JP2010038484A - セパレート型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 空調運転の待機状態において、室外機での待機電力の削減を簡易、安価かつ信頼性の高い方法で実現する。
【解決手段】 空調運転が待機状態であるとき、室外機制御部９は開閉手段ＭＲを制御してインバータ１８への電力供給を遮断した後、室外機制御部９はＳｌｅｅｐ状態となる。これにより待機電力を大幅に低減する。また、待機状態解除時は、室内機制御部８から室外機制御部９に起動信号が送信される。Ｓｌｅｅｐ状態であった室外機制御部９は起動信号を受けて起動し、開閉手段ＭＲを制御してインバータ１８への電力供給を開始することによって空調運転が開始される。
これにより、従来例２で室外機制御部用電源に接続される電源ラインに介設されていたリレーが不要となり構成が簡易になると共に、部品点数の削減によるコストダウンが図れ、リレーの機械的劣化等による信頼性の低下といった品質劣化を回避できるため信頼性が向上する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、セパレート型空気調和機に係わり、より詳細には、待機状態時における室外機の消費電力を低減するセパレート型空気調和機に関する。

従来、セパレート型空気調和機は、室内機と室外機とを接続する一対の電源連絡配線と室内機と室外機とを接続する１本の信号伝送連絡配線との計３本の連絡電線で相互に接続し、また、例えば室外機に商用の電源電線を接続して構成され、電源連絡配線と電源電線は室外機内で接続されているものが知られている（従来例１）。このようなセパレート型空気調和機で、省エネルギー化を考慮して待機運転時の室外機での消費電力を低減しようとすると、室外機側の電源ラインに開閉リレーを設け、待機運転時にはこの開閉リレーを開とする必要がある。

この開閉リレーの開閉制御を室外機に備えた制御部で行う場合は、開閉リレーを開として室外機制御部が停止状態となると再起動ができなくなるという問題があった。また、この開閉リレーの開閉制御を室内機に備えた制御部で行う場合は、専用の連絡配線を室内機と室外機の間に追加設置する必要があり、これに伴い室内機および室外機の端子部や内部回路の変更が発生するため、装置全体のコストが高くなるという問題があった。

そこで、省エネルギー化を求め待機運転時に室外機の電源を遮断して待機中の消費電力を低減するセパレート型空気調和機として、特許文献１に示すように、建物内に設置された室内機と建物外に設置された室外機が、一対の電源連絡配線と一本の信号伝送連絡配線で相互に接続され、また、室外機に商用電源を接続して構成されたものが提案されている（従来例２）。

特許文献１に開示されているセパレート型空気調和機は、図５の回路ブロック図に示すように、室内機１０１の室内機端子１０３と室外機１０２の室外機端子１０４とを、一対の電源連絡配線Ｌａ１、Ｌａ２と信号伝送連絡配線Ｌｃｓの３本の電線からなる連絡配線で相互に接続している。室外機１０２側には、電源電線接続端子１０５に主電力供給部１１５が電源電線Ｌａｃを介して接続されており、電源電線接続端子１０５と室外機端子１０４は室外機１０２内部で接続されている。

室内機１０１には、室内機制御部１０６が搭載された室内機制御基板１０７が設けられている。この室内機制御基板１０７には、送風ファンが連結された送風ファンモータ１０８や上下あるいは左右の風向板を揺動するための風向板用ステッピングモータ１０９が接続されており、また、室温を検出する室温センサ１１０ａや室内熱交換器を流れる冷媒温度を検出する冷媒温度センサ１１０ｂ、１１０ｃ等の各種センサ類１１０が接続されている。

これら室内機制御部１０６や送風ファンモータ１０８、風向板用ステッピングモータ１０９および各種センサ類１１０は、電源連絡配線Ｌａ１、Ｌａ２に一端が接続される室内側電源ラインＬｉ１、Ｌｉ２に、必要に応じて定電圧直流電源等を介して接続されている。これにより、各機器の動作電力が室内側電源ラインＬｉ１、Ｌｉ２を介して供給され、空調運転時には、室内機制御部１０６が各種センサ類１１０での検出信号を監視し、送風ファンモータ１０８や風向板用ステッピングモータ１０９の作動を制御する。

室内機制御基板１０７には、さらに室外機１０２との通信を行う室内側信号送信回路１１１と室内側信号受信回路１１２とが設けられており、互いに直列に接続されて室内側電源ラインＬｉ１、Ｌｉ２に接続されている。また、室内側信号送信回路１１１と室内側信号受信回路１１２間の接続点が室内側伝送ラインＬｉｓを介して信号伝送連絡配線Ｌｃｓに接続されている。

また、室内機制御基板１０７には、リモコン受信部１１３が設けられており、利用者がリモコン１１４により空調運転の開始／停止等の各種設定操作を行った時の設定信号が受信され、この信号が室内機制御部１０６に送られて新たな設定に応じた制御が行われる。

一方、室外機１０２には、室外機制御部１１６が搭載された室外機制御基板１１７が設けられている。そして、室外機端子１０４を介して電源連絡配線Ｌａ１、Ｌａ２に一端が接続された室外側電源ラインＬｏ１、Ｌｏ２に、圧縮機１１８や四方弁１１９、電動膨張弁１２０、電磁弁１２１および室外ファンが連結された室外ファンモータ１２２が、室外機制御基板１１７を介してそれぞれ接続されている。また、図示しない外気温を検出する外気温センサや、室外熱交換器を流れる冷媒温度を検出する冷媒温度センサ等の各種センサ類も、室外機制御基板１１７を介してそれぞれ接続されている。

これら室外機制御部１１６や四方弁１１９、電動膨張弁１２０、電磁弁１２１および室外ファンモータ１２２は、室外側電源ラインＬｏ１、Ｌｏ２に、必要に応じて定電圧直流電源等を介して接続されている。また、圧縮機１１８は、整流器１２３とインバータ１２４を介して室外側電源ラインＬｏ１、Ｌｏ２に接続されている。空調運転時には、室外機制御部１１６が各種センサ類での検出信号を監視し、四方弁１１９や電動膨張弁１２０、電磁弁１２１、室外ファンモータ１２２および圧縮機１１８の作動を制御する。

室外機制御基板１１７には、さらに室内機１０１との通信を行う室外側信号送信回路１２５と室外側信号受信回路１２６とが設けられており、互いに直列に接続されて室外側電源ラインＬｏ１、Ｌｏ２に接続されている。また、室外側信号送信回路１２５と室外側信号受信回路１２６間の接続点が室外側伝送ラインＬｏｓを介して信号伝送連絡配線Ｌｃｓに接続されている。

図６は、上述した室内側信号送信回路１１１および室内側信号受信回路１１２と、室外側信号送信回路１２５および室外側信号受信回路１２６との接続を示す要部回路ブロック図である。室内側信号送信回路１１１と室外側信号送信回路１２５はそれぞれフォトトライアックＴａと抵抗Ｒ１との直列回路で構成され、室内側信号受信回路１１２と室外側信号受信回路１２６はそれぞれ互いに逆並列に接続された一対の発光ダイオードＤｏ，Ｄｏとこれらに直列接続された抵抗Ｒ２とで構成されている。

尚、以下の説明では室内側電源ラインＬｉ１および室外側電源ラインＬｏ１とこれらを相互に接続する電源連絡配線Ｌａ１を併せて基準側電源ラインＬ１と称し、同様に室内側電源ラインＬｉ２および室外側電源ラインＬｏ２とこれらを相互に接続する電源連絡配線Ｌａ２を併せて電圧側電源ラインＬ２、室内側伝送ラインＬｉｓおよび室外側伝送ラインＬｏｓとこれらを相互に接続する信号伝送連絡配線Ｌｃｓを併せて通信ラインＬｓと称して説明する。

室内機１０１と室外機１０２の通信は以下のように行われる。例えば室内機制御部１０６から室外機制御部１１６への信号送信は、室内機１０１側のフォトトライアックＴａに対向して配置された図示しない発光素子が室内機制御部１０６の通電制御に応じて発光し、その度にフォトトライアックＴａがオン状態となり、ダイオードＤｏを通して電流が流れる。この時、通信ラインＬｓと基準側電源ラインＬ１との間の電圧が上昇し、これによって室外機１０２側の発光ダイオードＤｏにも電流が流れて発光する。この発光状態を図示しない受光素子で検出し、検出信号が室外機制御部１１６に取り込まれて、送信が完了する。室外機制御部１１６から室内機制御部１０６への信号送信も同様に行われる。

室外機１０２内における室外側電源ラインＬｏ１、Ｌｏ２は各種センサ類や四方弁１１９や電動膨張弁１２０等（以下、これらを室外機負荷１２７と記載する）が接続される機器用電源ラインＬｅｑと、室外機制御部用電源１２８が接続される室外機制御部用電源ラインＬｍｃとの２系統に分岐され、機器用電源ラインＬｅｑには第１リレーＭＲ１が、室外機制御部用電源ラインＬｍｃには第２リレーＭＲ２がそれぞれ介設されている。

室外機制御部用電源１２８は、室外機制御部用電源ラインＬｍｃを通して交流電源が入力されると、これを所定の直流電源に変換して室外機制御部１１６に供給する。第１リレーＭＲ１は室外機制御部１１６によって開閉が制御される。また、第２リレーＭＲ２は、これが閉じている時には室外機制御部１１６が第２リレーの駆動コイルＭＲ２Ｃへの通電を停止することにより開にする制御が行われる。
この第２リレーの駆動コイルＭＲ２Ｃは、室外側電源ラインＬｏ１と室外側伝送ラインＬｏｓとに接続されたリレー駆動用電源１２９より供給される電力により閉じられるようになっている。

以上説明した構成における、セパレート型空気調和機の空調運転の運転状態から待機状態への切り替えは次のようになる。利用者がリモコン１１４を操作して運転停止の操作を行うと、室内機制御部１０６は通信ラインＬｓを通して室外機制御部１１６に停止信号を送信する。この時、室内機制御部１０６は同時に各種センサ類１１０や送風ファンモータ１０８等への電源供給も停止して、室内機制御部１０６とリモコン受信部１１３のみ動作状態を維持する待機状態に移行する。

室内機制御部１０６から停止信号を受け取った室外機制御部１１６は、まず第１リレーＭＲ１を開とし室外機負荷１２７への電源供給を停止する。その後、室外機制御部１１６は第２リレーＭＲ２の駆動コイルＭＲ２Ｃへの通電を停止して第２リレーＭＲ２が開となる。この結果、室外機制御部用電源１２８への電源入力が遮断され、室外機１０２はすべての機器への電源供給が停止された待機状態となる。

一方、空調運転の待機状態から運転状態への切り替えは次のようになる。利用者がリモコン１１４を操作して運転開始の操作を行うと、室内機制御部１０６は通信ラインＬｓを通して室外機制御部１１６に起動信号を送信する。この起動信号の送信は、室内側信号送信回路１１１のフォトトライアックＴａを所定時間オン状態にすることによって行われる。これにより、基準側電源ラインＬ１に対する通信ラインＬｓの電圧が上昇し、これに伴ってリレー駆動用電源１２９から交流電圧が出力されて、駆動用コイルＭＲ２Ｃへの通電が生じる。

この結果、待機状態時には開状態であった第２リレーＭＲ２が閉じられ、室外機制御部用電源１２８に室外機制御部用電源ラインＬｍｃを通して電源電圧が入力されて、室外機制御部用電源１２８から室外機制御部１１６に動作電力が供給される。これによって起動した室外機制御部１１６は、まず、第２リレーＭＲ２の閉状態を維持するため駆動コイルＭＲ２Ｃへの通電状態を保持する制御を行う。これにより、室内機制御部１０６からの起動信号が停止した後も室外機制御部１１６の動作状態が継続される。

その後は、空調運転に必要な信号を室内機制御部１０６と交信して受信し、第１リレーＭＲ１を閉じて室外機負荷１２７に電源を供給し起動させて空調運転を行う。同時に室内機制御部１０６でも室外機制御部１１６との交信内容に応じて、室外機１０２の室外機負荷１２７の起動に同期させて、室内機１０１の各種センサ類１１０や送風ファンモータ１０８等の駆動制御を開始する。

以上説明した通り、特許文献１に開示されている実施形態においては、待機状態移行時に室外機制御部１１６によって第２リレーＭＲ２が開にされ、室外機制御部１１６への動作電力の供給が遮断される。そして、待機状態解除時は、通信ラインＬｓを利用し、これを通して室内機１０１から室外機１０２へ駆動コイルＭＲ２Ｃの励磁電力を供給し第２リレーＭＲ２を閉じて室外機制御部１１６を起動させる。従って、待機状態では室外機１０２への電源供給を遮断した状態となるため消費電力が低減できる。

しかしながら、このように待機状態解除時に室内機１０１から室外機制御部１１６を起動する場合には、第２リレーＭＲ２および第２リレーＭＲ２を開閉する駆動コイルＭＲ２Ｃに励磁電力を供給するリレー駆動用電源１２９が新たに必要となるため、部品点数の増加や仕様変更による金型の製作費の発生等コストアップが避けられないという問題があった。

また、開閉手段にリレーを用いることによって、機械的劣化等による信頼性の低下が危惧されるという問題があった。さらには、第２リレーＭＲ２や駆動コイルＭＲ２Ｃおよびリレー駆動用電源１２９を接続する配線が基板上に新たに必要となるため、これに影響するノイズの除去や配線パターンの複雑化（既存のパターンとの沿面距離の考慮等）を設計時に考慮する必要が発生し、設計が煩わしくなると共に設計工数がかかるという問題があった。
特許第３０１９８４４号公報（第４〜６頁、第１図、第３図）

本発明は以上述べた問題点を解決し、簡易、安価かつ信頼性の高い方法で、空調運転の待機状態において室外機の消費電力を低減することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、請求項１に関する発明は、室内機と、室外機と、前記室内機と前記室外機を結ぶ一対の電源ラインと、前記室内機と前記室外機を結ぶ一本の通信ラインと、前記室内機もしくは前記室外機に備えられ、商用電源を入力すると共に前記室内機および前記室外機へ前記電源ラインを介して電力を供給する主電力供給部とを備えたセパレート型空気調和機であって、前記室外機は、同室外機に備えられた主要回路の電源の切断を制御し前記通信ラインからの起動信号によって前記主要回路の電源を接続する低消費電力モードを備えた室外機制御部と、前記主電力供給部の電源を入力し前記室外機制御部へ電源を供給するサブ電源と、前記室外機制御部の指示により前記室外機内の主要な負荷に電力を供給する電源ラインを開閉する開閉手段とを備え、前記室外機は前記室内機から前記通信ラインを介して受信した指示に従って前記開閉手段を閉として前記主要な負荷を駆動する運転状態を実行し、前記室外機は、前記室内機が待機状態であると判断した場合、前記開閉手段を開とし前記低消費電力モードへ移行する一方、前記室外機は、前記低消費電力モードを実行中に前記通信ラインを介して信号を受信した場合、前記低消費電力モードを解除して前記運転状態に移行することを特徴としている。

請求項１に係わる発明は、セパレート型空気調和機の空調運転が待機状態であるとき、室外機制御部は開閉手段を制御して主要な負荷への電力供給を遮断する。その後、室外機制御部は低消費電力モードとなる。これにより、待機状態時の消費電力（以下待機電力と記載する）を大幅に低減する。また、待機状態から運転状態に移行するときは、室内機制御部から通信ラインを介して室外機制御部に起動信号が送信される。低消費電力モードであった室外機制御部は起動信号を受けて起動し、開閉手段を制御して主要な負荷への電力供給を開始することによって空調運転が開始される。

これにより、従来例で必要であった、室外機制御部へ電源電圧を供給する室外機制御部用電源に接続される電源ラインに介設されていたリレーが不要となり、部品点数の削減によるコストダウンが図れると共に、リレーの機械的劣化等による信頼性の低下といった品質劣化を回避できるため信頼性を向上させることができる。また、上述した効果は従来例１で説明した構成をほとんど変更することなく、主としてソフト変更のみで対応できるため対応が非常に容易となり、新たな金型製作費の発生を抑えかつ設計工数の削減を行うことができる。

また、特許文献１（従来例２）では、室外機に主電力供給部を設けた場合の待機電力の低減について開示されているが、本案では、室外機に主電力供給部を設けた場合の待機電力の低減を実現し、なおかつ上述した従来例の問題点を解決し簡易、安価で信頼性の高いセパレート型空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、実施例としては、一対の室内機と室外機、そして室内機を操作するためのリモコンを備えたセパレート型空気調和機を一例として説明する。

図１は、本発明によるセパレート型空気調和機の構成ブロック図を示しており、室内機１には、室内機制御部８が搭載された室内機制御基板３が設けられている。この室内機制御基板３には、図示しない送風ファンが連結された送風ファンモータ１９と、図示しない上下あるいは左右の風向板を揺動するための風向板用ステッピングモータ２０が接続されており、また、室内の温度を検出する室温センサ１６や図示しない室内熱交換器を流れる冷媒温度を検出する冷媒温度センサ１４がそれぞれ接続されている。

室内機制御基板３には、さらに図示しないリモコンから送信される赤外線信号を受信するリモコン受信部１２と、室温センサ１６での検知信号を入力する室温センサ入力部１５と、冷媒温度センサ１４での検知信号を入力する冷媒温度センサ入力部１３と、室外機２とデータの送受信を行う室内機通信部１０がそれぞれ設けられている。

室内機制御部８は、空調運転時に室温センサ１６や冷媒温度センサ１４での検出信号を監視し、また、送風ファンモータ１９や風向板用ステッピングモータ２０の作動を制御する等、空気調和機の様々な機能に関する制御を行う。

また、室内機１には、外部から供給される交流電源を室内機１に設けられている各機器に対応した所定の直流電源に変換し各機器に供給する室内機電源部５を備えている。

一方、室外機２には、室外機制御部９と室内機１と信号の送受信を行う室外機通信部１１とが搭載された室外機制御基板４が設けられている。この室外機制御基板４には、圧縮機１７の回転制御を行うインバータ１８を介して圧縮機１７が接続されている。また、電磁弁２１と、電動膨張弁２２と、冷房運転と暖房運転の冷媒回路を切替える四方弁２３と、図示しない室外ファンが連結された室外ファンモータ２４がそれぞれ接続されている。さらには、図示しないが、外気温を検出する外気温センサや、室外熱交換器を流れる冷媒温度を検出する冷媒温度センサ等のセンサ類がそれぞれ室外機制御基板４に接続されている。

室外機制御部９は、空調運転時に外気温センサや冷媒温度センサでの検出信号を監視し、また、空調運転に必要な信号を室内機制御部８と通信して受信し、これらに基づいて室外ファンモータ２４や圧縮機１７、電磁弁２１、電動膨張弁２２および四方弁２３の制御を行う。

また、室外機２には、主電力供給部７が接続され、主電力供給部７より供給された交流電源を室内機１に備えられた室内機電源部５に供給すると共に、室外機２に設けられている各機器に対応した所定の直流電源に変換し各機器に供給する室外機電源部６を備えている。

図２は、本発明によるセパレート型空気調和機の要部回路ブロック図である。室内機１では、上述した室内機制御部８と、室内機通信部１０と、送風ファンモータ１９や室温センサ１６等の負荷（以下室内機負荷３０と記載する）に加えて、スイッチング電源３１と、整流器３９と、電源ノイズを除去するノイズフィルタ３２と、室内機端子部３３が接続されている。

また、室外機２では、上述した室外機制御部９と、室外機通信部１１と、電磁膨張弁２２や四方弁２３等の負荷（以下室外機負荷３８と記載する）と、インバータ１８に加えて、サブ電源であるスイッチング電源３７と、整流器４０と、電源ノイズを除去するノイズフィルタ３６と、整流器４１と、抵抗４２と、第１リレー４３と、第２リレー４４と、整流器４１に両端を並列接続された平滑コンデンサ４５と、室外機端子部３４と、主電力端子部３５が接続されている。

室内機１には室内機端子部３３が、室外機２には室外機端子部３４がそれぞれ設けられ、端子３３ａと端子３４ａが電源ラインＬ１を介して、端子３３ｂと端子３４ｂが電源ラインＬ２を介して、端子３３ｃと端子３４ｃが通信ラインＬｓを介してそれぞれ接続されている。また、室外機２には主電力端子部３５を介して主電力供給部７が接続されており、主電力端子部３５と室外機端子部３４は、端子３４ａと端子３５ａが、端子３４ｂと端子３５ｂがそれぞれ主電力ラインＬａｃを介して接続されている。これにより主電力供給部７より室内機１、室外機２各々に交流電源が供給される。

室内機１では、主電力供給部７より供給された交流電源が室内機端子部３３からノイズフィルタ３２を経て整流器３９に入力され、直流電源に変換される。そして、変換された直流電源はスイッチング電源３１にて、室内機制御部８や室内機負荷３０といった各機器に対応した電源電圧（例えば、１２Ｖ）に変換された後、各機器に供給される。

室外機２では、主電力供給部７より供給された交流電源がノイズフィルタ３６を経て、スイッチング電源用ラインＬｓｗを介して整流器４０に入力され、直流電源に変換される。そして、変換された直流電源はスイッチング電源３７にて、室外機制御部９や室外機負荷３８といった各機器に対応した電源電圧（例えば、１２Ｖ）に変換された後、各機器に供給される。

また、主電力供給部７より供給された交流電源がノイズフィルタ３６を経てインバータ用ラインＬｉｖ、開閉手段ＭＲを介して整流器４１にも入力され、直流電源に変換されてインバータ１８に供給される。尚、開閉手段ＭＲは、第１リレー４３と、抵抗４２が直列に接続された第２リレー４４の回路両端とを並列接続して構成されている。

室内機通信部１０は、一端を室内機制御部８に、他端を室内機端子部３３の端子３３ｃにそれぞれ接続されており、室内機制御部８から入力されたシリアル信号を端子３３ｃから通信ラインＬｓ、端子３４ｃを経て室外機２へ送信する。また、室内機通信部１０は、端子３４ｃから通信ラインＬｓ、端子３３ｃを経て室外機２より受信したシリアル信号を室内機制御部８に出力する。

同様に、室外機通信部１１は、一端を室外機制御部９に、他端を室外機端子部３４の端子３４ｃにそれぞれ接続されており、室外機制御部９から入力されたシリアル信号を端子３４ｃから通信ラインＬｓ、端子３３ｃを経て室内機１へ送信する。また、室外機通信部１１は、端子３３ｃから通信ラインＬｓ、端子３４ｃを経て室内機１より受信したシリアル信号を室外機制御部９に出力する。

以上説明した構成において、空調運転を待機状態から運転状態に切り替える時は、室内機制御部８が通信ラインＬｓを介して室外機制御部９の起動信号であるＷａｋｅ Ｕｐ信号を室外機制御部９に送信する。Ｗａｋｅ Ｕｐ信号を受信した室外機制御部９は、Ｓｌｅｅｐ状態から起動状態に移行し、開閉手段ＭＲを閉じてインバータ１８への電源供給を開始する。尚、Ｗａｋｅ Ｕｐ信号とは、室外機制御部９に備えられた割り込み端子（通信端子を兼ねる）に入力され、室外機制御部９のＳｌｅｅｐ状態を解除するための信号であり、Ｓｌｅｅｐ状態とは、室外機制御部９が低消費電力モードに移行した状態である。

また、空調運転を運転状態から待機状態に切り替える時は、室内機制御部８が通信ラインＬｓを介して室外機制御部９にＳｌｅｅｐ信号を送信する。Ｓｌｅｅｐ信号を受信した室外機制御部９は、まず開閉手段ＭＲを開きインバータ１８への電源供給を遮断する。その後、室外機制御部９はＳｌｅｅｐ状態に移行する。これにより、待機状態における室外機２の消費電力を大幅に低減することができる。尚、Ｓｌｅｅｐ信号とは、室外機制御部９の通信端子に入力される室外機２の全停止コマンド信号であり、室外機制御部９をＳｌｅｅｐ状態とする信号である。

以下の説明では、低消費電力モードとしてＳｌｅｅｐ状態（スリープモード）を取り上げるが、これに限らず、スタンバイモードやストップモード等といった、制御部毎に備えられた様々な低消費電力モードを使用してもよい。尚、この低消費電力モードは、具体的には制御部を構成するマイコンに備えられた機能である。

次に、図２および図３を用いて空調運転の待機状態から運転状態もしくは運転状態から待機状態への切り替えと、待機状態時の室外機２での消費電力削減の原理について説明する。図３は、空調運転時の室内機１および室外機２の要部の動作タイミングを示す図であり、（Ａ）は待機状態から運転状態への切り替え時（以下、待機状態解除時と記載する）のタイミングチャート、（Ｂ）は運転状態から待機状態への切り替え時（以下、待機状態移行時と記載する）のタイミングチャートをそれぞれ示している。

まず、待機状態解除時について説明する。図３（Ａ）で、（１）は室内機制御部８より送信される信号の波形を示しており、室外機制御部９を起動するためのＷａｋｅ Ｕｐ信号と、インバータ１８を起動するための運転指示信号を示している。尚、ここでは室内機制御部８や室外機制御部９に入出力する信号の波形を示しており、所定の幅を持つ５Ｖの矩形波としているが、これに限るものでなく、任意の矩形波の幅や電圧値でもよい。（２）は（１）のＷａｋｅ Ｕｐ信号を受けて室外機制御部９が停止から起動へ移行したことを示している。

（３）、（４）は起動した室外機制御部９からの制御による、開閉手段ＭＲの第１リレー４３および第２リレー４４の開閉動作を示している。室外機制御部９は、まず（３）に示すように第２リレー４４を閉とする。次に、室外機制御部９は平滑コンデンサ４５の充電が完了した後所定の時間を置いて第２リレー４４を開とする。

また、室外機制御部９は（４）に示すように平滑コンデンサ４５の充電が完了した時点で第１リレー４３を閉とし、この状態を維持する制御を行う。これにより、上述した第２リレー４４が開かれた後でもインバータ１８に動作電力が供給され続ける。（５）は第１リレー４３が閉とされて、インバータ１８に動作電力が供給され、室内機制御部８からの運転指示信号に従ってインバータ１８が起動したことを示している。

次に、待機状態移行時について説明する。図３（Ｂ）で、（１）は室外機制御部９をＳｌｅｅｐ状態とするために室内機制御部８より送信されるＳｌｅｅｐ信号の波形を示している。尚、ここでも図３（Ａ）同様、室内機制御部８や室外機制御部９に入出力する信号の波形を示しており、所定の幅を持つ５Ｖの矩形波としているが、これに限るものでなく、任意の矩形波の幅や電圧値でもよい。

室外機制御部９は、（２）および（３）に示すようにＳｌｅｅｐ信号を受信するとインバータ１８を停止した後第１リレー４３を開とする。第２リレー４４は待機状態解除時に開とされているので、これでインバータ１８への動作電力の供給は遮断される。そして、（４）に示すように室外機制御部９はＳｌｅｅｐ状態に入る。

以上説明したように、待機状態解除時は室内機制御部８より室外機制御部９にＷａｋｅ Ｕｐ信号が送信され、これによりＳｌｅｅｐ状態から起動状態となった室外機制御部９は、第１リレー４３および第２リレー４４を制御してインバータ１８に動作電力を供給し、室内機制御部８の指示により空調運転を開始する。また、待機状態移行時は室内機制御部８より室外機制御部９にＳｌｅｅｐ信号が送信され、これを受信した室外機制御部９は、第１リレー４３を制御してインバータ１８への動作電力を遮断し空調運転を停止すると共にＳｌｅｅｐ状態に入る。従って、待機状態移行時はインバータ１８で電力が消費されることがないため、待機電力が低減できる。

次に、図１、図２および図３を用いて待機状態解除時および待機状態移行時の室内機１および室外機２の具体的な動作について説明する。まず、待機状態解除時の動作について説明する。利用者が図示しないリモコンを操作して空調運転の開始を行う。リモコンは運転開始コードを赤外線信号に変換して室内機１に送信する。送信された赤外線信号はリモコン受信部１２を介して室内機制御部８に出力される。この信号を受けた室内機制御部８は、室外機制御部９をＳｌｅｅｐ状態から起動状態にするため、図３（Ａ）の（１）に示すようなＷａｋｅ Ｕｐ信号を室内機通信部１０に出力する。

室内機通信部１０は、受け取ったＷａｋｅ Ｕｐ信号を送信する。送信された信号は、室内機端子部３３の端子３３ｃから通信ラインＬｓ、室外機端子部３４の端子３４ｃを経て室外機通信部１１へ入力される。室外機通信部１１は、受け取ったＷａｋｅ Ｕｐ信号を室外機制御部９に出力する。

Ｗａｋｅ Ｕｐ信号によって割り込みを受けた室外機制御部９は、Ｓｌｅｅｐ状態から起動状態に移行する。室外機制御部９は、図３（Ａ）の（３）に示すようにまず第２リレー４４を閉とする。第２リレー４４には、抵抗４２が直列接続されており、平滑コンデンサ４５への突入電流を低減し平滑コンデンサ４５の破損を防ぐことができる。そして、第２リレー４４を閉とすることにより平滑コンデンサ４５が充電されるが、充電が完了すると、室外機制御部９は図３（Ａ）の（４）に示すように第１リレー４３を閉とする。

この第１リレー４３は室外機制御部９によって閉状態が維持される。このようにしてインバータ１８への動作電力の供給が開始され、図３（Ａ）の（１）に示す室内機制御部８から送信される運転指示信号を室外機制御部９が受信すると、室外機制御部９はインバータ１８を起動し空調運転が開始される。空調運転が開始されると、室内機制御部８は、室温センサ１６や冷媒温度センサ１４での検出信号を監視し、また、送風ファンモータ１９や風向板用ステッピングモータ２０の作動を制御する等、空気調和機の様々な機能に関する制御を行う。

また、室外機制御部９は、外気温センサや冷媒温度センサでの検出信号を監視し、また、空調運転に必要な信号を室内機制御部８と交信して受信し、これらに基づいて室外ファンモータ２４や圧縮機１７、電磁弁２１、電動膨張弁２２および四方弁２３の制御を行う。尚、第２リレー４４は第１リレー４３が閉とされた後所定時間をおいて開とされる。

次に、待機状態移行時の動作について説明する。利用者が図示しないリモコンを操作して空調運転の停止を行う。リモコンは運転停止コードを赤外線信号に変換して室内機１に送信する。送信された赤外線信号はリモコン受信部１２を介して室内機制御部８に出力される。運転停止信号を受けた室内機制御部８は、室外機制御部９を起動状態からＳｌｅｅｐ状態にするため、図３（Ｂ）の（１）に示すようなＳｌｅｅｐ信号を室内機通信部１０に出力する。この時、室内機制御部８は同時に室内機負荷３０への電力供給も停止し、室内機制御部８とリモコン受信部１２のみ動作状態を維持する待機状態に移行する。

室内機通信部１０は、受け取ったＳｌｅｅｐ信号を送信する。送信された信号は、室内機端子部３３の端子３３ｃから通信ラインＬｓ、室外機端子部３４の端子３４ｃを経て室外機通信部１１へ入力される。室外機通信部１１は、受け取った信号を室外機制御部９に出力する。

このＳｌｅｅｐ信号を受け取った室外機制御部９は、起動状態からＳｌｅｅｐ状態に移行する。室外機制御部９は、図３（Ｂ）の（２）および（３）に示すように、インバータ１８を停止した後第１リレー４３を開とする。第２リレー４４は空調運転時には開とされているため、インバータ１８への動作電力の供給は遮断される。インバータ１８が停止した後、室外機制御部９は室外機負荷３８への電力供給を停止し、その後図３（Ｂ）の（４）に示すように室外機制御部９はＳｌｅｅｐ状態に移行する。

以上説明した実施例では、インバータ１８への電源ライン（インバータ用ラインＬｉｖ）に介設した開閉手段ＭＲとして、室外機制御部９で開閉制御を行えるリレーを用いることを説明したが、これに限るものでなく、トランジスタやフォトカプラ等のスイッチング素子を用いて開閉手段ＭＲ構成してもよい。

また、主電力供給部７を室外機２に設け室外機２から交流電源を室内機１に供給するとしているが、主電力供給部７を室内機１に設け室内機１から交流電源を室外機２に供給するようにしてもよい。

次に図１および図２に示す室内機１に備えられた室内機制御部８および、室外機２に備えられた室外機制御部９での処理を表すフローチャートを用いて、待機状態解除もしくは待機状態移行の場合の流れについて説明する。図４のフローチャートは室内機制御部８および室外機制御部９各々での待機状態解除時および待機状態移行時の処理を示しており、（Ａ）は室内機制御部８での処理、（Ｂ）は室外機制御部９での処理をそれぞれ示している。また、ＳＴはステップを、これに続く数字はステップ番号をそれぞれ表している。

まず、室内機制御部８での処理について図４（Ａ）を用いて説明する。主電力供給部７より交流電源が供給されると、室内機制御部８にも動作電力が供給され室内機制御部８がオンする。室内機制御部８は、利用者がリモコンを操作して送信されるリモコン信号を受信したか否かを判断する（ＳＴ１）。リモコン信号を受信していなければ（ＳＴ１−Ｎｏ）、室内機制御部８は、室内機１が待機状態であればその状態を維持し、運転状態であれば利用者によって指示された設定に基づいて制御を行うといった通常制御を行い（ＳＴ５）、ＳＴ１へジャンプする。

室内機制御部８がリモコン信号を受信していれば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、次にその信号が運転開始信号であるか否かを判断する（ＳＴ２）。運転開始信号であれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、室内機制御部８は室外機制御部９にＷａｋｅ Ｕｐ信号を送信する（ＳＴ６）。そして、風向板の位置調整等といった室内機負荷３０の運転を開始し（ＳＴ７）、室外機制御部９に室外機２の運転開始指示信号を送信する（ＳＴ８）、そして、ＳＴ１にジャンプする。

室内機制御部８が受信した信号が運転開始信号でなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、次にその信号が運転停止信号であるか否かを判断する（ＳＴ３）。運転停止信号であれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、室内機制御部８は室外機制御部９にＳｌｅｅｐ信号を送信する（ＳＴ９）。そして、室内機負荷３０の運転を停止し（ＳＴ１０）、ＳＴ１へジャンプする。

室内機制御部８が受信した信号が運転停止信号でなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、次にその信号が温度や風量などといった、その他の設定信号であるか否かを判断する（ＳＴ４）。その他設定信号であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、室内機制御部８はその設定信号に対応した空調制御を行い（ＳＴ１１）、ＳＴ１へジャンプする。受信した信号がその他設定信号でなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、ＳＴ１へジャンプする。

次に、室外機制御部９での処理について図４（Ｂ）を用いて説明する。室内機制御部８よりＷａｋｅＵｐ信号を受信すると、室外機制御部９はＳｌｅｅｐ状態から起動状態に移行し室外機制御部９がオンする。室外機制御部９は、室内機制御部８から信号を受信したか否かを判断する（ＳＴ２１）。信号を受信していなければ（ＳＴ２１−Ｎｏ）、室外機制御部９は、室外機２が待機状態であればその状態を維持し、運転状態であれば室内機１によって指示された設定に基づいて制御を行うといった通常制御を行い（ＳＴ２４）、ＳＴ２１へジャンプする。

室外機制御部９は室内機制御部８より信号を受信していれば（ＳＴ２１−Ｙｅｓ）、次にその信号が運転指示信号であるか否かを判断する（ＳＴ２２）。運転開始信号であれば（ＳＴ２２−Ｙｅｓ）、室外機制御部９は第２リレー４４を閉とし（ＳＴ２５）、続いて第１リレー４３を閉として（ＳＴ２６）インバータ１８を起動し運転を開始する（ＳＴ２７）。そして、再び第２リレー４４を開とし（ＳＴ２８）、室外機負荷３８の運転を開始して（ＳＴ２９）、ＳＴ２１にジャンプする。

室外機制御部９が受信した信号が運転開始信号でなければ（ＳＴ２２−Ｎｏ）、次にその信号が運転停止信号であるか否かを判断する（ＳＴ２３）。運転停止信号であれば（ＳＴ２３−Ｙｅｓ）、室外機制御部９はインバータ１８を停止し（ＳＴ３０）第１リレー４３を開とする（ＳＴ３１）。そして、室外機負荷３８の運転を停止し（ＳＴ３２）、室外機制御部９は低消費電力モードへ移行する。受信した信号が運転停止信号でなければ（ＳＴ２３−Ｎｏ）、ＳＴ２１へジャンプする。

以上説明したとおり、本発明によれば、セパレート型空気調和機の空調運転が待機状態であるとき、室外機制御部は開閉手段を制御して主要な負荷への電力供給を遮断する。その後、室外機制御部は一時停止状態（以下Ｓｌｅｅｐ状態と記載する）となる。これにより、待機状態時の消費電力（以下待機電力と記載する）を大幅に低減する。また、待機状態から運転状態に移行するときは、室内機制御部から通信ラインを介して室外機制御部に起動信号が送信される。Ｓｌｅｅｐ状態であった室外機制御部は起動信号を受けて起動し、開閉手段を制御して主要な負荷への電力供給を開始することによって空調運転が開始される。

これにより、従来例で必要であった、室外機制御部へ電源電圧を供給する室外機制御部用電源に接続される電源ラインに介設されていたリレーが不要となり、部品点数の削減によるコストダウンが図れると共に、リレーの機械的劣化等による信頼性の低下といった品質劣化を回避できるため信頼性を向上させることができる。また、上述した効果は従来例１で説明した構成をほとんど変更することなく、主としてソフト変更のみで対応できるため対応が非常に容易となり、新たな金型製作費の発生を抑えかつ設計工数の削減を行うことができる。

また、特許文献１（従来例２）では、室外機に主電力供給部を設けた場合の待機電力の低減について開示されているが、本案では、室外機に主電力供給部を設けた場合の待機電力の削減を実現し、なおかつ上述した従来例の問題点を解決し簡易、安価で信頼性の高いセパレート型空気調和機を提供することができる。

尚、本実施例では、一対の室内機と室外機で構成されたセパレート型空気調和機を一例として説明したが、これに限るものでなく、１台の室外機に複数の室内機が接続されて構成されるものでも、複数の室外機と室内機から構成され、かつ１台の室外機に複数の室内機が接続されているものでもよい。但し、この場合室外機は、接続されているすべての室内機から一定時間信号を受信していない場合に待機状態に移行する。または、室外機が、接続されているすべての室内機の運転状態を管理しており、最後に停止した室内機から停止信号を受信した段階で待機状態に移行する。

本発明によるセパレート型空気調和機の実施例における構成ブロック図である。 本発明によるセパレート型空気調和機の実施例における要部回路ブロック図である。 待機状態解除／移行時の要部の動作タイミングを説明する説明図であり、（Ａ）は待機状態解除時のタイミングチャート、（Ｂ）は待機状態移行時のタイミングチャートである。 待機状態解除／移行時の処理を示すフローチャートであり、（Ａ）は室内機制御部での処理、（Ｂ）は室外機制御部での処理を示している。 従来のセパレート型空気調和機を示す回路ブロック図である。 従来のセパレート型空気調和機を示す要部回路ブロック図である。

符号の説明

１ 室内機
２ 室外機
５ 室内機電源部
６ 室外機電源部
７ 主電力供給部
８ 室内機制御部
９ 室外機制御部
１０ 室内機通信部
１１ 室外機通信部
１２ リモコン受信部
１７ 圧縮機
１８ インバータ
３０ 室内機負荷
３１ スイッチング電源
３７ スイッチング電源
３８ 室外機負荷
３９ 整流器
４０ 整流器
４１ 整流器
４２ 抵抗
４３ 第１リレー
４４ 第２リレー
４５ 平滑コンデンサ
Ｌ１ 電源ライン
Ｌ２ 電源ライン
Ｌｓ 通信ライン
Ｌａｃ 主電力ライン
Ｌｓｗ スイッチング電源用ライン
Ｌｉｖ インバータ用ライン
ＭＲ 開閉手段

Claims (1)

1. 室内機と、室外機と、前記室内機と前記室外機を結ぶ一対の電源ラインと、前記室内機と前記室外機を結ぶ一本の通信ラインと、前記室内機もしくは前記室外機に備えられ、商用電源を入力すると共に前記室内機および前記室外機へ前記電源ラインを介して電力を供給する主電力供給部とを備えたセパレート型空気調和機であって、
   前記室外機は、同室外機に備えられた主要回路の電源の切断を制御し前記通信ラインからの起動信号によって前記主要回路の電源を接続する低消費電力モードを備えた室外機制御部と、前記主電力供給部の電源を入力し前記室外機制御部へ電源を供給するサブ電源と、前記室外機制御部の指示により前記室外機内の主要な負荷に電力を供給する電源ラインを開閉する開閉手段とを備え、
   前記室外機は前記室内機から前記通信ラインを介して受信した指示に従って前記開閉手段を閉として前記主要な負荷を駆動する運転状態を実行し、
   前記室外機は、前記室内機が待機状態であると判断した場合、前記開閉手段を開とし前記低消費電力モードへ移行する一方、同低消費電力モードを実行中に前記通信ラインを介して信号を受信した場合、前記低消費電力モードを解除して前記運転状態に移行することを特徴とするセパレート型空気調和機。