(57)【要約】【課題】減磁特定に基づいた電流値の閾値に基づいて、モーターについて永久磁石の減磁を抑制する電流制御が可能な空気調和装置を得る。【解決手段】記憶装置には、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂのそれぞれにおけるフェライト磁石について、限界減磁率に減磁してしまう限界減磁電流値と、モーターの温度との関係情報が記憶されている。【選択図】図４
2013207837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張装置と、室内熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷媒回路を備えた空気調和装置であって、
前記圧縮機に冷媒の圧縮動作をさせるために回転駆動する圧縮機モーターと、
前記室外熱交換器に空気を送り込む室外ファンを回転させるために回転駆動する室外ファンモーターと、
少なくとも、前記圧縮機モーター又は前記室外ファンモーターのいずれかを制御対象モーターとして、該制御対象モーターに高周波電圧を印加して該制御対象モーター内の永久磁石の巻線に電流を流すインバーター装置と、
前記制御対象モーターの前記巻線に流れる電流であるモーター電流を検出するモーター電流検出装置と、
前記制御対象モーターの温度であるモーター温度を検出するモーター温度検出装置と、
前記制御対象モーターを加熱する加熱手段と、
前記インバーター装置の動作制御、及び、前記加熱手段の駆動制御を実施する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記制御対象モーターが回転駆動中、前記モーター電流検出装置によって検出される前記モーター電流、前記モーター温度検出装置によって検出される前記モーター温度、及び、前記永久磁石に対して所定の減磁率である限界減磁率に減磁する前記モーター電流の値である限界減磁電流値と、前記モーター温度との関係情報に基づいて、前記モーター電流の値が前記限界減磁電流値を上回らない方向に、前記加熱手段の動作制御、及び、前記制御対象モーターの電流制御を実施する
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記永久磁石は、フェライト磁石である
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記関係情報を記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、
前記制御対象モーターが回転駆動中、前記モーター電流検出装置によって検出された前記モーター電流、及び、前記モーター温度検出装置によって検出された前記モーター温度を受信し、
該モーター電流の値を前記限界減磁電流値とみなした場合に、前記記憶装置に記憶された前記関係情報に基づいて、該モーター電流に対応するモーター温度である第１比較対象モーター温度を導出し、
受信した前記モーター温度が、前記第１比較対象モーター温度を上回る場合、前記加熱手段に対して加熱動作を停止させ、前記制御対象モーターの負荷状態に応じた電流によって前記制御対象モーターを回転駆動させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記記憶装置は、前記制御対象モーターの起動電流の値を記憶し、
前記制御装置は、
前記制御対象モーターが駆動する前に、前記加熱手段によって前記制御対象モーターを加熱させ、
前記モーター温度検出装置によって検出された前記モーター温度を受信し、
前記起動電流の値を前記限界減磁電流値とみなした場合に、前記記憶装置に記憶された前記関係情報に基づいて、該起動電流に対応するモーター温度である第２比較対象モーター温度を導出し、
受信した前記モーター温度が、前記第２比較対象モーター温度を上回る場合、前記制御対象モーターを回転駆動させる
ことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記制御対象モーターに設置されたヒーターであり、
前記制御装置は、
前記制御対象モーターが回転駆動中、前記モーター電流検出装置によって検出された前記モーター電流、及び、前記モーター温度検出装置によって検出された前記モーター温度を受信し、
該モーター温度が、前記第１比較対象モーター温度以下である場合、前記ヒーターを駆動状態とし、前記制御対象モーターに流れる前記モーター電流を現状の状態に維持する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、前記制御装置が、前記インバーター装置に対して前記制御対象モーターに対して該制御対象モーターを回転駆動させる高周波電圧の周波数以上の高周波電圧であって該制御対象モーターを回転駆動させない高周波電圧を印加させる動作により発生する熱によって該制御対象モーターを加熱する動作によって構成され、
前記制御装置は、
前記制御対象モーターが回転駆動中、前記モーター電流検出装置によって検出された前記モーター電流、及び、前記モーター温度検出装置によって検出された前記モーター温度を受信し、
該モーター温度が、前記第１比較対象モーター温度以下である場合、前記制御対象モーターの回転駆動を停止させ、前記加熱手段によって前記制御対象モーターを加熱させる
ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記インバーター装置は、複数のスイッチング素子によって構成され、
複数の該スイッチング素子のうち少なくともいずれかは、ワイドバンドギャップ半導体によって形成された
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、少なくとも、シリコンカーバイド、窒化ガリウム又はダイヤモンドのいずれかによって形成された
ことを特徴とする請求項７記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターのローターのコア材として使用する永久磁石を減磁させないように制御する空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、モーターは、電機子（ローター）の巻線に供給した電気エネルギーを回転エネルギーに変換して回転力を得るものだが、この際、電流が流れている巻線の周囲に磁界が生じる。この磁界を一般に電機子反作用磁界といい、その磁界によって流れる磁束を電機子反作用磁束と呼ぶ。
【０００３】
そして、モーターのローターの永久磁石は、この電機子反作用磁界によって、減磁を受ける。この場合、永久磁石の磁力を減少させる方向に作用する巻線の電流を特に減磁電流という。
【０００４】
空気調和装置のファンモーター及び圧縮機モーターに使用されているローターのコア材である永久磁石には大きく分けて、希土類磁石及びフェライト磁石の２種類に大別される。このうち、希土類磁石は、レアアース磁石とも呼ばれ、非常に高い磁気特性を有しており、これは、レアアース元素が磁化を一方向に揃える力（保磁力）が強いためである。しかし、昨今のレアアースの輸出規制等により、価格の高騰が甚だしいという問題がある。一方、フェライト磁石は、酸化鉄の粉末を原材料とし、それを焼結し着磁させ永久磁石としたものであり、希土類磁石ほどの磁力は有しないものの、原材料が安価なため、モーターのコア材として使用されている。
【０００５】
また、これらの永久磁石の特性の一つに、永久磁石の温度と減磁電流値との関係がある。これを示したのが図７であり、１［％］減磁してしまう巻線の減磁電流値とモーター温度との関係（減磁特性）を示している。図７で示されるように、希土類磁石は、温度が高くなるほど、１［％］減磁してしまう減磁電流値は小さく（高温になるほど不利）、フェライト磁石は、温度が低くなるほど減磁電流値は小さい（低温になるほど不利）。
【０００６】
従来の空気調和装置に搭載されたモーターのほとんどは、希土類磁石を使用したモーターを搭載しており、その制御においては、減磁電流値とモーター温度との関係から、過負荷運転時にモーターに流れる電流が、１［％］減磁しないように電流値に閾値を設け、その値を超えないような動作がなされている。
【０００７】
また、前述のように、希土類磁石の価格高騰に伴い、今後は、フェライト磁石を使用したモーターの採用が増加するものと考えられる。しかし、前述のように、フェライト磁石は、図７の減磁特性で示されるように、希土類磁石とは逆に、低温になるほど減磁電流値が低くなるため、低温時のモーター電流値に対して、制限を設定する必要がある。このような制限を設定しないと、ロシア等の極低温地域で使用する場合には、モーターの起動電流によって、フェライト磁石の大きな減磁が発生してしまう可能性がある。
【０００８】
また、極低温地域での空気調和装置の運転については、特別な事情（例えば、冷蔵・冷凍施設等）がない限り、暖房運転であると考えられる。暖房運転の場合、外気から熱を奪って暖気を室内の空調対象空間に供給するため、蒸発器として作用する室外熱交換器の周辺温度はますます低下していく。したがって、空気調和機の室外機内の温度は非常に低温となっていることが推測され、運転時における電流によっても、圧縮機モーター及び室外熱交換器用のファンモーターにおいて減磁が発生してしまう恐れがある。
【０００９】
このようなモーターで使用されるフェライト磁石の減磁を抑制する空気調和装置として、圧縮機を駆動させるモーターの減磁の防止のための保護装置と、モーター電流を検出する電流検出装置と、電源遮断装置と、外気温度を検出する温度検出器と、を備え、所定の遮断電流設定値を定め、運転中に流れるモーターに流れる電流がその遮断電流設定値を超えた場合、電源遮断装置によって、圧縮機への電源供給を遮断するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０７−０６７３９０号公報（第３頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載された空気調和装置は、モーターに流れる電流値の閾値となる遮断電流設定値の決定方法の詳細が定まっていないので、決定した遮断電流設定値による減磁保護動作によっては、十分に減磁を防止することができない場合があるという問題点があった。
【００１２】
また、モーターに流れる電流が、遮断電流設定値を超えた場合、電源遮断装置によって、圧縮機への電源供給を遮断するため、空気調和装置としての運転が停止してしまうため、非常に使い勝手が悪いという問題点があった。
【００１３】
また、特許文献１においては、空気調和装置が運転している状態におけるモーターに流れる電流を監視して、フェライト磁石の減磁を防止することを図っているが、空気調和装置が起動する場合におけるモーターの起動電流（一般的に、通常の運転時よりも大きな電流値となる）が誘発する減磁に対しては何ら対策がなされていないという問題点もあった。
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、減磁特定に基づいた電流値の閾値に基づいて、モーターについて永久磁石の減磁を抑制する電流制御が可能な空気調和装置を得ることである。
また、第２の目的は、モーターの永久磁石の減磁を抑制しながらも、空気調和装置の運転を継続することが可能な空気調和装置を得ることである。
そして、第３の目的は、空気調和装置の起動時に、モーターに流れる起動電流による減磁の抑制を可能とする空気調和装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る空気調和装置は、少なくとも、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張装置と、室内熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷媒回路を備えた空気調和装置であって、前記圧縮機に冷媒の圧縮動作をさせるために回転駆動する圧縮機モーターと、前記室外熱交換器に空気を送り込む室外ファンを回転させるために回転駆動する室外ファンモーターと、少なくとも、前記圧縮機モーター又は前記室外ファンモーターのいずれかを制御対象モーターとして、該制御対象モーターに高周波電圧を印加して該制御対象モーター内の永久磁石の巻線に電流を流すインバーター装置と、前記制御対象モーターの前記巻線に流れる電流であるモーター電流を検出するモーター電流検出装置と、前記制御対象モーターの温度であるモーター温度を検出するモーター温度検出装置と、前記制御対象モーターを加熱する加熱手段と、前記インバーター装置の動作制御、及び、前記加熱手段の駆動制御を実施する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制御対象モーターが回転駆動中、前記モーター電流検出装置によって検出される前記モーター電流、前記モーター温度検出装置によって検出される前記モーター温度、及び、前記永久磁石に対して所定の減磁率である限界減磁率に減磁する前記モーター電流の値である限界減磁電流値と、前記モーター温度との関係情報に基づいて、前記モーター電流の値が前記限界減磁電流値を上回らない方向に、前記加熱手段の動作制御、及び、前記制御対象モーターの電流制御を実施するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、限界減磁率及び限界減磁電流値を定め、限界減磁電流値と温度との関係を決定し、限界減磁電流を上回る電流とならない方向に各モーターの電流を制御するので、各モーターの永久磁石の減磁抑制動作の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全体概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置におけるモーターの駆動回路の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和機のモーターに使用されるフェライト磁石の減磁特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置のモーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置におけるモーターの駆動回路の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置のモーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作を示すフローチャートである。
【図７】永久磁石の温度と減磁電流値との関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
（空気調和装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全体概略図である。
本実施の形態に係る空気調和装置は、室外機１０１及び室内機１０２によって構成されている。このうち、室外機１０１は、少なくとも、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３及び膨張装置４を備えており、室内機１０２は、少なくとも、室内熱交換器５を備えている。そして、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、膨張装置４、室内熱交換器５、四方弁２、そして圧縮機１の順で冷媒配管によって接続されて、冷媒回路が構成され、冷凍サイクルが形成されている。
【００１９】
圧縮機１は、低温低圧のガス冷媒を圧縮して、高温高圧の冷媒にして冷凍サイクルに吐出するものである。また、圧縮機１は、圧縮機モーター１ａを備えており、この圧縮機モーター１ａが回転駆動することによって、冷媒が圧縮される。
【００２０】
四方弁２は、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒の流路を切り替える機能を有する。暖房運転が実施される場合、四方弁２は、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒が室内熱交換器５に流入するようにし、室外熱交換器３から流出した冷媒が圧縮機１に吸入されるように冷媒流路を切り替える。一方、冷房運転が実施される場合、四方弁２は、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒が室外熱交換器３に流入するようにし、室内熱交換器５から流出した冷媒が圧縮機１に吸入されるように冷媒流路を切り替える。
【００２１】
室外熱交換器３は、その近傍に室外ファン３ａを備えており、室外熱交換器３に流入した冷媒と、室外ファン３ａの回転動作によって送られてくる空気との熱交換を実施する。また、室外ファン３ａは、室外ファンモーター３ｂに連結されており、この室外ファンモーター３ｂの回転駆動によって回転する。暖房運転が実施される場合、室外熱交換器３は、蒸発器として機能し、膨張装置４から送られてくる気液二相冷媒と、室外ファン３ａの回転動作によって送られてくる空気との熱交換を実施し、気液二相冷媒を蒸発させてガス冷媒とする。一方、冷房運転が実施される場合、室外熱交換器３は、凝縮器として機能し、圧縮機１から四方弁２を経由して送られてくる高温高圧冷媒と、室外ファン３ａの回転動作によって送られてくる空気との熱交換を実施し、高温高圧冷媒から放熱させる。
【００２２】
膨張装置４は、流入してきた高温冷媒を膨張させて減圧し、低温低圧の気液二相冷媒として流出させる。
【００２３】
室内熱交換器５は、その近傍に室内ファン（図示せず）を備えており、室内熱交換器５に流入した冷媒と、室内ファンの回転動作によって送られてくる空調対象空間の空気との熱交換器を実施する。暖房運転が実施される場合、室外熱交換器３は、凝縮器として機能し、圧縮機１から四方弁２を経由して送られてくる高温高圧冷媒と、室内の回転動作によって送られてくる空気との熱交換を実施し、高温高圧冷媒から放熱させ、暖気を生成する。一方、冷房運転が実施される場合、室内熱交換器５は、蒸発器として機能し、膨張装置４から送られてくる気液二相冷媒と、室内ファンの回転動作によって送られてくる空気との熱交換を実施し、気液二相冷媒を蒸発させてガス冷媒とし、冷気を生成する。
【００２４】
なお、極低温地域等の使用における場合のように、空気調和装置として冷房運転を実施する必要がなければ、四方弁２はないものとして構成してもよく、この場合、室外熱交換器３は蒸発器として機能させ、室内熱交換器５は凝縮器として機能させればよい。
【００２５】
（モーターの駆動回路の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置におけるモーターの駆動回路の構成図である。
図２で示されるように、三相の交流電圧を供給する交流電源１１は、その交流電圧を整流する整流装置１２に接続されている。この整流装置１２の出力側には、リアクター１３を介して、電界コンデンサー等の平滑コンデンサー１４が並列接続されている。また、この平滑コンデンサー１４には、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７がそれぞれ並列に接続されている。また、圧縮機用インバーター装置１５の出力側には、三相モーターである圧縮機モーター１ａが接続されており、ファン用インバーター装置１７の出力側には、同じく三相モーターである室外ファンモーター３ｂが接続されている。そして、圧縮機モーター１ａには、圧縮機モーター１ａを温める圧縮機用ヒーター１６が備えられており、室外ファンモーター３ｂには、室外ファンモーター３ｂを温めるファン用ヒーター１８が備えられている。
【００２６】
また、本実施の形態に係る空気調和装置は、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７を構成するスイッチング素子（図示せず）を駆動するための駆動信号を出力し、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８を駆動させる制御装置２１を備えている。また、同空気調和装置は、圧縮機モーター１ａに流れる電流（以下、「圧縮機モーター電流」という）の値を検出する圧縮機モーター電流検出装置３１、及び、圧縮機モーター１ａの温度（以下、「圧縮機モーター温度」という）を検出する圧縮機モーター温度検出装置３２を備えている。さらに、同空気調和装置は、室外ファンモーター３ｂに流れる電流（以下、「ファンモーター電流」という）の値を検出するファンモーター電流検出装置３３、及び、室外ファンモーター３ｂの温度（以下、「ファンモーター温度」という）を検出するファンモーター温度検出装置３４を備えている。これらの検出装置は、電流及び温度の検出情報を送信するために制御装置２１にそれぞれ接続されている。
【００２７】
整流装置１２は、交流電源１１から供給される交流電圧を全波整流して直流電圧に変換するものである。図２で示される交流電源１１は三相交流電源であるので、整流装置１２は、例えば、６つの整流用ダイオードがダイオードブリッジとして構成されている。
なお、交流電源１１は三相交流電源であることに限定されるものではなく、二相交流電源でもよい。この場合、整流装置１２は、例えば、４つの整流用ダイオードをダイオードブリッジとして構成したものとすればよい。
【００２８】
平滑コンデンサー１４は、整流装置１２によって整流された整流電圧を平滑して直流電圧とするものである。
【００２９】
圧縮機用インバーター装置１５は、スイッチング素子（図示せず）によって構成され、平滑コンデンサー１４によって平滑された直流電圧を入力電圧とし、制御装置２１からの駆動信号に基づいて、入力電圧を高周波電圧に変換して圧縮機モーター１ａに印加し、圧縮機モーター１ａの巻線に電流を流すものである。
同様に、ファン用インバーター装置１７は、スイッチング素子（図示せず）によって構成され、平滑コンデンサー１４によって平滑された直流電圧を入力電圧として、制御装置２１からの駆動信号に基づいて、入力電圧を高周波電圧に変換して室外ファンモーター３ｂに印加し、室外ファンモーター３ｂの巻線に電流を流すものである。
【００３０】
圧縮機用ヒーター１６は、圧縮機モーター１ａを温めるものであり、制御装置２１によって駆動される。
同様に、ファン用ヒーター１８は、室外ファンモーター３ｂを温めるものであり、制御装置２１によって駆動される。
【００３１】
圧縮機モーター電流検出装置３１は、圧縮機モーター１ａの巻線に流れる圧縮機モーター電流の値を検出し、その検出した電流値情報を制御装置２１へ送信する。
また、圧縮機モーター温度検出装置３２は、圧縮機モーター１ａの圧縮機モーター温度を検出し、その検出した温度情報を制御装置２１へ送信する。
【００３２】
ファンモーター電流検出装置３３は、室外ファンモーター３ｂの巻線に流れるファンモーター電流の値を検出し、その検出した電流値情報を制御装置２１へ送信する。
また、ファンモーター温度検出装置３４は、室外ファンモーター３ｂのファンモーター温度を検出し、その検出した温度情報を制御装置２１へ送信する。
【００３３】
なお、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７は、本発明の「インバーター装置」に相当する。また、圧縮機モーター電流検出装置３１及びファンモーター電流検出装置３３は、本発明の「モーター電流検出装置」に相当し、圧縮機モーター温度検出装置３２及びファンモーター温度検出装置３４は、「モーター温度検出装置」に相当する。
【００３４】
（空気調和装置の暖房運転）
次に、図１を参照しながら、本実施の形態に係る空気調和装置の暖房運転の詳細について説明をする。
圧縮機１の圧縮機モーター１ａの回転駆動によって圧縮され吐出された高温高圧冷媒は、四方弁２を経由して、室内熱交換器５へ流入する。この室内熱交換器５に流入した高温高圧冷媒は、室内ファン（図示せず）の回転動作によって送られてくる空調対象空間の空気と熱交換が実施されて凝縮し、高圧冷媒となって、室内熱交換器５から流出する。これによって、冷媒から放熱された空気は暖気となって、室内機１０２から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器５から流出した高圧冷媒は、膨張装置４に流れ込み、この膨張装置４によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外熱交換器３に流入し、室外ファンモーター３ｂの回転駆動による室外ファン３ａの回転動作によって送られてくる空気と熱交換が実施されて気化し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器３から流出する。この室外熱交換器３から流出したガス冷媒は、四方弁２を経由して圧縮機１に流入し、再び、圧縮される。
【００３５】
（空気調和装置の冷房運転）
続いて、図１を参照しながら、本実施の形態に係る空気調和装置の冷房運転の詳細について説明する。
圧縮機１の圧縮機モーター１ａの回転駆動によって圧縮され吐出された高温高圧冷媒は、四方弁２を経由して、室外熱交換器３へ流入する。この室外熱交換器３に流入した高温高圧冷媒は、室外ファンモーター３ｂの回転駆動による室外ファン３ａの回転動作によって送られてくる空気と熱交換が実施されて凝縮し、高圧冷媒となって、室外熱交換器３から流出する。室外熱交換器３から流出した高圧冷媒は、膨張装置４に流れ込み、この膨張装置４によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内熱交換器５に流入し、室内ファンの回転動作によって送られてくる空調対象空間の空気と熱交換が実施されて気化し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器５から流出する。これによって、冷媒から吸熱された空気は冷気となって、室内機１０２から空調対象空間に吹き出される。そして、室内熱交換器５から流出したガス冷媒は、四方弁２を経由して圧縮機１に流入し、再び、圧縮される。
【００３６】
（減磁特性について）
図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機のモーターに使用されるフェライト磁石の減磁特性を示す図である。
図３で示されるグラフは、モーターの温度を一定とし、横軸をローターの巻線の電流値とし、縦軸をフェライト磁石の減磁率とした場合の減磁特性を示している。図３で示されるように、電流値範囲（１）は、どのような電流値であっても、減磁率がほぼ一定の領域であり、電流値が大きくなって所定の電流値を超えた電流値範囲（２）の領域になると、減磁率は急激に増加する。ここで、例えば、電流値範囲（２）の領域に入る部分（図３の点Ｐ）の減磁電流（値）を限界減磁電流（値）とし、その時の減磁率を限界減磁率というものとする。ここで、前述の図７で説明したように、「１［％］減磁してしまう巻線の減磁電流値」の１［％］というのが上記の限界減磁率に相当し、この限界減磁率に減磁してしまうモーターの巻線の減磁電流値が上記の限界減磁電流値に相当することになる。さらに、図７で前述したように、フェライト磁石の場合、温度が低くなるほど、限界減磁率に減磁してしまう限界減磁電流値が小さくなるという特性がある。本実施の形態に係る空気調和装置は、限界減磁率に減磁してしまう限界減磁電流値とならない範囲（図７のフェライト磁石のグラフの下側の減磁電流値）となるように、モーター（圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂ）の電流を制御するものとし、その動作を以下で説明する。
【００３７】
なお、前述の図７及び図３において説明したように、限界減磁率として１［％］としたが、これは例示であり、フェライト磁石の減磁特性に基づいて所望の限界減磁率を定めるものとすればよい。
【００３８】
（モーターに対する減磁抑制動作）
図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置のモーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作を示すフローチャートである。以下、図４を参照しながら、モーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作について説明する。
【００３９】
（Ｓ１）
空気調和装置が運転開始されると、制御装置２１は、まず、圧縮機モーター１ａの圧縮機用ヒーター１６、及び、室外ファンモーター３ｂのファン用ヒーター１８を駆動し、それぞれ圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを加熱する。そして、ステップＳ２へ進む。
【００４０】
（Ｓ２）
制御装置２１は、圧縮機モーター温度検出装置３２によって検出された圧縮機モーター温度である温度Ｔｃ、及び、ファンモーター温度検出装置３４によって検出されたファンモーター温度である温度Ｔｆを受信する。そして、ステップＳ３へ進む。
【００４１】
（Ｓ３）
圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの起動時における起動電流の値は、既知のものであり、例えば、制御装置２１が備える図示しない記憶装置に記憶されているものとする。さらに、この記憶装置には、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂのそれぞれにおけるフェライト磁石について、図７で示されるような限界減磁率に減磁してしまう限界減磁電流値と、モーターの温度との関係情報（以下、単に「関係情報」という）が記憶されているものとする。
制御装置２１は、圧縮機モーター１ａの起動電流が限界減磁電流であるとみなした場合の温度Ｘ、及び、室外ファンモーター３ｂの起動電流が限界減磁電流であるとみなした場合の温度Ｙを関係情報から導出する。次に、制御装置２１は、温度Ｔｃ及び温度Ｔｆを、それぞれ温度Ｘ及び温度Ｙと大小比較する。その比較の結果、温度Ｔｃ＞温度Ｘ、かつ、温度Ｔｆ＞温度Ｙである場合、ステップＳ４へ進み、そうでない場合、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂは駆動させず、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８の駆動を継続し、ステップＳ２へ戻る。
【００４２】
なお、上記の温度Ｘ及び温度Ｙは、本発明の「第２比較対象モーター温度」に相当する。
【００４３】
（Ｓ４）
制御装置２１は、温度Ｔｃ及び温度Ｔｆの状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率未満であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの起動による起動電流によっては、ほとんど減磁は発生しないと判定し、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを駆動する。そして、ステップＳ５へ進む。
【００４４】
（Ｓ５）
制御装置２１は、空気調和装置の運転時においては圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの負荷によってそれぞれの電流値が決定するため、空気調和装置の負荷状態の情報、すなわち、各モーターに流れる電流の値を取得する。具体的には、制御装置２１は、圧縮機モーター電流検出装置３１によって検出された圧縮機モーター電流の値である電流値Ｉｃ、及び、ファンモーター電流検出装置３３によって検出されたファンモーター電流の値である電流値Ｉｆを受信する。そして、ステップＳ６へ進む。
【００４５】
（Ｓ６）
制御装置２１は、さらに、圧縮機モーター温度検出装置３２によって検出された圧縮機モーター温度である温度Ｔｃ１、及び、ファンモーター温度検出装置３４によって検出されたファンモーター温度である温度Ｔｆ１を受信する。そして、ステップＳ７へ進む。
【００４６】
（Ｓ７）
制御装置２１は、圧縮機モーター１ａの電流値Ｉｃが限界減磁電流であるとみなした場合の温度Ａ、及び、室外ファンモーター３ｂの電流値Ｉｆが限界減磁電流であるとみなした場合の温度Ｂを前述の関係情報から導出する。次に、制御装置２１は、温度Ｔｃ１及び温度Ｔｆ１を、それぞれ温度Ａ及び温度Ｂと大小比較する。その比較の結果、温度Ｔｃ１＞温度Ａ、かつ、温度Ｔｆ１＞温度Ｂである場合、ステップＳ８へ進み、そうでない場合、ステップＳ９へ進む。
【００４７】
なお、上記の温度Ａ及び温度Ｂは、本発明の「第１比較対象モーター温度」に相当する。
【００４８】
（Ｓ８）
制御装置２１は、温度Ｔｃ１及び温度Ｔｆ１の状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率未満であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の電流値（電流値Ｉｃ及び電流値Ｉｆ）によっては、ほとんど減磁は発生しないと判定し、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８を停止させ、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の負荷状態に合わせた電流値によって各モーターを駆動させる。そして、ステップＳ５へ戻る。
【００４９】
（Ｓ９）
制御装置２１は、温度Ｔｃ１及び温度Ｔｆ１の状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率以上であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の電流値（電流値Ｉｃ及び電流値Ｉｆ）によって、減磁が発生すると判定し、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの電流値は現状の値に維持し、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８の駆動を継続させる。ここで、制御装置２１は、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８が停止している場合は、再び駆動させる。そして、ステップＳ５へ戻る。
【００５０】
なお、ステップＳ８及びステップＳ９の終了後、ステップＳ５へ戻る処理としているが、これに限定されるものではなく、例えば、ステップＳ８及びステップＳ９の終了後、制御装置２１が、操作手段（図示せず）から運転停止信号を受信した場合、空気調和機の運転を停止させる動作としてもよい。
【００５１】
また、図４で示される減磁抑制動作においては、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを同時に制御し、特に、ステップＳ３及びステップＳ７において、双方の温度条件が充足するか否かで条件分岐するものとしているが、これに限定されるものではない。すなわち、図４で示される同一目的の動作フローに従って、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを別個独立に制御するものとしてもよいのは言うまでもない。
【００５２】
（実施の形態１の効果）
以上の構成及び動作のように、減磁特性に基づいて、限界減磁率及び限界減磁電流値を定め、限界減磁電流値と温度との関係を決定し、限界減磁電流を上回る電流とならない方向に各モーターの電流を制御するので、各モーターのフェライト磁石の減磁抑制動作の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
また、各モーターを流れる電流によるフェライト磁石の減磁率が、限界減磁率以上となっても、空気調和装置の運転を停止させることなく、各モーターをヒーターによって加熱することによって、限界減磁電流値を上昇させることができ、現状の各モーターに流れる電流による減磁率を、限界減磁率未満にして、減磁を抑制することができる。
【００５４】
さらに、各モーターの起動電流を既知のものとして記憶させておくことによって、現状のモーター温度の状況下で、モーターを駆動することができるか否かを判定することができ、駆動できない場合は、ヒーターで加熱することによって、限界減磁電流を高め、モーターを駆動できる状態にすることができる。
【００５５】
実施の形態２．
次に、本実施の形態に係る空気調和装置について、実施の形態１に係る空気調和装置の構成及び動作と相違する点を中心に説明する。
【００５６】
（モーターの駆動回路の構成）
図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置におけるモーターの駆動回路の構成図である。
図５で示されるように、図２で示される実施の形態１に係る空気調和装置のモーターの駆動回路の構成と相違する点は、圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８を備えてないことのみであり、その他の構成は同様である。
【００５７】
また、本実施の形態において、制御装置２１からの駆動信号に基づいて、圧縮機用インバーター装置１５が、圧縮機モーター１ａが回転駆動する運転周波数よりも高い周波数の高周波電圧を圧縮機モーター１ａに印加することによって、回転トルクが発生することがない。その代わりに、この高周波電圧の印加（以下、「拘束通電」という）による圧縮機モーター１ａの鉄損、及び、巻線に流れる電流によって発生する銅損によって、圧縮機モーター１ａを加熱することが可能となる。これは、室外ファンモーター３ｂとファン用インバーター装置１７との間における動作においても同様である。すなわち、本実施の形態においては、実施の形態１における圧縮機用ヒーター１６及びファン用ヒーター１８の代わりに、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７による拘束通電によって、それぞれ圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを加熱する。
【００５８】
（モーターに対する減磁抑制動作）
図６は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置のモーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら、モーターのフェライト磁石に対する減磁抑制動作について、図４で示される実施の形態１に係る空気調和装置の減磁抑制動作と相違する点を中心に説明する。
【００５９】
（Ｓ１ａ）
空気調和装置が運転開始されると、制御装置２１は、まず、圧縮機用インバーター装置１５に圧縮機モーター１ａに対する拘束通電を実施させ、かつ、ファン用インバーター装置１７に室外ファンモーター３ｂに対する拘束通電を実施させる。これによって、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂが加熱される。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６０】
（Ｓ４ａ）
制御装置２１は、温度Ｔｃ及び温度Ｔｆの状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率未満であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂが回転駆動する運転周波数によって起動させた場合におけるその起動電流によっては、ほとんど減磁は発生しないと判定し、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを駆動する。そして、ステップＳ５へ進む。
【００６１】
（Ｓ８ａ）
制御装置２１は、温度Ｔｃ１及び温度Ｔｆ１の状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率未満であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の電流値（電流値Ｉｃ及び電流値Ｉｆ）によっては、ほとんど減磁は発生しないと判定する。そして、制御装置２１は、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７にそれぞれ圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂに対する拘束通電を実施している場合は停止させ、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の負荷状態に合わせた電流値によって各モーターを駆動させる。そして、ステップＳ５へ戻る。
【００６２】
（Ｓ９ａ）
制御装置２１は、温度Ｔｃ１及び温度Ｔｆ１の状況下では各モーターの減磁率は限界減磁率以上であり、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂの現状の電流値（電流値Ｉｃ及び電流値Ｉｆ）によって、減磁が発生すると判定し、圧縮機用インバーター装置１５に圧縮機モーター１ａに対する拘束通電を実施させ、かつ、ファン用インバーター装置１７に室外ファンモーター３ｂに対する拘束通電を実施させる。これによって、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂが加熱される。そして、ステップＳ５へ戻る。
【００６３】
なお、ステップＳ８ａ及びステップＳ９ａの終了後、ステップＳ５へ戻る処理としているが、これに限定されるものではなく、例えば、ステップＳ８ａ及びステップＳ９ａの終了後、制御装置２１が、操作手段（図示せず）から運転停止信号を受信した場合、空気調和機の運転を停止させる動作としてもよい。
【００６４】
また、図６で示される減磁抑制動作においては、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを同時に制御し、特に、ステップＳ３及びステップＳ７において、双方の温度条件が充足するか否かで条件分岐するものとしているが、これに限定されるものではない。すなわち、図６で示される同一目的の動作フローに従って、圧縮機モーター１ａ及び室外ファンモーター３ｂを別個独立に制御するものとしてもよいのは言うまでもない。
【００６５】
（実施の形態２の効果）
以上の構成及び動作のように、減磁特性に基づいて、限界減磁率及び限界減磁電流値を定め、限界減磁電流値と温度との関係を決定し、限界減磁電流を上回る電流とならない方向に各モーターの電流を制御するので、各モーターのフェライト磁石の減磁抑制動作の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
また、実施の形態１に係る空気調和装置のように、各モーターを加熱するための手段であるヒーターを用いず、各モーターに対して拘束通電を実施することによって加熱することができるので、部品点数を低減し、コストを削減することができる。
【００６７】
また、各モーターを流れる電流によるフェライト磁石の減磁率が、限界減磁率以上となった場合、モーターの回転駆動を停止して拘束通電を実施するため、空気調和装置の運転を停止させることになるが、再び、モーターを回転駆動できる条件を満たした場合、モーターの回転駆動を再開し、空気調和装置の運転を再開することができる。したがって、特許文献１のように、モーターへの電源供給を遮断してしまうだけの動作と比較して、本実施の形態に係る空気調和装置は、使い勝手等の観点において格段に優位なものである。
【００６８】
さらに、各モーターの起動電流を既知のものとして記憶させておくことによって、現状のモーター温度の状況下で、モーターを駆動することができるか否かを判定することができ、駆動できない場合は、モーターに対する拘束通電により加熱することによって、限界減磁電流を高め、モーターを駆動できる状態にすることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、各モーターに対して、当該モーターが回転駆動する運転周波数よりも高い周波数の高周波電圧を当該モーターに印加する拘束通電を実施するので、少なくとも、圧縮機用インバーター装置１５又はファン用インバーター装置１７を構成するスイッチング素子のいずれかに、高速スイッチング動作が可能なワイドバンドギャップ半導体（ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）又はＣ（ダイヤモンド）等）を適用するものとしてもよい。このワイドバンドギャップ半導体を適用することによって、前述のように、拘束通電に適した拘束スイッチング動作が可能であり、高温状況下においても動作可能であり、かつ、低損失化を実現でき、圧縮機用インバーター装置１５及びファン用インバーター装置１７の効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  圧縮機、１ａ  圧縮機モーター、２  四方弁、３  室外熱交換器、３ａ  室外ファン、３ｂ  室外ファンモーター、４  膨張装置、５  室内熱交換器、１１  交流電源、１２  整流装置、１３  リアクター、１４  平滑コンデンサー、１５  圧縮機用インバーター装置、１６  圧縮機用ヒーター、１７  ファン用インバーター装置、１８  ファン用ヒーター、２１  制御装置、３１  圧縮機モーター電流検出装置、３２  圧縮機モーター温度検出装置、３３  ファンモーター電流検出装置、３４  ファンモーター温度検出装置、１０１  室外機、１０２  室内機。
【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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