KR20130087861A

KR20130087861A - 압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고

Info

Publication number: KR20130087861A
Application number: KR1020120009082A
Authority: KR
Inventors: 유재유; 나태웅
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-07
Also published as: EP2620721A2; US9366246B2; EP2620721B1; CN103225602A; EP2620721A3; CN103225602B; KR101904870B1; US20130192294A1

Abstract

압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고가 개시된다. 본 발명의 실시 예들은 두 대의 압축기를 구비한 냉장고에 있어서 시간 차를 두어 압축기들을 기동함으로써, 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄인다. 본 발명의 실시 예들은 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄임으로써 압축기들이 안정적으로 운전되도록 하여 압축기의 신뢰성을 확보하고, 소비 전력을 개선한다.

Description

압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR, AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 냉장고에 구비된 두 대의 압축기를 정밀하게 제어하는 압축기 제어 장치 및 이를 포함한 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품, 음료 등과 같은 저장물을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로서, 보관하고자 하는 저장물의 종류에 따라 냉동 또는 냉장하여 보관하게 된다.

냉장고는 내부에 구비된 압축기의 구동에 의해 동작한다. 냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급되고, 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다. 상기 사이클은 냉장고 내의 냉동사이클 장치의 구성에 따라 달라진다.

일반적으로 냉장고나 공기조화기 등 냉동기기는, 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 압축기를 구비한다.

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.

2-스테이지 냉장고에 2 대의 압축기가 적용될 경우, 2 대의 압축기가 운전 상태에 따라 상호 흡입압과 토출압에 영향을 미치게 되고, 압축기의 신뢰성에 영향을 줄 수 있다. 특히, 리니어 압축기의 경우, 위치 제어를 하기 때문에 상사점 제어가 더욱 어려워지게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예들은 두 대의 압축기를 구비한 냉장고에 있어서 두 대의 압축기 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 최소화하는 압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고를 제공하는 데에 일 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은 두 대의 압축기를 구비한 냉장고에 있어서 두 대의 압축기의 기동 시간을 조절함으로써 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄여 압축기들이 안정적으로 운전되도록 하는 압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고를 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

일 실시 예에 따른 압축기 제어 장치는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 압축기의 부하에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 압축기를 운전하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동한다.

다른 실시 예에 따른 압축기 제어 장치는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 압축기의 부하에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 압축기를 운전하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동한다.

일 실시 예에 따른 압축기 제어 방법은, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 압축기 운전 모드를 입력받는 단계와, 상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계를 포함하고, 상기 기동하는 단계는, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동한다.

다른 실시 예에 따른 압축기 제어 방법은, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 압축기 운전 모드를 입력받는 단계와, 상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계를 포함하고, 상기 기동하는 단계는, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동한다.

일 실시 예에 따른 냉장고는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기와, 상기 냉매의 유동방향을 기준으로 하류 측에 위치하는 상기 제2 압축기의 토출 측에 연결되는 응축기와, 상기 응축기에서 분지되어 상기 냉매의 유동방향을 기준으로 상류 측에 위치하는 상기 제1 압축기의 흡입 측에 연결되는 제1 증발기와, 상기 제1 증발기와 함께 상기 응축기에서 분지되어 상기 제1 압축기의 토출 측과 상기 제2 압축기의 흡입 측 사이에 연결되는 제2 증발기와, 상기 응축기의 출구 측에서 상기 제1 증발기와 제2 증발기로 분지되는 지점에 설치되어 상기 냉매의 유동방향을 제어하는 냉매 절환 밸브와, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동하는 제어 유닛을 포함하여 구성된다. 다른 예로, 상기 제어 유닛은, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 두 대의 압축기를 구비한 냉장고에 있어서 두 대의 압축기의 기동 시간을 조절함으로써 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄인다.

본 발명의 실시 예들은 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄임으로써 압축기들이 안정적으로 운전되도록 하여 압축기의 신뢰성을 확보하고, 소비 전력을 개선하며, 압축기 및 냉장고의 안정성을 제고한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 두 대의 압축기를 구비한 냉장고를 보인 사시도;
도 2는 도 1에서의 냉동 사이클을 개략적으로 보인 계통도;
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 인버터를 이용한 압축기 제어 장치를 개략적으로 보인 도들;
도 5는 교류 스위치를 이용한 압축기 제어 장치를 개략적으로 보인 도;
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 스프링 상수와 스트로크의 변화를 보인 그래프;
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 압축기 제어 방법을 보인 흐름도들;
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 압축기 제어 장치를 구비한 왕복동식 압축기를 보인 단면도; 및
도 10은 종래 기술에 있어서의 문제점을 설명하기 위한 그래프이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 냉장고는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기(11, 12)와, 상기 냉매의 유동방향을 기준으로 하류 측에 위치하는 상기 제2 압축기의 토출 측에 연결되는 응축기(20)와, 상기 응축기에서 분지되어 상기 냉매의 유동방향을 기준으로 상류 측에 위치하는 상기 제1 압축기의 흡입 측에 연결되는 제1 증발기(31)와, 상기 제1 증발기와 함께 상기 응축기에서 분지되어 상기 제1 압축기의 토출 측과 상기 제2 압축기의 흡입 측 사이에 연결되는 제2 증발기(32)와, 상기 응축기의 출구 측에서 상기 제1 증발기와 제2 증발기로 분지되는 지점에 설치되어 상기 냉매의 유동방향을 제어하는 냉매 절환 밸브(40)와, 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하고 운전하는 제어 유닛을 포함하여 구성된다.

도 1을 참조하면, 상기 냉장고(700)는 그 내부에 냉장고의 운전 전반을 제어하는 메인기판(710)이 구비되고, 제1 및 제2 압축기(11, 12)가 연결된다. 상기 압축기 제어 장치는 메인기판(710)에 구비될 수 있다. 냉장고(700)는 제1 및 제2 압축기의 구동에 의해 동작한다. 냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되고, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급된다. 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.

냉장고 본체의 하측에는 기계실이 구비되고, 상기 기계실에는 냉기를 발생하기 위한 냉동사이클 장치의 제1, 제2 압축기(11, 12)와 응축기(20)가 설치된다. 상기 압축기(11, 12)는 두 대가 직렬 형태, 즉 제1 압축기(11)에서 1단 압축된 냉매가 제2 압축기(12)에서 2단 압축되도록 제1 압축기(11)의 토출구가 제2 압축기(12)의 흡입구에 연결된다. 상기 제2 압축기(12)의 토출구는 상기 응축기(20)의 입구에 연결된다. 상기 제1 압축기(11)와 제2 압축기(12)의 용량은 동일하게 설계될 수 있지만, 통상 냉장고의 경우 냉장실 운전이 많으므로 냉장실 운전을 실시하는 제2 압축기(12)의 용량이 제1 압축기(11)에 비해 2배 정도 크게 설계될 수 있다.

제1, 제2 증발기(31, 32)는 상기 응축기(20)의 출구에서 제1 분지관과 제2 분지관으로 분지되어 병렬 연결된다. 상기 제1 분지관과 제2 분지관으로 분지되는 분지점에는 냉매의 유동방향을 제어하는 냉매 절환 밸브(40)가 설치되고, 각 분지관의 중간, 즉 양측 증발기(31, 32)의 입구 단에는 냉매를 팽창시키는 제1 팽창기(51)와 제2 팽창기(52)가 설치된다. 냉매 절환 밸브(40)는 3방 밸브로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 냉매 절환 밸브(40)는 응축기의 출구와 어느 한쪽 증발기가 선택적으로 연통될 수 있거나 또는 양쪽 증발기가 동시에 연통될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 압축기 제어 장치는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 압축기의 부하에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 압축기를 운전하는 제어 유닛(70)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛(70)은, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기(12)를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기(11)를 기동한다. 여기서, 일정 시간은 압축기가 기동한 후 정상 운전을 수행하는 데에 필요한 시간에 따라 정해질 수 있는데, 예를 들어 30초와 같이 미리 정할 수 있다. 일정 시간은 후술하는 바와 같이 상사점 검출 시간 후로 설정될 수도 있다.

여기서, 제1 및 제2 압축기(11, 12) 중 적어도 하나는 왕복동식 압축기, 특히 리니어 압축기일 수 있다. 또, 두 대의 압축기는 서로 용량이 다르게 구성될 수 있다. 제1 및 제2 압축기는 두 개의 교류 스위치로 구성된 압축기 제어 장치에 의해 동시에 운전될 수도 있고, 각각 개별 운전될 수 있다. 이를 간단히 압축기 운전 모드로 정의할 수 있다. 압축기 운전 모드는, 제1 및 제2 압축기의 부하 또는 필요한 냉력 등에 의해 결정되는 운전 모드이다. 압축기 운전 모드는, 각 압축기의 스트로크, 주파수 등을 일정 값으로 구분하여 제어하는 운전 모드일 수 있다. 여기서, 상기 압축기 운전 모드는, 간단히 제1 압축기의 개별 운전 모드, 제2 압축기의 개별 운전 모드, 제1 및 제2 압축기의 동시 운전 모드로 구분할 수 있다.

도 9를 참조하면, 상기 제1 압축기 또는 제2 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 연통되는 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100)의 내부에 탄력 지지되는 프레임유닛(200)과, 상기 프레임유닛(200)에 지지되어 가동자(330)가 직선으로 왕복운동을 하는 모터(300)와, 상기 모터(300)의 가동자(330)에 피스톤(420)이 결합되어 상기 프레임유닛(200)으로 지지되는 압축유닛(400)과, 상기 모터(300)의 가동자(330)와 상기 압축유닛(400)의 피스톤(420)을 운동방향으로 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 복수 개의 공진유닛(500)을 포함한다.

상기 프레임유닛(200)은 상기 압축유닛(400)이 지지되고 상기 모터(300)의 전방측을 지지하는 제1 프레임(210)과, 상기 제1 프레임(210)에 결합되어 상기 모터(300)의 후방측을 지지하는 제2 프레임(220)과, 상기 제2 프레임(220)에 결합되어 복수 개의 제2 공진스프링들(530)을 지지하는 제3 프레임(230)으로 이루어진다. 상기 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 그리고 제3 프레임(230)은 모두 철손을 줄일 수 있도록 알루미늄과 같은 비자성체로 형성될 수 있다.

그리고 상기 제1 프레임(210)은 환형 판체 모양으로 프레임부(211)가 형성되고, 상기 프레임부(211)의 중앙에는 실린더(410)가 삽입되도록 원통모양의 실린더부(212)가 후방면, 즉 모터 방향으로 길게 일체로 형성된다. 상기 프레임부(211)는 모터(300)의 외측고정자(310)와 내측고정자(320)를 모두 지지할 수 있도록 상기 프레임부(211)의 외경이 상기 모터(300)의 외측고정자(310)의 내경 보다는 적어도 작지 않게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1 프레임(210)은 상기 실린더부(212)의 외주면에 상기 내측고정자(320)가 삽입되어 고정된다. 이 경우, 자력손실을 방지할 수 있도록 상기 제1 프레임(210)은 알루미늄과 같은 비자성체로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 실린더부(212)는 실린더(410)에 인서트 다이캐스팅 공법을 이용하여 일체로 형성될 수 있다. 하지만, 상기 실린더부(212)는 그 내주면에 상기 실린더(410)를 압입하거나 또는 나사산을 형성하여 나사 조립할 수도 있다. 그리고 상기 실린더부(212)는 그 전방측 내주면과 후방측 내주면 사이에 단차면 또는 경사면이 형성되어 상기 실린더부(212)의 내주면에 결합되는 상기 실린더(410)가 피스톤 방향으로 지지될 수 있도록 하는 것이 상기 실린더(410)의 안정성 측면에서 바람직할 수 있다.

상기 모터(300)는 상기 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 사이에 지지되고 코일(311)이 권선되는 외측고정자(310)와, 상기 외측고정자(310)의 안쪽에 일정 간격을 두고 결합되어 상기 실린더부(212)에 삽입되는 내측고정자(320)와, 상기 외측고정자(310)의 코일(311)에 대응되도록 자석(331)이 구비되어 상기 외측고정자(310)와 내측고정자(320) 사이에서 자속 방향을 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(330)로 이루어진다. 상기 외측고정자(310)와 내측고정자(320)는 다수 장의 얇은 스테이터코어를 낱장씩 원통형으로 적층하거나 또는 다수 장의 얇은 스테이터코어를 블록모양으로 적층하여 그 스테이터블록을 방사상으로 적층하여 이루어진다.

상기 압축유닛(400)은 상기 제1 프레임(210)에 일체로 형성되는 실린더(410)와, 상기 모터(300)의 가동자(330)에 결합되어 상기 실린더(410)의 압축공간(P)에서 왕복운동을 하는 피스톤(420)과, 상기 피스톤(420)의 선단에 장착되어 그 피스톤(420)의 흡입유로(421)를 개폐하면서 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브(430)와, 상기 실린더(410)의 토출측에 장착되어 상기 실린더(410)의 압축공간(P)을 개폐하면서 압축가스의 토출을 조절하는 토출밸브(440)와, 상기 토출밸브(440)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(450)과, 상기 토출밸브(440)와 밸브스프링(450)을 수용하도록 상기 실린더(410)의 토출측에서 상기 제1 프레임(210)에 고정되는 토출커버(460)로 이루어진다.

상기 실린더(410)는 원통모양으로 형성되어 상기 제1 프레임(210)의 실린더부(212)에 삽입 결합된다.

상기 실린더(410)는 그 내주면이 주철로 된 피스톤(420)과 베어링면을 형성함에 따라 상기 피스톤(420)에 의한 마모를 고려하여 주철이나 적어도 제1 프레임(210), 보다 정확하게는 실린더부(212)의 경도보다 높은 재질로 형성될 수 있다.

상기 피스톤(420)은 상기 실린더(410)의 재질과 동일한 재질로 형성되거나 적어도 경도가 비슷한 재질로 형성되는 것이 상기 실린더(410)와의 마모를 줄일 수 있어 바람직하다. 그리고 상기 피스톤(420)의 내부에는 냉매가 상기 실린더(410)의 압축실(P)로 흡입되도록 흡입유로(421)가 관통 형성된다.

상기 공진유닛(500)은 상기 가동자(330)와 피스톤(420)의 연결부에 결합되는 스프링서포터(510)와, 상기 스프링서포터(510)의 전방측에 지지되는 제1 공진스프링들(520)과, 상기 스프링서포터(510)의 후방측에 지지되는 제2 공진스프링들(530)로 이루어진다.

도면 중 미설명 부호인 422는 피스톤 연결부, 600은 오일피더이다.

모터(300)에 전원이 인가되어 상기 외측고정자(310)와 내측고정자(320)의 사이에 자속이 형성되면, 상기 외측고정자(310)와 내측고정자(320) 사이의 공극에 놓인 상기 가동자(330)가 자속의 방향을 따라 움직이면서 상기 공진유닛(500)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하게 된다. 그리고 상기 피스톤(420)이 상기 실린더(410)의 내부에서 후진운동을 할 때 상기 케이싱(100)의 내부공간에 채워져 있던 냉매가 상기 피스톤(420)의 흡입유로(421)와 상기 흡입밸브(430)를 통과하여 상기 실린더(410)의 압축공간(P)으로 흡입된다. 그리고 상기 피스톤(420)이 실린더(410)의 내부에서 전진운동을 할 때 상기 압축공간(P)으로 흡입된 냉매가스가 압축되어 상기 토출밸브(440)를 열면서 토출하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

상기 왕복동식 압축기는 냉장고 또는 공기 조화기와 같은 냉동기기에 폭넓게 사용될 수 있다. 제1 및 제2 압축기를 도 1에 도시한 바와 같이 냉장고에 적용할 경우, 각 압축기가 냉장실 및 냉동실을 담당하도록 설계될 수 있다.

다른 실시 예에 따른 압축기 제어 장치는, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 압축기의 부하에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 압축기를 운전하는 제어 유닛(70)을 포함하여 구성되고, 상기 제어 유닛(70)은 상기 제2 압축기(12)를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기(12)의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 실시 예들에 따른 압축기 제어 장치는, 상기 제1 및 제2 압축기의 부하를 검출하는 제1 및 제2 부하 검출 유닛(61, 62)을 더 포함하여 구성된다. 이때, 제어 유닛(70)은, 상기 부하에 따라 인버터 또는 교류 스위치를 제어하는 제어 신호를 생성한다. 즉, 제어 유닛(70)은 제1 및 제2 압축기(11, 12)의 부하를 근거로 제1 및 제2 제어 신호를 생성하여 상기 제1 및 제2 압축기를 개별 운전하거나, 동시 운전한다. 제어 유닛(70)은, 상기 제1 및 제2 압축기(11, 12)의 제1 및 제2 스트로크와, 상기 제1 및 제2 압축기에 대한 스트로크 지령치를 이용하여 제1 및 제2 제어 신호를 생성한다. 여기서, 압축기의 부하는 모터 전류, 모터 전압, 스트로크, 이들의 위상차, 주파수 등이다. 예를 들어, 냉장고에 압축기가 구비된 경우에는, 냉장고의 부하를 이용하여 압축기의 부하를 검출할 수 있다.

상기 압축기 제어 장치는, 상기 제1 및 제2 압축기 내에 각각 구비된 제1 및 제2 모터에 인가되는 제1 및 제2 모터 구동 전류를 검출하는 제1 및 제2 전류 검출 유닛(611, 621)을 더 포함하여 구성된다. 또, 상기 압축기 제어 장치는, 상기 제1 및 제2 모터에 인가되는 제1 및 제2 모터 구동 전압을 검출하는 제1 및 제2 전압 검출 유닛(612, 622)을 더 포함하여 구성된다.

제1 및 제2 전류 검출 유닛(611, 621)은 압축기의 부하, 또는 냉동고의 부하,에 따라 압축기에 인가되는 구동 전류를 검출한다. 상기 전류 검출 유닛들은 압축기 모터에 인가되는 모터 전류를 검출한다. 제1 및 제2 전압 검출 유닛(612, 622)은 압축기에 인가되는 구동 전압을 검출한다. 상기 전압 검출 유닛들은 압축기의 부하에 따라 압축기 모터의 양단 간에 인가되는 모터 전압을 검출한다.

상기 압축기 제어 장치는, 상기 제1 및 제2 모터 구동 전류와, 상기 제1 및 제2 모터 구동 전압을 이용하여 상기 제1 및 제2 압축기의 제1 및 제2 스트로크를 각각 연산하는 제1 및 제2 스트로크 연산 유닛(613, 623)을 더 포함할 수 있다. 상기 모터 전압, 모터 전류 및 스트로크와의 관계는 하기와 같다. 제1 및 제2 스트로크 연산 유닛(613, 623)은 각각 제1 및 제2 전압 검출 유닛(611, 621)을 통해 검출된 모터 전압과, 제1 및 제2 전류 검출 유닛(612, 622)을 통해 검출된 모터 전류를 근거로 하기의 식을 이용해 스트로크를 연산할 수 있다.

여기서, x는 스트로크, α는 모터 상수, Vm은 모터 전압, R은 저항, L은 인덕턴스, i는 모터 전류를 의미한다.

제어 유닛(70)은 제1 스트로크 지령치(xref1)를 입력받고, 제1 스트로크 연산 유닛(613)이 연산한 제1 스트로크 추정치(x1)와 제1 스트로크 지령치를 비교한다. 제어 유닛은 제1 스트로크 추정치와 제1 스트로크 지령치를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자들 또는 교류 스위치를 제어하는 제어 신호를 발생한다. 또, 제어 유닛은 제2 스트로크 지령치(xref2)를 입력받고, 제2 스트로크 연산 유닛(623)이 연산한 제2 스트로크 추정치(x2)와 제2 스트로크 지령치를 비교한다. 제어 유닛은 제2 스트로크 추정치와 제2 스트로크 지령치를 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생한다. 상기 압축기 제어 장치는 일반적으로 센서리스(sensorless) 제어를 수행하는데, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1 및 제2 부하 검출 유닛(61, 62)은, 상기 모터 구동 전류, 상기 모터 구동 전압, 또는 상기 제1 및 제2 스트로크를 이용하여 상기 제1 압축기(11) 및 상기 제2 압축기(12)의 각각에 대한 부하를 검출할 수 있다. 상기 제어 유닛(70)은, 상기 제1 부하 검출 유닛 및 상기 제2 부하 검출 유닛을 통해 검출된 상기 제1 압축기 및 상기 제2 압축기에 대한 부하를 근거로 상기 제1 압축기 및 상기 제2 압축기를 독립적으로 운전한다.

압축기 부하의 크기는 일 예로 모터 전류와 스트로크 추정치의 위상차, 모터 전압과 스트로크 추정치의 위상차를 이용하여 검출될 수 있다. 또, 압축기 부하의 크기는 가스 스프링 상수(K_g)를 사용하여 검출할 수 있다. 또, 압축기 부하의 크기는 가스 댐핑 상수(C_g)를 사용하여 검출할 수 있다.

제어 유닛(70)은, 상기 제2 압축기의 가스 스프링 상수의 변곡점 또는 모터 구동 전류 및 스트로크의 위상차의 변곡점을 근거로 상사점을 검출한다. 상사점은, 물리적으로는 피스톤의 압축행정 완료시의 스트로크를 의미하고, TCV(Top Clearance Volume) 또는 TDC(Top Dead Center)가 0이 되는 지점이다.

상기 제어 유닛(70)은, 상기 제1 및 제2 압축기의 가스 스프링 상수를 연산하는 가스 스프링 상수 연산부(미도시) 및 상기 가스 스프링 상수의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 상사점 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 제어 유닛(70)은, 상기 모터 구동 전류들과 상기 스트로크들의 위상차를 검출하는 위상차 검출부(미도시)와, 상기 위상차의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 상사점 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.

압축기 내의 피스톤은 압축기 모터에 의해 왕복 직선 운동하더라도 운동방향으로 탄성 지지될 수 있도록 각종 스프링이 설치된다. 구체적으로 기계 스프링(Mechanical Spring)의 일종인 코일 스프링이 피스톤의 운동방향으로 밀폐용기 및 실린더에 탄성 지지되도록 설치된다. 또, 압축공간으로 흡입된 냉매 역시 가스 스프링(Gas Spring)으로 작용하게 된다. 이때, 코일 스프링은 일정한 기계 스프링 상수(Mechanical Spring Constant; Km)를 가지고, 가스 스프링은 부하에 따라 가변되는 가스 스프링 상수(Gas Spring Constant; Kg)를 가진다. 기계 스프링 상수(Km) 및 가스 스프링 상수(Kg)를 고려하여 리니어 압축기의 고유주파수(fn)가 결정된다. 상기 고유주파수(fn)과 기계 및 가스 스프링 상수(Km, Kg) 간의 관계는 하기와 같다.

여기서, 상기 fn은 피스톤의 고유주파수, Km은 기계 스프링 상수, Kg는 가스 스프링 상수이며, M은 피스톤의 질량이다.

가스 스프링 상수는 모터 전류와 스트로크 추정치를 근거로 하기 수학식과 같이 연산될 수 있다.

여기서, 상기 α는 모터 상수, ω는 운전주파수, Km은 기계 스프링 상수, Kg는 가스 스프링 상수이며, M은 피스톤의 질량, |I(jω)|는 한주기 전류 피크값, |X(jω)|는 한주기 스트로크 피크값을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 실시 예들에 따라 제2 압축기를 먼저 기동한 다음 제1 압축기를 기동하고 제1 및 제2 압축기를 운전하는 것을 보여준다. 제2 압축기가 기동하면 제2 가스 스프링 상수가 큰 값으로부터 서서히 감소하고, 제2 스트로크는 점점 증가함을 볼 수 있다. 이때, 압축기 제어 장치는 제2 가스 스프링 상수의 변곡점에서 제2 압축기를 제2 스트로크로 일정하게 하여 이른바 풀 스트로크 제어, 상사점 제어를 수행한다. 마찬가지로, 압축기 제어 장치는 제1 가스 스프링 상수의 변곡점에서 제1 압축기를 제1 스트로크로 일정하게 하여 압축기를 운전한다. 반면, 도 10을 참조하면, 제1 압축기를 먼저 기동한 다음 제2 압축기를 기동하면, 제1 가스 스프링 상수의 변곡점(A 지점) 이후에도 제1 스트로크가 증가함을 볼 수 있다. 즉, 제1 압축기의 토출압이 제2 압축기의 기동에 의해 제2 압축기의 흡입압의 영향을 받게 되어, 제1 가스 스프링 상수의 변곡점이 발생하지 아니하거나 압축기 제어 장치가 제1 가스 스프링 상수의 변곡점을 검출할 수 없게 된다. 따라서, 제1 압축기는 과 스트로크(Over Stroke)로 운전될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 압축기 제어 장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 컨버터와, 상기 정류된 직류 전원을 평활화하고 저장하는 평활 유닛과, 상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭하여 상기 평활화된 직류 전원을 상기 제1 압축기에 대한 구동 전원으로 변환하여 상기 제1 압축기에 인가하는 제1 인버터(81)와, 상기 제2 제어 신호에 따라 스위칭하여 상기 평활화된 직류 전원을 상기 제2 압축기에 대한 구동 전원을 변환하여 상기 제2 압축기에 인가하는 제2 인버터(82)를 포함하여 구성될 수 있다.

컨버터는 복수의 다이오드 또는 복수의 다이오드와 스위칭 소자로 구성된다. 일반적으로 컨버터는 풀-브리지 다이오드로 구성되어 상용 교류 전원을 정류하여 평활 유닛에 출력한다. 제1 및 제2 인버터(81, 82)는 각각 복수의 스위칭 소자들로 구성되고, 제어 유닛(70)이 발생한 제1 및 제2 제어 신호에 따라 제1 및 제2 압축기를 기동하고 운전한다. 도 4를 참조하면, 제1 및 제2 인버터는 하나의 인버터로 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 제어 신호는 주로 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation) 등과 같은 펄스 폭 변조(PWM) 신호이다. 제어 유닛(70)은 상기 평활 유닛에 저장되는 직류 링크 전압을 검출하는 직류 링크 전압 검출 유닛(63)을 더 포함할 수 있고, 모터 구동 전압 및 전류와 함께 직류 링크 전압을 이용하여 상기 제1 및 제2 제어신호를 생성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 압축기 제어 장치는, 제1 및 제2 제어 신호에 따라 스위칭하여 제1 및 제2 압축기를 구동하는 제1 및 제2 교류 스위치(83, 84)를 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 교류 스위치(AC switch)는 제어 신호에 따라 개폐되어 제1 및 제 2 압축기 내에 구비된 압축기 모터들에 모터 구동 전압 및 모터 구동 전류를 인가하는 소자이다. 교류 스위치로는 사이리스터(Thyristor), 트라이악(TRIAC) 등이 있으나, 주로 트라이악을 사용한다. 상기 제어 유닛(70)은, 상기 제1 압축기(11) 또는 상기 제2 압축기(12)의 냉각 능력에 따라 상기 제1 교류 스위치(83) 또는 제2 교류 스위치(84)의 점호 각(firing angle)을 가변한다. 이 경우, 상기 압축기 제어 장치는, 상용 교류 전원의 전원 전압을 검출하는 전원 전압 검출 유닛(64), 전원 전압의 영 전압(Zero Voltage)을 검출하는 영 전압 검출 유닛, 상용 교류 전원의 전원 주파수를 검출하는 전원 주파수 검출 유닛 등을 더 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 압축기 제어 방법은, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 압축기 운전 모드를 입력받는 단계(S10)와, 상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계를 포함하고, 상기 기동하는 단계는, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우(S23)에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고(S51) 일정 시간 경과 후에(S521) 상기 제1 압축기를 기동한다(S53).

도 8을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 압축기 제어 방법은, 냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서, 압축기 운전 모드를 입력받는 단계(S10)와, 상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계를 포함하고, 상기 기동하는 단계는, 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우(S23)에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고(S51) 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음(S522) 상기 제1 압축기를 기동한다(S53).

상기 기동하는 단계는, 상기 압축기 운전 모드가 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 모드인 경우, 상기 제2 압축기를 기동하는 과정과, 상기 제2 압축기 내에 구비된 모터에 인가되는 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 검출하는 과정과, 상기 제1 및 제2 압축기의 가스 스프링 상수를 연산하는 과정과, 상기 가스 스프링 상수의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 과정과, 상기 상사점이 검출되면, 상기 제1 압축기를 기동하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

또, 상기 기동하는 단계는, 상기 압축기 운전 모드가 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 모드인 경우, 상기 제2 압축기를 기동하는 과정과, 상기 제2 압축기 내에 구비된 모터에 인가되는 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 검출하는 과정과, 상기 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 이용하여 스트로크를 연산하는 과정과, 상기 모터 구동 전류들과 상기 스트로크들의 위상차를 검출하는 과정과, 상기 위상차의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 과정과, 상기 상사점이 검출되면, 상기 제1 압축기를 기동하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

제1 및 제2 압축기에 제1 및 제2 스위칭 유닛을 연결한 다음, 압축기 제어 장치는 압축기 운전 모드를 입력받고(S10), 압축기 운전 모드에 따라 제1 압축기만 운전할지, 제2 압축기만 운전할지, 제1 및 제2 압축기를 동시 운전할지 여부를 결정한다(S21, S22, S23). 여기서, 제1 및 제2 스위칭 유닛은 인버터 또는 트라이악이다.

도 2를 참조하면, 압축기 제어 장치는 제1 압축기를 운전하는 경우, 제1 스트로크 지령치(xref1)와 제1 스트로크 추정치(x1)를 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 스위칭 유닛을 스위칭하는 제1 제어 신호를 발생한다(S31). 또, 압축기 제어 장치는 제2 압축기를 운전하는 경우, 제2 스트로크 지령치(xref2)와 제2 스트로크 추정치를 비교하고, 비교 결과에 따라 제2 스위칭 유닛을 스위칭하는 제2 제어 신호를 발생한다(S41). 제1 및 제2 압축기를 동시 운전하는 경우, 압축기 제어 장치는 상기 제1 및 제2 제어 신호를 각각 제1 및 제2 스위칭 유닛에 발생한다.

도 6을 참조하면 압축기 제어 장치는 제2 압축기를 먼저 기동한 다음(S51) 일정 시간 후(또는 가스 스프링 상수의 변곡점이나 위상차의 변곡점을 검출한 후)에 제1 압축기를 기동하고(S53) 제1 및 제2 압축기를 운전한다(S80). 제2 압축기가 기동하면 제2 가스 스프링 상수가 큰 값으로부터 서서히 감소하고, 제2 스트로크는 점점 증가함을 볼 수 있다. 이때, 압축기 제어 장치는 제2 가스 스프링 상수의 변곡점에서 제2 압축기를 제2 스트로크로 일정하게 하여 이른바 풀 스트로크 제어, 상사점 제어를 수행한다. 마찬가지로, 압축기 제어 장치는 제1 가스 스프링 상수의 변곡점에서 제1 압축기를 제1 스트로크로 일정하게 하여 압축기를 운전한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고는, 두 대의 압축기를 구비한 냉장고에 있어서 시간 차를 두어 압축기들을 기동함으로써, 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄인다. 본 발명의 실시 예들은 압축기들 상호 간의 흡입압 및 토출압의 영향을 줄임으로써 압축기들이 안정적으로 운전되도록 하여 압축기의 신뢰성을 확보하고, 소비 전력을 개선한다.

11, 12: 제1, 제2 압축기 20: 응축기
31, 32: 제1, 제2 증발기 40: 냉매 절환 밸브
51, 52: 제1, 제2 팽창기 61, 62: 제1, 제2 부하 검출 유닛
70: 제어 유닛 81, 82: 제1, 제2 인버터
83, 84: 제1, 제2 교류 스위치

Claims

냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서,
상기 제1 및 제2 압축기의 부하에 따라 제1 및 제2 제어 신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 압축기를 운전하는 제어 유닛;을 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압축기의 부하를 검출하는 제1 및 제2 부하 검출 유닛;을 더 포함하는 압축기 제어 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압축기 내에 각각 구비된 제1 및 제2 모터에 인가되는 제1 및 제2 모터 구동 전류를 검출하는 제1 및 제2 전류 검출 유닛; 및
상기 제1 및 제2 모터에 인가되는 제1 및 제2 모터 구동 전압을 검출하는 제1 및 제2 전압 검출 유닛; 및
상기 제1 및 제2 모터 구동 전류와, 상기 제1 및 제2 모터 구동 전압을 이용하여 상기 제1 및 제2 압축기의 제1 및 제2 스트로크를 각각 연산하는 제1 및 제2 스트로크 연산 유닛;을 더 포함하는 압축기 제어 장치.
제4 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 제1 및 제2 압축기의 가스 스프링 상수를 연산하는 가스 스프링 상수 연산부; 및
상기 가스 스프링 상수의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 상사점 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
제4 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 모터 구동 전류들과 상기 스트로크들의 위상차를 검출하는 위상차 검출부; 및
상기 위상차의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 상사점 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압축기는 왕복동식 압축기인 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
제7 항에 있어서,
상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 컨버터;
상기 정류된 직류 전원을 평활화하고 저장하는 평활 유닛;
상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭하여 상기 평활화된 직류 전원을 상기 제1 압축기에 대한 구동 전원으로 변환하여 상기 제1 압축기에 인가하는 제1 인버터; 및
상기 제2 제어 신호에 따라 스위칭하여 상기 평활화된 직류 전원을 상기 제2 압축기에 대한 구동 전원을 변환하여 상기 제2 압축기에 인가하는 제2 인버터;를 더 포함하는 압축기 제어 장치.
제7 항에 있어서,
제1 및 제2 제어 신호에 따라 스위칭하여 제1 및 제2 압축기를 구동하는 제1 및 제2 교류 스위치;를 더 포함하는 압축기 제어 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 압축기는 브러시리스 직류 모터를 구비한 왕복동식 압축기인 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서,
압축기 운전 모드를 입력받는 단계; 및
상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계;를 포함하고,
상기 기동하는 단계는,
상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기를 제어하는 장치에 있어서,
압축기 운전 모드를 입력받는 단계; 및
상기 압축기 운전 모드에 따라 상기 제1 및 제2 압축기를 기동하는 단계;를 포함하고,
상기 기동하는 단계는,
상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
제12 항에 있어서, 상기 기동하는 단계는,
상기 압축기 운전 모드가 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 모드인 경우, 상기 제2 압축기를 기동하는 과정;
상기 제2 압축기 내에 구비된 모터에 인가되는 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 검출하는 과정;
상기 제1 및 제2 압축기의 가스 스프링 상수를 연산하는 과정; 및
상기 가스 스프링 상수의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 과정;
상기 상사점이 검출되면, 상기 제1 압축기를 기동하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
제12 항에 있어서, 상기 기동하는 단계는,
상기 압축기 운전 모드가 상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 모드인 경우, 상기 제2 압축기를 기동하는 과정;
상기 제2 압축기 내에 구비된 모터에 인가되는 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 검출하는 과정;
상기 모터 구동 전류 및 모터 구동 전압을 이용하여 스트로크를 연산하는 과정;
상기 모터 구동 전류들과 상기 스트로크들의 위상차를 검출하는 과정;
상기 위상차의 변곡점을 이용하여 상기 상사점을 검출하는 과정;
상기 상사점이 검출되면, 상기 제1 압축기를 기동하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
냉매를 2단 압축하도록 연결되는 제1 및 제2 압축기;
상기 냉매의 유동방향을 기준으로 하류 측에 위치하는 상기 제2 압축기의 토출 측에 연결되는 응축기;
상기 응축기에서 분지되어 상기 냉매의 유동방향을 기준으로 상류 측에 위치하는 상기 제1 압축기의 흡입 측에 연결되는 제1 증발기;
상기 제1 증발기와 함께 상기 응축기에서 분지되어 상기 제1 압축기의 토출 측과 상기 제2 압축기의 흡입 측 사이에 연결되는 제2 증발기;
상기 응축기의 출구 측에서 상기 제1 증발기와 제2 증발기로 분지되는 지점에 설치되어 상기 냉매의 유동방향을 제어하는 냉매 절환 밸브; 및
상기 제1 및 제2 압축기를 함께 운전하는 경우에, 상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 일정 시간 경과 후에 상기 제1 압축기를 기동하는 제어 유닛;을 포함하는 냉장고.
제15 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 제2 압축기를 먼저 기동하고 상기 제2 압축기의 상사점을 검출한 다음 상기 제1 압축기를 기동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제16 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 제2 압축기의 가스 스프링 상수의 변곡점 또는 모터 구동 전류 및 스트로크의 위상차의 변곡점을 근거로 상기 상사점을 검출하는 것을 특징으로 하는 냉장고.