DE112020006776T5

DE112020006776T5 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE112020006776T5
Application number: DE112020006776.9T
Authority: DE
Inventors: Keiichiro SHIZU; Kazuhide Yamamoto; Masaki Muramatsu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2022-12-01
Also published as: CN115103985A; WO2021166187A1; US20220399846A1; JP7224524B2; JPWO2021166187A1

Abstract

Eine Klimaanlage (1) umfasst eine Innenraumeinheit (2) und eine Außenraumeinheit (3). Die Außenraumeinheit (3) umfasst einen Verdichter (32), welcher ein Kältemittel verdichtet, und eine Motorantriebsvorrichtung (33), welche den Verdichter (32) antreibt. Die Motorantriebsvorrichtung (33) umfasst einen Inverter (42), welcher eine Gleichspannung in eine Wechselspannung wandelt, und einen Motor (43), welcher mit der Wechselspannung aus dem Inverter (42) betrieben wird. Der Motor (43) umfasst sechs Statorwicklungen, welche jeweils an beiden Enden geöffnet werden können. Die Motorantriebsvorrichtung (33) umfasst ferner eine Verbindungszustandschalteinheit (45), welche eine Funktion hat, welche einen Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors (43) zwischen mindestens vier Typen von Verbindungszuständen schaltet.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Klimaanlage, welche eine Klimatisierung durchführt.
Hintergrund
Eine bekannte Motorantriebsvorrichtung ist fähig, einen Verbindungszustand von Statorwicklungen eines Motors zu schalten. Insbesondere schaltet die bekannte Motorantriebsvorrichtung mit Relais, welche Spulen verwenden, zwischen einer Stern-Verbindung und einer Delta-Verbindung. Beispielsweise treibt eine Motorantriebsvorrichtung, welche einen Verdichter einer Klimaanlage antreibt, einen Motor in Geringlastsituationen, die zu einem relativ hohen Grad zu einem Jahresenergieverbrauch beitragen, bevorzugt in einem Stern-Verbindungszustand an und treibt den Motor in Hochlastsituationen bevorzugt in einem Delta-Verbindungszustand an. Auf diese Weise wird in den Geringlastsituationen eine verbesserte Antriebseffizienz erreicht, und in den Hochlastsituationen wird eine erhöhte Ausgabe erreicht.
Patentliteratur 1 schlägt vor, eine erhöhte Motorantriebseffizienz zu erreichen, indem bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit, welche einer Zwischenheizsituation entspricht, die Stern-Verbindung ausgewählt wird und bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit, welche einer Nennheizsituation entspricht, die Delta-Verbindung ausgewählt wird. In Patentliteratur 1 bedeutet die Umdrehungsgeschwindigkeit eine Rotationsgeschwindigkeit. In der Klimaanlage wird das Schalten zwischen der Stern-Verbindung und der Delta-Verbindung basierend auf jeweiligen Ansauglufttemperaturen einer Außenraumeinheit und einer Innenraumeinheit und einer Differenz zwischen diesen Ansauglufttemperaturen durchgeführt, wodurch ein reduzierter Energieverbrauch während einer Heizperiode erreicht wird.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: internationale Veröffentlichungsnummer WO 2019/021450
Kurzbeschreibung
Technisches Problem
Standardsituationen für die Nennheizsituation und eine Nennkühlsituation sind in dem japanischen Industriestandard „JIS C 8615-1: 2013“ definiert. Die Differenz zwischen den Ansauglufttemperaturen, gemessen als Trockenthermometertemperaturen, beträgt 13 °C für die Nennheizsituation und 8 °C für die Nennkühlsituation. Eine benötigte Kälteleistung ist beim Heizen größer als beim Kühlen. Die Kälteleistung bei der Zwischenheizsituation beträgt etwa die Hälfte der Leistung bei der Nennheizsituation, und die Kälteleistung bei einer Zwischenkühlsituation beträgt ebenfalls etwa die Hälfte der Leistung bei der Nennkühlsituation.
Die in Patentliteratur 1 offenbarte Technik unterscheidet bei der der Zwischensituation entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit N1 eines Motors und der der Nennsituation entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit N2 des Motors nicht zwischen Heizen und Kühlen. Weil die benötigten Kälteleistungen für Heizen und Kühlen wie oben beschrieben verschieden sind, sind auch die Umdrehungsgeschwindigkeiten N1 und N2 für Heizen und Kühlen verschieden. Es gibt daher verschiedene Umdrehungsgeschwindigkeiten, welche den vier Betriebssituationen entsprechen. Während Patentliteratur 1 die zwei Verbindungszustände der Statorwicklungen offenbart, d. h. die Stern-Verbindung und die Delta-Verbindung, gibt es Umdrehungsgeschwindigkeiten, mit welchen die Motorantriebseffizienz mit der in Patentliteratur 1 offenbarten Technik geringer ist. Mit anderen Worten erreicht, obwohl die in Patentliteratur 1 beschriebene Technik während der Heizperiode einen minimierten Energieverbrauch erreicht, diese Technik während einer Kühlperiode einen minimierten Energieverbrauch nicht, was es schwierig macht, den Jahresenergieverbrauch zu minimieren.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht des Obigen gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Klimaanlage zu erhalten, welche einen Jahresenergieverbrauch weiter reduziert.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst eine Klimaanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Innenraumeinheit und eine Außenraumeinheit. Die Außenraumeinheit umfasst einen Verdichter, welcher ein Kältemittel verdichtet, und eine Motorantriebsvorrichtung, welche den Verdichter antreibt. Die Motorantriebsvorrichtung umfasst einen Inverter, welcher eine Gleichspannung in eine Wechselspannung wandelt, und einen Motor, welcher mit der Wechselspannung aus dem Inverter betrieben wird. Der Motor umfasst sechs Statorwicklungen, welche jeweils an beiden Enden öffenbar sind (geöffnet werden können). Die Motorantriebsvorrichtung umfasst ferner eine Verbindungszustandschalteinheit, welche eine Funktion hat, welche einen Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors zwischen mindestens vier Typen von Verbindungszuständen schaltet.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Die Klimaanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung ist fähig, einen Jahresenergieverbrauch weiter zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einer induzierten Spannung und einer Rotationsgeschwindigkeit eines Motors in der Motorantriebsvorrichtung der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Graph, welcher für jeden von vier Typen von Verbindungszuständen von sechs Statorwicklungen des Motors einen Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors in der Motorantriebsvorrichtung der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Graph, welcher den jeweiligen Zusammenhang zwischen einer Motoreffizienz und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors in der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Abwandlung der Motorantriebsvorrichtung in der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung einer Klimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Diagramm, welches einen Prozessor zeigt, mit welchem eine Innenraumsteuerungseinheit in einer Innenraumeinheit der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform teilweise oder vollständig implementiert ist.
9 ist ein Diagramm, welches eine Verarbeitungsschaltung zeigt, mit welcher die Innenraumsteuerungseinheit in der Innenraumeinheit der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform teilweise oder vollständig implementiert ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Mit Bezug zu den Zeichnungen wird nachfolgend eine detaillierte Beschreibung von Klimaanlagen gemäß Ausführungsformen bereitgestellt.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Klimaanlage 1 umfasst eine Innenraumeinheit 2, eine Außenraumeinheit 3 und eine Fernbedienung 4. Die Innenraumeinheit 2 umfasst eine Temperaturdetektionseinheit 21, welche eine Temperatur eines Raumes mit der Innenraumeinheit 2 detektiert. Die Temperatur des Raumes mit der Innenraumeinheit 2 wird nachfolgend als „Innenraumtemperatur“ bezeichnet. Die Innenraumeinheit 2 umfasst ferner ein Innenraumgebläse 2, welches eine Bewegung von Luft bewirkt, und einen Innenraumwärmetauscher 23, welcher einen Wärmetausch zwischen der Luft und einem Kältemittel bewirkt. Die Temperaturdetektionseinheit 21 liegt beispielsweise auf einer stromaufwärtigen Seite eines Luftstroms, welcher durch das Innenraumgebläse 22 erzeugt wird. In einem spezifischen Beispiel ist die Temperaturdetektionseinheit 21 so angeordnet, dass der Innenraumwärmetauscher 23 zwischen der Temperaturdetektionseinheit 21 und dem Innenraumgebläse 22 angeordnet ist. Die Innenraumeinheit 2 umfasst ferner eine Innenraumsteuerungseinheit 24, welche Bestandteile der Klimaanlage 1 steuert.
Die Innenraumsteuerungseinheit 24 hat eine Funktion, welche eine Wärmetauschmenge, welche in der Klimaanlage 1 benötigt wird, basierend auf einer Anweisung, welche ein Nutzer (nicht gezeigt) durch Bedienen der Fernbedienung 4 gibt, und der Innenraumtemperatur, welche durch die
Temperaturdetektionseinheit 21 detektiert wird, bestimmt. Beispiele der Anweisung von dem Nutzer umfassen eine Zieltemperatur des Raumes mit der Innenraumeinheit 2. Die Zieltemperatur wird nachfolgend als „Solltemperatur“ bezeichnet.
Die Außenraumeinheit 3 umfasst eine Kältemittelspeichereinheit 31, welche das Kältemittel speichert, einen Verdichter 32, welcher das Kältemittel verdichtet, eine Motorantriebsvorrichtung 33, welche den Verdichter 32 antreibt, und eine Außenraumsteuerungseinheit 34, welche die Motorantriebsvorrichtung 33 steuert. Die Außenraumsteuerungseinheit 34 steuert die Motorantriebsvorrichtung 33 basierend auf einer Steuerung der Innenraumsteuerungseinheit 24, welche in der Innenraumeinheit 2 enthalten ist. Die Außenraumeinheit 3 umfasst ferner ein Außenraumgebläse 35, welches eine Bewegung von Luft bewirkt, einen Außenraumwärmetauscher 36, welcher einen Wärmetausch zwischen der Luft und dem Kältemittel bewirkt, ein Vierwegeventil 37, welches einen Kältemitteldurchgang schaltet, und eine Dekomprimierungseinheit 38, welche das Kältemittel dekomprimiert.
Die Innenraumsteuerungseinheit 24 hat Funktionen, welche eine Rotationsgeschwindigkeit des Innenraumgebläses 22, eine Rotationsgeschwindigkeit des Verdichters 32, eine Rotationsgeschwindigkeit des Außenraumgebläses 35 bestimmen und das Vierwegeventil 37 betreiben. Die Rotationsgeschwindigkeiten bezeichnen jeweils die Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit.
2 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration der Motorantriebsvorrichtung 33 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Motorantriebsvorrichtung 33 umfasst einen Kondensator 41, welcher elektrische Ladung speichert, und einen Inverter 42, welcher eine Gleichspannung in eine Wechselspannung wandelt. Der Inverter 42 umfasst mehrere Halbleiterschaltelemente. Die Motorantriebsvorrichtung 33 umfasst ferner einen Motor 43, welcher durch die Wechselspannung aus dem Inverter 42 betrieben wird. Der Motor 43 umfasst sechs Statorwicklungen. Insbesondere umfasst der Motor 43 eine erste Statorwicklung 43U1, eine zweite Statorwicklung 43V1, eine dritte Statorwicklung 43W1, eine vierte Statorwicklung 43U2, eine fünfte Statorwicklung 43V2 und eine sechste Statorwicklung 43W2. Jede der sechs Statorwicklungen ist an beiden Enden öffenbar. Daher ist ein Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen schaltbar.
Die Motorantriebsvorrichtung 33 umfasst ferner einen Neutralanschluss 44 zum Schalten des Verbindungszustands der sechs Statorwicklungen des Motors 43 und eine Verbindungszustandschalteinheit 45, welche eine Funktion hat, welche den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 zwischen vier Typen von Verbindungszuständen schaltet. Die Verbindungszustandschalteinheit 45 umfasst eine erste Verbindungszustandschalteinheit 45A und eine zweite Verbindungszustandschalteinheit 45B. Die erste Verbindungszustandschalteinheit 45A und die zweite Verbindungszustandschalteinheit 45B werden später im Detail beschrieben. Die Motorantriebsvorrichtung 33 umfasst ferner eine Motorsteuerungseinheit 46, welche den Inverter 42 und die Verbindungszustandschalteinheit 45 steuert. Die Motorsteuerungseinheit 46 umfasst eine Invertersteuerungseinheit 47, welche den Inverter 42 steuert, und eine Kontaktsteuerungseinheit 48, welche die Verbindungszustandschalteinheit 45 steuert. Die Motorsteuerungseinheit 46 kann in der Außenraumsteuerungseinheit 34 enthalten sein.
Der Kondensator 41 hält eine Gleichstromenergie aus einer Energiewandlungsvorrichtung (nicht gezeigt) als die Gleichspannung. Die Energiewandlungsvorrichtung wandelt Wechselstromenergie aus einer Wechselstromenergieversorgung (nicht gezeigt) in die Gleichstromenergie. Durch die Steuerung der Invertersteuerungseinheit 47 wandelte der Inverter 42 die durch den Kondensator 41 gehaltene Gleichspannung durch Pulsweitenmodulation in die Wechselspannung und legt die Wechselspannung an den anzutreibenden Motor 43 an. Insbesondere umfasst der Inverter 42 einen ersten Ausgabeanschluss 42U, einen zweiten Ausgabeanschluss 42V und einen dritten Ausgabeanschluss 42W, und die Wechselspannung wird aus dem ersten Ausgabeanschluss 42U, dem zweiten Ausgabeanschluss 42V und dem dritten Ausgabeanschluss 42W an den Motor 43 angelegt. Die durch die Invertersteuerungseinheit 47 durchgeführte Steuerung ist eine öffentlich bekannte Technik.
Wie oben beschrieben ist, umfasst der Motor 43 die sechs Statorwicklungen, und jede der sechs Statorwicklungen ist an jedem der Enden öffenbar. Daher ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen schaltbar. Die erste Statorwicklung 43U1, die zweite Statorwicklung 43V1 und die dritte Statorwicklung 43W1 haben den gleichen Widerstand. Die erste Statorwicklung 43U1, die zweite Statorwicklung 43V1 und die dritte Statorwicklung 43W1 haben auch die gleiche Induktivität. Die vierte Statorwicklung 43U2, die fünfte Statorwicklung 43V2 und die sechste Statorwicklung 43W2 haben den gleichen Widerstand. Die vierte Statorwicklung 43U2, die fünfte Statorwicklung 43V2 und die sechste Statorwicklung 43W2 haben auch die gleiche Induktivität. Eines der Enden der ersten Statorwicklung 43U1 ist mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden. Eines der Enden der zweiten Statorwicklung 43V1 ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden. Eines der Enden der dritten Statorwicklung 43W1 ist mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden.
Zum Schalten des Verbindungszustands der sechs Statorwicklungen in dem Motor 43 umfasst die erste Verbindungszustandschalteinheit 45A ein erstes Relais 51, ein zweites Relais 52 und ein drittes Relais 53. Das erste Relais 51, das zweite Relais 52 und das dritte Relais 53 sind Wechselkontaktrelais. Das erste Relais 51 umfasst einen Kontakt 61, welcher mit dem anderen Ende der ersten Statorwicklung 43U1 verbunden ist, einen Kontakt 71, welcher mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 81, welche mit einem der Enden der vierten Statorwicklung 43U2 verbunden ist, und eine Spule 91, welche die Kontaktplatte 81 betreibt. Bei Abwesenheit eines Stroms durch die Spule 91 ist die Kontaktplatte 81 mit dem Kontakt 61 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 91 fließt, ist die Kontaktplatte 81 mit dem Kontakt 71 verbunden. Das andere Ende der ersten Statorwicklung 43U1 ist das andere der zwei Enden der ersten Statorwicklung 43U1, welches nicht mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U verbunden ist.
Das zweite Relais 52 umfasst einen Kontakt 61, welcher mit dem anderen Ende der zweiten Statorwicklung 43V1 verbunden ist, einen Kontakt 72, welcher mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V2 des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 82, welche mit einem der Enden der fünften Statorwicklung 43V2 verbunden ist, und eine Spule 92, welche die Kontaktplatte 82 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 92 ist die Kontaktplatte 82 mit dem Kontakt 62 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 92 fließt, ist die Kontaktplatte 82 mit dem Kontakt 72 verbunden. Das andere Ende der zweiten Statorwicklung 43V1 ist das andere der zwei Enden der zweiten Statorwicklung 43V1, welches nicht mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V verbunden ist.
Das dritte Relais 53 umfasst einen Kontakt 63, welcher mit dem anderen Ende der dritten Statorwicklung 43W1 verbunden ist, einen Kontakt 73, welcher mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 83, welche mit einem der Enden der sechsten Statorwicklung 43W2 verbunden ist, und eine Spule 93, welche die Kontaktplatte 83 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 93 ist die Kontaktplatte 83 mit dem Kontakt 63 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 93 fließt, ist die Kontaktplatte 83 mit dem Kontakt 73 verbunden. Das andere Ende der dritten Statorwicklung 43W1 ist das andere der zwei Enden der dritten Statorwicklung 43W1, welches nicht mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W verbunden ist.
Zum Schalten des Verbindungszustands der sechs Statorwicklungen in dem Motor 43 umfasst die zweite Verbindungszustandschalteinheit 45B ein viertes Relais 54, ein fünftes Relais 55 und ein sechstes Relais 56. Das vierte Relais 54, das fünfte Relais 55 und das sechste Relais 56 sind Wechselkontaktrelais. Das vierte Relais 54 umfasst einen Kontakt 64, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, einen Kontakt 74, welcher mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 84, welche mit dem anderen Ende der vierten Statorwicklung 43U2 verbunden ist, und eine Spule 94, welche die Kontaktplatte 84 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 94 ist die Kontaktplatte 84 mit dem Kontakt 64 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 94 fließt, ist die Kontaktplatte 84 mit dem Kontakt 74 verbunden. Das andere Ende der vierten Statorwicklung 43U2 ist das andere der zwei Enden der vierten Statorwicklung 43U2, welches nicht mit dem ersten Relais 51 verbunden ist.
Das fünfte Relais 55 umfasst einen Kontakt 65, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, einen Kontakt 75, welcher mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 85, welche mit dem anderen Ende der fünften Statorwicklung 43V2 verbunden ist, und eine Spule 95, welche die Kontaktplatte 85 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 95 ist die Kontaktplatte 85 mit dem Kontakt 65 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 95 fließt, ist die Kontaktplatte 85 mit dem Kontakt 75 verbunden. Das andere Ende der fünften Statorwicklung 43V2 ist das andere der zwei Enden der fünften Statorwicklung 43V2, welches nicht mit dem zweiten Relais 52 verbunden ist.
Das sechste Relais 56 umfasst einen Kontakt 66, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, einen Kontakt 76, welcher mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden ist, eine Kontaktplatte 86, welche mit dem anderen Ende der sechsten Statorwicklung 43W2 verbunden ist, und eine Spule 96, welche die Kontaktplatte 86 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 96 ist die Kontaktplatte 86 mit dem Kontakt 66 verbunden. Wenn der Strom durch die Spule 96 fließt, ist die Kontaktplatte 86 mit dem Kontakt 76 verbunden. Das andere Ende der sechsten Statorwicklung 43W2 ist das andere der zwei Enden der sechsten Statorwicklung 43W2, welches nicht mit dem dritten Relais 53 verbunden ist.
Die Kontaktsteuerungseinheit 48 steuert die Verbindungszustandschalteinheit 45. Insbesondere steuert die Kontaktsteuerungseinheit 48 die Kontaktplatten 81 bis 86. Durch Steuern der Kontaktplatten 81 bis 86 schaltet die Kontaktsteuerungseinheit 48 den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43. Mit anderen Worten schaltet durch die Steuerung der Kontaktsteuerungseinheit 48 die Verbindungszustandschalteinheit 45 den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43.
Wie oben beschrieben ist, ist bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 91 des ersten Relais 51 die Kontaktplatte 81 mit dem Kontakt 61 verbunden. Auf gleiche Weise sind, wenn durch die Spulen 92 bis 96 der zweiten bis sechsten Relais 52 bis 56 kein Strom fließt, die Kontaktplatten 82 bis 86 mit den Kontakten 62 bis 66 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden.
Mit anderen Worten sind, wenn durch die Spulen kein Strom fließt, die erste und vierte Statorwicklung 43U1 und 43U2 in Reihe verbunden, die zweite und fünfte Statorwicklung 43V1 und 43V2 in Reihe verbunden, die dritte und sechste Statorwicklung 43W1 und 43W2 in Reihe verbunden und das andere Ende der vierten bis sechsten Statorwicklung 43U2, 43V2 und 43W2 ist jeweils mit dem Neutralanschluss 44 verbunden. Wenn durch die Spulen kein Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 daher ein Stern-Verbindungszustand. Der Stern-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen kein Strom fließt, wird als „Verbindungszustand I“ bezeichnet.
Wenn durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, ist die Kontaktplatte 81 des ersten Relais 51 mit dem Kontakt 71 verbunden, ist die Kontaktplatte 82 des zweiten Relais 52 mit dem Kontakt 72 verbunden, ist die Kontaktplatte 83 des dritten Relais 53 mit dem Kontakt 73 verbunden, ist die Kontaktplatte 84 des vierten Relais 54 mit dem Kontakt 64 verbunden, ist die Kontaktplatte 85 des fünften Relais 55 mit dem Kontakt 65 verbunden und ist die Kontaktplatte 86 des sechsten Relais 56 mit dem Kontakt 66 verbunden.
Mit anderen Worten, wenn durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, ist das andere Ende der ersten bis dritten Statorwicklung 43U1, 43V1 und 43W1 jeweils offen, sodass durch die erste bis dritte Statorwicklung 43U1, 43V1 und 43W1 kein Strom fließt. Die vierte bis sechste Statorwicklung 43U2, 43V2 und 43W2 sind an den anderen Enden mit dem Neutralanschluss 44 verbunden.
Wenn durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 daher ein Stern-Verbindungszustand. Der Stern-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, wird als „Verbindungszustand II“ bezeichnet.
Wenn durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, ist die Kontaktplatte 81 des ersten Relais 51 mit dem Kontakt 61 verbunden, ist die Kontaktplatte 82 des zweiten Relais 52 mit dem Kontakt 62 verbunden, ist die Kontaktplatte 83 des dritten Relais 53 mit dem Kontakt 63 verbunden, ist die Kontaktplatte 84 des vierten Relais 54 mit dem Kontakt 74 verbunden, ist die Kontaktplatte 85 des fünften Relais 55 mit dem Kontakt 75 verbunden und ist die Kontaktplatte 86 des sechsten Relais 56 mit dem Kontakt 76 verbunden.
Mit anderen Worten, wenn durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, sind die erste und vierte Statorwicklung 43U1 und 43U2 in Reihe verbunden, sind die zweite und fünfte Statorwicklung 43V1 und 43V2 in Reihe verbunden und sind die dritte und sechste Statorwicklung 43W1 und 43W2 in Reihe verbunden. Zudem sind die anderen Enden der vierten bis sechsten Statorwicklung 43U2, 43V2 und 43W2 mit dem zweiten, dritten und ersten Ausgabeanschluss 42V, 42W und 42U des Inverters 42 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden.
Wenn durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 daher ein Delta-Verbindungszustand. Der Delta-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, wird als „Verbindungszustand III“ bezeichnet.
Wenn durch die Spulen 91 bis 96 Strom fließt, ist die Kontaktplatte 81 des ersten Relais 51 mit dem Kontakt 71 verbunden, ist die Kontaktplatte 82 des zweiten Relais 52 mit dem Kontakt 72 verbunden, ist die Kontaktplatte 83 des dritten Relais 53 mit dem Kontakt 73 verbunden, ist die Kontaktplatte 84 des vierten Relais 54 mit dem Kontakt 74 verbunden, ist die Kontaktplatte 85 des fünften Relais 55 mit dem Kontakt 75 verbunden und ist die Kontaktplatte 86 das sechsten Relais 56 mit dem Kontakt 76 verbunden.
Mit anderen Worten, wenn durch die Spulen 91 bis 96 Strom fließt, ist das andere Ende der ersten bis dritten Statorwicklung 43U1, 43V1 und 43W1 jeweils offen und die anderen Enden der vierten bis sechsten Statorwicklung 43U2, 43V2 und 43W2 sind mit dem zweiten, dritten und ersten Ausgabeanschluss 42V, 42W und 42U des Inverters 42 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden.
Wenn durch die Spulen 91 bis 96 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 daher ein Delta-Verbindungszustand. Der Delta-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 91 bis 96 Strom fließt, wird als „Verbindungszustand IV“ bezeichnet.
3 ist ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einer induzierten Spannung und einer Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in der Motorantriebsvorrichtung 33 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Der in 3 gezeigte Zusammenhang besteht zwischen der induzierten Spannung des Motors 43 an den Ausgabeanschlüssen des Inverters 42 und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in der Motorantriebsvorrichtung 33. Die induzierte Spannung entspricht einer Leitungsspannung. Die induzierte Spannung und die Rotationsgeschwindigkeit haben den in 3 gezeigten Zusammenhang, wenn der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 der Verbindungszustand I ist.
Die induzierte Spannung ist proportional zu dem Produkt aus einem Feldmagnetfeld und der Rotationsgeschwindigkeit. Wenn das Feldmagnetfeld konstant ist, ist die induzierte Spannung proportional zu der Rotationsgeschwindigkeit. Ein Maximalwert VM der Leitungsspannung, welchen der Inverter 42 fähig ist auszugeben, ist die Gleichspannung des Kondensators 41. Weil die Leitungsspannung nicht größer als der Maximalwert VM sein kann, führt der Inverter 42 eine Feldabschwächungssteuerung durch, wenn die Leitungsspannung aus dem Inverter 42 den Maximalwert VM erreicht. Die Feldabschwächungssteuerung beginnt bei einer Rotationsgeschwindigkeit N11 des Motors 43.
Die Feldabschwächungssteuerung, welche durchgeführt wird, um den Motor 43 zu steuern, reduziert die induzierte Spannung des Motors 43, indem ein d-Achsenphasenstrom durch jede der ersten bis sechsten Statorwicklung 43U1, 43V1, 43W1, 43U2, 43V2 und 43W2 geführt wird. Der d-Achsenphasenstrom fließt in eine Richtung, welche einem Magnetfluss von Permanentmagneten entgegenwirkt. Der d-Achsenphasenstrom wird als „Abschwächungsstrom“ bezeichnet. Weil die Feldabschwächungssteuerung zusätzlich zu dem Strom, welcher ein normales Motordrehmoment erzeugt, den Abschwächungsstrom benötigt, ergibt sich ein erhöhter Kupferverlust aus einem Widerstand der jeweiligen Statorwicklung und auch der Inverter 42 hat einen erhöhten Leitungsverlust.
4 ist ein Graph, welcher für jeden der vier Typen von Verbindungszuständen der sechs Statorwicklungen des Motors 43 einen Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in der Motorantriebsvorrichtung 33 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Der in 4 gezeigte Zusammenhang für jeden der oben beschriebenen vier Typen von Verbindungszuständen besteht zwischen der induzierten Spannung des Motors 43 an den Ausgabeanschlüssen des Inverters 42 und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43.
Wenn die induzierte Spannung den Maximalwert VM in dem Verbindungszustand I erreicht, beginnt die Feldabschwächungssteuerung bei der Rotationsgeschwindigkeit N 11 des Motors 43. Der Maximalwert VM ist die maximale Leitungsspannung, welche der Inverter 42 fähig ist auszugeben. Wenn die induzierte Spannung den Maximalwert VM in dem Verbindungszustand II erreicht, beginnt die Feldabschwächungssteuerung bei einer Rotationsgeschwindigkeit N12 des Motors 43. Wenn die induzierte Spannung den Maximalwert VM in dem Verbindungszustand III erreicht, beginnt die Feldabschwächungssteuerung bei einer Rotationsgeschwindigkeit N21 des Motors 43. Wenn die induzierte Spannung den Maximalwert VM in dem Verbindungszustand IV erreicht, beginnt die Feldabschwächungssteuerung bei einer Rotationsgeschwindigkeit N22 des Motors 43. In dem Beispiel der 4 weisen die Statorwicklungen angepasste Wicklungszahlen auf, sodass N21 größer als N12 ist. Des Weiteren haben die sechs Statorwicklungen die angepassten Wicklungszahlen, welche bewirken, dass der Motor 43 für die vier Typen von Verbindungszuständen unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten hat, wenn die induzierte Spannung des Motors 43 den Maximalwert VM, der durch den Inverter 42 ausgegeben werden kann, erreicht.
Schalten des Verbindungszustands von dem Verbindungszustand I auf den Verbindungszustand II bewirkt einen kleineren Widerstand und eine kleinere Induktivität zwischen dem Ausgabeanschluss des Inverters 42 und dem Neutralanschluss 44, was bewirkt, dass der Motor 43 bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit eine geringere induzierte Spannung hat. Wenn die Leitungsspannung aus dem Inverter 42 den Maximalwert VM erreicht, ist daher die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in dem Verbindungszustand II größer als in dem Verbindungszustand I.
Umschalten des Verbindungszustands von dem Verbindungszustand I auf den Verbindungszustand III bezeichnet Umschalten des Verbindungszustands von dem Stern-Verbindungszustand auf den Delta-Verbindungszustand, ohne den Widerstand und die Induktivitäten zu ändern, und die Leitungsspannung reduziert sich dementsprechend auf ein 1/√3-faches der Leitungsspannung der Stern-Verbindung. Bei der Delta-Verbindung bedeutet die Verringerung der Leitungsspannung auf ein 1/√3-faches der Leitungsspannung der Stern-Verbindung, dass, wenn die Leitungsspannung aus dem Inverter 42 den Maximalwert VM erreicht, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in dem Stern-Verbindungszustand ein √3-faches der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in dem Delta-Verbindungszustand ist. Mit anderen Worten ist die Rotationsgeschwindigkeit N21 bei dem Verbindungszustand III ein /3-faches der Rotationsgeschwindigkeit N11 bei dem Verbindungszustand I. Das Obige gilt auch, wenn der Verbindungszustand von dem Verbindungszustand II auf den Verbindungszustand IV geschaltet wird. Mit anderen Worten ist die Rotationsgeschwindigkeit N22 bei dem Verbindungszustand IV ein /3-faches der Rotationsgeschwindigkeit N12 bei dem Verbindungszustand II.
Schalten des Verbindungszustands in der Reihenfolge Verbindungszustand I, Verbindungszustand II, Verbindungszustand III und Verbindungszustand IV bewirkt, dass die induzierte Spannung des Motors 43 selbst dann abnimmt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 zunimmt. Mit anderen Worten kann die Rotationsgeschwindigkeit, bei welcher die Feldabschwächungssteuerung beginnt, zunehmend größer werden. Der Kupferverlust aufgrund des Abschwächungsstroms wird daher reduziert, und es wird verhindert, dass eine Motoreffizienz und das Motordrehmoment abnehmen.
5 ist ein Graph, welcher den jeweiligen Zusammenhang zwischen der Motoreffizienz und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 in der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Der in 5 gezeigte Zusammenhang für jeden der Verbindungszustände I, II, III und IV besteht zwischen einer Motoreffizienz und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43. Mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 nimmt die Motoreffizienz zu und erreicht unmittelbar nach Beginn der Feldabschwächungssteuerung einen Peak. Mit weiter zunehmender Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 nimmt der in den Motor 43 fließende Abschwächungsstrom zu, wodurch der Kupferverlust zunimmt und die Motoreffizienz abnimmt. Der jeweilige Zusammenhang zwischen Gesamteffizienz, welche das Produkt aus der Motoreffizienz und einer Invertereffizienz ist, und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 ist ebenfalls durch eine Kurve repräsentiert, welche der Kurve in 5 gleich ist.
Wie oben mit Bezug zu 2 beschrieben ist, beträgt die Anzahl der Typen von Verbindungszuständen der sechs Statorwicklungen des Motors 43 in der Motorantriebsvorrichtung 33 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform vier. Wie mit Bezug zu 5 beschrieben ist, existieren auch vier Motoreffizienzpeaks, welche den vier Typen von Verbindungszuständen der sechs Statorwicklungen entsprechen. Indem die Rotationsgeschwindigkeiten des Motors 43, welche vier Betriebssituationen der Klimaanlage 1 entsprechen, d. h. einer Zwischenheizsituation, einer Zwischenkühlsituation, einer Nennheizsituation und einer Nennkühlsituation, auf die obigen vier Peaks abgestimmt werden, kann für jede der vier Betriebssituationen verhindert werden, dass eine Antriebseffizienz des Motors 43 abnimmt.
Weil bei der Nennheizsituation eine benötigte Kälteleistung größer als bei der Nennkühlsituation ist, hat der Motor 43, wenn die Leitungsspannung aus dem Inverter 42 den Maximalwert VM erreicht, bei der Zwischenkühlsituation bevorzugt die Rotationsgeschwindigkeit N11, hat bei der Zwischenheizsituation die Rotationsgeschwindigkeit N12, hat bei der Nennkühlsituation die Rotationsgeschwindigkeit N21 und hat bei der Nennheizsituation die Rotationsgeschwindigkeit N22.
Wie oben beschrieben ist, umfasst die Motorantriebsvorrichtung 33 in der Außenraumeinheit 3 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Verbindungszustandschalteinheit 45, welche die Funktion hat, welche den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 zwischen den vier Typen von Verbindungszuständen schaltet. Daher bewirkt die Klimaanlage 1, dass die Antriebseffizienz des Motors 43 bei den Rotationsgeschwindigkeiten, welche den vier Betriebssituationen entsprechen, nämlich der Zwischenheizsituation, der Zwischenkühlsituation, der Nennheizsituation und der Nennkühlsituation, einen Peak hat. Dies bedeutet, dass die Klimaanlage 1 sowohl während einer Heizperiode als auch während einer Kühlperiode einen minimierten Energieverbrauch bewirkt. Die Klimaanlage 1 ist daher fähig, einen Jahresenergieverbrauch weiter zu reduzieren.
Um diese weitere Reduzierung des Jahresenergieverbrauchs zu erreichen, bewirkt die Verbindungszustandschalteinheit 45, dass der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen in einem Heizbetriebsmodus der Klimaanlage 1 von dem Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen in einem Kühlbetriebsmodus verschieden ist.
Wenn die sechs Statorwicklungen der Klimaanlage 1 in dem Verbindungszustand der vier Typen von Verbindungszuständen sind, welcher bewirkt, dass die induzierte Spannung des Motors 43 die Maximalspannung, welche durch den Inverter 42 ausgegeben werden kann, mit der geringsten Rotationsgeschwindigkeit des Motors 43 erreicht, fließt kein Strom durch die Spulen aller des ersten bis sechsten Relais 51 bis 55 zum Betreiben der Kontaktplatten.
Die Verbindungszustandschalteinheit 45 kann eine Funktion haben, welche den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen zwischen mindestens fünf Typen von Verbindungszuständen schaltet. In einem Beispiel in 6 ist eine dritte Verbindungszustandschalteinheit 45D hinzugefügt, was ermöglicht, dass der Verbindungszustand von neun Statorwicklungen des Motors 43 zwischen acht Typen von Verbindungszuständen geschaltet werden kann. 6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Abwandlung der Motorantriebsvorrichtung 33 in der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die dritte Verbindungszustandschalteinheit 45D umfasst ein Relais 57, ein Relais 58 und ein Relais 59. Der Motor 43 umfasst die neun Statorwicklungen, d. h. die erste bis sechste Statorwicklung 43U1, 43V1, 43W1, 43U2, 43V2 und 43W2, eine siebte Statorwicklung 43U3, eine achte Statorwicklung 43V3 und eine neunte Statorwicklung 43W3. Das Relais 57 umfasst einen Kontakt 67, einen Kontakt 77, eine Kontaktplatte 87 und eine Spule 97. Das Relais 58 umfasst einen Kontakt 68, einen Kontakt 78, eine Kontaktplatte 88 und eine Spule 98. Das Relais 59 umfasst einen Kontakt 69, einen Kontakt 79, eine Kontaktplatte 89 und eine Spule 99.
Die neun Statorwicklungen haben angepasste Wicklungszahlen, damit die Antriebseffizienz des Motors 43 einen Peak bei den Rotationsgeschwindigkeiten hat, welche den vier Betriebssituationen (d. h., der Zwischenheizsituation, der Zwischenkühlsituation, der Nennheizsituation und der Nennkühlsituation) der Klimaanlage 1 entsprechen, welche vier der obigen acht Typen von Verbindungszuständen entsprechen. Daher bewirkt die Klimaanlage 1 einen minimierten Energieverbrauch sowohl während der Heizperiode als auch während der Kühlperiode, wodurch sie fähig ist, den Jahresenergieverbrauch weiter zu reduzieren. Weil die Antriebseffizienz des Motors 43 einen Peak auch bei Rotationsgeschwindigkeiten hat, welche vier anderen Betriebssituationen entsprechen, die von den obigen vier Betriebssituationen verschieden sind, kann der Jahresenergieverbrauch weiter reduziert werden, wenn Verbindungszustände geeignet ausgewählt werden.
Zweite Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 33A einer Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Obwohl nicht dargestellt, sind die Innenraumeinheit 2, eine Außenraumeinheit und die Fernbedienung 4 in der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform so wie in der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten. Die Außenraumeinheit der zweiten Ausführungsform umfasst die Motorantriebsvorrichtung 33A und alle Bestandteile der Außenraumeinheit 3 der ersten Ausführungsform, abgesehen von der Motorantriebsvorrichtung 33. Mit anderen Worten weist die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform anstelle der Motorantriebsvorrichtung 33 der ersten Ausführungsform die Motorantriebsvorrichtung 33A auf. In der zweiten Ausführungsform wird eine Beschreibung des Unterschieds zu der ersten Ausführungsform bereitgestellt.
Die Motorantriebsvorrichtung 33A umfasst den Kondensator 41 und den Inverter 42. Der Inverter 42 umfasst den ersten Ausgabeanschluss 42U, den zweiten Ausgabeanschluss 42V und den dritten Ausgabeanschluss 42W. Die Motorantriebsvorrichtung 33A umfasst ferner den Motor 43. Der Motor 43 umfasst sechs Statorwicklungen: die erste Statorwicklung 43U1, die zweite Statorwicklung 43V1, die dritte Statorwicklung 43W1, die vierte Statorwicklung 43U2, die fünfte Statorwicklung 43V2 und die sechste Statorwicklung 43W2. Jede der sechs Statorwicklungen ist an beiden Enden öffenbar. Daher ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen schaltbar.
Die Motorantriebsvorrichtung 33A umfasst ferner den Neutralanschluss 44, eine Verbindungszustandschalteinheit 45C, welche eine Funktion hat, welche den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 zwischen vier Typen von Verbindungszuständen schaltet, und die Motorsteuerungseinheit 46, welche den Inverter 42 und die Verbindungszustandschalteinheit 45C steuert. Die Motorsteuerungseinheit 46 umfasst die Invertersteuerungseinheit 47, welche den Inverter 42 steuert, und die Kontaktsteuerungseinheit 48, welche die Verbindungszustandschalteinheit 45C steuert.
Von den sechs Statorwicklungen des Motors 43 ist eines der Enden von jeder der ersten und vierten Statorwicklung 43U1 und 43U2 mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden. Eines der Enden von jeder der zweiten und fünften Statorwicklung 43V1 und 43V2 ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden. Eines der Enden von jeder der dritten und sechsten Statorwicklung 43W1 und 43W2 ist mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden.
Die erste Statorwicklung 43U1, die zweite Statorwicklung 43V1 und die dritte Statorwicklung 43W1 haben den gleichen Widerstand. Die erste Statorwicklung 43U1, die zweite Statorwicklung 43V1 und die dritte Statorwicklung 43W1 haben auch die gleiche Induktivität. Die vierte Statorwicklung 43U2, die fünfte Statorwicklung 43V2 und die sechste Statorwicklung 43W2 haben den gleichen Widerstand. Die vierte Statorwicklung 43U2, die fünfte Statorwicklung 43V2 und die sechste Statorwicklung 43W2 haben auch die gleiche Induktivität. Der Widerstand der vierten Statorwicklung 43U2 hat einen Wert, welcher ein Wert des Widerstands der ersten Statorwicklung 43U1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert des Widerstands der vierten Statorwicklung 43U2 der ersten Ausführungsform ist. Ein Induktivitätsfaktor der vierten Statorwicklung 43U2 hat einen Wert, welcher ein Wert eines Induktivitätsfaktors der ersten Statorwicklung 43U1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert eines Induktivitätsfaktors der vierten Statorwicklung 43U2 der ersten Ausführungsform ist.
Der Widerstand der fünften Statorwicklung 43V2 hat einen Wert, welcher ein Wert des Widerstands der zweiten Statorwicklung 43V1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert des Widerstands der fünften Statorwicklung 43V2 der ersten Ausführungsform ist. Ein Induktivitätsfaktor der fünften Statorwicklung 43V2 hat einen Wert, welcher ein Wert eines Induktivitätsfaktors der zweiten Statorwicklung 43V1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert eines Induktivitätsfaktors der fünften Statorwicklung 43V2 der ersten Ausführungsform ist. Der Widerstand der sechsten Statorwicklung 43W2 hat einen Wert, welcher ein Wert des Widerstands der dritten Statorwicklung 43W1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert des Widerstands der sechsten Statorwicklung 43W2 der ersten Ausführungsform ist. Ein Induktivitätsfaktor der sechsten Statorwicklung 43W2 hat einen Wert, welcher ein Wert eines Induktivitätsfaktors der dritten Statorwicklung 43W1 der ersten Ausführungsform plus ein Wert eines Induktivitätsfaktors der sechsten Statorwicklung 43W2 der ersten Ausführungsform ist.
Die Verbindungszustandschalteinheit 45C umfasst das erste Relais 51, das zweite Relais 52, das dritte Relais 53, das vierte Relais 54, das fünfte Relais 55 und das sechste Relais 56. Das erste Relais 51 umfasst den Kontakt 61, welcher mit dem anderen Ende der ersten Statorwicklung 43U1 verbunden ist, den Kontakt 71, welcher mit dem anderen Ende der vierten Statorwicklung 43U2 verbunden ist, die Kontaktplatte 81, welche mit dem vierten Relais 54 verbunden ist, und die Spule 91, welche die Kontaktplatte 81 betreibt. Bei Abwesenheit eines Stroms durch die Spule 91 ist die Kontaktplatte 81 mit dem Kontakt 61 verbunden. Wenn durch die Spule 91 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 81 mit dem Kontakt 71 verbunden. Das andere Ende der ersten Statorwicklung 43U1 ist das andere der zwei Enden der ersten Statorwicklung 43U1, welches nicht mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U verbunden ist. Das andere Ende der vierten Statorwicklung 43U2 ist das andere der zwei Enden der vierten Statorwicklung 43U2, welches nicht mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U verbunden ist.
Das zweite Relais 52 umfasst den Kontakt 62, welcher mit dem anderen Ende der zweiten Statorwicklung 43V1 verbunden ist, den Kontakt 72, welcher mit dem anderen Ende der fünften Statorwicklung 43V2 verbunden ist, die Kontaktplatte 82, welche mit dem fünften Relais 55 verbunden ist, und die Spule 92, welche die Kontaktplatte 82 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 92 ist die Kontaktplatte 82 mit dem Kontakt 62 verbunden. Wenn durch die Spule 92 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 82 mit dem Kontakt 72 verbunden. Das andere Ende der zweiten Statorwicklung 43V1 ist das andere der zwei Enden der zweiten Statorwicklung 43V1, welches nicht mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V verbunden ist. Das andere Ende der fünften Statorwicklung 43V2 ist das andere der zwei Enden der fünften Statorwicklung 43V2, welches nicht mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V verbunden ist.
Das dritte Relais 53 umfasst den Kontakt 63, welcher mit dem anderen Ende der dritten Statorwicklung 43W1 verbunden ist, den Kontakt 73, welcher mit dem anderen Ende der sechsten Statorwicklung 43W2 verbunden ist, die Kontaktplatte 83, welche mit dem sechsten Relais 56 verbunden ist, und die Spule 93, welche die Kontaktplatte 83 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 93 ist die Kontaktplatte 83 mit dem Kontakt 63 verbunden. Wenn durch die Spule 93 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 83 mit dem Kontakt 73 verbunden. Das andere Ende der dritten Statorwicklung 43W1 ist das andere der zwei Enden der dritten Statorwicklung 43W1, welches nicht mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W verbunden ist. Das andere Ende der sechsten Statorwicklung 43W2 ist das andere der zwei Enden der sechsten Statorwicklung 43W2, welches nicht mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W verbunden ist.
Das vierte Relais 54 umfasst den Kontakt 64, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, den Kontakt 74, welcher mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden ist, die Kontaktplatte 84, welche mit dem ersten Relais 51 verbunden ist, und die Spule 94, welche die Kontaktplatte 84 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 94 ist die Kontaktplatte 84 mit dem Kontakt 64 verbunden. Wenn durch die Spule 94 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 84 mit dem Kontakt 74 verbunden.
Das fünfte Relais 55 umfasst den Kontakt 65, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, den Kontakt 75, welcher mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden ist, die Kontaktplatte 85, welche mit dem zweiten Relais 52 verbunden ist, und die Spule 95, welche die Kontaktplatte 85 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 95 ist die Kontaktplatte 85 mit dem Kontakt 65 verbunden. Wenn durch die Spule 95 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 85 mit dem Kontakt 75 verbunden.
Das sechste Relais 56 umfasst den Kontakt 66, welcher mit dem Neutralanschluss 44 verbunden ist, den Kontakt 76, welcher mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden ist, die Kontaktplatte 86, welche mit dem dritten Relais 53 verbunden ist, und die Spule 96, welche die Kontaktplatte 86 betreibt. Bei Abwesenheit des Stroms durch die Spule 96 ist die Kontaktplatte 86 mit dem Kontakt 66 verbunden. Wenn durch die Spule 96 ein Strom fließt, ist die Kontaktplatte 86 mit dem Kontakt 76 verbunden.
Wenn durch die Spulen 91 bis 96 kein Strom fließt, sind die Kontaktplatten 81 bis 86 mit den Kontakten 61 bis 66 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden. Dementsprechend sind die erste bis dritte Statorwicklung 43U1, 43V1 und 43W1 an den anderen Enden mit dem Neutralanschluss 44 verbunden. Wenn durch die Spulen 91 bis 96 kein Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 ein Stern-Verbindungszustand. Der Stern-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 91 bis 96 kein Strom fließt, wird als „der Verbindungszustand I“ bezeichnet.
Wenn durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, sind die Kontaktplatten 81 bis 83 mit den Kontakten 71 bis 73 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden und die Kontaktplatten 84 bis 86 sind mit den Kontakten 64 bis 66 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden. Dementsprechend sind die vierte bis sechste Statorwicklung 43U2, 43V2 und 43W2 an den anderen Enden mit dem Neutralanschluss 44 verbunden. Wenn durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 ein Stern-Verbindungszustand. Der Stern-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 91 bis 93, aber nicht durch die Spulen 94 bis 96 Strom fließt, wird als „der Verbindungszustand II“ bezeichnet.
Wenn durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, sind die Kontaktplatten 81 bis 83 mit den Kontakten 61 bis 63 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden und sind die Kontaktplatten 84 bis 86 mit den Kontakten 74 bis 76 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden. Dementsprechend ist das eine Ende der ersten Statorwicklung 43U1 mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden, das eine Ende der zweiten Statorwicklung 42V1 ist mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden, und das eine Ende der dritten Statorwicklung 43W1 ist mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden. Wenn durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 ein Delta-Verbindungszustand. Der Delta-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch die Spulen 94 bis 96, aber nicht durch die Spulen 91 bis 93 Strom fließt, wird als „der Verbindungszustand III“ bezeichnet.
Wenn durch alle der Spulen 91 bis 96 Strom fließt, sind die Kontaktplatten 81 bis 86 mit den Kontakten 71 bis 76 einzeln in dieser Reihenfolge verbunden. Dementsprechend ist das eine Ende der vierten Statorwicklung 43U2 mit dem zweiten Ausgabeanschluss 42V des Inverters 42 verbunden, das eine Ende der fünften Statorwicklung 43V2 ist mit dem dritten Ausgabeanschluss 42W des Inverters 42 verbunden, und das eine Ende der sechsten Statorwicklung 43W2 ist mit dem ersten Ausgabeanschluss 42U des Inverters 42 verbunden. Wenn durch alle der Spulen 91 bis 96 Strom fließt, ist der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 ein Delta-Verbindungszustand. Der Delta-Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen, bei dem durch alle der Spulen 91 bis 96 Strom fließt, wird als „der Verbindungszustand IV“ bezeichnet.
Wie oben beschrieben ist, umfasst die Motorantriebsvorrichtung 33A in der Außenraumeinheit der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform die Verbindungszustandschalteinheit 45C, welche die Funktion hat, welche den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 zwischen den vier Typen von Verbindungszuständen schaltet. Wie auch die Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist daher auch die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform fähig, einen Jahresenergieverbrauch weiter zu reduzieren.
In der zweiten Ausführungsform ist ein Anschluss 81a, an welchem die Kontaktplatte 81 des ersten Relais 51 fixiert ist, mit einem Anschluss 84a, an welchem die Kontaktplatte 84 des vierten Relais 54 fixiert ist, verbunden. Daher kann eine Leitung, welche das erste Relais 51 und das vierte Relais 54 verbindet, in der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform relativ kurz sein. Auf ähnliche Weise ist ein Anschluss 82a, an welchem die Kontaktplatte 82 des zweiten Relais 52 fixiert ist, mit einem Anschluss 85a, an welchem die Kontaktplatte 85 des fünften Relais 55 fixiert ist, verbunden. Auf ähnliche Weise ist ein Anschluss 83a, an welchem die Kontaktplatte 83 des dritten Relais 53 fixiert ist, mit einem Anschluss 86a, mit welchem die Kontaktplatte 86 des sechsten Relais 56 fixiert ist, verbunden. Daher können eine Leitung, welche das zweite Relais 52 und das fünfte Relais 55 verbindet, und eine Leitung, welche das dritte Relais 53 und das sechste Relais 56 verbindet, in der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform relativ kurz sein.
Weil die Leitung, welche das erste und vierte Relais 51 und 54 verbindet, die Leitung, welche das zweite und fünfte Relais 52 und 55 verbindet, und die Leitung, welche das dritte und sechste Relais 53 und 56 verbindet, relativ kurz sind, bewirkt die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform, dass jede der Leitungen einen relativ kleinen Widerstand und eine relativ kleine Induktivität hat. Mit jeder Leitung, welche den relativ kleinen Widerstand und die relativ kleine Induktivität hat, bewirkt die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform daher eventuell, dass die Ausgabespannung aus dem Inverter 42 relativ kleine Amplituden- und Phasenfluktuationen hat, wenn der Motor 43 angetrieben wird. Dementsprechend bewirkt die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform eine verbesserte Steuerungsgenauigkeit, wenn der Motor 43 angetrieben wird.
Weil jede der Spulen 91 bis 96 einen Widerstand hat, ergibt sich, wenn durch die Spulen 91 bis 96 Strom fließt, ein Kupferverlust aus dem Widerstand jeder der Spulen 91 bis 96, was bewirkt, dass die Klimaanlage einen erhöhten Verlust hat. Gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform fließt durch die Spulen 91 bis 96 in dem Verbindungszustand I kein Strom. Der Verbindungszustand I verursacht daher keinen Kupferverlust, welcher aus dem Widerstand jeder der Spulen 91 bis 96 resultiert. Der Verbindungszustand I entspricht der Zwischenkältesituation. Weil die Zwischensituation länger als die Nennsituation andauert, bewirken die Klimaanlagen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform beide einen verringerten Energieverbrauch während einer Kühlperiode, wobei in der Zwischenkältesituation kein Kupferverlust verursacht wird, welcher aus dem Widerstand jeder der Spulen 91 bis 96 resultiert.
Dritte Ausführungsform.
Eine Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform hat die gleiche Konfiguration wie die Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform oder die Klimaanlage gemäß der zweiten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform bewirkt die Verbindungszustandschalteinheit 45 oder 45C, dass jede der Kontaktplatten 84 bis 86 des vierten bis sechsten Relais 54 bis 56 verbindend zwischen den Kontakten schalten, ohne den Motor 43 zu unterbrechen, welcher den Verdichter 32 antreibt. Das Schalten der Kontaktplatten 84 bis 86 entspricht einem Schalten zwischen dem Verbindungszustand I und dem Verbindungszustand III und einem Schalten zwischen dem Verbindungszustand II und dem Verbindungszustand IV. Das Schalten entspricht einem Schalten zwischen der Zwischenkühlsituation und der Nennkühlsituation und einem Schalten zwischen der Zwischenheizsituation und der Nennheizsituation.
Sowohl bei dem Heizbetriebsmodus als auch dem Kühlbetriebsmodus benötigt die Klimaanlage eine geringere Kälteleistung, wenn eine absolute Differenz zwischen einer Ansauglufttemperatur der Innenraumeinheit 2 und einer Solltemperatur durch Bedienung der Fernbedienung 4 durch einen Nutzer oder Änderungen von Luftsituationen um die Innenraumeinheit 2 und die Außenraumeinheit 3 kleiner wird. Dementsprechend nähert sich eine Betriebssituation der Klimaanlage eher der Zwischensituation als der Nennsituation an. Wenn die absolute Differenz kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert wird, gibt die Außenraumsteuerungseinheit 34 einen Befehl zum Schalten des Verbindungszustands an die Motorsteuerungseinheit 46.
Die Verbindungszustandschalteinheit 45 oder 45C bewirkt, dass die Kontaktplatte 84 des vierten Relais 54 verbindend von dem Kontakt 74 zu dem Kontakt 64 schaltet, bewirkt, dass die Kontaktplatte 85 des fünften Relais 55 verbindend von dem Kontakt 75 zu dem Kontakt 65 schaltet, und bewirkt, dass die Kontaktplatte 86 des sechsten Relais 56 verbindend von dem Kontakt 76 zu dem Kontakt 66 schaltet. Auf diese Weise schaltet die Verbindungszustandschalteinheit 45 oder 45C den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 von dem Delta-Verbindungszustand auf den Stern-Verbindungszustand.
Die Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform schaltet den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 von dem Delta-Verbindungszustand auf den Stern-Verbindungszustand, ohne den Motor 43 zu unterbrechen, welcher den Verdichter 32 antreibt, d. h. ohne den Verdichter 32 zu unterbrechen. Die Klimaanlage gemäß der dritten Ausführungsform schaltet den Motor 43 von der relativ hohen Rotationsgeschwindigkeit auf die relativ geringe Rotationsgeschwindigkeit, wodurch bewirkt wird, dass die Innenraumtemperatur der Solltemperatur relativ schnell näher kommt und dabei eine kürzere Zeit ermöglicht, in welcher der Nutzer Kälte oder Wärme spürt.
Die Verbindungszustandschalteinheit 45 oder 45C der Motorantriebsvorrichtung in der Außenraumeinheit der Klimaanlage gemäß der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform kann eine Funktion haben, welche unter Verwendung des ersten bis sechsten Relais 51 bis 56 den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors 43 schaltet, ohne den Betriebsmodus der Klimaanlage zu ändern.
8 ist ein Diagramm, welches einen Prozessor 101 zeigt, mit welchem die Innenraumsteuerungseinheit 24 in der Innenraumeinheit 2 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform teilweise oder vollständig implementiert ist. Mit anderen Worten kann der Prozessor 101, welcher in einem Speicher 102 gespeicherte Programme ausführt, dazu verwendet werden, einen Teil oder alle der Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 zu implementieren. Der Prozessor 101 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Arithmetikeinheit, ein Mikroprozessor oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). 8 zeigt auch den Speicher 102.
Wenn der Prozessor 101 dazu verwendet wird, den Teil oder alle der Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 zu implementieren, werden der Teil oder alle der Funktionen mit dem Prozessor 101 und Software, Firmware oder einer Kombination aus Software und Firmware implementiert. Die Software oder die Firmware ist als die Programme definiert und ist in dem Speicher 102 gespeichert. Der Prozessor 101 implementiert den Teil oder alle der Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 durch Lesen und Ausführen der in dem Speicher 102 gespeicherten Programme.
Wenn der Teil oder alle der Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 durch den Prozessor 101 implementiert sind, ist der Speicher 102 in der Innenraumeinheit 2 enthalten, um die Programme zu speichern, welche eventuell einen Teil oder alle Schritte der Innenraumsteuerungseinheit 24 ausführen. Hinsichtlich der in dem Speicher 102 gespeicherten Programme kann man sagen, dass sie einen Computer dazu veranlassen, den Teil oder alle der Schritte oder Verfahren der Innenraumsteuerungseinheit 24 auszuführen.
Der Speicher 102 ist beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein nur lesbarer Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein EPROM (erasable programmable read-only memory) oder ein EEPROM (registrierte Marke) (electrically erasable programmable read-only memory), eine magnetische Disk, eine Diskette, eine optische Disk, eine Compact Disk, eine Mini Disk oder eine DVD (digital versatile disk).
9 ist ein Diagramm, welches eine Verarbeitungsschaltung 103 zeigt, mit welcher die Innenraumsteuerungseinheit 24 in der Innenraumeinheit 2 der Klimaanlage 1 gemäß der ersten Ausführungsform teilweise oder vollständig implementiert ist. Mit anderen Worten kann die Innenraumsteuerungseinheit 24 teilweise oder vollständig mit der Verarbeitungsschaltung 103 implementiert sein.
Die Verarbeitungsschaltung 103 ist eine dedizierte Hardware. Die Verarbeitungsschaltung 103 ist beispielsweise eine einzige Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein field-programmable gate array (FPGA) oder eine Kombination dieser.
Ein Teil der Innenraumsteuerungseinheit 24 kann dedizierte Hardware sein, welche von einem übrigen Teil der Innenraumsteuerungseinheit 24 separat ist.
Die Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 können teilweise durch Software oder Firmware implementiert sein und ein übriger Teil dieser Funktionen kann durch dedizierte Hardware implementiert sein. Wie oben beschrieben ist, sind die Funktionen der Innenraumsteuerungseinheit 24 durch die Hardware, die Software, die Firmware oder eine Kombination dieser implementierbar.
Die Außenraumsteuerungseinheit 34 von jeder der ersten und zweiten Ausführungsform kann teilweise oder vollständig in ihrer Funktionalität mit einem Prozessor implementiert sein, welcher in einem Speicher gespeicherte Programme ausführt. Der Speicher ist dem Speicher 102 gleich. Der Prozessor ist dem Prozessor 101 gleich. Die Außenraumsteuerungseinheit 34 jeder der ersten und zweiten Ausführungsform kann teilweise oder vollständig mit einer Verarbeitungsschaltung implementiert sein. Die Verarbeitungsschaltung ist der Verarbeitungsschaltung 103 gleich.
Die Motorsteuerungseinheit 46 jeder der ersten und zweiten Ausführungsform kann teilweise oder vollständig in ihrer Funktionalität durch einen Prozessor implementiert sein, welcher in einem Speicher gespeicherte Programme ausführt. Der Speicher ist dem Speicher 102 gleich. Der Prozessor ist dem Prozessor 101 gleich. Die Motorsteuerungseinheit 46 jeder der ersten und zweiten Ausführungsform kann teilweise oder vollständig mit einer Verarbeitungsschaltung implementiert sein. Die Verarbeitungsschaltung ist der Verarbeitungsschaltung 103 gleich.
Die in den Ausführungsformen gezeigten obigen Konfigurationen sind beispielhaft, können mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert werden und können teilweise weggelassen oder geändert werden, ohne wesentlich abzuweichen. Die Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Klimaanlage;
2: Innenraumeinheit;
3: Außenraumeinheit;
4: Fernbedienung;
21: Temperaturdetektionseinheit;
22: Innenraumgebläse;
23: Innenraumwärmetauscher;
24: Innenraumsteuerungseinheit;
31: Kältemittelspeichereinheit;
32: Verdichter;
33, 33A: Motorantriebsvorrichtung;
34: Außenraumsteuerungseinheit;
35: Außenraumgebläse;
36: Außenraumwärmetauscher;
37: Vierwegeventil;
38: Dekomprimierungseinheit;
41: Kondensator;
42: Inverter;
42U: erster Ausgabeanschluss;
42V: zweiter Ausgabeanschluss;
42W: dritter Ausgabeanschluss;
43: Motor;
43U1: erste Statorwicklung;
43V1: zweite Statorwicklung;
43W1: dritte Statorwicklung;
43U2: vierte Statorwicklung;
43V2: fünfte Statorwicklung;
43W2: sechste Statorwicklung;
43U3: siebte Statorwicklung;
43V3: achte Statorwicklung;
43W3: neunte Statorwicklung;
44: Neutralanschluss;
45, 45C: Verbindungszustandschalteinheit;
45A: erste Verbindungszustandschalteinheit;
45B: zweite Verbindungszustandschalteinheit;
45D: dritte Verbindungszustandschalteinheit;
46: Motorsteuerungseinheit;
47: Invertersteuerungseinheit;
48: Kontaktsteuerungseinheit;
51: erstes Relais;
52: zweites Relais;
53: drittes Relais;
54: viertes Relais;
55: fünftes Relais;
56: sechstes Relais;
57, 58, 59: Relais;
61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79: Kontakt;
81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89: Kontaktplatte;
81a, 82a, 83a, 84a, 85a, 86a: Anschluss;
91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99: Spule;
101: Prozessor;
102: Speicher;
103: Verarbeitungsschaltung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019/021450 [0004]

Claims

Klimaanlage, umfassend: eine Innenraumeinheit; und eine Außenraumeinheit, welche einen Verdichter, welcher ein Kältemittel verdichtet, und eine Motorantriebsvorrichtung, welche den Verdichter antreibt, umfasst, wobei die Motorantriebsvorrichtung umfasst: einen Inverter, welcher eine Gleichspannung in eine Wechselspannung wandelt, einen mit der Wechselspannung aus dem Inverter betriebenen Motor, wobei der Motor sechs Statorwicklungen umfasst, welche jeweils an beiden Enden öffenbar sind, und eine Verbindungszustandschalteinheit, welche eine Funktion hat, welche einen Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen des Motors zwischen mindestens vier Typen von Verbindungszuständen schaltet.
Klimaanlage gemäß Anspruch 1, wobei die sechs Statorwicklungen jeweils angepasste Wicklungszahlen haben, welche bewirken, dass der Motor für die mindestens vier Typen von Verbindungszuständen verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten hat, wenn eine induzierte Spannung des Motors eine Maximalspannung, die durch den Inverter ausgegeben werden kann, erreicht.
Klimaanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindungszustandschalteinheit bewirkt, dass der Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen in einem Heizungsbetriebsmodus der Klimaanlage von dem Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen in einem Kühlungsbetriebsmodus der Klimaanlage verschieden ist.
Klimaanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungszustandschalteinheit zum Schalten des Verbindungszustands der sechs Statorwicklungen ein erstes Relais, ein zweites Relais, ein drittes Relais, ein viertes Relais, ein fünftes Relais und ein sechstes Relais umfasst, ein Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des ersten Relais fixiert ist, mit einem Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des vierten Relais fixiert ist, verbunden ist, ein Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des zweiten Relais fixiert ist, mit einem Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des fünften Relais fixiert ist, verbunden ist, und ein Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des dritten Relais fixiert ist, mit einem Anschluss, an welchem eine Kontaktplatte des sechsten Relais fixiert ist, verbunden ist.
Klimaanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungszustandschalteinheit zum Schalten des Verbindungszustands der sechs Statorwicklungen ein erstes Relais, ein zweites Relais, ein drittes Relais, ein viertes Relais, ein fünftes Relais und ein sechstes Relais umfasst und, wenn die sechs Statorwicklungen in einem Verbindungszustand aus den mindestens vier Typen von Verbindungszuständen sind, welcher bewirkt, dass eine induzierte Spannung des Motors eine Maximalspannung, die durch den Inverter ausgegeben werden kann, bei einer kleinsten Rotationsgeschwindigkeit des Motors erreicht, kein Strom durch Spulen aller des ersten Relais, des zweiten Relais, des dritten Relais, des vierten Relais, des fünften Relais und des sechsten Relais fließt, wobei jede der Spulen eine Kontaktplatte betreibt.
Klimaanlage gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Verbindungszustandschalteinheit eine Funktion hat, welche unter Verwendung des ersten Relais, des zweiten Relais, des dritten Relais, des vierten Relais, des fünften Relais und des sechsten Relais den Verbindungszustand der sechs Statorwicklungen schaltet, ohne eine Betriebsmodusänderung an der Klimaanlage zu bewirken.