专利名称：空调及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调和空调控制方法，更具体而言，涉及一种通过向空调的压缩机的内部施加电流并执行预热运转来实现迅速制热并减少初始功率消耗的空调和空调控制方法。
背景技术：
通常，空调用于制冷、制热和净化空气。安装空调以通过向房间内部排放冷空气和热空气和净化内部空气来产生对人体更舒适的内部环境。
空调包括具有室内热交换机的室内单元和具有压缩机和待控制的外
部热交换机的室外单元。近来，倾向于构造这样的空调系统其在一层楼上或在一个建筑物内包括一个室外单元和共用该室外单元的多个室内单元，以节省安装源并改善能量效率。
另一方面，在常规空调中，在压缩机内部设有电机，在驱动电机之前使用制热器将压缩机预热预定的时间段。于是，在压缩机被预热时消耗了过多的功率。
此外，尽管空调的初始功率消耗大，但不能i2^执行制热运转，从而严重降低了制热效率。
此夕卜，在控制压缩机的预热运转时，空调不能适当地确定预热控制时间，因此不能适当地预热压缩机。
此外，由于在室外单元的管温度和压缩机的内部温度之间产生了差异，压缩机的内部温度变得低于室外单元的管温度，从而因液体制冷剂的引入而产生故障
发明内容
技术问题
因而，为了解决发生在现有技术中的上述问题而开发了本发明，本发明的一个目的是提供一种通过根据预定条件确定预热控制时间来执行压缩机的预热运转的空调和空调控制方法。
本发明的另一个目的是提供一种减少预热压缩机时产生的初始功率消耗的空调和空调控制方法。
本发明的另一个目的是提供一种通过压缩机的预热运转来实现迅速制热运转的空调和空调控制方法。
本发明的另一个目的是提供一种防止因室外单元的管温度和压缩机的内部温度之间的差异而使液体制冷剂被引入压缩机中从而造成的空调故障的空调和空调控制方法。
技术方案
为了实现这些目的，拔:供了一种空调，包括变频器部分，其向压缩机的电机施加运转功率源；以及控制部分，其控制空调使得在满足压缩
机执行^热运^，而在^满足预:运转条件的情况下使压缩"正常运转。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调控制方法，包括以下步骤接通空调并确定是否满足压缩机的预热条件；并根据确定结果决定压缩机的正常运转或向压缩机施加电流的预热运转。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调控制方法，包括以下步骤接通空调并检测外部温度、压缩机的排气温度或压缩机的运转状态；将检测信息与参考信息相比较；并根据比较结果确定压缩机的预热运转或正常运转。
有利效果
根据本发明的空调和空调控制方法，由于在满足压缩机的预热运转条件比如外部温度和室内单元及室外单元的运转状态的情况下通过向压缩机的电机施加电流并通过线圏发热预热压缩机，得以不单独地包括用于预热压缩机的制热器，因而可以节省用于制热器的费用。
此外，由于通过使用压缩机电机的转子对准方法容易地执行预热运转，因而减少了功率消耗和预热时间，从而实现iStil制热运转。此外，由于实现了基于压缩机预热运转的迅速制热运转，因而改善了产品功能并改善了用户便利性。
此外，由于根据外部温度预热压缩机，因而防止了因压缩机内部和外部之间的温度差异而使液体制冷剂引入压缩机中从而造成低温下压缩机内部的油的粘度的降低，减少了空调的故障，并改善了空调的效率。
从下面结合附图所作的详细描述中，本发明的以上和其它目的、特征
和优点将更加明显，在附图中
图l是示出了根据本发明的空调的框图2是示出了根据本发明的空调的转换器和变频器的电路图3是详细示出了根据本发明的空调的变频器的电路图4是示出了施加于根据本发明的空调的压缩机的对准电流和电压的曲线图5是示出了施加于根据本发明的空调的压缩机的对准电流、电压和功率消耗的波形的曲线图；以及
图6是示出了根据本发明的空调的压缩机的预热控制方法的流程图。
具体实施例方式
下面，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。本发明的精神不限于优选实施例，理解本发明的精神的本领域普通技术人员可容易想到落入该精神的范围内的其它优选实施例。
图l是示出了根据本发明的空调的框图。
参照图l，根据本发明的空调包括被供给运转功率源的功率源部分10;将从功率源部分10输入的功率源转换成DC功率源的转换器部分20;将转换器部分20的输出功率源转换成用于驱动压缩机电机的AC功率源的变频器部分30;以及通it^变频器部分30输入的运转功率源运转的压缩机电机40。
此外，空调包括向外部发送数据和从外部接收数据的通信部分60;设在空调的内部或外部、用于测量温度的温度检测部分70;控制部分50，其控制转换器部分20和变频器部分30的驱动，并且控制空调4吏得通过
^^缩;t/L预热。
更特别而言，温度检测部分70包括安*4空调的室外单元或室内单元的内部和外部以将测得的温度数据转移至控制部分50的多个温度传感器。
控制部分50向转换器部分20或变频器部分30施加信号，使得转换器部分20对从功率源部分10输入的功率源进行整流和平化以输出DC功率源，控制部分50还控制空调使得从变频器部分30供给用于驱动压缩机的功率源。
于是，在满足压缩机的预热运转条件的情况下，控制部分50控制空调4吏得通过控制转换器部分20或变频器部分30的驱动来使恒定电流输入至压缩机电机40。
也即，在满足预定条件比如由温度检测部分70测得的温度和压缩机的运转状态的情况下，控制部分50向压缩机电机40施加预定量值的电流，使得压缩机执行预热运转。
例如，如果满足所有以下条件由温度检测部分70检测到的外部温度低于O'C、压缩机的排气温度低于10'C、以及压缩机关断并停工，则控制部分50执行压缩机的预热运转。
这里，外部温度和压缩机的排气温度可以可变地设定。
此外，如果就压缩机的运转状态而言预定条件得以满足，则控制部分50根据压缩机的运转状态来控制转换器部分20、变频器部分30和压缩机电机40以便解除预热运转。
也即，如果满足至少一个以下条件由温度检测部分70检测到的外部温度高于20'C、压缩机的排气温度高于20。C、以及室内单元接通并运转，则控制部分50解除压缩机的预热运转。
这里，基于预热运转的解除的参考外部温度或压缩机的排气温度可以可变地设定。
此外，控制部分50通过借助通信部分60执行室外单元和室内单元之间的数据通信来确定室外单元或室内单元的运转，并发送预热状态数据。
下面将详细描述转换器部分20和变频器部分30。图2是示出了根据本发明的空调的转换器和变频器的电路图。图3是详细示出了才艮据本发明的空调的变频器的电路图。
首先，参照图2，在梠^据本发明的转换器部分20中，功率源部分IO的AC功率源通过噪声滤波器21、经由电抗器22来施加，JLit转模式根据开关SW的通/断状态来设定。
于是，可以将IGBT (绝,双极性晶体管)(其是用于高功率的开关)用作开关SW。这里，例示和描述了包含PFC (功率因子校正)模块的转换器部分20。
更特别而言，在开关SW关断的情况下，功率源通过连接的桥式二极管D1 D4来进行整流，且电容器C1被充电。
如果开关SW接通预定的时间段，则预定的能量被充入电抗器22。如果开关SW关断，则充入电抗器22的能量被排放，且电容器Cl的两端电压提升了 DC链路电压。于是，充入电抗器22的能量可以由电抗器的值L乘以di/dt表示。
这里，开关SW的通/断状态由控制部分50的控制指令控制，因而很少产生输出电压和电流的相位差异。
另一方面，参照图3，变频器部分30通过驱动接^转换器部分20输出的DC电压并且根据控制部分50的控制指令被包括的至少一个开关、根据PMW (脉宽调制)方法来供给用于驱动压缩机电机40的运转功率源。
于是，PMW通过使脉冲的频率均一、改变脉冲的占空比并改变供给到负载的平均功率来控制负载的输出。
更特别而言，在基于压缩机预热运转的控制指令从控制部分50输入的情况下，变频器部分30通过控制三相功率源的U、 V、 W相并向压缩机电机40施加恒定电流来将压缩机电机40的转子固定在预定位置。
于是，变频器部分30通过同时接通三相功率源的U、 V、 W相并向压缩机电机40施加电流来固定压缩机电机40的转子。
在从变频器部分30向压缩机电机40施加电流以固定转子的情况下，在线圏中产生热量以预热压缩机。
于是，施加于压缩机电机40的实际电压和电流在图4和图5中示出。
图4是示出了施加于根据本发明的空调的压缩机的对准电流和电压的曲线图。图5是示出了施加于根据本发明的空调的压缩机的对准电流、电压和功率消耗的波形的曲线图。
例如，如果输入至压缩机电机40的U相电流是4A，则V相电流变为-2A。进而，预热功率消耗约为50W。
于是，在压缩机电机40的预热运转期间产生的消耗电流和功率可以可变地设定。
如果压缩机被预热，则在就压缩机的排气温度、外部温度和室内单元的运转而言至少一个预热解除条件得以满足的情况下，控制部分50控制转换器部分20、变频器部分30和压缩机电机40使得压缩机的预热运转可以被解除。
这里，控制部分50通过向压缩机输入正常功率源来执行空调的制热运转。
图6是示出了根据本发明的空调的压缩机的预热控制方法的流程图。
参照图6,在根据运转指令的输入以及时间和温度的设定来使空调运转的情况下，如果在执行制热运转之前满足预热条件，则执行压缩机的预热运转。
更特别而言，首先，执行如下步骤确定由温度检测部分70检测到的外部温JLA否低于第一预热参考温度(Sl)。这里，第一预热参考温度优选为0'C。
在该确定之后，如果检测到的外部温度低于第一预热参考温度，则接着检测排气温度并执行如下步骤确定压缩机的排气温度是否低于第二预热参考温度(S2)。这里，第二预热参考温度优选为10°C。
如果压缩机的排气温度低于第二预热参考温度，则执行如下步骤确定当前压缩机状态是否为关断状态(S3)。在该确定之后，如果压缩机处于关断状态，则控制部分50控制空调使得压缩机的预热运转被执行(S4 )。
也即，在满足所有的压缩机预热运转条件的情况下，例如，在外部温度低于0'C、压缩机的排气温度低于10。C且压缩机当前处于关断状态的情况下，本发明执行预热运转。
在执行压缩机的预热运转的情况下，施加用于对准压缩机电机40的 固定在预定位置。此外，如果向压缩机电机施加电流并将转子对准，则从压缩机电机的线圏产生热量并由该热量来预热压缩机(S5)。
于是，可以改变外部温度、压缩机的排气温度和压缩机的驱动的确定顺序，且根据对外部温度和压缩机的排气温度所作的确定的参考温度可以变化。
另一方面，如果至少有一个条件不满足，则使空调正常运转为不预热压缩机地执行制冷和制热运转(SIO)。
如上所述，通过在压缩机的预热运转期间持续检测外部温度和压缩机的排气温度来执行确定是否满足压缩机的预热运转解除条件这一步骤。
更特别而言，通过确定检测到的外部温度是否高于第一预热解除参考温度、确定压缩机的排气温度是否高于第二预热解除参考温度、并确定室内单元的运转，来解除或维持压缩机的预热运转(S6 ~ S8 )。
这里，基于外部温度的第一预热解除参考温度和基于压缩机的排气温度的第二预热解除参考温度可以可变地设定，且参考温度优选地设定为20。C。
在该确定之后，如果满足关于外部温度、压缩机的排气温度和室内单元的运转状态的条件中的至少一个条件，则解除压缩机的预热运转(S9 )。
另一方面，如果所有预热解除条件都不满足，则通过向压缩机电机40持续施加用于对准转子的电流来执行预热运转。
此外，如果解除并完成了压缩机的预热运转，则根据该设定正常地执行制热或制冷运转。
根据本发明，由于在满足压缩机的预热运转条件的情况下通过向压缩机的电机施加电流并通过线圏发热预热压缩机，得以不单独地包括用于预热压缩机的制热器，因而可以节省用于制热器的费用。
此外，由于使用压缩机电机的转子对准方法容易地执行预热运转，因而减少了功率消耗和预热时间。
工业可用性
根据本发明的空调和空调控制方法，由于在满足压缩机的预热运转条件比如外部温度和室内单元及室外单元的运转状态的情况下通过向压缩机的电机施加电流并通过线圏发热预热压缩机，得以不单独地包括用于预热压缩机的制热器，因而可以节省用于制热器的费用。此外，由于使用压缩机电机的转子对准方法容易地执行预热运转，因而减少了功率消耗和预热时间，从而实现迅速制热运转。因此，>^发明具有高的工业可用性。
权利要求
1.一种空调，包括变频器部分，其向压缩机的电机施加运转功率源；以及控制部分，其控制所述空调使得在满足所述压缩机的预热运转条件的情况下通过向所述压缩机的所述电机施加预定电流来使所述压缩机执行预热运转，而在不满足所述预热运转条件的情况下使所述压缩机正常运转。
2. 根据权利要求l所述的空调，其中，是否满足所述压缩机的所述 预热运转M是根据外部温度、所述压缩机的排气温度或所述压缩机的运 转状态来确定的。
3. 根据权利要求2所述的空调，其中，在满足所有所述条件的情况 下执行所述压缩机的所述预热运转。
4. 根据权利要求2所述的空调，其中，如果至少一个所述条件不满 足，则使所述压缩机正常运转。
5. 根据权利要求l所述的空调，其中，在所述压缩机的所述预热运 转期间，所述变频器部分向所述压缩机的所述电机施加用于对准转子的电 流。
6. 根据权利要求5所述的空调，其中，所述变频器部分通过同时接 通三相功率源的三个相来向所述压缩机的所述电机施加所述电流。
7. 根据权利要求l所述的空调，其中，是否满足预热解除M是根 据所述预热运转期间的室内单元的运转状态、外部温度和所述压缩机的排 气温度来确定的。
8. 根据权利要求7所述的空调，其中，在满足至少一个所述条件的 情况下解除所述预热运转并使所述压缩机正常运转。
9. 一种空调控制方法，包括以下步骤接通所述空调并确定是否满足压缩机的预热条件；并且根据所述确定结果决定所述压缩机的正常运转或向所述压缩机施加 电流的预热运转。
10. 根据权利要求9所述的控制方法，其中，所述压缩机的所述预热 条件包括外部温度低于第一预热参考温度的情况、所述压缩机的排气温度低于第二预热参考温度的情况、以及所述压缩机关断的情况。
11. 根据权利要求9所述的控制方法，其中，所述压缩机执行所述预 热运转这一步骤包括以下子步骤同时接通供给至所述压缩机的电机的三相功率源的三个相并施加电 流；并且通过将所述压缩机的所述电机的转子固定在预定位置来从线圏中产 生热量。
12. 根据权利要求9所述的控制方法，还包括以下步骤确定在所述压缩机的所述预热运转期间是否满足预热解除条件。
13. 根据权利要求12所述的控制方法，其中，所述压缩机的所述预 热解除条件是以下情况中的一种外部温度高于第一预热解除温度的情 况、所述压缩机的排气温度高于第二预热解除温度的情况、以及室内单元 运转的情况。
14. 根据权利要求12所述的控制方法，还包括以下步骤在满足所述压缩机的所述预热解除条件的情况下使所述压缩机正常 运转。
15. —种空调控制方法，包括以下步骤接通所述空调并检测外部温度、压缩机的排气温度或所述压缩机的运 转状态;将所述检测信息与参考信息相比较；并且 根据所述比较结果确定所述压缩机的预热运转或正常运转。
16. 根据权利要求15所述的控制方法，其中，所述压缩机的所述预 热运转是在所述外部温度低于第一预热参考温度、所述排气温度低于第二 预热参考温度且所述压缩机关断的情况下执行的。
17.,，据权利要求、15，述的控制方法，其中，在，行所述压缩机的
18.根据权利要求15所述的控制方法，其中，如果在所述压缩机的 所述预热运转期间满足以下情况中的一种所述外部温度高于第一预热解 除温度的情况、所述压缩机的所述排气温度高于第二预热解除温度的情 况、以及室内单元运转的情况，则解除所述压缩机的所述预热运转并使所述压缩机正常运转。
全文摘要
本发明公开了一种通过根据预定条件确定预热控制时间来执行压缩机的预热运转的空调和空调控制方法。此外，本发明公开了一种减少预热压缩机时产生的初始功率消耗的空调和空调控制方法。根据本发明，由于在满足压缩机的预热运转条件比如外部温度和室内单元及室外单元的运转状态的情况下通过向压缩机的电机施加电流并通过线圈发热预热压缩机，得以不单独地包括用于预热压缩机的制热器，因而可以节省用于制热器的费用。此外，由于使用压缩机电机的转子对准方法容易地执行预热运转，因而减少了功率消耗。
文档编号H02P27/06GK101553696SQ200680049409
公开日2009年10月7日 申请日期2006年12月6日 优先权日2006年1月24日
发明者朴贵根 申请人:Lg电子株式会社