JP7317108B2 - 室外機、空気調和装置および空気調和装置の運転制御方法 - Google Patents
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Description
<電動機の構成>
図1は、実施の形態1の空気調和装置の室外機に用いられる電動機1を示す断面図である。電動機1は、ステータ10と、ステータ10の内側に回転可能に設けられたロータ20とを有する。ステータ10とロータ20との間には、例えば0.3~1.0mmのエアギャップが形成されている。
図2は、実施の形態1の空気調和装置5を示す模式図である。空気調和装置5は、室外に設置される室外機5Aと、空調対象である室内に設置される室内機5Bとを有する。室外機5Aと室内機5Bとは、冷媒配管50によって接続されている。
図5は、電動機1とこれを駆動するインバータ103とを示すブロック図である。インバータ103は、直流電圧である入力電圧Vを交流電圧に変換し、電動機1のコイル3U,3V,3Wに出力する。
図9は、空気調和装置5の動作を、室外機5Aの動作を中心として示すフローチャートである。空気調和装置5の制御装置110は、信号受信部108によりリモコン9から起動信号を受信することにより、運転を開始する(ステップS101)。この時点では、後述するように、室外送風機4の電動機1のコイル3の結線状態は、デルタ結線である。
次に、実施の形態1による空気調和装置の作用について説明する。一般に、ステータ10のコイル3の巻き数を増加させるほど、必要なトルクを得るための電流が少なくて済むため、インバータ103の通電による損失が減少し、電動機1の運転効率が向上する。また、コイル3の巻き数を増加させるほどインダクタンスが向上し、キャリア高調波に起因する鉄損が減少するため、電動機効率も向上する。
以上説明したように、実施の形態1の室外機5Aは、室外熱交換器6と、室外熱交換器6に送風する室外送風機4と、コイル3の結線状態を切り替える結線切り替え部7と、フィン温度センサ65とを有する。電動機1の停止時には、結線切り替え部7がコイル3の結線状態をデルタ結線とする。電動機1の回転時には、結線切り替え部7は、フィン温度センサ65による検知温度Tfが閾値T以上の場合にはコイル3の結線状態をY結線とし、検知温度Tfが閾値T未満の場合にはコイル3の結線状態をデルタ結線とする。これにより、電動機1の停止時の外風による誘起電圧の上昇を抑制しながら、コイル3の巻き数を多くして電動機1の運転効率を向上し、なお且つ、着霜による室外熱交換器6の運転応力の低下を抑制することができる。
次に、実施の形態1の変形例について説明する。上述した実施の形態1では、電動機1の回転開始時に、フィン温度センサ65の検知温度Tfと閾値Tとを比較し、その比較結果に基づいてコイル3の結線状態を選択した。
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2は、リモコン9の表示画面に関するものである。図14は、リモコン9を示す模式図である。リモコン9は、実施の形態1で説明したように、ユーザが空気調和装置5を操作するために使用する操作装置である。
次に、実施の形態1,2の変形例について説明する。上記の実施の形態1,2では、コイル3の結線状態をY結線とデルタ結線とで切り替えた。しかしながら、コイル3の結線状態を直列接続と並列接続とで切り替えることも可能である。
Claims (18)
- 熱交換器と、
コイルを有する電動機と、前記電動機によって回転する羽根車とを備え、前記熱交換器に送風する送風機と、
前記コイルの結線状態を、第1の結線状態と、前記第1の結線状態よりも線間電圧が低い第2の結線状態とで切り替える結線切り替え部と、
温度を検知する温度センサと
を有し、
前記電動機の停止時には、前記結線切り替え部は、前記コイルの結線状態を前記第2の結線状態とし、
前記電動機の回転時には、前記結線切り替え部は、前記温度センサによる検知温度が閾値以上の場合には前記コイルの結線状態を第1の結線状態とし、前記検知温度が前記閾値未満の場合には前記コイルの結線状態を第2の結線状態とし、
前記閾値は、前記熱交換器に着霜が生じる温度である
室外機。 - 前記熱交換器は、フィンを有し、
前記温度センサは、前記熱交換器の前記フィンの温度を検知する
請求項1に記載の室外機。 - 制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記電動機の回転開始前に前記検知温度と前記閾値とを比較し、前記検知温度が前記閾値以上の場合には、前記結線切り替え部により前記コイルの結線状態を前記第1の結線状態とし、前記検知温度が前記閾値未満の場合には、前記結線切り替え部により前記コイルの結線状態を前記第2の結線状態とする
請求項1または2に記載の室外機。 - 前記制御部は、さらに前記電動機の回転開始後に前記検知温度と前記閾値とを比較し、前記検知温度が前記閾値以上の場合には、前記結線切り替え部により前記コイルの結線状態を前記第1の結線状態とし、前記検知温度が前記閾値未満の場合には、前記結線切り替え部により前記コイルの結線状態を前記第2の結線状態とする
請求項3に記載の室外機。 - 前記電動機を停止するときには、前記結線切り替え部が前記コイルの結線状態を前記第1の結線状態から前記第2の結線状態に切り替えてから、前記電動機を停止する
請求項1から4までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記コイルは、3相コイルであり、
前記第1の結線状態は、前記3相コイルがY結線によって結線された状態であり、前記第2の結線状態は、前記3相コイルがデルタ結線によって結線された状態である
請求項1から5までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記コイルは、Y結線またはデルタ結線によって結線された3相コイルであり、
前記第1の結線状態は、前記3相コイルが相毎に直列に結線されたコイル部分を有する状態であり、
前記第2の結線状態は、前記3相コイルが相毎に並列に結線されたコイル部分を有する状態である
請求項1から5までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記結線切り替え部は、機械式スイッチまたは半導体スイッチを有する
請求項1から7までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記電動機は、ロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有するロータを有する
請求項1から8までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記電動機は、ステータコアを有し、
前記コイルは、前記ステータコアに集中巻で巻かれている
請求項1から9までの何れか1項に記載の室外機。 - 前記電動機の前記コイルに交流電圧を出力するインバータをさらに備え、
前記結線切り替え部は、前記電動機と前記インバータとの間に配置されている
請求項1から10までの何れか1項に記載の室外機。 - 請求項1から11までの何れか1項に記載の室外機と、
前記室外機と冷媒配管を介して接続された室内機と
を備えた空気調和装置。 - 表示部を備えた操作装置を有し、
前記結線切り替え部が前記コイルの結線状態を切り替える場合には、前記操作装置の前記表示部が前記コイルの結線状態の切り替えを示す情報を表示する
請求項12に記載の空気調和装置。 - 熱交換器と、
コイルを有する電動機と、前記電動機によって回転する羽根車とを備え、前記熱交換器に送風する送風機と、
前記熱交換器の温度を検知する温度センサと
を備えた室外機を有する空気調和装置の運転制御方法であって、
前記温度センサによる検知温度が閾値以上の場合には前記コイルの結線状態を第1の結線状態とし、前記検知温度が前記閾値未満の場合には前記コイルの結線状態を第2の結線状態として、前記電動機を回転させ、
前記電動機が停止する前に、前記コイルの結線状態を前記第2の結線状態とし、
前記閾値は、前記熱交換器に着霜が生じる温度である
空気調和装置の運転制御方法。 - 前記空気調和装置は、表示部を備えた操作装置を有し、
前記コイルの結線状態を切り替える場合には、前記操作装置の前記表示部に、前記コイルの結線状態の切り替えを示す情報を表示する
請求項14に記載の空気調和装置の運転制御方法。 - 前記コイルの結線状態を前記第2の結線状態から前記第1の結線状態に切り替える場合には、前記操作装置の前記表示部に、前記第1の結線状態への切り替えを示す情報を表示する
請求項15に記載の空気調和装置の運転制御方法。 - 前記コイルの結線状態を前記第1の結線状態から前記第2の結線状態に切り替える場合には、前記操作装置の前記表示部に、前記第2の結線状態への切り替えを示す情報を表示する
請求項15または16に記載の空気調和装置の運転制御方法。 - 前記コイルの結線状態を切り替える場合には、前記操作装置の前記表示部に、空気調和装置の運転を一時停止することを示す情報を表示する
請求項15から17までの何れか1項に記載の空気調和装置の運転制御方法。
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