CN101476802B - 制冷系统外加电路以及使用其的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制冷系统外加电路以及使用其的制冷系统。该制冷系统包括上述外加电路、一室外端子以及一交流压缩机。此外加电路包括一交流转交流变频器以及一变频器控制电路。交流转交流变频器耦接于室外端子以及交流压缩机之间，用以将室外端子所接收的一外部交流电转换为一内部交流电，供应给交流压缩机。变频器控制电路耦接交流转交流变频器，根据一外部参数，输出一控制信号给交流转交流变频器，以控制内部交流电的频率。本发明的交流压缩机的效率增加，相对的，制冷系统的功率消耗减少。另外，由于压缩机不在走走停停，因此压缩机的寿命得以延长。

Description

制冷系统外加电路以及使用其的制冷系统

技术领域

本发明有关于一种制冷系统相关的技术，且特别是有关于一种制冷系统外加电路以及一种使用其的制冷系统。

背景技术

近年来，由于科技的进步，制冷系统，例如冷气机、冷冻冷藏设备、空调系统等等，已经成为现代人不可或缺的电器用品。但是，制冷系统也是目前最浪费电力的电器用品。

图1是现有定频冷气机的电路方块图。请参考图1，在此以分离式冷气作为例子。此冷气机包括室内机11以及室外机12，其中室外机12包括交流压缩机121以及控制电路122。此电路的耦接关系请参考图1，其运作原理如下。首先，假设室内30度，使用者会先用遥控器控制室内机11，并设定好所期望的室内温度，例如25度。接下来控制电路122便会开始供应电力给交流压缩机121。此时交流压缩机便会以100％的功率持续运作。室内机11通常会有温度监控装置。

假设由于机器持续运作，使室内温度已经低于25度时，室内机11的温度监控装置便会使其送出给控制电路122的一启动信号失能，控制电路122便会切断供应给交流压缩机121的外部电源使交流压缩机121停止运作。当室内温度又再度高于25度时，室内机11的温度监控装置便会使其送出的启动信号致能，控制电路122便会开始供应外部电源给交流压缩机121，使交流压缩机121再度运作。

然而，此种定频式的制冷系统，常常会因为走走停停的压缩机，产生不稳定的噪音，且使用者常常会感到忽冷忽热。另外，由于压缩机运转时，需要很大的启动电流，常常启动会造成很大的功率消耗。

由于上述几种缺点，因此先前有人提出直流变频的控制方式。然而，由于直流变频电路的成本过高，使得市场上的冷气价格居高不下。买直流变频冷气的使用者，可能需要5～10年才能回收成本。若不幸地，所购买的直流变频冷气损毁，使用者得付许多的钱去修理，因此许多人仍然不愿意购买直流变频冷气。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的就是提供一种制冷系统外加电路以及使用其的制冷系统，用以外加于制冷系统，增加压缩机的效率，并减低制冷系统的功率消耗，并延长压缩机的寿命。

本发明的实施例提出一种外加电路，其配置于一制冷系统，该制冷系统包括一室外端子以及一交流压缩机，该外加电路包括：一交流转交流变频器，其耦接于该室外端子以及该交流压缩机之间，用以将该室外端子所接收的一外部交流电转换为一内部交流电，供应给该交流压缩机；以及一变频器控制电路，其耦接该交流转交流变频器，根据一外部参数，输出一控制信号给该交流转交流变频器，以控制该内部交流电的频率。

为达上述或其它目的，本发明还提出一种制冷系统，此制冷系统包括本发明的外加电路、一室外端子以及一交流压缩机。此外加电路包括一交流转交流变频器以及一变频器控制电路。交流转交流变频器耦接于室外端子以及交流压缩机之间，用以将室外端子所接收的一外部交流电转换为一内部交流电，供应给交流压缩机。变频器控制电路耦接交流转交流变频器，根据一外部参数，输出一控制信号给交流转交流变频器，以控制内部交流电的频率。

依照本发明的较佳实施例所述的外加电路以及使用其的制冷系统，上述外部参数为环境温度。当环境温度大于一预设范围的一第一边界温度时，每一预设时间，变频器控制电路控制内部交流电的频率增加一预定值。当环境温度小于预设范围的一第二边界温度时，每一预设时间，变频器控制电路控制内部交流电的频率减少一预定值。在另一实施例中，变频器控制电路耦接交流压缩机，且外部参数为交流压缩机的压力。当交流压缩机的压力小于一预设范围的一边界压力时，每一预设时间，变频器控制电路控制该内部交流电的频率减少一预定值。当交流压缩机的压力大于预设范围的一第二边界压力时，每一预设时间，变频器控制电路控制内部交流电的频率增加一预定值。

本发明是在现有的交流压缩机与端子之间增加额外的交流对交流的变频器。在外部环境(例如环境温度或是交流压缩机的压力)改变时，调整驱动交流压缩机的交流电到适当的频率。因此，交流压缩机的效率便得以增加，相对的，制冷系统的功率消耗也会因此减少。另外，由于压缩机不在走走停停，因此压缩机的寿命得以延长。

附图说明

图1是现有定频冷气机的电路方块图。

图2是根据本发明实施例所绘示的制冷系统的电路方块图。

图3是根据本发明实施例所绘示的制冷系统的电路方块图。

主要元件符号说明：

11：室内机

12、23：室外机

121、22：交流压缩机

122：控制电路

20：外加电路

21：室外端子

201：交流转交流变频器

202：变频器控制电路

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图2是根据本发明实施例所绘示的制冷系统的电路方块图。请参考图2，此制冷系统包括本发明的外加电路20、一室外端子21、一交流压缩机22以及室内机23。此外加电路包括一交流转交流变频器201以及一变频器控制电路202。交流转交流变频器201耦接于室外端子21以及交流压缩机之间22。变频器控制电路202耦接交流转交流变频器201。交流转交流变频器201是用以将室外端子所接收的一外部交流电220V转换为内部交流电IAC以供应给交流压缩机22。变频器控制电路202主要是用以控制交流转交流变频器201所输出的内部交流电IAC的频率。以下举一个例子来说明上述实施例。

假设，此制冷系统为一般分离式冷气，使用者设定目标温度为25度，而室温为27度。启动时，变频器控制电路202检测到室温为27度，由于温差与目标温度相差不大，压缩机并不需要全速运转，只需要一半的运转量就足够了，因此变频器控制电路202输出控制信号Cs给交流转交流变频器201，控制交流转交流变频器201使所供应给交流压缩机22的内部交流电IAC的频率设置在30Hz。当温度上升到28度时，变频器控制电路202在每30秒控制交流转交流变频器201所输出的内部交流电IAC的频率升高2Hz。当室内温度到达24度时，变频器控制电路202在每30秒控制交流转交流变频器201所输出的内部交流电IAC的频率降低。

本发明实施例的变频器控制电路202具有一模糊控制区间。当室内温度介于24度～26度之间时，变频器控制电路202控制交流转交流变频器201，使内部交流电IAC的频率不变。另外，为了保护压缩机，内部交流电IAC的频率一般是不会大于60Hz。另外，由于本实施例的外加电路20是以外加在传统定频冷气中，其室内机23会有一条信号线用以输出一启动信号EN。在此实施例中，此信号线耦接变频器控制电路202。当室内温度低于24度时，启动信号EN失能，变频器控制电路202便会控制交流转交流变频器201，使交流压缩机22停止运作。

值得一提的是，虽然上述实施例是以检测室内温度作为举例。各厂商对于变频器控制电路202的设计方式都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的型态。换言之，只要是变频器控制电路202根据一外部参数，以控制供应给交流压缩机的内部交流电的频率，就已经是符合了本发明的精神所在。接下来将再举出一实施例，以便本领域具有通常知识者能施行本发明。

图3是根据本发明实施例所绘示的制冷系统的电路方块图。请参考图3，此电路与上述电路不同处在于，变频器控制电路202耦接交流压缩机22，用以检测交流压缩机22的温度与压力。一般来说，在开放式空间，例如百货公司或大卖场，是无法准确的检测到环境温度。因此，此实施例是以检测压缩机冷媒的压力来控制供应给压缩机的交流电的频率。

假设使用者设定内设压力为65磅/平方英寸(缩写为psi)。当变频器控制电路202检测到低压压力介于62～68之间时，变频器控制电路202便会控制交流转交流变频器201，使其所输出的内部交流电IAC的频率不变。当变频器控制电路202检测到低压压力大于68psi时，变频器控制电路202在每30秒控制交流转交流变频器201所输出的内部交流电IAC的频率升高2Hz。当低压压力大于某个临界值，例如71psi时，变频器控制电路202将会控制交流转交流变频器201，使内部交流电IAC的频率上升率提高1.5倍。当低压压力低于62psi时，变频器控制电路202在每30秒控制交流转交流变频器201所输出的内部交流电IAC的频率降低。当低压压力小于某个临界值，例如59psi时，变频器控制电路202将会控制交流转交流变频器201，使内部交流电IAC的频率下降率提高1.5倍。

综上所述，本发明的精神是在于在现有的交流压缩机与端子之间增加额外的交流对交流的变频器。在外部环境(例如环境温度或是交流压缩机冷媒的压力)改变时，调整驱动交流压缩机的交流电到适当的频率。因此，交流压缩机的效率便得以增加，相对的，制冷系统的功率消耗也会因此减少。另外，由于压缩机不在走走停停，因此压缩机的寿命得以延长。另外，由于本发明的实施例是采用外加的形式，可以应用在旧型定频冷气。因此本发明的实施例相对来说，比起一般变频冷气的成本更低。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以下申请专利范围的情况，所做的种种变化实施，都属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种外加电路，其配置于一制冷系统，该制冷系统包括一室外端子以及一交流压缩机，其特征在于，所述外加电路包括：

一交流转交流变频器，其耦接于所述室外端子以及所述交流压缩机之间，用以将所述室外端子所接收的一外部交流电转换为一内部交流电，供应给所述交流压缩机；以及

一变频器控制电路，其耦接所述交流转交流变频器，根据环境温度，输出一控制信号给所述交流转交流变频器，以控制所述内部交流电的频率，当所述环境温度在一标准温度的一预设范围内，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器使所述内部交流电的频率不变，当所述环境温度大于一预设范围的一第一边界温度时，每一预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率增加一预定值，当所述环境温度小于所述预设范围的一第二边界温度时，每所述预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率减少所述预定值。

2.如权利要求1所述的外加电路，其特征在于，所述内部交流电的频率大于等于一预设频率时，所述交流转交流变频器固定所述内部交流电的频率至所述预设频率。

3.如权利要求1所述的外加电路，其特征在于，所述制冷系统还包括一室内机，其耦接所述变频器控制电路，用以检测一室内温度，以输出一启动信号给所述变频器控制电路，其中所述室内温度小于一默认值时，所述启动信号失能，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。

4.一种外加电路，其配置于一制冷系统，该制冷系统包括一室外端子以及一交流压缩机，其特征在于，所述外加电路包括：

一交流转交流变频器，其耦接于所述室外端子以及所述交流压缩机之间，用以将所述室外端子所接收的一外部交流电转换为一内部交流电，供应给所述交流压缩机；

一变频器控制电路，其耦接所述交流转交流变频器以及所述交流压缩机，根据一冷媒压力，输出一控制信号给所述交流转交流变频器，以控制所述内部交流电的频率。

5.如权利要求4所述的外加电路，其特征在于，当所述交流压缩机的压力小于一预设范围的一边界压力时，每一预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率减少一预定值，当所述交流压缩机的压力大于所述预设范围的一第二边界压力时，每所述预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率增加所述预定值。

6.如权利要求5所述的外加电路，其特征在于，当所述交流压缩机的压力在一标准压力的一预设范围内，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器使所述内部交流电的频率不变。

7.如权利要求4所述的外加电路，其特征在于，所述内部交流电的频率大于等于一预设频率时，所述交流转交流变频器固定所述内部交流电的频率至所述预设频率。

8.如权利要求4所述的外加电路，其特征在于，所述制冷系统还包括一室内机，其耦接所述变频器控制电路，用以检测一室内温度，以输出一启动信号给所述变频器控制电路，其中所述室内温度小于一默认值时，所述启动信号失能，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。

9.如权利要求4所述的外加电路，其特征在于，所述变频器控制电路耦接所述交流压缩机，用以检测所述交流压缩机的冷媒压力与温度，当所述交流压缩机的压力大于一压力保护值时，变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作，当所述交流压缩机的温度大于一温度保护值时，变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。

10.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括：

一室外端子，其接收一外部交流电；

一交流压缩机；

一交流转交流变频器，其耦接于所述室外端子以及所述交流压缩机之间，用以将所述室外端子所接收的所述外部交流电转换为一内部交流电，供应给所述交流压缩机；以及

一变频器控制电路，其耦接所述交流转交流变频器，根据一环境温度，输出一控制信号给所述交流转交流变频器，以控制所述内部交流电的频率，以控制所述内部交流电的频率；当所述环境温度在一标准温度的一预设范围内时，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器使所述内部交流电的频率不变，当所述环境温度大于一预设范围的一第一边界温度时，每一预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率增加一预定值，当所述环境温度小于所述预设范围的一第二边界温度时，每所述预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率减少所述预定值。

11.如权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述内部交流电的频率大于等于一预设频率时，所述交流转交流变频器固定所述内部交流电的频率于所述预设频率。

12.如权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括一室内机，其耦接所述变频器控制电路，用以检测所述室内温度，以输出一启动信号给所述变频器控制电路，其中所述室内温度小于一默认值时，所述启动信号失能，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。

13.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括：

一室外端子，其接收一外部交流电；

一交流压缩机； 

一交流转交流变频器，其耦接于所述室外端子以及所述交流压缩机之间，用以将所述室外端子所接收的所述外部交流电转换为一内部交流电，供应给所述交流压缩机；以及

一变频器控制电路，其耦接所述交流转交流变频器以及所述交流压缩机，根据所述交流压缩机的压力，输出一控制信号给所述交流转交流变频器，以控制所述内部交流电的频率。

14.如权利要求13所述的制冷系统，其特征在于，当所述交流压缩机的压力小于一预设范围的一第一边界压力时，每一预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率减少一预定值，当所述交流压缩机的压力大于所述预设范围的一第二边界压力时，每所述预设时间，所述变频器控制电路控制所述内部交流电的频率增加所述预定值。

15.如权利要求13所述的制冷系统，其特征在于，当所述交流压缩机的压力在一标准压力的一预设范围内，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器使所述内部交流电的频率不变。

16.如权利要求13所述的制冷系统，其特征在于，所述内部交流电的频率大于等于一预设频率时，所述交流转交流变频器固定所述内部交流电的频率于所述预设频率。

17.如权利要求13所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括一室内机，其耦接所述变频器控制电路，用以检测所述室内温度，以输出一启动信号给所述变频器控制电路，其中所述室内温度小于一默认值时，所述启动信号失能，所述变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。

18.如权利要求13所述的制冷系统，其特征在于，所述变频器控制电路耦接所述交流压缩机，用以检测所述交流压缩机的压力与温度，当所述交流压缩机的压力大于一压力保护值时，变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作，当所述交流压缩机的温度大于一温度 保护值时，变频器控制电路控制所述交流转交流变频器，使所述交流压缩机停止运作。