KR101992781B1 - Lowest power control apparatus for refrigerant cycle - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 냉매가스를 형성하는 압축기, 상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 액화시키는 응축기, 상기 응축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 액체를 저온 및 저압의 냉매액체로 변화시키는 모세관, 및 상기 모세관의 상기 저온 및 저압의 냉매액체를 기화시키는 증발기를 포함하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치는 상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 상기 증발기로 바이패스시키는 유량제어기 및 상기 압축기에 구비되는 모터의 회전 및 상기 유량제어기의 동작을 제어하여, 상기 모터의 기동전류를 감소시키는 제어부를 포함하고, 상기 유량제어기는, 일측이 상기 압축기 및 상기 응축기 사이에 위치하고, 타측이 상기 모세관 및 상기 증발기 사이에 위치한다.A compressor for compressing the refrigerant according to an embodiment of the present invention to form a high-temperature and high-pressure refrigerant gas; a condenser for liquefying the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed in the compressor; A low-temperature and high-pressure refrigerant liquid, and a vaporizer for vaporizing the low-temperature and low-pressure refrigerant liquid in the capillary, the low-temperature and high-pressure refrigerant gas in the refrigerant cycle is supplied to the low- And a control unit for controlling the rotation of the motor and the operation of the flow controller provided in the compressor to reduce the starting current of the motor, wherein the flow controller comprises: Condenser, and the other side is located between the capillary and the evaporator .

Description

냉매 싸이클의 최저전력 제어장치{LOWEST POWER CONTROL APPARATUS FOR REFRIGERANT CYCLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a low-power control apparatus for a refrigerant cycle,

본 발명은 모터의 회전을 제어하는 속도제어 및 바이패스 회로를 이용한 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a speed control for controlling the rotation of a motor and a minimum power control apparatus for a coolant cycle using a bypass circuit.

일반적인 냉동기 또는 냉·난방기는 직입기동 정속 사이클로 운전한다. 일반적인 냉동기 또는 냉·난방기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등 냉동사이클을 기본 구성으로 하고 있다. 이러한 일반적인 냉매 사이클은 증발기에서 증발되는 저온 및 저압의 기체냉매를 압축기에서 고온 및 고압으로 압축하며, 응축기는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축된 기체냉매를 고온 및 고압의 액상냉매로 응축할 수 있다. 팽창밸브는 고온 및 고압으로 응축된 액상냉매를 급속 팽창시켜서 안개상태로 증발기에 공급하게 되며, 증발기는 안개상태의 냉매를 외부의 열 교환매체(공기, 물 등)와 열 교환작용으로 증발시켜 압축기로 공급하게 된다.The general freezer or cold / radiator is operated by constant speed cycle. The general refrigerator or air conditioner has a refrigeration cycle such as a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. This general refrigerant cycle compresses the low temperature and low pressure gas refrigerant evaporated in the evaporator to high temperature and high pressure in the compressor and the condenser can condense the gas refrigerant compressed at high temperature and high pressure into the high temperature and high pressure liquid refrigerant in the compressor. The expansion valve rapidly expands the liquid refrigerant condensed at a high temperature and a high pressure to supply it to the evaporator in a mist state. The evaporator evaporates the refrigerant in a mist state by heat exchange action with an external heat exchange medium (air, water, etc.) .

일반적인 압축기에서 모터의 회전시 실린더 내에 냉매가 가득한 상태에서 기동을 하므로 이 냉매를 압축하는데 소요되는 토크와 모터를 회전시키는 토크에 상응하는 전류가 공급되어 기동부하보다 크면 모터가 회전을 할 수 있다. 또한, 압축기의 초기 기동시 상당한 기동토크가 필요하고, 기동전류는 일반 작동시의 3배 이상으로 나타날 수 있다.In a general compressor, when the motor rotates, the motor starts to run with the refrigerant filled in the cylinder. Therefore, when the current corresponding to the torque required to compress the refrigerant and the torque to rotate the motor is supplied and is larger than the starting load, the motor can rotate. Further, a considerable starting torque is required at the time of initial starting of the compressor, and the starting current may be three times or more as in normal operation.

따라서, 압축기의 기동시 상당한 기동타임이 발생하는 문제점과 압축기의 기동 또는 대기시 상당한 양의 전력소모가 발생하는 문제점이 나타날 수 있다.Therefore, there is a problem that a considerable starting time occurs when the compressor starts and a considerable amount of power consumption occurs when the compressor starts or stalls.

본 발명의 목적은 기동타임 또는 기동전력을 감소시키는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a minimum power control apparatus for a coolant cycle that reduces start-up time or start-up power.

본 발명의 다른 목적은 기동 또는 대기시 소비되는 전력을 감소시키는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a minimum power control apparatus for a coolant cycle that reduces power consumed during startup or standby.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 냉매가스를 형성하는 압축기, 상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 액화시키는 응축기, 상기 응축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 액체를 저온 및 저압의 액화냉매로 변화시키는 모세관, 및 상기 모세관의 상기 저온 및 저압의 액화냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치는 상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 상기 증발기로 바이패스시키는 유량제어기, 및 상기 압축기에 구비되는 모터의 회전 및 상기 유량제어기의 동작을 제어하여, 상기 모터의 기동전류를 감소시키는 제어부를 포함하고, 상기 유량제어기는 일측이 상기 압축기 및 상기 응축기 사이에 위치하고, 타측이 상기 모세관 및 상기 증발기 사이에 위치한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor for compressing a refrigerant to form a high-temperature and high-pressure refrigerant gas, a condenser for liquefying the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed in the compressor, A minimum power control device of the refrigerant cycle including a capillary for converting the high temperature and high pressure liquid formed in the condenser into low temperature and low pressure liquefied refrigerant and an evaporator for vaporizing the low temperature and low pressure liquefied refrigerant of the capillary, And a controller for controlling the rotation of the motor and the operation of the flow controller provided in the compressor to reduce the starting current of the motor, wherein the controller controls the flow rate of the high- Wherein the flow controller has one side positioned between the compressor and the condenser, Side is located between the capillary and the evaporator.

실시 예에 있어서, 상기 유량제어기는 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 상기 증발기에 전달하는 바이패스 밸브를 포함할 수 있다.In an embodiment, the flow controller may include a bypass valve for delivering the high temperature and high pressure refrigerant gas to the evaporator.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는 BLDC(Brushless DC Motor), 인버터(Inverter), 가변기 및 콘덴서 중 적어도 하나 이상을 통하여, 상기 모터의 회전을 제어할 수 있다.In an embodiment, the controller may control the rotation of the motor through at least one of a brushless DC motor (BLDC), an inverter, a variable capacitor, and a capacitor.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 회전주파수를 기본 주파수인 60Hz에서 30Hz까지 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the controller may reduce the rotation frequency of the motor from a fundamental frequency of 60 Hz to 30 Hz.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 회전을 제어하여, 상기 압축기의 압축비를 2.0 : 1 내지 2.5 : 1로 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the controller may control the rotation of the motor to reduce the compression ratio of the compressor from 2.0: 1 to 2.5: 1.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 유량제어기를 통하여, 상기 감소된 압축비를 1.0 : 1 내지 2.0 : 1로 더 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the controller may further reduce the reduced compression ratio from 1.0: 1 to 2.0: 1 through the flow controller.

본 발명에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect of the lowest power control apparatus of the refrigerant cycle according to the present invention will be described below.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치를 통하여 기동타임 또는 기동전력을 감소시킬 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the starting time or starting power can be reduced through the minimum power control device of the refrigerant cycle.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치를 통하여 기동시 또는 대기시 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, the power consumed during start-up or standby can be reduced through the minimum power control device of the refrigerant cycle.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치가 적용된 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치에서, 부하 및 시간에 따른 냉매압력을 나타내는 그래프이다.
1 is a block diagram showing an example in which a minimum power control apparatus of a refrigerant cycle according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a graph showing refrigerant pressure according to load and time in a minimum power control apparatus of a refrigerant cycle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

일반적으로 잘 알려진 냉매 싸이클, 냉방 싸이클 또는 냉동 싸이클은 본 명세서에서 냉매 싸이클(110, 111, 112, 113)로 설명될 수 있다.In general, a well-known refrigerant cycle, cooling cycle or refrigeration cycle can be described herein as a refrigerant cycle 110, 111, 112, 113.

냉매는 일반적으로 할로카본, 탄화수소, 유기화합물, 무기화합물 등 네 종류의 화합물 중 하나이다. 할로카본 냉매는 메탄(CH4) 및 에탄(C2H6)의 수소를 불소, 염소 또는 브롬으로 치환하여 만든 화합물이다. 이 때에 치환한 할로겐 원자의 종류나 수에 따라 물리적, 화학적 성질이 순차적으로 변하기 때문에 사용조건에 따라 그에 알맞은 냉매를 선택할 수 있다. Refrigerants are generally one of four compounds such as halocarbons, hydrocarbons, organic compounds, and inorganic compounds. Halocarbon refrigerants are compounds made by replacing hydrogen in methane (CH 4 ) and ethane (C 2 H 6 ) with fluorine, chlorine or bromine. Since the physical and chemical properties are sequentially changed depending on the kind and the number of the halogen atoms substituted at this time, the refrigerant suitable for the condition can be selected according to the use conditions.

냉매로 주로 활용되고 있는 할로카본은 크게 CFC, HCFC, HFC로 분류할 수 있는데, 염화불화탄소(CFC; chlorofluorocarbons)는 염소, 불소 및 탄소로 형성될 수 있고, 수소화염화불화탄소(HCFC; Hydro Chloro Fluoro Carbon)는 구성 원자 중에 최소한 수소가 한 개 이상 포함되어 있는 CFC로 형성될 수 있다.Halocarbons, which are mainly used as refrigerants, can be classified into CFCs, HCFCs, and HFCs. Chlorofluorocarbons (CFCs) can be formed from chlorine, fluorine, and carbon. Hydrocarbons such as Hydrochlorocarbon Fluoro Carbon) may be formed of CFCs containing at least one hydrogen in the constituent atoms.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치가 적용된 예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing an example in which a minimum power control apparatus of a refrigerant cycle according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명의 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치(120, 130)는 냉매 싸이클(110, 111, 112, 113)에 적용되는 예를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 1, the lowest power control devices 120 and 130 of the refrigerant cycle of the present invention are applied to the refrigerant cycles 110, 111, 112, and 113, respectively.

냉매 싸이클(110, 111, 112, 113)은 압축기(110), 응축기(111), 모세관(112) 및 증발기(113)을 포함할 수 있고, 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치(120, 130)는 유량제어기(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.The refrigerant cycles 110, 111, 112 and 113 may include a compressor 110, a condenser 111, a capillary tube 112 and an evaporator 113. The lowest power control devices 120 and 130 of the refrigerant cycle A flow controller 120 and a controller 130. [

먼저, 냉매 싸이클(110, 111, 112, 113)에 대하여 설명한다.First, the refrigerant cycles 110, 111, 112, and 113 will be described.

압축기(110)는 기체를 압축시켜 압력을 높이는 기계적인 장치로서, 컴프레서(Compressor)로 나타낼 수 있다.The compressor 110 is a mechanical device that compresses the gas to increase the pressure, and can be represented by a compressor.

압축기(110)는 냉매에 순환력을 부여하여, 흡입 및 토출작용을 반복하며, 높은 온도에서도 액화할 수 있는 상태를 형성할 수 있다. The compressor (110) can apply a circulating force to the refrigerant to repeat a suction and discharge action, and can form a state capable of liquefying even at a high temperature.

구체적으로, 압축기(110)는 증발기(113)에서 증발한 저온 및 저압의 기체냉매를 흡입 또는 압축하여 고온 및 고압의 냉매가스로 만들어 응축기(111)로 보낼 수 있다.Specifically, the compressor 110 sucks or compresses the low-temperature and low-pressure gas refrigerant vaporized in the evaporator 113 to produce a high-temperature and high-pressure refrigerant gas and can send it to the condenser 111.

앞서 설명한 바와 같이, 압축기(110)는 압력이 낮은 증발기(113)에서 압력이 높은 응축기(111)를 향해 냉매가스를 보내는 일을 할 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 압축기(110)는 냉매 싸이클의 냉매를 순환시키는 펌프 역할을 할 수 있다.As described above, the compressor 110 can send the refrigerant gas to the high-pressure condenser 111 in the low-pressure evaporator 113. Through this process, the compressor 110 can serve as a pump for circulating the refrigerant in the refrigerant cycle.

압축기(110)는 압축 형식에 따라 터보식, 스크루식, 스크롤식 및 로터리식으로 나누어질 수 있으며, 본 발명의 압축기(110)는 터보식, 스크루식, 스크롤식 및 로터리식 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. The compressor 110 may be divided into a turbo type, a screw type, a scroll type, and a rotary type according to the compression type, and the compressor 110 of the present invention may include at least one of a turbo type, a screw type, .

압축기(110)는 내부에 모터(미도시)를 구비하고, 모터의 회전 동력을 이용하여 압력을 높여줄 수 있다.The compressor 110 has a motor (not shown) therein, and the pressure of the compressor 110 can be increased by using the rotational power of the motor.

응축기(111)는 압축기(110)에서 토출된 고온 및 고압의 기체냉매를 상온하의 공기에 접촉시켜 열을 제거함으로써 냉매를 액화시킬 수 있다. 응축기(111)는 수랭식 및 공랭식 중 하나로 형성될 수 있다.The condenser 111 is capable of liquefying the refrigerant by contacting the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 110 with air under normal temperature to remove heat. The condenser 111 may be formed of one of water cooling type and air cooling type.

모세관(112)은 응축기(111)에서 넘어온 고온 및 고압의 액화냉매의 압력을 낮추어 저압의 액화냉매로 변화시킬 수 있다. 이와 같은, 저압의 액화냉매는 수증기의 형태 또는 안개 형태로 형성될 수 있다. 또한, 모세관(112)은 냉매를 증발기(113)에서 증발하기 쉽도록 냉매의 압력을 낮게 내려주는 역할을 할 수 있다.The capillary 112 can change the pressure of the high-temperature and high-pressure liquefied refrigerant transferred from the condenser 111 to low-pressure liquefied refrigerant. Such low-pressure liquefied refrigerant may be formed in the form of steam or mist. Also, the capillary tube 112 may serve to lower the pressure of the refrigerant to facilitate the evaporation of the refrigerant in the evaporator 113.

모세관(112)은 팽창밸브 등의 얇은 관으로 형성될 수 있고, 고압의 액화냉매를 좁은 공간에 통과시켜 압력을 낮추는 역할을 할 수 있다.The capillary tube 112 may be formed of a thin tube such as an expansion valve, and may serve to pass the high-pressure liquefied refrigerant through a narrow space to lower the pressure.

증발기(113)는 모세관(112)에서 넘어온 저온 및 저압의 액화냉매가 저온 및 저압의 기체냉매로 변화하면서 피냉각 물질로부터 열을 흡수하여 증발함으로써 냉동(또는 냉각) 목적을 직접 달성하는 역할을 할 수 있다. 증발기(113)의 냉각방식은 간접냉각방식과 직접냉각방식으로 분류될 수 있고, 간접냉각방식의 예로는 자판기 및 에어컨을 포함할 수 있다.The evaporator 113 serves to directly achieve the purpose of freezing (or cooling) by absorbing and evaporating heat from the object to be cooled while changing the low-temperature and low-pressure liquefied refrigerant from the capillary 112 into low-temperature and low- . The cooling method of the evaporator 113 can be classified into an indirect cooling method and a direct cooling method. Examples of the indirect cooling method include a vending machine and an air conditioner.

다음으로, 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치(120, 130)에 대하여 설명한다.Next, the minimum power control devices 120 and 130 of the refrigerant cycle will be described.

유량제어기(120)는 압축기(110)에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 증발기(113)로 바이패스(bypass)시킬 수 있다. 이를 위해서, 유량제어기(120)는 일측이 압축기(110) 및 응축기(111) 사이에 위치하고, 타측이 모세관(112) 및 증발기(113) 사이에 위치하는 바이패스관을 포함할 수 있다.The flow controller 120 may bypass the high temperature and high pressure refrigerant gas formed in the compressor 110 to the evaporator 113. The flow controller 120 may include a bypass pipe having one side positioned between the compressor 110 and the condenser 111 and the other side positioned between the capillary 112 and the evaporator 113. [

한편, 유량제어기(120)는 압축기(110)의 고온 및 고압의 냉매가스를 증발기(113)에 전달하는 바이패스 밸브를 포함할 수 있다. 유량제어기(120)는 일반적으로 잘 알려진 팽창밸브를 포함할 수 있고, 일 예로 수동 팽창밸브를 포함할 수 있다.The flow controller 120 may include a bypass valve for delivering the high-temperature and high-pressure refrigerant gas of the compressor 110 to the evaporator 113. The flow controller 120 may include a generally known expansion valve, and may include, by way of example, a manual expansion valve.

제어부(130)는 압축기(110)에 구비되는 모터의 회전 및 유량제어기(120)의 동작을 제어할 수 있다. 이와 같이, 모터의 회전 및 유량제어기(120)의 동작 제어를 통하여, 본 발명에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치(120, 130)는 압축기(110)에 구비되는 모터의 기동전류를 감소시킬 수 있고, 압축기(110)의 동작시 기동타임을 감소시킬 수 있다. The control unit 130 may control the rotation of the motor provided in the compressor 110 and the operation of the flow controller 120. As described above, the minimum power control devices 120 and 130 of the refrigerant cycle according to the present invention can reduce the starting current of the motor provided in the compressor 110 through the control of the rotation of the motor and the operation of the flow controller 120 And the start time can be reduced when the compressor 110 is operated.

구체적으로, 모터의 회전을 제어하여 압축기(110)의 동작시 발생하는 압축비를 감소시키고, 유량제어기(120)를 통하여 감소된 압축비를 한번 더 감소시킬 수 있다.Specifically, the rotation of the motor may be controlled to reduce the compression ratio generated during the operation of the compressor 110, and the reduced compression ratio may be reduced through the flow controller 120 once more.

제어부(130)는 BLDC(Brushless DC Motor), 인버터(Inverter), 가변기 및 콘덴서 중 적어도 하나 이상을 통하여, 압축기(110)에 구비되는 모터의 회전을 제어할 수 있다.The control unit 130 can control the rotation of the motor provided in the compressor 110 through at least one of a brushless DC motor (BLDC), an inverter, a variable unit, and a condenser.

구체적인 일 예로, 압축기(110)에 구비되는 모터의 회전주파수를 기본 주파수인 60Hz일 경우, 제어부(130)는 모터의 회전을 제어하여 모터의 회전주파수를 30Hz까지 감소시킬 수 있다. For example, when the rotation frequency of the motor provided in the compressor 110 is 60 Hz, which is a fundamental frequency, the controller 130 controls the rotation of the motor to reduce the rotation frequency of the motor to 30 Hz.

또한, 제어부(130)는 압축기(110)에 구비되는 모터의 회전을 제어하여, 압축기(110)의 압축비를 2.0 : 1 내지 2.5 : 1로 감소시킬 수 있다. The control unit 130 may control the rotation of the motor provided in the compressor 110 to reduce the compression ratio of the compressor 110 from 2.0: 1 to 2.5: 1.

이후, 제어부(130)는 유량제어기(120)의 바이패스 동작을 제어하여, 모터의 회전 제어를 통하여 감소된 2.0 : 1 내지 2.5 : 1의 압축비를 1.0 : 1 내지 2.0 : 1로 더 감소시킬 수 있다.Thereafter, the control unit 130 controls the bypass operation of the flow controller 120 to further reduce the compression ratio of 2.0: 1 to 2.5: 1, which is reduced through rotation control of the motor, from 1.0: 1 to 2.0: 1 have.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치에서, 부하 및 시간에 따른 냉매압력을 나타내는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing refrigerant pressure according to load and time in a minimum power control apparatus of a refrigerant cycle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 냉매압축 그래프는 제1구간(240), 제2구간(241), 제3구간(242), 제4구간(243), 제5구간(244), 제6구간(245), 제7구간(246) 및 제8구간(247)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the refrigerant compression graph includes a first section 240, a second section 241, a third section 242, a fourth section 243, a fifth section 244, a sixth section 245 ), A seventh section 246, and an eighth section 247.

도 2의 냉매압축 그래프는 도 1과 함께 보다 자세히 설명될 수 있다.The refrigerant compression graph of FIG. 2 can be described in more detail with reference to FIG.

제1구간(240)은 압축기(110)의 기동시 냉매압력을 나타내는 구간이다. 구체적으로, 제1구간(240)은 압축기(110)가 오프(OFF)된 상태에서 압축기(110)의 모터가 일정값으로 동작하는 사이 구간의 냉매압력 상승을 나타낼 수 있다.The first section 240 is a section indicating the refrigerant pressure at the start of the compressor 110. Specifically, the first section 240 may indicate a refrigerant pressure increase during a period in which the compressor 110 operates at a constant value while the compressor 110 is off.

예를 들어, 제1구간(240)은 냉매 싸이클에서 압축기(110)가 작동하지 않는 초기값을 0으로 나타내고, 압축기(110)가 일정한 냉매압력 값(약 4 : 1)을 가질 때까지의 구간을 나타낼 수 있다. For example, the first interval 240 represents an initial value at which the compressor 110 is not operated in the refrigerant cycle, and a period from when the compressor 110 has a constant refrigerant pressure value (about 4: 1) Lt; / RTI >

제1구간(240)은 냉매압력이 가장 크게 증가하는 구간으로, 제1구간(240)에서는 일반 전류의 3배에 해당하는 기동전류의 전류값에 따라 최대전력이 소모될 수 있다. In the first section 240, the maximum power may be consumed depending on the value of the starting current corresponding to three times the normal current in the first section 240.

또한, 제1구간(240)의 시간은 기동타임으로 압축기(110)에 구비되는 모터가 정상적으로 구동될 때까지 소요되는 시간을 나타낼 수 있다. 제1구간(240)의 시간은 제6구간(245) 및 제7구간(246)의 시간을 더한 값보다 크게 나타날 수 있다.In addition, the time of the first section 240 may indicate a time required for the motor provided in the compressor 110 to be normally driven by the start time. The time of the first section 240 may be larger than the sum of the times of the sixth section 245 and the seventh section 246.

제2구간(241)은 제1구간(240)에서 증가된 냉매압력이 계속하여 유지되는 상태를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제2구간(241)은 유량제어기(120)가 작동하지 않는 압축기(110)의 냉매압력을 나타내는 구간이다. 예를 들어, 제2구간(241)의 냉매압력 값은 4로 일정하게 유지되는 구간으로 그래프에서 가장 큰 값을 가질 수 있다.The second section 241 may indicate a state in which the increased refrigerant pressure is continuously maintained in the first section 240. Specifically, the second section 241 is a section indicating the refrigerant pressure of the compressor 110 in which the flow controller 120 is not operated. For example, the refrigerant pressure value of the second section 241 is maintained at a constant value of 4, which is the largest value in the graph.

제3구간(242)은 제어부(130)를 통하여 모터의 회전속도 제어가 시작되는 지점에서부터 유량제어기(120)가 온(ON)되기 전까지의 구간을 나타낼 수 있다. 제2구간(241)에서 유지되는 냉매압력은 제어부(130)에서 모터를 제어하는 순간부터 감소될 수 있다. 따라서, 제3구간(242)의 냉매압력 값은 냉매압력 그래프의 최대값인 제2구간(241)의 약 1/2로 감소될 수 있다.The third section 242 may indicate a section from the point where the control of the rotational speed of the motor is started through the control section 130 to the point in time before the flow controller 120 is turned on. The refrigerant pressure maintained in the second section 241 may be reduced from the moment when the controller 130 controls the motor. Accordingly, the refrigerant pressure value in the third section 242 can be reduced to about 1/2 of the second section 241, which is the maximum value of the refrigerant pressure graph.

제4구간(243)은 유량제어기(120)가 온(ON)되면서부터 최소값에 해당하는 영역까지의 구간을 나타낼 수 있다. 제4구간(243)은 제어부(130)에서 모터를 제어하여 냉매압력 값을 감소시킨 상태에서, 제어부(130)가 유량제어기(120)를 제어하여 냉매압력 값을 더 감소시키는 구간을 나타낼 수 있다. The fourth section 243 may represent a section from the ON state of the flow controller 120 to a region corresponding to the minimum value. The fourth section 243 may control the flow controller 120 to further reduce the refrigerant pressure value while the controller 130 controls the motor to reduce the refrigerant pressure value .

제4구간(243)에서 유량제어기(120)가 온(ON)되는 지점에 해당하는 냉매압력 값은 2.0 내지 2.5에 포함될 수 있고, 이후, 냉매압력 값의 최소값은 1.5 내지 2.0에 포함될 수 있다.The refrigerant pressure value corresponding to the point where the flow controller 120 is turned on in the fourth section 243 may be included in the range of 2.0 to 2.5 and then the minimum value of the refrigerant pressure value may be included in the range of 1.5 to 2.0.

제5구간(244)은 압축기(110)가 대기하고 있는 상태의 냉매압력을 나타내는 구간이다. 구체적으로, 제5구간(244)은 제4구간(243)에서 작동된 유량제어기(120)를 통하여 형성된 냉매압력의 최소값이 계속 유지되는 구간을 나타낼 수 있다.The fifth section 244 is a section indicating the refrigerant pressure in a state in which the compressor 110 is waiting. Specifically, the fifth section 244 may indicate a period during which the minimum value of the refrigerant pressure formed through the flow controller 120 operated in the fourth section 243 is maintained.

한편, 제5구간(244)은 최저부하상태가 유지되고 있는 구간을 나타낼 수 있다. 제3구간(242) 및 제2구간(243)을 통하여 부하는 지속적으로 감소하고, 제5구간(244)의 시작지점에서 최저부하 상태가 시작될 수 있다. 따라서, 제5구간(244)에서 냉매압력은 최소로 유지될 수 있고, 어플리케이션(에어컨, 공조기 및 냉장고 등)이 오프(OFF)되는 구간에서도 최저부하상태가 유지될 수 있다.On the other hand, the fifth section 244 may indicate a section in which the lowest load state is maintained. The load may continuously decrease through the third section 242 and the second section 243 and the lowest load condition may start at the beginning of the fifth section 244. [ Therefore, the refrigerant pressure in the fifth section 244 can be kept at a minimum, and the lowest load state can be maintained even in a period in which the application (air conditioner, air conditioner, refrigerator, etc.) is turned off.

이후 구간에서, 유량제어기(120)의 오프(OFF)를 통하여 최저 부하가 증가될 수 있고, 어플리케이션(에어컨, 공조기 및 냉장고 등)이 온(ON)되는 경우에도, 냉매압력은 증가될 수 있다.In the following period, the minimum load can be increased through the OFF of the flow controller 120, and the refrigerant pressure can be increased even when the application (air conditioner, air conditioner, refrigerator, etc.) is turned ON.

제5구간(244)에서 냉매압력은 압축기(110)에 구비되는 모터가 정지하지 않은 상태에서의 최소값을 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 제5구간(244)에서 압축기(110)에 구비되는 모터는 정지하지 않고, 최소 주파수로 회전하고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 제5구간(244)에서의 냉매압력의 최소값은 약 1.5 내지 2.0에 포함될 수 있다.It can be confirmed that the refrigerant pressure in the fifth section 244 maintains the minimum value in a state in which the motor provided in the compressor 110 is not stopped. Specifically, it can be seen that the motor provided in the compressor 110 in the fifth section 244 does not stop and rotates at the minimum frequency. The minimum value of the refrigerant pressure in this fifth section 244 may be comprised between about 1.5 and 2.0.

제6구간(245)은 제어부(130)가 유량제어기(120)를 오프(OFF)시키는 지점에서부터 모터의 회전을 제어하는 지점까지를 나타낼 수 있다. 제5구간(244)에서 동작 대기중인 압축기(110)는 유량제어기(120)의 동작이 중지되는 지점부터 모터의 회전을 제어하는 지점 전까지인 제6구간(245)에서 냉매압력은 도 2에서와 같이 증가될 수 있다. 제6구간(245)은 유량제어기(120)의 바이패스를 통하여 냉매압력이 감소되었던 제4구간(243)에 상대적으로 대응되어, 반대로 냉매압력이 증가하는 구간을 나타낼 수 있다.The sixth section 245 may indicate from the point at which the controller 130 turns off the flow controller 120 to the point at which the rotation of the motor is controlled. The refrigerant pressure in the sixth section 245 from the point where the operation of the flow controller 120 is stopped to the point before the rotation of the motor is controlled is shown in FIG. Can be increased as well. The sixth section 245 may correspond to the fourth section 243 in which the refrigerant pressure is reduced through the bypass of the flow controller 120, and conversely, the refrigerant pressure may increase during the section.

제7구간(246)은 모터의 회전을 제어하는 영역에서부터 냉매압력이 최대값까지 상승하는 구간을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 도 1에서 설명한 바와 같이 모터의 회전주파수를 제어(증가 또는 감소)할 수 있으며, 압축기(110)의 압축비도 제어할 수도 있다. The seventh section 246 may indicate a section in which the refrigerant pressure rises to the maximum value from an area for controlling the rotation of the motor. Specifically, the control unit 130 may control (increase or decrease) the rotation frequency of the motor as described with reference to FIG. 1, or may control the compression ratio of the compressor 110 as well.

제7구간(246)에서 압축기(110)에 구비되는 모터는 제어부(130)에 의해 제3구간(242)에서 모터가 제어되는 것과는 반대로 제어될 수 있다. 제어부(130)는 제3구간(242)에서 모터의 회전이 감소되도록 모터를 제어할 수 있고, 제7구간(246)에서는 모터의 회전을 증가시켜 냉매압력 값이 증가되도록 모터를 제어할 수 있다.The motor provided in the compressor 110 in the seventh section 246 may be controlled in a manner opposite to that in which the motor is controlled in the third section 242 by the control section 130. [ The controller 130 can control the motor to reduce the rotation of the motor in the third section 242 and increase the rotation of the motor in the seventh section 246 to control the motor to increase the refrigerant pressure value .

제8구간(247)은 제7구간(246)에서 증가된 냉매압력이 계속하여 유지되는 상태를 나타낼 수 있다. 또한, 제8구간(247)은 제2구간(241)과 동일한 값을 나타낼 수 있고, 그에 따라, 제8구간(247)은 냉매압력의 최대값을 포함할 수 있다.The eighth section 247 may indicate a state in which the increased refrigerant pressure is continuously maintained in the seventh section 246. In addition, the eighth section 247 may have the same value as the second section 241, so that the eighth section 247 may include the maximum value of the refrigerant pressure.

구체적으로, 제8구간(247)은 압축기(110)의 모터 및 유량제어기(120)가 동작하지 않는 상태에서의 냉매압력을 나타내는 구간이다. 예를 들어, 제8구간(247)은 제1구간(240)과 마찬가지로 냉매압력 값이 4로 일정하게 유지되는 구간으로, 그래프에서 가장 큰 값을 포함할 수 있다.Specifically, the eighth section 247 is a section indicating the refrigerant pressure in a state where the motor of the compressor 110 and the flow controller 120 are not operated. For example, the eighth section 247 is a section in which the refrigerant pressure value is kept constant at 4 as in the first section 240, and may include the largest value in the graph.

결국, 본 발명에 따른 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치는 기동타임 또는 기동전력을 감소시킬 수 있고, 기동시 또는 대기시 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.As a result, the minimum power control apparatus of the refrigerant cycle according to the present invention can reduce the start-up time or the start-up power, and can reduce the power consumed at start-up or standby.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The foregoing detailed description should not be construed in any way as being restrictive and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

100 : 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치
110 : 압축기
111 : 응축기
112 : 모세관
113 : 증발기
120 : 유량제어기
130 : 제어부
240 : 제1구간
241 : 제2구간
242 : 제3구간
243 : 제4구간
244 : 제5구간
245 : 제6구간
246 : 제7구간
247 : 제8구간
100: Minimum power control device of the refrigerant cycle
110: compressor
111: condenser
112: capillary tube
113: Evaporator
120: Flow controller
130:
240: 1st section
241: the second section
242: Third section
243: Fourth section
244: the fifth section
245: Section 6
246: Seventh section
247: Section 8

Claims (6)

냉매를 압축하여 고온 및 고압의 냉매가스를 형성하는 압축기, 상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 액화시키는 응축기, 상기 응축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 액체를 저온 및 저압의 액화냉매로 변화시키는 모세관, 및 상기 모세관의 상기 저온 및 저압의 액화냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치에 있어서,
상기 압축기에서 형성된 상기 고온 및 고압의 냉매가스를 상기 증발기로 바이패스시키는 유량제어기; 및
상기 압축기에 구비되는 모터의 회전 및 상기 유량제어기의 동작을 제어하여, 상기 모터의 기동전류를 감소시키는 제어부를 포함하고,
상기 유량제어기는,
일측이 상기 압축기 및 상기 응축기 사이에 위치하고, 타측이 상기 모세관 및 상기 증발기 사이에 위치하고,
상기 제어부는, 상기 압축기의 기동에 의해 증가되는 압축비가 일정 압축비에 도달하여 유지되면, 상기 모터의 회전을 감소시켜 상기 유지된 압축비를 제1 압축비로 감소시키고, 상기 감소된 압축비를 상기 유량제어기를 통하여 제2 압축비로 더 감소시키는 것을 특징으로 하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.
A compressor for compressing the refrigerant to form a high-temperature and high-pressure refrigerant gas, a condenser for liquefying the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed in the compressor, and a high-temperature and high- And a vaporizer for vaporizing the low-temperature and low-pressure liquefied refrigerant of the capillary, the apparatus comprising:
A flow controller for bypassing the high-temperature and high-pressure refrigerant gas formed in the compressor to the evaporator; And
And a control unit for controlling the rotation of the motor and the operation of the flow controller provided in the compressor to reduce the starting current of the motor,
Wherein the flow controller comprises:
One side being located between the compressor and the condenser, the other side being located between the capillary and the evaporator,
Wherein the control unit reduces the rotation of the motor to reduce the held compression ratio to a first compression ratio and maintains the reduced compression ratio in the flow rate controller when the compression ratio increased by the start- To a second compression ratio through the second compression ratio.
제1항에 있어서,
상기 유량제어기는,
상기 고온 및 고압의 냉매가스를 상기 증발기에 전달하는 바이패스 밸브를 포함하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flow controller comprises:
And a bypass valve for delivering the high-temperature and high-pressure refrigerant gas to the evaporator.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
BLDC(Brushless DC Motor), 인버터(Inverter), 가변기 및 콘덴서 중 적어도 하나 이상을 통하여, 상기 모터의 회전을 제어하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.
3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the rotation of the motor is controlled through at least one of a brushless DC motor (BLDC), an inverter, a variable unit, and a condenser.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터의 회전주파수를 기본 주파수인 60Hz에서 30Hz까지 감소시키는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the rotation frequency of the motor is reduced from a fundamental frequency of 60 Hz to 30 Hz.
제1항에 있어서,
상기 제1 압축비는 2.0 : 1 내지 2.5 : 1인 것을 특징으로 하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first compression ratio is 2.0: 1 to 2.5: 1.
제5항에 있어서,
상기 제2 압축비는 1.0 : 1 내지 2.0 : 1인 것을 특징으로 하는 냉매 싸이클의 최저전력 제어장치.6. The method of claim 5,
Wherein the second compression ratio is 1.0: 1 to 2.0: 1.
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