[发明专利]热泵装置、具有热泵装置的空调机、热泵热水器、冰箱和制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及热泵装置、具有热泵装置的空调机、热泵热水器、冰箱和制冷机。

背景技术

一直以来，作为在空调机等中使用的热泵装置的运转停止期间防止液态制冷剂滞留于压缩机内部的技术，不驱动压缩机内部的电动机而是通过对电动机绕组进行通电(以下称为“限制通电”)来加热压缩机，使液态制冷剂气化并排出。例如公开了如下技术：在检测出空调机周围的温度为低温状态时，对压缩机供给频率高于通常运转时的通常频率的、约为25kHz的单相交流电压，来抑制噪音或振动、过大的温度上升、以及压缩机的旋转部的旋转，并且防止液态制冷剂滞留于压缩机内部，从而使压缩机内部的润滑作用顺利进行(例如专利文献1)。

另外，还公开了如下技术：例如，根据外部空气温度使直流电流流过电动机绕组，利用由此在电动机的绕组中产生的铜损，无需使转子旋转就能够进行电动机的预热(例如专利文献2)。

专利文献1：日本特开昭61-91445号公报

专利文献2：日本特开2007-166766号公报

发明内容

然而，在专利文献1记载的技术中，由于对压缩机供给高频的单相交流电压，所以全部开关元件断开的全断开区间发生时间较长。在这样的全断开区间中，电流经由回流二极管再生为直流电源，因此存在不能使高频电流高效地流过电动机，压缩机的加热效率变差的问题。此外，在使用小型且铁损较小的电动机的情况下，由于发热量相对于施加电压变小，所以有在能够使用的范围内的电压时不能得到所需要的加热量的问题。

此外，如专利文献2所述，在使直流电流流过电动机绕组来进行电动机的预热的情况下，发热量由绕组电阻与电流平方之积得到，但是近年来电动机通过高效率设计而有电动机的绕组电阻变小的趋势，因此相应于绕组电阻减小量，为了获得充分的加热量，需要使流过电动机的电流增加。因此，流过逆变器的电流也增加，存在逆变器的损耗增大而使压缩机的加热效率变差的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种热泵装置、具有热泵装置的空调机、热泵热水器、冰箱和制冷机，其能够根据所需要的加热量效率良好地对压缩机实施加热，可靠地防止制冷剂滞留于压缩机内部，并且实现待机电力的削减。

为了解决上述问题，实现发明目的，本发明涉及的热泵装置，其包括：压缩机，其具有对制冷剂进行压缩的压缩机构和驱动上述压缩机构的电动机；热交换器；逆变器，其对上述电动机施加期望的电压；以及逆变器控制部，其生成用于驱动上述逆变器的驱动信号，上述热泵装置的特征在于：上述逆变器控制部包括：通电控制部，其在上述压缩机的运转待机期间，采用直流或者高频的至少一个对上述电动机实施通电来加热上述压缩机内部的制冷剂。

根据本发明，起到下述效果：能够根据所需要的加热量效率良好地对压缩机实施加热，可靠地防止制冷剂滞留于压缩机内部，并且实现待机电力的削减。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的热泵装置的一结构示例的图。

图2是表示实施方式1涉及的热泵装置中的逆变器的一结构示例的图。

图3是表示实施方式1涉及的热泵装置中的逆变器控制部的一结构示例的图。

图4是表示实施方式1涉及的热泵装置中的限制通电控制部的一结构示例的图。

图5是用于说明实施方式1涉及的热泵装置中的加热判断部的运作的图。

图6是表示实施方式1涉及的热泵装置中的制冷剂休眠量输出部的不同的结构示例的图。

图7是表示实施方式1涉及的热泵装置中的直流通电指令生成部的一结构示例的图。

图8是表示实施方式1涉及的热泵装置中的高频通电指令生成部的一结构示例的图。

图9是表示实施方式1涉及的热泵装置中的8种开关模式的图。

图10是表示在实施方式1涉及的热泵装置中选择直流通电的情况下的各信号波形的图。

图11是表示在实施方式1涉及的热泵装置中选择高频通电的情况下的各信号波形的图。

图12是实施方式1涉及的热泵装置的制冷剂加热运作处理的流程图。

图13是表示实施方式2涉及的热泵装置中的高频通电指令生成部的一结构示例的图。

图14是表示实施方式2涉及的热泵装置的高频通电时的各信号波形的图。

图15是表示与各电压矢量对应的逆变器内的各开关元件的ON/OFF(导通/断开)状态的图。

图16是表示高频通电时的IPM电动机的转子停止位置的一例的图。

图17是表示转子位置与各相电流的关系的图。