JP2008157496A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】特定のキャリア周波数のアベレージノイズを低減するようにし、実際の使用環境での他の電化製品等からの外来ノイズによる影響を抑制すること。
【解決手段】室内機１と室外機２の間にＡＣ電源を供給する２本の接続ケーブルと通信用の１本の通信ケーブルを設け、ＡＣ電源供給用の２本の接続ケーブルの内１本の接続ケーブル４と、通信用の通信ケーブル５とに一次側巻き線の両端を接続した高周波トランス１０を室内機１と室外機２にそれぞれ設け、室内機と室外機との通信制御用信号のキャリア周波数の選択をＥＥＰＲＯＭ化し、ＥＥＰＲＯＭデータを変更し、室内機のマイコンより出力される送信信号のキャリア周波数を可変とする。通信ケーブル５の端子における雑音端子電圧をチェックして雑音が最小となるキャリア周波数を選択して採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内機と室外機との間でシリアル通信が行われる空気調和機に係わり、特に、外来ノイズを抑制可能な空気調和機に関する。

室内機と室外機間のシリアル通信における従来技術としては、例えば、特許文献１によって、通信による放射ノイズを抑制化する通信制御装置が提案されている。

この特許文献１によると、セパレートタイプの空気調和機において、室内機と室外機の間にＡＣ電源を供給する２本の接続ケーブルと通信用ケーブルの１本を設け、２本の接続ケーブルの内の１つの接続ケーブルと通信用ケーブルとに一次側巻き線の両端を接続した高周波トランスを室内機と室外機にそれぞれ設ける構成とし、更に、高周波トランスに一次側巻き線に並列にコンデンサを接続して並列共振回路を形成し、通信用ケーブルに流れる交番信号を正弦波に近い正弦波波形とする構成により、室内機と室外機との通信の高速化と通信による放射ノイズの抑制化を図っている。
特開２００４−３４７２６１号公報

上記特許文献１を含む従来技術の通信制御装置においては、室内機と室外機との通信信号が、高周波トランスを介して通信用ケーブルに重畳されている構成であり、高周波のキャリア（搬送）周波数が一定であるため、特定の周波数の雑音端子電圧等のノイズが大きくなるといった課題が生じ得る。

また、他の電化製品から出されるノイズの周波数と一致してしまった場合などは、ノイズの影響により誤動作といった不具合が発生する可能性がある。

本発明の目的は、特定の周波数のアベレージノイズを低減できるようにするとともに、実際の使用環境における他の電化製品等からの外来ノイズによる影響を抑制できる空気調和機を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
ＡＣ電源用端子、室内送風機、マイコンを含む制御系手段を有する室内機と、室外送風機、冷媒圧縮機、マイコンを含む制御系手段を有する室外機と、前記室内機と前記室外機とを接続するＡＣ電源供給用ケーブル及び通信用ケーブルと、を具備するセパレートタイプの空気調和機において、
前記ＡＣ電源供給用ケーブルと前記通信用ケーブルとに一次側巻き線の両端を接続した高周波トランスを前記室内機と前記室外機にそれぞれ設け、前記室内機から前記室外機へ搬送波周波数からなる通信制御用信号を送信する場合、前記室内機の前記制御系手段からの通信制御用信号を前記高周波トランスの二次側巻き線に入力し、前記室内機の前記制御系手段は、複数の搬送波周波数の内のいずれか１つの搬送波周波数を出力可能とする構成とする。

また、前記空気調和機において、前記通信用ケーブルの接続端子における雑音端子電圧に基づいて、前記複数の搬送波周波数の内のいずれか１つの搬送波周波数を決定する構成とする。

室内機から室外機への通信制御系の搬送周波数を可変できるようにすることにより、特定の周波数のアベレージノイズを低減することができる。また、実際の空気調和機の使用環境において、他の電化製品等からの外来ノイズによる影響を抑制することができる。

仮に、外来ノイズによって誤動作などの不具合が発生した場合においても、搬送周波数を可変させることによりノイズの影響を抑制することが可能であり、且つ周波数選択をＥＥＰＲＯＭで簡易的に実行でき、不具合対策を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る空気調和機について、図１〜図３を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る空気調和機における通信制御装置の全体構成を示す図である。図２は本実施形態に関する室内機からの送信データの波形を示し、ＥＥＰＲＯＭによりキャリア周波数を可変させた信号波形図である。図３は本実施形態に関する室内機からの送信信号を出力するときのフローチャートを示す図である。

図面で、１は室内機、２は室外機、３は室内外接続ケーブル、４は室内外接続ケーブル、５はシリアル通信用ケーブル、６はＡＣ−ＤＣコンバータ、７はマイコン、８は受信回路、９は送信回路、１０は高周波トランス、Ｃ１，Ｃ２は共振用コンデンサ、をそれぞれ表す。

図１において、室内機１の通信制御に係る構成として、６は商用電源からマイコン等の制御系回路を動作させるために必要な制御電圧を発生させるためのＡＣ−ＤＣコンバータ、７はマイコン、８は室外機２からの通信信号をマイコンに入力するための受信回路、９はマイコンからの通信信号を室外機２へ伝送するための送信回路、１０は通信信号送受信のための高周波トランス、を表し、主にこれらの構成要素で室内機を構成する。

室内外通信においては、商用電源供給用内外接続ケーブル３，４の内で基準となる接続ケーブル４と、シリアル通信用ケーブル５とによって行っており、室内機１と室外機２のそれぞれの通信信号はシリアル通信用ケーブル５に重畳されて伝送される。

室内機１から室外機２への送信については、リモコンによる設定温度変更をした場合が想定される。図３は室内機１における温度設定変更などの送信信号出力時のフローチャートを示す。

室内機１がリモコン操作により指令を受信すると、マイコン７は指令内容により室外機２への送信データを算出する。送信データが決定すると、マイコン７の送信ポートＡよりＥＥＰＲＯＭで設定されたキャリア周波数（搬送周波数）の送信データ（図２のＡ点信号を参照）を出力する。マイコン７より出力された送信データにより送信回路９のドライバ（送信回路内の主回路）を駆動させ、高周波トランス１０の二次側巻き線（マイコン側の巻き線）に高周波電流を流す。高周波トランス１０はコアを介して一次側巻き線に送信データを出力する。

マイコン７より出力された送信データは矩形信号であるが（図２のＡ点信号を参照）、高周波トランス１０の一次側巻き線と並列に接続されたコンデンサＣ１の並列共振回路により、正弦波に近い正弦波波形（図２のＢ点信号を参照）を成形する。正弦波波形となった送信データは、シリアル通信用ケーブル５を介して室外機２に送信される。

本実施形態の係る、ＥＥＰＲＯＭによるキャリア周波数を可変することにより、図２に示す周波数ａ，ｂ，ｃ（ｆａ，ｆｂ，ｆｃ）の信号を出力することが可能となる。それぞれのキャリア周波数における図１のＢ点の信号は、並列共振回路によって図２に示すとおりの正弦波信号となる。なお、図１に示すＡ点におけるキャリア周波数を可変する具体的手段は、ＥＥＰＲＯＭを例示したがこれに限らず他の回路手段であってもよい。

図２の上段図で、キャリア矩形波ｆａの存在する区間（１ビット）が１であって続くキャリア矩形波ｆａが存在しない区間（１ビット）を０とするデジタル信号として、８ビットで１つの設定温度信号（例示）を形成する。図２の例では、ＥＥＰＲＯＭの切替によって３つのキャリア周波数を送出しているが、この切替に連動させてＣ１とＣ２のキャパシタンスを切り替えるものとする（キャパシタンスの切替は、ｆａ，ｆｂ，ｆｃにそれぞれ共振する個別のコンデンサを設けて切り替えてもよく、また、可変コンデンサを可変させるように切り替えてもよく、また、ＥＥＰＲＲＯＭのキャリア（搬送波）周波数の変更に応じてその都度、対応するコンデンサを付け替えてもよい）。

空気調和機は、通常の使用環境条件下で種々の性能の確認検査が行われ、特に、室内機と室外機との間の通信制御系における雑音端子電圧の確認検査については、接続ケーブル４と通信用ケーブル５における室内機側の端子を用い、この端子における雑音端子電圧を測定して試験、検査を行う。この雑音端子電圧測定試験において、図２に示すように複数の搬送周波数を切り替えてその都度雑音端子電圧を測定して、最小の雑音端子電圧を出す搬送周波数を検出する。このように、雑音端子電圧が最小である搬送周波数を決定して採用する。

実際の空気調和機において、ＥＥＰＲＯＭを用いた搬送周波数の変更の具体例は、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの周波数範囲で１〜数ｋＨｚピッチである。この数値は一例であって、空気調和機の定格出力や使用環境によって当然に異なってよい。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る空気調和機の通信制御装置は、次のような課題を解決するために、下記のような構成を備えることを主たる特徴とするものである。すなわち、特定の周波数のアベレージノイズを低減出来るようにするとともに、実際の使用環境における他の電化製品等からの外来ノイズによる影響を抑制できるようにすることを解決課題とし、室内機と室外機の間にＡＣ電源を供給する２本の接続ケーブルと通信用の１本の通信ケーブルを設け、前記ＡＣ電源供給用の２本の接続ケーブルの内の１本の接続ケーブルと前記通信用の通信ケーブルとに一次側巻き線の両端を接続した高周波トランスを、前記室内機と前記室外機にそれぞれ設け、キャリア周波数の選択をＥＥＰＲＯＭ化し、ＥＥＰＲＯＭデータを変更し、室内機のマイコンより出力される送信信号のキャリア周波数を可変とするようにした空気調和機である。

本発明の実施形態に係る空気調和機における通信制御装置の全体構成を示す図である。 本実施形態に関する室内機からの送信データの波形を示し、ＥＥＰＲＯＭによりキャリア周波数を可変させた信号波形図である。 本実施形態に関する室内機からの送信信号を出力するときのフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 室内機
２ 室外機
３ 室内外接続ケーブル
４ 室内外接続ケーブル
５ シリアル通信用ケーブル
６ ＡＣ−ＤＣコンバータ
７ マイコン
８ 受信回路
９ 送信回路
１０ 高周波トランス
Ｃ１，Ｃ２ 共振用コンデンサ

Claims (3)

1. ＡＣ電源用端子、室内送風機、マイコンを含む制御系手段を有する室内機と、室外送風機、冷媒圧縮機、マイコンを含む制御系手段を有する室外機と、前記室内機と前記室外機とを接続するＡＣ電源供給用ケーブル及び通信用ケーブルと、を具備するセパレートタイプの空気調和機において、
   前記ＡＣ電源供給用ケーブルと前記通信用ケーブルとに一次側巻き線の両端を接続した高周波トランスを前記室内機と前記室外機にそれぞれ設け、
   前記室内機から前記室外機へ搬送波周波数からなる通信制御用信号を送信する場合、前記室内機の前記制御系手段からの通信制御用信号を前記高周波トランスの二次側巻き線に入力し、
   前記室内機の前記制御系手段は、複数の搬送波周波数の内のいずれか１つの搬送波周波数を出力可能とする
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１において、
   前記通信用ケーブルの接続端子における雑音端子電圧に基づいて、前記複数の搬送波周波数の内のいずれか１つの搬送波周波数を決定する
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１において、
   前記室内機の前記制御系手段に内蔵されたＥＥＰＲＯＭの切り替えによって前記搬送波周波数を可変させる
   ことを特徴とする空気調和機。

Images