CN111033143B - 空调机 - Google Patents

Abstract

空调机具备：制冷剂回路，其具备压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器；驱动电路，其驱动电动机；接线切换装置，其将电动机的定子绕组的接线切换为第1接线状态、和与上述第1接线状态相比线间电压较高的第2接线状态；以及控制装置，其进行如下控制，即：进行将结霜于室外侧热交换器的霜除去的去霜运转的控制、以及使接线切换装置进行接线切换的控制。在上述定子绕组为上述第2接线状态下，当进行上述去霜运转的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及具备压缩机的空调机，特别是涉及内置于压缩机的电动机的定子绕组的接线切换。

背景技术

对于空调机的运转所需要的电力而言，一般在压缩机中的消耗比例最高，压缩机的效率优劣较大地左右空调机的节能性。近年来，由于住宅的高气密高隔热化有所发展，使得低负荷区域的发生频度提高，特别是，压缩机低速运转时的压缩机运转效率增加了重要性。另一方面，炎热时的制冷迅速运行、外部空气为极低温时的制热迅速运行等将压缩机的旋转速度提高至极限的高能力要求并没有衰减。即，对近年来的空调机要求低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力这两极，从而进行了以兼得压缩机的运转高效率化和可动范围扩大为目标的技术开发。

然而，作为压缩机用的电动机，一般是使用将永磁铁用于转子的永磁铁式电动机并通过变频器进行驱动的方式。永磁铁式电动机若增多定子绕组的卷数，则能够以较少的电流运转，因此伴随着电流的变频器损失减少，从而能够进行高效率运转。另一方面，则产生如下问题，即：感应电压上升，电动机电压以相对较低的旋转速度达到变频器最大输出电压，从而不能以其以上的旋转速度运转。相反，永磁铁式电动机若减少定子绕组的卷数，则感应电压降低，从而能够运转至更高旋转速度，而另一方面，产生定子电流增加从而变频器损失增加的问题。这样，在低速旋转中高效的永磁铁式电动机不能运转至高速旋转，另外，能够运转至高速旋转的永磁铁式电动机的在低速旋转中的效率降低。

为了解决这样的问题，提出了根据运转状态为低负荷区域还是高负荷区域来切换电动机的绕组规格的方式。例如在专利文献1中，提出了设置接线切换装置的方式，该接线切换装置使电动机的定子绕组的接线方式根据指令在星形接线与三角形接线之间相互切换接线。在该方式中，在电动机的运转频率小于规定频率的情况下，选择适合于压缩机低速区域的星形接线，在为规定频率以上的情况下，选择适合于压缩机高速区域的三角形接线。另外，在专利文献2中，提出了根据室内机的设定温度与室内温度的偏差将各相中的线圈的连接切换为串联或者并联的方式。

专利文献1：日本专利第4722069号公报

专利文献2：日本专利第5501132号公报

然而，在专利文献1与专利文献2的任意一个中，从产品安全性的观点出发，接线切换都需要在停止变频器的输出并且压缩机的运转停止的状态下实施切换动作。在这种情况下，必然产生伴随着接线切换的运转停止。因此，在实际使用中即使充分地满足低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性，也有可能显著地损害空调机的本质功能即维持舒适性的功能。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种不损害用户的舒适性并兼得低负荷区域中的节能性与高负荷区域中的高能力性的空调机。

本发明的空调机具备：制冷剂回路，其具备内置有电动机的压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器；驱动电路，其驱动上述电动机；接线切换装置，其将上述电动机的定子绕组的接线切换为第1接线状态、和与上述第1接线状态相比线间电压较高的第2接线状态；以及控制装置，其进行如下控制，即：进行将结霜于上述室外侧热交换器的霜除去的去霜运转的控制、以及使上述接线切换装置进行接线切换的控制，上述控制装置在上述制热运转中，在通过上述接线切换装置进行从上述第2接线状态向上述第1接线状态的切换时，在从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换后进行上述去霜运转，然后再次开始上述制热运转上述上述上述上述上述上述上述上述。

并且，可以构成为：该空调机还具备检测室内温度的温度传感器，在上述定子绕组为上述第2接线状态的运转中，当上述室内温度小于目标温度的状态持续了第1基准时间的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

并且，可以构成为：还具备检测上述室外侧热交换器的温度的温度传感器，在上述定子绕组为上述第2接线状态的运转中，当上述室外侧热交换器的温度为第1基准温度以下的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

并且，可以构成为：在上述定子绕组为上述第2接线状态的运转中，当压缩机频率为频率阈值以上的状态持续了第2基准时间的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

并且，可以构成为：在上述定子绕组为上述第2接线状态的运转中，当上述压缩机的运转电流为运转电流阈值以上的状态持续了第3基准时间的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

并且，可以构成为：在上述定子绕组为上述第2接线状态的运转中，当上述压缩机的温度超过了第2基准温度的情况下，上述控制装置通过上述接线切换装置进行将上述定子绕组的接线从上述第2接线状态向上述第1接线状态切换的接线切换。

并且，可以构成为：上述控制装置使上述压缩机停止，并在上述压缩机停止的状态下进行上述接线切换。

并且，可以构成为：上述第1接线状态是上述定子绕组以三角形接线被接线的状态，上述第2接线状态是上述定子绕组以星形接线被接线的状态。

并且，可以构成为：上述第1接线状态是上述定子绕组按照每个相被并联接线的状态，上述第2接线状态是上述定子绕组按照每个相被串联接线的状态。

根据本发明的空调机，与去霜同步地进行从电动机的第2接线状态向第1接线状态的切换。因此，不在以往的停止频度的基础上增加压缩机的停止频度就能够实施接线切换，从而不损害用户的舒适性就能够兼得低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的制冷剂回路的一个例子的概略图。

图2是包括图1的控制基板在内的空调机的控制系统的控制框图。

图3是去霜控制的时序图。

图4是表示图2的压缩机的定子绕组的接线切换装置的一个例子的电路图。

图5是图1的压缩机的外观图。

图6是表示星形接线以及三角形接线相对于压缩机频率的效率及其交点的示意图。

图7是低负荷区域中的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。

图8是电动机的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其1)，并且是将温控关闭次数和压缩频率作为切换条件的例子。

图9是电动机的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其2)，并且是使温控关闭时间反映为切换条件的例子。

图10是电动机的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其3)，并且是使压缩机停止反映为切换条件的例子。

图11是负荷变动发生时的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。

图12是目标值变动发生时的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。

图13是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其1)，并且是将运转时间和室外侧热交换器温度作为去霜运转的开始条件的例子。

图14是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其2)，并且是将压缩机频率作为去霜运转的开始条件的例子。

图15是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其3)，并且是将压缩机的温度作为去霜运转的开始条件的例子。

图16是负荷变动发生时的制热时的压缩机频率的经时变化的另一例子的示意图。

图17是图14的变形例，并且是将压缩机运转电流作为去霜运转的开始条件的例子。

图18是表示星形接线和三角形接线中的压缩机频率与线间电压的关系的特性图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下，将第1接线状态是通过三角形接线将定子绕组接线的状态、第2接线状态是通过星形接线将定子绕组接线的状态的情况作为一个例子进行说明。但是，若线间电压的大小关系相同，则无关于第1接线状态与第2接线状态的种类。例如，在专利文献2那样的串并联的情况下，即，定子绕组的各相由多个绕组构成，即使第1接线状态是将定子绕组按照每个相并联接线的状态，上述第2接线状态是将定子绕组按照每个相串联接线的状态，也能够获得相同的效果。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调机的制冷剂回路的一个例子的概略图。空调装置具备配置于空气调节对象的室内侧的室内机1、和配置于室外侧的室外机2。室内机1具备室内侧热交换器5。室外机2具备压缩机3、四通阀4、室外侧热交换器6以及膨胀阀7。上述压缩机3、四通阀4、室外侧热交换器6、膨胀阀7以及室内侧热交换器5经由制冷剂配管连接为环状从而构成制冷剂回路100。四通阀4是用于将空调机切换为制冷运转或者制热运转中的任意一个的部件，在图1中图示了切换为制冷运转的状态。在制冷剂回路100中填充有制冷剂。并不特别地限定该制冷剂的种类。室内机1还具备用于向室内侧热交换器5通风的室内侧送风机8。室内侧送风机8配置于室内侧热交换器5的上风侧。此外，室内侧送风机8也可以配置于室内侧热交换器5的下风侧。室外机2还具备用于向室外侧热交换器6通风的室外侧送风机9。室外侧送风机9配置于室外侧热交换器6的下风侧。此外，四通阀4也可以为具有相同的功能的其他的切换阀。

在室外机2的压缩机3的外壳安装有温度传感器10。温度传感器10检测压缩机3的温度。此外，只要是能够推测压缩机3的温度的部位，也可以是其他的部位，即也可以代替设置于压缩机3的外壳而将温度传感器10设置于从压缩机3至四通阀4的路径的制冷剂配管。在室内机1的室内侧送风机8的上风侧安装有温度传感器11。温度传感器11检测向室内侧热交换器5流入前的空气温度即室温。此外，温度传感器11只要能够检测室温，其位置并不限定于图1的部位。在制热时成为室外侧热交换器6的制冷剂流入口的制冷剂配管的管壁安装有温度传感器12。温度传感器12检测室外侧热交换器6作为蒸发器而发挥功能时的蒸发温度。在本实施方式中，温度传感器12的检测温度用于去霜运转，因此只要是能够推认室外侧热交换器6的温度的部位，也可以将温度传感器12设置于其他的部位。另外，温度传感器的个数并不限定于图1的3种，也可以多于3种。将由这些温度传感器10～12检测到的检测温度的信息向室外机2所具备的控制基板20输出。控制基板20的详细内容进行后述。

接下来，对图1的空调装置的动作的概要进行说明。如上述那样，在制冷剂回路100内封入有制冷剂，制冷剂被压缩机3压缩。在制冷时，构成由被压缩机3压缩后的制冷剂在室外侧热交换器6中冷凝液化，并在膨胀阀7中膨胀，进而在室内侧热交换器5中蒸发并向压缩机3返回的制冷回路构成的制冷循环。在制热时，构成由被压缩机3压缩后的制冷剂在室内侧热交换器5中冷凝液化，并在膨胀阀7中膨胀，进而在室外侧热交换器6中蒸发后向压缩机3返回的制热回路构成的制冷循环。

在如上述那样进行制冷或者制热的情况下，图1的空调装置控制各部分，使得由室内侧的温度传感器11检测的温度成为目标值。即，空调装置分别控制压缩机3的旋转速度、膨胀阀7的开度、通过室内侧送风机8通风的风量、以及通过室外侧送风机9通风的风量。该控制基于由温度传感器10、温度传感器11以及温度传感器12检测到的温度进行，从而控制制冷能力或者制热能力。这样的控制由室外机2的控制基板20进行。

图2是包括图1的控制基板20在内的空调机的控制系统的控制框图。在控制基板20搭载有控制装置21、存储装置22、驱动电路23以及接线切换装置24。控制装置21由微处理器或者DSP(数字模拟处理器)构成。控制装置21内置有计时器21a。存储装置22预先存储了温控关闭的基准次数，并且存储有温控关闭的次数、产生温控关闭时的时刻等。在控制装置21连接有驱动电路23。控制装置21控制从驱动电路23输出的三相交流电压的输出频率。驱动电路23通过变频器输出三相交流电压，从而驱动内置于压缩机3的三相的永磁铁式电动机25。接线切换装置24根据来自控制装置21的指令，将永磁铁式电动机25的定子绕组的接线方式从三角形接线向星形接线切换，或者从星形接线向三角形接线切换。该接线切换装置24的详细内容进行后述。此外，内置于压缩机3的电动机也可以是永磁铁式以外的三相电动机。

图1和图2的空调机进行以下那样的温控关闭控制和去霜运转。首先，对其概要进行说明。

(温控关闭控制)

在制热运转的情况下，若由温度传感器11检测到的室温超过目标温度并达到温控关闭温度，则控制装置21使压缩机3停止。其后，若室温从目标温度降低并达到温控开启温度，则重新开始压缩机3的驱动。在制冷运转的情况下，也与制热运转相同。若由温度传感器11检测到的室温从目标温度降低并达到温控关闭温度，则控制装置21使压缩机3停止。其后，若室温超过温控开启温度，则重新开始压缩机3的驱动。此外，温控关闭温度在制热的情况下为目标温度+α，在制冷的情况下为目标温度－α。温控开启温度在制热的情况下为目标温度－β，在制冷的情况下为目标温度+β。α和β是为了避免反复关机和开机而适当设定的值。上述的温控关闭温度相当于本发明的修正温度，在α为0的情况下为目标温度。

(去霜运转)

图3是去霜控制的时序图。该去霜运转是以往进行的运转例子，以下，对其概要进行说明。在自去霜运转结束并重新开始制热运转起经过恒定时间后(条件a)、并且温度传感器12的检测温度为规定值Tdef_on以下的情况(条件b)下，控制装置21作为去霜运转开始的条件成立而开始去霜运转。即，判定为在室外侧热交换器6产生了结霜而进行去霜运转。

控制装置21在去霜运转中以反向去霜方式溶化霜，上述反转去霜方式在使压缩机3停止后切换四通阀4而构成制冷回路，使压缩机3重新启动并使制冷剂循环。直至温度传感器12的检测温度变为规定值Tdef_off以上为止持续进行去霜运转。在温度传感器12的检测温度变为了规定值Tdef_off以上时(条件c)，控制装置21作为去霜运转结束的条件成立而结束去霜运转。对于去霜运转的结束而言，控制装置21首先使压缩机3停止，切换四通阀4而回到制热回路，重新启动压缩机3并使制热运转重新开始。此外，在本实施方式中，在将永磁铁式电动机25的定子绕组星形接线时，除了上述的条件之外，也在其他的条件下进行去霜运转。

图4是表示接线切换装置24的详细内容的电路图。图5是压缩机3的外观图。压缩机3如上述那样内置有永磁铁式电动机25。永磁铁式电动机25的定子绕组分别与驱动电路23以及接线切换装置24连接。作为接线切换装置24，使用有三个C接点继电器24a、24b以及24c。永磁铁式电动机25具有6根引出线。6根引出线经由图5所示的玻璃端子16a和16b与压缩机3的外部连接。6根引出线中的3根引出线与驱动电路23连接，剩余3根与三个C接点继电器24a、24b以及24c连接。

而且，C接点继电器24a的a接点与驱动电路23的W相输出端子连接，C接点继电器24b的a接点与驱动电路23的V相输出端子连接。C接点继电器24c的a接点与驱动电路23的U相输出端子连接。C接点继电器24a的b接点、C接点继电器24b的b接点以及C接点继电器24c的b接点相互连接。在这样构成的接线切换装置24中，若将三个C接点继电器24a、24b以及24c的继电器接点向a接点侧切换，则成为三角形接线，若向b接点侧切换，则成为星形接线。

然而，在继电器的线圈通电时消耗电力。一般而言，在以年度为单位观察时，当在发生频度较多的压缩机低速区域中不向继电器的线圈通电的情况下，在继电器中的累计功率消耗较小。因此，在本实施方式中，接线切换装置24以在线圈非通电时为星形接线、在线圈通电时为三角形接线的方式连接。但是，在负荷的发生频度与一般情况不同的情况下，也可以是以在线圈通电时为星形接线、在线圈非通电时为三角形接线的方式构成接线切换装置24。

控制装置21基于多个温度传感器10～12的检测温度对制冷循环的运转状态实施能力控制。在其控制的过程中，当在以三角形接线的运转中向星形接线切换的条件成立的情况下，控制装置21控制接线切换装置24而从三角形接线向星形接线进行接线切换。在这种情况下，能够将接线切换装置24的C接点继电器24a、24b以及24c的继电器接点从接点a切换为接点b。另外，当在以星形接线的运转中向三角形接线切换的条件完备的情况下，控制装置21控制接线切换装置24而从星形接线向三角形接线进行接线切换。在这种情况下，能够将接线切换装置24的C接点继电器24a、24b以及24c从接点b切换为接点a。并且，与切换继电器的同时，控制装置21也一并切换用于驱动压缩机3的各种控制常量。此外，斟酌三个继电器的个体差别、产品安全性，在压缩机3的停止时进行继电器的切换。

一般情况下，对于电动机而言，在线间电压较高的情况下，用于产生所需要的扭矩的电流较少即可，从而成为高效率，但另一方面，感应电压较大。感应电压还与转速成比例，因此导致在线间电压更低的转速下达到变频器最大输出。相反在线间电压较低的情况下，能够运转至更高转速，但用于产生所需要的扭矩的电流变多。例如如图18所示，星形接线下的线间电压高于三角形接线下的线间电压并且为三角形接线的√3倍这一情况是公知的事实。在发生频度较高的低负荷区域中为线间电压较高的星形接线，并且在需要高速旋转的情况下，向线间电压较低的三角形接线切换，这能够使全年的累计功率消耗最小，并且也能够应对高能力的要求。

但是，在仅通过压缩机频率或者变频器输出电压来决定阈值，并在每次跨过阈值时相互切换三角形接线与星形接线的情况下，会引起在跨过决定好的上述阈值后每次必定会发生运转停止这一情况。这样的情况不符合用户的期望。另外，即使在将运转时间用于触发的情况下，也会发生用于接线切换的压缩机停止，以整个期间来观察的情况下压缩机停止次数比以往增多，从而舒适性与以往相比较差。由于这样的情况，在维持舒适性的方面，优选通过使以往存在的压缩机停止的时机与接线切换的时机同步，从而不产生以往以上的压缩机停止的时机。

接下来，使用图6对星形接线与三角形接线种的哪一种对减少功率消耗有效的判定手法进行说明。图6是表示星形接线以及三角形接线的相对于压缩机频率的效率及其交点的示意图。作为在星形接线下的运转是否相对于在三角形接线下的运转为高效率的判定基准之一，压缩机频率为准则。在星形接线和三角形接线中，分别为具有效率峰值那样的曲线，效率优越性在曲线的交点(Nc)处切换。严格来说，根据内外部空气温度等环境重要因素，交点的位置变化，但该变化在考虑期间功率消耗量的减少的方面比较微小，不会对大势产生影响。作为星形接线与三角形接线的切换控制的频率阈值，将标准条件中的效率交点作为代表点设定一个就足够了。在预估为以超过该频率阈值的频率继续运转的情况下，继续三角形接线。相反，在预估为低于该频率阈值时的运转为主导的情况下，原则上设为星形接线。

这里，如上述那样，若仅通过目前的压缩机频率是高于还是低于运转频率阈值来判定并实施切换动作，则会产生以下那样的问题。在运转开始紧后或者急剧的空调负荷变动时等运转稳定前误判定较多，从而成为在与本来应有的接线不同的接线下的运转。另外，产生星形接线与三角形接线相互反复切换那样的所谓的振荡动作，相反有可能显著地损害节能性和舒适性。接线切换动作的实施在等待空调机稳定地运转的状态后再实施，综合性地来看效率较好，并且舒适性也较高。

在本实施方式中，根据上述的观点进行接线切换。接下来，分别对从三角形接线向星形接线的接线切换、以及从星形接线向三角形接线的接线切换进行说明。

(从三角形接线向星形接线的接线切换)

以下，从上述的观点出发，使用图7对从三角形接线向星形接线切换的条件进行说明。图7是表示在低负荷区域中的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。随着由温度传感器11检测到的室温接近用户设定的目标温度或者空调机自动设定的目标温度，压缩机频率逐渐降低。若室温超过目标温度并充分接近温控关闭温度，则为了在抑制室温的超调或者欠调的同时切断运转电力，产生停止压缩机3的温控关闭(A1、A2)。通过在该温控关闭中从三角形接线切换为星形接线，从而无需追加用于接线切换的压缩机停止。

在运转开始时，在压缩机高速区域中以高效率并且可动范围较广的三角形接线开始运转。而且，在设备根据运转状态预估今后的运转负荷并判断为将今后的运转接线设为星形接线对功率消耗减少有效的情况下，与温控关闭同步执行接线切换。温控关闭次数存储于控制基板20的存储装置22。从三角形接线向星形接线切换的时机是判断为在星形接线下的运转对功率消耗减少有效时。具体而言，是由温控关闭引起的压缩机停止达到了N次的情况，并且是紧邻温控关闭之前的频率N次都为频率阈值以下时。在第N次的温控关闭中执行向星形接线的切换动作。图7作为一个例子设为N＝2，但N也可以根据住宅性能而适当地设定为2以上的整数。

另外，例如在从对第一次进行计数起到对第N次进行计数为止经过了长时间的情况下，外部空气温度等环境条件有可能变化，因此没有累积计数的意义。因此，若在恒定时间内N次的温控关闭连续发生则从三角形接线向星形接线切换这种条件比较适当。另外，当在温控关闭达到N次之前移至去霜运转的情况下，将温控关闭次数的计数复位。即，对于移至去霜的空调条件而言，需要高能力的运转频度较高，因此维持三角形接线。

另外，也可以构成为：在温控关闭时间持续长时间的情况下，即使不达到N次，负荷也较低，即判断为不需要高能力运转，从而向星形接线切换。在星形接线下的运转与在三角形接线下的运转相比，在高温时电动机的永磁铁容易减磁。在制冷剂泄漏的情况下，变为制冷剂小于运转，从而排出温度容易上升。在由温度传感器10检测的温度即压缩机3的温度变为基准温度以上的状态下，即使是向星形接线切换的条件成立的情况下，从保护压缩机的观点出发，也不实施向星形接线的切换。

控制装置21进行反映了以上的切换条件的接线切换控制，根据流程图对其处理进行说明。图8～图10是表示控制装置从三角形接线向星形接线切换时的控制处理的流程图，这些流程并行运算。

图8是电动机25的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其1)，并且是将温控关闭的次数和压缩机频率作为切换条件的例子。控制装置21判定室内温度是否达到温控关闭温度(S11)，在达到温控关闭温度的情况下，执行温控关闭(S12)。在通过温控关闭而压缩机3停止的状态下，进行以下的处理。控制装置21判定室内温度达到温控关闭温度的时刻(或者紧邻温控关闭之前)的压缩机频率是否为频率阈值以下(S13)，若为频率阈值以下，则将计数n设为n＝n+1，使计数n加1(S14)。该计数n存储于存储装置22，但更新其值。此时，该时刻也与计数n的值一并存储于存储装置22。该计数n表示室内温度达到温控关闭温度从而进行温控关闭并且在紧邻该温控关闭之前的压缩机频率变为了频率阈值以下时的次数。接着，控制装置21判定计数n是否达到设定值N(S15)。

在判定为计数n达到设定值N的情况下，接下来，控制装置21判断当前时刻是否从空调机的运转开始起经过了恒定时间(S16)。此外，步骤16(S16)的恒定时间根据在空调机变为稳定的运转状态后移至接线切换控制的观点而被设定。在判断为当前时刻从运转开始起经过了恒定时间的情况下，接下来，控制装置21判定计数n从1到N所需要的时间是否为基准时间以内(S17)。该步骤17(S17)的基准时间根据用于判断负荷是否为低负荷的观点而被设定。

在判定为计数n从0到N所需要的时间为基准时间以内的情况下，接下来，控制装置21判定压缩机3的温度是否为基准温度以下(S18)。在判定为压缩机3的温度为基准温度以下的情况下，控制装置21控制接线切换装置24进行将三角形接线切换为星形接线的处理(S19)。这里，将C接点继电器24a、24b以及24c从b接点切换为a接点。当在上述的步骤11、15以及16(S11、S15、S16)的判定中条件不成立的情况下(否的情况下)，结束处理。另外，当在上述的步骤13、17以及18(S13、S17、S18)的判定中条件不成立的情况下(否的情况下)，控制装置21将计数n设为n＝0(S20)并结束处理。此外，在步骤18(S18)的判定为否的情况下，即，在压缩机3的温度为基准温度以上的情况下，也可以不将计数n设为n＝0，而省略步骤20的处理并结束。

图9是电动机的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其2)，并且是使温控关闭时间反映为切换条件的例子。该流程图的处理将温控关闭的开始作为触发而开始。若温控关闭(图8的S12)开始，则控制装置21测量温控关闭状态的时间(S21)。到温控开启之前为止的期间进行此时间的测量(S23)，但在判定为测量时间超过了基准时间的情况下(S22)，接下来，判定是否已经进行了接线切换处理(S24)。在判定为未进行接线切换处理的情况下，控制装置21移至图8的步骤19(S19)并进行接线切换处理。

图10是电动机的定子绕组的从三角形接线向星形接线的接线切换控制的流程图(其3)，并且是使压缩机3的停止反映为切换条件的例子。在由于去霜或者异常状态的产生而压缩机停止的情况下，将该情况作为触发而开始该流程图的处理。控制装置21将计数n设为n＝0，从而更新存储装置22的存储内容(S26)并结束处理。因此，图8的流程图的计数n为n＝0。这样，当在温控关闭与下次温控关闭期间发生了由去霜或者其他重要因素引起的压缩机停止的情况下，将计数n复位，在图8的流程图中，在温控关闭持续地发生了N次的情况下，进行接线切换。此外，温控关闭持续地发生了N次是指在温控关闭与下次温控关闭期间不发生由其他重要因素引起的压缩机停止。

上述的接线切换控制也用于制热运转与制冷运转的任一运转中。也可以省略图8的步骤(S13)，也可以仅通过温控关闭的次数来进行切换处理。另外，在上述的说明中，空调机通过温控关闭的持续的发生来判定继续在低负荷区域中的运转，并且，基于去霜的发生来判定不是低负荷区域(即是高负荷区域)。但是，只要具有检测或者预测空调负荷的单元，也可以基于空调负荷的检测信息或者预测信息来进行空调负荷判定。

如以上那样，在本实施方式中进行从三角形接线向星形接线的接线切换，其效果如下。

在本实施方式中，对于从三角形接线向星形接线的接线切换而言，若温控关闭的次数达到基准次数N，则接线切换装置24在温控关闭的期间进行从三角形接线向星形接线的接线切换。即，与温控关闭同步地进行从三角形接线向星形接线的切换。因此，不在以往的停止频度的基础上增加压缩机3的停止频度就能够实施接线切换，从而能够减轻由接线切换时的压缩机停止所引起的不适感，通过从三角形接线移至星形接线，能够使节能性提高。另外，在哪一种接线下运转比较适当的判定准确度提高，能够抑制不必要的接线切换，从而能够保持舒适性。这样，在本实施方式中，不损害舒适性就能够兼得低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性。

另外，在本实施方式中，在温控关闭的次数达到基准次数N并且进行温控关闭时的压缩机3的运转频率为频率阈值以下的状态持续了基准次数N的情况下，进行接线切换。这样，考虑温控关闭的次数、以及温控关闭时的压缩机3的运转频率来进行接线切换。因此，向星形接线的切换的判定准确度进一步提高，从而不损害舒适性就能够兼得低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性。

另外，在本实施方式中，在温控关闭的时间经过了第1基准时间以上时，与温控关闭的次数和压缩机频率无关地进行接线切换。在温控关闭的继续时间经过了恒定时间以上那样的状态下，不需要压缩机3的高能力运转，从节能性的观点出发进行接线切换。

另外，在本实施方式中，在从温控关闭的次数的最初的计数到达到基准次数N为止超过了第2基准时间的情况下，将温控关闭的次数复位。在达到基准次数N为止需要长时间的情况下，压缩机3是不能称为低负荷区域的驱动状态。因此，维持定子绕组在三角形接线下的驱动状态。

另外，在本实施方式中，在实施了用于室外侧热交换器6的去霜的去霜运转时，将温控关闭的次数复位。进行了去霜运转意味着压缩机3不是低负荷状态，因此使定子绕组以三角形接线继续运转。

另外，在本实施方式中，在从空调机的运转开始到规定的基准时间为止的期间，与上述的切换条件的有无无关地不进行接线切换的控制。这是因为在从空调机的运转开始的恒定时间内为过渡性的运转，从而负荷判定的准确度较低，因此在运转稳定后进行接线切换。

另外，在本实施方式中，在压缩机3的温度为基准温度以上的情况下，不实施向星形接线的切换，而继续在三角形接线下的运转。

另外，在本实施方式中，在达到基准次数的上述温控关闭的期间进行上述接线切换。

(从星形接线向三角形接线的切换)

接下来，使用图11和图12对从星形接线向三角形接线切换的条件进行说明。图11是负荷变动发生时的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。如上述那样，在以三角形接线开始运转后，在低负荷区域中变为稳定的运转状态后移至星形接线，因此在选择星形接线中原则上是低负荷区域这一情况为前提。因此，从星形接线移至三角形接线是由于急剧的室温变动或者设定温度的大幅度的变更等而所要求的压缩机频率急剧地增大的情况。

在这样的情况下，虽说三角形接线效率优越，但是在此后要求高能力的状态下，若突然停止运转并移至接线切换动作，则给用户带来不协调的感觉。在那样的情况下，当在星形接线中的到最大能力为止的范围内运转恒定时间从而使室温上升后，移至向三角形接线的切换动作。但是，即使是星形接线，在恒定时间运转中也变为高能力运转，因此室外侧热交换器6中的制冷剂蒸发温度降低，从而在室外侧热交换器6产生霜。在保持残留霜的状态不变而仅实施接线切换，从而在三角形接线下重新启动的情况下，则追加压缩机停止的损耗时间，并且在向三角形接线切换后，霜进一步生长，从而导致其后在较早的阶段迎来移至去霜运转的时机。因此，在切换动作时，即使温度传感器12的检测值未变为规定值以下，也提前实施其后发生的去霜运转。

图11的B1时刻例如是发生由窗或者门的全部打开等所引起的急剧的空调负荷变动从而室温急速下降的情况。在该情况下，压缩机频率超过频率阈值Nc，因此变为应选择三角形接线的区域中的运转，但若在超过了Nc的时刻立即切换接线，则发生压缩机停止，从而导致追随负荷逆行。因此，保持星形接线不变而提高频率并使室温恢复，在从B2开始经过恒定时间后，在B3停止压缩机3并实施接线切换。向三角形接线切换后的压缩机启动在B4开始，经由去霜运转并在B5重新开始制热运转。当在用于接线切换的压缩机停止时保持原样继续室内侧送风机8的运转的情况下，产生冷风感从而变得不适，因此需要停止室内侧送风机8的运转。作为该停止时间的有效活用，通过在向三角形接线切换后先移至去霜运转，从而预先溶化在到此为止的运转中产生的室外侧热交换器6的霜，其后移至在三角形接线下的制热运转。由此能够推迟下次去霜运转的时机，另外通过在以往具有的由去霜引起的运转停止次数中包含接线切换动作，从而不增加整个制热期间的压缩机停止次数即可。因此，能够维持舒适性，并且能够移至三角形接线。

在从星形接线移至三角形接线的情况下，空调负荷向要求高能力的方向移动，因此到重新启动为止的时间越短越好。这里，通过在从星形接线移至三角形接线时夹有去霜运转，并切换四通阀4使制冷剂循环方向反转，从而缩短制冷剂回路100内的差压消除时间。即，通过在从制热运转时的星形接线向三角形接线的切换时夹有去霜，从而为了防止压缩机故障而等待制冷剂压力的均压的时间也减少。因此，从整个制热期间来看，能够抑制去霜次数的增加，并且也能够缩短用于接线切换的停止时间，从而能够维持舒适性并实施切换。

也可以构成为：即使空调负荷变动是暂时的而暂时要求高频率，当在B2～B3的期间再次低于频率阈值时空调负荷趋于稳定的情况下，或者在通过空调负荷的检测信息或预测信息等判断为低于频率阈值Nc的运转继续的情况下，也不实施从星形接线向三角形接线的切换。例如，也可以构成为：若在B2～B3的期间压缩机频率低于Nc，则不实施从星形接线向三角形接线的切换。

图12是目标值变动发生时的制热时的压缩机频率的经时变化的一个例子的示意图。在星形接线下的制热运转中，在C1时刻目标温度上升，随之压缩机频率上升。在C1a时刻超过频率阈值Nc来进行运转，因此在三角形接线下的运转是适当的，但在设定温度变更后立即停止压缩机并执行接线切换动作成为与欲提高室温而进行操作的用户的意思相反的动作，从而带来不协调感。因此，到C2时刻为止的期间保持星形接线不变而使室温上升，在C2～C3期间向三角形接线切换，从C3开始去霜运转，从C4向制热运转恢复。在C1～C2期间室内温度达到目标温度，而且若发生温控关闭，则也可以不实施向三角形接线的切换动作。

在星形接线下的制热运转中，在基于温度传感器12的检测温度即室外侧热交换器6的温度而判定为需要去霜并移至去霜运转的情况下，在去霜运转开始前的压缩机停止时实施向三角形接线的切换。一般而言，去霜运转在短时间内结束并迅速地恢复至制热运转比较舒适，因此在去霜运转中，始终选择能够发挥较高的去霜能力的三角形接线。

在由于急剧的负荷变动而需要从星形接线移至三角形接线的情况下，使舒适性优先，因此未必为效率最佳。但是，对于通过星形接线不能完全追随的急剧的负荷变动发生的场面频度而言，若考虑现状的使用实际状态，则发生比例较小，因此对全年中的期间功率消耗量的影响较小。另外，以在星形接线中也能够进行在额定频率下的运转的方式选定电动机绕组的卷数，使得也能够通过星形接线追随急剧的负荷变动。

接下来，基于图13～图15对反映以上的从星形接线向三角形接线的切换条件的控制方法进行说明。在本实施方式中，使去霜运转与接线切换同步。

图13是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其1)，并且是将运转时间和室外侧热交换器温度作为去霜运转的开始条件的例子。该接线切换控制在永磁铁式电动机25的定子绕组为星形接线时进行。控制装置21判定是否从结束去霜并开始制热运转起经过了恒定时间(S31)。若判定为经过了恒定时间，则接下来控制装置21判定温度传感器12的检测温度是否为规定值(Tdef_on)以下(S32)。在判定为温度传感器12的检测温度为规定值(Tdef_on)以下的情况下，控制装置21判断为去霜运转开始的条件成立。其中，在本实施方式中，不立即移至去霜运转，首先，使压缩机3停止(S33)。控制装置21在压缩机3停止的状态下控制接线切换装置24并将星形接线切换为三角形接线(S34)。其后，在三角形接线的状态下，开始去霜运转(S35)。即，通过反向去霜方式将霜溶化，上述反向去霜方式切换四通阀4并构成制冷回路，使压缩机3重新启动并使制冷剂循环。到温度传感器12的检测温度变为规定值(Tdef_off)以上为止持续去霜运转(S36)。在温度传感器12的检测温度变为了规定值(Tdef_off)以上时，控制装置21结束去霜运转(S37)。在去霜运转的结束时，控制装置21首先使压缩机3停止，切换四通阀4并返回至制热回路，重新启动压缩机3并使制热运转重新开始(S38)。当在上述的步骤S31和S32中条件不成立的情况下，即在为否的情况下，结束处理。此外，也可以省略上述的步骤31(S31)。上述的步骤32(S32)的规定的值(Tdef_on)相当于本发明的第1基准温度。

图14是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其2)，并且是将压缩机频率作为去霜运转的开始条件的例子。该流程图的处理周期性地进行。控制装置21判定压缩机频率是否为频率阈值以上(S41)。在判定为压缩机频率为频率阈值以上的情况下，添加内置的计时器21a(S42)。当在上述的步骤41(S41)中条件不成立的情况下，将计时器21a复位(S44)。控制装置21判定计时器21a的值是否为既定值以上(S43)，在为既定值以上的情况下，作为去霜的条件成立，移至图13的步骤33(S33)，并进行图13的步骤33(S33)以后的处理。上述的步骤44(S44)的既定值相当于本发明的第2基准时间。

图15是电动机的定子绕组的从星形接线向三角形接线的接线切换控制的流程图(其3)，并且是将压缩机3的温度作为去霜运转的开始条件的例子。控制装置21判定温度传感器10的检测温度即压缩机3的温度是否超过了基准温度(S47)，在超过了基准温度的情况下，移至图13的步骤33(S33)，并进行图13的步骤33(S33)以后的处理。此外，上述的步骤47(S47)的基准温度是根据保护压缩机3的观点而设定的温度。上述的说明以制热运转为前提，但在制冷运转的情况下，在进行接线切换处理后，省略去霜控制并继续制冷运转。上述的步骤47(S47)的基准温度相当于本发明的第2基准温度。

(变形例)

在上述的图14中，对着眼于压缩机频率的例子进行了说明。但是，压缩机频率与压缩机3的运转电流存在相关关系，因此也可以代替压缩机频率而使用压缩机3的运转电流。图16是与图11对应的图，并且是负荷变动发生时的制热时的压缩机运转电流的经时变化的例子的示意图。在该例子中，将室温低于目标温度并且压缩机3的运转电流大于运转电流阈值Ic的状态经过了恒定时间时作为条件，进行接线的切换。

另外，也可以以室温比目标温度低的状态经过了恒定时间(本发明的第1基准时间)、或者压缩机3的运转电流比运转电流阈值Ic大的状态经过了恒定时间(本发明的第3基准时间)为条件来进行结线的切换。

图17是图14的变形例，并且是将压缩机3的运转电流作为去霜运转的开始条件的例子。将图14的步骤41(S41)替换为步骤41a(S41a)。控制装置21判定压缩机3的运转电流是否为运转电流阈值Ic以上(S41a)。在判定为压缩机3的运转电流为运转电流阈值Ic以上的情况下，对内置的计时器21a进行加法运算(S42)。其他的处理与图14的处理相同。将压缩机3的运转电流大于运转电流阈值Ic的状态经过了恒定时间时作为条件，进行接线的切换和去霜。图17的步骤44(S44)的既定值相当于本发明的第3基准时间。

如以上那样，进行本实施方式的从星形接线向三角形接线的接线切换，其效果如下。

在本实施方式中，当在定子绕组为星形接线的状态下的制热运转中进行去霜运转的情况下，进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。即，与去霜运转同步地进行从星形接线向三角形接线的切换。因此，能够相比以往的停止频度不增加压缩机3的停止频度就能够实施接线切换，从而减轻由接线切换时的压缩机停止所引起的不舒适感。而且，通过从星形接线移至三角形接线，从而能够获得高负荷区域中的高能力性。另外，在哪一种接线下运转比较适当的判定准确度提高，能够抑制不必要的接线切换，从而能够保持舒适性。这样，在本实施方式中，不损害舒适性就能够兼得低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性。

另外，在本实施方式中，在室温为小于目标温度的状态持续了第1基准时间的情况下，进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。即，与去霜运转关联地进行从星形接线向三角形接线的接线切换。因此，能够相比以往的停止频度不增加压缩机3的停止频度就能够实施接线切换，从而能够减轻由接线切换时的压缩机停止引起的不舒适感。而且，通过从星形接线移至三角形接线，能够获得高负荷区域中的高能力性。另外，在哪一种接线下运转比较适当的判定准确度提高，能够抑制不必要的接线切换，从而能够保持舒适性。这样，在本实施方式中，不损害舒适性就能够兼得低负荷区域中的节能性和高负荷区域中的高能力性。

另外，在本实施方式中，当在定子绕组为星形接线的状态下的运转中室外侧热交换器6的温度为第1基准温度以下的情况下，通过接线切换装置24进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。因此，向三角形接线的切换的判定准确度进一步提高。

另外，在本实施方式中，当在定子绕组为星形接线的状态下的运转中压缩机频率为频率阈值以上的状态持续了第2基准时间的情况下，进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。因此，向三角形接线的切换的判定准确度进一步提高。

另外，在本实施方式中，当在定子绕组为星形接线的状态下的运转中压缩机3的运转电流为运转电流阈值以上的状态持续了第2基准时间的情况下，进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。因此，向三角形接线的切换的判定准确度进一步提高。

另外，在本实施方式中，当在定子绕组为星形接线的状态下的运转中压缩机3的温度超过了第2基准温度的情况下，进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换。在该情况下的运转也可以是制热与制冷的任意一个，从保护压缩机3的观点出发，使定子绕组的接线变为三角形接线。其中，在制热运转中的情况下，在接线切换后移至去霜运转。

另外，在本实施方式中，在进行将定子绕组的接线从星形接线向三角形接线切换的接线切换后，进行上述去霜运转。即，与去霜运转同步进行从星形接线向三角形接线的切换。因此，能够相比以往的停止频度不增加压缩机3的停止频度就能够实施接线切换，从而能够减轻由接线切换时的压缩机停止引起的不舒适感。

另外，在本实施方式中，停止压缩机3，并在压缩机3停止的状态下使接线切换装置24进行接线切换。因此，即使在构成接线切换装置24的C接点继电器24a～24c的动作特性上存在差别，也不会产生不良情况，从而确保产品的安全性。

附图标记的说明

1…室内机；2…室外机；3…压缩机；4…四通阀；5…室内侧热交换器；6…室外侧热交换器；7…膨胀阀；8…室内侧送风机；9…室外侧送风机；10～12…温度传感器；16a、16b…玻璃端子；21…控制装置；21a…计时器；22…存储装置；23…驱动电路；24…接线切换装置；24a～24c…C接点继电器；25…永磁铁式电动机；100…制冷剂回路。

Claims (9)

1.一种空调机，其特征在于，具备：

制冷剂回路，其具备内置有电动机的压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器；

驱动电路，其驱动所述电动机；

接线切换装置，其将所述电动机的定子绕组的接线切换为第1接线状态、和与所述第1接线状态相比线间电压较高的第2接线状态；以及

控制装置，其进行如下控制，即：进行制热运转的控制、进行将结霜于所述室外侧热交换器的霜除去的去霜运转的控制、以及使所述接线切换装置进行接线切换的控制，

所述控制装置在所述制热运转中，在通过所述接线切换装置进行从所述第2接线状态向所述第1接线状态的切换的情况下，在从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换后进行所述去霜运转，然后再次开始所述制热运转。

2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，

该空调机还具备检测室内温度的温度传感器，

在所述定子绕组为所述第2接线状态下运转中，当所述室内温度小于目标温度的状态持续了第1基准时间的情况下，所述控制装置通过所述接线切换装置进行将所述定子绕组的接线从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换的接线切换。

3.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

还具备检测所述室外侧热交换器的温度的温度传感器，

在所述定子绕组为所述第2接线状态的运转中，当所述室外侧热交换器的温度为第1基准温度以下的情况下，所述控制装置通过所述接线切换装置进行将所述定子绕组的接线从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换的接线切换。

4.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

在所述定子绕组为所述第2接线状态的运转中，当压缩机频率为频率阈值以上的状态持续了第2基准时间的情况下，所述控制装置通过所述接线切换装置进行将所述定子绕组的接线从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换的接线切换。

5.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

在所述定子绕组为所述第2接线状态的运转中，当所述压缩机的运转电流为运转电流阈值以上的状态持续了第3基准时间的情况下，所述控制装置通过所述接线切换装置进行将所述定子绕组的接线从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换的接线切换。

6.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

在所述定子绕组为所述第2接线状态的运转中，当所述压缩机的温度超过了第2基准温度的情况下，所述控制装置通过所述接线切换装置进行将所述定子绕组的接线从所述第2接线状态向所述第1接线状态切换的接线切换。

7.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

所述控制装置使所述压缩机停止，并在所述压缩机停止的状态下进行所述接线切换。

8.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

所述第1接线状态是所述定子绕组以三角形接线被接线的状态，所述第2接线状态是所述定子绕组以星形接线被接线的状态。

9.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

所述第1接线状态是所述定子绕组按照每个相被并联接线的状态，所述第2接线状态是所述定子绕组按照每个相被串联接线的状态。

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