(57)【要約】  圧縮機、室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備えた冷媒回路と、電動機を駆動する駆動回路と、電動機の固定子巻線の結線を第１の結線状態と前記第１の結線状態に比べて線間電圧が高い第２の結線状態とを切替える結線切替装置と、室外側熱交換器に着霜した霜を除霜するデフロスト運転を行う制御と、結線切替装置に結線切替を行わせる制御とを行う制御装置と、を備えた空気調和機。前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で、前記デフロスト運転を行う場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせるものである。
2019035198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を内蔵した圧縮機、室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備えた冷媒回路と、
前記電動機を駆動する駆動回路と、
前記電動機の固定子巻線の結線を第１の結線状態と前記第１の結線状態に比べて線間電圧が高い第２の結線状態とを切替える結線切替装置と、
前記室外側熱交換器に着霜した霜を除霜するデフロスト運転を行う制御と、前記結線切替装置に結線切替を行わせる制御とを行う制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で、前記デフロスト運転を行う場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる
空気調和機。
【請求項２】
室内温度を検知する温度センサを更に備え、
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で運転中に、前記室内温度が目標温度未満の状態が第１の基準時間継続した場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室外側熱交換器の温度を検知する温度センサを更に備え、
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で運転中に、前記室外側熱交換器の温度が第１の基準温度以下の場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる
請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で運転中に、圧縮機周波数が周波数しきい値以上の状態が第２の基準時間継続した場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で運転中に、前記圧縮機の運転電流が運転電流しきい値以上の状態が第３の基準時間継続した場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で運転中に、前記圧縮機の温度が第２の基準温度を超えた場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせる請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記制御装置は、前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせた後に、前記デフロスト運転を行う請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記制御装置は、前記圧縮機を停止し、前記圧縮機が停止した状態で前記結線切替を行わせる
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第１の結線状態で運転中にサーモオフを基準回数行った場合には、前記基準回数の当該サーモオフの期間中に前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第１の結線状態から前記第２の結線状態への結線切替を行わせる請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記第１の結線状態は、前記固定子巻線がデルタ結線によって結線された状態であり、前記第２の結線状態は、前記固定子巻線がスター結線によって結線された状態である請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記第１の結線状態は、前記固定子巻線が相毎に並列に結線された状態であり、前記第２の結線状態は、前記固定子巻線の相毎に直列に結線された状態である請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を備えた空気調和機に関し、特に、圧縮機に内蔵された電動機の固定子巻線の結線切替に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の運転に要する電力は一般的に圧縮機での消費割合が最も高く、圧縮機の効率良否が空気調和機の省エネルギー性を大きく左右する。近年では住宅の高気密高断熱化が進んだことによって低負荷領域の発生頻度が高まっており、特に、圧縮機低速運転時の圧縮機運転効率が重要性を増している。一方で、猛暑時の冷房急速立上げ、外気が極低温時の暖房急速立上げなど、圧縮機の回転速度を限界まで高めることによる高能力要求が衰えているわけではない。すなわち近年の空気調和機には、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力の両極が求められており、圧縮機の運転高効率化と可動範囲拡大の両立を目指す技術開発がなされてきた。【０００３】
ところで、圧縮機用の電動機としては、回転子に永久磁石を用いた永久磁石型電動機を使用し、インバータにて駆動する方式が一般的である。永久磁石型電動機は、固定子巻線の巻数を多くすると少ない電流で運転できるため、電流に伴うインバータ損失が減少し、高効率運転が可能になる。その一方で誘起電圧が上昇し、相対的に低い回転速度で電動機電圧がインバータ最大出力電圧に達してしまい、それ以上の回転速度で運転できないという問題が生じる。逆に、永久磁石型電動機は固定子巻線の巻数を少なくすると誘起電圧が低減し、より高い回転速度まで運転することができる半面、固定子電流が増加し、インバータ損失が増加するという問題が生じる。このように、低速回転で効率のよい永久磁石型電動機は高速回転まで運転できず、また、高速回転まで運転できる永久磁石型電動機は低速回転での効率が悪いものになっていた。【０００４】
このような問題の解決のため、運転状態が低負荷領域か或いは高負荷領域かによって電動機の巻線仕様を切替える方式が提案されている。例えば特許文献１では、電動機の固定子巻線の結線方式を指令に従って、スター結線とデルタ結線との間で相互に結線を切替える結線切替装置を設ける方式が提案されている。この方式では、電動機の運転周波数が所定周波数未満の場合には圧縮機低速域に適したスター結線、所定周波数以上の場合には圧縮機高速域に適したデルタ結線を選択する。また、特許文献２では、室内機の設定温度と室内温度の偏差に応じて各相におけるコイルの接続を直列又は並列に切替える方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７２２０６９号公報
【特許文献２】特許第５５０１１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても製品安全性の観点から、結線切替は、インバータの出力を停止し、圧縮機の運転が停止した状態において切替動作を実施する必要がある。この場合には、結線切替に伴う運転停止が必ず発生する。このため、実使用においては低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性が十分に満たされたとしても、空気調和機の本質機能である快適性を維持する機能が著しく損なわれる恐れがあった。【０００７】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、ユーザーの快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性とを両立させた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和機は、電動機を内蔵した圧縮機、室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備えた冷媒回路と、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記電動機の固定子巻線の結線を第１の結線状態と前記第１の結線状態に比べて線間電圧が高い第２の結線状態とを切替える結線切替装置と、前記室外側熱交換器に着霜した霜を除霜するデフロスト運転を行う制御と、前記結線切替装置に結線切替を行わせる制御とを行う制御装置と、を備える。そして、前記制御装置は、前記固定子巻線が前記第２の結線状態で、前記デフロスト運転を行う場合には、前記結線切替装置によって前記固定子巻線の結線を前記第２の結線状態から前記第１の結線状態への結線切替を行わせるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る空気調和機によれば、電動機の第２の結線状態から第１の結線状態への切替えをデフロストと同期して行うようにしている。このため、結線切替を圧縮機の停止頻度を従来の停止頻度から増やすことなく実施することができ、ユーザーの快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路の一例を示す概略図である。
【図２】図１の制御基板を含む空気調和機の制御系の制御ブロック図である。
【図３】デフロスト制御のタイミングチャートである。
【図４】図２の圧縮機の固定子巻線の結線切替装置の一例を示す回路図である。
【図５】図１の圧縮機の外観図である。
【図６】スター結線及びデルタ結線の、圧縮機周波数に対する効率とその交点を表す模式図である。
【図７】低負荷領域での暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。
【図８】電動機の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その１）であり、サーモオフ回数と圧縮周波数とを切替条件にした例である。
【図９】電動機の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その２）であり、サーモオフ時間を切替条件に反映させた例である。
【図１０】電動機の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その３）であり、圧縮機停止を切替条件に反映させた例である。
【図１１】負荷変動発生時の暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。
【図１２】目標値変動発生時の暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。
【図１３】電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その１）であり、運転時間と室外側熱交換器温度とをデフロスト運転の開始条件にした例である。
【図１４】電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その２）であり、圧縮機周波数をデフロスト運転の開始条件にした例である。
【図１５】電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その３）であり、圧縮機の温度をデフロスト運転の開始条件にした例である。
【図１６】負荷変動発生時の暖房時の圧縮機周波数の経時変化の他の例の模式図である。
【図１７】図１４の変形例であり、圧縮機運転電流をデフロスト運転の開始条件にした例である。
【図１８】スター結線及びデルタ結線における、圧縮機周波数と線間電圧との関係を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下では、第１の結線状態は固定子巻線がデルタ結線によって結線された状態であり、第２の結線状態は固定子巻線がスター結線によって結線された状態である場合を一例として説明する。しかし、線間電圧の大小関係が同様であれば、第１の結線状態及び第２の結線状態の種類は問わない。例えば、特許文献２のような直並列の場合、つまり、固定子巻線の各相が複数の巻線から構成されており、第１の結線状態は、固定子巻線が相毎に並列に結線された状態であり、前記第２の結線状態は、固定子巻線の相毎に直列に結線された状態であっても、同様な効果が得られる。
【００１２】
実施の形態１.
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路の一例を示す概略図である。空調装置は、空調対象の室内側に配置される室内機１、及び室外側に配置される室外機２を備えている。室内機１は、室内側熱交換器５を備えている。室外機２は、圧縮機３、四方弁４、室外側熱交換器６及び膨張弁７を備えている。これらの圧縮機３、四方弁４、室外側熱交換器６、膨張弁７及び室内側熱交換器５が冷媒配管を介して環状に接続されて冷媒回路１００を構成している。四方弁４は、空調調和機を冷房運転又は暖房運転のいずれかに切り替えるためのものであり、図１では冷房運転に切り替えられている状態が図示されている。冷媒回路１００には、冷媒が充填されている。この冷媒の種類は特に限定されない。室内機１は、室内側熱交換器５へ通風するための室内側送風機８を更に備えている。室内側送風機８は、室内側熱交換器５の風上側に配置されている。なお、室内側送風機８は、室内側熱交換器５の風下側に配置されていても差し支えない。室外機２は、室外側熱交換器６へ通風するための室外側送風機９を更に備えている。室外側送風機９は、室外側熱交換器６の風下側に配置されている。なお、四方弁４は同様な機能を有する他の切替弁としてもよい。
【００１３】
室外機２の圧縮機３の外殻には温度センサ１０が取り付けられている。温度センサ１０は、圧縮機３の温度を検知するものである。なお、圧縮機３の温度を推測できる部位であれば、他の部位でもよく、圧縮機３の外殻に代えて、圧縮機３から四方弁４までの経路の冷媒配管に設けてもよい。室内機１の室内側送風機８の風上側には、温度センサ１１が取り付けられている。温度センサ１１は、室内側熱交換器５に流入する前の空気温度、つまり室温を検知するものである。なお、温度センサ１１は、室温が検知できれば、その位置は図１の部位に限定されない。暖房時に室外側熱交換器６の冷媒流入口となる冷媒配管の管壁には、温度センサ１２が取り付けられている。温度センサ１２は、室外側熱交換器６が蒸発器として機能するときの蒸発温度を検知するものである。本実施の形態では、温度センサ１２の検知温度はデフロスト運転のために用いられるので、室外側熱交換器６の温度を推認できる部位であれば、他の部位に設けてもよい。また、温度センサの個数は、図１の３種類に限定されるものではなく、３種類より多くてもよい。これらの温度センサ１０〜１２によって検知された検知温度の情報は、室外機２に備えられている制御基板２０に出力される。制御基板２０の詳細は後述する。
【００１４】
次に、図１の空気調和装置の動作の概要を説明する。上記のように、冷媒回路１００内には冷媒が封入されており、冷媒は圧縮機３によって圧縮される。冷房時は、圧縮機３によって圧縮された冷媒が、室外側熱交換器６で凝縮して液化し、膨張弁７で膨張し、更に室内側熱交換器５で蒸発して圧縮機３へ戻る冷房回路からなる冷凍サイクルを構成している。暖房時は、圧縮機３によって圧縮された冷媒が、室内側熱交換器５で凝縮して液化し、膨張弁７で膨張し、室外側熱交換器６で蒸発した後に圧縮機３へ戻る暖房回路からなる冷凍サイクルを構成している。
【００１５】
図１の空気調和装置は、上記のように冷房又は暖房を行う場合には、室内側の温度センサ１１により検知される温度が目標値となるように各部を制御する。つまり、空気調和装置は、圧縮機３の回転速度、膨張弁７の開度、室内側送風機８により通風される風量、及び室外側送風機９によって通風される風量をそれぞれ制御する。この制御は、温度センサ１０、温度センサ１１及び温度センサ１２により検知された温度に基づいて行われ、冷房能力又は暖房能力が制御される。このような制御は、室外機２の制御基板２０によって行われる。
【００１６】
図２は、図１の制御基板２０を含む空気調和機の制御系の制御ブロック図である。制御基板２０には、制御装置２１、記憶装置２２、駆動回路２３及び結線切替装置２４が搭載されている。制御装置２１は、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ（デジタルアナログプロセッサ）から構成される。制御装置２１は、タイマー２１ａを内蔵する。記憶装置２２は、サーモオフの基準回数を予め記憶させておくとともに、サーモオフの回数、サーモオフが発生したときの時刻等が記憶される。制御装置２１には駆動回路２３が接続されている。制御装置２１は、駆動回路２３から出力される三相交流電圧の出力周波数を制御する。駆動回路２３は、インバータにて三相交流電圧を出力して、圧縮機３に内蔵されている三相の永久磁石型電動機２５を駆動する。結線切替装置２４は、制御装置２１からの指令に従って、永久磁石型電動機２５の固定子巻線の結線方式を、デルタ結線からスター結線へ、又はスター結線からデルタ結線へと切り替える。この結線切替装置２４の詳細は後述する。なお、圧縮機３に内蔵される電動機は、永久磁石型以外の三相電動機であってもよい。
【００１７】
図１及び図２の空調調和機は、次のようなサーモオフ制御及びデフロスト運転を行う。まず、その概要を説明する。
（サーモオフ制御）
制御装置２１は、暖房運転の場合には、温度センサ１１で検知された室温が目標温度を超えてサーモオフ温度に達すると、圧縮機３を停止させる。その後、室温が目標温度より低下してサーモオン温度に達すると、圧縮機３の駆動を再開する。冷房運転の場合も暖房運転と同様である。制御装置２１は、温度センサ１１で検知された室温が目標温度より低下してサーモオフ温度に達すると、圧縮機３を停止させる。その後、室温がサーモオン温度を超えると、圧縮機３の駆動を再開する。なお、サーモオフ温度とは、暖房の場合には目標温度＋α、冷房の場合には目標温度−αである。サーモオン温度とは、暖房の場合には目標温度−β、冷房の場合には目標温度＋βである。α及びβは、オフ及びオンのハンチングを避けるために適宜設定される値である。上記のサーモオフ温度は補正温度に相当し、αが０の場合には目標温度になる。
【００１８】
（デフロスト運転）
図３は、デフロスト制御のタイミングチャートである。このデフロスト運転は、従来から行われている運転例であり、以下、その概要を説明する。デフロスト運転が終了し、暖房運転を再開してから一定時間を経過し（条件ａ）、且つ、温度センサ１２の検知温度が規定値Tdef_on以下となった場合（条件ｂ）には、制御装置２１は、デフロスト運転開始の条件が成立したとして、デフロスト運転を開始する。つまり、室外側熱交換器６に着霜が生じたと判定してデフロスト運転を行う。
【００１９】
制御装置２１は、デフロスト運転では、圧縮機３を停止させた後に、四方弁４を切替えて冷房回路を構成し、圧縮機３を再起動させて冷媒を循環するリバース除霜方式で霜を溶かす。デフロスト運転は、温度センサ１２の検知温度が規定値Tdef_off以上となるまで継続される。制御装置２１は、温度センサ１２の検知温度が規定値Tdef_off以上となったとき（条件ｃ）には、デフロスト運転終了の条件が成立したとして、デフロスト運転を終了する。デフロスト運転の終了においては、制御装置２１は、まず、圧縮機３を停止させ、四方弁４を切替えて暖房回路に戻し、圧縮機３を再起動して暖房運転を再開させる。なお、本実施の形態では、永久磁石型電動機２５の固定子巻線がスター結線されているときには、上述の条件に加えて他の条件でもデフロスト運転を行う。
【００２０】
図４は、結線切替装置２４の詳細を示した回路図である。図５は、圧縮機３の外観図である。圧縮機３は、上記のように永久磁石型電動機２５を内蔵している。永久磁石型電動機２５の固定子巻線は駆動回路２３と結線切替装置２４とにそれぞれ接続されている。結線切替装置２４として、３個のＣ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃが用いられている。永久磁石型電動機２５は６本の引出し線を有する。６本の引出し線は、図５に示されるガラス端子１６ａ及び１６ｂを介して圧縮機３の外部と接続される。６本の引出し線の内、３本の引出し線は駆動回路２３に接続され、残り３本は３個のＣ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃに接続されている。
【００２１】
そして、Ｃ接点リレー２４ａのａ接点は、駆動回路２３のＷ相出力端子に接続され、Ｃ接点リレー２４ｂのａ接点は、駆動回路２３のＶ相出力端子に接続されている。Ｃ接点リレー２４ｃのａ接点は、駆動回路２３のＵ相出力端子に接続されている。Ｃ接点リレー２４ａのｂ接点、Ｃ接点リレー２４ｂのｂ接点は及びＣ接点リレー２４ｃのｂ接点は、相互に接続されている。このように構成された結線切替装置２４において、３個のＣ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃのリレー接点をａ接点側へ切替えるとデルタ結線、ｂ接点側へ切替えるとスター結線となる。
【００２２】
ところで、リレーのコイル通電に際しては電力を消費する。一般的に発生頻度の多い圧縮機低速域ではリレーのコイルに通電しない方が、年間で見たときにリレーでの積算消費電力が小さくなる。このため、本実施の形態では、結線切替装置２４は、コイル非通電時にスター結線、コイル通電時にデルタ結線となるように接続されている。しかし、負荷の発生頻度が一般と異なる場合には、コイル通電時にスター結線、コイル非通電時にデルタ結線となるように結線切替装置２４を構成してもよい。
【００２３】
制御装置２１は、冷凍サイクルの運転状態を複数の温度センサ１０〜１２の検知温度に基づいて能力制御を実施している。制御装置２１は、その制御の過程において、デルタ結線での運転中にスター結線へ切替える条件が成立した場合には、結線切替装置２４を制御してデルタ結線からスター結線へ結線切り替えを行う。この場合には、結線切替装置２４のＣ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃのリレー接点を接点ａから接点ｂに切替えられる。また、制御装置２１は、スター結線での運転中にデルタ結線へ切替える条件が整った場合には、結線切替装置２４を制御してスター結線からデルタ結線へ結線切り替えを行う。この場合には、結線切替装置２４のＣ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃの接点ｂから接点ａに切替えられる。更に、制御装置２１は、リレーの切替えと同時に、圧縮機３を駆動するための各種制御定数も合わせて切替える。なお、リレーの切替は３個のリレーの個体ばらつき、製品安全性を勘案して、圧縮機３の停止時に行うものとする。
【００２４】
一般的に電動機は、線間電圧が高い場合、必要なトルクを発生させるための電流が少なくて済み高効率となるが、一方で誘起電圧が大きくなる。誘起電圧はさらに回転数に比例するので、線間電圧がより低い回転数でインバータ最大出力に達してしまう。反対に線間電圧が低い場合には、より高い回転数まで運転することが可能になるが、必要なトルクを発生させるための電流は多くなる。例えば図１８に示されるように、スター結線での線間電圧は、デルタ結線での線間電圧よりも高く、デルタ結線の√３倍であることは周知の事実である。発生頻度の高い低負荷領域では線間電圧が高いスター結線としつつ、高速回転が必要となった場合は線間電圧の低いデルタ結線へ切替えるのが、通年での積算消費電力を最も小さくしつつ、高能力の要求にも対応できる。
しかし、圧縮機周波数又はインバータ出力電圧のみでしきい値を定め、しきい値をまたぐたびにデルタ結線とスター結線とを相互に切替える場合には、定められた前記しきい値をまたいだ時に、運転停止を毎回発生させなければならない、という事態が起きる。そのような事態はユーザーの意図にそぐわない。また、運転時間をトリガーとして使用した場合においても、結線切替のための圧縮機停止が発生し、期間全体で見たときの圧縮機停止回数は従来よりも増えることになり、快適性は従来よりも劣ってしまう。このようなことから、従来からある圧縮機停止のタイミングと結線切替のタイミングとを同期することで、圧縮機停止のタイミングを従来以上に発生させないことが快適性を維持する上で望ましい。
【００２５】
次に、スター結線とデルタ結線のいずれが消費電力削減に効果的かの判定手法について、図６を用いて説明する。図６は、スター結線及びデルタ結線の、圧縮機周波数に対する効率とその交点を表す模式図である。スター結線での運転の方がデルタ結線での運転に対して高効率となるかどうかの判定基準の一つとして、圧縮機周波数が目安となる。スター結線とデルタ結線で、それぞれ効率ピークを持つようなカーブとなり、効率優位性はカーブの交点（Ｎｃ）で切替る。厳密には内外気温等の環境要因によって交点の位置は変化するが、その変化は期間消費電力量の低減を考える上では微小であり、大勢に影響は生じない。スター結線とデルタ結線との切替制御の周波数しきい値として、標準条件における効率交点を代表点として１つ設定しておけば十分である。この周波数しきい値を超えた周波数で運転が継続されると見込まれる場合には、デルタ結線を継続する。反対に、この周波数しきい値を下回ったところでの運転が支配的となると見込まれる場合はスター結線とすることを原則とする。
【００２６】
ここで、前述のように運転周波数しきい値よりも現在の圧縮機周波数が上か下かのみで判定し切替動作を実施すると、次のような問題が生じる。運転開始直後又は急激な空調負荷変動時などの運転安定前には誤判定が多くなり、本来あるべき結線と異なる結線での運転となる。また、スター結線とデルタ結線とが相互に繰り返し切り替わったりするような、いわゆるハンチング動作が発生し、逆に省エネルギー性及び快適性を著しく損なう恐れがある。結線切替動作の実施は、空気調和機が安定的に運転している状態を待ってから実施する方が、総合的に見て効率が良く快適性も高い。
【００２７】
本実施の形態においては上記の観点から結線切替を行っている。次に、デルタ結線からスター結線への結線切替と、スター結線からデルタ結線への結線切替とをそれぞれ説明する。
【００２８】
（デルタ結線からスター結線への結線切替）
以下、上記の観点からデルタ結線からスター結線へ切替える条件について図７を使用し説明する。図７は、低負荷領域での暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。ユーザーが設定した目標温度又は空気調和機が自動的に設定した目標温度に対して温度センサ１１で検知した室温が接近するに従い、圧縮機周波数が低下していく。室温が目標温度を超えてサーモオフ温度に十分接近すると、室温のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制すると同時に運転電力をカットするために、圧縮機３を停止するサーモオフが発生する（Ａ１、Ａ２）。このサーモオフ中にデルタ結線からスター結線に切替えることで、結線切替のための圧縮機停止を追加する必要がなくなる。
【００２９】
運転開始時は圧縮機高速域で高効率かつ可動範囲の広いデルタ結線で運転を開始する。そして、運転状態から今後の運転負荷を見込み、今後の運転結線をスター結線とした方が消費電力削減に効果があると機器が判断した場合には、サーモオフと同期し結線切替を実行する。サーモオフ回数は、制御基板２０の記憶装置２２に記憶されている。デルタ結線からスター結線へ切替えるタイミングは、スター結線での運転が消費電力削減に効果があると判断した時である。具体的には、サーモオフによる圧縮機停止がＮ回に到達した場合で、且つサーモオフ直前の周波数がＮ回とも周波数しきい値以下の時である。Ｎ回目のサーモオフ中にスター結線への切替動作を実行する。図７は一例としてＮ＝２としているが、Ｎは２以上の整数として、住宅性能に応じて適宜設定してもよい。
【００３０】
また、例えば１回目をカウントしてからＮ回目をカウントするまで長時間経過している場合には、外気温等の環境条件が変化している可能性があるため、累積してカウントする意味を成さない。そこで、一定時間内にＮ回のサーモオフが連続的に発生したらデルタ結線からスター結線へ切替えるという条件の方が適切である。また、サーモオフがＮ回に到達する前にデフロスト運転に移行した場合には、サーモオフ回数のカウントをリセットする。すなわち、デフロストへ移行する空調条件は高能力を要する運転頻度が高いため、デルタ結線を維持する。
【００３１】
また、サーモオフ時間が長時間継続する場合には、Ｎ回に到達しなくても負荷が低い、すなわち高能力運転が不要と判断し、スター結線へ切替えてもよい。スター結線での運転はデルタ結線での運転と比較して、高温時に電動機の永久磁石が減磁しやすくなる。冷媒がリークした場合に冷媒不足運転となり、吐出温度が上がりやすくなる。温度センサ１０で検知される温度、つまり圧縮機３の温度が基準温度以上となっている状態においては、スター結線へ切替える条件が成立していた場合であっても、圧縮機保護の観点からスター結線への切替を実施しない。
【００３２】
制御装置２１は、以上の切替条件を反映させた結線切替制御を行っており、その処理をフローチャートにしたがって説明する。図８〜図１０は、制御装置がデルタ結線からスター結線に切り替えるときの制御処理を示したフローチャートであり、これらは並行して演算される。
【００３３】
図８は、電動機２５の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その１）であり、サーモオフの回数と圧縮機周波数とを切替条件にした例である。制御装置２１は、室内温度がサーモオフ温度に達したか否かを判定し（Ｓ１１）、サーモオフ温度に達した場合にはサーモオフを実行する（Ｓ１２）。サーモオフにより圧縮機３が停止した状態において、以下の処理を行う。制御装置２１は、室内温度がサーモオフ温度に達した時点（又はサーモオフの直前）の圧縮機周波数が周波数しきい値以下であるかどうかを判定し（Ｓ１３）、周波数しきい値以下であれば、計数ｎを、ｎ＝ｎ＋１とし、計数ｎをインクリメントする（Ｓ１４）。この計数ｎは記憶装置２２に記憶されているがその値を更新する。その際には、計数ｎの値とその時刻も併せて記憶装置２２に記憶する。この計数ｎは、室内温度がサーモオフ温度に達してサーモオフし、且つそのサーモオフ直前の圧縮機周波数が周波数しきい値以下となったときの回数を示すものである。続いて、制御装置２１は、計数ｎが設定値Ｎに達したかどうかを判定する（Ｓ１５）。
【００３４】
制御装置２１は、計数ｎが設定値Ｎに達していると判定した場合には、次に、現時点が空気調和機の運転開始から一定時間を経過したかどうかを判断する（Ｓ１６）。なお、ステップ１６（Ｓ１６）の一定時間は、空気調和機が安定した運転状態になってから結線切替制御に移行させるという観点から設定される。制御装置２１は、現時点が運転開始から一定時間を経過していると判断した場合には、次に、計数ｎが１からＮになるまでに要した時間が基準時間以内であるどうかを判定する（Ｓ１７）。このステップ１７（Ｓ１７）の基準時間は、負荷が低負荷であるかどうかを判断するための観点から設定される。
【００３５】
制御装置２１は、計数ｎが０からＮになるまでに要した時間が一定時間以内であると判定した場合には、次に、圧縮機３の温度が基準温度以下であるかどうかを判定する（Ｓ１８）。制御装置２１は、圧縮機３の温度が基準温度以下であると判定した場合には、結線切替装置２４を制御してデルタ結線をスター結線に切り替える処理を行う（Ｓ１９）。ここでは、Ｃ接点リレー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃのｂ接点からａ接点に切替られる。上記のステップ１１、１５及び１６（Ｓ１１、Ｓ１５、Ｓ１６）の判定において条件が成立しなかった場合（ＮＯの場合）には、処理を終了する。また、制御装置２１は、上記のステップ１３、１７及び１８（Ｓ１３、Ｓ１７、Ｓ１８）の判定において条件が成立しなかった場合（ＮＯの場合）には、計数ｎをｎ＝０として（Ｓ２０）処理を終了する。なお、ステップ１８（Ｓ１８）の判定がＮＯの場合には、つまり、圧縮機３の温度が基準温度以上である場合には、計数ｎは、ｎ＝０としないで、ステップ２０の処理を省略して終了してもよい。
【００３６】
図９は、電動機の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その２）であり、サーモオフ時間を切替条件に反映させた例である。このフローチャートの処理は、サーモオフの開始をトリガーとして開始する。制御装置２１は、サーモオフ（図８のＳ１２）が開始すると、サーモオフ状態の時間を計測する（Ｓ２１）。この時間の計測は、サーモオンする前までの間行われるが（Ｓ２３）、計測時間が基準時間を超えていると判定された場合（Ｓ２２）には、次に、既に結線切替処理が行われたかどうかを判定する（Ｓ２４）。結線切替処理がまだ行われていないと判定した場合には、制御装置２１は、図８のステップ１９（Ｓ１９）に移行して結線切替処理を行う。
【００３７】
図１０は、電動機の固定子巻線のデルタ結線からスター結線への結線切替制御のフローチャート（その３）であり、圧縮機３の停止を切替条件に反映させた例である。このフローチャートの処理は、デフロスト又は異常状態の発生により圧縮機が停止した場合にそれをトリガーとして開始する。制御装置２１は、計数ｎをｎ＝０とし、記憶装置２２の記憶内容を更新して（Ｓ２６）処理を終了する。このため、図８のフローチャートの計数ｎは、ｎ＝０となる。このようにして、サーモオフと次回サーモオフの間に、デフロスト又は他要因による圧縮機停止が発生した場合には計数ｎをリセットし、図８のフローチャートにおいて、サーモオフがＮ回継続的に発生した場合に、結線切替を行うようにしている。なお、サーモオフがＮ回継続的に発生するとは、サーモオフと次回サーモオフの間に、他要因による圧縮機停止が発生しないことをいう。
【００３８】
上記の結線切替制御は、暖房運転及び冷房運転の何れの運転においても適用される。図８のステップ（Ｓ１３）については省略しても良く、サーモオフの回数でだけで切替処理を行ってもよい。また、上記の説明では、空気調和機が低負荷領域での運転が継続していることを、サーモオフの継続的な発生で判定するとともに、低負荷領域でないこと（つまり高負荷領域であること）をデフロストの発生に基づいて判定している。しかし、空調負荷を検知又は予測する手段を有していれば、空調負荷の検知情報又は予測情報をもとに空調負荷判定をしてもよい。
【００３９】
以上のようにして、本実施の形態においてはデルタ結線からスター結線への結線切替が行われており、その効果は次のとおりである。
本実施の形態においては、デルタ結線からスター結線への結線切替は、サーモオフの回数が基準回数Ｎに達すると、結線切替装置２４がサーモオフの期間にデルタ結線からスター結線への結線切替を行うようにしている。つまり、デルタ結線からスター結線の切替をサーモオフと同期して行うようにしている。このため、結線切替を圧縮機３の停止頻度を従来の停止頻度から増やすことなく実施することができ、結線切替時の圧縮機停止による不快感が軽減される。そして、デルタ結線からスター結線へ移行させることで省エネルギー性を向上させることができる。また、いずれの結線で運転するのが適切かの判定確度が高まり、不必要な結線切替を抑制し、快適性を保つことができる。このように、本実施の形態では、快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性を両立させることができる。
【００４０】
また、本実施の形態においては、サーモオフの回数が基準回数Ｎに達するとともに、サーモオフを行うときの圧縮機３の運転周波数が周波数しきい値以下である状態が基準回数Ｎ継続した場合に、結線切替を行っている。このように、サーモオフの回数と、サーモオフのときの圧縮機３の運転周波数とを考慮して結線切替を行っている。このため、スター結線への切替の判定確度が更に高まり、快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性を両立させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、サーモオフの時間が所定の基準時間以上経過した時には、サーモオフの回数及び圧縮機周波数に関係なく、結線切替を行わせるようにしている。サーモオフの継続時間が一定時間以上経過しているような状態では、圧縮機３の高能力運転が不要であり、省エネルギー性の観点から結線切替を行う。
【００４２】
また、本実施の形態においては、サーモオフの回数の最初のカウントから基準回数Ｎに到達するまでに所定の基準時間を超えた場合には、サーモオフの回数をリセットしている。基準回数Ｎに達するまでに長時間を要する場合は、圧縮機３は低負荷領域とはいえない駆動状態である。このため、固定子巻線のデルタ結線での駆動状態を維持する。
【００４３】
また、本実施の形態においては、室外側熱交換器６の除霜のためのデフロスト運転を実施した時には、サーモオフの回数をリセットしている。デフロスト運転を行ったということは、圧縮機３が低負荷状態ではないので、固定子巻線をデルタ結線で運転を継続する。
【００４４】
また、本実施の形態においては、空気調和機の運転開始から所定の基準時間の間は、上記の切替条件の有無に関係なく、結線切替の制御を行わないようにしている。これは、空気調和機の運転開始から一定時間は過渡的な運転となり負荷判定の確度が低いので、運転が安定してから結線切替を行う。
【００４５】
また、本実施の形態では、圧縮機３の温度が基準温度以上の場合にはスター結線への切替えを実施せず、デルタ結線での運転を継続する。
また、本実施の形態では、基準回数に達した前記サーモオフの期間に前記結線切替を行わせる。
【００４６】
（スター結線からデルタ結線への切替え）
次に、スター結線からデルタ結線へ切替える条件について図１１及び図１２を使用して説明する。図１１は、負荷変動発生時の暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。前述のように、デルタ結線で運転を開始した後に、低負荷領域で安定した運転状態になってからスター結線へ移行するため、スター結線を選択中は原則として低負荷領域であることが前提である。したがって、スター結線からデルタ結線へ移行するのは、急激な室温変動又は設定温度の大幅な変更などによって要求される圧縮機周波数が急激に増大した場合である。
【００４７】
このような場合には、デルタ結線の方が効率優位となるからといって、これから高能力が要求される状態において、突然運転を停止し結線切替動作へ移行すると、ユーザーに違和感を招く。そのような場合には、スター結線における最大能力までの範囲内で一定時間運転し室温を上昇させた後に、デルタ結線への切替動作へ移行する。しかし、スター結線であっても一定時間運転中は高能力運転となるため、室外側熱交換器６における冷媒蒸発温度が低下し、室外側熱交換器６に霜が発生する。霜を残したまま結線切替のみ実施し、デルタ結線で再起動する場合には、圧縮機停止のロスタイムが追加され、且つ、デルタ結線へ切替えた後に更に霜が成長し、その後デフロスト運転に移行するタイミングを早い段階で迎えてしまう。そこで、切替動作時は、温度センサ１２による検知値が規定値以下となっていなくても、その後発生するデフロスト運転を前倒して実施する。
【００４８】
図１１のＢ１時点は、たとえば窓又はドアの全開などによる急激な空調負荷変動が発生し、室温が急低下した場合である。この場合、圧縮機周波数が周波数しきい値Ｎｃを超えるためデルタ結線を選択すべき領域での運転になるが、Ｎｃを超えた時点で直ちに結線を切替えようとすると圧縮機停止が発生し、負荷追従に逆行してしまう。そこで、スター結線のまま周波数を高めて室温を戻し、Ｂ２から一定時間後Ｂ３にて圧縮機３を停止し結線切替を実施する。デルタ結線へ切替後の圧縮機起動はＢ４で開始され、デフロスト運転を経由してＢ５で暖房運転を再開している。結線切替のための圧縮機停止時、そのまま室内側送風機８の運転を継続した場合には、冷風感を生じ不快となるため、室内側送風機８の運転を停止する必要がある。この停止時間の有効活用として、デルタ結線へ切替後に先にデフロスト運転へ移行することで、そこまでの運転で生じた室外側熱交換器６の霜をあらかじめ溶かしておき、その後デルタ結線での暖房運転へ移行する。これにより次回のデフロスト運転のタイミングを遅らすことができ、また従来からあったデフロストによる運転停止回数に結線切替動作を含めることになり、暖房期間全体における圧縮機停止回数を増やさないで済む。従って、快適性を維持しながらデルタ結線への移行が可能となる。
【００４９】
スター結線からデルタ結線へ移行する場合には高能力が要求される方向へ空調負荷が動くため、再起動までの時間は短い方がよい。ここでは、スター結線からデルタ結線移行時にデフロスト運転を挟み、四方弁４を切替えて冷媒循環方向を逆転させることで冷媒回路１００内の差圧解消時間を短縮する。すなわち、暖房運転時のスター結線からデルタ結線切替時にデフロストを挟むことにより、圧縮機故障防止のため冷媒圧力の均圧を待つ時間も削減される。このため、暖房期間全体で見てデフロスト回数の増加を抑制しながら、結線切替のための停止時間も短くすることができ、快適性を維持しつつ切替を実施できる。
【００５０】
空調負荷変動が一時的であり、一時的に高周波数が要求されたとしても、Ｂ２〜Ｂ３までの間に再び周波数しきい値を下回ったところで空調負荷が安定へ向かった場合、又は空調負荷の検知情報もしくは予測情報等により周波数しきい値Ｎｃを下回る運転が継続すると判断される場合は、スター結線からデルタ結線への切替は実施しなくてもよい。例えば、Ｂ２〜Ｂ３の間に圧縮機周波数がＮｃを下回っていればスター結線からデルタ結線への切替えは実施しなくてもよい。
【００５１】
図１２は、目標値変動発生時の暖房時の圧縮機周波数の経時変化の一例の模式図である。スター結線で暖房運転中、Ｃ１時点で目標温度が上昇し、それにつれて圧縮機周波数が上昇する。Ｃ１ａ時点で周波数しきい値Ｎｃを超えて運転しているので、デルタ結線での運転が適切であるが、設定温度変更後に直ちに圧縮機を停止し結線切替動作を実行することは、室温を上げようと操作したユーザーの意思に反する動きとなり違和感を招く。そこで、Ｃ２時点までの間スター結線のまま室温を上昇させ、Ｃ２〜Ｃ３の間でデルタ結線へ切替え、Ｃ３よりデフロスト運転開始、Ｃ４から暖房運転へ復帰させている。Ｃ１〜Ｃ２間で室内温度が目標温度に到達し、そして、サーモオフが発生すれば、デルタ結線への切替動作は実施しなくてもよい。
【００５２】
スター結線で暖房運転中に、温度センサ１２の検知温度、つまり室外側熱交換器６の温度に基づきデフロストが必要と判定され、デフロスト運転へ移行した場合には、デフロスト運転開始前の圧縮機停止時にデルタ結線への切替を実施する。一般にデフロスト運転は短時間で終了し、暖房運転に素早く復帰した方が快適であるため、デフロスト運転中は、高い除霜能力を発揮できるデルタ結線を常時選択する。
【００５３】
急激な負荷変動によりスター結線からデルタ結線への移行が必要になる場合には、快適性を優先するため必ずしも効率最適とならない。しかし、スター結線で追従しきれないほどの急激な負荷変動が発生する場面頻度は現状の使用実態を考慮すれば発生割合は小さいため、通年での期間消費電力量への影響は小さい。また、スター結線で急激な負荷変動にも追従できるよう、スター結線においても定格周波数での運転が可能なように電動機巻線の巻数を選定している。
【００５４】
次に、以上のスター結線からデルタ結線への切替条件を反映させた制御方法を図１３〜図１５に基づいて説明する。本実施の形態においては、デフロスト運転と結線切替とを同期させている。
図１３は、電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その１）であり、運転時間と室外側熱交換器温度とをデフロスト運転の開始条件とした例である。この結線切替制御は、永久磁石型電動機２５の固定子巻線がスター結線されている時に行われる。制御装置２１は、デフロストを終了して暖房運転を開始してから一定時間を経過しているかどうかを判定する（Ｓ３１）。制御装置２１は、一定時間を経過していると判定すると、次に、温度センサ１２の検知温度が規定値（Tdef_on）以下であるどうかを判定する（Ｓ３２）。温度センサ１２の検知温度が規定値（Tdef_on）以下であると判定した場合には、制御装置２１は、デフロスト運転開始の条件が成立したと判断する。但し、本実施の形態においては、直ちにデフロスト運転に移行せずに、まず、圧縮機３を停止させる（Ｓ３３）。制御装置２１は、圧縮機３が停止している状態において、結線切替装置２４を制御してスター結線をデルタ結線に切り替える（Ｓ３４）。その後は、デルタ結線の状態で、デフロスト運転を開始する（Ｓ３５）。つまり、四方弁４を切替えて冷房回路を構成し、圧縮機３を再起動させて冷媒を循環するリバース除霜方式で霜を溶かす。デフロスト運転は、温度センサ１２の検知温度が規定値（Tdef_off）以上となるまで継続される（Ｓ３６）。温度センサ１２の検知温度が規定値（Tdef_off）以上となった時には、制御装置２１はデフロスト運転を終了する（Ｓ３７）。デフロスト運転の終了においては、制御装置２１は、まず、圧縮機３を停止させ、四方弁４を切替えて暖房回路に戻し、圧縮機３を再起動して暖房運転を再開させる（Ｓ３８）。上記のステップＳ３１及びＳ３２で条件が成立しなかった場合、つまりＮＯの場合には処理を終了する。なお、上記のステップ３１（Ｓ３１）は省略してもよい。上記のステップ３２（Ｓ３２）の規定値（Tdef_on）は、本発明の第１の基準温度に相当する。
【００５５】
図１４は、電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その２）であり、圧縮機周波数をデフロスト運転の開始条件にした例である。このフローチャートの処理は周期的に行われるものとする。制御装置２１は、圧縮機周波数が周波数しきい値以上であるかどうかを判定する（Ｓ４１）。圧縮機周波数が周波数しきい値以上であると判定された場合には、内蔵するタイマー２１ａを加算する（Ｓ４２）。上記のステップ４１（Ｓ４１）において条件が成立しなかった場合には、タイマー２１ａをリセットする（Ｓ４４）。制御装置２１は、タイマー２１ａの値が既定値以上であるかどうかを判定し（Ｓ４３）、既定値以上である場合にはデフロストの条件が成立したものとして、図１３のステップ３３（Ｓ３３）に移行して、図１３のステップ３３（Ｓ３３）以降の処理を行う。上記のステップ４４（Ｓ４４）の既定値は本発明の第２の基準時間に相当する。
【００５６】
図１５は、電動機の固定子巻線のスター結線からデルタ結線への結線切替制御のフローチャート（その３）であり、圧縮機３の温度をデフロスト運転の開始条件にした例である。制御装置２１は、温度センサ１０の検知温度、つまり圧縮機３の温度が基準温度を超えたどうかを判定し（Ｓ４７）、基準温度を超えている場合には、図１３のステップ３３（Ｓ３３）に移行して、図１３のステップ３３（Ｓ３３）以降の処理を行う。なお、上記のステップ４７（Ｓ４７）の基準温度は、圧縮機３を保護する観点から設定される温度である。上記の説明は暖房運転を前提とするが、冷房運転の場合には結線切替処理をした後に、デフロスト制御を省略して冷房運転を継続することになる。上記のステップ４７（Ｓ４７）の基準温度は本発明の第２の基準温度に相当する。
【００５７】
（変形例）
上記の図１４においては、圧縮機周波数に着目した例について説明した。しかし、圧縮機周波数と圧縮機３の運転電流とは相関関係があるので、圧縮機周波数に代えて圧縮機３の運転電流を用いてもよい。図１６は、図１１に対応するものであり、負荷変動発生時の暖房時の圧縮機運転電流の経時変化の例の模式図である。この例では、室温が目標温度より低く、圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値Ｉｃよりも大きい状態が一定時間経過したときを条件として、結線の切替を行っている。
なお、室温が目標温度より低い状態が一定時間（本発明の第１の基準時間）経過したこと、又は、圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値Ｉｃよりも大きい状態が一定時間（本発明の第３の基準時間）経過したことを条件に、結線の切替を行ってもよい。
【００５８】
図１７は、図１４の変形例であり、圧縮機３の運転電流をデフロスト運転の開始条件にした例である。図１４のステップ４１（Ｓ４１）がステップ４１ａ（Ｓ４１ａ）に置き換えられている。制御装置２１は、圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値Ｉｃ以上であるかどうかを判定する（Ｓ４１ａ）。圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値Ｉｃ以上であると判定した場合には、内蔵するタイマー２１ａを加算する（Ｓ４２）。この他の処理は図１４の処理と同じである。圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値Ｉｃよりも大きい状態が一定時間経過したときを条件として、結線の切替え及びデフロストを行っている。なお、図１７のステップ４４（Ｓ４４）の既定値は本発明の第３の基準時間に相当する。
【００５９】
以上のようにして、本実施の形態のスター結線からデルタ結線への結線切替が行われており、その効果は次のとおりである。
本実施の形態においては、固定子巻線がスター結線の状態で暖房運転中にデフロスト運転を行う場合には、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行っている。つまり、スター結線からデルタ結線の切替をデフロスト運転と同期して行うようにしている。このため、結線切替を圧縮機３の停止頻度を従来の停止頻度から増やすことなく実施することができ、結線切替時の圧縮機停止による不快感が軽減される。そして、スター結線からデルタ結線へ移行させることで、高負荷領域における高能力性が得られる。また、いずれの結線で運転するのが適切かの判定確度が高まり、不必要な結線切替を抑制し、快適性を保つことができる。このように、本実施の形態では、快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性とを両立させることができる。
【００６０】
また、本実施の形態においては、室温が目標温度未満の状態が第１の基準時間継続した場合には、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行うようにしている。つまり、スター結線からデルタ結線への結線切替をデフロスト運転と関連して行うようにしている。このため、結線切替を圧縮機３の停止頻度を従来の停止頻度から増やすことなく実施することができ、結線切替時の圧縮機停止による不快感が軽減される。そして、スター結線からデルタ結線へ移行させることで、高負荷領域における高能力性が得られる。また、いずれの結線で運転するのが適切かの判定確度が高まり、不必要な結線切替を抑制し、快適性を保つことができる。このように、本実施の形態では、快適性を損なうことなく、低負荷領域における省エネルギー性と高負荷領域における高能力性とを両立させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態においては、固定子巻線がスター結線の状態で運転中に、室外側熱交換器６の温度が第１の基準温度以下の場合には、結線切替装置２４によって固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行うようにしている。このため、デルタ結線への切替の判定確度が更に高まっている。
【００６２】
また、本実施の形態においては、固定子巻線がスター結線の状態で運転中に、圧縮機周波数が周波数しきい値以上の状態が第２の基準時間継続した場合には、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行うようにしている。このため、デルタ結線への切替の判定確度が更に高まっている。
【００６３】
また、本実施の形態においては、固定子巻線がスター結線の状態で運転中に、圧縮機３の運転電流が運転電流しきい値以上の状態が第２の基準時間継続した場合には、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行うようにしている。このため、デルタ結線への切替の判定確度が更に高まっている。
【００６４】
また、本実施の形態においては、固定子巻線がスター結線の状態で運転中に、圧縮機３の温度が第２の基準温度を超えた場合には、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行う。この場合の運転は暖房及び冷房のいずれでもよく、圧縮機３の保護の観点から固定子巻線の結線をデルタ結線にする。但し、暖房運転中の場合には結線切替の後にデフロスト運転に移行する。
【００６５】
また、本実施の形態においては、固定子巻線の結線をスター結線からデルタ結線への結線切替を行わせた後に、前記デフロスト運転を行うようにしている。つまり、スター結線からデルタ結線の切替をデフロスト運転と同期して行うようにしている。このため、結線切替を圧縮機３の停止頻度を従来の停止頻度から増やすことなく実施することができ、結線切替時の圧縮機停止による不快感が軽減される。
【００６６】
また、本実施の形態においては、圧縮機３を停止し、圧縮機３が停止した状態で結線切替装置２４に結線切替を行わせるようにしている。このため、結線切替装置２４を構成するＣ接点リレー２４ａ〜２４ｃの動作特性にばらつきがあっても、不都合が生じず、製品の安全性が確保される。
【符号の説明】
【００６７】
１  室内機、２  室外機、３  圧縮機、４  四方弁、５  室内側熱交換器、６  室外側熱交換器、７  膨張弁、８  室内側送風機、９  室外側送風機、１０〜１２  温度センサ、１６ａ、１６ｂ  ガラス端子、２１  制御装置、２１ａ  タイマー、２２  記憶装置、２３  駆動回路、２４  結線切替装置、２４ａ〜２４ｃ  Ｃ接点リレー、２５  永久磁石型電動機、１００  冷媒回路。
【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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【国際調査報告】
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