KR100314070B1 - 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 컴프레샤의 운전 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡입 및 토출측 압력 또는 외기온도에 따라서 리니어 컴프레샤의 공진 불안정 영역의 존재를 구분하여 최적의 운전점을 검출하기 위한 리니어 컴프레샤의 운전 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법은, 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps) 또는 외기 온도를 통해서 공진 불안정 영역이 존재하는 구간과 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간을 구분하여 설정하며, 공진 불안정 영역이 존재하지 않은 구간에서는 낮거나 높은 일정 스트로크 전압으로 제어하며,공진 불안정 영역이 존재하는 구간에서는 공진 불안정 영역을 탐색한 후 스트로크 전압을 상기 공진 불안정 영역을 회피하여,즉,상기 공진 불안정 영역 바로 상부 또는 바로 하부에서 유지하여 운전한다.

Description

리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법{OPERATING METHOD OF LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 컴프레샤의 운전제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 컴프레샤의 흡입 및 토출측 압력 또는 외기 온도에 따라서 리니어 컴프레샤의 공진 불안정 영역의 존재를 구분하여 최적의 운전점을 검출하기 위한 리니어 컴프레샤의 운전 제어방법에 관한 것이다.

리니어 컴프레샤는 리니어 오실레이팅 모터로 구동되기 때문에 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 주는 크랭크 샤프트가 없어서 마찰 손실이 적고, 또한 공진을 이용하기 때문에 다른 압축기에 비해서 효율이 좋은 것으로 알려져 있다.

또한 이러한 압축기가 냉장고나 에어컨에서 사용될 경우에, 모터의 스트로크를 가변시켜 줌에 따라서 압축비를 가변할 수 있어서 가변 냉력 제어에도 사용될 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 냉장고나 에어컨에서 사용되는 리니어 컴프레샤의 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래의 리니어 컴프레샤의 제어장치에 대한 구성 블록도로서, 그 구성을 보면, 피스톤의 상하운동으로 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 리니어 오실레이팅 모터(10)와, 게이트 구동신호에 따라 교류전원을 단속시켜서 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 인가되는 전력을 통제하는 전기회로부(20)와, 입력되는 온도정보에 따른 스트로크 지령치와 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 인가되는 스트로크전압에 의해 추정되는 스트로크가 일치하도록 제어하고, 그에 따른 타이머 구동신호를 상기 전기회로부(20)에 제공하는 제어부(30)로 이루어진다.

상기 제어부(30)는, 온도정보를 받아서 그 온도에 대응하는 스트로크 지령치를 결정하여 출력하는 스트로크 지령치 결정기(31)와, 리니어 오실레이팅 모터로 공급되는 스트로크 전압(V0-V3)을 입력 받아 스트로크치를 추정하고 그 추정된 스트로크치를 출력하는 센서리스 스트로크 추정기(32)와, 상기 센서리스 스트로크 추정기(32)에서 추정된 스트로크가 상기 스트로크 지령치 결정기(31)에서 결정한 스트로크 지령치에 잘 추종하도록 제어하고, 그에 따른 타이머 지령치를 출력하는 스트로크 제어기(33)와, 입력되는 전압파형으로부터 제로-크로스 포인트를 검출하고 그에 대한 제로-크로스 신호를 출력하는 제로-크로스 검출기(34)와, 상기 제로-크로스 검출기(34)에서 출력되는 제로-크로스 신호가 출력되는 시점에서 상기 스트로크 제어기(33)에서 추정된 추정치에 따라 게이트 구동신호를 제공하는 타이머(35)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다. 전원 전압단으로부터 도2의(A)와 같은 220V 전원 전압을 공급하면, 그 전원 전압은 전기회로부(20)의 전류감지용 저항(R)과 트라이악(Tr) 그리고 캐패시터(C)를 통해 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급된다. 그에 따라 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 전류가 흐르게 된다. 그 후 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)의 피스톤이 왕복 운동을 행하게 되는데, 상기 피스톤의 왕복 행정거리가 스트로크이다. 이 스트로크를 가변시켜서 냉력을 가변시킨다. 즉, 냉장고 또는 에어컨의 냉력을 조절한다.

이때 사용자가 냉장고 또는 에어컨의 온도를 설정하면, 이 설정된 온도 정보를 제어부(30)의 스트로크 지령치 결정기(31)에서 입력 받는다. 이렇게 온도 정보를 입력받은 스트로크 지령치 결정기(31)는 설정 온도에 해당하는 스트로크 지령치를 결정하고, 그 결정된 스트로크 지령치 신호를 스트로크 제어기(33)로 제공한다.

이때 센서리스 스트로크 추정기(32)는 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)로 전류를 공급하는 전기회로부(20)로부터 전원전압단과 전류감지용 저항(R) 사이의 전압(V0), 상기 전류 감지용 저항(R)과 트라이악(Tr) 사이의 전압(V1), 상기 트라이악(Tr)에서 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급되는 전압(V2), 및 상기 캐패시터(C)를 거쳐 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급되는 전압(V3)을 입력 받아 스트로크 정보와 전류정보를 추정하고, 그 추정한 스트로크 정보와 전류정보를 상기 스트로크 제어기(33)로 전송한다.

그 후 상기 스트로크 제어기(33)는 스트로크 지령치 결정기(31)에서 결정된 스트로크 지령치와 추정된 스트로크치가 같아지도록 제어한다. 이렇게 제어를 행하여 얻어진 타이머 지령치를 타이머(35)로 전송한다. 이때 제로 크로스 검출기(34)는 상기 전기회로부(20)내의 전원 전압단과 전류감지용 저항(R) 사이의 전압(V0) 또는 상기 전원 전압단으로 부터 캐패시터(C)를 거치기 이전의 전압(V4)를 입력 받아 제로-크로스 포인트를 검출하고, 검출된 제로-크로스 신호를 타이머(35)로 제공한다.

그 후 상기 타이머(35)는 제로-크로스 신호를 시작단자(start)로 받아들인다. 상기 시작 단자로 제로-크로스 신호가 입력되면, 상기 타이머(35)는 스트로크 제어기(33)에서 제공하는 타이머 지령치에 의하여 도2의 (C)에 도시한 시간 t1을 설정한다.

이렇게 설정된 시간(t1)이 되면, 상기 타이머(35)는 게이트 구동신호를 전기 회로부(20)의 트라이악(Tr)의 게이트(G)로 출력한다. 가령 도2의 (C)와 같이 t1이 작으면, 게이트 구동신호가 도2의 (C)와 같이 제로-크로스 시점부터 짧게 설정되어 도2의 (D)와 같이 많은 전류가 흐르게 되고, t1이 도2의 (E)와 같이 크면, 게이트 구동신호가 제로-크로스 시점으로 부터 멀어져 도2의 (F)와 같이 적은 전류가 흐르게 된다.

이와 같이 게이트 구동신호가 전기회로부(20)의 트라이악(Tr)의 게이트(G)로 출력되면, 상기 트라이악(Tr)이 턴 온 되어 리니어 오실레이팅 모터(10)로 전류가 공급되고, 이에 따라 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)의 피스톤이 상하 운동하여 냉장고 또는 에이컨 등의 냉력을 조절한다. 입력 전류를 주기함수로 가하면 피스톤의 움직임도 같은 주기를 갖게 되는데 흡입과 토출압에 따라서 모습은 여러 가지로 나타나진다.

그 한 예를 도4에 도시하였다. 피스톤의 주기를T라고 할 때, 스트로크는 한 주기내에서 최대변위를 나타내므로 다음과 같이 정의된다.

여기서는 센서리스에 의한 추정치이므로 실제값과 오차가 존재할 수 있다.

리니어 오실레이팅 모터(10)를 도3과 같은 역기전력이 있는 R-L 회로로 모형화할 때 피스톤의 움직임을 나타내는 이론적 근거는 다음 수학식(1) 및 (2)와 같이 두개의 비선형 연립미분 방정식으로 설명될 수 있으며, 여기서 수학식(1)은 기계식 운동방정식이며, 수학식(2)는 전기적 등가방정식이다.

단, 여기서x: 피스톤의 변위,i: 모터에 흐르는 전류,m: 피스톤의 질량,C: 댐핑계수,k: 등가적 스프링 상수,Fp: 피스톤이 미치는 힘,: 역기전력 상수,L: 등가적 인덕턴스 계수,R: 등가적 저항,r: 전류크기 감지용 저항 ,V: 외부전압이다.

상기식에서Fp는 흡입과 토출측 사이의 압력차에 의한 힘을 나타내는데, 도5에서와 같이 압축기가 흡입-압축-토출 과정을 거치면서 비선형적으로 시시각각 달라진다.

따라서 전압(V)이 커지면 수학식(2)에서 우변이 커져서 좌변의 전류도 커지게 되고, 전류가 커지면 수학식(1)에서 우변이 커져서 좌변의 피스톤의 변위도 커지게 된다. 즉, 피스톤의 행정거리는 인가전압에 의하여 변하게 되고, 반도체 스위칭 소자인 트라이악을 사용하면 인가전압을 스위칭 조절할 수 있어 동일한 효과를 가질 수 있다.

리니어 컴프레샤는 공진점에서 가장 효율이 양호하며, 소음도 가장 낮게 발생하게 된다. 그런데 이러한 공진점에서 도6에 도시된 바와 같이 피스톤의 동작이 일정하게 유지되지 못하고 떨리는 불안정 현상이 종종 발생하게 된다. 이 공진주파수는 60Hz (50Hz)의 상용 AC 전원을 사용하는 경우에, 아래 수학식(3)과 같이 된다.

여기서, f는 주파수, Kg는 가스 스프링(압력: Pd, Ps), Ks는 스프링 상수, m은 피스톤 질량이다. 따라서 주파수f 가 60Hz(50Hz)로 될 때, 기계적 공진이 발생된다. 여기서, m, Ks는 상수이고, 가스 스프링으로 표현되는 압력(Ps, Pd)의 영향인 Kg값만이 변수로 작용한다. 냉장고 및 에어컨등의 압축기를 사용하는 제품에서는 압력이 계속변하기 때문에 이 Kg값이 시시각각으로 변하게 된다. 따라서 공진점의 스트로크 역시 계속해서 압력이 변함에 따라서 변하게 된다. 공진점이 가장 효율이 좋고 소음이 적은 지점이기 때문에 이 공진점을 잘 추적하도록 스트로크를 가변시켜서 운전하는 것이 중요하다.

리니어 컴프레샤는 공진점에서 가장 효율이 양호하며, 소음도 가장 낮게 발생하게 된다. 그런데 이러한 공진점에서 도6에 도시된 바와 같이 피스톤의 동작이 불안정하게 되는 경우가 종종 발생하게 된다. 이처럼 피스톤의 동작이 불안정해지는 조건과 원인은 아직 확실하게 밝혀지지 않으나, 액튜에이터의 히스테리시스 특성에 기인하는 것으로 추측된다. 이러한 공진점에서 불안정한 현상이 발생하는 것을 이용한다면 최적의 운전점을 검출하는 것이 가능할 수 있다.

이러한 공진 불안정 영역은 리니어 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps)에 따라서 존재하는 구간이 있고 존재하지 않는 구간이 있게 되는데, 본 발명은 이처럼 공진 불안정 영역의 존재에 따라 구간별로 구별하여 운전을 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 리니어 컴프레샤의 공진 불안정 영역이 존재하는 구간에서 공진 불안정 영역을 탐색하여 이를 회피하므로 최적의 운전을 하도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps) 또는 외기 온도를 통해서 공진 불안정 영역이 존재하는 구간과 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 영역을 설정하며, 공진 불안정 영역이 존재하지 않은 구간에서는 낮거나 높은 일정 스트로크 전압으로 제어하며,공진 불안정 영역이 존재하는 구간에서는 공진 불안정 영역을 탐색한 후 스트로크 전압을 상기 공진 불안정 영역 바로 상부에서 유지하여 운전하도록 하는 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps)이 모두 일정 압력 이하인 구간과 상기 압력들이 모두 일정 압력 이상인 구간을 공진 불안정영역이 존재하지 않는 구간으로 설정하며, 상기 두 구간 사이의 구간을 공진 불안정 영역이 존재하는 구간으로 설정하여 운전하도록 하는 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 컴프레샤의 외기 온도가 일정 온도 이하의 저온과 외기 온도가 일정 온도 이상의 고온을 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간으로 설정하며, 상기 양 온도 사이의 온도를 공진 불안정 영역이 존재하는 구간으로 설정하여 운전하는 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간에서는 높거나 낮은 일정한 스트로크 전압으로 제어하며, 공진 불안정 영역이 존재하는 구간에서는 최적점을 탐색하여 스트로크 전압을 변동시켜서 제어하는 리니어 컴프레샤의 운전제어 방법을 제공한다.

도1은 종래 리니어 컴프레샤의 제어장치에 대한 블록 구성도

도2는 도1의 리니어 콤프레샤의 제어장치 각 부분에 대한 신호 파형도

도3은 도1의 리니어 오실레이팅 모터를 역기전력이 있는 R-L 회로로 모형화할 때의 등가회로도

도4는 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입 및 토출압에 따른 피스톤의 움직임의 주기를 보여주는 파형도

도5는 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입-압축-토출 과정을 거치면서 비선형적으로 달라지는 피스톤에 미치는 힘(Fp)에 대한 파형도

도6은 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입과 토출압에 따른 피스톤의 움직임의 주기에 대해 불안정한 경우와 안정한 경우를 보여주는 파형도

도7은 컴프레샤의 흡입과 토출측 압력 및 외기 온도에 따른 공진 불안정 영역의 존재 유무를 나타내는 도면

도8은 본 발명 리니어 컴프레샤에서 불안정 영역의 존재 여부에 따라서 영역별로 운전하는 알고리즘을 도시한 흐름도

도9은 본 발명 컴프레샤의 운전중 이상 상태가 발생하였을 때 운전 알고리즘을 도시한 흐름도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***

S1, S3: 공진 불안정 영역이 존재하는 않는 구간

S2: 공진 불안정 영역이 존재하는 구간

Pd: 토출측 압력

Ps: 흡입측 압력

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도7a 및 도7b는 콤프레샤의 토출과 흡입측 압력 및 외기 온도에 따른 리니어 컴프레샤의 공진 불안정 영역의 존재 유무를 나타내는 도면이다. 리니어 컴프레샤의 공진 불안정이 발생하는 영역을 구분하기 위해서는 원리상으로는 압력(Pd, Ps)을 이용하여 구분하게 된다. 이러한 압력은 직접적으로 검지하는 방법과 압력을 추정할 수 있는 온도로 검지하는 방법이 있다. 도7은 그 각각의 경우를 도시하고 있다.

이처럼 리니어 컴프레샤를 운전하는데 있어서 공진 불안정이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역을 구분하는 이유는 다음과 같다. 본 발명의 방법에 따라서 스트로크를 증가시켜 가면서 공진 불안정점이 발생하는 점을 일단 검출한 후 이 점을 회피하여 운전하고자 할 때, 만일 공진 불안정이 없는 영역에서 공진 불안정 영역을찾기 위해서 스트로크를 계속해서 증가시키다 보면 공진 불안정점이 발생하지 않으므로 스크로크를 상한점까지 키우게 되서 토출 밸브에 손상을 주는 등의 위험을 초래할 수 있게 된다. 따라서 공진 불안정 영역이 발생하지 않는 구간을 미리 찾아서 이러한 구간과 공진이 발생할 수 있는 구간을 구분하여 운전하게 되는 것이다.

도7a는 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps)에 따라서 공진 불안정 영역이 존재하는 구간과 존재하지 않는 구간을 구분하여 도시하고 있다. 즉, 도면에서 좌측 하단과 우측 상단의 빗금이 쳐져 있는 구간은 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간이며 빗금이 없는 중간부분은 공진 불안정 영역이 존재하는 구간이다. 빗금이 쳐져 있는 구간은 토출 및 흡입측 압력이 모두 일정 압력 이하로 낮은 구간S1과, 양측 압력이 모두 일정 압력 이상으로 높은 구간S3으로서 이는 외기 온도가 매우 낮은 경우와 매우 높은 경우에 해당된다.

토출 및 흡입측 압력(Pd,Ps)이 모두 낮은 경우는 외기 온도가 낮은 경우로서, 리니어 컴프레샤의 피스톤의 중심점이 흡입측으로 이동하고 냉력이 적게 필요한 구간이므로 피스톤의 스트로크를 적게 운전시키게 된다. 또한, 토출 및 흡입측 압력(Pd,Ps)이 모두 높은 경우는 외기 온도가 높은 경우로서, 리니어 컴프레샤의 피스톤의 중심점이 토출측으로 이동하며, 냉력이 크게 필요한 구간이므로 피스톤의 스트로크를 크게 운전시키게 된다. 한편, 토출 및 흡입측 압력이 저압과 고압 사이에 놓여서 공진 불안정 영역이 발생하는 구간에서는 최적점을 찾아서 운전하게 된다. 이에 대한 설명은 후에 더 상세히 기술한다.

또한, 리니어 컴프레샤를 사용하는 냉장고등의 문이 열리거나, 냉각기에 성애등이 끼어서 열교환이 이루어지지 않는 경우 등의 흡입측 압력Ps이 극히 낮아질 수 있는 경우에는, 피스톤의 중심점이 흡입측으로 이동하게 되므로 이를 고려하여 스트로크를 작게 운전시킨 후 정상 상태가 되면 이전의 스트로크로 복귀시킬 수 있다.

도7b는 외기온도에 따른 공진 불안정 영역의 존재 유무를 도시한 도면이다. 도7a에서는 리니어 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력을 검출하므로 공진 불안정 영역의 존재 유무를 결정하는 것에 비해서, 도7b는 컴프레샤의 외기온도를 검출하므로 공진 불안정 영역의 유무를 결정하도록 하였다. 전술된 바와 같이 공진 불안정 영역의 유무를 결정하는 데는 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력을 검출하는 것이 이상적이나 보다 손쉬운 방법으로서 외기 온도를 검출하여 동일한 효과를 도출하고자 한 것이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 외기 온도가 낮은(t1 이하) 구간(S1)과 외기 온도가 높은(t2 이상) 구간(S3)은 도7a에서 양측 압력이 매우 낮거나 높은 경우에 해당하는 구간으로서 공진 불안정 영역이 발생하지 않는다. 한편, 외기 온도가 중간인(t1과 t2 사이) 구간은 도7a에서 양측 압력이 적정한 경우에 해당하는 구간으로서 공진 불안정 영역이 존재하게 된다.

도8은 리니어 컴프레샤에서 불안정 영역 발생 여부에 따라서 구간별로 운전하는 알고리즘을 도시한 흐름도이다. 본 흐름도는 리니어 컴프레샤가 냉장고에 채용되어 사용되어 있을 때에 대한 실시예로 도시되었으나, 이는 실시예일 뿐 다른 기기 예를 들면, 에어컨과 같은 기기에서도 동일하게 적용될 수 있다.

최적의 운전을 위해서 먼저 컴프레샤의 외기 온도를 읽어 들인다(단계 S1100). 이처럼 외기 온도를 읽어 들이는 것은 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps)을추정하기 위한 것이다. 이 단계에서는 상기 토출 및 흡입측 압력을 직접 검출해도 무방하다.

단계 S1100에서 외기 온도를 읽어 들이므로 불안정 영역이 발생하지 않는 구간(S1,S3)과 불안정 영역이 발생하는 구간(S2)을 구분하게 된다(단계 S1150)(도7 참조). 구분한 결과, 외기 온도가 낮은 구간(S1)(t1 이하의 온도)에서는 불안정 영역이 발생하지 않으므로 일정한 스트로크 전압(V1)으로 제어하여 운전하게 된다(단계 S1200). 또한, 단계 S1150에서 외기 온도를 검출한 결과 외기 온도가 높은 구간(S3)(t2 이상의 온도)에서도 불안정 영역이 발생하지 않으므로 일정한 스트로크 전압(V3)으로 제어하여 운전하게 된다(단계 S1250). 한편, 외기 온도가 중간인 구간(S2)(t1 내지 t2 사이의 온도)에서는 도9에 도시된 최적 운전점 탐색 및 운전 알고리즘으로 운전하게 된다(단계 S1300).

이처럼 공진 불안정 영역의 존재 여부를 가지고 구간별로 구분하여 컴프레샤를 운전하므로, 불안정 영역을 회피하여 운전하는 것이 가능하게 되어 정상 운전중에 안정적이며 저소음의 운전을 구현하는 것이 가능하다. 그러나, 냉장고의 경우에, 정상 운전중에 냉장고의 문이 열리거나, 냉장고의 냉각기에 성애 등이 끼게 되어 열교환이 이루어지지 않으므로 냉각기 온도가 급속히 낮아져서 운전이 불안정해 지거나 소음이 발생하는 경우가 있다. 이처럼 이상 상태가 발생할 때에는 흡입측 압력(Ps)이 극히 낮아져서 컴프레샤의 피스톤 중심점이 흡입측으로 이동하게 되므로 스트로크를 작게 운전시키고, 그 후 정상 상태가 되면 이전의 스트로크로 복귀시키게 된다. 이것을 흐름도로 표시하면 도9와 같다.

외기 온도에 따라서 구간별(S1, S2 또는 S3)로 스트로크를 제어한다(단계 S1500). 이러한 구간별 제어 단계가 도8에서는 단계 S1200, 단계 S1300 및 단계 S1250으로 기술되었다. 이와 같이 제어하는 중에, 냉장고의 문이 열렸는지를 판단하게 된다.(단계 S1550). 냉장고의 문이 열리지 않았으면 다음 단계로 진행되어 냉각기의 온도가 극저온인지 여부를 검출한다. 만일 단계 S1550에서 냉장고의 문이 열린 것으로 판단되면, 이전의 스트로크 제어가 어떤 구간에서 수행하고 있었는지에 관계없이 스트로크를 작게 즉, V1으로 운전한다(단계 S1600). 그 후 냉장고의 문이 열렸는지 여부를 계속해서 검출한다(단계 S1550). 이러한 검출과정을 냉장고의 문이 닫힐 때 까지 반복한다. 그 후 냉장고의 문이 닫히게 되면, 단계 S1650으로 가서 냉각기에 성애 등이 끼어 열교환이 이루어지지 않아 냉각기 온도가 극저온 예를 들면, 섭씨 -35도 이하로 떨어졌는지를 검출한다. 이러한 검출결과로서 냉각기에 문제가 없으면, 즉, 냉각기 온도가 설정치 이상이면 이상 상황이 종료된 것으로 판단하여 다시 원래의 스트로크 제어 상태로 복귀한다(단계 S1500).

그러나, 단계 S1650에서 냉각기에 문제가 발생하게 되어 열교환이 이루어지지 않으면, 이전의 스트로크 제어 상태에 관계없이 스트로크를 V1으로 작게 운전시키게 된다(단계 S1600). 그 후, 단계 S1550 및 단계 S1650을 반복하면서 이상 상태가 종료되었는지를 판단한다. 이때 이상 상태가 종료되었으면, 스트로크를 원래의 상태로 복귀시켜서 구간별(S1, S2 또는 S3)로 운전시킨다(단계 S1500). 본 실시예에서는 냉장고의 도어가 먼저 열린 경우를 설명하였으나, 이와는 달리 냉동기에 먼저 문제가 발생되었을 때나, 도어와 냉동기에 문제가 동시에 발생되었을 때에도 본 흐름도에따라서 스트로크 제어가 동일하게 실시될 수 있다.

리니어 컴프레샤는 공진점에서 가장 효율적으로 동작하며 소음도 적게 발생하는데, 이 공진점에서 피스톤의 불안정 영역이 존재하게 된다. 본 발명은 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력 또는 외기 온도에 따라서 공진 불안정 영역이 존재하는 구간을 탐색하고, 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간에서는 일정한 스트로크로 운전하게 하며, 공진 불안정 영역이 존재하는 구간에서는 공진 불안정 영역을 탐색하여 그 영역을 회피하여, 즉, 공진 불안정 영역 바로 상부 또는 바로 하부에서 운전하도록 하므로서 최적의 운전을 하도록 한다.

Claims (3)

1. 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법에 있어서, 컴프레샤의 토출 및 흡입측 압력(Pd, Ps) 또는 외기온도를 검출하고, 그 검출값이 낮은 설정값이하이거나 높은 설정값이상이면 공진 불안정 영역이 존재하지 않은 구간으로 판정하고, 상기 검출값이 상기 낮은 설정값 및 높은 설정값 사이이면 공진 불안정 영역이 존재하는 구간으로 판정하는 과정과, 상기 공진 불안정 영역이 존재하지 않은 구간으로 판정되면 낮은 일정 스트로크 전압이나 높은 일정 스트로크 전압으로 운전 제어하는 과정과, 상기 공진 불안정 영역이 존재하는 구간으로 판정되면 스트로크 전압을 가변하면서 공진 불안정 영역을 탐색한 후 스트로크 전압을 상기 공진 불안정 영역 바로 상부 또는 하부에서 유지하여 운전하도록 하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법.
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