JP2020148384A - 制御装置、空気調和システム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和システムの運転を継続させ、かつ、巻線切替モータの巻線の接続状態を切り替えるときの過渡現象によるスイッチの不具合の発生を抑制することのできる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、空気調和システムにおいて用いられる制御装置であって、巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御する切替制御部と、前記切替制御部が前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御するユニット制御部と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、制御装置、空気調和システム、制御方法及びプログラムに関する。

三相交流電力によって巻線切替モータを動作させる場合、巻線切替モータを効率よく駆動するために、巻線切替モータの回転数に応じて巻線切替モータの巻線の巻数を切り替えることがある。
特許文献１には、関連する技術として、モータの巻線の接続状態を切り替えるときに、モータを一旦停止させた上で、巻線の接続状態を切り替え、その直後にモータを動作させることに関する技術が開示されている。
また、特許文献２には、関連する技術として、固定子巻線の結線（Δ結線、Ｙ結線）を切替可能なモータの制御において、コンプレッサがＯＮ状態の場合、結線を切り替える前にコンプレッサをＯＦＦ状態に制御する技術が開示されている。

特開２０１６−１６５１８７号公報 特開２０１８−０６３０７９号公報

ところで、巻線切替モータの運転を継続しながら巻線切替モータの巻線の接続状態を切り替える場合、接続状態を切り替えた直後の過渡現象によって、巻線の接続状態を切り替えるためのスイッチに不具合が生じる可能性がある。なお、ここでの不具合とは、例えば、スイッチが機械式スイッチである場合には、スイッチにアークが発生し、スイッチが摩耗することである。なお、ここでの摩耗とは、アークの発生により、スイッチの接触箇所の一方が溶けて他方に付着したり、スイッチの接触箇所どうしが溶着したりすることである。また、ここでの不具合とは、例えば、スイッチが半導体スイッチである場合には、スイッチにサージが発生することである。なお、半導体スイッチにサージが発生した場合、スイッチが破壊される可能性がある。
また、特許文献１及び特許文献２に記載の技術を用いて巻線切替モータの巻線どうしの接続を切り替える場合、空気調和システムの機能を停止させる必要がある。その結果、特許文献１及び特許文献２に記載の技術を用いる空気調和システムでは、所望の室内温度が得られない可能性がある。
そのため、空気調和システムの運転を継続させ、かつ、巻線切替モータの巻線の接続状態を切り替えるときの過渡現象によるスイッチの不具合の発生を抑制することのできる技術が求められている。

本発明は、上記の課題を解決することのできる制御装置、空気調和システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、制御装置は、空気調和システムにおいて用いられる制御装置であって、巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御する切替制御部と、前記切替制御部が前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御するユニット制御部と、を備える。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様における制御装置において、前記巻線切替モータの負荷を低減させることは、前記巻線切替モータの負荷である圧縮機が吐出する冷媒の圧力を低下させることであって、前記ユニット制御部は、前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を低下させるように、前記ユニットである電子膨張弁及び前記ユニットであるファンモータの少なくとも一方を制御するものであってもよい。

本発明の第３の態様によれば、第１の態様または第２の態様における制御装置において、前記切替制御部は、前記巻線切替モータと前記巻線切替スイッチとの間の配線に流れる電流の値に基づいて推定した前記巻線切替モータの回転数に応じて、前記巻線切替スイッチを制御するものであってもよい。

本発明の第４の態様によれば、空気調和システムは、第１の態様から第３の態様の何れか一に記載の制御装置と、前記巻線切替モータと、前記巻線切替スイッチと、前記ユニットと、を備える。

本発明の第５の態様によれば、制御方法は、空気調和システムにおいて用いられる制御装置による制御方法であって、巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御することと、前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御することと、を含む。

本発明の第６の態様によれば、プログラムは、空気調和システムにおいて用いられる制御装置のコンピュータに、巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御することと、前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御することと、を実行させる。

本発明の実施形態による制御装置、空気調和システム、制御方法及びプログラムによれば、空気調和システムの運転を継続させ、かつ、巻線切替モータの巻線の接続状態を切り替えるときの過渡現象によるスイッチの不具合の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態による空気調和システムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるモータシステムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるインバータの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における巻線どうしの接続を説明するための第１の図である。 本発明の一実施形態における巻線どうしの接続を説明するための第２の図である。 本発明の一実施形態による電流検出部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるファンシステムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による制御装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による空気調和システムの処理フローを示す図である。 本発明の別の実施形態における電流検出部による電流検出の一例を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の一実施形態による空気調和システム１の構成について説明する。
空気調和システム１は、図１に示すように、室内機１０と、室外機２０と、を備える。

室内機１０は、熱交換器１０１、吸込センサ１０２、熱交センサ１０３、１０４を備える。
熱交換器１０１は、暖房運転時に凝縮器として機能する。また、熱交換器１０１は、冷房運転時に蒸発器として機能する。
吸込センサ１０２は、熱交換器１０１に設けられ、熱交換器１０１の吸込ガスの温度を検出する。
熱交センサ１０３、１０４は、熱交換器１０１に設けられ、熱交換器１０１の温度を検出する。
なお、熱交センサ１０３、１０４のそれぞれは、熱交換器１０１において異なる箇所の温度を検出する。

室外機２０は、熱交換器２０１、外温センサ２０２、熱交センサ２０３、熱交センサ２０４、過冷却熱交２０５、チェックジョイント２０６、四方弁２０７、アキュムレータ２０８、モータシステム２０９、吐出管センサ２１０、マフラ２１１、高圧スイッチ２１２、マフラ２１３、電子膨張弁２１４（ユニットの一例）、ファンシステム２１５（ユニットの一例）、制御装置２１６を備える。

熱交換器２０１は、暖房運転時に蒸発器として機能する。また、熱交換器２０１は、冷房運転時に凝縮器として機能する。

外温センサ２０２は、図１に示すように、室外機２０の熱交換器２０１に設けられる。外温センサ２０２は、熱交換器２０１の外気の温度を検出する。

熱交センサ２０３、２０４は、図１に示すように、熱交換器２０１に設けられる。熱交センサ２０３、２０４のそれぞれは、熱交換器２０１において異なる箇所の温度を検出する。

過冷却熱交２０５は、図１に示すように、熱交換器２０１と電子膨張弁２１４との間に設けられる。過冷却熱交２０５は、液状冷媒を過冷却する。

チェックジョイント２０６は、図１に示すように、熱交換器２０１と四方弁２０７との間に設けられる。チェックジョイント２０６は、冷媒の充填などを行う。

四方弁２０７は、４つの弁を有する。４つの弁のうちの１つは、チェックジョイント２０６を介して熱交換器２０１に接続されている。４つの弁のうちの別の１つは、アキュムレータ２０８に接続されている。４つの弁のうちの別の１つは、マフラ２１３を介して熱交換器１０１に接続されている。４つの弁のうちの残りの１つは、高圧スイッチ２１２とマフラ２１１を介して圧縮機２０９３に接続されている。

アキュムレータ２０８は、図１に示すように、四方弁２０７とモータシステム２０９の圧縮機との間に設けられる。アキュムレータ２０８は、蒸発器でガス化しきれなかった冷媒が液状のままモータシステム２０９の圧縮機に吸入されるのを防止する。

モータシステム２０９は、図２に示すように、インバータ２０９１、巻線切替モータ２０９２、圧縮機２０９３、巻線切替スイッチ２０９４、電流検出部２０９５、電圧検出部２０９６を備える。

インバータ２０９１は、制御装置２１６による制御に基づいて、供給される直流電力から巻線切替モータ２０９２を駆動する三相交流電力を生成する。
例えば、インバータ２０９１は、図３に示すように、６つのトランジスタスイッチ２０９１ａ、２０９１ｂ、２０９１ｃ、２０９１ｄ、２０９１ｅ、２０９１ｆから成る回路である。６つのトランジスタスイッチ２０９１ａ、２０９１ｂ、２０９１ｃ、２０９１ｄ、２０９１ｅ、２０９１ｆのそれぞれが、制御装置２１６が出力する制御信号ｓｉｇ１に基づいてオン状態とオフ状態とで切り替わることによって、インバータ２０９１は、三相交流電圧を生成する。この場合の制御信号ｓｉｇ１は、例えば、６つのトランジスタスイッチ２０９１ａ、２０９１ｂ、２０９１ｃ、２０９１ｄ、２０９１ｅ、２０９１ｆのそれぞれに応じたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
インバータ２０９１は、生成した三相交流電力を、巻線切替スイッチ２０９４を介して巻線切替モータ２０９２に出力する。

巻線切替モータ２０９２は、圧縮機２０９３を動作させる圧縮機モータである。巻線切替モータ２０９２は、アキュムレータ２０８と圧縮機２０９３との間に設けられる。巻線切替モータ２０９２は、複数の巻線を備えるモータである。巻線切替モータ２０９２は、巻線どうしの接続が切り替わることによって、巻線切替モータ２０９２の巻線の実効的な巻数を変化させる。
例えば、巻線どうしの接続が切り替わることによって、図４に示すように、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的低い領域では巻線切替モータ２０９２における巻線がＹ結線となり、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的高い領域では巻線切替モータ２０９２における巻線がΔ結線となる。また、例えば、巻線どうしの接続が切り替わることによって、図５に示すように、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的低い領域では巻線切替モータ２０９２における巻線が高ターンとなり（巻線の巻数が大きくなり）、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的高い領域では巻線切替モータ２０９２における巻線が低ターンとなる（巻線の巻数が小さくなる）。これらのように、巻線どうしの接続が切り替わることによって、巻線切替モータ２０９２の効率を向上させることができる。なお、図には示していないが、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的低い領域で巻線切替モータ２０９２における巻線を直列に接続し、巻線切替モータ２０９２の回転数が比較的高い領域で巻線切替モータ２０９２における巻線を並列に接続する場合も同様に巻線切替モータ２０９２の効率を向上させることができる。

圧縮機２０９３は、巻線切替モータ２０９２とマフラ２１１との間に設けられる。圧縮機２０９３は、巻線切替モータ２０９２を動力源として、空気調和システム１におけるガス冷媒を圧縮することによって、低温で低圧のガス冷媒を高温で高圧のガス冷媒にする。

巻線切替スイッチ２０９４は、制御装置２１６による制御に基づいて、巻線切替モータ２０９２における巻線どうしの接続を切り替えるスイッチである。
例えば、巻線切替スイッチ２０９４におけるスイッチのそれぞれが、制御装置２１６が出力する制御信号ｓｉｇ２に基づいてオン状態とオフ状態とで切り替わることによって、巻線切替モータ２０９２における巻線どうしの接続が切り替わる。
巻線切替スイッチ２０９４は、例えば、機械式スイッチを含むリレー、トランジスタスイッチなどである。

電流検出部２０９５は、所定の短い時間間隔ごとに、巻線切替モータ２０９２の巻線に流れる電流を検出する検出部である。なお、電流検出部２０９５によって検出された電流は、巻線切替モータ２０９２の負荷（圧縮機２０９３）の変動に応じて巻線切替モータ２０９２に流れる電流に関連する。
例えば、電流検出部２０９５は、図６に示すように、抵抗２０９５ａ、差動アンプ２０９５ｂを備える。
抵抗２０９５ａは、図６に示すように、巻線切替モータ２０９２の巻線に流れる電流の経路に直列に設けられる。
差動アンプ２０９５ｂは、抵抗２０９５ａの両端の電位差に応じた電圧を制御装置２１６に出力する。
差動アンプ２０９５ｂの出力電圧は、抵抗２０９５ａの両端の電位差に応じた電圧である。そのため、差動アンプ２０９５ｂの出力電圧と抵抗２０９５ａの抵抗値から、抵抗２０９５ａに流れる電流を推定することができる。なお、抵抗２０９５ａの抵抗値は、予め決定された値である。つまり、差動アンプ２０９５ｂの出力電圧値を取得することは、巻線切替モータ２０９２の巻線に流れる電流の電流値を検出することに等しい。
なお、電流検出部２０９５は、例えば、巻線切替モータ２０９２の巻線に流れる電流の経路において電流を直接測定する電流センサであってもよい。
電流検出部２０９５は、検出結果を示す情報ｉｎｆ１を制御装置２１６に出力する。

このように、巻線切替スイッチ２０９４と巻線切替モータ２０９２の間の配線に流れる電流を検出する場合、巻線がΔ結線されている場合とＹ結線されている場合の両方において、１つの巻線に流れる電流を直接検出することができる。その結果、インバータ２０９１から出力される電流や、インバータ２０９１からインバータ２０９１に電力を供給する電力源側へ戻すリターン電流を検出して巻線に流れる電流を予測する場合に比べて、巻線に流れる電流を正確に測定することができる。

電圧検出部２０９６は、所定の短い時間間隔ごとに、インバータ２０９１に供給される電圧を検出する検出部である。電圧検出部２０９６は、検出した電圧の値を示す情報ｉｎｆ２を制御装置２１６に出力する。

吐出管センサ２１０は、図１に示すように、モータシステム２０９とマフラ２１１との間の吐出管に設けられる。吐出管センサ２１０は、吐出管の温度を検出する。

マフラ２１１は、圧縮機２０９３と高圧スイッチ２１２との間に設けられる。マフラ２１１は、圧縮機２０９３が吐出する冷媒の脈動を抑制する。

高圧スイッチ２１２は、図１に示すように、マフラ２１１と四方弁２０７との間に設けられる。高圧スイッチ２１２は、マフラ２１１が出力するガス冷媒が所定の圧力以下の場合に閉状態となる。また、高圧スイッチ２１２は、マフラ２１１が出力するガス冷媒が所定の圧力を超えた場合に開状態となる。

マフラ２１３は、図１に示すように、熱交換器１０１と四方弁２０７との間に設けられる。マフラ２１３は、熱交換器１０１と四方弁２０７の間での冷媒の脈動を抑制する。

電子膨張弁２１４は、図１に示すように、過冷却熱交２０５と熱交換器１０１との間に設けられる。電子膨張弁２１４は、制御装置２１６による制御に基づいて、弁開度が調整される。電子膨張弁２１４は、入力したある温度Ｔである圧力Ｐの液状冷媒を温度Ｔよりも低温で圧力Ｐよりも低圧の冷媒にする。

ファンシステム２１５は、室外機２０内の空気と外気とを交換する（入れ替える）。ファンシステム２１５は、図７に示すように、ファンモータ２１５ａ（ユニットの一例）、ファン２１５ｂ（ユニットの一例）を備える。
ファンモータ２１５ａは、制御装置２１６による制御に基づいて、回転する。
ファン２１５ｂは、ファンモータ２１５ａを動力源として回転する。ファン２１５ｂが回転することによって、室外機２０内の空気と外気とが交換される。

制御装置２１６は、モータシステム２０９、電子膨張弁２１４、ファンシステム２１５を制御する装置である。制御装置２１６は、図８に示すように、第１制御部２１６ａ、第２制御部２１６ｂ（切替制御部の一例）、第３制御部２１６ｃ（ユニット制御部の一例）、記憶部２１６ｄを備える。

第１制御部２１６ａは、直流電力から巻線切替モータ２０９２を動作させるための三相交流電力を生成するように、インバータ２０９１を制御する。
例えば、第１制御部２１６ａは、電流検出部２０９５から情報ｉｎｆ１を受ける。第１制御部２１６ａは、受けた情報ｉｎｆ１から負荷の状態を特定する。また、第１制御部２１６ａは、電圧検出部２０９６から情報ｉｎｆ２を受ける。第１制御部２１６ａは、受けた情報ｉｎｆ２から直流電圧の値を特定する。第１制御部２１６ａは、特定した負荷の状態と、に基づいて、巻線切替モータ２０９２を駆動するための所望の三相交流電圧を特定する。第１制御部２１６ａは、所望の三相交流電圧を得るための制御信号ｓｉｇ１を生成する。第１制御部２１６ａは、生成した制御信号ｓｉｇ１をインバータ２０９１に出力する。
また、第１制御部２１６ａは、インバータ２０９１を制御する内容を示す情報ｉｎｆ３（例えば、制御信号ｓｉｇ１）を第２制御部２１６ｂに出力する。

第２制御部２１６ｂは、巻線切替モータ２０９２の回転数に基づいて、巻線切替モータ２０９２の巻線が切り替わるように、巻線切替スイッチ２０９４を制御する。
例えば、巻線切替モータ２０９２の回転数は、インバータ２０９１の出力電圧と現在の巻線の接続状態とから推定することができる。また、インバータ２０９１の出力電圧は、インバータ２０９１に入力される直流電圧（すなわち、情報ｉｎｆ２が示す電圧）と制御信号ｓｉｇ１とから推定することができる。そのため、第２制御部２１６ｂは、電圧検出部２０９６から受ける情報ｉｎｆ２と、第１制御部２１６ａから受ける情報ｉｎｆ３（制御信号ｓｉｇ１の内容を含む情報）とに基づいて、巻線切替モータ２０９２の回転数を推定する。そして、第２制御部２１６ｂは、推定した巻線切替モータ２０９２の回転数が所定のしきい値以下である場合に巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に大きくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２を、巻線切替スイッチ２０９４に出力する。また、推定した巻線切替モータ２０９２の回転数が所定のしきい値を超える場合に巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に小さくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２を、巻線切替スイッチ２０９４に出力する。
なお、第２制御部２１６ｂは、巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に小さくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２と、巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に大きくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２とを切り替えると判定した場合、制御信号ｓｉｇ２を切り替える前に、制御信号ｓｉｇ２を切り替えることを知らせる報知信号ｉｎｆ４を第３制御部２１６ｃに出力する。
また、第２制御部２１６ｂは、後述する第３制御部２１６ｃが巻線切替モータ２０９２の負荷が下がるように空気調和システム１の機能部を制御したことを知らせる報知信号ｉｎｆ５を受けた場合、制御信号ｓｉｇ２を巻線切替スイッチ２０９４に出力することによって、巻線切替モータ２０９２の巻線を切り替える。

第３制御部２１６ｃは、吸込センサ１０２、熱交センサ１０３、熱交センサ１０４、外温センサ２０２、熱交センサ２０３、熱交センサ２０４、及び、吐出管センサ２１０による検出結果に基づいて、室内温度が所望の温度となるように空気調和システム１の各機能部（ユニットの一例）を制御する。
具体的には、第３制御部２１６ｃは、電子膨張弁２１４の弁開度を制御し、減圧調整と流量調整を行う。また、第３制御部２１６ｃは、ファンモータ２１５ａを制御し、ファン２１５ｂを回転させる。
なお、第３制御部２１６ｃは、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受けた場合、巻線切替モータ２０９２の負荷が下がるように空気調和システム１の機能部を制御する。
例えば、第３制御部２１６ｃは、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受けた場合、圧縮機２０９３が吐出するガス冷媒の圧力を下げるように、電子膨張弁２１４の弁開度を制御する。また、例えば、第３制御部２１６ｃは、室外機２０内の温度が外気温度よりも高く、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受けた場合に、圧縮機２０９３から吐出するガス冷媒が流れる配管を冷却し、圧縮機２０９３が吐出するガス冷媒の圧力を下げるように、ファン２１５ｂが停止しているときにはファンモータ２１５ａを回転させ、また、ファン２１５ｂが回転しているときにはファンモータ２１５ａの回転数を上げる制御信号ｓｉｇ３をファンモータ２１５ａに出力する。
そして、第３制御部２１６ｃは、巻線切替モータ２０９２の負荷が下がるように空気調和システム１の機能部を制御したことを知らせる報知信号ｉｎｆ５を第２制御部２１６ｂに出力する。

記憶部２１６ｄは、制御装置２１６が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。例えば、記憶部２１６ｄは、第２制御部２１６ｂが行う巻線切替スイッチ２０９４についての現在の制御の内容（例えば、制御信号ｓｉｇ２の内容）を記憶する。

次に、本発明の一実施形態による空気調和システム１の処理について説明する。
ここでは、図９に示す空気調和システム１の処理フローについて説明する。
なお、記憶部２１６ｄは、第２制御部２１６ｂが行う巻線切替スイッチ２０９４についての現在の制御の内容（例えば、制御信号ｓｉｇ２の内容）を記憶しているものとする。

電流検出部２０９５は、所定の短い時間間隔ごとに、巻線に流れる電流を検出する。電流検出部２０９５は、検出結果を示す情報ｉｎｆ１を制御装置２１６に出力する（ステップＳ１）。

電圧検出部２０９６は、所定の短い時間間隔ごとに、インバータ２０９１に入力される電圧を検出する。電圧検出部２０９６は、検出結果を示す情報ｉｎｆ２を制御装置２１６に出力する（ステップＳ２）。

第１制御部２１６ａは、電流検出部２０９５から情報ｉｎｆ１を受ける。また、第１制御部２１６ａは、電圧検出部２０９６から情報ｉｎｆ２を受ける。
第１制御部２１６ａは、受けた情報ｉｎｆ１と、情報ｉｎｆ２と、に基づいて、インバータ２０９１を制御する制御信号ｓｉｇ１を生成する（ステップＳ３）。
第１制御部２１６ａは、生成した制御信号ｓｉｇ１をインバータ２０９１に出力する（ステップＳ４）。また、第１制御部２１６ａは、制御信号ｓｉｇ１の制御内容を示す情報ｉｎｆ３（例えば、制御信号ｓｉｇ１そのもの）を第２制御部２１６ｂに出力する（ステップＳ５）。

第２制御部２１６ｂは、電圧検出部２０９６から情報ｉｎｆ２を受ける。また、第２制御部２１６ｂは、第１制御部２１６ａから情報ｉｎｆ３を受ける。
第２制御部２１６ｂは、受けた情報ｉｎｆ２と、情報ｉｎｆ３とに基づいて、巻線切替モータ２０９２における巻線どうしの接続を切り替えるか否かを決定する（ステップＳ６）。
例えば、予め巻線切替モータ２０９２の回転領域を、低回転領域と、低回転領域を超える回転数の高回転領域に分ける。第２制御部２１６ｂは、情報ｉｎｆ２と、情報ｉｎｆ３とから、巻線切替モータ２０９２に供給している電圧を特定する。第２制御部２１６ｂは、特定した電圧から巻線切替モータ２０９２の現在の回転数を推定する。第２制御部２１６ｂによるこの推定は、所定の短い時間間隔ごとに行われる。
第２制御部２１６ｂは、推定した巻線切替モータ２０９２の回転数が所定のしきい値以下である場合に巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に大きくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２を、巻線切替スイッチ２０９４に出力すると判定する。また、推定した巻線切替モータ２０９２の回転数が所定のしきい値を超える場合に巻線切替モータ２０９２の巻線の巻数が実効的に小さくなる結線とする制御信号ｓｉｇ２を、巻線切替スイッチ２０９４に出力すると判定する。

第２制御部２１６ｂは、この判定結果と、記憶部２１６ｄが記憶する第２制御部２１６ｂが行う巻線切替スイッチ２０９４についての現在の制御の内容（制御信号ｓｉｇ２の内容を含む）と、に基づいて、推定した回転数が低回転領域から高回転領域に遷移した、または、推定した回転数が高回転領域から低回転領域に遷移したかを判定する（ステップＳ６）。
例えば、第２制御部２１６ｂは、判定結果の制御を行う場合の制御信号ｓｉｇ２と、記憶部２１６ｄが記憶する第２制御部２１６ｂが行う巻線切替スイッチ２０９４についての現在の制御の内容（制御信号ｓｉｇ２の内容を含む）とを比較する。第２制御部２１６ｂは、比較した結果、記憶部２１６ｄが記憶する現在の制御の内容と、判定結果の制御を行う場合の制御信号ｓｉｇ２による制御の内容とが同一であると判定した場合、推定した回転数が低回転領域から高回転領域にも、高回転領域から低回転領域にも遷移していない（回転数が回転領域を遷移していない）と判定する。また、第２制御部２１６ｂは、比較した結果、記憶部２１６ｄが記憶する現在の制御の内容と、判定結果の制御を行う場合の制御信号ｓｉｇ２による制御の内容とが異なると判定した場合、推定した回転数が低回転領域から高回転領域に遷移した、または、推定した回転数が高回転領域から低回転領域に遷移した（回転数が回転領域を遷移した）と判定する。

第２制御部２１６ｂは、回転数が回転領域を遷移していないと判定した場合（ステップＳ６においてＮＯ）、巻線切替スイッチ２０９４に制御信号ｓｉｇ２を出力する（ステップＳ７）。そして、第２制御部２１６ｂは、ステップＳ１の処理に戻す。
また、第２制御部２１６ｂは、回転数が回転領域を遷移したと判定した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、制御信号ｓｉｇ２を切り替えることを知らせる報知信号ｉｎｆ４を第３制御部２１６ｃに出力する（ステップＳ８）。

第３制御部２１６ｃは、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受ける。
第３制御部２１６ｃは、報知信号ｉｎｆ４を受けると、巻線切替モータ２０９２の負荷が下がるように空気調和システム１の機能部を制御する（ステップＳ９）。
例えば、第３制御部２１６ｃは、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受けた場合、圧縮機２０９３が吐出するガス冷媒の圧力を下げるように、電子膨張弁２１４の弁開度を制御する。また、例えば、第３制御部２１６ｃは、室外機２０内の温度が外気温度よりも高く、第２制御部２１６ｂから報知信号ｉｎｆ４を受けた場合に、圧縮機２０９３から吐出するガス冷媒が流れる配管を冷却し、圧縮機２０９３が吐出するガス冷媒の圧力を下げるように、ファン２１５ｂが停止しているときにはファンモータ２１５ａを回転させ、また、ファン２１５ｂが回転しているときにはファンモータ２１５ａの回転数を上げる制御信号ｓｉｇ３をファンモータ２１５ａに出力する。

第３制御部２１６ｃは、巻線切替モータ２０９２の負荷が下がるように空気調和システム１の機能部を制御したことを知らせる報知信号ｉｎｆ５を第２制御部２１６ｂに出力する（ステップＳ１０）。

第２制御部２１６ｂは、第３制御部２１６ｃから報知信号ｉｎｆ５を受ける。
第２制御部２１６ｂは、報知信号ｉｎｆ５を受けると、ステップＳ７の処理に戻す。そして、第２制御部２１６ｂは、ステップＳ１の処理に戻す。

以上、本発明の一実施形態による空気調和システム１について説明した。
本発明の一実施形態による空気調和システム１において、第２制御部２１６ｂは、巻線切替モータ２０９２における巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチ２０９４を制御する。第３制御部２１６ｃは、第２制御部２１６ｂが巻線切替スイッチ２０９４を制御して巻線どうしの接続を切り替える前に、巻線切替モータ２０９２の負荷を低減させるように、空気調和システム１における機能部（例えば、電子膨張弁２１４、ファンモータ２１５ａ）を制御する。
このように、空気調和システム１において、巻線切替モータ２０９２の巻線どうしの接続を切り替える前に、巻線切替モータ２０９２の負荷を低減させることで、空気調和システム１の運転を継続させ、かつ、巻線切替モータ２０９２の巻線の接続状態を切り替えるときの過渡現象による巻線切替スイッチ２０９４の不具合の発生を抑制することができる。その結果、所望の室温が得られ、かつ、巻線切替スイッチ２０９４における不具合の発生を低減させることができる。

なお、本発明の一実施形態では、電流検出部２０９５が巻線切替スイッチ２０９４と巻線切替モータ２０９２の間の配線に流れる電流を検出することで、巻線切替モータ２０９２の負荷を推定するものとした。しかしながら、本発明の別の実施形態では、例えば、図１０に示すように、電流検出部２０９５は、インバータ２０９１からインバータ２０９１に電力を供給する電力源側へ戻すリターン電流を検出して巻線に流れる電流を検出するものであってもよい。また、電流検出部２０９５は、インバータ２０９１から出力される電流を検出するものであってもよい。

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。

本発明の実施形態における記憶部２１６ｄや記憶装置（レジスタ、ラッチを含む）のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部２１６ｄや記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。

本発明の実施形態について説明したが、上述の空気調和システム１、制御装置２１６、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ５は、図１１に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の空気調和システム１、制御装置２１６、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。

ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。

１・・・空気調和システム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・室内機
２０・・・室外機
１０１、２０１・・・熱交換器
１０２・・・吸込センサ
１０３、１０４、２０３、２０４・・・熱交センサ
２０２・・・外温センサ
２０５・・・過冷却熱交
２０６・・・チェックジョイント
２０７・・・四方弁
２０８・・・アキュムレータ
２０９・・・モータシステム
２１０・・・吐出管センサ
２１１、２１３・・・マフラ
２１２・・・高圧スイッチ
２１４・・・電子膨張弁
２１５・・・ファンシステム
２１６・・・制御装置
２０９１・・・インバータ
２０９１ａ、２０９１ｂ、２０９１ｃ、２０９１ｄ、２０９１ｅ、２０９１ｆ・・・トランジスタスイッチ
２０９２・・・巻線切替モータ
２０９３・・・圧縮機
２０９４・・・巻線切替スイッチ
２０９５・・・電流検出部
２０９６・・・電圧検出部

Claims (6)

1. 空気調和システムにおいて用いられる制御装置であって、
   巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御する切替制御部と、
   前記切替制御部が前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御するユニット制御部と、
   を備える制御装置。
2. 前記巻線切替モータの負荷を低減させることは、前記巻線切替モータの負荷である圧縮機が吐出する冷媒の圧力を低下させることであって、
   前記ユニット制御部は、
   前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を低下させるように、前記ユニットである電子膨張弁及び前記ユニットであるファンモータの少なくとも一方を制御する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記切替制御部は、
   前記巻線切替モータと前記巻線切替スイッチとの間の配線に流れる電流の値に基づいて推定した前記巻線切替モータの回転数に応じて、前記巻線切替スイッチを制御する、
   請求項１または請求項２に記載の制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御装置と、
   前記巻線切替モータと、
   前記巻線切替スイッチと、
   前記ユニットと、
   を備える空気調和システム。
5. 空気調和システムにおいて用いられる制御装置による制御方法であって、
   巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御することと、
   前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御することと、
   を含む制御方法。
6. 空気調和システムにおいて用いられる制御装置のコンピュータに、
   巻線切替モータにおける巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを制御することと、
   前記巻線切替スイッチを制御して前記巻線どうしの接続を切り替える前に、前記巻線切替モータの負荷を低減させるように、前記空気調和システムにおけるユニットを制御することと、
   を実行させるプログラム。

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