KR100595547B1 - 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 압축기측의 메인 릴레이를 제거하는 대신에, 압축기 용량 가변시 냉장고측 메인 릴레이를 오프시키는 논리 회로를 구비하여 압축기 용량 가변시에 발생하는 소음을 제거하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출온도가 일정온도 이하이면 압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 냉장고 제어부와; 압축기측으로 전원을 공급하기 위해 온/오프되는 메인 릴레이와; 외부전압의 변동 크기에 따라, 상기 냉장고로부터 동작전원을 공급받도록 제어하기 위한 제어신호를 출력함과 아울러 압축기의 용량을 가변 제어하는 압축기 제어부와; 상기 압축기 제어부의 제어신호에 의해, 온/오프 되어 압축기의 용량을 가변하는 제1,제2 용량 가변 릴레이와; 상기 냉장고 제어부 및 압축기 제어부에서 출력되는 제어신호에 의해,상기 메인 릴레이를 구동시키는 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법{COMPRESSOR DRIVING APPARATUS AND METHOD OF REFRIGERATOR WITH RECIPROCATING COMPRESSOR}

도1은 종래 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도3은 본 발명 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

10:냉장고 제어부 20:압축기 제어부

30:구동부

본 발명은 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 압축기측의 메인 릴레이를 제거하는 대신에, 압축기 용량 가변시 냉장고측 메인 릴레이를 오프시키는 논리 회로를 구비하여 압축기 용량 가변시 에 발생하는 소음을 제거하도록 한 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 피스톤이 실린더의 내부에서 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 보다 구체적으로는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분할 수 있다.

레시프로(Recipro) 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어(Linear) 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.

본 발명은 리니어(Linear) 방식을 적용한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

이러한 리니어(Linear) 방식의 왕복동식 압축기는 전술한 바와 같이 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트(Crankshaft)가 없어 마찰 손실이 적으므로, 압축 효율면에서 일반 압축기 보다 압축 효율이 높다.

상기 왕복동식 압축기가 냉장고나 에어컨에 사용될 경우에, 상기 왕복동식 압축기에 입력되는 전압(Voltage)을 가변 시킴에 따라 상기 왕복동식 압축기의 압축 비(compression ratio)를 가변 할 수 있어 냉력(Freezing Capacity)을 제어할 수 있다.

도1은 종래 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도이다.

도1에 도시된 바와같이, 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출온도에 따라 압축기의 동작전원을 공급하도록 제어하는 냉장고 제어부(1)와; 상기 냉장고 제어부(1)의 제어신호에 의해, 턴온되어 압축기로 동작전원을 공급하는 냉장고측 메인 릴레이(MR1)와; 압축기의 용량을 가변하기 위한 제어신호를 출력하는 압축기 제어부 (2)와; 상기 압축기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 상기 냉장고측 메인 릴레이(MR)를 통해 입력되는 동작전원을 차단 또는 통과시키는 압축기측 메인 릴레이(MR2)와; 상기 압축기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 압축기의 용량을 가변하기 위하여 각기 온/오프 제어되는 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1),(VR2)를 구비한다.

상기 냉장고 제어부(1)는 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출된 온도가 사용자에 의해 설정된 온도보다 높으면, 냉장고내로 냉기를 공급하기 위하여, 압축기로 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 검출온도가 설정된 온도보다 낮으면, 냉장고내로 공급되는 냉기를 차단하기 위하여, 압축기로 공급되는 동작전원을 차단하도록 제어한다.

즉, 냉장고내의 온도가 설정온도보다 낮으면, 상기 냉장고 제어부(1)의 제어신호에 의해, 냉장고측 메인 릴레이(MR1)는 오프되어, 압축기로 공급되는 전원을 차단한다.

반대로, 냉장고의 온도가 설정온도보다 높으면, 상기 냉장고 제어부(1) 및 압축기 제어부(1)의 제어신호에 의해, 냉장고측 메인릴레이(MR1)와 압축기측 메인 릴레이(MR2)가 온되어 압축기로 동작전원이 공급되고, 이때 외부 전압의 변동값에 따라, 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1,VR2)가 교번으로 턴온되어 압축기의 용량을 가변한다.

여기서, 상기 압축기의 용량을 가변하기 위하여, 압축기 제어부(2)는 압축기측 메인 릴레이(MR2)를 오프시켜, 상기 냉장고측에서 입력되는 전원을 차단한 다음, 상기 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1,VR2)의 온/오프를 제어하여 압축기 용량을 가변한다.

이때, 상술한 바와같이 상기 압축기의 용량을 가변하기 위하여, 압축기측 메인 릴레이가 절환되는 경우에, 주위의 변동음이 없는 상태에서 절환되므로 소음이 크게 발생하는 문제점이 있다.

또한, 압축기의 동작전원을 차단하기 위하여, 냉장고 구동장치와 압축기 구동장치에 각기 별도의 릴레이를 구비하여 사용하므로, 경제성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축기측의 메인 릴레이를 제거하는 대신에, 압축기 용량 가변시 냉장고측 메인 릴레이를 오프시키는 논리 회로를 구비하여 압축기 용량 가변시에 발생하는 소음을 제거하도록 한 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출온도가 일정온도 이하이면 압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 냉장고 제어부와; 압축기측으로 전원을 공급하기 위해 온/오프되는 메인 릴레이와; 외부전압의 변동 크기에 따라, 상기 냉장고로부터 동작전원을 공급받도록 제어하기 위한 제어신호를 출력함과 아울러 압축기의 용량을 가변 제어하는 압축기 제어부와; 상기 압축기 제어부의 제어신호에 의해, 온/오프 되어 압축기의 용량을 가변하는 제1,제2 용량 가변 릴레이와; 상기 냉장고 제어부 및 압축기 제어부에서 출력되는 제어신호에 의해,상기 메인 릴레이를 구동시키는 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉장고가 기동되면, 냉장고내 온도를 검출하는 과정과; 고내 온도가 일정온도보다 낮으면, 메인 릴레이를 오프시켜 압축기로 공급되는 전원을 차단하는 과정과; 고내온도가 일정온도보다 높으면, 메인 릴레이를 온시켜 압축기로 전원을 공급하고, 외부 전원의 변동 크기에 따라, 제1 용량 가변 릴레이 또는 제2 용량 가변 릴레이를 션택하여 압축기를 구동하는 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도이다.

도2에 도시한 바와같이, 본 발명은 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출온도가 일정온도 이하이면 압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 냉장고 제어부(10)와; 압축기측으로 전원을 공급하기 위해 온/오프되는 메인 릴레이(MR)와; 외부전압의 변동 크기에 따라, 상기 냉장고로부터 동작전원을 공급받도록 제어하기 위한 제어신호를 출력함과 아울러 압축기의 용량을 가변 제어하는 압축기 제어부 (20)와; 상기 압축기 제어부(20)의 제어신호에 의해, 온/오프 되어 압축기의 용량을 가변하는 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1,VR2)와; 상기 냉장고 제어부(10) 및 압축기 제어부(20)에서 출력되는 제어신호에 의해,상기 메인 릴레이(MR)를 구동시키는 구동부(30)를 구비하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 상기 냉장고 제어부(10)는 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출된 온도가 사용자에 의해 설정된 온도보다 높으면, 냉장고내로 냉기를 공급하기 위하여, 압축기로 동작전원을 공급하도록 제어하고, 상기 검출온도가 설정된 온도보다 낮으면, 냉장고내로 공급되는 냉기를 차단하기 위하여, 압축기로 공급되는 동작전원을 차단하도록 제어한다.

즉, 상기 냉장고 제어부(10)는 냉장고내의 온도가 설정온도보다 낮으면, 구동부(30)를 통해 상기 냉장고측 메인 릴레이(MR)를 오프시키도록 제어하여 압축기로 공급되는 전원을 차단시키고, 이로 인해 압축기의 동작이 정지되어 냉장고내로의 냉기공급이 중단된다.

반대로, 상기 냉장고 제어부(10)는 냉장고내의 온도가 설정온도보다 높으면,구동부(30)를 통해 상기 냉장고측 메인 릴레이(MR)를 온시키도록 제어하여 압축기로 전원을 공급한다.

이때, 압축기 제어부(20)는, 외부 전압의 변동이 일정값 이상이 되면, 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1),(VR2)중 어느 하나를 선택하여 압축기의 용량을 가변한 다.

여기서, 상기 압축기의 용량을 가변하기 위하여, 압축기 제어부(20)는 구동부(30)를 통해 냉장고측 메인 릴레이(MR)를 오프시켜, 상기 냉장고측에서 입력되는 전원을 차단한 다음, 상기 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1,VR2)의 온/오프를 제어하여 압축기 용량을 가변한다.

이때, 상기 구동부(30)는, 냉장고 제어부(10)의 제어신호와 압축기 제어부 (20)의 제어신호를 논리 연산하는 논리회로로 이루어진다.

예를 들어, 상기 메인릴레이(MR1)가 고전위에 의해 온되는 특성을 가지고 있으면, 상기 구동부(30)는 오아게이트(OR Gate)로 이루어지는데, 상기 메인 릴레이(MR)는 냉장고 제어부(10)의 턴온신호에 의해 턴온되어 있다가, 상기 압축기 제어부(20)에서 출력되는 제어신호에 의해 턴온 또는 턴오프된다.

반대로, 상기 메인 릴레이(MR)가 저전위에 의해 온되는 특성을 가지고 있으면, 상기 구동부(30)는 앤드게이트(AND Gate)로 이루어진다.

보다 상세하게, 도3을 참조하여 본 발명을 설명하면, 우선 냉장고내 온도를 검출하고(SP1), 그 검출온도가 일정 온도보다 작으면 냉장고측 메인 릴레이(MR)를 오프시켜 압축기로의 전원공급을 중단한다(SP2,SP4).

만약, 상기 검출온도가 일정온도보다 높으면(SP2), 냉장고측 메인 릴레이 (MR)를 온시켜 압축기로 전원을 공급한다(SP5,SP6)

그 다음, 압축기로 전원을 공급하여 압축기를 동작시키면서, 외부 전압의 변동이 소정값 이상 크게 발생하면, 제1,제2 용량 가변 릴레이(VR1,VR2)중 어느 하나 를 선택하여 현재 압축기의 용량을 가변한다(SP7~SP9).

즉, 외부전압을 검출하여 그 외부전압을 기준전압과 비교하고, 그 비교결과, 외부 전압이 기준전압 보다 크면, 압축기 용량을 증가시키기 위하여 제1 용량 가변 릴레이(VR1)를 선택하고, 외부전압이 기준전압보다 작으면 압축기 용량을 감소시키기 위하여 제2 용량 가변 릴레이(VR2)를 선택하여 현재 압축기의 용량을 가변한다.

이때, 상기 압축기의 용량을 가변할때, 종래와 달리, 압축기로 공급되는 전원을 차단하기 위하여, 압축기 제어부(20)에서, 공급전원을 차단하기 위하여, 메인 릴레이(MR)를 오프시키기 위한 제어신호를 발생하면, 그 제어신호에 의해 메인 릴레이(MR)를 오프시키고, 제1 용량 가변 릴레이(VR1) 또는 제2 용량 가변 릴레이 (VR2)를 선택한 다음, 다시 상기 압축기 제어부(20)에서, 전원 공급을 위하여, 메인릴레이(MR)를 온시켜 압축기를 구동시킨다.

다시 말해서, 본 발명은 릴레이를 이용하여 압축기의 용량을 가변하는 경우, 압축기측 전원 공급용 릴레이를 제거하는 대신에, 냉장고측의 메인 릴레이를 압축기 제어부의 제어에 의해 온/오프시킴으로써, 압축기 용량 가변시에 발생되는 소음을 제거한다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 압축기측의 메인 릴레이를 제거하는 대신에, 압축기 용량 가변시 냉장고측 메인 릴레이를 오프시키는 논리 회로를 구비하여 압축기 용량 가변시에 발생하는 소음을 제거함으로써, 사용자의 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 압축기측에서, 냉장고측으로부터 입력되는 전원을 단속하는 릴레이를 제거함으로써, 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 냉장고내의 온도를 검출하여, 그 검출온도가 일정온도 이하이면 압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 냉장고 제어부와;

   압축기측으로 전원을 공급하기 위해 온/오프되는 메인 릴레이와;

   외부전압의 변동 크기에 따라, 상기 냉장고로부터 동작 전원을 공급받도록 제어하기 위한 제어신호를 출력함과 아울러 압축기의 용량을 가변 제어하는 압축기 제어부와;

   상기 압축기 제어부의 제어신호에 의해, 온/오프 되어 압축기의 용량을 가변하는 제1,제2 용량 가변 릴레이와;

   상기 냉장고 제어부 및 압축기 제어부에서 출력되는 제어신호에 의해, 상기 메인 릴레이를 구동시키는 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치.
2. 제1 항에 있어서, 구동부는,

   냉장고 제어부와 압축기 제어부의 제어신호를 오아연산하는 오아게이트(OR Gate)로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치.
3. 제1 항에 있어서, 구동부는,

   냉장고 제어부와 압축기 제어부의 제어신호를 앤드연산하는 앤드게이트(AND Gate)로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치.
4. 냉장고가 기동되면, 냉장고내 온도를 검출하는 과정과;

   고내 온도가 일정온도보다 낮으면, 메인 릴레이를 오프시켜 압축기로 공급되는 전원을 차단하는 과정과;

   고내온도가 일정온도보다 높으면, 메인 릴레이를 온시켜 압축기로 전원을 공급하고, 외부 전원의 변동 크기에 따라, 제1 용량 가변 릴레이 또는 제2 용량 가변 릴레이를 선택하여 압축기를 구동하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동방법.
5. 제 4항에 있어서, 제1 용량 가변릴레이 또는 제2 용량 가변 릴레이를 선택하여 압축기를 구동하는 과정은,

   외부전압을 검출하여 그 외부전압을 기준전압과 비교하는 단계와;

   상기 비교결과, 외부 전압이 기준전압 보다 크면, 압축기 용량을 증가시키기 위하여 제1 용량 가변 릴레이를 선택하고,

   외부전압이 기준전압보다 작으면 압축기 용량을 감소시키기 위하여 제2 용량 가변 릴레이를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동방법.
6. 제 5항에 있어서, 용량 가변 릴레이를 선택하는 단계는,

   압축기 용량 가변시, 압축기 제어부에서, 공급전원을 차단하기 위하여, 메인 릴레이를 오프시키기 위한 제어신호를 발생하는 단계와;

   상기 제어신호에 의해 메인 릴레이를 오프시키고, 제1 용량 가변 릴레이 또는 제2 용량 가변 릴레이를 선택하는 단계와;

   상기 압축기 제어부에서, 전원 공급을 위하여, 메인릴레이를 온시키기 위한 제어신호를 발생하여 메인 릴레이를 온시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동방법.

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