KR100492601B1

KR100492601B1 - 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기운전제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100492601B1
Application number: KR10-2002-0085503A
Authority: KR
Inventors: 김태형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2005-06-03
Also published as: KR20040058981A

Abstract

본 발명은 극변환모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 냉장고의 내의 부하정도에 따라, 압축기를 정회전 또는 역회전 운전시킴과 동시에, 압축기의 모터를, 히스테리시스 밴드(hysterisis band)를 적용한 극변환 모터를 사용하여, 압축기를 2극 또는 4극으로 운전시킴으로써, 냉장고의 운전효율을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 압축기에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와; 상기 검출전류에 의해, 냉장고내의 현재 부하를 검출하는 부하검출부와; 냉장고내의 현재 부하가,제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키고, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키며, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 역회전시키기 위한 운전제어신호 및 극변환제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와; 상기 마이크로컴퓨터의 운전제어신호에 의해, 정회전신호 또는 역회전신호를 발생하여 압축기를 구동하는 정/역회전신호발생부와; 상기 마이크로컴퓨터의 극변환제어신호에 의해, 극변환 모터의 2극 또는 4극을 선택하기 위한 극변환신호를 발생하여 압축기를 구동하는 극변환신호발생부를 포함하여 구성한다.

Description

극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법{FORWARD/REVERSE ROTATION COMPRESSOR DRIVING APPARATUS AND METHOD FOR REFRIGERATOR EQUIPED WITH POLE CHANGE MOTOR}

본 발명은 극변환모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 냉장고의 내의 부하 정도에 따라, 압축기를 정회전 또는 역회전 운전시킴과 동시에, 압축기의 모터를, 히스테리시스 밴드(hysterisis band)를 적용한 극변환 모터를 사용하여, 압축기를 2극 또는 4극으로 운전시키도록 한 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고에 적용되는 냉동 싸이클의 경우, 냉동실의 냉기 공급을 위한 고냉력 싸이클과 냉장실의 냉기 공급을 위한 저냉력 싸이클로 구분된다.

이때, 상기 고냉력 냉동 싸이클이나 저냉력 냉동싸이클은, 팽창수단의 길이가 동일하여 운전모드에 따른 최적의 냉동싸이클을 구현하지 못하는데, 이와같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 일반적인 냉장고의 냉동싸이클을 보인 개략도로서, 이에 도시된 바와같이 증발기에서 토출되는 저온, 저압의 냉매증기를 흡입하여 이를 압축함으로써 고온, 고압의 증기로 만드는 압축기(1)와; 상기 압축기(1)에서 토출된 고온, 고압의 냉매증기의 열을 물 또는 공기 중에 방출시키고, 고압의 포화액으로 변화시키는 응축기(2)와; 상기 응축기(2)에서 토출된 고압의 포화액을, 모세관(3)을 통해 통해 저온, 저압의 냉매로 흡입하여 이를 증발시켜, 냉동실로 열교환하여 차가워진 공기를 배출하는 제1 증발기(F-EVA)와; 상기 응축기(2)에서 토출된 고압의 포화액을, 모세관(3)을 통해 저온,저압의 냉매로 흡입하여 이를 증발시켜, 냉장실로 열교환하여 차가워진 공기를 배출하는 제2 증발기(R-EVA)를 구비하며, 이와같은 냉동싸이클을 설명한다.

먼저, 냉동 운전시(고냉력 운전시), 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는, 응축기(2)로 유입되어 응축된후, 모세관(3)을 지나면서 저온저압의 냉매로 된다.

이후, 제1 증발기(F-EVA)는 상기 저온저압 냉매를 흡입하여 이를 증발시켜, 냉동실로 액분이 없는 포화증기를 배출한다.

냉장 운전시(저냉력 운전시), 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는, 응축기(2)로 유입되어 응축된후, 모세관(3)을 지나면서 저온저압의 냉매로 된다.

이후, 제2 증발기(R-EVA)는 상기 저온저압 냉매를 흡입하여 이를 증발시켜, 냉동실로 열교환하여 차가워진 공기를 배출한다.

여기서, 상술한 냉장고의 냉동 싸이클에 채용되는 압축기는 정방향으로만 회전하여 항상 고출력을 발생하게 되고, 이에 따라 냉장고내의 온도가 안정된 상태를 유지하여 큰 냉력이 필요하지 않은 경우에도, 압축기를 정회전으로 회전시키므로 전력 소모가 증가되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여, 냉장고에, 냉력에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 압축기를 채용하여, 냉력을 발생함으로써, 전력 소모를 감소시키는 기술이 사용되고 있는데, 즉 냉장고가 일정 운전시점이 지나서, 안정된 상태로 인식되면, 작은 냉력을 발생하는 역방향으로 압축기를 구동함으로써, 전력소모를 감소시킨다.

그러나, 상술한 방법은, 냉장고내의 부하가 안정되는 영역에서는 역회전 운전을 실행하고, 냉장고내의 과부하인 경우에 정회전 운전을 실행하지만, 냉장고가 과부하시, 정상부하로 안정되는데에 걸리는 시간이 오래 걸려 냉장고의 냉장효율이 저하되고, 아울러 저부하인 경우에는 역회전 운전을 실행하지만 만족할 만큼의 전력소모를 감소시키지 못한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉장고의 내의 현재 부하를 검출하여 그 부하에 따라, 압축기를 정회전 또는 역회전 운전시킴과 동시에, 압축기의 모터를, 히스테리시스 밴드(hysterisis band)를 적용한 극변환 모터를 사용하여, 압축기를 2극 또는 4극으로 운전시킴으로써, 냉장고의 운전효율을 향상시키도록 한 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와;상기 검출전류에 의해, 냉장고내의 현재 부하를 검출하는 부하검출부와;냉장고내의 현재 부하가,제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키고, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키며, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 역회전시키기 위한 운전제어신호 및 극변환제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와; 상기 마이크로컴퓨터의 운전제어신호에 의해, 정회전신호 또는 역회전신호를 발생하여 압축기를 구동하는 정/역회전신호발생부와;상기 마이크로컴퓨터의 극변환제어신호에 의해, 극변환 모터의 2극 또는 4극을 선택하기 위한 극변환신호를 발생하여 압축기를 구동하는 극변환신호발생부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기에 흐르는 전류를 검출하고, 그 검출전류로 현재 부하를 연산하는 단계와;상기 단계에서 연산된 현재부하를 제1,제2 기준부하와 비교하는 단계와;상기 비교결과, 냉장고내의 현재 부하가 제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계와; 상기 비교결과, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계와; 상기 비교결과, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계로 수행함을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명에 의한 극변환모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치 및 방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도2에 도시한 바와같이, 본 발명 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치는, 압축기에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부(15)와; 상기 검출전류에 의해, 냉장고내의 현재 부하를 검출하는 부하검출부(16)와; 상기 부하검출부(16)에서 검출된 냉장고내의 현재 부하를 제1,제2 기준부하와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 압축기의 운전방향을 제어하기 위한 운전제어신호와 극변환 모터의 극변환을 제어하기 위한 극변환제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터(12)와; 상기 마이크로컴퓨터(12)의 운전제어신호에 의해, 정회전신호 또는 역회전신호를 발생하여 압축기를 구동하는 정/역회전신호발생부(11)와; 상기 마이크로컴퓨터(12)의 극변환제어신호에 의해, 극변환 모터의 2극 또는 4극을 선택하기 위한 극변환신호를 발생하여 압축기를 구동하는 극변환신호발생부(14)를 구비하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 전류검출부(15)는 압축기에 흐르는 전류를 검출하고, 부하검출부(16)는 상기 전류검출부(15)에서 검출된 전류를 이용하여 부하를 연산한다.

이때, 상기 부하검출부(16)는, 압축기에 인가되는 전압을 검출하여 부하를 연산할 수도 있다.

그 다음, 마이크로컴퓨터(12)는 상기 부하검출부(16)에서 검출된 냉장고내의 현재 부하를 제1,제2 기준부하와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 압축기의 운전방향을 제어하기 위한 운전제어신호와 극변환 모터의 극변환을 제어하기 위한 극변환제어신호를 출력한다.

즉, 상기 마이크로컴퓨터(12)는, 냉장고내의 현재 부하가,제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키고, 냉장고내의 현재 부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키며, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 역회전시킨다.

이에 따라, 정/역회전신호발생부(11)는 상기 마이크로컴퓨터(12)의 운전제어신호에 의해, 정회전신호 또는 역회전신호를 발생하여 압축기를 구동하고, 극변환신호발생부(4)는 상기 마이크로컴퓨터(12)의 극변환제어신호에 의해, 2극 또는 4극을 선택하기 위한 극변환신호를 발생하여 압축기를 구동한다.

이때, 상기 마이크로컴퓨터(12)는 상기 온도감지부(13)를 통해 냉장고내의 온도를 감지하여, 냉장고내 온도가 내부 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시킨다.

따라서, 본 발명은 냉장고내의 부하를 검출하여 그 부하에 따라에 따라, 극변환모터를 2극 또는 4극으로 변환시켜 운전시키면서, 동시에 압축기를 정회전 또는 역회전으로 운전시킴으로써, 냉장고의 운전효율을 향상시킨다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어방법을 도3을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어방법의 동작을 보인 흐름도이다.

우선, 전류검출부(15)에서 압축기에 흐르는 전류를 검출한후(SP1), 그 검출전류로 현재 부하를 연산한다(SP2).

그 다음, 상기 현재 부하를 제1 기준부하와 비교하고, 그 비교결과 그 현재 부하가 제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시킨다(SP3~SP7).

만약, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시킨다(SP8~SP12).

그 다음, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시킨다(SP13~SP16).

따라서, 본 발명은 냉장고내의 부하 정도에 따라, 극변환모터를 2극 또는 4극으로 변환시켜 운전시키면서, 동시에 압축기를 정회전 또는 역회전으로 운전시킴으로써, 냉장고의 운전효율을 향상시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 냉장고 내의 부하정도에 따라, 압축기를 정회전 또는 역회전 운전시킴과 동시에, 압축기의 모터를, 히스테리시스 밴드(hysterisis band)를 적용한 극변환 모터를 사용하여, 압축기를 2극 또는 4극으로 운전시킴으로써, 냉장고의 운전효율을 향상시키는 효과가 있다.

도1은 일반적인 냉장고의 냉동싸이클을 보인 보인 개략도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어방법에 대한 동작 흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

10:전원부 11:정/역회전신호발생부

12:마이크로컴퓨터 13:온도감지부

14:극변환신호발생부 15:전류검출부

16:부하연산부

Claims

압축기에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와;

상기 검출전류에 의해, 냉장고내의 현재 부하를 검출하는 부하검출부와;

냉장고내의 현재 부하가,제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키고, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키며, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 역회전시키기 위한 운전제어신호 및 극변환제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와;

상기 마이크로컴퓨터의 운전제어신호에 의해, 정회전신호 또는 역회전신호를 발생하여 압축기를 구동하는 정/역회전신호발생부와;

상기 마이크로컴퓨터의 극변환제어신호에 의해, 극변환 모터의 2극 또는 4극을 선택하기 위한 극변환신호를 발생하여 압축기를 구동하는 극변환신호발생부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어장치.
삭제
압축기에 흐르는 전류를 검출하고, 그 검출전류로 현재 부하를 연산하는 단계와;

상기 단계에서 연산된 현재부하를 제1,제2 기준부하와 비교하는 단계와;

상기 비교결과, 냉장고내의 현재 부하가 제1 기준부하보다 크면, 과부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 정회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계와;

상기 비교결과, 냉장고내의 현재부하가 제1 기준부하보다 낮고 제2 기준부하보다 크면, 정상부하로 인식하여 극변환 모터를 2극 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계와;

상기 비교결과, 냉장고내의 현재 부하가 제2 기준부하보다 작으면, 저부하로 인식하여 극변환모터를 4극으로 변환하여 운전시키면서 압축기를 역회전시키다가, 냉장고내 온도가 설정온도에 도달하면 압축기를 오프시키는 단계로 수행함을 특징으로 하는 극변환 모터를 채용한 냉장고의 정/역회전 압축기 운전제어방법.
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