KR101256749B1 - 모터 구동 압축기 및 이를 위한 제어기 - Google Patents

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Abstract

모터 구동 압축기 (10) 를 위한 모터 제어기는 냉매를 압축하고 배출하는 압축 본체와, 회전식 샤프트 (12) 를 포함하고 회전식 샤프트 (12) 를 통해 압축 본체 (11) 를 구동시키는 모터 (M) 를 포함한다. 모터 (M) 의 코일 (252) 은 모터 구동 압축기 (10) 에서의 냉매 함유 영역 (181) 에 배열된다. 모터 제어기는 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에 존재하는지 여부를 결정하는 결정부 (C1) 와, 결정부 (C1) 의 결정 결과에 기초하여 3 상 변조 제어 또는 2 상 변조 제어에 따라 모터 (M) 를 구동하는 변조 제어부 (27) 를 포함한다.

Description

모터 구동 압축기 및 이를 위한 제어기{MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR AND CONTROLLER THEREFOR}
본 발명개시는 모터 구동 압축기를 위한 모터 제어기에 관한 것이다. 모터 구동 압축기는 모터와 압축 본체를 갖는다. 모터 구동 압축기는 냉매를 압축하고 배출한다.
모터를 냉각시키기 위해, 이러한 유형의 모터 구동 압축기는 방출된 냉매가 존재하는 영역에서 모터의 코일을 갖는다 (예컨대, 일본 특허 공개 2009-250123 를 참조하라). 만약 모터가 장기간 동안에 정지된 상태로 있다면, 코일이 설치된 영역에서 냉매는 액화되고, 코일은 축적된 액체 냉매에 노출된다. 이에 따라, 모터가 기동된 때, 액체 냉매에 대한 코일의 노출의 결과로서 코일은 누전을 경험할 수도 있다. 특히, 코일에 공급된 전압이 큰 범위로 변할 때, 이와 같은 누전은 더욱 발생하기 쉽다.
모터의 동작을 제어하기 위해 인버터가 이용된다. 앞서 언급한 특허문헌에서 기술된 개시내용은 인버터에 공급된 전압을 변압시키기 위한 변압기 회로를 이용한다. 변압기 회로는 전압 제어 선택부에 의해 제어된다. 전압 제어 선택부는 액체 냉매가 하우징에서 축적된 때 인버터에 저전압을 공급하도록 변압기 회로를 제어한다. 액체 냉매가 하우징에서 축적되어 있지 않다라고 결정된 때, 전압 제어 선택부는 저전압에서 고전압으로 스위칭한다. 앞서 언급한 특허문헌의 개시내용은, 코일이 배열되어 있는 영역에서 액체 냉매가 축적된 때, 이와 같은 전압 제어를 통해, 전압을 낮춤으로써 누전을 방지하는 것을 목표로 한다.
인버터들에 대해 수행된 제어들은 3 상 변조 제어와 2 상 변조 제어를 포함한다. 2 상 변조 제어는 3 상 변조 제어에 비해 인버터의 손실 (인버터의 스위칭 손실) 이 비교적 낮다라는 장점을 갖는다.
하지만, 2 상 변조 제어는 3 상 변조 제어에서의 중립점에서 모터의 전압을 변화시킴으로써 달성된다. 따라서, 만약 액체 냉매가 하우징에서 축적되고 이에 따라 하우징과 코일간의 부유 용량 (stray capacitance) 이 낮아지면, 3 상 변조 제어에서보다는 2 상 변조 제어에서 누전이 더욱 발생하기 쉽다.
따라서, 모터 구동 압축기에서의 인버터의 손실을 축소시키고 누전의 발생가능성을 감소시키는 것이 본 발명의 목적이다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명개시에 따르면, 모터 구동 압축기를 위한 모터 제어기가 제공된다. 모터 구동 압축기는 냉매를 압축하고 배출하는 압축 본체와, 회전식 샤프트를 포함한 모터를 포함하며, 모터는 회전식 샤프트를 통해 압축 본체를 구동시킨다. 모터의 코일은 모터 구동 압축기에서의 냉매 함유 영역에 배열된다. 모터 제어기는 결정부와 변조 제어부를 포함한다. 결정부는 액체 냉매가 냉매 함유 영역에서 존재하는지 여부를 결정한다. 변조 제어부는 결정부의 결정 결과에 기초하여 3 상 변조 제어 또는 2 상 변조 제어에 따라 모터를 구동한다.
본 발명개시의 원리들을 예시를 통해 도시하는 첨부 도면들을 참조하여, 본 발명개시의 다른 양태들 및 장점들이 아래의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
신규한 것이라고 믿어지는 본 발명개시의 특징들이 첨부된 청구항들에서 특정하게 서술된다. 본 발명개시의 목적들 및 장점들과 함께, 본 발명개시는 첨부 도면들과 더불어 현재의 바람직한 실시형태들의 이하의 설명에 대한 참조에 의해 최상으로 이해될 수도 있다:
도 1 은 본 발명개시의 제 1 실시형태에 따른 모터 구동 압축기를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.
도 2(a) 는 도 1 에서 도시된 인버터를 나타내는 회로도이다.
도 2(b) 는 도 2(a) 에서 도시된 인버터에 대한 3 상 변조 제어를 나타내는 그래프이다.
도 2(c) 는 도 2(a) 에서 도시된 인버터에 대한 2 상 변조 제어를 나타내는 그래프이다.
도 3 은 위상 변조 제어 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도 4 는 본 발명개시의 제 2 실시형태를 나타내는 흐름도이다.
도 5 는 본 발명개시의 제 3 실시형태를 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 3 은 본 발명개시에 따른 스크롤형 모터 구동 압축기의 제 1 실시형태를 도시한다.
스크롤형의 모터 구동 압축기 (10) 의 컴포넌트인 이동가능 스크롤 (11) 은 모터 (M) 를 구성하는 회전식 샤프트 (12) 의 회전을 통해 회전된다. 이것은 압축 챔버 (14) 의 용적을 감소시킨다. 압축 챔버 (14) 는, 압축 본체로서 역할을 하는 이동가능 스크롤 (11)과, 고정 스크롤 (13) 사이에서 정의된다. 따라서, 압축 챔버 (14) 에서의 냉매는 배출 밸브 (16) 를 밀어서 개방시킴으로써 배출 포트 (15) 를 통해 배출 챔버 (17) 내로 흐른다.
모터 하우징 (18) 에서의 흡입 챔버 (181) 및 배출 챔버 (17) 는 외부 냉매 경로 (19) 를 통해 서로 연통한다. 냉매로부터 열을 제거하기 위한 열 교환기 (20), 팽창 밸브 (21), 및 주변 열을 냉매에 전달하기 위한 열 교환기 (22) 가 외부 냉매 경로 (19) 에 배열된다. 배출 챔버 (17) 에서의 냉매는 외부 냉매 경로 (19) 내에 흐른다. 냉매는 외부 냉매 경로 (19) 를 통과한 후에는 흡입 챔버 (181) 로 복귀한다. 이에 따라 냉매는 흡입 챔버 (181) 로부터 흡입 포트 (23) 를 거쳐서 압축 챔버 (14) 로 보내진다. 흡입 챔버 (181) 는 모터 구동 압축기 (10) 에서 냉매 함유 영역에 대응한다.
모터 (M) 는 회전자 (24) 와 고정자 (25) 에 의해 구성된다. 회전자 (24) 는 회전식 샤프트 (12) 에 고정된다. 고정자 (25) 는 모터 하우징 (18) 의 내주면에 고정된다. 회전자 (24) 는, 회전식 샤프트 (12) 에 고정된 회전자 코어 (241) 와, 회전자 코어 (241) 의 원주 표면상에 배열된 복수의 영구 자석들 (242) 에 의해 형성된다. 회전자 코어 (241) 의 원주 방향에서의 영구 자석들 (242) 의 인접 쌍 각각은 고정자 (25) 를 마주하는 측에서 상호 다른 자극들 (magnet poles) 을 갖는다.
고정자 (25) 는 환상형 고정자 코어 (251) 와, 고정자 코어 (251) 둘레를 감은 코일 (252) 에 의해 형성된다. 전력이 코일 (252) 에 공급될 때 회전자 (24) 는 회전된다. 회전식 샤프트 (12) 는 회전자 (24) 와 일체적으로 회전한다. 모터 (M) 의 코일 (252) 은 모터 구동 압축기 (10) 에서의 냉매 함유 영역 (흡입 챔버 (181)) 에 배열된다.
인버터 하우징 (26) 은 모터 하우징 (18) 의 외주면에 설치된다. 인버터 하우징 (26) 은 인버터 (27) 를 수용한다. 코일 (252) 은 인버터 (27) 를 통해 전력을 수신한다.
도 2(a) 에서 도시된 바와 같이, 인버터 (27) 는 모터 구동기 회로 (28) 및 모터 구동기 회로 (28) 를 제어하는 메인 컴퓨터 (C1) 에 의해 구성된다. 모터 구동기 회로 (28) 는 복수의 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3, 29B1, 29B2, 29B3) 및 전류를 평활화하는 캐패시터 (30) 를 갖는다. 다이오드들 (31) 은 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3, 29B1, 29B2, 29B3) 에 연결된다. 다이오드들 (31) 은 모터 (M) 에 의해 생성된 역 기전력을 DC 전원 (32) 에 반송한다.
트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3, 29B1, 29B2, 29B3) 의 베이스들은 메인 컴퓨터 (C1) 에 신호연결된다. 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3) 의 이미터들은 DC 전원 (32) 에 연결된다. 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3) 의 콜렉터들은 모터 (M) 의 코일 (252) 에 연결된다. 트랜지스터들 (29B1, 29B2, 29B3) 의 콜렉터들은 DC 전원 (32) 에 연결된다. 트랜지스터들 (29B1, 29B2, 29B3) 의 이미터들은 모터 (M) 의 코일 (252) 에 연결된다. 메인 컴퓨터 (C1) 는 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3, 29B1, 29B2, 29B3) 의 스위칭을 제어함으로써 모터 (M) 의 회전수를 제어한다.
도 2(b) 의 그래프는 모터 (M) 에 대한 3 상 변조 제어의 예시를 나타내며, 도 2(c) 는 모터 (M) 에 대한 2 상 변조 제어의 예시를 나타낸다. 메인 컴퓨터 (C1) 는 도 2(b) 와 도 2(c) 의 그래프들에 의해 나타난 위상 변조 제어를 수행한다.
도 2(b) 의 그래프에서 실선으로 나타난 파형 (U3) 은 3 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 U 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 파선으로 나타난 파형 (V3) 은 3 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 V 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 일점쇄선으로 나타난 파형 (W3) 은 3 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 W 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 이점쇄선으로 나타난 파형 (N3) 은 3 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 중립점에서의 출력 전압의 비율을 나타낸다.
도 2(c) 의 그래프에서 실선으로 나타난 파형 (U2) 은 2 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 U 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 파선으로 나타난 파형 (V2) 은 2 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 V 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 일점쇄선으로 나타난 파형 (W2) 은 2 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 W 위상 출력 전압의 비율을 나타낸다. 이점쇄선으로 나타난 파형 (N2) 은 2 상 변조 제어에서의 입력 전압에 대한 중립점에서의 출력 전압의 비율을 나타낸다.
3 상 변조 제어에서, 스위칭은 회전자 (24) 의 360°회전에 걸쳐 끊임없이 모든 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3, 29B1, 29B2, 29B3) 에 대해 수행된다. 2 상 변조 제어에서는, 트랜지스터들 (29A1, 29A2, 29A3) 중 하나의 트랜지스터의 스위칭과 트랜지스터들 (29B1, 29B2, 29B3) 중 하나의 트랜지스터의 스위칭이 회전자 (24) 의 60°회전마다 정지된다. 다시 말하면, 세 개의 위상들에 대해 하나씩 교대로 스위칭이 중지되고, 나머지 다른 두 개의 위상들에 대해서는 스위칭이 계속해서 유지된다. 이에 따라, 2 상 변조 제어는 3 상 변조 제어에 비해 작은 인버터의 손실을 나타낸다. 또한, 도 2(b) 및 도 2(c) 의 그래프들로부터 명확한 바와 같이, 2 상 변조 제어에서의 중립점에서의 전압 요동은 3 상 변조 제어에서의 중립점에서의 전압 요동보다 크다.
도 2(a) 에서 도시된 바와 같이, 서브 컴퓨터 (C2) 는 메인 컴퓨터 (C1) 에 신호연결된다. 에어컨 스위치 (33), 실내 온도 검출기 (34), 및 실내 온도 설정 디바이스 (35) 는 서브 컴퓨터 (C2) 에 신호연결된다. 에어컨 스위치 (33) 가 ON 일때, 서브 컴퓨터 (C2) 는 메인 컴퓨터 (C1) 에게 지정된 회전수 (Nx) 를 제공하며, 이 지정된 회전수 (Nx) 는 실내 온도 설정 디바이스 (35) 를 통해 설정된 타겟 실내 온도 (Θo) 와 실내 온도 검출기 (34) 에 의해 검출된 검출 실내 온도 (Θx) 간의 차이 (Θo - Θx) 에 관한 정보에 대응한다. 지정된 회전수 (Nx) 는 검출 실내 온도 (Θx) 가 타겟 실내 온도 (Θo) 에 도달하도록 하는 방식으로 설정된 회전수이다.
도 3 은 모터 (M) 의 코일 (252) 에 대한 위상 변조 제어 프로그램을 나타내는 흐름도이다. 메인 컴퓨터 (C1) 는 도 3 의 흐름도에 의해 나타난 위상 변조 제어를 수행한다. 이하에서는 메인 컴퓨터 (C1) 에 의한 위상 변조 제어를 설명할 것이다.
에어컨 스위치 (33) 의 작동에 응답하여 기동 명령이 입력될 때까지 메인 컴퓨터 (C1) 는 대기한다 (단계 S1). 기동 명령이 입력될 때 (단계 S1 에서, "예"), 메인 컴퓨터 (C1) 는 도 2(b) 의 그래프에 의해 나타난 3 상 변조 제어를 수행한다 (단계 S2). 메인 컴퓨터 (C1) 는 모터 (M) 가 기동된 시점 이후의 모터 하우징 (18) 에서의 흡입 챔버 (181) 로부터 방출된 액체 냉매의 배출량 [이것은 액체 냉매 배출량 (Qx) 이다] 을 계산 (추정) 한다 (단계 S3). 액체 냉매 배출량 (Qx) 은 미리규정된 표현식을 이용하여 계산 (추정) 되는데, 이 표현식에서, 지정된 회전수 (Nx) 는 변수이고 변위 (displacement) 는 상수이다. 지정된 회전수 (Nx) 는 모터 구동 압축기 (10) 의 회전수이다.
메인 컴퓨터 (C1) 는 계산된 액체 냉매 배출량 (Qx) 이 미리설정된 기준량 (Qo) (이것은 미리결정된 값이다) 이상인지 여부를 결정한다 (단계 S4). 액체 냉매 배출량 (Qx) 이 기준량 (Qo) 보다 작을 때 (Qx < Qo, 또는 단계 S4 에서 "아니오", 이것은 액체 냉매가 존재한다는 것을 나타낸다), 메인 컴퓨터 (C1) 는 3 상 변조 제어를 계속한다. 3 상 변조 제어에서의 중립점에서의 전압 요동은 작기 때문에, 모터 하우징 (18) 에서의 흡입 챔버 (181) 에 액체 냉매가 존재할지라도 누전의 발생가능성은 감소된다.
만약 액체 냉매 배출량 (Qx) 이 기준량 (Qo) (이것은 미리결정된다) 이상이면 (Qx ≥ Qo, 또는 단계 S4 에서 "예", 이것은 액체 냉매가 존재하지 않는다는 것을 나타낸다), 메인 컴퓨터 (C1) 는 3 상 변조 제어로부터 도 2(c) 에 의해 나타난 2 상 변조 제어로 스위칭한다 (단계 S5). 기준량 (Qo) 은 모터 하우징 (18) 에서의 흡입 챔버 (181) 에서 유지가능한 액체 냉매의 최대량보다 작지 않은 값이다. 다시 말하면, 기준량 (Qo) 은, 계산된 액체 냉매 배출량 (Qx) 이 기준량 (Qo) 에 도달할 때 흡입 챔버 (181) 가 액체 냉매를 유지하지 않는다는 것을 나타내는 양이다.
메인 컴퓨터 (C1) 는 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에서 존재하는지 여부를 결정하는 결정부이다. 인버터 (27) 는, 액체 냉매가 냉매 함유 영역에서 존재한다라고 메인 컴퓨터 (C1) 가 결정한 때 3 상 변조 제어에 따라 모터 (M) 를 동작시키는 변조 제어부이다. 액체 냉매가 냉매 함유 영역에서 존재하지 않는다라고 결정된 때에 변조 제어부는 2 상 변조 제어에 따라 모터 (M) 를 동작시킨다.
제 1 실시형태는 후술하는 장점들을 갖는다.
(1) 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에서 존재한다라고 메인 컴퓨터 (C1) 가 결정한 때에는, 모터 (M) 에 대해 3 상 변조 제어가 수행되고, 중립점에서의 전압 요동은 감소된다. 그 결과로, 액체 냉매가 흡입 챔버 (181) 에 존재할 때에 누전이 방지된다. 이와 대비되어, 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에서 존재하지 않는다라고 메인 컴퓨터 (C1) 가 결정한 때에는, 모터 (M) 에 대해 2 상 변조 제어가 수행되고, 인버터 (27) 의 손실은 감소된다.
이 구성에서는, 흡입 챔버 (181) 에서 액체 냉매가 존재하는지 여부에 따라 모터 (M) 의 제어가 3 상 변조 제어와 2 상 변조 제어 사이에서 스위칭된다. 이것은 인버터의 손실을 감소시키고 누전의 발생가능성을 낮춘다.
(2) 모터 (M) 가 기동될 때, 모터 (M) 는 3 상 변조 제어를 받는다. 따라서, 모터 (M) 가 기동되기 전에 액체 냉매가 냉매 함유 영역에서 축적되었을지라도, 누전의 발생가능성은 감소된다.
(3) 모터 (M) 가 동작중에 있을 때, 메인 컴퓨터 (C1) 는, 냉매 함유 영역 (181) 에 액체 냉매가 존재하는 상태가 냉매 함유 영역 (181) 에 액체 냉매가 더 이상 존재하지 않는 상태로 변경되었는지 여부를 결정한다 (단계 S4). 이와 같은 변경이 발생되었다라고 결정된 때에는, 3 상 변조 제어가 2 상 변조 제어로 스위칭된다. 전력이 모터 (M) 에 공급될 때 액체 냉매가 존재하는지 여부를 신뢰성있게 결정하기 위해, 모터 (M) 가 동작중에 있을 때 액체 냉매가 존재하는지 여부를 결정하는 것이 바람직하다.
(4) 제 1 실시형태의 모터 구동 압축기 (10) 의 변위는 일정하지만, 회전수 (지정된 회전수 Nx) 는 변한다. 모터 구동 압축기 (10) 의 회전수가 상승할 때, 단위 시간 당 액체 냉매의 배출량은 증가한다. 단위 시간 당 흡입 챔버 (181) 로부터의 액체 냉매의 배출량은 변위와 회전수에 기초하여 높은 정확도로 추정된다. 이것은 가라앉은 액체 냉매의 배출이 완료되었는지 여부를 결정하는데 있어서의 정확도를 향상시키며 이에 따라 2 상 변조 제어로의 변경 이전에 3 상 변조 제어가 실시되는 시구간을 단축시킨다. 이에 따라 인버터 (27) 의 손실은 감소된다.
도 4 는 제 2 실시형태를 나타내는 흐름도이다. 제 2 실시형태의 디바이스는 제 1 실시형태의 디바이스와 동일하게 구성된다. 제 1 실시형태의 흐름도에서의 동일 또는 유사한 대응하는 제어 단계들인 도 4 의 흐름도에서의 제어 단계들에는 동일 또는 유사한 참조 번호들이 주어진다. 이러한 단계들의 상세한 설명은 여기서 생략할 것이다.
단계 S2 가 시작된 후, 메인 컴퓨터 (C1) 는 모터 (M) 의 기동 이래로 경과된 경과 시간 (Tx) 을 측정하고, 경과 시간 (Tx) 의 길이를 미리결정된 값인, 미리결정된 시간 (To) 의 길이와 비교한다 (단계 S6). 경과 시간 (Tx) 이 미리결정된 시간 (To) 보다 작을 때 (단계 S6 에서 "아니오", 그리고 액체 냉매가 존재한다라고 결정된다), 메인 컴퓨터 (C1) 는 3 상 변조 제어를 계속한다. 만약 경과 시간 (Tx) 이 미리결정된 시간 (To) 이상이면 (단계 S6 에서 "예", 그리고 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 결정된다), 메인 컴퓨터 (C1) 는 3 상 변조 제어로부터 2 상 변조 제어로 스위칭한다 (단계 S5). 미리결정된 시간 (To) 은, 흡입 챔버 (181) 에서 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 추정될 수 있는 이후의 기간 (예컨대, 3 초) 인 것으로 결정된다.
제 2 실시형태는 제 1 실시형태의 장점 (1) 내지 장점 (3) 과 동일한 장점들을 갖는다.
이 구성에서는, 미리결정된 값 (미리결정된 시간) 이 적당한 값으로 설정되는 한, 흡입 챔버 (181) 에서 액체 냉매가 존재하지 않을 때에는 인버터 (27) 가 3 상 변조 제어로부터 2 상 변조 제어로 스위칭하는 것이 허용된다.
도 5 는 제 3 실시형태를 나타내는 흐름도이다. 제 3 실시형태의 디바이스는 제 1 실시형태의 디바이스와 동일하게 구성된다. 제 1 실시형태의 흐름도에서의 동일 또는 유사한 대응하는 제어 단계들인 도 5 의 흐름도에서의 제어 단계들에는 동일 또는 유사한 참조 번호들이 주어진다. 이러한 단계들의 상세한 설명은 여기서 생략할 것이다.
기동 명령이 입력될 때 (단계 S1 에서 "예"), 메인 컴퓨터 (C1) 는 모터 (M) 가 정지된 채로 유지되어온 시간 (정지 시간) (Dx) 을 측정한다 (단계 S7). 메인 컴퓨터 (C1) 는 측정된 정지 시간 (Dx) 의 길이를 미리 설정된 기준 시간 (Do) 의 길이와 비교한다 (단계 S8). 정지 시간 (Dx) 이 기준 시간 (Do) 이상일 때 (단계 S8 에서의 "예"), 액체 냉매가 존재한다라고 결정되며, 메인 컴퓨터 (C1) 는 3 상 변조 제어를 수행한다 (단계 S2).
만약 측정된 정지 시간 (Dx) 이 미리설정된 기준 시간 (Do) 보다 작으면 (단계 S8 에서 "아니오"), 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 결정되며, 메인 컴퓨터 (C1) 는 2 상 변조 제어를 수행한다. 기준 시간 (Do) 은 모터 (M) 가 정지된 후의 흡입 챔버 (181) 에서의 액체 냉매의 축적에 대해 허용된 최소 시간이다.
제 3 실시형태에서, 기동 명령이 입력된 시간에서, 축적된 액체 냉매가 존재하는지 여부가 결정된다. 만약 모터 (M) 가 기동될 때 냉매 함유 영역 (181) 에서 축적된 액체 냉매가 존재하지 않으면, 2 상 변조 제어가 초기에 이용된다. 그 결과로, 모터 (M) 가 기동될 때 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에서 존재하지 않은 때에는, 2 상 변조 제어가 초기에 수행되고, 이것은 모터가 기동된 시간으로부터 인버터의 손실을 감소시킨다.
본 발명개시는 후술하는 형태들로 구체화될 수도 있다.
모터 (M) 의 정지 시간이 측정될 수도 있다. 이 경우, 미리결정된 값 [기준량 (Qo) 또는 미리결정된 시간 (To)] 이 측정된 정지 시간에 기초하여 설정된다. 모터 (M) 의 정지 시간이 짧을수록, 흡입 챔버 (181) 에서 축적되는 액체 냉매의 양은 작아진다. 그 결과로, 정지 시간을 측정함으로써, 2 상 변조 제어로 제어가 스위칭되기 전의 3 상 변조 제어를 위한 기간은 이에 따라 최소화된다.
모터 (M) 의 실제 기동 시간은 기동 명령이 입력된 시점으로부터 지연될 수도 있다. 이 경우, 액체 냉매가 존재하는지 여부의 결정은 지연 시간 동안에 수행된다.
모터 하우징 (18) 또는 흡입 챔버 (181) 에서의 온도를 검출하기 위해 온도 검출부로서 역할을 하는 (도 1 에서 쇄선으로 도시된) 온도 검출기 (36) 가 이용될 수도 있다. 이 경우, 메인 컴퓨터 (C1) 는 온도 검출기에 의해 검출된 온도에 따라 미리결정된 값 [기준 값 (Qo) 또는 미리결정된 시간 (To)] 을 변경한다. 기준 값 (Qo) 또는 미리결정된 시간 (To) 은, 액체 냉매가 냉매 함유 영역 (181) 에서 존재하는지 여부를 메인 컴퓨터 (C1) 가 결정하는 기준이다. 온도 검출기에 의해 검출된 온도가 높을수록, 흡입 챔버 (181) 에서 축적된 액체 냉매의 양은 작아진다. 액체 냉매의 배출이 완료되었는지 여부를 결정하는데에 온도에 관한 정보를 이용함으로써, 이와 같은 결정에 대한 정확성은 향상된다. 이에 대응하여 이것은 제어가 2 상 변조 제어로 스위칭되기 전의 3 상 변조 제어를 위한 기간을 단축시킨다.
앞서 언급한 온도 검출기로서, 인버터 (27) 에서의 온도를 검출하는 온도 검출기가 이용될 수도 있다. 이 경우, 온도 검출기에 의해 검출된 온도에 관한 정보는 인버터 (27) 에서의 과열을 방지하는데 주로 이용된다.
모터 (M) 가 기동된 시간에서 액체 냉매가 흡입 챔버 (181) 에 존재하는지 여부를 결정하도록 메인 컴퓨터 (C1) 가 구성될 수도 있다.
이 구성에서, 만약 모터 (M) 가 기동될 때 액체 냉매가 흡입 챔버 (181) 에서 존재하지 않으면, 2 상 변조 제어가 이용된다. 이것은 모터 (M) 가 기동된 시간으로부터 모터 구동 압축기 (10) 에서의 인버터의 손실을 인버터 (27)가 감소시키는 것을 허용한다.
본 발명개시는 모터의 회전수와는 다른 회전수를 갖는 전동 모터에서 이용될 수도 있다.
본 발명개시는 피스톤형의 모터 구동 압축기에서 이용될 수도 있다.
본 발명개시는 가변 변위형의 모터 구동 압축기에서 이용가능하다.

Claims (9)

  1. 모터 구동 압축기를 위한 모터 제어기로서,
    상기 모터 구동 압축기는 냉매를 압축하고 배출하는 압축 본체와, 회전식 샤프트를 포함한 모터를 포함하고, 상기 모터는 상기 회전식 샤프트를 통해 상기 압축 본체를 구동시키고, 상기 모터의 코일은 상기 모터 구동 압축기에서의 냉매 함유 영역에 배열되며,
    상기 모터 제어기는,
    액체 냉매가 상기 냉매 함유 영역에 존재하는지 여부를 결정하는 결정부; 및
    상기 결정부의 결정 결과에 기초하여 3 상 변조 제어 또는 2 상 변조 제어에 따라 상기 모터를 구동하는 변조 제어부를 포함하는, 모터 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터가 기동된 시간으로부터 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하는지 여부를 상기 결정부가 결정하는 시간까지의 기간에서 상기 변조 제어부는 상기 3 상 변조 제어에 따라 상기 모터를 구동시키는, 모터 제어기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 모터가 기동된 시간에 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된, 모터 제어기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 모터가 동작중에 있을 때 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하는지 여부를 결정하도록 구성된, 모터 제어기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변조 제어부는, 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 상기 결정부가 결정한 때 상기 2 상 변조 제어에 따라 상기 모터를 구동시키도록 구성되며,
    상기 변조 제어부는, 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재한다라고 상기 결정부가 결정한 때 상기 3 상 변조 제어에 따라 상기 모터를 구동시키도록 구성된, 모터 제어기.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 모터 구동 압축기의 회전수 및 변위 (displacement) 에 기초하여 상기 모터 구동 압축기에 의해 배출된 액체 냉매의 양을 추정하도록 구성되며,
    상기 결정부는, 만약 상기 배출된 액체 냉매의 양이 미리결정된 값에 도달한다면 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 결정하도록 구성된, 모터 제어기.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 모터가 기동된 시간으로부터 경과된 경과 시간을 측정하도록 구성되며,
    상기 결정부는, 상기 경과 시간이 미리결정된 값에 도달한 때 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하지 않는다라고 결정하도록 구성된, 모터 제어기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 모터의 정지 시간을 측정하도록 구성되며,
    상기 결정부는, 상기 정지 시간에 기초하여 상기 미리결정된 값을 설정하도록 구성된, 모터 제어기.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변조 제어부는 인버터이고,
    상기 모터 구동 압축기는 상기 인버터의 온도를 검출하는 온도 검출부를 더 포함하며,
    상기 결정부는, 상기 온도 검출부에 의해 검출된 온도에 따라, 상기 냉매 함유 영역에 액체 냉매가 존재하는지 여부를 결정하는 기준을 변경하는, 모터 제어기.
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