KR20180047235A - 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치 및 그를 이용한 냉각 방법 - Google Patents
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Abstract
직류전압을 출력하도록 배전하는 정류기; 중간 회로에 의해 급전되고 전기부하에 가변전압을 공급하는 인버터를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치가 제공된다. 냉각 장치는 냉매가 가변 주파수 드라이브의 내부를 순환하도록 구성하고, 상기 냉매가 순환하는 동안 상태 변화를 하면서 상기 가변 주파수 드라이브의 내부의 열을 외부로 배출하도록 구성된다. 이러한 구성으로 가변 주파수 드라이브 냉각 효율을 향상시키며, VFD의 수명을 연장하고, 냉각제를 냉매, 예컨대 디플르오로에탄을 사용함에 따라 냉매가 누출되더라도 VFD에 해를 끼치지 않으며, 환경에도 무해한 이점이 있다.
Description
본 발명은 선박의 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치 및 그를 이용한 냉각 방법에 관한 것이다.
몇몇 타입들의 부유 선박들, 예컨대 드릴 쉽(drill ship)들, 부유 플랫폼들, 드릴링 반 잠수정(drilling semi-submersible)들, FPSO(Floating production storage and off-loading vessel)들 등등은 프로펠러들이 전기 모터들에 의해 구동되는 전기 추진 시스템들을 사용한다. 이러한 예들은 선박의 방위각(azimuth) 스러스터들을 포함하고, 방위각 스러스터 들은 포트 내에 배열된 전기 모터를 포함하고, 상기 전기 모터는 프로펠러에 직접 연결된다. 전기는 일반적으로 예컨대 디젤 엔진 또는 가스 터빈에 결합된 하나 이상의 발전기들에 의해 선박들의 보드 상에서 생성되고, 스터스터를 구동시키기 위해 온보드(onboard) 전력 그리드로부터 전기 모터로 송신된다. 그러한 선박은 동작을 위해 전기 에너지를 요구하는 전기 드라이브들, 앵커 윈치 드라이브들, 드릴링 애플리케이션들의 드라이브들, 드로워크스(drawworks)의 드라이브들 등을 포함할 수 있고, 보조기관들을 동작시키는 전기 모터들을 포함할 수 있다.
이러한 타입들의 전기 드라이브들을 사용하는 해양 선박들은 일반적으로 온보드(Onboard) 전력 플랜트를 포함하고, 상기 온보드 전력 플랜트는 예컨대, 위에서 언급된 발전기에 결합된 디젤 엔진 또는 가스 터빈에 의해 요구된 전기 에너지를 생성한다. 이러한 어레인지먼트들은 선박에 메인 전원을 제공한다. 스러스터들의 전기 모터들은 속도 제어를 가능케 하기 위한 가변 주파수 드라이브(Variable Frequency Drive, 이하 VFD라 칭함)에 의해 구동될 수 있다.
VFD는 내부에 정류기(Rectifier), 중간 회로(intermediate circuit, DC link), 인버터(inverter), 및 제어/조정의 주요 4부분이 구성된다.
일반적으로, 전원이 먼저 정류기에 들어가면 3상 AC가 리플링 DC 전압으로 변환된다. 중간 회로는 DC 전압을 일정 레벨 또는 인버터를 위한 에너지원으로 고르게 유지한다. 인버터는 중간 회로에 따라 전압 및 전류 레벨을 변화시키면서 모터를 구동시키기 위하여 DC 전압을 사용한다.
이와 같이 동작하는 VFD는 열을 발생하며, 이러한 열은 적절한 한도 내에서 제거되어야만 한다.
종래기술을 따르면 VFD 냉각을 위하여 냉각수를 이용한 냉각장치를 이용하였다. 이러한 종래의 냉각 장치를 따르면 냉각수의 순환력을 부여하기 위하여 전기 펌프를 이용함에 선박의 전기 부하가 상승되고, 냉각수 누수에 따라 냉각수 드립 트레이 및 드레인 라인의 구성이 필요하였다. 또한, 누수를 감지하기 위하여 별도의 누수 감지 센서가 필요하였다.
본 발명의 목적은 VFD의 냉각 효율을 향상시키면서, VFD의 수명을 연장하는 VFD의 냉각 장치 및 그를 이용한 냉각 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점을 따르면, 직류전압을 출력하도록 배전하는 정류기; 중간 회로에 의해 급전되고 전기부하에 가변전압을 공급하는 인버터를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치에 있어서, 상기 냉각 장치는 냉매가 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 순환하도록 구성하고, 상기 냉매가 순환하는 동안 상태 변화를 하면서 상기 가변 주파수 드라이브의 내부의 열을 외부로 배출하도록 구성된 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치가 제공된다.
상기 냉각 장치는 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축 하고, 상기 냉매의 순환력을 부여하는 압축 펌프; 상기 압축 펌프로부터 압축된 상기 고온 고압의 기체 냉매를 액체 상태로 변환하는 응축기; 상기 응축기로부터 응축된 상기 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통하여 팽창된 상기 저온 저압의 액체 냉매를 주위의 열을 흡수하여 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 증발기는 상기 가변 주파수 드라이브의 내부에 배치되어 상기 팽창밸브로부터 배출된 상기 저온 저압의 액체 냉매를 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 순환시켜 상기 가변 주파수 드라이브 내부의 열을 흡수하여 증발하는 증발 라인을 포함할 수 있다.
상기 증발 라인은 상기 가변 주파수 드라이브의 상기 정류기 및 상기 인버터를 에워싸도록 배치될 수 있다.
상기 증발기는 상기 가변 주파수 드라이브 외부의 공기를 상기 가변 주파수 드라이브의 내부에 배치된 상기 증발 라인측으로 블로잉하는 블로워 팬을 포함할 수 있다.
상기 냉각 장치는 상기 냉매의 순환을 조절하는 냉매 순환 조절 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 냉매 순환 조절 유닛은 상기 가변 주파수 드라이브 측의 온도를 감지하는 온도 감지 센서; 및 상기 온도 감지 센서로부터의 신호를 전달받아 상기 압축 펌프의 온/오프 동작을 제어하는 콘트롤 유닛을 포함할 수 있다.
상기 응축기는 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환라인을 포함할 수 있다.
상기 압축 펌프는 정규의 압축 기능을 수행하는 듀티 압축기 및 상기 냉매의 순환 압력이 저하될 경우 동작되어 기준 압력이 될 때까지 동작하는 스탠바이 압축 펌프를 포함할 수 있다. 상기 압축 펌프는 공압식 압축 펌프를 포함할 수 있다.
상기 냉매는 디플르오로에탄을 포함할 수 있으며, 에어로졸 분사제(aerosol propellants) 또는 발포재(blowing agents)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점을 따르면, 압축 펌프를 이용하여 냉매를 압축하는 단계: 상기 압축 펌프를 통하여 압축된 냉매를 응축기를 통하여 응축하는 단계; 상기 응축기를 통하여 응축된 냉매를 팽창 밸브를 이용하여 팽창하는 단계; 및 가변 주파수 드라이브 내부의 열을 흡수하여 상기 팽창 밸브를 통하여 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 가변 주파수 드라이브를 냉각시키는 단계를 포함하고, 상기 가변 주파수 드라이브의 온도가 기준값 이상인 경우 상기 압축 펌프를 지속적으로 가동시키는 단계를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 방법이 제공된다.
상기 압축 펌프, 상기 응축기, 상기 팽창 밸브, 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 통과하는 냉매 순환 라인 상의 적어도 일 위치에서 냉매 순환 압력값과 기준 압력값을 비교 판단하고, 상기 냉매 순환 압력값이 상기 기준 압력값보다 작을 경우 스탠바이 압력 펌프를 추가로 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가변 주파수 드라이브를 냉각시키는 단계에서, 블로워 팬을 이용하여 상기 가변 주파수의 드라이브의 내부로 외기를 도입할 수 있다.
본 발명을 따르면, 냉매를 순환되는 동안 일어나는 냉매의 상태 변화를 이용하여 VFD를 냉각시킴에 따라 냉각 효율을 높이고 VFD의 수명을 연장할 수 있다.
본 발명을 따르면, 냉각제를 냉매, 예컨대 디플르오로에탄을 사용함에 따라 냉매가 누출되더라도 VFD에 해를 끼치지 않으며, 환경에도 무해한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 VFD의 냉각 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 열교환부를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 VFD 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 VFD 냉각 장치를 이용한 냉각 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 열교환부를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 VFD 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 VFD 냉각 장치를 이용한 냉각 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 VFD의 냉각 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 열교환부를 확대한 도면이고, 도 3은 도 1의 VFD 부분을 확대한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 적어도 하나의 가변 주파수 드라이브(10: VFD)는 정류기(11), 중간 회로(13), 및 인버터(15)를 포함한다.
전원이 먼저 정류기(11)에 들어가면, 3상 AC가 리플링 DC 전압으로 변환된다. 중간 회로(13)는 DC 전압을 일정 레벨 또는 인버터를 위한 에너지원으로 고르게 유지한다. 인버터(15)는 중간 회로(13)에 따라 전압 및 전류 레벨을 변화시키면서 모터를 구동시키기 위하여 DC 전압을 사용한다.
상술한 바와 같이 VFD(10)가 동작하는 동안 고온의 열이 발생되며, 이를 위하여 냉각 장치(100)가 채용된다. 냉각 장치(100)는 냉매가 VFD(10)의 내부를 통과하도록 구성되며, 냉매가 순환하는 동안 상태 변화를 하면서 VFD(10) 내부의 열을 외부로 배출하도록 구성된다.
냉각 장치(100)는 압축 펌프(110), 응축기(120), 팽창 밸브(130), 및 증발기(140)를 포함한다. 냉각 장치(100)는 압축 펌프(110), 응축기(120), 팽창밸브(130), 및 증발기(140) 사이를 연결하는 냉매 순환 라인(150)을 더 포함한다. 냉각장치(100)는 VFD(10)의 온도에 따라 압축 펌프(110)의 온/오프 동작을 제어하는 냉매 순환 콘트롤 유닛(170)을 더 포함할 수 있다.
상술한 압축 펌프(110), 응축기(120)가 설치된 부분이 실질적으로 열교환부(101)를 이루고, 상술한 팽창 밸브(130) 및 증발기(140) 부분이 VFD 부분을 냉각시키는 냉각부(103)를 담당하게 된다.
압축 펌프(110)는 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하고, 상기 냉매의 순환력을 부여한다. 압축 펌프(110)는 냉매를 상온으로 액화시키기 쉬운 상태로 만든다. 압축 펌프(110)는 정규의 압축 동작을 하는 듀티 압축 펌프(111) 및 냉매의 순환 압력값이 저하될 경우 동작되어 기준 압력값이 될 때까지 동작하는 스탠바이 압축 펌프(113)를 포함할 수 있다. 스탠바이 압축 펌프(113)는 냉매 순환 라인(150)을 따라 순환되는 냉매의 압력이 소정의 압력 이하인 경우 듀티 압축 펌프(111)의 동작에 더하여 추가로 동작되어 냉매 순환 압력을 증대시킨다. 냉매 순환 압력값이 기준 압력값에 도달한 경우 스탠바이 압축 펌프(113)의 동작을 멈춘다. 순환되는 냉매의 압력은 냉매 순환 라인(150)의 임의의 위치에서 측정 가능하다. 일 실시 예로, 압축 펌프(110)의 도입부와 인접한 냉매 순환 라인(150) 상에 압력 센서(미도시)가 채용되어 순환되는 냉매의 압력을 측정할 수 있다.
압축 펌프(110)는 공압식 압축 펌프로 구성될 수 있다. 이러한 공압식 구성으로 전기식 압축 펌프와 같이 용량에 따라 별도의 스위치 보드(switchboard)를 구성할 필요가 없다.
응축기(120)는 압축 펌프(110)로부터 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 액체 상태로 변환시킨다. 응축기(120)는 냉매 순환 라인(150)의 냉매 흐름 방향과 대략 교차하는 방향으로 순환하는 냉각수 순환 파이프(121)를 포함할 수 있다. 냉각수 순환 파이프(121)의 유입구(121a)로 냉각수가 도입되어 냉각수 순환 파이프(121) 내를 통과한 후 냉각수 파이프(121)의 토출구(121b)로 토출된다. 이와 같이 냉각수가 순환하는 동안 응축기(120) 내에 배치된 냉매 순환 라인(150) 내의 냉매는 압축 펌프(110)를 통해 고온 고압으로 압축된 기체 냉매는 냉각되어 액체상태로 상태 변화를 한다.
팽창밸브(130)는 응축기(120)로부터 응축된 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시킨다. 팽창밸브(130)는 냉매를 교축 작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해주는 밸브로서, 증발기(140)에서 충분한 열을 흡수할 수 있는 적정한 냉매량을 조절 공급한다. 팽창밸브(130)는 냉매액을 증발하기 쉬운 상태로 만든다.
증발기(140)는 팽창밸브(130)를 통하여 팽창된 저온 저압의 액체 냉매를 주위의 열, 즉, VFD(10) 내의 열을 흡수하여 증발시킨다.
증발기(140)는 VFD(10) 내부에 배치되어 팽창밸브(130)로부터 배출된 저온 저압의 액체 냉매를 VFD(10) 내부를 순환시켜 VFD(10) 내부의 열을 흡수하여 증발하는 증발 라인(141)을 포함할 수 있다.
증발 라인(141)은 VFD(10)내의 정류기(11) 및 인버터(15)의 주위를 에워싸는 형태로 배치될 수 있다.
도면에서는 두 개의 VFD(10)가 직렬로 배치되고, 증발라인(141)은 좌측 VFD(10)의 정류기(11), 우측 VFD (10)의 정류기(11a), 우측 VFD(10)의 인버터(15s), 좌측 VFD(10)의 인버터(15) 순으로 경유하도록 배치될 수 있다. VFD의 개수 및 배열 상태는 다양하게 변형 가능하고, 그에 따라 증발 라인(141)의 배치 상태 또한 다양하게 변형 가능하다.
증발기(140)는 VFD(10)의 외부 공기를 증발 라인(141)측으로 블로잉하는 블로워팬(143)을 추가로 포함하여 VFD 냉각 효과를 높일 수 있다. 냉각 효율 향상을 위하여 증발기(140)는 증발 라인(141)의 외주에 복수의 냉각핀을 추가로 구비하여 전열 면적을 증대시킬 수 있다.
냉매 순환 조절 유닛(170)은 VFD(10)의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(173); 및 온도 감지 센서(173)로부터의 신호를 전달받아 상기 압축 펌프(110)의 온/오프 동작을 제어하는 콘트롤 유닛(171)을 포함한다.
이러한 구성으로, 온도 감지 센서(173)로부터 감지된 VFD(10)의 온도값을 기준으로 콘트롤 유닛(171)은 기준값과 비교 판단한다. VFD(10)의 온도값이 기준값 보다 클 경우 콘트롤 유닛(171)은 듀티 압축 펌프(111)를 온(ON)동작 시켜 냉매 순환 라인(150)을 통하여 냉매가 지속적으로 순환하도록 한다. 이때, 콘트롤 유닛(171)은 냉매 순환 라인(150)을 통해 순환하는 냉매 압력값과 기준 압력값을 비교 판단하여 냉매 순환 라인(150)을 순환하는 냉매 압력값이 기준 압력값보다 낮을 경우 스탠바이 압축 펌프(113)를 추가로 동작시켜 냉매 순환 압력을 높일 수 있다.
냉매 순환 라인(150) 내부를 순환하는 냉매(1)는 디플르오로에탄(Difluoroethane)을 포함할 수 있다. 디플르오로에탄은 화학식 C2H4F2를 갖는 유기불소(organofluorine) 화합물이다. 냉매(1)는 에어로졸 분사제(aerosol propellants) 또는 발포재(blowing agents)를 더 포함할 수 있다. 에어로졸 분사제는 헤어 스프레이, 향수(cologne), 냄세 제거제(deodorant) 및 공기청정제(air fresheners) 등에 사용되는 것으로서, 인체에 무해한 성분이다.
디플르오로에탄은 예컨대 발포 폴리스틸렌 폼(Extruded polystyrene foams)용 발포재 성분일 수 있다.
이러한 냉매(1)는 전기 부품에 무해한 성분으로서, 비록 VFD(10) 내로 누출될지라도 VFD(10)에 영향을 끼치지 않는다. 또한, 냉매(1)는 환경 오염에도 영향을 끼치지 않는다.
다음은 상술한 바와 같은 냉각장치(100)를 이용하여 VFD(10)를 냉각시키는 과정에 관하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 VFD 냉각 장치를 이용한 냉각 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, VFD(10) 냉각 방법은 압축 펌프(110)를 이용하여 냉매를 압축하는 단계(S10), 압축 펌프(110)를 통하여 압축된 냉매를 응축기(120)를 통하여 응축하는 단계(S20), 응축기(120)를 통하여 응축된 냉매를 팽창 밸브(130)를 이용하여 팽창하는 단계(S30), 및 VFD(10) 내부의 열을 흡수하여 팽창 밸브(130)를 통하여 팽창된 냉매를 증발시켜 VFD(10)를 냉각시키는 단계(S40), 및 VFD(10)의 온도값이 기준값 이상인 경우 압축 펌프(110)를 지속적으로 가동시키는 단계(S50)를 포함한다.
압축 펌프(110)를 이용하여 냉매를 압축하는 단계(S10)에서 듀티 압축 펌프(111)를 통해 정규의 냉매 압축 동작이 실시되어 냉매가 고온 고압으로 압축된 후 펌핑되어 냉매 순환 라인(150)을 통해 냉매가 순환되도록 한다. 이때, 냉매 순환 라인(150) 내를 순환하는 냉매의 순환 압력값과 기준 압력값을 비교 판단하여 냉매 순환 압력이 기준 압력값보다 작을 경우 스탠바이 압축 펌프(113)을 추가로 구동시킨다. 이러한 스탠 바이 압축 펌프(113)는 콘트롤 유닛(173)을 통하여 제어될 수 있다. 콘트롤 유닛(173)은 냉매의 순환 압력값을 지속적으로 판단하고 냉매의 순환 압력값이 기준 압력값에 도달하면 스탠바이 압력 펌프(113)의 동작이 멈추도록 제어할 수 있다.
응축기(120)를 통하여 냉매를 응축하는 단계(S120)에서, 냉각수 파이프(120)내로 냉각수가 공급된다. 이때, 냉각수 파이프(120)는 응축기(120) 내부를 통과하는 냉매순환라인(150)과 교차하는 방향으로 다수의 냉각수 파이프(120) 라인이 배치됨에 따라 냉각수 파이프(120)를 순환하는 냉각수 순환 면적은 증대되어 전열 효과를 증대시킬 수 있다. 이러한 응축기(120)의 동작으로 증발기(140)를 통하여 기화된 고온 고압의 기체 냉매는 액체 상태로 상태 변화된다.
팽창 밸브(130)를 이용하여 팽창하는 단계(S30)에서 응축기(120)를 통하여 액화된 냉매는 팽창 밸브(130)를 통해 감압되어 증발기(140)에서 충분한 열을 흡수할 수 있는 적정한 냉매량으로 조절되어 증발기(140)로 공급된다. 팽창 밸브(130)를 통하여 냉매는 저온 저압의 액체 상태를 이룬다.
냉매를 증발시켜 VFD(10)를 냉각시키는 단계(S40)에서 팽창 밸브(130)를 통하여 감압된 저온 저압의 액체 상태의 냉매는 증발 라인(141)으로 유입되고, 주위의 열 즉, VFD(10) 내부의 정류기(11), 중간회로(13), 및 인버터(15) 등으로부터 발생되는 구동열을 흡수하여 증발된다. 따라서, VFD(10) 내부는 냉각되어 원활한 전기적 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이 VFD(10)를 냉각시키는 동안 블로워 팬(143)을 통하여 VFD(10)의 외부 공기를 VFD(10) 내부로 블로잉하여 냉각효과를 높일 수 있다.
VFD(10)의 온도값이 기준값 이상인 경우 압축 펌프(110)를 지속적으로 가동시키는 단계(S50)에서 VFD(10)의 온도는 온도 감지 센서(173)를 통하여 VFD(10)의 온도가 감지되고, 온도 감지 센서(173)로부터 감지된 온도값에 대한 정보는 콘트롤 유닛(171)로 전달된다. 콘트롤 유닛(171)은 온도 감지 센서(173)를 통해 수신된 온도값과 기준값을 비교 판단하여 온도 감지 센서(173)로부터 수신된 온도값이 기준값보다 클 경우 듀티 압축 펌프(111)를 지속적으로 온(ON) 시킨다.
즉, 온도 감지 센서(173) 및 콘트롤 유닛(171)을 통하여 냉매 순환 라인(150)을 흐르는 냉매 순환을 제어할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
1: 냉매
10: 가변 주파수 드라이브(VFD)
11: 정류기 13: 중간회로
15: 인버터 100: 냉각장치
110: 압축 펌프 111: 듀티 압축 펌프
113: 스탠바이 압축 펌프 120: 응축기
130: 팽창 밸브 140: 증발기
141: 증발라인 150: 냉매 순환 라인
11: 정류기 13: 중간회로
15: 인버터 100: 냉각장치
110: 압축 펌프 111: 듀티 압축 펌프
113: 스탠바이 압축 펌프 120: 응축기
130: 팽창 밸브 140: 증발기
141: 증발라인 150: 냉매 순환 라인
Claims (14)
- 직류전압을 출력하도록 배전하는 정류기;
중간 회로에 의해 급전되고 전기부하에 가변전압을 공급하는 인버터를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치에 있어서,
상기 냉각 장치는 냉매가 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 순환하도록 구성하고, 상기 냉매가 순환하는 동안 상태 변화를 하면서 상기 가변 주파수 드라이브의 내부의 열을 외부로 배출하도록 구성된 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치. - 제1항에 있어서, 상기 냉각 장치는 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축 하고, 상기 냉매의 순환력을 부여하는 압축 펌프;
상기 압축 펌프로부터 압축된 상기 고온 고압의 기체 냉매를 액체 상태로 변환하는 응축기;
상기 응축기로부터 응축된 상기 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시키는 팽창밸브 ;
상기 팽창밸브를 통하여 팽창된 상기 저온 저압의 액체 냉매를 주위의 열을 흡수하여 증발시키는 증발기를 포함하고,
상기 증발기는 상기 가변 주파수 드라이브의 내부에 배치되어 상기 팽창밸브로부터 배출된 상기 저온 저압의 액체 냉매를 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 순환시켜 상기 가변 주파수 드라이브 내부의 열을 흡수하여 증발하는 증발 라인을 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치. - 제1항에 있어서, 상기 증발 라인은 상기 가변 주파수 드라이브의 상기 정류기 및 상기 인버터를 에워싸도록 배치된 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 증발기는 상기 가변 주파수 드라이브 외부의 공기를 상기 가변 주파수 드라이브의 내부에 배치된 상기 증발 라인측으로 블로잉하는 블로워팬을 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 냉매의 순환을 조절하는 냉매 순환 조절 유닛을 더 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 냉매 순환 조절 유닛은 상기 가변 주파수 드라이브 측의 온도를 감지하는 온도 감지 센서; 및
상기 온도 감지 센서로부터의 신호를 전달받아 상기 압축 펌프의 온/오프 동작을 제어하는 콘트롤 유닛을 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치. - 제2항에 있어서, 상기 응축기는 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환라인을 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 압축 펌프는 정규의 압축 기능을 수행하는 듀티 압축기 및 상기 냉매의 순환 압력이 저하될 경우 동작되어 기준 압력이 될 때까지 동작하는 스탠바이 압축 펌프를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 압축 펌프는 공압식 압축 펌프를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 냉매는 디플르오로에탄을 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 냉매는 에어로졸 분사제(aerosol propellants) 또는 발포재(blowing agents)를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치.
- 압축 펌프를 이용하여 냉매를 압축하는 단계:
상기 압축 펌프를 통하여 압축된 냉매를 응축기를 통하여 응축하는 단계;
상기 응축기를 통하여 응축된 냉매를 팽창 밸브를 이용하여 팽창하는 단계; 및
상기 팽창 밸브를 통하여 팽창된 냉매를 가변 주파수 드라이브 내부의 열을 흡수하여 증발시켜 상기 가변 주파수 드라이브를 냉각시키는 단계를 포함하고,
상기 가변 주파수 드라이브의 온도값이 기준값보다 큰 경우 상기 압축 펌프를 지속적으로 가동시키는 단계를 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 방법. - 제12항에 있어서, 상기 압축 펌프, 상기 응축기, 상기 팽창 밸브, 상기 가변 주파수 드라이브의 내부를 통과하는 냉매 순환 라인 상의 적어도 일 위치에서 냉매 순환 압력값과 기준 압력값을 비교 판단하고, 상기 냉매 순환 압력이 상기 기준 압력값보다 작을 경우 스탠바이 압력 펌프를 추가로 구동시키는 단계를 더 포함하는 가변 주파수 드라이브의 냉각 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 가변 주파수 드라이브를 냉각시키는 단계에서, 블로워 팬을 이용하여 상기 가변 주파수의 드라이브의 내부로 외기를 도입하는 가변 주파수의 드라이브 냉각 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020160143125A KR102599222B1 (ko) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | 가변 주파수 드라이브의 냉각 장치 및 그를 이용한 냉각 방법 |
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| KR20180047235A true KR20180047235A (ko) | 2018-05-10 |
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-
2016
- 2016-10-31 KR KR1020160143125A patent/KR102599222B1/ko active IP Right Grant
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