專利名稱：空調及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空調和空調控制方法，更具體而言，涉及一種通過向空調的壓縮機的內部施加電流并執(zhí)行預熱運轉來實現迅速制熱并減少初始功率消耗的空調和空調控制方法。
背景技術：
通常，空調用于制冷、制熱和凈化空氣。安裝空調以通過向房間內部排放冷空氣和熱空氣和凈化內部空氣來產生對人體更舒適的內部環(huán)境。
空調包括具有室內熱交換機的室內單元和具有壓縮機和待控制的外
部熱交換機的室外單元。近來，傾向于構造這樣的空調系統(tǒng)其在一層樓上或在一個建筑物內包括一個室外單元和共用該室外單元的多個室內單元，以節(jié)省安裝源并改善能量效率。
另一方面，在常規(guī)空調中，在壓縮機內部設有電機，在驅動電機之前使用制熱器將壓縮機預熱預定的時間段。于是，在壓縮機被預熱時消耗了過多的功率。
此外，盡管空調的初始功率消耗大，但不能i2^執(zhí)行制熱運轉，從而嚴重降低了制熱效率。
此夕卜，在控制壓縮機的預熱運轉時，空調不能適當地確定預熱控制時間，因此不能適當地預熱壓縮機。
此外，由于在室外單元的管溫度和壓縮機的內部溫度之間產生了差異，壓縮機的內部溫度變得低于室外單元的管溫度，從而因液體制冷劑的引入而產生故障
發(fā)明內容
技術問題
因而，為了解決發(fā)生在現有技術中的上述問題而開發(fā)了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種通過根據預定條件確定預熱控制時間來執(zhí)行壓縮機的預熱運轉的空調和空調控制方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種減少預熱壓縮機時產生的初始功率消耗的空調和空調控制方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過壓縮機的預熱運轉來實現迅速制熱運轉的空調和空調控制方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種防止因室外單元的管溫度和壓縮機的內部溫度之間的差異而使液體制冷劑被引入壓縮機中從而造成的空調故障的空調和空調控制方法。
技術方案
為了實現這些目的，拔:供了一種空調，包括變頻器部分，其向壓縮機的電機施加運轉功率源；以及控制部分，其控制空調使得在滿足壓縮
機執(zhí)行^熱運^，而在^滿足預:運轉條件的情況下使壓縮"正常運轉。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調控制方法，包括以下步驟接通空調并確定是否滿足壓縮機的預熱條件；并根據確定結果決定壓縮機的正常運轉或向壓縮機施加電流的預熱運轉。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調控制方法，包括以下步驟接通空調并檢測外部溫度、壓縮機的排氣溫度或壓縮機的運轉狀態(tài)；將檢測信息與參考信息相比較；并根據比較結果確定壓縮機的預熱運轉或正常運轉。
有利效果
根據本發(fā)明的空調和空調控制方法，由于在滿足壓縮機的預熱運轉條件比如外部溫度和室內單元及室外單元的運轉狀態(tài)的情況下通過向壓縮機的電機施加電流并通過線圏發(fā)熱預熱壓縮機，得以不單獨地包括用于預熱壓縮機的制熱器，因而可以節(jié)省用于制熱器的費用。
此外，由于通過使用壓縮機電機的轉子對準方法容易地執(zhí)行預熱運轉，因而減少了功率消耗和預熱時間，從而實現iStil制熱運轉。此外，由于實現了基于壓縮機預熱運轉的迅速制熱運轉，因而改善了產品功能并改善了用戶便利性。
此外，由于根據外部溫度預熱壓縮機，因而防止了因壓縮機內部和外部之間的溫度差異而使液體制冷劑引入壓縮機中從而造成低溫下壓縮機內部的油的粘度的降低，減少了空調的故障，并改善了空調的效率。


從下面結合附圖所作的詳細描述中，本發(fā)明的以上和其它目的、特征
和優(yōu)點將更加明顯，在附圖中
圖l是示出了根據本發(fā)明的空調的框圖2是示出了根據本發(fā)明的空調的轉換器和變頻器的電路圖3是詳細示出了根據本發(fā)明的空調的變頻器的電路圖4是示出了施加于根據本發(fā)明的空調的壓縮機的對準電流和電壓的曲線圖5是示出了施加于根據本發(fā)明的空調的壓縮機的對準電流、電壓和功率消耗的波形的曲線圖；以及
圖6是示出了根據本發(fā)明的空調的壓縮機的預熱控制方法的流程圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本發(fā)明的精神不限于優(yōu)選實施例，理解本發(fā)明的精神的本領域普通技術人員可容易想到落入該精神的范圍內的其它優(yōu)選實施例。
圖l是示出了根據本發(fā)明的空調的框圖。
參照圖l，根據本發(fā)明的空調包括被供給運轉功率源的功率源部分10;將從功率源部分10輸入的功率源轉換成DC功率源的轉換器部分20;將轉換器部分20的輸出功率源轉換成用于驅動壓縮機電機的AC功率源的變頻器部分30;以及通it^變頻器部分30輸入的運轉功率源運轉的壓縮機電機40。
此外，空調包括向外部發(fā)送數據和從外部接收數據的通信部分60;設在空調的內部或外部、用于測量溫度的溫度檢測部分70;控制部分50，其控制轉換器部分20和變頻器部分30的驅動，并且控制空調4吏得通過
^^縮;t/L預熱。
更特別而言，溫度檢測部分70包括安*4空調的室外單元或室內單元的內部和外部以將測得的溫度數據轉移至控制部分50的多個溫度傳感器。
控制部分50向轉換器部分20或變頻器部分30施加信號，使得轉換器部分20對從功率源部分10輸入的功率源進行整流和平化以輸出DC功率源，控制部分50還控制空調使得從變頻器部分30供給用于驅動壓縮機的功率源。
于是，在滿足壓縮機的預熱運轉條件的情況下，控制部分50控制空調4吏得通過控制轉換器部分20或變頻器部分30的驅動來使恒定電流輸入至壓縮機電機40。
也即，在滿足預定條件比如由溫度檢測部分70測得的溫度和壓縮機的運轉狀態(tài)的情況下，控制部分50向壓縮機電機40施加預定量值的電流，使得壓縮機執(zhí)行預熱運轉。
例如，如果滿足所有以下條件由溫度檢測部分70檢測到的外部溫度低于O'C、壓縮機的排氣溫度低于10'C、以及壓縮機關斷并停工，則控制部分50執(zhí)行壓縮機的預熱運轉。
這里，外部溫度和壓縮機的排氣溫度可以可變地設定。
此外，如果就壓縮機的運轉狀態(tài)而言預定條件得以滿足，則控制部分50根據壓縮機的運轉狀態(tài)來控制轉換器部分20、變頻器部分30和壓縮機電機40以便解除預熱運轉。
也即，如果滿足至少一個以下條件由溫度檢測部分70檢測到的外部溫度高于20'C、壓縮機的排氣溫度高于20。C、以及室內單元接通并運轉，則控制部分50解除壓縮機的預熱運轉。
這里，基于預熱運轉的解除的參考外部溫度或壓縮機的排氣溫度可以可變地設定。
此外，控制部分50通過借助通信部分60執(zhí)行室外單元和室內單元之間的數據通信來確定室外單元或室內單元的運轉，并發(fā)送預熱狀態(tài)數據。
下面將詳細描述轉換器部分20和變頻器部分30。圖2是示出了根據本發(fā)明的空調的轉換器和變頻器的電路圖。圖3是詳細示出了才艮據本發(fā)明的空調的變頻器的電路圖。
首先，參照圖2，在梠^據本發(fā)明的轉換器部分20中，功率源部分IO的AC功率源通過噪聲濾波器21、經由電抗器22來施加，JLit轉模式根據開關SW的通/斷狀態(tài)來設定。
于是，可以將IGBT (絕,雙極性晶體管)(其是用于高功率的開關)用作開關SW。這里，例示和描述了包含PFC (功率因子校正)模塊的轉換器部分20。
更特別而言，在開關SW關斷的情況下，功率源通過連接的橋式二極管D1 D4來進行整流，且電容器C1被充電。
如果開關SW接通預定的時間段，則預定的能量被充入電抗器22。如果開關SW關斷，則充入電抗器22的能量被排放，且電容器Cl的兩端電壓提升了 DC鏈路電壓。于是，充入電抗器22的能量可以由電抗器的值L乘以di/dt表示。
這里，開關SW的通/斷狀態(tài)由控制部分50的控制指令控制，因而很少產生輸出電壓和電流的相位差異。
另一方面，參照圖3，變頻器部分30通過驅動接^轉換器部分20輸出的DC電壓并且根據控制部分50的控制指令被包括的至少一個開關、根據PMW (脈寬調制)方法來供給用于驅動壓縮機電機40的運轉功率源。
于是，PMW通過使脈沖的頻率均一、改變脈沖的占空比并改變供給到負載的平均功率來控制負載的輸出。
更特別而言，在基于壓縮機預熱運轉的控制指令從控制部分50輸入的情況下，變頻器部分30通過控制三相功率源的U、 V、 W相并向壓縮機電機40施加恒定電流來將壓縮機電機40的轉子固定在預定位置。
于是，變頻器部分30通過同時接通三相功率源的U、 V、 W相并向壓縮機電機40施加電流來固定壓縮機電機40的轉子。
在從變頻器部分30向壓縮機電機40施加電流以固定轉子的情況下，在線圏中產生熱量以預熱壓縮機。
于是，施加于壓縮機電機40的實際電壓和電流在圖4和圖5中示出。
圖4是示出了施加于根據本發(fā)明的空調的壓縮機的對準電流和電壓的曲線圖。圖5是示出了施加于根據本發(fā)明的空調的壓縮機的對準電流、電壓和功率消耗的波形的曲線圖。
例如，如果輸入至壓縮機電機40的U相電流是4A，則V相電流變?yōu)?2A。進而，預熱功率消耗約為50W。
于是，在壓縮機電機40的預熱運轉期間產生的消耗電流和功率可以可變地設定。
如果壓縮機被預熱，則在就壓縮機的排氣溫度、外部溫度和室內單元的運轉而言至少一個預熱解除條件得以滿足的情況下，控制部分50控制轉換器部分20、變頻器部分30和壓縮機電機40使得壓縮機的預熱運轉可以被解除。
這里，控制部分50通過向壓縮機輸入正常功率源來執(zhí)行空調的制熱運轉。
圖6是示出了根據本發(fā)明的空調的壓縮機的預熱控制方法的流程圖。
參照圖6,在根據運轉指令的輸入以及時間和溫度的設定來使空調運轉的情況下，如果在執(zhí)行制熱運轉之前滿足預熱條件，則執(zhí)行壓縮機的預熱運轉。
更特別而言，首先，執(zhí)行如下步驟確定由溫度檢測部分70檢測到的外部溫JLA否低于第一預熱參考溫度(Sl)。這里，第一預熱參考溫度優(yōu)選為0'C。
在該確定之后，如果檢測到的外部溫度低于第一預熱參考溫度，則接著檢測排氣溫度并執(zhí)行如下步驟確定壓縮機的排氣溫度是否低于第二預熱參考溫度(S2)。這里，第二預熱參考溫度優(yōu)選為10°C。
如果壓縮機的排氣溫度低于第二預熱參考溫度，則執(zhí)行如下步驟確定當前壓縮機狀態(tài)是否為關斷狀態(tài)(S3)。在該確定之后，如果壓縮機處于關斷狀態(tài)，則控制部分50控制空調使得壓縮機的預熱運轉被執(zhí)行(S4 )。
也即，在滿足所有的壓縮機預熱運轉條件的情況下，例如，在外部溫度低于0'C、壓縮機的排氣溫度低于10。C且壓縮機當前處于關斷狀態(tài)的情況下，本發(fā)明執(zhí)行預熱運轉。
在執(zhí)行壓縮機的預熱運轉的情況下，施加用于對準壓縮機電機40的 固定在預定位置。此外，如果向壓縮機電機施加電流并將轉子對準，則從壓縮機電機的線圏產生熱量并由該熱量來預熱壓縮機(S5)。
于是，可以改變外部溫度、壓縮機的排氣溫度和壓縮機的驅動的確定順序，且根據對外部溫度和壓縮機的排氣溫度所作的確定的參考溫度可以變化。
另一方面，如果至少有一個條件不滿足，則使空調正常運轉為不預熱壓縮機地執(zhí)行制冷和制熱運轉(SIO)。
如上所述，通過在壓縮機的預熱運轉期間持續(xù)檢測外部溫度和壓縮機的排氣溫度來執(zhí)行確定是否滿足壓縮機的預熱運轉解除條件這一步驟。
更特別而言，通過確定檢測到的外部溫度是否高于第一預熱解除參考溫度、確定壓縮機的排氣溫度是否高于第二預熱解除參考溫度、并確定室內單元的運轉，來解除或維持壓縮機的預熱運轉(S6 ~ S8 )。
這里，基于外部溫度的第一預熱解除參考溫度和基于壓縮機的排氣溫度的第二預熱解除參考溫度可以可變地設定，且參考溫度優(yōu)選地設定為20。C。
在該確定之后，如果滿足關于外部溫度、壓縮機的排氣溫度和室內單元的運轉狀態(tài)的條件中的至少一個條件，則解除壓縮機的預熱運轉(S9 )。
另一方面，如果所有預熱解除條件都不滿足，則通過向壓縮機電機40持續(xù)施加用于對準轉子的電流來執(zhí)行預熱運轉。
此外，如果解除并完成了壓縮機的預熱運轉，則根據該設定正常地執(zhí)行制熱或制冷運轉。
根據本發(fā)明，由于在滿足壓縮機的預熱運轉條件的情況下通過向壓縮機的電機施加電流并通過線圏發(fā)熱預熱壓縮機，得以不單獨地包括用于預熱壓縮機的制熱器，因而可以節(jié)省用于制熱器的費用。
此外，由于使用壓縮機電機的轉子對準方法容易地執(zhí)行預熱運轉，因而減少了功率消耗和預熱時間。
工業(yè)可用性
根據本發(fā)明的空調和空調控制方法，由于在滿足壓縮機的預熱運轉條件比如外部溫度和室內單元及室外單元的運轉狀態(tài)的情況下通過向壓縮機的電機施加電流并通過線圏發(fā)熱預熱壓縮機，得以不單獨地包括用于預熱壓縮機的制熱器，因而可以節(jié)省用于制熱器的費用。此外，由于使用壓縮機電機的轉子對準方法容易地執(zhí)行預熱運轉，因而減少了功率消耗和預熱時間，從而實現迅速制熱運轉。因此，>^發(fā)明具有高的工業(yè)可用性。
權利要求
1.一種空調，包括變頻器部分，其向壓縮機的電機施加運轉功率源；以及控制部分，其控制所述空調使得在滿足所述壓縮機的預熱運轉條件的情況下通過向所述壓縮機的所述電機施加預定電流來使所述壓縮機執(zhí)行預熱運轉，而在不滿足所述預熱運轉條件的情況下使所述壓縮機正常運轉。
2. 根據權利要求l所述的空調，其中，是否滿足所述壓縮機的所述 預熱運轉M是根據外部溫度、所述壓縮機的排氣溫度或所述壓縮機的運 轉狀態(tài)來確定的。
3. 根據權利要求2所述的空調，其中，在滿足所有所述條件的情況 下執(zhí)行所述壓縮機的所述預熱運轉。
4. 根據權利要求2所述的空調，其中，如果至少一個所述條件不滿 足，則使所述壓縮機正常運轉。
5. 根據權利要求l所述的空調，其中，在所述壓縮機的所述預熱運 轉期間，所述變頻器部分向所述壓縮機的所述電機施加用于對準轉子的電 流。
6. 根據權利要求5所述的空調，其中，所述變頻器部分通過同時接 通三相功率源的三個相來向所述壓縮機的所述電機施加所述電流。
7. 根據權利要求l所述的空調，其中，是否滿足預熱解除M是根 據所述預熱運轉期間的室內單元的運轉狀態(tài)、外部溫度和所述壓縮機的排 氣溫度來確定的。
8. 根據權利要求7所述的空調，其中，在滿足至少一個所述條件的 情況下解除所述預熱運轉并使所述壓縮機正常運轉。
9. 一種空調控制方法，包括以下步驟接通所述空調并確定是否滿足壓縮機的預熱條件；并且根據所述確定結果決定所述壓縮機的正常運轉或向所述壓縮機施加 電流的預熱運轉。
10. 根據權利要求9所述的控制方法，其中，所述壓縮機的所述預熱 條件包括外部溫度低于第一預熱參考溫度的情況、所述壓縮機的排氣溫度低于第二預熱參考溫度的情況、以及所述壓縮機關斷的情況。
11. 根據權利要求9所述的控制方法，其中，所述壓縮機執(zhí)行所述預 熱運轉這一步驟包括以下子步驟同時接通供給至所述壓縮機的電機的三相功率源的三個相并施加電 流；并且通過將所述壓縮機的所述電機的轉子固定在預定位置來從線圏中產 生熱量。
12. 根據權利要求9所述的控制方法，還包括以下步驟確定在所述壓縮機的所述預熱運轉期間是否滿足預熱解除條件。
13. 根據權利要求12所述的控制方法，其中，所述壓縮機的所述預 熱解除條件是以下情況中的一種外部溫度高于第一預熱解除溫度的情 況、所述壓縮機的排氣溫度高于第二預熱解除溫度的情況、以及室內單元 運轉的情況。
14. 根據權利要求12所述的控制方法，還包括以下步驟在滿足所述壓縮機的所述預熱解除條件的情況下使所述壓縮機正常 運轉。
15. —種空調控制方法，包括以下步驟接通所述空調并檢測外部溫度、壓縮機的排氣溫度或所述壓縮機的運 轉狀態(tài);將所述檢測信息與參考信息相比較；并且 根據所述比較結果確定所述壓縮機的預熱運轉或正常運轉。
16. 根據權利要求15所述的控制方法，其中，所述壓縮機的所述預 熱運轉是在所述外部溫度低于第一預熱參考溫度、所述排氣溫度低于第二 預熱參考溫度且所述壓縮機關斷的情況下執(zhí)行的。
17.,，據權利要求、15，述的控制方法，其中，在，行所述壓縮機的
18.根據權利要求15所述的控制方法，其中，如果在所述壓縮機的 所述預熱運轉期間滿足以下情況中的一種所述外部溫度高于第一預熱解 除溫度的情況、所述壓縮機的所述排氣溫度高于第二預熱解除溫度的情 況、以及室內單元運轉的情況，則解除所述壓縮機的所述預熱運轉并使所述壓縮機正常運轉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過根據預定條件確定預熱控制時間來執(zhí)行壓縮機的預熱運轉的空調和空調控制方法。此外，本發(fā)明公開了一種減少預熱壓縮機時產生的初始功率消耗的空調和空調控制方法。根據本發(fā)明，由于在滿足壓縮機的預熱運轉條件比如外部溫度和室內單元及室外單元的運轉狀態(tài)的情況下通過向壓縮機的電機施加電流并通過線圈發(fā)熱預熱壓縮機，得以不單獨地包括用于預熱壓縮機的制熱器，因而可以節(jié)省用于制熱器的費用。此外，由于使用壓縮機電機的轉子對準方法容易地執(zhí)行預熱運轉，因而減少了功率消耗。
文檔編號H02P27/06GK101553696SQ200680049409
公開日2009年10月7日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權日2006年1月24日
發(fā)明者樸貴根 申請人:Lg電子株式會社