KR20020021532A - Control method for linear compressor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for controlling operation of linear compressor is provided to protect compressor from overload and achieve an improved reliability of compressor by reducing the stroke distance and load to the compressor. CONSTITUTION: A method comprises a first step of judging whether a linear compressor is in an overload state by measuring the size of load being applied to the linear compressor; and a second step of reducing the stroke of piston in such a manner that the piston reciprocates at a second stroke smaller than a first stroke of a normal state of the piston, if it is judged in the first step that the linear compressor is in an overload state. The size of load being applied to the linear compressor is measured by the amount of current flowing at the motor unit.

Description

리니어 압축기의 제어 방법{CONTROL METHOD FOR LINEAR COMPRESSOR}Control method of linear compressor {CONTROL METHOD FOR LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 자력에 의해 왕복 운동되는 피스톤을 이용하여 냉매가스를 압축시키는 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 압축기에 과부하가 걸리는 경우 이 부하가 감소되도록 피스톤의 스트로크, 즉 행정거리를 제어하는 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor for compressing refrigerant gas by using a piston reciprocated by magnetic force. Particularly, when the compressor is overloaded, the linear compressor controls the stroke of the piston, that is, the stroke distance so that the load is reduced. It is about a method.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 구조가 도시된 도면으로서, 이를 참조하면 상기한 리니어 압축기는 외부전원이 인입되고 냉매가스가 입출되는 원통체의 챔버(1)와, 상기 챔버(1) 내에 설치된 실린더(3)와, 상기 실린더(3)를 따라 왕복 운동되고 내부가 중공된 피스톤(5)과, 상기 피스톤(5)에 고정된 마그네트 패들(7)과, 상기 피스톤(5)과 마그네트 패들(7)을 왕복 운동시키기 위한 동력을 발생시키는 모터부(10)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a view illustrating a structure of a general linear compressor. Referring to the linear compressor, the linear compressor includes a chamber 1 of a cylindrical body through which external power is introduced and refrigerant gas is introduced, and a cylinder installed in the chamber 1. 3) a piston 5 reciprocating along the cylinder 3 and hollowed therein, a magnet paddle 7 fixed to the piston 5, the piston 5 and a magnet paddle 7 It comprises a motor unit 10 for generating power for reciprocating motion.

여기서, 상기 챔버(1)에는 냉매를 흡입 및 토출하기 위한 흡입관(1A)과 토출관(1B)이 각각 설치되어 있다.Here, the chamber 1 is provided with a suction tube 1A and a discharge tube 1B for sucking and discharging the refrigerant, respectively.

또한, 상기 모터부(10)는 마그네트 패들(7)을 사이에 두고 각각 실린더(3)와 이너 케이스(13) 측에 설치된 이너 라미네이션(11)과 아우터 라미네이션(12)으로 이루어져 있다.In addition, the motor unit 10 includes an inner lamination 11 and an outer lamination 12 installed on the cylinder 3 and the inner case 13 with the magnet paddle 7 therebetween.

또한, 상기 마그네트 패들(7)에는 상기 이너 라미네이션(11)과 아우터 라미네이션(12) 사이에 위치되도록 마그네트(8)가 설치되어 있다.In addition, the magnet paddle 7 is provided with a magnet 8 so as to be located between the inner lamination 11 and the outer lamination 12.

또한, 상기 피스톤(5)과 프레임(15) 사이에는 피스톤(5)의 왕복운동의 힘을 증폭시키기 위한 코일스프링(17)이 설치되어 있다.In addition, a coil spring 17 is provided between the piston 5 and the frame 15 to amplify the force of the reciprocating motion of the piston 5.

상기와 같이 구성된 리니어 압축기에서는, 먼저 모터부(10)의 이너 라미네이션(11)의 둘레에 권선된 코일에 교류전원이 인가되면 상기 이너 라미네이션(11)과아우터 라미네이션(12) 사이에 N-S극이 교차되는 자기장이 형성된다.In the linear compressor configured as described above, when AC power is first applied to a coil wound around the inner lamination 11 of the motor unit 10, the NS pole intersects the inner lamination 11 and the outer lamination 12. A magnetic field is formed.

상기와 같이 이너 라미네이션(11)과 아우터 라미네이션(12) 사이에 자기장이 형성되면 그 사이에 있는 영구자석인 마그네트(8)에 플레밍의 왼손법칙에 의한 축방향으로의 힘이 발생하여 상기 마그네트(8)가 왕복운동을 하게 된다.As described above, when a magnetic field is formed between the inner lamination 11 and the outer lamination 12, a force in the axial direction by the Fleming's left hand law is generated in the magnet 8, which is a permanent magnet in between. ) Will reciprocate.

상기와 같이 마그네트(8)가 왕복 운동되면 상기 마그네트(8)와 연결된 피스톤(5)이 함께 왕복 운동된다. 이때, 상기 피스톤(5)의 왕복운동의 힘은 피스톤(5)과 프레임(15) 사이에 설치된 코일스프링(17)에 의해 증폭되게 된다.When the magnet 8 is reciprocated as described above, the piston 5 connected to the magnet 8 is reciprocated together. At this time, the force of the reciprocating motion of the piston 5 is amplified by the coil spring 17 installed between the piston 5 and the frame 15.

이후, 상기 피스톤(5)의 왕복운동에 의해 냉매가 흡입관(1A)을 통해 프레임(15)의 내측으로 유입되고, 이렇게 유입된 냉매는 피스톤(5)의 중심부 및 토출밸브(19)를 통해 압축실(P) 내부로 유입되어 상기 압축실(P)에서 연속적으로 압축된 후 토출관(1B)을 통해 배출되게 된다.Thereafter, the refrigerant is introduced into the frame 15 through the suction pipe 1A by the reciprocating motion of the piston 5, and the refrigerant thus introduced is compressed through the center of the piston 5 and the discharge valve 19. After being introduced into the chamber P and continuously compressed in the compression chamber P, the chamber P is discharged through the discharge pipe 1B.

상기와 같이 구성 및 작동되는 리니어 압축기가 냉동사이클에 적용되면 상기한 냉동사이클의 초기 기동시 또는 외기온이 높을 때 또는 고온의 물건을 갑자기 냉각할 때 등과 같은 경우에 리니어 압축기에 걸리는 부하가 갑자기 커지게 될 수 있다.When the linear compressor configured and operated as described above is applied to the refrigeration cycle, the load on the linear compressor suddenly increases when the initial startup of the refrigerating cycle or when the outside air temperature is high or when a high temperature object is suddenly cooled. Can be.

이와 같이 리니어 압축기에 과부하가 걸리면 상기 리니어 압축기의 모터부(10)에 흐르는 전류가 증가하게 된다.As such, when the linear compressor is overloaded, the current flowing through the motor unit 10 of the linear compressor is increased.

그런데, 상기 리니어 압축기의 모터부(10)에 흐르는 전류는 압축기의 보호를 위해 일정한 크기 이하로 제한되어 있으며, 이 제한치 이상의 전류가 흐르게 되면 전류 자체를 차단한다.By the way, the current flowing in the motor unit 10 of the linear compressor is limited to a certain size or less for the protection of the compressor, and when the current exceeds this limit flows to block the current itself.

즉, 종래의 리니어 압축기에서는 압축기에 과부하가 걸려 모터부(10)에 흐르는 전류가 제한치 이상이 되면 압축기 자체의 운전을 정지시켜 과부하로부터 압축기를 보호하고 있다.In other words, in the conventional linear compressor, when the compressor is overloaded and the current flowing in the motor unit 10 becomes more than the limit value, the compressor itself is stopped to protect the compressor from overload.

그러나, 상기와 같은 종래의 방식은 리니어 압축기의 잦은 온/오프로 인해 압축기에 이상이 생길 우려가 큼은 물론 이 때문에 압축기의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional method as described above has a problem in that an abnormality occurs in the compressor due to frequent on / off of the linear compressor, and of course, there is a problem in that the reliability of the compressor is lowered.

또한, 종래의 방식은 리니어 압축기의 운전이 정지되어 있는 동안 냉동사이클에서 보관중인 물건이 상할 우려가 있는 문제점이 있었다In addition, the conventional method has a problem that the goods stored in the refrigeration cycle may be damaged while the operation of the linear compressor is stopped.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리니어 압축기에 과부하가 걸리면 피스톤의 스트로크, 즉 행정거리를 줄임으로써 압축기에 걸리는 부하가 감소되어 상기 압축기의 운전을 정지시키기 않고도 압축기가 과부하로부터 보호되도록 하는 리니어 압축기의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and when the linear compressor is overloaded, the load on the compressor is reduced by reducing the stroke, i. It is an object of the present invention to provide a control method of a linear compressor to be protected.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 구조가 도시된 도면,1 is a view showing the structure of a general linear compressor,

도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법이 도시된 도면이다.2 is a view showing a control method of a linear compressor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 챔버 1A : 흡입관1: Chamber 1A: Suction tube

1B : 토출관 3 : 실린더1B: discharge tube 3: cylinder

5 : 피스톤 7 : 마그네트5: piston 7: magnet

10 : 모터부 11 : 이너 라미네이션10: motor portion 11: inner lamination

12 : 아우터 라미네이션 19 : 토출밸브12: outer lamination 19: discharge valve

O : 과부하 영역 S1 : 제 1스트로크O: Overload area S1: First stroke

S2 : 제 2스트로크S2: 2nd stroke

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 리니어 압축기가 과부하 상태이면 피스톤이 정상 상태의 제 1스트로크보다 작은 제 2스트로크로 왕복 운동되도록 상기 피스톤의 스트로크를 단축시키는 제 2과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The control method of the linear compressor according to the present invention for achieving the above object, the first step of determining whether the overload state by measuring the magnitude of the load on the linear compressor, and if the linear compressor in the first step And a second process of shortening the stroke of the piston such that the piston reciprocates with a second stroke smaller than the first stroke in the steady state.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 구조가 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법이 도시된 도면이다.1 is a view showing a structure of a general linear compressor, Figure 2 is a view showing a control method of a linear compressor according to the present invention.

상기한 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.The control method of the linear compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

먼저, 리니어 압축기에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 압축기가 과부하 상태인지를 판단한다.First, the load of the linear compressor is measured to determine whether the compressor is overloaded.

이때, 상기 압축기에 걸리는 부하의 크기는 모터부(10)에 흐르는 전류의 양을 기준으로 측정한다.At this time, the magnitude of the load applied to the compressor is measured based on the amount of current flowing through the motor unit 10.

즉, 상기 모터부(10)에 흐르는 전류의 양을 검출하여 그 전류의 양이 제한치(C) 이상이면 압축기가 과부하 상태인 것으로 판단한다.In other words, if the amount of current flowing through the motor unit 10 is detected and the amount of the current is greater than or equal to the limit value C, the compressor is determined to be overloaded.

다른 실시 예에 따르면, 상기 리니어 압축기가 냉동사이클에 적용된 경우에는, 상기 압축기에 걸리는 부하의 크기를 냉동사이클에 장착된 온도센서의 감지값을 기준으로 측정할 수도 있다.According to another embodiment, when the linear compressor is applied to a refrigeration cycle, the magnitude of the load on the compressor may be measured based on a detection value of a temperature sensor mounted on the refrigeration cycle.

즉, 상기한 냉동사이클에 장착된 온도센서를 통해 그 부위의 온도를 감자하여 상기 온도센서의 감지값이 일정치 이상이면 압축기가 과부하 상태인 것으로 판단할 수 있다.That is, it is possible to determine that the compressor is in an overload state when the temperature of the part is demagnetized through the temperature sensor mounted in the refrigerating cycle and the detected value of the temperature sensor is higher than a predetermined value.

이때, 상기 온도센서는 냉동사이클의 고온부, 즉 응축부에 장착되어 있는 것을 이용하는 것이 좋다.At this time, the temperature sensor is preferably used that is mounted to the high temperature portion, that is, the condensation portion of the refrigeration cycle.

이후, 상기 리니어 압축기가 과부하 상태로 판단되면 피스톤(5)이 정상 상태의 제 1스트로크(S1)보다 작은 제 2스트로크(S2)로 왕복 운동되도록 상기 피스톤(5)의 스트로크를 단축시킨다.Then, when the linear compressor is determined to be overloaded, the stroke of the piston 5 is shortened so that the piston 5 reciprocates with the second stroke S2 smaller than the first stroke S1 in the normal state.

이와 같이 피스톤(5)의 스트로크를 단축시키면 압축체적이 작아져 압축기에 걸리는 부하가 감소되어 상기 압축기가 과부하로부터 보호되게 된다.As such, shortening the stroke of the piston 5 reduces the compression volume, thereby reducing the load on the compressor, thereby protecting the compressor from overload.

이때, 상기 제 1스트로크(S1)와 제 2스트로크(S2)의 크기는 실험을 통하여 가장 알맞은 값으로 설정한다.At this time, the sizes of the first stroke S1 and the second stroke S2 are set to the most appropriate values through experiments.

이후, 상기 리니어 압축기가 과부하 상태에서 해소되면 상기 피스톤(5)이 다시 정상상태인 제 1스트로크(S1)로 왕복 운동되도록 상기 피스톤(5)의 스트로크를 복귀시킨다.Thereafter, when the linear compressor is released from the overload state, the stroke of the piston 5 is returned so that the piston 5 reciprocates to the first stroke S1 which is in the normal state again.

상기에서, 미설명된 참조부호 O는 피스톤(5)이 제 2스트로크(S2)로 왕복 운동되는 과부하 영역을 나타낸다.In the above, unexplained reference numeral O denotes an overload region in which the piston 5 reciprocates with the second stroke S2.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기에 과부하가 걸리면 피스톤의 스트로크, 즉 행정거리가 단축되어 압축기에 걸리는 부하가 감소되므로 압축기의 운전을 정지시키기 않고도 상기 압축기가 과부하로부터 보호되어 압축기의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.In the control method of the linear compressor according to the present invention configured and operated as described above, when the linear compressor is overloaded, the stroke of the piston, that is, the stroke length is shortened and the load on the compressor is reduced, so that the compressor is stopped without stopping the operation of the compressor. Is protected from overload, so that the reliability of the compressor is improved.

뿐만 아니라, 본 발명은 리니어 압축기에 과부하가 걸리더라도 압축기는 계속해서 운전되게 되므로 과부하 영역에서도 냉동사이클의 냉력이 일정 수준 이상으로 유지되어 과부하로 인해 냉동사이클에서 보관중인 물건이 상할 우려는 제거되는 이점이 있다.In addition, the present invention is that even if the linear compressor is overloaded, the compressor continues to operate, so the cold power of the refrigeration cycle is maintained above a certain level even in the overload region, the possibility of damaging the object stored in the refrigeration cycle due to overload is eliminated There is this.

Claims (4)

리니어 압축기에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 리니어 압축기가 과부하 상태이면 피스톤이 정상 상태의 제 1스트로크보다 작은 제 2스트로크로 왕복 운동되도록 상기 피스톤의 스트로크를 단축시키는 제 2과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.A first step of determining whether the linear compressor is overloaded by measuring the magnitude of the load applied to the linear compressor; and if the linear compressor is overloaded in the first step, the piston is reciprocated by a second stroke smaller than the first stroke in the normal state. And a second process of shortening the stroke of the piston. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1과정에서 리니어 압축기에 걸리는 부하의 크기는 모터부에 흐르는 전류의 양을 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.The control method of the linear compressor, characterized in that the magnitude of the load applied to the linear compressor in the first step is measured based on the amount of current flowing in the motor unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리니어 압축기가 냉동사이클에 적용된 경우, 상기 제 1과정에서 리니어 압축기에 걸리는 부하의 크기는 냉동사이클에 장착된 온도센서의 감지값을 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.If the linear compressor is applied to a refrigeration cycle, the size of the load applied to the linear compressor in the first step is measured based on the detection value of the temperature sensor mounted on the refrigeration cycle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리니어 압축기가 과부하 상태에서 해소되면 상기 피스톤이 다시 정상상태인 제 1스트로크로 왕복 운동되도록 상기 피스톤의 스트로크를 복귀시키는 제 3과정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.And a third step of returning the stroke of the piston such that the piston is reciprocated to the normal first stroke again when the linear compressor is released from an overload condition.
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US8057190B2 (en) 2006-02-28 2011-11-15 Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh Method and control unit for operating a linear compressor
KR20190000590A (en) * 2017-06-23 2019-01-03 엘지전자 주식회사 Refrigerator and method for controlling a linear compressor

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