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DE102004048802B4 - Device and method for operating control of a reciprocating compressor - Google Patents

Device and method for operating control of a reciprocating compressor Download PDF

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DE102004048802B4
DE102004048802B4 DE102004048802A DE102004048802A DE102004048802B4 DE 102004048802 B4 DE102004048802 B4 DE 102004048802B4 DE 102004048802 A DE102004048802 A DE 102004048802A DE 102004048802 A DE102004048802 A DE 102004048802A DE 102004048802 B4 DE102004048802 B4 DE 102004048802B4
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stroke
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Tae-Hee Kwak
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Abstract

Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters, umfassend: einen Mikrocomputer zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern eines Hubs eines Kolbenverdichters; und eine Stromkreiseinheit zum Auswählen eines von zwei Steuerwegen eines voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal und Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters über den gewählten Steuerweg; und wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des generellen Modus' einen ersten Stromkreis schaltet, in welchem ein Triac in Reihe mit einer Hauptspule des Kolbenverdichters an eine Stromversorgung geschaltet ist, so dass der Hub des Kolbenverdichters durch Steuern einer EIN/AUS-Periode des Triacs veränderbar ist, wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des Energiesparmodus' einen zweiten Stromkreis schaltet, in welchem eine untergeordnete Spule in Reihe an die Hauptspule des Kolbenverdichters an die Stromversorgung geschaltet ist, wobei im zweiten Stromkreis kein Triac platziert ist, und wobei die Hauptspule und die untergeordnete Spule dazu eingerichtet sind, im Energiesparmodus einen definierten Hubwert des Kolbenverdichters vorzugeben.Apparatus for operating control of a reciprocating compressor, comprising: a microcomputer for outputting a control signal for controlling a stroke of a reciprocating compressor; and a circuit unit for selecting one of two control routes of a preset general mode and power saving mode according to a control signal and controlling a stroke of the reciprocating compressor via the selected control path; and wherein the circuit unit according to the general mode control route switches a first circuit in which a triac is connected in series with a main coil of the reciprocating compressor to a power supply so that the stroke of the reciprocating compressor is changeable by controlling an ON / OFF period of the triac is, wherein the circuit unit according to the control path of the power saving mode 'switches a second circuit in which a subordinate coil is connected in series to the main coil of the reciprocating compressor to the power supply, wherein in the second circuit no triac is placed, and wherein the main coil and the subordinate Spool are set to specify a defined stroke value of the reciprocating compressor in energy-saving mode.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters.The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly to an apparatus and method for controlling the operation of a reciprocating compressor.

2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Related Art

Im allgemeinen dient ein Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, das in einem Kühlgerät zirkuliert, wenn sich ein Kolben linear in einem Zylinder hin- und herbewegt. Der Kolbenverdichter kann grob in einen hin- und hergehenden Typ und in einen linearen Typ eingeteilt werden, abhängig davon, wie der Kolben betrieben wird.In general, a reciprocating compressor is for compressing a refrigerant circulating in a refrigerator when a piston reciprocates linearly in a cylinder. The reciprocating compressor can be roughly classified into a reciprocating type and a linear type, depending on how the piston is operated.

Beim hin- und hergehenden Kolbenverdichtertyp ist die Kurbelwelle an einen Rotationsmotor und ein Kolben an die Kurbelwelle gekuppelt, so daß der Kolben unter Nutzung einer Rotationskraft des Rotationsmotors linear hin- und herbewegt sein kann.In the reciprocating type reciprocating compressor, the crankshaft is coupled to a rotary motor and a piston is coupled to the crankshaft, so that the piston can be linearly reciprocated by utilizing a rotational force of the rotary motor.

Beim linearen Kolbenverdichtertyp ist der Kolben direkt an einen linearen Motor gekuppelt, um es dem Kolben zu ermöglichen, unter Nutzung der linearen Bewegung des linearen Motors linear hin- und herbewegt zu sein.In the linear reciprocating compressor type, the piston is directly coupled to a linear motor to allow the piston to reciprocate linearly utilizing the linear motion of the linear motor.

Der lineare Kolbenverdichtertyp benötigt keine solche Kurbelwelle, die die Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt. Somit bietet der lineare Kolbenverdichtertyp mit einem verhältnismäßig kleinen Reibungsverlust den großen Vorzug, im Vergleich zu einem allgemeinen Verdichter eine hohe Verdichtungseffizienz aufzuweisen.The linear piston compressor type does not require such a crankshaft, which converts the rotary motion into a linear motion. Thus, the linear reciprocating compressor type with a relatively small friction loss offers the great advantage of having a high compression efficiency compared to a general compressor.

Zudem kann ein Verdichtungsverhältnis des linearen Kolbenverdichtertyps durch Steuern einer Spannung, die an den Motor angelegt ist, gesteuert sein, so daß eine Gefrierkapazität eines Kühlgeräts gesteuert sein kann.In addition, a compression ratio of the piston type linear compressor may be controlled by controlling a voltage applied to the motor, so that a freezing capacity of a refrigerator may be controlled.

Es wird nun unter Bezugnahme auf 1 eine Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters beschrieben.It will now be referring to 1 a device for operating control of the reciprocating compressor described.

1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der herkömmlichen Technik. 1 shows the structure of an apparatus for operating control of a reciprocating compressor according to the conventional art.

Wie in 1 gezeigt beinhaltet die herkömmliche Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters: einen Spannungsdetektor 30 zum Erkennen einer Spannung, die an einen Kolbenverdichter angelegt ist, und Ausgeben der erkannten Spannung; einen Stromdetektor 20 zum Erkennen eines Stroms, der an den Kolbenverdichter angelegt ist, und Ausgeben des erkannten Stroms; einen Mikrocomputer 40 zum Berechnen eines Hubschätzwerts auf Grundlage der erkannten Spannung und des erkannten Stroms, Vergleichen des berechneten Hubschätzwerts mit einem Hubbezugswert und Ausgeben eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis; und eine Stromkreiseinheit 10 zum Verändern eines Hubs des Kolbenverdichters durch Steuern eines Triac (Tr1) gemäß dem Steuersignal des Mikrocomputers 40.As in 1 As shown, the conventional apparatus for controlling the operation of a reciprocating compressor includes: a voltage detector 30 for detecting a voltage applied to a reciprocating compressor and outputting the detected voltage; a current detector 20 for detecting a current applied to the reciprocating compressor and outputting the detected current; a microcomputer 40 for calculating a lift estimate based on the detected voltage and the detected current, comparing the calculated lift estimated value with a lift reference value, and outputting a control signal according to the comparison result; and a circuit unit 10 for changing a stroke of the reciprocating compressor by controlling a triac (Tr1) according to the control signal of the microcomputer 40 ,

Die Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der herkömmlichen Technik wird nun detailliert beschrieben.The apparatus for operating control of the reciprocating compressor according to the conventional technique will now be described in detail.

Zunächst wird in dem Kolbenverdichter 10A ein Kolben entsprechend einer angelegten Spannung gemäß einem voreingestellten Hubbezugswert linear hin- und herbewegt. Somit wird, wenn der Hub verändert wird, die Gefrierkapazität gemäß dem veränderten Hub gesteuert.First, in the reciprocating compressor 10A a piston is linearly reciprocated in accordance with an applied voltage in accordance with a preset lift reference value. Thus, when the stroke is changed, the freezing capacity is controlled according to the changed stroke.

Der Spannungsdetektor 30 erkennt eine Spannung, die an den Kolbenverdichter 10A angelegt ist, und gibt die erkannte Spannung aus, und der Stromdetektor 20 erkennt einen Strom, der an den Kolbenverdichter 10A angelegt ist, und gibt den erkannten Strom aus.The voltage detector 30 Detects a voltage to the piston compressor 10A is applied, and outputs the detected voltage, and the current detector 20 detects a current flowing to the reciprocating compressor 10A is created and outputs the detected current.

Der Mikrocomputer 40 berechnet einen Hubschätzwert auf Grundlage der erkannten Spannung und des erkannten Stroms, vergleicht den berechneten Hubschätzwert mit dem Hubbezugswert und gibt dann ein Steuersignal zum Steuern eines Kolbenverdichters 10A gemäß dem Vergleichsergebnis aus.The microcomputer 40 calculates a lift estimated value based on the detected voltage and the detected current, compares the calculated lift estimated value with the lift reference value, and then outputs a control signal for controlling a reciprocating compressor 10A according to the comparison result.

Danach steuert der Mikrocomputer 40 den Hub des Kolbenverdichters 10A durch Verändern einer EIN/AUS-Periode des Triac 1 der Stromkreiseinheit 10 durch das Steuersignal.Thereafter, the microcomputer controls 40 the stroke of the reciprocating compressor 10A by changing an ON / OFF period of the triac 1 the circuit unit 10 through the control signal.

Im Detail gibt der Mikrocomputer 40, wenn der berechnete Hubschätzwert kleiner als der Hubbezugswert ist, ein Steuersignal zum Verlängern der EIN-Periode des Triac Tr1 aus, um eine Spannung zu erhöhen, die durch das Triac Tr1 an den Kolbenverdichter angelegt ist. Wenn der Hubschätzwert größer als der Hubbezugswert ist, gibt der Mikrocomputer 40 ein Steuersignal zum Verkürzen der EIN-Periode des Triac Tr1 aus, um eine Spannung zu vermindern, die durch das Triac Tr1 an den Kolbenverdichter angelegt ist.In detail, the microcomputer gives 40 when the calculated lift estimated value is smaller than the lift reference value, a control signal for increasing the ON period of the triac Tr1 to increase a voltage applied to the reciprocating compressor by the triac Tr1. If the lift estimate is greater than the lift reference, the microcomputer returns 40 a control signal for shortening the ON period of the triac Tr1 to reduce a voltage applied to the reciprocating compressor by the triac Tr1.

Dementsprechend ist bei der herkömmlichen Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters der Hub des Kolbenverdichters durch Verändern der EIN/AUS-Periode des Steuersignals gesteuert, das dem Triac Tr1 zugeführt ist.Accordingly, in the conventional apparatus for controlling the operation of the reciprocating compressor, the stroke of the reciprocating compressor is controlled by changing the ON / OFF period of the control signal supplied to the triac Tr1.

Die herkömmliche Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters ist jedoch dahingehend mangelhaft, daß, da die EIN/AUS-Periode des Steuergeräts, das dem Triac zugeführt ist, verändert ist, ein Transportverlust des Triac selbst hergestellt ist und ein harmonischer Verlust, der aufgrund des Transportverlusts erzeugt ist, die Effizienz des Betriebs des Kolbenverdichters herabsetzt. However, the conventional apparatus for controlling the operation of the reciprocating compressor is deficient in that since the ON / OFF period of the controller fed to the triac is changed, a loss of transportation of the triac itself is produced and a harmonic loss generated due to the transportation loss is, the efficiency of the operation of the reciprocating compressor lowers.

Die Druckschrift US2004/0042904 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung eines Linearkompressors, welcher einen Rotor und einen Stator beinhaltet, wobei die Vorrichtung Spulenanzapfungen enthält, welche mit einer Spule des Stators verbunden sind, und wobei die Vorrichtung ferner ein Schaltelement beinhaltet, welches wahlweise zu einer gewünschten Spulenanzapfung der Spulenanzapfungen verbindbar ist zur Steuerung einer Stromstärke, die durch die Spule fließt, und wobei die Vorrichtung eine Steuerung zur Steuerung des Schaltelements enthält. In einer weiteren Ausführungsform wird beschrieben, dass eine Phasensteuereinheit, wie beispielsweise ein Triac, in Reihe zwischen dem Schaltelement und einer Stromversorgung platziert sein kann, so dass unabhängig von der Stellung des Schaltelements, d. h. unabhängig von der ausgewählten Spulenanzapfung, über das Phasensteuerelement durch Ein- und Ausschalten die Spannung, welche an die Spule des Linearkompressors angelegt wird, gesteuert werden kann.The publication US2004 / 0042904 A1 discloses a device for controlling a linear compressor including a rotor and a stator, the device including coil taps connected to a coil of the stator and the device further including a switching element selectively connectable to a desired coil tapping of the coil taps for controlling a current flowing through the coil, and wherein the device includes a controller for controlling the switching element. In another embodiment, it is described that a phase control unit, such as a triac, may be placed in series between the switching element and a power supply, such that independent of the position of the switching element, ie independent of the selected coil tap, via the phase control element by and switching off the voltage applied to the coil of the linear compressor can be controlled.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters bereitzustellen, die imstande sind, die Betriebseffizienz eines Kolbenverdichters durch Auswählen eines von Steuerwegen eines voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal und Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters über den gewählten Steuerweg zu steigern.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and method for operating control of a reciprocating compressor capable of controlling the operating efficiency of a reciprocating compressor by selecting one of preset general mode and power saving mode control paths in accordance with a control signal and controlling a stroke of the reciprocating compressor over to increase the chosen tax path.

Zur Erzielung dieser und anderer Vorteile und gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, ist eine Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters bereitgestellt, umfassend: einen Mikrocomputer zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern eines Hubs eines Kolbenverdichters; und eine Stromkreiseinheit zum Auswählen eines von zwei Steuerwegen eines voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal und Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters über den gewählten Steuerweg; wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des generellen Modus' eine ersten Stromkreis schaltet, in welchem ein Triac in Reihe mit einer Hauptspule des Kolbenverdichters an eine Stromversorgung geschaltet ist, so dass der Hub des Kolbenverdichters durch Steuern einer EIN/AUS-Periode des Triacs veränderbar ist, wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des Energiesparmodus' einen zweiten Stromkreis schaltet, in welchem eine untergeordnete Spule in Reihe an die Hauptspule des Kolbenverdichters an die Stromversorgung geschaltet ist, wobei im zweiten Stromkreis kein Triac platziert ist, und wobei die Hauptspule und die untergeordnete Spule dazu eingerichtet sind, im Energiesparmodus einen definierten Hubwert des Kolbenverdichters vorzugeben.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided an apparatus for operating control of a reciprocating compressor, comprising: a microcomputer for outputting a control signal for controlling a stroke of a reciprocating compressor; and a circuit unit for selecting one of two control routes of a preset general mode and power saving mode according to a control signal and controlling a stroke of the reciprocating compressor via the selected control path; wherein the circuit unit according to the control mode of the general mode 'switches a first circuit in which a triac is connected in series with a main coil of the reciprocating compressor to a power supply, so that the stroke of the reciprocating compressor is variable by controlling an ON / OFF period of the triac wherein the circuit unit according to the control path of the power saving mode 'switches a second circuit in which a subordinate coil is connected in series to the main coil of the reciprocating compressor to the power supply, wherein in the second circuit no triac is placed, and wherein the main coil and the subordinate coil are set to specify a defined stroke value of the reciprocating compressor in energy saving mode.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist außerdem ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters bereitgestellt, umfassend: Betreiben eines Kolbenverdichters in einem generellen Modus zum Steuern eines Hubs über eine EIN/AUS-Periode eines Triac; Bestimmen, ob der Kolbenverdichter in einem Energiesparmodus betrieben werden kann; und Betreiben des Kolbenverdichters in dem Energiesparmodus gemäß dem bestimmten Ergebnis; wobei im generellen Modus ein erster Stromkreis geschaltet wird, in welchem der Triac in Reihe mit einer Hauptspule des Kolbenverdichters an eine Stromversorgung geschaltet ist, so dass der Hub des Kolbenverdichters durch Steuern der EIN/AUS-Periode des Triacs veränderbar ist, wobei im Energiesparmodus ein zweiter Stromkreis geschaltet wird, in welchem eine untergeordnete Spule in Reihe an die Hauptspule des Kolbenverdichters an die Stromversorgung geschaltet ist, wobei im zweiten Stromkreis kein Triac platziert ist, und wobei die Hauptspule und die untergeordnete Spule dazu eingerichtet sind, im Engergiesparmodus einen definierten Hubwert des Kolbenverdichters vorzugeben.To achieve the above object, there is also provided a method of operating control of a reciprocating compressor, comprising: operating a reciprocating compressor in a general mode for controlling a stroke over an ON / OFF period of a triac; Determining whether the reciprocating compressor can be operated in a power-saving mode; and operating the reciprocating compressor in the power saving mode according to the determined result; wherein in the general mode, a first circuit is switched, in which the triac is connected in series with a main coil of the reciprocating compressor to a power supply, so that the stroke of the reciprocating compressor by controlling the ON / OFF period of the triac is changeable, wherein in the power saving mode second circuit is switched, in which a subordinate coil is connected in series to the main coil of the reciprocating compressor to the power supply, wherein in the second circuit no triac is placed, and wherein the main coil and the subordinate coil are adapted to Engergiesparmodus a defined stroke value of Prescribe piston compressor.

Die vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher hervor.The advantageous features of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die beigefügten Zeichnungen zeigen:The attached drawings show:

1 den Aufbau einer Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der herkömmlichen Technik; 1 the structure of an apparatus for controlling the operation of a reciprocating compressor according to the conventional art;

2 den Aufbau einer Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 the structure of a device for controlling the operation of a reciprocating compressor according to the present invention;

3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 a flowchart of a method for operation control of the reciprocating compressor according to the present invention;

4 ein Schaubild, das eine Betriebseffizienz gemäß der Gefrierkapazität des Kolbenverdichters zeigt, der die Betriebssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt. 4 a graph showing an operating efficiency according to the freezing capacity of the Piston compressor shows that uses the operation control device according to the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Es wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, die imstande sind, die Betriebseffizienz eines Kolbenverdichters durch Auswählen eines von zwei Steuerwegen eines generellen Modus und Energiesparmodus, die vorher gemäß einem Steuersignal eingestellt sind, und Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters über den gewählten Steuerweg zu steigern.An apparatus and a method for operating control of a reciprocating compressor according to the present invention capable of adjusting the operating efficiency of a reciprocating compressor by selecting one of two general mode and power saving mode control paths previously set in accordance with a control signal will now be described with reference to the accompanying drawings are to increase and control a stroke of the reciprocating compressor over the selected control path.

2 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 shows the construction of an apparatus for controlling the operation of a reciprocating compressor according to the present invention.

Wie in 2 gezeigt beinhaltet eine Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters: einen Spannungsdetektor 30 zum Erkennen einer Spannung, die an einen Kolbenverdichter angelegt ist, und Ausgeben der erkannten Spannung; einen Stromdetektor 20 zum Erkennen eines Stroms, der an den Kolbenverdichter angelegt ist, und Ausgeben des erkannten Stroms; einen Mikrocomputer 40 zum Berechnen eines Hubschätzwerts auf Grundlage der erkannten Spannung und des erkannten Stroms, Vergleichen des berechneten Hubschätzwerts mit einem Hubbezugswert und Ausgeben eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis; und eine Stromkreiseinheit 10 zum Auswählen eines von zwei Steuerwegen eines generellen Modus und eines Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal des Mikrocomputers 40.As in 2 A device for controlling the operation of a reciprocating compressor includes a voltage detector 30 for detecting a voltage applied to a reciprocating compressor and outputting the detected voltage; a current detector 20 for detecting a current applied to the reciprocating compressor and outputting the detected current; a microcomputer 40 for calculating a lift estimate based on the detected voltage and the detected current, comparing the calculated lift estimated value with a lift reference value, and outputting a control signal according to the comparison result; and a circuit unit 10 for selecting one of two control modes of a general mode and a power saving mode according to a control signal of the microcomputer 40 ,

Im generellen Modus ist ein Hub durch Steuern einer EIN/AUS-Periode eines Triac gesteuert, das an eine Hauptspule L1 im Kolbenverdichter angeschlossen ist.In the general mode, a stroke is controlled by controlling an ON / OFF period of a triac connected to a main coil L1 in the reciprocating compressor.

Im Energiesparmodus indessen ist der Hub des Kolbenverdichters durch Anschließen einer Anzahl von untergeordneten Spulen L2 an die Hauptspule L1 in dem Kolbenverdichter auf einem vorbestimmten Wert beibehalten.In the power saving mode, however, the stroke of the reciprocating compressor is maintained at a predetermined value by connecting a number of subordinate coils L2 to the main coil L1 in the reciprocating compressor.

Es wird nun das Verfahren zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.The method of operating control of the reciprocating compressor according to the present invention will now be described.

3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 FIG. 10 is a flowchart of a method of operating control of the reciprocating compressor according to the present invention.

Wie in 3 gezeigt beinhaltet das Verfahren zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters: Betreiben eines Kolbenverdichters in einem generellen Modus zum Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters durch eine EIN/AUS-Periode eines Triac (Schritt S31); Bestimmen, ob der Kolbenverdichter in einem Energiesparmodus betrieben werden kann (Schritt S32); und Betreiben des Kolbenverdichters im Energiesparmodus gemäß dem bestimmten Ergebnis.As in 3 1, the method of operating control of the reciprocating compressor includes: operating a reciprocating compressor in a general mode for controlling a stroke of the reciprocating compressor through an ON / OFF period of a triac (step S31); Determining whether the reciprocating compressor can be operated in a power saving mode (step S32); and operating the reciprocating compressor in the power saving mode according to the determined result.

Das Verfahren zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun wie folgt beschrieben.The method of operating control of the reciprocating compressor according to the present invention will now be described as follows.

Zunächst wird für den Kolbenverdichter 10A, da der Hub verändert wird, wenn der Kolben entsprechend einer Spannung, die gemäß einem Hubbezugswert angelegt ist, welcher vorher von einem Benutzer eingestellt wurde, linear hin- und herbewegt wird, die Gefrierkapazität gemäß dem veränderten Hub gesteuert (Schritt S31).First, for the reciprocating compressor 10A That is, since the stroke is changed when the piston is linearly reciprocated in accordance with a voltage applied according to a lift reference value previously set by a user, the freezing capacity is controlled according to the changed stroke (step S31).

Anders gesagt verbindet der Mikrocomputer 40 den Steuerweg des generellen Modus über die Schalteinheit und steuert die EIN/AUS-Periode des Triac Tr1 auf dem verbundenen Weg, wodurch er den Hub des Kolbenverdichters 10A verändert. Hierbei ist als Schalteinheit vorzugsweise ein Relais Ry1 genutzt.In other words, the microcomputer connects 40 the control mode of the general mode via the switching unit and controls the ON / OFF period of the triac Tr1 on the connected path, thereby increasing the stroke of the reciprocating compressor 10A changed. In this case, a relay Ry1 is preferably used as the switching unit.

Die Stromkreiseinheit 10 beinhaltet Steuerwege des voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus. Demgemäß wird ein Steuerweg durch eine Schaltsteuerung des Relais Ry1 gemäß einem Steuersignal des Mikrocomputers 40 selektiv verbunden, wodurch der Hub des Kolbenverdichters 10A gesteuert wird.The circuit unit 10 Includes control paths of preset general mode and power save mode. Accordingly, a control path by a switching control of the relay Ry1 in accordance with a control signal of the microcomputer 40 selectively connected, reducing the stroke of the reciprocating compressor 10A is controlled.

Der Mikrocomputer 40 mißt eine Temperatur in einem Kühlgerät, das den Kolbenverdichter einsetzt, zum Berechnen einer Änderung in der Temperatur des Kühlgeräts auf Grundlage der gemessenen Temperatur und einer gemessenen Temperatur der vorhergehenden Periode oder vergleicht die Meßtemperatur und eine voreingestellte Schwellentemperatur (Schritt S32).The microcomputer 40 measures a temperature in a refrigerator using the reciprocating compressor to calculate a change in the temperature of the refrigerator based on the measured temperature and a measured temperature of the previous period, or compares the measuring temperature and a preset threshold temperature (step S32).

Wenn die Temperatur in dem Kühlgerät über einen vorgegebenen Bereich hinaus oder über die Schwellentemperatur geändert wird, steuert der Mikrocomputer 40 den Hub des Kolbenverdichters im generellen Modus, während der Mikrocomputer 40, wenn die Temperatur in dem Kühlgerät innerhalb des vorgegebenen Bereichs oder unter der Schwellentemperatur geändert wird, den Hub im Energiesparmodus steuert (Schritt S33).When the temperature in the refrigerator is changed beyond a predetermined range or above the threshold temperature, the microcomputer controls 40 the stroke of the reciprocating compressor in the general mode, while the microcomputer 40 if the temperature in the refrigerator is changed within the predetermined range or below the threshold temperature, controlling the stroke in the power saving mode (step S33).

Gemäß der Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kolbenverdichter unter verschiedenen Bedingungen wie einer Temperatur, einer Spannung oder einem Strom, die eine Änderung in der Belastung eines Geräts, das den Kolbenverdichter einsetzt, fühlen können, sowie den oben genannten Bedingungen zum Betreiben im generellen Modus und im Energiesparmodus betrieben sein.According to the apparatus for controlling the operation of the reciprocating compressor according to the present invention, the reciprocating compressor can be operated under various conditions such as a temperature, a voltage or a current which can feel a change in the load of an apparatus employing the reciprocating compressor, as well as the above-mentioned conditions Operate in general mode and in low power mode.

Wenn der Steuerweg des generellen Modus ausgewählt ist, berechnet der Mikrocomputer 40 einen Hubschätzwert auf Grundlage der erkannten Spannung und des erkannten Stroms, vergleicht den berechneten Hubschätzwert mit dem Hubbezugswert und gibt dann ein Steuersignal zum Steuern des Kolbenverdichters 10A gemäß dem Vergleichsergebnis aus.When the general mode control route is selected, the microcomputer calculates 40 a lift estimated value based on the detected voltage and the detected current, compares the calculated lift estimated value with the lift reference value, and then outputs a control signal for controlling the reciprocating compressor 10A according to the comparison result.

Danach steuert der Mikrocomputer 40 den Hub des Kolbenverdichters 10A durch Verändern der EIN/AUS-Periode des Triac Tr1 der Stromkreiseinheit 10 über das Steuersignal.Thereafter, the microcomputer controls 40 the stroke of the reciprocating compressor 10A by changing the ON / OFF period of the triac Tr1 of the circuit unit 10 via the control signal.

D. h., wenn der berechnete Hubschätzwert kleiner als der Hubbezugswert ist, gibt der Mikrocomputer 40 ein Steuersignal zum Verlängern der EIN/AUS-Periode des Triac Tr1 aus, um eine Spannung, die über das Triac Tr1 an den Kolbenverdichter 10A angelegt ist, zu erhöhen. Wenn der berechnete Hubschätzwert größer als der Hubbezugswert ist, gibt der Mikrocomputer 40 ein Steuersignal zum Verkürzen der EIN/AUS-Periode des Triac Tr1 aus, um eine Spannung, die über das Triac Tr1 an den Kolbenverdichter 10A angelegt ist, zu vermindern.That is, when the calculated stroke estimate is smaller than the stroke reference, the microcomputer outputs 40 a control signal for extending the ON / OFF period of the triac Tr1 to a voltage that is applied to the reciprocating compressor via the triac Tr1 10A is created to increase. If the calculated lift estimate is greater than the lift reference, the microcomputer returns 40 a control signal for shortening the ON / OFF period of the triac Tr1 to a voltage that is applied to the reciprocating compressor via the triac Tr1 10A designed to diminish.

Bei der Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverdichter im generellen Modus über das Triac Tr1 betrieben, wenn eine Temperatur im Kühlgerät schnell geändert wird oder höher als eine voreingestellte Schwellentemperatur ist.In the apparatus for operating control of the reciprocating compressor according to the present invention, the reciprocating compressor in the general mode is operated via the triac Tr1 when a temperature in the refrigerator is rapidly changed or higher than a preset threshold temperature.

Wenn die Temperatur in dem Kühlgerät indessen innerhalb des vorgegebenen Bereichs oder unter der Schwellentemperatur geändert wird, wählt der Mikrocomputer 40 den Steuerweg des Energiesparmodus über das Relais Ry1, d. h. er verbindet die untergeordnete Spule L2 mit der vorgegebenen Anzahl von Wicklungen mit der Hauptspule L1 im Kolbenverdichter 10A, um dadurch den Hub des Kolbenverdichters 10A auf einem vorgegebenen Wert über die Hauptspule L1 und die untergeordnete Spule L2, die an die Hauptspule L1 angeschlossen ist, in dem Kolbenverdichter 10A beizubehalten, ohne das Triac Tr1 zu benutzen.Meanwhile, when the temperature in the refrigerator is changed within the predetermined range or below the threshold temperature, the microcomputer selects 40 the control path of the power saving mode via the relay Ry1, that is, it connects the subordinate coil L2 with the predetermined number of windings with the main coil L1 in the reciprocating compressor 10A to thereby increase the stroke of the reciprocating compressor 10A at a predetermined value via the main coil L1 and the subordinate coil L2 connected to the main coil L1 in the reciprocating compressor 10A maintain without using triac Tr1.

Auf diese Weise steuert die Vorrichtung zur Betriebssteuerung des Kolbenverdichters den Kolbenverdichter im Energiesparmodus, wenn die Temperatur des Kühlgeräts innerhalb des vorgegebenen Bereichs und unter der Schwellentemperatur geändert wird, d. h. beispielsweise während die Nutzungshäufigkeit des Kühlgeräts ziemlich niedrig oder eine Belastungsvariation ziemlich gering oder wenn eine Umgebungstemperatur verhältnismäßig niedrig ist, wobei das Kühlgerät, das den Kolbenverdichter einsetzt, mit optimalem Energieverbrauch betrieben sein kann.In this way, the apparatus for controlling the operation of the reciprocating compressor controls the reciprocating compressor in the power saving mode when the temperature of the refrigerator is changed within the predetermined range and below the threshold temperature, i. H. for example, while the frequency of use of the refrigerator is quite low or a load variation is fairly low, or when an ambient temperature is relatively low, the refrigerator using the reciprocating compressor can operate at optimum power consumption.

Es wird nun unter Bezugnahme auf 4 die Betriebseffizienz gemäß der Gefrierkapazität des Kolbenverdichters, der den Kolbenverdichter einsetzt, wenn der Kolbenverdichter im Energiesparmodus betrieben ist, beschrieben.It will now be referring to 4 the operating efficiency according to the freezing capacity of the reciprocating compressor, which employs the reciprocating compressor when the reciprocating compressor is operated in the power saving mode is described.

4 ist ein Schaubild, das eine Betriebseffizienz gemäß der Gefrierkapazität des Kolbenverdichters zeigt, der die Betriebssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt. 4 FIG. 12 is a graph showing an operation efficiency according to the freezing capacity of the reciprocating compressor using the operation control apparatus according to the present invention. FIG.

Wie in 4 gezeigt ist im Energiesparmodus des Kolbenverdichters, der die Betriebssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt, eine Betriebseffizienz (A) in dem Intervall, in dem der Energiesparmodus betrieben ist, erheblich höher als eine Betriebseffizienz (B) des herkömmlichen Kolbenverdichters im generellen Modus.As in 4 In the energy saving mode of the reciprocating compressor employing the operation control apparatus according to the present invention, an operating efficiency (A) in the interval in which the power saving mode is operated is significantly higher than an operating efficiency (B) of the conventional general duty type reciprocating compressor.

Insoweit beschrieben weist die Vorrichtung und das Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung den folgenden Vorteil auf.As far as described, the apparatus and method for controlling the operation of a reciprocating compressor according to the present invention has the following advantage.

Es wird beispielsweise einer der Steuerwege des voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal ausgewählt, und der Hub des Kolbenverdichters wird über den ausgewählten Weg gesteuert, um dadurch eine Betriebseffizienz des Kolbenverdichters zu steigern.For example, one of the control routes of the preset general mode and power saving mode is selected according to a control signal, and the stroke of the reciprocating compressor is controlled via the selected path, thereby increasing an operating efficiency of the reciprocating compressor.

Claims (8)

Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters, umfassend: einen Mikrocomputer zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern eines Hubs eines Kolbenverdichters; und eine Stromkreiseinheit zum Auswählen eines von zwei Steuerwegen eines voreingestellten generellen Modus und Energiesparmodus gemäß einem Steuersignal und Steuern eines Hubs des Kolbenverdichters über den gewählten Steuerweg; und wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des generellen Modus' einen ersten Stromkreis schaltet, in welchem ein Triac in Reihe mit einer Hauptspule des Kolbenverdichters an eine Stromversorgung geschaltet ist, so dass der Hub des Kolbenverdichters durch Steuern einer EIN/AUS-Periode des Triacs veränderbar ist, wobei die Stromkreiseinheit gemäß dem Steuerweg des Energiesparmodus' einen zweiten Stromkreis schaltet, in welchem eine untergeordnete Spule in Reihe an die Hauptspule des Kolbenverdichters an die Stromversorgung geschaltet ist, wobei im zweiten Stromkreis kein Triac platziert ist, und wobei die Hauptspule und die untergeordnete Spule dazu eingerichtet sind, im Energiesparmodus einen definierten Hubwert des Kolbenverdichters vorzugeben.Apparatus for operating control of a reciprocating compressor, comprising: a microcomputer for outputting a control signal for controlling a stroke of a reciprocating compressor; and a circuit unit for selecting one of two control routes of a preset general mode and power saving mode according to a control signal and controlling a stroke of the reciprocating compressor via the selected control path; and wherein the circuit unit according to the general mode control path switches a first circuit in which a triac is connected in series with a main coil of the reciprocating compressor to a power supply so that the stroke of the reciprocating compressor is changeable by controlling an ON / OFF period of the triac is, wherein the circuit unit according to the control path of the power saving mode 'switches a second circuit in which a subordinate coil is connected in series to the main coil of the reciprocating compressor to the power supply, wherein in second triac is placed no triac, and wherein the main coil and the subordinate coil are adapted to specify a defined stroke value of the reciprocating compressor in energy-saving mode. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schalteinheit ein Relais ist.The device of claim 1, wherein the switching unit is a relay. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikrocomputer ein Steuersignal zum Betreiben des Kolbenverdichters im generellen Modus ausgibt, wenn eine Temperatur eines Kühlgeräts, das den Kolbenverdichter einsetzt, über einen vorgegebenen Bereich hinaus oder über eine Schwellentemperatur geändert ist.The apparatus of claim 1, wherein the microcomputer outputs a control signal for operating the reciprocating compressor in the general mode when a temperature of a refrigerator employing the reciprocating compressor is changed beyond a predetermined range or above a threshold temperature. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Mikrocomputer ein Steuersignal zum Steuern der EIN/AUS-Periode des Triac ausgibt, wenn der Steuerweg des generellen Modus angeschlossen ist.The apparatus of claim 3, wherein the microcomputer outputs a control signal for controlling the ON / OFF period of the triac when the general mode control path is connected. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikrocomputer ein Steuersignal zum Betreiben des Kolbenverdichters im Energiesparmodus ausgibt, wenn die Temperatur in dem Kühlgerät, das den Kolbenverdichter einsetzt, innerhalb des vorgegebenen Bereichs oder unter der Schwellentemperatur geändert ist.The apparatus of claim 1, wherein the microcomputer outputs a control signal for operating the reciprocating compressor in the power saving mode when the temperature in the refrigerator using the reciprocating compressor is changed within the predetermined range or below the threshold temperature. Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters, umfassend: Betreiben eines Kolbenverdichters in einem generellen Modus zum Steuern eines Hubs über eine EIN/AUS-Periode eines Triac; Bestimmen, ob der Kolbenverdichter in einem Energiesparmodus betrieben werden kann; und Betreiben des Kolbenverdichters in dem Energiesparmodus gemäß dem bestimmten Ergebnis; wobei im generellen Modus ein erster Stromkreis geschaltet wird, in welchem der Triac in Reihe mit einer Hauptspule des Kolbenverdichters an eine Stromversorgung geschaltet ist, so dass der Hub des Kolbenverdichters durch Steuern der EIN/AUS-Periode des Triacs veränderbar ist, wobei im Energiesparmodus ein zweiter Stromkreis geschaltet wird, in welchem eine untergeordnete Spule in Reihe an die Hauptspule des Kolbenverdichters an die Stromversorgung geschaltet ist, wobei im zweiten Stromkreis kein Triac platziert ist, und wobei die Hauptspule und die untergeordnete Spule dazu eingerichtet sind, im Energiesparmodus einen definierten Hubwert des Kolbenverdichters vorzugeben.Method for controlling the operation of a reciprocating compressor, comprising: Operating a reciprocating compressor in a general mode for controlling a stroke over an ON / OFF period of a triac; Determining whether the reciprocating compressor can be operated in a power-saving mode; and operating the reciprocating compressor in the power saving mode according to the determined result; wherein in the general mode, a first circuit is switched, in which the triac is connected in series with a main coil of the reciprocating compressor to a power supply, so that the stroke of the reciprocating compressor is variable by controlling the ON / OFF period of the triac, wherein in the power saving mode, a second circuit is switched, in which a subordinate coil is connected in series to the main coil of the reciprocating compressor to the power supply, wherein in the second circuit no triac is placed, and wherein the main coil and the subordinate coil are adapted to, in the power saving mode to specify a defined stroke value of the reciprocating compressor. Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Schritt des Bestimmens der Kolbenverdichter in einem generellen Modus betrieben wird, wenn die Temperatur in dem Kühlgerät, das den Kolbenverdichter einsetzt, über einen vorgegebenen Bereich hinaus oder über einer Schwellentemperatur geändert ist.The method of claim 6, wherein in the determining step, the reciprocating compressor is operated in a general mode when the temperature in the refrigerator employing the reciprocating compressor is changed beyond a predetermined range or above a threshold temperature. Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Schritt des Bestimmens der Kolbenverdichter in einem Energiesparmodus betrieben wird, wenn die Temperatur in dem Kühlgerät, das den Kolbenverdichter einsetzt, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs oder unter einer Schwellentemperatur geändert ist.The method of claim 6, wherein in the determining step, the reciprocating compressor is operated in a power saving mode when the temperature in the refrigerator employing the reciprocating compressor is changed within a predetermined range or below a threshold temperature.
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