KR102423576B1 - 리니어 압축기의 제어 방법 및 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 리니어 압축기의 제어 방법 및 리니어 압축기의 제어 장치에 관한 것이다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는 매 주기마다 획득되는 현재 마모 평가 지수를 초기 마모 평가 지수와 비교함으로써 리니어 압축기 내부 부품의 마모 발생 여부를 판단한다. 비교 결과 리니어 압축기 내부 부품에 마모가 발생한 것으로 판단되면, 리니어 압축기의 제어 장치는 사용자에게 리니어 압축기의 마모 발생을 통지한다. 이러한 통지에 의해서 사용자가 제조사에 냉장고의 수리를 요청하거나 저장실에 저장된 음식물이 상하지 않도록 선제적인 조치를 취할 수 있다. 따라서 압축기의 내부 부품의 마모로 인하여 음식물이 상하거나 냉장고의 냉각이 완전히 중단되는 상황이 방지된다.

Description

리니어 압축기의 제어 방법 및 제어 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR}
본 명세서는 리니어 압축기의 제어 방법 및 리니어 압축기의 제어 장치에 관한 것이다.
압축기는 냉매 또는 그 이외의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높이는 기계 장치로서, 냉장고와 에어컨 등에 널리 사용되고 있다.
압축기는 내부 구조 및 동작 원리에 따라서 여러 종류로 구별될 수 있다. 압축기는 피스톤과 실린더 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(reciprocating compressor), 편심 회전되는 롤러(roller)와 실린더 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전하면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(rotary compressor), 선회 스크롤(orbitting scroll)과 고정 스크롤(fixed scroll) 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(scroll compressor)로 분류될 수 있다.
그 중 왕복동식 압축기는 피스톤이 구동되는 방식에 따라 레시프로(recipro) 압축기와 리니어(linear) 압축기로 구분된다.
레시프로 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트(crank shaft)를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식이다. 리니어 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.
리니어 방식의 왕복동식 압축기, 즉 리니어 압축기는 레시프로 방식에서 사용되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트가 없어 마찰 손실이 적으므로, 레시프로 압축기보다 압축 효율이 높다.
리니어 압축기가 구동될 때, 실린더 내부에 배치되는 피스톤은 반복적으로 왕복 직선 운동을 수행한다. 피스톤의 반복적인 왕복 직선 운동은 리니어 압축기 내부의 부품, 예컨대 피스톤, 흡입 밸브 또는 토출 밸브와 같은 부품의 마모를 유발한다.
피스톤의 반복적인 왕복 직선 운동으로 인하여 리니어 압축기 내부의 부품이 마모되면 압축기의 냉매 압축 성능이 저하된다. 이에 따라서 압축기를 구비하는 냉장고의 냉각 성능이 저하된다. 냉장고의 냉각 성능이 저하되면 저장실의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 상승하게 되어 저장실 내부의 음식물이 상하고, 냉장고의 냉각 성능에 대한 신뢰성이 저하된다.
그러나 종래 기술에 따르면 냉장고의 사용 과정에서 리니어 압축기 내부 부품의 마모를 검출하는 수단이나 방법이 제공되지 않는다. 이에 따라서 냉장고의 사용 과정에서 리니어 압축기 내부 부품의 마모로 인한 냉각 성능 저하가 발생하여 음식물이 상하거나 소비자의 불만이 높아지는 문제가 있다.
또한 리니어 압축기 내부 부품의 마모는 냉장고의 사용 시간이 증가할수록 점차 심화된다. 만약 리니어 압축기 내부 부품의 마모가 심화되면 압축기가 냉매를 압축하지 못하여 냉장고의 냉각이 완전히 중단되는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 냉장고의 냉각이 완전히 중단되기 전에 리니어 압축기 내부 부품의 마모 상태를 확인하여 미리 사용자에게 알릴 필요가 있다.
본 명세서의 목적은 냉장고의 사용 과정에서 리니어 압축기 내부 부품의 마모 상태를 검출하고 검출된 마모 상태를 사용자에게 알림으로써 사용자가 압축기 내부 부품의 마모 상태를 용이하게 인지할 수 있는 리니어 압축기의 제어 방법 및 제어 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 명세서의 목적은 압축기의 고장으로 인하여 냉장고의 냉각이 완전히 중단되기 전에 리니어 압축기 내부 부품의 마모 상태를 사용자에게 알림으로써 사용자가 선제적으로 압축기를 유지, 보수할 수 있도록 하는 리니어 압축기의 제어 방법 및 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 명세서의 다른 목적 및 장점들은 이하에서 기술되는 본 명세서의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 명세서의 목적 및 장점들은 청구범위에 기재된 구성요소들 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는 냉장고에 초기 전원이 인가될 때 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기를 구동시키고, 리니어 압축기의 마모 평가 지수를 획득한다. 본 명세서에서 초기 전원이 인가될 때 획득되는 리니어 압축기의 마모 평가 지수는 초기 마모 평가 지수로 지칭된다.
초기 마모 평가 지수가 획득된 이후, 리니어 압축기의 제어 장치는 미리 정해진 주기마다 리니어 압축기를 기준 전력 지령에 따라서 구동시킨다. 리니어 압축기의 제어 장치는 매 주기마다 리니어 압축기의 마모 평가 지수를 획득한다. 본 명세서에서 매 주기마다 획득되는 리니어 압축기의 마모 평가 지수는 현재 마모 평가 지수로 지칭된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는 매 주기마다 획득되는 현재 마모 평가 지수를 초기 마모 평가 지수와 비교함으로써 리니어 압축기 내부 부품의 마모 발생 여부를 판단한다. 비교 결과 리니어 압축기 내부 부품에 마모가 발생한 것으로 판단되면, 리니어 압축기의 제어 장치는 사용자에게 리니어 압축기의 마모 발생을 통지한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 초기 전원이 인가되면 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기를 구동시키는 단계, 상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 초기 마모 평가 지수를 획득하는 단계, 미리 정해진 주기마다 상기 리니어 압축기를 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동시키는 단계, 상기 리니어 압축기가 상기 주기마다 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 현재 마모 평가 지수를 획득하는 단계, 상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하는 단계 및 상기 마모 발생 여부 판단 결과 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단되면 상기 리니어 압축기의 마모 발생을 사용자에게 통지하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수는 상기 리니어 압축기의 냉력, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기의 피스톤의 하사점, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값, 상기 압축기 모터의 소비 전력값, 상기 리니어 압축기(102)의 모터 전류값, 리니어 압축기의 모터 전압값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류와 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차, 상기 리니어 압축기의 모터 전압과 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함한다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 초기 마모 평가 지수에 대한 상기 현재 마모 평가 지수의 비율을 산출하는 단계 및 상기 비율이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나면 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 리니어 압축기의 마모는 상기 리니어 압축기의 피스톤, 상기 리니어 압축기의 흡입 밸브 또는 상기 리니어 압축기의 토출 밸브에서 발생하는 마모이다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 기준 전력 지령은 상기 리니어 압축기를 최대 부하로 구동시키는 지령이다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 리니어 압축기를 구동시키기 위한 전력 지령을 출력하는 전력 지령 출력부 및 상기 리니어 압축기가 구동될 때 상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수를 획득하고 상기 마모 평가 지수에 기초하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판별하는 마모 판별부를 포함한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 전력 지령 출력부는 초기 전원이 인가되면 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기를 구동시키고, 미리 정해진 주기마다 상기 리니어 압축기를 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동시킨다. 또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 마모 판별부는 초기 전원이 인가되어 상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 초기 마모 평가 지수를 획득하고, 상기 주기마다 상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동되면 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 현재 마모 평가 지수를 획득하고, 상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하고, 상기 마모 발생 여부 판단 결과 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단되면 상기 리니어 압축기의 마모 발생을 사용자에게 통지한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수는 상기 리니어 압축기의 냉력, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기의 피스톤의 하사점, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값, 상기 압축기 모터의 소비 전력값, 상기 리니어 압축기(102)의 모터 전류값, 리니어 압축기의 모터 전압값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류와 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차, 상기 리니어 압축기의 모터 전압과 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함한다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 마모 판별부는 상기 초기 마모 평가 지수에 대한 상기 현재 마모 평가 지수의 비율을 산출하고, 상기 비율이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나면 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단한다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 리니어 압축기의 마모는 상기 리니어 압축기의 피스톤, 상기 리니어 압축기의 흡입 밸브 또는 상기 리니어 압축기의 토출 밸브에서 발생하는 마모이다.
또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 기준 전력 지령은 상기 리니어 압축기를 최대 부하로 구동시키는 지령이다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉장고의 사용 과정에서 리니어 압축기 내부 부품의 마모 상태가 검출되고, 검출된 마모 상태가 사용자에게 통지된다. 따라서 사용자는 압축기 내부 부품의 마모 상태를 용이하게 인지할 수 있다. 특히 압축기 내부 부품의 마모로 인하여 냉장고의 냉각 성능이 저하될 경우, 사용자는 냉장고의 냉각 성능 저하의 원인이 압축기 내부 부품의 마모임을 용이하게 인지할 수 있다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 압축기의 내부 부품의 마모로 인하여 냉장고의 냉각이 완전히 중단되기 전에 사용자에게 압축기의 내부 부품의 마모로 인한 문제가 발생할 가능성이 있음이 통지된다. 이러한 통지에 의해서 사용자가 제조사에 냉장고의 수리를 요청하거나 저장실에 저장된 음식물이 상하지 않도록 선제적인 조치를 취할 수 있다. 따라서 압축기의 내부 부품의 마모로 인하여 음식물이 상하거나 냉장고의 냉각이 완전히 중단되는 상황이 방지된다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기를 포함하는 냉장고의 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 단면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서의 실시예들을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 명세서를 설명함에 있어서 본 명세서와 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리킨다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기를 포함하는 냉장고의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고(100)의 내부에는 냉장고(100)의 운전을 제어하는 메인 기판(104)이 구비된다. 이하에서 설명되는 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는 메인 기판(104) 상에 회로 또는 모듈 형태로 구현될 수 있다. 메인 기판(104)은 리니어 압축기(102)와 전기적으로 연결된다.
냉장고(100)는 리니어 압축기(102)의 구동에 의해 동작한다. 냉장고(100) 내부의 저장실이 차갑게 유지되기 위해서는 저장실 내부로 냉기가 공급되어야 한다. 냉기 공급을 위해, 리니어 압축기(102)는 가스 형태의 냉매를 흡입하여 압축시키고, 압축된 고온/고압의 냉매는 응축기를 거치면서 액화된다. 응축기에서 나온 냉매는 증발기를 거치면서 열교환을 통해 증발기 주변의 공기 온도를 낮추어 냉기가 생성된다. 증발기를 통과한 냉매는 다시 리니어 압축기(102)로 공급되어 냉매의 순환이 이루어진다. 이와 같은 과정이 반복되어 냉매가 순환됨으로써 냉장고(100)의 저장실 내부에 냉기가 공급된다.
이하에서 '압축기'는 '리니어 압축기'와 동일한 의미로 사용된다.
또한 냉장고(100)의 외부 일측, 예컨대 도어의 외부면에는 표시 장치(106)가 배치된다. 표시 장치(106)는 냉장고(100)의 구동과 관련된 정보, 예컨대 저장실의 현재 온도 또는 사용자에 의해서 설정되는 저장실의 설정 온도가 표시된다.
본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치(106)에는 냉장고(100)의 구동 상태를 나타내는 메시지가 표시될 수 있다. 예를 들어 표시 장치(106)에는 리니어 압축기(102)의 내부 부품이 마모되어 수리가 필요함을 사용자에게 알리기 위한 에러 메시지가 표시될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기(102)는 외관을 형성하는 밀폐용기(32)를 포함한다. 밀폐용기(32) 일측에는 냉매가 유입되는 유입관(32a) 및 냉매가 유출되는 유출관(32b)이 설치된다.
밀폐용기(32) 내측에는 실린더(34)가 고정되도록 설치된다. 실린더(34) 내부에는 왕복 직선 운동을 통해 압축공간(P)으로 흡입된 냉매를 압축시키는 피스톤(36)이 배치된다. 피스톤(36)의 일단에는 피스톤(36)을 운동 방향으로 탄성 지지하기 위한 스프링(38a, 38b)이 설치된다. 피스톤(36)은 구동력을 발생시키는 모터(40)와 연결되어 모터(40)의 구동에 따라서 왕복 직선 운동을 수행한다.
또한 압축공간(P)과 접하고 있는 피스톤(36)의 일단에는 흡입 밸브(52)가 설치되고, 압축공간(P)과 접하고 있는 실린더(34)의 일단에 토출 밸브 어셈블리(54)가 설치된다. 흡입 밸브(52) 및 토출 밸브 어셈블리(54)는 각각 압축공간(P) 내부의 압력에 따라 개폐되도록 자동적으로 조절된다.
밀폐용기(32) 내부 바닥면에는 소정의 오일이 수용되고, 오일을 펌핑하기 위한 오일공급장치(60)가 배치된다. 밀폐용기(32)의 하측 프레임(48) 내부에는 오일을 피스톤(36)과 실린더(34) 사이로 공급하는 오일공급관(48a)이 형성된다. 오일공급장치(60)는 피스톤(36)이 왕복 직선 운동함에 따라 발생되는 진동에 의해 작동되어 오일을 펌핑하고, 펌핑된 오일은 오일공급관(48a)을 따라 피스톤(36)과 실린더(34) 사이의 간극으로 공급되어 냉각 및 윤활 작용을 한다.
실린더(34)는 피스톤(36)이 왕복 직선 운동할 수 있도록 중공 형상으로 형성되며 내부에는 압축공간(P)이 형성된다. 실린더(34)는 유입관(32a) 내측에 일단이 근접하게 위치된 상태에서 유입관(32a)과 동일 직선상에 설치되는 것이 바람직하다. 유입관(32a)과 반대 방향 측의 실린더(34)의 일단에는 토출 밸브 어셈블리(54)가 설치된다.
토출 밸브 어셈블리(54)는 실린더(34)의 일단 측에 소정의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(54a), 실린더의 압축공간(P) 측 일단을 개폐하도록 설치되는 토출 밸브(54b), 토출 커버(54a)와 토출 밸브(54b) 사이에 축방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(54c)으로 구성된다. 실린더(34)의 일단 내주면에는 오링(R)이 끼움 설치되어 토출 밸브(54a)와 실린더(34) 사이를 밀착시킨다.
또한 토출 커버(54a)의 일측과 유출관(32b) 사이에는 굴곡지게 형성된 루프 파이프(58)가 연결된다. 루프 파이프(58)는 압축된 냉매가 외부로 토출될 수 있도록 안내할 뿐 아니라 실린더(34), 피스톤(36), 리니어 모터(40)의 상호 작용에 의한 진동이 밀폐용기(32) 전체로 전달되는 것을 완충시켜 준다.
피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 압축공간(P)의 압력이 소정의 토출 압력에 도달하면, 밸브 스프링(54c)이 압축되어 토출 밸브(54b)가 개방된다. 이에 따라 압축공간(P) 내부에서 압축된 냉매가 압축공간(P)으로부터 토출된 다음, 루프 파이프(58) 및 유출관(32b)을 따라 외부로 토출된다.
한편, 유입관(32a)으로부터 유입된 냉매는 피스톤(36)의 중앙에 형성된 냉매유로(36a)를 통해서 압축공간(P) 내부로 유입된다. 유입관(32a)과 근접한 피스톤(36)의 일단은 연결부재(47)에 의해 리니어 모터(40)와 직접 연결된다. 흡입 밸브(52)는 박판 형상으로 중앙부분이 피스톤(36)의 냉매유로(36a)를 개폐시키도록 중앙부분이 일부 절개되도록 형성되고, 일측이 피스톤(36a)의 일단에 스크류에 의해 고정되도록 설치된다.
피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 압축공간(P)의 압력이 토출 압력보다 더 낮은 소정의 흡입 압력 이하가 되면 흡입 밸브(52)가 개방되어 냉매가 압축공간(P) 내부로 흡입된다. 압축공간(P)의 압력이 소정의 흡입 압력에 도달하면, 흡입 밸브(52)가 닫힌 상태에서 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.
다시 도면을 참조하면, 피스톤(36)은 운동방향으로 탄성 지지되도록 설치되는데, 구체적으로 유입관(32a)과 근접한 피스톤(36)의 일단에 반경방향으로 돌출된 피스톤 플랜지(36b)가 코일 스프링 등과 같은 기계 스프링(38a, 38b)에 의해 피스톤(36)의 운동방향으로 탄성 지지되고, 유입관(32a)과 반대방향 측 압축공간(P)에 포함된 냉매가 자체 탄성력에 의해 가스 스프링으로 작용하여 피스톤(36)을 탄성 지지하게 된다.
모터(40)는 복수 개의 라미네이션(42a)이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임(48)에 의해 실린더(34) 외측에 고정되도록 설치되는 이너 스테이터(42), 코일이 감겨지도록 구성된 코일 권선체(44a) 주변에 복수 개의 라미네이션(44b)이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임(48)에 의해 실린더(34) 외측에 이너 스테이터(42)와 소정의 간극을 두고 설치되는 아우터 스테이터(44), 이너 스테이터(42)와 아우터 스테이터(44) 사이의 간극에 위치되어 피스톤(36)과 연결부재(47)에 의해 연결되는 영구자석(46)으로 구성된다. 실시예에 따라서 코일 권선체(44a)는 이너 스테이터(42) 외측에 고정 설치될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 리니어 압축기(102)가 구동되면 피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 왕복 직선 운동을 수행한다. 리니어 압축기(102)의 구동 시간이 증가함에 따라서, 피스톤(36)과 실린더(34) 사이의 마찰로 인하여 피스톤(36)이 마모된다. 또한 피스톤(36)의 왕복 직선 운동으로 인하여 피스톤(36)의 단부에 배치되는 흡입 밸브(52)와 토출 밸브(54b)에도 마찰이 발생한다. 이로 인해서 흡입 밸브(52)와 토출 밸브(54b)의 마모가 발생한다.
결국 리니어 압축기(102)의 구동 시간이 증가함에 따라서 피스톤(36), 흡입 밸브(52), 토출 밸브(54b)와 같은 내부 부품에 마모가 발생하게 된다. 이러한 내부 부품의 마모로 인하여 피스톤(36)의 최대 냉력 제어가 불가능해지게 되면 리니어 압축기(102)의 압축 성능이 점차 낮아지게 된다. 압축기(102)의 압축 성능 저하는 냉장고의 냉력 저하로 이어지게 되어 저장실의 온도가 상승하게 된다.
나아가 리니어 압축기(102)의 내부 부품 마모가 심화되면 피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 이상적인 경로로 운동하지 못하게 되고 실린더(34)와 충돌하게 된다. 이러한 현상으로 인하여 냉장고의 진동 및 소음이 점점 증가하며, 결국에는 리니어 압축기(102)의 고장으로 이어져 냉장고의 구동이 완전히 중단될 가능성이 있다.
그러나 종래 기술에 따르면 리니어 압축기(102)의 내부 부품의 마모 발생 여부를 검출할 수 있는 수단이나 방법이 제공되지 않는다. 따라서 냉장고의 구동 시간 증가에 따라서 리니어 압축기(102)의 마모가 심화될 수록 냉장고의 냉력이 점차 저하되어 사용자의 불만이 증가한다. 나아가 사용자가 리니어 압축기(102)의 마모 발생 여부나 이에 따른 냉장고의 냉력 저하를 인지하기가 매우 어려우므로 리니어 압축기(102)의 고장이 발생하여 냉장고의 구동이 중단될 때까지 사용자가 어떠한 조치도 취하지 못하는 문제가 있다.
본 명세서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 리니어 압축기의 제어 방법 및 리니어 압축기의 제어 장치를 제공한다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고(100)는 리니어 압축기(102), 리니어 압축기의 제어 장치(104), 표시 장치(106), 압축기 구동부(202), 전원 공급 장치(204), 압축기 모터(206), 전류 검출부(208), 전압 검출부(210), 스트로크 연산부(212), 전력 연산부(214), 위상차 연산부(216)를 포함한다.
리니어 압축기(102)는 가스 형태의 냉매를 흡입하여 압축한다. 리니어 압축기(102)는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
리니어 압축기의 제어 장치(104)는 리니어 압축기(102)의 구동을 제어하기 위한 전력 지령을 출력한다. 전력 지령은 압축기 구동부(202)에 전달되고, 압축기 구동부(202)는 수신된 전력 지령에 따라서 압축기 모터(206)에 전류를 공급함으로써 압축기 모터(206)를 구동시킨다. 압축기 모터(206)가 구동되면 압축기 모터(206)에 의해서 리니어 압축기(102) 내부의 피스톤이 왕복 직선 운동을 하면서 리니어 압축기(102)가 구동된다. 압축기 모터(206)는 직선형의 구동력을 발생시키는 리니어 모터일 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에서 압축기 구동부(202)는 다수의 스위칭 소자(예컨대, IGBT 소자)를 포함하는 인버터 회로를 포함할 수 있다. 압축기 구동부(202)가 인버터 회로를 포함하면 리니어 압축기의 제어 장치(104)는 미리 정해진 스위칭 주파수를 갖는 PWM 신호 형태의 전력 지령을 압축기 구동부(202)에 전달할 수 있다. 압축기 구동부(202)에 포함되는 다수의 스위칭 소자는 전력 지령에 따라서 교번적으로 턴 온 및 턴 오프되어 전원 공급 장치(204)로부터 공급되는 전력을 변환하여 교류 전류를 생성한다. 압축기 구동부(202)에 의해서 생성되는 교류 전류를 압축기 모터(206)에 전달되어 압축기 모터(206)를 구동시킨다.
전원 공급 장치(204)는 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 냉장고에 포함된 각 부품들에 적합한 전력으로 변환하여 각 부품들에 전력을 공급한다.
전류 검출부(208)는 압축기 모터(206)에 공급되는 전류, 즉 모터 전류의 크기를 검출한다. 또한 전압 검출부(210)는 압축기 모터(206)에 공급되는 전압, 즉 모터 전압의 크기를 검출한다.
스트로크 연산부(212)는 전류 검출부(208)에 의해서 검출되는 전류의 크기 및 전압 검출부(210)에 의해서 검출되는 전압의 크기를 기초로 리니어 압축기(102)에 포함된 피스톤의 스트로크를 연산한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 스트로크 연산부(212)는 하기 [수학식 1]에 기초하여 피스톤의 스트로크를 연산할 수 있다.
Figure 112020127091231-pat00001
[수학식 1]에서 x는 스트로크, Vm은 압축기 모터(206)의 모터 전압, im은 압축기 모터(206)의 모터 전류, R은 압축기 모터(206)의 저항값, L은 압축기 모터(206)의 인덕턴스값, α는 모터 상수 또는 역기전력 상수를 의미한다.
스트로크 연산부(212)에 의해서 연산된 피스톤의 스트로크값은 리니어 압축기의 제어 장치(104)로 전달된다. 리니어 압축기의 제어 장치(104)는 스트로크 연산부(212)에 의해서 연산된 피스톤의 스트로크값과 압축기 구동부(202)에 전달된 전력 지령을 비교하여 전력 지령을 보정할 수 있다.
후술하는 바와 같이 스트로크 연산부(212)에 의해서 연산되는 피스톤의 스트로크값은 리니어 압축기(102)의 마모 평가 지수로서 사용될 수 있다.
전력 연산부(214)는 전류 검출부(208)에 의해서 검출되는 전류의 크기 및 전압 검출부(210)에 의해서 검출되는 전압의 크기를 기초로 압축기 모터(206)에 의해서 소비되는 전력의 크기, 즉 소비 전력량을 연산한다. 압축기 모터(206)의 소비 전력값은 리니어 압축기(102)에 의해서 소비되는 전력량과 비례한다. 따라서 후술하는 바와 같이 압축기 모터(206)의 소비 전력값은 리니어 압축기(102)의 마모 평가 지수로서 사용될 수 있다.
위상차 연산부(216)는 스트로크 연산부(212)에 의해서 연산되는 피스톤의 스트로크와 전류 검출부(208)에 의해서 검출되는 모터 전류의 위상차, 또는 스트로크 연산부(212)에 의해서 연산되는 피스톤의 스트로크와 전압 검출부(210)에 의해서 검출되는 모터 전압의 위상차를 연산한다. 후술하는 바와 같이 위상차 연상부(216)에 의해서 연산되는 모터 전류와 스트로크의 위상차 또는 모터 전압과 스트로크의 위상차는 리니어 압축기(102)의 마모 평가 지수로서 사용될 수 있다.
한편, 리니어 압축기의 제어 장치(104)는 스트로크 연산부(212)에 의해서 검출되는 스트로크 및 위상차 연산부(216)에 의해서 연산되는 위상차를 기초로 피스톤의 상사점(TDC, Top Dead Center) 또는 하사점(BDC, Bottom Dead Center)을 검출할 수 있다. 예컨대 리니어 압축기의 제어 장치(104)는 위상차 연산부(216)에 의해서 검출되는 모터 전류와 스트로크의 변곡점 또는 모터 전압과 스트로크의 변곡점과 대응되는 스트로크값을 피스톤의 상사점 또는 하사점으로 결정할 수 있다. 후술하는 바와 같이 피스톤의 상사점 및 하사점은 리니어 압축기(102)의 마모 평가 지수로서 사용될 수 있다.
또한 리니어 압축기의 제어 장치(104)는 리니어 압축기(102)의 냉력을 산출할 수 있다. 리니어 압축기(102)의 냉력은 상사점과 하사점 사이의 거리, 압축기 구동부(202)에 전달되는 전력 지령의 스위칭 주파수의 크기, 압축기 모터(206)에 공급되는 모터 전류 또는 모터 전압의 크기에 기초하여 산출될 수 있다. 리니어 압축기(102)의 냉력이 클수록 냉매를 압축하는 힘이 크므로 냉장고의 냉각 성능이 높다.
표시 장치(106)는 냉장고(100)의 구동과 관련된 정보, 예컨대 저장실의 현재 온도 또는 사용자에 의해서 설정되는 저장실의 설정 온도가 표시된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치(106)에는 냉장고(100)의 구동 상태를 나타내는 메시지가 표시될 수 있다. 예를 들어 표시 장치(106)에는 리니어 압축기(102)의 내부 부품이 마모되어 수리가 필요함을 사용자에게 알리기 위한 에러 메시지가 표시될 수 있다.
리니어 압축기의 제어 장치(104)는 전력 지령 출력부(110) 및 마모 판별부(120)를 포함한다.
전력 지령 출력부(110)는 압축기(102)를 구동시키기 위한 전력 지령을 생성하고 생성된 전력 지령을 출력한다. 전력 지령은 사용자가 설정한 저장실의 온도와 대응되도록 생성될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에서 전력 지령 출력부(110)는 미리 정해진 기준 부하와 대응되는 기준 전력 지령을 생성 및 출력할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에서, 기준 전력 지령은 리니어 압축기(102)를 최대 부하로 구동시키는 지령일 수 있다. 즉, 기준 전력 지령이 출력되면 리니어 압축기(102)는 최대 부하로 구동될 수 있다. 여기서 최대 부하는 저장실의 온도를 미리 설정된 최저 온도로 냉각시키는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 전력 지령 출력부(110)는 전원 공급 장치(204)에 의해서 초기 전원이 인가되면 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기(102)를 구동시킬 수 있다. 또한 전력 지령 출력부(110)는 미리 정해진 주기마다 리니어 압축기(102)를 기준 전력 지령에 따라서 구동시킬 수 있다.
마모 판별부(120)는 리니어 압축기(102)가 구동될 때 리니어 압축기(102)의 마모 평가 지수를 획득한다. 본 명세서에서 마모 평가 지수는 마모 판별부(120)가 리니어 압축기(102)의 내부 부품, 예컨대 피스톤, 흡입 밸브, 토출 밸브의 마모가 발생했는지 여부를 판별하기 위하여 참조하는 지수를 의미한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 마모 평가 지수는 리니어 압축기(102)의 냉력, 리니어 압축기(102)의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기(102)의 피스톤의 하사점, 리니어 압축기(102)의 피스톤의 스트로크값, 상기 압축기 모터(206)의 소비 전력값, 리니어 압축기(102)의 모터 전류값, 리니어 압축기(102)의 모터 전압값, 리니어 압축기(102)의 모터 전류와 피스톤의 스트로크의 위상차, 리니어 압축기(102)의 모터 전압과 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함한다. 즉, 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(102)가 구동될 때 위 열거된 지수들 중 적어도 하나를 참조하여 리니어 압축기(102)의 마모 발생 여부를 판별할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에서 마모 평가 지수는 초기 마모 평가 지수 및 현재 마모 평가 지수로 구별될 수 있다. 초기 마모 평가 지수는 전원 공급 장치(204)에 의해서 초기 전원이 인가되어 리니어 압축기(102)가 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 획득되는 마모 평가 지수를 의미한다. 또한 현재 마모 평가 지수는 리니어 압축기(102)가 미리 정해진 주기마다 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 매 주기마다 획득되는 마모 평가 지수를 의미한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 마모 판별부(120)는 초기 마모 평가 지수에 대한 현재 마모 평가 지수의 비율, 즉 마모율을 산출하고, 산출된 비율, 즉 마모율이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나면 리니어 압축기(102)에 마모가 발생한 것으로 판단한다.
[표 1]은 리니어 압축기(102)의 토출 밸브의 마모량에 따른 마모 평가 지수의 변화를 나타낸다.
Figure 112020127091231-pat00002
[표 1]에서 0. 200㎛, 400㎛, 600㎛은 각각 토출 밸브의 마모량을 나타낸다. 또한 [표 1]에는 본 명세서의 일 실시예에서 마모 판별부(120)가 참조하는 마모 평가 지수인 냉력, 상사점, 피스톤의 스트로크값, 압축기 모터의 소비 전력, 모터 전류, 스트로크와 모터 전류의 위상차가 각각 기재되어 있다.
[표 1]에 도시된 바와 같이, 리니어 압축기(102)의 내부 부품인 토출 밸브의 마모량이 증가할수록 냉력, 상사점, 피스톤의 스트로크값, 압축기 모터의 소비 전력, 모터 전류는 점차 감소하는 경향을 나타낸다. 반대로 토출 밸브의 마모량이 증가할수록 스트로크와 모터 전류의 위상차는 점점 증가한다. 도시되지는 않았으나, 리니어 압축기(102)의 다른 부품인 피스톤이나 흡입 밸브의 마모량이 증가할 때에도 [표 1]과 동일한 경향이 나타난다. 따라서 냉장고의 구동에 따른 마모 평가 지수의 변화를 추적하면 리니어 압축기(102)의 내부 부품, 예컨대 피스톤, 흡입 밸브 또는 토출 밸브의 마모 발생 여부가 확인될 수 있다.
이러한 경향에 기초하여, 본 명세서의 일 실시예에 따른 마모 판별부(120)는 냉장고의 초기 구동 시 마모 평가 지수(초기 마모 평가 지수)를 획득한 이후 냉장고가 구동될 때 주기적으로 마모 평가 지수(현재 마모 평가 지수)를 획득하고, 초기 마모 평가 지수와 현재 마모 평가 지수를 비교하여 리니어 압축기(102)의 내부 부품에 마모가 발생했는지 판단한다.
리니어 압축기(102)에 마모가 발생한 것으로 판단되면, 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 사용자에게 통지한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 마모 판별부(120)는 표시 장치(106)를 통해 마모 발생을 알리는 에러 메시지를 표시함으로써 사용자에게 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 통지할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
전원 공급 장치(204)에 의해서 냉장고(100)의 초기 전원이 인가되면, 전력 지령 출력부(110)는 미리 정해진 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기(102)를 구동시킨다(402). 여기서 초기 전원이란 사용자가 냉장고(100)를 구매한 후 최초로 냉장고(100)를 구동시킬 때 인가되는 전원을 의미한다. 즉, 단계(402)는 사용자가 냉장고(100)를 구매한 후 냉장고(100)가 최초로 구동될 때 수행된다.
본 명세서의 일 실시에에서, 기준 전력 지령은 리니어 압축기(102)를 최대 부하로 구동시키는 지령일 수 있다.
리니어 압축기(102)가 기준 전력 지령에 따라서 구동되면, 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(102)의 초기 마모 평가 지수를 획득한다(404). 본 명세서에서 마모 평가 지수는 리니어 압축기의 냉력, 리니어 압축기의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기의 피스톤의 하사점, 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값, 압축기 모터의 소비 전력값, 리니어 압축기의 모터 전류값, 리니어 압축기의 모터 전압값, 리니어 압축기의 모터 전류와 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차, 리니어 압축기의 모터 전압과 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함한다.
예컨대 마모 판별부(120)는 초기 전원 인가 시 리니어 압축기(102)가 최대 부하로 구동될 때 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값을 획득한다. 이 때 획득된 스트로크값이 초기 마모 평가 지수(AA)로 지칭된다.
초기 마모 평가 지수가 획득된 이후, 전력 지령 출력부(110)는 미리 정해진 주기마다 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기(102)를 구동시킨다(406). 즉, 리니어 압축기(102)는 사용자가 설정한 온도에 대응되는 전력 지령에 따라서 구동되다가, 미리 정해진 주기가 도래하면 기준 전력 지령에 따라서 구동된다. 단계(406)의 기준 전력 지령은 단계(402)의 기준 전력 지령과 동일하다.
미리 정해진 주기가 도래하여 리니어 압축기(102)가 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때마다 마모 판별부(120)는 마모 평가 지수를 획득한다(408). 본 명세서에서 매 주기마다 획득되는 마모 평가 지수는 현재 마모 평가 지수로 지칭된다. 예컨대 마모 판별부(120)는 매 주기마다 리니어 압축기(102)가 최대 부하로 구동될 때 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값을 획득한다. 이 때 매 주기마다 획득된 스트로크값이 현재 마모 평가 지수(BB)로 지칭된다.
마모 판별부(120)는 초기 마모 평가 지수 및 현재 마모 평가 지수를 비교하여 리니어 압축기(102)의 마모 발생 여부를 판단한다(410).
본 명세서의 일 실시예에서, 마모 판별부(120)는 초기 마모 평가 지수에 대한 현재 마모 평가 지수의 비율, 즉 마모율을 산출한다. 예컨대 초기 마모 평가 지수가 AA이고 현재 마모 평가 지수가 BB일 경우, 마모율은 BB/AA로 정의될 수 있다.
마모 판별부(120)는 산출된 마모율을 미리 정해진 기준 범위와 비교하여 리니어 압축기(120)의 마모, 보다 상세하게는 리니어 압축기(120)의 내부 부품(피스톤, 흡입 밸브, 토출 밸브 등)의 마모 발생 여부를 판단한다.
예컨대 마모 평가 지수가 피스톤의 스트로크값일 경우, 마모 판별부(120)는 마모율(BB/AA)이 미리 정해진 기준 마모율(예컨대, 0.8) 이하이면 리니어 압축기(120)에 마모가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 마모 평가 지수가 스트로크와 모터 전류의 위상차일 경우, 마모 판별부(120)는 마모율(BB/AA)이 미리 정해진 기준 마모율(예컨대, 1.2) 이상이면 리니어 압축기(120)에 마모가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에서, 기준 마모율은 리니어 압축기(120)가 구동이 불가능할 때의 마모율과 다르게 설정될 수 있다. 예컨대 마모 평가 지수가 피스톤의 스트로크값일 경우, 리니어 압축기(120)의 마모율이 0.5일 때 리니어 압축기(120)의 구동이 불가능하다면, 기준 마모율은 0.5보다 큰 값, 즉 0.6 또는 0.7로 설정될 수 있다. 다시 말해서 기준 마모율은 리니어 압축기(120)가 구동이 가능할 때의 마모율로 설정될 수 있다.
단계(410)의 판단 결과 리니어 압축기(120)에 마모가 발생한 것으로 판단되면, 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(120)의 마모 발생을 사용자에게 통지한다(412). 본 명세서의 일 실시예에서, 마모 판별부(120)는 표시 장치(106)를 통해 리니어 압축기(120)의 마모 발생을 의미하는 에러 메시지를 표시함으로써 사용자에게 리니어 압축기(120)의 마모 발생을 통지할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 리니어 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 전원 공급 장치(204)에 의해서 냉장고(100)의 초기 전원이 인가된다(502). 이에 따라서 리니어 압축기(120)가 최초로 구동되면, 전력 지령 출력부(110)는 최대 부하와 대응되는 기준 전력 지령을 출력한다(504). 기준 전력 지령의 출력에 의해서 압축기 구동부(202)가 압축기 모터(206)를 구동시키면 리니어 압축기(102)는 최대 부하로 구동된다.
리니어 압축기(102)가 최대 부하로 구동되면 마모 판별부(120)는 초기 마모 평가 지수를 획득한다(506). 예컨대 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(120)가 최대 부하로 구동될 때 리니어 압축기(102)의 냉력을 산출하고, 산출된 냉력을 초기 마모 평가 지수(예컨대, 273)로서 저장한다.
초기 마모 평가 지수가 획득된 이후, 마모 판별부(120)는 미리 정해진 주기(예컨대, 7200분)가 경과했는지 판단한다(508). 미리 정해진 주기는 실시예에 따라 다른 값으로 설정될 수 있다. 미리 정해진 주기가 경과하지 않으면 리니어 압축기(102)는 사용자가 설정한 온도와 대응되는 부하로 구동된다.
미리 정해진 주기가 경과하면, 전력 지령 출력부(110)는 최대 부하와 대응되는 기준 전력 지령을 출력한다(510). 이 때 출력되는 기준 전력 지령은 단계(504)에서 출력되는 기준 전력 지령과 동일하다. 기준 전력 지령의 출력에 의해서 압축기 구동부(202)가 압축기 모터(206)를 구동시키면 리니어 압축기(102)는 최대 부하로 구동된다.
리니어 압축기(102)가 최대 부하로 구동되면 마모 판별부(120)는 현재 마모 평가 지수를 획득한다(506). 예컨대 마모 판별부(120)는 리니어 압축기(120)가 최대 부하로 구동될 때 리니어 압축기(102)의 냉력을 산출하고, 산출된 냉력을 현재 마모 평가 지수(예컨대, 262)로서 저장한다.
마모 판별부(120)는 현재 마모 평가 지수와 초기 마모 평가 지수를 비교하여 마모율을 산출하고, 산출된 마모율을 미리 정해진 기준 마모율(예컨대, 0.6)과 비교한다. 예를 들어 초기 마모 평가 지수가 273이고, 현재 마모 평가 지수가 262이면, 마모율은 262를 273으로 나눈 값인 0.959가 된다. 산출된 마모율인 0.959는 기준 마모율인 0.6보다 크므로, 마모 판별부(120)는 사용자에게 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 통지하지 않고 단계(508) 내지 단계(514)를 다시 수행한다.
한편, 단계(514)의 수행 결과 산출된 마모율이 기준 마모율 이하이면 마모 판별부(120)는 사용자에게 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 통지한다(516). 예를 들어 초기 마모 평가 지수가 273이고 현재 마모 평가 지수가 150이면 마모율은 0.549로 산출된다. 산출된 마모율인 0.549가 기준 마모율인 0.6보다 작으므로, 마모 판별부(120)는 사용자에게 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 통지한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 마모 판별부(120)는 냉장고의 도어 일측에 구비되는 표시 장치(106)를 통해서 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 의미하는 에러 메시지(예컨대, 'C')를 표시 또는 점멸시킴으로써 사용자에게 리니어 압축기(102)의 마모 발생을 통지한다.
본 명세서의 실시예에 따르면, 사용자는 냉장고(100)를 사용하는 과정에서 표시 장치(106)에 표시되는 에러 메시지를 통해서 리니어 압축기(120)의 마모 발생 여부를 용이하게 확인할 수 있다. 표시 장치(106)에 에러 메시지가 표시되는 것은 리니어 압축기(120)에 마모가 발생하여 냉장고(100)의 냉력이 저하되었으며 리니어 압축기(120)의 수리가 필요하다는 것을 의미한다. 따라서 사용자는 저장실에 보관된 음식물 중 상하기 쉬운 음식물을 다른 냉장고에 별도로 보관하거나 제조사를 통해 리니어 압축기(120)의 수리를 요청할 수 있다.
이처럼 표시 장치(106)에 표시되는 에러 메시지를 통해서 사용자는 냉장고(100)의 구동이 정지되거나 냉장고(100)의 냉력이 음식물 보관이 불가능할 정도로 저하되기 전에 선제적인 조치를 취할 수 있다. 따라서 냉장고(100)의 성능에 대한 사용자의 신뢰성이 높아진다. 또한 리니어 압축기(120)의 마모가 심화되기 전에 리니어 압축기(120)에 대한 유지, 보수가 이루어지면 냉장고의 내구성 및 수명이 연장되는 장점이 있다.
이상과 같이 본 명세서에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 명세서가 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있을 것이다. 아울러 앞서 본 명세서의 실시예를 설명하면서 본 명세서의 구성에 따른 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 한다.

Claims (10)

  1. 초기 전원이 인가되면 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기를 구동시키는 단계;
    상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 초기 마모 평가 지수를 획득하는 단계;
    미리 정해진 주기마다 상기 리니어 압축기를 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동시키는 단계;
    상기 리니어 압축기가 상기 주기마다 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 현재 마모 평가 지수를 획득하는 단계;
    상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 마모 발생 여부 판단 결과 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단되면 상기 리니어 압축기의 마모 발생을 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는
    리니어 압축기의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수는
    상기 리니어 압축기의 냉력, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기의 피스톤의 하사점, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값, 압축기 모터의 소비 전력값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류값, 상기 리니어 압축기의 모터 전압값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류와 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차, 상기 리니어 압축기의 모터 전압과 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함하는
    리니어 압축기의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하는 단계는
    상기 초기 마모 평가 지수에 대한 상기 현재 마모 평가 지수의 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 비율이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나면 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는
    리니어 압축기의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 마모는
    상기 리니어 압축기의 피스톤, 상기 리니어 압축기의 흡입 밸브 또는 상기 리니어 압축기의 토출 밸브에서 발생하는 마모인
    리니어 압축기의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 전력 지령은
    상기 리니어 압축기를 최대 부하로 구동시키는 지령인
    리니어 압축기의 제어 방법.
  6. 리니어 압축기를 구동시키기 위한 전력 지령을 출력하는 전력 지령 출력부; 및
    상기 리니어 압축기가 구동될 때 상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수를 획득하고 상기 마모 평가 지수에 기초하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판별하는 마모 판별부를 포함하고,
    상기 전력 지령 출력부는
    초기 전원이 인가되면 기준 전력 지령에 따라서 리니어 압축기를 구동시키고, 미리 정해진 주기마다 상기 리니어 압축기를 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동시키고,
    상기 마모 판별부는
    초기 전원이 인가되어 상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 초기 마모 평가 지수를 획득하고, 상기 주기마다 상기 리니어 압축기가 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동되면 상기 기준 전력 지령에 따라서 구동될 때 상기 리니어 압축기의 현재 마모 평가 지수를 획득하고, 상기 초기 마모 평가 지수 및 상기 현재 마모 평가 지수를 비교하여 상기 리니어 압축기의 마모 발생 여부를 판단하고, 상기 마모 발생 여부 판단 결과 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단되면 상기 리니어 압축기의 마모 발생을 사용자에게 통지하는
    리니어 압축기의 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 마모 평가 지수는
    상기 리니어 압축기의 냉력, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 상사점, 리니어 압축기의 피스톤의 하사점, 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크값, 압축기 모터의 소비 전력값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류값, 상기 리니어 압축기의 모터 전압값, 상기 리니어 압축기의 모터 전류와 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차, 상기 리니어 압축기의 모터 전압과 상기 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상차를 포함하는
    리니어 압축기의 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 마모 판별부는
    상기 초기 마모 평가 지수에 대한 상기 현재 마모 평가 지수의 비율을 산출하고, 상기 비율이 미리 정해진 기준 범위를 벗어나면 상기 리니어 압축기에 마모가 발생한 것으로 판단하는
    리니어 압축기의 제어 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 마모는
    상기 리니어 압축기의 피스톤, 상기 리니어 압축기의 흡입 밸브 또는 상기 리니어 압축기의 토출 밸브에서 발생하는 마모인
    리니어 압축기의 제어 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 기준 전력 지령은
    상기 리니어 압축기를 최대 부하로 구동시키는 지령인
    리니어 압축기의 제어 장치.


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