KR100480115B1 - 왕복동식 압축기의 운전 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 싸이클의 냉력에 따라 단시간에 왕복동식 압축기를 수회 운전/정지시켜 시간에 따른 시스템의 변화를 감지하여 최적의 상태에서 운전할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 왕복동식 모터를 사용하여 압축기를 온/오프 시켜 냉력을 가변시키는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고에 있어서, 냉동싸이클이 운전중인가를 판단하여, 상기 냉동싸이클이 운전중이면 온도센서로부터 감지된 고내의 온도를 설정온도로 유지시키기위한 압축기 온/오프 신호를 반복하여 출력하고, 상기 판단결과, 냉동싸이클 정지시에는 압축기를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

왕복동식 압축기의 운전 제어방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}
본 발명은 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 싸이클의 냉력에 따라 단시간에 왕복동식 압축기를 수회 운전/정지시켜 시간에 따른 시스템의 변화를 감지하여 최적의 상태에서 운전할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 도 1의 일반적인 냉동사이클을 보인 예시도에 도시된 바와 같이 압축기(10), 응축기(20), 모세관(30), 증발기(40)를 포함한다. 이때, 상기 압축기(10)는 증발기(40)에서 증발한 저온저압의 냉매가스를 흡입하는 작용 및 흡입된 냉매가스를 응축기(20)의 포화압력까지압축하여 고온고압의 기체상태로 토출시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 응축기(20)는 상기 압축기(10)에서 토출된 고온고압의냉매가스를 고압의 액체냉매로 상변화시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 모세관(30)은 상기 응축기(20)를 통과하면서 상변화된액체냉매의 압력을 떨어뜨려 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 증발기(40)는 상기 모세관(30)을 통과한 저온저압의 액체냉매가 통과하는 동안 외부의 열을 흡수하여 저온저압의 증기냉매로 변환시키면서 냉각작용을 수행한다.
한편, 상기 압축기(10)의 속도제어는 냉난방의 성능을 좌우하는 중요한 부분에 해당되는데, 상기 압축기(10)는 왕복동식 모터를 이용하여 냉매의 압축을 수행한다.
도 2는 종래 유도전동기를 이용한 압축기의 냉동사이클에 따른 압축기의 운전을 보인 예시도와 같이 냉동사이클과 압축기의 운전/정지가 연동되어 운전되어진다.
따라서, 응축압력, 증발압력은 도 3과 같은 파형이 나타나게 된다.
결국, 종래 기술에 의한 유도전동기의 제어방법에서는 기동시 큰 토크가 필요하여 통상 압축기 정지후 5분내 재기동이 불가능함에 따라 잦은 압축기의 온/오프시 신뢰성에 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축기의 운전/정지의 한싸이클을 수분이내로 할 수 있도록 왕복동식 모터를 사용한 왕복동식 압축기의 운전시간을 조절하여 냉력을 가변한다.
즉, 왕복동식 모터를 사용한 압축기는 압축기의 운전/정지를 쉽게 할 수 있기 때문에 냉동 사이클 운전중에도 압축기를 수회 운전/정지시켜 냉동능력가변을 시킴으로써, 냉동사이클의 효율을 향상시키며 왕복동식 압축기의 최적의 상태를 항상 유지시켜 운전하기 위한 왕복 동식 압축기의 운전제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 왕복동식 모터를 사용하여 압축기를 온/오프 시켜 냉력을 가변시키는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고에 있어서, 냉동싸이클이 운전중인가를 판단하여, 상기 냉동싸이클이 운전중이면 온도센서로부터 감지된 고내의 온도를 설정온도로 유지시키기위한 압축기 온/오프 신호를 반복하여 출력하고, 상기 판단결과, 냉동싸이클 정지시에는 압축기를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 압축기를 온/오프 시켜 냉력을 가변시키는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고에 있어서, 냉동싸이클이 운전중인가를 판단하여, 상기 냉동싸이클이 운전중이면 온도센서로부터 감지된 고내의 온도를 설정온도로 유지시키기위한 압축기 온/오프 신호를 반복하여 출력하고, 상기 판단결과, 냉동싸이클 정지시에는 압축기를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5은 본 발명 왕복동식 압축기를 이용한 냉장고의 운전 제어 방법이 적용되는 장치의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 고내의 온도를 센싱하여 사용자 설정온도와 비교하여 왕복동식 압축부 온/오프 지령치를 출력하는 온도센서(20)와; 상기 온도센서(20)로부터 왕복동식 압축부의 온/오프 지령치를 입력받아 스위칭 온/오프 제어신호를 냉동사이클 운전중에 수회반복하여 출력하는 마이크로 컴퓨터(30)와; 상기 마이크로 컴퓨터(30)의 스위칭 제어 신호에 따라, 교류 전원(AC)을 트라이액(Tr1)으로 단속 시켜 왕복동식 압축부(L.COMP)에 전압을 인가하는 전기 회로부(10)로 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.
먼저, 왕복동식 압축부(L.COMP)는 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치에 따른 스트로크 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동 되고, 이로 인해 스트로크가 가변되어 냉력을 조절한다.
즉, 전기 회로부(10)의 트라이액(Tr1)이 마이크로 컴퓨터(30)의 스위칭 제어 신호에 의해 턴온 주기가 길어짐에 의해 스트로크가 증가되면, 그 스트로크에 의해 왕복동식 압축부(L.COMP)가 구동된다.
이때, 상기 마이크로 컴퓨터(30)의 스위칭 제어신호는 온도센서(20)에 의해 압축기의 온/오프를 지령을 하는데, 이 왕복동식 압축부(L.COMP)의 온/오프 지령은 트라이액(Tr1)의 스위칭 온/오프신호를 인가하여 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)를 제어하며, 냉동 싸이클의 요구 냉동능력에 따라 왕복동식 압축부(L.COMP)의 온/오프 듀티비를 조절한다.
도 6, 도 7에 도시된 바와 같이 냉동능력 가변필요시 왕복동식 압축부(L.COMP)의 온/오프 듀티비에 따라 응축압력과 증발압력이 시간에 따라 서로 다른파형을 갖는다.
즉, 왕복동식 압축부(L.COMP)의 온구간에서는 응축압력이 감소되고, 증발압력이 증가한다.
또한, 왕복동식 압축부(L.COMP)의 오프구간에서는 응축압력이 증가하고, 증발압력이 감소한다.
이때, 오프시간 대비 온 시간이 길면 듀티비를 증가시키고, 이와 반대로 오프시간 대비 온 시간이 짧으면 듀티비를 감소시켜 냉력을 가변한다.
다시 말해서, 본 발명은 냉장고 운전중 왕복동식 압축부의 운전시간을 조절하여 냉력 가변을 한다.
냉동 싸이클 운전중에도 왕복동식 압축부의 운전/정지의 1싸이클을 수분이내로 함으로써 냉동 싸이클의 효율을 향상 시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 냉장고 운전중 압축기의 운전시간을 조절하여 냉력가변을 하는것으로, 냉동 싸이클 운전중에 압축기를 수회 운전/정지시켜 냉동능력을 가변시킴으로써, 냉동 싸이클의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1의 일반적인 냉동사이클을 보인 예시도.
도 2는 종래 유도전동기를 이용한 압축기의 냉동사이클에 따른 압축기의 운전을 보인 예시도.
도 3은 종래의 압축기의 온/오프 동작에 따른 응축 및 증발압력을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법을 보인 흐름도.
도 5은 본 발명 왕복동식 압축기를 이용한 냉장고의 운전 제어 방법이 적용되는 장치의 구성을 보인 회로도.
도 6은 본 발명의 왕복동식 압축기의 온/오프동작에 따른 응축 및 증발압력을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 왕복동식 압축기의 온/오프동작을 동작을 보인 예시도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
10: 전기 회로부 20: 전류 검출부
40: 마이크로 컴퓨터 100: 전류 피크치 검출부
L.COMP: 왕복동식 압축부 Tr1: 트라이액

Claims (2)

  1. 왕복동식 모터를 사용하여 압축기를 온/오프 시켜 냉력을 가변시키는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고에 있어서, 냉동싸이클이 운전중인가를 판단하여, 상기 냉동싸이클이 운전중이면 온도센서로부터 감지된 고내의 온도를 설정온도로 유지시키기위한 압축기 온/오프 신호를 반복하여 출력하고, 상기 판단결과, 냉동싸이클 정지시에는 압축기를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복 동식 압축기의 운전제어방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 압축기 온/오프 신호는 오프시간대비 온시간이 길면 압축기의 온/오프 듀티비를 증가시키고, 상기 오프시간대비 온시간이 짧으면 압축기의 온/오프 듀티비를 감소시키는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
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