JP5658969B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、待機時における省電力モードを備えた空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner having a power saving mode during standby.
テレビやオーディオ機器,空気調和機等、これらの製品は一般的に使用者から離れた場所にて使用されることが多いため、別体のリモートコントローラ(以下リモコンと記す)を用いて遠隔操作され、電源の入切や各機能の入切,動作切り替えがなされる。特に、空気調和機の室内機においては、室内の高所に据付けられる場合が多いことから、ほとんどの操作はリモコンによって行われる。 These products, such as televisions, audio equipment, air conditioners, etc. are generally used in places away from the user, so they are remotely operated using a separate remote controller (hereinafter referred to as a remote controller). , Power on / off, each function on / off, and operation switching. In particular, in an indoor unit of an air conditioner, most operations are performed by a remote controller because they are often installed at high places in a room.
これらリモコンによって操作される機器においては、運転停止状態から運転状態にする操作もリモコンによって行われるため、運転停止状態であっても、操作指令の情報をもったキャリア信号を受信するための信号受信部と、受信したキャリア信号を処理するための演算処理部であるマイクロコンピュータ(以下マイコンと記す)を含む制御回路と、電源回路とは常に通電された状態でなければならない。 In these devices operated by the remote controller, the operation to change from the operation stop state to the operation state is also performed by the remote control. Therefore, even in the operation stop state, the signal reception for receiving the carrier signal having the operation command information is received. The control circuit including the microcomputer, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), which is an arithmetic processing unit for processing the received carrier signal, and the power supply circuit must always be energized.
ゆえに、リモコンで操作される機器においては、運転停止状態における信号待ち状態(以下待機状態と記す)であっても電力を消費し続けるといった課題が生じる。待機状態での消費電力は、運転状態での消費電力に対し、非常に少ないが、常に消費され続けるため、長期的に積み重なると無視できる電力量ではない。よって、この課題を解決するために、待機状態における消費電力の低減手段として様々な方法が提案されている。 Therefore, a device operated by the remote controller has a problem that power is continuously consumed even in a signal waiting state (hereinafter referred to as a standby state) in an operation stop state. The power consumption in the standby state is very small compared to the power consumption in the operation state, but since it is always consumed, it is not an amount of power that can be ignored when accumulated in the long term. Therefore, in order to solve this problem, various methods have been proposed as means for reducing power consumption in the standby state.
特許文献1において、赤外線リモコン受信回路を制御する制御手段の指示により同制御手段の動作クロックが停止され、所定の起動信号により前記制御手段の動作クロックが起動される省電力モードと、前記動作クロックが起動して通常動作を行う通常モードとを切り替えて動作するリモコン受信回路を備えており、動作クロックを停止することで、前記制御手段で消費される電力を低減するリモコン受信回路を備えた電子機器の技術が開示されている。
In
特許文献1は、制御手段の動作クロックを停止するため、このままではリモコンから送信されるキャリア信号を解読することはできない。そのため、動作クロックを再起動するために、再起動パルスを付加したリモコンパルスコードと、前記再起動パルスを検出し、かつ、再起動パルスに基づいて立ち上がりパルスを生成する再起動信号発生回路とを備えている。よって、通常のキャリア信号を受信するリモコン受信回路とは別に再起動パルスを認識する回路と、再起動信号発生回路とを必要とするため、回路規模の増大,コストアップといった課題が残る。
Since
特許文献2において、演算装置の動作速度が切り替えられる機能を有するコンピュータを備え、このコンピュータにより空気調和機のアクチュエータを制御する空気調和機の制御方法であって、前記コンピュータの演算装置の動作速度に応じて、前記空気調和機の制御プログラムを変更することを特徴とした空気調和機の制御方法が開示されている。
In
特許文献2は、演算装置の動作速度を切り替えることで、演算処理に掛かる時間と、制御対象のアクチュエータ動作の時間とにずれが生じるため、制御プログラムを変更することで、CPUの動作速度に関係なく、プログラムの実行時間を一定に保つことができるとある。しかし、アクチュエータ動作を制御するように比較的遅い制御であれば、アクチュエータ制御への処理にCPUの使用率を回すことで対処できるが、リモコンからのキャリア信号の解読のように、演算処理を高速に実行せねばならないような場合においては、動作速度がある程度速くない限り、対処することは不可能である。また、CPUの動作速度を停止モードに切り替えるとあるが、この場合においても、リモコンからのキャリア信号を検出し、解読するには不可能である。
特許文献3において、空気調和機の運転制御操作信号を出力する遠隔操作装置と、前記遠隔操作装置からの信号を受信する受信部と、この受信部から取り込まれた信号を解読し、空気調和機のアクチュエータの動作、あるいは外部メモリへのデータ書き込みを行うコンピュータを具備した空気調和機において、前記コンピュータに、演算装置の動作速度を切り替える演算速度切換手段と、前記空気調和機の運転モード,停止モードを判定するモード判定手段を設け、さらに前記演算速度切換手段により、前記モード判定手段が空気調和機の運転停止を判定した時は、前記演算装置の動作速度を、遠隔操作装置からの信号解読を可能とする程度に遅く、また遠隔操作装置からの信号を解読して運転モードと判断した時、前記コンピュータの演算装置の動作速度を停止時より速くすることを特徴とする空気調和機の制御方法が開示されている。
In
特許文献3は、遠隔操作装置からの信号を受信し、解読する程度に演算装置の動作速度を遅くするとある。一般に家庭用空気調和機の信号には38kHzに変調された赤外線信号を使用し、また、財団法人家電製品協会等により規定されたフォーマットに則り通信を行っている。よって、この信号を解読するにも、HiまたはLoの検出、ビットが0または1であるかの判別、ビット情報の保存、8ビット等の信号コードに構成、さらに演算装置に保存した信号コードとの比較等、数多くの演算処理を行う必要がある。よって、信号として解読するにも、数MHzの演算速度が必要となってくる。そのため、演算装置の動作速度を限界まで低速にし、消費電力を低減するにも、大きな効果を得ることは望めない。
In
特許文献4において、商用電源に接続される交流を直流に変換するコンバータと、前記コンバータの出力段に接続された直流を交流に変換するインバータと、このインバータに接続された圧縮機駆動用電動機と、前記コンバータ及び前記インバータを制御する室外制御回路と、この室外制御回路および室内機に電力を供給する室外制御電源を備えた室外機と、前記室内機の熱交換及び風向板駆動用のモータを制御する室内制御回路と、室内制御電源を備えた室内機により構成される空気調和機において、低消費電力時に電源効率が低下しない電源回路制御ICを搭載し、室内外制御マイコン以外への電力供給を停止した状態でも、電源効率を低下させることなく、低電力でマイコンを制御する空気調和機の技術が開示されている。
In
特許文献4は、低消費電力の状態の時に、動作する回路へ供給する電圧を、通常時より低くする回路を備えたとあるが、その手段の具体的な言及は無い。また、電源ライン間へのラインフィルタ用コンデンサや放電抵抗といったことに関しての言及も無い。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 includes a circuit that lowers the voltage supplied to an operating circuit when it is in a low power consumption state, but there is no specific mention of the means. There is no mention of a line filter capacitor or a discharge resistor between the power supply lines.
従来、テレビやオーディオ機器,空気調和機等のリモコンによって遠隔操作される機器においては、運転停止状態から運転状態にする操作もリモコンによって行われる場合が多いため、運転停止状態であっても、操作指令の情報をもったキャリア信号を受信するための信号受信部と、受信したキャリア信号を処理するための演算処理部であるマイコンを含む制御回路と、電源回路は常に通電された状態でなければならず、待機状態時における消費電力が課題となっていた。 Conventionally, in a device remotely operated by a remote controller such as a television, an audio device, an air conditioner, etc., the operation to change from the operation stop state to the operation state is often performed by the remote control. The signal receiving unit for receiving the carrier signal having the command information, the control circuit including the microcomputer as the arithmetic processing unit for processing the received carrier signal, and the power supply circuit are not always energized. However, power consumption in the standby state has been a problem.
そこで、この問題を解決するために、前記したように演算処理部の動作クロックを低速に可変、もしくは停止,通電の必要が無い負荷への電源供給を遮断するといった方法が提案されている。 In order to solve this problem, a method has been proposed in which the operation clock of the arithmetic processing unit can be varied at a low speed, or the power supply to a load that does not need to be stopped or energized is cut off as described above.
しかしながら、前記したように、リモコンからのキャリア信号を解読するのに十分なクロック速度を確保しなければならない、もしくは別回路でキャリア信号が受信されていることを認識可能な構成にしなければならない、信号受信部やレギュレータ等、常に通電しなければならない回路における消費電力が低減できない、という課題があった。 However, as described above, it is necessary to ensure a sufficient clock speed to decode the carrier signal from the remote control, or to be able to recognize that the carrier signal is received by another circuit. There has been a problem that power consumption cannot be reduced in a circuit such as a signal receiving unit and a regulator that must always be energized.
本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、複雑な構成にすることなく、待機状態における消費電力を低減することのできる空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an air conditioner capable of reducing power consumption in a standby state without using a complicated configuration.
上記目的は、第1のコンデンサと、前記第1のコンデンサに蓄積された電荷を放電する第1の放電抵抗とを有する室内機側の電源回路と、室外機への電力の供給をオンオフするスイッチと、前記スイッチに対して前記室外機側に設けられた第2のコンデンサと、前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を放電する第2の放電抵抗と、室内機側の電源回路に接続された室内ファンモータとを備え、冷房、暖房、除湿、室内ファンモータを動作させる送風運転時は前記スイッチをオンにして前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサを接続し、運転停止時は前記スイッチをオフにすることにより達成される。
An object of the present invention is to provide an indoor unit-side power supply circuit having a first capacitor and a first discharge resistor for discharging electric charge accumulated in the first capacitor, and a switch for turning on / off the supply of power to the outdoor unit. And a second capacitor provided on the outdoor unit side with respect to the switch, a second discharge resistor for discharging the charge accumulated in the second capacitor, and a power circuit on the indoor unit side. An indoor fan motor, and during cooling operation, heating, dehumidification , and blowing operation for operating the indoor fan motor, the switch is turned on to connect the first capacitor and the second capacitor, and when the operation is stopped, This is accomplished by turning off the switch.
上記目的は、前記スイッチの後段に、前記スイッチの後段に備えたラインフィルタ用コンデンサと並列に放電抵抗を備えることにより達成される。 The above object is achieved by providing a discharge resistor in parallel with the line filter capacitor provided in the subsequent stage of the switch in the subsequent stage of the switch.
上記目的は、前記スイッチを室内機側に設けることにより達成される。 The object is achieved by providing the switch on the indoor unit side.
上記目的は、前記スイッチにリレーを使用することにより達成される。 The above object is achieved by using a relay for the switch.
本発明は、待機状態における消費電力を低減できる空気調和機を提供することができる。 The present invention can provide an air conditioner that can reduce power consumption in a standby state.
以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機1について図を参照しながら詳細に説明する。
Below, the
まず、本実施形態に係る空気調和機1の全体構成について、図1,図2を用いて説明する。図1は本実施形態に係る空気調和機1の外観構成を示す図、図2は空気調和機1の室内機2の側断面図である。
First, the whole structure of the
図1に示す空気調和機1は、室内機2と室外機3とを接続配管4と、送電ケーブル5と、通信ケーブル6とで繋いで構成され、室内を空気調和する。室内機2の図上右下に示す下部右端には、別体のリモートコントローラ(以下「リモコン」という。)7からの赤外線のキャリア信号を受ける信号受信部8が設けられている。
An
図2に示すように、室内機2は、筐体ベース9の中央部に熱交換器10が設けられ、熱交換器10の下流側に熱交換器10の幅と略等しい長さの横流ファン方式の室内送風ファン11が配置され、露受皿12が取り付けられ、これらが化粧枠13で覆われ、化粧枠13の前面にフロントパネル14が取り付けられて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、この化粧枠13には、室内空気を吸込む空気吸込み口15と、温湿度が調整された空気を吹出す空気吹出し口16とが上下に設けられている。熱交換器10の空気流下流に設けられた室内送風ファン11が回転された際、室内空気は、室内機2に設けられた空気吸込み口15から熱交換器10,室内送風ファン11を通って室内送風ファン11の長さに略等しい幅を持つ吹出し風路11aに流れ、吹出し風路11aの途中に配した左右風向板17で気流の左右方向が偏向され、さらに、空気吹出し口16に配した上下風向板18で気流の上下方向が偏向されて室内に吹出される。
In addition, the
図3は、室内機2に設けられた信号受信部8とその周辺の概略構成を示す図である。信号受信部8には、別体のリモコン7からの赤外線のキャリア信号を受信する赤外線受光素子19が設けられている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
また、信号受信部8には、一体に構成された表示部20が隣接して設けられている。表示部20は、内部に6個設けられた表示用の発光ダイオード(20a,20b,20c,20d,20e,20f)を点灯させることで、使用者に対して視覚的に運転状況を伝える。
In addition, the
次に、空気調和機1におけるシステム構成について説明する。
Next, a system configuration in the
図4は、空気調和機1のシステム構成を示す図である。図4に示す室内機2は、内部の電装品ボックス(図示しない)に制御基板21を備えている。図4において、突入電流防止回路22,パワーリレー46,電源回路24で電源部を構成している。電源回路24には、ファンモータ駆動回路25を介して室内ファンモータ26が接続され、二方弁駆動回路27を介して二方弁28が接続されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a system configuration of the
制御基板21には、マイクロコンピュータ(以下「マイコン」という。)29が設けられている。マイコン29には、電源回路24に接続されるリセット回路30,EEPROM31,メインクロック発振回路32,サブクロック発振回路33が接続されている。
The
さらに、マイコン29は、赤外線受光素子19からなる信号受信部8,吸込み温度サーミスタ34,熱交換器サーミスタ35,湿度センサ36等の各種センサが接続されている。また、マイコン29は、前記各種センサからの信号、赤外線受光素子19を介して受光したリモコン7からのキャリア信号に応じて、空気調和機1の運転状態を使用者が感覚的(視覚的)に認識できるよう表示部20の発光ダイオード(20a,20b,20c,20d,20e,20f)の点灯を制御し、ブザー37の吹鳴を制御する。
Further, the
さらに、マイコン29は、ステッピングモータ駆動回路38を介して接続されるフロントパネル用モータ39,上下風向板用モータ40a,40b,40c、左右風向板用モータ41a,41bの回転を制御する。
Further, the
また、マイコン29には、応急運転スイッチ66が接続されており、応急運転スイッチ66からの信号によって、所定の運転を強制的に行うよう制御する。
Further, an
そして、マイコン29は、室内外通信回路42を介して室外機3との通信を司るとともに、室内機2を統括して制御する。
The
次に電源回路24について、図5,図6,図7,図8を用いて説明する。図5は、電源回路24のシステム構成例を示す図である。図6は、電源回路24のシステム構成例の別例を示す図である。図7は、電源供給遮断スイッチの動作(通常モードから低速モードへの移行)を説明するフローチャートである。図8は、電源供給遮断スイッチの動作(低速モードから通常モードへの移行)を説明するフローチャートである。
Next, the
図5において、電源回路24は、コンセント43に電源プラグ44を接続することで、電源コード45を通し、商用電源50から交流の電力が供給される。また、電源回路24は、商用電源50からの電力を室外機3へ送電するためのパワーリレー46と、ノイズ低減を目的としたアクロス・ザ・ラインコンデンサ(以下「Xコンデンサ」という。)47aと、コモンモードチョークコイル48とを備えている。また、電源遮断後におけるXコンデンサ47aに蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗49aとを備えている。
In FIG. 5, the
上記にあるように、本実施においては、商用電源50のラインを伝搬し、流出するノイズを低減するために、交流ラインの両極間にXコンデンサ47aを備えている。空気調和機1において、室外機3に備えた圧縮機用モータ(図示せず)はもとより、室外ファンモータ(図示せず)や室内ファンモータ26はインバータ駆動方式が主流となっている。インバータ駆動のモータの場合、半導体スイッチ素子のスイッチングにおけるキャリア周波数は、数kHzから数十kHzが主流であり、キャリア周波数の高次高調波のノイズが商用電源50のラインへ流出するといった問題が生じる。よって、ノイズを低減するために、フィルタ回路等を構成し、対処する必要がある。取り分け、1MHz以下の比較的低い周波数のノイズ成分の抑制手段としては、Xコンデンサ47aの静電容量を大きくすることが有効な手段である。
As described above, in this embodiment, in order to reduce the noise that propagates through the line of the
しかし、Xコンデンサ47aの静電容量を大きくすることは、Xコンデンサ47aに蓄積される電荷が増大することを意味する。つまり電源プラグ44をコンセント43から抜き取った際におけるプラグ刃両極間の残電圧が大きくなるといった問題が生じる。この残電圧は、使用者がプラグ刃両極間に触れた際に感電が生じないよう、所定時間の間に所定電圧以下に下げる必要がある。よって、蓄積された電荷を放電するために、Xコンデンサ47aと並列に接続された放電抵抗49aを設けることが一般的となっている。しかし、この放電抵抗49aは、電源が通電されている間は、常に電流が流れてしまうため、待機状態時においても電力を消費し続けてしまうといった問題がある。そのため、消費電力を低減するには、放電抵抗49aを可能な限り高い抵抗値にする必要がある。
However, increasing the capacitance of the
しかし、上記の通り、放電抵抗49aは、残電圧を所定時間の間に所定電圧以下に下げる必要があるため、Xコンデンサ47aの静電容量との時定数により決まる抵抗値以下にしなければならない。そのため、単純に抵抗値を高くすることはできず、放電抵抗49aの抵抗値を高くするためには、Xコンデンサ47aの静電容量を少なくしなければならない。
However, as described above, the
しかし、待機状態中においては前述のインバータ駆動のモータが動作していないためノイズレベルが低く、Xコンデンサ47aの静電容量は少なくても問題無いが、インバータ駆動のモータが動作する運転中においては、ノイズレベルが高くなるため、Xコンデンサ47aの静電容量を単純に少なくすることはできない。そこで、この問題を解決するために、パワーリレー46の後段(パワーリレー46を挟んで室外機3側)にXコンデンサ47bと放電抵抗49bを設けた。これにより、空気調和機1が冷房,暖房,除湿といった運転動作を行う時、つまりパワーリレー46がONし、室内機2と室外機3が運転し、ノイズレベルが高い状態においては、Xコンデンサ47aとXコンデンサ47bが接続されているため、十分な静電容量を確保することができる。また、ノイズレベルが低い状態である、運転停止時の待機状態においては、パワーリレー46を切断することで、Xコンデンサ47aのみの静電容量となるため、放電抵抗49aの抵抗値を高くすることができる。よって、ノイズ性能を損なうことなく、待機状態時の消費電力を低減でき、さらに電源プラグ44のプラグ刃残電圧による感電も防止できる。なお、図5においてはXコンデンサ47bと放電抵抗49bはパワーリレー46を挟んで室外機3側の同一基板上に搭載する例を示したが、別基板への搭載や、端子台67への接続等、搭載手段を制限するものでは無い。
However, during the standby state, the inverter-driven motor is not operating, so the noise level is low, and there is no problem even if the capacitance of the
また、送風運転といった、室内機2のみで運転する場合においても、室内送風ファン11の回転数によっては、ノイズレベルが高い場合があるため、室外機3を運転しないものの、あえてパワーリレー46をONする構成としている。
Further, even when the operation is performed only by the
さらに、電源回路24は、商用電源50からの電力を交流電圧から直流電圧に変換する、ダイオードブリッジ52と、平滑コンデンサ51とからなる整流回路53と、スイッチング電源IC54と、スイッチングトランス55とからなるスイッチング電源回路56と、スイッチングトランス55の2次側に備えた、メイン制御電源用レギュレータ57と、サブ制御電源用レギュレータ58とを備えている。
Furthermore, the
スイッチング電源回路56は、分割された巻線からなるスイッチングトランス55により、18.5V電源59,12V電源60,8.5V電源61といった多出力構成となっている。また、8.5V電源61には、メイン制御電源用レギュレータ57と、サブ制御電源用レギュレータ58とが接続されており、メイン制御電源用レギュレータ57にて降圧された5.3V電源62と、サブ制御電源用レギュレータ58にて降圧された3.3V電源63とに分割されている。
The switching
また、18.5V電源59と、12V電源60と、メイン制御電源用レギュレータ57の前段とには、電源供給遮断スイッチ(64a,64b,64c)を備えており、各電源に接続される全ての負荷が電源の供給を必要としない条件になった場合、つまり待機状態になる条件に当てはまった場合に、各電源供給遮断スイッチ(64a,64b,64c)をOFFすることで、各負荷への電源供給を遮断し、不必要な電力消費を抑える構成としている。なお、電源供給遮断スイッチ(64a,64b,64c)には、リレーやトランジスタ,MOS−FETを用いれば構成可能であるが、リレーとトランジスタの場合は、スイッチをONするための駆動電流が必要となるため、本実施においては、駆動電流をほとんど要しない、MOS−FETを使用し、動作時における消費電力を低減するよう、構成している。
The 18.5
また、電源供給遮断スイッチ(64a,64b,64c)をOFFし、スイッチング電源回路56から見て軽負荷時の場合には、スイッチング電源IC54のスイッチング動作を部分的に停止するといった間引き制御を行うことで、単位時間あたりのスイッチング回数を減らす、つまり単位時間あたりのスイッチング損失の総和を低減し、消費電力を低減する構成としている。
Further, the power supply cutoff switch (64a, 64b, 64c) is turned off, and when the load is light as viewed from the switching
また、メイン制御電源用レギュレータ57の出力側、つまり5.3V電源62と、サブ制御電源用レギュレータ58の出力側、つまり3.3V電源63とは、ダイオードorにて接続しており、電源供給遮断スイッチ64cがONしている場合には出力電圧が高いメイン制御電源用レギュレータ57から電力が供給され、電源供給遮断スイッチ64cがOFFしている場合には、サブ制御電源用レギュレータ58から電力が供給される構成としている。
Further, the output side of the main control
なお、各逆流防止ダイオード(65a,65b)には、VFが0.3Vといった電圧降下の少ないショットキーダイオードを用いている。よって、各逆流防止ダイオード(65a,65b)のカソード側の電圧は、電源供給遮断スイッチ64cがONしている場合は5V、OFFしている場合は3Vとなる。電源供給遮断スイッチ64cのON/OFFの切り替えは、図7,図8に示す通り、所定の条件に合致しているか否かをマイコン29にて演算処理し、実行される。
Each of the backflow prevention diodes (65a, 65b) is a Schottky diode having a small voltage drop of VF of 0.3V. Therefore, the voltage on the cathode side of each backflow prevention diode (65a, 65b) is 5V when the power
また、マイコン29とメインクロック発振回路32,サブクロック発振回路33を含む演算処理部68と、赤外線受光素子19を含む信号受信部8と、応急運転スイッチ66と、これら外部からの運転指令を検出し、待機状態から運転状態に移行するために最低限必要な回路と負荷を各逆流防止ダイオード(65a,65b)のカソード側に接続し、EEPROM31や表示部20,室内外通信回路42等の待機状態時に不要な回路と負荷をメイン制御電源用レギュレータ57側の逆流防止ダイオード65aのアノード側に接続する構成としている。
The
また、マイコン29と、赤外線受光素子19とには、最低動作電圧が2.7V、通常動作電圧が5Vの素子を使用している。そのため、待機状態時には限定された回路と負荷のみに電力が供給されるため、消費電力を低減でき、さらに、演算処理部68や信号受信部8の電源電圧をリニアに5Vから3Vに低減し、駆動させているため、安定した動作のまま、さらに消費電力を低減できる。
The
なお、上記の通り、演算処理部68の電源電圧と、待機状態時に不要な回路と負荷の電源電圧とは、逆流防止ダイオード65aの両端に分かれて接続されているため、逆流防止ダイオード65aによる電圧降下分の電位差が生じてしまう。しかし、前述の通り、逆流防止ダイオード65aに電圧降下の少ないショットキーダイオードを用いることにより、マイコン29の最大定格電圧以内の電位差に抑えることができる。
Note that, as described above, the power supply voltage of the arithmetic processing unit 68 and the power supply voltage of the circuit unnecessary for the standby state and the load are separately connected to both ends of the
また、上記の通り、サブ制御電源用レギュレータ58から供給される電力は、待機状態時における限定された負荷のみを賄う電力となるため、運転時におけるメイン制御電源用レギュレータ57が供給する電力と比べ、非常に少ない電力量である。つまり、サブ制御電源用レギュレータ58は供給する電力量が少ないため、出力電流吐き出し能力が低いレギュレータを用いることができる。一般に、レギュレータは、負荷電流が多い場合、電流増幅度を確保するために駆動電力を多く要する。また、設計点も最大負荷時を考慮し、設計せねばならないため、低負荷時における回路効率が低下する傾向にあり、低負荷時は出力電流に対する駆動電流の比率が高くなってしまう。一方、出力電流吐き出し能力の低いレギュレータは、素子自体が小型であると共に、待機状態時における限定された負荷のような軽負荷であれば、レギュレータの最高効率点付近で使用できる。よって、サブ制御電源用レギュレータ58を出力電流吐き出し能力の低いレギュレータにすることで、待機状態時における消費電力をさらに低減させることが可能となる。
Further, as described above, the power supplied from the
なお、上記の通り、本実施例においては、ダイオードorにて駆動電源を分割する構成としたが、別方式として下記も考えられる。 As described above, in this embodiment, the drive power source is divided by the diode or, but the following may be considered as another method.
図6に示すように、マイコン29,赤外線受光素子19を含む信号受信部8,応急運転スイッチ66等の待機状態時であっても最低限必要な限定された回路や負荷への電力を、常にサブ制御電源用レギュレータ58で構成される降圧回路から供給し、EEPROM31(書き込み,読み出し可能な外部記憶媒体),吸込み温度サーミスタ34,熱交換器サーミスタ35,湿度センサ36,室内外通信回路42,表示部20等のマイコン29と同電位、あるいはそれ以下で駆動するものの、待機状態時には通電の必要が無い回路や負荷においては、メイン制御電源用レギュレータ57で構成される降圧回路から電力供給する、といったように完全に電源を分割する方式である。
As shown in FIG. 6, even when the
この方式は、マイコン29と、赤外線受光素子19を含む信号受信部8と、応急運転スイッチ66等の運転状態に移行するために最低限必要な回路と負荷の電源電圧を待機状態時に低電圧に切り替えることはできないものの、サブ制御電源用レギュレータ58における入力電圧(8.5V)と出力電圧(5V)との差分が小さくなったことによる電力損失低減分と、逆流防止ダイオード(65a,65b)による損失が無くなった分とで、前記したダイオードor方式に対し、待機状態時の消費電力性能で大きく劣ることなく回路構成を簡略化できる。
In this method, the minimum circuit and load power supply voltage required for shifting to the operation state such as the
なお、この構成においても、サブ制御電源用レギュレータ58は、マイコン29等の限定された負荷のみに電源を供給する構成のままであるため、低電流時において高効率で駆動できる出力電流吐き出し能力が小さいレギュレータを用いて待機状態時における消費電力を低減することが可能である。
Even in this configuration, the sub-control
また、本実施例においては降圧回路にレギュレータを用いて説明したが、降圧回路はスイッチングレギュレータ,ドロッパーレギュレータ,DC/DCコンバータ等、回路方式を制限するものではなく、コスト,実装スペース,回路効率により適宜選定すれば良い。 In this embodiment, the step-down circuit has been described using a regulator. However, the step-down circuit does not limit the circuit system such as a switching regulator, a dropper regulator, a DC / DC converter, etc., and depends on cost, mounting space, and circuit efficiency. What is necessary is just to select suitably.
次に通常モード,低速モード時における動作例について、図9,図10,図11,図12を用いて説明する。 Next, operation examples in the normal mode and the low speed mode will be described with reference to FIGS. 9, 10, 11, and 12. FIG.
図9は、通常モード,低速モード時におけるキャリア信号受信時の動作例を示すタイムチャートである。図10は、低速モード時における通常モードへの復帰動作例を示すタイムチャートである。図11は、ノイズ受信時における動作例を示すタイムチャートである。図12は、低速モード時における通常モードへの復帰動作例の別例を示すタイムチャートである。 FIG. 9 is a time chart showing an operation example when receiving a carrier signal in the normal mode and the low speed mode. FIG. 10 is a time chart showing an example of the return operation to the normal mode in the low speed mode. FIG. 11 is a time chart showing an operation example at the time of noise reception. FIG. 12 is a time chart showing another example of the return operation example to the normal mode in the low speed mode.
また、本構成では、マイコン29の動作クロックに用いる発振回路に、メインクロック発振回路32,サブクロック発振回路33といった、クロック周波数の異なる2つの発振回路を設けている。空気調和機1が運転している時は、マイコン29は室外機3との通信や各負荷を制御するために、高速な演算処理が必要となり、動作クロックも合わせて高いクロック周波数でなければならない。しかし、クロック周波数を高くするということは、マイコン29で消費する電力が高くなるといった問題がある。よって、この消費電力を低減するために、運転中のように高速な演算処理が必要不可欠な場合においては、クロック周波数の高いメインクロック発振回路32を使用した通常モードで動作し、高速な演算処理を行う必要が無い待機状態時においては、クロック周波数の低いサブクロック発振回路33により低速モードに切り替え、待機状態時におけるマイコン29の消費電力を低減する構成としている。
In this configuration, the oscillation circuit used for the operation clock of the
なお、従来であれば、赤外線受光素子19に入力されるキャリア信号の検出,応急運転スイッチ66により入力される信号の検出,その他の制御に係る演算処理等、CPU負荷率の関係上、クロック周波数を低くするにも限度があり、特にリモコン7からのキャリア信号を読み取るにも、HiまたはLoの検出、ビットが0または1であるかの演算処理、ビット情報の保存、8ビット等の信号コードに構成、さらに演算装置に保存したコードとの比較等、数多くの演算処理を行う必要があり、少なくとも数MHzのクロック周波数を要していた。しかし、前述の通り、動作クロックを高くすることは、消費電力を増大することに繋がるため、本構成におけるサブクロック発振回路33には、赤外線信号のキャリア周波数である38kHzよりも遅い、32.768kHzの発振子を用いた。よって、消費電力を低減することは可能となるものの、図9に示すように、クロック周波数の低下に伴い、サンプリング周期も長くなるため、このままではリモコン7からのキャリア信号を読み取ることはできない。
Conventionally, the clock frequency is related to the CPU load factor, such as the detection of the carrier signal input to the infrared
そこで、これを解決するために、図10に示すように、リモコン7からのキャリア信号の先頭に、前記待機状態時のクロック周波数に依存したサンプリング周期の所定倍数以上の期間、ビット情報の無い出力信号を設け、続けてビット情報を持ったキャリア信号を送信するように構成した。これにより、クロック周波数の遅い低速モードであっても、情報を持った信号とまでは認識できないものの、このビット情報の無い出力信号を受信しているということのみは検出することができる。よって、このビット情報の無い出力信号が受信されたことを検出した際に、再び動作クロックをメインクロック発振回路32に切り替え、サンプリング周期を通常時の周期に戻すことにより、続けて送信されてくるビット情報を持ったキャリア信号を認識することができる。
In order to solve this problem, as shown in FIG. 10, an output without bit information is provided at the beginning of the carrier signal from the
以上の通り、リモコン7からのキャリア信号のみの変更で、信号受信部8もそのまま使用できるため、安価なシステム構成にすることが可能である。
As described above, by changing only the carrier signal from the
なお、本構成では上記の通り、ビット情報の無い出力信号によって、待機状態から復帰する。そのため、ノイズや他の赤外線信号を受信した際に、リモコン7から送信されたビット情報の無い出力信号であるか判別できないため、待機状態から復帰する可能性がある。そこで、図11に示すように、待機状態から復帰し、その後に送信されてくるキャリア信号が、財団法人家電製品協会のフォーマットに則った、室内機2と対になるリモコン7からのキャリア信号かどうかを判断し、異なるのであればすぐさま待機状態に戻る制御としている。また、図12に示すように、ビット情報の無い信号を、Hi期間とLo期間との組み合わせ、例えば3回連続Hiを検出し、その後2回連続Loを検出した場合には復帰するとすることで、ノイズによって誤って復帰しにくい構成にすることも可能である。
In this configuration, as described above, the standby state is restored by an output signal without bit information. For this reason, when noise or other infrared signals are received, it is not possible to determine whether the output signal has no bit information transmitted from the
1 空気調和機
2 室内機
3 室外機
4 接続配管
5 送電ケーブル
6 通信ケーブル
7 リモコン
8 信号受信部
9 筐体ベース
10 熱交換器
11 室内送風ファン
11a 吹出し風路
12 露受皿
13 化粧枠
14 フロントパネル
15 空気吸込み口
16 空気吹出し口
17 左右風向板
18 上下風向板
19 赤外線受光素子
20 表示部
21 制御基板
22 突入電流防止回路
24 電源回路
25 ファンモータ駆動回路
26 室内ファンモータ
27 二方弁駆動回路
28 二方弁
29 マイコン
30 リセット回路
31 EEPROM
32 メインクロック発振回路
33 サブクロック発振回路
34 吸込み温度サーミスタ
35 熱交換器サーミスタ
36 湿度センサ
37 ブザー
38 ステッピングモータ駆動回路
39 フロントパネル用モータ
40a,40b,40c 上下風向板用モータ
41a,41b 左右風向板用モータ
42 室内外通信回路
43 コンセント
44 電源プラグ
45 電源コード
46 パワーリレー
47a,47b Xコンデンサ
48 コモンモードチョークコイル
49a,49b 放電抵抗
50 商用電源
51 平滑コンデンサ
52 ダイオードブリッジ
53 整流回路
54 スイッチング電源IC
55 スイッチングトランス
56 スイッチング電源回路
57 メイン制御電源用レギュレータ
58 サブ制御電源用レギュレータ
59 18.5V電源
60 12V電源
61 8.5V電源
62 5.3V電源
63 3.3V電源
64a,64b,64c 電源供給遮断スイッチ
65a,65b 逆流防止ダイオード
66 応急運転スイッチ
DESCRIPTION OF
32 Main clock oscillation circuit 33 Sub
55
Claims (4)
室外機への電力の供給をオンオフするスイッチと、
前記スイッチに対して前記室外機側に設けられた第2のコンデンサと、前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を放電する第2の放電抵抗と、
前記室内機側の電源回路に接続された室内ファンモータとを備え、
冷房、暖房、除湿、前記室内ファンモータを動作させる送風運転時は前記スイッチをオンにして前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサを接続し、
運転停止時は前記スイッチをオフにする空気調和機。 A power supply circuit on the indoor unit side having a first capacitor and a first discharge resistor for discharging the charge accumulated in the first capacitor;
A switch for turning on / off the power supply to the outdoor unit;
A second capacitor provided on the outdoor unit side with respect to the switch; a second discharge resistor for discharging the charge accumulated in the second capacitor ;
An indoor fan motor connected to the power supply circuit on the indoor unit side ,
During cooling operation, heating, dehumidification , and blowing operation for operating the indoor fan motor, the switch is turned on to connect the first capacitor and the second capacitor,
An air conditioner that turns off the switch when operation is stopped.
前記第2の放電抵抗は前記第2のコンデンサと並列に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 The first discharge resistor is connected in parallel with the first capacitor;
The air conditioner according to claim 1, wherein the second discharge resistor is connected in parallel with the second capacitor.
前記スイッチは室内機に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和機。 The switch is a relay;
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the switch is provided in an indoor unit.
前記第2のコンデンサ及び前記第2の放電抵抗は前記室外機の前記基板に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の空気調和機。 The outdoor unit includes a substrate,
The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the second capacitor and the second discharge resistor are provided on the substrate of the outdoor unit.
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