이 공급하게 한다. 모터(106)에 의하여 수신된 입력전압 및 입력주파수를 조절하기 위한 상기 VSD(104)의 성능으로서 VSD(104)가 장착된 시스템이 모터(106)가 다른 전력원으로 변경됨없이 외부 및 내부 전력 그리드에서 작동되도록 해준다.

도 3은 냉동시스템에 포함된 본 발명의 일 구현예를 나타내는 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, HVAC, 냉각 또는 냉동시스템(300)은 냉동회로에 병합된 두 개의 압축기를 가지며, 이때 상기 시스템(300)은 원하는 시스템 부하를 제공하기 위하여 하나의 냉동회로 또는 2개 이상의 냉동회로를 가질 수 있고, 각 냉동회로에 하나 이상의 압축기가 구성될 수 있다. 상기 시스템(300)은 제1압축기(302), 제2압축기(303), 응축기 장치(308), 창장치, 물냉각 또는 증발장치(310) 및 제어패널(110)을 포함한다. 상기 제어패널(110)은 아날로그/디지탈(A/D)변환기, 마이크로프로세서, 비-활성 메모리, 및 냉동 시스템의 제어 동작을 위한 인터페이스 보드를 포함한다. 또한, 상기 제어패널(110)은 VSD(104), 모터(106) 및 압축기(302,303)의 동작을 제어하는데 사용될 수 있다. 통상적인 HVAC, 냉동 또는 냉각시스템(300)은 많은 구성상 특징을 가지만 도 3에는 도시되지 않았다. 이러한 특징은 본 발명의 설명을 위하여 도면을 간략하게 도시함에 따라 의도적으로 삭제한 것이다.

상기 압축기(302,303)는 냉매증기를 압축하여, 응축기(308)로 보낸다. 상기 압축기(302,303)는 분리형 냉동회로에 연결되는 바, 압축기(302,303)에 의하여 출력된 냉매가 혼합되지 않고, 압축기(302,303)가 다른 사이클을 시작하는 재진입 단계전에 시스템(300)를 통하는 분리회로로 이송되도록 한다. 상기 분리형 냉동회로는 열교환을 위하여 단일 응축기 하우징(308)과 단일 증발기 하우징(310)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 응축기 하우징(308) 및 증발기 하우징(310)은 그 하우징내에 분할 또는 분배수단으로 이루어진 분리형 냉동회로, 또는 분리형 코일 장치를 갖는 분리형 냉동회로를 형성한다. 다른 구현예로서, 상기 압축기(302,303)에 의한 냉매출력이 압축기(302,303)가 재진입되도록 분리되기 전에 시스템(300)을 통 하여 이송되도록 단일 냉매회로로 조합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 압축기(302,303)는 스크류 압축기 또는 원심압축기이며, 왕복형 압축기, 스크롤 압축기, 로터리 압축기 또는 다른 형태의 압축기를 포함하는 적정 타입의 압축기가 사용될 수 있다. 상기 압축기(302,303)의 출력 용량은 압축기(302,303)의 작동속도를 기반으로 하며, 이때의 작동속도는 VSD(104)의 인버터(206)에 의하여 구동되는 모터의 출력 속도에 따라 달라진다. 상기 응축기(308)로 전달된 냉매증기는 유체 즉, 공기 또는 물과 열교환을 위해 유입되어, 유체와의 열교환이 이루어지면 냉매유체에 대한 상변화가 일어나게 된다. 상기 응축기(308)로부터 응축된 유체 냉매가 팽창장치를 통하여 증발기(310)로 흐르게 된다.

상기 증발기(310)는 냉매부하의 공급라인 및 복귀라인을 위한 연결체를 포함한다. 바람직하게는 2차 유체로 물이 사용 가능하나, 다른 유체 즉, 즉 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 칼슘 클로라이드 브라인(calcium chloride brine) 혹은 소듐 클로라이드 브라인(sodium chloride brine)과 같은 액체는 복귀 라인을 거쳐서 증발기(310)내로 이동하고, 공급 라인을 거쳐서 증발기(306)를 빠져나간다. 증발기(310) 내의 냉매는 2차 액체의 온도를 낮추도록 2차 액체와 열교환을 한다. 증발기(310) 내의 냉매는 2차 액체와의 열교환의 결과로서 냉매 증기로의 상 변화를 겪게 된다. 이어서 증발기(310) 내의 증기 냉매는 사이클을 완결하도록 흡입 라인을 통해서 압축기(302,303)로 복귀한다. 상기 응축기(304) 및 증발기(306)에서의 냉매 상변환이 이루어진다면, 상기 응측기(304) 및 증발기(306)는 어떠한 적절한 배열이라도 시스템(300)에 사용 가능한 것으로 이해해야 할 것이다.

바람직하게는, 제어 패널, 마이크로프로세서 또는 컨트롤러(110)는 VSD(104)에 대하여 적당한 작동 설정값을 제공하도록 VSD(104)의 작동과 특히 인버터들(206)의 작동을 제어하기 위해서 VSD(104)에 제어 신호들을 제공할 수 있다. 상기 제어 패널(110)은, 하기에서 설명하는 바와 같이, 원하는 모터(106)의 작동속도 및 압축기(302,303)의 용량을 얻기 위하여 압축기(302,303)상의 증가 또는 감소 부하에 응답하여, 상기 VSD(104)의 인버터들(206)의 출력전압 및/또는 주파수를 증가 또는 감소시킬 수 있다.

상기 제어 패널(110)은 시스템(100)의 작동을 제어하기 위하여, 그리고 시스템(100)의 특정 출력 용량 요구조건에 응답하여 압축기(102,104)의 용량을 제어할 수 있도록 상기 VSD(104)의 인버터들(206)에 대한 작동 구성을 결정하고 실행하기 위하여, 제어 알고리즘 혹은 소프트웨어를 실행한다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제어 알고리즘은 제어 패널(110)의 비휘발성 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램이나 소프트웨어가 될 수 있으며, 제어 패널(110)의 마이크로프로세서에 의해서 실행가능한 일련의 명령어들을 포함할 수 있다. 마이크로프로세서에 의해서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 제어 알고리즘이 포함되는 것이 바람직하지만, 제어 알고리즘은 디지털 및/또는 아날로그 하드웨어를 사용하여 실행되는 것을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 만일 제어 알고리즘을 실행하기 위하여 하드웨어가 사용되면, 제어 패널(110)의 대응하는 구성은 필요한 요소들을 통합하고 더 이상 필요가 없는 요소들은 제거하도록 변할 수 있다.

도 4는 본 발명의 용량 제어공정의 실시 예를 나타낸다. 이 공정은 단 계(402)에서 압축기들 및 대응하는 냉각시스템의 현재 작동 상태를 모니터링함으로써 개시된다. 냉각시스템의 하나 또는 그 이상의 작동 조건들을 모니터하기 위하여 하나 이상의 센서들이나 다른 적당한 모니터링 장치들이 냉각시스템 내에 배치된다. 상기 센서들은 측정된 시스템 매개변수들에 대응하는 제어 패널(110)로 신호를 제공한다. 상기 냉각시스템치의 측정된 시스템 매개변수는 냉매 온도, 냉매 압력, 냉매 유동, 증발기로부터 떠나는 냉각 액체 온도로서 측정될 수 있는 적당한 냉각시스템 매개변수와 일치될 수 있다.

단계(402)에서 얻어진 모니터링된 시스템 상태 조건들을 기초하여, 상기 제어공정은 단계(404)에서 초기시스템 시동이 필요한지의 여부를 결정한다. 초기시스템 시동은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 시스템을 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 포함한다. 만일 초기시스템 시동이 필요한 것으로 결정되면, 상기 제어공정은 도 5에 도시된 바와 같은 시동 제어공정으로 이동하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 보통 하나 또는 그 이상의 압축기들이 이미 시동되므로, 만일 초기 시스템 시동이 필요없는 것으로 결정되면, 상기 제어공정은 시스템 부하 또는 증가된 시스템 용량이 필요한지 여부를 결정하는 단계(406)를 진행한다.

상기 제어공정이 단계(402)에서 모니터링한 시스템 조건들을 기초한 추가적인 시스템 용량에 대한 요구에 응답하여, 시스템 부하가 필요한지 여부를 결정하면, 상기 제어공정은 시스템 용량을 증가시키기 위하여 압축기 상에 작용하는 부하를 증가시키도록 도 6에 도시된 바와 같은 시스템 부하공정을 진행하는데, 이에 대 해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 만일 시스템 부하가 필요없는 것으로 결정되면, 제어공정은 시스템 무부하 또는 감소된 시스템 용량이 필요한지 여부를 결정하는 단계(408)를 진행한다.

상기 제어공정이 단계(402)에서 모니터링된 시스템 조건들을 기초한 시스템 용량에 대한 요구에서의 감소에 응답하여 시스템 무부하가 필요한지 여부를 결정하면, 상기 제어공정은 시스템 용량을 감소시키기 위하여 압축기 상에 작용하는 부하를 감소시키도록 제어공정은 도 7에 도시된 바와 같은 시스템 무부하 공정을 진행하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 만일 시스템 무부하가 필요없는 것으로 결정되면, 제어공정은 단계(402)로 복귀하고, 상기 공정을 반복한다.

첨부한 도 4의 기초적인 제어공정은 바람직하게는 퍼지 논리 제어기술을 이용하지만, 냉각시스템의 용량을 증가시키는 경우와, 냉각시스템의 용량을 감소시키는 경우에 냉각시스템의 압축기를 언제 시동하는가를 결정하기 위한 다른 적당한 제어 기술을 사용할 수 있다. 첨부한 도 5, 6 및 7의 제어공정은 도 4의 기초적인 제어 공정에 의해서 이루어진 상기한 결정들 중 하나에 응답하는 냉각시스템에 대한 제어공정을 나타낸다.

첨부한 도 5는 본 발명에 대한 시동 제어공정을 나타낸 도면이다. 이 시동 제어공정은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 장치를 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 포함한다. 이때의 공정은 단계(502)에서 모든 압축기들이 오프, 비활성 혹은 작동중단 상태인지를 결정함으 로써 시작된다. 만일 단계(502)에서 압축기들중 하나가 활성상태이거나 작동상태이면, 하나 또는 그 이상의 압축기들이 작동중이어서 시동 과정이 필요 없기 때문에, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 다음으로, 단계(502)에서 모든 압축기들이 비활성 혹은 작동중단 상태인 것, 즉 압축기들이 작동하지 않는 것으로 판단된 후에는, 시동 제어공정은 증발기로부터 떠나는 냉각 액체 온도(LCHLT)가 설정 온도와 소정 오프셋 혹은 제어 범위의 합보다 큰지 여부를 결정한다. 시스템 조건들에 있어서의 매우 미소한 변화에 반응하여 냉각시스템에 대한 빈번한 조정을 방지하기 위하여, 설정 온도, 즉 원하는 LCHLT 주위의 제어 영역에 대하여 소정의 오프셋이 제공된다.

소정의 설정 온도와 소정의 오프셋은 사용자에 의해서 프로그래밍되거나 설정될 수 있지만, 소정의 설정 온도와 소정의 오프셋은 시스템 내로 미리프로그램될 수 있다. 상기 소정의 설정 온도는 증발기에서 냉각되는 특정액체에 따라 틀리지만 약 10℉ 내지 약 60℉의 범위가 될 수 있다. 바람직하게는, 소정의 설정 온도는 물이 냉각되는 경우에 약 40℉ 내지 약 55℉의 범위가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 글리콜 혼합물이 냉각되는 경우에 약 15℉ 내지 약 55℉의 범위가 될 수 있다. 소정의 오프셋은 약 ±1℉ 내지 약 ±5℉의 범위가 될 수 있고, 바람직하게는 약 ±1.5℉ 내지 약 ±2.5℉의 범위가 될 수 있다.

만일 LCHLT가 단계(504)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크면, 시동될 압축기들의 개수가 단계(506)에서 결정된다. 시동될 압축기들의 개수는 적당한 기술에 의해서 결정될 수 있고, 보통은 LCHLT와 LCHLT의 변화율과 같은 특정 장치 특징이나 매개변수들에 반응하여 결정된다. 만일 LCHLT가 단계(504)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크지 않으면, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 시동할 압축기들의 개수가 결정된 후에는, 압축기들은 압축기들이 시동할 수 있거나 작동할 수 있는지의 여부를 결정하도록 단계(508)에서 테스트된다. 단계(508)에서, 상기 제어 패널(110)은, 압축기의 시동을 방지하는 내부 압축기 제어나 신호들(즉, "작동 금지" 신호가 존재하고, 압축기가 실패하거나 폐쇄된 상태) 또는 시스템에서의 문제점이나 제한들과 연관된 다른 장치 제어나 신호들(즉, 장치 스위치가 꺼져있고, 장치가 실패하고, 장치가 폐쇄되거나 장치 반-리사이클 타이머가 활성화된 상태)을 기초하여, 압축기들이 시작하거나 작동할 수 있는지 아니면 작동할 수 없는지의 여부를 결정할 수 있다. 만일 모든 압축기들이 단계(508)에서 시동할 수 없으면, 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 시동될 모든 압축기들이 시동될 수 있고 작동할 수 있는 것으로 결정되면, 압축기들은 단계(510)에서 시동되고, VSD에 의해서 출력된 최소 주파수에 대응하는 주파수로 작동한다. 압축기 작동을 위한 VSD에 의해서 출력된 최소 주파수는 15Hz 내지 75Hz의 범위에 있고, 바람직하게는 40Hz이다. VSD는 압축기 작동에 필요한 최소 주파수 출력보다 작은 최소 주파수 출력를 제공할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 압축기들이 단계(510)에서 시동한 후에, 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

첨부한 도 6은 본 발명의 장치 부하 제어공정을 나타낸 도면이다. 시스템 부하 제어공정은 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 하나 또는 그 이 상의 압축기들을 활성화하거나 시동하는 단계와, 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 압축기들의 출력 용량을 증가시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수의 증가 단계를 포함한다. 이때의 공정은 만일 로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(602)에서 시작된다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 로드 타이머는 2초로 설정된다. 그러나, 다른 적당한 시간 주기도 로드 타이머에 사용될 수 있다. 만일 로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 상기 시스템은 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하지 않으며, 로드 타이머가 종료되거나 시스템 조건이 변할 때까지 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 상기 로드 타이머는 새로운 압축기를 시동하거나 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 증가시키는 이전의 제어 명령에 응답하도록 적당한 시간을 시스템에 제공한다.

로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 시스템 부하 제어공정은 현재 작동되지 않는 어느 압축기들이 단계(604)에서 작동할 수 있는지의 여부를 결정한다. 어느 압축기들이 현재 작동하지 않으면, VSD의 출력 주파수, 즉 압축기들의 작동 주파수는 단계(606)에서 정지 주파수와 소정 오프셋 주파수의 합과 비교된다. 상기 정지 주파수는 상기한 바와 같이 VSD 최소 주파수 출력으로서 계산되며, 작동 압축기들의 수에 1을 더한 값을 작동 압축기들의 수로 나눈 비율을 곱한다. 소정의 오프셋 주파수는 약 0Hz 내지 약 50Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 5Hz 내지 약 10Hz의 범위이다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 더한 값에 대한 VSD 출력 주파수의 비교는 다른 압축기를 시동하는 것이 적합한지의 여부를 결정하는데 사용된다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 추가한 것은 즉, 정지 주파수에서 압축기를 시동하기 위한 조건을 만족시킴에 의해서 압축기의 시동을 방지하는데 사용되고, 압축기들이 최소 주파수로 작동하므로 감소한 부하나 장치에서의 요구조건에 반응하여 압축기를 작동중단시키는데, 즉 무부하를 유도하는데 사용된다. 정지 주파수에 오프셋 주파수를 추가한 것은 최소 주파수 이상의 주파수에서 압축기를 시동하기 위한 조건을 만족시킴에 의해서 압축기의 시동을 방지하는데 사용되고, 추가적인 압축기가 시동한 후에, 압축기의 작동중단이 요구되기 전에 VSD의 출력 주파수를 감소시킴으로써 압축기들을 무부하 상태로 유도할 수 있다.

단계(606)에서 VSD의 출력 주파수가 정지 주파수와 오프셋 주파수의 합보다 크다는 결정이 이루어진 후, 다른 압축기가 시동되고, VSD는 단계(608)에서 시동 주파수로 작동 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 이때의 시동 주파수는, 작동 압축기들(시동될 하나의 압축기를 포함하여)의 수에서 1을 뺀 값을 작동 압축기들(시동될 하나의 압축기를 포함하여)의 수로 나눈 비율을 곱하여, 압축기를 시동하기 전에 VSD 출력 주파수로서 계산된다. 일단 압축기들이 시동하고 시동 주파수로 가속되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

단계(604)로 돌아가 언급하면, 모든 압축기들이 작동하는 경우, 압축기들에 전력을 인가하는 VSD 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 큰지 여부를 단계(610)에서 결정한다. VSD 최대 출력 주파수는 약 120Hz 내지 약 300Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 200Hz이다. 그러나, VSD는 적당한 최대 출력 주파수를 가질 수 있다. 만일 VSD 최대 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수와 같으면, 시스템에 의해서 추가적인 용량이 발생될 수 없으므로, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 그러나, 만일 VSD 최대 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 작으면, 압축기들과 그에 대응하는 냉각 회로들은 단계(612)에서 무부하 한계에 도달하는지의 여부를 결정하도록 평가된다. 무부하 한계는 일정한 소정의 매개변수들이나 조건들이 존재하는 경우에 압축기들을 무부하 상태로 조성함으로써, 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들에 손상을 입히는 것을 방지하도록 사용될 수 있다.

만일 압축기들 및 대응하는 냉매회로들이 무부하 한계에 도달하지 않으면, VSD는 단계(616)에서 현재의 출력 주파수에 소정의 증가분을 더한 것과 같은 증가된 VSD 출력 주파수로 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 소정의 증가분은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 범위이다. 소정의 증가분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있지만, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 증가된 VSD 출력 주파수는 최대 VSD 출력 주파수까지 증가될 수 있다. 압축기들이 증가된 VSD 출력 주파수로 가속되면, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다. 단계(612)를 다시 언급하면, 만일 하나 또는 그 이상의 압축기들 및 대응하는 냉각 회로들이 무부하 한계에 도달하면, 부하 한계 제어 테이블 상에 있는 정보를 기반으로 하는 제한된 부하 값이 단계(614)에서 그러한 압축기들 및 대응하는 냉매회로들에 대하여 계산될 수 있다. 다음으로, 단 계(616)에서, 상기한 바와 같이, 공정은 단계(614)로부터 소정의 부하 한계를 받는 압축기들에 대한 VSD 출력 주파수를 조정하고, 시스템 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

도 7은 본 발명의 장치 무부하 제어공정의 흐름도이다. 시스템 무부하 제어공정은 시스템에 대한 감소한 부하나 요구조건에 응답하여, 하나 또는 그 이상의 압축기들을 비활성화하거나 작동중단하는 단계와, 장치에 대한 감소한 부하나 요구조건에 반응하여 압축기들의 출력 용량을 감소시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수의 감소는 단계를 포함한다. 이때의 공정은 만일 언로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(702)에서 시작된다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 언로드 타이머는 2초로 설정된다. 그러나, 다른 적당한 시간 주기도 언로드 타이머에 사용될 수 있다. 만일 언로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 시스템은 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하며, 언로드 타이머가 종료되거나 시스템 조건이 변할 때까지 시스템의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

상기 언로드 타이머는 작동 압축기를 중단시키거나 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 감소시키는 종래의 제어 명령에 반응하도록 적당한 시간을 제공하도록 사용된다. 언로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 압축기 무부하 제어공정은 단일 압축기나 선도(lead) 압축기가 단계(704)에서 작동하는지의 여부를 결정한다. 만일 단일 압축기나 선도 압축기가 작동하면, VSD의 출력 주파수는 단계(706)에서 최소 VSD 주파수 보다 큰지의 여부를 결정하도록 최 소 VSD 주파수와 비교된다. VSD의 출력 주파수가 최소 VSD 주파수보다 크지 않으면, 단계(708)에서 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 값보다 작은지의 여부를 결정하도록 LCHLT가 평가된다. 만일 LCHLT가 단계(708)에서 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작으면, 이때의 공정은 단계(710)에서 압축기 및 대응하는 냉각 시스템에 대한 작동중단 공정을 시작한 다음, 공정이 종료된다. 만일 LCHLT가 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작으면, 시스템은 작동 목적을 완수하고, 즉 설정 온도에 도달하고, 냉각기 내에서 액체의 어는점에 따라서, 너무 낮은 LCHLT를 갖는 것에 의하여 압축기 또는 그에 대응하는 냉각회로를 손상시키는 것을 피할 수 있다. 단계(708)에서 만일 LCHLT가 설정 온도에서 소정의 오프셋을 뺀 것보다 작지 않으면, 압축기는 최소 속도로 작동을 계속하고, 이때의 공정은 마찬가지로 시스템의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

단계(706)에서 VSD의 출력 주파수가 최소 VSD 주파수보다 크면, VSD는 단계(712)에서 현재 출력 주파수에서 소정의 증가분을 뺀 것과 동일한 감소된 VSD 출력 주파수로 압축기에 전력을 인가하도록 제어된다. 소정의 증가분은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 범위이다. 소정의 증가분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있지만, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 감소한 VSD 출력 주파수는 최소 VSD 출력 주파수까지 감소할 수 있다. 일단 압축기가 감소한 VSD 출력 주파수로 조정되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

단계(704)를 다시 언급하면, 선도 압축기를 제외한 모든 압축기들이 작동하는 경우, 압축기들에 전력을 인가하는 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 동등한지의 여부를 단계(714)에서 결정한다. 만일 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 같으면, 후속 압축기는 작동 중단되고, VSD는 단계(716)에서 정지 주파수로 나머지 작동 압축기들로 전력을 인가하도록 제어된다. 상기한 바와 같이, 정지 주파수는, 작동 압축기들의 수에 1을 더한 값을 작동 압축기들의 수로 나눈 비율을 곱하여, 계산된 VSD 최소 주파수 출력으로서 계산된다. 일단 나머지 압축기들이 시동되어 정지 주파수로 가속되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

단계(714)에서 만일 VSD 출력 주파수가 최소 VSD 출력 주파수와 같지 않으면, 하기에서 상세하게 설명되는 바와 같이 VSD는 단계(712)에서 현재 출력 주파수에서 소정의 증가분을 뺀 것과 동등한 감소한 VSD 출력 주파수로 압축기로 전력을 인가하도록 제어된다. 일단 압축기들이 감소한 VSD 출력 주파수로 조정되면, 공정은 장치의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

상기한 공정에서는 모터로 인가되는 VSD의 출력 주파수를 조정함으로써 시스템 용량을 제어하는 것에 대해 설명하였지만, VSD의 출력 전압이 시스템 용량을 제어하도록 조정될 수 있다. 상기한 제어 공정에 있어서, VSD는 일정한 전압/주파수(volts/Hz)나 일정한 작동의 토크 모드를 유지하도록 바람직하게 제어된다. 스크류 압축기와 같이 실질적으로 일정한 토크 프로파일을 갖는 부하에 대하여 사용되는 모터 작동의 일정한 플럭스나 일정한 전압/주파수 모드는, 모터에 제공된 전 압에서의 대응하는 증가와 감소에 부합하도록 모터에 제공된 주파수에서의 증가와 감소를 필요로 한다. 예를 들면, 4극 유도 전동기는 정격전압의 2배와 정격 주파수의 2배로 작동하는 경우에 그것의 정격 출력 마력과 속도의 2배를 전달할 수 있다. 일정한 플럭스나 일정한 전압/주파수 모드에서 작동하는 경우에, 모터에 인가된 전압에서의 증가는 모터의 출력 마력에서 동등한 증가를 야기한다. 마찬가지로, 모터에 대한 주파수에서의 증가는 모터의 출력 속도에서의 동등한 증가를 야기한다.

단계(608)과 (716)에서 설명한 바와 같이, 상기 냉각시스템의 용량을 조정하기 위하여 압축기를 시동하거나 작동 중단하는 경우에, VSD는 다음의 절차를 따라서 작동한다. 우선, 상기 VSD는 제어된 정지에서 제로(0) 속도로 감속된다. 다음으로, 추가되거나 제거될 압축기는 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 상기 VSD는 압축기를 추가는 경우에는 시동 주파수로 아니면 압축기를 제거한 경우에는 정지 주파수로 작동하면서 압축기로 출력 전력을 제공하도록 제어된다. 또한 VSD는 대응하는 주파수에 대한 적절한 전압을 제공하도록 제어될 수 있다. 마지막으로, VSD는 작동중에 압축기로 전력을 인가하도록 적절한 주파수와 전력으로 가속된다.

첨부한 도 4 내지 도 7을 참조로 설명된 용량 제어 공정 이외에, 본 발명은 95℉ 이상의 고온 외기온도 조건에서의 용량제어 공정을 실행할 수 있다. 고온 외기온도 조건에서 용량제어 공정은 상술한 용량제어 공정으로부터의 분리 제어 공정 또는 상술한 용량제어 공정의 통합된 구성요소로 실행될 수 있다. 고온 외기온도 조건에서의 용량제어 공정은 외부주변온도가 미리 설정된 임계의 외부주변온도보다 클때 시작된다. 미리 설정된 외부주변온도는 약 95℉ 또는 그 이상이며, 바람직하게는 약 100℉ 또는 그 이상이다. 고온 외기온도 조건에서의 용량제어 공정은 외부주변온도가 미리 설정된 오프셋 양에 의하여 미리 설정된 외부주변온도보다 낮게 될때까지 진행된다. 외부주변온도가 미리 설정된 오프셋 양에 의하여 미리 설정된 외부주변온도 이하가 되면, 정상적인 용량제어 공정이 작동을 위해 재시작된다. 이때 미리 설정된 오프셋 양은 1℉에서 10℉이고, 바람직하게는 5℉이다.

도 8은 본 발명에 따른 고온 외기온도 조건에서의 용량제어 공정을 나타낸다. 이 공정은 압축기들과 그 대응하는 냉각시스템의 현재 작동 조건을 모니터링함으로써 단계(802)에서 시작된다. 하나 또는 그 이상의 센서, 또는 다른 적절한 모니터링 수단들이 냉각시스템의 하나 또는 그 이상의 작동 조건을 모니터하기 위하여 냉각시스템에 배치된다. 상기 센서들은 측정된 시스템 매개변수에 부합하여 제어패널에 그 신호를 전송한다. 상기 냉각시스템의 측정된 시스템 매개변수는 냉매 온도, 냉매 압력, 냉매 유동, 증발기로부터 떠나는 냉각 액체 온도로서 측정될 수 있는 적당한 냉각시스템 매개변수와 일치될 수 있다.

단계(802)에서 얻어진 모니터링된 시스템 상태 조건들을 기초하여, 상기 HAT제어공정은 단계(804)에서 초기시스템 시동 또는 재시동이 필요한지의 여부를 결정한다. 초기시스템 시동은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 시스템을 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 포함한다. 만일 초기시스템 시동이 필요한 것으로 결정되면, 상기 제어공정은 하기에서 보다 상세하게 설명되는 몇몇의 시동 제어 공정(도 9 및 도 10참조)중 하나로 향하 게 된다. 보통 하나 또는 그 이상의 압축기들이 이미 시동되므로, 만일 초기 시스템 시동이 필요없는 것으로 결정되면, 상기 HAT 제어공정은 시스템 부하 또는 증가된 시스템 용량이 필요한지 여부를 결정하도록 단계(806)을 진행한다.

상기 HAT 제어공정이 단계(802)에서 모니터링한 시스템 조건들을 기초로 추가적인 시스템 용량에 대한 요구에 응답하여, 시스템 부하가 필요한지 여부를 결정하면, 상기 HAT 제어공정은 시스템 용량을 증가시키고자, 하기에서 상세하게 설명되는 압축기에 부하를 증가시키는 몇몇의 시스템 부하 공정(도 10 및 도 11참조)중 하나를 진행한다. 만일 시스템 부하가 필요없는 것으로 결정되면, 상기 HAT 제어공정은 시스템 무부하 또는 감소된 시스템 용량이 필요한지 여부를 결정하는 단계(808)를 진행한다.

상기 HAT 제어공정이 단계(802)에서 모니터링된 시스템 조건들을 기초한 시스템 용량에 대한 요구에서의 감소에 응답하여 시스템 무부하가 필요한지 여부를 결정하면, 상기 HAT 제어공정은 시스템 용량을 감소시키기 위하여 압축기 상에 작용하는 부하를 감소시키도록 도 13에 도시된 바와 같은 시스템 무부하 공정을 진행하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 만일 시스템 무부하가 필요없는 것으로 결정되면, 상기 HAT 제어공정은 단계(802)로 복귀하고, 상기 공정을 반복한다.

첨부한 도 8의 기초적인 HAT 제어공정은 바람직하게는 퍼지 논리 제어기술을 이용하지만, 냉각시스템의 용량을 증가시키는 경우와, 냉각시스템의 용량을 감소시키는 경우에 냉각시스템의 압축기를 언제 시동하는가를 결정하기 위한 다른 적당한 제어 기술을 사용할 수 있다. 추가로, 기본적인 HAT 제어공정은 도 8에 도시된 바와 같지만, 특정의 HAT 제어공정이 몇몇의 다른 실시예로 실행될 수 있다. 이러한 실시예는 도 9, 11 및 도 13에 도시된 바와 같고, 또 다른 실시예는 도 10,12,13에 도시된 바와 같다. 첨부한 도 9, 11 및 도 10, 12, 13의 제어공정은 도 8의 기초적인 제어 공정에 의해서 이루어진 상기한 결정들 중 하나에 응답하는 냉각시스템에 대한 제어공정을 나타낸다.

첨부한 도 9는 본 발명에 대한 HAT 제어공정의 시동 제어 공정을 나타낸 도면이다. 이 시동 제어공정은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 장치를 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 포함한다. 이때의 공정은 단계(902)에서 모든 압축기들(및 대응하는 모터 및 인버터들)이 오프, 비활성 혹은 작동중단 상태인지를 결정함으로써 시작된다. 만일 단계(902)에서 압축기들중 하나가 활성상태이거나 작동상태이면, 하나 또는 그 이상의 압축기들이 작동중이어서 시동 과정이 필요 없기 때문에, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 다음으로, 단계(902)에서 모든 압축기들이 비활성 혹은 작동중단 상태인 것, 즉 압축기들이 작동하지 않는 것으로 판단된 후에는, 시동 제어공정은 증발기로부터 떠나는 냉각 액체 온도(LCHLT)가 설정 온도와 소정 오프셋 혹은 제어 범위의 합보다 큰지 여부를 단계(904)에서 결정한다. 시스템 조건들에 있어서의 매우 미소한 변화에 반응하여 냉각시스템에 대한 빈번한 조정을 방지하기 위하여, 설정 온도, 즉 원하는 LCHLT 주위의 제어 영역에 대하여 소정의 오프셋이 제공된다.

만일 LCHLT가 단계(904)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크면, 단계(906)에서 모든 압축기들에 시동이 지시된다. 고온의 외기온도 조건 동안, 시스템이 시동 완료 및 작동된 후, 시스템에서 압축기가 작동하는 단계 및 정지하는 단계 등의 압축기 사이클링 및 압축기 시동 절차를 감소시키고자 모든 압축기에 시동이 지시된다. 특히, 고온의 외기온도 조건에서, 상기 냉각시스템이 감소된 냉각 용량을 가지게 됨으로써, 대다수의 압축기들이 낮은 외기온도 조건에서 야기되는 초과 용량 발생없이 시동될 수 있다. 만일 LCHLT가 단계(904)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크지 않으면, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 모든 압축기들에 시동 지시된 후에는, 압축기들은 압축기들이 시동할 수 있거나 작동할 수 있는지의 여부를 결정하도록 단계(908)에서 테스트된다. 단계(908)에서, 상기 제어 패널(110)은, 압축기의 시동을 방지하는 내부 압축기 제어나 신호들(즉, "작동 금지" 신호가 존재하고, 압축기가 실패 하거나 폐쇄된 상태) 또는 시스템에서의 문제점이나 제한들과 연관된 다른 장치 제어나 신호들(즉, 장치 스위치가 꺼져있고, 장치가 실패하고, 장치가 폐쇄되거나 장치 반-리사이클 타이머가 활성화된 상태)을 기초하여, 압축기들이 시작하거나 작동할 수 있는지 아니면 작동할 수 없는지의 여부를 결정할 수 있다. 만일 모든 압축기들이 단계(908)에서 시동할 수 없으면, 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

하나 또는 그 이상의 압축기들이 시동될 수 있고 작동할 수 있는 것으로 결정되면, 그 압축기들은 단계(910)에서 시동되고, VSD에 의해서 출력된 최소 주파수에 대응하는 주파수로 작동한다. 상기 VSD에 의해서 출력된 최소 주파수는 외부 주변온도에 따라 결정된다. 상기 VSD는 제1주변온도 설정점과 동일하거나 그 이하의 주변온도를 위한 제1최소(저)주파수를 갖는다. 바람직한 상기 제1주변온도 설정점은 약 105℉~ 115℉ 범위로 설정된다. 상기 VSD를 위한 최소주파수는 주변온도가 상기의 제1주변온도 설정점 이상으로 상승함과 함께, 제2주변온도 설정점에서의 제2(고)주파수까지 증가한다. 바람직한 상기 제2주변온도 설정점은 약 120℉~ 130℉ 범위로 설정된다. 압축기 작동을 위한 VSD에 의해서 출력된 최소 주파수는 15Hz 내지 120Hz의 범위에 있고, 바람직하게는 제1주파수는 약 50Hz이고, 제2주파수는 약 95Hz이다. VSD는 압축기 작동에 필요한 최소 주파수 출력보다 작은 최소 주파수 출력를 제공할 수 있다는 것으로 이해해야 한다. 추가로, 단계(910)에서, 로드 타이머 및 언로드 타이머는 미리 설정된 시동시간으로 설정된다. 미리 설정된 시동 시간은 약 10초에서 60초이고, 바람지하게는 30초이다. 로드 및 언로드 타이머의 작동에 대한 언급은 도 11-13을 참조로 설명될 것이다. 압축기들이 단계(910)에서 시동한 후에, 공정은 시스템 조건들을 재차 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

첨부한 도 10은 본 발명에 대한 HAT 제어공정의 시동 제어 공정을 나타낸 도면이다. 이 시동 제어공정은 비활성 혹은 작동중단 상태로부터 활성 혹은 작동 상태로 장치를 전환하도록 하나 또는 그 이상의 압축기들을 시동하는 단계를 포함한다. 이때의 공정은 단계(902)에서 모든 압축기들이 오프, 비활성 혹은 작동중단 상태인지를 결정함으로써 시작된다. 만일 단계(902)에서 압축기들중 하나가 활성상태이거나 작동상태이면, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 다음으로, 단계(902)에서 모든 압축기들이 비활성 혹은 작동중단 상태인 것, 즉 압축기들이 작동하지 않는 것으로 판단된 후에는, 시동 제어공정은 증발기로부터 떠나는 냉각 액체 온도(LCHLT)가 설정 온도와 소정 오프셋 혹은 제어 범위의 합보다 큰지 여부를 단계(904)에서 결정한다. 만일 LCHLT가 단계(904)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크지 않으면, 이때의 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 반면 만일 LCHLT가 단계(904)에서 설정 온도와 소정의 오프셋과의 합보다 크면, 단계(906)에서 모든 압축기들에 시동이 지시된다. 모든 압축기들에 시동 지시된 후에는, 압축기들은 압축기들이 시동할 수 있거나 작동할 수 있는지의 여부를 결정하도록 단계(908)에서 테스트된다. 만일 모든 압축기들이 단계(908)에서 시동할 수 없으면, 공정은 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

하나 또는 그 이상의 압축기들이 시동될 수 있고 작동할 수 있는 것으로 결정되면, 이때의 제어는 상기 압축기들이 고주변 재시동모드 또는 정상 시동모드에서 작동되는지 여부를 결정하는 단계(1010)을 진행한다. 상기 고주변 재시동모드는 도 12를 참조로 하기에서 상세하게 설명될 것이다. 상기 압축기들이 고주변 재시동모드에서 작동되지 않는다면, 즉 압축기들이 정상상태에서 시동된다면, 이때의 제어는 단계(910)을 진행하고 외부 주변온도를 기반으로 하는 최소주파수인 VSD에 의하여 출력된 최소주파수와 일치하는 주파수에서 압축기들이 시동 및 작동된다. 그러나, 상기 압축기들이 고주변 재시동 모드에서 재시동되면, 이때의 제어는 단계(1014)를 진행하여 고주변 시동주파수와 일치하는 주파수에서 압축기들이 시동 및 작동되어진다. 상기 고주변 시동주파수는 "현재(current)" VSD주파수 즉, 고주변 재시동이 초기화되기 전의 VSD주파수로서 계산되고, 이전의 사용 가능한 압축기 개수 즉, 고주변 재시동이 초기화되기 전의 압축기 작동 개수에 의하여 곱해지고, 시동 가능한 압축기의 개수에 의하여 나누어진다. 고주변 재시동의 결과 시스템에서의 추가적인 압축기 개수가 작동하는 중, 고주변 시동주파수의 계산은 VSD의 동일한 "전체(total)Hz" 출력을 제공하는데 사용되고, 고주변 재시동 모드를 초기화 하기 전에 이루어진다. 추가로 단계(910) 또는 단계(1014)에서, 로드 타이머 및 언로드 타이머는 미리 설정된 시간으로 설정된다. 압축기들이 단계(910) 또는 단계(1014)에서 시동된 후, 공정은 시스템 조건들을 재차 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

첨부한 도 11은 본 발명의 HAT 제어공정의 시스템 부하 제어 공정을 나타낸 다. 이 시스템 부하 제어공정은 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 하나 또는 그 이상의 압축기들을 활성화하거나 시동하는 단계와, 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 압축기들의 출력 용량을 증가시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수의 증가 단계를 포함한다. 이때의 공정은 만일 로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(1102)에서 시작된다. 만일 로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 상기 시스템은 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하지 않으며, 로드 타이머가 종료되거나 시스템 조건이 변할 때까지 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 상기 로드 타이머는 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 증가 또는 감소시키는, 또는 압축기를 정지 또는 시동시키는 이전의 제어 명령에 응답하도록 적당한 시간을 시스템에 제공한다.

상기 로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 시스템 부하 제어공정은 압축기에 전력을 인가하는 VSD의 출력주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 작은지 여부를 단계(1104)에서 결정한다. 상기 VSD 최대 출력 주파수는 120~300Hz이고, 바람직하게는 200Hz이다. 그러나 VSD는 어느 적정의 최대 출력 주파수를 가질 수 있다. 상기 VSD 출력 주파수가 VSD 최대 출력 주파수와 동일하면, 이때의 제어는 현재 사용 가능한 압축기 개수를 이전의 사용 가능한 압축기 개수와 동일하도록 할당하는 단계(1106)을 진행한다. 다음으로, 단계(1108)에서, 어느 압축기가 현재 작동되지 않는 어느 압축기가 사용되어, 모든 압축기들이 고주변 시동 주파수에서 작동되도록 설정된다. 이어서 공정은 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복 귀한다. 본 발명의 다른 실시예로서, 추가적인 단계 즉, 도 12에서 단계(1204)와 유사한 단계로서, 현재 작동하지 않는 어떤 압축기가 작동 가능한지 여부를 결정하는 단계가 부가될 수 있다. 상술한 바와 같이, 고주변 시동 주파수는 "현재(current)" VSD주파수 즉, 잔여의 압축기들의 시동전의 VSD주파수로서 계산되고, 이전의 사용 가능한 압축기 개수 즉, 잔여 압축기가 시동되기 전의 압축기 작동 개수에 의하여 곱해지고, 시동 및 사용 가능한 압축기의 개수에 의하여 나누어진다.

단계(1104)에서, 상기 VSD 출력 주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 작으면, 단계(1110)에서 상기 압축기들 및 대응하는 냉매회로는 부하 제한모드에서 작동 가능한지 여부를 결정하도록 체크 또는 평가되어진다. 상기 부하 제한모드는 미리 설정된 매개변수 또는 조건이 있는 시점에서의 무부하 압축기에 의하여 압축기들 및 대응하는 냉매회로가 손상되는 것을 방지하는데 사용된다. 상기 압축기들 또는 대응하는 냉매회로들이 부하 제한모드에서 작동하지 않으면, 단계(1114)에서 상기 VSD는 현재 출력주파수와 미리 설정된 증분량의 합과 동일한 증가된 VSD 출력 주파수에서 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 미리 설정된 소정의 증가분은 약 0.1Hz 내지 약 25Hz의 범위이고, 바람직하게는 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 범위이다. 소정의 증가분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있지만, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 증가한 VSD 출력 주파수는 최대 VSD 출력 주파수까지 증가할 수 있다. 추가로, 단계(1114)에서 로드 타이머 또는 언로드 타이머는 미리설정된 조절시간으로 설정된다. 미리 설정된 조절시간은 1초에서 10초이고, 바람직하게는 2초이다. 상기 압 축기들이 새로운 VSD 주파수로 조절되면, 공정은 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

단계(1110)으로 돌아가 언급하면, 제어 공정이 하나 또는 둘 이상의 압축기 및 대응하는 냉매회로가 부하 제한모드에서 작동하는지 여부를 결정하면, LCHLT는 단계(1112)에서 LCHLT가 설정점의 온도와 미리 설정된 부하 제한시간 주기 이상을 위한 미리 설정된 오프셋의 합보다 큰지 여부를 결정하기 위하여 평가되어진다. 미리 설정된 부하 제한 시간주기는 약 1분에서 약 10분이고, 바람직하게는 약 5분이다. 단계(1112)에서, LCHLT가 설정점의 온도와 미리 설정된 부하 제한시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋의 합보다 크면, 이때의 공정은 작동중의 압축기가 부하를 만족시키지 못하고 확장된 시간 주기 동안 부하 제한모드에서 작동함으로써, 그 출력이 제한되는 때문에 어느 작동하지 않는 압축기를 시동하는 단계(1108)를 진행한다. 만일 LCHLT가 설정점의 온도와 미리 설정된 부하 제한시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋의 합보다 크지 않으면, 공정은 시스템 조건을 모니터하기 위해 도 8의 단계(802)로 복귀하고, 부하 제한모드에서 작동하는 압축기들에 어떤 문제점을 보정하여 정상적인 작동이 될 수 있는 기회를 부여한다.

도 12는 본 발명에 따른 HAT 제어 공정을 위한 시스템 부하 제어공정의 바람직한 실시예를 나타낸다. 이 시스템 부하 제어공정은 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 하나 또는 그 이상의 압축기들을 활성화하거나 시동하는 단계와, 시스템에 대한 증가된 부하나 요구조건에 응답하여 압축기들의 출력 용량을 증가시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수 의 증가 단계를 포함한다. 이때의 공정은 만일 로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(1102)에서 시작된다. 만일 로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 상기 시스템은 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하지 않으며, 로드 타이머가 종료되거나 시스템 조건이 변할 때까지 시스템 조건들을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

상기 로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 시스템 부하 제어공정은 현재 작동하지 않는 어느 압축기가 작동할 수 있는지 여부를 결정하는 단계(2104)를 진행한다. 현재 작동하지 않는 어느 압축기가 존재하면, 이때의 제어는 이전의 사용된 압축기 개수와 동일하게 현재 사용되는 압축기 개수를 할당하는 단계(1106)를 진행한다. 주변 외기온도 및 압축기의 배출압력(DP)이 주변 외기온도가 미리 설정된 온도보다 큰지 그리고 상기 DP가 미리 설정된 DP임계값보다 큰지 여부를 결정하도록 평가되어진다. 상기 DP임계값은 9로 곱하고 25와 1450을 합친값으로 나누어진 "현재"VSD 주파수로서 계산된다. 상기 VSD 주파수 및 DP임계값은 x10 포맷을 따른다. 미리 설정된 온도는 90℉~120℉이고, 바람직하게는 105℉이다.

단계(1206)에서, 상기 주변 외기온도가 미리 설정된 온도보다 크고 상기 DP가 DP임계값보다 큰 것으로 판정되면, 이때의 공정은 고온의 외기 온도 재시동 공정을 초기화하기 위하여 단계(1208)을 진행한다. 고온의 외기 온도 재시동 공정을 위한 파워가 점차 줄어들고, 이에 작동하는 모든 압축기를 비활성된다. 추가로, 상기 압축기들이 셧다운되는 동시에, 상기 VSD의 DC링크 버스가 충전 또는 활성화된다. 상기 DC 링크 버스의 충전은 빠른 응답 시간으로 압축기의 재시동을 가능하 게 한다. 고온 재시동을 지시하는데 사용되는 플래그(flag) 또는 다른 적절한 통지(notification)기술이 도 10의 스타트업 공정의 단계(1010)에서 요구된다. 이후 공정은 고온 외기온도 모드에서 압축기들의 재시동을 개시하고, 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 단계(1206)에서, 상기 주변 외기온도가 미리 설정된 온도보다 작고 상기 DP가 DP임계값보다 작으면, 공정은 단계(1108)을 진행한다. 단계(1108)에서, 현재 작동하지 않는 어느 압축기가 사용되고, 이 압축기들은 고온 주변 시동 주파수로 작동되도록 설정되며, 공정은 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

단계(1204)를 다시 언급하면, 모든 압축기들이 현재 작동중이면, 단계(1114)에서 압축기에 전력을 인가하는 VSD의 출력주파수가 최대 VSD 출력 주파수보다 작은지 여부가 결정된다. 상기 VSD출력 주파수가 최대 VSD출력 주파수와 동일하면, 이때의 공정은 추가적인 용량이 시스템에 의하여 발생될 수 없기 때문에, 시스템 조건을 모니터하기 위해 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 그러나, 상기 VSD출력 주파수가 최대 VSD출력 주파수보다 작으면, 단계(1110)에서 상기 압축기들 및 이에 대응하는 냉매회로는 어느 압축기가 부하 제한모드에서 작동중인지를 결정하도록 체크 또는 평가된다. 상기 압축기들 및 이에 대응하는 냉매회로들이 부하 제한모드에서 작동중이지 않으면, 상기 VSD는 단계(1114)에서 현재 출력주파수와 미리 설정된 증분양의 합과 동일한 증가된 VSD 출력주파수로 압축기에 전력을 인가하도록 제어된다. 상기 미리 설정된 증분양은 약 0.1Hz~25Hz이고, 바람직하게는 약 0.1Hz~1Hz이다. 미리 설정된 증분양은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바 람직하게 계산될 수 있지만, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 증가한 VSD 출력 주파수는 최대 VSD 출력 주파수까지 증가할 수 있다. 추가로, 단계(1114)에서 로드 타이머 또는 언로드 타이머는 미리설정된 조절시간으로 설정된다. 상기 압축기들이 새로운 VSD 주파수로 조절되면, 공정은 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다. 단계(1110)를 다시 언급하면, 제어 공정이 하나 또는 그 이상의 압축기 및 이에 대응하는 냉매회로가 부하제한모드에서 작동하는 것으로 결정하면, 상기 로드 타이머 및 언로드 타이머는 모두 미리 설정된 조절시간으로 설정되고, 공정은 시스템 조건을 모니터하기 위해 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

도 13은 본 발명의 HAT 제어 공정을 위한 시스템 무부하 제어공정의 흐름도이다. 이 시스템 무부하 제어공정은 시스템에 대한 감소한 부하나 요구조건에 응답하여, 하나 또는 그 이상의 압축기들을 비활성화하거나 작동중단하는 단계와, 시스템에 대한 감소한 부하나 요구조건에 반응하여 압축기들의 출력 용량을 감소시키기 위해서 압축기들에 전력을 인가하는 VSD로부터 나오는 출력 주파수의 감소 단계를 포함한다. 이때의 공정은 만일 언로드 타이머나 카운터가 한계에 도달하는지의 여부를 결정함으로써 단계(1302)에서 시작된다. 만일 언로드 타이머가 한계에 도달하지 않으면, 시스템은 압축기들중 어느 압축기에 전력을 제공하며, 언로드 타이머가 종료되거나 시스템 조건이 변할 때까지 시스템의 조건들을 모니터하도록 도 4의 단계(402)로 복귀한다.

상기 언로드 타이머는 압축기를 시동 또는 중단시키거나 압축기들과 각각의 모터에 전력을 제공하는 VSD의 출력 주파수를 증가 또는 감소시키는 이전의 제어 명령에 반응하도록 적당한 시간을 제공하도록 사용된다. 언로드 타이머가 한계에 도달한 후에, 압축기 무부하 제어공정은 단계(1304)에서 외부 주변온도에 의존하는 최소 VSD 주파수보다 상기 VSD출력 주파수가 큰지 여부를 결정한다. 상기 VSD출력 주파수가 최소 VSD주파수보다 크지 않으면, 단계1306에서 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋을 뺀 값보다 LCHLT가 작은지 여부를 결정하기 위해 LCHLT가 평가된다. 상기 미리 설정된 시간 주기는 약 10초에서 60초이고, 바람직하게는 30초이다. 상기 LCHLT가 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋을 뺀 값보다 작으면, 공정은 단계(1310)에서 모든 작동 압축기 및 대응하는 냉동시스템들의 셧다운을 시작하고, 공정을 종료한다. 단계(1306)에서, 미리 설정된 시간 주기의 사용은 시스템의 짧은 사이클링을 방지하고, 부라가 전체 시스템이 셧다운되는데 충분히 낮은 것을 보장한다. 상기 압축기들은 상기 LCHLT가 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋을 뺀 값보다 작으면 셧다운되는 바, 그 이유는 너무 낮은 LCHLT를 가짐에 따라 압축기들 또는 대응하는 냉동회로들에 손상이 가는 것을 회피하기 위함이며, 시스템이 그 작동 목표 지점 즉, 설정온도에 도달하고, 냉각기의 액체의 어는점에 의존하는 등의 작동 목표를 완료하였기 때문이다. 단계(1306)에서, 상기 LCHLT가 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 미리 설정된 오프셋을 뺀 값보다 작지 않으면, 공정은 다른 모니터링을 위해 단계(802)로 복귀한다.

단계(1304)에서, 상기 VSD출력 주파수가 최소 VSD 주파수보다 크면, 단 계(1312)에서 상기 VSD는 현재 출력 주파수에서 미리 설정된 감소분을 뺀값과 동일한 감소된 VSD출력 주파수로 상기 압축기들에 전력을 인가하도록 제어된다. 상기 미리 설정된 감소분은 약 0.1Hz~25Hz이고, 바람직하게는 약 0.1Hz~1Hz이다. 미리 설정된 감소분은 퍼지 논리 제어기나 제어 기술에 의해서 바람직하게 계산될 수 있지만, 다른 적당한 제어기나 제어 기술, 즉 PID 제어가 사용될 수 있다. 감소한 VSD 출력 주파수는 최소 VSD 출력 주파수까지 감소할 수 있다. 추가로, 단계(1312)에서 로드 타이머 또는 언로드 타이머는 미리설정된 조절시간으로 설정된다. 미리 설정된 조절 시간은 약 1초에서 60초이고, 바람직하게는 2초이다. 상기 압축기들이 새로운 VSD 주파수로 조절되면, 공정은 시스템 조건을 모니터하도록 도 8의 단계(802)로 복귀한다.

상기한 공정에서는 모터로 인가되는 VSD의 출력 주파수를 조정함으로써 시스템 용량을 고온의 외기온도에서 제어하는 것에 대해 설명하였지만, VSD의 출력 전압도 시스템 용량을 제어하도록 조정될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 상기한 제어 공정에 있어서, VSD는 일정한 전압/Hz나 일정한 작동의 토크 모드를 유지하도록 바람직하게 제어된다. 스크루 압축기와 같이 실질적으로 일정한 토크 프로파일을 갖는 부하에 대하여 사용되는 모터 작동의 일정한 플럭스나 일정한 전압/Hz 모드는, 모터에 제공된 전압에서의 대응하는 증가와 감소에 부합하도록 모터에 제공된 주파수에서의 증가와 감소를 필요로 한다. 예를 들면, 4극 유도 전동기는 정격전압의 2배와 정격 주파수의 2배로 작동하는 경우에 그것의 정격 출력 마력과 속도의 2배를 전달할 수 있다. 일정한 플럭스나 일정한 전압/Hz 모드에서 작동하는 경우에, 모터에 인가된 전압에서의 증가는 모터의 출력 마력에서 동등한 증가를 야기한다. 마찬가지로, 모터에 대한 주파수에서의 증가는 모터의 출력 속도에서의 동등한 증가를 야기한다.

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

다수의 압축기들을 갖는 냉동시스템의 용량 제어 방법에 있어서,

다수의 압축기들의 해당 모터에 전력을 인가하도록 구성되며, 다수의 인버터를 갖는 가변 속도 드라이브를 제공하는 단계;

외기온도를 계측하는 단계;

제1의 미리 설정된 온도보다 작은 외기온도에 응답하여 용량 제어 프로그램으로 상기 가변 속도 드라이브를 제어하는 단계;

제2의 미리 설정된 온도보다 큰 외기온도에 응답하여 고온 외기온도 용량 제어 프로그램으로 상기 가변 속도 드라이브를 제어하는 단계; 를 포함하되, 상기 고온 외기온도 용량 제어 프로그램은 상기 용량 제어 프로그램에 우선하여 고온 외기온도 조건에서 냉동시스템의 향상된 제어를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 미리 설정된 온도는 미리 설정된 오프셋 온도에 의하여 제1의 미리 설정된 온도보다 큰 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 제2 미리 설정된 온도는 95℉ 또는 그 이상이며, 상기 미리 설정된 오프셋 온도는 1℉에서 10℉ 인 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 고온 외기온도 용량 제어 프로그램을 정지하는 단계와, 제2 미리 설정된 온도에서 미리 설정된 오프셋을 뺀 값보다 작은 외기온도에 응답하여 상기 용량 제어 프로그램으로 동작이 다시 시작되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 고온 외기온도 용량 제어 프로그램은:

냉동시스템의 적어도 하나 이상의 작동조건을 모니터링하는 단계와;

적어도 하나 이상의 모니터링된 작동 조건 및 다수의 압축기가 비활성 상태로 있는 것을 기반으로 하는 출력 용량의 제공 결정에 응답하여 시스템의 스타팅 공정을 실행하는 단계와;

적어도 하나 이상의 모니터링된 작동 조건을 기반으로 하는 출력 용량의 증가 결정에 응답하여 시스템 부하 공정을 실행하는 단계와;

적어도 하나 이상의 모니터링된 작동 조건을 기반으로 하는 출력 용량의 감소 결정에 응답하여 시스템 무부하 공정을 실행하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 시스템 스타팅 공정을 실행하는 단계는:

냉각된 유체 온도가 설정점 온도와 오프셋 온도를 합친 값보다 큰지 여부를 결정하는 단계와;

냉각된 유체 온도가 설정점 온도와 오프셋 온도를 합친 값보다 큰 것으로 결정됨에 응답하여 다수의 압축기들에 시동을 지시하는 단계와;

다수의 압축기들 각각이 시동할 수 있는지 여부를 결정하는 단계와;

다수의 압축기들중 시동할 수 있는 것으로 결정된 각 압축기를 시동시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 6에 있어서, 다수의 압축기들의 각 압축기를 시동하는 단계는 해당 압축기와 대응하는 다수의 인버터들의 인버터가 미리 설정된 주파수로 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 미리 설정된 주파수는 외기 온도에 의존하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 시스템 부하 공정을 실행하는 단계는:

다수의 인버터들의 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;

다수의 인버터들의 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작은 것으로 결정됨에 응답하여 미리 설정된 주파수 양에 의하여 상기 다수의 인버터들의 작동 주파수가 증가하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 9에 있어서, 상기 시스템 부하 공정을 실행하는 단계는:

현재 작동하지 않는 다수의 압축기들중 어느 압축기가 시동할 수 있는지 여부를 결정하는 단계와;

현재 작동하지 않은 압축기가 시동할 수 없는 것으로 결정됨에 응답하여 다수의 인버터들의 작동 주파수를 최대 인버터 주파수보다 작은지 여부를 결정하는 단계를 실행하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 시스템 부하 공정을 실행하는 단계는:

다수의 압축기들중 어느 압축기의 배출압력이 미리 설정된 배출압력보다 큰지 여부를 결정하는 단계와;

외기온도가 미리 설정된 주변온도보다 큰지 여부를 결정하는 단계와;

현재 작동하지 않는 압축기가 시동할 수 있는 것으로 결정됨과, 다수의 압축기들중 어느 압축기의 배출압력이 미리 설정된 배출압력보다 큰 것으로 결정됨과, 외기온도가 미리 설정된 주변온도보다 큰 것으로 결정됨에 응답하여 재시동 공정이 시작되는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 시스템 부하 공정을 실행하는 단계는:

다수의 압축기들중 어느 압축기의 배출압력이 미리 설정된 배출압력보다 작은 것으로 결정됨 또는, 외기온도가 미리 설정된 외기온도보다 작은것으로 결정됨에 응답하여 현재 작동하지 않지만 시동할 수 있는 모든 압축기를 시동시키는 단계와;

해당 압축기를 위한 다수의 인버터들이 미리 설정된 주파수로 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 미리 설정된 주파수는 이전의 작동 압축기의 개수를 작동될 압축기 개수로 나눈 비율로 곱해진 다수의 인버터에 대한 작동 주파수인 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 9에 있어서, 상기 시스템 부하 공정을 실행하는 단계는:

다수의 인버터의 작동 주파수가 최대 인버터 주파수보다 작지 않은 것으로 결정됨에 응답하여 현재 작동하지 않는 모든 압축기를 시동시키는 단계와;

미리 설정된 주파수로 해당 압축기를 위한 다수의 인버터가 작동하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 미리 설정된 주파수는 이전의 작동 압축기들이 이전의 작동 압축기 개수와 시동될 압축기 개수를 합한 값에 의하여 나누어진 비율로 곱해진 다수의 인버터들의 작동 주파수인 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 시스템 무부하 공정을 실행하는 단계는 다수의 인 버터의 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 16에 있어서, 상기 시스템 무부하 공정을 실행하는 단계는 다수의 인버터들의 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 큰 것으로 결정됨에 응답하여 미리 설정된 주파수양에 의하여 다수의 인버터들의 작동주파수가 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 16에 있어서, 상기 시스템 무부하 공정을 실행하는 단계는:

냉각 유체 온도가 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 오프셋 온도를 뺀값보다 작은지 여부를 결정하는 단계와;

다수의 인버터들의 작동 주파수가 최소 인버터 주파수보다 크지 않은 것으로 결정됨과, 냉각 유체 온도가 설정 온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 오프셋 온도보다 작은 것으로 결정됨에 응답하여, 상기 다수의 인버터들중 어느 작동 인버터를 정지시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 최소 인버터 주파수는 외기온도에 의존하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 방법.
다단 압축기 냉동시스템에 있어서,

대응하는 모터에 의하여 구동되고, 다수의 압축기들중 적어도 하나 이상의 압축기, 응축기 장치 및 증발기 장치가 폐냉동루프로 서로 연결된 적어도 하나 이상의 냉매회로에 통합된 다수의 압축기들과;

다수의 압축기들의 해당 모터에 전력을 인가하도록 컨버터단(converter stage), DC 링크단(DC link stage), 및 이 DC 링크단과 각각 전기적으로 병렬 연결되어 다수의 압축기들에 대응되는 모터에 전력을 인가하도록 다수의 인버터를 갖는 인버터단(inverter stage)을 포함하는 가변 속도 드라이브와;

다수의 압축기들로부터 미리 선택된 시스템 용량을 발생시키도록 외기온도가 제1의 미리 설정된 온도보다 작은 것에 응답하여 용량 제어 프로그램으로 상기 가변 속도 드라이브를 제어하기 위하여 구성되고, 외기온도가 제2의 미리 설정된 온도보다 큰 것에 응답하여 고온의 외기온도 조건에서 냉동시스템의 향상된 제어를 제공하도록 구성되어진 고온 외기온도 용량 제어 프로그램으로 상기 가변 속도 드라이브를 제어하도록 구성된 제어패널;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 20에 있어서, 상기 제2의 미리 설정된 온도는 미리 설정된 오프셋 온도에 의하여 제1의 미리 설정된 온도보다 더 큰 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 21에 있어서, 상기 제2 미리 설정된 온도는 95℉ 또는 그 이상이며, 상기 미리 설정된 오프셋 온도는 1℉에서 10℉ 인 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 20에 있어서, 냉동시스템의 적어도 하나 이상의 작동조건을 모니터링하는 수단;

고온 외기온도 용량 제어 프로그램;

을 더 포함하되,

상기 고온 외기온도 용량 제어 프로그램은:

적어도 하나 이상의 모니터링된 작동 조건을 기반으로 다수의 압축기에서의 용량 조절을 결정하기 위한 수단과; 출력 용량을 증가시키는 결정에 응답하여 실행되어, 다수의 압축기들을 시동시키는 시스템 시동 공정과; 출력 용량을 증가시 키는 결정에 응답하여 실행되어, 다수의 압축기들의 출력 용량을 증가시키는 시스템 부하 공정과; 출력 용량을 감소시키는 결정에 응답하여 실행되어, 다수의 압축기들의 출력 용량을 감소시키는 시스템 무부하 공정; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 시스템 시동 공정은 다수의 인버터들을 위한 미리 설정된 시동주파수를 포함하고, 이 미리 설정된 시동주파수는 외기온도를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 시스템 부하 공정은 현재 작동하지 않는 압축기들이 시동할 수 있는 것으로 결정됨과, 다수의 압축기들중 어느 압축기의 배출압력이 미리 설정된 배출압력보다 큰 것으로 결정됨과, 외기온도가 미리 설정된 외기온도보다 큰 것으로 결정됨에 응답하여 실행되어, 다수의 압축기들을 재시동시키는 재시동 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 시스템 무부하 공정은 다수의 인버터들의 작동주 파수가 최소 인버터 주파수보다 작지 않은 것으로 결정됨과, 냉각 유체 온도가 설정온도에서 미리 설정된 시간 주기를 위한 오프셋을 뺀값보다 작은 것으로 결정됨에 응답하여 실행되어, 다수의 압축기들을 정지시키는 셧다운 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.
청구항 20에 있어서, 상기 다수의 인버터들은 최소 작동주파수를 가지고, 이 최소 작동 주파수는 외기온도를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 다단 압축기 냉동시스템의 용량 제어 시스템.