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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor und insbesondere eine Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors, welche geeignet sind, einen Kompressor zu liefern, der ein Optimum an Effizienz auch im Zustand der maximalen Belastung aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im allgemeinen, da ein linearer Kompressor keine Kurbelwelle umfasst, um eine rotierende Bewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln, weist ein linearer Kompressor einen geringeren Widerstandsverlust auf, als der Widerstandsverlust eines allgemeinen Kompressors im Hinblick auf eine Kompressionswirkung beträgt.
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Wenn der lineare Kompressor für einen Kühlschrank oder einen Air-Conditioner verwendet wird, kann die Kühlkapazität des Kühlschrankes oder des Air-Conditioners durch Verändern eines Kompressionsverhältnisses eines linearen Kompressors gesteuert werden, und zwar durch Veränderung der an den linearen Kompressor angelegten Spannung. Der oben beschriebene lineare Kompressor wird unter Bezugnahme auf die angeschlossene 1 beschrieben.
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1 ist ein Block-Schaltbild, das eine Konstruktion einer Einrichtung zur Steuerung eines linearen Kompressors zeigt.
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Wie in 1 gezeigt, schließt die Einrichtung zur Steuerung des linearen Kompressors einen linearen Kompressor 13 ein, der den inneren Hub (nicht dargestellt) verändert, wobei eine Spannung angelegt wird, die an einen inneren Motor geliefert wird, in Übereinstimmung mit einem Hub-Referenz-Wert und Einstellen einer Kühl-Kapazität durch Auf- und Abbewegung eines inneren Kolbens; eine Spannungs- und Strom-Erfassungseinheit 15 erfasst eine Spannung und einen Strom, der in dem linearen Kompressor 13 in Übereinstimmung mit der Veränderung eines Hubes erzeugt wird; eine Hub-Berechnungs-Einheit 14 errechnet einen Hub unter Verwendung der erfassten Spannung und des erfassten Stromes; einem Vergleicher 11 wird der errechnete Hub und ein Hub-Referenz-Wert eingegeben, welcher die beiden Hübe vergleicht und einen Vergleichswert ausgibt, und eine Hubsteuerung 12 erhöht oder vermindert eine Spannung, die an den Motor in Übereinstimmung mit dem Vergleichswert angelegt wird. Der Betrieb der Einrichtung zur Steuerung des linearen Kompressors wird nun im Detail beschrieben.
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Zuerst wird eine Spannung an den linearen Kompressor 13 angelegt und zu dem Motor geliefert und verändert einen Hub in Übereinstimmung mit dem Hub-Referenz-Wert, der vom Benutzer eingestellt ist, und stellt eine Kühl-Kapazität durch Bewegen eines Kolbens nach oben und unten ein, in Übereinstimmung mit der Veränderung des Hubes. Dabei bedeutet der Hub eine Entfernung, über die sich der Kolben des Kompressors 13 bewegt, während er eine hin- und hergehende Bewegung ausführt.
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Die Spannung- und Strom-Erfassungseinheit 15 erfasst eine Spannung und einen Strom, die im linearen Kompressor 13 erzeugt werden, in Übereinstimmung mit einer Vergrößerung des Hubes aufgrund der an den Motor angelegten Spannung und gibt die erfasste Spannung und den erfassten Strom an eine Hub-Berechnungs-Einheit 14 aus.
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Die Hub-Berechnungs-Einheit 14 berechnet einen aktuellen Hub unter Verwendung der erfassten Spannung und des erfassten Stromes. In größerem Detail kann der aktuelle Hub und die Geschwindigkeit des Kolbens berechnet werden mit einer Induktion des Motors, einer Motorkonstanten, dem erfassten Strom und der erfassten Spannung. Dies kann mit untenstehender Gleichung 1 beschrieben werden. Geschwindigkeit = Vm – RacI – L di / dt Hub = 1 / α∫(Geschwindigkeit)dt Gleichung 1
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Worin Vm eine Spannung bedeutet, die an beiden Enden des Motors des linearen Kompressors erfasst wurde, I den Strom bedeutet, der an dem Motor aufgebracht wird, L eine Induktivität des Motors bedeutet, a eine Motorkonstante bedeutet. Hierin ist die Motorkonstante ein konstanter Wert des Motors, der eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umwandelt, wobei der konstante Wert durch die Auslegung des Motors festgelegt wurde.
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Danach wird der Vergleicher 11 mit einem Hub-Referenz-Wert und einem Hub-Wert beaufschlagt, der in der Hub-Berechnungs-Einheit 14 berechnet wurde, und legt einen Vergleichswert an die Hubsteuerung 12 an. Dabei verändert die Hubsteuerung 12 eine Spannung, die an den Motor in Übereinstimmung mit dem Vergleichswert angelegt wird, und gibt die veränderte Spannung an den linearen Kompressor 13 aus.
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Wenn der Hub, der in der Hub-Berechnungs-Einheit 14 berechnet wurde, kleiner ist als der Hub-Referenz-Wert, erhöht die Hubsteuerung 12 die Spannung, die an den Motor gelegt wird, wenn der Hub, der in der Hub-Berechnungs-Einheit 14 berechnet wurde, größer ist als der Hub-Referenz-Wert, vermindert die Hubsteuerung 12 die Spannung, die an den Motor gelegt wird.
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In der Zwischenzeit kann beim Betrieb des linearen Kompressors eine maximale Belastung im linearen Kompressor 13 auftreten, wobei die maximale Belastung erzeugt wird, wenn die Energie anfänglich an den linearen Kompressor 13 gelegt wird. Dies wird nun unter Bezugnahme auf die angeschlossene 2 beschrieben.
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2 ist ein Wellenform-Diagramm, das eine Belastung in einem Initial-Betrieb eines linearen Kompressors gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Wie in 2 dargestellt ist, wirkt eine maximale Belastung auf den linearen Kompressor 13 eines Kühlschrankes ein, wenn 10 Minuten vergangen sind, nachdem ein Netzschalter des Kühlschrankes erstmalig eingeschaltet wurde, danach sinkt die Belastung allmählich ab.
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Dementsprechend, da auch ein abnormaler Betrieb den internen Motor beschädigen kann, muss die maximale Belastung bei der Auslegung des internen Motors (nicht dargestellt) eines linearen Kompressors 13 berücksichtigt werden.
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Jedoch, bei einer Berücksichtigung der maximalen Belastung bei der Auslegung des Motors, erhöhen sich die Kosten bei der Auslegung des Motors, und auch die Größe des Motors wird erhöht.
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Im Gegensatz dazu, wenn der Motor ohne Berücksichtigung der maximalen Belastung ausgelegt wird und wenn der Motor der Belastung nicht Stand halten kann, tritt als Folge ein Fluss-Sättigungs-Phänomen auf, wodurch der lineare Kompressor beschädigt werden kann.
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Wie oben beschrieben, wenn bei einem linearen Kompressor nach dem Stand der Technik der Motor ohne Berücksichtigung der maximalen Belastung ausgelegt wurde, kann der Motor der Belastung nicht Stand halten, das Fluss-Sättigungs-Phänomen tritt in der Folge auf, und dementsprechend kann der lineare Kompressor beschädigt werden.
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Zusätzlich, wenn bei einem linearen Kompressor nach dem Stand der Technik der Motor unter Berücksichtigung der maximalen Belastung ausgelegt ist, werden die Kosten der Auslegung des Motors erhöht.
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Außerdem ergibt sich bei einem linearen Kompressor nach dem Stand der Technik bei einer Auslegung des Motors unter Berücksichtigung der maximalen Belastung eine Vergrößerung der Abmessungen des Motors.
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Darüber hinaus offenbart die
US 4 345 442 A ein Steuerungssystem für einen Kompressor, bei dem der akuelle Hubwert über einen Hub-Sensor ermittelt wird, der ermittelte Hubwert mit einem Maximum Hubwert vergleichen wird und abhängig von dem Vergleichsergebnis ein elektrischer Parameter angepasst wird. Aus der
JP 2000110732 A ist ein Steuerungssystem für einen linearen Kompressor bekannt, bei dem während einer Anlaufphase der Strom, mit dem der Motor beaufschlagt wird, minimiert wird. Schließlich betrifft die
US 5 032 772 A ein Steuerungssystem für einen Kompressor, bei dem basierend auf einem aktuellen Hub eine Anpassung einer Spannung erfolgen kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Kompressors bereitzustellen, welche geeignet ist, einem linearen Kompressor zu einer optimalen Effizienz auch unter der Bedingung einer maximalen Belastung zu verhelfen.
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Das Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zur Steuerung eines Kompressors mit Motor nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors mit Motor nach Anspruch 5 erreicht.
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Um dieses oben erwähnte Ziel zu erreichen, wird in einer Einrichtung, die einen Motor durch Zuführen von Energie steuert, eine Einrichtung bereitgestellt zum Steuern eines Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einschließend eine einen maximalen Hubwert bestimmenden Einheit, die einen vorgespeicherten Hub-Referenz-Wert verändert und ausgibt durch Vergleich eines maximalen Hub-Wertes mit einem aktuellen Hub-Wert und eine einen linear hin- und hergehenden Kompressor steuernde Energie an einen internen Motor angelegt, in Übereinstimmung mit dem veränderten Hub-Referenz-Wert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer Einrichtung zum Steuern eines allgemeinen linearen Kompressors zeigt.
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2 ist ein Wellenform-Diagramm, das eine Belastung bei einem Initial-Betrieb eines allgemeinen linearen Kompressors in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zeigt.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer Einrichtung zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist ein Wellenform-Diagramm, das eine maximale Belastung und eine Kühlgeschwindigkeit bei der Steuerung des Hubes eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Hiernach wird ein hin- und hergehender Kompressor, der für einen Kühlschrank oder einen Air-Conditioner verwendet wird, im Detail unter Bezugnahme auf die angeschlossenen 3–5 beschrieben.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer Einrichtung zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 3 dargestellt, schließt die Einrichtung zum Steuern des hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Maximum-Hub-Wert-Bestimmungs-Einheit 21 ein, die einen vorgespeicherten Maximum-Hub-Wert (Max ST) mit einem aktuellen Hub-Wert (Hub-Wert) vergleicht durch die dem Motor des hin- und hergehenden Kompressors zugeführte Energie und Ausgeben eines Hub-Referenz-Wertes (Var ST) durch Verändern eines vorgespeicherten Hub-Referenz-Wertes (Ref ST), so dass er nicht größer als der Maximum-Hub-Wert (Max ST) ist, oder Ausgeben des Hub-Referenz-Wertes (Ref ST) wie er ist; ein hin- und hergehender Kompressor 24, der den internen Hub verändert durch Anlegen einer Spannung an den Motor in Übereinstimmung mit dem Hub-Referenz-Wert (Ref ST) und dem veränderten Hub-Referenz-Wert (Var ST) und die Kühlkapazität durch Auf- und Abbewegen eines internen Kolbens einstellt; eine Spannungs- und Strom-Erfassungseinheit 26 erfasst eine Spannung und einen Strom, der in dem hin- und hergehenden Kompressor 24 in Übereinstimmung mit der Veränderung des Hubes erzeugt wird; eine Hub-Berechnungs-Einheit 25 berechnet einen aktuellen Hub-Wert unter Verwendung der erfassten Spannung und des erfassten Stromes; ein Vergleicher 22 vergleicht den berechneten Hub-Wert mit dem Hub-Referenz-Wert (Ref ST) und gibt einen Vergleichswert aus; und eine Hubsteuerung 23 erhöht oder vermindert eine Spannung, die an den Motor in Übereinstimmung mit dem Vergleichswert angelegt wird. Der Betrieb der Einrichtung zum Steuern des hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
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Zuerst, in einem Initial-Betrieb des Motors des hin- und hergehenden Kompressors 24 und um eine Maximum-Belastungs-Bedingung des Motors des hin- und hergehenden Kompressors 24 zu vermeiden, vergleicht die Maximum-Hub-Wert-Bestimmungs-Einheit 21 den vorgespeicherten Maximum-Hub-Wert (Max ST) mit dem aktuellen Hub Wert (Hub-Wert) und gibt den Hub-Referenz-Wert (Var ST) derart verändert ab, dass er nicht größer ist als der Maximum-Hub-Wert (Max ST) in Übereinstimmung mit dem Vergleichswert des hin- und hergehenden Kompressors 24 durch den Vergleicher 22 und die Hubsteuerung 23. Dabei ist der Maximum-Hub-Wert (Max ST) ein Wert von Leistung, einer Spannung, eines Stromes, einer Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom, eines Hub-Wertes, eines Phasen-Wertes eines Stromes, einer Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung des Motors (Hubes), der erfasst und gespeichert wird, wenn die maximale Belastung auf den Motor einwirkt, wobei der Hub-Wert zu dem größtmöglichen Wert hin verändert wird, wenn die maximale Belastung auf den Motor einwirkt. Dabei ergibt sich die maximale Belastung, wenn die Energie auf den hin- und hergehenden Kompressor 24 angelegt wird.
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In der Zwischenzeit, nach dem Initial-Betrieb des Motors (nicht dargestellt) des hin- und hergehenden Kompressors 24, gibt die Maximum-Hub-Wert-Bestimmungs-Einheit 21 den Hub-Referenz-Wert (Ref ST) so ab wie er ist. Dabei bedeutet der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) einen Wert zum Verändern des Hub-Wertes in einen Referenz-Wert.
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Danach verändert der hin- und hergehende Kompressor den Hub durch die eingegebene Spannung, die zu dem Motor geliefert wird in Übereinstimmung mit der veränderten Hub-Referenz (Var ST) und stellt die Kühlkapazität durch Auf- und Abbewegen des Kolbens ein.
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Im Gegensatz dazu verändert nach dem Initial-Betrieb des Motors (nicht dargestellt) des hin- und hergehenden Kompressors 24 der hin- und hergehende Kompressor 24 den internen Hub durch Versorgen des Motors mit einer Spannung in Übereinstimmung mit dem Hub-Referenz-Wert (Ref ST) und stellt die Kühlkapazität durch Auf- und Abbewegen des Kolbens ein in Übereinstimmung mit dem veränderten Hub.
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Danach erfasst die Spannungs- und Strom-Erfassungseinheit 26 die Spannung und den Strom, die in dem hin- und hergehenden Kompressor 24 erzeugt werden in Übereinstimmung mit der Vergrößerung oder Verminderung (Variation) des aktuellen Hub-Wertes (Hub-Wert) durch die Spannung, die an dem Motor angelegt wird, und gibt die erfasste Spannung und den erfassten Strom an die Hub-Berechnungs-Einheit 25 ab.
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Die Hub-Berechnungs-Einheit 25 berechnet den aktuellen Hub-Wert unter Verwendung der Spannung und des Stromes, die von der Spannungs- und Strom-Erfassungseinheit 26 erfasst wurden.
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Danach vergleicht der Vergleicher 22 den ihm eingegebenen Hub-Referenz-Wert (Ref ST) und den Hub-Wert, der in der Hub-Berechnungs-Einheit 25 berechnet wurde, und gibt den Vergleichswert an die Hubsteuerung 23 ab.
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Die Hubsteuerung 20 verändert die an den Motor angelegte Spannung in Übereinstimmung mit dem Vergleichswert und gibt die veränderte Spannung an den Motor des hin- und hergehenden Kompressors ab. Dabei erhöht die Hubsteuerung 23 die dem Motor eingegebene Spannung, wenn der Hub, der in der Hub-Berechnungs-Einheit 25 berechnet wurde, kleiner ist als der Hub-Referenz-Wert (Ref ST). Umgekehrt vermindert die Hubsteuerung 23 die dem Motor eingegebene Spannung, wenn der berechnete Hub größer ist als der Hub-Referenz-Wert (Ref ST).
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Dementsprechend, wenn der hin- und hergehende Kompressor 24 für einen Kühlschrank oder einen Air-Conditioner verwendet wird und der Kühlschrank oder der Air-Conditioner erstmalig betrieben wird, wird eine Beschädigung des hin- und hergehenden Kompressors 24 durch die Steuerung des Hub-Referenz-Wertes (Ref ST) verhindert, der dem hin- und hergehenden Kompressor 24 eingegeben wird, so dass er immer kleiner als der Maximum-Hub-Wert (Max ST) bei Maximum-Belastungs-Bedingung des Motors ist. Dies wird im größeren Detail unter Bezugnahme auf die angeschlossene 4 beschrieben. Eine Ursache für die Beschädigung des hin- und hergehenden Kompressors 24 kann unten beschrieben werden. Wenn eine externe Last (maximale Belastung), die die Grenzen des Motors des hin- und hergehenden Kompressors 24 überschreitet, auf diesen einwirkt, erhöht sich der vom Motor aufgenommene Strom kontinuierlich, um die Last zu halten. Dabei wird der Hub plötzlich erhöht durch den Strom, der vom Motor aufgenommen wird, wodurch der Kolben oder das Ventil des hin- und hergehenden Kompressors 24 beschädigt werden kann. Zusätzlich kann der Motor des hin- und hergehenden Kompressors 24 demagnetisiert werden, oder eine Spule des Motors kann durchbrennen. Dabei bedeutet die Demagnetisierung den Verlust einer Charakteristik eines Magneten.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Zuerst wird ein Maximum-Hub-Wert (Max ST) des hin- und hergehenden Kompressors 24 eingestellt und gespeichert, wie als Schritt S31 dargestellt. Dabei ist der Maximum-Hub-Wert (Max ST) die vom Motor aufgenommene Energie, wenn die maximale Belastung auf den Motor einwirkt, die Energie wurde erfasst und gespeichert im Voraus; der Hub-Wert kann zum größtmöglichen Wert hin verändert werden, wenn die maximale Belastung auf den Motor einwirkt.
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Der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) wird gesetzt und gespeichert als ein bestimmter Wert, wie im Schritt S32 dargestellt. Dabei werden ein erster und ein zweiter Hub-Limit-Wert (lim ST 1), (lim ST 2) gesetzt und gespeichert unter Verwendung des Maximum-Hub-Wertes (Max ST) und des Hub-Referenz-Wertes (Ref ST), wie im Schritt S33 und S34 dargestellt. Dabei ist der erste Hub-Limit-Wert (lim ST 1) ein Wert, der durch Subtrahieren eines bestimmten Wertes vom Maximum-Hub-Wert (Max ST) errechnet wird. Im Gegensatz dazu ist der zweite Hub-Limit-Wert (lim ST 2) ein Wert, der durch Subtrahieren des Zweifachen des bestimmten Wertes vom Maximum-Hub-Wert (Max ST) errechnet wird.
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Dabei können der Maximum-Hub-Wert (Max ST), der erste und der zweite Hub-Limit-Wert (lim ST 1), (lim ST 2) und der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) in einem Speicher (nicht dargestellt) einer Steuereinheit (nicht dargestellt) gespeichert werden, um den hin- und hergehenden Kompressor zu steuern.
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Nach dem Initial-Betrieb des Motors (nicht dargestellt) des hin- und hergehenden Kompressors 24 wird ein aktueller Hub-Wert verglichen mit dem Maximum-Hub-Wert (Max ST), den ersten und zweiten Hub-Limit-Werten (lim ST 1), (lim ST 2), und der Hub-Referenz-Wert wird verändert, um zu verhindern, dass der Motor die maximale Belastung erreicht. in größerem Detail wird ein Strom, der vom Motor im Zustand der maximalen Belastung aufgenommen wird, erfasst und gespeichert, und die maximale Eingangsgrößen-Bedingung des hin- und hergehenden Kompressors wird beurteilt durch prüfen, ob ein Strom, der vom Motor aufgenommen wird, größer/kleiner als der Strom ist, der vom Motor im Zustand der maximalen Belastung aufgenommen wird.
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Zum Beispiel wird beurteilt, dass der aktuelle Hub-Wert größer als der erste Hub-Limit-Wert ist (lim ST 1), wie im Schritt S35 dargestellt. Dabei wird der aktuelle Hub-Wert berechnet mit der Spannung und dem Strom, die von der Spannungs- und Strom-Erfassungseinheit 26 erfasst wurden.
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Wenn der aktuelle Hub-Wert größer ist als der erste Hub-Limit-Wert (lim ST 1), wird der Initial-Betrieb des hin- und hergehenden Kompressors 24 durch Vermindern des Hub-Referenz-Wertes (Ref ST) gesteuert, wie aus dem Schritt S36 zu ersehen ist. Genauer, die Spannung und der Strom, die vom Motor des hin- und hergehenden Kompressors 24 aufgenommen werden, werden vermindert.
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Danach wird beurteilt, ob der aktuelle Hub-Wert kleiner als der erste und der zweite Hub-Limit-Wert (lim ST 1), (lim ST 2) ist, wie im Schritt S37 dargestellt.
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Wenn der aktuelle Hub-Wert kleiner ist als der erste und der zweite Hub-Limit-Wert (lim ST 1), (lim ST 2), wird verglichen, ob der aktuelle Hub-Wert gleich ist wie der Hub-Referenz-Wert (Ref ST), wie im Schritt S38 dargestellt. Hierin, wenn der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) verschieden ist vom aktuellen Hub-Wert (In ST), wird der Betrieb des hin- und hergehenden Kompressors 24 durch Vergrößerung des Hub-Referenz-Wertes (Ref ST) gesteuert, wie im Schritt S39 dargestellt. Genauer, die Spannung und der Strom, die vom Motor des hin- und hergehenden Kompressors aufgenommen werden, werden erhöht.
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Danach wird die Steuerung des Hubes durchgeführt. Genauer, der aktuelle Hub-Wert wird durch Erfassen der Spannung und Erfassen des Stromes, der vom Motor des hin- und hergehenden Kompressors 24 aufgenommen wird, berechnet, wobei dieser berechnete aktuelle Hub-Wert mit dem Hub-Referenz-Wert (Ref ST) verglichen wird, und der Schritt zum Verändern der Spannung und des Stromes, der vom Motor des hin- und hergehenden Kompressors 24 aufgenommen wird, wird wiederholt durchgeführt, um den berechneten aktuellen Hub-Wert gleich zu machen mit dem Hub-Referenz-Wert (Ref ST).
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Zum Beispiel wird beurteilt, ob der berechnete Hub-Wert (Cal ST) größer ist als der Hub-Referenz-Wert (Ref ST), wie im Schritt S41 dargestellt. Hierin, wenn der berechnete Hub-Wert (Cal ST) größer ist als der Hub-Referenz-Wert (Ref ST), werden die Spannung und der Strom, der vom Motor aufgenommen wird, vermindert, wie im Schritt S42 dargestellt. Umgekehrt, wenn der berechnete Hub-Wert (Cal ST) kleiner ist als der Hub-Referenz-Wert (Ref ST), wird die Spannung und der Strom, der vom Motor aufgenommen wird, erhöht, wie im Schritt S40 dargestellt.
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5 ist ein Wellenform-Diagramm, das eine maximale Belastung und eine Kühlgeschwindigkeit bei einer Steuerung des Hubes eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 5 dargestellt, zeigen die Wellenform-Diagramme A und B Graphen, die die maximale Belastung beim Betrieb des hin- und hergehenden Kompressors 24 zeigen.
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Wie in 5 dargestellt, wird bei dem Wellenform-Diagramm A der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) im Zustand der maximalen Belastung (der maximale Hub-Wert) nicht verändert, und beim Wellenform-Diagramm B wird der Hub-Referenz-Wert (Ref ST) verändert, so dass er kleiner als die maximale Belastung (der Maximum-Hub-Wert) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist. Genauer, in dem Wellenform-Diagramm A, da das Fluss-Sättigungs-Phänomen in dem Motor im Zustand der maximalen Belastung auftritt, kann der Motor beschädigt werden; bei dem Wellenform-Diagramm B in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der Hub verändert.
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Hierin tritt das Fluss-Sättigungs-Phänomen aus den untenstehenden Gründen auf. Erstens wird Kraft in dem Motor des hin- und hergehenden Kompressors 24 in Übereinstimmung mit der Menge des Flusses erzeugt, und der Kolben des hin- und hergehenden Kompressors 24 führt eine hin- und hergehende auf- und abgehende Bewegung aufgrund der Kraft aus. Genauer, je mehr die Menge des Flusses ansteigt, aufgrund des Anstieges der Strommenge, desto mehr Kraft kann der Motor erzeugen. Zum Beispiel wird bei der Auslegung des Motors die maximale Fluss menge, die in dem Motor fließt, festgelegt, Ströme, die die festgelegte Fluss-Menge überschreiten, können nicht zum Motor fließen, wenn auch viel Strom zur Verfügung steht. Genauer, obwohl die Ströme kontinuierlich ansteigen, kann die Menge des Flusses aufgrund der Auslegung des Motors nicht erhöht werden (auch die Kraft zum Bewegen des Kolbens kann nicht erhöht werden), dies wird das Fluss-Sättigungs-Phänomen genannt.
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Wie in 5 dargestellt, sind die Wellenform-Diagramme C und D Graphen, die die Kühlgeschwindigkeit eines Kühlschrankes zeigen. Genauer, das Wellenform-Diagramm C zeigt eine Wellenform einer Kühlgeschwindigkeit eines Motors, der ausgelegt ist, um eine Kühlgeschwindigkeit eines Kühlschrankes zu verbessern, und das Wellenform-Diagramm D zeigt die Variation eines Hubes, um eine Beschädigung eines hin- und hergehenden Kompressors aufgrund der eines solchen Fluss-Sättigungs-Phänomens usw. im Zustand der maximalen Belastung zu vermeiden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Genauer, da die maximale Belastung lediglich einmal in dem hin- und hergehenden Kompressor auftritt, wenn ein Schalter eines Kühlschrankes das erste Mal nach der Installation eingeschaltet wird, ergibt sich keine Notwendigkeit, den Motor nach dem Wellenform-Diagramm C auszulegen.
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Dementsprechend, wenn der hin- und hergehende Kompressor 24 nach dem Wellenform-Diagramm D gesteuert wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, da eine Kühlgeschwindigkeit des Kühlschrankes beim Initial-Betrieb vermindert wird und die Kühlgeschwindigkeit des Kühlschrankes verbessert wird nach dem Initial-Betrieb, können die Kosten bezogen auf die Motor Gestaltung reduziert werden und die Größe des Motors kann vermindert werden.
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Wie oben beschrieben, kann eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Beschädigung eines hin- und hergehenden Kompressors verhindern durch Setzen eines Hub-Referenz-Wertes, der kleiner als ein Maximum-Hub-Wert im Zustand der maximalen Belastung ist, und durch ein stabiles Betreiben des hin- und hergehenden Kompressors.
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Zusätzlich kann eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der Erfindung die Kosten einer Motor-Auslegung reduzieren durch Setzen eines Hub-Referenz-Wertes, der kleiner als ein Maximum-Hub-Wert im Zustand der maximalen Last ist, und ein stabiles Betreiben des hin- und hergehenden Kompressors.
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Zusätzlich können eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines hin- und hergehenden Kompressors in Übereinstimmung mit der Erfindung die Größe eines Motors verringern durch Setzen eines Hub-Referenz-Wertes, der kleiner als ein Maximum-Hub-Wert im Zustand der maximalen Last ist, und ein stabiles Betreiben des hin- und hergehenden Kompressors gewährleisten.
