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팽창장치 제어와 결합된 PWM 제어의 냉매시스템

전문가 제언: ○ 일반적으로 에어컨, 냉장․냉동고와 같은 모든 냉매시스템은 실내공간이나 저장실의 필요 부하량(load)에 따라 용량을 조절해야 한다. 이러한 시스템 용량조절은 시스템을 흐르는 냉매 유량조절로 가능하며, 압축기 온오프(on-off)방식은 가장 단순한 용량조절 방법으로 널리 사용된다.

○ 근래에 들어서 압축기 온오프 방식의 단점인 에너지 효율저하와 소음문제가 개선되는 PWM(펄스폭변조) 제어방식이 고급제품 중심으로 적용이 확대되고 있다. 이 방식에서는 압축기의 흡입조절 밸브나 압축기 압축 부품을 PWM 방식으로 제어함으로써 에너지효율 상승은 물론 시스템 용량을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.

○ 그러나 종래의 PWM 방식에서는 시스템 내의 흡입압력과 토출압력이 크게 변동되는 문제가 있다. 압력변동 폭이 커지면 조절공간 내의 온․습도 제어가 어렵고 시스템 효율도 떨어진다. 그리고 압력변동을 줄이려고 밸브 등 제어부품을 너무 자주 동작시키면 에너지 손실과 함께 밸브의 고장이 늘어난다.

○ 이에 대해 이 발명에서는 PWM 제어로 변동되는 압축기의 냉매흐름양에 맞춰 증발기와 응축기 사이에 배치한 팽창장치를 PWM 방식으로 제어함으로써 시스템 내의 급격한 압력변동을 감소시킬 수 있다. 따라서 실내나 저장실의 온․습도를 보다 정밀하게 조절할 수 있고, 시스템 효율을 개선할 수 있다.

○ 공기조화․냉동기 분야의 에너지 절약을 위해서는 에너지 효율이 낮은 압축기 온오프 방식으로부터 가변속 방식으로 용량 조절 방식이 확대되어야 한다. 즉, 이 시스템과 같은 PWM 제어에 의한 용량 조절 방식이 확대되어야 한다. 여기에는 PWM 제어회로의 신뢰성 향상과 비용절감, 그리고 적용시스템의 에너지효율 극대화가 필요하다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보