JP2013148303A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチを切換えるなどの特別な操作を据付業者が行うことなく室内受電および室外受電が可能となり、さらに、室外側受電時に室内側電源コードのプラグ部へ電源電圧が発生する問題を解決することができ、より安全性の高い空気調和機を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の空気調和機は、室内機と室外機の何れかに供給された商用電源を室内側受電の場合は室内機と室外機を接続する接続ケーブルにより室内側から室外側のＡＣ−ＤＣコンバータ、送風機および冷媒圧縮機用モーターへ供給し、室外側受電の場合には室内機と室外機を接続する接続ケーブルにより室外側から室内側のＡＣ−ＤＣコンバータ、送風機へ供給する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、室内外分離型の空気調和機における商用電源の受電方式に関する。

図１は従来技術による空気調和機の全体構成図であり、図２は図１の空気調和機の詳細構成図である。図１において、１は室内機、２は室外機、３は接続配管、４は接続ケーブル、５はリモコン、６は商用電源９に接続するための電源コードである。図２において、７は圧縮機、８は圧縮機駆動用電動機、１０は室内熱交換器、１１は室外熱交換器、１２は四方弁、１３は減圧装置であり、接続配管３により室内機１および室外機２を連結して冷凍サイクルを構成する。また、１４は室内送風機、１５は室外送風機であり、送風装置を構成する。１６は空気調和機を使用しないときに室外機２への電源供給を断ち電力の低減を図るための開閉器、１７は室内電源回路、１８は室内制御回路、１９は室外電源回路、２０は室外制御回路、２１は変復調回路であり、これらにより空気調和機の電気的回路を構成する。

室内機１の電源コード６で商用電源９を受電することで、室内電源回路１７および室内制御回路１８が動作する。リモコン５により使用者の運転開始の操作を受けると、開閉器１６が閉状態となり、接続ケーブル４により室外電源回路１９に電源が供給され室外制御回路２０が動作し、圧縮機用電動機８に電力が供給される。ここで、室内電源回路１７および室外電源回路１９は、室内制御回路１８および室外制御回路２０を動作させるために必要な５Ｖ〜２０Ｖ程度の低電圧直流電源を作成する。

室内制御回路１８は冷暖房の種々の運転モード設定や室内外の温度および設定室温により、圧縮機用電動機８の回転数制御や室内送風機１４の制御等、空気調和機全体を制御する。室外制御回路２０は室内制御回路１８の指令に従って、圧縮機駆動用電動機８の駆動及び室外送風機１５の制御等、室外機２を制御する。室内制御回路１８と室外制御回路２０の通信は接続線４に接続された変復調回路２１を介して、接続線４の電源に、ある周波数で変調された信号を重畳させるなどの方法を用いて、室内制御回路１８と室外制御回路２０の通信を連続的に行う。

ここで、特許文献１は「簡単な構成により、空気調和機の一次電源の電源配線の誤配線を検出し、表示や警報音等により誤配線の有無を知らせ、不具合を防止することができる。」方法を開示する。また、特許文献２には「据付業者が接続ケーブルを誤った接続にした場合、ケーブル誤接続を早期に認識させることができる。」方法を開示する。

特開２００３−２６２３８１号公報 特開２００６−２８４１０４号公報

上記従来技術は主に室内機１台に対し室外機１台が接続されるシングルタイプの空気調和機で利用される。通常、一般家庭においては空気調和機を据付ける室内の壁面には、予めルームエアコン用のコンセントが設けられており、従来技術による空気調和機の電源コードはこのコンセントを使用することができる。

しかしながら、複数の室内機と１台の室外機で構成されるマルチタイプの空気調和機では、商用電源を室外機で受電し各室内機に給電する室外受電方式が一般的である。

従来技術の空気調和機を室外受電方式に適用した場合は、同じ電源ラインに接続されている室内機の電源コードのプラグ部に商用電源の電源電圧が発生し、感電およびショートによる基板破損などが発生する恐れがある。これを防止するため、室外受電を行う場合は電源コードを不付きにしたり、開閉器を常時開状態にするなどの室内基板の変更が必要となるため、室内受電機種と室外受電機種で室内機の共用化が図れないという問題がある。

また、図３のように室内／室外受電切換スイッチ２２を設け、室内機より商用電源を受電する場合はＡ側に切換えた状態とし、室外機より商用電源を受電する場合はＢ側に切換えることで室内機の共用化を図る方法が製品化されているが、室外受電時に電源コードのプラグ部に電圧が発生する問題は解決されていないため電源コードを取り付けることができない。製品においては、室内／室外受電切換スイッチの操作にミスが無いように注意札などを同梱し、据付用の説明書で注意を促しているが、操作ミスの恐れも皆無ではなかった。

本発明は、特別な操作を行うことなく、室内受電および室外受電を可能とし室外受電時に感電およびショートなどの危険を防止するために電源コードを室内機から取り外すことなく室外機からの受電を可能とし、さらに室内機と室外機を据え付ける業者が誤って室内機と室外機の両方に商用電源を接続してしまった場合においても、回路部品が破損することのない安全性をより高めた空気調和機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は主として図４のような構成を採用する。室内側電気品としては室外電気品に商用電源を供給するラインおよび室内電源回路に商用電源を供給するラインおのおのに開閉器を設ける。設ける開閉器は商用電源を室外電気品に供給するラインには室内制御回路からの信号により接点が閉じるａ接点タイプの開閉器２３を設け、商用電源を室内機の室内電源回路に供給するラインには開閉器に室内制御回路からの信号により接点が開くｂ接点タイプの開閉器２４を設ける。

また、室外側電気品においては商用電源を接続するためのラインに室外制御回路からの信号により接点が開くｂ接点タイプの開閉器２５を設けることを特徴とする空気調和機の受電回路において、室内受電時には室内側電気品の開閉器２３は閉状態（室内制御回路からの信号あり）、開閉器２４は閉状態を保持（室内制御回路からの信号なし）し、室外側電気品の開閉器２５は開状態（室外制御回路からの信号あり）とする。室外受電時には室内側電気品の開閉器２３は開状態を保持（室内制御回路からの信号なし）、開閉器２４は開状態（室内制御回路からの信号あり）とし、室外側電気品の開閉器２５は閉状態を保持（室外制御回路からの信号なし）する。動作としては室内側または室外側のどちらで受電されたかを室内制御回路のマイコンが識別し開閉器２３および開閉器２４の接点を開閉させる。また、室内制御回路は受電情報を室外制御回路に送信しこの情報に基づき室外制御回路は開閉器２５の接点を開閉させる。

本発明を適用することによりスイッチを切換えるなどの特別な操作を据付業者が行うことなく室内受電および室外受電が可能となり、さらに、室外側受電時に室内側電源コードのプラグ部へ電源電圧が発生する問題を解決することができ、より安全性の高い空気調和機を提供することができる。

空気調和機の全体構成図（従来技術）。 空気調和機の詳細構成図（従来技術）。 室内／室外受電切換方式の説明図（従来技術）。 室内／室外受電切換方式の説明図。 システム構成図。 室内受電時の構成図。 室外受電時の構成図。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。図５は本実施例のシステム構成図である。１は室内機、６は室内の壁面に設けられたコンセントより商用電源を供給するための電源コード、２６は商用電源から室内制御基板３４上のマイコンなど制御系を動作させるために必要な５〜２０Ｖ程度の直流電圧を発生させるためのＡＣ−ＤＣコンバータ、２８は室内マイコン、２９は室内送風機駆動回路、２３は室外機に商用電源を供給するためのａ接点タイプの開閉器、２４はＡＣ−ＤＣコンバータ２６に商用電源を供給するためのｂ接点タイプの開閉器、２１は内外通信のための変復調回路、３９は室内送風機のモーター、３０は温度検出回路、３１はリモコンでの操作を確認するためのブザー、３２は表示用のランプであり、これらにより室内機の制御装置を構成する。

一方、２は室外機、２５は室外機より商用電源を供給する場合に使用するラインに設けられたｂ接点タイプの開閉器、３３は商用電源のケーブルを接続する端子台、２７は室外制御基板３５上のマイコンなど制御系を動作させるためのＡＣ−ＤＣコンバータ、３６は室外マイコン、２１は内外通信のための変復調回路、３０は温度検出回路、３７は圧縮機へ電力を供給するコンバータおよび駆動回路、３８は室外送風機駆動回路、４０は室外送風機のモーター、８は圧縮機駆動用電動機であり、これらにより室外機の制御装置を構成する。

さらに、４は室内受電の場合は室外機へ商用電源を供給し、室外受電では室内機へ商用電源を供給するための内外接続ケーブルであり、内外通信用ケーブルを兼ねる。

まず、室内側より商用電源の供給を行う場合の開閉器の動作について図６を用いて説明する。商用電源が室内機の電源コード６より供給されると、開閉器２４はｂ接点であるためＡＣ−ＤＣコンバータ２６に電力が供給され、室内制御基板上の室内マイコン２８が動作を開始する。室内マイコン２８は商用電源が室内側で受電されたことを検出し、開閉器２３を閉状態とするための信号を発生させる。この信号により開閉器２３は閉状態となり、室外制御基板上のＡＣ−ＤＣコンバータ２７に電力が供給され、室外制御基板上の室外マイコン３６が動作を開始する。室外側マイコンが動作を開始することで室内外の通信が始まり、室内側マイコンが検出した受電情報が室外側に転送される。室外マイコンは室内側で受電されたことを検出すると開閉器２５を開状態とし、室外側より商用電源を供給するラインを遮断する。

次に室外側より商用電源を供給する場合の開閉器の動作について図７を用いて説明する。商用電源９が室外機の端子台３３より供給されると、開閉器２５はｂ接点であるため室外機のＡＣ−ＤＣコンバータ２７に電力が供給され、室外制御基板上の室外マイコン３６が動作を開始する。また、内外接続ケーブル４を通し室内機のＡＣ−ＤＣコンバータにも電力が供給され、室内基板上の室内マイコン２８も動作を開始する。室内マイコン２８は商用電源が室外側で受電されたことを検出すると、開閉器２４を開状態とするための信号を発生させ開閉器２４を開状態にする。これにより電源コードのラインは商用電源から遮断され、感電およびショートによる基板破懐の恐れは無くなる。

以上、本実施例においては、室内のコンセントより商用電源を供給するための電源コード、室内送風機、マイコンを含む室内制御系手段、室内ＡＣ−ＤＣコンバータ、を有する室内機と、商用電源を供給するための端子台、室外送風機、冷媒圧縮機、マイコンを含む室外制御手段、室外ＡＣ−ＤＣコンバータを有する室外機と、を具備するセパレートタイプの空気調和機において、室内機又は室外機の何れかに供給された商用電源を、室内側受電の場合は、室内機と室外機とを接続する接続ケーブルにより、室内側から室外側の室外ＡＣ−ＤＣコンバータ、室外送風機及び冷媒圧縮機のモーターへ供給し、室外側受電の場合は、室内機と室外機とを接続する接続ケーブルにより、室外側から室内側の室内ＡＣ−ＤＣコンバータ、室内送風機へ供給する。

また、変復調回路を室内機と室外機の各々に設け、室内機に設けられた室内制御回路と室外機に設けられた室外制御回路との通信は室内機と室外機を接続する接続ケーブルにより行う。

また、室内機に供給された商用電源と室内機との接続を開閉する開閉器と、室内機に供給された商用電源と室外機との接続を開閉する開閉器と、を備える。

また、室外機に供給された商用電源と室内機との接続を開閉する開閉器を備える。

また、室内機のマイコンは、室内受電又は室外受電の何れで商用電源が供給されているかを検出して開閉器を開閉し、室外機のマイコンは、室内機との通信により受電情報を入手して開閉器を開閉する。

１ 室内機
２ 室外機
３ 接続配管
４ 接続ケーブル
５ リモコン
６ 電源コード
７ 圧縮機
８ 圧縮機駆動用電動機
９ 商用電源
１０ 室内熱交換機
１１ 室外熱交換機
１２ 四方弁
１３ 減圧装置
１４ 室内送風機
１５ 室外送風機
１６ 室外機への電力を遮断するための開器
１７ 室内電源回路
１８ 室内制御回路
１９ 室外電源回路
２０ 室外制御回路
２１ 変復調回路
２２ 室内／室外受電切換スイッチ
２３ 室内側開閉器（ａ接点）
２４ 室内開閉器（ｂ接点）
２５ 室外側開閉器（ｂ接点）
２６ 室内ＡＣ−ＤＣコンバータ
２７ 室外ＡＣ−ＤＣコンバータ
２８ 室内マイコン
２９ 室内送風機駆動回路
３０ 温度検出回路
３１ ブザー
３２ 表示用ランプ
３３ 室外受電用端子台
３４ 室内制御基板
３５ 室外制御基板
３６ 室外マイコン
３７ 圧縮機へ電力を供給するコンバータおよび駆動回路
３８ 室外送風機駆動回路
３９ 室内送風機モーター
４０ 室外送風機モーター

Claims (5)

1. 室内のコンセントより商用電源を供給するための電源コード、室内送風機、マイコンを含む室内制御系手段、室内ＡＣ−ＤＣコンバータ、を有する室内機と、
   商用電源を供給するための端子台、室外送風機、冷媒圧縮機、マイコンを含む室外制御手段、室外ＡＣ−ＤＣコンバータを有する室外機と、
   を具備するセパレートタイプの空気調和機において、
   前記室内機又は前記室外機の何れかに供給された商用電源を、
   室内側受電の場合は、前記室内機と前記室外機とを接続する接続ケーブルにより、室内側から室外側の前記室外ＡＣ−ＤＣコンバータ、前記室外送風機及び前記冷媒圧縮機のモーターへ供給し、
   室外側受電の場合は、前記室内機と前記室外機とを接続する前記接続ケーブルにより、室外側から室内側の前記室内ＡＣ−ＤＣコンバータ、前記室内送風機へ供給する空気調和機。
2. 請求項１において、変復調回路を前記室内機と前記室外機の各々に設け、前記室内機に設けられた室内制御回路と前記室外機に設けられた室外制御回路との通信は前記室内機と前記室外機を接続する前記接続ケーブルにより行う空気調和機。
3. 請求項１において、前記室内機に供給された商用電源と前記室内機との接続を開閉する開閉器と、前記室内機に供給された商用電源と前記室外機との接続を開閉する開閉器と、を備えた空気調和機。
4. 請求項１において、前記室外機に供給された商用電源と前記室内機との接続を開閉する開閉器を備えた空気調和機。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、前記室内機のマイコンは、室内受電又は室外受電の何れで商用電源が供給されているかを検出して前記開閉器を開閉し、
   前記室外機のマイコンは、前記室内機との通信により受電情報を入手して前記開閉器を開閉する空気調和機。