专利名称：空气调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气调节器中使用的压缩机的加热方法。
背景技术：
在以往的空气调节器中，在使冷冻循环长时间停止而压缩机被保持为低温的情况下，液体制冷剂在压缩机吸入管路中堆积，在起动时产生液压缩而轴转矩变得过大，甚至引起压缩机破损，而成为问题。相对于此，以提供在压缩机自身是低温时，从压缩机内部高效地进行加热的空气调节器的压缩机驱动装置为目的，已知在压缩机运转停止中，对压缩机每隔一定时间施加压缩机的可动部分无法追踪的、比通常运转时高频的一定交流电压，此时在电流检测单元检测到比规定设定值高的电流值的情况下，对压缩机连续施加一定交流电压的空气调节器的压缩机驱动装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1 日本特开平11 — 324934号公报(
段落、图1)
发明内容
但是，在专利文献1的技术中，在例如应用于具有凸极比的永久磁铁形同步马达的情况下，存在如下课题由于根据转子位置而电感值不同，所以即使施加了一定时间的交流电压，根据转子位置而向马达输入的电力也不同，存在根据转子位置而液体制冷剂残留的可能性。本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种可靠性高的空气调节器，通过以一定的电压进行压缩机的加热，能够不依赖于转子位置而消除压缩机内的液体制冷剂。本发明提供一种空气调节器，在具备压缩机、室内侧热交换器以及室外侧热交换器的空气调节器中，具备逆变器电路，驱动所述压缩机的马达；逆变器电力检测单元，检测所述逆变器电路的电力；PWM信号生成单元，生成控制所述逆变器电路的PWM信号；电压指令值发生单元，对所述PWM信号生成单元输出电压指令值；以及堆积检测单元，检测所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积，向所述电压指令值发生单元输出，所述电压指令值发生单元在所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，输出所述电压指令值，以使所述逆变器电路的电力成为规定电力值。根据本发明，具有能够得到不依赖于转子位置而能够消除压缩机内液体制冷剂的可靠性高的空气调节器这样的效果。
图1是实施方式1的空气调节器的结构图。图2是示出实施方式1的电压指令值发生单元的动作的图。图3是示出PWM信号生成单元的动作的电压波形图。
图4是实施方式2的空气调节器的结构图。图5是示出实施方式2的电压指令值发生单元的动作的图。图6是实施方式3的空气调节器的结构图。图7是示出实施方式3的电压指令值发生单元的动作的图。(符号说明)1 压缩机；2 四通阀；3 室外热交换器；4 膨胀阀；5 室内热交换器；6 制冷剂配管；7 压缩机构；8 马达；9 逆变器；10 逆变器控制单元；11 逆变器电压检测单元； 12 逆变器电流检测单元；13 堆积检测单元；14 电压指令值发生单元；15 积分器；16 PWM信号生成单元；17a f 开关元件；18 电压指令振幅控制单元；19 逆变器电力计算单元；20 交流电源；21 整流单元；22 平滑单元；23 交流电压检测单元；24 交流电流检测单元；25 交流电力计算单元。
具体实施例方式实施方式1.图1是实施方式1的空气调节器的结构图。在图1中，压缩机1、四通阀2、室外热交换器3、膨胀阀4、室内热交换器5构成经由制冷剂配管6安装的冷冻循环，构成分离型空气调节器。另外，在压缩机1内部，设置了对制冷剂进行压缩的压缩机构7和使其动作的马达8。另外，对马达8提供电压而驱动的逆变器9与马达8电连接。逆变器9由桥式接线的开关元件17a 17f构成，通过从逆变器控制单元10发送的 PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，驱动分别对应的开关元件。S卩，作为 PWM 信号，输出 6 种信号(UP、VP、WP、UN、VN，WN)，UP 驱动 17a、VP 驱动 17b、WP 驱动 17c、UN 驱动17d、VN驱动17e、WN驱动17f。在逆变器控制单元10内，设置了检测逆变器9的输入电压的逆变器电压检测单元11、和检测逆变器9的输入电流的逆变器电流检测单元12。另外，在逆变器控制单元10 内，设置了发生电压指令值的电压指令值发生单元14、对输入信号进行积分而输出的积分器15、以及接收电压指令值发生单元14输出的电压指令值而发生PWM信号的PWM信号生成单元16。另外，堆积检测单元13检测压缩机1内的制冷剂的堆积，向电压指令值发生单元 14输出。作为检测方法，能够使用任意的公知技术，例如，既可以预先检测压缩机内部的温度，在该检测值成为规定值以下的经过时间比规定值长时，检测为有制冷剂的堆积，或者， 也可以直接检测压缩机内部的液体制冷剂量。接下来，说明动作。在室外空气温度低、特别是冬季的夜间，包括压缩机1的空气调节器的室外机被冷却。然后，如果由于天亮而室外空气温度上升，则只有热容量最大的压缩机1仍保持冷却的状态，存在向温度最低的场所集中的特性的制冷剂集中到压缩机1内而成为堆积状态。堆积检测单元13在压缩机1的运转停止中根据冷冻循环的温度以及经过时间的信息等检测堆积。在是堆积状态的情况下，逆变器控制单元10发生预热用的PWM信号。特别是，在从室外空气温度降低时起到上升时制冷剂易于堆积，所以在温度是上升倾向的情况下发生预热用的PWM信号，从而能够仅在制冷剂确实堆积的状态的情况下，进行预热运转。逆变器控制单元10在堆积检测单元13检测到压缩机1内的制冷剂堆积的情况下，通过电压指令值发生单元14，求出用于驱动逆变器9的电压指令值ViA Vv*, Vw*，根据该电压指令值从PWM信号生成单元16输出PWM信号，驱动开关元件17a 17f而进行预热运转。说明电压指令值发生单元14输出电压指令值ViAV/、Vw*的动作。图2是示出实施方式1的电压指令值发生单元14的动作的图。电压指令值发生单元14根据逆变器电压检测单元11的输出Vdc、逆变器电流检测单元12的输出Iinv in、以及通过积分器15对转速指令ω*进行积分而得到的电压相位指令θ，输出电压指令值Vw、V/、Vw*。具体而言，在图2中，首先，根据逆变器电压检测单元11的输出Vdc与逆变器电流检测单元12的输出Iinv in之积，求出逆变器的电力Pirw。根据该Pirw与任意地指定的逆变器的电力指令Pin/的差分，通过电压指令振幅控制单元18，计算电压指令值的振幅 A。另外，对于Pin/，根据压缩机的热容量、Pirw的典型值、容许的预热时间等，适宜设计即可。另外，作为通过电压指令振幅控制单元18计算振幅A的计算方法，能够使用比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制等一般的控制方式。由此，能够以使逆变器电力成为一定的方式控制电压指令值的振幅，能够不依赖于转子位置而对马达8进行加热。例如， 在比例控制的情况下，能够通过[式1]计算振幅A，在比例积分控制的情况下，能够通过 [式2]计算振幅A。[式1]A = Kp (Pinv*-Pinv)[式2]A = Kp(Pinv*-Pinv)+Ki f (Pinv*-Pinv) dt另外，在[式1]、[式2]中，Kp是比例控制增益、Ki是积分控制增益。另一方面，在电压指令值发生单元14中，根据电压相位指令θ，生成相位分别错开2 π/3的正弦波，该正弦波和在上述中求出的振幅A之积如以下所示的[式3]至[式5] 所示，作为电压指令值ViA Vv*, Vw*而被输出。[式3]
权利要求
1.一种空气调节器，具备压缩机、室内侧热交换器以及室外侧热交换器，其特征在于， 具备逆变器电路，驱动所述压缩机的马达； 逆变器电力检测单元，检测所述逆变器电路的电力； PWM信号生成单元，生成控制所述逆变器电路的PWM信号； 电压指令值发生单元，对所述PWM信号生成单元输出电压指令值；以及堆积检测单元，检测所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积，向所述电压指令值发生单元输出，所述电压指令值发生单元在所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，输出所述电压指令值，以使所述逆变器电路的电力成为规定电力值。
2.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于， 所述逆变器电力检测单元具备逆变器电压检测单元，检测所述逆变器电路的输入电压；以及逆变器电流检测单元，检测所述逆变器电路的输入电流，所述电压指令值发生单元在所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，根据所述逆变器电路的输入电压和所述逆变器电路的输入电流，输出所述电压指令值，以使所述逆变器电路的电力成为规定电力值。
3.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，所述逆变器电力检测单元具备检测所述逆变器电路的输出电流的逆变器电流检测单元，所述电压指令值发生单元在所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，根据所述电压指令值以及所述逆变器电路的输出电流，输出所述电压指令值，以使所述逆变器电路的电力成为规定电力值。
4.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于， 所述逆变器电力检测单元具备逆变器电压检测单元，检测所述逆变器电路的交流输入电压；以及逆变器电流检测单元，检测所述逆变器电路的交流输入电流，所述电压指令值发生单元在所述压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，根据所述逆变器电路的交流输入电压和所述逆变器电路的交流输入电流，输出所述电压指令值，以使所述逆变器电路的电力成为规定电力值。
5.根据权利要求广4中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于，所述电压指令值发生单元的输出频率比压缩动作时的所述逆变器电路的运转频率高。
6.根据权利要求广5中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于， 所述电压指令值发生单元的输出频率比可听范围高。
7.根据权利要求广6中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于，所述电压指令值发生单元的输出频率比构成所述逆变器电路的开关元件的开关频率的上限值低。
8.根据权利要求广7中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于， 所述马达是磁铁埋入型构造。
9.根据权利要求广8中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于， 所述马达是集中绕组马达。
10.根据权利要求广9中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于， 所述压缩机是涡旋机构。
11.根据权利要求广10中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于，在所述逆变器电路的运转频率超过IOkHZ的情况下，所述规定电力值被设定为50W以下。
12.根据权利要求广11中的任意一项所述的空气调节器，其特征在于，所述电压指令值发生单元根据由所述堆积检测单元检测出的堆积状态，使所述规定电力值变化。
全文摘要
本发明提供不依赖于转子位置而能够消除压缩机内的液体制冷剂的可靠性高的空气调节器。在具备压缩机、室内侧热交换器以及室外侧热交换器的空气调节器中，具备逆变器电路，驱动压缩机的马达；逆变器电力检测单元，检测逆变器电路的电力；PWM信号生成单元，生成控制逆变器电路的PWM信号；电压指令值发生单元，对PWM信号生成单元输出电压指令值；以及堆积检测单元，检测压缩机内部的液体制冷剂的堆积，向电压指令值发生单元输出，电压指令值发生单元在压缩机内部的液体制冷剂的堆积检测时，输出电压指令值，以使逆变器电路的电力成为规定电力值。
文档编号F25B1/00GK102597643SQ20108005039
公开日2012年7月18日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年12月17日
发明者坂廼边和宪, 松下真也, 牧野勉, 畠山和德 申请人:三菱电机株式会社