WO2019021448A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2019021448A1
WO2019021448A1 PCT/JP2017/027357 JP2017027357W WO2019021448A1 WO 2019021448 A1 WO2019021448 A1 WO 2019021448A1 JP 2017027357 W JP2017027357 W JP 2017027357W WO 2019021448 A1 WO2019021448 A1 WO 2019021448A1
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WO
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switching
connection state
phase
wire connection
air conditioner
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Application number
PCT/JP2017/027357
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇 山川
有澤　浩一
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Priority to EP17919027.7A priority patent/EP3660409B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
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    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner capable of switching the connection state of a plurality of coils used to generate a driving force for driving a compressor.
  • connection states such as a Y connection state and a ⁇ connection state according to the number of revolutions (load) of the motor.
  • connection states such as a Y connection state and a ⁇ connection state according to the number of revolutions (load) of the motor.
  • the efficiency of the intermediate condition with a small load is achieved by driving the motor in the Y connection state under intermediate conditions where the contribution to the annual power consumption is high and in the ⁇ connection state under rated conditions. It is possible to improve the output and to increase the output under rated conditions that require high air conditioning capacity.
  • a connection switching unit composed of a mechanical SW (SWitch) such as a relay and a contactor or a semiconductor SW such as a bidirectional SW is used.
  • the wire connection state can be switched by controlling the wire connection switching unit based on a signal from a control unit such as a microcomputer.
  • a control unit such as a microcomputer.
  • the wire connection switching unit breaks down, a wire connection error occurs, which may cause an expansion damage such as a system operation failure or a secondary failure.
  • Patent Document 1 a state detector for detecting the conduction state of each power semiconductor switch element constituting the changeover switch portion of the winding switching portion, the detection result, and a drive signal output from the control portion of the inverter And a comparator for detecting an abnormality of the winding switching unit based on the above.
  • this invention aims at suppressing generation
  • An air conditioner is an air conditioner using a refrigeration cycle, which includes a compressor that compresses a refrigerant used in the refrigeration cycle, a converter that generates a DC voltage, and the DC voltage.
  • a motor that generates a driving force for driving the compressor using an inverter that generates a three-phase AC voltage, and a plurality of coils to which the three-phase AC voltage is applied, and a wire connection state of the plurality of coils
  • a wire connection switching unit for switching, and a wire connection control unit for controlling the wire connection switching unit are provided, and the wire connection control unit restricts the switching of the wire connection state when the number of switching times of the wire connection state exceeds a count threshold. It is characterized by
  • connection switching by performing connection switching under suitable switching conditions, it is possible to suppress the occurrence of a failure in the connection switching unit while maintaining the effects of high efficiency and high output.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an air conditioner 100 using a refrigeration cycle according to the embodiment.
  • the air conditioner 100 includes an outdoor unit 110 installed outdoors, an indoor unit 150 installed indoors, and a remote controller 160.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the outdoor unit 110. As shown in FIG.
  • the outdoor unit 110 includes a motor 111, an outdoor air conditioning unit 114, and a drive device 120.
  • the motor 111 generates a driving force for driving a specific part included in the outdoor air conditioning unit 114 using a plurality of coils to which the three-phase AC voltage from the drive device 120 is applied.
  • Motor 111 receives application of a three-phase AC voltage from drive device 120 via U-phase power line 113U, V-phase power line 113V and W-phase power line 113W.
  • Motor 111 includes U-phase coil 112U connected to U-phase power line 113U, V-phase coil 112V connected to V-phase power line 113V, and W-phase coil 112W connected to W-phase power line 113W. Equipped with
  • the outdoor air conditioning unit 114 performs an outdoor operation in the refrigeration cycle.
  • the outdoor air conditioning unit 114 includes devices such as a compressor 114a, an outdoor heat exchanger 114b, and an outdoor fan 114c.
  • the compressor 114a obtains driving force from the motor 111 and compresses the refrigerant used in the refrigeration cycle.
  • the outdoor heat exchanger 114 b performs heat exchange of the refrigerant.
  • the outdoor fan 114c is a fan for the outdoor unit 110 that blows air to the outdoor heat exchanger 114b.
  • the driving device 120 is a device for controlling the respective units of the outdoor unit 110 and for driving the motor 111.
  • the drive device 120 includes a power supply 121, a reactor 122, a converter 123, an inverter 126, a connection switching unit 128, a current detection circuit 134, an outdoor control device 135, and an outdoor communication device 136.
  • the power supply 121 is an AC power supply that outputs an AC voltage.
  • Converter 123 receives an AC voltage from power supply 121 via reactor 122, and rectifies and smooths the AC voltage to generate a DC voltage.
  • Converter 123 includes bridge diodes 124A to 124D for rectifying AC voltage and a smoothing capacitor 125 for smoothing output voltage.
  • Inverter 126 receives a DC voltage input from converter 123, generates a three-phase AC voltage from the DC voltage, and outputs the generated three-phase AC voltage to motor 111.
  • the inverter 126 includes a first U-phase switching element 126Ua, a second U-phase switching element 126Ub, a first V-phase switching element 126Va, a second V-phase switching element 126Vb, a first W-phase switching element 126Wa and a first Two W-phase switching elements 126Wb are connected in a three-phase bridge connection of U-phase, V-phase and W-phase.
  • the first U-phase switching element 126Ua corresponds to a U-phase upper arm
  • the second U-phase switching element 126Ub corresponds to a U-phase lower arm.
  • the first U-phase switching element 126Ua and the second U-phase switching element 126Ub are connected to the U-phase power line 113U.
  • a first U-phase diode 127Ua is connected in parallel to the first U-phase switching element 126Ua
  • a second U-phase diode 127Ub is connected in parallel to the second U-phase switching element 126Ub. There is.
  • the first V-phase switching element 126Va corresponds to a V-phase upper arm
  • the second V-phase switching element 126Vb corresponds to a V-phase lower arm
  • the first V-phase switching element 126Va and the second V-phase switching element 126Vb are connected to the V-phase power line 113V.
  • the first V-phase diode 127Va is connected in parallel to the first V-phase switching element 126Va
  • the second V-phase diode 127Vb is connected in parallel to the second V-phase switching element 126Vb.
  • the first W-phase switching element 126Wa corresponds to a W-phase upper arm
  • the second W-phase switching element 126Wb corresponds to a W-phase lower arm.
  • the first W-phase switching element 126Wa and the second W-phase switching element 126Wb are connected to the W-phase power line 113W.
  • a first W-phase diode 127Wa is connected in parallel to the first W-phase switching element 126Wa
  • a second W-phase diode 127Wb is connected in parallel to the second W-phase switching element 126Wb.
  • Each of the switching elements 126Ua to 126Wb can be configured by, for example, a transistor such as an IGBT (insulated gate transistor). Further, on / off of each of the switching elements 126Ua to 126Wb is controlled by a drive signal DS from the outdoor control device 135.
  • a transistor such as an IGBT (insulated gate transistor).
  • the wire connection switching unit 128 switches the wire connection state of the plurality of coils included in the motor 111 between the first wire connection state and the second wire connection state.
  • the line voltage of the inverter 126 is lower than that in the first connection state.
  • the first connection state is a Y connection state
  • the second connection state is a ⁇ connection state.
  • the connection switching unit 128 includes a U-phase switch 129U, a V-phase switch 129V, and a W-phase switch 129W.
  • U-phase switch 129U is a switching unit that switches the connection destination of U-phase coil 112U.
  • the V-phase switch 129V is a switching unit that switches the connection destination of the V-phase coil 112V.
  • the W-phase switch 129W is a switching unit that switches the connection destination of the W-phase coil 112W.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a connection state of the motor 111 and the wire connection switching unit 128.
  • One end 112Ua of U-phase coil 112U is connected to U-phase power line 113U, and the other end 112Ub of U-phase coil 112U is connected to common contact 130U of U-phase switch 129U.
  • the first switching contact 131U of the U-phase switch 129U is connected to the first switching contact 131V of the V-phase switch 129V and the first switching contact 131W of the W-phase switch 129W.
  • the second switching contact 132U of the U-phase switch 129U is connected to the V-phase power line 113V.
  • the U-phase switch 129U can switch the connection with the common contact 130U between the first switching contact 131U and the second switching contact 132U.
  • One end 112Va of the V-phase coil 112V is connected to the V-phase power line 113V, and the other end 112Vb of the V-phase coil 112V is connected to the common contact 130V of the V-phase switch 129V.
  • the first switching contact 131V of the V-phase switch 129V is connected to the first switching contact 131U of the U-phase switch 129U and the first switching contact 131W of the W-phase switch 129W.
  • the second switching contact 132V of the V-phase switch 129V is connected to the W-phase power line 113W.
  • the V-phase switch 129V can switch connection with the common contact 130V between the first switching contact 131V and the second switching contact 132V.
  • One end 112Wa of the W-phase coil 112W is connected to the W-phase power line 113W, and the other end 112Wb of the W-phase coil 112W is connected to the common contact 130W of the W-phase switch 129W.
  • the first switching contact 131W of the W-phase switch 129W is connected to the first switching contact 131U of the U-phase switch 129U and the first switching contact 131V of the V-phase switch 129V.
  • the second switching contact 132W of the W-phase switch 129W is connected to the U-phase power line 113U.
  • the W-phase switch 129W can switch the connection with the common contact 130W between the first switching contact 131W and the second switching contact 132W.
  • connection switching unit 128 is configured as described above, U-phase switch 129U connects common contact 130U and first switching contact 131U, and V-phase switch 129V connects common contact 130V and first switching contact 131V.
  • the motor 111 is switched to the other end 112Ub of the U-phase coil 112U and the other end 112Vb of the V-phase coil 112V and W
  • the Y-connection state in which the other end 112Wb of the phase coil 112W is connected can be made.
  • U-phase switch 129U connects common contact 130U and second switching contact 132U
  • V-phase switch 129V connects common contact 130V and second switching contact 132V
  • W-phase switch 129W common contact 130W.
  • U-phase switch 129U, V-phase switch 129V and W-phase switch 129W are connected to common contacts 130U to 130C by switching signals CSU, CSV, and CSW from outdoor control device 135 as first switching contacts 131U to It is possible to switch between 131 W and the second switching contacts 132 U to 132 W individually.
  • the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V and the W-phase switch 129W are described as c-contact switches, respectively, but these are not limited to such examples.
  • Each of the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V, and the W-phase switch 129W may be a switch that can be opened and closed in both directions.
  • the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V, and the W-phase switch 129W may be configured by combining an a-contact switch or a b-contact switch, and may be a semiconductor switch.
  • the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V, and the W-phase switch 129W preferably have small conduction loss at the time of ON, and a mechanical switch such as a relay or a contactor can be used.
  • a switching element to which a WBG (Wide Band Gap) semiconductor such as SiC or GaN is applied as these switches the ON resistance is small, and the element heat generation can be suppressed with low loss.
  • WBG Wide Band Gap
  • the loss on the light load (Y connection) side can be reduced by adopting a configuration in which the semiconductor is in the Y connection state when the normally on element is in the on state, and the light load contribution rate is It is suitable for a high air conditioner 100.
  • one of the U-phase power line 113U, the V-phase power line 113V, and the W-phase power line 113W is referred to as a first line
  • the other is referred to as a second line
  • the rest is also referred to as a third line.
  • the coil (112U, 112V, 112W) whose one end (112Ua, 112Va, 112Wa) is connected to the first wire becomes the first coil, and one end (112Ua, 112Va, 112Wa) of the second wire.
  • switches (129U, 129V, 129W) for switching the connection destination of the other end (112Ub, 112Vb, 112Wb) of the first coil become the first switching unit, and the other end (112Ub, 112Vb, 112Wb) of the second coil.
  • the switch (129U, 129V, 129W) that switches the connection destination of) is the second switching unit, and the switch (129U, 129V, 129W) that switches the connection destination of the other end of the third coil (112Ub, 112Vb, 112Wb) is It becomes a 3rd switching part.
  • the shunt resistor 133 converts the current flowing through the buses L1 and L2 when the inverter 126 is switched into a voltage proportional to the current, and transmits the voltage to the current detection circuit 134.
  • the current detection circuit 134 is a current detection unit that detects the current value of the current on the input side of the inverter 126.
  • the current detection circuit 134 detects the current value of the bus current (input current) of the inverter 126, but the detection of the current value is not limited to such an example.
  • the current value of the current on the input side of the inverter 126 may be calculated from the phase current of the inverter 126.
  • the outdoor control device 135 is an outdoor control unit that controls each unit of the outdoor unit 110.
  • the outdoor control device 135 controls the outdoor air conditioning unit 114, the inverter 126, and the connection switching unit 128.
  • the outdoor control device 135 is also referred to as a wire connection control unit in order to control the wire connection switching unit 128 to switch the wire connection state.
  • the outdoor control device 135 restricts switching of the wire connection state when the number of switching of the wire connection state by the wire connection switching unit 128 exceeds the number threshold. For example, the outdoor control device 135 causes the wire connection switching unit 128 to stop switching of the wire connection state when the number of switching times of the wire connection state by the wire connection switching unit 128 exceeds the number threshold.
  • the outdoor control device 135 detects (counts) the number of switching times of the connection switching unit 128. Specifically, the outdoor control device 135 controls the connection switching unit 128 to switch from Y connection to ⁇ connection for the first time, and from ⁇ connection to Y connection for the second time. As such, count the number when performing each switch. Then, the outdoor control device 135 restricts the switching of the connection switching unit 128 when the detected number of switchings exceeds the number threshold. The method of restricting the switching in the outdoor control device 135 will be described later.
  • the number of switching times is calculated by counting only one of the switching from ⁇ connection to Y connection or the switching from ⁇ connection to Y connection, and doubling the counted value. May be At this time, if the connection state is determined in advance when the power is turned off, the number of times of switching can be calculated with high accuracy by counting when switching from the connection state determined in advance to the other connection state. can do. Further, when the number of switching times of the connection switching unit 128 exceeds the number threshold, the outdoor control device 135 notifies the indoor unit 150 that the number of switching times exceeds the number threshold via the outdoor communication device 136. Do.
  • the outdoor control device 135 can individually control the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V, and the W-phase switch 129W.
  • the outdoor control device 135 includes a U-phase control line 135U for controlling the U-phase switch 129U, a V-phase control line 135V for controlling the V-phase switch 129V, and a W for controlling the W-phase switch 129W. It is connected with the wire connection switching unit 128 by three control lines of the phase control line 135W. Then, the outdoor control device 135 controls the switching of the U-phase switch 129U by transmitting the U-phase switching signal CSU for controlling the U-phase switch 129U from the U-phase control line 135U to the U-phase switch 129U. Can.
  • the outdoor control device 135 transmits the V-phase switching signal CSV from the V-phase control line 135V to the V-phase switch 129V, and the W-phase switching signal CSW from the W-phase control line 135W to the W-phase switch By transmitting to 129 W, switching of each of the V-phase switch 129 V and the W-phase switch 129 W can be controlled.
  • the outdoor communication device 136 is an outdoor communication unit that communicates with the indoor unit 150. For example, the outdoor communication device 136 transmits, to the indoor unit 150, a notification signal indicating that the number of switching times of the connection switching unit 128 has exceeded the number threshold in accordance with an instruction from the outdoor control device 135.
  • the outdoor communication device 136 performs communication using a power line.
  • the outdoor communication device 136 performs communication using the communication line.
  • the outdoor unit 110 and the indoor unit 150 can also be connected wirelessly or using a dedicated wire, or the like, and the outdoor communication device 136 may communicate using such a connection.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of the indoor unit 150 in the embodiment.
  • the indoor unit 150 includes an indoor air conditioning unit 151, a first indoor communication device 152, a second indoor communication device 153, a display device 154, and an indoor control device 155.
  • the indoor air conditioning unit 151 performs an operation on the indoor side in the refrigeration cycle.
  • the indoor air conditioning unit 151 includes devices such as an indoor heat exchanger 151a, an indoor fan 151b, and a temperature sensor 151c.
  • the indoor heat exchanger 151a performs heat exchange of the refrigerant.
  • the indoor fan 151 b is a fan for the indoor unit 150 that blows air to the indoor heat exchanger 151 a.
  • the temperature sensor 151c detects a temperature.
  • the temperature sensor 151c is provided at any location of the indoor unit 150, and the temperature detected by the temperature sensor 151c is treated as the temperature (room temperature) of the environment (indoor) around the indoor unit 150 installed. .
  • the first indoor communication device 152 is a first indoor communication unit that communicates with the outdoor unit 110.
  • the second indoor communication device 153 is a second indoor communication unit that communicates with the remote control 160 or the smartphone 161 as a user terminal.
  • the display device 154 is a display unit that displays the content instructed from the indoor control device 155.
  • the indoor control device 155 is an indoor control unit that controls each unit of the indoor unit 150.
  • the indoor control device 155 notifies the user that the number of switching times of the connection switching unit 128 has exceeded the number threshold value. Do.
  • the indoor control device 155 notifies the user by performing at least one of display on the display device 154, display on the remote control 160, and display on the smartphone 161.
  • the indoor control device 155 instructs the display device 154 to cause the display device 154 to display that the number of switching times of the connection switching unit 128 has exceeded the number threshold. Further, the indoor control device 155 causes the second indoor communication device 153 to transmit a specific signal indicating that the number of switching times of the connection switching unit 128 has exceeded the number threshold to the remote control 160, thereby connecting the remote control 160. A display can be performed to indicate that the switching number of the switching unit 128 has exceeded the number threshold. In such a case, the second indoor communication device 153 can be configured by, for example, a communication interface using infrared light.
  • the indoor control device 155 causes the smartphone 161 to switch connection by causing the second indoor communication device 153 to transmit, to the smartphone 161, notification data indicating that the number of switching times of the connection switching unit 128 has exceeded the number threshold.
  • a display can be made to indicate that the number of switching times of the unit 128 has exceeded the number threshold.
  • the second indoor communication device 153 can be configured by a communication interface of a wireless local area network (LAN).
  • the remote controller 160 functions as an input receiving unit that receives input of various instructions.
  • the remote control 160 receives an input for starting the operation of the air conditioner 100.
  • the smartphone 161 may function as an input receiving unit.
  • a processor 11 such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in the CPU.
  • a program may be provided through a network, or may be provided by being recorded on a recording medium.
  • part or all of the outdoor control device 135 and the indoor control device 155 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, as shown in FIG. 5B.
  • the processing circuit 12 such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA) can also be used.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • the outdoor control device 135 and the indoor control device 155 described above also collectively refer to the outdoor control device 135 and the indoor control device 155 as a control unit in order to control processing in the air conditioner 100.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the air conditioner 100 according to the embodiment.
  • the indoor control device 155 determines whether activation of the compressor 114a is necessary (S10). And when starting of compressor 114a is required, processing progresses to Step S11. When it is determined that activation of the compressor 114a is necessary, the indoor control device 155 notifies the outdoor unit 110 via the first indoor communication device 152 that the activation of the compressor 114a is necessary. Do.
  • the indoor control device 155 receives an air conditioning operation start instruction, it is determined that the compressor 114a needs to be started. Specifically, the indoor control device 155 receives an air conditioning operation start instruction from the remote control 160 or the smartphone 161 or the like via the second indoor communication device 153.
  • the air conditioning operation start instruction here is accompanied by the start of the compressor 114a, and can be said to be a compressor start instruction.
  • the indoor control device 155 determines that the compressor 114a needs to be started when the absolute value of the difference between the set temperature indicated by the air conditioning operation start instruction and the indoor temperature exceeds a predetermined threshold. .
  • the outdoor control device 135 receives a notification indicating that the air conditioning operation start instruction has been received via the outdoor communication device 136, whether or not the switching number i of the connection switching unit 128 is equal to or less than the number threshold It judges (S11).
  • the switching number i is equal to or less than the number threshold (Yes in S11)
  • the process proceeds to step S12.
  • the outdoor control device 135 notifies the indoor unit 150 via the outdoor communication device 136 that the switching number i is equal to or less than the number threshold.
  • the switching number i exceeds the number threshold (No in S11)
  • the process proceeds to step S16 without performing the operations of steps S12 to S15, and does not perform switching of the connection state. ,
  • the start sequence of the compressor 114a is described in S11.
  • step S12 when the indoor control device 155 receives a notification indicating that the switching number i is equal to or less than the number threshold value through the first indoor communication device 152, the indoor control device 155 sets a connection state in which the motor 111 can operate efficiently. Then, it is determined whether the connection state of the motor 111 should be Y connection or ⁇ connection. Then, the indoor control device 155 notifies the outdoor unit 110 of the determination result (Y connection or ⁇ connection) of the connection state via the first indoor communication device 152.
  • the indoor control device 155 determines in advance the absolute value of the difference between the set temperature indicated by the air conditioning operation start instruction received from the remote control 160 or the smartphone 161 or the like and the room temperature detected by the temperature sensor 151c. If the temperature threshold is exceeded, it is determined that the connection is ⁇ , and if the absolute value is less than or equal to a predetermined temperature threshold, it is determined that the connection is Y.
  • the temperature threshold is an absolute value of the difference between the room temperature and the set temperature when the power (input power) input to the compressor 114a is a predetermined load condition between the intermediate condition and the rated condition.
  • the method of determining the wire connection state here is an example, and for example, the contents (temperature, humidity, air volume, cooling, heating, wind direction, etc.) of the operation instruction (user instruction) from the user and the indoor / outdoor temperature Relationship, presence or absence of user or heat source according to each sensor information (information from thermo sensor, motion sensor or camera etc.), and operating condition of the air conditioner 100 (input power to the indoor unit 150, input power to the outdoor unit 110
  • the determination of wire connection switching is not limited to the time of startup, and may be performed during operation. In that case, connection switching can be performed at more preferable timing.
  • the outdoor control device 135 determines whether it is necessary to switch the wire connection state from the current wire connection state of the motor 111 (S13) . If it is necessary to switch the connection state (Yes in S13), the process proceeds to step S14. If it is not necessary to switch the connection state (No in S13), the process proceeds to step S16.
  • step S14 the outdoor control device 135 adds “1” to the switching number i. Then, the outdoor control device 135 instructs the wire connection switching unit 128 to switch the wire connection state (S15). Then, the process proceeds to step S16. In step S16, the outdoor control device 135 proceeds to the startup sequence of the compressor 114a.
  • the frequency threshold may be set with a margin from the operation guaranteed frequency of the component used in the connection switching unit 128. Further, the frequency threshold may be changed according to the temperature (average value or the like) around the installation environment of the air conditioner 100. Furthermore, a more reliable system can be constructed by changing the number threshold as a time factor the influence of the aging on the operation guaranteed number. For example, the frequency threshold may decrease as the age of use of the air conditioner 100 increases.
  • the outdoor control device 135 compares the number of switching times of the wire connection switching unit with the threshold value, but when the number of switching times of the wire connection switching unit 128 is equal to or less than the number threshold, the outdoor communication device Since the outdoor control device 135 notifies the indoor control device 155 that the switching number i is equal to or less than the threshold number of times via 136, the indoor control device 155 determines the determination in step S11 by using the notification. You may go.
  • any one of the outdoor control device 135 and the indoor control device 155 may perform the processing from step S10 to step S14.
  • the outdoor control device 135 notifies the outdoor control device 135 of the content of the air conditioning operation start instruction and the room temperature detected by the temperature sensor 151c from the indoor control device 155 to the outdoor control device 135 to perform the processing from step S10 to S16. You may
  • the outdoor control device 135 counts the number of switching times of the wire connection switching unit 128, the indoor control device 155 may count the number of switching times based on the determination result of the wire connection state. In such a case, the indoor control device 155 can perform the process from step S10 to step S14 in FIG. 6, so the process can be simplified.
  • the switching operation of the connection switching unit 128 is stopped when the number of switchings of the connection switching unit 128 exceeds the threshold number of times, but at this time, the load state is fixed to Y connection. It is possible to reduce the loss on the side and maintain the high efficiency state.
  • HEMS Home Energy Management System
  • ZH Net Zero Energy House
  • the outdoor control device 135 or the indoor control device 155 may automatically select the connection state to be fixed when stopping the connection switching based on the information of the use environment of the air conditioner 100. For example, when the outdoor control device 135 or the indoor control device 155 holds the operation log of the air conditioner 100 and the operation time at a low load equal to or less than a predetermined load is long, the connection state is Y connection If the operation time at a high load is longer than the predetermined load, the connection state may be fixed to the ⁇ connection. Moreover, you may select the connection state which a user fixes via remote control 160 or smart phone 161 grade
  • the outdoor control device 135 stops switching of the connection state by the connection switching unit 128 when the number of switching times exceeds the number threshold, but this embodiment does not It is not limited to such an example.
  • the outdoor control device 135 may set the switching frequency of the connection state by the connection switching unit 128 to be lower than that in the case where the switching count is equal to or lower than the count threshold when the switching count exceeds the count threshold.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a first modified example of the operation of the air conditioner 100 according to the embodiment.
  • the same processes as the processes shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • steps S10 and S11 of FIG. 7 are the same as steps S10 and S11 of FIG. However, in step S11 of FIG. 7, when the switching number i is equal to or less than the number threshold (Yes in S11), the process proceeds to step S20. On the other hand, when the switching number i exceeds the number threshold (No in S11), the process proceeds to step S21. In this case, the outdoor control device 135 notifies the indoor unit 150 via the outdoor communication device 136 that the switching number i exceeds the number threshold.
  • step S20 when the indoor control device 155 receives a notification indicating that the switching number i is equal to or less than the number threshold value through the first indoor communication device 152, the indoor control device 155 sets a connection state in which the motor 111 can operate efficiently. In order to determine whether the connection state of the motor 111 should be Y connection or ⁇ connection, it is determined by the first determination method. Then, the process proceeds to step S13.
  • step S20 when the indoor control device 155 receives a notification indicating that the switching number i exceeds the threshold number of times via the first indoor communication device 152, the wire connection state of the motor 111 is Y-connected. It is judged by the 2nd judgment method whether it should be carried out or it should be set as delta connection. Then, the process proceeds to step S13.
  • the second determination method is a condition in which switching is less likely to occur than the first determination method, and is a determination method in which the number of switching times is reduced as compared to when the switching is determined by the first determination method. For example, when the outdoor control device 135 notifies the indoor control device 155 of the current connection state, or when the operation of the air conditioner 100 is stopped, the connection state returns to Y connection, etc., etc. If the device 155 can recognize the current connection state, the following determination method can be adopted.
  • the current connection state is Y connection
  • it is determined that switching to ⁇ connection is performed in the first determination method when the absolute value of the set temperature and room temperature exceeds the first temperature threshold
  • the determination method it is determined that switching to the ⁇ connection is performed when the absolute value of the set temperature and the room temperature exceeds a second temperature threshold larger than the first temperature threshold.
  • the first temperature threshold is, for example, the absolute value of the difference between the room temperature and the set temperature when the input power of the compressor 114a is a predetermined load condition between the intermediate condition and the rated condition. is there.
  • the predetermined load condition LC is calculated, for example, by the above equation (1).
  • the second temperature threshold is an absolute value of the difference between the room temperature and the set temperature when the input power of the compressor 114a is in the rated condition.
  • the system efficiency under load conditions close to the rated conditions may be reduced, since it is driven by the ⁇ connection during high load operation such as overload conditions, high output The operating range is maintainable.
  • the current connection state is ⁇ connection
  • the determination method of 2 it is determined that switching to the ⁇ connection is performed when the absolute value of the set temperature and the room temperature exceeds a third temperature threshold smaller than the first temperature threshold.
  • the third temperature threshold is an absolute value of the difference between the room temperature and the set temperature when the input power of the compressor 114a is in the intermediate condition.
  • the first determination method and the second determination method specify the load of the air conditioner 100 by the absolute value of the difference between the set temperature and the room temperature, and determine the load of the air conditioner 100 under the intermediate condition and the rated condition.
  • the determination method is to determine whether or not to switch the connection state by comparing with a predetermined load among the above.
  • the temperature threshold used in the second determination method may be either the second temperature threshold or the third temperature threshold. For example, when the connection state returns to the Y connection when the operation of the air conditioner 100 is stopped, switching is less likely to occur by using the second temperature threshold value in the second determination method. On the other hand, when the connection state returns to the ⁇ connection when the operation of the air conditioner 100 is stopped, switching is less likely to occur by using the third temperature threshold value in the second determination method.
  • steps S13 to S16 of FIG. 7 are the same as the processes of steps S13 to S16 of FIG.
  • the switching operation (the number of switching operations) can be reduced by making switching difficult to occur, it is possible to suppress the occurrence of a failure due to the switching operation exceeding the operation guaranteed number of times in the connection switching unit 128.
  • the switching condition from Y connection to ⁇ connection and the switching condition from ⁇ connection to Y connection are not the same, and there is no problem even if a hysteresis area is provided, in which case the operation near the switching determination condition It is possible to suppress switching in In particular, in the case of the air conditioner 100 in which the compressor 114a is stopped when switching the connection state, the air conditioning load increases when the compressor 114a is stopped. By setting it higher than the cross point of the system efficiency of the wire connection and the ⁇ wire connection, it is possible to drive in a wide range with high efficiency while suppressing unnecessary switching of the wire connection state.
  • the switching frequency of the connection state is reduced by making the switching of the connection switching unit 128 less likely to occur, but as shown in FIG. 8, the frequency of determining the switching of the connection state The frequency of occurrence of switching of the connection state can also be reduced.
  • the present embodiment is described as the absolute values of the set temperature and the room temperature, the present embodiment is of course not limited to this.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a second modification of the operation of the air conditioner 100 according to the embodiment. Among the processes shown in FIG. 8, the same processes as the processes shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • steps S10 to S16 of FIG. 8 are the same as the processes of steps S10 to S16 of FIG. However, in step S11 of FIG. 8, when the switching number i exceeds the number threshold (No in S11), the process proceeds to step S30. In this case, the outdoor control device 135 notifies the indoor unit 150 via the outdoor communication device 136 that the switching number i exceeds the number threshold.
  • step S30 when the indoor control device 155 receives a notification indicating that the switching number i exceeds the number threshold value via the first indoor communication device 152, the skipping threshold value for which the number of skips j is predetermined is determined. To determine if it has If the number of skips j has reached a predetermined skip threshold (Yes in S30), the process proceeds to step S31, and if the number of skips j has not reached a predetermined skip threshold (S30) If the result is No, the process proceeds to step S32.
  • step S31 the indoor control device 155 initializes the number of skips j.
  • the indoor control device 155 returns, for example, the skip number j to “0”. Then, the process proceeds to step S12.
  • step S32 the indoor control device 155 adds "1" to the skip number j. Then, the process proceeds to step S16.
  • the compressor 114a when the number of switching times is equal to or less than the number of times threshold when the compressor 114a is stopped, the compressor 114a is started.
  • the determination of the wire connection state (Y.DELTA.) Is made each time it is done.
  • the number of switching times exceeds the number threshold value, when the number of skips j is “1”
  • the determination of the wire connection state is performed once for two times of starting of the compressor 114 a.
  • the determination of the wire connection state is performed at time t00, time t02, and time t04, and the determination of the wire connection state is not performed at time t01 and time t03.
  • the skip number j may be any integer equal to or greater than “1”.
  • the number of times of switching of the connection can be reduced by suppressing the occurrence frequency itself of the determination of the connection state.
  • the conditions for stopping the compressor 114a include switching of the operation mode (heating, cooling, dehumidifying, air blowing, etc.) and temperature control OFF (room temperature reaches the set temperature), etc., or both or any of them. It does not matter if you consider only the case.
  • the determination of the wire connection state is performed not only when receiving the air conditioning operation start instruction while the compressor 114a is stopped, but also during the operation continuation of the compressor 114a at predetermined time intervals. A decision may be made. In that case, it is possible to switch the connection state at more appropriate timing or conditions. In such a case, as shown in FIG. 10, in the case where the number of switching times is equal to or less than the number threshold, in the case where the number of switchings exceeds the number threshold than the number of times the determination of the wiring state is made By reducing the number of times of switching performed, it is possible to suppress the number of switching guaranteed times exceeding due to the increase of the number of switching times, to prolong the life of the system and to improve the reliability. In the example of FIG.
  • switching of connection is less likely to occur when the number of switching times exceeds the threshold, but the embodiment is not limited to such an example.
  • a plurality of frequency threshold values may be set, and the method of determining connection switching may be changed a plurality of times. Specifically, when the number of switching times exceeds the first number threshold value, the method of determining the switching of the connection is changed from the first determination method to the second determination method, and the number of switching times is the first number.
  • the determination method of connection switching may be changed from the second determination method to the third determination method.
  • the second determination method is a determination method in which switching of wiring is less likely to occur than the first determination method
  • the third determination method is a determination method in which switching of wiring is less likely to occur than the second determination method. It is.
  • a plurality of frequency threshold values may be set, and the method of limiting connection switching may be changed according to the frequency threshold value. For example, when the number of switching times exceeds the first number threshold value, the determination method of switching of the connection is changed from the first determination method to the second determination method, and the number of switching numbers is higher than the first number threshold number. Connection switching may be stopped if the second threshold value is exceeded.
  • the second determination method is a determination method in which connection switching is less likely to occur than in the first determination method.
  • the outdoor control device 135 can notify the user of the information while performing the action based on the number of switching times of the connection switching unit 128. For example, if the operation of the connection switching unit 128 is to be stopped, the outdoor control device 135 displays that the operation of the connection switching unit 128 is stopped by an LED (not shown) or displays it on the remote control 160 You may In addition, when changing the determination method of switching, the outdoor control device 135 displays by LED (not shown) that switching is less likely to occur or that the number of switchings exceeds the guaranteed number. Alternatively, it may be displayed on the remote control 160. Thus, the user can appropriately update the device as needed after grasping the driving state.
  • the notification (the LED and the remote control display) may be hidden by the user.
  • the U-phase switch 129U, the V-phase switch 129V and the W-phase switch 129W can be operated individually, so that they can be configured with a power supply circuit with a smaller capacity than when all the switches are operated simultaneously. In addition, it is possible to more accurately detect the location where the failure occurred.
  • the ON resistance is small and the element heat generation can be suppressed with low loss.

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Abstract

冷凍サイクルで用いられる冷媒を圧縮する圧縮機（１１４ａ）と、直流電圧を生成するコンバータ（１２３）と、直流電圧から三相交流電圧を生成するインバータ（１２６）と、三相交流電圧が印加される複数のコイルを用いて、圧縮機（１１４ａ）を駆動するための駆動力を発生する電動機（１１１）と、複数のコイルの結線状態を切り換える結線切換部（１２８）と、結線切換部（１２８）を制御する室外制御装置（１３５）と、を備え、室外制御装置（１３５）は、結線状態の切換回数が回数閾値を超えた場合に、結線状態の切り換えを制限する。

Description

空気調和機
　本発明は、空気調和機に関し、特に、圧縮機を駆動するための駆動力を発生するために用いられる複数のコイルの結線状態を切り換えることのできる空気調和機に関する。
　電動機の回転数（負荷）に応じて、Ｙ結線状態及びΔ結線状態といった結線状態を切り換えることで、効率的に電動機を駆動する方法が提案されている。例えば、空調負荷であれば、年間消費電力に対する寄与度が高い中間条件では、電動機をＹ結線状態にて駆動し、定格条件ではΔ結線状態で駆動することで、負荷の小さい中間条件の効率を向上させ、高い空調能力が必要となる定格条件では高出力化が可能である。
　結線状態をＹ結線状態とΔ結線状態との間で切り換えるためには、リレー及びコンタクタといった機械式ＳＷ（ＳＷｉｔｃｈ）又は双方向ＳＷといった半導体ＳＷからなる結線切換部が用いられる。そして、マイコン等の制御部からの信号にて、結線切換部を制御することで、結線状態を切り換えることができる。
　ここで、結線切換部が故障した場合、結線異常状態となり、システムの動作不具合又は二次故障といった拡大被害が発生するおそれがある。
　特許文献１には、巻線切替部の切替スイッチ部を構成する各電力用半導体スイッチ素子の導通状態を検出する状態検出器と、その検出結果、及び、インバータの制御部から出力されるドライブ信号に基づいて巻線切替部の異常を検出する比較器とを備える巻線切替装置が開示されている。
国際公開第２００９／０８４３５４号
　特許文献１に記載された巻線切替装置では、巻線切換部の誤配線及び切換スイッチ部の故障を検出することはできるが、巻線切換部の異常の発生を抑制することはできないという問題があった。
　そこで、本発明は、好適な切換条件において結線切り換えを実施することで、高効率及び高出力という効果を維持したまま、結線切換部の故障の発生を抑制することを目的とする。
　本発明の一態様に係る空気調和機は、冷凍サイクルを用いた空気調和機であって、前記冷凍サイクルで用いられる冷媒を圧縮する圧縮機と、直流電圧を生成するコンバータと、前記直流電圧から三相交流電圧を生成するインバータと、前記三相交流電圧が印加される複数のコイルを用いて、前記圧縮機を駆動するための駆動力を発生する電動機と、前記複数のコイルの結線状態を切り換える結線切換部と、前記結線切換部を制御する結線制御部と、を備え、前記結線制御部は、前記結線状態の切換回数が回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換えを制限することを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、好適な切換条件において結線切り換えを実施することで、高効率及び高出力という効果を維持したまま、結線切換部の故障の発生を抑制することができる。
実施の形態に係る空気調和機の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態に係る室外機の概略構成図である。 実施の形態における、電動機と結線切換部との接続状態の第１例を示す概略図である。 実施の形態における室内機の構成を概略的に示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態のハードウェア構成例を示す概略図である。 実施の形態に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。 実施の形態に係る空気調和機の動作の第１の変形例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る空気調和機の動作の第２の変形例を示すフローチャートである。 切換回数が回数閾値以下である場合と、切換回数が回数閾値を超えた場合における、結線状態の判断回数の第１例を説明するための概略図である。 切換回数が回数閾値以下である場合と、切換回数が回数閾値を超えた場合における、結線状態の判断回数の第２例を説明するための概略図である。
　図１は、実施の形態に係る、冷凍サイクルを用いた空気調和機１００の構成を概略的に示すブロック図である。
　空気調和機１００は、室外に設置される室外機１１０と、室内に設置される室内機１５０と、リモコン１６０とを備える。
　図２は、室外機１１０の概略構成図である。
　室外機１１０は、電動機１１１と、室外空調部１１４と、駆動装置１２０とを備える。
　電動機１１１は、駆動装置１２０からの三相交流電圧が印加される複数のコイルを用いて、室外空調部１１４に含まれている特定の部分を駆動する駆動力を発生する。電動機１１１は、Ｕ相電力線１１３Ｕ、Ｖ相電力線１１３Ｖ及びＷ相電力線１１３Ｗを介して、駆動装置１２０から三相交流電圧の印加を受ける。そして、電動機１１１は、Ｕ相電力線１１３Ｕに接続されているＵ相コイル１１２Ｕと、Ｖ相電力線１１３Ｖに接続されているＶ相コイル１１２Ｖと、Ｗ相電力線１１３Ｗに接続されているＷ相コイル１１２Ｗとを備える。
　室外空調部１１４は、冷凍サイクルにおける室外側の動作を行う。例えば、室外空調部１１４は、圧縮機１１４ａ、室外熱交換器１１４ｂ、及び、室外ファン１１４ｃ等の装置を有する。
　圧縮機１１４ａは、電動機１１１から駆動力を得て、冷凍サイクルで用いられる冷媒の圧縮を行う。
　室外熱交換器１１４ｂは、冷媒の熱交換を行う。
　室外ファン１１４ｃは、室外熱交換器１１４ｂに送風する室外機１１０用のファンである。
　駆動装置１２０は、室外機１１０の各部を制御するとともに、電動機１１１を駆動するための装置である。
　駆動装置１２０は、電源１２１と、リアクトル１２２と、コンバータ１２３と、インバータ１２６と、結線切換部１２８と、電流検出回路１３４と、室外制御装置１３５と、室外通信装置１３６とを備える。
　電源１２１は、交流電圧を出力する交流電源である。
　コンバータ１２３は、電源１２１からリアクトル１２２を介して交流電圧を受けて、交流電圧に対して整流及び平滑化等を行うことで、直流電圧を生成する。
　コンバータ１２３は、交流電圧を整流するブリッジダイオード１２４Ａ～１２４Ｄと、出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ１２５とを備える。
　インバータ１２６は、コンバータ１２３からの直流電圧の入力を受けて、その直流電圧から三相交流電圧を生成して、生成された三相交流電圧を電動機１１１に出力する。
　インバータ１２６は、第１のＵ相スイッチング素子１２６Ｕａ、第２のＵ相スイッチング素子１２６Ｕｂ、第１のＶ相スイッチング素子１２６Ｖａ、第２のＶ相スイッチング素子１２６Ｖｂ、第１のＷ相スイッチング素子１２６Ｗａ及び第２のＷ相スイッチング素子１２６Ｗｂが、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相ブリッジ接続されている。
　第１のＵ相スイッチング素子１２６Ｕａは、Ｕ相上アーム、第２のＵ相スイッチング素子１２６Ｕｂは、Ｕ相下アームに相当する。第１のＵ相スイッチング素子１２６Ｕａ及び第２のＵ相スイッチング素子１２６Ｕｂは、Ｕ相電力線１１３Ｕに接続されている。
　なお、第１のＵ相スイッチング素子１２６Ｕａには、第１のＵ相ダイオード１２７Ｕａが並列に接続され、第２のＵ相スイッチング素子１２６Ｕｂには、第２のＵ相ダイオード１２７Ｕｂが並列に接続されている。
　第１のＶ相スイッチング素子１２６Ｖａは、Ｖ相上アーム、第２のＶ相スイッチング素子１２６Ｖｂは、Ｖ相下アームに相当する。第１のＶ相スイッチング素子１２６Ｖａ及び第２のＶ相スイッチング素子１２６Ｖｂは、Ｖ相電力線１１３Ｖに接続されている。
　なお、第１のＶ相スイッチング素子１２６Ｖａには、第１のＶ相ダイオード１２７Ｖａが並列に接続され、第２のＶ相スイッチング素子１２６Ｖｂには、第２のＶ相ダイオード１２７Ｖｂが並列に接続されている。
　第１のＷ相スイッチング素子１２６Ｗａは、Ｗ相上アーム、第２のＷ相スイッチング素子１２６Ｗｂは、Ｗ相下アームに相当する。第１のＷ相スイッチング素子１２６Ｗａ及び第２のＷ相スイッチング素子１２６Ｗｂは、Ｗ相電力線１１３Ｗに接続されている。
　なお、第１のＷ相スイッチング素子１２６Ｗａには、第１のＷ相ダイオード１２７Ｗａが並列に接続され、第２のＷ相スイッチング素子１２６Ｗｂには、第２のＷ相ダイオード１２７Ｗｂが並列に接続されている。
　それぞれのスイッチング素子１２６Ｕａ～１２６Ｗｂは、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート形トランジスタ）等のトランジスタにより構成することができる。
　また、それぞれのスイッチング素子１２６Ｕａ～１２６Ｗｂのオン及びオフは、室外制御装置１３５からの駆動信号ＤＳにより制御される。
　結線切換部１２８は、電動機１１１が備える複数のコイルの結線状態を、第１の結線状態と第２の結線状態との間で切り換える。ここで、第２の結線状態は、第１の結線状態よりもインバータ１２６の線間電圧が低くなる状態である。例えば、第１の結線状態は、Ｙ結線状態であり、第２の結線状態は、Δ結線状態である。
　結線切換部１２８は、Ｕ相スイッチ１２９Ｕと、Ｖ相スイッチ１２９Ｖと、Ｗ相スイッチ１２９Ｗとを備える。
　Ｕ相スイッチ１２９Ｕは、Ｕ相コイル１１２Ｕの接続先を切り換える切換部である。
　Ｖ相スイッチ１２９Ｖは、Ｖ相コイル１１２Ｖの接続先を切り換える切換部である。
　Ｗ相スイッチ１２９Ｗは、Ｗ相コイル１１２Ｗの接続先を切り換える切換部である。
　図３は、電動機１１１と結線切換部１２８との接続状態を示す概略図である。
　Ｕ相コイル１１２Ｕの一端１１２Ｕａは、Ｕ相電力線１１３Ｕに接続されており、Ｕ相コイル１１２Ｕの他端１１２Ｕｂは、Ｕ相スイッチ１２９Ｕの共通接点１３０Ｕに接続されている。
　そして、Ｕ相スイッチ１２９Ｕの第１の切換接点１３１Ｕは、Ｖ相スイッチ１２９Ｖの第１の切換接点１３１Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗの第１の切換接点１３１Ｗに接続されている。
　また、Ｕ相スイッチ１２９Ｕの第２の切換接点１３２Ｕは、Ｖ相電力線１１３Ｖに接続されている。
　そして、Ｕ相スイッチ１２９Ｕは、共通接点１３０Ｕとの接続を、第１の切換接点１３１Ｕ及び第２の切換接点１３２Ｕの間で切り換えることができる。
　Ｖ相コイル１１２Ｖの一端１１２Ｖａは、Ｖ相電力線１１３Ｖに接続されており、Ｖ相コイル１１２Ｖの他端１１２Ｖｂは、Ｖ相スイッチ１２９Ｖの共通接点１３０Ｖに接続されている。
　そして、Ｖ相スイッチ１２９Ｖの第１の切換接点１３１Ｖは、Ｕ相スイッチ１２９Ｕの第１の切換接点１３１Ｕ及びＷ相スイッチ１２９Ｗの第１の切換接点１３１Ｗに接続されている。
　また、Ｖ相スイッチ１２９Ｖの第２の切換接点１３２Ｖは、Ｗ相電力線１１３Ｗに接続されている。
　そして、Ｖ相スイッチ１２９Ｖは、共通接点１３０Ｖとの接続を、第１の切換接点１３１Ｖ及び第２の切換接点１３２Ｖの間で切り換えることができる。
　Ｗ相コイル１１２Ｗの一端１１２Ｗａは、Ｗ相電力線１１３Ｗに接続されており、Ｗ相コイル１１２Ｗの他端１１２Ｗｂは、Ｗ相スイッチ１２９Ｗの共通接点１３０Ｗに接続されている。
　そして、Ｗ相スイッチ１２９Ｗの第１の切換接点１３１Ｗは、Ｕ相スイッチ１２９Ｕの第１の切換接点１３１Ｕ及びＶ相スイッチ１２９Ｖの第１の切換接点１３１Ｖに接続されている。
　また、Ｗ相スイッチ１２９Ｗの第２の切換接点１３２Ｗは、Ｕ相電力線１１３Ｕに接続されている。
　そして、Ｗ相スイッチ１２９Ｗは、共通接点１３０Ｗとの接続を、第１の切換接点１３１Ｗ及び第２の切換接点１３２Ｗの間で切り換えることができる。
　結線切換部１２８は、以上のように構成されているため、Ｕ相スイッチ１２９Ｕにおいて共通接点１３０Ｕ及び第１の切換接点１３１Ｕを接続し、Ｖ相スイッチ１２９Ｖにおいて共通接点１３０Ｖ及び第１の切換接点１３１Ｖを接続し、及び、Ｗ相スイッチ１２９Ｗにおいて共通接点１３０Ｗ及び第１の切換接点１３１Ｗを接続することで、電動機１１１を、Ｕ相コイル１１２Ｕの他端１１２Ｕｂ、Ｖ相コイル１１２Ｖの他端１１２Ｖｂ及びＷ相コイル１１２Ｗの他端１１２Ｗｂが接続されたＹ結線状態にすることができる。
　一方、Ｕ相スイッチ１２９Ｕにおいて共通接点１３０Ｕ及び第２の切換接点１３２Ｕを接続し、Ｖ相スイッチ１２９Ｖにおいて共通接点１３０Ｖ及び第２の切換接点１３２Ｖを接続し、及び、Ｗ相スイッチ１２９Ｗにおいて共通接点１３０Ｗ及び第２の切換接点１３２Ｗを接続することで、電動機１１１を、Ｕ相コイル１１２Ｕの一端１１２Ｕａ及びＷ相コイル１１２Ｗの他端１１２ＷｂがＵ相電力線１１３Ｕに接続され、Ｖ相コイル１１２Ｖの一端１１２Ｖａ及びＵ相コイル１１２Ｕの他端１１２ＵｂがＶ相電力線１１３Ｖに接続され、Ｗ相コイル１１２Ｗの一端１１２Ｗａ及びＶ相コイル１１２Ｖの他端１１２ＶｂがＷ相電力線１１３Ｗに接続されたΔ結線状態にすることができる。
　ここで、Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、室外制御装置１３５からの切換信号ＣＳＵ、ＣＳＶ、ＣＳＷにより、共通接点１３０Ｕ～１３０Ｃの接続先を第１の切換接点１３１Ｕ～１３１Ｗ及び第２の切換接点１３２Ｕ～１３２Ｗの間で、個別に切り換えることができる。
　Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、それぞれｃ接点スイッチとして記載されているが、これらはこのような例に限定されるものではない。Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、それぞれ、双方向に開閉することのできるスイッチであればよい。例えば、Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、ａ接点スイッチ又はｂ接点スイッチが組み合わされて構成されていてもよく、また、半導体スイッチであってもよい。
　なお、Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、オン時の導通損失が小さいものが好適であり、リレー又はコンタクタといった機械スイッチを用いることができる。しかしながら、これらのスイッチとして、ＳｉＣ又はＧａＮといったＷＢＧ（Ｗｉｄｅ　Ｂａｎｄ　Ｇａｐ）半導体を適用したスイッチング素子を使用することで、オン抵抗が小さく、低損失で素子発熱も抑制することができる。特に駆動中に結線状態を切り換える際には、これらのスイッチを半導体にて構成した方が好適である。
　また、半導体としてはノーマリオンの素子がオン状態の場合に、Ｙ結線状態となる構成とすることで、軽負荷（Ｙ結線）側での損失を低減することができ、軽負荷の寄与度が高い空気調和機１００に対して好適である。
　ここで、Ｕ相電力線１１３Ｕ、Ｖ相電力線１１３Ｖ及びＷ相電力線１１３Ｗの何れか一つを第１の線とし、他の一つを第２の線とし、残りを第３の線ともいう。
　このような場合、第１の線に一端（１１２Ｕａ、１１２Ｖａ、１１２Ｗａ）が接続されているコイル（１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗ）が第１のコイルとなり、第２の線に一端（１１２Ｕａ、１１２Ｖａ、１１２Ｗａ）が接続されているコイル（１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗ）が第２のコイルとなり、第３の線に一端（１１２Ｕａ、１１２Ｖａ、１１２Ｗａ）が接続されているコイル（１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗ）が第３のコイルとなる。
　また、第１のコイルの他端（１１２Ｕｂ、１１２Ｖｂ、１１２Ｗｂ）の接続先を切り換えるスイッチ（１２９Ｕ、１２９Ｖ、１２９Ｗ）が第１の切換部となり、第２のコイルの他端（１１２Ｕｂ、１１２Ｖｂ、１１２Ｗｂ）の接続先を切り換えるスイッチ（１２９Ｕ、１２９Ｖ、１２９Ｗ）が第２の切換部となり、第３のコイルの他端（１１２Ｕｂ、１１２Ｖｂ、１１２Ｗｂ）の接続先を切り換えるスイッチ（１２９Ｕ、１２９Ｖ、１２９Ｗ）が第３の切換部となる。
　図２に戻り、シャント抵抗１３３は、インバータ１２６のスイッチング時に母線Ｌ１、Ｌ２に流れる電流を、その電流に比例した電圧に変換し、電流検出回路１３４に伝達する。
　電流検出回路１３４は、インバータ１２６の入力側の電流の電流値を検出する電流検出部である。実施の形態では、電流検出回路１３４は、インバータ１２６の母線電流（入力電流）の電流値を検出しているが、電流値の検出は、このような例に限定されるものではない。例えば、インバータ１２６の相電流により、インバータ１２６の入力側の電流の電流値を算出してもよい。
　室外制御装置１３５は、室外機１１０の各部を制御する室外制御部である。室外制御装置１３５は、特に、室外空調部１１４、インバータ１２６及び結線切換部１２８を制御する。なお、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８を制御して、結線状態の切り換えを行わせるため、結線制御部ともいう。
　室外制御装置１３５は、結線切換部１２８による結線状態の切換回数が回数閾値を超えた場合には、結線状態の切り換えを制限する。
　例えば、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８による結線状態の切換回数が回数閾値を超えた場合には、結線切換部１２８に結線状態の切り換えを停止させる。
　ここで、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８の切換回数を検出（カウント）する。具体的には、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８を制御して、Ｙ結線からΔ結線に切り換えを実施した場合に１回目、Δ結線からＹ結線に切り換えを実施した場合に２回目といったように、各切り換えの実施時に回数をカウントする。そして、室外制御装置１３５は、検出された切換回数が回数閾値を超過した場合に、結線切換部１２８の切り換えを制限する。室外制御装置１３５での切り換えを制限する方法については、後述する。
　なお、切換回数は、Δ結線からＹ結線への切り換えの実施、又は、Δ結線からＹ結線への切り換えの実施の何れか一方のみをカウントし、カウントされた値を２倍することで算出されてもよい。その際、電源ＯＦＦ時に、予め定められた結線状態になるのであれば、予め定められた結線状態から他方の結線状態に切り換えを実施した際に、カウントすることで、高精度に切換回数を算出することができる。
　また、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過した場合には、室外通信装置１３６を介して、室内機１５０に切換回数が回数閾値を超過していることを通知する。
　室外制御装置１３５は、Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗを個別に制御することができる。例えば、室外制御装置１３５は、Ｕ相スイッチ１２９Ｕを制御するためのＵ相制御線１３５Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖを制御するためのＶ相制御線１３５Ｖ、及び、Ｗ相スイッチ１２９Ｗを制御するためのＷ相制御線１３５Ｗの三本の制御線で結線切換部１２８と接続されている。そして、室外制御装置１３５は、Ｕ相スイッチ１２９Ｕを制御するためのＵ相切換信号ＣＳＵを、Ｕ相制御線１３５ＵからＵ相スイッチ１２９Ｕに送信することで、Ｕ相スイッチ１２９Ｕのスイッチングを制御することができる。同様に、室外制御装置１３５は、Ｖ相切換信号ＣＳＶを、Ｖ相制御線１３５ＶからＶ相スイッチ１２９Ｖに送信することで、また、Ｗ相切換信号ＣＳＷを、Ｗ相制御線１３５ＷからＷ相スイッチ１２９Ｗに送信することで、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗのそれぞれのスイッチングを制御することができる。
　室外通信装置１３６は、室内機１５０との間で通信を行う室外通信部である。例えば、室外通信装置１３６は、室外制御装置１３５からの指示に従い、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す通知信号を室内機１５０に送信する。
　室外機１１０と室内機１５０とが３線で接続され、通信線を有しない場合には、室外通信装置１３６は、電力線を用いて、通信を行う。一方、室外機１１０と室内機１５０とが４線で接続され、通信線を有する場合には、室外通信装置１３６は、その通信線を用いて、通信を行う。なお、室外機１１０と室内機１５０とを、無線又は専用の有線等を用いて接続することもでき、室外通信装置１３６は、このような接続を用いて、通信を行ってもよい。
　図４は、実施の形態における室内機１５０の構成を概略的に示すブロック図である。
　室内機１５０は、室内空調部１５１と、第１の室内通信装置１５２と、第２の室内通信装置１５３と、表示装置１５４と、室内制御装置１５５とを備える。
　室内空調部１５１は、冷凍サイクルにおける室内側の動作を行う。例えば、室内空調部１５１は、室内熱交換器１５１ａ、室内ファン１５１ｂ及び温度センサ１５１ｃ等の装置を備える。
　室内熱交換器１５１ａは、冷媒の熱交換を行う。
　室内ファン１５１ｂは、室内熱交換器１５１ａに送風を行う、室内機１５０用のファンである。
　温度センサ１５１ｃは、温度を検出する。温度センサ１５１ｃは、室内機１５０の何れかの箇所に設けられており、温度センサ１５１ｃが検出した温度は、室内機１５０が設置されたの周囲の環境（室内）の温度（室温）として扱われる。
　第１の室内通信装置１５２は、室外機１１０との間で通信を行う第１の室内通信部である。
　第２の室内通信装置１５３は、リモコン１６０又はユーザ端末としてのスマートフォン１６１との間で通信を行う第２の室内通信部である。
　表示装置１５４は、室内制御装置１５５から指示された内容の表示を行う表示部である。
　室内制御装置１５５は、室内機１５０の各部を制御する室内制御部である。
　ここで、室内制御装置１５５は、第１の室内通信装置１５２が、室外機１１０からの通知信号を受信した場合には、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことをユーザに通知する。例えば、室内制御装置１５５は、表示装置１５４への表示、リモコン１６０での表示及びスマートフォン１６１での表示の少なくとも何れか一つを行うことで、ユーザへの通知を行う。
　具体的には、室内制御装置１５５は、表示装置１５４に指示することで、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す表示を表示装置１５４に行わせる。
　また、室内制御装置１５５は、第２の室内通信装置１５３に、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す特定の信号をリモコン１６０へ送信させることで、リモコン１６０に、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す表示を行わせることができる。このような場合、第２の室内通信装置１５３は、例えば、赤外線を用いた通信インターフェースにより構成することができる。
　さらに、室内制御装置１５５は、第２の室内通信装置１５３に、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す通知データをスマートフォン１６１へ送信させることで、スマートフォン１６１に、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過したことを示す表示を行わせることができる。このような場合、第２の室内通信装置１５３は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信インターフェースにより構成することができる。
　リモコン１６０は、各種指示の入力を受け付ける入力受付部として機能する。例えば、リモコン１６０は、空気調和機１００の運転を開始する入力を受け付ける。なお、スマートフォン１６１が、入力受付部として機能してもよい。
　以上に記載された室外機１１０の室外制御装置１３５及び室内機１５０の室内制御装置１５５の一部又は全部は、例えば、図５（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。
　また、室外制御装置１３５及び室内制御装置１５５の一部又は全部は、例えば、図５（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の処理回路１２で構成することもできる。
　なお、以上に記載された室外制御装置１３５及び室内制御装置１５５は、空気調和機１００での処理を制御するため、室外制御装置１３５及び室内制御装置１５５を併せて、制御部ともいう。
　図６は、実施の形態に係る空気調和機１００の動作を示すフローチャートである。
　まず、室内制御装置１５５は、圧縮機１１４ａの起動が必要か否かを判断する（Ｓ１０）。そして、圧縮機１１４ａの起動が必要な場合には、処理はステップＳ１１に進む。なお、圧縮機１１４ａの起動が必要と判断した場合には、室内制御装置１５５は、圧縮機１１４ａの起動が必要であることを、第１の室内通信装置１５２を介して、室外機１１０に通知する。
　例えば、室内制御装置１５５が、空調運転開始指示を受けた場合には、圧縮機１１４ａの起動が必要と判断する。具体的には、室内制御装置１５５は、第２の室内通信装置１５３を介して、リモコン１６０又はスマートフォン１６１等から空調運転開始指示を受ける。ここでの空調運転開始指示は、圧縮機１１４ａの起動を伴うものであり、圧縮機起動指示であるともいえる。
　なお、ユーザが室内温度以下の設定温度で暖房運転指示をした場合等のように、圧縮機１１４ａの運転が不要な負荷条件での空調運転開始指示があった場合には、圧縮機１１４ａの起動が必要ないと判断される。
　また、室内制御装置１５５は、空調運転開始指示で示された設定温度と、室内温度との差の絶対値が予め定められた閾値を超えた場合に、圧縮機１１４ａの起動が必要と判断する。
　次に、室外制御装置１３５は、室外通信装置１３６を介して、空調運転開始指示を受けたことを示す通知を受けると、結線切換部１２８の切換回数ｉが回数閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１１）。切換回数ｉが回数閾値以下である場合（Ｓ１１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１２に進む。ここでは、室外制御装置１３５は、切換回数ｉが回数閾値以下であることを、室外通信装置１３６を介して、室内機１５０に通知する。一方、切換回数ｉが回数閾値を超えている場合（Ｓ１１でＮｏ）には、処理は、ステップＳ１２～Ｓ１５の動作を実施せずに、ステップＳ１６に進み、結線状態の切り換えを実施せずに、圧縮機１１４ａの起動シーケンスに進む。
　ステップＳ１２では、室内制御装置１５５は、第１の室内通信装置１５２を介して、切換回数ｉが回数閾値以下であることを示す通知を受けると、電動機１１１が効率的に運転できる結線状態とすべく、電動機１１１の結線状態を、Ｙ結線とすべきか、Δ結線とすべきかを判断する。そして、室内制御装置１５５は、その結線状態の判断結果（Ｙ結線又はΔ結線）を、第１の室内通信装置１５２を介して、室外機１１０に通知する。
　ここでは、室内制御装置１５５は、リモコン１６０又はスマートフォン１６１等から受けた空調運転開始指示で示されている設定温度と、温度センサ１５１ｃで検出される室温との差の絶対値が、予め定められた温度閾値を超えた場合にはΔ結線と判断し、その絶対値が予め定められた温度閾値以下である場合にはＹ結線と判断する。温度閾値は、圧縮機１１４ａに入力される電力（入力電力）が、中間条件と定格条件との間の予め定められた負荷条件となる場合の室温と設定温度との差の絶対値である。ここで、予め定められた負荷条件ＬＣは、例えば、下記の（１）式により算出される。
　ＬＣ＝（中間条件における入力電力＋定格条件における入力電力）÷２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　なお、ここでの結線状態の判断方法は、一例であり、例えば、ユーザからの運転指示（ユーザ指示）の内容（温度、湿度、風量、冷房、暖房又は風向等）と室内外の温度との関係、各センサ情報（サーモセンサ、モーションセンサ又はカメラ等からの情報）によるユーザ又は熱源の有無、及び、空気調和機１００の運転状態（室内機１５０への入力電力、室外機１１０への入力電力、圧縮機１１４ａへの入力電力、又は、圧縮機１１４ａの回転数等）の少なくとも何れか一つに応じて、Δ結線とするか、Ｙ結線とするか、が予め定められていればよい。また、結線切り換えの判定の実施に関しては、起動時に限定されず、運転中に実施するようにしてもよい。その場合、より好適なタイミングで結線切り換えが実施できる。
　室外制御装置１３５は、室外通信装置１３６を介して、結線状態の判断結果の通知を受けると、電動機１１１の現在の結線状態から、結線状態を切り換える必要があるか否かを判断する（Ｓ１３）。結線状態を切り換える必要がある場合（Ｓ１３でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１４に進み、結線状態を切り換える必要がない場合（Ｓ１３でＮｏ）には、処理はステップＳ１６に進む。
　ステップＳ１４では、室外制御装置１３５は、切換回数ｉに「１」を加算する。
　そして、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８に指示することで、結線状態を切り換えさせる（Ｓ１５）。そして、処理はステップＳ１６に進む。
　ステップＳ１６では、室外制御装置１３５は、圧縮機１１４ａの起動シーケンスに進む。
　図６のフローのように制御することで、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過している場合には、結線状態の切り換えを実施しないようにすることができるため、結線切換部１２８の故障の発生を抑制することができる。
　なお、回数閾値は、結線切換部１２８に用いられている部品の動作保証回数からマージンを持たせて設定されていればよい。また、回数閾値は、空気調和機１００の設置環境の周囲の温度（平均値等）により、変更されてもよい。さらに、回数閾値は、経年劣化による動作保証回数への影響を時間的な係数として変更されることで、より信頼性の高いシステムを構築することができる。例えば、回数閾値は、空気調和機１００の使用年数が多くなるほど、少なくなるようにしてもよい。
　なお、図６では、室外制御装置１３５にて結線切換部の切換回数と回数閾値とを比較して判定しているが、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値以下である場合、室外通信装置１３６を介して、室外制御装置１３５から室内制御装置１５５に、切換回数ｉが回数閾値以下であることを通知しているため、その通知を用いることで、室内制御装置１５５がステップＳ１１の判断を行ってもよい。
　また、室外制御装置１３５及び室内制御装置１５５が必要な情報を通知することで、室外制御装置１３５及び室内制御装置１５５の何れか一方が、ステップＳ１０からＳ１４までの処理を行うようにしてもよい。
　例えば、室内制御装置１５５から室外制御装置１３５に空調運転開始指示の内容及び温度センサ１５１ｃで検出された室温を室外制御装置１３５に通知することで、室外制御装置１３５がステップＳ１０からＳ１６までの処理を行ってもよい。
　また、図６では、室外制御装置１３５にて結線切換部１２８の切換回数をカウントしているが、結線状態の判断結果に基づいて、室内制御装置１５５が切換回数をカウントしてもよい。このような場合には、図６のステップＳ１０からＳ１４までの処理を、室内制御装置１５５が行うことができるため、処理を簡素化することができる。
　図６では、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過した場合に、結線切換部１２８の切換動作が停止されているが、このとき、結線状態をＹ結線に固定することで、軽負荷側での損失を低減し、高効率状態を維持させることが可能となる。また、空気調和機１００が、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）又はＺＥＨ（Ｎｅｔ　Ｚｅｒｏ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｈｏｕｓｅ）と組合せて使用される場合、低出力領域での効率が重要となるため、Ｙ結線の固定が好適である。
　また、図６では、結線切換部１２８の切換回数が回数閾値を超過した場合に、結線切換部１２８の切換動作が停止されているが、このとき、結線状態をΔ結線に固定することで、高負荷側での損失を低減し、高出力状態を維持させることが可能となる。例えば、外気等の環境が厳しい地域、又は、断熱性が低い空間等、高出力状態での動作が求められる環境においては、Δ結線の固定が好適である。
　なお、室外制御装置１３５又は室内制御装置１５５が、空気調和機１００の使用環境の情報に基づいて、結線切り換えを停止する際に固定する結線状態を自動で選定するようにしてもよい。例えば、室外制御装置１３５又は室内制御装置１５５が、空気調和機１００の運転ログを保持しておき、予め定められた負荷以下の低負荷での運転時間が長い場合には、結線状態がＹ結線に固定され、予め定められた負荷よりも高負荷での運転時間が長い場合には、結線状態がΔ結線に固定されてもよい。
　また、リモコン１６０又はスマートフォン１６１等を介して、ユーザが固定する結線状態を選定してもよい。
　図６に示されているフローでは、室外制御装置１３５は、切換回数が回数閾値を超えた場合に、結線切換部１２８による結線状態の切り換えを停止しているが、本実施の形態は、このような例に限定されない。例えば、室外制御装置１３５は、切換回数が回数閾値を超えた場合に、結線切換部１２８による結線状態の切り換え頻度を、切換回数が回数閾値以下の場合よりも低くしてもよい。
　例えば、空気調和機１００は、図６に示されているフローの代わりに、図７に示されているフローを行ってもよい。
　図７は、実施の形態に係る空気調和機１００の動作の第１の変形例を示すフローチャートである。
　図７に示されている処理の内、図６に示されている処理と同様の処理については、図６と同じ符号が付されている。
　図７のステップＳ１０及びＳ１１での処理は、図６のステップＳ１０及びＳ１１と同様である。但し、図７のステップＳ１１において、切換回数ｉが回数閾値以下である場合（Ｓ１１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ２０に進む。一方、切換回数ｉが回数閾値を超えている場合（Ｓ１１でＮｏ）には、処理はステップＳ２１に進む。この場合には、室外制御装置１３５は、切換回数ｉが回数閾値を超えていることを、室外通信装置１３６を介して、室内機１５０に通知する。
　ステップＳ２０では、室内制御装置１５５は、第１の室内通信装置１５２を介して、切換回数ｉが回数閾値以下であることを示す通知を受けると、電動機１１１が効率的に運転できる結線状態とすべく、電動機１１１の結線状態を、Ｙ結線とすべきか、Δ結線とすべきかを、第１の判断方法で判断する。そして、処理はステップＳ１３に進む。
　一方、ステップＳ２０では、室内制御装置１５５は、第１の室内通信装置１５２を介して、切換回数ｉが回数閾値を超えていることを示す通知を受けると、電動機１１１の結線状態を、Ｙ結線とすべきか、Δ結線とすべきかを、第２の判断方法で判断する。そして、処理はステップＳ１３に進む。
　第２の判断方法は、第１の判断方法よりも、切り替えが起こりにくい条件であり、第１の判断方法によって切り換えを判断したときと比較し、切換回数が少なくなる判断方法である。
　例えば、室外制御装置１３５から室内制御装置１５５に、現在の結線状態を通知している場合、又は、空気調和機１００の動作を停止した際に、結線状態がＹ結線に戻る場合等、室内制御装置１５５が現在の結線状態を認識できる場合には、以下のような判断方法を採用することができる。
　現在の結線状態がＹ結線である場合には、第１の判断方法では、設定温度と室温との絶対値が第１の温度閾値を超えた場合にΔ結線に切り換えると判断され、第２の判断方法では、設定温度と室温との絶対値が、第１の温度閾値よりも大きい第２の温度閾値を超えた場合にΔ結線に切り換えると判断される。
　ここで、第１の温度閾値は、例えば、圧縮機１１４ａの入力電力が、中間条件と定格条件との間の予め定められた負荷条件となる場合における室温と設定温度との差の絶対値である。そして、予め定められた負荷条件ＬＣは、例えば、上記（１）式で算出される。
　一方、第２の温度閾値は、圧縮機１１４ａの入力電力が定格条件となる場合における室温と設定温度との差の絶対値である。
　このような場合、定格条件に近い負荷条件でのシステム効率が低下してしまう懸念はあるものの、過負荷条件のような高負荷運転時は、Δ結線にて駆動されるため、高出力での運転範囲は維持可能である。
　一方、現在の結線状態がΔ結線である場合には、第１の判断方法では、設定温度と室温との絶対値が第１の温度閾値を超えた場合にＹ結線に切り換えると判断され、第２の判断方法では、設定温度と室温との絶対値が、第１の温度閾値よりも小さい第３の温度閾値を超えた場合にΔ結線に切り換えると判断される。
　例えば、第３の温度閾値は、圧縮機１１４ａの入力電力が中間条件となる場合における室温と設定温度との差の絶対値である。
　このような場合、中間条件に近い負荷条件でのシステム効率が低下してしまう懸念はあるものの、空気調和機１００の負荷条件として年間効率（ＡＰＦ）に最も影響が大きい中間条件での運転範囲での効率を維持することが可能である。
　言い換えると、第１の判断方法及び第２の判断方法は、空気調和機１００の負荷を、設定温度及び室温の差の絶対値により特定し、空気調和機１００の負荷を、中間条件と定格条件との間の予め定められた負荷と比較することで、結線状態を切り換えるか否かを判断する判断方法である。
　なお、第２の判断方法で使用される温度閾値は、第２の温度閾値及び第３の温度閾値の何れかであってもよい。
　例えば、空気調和機１００の動作を停止した際に、結線状態がＹ結線に戻る場合には、第２の判断方法で第２の温度閾値を用いることで、切り替えが起こりにくくなる。一方、空気調和機１００の動作を停止した際に、結線状態がΔ結線に戻る場合には、第２の判断方法で第３の温度閾値を用いることで、切り替えが起こりにくくなる。
　図７のステップＳ１３からＳ１６までの処理は、図６のステップＳ１３からＳ１６までの処理と同様である。
　以上のように、切り換えが起こりにくくすることにより、切換動作（切換回数）を減らすことができるので、結線切換部１２８における動作保証回数を超えた切換動作による故障の発生を抑制することができる。
　なお、Ｙ結線からΔ結線への切換条件とΔ結線からＹ結線への切換条件に関しては、同一ではなく、ヒステリシス領域を持たせたとしても問題なく、その場合、切換判定条件付近での運転時での切り換えを抑制することが可能である。特に、結線状態を切り換える際に、圧縮機１１４ａを停止させる空気調和機１００の場合、圧縮機１１４ａの停止時に空調負荷が増加してしまうため、Ｙ結線からΔ結線への切換判定条件を、Ｙ結線とΔ結線のシステム効率のクロスポイントよりも高く設定しておくことで、不必要な結線状態の切り換えを抑制しつつ、広範囲にて高効率に駆動させることが可能である。
　なお、図７では、結線切換部１２８の切り換えが起こりにくくすることで、結線状態の切り換えの発生頻度を低下させたが、図８に示されているように、結線状態の切り換えを判断する頻度を低下させることでも、結線状態の切り換えの発生頻度を低下させることができる。なお、本実施の形態は、設定温度と室温との絶対値にて説明しているが、本実施の形態は、もちろんこれに限定されない。前述のように、例えば、ユーザからの運転指示（ユーザ指示）の内容（温度、湿度、風量、冷房、暖房又は風向等）と室内外の温度との関係、各センサ情報（サーモセンサ、モーションセンサ又はカメラ等からの情報）によるユーザ又は熱源の有無、及び、空気調和機１００の運転状態（室内機１５０への入力電力、室外機１１０への入力電力、圧縮機１１４ａへの入力電力、又は、圧縮機１１４ａの回転数等）の少なくとも何れか一つに応じた、Δ結線とするか、Ｙ結線とするか、の複数の判定値が予め定められていればよい。
　図８は、実施の形態に係る空気調和機１００の動作の第２の変形例を示すフローチャートである。
　図８に示されている処理の内、図６に示されている処理と同様の処理については、図６と同じ符号が付されている。
　図８のステップＳ１０からＳ１６までの処理は、図６のステップＳ１０からＳ１６までの処理と同様である。但し、図８のステップＳ１１において、切換回数ｉが回数閾値を超えている場合（Ｓ１１でＮｏ）には、処理はステップＳ３０に進む。この場合には、室外制御装置１３５は、切換回数ｉが回数閾値を超えていることを、室外通信装置１３６を介して、室内機１５０に通知する。
　ステップＳ３０では、室内制御装置１５５は、第１の室内通信装置１５２を介して、切換回数ｉが回数閾値を超えていることを示す通知を受けると、スキップ回数ｊが予め定められているスキップ閾値に達したか否かを判断する。スキップ回数ｊが予め定められているスキップ閾値に達している場合（Ｓ３０でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３１に進み、スキップ回数ｊが予め定められているスキップ閾値に達していない場合（Ｓ３０でＮｏ）には、処理はステップＳ３２に進む。
　ステップＳ３１では、室内制御装置１５５は、スキップ回数ｊを初期化する。ここでは、室内制御装置１５５は、例えば、スキップ回数ｊを「０」に戻す。そして、処理はステップＳ１２に進む。
　ステップＳ３２では、室内制御装置１５５は、スキップ回数ｊに「１」を加算する。そして、処理はステップＳ１６に進む。
　図８に示されているフローによれば、例えば、図９に示されているように、圧縮機１１４ａが停止した際に、切換回数が回数閾値以下である場合には、圧縮機１１４ａを起動する毎に結線状態（ＹΔ）の判断が行われる。しかしながら、切換回数が回数閾値を超えた場合には、スキップ回数ｊが「１」にされている場合には、圧縮機１１４ａの２回の起動に１回、結線状態の判断が行われる。図９の例では、時間ｔ００、時間ｔ０２及び時間ｔ０４では、結線状態の判断が行われ、時間ｔ０１及び時間ｔ０３では、結線状態の判断が行われない。
　なお、スキップ回数ｊについては、「１」以上の任意の整数であればよい。
　以上のように、図８に示されているフローによれば、結線状態の判断の発生頻度自体を抑制することで、結線の切換回数を減らすことができる。
　なお、圧縮機１１４ａが停止する条件としては、運転モード（暖房、冷房、除湿又は送風等）の切り換え及び温調ＯＦＦ（設定温度に室内温度が到達）等があるが、両方、もしくは何れかの場合のみ考慮したとしても問題ない。
　なお、結線状態の判断は、圧縮機１１４ａが停止している状態で空調運転開始指示を受けた際のみでなく、圧縮機１１４ａの運転継続中に、予め定められた時間毎に、結線状態の判断が行われてもよい。その場合、より適切なタイミング又は条件にて結線状態の切り換えを行うことが可能となる。
　このような場合、図１０に示すように、切換回数が回数閾値以下である場合において、結線状態の判断が行われる回数よりも、切換回数が回数閾値を超えた場合において、結線状態の判断が行われる回数を減らすことで、切換回数の増加による切換保証回数の超過を抑制し、システムの長寿命化、信頼性の向上が可能である。図１０の例では、切換回数が回数閾値以下である場合には、時間ｔ１０、時間ｔ１２、時間ｔ１３及び時間ｔ１４で、結線状態の判断が行われているが、切換回数が回数閾値を超えている場合には、時間ｔ１０、時間ｔ１２及び時間ｔ１３で、結線状態の判断が行われている。
　このような場合、例えば、切換回数が回数閾値以下であるときには、第１の期間毎に、結線状態を切り換えるか否かが判断され、切換回数が回数閾値を超えたときには、第１の期間よりも長い第２の期間毎に、結線状態を切り換えるか否かが判断されることで、結線状態の切り換えを判断する頻度を、切換回数が回数閾値以下の場合よりも低くすることができる。
　なお、図７及び図８のフローでは、切換回数が回数閾値を超えた場合に、結線の切り換えが起こりにくくなるようにされているが、実施の形態は、このような例に限定されない。
　例えば、回数閾値を複数設定し、結線の切り換えの判断方法が複数回変更されてもよい。具体的には、切換回数が第１の回数閾値を超えた場合には、結線の切り換えの判断方法は、第１の判断方法から第２の判断方法に変更され、切換回数が第１の回数閾値よりも多い第２の回数閾値を超えた場合には、結線の切り換えの判断方法は、第２の判断方法から第３の判断方法に変更されてもよい。ここでは、第２の判断方法は、第１の判断方法よりも結線の切り換えが起こりにくい判断方法であり、第３の判断方法は、第２の判断方法よりも結線の切り換えが起こりにくい判断方法である。
　また、回数閾値を複数設定し、回数閾値に応じて結線の切り換えの制限方法が変更されてもよい。
　例えば、切換回数が第１の回数閾値を超えた場合には、結線の切り換えの判断方法が、第１の判断方法から第２の判断方法に変更され、切換回数が第１の回数閾値よりも多い第２の回数閾値を超えた場合には、結線の切り換えが停止されてもよい。ここでは、第２の判断方法は、第１の判断方法よりも結線の切り換えが起こりにくい判断方法である。
　ここで、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８の切換回数に基づいた対応を行いつつ、情報をユーザへ通知を行うことができる。
　例えば、結線切換部１２８の動作を停止させる場合であれば、室外制御装置１３５は、結線切換部１２８の動作が停止していることをＬＥＤ（図示せず）で表示、又は、リモコン１６０に表示させてもよい。
　また、切り換えの判断方法を変更する場合、切り換えが起こりにくくなっていること、又は、切換回数が保証回数を超過していることを、室外制御装置１３５は、ＬＥＤ（図示せず）で表示、又は、リモコン１６０に表示させてもよい。
　これにより、ユーザは、運転状態を把握した上で、必要に応じて機器の更新を適切に行うことが可能である。また、製品の保証期間であった場合、結線切換部１２８の部品交換により適切な期間の使用が可能となる可能性があるため、運転を継続しつつサポートによる修理を待つことも可能である。なお通知（ＬＥＤ及びリモコン表示）は、ユーザにより非表示と出来るようにしてもよい。
　なお、Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗは、個別に動作することができるため、全てのスイッチを同時に動作させる場合に比べて、少容量の電源回路で構成することができるとともに、より正確に、故障の発生箇所を検出することができる。
　Ｕ相スイッチ１２９Ｕ、Ｖ相スイッチ１２９Ｖ及びＷ相スイッチ１２９Ｗとして、半導体スイッチ、特に、ＷＢＧ半導体を用いたスイッチング素子を用いることで、オン抵抗が小さく，低損失で素子発熱も抑制することができる。
　１００　空気調和機、　１１０　室外機、　１１１　電動機、　１１４　室外空調部、　１１４ａ　圧縮機、　１１４ｂ　室外熱交換器、　１１４ｃ　室外ファン　１２０　駆動装置、　１２１　電源、　１２２　リアクトル、　１２３　コンバータ、　１２６　インバータ、　１２８　結線切換部、　１３４　電流検出回路、　１３５　室外制御装置、　１３６　室外通信装置、　１５０　室内機、　１５１　室内空調部、　１５１ａ　室内熱交換器、　１５１ｂ　室内ファン、　１５１ｃ　温度センサ、　１５２　第１の室内通信装置、　１５３　第２の室内通信装置、　１５４　表示装置、　１５５　室内制御装置、　リモコン１６０、　１６１　スマートフォン。

Claims (10)

  1. 　冷凍サイクルを用いた空気調和機であって、
    　前記冷凍サイクルで用いられる冷媒を圧縮する圧縮機と、
    　直流電圧を生成するコンバータと、
    　前記直流電圧から三相交流電圧を生成するインバータと、
    　前記三相交流電圧が印加される複数のコイルを用いて、前記圧縮機を駆動するための駆動力を発生する電動機と、
    　前記複数のコイルの結線状態を切り換える結線切換部と、
    　前記結線切換部を制御する結線制御部と、を備え、
    　前記結線制御部は、前記結線状態の切換回数が回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換えを制限すること
    　を特徴とする空気調和機。
  2. 　前記結線制御部は、前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換えを停止すること
    　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記結線制御部は、前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換え頻度を、前記切換回数が前記回数閾値以下の場合よりも低くすること
    　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
  4. 　前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換えを判断するための判断方法が、前記切換回数が前記回数閾値以下のときの第１の判断方法から、前記第１の判断方法よりも前記結線状態の切り換えが起こりにくい第２の判断方法に変更されること
    　を特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
  5. 　前記第１の判断方法及び前記第２の判断方法では、前記空気調和機の負荷と、中間条件及び定格条件の間の予め定められた負荷とを比較することで、前記結線状態を切り換えるか否かが判断されること
    　を特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
  6. 　前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合に、前記結線状態の切り換えを判断する頻度が、前記切換回数が前記回数閾値以下の場合よりも低くされること
    　を特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
  7. 　前記切換回数が前記回数閾値以下である場合には、前記圧縮機が起動される毎に、前記結線状態の切り換えが判断され、
    　前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合には、前記圧縮機が複数回起動される毎に、前記結線状態の切り換えが判断されること
    　を特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
  8. 　前記切換回数が前記回数閾値以下である場合には、第１の期間毎に前記結線状態の切り換えが判断され、
    　前記切換回数が前記回数閾値を超えた場合には、前記第１の期間よりも長い第２の期間毎に前記結線状態の切り換えが判断されること
    　を特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
  9. 　前記インバータ及び前記電動機は、第１の線、第２の線及び第３の線で接続されており、
    　前記複数のコイルは、前記第１の線に一端が接続された第１のコイル、前記第２の線に一端が接続された第２のコイル及び前記第３の線に一端が接続された第３のコイルであり、
    　前記結線切換部は、
    　前記第１のコイルの他端の接続先を切り換える第１の切換部と、
    　前記第２のコイルの他端の接続先を切り換える第２の切換部と、
    　前記第３のコイルの他端の接続先を切り換える第３の切換部と、を備え、
    　前記第１の切換部、前記第２の切換部及び前記第３の切換部は、半導体スイッチであること
    　を特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の空気調和機。
  10. 　前記半導体スイッチは、ＷＢＧ半導体を用いたスイッチング素子であること
    　を特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
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