KR100464052B1 - 듀얼왕복동식 압축기의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 하나의 압축기내에 모터 및 압축부를 2개로 구성하여 큰 냉력이 필요한 경우에는 2개 모두 운전시키고, 적은 냉력이 필요한 경우에는 2개중 하나만을 운전시켜 사체적을 줄이며 냉력가변을 할 수 있도록 한 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 하나의 압축기내에 용량이 다른 모터 및 압축기구를 이중으로 구성한 듀얼 왕복동식 압축기에 있어서, 사용자의 설정온도와 현재온도 비교결과, 현재 냉장고내온도가 설정온도보다 적은 제1 냉력이 필요한 경우면 용량이 적은 제1 모터 및 제1 압축부를 운전하는 제1 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 상기 제1 냉력보다 큰 제2 냉력이 필요한 경우면 용량이 큰 제2 모터 및 제2 압축부를 운전하는 제2 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 제2 냉력보다크고 설정온도보다 큰 제3 냉력이 필요한 경우면 제1, 제2 모터 및 제1, 제2 압축부를 동시에 운전하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼왕복동식 압축기의 운전제어방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR DUAL RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 하나의 압축기내에 모터 및 압축부를 2개로 구성하여 큰 냉력이 필요한 경우에는 2개 모두 운전시키고, 적은 냉력이 필요한 경우에는 2개중 하나만을 운전시켜 사체적을 줄이며 냉력가변을 할 수 있도록 한 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한것이다.

일반적으로, 왕복동식 모터를 사용한 왕복동식 압축기는 다상의 고정자에 권취된 코일에 공급되는 전원을 스위칭 소자를 이용하여 단속함으로써, 운동 가진력을 발생 시키게 되는데 운동자와 고정자간의 여자 상태를 순차적으로 가변시킴으로써, 자기 흡입력에 의하여 운동 가진력을 발생 시킬 수 있다.

특히, 냉장고나 에어컨에 사용되는 왕복동식 압축기는 모터에 인가되는 전압으로 압축비를 가변할 수 있고, 따라서 냉력을 사용자의 의도에 따라 가변하여 제어하는 장점이 있는 것으로, 이와 같은 왕복동식 압축기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 스트로크 지령치에 따라, 내부 모터(M)에 인가되는 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동으로 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 왕복동식 압축부(L.COMP)와 인가 전압에 의해 스트로크를 증가시킴에 따라, 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 발생하는 전압을 검출하는 전압 검출부(300)와; 인가 전압에 의해 스트로크를 증가시킴에 따라, 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부(200)와; 상기 전압 검출부(300) 및 전류 검출부(200)로 부터 검출된 전압과 전류로 스트로크를 계산하고, 그 스트로크를 스트로크 지령치와 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(400)와; 상기 마이크로 컴퓨터(400)의 스위칭 제어 신호에 따라, 교류 전원을 트라이액(Tr1)으로 단속시켜 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 전압을 인가하는 전기 회로부(100)로 구성되고, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 왕복동식 압축부(L.COMP)는 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치에 따른 인가 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동되고, 이로 인해 스트로크가 가변되어 냉력을 조절한다.

한편, 전기 회로부(100)의 트라이액(Tr1)은 마이크로 컴퓨터(400)의 스위칭 제어 신호에 의해 턴온 주기가 길어짐에 의해 스트로크가 증가되는데, 이때 왕복동식 압축부(L.COMP)의 모터(M)에 인가되는 인가 전압과 전류를 각기 전압 검출부(300)와 전류 검출부(200)에서 검출하여 이를 그 마이크로 컴퓨터(400)에 인가한다.

그러면, 상기 마이크로 컴퓨터(400)는 상기 전압 검출부(300)와 전류 검출부(200)로부터 검출된 인가 전압과 전류를 이용하여 스트로크를 계산한후, 이 스트로크를 스트로크 지령치와 비교하여 그에 따라 스위칭 제어 신호를 출력 한다.

즉, 상기 마이크로 컴퓨터(400)는 계산된 스트로크가 스트로크 지령치 보다 작으면, 상기 트라이액(Tr1)의 온주기를 길게 하는 스위칭 제어 신호를 출력하여 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전압을 증가시킨다.

상술한 바와 달리, 상기 마이크로 컴퓨터(400)는 계산된 스트로크가 스트로크 지령치보다 크면, 상기 트라이액(Tr1)의 온주기를 짧게 하는 스위칭 제어 신호를 출력하여 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전압을 감소시킨다.

결국, 상기 과정에 의해 왕복동식 압축부(L.COMP)의 스트로크 행정거리가 변화되어 냉력이 제어된다.

도 2는 일반적인 왕복동식 압축기의 왕복동식 압축부의 일예를 도시한 예시도로서, 종래 왕복동식 압축기의 압축기구부는 소정 형상으로 형성되며 그 내부에 일정 내경으로 관통 형성된 실린더(10)와; 상기 실린더(10)의 내부에 삽입되어 상기 모터의 구동력을 전달받아 직선 왕복 운동하는 피스톤(20)과; 상기 실린더(10)의 내부에 삽입된 피스톤(20)의 단면 및 그 실린더(10)의 내부에 의해 형성되는 압축공간(P)을 복개하도록 상기 실린더(10)의 일측에 결합되는 토출커버(30)와; 상기 토출커버(30)의 내부에 삽입되어 실린더(10)의 압축공간(P)을 개폐하는 토출밸브(40)와; 상기 토출커버(30)의 내측 및 토출밸브(40)에 지지되어 토출밸브(40)를 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(50)을 포함하여 구성되어, 피스톤(20)의 상사점이 실린더 내부를 벗어나지 않도록 트라이악의 턴온시간을 조절하여 피스톤(20)의 스트로크를 원하는 위치로 제어한다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 기술에 있어서, 스트로크의 행정거리를 조금만 줄여도 냉력이 급격히 감소하므로, 스트로크의 행정거리를 줄여 냉력가변을 할경우, 스트로크는 크게 줄지 않으면서 냉력이 줄어들므로 냉력가변시에 마찰손실비율이 크고, 사체적이 증가하여 효율이 감소하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 하나의 압축기내에 용량이 다른 압축기를 2개로 구성하여 큰 냉력이 필요한 경우에는 2개 모두 운전시키고, 적은 냉력, 적은 냉력과 큰냉력의 중간 냉력이 필요한 경우에는 2개중 하나만을 선택운전하여 냉력가변시에 마찰손실비율 및 사체적을 줄이며 냉력가변을 할 수 있도록 한 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 운전 제어장치에 대한 구성을 보인 회로도.

도 2는 일반적인 왕복동식 압축기의 왕복동식 압축부의 일예를 보인 예시도.

도 3은 본 발명 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법을 보인 흐름도.

도 4는 본 발명 듀얼 왕복동식 압축기의 구성을 보인 예시도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

4a, 4b: 제1, 제2 압축기 41a, 41b: 제1, 제2 모터

51a, 51b: 제1, 제2 토출밸브 52a, 52b: 제1, 제2 실린더

53a, 53b: 제1, 제2 피스톤 401a, 401b: 제1, 제2 압축기구부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나의 압축기내에 용량이 다른 모터 및 압축기구를 이중으로 구성한 듀얼 왕복동식 압축기에 있어서, 사용자의 설정온도와 현재온도 비교결과, 현재 냉장고내온도가 설정온도보다 적은 제1 냉력이 필요한 경우면 용량이 적은 제1 모터 및 제1 압축부를 운전하는 제1 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 상기 제1 냉력보다 큰 제2 냉력이 필요한 경우면 용량이 큰 제2 모터 및 제2 압축부를 운전하는 제2 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 제2 냉력보다크고 설정온도보다 큰 제3 냉력이 필요한 경우면 제1, 제2 모터 및 제1, 제2 압축부를 동시에 운전하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 하나의 압축기내에 용량이 다른 모터 및 압축기구를 이중으로 구성한 듀얼 왕복동식 압축기에 있어서, 사용자의 설정온도와 현재온도 비교결과, 현재 냉장고내온도가 설정온도보다 적은 제1 냉력이 필요한 경우면 용량이 적은 제1 모터 및 제1 압축부를 운전하는 제1 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 상기 제1 냉력보다 큰 제2 냉력이 필요한 경우면 용량이 큰 제2 모터 및제2 압축부를 운전하는 제2 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 제2 냉력보다크고 설정온도보다 큰 제3 냉력이 필요한 경우면 제1, 제2 모터 및 제1, 제2 압축부를 동시에 운전하는 제3 단계로 이루어진 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법이 적용되는 장치의 구성을 보인 예시도를 통해 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 듀얼 왕복동식 압축기의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 용량이 적은 제1 모터(41a) 및 제1 압축기구부(401a), 용량이 큰 제2 모터(41b) 및 제2 압축기구부(401b)를 하나의 압축기내에 구성한다.

먼저, 사용자가 설정한 온도로 냉장고내온도를 유지시킴에 있어, 온도센서에 의해 냉장고내의 온도 감지후, 사용자의 설정온도와 비교한다.

이때, 사용자의 설정온도보다 냉장고내의 온도가 일정온도보다 높아 적은 냉력을 필요로 할 경우에는 제1 모터(41a)11로 용량이 적은 제1 압축기(4a)를 구동시켜 냉장고내의 온도를 설정온도로 유지시킨다.

상기 냉장고내의 온도 감지 결과, 사용자의 설정온도보다 냉장고내의 온도가 적은 냉력보다는 더 크고, 큰 일정냉력보다는 적은 냉력을 필요로 할 경우에는 제2 모터(41b)를 구동시켜 제2 실린더(52b)의 내부에 삽입되어 직선 왕복 운동하는 제2 피스톤(53b)의 일정 행정거리로 인해 냉장고내의 온도를 설정온도로 유지시킨다.

상기 냉장고내의 온도 감지 결과, 사용자의 설정온도보다 냉장고내의 온도가 일정온도 높아 큰 냉력을 필요로 할 경우, 즉 사용자가 급냉모드를 선택한 경우에는 제1, 제2 압축기(4a, 4b)의 제1, 제2 모터(41a, 41b)를 구동시켜 냉력을 가변한다.

여기서, 상기 제1 압축기(4a)와 제2 압축기(4b)의 용량을 달리하였으므로 제1, 제2 피스톤(53a, 53b)의 스트로크 행정거리는 일정한 상태에서 냉력을 가변시킬 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 기술한 바와 같은 과정을 반복하여 냉장고내의 온도를 사용자 설정온도로 유지시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 하나의 압축기내에 스트로크의 행정거리는 일정한 상태에서, 용량이 다른 압축기를 2개로 구성하여 큰 냉력(급냉)이 필요한 경우에는 2개 모두 운전시키고, 적은 냉력, 적은 냉력과 큰냉력의 중간 냉력이 필요한 경우에는 2개중 하나만을 선택운전하여 냉력가변시에 마찰손실비율 및 사체적을 줄이며 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 하나의 압축기내에 용량이 다른 모터 및 압축기구를 이중으로 구성한 듀얼 왕복동식 압축기에 있어서, 사용자의 설정온도와 현재온도 비교결과, 현재 냉장고내온도가 설정온도보다 적은 제1 냉력이 필요한 경우면 용량이 적은 제1 모터 및 제1 압축부를 운전하는 제1 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 상기 제1 냉력보다 큰 제2 냉력이 필요한 경우면 용량이 큰 제2 모터 및 제2 압축부를 운전하는 제2 단계와; 상기 비교결과, 현재 냉장고내온도가 제2 냉력보다크고 설정온도보다 큰 제3 냉력이 필요한 경우면 제1, 제2 모터 및 제1, 제2 압축부를 동시에 운전하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 왕복동식 압축기의 운전제어방법.