JP2014142107A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】突入電流防止抵抗の後段にＸキャパシタを含むノイズフィルタを具備した構成であっても、突入電流防止リレーの短絡故障時においてＸキャパシタに流れる無効電流による突入電流防止抵抗の異常発熱を抑制しつつ、室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの突入電流を抑制することが可能な空気調和機を得ること。
【解決手段】室外機３は、ノイズフィルタ７０の前段に設けられた室外リレー１１と、この室外リレー１１と並列に接続され、ノイズフィルタ７０に含まれるＸキャパシタ７１への突入電流を抑制する突入電流防止抵抗１０を含み構成された第１の突入電流防止回路６０と、ノイズフィルタ７０と室外整流部１２との間に設けられ、室外整流部１２の後段の平滑コンデンサ２５への突入電流を抑制するＰＴＣサーミスタ８１を含み構成された第２の突入電流防止回路８０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関する。

室内機と室外機とが電源線、共通線、信号線の３芯の内外接続線で接続される空気調和機の待機電力を低減させる技術として、室内機への運転開始要求により室外機を起動し、室外機の運転中において室外機内部への電源供給を行うために短絡される室外リレーを設け、運転待機中にはこの室外リレーが開放されることにより室外機における待機電力を低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、室外リレーと並列に、突入電流防止リレーと突入電流防止抵抗とを直列接続し、室外リレーをオン（短絡）させる前に突入電流防止リレーをオン（短絡）させることにより、室外機の圧縮機モータを駆動するインバータ回路の前段、つまり、商用電源から供給される交流電力を整流する室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの室外リレー投入時の突入電流を抑制するようにしている。

特開２０１０−２４３０５１号公報

室外機に入力される商用電源の相間に伝導ノイズの抑制等の機能を有するノイズフィルタを設ける場合、上記従来技術における突入電流防止リレー、突入電流防止抵抗、および室外リレーは、ノイズフィルタに含まれるＸキャパシタ（アクロス・ザ・ライン・キャパシタ）によって運転待機時に流れる無効電流を遮断するためにノイズフィルタの前段、つまり、商用電源の入力側に配置することが望ましい。しかしながら、上記従来技術においてＸキャパシタよりも商用電源側に突入電流防止リレーと突入電流防止抵抗とを設けた場合、例えば、突入電流防止リレーが短絡故障した場合には、Ｘキャパシタに流れる無効電流が常に突入電流防止抵抗に流れることとなり、突入電流防止抵抗が異常発熱する虞がある、という問題があった。

一方、この突入電流防止抵抗の抵抗値が小さいと、室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの突入電流を抑制することができない。ここで、突入電流防止抵抗に代えて、流れる電流の大きさや温度に応じて抵抗値が変わるＰＴＣサーミスタを使用することが考えられるが、Ｘキャパシタの容量が大きくＰＴＣサーミスタに流れる無効電流が大きい場合や周囲温度が高い場合には、上述した課題を解決することができず、発熱により意図しないタイミングでオープンとなる可能性がある、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、突入電流防止抵抗の後段にＸキャパシタを含むノイズフィルタを具備した構成であっても、突入電流防止リレーの短絡故障時においてＸキャパシタに流れる無効電流による突入電流防止抵抗の異常発熱を抑制しつつ、室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの突入電流を抑制することが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる空気調和機は、室内機と室外機とを備え、前記室内機と前記室外機とが電源線、共通線、および信号線の３芯により接続され、前記室外機あるいは前記室内機の何れかに供給された商用電源を、前記電源線および共通線を介して給電する空気調和機であって、前記室外機は、前記商用電源の相間に接続されたＸキャパシタを含むノイズフィルタと、前記商用電源を整流する室外整流部と、前記室外整流部の出力端に接続され、室外整流部の出力を平滑化する平滑コンデンサと、前記ノイズフィルタの前段に設けられ、一端が前記商用電源に接続され、他端がノイズフィルタの入力端に接続された室外リレーと、前記Ｘキャパシタへの突入電流を抑制する突入電流防止抵抗を含み構成され、前記室外リレーと並列に接続された第１の突入電流防止回路と、前記ノイズフィルタと前記室外整流部との間に設けられ、前記平滑コンデンサへの突入電流を抑制するＰＴＣサーミスタを含み構成され、一端が前記ノイズフィルタの出力端に接続され、他端が前記室外整流部の入力端に接続された第２の突入電流防止回路と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、突入電流防止抵抗の後段にＸキャパシタを含むノイズフィルタを具備した構成であっても、突入電流防止リレーの短絡故障時においてＸキャパシタに流れる無効電流による突入電流防止抵抗の異常発熱を抑制しつつ、室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの突入電流を抑制することができ、より安全性の高いシステムを構築することが可能となる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる空気調和機の電装系統図の一例を示す図である。 図２は、実施の形態にかかる空気調和機の室内機の動作フローチャートである。 図３は、実施の形態にかかる空気調和機の室外機の動作フローチャートである。 図４は、実施の形態にかかる空気調和機の図１とは異なる電装系統図の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態にかかる空気調和機について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる空気調和機の電装系統図の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態における空気調和機１は、室内機２、および室外機３を備える。なお、図１に示す例では、室外機３で受電した電力を室内機２に供給する室外受電方式の配線例を示している。

室内機２は、室内端子台３０を備え、室内端子台３０は、端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有している。

室外機３は、室外端子台３１を備え、室外端子台３１は、端子Ｌ、Ｎ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有している。

室内機２および室外機３は、電源線８、電源信号共通線（共通線）９、および信号線１６の３芯にて接続される。

電源線８は、室内端子台３０の端子Ｓ１と室外端子台３１の端子Ｓ１との間を接続し、電源信号共通線９は、室内端子台３０の端子Ｓ２と室外端子台３１の端子Ｓ２との間を接続し、信号線１６は、室内端子台３０の端子Ｓ３と室外端子台３１の端子Ｓ３との間を接続する。

室外機３の室外端子台３１の端子Ｌ、Ｎには、商用電源７が接続される。また、室外端子台３１の端子Ｌは、室外端子台３１の端子Ｓ１と接続される。また、室外端子台３１の端子Ｎは、室外端子台３１の端子Ｓ２と接続される。これにより、室外端子台３１の端子Ｌ、Ｎに供給された商用電源７からの電力が、室外端子台３１の端子Ｓ１、Ｓ２から、電源線８および電源信号共通線９を介して、室内機２の室内端子台３０の端子Ｓ１、Ｓ２に供給される。

室内機２は、室内整流部４、室内制御部５、室内通信回路部６、受信部１８、室外起動リレー２２、室外電源供給ライン２４、および受電方式データ部２６を備えている。

室内整流部４は、室内端子台３０の端子Ｓ１、Ｓ２に接続される。室内整流部４は、交流電圧を任意の直流電圧に変換し、室内制御部５へ供給する。

室内通信回路部６は、室内端子台３０の端子Ｓ２、Ｓ３に接続される。室内通信回路部６は、信号線１６および電源信号共通線９を介して、室外機３の室外通信回路部１４（後述）との間で通信を行う。

受電方式データ部２６は、室内制御部５と接続される。受電方式データ部２６は、例えば記憶装置、またはジャンパー線やスイッチなどによる切替手段により構成される。この受電方式データ部２６には、室内受電方式、および室外受電方式を識別する情報が記憶されている。

また、受電方式データ部２６には、室内機２に接続された室外機３が室外リレー１１（後述）および突入電流防止リレー１９（後述）を有し、運転待機時の待機電力を削減できる室外機３であるか否かを識別する情報（以下「待機電力対応情報」という）が記憶されている。この待機電力対応情報についての詳細は後述する。

受信部１８は、室内制御部５と接続される。受信部１８は、リモコン１７からの信号を受信し、この信号を室内制御部５に送信する。

室内制御部５は、室外起動リレー２２を動作させる。また、室内制御部５は、室内通信回路部６を動作させ、室外機３との間で各種運転信号等を送受信する。

室外電源供給ライン２４は、一端が室内端子台３０の端子Ｓ１に接続され、他端が室外起動リレー２２に接続される。

室外起動リレー２２は、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６との接続、または室内端子台３０の端子Ｓ３と室外電源供給ライン２４との接続を切り替える。つまり、この室外起動リレー２２は、電源線８と信号線１６との接続を開閉するための手段である。この室外起動リレー２２が動作したとき、信号線１６と電源信号共通線９との間に商用電源７からの電力が供給される。

この室外起動リレー２２は、定常時、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６とを接続し、室内制御部５からの動作により、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６との接続を開放し、室内端子台３０の端子Ｓ３と室外電源供給ライン２４とを接続する。

なお、図示していないが、室内機２には、機械系統として室内熱交換器、室内ファン、センサー、表示などが設けられている。

室外機３は、商用電源７の相間に接続されたＸキャパシタ７１を含むノイズフィルタ７０と、商用電源７を整流する室外整流部１２と、室外整流部１２の出力端に接続され、室外整流部１２の出力を平滑化する平滑コンデンサ２５と、ノイズフィルタ７０の前段に設けられ、一端が商用電源７が入力される室外端子台３１の端子Ｌに接続され、他端がノイズフィルタ７０の入力端に接続された室外リレー１１と、Ｘキャパシタ７１への突入電流を抑制する突入電流防止抵抗１０を含み構成され、室外リレー１１と並列に接続された第１の突入電流防止回路６０と、ノイズフィルタ７０と室外整流部１２との間に設けられ、平滑コンデンサ２５への突入電流を防止するＰＴＣサーミスタ８１を含み構成され、一端がノイズフィルタ７０の出力端に接続され、他端が室外整流部１２の入力端に接続された第２の突入電流防止回路８０と、を備えている。

室外リレー１１は、定常時、接点を開いており（ノーマルオープン）、室外制御部１５からの動作により、接点を閉じる（以下「短絡」ともいう）。

第１の突入電流防止回路６０は、突入電流防止抵抗１０とこの突入電流防止抵抗１０と直列に接続された突入電流防止リレー１９を含み構成されている。この第１の突入電流防止回路６０は、本実施の形態では、ノイズフィルタ７０に含まれるＸキャパシタ７１への突入電流を抑制するものである。

突入電流防止リレー１９は、定常時、接点を開いており（ノーマルオープン）、突入電流防止リレーコイル２０が通電されると、接点を閉じて、突入電流防止抵抗１０と室外端子台３１の端子Ｌとの間を短絡する。

つまり、突入電流防止リレー１９は、突入電流防止リレーコイル２０により、信号線１６と電源信号共通線９との間に商用電源７の電力が供給された時点で短絡される。

第２の突入電流防止回路８０は、ＰＴＣサーミスタ８１とこのＰＴＣサーミスタ８１と並列に接続されたスイッチング素子８２とを含み構成され、一端がノイズフィルタ７０の出力端に接続され、他端が室外整流部１２の入力端に接続されている。この第２の突入電流防止回路８０は、本実施の形態では、室外整流部１２の後段の平滑コンデンサ２５への突入電流を抑制するものである。この第２の突入電流防止回路８０の動作については後述する。

室外整流部１２は、一方の入力端が第１の突入電流防止回路６０、ノイズフィルタ７０、および第２の突入電流防止回路８０を介して、室外端子台３１の端子Ｌと接続され、他方の入力端が室外端子台３１の端子Ｎと接続されている。 この室外整流部１２は、商用電源７から供給される交流電圧を所望の直流電圧に変換し、室外制御部１５およびインバータ回路２３へ供給する。

平滑コンデンサ２５は、室外整流部１２の出力端に設けられ、室外整流部１２の出力を平滑化する。

また、室外機３は、上記以外の構成要素として、通信回路電源部１３、室外通信回路部１４、室外制御部１５、突入電流防止リレーコイル２０、電源供給遮断リレー２１、およびインバータ回路２３を備えている。

平滑コンデンサ２５の後段回路であるインバータ回路２３は、供給された直流電圧を、任意周波数、任意電圧の交流電圧に変換する。なお、インバータ回路２３には、例えば、モータなどが接続され、室外機３に設けられた圧縮機等（図示せず）を駆動する。

室外制御部１５は、室外リレー１１、電源供給遮断リレー２１、およびスイッチング素子８２を動作させる。また、室外制御部１５は、室外通信回路部１４を動作させ、室内機２との間で各種運転信号等を送受信する。また、室外制御部１５は、インバータ回路２３を制御する。

通信回路電源部１３は、一端が室外リレー１１とノイズフィルタ７０との間に接続され、室外リレー１１および突入電流防止リレー１９を介して、室外端子台３１の端子Ｌと接続されている。また、この通信回路電源部１３は、他端が室外端子台３１の端子Ｓ２に接続されている。この通信回路電源部１３は、商用電源７から供給された交流電圧を、任意の直流電圧に変換して室外通信回路部１４へ供給する。この通信回路電源部１３は、例えば半波整流回路により構成される。

室外通信回路部１４は、一端が室外端子台３１の端子Ｓ３に接続され、他端が通信回路電源部１３に接続されている。また、室外通信回路部１４は、信号線１６および電源信号共通線９を介して、室内機２の室内通信回路部６との間で通信を行う。

突入電流防止リレーコイル２０は、一端が室外端子台３１の端子Ｓ２に接続され、他端が電源供給遮断リレー２１を介して、室外端子台３１の端子Ｓ３に接続される。上述したように、この突入電流防止リレーコイル２０が通電すると、突入電流防止リレー１９の接点を閉じる。

電源供給遮断リレー２１は、一端が突入電流防止リレーコイル２０に接続され、他端が室外端子台３１の端子Ｓ３に接続される。この電源供給遮断リレー２１は、定常時、接点を閉じており（ノーマルクローズ）、室外制御部１５からの動作により、接点を開放して突入電流防止リレーコイル２０への通電を遮断する。

なお、図示していないが、室外機３には、機械系統として室外熱交換器、室外ファンセンサー、電磁膨張弁、冷媒切り替え弁、圧縮機が設けられている。

以上、本実施の形態にかかる空気調和機１の構成について説明した。つぎに、本実施の形態にかかる空気調和機１の動作について説明する。

ここでは、まず、空気調和機１の運転待機時における電力の供給について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、室内機２の室内端子台３０の端子Ｓ１、Ｓ２には、室外端子台３１のＬ、Ｎに供給された商用電源７からの電力が、室外端子台３１の端子Ｓ１、Ｓ２から、電源線８および電源信号共通線９を介して供給される。

そして、室内整流部４には、室内機２の室内端子台３０の端子Ｓ１、Ｓ２に供給された商用電源７の電力が入力される。

室内整流部４は、入力された交流電圧を任意の直流電圧に変換する。室内整流部４は、変換した直流電圧を、室内制御部５、および室内機２の各構成部に供給する。

室内制御部５は、受電方式データ部２６に記憶されたデータに基づき、当該空気調和機１が、室内受電方式、または室外受電方式の何れであるかを判断し、室外受電方式であると判断したときは、室外起動リレー２２の制御を有効とする。

また、室内制御部５は、受電方式データ部２６に記憶された待機電力対応情報に基づき、室内機２に接続された室外機３が、運転待機時の待機電力を削減できる室外機３であるか否かを判断する。なお、本実施の形態では、室外機３が、運転待機時の待機電力を削減できる室外機３である場合について説明する。

室外起動リレー２２は、定常時、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６とを接続する。これにより、室内通信回路部６は、信号線１６を介して室外機３と接続され、室外機３に対して通信可能な状態となる。

またこのとき、室内制御部５は、リモコン１７から送信され受信部１８を介して受信する運転開始要求信号の受信待機状態になる。

室外機３の室外リレー１１および突入電流防止リレー１９は、定常時、接点を開いている。またこのとき、室内機２の室外起動リレー２２は、室内端子台３０の端子Ｓ３と室外電源供給ライン２４との接続を開放している。よって、室外端子台３１の端子Ｓ２、Ｓ３との間には、商用電源７からの電力は供給されておらず、突入電流防止リレーコイル２０は非通電状態である。

従って、室外機３の、室外端子台３１の端子Ｌ、Ｎに、商用電源７が供給されても、突入電流防止リレー１９および室外リレー１１が開放状態となる。このため、運転待機時においては、突入電流防止リレー１９および室外リレー１１の下流に接続された各構成部への電源供給が遮断され、運転待機時に室外機３が消費する待機電力を低減することが可能となる。

つぎに、空気調和機の室外機の起動時および運転中の動作について、図１〜図３を参照して説明する。

まず、室内機２の動作を説明する。

図２に示すように、室内制御部５は、受信部１８を介し、リモコン１７から運転開始要求を受信すると（ステップＳＴ１０１）、室内制御部５は、受電方式データ部２６の情報を参照し、受電方式データ部２６からのデータが、室外受電方式の場合、室内通信回路部６を動作させて、室外機３との通信を開始させる（ステップＳＴ１０２）。

室内制御部５は、室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立できたか否かを判断する（ステップＳＴ１０３）。室内通信回路部６と室外機３との通信が確立できた場合は（ステップＳＴ１０３；Ｙｅｓ）、後述するステップＳＴ１０９へ進む。

一方、室内通信回路部６と室外機３との通信が確立できなかった場合（ステップＳＴ１０３；Ｎｏ）、室内制御部５は、室外起動リレー２２を動作（ＯＮ）させ（ステップＳＴ１０４）、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６との接続を開放し、室内端子台３０の端子Ｓ３と室外電源供給ライン２４とを接続する。これにより、信号線１６と電源信号共通線９との間に商用電源７からの電力が供給される。

室内制御部５は、所定時間（ここではｎ秒）が経過するまで（ステップＳＴ１０５）、室外起動リレー２２を動作させ（ステップＳＴ１０５；Ｎｏ）、所定時間（ここではｎ秒）が経過した後に（ステップＳＴ１０５；Ｙｅｓ）、室外起動リレー２２の動作を停止（ＯＦＦ）させ（ステップＳＴ１０６）、室内端子台３０の端子Ｓ３と室内通信回路部６とを接続し、室内端子台３０の端子Ｓ３と室外電源供給ライン２４との接続を開放する。なお、室外起動リレー２２を動作させておく所定時間（ここではｎ秒）は、例えば、室外機３の平滑コンデンサ２５に電荷が充電される時間に設定すればよく、この所定時間により本発明が制限されるものではない。

室内制御部５は、室内通信回路部６を動作させて、室外機３との通信を開始させ、再度、室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立できたか否かを判断する（ステップＳＴ１０７）。

室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立できた場合（ステップＳＴ１０７；Ｙｅｓ）、室内通信回路部６は、室外機３の室外通信回路部１４との通信を開始する（ステップＳＴ１０８）。

そして、室内制御部５は、室内通信回路部６を介して室外機３と通信を行い、空気調和機１の運転を開始し（ステップＳＴ１０９）、リモコン１７からの運転開始要求に応じた冷房運転あるいは暖房運転を行い、本動作フローを終了する。

一方、室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立できなかった場合（ステップＳＴ１０７；Ｎｏ）、室内制御部５は、再度、室内通信回路部６を動作させて、室外機３との通信を開始させ、所定時間（ここではｎ秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ１１０）。所定時間（ここではｎ秒）が経過していない場合には（ステップＳＴ１１０；Ｎｏ）再度、室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立できたか否かを判断する（ステップＳＴ１０７）。室内通信回路部６と室外機３の室外通信回路部１４との通信が確立することなく（ステップＳＴ１０７；Ｎｏ）、所定時間（ここではｎ秒）が経過した場合には（ステップＳＴ１１０；Ｙｅｓ）、室内制御部５は、通信異常と判断して（ステップＳＴ１１１）、本動作フローを終了する。

つぎに、室外機３の動作を説明する。

図２に示す室内機２の動作フローにおけるステップＳＴ１０４において、室内機２の室外起動リレー２２がＯＮされ、信号線１６と電源信号共通線９との間に商用電源７からの電力が供給されると、図３に示すように、室外機３の室外端子台３１の端子Ｓ２とＳ３との間に商用電源７からの電力の供給が開始される（ステップＳＴ２０１）。

室外端子台３１の端子Ｓ２とＳ３の間に商用電源７からの電力が供給されると、突入電流防止リレーコイル２０は、電源供給遮断リレー２１を介して通電され、突入電流防止リレー１９を短絡する（ステップＳＴ２０２）。突入電流防止リレー１９が短絡されると、室外端子台３１の端子Ｌ、Ｎに供給された商用電源７が、突入電流防止抵抗１０を介して、室外整流部１２および通信回路電源部１３へ供給される。室外整流部１２は、商用電源７から供給される交流電圧を、任意の直流電圧に変換し、室外制御部１５、平滑コンデンサ２５およびインバータ回路２３へ供給する。通信回路電源部１３は、商用電源７から供給された交流電圧を、任意の直流電圧に変換して室外通信回路部１４へ供給する。

室外制御部１５は、室外整流部１２より直流電源が供給されると、室外リレー１１を短絡させる（ステップＳＴ２０３）。

つぎに、室外制御部１５は、電源供給遮断リレー２１を動作させて、接点を開放させる（ステップＳＴ２０４）。

電源供給遮断リレー２１が開放されると、図４に示すように、突入電流防止リレーコイル２０は、非通電となり、突入電流防止リレー１９を開放させる（ステップＳＴ２０５）。これにより、室外機３の運転中においては、室外端子台３１の端子Ｓ２、Ｓ３間の短絡を防ぐことができ、室内通信回路部６と室外通信回路部１４との通信が可能な状態となる。

このように、突入電流防止リレー１９は、室外機３への電力供給開始に伴い、室外リレー１１が短絡されるよりも前に短絡され、室外リレー１１が短絡された後に開放される。これにより、室外リレー１１の短絡に伴うＸキャパシタ７１への突入電流が抑制される。

つぎに、室外制御部１５は、室外通信回路部１４を動作させ（ステップＳＴ２０６）、室内機２との通信を開始させる。室外通信回路部１４は、電源信号共通線９と信号線１６を介して、室内通信回路部６との通信を開始する。

室外制御部１５は、室外通信回路部１４と室内機２の室内通信回路部６との通信が確立できたか否かを判断する（ステップＳＴ２０７）。

室外通信回路部１４と室内機２との通信が確立できた場合には（ステップＳＴ２０７；Ｙｅｓ）、室内機２との通信を開始する（ステップＳＴ２０８）。

そして、室外制御部１５は、室外通信回路部１４を介して室内機２と通信を行い、空気調和機１の運転を開始し（ステップＳＴ２０９）、リモコン１７からの運転開始要求に応じた冷房運転あるいは暖房運転を行い、本動作フローを終了する。

一方、室外通信回路部１４と室内機２の室内通信回路部６との通信が確立できなかった場合（ステップＳＴ２０７；Ｎｏ）、室外制御部１５は、再度、室外通信回路部１４を動作させて、室内機２との通信を開始させ、所定時間（ここではｎ秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ２１０）。所定時間（ここではｎ秒）が経過していない場合には（ステップＳＴ２１０；Ｎｏ）再度、室外通信回路部１４と室内機２の室内通信回路部６との通信が確立できたか否かを判断する（ステップＳＴ２０７）。室外通信回路部１４と室内機２の室内通信回路部６との通信が確立することなく（ステップＳＴ２０７；Ｎｏ）、所定時間（ここではｎ秒）が経過した場合には（ステップＳＴ２１０；Ｙｅｓ）、室外制御部１５は、通信異常と判断して（ステップＳＴ２１１）、本動作フローを終了する。

つぎに、実施の形態にかかる空気調和機１の運転待機状態への移行動作について説明する。

室内制御部５は、受信部１８を介し、リモコン１７からの運転待機信号を受信し、室内通信回路部６を介して、この該運転待機信号を室外機３へ送信する。室内通信回路部６は、この運転待機信号を信号線１６および電源信号共通線９を介して室外通信回路部１４に送信し、室外制御部１５は、室外通信回路部１４を介して、室外通信回路部１４から送信された運転待機信号を受信する。運転待機信号を受信すると、室外制御部１５は、室外リレー１１を動作させて、接点を開放させる。

これにより、室外端子台３１の端子Ｌ、Ｎから、室外整流部１２および通信回路電源部１３に対する商用電源７からの電力供給は停止され、室外機３の各構成部への直流電源の供給も停止される。これにより、空気調和機１は運転待機状態に移行する。

このように、運転待機時においては、突入電流防止リレー１９および室外リレー１１を開放状態として、室外機３に対する商用電源７からの電力供給を遮断することにより、運転待機時に室外機３が消費する待機電力を低減することができる。

また、室外機３を起動する際には、信号線１６と電源信号共通線９との間に、商用電源７からの電力を供給し、この電力により突入電流防止リレー１９を動作させて、室外機３への電力供給を行う。このため、室内機２と室外機３との接続線の本数を３芯のまま増やさずに接続して制御することができる。

また、室外機３を起動した後の運転中においては、信号線１６と電源信号共通線９との間の、商用電源７からの電力供給を停止する。また、室外機３に電源供給遮断リレー２１を設けて室外端子台３１の端子Ｓ２、Ｓ３間の短絡を防止する。このため、当該空気調和機１の運転中においては、室内機２と室外機３との間で、信号線１６を介した通信を行うことができる。

つぎに、本実施の形態にかかる空気調和機１における第２の突入電流防止回路８０について、図１を参照して説明する。

図１に示したように、本実施の形態では、Ｘキャパシタ７１を含むノイズフィルタ７０と室外整流部１２との間に、インバータ回路２３の停止時において平滑コンデンサ２５に流れる突入電流を抑制する第２の突入電流防止回路８０を備えている。この第２の突入電流防止回路８０は、上述したようにＰＣＴサーミスタ８１とこのＰＴＣサーミスタ８１と並列に接続されたスイッチング素子８２とを含んでいる。

空気調和機１の運転を開始し、リモコン１７からの運転開始要求に応じた冷房運転あるいは暖房運転を行っている際、インバータ回路２３は、室外制御部１５によりスイッチング制御されて図示しない圧縮機を動作させる。この空気調和機１の運転中において、室外制御部１５は、空調状態に応じてインバータ回路２３を動作／停止させる。本実施の形態では、このインバータ回路２３の動作／停止に同期させて、室外制御部１５がスイッチング素子８２をオンオフ制御する。

具体的には、室外制御部１５は、インバータ回路２３が動作している際には、スイッチング素子８２を同通（ＯＮ）させ、空気調和機１の停止中（運転待機中）を含みインバータ回路２３が停止している際には、スイッチング素子８２を非同通（ＯＦＦ）させる。

これに併せ、運転開始要求に基づく室外機３への電力供給開始に伴い、突入電流防止リレー１９を室外リレー１１が短絡されるよりも前に短絡して、室外リレー１１が短絡された後に開放するようにすることにより、室外リレー１１を短絡した際に、商用電源７の相間に接続されたノイズフィルタ７０に含まれるＸキャパシタ７１に流れる突入電流は、突入電流防止抵抗１０により抑制され、平滑コンデンサ２５に流れる突入電流は、ＰＴＣサーミスタ８１により抑制される。

また、例えば、運転待機時を含むインバータ回路２３の停止時において突入電流防止リレー１９が短絡故障した際には、Ｘキャパシタ７１に流れる無効電流が常に突入電流防止抵抗１０に流れることとなるが、ＰＣＴサーミスタ８１をノイズフィルタ７０の後段に設けることにより、平滑コンデンサ２５への突入電流は、このＰＣＴサーミスタ８１により抑制することが可能となるため、第１の突入電流防止回路に含まれる突入電流防止抵抗１０の抵抗値は、Ｘキャパシタ７０の大きさに応じて、このＸキャパシタ７０への突入電流を考慮した値とすればよい。このため、突入電流防止リレー１９の短絡故障時においてＸキャパシタ７１に流れる無効電流が流れ続けたとしても、突入電流防止抵抗１０の異常発熱を招くことはない。

以上説明したように、実施の形態の空気調和機によれば、突入電流防止抵抗とこの突入電流防止抵抗に直列に接続された突入電流防止リレーとを含み構成された第１の突入電流防止回路を室外リレーと並列に接続し、ＰＴＣサーミスタとこのＰＴＣサーミスタに並列に接続されたスイッチング素子とを含み構成された第２の突入電流防止回路をノイズフィルタと室外整流部との間に設け、室外整流部の出力端に接続された平滑コンデンサの後段回路であるインバータ回路の動作時には、スイッチング素子を短絡し、運転待機時を含むインバータ回路の停止時には、スイッチング素子を開放しておき、運転開始要求に基づく室外機への電力供給開始に伴い、突入電流防止リレーを室外リレーが短絡されるよりも前に短絡して、室外リレーが短絡された後に開放することにより、突入電流防止リレーを短絡した際に、商用電源の相間に接続されたノイズフィルタに含まれるＸキャパシタに流れる突入電流は、突入電流防止抵抗により抑制され、平滑コンデンサに流れる突入電流は、ＰＴＣサーミスタにより抑制される。

また、突入電流防止リレーが短絡故障した場合でも、第１の突入電流防止回路に含まれる突入電流防止抵抗の抵抗値は、Ｘキャパシタの大きさに応じて、このＸキャパシタへの突入電流を考慮した値とすればよいため、突入電流防止リレーの短絡故障時においてＸキャパシタに流れる無効電流が流れ続けたとしても、突入電流防止抵抗の異常発熱を招くことはない。

したがって、突入電流防止抵抗の後段にＸキャパシタを含むノイズフィルタを具備した構成であっても、突入電流防止リレーの短絡故障時においてＸキャパシタに流れる無効電流による突入電流防止抵抗の異常発熱を抑制しつつ、室外整流部の後段に具備する平滑コンデンサへの突入電流を抑制することができ、より安全性の高いシステムを構築することが可能となる。

また、平滑コンデンサに流れる突入電流を抑制するための第２の突入電流防止回路を、Ｘキャパシタに流れる突入電流を抑制するための第１の突入電流防止回路から独立させることができるので、室外リレー、突入電流防止抵抗、および突入電流防止リレーをその他の回路とは異なるサブ基板上に配置することにより、室外受電方式、あるいは、室内受電方式の室外機を構成する際に、このサブ基板の有無により容易に構成を変えてシステムを構築することができるため、より汎用性の高いシステムとすることができる。

なお、上述した実施の形態では、商用電源７を室外機３の室外端子台３１に接続し、室外機３で受電した電力を室内機２に供給する室外受電方式の配線例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、商用電源７を室内機２の室内端子台３０に接続し、室内機２で受電した電力を室外機３に供給する室内受電方式の配線例においても、実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。

図４は、実施の形態にかかる空気調和機の図１とは異なる電装系統図の一例を示す図である。図４に示す例では、商用電源７を室内機２の室内端子台３０に接続し、室内機２で受電した電力を室外機３に供給する室内受電方式の配線例を示している。

例えば、図４に示すように、室内機２の室内端子台３０に、端子Ｌ、Ｎを設けて、これに商用電源７を接続する。そして、室内端子台３０の端子Ｌは、当該室内端子台３０の端子Ｓ１と接続する。また、室内端子台３０の端子Ｎは、当該室内端子台３０の端子Ｓ２と接続する。

そして、室内制御部５は、受信部１８を介してリモコン１７から運転開始要求を受信すると、定常時、接点を開いている（ノーマルオープン）室内給電リレー２７を動作（ＯＮ）させる。これにより、室内端子台３０のＬ、Ｎに供給された商用電源７からの電力が、室内端子台３０の端子Ｓ１、Ｓ２から、電源線８、および電源信号共通線９を介して、室外機３の室外端子台３１の端子Ｓ１、Ｓ２に供給される。このような構成であっても、同様の動作により、実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、室内機と室外機とが電源線、共通線、信号線の３芯の内外接続線で接続され、運転待機中において室外機への電力供給を停止させて待機電力の低減を図る機能を有する空気調和機に有用であり、特に、突入電流防止リレー、突入電流防止抵抗、および室外リレーの後段に、伝導ノイズの抑制等の機能を有し、商用電源の相間に接続されたＸキャパシタを含むノイズフィルタを配置した構成に適している。

１ 空気調和機、２ 室内機、３ 室外機、４ 室内整流部、５ 室内制御部、６ 室内通信回路部、７ 商用電源、８ 電源線、９ 電源信号共通線（共通線）、１０ 突入電流防止抵抗、１１ 室外リレー、１２ 室外整流部、１３ 通信回路電源部、１４ 室外通信回路部、１５ 室外制御部、１６ 信号線、１７ リモコン、１８ 受信部、１９ 突入電流防止リレー、２０ 突入電流防止リレーコイル、２１ 電源供給遮断リレー、２２ 室外起動リレー、２３ インバータ回路（平滑コンデンサ２５の後段回路）、２４ 室外電源供給ライン、２５ 平滑コンデンサ、２６ 受電方式データ部、２７ 室内給電リレー、３０ 室内端子台、３１ 室外端子台、６０ 第１の突入電流防止回路、７０ ノイズフィルタ、７１ Ｘキャパシタ(アクロス・ザ・ライン・キャパシタ)、８０ 第２の突入電流防止回路、８１ ＰＴＣサーミスタ、８２ スイッチング素子。

Claims (5)

1. 室内機と室外機とを備え、前記室内機と前記室外機とが電源線、共通線、および信号線の３芯により接続され、前記室外機あるいは前記室内機の何れかに供給された商用電源を、前記電源線および共通線を介して給電する空気調和機であって、
   前記室外機は、
   前記商用電源の相間に接続されたＸキャパシタを含むノイズフィルタと、
   前記商用電源を整流する室外整流部と、
   前記室外整流部の出力端に接続され、室外整流部の出力を平滑化する平滑コンデンサと、
   前記ノイズフィルタの前段に設けられ、一端が前記商用電源に接続され、他端がノイズフィルタの入力端に接続された室外リレーと、
   前記Ｘキャパシタへの突入電流を抑制する突入電流防止抵抗を含み構成され、前記室外リレーと並列に接続された第１の突入電流防止回路と、
   前記ノイズフィルタと前記室外整流部との間に設けられ、前記平滑コンデンサへの突入電流を抑制するＰＴＣサーミスタを含み構成され、一端が前記ノイズフィルタの出力端に接続され、他端が前記室外整流部の入力端に接続された第２の突入電流防止回路と、
   を備えることを特徴とする空気調和機。
2. 前記第１の突入電流防止回路は、前記突入電流防止抵抗と当該突入電流防止抵抗に直列に接続された突入電流防止リレーとを含み構成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記突入電流防止リレーは、前記室外機への電力供給開始に伴い、前記室外リレーが短絡されるよりも前に短絡され、前記室外リレーが短絡された後に開放されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記第２の突入電流防止回路は、前記ＰＴＣサーミスタと当該ＰＴＣサーミスタに並列に接続されたスイッチング素子とを含み構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
5. 前記スイッチング素子は、前記平滑コンデンサの後段回路が動作しているときには短絡され、前記後段回路が停止しているときには開放されることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。

Images