KR101620402B1 - 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래기술의 문제점을 해결하고자, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감됨과 동시에, 고효율로 운전할 수 있도록 운전 주파수를 제어하여, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되고, 이와 동시에 리니어 압축기가 고효율로 운전하게 될 수 있는 효과가 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR}
본 명세서는 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 압축기에서 발생하는 소음을 센싱하여, 소음이 저감되도록 운전 주파수를 제어하는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 장치로서 냉동기기, 예를 들어 냉장고나 공기조화기 등의 일부분으로 사용된다.
압축기는 크게 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)와, 회전식 압축기(Rotary Compressor)와, 스크롤식 압축기(Scroll Compressor)로 구분된다. 왕복동식 압축기는, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시킨다. 회전식 압축기는, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시킨다. 스크롤식 압축기는, 선회 스크롤(Orbiting Scroll)과 고정 스크롤(Fixed Scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 신회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시킨다.
왕복동식 압축기는 내부 피스톤을 실린더의 내부에서 선형으로 왕복 운동시킴으로써 냉매 가스를 흡입, 압축 및 토출한다. 왕복동식 압축기는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 크게 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분된다.
레시프로 방식이라 함은 회전하는 모터(Motor)에 크랭크샤프트(Crankshaft)를 결합하고, 크랭크샤프트에 피스톤을 결합하여 모터의 회전 운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 방식이다. 반면, 리니어 방식이라 함은 직선 운동하는 모터의 가동자에 피스톤을 연결하여 모터의 직선 운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.
이러한 왕복동식 압축기는 구동력을 발생하는 전동 유닛과, 전동 유닛으로부터 구동력을 전달받아 유체를 압축하는 압축 유닛으로 구성된다. 전동 유닛으로는 일반적으로 모터(motor)를 많이 사용하며, 상기 리니어 방식의 경우에는 리니어 모터(linear motor)를 이용한다.
리니어 모터는 모터 자체가 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환 장치가 필요하지 않고, 구조가 복잡하지 않다. 또한, 리니어 모터는 에너지 변환으로 인한 손실을 줄일 수 있고, 마찰 및 마모가 발생하는 연결 부위가 없어서 소음을 크게 줄일 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한, 리니어 방식의 왕복동식 압축기(이하, 리니어 압축기(Linear Compressor)라 함)를 냉장고나 공기조화기에 이용할 경우에는 리니어 압축기에 인가되는 스트로크 전압을 변경하여 줌에 따라 압축 비(Compression Ratio)를 변경할 수 있어 냉력(Freezing Capacity) 가변 제어에도 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 왕복동식 압축기, 특히 리니어 압축기는 피스톤이 실린더 안에서 기구적으로 구속되어 있지 않은 상태에서 왕복 운동을 하게 되기 때문에 갑자기 전압이 과도하게 걸리는 경우에 피스톤이 실린더 벽에 부딪히거나, 부하가 커서 피스톤이 전진하지 못하여 압축이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 부하의 변동이나 전압의 변동에 대하여 피스톤의 운동을 제어하기 위한 제어 장치가 필수적이다.
일반적으로 압축기 제어 장치는 압축기 모터에 인가되는 전압과 전류를 검출하여 센서리스 방법으로 스트로크를 추정하여 피드백 제어를 수행한다. 이때, 압축기 제어 장치는 압축기를 제어하기 위한 수단으로 트라이악(Triac)이나 인버터(inverter)를 구비한다.
상술한 바와 같은 종래의 리니어 압축기는, 고효율 운전을 위해서 운전 주파수를 가변하여 운전하게 된다. 그러나, 운전 주파수를 가변하는 과정에서, 특정 주파수가 압축기에 구비되는 기구 및 부품과 공진하여 공진 소음이 발생하게 되었다. 즉, 운전 주파수를 가변 제어함으로써 고효율 운전이 이루어지게 되지만, 이로 인해 특정 주파수에서 공진 소음이 증대되는 문제점이 있었다.
공진으로 인한 소음의 증대는 사용상의 불편함을 초래할 뿐 아니라, 물리적 마찰, 또는 마모가 일어나 기구 및 부품의 수명이 줄어들게 되는 문제를 야기하기 때문에, 이를 방지하기 위한 대책이 필요하다.
따라서, 본 명세서는 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 과제로 하여, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되도록 운전을 제어할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되도록 운전을 제어함은 물론, 고효율 운전으로 제어할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치는, 제어 신호를 근거로 리니어 압축기를 구동하는 구동부, 상기 리니어 압축기의 모터 전류를 검출하는 전류 검출부, 상기 리니어 압축기의 모터 전압을 검출하는 전압 검출부 및 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하되, 주변소음을 입력으로 하는 소음센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 소음센서의 입력에 따라 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어한다.
일 실시 예에서, 상기 소음센서는, 상기 리니어 압축기의 외관에 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 소음센서의 입력을 근거로 운전 주파수별 소음치를 산출하여, 기설정된 소음 한계치와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수를 가변할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 가청 주파수 이하인 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 소음센서의 입력에 따라 상기 운전 주파수를 제어하되, 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기의 스트로크 간의 위상차에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 내인 경우, 상기 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 외인 경우, 상기 운전 주파수를 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 40˚ 내지 110˚일 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법은, 제어 신호를 근거로 리니어 압축기를 구동하는 단계, 상기 리니어 압축기의 모터 전류를 검출하는 단계, 상기 리니어 압축기의 모터 전압을 검출하는 단계 및 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하되, 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계 및 상기 소음센서의 입력에 따라 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 소음센서는, 상기 리니어 압축기의 외관에 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수를 제어하는 단계는, 상기 소음센서의 입력을 근거로 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계, 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하는 단계는, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 가청주파수 이하인 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수를 가변할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수를 제어하는 단계는, 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기의 스트로크 간의 위상차에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수를 제어하는 단계는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 내인 경우, 상기 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수를 제어하는 단계는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 외인 경우, 상기 운전 주파수를 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 40˚ 내지 110˚일 수 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감됨으로써, 소음으로 인한 사용상의 불편함이 해소되어, 압축기의 사용 환경이 개선될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 리니어 압축기에서 발생하는 공진을 방지하게 될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 리니어 압축기에서 발생하는 공진을 방지하게 됨으로써, 공진으로 인한 물리적 마찰, 또는 마모가 방지되어 기구 및 부품의 수명이 늘어나게 될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 소음이 저감됨과 동시에, 리니어 압축기가 고효율로 운전하게 될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 주파수 대역별 소음치 및 소음 한계치의 예시를 나타낸 예시도.
도 4는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 제어 동작을 나타낸 블록도.
도 5는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 위상차 범위의 예시를 나타낸 예시도.
도 6은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도 1.
도 7은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도 2.
도 8은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예에 따른 순서를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 발명은 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 제어 방법, 모터의 소음 테스트 장치 및 모터의 소음 테스트 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 주파수 대역별 소음치 및 소음 한계치의 예시를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 제어 동작을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 위상차 범위의 예시를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도 1이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도 2이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예에 따른 순서를 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)를 설명한다.
상기 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어 장치(100)는, 제어 신호를 근거로 리니어 압축기(200)를 구동하는 구동부(10), 상기 리니어 압축기(200)의 모터 전류를 검출하는 전류 검출부(20), 상기 리니어 압축기(200)의 모터 전압을 검출하는 전압 검출부(30) 및 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 제어부(40)를 포함하되, 주변소음을 입력으로 하는 소음센서(50)를 더 포함하고, 상기 제어부(40)는, 상기 소음센서(50)의 입력에 따라 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어한다.
상기 구동부(10)는, 상기 제어부(40)에서 생성된 상기 제어 신호에 따라 상기 리니어 압축기(200)를 구동하고, 상기 제어 신호를 상기 리니어 압축기(200)에 인가할 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 리니어 압축기(200)의 운전 제어에 대한 신호로서, 예를 들면 상기 리니어 압축기(200)의 운전 및 정지, 상기 리니어 압축기(200)의 운전 주파수, 상기 리니어 압축기(200)의 출력 간의 위상차 및 상기 리니어 압축기(200)의 모터의 회전 등의 제어에 대한 신호일 수 있다.
즉, 상기 리니어 압축기(200)는, 상기 제어부(40)에서 생성된 상기 제어 신호에 따라 제어되어 운전하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어 신호가 생성됨의 의미는, 상기 제어부(40)가 상기 리니어 압축기(200)를 제어하게 됨을 의미할 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 리니어 압축기(200)의 출력을 근거로 생성될 수 있다.
예를 들면, 상기 리니어 압축기(200)의 모터에서 출력되는 전류, 전압 및 속도 등을 근거로 생성될 수 있다.
상기 전류 검출부(20)는, 상기 리니어 압축기(200)의 구동에 따라 출력되는 상기 모터 전류를 검출할 수 있다.
상기 전압 검출부(30)는, 상기 리니어 압축기(200)의 구동에 따라 출력되는 상기 모터 전압을 검출할 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 전류 검출부(20) 및 상기 전압 검출부(30)에서 검출된 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로, 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 상기 제어 신호는, 상기 리니어 압축기(200)의 출력이 반영된 제어 신호가 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(40)는 상기 리니어 압축기(200)의 출력을 근거로 상기 제어 신호를 생성하게 되고, 상기 리니어 압축기(200)는 상기 제어 신호에 따라 제어됨으로써, 상기 리니어 압축기(200)의 피드백(Feed-back) 제어가 이루어지게 될 수 있다.
이러한 제어 동작이 이루어지는 상기 제어 장치(100)는, 상기 소음센서(50)를 더 포함함으로써, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음에 대한 제어가 더 이루어지게 될 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 상기 리니어 압축기(200)의 구동 과정에서 발생하는 소음을 검출하는 센서일 수 있다.
예를 들면, 상기 리니어 압축기(200)의 모터 구동시 발생하는 소음, 상기 리니어 압축기(200)의 진동에 의해 발생하는 소음, 특히 상기 리니어 압축기(200) 내부에 포함된 부품 간의 공진 소음 등일 수 있다.
즉, 상기 소음센서(50)는, 상기 리니어 압축기(200)의 구동 과정에서 발생하는 소음을 입력으로 하게 될 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리니어 압축기(200)의 외관에 구비될 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 상기 리니어 압축기(200)로부터 분리가 가능한 구조로 이루어져, 상기 리니어 압축기(200)의 외관에 부착될 수 있다.
상기 소음센서(50)는 또한, 상기 제어 장치(100)의 내부에 포함된 구성으로 이루어질 수도 있다.
예를 들면, 상기 제어 장치(100) 내부의 PCB에 구비될 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 적어도 하나의 소음을 검출할 수 있다.
상기 적어도 하나의 소음은, 상기 리니어 압축기(200)에 포함된 서로 다른 종류의 부품 또는 서로 다른 위치에 따라 서로 다르게 발생될 수 있다.
예를 들면, 소음의 크기가 서로 다른 크기로 발생되거나, 또는 서로 다른 주파수로 발생될 수 있다.
즉, 상기 소음센서(50)는, 서로 다른 종류의 상기 적어도 하나의 소음을 입력으로 하여, 상기 적어도 하나의 소음 각각을 검출하게 될 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생한 소음을 검출하여, 검출 결과에 대한 검출 신호를 생성할 수 있다.
상기 검출 신호는, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생한 소음의 크기가 몇 [dB]인지에 대한 정보가 포함된 신호일 수 있다.
상기 검출 신호는 또한, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생한 소음의 주파수가 몇 [Hz]인지에 대한 정보가 포함된 신호일 수 있다.
상기 검출 신호는, 상기 적어도 하나의 소음 각각의 검출 결과에 대한 신호일 수 있다.
상기 소음센서(50)는, 상기 검출 신호를 생성하여, 상기 제어부(40)로 전달할 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 소음센서(50)의 입력을 근거로 운전 주파수별 소음치를 산출할 수 있다.
상기 운전 주파수는, 상기 리니어 압축기(200)가 운전하게 되는 주파수를 의미할 수 있다.
상기 운전 주파수는, 상기 제어부(40)에 의해 설정될 수 있다.
즉, 상기 리니어 압축기(200)는, 상기 설정된 운전 주파수에 따라 운전하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(40)가 상기 운전 주파수를 60[Hz]로 설정한 경우, 상기 리니어 압축기(200)가 60[Hz]의 주파수로 운전하게 될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 리니어 압축기(200)가 고효율 운전할 수 있도록, 상기 운전 주파수를 가변할 수 있다.
즉, 상기 제어부(40)가 상기 운전 주파수를 가변함으로써, 상기 리니어 압축기(200)가 가변된 주파수로 운전하게 될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생한 소음이 입력되어 생성된 상기 소음센서(50)의 검출 신호를 근거로, 상기 운전 주파수별 소음치를 산출할 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 소음센서(50)에서 생성된 상기 검출 신호를 증폭할 수 있다.
상기 제어부(40)는, 신호를 증폭하는 증폭회로를 포함하여, 상기 증폭회로를 통해 상기 검출 신호를 증폭할 수 있다.
상기 제어부(40)는 또한, 상기 증폭회로를 통해, 상기 전류 검출부(20) 및 상기 전압 검출부(20)에서 생성된 검출 신호를 증폭할 수도 있다.
상기 제어부(40)는, 증폭된 상기 검출 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여, 각 주파수별 소음치를 산출할 수 있다.
즉, 상기 제어부(40)는, 상기 소음센서(50)에서 생성된 상기 검출 신호를 증폭한 후 고속 푸리에 변환함으로써, 상기 운전 주파수별 소음치를 산출하게 될 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치는, 주파수 대역별로 각각 다른 값일 수 있다.
예를 들면, 높은 대역의 주파수는 높은 값의 소음치, 낮은 대역의 주파수는 낮은 값의 소음치일 수 있다.
상기 제어부(40)는, 산출된 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 기설정된 소음 한계치는, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음의 최대 적정 소음치를 의미할 수 있다.
즉, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 경우, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 적정치를 초과하는 것으로 간주하게 될 수 있다.
상기 기설정된 소음 한계치는, 상기 운전 주파수별 소음치와 같은 단위로 나타내어질 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치 및 상기 기설정된 소음 한계치의 예시를 그래프상에 나타내면, 도 3에 도시된 바와 같은 예시로 나타내어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 운전 주파수별 소음치는 대역별로 각각 다른 값일 수 있고, 상기 기설정된 소음 한계치는 소음치 중 어느 한 특정 값일 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수를 가변할 수 있다.
즉, 상기 운전 주파수별 소음치 중 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수로 운전하는 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 적정 소음치를 초과하게 되는 것이므로, 상기 제어부(40)가 상기 리니어 압축기(200)의 소음이 저감될 수 있도록 상기 운전 주파수를 가변하게 될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 운전 주파수별 대역 중 3군데의 대역의 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하게 되는 경우, 상기 제어부(40)가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 상기 운전 주파수별 소음치의 대역을 회피하여 상기 운전 주파수를 가변하게 될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치 이하가 되는 주파수로 상기 운전 주파수를 가변하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 리니어 압축기(200)가 58[Hz]의 운전 주파수로 운전 중이고, 상기 운전 주파수별 대역 중 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 58[Hz], 64[Hz]이고, 상기 기설정된 소음 한계치의 이하가 되는 대역이 62[Hz]인 경우, 상기 제어부(40)가 상기 운전 주파수를 58[Hz]에서 62[Hz]로 가변하게 될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 가청 주파수 이하인 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 가청 주파수는, 2[KHz]일 수 있다.
즉, 상기 운전 주파수별 소음치가 가청 주파수인 2[KHz]를 초과하는 경우, 가청이 불가한 소음으로 분류되므로, 상기 제어부(40)가 상기 가청 주파수인 2[KHz] 이하의 소음 주파수에 대해서만 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 판단하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 2.5[KHz]인 소음치의 경우, 가청 주파수인 2[KHz]를 초과하여 가청이 불가하므로, 상기 제어부(40)가 소음의 주파수가 2.5[KHz]인 소음치에 대해 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 판단하지 않게 되며, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 1.9[KHz]인 소음치의 경우, 가청 주파수인 2[KHz] 이하이므로, 상기 제어부(40)가 소음의 주파수가 1.9[KHz]인 소음치에 대해 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 판단하게 될 수 있다.
이러한 상기 제어 장치(100)의 제어 동작이 도 4에 도시된 바와 같은 블록으로 나타내어질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어 장치(100)는, 상기 구동부(10)를 통해 상기 리니어 압축기(200)를 구동하고, 상기 제어 신호를 인가하며, 상기 전류 검출부(20) 및 상기 전압 검출부(30) 각각이 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 검출하고, 상기 제어부(40)가 검출된 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 리니어 압축기(200)의 스트로크를 연산하여, 이를 반영하여 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 구동부(10)를 통해 상기 리니어 압축기(200)에 인가하여, 상기 리니어 압축기(200)의 운전을 제어하되, 상기 소음센서(50)를 통해 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 적어도 하나의 소음을 검출하여, 상기 제어부(40)가 상기 소음센서(50)의 검출 결과에 대한 상기 검출 신호를 근거로 상기 기설정된 소음 한계치와 비교하여 상기 운전 주파수의 가변 여부를 판단하고, 이에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 구동부(10)를 통해 상기 리니어 압축기(200)에 인가하여, 상기 리니어 압축기(200)의 운전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상술한 바와 같은 제어 과정을 통해, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 리니어 압축기(200)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
이러한 제어 동작이 이루어지는 상기 제어 장치(100)에서 상기 제어부(40)는, 상기 소음센서(50)의 입력에 따라 상기 운전 주파수를 제어하되, 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기(200)의 스트로크 간의 위상차에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기(200)의 스트로크는, 상기 운전 주파수에 따라 변동됨으로써, 상기 위상차 또한 상기 운전 주파수에 따라 변동될 수 있다.
상기 위상차는, 상기 운전 주파수가 증가하는 경우 증가될 수 있고, 상기 운전 주파수가 감소하는 경우 감소될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 내인 경우, 상기 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.
상기 제어부(40)는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 외인 경우, 상기 운전 주파수를 감소시킬 수 있다.
상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 상기 리니어 압축기(200)가 효율이 감소되지 않은 고효율로 운전하게 되는 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기(200)의 스트로크 간의 위상차 범위를 의미할 수 있다.
즉, 상기 리니어 압축기(200)는, 상기 운전 주파수에 따라 상기 위상차가 변동되며, 상기 위상차에 따라 운전의 효율이 변동될 수 있다.
상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 도 5에 도시된 바와 같이, 40˚ 내지 110˚일 수 있다.
즉, 상기 위상차가 40˚ 내지 110˚인 경우, 상기 리니어 압축기(200)가 효율이 감소되지 않은 범위에서 운전하게 되어, 상기 운전 주파수를 가변하여도 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 감소되지 않게 되므로, 상기 제어부(40)가 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 증가시키게 될 수 있다.
이 경우, 상기 제어부(40)는, 상기 위상차가 최대 110˚까지 변동되는 범위 내에서 상기 운전 주파수를 증가시키게 될 수 있다.
이와 반대로, 상기 위상차가 40˚ 내지 110˚가 아닌 경우, 상기 리니어 압축기(200)가 효율이 감소되는 범위에서 운전하게 되어, 상기 운전 주파수를 가변하면 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 더 감소하게 되므로, 상기 제어부(40)가 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 감소시키게 될 수 있다.
이 경우, 상기 제어부(40)는, 상기 위상차가 40˚또는 110˚로 변동되는 범위까지 상기 운전 주파수를 감소시키게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(40)는, 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 감소되지 않는 범위 내에서, 상기 리니어 압축기(200)에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 가변 제어하게 될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법(이하, 제어 방법이라 칭한다)을 설명한다.
상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은 또한, 모터를 제어하는 모터 제어 장치에 적용되는 제어 방법일 수도 있다.
상기 제어 방법은 또한, 모터를 포함하는 리니어 압축기를 제어하는 제어 장치에 적용되는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어 신호를 근거로 리니어 압축기를 구동하는 단계(S10), 상기 리니어 압축기의 모터 전류를 검출하는 단계(S20), 상기 리니어 압축기의 모터 전압을 검출하는 단계(S30) 및 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)를 포함하되, 도 7에 도시된 바와 같이, 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50) 및 상기 소음센서의 입력에 따라 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)를 더 포함한다.
상기 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50) 및 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40) 전후에서 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40) 이전에 포함되어, 상기 제어 신호가 생성되기 전에 수행되거나, 또는 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40) 이후에 포함되어, 상기 제어 신호가 생성된 후에 수행될 수 있다.
상기 제어 방법의 단계는, 반복되어 수행될 수 있다.
상기 리니어 압축기를 구동하는 단계(S10)는, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40) 또는 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60) 이후, 반복되어 수행될 수 있다.
즉, 상기 제어 방법은, 루프 형식으로 반복 수행될 수 있다.
상기 리니어 압축기를 구동하는 단계(S10)는, 생성된 상기 제어 신호에 따라 상기 리니어 압축기를 구동하고, 상기 제어 신호를 상기 리니어 압축기에 인가할 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 리니어 압축기의 운전 제어에 대한 신호로서, 예를 들면 상기 리니어 압축기의 운전 및 정지, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수, 상기 리니어 압축기의 출력 간의 위상차 및 상기 리니어 압축기의 모터의 회전 등의 제어에 대한 신호일 수 있다.
즉, 상기 리니어 압축기는, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)에서 생성된 상기 제어 신호에 따라 제어되어 운전하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어 방법은, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)에서 생성된 상기 제어 신호에 따라 상기 리니어 압축기를 제어하게 될 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 리니어 압축기의 출력을 근거로 생성될 수 있다.
상기 모터 전류를 검출하는 단계(S20)는, 상기 리니어 압축기의 구동에 따라 출력되는 상기 모터 전류를 검출할 수 있다.
상기 모터 전압을 검출하는 단계(S30)는, 상기 리니어 압축기의 구동에 따라 출력되는 상기 모터 전압을 검출할 수 있다.
상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)는, 상기 모터 전류를 검출하는 단계(S20) 및 상기 모터 전압을 검출하는 단계(S30)에서 검출된 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로, 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)는, 상기 리니어 압축기의 출력을 반영하여 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어 신호를 생성하는 단계(S40)에서 상기 리니어 압축기의 출력을 근거로 상기 제어 신호를 생성하게 되고, 상기 리니어 압축기는 상기 제어 신호에 따라 제어됨으로써, 상기 제어 방법이 상기 리니어 압축기의 피드백(Feed-back) 제어로 이루어지게 될 수 있다.
상기 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50)에서 상기 소음센서는, 상기 리니어 압축기의 구동 과정에서 발생하는 소음을 검출하는 센서일 수 있다.
예를 들면, 상기 리니어 압축기의 모터 구동시 발생하는 소음, 상기 리니어 압축기의 진동에 의해 발생하는 소음, 특히 상기 리니어 압축기 내부에 포함된 부품 간의 공진 소음 등일 수 있다.
상기 소음센서는, 상기 리니어 압축기의 외관에 구비될 수 있다.
상기 소음센서는, 상기 리니어 압축기에서 발생하는 적어도 하나의 소음을 검출할 수 있다.
상기 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50)는, 상기 리니어 압축기에서 발생한 소음을 검출하여, 검출 결과에 대한 검출 신호를 생성할 수 있다.
상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50)에서 생성된 상기 검출 신호에 따라, 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 소음센서의 입력을 근거로 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61), 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하는 단계(S62) 및 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)를 포함할 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61)는, 상기 주변소음이 소음센서에 입력되는 단계(S50)에서 상기 리니어 압축기에서 발생한 소음이 입력되어 생성된 상기 검출 신호를 근거로, 상기 운전 주파수별 소음치를 산출할 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61)는, 상기 소음센서에서 생성된 상기 검출 신호를 증폭할 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61)는, 상기 검출 신호를 증폭할 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61)는, 증폭된 상기 검출 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여, 각 주파수별 소음치를 산출할 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치는, 주파수 대역별로 각각 다른 값일 수 있다.
상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하는 단계(S62)는, 상기 운전 주파수별 소음치를 산출하는 단계(S61)에서 산출된 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교할 수 있다.
상기 기설정된 소음 한계치는, 상기 리니어 압축기에서 발생하는 소음의 최대 적정 소음치를 의미할 수 있다.
상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)는, 상기 운전 주파수별 소음치를 기설정된 소음 한계치와 비교하는 단계(S62)의 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수를 가변할 수 있다.
즉, 상기 운전 주파수별 소음치 중 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수로 운전하는 상기 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 적정 소음치를 초과하게 되는 것이므로, 상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)에서 상기 리니어 압축기의 소음이 저감될 수 있도록 상기 운전 주파수를 가변하게 될 수 있다.
상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)는, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치 이하가 되는 주파수로 상기 운전 주파수를 가변하게 될 수 있다.
상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)는, 상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 가청 주파수 이하인 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 가청 주파수는, 2[KHz]일 수 있다.
즉, 상기 운전 주파수별 소음치가 가청 주파수인 2[KHz]를 초과하는 경우, 가청이 불가한 소음으로 분류되므로, 상기 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 단계(S63)에서 상기 가청 주파수인 2[KHz] 이하의 소음 주파수에 대해서만 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 판단하게 될 수 있다.
상기 제어 방법에서 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기(200)의 스트로크 간의 위상차에 따라 상기 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기의 스트로크는, 상기 운전 주파수에 따라 변동됨으로써, 상기 위상차 또한 상기 운전 주파수에 따라 변동될 수 있다.
상기 위상차는, 상기 운전 주파수가 증가하는 경우 증가될 수 있고, 상기 운전 주파수가 감소하는 경우 감소될 수 있다.
상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 내인 경우, 상기 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.
상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 외인 경우, 상기 운전 주파수를 감소시킬 수 있다.
상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 상기 리니어 압축기가 효율이 감소되지 않은 고효율로 운전하게 되는 상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기의 스트로크 간의 위상차 범위를 의미할 수 있다.
상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는, 40˚ 내지 110˚일 수 있다.
즉, 상기 위상차가 40˚ 내지 110˚인 경우, 상기 리니어 압축기가 효율이 감소되지 않은 범위에서 운전하게 되어, 상기 운전 주파수를 가변하여도 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않게 되므로, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)에서 상기 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 증가시키게 될 수 있다.
이 경우, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 위상차가 최대 110˚까지 변동되는 범위 내에서 상기 운전 주파수를 증가시키게 될 수 있다.
이와 반대로, 상기 위상차가 40˚ 내지 110˚가 아닌 경우, 상기 리니어 압축기가 효율이 감소되는 범위에서 운전하게 되어, 상기 운전 주파수를 가변하면 상기 리니어 압축기의 효율이 더 감소하게 되므로, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)에서 상기 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 감소시키게 될 수 있다.
이 경우, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 단계(S60)는, 상기 위상차가 40˚또는 110˚로 변동되는 범위까지 상기 운전 주파수를 감소시키게 될 수 있다.
즉, 상기 제어 방법은, 상기 리니어 압축기(200)의 효율이 감소되지 않는 범위 내에서, 상기 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감되도록 상기 운전 주파수를 가변 제어하게 될 수 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은, 상술한 실시 예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시 예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하지 않는다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 제어 방법, 모터의 소음 테스트 장치 및 모터의 소음 테스트 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 리니어 압축기에서 발생하는 소음이 저감됨으로써, 소음으로 인한 사용상의 불편함이 해소되어, 압축기의 사용 환경이 개선될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 리니어 압축기에서 발생하는 공진을 방지하게 될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 리니어 압축기에서 발생하는 공진을 방지하게 됨으로써, 공진으로 인한 물리적 마찰, 또는 마모가 방지되어 기구 및 부품의 수명이 늘어나게 될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 제어 방법은, 소음 검출 결과에 따라 운전 주파수를 가변함으로써, 소음이 저감됨과 동시에, 리니어 압축기가 고효율로 운전하게 될 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 구동부 20: 전류 검출부
30: 전압 검출부 40: 제어부
50: 소음센서
100: 리니어 압축기의 제어 장치
200: 리니어 압축기

Claims (9)

  1. 제어 신호를 근거로 리니어 압축기를 구동하는 구동부;
    상기 리니어 압축기의 모터 전류를 검출하는 전류 검출부;
    상기 리니어 압축기의 모터 전압을 검출하는 전압 검출부; 및
    상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 제어부;
    를 포함하는 리니어 압축기의 제어 장치에 있어서,
    주변소음을 입력으로 하는 소음센서;를 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 소음센서의 입력에 따라 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 제어하되,
    상기 모터 전류 및 상기 리니어 압축기의 스트로크 간의 위상차에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 소음센서는,
    상기 리니어 압축기의 외관에 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소음센서의 입력을 근거로 운전 주파수별 소음치를 산출하여, 기설정된 소음 한계치와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전 주파수별 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는 대역이 있는 경우, 상기 운전 주파수를 가변하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전 주파수별 소음치 중 소음의 주파수가 가청 주파수 이하인 소음치가 상기 기설정된 소음 한계치를 초과하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 내인 경우, 상기 운전 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위상차가 상기 리니어 압축기의 효율이 감소되지 않는 위상차 범위 외인 경우, 상기 운전 주파수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  9. 제7 항 및 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 효율이 감소되지 않는 위상차 범위는,
    40˚ 내지 110˚인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
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