JP3835174B2 - 空気調和機の室内外通信制御装置 - Google Patents

空気調和機の室内外通信制御装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、商用電源によって動作するセパレートタイプの空気調和機の室内外通信制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
室内ユニットおよび室外ユニットに分かれたセパレートタイプの空気調和機では、各ユニット内にマイコン等で構成される制御部が設けられており、各ユニットの制御部は、室内外の気温などの情報や制御信号を互いに伝えるため、各制御部間における通信(以下、室内外通信と呼ぶ)を行う必要がある。この空気調和機の室内外通信制御装置の従来例として、特公平4−303516号公報として提案されているように、室外ユニット側で商用電源を整流して作られる直流電源部を電源とする図14に示すようなカレントループ型の通信回路構成がとられている。
【0003】
図14に示す従来の室内外通信制御装置は、室内外双方のユニット間を、2本の交流電源供給線3と1本の通信信号線4のみによって接続でき、かつ、室外ユニット2内の第1の直流電源部6を電源とした通信回路を構成することで、商用電源5の電源位相とは無関係に送受信を行えることが特徴である。
【0004】
カレントループ通信回路における送信用のスイッチング素子および受信用の電流検出素子には、フォトカプラが用いられる。各ユニット内に設けられた制御部15、16の制御信号によって、受信側ユニットの送信用フォトカプラをON状態に保った状態で、送信側ユニットの送信用フォトカプラをON/OFFすることで、カレントループ通信回路のループ電流を通電・遮断し、そのループ電流を双方のユニット内のフォトカプラ9、11にて検出している。双方のユニット内のフォトカプラ9,11にて検出することで、受信側ユニットにおいて受信を行えるとともに、送信側ユニットにおいても送信結果を確認しながら通信することができるという利点を有している。
【0005】
室内ユニットが電源供給側ユニットである空気調和機の場合、通信の開始は、まず、電源被供給側である室外ユニット2から室内ユニット1への通信から開始される。すなわち、室内ユニット1における送信スイッチング素子であるフォトカプラ25はON状態に保たれ、室外ユニット側の制御部16によって送信信号にあわせて室外ユニット内の送信用フォトカプラ28がON/OFFされる。このとき、双方の受信用カプラにて送信信号を受信することができる。
【0006】
室外ユニット2から室内ユニット1への送信が完了すれば、次に室内ユニット1から室外ユニット2への送信が行われ、その後は順次交互に送受信を行うことで室内外通信を継続して行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカレントループ型の室内外通信制御装置では、電源供給線と1本の通信信号線からなる3本の接続電線によって、室内ユニットと室外ユニットとを接続するが、その配線時において誤って結線が行われた場合にも、各ユニット内の回路素子が損傷しないことが要求される。その配線の組み合わせによっては、AC200V機種における接続電線の誤結線時に、送信用のスイッチング素子の両端に300Vを越える電圧がかかる場合があること、さらに通信信号線と制御マイコンとの絶縁をとる必要があることから、送信スイッチング素子には、高耐圧のフォトカプラを使用する必要があった。
【0008】
一方、家電のネットワーク化が進んでいる中、空気調和機においても室内ユニットまたは室外ユニットのいずれかがネットワークに接続される形態が検討されている。しかしながら、両ユニットに、無線などで構成される外部ネットワークとの通信手段を有することはコスト的に困難であり、一方のユニットのみネットワークとの高速通信手段を有する形態が考えられている。
【0009】
そのような中、例えば、JAVAのプログラムをネットワークより受信し、受け取ったプログラムを他方のユニットへ伝送する場合には、室内外通信の速度が遅いと、その通信速度がネックとなり、プログラムデータを紛失せずに他ユニットへ送信するためには、ネットワークとの高速通信手段を有する側のユニット内にプログラム相当容量のRAMを持ち、いったんプログラムデータを保持するか、ネットワークとの通信速度自体を制限しなければならなくなってしまう。
【0010】
さらに、制御自体も高度化が進み、制御に必要なパラメータが増加している中、制御パラメータをより早いタイミングで伝送できるという本来のメリットもあり、現在、室内外通信のさらなる高速化が望まれている。
【0011】
しかしながら、従来回路に用いられているスイッチング素子であるフォトカプラは、一般に耐圧が高くなるほどコスト高となるうえにスイッチング速度が遅く、高耐圧タイプのフォトカプラを用いた従来の室内外通信制御装置では、数kbpsを越える通信速度を実現することが困難であった。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、誤結線等を考慮した場合に素子の耐圧として必要な300V以上の高耐圧を有する送信用スイッチング素子として、従来使用していた高耐圧タイプのフォトカプラの代わりに、高耐圧タイプのトランジスタやFETなどの高速スイッチング素子を用い、同素子を駆動するバイアス回路を形成するために直流電源部内に設けた定電圧回路部と、同素子のベース端子間に、制御部との絶縁を兼ねた開閉手段とを、新たに両ユニット内に設けるものである。
【0013】
送信用スイッチング素子として、一方にPNPトランジスタを、他方にNPNトランジスタを使用するとともに、それぞれの直流電源部内において数十ボルト程度の定電圧回路部を設け、高圧スイッチング素子のベース端子との間に開閉手段を設けることで、一方のトランジスタのベース電流が、双方のカレントループの電流検出素子に流れないようにバイアス回路を形成することが可能となる。また、定電圧回路部を設けることで、制御部と、商用電源ラインから絶縁されていない通信信号回路であるカレントループ回路との間の絶縁を、数十ボルト程度の低圧タイプの高速なフォトカプラによって行うことができるため、高速タイプの高耐圧トランジスタを併用する本発明の回路を用いることによって、空気調和機の室内外通信の高速化を可能にするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
(実施の形態1)
図1に実施の形態1の回路構成を示す。空気調和機の室内ユニット1は商用電源5とコンセントで接続された電源供給側のユニットであり、2本の電源供給線3a、3bと1本の通信信号線4を介して被電源供給側のユニットである室外ユニット5と接続されている。
【0016】
室内ユニット1および室外ユニット2は、各ユニットの制御と室内外通信信号の受発信を行うマイコン等で構成された制御部15、16をそれぞれ有している。制御部15,16は、いずれも商用電源5から全波整流されて作られる直流電源部によって動作するが、本発明には関係しないため、図1以下の図面中では表記を省略している。
【0017】
室外ユニット2内には、商用電源5を半波整流して得られる第1の直流電源部6が設けられており、第1の直流電源部6における平滑コンデンサC1の正極電位には、室外ユニット2内に備えられた送信用のスイッチング素子であるPNPトランジスタ8のエミッタ端子が接続され、PNPトランジスタ8のコレクタ端子には、通信信号であるPNPトランジスタ8のコレクタ電流を検出する第1のフォトカプラ9が接続されている。
【0018】
また、第1の直流電源部6内の平滑コンデンサC1の正極電位には、ツェナーダイオードや3端子レギュレータICなどで構成される第1の定電圧素子28が接続され、第1の直流電源部6を電源とし、PNPトランジスタ8のエミッタ端子電位を基準とした負の電圧の定電圧回路を構成している。
【0019】
PNPトランジスタ8のベース端子には、室外ユニット2内の制御部16によって駆動され、PNPトランジスタ8のベース電流をON/OFFする方向に、第2のフォトカプラ10が接続されており、そのエミッタ端子は、第1の定電圧素子28の低電位側に接続されている。PNPトランジスタ8は、制御部16によって駆動される第2のフォトカプラ10がONすることで、ベース電流が流れてON状態となるよう、ベース抵抗21の値が設定されており、制御部16によって第2のフォトカプラ10を駆動することによってPNPトランジスタ8をON/OFFすることができる。
【0020】
第1の直流電源部6に接続された第1の定電圧素子28の電圧は、使用される第2のフォトカプラ10の耐圧以下に設定されており、第2のフォトカプラ10のOFF時にかかる電圧を定格電圧以下に制限することができる。
【0021】
一方、室内ユニット1においては、商用電源を半波整流して得られる第2の直流電源部7が備えられ、第2の直流電源部7のマイナス側の電位と第1の直流電源部6のマイナス側の電位とが等しくなるように電源供給線3bを介して接続されている。
【0022】
室内ユニット1側の送信スイッチング素子としては、NPNトランジスタ11、が用いられ、NPNトランジスタ11のコレクタ端子にNPNトランジスタ11のコレクタ電流を検出する第3のフォトカプラ13が接続されている。
【0023】
室内ユニット1内においても同様に、第2の定電圧素子29が第2の直流電源部7に接続されることで、NPNトランジスタ11のエミッタ電位を基準とした10〜30V程度の定電圧回路を形成しており、その出力端子とNPNトランジスタ11のベース端子間に、ベース抵抗22と、制御部17で駆動される第4のフォトカプラ14が接続されており、制御部17によって第4のフォトカプラ14をON/OFFすることで、PNPトランジスタ11を制御する。
【0024】
なお、信号送信用のスイッチング素子であるNPNトランジスタ11およびPNPトランジスタ8は、電源供給線3aと3bとが誤って配線された場合に300Vを越える電圧が印加されるため、いずれも400V耐圧のトランジスタを用いている。
【0025】
また、通信信号線4を流れる電流値の大きさを制限するため、電流制限抵抗17、18が,工事等における誤結線時の保護用ダイオード19、20が通信信号線4を介して直列に接続されている。
【0026】
送信時において各制御部15,16は、送信信号に合わせて、それぞれ第2および第4のフォトカプラ10、14をON/OFFする。ツエナーダイオード等で構成される第1の定電圧素子28および第2の定電圧素子29の両端電圧は、常に10〜30V程度に保たれた一定電圧であり、第2のフォトカプラ10または第4のフォトカプラ14がONすると、ベース抵抗21,22で決まるベース電流がそれぞれPNPトランジスタ8またはNPNトランジスタ11に流れる。
【0027】
ベース電流は、カレントループを流れる電流を十分流せるように設定されているため、PNPトランジスタ8またはNPNトランジスタ11をONすることができる。
【0028】
ここで、第2のフォトカプラ10または第4のフォトカプラ14をONした場合に流れるバイアス電流であるベース電流が、受信素子である第1のフォトカプラ9または第3のフォトカプラ13に流れると、PNPトランジスタ8やNPNトランジスタ11がショート破壊している場合など、実際にはカレントループに電流が流れておらず、データ送信が成立していない場合においても、送信側のユニットの受信カプラに電流が流れ、送信の失敗を検知できないといった問題が発生してしまう。
【0029】
この問題を解決するために、本実施の形態では、受信用のフォトカプラである第1のフォトカプラ9と第3のフォトカプラ13を、各ユニット内のスイッチング素子である各トランジスタコレクタ端子側に接続することで、カレントループの電流の通電・遮断と第1、第3のフォトカプラによる受信とを1対1に対応させている。
【0030】
以上のように、従来回路における送信スイッチング素子のフォトカプラ(図示せず)と異なり、本発明においては、それぞれの直流電源部6、7内に定電圧回路部として設けられた定電圧素子28,29によって、第2のフォトカプラ10、第4のフォトカプラ14のOFF時に両端にかかる電圧を30V以下と制限することができる。したがって、フォトカプラ13,14には、耐圧50V程度の汎用カプラや、さらに高速なタイプのフォトカプラを使用することが可能となる。
一般に高速なフォトカプラは耐圧が低く、従来の回路では送信用のスイッチング素子として使用することができないが、本実施の形態の回路では、低耐圧タイプのフォトカプラが使用できるため、本実施の形態では、従来回路よりもスイッチング速度の早いカプラを使用することができる。
【0031】
従来の回路では制御部16とカレントループ通信回路との絶縁をとるため、送信用の素子にフォトカプラを使用しているが、本実施の形態では、第2、第4のフォトカプラ10、14によって絶縁を確保することで、耐圧が低く、より高速なカプラを使用することを可能としている。
【0032】
本実施の形態の通信回路において、送信側ユニットが送信信号を出してからカレントループ電流が通電または遮断に至るまでのトータルスイッチング時間は、第2のフォトカプラ10とPNPトランジスタ8、または第4のフォトカプラ14とNPNトランジスタ11のスイッチング時間の和となる。
【0033】
本実施の形態では、スイッチング時間を早めるため、PNPトランジスタ8,NPNトランジスタ11のベース−エミッタ間にそれぞれ数kΩ程度のベース−エミッタ抵抗23,24を設けることによって各トランジスタ8,11の過剰キャリアを放出し、OFF時のスイッチング速度を早めている。第2、第4のフォトカプラ10,14は従来回路で使用している高耐圧のカプラよりも高速なカプラであるため、PNPトランジスタ8またはNPNトランジスタ11のOFF時間と、第2、第4のフォトカプラ10,14のOFF時間との和を考慮しても、結果として、従来回路の送信用スイッチング時間に比べ、そのOFF速度を約10倍にまで高めることができる。
【0034】
また、ON時におけるスイッチング速度については、フォトカプラのスイッチングON速度がOFF時に比べてはるかに早いことから、トランジスタのON時間との和を考慮しても、系全体としてON速度を遅く影響はほとんど無視できる。
【0035】
以上により、本実施の形態の回路を用いることによって、従来回路比で約10倍に相当する高速化を実現することが可能となる。
【0036】
なお、通信は、電源被供給側のユニットである室外ユニット2側から室内ユニット1への送信より行われ、その後は、順次交互に行われる通信で送受信される。
【0037】
空気調和機において室内外通信される室内温度、室外温度、圧縮機回転数などのデータは、いくつかのデータをまとめたパケット構成となっている。通信されるパケットの例を図2に示す。パケットは、ヘッダ部とデータ部とで構成されており、ヘッダ部では、そのパケットの識別コードが記されている。識別コードとは、どちらのユニットからの信号であるか、何のデータが記されたパケットかといった内容が記されている。なお、送受信は1回のパケットずつではなく、数回ずつパケットの送信を交互に行ってもよく、2回ずつ送受信を行う場合のフローチャートを図3に示す。
【0038】
また、パケットは異なる種類のデータを送ってもよいし、同じデータを複数回送信し、誤り訂正を行ってもよい。誤り訂正を採用することで、外乱に強い通信制御装置を構成することも可能である。
【0039】
(実施の形態2)
図4に実施の形態2の構成を示す。送信用のスイッチング素子としてPNPトランジスタ8の代わりにPチャネルのFET31を、NPNトランジスタ11の代わりにNチャネルのFET32をそれぞれ使用している。
【0040】
動作原理は、送信スイッチング素子がトランジスタである場合と同様であるが、1台の室外ユニット2に対し、複数の室内ユニット1が接続されるマルチエアコンにおいては、電源供給ユニットである室外ユニット2内に設けられた第1の直流電源部6によって、それぞれの室内ユニット1とカレントループ通信回路を構成するため、複数のカレントループ電流が同時に流れる期間の直流電源部の電圧低下が大きくなる。送信用のスイッチング素子としてトランジスタを用いた回路においては、カレントループ電流とベース電流を流すためのバイアス電流が回路の負荷電流となるため、カレントループ電流のON時とOFF時における第1の直流電源部6の電圧の変動が従来回路よりも大きくなってしまう。
【0041】
これに対し、FETは電圧駆動素子であり、送信用のスイッチング素子をONする際に、ベース電流を流す必要がない。そのため、カレントループ電流を流す際の第1の直流電源部6の電圧低下が抑えられ、バイアス回路の設計が、トランジスタを用いた回路に比べ容易となる。
【0042】
また、図4のように、第2のフォトカプラ10と第4のフォトカプラ14とを高速タイプのカプラとし、各FETのゲート端子からチャージ電荷を早く引き抜くことにより、OFF時間を短縮し、さらに内外通信を高速化することが可能となる。
【0043】
(実施の形態3)
図5に実施の形態3の構成を示す。各ユニット内において商用電源より整流されて得られる直流電源部6、7の平滑コンデンサC1およびC2は、電源供給線3bを介して直列に接続されておいる。ダイオードD1、D2は、双方の直流電源部6、7の平滑コンデンサC1およびC2における電圧の極性方向が揃うような向きに接続されており、直列に接続された平滑コンデンサC1とC2の電圧和を電源電圧とするカレントループ通信回路12を構成している。
【0044】
本実施の形態において、各ユニット内に設けられた第1の直流電源部6および第2の直流電源部7における平滑コンデンサC1,C2の電圧は、カレントループ通信回路の電源として必要な電圧の約1/2の値となるよう、電源電圧調整抵抗R1、R2がそれぞれ接続されている。
【0045】
このように本実施の形態においては、カレントループ通信回路の直流電源として必要とされる電源電圧を双方のユニットに設けられた直流電源部で分担して持つことができるため、実施の形態1に比べ、各直流電源部にある電解コンデンサC1,C2の耐圧を小さく設定することができる。
【0046】
その結果、第1の直流電源部6および第2の直流電源部7の実装面積を小さくすることができ、各ユニットの電子制御装置部を小型化することが可能となる。
【0047】
(実施の形態4)
図6に実施の形態4の回路構成を示す。室内ユニット1内の第2の直流電源部7における平滑用の電解コンデンサC2の電圧を分割抵抗R5、R6によって抵抗分割し、その中間電位部と、NPNトランジスタ11のベース端子間に、制御部15によって動作する第4のフォトカプラ14が接続されている。
【0048】
同様に、室外ユニット2では、直流電源部6における平滑用の電解コンデンサC1の電圧を分割抵抗R3、R4によって抵抗分割した中間電位部と、PNPトランジスタ8のベース端子との間に、制御部16によって動作する第2のフォトカプラ10が設けられている。
【0049】
室外ユニット2では、分割抵抗R3、R4はその合成抵抗値R3+R4と電源電圧調整抵抗R1との分圧比(R3+R4)/(R1+R3+R4)によって、直流電源部6における平滑コンデンサC1の電圧ピーク値を調整し、通信回路の電源電圧を設定する働きをすると同時に、その分圧比R3/(R3+R4)によって、平滑コンデンサC1の電圧に対する分圧抵抗R3の分担電圧を調整することで、開閉手段である第2のフォトカプラ10がOFF時に両端にかかる電圧を調整することができる。
【0050】
具体的には、分圧抵抗R3の電圧は、第2のフォトカプラ10がOFF時においては、平滑コンデンサC1電圧をR3,R4とで分圧した値となる。これに対し、第2のフォトカプラ10がON時には、スイッチング素子であるPNPトランジスタ8がONするため、R3にベース抵抗21が並列に接続された形となり、R3の両端電圧は、先述した分圧値よりも低くなる。そのため、R3の両端電圧波形は、図7のようになる。
【0051】
本実施の形態では、第2のフォトカプラ10のON/OFF時における上記抵抗分圧比が大きく変化しないように、ベース抵抗21とR3とを同程度の大きさとすることで、第2のフォトカプラ10のON時におけるR3の両端電圧の低下を抑え、R3の両端電圧がPNPトランジスタ8のベース電流が十分流せる電圧以上に保たれるように設定されている。
【0052】
また本実施の形態では、室内ユニット1でも同様に、分圧抵抗R5,R6と電圧調整抵抗R2とによってR5の分担電圧を調整しているが、室内ユニット1側に設けられた第2の直流電源部7の電圧は、カレントループ通信回路12の電源電圧として使用しておらず、C2の電圧自体は特に限定されない。そのため、電源電圧調整抵抗R2を省略し、R5,R6の分圧抵抗のみで回路を構成することも可能である。
【0053】
以上のように、定電圧素子を用いた定電圧回路の代わりに平滑コンデンサ電位の抵抗分割回路を用いることで、部品点数が少なく、安価に通信制御装置を構成することが可能となる。
【0054】
(実施の形態5)
図8に実施の形態5を示す。実施の形態5は、AC100Vで動作し、室内ユニット2が電源供給側ユニットである空気調和機の室内外通信制御装置である。
【0055】
図8に示すように、室外ユニット2のみに第1の直流電源部6が設けられ、その第1の直流電源部6を電源としたカレントループ通信回路12が形成されている。
【0056】
室外ユニット2側では、PNPトランジスタ8が送信スイッチとして使用されており、PNPトランジスタ8のベース端子と、第1の直流電源部6内に設けられた定電圧素子28との間には、制御部16において駆動する第2のフォトカプラ10が接続されている。第2のフォトカプラ10には、耐圧が55V以下のフォトカプラを使用している。
【0057】
一方、室内ユニット1側では送信スイッチとして300V耐圧の高耐圧フォトカプラ25を使用している。なお、本実施の形態はAC100V機種であり、接続電線の誤結線時においてもカプラの両端にかかる電圧は300V以下となるが、AC200V機種で本実施の形態を使用する場合には、カプラの両端に200Vから300VのZNRを接続し、カプラにかかる電圧を300V以下とすることで、300V耐圧のフォトカプラを使用することが可能である。
【0058】
高耐圧フォトカプラ25は、スイッチング時のOFF時間を短くするため、ベース−エミッタ端子間に100kΩ程度の抵抗を接続するとともに、その1次側が室内の制御部11に接続されることで、カレントループ通信回路12と制御部11との絶縁を行っている。
【0059】
本実施の形態においては、室外ユニット2から室内ユニット1への通信速度のみ高速化が可能であり、その逆の通信速度は、従来回路並みとなる。また、室内ユニット1から室外ユニット2への通信のみ高速化したい場合は、第1の直流電源部6を室内ユニット1側に設ければよい。このように、直流電源部を一方のユニット内にしか持たないため、本実施の形態では、回路構成を簡略化できるという利点を有している。
【0060】
したがって、電波などを用いて外部ネットワークとの高速通信を室内ユニット内にて行い、室外ユニットへの送信のみ室内外通信を介して通信させたい場合など、一方向のみ室内外通信速度を上げたい場合や、通信速度をさほど必要としない場合には、本方式によって、少ない部品点数による低コストな室内外通信制御装置の実現が可能である。
【0061】
なお、本実施の形態の制御装置においては、通信速度を通信方向毎に毎回切り替えることで一方向のみ高速通信を行うこともできるが、その必要が無い場合には、遅い方の通信速度で統一しておくことで制御を簡単にすることができる。
【0062】
初期設定データの通信時や、外部ネットワークから入手したデータの送信時、異常発生時においてのみ、通信速度の設定を高速に切り替えることで、必要な場合にのみ高速な室内外通信を行うことも可能である。
【0063】
(実施の形態6)
図9に実施の形態6を示す。実施の形態1〜3においては、空気調和機が運転していない待機時においても、電源供給側ユニット内の直流電源部によって電力が消費され、いわゆる待機時消費電力が若干増加するというデメリットがある。
【0064】
この課題を解決するために、本実施の形態では、図9に示すように、電源供給側ユニットである室内ユニット1には、室外ユニット2への通電をON/OFFする第1の開閉手段26と、室内ユニット1側の第2の直流電源部7と商用電源5との間をON/OFFするため、リレーやフォトカプラで構成された第2の開閉手段27が設けられている。
【0065】
電源を投入された初期状態においては、第1の開閉手段26、第2の開閉手段27ともにOFFであり、空気調和機の運転開始時に、第1の開閉手段26をONし、室外ユニット2への通電を行う。さらに、第2の開閉手段27をONした後、室内外通信を開始する。
【0066】
これによってリモコン信号待ち状態などの待機時に室内ユニット1内の第2の直流電源部7における電源電圧調整抵抗R2や分割抵抗R5、R6で消費される余分な電力を消費しないため、待機時消費電力を増加させることなく、高速な室内外通信を行うことが可能となる。
【0067】
なお、第1の開閉手段26と第2の開閉手段27をONする順序は、いずれが先であってもよいし、また同時であっても構わない。
【0068】
(実施の形態7)
図10に実施の形態7を示す。室内ユニット1内には、室外ユニット2への通電をON/OFFするため、電源供給開閉手段である第1の開閉手段26を有している。
【0069】
第1の開閉手段26は、パワーリレーで構成されており、空気調和機の運転開始とともに電源供給ユニット内の制御部15によってONされる。
【0070】
また、電源供給側ユニットである室内ユニット1内における制御部15内にはタイマ手段30が設けられており、運転開始から一定時間が経過しても有効な送受信が行われない場合に、接続電線の誤結線または機器の故障と見なして電源供給開閉手段である第1の開閉手段26をOFFする。図11にこのフローチャートを示す。
【0071】
図11のフローチャートに示すように、室外ユニット2から室内ユニット1への送信および、その逆の室内ユニット1から室外ユニット2への送信をまとめて1シーケンスとし、この1シケーンスが正常に行われない場合に、有効な送受信が行われていないと判断する。
【0072】
このように判断する理由は以下のとおりである。すなわち、一方のスイッチング素子であるPNPトランジスタ8またはNPNトランジスタ11がショート破壊している場合には、一方向の送信のみが可能であり、逆方向にはいくら時間が経過しても送信することが不可能であるためである。双方の送受信を1シーケンスとし、シーケンス単位で通信が正常かどうか判断することで、素子破壊による通信異常状態の場合には、一度も通信が正しく行われていないと正確に判断することができる。
【0073】
以上の制御を行うことにより、運転開始するまでの間、および、誤結線時および機器破壊時等で時間が継続しても通信が正常に行われない場合に、電源被供給ユニットへの電源供給を切断し、不要な通電を避けることが可能となる。
【0074】
(実施の形態8)
図10、図12を用いて実施の形態8の構成およびフローチャートを示す。一般に空気調和機の室内外通信が不成立となる場合には、素子の破壊や誤結線によって全く通信が不可能な場合と、妨害電波等の影響によって一時的に不成立となる場合がある。こうした妨害電波の中には一時的に発せられるものもあり、ある程度時間が経過すると通信が可能となるケースも少なくない。
【0075】
そこで、本実施の形態では、このような妨害電波等による影響を考慮し、タイマ手段30によってある一定時間T1経過しても有効な送受信が行われない場合に、電源供給開閉手段である第1の開閉手段26をいったんOFFとした後、さらにタイマ手段30を用いて、T1よりも十分長い期間である時間T2経過後に再度第1の開閉手段26をONし、通信が成立した場合には運転を継続するものとする。2回連続して通信不成立となった場合には、通信異常と判断し、第1の開閉手段26をOFFし、室外ユニット2への通電をOFFし、運転を停止する。
【0076】
このような制御を実施することによって、妨害電波等の外乱による通信不成立時に、機器の誤結線または故障による通信不成立と同様に即時停止となる頻度が低減するため、こうした状況下に空気調和機が置かれていても、断続的に運転を継続することが可能となる。
【0077】
(実施の形態9)
図13に実施の形態9の構成を示す。図13に示すように、電源供給側のユニットである室内ユニット1内に、直流電源部6の整流用ダイオードD1と商用電源接続線3aの接続点と、商用電源5の一方のライン5aとの間に第1の開閉手段26を設けた構成となっている。
【0078】
本構成により、パワーリレーで構成される第1の開閉手段26をOFFすることで、室外ユニット2への電源供給および室内ユニット1内の直流電源部6でへの通電を一度にOFFすることが可能である。
【0079】
したがって、本実施の形態によって、1つの開閉手段を用いることで、実施の形態6または実施の形態8と同じ効果を実現することができ、より少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【0080】
【発明の効果】
上記本願発明の説明から明らかなように、本願発明によれば、室内および室外ユニットにそれぞれ半波整流によって得られる直流電源部および定電圧回路部を設け、送信用スイッチング素子を駆動する開閉手段を新たに設けることによって、従来回路よりも高速な室内外通信が可能となる。
【0081】
さらに、本願発明によれば、送信用のスイッチング素子をFETとすることで、バイアス回路としての直流電源部の設計が容易となり、高速カプラを使用することによってさらなる通信の高速化が可能となる。
【0082】
また、本願発明によれば、室外各ユニットの整流平滑用コンデンサを直列に接続することにより、通信に必要な直流電圧を室内外で分担させるため、耐圧の低いコンデンサを使用することができ、その結果、各ユニットにおける直流電源部に相当する通信回路部の実装スペースを小さくすることが可能となる。
【0083】
また、本願発明によれば、定電圧回路部を直流電源部の平滑コンデンサの抵抗分割によって構成することで、抵抗によって直流電源部の電圧調整を行うとともに、回路の部品点数を削減でき、低コストな通信回路を実現することができる。
【0084】
また、本願発明によれば、一方のユニットにのみ直流電源部を設けることにより、回路全体として構成要素が、従来の回路よりも安価でありながら、一方向のみではあるが、その通信速度を10倍程度に向上することが可能となる。
【0085】
また、本願発明によれば、被電源供給側のユニットへの通電をON/OFFする第1の開閉手段と、電源供給側のユニット内の直流電源部への通電をON/OFFする第2の開閉手段とを、待機時にともにOFFすることにより、待機時消費電力の低減を図ることができる。
【0086】
また、本願発明によれば、設置工事等において室内外ユニットの誤結線があった場合に、一定時間経過後にタイマ手段によって第1の開閉手段をOFFし、電源供給を停止することで、不要な回路への通電を停止することが可能となる。
【0087】
さらに、本願発明によれば、一定時間通信が不成立となった場合に、いったん第1の開閉手段をOFFし、さらに別に定めた期間経過した後、再度第1の開閉手段をONして、再度通信をトライすることで、突発的な妨害波などによって内外通信の継続が困難な状態においても、機器の故障と判断して停止せず、運転を断続的に継続することが可能となる。
【0088】
さらに、本願発明によれば、被電源供給側ユニットへの通電と、電源供給側ユニット内の直流電源部への通電のON/OFFを同時に行う第1の開閉手段を設けることにより、待機時消費電力の低減と、通信異常時における通電の遮断とを同時に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における空気調和機の室内外通信回路を示す回路図
【図2】実施の形態1の制御データのパケットの構成説明図
【図3】実施の形態1の通信シーケンスを示すフローチャート
【図4】実施の形態2の構成を示す回路図
【図5】実施の形態3の構成を示す回路図
【図6】実施の形態4の構成を示す回路図
【図7】実施の形態4における各部の電圧波形図
【図8】実施の形態5の構成を示す回路図
【図9】実施の形態6の構成を示す回路図
【図10】実施の形態7および7の構成を示す回路図
【図11】実施の形態7のフローチャート
【図12】実施の形態8のフローチャート
【図13】実施の形態9の構成を示す回路図
【図14】従来の空気調和機における室内外通信装置を示す回路図
【符号の説明】
1 室内ユニット
2 室外ユニット
3 商用電源供給線
3a 商用電源供給線の第1のライン
3b 商用電源供給線の第2のライン
4 通信信号線
5 商用電源
6 第1の直流電源部
7 第2の直流電源部
8 PNPトランジスタ
9 第1のフォトカプラ
10 第2のフォトカプラ
11 NPNトランジスタ
12 カレントループ通信回路
13 第3のフォトカプラ
14 第4のフォトカプラ
15 制御部(室内ユニット側)
16 制御部(室外ユニット側)
17 電流制限抵抗
18 電流制限抵抗
19 保護ダイオード(室内ユニット側)
20 保護ダイオード(室外ユニット側)
21 ベース抵抗(室内ユニット側)
22 ベース抵抗(室外ユニット側)
23 ベース−エミッタ抵抗
24 ベース−エミッタ抵抗
25 高耐圧フォトカプラ
26 第1の開閉手段
27 第2の開閉手段
28 第1の定電圧素子
29 第2の定電圧素子
30 タイマ手段
31 PチャネルMOSFET
32 NチャネルMOSFET
C1 平滑コンデンサ(第1の直流電源部内)
C2 平滑コンデンサ(第2の直流電源部内)
D1 整流ダイオード(第1の直流電源部内)
D2 整流ダイオード(第2の直流電源部内)
R1 電源電圧調整抵抗(第1の直流電源部内)
R2 電源電圧調整抵抗(第2の直流電源部内)
R3 分割抵抗(第1の直流電源部内)
R4 分割抵抗(第1の直流電源部内)
R5 分割抵抗(第2の直流電源部内)
R6 分割抵抗(第2の直流電源部内)

Claims (9)

  1. 商用電源より半波整流して得られる直流電源と、直列に接続された複数のスイッチング素子および電流検出素子とでカレントループを構成し、カレントループを流れる電流の通電・遮断によって、商用電源供給線と1本の通信信号線とで接続された室内ユニットおよび室外ユニット間におけるデジタル信号の送受信を行うセパレートタイプ空気調和機の室内外通信制御装置において、前記空気調和機の各ユニット内には、前記各ユニット間の通信を行う制御部がそれぞれ備えられており、
    商用電源よりそれぞれ半波整流して得られる2個の直流電源部であって、互いの正極側電位または互いの負極側電位を共通電位とした第1の直流電源部と第2の直流電源部とが、前記空気調和機の互いに別のユニットに具備され、
    いずれか一方のユニット内において、第1の直流電源部における平滑コンデンサの正極側の電位にエミッタ端子が接続されたPNPトランジスタが備えられ、同ユニット内において、前記PNPトランジスタのコレクタ端子には、前記PNPトランジスタのコレクタ電流を検出する第1のフォトカプラが接続され、前記PNPトランジスタのベース端子には、同ユニット内の前記制御部によって駆動され、前記PNPトランジスタのベース電流をON/OFFする第2のフォトカプラが接続され、前記第2のフォトカプラのエミッタ端子と、前記平滑コンデンサの正極側の電位の間には、前記第2のフォトカプラの耐圧以下に設定された第1の定電圧素子が接続されており、前記第1の定電圧素子は、同ユニット内に具備された第1の直流電源部または第2の直流電源部を電源とし、
    他方のユニット内において、前記第1の直流電源部における平滑コンデンサの負極側の電位にエミッタ端子が接続されたNPNトランジスタが備えられ、同ユニット内において、前記NPNトランジスタのコレクタ端子には、前記NPNトランジスタのコレクタ電流を検出する第3のフォトカプラが接続され、前記NPNトランジスタのベース端子には、同ユニット内の前記制御部によって駆動され、前記NPNトランジスタのベース電流をON/OFFする第4のフォトカプラが接続され、前記第4のフォトカプラのコレクタ端子と前記平滑コンデンサの負極側の電位間には前記第4のフォトカプラの耐圧以下に設定された第2の定電圧素子が接続されており、前記第2の定電圧素子は、同ユニット内に具備された第1の直流電源部または第2の直流電源部を電源とし、
    前記第2のフォトカプラおよび第4のフォトカプラをON/OFFすることで、前記PNPトランジスタおよびNPNトランジスタをON/OFFさせ、カレントループを流れる電流の通電・遮断を行う空気調和機の室内外通信制御装置。
  2. 前記PNPトランジスタをPチャネルMOSFETとし、前記NPNトランジスタをNチャネルMOSFETとした請求項1記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  3. 前記第1の直流電源部と第2の直流電源部は、いずれかの前記電源供給線を介して一方の正極と他方の負極が接続されており、前記直列に接続された第1の直流電源部と第2の直流電源部を前記カレントループ通信回路の電源とすることを特徴とする請求項1または2記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  4. 前記第1の直流電源部および第2の直流電源部において、少なくとも一方の前記直流電源部における平滑コンデンサに、複数個の抵抗によって構成される分圧抵抗が接続され、前記分圧抵抗を、前記直流電源部内に設けられた定電圧素子として用いることを特徴とする請求項1〜3記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  5. 前記室外ユニット内に第1の直流電源部を設け、かつ、前記室内ユニット内に第2の直流電源部、第4のフォトカプラを備えず、前記NPNトランジスタの代用としてフォトカプラまたはフォトサイリスタを用いることを特徴とする請求項1〜4記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  6. 電源供給側のユニット内に電源被供給側ユニットへの通電をON/OFFする第1の開閉手段と、前記直流電源部への通電をON/OFFする第2の開閉手段を具備し、空気調和機の運転停止時に前記第1の開閉手段および第2の開閉手段をOFFする請求項1〜4記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  7. 電源供給側のユニット内に、空気調和機の運転信号によって電源被供給側ユニットへの通電をON/OFFする第1の開閉手段とタイマ手段を設け、一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第1の開閉手段をOFFする請求項5または6記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  8. 電源供給側のユニット内に、空気調和機の運転信号によって電源被供給側ユニットへの通電をON/OFFする第1の開閉手段とタイマ手段を設け、一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第1の供給開閉手段をいったんOFFし、一定時間経過後に再度第1の開閉手段をONする請求項5または6記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
  9. 電源供給側のユニット内の前記直流電源部と一方の商用電源供給線との接続点と、商用電源ラインの一方との間に第1の開閉手段を具備し、空気調和機の運転停止時、または一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第1の開閉手段をOFFすることによって、被電源電源供給側ユニットへの通電OFFと、前記電源供給側のユニット内の直流電源部への通電OFFとを同時に行うことを特徴とする請求項5または7または8記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019024349A1 (zh) * 2017-08-04 2019-02-07 广东美的制冷设备有限公司 空调器电流环通信电路及空调器
US10256866B2 (en) 2014-10-28 2019-04-09 Mitsubishi Electric Corporatio Communication system and transmission apparatus

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4336142B2 (ja) * 2003-05-23 2009-09-30 日立アプライアンス株式会社 空気調和機の通信制御装置
JP4648195B2 (ja) * 2003-10-21 2011-03-09 パナソニック株式会社 設備機器用通信回路
JP4725119B2 (ja) * 2004-02-10 2011-07-13 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機の制御装置
JP2009097760A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Toshiba Carrier Corp 空気調和機の通信制御装置
JP4582250B2 (ja) 2008-09-22 2010-11-17 ダイキン工業株式会社 通信モジュール、通信システムおよび空気調和機
JP2011041368A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Jtekt Corp 電動モータユニット
JP2011185532A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Panasonic Corp 空気調和機の通信制御回路
JP5235978B2 (ja) * 2010-12-24 2013-07-10 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置、並びにそれを備えた空気調和機及び給湯器
JP5830719B2 (ja) * 2011-05-16 2015-12-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 多室型空気調和機の制御装置
KR101295057B1 (ko) * 2011-12-09 2013-08-08 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 이의 통신 장치
EP2998661B1 (en) * 2013-05-14 2021-02-24 Mitsubishi Electric Corporation Protection device and protection method
CN104390306B (zh) * 2014-10-24 2017-09-08 珠海格力电器股份有限公司 空调通讯系统、空调通讯方法及空调器
JP6192694B2 (ja) * 2015-08-10 2017-09-06 三菱電機株式会社 通信システム、通信装置、及び空気調和システム
CN106225105B (zh) * 2016-09-20 2022-03-01 广东美的制冷设备有限公司 电流环通信装置及空调器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10256866B2 (en) 2014-10-28 2019-04-09 Mitsubishi Electric Corporatio Communication system and transmission apparatus
WO2019024349A1 (zh) * 2017-08-04 2019-02-07 广东美的制冷设备有限公司 空调器电流环通信电路及空调器
US11378294B2 (en) 2017-08-04 2022-07-05 Gd Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. Air conditioner current loop communication circuit and air conditioner

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