(57)【要約】【課題】流路の通風抵抗が変化する仕様に用いることができ、通風抵抗が大きくなってもモータ効率の低下を抑えてモータを駆動させることが可能なモータ駆動を実現する。【解決手段】送風機の羽根車を回転させるファンモータ（２６）の巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替える切替回路（２７）が設けられ、制御部（２１）は、切替回路（２７）を制御して、流路の通風抵抗が小さい空調モードでは巻き線の結線をＹ結線とし、流路の通風抵抗が大きい空気清浄モードでは巻き線の結線をΔ結線とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンを回転させる三相のモータを駆動するためのモータ駆動制御装置であって、
直流電圧を交流電圧に変換して前記モータに印加するインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御して前記モータの運転を制御する制御部と、
前記制御部により制御され、前記モータの巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替える切替回路とを備え、
前記制御部は、前記ファンの回転にて空気が流れる流路が第１状態の場合に、前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記流路が前記第１状態よりも通風抵抗が大きい第２状態の場合には、前記巻き線の結線をΔ結線とすることを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記流路として、選択可能な第１流路と第２流路とがあり、前記第１流路を選択することで前記第１状態となり、前記第２流路を選択することで第２状態となる場合に、
前記制御部は、前記第１流路が選択されると前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記第２流路が選択されると前記巻き線の結線をΔ結線とすることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記流路に、当該流路の通風抵抗を変化させる風量調整ダンパが設けられ、該風量調整ダンパにより、当該流路が前記第１状態と前記第２状態とに切り替えられる場合に、
前記制御部は、前記第１状態になると前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記第２状態になると前記巻き線の結線をΔ結線とすることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置と、
シロッコファンと、
該シロッコファンを回転させる三相のモータと、を備えたことを特徴とする送風機。
【請求項５】
請求項４に記載の送風機を備え、
前記ファンの回転にて空気が流れる流路を有することを特徴とする送風機を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンを回転させるモータを駆動するモータ駆動制御装置に関し、さらに、そのようなモータ駆動制御装置を用いた送風機および送風機を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送風機を有する装置の１つである空気調和機において、送風機のモータ（三相モータ）の巻き線の結線方式はＹ結線となっている。これは、Ｙ結線とすることで、少ないモータ電流で大きなトルクを発生させることが可能となり、モータを高効率で運転できるためである。
【０００３】
一方、特許文献１には、モータ停止時に、送風機のモータの巻き線の結線方式を、Ｙ結線からΔ結線に切り替える空気調和機が開示されている。これによれば、モータ停止時の結線方式をΔ結線とすることで、モータ停止時にファンが外風により回転して発生する誘起電圧を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２６４９６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通風抵抗が小さい流路（空気流路）と通風抵抗が大きい流路とにおいて、通風抵抗の大小に関わらず同じ量の空気（風量）を流すには、ファンの回転速度を、通風抵抗が大きい流路において通風抵抗が小さい流路よりも高くする必要がある。
【０００６】
しかしながら、Ｙ結線の場合、モータの端子間に高い誘起電圧が発生するため、モータを高速駆動した場合に、十分な回転速度を確保できない可能性がある。なお、Ｙ結線であっても、モータにおけるマグネット数を減らすなどして発生する誘起電圧を低く抑えることで、高速駆動における回転速度を確保させることは可能である。しかしながら、その場合、より多くのモータ電流を流すことが必要となり、モータを高効率で運転できるといったＹ結線の利点が損なわれる。また、モータの効率が低下すると、モータが発熱するなどの課題もある。
【０００７】
本発明の一態様は、上記問題点に鑑みなされたもので、流路の通風抵抗が変化する仕様に用いることができ、通風抵抗が大きくなってもモータ効率の低下を抑えてモータを駆動させることが可能なモータ駆動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータ駆動制御装置は、ファンを回転させる三相のモータを駆動するためのモータ駆動制御装置であって、直流電圧を交流電圧に変換して前記モータに印加するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御して前記モータの運転を制御する制御部と、前記制御部により制御され、前記モータの巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替える切替回路と、を備え、前記制御部は、前記ファンの回転にて空気が流れる流路が第１状態の場合に、前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記流路が前記第１状態よりも通風抵抗が大きい第２状態の場合には、前記巻き線の結線をΔ結線とすることを特徴とする。
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、流路の通風抵抗が変化する仕様に用いることができ、通風抵抗が大きくなってもモータ効率の低下を抑えてモータを駆動させることが可能なモータ駆動を実現できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機の外観を示す斜視図である。
【図２】上記室内機の縦断面図である。
【図３】上記室内機に備えられた送風機の斜視図である。
【図４】上記室内機における、運転モード／運転設定と開閉蓋および導風板の状態とを示す説明図であり（ａ）は、停止状態である場合を示し、（ｂ）は、空調モード／冷房設定の場合を示し、（ｃ）は、空調モード／暖房設定の場合を示し、（ｄ）は、空気清浄モード／冷房設定の場合を示し、（ｅ）は、空気清浄モード／暖房設定の場合を示す。
【図５】上記空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】上記空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図７】通風抵抗の異なる第１流路と第２流路とにおける、ファンモータの回転速度と送風機から送り出される風量との関係を示す図である。
【図８】三相のモータの巻き線の結線方式の違いを説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１２】
（室内機の概要）
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機１の外観を示す斜視図である。図２は、上記室内機１の縦断面図である。図３は、上記室内機１に備えられた送風機１３の斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、空気調和機の室内機（送風機を有する装置）１は、室内機本体部２の前面に導風板３を備えている。室内機本体部２は、図２に示すように、内部に送風機１３および熱交換器１４等を有し、上部に第１吸込み口１１、下部に第２吸込み口１２、前部に吹出し口１７を有している。
【００１４】
第１吸込み口１１には、第１フィルタ１５が配設され、第２吸込み口１２には、第２フィルタ１６が配設されている。第１フィルタ１５は、例えばプレフィルタに相当する機能を有するフィルタであり、第２フィルタ１６は、例えばＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)である。第１フィルタ１５は、第２フィルタ１６よりも低性能であり、第２フィルタ１６よりも通風抵抗が小さいフィルタである。第２フィルタ１６は、第１フィルタ１５よりも高性能であり、第１フィルタ１５よりも通風抵抗が大きいフィルタである。
【００１５】
第１吸込み口１１から吸い込まれた空気は、第１フィルタ１５、送風機１３および熱交換器１４を経て吹出し口１７から吹き出される。第２吸込み口１２から吸い込まれた空気は、第２フィルタ１６、送風機１３および熱交換器１４を経て吹出し口１７から吹き出される。
【００１６】
第１吸込み口１１には、第１吸込み口１１を開閉する開閉蓋（開閉部材）１８が設けられている。開閉蓋１８は、蓋駆動モータ２４（図５参照）に駆動されて第１吸込み口１１の開閉動作を行う。
【００１７】
送風機１３は、図３に示すように、室内機１の長手方向に沿って配された２台の羽根車（ファン）１３ａと、１台のファンモータ２６（図５参照）と、後述するモータ駆動制御装置備とをえている。図示してはいないが、熱交換器１４は、２台の羽根車１３ａに跨るように配設される。室内機の送風機としては、扁平な空気流を形成するクロスフローファン（横断流送風機）が一般的に用いられている。これに対し、本実施の形態では、より好ましい構成として、シロッコファン（遠心送風機）を用いている。シロッコファンを用いることで、クロスフローファンよりも大きい風量・風圧を得ることができる。
【００１８】
２台の羽根車１３ａは、１台のファンモータ２６にて駆動される。ファンモータ２６の１回転で羽根車１３ａが一回転する。羽根車１３ａはその回転軸線が室内機１の長手方向に延び、軸線方向の両側より空気を吸い込み、遠心方向に流す。羽根車１３ａの上方、下方および背面側はケーシング１９にて覆われており、熱交換器１４および吹出し口１７が位置する前面側のみ開放されている。これにより、羽根車１３ａが回転すると、羽根車１３ａの内側に吸い込まれた空気が遠心方向に送り出され、熱交換器１４を経て吹出し口１７から吹き出される。
【００１９】
なお、本実施の形態では送風機１３をシロッコファンとしたが、必要な風量・風圧が得られるのであれば、プロペラファン（軸流送風機）やターボファン（遠心送風機）形式の送風機であってもよい。また、羽根車１３ａの数は２台に限られるものではなく、３台以上であってもよい。
【００２０】
（空調モード、空気清浄モード）
本実施形態の空気調和機は、運転モードとして、空調モードおよび空気清浄モードを選択することができる。空調モードは、空気清浄動作よりも空調動作（冷房や暖房）を優先するモードである。空気清浄モードは、空調動作よりも空気清浄動作を優先するモードである。
【００２１】
図４の（ａ）〜（ｅ）は、上記室内機１における運転モード／運転設定と開閉蓋１８および導風板３の状態とを示す説明図である。具体的には、（ａ）は、停止状態である場合を示し、（ｂ）は、空調モード／冷房設定の場合を示し、（ｃ）は、空調モード／暖房設定の場合を示す。また、（ｄ）は、空気清浄モード／冷房設定の場合を示し、（ｅ）は、空気清浄モード／暖房設定の場合を示す。なお、（ｂ）〜（ｅ）では、空気の流れを矢印で示しており、流量が多い状態を実線の矢印にて示し、流量が少ない状態を破線の矢印にて示している。
【００２２】
図４の（ｂ）（ｃ）に示すように、空調モードでは、通風抵抗の小さい第１フィルタ１５が設けられている第１吸込み口１１の開閉蓋１８が開く。これにより、空調モードでは、第１吸込み口１１から多くの空気が吸い込まれ、通風抵抗の大きい第２フィルタ１６が設けられている第２吸込み口１２からの吸い込み量は少なくなる。これは、第１吸込み口１１に配置されている第１フィルタ１５（低性能フィルタ）の通風抵抗が小さく、第２吸込み口１２に配置されている第２フィルタ１６（高性能フィルタ）の通風抵抗が大きいことによる。第１フィルタ１５が設けられている第１吸込み口１１を主たる吸込み口とする流路は、通抵抵抗の小さい第１流路に相当し、流路の第１状態に相当する。
【００２３】
一方、図４の（ｄ）（ｅ）に示すように、空気清浄モードでは、開閉蓋１８が閉じる。これにより、空気清浄モードでは、通風抵抗の大きい第２フィルタ１６が設けられている第２吸込み口１２からのみ空気が吸い込まれる。第２フィルタ１６が設けられている第２吸込み口１２のみを吸込み口とする流路が、通抵抵抗の大きい第２流路に相当し、流路の第２状態に相当する。
【００２４】
また、図４の（ｂ）（ｄ）に示すように、冷房運転では、吹出し口１７から吹き出された空気が、斜め上に向かうように導風板３が配置される。一方、図４の（ｃ）（ｅ）に示すように、暖房運転では、吹出し口１７から吹き出された空気が、斜め下に向かうように導風板３が配置される。
【００２５】
（空気調和機の制御装置）
図５は、上記空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、空気調和機の制御装置は、例えばマイクロコンピュータからなる制御部（モータ駆動制御装置）２１および記憶部２２を備えている。制御部２１は、リモコンやユーザの通信端末装置からの指令に応じて、空調部２３、蓋駆動モータ２４、導風板駆動モータ２５、インバータ回路２８、切替回路２７の動作を制御する。
【００２６】
空調部２３は、冷凍サイクルを実行する部分であり、蒸発器、凝縮機および圧縮機等、冷凍サイクルを実行するための構成を有する。空調部２３は、室内機１および室外機８に亘って構成されている。
【００２７】
蓋駆動モータ２４は、開閉蓋１８を駆動して開閉動作を行わせる。導風板駆動モータ２５は、導風板３を、暖房や冷房の設定に応じた位置に配置されるように駆動する。
【００２８】
ファンモータ２６は、送風機１３の羽根車１３ａを回転駆動する。ファンモータ２６は、三相のモータであり、ブラシレスモータである。
【００２９】
インバータ回路２８は、直流電圧を交流電圧に変換してファンモータ２６に印加することで、所定の回転速度（回転数）で回転するようにファンモータ２６を駆動する。切替回路２７は、制御部２１の制御により、ファンモータ２６の巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替えるスイッチである。
【００３０】
制御部２１は、切替回路２７を制御して、空調モード時の開閉蓋１８が開いた通風抵抗の小さい第１流路の場合（流路が第１状態の場合）には、巻き線の結線をＹ結線とし、空気清浄モード時の開閉蓋１８が閉じた通抵抵抗の大きい第２流路の場合（流路が第２状態の場合）には、巻き線の結線をΔ結線とする。
【００３１】
換言すると、制御部２１は、定格回転速度（定格回転数）以下でファンモータ２６を駆動して風量が得られる第１流路（第１状態）ではＹ結線で駆動し、定格回転速度（定格回転数）を超えてファンモータ２６を駆動しないと風量が得られない第２流路（第２状態）ではΔ結線に切り替える。
【００３２】
そして、詳細については後述するが、このように、流路に応じた結線方式を切り替えることで、通抵抵抗が大きい第２流路の空気清浄モード時における風量を、通抵抵抗が小さい第１流路の空調モード時の風量に近づけて、遜色ないものとできる。
【００３３】
本実施の形態において、ファンモータ２６を駆動するためのモータ駆動制御装置は、ファンモータ２６、インバータ回路２８、切替回路２７および制御部２１を備える。図５においては記載を省略しているが、インバータ回路２８には、コンバータ回路が接続されている。コンバータ回路は、外部交流電源から供給された交流電圧を直流電圧に変換してインバータ回路２８へ送る。
【００３４】
記憶部２２は、制御部２１の制御に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部２２は、運転モードに対応した開閉蓋１８の開閉状態の情報、運転設定に対応した導風板３の配置状態の情報、運転モードに応じた（流路に応じた）巻き線の結線の情報等を記憶する。また、運転停止直前の運転モード（空調モードまたは空気清浄モード）および温度設定を記憶する。また、記憶部２２は、リモコンや通信端末装置によって設定された運転モード、運転設定（暖房設定，冷房設定）、設定温度、設定回転速度（設定風量）を記憶する。
【００３５】
（空気調和機の動作）
上記の構成において、本実施の形態の空気調和機の動作について以下に説明する。図６は、上記室内機１を備えた空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
図６に示すように、空気調和機は、運転の開始を指令されると、制御部２１の制御により運転を開始する。制御部２１は、運転モード、運転設定、設定温度、設定回転速度を確認し（Ｓ１）、各部の動作を制御する。
【００３７】
具体的には、制御部２１は、運転停止直前の運転モード、運転設定、設定温度、設定回転速度の情報を記憶部２２に記憶させている。したがって、制御部２１は、リモコンや通信端末装置から運転モード、運転設定、設定温度、設定回転速度の変更が指令されなければ、記憶部２２が記憶している情報に基づいて運転を開始する。一方、リモコンや通信端末装置から変更が指令さると、その変更内容に従って運転を開始する。変更後の情報は記憶部２２に記憶される。
【００３８】
ここで、運転モードが空調モードであれば（Ｓ２）、制御部２１は、空調モードによる運転を行う。具体的には、制御部２１は、蓋駆動モータ２４を制御して開閉蓋１８を開状態とする。また、制御部２１は、導風板駆動モータ２５を制御して導風板３を運転設定（冷房設定または暖房設定）に応じて所定の状態に配置する。さらに、制御部２１は、切替回路２７を制御して、ファンモータ２６の巻き線の結線をＹ結線とする。制御部２１は、少なくとも巻き線の結線方式の切り替え後に、設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御してファンモータ２６を駆動させる。また、制御部２１は、空調部２３を運転設定および設定温度に応じて作動させる。
【００３９】
空調モードでは、開閉蓋１８が開状態となることにより、ファンモータ２６を駆動すると、図４の（ｂ）あるいは図４の（ｃ）に示すように、空気は主として第１吸込み口１１から室内機１の内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、送風機１３によって熱交換器１４に吹き付けられ、熱交換器１４にて冷やされた後（冷房設定の場合）、あるいは熱交換器１４にて暖められた後（暖房設定の場合）、吹出し口１７から吹き出される。
【００４０】
一方、Ｓ２において、運転モードが空気清浄モードであれば、制御部２１は、空気清浄モードによる運転を行う（Ｓ４）。具体的には、制御部２１は、蓋駆動モータ２４を制御して開閉蓋１８を閉状態とする。また、制御部２１は、導風板駆動モータ２５を制御して導風板３を運転設定に応じて所定の状態に配置する。さらに、制御部２１は、切替回路２７を制御して、ファンモータ２６の巻き線の結線をΔ結線とする。制御部２１は、少なくとも巻き線の結線方式の切り替え後に、設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御してファンモータ２６を駆動させる。また、制御部２１は、空調部２３を運転設定および設定温度に応じて作動させる。
【００４１】
空気清浄モードでは、開閉蓋１８が閉状態となることにより、ファンモータ２６を駆動すると、図４の（ｃ）あるいは図４の（ｄ）に示すように、空気は、第２フィルタ１６が配置された第２吸込み口１２のみから室内機１の内部に吸い込まれる。第２フィルタ１６（高性能の例えばＨＥＰＡフィルタ）を経ることで、十分に室内機１の内部には浄化された空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、送風機１３によって熱交換器１４に吹き付けられ、熱交換器１４にて冷やされた後（冷房設定の場合）、あるいは熱交換器１４にて暖められた後（暖房設定の場合）、吹出し口１７から吹き出される。
【００４２】
その後、運転中にリモコンや通信端末装置を用いて運転モードの変更が指令されると（Ｓ５）、制御部２１は、出力が零となるようにインバータ回路２８を制御してファンモータ２６を停止させる（Ｓ６）。次に、制御部２１は、空調モードから空気清浄モードへの変更であれば（Ｓ７）、蓋駆動モータ２４を制御して開閉蓋１８を開状態から閉状態に変更し、切替回路２７を制御して、巻き線の結線方式がΔ結線となるように切り替える。この後、制御部２１は、設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御して、ファンモータ２６を駆動させる（Ｓ９）。なお、設定回転速度（風量）も変更された場合は、変更後の設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御する。
【００４３】
一方、制御部２１は、空気清浄モードから空調モードへの変更であれば（Ｓ７）、蓋駆動モータ２４を制御して開閉蓋１８を閉状態から開状態に変更し、切替回路２７を制御して、巻き線の結線方式がＹ結線となるように切り替える（Ｓ１０）。この後、制御部２１は、設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御して、ファンモータ２６を駆動させる（Ｓ１１）。なお、設定回転速度（風量）も変更された場合は、変更後の設定回転速度でファンモータ２６が駆動されるようにインバータ回路２８を制御する。
【００４４】
また、空気調和機の運転停止が指令されると（Ｓ１２）、制御部２１は、開閉蓋１８を閉状態とし、導風板３を閉状態（吹出し口１７を閉じる状態（図４の（ａ）））に配置させ、ファンモータ２６および空調部２３を停止させ（Ｓ１３）、動作を終了する。
【００４５】
なお、図６のフローチャートにおいては、運転動作および設定温度の変更が指令された場合の空気調和機の動作の記載については、省略している。運転動作の変更が指令された場合は、導風板駆動モータ２５を制御して導風板３を変更後の運転設定に応じて所定の状態に配置し、空調部２３を変更後の運転設定に応じて作動させる。設定温度の変更が指令された場合は、空調部２３を変更された設定温度に応じて作動させる。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る空気調和機においては、空気清浄モードにおいても空調部２３が動作する構成としているが、空調部２３は、空調モードの場合のみ動作する構成であってもよい。
【００４７】
（空気調和機の利点）
図７は、通風抵抗の異なる第１流路と第２流路とにおける、ファンモータ２６の回転速度と送風機１３から送り出される風量との関係を示す図である。ファンモータ２６の巻き線はＹ結線である。
【００４８】
第１流路は、空調モード時の流路であり、第１フィルタ１５が設けられている第１吸込み口１１を主たる吸込み口とする、通抵抵抗の小さい流路である。一方、第２流路は、空気清浄モード時の流路であり、第２フィルタ１６が設けられている第２吸込み口１２のみを吸込み口とする、通抵抵抗の大きい流路である。
【００４９】
図７に示すように、通風抵抗の大きい第２流路の場合、通風抵抗の小さい第１流路と同じ回転速度であっても風量が低くなる。第２流路においても第１流路と同じ風量を確保するためには、ファンモータ２６の回転速度を高くして、羽根車１３ａを高速回転させる必要がある。
【００５０】
しかしながら、発明が解決しようとする課題の項で述べたように、Ｙ結線の場合、モータの端子間に高い誘起電圧が発生するため、モータを高速駆動した場合に、十分な回転速度を確保できない可能性がある。
【００５１】
そこで、本実施の形態に係る空気調和機においては、ファンモータ２６の巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替える切替回路２７が設けられており、制御部２１が、切替回路２７を制御して結線方式を切り替えるようになっている。制御部２１は、通風抵抗の小さい第１流路の場合にはＹ結線となるように、一方、通抵抵抗の大きい第２流路の場合にはΔ結線となるように切り替える。巻き線の結線をΔ結線とすることで、モータの端子間に発生する誘起電圧を抑えて、モータを高速駆動した場合にも十分な回転速度を確保することができる。
【００５２】
図８は、三相のモータの巻き線の結線方式の違いを説明するための図である。図８の（ａ）は、Ｙ結線の回路図を示し、図８の（ｂ）はΔ結線の回路図を示し、図８の（ｃ）は結線方式による特性の違いを表形式で示す。
【００５３】
図８を参照して、結線方式の違いによらず、各相の巻き線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷには同一の大きさＥの電圧が印加され、同一の大きさＩの電流が流れているものとする。ここで、大きさとは振幅値または実効値を表すものとする。
【００５４】
モータの端子間（すなわち、ノードＮ１，Ｎ２の間、ノードＮ２，Ｎ３の 間、ノードＮ３，Ｎ１の間）に印加される電圧Ｅｍおよび各端子（すなわち各ノードＮ １，Ｎ２，Ｎ３）を流れる電流Ｉｃは、結線方式によって違いが生じる。
【００５５】
Ｙ結線の場合には、モータの各端子を流れる電流の大きさはＩであるのに対し、端子間電圧の大きさは√３×Ｅになる。一方、Δ結線の場合には、モータの各端子を流れる電流の大きさは√３×Ｉになるのに対し、端子間電圧の大きさはＥである。したがって、Ｙ結線をΔ結線に変更することによって、各端子電流の大きさは√３倍になるものの、端子間電圧の大きさを１／√３倍と低く抑えることがでる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態に係る空気調和機においては、通風抵抗の小さい第１フィルタ１５が配置された第１吸込み口１１から主として空気を吸い込む空調モード時（第１流路）は、従来通りのＹ結線として、高効率で運転する。一方、通風抵抗の大きい第２フィルタ１６が配置された第２吸込み口１２からのみ空気を吸い込む空気清浄モード時（第２流路）は、Δ結線に切り替えて、高速駆動においても十分な回転速度を確保可能な状態で運転する。
【００５７】
これにより、空調モード時の低速駆動から空気清浄モード時の高速駆動までを、１台のファンモータ２６にて対応でき、流路の通風抵抗が変化する仕様に用いることができる。また、通風抵抗が大きくなってもモータ効率の低下を抑えてモータを駆動させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、送風機１３として、高圧に対応できるシロッコファンを採用しているので、空気清浄モード時のモータ高速駆動の際の送風特性の悪化を効率良く抑えることができる。
【００５９】
また、制御部２１は、蓋駆動モータ２４による開閉蓋１８の駆動に連動してファンモータ２６の結線方式を切り替えればよいので、通風抵抗を検出するための構成等、流路の通風抵抗を直接判断する構成が不要となり、その分安価に構成できる。
【００６０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６１】
実施の形態１においては、制御部２１は、切替回路２７を制御してファンモータ２６の巻き線の結線方式を切り替える際、出力が零となるようにインバータ回路２８を制御してファンモータ２６を一旦停止させるようになっていた。これに対し、本実施の形態に係る空気調和機においては、ファンモータ２６を停止させることなく結線方式を切り替える。
【００６２】
たとえば、切替回路２７が、キャリア周波数１６ｋＨｚのＰＷＭ制御信号において３パルス程度の範囲内のような短時間内に結線方式を切替可能であれば、ファンモータ２６を停止させることなく切り替えることができる。切替回路２７にて結線方式を切り替える際には、ＰＷＭ信号の通電率を変更することによって、インバータ回路２８から出力する電流および電圧の大きさを変更する必要がある。
【００６３】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態を図９に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図９は、本発明の他の実施の形態の空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【００６４】
本実施の形態に係る空気清浄機の室内機においては、空気の吸込み口から空気の吹出し口に至る１つの流路を備え、吸込み口には通風抵抗の小さい第１フィルタが配置されている。そして、流路には、風抵抗を変化させる風量調整ダンパ３１（図９参照）が設けられている。風量調整ダンパ３１は、制御部２１Ａに制御されるダンパ駆動モータ３０にて駆動される。
【００６５】
制御部２１Ａは、風量調整ダンパ３１を駆動して流路を第１状態と第２状態とに切り替える。本実施の形態においては、制御部２１Ａは、風量調整ダンパ３１の駆動に連動して切替回路２７を制御し、ファンモータ２６の巻き線の結線を、第１状態の場合にはＹ結線とし、第２状態の場合にはΔ結線とする。
【００６６】
ここでも、制御部２１は、ダンパ駆動モータ３０による風量調整ダンパ３１の駆動に連動してファンモータ２６の結線方式を切り替えるので、通風抵抗を検出するための構成等、流路の通風抵抗を直接判断する構成が不要となり、その分安価に構成できる。
【００６７】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態を図１０に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１０は、本発明の他の実施の形態の空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【００６８】
図１０に示すように、本実施の形態における空気調和機では、室内機１Ｂは、流路を流れる空気の状態をセンシングするセンサ２９を備えている。制御部２１Ｂは、センサ２９のセンシングの結果を用いて、流路の通風抵抗を求め、流路の状態が第１状態であるか第２状態であるかを判断し、ファンモータ２６の巻き線の結線方式を切り替える。
【００６９】
このような構成とすることで、例えば、第１フィルタ１５が目詰まりして第１流路の通風抵抗が高くなった場合においても、巻き線の結線方式をΔ結線に切り替えることで、設定風量の空気を吹き出させることができる。
【００７０】
このようなセンサを備える構成を採用することで、１つの流路において、吸込み口の状態、例えばフィルタの目詰まりによって、十分な空気を吸い込めないような場合にも、Δ結線に切り替えて高速駆動することで、風量を確保することができる。このような構成は、空気調和機の他、空気清浄機、乾燥機、洗濯乾燥機等の送風機を有する装置にも利用できる。また、換気扇にも使用でき、気密性が高いために十分に空気を吸い込むことができない場合にも、Δ結線に切り替えて高速駆動することで、空気の吸い込み量を確保することができる。
【００７１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
本発明の他の実施の形態として、ここでは、ソフトウェアによる実現例を説明する。
【００７２】
空気調和機の制御部２１は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００７３】
後者の場合、空気調和機は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７４】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るモータ駆動制御装置は、ファン（羽根車１３ａ）を回転させる三相のモータ（ファンモータ２６）を駆動するためのモータ駆動制御装置であって、直流電圧を交流電圧に変換して前記モータに印加するインバータ回路２８と、前記インバータ回路２８を制御して前記モータの運転を制御する制御部２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、前記制御部２１により制御され、前記モータの巻き線の結線方式をＹ結線とΔ結線との間で切り替える切替回路２７とを備え、前記制御部２１は、前記ファンの回転にて空気が流れる流路が第１状態の場合に、前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記流路が前記第１状態よりも通風抵抗が大きい第２状態の場合には、前記巻き線の結線をΔ結線とする構成である。
【００７５】
上記構成によれば、制御部２１が切替回路２７を制御して、流路が第１状態の場合に、巻き線の結線をＹ結線とし、流路が前記第１状態よりも通風抵抗が大きい第２状態の場合には、巻き線の結線をΔ結線とする。流路が第１状態、つまり、Ｙ結線で問題無く可能する範囲内であればＹ結線のままとする。Ｙ結線は、少ないモータ電流で大きなトルクを発生させて高効率で運転できる。一方、第１状態よりも通風抵抗が高い第２状態となると、Δ結線とする。Δ結線とすることで、モータの端子間に発生する誘起電圧を抑えて、高速駆動した場合にも十分な回転速度を確保することができる。
【００７６】
これにより、流路の通風抵抗が変化する仕様に用いることができ、通風抵抗が大きくなってもモータ効率の低下を抑えてモータを駆動させることが可能なモータ駆動を実現できるといった効果を奏する。
【００７７】
本発明の態様２に係るモータ駆動制御装置は、前記流路として、選択可能な第１流路と第２流路とがあり、前記第１流路を選択することで前記第１状態となり、前記第２流路を選択することで第２状態となる場合に、前記制御部２１は、前記第１流路が選択されると前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記第２流路が選択されると前記巻き線の結線をΔ結線とする構成である。
【００７８】
上記構成によれば、制御部２１は、選択された流路に応じて巻き線の結線方式を切り替える。これにより、通風抵抗を検出するための構成等、流路の通風抵抗を直接判断する構成が不要となり、その分安価にて構成できるといった効果を奏する。
【００７９】
本発明の態様３に係るモータ駆動制御装置は、上記態様１において、前記流路に、当該流路の通風抵抗を変化させる風量調整ダンパが設けられ、該風量調整ダンパにより、当該流路が前記第１状態と前記第２状態とに切り替えられる場合に、前記制御部２１Ａは、前記第１状態になると前記巻き線の結線をＹ結線とし、前記第２状態になると前記巻き線の結線をΔ結線とする構成である。
【００８０】
上記構成によれば、制御部２１Ａは、風量調整ダンパ３１による風量調整の状態に応じて巻き線の結線方式を切り替える。通風抵抗を検出するための構成等、流路の通風抵抗を直接判断する構成が不要となり、その分安価にて構成できるといった効果を奏する。
【００８１】
本発明の態様４に係る送風機１３は、上記態様１、２又は３に記載のモータ駆動制御装置と、シロッコファンと、該シロッコファンを回転させる三相のモータと、を備えた構成である。
【００８２】
上記構成によれば、高圧に対応できるシロッコファンを採用しているので、モータを高速駆動した際の送風特性の悪化を効率良く抑えることができる。これにより、必要な風量をより安定して供給できる送風機を提供することができる。
【００８３】
本発明の態様５に係る送風機を有する装置は、上記態様４に記載の送風機を備えた構成である。
【００８４】
上記構成によれば、上記態様４に記載の送風機を備えているので、送風性能がより安定した、送風機を有する装置を提供することができる。
【００８５】
本発明の各態様に係る制御部２１は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記空気調和機が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記空気調和機をコンピュータにて実現させる空気調和機のプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００８６】
本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ、１Ｂ  室内機
２  室内機本体部
３  導風板
８  室外機
１３  送風機
１３ａ  羽根車
１４  熱交換器
１５  第１フィルタ
１６  第２フィルタ
１８  開閉蓋（開閉部材）
１９  ケーシング
２１、２１Ａ、２１Ｂ  制御部
２２  記憶部
２３  空調部
２４  蓋駆動モータ
２５  導風板駆動モータ
２６  ファンモータ
２７  切替回路
２８  インバータ回路
２９  センサ
３０  ダンパ駆動モータ
３１  風量調整ダンパ
【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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