JPH06313609A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】室内ユニット及び室外ユニット間を繋ぐ電力線
及び信号線の接続を間違えた場合、電力線の高電圧に因
る信号系回路の損傷を防ぐ。 【構成】室内ユニットＡ、室外ユニットＢが共にマイコ
ン機能を有し、室外ユニットＢが交流商用電源に接続さ
れる。両ユニットＡ、Ｂは３芯のユニット間ケーブル２
（電力線２ａ，２ｂ、信号線２ｃ，２ｂ：線２ｂは共通
使用）で接続される。室内ユニットＡにおいて信号線２
ｃに接続したライン２４に介挿され且つ電気的に開閉可
能なリレー接点６ａ（リレー６０）と、電力線２ａ，２
ｂと信号線２ｃ，２ｂを互いに反対に接続したときにリ
レー接点６ａを開放すると共に、正常に接続したときに
リレー接点６ａを閉成する開閉制御手段（マイコン３
６）を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機に係り、と
くに、冷媒圧縮サイクルを担う室内ユニット及び室外ユ
ニットを電力線及び信号線を内蔵したユニット間ケーブ
ルで接続する構成の空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍サイクルを形成するための室
内ユニット及び室外ユニットを有する空気調和機にあっ
ては、通常、両ユニットを設置した後で、両ユニット間
が電力線及び信号線で接続される。これにより、両ユニ
ットの一方に供給された電源を電力線を介して他方のユ
ニットにも供給できるとともに、一方のユニットから他
方のユニットを信号線を介して制御したり、両ユニット
に制御機能がある場合、両者間で制御情報を交換でき
る。

【０００３】このような空気調和機として、例えば、特
公平１−５４６２１号記載のものがある。この公報記載
の空気調和機は、室内ユニット側に交流の商用電源を供
給する室内機電源方式を採用し、室外機側制御部に異常
が発生して制御不能に陥ったときには、室内側からの電
源供給を室内機制御部の指示により停止し、室外機を停
止させるものである。具体的には、両ユニット間に配線
された電力線にスイッチを介挿し、そのスイッチをオン
・オフ制御できるように形成している。そして、室外機
側の制御異常のときに、スイッチ・オフにより電源供給
を止め、室外ユニットの圧縮機、インバータ部などの駆
動を停止させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の空気調和機にあっては、室内ユニット及び室外
ユニットを個別に家屋に設置した後で行う、両ユニット
間の配線（電力線、信号線）の配線間違いには配慮され
ていない。つまり、電力線と信号線とを互いに反対に接
続し、そのまま運転させるようなことがあると、電力線
の高電圧がユニット内の制御部（マイクロコンピュータ
などの低耐圧素子から成る）に印加され、異常な電流が
流れて素子を焼損させる恐れがある。

【０００５】ところで、ユニット間ケーブルとしては上
述したように電力線及び信号線を個別に有するもののほ
か、３芯ケーブル（１本を共通線として使い、電源及び
信号を伝送する）を使うものもある。この場合、室内ユ
ニット及び室外ユニットの端子板で各端子を色分けする
などの工夫を行っているが、電力線と信号線との端子を
取り違えて配線することがある。この場合にもやはり、
上述したと同様の問題があった。

【０００６】本発明は、そのような従来の問題に鑑みて
なされたもので、室内ユニット及び室外ユニット間で電
力線及び信号線を互いに反対に接続した場合の、信号系
の素子の損傷を防止できる空気調和機を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る空気調和機は、室内に設置される室内
ユニットに、この室内ユニットの制御を担う室内側制御
回路と当該室内ユニットの電源供給を担う室内側電源回
路とを設け、室外に設置される室外ユニットに、この室
外ユニットの制御を担う室外側制御回路と当該室外ユニ
ットの電源供給を担う室外側電源回路とを設け、上記両
ユニットの一方の電源回路に供給された商用電力を電力
線を介して他方のユニットに供給するとともに、両ユニ
ットの各々の制御回路同士を信号線で接続したものにお
いて、上記室内ユニット及び室外ユニットの一方にて上
記信号線に接続したラインに介挿され且つ電気的に開閉
可能な開閉手段と、上記電力線と信号線を互いに反対に
接続したときに上記開閉手段を開放すると共に、正常に
接続したときに上記開閉手段を閉成する開閉制御手段と
を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】電力線と信号線を互いに反対に接続したときに
は、開閉制御手段が開閉手段を開放するから、室内ユニ
ット及び室外ユニットの信号線及びそのラインを介した
通信ループが遮断されてしまう。このため、電力線側の
高電圧によって信号系（制御系）の回路に電流が流れる
ことはなく、信号系の素子の絶縁破壊や焼損が防止され
る。電力線及び信号線を正常に接続したときには、開閉
手段が閉成されるので、両ユニット間に通信ループがで
き、通常の運転を開始できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る空気調和機を
図１〜図５に基づき説明する。

【００１０】この空気調和機は、図１に示すように、室
内に配置される室内ユニット（利用側ユニット）Ａと、
室外に配置される室外ユニット（熱源側ユニット）Ｂと
を有し、両ユニットＡ，Ｂは冷媒管１により繋がれて冷
凍サイクルを形成するとともに、３芯のユニット間ケー
ブル２によって接続されている。この空気調和機は室外
機電源方式を採用しており、後述するように室外ユニッ
トＢに交流２００Ｖの商用電源が供給されている。

【００１１】図２及び図３に、この空気調和機の電気回
路のブロック図を示す。図２は室内ユニットＡのブロッ
ク図を、図３は室外ユニットＢのブロック図を各々示
す。これらの図に示すように、室内ユニットＡ及び室外
ユニットＢは室内側端子板１０及び室外側端子板１１を
備え、その両端子板１０、１１がユニット間ケーブル２
により接続されている。ユニット間ケーブル２は３芯ケ
ーブルであり、その内の１本の線２ｂを共通線とし、一
方の対を成す線２ａ，２ｂ（電力線）により電源を、も
う一方の対を成す線２ｂ，２ｃ（信号線）により信号を
伝送する。室内ユニットＡ及び室外ユニットＢ共に、端
子板１０、１１の「１」〜「３」端子にユニット間ケー
ブル２の線２ａ〜２ｃが各々接続され、これが正常の接
続状態である。

【００１２】室内ユニットＡでは、図２に示すように、
端子板１０の「１」、「２」端子に電源ライン２２、２
３が接続され、「３」、「２」端子に信号ライン２４、
２３が接続されている。ライン２３は共通ラインであ
る。

【００１３】これらのライン２２〜２４に接続される各
回路の概要を図２に沿って説明する。図中、２７はモー
タ電源回路であり、ノイズ吸収用のフェライトコア２８
を介して電源ライン２２から供給される交流電力からモ
ータ駆動用の直流電圧（ＤＣ１２［Ｖ］〜ＤＣ４５
［Ｖ］）を形成する。２９は制御電源回路であり、モー
タ電源回路２７の平滑部から出力される直流電力をマイ
コン２６等の制御用の直流電圧（ＤＣ５［Ｖ］）に安定
化して出力する。

【００１４】３０はＤＣモータ（ファンモータ）３１の
駆動回路であり、モータ電源回路２７から供給される直
流電力を通電するコイルを、ＤＣモータ３１の回転子の
回転位置に合わせて切換えるための回路である。このＤ
Ｃモータ３１で室内ユニットＡの送風ファンが駆動され
る。ＤＣモータ３１の回転数は、モータ電源回路２７か
ら駆動回路３０へ供給される直流電圧を変えることで制
御される。

【００１５】制御電源回路２９から延びる、もう一方の
電源ライン（共通ライン）２３には、電流ヒューズ３
２、ノイズ吸収用のフェライトコア３３が挿入されてい
る。

【００１６】さらに、図中３４はシリアル電源回路であ
り、シリアル回路３５からの出力信号のアース側を電源
ライン２３に重ねる。シリアル回路３５はマイコン３６
からの信号を受ける。シリアル回路３５は、信号ライン
２３、２４から供給される信号（室外ユニットＢからの
各種信号）をマイコン３６へ供給する。

【００１７】３７は駆動回路であり、マイコン３６から
の信号に基づいて、パワーリレー３８に通電して常開接
片３９（電源ライン２２に入っている）を閉じることが
できる一方、フラップの角度を変えるステップモータ４
０をも回転させる。

【００１８】４６は各種の選択、設定用のスイッチを搭
載したスイッチ回路である。４７は表示灯、４８は被調
和室内の床の温度を検出するセンサ、４９は被調和室内
の照明度を検出するセンサ、５０はワイヤレスリモコン
からの赤外線信号を受信する受信回路である。さらに、
５１は被調和室の温度を検出するセンサ、５２は室内側
熱交換器の温度を検出するセンサである。

【００１９】マイコン３６は、各種のセンサ信号やスイ
ッチ信号、さらには室外ユニットＢからの制御情報に基
づいて室内ユニットＡ各部の機構を制御する。

【００２０】このマイコン３６には、さらに、本発明の
要部の一つを成すリレー６０が接続されており、そのリ
レーコイルに通電することにより、その常開接点６０ａ
を閉じることができる。常開接点６０ａは、室内ユニッ
トＡ内において、端子板１０からシリアル電源回路３４
に至る信号ライン２４の途中に挿入されている。このリ
レー６０を制御するため、マイコン３６は図５に示す処
理を起動時に行うようになっている。

【００２１】図４には、上記室内ユニットＡの要部を明
確化するための概略ブロック図を示す。モータ電源回路
２７、制御電源回路２９、駆動回路３０及びシリアル電
源回路３４が一つの電源基板Ｋ１に搭載され、シリアル
回路３５、マイコン３６及び駆動回路３７が一つのコン
トロール基板Ｋ２に搭載されている。

【００２２】続いて、室外ユニットＢを図３に基づいて
説明する。室外側端子板１１の内、「１」、「２」端子
が電源ライン６８、６９に接続され、この電源ライン６
８、６９がノイズフィルタ７０、リアクタ７１を介して
ブリッジ整流の整流器７２に接続されると共に、交流２
００Ｖの商用電源が供給される電源プラグ７３に接続さ
れている。７４はノイズフィルタである。

【００２３】整流器７２の直流出力側には平滑用コンデ
ンサ７３が接続され、そのコンデンサ７３の出力が２段
のノイズフィルタ７４、７５を介してスイッチング電源
回路７６、インバータ回路７７に至る。このインバータ
回路７７はスイッチング素子を有し、スイッチング電源
回路７６からの電力をＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式
でオン・オフさせ、圧縮機のモータ７８を運転する。ス
イッチング電源回路７６及びインバータ回路７７はマイ
コン７９からの指令に応じて動作する。

【００２４】マイコン７９は室外ユニットＢ全体の制御
を担うもので、シリアル回路８０を介して信号ライン８
１に至り、この信号ライン８１が端子板１１の「３」端
子に接続され、室内ユニットＡ側と制御信号を交換可能
になっている。このとき、端子板１１の「２」端子に接
続されたライン６９は、制御信号の送受に対しても一つ
のラインとなる。マイコン７９には、外気温度、コイル
温度及び圧縮機温度を検出するセンサ８２、８３、８４
が接続されている。

【００２５】さらに、室外ユニットＢの電源ライン６
８、６９には、速度調整回路８５を介してファンモータ
８６が接続される一方、四方弁８７、電磁弁８８が接続
されている。なお、図中、Ｋ３はコントロール基板であ
る。

【００２６】次に、室内ユニットＡのマイコン３６（コ
ントロール基板Ｋ２に搭載）に係る起動処理を説明す
る。

【００２７】いま、ユニット間ケーブル２は、両ユニッ
トＡ，Ｂで正常に接続されているとする。この場合、電
源基板Ｋ１には端子板１０の「１」、「２」から交流２
００Ｖの電圧が供給され、コントロール基板Ｋ２には直
流５Ｖの規定電圧が正常に供給される。このため、コン
トロール基板Ｋ２のマイコン３６が起動し、図５の処理
を開始する。

【００２８】その処理は、マイコンをリセットし（ステ
ップＳ１）、一定時間、タイマにより遅延をかけ（ステ
ップＳ２）、次いで、リレー出力ポートをオンにしてリ
レー６０に通電する（ステップＳ３）。なお、必要に応
じて、ステップＳ１のリセット処理後、直ちにリレー６
０に通電する（ステップＳ３）こともできる。

【００２９】この一連の起動処理により、それまで開放
していたリレー接点６０ａが閉じるから、信号線２４が
繋がる。つまり、室内ユニットＡのマイコン３６と室外
ユニットＢのマイコン７９との間での通信ループが完成
する。これにより、両方のマイコン３６、７９は所定プ
ログラムを処理する中で、必要な制御情報を交換し、空
気調和機全体の冷暖房運転を行う。

【００３０】これに対して、据付工事などにおいて、室
内ユニットＡ、室外ユニットＢをユニット間ケーブル２
で接続する際、電力線２ａ，２ｂと信号線２ｃ，２ｂと
を誤って接続したとする。つまり、この誤配線の場合、
室内側端子板１０の「３」−「１」端子又は「３」−
「２」端子に交流２００Ｖの電圧が印加される。

【００３１】しかし、「１」−「２」端子には正常な交
流２００Ｖの電圧が印加されないから、電源基板Ｋ１か
らコントロール基板Ｋ２に対して直流５Ｖの規定電圧が
供給されない。このため、マイコン３６は起動せず、マ
イコン３６のリレー出力ポートは積極的にオフとしたと
きと等価な状態が維持される。したがって、リレー６０
の常開接点６０ａは開放（オフ）のままであり、両ユニ
ットＡ、Ｂの通信経路は遮断されたままである。

【００３２】これにより、電源基板Ｋ１のシリアル電源
回路３４やコントロール基板Ｋ２のシリアル回路３５に
は交流２００Ｖの電圧が印加されない。シリアル回路３
５には通常、ライン２４側に送信用、受信用のフォトカ
プラを各々設け、電気的に遮断した上で信号の直並列変
換を行っているが、そうした低耐圧のフォトカプラなど
の通信素子が高電圧により絶縁破壊を起こしたり、大電
流により焼損したりしない。シリアル電源回路３４でも
同様である。

【００３３】このように、３芯のユニット間ケーブル２
を誤配線した場合でも、高電圧により高価な部品を損傷
するという事故を確実に防止でき、空気調和機の信頼性
を高めることができる。また、据付工事の際、ユニット
間のケーブル配線に、必要以上に神経質になる必要も無
くなるから、工事の能率も向上する。

【００３４】なお、上記実施例では３芯ケーブルを電力
線及び信号線として用い、このケーブルにより室内、室
外ユニットを接続する調和機を説明したが、本発明の空
気調和機は必ずしもそのような構成に限定されることな
く、例えば前述した公報（特公平１−５４６２１号）記
載のもののように、電力線、信号線を夫々、単独のペア
線で繋ぐ構成のものに適用することもできる。

【００３５】また、上記実施例では室外機電源方式のも
のを説明したが、室内ユニット側で例えば交流１００Ｖ
の商用電力を受ける室内機電源方式の空気調和機に適用
することもできる。

【００３６】さらに、本発明の開閉手段は上述したリレ
ーのみに限定されることなく、半導体スイッチング素子
を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空気
調和機は、例えば、室外機電源方式の電源供給であっ
て、室内ユニット及び室外ユニットをユニット間ケーブ
ル（例えば３芯ケーブル）の電力線と信号線で相互に接
続する方式のものを採用し、例えば室内ユニットにて信
号線に接続されたラインを、電力線と信号線を互いに反
対に接続したときに開放（オフ）し、正常に接続したと
きに閉成（オン）するようにしたため、据付時などにお
いて電力線及び信号線を互いに反対に接続した場合で
も、電力線による高電圧によって絶縁破壊を起こした
り、信号系の素子に電流が流れたりすることはなく、素
子の損傷を確実に防止でき、回路を保護することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気調和機の外観斜視
図である。

【図２】室内ユニットの電気回路の一例を示すブロック
図である。

【図３】室外ユニットの電気回路の一例を示すブロック
図である。

【図４】図２に示すブロック構成を更に概略的に示す概
要ブロック図である。

【図５】室内ユニットのマイコンの起動処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

Ａ 室内ユニット Ｂ 室外ユニット ２ ユニット間ケーブル（３芯ケーブル） ２ａ，２ｂ 電力線 ２ｃ，２ｂ 信号線 ２ｂ 共通線 １０ 室内側端子板 １１ 室外側端子板 ２３、２４ 信号ライン ３６ マイコン ６０ リレー ６０ リレー接点 ７３ 電源プラグ Ｋ１ 電源基板 Ｋ２ コントロール基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に設置される室内ユニットに、この
   室内ユニットの制御を担う室内側制御回路と当該室内ユ
   ニットの電源供給を担う室内側電源回路とを設け、室外
   に設置される室外ユニットに、この室外ユニットの制御
   を担う室外側制御回路と当該室外ユニットの電源供給を
   担う室外側電源回路とを設け、上記両ユニットの一方の
   電源回路に供給された商用電力を電力線を介して他方の
   ユニットに供給するとともに、両ユニットの各々の制御
   回路同士を信号線で接続した空気調和機において、上記
   室内ユニット及び室外ユニットの一方にて上記信号線に
   接続したラインに介挿され且つ電気的に開閉可能な開閉
   手段と、上記電力線と信号線を互いに反対に接続したと
   きに上記開閉手段を開放すると共に、正常に接続したと
   きに上記開閉手段を閉成する開閉制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする空気調和機。