KR101310573B1

KR101310573B1 - 공기 조화기

Info

Publication number: KR101310573B1
Application number: KR1020110085404A
Authority: KR
Inventors: 히로유끼 하시모또; 요시로오 우에다; 히데끼 데라우찌; 유끼 이또오; 히로유끼 다무라
Original assignee: 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-09-23
Also published as: CN102455037B; CN102455037A; KR20120039455A; JP5537378B2; JP2012083091A

Abstract

본 발명은 리모트 컨트롤러를 구비한 공기 조화기에 있어서, 대기 상태 시의 소비 전력을 저감시키는 것을 과제로 한다.
본 발명의 공기 조화기는 리모트 컨트롤러에 의해 원격 조작 가능한 공기 조화기이며, 상기 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호를 수신하는 신호 수신 회로와, 상기 캐리어 신호를 연산 처리하는 연산 처리부를 구비하고, 상기 연산 처리부는 클록 주파수 전환 수단을 갖고, 상기 공기 조화기의 운전 정지 상태 시에, 상기 연산 처리부의 동작 클록을, 통상 운전 시에 있어서의 동작 클록의 주파수 이하, 또한 상기 캐리어 신호가 해독 불가능으로 되는 저속 모드로 전환한다.

Description

공기 조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 대기 시에 있어서의 전력 절약 모드를 구비한 공기 조화기에 관한 것이다.

텔레비전이나 오디오 기기, 공기 조화기 등, 이들 제품은 일반적으로 사용자로부터 떨어진 장소에서 사용되는 경우가 많으므로, 별체의 리모트 컨트롤러(이하, 리모트 컨트롤러라고 기재함)를 사용하여 원격 조작되어, 전원의 온 오프나 각 기능의 온 오프, 동작 전환이 이루어진다. 특히, 공기 조화기의 실내기에 있어서는, 실내의 높은 곳에 설치되는 경우가 많으므로, 대부분의 조작은 리모트 컨트롤러에 의해 행해진다.

이들 리모트 컨트롤러에 의해 조작되는 기기에 있어서는, 운전 정지 상태로부터 운전 상태로 하는 조작도 리모트 컨트롤러에 의해 행해지므로, 운전 정지 상태라도, 조작 지령의 정보를 가진 캐리어 신호를 수신하기 위한 신호 수신부와, 수신한 캐리어 신호를 처리하기 위한 연산 처리부인 마이크로컴퓨터(이하, 마이크로컴퓨터라고 기재함)를 포함하는 제어 회로와, 전원 회로는 항상 통전된 상태가 아니면 안된다.

따라서, 리모트 컨트롤러로 조작되는 기기에 있어서는, 운전 정지 상태에 있어서의 신호 대기 상태(이하, 대기 상태라고 기재함)라도 전력을 계속해서 소비하는 등의 과제가 발생한다. 대기 상태에서의 소비 전력은 운전 상태에서의 소비 전력에 비해, 매우 적지만, 항상 계속해서 소비되므로, 장기적으로 쌓이면 무시할 수 있는 전력량이 아니다. 따라서, 이 과제를 해결하기 위해, 대기 상태에 있어서의 소비 전력의 저감 수단으로서 다양한 방법이 제안되어 있다.

특허 문헌 1에 있어서, 적외선 리모트 컨트롤러 수신 회로를 제어하는 제어 수단의 지시에 의해 동일 제어 수단의 동작 클록이 정지되고, 소정의 기동 신호에 의해 상기 제어 수단의 동작 클록이 기동되는 전력 절약 모드와, 상기 동작 클록이 기동하여 통상 동작을 행하는 통상 모드를 전환하여 동작하는 리모트 컨트롤러 수신 회로를 구비하고 있고, 동작 클록을 정지함으로써, 상기 제어 수단으로 소비되는 전력을 저감시키는 리모트 컨트롤러 수신 회로를 구비한 전자 기기의 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 1은 제어 수단의 동작 클록을 정지하므로, 이 상태에서는 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호를 해독할 수는 없다. 그로 인해, 동작 클록을 재기동하기 위해, 재기동 펄스를 부가한 리모트 컨트롤러 펄스 코드와, 상기 재기동 펄스를 검출하고, 또한 재기동 펄스에 기초하여 상승 펄스를 생성하는 재기동 신호 발생 회로를 구비하고 있다. 따라서, 통상의 캐리어 신호를 수신하는 리모트 컨트롤러 수신 회로와는 별도로 재기동 펄스를 인식하는 회로와, 재기동 신호 발생 회로를 필요로 하므로, 회로 규모의 증대, 비용 상승 등의 과제가 남는다.

특허 문헌 2에 있어서, 연산 장치의 동작 속도가 전환되는 기능을 갖는 컴퓨터를 구비하여, 이 컴퓨터에 의해 공기 조화기의 액추에이터를 제어하는 공기 조화기의 제어 방법이며, 상기 컴퓨터의 연산 장치의 동작 속도에 따라서, 상기 공기 조화기의 제어 프로그램을 변경하는 것을 특징으로 한 공기 조화기의 제어 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 2는 연산 장치의 동작 속도를 전환함으로써, 연산 처리에 걸리는 시간과, 제어 대상의 액추에이터 동작의 시간에 어긋남이 발생하므로, 제어 프로그램을 변경함으로써, CPU의 동작 속도에 관계없이, 프로그램의 실행 시간을 일정하게 유지할 수 있다. 그러나, 액추에이터 동작을 제어하도록 비교적 느린 제어이면, 액추에이터 제어로의 처리에 CPU의 사용률을 돌림으로써 대처할 수 있지만, 리모트 컨트롤러로부터의 캐리어 신호의 해독과 같이, 연산 처리를 고속으로 실행해야만 하는 경우에 있어서는, 동작 속도가 어느 정도 빠르지 않는 한, 대처하는 것은 불가능하다. 또한, CPU의 동작 속도를 정지 모드로 전환하고 있지만, 이 경우에 있어서도, 리모트 컨트롤러로부터의 캐리어 신호를 검출하고, 해독하기 위해서는 불가능하다.

특허 문헌 3에 있어서, 공기 조화기의 운전 제어 조작 신호를 출력하는 원격 조작 장치와, 상기 원격 조작 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와, 이 수신부로부터 도입한 신호를 해독하여, 공기 조화기의 액추에이터의 동작, 혹은 외부 메모리로의 데이터 기입을 행하는 컴퓨터를 구비한 공기 조화기에 있어서, 상기 컴퓨터에, 연산 장치의 동작 속도를 전환하는 연산 속도 전환 수단과, 상기 공기 조화기의 운전 모드, 정지 모드를 판정하는 모드 판정 수단을 설치하고, 또한 상기 연산 속도 전환 수단에 의해, 상기 모드 판정 수단이 공기 조화기의 운전 정지를 판정했을 때에는, 상기 연산 장치의 동작 속도를, 원격 조작 장치로부터의 신호 해독을 가능하게 할 정도로 늦고, 또한 원격 조작 장치로부터의 신호를 해독하여 운전 모드라고 판단했을 때, 상기 컴퓨터의 연산 장치의 동작 속도를 정지 시보다 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 3은 원격 조작 장치로부터의 신호를 수신하고, 해독할 정도로 연산 장치의 동작 속도를 느리게 하고 있다. 일반적으로 가정용 공기 조화기의 신호에는 38㎑로 변조된 적외선 신호를 사용하고, 또한 재단 법인 가전 제품 협회 등에 의해 규정된 포맷에 준하여 통신을 행하고 있다. 따라서, 이 신호를 해독하는 데에도, Hi 또는 Lo의 검출, 비트가 0 또는 1인지의 판별, 비트 정보의 보존, 8비트 등의 신호 코드에 구성, 또한 연산 장치에 보존한 신호 코드와의 비교 등, 수많은 연산 처리를 행할 필요가 있다. 따라서, 신호로서 해독하는 데에도, 수㎒의 연산 속도가 필요해진다. 그로 인해, 연산 장치의 동작 속도를 한계까지 저속으로 하고, 소비 전력을 저감시키는 데에도, 큰 효과를 얻는 것은 기대할 수 없다.

특허 문헌 4에 있어서, 상용 전원에 접속되는 교류를 직류로 변환하는 컨버터와, 상기 컨버터의 출력단에 접속된 직류를 교류로 변환하는 인버터와, 이 인버터에 접속된 압축기 구동용 전동기와, 상기 컨버터 및 상기 인버터를 제어하는 실외 제어 회로와, 이 실외 제어 회로 및 실내기에 전력을 공급하는 실외 제어 전원을 구비한 실외기와, 상기 실내기의 열교환 및 풍향판 구동용 모터를 제어하는 실내 제어 회로와, 실내 제어 전원을 구비한 실내기에 의해 구성되는 공기 조화기에 있어서, 저소비 전력 시에 전원 효율이 저하되지 않는 전원 회로 제어 IC를 탑재하고, 실내외 제어 마이크로컴퓨터 이외로의 전력 공급을 정지한 상태에서도, 전원 효율을 저하시키지 않고, 저전력으로 마이크로컴퓨터를 제어하는 공기 조화기의 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 4는 저소비 전력의 상태 시에, 동작하는 회로로 공급하는 전압을, 통상 시보다 낮게 하는 회로를 구비하고 있지만, 그 수단의 구체적인 언급은 없다. 또한, 전원 라인 사이로의 라인 필터용 콘덴서나 방전 저항 등에 관한 언급도 없다.

일본 특허 출원 공개 제2007-221397호 공보 일본 특허 제3483483호 공보 일본 특허 제3788132호 공보 일본 특허 제2002-81712호 공보

종래, 텔레비전이나 오디오 기기, 공기 조화기 등의 리모트 컨트롤러에 의해 원격 조작되는 기기에 있어서는, 운전 정지 상태로부터 운전 상태로 하는 조작도 리모트 컨트롤러에 의해 행해지는 경우가 많으므로, 운전 정지 상태라도, 조작 지령의 정보를 가진 캐리어 신호를 수신하기 위한 신호 수신부와, 수신한 캐리어 신호를 처리하기 위한 연산 처리부인 마이크로컴퓨터를 포함하는 제어 회로와, 전원 회로는 항상 통전된 상태가 아니면 안되고, 대기 상태 시에 있어서의 소비 전력이 과제로 되어 있었다.

따라서, 이 문제를 해결하기 위해, 상기한 바와 같이 연산 처리부의 동작 클록을 저속으로 가변, 혹은 정지, 통전의 필요가 없는 부하로의 전원 공급을 차단하는 등의 방법이 제안되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같이, 리모트 컨트롤러로부터의 캐리어 신호를 해독하는 데 충분한 클록 속도를 확보해야만 하거나, 혹은 별도 회로에서 캐리어 신호가 수신되어 있는 것을 인식 가능한 구성으로 해야만 하는, 신호 수신부나 레귤레이터 등, 항상 통전해야만 하는 회로에 있어서의 소비 전력을 저감시킬 수 없다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 과제를 해결하는 것으로, 복잡한 구성으로 하지 않고, 대기 상태에 있어서의 소비 전력을 저감시킬 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 리모트 컨트롤러에 의해 원격 조작 가능한 공기 조화기이며, 상기 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호를 수신하는 신호 수신 회로와, 상기 캐리어 신호를 연산 처리하는 연산 처리부를 구비하고, 상기 연산 처리부는 클록 주파수 전환 수단을 갖고, 상기 공기 조화기의 운전 정지 상태 시에, 상기 연산 처리부의 동작 클록을, 통상 운전 시에 있어서의 동작 클록의 주파수 이하, 또한 상기 캐리어 신호가 해독 불가능한 정도까지 느리게 한 저속 모드로 전환함으로써 달성된다.

상기 목적은 상기 저속 모드에 있어서의, 상기 연산 처리부의 동작 클록을, 통상 운전 시에 있어서의 동작 클록의 주파수 이하, 또한 상기 캐리어 신호의 캐리어 주파수 이하로 함으로써 달성된다.

상기 목적은 상기 연산 처리부의 동작 클록이 상기 저속 모드인 상태에 있어서, 상기 신호 수신 회로에 상기 저속 모드에 있어서의 클록 주파수에 의존한 샘플링 주기의 소정 배수 이상의 기간, 입력이 있었을 때, 상기 클록 주파수 전환 수단에 의해 통상 운전 시에 있어서의 클록 주파수로 전환함으로써 달성된다.

상기 목적은 상기 연산 처리부의 동작 클록이 상기 저속 모드로부터 상기 통상 운전 시에 있어서의 클록 주파수로 전환된 후, 소정 시간 내에 상기 리모트 컨트롤러로부터의 비트 정보를 가진 캐리어 신호가 입력되지 않은 경우에는, 다시 상기 저속 모드로 전환함으로써 달성된다.

상기 목적은 상기 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호의 선두에, 상기 저속 모드에 있어서의 클록 주파수에 의존한 샘플링 주기의 소정 배수 이상의 기간, 비트 정보가 없는 출력 신호를 설치하고, 계속해서 비트 정보를 가진 캐리어 신호를 송신하는 리모트 컨트롤러를 구비함으로써 달성된다.

상기 목적은 상기 저속 모드 시에는 상기 연산 처리부와, 상기 신호 수신 회로를 포함하는 특정 부하 이외의 부하로의 전력을 차단하는 전력 공급 차단 수단을 구비함으로써 달성된다.

상기 목적은, 상기 공기 조화기의 전원 회로부는 스위칭 전원 회로로 구성되어 있고, 운전 정지 상태 시, 즉 부하가 적은 상태 시에는 시간적으로 단속시켜, 선별 동작함으로써 달성된다.

본 발명은 대기 상태에 있어서의 소비 전력을 저감시킬 수 있는 공기 조화기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 공기 조화기의 외관 구성을 도시하는 도면.
도 2는 실내기의 측단면도.
도 3은 실내기에 설치된 신호 수신부와 그 주변의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 4는 공기 조화기의 시스템 구성을 도시하는 도면.
도 5는 공기 조화기의 전원 회로에 있어서의 시스템 구성예를 도시하는 도면.
도 6은 공기 조화기의 전원 회로에 있어서의 시스템 구성예의 다른 예를 도시하는 도면.
도 7은 전원 공급 차단 스위치의 동작(통상 모드로부터 저속 모드로의 이행)을 설명하는 흐름도.
도 8은 전원 공급 차단 스위치의 동작(저속 모드로부터 통상 모드로의 이행)을 설명하는 흐름도.
도 9는 통상 모드, 저속 모드 시에 있어서의 캐리어 신호 수신 시의 동작예를 도시하는 타임챠트.
도 10은 저속 모드 시에 있어서의 통상 모드로의 복귀 동작예를 도시하는 타임챠트.
도 11은 노이즈 수신 시에 있어서의 동작예를 도시하는 타임챠트.
도 12는 저속 모드 시에 있어서의 통상 모드로의 복귀 동작예의 다른 예를 도시하는 타임챠트.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 관한 공기 조화기(1)에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

우선, 본 실시 형태에 관한 공기 조화기(1)의 전체 구성에 대해, 도 1, 도 2를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 공기 조화기(1)의 외관 구성을 도시하는 도면, 도 2는 공기 조화기(1)의 실내기(2)의 측단면도이다.

도 1에 도시하는 공기 조화기(1)는 실내기(2)와 실외기(3)를 접속 배관(4)과, 송전 케이블(5)과, 통신 케이블(6)로 연결하여 구성되어, 실내를 공기 조화한다. 실내기(2)의 도면상 우측 하부에 도시하는 하부 우측 단부에는 별체의 리모트 컨트롤러(이하, 「리모트 컨트롤러」라고 함)(7)로부터의 적외선의 캐리어 신호를 받는 신호 수신부(8)가 설치되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 실내기(2)는 하우징 베이스(9)의 중앙부에 열교환기(10)가 설치되고, 열교환기(10)의 하류측에 열교환기(10)의 폭과 대략 동등한 길이의 횡류 팬 방식의 실내 송풍 팬(11)이 배치되고, 이슬 받침 접시(12)가 설치되고, 이들이 장식 프레임(13)으로 덮이고, 장식 프레임(13)의 전방면에 프론트 패널(14)이 설치되어 구성되어 있다.

또한, 이 장식 프레임(13)에는 실내 공기를 흡입하는 공기 흡입구(15)와, 온도, 습도가 조정된 공기를 분출하는 공기 분출구(16)가 상하에 형성되어 있다. 열교환기(10)의 공기류 하류에 설치된 실내 송풍 팬(11)이 회전되었을 때, 실내 공기는 실내기(2)에 형성된 공기 흡입구(15)로부터 열교환기(10), 실내 송풍 팬(11)을 통해 실내 송풍 팬(11)의 길이에 대략 동등한 폭을 갖는 분출 풍로(11a)에 흘러, 분출 풍로(11a)의 도중에 배치한 좌우 풍향판(17)에 의해 기류의 좌우 방향이 편향되고, 또한 공기 분출구(16)에 배치한 상하 풍향판(18)에 의해 기류의 상하 방향이 편향되어 실내에 분출된다.

도 3은 실내기(2)에 설치된 신호 수신부(8)와 그 주변의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 신호 수신부(8)에는 별체의 리모트 컨트롤러(7)로부터의 적외선의 캐리어 신호를 수신하는 적외선 수광 소자(19)가 설치되어 있다.

또한, 신호 수신부(8)에는 일체로 구성된 표시부(20)가 인접하여 설치되어 있다. 표시부(20)는 내부에 6개 설치된 표시용 발광 다이오드(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)를 점등시킴으로써, 사용자에 대해 시각적으로 운전 상황을 전달한다.

다음에, 공기 조화기(1)에 있어서의 시스템 구성에 대해 설명한다.

도 4는 공기 조화기(1)의 시스템 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 실내기(2)는 내부의 전장품 박스(도시하지 않음)에 제어 기판(21)을 구비하고 있다. 도 4에 있어서, 돌입 전류 방지 회로(22), 파워 릴레이(46), 전원 회로(24)로 전원부를 구성하고 있다. 전원 회로(24)에는 팬 모터 구동 회로(25)를 통해 실내 팬 모터(26)가 접속되고, 이방향 밸브 구동 회로(27)를 통해 이방향 밸브(28)가 접속되어 있다.

제어 기판(21)에는 마이크로컴퓨터(이하, 「마이크로컴퓨터」라고 함)(29)가 설치되어 있다. 마이크로컴퓨터(29)에는 전원 회로(24)에 접속되는 리셋 회로(30), EEPROM(31), 메인 클록 발진 회로(32), 서브 클록 발진 회로(33)가 접속되어 있다.

또한, 마이크로컴퓨터(29)는 적외선 수광 소자(19)로 이루어지는 신호 수신부(8), 흡입 온도 서미스터(34), 열교환기 서미스터(35), 습도 센서(36) 등의 각종 센서가 접속되어 있다. 또한, 마이크로컴퓨터(29)는 상기 각종 센서로부터의 신호, 적외선 수광 소자(19)를 통해 수광한 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호에 따라서, 공기 조화기(1)의 운전 상태를 사용자가 감각적(시각적)으로 인식할 수 있도록 표시부(20)의 발광 다이오드(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 점등을 제어하여, 버저(37)의 취명을 제어한다.

또한, 마이크로컴퓨터(29)는 스텝핑 모터 구동 회로(38)를 통해 접속되는 프론트 패널용 모터(39), 상하 풍향판용 모터(40a, 40b, 40c), 좌우 풍향판용 모터(41a, 41b)의 회전을 제어한다.

또한, 마이크로컴퓨터(29)에는 응급 운전 스위치(66)가 접속되어 있고, 응급 운전 스위치(66)로부터의 신호에 의해, 소정의 운전을 강제적으로 행하도록 제어한다.

그리고, 마이크로컴퓨터(29)는 실내외 통신 회로(42)를 통해 실외기(3)와의 통신을 담당하는 동시에, 실내기(2)를 통괄하여 제어한다.

다음에, 전원 회로(24)에 대해, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8을 사용하여 설명한다. 도 5는 전원 회로(24)의 시스템 구성예를 도시하는 도면이다. 도 6은 전원 회로(24)의 시스템 구성예의 다른 예를 도시하는 도면이다. 도 7은 전원 공급 차단 스위치의 동작(통상 모드로부터 저속 모드로의 이행)을 설명하는 흐름도이다. 도 8은 전원 공급 차단 스위치의 동작(저속 모드로부터 통상 모드로의 이행)을 설명하는 흐름도이다.

도 5에 있어서, 전원 회로(24)는 콘센트(43)에 전원 플러그(44)를 접속함으로써, 전원 코드(45)를 통해, 상용 전원(50)으로부터 교류의 전력이 공급된다. 또한, 전원 회로(24)는 상용 전원(50)으로부터의 전력을 실외기(3)로 송전하기 위한 파워 릴레이(46)와, 노이즈 저감을 목적으로 한 어크로스 더 라인 콘덴서(이하, 「X 콘덴서」라고 함)(47a)와, 코먼 모드 쵸크 코일(48)을 구비하고 있다. 또한, 전원 차단 후에 있어서의 X 콘덴서(47a)에 축적된 전하를 방전하기 위한 방전 저항(49a)을 구비하고 있다.

상기에 있는 바와 같이, 본 실시에 있어서는, 상용 전원(50)의 라인을 전반하고, 유출되는 노이즈를 저감시키기 위해, 교류 라인의 양극 사이에 X 콘덴서(47a)를 구비하고 있다. 공기 조화기(1)에 있어서, 실외기(3)에 구비한 압축기용 모터(도시하지 않음)는 물론, 실외 팬 모터(도시하지 않음)나 실내 팬 모터(26)는 인버터 구동 방식이 주류로 되어 있다. 인버터 구동의 모터의 경우, 반도체 스위치 소자의 스위칭에 있어서의 캐리어 주파수는 수㎑로부터 수십㎑가 주류이고, 캐리어 주파수의 고차 고조파의 노이즈가 상용 전원(50)의 라인으로 유출되는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 노이즈를 저감시키기 위해, 필터 회로 등을 구성하여 대처할 필요가 있다. 특히, 1㎒ 이하의 비교적 낮은 주파수의 노이즈 성분의 억제 수단으로서는, X 콘덴서(47a)의 정전 용량을 크게 하는 것이 유효한 수단이다.

그러나, X 콘덴서(47a)의 정전 용량을 크게 하는 것은, X 콘덴서(47a)에 축적되는 전하가 증대되는 것을 의미한다. 즉, 전원 플러그(44)를 콘센트(43)로부터 뽑았을 때에 있어서의 플러그날 양극 사이의 남은 전압이 커지는 등의 문제가 발생한다. 이 남은 전압은 사용자가 플러그날 양극 사이에 접촉했을 때에 감전이 발생하지 않도록, 소정 시간 사이에 소정 전압 이하로 내릴 필요가 있다. 따라서, 축적된 전하를 방전하기 위해, X 콘덴서(47a)와 병렬로 접속된 방전 저항(49a)을 설치하는 것이 일반적으로 되어 있다. 그러나, 이 방전 저항(49a)은 전원이 통전되고 있는 동안은, 항상 전류가 흘러 버리므로, 대기 상태 시에 있어서도 전력을 계속해서 소비해 버리는 등의 문제가 있다. 그로 인해, 소비 전력을 저감시키기 위해서는, 방전 저항(49a)을 가능한 한 높은 저항값으로 할 필요가 있다.

그러나, 상기와 같이, 방전 저항(49a)은 남은 전압을 소정 시간 동안에 소정 전압 이하로 내릴 필요가 있으므로, X 콘덴서(47a)의 정전 용량과의 시정수에 의해 결정되는 저항값 이하로 해야만 한다. 그로 인해, 단순하게 저항값을 높게 할 수는 없고, 방전 저항(49a)의 저항값을 높게 하기 위해서는, X 콘덴서(47a)의 정전 용량을 적게 해야만 한다.

그러나, 대기 상태 중에 있어서는 전술한 인버터 구동의 모터가 동작하고 있지 않으므로 노이즈 레벨이 낮고, X 콘덴서(47a)의 정전 용량은 적어도 문제가 없지만, 인버터 구동의 모터가 동작하는 운전 중에 있어서는, 노이즈 레벨이 높아지므로, X 콘덴서(47a)의 정전 용량을 단순하게 적게 할 수는 없다. 따라서, 이 문제를 해결하기 위해, 파워 릴레이(46)의 후단[파워 릴레이(46)를 사이에 두고 실외기(3)측]에 X 콘덴서(47b)와 방전 저항(49b)을 설치하였다. 이에 의해, 공기 조화기(1)가 냉방, 난방, 제습 등의 운전 동작을 행할 때, 즉 파워 릴레이(46)가 ON으로 되어, 실내기(2)와 실외기(3)가 운전하고, 노이즈 레벨이 높은 상태에 있어서는, X 콘덴서(47a)와 X 콘덴서(47b)가 접속되어 있으므로, 충분한 정전 용량을 확보할 수 있다. 또한, 노이즈 레벨이 낮은 상태인, 운전 정지 시의 대기 상태에 있어서는, 파워 릴레이(46)를 절단함으로써, X 콘덴서(47a)만의 정전 용량으로 되므로, 방전 저항(49a)의 저항값을 높게 할 수 있다. 따라서, 노이즈 성능을 손상시키는 일 없이, 대기 상태 시의 소비 전력을 저감시킬 수 있고, 또한 전원 플러그(44)의 플러그날 남은 전압에 의한 감전도 방지할 수 있다. 또한, 도 5에 있어서는, X 콘덴서(47b)와 방전 저항(49b)은 파워 릴레이(46)를 사이에 두고 실외기(3)측의 동일 기판 상에 탑재하는 예를 나타냈지만, 별도 기판으로의 탑재나, 단자대(67)로의 접속 등, 탑재 수단을 제한하는 것은 아니다.

또한, 송풍 운전 등의 실내기(2)만으로 운전하는 경우에 있어서도, 실내 송풍 팬(11)의 회전수에 따라서는, 노이즈 레벨이 높은 경우가 있으므로, 실외기(3)를 운전하지 않지만, 굳이 파워 릴레이(46)를 ON으로 하는 구성으로 하고 있다.

또한, 전원 회로(24)는 상용 전원(50)으로부터의 전력을 교류 전압으로부터 직류 전압으로 변환하는 다이오드 브리지(51)와, 평활 콘덴서(52)로 이루어지는 정류 회로(53)와, 스위칭 전원 IC(54)와, 스위칭 트랜스(55)로 이루어지는 스위칭 전원 회로(56)와, 스위칭 트랜스(55)의 2차측에 구비한, 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)와, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)를 구비하고 있다.

스위칭 전원 회로(56)는 분할된 권선으로 이루어지는 스위칭 트랜스(55)에 의해, 18.5V 전원(59), 12V 전원(60), 8.5V 전원(61) 등의 다출력 구성으로 되어 있다. 또한, 8.5V 전원(61)에는 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)와, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)가 접속되어 있고, 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)에 의해 강압된 5.3V 전원(62)과, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)에 의해 강압된 3.3V 전원(63)으로 분할되어 있다.

또한, 18.5V 전원(59)과, 12V 전원(60)과, 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)의 전단에는 전원 공급 차단 스위치(64a, 64b, 64c)를 구비하고 있고, 각 전원에 접속되는 모든 부하가 전원의 공급을 필요로 하지 않는 조건으로 된 경우, 즉 대기 상태로 되는 조건에 적합한 경우에, 각 전원 공급 차단 스위치(64a, 64b, 64c)를 OFF로 함으로써, 각 부하로의 전원 공급을 차단하여, 불필요한 전력 소비를 억제하는 구성으로 하고 있다. 또한, 전원 공급 차단 스위치(64a, 64b, 64c)에는 릴레이나 트랜지스터, MOS-FET를 사용하면 구성 가능하지만, 릴레이와 트랜지스터의 경우에는, 스위치를 ON으로 하기 위한 구동 전류가 필요해지므로, 본 실시에 있어서는, 구동 전류를 거의 필요로 하지 않는, MOS-FET를 사용하여, 동작 시에 있어서의 소비 전력을 저감시키도록 구성하고 있다.

또한, 전원 공급 차단 스위치(64a, 64b, 64c)를 OFF로 하고, 스위칭 전원 회로(56)로부터 볼 때 경부하 시의 경우에는, 스위칭 전원 IC(54)의 스위칭 동작을 부분적으로 정지하는 등의 선별 제어를 행함으로써, 단위 시간당의 스위칭 횟수를 줄여, 즉 단위 시간당의 스위칭 손실의 총합을 저감시켜, 소비 전력을 저감시키는 구성으로 하고 있다.

또한, 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)의 출력측, 즉 5.3V 전원(62)과, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)의 출력측, 즉 3.3V 전원(63)은 다이오드(or)에 의해 접속되어 있고, 전원 공급 차단 스위치(64c)가 ON으로 되어 있는 경우에는 출력 전압이 높은 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)로부터 전력이 공급되고, 전원 공급 차단 스위치(64c)가 OFF로 되어 있는 경우에는, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)로부터 전력이 공급되는 구성으로 하고 있다.

또한, 각 역류 방지 다이오드(65a, 65b)에는 VF가 0.3V 등의 전압 강하가 적은 숏키 다이오드를 사용하고 있다. 따라서, 각 역류 방지 다이오드(65a, 65b)의 캐소드측의 전압은 전원 공급 차단 스위치(64c)가 ON으로 되어 있는 경우에는 5V, OFF로 되어 있는 경우에는 3V로 된다. 전원 공급 차단 스위치(64c)의 ON/OFF의 전환은, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 소정의 조건에 합치하고 있는지 여부를 마이크로컴퓨터(29)로 연산 처리하여 실행된다.

또한, 마이크로컴퓨터(29)와 메인 클록 발진 회로(32), 서브 클록 발진 회로(33)를 포함하는 연산 처리부(68)와, 적외선 수광 소자(19)를 포함하는 신호 수신부(8)와, 응급 운전 스위치(66)와, 이들 외부로부터의 운전 지령을 검출하여, 대기 상태로부터 운전 상태로 이행하기 위해 최저한 필요한 회로와 부하를 각 역류 방지 다이오드(65a, 65b)의 캐소드측에 접속하고, EEPROM(31)이나 표시부(20), 실내외 통신 회로(42) 등의 대기 상태 시에 불필요한 회로와 부하를 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)측의 역류 방지 다이오드(65a)의 애노드측에 접속하는 구성으로 하고 있다.

또한, 마이크로컴퓨터(29)와, 적외선 수광 소자(19)에는 최저 동작 전압이 2.7V, 통상 동작 전압이 5V인 소자를 사용하고 있다. 그로 인해, 대기 상태 시에는 한정된 회로와 부하만으로 전력이 공급되므로, 소비 전력을 저감시킬 수 있고, 또한 연산 처리부(68)나 신호 수신부(8)의 전원 전압을 리니어에 5V로부터 3V로 저감시켜, 구동시키고 있으므로, 안정된 동작의 상태로 소비 전력을 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이, 연산 처리부(68)의 전원 전압과, 대기 상태 시에 불필요한 회로와 부하의 전원 전압은 역류 방지 다이오드(65a)의 양단부로 나뉘어 접속되어 있으므로, 역류 방지 다이오드(65a)에 의한 전압 강하 분의 전위차가 발생해 버린다. 그러나, 전술한 바와 같이, 역류 방지 다이오드(65a)에 전압 강하가 적은 숏키 다이오드를 사용함으로써, 마이크로컴퓨터(29)의 최대 정격 전압 이내의 전위차로 억제할 수 있다.

또한, 상기와 같이, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)로부터 공급되는 전력은 대기 상태 시에 있어서의 한정된 부하만을 제공하는 전력으로 되므로, 운전 시에 있어서의 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)가 공급하는 전력과 비교하여, 매우 적은 전력량이다. 즉, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)는 공급하는 전력량이 적으므로, 출력 전류 토출 능력이 낮은 레귤레이터를 사용할 수 있다. 일반적으로, 레귤레이터는 부하 전류가 많은 경우, 전류 증폭도를 확보하기 위해 구동 전력을 많이 필요로 한다. 또한, 설계점도 최대 부하 시를 고려하여 설계해야만 하므로, 저부하 시에 있어서의 회로 효율이 저하되는 경향이 있고, 저부하 시에는 출력 전류에 대한 구동 전류의 비율이 높아져 버린다. 한편, 출력 전류 토출 능력이 낮은 레귤레이터는 소자 자체가 소형인 동시에, 대기 상태 시에 있어서의 한정된 부하와 같은 경부하이면, 레귤레이터의 최고 효율점 부근에서 사용할 수 있다. 따라서, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)를 출력 전류 토출 능력이 낮은 레귤레이터로 함으로써, 대기 상태 시에 있어서의 소비 전력을 더욱 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기와 같이, 본 실시예에 있어서는, 다이오드(or)에 의해 구동 전원을 분할하는 구성으로 하였지만, 다른 방식으로서 하기의 것도 생각된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 마이크로컴퓨터(29), 적외선 수광 소자(19)를 포함하는 신호 수신부(8), 응급 운전 스위치(66) 등의 대기 상태 시라도 최저한으로 필요한 한정된 회로나 부하로의 전력을, 항상 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)로 구성되는 강압 회로로부터 공급하고, EEPROM(31)(기입, 판독 가능한 외부 기억 매체), 흡입 온도 서미스터(34), 열교환기 서미스터(35), 습도 센서(36), 실내외 통신 회로(42), 표시부(20) 등의 마이크로컴퓨터(29)와 동일 전위, 혹은 그 이하에서 구동하지만, 대기 상태 시에는 통전의 필요가 없는 회로나 부하에 있어서는, 메인 제어 전원용 레귤레이터(57)로 구성되는 강압 회로로부터 전력 공급하는 것 등과 같이 완전히 전원을 분할하는 방식이다.

이 방식은 마이크로컴퓨터(29)와, 적외선 수광 소자(19)를 포함하는 신호 수신부(8)와, 응급 운전 스위치(66) 등의 운전 상태로 이행하기 위해 최저한으로 필요한 회로와 부하의 전원 전압을 대기 상태 시에 저전압으로 전환할 수는 없지만, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)에 있어서의 입력 전압(8.5V)과 출력 전압(5V)의 차분이 작아진 것에 의한 전력 손실 저감분과, 역류 방지 다이오드(65a, 65b)에 의한 손실이 없어진 분만큼, 상기한 다이오드(or) 방식에 대해, 대기 상태 시의 소비 전력 성능이 크게 떨어지는 일 없이 회로 구성을 간략화할 수 있다.

또한, 이 구성에 있어서도, 서브 제어 전원용 레귤레이터(58)는 마이크로컴퓨터(29) 등의 한정된 부하에만 전원을 공급하는 구성이므로, 저전류 시에 있어서 고효율로 구동할 수 있는 출력 전류 토출 능력이 작은 레귤레이터를 사용하여 대기 상태 시에 있어서의 소비 전력을 저감시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에 있어서는 강압 회로에 레귤레이터를 사용하여 설명하였지만, 강압 회로는 스위칭 레귤레이터, 드로퍼 레귤레이터, DC/DC 컨버터 등, 회로 방식을 제한하는 것은 아니고, 비용, 실장 스페이스, 회로 효율에 의해 적절하게 선정하면 좋다.

다음에, 통상 모드, 저속 모드 시에 있어서의 동작예에 대해, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12를 사용하여 설명한다. 도 9는 통상 모드, 저속 모드 시에 있어서의 캐리어 신호 수신 시의 동작예를 도시하는 타임챠트이다. 도 10은 저속 모드 시에 있어서의 통상 모드로의 복귀 동작예를 도시하는 타임챠트이다. 도 11은 노이즈 수신 시에 있어서의 동작예를 도시하는 타임챠트이다. 도 12는 저속 모드 시에 있어서의 통상 모드로의 복귀 동작예의 다른 예를 도시하는 타임챠트이다.

또한, 본 구성에서는 마이크로컴퓨터(29)의 동작 클록에 사용하는 발진 회로에, 메인 클록 발진 회로(32), 서브 클록 발진 회로(33) 등의 클록 주파수가 다른 2개의 발진 회로를 설치하고 있다. 공기 조화기(1)가 운전하고 있을 때에는, 마이크로컴퓨터(29)는 실외기(3)와의 통신이나 각 부하를 제어하기 위해, 고속의 연산 처리가 필요해져, 동작 클록도 더불어 높은 클록 주파수가 아니면 안된다. 그러나, 클록 주파수를 높게 하는 것은, 마이크로컴퓨터(29)에서 소비하는 전력이 높아지는 등의 문제가 있다. 따라서, 이 소비 전력을 저감시키기 위해, 운전 중과 같이 고속의 연산 처리가 필요 불가결한 경우에 있어서는, 클록 주파수가 높은 메인 클록 발진 회로(32)를 사용한 통상 모드로 동작하고, 고속의 연산 처리를 행할 필요가 없는 대기 상태 시에 있어서는, 클록 주파수가 낮은 서브 클록 발진 회로(33)에 의해 저속 모드로 전환하여, 대기 상태 시에 있어서의 마이크로컴퓨터(29)의 소비 전력을 저감시키는 구성으로 하고 있다.

또한, 종래에는, 적외선 수광 소자(19)에 입력되는 캐리어 신호의 검출, 응급 운전 스위치(66)에 의해 입력되는 신호의 검출, 그 밖의 제어에 관한 연산 처리 등, CPU 부하율의 관계상, 클록 주파수를 낮게 하는 것에도 한도가 있고, 특히 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호를 판독하는 데에도, Hi 또는 Lo의 검출, 비트가 0 또는 1인지의 연산 처리, 비트 정보의 보존, 8비트 등의 신호 코드로 구성, 또한 연산 장치에 보존한 코드와의 비교 등, 수많은 연산 처리를 행할 필요가 있어, 적어도 수㎒의 클록 주파수를 필요로 하고 있었다. 그러나, 전술한 바와 같이, 동작 클록을 높게 하는 것은, 소비 전력을 증대하는 것으로 연결되므로, 본 구성에 있어서의 서브 클록 발진 회로(33)에는 적외선 신호의 캐리어 주파수인 38㎑보다도 느린 32.768㎑의 발진자를 사용하였다. 따라서, 소비 전력을 저감시키는 것은 가능해지지만, 도 9에 도시한 바와 같이, 클록 주파수의 저하에 수반하여, 샘플링 주기도 길어지므로, 이 상태에서는 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호를 판독할 수는 없다.

따라서, 이를 해결하기 위해, 도 10에 도시한 바와 같이, 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호의 선두에, 상기 대기 상태 시의 클록 주파수에 의존한 샘플링 주기의 소정 배수 이상의 기간, 비트 정보가 없는 출력 신호를 설치하고, 계속해서 비트 정보를 가진 캐리어 신호를 송신하도록 구성하였다. 이에 의해, 클록 주파수가 느린 저속 모드라도, 정보를 가진 신호까지는 인식할 수 없지만, 이 비트 정보가 없는 출력 신호를 수신하고 있다는 것만은 검출할 수 있다. 따라서, 이 비트 정보가 없는 출력 신호가 수신된 것을 검출했을 때에, 다시 동작 클록을 메인 클록 발진 회로(32)로 전환하고, 샘플링 주기를 통상 시의 주기로 복귀시킴으로써, 계속해서 송신되어 오는 비트 정보를 가진 캐리어 신호를 인식할 수 있다.

이상과 같이, 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호만의 변경으로, 신호 수신부(8)도 그대로 사용할 수 있으므로, 저렴한 시스템 구성으로 하는 것이 가능하다.

또한, 본 구성에서는 상기와 같이, 비트 정보가 없는 출력 신호에 의해, 대기 상태로부터 복귀된다. 그로 인해, 노이즈나 다른 적외선 신호를 수신했을 때에, 리모트 컨트롤러(7)로부터 송신된 비트 정보가 없는 출력 신호인지 판별할 수 없으므로, 대기 상태로부터 복귀될 가능성이 있다. 따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 대기 상태로부터 복귀되고, 그 후에 송신되어 오는 캐리어 신호가, 재단 법인 가전 제품 협회의 포맷에 준한, 실내기(2)와 쌍이 되는 리모트 컨트롤러(7)로부터의 캐리어 신호인지 여부를 판단하여, 다른 것이면 즉각 대기 상태로 복귀되는 제어로 하고 있다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 비트 정보가 없는 신호를, Hi 기간과 Lo 기간으로 조합하여, 예를 들어 3회 연속 Hi를 검출하고, 그 후 2회 연속 Lo를 검출한 경우에는 복귀하는 것으로 함으로써, 노이즈에 의해 잘못하여 복귀되기 어려운 구성으로 하는 것도 가능하다.

1 : 공기 조화기
2 : 실내기
3 : 실외기
4 : 접속 배관
5 : 송전 케이블
6 : 통신 케이블
7 : 리모트 컨트롤러
8 : 신호 수신부
9 : 하우징 베이스
10 : 열교환기
11 : 실내 송풍 팬
11a : 분출 풍로
12 : 이슬 받침 접시
13 : 장식 프레임
14 : 프론트 패널
15 : 공기 흡입구
16 : 공기 분출구
17 : 좌우 풍향판
18 : 상하 풍향판
19 : 적외선 수광 소자
20 : 표시부
21 : 제어 기판
22 : 돌입 전류 방지 회로
24 : 전원 회로
25 : 팬 모터 구동 회로
26 : 실내 팬 모터
27 : 이방향 밸브 구동 회로
28 : 이방향 밸브
29 : 마이크로컴퓨터
30 : 리셋 회로
31 : EEPROM
32 : 메인 클록 발진 회로
33 : 서브 클록 발진 회로
34 : 흡입 온도 서미스터
35 : 열교환기 서미스터
36 : 습도 센서
37 : 버저
38 : 스텝핑 모터 구동 회로
39 : 프론트 패널용 모터
40a, 40b, 40c : 상하 풍향판용 모터
41a, 41b : 좌우 풍향판용 모터
42 : 실내외 통신 회로
43 : 콘센트
44 : 전원 플러그
45 : 전원 코드
46 : 파워 릴레이
47a, 47b : X 콘덴서
48 : 코먼 모드 쵸크 코일
49a, 49b : 방전 저항
50 : 상용 전원
51 : 평활 콘덴서
52 : 다이오드 브리지
53 : 정류 회로
54 : 스위칭 전원 IC
55 : 스위칭 트랜스
56 : 스위칭 전원 회로
57 : 메인 제어 전원용 레귤레이터
58 : 서브 제어 전원용 레귤레이터
59 : 18.5V 전원
60 : 12V 전원
61 : 8.5V 전원
62 : 5.3V 전원
63 : 3.3V 전원
64a, 64b, 64c : 전원 공급 차단 스위치
65a, 65b : 역류 방지 다이오드
66 : 응급 운전 스위치

Claims

리모트 컨트롤러에 의해 원격 조작 가능한 공기 조화기이며, 상기 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호를 수신하는 신호 수신 회로와, 상기 캐리어 신호를 연산 처리하는 연산 처리부를 구비하고, 상기 연산 처리부는 클록 주파수 전환 수단을 갖고, 상기 공기 조화기의 운전 정지 상태 시에, 상기 연산 처리부의 동작 클록을, 통상 운전 시에 있어서의 동작 클록의 주파수 이하, 또한 상기 캐리어 신호가 해독 불가능으로 되는 저속 모드로 전환하고,
상기 저속 모드에 있어서의, 상기 연산 처리부의 동작 클록을, 상기 캐리어 신호의 캐리어 주파수 이하로 하고,
상기 연산 처리부의 동작 클록이 상기 저속 모드인 상태에 있어서, 상기 신호 수신 회로에 상기 저속 모드에 있어서의 클록 주파수에 의존한 샘플링 주기의 소정 배수 이상의 기간, 입력이 있었을 때, 상기 클록 주파수 전환 수단에 의해 통상 운전 시에 있어서의 클록 주파수로 전환하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
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삭제
제1항에 있어서, 상기 연산 처리부의 동작 클록이 상기 저속 모드로부터 상기 통상 운전 시에 있어서의 클록 주파수로 전환한 후, 소정 시간 내에 상기 리모트 컨트롤러로부터의 비트 정보를 가진 캐리어 신호가 입력되지 않은 경우에는, 다시 상기 저속 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
제1항에 있어서, 상기 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 캐리어 신호의 선두에, 상기 저속 모드에 있어서의 클록 주파수에 의존한 샘플링 주기의 소정 배수 이상의 기간, 비트 정보가 없는 출력 신호를 설치하고, 계속해서 비트 정보를 가진 캐리어 신호를 송신하는 리모트 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
제1항에 있어서, 상기 저속 모드 시에는 상기 연산 처리부와, 상기 신호 수신 회로를 포함하는 특정 부하 이외의 부하로의 전력을 차단하는 전력 공급 차단 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
제1항에 있어서, 상기 공기 조화기의 전원 회로부는 스위칭 전원 회로로 구성되어 있고, 운전 정지 상태 시에는 시간적으로 단속시켜, 선별 동작하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.