JP2013137116A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外機の待機電力の低減を十分に図ること。
【解決手段】空気調和装置（1）は、電力配線（L）と信号線（S）と共通線（N）とが室外機（10）と室内機（20）の間に接続される。室内機（20）は、室内側制御回路（23）によって、信号線（S）と電力配線（L）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わるリレー（K2R）とを有する。室外機（10）は、室外側制御回路（13）によって、該室外側制御回路（13）を交流電源（40）に接続するオン状態と信号線（S）に接続するオフ状態とに切り替わるリレー（K13R）とを有する。リレー（K13R）がオフ状態でリレー（K2R）がオン状態に切り替えられ、室外側制御回路（13）が起動するとリレー（K13R）がオン状態に切り替えられた後に、リレー（K2R）がオフ状態に切り替えられて室外機（10）が起動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に空気調和装置の待機電力の低減対策に係るものである。

空気調和装置には、室外機と室内機とが、電源線、信号を伝送する信号線、および交流送電と信号伝送に共用する共通線の３線で結ばれているものがある。そして、このような空気調和装置には、例えば特許文献１に開示されているように、待機電力を低減する目的で、運転待機時には室外機制御回路への電力供給を遮断するものがある。

具体的に、特許文献１の空気調和装置は、室外機制御部と主電源との接続を開閉する室外側リレーと、該室外側リレーを駆動するリレー駆動部とが室外機に設けられ、リレー駆動部へ駆動電力を供給する駆動電源と、該駆動電源とリレー駆動部との接続を開閉する室内側リレーとが室内機に設けられている。運転待機状態へ移行する際、室内側リレーが切り替えられ、これによって駆動電源から駆動電力が信号線を介してリレー駆動部へ供給される。リレー駆動部へ駆動電力が供給されると、リレー駆動部によって室外側リレーが主電源と室内機制御部との接続を遮断するように切り替わる。これにより、室内機制御部への電力供給が遮断される。

特開２０１０-５４０６５号公報

しかしながら、上述したような空気調和装置では、運転待機時に、駆動電源からリレー駆動部へ電力が供給された状態となっているため、室外機ひいては装置全体における待機電力の低減を十分に図れていないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和装置の待機電力の低減を十分に図ることにある。

第１の発明は、交流電源（40）からの交流電力を送電する電力配線（L）と、信号を伝送する信号線（S）と、上記交流電力の送電と上記信号の伝送に共用する共通線（N）とが室外機（10）と室内機（20）の間に接続された空気調和装置を対象としている。そして、上記室内機（20）は、室内側制御回路（23）と、該室内側制御回路（23）によって、上記信号線（S）と上記電力配線（L）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる第１スイッチ（K2R）とを有し、上記室外機（10）は、室外側制御回路（13）と、該室外側制御回路（13）によって、該室外側制御回路（13）を上記交流電源（40）に接続するオン状態と上記信号線（S）に接続するオフ状態とに切り替わる第２スイッチ（K13R）とを有するものである。

上記第１の発明では、第２スイッチ（K13R）がオフ状態で第１スイッチ（K2R）をオン状態にすることで、交流電源（40）の電力が信号線（S）を介して室外側制御回路（13）へ供給される。これにより、室外側制御回路（13）が起動し、第２スイッチ（K13R）がオン状態に切り替えられることで、交流電源（40）から電力が室外側制御回路（13）へ供給される。また、第１スイッチ（K2R）および第２スイッチ（K13R）をオフ状態にすることで、交流電源（40）から室外側制御回路（13）への電力供給が遮断される。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記室内側制御回路（23）および室外側制御回路（13）は、上記第２スイッチ（K13R）がオフ状態で上記第１スイッチ（K2R）をオン状態に切り替え、上記室外側制御回路（13）が起動すると上記第２スイッチ（K13R）をオン状態に切り替えた後に、上記第１スイッチ（K2R）をオフ状態に切り替えて上記室外機（10）を起動させる。

上記第２の発明では、室外機（10）を起動する際、先ず、第２スイッチ（K13R）がオフ状態で第１スイッチ（K2R）がオン状態に切り替えられる。これにより、交流電源（40）の電力が信号線（S）を介して室外側制御回路（13）へ供給され、該室外側制御回路（13）が起動する。そうすると、第２スイッチ（K13R）がオン状態に切り替えられ、その後に、第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替えられて、室外機（10）が起動する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記室内機（20）は、室内機伝送回路（21）を有し、上記室外機（10）は、上記信号線（S）を介して上記室内機伝送回路（21）と信号の授受を行う室外機伝送回路（11）と、該室外機伝送回路（11）と上記信号線（S）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる第３スイッチ（K14R）を有する。そして、上記室外側制御回路（13）は、上記室外機（10）を起動させる際、上記第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替わった後に上記第３スイッチ（K14R）をオン状態に切り替える。

上記第３の発明では、室外機（10）の起動の際、第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替えられた後に第３スイッチ（K14R）がオン状態に切り替えられるので、交流電源（40）の交流電流が信号線（S）を介して室外機伝送回路（11）へ流れるのを阻止できる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記室外側制御回路（13）は、上記室外機（10）を起動させる際、上記第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替わってから所定時間が経過すると、上記第３スイッチ（K14R）をオン状態に切り替える。

上記第４の発明では、室外機（10）の起動の際、第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替わってから十分な時間が経過した後に第３スイッチ（K14R）がオン状態になるので、交流電流が室外機伝送回路（11）へ流れるのを確実に阻止できる。

以上説明したように、本発明によれば、第１スイッチ（K2R）をオン状態にすることで室外側制御回路（13）を起動させ、その後、第２スイッチ（K13R）をオン状態にすることで交流電源（40）からの電力が室外側制御回路（13）へ供給される状態にすることができる。これにより、室外機（10）を起動することができる。そして、第１スイッチ（K2R）および第２スイッチ（K13R）をオフ状態にすることで、交流電源（40）から室外側制御回路（13）への電力供給を遮断することができる。これにより、室外機（10）の待機電力を十分に低減することができる。

また、第２の発明によれば、第１スイッチ（K2R）をオン状態にした後に第２スイッチ（K13R）をオン状態にするので、確実に交流電源（40）の電力を信号線（S）を介して室外側制御回路（13）へ供給して室外側制御回路（13）を起動させることができ、その後、交流電源（40）の電力を室外側制御回路（13）へ供給することができる。続いて、第１スイッチ（K2R）をオフ状態にすることで、信号線（S）に交流電源（40）の電流が流れるのを阻止できる。以上により、確実に室外機（10）を起動させることができる。

また、第３の発明によれば、第１スイッチ（K2R）をオフ状態にした後に第３スイッチ（K14R）をオン状態にするので、交流電源（40）の交流電流が信号線（S）を介して室外機伝送回路（11）へ流れるのを阻止できる。したがって、室外機（10）の起動の際、室外機伝送回路（11）を保護することができる。

また、第４の発明によれば、第１スイッチ（K2R）をオフ状態にしてから所定時間が経過すると、第３スイッチ（K14R）をオン状態にするので、室外機（10）の起動の際、室外機伝送回路（11）を確実に保護することができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の電装系統のブロック図である。 図２は、実施形態に係る空気調和装置の状態遷移図である。 図３は、状態遷移における各リレーの動作を示すタイムチャートである。 図４は、平滑コンデンサに充電される回路が形成された時点の各リレーの状態を示す図である。 図５は、充電状態への移行が完了した後の各リレーの状態を示す図である。 図６は、ウエイト状態への移行完了時における各リレーの状態を示す図である。 図７は、運転状態における各リレーの状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

〈全体構成〉
図１は、本発明の実施形態にかかる空気調和装置（1）の電装系統のブロック図である。空気調和装置（1）は、図１に示すように、室外機（10）、室内機（20）およびリモートコントローラ（30）を備えている。なお、図示は省略するが、室外機（10）は、電動圧縮機、室外熱交換器、室外ファン、膨張弁などの機器が設けられ、室内機（20）には、室内熱交換器、室内ファンなどの機器が設けられている。空気調和装置（1）では、これらの機器によって、冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示は省略）が構成されている。

空気調和装置（1）では、室外機（10）で、商用の交流電源（40）から交流（この例では２００Ｖの三相交流）を受電して室外機（10）内の回路や上記電動圧縮機の電力として用いる他、その三相交流の２相分を室内機（20）に給電するようになっている。また、室外機（10）と室内機（20）との間では、室内機（20）側から室外機（10）を制御する等の目的で、信号の通信を行うようになっている。そのため、空気調和装置（1）では、交流電源（40）からの交流電力を送電する電力配線（L）と、上記信号を伝送する信号線（S）と、上記交流電力の送電と上記信号の伝送に共用する共通線（N）との３線（内外配線）が室外機（10）と室内機（20）との間に設けられている。

この例では、電力配線（L）は、室外機（10）において交流電源（40）のＲ相に接続され、共通線（N）は、室外機（10）において交流電源（40）のＳ相に接続されている。すなわち、室内機（20）は、交流電源（40）のＲ相およびＳ相に接続されて単相交流が供給されている。信号線（S）は、上記信号の送受信の他に、後述するように、交流電力の送電にも使用する。そのため、信号線（S）は、送電電力に応じた電流容量を有する配線部材を採用している。本実施形態では、電力配線（L）や共通線（N）と同じ配線部材を信号線（S）に用いている。

〈室外機（10）〉
室外機（10）は、電装系統として、第１室外側電源回路（14）、第２室外側電源回路（12）、室外機伝送回路（11）、室外側制御回路（13）、リレー（K13R,K14R,K15R）を備えている。

−第１室外側電源回路（14）−
第１室外側電源回路（14）は、交流電源（40）から受電した３相交流を直流に変換し、いわゆるインテリジェントパワーモジュール（Intelligent Power Module、図中ではＩＰＭと略記）や室外ファンモータに供給する。なお、インテリジェントパワーモジュールは、入力された直流を所定の周波数および電圧の交流に変換し、上記電動圧縮機のモータに給電する。この例では、第１室外側電源回路（14）は、ノイズフィルタ（14a）、２つのメインリレー（14b）、２つのダイオードブリッジ回路（14c）、リアクトル（14d）および平滑コンデンサ（14e）を備えている。

ノイズフィルタ（14a）は、コンデンサとコイルで形成されている。２つのメインリレー（14b）は、上記三相交流のＲ相、Ｔ相の供給ラインにそれぞれ設けられている。これらのメインリレー（14b）は、いわゆるＡ接点リレーで構成されている。詳しくは、メインリレー（14b）は、ひとつの固定接点と、ひとつの可動接点とを有し、該メインリレー（14b）のコイルに通電すると、これらの接点が接続状態（オン）になる。２つのダイオードブリッジ回路（14c）のうち、一方は、上記三相交流のＲ相およびＳ相を入力とし、もう一方は、上記三相交流のＳ相およびＴ相を入力とし、入力された交流をそれぞれ全波整流する。これらのダイオードブリッジ回路（14c）の出力は、リアクトル（14d）を介して平滑コンデンサ（14e）に入力され、平滑コンデンサ（14e）で平滑化される。平滑コンデンサ（14e）で平滑化された直流は、上記インテリジェントパワーモジュールや室外ファンモータに供給される。

−第２室外側電源回路（12）−
第２室外側電源回路（12）は、上記三相交流のＲ相およびＳ相の２相を直流（この例では５Ｖ）に変換し、室外側制御回路（13）に供給する。この例では、第２室外側電源回路（12）は、ダイオードブリッジ回路（12a）、平滑コンデンサ（12b）およびスイッチング電源（12c）を備えている。ダイオードブリッジ回路（12a）は、一方の入力が、後に詳述するリレー（K13R）に接続され、もう一方の入力が、上記三相交流のＳ相に接続されている。ダイオードブリッジ回路（12a）の出力は、平滑コンデンサ（12b）で平滑化された後に、スイッチング電源（12c）に入力されている。スイッチング電源（12c）は、例えばＤＣ-ＤＣコンバータで構成され、入力された直流を所定の電圧（５Ｖ）に変換して室外側制御回路（13）に出力する。

−室外機伝送回路（11）−
室外機伝送回路（11）は、室内機伝送回路（21）との間で信号の通信を行う。この通信では、信号線（S）と共通線（N）との間の電位差に基づいて、ハイレベルおよびローレベルの２値のデジタル信号の通信を行う。室内機伝送回路（21）内の通信回路（図示は省略）は、一端が共通線（N）に接続され、通信回路の他端はリレー（K14R）を介して信号線（S）に接続されている。

−リレー（K13R）−
リレー（K13R）は、第２室外側電源回路（12）への交流供給の経路を切り替えるリレーであり、本発明に係る第２スイッチを構成している。リレー（K13R）は、いわゆるＣ接点リレーで構成されている。詳しくは、リレー（K13R）は、２つの固定接点と、１つの可動接点を有し、該リレー（K13R）のコイルに通電されていない場合（オフ状態）は、一方の固定接点（以下、ノーマルクローズ接点とよぶ）と可動接点とが接続され、該コイルに通電されると（オン状態）、もう一方の固定接点（以下、ノーマルオープン接点とよぶ）と可動接点とが接続される。リレー（K13R）の切換え（コイルへの通電の有無）は、室外側制御回路（13）が制御する。

この例では、リレー（K13R）の可動接点は、ダイオードブリッジ回路（12a）の入力に接続されている。また、ノーマルクローズ接点は、信号線（S）に接続され、ノーマルオープン接点は、上記三相交流のＲ相に接続されている。すなわち、リレー（K13R）のコイルに通電されていない場合は、ノーマルクローズ接点と可動接点とが接続されて、ダイオードブリッジ回路（12a）の一方の入力は信号線（S）に接続される。リレー（K13R）のコイルに通電されると、可動接点とノーマルオープン接点とが接続されて、第２室外側電源回路（12）のダイオードブリッジ回路（12a）に交流が入力される状態になる。つまり、リレー（K13R）は、室外側制御回路（13）を交流電源（40）に接続するオン状態と信号線（S）に接続するオフ状態とに切り替わる。

−リレー（K14R）−
リレー（K14R）は、信号線（S）と室外機伝送回路（11）との接続および非接続を切り替えるリレーであり、本発明に係る第３スイッチを構成している。リレー（K14R）は、いわゆるＡ接点リレーで構成され、そのコイルに通電すると、固定接点と可動接点とがオン状態になる。つまり、リレー（K14R）は、室外機伝送回路（11）と信号線（S）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる。リレー（K14R）のオンオフは、室外側制御回路（13）が制御する。この例では、リレー（K14R）は、可動接点が信号線（S）に接続され、固定接点が室外機伝送回路（11）内の通信回路（図示は省略）の一端に接続されている。勿論、Ａ接点リレーでは、入力する信号等と各接点の対応関係は逆にしてもよい。

−リレー（K15R）−
リレー（K15R）は、室外機伝送回路（11）への電力供給の有無を切り替えるリレーである。リレー（K15R）は、いわゆるＡ接点リレーで構成されている。リレー（K15R）は、一方の接点が室外機伝送回路（11）の電源供給ノードに接続され、もう一方の接点が、上記三相交流のＲ相に接続されている。リレー（K15R）をオンにすれば、室外機伝送回路（11）は給電され、リレー（K15R）をオフにすれば、室外機伝送回路（11）への給電が断たれる。リレー（K15R）のオンオフは、室外側制御回路（13）が制御する。

−室外側制御回路（13）−
室外側制御回路（13）は、マイクロコンピュータと、それを動作させるプログラムを格納したメモリーを含んでいる（図示は省略）。室外側制御回路（13）は、例えば室外機伝送回路（11）が室内機伝送回路（21）から受信した信号に応じて上記電動圧縮機等の制御を行う他、室外機（10）の起動時の制御（後述）も行う。室外側制御回路（13）は、空気調和装置（1）がサスペンド状態（後述）の場合には、電力供給が断たれて動作を停止する。

〈室内機（20）〉
室内機（20）は、電装系統として、室内側電源回路（22）、室内機伝送回路（21）、室内側制御回路（23）、リレー（K2R）、第１ダイオード（D1）および第２ダイオード（D2）を備えている。

−室内側電源回路（22）−
室内側電源回路（22）は、ノイズフィルタ（22a）、ダイオードブリッジ回路（22b）、平滑コンデンサ（22c）およびスイッチング電源（22d）を備えている。室内側電源回路（22）は、電力配線（L）および共通線（N）を介して交流電源（40）から供給された交流を直流（この例では５Ｖの直流）に変換し、室内側制御回路（23）に供給する。

この例では、ノイズフィルタ（22a）は２つのコイルで形成されている。ダイオードブリッジ回路（22b）は、ノイズフィルタ（22a）を介して電力配線（L）および共通線（N）から入力された交流を全波整流する。平滑コンデンサ（22c）は、例えば電解コンデンサで形成され、ダイオードブリッジ回路（22b）の出力を平滑化する。スイッチング電源（22d）は、例えばＤＣ-ＤＣコンバータなどで構成され、平滑コンデンサ（22c）が平滑化した直流を所定の電圧（５Ｖ）に変換して室内側制御回路（23）に出力する。

−室内機伝送回路（21）−
室内機伝送回路（21）は、既述の通り、室外機伝送回路（11）との間で信号の通信を行う。この通信では、信号線（S）と共通線（N）との間の電位差に基づいて、デジタル信号の通信を行うので、室内機伝送回路（21）の通信回路の一端は、第２ダイオード（D2）を介して信号線（S）に接続され、通信回路の他端は共通線（N）に接続されている。

−リレー（K2R）、第１および第２ダイオード（D1,D2）−
リレー（K2R）は、いわゆるＡ接点リレーであり、本発明に係る第１スイッチを構成している。本実施形態では、リレー（K2R）と第１ダイオード（D1）は、室内機（20）内に設けられ、電力配線（L）と信号線（S）との間に直列接続されている。より詳しくは、リレー（K2R）の可動接点は、電力配線（L）と接続され、リレー（K2R）の固定接点は、第１ダイオード（D1）のカソードに接続されている。そして、第１ダイオード（D1）のアノードは信号線（S）に接続されている。

リレー（K2R）は、電力配線（L）と信号線（S）間のオンオフを切り替えるスイッチとして機能する。つまり、リレー（K2R）は、信号線（S）と電力配線（L）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる。リレー（K2R）のオンオフは、室内側制御回路（23）が制御する。また、第１ダイオード（D1）は、室内機伝送回路（21）へ流入する方向の交流電流を阻止する。なお、第１ダイオード（D1）とリレー（K2R）の位置関係は逆にしてもよい。すなわち、第１ダイオード（D1）のカソードを電力配線（L）に接続すると共に、第１ダイオード（D1）のアノードをリレー（K2R）の一方の接点に接続し、リレー（K2R）のもう一方の接点を信号線（S）に接続するようにしてもよい。

第２ダイオード（D2）のアノードは、第１ダイオード（D1）と信号線（S）の接続ノード（ND1）に接続され、カソードは、室内機伝送回路（21）における信号入力ノード（ND2）に接続されている。第２ダイオード（D2）は、室内機伝送回路（21）から流出する方向の交流電流を阻止する。空気調和装置（1）では共通線（N）が交流電源（40）のＳ相に接続されているので、室内機伝送回路（21）と室外機伝送回路（11）との通信信号には、該Ｓ相の交流が第２ダイオード（D2）で半波整流されて重畳されることになる。第１および第２ダイオード（D1,D2）は、本実施形態における保護回路の一例を構成している。

−室内側制御回路（23）−
室内側制御回路（23）は、マイクロコンピュータと、それを動作させるプログラムを格納したメモリーを含んでいる（図示は省略）。室内側制御回路（23）は、リモートコントローラ（30）からの指令を受けて、空気調和装置（1）の運転状態（後述）を制御する。室内側制御回路（23）は、リモートコントローラ（30）からの指令を受信するために、常に室内側電源回路（22）によって給電されている。

〈リモートコントローラ（30）〉
リモートコントローラ（30）は、ユーザーの操作を受け付けると共に、ユーザーの操作に応じた信号を室内側制御回路（23）に送信する。ユーザーは、例えば、リモートコントローラ（30）の運転ボタンを操作することにより、空気調和装置（1）の運転開始、運転停止、設定温度調整などを行えるようになっている。リモートコントローラ（30）は、信号線で室内側制御回路（23）と結線されたいわゆるワイヤードリモコンとして構成してもよいし、赤外線や電波を用いて室内側制御回路（23）と通信を行う、いわゆるワイヤレスリモコンとして構成してもよい。

〈空気調和装置の動作〉
図２は、空気調和装置（1）の状態遷移図である。空気調和装置（1）は、以下に説明する「サスペンド状態」、「充電状態」、「ウエイト状態」および「運転状態」の４つの状態を遷移する。なお、以下において、待機電力とは「機器が非使用状態、若しくは何らかの入力（命令指示等）待ちの時に定常的に消費している電力」をいう。具体的に、空気調和装置（1）では、リモートコントローラ（30）の待ち受けのみを行うのに必要な電力が待機電力である。

（１）サスペンド状態
サスペンド状態とは、室内機（20）には電力が供給され、室外機（10）には電力が供給されていない状態である。

本実施形態のサスペンド状態は、一例として、空気調和装置（1）全体として消費電力が最小になる状態となっている。具体的に、本実施形態のサスペンド状態では、室外機（10）は電力を受電してそれを室内機（20）へ供給はするが、室外機（10）内部の各回路や上記電動圧縮機などには電力が供給されていない状態である。このように、サスペンド状態では、室外機（10）の各回路への電力供給が断たれ、待機電力の低減を図ることができる。

一方、室内機（20）は、待機電力が最小となる状態であり、室内側制御回路（23）においてリモートコントローラ（30）からの信号受信にかかわる部分は、室内側電源回路（22）から電力を受けて動作している。なお、リモートコントローラ（30）も、待機電力が最小となる状態であり、時刻表示などの所定の表示やユーザーのボタン操作の受け付けは可能な状態である。なお、室内機（20）およびリモートコントローラ（30）の消費電力（待機電力）の程度はこれに限らない。

（２）充電状態
充電状態とは、室外機（10）では、第２室外側電源回路（12）の平滑コンデンサ（12b）に充電される回路が形成され、室外機伝送回路（11）と室内機伝送回路（21）の間の信号伝送が開始されるまでの期間における状態をいう。このとき、室内機（20）の電力消費は、サスペンド状態と同様である。

（３）ウエイト状態
ウエイト状態とは、運転開始時には上記充電状態を抜けた状態であり、運転停止時には運転状態（後述）から遷移する状態であり、何れも、室外機（10）が、即時、運転状態(後述)へ移行可能な状態をいう。ウエイト状態では、室外機伝送回路（11）および室外側制御回路（13）の動作も可能である。特に、運転停止時のウエイト状態（運転状態から遷移するウエイト状態）は、電動圧縮機における冷媒圧力を均圧させるためや、運転開始と運転停止を繰り返すスクジュール運転が設定されている場合などのために設けられており、その時間は例えば１０分である。なお、室内機（20）の電力消費はサスペンド状態と同様である。

（４）運転状態
運転状態とは、メインリレー（14b）をオンにして、電動圧縮機や室外ファンが運転可能な状態、若しくは運転している状態をいう。いわゆる欠相通電やサーモオフ状態もこれにあたる。なお、室内機（20）では、室内ファン等が運転状態となり、電力消費は、上記の各状態よりも増える。また、リモートコントローラ（30）は、運転指示状態（例えば個々の運転状態を表示した状態）である。

−空気調和装置（1）における状態遷移−
空気調和装置（1）では、運転開始する場合には、図２に実線矢印で示した順で、サスペンド状態から運転状態に遷移し、運転停止する場合には、同図に破線矢印で示した順で、運転状態からサスペンド状態に遷移する。以下では、一例としてサスペンド状態から運転状態までの遷移における各リレー（K2R,K13R,K14R）や室外側制御回路（13）、各伝送回路（11,21）の動作について図３〜図７を参照しながら説明する。

〈サスペンド状態における電装系統〉
まず、サスペンド状態における電装系統の状態を説明する。図１では、サスペンド状態におけるリレーの状態を示している。サスペンド状態では、室外機（10）は、メインリレー（14b）のコイルには通電されておらず、第１室外側電源回路（14）からはインテリジェントパワーモジュールや室外ファンモータに電力供給されない。また、図３にも示すように、他のリレー（K13R,K14R,K15R）のコイルにも通電されていない。したがって、リレー（K14R）およびリレー（K15R）はオフ状態である。すなわち、室外機伝送回路（11）は、信号線（S）との接続が断たれると共に、電力の供給も断たれている。また、リレー（K13R）は、ノーマルクローズ接点と可動接点とが接続された状態（オフ状態）になる。つまり、第２室外側電源回路（12）のダイオードブリッジ回路（12a）は、一方の入力が信号線（S）に接続されている。この状態では第２室外側電源回路（12）には通電されず、室外側制御回路（13）への給電も行われない。以上の通り、サスペンド状態では、室外機（10）では待機電力をなくすことができる。なお、図３では、リレー（K15R）については省略している。

サスペンド状態における室内機（20）では、図３にも示すように、リレー（K2R）のコイルには通電されず、オフ状態である。すなわち、信号線（S）と電力配線（L）とは電気的には非接続状態である。なお、既述の通り、室内機（20）では、室内側制御回路（23）においてリモートコントローラ（30）からの信号受信にかかわる部分は、室内側電源回路（22）から電力を受けて動作している。

〈サスペンド状態から充電状態への移行〉
図３に示すように、サスペンド状態において、例えばユーザーがリモートコントローラ（30）の運転ボタンをオンして、空気調和装置（1）の運転開始（例えば冷房運転の開始）を指示すると、所定時間の経過後に、室内側制御回路（23）はリレー（K2R）をオン状態に切り替える。そうすると、空気調和装置（1）では、上記三相交流のＲ相から、電力配線（L）、リレー（K2R）、第１ダイオード（D1）、信号線（S）およびリレー（K13R）を介してダイオードブリッジ回路（12a）の一方の入力に到る送電経路（説明の便宜上、起動時送電経路とよぶ）が形成される。ダイオードブリッジ回路（12a）の他方の入力は、上記三相交流のＳ相に接続されているので、ダイオードブリッジ回路（12a）には、第１ダイオード（D1）で半波整流された単相交流が供給される。すなわち、平滑コンデンサ（12b）に充電される回路が形成された状態になる（図４参照）。

このとき、上記三相交流のＲ相の電位がＳ相の電位よりも高い場合（すなわちＲ相からＳ相に交流電流が流れる場合）は、第１ダイオード（D1）によって、電力配線（L）から室内機伝送回路（21）および室外機（10）へ流入する方向の交流電流が阻止される。また、室内機伝送回路（21）は、室内側電源回路（22）を介してＲ相とつながるが、室内機伝送回路（21）から信号線（S）へ流出する方向の交流電流は、第２ダイオード（D2）によって阻止される。

上記三相交流のＳ相の電位がＲ相の電位よりも高い場合（すなわちＳ相からＲ相に交流電流が流れる場合）は、ダイオードブリッジ回路（12a）に電流が流れる。この場合、室内機伝送回路（21）内の通信回路の一端は共通線（N）介して上記三相交流のＳ相に接続され、該通信回路の他端は、信号線（S）、リレー（K13R）およびダイオードブリッジ回路（12a）を介して、やはり上記三相交流のＳ相に接続されている。つまり、室内機伝送回路（21）は、三相交流のうちの１相のみと繋がっている。それゆえ、信号線（S）を交流電力の送電に用いても、室内機伝送回路（21）内の通信回路に、その交流電流が流れることはない。以上のようにして、室外機伝送回路（11）が過電圧から保護される。

図３に示すように、リレー（K2R）がオンされると、平滑コンデンサ（12b）の充電が開始され、スイッチング電源（12c）への入力電圧が徐々に増えていく。そして、スイッチング電源（12c）への入力電圧が安定すると、スイッチング電源（12c）が規定の直流電圧（この例では５Ｖ）を出力できるようになる。つまり、スイッチング電源（12c）が起動する。これにより、室外側制御回路（13）が起動する。

次に、起動した室外側制御回路（13）は、その起動から所定時間ｔ１が経過すると、リレー（K13R）に通電させて、ノーマルオープン接点と可動接点とが接続するオン状態に切り替える。これにより、ダイオードブリッジ回路（12a）の一方の入力は、上記三相交流のＲ相に、室外機（10）内の送電経路を介して接続される。すなわち、室外側制御回路（13）は、信号線（S）を経由せずに交流電源（40）から電力供給された状態に切り換わる（図５参照）。これにより、空気調和装置（1）では、上記充電状態への移行が完了する。

また、室外側制御回路（13）には、タイマー（図示せず）が設けられており、このタイマーによって上記所定時間ｔ１がカウントされる。つまり、室外側制御回路（13）のタイマーは、室外側制御回路（13）の起動と同時にカウントを開始する。本実施形態において、上記所定時間ｔ１は以下の観点で設定される。例えば、室外側制御回路（13）の起動と同時にリレー（K13R）をオン状態に切り替えるとすると、平滑コンデンサ（12b）が十分に充電されていないことから、リレー（K13R）の切り替え時に平滑コンデンサ（12b）からスイッチング電源（12c）への入力電圧が低下し、最悪の場合、スイッチング電源（12c）が停止してしまう。本実施形態では、室外側制御回路（13）が起動しても直ぐにはリレー（K13R）を切り替えず、平滑コンデンサ（12b）が十分に充電された後にリレー（K13R）を切り替えるようにしている。したがって、上記所定時間ｔ１は、平滑コンデンサ（12b）の充電が十分となるに必要な時間を考慮して設定されている。

〈充電状態からウエイト状態への移行〉
図３に示すように、室内側制御回路（23）は、リレー（K2R）をオン状態に切り替えてから所定時間ｔ２が経過すると、該リレー（K2R）をオフ状態にする（図６参照）。これにより、信号線（S）を信号の送受信に使用できるようになる。室内側制御回路（23）には、タイマー（図示せず）が設けられており、このタイマーによって上記所定時間ｔ２がカウントされる。本実施形態において、上記所定時間ｔ２は、室外側制御回路（13）が起動するに十分な時間が確保され、且つ、リレー（K13R）がオン状態に切り替わった後となるように設定されている。

次に、室外機（10）において、室外側制御回路（13）は、自己が起動してから所定時間ｔ３が経過すると、リレー（K15R）をオン状態にして室外機伝送回路（11）に電力が供給された状態にすると共に、リレー（K14R）をオン状態にする。そうすると、室外機伝送回路（11）内の通信回路が、信号線（S）および共通線（N）を介して室内機伝送回路（21）と接続される（図６参照）。これにより、室内機伝送回路（21）は室外機伝送回路（11）と送受信可能な状態になる。

上記所定時間ｔ３は、上述した室外側制御回路（13）のタイマーによってカウントされる。所定時間ｔ３は、リレー（K2R）がオフ状態に切り替わった後にリレー（K14R）がオン状態になるように設定されている。リレー（K2R）がオン状態のときにリレー（K14R）をオン状態にすると、室内機伝送回路（21）の通信回路が信号線（S）および電力配線（L）を介して上記三相交流のＳ相に接続される状態となる。そうすると、室内機伝送回路（21）の通信回路にその部品の定格電流を超える交流電流が流れてしまい、通信回路が損壊する。本実施形態によれば、リレー（K14R）は確実にリレー（K2R）がオフ状態に切り替わった後にオン状態に切り替えられるので、確実に室内機伝送回路（21）を保護することができる。つまり、本実施形態では、リレー（K2R）がオフ状態になってから所定時間が経過すると、リレー（K14R）がオン状態となる。

そして、室外機伝送回路（11）は、室外側制御回路（13）が起動してから所定時間ｔ４が経過すると、室内機伝送回路（21）と伝送を開始する。この所定時間ｔ４も、室外側制御回路（13）のタイマーによってカウントされる。

以上により、空気調和装置（1）は、上記充電状態を抜け、即時運転状態へ移行可能な状態（すなわちウエイト状態）となる。

〈ウエイト状態から運転状態への移行〉
図７に示すように、ウエイト状態から運転状態へ移行する際には、室外側制御回路（13）は、２つのメインリレー（14b）をオンにする。これにより、第１室外側電源回路（14）によって、上記インテリジェントパワーモジュールや室外ファンモータに電力が供給されて、電動圧縮機などが運転状態になり、例えば冷房が行われる。

〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、リレー（K2R）をオン状態にすることで室外側制御回路（13）を起動させ、その後、リレー（K13R）をオン状態にすることで交流電源（40）からの電力が室外側制御回路（13）へ供給される状態にすることができる。これにより、室外機（10）を起動することができる。また、サスペンド状態において、リレー（K2R）およびリレー（K13R）をオフ状態にすることで、交流電源（40）から室外側制御回路（13）への電力供給を遮断することができる。これにより、室外機（10）の待機電力を十分に低減することができる。

さらに、本実施形態によれば、リレー（K13R）をオン状態にした後にリレー（K2R）をオフ状態にするため、室外機（10）を起動させることができると共に、信号線（S）に交流電源（40）の電流が流れるのを阻止できる。つまり、室外機（10）を起動させた後に、確実に信号線（S）による信号の授受を行うことができる。

また、本実施形態によれば、リレー（K2R）をオフ状態にした後にリレー（K14R）をオン状態にするので、交流電源（40）の交流電流が信号線（S）を介して室外機伝送回路（11）へ流れるのを阻止できる。したがって、室外機（10）の起動の際、室外機伝送回路（11）を保護することができる。

特に、リレー（K2R）がオフ状態になってから所定時間が経過すると、リレー（K14R）をオン状態にするので、交流電源（40）の交流電流が室外機伝送回路（11）の通信回路へ流れるのを確実に阻止できる。よって、室外機（10）の起動の際、室外機伝送回路（11）を確実に保護することができる。

《その他の実施形態》
上記の実施形態では、リレー（K2R）としてＡ接点リレーのものを用いたが、Ｃ接点リレーのものを用いてもよい。この場合、Ｃ接点リレーは、室内機（20）において、信号線（S）が電力配線（L）に接続するオン状態と室内機伝送回路（21）に接続するオフ状態とに切り替わるように構成される。その際、２つのダイオード（D1,D2）は不要となる。

また、上記実施形態において、リレー（K2R）の代わりに半導体スイッチ（例えばトランジスタなど）を用いてもよい。

また、交流電源（40）には単相交流を用いてもよい。

本発明は、空気調和装置として有用である。

１ 空気調和装置
１０ 室外機
１１ 室外機伝送回路
１３ 室外側制御回路
２０ 室内機
２１ 室内機伝送回路
２３ 室内側制御回路
４０ 交流電源
Ｋ２Ｒ リレー（第１スイッチ）
Ｋ１３Ｒ リレー（第２スイッチ）
Ｋ１４Ｒ リレー（第３スイッチ）
Ｌ 電力配線
Ｎ 共通線
Ｓ 信号線

Claims (4)

1. 交流電源（40）からの交流電力を送電する電力配線（L）と、信号を伝送する信号線（S）と、上記交流電力の送電と上記信号の伝送に共用する共通線（N）とが室外機（10）と室内機（20）の間に接続された空気調和装置であって、
   上記室内機（20）は、室内側制御回路（23）と、該室内側制御回路（23）によって、上記信号線（S）と上記電力配線（L）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる第１スイッチ（K2R）とを有し、
   上記室外機（10）は、室外側制御回路（13）と、該室外側制御回路（13）によって、該室外側制御回路（13）を上記交流電源（40）に接続するオン状態と上記信号線（S）に接続するオフ状態とに切り替わる第２スイッチ（K13R）とを有する
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１において、
   上記室内側制御回路（23）および室外側制御回路（13）は、上記第２スイッチ（K13R）がオフ状態で上記第１スイッチ（K2R）をオン状態に切り替え、上記室外側制御回路（13）が起動すると上記第２スイッチ（K13R）をオン状態に切り替えた後に、上記第１スイッチ（K2R）をオフ状態に切り替えて上記室外機（10）を起動させる
   ことを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項２において、
   上記室内機（20）は、室内機伝送回路（21）を有し、
   上記室外機（10）は、上記信号線（S）を介して上記室内機伝送回路（21）と信号の授受を行う室外機伝送回路（11）と、該室外機伝送回路（11）と上記信号線（S）とを接続するオン状態と非接続とするオフ状態とに切り替わる第３スイッチ（K14R）を有し、
   上記室外側制御回路（13）は、上記室外機（10）を起動させる際、上記第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替わった後に上記第３スイッチ（K14R）をオン状態に切り替える
   ことを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項３において、
   上記室外側制御回路（13）は、上記室外機（10）を起動させる際、上記第１スイッチ（K2R）がオフ状態に切り替わってから所定時間が経過すると、上記第３スイッチ（K14R）をオン状態に切り替える
   ことを特徴とする空気調和装置。

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