Compresor lineal.

Un compresor lineal, que comprende:

un elemento fijo (34) que tiene un espacio de compresión (P) en el mismo;

un elemento móvil que oscila linealmente en el elemento fijo para comprimir un refrigerante aspirado en el espacio de compresión;

uno o más muelles dispuestos para soportar elásticamente el elemento móvil en el sentido de movimiento del elemento móvil;

un motor (23) conectado al elemento móvil para hacer oscilar linealmente el elemento móvil en el sentido axial; y una unidad de control del motor (25) que realiza la modulación de la capacidad de enfriamiento mediante la oscilación del elemento móvil de acuerdo con una carga, controlando una tensión de CA aplicada al motor de modo que una carrera del elemento móvil pueda ser proporcional a la magnitud de la tensión de CA aplicada al motor, caracterizado porque la unidad de control del motor comprende una unidad de rectificación que recibe potencia de CA y emite una tensión de CC, una unidad de inversor (22) que recibe la tensión de CC, convierte la tensión de CC a una tensión de CA de acuerdo con una señal de control, y suministra la tensión de CA al motor, una unidad de detección de corriente (24) que detecta una corriente que fluye entre el motor y la unidad de inversor, y una unidad de control (25) que integra la corriente de la unidad de detección de corriente (24), opera una tensión de atenuación multiplicando el valor integrado por una constante (1/Cr), genera una señal de control para producir una tensión de CA que corresponde a una diferencia entre la tensión establecida y la tensión de atenuación, y aplica la señal de control a la unidad de inversor.

Compresor lineal

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compresor lineal, y más concretamente, a un compresor lineal que puede realizar la modulación de la capacidad de enfriamiento natural, incluso si se elimina un condensador conectado a un motor.

Técnica anterior En general, en un compresor se proporciona un motor que es un aparato mecánico para recibir potencia de un aparato de generación de potencia, tal como un motor eléctrico, una turbina, etc., y comprimir el aire, refrigerante u otros diversos gases de funcionamiento para elevar una presión. El motor se ha utilizado ampliamente en aplicaciones domésticas tales como neveras, acondicionadores de aire, etc., y su aplicación se ha expandido a toda la industria.

Concretamente, los compresores se clasifican grosso modo en un compresor alternativo en el que se define un espacio de compresión para aspirar y descargar un gas de funcionamiento entre un pistón y un cilindro de modo que el pistón pueda oscilar linealmente en el cilindro para comprimir un refrigerante, un compresor rotativo en el que se define un espacio de compresión para aspirar y descargar un gas de funcionamiento entre un rodillo de giro excéntrico y un cilindro de modo que el rodillo se pueda girar excéntricamente a lo largo de la parte interior del cilindro para comprimir un refrigerante, y un compresor de espiras en el que se define un espacio de compresión para aspirar y descargar un gas de funcionamiento entre una espira que orbita y una espira fija de modo que la espira que orbita pueda girar a lo largo de la espira fija para comprimir el refrigerante.

Recientemente, se ha desarrollado activamente entre los compresores alternativos un compresor lineal que no sólo mejora la eficiencia de compresión sino que asimismo tiene una estructura sencilla. En concreto, el compresor lineal no tiene pérdidas mecánicas provocadas por una conversión de movimiento ya que un pistón se conecta directamente a un motor de accionamiento que oscila linealmente.

La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un dispositivo de control de motor utilizado en un compresor lineal convencional.

Como se ilustra en la FIG. 1, el dispositivo de control de motor incluye una unidad de rectificación que tiene un puente de diodo 11 que recibe, rectifica y emite una potencia de CA que es una potencia comercial y un condensador C1 que suaviza la tensión rectificada, una unidad de inversor 12 que recibe una tensión de CC, que convierte la tensión de CC en una tensión de CA de acuerdo con una señal de control de una unidad de control 17, y suministra la tensión de CA a una unidad de motor, unidad de motor que tiene un motor 13 y un condensador C2 conectado en serie con el motor 13, una unidad de detección de tensión 14 que detecta una tensión en ambos extremos del condensador C1, una unidad de detección de corriente 15 que detecta un flujo de corriente a través de la unidad de motor, una unidad de operación 16 que opera una fuerza electromotriz opuesta (EMF) a partir de la tensión detectada por la unidad de detección de tensión 14 y la corriente detectada por la unidad de detección de corriente 15, y una unidad de control 17 que genera una señal de control reflejando la EMF opuesta de la unidad de operación 16 y la corriente detectada por la unidad de detección de corriente 15.

En el compresor lineal convencional mostrado en la FIG. 1, se necesita espacio y costes adicionales debido a que el condensador C2 conectado en serie con el motor 13 está dispuesto en el compresor lineal. Además, aunque las características de modulación de la capacidad de enfriamiento basándose en la carga se determinan por la capacidad del condensador C2, en la técnica anterior, no es fácil cambiar la capacidad del condensador C2. Además, la preparación y conexión selectiva de una pluralidad de condensadores provoca dificultades en términos de coste, espacio, y diseño.

La FIG. 2 es un gráfico que muestra cambios de una carrera y una tensión de entrada del motor de la FIG. 1. En el compresor lineal convencional, si se elimina el condensador C2 de un modo sencillo, como se muestra en la FIG. 2, un fenómeno en el que una tensión aplicada al motor se reduce, es decir, ocurre un fenómeno de salto cerca del punto muerto superior (PMS) , de modo que es imposible la modulación de la capacidad de enfriamiento (bajo funcionamiento de carrera) . En el gráfico de la FIG. 2, cuanto más próximo a 0, 00, más próximo al PMS.

Descripción Problema técnico Un objeto de la presente invención es proporcionar un compresor lineal que pueda controlar la modulación de la capacidad de enfriamiento, incluso si se elimina un condensador conectado a un motor del compresor lineal.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un compresor lineal que pueda controlar una velocidad de modulación de la capacidad de enfriamiento natural de acuerdo con una capacidad de carga.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un compresor lineal que pueda evitar un fenómeno de salto de carrera durante su operación de control.

Solución técnica La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un compresor lineal que incluye: un elemento fijo que tiene un espacio de compresión en el mismo; un elemento móvil que oscila linealmente en el elemento fijo para comprimir un refrigerante aspirado en el interior del espacio de compresión; uno o más muelles dispuestos para soportar elásticamente el elemento móvil en el sentido de movimiento del elemento móvil; un motor conectado al elemento móvil para hacer oscilar linealmente el elemento móvil en el sentido axial; y una unidad de control del motor que realiza la modulación de la capacidad de enfriamiento mediante la oscilación del elemento móvil de acuerdo con una carga, al controlar una tensión de CA aplicada al motor de modo que una carrera del elemento móvil pueda ser proporcional a la magnitud de la tensión de CA aplicada al motor.

Además, la carrera del elemento móvil puede ser proporcional a la magnitud de la tensión de CA aplicada al motor al menos en la proximidad cercana al punto muerto superior del elemento móvil.

Además, la unidad de control del motor puede incluir una unidad de operación de atenuación que atenúa un efecto de inductancia de una bobina del motor mediante el uso de una corriente que fluye a través del motor.

Adicionalmente, la unidad de control del motor incluye una unidad de rectificación que recibe potencia de CA y emite una tensión de CC, una unidad de inversor que recibe la tensión de CC, convierte la tensión de CC a una tensión de CA de acuerdo con una señal de control, y suministra la tensión de CA al motor, una unidad de detección de corriente que detecta una corriente que fluye entre el motor y la unidad de inversor, y una unidad de control que integra la corriente de la unidad de detección de corriente, opera una tensión de atenuación multiplicando el valor integrado por una constante (1/Cr) , genera una señal de control para producir una tensión de CA que corresponde a una diferencia entre la tensión establecida y la tensión de atenuación, y aplica la señal de control a la unidad de inversor.

Además, la constante (1/Cr) puede ser variable.

Además, la velocidad de modulación de la capacidad de enfriamiento del compresor se puede cambiar variando la constante (1/Cr) .

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para controlar un compresor lineal que incluye un elemento fijo que tiene un espacio de compresión en el mismo, un elemento móvil dispuesto en el elemento fijo para comprimir un refrigerante aspirado en el interior del espacio de compresión; uno o más muelles dispuestos para soportar elásticamente el elemento móvil, y un motor conectado al elemento móvil para hacer oscilar linealmente el elemento móvil en el sentido axial; incluyendo el procedimiento: una primera etapa de aplicar al motor una tensión inicial preestablecida; una segunda etapa de calcular una primera tensión de atenuación con una corriente producida por la aplicación de la tensión inicial preestablecida; una tercera etapa de calcular una primera tensión requerida que corresponde a una diferencia entre la tensión inicial y la tensión de atenuación; una cuarta etapa de aplicar al motor la tensión requerida calculada; una quinta etapa de calcular una segunda tensión de atenuación con una corriente producida por la aplicación de la tensión requerida calculada; una sexta etapa de calcular una segunda tensión requerida que corresponde a una diferencia entre la tensión inicial y la segunda tensión de atenuación;... [Seguir leyendo]

1. Un compresor lineal, que comprende:

un elemento fijo (34) que tiene un espacio de compresión (P) en el mismo;

un elemento móvil que oscila linealmente en el elemento fijo para comprimir un refrigerante aspirado en el espacio de compresión;

uno o más muelles dispuestos para soportar elásticamente el elemento móvil en el sentido de movimiento del elemento móvil;

un motor (23) conectado al elemento móvil para hacer oscilar linealmente el elemento móvil en el sentido axial; y una unidad de control del motor (25) que realiza la modulación de la capacidad de enfriamiento mediante la oscilación del elemento móvil de acuerdo con una carga, controlando una tensión de CA aplicada al motor de modo que una carrera del elemento móvil pueda ser proporcional a la magnitud de la tensión de CA aplicada al motor, caracterizado porque la unidad de control del motor comprende una unidad de rectificación que recibe potencia de CA y emite una tensión de CC, una unidad de inversor (22) que recibe la tensión de CC, convierte la tensión de CC a una tensión de CA de acuerdo con una señal de control, y suministra la tensión de CA al motor, una unidad de detección de corriente (24) que detecta una corriente que fluye entre el motor y la unidad de inversor, y una unidad de control (25) que integra la corriente de la unidad de detección de corriente (24) , opera una tensión de atenuación multiplicando el valor integrado por una constante (1/Cr) , genera una señal de control para producir una tensión de CA que corresponde a una diferencia entre la tensión establecida y la tensión de atenuación, y aplica la señal de control a la unidad de inversor.

2. El compresor lineal de la reivindicación 1, en el que la carrera del elemento móvil es proporcional a la magnitud de la tensión de CA aplicada al motor al menos en la proximidad cercana al punto muerto superior del elemento móvil.

3. El compresor lineal de la reivindicación 1 o 2, en el que la unidad de control del motor comprende una unidad de operación de atenuación que atenúa un efecto de inductancia de una bobina del motor utilizando una corriente que fluye a través del motor.

4. El compresor lineal de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la unidad de control varía la constante (1/Cr) tal que las fases de la tensión de CA y la corriente cambian.

5. El compresor lineal de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tensión establecida y la constante (1/Cr) son variables.

6. El compresor lineal de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la velocidad de modulación de la capacidad de enfriamiento del compresor se cambia mediante variaciones de la tensión establecida y la constante (1/Cr) .

7. Un procedimiento para controlar un compresor lineal que incluye un elemento fijo que tiene un espacio de compresión en el mismo, un elemento móvil dispuesto en el elemento fijo para comprimir un refrigerante aspirado en el espacio de compresión, uno o más muelles dispuestos para soportar elásticamente el elemento móvil, y un motor conectado al elemento móvil para hacer oscilar linealmente el elemento móvil en el sentido axial, comprendiendo el procedimiento:

una primera etapa de aplicar una tensión inicial preestablecida al motor;

una segunda etapa de calcular una primera tensión de atenuación con una corriente producida por la aplicación de la tensión inicial preestablecida;

una tercera etapa de calcular una primera tensión requerida que corresponde a una diferencia entre la tensión inicial y la tensión de atenuación;

una cuarta etapa de aplicar la tensión requerida calculada al motor;

una quinta etapa de calcular una segunda tensión de atenuación con una corriente producida por la aplicación de la tensión requerida calculada;

una sexta etapa de calcular una segunda tensión requerida que corresponde a una diferencia entre la tensión inicial y la segunda tensión de atenuación; y 9

una séptima etapa de aplicar la segunda tensión requerida al motor, caracterizado porque la segunda o quinta etapa integra la corriente y opera una primera o segunda tensión de atenuación multiplicando el valor integrado por una constante (1/Cr) .

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el procedimiento realiza repetidamente las etapas quinta a 5 séptima.

9. El procedimiento de la reivindicación 7 u 8, en el que la constante (1/Cr) es variable.

10. Un dispositivo de control de motor de un compresor lineal, que comprende: una unidad de rectificación que recibe potencia de CA y emite una tensión de CC; una unidad de inversor que recibe la tensión de CC, convierte la tensión de CC a una tensión de CA de acuerdo

con una señal de control, y suministra la tensión de CA a un motor; el motor accionado por la tensión de CA aplicada por la unidad de inversor; una unidad de detección de corriente que detecta una corriente que fluye entre el motor y la unidad de inversor; y una unidad de control que integra la corriente de la unidad de detección de corriente, opera una tensión de atenuación multiplicando el valor integrado por una constante (1/Cr) , genera una señal de control para producir una 15 tensión de CA que corresponde a una diferencia entre la tensión establecida y la tensión de atenuación, y aplica la señal de control a la unidad de inversor.

11. El dispositivo de control de motor de la reivindicación 10, en el que la tensión establecida y la constante (1/Cr) son variables.

12. El dispositivo de control de motor de la reivindicación 10 u 11, en el que la velocidad de modulación de la 20 capacidad de enfriamiento del compresor se cambia por variaciones de la tensión establecida y la constante (1/Cr) .