KR890010517A - 냉동시스템과 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

냉동시스템과 그의 제어방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 개략적인 다이어그램을 도시한 것이다.

제2도는 압축기 속도와 그것의 제어 PWM 신호사이의 관계를 그래프로 도시한 것이다.

제3도는 본발명의 제어 알고리즘을 도시한 것이다.

제4도는 냉각모드와 가열모드 둘다에 있어서 실내 송풍기 속도와 압축기 속도 사이의 관계를 도시한 것이다.

Claims (50)

1. a)안락대역의 온도상태이기 위해 용접밀폐된 냉동회로를 포함하도록 모두 직렬로 연결되어 있는 실내 열교환기, 팽창장치, 실의 열교환기, 그리고 밀폐용기내에 배치된 압축기; b)상기 안락대역의 온도와 대역 온도 설정에 응답하여 펄스폭 변조된 속도지령신호를 발생시키는 냉동시스템 제어기; 그리고 c)상기 펄스폭변조된 속도지령신호에 응답하여 제어되는 가변속 압축기 모우터로 구성되고; i. 상기 모우터는 상기 속도지령신호의 펄스폭이 소정의 하한 펄스폭 범위내에 있을때 탈여기되며, ii. 상기 모우터는 상기 속도지령신호의 상기 펄스폭이 소정의 상한 펄스폭 범위내에 있을대 탈여기되며, 그리고 iii. 상기 모우터의 속도는 상기 속도지령 신호의 상기 펄스폭이 상기 상한과 상기 하한범위사이에 높인 소정의 중간범위내에 있을때에 상기 펄스폭이 함수로서 변화하는 냉동시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 실내 열교환기와 관련되고 두번째 펄스폭 변조된 속도지령신호에 응답하여 변화하는 속도를 가진 가변속 실내 송풍기를 더 포함하는 냉동 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 시스템은 가열모드와 냉각모드에서 선택적으로 작동하며, 상기 제어기는 상기 가열 모드에서보다 상기 냉각모드에서 더 큰 송풍기 속도대 압축기 속도의 비를 제공하기 위해 상기 실내 송풍기 속도와 상기 압축기 모우터 속도를 제어하는 냉동시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 펄스폭 변조된 속도지령신호는 DC 신호인 냉동시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 시스템은 진단모드에서 선택적으로 작동하며, 상기 압축기모우터는 상기 냉동시스템의 상기 진단 모드에 있을때 AC속도지령신호에 응답하여 제어되는 냉동시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 펄스폭 변조된 속도지령신호는 옴터커풀러를 통해 반송되는 냉동시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 펄스폭 변조된 속도지령신호는 상기 냉동시스템에서의 과실발생에 응답하여 개방하는 트립 스위치를 통해 반송되는 냉동시스템.
8. 제2항에 있어서, 속도가 상기 펄스폭 변조된 신호에 응답하여 변하는 가변속 실의 송풍기를 더 포함하는 냉동시스템.
9. a) 안락대역의 온도를 조절하기 위한 용접밀폐된 냉동회로를 포함하도록 모두 직렬로 연결되어 있는 실내 열고환기, 팽창장치, 그리고 밀폐용기내에 배치된 압축기; b) 상기 안락대역의 온도를 나타내는 온도퀘환신호를 제공하는 온도센서; c) 상기 안락대역의 소기의 온도를 나타내는 온도 설정신호를 제공하는 수단; d) 상기 압축기를 구동시키는 가변속 전기 모우터의 실제 회전속도를 감지하고 이 모우터의 실제 회전속도를 나타내는 모우터 속도궤한 신호를 제공하는 속도감지수단; e) 펄스록이 상기 온도궤한 신호, 상기 온도설정 신호, 그리고 상기 모우터 속도궤한신호에 응답하여 변화하는 펄스폭 변조된 신호를 발생시키는 수단; f) 상기 모우터의 로우터 회전위치를 감지하고 회전위치에 응답하여 로우터 위치궤한신호를 제공하는 위치감지수단; 그리고 g) 상기 모우터에 전기공급을 반송하고 상기 펄스폭 변조된 신호와 상기 로우터 위치궤한신호에 응답하여 상기 전기공급을 제어하는 모우터 구동체; 로 구성되는 냉동시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 모우터 구동체는 상기 펄스폭 변조된 신호에 응답하여 상기 모우터의 속도를 변화시키고 상기 로우터 위치궤한신호에 응답하여 상기 모우터를 전자적으로 정류하는 냉동시스템.
11. 제9항에 있어서, 상기 모우터 구동체는 상기 펄스폭 변조된 신호의 펄스폭이 소정의 최소폭보다 더 작을때 전기공급을 중단시킴으로써 상기 모우터를 정지시키는 냉동시스템.
12. 제9항에 있어서, 상기 모우터 구동체는 상기 펄스폭변조된 신호의 펄스폭이 소정이 최대폭보다 더클때 전기 공급을 중단시킴으로써 상기 모우터를 정지시키는 냉동시스템.
13. 제9항에 있어서, 상기 펄스폭변조된 신호는 옵터커플러를 통해 모우터의 전기공급으로부터 단절되는 냉동시스템.
14. 제9항에 있어서, 상기 냉동시스템에서의 과실방생에 응답하여 상기 펄스폭변조된 신호를 중단하기위해 상기 모우터의전기공급으로부터 분리되는 저전압선에 연결된 트립 스위치를 더 포함하는 냉동시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 과실은 소정의 압력범위에 도달하는 냉각압력의 발생인 냉동시스템.
16. 제14항에 있어서, 상기 트립 스위치는 소정의 온도범위를 감지하는 것에 응답하여 개방되는 온도응답 스위치인 냉동시스템.
17. 제14항에 있어서, 상기 과실은 소정의 전류범위를 초과하는 모우터 전기공급의 전류로 정의되는 냉도시스템.
18. 제9항에 있어서, 상기 시스템은 열역학상태가 상기 시스템을 통해 변화하는 냉각제를 포함하며, 또한 상기 시스템은 상기 모우터구동식 압축기를 시동하려 시도하지만 상기 모우터가 상기 속도감지수단에 의해 나타낸바처럼 회전을 계속하지 않는다면 소정의 시간주기후에 시도를 중단하며, 상기 모우터 시동시 다음의 시도전 또다른 소정주기 동안 자동적으로 대기함으로써, 상기 모우터가 회전을 계속할대까지 또는 다수의 실패한 시동시도가 시스템 과실을 나타내는 소정수에 도달할때까지 어느것이 먼저 발생하든 지간에 상기 모우터를 반복적으로 시동하려 시도하며 실패한 시동시도사이에 상기 모우터의 회전위치가 상기 냉각제의 열역학상태를 변화시키는 수단을 포함하는 냉동시스템.
19. 제9항에 있어서, 상기 실내 열고환기와 관련되며, 속도가 두번째 펄스폭변조된 신호에 응답하여 변화하는 브러쉬 없는 DC 전기 모우터에 의해 구동되는 가변속 송풍기를 더 포함하는 냉동시스템.
20. 제9항에 있어서, 속도가 상기 펄스폭변조된 신호에 응답하여 변화하는 가변속 실외송풍기로 구성되는 냉동시스템.
21. 제19항에 있어서, 상기 시스템은 가열 또는 냉각 모드에서 선택적으로 작동되며, 상기 송풍기 및 상기 압축기의 속도는 상기 가열보드에서보다 상기 냉각모드에서 더 큰 송풍기 속도 대 압축기 속도의 비를 제공하는 냉동시스템.
22. 다음의 단계들로 구성되는, 냉도시스템을 제어하는 방법; a) 안락대역의 온도를 감지하는 단계; b) 안략대역의 온도와 소기 대역온도를 비교함으로써 온도에러를 결정하는 단계; c) 소기의 압축기속도를 온도 에러의 함수로서 유도하는 단계; d) 브러쉬없는 가변속 DC 전기모우터에 의해 구동되는 냉동 압축기의 실제속도를 감지하는 단계; e) 모우터의 탈 여기된 권선에 의해 발생된 위치궤한 신호를 감지함으로써 DC 모우터의 로우터 회전위치를 결정하는 단계; f) 로우터의 회전위치에 응답하여 모우터를 전자적으로 정류하는 단계; g) 소기의 압축기속도를 나타내는 첫번째 디지탈 값과 실제 압축기속도를 나타내는 두번째 디지탈값을 비교함으로써, 압축기가 유한한 불연속 증분 속도로 작동 하도록 지령하는 디지탈 지령속도값을 유도하는 단계; h) 소정의 속도범위를 나타내는 세번째 디지탈 값을 마이크로컴퓨터에 기억하는 단계; i) 만약 소정의 속도범위에 도달하는 모우터의 실제속도에 의해 특징되어지는 극한 속도 상태가 발생한다면 이를 인식하는 단계; j) 극한 속도상태가 아닐때는, 디지탈 지령속도 값을 상기 유한한 불연속 증분만큼 변화시킴으로써 압축기의 속도를 변화시키는 단계; k) 만약 극한속도상태가 존재한다면, 디지탈 지령속도 값을 불연속 증분만큼 변화시킴으로서 극한속도상태를 정정하려하는 단계; 그리고 e) 만약 극한 속도상태를 정정하려는 시도단계가 성공하지 못한다면 모우터를 탈여기하는 단계.
23. 제22항에 있어서, 냉각제의 열역학 상태에 응답하여 냉동시스템을 통해 냉각제의 흐름을 조정하도록 팽창밸브를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
24. 제22항에 있어서, 압축기의 실제속도를 감지하는 상기 단계는 모우터를 전자적으로 정류한 결과로 다수의 모우터 공급리드사이에서 모우터 스위치에 반송되는 전기공급의 다수배 시간주기동안 계수하는 것을 부반하는 방법.
25. 제22항에 있어서, 압축기의 속도가 펄스폭변조된 신호에 응답하여 변화하도록 디지탈 지령속도 값을 펄스폭변조된 신호로 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
26. 제25항에 있어서, 모우터는 펄스폭 변조된 신호의 펄스폭이 소정의 최대 펄스폭보다 작을때 탈여기되는 방법.
27. 제25항에 있어서, 모우터는 펄스폭 변조된 신호의 펄스폭이 소정의 최대 펄스폭보다 클때 탈여기되는 방법.
28. 제25항에 있어서, 펄스폭변조된 신호는 옴터커플러를 통해 모우터의 전기공급으로부터 단절되는 방법.
29. 제22항에 있어서, 모우터 전기공급의 전압보다 더 낮은 전압을 가진 저전압선에 연결되어 냉동시스템에서의 과실발생에 응답하는 트립 스위치로 모우터 전기공급을 중단하는 단계를 더 포함하는 방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 트립 스위치는 소정의 온도 한계를 감지하는데 응답하여 개방하는 방법.
31. 제29항에 있어서, 상기 과실은 소정의 압력한계에 도달하는 냉동시스템의 냉각압력으로서 정의되는 방법.
32. 제29항에 있어서, 과실은 소정의 전류한계를 초과하는 모우터 전기공급의 전류로서 정의되는 방법.
33. 제22항에 있어서, 상기 냉동 시스템은 열역학 상태가 상기 시스템을 통해 변화하는 냉각제를 포함하며, 또한 상기 방법은, 상기 모우터구동식 압축기를 시동하려 시도하나 만약 상기 모우터가 상기 속도감지단계에 의해 나타낸바처럼 회전을 계속하지 않는다면 소정의 시간주기후에 그 시도를 중단하며, 상기 모우터 시동시 다음의 시도전 또다른 소정주기동안 자동적으로 대기함으로써, 상기 모우터가 회전을 계속할때까지 또는 다수의 실패한 시동시도가 시스템과실을 나타내는 소정수에 도달할때까지 어느것이 먼저 발생하든지간에 상기모우터 구동식 압축기를 반복적으로 시동하려 시도하며 실펴한 시동시도사이에 상기 모우터 회전위치와 상기 냉각제의 열역학 상태를 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
34. 제25항에 있어서, 상기 냉동시스템은 실내 열교환기와 연과된 실내 송풍기를 포함하며, 상기 방법이 두번째 펄스폭 변조된 신호에 응답하여 송풍기의 속도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
35. 제34항에 있어서, 송풍기는 브러쉬없는 두번째 DC 모우터에 의해 구동되는 방법.
36. 제34항에 있어서, 상기 냉동시스템은 가열 또는 냉각모드에서 선택적으로 작동하며, 상기 방법은 송풍기 속도대 압축기속도의 비가 가열 모드에서보다 냉각모드에서 더 크도록 압축기와 송풍기의 속도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
37. 제25항에 있어서, 상기 냉동 시스템은 실의 송풍기를 포함하며, 상기 방법이 상기 펄스폭변조된 신호에응답하여 실외송풍기의 속도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
38. 제22항에 있어서, 극한 속도 상태를 정정하려는 상기시도단계는 상기 소정 속도한계 미만의 속도로 모우터의 속도를 감소시키려는 시도를 내포하는 방법.
39. 제22항에 있어서, 극한 속도상태를 정정하려는 상기 시도단계는 상기 소정 속도한계 이상의 큰 속도로 모우터의 속도를 증가시키려는 시도를 내포하는 방법.
40. a) 증발기로서 기능하는 열교환기를 통해 냉각제의 흐름을 조절하는 팽창 밸브; b) 상기 팽창 밸브에 직렬로 연결되고, 안락대역의 온도를 조절하기 위해 실내 송풍기와 함께 작용하는 실내 열교환기; c) 상기 실내 열교환기와 직렬로 연결되어 있는 실외 열교환기; d) 상기 실내 열교환기를 통해 직렬흐름으로 반송되는 냉각제를 압축시키는 능력이 그 속도로 좌우되는 용접밀폐된 냉동압축기; e) 모우터 구동체와 전기적으로 연결되어 있는 브러쉬없는 DC모우터를 포함하며, 다양한 압축기 능력을 제공하기 위해 여러 속도에서 상기 압축기를 구동하도록 연결된 가변속 압축기 구동체; f) 상기 안락대역의 온도를 감지하는 온도센서; g) 상기 안락대역에 대해 소기의 온도설정을 제공하는 수단; 그리고 h) 상기 압축기 구동체, 상기 온도센서, 및 소기의 설정온도를 설정하는 상기 수단에 전기적으로 연결되어 있는 제어기로서, 상기 제어기, 상기 모우터 구동체, 상기 DC모우터, 및 상기 온도센서를 상호 관련시키는 첫번째, 두번째, 그리고 세번째 페루우프를 포함하는 제어조직내에서 작동하는 상기 제어기;로 구성되고, i. 상기 첫번째 폐루우프는, 상기 제어기에 의해 발생되어 상기 압축기 구동체로 반송되는 속도지령신호; 상기 속도지령신호에 응답하여 변화하는 전압 및 주파수를 가지며 상기 DC 모우터에 전달됨으로써, 상기 압축기의 속도가 상기 속도지령신호에 응답하여 변화하게하는 전기공급; 상기 냉동시스템에 의해 발생되어 상기 실내송풍기와 함께 작용하는 상기 실내 열교환기를 통해 온도를 조절하도록 상기 안락대역상에 부과되어서 상기 압축기의 속도와 함께 증가하는 온도조절효과; 상기 온도센서에 의해 발생되어서 상기 속도지령신호에 영향을 주도록 상기 제어기로 역반송됨으로써 상기 첫번째 폐루우프를 닫으며, 상기 대역의 온도를 나타내는 대역 온도 궤한 신호; 로 구성되며; ii. 상기 두번째 폐루우프는, 상기 압축기의 실제속도를 나타내며 상기 압축기 구동체에 의해 발생되어 상기 제어기로 역반송됨으로써 상기 두번째 폐루우프를 닫는 속도 궤한 신호에 다시 응답하는 상기 속도지령신호로 구성되며 그리고; iii. 상기 세번째 폐루우프는, 상기 모우터의 로우터 회전위치를 가리키며 상기 모우터내로부터 발생되어 상기 모우터 구동체에 역반송됨으로써 상기 세번째 폐루우프를 닫는 로우터 위치궤한 신호에 응답하여, 상기 모우터 구동체로 부터 상기 모우터에 반송되는 상기 전기공급으로 구성되는, 세개의 상호 관련되는 제어 페루우프하에 작동하는 냉동 시스템.
41. 제40항에 있어서, 상기 속도 지령 신호는 펄스폭 변조된 신호인 냉동시스템.
42. 제41항에 있어서, 상기 모우터는 상기 펄스폭변조된 신호의 펄스폭이 소정의 최소 펄스폭보다 작을때 탈여기되는 냉동시스템.
43. 제41항에 있어서, 상기 모우터는 상기 펄스폭변조된 신호의 펄스폭이 소정의 최대펄스폭바다 더 클때 탈여기되는 냉동 시스템.
44. 제41항에 있어서, 상기 모우터에 전달된 상기 전기 공급으로 부터 상기 펄스폭변조된 신호를 단절시키는 옴터커플러를 더 포함하는 냉동시스템.
45. 제40항에 있어서, 상기 냉동시스템에서와 과실발생에 응답하여 상기 모우터를 탈여기시키기 위해 상기 전기공급으로 부터 분리되는 저전압선에 연결된 트립 스위치를 더 포함하는 냉동 시스템.
46. 제45항에 있어서, 상기 트립 스위치는 상기 속도지령 신호를 반송하도록 연 결되는 냉동 시스템.
47. 제45항에 있어서, 상기 트립스위치는 상기 속도궤한신호를 반송하도록 연결되는 냉동 시스템.
48. 제40항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압축기를 시동하지만, 만약 상기 모우터가 상기 속도궤한신호에 의해 나타낸바처럼 회전을 계속하지 않으면 소정의 시간주기후에 그러한 시도를 중단하게 되어 있고, 또 상기 제어기는 상기 압축기 시동시 다음의 시도전 또다른 소정주기동안 자동적으로 대기하므로써, 상기 모우터가 연속적으로 회전할때까지 또는 다수의 실패한 시동시도가 시스템 과실을 나타내는 소정수에 도달할때까지 어느것이 먼저 발생하든지간에 상기 모우터를 슬쩍 돌려 실패한 시동시도들사이에 상기 로우터의 회전위치와 상기 냉각제의 열역학상태를 변화시키게 되어 있는 냉동 시스템.
49. 제40항에 있어서, 상기 실내 송풍기는 속도가 두번째 필스폭변조된 신호에 응답하여 변화하는 브러쉬 없는 두번째 DC 전기모우터에 의해 구동되는 냉동시스템.
50. 제49항에 있어서, 상기 냉동시스템은 가열 또는 냉각모드에서 선택적으로 작동하며, 상기 송풍기 및 상기 압축기의 속도는 상기 가열 모드에서보다 상기 냉각모드에서 더큰 송풍기 속도대 압축기 속도비를 제공하도록 제어되는 냉동시스템.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.