KR101927437B1 - Power converting apparatus, method for controlling the same and air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치는, 발열부품이 수용되는 제1공간이 구비된 캐비닛; 냉매를 이용하여 상기 발열부품을 냉각시키기 위한 냉각장치를 포함하고, 상기 냉각장치는, 상기 발열부품이 설치되며, 내부에 냉매가 유동되는 냉각바디; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디로 냉매를 공급하는 냉매 공급관; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디에서 배출된 냉매가 흐르는 냉매 배출관; 상기 냉각바디에서의 냉매 유동을 조절하기 위한 밸브; 및 상기 밸브를 제어하기 위한 밸브 제어부를 포함하고, 상기 밸브 제어부는 상기 캐비닛의 내부 온도, 상기 냉각바디의 온도, 상기 발열부품의 온도 중 하나 이상의 온도 정보를 이용하여 상기 밸브의 개도를 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power conversion apparatus comprising: a cabinet having a first space for accommodating a heat generating component; And a cooling device for cooling the heat generating component using a coolant, wherein the cooling device includes: a cooling body in which the heat generating component is installed and in which a refrigerant flows; A refrigerant supply pipe connected to the cooling body and supplying the refrigerant to the cooling body; A refrigerant discharge pipe connected to the cooling body and through which the refrigerant discharged from the cooling body flows; A valve for regulating refrigerant flow in the cooling body; And a valve control unit for controlling the valve, and the valve control unit controls the opening degree of the valve by using temperature information of at least one of an internal temperature of the cabinet, a temperature of the cooling body, and a temperature of the exothermic part.
Description
본 발명은 전력변환장치, 전력변환장치의 제어방법 및 공기조화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion apparatus, a control method of a power conversion apparatus, and an air conditioning apparatus.
최근 공기조화장치는 압축기의 구동 모터로서 3상 모터를 사용한다. 3상 모터의 전력 변환 장치는 사용 전원인 교류를 직류로 변환한 후, 변환된 직류를 인버터를 이용하여 3상 모터에 인가함으로써, 3상 모터를 구동시킨다. Background Art [0002] Recently, an air conditioner uses a three-phase motor as a driving motor of a compressor. The three-phase motor power converter drives the three-phase motor by converting AC, which is a power source, into DC, and then applying the converted DC to the three-phase motor using an inverter.
공기조화장치는 압축기, 팬 등에 전동기를 사용하며, 이를 구동하기 위한 전력변환장치를 사용하고 있다. 전력 변환 장치는 입력전원으로부터 제공된 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 변환된 직류전압을 펄스폭 변조된(PWM:Pulse Width Modulation) 전압으로 다시 변환하여 부하에 공급한다. The air conditioner uses a motor such as a compressor and a fan, and uses a power conversion device for driving the motor. The power conversion apparatus converts the AC voltage supplied from the input power source into a DC voltage, converts the DC voltage into a PWM (Pulse Width Modulation) voltage, and supplies the DC voltage to the load.
한편, 공기조화장치가 고성능, 고효율을 요구함에 따라 고조파 전류, 입력 역률, EMC 등의 문제가 발생한다. 예를 들어, 입력 전원 측으로의 고조파 전류 유입 및 입력 역률 특성이 안 좋아지는 경우, 전력 계통에 접속된 다른 전기기기가 오동작을 일으킬 수 있고, 수명에 악영향을 주게 된다. 이러한 이유로, 각국에서는 전력품질 향상을 위해 역률, 고조파 등에 대한 규제를 강화하고 있다. On the other hand, as the air conditioner requires high performance and high efficiency, problems such as harmonic current, input power factor, and EMC arise. For example, when the harmonic current input to the input power source side and the input power factor characteristic are poor, other electric devices connected to the power system may malfunction and adversely affect the service life. For these reasons, countries are tightening regulations on power factor, harmonics, etc. to improve power quality.
일반적으로 전력변환장치는 입력 교류 전원과 부하, 예를 들어 모터 사이에 컨버터와 인버터가 병렬 연결된다. 이때, 컨버터와 인버터 사이에는 직류 링크 커패시터가 연결된다. Generally, a power conversion device is connected in parallel between an input AC power source and a load, for example, a motor and a converter. At this time, a DC link capacitor is connected between the converter and the inverter.
이와 같은 컨버터와 인버터 및 직류 커패시터는 고온의 열을 발생시키는 발열부품으로서 냉각이 필요하며, 종래의 공기조화장치는 고온의 발열부품을 냉각하기 위하여 히트싱크를 사용하여 왔다. 그러나, 히트싱크를 사용하는 경우, 발열부품의 발열량이 클수록 부피가 커지며, 이는 전력변환장치의 크기가 커지는 문제가 발생하게 된다. Such a converter, an inverter, and a DC capacitor require heat as a heat generating component that generates heat at a high temperature, and a conventional air conditioning apparatus has used a heat sink to cool a high temperature heat generating component. However, when the heat sink is used, the larger the amount of heat generated by the exothermic parts is, the larger the volume becomes, which causes a problem that the size of the power inverter becomes large.
한편, 대한민국공개특허공보 제2006-0085636호(공개일 2006.07.27)에는 히트싱크를 이용하여 발열부품을 냉각시키는 공기조화기의 실외 유닛이 개시된다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0085636 (published on July 27, 2006) discloses an outdoor unit of an air conditioner for cooling a heat-generating component using a heat sink.
본 발명의 목적은, 컨버터 또는 인버터 등의 발열부품을 냉매가 흐르는 냉각장치를 이용하여 냉각함으로써 냉각 성능이 향상되면서 컴팩트한 전력변환장치, 그의 제어방법 및 공기조화장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a compact power conversion apparatus, a control method thereof, and an air conditioning apparatus with cooling performance improved by cooling a heat generating component such as a converter or an inverter using a cooling apparatus through which a coolant flows.
또한, 본 발명의 목적은, 발열부품이 과냉각되는 것을 방지하는 냉각장치가 구비된 전력변환장치, 그의 제어방법 및 공기조화장치를 제공하는 것에 있다.It is also an object of the present invention to provide a power conversion apparatus, a control method thereof, and an air conditioning apparatus provided with a cooling apparatus for preventing a heat generating component from being overcooled.
또한, 본 발명의 목적은, 냉각바디에 결로 현상이 생기는 것이 방지되는 전력변환장치, 그의 제어방법 및 공기조화장치를 제공하는 것에 있다.It is also an object of the present invention to provide a power conversion apparatus, a control method thereof, and an air conditioning apparatus in which condensation is prevented from occurring in a cooling body.
일 측면에 따른 전력변환장치는, 발열부품이 수용되는 캐비닛; 냉매를 이용하여 상기 발열부품을 냉각시키기 위한 냉각장치를 포함하고, 상기 냉각장치는, 상기 발열부품이 설치되며, 내부에 냉매가 유동되는 냉각바디; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디로 냉매를 공급하는 냉매 공급관; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디에서 배출된 냉매가 흐르는 냉매 배출관; 상기 냉각바디에서의 냉매 유동을 조절하기 위한 밸브; 및 상기 밸브를 제어하기 위한 밸브 제어부를 포함하고, 상기 밸브 제어부는 상기 캐비닛의 내부 온도, 상기 냉각바디의 온도, 상기 발열부품의 온도 중 하나 이상의 온도 정보를 이용하여 상기 밸브의 개도를 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power conversion apparatus comprising: a cabinet in which a heat generating component is housed; And a cooling device for cooling the heat generating component using a coolant, wherein the cooling device includes: a cooling body in which the heat generating component is installed and in which a refrigerant flows; A refrigerant supply pipe connected to the cooling body and supplying the refrigerant to the cooling body; A refrigerant discharge pipe connected to the cooling body and through which the refrigerant discharged from the cooling body flows; A valve for regulating refrigerant flow in the cooling body; And a valve control unit for controlling the valve, and the valve control unit controls the opening degree of the valve by using temperature information of at least one of an internal temperature of the cabinet, a temperature of the cooling body, and a temperature of the exothermic part.
또한, 상기 밸브 제어부는, 상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 높은 경우에 상기 밸브의 개도가 현재 개도 보다 증가되도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.The valve control unit may control the valve so that the opening degree of the valve is higher than the current opening degree when the temperature of the heat generating component is higher than a temperature in a normal operable range.
또한, 상기 밸브 제어부는, 상기 냉각바디의 온도와 상기 캐비닛의 내부 온도의 차이가 제1설정값(C1)보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 현재의 개도 보다 감소되도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.The valve control unit may control the valve so that the opening degree of the valve is reduced from the current opening degree when the difference between the temperature of the cooling body and the internal temperature of the cabinet is greater than the first set value C1 .
또한, 상기 밸브 제어부는, 상기 발열부품의 온도와 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값(C2)보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 현재의 개도 보다 감소되도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.The valve control unit may control the valve such that the opening degree of the valve is lower than the current opening degree when the difference between the temperature of the heat generating component and the temperature of the cooling body is larger than the second set value C2 .
또한, 상기 발열부품은 상기 냉각바디에 설치되는 인터버 및 컨버터를 포함할 수 있다.Also, the heat generating component may include an inverter and a converter installed in the cooling body.
또한, 상기 냉각바디는, 상기 컨버터가 설치되는 제1냉각바디와, 상기 제1냉각바디와 이격되며, 상기 인버터가 설치되는 제2냉각바디를 포함하고, 상기 밸브는, 상기 제1냉각바디에서의 냉매 유동량을 조절하는 제1밸브와, 상기 제2냉각바디에서의 냉매 유동량을 조절하는 제2밸브를 포함할 수 있다.The cooling body further includes a first cooling body on which the converter is installed, a second cooling body on which the inverter is installed, the first cooling body being spaced apart from the first cooling body, And a second valve for controlling a refrigerant flow amount in the second cooling body.
또한, 상기 냉각바디는 제1냉각바디와, 상기 제1냉각바디와 연통되는 제2냉각바디를 포함하고, 상기 발열부품은 상기 제1냉각바디에 설치되는 인버터와, 상기 제2냉각바디에 설치되는 컨버터를 포함할 수 있다.The cooling body includes a first cooling body and a second cooling body communicating with the first cooling body, wherein the heat generating component includes an inverter installed in the first cooling body, and an inverter installed in the second cooling body, Lt; / RTI >
일 측면에 따른 전력변환장치의 제어방법은, 전력변환장치가 온되는 단계; 온도센서를 통해 캐비닛의 내부 온도, 상기 캐비닛에 수용된 냉각바디의 온도 및 상기 냉각바디에 설치된 발열부품의 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 온도에 기반하여 상기 냉각바디로 유입되는 냉매의 양을 조절하는 밸브의 제어 조건을 판단하는 단계; 및 상기 밸브의 제어 조건이 만족되면, 상기 밸브를 제어하는 단계를 포함한다.A method of controlling a power conversion apparatus according to an aspect includes: a step of turning on a power conversion apparatus; Measuring the internal temperature of the cabinet through the temperature sensor, the temperature of the cooling body accommodated in the cabinet, and the temperature of the heat generating component installed in the cooling body; Determining a control condition of a valve for controlling an amount of refrigerant flowing into the cooling body based on the measured temperature; And when the control condition of the valve is satisfied, controlling the valve.
또한, 상기 밸브를 제어하는 단계에서는, 상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 높은 경우에 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 증가하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.In addition, in the step of controlling the valve, the valve may be controlled so that the refrigerant flow amount in the cooling body increases when the temperature of the heat generating component is higher than a temperature in a normal operable range.
또한, 상기 밸브를 제어하는 단계에서는, 상기 냉각바디의 온도와 상기 캐비닛의 내부 온도의 차이가 제1설정값(C1)보다 큰 경우에 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 감소하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.In the control of the valve, when the difference between the temperature of the cooling body and the internal temperature of the cabinet is greater than the first set value C1, the valve is controlled so that the refrigerant flow amount in the cooling body is reduced .
또한, 상기 밸브를 제어하는 단계에서는, 상기 발열부품의 온도와 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값(C2)보다 큰 경우에 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 감소하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.When the difference between the temperature of the heat generating component and the temperature of the cooling body is greater than the second set value C2, the valve is controlled so that the refrigerant flow amount in the cooling body is reduced .
또한, 상기 발열부품은 컨버터 또는 인버터일 수 있다.Further, the heat generating component may be a converter or an inverter.
일 측면에 따른 공기조화장치는, 냉매 사이클을 형성하기 위한 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기와, 상기 압축기의 모터로 전력을 공급하기 위한 전력변환장치를 포함하고, 상기 전력변환장치는, 컨버터 및 인버터가 수용되는 캐비닛; 상기 컨버터 및 상기 인버터가 설치되며, 내부에 냉매가 유동되어 상기 컨버터 및 상기 인버터를 냉각하는 냉각바디; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디로 냉매를 공급하는 냉매 공급관; 상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디에서 배출된 냉매가 흐르는 냉매 배출관; 상기 냉매 공급관에 연결되어 상기 냉각바디로 유입되는 냉매의 유동량을 조절하는 밸브; 및 상기 밸브의 개도를 제어하기 위한 밸브 제어부를 포함하고, 상기 밸브 제어부는 상기 캐비닛의 내부 온도, 상기 냉각바디의 온도, 상기 컨버터의 온도 및 상기 인버터의 온도 중 적어도 하나 이상의 온도 정보를 이용하여 상기 밸브의 개도를 제어한다.An air conditioner according to one aspect, comprising a compressor for forming a refrigerant cycle, a condenser, an expansion device and an evaporator, and a power conversion device for supplying power to the motor of the compressor, A cabinet in which the inverter is housed; A cooling body installed with the converter and the inverter, the cooling body having a refrigerant flowing therein to cool the converter and the inverter; A refrigerant supply pipe connected to the cooling body and supplying the refrigerant to the cooling body; A refrigerant discharge pipe connected to the cooling body and through which the refrigerant discharged from the cooling body flows; A valve connected to the refrigerant supply pipe to adjust a flow rate of the refrigerant flowing into the cooling body; And a valve control unit for controlling the opening degree of the valve, wherein the valve control unit controls the temperature of the cooling body, the temperature of the converter, and the temperature of the inverter by using temperature information of at least one of the internal temperature of the cabinet, And controls the opening degree of the valve.
제안되는 발명에 의하면, 냉매가 유동되는 냉각장치를 이용하여 전력변환장치에 수용된 컨버터 및 인버터를 냉각할 수 있으므로, 소자에서 발생된 열에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.According to the present invention, since the converter and the inverter accommodated in the power conversion apparatus can be cooled by using the cooling apparatus in which the coolant flows, it is possible to prevent a safety accident caused by heat generated in the device.
또한, 컨버터 및 인버터의 온도 정보를 이용하여 냉각장치로 유입되는 냉매의 유동량을 조절할 수 있으므로, 컨버터 및 인버터가 과냉각되는 현상을 방지할 수 있다.Also, since the amount of the refrigerant flowing into the cooling device can be adjusted by using the temperature information of the converter and the inverter, the converter and the inverter can be prevented from being overcooled.
또한, 냉각바디의 온도와 주변온도를 비교하여 냉각장치로 유입되는 냉매의 유동량을 조절할 수 있으므로, 냉각바디에 결로 현상이 생기는 것을 방지할 수 있다.Also, since the amount of the refrigerant flowing into the cooling device can be controlled by comparing the temperature of the cooling body with the ambient temperature, it is possible to prevent condensation from occurring in the cooling body.
또한, 컨버터 및 냉각바디 간의 온도차와, 인버터 및 냉각바디 간의 온도차가 과도한 경우에는 컨버터 또는 인버터의 성능이 저하될 수 있으므로, 온도차가 일정 범위 내로 제한되도록 제어하여 컨버터 또는 인버터의 성능 저하를 방지할 수 있다.In addition, when the temperature difference between the converter and the cooling body and the temperature difference between the inverter and the cooling body is excessive, the performance of the converter or the inverter may be deteriorated. Therefore, the performance of the converter or the inverter can be prevented have.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화장치의 일 예인 칠러 시스템을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 사시도.
도 5는 도 4의 전력변환장치에서 제2도어가 열린 상태를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면.
도 7은 밸브의 제어 구성을 보여주는 블록도.
도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 제어방법을 보여주는 흐름도.
도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 제어방법을 보여주는 흐름도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면. 1 is a view showing a chiller system as an example of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a chiller according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a power conversion device according to an embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 5 is a view showing a state in which the second door is opened in the power conversion apparatus of Fig. 4; Fig.
6 illustrates an arrangement of a power conversion device according to an embodiment of the present invention;
7 is a block diagram showing the control configuration of the valve.
8 is a flowchart illustrating a method of controlling a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart showing a control method of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing an arrangement of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing an arrangement of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화장치의 일 예인 칠러 시스템을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. FIG. 1 is a view showing a chiller system which is an example of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a chiller according to an embodiment of the present invention, and FIG. In accordance with an embodiment of the present invention.
도 1에는 공기조화장치의 일 예로 칠러 시스템이 도시되나, 본 명세서에서 공기조화장치의 종류에는 제한이 없음을 밝혀둔다. FIG. 1 shows a chiller system as an example of an air conditioner. However, in this specification, there is no limitation on the type of the air conditioner.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화장치인 칠러 시스템(10)은, 냉동 사이클이 형성되는 칠러(100)와, 상기 칠러(100)에 냉각수를 공급하는 냉각탑(20) 및 상기 칠러(100)와 열교환 되는 냉수가 순환하는 냉수 수요처(30)를 포함할 수 있다. 1 to 3, a
상기 냉수 수요처(30)는 냉수를 이용하여 공기조화를 수행하는 장치 또는 공간으로 이해될 수 있다. The
상기 칠러(100)와 냉각탑(20)의 사이에는, 냉각수 순환유로(40)가 제공될 수 있다. 상기 냉각수 순환유로(40)는 냉각수가 상기 냉각탑(20)과 칠러(100)의 응축기(120)를 순환하도록 가이드 하는 배관이다. Between the chiller (100) and the cooling tower (20), a cooling water circulating flow path (40) may be provided. The cooling
상기 냉각수 순환유로(40)는, 냉각수가 상기 응축기(120)로 유입되도록 가이드 하는 냉각수 입수유로(42) 및 상기 응축기(120)에서 가열된 냉각수가 상기 냉각탑(20)으로 유동하도록 가이드 하는 냉각수 출수유로(44)를 포함할 수 있다. The cooling water circulating
상기 냉각수 입수유로(42) 및 냉각수 출수유로(44) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉각수의 유동을 위하여 구동되는 냉각수 펌프(46)가 제공될 수 있다. 일 예로 도 1에는, 상기 냉각수 입수유로(42)에 상기 냉각수 펌프(46)가 제공되는 것으로 도시된다. At least one of the cooling water
상기 냉각수 출수유로(44)에는, 상기 냉각탑(20)으로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하는 출수 온도센서(47)가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 냉각수 입수유로(42)에는, 상기 냉각탑(20)으로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 입수 온도센서(48)가 제공될 수 있다. The cooling
상기 칠러(100)와 냉수 수요처(30)의 사이에는, 냉수 순환유로(50)가 제공될 수 있다. 상기 냉수 순환유로(50)는 냉수가 상기 냉수 수요처(30)와 칠러(100)의 증발기(140)를 순환하도록 가이드 하는 배관이다.A cold
상기 냉수 순환유로(50)는, 냉수가 상기 증발기(140)로 유입되도록 가이드 하는 냉수 입수유로(52) 및 상기 증발기(140)에서 냉각된 냉수가 상기 냉수 수요처(30)로 유동하도록 가이드 하는 냉수 출수유로(54)를 포함할 수 있다. The cold
상기 냉수 입수유로(52) 및 냉수 출수유로(54) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉수의 유동을 위하여 구동되는 냉수 펌프(56)가 제공될 수 있다. 일 예로, 도 2에는, 상기 냉수 입수유로(52)에 상기 냉수 펌프(56)가 제공되는 것으로 도시된다.A cold water pump (56) driven for the flow of cold water may be provided in at least one of the cold water inlet flow path (52) and the cold water outlet flow path (54). For example, in FIG. 2, it is shown that the cold water
상기 냉수 수요처(30)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기일 수 있다. The
일 예로, 상기 냉수 수요처(30)는, 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시켜 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU, Air Handling Unit), 실내에 설치되어 실내 공기를 냉수와 열교환 시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU, Fan Coil Unit) 및 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관유닛 중 적어도 하나의 유닛을 포함할 수 있다. For example, the
도 1에는, 일 예로 상기 냉수 수요처(30)가 에어 핸들링 유닛으로 구성되는 것으로 도시된다. In Fig. 1, for example, the
상세히, 상기 에어 핸들링 유닛은, 케이싱(61)과, 상기 케이싱(61)의 내부에 설치되며 냉수가 통과하는 냉수 코일(62) 및 상기 냉수 코일(62)의 양측에 제공되며 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시키는 송풍기(63, 64)를 포함할 수 있다. Specifically, the air handling unit includes a
상기 송풍기(63, 64)는, 실내 공기와 실외 공기가 상기 케이싱(61)의 내부로 흡입되도록 하는 제 1 송풍기(63) 및 공조공기가 상기 케이싱(61)의 외부로 배출되도록 하는 제 2 송풍기(64)를 포함할 수 있다. The
상기 케이싱(61)에는, 실내공기 흡입부(65)와, 실내공기 배출부(66)와, 외기 흡입부(67) 및 공조공기 배출부(68)가 형성된다. An indoor
상기 송풍기(63, 64)가 구동되면, 실내에서 상기 실내공기 흡입부(65)로 흡입된 공기 중 일부는 실내공기 배출부(66)로 배출되며, 상기 실내공기 배출부(66)로 배출되지 않는 나머지는 상기 외기 흡입부(67)로 흡입된 실외 공기와 혼합되어 냉수 코일(62)과 열교환 된다. When the
그리고, 상기 냉수 코일(62)과 열교환 된(냉각된) 혼합 공기는 상기 공조공기 배출부(68)를 통하여 실내로 토출될 수 있다. The mixed air that has been exchanged (cooled) with the
상기 칠러(100)는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 유입되는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(미도시) 및 상기 팽창장치(미도시)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(140)를 포함할 수 있다. The
또한, 상기 응축기(120)에는 상기 냉각수 순환유로(40)가 연결될 수 있고, 상기 증발기(140)에는 상기 냉수 순환유로(50)가 연결될 수 있다. The cooling
본 명세서에서 상기 칠러(100)는 공지의 구조에 의해서 구현될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. In this specification, the
상기 압축기(110)는 모터(112)를 포함할 수 있다. The compressor (110) may include a motor (112).
상기 칠러(100)는 상기 모터(112)로 전원을 공급하기 위한 전력변환장치(200)와, 상기 전력변환장치(200)를 제어하는 컨트롤러(170)를 더 포함할 수 있다. The
상기 전력변환장치(200)는 상기 칠러(100)의 일 측에 설치되거나, 상기 칠러(100)가 설치되는 설치면에 직접 또는 설치면에 설치되는 서포터(미도시) 상에 설치될 수 있다. The
상기 전력변환장치(200)는, 다수의 부품을 포함할 수 있다. 상기 다수의 부품은, 전원 릴레이(215)와, 교류 리액터(220)와, 컨버터(230)와, 직류 링크부(240)와, 인버터(250)를 포함할 수 있다. The
또한, 상기 전력변환장치(200)는, 입력단자(212)와, 직류 리액터(235)와, 출력단자(260)를 더 포함할 수 있다. The
상기 입력단자(212)는 입력전원(210)에 연결될 수 있고, 상기 출력단자(260)는 상기 모터(112)에 연결될 수 있다. The
상기 전원 릴레이(215)는 상기 입력전원(210)으로부터 공급되는 전원을 차단하거나 전원 공급을 허용하는 역할을 한다. The
상기 교류 리액터(220)는 3개의 인덕터로 구성되어 입력전원(210)의 고조파를 저감시킬 수 있다. 상기 교류 리액터(220)는 3상 입력전원의 전력 변동에 따라 공진주파수를 조정하도록 상기 교류 리액터(220)의 리액턴스 값(reactance value)을 가변할 수 있으나 부하의 요구 전력에 따라서는 미리 사용자에 의해 고정적인 값을 갖는 소자로 결정될 수 있다. The
이 때, 상기 입력전원(210)은 R, S, T 상의 3상 전원으로 구성될 수 있다. In this case, the input power source 210 may be a three-phase power source of R, S, T phase.
상기 컨버터(230)는 상기 교류 리액터(220)와 연결되며, 상기 컨트롤러(170)의 컨버터 제어신호에 따라서 3상 교류 전압을 직류 전압으로 변환할 수 있다. The
일 예로 상기 컨버터(230)는 Thyristor diode나, IGBT 절연 게이트 양극성 트랜지스터 (InsulatedGate Bipolar Transistor; IGBT), MOSFET 등일 수 있다.For example, the
상기 교류 리액터(220)는 고조파 특성을 개선하기 위하여 상기 입력전원(210)과 상기 컨버터(230) 사이에 연결될 수 있다. The
상기 직류 링크부(240)는 입력되는 전원을 일정하게 유지할 수 있도록 적어도 하나의 링크 커패시터(Clink)를 포함할 수 있다. 상기 컨버터(230)와 상기 직류 링크부(240) 사이에 상기 직류 리액터(235)가 연결될 수 있다. The
상기 인버터(250)는 복수의 인터버용 스위칭 소자를 구비하고, 상기 컨트롤러(170)로 발생된 인버터 제어신호에 따라 모터 구동 전압 및 모터 구동 전류를 상기 압축기(110)의 모터(112)에 인가한다. The
상기 컨트롤러(170)는 상기 모터(112)의 상태를 검출하여 상기 모터(112)의 운전 상태를 근거로 인버터 제어신호를 상기 인버터(250)에 공급하여 상기 인버터(112)를 통해 직류 전원을 모터 구동 전압 및 전류로 변환하도록 하는 인버터 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 인버터 제어신호는 일반적으로 상기 인버터(250)의 PWM 전압 듀티를 제어하는 PWM 신호일 수 있다. The
또한, 상기 컨트롤러(170)는 상기 직류 링크부(240)에 걸리는 직류 링크 전압, 직류 링크 전류나 교류 리액터(220)에 인가되는 입력 전압, 입력 전류를 이용하여 컨버터 제어신호를 생성하는 컨버터 제어부를 더 포함할 수 있다. The
이하에서는 상기 전력변환장치(200)를 구성하는 각종 부품의 배치에 대해서 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the arrangement of various components constituting the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 사시도이고, 도 5는 도 4의 전력변환장치에서 제2도어가 열린 상태를 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면이다. FIG. 4 is a perspective view of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view illustrating a state where a second door is opened in the power conversion apparatus of FIG. 4, and FIG. Power conversion device according to the present invention.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 전력변환장치(200)는, 외형을 형성하는 캐비닛(300)을 포함할 수 있다. 4 to 6, the
상기 캐비닛(300)은, 대략적으로 직육면체 또는 정육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 캐비닛(300)은, 전면 플레이트(301)와, 다수의 측면 플레이트(302, 303)와, 상면 플레이트(304)와, 하면 플레이트(305) 및 배면 플레이트(306)를 포함할 수 있다. The
상기 다수의 측면 플레이트(302, 303)는, 제1측면 플레이트(302)와 제2측면 플레이트(303)를 포함할 수 있다. The plurality of
상기 캐비닛(300)은, 상기 캐비닛(300)의 내부 공간을 제1공간(311)과, 제2공간(314)으로 구획하기 위한 구획 플레이트(315)를 더 포함할 수 있다. The
상기 전면 플레이트(301)에는 제1도어(312)와 제2도어(316)가 연결될 수 있다. 상기 제1도어(312)는 상기 제1공간(311)을 개폐할 수 있고, 상기 제2도어(316)는 상기 제2공간(314)을 개폐할 수 있다. 상기 제1도어(312)와 상기 제2도어(316)는 제한적이지는 않으나 상기 전면 플레이트(301)에 힌지에 의해서 회전 가능하게 연결되거나 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다. The
상기 제1도어(312) 및 상기 제2도어(316) 각각은 사용자의 파지를 위한 손잡이(313, 317)를 포함할 수 있다. Each of the
상기 전력변환장치(200)를 구성하는 부품 들은 상기 제1공간(311)에 위치될 수 있고, 상기 컨트롤러(170)는 상기 제2공간(314)에 위치될 수 있다. The components constituting the
또한, 상기 제2공간(314)에는 상기 칠러(100)의 정보를 표시하기 위한 표시부(172)가 위치될 수 있다. In addition, a
상기 컨트롤러(170)에 접근하거나 상기 표시부(172)에 표시된 정보를 확인하기 위해서 사용자는 상기 제2도어(316)를 개방시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1도어(312)는 상기 제1공간(311)을 닫은 상태가 유지된다. The user can open the
따라서, 상기 제2도어(316)를 개방시킨 상태에서, 전원이 인가되는 전력변환장치(200)의 각종 부품이 외부로 노출되지 않게 되어, 사용자가 전력변환장치(200)의 각종 부품과 접촉하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 사용자의 안전성이 향상되는 장점이 있다. Accordingly, in the state where the
상기 전력변환장치(200)의 각종 부품에 접근하기 위해서, 사용자는 상기 제1도어(312)를 개방시킬 수 있다. 이 때, 상기 전력변환장치(200)로 전원이 인가되는 상태에서 사용자가 상기 제1도어(312)를 개방시키는 것을 방지하기 위해서, 상기 제1도어(312)에는 잠금 해제 장치(320)(또는 잠금 장치)가 구비될 수 있다. In order to access various components of the
상기 잠금 해제 장치(320)는 공지의 기술에 의해서 구현될 수 있다. 즉, 금고나 일반 캐비닛 등에서 도어 잠금을 위한 기술이 상기 잠금 해제 장치(320)로써 적용될 수 있다. The unlocking
다만, 본 발명에서는 상기 잠금 해제 장치(320)가 상기 전원 릴레이(215)와 연결되어, 잠금 해제 장치(320)에 의한 도어의 잠금 해제 시 상기 전원 릴레이(215)를 오프시키고, 잠금 해제 장치(320)에 의한 잠금 시 상기 전원 릴레이(215)를 온시킬 수 있다. In the present invention, however, the unlocking
또는, 잠금 해제 장치의 잠금 해제 상태를 감지하기 위한 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부에서 잠금 해제 상태가 감지되면, 상기 컨트롤러(170)가 상기 전원 릴레이(215)를 오프시킬 수 있다. Alternatively, the controller may further include a sensing unit for sensing an unlocked state of the unlocking device. When the unlocked state is detected by the sensing unit, the
본 발명에 의하면, 도어 잠금 또는 잠금 해제를 위한 잠금 해제 장치(320)에 의해서 상기 제1도어(312)의 잠금이 해제되는 과정에서 전원 릴레이(215)가 오프될 수 있으므로, 상기 전력변환장치(200)로 전원 인가가 차단된 상태에서 사용자가 전력변환장치(200)의 각종 부품에 접근할 수 있다. 따라서, 사용자의 안전성이 향상되는 장점이 있다. According to the present invention, since the
상기 입력단자(212)는 제한적이지는 않으나, 상기 상면 플레이트(304)에 설치될 수 있다. The
상기 전원 릴레이(215)는 상기 입력단자(212)의 하방에 위치될 수 있다. 일 예로 상기 전원 릴레이(215)는 제1측면 플레이트(302)와 인접하게 배치될 수 있다. The
상기 교류 리액터(220)는 상기 전원 릴레이(215)의 하방에 위치될 수 있다. The
이 때, 상기 전원 릴레이(215)와 상기 교류 리액터(220)는 단일의 서포터(341)에 설치되거나, 별도의 서포터에 개별적으로 설치될 수 있다. At this time, the
상기 캐비닛(300) 내에서 공간 활용도가 증가되기 위하여, 상기 입력단자(212)와 전원 릴레이(215) 및 교류 리액터(220)는 적어도 일부가 서로 상하 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. The
상기 캐비닛(300) 내에서 상기 정류부(230)는 상기 교류 리액터(220)의 측방에 위치될 수 있다. 상기 정류부(230)는 상기 교류 리액터(220)와 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. In the
상기 정류부(230)의 상방에는 직류 리액터(235)가 배치될 수 있다. A
상기 직류 리액터(235)의 측방에는 상기 직류 링크부(240)가 배치될 수 있다. 상기 직류 링크부(240)는 상기 직류 리액터(235)와 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. The
상기 직류 링크부(240)와 상기 직류 리액터(235)는 단일의 서포터(342)에 설치되거나, 별도의 서포터에 개별적으로 설치될 수 있다. The
상기 직류 리액터(235)의 하방에는 상기 인버터(250)가 배치될 수 있다. 상기 인버터(250)는 상기 컨버터(230)와 수평 방향 일 예로 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 출력단자(260)는 제한적이지는 않으나, 상기 하면 플레이트(305)에 설치될 수 있다. The
본 발명에 의하면, 상기 전원 릴레이(215), 교류 리액터(220), 컨버터(230), 직류 리액터(235), 직류 링크부(240) 및 인버터(250)가 캐비닛(300)에서 도어(306)가 설치되는 플레이트와, 도어가 설치된 플레이트와 마주보는 플레이트의 배열 방향으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 본 명세서에서 도어가 설치된 플레이트를 제1플레이트라 하고, 제1플레이트와 마주보는 플레이트를 제2플레이트라 할 수 있다. 도 4에서, 제1플레이트는 전면 플레이트이고 제2플레이트는 배면 플레이트일 수 있다. According to the present invention, the
본 발명에서는 일 예로, 상기 전원 릴레이(215), 교류 리액터(220), 컨버터(230), 직류 리액터(235), 직류 링크부(240) 및 인버터(250)가 캐비닛(300)의 전후 방향(전면 플레이트(301)와 후면 플레이트(306)의 이격 방향)으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. In the present invention, the
따라서, 전력변환장치를 구성하는 일 부품의 점검 또는 교체를 하고자 하는 경우, 사용자는 전력변환장치를 구성하는 다른 부품과의 간섭 없이 또는 다른 부품의 분리 없이, 상기 일 부품의 점검 또는 교체를 할 수 있는 장점이 있다.Therefore, when a part constituting the power conversion device is to be inspected or replaced, the user can check or replace the one part without interfering with other parts constituting the power conversion device or separating other parts There is an advantage.
또한, 본 발명에 의하면, 전원 릴레이(215), 교류 리액터(220), 컨버터(230), 직류 리액터(235), 직류 링크부(240) 및 인버터(250)가 지그재그 방식으로 배치될 수 있다. 이와 같은 부품 들의 배치에 의하면, 각 부품을 연결하는 배선의 길이가 최소화되고, 캐비닛의 전후 방향으로 겹치는 것이 방지될 수 있다. In addition, according to the present invention, the
상기 캐비닛(300)은, 공기가 흡입되기 위한 흡입구(318)와, 흡입된 공기가 토출되기 위한 토출구(319)과, 공기 유동을 위한 냉각팬(340)을 더 포함할 수 있다.The
상기 흡입구(318)는 상기 제1측면 플레이트(302)와 상기 제2측면 플레이트(303) 중 어느 하나에 배치될 수 있고, 상기 토출구(319)는 상기 제1측면 플레이트(302)와 상기 제2측면 플레이트(303) 중 다른 하나에 배치될 수 있다.The
상기 냉각팬(340)은, 제한적이지는 않으나, 상기 토출구(319)와 인접하게 배치될 수 있다.The cooling
그리고, 상기 토출구(319)는 상기 흡입구(318) 보다 높게 위치될 수 있다. 이 때, 상기 직류 링크부(240)가 상기 토출구(319)와 인접하게 배치될 수 있다.The
본 발명에 의하면, 상기 컨버터(230) 및 인버터(250)는 냉각팬(340)에 의해서 유동하는 공기에 의해서 냉각될 수 있으므로, 컨버터(230) 및 인버터(250)의 냉각 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.The
또한, 직류 링크부(240)가 토출구(319)와 인접하게 위치됨에 따라서 상기 캐비닛(300) 내로 유입된 공기가 상기 직류 링크부(240)를 충분히 냉각시킨 상태에서 토출구(319)를 통하여 토출될 수 있으므로, 상기 직류 링크부(240)의 냉각 성능이 향상되는 장점이 있다. In addition, as the
상기 전력변환장치(200)는, 상기 컨버터(230)와 인버터(250)를 냉각시키기 위한 냉각장치(360)를 더 포함할 수 있다. 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)는 전류의 흐름에 의해 열이 발생하여 성능이 저하될 수 있으므로, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)를 냉각시킬 필요가 있다. 본 명세서에서, 상기 컨버터(230)를 제1발열부품이라 하고, 인버터(250)를 제2발열부품이라 이름할 수 있다.The
상기 냉각장치(360)는, 상기 컨버터(230)를 냉각시키기 위한 제1냉각바디(361)와, 상기 인버터(250)를 냉각시키기 위한 제2냉각바디(362)를 포함할 수 있다. The
상기 제1냉각바디(361)와 상기 제2냉각바디(362)는 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1냉각바디(361) 및 상기 제2냉각바디(362)는 상기 캐비닛(300) 내에서 세워진 상태로 배치될 수 있다. The
상기 제1냉각바디(361) 및 상기 제2냉각바디(362) 각각에는 냉매가 유동하기 위한 냉매 유로가 구비될 수 있다. Each of the
상기 냉각장치(360)는, 상기 제1냉각바디(361)와 연결되는 제1냉매 공급관(363) 및 제1냉매 배출관(364)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 냉각장치(360)는, 상기 제2냉각바디(362)와 연결되는 제2냉매 공급관(365) 및 제2냉매 배출관(366)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1냉각바디(361) 및 상기 제2냉각바디(362)를 유동하는 냉매는 각각 독립적으로 유동한다.The
상기 냉각장치(360)는, 상기 제1냉매 공급관(363)에 구비되는 제1밸브(367) 및 상기 제2냉매 공급관(365)에 구비되는 제2밸브(368)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1밸브(367) 및 상기 제2밸브(368)는 각각 상기 제1냉매 공급관(363) 및 상기 제2냉매 공급관(365)으로 유입되는 냉매의 유량을 독립적으로 조절할 수 있다.The
상기 제1밸브(367)는 상기 제1냉매 공급관(363)이 아닌 상기 제1냉매 배출관(364)에 설치될 수 있다. 또한, 상기 제1밸브(367)는 상기 제1냉각바디(361) 내부에도 설치될 수 있다. 즉, 상기 제1밸브(367)는 상기 제1냉각바디(361)에 흐르는 냉매의 유동량을 조절할 수 있는 경우라면 설치 위치는 특별히 제한되지 않는다.The
상기 제2밸브(368)는 상기 제2냉매 공급관(365)이 아닌 상기 제2냉매 배출관(366)에 설치될 수 있다. 또한, 상기 제2밸브(368)는 상기 제2냉각바디(362) 내부에도 설치될 수 있다. 즉, 상기 제2밸브(368)는 상기 제2냉각바디(362)에 흐르는 냉매의 유동량을 조절할 수 있는 경우라면 설치 위치는 특별히 제한되지 않는다.The
상기 전력변환장치(200)의 운전에 따른 부하가 작을 경우에는, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)는 각각 상기 제1냉각바디(361) 및 상기 제2냉각바디(362)에 의해 과냉각될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력변환장치(200)의 운전 효율이 저하될 수 있다.The
또한, 상기 컨버터(230), 상기 인버터(250), 상기 제1냉각바디(361) 또는 상기 제2냉각바디(362)가 과냉각될 경우 표면에 결로 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 전력변환장치(200) 내부 부품이 습기에 의해 부식될 가능성이 있다.Also, when the
따라서, 상기 컨버터(230) 및 상기 제1냉각바디(361) 과냉각을 방지하기 위하여 상기 제1밸브(367)의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 인버터(250) 및 상기 제2냉각바디(362)의 과냉각을 방지하기 위하여 상기 제2밸브(368)의 개도를 조절할 수 있다.Therefore, the opening degree of the
과냉각 여부는 상기 컨버터(230), 상기 인버터(250), 상기 제1냉각바디(331), 상기 제2냉각바디(332) 및 상기 제1공간(311)의 온도에 기반하여 판단될 수 있다. The degree of supercooling may be determined based on the temperatures of the
이하, 과냉각을 방지하기 위한 밸브 제어방법에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 설명의 편의를 위하여 상기 제1밸브(367)의 제어방법을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a valve control method for preventing overcooling will be described in detail. However, for convenience of explanation, the control method of the
도 7는 밸브의 제어 구성을 보여주는 블록도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환장치의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.FIG. 7 is a block diagram showing a control configuration of a valve, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a control method of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전력변환장치(200)는 상기 제1밸브(367)의 개도를 제어하기 위한 밸브 제어부(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 밸브 제어부(400)는 상기 컨트롤러(170)와 별도로 구비될 수 있다. 또한, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 컨트롤러(170)일 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the
상기 밸브 제어부(400)는 제1온도센서(410)와, 제2온도센서(420) 및 제3온도센서(430)에서 측정된 온도에 따라 상기 제1밸브(367)의 개도를 제어할 수 있다.The
상기 제1온도센서(410)는 상기 제1냉각바디(361)의 온도를 감지한다. 상기 제1온도센서(410)는 상기 제1냉각바디(361)의 표면에 장착되어, 상기 제1냉각바디(361)의 표면 온도를 측정할 수 있다. 상기 제1온도센서(410)에 의해 측정된 상기 제1냉각바디(361)의 온도를 제1온도라 이름할 수 있다.The
상기 제2온도센서(420)는 상기 컨버터(230)의 온도를 감지한다. 상기 제2온도센서(420)는 상기 컨버터(230)의 표면에 장착되어, 상기 컨버터(230)의 표면 온도를 측정할 수 있다. 상기 제2온도센서(420)에 의해 측정된 상기 컨버터(230)의 온도를 제2온도라 이름할 수 있다.The
상기 제3온도센서(430)는 상기 제1공간(311)의 온도를 측정할 수 있다. 상기 제3온도 센서(430)는 상기 제1공간(311)의 내주면 즉, 상기 캐비닛(300)의 내측에 장착되어 상기 제1공간(311)의 공기 온도를 측정할 수 있다. 상기 제3온도센서(430)에 의해 측정된 상기 제1공간(311)의 온도를 제3온도라 이름할 수 있다. The
이하, 도 8의 흐름도를 이용하여 상기 전력변환장치의 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the control method of the power conversion apparatus will be described using the flowchart of Fig.
먼저, 상기 전력변환장치(200)가 작동된다(S1). 이에 따라, 상기 컨버터(230)가 작동되며, 이에 따라 상기 컨버터(230)에서 열이 발생할 수 있다. 또한, 상기 컨버터(230)를 냉각하기 위하여 상기 제1밸브(367)가 개방된다. 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 냉매가 유입됨으로써 상기 컨버터(230)를 냉각할 수 있다.First, the
다음으로, 상기 제1 내지 제3온도센서(410, 420, 430)를 통해 상기 제1냉각바디(361)와, 상기 컨버터(230) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 측정한다(S2). 상기 밸브 제어부(400)는 온도센서에서 감지된 온도를 기초로 상기 제1밸브(367)의 개도를 조절한다.Next, the temperatures of the
온도 측정 후, 상기 컨버터(230)의 온도와 상기 컨버터(230)의 보호온도를 비교한다(S3). 상기 컨버터(230)의 보호온도란, 상기 컨버터(230)가 정상 작동 가능한 최대 온도를 의미한다. 따라서, 상기 컨버터(230)가 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮은 온도를 유지하도록 상기 컨버터(230)를 냉각하여야 한다. After the temperature measurement, the temperature of the
상기 컨버터(230)의 온도가 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 높으면 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)의 개도를 증가시킨다(S4). 이에 따라, 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 유입되는 냉매의 양이 증가할 수 있다.If the temperature of the
또한, 상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차를 측정한다(S5). 이는, 상기 제1냉각바디(361)의 표면 온도가 상기 제1공간(311)의 이슬점의 온도보다 낮아져 상기 제1냉각바디(361)에 이슬이 맺히는 것을 방지하기 위함이다. In addition, the temperature difference between the
다만, 상기 제1공간(311)의 이슬점 온도는 상기 제1공간(311)의 수증기 양에 따라 결정되는 것으로서 측정이 어려우므로, 상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 소정의 값 이상인 경우에 상기 제1냉각바디(361)의 온도가 이슬점 온도에 도달한 것으로 간주한다. Since the dew point temperature of the
따라서, 상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)의 개도를 감소시킨다(S6). 이에 따라, 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 유입되는 냉매의 양이 감소할 수 있으며, 상기 제1냉각바디(361)의 냉각성능도 감소할 수 있다. Accordingly, when the temperature difference between the
상기 제1설정값(C1)은 설계에 따라 적절한 상수로 설정될 수 있다. 다만, 상기 제1공간(311) 내부에 습도 측정기(미도시)가 구비함으로써 이슬점 온도를 계산하여 상기 제1설정값(C1)을 구할 수 있다.The first set value C1 may be set to an appropriate constant according to the design. However, since the humidity meter (not shown) is provided in the
또한, 상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차를 측정한다(S7). 이는 상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차가 과도해지는 것을 방지하기 위함이다.Further, the temperature difference between the
상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)의 개도를 감소시킨다(S8). 이때, 상기 컨버터(230)의 온도는 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 이에 따라, 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 유입되는 냉매의 양이 감소할 수 있으며, 상기 제1냉각바디(361)의 냉각성능도 감소할 수 있다.If the temperature difference between the
상기 제2설정값(C2)은 실험 또는 해석을 통해 산출된 상수 값일 수 있다. 이는 설계에 따라 적절히 변경될 수 있다.The second set value C2 may be a constant value calculated through experiment or analysis. This can be changed appropriately according to the design.
모든 온도조건을 만족하는 경우, 상기 제1밸브(367)의 개도는 일정하게 유지된다(S9). 즉, 상기 컨버터(230)의 온도가 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮고, 상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이하이며, 상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이하인 경우, 상기 제1밸브(367)의 개도는 일정하게 유지된다.When all the temperature conditions are satisfied, the opening degree of the
상기 전력변환장치(200)의 전원 오프 명령이 없으면, 계속하여 상기 제1 내지 제3온도센서(410, 420, 430)를 통해 온도를 측정한다(S10). 상기 밸브 제어부(400)는 상기 측정된 제1 내지 제3온도에 따라 상기 제1밸브(367)의 개도량을 연속적으로 제어할 수 있다.If there is no power off instruction of the
한편, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1 내지 제3온도센서(410, 420, 430)를 통해 감지되는 온도 변화의 속도에 기반하여 상기 제1밸브(367)의 개도량 변화 속도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)의 개도량 변화 속도가 온도 변화 속도의 10%로 되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the
이하, 상기 제1밸브(367)가 온오프 제어되는 경우에 대하여 설명한다.Hereinafter, the case where the
도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of controlling a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 9을 참조하면, 상기 전력변환장치(200)가 작동된 후(S11), 상기 제1 내지 제3온도센서(410, 420, 430)를 통해 상기 제1냉각바디(361)와, 상기 컨버터(230) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 측정한다(S12).Referring to FIG. 9, after the
본 실시 예에서는 앞선 실시 예와 달리, 상기 전력변환장치(200)의 작동과 동시에 상기 제1밸브(367)가 개방되지 않을 수 있다.In this embodiment, unlike the previous embodiment, the
온도 측정 후, 상기 컨버터(230)의 온도와 상기 컨버터(230)의 보호온도를 비교한다(S13). After the temperature measurement, the temperature of the
상기 컨버터(230)의 온도가 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 높으면 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)를 개방한다(S14). 이에 따라, 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 냉매가 유입되어 상기 제1냉각바디(361) 및 상기 컨버터(230)가 냉각된다.If the temperature of the
또한, 상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차를 측정한다(S15). 이는, 상기 제1냉각바디(361)의 표면 온도가 상기 제1공간(311)의 이슬점의 온도보다 낮아져 상기 제1냉각바디(361)에 이슬이 맺히는 것을 방지하기 위함이다. Also, the temperature difference between the
상기 제1냉각바디(361)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)를 폐쇄한다(S16). 이에 따라, 상기 제1냉매 공급관(363)을 통해 상기 제1냉각바디(361)로 냉매가 유입되는 것이 차단될 수 있다. When the temperature difference between the
또한, 상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차를 측정한다(S17). Further, the temperature difference between the
상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(361)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제1밸브(367)를 폐쇄한다(S18). 이때, 상기 컨버터(230)의 온도는 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 이에 따라, 상기 제1냉각바디(361)의 냉각이 정지될 수 있다.When the temperature difference between the
상기 전력변환장치(200)의 전원 오프 명령이 없으면, 계속하여 상기 제1 내지 제3온도센서(410, 420, 430)를 통해 온도를 측정한다(S19). 상기 밸브 제어부(400)는 측정된 온도에 기반하여 상기 제1밸브(367)의 개폐여부를 제어할 수 있다.If there is no power off instruction of the
한편, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 제어방법과 동일한 방법으로 상기 제2밸브(368)의 개도를 제어할 수 있다. 즉, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 인버터(250)와, 상기 제2냉각바디(362) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 제1온도, 제2온도 및 제3온도로 하여 상기 제2밸브(368)의 개도를 조절할 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)의 온도가 보호 온도보다 낮게 유지되도록 상기 냉각장치(360)로 유입되는 냉매의 유동량을 조절할 수 있으므로, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)가 과열되는 현상을 방지할 수 있다.According to the control method of the present invention, since the amount of the refrigerant flowing into the
또한, 상기 냉각바디(361, 362)의 온도와 상기 제1공간(311)의 온도를 비교하여 상기 냉각바디(361, 362)로 유입되는 냉매의 유동량을 조절할 수 있으므로, 상기 냉각바디(361, 362)에 결로 현상이 생기는 것을 방지할 수 있다.Since the amount of the refrigerant flowing into the cooling
이하, 다른 구조를 가진 전력변환장치(200)의 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a control method of the
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면이다.10 is a view showing an arrangement of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 이전 실시 예와 동일하고, 다만, 냉각장치에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다. The present embodiment is the same as the previous embodiment in the other parts, but there is a difference in the cooling device. Therefore, only the characteristic parts of the present embodiment will be described below.
도 10을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉각장치(360)는, 상기 컨버터(230)가 설치되는 제1냉각바디(361)와, 상기 인버터(250)가 설치되는 제2냉각바디(362)를 포함한다.10, a
상기 냉각장치(360)는 상기 제1냉각바디(361) 및 상기 제2냉각바디(362) 중 어느 하나에 연결되는 냉매 공급관(333)과, 상기 제1냉각바디(331)의 냉매 유로와, 상기 제2냉각바디(332)의 냉매 유로를 연결하기 위한 냉매 연결관(334)과, 상기 제1냉각바디(331) 및 상기 제2냉각바디(332) 중 어느 하나에 연결되는 냉매 배출관(335)을 포함할 수 있다. The
도 10에는, 일 예로 냉매 공급관(333)이 상기 제2냉각바디(332)에 연결되고, 상기 냉매 배출관(335)이 상기 제1냉각바디(331)에 연결되는 것이 도시된다. In FIG. 10, for example, a
상기 냉매 공급관(333) 및 상기 냉매 배출관(335)은 각각 상기 증발기(140)의 입구 측 냉매배관 또는 출구 측 냉매배관에 연결될 수 있다. 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)는 상기 냉매 공급관(333)에서 연속적으로 유입되는 냉매에 의해 냉각될 수 있다. The
상기 냉각장치(330)는 상기 냉매 공급관(333)에 구비되는 밸브(337)를 더 포함할 수 있다. 상기 밸브(337)는 상기 냉매 공급관(333)을 흐르는 냉매의 유량을 조절할 수 있다.The
다만, 본 실시 예에서는 앞선 실시 예와 달리 상기 냉각장치(330)에 밸브(337)가 하나만 구비되므로 여러가지 제어방법이 가능하다. However, in this embodiment, since only one
여러가지 제어방법 중 하나로서, 상기 컨버터(230)와 상기 인버터(250) 중 어느 하나를 기준으로 상기 밸브(337)를 제어하는 방법이 있다. 구체적으로, 상기 제1냉각바디(331)와, 상기 컨버터(230) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 제1온도, 제2온도 및 제3온도로 간주하여 상기 밸브(337)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제2냉각바디(332)와, 상기 인버터(250) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 제1온도, 제2온도 및 제3온도로 간주하여 상기 밸브(337)를 제어하는 것도 가능하다. As one of various control methods, there is a method of controlling the
이하에서는, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)의 온도를 모두 고려하여 상기 밸브(337)를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the
상기 도 8의 S3의 조건 판단 시, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250) 중 어느 하나라도 보호 온도보다 높은 경우에 상기 밸브(337)의 개도가 증가하도록 제어될 수 있다.8, the opening degree of the
상기 도 8의 S5의 조건 판단 시, 상기 제1냉각바디(331)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(337)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제2냉각바디(332)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이상인 경우에도, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(337)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 두 조건 중 어느 하나라도 만족하는 경우에는 상기 밸브(337)의 개도가 감소하도록 제어할 수 있다.8, when the temperature difference between the
상기 도 8의 S7의 조건 판단 시, 상기 컨버터(230)와 상기 제1냉각바디(331)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(337)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 컨버터(230)의 온도는 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 또한, 상기 인버터(250)와 상기 제2냉각바디(332)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(337)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 인버터(250)의 온도는 상기 인버터(250)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 즉, 상기 두 조건 중 어느 하나라도 만족하는 경우에는 상기 밸브(337)의 개도가 감소하도록 제어할 수 있다.8, when the temperature difference between the
도 9의 S13, S15 및 S17의 조건 판단 시에도 위와 동일하며, 조건 만족 시에는 상기 밸브(337)의 개도 조절이 아닌 상기 밸브(337)의 개폐가 조절되는 점에서 차이가 있다.9, and the opening and closing of the
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력변환장치의 배치를 보여주는 도면이다. 11 is a view showing an arrangement of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 이전 실시 예와 동일하고, 다만, 냉각장치에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다. The present embodiment is the same as the previous embodiment in the other parts, but there is a difference in the cooling device. Therefore, only the characteristic parts of the present embodiment will be described below.
도 11을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉각장치(350)는, 냉각바디(351)와, 상기 냉각바디(351)와 연결되는 냉매 공급관(352) 및 상기 냉각바디(351)와 연결되는 냉매 배출관(353)을 포함할 수 있다. 상기 냉각바디(351)에 컨버터(230)와 인버터(250)가 설치될 수 있다. 11, a
본 실시 예에 의하면, 간단한 구조에 의해서 컨버터와 인버터를 효과적으로 냉각할 수 있는 장점이 있다. According to the present embodiment, there is an advantage that the converter and the inverter can be effectively cooled by a simple structure.
상기 냉각장치(350)는 상기 냉매 공급관(352)에 구비되는 밸브(357)를 더 포함할 수 있다. 상기 밸브(357)는 상기 냉매 공급관(352)을 흐르는 냉매의 유량을 조절할 수 있다.The
이하, 본 실시 예에서의 상기 밸브(357)의 다양한 제어방법에 대하여 설명한다.Various control methods of the
다양한 제어방법 중 하나로서, 상기 컨버터(230)와 상기 인버터(250) 중 어느 하나를 기준으로 상기 밸브(357)를 제어하는 방법이 있다. 구체적으로, 상기 냉각바디(351)와, 상기 컨버터(230) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 제1온도, 제2온도 및 제3온도로 간주하여 상기 밸브(357)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 냉각바디(351)와, 상기 인버터(250) 및 상기 제1공간(311)의 온도를 각각 제1온도, 제2온도 및 제3온도로 간주하여 상기 밸브(357)를 제어하는 것도 가능하다. As one of various control methods, there is a method of controlling the
이하에서는, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250)의 온도를 모두 고려하여 상기 밸브(357)를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the
상기 도 8의 S3의 조건 판단 시, 상기 컨버터(230) 및 상기 인버터(250) 중 어느 하나라도 보호 온도보다 높은 경우에 상기 밸브(357)의 개도가 증가하도록 제어될 수 있다.8, the opening degree of the
상기 도 8의 S5의 조건 판단 시, 상기 냉각바디(351)와 상기 제1공간(311)의 온도 차가 제1설정값(C1) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(357)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 8, when the temperature difference between the cooling
상기 도 8의 S7의 조건 판단 시, 상기 컨버터(230)와 상기 냉각바디(351)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(357)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 컨버터(230)의 온도는 상기 컨버터(230)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 또한, 상기 인버터(250)와 상기 냉각바디(351)의 온도 차가 제2설정값(C2) 이상인 경우, 상기 밸브 제어부(400)는 상기 밸브(357)의 개도를 감소시키도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 인버터(250)의 온도는 상기 인버터(250)의 보호온도보다 낮은 것을 전제로 한다. 즉, 상기 두 조건 중 어느 하나라도 만족하는 경우에는 상기 밸브(357)의 개도가 감소하도록 제어할 수 있다.8, when the temperature difference between the
도 9의 S13, S15 및 S17의 조건 판단 시에도 위와 동일하며, 조건 만족 시에는 상기 밸브(357)의 개도 조절이 아닌 상기 밸브(357)의 개폐가 조절되는 점에서 차이가 있다.9, and the opening and closing of the
본 발명에 의하면, 냉매를 이용하여 발열 부품을 냉각하므로, 냉각장치로써 히트싱크를 사용하는 경우에 비하여, 냉각장치의 크기가 줄어들 수 있고, 이에 따라서 전력변환장치의 크기가 줄어들 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, since the heat generating component is cooled using the coolant, the size of the cooling device can be reduced compared with a case where the heat sink is used as the cooling device, and accordingly, the size of the power conversion device can be reduced .
또한, 본 발명에 의하면, 컨버터(230) 및 인버터(250)가 별도의 냉각바디에 설치됨에 따라서, 컨버터(230) 및 인버터(250) 중 어느 하나의 교체 시 다른 하나가 설치된 냉각바디를 분리시키지 않아도 되는 장점이 있다. According to the present invention, since the
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
110: 압축기 112: 모터
200: 전력변환장치 215: 전원 릴레이
220: 교류 리액터 230: 컨버터
235: 직류 리액터 240: 직류 링크부
250: 인버터 300: 캐비닛110: compressor 112: motor
200: power converter 215: power relay
220: AC reactor 230: Converter
235: DC reactor 240: DC link part
250: Inverter 300: Cabinet
Claims (13)
상기 제1공간에 수용되며, 냉매를 이용하여 상기 발열부품을 냉각시키기 위한 냉각장치; 및
상기 제1공간의 습도를 측정하기 위한 습도 측정기를 포함하고,
상기 냉각장치는,
상기 발열부품이 설치되며, 내부에 냉매가 유동되는 냉각바디;
상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디로 냉매를 공급하는 냉매 공급관;
상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디에서 배출된 냉매가 흐르는 냉매 배출관;
상기 냉각바디에서의 냉매 유동을 조절하기 위한 밸브;
상기 냉각바디의 온도를 측정하기 위한 제1온도센서;
상기 발열부품의 온도를 측정하기 위한 제2온도센서;
상기 제1공간의 온도를 측정하기 위한 제3온도센서; 및
상기 밸브를 제어하기 위한 밸브 제어부를 포함하고,
상기 밸브 제어부는,
상기 제2온도센서에서 측정된 상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 높은 경우에 상기 밸브의 개도가 증가하도록 상기 밸브를 제어하고,
상기 제1온도센서에서 측정된 상기 냉각바디의 온도와, 상기 제3온도센서에서 측정된 상기 제1공간의 온도의 차이가 상기 제1공간의 습도를 이용하여 계산된 이슬점 온도로 정의되는 제1설정값보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 감소하도록 상기 밸브를 제어하며,
상기 제2온도센서에서 측정된 상기 발열부품의 온도와, 상기 제1온도센서에서 측정된 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 현재의 개도 보다 감소되도록 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
A cabinet having a first space for accommodating the heat generating component;
A cooling device accommodated in the first space and cooling the heat generating component using a coolant; And
And a humidity meter for measuring the humidity of the first space,
The cooling device includes:
A cooling body in which the heat generating component is installed and refrigerant flows therein;
A refrigerant supply pipe connected to the cooling body and supplying the refrigerant to the cooling body;
A refrigerant discharge pipe connected to the cooling body and through which the refrigerant discharged from the cooling body flows;
A valve for regulating refrigerant flow in the cooling body;
A first temperature sensor for measuring a temperature of the cooling body;
A second temperature sensor for measuring a temperature of the heat generating component;
A third temperature sensor for measuring the temperature of the first space; And
And a valve control section for controlling the valve,
The valve control unit includes:
Controls the valve so that the opening degree of the valve increases when the temperature of the heat generating component measured by the second temperature sensor is higher than a temperature in a normal operable range,
Wherein a difference between a temperature of the cooling body measured by the first temperature sensor and a temperature of the first space measured by the third temperature sensor is defined as a dew point temperature calculated using the humidity of the first space, And controls the valve so that the opening degree of the valve is decreased when the valve is larger than the set value,
When the difference between the temperature of the heat generating component measured by the second temperature sensor and the temperature of the cooling body measured by the first temperature sensor is greater than the second set value, And controls the valve.
상기 제2온도센서에서 측정된 상기 발열부품의 온도와, 상기 제1온도센서에서 측정된 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값보다 큰 경우에 상기 발열부품의 온도는 상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
The method according to claim 1,
When the difference between the temperature of the heat-generating component measured by the second temperature sensor and the temperature of the cooling body measured by the first temperature sensor is larger than the second set value, the temperature of the heat- Is lower than a temperature in a normal operable range.
상기 발열부품은 상기 냉각바디에 설치되는 인버터 및 컨버터를 포함하는 전력변환장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat generating component includes an inverter and a converter installed in the cooling body.
상기 냉각바디는, 상기 컨버터가 설치되는 제1냉각바디와, 상기 제1냉각바디와 이격되며, 상기 인버터가 설치되는 제2냉각바디를 포함하고,
상기 밸브는, 상기 제1냉각바디에서의 냉매 유동량을 조절하는 제1밸브와, 상기 제2냉각바디에서의 냉매 유동량을 조절하는 제2밸브를 포함하는 전력변환장치.
6. The method of claim 5,
The cooling body includes a first cooling body on which the converter is installed, a second cooling body on which the inverter is installed, the second cooling body being separated from the first cooling body,
Wherein the valve includes a first valve for regulating a refrigerant flow amount in the first cooling body and a second valve for regulating a refrigerant flow amount in the second cooling body.
상기 냉각바디는 제1냉각바디와, 상기 제1냉각바디와 연통되는 제2냉각바디를 포함하고,
상기 발열부품은 상기 제1냉각바디에 설치되는 인버터와, 상기 제2냉각바디에 설치되는 컨버터를 포함하는 전력변환장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cooling body includes a first cooling body and a second cooling body in communication with the first cooling body,
Wherein the heat generating component includes an inverter installed in the first cooling body and a converter installed in the second cooling body.
온도센서를 통해 제1공간의 온도, 상기 제1공간에 수용된 냉각바디의 온도 및 상기 냉각바디에 설치된 발열부품의 온도를 측정하는 단계;
상기 측정된 온도에 기반하여 상기 냉각바디로 유입되는 냉매의 양을 조절하는 밸브의 제어 조건을 판단하는 단계; 및
상기 밸브의 제어 조건이 만족되면, 상기 밸브를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 밸브를 제어하는 단계에서는,
상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 높은 경우에는 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 증가하도록 상기 밸브를 제어하고,
상기 냉각바디의 온도와 상기 제1공간의 온도의 차이가 제1공간의 습도를 이용하여 계산된 이슬점 온도로 정의되는 제1설정값보다 큰 경우에는 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 감소하도록 상기 밸브를 제어하며,
상기 발열부품의 온도와 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값보다 큰 경우에는 상기 냉각바디에서의 냉매 유동량이 감소하도록 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 제어방법.
The power conversion device is turned on;
Measuring a temperature of the first space, a temperature of the cooling body accommodated in the first space, and a temperature of the heat generating component installed in the cooling body through the temperature sensor;
Determining a control condition of a valve for controlling an amount of refrigerant flowing into the cooling body based on the measured temperature; And
Controlling the valve if the control condition of the valve is satisfied,
In the step of controlling the valve,
Controls the valve so that the refrigerant flow amount in the cooling body increases when the temperature of the heat generating component is higher than a temperature in a range in which the heat generating component can operate normally,
When the difference between the temperature of the cooling body and the temperature of the first space is greater than the first set value defined by the dew point temperature calculated using the humidity of the first space, Lt; / RTI >
Wherein the controller controls the valve so that the refrigerant flow amount in the cooling body decreases when the difference between the temperature of the heat generating component and the temperature of the cooling body is greater than a second set value.
상기 발열부품의 온도와, 상기 냉각바디의 온도의 차이가 상기 제2설정값보다 큰 경우에 상기 발열부품의 온도는 상기 발열부품의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 제어방법.
9. The method of claim 8,
Wherein when the difference between the temperature of the heat generating component and the temperature of the cooling body is larger than the second set value, the temperature of the heat generating component is lower than the temperature of the heat generating component in a normal operable range. A method of controlling a device.
상기 발열부품은 컨버터 또는 인버터인 전력변환장치의 제어방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the heat generating component is a converter or an inverter.
상기 압축기의 모터로 전력을 공급하기 위한 전력변환장치를 포함하고,
상기 전력변환장치는, 컨버터 및 인버터가 수용되는 제1공간이 구비된 캐비닛;
상기 제1공간의 습도를 측정하기 위한 습도 측정기;
상기 컨버터 및 상기 인버터가 설치되며, 내부에 냉매가 유동되어 상기 컨버터 및 상기 인버터를 냉각하는 냉각바디;
상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디로 냉매를 공급하는 냉매 공급관;
상기 냉각바디와 연결되며, 상기 냉각바디에서 배출된 냉매가 흐르는 냉매 배출관;
상기 냉매 공급관에 연결되어 상기 냉각바디로 유입되는 냉매의 유동량을 조절하는 밸브;
상기 냉각바디의 온도를 측정하기 위한 제1온도센서;
상기 컨버터 또는 상기 인버터의 온도를 측정하기 위한 제2온도센서;
상기 제1공간의 온도를 측정하기 위한 제3온도센서; 및
상기 밸브의 개도를 제어하기 위한 밸브 제어부를 포함하고,
상기 밸브 제어부는,
상기 제2온도센서에서 측정된 상기 컨버터 또는 상기 인버터의 온도가 정상 작동 가능한 범위의 온도보다 높은 경우에 상기 밸브의 개도가 증가하도록 상기 밸브를 제어하고,
상기 제1온도센서에서 측정된 상기 냉각바디의 온도와, 상기 제3온도센서에서 측정된 상기 제1공간의 온도의 차이가 상기 제1공간의 습도를 이용하여 계산된 이슬점 온도로 정의되는 제1설정값보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 감소하도록 상기 밸브를 제어하며,
상기 제2온도센서에서 측정된 발열부품의 온도와, 상기 제1온도센서에서 측정된 상기 냉각바디의 온도의 차이가 제2설정값보다 큰 경우에 상기 밸브의 개도가 현재의 개도 보다 감소되도록 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
A compressor, a condenser, an expansion device and an evaporator for forming a refrigerant cycle,
And a power conversion device for supplying power to the motor of the compressor,
The power conversion apparatus includes: a cabinet having a first space in which a converter and an inverter are accommodated;
A humidity meter for measuring the humidity of the first space;
A cooling body installed with the converter and the inverter, the cooling body having a refrigerant flowing therein to cool the converter and the inverter;
A refrigerant supply pipe connected to the cooling body and supplying the refrigerant to the cooling body;
A refrigerant discharge pipe connected to the cooling body and through which the refrigerant discharged from the cooling body flows;
A valve connected to the refrigerant supply pipe to adjust a flow rate of the refrigerant flowing into the cooling body;
A first temperature sensor for measuring a temperature of the cooling body;
A second temperature sensor for measuring the temperature of the converter or the inverter;
A third temperature sensor for measuring the temperature of the first space; And
And a valve control unit for controlling the opening degree of the valve,
The valve control unit includes:
Controls the valve so that the opening degree of the valve increases when the temperature of the converter or the inverter measured by the second temperature sensor is higher than a temperature in a normal operable range,
Wherein a difference between a temperature of the cooling body measured by the first temperature sensor and a temperature of the first space measured by the third temperature sensor is defined as a dew point temperature calculated using the humidity of the first space, And controls the valve so that the opening degree of the valve is decreased when the valve is larger than the set value,
When the difference between the temperature of the heat generating component measured by the second temperature sensor and the temperature of the cooling body measured by the first temperature sensor is larger than the second set value, And controls the valve.
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2015
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