KR19990027204A - Compressor Chiller and Control Method - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 압축기 자체의 온도 상승을 방지함과 아울러 그 효율을 상승시킬 수 있도록 압축기의 온/오프 상태 및 그 온도에 따라 냉각팬의 회전속도를 가변 제어하도록 한 압축기 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 압축기온도감지부에 의해 압축기의 온도를 검출하고, 마이컴은 이렇게 검출된 압축기 온도가 소정온도 이상일 때에는 이 압축기가 정지되었을 경우라도 냉각팬구동부의 모터 회전수를 고속으로 설정하여 압축기의 과열을 방지하도록 냉각팬을 구동시킨다. 따라서, 압축기의 온도에 따라 효율적으로 압축기를 냉각시키게 됨으로써 압축기의 과열을 효과적으로 방지함과 아울러 이 압축기의 운전효율을 상승시키게 된다.Disclosed is a compressor cooling apparatus and a method of controlling the compressor to variably control the rotational speed of the cooling fan according to the on / off state of the compressor and its temperature so as to prevent the temperature increase of the compressor itself and increase its efficiency. will be. According to the present invention, the compressor temperature detection unit detects the temperature of the compressor, and when the detected compressor temperature is higher than the predetermined temperature, the microcomputer sets the motor rotation speed of the cooling fan drive unit at a high speed even when the compressor is stopped, thereby overheating the compressor. Drive the cooling fan to prevent damage. Therefore, by efficiently cooling the compressor according to the temperature of the compressor, it is possible to effectively prevent overheating of the compressor and to increase the operating efficiency of the compressor.
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기 자체의 온도 상승을 방지함과 아울러 그 효율을 상승시킬 수 있도록 압축기의 온/오프 상태 및 그 온도에 따라 냉각팬의 회전속도를 가변 제어하도록 한 압축기 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor, and more particularly, to control the rotational speed of the cooling fan in accordance with the on / off state and the temperature of the compressor so as to prevent the temperature rise of the compressor itself and increase its efficiency. A compressor cooling apparatus and a control method thereof are provided.
일반적으로 압축기는 날개차나 로터(rotor)의 회전운동 또는 피스톤(piston)의 왕복 운동에 의해서 기체상태의 냉매를 압축하고, 압축후의 기체 압력이 압축전의 기체 압력의 2배 이상이 되거나 압축후의 토출력이 1 kgf/cm2이상인 기계를 말하는 것으로서, 냉장고 또는 공기 조화기 등에 필수적으로 적용된다.In general, a compressor compresses a refrigerant in a gaseous state by a rotor wheel or a rotor rotation or a reciprocating motion of a piston, and the gas pressure after compression is twice or more than the gas pressure before compression, or the earth output after compression. This machine refers to a machine of 1 kgf / cm 2 or more, and is essentially applied to a refrigerator or an air conditioner.
도 1은 이와 같은 압축기가 적용된 일반적인 냉장고의 냉동사이클장치를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(1)와, 이 압축기(1)에서 유입되는 고온고압의 기체냉매를 저온으로 액화시키는 응축기(2)가 마련된다.1 is a view illustrating a refrigeration cycle apparatus of a general refrigerator to which such a compressor is applied, as shown in FIG. 1, a compressor 1 compressing a refrigerant at high temperature and high pressure, and a gas refrigerant having high temperature and high pressure introduced from the compressor 1. A condenser 2 for liquefying at low temperature is provided.
또한, 이 응축기(2)에서 유입된 액체냉매를 저온저압의 기체액체의 혼합냉매로 변환시키는 모세관(3)과, 이 모세관(3)에서 유입된 냉매 중 액체냉매가 증발하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발기(4)가 마련된다. 여기서, 증발기(4)는 냉장실 내부에 설치되어 주위 공기를 냉각시킨다.In addition, the capillary tube 3 for converting the liquid refrigerant introduced into the condenser 2 into a mixed refrigerant of low-temperature low-pressure gas liquid, and the liquid refrigerant in the refrigerant introduced into the capillary tube 3 evaporates to take heat away from the surroundings. An evaporator 4 is provided. Here, the evaporator 4 is installed inside the refrigerating chamber to cool the ambient air.
또한, 상기 압축기(1)를 냉각시키기 위해 모터(5)를 통하여 회전되는 냉각팬(6)이 상기 압축기(1)의 근방에 설치된다.In addition, a cooling fan 6 which rotates through the motor 5 to cool the compressor 1 is provided near the compressor 1.
또한, 도 2는 종래 압축기 냉각장치를 나타낸 블록 구성도로서, 사용자에 의해 냉장고 구동의 온/오프 명령을 입력하는 키입력부(10)와, 상기 키입력부(10)의 온/오프 명령에 따라 압축기구동부(12) 및 냉각팬구동부(13)를 동작 또는 정지시키는 마이컴(11)이 마련된다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a conventional compressor cooling apparatus, and includes a key input unit 10 for inputting an on / off command for driving a refrigerator by a user and a compressor according to an on / off command of the key input unit 10. The microcomputer 11 for operating or stopping the driving unit 12 and the cooling fan driving unit 13 is provided.
상기 압축기구동부(12)는 전술한 압축기(1)를 포함하며, 아울러 냉각팬구동부(13)는 전술한 모터(5) 및 냉각팬(6)을 포함하여 구성된다.The compressor driver 12 includes the compressor 1 described above, and the cooling fan driver 13 includes the motor 5 and the cooling fan 6 described above.
이와 같이 구성된 종래 압축기 냉각장치의 작용은, 먼저 전원이 인가된 상태에서 사용자로부터 냉장고의 구동명령이 키입력부(10)로 입력되면, 마이컴(11)은 이를 감지하여 압축기구동부(12)를 구동시킨다.The operation of the conventional compressor cooling device configured as described above, when a drive command of the refrigerator is input from the user to the key input unit 10 while the power is first applied, the microcomputer 11 detects this and drives the compressor driving unit 12. .
따라서, 압축기(1)가 구동되면, 도 2에 도시된 바와 같이 기체상태의 냉매가 이 압축기(1)에서 고온고압으로 압축되어 응축기(2)로 유입되고, 응축기(2)는 유입된 냉매가 가진 열을 대기 중으로 방열하여 액화시킨다.Therefore, when the compressor 1 is driven, as shown in FIG. 2, the gaseous refrigerant is compressed into the condenser 2 at high temperature and high pressure by the compressor 1, and the condenser 2 is supplied with the refrigerant. Heat the quenched heat into the atmosphere to liquefy.
모세관(3)은 응축기(2)에서 유입된 액화냉매를 저온저압의 기체액체 혼합냉매로 변환시킨다. 증발기(4)는 상기 모세관(3)에서 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매를 증발시키면서 주위의 열을 흡수함으로써 냉각작용을 수행하게 된다. 또한, 상기한 압축기(1)는 소정 시간 간격으로 운전 또는 정지하면서 냉장고 등의 냉각작용을 수행한다.The capillary tube 3 converts the liquefied refrigerant introduced from the condenser 2 into a gaseous liquid mixed refrigerant of low temperature and low pressure. The evaporator 4 performs a cooling operation by absorbing the surrounding heat while evaporating the liquid refrigerant in the refrigerant introduced from the capillary tube 3. In addition, the compressor 1 performs a cooling operation such as a refrigerator while operating or stopping at predetermined time intervals.
한편, 이와 같이 냉매를 압축하는 압축기(1)가 과열되면 이 압축기(1) 수명에 치명적인 손상을 초래하고, 일단 압축기(1)가 손상되면 재 수리가 불가능하고, 아울러 압축효율이 떨어짐으로 이에 대한 적절한 조치가 필요한 실정이다.On the other hand, if the compressor 1 that compresses the refrigerant is overheated, it causes a fatal damage to the life of the compressor 1, and once the compressor 1 is damaged, it is impossible to repair it again, and the compression efficiency is low. Appropriate action is needed.
따라서, 종래에는 압축기(1)의 구동과 동시에 냉각팬구동부(13)를 통하여 모터(5)를 구동시켰다. 이에 따라 냉각팬(6)이 동작되어 강한 바람을 압축기(1) 쪽으로 토출시킴으로써 상기 압축기(1)가 과열되는 것을 방지하였으며, 아울러 압축기가 정지될 때에는 냉각팬(6)도 동시에 정지되었다.Therefore, conventionally, the motor 5 was driven through the cooling fan drive part 13 simultaneously with the drive of the compressor 1. Accordingly, the cooling fan 6 is operated to discharge the strong wind toward the compressor 1 to prevent the compressor 1 from overheating, and the cooling fan 6 is also stopped at the same time when the compressor is stopped.
그러나, 이와 같은 종래 압축기 냉각장치 및 그 제어방법은 압축기가 구동 또는 정지될 경우 이와 동시에 냉각팬이 구동 또는 정지됨으로써 이 압축기가 정지되었을 경우 그 자체의 잠열 온도를 즉시 강하시킬 수 없고, 이에 따라 압축기가 재 동작될 경우 특히, 압축기의 온도가 매우 높을 경우 압축기의 효율이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, such a conventional compressor cooling apparatus and its control method cannot immediately lower the latent heat temperature of the compressor when the compressor is stopped because the cooling fan is driven or stopped at the same time when the compressor is driven or stopped. In the case of re-operation, in particular, when the temperature of the compressor is very high, there was a problem that the efficiency of the compressor is greatly reduced.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 압축기 자체의 온도 상승을 방지함과 아울러 그 효율을 상승시킬 수 있도록 압축기의 온/오프상태 및 그 온도에 따라 냉각팬의 회전속도를 가변 제어하도록 한 압축기 냉각장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving such a problem is to change the rotational speed of the cooling fan according to the on / off state and the temperature of the compressor to prevent the temperature rise of the compressor itself and increase its efficiency. The present invention provides a compressor cooling apparatus and a control method thereof.
도 1은 압축기가 적용된 일반적인 냉장고의 냉동사이클장치를 나타낸 도면,1 is a view showing a refrigeration cycle device of a typical refrigerator to which the compressor is applied,
도 2는 종래 압축기 냉각장치를 나타낸 블록 구성도,Figure 2 is a block diagram showing a conventional compressor cooling device,
도 3은 본 발명에 따른 압축기 냉각장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도,Figure 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of a compressor cooling apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 압축기 냉각장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a compressor cooling apparatus control method according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 : 키입력부 21 : 압축기온도감지부20: key input unit 21: compressor temperature detection unit
22 : 마이컴 23 : 압축기구동부22: microcomputer 23: compressor drive unit
24 : 압축기 25 : 냉각팬구동부24 Compressor 25 Cooling Fan Drive
26 : 모터26: motor
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기 냉각장치의 특징은, 사용자의 구동명령을 입력받는 키입력부; 압축기 표면의 온도를 감지하는 압축기온도감지부; 상기 키입력부의 구동명령에 따라 구동신호를 출력하고, 상기 압축기온도감지부로부터 감지된 상기 압축기의 온도에 따라 소정의 제어신호를 각각 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 구동신호에 따라 상기 압축기를 구동시키는 압축기구동부; 및 상기 마이컴의 제어신호에 따라 모터의 회전속도를 가변시켜 구동하는 냉각팬구동부로 구성된다.Features of the compressor cooling apparatus according to the present invention for achieving the above object, the key input unit for receiving a drive command of the user; Compressor temperature sensing unit for sensing the temperature of the compressor surface; A microcomputer outputting a driving signal according to a driving command of the key input unit and outputting a predetermined control signal according to the temperature of the compressor detected from the compressor temperature sensing unit; A compressor driver for driving the compressor according to the driving signal of the microcomputer; And a cooling fan driver configured to drive the motor at a variable speed according to the control signal of the microcomputer.
여기서, 상기 모터는 공급되는 전압에 따라 회전속도가 고속 또는 저속으로 가변되는 BLDC모터로 되거나 또는 공급되는 주파수에 따라 회전속도가 고속 또는 저속으로 가변되는 펄스모터로 됨이 바람직하다.Here, it is preferable that the motor is a BLDC motor whose rotational speed is changed at a high speed or a low speed according to a supplied voltage or a pulse motor whose rotational speed is changed at a high speed or a low speed according to a supplied frequency.
또한, 상기한 압축기 냉각장치 제어방법의 특징은, 키입력에 의해 압축기를 온시키고 소정시간동안 상기 압축기가 동작중인가를 판단하는 제 1과정; 상기 제 1과정에 의해 상기 압축기가 동작중일 경우 냉각팬을 온시키는 제 2과정; 상기 제 1과정에 의해 상기 압축기가 동작중이 아닐 경우 상기 압축기의 온도를 검출하고 이 압축기온도가 소정온도 이상인가를 판단하는 제 3과정; 상기 제 3과정에 의해 상기 압축기의 온도가 소정온도 이상일 경우 모터의 회전수를 고속으로 설정하고 상기 냉각팬을 온시키는 제 4과정; 및 상기 제 3과정에 의해 상기 압축기의 온도가 소정온도 이상이 아닐 경우 상기 냉각팬을 오프시키는 제 5과정으로 구성된다.The compressor cooling apparatus control method may include a first step of turning on the compressor by a key input and determining whether the compressor is in operation for a predetermined time; A second step of turning on a cooling fan when the compressor is in operation by the first step; A third step of detecting a temperature of the compressor and determining whether the compressor temperature is equal to or higher than a predetermined temperature when the compressor is not in operation by the first step; A fourth step of setting the rotation speed of the motor at a high speed and turning on the cooling fan when the temperature of the compressor is higher than a predetermined temperature by the third step; And a fifth step of turning off the cooling fan when the temperature of the compressor is not higher than a predetermined temperature by the third step.
이하, 본 발명에 따른 압축기 냉각장치 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the compressor cooling apparatus and its control method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 압축기 냉각장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압축기 냉각장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.Figure 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of a compressor cooling apparatus according to the present invention, Figure 4 is a flow chart showing a method for controlling a compressor cooling apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이 키입력부(20)는 사용자의 조작에 의해 구동명령을 입력받고, 압축기온도감지부(21)는 온도센서(미도시)를 통하여 압축기 표면의 온도를 감지한다. 또한, 마이컴(22)은 상기 키입력부(20)의 구동명령에 따라 구동신호를 출력함과 아울러, 상기 압축기온도감지부(21)로부터 감지된 압축기의 온도에 따라 소정의 제어신호를 각각 출력하도록 구성된다.As shown in the drawing, the key input unit 20 receives a driving command by a user's operation, and the compressor temperature detecting unit 21 senses the temperature of the surface of the compressor through a temperature sensor (not shown). In addition, the microcomputer 22 outputs a driving signal according to the driving command of the key input unit 20 and outputs a predetermined control signal according to the temperature of the compressor sensed by the compressor temperature sensing unit 21. It is composed.
또한, 압축기구동부(23)는 상기 마이컴(22)의 구동신호에 따라 압축기(24)를 구동시키고, 냉각팬구동부(25)는 상기 마이컴(22)의 제어신호에 따라 모터(26)의 회전속도를 가변시켜 구동되도록 한다.In addition, the compressor driver 23 drives the compressor 24 according to the drive signal of the microcomputer 22, and the cooling fan driver 25 rotates the speed of the motor 26 according to the control signal of the microcomputer 22. To be driven.
여기서, 상기 모터(26)는 공급되는 전압에 따라 회전속도가 고속 또는 저속으로 가변되는 BLDC모터로 구성하거나 또는 공급되는 주파수에 따라 회전속도가 고속 또는 저속으로 가변되는 펄스모터로 구성됨이 바람직하다.Here, the motor 26 is preferably composed of a BLDC motor whose rotational speed is changed to a high speed or a low speed according to the supplied voltage or a pulse motor whose rotational speed is changed to a high speed or a low speed according to the supplied frequency.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4 the operation of the present invention configured as described in more detail as follows.
먼저, 도시된 바와 같이 사용자의 키입력에 의해 압축기(24)가 온되어 냉장고 또는 공기조화기 등이 구동됨과 아울러, 소정시간동안 상기 압축기(24)가 동작중인가를 판단하는 제 1과정이 수행된다(S101∼S103).First, as shown in FIG. 1, a compressor 24 is turned on by a user's key input to drive a refrigerator or an air conditioner, and a first process of determining whether the compressor 24 is operating for a predetermined time is performed. (S101 to S103).
여기서, 키입력부(20)는 사용자에 의해 스위치(미도시)가 입력됨으로써 구동명령이 발생되고, 이 구동명령이 마이컴(22)에 인가된다. 따라서, 마이컴(22)은 압축기구동부(23)를 통하여 압축기(24)를 구동시키며 또한, 이 압축기(24)는 마이컴(22)에 미리 설정된 시간동안 동작 또는 정지를 반복하면서 구동된다.Here, the key input unit 20 generates a drive command by inputting a switch (not shown) by the user, and the drive command is applied to the microcomputer 22. Therefore, the microcomputer 22 drives the compressor 24 through the compressor driver 23, and the compressor 24 is driven while repeating the operation or stop for a predetermined time in the microcomputer 22.
따라서, 이와 같은 제 1과정에 의해 상기 압축기(24)가 동작중일 경우 냉각팬구동부(25)를 통하여 냉각팬을 온시키며, 상기 압축기(24)가 동작중이 아닐 경우 상기 압축기(24) 표면의 온도를 검출한다.Accordingly, when the compressor 24 is in operation by the first process, the cooling fan is turned on through the cooling fan driver 25. When the compressor 24 is not in operation, the surface of the compressor 24 is turned on. Detect the temperature.
여기서, 압축기온도감지부(21)는 온도센서(미도시)를 통하여 검출된 압축기(24) 표면의 온도값을 역시 마이컴(22)에 인가하고, 이 압축기(24)의 온도가 소정온도 이상인가를 판단하는 제 2 및 제 3과정을 순차적으로 수행한다(S104∼S106).Here, the compressor temperature sensing unit 21 also applies the temperature value of the surface of the compressor 24 detected through a temperature sensor (not shown) to the microcomputer 22, and is the temperature of the compressor 24 above a predetermined temperature? The second and third processes of determining are sequentially performed (S104 to S106).
이후, 상기 제 3과정에 의해 상기 압축기의 온도가 소정온도 이상일 경우 모터의 회전수를 고속으로 설정하고 냉각팬을 온시키는 제 4과정을 수행하되, 상기 마이컴(22)은 미리 설정된 소정온도와 압축기온도감지부(21)로부터 입력된 온도를 비교하여 소정온도 이상일 경우 모터(26)의 회전수를 고속으로 설정하여 냉각팬을 구동시킴으로써 압축기(24)의 표면온도를 신속히 강하시킨다(S107∼S108).Subsequently, when the temperature of the compressor is greater than or equal to a predetermined temperature by the third process, a fourth process of setting the rotation speed of the motor at high speed and turning on the cooling fan may be performed. When the temperature input from the air temperature sensor 21 is higher than a predetermined temperature, the surface temperature of the compressor 24 is rapidly lowered by setting the rotation speed of the motor 26 at a high speed to drive a cooling fan (S107 to S108). .
이때, 상기한 모터(26)를 BLCD모터로 적용할 경우 이 모터에 공급되는 전압을 가변하여 이에 따라 모터(26)의 회전수가 고속 또는 저속이 되도록 조절한다. 또는, 펄스모터를 적용할 경우 이 모터(26)에 공급되는 주파수를 가변시킴으로써 모터의 회전수가 고속 또는 저속이 되도록 조절하는 것이다.At this time, when the motor 26 is applied to the BLCD motor, the voltage supplied to the motor is varied to adjust the rotation speed of the motor 26 to be high speed or low speed. Alternatively, when a pulse motor is applied, the rotation speed of the motor is controlled to be high speed or low speed by varying the frequency supplied to the motor 26.
또한, 상기 제 3과정에 의해 상기 압축기(24)의 온도가 소정온도 이상이 아닐 경우 상기 냉각팬구동부(25)를 통하여 냉각팬을 오프시키는 제 5과정(S109)을 수행함으로써 압축기의 온도에 따라 효율적으로 이 압축기(24)를 냉각시키게 된다.In addition, when the temperature of the compressor 24 is not higher than a predetermined temperature by the third process, a fifth process S109 of turning off the cooling fan through the cooling fan driver 25 is performed according to the temperature of the compressor. The compressor 24 is cooled efficiently.
한편, 압축기(24)의 구동에 의한 냉장고 또는 공기조화기 등의 전반적인 냉각작용은 도 1의 냉매사이클 장치를 통하여 상술한 바와 동일함으로 여기서는 그 세세한 설명을 생략한다.On the other hand, the overall cooling action of the refrigerator or air conditioner by the drive of the compressor 24 is the same as described above through the refrigerant cycle device of Figure 1, the detailed description thereof will be omitted here.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하며 본 발명의 그 구성 요지의 범위 내에서 얼마든지 변경이 가능하다.The above description is only one embodiment of the present invention, and can be changed as many as possible within the scope of the constitution of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명의 압축기 냉각장치 및 그 제어방법은 압축기의 온도를 감지하여 이에 따라 압축기 냉각장치를 운전함으로, 즉 압축기가 정지되었을 경우에도 그 온도가 높을 경우에는 냉각팬을 고속으로 회전시킴으로써 압축기 온도를 신속히 강하시키게 된다. 따라서, 압축기의 과열을 효과적으로 방지함과 아울러 이 압축기의 운전효율을 상승시키는 효과가 있다.As described above, the compressor cooling apparatus and its control method of the present invention sense the temperature of the compressor and operate the compressor cooling apparatus accordingly, that is, when the temperature is high even when the compressor is stopped, by rotating the cooling fan at high speed. The compressor temperature will drop quickly. Therefore, there is an effect of effectively preventing overheating of the compressor and increasing operating efficiency of the compressor.
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| KR100358765B1 (en) * | 1999-10-16 | 2002-10-30 | 엘지전자주식회사 | Method for fan control in inverter air conditioner |
| DE102013220897A1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Heat pump with a condensation protection |
-
1997
- 1997-09-29 KR KR1019970049617A patent/KR100268262B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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