(57)【要約】  冷媒を圧縮する圧縮機（１１１）と、圧縮機（１１１）内に配置され、複数の巻線に電圧を受けて回転子が回転することで、冷媒を圧縮する動力を発生するモータと、複数の巻線の接続を変更することで、複数の巻線状態において切り替えを行う巻線切替部（１１６）と、を備え、巻線切替部（１１６）は、回転子の回転数が予め定められた値よりも高くなる場合に、複数の巻線状態の内、回転子の回転数において最も効率の高い第２の巻線状態とは異なる第１の巻線状態に切り替える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機内に配置され、複数の巻線に電圧を受けて回転子が回転することで、前記冷媒を圧縮する動力を発生するモータと、
前記複数の巻線の接続を変更することで、複数の巻線状態において切り替えを行う巻線切替部と、を備える冷凍サイクル装置であって、
前記巻線切替部は、前記回転子の回転数が予め定められた値よりも高くなる場合に、前記複数の巻線状態の内、前記回転数において最も効率の高い第２の巻線状態とは異なる第１の巻線状態に切り替えること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記予め定められた値は、前記冷凍サイクル装置の定格運転時の回転数を示すこと
を特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記予め定められた値は、前記冷凍サイクル装置により温める対象の目標となる温度である設定温度と、前記対象から検出される温度との温度差が、予め定められた温度差である場合における回転数よりも高い回転数を示すこと
を特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記予め定められた温度差は、前記複数の巻線状態の内最も起電力の低い巻線状態と、前記複数の巻線状態の内２番目に起電力の低い巻線状態とを切り替える際の温度差であること
を特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記モータに三相交流電流を出力するインバータをさらに備え、
前記インバータは、前記三相交流電流の位相をずらすことで、前記複数の巻線状態の各々における前記効率が最も高くなる回転数をずらすこと
を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度である吐出温度を検出する吐出温度検出部をさらに備え、
前記巻線切替部は、前記吐出温度が予め定められた閾値温度よりも高い場合に、使用されている巻線状態を、前記使用されている巻線状態よりも起電力の低い巻線状態に切り替えること
を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記複数の巻線状態は、デルタ結線及びスター結線であり、
前記第１の巻線状態は、スター結線であり、
前記第２の巻線状態は、デルタ結線であること
を特徴とする請求項２又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記複数の巻線状態は、１つの相において前記複数の巻線の内の２つ以上の巻線が直列に接続された直列スター結線、１つの相において前記複数の巻線の内の２つ以上の巻線が直列に接続された直列デルタ結線、１つの相において前記複数の巻線の内の２つ以上の巻線が並列に接続された並列スター結線、及び、１つの相において前記複数の巻線の内の２つ以上の巻線が並列に接続された並列デルタ結線であり、
前記第１の巻線状態は、前記直列スター結線、前記直列デルタ結線又は前記並列スター結線であり、
前記第２の巻線状態は、並列デルタ結線であること
を特徴とする請求項２又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気調和機に使用されるモータの巻線状態を変化させる技術がある。例えば、特許文献１には、通常の暖房運転時に巻線状態をスター結線とし、室内温度が低下した時に、巻線状態をデルタ結線に切替えるとともに、除霜運転時に、巻線状態をデルタ結線に切り替える空気調和機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−５７６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術のように、モータの高回転時に、巻線状態をデルタ結線とすると、モータの効率が向上し、圧縮機内の温度が昇温されにくくなるといった課題がある。【０００５】
そこで、本発明の１又は複数の態様は、モータの回転数が予め定められた回転数よりも高い場合に、より効率の悪い巻線状態とすることで、圧縮機内の温度を高めて、効率的に冷媒を温めることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１態様に係る冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機内に配置され、複数の巻線に電圧を受けて回転子が回転することで、前記冷媒を圧縮する動力を発生するモータと、前記複数の巻線の接続を変更することで、複数の巻線状態において切り替えを行う巻線切替部と、を備える冷凍サイクル装置であって、前記巻線切替部は、前記回転子の回転数が予め定められた値よりも高くなる場合に、前記複数の巻線状態の内、前記回転数において最も効率の高い第２の巻線状態とは異なる第１の巻線状態に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の１又は複数の態様によれば、モータの回転数が予め定められた回転数よりも高い場合に、より効率の悪い巻線状態とすることで、圧縮機内の温度を高めて、効率的に冷媒を温めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１及び２に係る空気調和機の構成を概略的に示す冷媒回路図である。
【図２】実施の形態１及び２における圧縮機の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１におけるインバータ、巻線切替部及びモータの接続関係を示す概略図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態１におけるモータの巻線状態を示す概略図である。
【図５】モータの内部構造を説明するための横断面図である。
【図６】モータの接続状態の第１の例を説明する模式図である。
【図７】モータの接続状態の第１の例を説明する模式図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷凍サイクルの圧力−比エンタルピー線図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態１における圧縮機の回転数に対する電圧及び総合効率の関係を示す概略図である。
【図１０】起電力の高い結線状態又は起電力の低い結線状態の総合効率の効率特性線と、三相交流電流の位相をずらした際の総合効率の効率特性線とを示すグラフである。
【図１１】実施の形態１に係る空気調和機が運転モードを判定する動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る空気調和機の冷房モードでの動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態１に係る空気調和機の暖房モードでの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１４】実施の形態１に係る空気調和機の暖房モードでの動作を示す第２のフローチャートである。
【図１５】実施の形態１に係る空気調和機の除霜運転モードでの動作を示すフローチャートである。
【図１６】フィン温度検出部の設置例を示す概略図である。
【図１７】実施の形態１に係る空気調和機の耐熱温度判定処理を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態１に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第１のフローチャートである。
【図１９】実施の形態１に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第２のフローチャートである。
【図２０】実施の形態２におけるインバータ、巻線切替部及びモータの接続関係を示す概略図である。
【図２１】実施の形態２において巻線状態を切り替えるための接続関係を示す概略図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態２におけるモータの巻線状態を示す概略図である。
【図２３】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態２における圧縮機の回転数に対する電圧及び総合効率の関係を示す概略図である。
【図２４】実施の形態２に係る空気調和機の冷房モードでの動作を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作を示す第１のフローチャートである。
【図２６】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作を示す第２のフローチャートである。
【図２７】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作を示す第３のフローチャートである。
【図２８】実施の形態２に係る空気調和機の除霜運転モードでの動作を示すフローチャートである。
【図２９】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第１のフローチャートである。
【図３０】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第２のフローチャートである。
【図３１】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第３のフローチャートである。
【図３２】実施の形態２に係る空気調和機の暖房モードでの動作の変形例を示す第４のフローチャートである。
【図３３】実施の形態１及び２に係る冷凍サイクル装置の変形例であるヒートポンプ装置の構成を概略的に示す冷媒回路図である。
【図３４】ヒートポンプ装置の冷媒の状態についての圧力−比エンタルピー線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置としての空気調和機１００の構成を概略的に示す冷媒回路図である。
図示するように、空気調和機１００は、室外機１１０と、室内機１５０とを備える。
室外機１１０は、圧縮機１１１と、四方弁１１２と、室外熱交換器１１３と、膨張弁１１４と、インバータ１１５と、巻線切替部１１６と、制御部１１７と、吐出温度検出部１１８ａと、室外熱交中間温度検出部１１８ｂと、吸込温度検出部１１８ｃとを備える。
室内機１５０は、室内熱交換器１５１と、室内熱交中間温度検出部１５２ａと、吸気温度検出部１５２ｂとを備える。
【００１０】
空気調和機１００は、四方弁１１２の切り替え動作により暖房運転又は冷房運転をすることができる。
冷房運転時には、冷媒が実線矢印で示される方向Ｄ１に流れる。具体的には、冷媒は、圧縮機１１１で加圧されて送り出され、四方弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４、室内熱交換器１５１及び四方弁１１２を通って圧縮機１１１に戻る。冷房運転時には、室外熱交換器１１３が凝縮器として作用して熱放出を行い、室内熱交換器１５１が蒸発器として作用し、熱吸収を行って、室内を冷房する。
【００１１】
暖房運転時には、冷媒が破線矢印で示される方向Ｄ２に流れる。具体的には、冷媒は、圧縮機１１１で加圧されて送り出され、四方弁１１２、室内熱交換器１５１、膨張弁１１４、室外熱交換器１１３及び四方弁１１２を通って圧縮機１１１に戻る。暖房運転時には、室内熱交換器１５１が凝縮器として作用して熱放出を行って、室内を暖房し、室外熱交換器１１３が蒸発器として作用して熱吸収を行う。
【００１２】
圧縮機１１１は、冷媒を加圧して圧縮する。
膨張弁１１４は、冷媒を減圧して膨張させる。
インバータ１１５は、圧縮機１１１を駆動するモータに電圧を印加する。
【００１３】
巻線切替部１１６は、圧縮機１１１を駆動するモータに含まれる複数の巻線の接続を変更することで、複数の巻線状態において切り替えを行う。実施の形態１では、巻線切替部１１６は、モータの巻線状態を、起電力の高い巻線状態であるスター結線と、起電力の低い巻線状態であるデルタ結線との間で切り替える。
【００１４】
制御部１１７は、四方弁１１２、膨張弁１１４及び巻線切替部１１６を制御する。実施の形態１では、制御部１１７は、冷房運転モード、暖房運転モード及び除霜運転モードの各運転モードで、これらを制御する。特に、制御部１１７は、除霜運転モード又は暖房運転の起動時のように、モータを高回転で運転する際に、あえて起電力の高い結線状態であるスター結線を用いることで、効率を意図的に悪化させる。
なお、効率は、モータ効率にインバータ効率を乗算した総合効率を意味するものとするが、モータ効率と総合効率とは、同様に推移するため、モータ効率を意味するものとしてもよい。
【００１５】
具体的には、制御部１１７は、モータの回転子の回転数が予め定められた値よりも高くなる場合に、巻線切替部１１６に、巻線状態を、その回転数において最も効率の高い巻線状態とは異なる巻線状態に切り替えさせる。例えば、空気調和機１００では、複数の巻線状態の内最も起電力の低い巻線状態において最も高い効率に対応する回転数よりも高い回転数で除霜運転が行われるが、このような場合に、巻線切替部１１６は、その最も起電力の低い巻線状態（第２の巻線状態）ではない巻線状態（第１の巻線状態）に切り替える。この場合、予め定められた値は、定格運転時のモータ１２１の回転数を示す。
【００１６】
また、空気調和機１００では、暖房運転を開始する際に、通常、定格運転領域の回転数で運転が行われるが、このような場合に、巻線切替部１１６は、定格運転領域で最も効率が高い巻線状態（第２の巻線状態）ではない巻線状態（第１の巻線状態）に切り替える。この場合、予め定められた値は、複数の巻線状態の内、最も起電力の低い巻線状態と、２番目に起電力の低い巻線状態とを切り替える際の回転数を示す。
【００１７】
吐出温度検出部１１８ａは、圧縮機１１１から吐出される冷媒の温度を検出する。
室外熱交中間温度検出部１１８ｂは、室外熱交換器１１３で熱交換中の冷媒の温度を検出する。
吸込温度検出部１１８ｃは、圧縮機１１１に吸い込まれる冷媒の温度を検出する。
【００１８】
室内熱交中間温度検出部１５２ａは、室内熱交換器１５１で熱交換中の冷媒の温度を検出する。
吸気温度検出部１５２ｂは、室内機１５０に吸い込まれる空気の温度を検出する。
【００１９】
図２、圧縮機１１１の構成を概略的に示す縦断面図である。
圧縮機１１１は、密閉容器１１９内に、冷媒を圧縮する圧縮機構１２０と、圧縮機構１２０に動力を与えるモータ１２１とを備えている。
低温低圧の冷媒が吸込部１１９ａから密閉容器１１９内に吸い込まれ、圧縮機構１２０で圧縮されることで、高温高圧の状態にされる。そして、高温高圧の冷媒が、吐出口１１９ｂから吐出される。
密閉容器１１９内の冷媒は、モータ１２１に近接した位置を通ることで、モータ１２１で発熱された熱により加熱される。
【００２０】
図３は、インバータ１１５と、巻線切替部１１６と、モータ１２１と、の接続関係を示す概略図である。
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、モータ１２１の巻線状態を示す概略図である。
図３において、モータ１２１は、３相の永久磁石型のモータである。モータ１２１は、複数の巻線に電圧を受けて回転子が回転することで、冷媒を圧縮する動力を発生する。
モータ１２１は、Ｕ相の巻線であるＵ相巻線１２１Ｕと、Ｖ相の巻線であるＶ相巻線１２１Ｖと、Ｗ相の巻線であるＷ相巻線１２１Ｗとを備える。
【００２１】
Ｕ相巻線１２１Ｕの一端は、第１のＵ相端子１２２Ｕに接続され、その他端は、第２のＵ相端子１２３Ｕに接続されている。
Ｖ相巻線１２１Ｖの一端は、第１のＶ相端子１２２Ｖに接続され、その他端は、第２のＶ相端子１２３Ｖに接続されている。
Ｗ相巻線１２１Ｗの一端は、第１のＷ相端子１２２Ｗに接続され、その他端は、第２のＷ相端子１２３Ｗに接続されている。
【００２２】
第１のＵ相端子１２２Ｕは、インバータ１１５のＵ相出力端子１２４Ｕに接続されている。
第１のＶ相端子１２２Ｖは、インバータ１１５のＶ相出力端子１２４Ｖに接続されている。
第１のＷ相端子１２２Ｗは、インバータ１１５のＷ相出力端子１２４Ｗに接続されている。
【００２３】
ここで、第１のＵ相端子１２２Ｕ、第１のＶ相端子１２２Ｖ及び第１のＷ相端子１２２Ｗにより、第１の端子１２２が構成され、第２のＵ相端子１２３Ｕ、第２のＶ相端子１２３Ｖ及び第２のＷ相端子１２３Ｗにより、第２の端子１２３が構成され、Ｕ相出力端子１２４Ｕ、Ｖ相出力端子１２４Ｖ及びＷ相出力端子１２４Ｗにより、出力端子１２４が構成されているものとする。
【００２４】
第１の端子１２２及び出力端子１２４との間、及び、第２の端子１２３に、巻線切替部１１６が接続されている。
巻線切替部１１６は、第１のスイッチ１２５と、第２のスイッチ１２６とを備える。
【００２５】
第１のスイッチ１２５は、第１のＵ相スイッチ１２５Ｕと、第１のＶ相スイッチ１２５Ｖと、第１のＷ相スイッチ１２５Ｗとを備える。
第１のＵ相スイッチ１２５Ｕは、第１のＵ相一端側端子１２５Ｕａと、第１のＵ相他端側端子１２５Ｕｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
第１のＶ相スイッチ１２５Ｖは、第１のＶ相一端側端子１２５Ｖａと、第１のＶ相他端側端子１２５Ｖｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
第１のＷ相スイッチ１２５Ｗは、第１のＷ相一端側端子１２５Ｗａと、第１のＷ相他端側端子１２５Ｗｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
【００２６】
第１のＵ相一端側端子１２５Ｕａ、第１のＶ相一端側端子１２５Ｖａ及び第１のＷ相一端側端子１２５Ｗａは、相互に接続されている。
第１のＵ相他端側端子１２５Ｕｂは、第２のＵ相端子１２３Ｕに接続され、第１のＶ相他端側端子１２５Ｖｂは、第２のＶ相端子１２３Ｖに接続され、第１のＷ相他端側端子１２５Ｗｂは、第２のＷ相端子１２３Ｗに接続されている。
【００２７】
第２のスイッチ１２６は、第２のＵ相スイッチ１２６Ｕと、第２のＶ相スイッチ１２６Ｖと、第２のＷ相スイッチ１２６Ｗとを備える。
第２のＵ相スイッチ１２６Ｕは、第２のＵ相一端側端子１２６Ｕａと、第２のＵ相他端側端子１２６Ｕｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
第２のＶ相スイッチ１２６Ｖは、第２のＶ相一端側端子１２６Ｖａと、第２のＶ相他端側端子１２６Ｖｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
第２のＷ相スイッチ１２６Ｗは、第２のＷ相一端側端子１２６Ｗａと、第２のＷ相他端側端子１２６Ｗｂとの間の開閉を切り替えるスイッチである。
【００２８】
第２のＵ相一端側端子１２６Ｕａは、第２のＷ相端子１２３Ｗと第１のＷ相他端側端子１２５Ｗｂとの間に接続され、第２のＵ相他端側端子１２６Ｕｂは、Ｕ相出力端子１２４Ｕと第１のＵ相端子１２２Ｕとの間に接続されている。
第２のＶ相一端側端子１２６Ｖａは、第２のＵ相端子１２３Ｕと第１のＵ相他端側端子１２５Ｕｂとの間に接続され、第２のＶ相他端側端子１２６Ｖｂは、Ｖ相出力端子１２４Ｖと第１のＶ相端子１２２Ｖとの間に接続されている。
第２のＷ相一端側端子１２６Ｗａは、第２のＶ相端子１２３Ｖと第１のＶ相他端側端子１２５Ｖｂとの間に接続され、第２のＷ相他端側端子１２６Ｗｂは、Ｗ相出力端子１２４Ｗと第１のＷ相端子１２２Ｗとの間に接続されている。
【００２９】
以上の構成により、第１のスイッチ１２５が閉路し、第２のスイッチ１２６が開路すると、モータ１２１の巻線状態は、図４（Ａ）に示されているようなスター結線となる。一方、第１のスイッチ１２５が開路し、第２のスイッチ１２６が閉路すると、モータ１２１の巻線状態は、図４（Ｂ）に示されているようなデルタ結線となる。
【００３０】
図１に示されている制御部１１７は、巻線切替部１１６に信号を送信し、第１のスイッチ１２５と、第２のスイッチ１２６の閉路及び開路を制御することで、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示されている巻線状態のいずれかに切り替える。
【００３１】
ここで、図４（Ａ）に示されているスター結線は、起電力の高い巻線状態であり、図４（Ｂ）に示されているデルタ結線は、起電力の低い巻線状態である。スター結線は、デルタ結線に対し、線間誘起電圧が√３倍となるので、中間運転領域での高効率化が達成できる。また、定格運転領域での運転が必要になった場合は、巻線状態は、デルタ結線に切り替えられるので、誘起電圧を低下させて定格運転領域で効率がピークとなるようにすることができる。以上により、中間運転領域、定格運転領域のそれぞれで効率を高く維持することが可能となる。
なお、定格運転領域は、定格運転時のモータ１２１の回転数を含む回転数の領域であり、中間運転領域は、中間運転時のモータ１２１の回転数を含む回転数の領域である。
【００３２】
図５は、モータ１２１の内部構造を説明するための横断面図である。
モータ１２１では、固定子１２１ａの内部に回転子１２１ｂが配置されている。
固定子１２１ａは、集中巻構造を取っており、ティース部１２１ｃに絶縁材（図示せず）を介して巻線１２１ｄが巻かれている。集中巻は、エアコン等の圧縮機に採用されている方式で、従来一般的であった分布巻方式に対して巻線周長を短くできるため高効率となっている。
【００３３】
なお、図５では、固定子１２１ａは、分割コアで構成され、回動軸１２１ｅを中心にティース部１２１ｃを開くことができる。これにより、ティース部１２１ｃが開いた状態で巻線することにより巻線１２１ｄを占積率良く巻くことができる。このため、モータ１２１は、更に高効率になっている。
【００３４】
ここで、モータ１２１の内部結線について説明する。図５では、対応するティース部１２１ｃに、説明のためのティース番号「Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３」、「Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３」、「Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３」が示されている。これは、Ｕ相巻線は、ティース番号Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３で示されるティース部１２１ｃの各々に巻回され、Ｖ相巻線は、ティース番号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３で示されるティース部１２１ｃの各々に巻回され、Ｗ相巻線は、ティース番号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３で示されるティース部１２１ｃの各々に巻回されていることを示している。
【００３５】
図５は、６極モータを示しているので、１相あたり３ティース分の巻線となっている。例えば、４極モータの場合は、ティース数は６となり、１相あたりの巻線は２ティース分となる。また、８極モータの場合は、ティース数は１２となり、１相あたりの巻線は４ティース分となる。
【００３６】
図６及び図７は、図５に示されているモータ１２１の結線状態を説明する模式図である。
図５に示されているモータ１２１では、巻線は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示されているように、直列結線を行う場合と、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示されているように、並列結線を行う場合とがある。
ここで、図６（Ａ）〜（Ｃ）及び図７（Ａ）〜（Ｃ）では、ティース番号Ｕ１で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＵ相巻線は符号Ｕ１Ｌ、ティース番号Ｕ２で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＵ相巻線は符号Ｕ２Ｌ、ティース番号Ｕ３で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＵ相巻線は符号Ｕ３Ｌ、ティース番号Ｖ１で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＶ相巻線は符号Ｖ１Ｌ、ティース番号Ｖ２で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＶ相巻線は符号Ｖ２Ｌ、ティース番号Ｖ３で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＶ相巻線は符号Ｖ３Ｌ、ティース番号Ｗ１で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＷ相巻線は符号Ｗ１Ｌ、ティース番号Ｗ２で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＷ相巻線は符号Ｗ２Ｌ、及び、ティース番号Ｗ３で示されるティース部１２１ｃに巻かれたＷ相巻線は符号Ｗ３Ｌで示されている。
なお、巻線の線径の変更及び複数の巻線を巻くことで、どちらの結線でも等価設計を行うことができる。実施の形態１では、どちらかの結線が製造時に選択される。
【００３７】
図１に示されている制御部１１７は、モータ１２１において、弱め界磁制御を用いて回転速度限界値を拡大したり、インバータ１１５の出力電圧を上げて回転速度限界を拡大させたりして、運転範囲を拡大することで、低速回転時に効率のピークを設けつつ、除霜運転モード等の高回転時に、効率をデルタ結線よりも悪化させて運転させている。
【００３８】
また、図１に示されている各種温度検出部１１８ａ〜１１８ｃ、１５２ａ、１５２ｂは、実施の形態１の冷凍サイクルにおいて必要となる要素のみを記載しているが、より正確に検出及び制御を行うために、例えば、各熱交の冷媒出入口近傍、又は、外気温度を検出する温度検出部が別途設けられていてもよい。
【００３９】
なお、図１には示されていないが、例えば、１台の室外機１１０に対して、複数の室内機１５０が接続されていてもよく、また、複数の室外機１１０に対して、１以上の室内機１５０が接続されていてもよい。
【００４０】
次に、実施の形態１に係る空気調和機１００の動作について説明する。
図８（Ａ）は、実施の形態１に係る空気調和機１００の冷房及び暖房運転時における冷凍サイクルの圧力−比エンタルピー線図（以下、ｐ−ｈ線図）である。また、図８（Ｂ）は、実施の形態１に係る空気調和機１００の除霜運転時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【００４１】
まず、実施の形態１に係る空気調和機１００の冷房運転時における冷凍サイクルについて、図８（Ａ）を用いて説明する。
冷媒は、圧縮機１１１より四方弁１１２を経由して、室外熱交換器１１３へと流入し、室外熱交換器１１３で冷媒が凝縮される。冷媒の凝縮は、図８（Ａ）の点１から点２への変化で示される。
【００４２】
室外熱交換器１１３にて凝縮された冷媒は、膨張弁１１４で減圧されて、低温及び低圧にされる。冷媒の減圧は、図８（Ａ）の点２から点３への変化で示される。
次に、膨張弁１１４で減圧された冷媒は、室内熱交換器１５１に送られ、室内熱交換器１５１で蒸発して、気化熱を奪う。冷媒の蒸発は、図８（Ａ）の点３から点４への変化で示される。
【００４３】
次に、室内熱交換器１５１で蒸発した冷媒は、四方弁１１２を経由し圧縮機１１１へ戻り、圧縮機１１１で圧縮されて、高温及び高圧にされる。冷媒の圧縮は、図８（Ａ）の点４から点１への変化で示される。
以上の動作を繰り返すことで、空気調和機１００は、室内から熱を奪い、室内を冷却する。
【００４４】
次に、実施の形態１に係る空気調和機１００の暖房運転時における冷凍サイクルについて、図８（Ａ）を用いて説明する。
冷媒は、圧縮機１１１より四方弁１１２を経由して、室内熱交換器１５１へと流入し、室内熱交換器１５１で冷媒が凝縮することで、室内に熱を放出する。冷媒の凝縮は、図８（Ａ）の点１から点２への変化で示される。
【００４５】
室内熱交換器１５１にて凝縮された冷媒は、膨張弁１１４で減圧されて、蒸発しやすいようにされる。冷媒の減圧は、図８（Ａ）の点２から点３への変化で示される。
次に、膨張弁１１４で減圧された冷媒は、室外熱交換器１１３に送られ、室外熱交換器１１３で蒸発することで、気化熱を奪う。冷媒の蒸発は、図８（Ａ）の点３から点４への変化で示される。
【００４６】
次に、室外熱交換器１１３で蒸発した冷媒は、四方弁１１２を経由し圧縮機１１１へ戻り、圧縮機１１１で圧縮されて、高温及び高圧にされる。
以上の動作を繰り返すことで、空気調和機１００は、室内に熱を放出して、室内を暖める。
【００４７】
上記の冷房運転又は暖房運転時は、各種温度検出部１１８ａ〜１１８ｃ、１５２ａ、１５２ｂの検出結果に基づき、制御部１１７は、膨張弁１１４に信号を送り、絞りを調整する。例えば、冷房時に吸入ＳＨ（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｅａｔ）にて制御する場合は、制御部１１７は、室内熱交中間温度検出部１５２ａで検出される室内熱交中間温度と、吸込温度検出部１１８ｃで検出される吸込温度との温度差に基づいて、膨張弁１１４を制御する。また、吐出温度検出部１１８ａで検出される吐出温度にて制御する場合は、制御部１１７は、吐出温度検出部１１８ａで検出される吐出温度と、予め設定されている目標吐出温度との温度差に基づいて、膨張弁１１４を制御する。
【００４８】
また、制御部１１７は、図示していない室内のファンについては、ユーザの設定を優先する。制御部１１７は、設定温度と、室内温度との温度差から設定される運転モードに応じて、図示していない室外のファンを、予め設定されたファン回転数にて駆動させる。なお、制御部１１７は、自動運転等機器側で変更可能な場合は、室外のファンと同様に、室内のファンを、予め設定されたファン回転数、又は、室内温度と、設定温度との温度差に応じて回転数を変更して駆動させてもよい。
【００４９】
次に、除霜運転モードについて説明する。
除霜運転モードでは、例えば、室外熱交中間温度検出部１１８ｂで検出された室外熱交中間温度が予め定められた閾値以下となった場合、又は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂで検出された室外熱交中間温度が予め定められた閾値以下となったまま、予め定められた時間が経過した場合に、制御部１１７は、四方弁１１２を切り替えることで冷媒の流れを冷房モードと同様にする。そして、制御部１１７は、予め設定された時間が経過した後再度暖房モードに切替える。
【００５０】
実施の形態１に係る空気調和機１００の除霜運転時における冷凍サイクルについて、図８（Ｂ）を用いて説明する。
冷媒は、圧縮機１１１より四方弁１１２を経由して、室外熱交換器１１３へと流入し、室外熱交換器１１３で冷媒が凝縮される。冷媒の凝縮は、図８（Ｂ）の点１から点２への変化で示される。
【００５１】
室外熱交換器１１３にて凝縮された冷媒は、膨張弁１１４で減圧されて、低温及び低圧にされる。冷媒の減圧は、図８（Ｂ）の点２から点３への変化で示される。
次に、膨張弁１１４で減圧された冷媒は、室内熱交換器１５１に送られ、室内熱交換器１５１で蒸発して、気化熱を奪う。冷媒の蒸発は、図８（Ｂ）の点３から点４への変化で示される。
【００５２】
次に、室内熱交換器１５１で蒸発した冷媒は、四方弁１１２を経由し圧縮機１１１へ戻り、圧縮機１１１で圧縮されて、高温及び高圧にされる。冷媒の圧縮は、図８（Ｂ）の点４から点１への変化で示される。
以上の動作を、予め定められた時間繰り返すことで、空気調和機１００は、室外熱交換器１１３の霜を溶かすことができる。
【００５３】
上記の除霜運転時は、各種温度検出部１１８ａ〜１１８ｃ、１５２ａ、１５２ｂの検出結果に基づき、制御部１１７は、膨張弁１１４に信号を送り、絞りを調整する。また、制御部１１７は、ユーザに冷温感を極力感じさせないために、図示していない室内のファンを停止させる。また、制御部１１７は、室外のファンも停止又は弱回転にすることで、冷媒の顕熱と潜熱によって霜を溶かす。そのため、室外中間温度と、冷媒の温度との温度差が大きいほど、除霜時間を短縮することができる。なお、室外のファンについては、吸込温度検出部１１８ｃで検出される吸込温度により運転することで、ＳＨ制御を行うことができる。
【００５４】
また、制御部１１７は、吐出温度検出部１１８ａで検出される吐出温度と、予め設定した圧縮機１１１の耐熱温度との温度差に基づき、巻線切替部１１６の巻線状態の切り替え、圧縮機１１１の回転数、室内又は室外のファンの回転数、又は、膨張弁１１４の開度を調整してもよい。
【００５５】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は、圧縮機１１１の回転数に対する電圧及び総合効率の関係を示す概略図である。図９（Ａ）は、回転数と電圧との関係を示し、図９（Ｂ）は、回転数と総合効率との関係を示している。
【００５６】
図９（Ａ）に示されているように、電圧は概略回転数に比例し、電圧がインバータ最大出力電圧に到達する回転数まで運転可能である。図９（Ａ）では、スター結線の場合は、中間運転領域で電圧がインバータ最大出力電圧に到達し、デルタ結線の場合は、定格運転領域で電圧がインバータ最大出力電圧に到達する。
【００５７】
なお、図９（Ａ）に示されているように、回転数は、中間運転領域、定格運転領域及び除霜運転領域の順に大きくなる。なお、除霜運転領域では、定格運転時のモータ１２１の回転数よりも大きい回転数で運転が行われる。
また、最大出力電圧に到達する回転数を超える運転をする場合は、電圧を抑える弱め界磁制御を行うことで、インバータの出力電圧を上昇させ回転数限界を拡大することが行われる。
【００５８】
また、モータ効率は、一般的に各結線方式において、回転数の増加と共に増加し、弱め界磁領域に入った後にピークを迎え、その後低下する。インバータ効率を含めた総合効率ηでもほぼ同様の曲線を示す。なお、総合効率ηは、モータ効率×インバータ効率で求められる。
【００５９】
図９（Ｂ）に示されているように、総合効率ηは、スター結線では中間運転領域、デルタ結線では定格運転領域でピークとなる。また、除霜運転領域では、総合効率ηは、スター結線の方がデルタ結線よりも低くなる。
【００６０】
図９（Ｂ）に示されているように、総合効率ηは中間運転領域と、定格運転領域との間でクロスポイントＣＰが生じる。巻線状態の切替のタイミングは、このクロスポイントＣＰの回転数以下に対応する負荷（温度差）で、巻線状態をスター結線とし、クロスポイントＣＰに対応する回転数よりも大きい回転数に対応する負荷で、巻線状態をデルタ結線とするのが効率的に好ましい。
【００６１】
このとき、クロスポイントＣＰに対応する回転数を予め実験的に求めておき、その回転数で巻線状態が制御されてもよい。また、電流値又は温度等、圧縮機１１１が使用される製品に最適となるように巻線状態が制御されてもよい。さらに、効率以外の要素、例えば、電流の制約又は切替制御の最適性に応じて、クロスポイントＣＰの回転数以外の回転数で、巻線状態が切り替えられてもよい。また、制御性等の理由により、巻線状態の切り替えのタイミングにヒステリシスが設けられてもよい。
【００６２】
また、起電力の高い結線状態は、巻線状態をスター結線にして誘起電圧を上げた仕様であり、低い回転数でインバータ１１５の最大出力電圧に達する。一方、起電力の低い結線状態は、巻線状態をデルタ結線にして誘起電圧を下げた仕様であり、高い回転数でインバータ１１５の最大出力電圧に達する。
【００６３】
また、モータ１２１の発生トルクは、誘起電圧と電流の積であるので、起電力の高い結線状態の方が低電流となり、インバータ損失が低減しインバータ効率が高効率となる。逆に起電力の低い結線状態は、電流が大きくなり、インバータ効率が悪化する。
【００６４】
図１０は、起電力の高い結線状態又は起電力の低い結線状態の総合効率ηの効率特性線と、三相交流電流の位相をずらした際の総合効率ηの効率特性線を示すグラフである。
図１０では、位相をずらす前の効率特性線を実線で示し、位相をずらした際の効率特性線を破線で示す。
図１０に示されているように、インバータ１１５から出力される三相交流電流の位相をずらすことで、中間運転領域又は定格運転領域における総合効率ηのピークポイントを変更することができる。従って、巻線切替部１１６の巻線状態を切り替えることにより、モータ１２１の回転数に対するモータ１２１の総合効率ηのピークを大幅に変更することができるとともに、三相交流電流の位相をずらすことで、その総合効率ηのピークを小幅に変更することができる。
【００６５】
図１１は、実施の形態１に係る空気調和機１００が運転モードを判定する動作を示すフローチャートである。
制御部１１７は、空気調和機１００の運転モードが暖房モードであるか否かを判断する（Ｓ１０）。例えば、制御部１１７は、図示していないリモートコントローラ（以下、リモコン）を介して、ユーザから入力された指示に基づいて、運転モードが暖房モードであるか否かを判断すればよい。運転モードが暖房モードである場合（Ｓ１０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１１に進み、運転モードが暖房モードではなく、冷房モードである場合（Ｓ１０でＮｏ）には、処理はステップＳ１２に進む。
【００６６】
ステップＳ１１では、制御部１１７は、四方弁１１２を暖房モードに設定する。
一方、ステップＳ１２では、制御部１１７は、四方弁１１２を冷房モードに設定する。
【００６７】
図１２は、実施の形態１に係る空気調和機１００の冷房モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部１１７は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂから室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得して、取得された温度に基づいて、膨張弁１１４の開度を設定する（Ｓ２０）。
【００６８】
制御部１１７は、空気調和機１００を一切運転させずに、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよいし、例えば、室内及び室外の少なくとも一方のファンを予め定められた時間運転させてから、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよい。
また、制御部１１７は、ステップＳ２０で膨張弁１１４に設定した開度を、以降運転状態にあわせて、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂの少なくとも何れか一つで検出される温度に基づいて、変更する。
【００６９】
次に、制御部１１７は、室内機１５０が設置されている室内の温度に対応した室内温度と、リモコンで設定された設定温度との温度差が、予め定められた閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２１）。室内温度は、室内機１５０が設置されている室内の温度に対応している温度であれば、どのような温度が用いられてもよい。ここでは、制御部１１７は、吸気温度検出部１５２ｂで検出された吸気温度を取得して、取得された吸気温度を室内温度として用いる。温度差が予め定められた閾値以下である場合（Ｓ２１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ２２に進み、温度差が予め定められた閾値よりも大きい場合（Ｓ２１でＮｏ）には、処理はステップＳ２３に進む。
【００７０】
ステップＳ２２では、温度差が小さく、冷房負荷が小さいため、回転数を小さくした運転を行うことができる。そのため、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線にして、中間運転領域でモータ１２１を駆動させる。
【００７１】
ステップＳ２３では、温度差が大きく、冷房負荷が大きいため、回転数を大きくした運転を、温度差が小さくなるまで継続する必要がある。そのため、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をデルタ結線にして、定格運転領域でモータ１２１を駆動させる。そして、予め定められた期間が経過した後、処理はステップＳ２１に戻る。
【００７２】
図１３及び図１４は、実施の形態１に係る空気調和機１００の暖房モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部１１７は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂから室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得して、取得された温度に基づいて、膨張弁１１４の開度を設定する（Ｓ３０）。
【００７３】
制御部１１７は、空気調和機１００を一切運転させずに、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよいし、例えば、室内及び室外の少なくとも一方のファンを予め定められた時間運転させてから、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよい。
また、制御部１１７は、ステップＳ２０で膨張弁１１４に設定した開度を、以降運転状態にあわせて、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂの少なくとも何れか一つで検出される温度に基づいて、変更する。
【００７４】
次に、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線にして、定格運転領域で暖房運転を開始する（Ｓ３１）。ここでは、制御部１１７は、効率の低い、起電力の高い結線状態であるスター結線を用いることにより、モータ１２１で発生した熱で冷媒を加熱することで、室内温度を早く高めることができる。
【００７５】
次に、制御部１１７は、リモコンで設定された設定温度と、室内機１５０が設置されている室内の温度に対応した室内温度との温度差が、予め定められた第１閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ３２）。温度差が予め定められた第１閾値よりも大きい場合（Ｓ３２でＮｏ）には、処理はステップＳ３３に進み、温度差が予め定められた第１閾値以下である場合（Ｓ３２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３６に進む。
【００７６】
ステップＳ３３では、温度差が大きいため、圧縮機１１１で圧縮された冷媒の温度を高くして、室内の温度を高くする必要がある。このため、制御部１１７はスター結線とした巻線状態を継続する。そして、処理はステップＳ３４に進む。
【００７７】
ステップＳ３４では、制御部１１７は、室外機１１０の室外熱交換器１１３の温度に対応する室外機温度が、予め定められた温度である除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度は、室外機１１０の室外熱交換器１１３の温度に対応する温度であればどのような温度が用いられてもよい。ここでは、制御部１１７は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂから室外熱交中間温度を取得し、取得された室外熱交中間温度を室外機温度として用いる。室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ３４でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３５に進み、室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ３４でＮｏ）には、処理はステップＳ３２に戻る。
【００７８】
ステップＳ３５では、制御部１１７は、除霜運転モードで、空気調和機１００を運転する。ここでの処理については、図１５を用いて、下記にて詳細に説明する。
【００７９】
ステップＳ３６では、温度差が小さくなってきたが、暖房負荷はまだ大きいため、回転数を大きくした運転を行う必要がある。そのため、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をデルタ結線にして、定格運転領域で暖房運転を行う。そして、処理はステップＳ３７へ進む。
【００８０】
ステップＳ３７では、制御部１１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第２閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第２閾値よりも大きい場合（Ｓ３７でＮｏ）には、処理はステップＳ３８に進み、温度差が予め定められた第２閾値以下である場合（Ｓ３７でＹｅｓ）には、処理はステップＳ４０に進む。
【００８１】
ステップＳ３８では、温度差がまだ大きいため、回転数を大きくした運転を継続する必要がある。このため、制御部１１７は、起電力の低い結線状態であるデルタ結線とした巻線状態を継続する。そして、処理はステップＳ３９に進む。
【００８２】
ステップＳ３９では、制御部１１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ３９でＹｅｓ）には、処理はステップＳ４１に進み、室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ３９でＮｏ）には、処理はステップＳ３７に戻る。
【００８３】
ステップＳ４０では、制御部１１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ４０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ４１に進み、室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ４０でＮｏ）には、処理は図１４のステップＳ４２に進む。
【００８４】
ステップＳ４１では、制御部１１７は、除霜運転モードで、空気調和機１００を運転する。ここでの処理については、図１５を用いて、下記にて詳細に説明する。
【００８５】
図１４のステップＳ４２では、室内温度と設定温度との温度差が小さくなり、暖房負荷が小さくなってきたため、回転数を小さくして運転することができる。このため、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線にして、中間運転領域で暖房運転を行う。
【００８６】
次に、制御部１１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ４３）。室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ４３でＹｅｓ）には、処理はステップＳ４４に進む。
【００８７】
ステップＳ４４では、制御部１１７は、除霜運転モードで、空気調和機１００を運転する。ここでの処理については、図１５を用いて、下記にて詳細に説明する。
【００８８】
なお、図１３及び図１４で使用される第１閾値と第２閾値に関しては、第１閾値＞第２閾値という条件が満たされればよい。なお、第２閾値は、中間運転領域と定格運転領域とを切り替える閾値であり、上述したように、デルタ結線の効率と、スター結線の効率とのクロスポイントの回転数に対応する温度差であることが望ましい。
【００８９】
図１５は、実施の形態１に係る空気調和機１００の除霜運転モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部１１７は、運転モードを切り替えるため、圧縮機１１１を停止又は低速回転とし、膨張弁１１４を予め定められた開度とし、室内及び室外のファンの運転を停止し、四方弁１１２を冷房モードに切り替える（Ｓ５０）。
【００９０】
そして、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線とし、除霜運転領域で除霜運転を開始する（Ｓ５１）。ここでは、除霜運転領域は、モータ１２１の回転数が、定格に対応する回転数よりも大きい領域である。
【００９１】
次に、制御部１１７は、除霜運転が予め定められた時間経過したか否かを判断する（Ｓ５２）。そして、除霜運転が予め定められた時間経過していない場合（Ｓ５２でＮｏ）には、処理はステップＳ５２に戻り、除霜運転が予め定められた時間経過した場合（Ｓ５２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ５３に進む。
【００９２】
ステップＳ５３では、制御部１１７は、運転モードを除霜運転モードから暖房運転モードに切り替える。例えば、制御部１１７は、室内温度と設定温度との温度差が、第１閾値よりも大きい場合には、図１３のステップＳ３１の処理に戻り、温度差が、第１閾値以下で、第２閾値よりも大きい場合には、図１３のステップＳ３６に戻り、温度差が、第２閾値以下である場合には、図１４のステップＳ４２の処理に戻る。
【００９３】
なお、図１５のステップＳ５２では、制御部１１７は、予め定められた時間が経過したか否かを判断しているが、除霜対象である室外熱交換器１１３に、室外熱交換器１１３の温度を検出することのできる温度検出部が設けられている場合には、制御部１１７は、その温度検出部で検出された温度が予め定められた温度である除霜完了閾値以上となったときに、運転モードを暖房運転モードに切り替えてもよい。
【００９４】
例えば、図１６に示されているように、室外熱交換器１１３が、冷媒を流すチューブ１１３ａと、熱放出又は熱吸収を行うためのフィン１１３ｂとを備えている場合において、フィン１１３ｂの温度であるフィン温度を検出するためのフィン温度検出部１１８ｄが設けられているときには、制御部１１７は、フィン温度検出部１１８ｄで検出されるフィン温度が除霜完了閾値以上となった場合に、運転モードを暖房運転モードに切り替える。
【００９５】
なお、除霜完了閾値は、除霜が完了したことを確認できる温度であればよく、除霜閾値よりも高い温度を示す。例えば、除霜閾値が０℃であれば、除霜完了閾値は１℃とすることができる。また、フィン温度検出部１１８ｄは、霜が付きやすく、霜を取り除きにくい、フィン１１３ｂの下方に取り付けられていることが望ましい。
また、このようなフィン温度検出部１１８ｄが設けられている場合には、図１３のステップＳ３４、ステップＳ３９及びステップＳ４０、並びに、図１４のステップＳ４３で用いられている室外機温度として、フィン温度検出部１１８ｄで検出された温度が用いられてもよい。
【００９６】
図１７は、実施の形態１に係る空気調和機１００の耐熱温度判定処理を示すフローチャートである。
耐熱温度判定処理は、冷房運転モード、暖房運転モード又は除霜運転モードと並行して行われる処理である。
【００９７】
まず、制御部１１７は、吐出温度検出部１１８ａで検出された吐出温度が、予め定められた閾値温度である上限閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ６０）。上限閾値は、圧縮機１１１を安全に動作させることのできる耐熱温度である。
吐出温度が上限閾値よりも高い場合（Ｓ６０でＮｏ）には、処理はステップＳ６１に進み、吐出温度が上限閾値以下である場合（Ｓ６０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ６２に進む。
【００９８】
ステップＳ６１では、制御部１１７は、吐出温度を下げるように対策を行う。例えば、制御部１１７は、室内及び室外の少なくとも何れか一方のファンの回転数を低下させること、膨張弁１１４の開度を高くすること、圧縮機１１１の回転数を増加させること、巻線切替部１１６での巻線状態を切り替えること、といった対策を行う。具体的には、制御部１１７は、これらの対策の各々に予め優先度を決めておき、優先度の高い対策から順に行うことで、吐出温度が下がるようにする。
そして、制御部１１７は、予め定められた時間待機して（Ｓ６２）、処理をステップＳ６０に戻す。
【００９９】
ステップＳ６３では、制御部１１７は、冷房運転モード、暖房運転モード又は除霜運転モードでの運転を継続する。なお、ステップＳ６１で実行された対策は、継続して行われることが望ましい。
【０１００】
以上のように、実施の形態１によれば、高負荷の定格運転で高回転時にモータ効率がピークとなる起電力の低い結線であるデルタ結線と、低負荷の中間運転で低回転時にモータ効率がピークとなる起電力の高い結線であるスター結線とを切り替えることで、期間効率（ＡＰＦ：Ａｎｎｕａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆａｃｔｏｒ）を向上することができる。
【０１０１】
また、除霜運転において、スター結線を用い、効率を悪化させて運転することで、モータ１２１の発熱で冷媒を加熱して、吐出温度を上げることができる。そして、吐出温度が上がることで、除霜時に室外熱交換器１１３に流入する冷媒と霜との温度差が大きくなり、除霜時間を短縮することができる。また、除霜時間を短縮することで、除霜時にユーザが感じる冷温感を低減できる。
【０１０２】
また、暖房運転の開始時において、スター結線を用い、効率を悪化させて運転することで、モータ１２１の発熱で冷媒を加熱して、吐出温度を上げることができる。これにより、暖房運転の開始時に吹出し温度が高くなり、暖房運転の開始時の加熱能力を向上することができる。また、吹き出し温度が高くなり加熱能力が向上することで、室温を短時間で高くすることができる。
【０１０３】
また、暖房運転の開始時又は除霜運転時において、吸入温度が小さくても吐出温度を高くすることができるため、圧縮機１１１に吸入される冷媒の密度が大きくなり、吐出循環流量を増加させることができる。
【０１０４】
また、循環流量が多くなり、また、吐出温度が大きくなることで、室内熱交換器１５１での加熱能力を向上できる。
【０１０５】
巻線切替部１１６の巻線状態を切り替えることで、モータ１２１の回転数に対する効率のピークを大幅に変更するとともに、インバータ１１５から出力される三相交流電流の位相をずらすことで、効率のピークポイントを変更することができる。このため、定格運転及び中間運転時に運転する冷房及び暖房の回転数の差異による効率の低下を防ぎ、定格運転及び中間運転のそれぞれにおいて、効率がピーク又はピーク付近とすることで、ＡＰＦを向上することができる。
【０１０６】
実施の形態１によれば、圧縮機１１１の吐出温度を、圧縮機１１１の耐熱温度以下となるようにすることで、圧縮機１１１の信頼性を向上させることができる。
このため、封入される冷媒が、例えば、ＨＦＣ冷媒、ＨＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒又はこれらの冷媒の混合冷媒といったように、異なる場合であっても、安全性を確保しつつ吐出温度をより高温にすることができる。このため、除霜運転時又は暖房運転の開始時に、除霜時間の短縮化又は吹出し温度の高温化を実現することができる。
【０１０７】
なお、図１３及び図１４に示されている暖房モードでのフローチャートでは、ステップＳ３０で膨張弁１１４の開度が設定されたあとに、ステップＳ３０で巻線状態をスター結線にして暖房運転が開始されているが、実施の形態１は、このような例に限定されない。
例えば、図１８及び図１９は、実施の形態１に係る空気調和機１００の暖房モードでの動作の変形例を示すフローチャートである。
図１８に示されているように、この変形例では、図１３で示されているフローチャートに比べて、ステップＳ３０及びステップＳ３１の間に、設定温度と、室内温度との温度差に応じて、暖房運転開始時における巻線状態を変更するためのステップＳ３０−１及びステップＳ３０−２が設けられている。
【０１０８】
ステップＳ３０−１では、制御部１１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第２閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第２閾値よりも大きい場合（Ｓ３０−１でＮｏ）には、処理はステップＳ３０−２に進み、温度差が予め定められた第２閾値以下である場合（Ｓ３０−１でＹｅｓ）には、処理は図１９のステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線にして暖房運転を開始する。
【０１０９】
ステップＳ３０−２では、制御部１１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第１閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第１閾値よりも大きい場合（Ｓ３０−２でＮｏ）には、処理はステップＳ３６に進み、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をデルタ結線にして暖房運転を開始する。一方、温度差が予め定められた第２閾値以下である場合（Ｓ３０−２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、制御部１１７は、巻線切替部１１６に指示することで、巻線状態をスター結線にして暖房運転を開始する。
【０１１０】
以上のように、図１８及び図１９に示されている変形例によれば、設定温度と、室内温度との温度差に応じて、最適な巻線状態で暖房運転を開始することができる。この場合でも、設定温度と、室内温度との温度差が大きく、室内温度を早く上昇させたいときには、あえて効率の悪いスター結線を用いることで、モータ１２１による発熱で冷媒を加熱することができる。
【０１１１】
実施の形態２．
図１に示されているように、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置としての空気調和機２００は、室外機２１０と、室内機１５０とを備える。
実施の形態２における室内機１５０は、実施の形態１における室内機１５０と同様である。
実施の形態２における室外機２１０は、圧縮機２１１と、四方弁１１２と、室外熱交換器１１３と、膨張弁１１４と、インバータ１１５と、巻線切替部２１６と、制御部２１７と、吐出温度検出部１１８ａと、室外熱交中間温度検出部１１８ｂと、吸込温度検出部１１８ｃとを備える。
実施の形態２における四方弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４、インバータ１１５、吐出温度検出部１１８ａ、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ及び吸込温度検出部１１８ｃは、実施の形態１における四方弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４、インバータ１１５、吐出温度検出部１１８ａ、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ及び吸込温度検出部１１８ｃと同様である。
【０１１２】
図２に示されているように、圧縮機２１１は、密閉容器１１９内に、冷媒を圧縮する圧縮機構１２０と、圧縮機構１２０に動力を与えるモータ２２１とを備えている。
実施の形態２における密閉容器１１９及び圧縮機構１２０については、実施の形態１における密閉容器１１９及び圧縮機構１２０と同様である。
【０１１３】
図２０は、インバータ１１５と、巻線切替部２１６と、モータ２２１との接続関係を示す概略図である。
図２１は、巻線状態を切り替えるための接続関係を示す概略図である。
図２２（Ａ）〜（Ｄ）は、モータ２２１の巻線状態を示す概略図である。
【０１１４】
図２０に示されているように、モータ２２１は、第１の端子１２２と、第２の端子１２３とに接続されている。第１の端子１２２は、インバータ１１５の出力端子１２４に接続されている。
また、第１の端子１２２及び出力端子１２４の間、並びに、第２の端子１２３には、巻線切替部２１６が接続されており、実施の形態１と同様に、第１のスイッチ１２５及び第２のスイッチ１２６により、スター結線とデルタ結線とが切り替えられる。
なお、実施の形態２には、巻線切替部２１６に直並スイッチ２２９が設けられており、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各巻線における直列と並列とが切り替えられる。巻線切替部２１６の詳細は、図２１を用いて説明する。
【０１１５】
図２１において、モータ２２１は、３相の永久磁石型のモータである。
モータ２２１は、Ｕ相の巻線であるＵ相巻線２２１Ｕと、Ｖ相の巻線であるＶ相巻線２２１Ｖと、Ｗ相の巻線であるＷ相巻線２２１Ｗとを備える。
【０１１６】
Ｕ相巻線２２１Ｕは、第１のＵ相巻線２２１Ｕａと、第２のＵ相巻線２２１Ｕｂとを備える。
第１のＵ相巻線２２１Ｕａの一端は、第１のＵ相端子１２２Ｕと第１のＵ相切替端子２２７Ｕａとに接続されており、第１のＵ相巻線２２１Ｕａの他端は、第２のＵ相共通端子２２８Ｕｃに接続されている。
第２のＵ相巻線２２１Ｕｂの一端は、第１のＵ相共通端子２２７Ｕｃに接続されており、第２のＵ相巻線２２１Ｕｂの他端は、第４のＵ相切替端子２２８Ｕｂと第２のＵ相端子１２３Ｕとに接続されている。
また、第２のＵ相切替端子２２７Ｕｂは、第３のＵ相切替端子２２８Ｕａに接続されている。
【０１１７】
以上の構成により、第１のＵ相直並スイッチ２２７Ｕにより第１のＵ相共通端子２２７Ｕｃと第２のＵ相切替端子２２７Ｕｂとを接続し、第２のＵ相直並スイッチ２２８Ｕにより第２のＵ相共通端子２２８Ｕｃと第３のＵ相切替端子２２８Ｕａとを接続することで、第１のＵ相巻線２２１Ｕａ及び第２のＵ相巻線２２１Ｕｂは、直列接続となる。
一方、第１のＵ相直並スイッチ２２７Ｕにより第１のＵ相共通端子２２７Ｕｃと第１のＵ相切替端子２２７Ｕａとを接続し、第２のＵ相直並スイッチ２２８Ｕにより第２のＵ相共通端子２２８Ｕｃと第４のＵ相切替端子２２８Ｕｂとを接続することで、第１のＵ相巻線２２１Ｕａ及び第２のＵ相巻線２２１Ｕｂは、並列接続となる。
【０１１８】
Ｖ相巻線２２１Ｖは、第１のＶ相巻線２２１Ｖａと、第２のＶ相巻線２２１Ｖｂとを備える。
第１のＶ相巻線２２１Ｖａの一端は、第１のＶ相端子１２２Ｖと第１のＶ相切替端子２２７Ｖａとに接続されており、第１のＶ相巻線２２１Ｖａの他端は、第２のＶ相共通端子２２８Ｖｃに接続されている。
第２のＶ相巻線２２１Ｖｂの一端は、第１のＶ相共通端子２２７Ｖｃに接続されており、第２のＶ相巻線２２１Ｖｂの他端は、第４のＶ相切替端子２２８Ｖｂと第２のＶ相端子１２３Ｖとに接続されている。
また、第２のＶ相切替端子２２７Ｖｂは、第３のＶ相切替端子２２８Ｖａに接続されている。
【０１１９】
以上の構成により、第１のＶ相直並スイッチ２２７Ｖにより第１のＶ相共通端子２２７Ｖｃと第２のＶ相切替端子２２７Ｖｂとを接続し、第２のＶ相直並スイッチ２２８Ｖにより第２のＶ相共通端子２２８Ｖｃと第３のＶ相切替端子２２８Ｖａとを接続することで、第１のＶ相巻線２２１Ｖａ及び第２のＶ相巻線２２１Ｖｂは、直列接続となる。
一方、第１のＶ相直並スイッチ２２７Ｖにより第１のＶ相共通端子２２７Ｖｃと第１のＶ相切替端子２２７Ｖａとを接続し、第２のＶ相直並スイッチ２２８Ｖにより第２のＶ相共通端子２２８Ｖｃと第４のＶ相切替端子２２８Ｖｂとを接続することで、第１のＶ相巻線２２１Ｖａ及び第２のＶ相巻線２２１Ｖｂは、並列接続となる。
【０１２０】
Ｗ相巻線２２１Ｗは、第１のＷ相巻線２２１Ｗａと、第２のＷ相巻線２２１Ｗｂとを備える。
第１のＷ相巻線２２１Ｗａの一端は、第１のＷ相端子１２２Ｗと第１のＷ相切替端子２２７Ｗａとに接続されており、第１のＷ相巻線２２１Ｗａの他端は、第２のＷ相共通端子２２８ｃに接続されている。
第２のＷ相巻線２２１Ｗｂの一端は、第１のＷ相共通端子２２７Ｗｃに接続されており、第２のＷ相巻線２２１Ｗｂの他端は、第４のＷ相切替端子２２８Ｗｂと第２のＷ相端子１２３Ｗとに接続されている。
また、第２のＷ相切替端子２２７Ｗｂは、第３のＷ相切替端子２２８Ｗａに接続されている。
【０１２１】
以上の構成により、第１のＷ相直並スイッチ２２７Ｗにより第１のＷ相共通端子２２７Ｗｃと第２のＷ相切替端子２２７Ｗｂとを接続し、第２のＷ相直並スイッチ２２８Ｗにより第２のＷ相共通端子２２８Ｗｃと第３のＷ相切替端子２２８Ｗａとを接続することで、第１のＷ相巻線２２１Ｗａ及び第２のＷ相巻線２２１Ｗｂは、直列接続となる。
一方、第１のＷ相直並スイッチ２２７Ｗにより第１のＷ相共通端子２２７Ｗｃと第１のＷ相切替端子２２７Ｗａとを接続し、第２のＷ相直並スイッチ２２８Ｗにより第２のＷ相共通端子２２８Ｗｃと第４のＷ相切替端子２２８Ｗｂとを接続することで、第１のＷ相巻線２２１Ｗａ及び第２のＷ相巻線２２１Ｗｂは、並列接続となる。
【０１２２】
以上の構成により、直並スイッチ２２９が、各相の巻線を直列にし、第１のスイッチ１２５が閉路し、第２のスイッチ１２６が開路すると、モータ２２１の巻線状態は、図２２（Ａ）に示されているように、１つの相に複数の巻線が直列に接続された直列スター結線となる。また、直並スイッチ２２９が、各相の巻線を直列にし、第１のスイッチ１２５が開路し、第２のスイッチ１２６が閉路すると、モータ１２１の巻線状態は、図２２（Ｂ）に示されているように、１つの相に複数の巻線が直列に接続された直列デルタ結線となる。そして、直並スイッチ２２９が、各相の巻線を並列にし、第１のスイッチ１２５が閉路し、第２のスイッチ１２６が開路すると、モータ２２１の巻線状態は、図２２（Ｃ）に示されているように、１つの相に複数の巻線が並列に接続された並列スター結線となる。そして、直並スイッチ２２９が、各相の巻線を並列にし、第１のスイッチ１２５が開路し、第２のスイッチ１２６が閉路すると、モータ１２１の巻線状態は、図２２（Ｃ）に示されているように、１つの相に複数の巻線が並列に接続された並列デルタ結線となる。
【０１２３】
なお、以上では、各相の巻線は、２つの巻線を直列又は並列で接続することで構成されているが、実施の形態２は、このような例に限定されない。例えば、各相の巻線が、３以上の巻線を直列又は並列で接続することで構成されてもよい。
【０１２４】
図２３（Ａ）及び（Ｂ）は、圧縮機２１１の回転数に対する電圧及び総合効率の関係を示す概略図である。図２３（Ａ）は、回転数と電圧との関係を示し、図２３（Ｂ）は、回転数と総合効率との関係を示している。
【０１２５】
図２３（Ａ）に示されているように、電圧は概略回転数に比例し、電圧がインバータ最大出力電圧に到達する回転数まで運転可能である。図２３（Ａ）では、直列スター結線の場合は、最小運転領域で電圧がインバータ最大出力電圧に到達し、直列デルタ結線の場合は、中間運転領域で電圧がインバータ最大出力電圧に到達し、並列スター結線の場合は、準定格運転領域で電圧がインバータ最大出力電圧に到達し、並列デルタ結線の場合は、定格運転領域電圧がインバータ最大出力電圧に到達する。
また、最大出力電圧に到達する回転数を超える運転をする場合は、電圧を抑える弱め界磁制御を行うことで、インバータの出力電圧を上昇させ回転数限界を拡大することが行われる。
【０１２６】
図２３（Ｂ）に示されているように、直列スター結線では最小運転領域、直列デルタ結線では中間運転領域、並列スター結線では準定格運転領域、並列デルタ結線では定格運転領域で、総合効率ηは、ピークとなる。また、除霜運転領域では、並列デルタ結線、並列スター結線、直列デルタ結線及び直列スター結線の順に、総合効率ηは低くなる。ここで、最小運転領域は、中間運転領域よりも小さい回転数で運転を行う領域である。また、準定格運転領域は、定格運転領域と中間運転領域との間の回転数で運転を行う領域である。
【０１２７】
総合効率ηは、最小運転領域と中間領域との間で少なくとも１つのクロスポイントＣＰ１が生じ、巻線状態は、このクロスポイントＣＰ１の回転数以下に対応する温度差（負荷）で切替えるのが効率的に好ましい。
同様に、総合効率ηは、中間領域と準定格領域との間で少なくとも１つのクロスポイントＣＰ２が生じ、巻線状態は、このクロスポイントＣＰ２の回転数以下に対応する温度差で切替えるのが効率的に好ましい。
同様に、総合効率ηは、準定格領域と定格領域との間で少なくとも１つのクロスポイントＣＰ３が生じ、巻線状態は、このクロスポイントＣＰ３の回転数に対応する温度差で切替えるのが効率的に好ましい。
【０１２８】
なお、クロスポイントＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３の回転数は、予め実験的に求めておき、その回転数で巻線状態が制御されてもよい。また、電流値又は温度等、圧縮機２１１が使用される製品に最適となるように巻線状態が制御されてもよい。さらに、効率以外の要素、例えば、電流の制約又は切替制御の最適性に応じて、クロスポイントＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３における回転数以外の回転数で、巻線状態が切り替えられてもよい。また、制御性等の理由により、巻線状態の切り替えのタイミングにヒステリシスが設けられてもよい。
【０１２９】
図１に示されている巻線切替部２１６は、室内温度と設定温度との温度差に応じて、制御部２１７からの指示に従って、巻線状態を切り替える。
【０１３０】
例えば、回転数が最小運転領域のときには、巻線状態は、図２２（Ａ）に示されている起電力が最も高い結線状態である直列スター結線となる。
【０１３１】
また、回転数が中間運転領域のときには、巻線状態は、図２２（Ｂ）に示されている起電力が二番目に高い結線状態である直列デルタ結線となる。
【０１３２】
また、回転数が準定格運転領域のときには、巻線状態は、図２２（Ｃ）に示されている起電力が二番目に低い結線状態である並列スター結線となる。
【０１３３】
また、回転数が定格運転領域のときには、巻線状態は、図２２（Ｄ）に示されている起電力の最も低い結線状態である並列デルタ結線となる。
【０１３４】
図２２（Ａ）に示される起電力の最も高い結線状態は、図２２（Ｂ）に示される中間運転領域で高効率となる結線状態に対し、線間誘起電圧が√３倍となるので、最小運転領域での高効率化が達成できる。
また、図２２（Ｃ）に示される準定格運転領域で高効率となる結線状態は、線間誘起電圧が（√３）／２倍となるので、準定格運転領域での高効率化が達成できる。
さらに、図２２（Ｄ）に示される定格運転領域で高効率となる結線状態は、線間誘起電圧が１／２倍となるので、準定格運転領域での高効率化が達成できる。
【０１３５】
なお、実施の形態１と同様に、インバータ１１５から出力される電流の波形の位相をずらすことで、各運転領域における効率のピークポイントを変更できる。従って、巻線切替部２１６での巻線状態の切り替えにより効率のピークを大幅に変更するとともに、電流波形の位相をずらすことにより、効率の小幅な変更が可能となる。
【０１３６】
次に、実施の形態２に係る空気調和機２００の動作について説明する。
なお、実施の形態２に係る空気調和機２００が運転モードを判定する動作を示すフローチャートについては、図１１と同様である。
【０１３７】
図２４は、実施の形態２に係る空気調和機２００の冷房モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部２１７は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂから室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得して、取得された温度に基づいて、膨張弁１１４の開度を設定する（Ｓ６０）。
【０１３８】
制御部２１７は、空気調和機２００を一切運転させずに、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよいし、例えば、室内及び室外の少なくとも一方のファンを予め定められた時間運転させてから、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよい。
また、制御部２１７は、ステップＳ６０で膨張弁１１４に設定した開度を、以降運転状態にあわせて、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂの少なくとも何れか一つで検出される温度に基づいて、変更する。
【０１３９】
次に、制御部２１７は、室内温度と、設定温度との温度差が、予め定められた第３閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ６１）。温度差が第３閾値よりも大きい場合（Ｓ６１でＮｏ）には、処理はステップＳ６２に進み、温度差が第３閾値以下である場合（Ｓ６１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ６３に進む。
【０１４０】
ステップＳ６２では、温度差が大きく、冷房負荷が大きいため、回転数を大きくした運転を、温度差が小さくなるまで継続する必要がある。そのため、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列デルタ結線にして、定格運転領域で冷房運転を行う。そして、予め定められた期間が経過した後、処理はステップＳ６１に戻る。
【０１４１】
ステップＳ６３では、制御部２１７は、室内温度と、設定温度との温度差が、予め定められた第４閾値以下であるか否かを判断する。温度差が第４閾値よりも大きい場合（Ｓ６３でＮｏ）には、処理はステップＳ６４に進み、温度差が第４閾値以下である場合（Ｓ６３でＹｅｓ）には、処理はステップＳ６５に進む。
【０１４２】
ステップＳ６４では、温度差が小さくなってきて、冷房負荷も小さくなってきたが、まだ冷房負荷が大きいため、回転数を大きくした運転を、温度差が小さくなるまで継続する必要がある。そのため、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列スター結線にして、準定格運転領域で冷房運転を行う。そして、予め定められた期間が経過した後、処理はステップＳ６３に戻る。
【０１４３】
ステップＳ６５では、制御部２１７は、室内温度と、設定温度との温度差が、予め定められた第５閾値以下であるか否かを判断する。温度差が第５閾値よりも大きい場合（Ｓ６５でＮｏ）には、処理はステップＳ６６に進み、温度差が第５閾値以下である場合（Ｓ６５でＹｅｓ）には、処理はステップＳ６７に進む。
【０１４４】
ステップＳ６６では、温度差が小さくなってきて、冷房負荷も小さくなってきたが、まだ冷房負荷が少し大きいため、回転数を少し大きくした運転を、温度差が小さくなるまで継続する必要がある。そのため、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列デルタ結線にして、中間運転領域で冷房運転を行う。そして、予め定められた期間が経過した後、処理はステップＳ６５に戻る。
【０１４５】
ステップＳ６７では、温度差が小さくなってきて、冷房負荷も十分に小さくなり、冷房負荷が小さいため、回転数を小さくした運転を行うことができる。そのため、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線にして、最小運転領域で冷房運転を行う。
【０１４６】
なお、以上に記載した図２４のフローチャートにおいては、第３閾値＞第４閾値＞第５閾値という条件を満たしているものとする。
そして、第３閾値は、定格運転領域と準定格運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ３に対応する温度差であることが望ましい。
第４閾値は、準定格運転領域と中間運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ２に対応する温度差であることが望ましい。
第５閾値は、定格運転領域と準定格運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ１に対応する温度差であることが望ましい。
【０１４７】
図２５〜図２７は、実施の形態２に係る空気調和機２００の暖房モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部２１７は、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂから室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得して、取得された温度に基づいて、膨張弁１１４の開度を設定する（Ｓ７０）。
【０１４８】
制御部２１７は、空気調和機２００を一切運転させずに、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよいし、例えば、室内及び室外の少なくとも一方のファンを予め定められた時間運転させてから、室外熱交中間温度、室内熱交中間温度及び吸気温度を取得してもよい。
また、制御部２１７は、ステップＳ７０で膨張弁１１４に設定した開度を、以降運転状態にあわせて、室外熱交中間温度検出部１１８ｂ、室内熱交中間温度検出部１５２ａ及び吸気温度検出部１５２ｂの少なくとも何れか一つで検出される温度に基づいて、変更する。
【０１４９】
次に、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線にして、暖房運転を開始する（Ｓ７１）。ここでは、制御部２１７は、モータ効率の低い、起電力の最も高い結線状態である直列スター結線を用いることにより、モータ２２１での発生した熱で冷媒を加熱することで、室内温度を早く高めることができる。
【０１５０】
次に、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第６閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ７２）。温度差が予め定められた第６閾値よりも大きい場合（Ｓ７２でＮｏ）には、処理はステップＳ７３に進み、温度差が予め定められた第６閾値以下である場合（Ｓ７２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ７９に進む。
【０１５１】
ステップＳ７３では、制御部２１７は、吐出温度検出部１１８ａで検出された吐出温度が、予め定められた上限閾値以下であるか否かを判断する。吐出温度が上限閾値よりも高い場合（Ｓ７３でＮｏ）には、処理はステップＳ７４に進み、吐出温度が上限閾値以下である場合（Ｓ７３でＹｅｓ）には、処理はステップＳ７６に進む。
【０１５２】
ステップＳ７４では、効率を悪化させすぎたことで、吐出温度が耐熱許容温度よりも高くなっているため、制御部２１７は、吐出温度を下げるように対策を行う。ここでは、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、現在の巻線状態を、現在の巻線状態よりも１つ効率の高い巻線状態に変更する。例えば、現在の巻線状態が、直列スター結線である場合には、制御部２１７は、巻線状態を直列デルタ結線にする。
そして、制御部２１７は、予め定められた時間待機して（Ｓ７５）、処理をステップＳ７２に戻す。
【０１５３】
ステップＳ７６では、制御部２１７は、予め定められた時間待機して、処理をステップＳ７７に進める。
【０１５４】
ステップＳ７７では、制御部２１７は、室外機温度が、予め定められた除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ７７でＹｅｓ）には、処理はステップＳ７８に進み、室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ７７でＮｏ）には、処理はステップＳ７２に戻る。
【０１５５】
ステップＳ７８では、制御部２１７は、除霜運転モードで、空気調和機２００を運転する。ここでの処理については、図２８を用いて、下記にて詳細に説明する。
【０１５６】
一方、ステップＳ７９では、設定温度と、室内温度との温度差が小さくなってきたため、効率的な運転を行うために、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列デルタ結線にして、定格運転領域で暖房運転を行う。そして、処理は、図２６のステップＳ８０へ進む。
【０１５７】
ステップＳ８０では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、第７閾値以下であるかないかを判断する。温度差が第７閾値よりも大きい場合（Ｓ８０でＮｏ）には、処理はステップＳ８１に進み、温度差が第７閾値以下である場合（Ｓ８０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ８３に進む。
【０１５８】
ステップＳ８１では、制御部２１７は、予め定められた時間待機して、処理をステップＳ８２に進める。
ステップＳ８２では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ８２でＮｏ）には、処理はステップＳ８０に戻り、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ８２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ８４に進む。
【０１５９】
ステップＳ８３では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ８３でＮｏ）には、処理はステップＳ８５に進み、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ８３でＹｅｓ）には、処理はステップＳ８４に進む。
ステップＳ８４では、制御部２１７は、除霜運転モードで、空気調和機２００を運転する。ここでの処理については、図２８を用いて、下記にて詳細に説明する。
【０１６０】
ステップＳ８５では、温度差が小さくなってきたため、より効率的な運転を行うために、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列スター結線にし、準定格運転領域で暖房運転を行う。そして、処理は、ステップＳ８６へ進む。
【０１６１】
ステップＳ８６では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、第８閾値以下であるかないかを判断する。温度差が第８閾値よりも大きい場合（Ｓ８６でＮｏ）には、処理はステップＳ８７に進み、温度差が第８閾値以下である場合（Ｓ８６でＹｅｓ）には、処理はステップＳ８９に進む。
【０１６２】
ステップＳ８７では、制御部２１７は、予め定められた時間待機して、処理をステップＳ８８に進める。
ステップＳ８８では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ８８でＮｏ）には、処理はステップＳ８６に戻り、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ８８でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９０に進む。
【０１６３】
ステップＳ８９では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ８９でＮｏ）には、処理はステップＳ９１に進み、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ８９でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９０に進む。
ステップＳ９０では、制御部２１７は、除霜運転モードで、空気調和機２００を運転する。ここでの処理については、図２８を用いて、下記にて詳細に説明する。
【０１６４】
ステップＳ９１では、温度差が小さくなってきたため、より効率的な運転を行うために、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列デルタ結線にして、中間運転領域で暖房運転を行う。そして、処理は、図２７のステップＳ９２へ進む。
【０１６５】
ステップＳ９２では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、第９閾値以下であるかないかを判断する。温度差が第９閾値よりも大きい場合（Ｓ９２でＮｏ）には、処理はステップＳ９３に進み、温度差が第９閾値以下である場合（Ｓ９２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９５に進む。
【０１６６】
ステップＳ９３では、制御部２１７は、予め定められた時間待機して、処理をステップＳ９４に進める。
ステップＳ９４では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ９４でＮｏ）には、処理はステップＳ９２に戻り、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ９４でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９６に進む。
【０１６７】
ステップＳ９５では、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ９５でＮｏ）には、処理はステップＳ９７に進み、室外機温度が除霜閾値以下である場合（Ｓ８９でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９６に進む。
ステップＳ９６では、制御部２１７は、除霜運転モードで、空気調和機２００を運転する。ここでの処理については、図２８を用いて、下記にて詳細に説明する。
【０１６８】
ステップＳ９７では、温度差が小さくなってきたため、より効率的な運転を行うために、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線にして、最小運転領域で暖房運転を行う。
【０１６９】
次に、制御部２１７は、室外機温度が除霜閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ９８）。室外機温度が除霜閾値よりも高い場合（Ｓ９８でＹｅｓ）には、処理はステップＳ９９に進む。
ステップＳ９９では、制御部２１７は、除霜運転モードで、空気調和機２００を運転する。ここでの処理については、図２８を用いて、下記にて詳細に説明する。
【０１７０】
なお、以上に記載した図２５〜図２７のフローチャートにおいては、第６閾値＞第７閾値＞第８閾値＞第９閾値という条件を満たしているものとする。
そして、第７閾値は、定格運転領域と準定格運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ３に対応する温度差であることが望ましい。
第８閾値は、準定格運転領域と中間運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ２に対応する温度差であることが望ましい。
第９閾値は、定格運転領域と準定格運転領域とを切り替える閾値であり、図２３（Ｂ）に示されているクロスポイントＣＰ１に対応する温度差であることが望ましい。
【０１７１】
図２８は、実施の形態２に係る空気調和機２００の除霜運転モードでの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部２１７は、運転モードを切り替えるため、圧縮機２１１を停止又は低速回転とし、膨張弁１１４を予め定められた開度とし、室内及び室外のファンの運転を停止し、四方弁１１２を冷房モードに切り替える（Ｓ１００）。
【０１７２】
そして、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線として、除霜運転領域で除霜運転を開始する（Ｓ１０１）。
【０１７３】
次に、制御部２１７は、吐出温度検出部１１８ａで検出された吐出温度が、予め定められた上限閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。吐出温度が上限閾値よりも高い場合（Ｓ１０２でＮｏ）には、処理はステップＳ１０３に進み、吐出温度が上限閾値以下である場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１０５に進む。
【０１７４】
ステップＳ１０３では、効率を悪化させすぎたことで、吐出温度が耐熱許容温度よりも高くなっているため、制御部２１７は、吐出温度を下げるように対策を行う。ここでは、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、現在の巻線状態を、現在の巻線状態よりも１つ効率の高い巻線状態に変更する。例えば、現在の巻線状態が、直列スター結線である場合には、制御部２１７は、巻線状態を直列デルタ結線にする。
そして、制御部２１７は、予め定められた時間待機して（Ｓ１０４）、処理をステップＳ１０２に戻す。
【０１７５】
次に、制御部２１７は、除霜運転モードでの運転が予め定められた時間経過したか否かを判断する（Ｓ１０５）。そして、除霜運転モードでの運転が予め定められた時間経過していない場合（Ｓ１０５でＮｏ）には、処理はステップＳ１０５に戻り、除霜運転モードでの運転が予め定められた時間経過した場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１０６に進む。
【０１７６】
ステップＳ１０６では、制御部２１７は、運転モードを除霜運転モードから暖房運転モードに切り替える。例えば、制御部２１７は、室内温度と設定温度との温度差が、第６閾値よりも大きい場合には、図２５のステップＳ７１の処理に戻り、温度差が、第６閾値以下で、第７閾値よりも大きい場合には、図２５のステップＳ７９の処理に戻り、温度差が、第７閾値以下で、第８閾値よりも大きい場合には、図２６のステップＳ８５の処理に戻り、温度差が、第８閾値以下で、第９閾値よりも大きい場合には、図２５のステップＳ９１の処理に戻り、温度差が、第９閾値以下である場合には、図２７のステップＳ９７の処理に戻る。
【０１７７】
なお、図２８のステップＳ１０５では、制御部２１７は、予め定められた時間が経過したか否かを判断しているが、除霜対象である室外熱交換器１１３に、温度検出部が設けられている場合には、制御部２１７は、その温度検出部で検出された温度が予め定められた温度である除霜完了閾値以上となったときに、運転モードを暖房運転モードに切り替えてもよい。
【０１７８】
以上のように、実施の形態２によれば、並列デルタ結線と、並列スター結線と、直列デルタ結線と、直列スター結線とを切り替えることで、ＡＰＦを向上することができる。
【０１７９】
なお、図２５〜図２７に示されている暖房モードでのフローチャートでは、ステップＳ７０で膨張弁１１４の開度が設定されたあとに、ステップＳ７１で巻線状態を直列スター結線にして暖房運転が開始されているが、実施の形態２は、このような例に限定されない。
例えば、図２９〜図３２は、実施の形態２に係る空気調和機２００の暖房モードでの動作の変形例を示すフローチャートである。
図２９及び図３０に示されているように、この変形例では、図２５で示されているフローチャートに比べて、ステップＳ７０及びステップＳ７１の間に、設定温度と、室内温度との温度差に応じて、暖房運転開始時における巻線状態を変更するためのステップＳ７０−１〜ステップＳ７０−４が設けられている。
【０１８０】
ステップＳ７０−１では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第９閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第９閾値よりも大きい場合（Ｓ７０−１でＮｏ）には、処理はステップＳ７０−２に進み、温度差が予め定められた第９閾値以下である場合（Ｓ７０−１でＹｅｓ）には、処理は図３２のステップＳ９７に進む。ステップＳ９７では、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線にして暖房運転を開始する。
【０１８１】
ステップＳ７０−２では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第８閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第８閾値よりも大きい場合（Ｓ７０−２でＮｏ）には、処理はステップＳ７０−３に進み、温度差が予め定められた第８閾値以下である場合（Ｓ７０−２でＹｅｓ）には、処理は図３１のステップＳ９１に進む。ステップＳ９１では、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列デルタ結線にして暖房運転を開始する。
【０１８２】
ステップＳ７０−３では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第７閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第７閾値よりも大きい場合（Ｓ７０−３でＮｏ）には、処理はステップＳ７０−４に進み、温度差が予め定められた第７閾値以下である場合（Ｓ７０−３でＹｅｓ）には、処理は図３１のステップＳ８５に進む。ステップＳ８５では、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列スター結線にして暖房運転を開始する。
【０１８３】
ステップＳ７０−４では、制御部２１７は、設定温度と、室内温度との温度差が、予め定められた第６閾値以下であるか否かを判断する。温度差が予め定められた第６閾値よりも大きい場合（Ｓ７０−４でＮｏ）には、処理は図３０のステップＳ７１に進む。ステップＳ７１では、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を直列スター結線にして暖房運転を開始する。一方、温度差が予め定められた第６閾値以下である場合（Ｓ７０−４でＹｅｓ）には、処理は図３０のステップＳ７９に進む。ステップＳ７９では、制御部２１７は、巻線切替部２１６に指示することで、巻線状態を並列デルタ結線にして暖房運転を開始する。
【０１８４】
以上のように、図２９〜図３２に示されている変形例によれば、設定温度と、室内温度との温度差に応じて、最適な巻線状態で暖房運転を開始することができる。この場合でも、設定温度と、室内温度との温度差が非常に大きく、室内温度を早く上昇させたいときには、あえて効率の悪い直列スター結線を用いることで、モータ２２１による発熱で冷媒を加熱することができる。
【０１８５】
また、実施の形態２では、図２５〜図２７に示されている暖房モードでのフローチャートでは、ステップＳ７０で膨張弁１１４の開度が設定されたあとに、ステップＳ７１で巻線状態を直列スター結線にして暖房運転が開始されているが、実施の形態２は、このような例に限定されない。例えば、制御部２１７は、暖房運転を開始する際に、定格領域で最も効率の高い巻線状態である並列デルタ結線以外の巻線状態を使用することで、並列デルタ結線を使用したときよりも、発熱量を多くすることができる。このため、制御部２１７は、並列デルタ結線以外の巻線状態を使用して、暖房運転を開始することができる。
【０１８６】
実施の形態１及び２では、空気調和機１００、２００の運転モードを冷房運転モード、暖房運転モード及び除霜運転モードとしているが、実施の形態１及び２は、これらの運転モードに限定されない。例えば、空気調和機１００、２００は、圧縮機１１１、２１１内に滞留した冷媒を温めて、圧縮機１１１、２１１から排出する加熱運転モードを備えてもよい。
【０１８７】
加熱運転モードでは、制御部１１７、２１７は、インバータ１１５から、直流電流又はモータ１２１、２２１が追従できない高周波電流を流すことにより、モータ１２１、２２１を回転駆動せずに加熱を行うことができる。このようにして加熱された冷媒は、気化されて、圧縮機１１１、２１１から排出される。
【０１８８】
ここで、加熱運転モードでは、モータ１２１、２２１の回転数が０であるため、効率を悪化させて温度を上昇させる場合、より起電力の低い巻線状態、例えば、実施の形態１ではデルタ結線、及び、実施の形態２では、並列デルタ結線とすることで、圧縮機１１１、２１１から冷媒を排出するまでの時間を短くすることができる。
【０１８９】
以上に記載された実施の形態１及び２では、冷凍サイクル装置の一例として、空気調和機１００、２００を説明したが、実施の形態１及び２に係る冷凍サイクル装置は、空気調和機１００、２００に限定されない。例えば、図３３に示すように、実施の形態１及び２に係る冷凍サイクル装置は、ヒートポンプ装置３００であってもよい。
【０１９０】
ヒートポンプ装置３００は、圧縮機３３１と、熱交換器３３２と、膨張弁３３３と、レシーバ３３４と、内部熱交換器３３５と、膨張弁３３６と、熱交換器３３７とが配管により順次接続され、冷媒が循環する主冷媒回路３３８を備える。なお、主冷媒回路３３８において、圧縮機３３１の吐出側には、四方弁３３９が設けられ、冷媒の循環方向を切り替えることができる。また、熱交換器３３７の近傍には、ファン３４０が設けられる。
【０１９１】
ヒートポンプ装置３００は、レシーバ３３４と、内部熱交換器３３５との間から、圧縮機３３１のインジェクションパイプまでを配管により繋ぐインジェクション回路３４１を備える。インジェクション回路３４１には、膨張弁３４２及び内部熱交換器３３５が順次接続される。
さらに、熱交換器３３２には、水が循環する水回路３４３が接続される。なお、水回路３４３には、給湯器、ラジエータ又は床暖房等の放熱器等の水を利用する装置が接続される。
【０１９２】
ここで、圧縮機３３１は、上記実施の形態１又は２で説明した圧縮機１１１、２１１であり、圧縮機構１２０と、インバータ１１５によって駆動されるモータ１２１、２２１とを有する。
図３３には図示していないが、圧縮機１１１、２１１のモータ１２１、２２１の巻線状態は、制御部１１７、２１７からの指示に従って、巻線切替部１１６、２１６により切り替えられる。
【０１９３】
なお、ヒートポンプ装置３００が給湯器として使用される場合には、実施の形態１又は２における設定温度は、供給されるお湯の温度であり、実施の形態１又は２における室内温度は、水回路３４３で温められる前の水の温度である。水回路３４３で温められる前の水の温度は、図示されていないが、そのような水の温度を検出する水温度検出部で検出されればよい。
また、実施の形態１又は２における室外機温度は、熱交換器３３７で熱交換中の冷媒の温度を検出する熱交中間温度検出部３４５で検出された温度を用いればよい。
【０１９４】
まず、ヒートポンプ装置３００の暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、四方弁３３９は実線方向に設定される。なお、この暖房運転とは、空調で使われる暖房だけでなく、水に熱を与えて温水を作る給湯も含む。
また、図３４は、図３３に示すヒートポンプ装置３００の冷媒の状態についてのｐ−ｈ線図である。図３４において、横軸は比エンタルピー、縦軸は冷媒圧力を示す。
【０１９５】
圧縮機３３１で高温高圧となった気相冷媒（図３４の点１）は、圧縮機３３１から吐出され、凝縮器であり放熱器となる熱交換器３３２で熱交換されて液化する（図３４の点２）。このとき、冷媒から放熱された熱により、水回路３４３を循環する水が温められ、暖房又は給湯に利用される。
【０１９６】
熱交換器３３２で液化された液相冷媒は、膨張弁３３３で減圧され、気液二相状態になる（図３４の点３）。膨張弁３３３で気液二相状態になった冷媒は、レシーバ３３４で圧縮機３３１へ吸入される冷媒と熱交換され、冷却されて液化される（図３４の点４）。レシーバ３３４で液化された液相冷媒は、主冷媒回路３３８と、インジェクション回路３４１とに分岐して流れる。
【０１９７】
主冷媒回路３３８を流れる液相冷媒は、膨張弁３４２で減圧され気液二相状態となったインジェクション回路３４１を流れる冷媒と内部熱交換器３３５で熱交換されて、さらに冷却される（図３４の点５）。内部熱交換器３３５で冷却された液相冷媒は、膨張弁３３６で減圧されて気液二相状態になる（図３４の点６）。膨張弁３３６で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器３３７で外気と熱交換され、加熱される（図３４の点７）。そして、熱交換器３３７で加熱された冷媒は、レシーバ３３４でさらに加熱され（図３４の点８）、圧縮機３３１に吸入される。
【０１９８】
一方、インジェクション回路３４１を流れる冷媒は、上述したように、膨張弁３４２で減圧されて（図３４の点９）、内部熱交換器３３５で熱交換される（図３４の点１０）。内部熱交換器３３５で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機３３１のインジェクションパイプから圧縮機３３１内へ流入する。
【０１９９】
圧縮機３３１では、主冷媒回路３３８から吸入された冷媒（図３４の点８）が、中間圧まで圧縮及び加熱される（図３４の点１１）。中間圧まで圧縮及び加熱された冷媒（図３４の点１１）に、インジェクション冷媒（図３４の点１０）が合流して、温度が低下する（図３４の点１２）。そして、温度が低下した冷媒（図３４の点１２）が、さらに圧縮及び加熱され高温高圧となり、吐出される（図３４の点１）。
【０２００】
なお、インジェクション運転を行わない場合には、膨張弁３４２の開度を全閉にする。つまり、インジェクション運転を行う場合には、膨張弁３４２の開度が予め定められた開度よりも大きくなっているが、インジェクション運転を行わない際には、膨張弁３４２の開度を予め定められた開度より小さくする。これにより、圧縮機３３１のインジェクションパイプへ冷媒が流入しない。
ここで、膨張弁３４２の開度は、制御部１１７、２１７により制御される。
【０２０１】
次に、ヒートポンプ装置３００の冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、四方弁３３９は破線方向に設定される。なお、この冷房運転とは、空調で使われる冷房だけでなく、水から熱を奪って冷水を作ること、又は、冷凍等も含む。
【０２０２】
圧縮機３３１で高温高圧となった気相冷媒（図３４の点１）は、圧縮機３３１から吐出され、凝縮器であり放熱器となる熱交換器３３７で熱交換されて液化する（図３４の点２）。熱交換器３３７で液化された液相冷媒は、膨張弁３３６で減圧され、気液二相状態になる（図３４の点３）。膨張弁３３６で気液二相状態になった冷媒は、内部熱交換器３３５で熱交換され、冷却され液化される（図３４の点４）。内部熱交換器３３５では、膨張弁３３６で気液二相状態になった冷媒と、内部熱交換器３３５で液化された液相冷媒を膨張弁３４２で減圧させて気液二相状態になった冷媒（図３４の点９）との熱交換が行われている。内部熱交換器３３５で熱交換された液相冷媒（図３４の点４）は、主冷媒回路３３８と、インジェクション回路３４１とに分岐して流れる。
【０２０３】
主冷媒回路３３８を流れる液相冷媒は、レシーバ３３４で圧縮機３３１に吸入される冷媒と熱交換されて、さらに冷却される（図３４の点５）。レシーバ３３４で冷却された液相冷媒は、膨張弁３３３で減圧されて気液二相状態になる（図３４の点６）。膨張弁３３３で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器３３２で熱交換され、加熱される（図３４の点７）。このとき、冷媒が吸熱することにより、水回路３４３を循環する水が冷やされ、冷房又は冷凍に利用される。このように、ヒートポンプ装置３００は、水回路３４３を循環する水（流体）を利用する流体利用装置とともに、ヒートポンプシステムを構成し、このヒートポンプシステムは、空気調和機、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、冷凍機等に利用可能である。
【０２０４】
そして、熱交換器３３２で加熱された冷媒は、レシーバ３３４でさらに加熱され（図３４の点８）、圧縮機３３１に吸入される。
【０２０５】
一方、インジェクション回路３４１を流れる冷媒は、上述したように、膨張弁３４２で減圧されて（図３４の点９）、内部熱交換器３３５で熱交換される（図３４の点１０）。内部熱交換器３３５で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機３３１のインジェクションパイプから流入する。圧縮機３３１内での圧縮動作については、暖房運転時と同様である。
【０２０６】
なお、インジェクション運転を行わない際には、暖房運転時と同様に、膨張弁３４２の開度を全閉にして、圧縮機３３１のインジェクションパイプへ冷媒が流入しないようにする。
【０２０７】
また、上記説明では、熱交換器３３２は、冷媒と、水回路３４３を循環する水との熱交換を行うプレート式熱交換器のような熱交換器であるものとして説明した。熱交換器３３２は、これに限らず、冷媒と空気との熱交換を行うものであってもよい。また、水回路３４３は、水が循環する回路ではなく、他の流体が循環する回路であってもよい。
【０２０８】
以上のように、ヒートポンプ装置３００は、空気調和機、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、冷凍機等のインバータ圧縮機を用いたヒートポンプ装置に利用することができる。
【０２０９】
以上のように、ヒートポンプ装置３００は、空気調和機、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、又は、冷凍機等に有用であり、特に、高周波通電により圧縮機の加熱を行うヒートポンプ装置に適している。
【符号の説明】
【０２１０】
１００，２００  空気調和機、  １１０，２１０  室外機、  １５０  室内機、  １１１，２１１  圧縮機、  １１２  四方弁、  １１３  室外熱交換器、  １１４  膨張弁、  １１５  インバータ、  １１６，２１６  巻線切替部、  １１７，２１７  制御部、  １１８ａ  吐出温度検出部、  １１８ｂ  室外熱交中間温度検出部、  １１８ｃ  吸込温度検出部、  １１９  密閉容器、  １２０  圧縮機構、  １２１  モータ、  １２１Ｕ，２２０Ｕ  Ｕ相巻線、  １２１Ｖ，２２１Ｖ  Ｖ相巻線、  １２１Ｗ，２２１Ｗ  Ｗ相巻線、  １５０  室内機、  １５１  室内熱交換器、  １５２ａ  室内熱交中間温度検出部、  １５２ｂ  吸気温度検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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