KR100732419B1 - Starting method of variable capacity rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 용량가변 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 제1압축실에서 압축동작이 이루어지는 상태를 도시한 도면,1 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacity variable compressor according to the present invention, showing a state in which a compression operation is performed in a first compression chamber.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1;
도 3은 본 발명에 의한 용량가변 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 제1압축실에서 공회전이 이루어지는 상태를 도시한 도면,3 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacity variable compressor according to the present invention, showing a state in which idling is performed in a first compression chamber.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도,4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV 'of FIG. 3;
도 5는 도 1 내지 도 4와 같은 구성의 용량가변 압축기가 적용된 냉동사이클의 개략도,5 is a schematic view of a refrigeration cycle to which a capacity variable compressor having the configuration as shown in FIGS. 1 to 4 is applied;
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 용량가변 압축기의 기동제어 구성도,6 is a configuration diagram of a start control of a capacity variable compressor according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명에 의한 용량가변 압축기 기동방법의 동작 흐름도.7 is a flowchart illustrating a method of starting a variable displacement compressor according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
31 : 제1압축실 32 : 제2압축실31: first compression chamber 32: second compression chamber
42 : 제1롤러 43 : 제1베인42: first roller 43: the first vane
44 : 제1베인안내홈 46 : 밀폐실44: 1st vane guide home 46: sealed room
60 : 베인제어장치 65 : 고압개폐밸브60: vane control device 65: high pressure switch valve
66 : 저압개폐밸브 100 : 용량가변 압축기66: low pressure open and close valve 100: variable displacement compressor
220 : 제어부220: control unit
본 발명은 베인의 진퇴동작 제어를 통하여 압축용량을 가변시킬 수 있는 용량가변 압축기의 기동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기기동 시 베인 채터링을 방지하여 압축기의 소음 특성을 개선한 용량가변 압축기의 기동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of starting a variable displacement compressor capable of varying the compression capacity by controlling the movement of the vane, and more particularly, a variable displacement compressor that improves the noise characteristics of the compressor by preventing vane chattering during initial startup. It relates to a method of starting.
공기조화기와 냉장고 등과 같이 냉동사이클을 이용하여 주위공간을 냉각시키는 냉각장치는 냉동사이클의 폐회로를 순환하는 냉매를 압축하기 위한 압축기를 구비하며, 이러한 냉각장치의 냉각능력은 압축기의 압축용량에 따라 정해진다.A cooling device that cools the surrounding space using a refrigeration cycle, such as an air conditioner and a refrigerator, includes a compressor for compressing a refrigerant circulating in a closed circuit of the refrigeration cycle, and the cooling capacity of such a cooling device is determined according to the compression capacity of the compressor. All.
최근, 이러한 냉각장치의 냉각능력이 가변되게 하여 요구조건에 부합하는 최적의 냉각을 수행할 수 있도록 함과 동시에 에너지절감을 꾀할 목적으로 냉매 압축능력의 가변이 가능한 용량가변 압축기를 채용하고 있다.Recently, a variable capacity compressor capable of varying the refrigerant compression capacity has been adopted for the purpose of reducing energy and at the same time saving energy by varying the cooling capacity of such a cooling device.
이러한 용량가변 압축기에 관한 것으로, 대한민국 공개특허공보 제2004-0021140호에는 베인의 진퇴동작 제어를 통해 압축용량을 가변시킬 수 있는 용량가변 압축기가 개시되어 있다.Regarding such a variable displacement compressor, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0021140 discloses a variable displacement compressor capable of varying the compression capacity through the control of the vane movement.
동 공보에 개시된 용량가변 압축기는 원통형의 압축실이 형성된 하우징, 하우징의 압축실 내에서 편심 회전하는 롤러, 롤러의 반경방향으로 진퇴하는 베인을 구 비한다. 베인은 상호 분리된 상부의 제1베인과 하부의 제2베인으로 이루어져 있고, 제2베인 쪽에는 필요에 따라 제2베인을 롤러의 외면으로 이격시킬 수 있도록 제2베인을 구속하는 구속수단이 설치되어 있다.The variable displacement compressor disclosed in the publication has a housing in which a cylindrical compression chamber is formed, a roller that eccentrically rotates in the compression chamber of the housing, and vanes that retreat in the radial direction of the roller. The vane is composed of the first vane of the upper and the second vane separated from each other, the second vane side is provided with a restraining means for restraining the second vane so as to separate the second vane to the outer surface of the roller, if necessary It is.
이러한 용량가변 압축기는 구속수단에 의해 제2베인이 구속될 때 공회전을 하고 구속수단에 의해 제2베인이 구속되지 않을 때 압축동작을 수행한다. 따라서 필요에 따라 제2베인을 구속하거나 구속 해제하는 것을 통해 압축용량을 가변시킬 수 있다.The displacement variable compressor performs idling when the second vane is restrained by the restraining means and performs a compression operation when the second vane is not restrained by the restraining means. Therefore, the compression capacity may be varied by restraining or releasing the second vane as necessary.
그러나, 이러한 용량가변 압축기는 제1베인의 제어를 위해 베인 후방에 일반적인 압축기에 있는 스프링이 없고 제1베인의 후방에 밀폐실을 구성하여 이 밀폐실의압력을 제어함으로서 베인의 진퇴를 조절하기 위한 압력전환밸브를 구비하였다.However, such a variable displacement compressor has no spring in the common compressor behind the vane for controlling the first vane, and forms a closed chamber at the rear of the first vane to control the pressure of the sealed chamber, thereby controlling the pressure of the vane. A switching valve was provided.
따라서, 압축기가 일정시간 운전하여 고압이 발생된 후에는 베인 후방에 고압이 작용하여 스프링과 같은 기능을 수행하였으나, 압축기가 일정시간 운전하여 압축기 내부 압력이 고압으로 되기 전 초기기동 시에는 제1베인을 고정하는 하중이 부족하여 제1베인이 롤러와 이격 충돌하는 베인 채터링 현상이 발생하기 쉽다. 베인 채터링이 발생하는 경우 소음이 생길 뿐 아니라 신뢰성이 악화되는 문제점이 있었다.Therefore, after the compressor is operated for a certain time and high pressure is generated, a high pressure is applied to the rear of the vane to perform a spring-like function. However, when the compressor is operated for a certain time and the initial pressure before the internal pressure of the compressor becomes high, The vane chattering phenomenon in which the first vane is spaced apart from the roller is likely to occur due to a lack of a load for fixing the roller. When vane chattering occurs, not only noise is generated but also reliability is deteriorated.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 초기기동 시 베인의 채터링을 방지하여 압축기 소음 특성을 개선하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 용량가변 압축기의 기동방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to prevent the chattering of the vanes during the initial startup to improve the compressor noise characteristics and to improve the reliability of the starting method of the variable variable compressor To provide.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베인의 후단에 형성된 밀폐실로 유입되는 압력을 조절하여 베인의 구속 및 구속해제를 조절함으로서 압축용량을 가변시키는 용량가변 압축기의 기동방법에 있어서, 상기 압축기가 초기기동인가 판단하는 단계; 압축기가 초기기동이면 베인 채터링을 방지하기 위해 상기 베인을 구속하여 부분 부하모드로 기동하는 단계; 상기 부분 부하모드로의 기동 후 압축기의 흡입압력과 토출압력의 차를 검출하여 미리 정해진 일정값 이상인가 판단하는 단계; 및 상기 압축기의 흡입압력과 토출압력의 차가 일정값 이상이면 온도조건에 따라 압축기를 전 부하모드로 전환하는 단계를 포함하고, 상기 압축기의 흡입압력과 토출압력의 차가 일정값 이상인가 판단하는 단계는, 부분 부하모드로의 기동 후 운전된 시간을 기준으로 판단하는 것과; 상기 압축기에 부착된 온도센서의 신호를 기준으로 판단하는 것과; 상기 압축기에 부착된 압력센서의 신호를 기준으로 판단하는 것; 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of starting a variable displacement compressor for varying the compression capacity by adjusting the pressure flowing into the closed chamber formed at the rear end of the vane to control the restraint and release of the vane, the compressor is initially started Determining authorization; Starting the compressor in partial load mode by restraining the vanes to prevent vane chattering when the compressor is initially started; Detecting a difference between a suction pressure and a discharge pressure of a compressor after starting the partial load mode and determining whether the pressure is equal to or greater than a predetermined predetermined value; And switching the compressor to a full load mode according to temperature conditions if the difference between the suction pressure and the discharge pressure of the compressor is equal to or greater than a predetermined value, and determining whether the difference between the suction pressure and the discharge pressure of the compressor is equal to or greater than a predetermined value. Determining based on the time operated after the start to the partial load mode; Determining based on a signal of a temperature sensor attached to the compressor; Determining based on a signal of a pressure sensor attached to the compressor; It is characterized in that any one of.
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이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 용량가변 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 제1압축실에서 압축동작이 이루어지는 상태를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 용량가변 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 제1압축실에서 공회전이 이루어지는 상태를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a variable displacement compressor according to the present invention, showing a state in which a compression operation is performed in the first compression chamber, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the variable displacement compressor according to the present invention, showing a state in which idling is performed in the first compression chamber, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV 'of FIG.
도 1에서, 본 발명의 용량가변 압축기(100)는 밀폐용기(10)의 내측 상부에 설치된 전동요소(20), 밀폐용기(10)의 내측 하부에 설치되며 전동요소(20)와 회전축(21)을 통해 연결된 압축요소(30)를 구비한다.In FIG. 1, the
전동요소(20)는 밀폐용기(10)의 내면에 고정된 원통형 고정자(22)와, 고정 자(22)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 중심부가 회전축(21)에 결합된 회전자(23)를 포함한다. 전동요소(20)는 전원을 인가할 때 회전자(23)가 회전함으로써 회전축(21)에 의해 연결된 압축요소(30)를 구동시킨다.The transmission element 20 is a
압축요소(30)는 상호 구획된 상부의 제1압축실(31)과 하부의 제2압축실(32)을 갖춘 하우징과, 제1 및 제2압축실(31,32) 내에 각각 마련되며 회전축(21)에 의해 동작하는 제1 및 제2압축유닛(40,50)을 포함한다.The
압축요소(30)의 하우징은 제1압축실(31)이 형성된 상부의 제1바디(33), 제2압축실(32)이 형성되며 제1바디(33)의 하부에 설치된 제2바디(34), 제1압축실(31)과 제2압축실(32)의 구획을 위해 제1 및 제2바디(33,34) 사이에 설치된 중간판(35), 제1압축실(31)의 상측 개구와 제2압축실(32)의 하측 개구를 폐쇄함과 동시에 회전축(21)을 지지하도록 제1바디(33)의 상부와 제2바디(34)의 하부에 각각 장착된 제1 및 제2플랜지(36,37)를 포함한다. 회전축(21)은 제1 및 제2압축실(31,32)의 중심을 관통하며 제1 및 제2압축실(31,32) 내부의 압축유닛들(40,50)에 연결된다.The housing of the
제1 및 제2압축유닛(40,50)은 제1 및 제2압축실(31,32)의 회전축(21)에 각각 마련된 제1 및 제2편심부(41,51), 제1 및 제2압축실(31,32)의 내면과 접하여 회전하도록 제1 및 제2편심부(41,51)의 외면에 각각 회전 가능하게 결합된 제1 및 제2롤러(42,52)를 포함한다. 제1편심부(41)와 제2편심부(51)는 균형을 유지하도록 편심방향이 상호 반대로 배치된다.The first and
또, 제1 및 제2압축유닛(40,50)은 제1 및 제2롤러(42,52)의 회전에 따라 각 압축실(31,32)의 반경방향으로 진퇴하면서 각 압축실(31,32)을 구획하는 제1베 인(43)과 제2베인(53)을 포함한다. 제1베인(43)과 제2베인(53)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 각 압축실(31,32)의 반경방향으로 길게 형성된 제1 및 제2베인안내홈(44,54)에 수용되어 진퇴가 안내된다. 제2베인안내홈(54) 내에는 제2베인(53)이 제2압축실(32)을 구획할 수 있도록 제2베인(53)을 제2롤러(52) 쪽으로 가압하는 베인스프링(55)이 설치된다.In addition, the first and
제1베인안내홈(44) 후방에는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1베인(43)의 후단을 수용하는 밀폐실(46)이 형성된다. 밀폐실(46)은 중간판(35) 및 제1플랜지(36)에 의하여 밀폐용기(10) 내부공간과 구획된다.As shown in FIG. 2, a
또, 본 발명은 밀폐실(46)에 흡입압력을 인가함으로써 제1베인(43)을 후퇴시킨 상태로 구속하거나 밀폐실(46)에 토출압력을 인가함으로써 제1베인(43)의 진퇴가 이루어지도록 하는 베인제어장치(60)를 구비한다. 베인제어장치(60)는 이러한 방식으로 제1베인(43)을 구속하거나 구속을 해제함으로써 제1압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 하여 압축용량을 가변시킬 수 있도록 한다. 이러한 베인제어장치(60)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 후술하기로 한다.In addition, according to the present invention, the
제1바디(33)와 제2바디(34)에는 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 내부로 가스가 유입될 수 있도록 흡입관들(71,72)과 연결되는 흡입구들(73)과, 각 압축실(31,32) 내부에서 압축된 가스가 밀폐용기(10) 내부로 토출되도록 하는 토출구들(75,76)이 형성된다. 따라서 압축기가 가동될 때 밀폐용기(10) 내부는 토출구들(75,76)을 통해 배출되는 압축가스에 의해 고압으로 유지되고, 밀폐용기(10) 내부의 압축가스는 밀폐용기(10) 상부에 마련된 토출배관(77)을 통해 외부로 안내된 다. 흡입되는 가스는 어큐뮬레이터(78)를 거친 후 흡입관들(71,72)을 통해 각 압축실(31,32)의 흡입구로 안내된다.Inlets connected to the
상기 제1베인(43)의 동작을 제어하는 베인제어장치(60)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1베인안내홈(44) 후방의 밀폐실(46)과 직접 통하도록 연결된 연결관(61), 연결관(61)과 토출배관(77)을 연결하는 고압관(62), 고압관(62)의 개폐를 위한 고압개폐밸브(65), 연결관(61)과 흡입배관(70)을 연결하는 저압관(63), 저압관(63)의 개폐를 위한 저압개폐밸브(66)를 포함한다. 고압개폐밸브(65) 및 저압개폐밸브(66)는 솔레노이드밸브, 전동식 사방밸브 또는 삼방밸브로 이루어져 고압관(62)과 저압관(63)이 각각 별도로 개폐될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 1, the
또, 연결관(61)의 출구는 제1플랜지(36)에 연결되고, 제1플랜지(36)에는 연결관(61)과 밀폐실(46)을 직접 연통시키는 연통유로(36a)가 형성된다. 이러한 구성은 밀폐실(46)이 제1베인안내홈(44) 후방 쪽에 마련되고, 연결관(61)이 제1플랜지(36)쪽에 연결되어 밀폐실(46)과 직접 연통하도록 함으로써 종래보다 베인제어장치(60)의 구성을 단순화할 수 있도록 한 것이다.In addition, an outlet of the connecting
베인제어장치(60)의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 고압개폐밸브(65)가 개방되고 저압개폐밸브(66)가 폐쇄될 때는 밀폐실(46)에 토출압력이 가해진다. 따라서 이때는 제1베인(43)이 토출압력에 의해 제1압축실(31) 쪽으로 밀리므로 제1베인(43)이 제1롤러(42)의 편심 회전에 따라 진퇴한다. 반면 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 고압개폐밸브(65)가 폐쇄되고 저압개폐밸브(66)가 개방될 때 밀폐실(46)에 흡입압력이 가해진다. 따라서 이때는 제1베인(43)이 후퇴한 상태에서 정지되므로 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어진다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, when the high pressure open /
이처럼 본 발명은 베인제어장치(60)를 통하여 제1베인(43)의 구속을 제어함으로써 제1압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 할 수 있고, 이를 통해 압축용량을 가변시킬 수 있다. 즉 밀폐실(46)에 토출압력을 인가하여 제1베인(43)의 진퇴가 이루어지도록 하면, 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 모두에서 압축동작이 이루어지므로 대용량의 압축이 이루어진다. 반면 밀폐실(46)에 흡입압력을 인가하여 제1베인(43)을 구속하면, 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어지고, 제2압축실(32)에서만 압축동작이 이루어지므로 압축용량은 감소한다.As described above, the present invention may control the restraint of the
한편, 제1베인(43)을 구속하여 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어지도록 할 때는 고압개폐밸브(65)를 먼저 닫은 후 저압개폐밸브(66)를 개방한다. 그리고 제1베인(43)의 구속을 해제하여 제1압축실(31) 쪽에서 압축동작이 이루어지도록 할 때는 저압개폐밸브(66)를 먼저 닫은 후 고압개폐밸브(65)를 개방한다.On the other hand, when restraining the first vane (43) so that the idling is achieved in the first compression chamber (31), the high-pressure opening and closing valve (65) is first closed and then the low-pressure opening and closing valve (66). Then, when the restraint of the first vane (43) to perform the compression operation on the
도 5는 도 1 내지 도 4와 같은 구성의 용량가변 압축기가 적용된 냉동사이클의 개략도로서, 도 1 내지 도 4와 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.5 is a schematic view of a refrigeration cycle to which a variable capacity compressor having the same configuration as that of FIGS. 1 to 4 is used, and the same reference numerals and the same names are used for the same parts as in FIGS.
도 5에서, 본 발명의 용량가변 압축기가 적용된 냉동사이클은 용량가변 압축기(100)와, 상기 용량가변 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 냉각시키는 응축기(102)와, 상기 응축기(102)로부터 냉매를 전달 받아 감압 팽창시키는 팽창장치(104)와, 상기 팽창장치(104)에서 감압 팽창된 냉매가 열을 흡수하며 증발 되게 하는 증발기(106)를 포함한다.In FIG. 5, the refrigeration cycle to which the variable displacement compressor of the present invention is applied includes a
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 용량가변 압축기의 기동제어 구성도로서, 신호입력부(200), 온도감지부(210), 제어부(220), 압축기구동부(230), 운전상태감지부(240) 및 밸브구동부(250)를 포함하여 구성된다.6 is a configuration diagram of a start control of a variable displacement compressor according to an embodiment of the present invention, wherein the
상기 신호입력부(200)는 사용자가 선택하는 운전모드와 설정온도(Ts) 등의 운전정보를 입력하고, 온도감지부(210)는 본 발명의 용량가변 압축기(100)가 적용된 공기조화기 등의 실내온도(Tr, 냉장고의 경우에는 고내온도)를 감지한다.The
상기 제어부(220)는 용량가변 압축기(100)의 초기기동 시 제1베인(43)의 채터링을 방지하기 위해 고압개폐밸브(65) 및 저압개폐밸브(66)의 개폐동작을 제어하는 마이컴으로, 초기 평행압 조건에서 제1베인(43)의 전후방 압력차가 작은 경우 제1베인(43)이 제1롤러(42)와 충돌하는 것을 방지하기 위해 일정시간동안 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방하여 밀폐실(46)에 저압이 인가되도록 함으로서 제1베인(43)이 제1롤러(42)에서 이격되도록 제어한다.The
또한, 상기 제어부(220)는 압축기(100)의 초기기동 시 제1베인(43)이 제1롤러(42)와 충돌하는 것을 방지하기 위해 본 발명의 용량가변 압축기(100)가 적용된 냉각장치(예를 들어, 공기조화기) 구성품이나 압축기(100)에 부착된 온도센서 또는 압력센서의 신호를 기준으로 신호 출력값이 미리 정해진 일정값 이하이면 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방하여 밀폐실(46)에 저압이 인가되도록 함으로서 제1베인(43)이 제1롤러(42)에서 이격되도록 제어한다.In addition, the
또한, 제어부(220)는 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)를 비교하여 베인제어장 치(60)의 고압개폐밸브(65)와 저압개폐밸브(66) 개폐동작을 제어함으로서 제1베인(43)의 구속 및 구속해제를 통해 제1압축실(31)쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 하여 압축용량을 가변시키게 된다.In addition, the
상기 압축기구동부(230)는 제어부(220)의 압축기제어신호에 따라 회전자(23)를 회전시킴으로서 회전축(21)에 연결된 압축요소(30)를 구동시켜 용량가변 압축기(100)를 기동시키고, 운전상태감지부(240)는 상기 용량가변 압축기(100)의 운전상태(예를 들어, 기동 후 운전시간, 온도센서 신호 출력값 또는 압력센서 신호 출력값 등)를 감지하여 제어부(220)에 입력한다.The
한편, 상기 용량가변 압축기(100)의 운전상태를 제어부(220)에서 감지하도록 구성할 수도 있다.On the other hand, the
상기 밸브구동부(250)는 제어부(220)의 밸브제어신호에 따라 고압개폐밸브(65)와 저압개폐밸브(66)의 개폐동작을 제어한다.The
이하, 상기와 같이 구성된 용량가변 압축기의 기동방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, an operation process and an operation effect of the starting method of the variable displacement compressor configured as described above will be described.
본 발명의 용량가변 압축기(100)는 두 개의 압축실(31,32)을 구비하여 상부의 제1베인(43)과 하부의 제2베인(53)으로 상호 분리된 베인 제어형 압축기에서 제1베인(43)을 제1롤러(42)에 밀착시키는 스프링부재가 삽입되기 힘든 구조에서의 초기기동 알고리즘에 관한 것이다.The
도 7은 본 발명에 의한 용량가변 압축기 기동방법의 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of starting a variable displacement compressor according to the present invention.
도 7에서, 용량가변 압축기(100)가 운전을 시작하면 냉기동 또는 온기동인가 를 판단한다(S300).In FIG. 7, when the
냉기동이란 압축기(100)가 최초 가동을 시작한 경우이고, 온기동이란 냉기동과 반대되는 개념으로 압축기(100)의 운전이 최초 가동이 아닌 경우이다.Cold start is a case in which the
상기 압축기(100)가 온기동이면, 압축기(100)가 연속운전 또는 단속운전인지를 판단한다(S310).If the
연속운전이란 압축기(100)가 일정시간(약, 15초) 내에 재기동을 시작한 경우이고, 단속운전이란 압축기(100)가 일정시간(약, 15초) 이상 정지 후 재기동을 시작한 경우이다.Continuous operation is a case where the
상기 압축기(100)가 단속운전이면, 압축기(100) 내부 압력으로 고압이 형성되기 전까지 제어되는 제1베인(43)의 전후방 압력차가 작아 제1베인(43)을 고정하는 하중이 부족하여 제1베인(43)이 제1롤러(42)와 지속적으로 충돌하는 채터링 현상이 발생하기 쉽다. 이를 방지하기 위해 제1베인(43)의 밀폐실(46)에 저압이 인가되도록 고압개폐밸브(65)와 저압개폐밸브(66)를 제어하는 과정을 아래와 같이 수행한다.When the
또한, 상기 S300에서의 판단결과 압축기(100)가 냉기동이면, 압축기(100)가 초기가동을 시작한 상태이므로 상기 단속운전 시와 마찬가지로 제1베인(43)이 제1롤러(42)와 지속적으로 충돌하는 채터링 현상을 방지하기 위해 S320으로 나아가 고압개폐밸브(65)와 저압개폐밸브(66)를 제어하는 과정을 아래와 같이 수행한다.In addition, when the
먼저, 제어부(220)에서 밸브구동부(250)를 통하여 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방한다(S320). 이는 용량가변 압축기(100)의 초기기동 시 제1베인(43)의 밀폐실(46)에 저압이 인가되도록 함으로서 제1베인(43)이 제1롤러(42)에서 이격되어 충돌을 방지할 수 있고, 추가로 액냉매에 의한 기동악화현상을 억제할 수 있는 것이다.First, the
그리고, 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방하는 압축기(100)의 부분 부하모드 기동 후 운전된 시간을 카운터하여 일정시간(약 1분)이 경과하였는가 판단하고(S330), 일정시간이 경과하면 제어부(220)는 압축기(100)의 초기기동이 성공하였다고 판단한다. 이러한 초기기동 성공 후 제1 및 제2압축실(31,32)에서 모두 압축동작을 수행하는 전 부하(Full Load)모드로의 전환은 아래와 같은 조건을 만족하는 경우이다.In addition, the operation time after the partial load mode of the
첫째, 제어부(220)에서 일정시간 경과 후 전 부하로 전환하는 방법으로, 이때 전환시간은 시험에 의해 압축기(100)별로 측정 설정할 수 있다. 예를 들어 초기 하나의 제2압축실(32)만 압축하도록 한 상태에서 기동 후 1분 경과 후 필요에 따라 전 부하로 전환하는 방법이다.First, the
둘째, 냉각장치 구성품이나 압축기(100)에 부착된 온도센서의 출력값이 제어부(220)에 미리 정해진 특정값 이상이면 압축기(100) 흡입압력과 토출압력의 차가 일정이상이 된다고 판단하고 필요에 따라 전 부하로 전환하는 방법이다.Second, if the output value of the temperature sensor attached to the cooling device components or the
셋째, 냉각장치 구성품이나 압축기(100)에 부착된 압력센서의 출력값이 제어부(220)에 미리 정해진 특정값 이상이면 압축기(100) 흡입압력과 토출압력의 차가 일정이상이 된다고 판단하고 필요에 따라 전 부하로 전환하는 방법이다.Third, if the output value of the components of the cooling device or the pressure sensor attached to the
상기의 방법과 같이 전 부하상태로 전환하는 조건을 만족하는 경우, 제어 부(220)는 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)를 비교하여 그 온도차(Tr-Ts)가 미리 정해진 기준온도(Ta) 이상인가를 판단한다(S340).When the condition of switching to the full load state is satisfied as in the above method, the
온도차(Tr-Ts)가 기준온도(Ta) 이상이면, 제어부(220)는 압축기(100)의 압축용량을 높이기 위해 고압개폐밸브(65)를 개방하고 저압개폐밸브(66)를 폐쇄한다(S350).If the temperature difference Tr-Ts is equal to or higher than the reference temperature Ta, the
상기 고압개폐밸브(65)를 개방하고 저압개폐밸브(66)를 폐쇄한 상태에서 압축기(100)를 동작시키면, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1베인(43)이 토출압력에 의해 제1압축실(31) 쪽으로 밀리므로 제1베인(43)이 제1롤러(42)의 편심 회전에 따라 진퇴한다. 따라서 이때는 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 모두에서 압축동작이 이루어지는 전 부하모드로 전환되어 대용량이 압축이 이루어진다(S360).When the
한편, 온도차(Tr-Ts)가 기준온도(Ta) 이상이 아니면 제어부(220)는 압축기(100)의 압축용량을 낮추기 위해 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방한다(S370).On the other hand, if the temperature difference (Tr-Ts) is not more than the reference temperature (Ta), the
상기 고압개폐밸브(65)를 폐쇄하고 저압개폐밸브(66)를 개방한 상태에서 압축기(100)를 동작시키면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1베인(43)이 후퇴한 상태에서 정지되므로 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어진다. 따라서 이때는 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어지고 제2압축실(32)에서만 압축동작이 이루어지는 부분 부하모드로 운전되어 압축용량은 감소한다.When the
이처럼 본 발명은 베인제어장치(60)의 고압개폐밸브(65)와 저압개폐밸브(66)의 개폐동작을 통하여 제1베인(43)의 구속을 제어함으로써 제1압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 할 수 있고, 이를 통해 압축용량을 가변시킬 수 있게 되는 것이다.As such, the present invention controls the restraint of the
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 용량가변 압축기의 기동방법에 의하면, 압축기의 초기기동 시 베인 채터링을 방지하여 압축기 소음 특성을 개선하고 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the method of starting the variable displacement compressor according to the present invention as described above, it is possible to prevent the vane chattering during the initial startup of the compressor to improve the compressor noise characteristics and improve the reliability.
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