WO2014184878A1 - 保護装置および保護方法 - Google Patents

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WO2014184878A1
WO2014184878A1 PCT/JP2013/063450 JP2013063450W WO2014184878A1 WO 2014184878 A1 WO2014184878 A1 WO 2014184878A1 JP 2013063450 W JP2013063450 W JP 2013063450W WO 2014184878 A1 WO2014184878 A1 WO 2014184878A1
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transistor
current
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current path
air conditioner
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Inventor
卓也 向井
吉秋 小泉
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/025—Current limitation using field effect transistors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
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    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/32—Details or features not otherwise provided for preventing human errors during the installation, use or maintenance, e.g. goofy proof

Definitions

  • the present invention relates to a protection device and a protection method.
  • connection lines for example, an air conditioning system
  • a power line for example, a communication line
  • a common line common line for power transmission and communication
  • the outdoor unit and the indoor unit are connected.
  • the outdoor unit and the indoor unit are supplied with power from an AC power source connected between the power line and the common line.
  • the outdoor unit includes a communication circuit in which a DC power source that supplies a DC voltage of about several tens of volts, a switching element, and a receiving element are connected in series, and the indoor unit has a switching element and a receiving element connected in series.
  • a communication circuit is provided.
  • the communication circuit provided in the outdoor unit and the communication circuit provided in the indoor unit are connected in parallel between the communication line and the shared line, thereby forming a closed circuit.
  • an outdoor unit and an indoor unit control the loop current which flows through a closed circuit by switching ON / OFF of a switching element, and enable two-way communication.
  • connection between the outdoor unit and the indoor unit is usually performed at the site where the outdoor unit and the indoor unit are installed. Therefore, an erroneous connection of the indoor unit or the connection line to the indoor unit may occur. If the AC power supply is mistakenly connected to both terminals (input terminal and output terminal) of the communication circuit that operates at a lower voltage than the AC voltage supplied from the AC power supply, the communication voltage of the outdoor unit and indoor unit communication circuit is insufficient. The communication circuit can be destroyed by overcurrent flowing through the outdoor unit and the indoor unit. For this reason, the outdoor unit and the indoor unit need protection means for protecting the communication circuit from overvoltage or overcurrent.
  • Patent Document 1 An indoor conditioner that employs a positive temperature characteristic thermistor as a protective means is described in Patent Document 1.
  • the overcurrent flows through the communication line of this room conditioner, the overcurrent flows through the thermistor. Accordingly, the thermistor generates heat, the resistance component of the thermistor increases, and the overcurrent is limited.
  • Patent Document 2 discloses a communication control device in which a current limiting circuit including a current limiting bipolar transistor, a base-emitter voltage adjusting bipolar transistor, and a current detection resistor are connected in series to a communication circuit. Has been.
  • a series circuit composed of an emitter-collector path of a current limiting bipolar transistor maintained in a saturated state and a current detection resistor is connected to the communication circuit. As the current flowing through the communication circuit increases, the voltage (both-end voltage) of the current detection resistor increases.
  • the bipolar transistor for adjusting the base-emitter voltage adjusts the base-emitter voltage of the current limiting bipolar transistor, and the voltage of the current detection resistor ( It works to keep the voltage at both ends constant. With this operation, the upper limit of the current flowing through the communication circuit is limited, so that the current limit circuit can protect the communication circuit from eddy currents.
  • the indoor conditioner described in Patent Document 1 limits overcurrent with a positive temperature characteristic thermistor. For this reason, an overcurrent may flow to the communication circuit due to the operation delay of the positive temperature characteristic thermistor.
  • the current limiting circuit described in Patent Document 2 realizes current limiting by operating a current limiting transistor in an active region. Therefore, in order to protect the communication circuit from the erroneous connection of the AC power supply to the communication circuit, the current limiting transistor needs to be a transistor having a high breakdown voltage and a high allowable collector loss. However, such a transistor generally has a problem that its operation speed is low, it is expensive, and the component size is increased. There is also a problem that a circuit design that realizes sufficient heat dissipation of the current limiting transistor is necessary.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a protection device and a protection method capable of reducing the operation delay and reducing the cost.
  • a protection device for preventing an overcurrent from flowing in a communication line includes a communication line for passing a current, a power line for transmitting power, and a current flowing and transmitting power
  • the main air conditioner and the sub air conditioner are connected to each other via a connection line consisting of a common line, and the main air conditioner and the sub air conditioner are bidirectional with a signal generated by switching on / off the current flowing through the communication line. It is provided in a communication device for air conditioning that realizes communication.
  • the first transistor has a current path connected in series to the communication line.
  • the current limit control unit flows in the current path by controlling the first transistor so that the resistance value of the current path increases when the current flowing in the current path of the first transistor becomes equal to or greater than the set current. Limit current.
  • the current cutoff control unit turns off the first transistor when the voltage across the current path of the first transistor becomes equal to or higher than the set voltage.
  • the operation delay is small and the cost can be reduced.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the communication power supply unit shown in FIG. 2. It is a circuit diagram of the main protection part shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of a main transmission unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a main receiving unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the slave receiving unit shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the slave transmission unit shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the secondary protection unit shown in FIG. 7. It is a circuit diagram at the time of comprising the main protection part shown in FIG. 2 with a field effect transistor.
  • the air conditioning system 10 includes one main air conditioner 11 and three sub air conditioners 12 as shown in FIG.
  • the air conditioning system 10 controls the temperature of the room to be controlled, for example.
  • the main air conditioner 11 is an outdoor unit, for example.
  • the sub air conditioner 12 is an indoor unit, for example.
  • the main air conditioner 11 transmits a power line L1 for transmitting power, a communication line L2 for transmitting a signal (flowing current), and a shared line (for transmitting power and flowing current) for transmitting both power and signal. It is connected to the secondary air conditioner 12 by a connection line composed of a ground line L3.
  • the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 operate with an AC voltage from the commercial power supply PS applied between the power supply line L1 and the common line L3. Specifically, the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 are supplied with power from the commercial power source PS and operate air conditioning units such as a heat exchanger and an inverter circuit.
  • the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 perform bidirectional communication via the communication line L2 and the common line L3.
  • the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 are serial signals generated by switching on (flowing) / off (not flowing) the signal current Is flowing through the communication line L2 and the common line L3. Bidirectional communication is performed by a signal including air conditioning control information. As will be described later, the signal current Is flowing through the communication line L2 flows only in the direction from the main air conditioner 11 toward the sub air conditioner 12.
  • the main air conditioner 11 collects information such as room temperature, humidity, and set (target) temperature, for example, and serially transmits a control command to each sub air conditioner 12 to control them.
  • the main air conditioner 11 includes a main control power supply unit 21, a communication power supply unit 22, a main protection unit 23, a main transmission unit 24, a main reception unit 25, a resistor R1, A rectifier diode 26, a terminator unit 27, and a main control unit 28 are provided.
  • the main air conditioner 11 is provided with the structure for normal air conditioning control, such as a heat exchanger, for example, it has shown centering on the part relevant to the communication function relevant to this invention, and a protection function here.
  • the main control power supply unit 21 generates a DC voltage for operating the main control unit 28 from the AC voltage from the commercial power supply PS applied between the power supply line L1 and the shared line L3, and the main control unit 28.
  • one input terminal of the main control power supply unit 21 is connected to the power supply line L1, and the other input terminal is connected to the common line L3.
  • the main control power supply unit 21 receives an AC voltage applied from the commercial power supply PS connected between the power supply line L1 and the commonality L3 via both input terminals, and receives a transformer, a rectifier circuit, a smoothing circuit, and the like. Thus, a DC voltage is generated and output between the ground terminal and the output terminal connected to the main control unit 28.
  • a transformer it is desirable to use an insulating transformer that can insulate the power supply side from the load side.
  • the communication power supply unit 22 generates a communication voltage (for example, a DC voltage of 24 volts) for forming the signal current Is for serial communication from the AC voltage supplied from the commercial power supply PS.
  • a communication voltage for example, a DC voltage of 24 volts
  • the communication power supply unit 22 includes, for example, a half-wave rectifier circuit including a resistor R2, a rectifier diode 221, a Zener diode 222, and a capacitor 223, as shown in FIG.
  • One end of the resistor R2 is connected to the power supply line L1 via one input terminal of the communication power supply unit 22, and the other end of the resistor R2 is connected to the anode of the rectifier diode 221.
  • the cathode of the rectifier diode 221 is connected to the cathode of the Zener diode 222, one end of the capacitor 223, and the terminal TP1.
  • the anode of the Zener diode 222 and the other end of the capacitor 223 are connected to the common line L3 via the other input terminal of the communication power supply unit 22.
  • the resistor R2 and the rectifier diode 221 rectify the AC voltage supplied from the commercial power supply PS via the power line L1 and the common line L3 by half-wave.
  • the zener diode 222 clips the rectified half-wave voltage value to the communication voltage.
  • the capacitor 223 smoothes the half wave clipped to the communication voltage.
  • the holding voltage (communication voltage) of the capacitor 223 is output between the main protection unit 23 and the shared line L3 via the terminal TP1.
  • the main protection unit 23 shown in FIG. 2 when the commercial power supply PS is mistakenly connected between the communication line L2 and the shared line L3, an overcurrent flows through the communication line L2, and the main transmission unit 24 and the main It is prevented from flowing through the communication circuit composed of the receiving unit 25.
  • the main protection unit 23 protects the communication circuit (the main transmission unit 24 and the main reception unit 25) from an overvoltage when the commercial power source PS is erroneously connected between the communication line L2 and the shared line L3.
  • the main protection unit 23 includes a current limit control unit 231, a load limit unit 232, an erroneous connection detection unit 233, and a resistor R6.
  • the current limit control unit 231 limits the maximum value of the signal current Is flowing through the communication line L2 and the shared line L3 (signal current Is flowing through the communication circuit), and includes a resistor R3, a PNP transistor TR2, And a rectifier diode D1.
  • the PNP transistor TR1 connected to the rectifier diode D1 has an emitter-collector path (current path) connected in series to the communication line L2.
  • One end of the resistor R3 and the emitter of the transistor TR1 are connected to the terminal TP1 (output terminal) of the communication power supply unit 22 via the terminal TP2.
  • the other end of the resistor R3 and the base of the transistor TR1 are connected to the anode of the rectifier diode D1 and the load limiting unit 232.
  • the cathode of the rectifier diode D1 is connected to the emitter of the transistor TR2.
  • the collector of the transistor TR2 is connected to the main transmission unit 24 via the terminal TP3.
  • the base of the transistor TR2 is connected to the collector of the transistor TR1, the erroneous connection detector 233, and one end of the resistor R6.
  • the other end of the resistor R6 is connected to the shared line L3.
  • the transistor TR2 changes the base-emitter voltage of the transistor TR1 by changing the collector-emitter voltage of the transistor TR2 so that the voltage across the resistor R3 is balanced with the on-voltage of the base-emitter voltage of the transistor TR2. Adjust the emitter-to-emitter voltage. For this reason, the upper limit of the signal current Is flowing through the main transmitter 24 can be limited.
  • the collector-emitter voltage of the transistor TR1 is compared with the case where the transistor TR1 operates in the saturation region. Becomes higher. A collector loss corresponding to the integrated value of the collector-emitter voltage of the transistor TR1 and the collector current (signal current Is) of the transistor TR1 occurs in the transistor TR1.
  • a high voltage such as an AC voltage supplied from the commercial power source PS is applied between the communication line L2 and the shared line L3, the collector loss generated in the transistor TR1 becomes very large. For this reason, the transistor TR1 is required to be expensive, have a large component size, and have a high breakdown voltage and a high allowable collector loss.
  • a load limiting unit 232 is provided in the main protection unit 23.
  • the load limiting unit 232 suppresses the collector loss of the transistor TR1 by turning off the transistor TR1 when the voltage between the emitter and the collector of the transistor TR1 exceeds a set value.
  • the load limiting unit 232 turns off the transistor TR1 when the voltage between the emitter and the collector of the transistor TR1 becomes a set value or more.
  • the present invention is not limited to this.
  • the terminal TP2 and the terminal TP3 The transistor TR1 may be turned off when the voltage between is higher than the reference value and the voltage between the emitter and collector of the transistor TR1 is higher than the set value.
  • the load limiting unit 232 may turn off the transistor TR1 when the voltage between the terminal TP4 and the terminal TP7 is equal to or higher than a reference value and the voltage between the emitter and the collector of the transistor TR1 is higher than a set value. Good.
  • the load limiting unit 232 includes a PNP transistor TR3 and resistors R4 and R5.
  • the transistor TR3 suppresses the collector loss of the transistor TR1 by detecting overvoltage at both ends of the series resistance of the resistor R4 and the resistor R5.
  • One end of the resistor R4 is connected to the emitter of the transistor TR3, the other end of the resistor R3, the base of the transistor TR2, and the anode of the rectifier diode D1.
  • the other end of the resistor R4 is connected to the base of the transistor TR3 and one end of the resistor R5.
  • the other end of the resistor R5 is connected to the collector of the transistor TR1.
  • the collector of the transistor TR3 is connected to the erroneous connection detection unit 233.
  • the voltage obtained by adding the forward voltage of the rectifier diode D1 and the collector-emitter voltage of the transistor TR1 is applied to the series resistance of the resistor R4 and the resistor R5.
  • the base-emitter voltage of the transistor TR1 drops, the transistor TR1 is cut off, and the collector current (signal current Is) of the transistor TR1 is cut off.
  • the allowable collector loss of the transistor TR1 can be suppressed as compared with the case where the load limiting unit 232 is not provided. Therefore, an inexpensive low allowable collector loss transistor can be used for the transistor TR1.
  • the erroneous connection detection unit 233 detects the collector current of the transistor TR3 that flows when the voltage across the series resistance of the resistor R4 and the resistor R5 is equal to or higher than a predetermined value, and detects the detection signal (the commercial power supply PS is erroneously connected). Signal) to the main control unit 28. Accordingly, the main control unit 28 can detect that an overvoltage is applied to the communication circuit (the main transmission unit 24 and the main reception unit 25) due to an erroneous connection.
  • the erroneous connection detection unit 233 includes a photocoupler including a photodiode 233a and a phototransistor 233b.
  • the anode of the photodiode 233a is connected to the collector of the transistor TR3, and the cathode is connected to the collector of the transistor TR2, the base of the transistor TR1, and one end of the resistor R6.
  • one end of the current path of the phototransistor 233b is connected to the terminal TA of the main control unit 28, and the other end of the current path is grounded.
  • the emitter-collector of the transistor TR3 becomes conductive. At this time, the current flowing through the emitter-collector path of the transistor TR3 flows through the photodiode 233a, and turns on the photodiode 233a.
  • the phototransistor 233b is turned on, and the emitter-collector path is made conductive. For this reason, the terminal TA of the main control unit 28 is grounded. Thereby, the main control unit 28 detects that the commercial power source PS is erroneously connected.
  • the main transmission unit 24 includes a Zener diode 241 and a photocoupler 242.
  • the cathode of the Zener diode 241 is connected to one end of the current path of the main transistor 23 and the phototransistor 242b of the photocoupler 242.
  • the anode of the Zener diode 241 is connected to the other end of the current path of the phototransistor 242b and the main receiver 25.
  • the anode of the photodiode 242a is connected to the terminal TB of the main controller 28, and the cathode of the photodiode 242a is grounded.
  • the main control unit 28 sets the voltage signal at the terminal TB to a high level, a current flows through the photodiode 242a. As a result, the photodiode 242a emits light.
  • the phototransistor 242b is turned on by the light from the photodiode 242a. For this reason, the signal current Is flows from the communication power supply unit 22 ⁇ the main protection unit 23 ⁇ the terminal TP4 ⁇ the phototransistor 242b ⁇ the terminal TP5 ⁇ the main reception unit 25 ⁇ the communication line L2.
  • the main control unit 28 sets the voltage signal at the terminal TB to a low level, no current flows through the photodiode 242a. Then, the phototransistor 242b is turned off, The signal current Is is cut off.
  • the main control unit 28 can generate the signal current Is by controlling the voltage signal at the terminal TB.
  • the phototransistor 242b when a large voltage is applied to the communication circuit (the main transmission unit 24 and the main reception unit 25), such as when the commercial power supply PS is mistakenly connected between the communication line L2 and the shared line L3, the phototransistor 242b. Is cut off, an overvoltage is applied to the phototransistor 242b, causing the phototransistor 242b to fail. In order to prevent this, withstand voltage protection of the phototransistor 242b is realized by connecting a zener diode 241 in parallel to the phototransistor 242b. In addition, a phototransistor having a high collector breakdown voltage may be used for the phototransistor 242b without using the Zener diode 241.
  • the main reception unit 25 shown in FIG. 2 generates a reception signal by detecting the presence / absence of the signal current Is and transmits the reception signal to the main control unit 28.
  • the main receiving unit 25 is composed of, for example, a photocoupler 251.
  • the anode of the photodiode 251a constituting the photocoupler 251 is connected to the main transmitter 24 via the terminal TP6, and the cathode thereof is connected to one end of the resistor R1 via the terminal TP7.
  • One end of the current path of the phototransistor 251b is connected to the terminal TC of the main control unit 28, and the other end of the current path is grounded.
  • the terminal TC of the main control unit 28 is pulled up.
  • the photodiode 251a When the signal current Is flows through the photodiode 251a, the photodiode 251a emits light and turns on the phototransistor 251b. As a result, the current path of the phototransistor 251b becomes conductive, and a low-level received signal is generated.
  • the resistor R1 shown in FIG. 2 is a limiting resistor that determines the maximum value of the signal current Is together with the resistor R7 of the sub air conditioner 12.
  • One end of the resistor R1 is connected to the terminal TP7 of the main receiver 25.
  • the other end of the resistor R1 is connected to the anode of the rectifier diode 26.
  • the rectifier diode 26 blocks a reverse current flowing from the communication line L2 toward the resistor R1.
  • the terminator unit 27 is composed of a capacitor or the like, reduces the impedance between the communication line L2 and the shared line L3, and causes noise components on the communication line L2 to flow through the shared line L3. Thereby, it is possible to suppress the superimposition of induction noise or the like on the signal current Is, and to stabilize the signal current Is.
  • the main control unit 28 is configured by a processor or the like that is operated by the operation power supplied from the main control power supply unit 21 and controls the normal air conditioning operation of the main air conditioner 11. In addition, the main control unit 28 transmits and receives a serial signal using the signal current Is to and from the sub air conditioner 12.
  • the main control unit 28 executes control processing based on the detection signal of the erroneous connection detection unit 233. For example, when the main control unit 28 receives a detection signal, the main control unit 28 turns on a lamp provided in the main air conditioner 11. Thereby, the installer who installs the main air conditioner 11 can grasp that the commercial power source PS is erroneously connected.
  • each slave air conditioner 12 includes a slave control power source 31, rectifier diodes 32 and 36, a resistor R7, a slave receiver 33, a slave transmitter 34, and a slave protector. 35 and a slave control unit 37.
  • Each sub air conditioner 12 has a configuration for normal air conditioning control, but here, the portion related to the communication function and the protection function related to the present invention is mainly shown.
  • the slave control power supply unit 31 generates a DC voltage for operating the slave control unit 37 from the AC voltage from the commercial power supply PS applied between the power supply line L1 and the shared line L3. 37.
  • one input terminal of the sub-control power supply unit 31 is connected to the power supply line L1, and the other input terminal is connected to the common line L3.
  • the sub-control power supply unit 31 receives an AC voltage applied from the commercial power supply PS connected between the power supply line L1 and the commonality L3 via both input terminals, and receives a transformer, a rectifier circuit, a smoothing circuit, and the like. Thus, a DC voltage is generated and output between the ground terminal and the output terminal connected to the sub control unit 37.
  • a transformer it is desirable to use an insulating transformer that can insulate the power supply side from the load side.
  • the rectifier diodes 32 and 36 protect the slave receiver 33 and the slave transmitter 34 from a reverse voltage.
  • the anode of the rectifier diode 32 is connected to the communication line L2, and the cathode of the rectifier diode 32 is connected to one end of the resistor R7, the cathode of the rectifier diode 36, and the terminal SP6 of the secondary protector 35.
  • the anode of the rectifier diode 36 is connected to the shared line L3 and the terminal SP7 of the secondary protection unit 35.
  • Resistor R7 determines the magnitude of the signal current Is.
  • One end of the resistor R7 is connected to the cathodes of the rectifier diodes 32 and 36 and the terminal SP6 of the secondary protection unit 35.
  • the other end of the resistor R7 is connected to the slave receiver 33.
  • the slave receiver 33 detects the presence / absence of the signal current Is to generate a reception signal and transmits it to the slave controller 37.
  • the slave receiver 33 receives a low-level received signal if the signal current Is flows through the photocoupler 331, and the signal current Is to the photocoupler 331. If it is not flowing, a high level received signal is output to the slave control unit 37.
  • the slave receiving unit 33 includes a photocoupler 331, for example.
  • the anode of the photodiode 331a constituting the photocoupler 331 is connected to the other end of the resistor R7 via the terminal SP1, and the cathode thereof is connected to the slave transmitter 34 via the terminal SP2.
  • One end of the current path of the phototransistor 331b is connected to the terminal SA of the slave control unit 37, and the other end of the current path is grounded.
  • the slave transmission unit 34 includes a Zener diode 341 and a photocoupler 342.
  • the cathode of the Zener diode 341 is connected to the terminal SP3 and one end of the current path of the phototransistor 342b of the photocoupler 342.
  • the anode of the Zener diode 341 is connected to the other end of the current path of the phototransistor 342b and the main receiver 25.
  • the anode of the photodiode 342a is connected to the terminal SB of the slave control unit 37, and the cathode of the photodiode 342a is grounded.
  • the slave control unit 37 sets the voltage signal at the terminal SB to the high level, a current flows through the photodiode 342a. As a result, the photodiode 342a emits light.
  • the phototransistor 342b is turned on by the light from the photodiode 342a. For this reason, the signal current Is flows through the communication line L2, the slave receiver 33, the terminal SP2, the terminal SP3, the phototransistor 342b, the terminal SP4, the slave protector 35, and the shared line L3.
  • the sub control unit 37 sets the voltage signal at the terminal SB to the low level, no current flows through the photodiode 342a. Then, the phototransistor 342b is turned off, The signal current Is is cut off.
  • the sub control unit 37 can generate the signal current Is by controlling the voltage signal of the terminal SB.
  • the phototransistor 342b when a large voltage is applied to the communication circuit (the slave receiver 33 and the slave transmitter 34), such as when the commercial power supply PS is mistakenly connected between the communication line L2 and the shared line L3, the phototransistor 342b. Is cut off, an overvoltage is applied to the phototransistor 342b and the phototransistor 342b fails. In order to prevent this, withstand voltage protection of the phototransistor 342b is realized by connecting a zener diode 341 in parallel to the phototransistor 342b. In addition to this, a phototransistor having a high collector breakdown voltage may be used for the phototransistor 342b without using the Zener diode 341.
  • the slave protection unit 35 shown in FIG. 7 protects the slave reception unit 33 and the slave transmission unit 34 from overvoltage and overcurrent when the commercial power supply PS is erroneously connected between the communication line L2 and the shared line L3. .
  • the secondary protection unit 35 includes a current limit control unit 351, a load limit unit 352, an erroneous connection detection unit 353, and a resistor R8.
  • the current limit control unit 351 limits the maximum value of the signal current Is flowing through the slave receiver 33 and the slave transmitter 34, and includes an NPN transistor TR5, a rectifier diode D2, and a resistor R9. ing.
  • the NPN transistor TR4 connected to the rectifier diode D2 has an emitter-collector path (current path) connected in series to the communication line L2.
  • One end of the resistor R9 and the emitter of the transistor TR5 are connected to the anode of the rectifier diode 36 and the common line L3 via the terminal SP7.
  • the other end of the resistor R9 and the base of the transistor TR5 are connected to the cathode of the rectifier diode D2 and the load limiting unit 352.
  • the anode of the rectifier diode D2 is connected to the emitter of the transistor TR4.
  • the collector of the transistor TR4 is connected to the slave transmitter 34 via the terminal SP5.
  • the collector of the transistor TR4 is connected to the load limiter 352.
  • the base of the transistor TR4 is connected to the collector of the transistor TR5, the erroneous connection detector 353, and one end of the resistor R8.
  • the other end of the resistor R8 is connected to the cathode of the rectifier diode 32, one end of the resistor R7, and the cathode of the rectifier diode 36 via the terminal SP6.
  • the transistor TR5 When the commercial power source PS is erroneously connected between the communication line L2 and the shared line L3, and the signal current Is increases to a predetermined value or more, the transistor TR5 has a voltage across the resistor R9 that has a voltage across the transistor TR5. The collector-emitter voltage is changed so as to maintain an equilibrium state with the on-voltage (about 0.6 volts). Thereby, the transistor TR5 adjusts the base-emitter voltage of the transistor TR4. In this way, the upper limit of the current Is flowing through the communication circuit (the slave receiver 33 and the slave transmitter 34) can be limited, and the communication circuit can be protected from eddy currents.
  • the collector-emitter voltage of the transistor TR4 is not operating in the saturation region. In comparison (as compared to the case where the upper limit of the signal current Is is not limited), it becomes larger.
  • a collector loss corresponding to an integrated value of the collector-emitter voltage of the transistor TR4 and the collector current (signal current Is) of the transistor TR4 is generated in the transistor TR4.
  • a high voltage such as a voltage supplied from the commercial power supply PS is applied between the communication line L2 and the shared line L3
  • the collector loss generated in the transistor TR4 becomes very large. Therefore, the transistor TR4 is required to be expensive and have a large component size, high breakdown voltage, and high allowable collector loss.
  • a load limiting unit 352 is provided in the secondary protection unit 35.
  • the load limiting unit 352 suppresses the collector loss of the transistor TR4 by turning off the transistor TR4.
  • the load limiting unit 352 turns off the transistor TR4 when the voltage between the emitter and the collector of the transistor TR4 exceeds a set value.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the terminal SP5 and the terminal SP7
  • the transistor TR4 may be turned off when the voltage between is higher than the reference value and the voltage between the emitter and collector of the transistor TR4 is higher than the set value.
  • the load limiting unit 352 may turn off the transistor TR4 when the voltage between the terminal SP1 and the terminal SP4 becomes equal to or higher than a reference value and the voltage between the emitter and collector of the transistor TR4 becomes equal to or higher than a set value. Good.
  • the load limiting unit 352 includes an NPN transistor TR6 and resistors R10 and R11.
  • the transistor TR6 suppresses the collector loss of the transistor TR4 by detecting overvoltage of the voltage across the series resistance of the resistor R10 and the resistor R11.
  • One end of the resistor R10 is connected to the emitter of the transistor TR6, the other end of the resistor R9, the base of the transistor TR5, and the cathode of the rectifier diode D2.
  • the other end of the resistor R10 is connected to the base of the transistor TR6 and one end of the resistor R11.
  • the other end of the resistor R11 is connected to the collector of the transistor TR4. Further, the collector of the transistor TR6 is connected to the erroneous connection detector 353.
  • a voltage obtained by adding the forward voltage of the rectifier diode D2 and the collector-emitter voltage of the transistor TR4 is applied to the series resistance of the resistor R10 and the resistor R11.
  • the allowable collector loss of the transistor TR4 can be suppressed as compared with the case where the load limiting unit 352 is not provided. Therefore, an inexpensive low allowable collector loss transistor can be used for the transistor TR4.
  • the erroneous connection detection unit 353 detects the collector current of the transistor TR6 that flows when the voltage across the series resistance of the resistor R10 and the resistor R11 is equal to or higher than a predetermined value, and indicates a detection signal (indicating that the commercial power supply PS is erroneously connected). Signal) to the slave control unit 37. Accordingly, the slave control unit 37 can detect that an overvoltage is applied to the communication circuit (the slave reception unit 33 and the slave transmission unit 34) due to erroneous connection.
  • the erroneous connection detection unit 353 includes a photocoupler including a photodiode 353a and a phototransistor 353b.
  • the cathode of the photodiode 353a is connected to the collector of the transistor TR6, and the anode thereof is connected to the base of the transistor TR4, the collector of the transistor TR5, and one end of the resistor R8.
  • one end of the current path of the phototransistor 353b is connected to the terminal SC of the slave control unit 37, and the other end of the current path is grounded.
  • the emitter-collector of the transistor TR6 becomes conductive. At this time, the current flowing through the emitter-collector path of the transistor TR6 flows through the photodiode 353a, and turns on the photodiode 353a.
  • the phototransistor 353b is turned on, and the emitter-collector path is made conductive. For this reason, the terminal SC of the sub control unit 37 is grounded. Thereby, the sub control unit 37 detects that the commercial power source PS is erroneously connected.
  • the slave control unit 37 is configured by a processor or the like that is operated by the operation power supplied from the slave control power supply unit 31 and controls the normal air conditioning operation of the slave air conditioner 12.
  • the sub control unit 37 transmits and receives a serial signal using the signal current Is to and from the main air conditioner 11.
  • the slave control unit 37 executes a control process based on the detection signal of the erroneous connection detection unit 353. For example, when the sub control unit 37 receives a detection signal, the sub control unit 37 turns on a lamp provided in the main air conditioner 12. Thereby, the installer who installs the main air conditioner 12 can grasp that the commercial power source PS is erroneously connected.
  • the main control unit 28 When the main air conditioner 11 transmits a serial signal to the sub air conditioner 12, the main control unit 28 outputs a serial signal to be transmitted to the sub air conditioner 12 to the terminal TB.
  • the main control unit 28 outputs a high level voltage to the terminal TB, the photodiode 242a emits light, the phototransistor 242b becomes conductive, and the signal current Is flows.
  • the main control unit 28 applies a low level voltage to the terminal TB, the photodiode 242a does not emit light, the phototransistor 242b is turned off, and the signal current Is does not flow.
  • the signal current Is corresponding to the serial signal output by the main control unit 28 is transmitted to the sub air conditioner 12 via the communication line L2.
  • the sub control unit 37 shown in FIG. 7 causes the current signal Is to flow from the communication line L2 to the common line L3 (sub receiver unit 33). So that the current signal Is can be received), a high level voltage is continuously output to the terminal SB, and the phototransistor 342b is kept conductive.
  • the slave receiver 33 outputs a low level received signal to the slave controller 37.
  • the slave receiver 33 outputs a high level received signal to the slave controller 37.
  • the main air conditioner 11 transmits a serial signal to the sub air conditioner 12 as described above.
  • the sub air conditioner 12 receives the serial signal from the main air conditioner 11.
  • the main control unit 28 When the transmission of the serial signal from the main air conditioner 11 to the sub air conditioner 12 is completed, the main control unit 28 outputs a serial signal indicating the completion of transmission to the terminal TB and causes the main transmission unit 24 to transmit the transmission completion signal. . Thereafter, the main control unit 28 connects the terminal TP1 of the communication power supply unit 22 that outputs the communication voltage and the communication line L2 (so that the main signal receiving unit 25 can receive the current signal Is) to the terminal TB. The high level voltage is continuously output, and the phototransistor 242b is kept conductive.
  • the slave control unit 37 sets the high level voltage continuously output to the slave transmission unit 34 to the low level. Thereafter, the sub control unit 37 outputs a serial signal to be transmitted to the main air conditioner 11 to the terminal SB.
  • the slave control unit 37 outputs a high level voltage to the terminal SB, the photodiode 342a emits light, the phototransistor 342b becomes conductive, and the signal current Is flows.
  • the slave control unit 37 applies a low level voltage to the terminal TB, the photodiode 342a does not emit light, the phototransistor 342b is turned off, and the signal current Is does not flow.
  • the signal current Is corresponding to the serial signal output from the sub control unit 37 flows to the main air conditioner 11.
  • the main receiving unit 25 When the signal current Is flows through the main air conditioner 11, the signal current Is flows through the photodiode 251a of the main receiver 25. Therefore, the main receiving unit 25 outputs a low level received signal to the main control unit 28.
  • the main receiver 25 outputs a high level received signal to the main controller 28.
  • the sub air conditioner 12 transmits a serial signal to the main air conditioner 11.
  • the main air conditioner 11 receives a serial signal from the sub air conditioner 12.
  • the sub control unit 37 When the transmission of the serial signal from the sub air conditioner 12 to the main air conditioner 11 is completed, the sub control unit 37 outputs a serial signal indicating transmission completion to the terminal SB and causes the sub transmission unit 34 to transmit the transmission completion signal. . Thereafter, the slave control unit 37 continues to output a high level voltage to the terminal SB so that the current signal Is flows from the communication line L2 to the shared line L3 (so that the current signal Is can be received by the slave reception unit 33).
  • the phototransistor 342b is kept conductive.
  • the rectifier diode 26 of the main air conditioner 11 blocks the current flowing from the communication line L2 toward the resistor R1. Thereby, it is possible to prevent a reverse voltage from being applied to the main protection unit 23, the main transmission unit 24, and the main reception unit 25.
  • the rectifier diode 32 When the potential of the communication line L2 is higher than the potential of the shared line L3, the communication line L2, the rectifier diode 32, the resistor R7, the photodiode 331a of the slave receiver 33, the Zener diode 341 of the slave transmitter 34, and the slave protector 35.
  • a closed circuit composed of the emitter-collector path of the transistor TR4, the rectifier diode D2, the resistor R9 and the common line L3 is formed.
  • the transistor TR5 When the signal current Is flowing through the closed circuit increases to a predetermined value or more, the transistor TR5 has a collector-voltage so that the voltage across the resistor R9 is balanced with the ON voltage (about 0.6 volts) of the transistor TR5. Vary the emitter-to-emitter voltage. Thereby, the transistor TR5 adjusts the base-emitter voltage of the transistor TR4. In this way, the current limit control unit 351 limits the upper limit of the current Is flowing through the communication circuit (the slave reception unit 33 and the slave transmission unit 34).
  • the current limit control unit 351 limits the signal current Is
  • the voltage across the series resistance of the resistor R10 and the resistor R11 increases.
  • the voltage across the resistor R10 which is a divided voltage of the voltage across both ends, exceeds the on-voltage (about 0.6 volts) between the base and the emitter of the transistor TR6, the load limiting unit 352 of the secondary protection unit 35 The transistor TR6 is turned on to bring the emitter-collector into a conductive state.
  • the operation of the sub air conditioner 12 described above does not require control of the sub control unit 37. Therefore, even if an abnormality occurs in the slave control unit 37 and the slave control unit 37 does not operate correctly, the slave protection unit 35 prevents the rectifier diode 32, the slave reception unit 33, and the slave transmission unit 34 from being overcurrent. Can protect.
  • the secondary protection part 35 is arrange
  • the current can be limited.
  • the transistor TR2 When the signal current Is flowing through the closed circuit increases to a predetermined value or more, the transistor TR2 is connected to the collector ⁇ so that the voltage across the resistor R3 is balanced with the ON voltage (about 0.6 volts) of the transistor TR2. Vary the emitter-to-emitter voltage. Thereby, the transistor TR2 adjusts the base-emitter voltage of the transistor TR1. In this way, the current limit control unit 231 limits the upper limit of the current Is flowing through the communication circuit (the main transmission unit 24 and the main reception unit 25).
  • the current limit control unit 231 limits the signal current Is
  • the voltage across the series resistance of the resistor R4 and the resistor R5 increases.
  • the voltage across the resistor R4 which is a divided voltage of the voltage across both ends, exceeds the on-voltage (about 0.6 volts) between the base and the emitter of the transistor TR3, the load limiting unit 232 of the secondary protection unit 23
  • the transistor TR3 is turned on, and the emitter-collector is made conductive.
  • the voltage between the base and the emitter of the transistor TR1 drops, the transistor TR1 is cut off, and the collector current (signal current Is) of the transistor TR1 is cut off.
  • the communication circuit (the main transmission unit 24 and the main reception unit 25, the sub reception unit 33 and the sub transmission unit 34) flows.
  • the communication circuit is protected from an overcurrent generated when the commercial power supply PS is erroneously connected. can do.
  • the current limit control unit 231 since the current limit control unit 231 includes the transistor TR2, it can limit the overcurrent at a higher speed than the positive temperature coefficient thermistor and can perform a safer protection operation. Similarly, since the current limit control unit 351 includes the transistor TR5, it can limit the overcurrent at a higher speed than the positive characteristic thermistor and can perform a safer protection operation.
  • the transistor TR1 (TR4) when the load limiter 232 (352) detects an overvoltage higher than a predetermined level, the transistor TR1 (TR4) is forcibly turned off to cut off the signal current Is. Therefore, an inexpensive low-permissible collector-loss transistor can be used as the transistor TR1 (TR4). In addition, it is easy to design a circuit that realizes heat dissipation of the transistor TR1 (TR4).
  • the main protection unit 23 and the sub protection unit 35 protect circuit components from overvoltage and overcurrent. Therefore, no matter what serial signals the main control unit 28 and the sub control unit 37 output to the main transmission unit 24 and the sub transmission unit 34 due to the runaway of the software, the main protection unit 23 and the sub protection unit 35 are sure to Circuit protection.
  • Zener diodes 241 and 341 are connected in parallel to the photocouplers 242 and 342 of the main transmitter 24 and the slave transmitter 34, and high collector breakdown voltage products are used for the transistors TR1 and TR4. As the 342, a normal collector withstand voltage can be used.
  • Conventional main air conditioners and sub air conditioners that do not have the Zener diodes 241 and 341 or the transistors TR1 and TR4 use high-collector withstand-voltage photocouplers.
  • photocouplers are expensive, and there are problems that the number of manufactured models is small and there is no model that can perform high-speed switching necessary for high-speed communication.
  • the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 of the present embodiment can use a photocoupler having a normal collector breakdown voltage, such a problem can be solved.
  • the above-described main protection unit 23 is composed of a PNP transistor, but is not limited thereto.
  • the main protection unit 23 that realizes the above-described logic may be configured by an NPN transistor.
  • sub-protection unit 35 is composed of an NPN type transistor, it is not limited to this.
  • the sub-protection unit 35 that realizes the above-described logic may be configured with a PNP transistor.
  • the transistor TR1 of the main protection unit 23 is one element, but may be composed of two or more elements.
  • the emitter of the first element is connected to the cathode of the rectifier diode D1
  • the collector of the first element is connected to the emitter of the second element.
  • the base of the first element and the base of the second element are connected to one end of the resistor R6.
  • the collector of the second element may be connected to the terminal TP3 and the load limiting unit 232.
  • the transistor TR4 of the secondary protection unit 35 may be composed of two or more elements.
  • main protection unit 23 and sub-protection unit 35 are composed of bipolar transistors, but are not limited thereto. That is, you may comprise the main protection part 23 and the secondary protection part 35 by a field effect transistor.
  • the PNP transistors TR2 to TR3 are replaced with N type field effect transistors FET1 to FET3 as shown in FIG.
  • the gate of the field effect transistor FET 1 is connected to the other end of the resistor R 3, the anode of the rectifier diode D 1, and the load limiting unit 232.
  • the source of the field effect transistor FET1 is connected to one end of the resistor R3.
  • the drain of the field effect transistor FET1 is connected to the erroneous connection detector 233, one end of the resistor R6, and the gate of the field effect transistor FET2.
  • the source of the field effect transistor FET2 is connected to the cathode of the rectifier diode D1.
  • the drain of the field effect transistor FET2 is connected to the load limiting unit 232 and the terminal TP3.
  • the gate of the field effect transistor FET3 is connected to the other end of the resistor R4 and one end of the resistor R5.
  • the source of the field effect transistor FET3 is connected to one end of the resistor R4, the other end of the resistor R3, the anode of the rectifier diode D1, and the gate of the field effect transistor FET1.
  • the drain of the field effect transistor FET3 may be connected to the anode of the photodiode 232a.
  • the signal current Is increases due to some cause (for example, when the commercial power supply PS is erroneously connected between the communication line L2 and the shared line L3)
  • the increase in the signal current Is causes an increase in the resistance R3.
  • the voltage drop increases.
  • the field effect transistor FET2 changes the drain-source voltage of the field effect transistor FET2 so that the voltage across the resistor R3 maintains an equilibrium state with the on-voltage of the gate-source voltage of the field effect transistor FET2.
  • the gate-source voltage of the field effect transistor FET2 is adjusted. For this reason, the upper limit of the current Is flowing through the main transmitter 24 can be limited.
  • the current limit control unit 231 limits the upper limit of the signal current Is, the voltage across the series resistance of the resistor R4 and the resistor R5 increases.
  • the voltage across the resistor R4 which is a divided voltage of the voltage across both ends, exceeds the on-voltage (about 0.6 volts) between the source and drain of the field effect transistor FET3, the load limiting unit 232 The FET 3 is turned on, and the source and drain are made conductive.
  • the gate-source voltage of the field effect transistor FET1 drops, the field effect transistor FET1 is cut off, and the drain current (signal current Is) of the field effect transistor FET1 is cut off.
  • the secondary protection unit 35 may be formed of a field effect transistor.
  • the main protection unit 23 is installed between the communication power supply unit 22 and the main communication unit 24, but is not limited thereto.
  • the installation position of the main protection unit 23 may be anywhere, for example, between the main transmission unit 23 and the main reception unit 24 or between the main reception unit 25 and the resistor R1.
  • the slave protection unit 35 is installed between the slave transmission unit 34 and the shared line L3, but is not limited thereto.
  • the installation position of the slave protection unit 35 may be anywhere, for example, between the resistor R7 and the slave reception unit 33 or between the slave reception unit 33 and the slave transmission unit 34.
  • Zener diodes 241 and 341 for limiting the voltage applied to the phototransistors 242b and 342b are arranged in the current path of the phototransistors 242b and 342b in the phototransistor 242b of the main transmitter 24 and the phototransistor 342b of the slave transmitter. Although connected in parallel, it is not limited to this.
  • the voltage applied to the phototransistors 242b and 342b can be limited to the phototransistor 242b of the main transmitter 24 and the phototransistor 342b of the slave transmitter.
  • a constant voltage circuit may be connected in parallel to the current path of the phototransistors 242b and 342b.
  • the main air conditioner 11 is, for example, an outdoor unit
  • the sub air conditioner 12 is, for example, an indoor unit, but is not limited thereto.
  • the main air conditioner 11 may be, for example, an air conditioning controller
  • the sub air conditioner 12 may be, for example, a blower controlled by the air conditioning controller.
  • the combination of the main air conditioner 11 and the sub air conditioner 12 is not limited.

Abstract

　第１のトランジスタ（ＴＲ１）は、電流路が通信線に直列に接続されている。電流制限制御部（２３１）は、第１のトランジスタ（ＴＲ１）の電流路に流れる電流が設定電流以上となったときに、電流路の抵抗値が増加するように、第１のトランジスタ（ＴＲ１）を制御することにより電流路に流れる電流を制限する。負荷制限部（２３２）は、第１のトランジスタ（ＴＲ１）の電流路の両端間の電圧が設定電圧以上となったときに、第１のトランジスタ（ＴＲ１）をオフさせる。

Description

保護装置および保護方法
　本発明は、保護装置および保護方法に関する。
　室外機と室内機とが分離したセパレート方式の装置（例えば空調システム）では、一般に、電源線、通信線および共用線（電力伝送用と通信用との共用の線）の３つの接続線で、室外機と室内機とが接続される。室外機および室内機は、電源線と共用線との間に接続された交流電源から電源の供給を受ける。
　また、室外機は、数十ボルト程度の直流電圧を供給する直流電源とスイッチング素子と受信素子とが直列接続された通信回路を備え、室内機は、スイッチング素子と受信素子とが直列接続された通信回路を備える。室外機に備えられた通信回路と室内機に備えられた通信回路とは、通信線と共用線との間に並列接続されることで、閉回路を形成する。そして、室外機と室内機とは、スイッチング素子のオン・オフを切り替えることで、閉回路を流れるループ電流を制御して、双方向通信を可能にしている。
　ここで、室外機と室内機との接続は、通常、室外機および室内機が設置される現場で行われる。よって、室内機または室内機への接続線の誤接続が発生し得る。交流電源から供給される交流電圧よりも低電圧で動作する通信回路の両端子（入力端子および出力端子）に、交流電源を誤接続した場合、室外機および室内機の通信回路の耐圧不足（過電圧の印加）により、或いは、室外機および室内機に過電流が流れることにより、通信回路が破壊され得る。このため、室外機および室内機には、過電圧から、或いは、過電流から通信回路を保護する保護手段が必要である。
　保護手段として正温度特性サーミスタを採用した室内調和装置が、特許文献１に記載されている。この室内調和装置の通信線に、過電流が流れた場合、過電流はサーミスタを流れる。それに伴い、サーミスタが発熱し、サーミスタの抵抗成分が増加し、過電流を制限する。
　また、電流制限用のバイポーラトランジスタとベース－エミッタ間電圧調整用のバイポーラトランジスタと電流検出用抵抗とから構成される電流制限回路を、通信回路に直列接続した通信制御装置が、特許文献２に記載されている。この通信制御装置では、飽和状態に維持された電流制限用バイポーラトランジスタのエミッタ－コレクタパスと電流検出用抵抗とから構成される直列回路が、通信回路に接続されている。通信回路に流れる電流の増加に伴って、電流検出用抵抗の電圧（両端電圧）が増加する。電流検出用抵抗の電圧が所定電圧を超えようとすると、ベース－エミッタ間電圧調整用のバイポーラトランジスタは、電流制限用のバイポーラトランジスタのベース－エミッタ間電圧を調整し、電流検出用抵抗の電圧（両端電圧）を一定に保つよう動作する。この動作で、通信回路に流れる電流の上限が制限されるので、電流制限回路は、通信回路を渦電流から保護することが可能である。
特開平１１－１９３９５０号公報 特開２００９－９７７６０号公報
　特許文献１に記載の室内調和装置は、上述の通り、正温度特性サーミスタで過電流を制限している。このため、正温度特性サーミスタの動作遅れで過電流が通信回路に流れてしまう可能性がある。
　特許文献２に記載の電流制限回路は、電流制限用トランジスタを活性領域で動作させることで電流制限を実現する。よって、通信回路への交流電源の誤接続から通信回路を保護するためには、電流制限用トランジスタが、高耐圧且つ高許容コレクタ損失のトランジスタである必要がある。しかし、このようなトランジスタは、一般的に、動作速度が低速であり、高価であり、更には、部品サイズが大きくなるという問題がある。また、電流制限用トランジスタの十分な放熱を実現する回路設計が必要であるという問題がある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、動作遅れが小さく、低コスト化が可能な保護装置および保護方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、この発明に係る、通信線に過電流が流れることを防止する保護装置は、電流を流す通信線、電力を伝送する電源線、および電流を流し且つ電力を伝送する共用線からなる接続線で主空調機と従空調機とが互いに接続されており、通信線を流れる電流のオン・オフの切り換えで生成される信号で主空調機と従空調機との双方向通信を実現する空調用通信装置に備えられる。第１のトランジスタは、電流路が通信線に直列に接続されている。電流制限制御部は、第１のトランジスタの電流路に流れる電流が設定電流以上となったときに、電流路の抵抗値が増加するように、第１のトランジスタを制御することにより電流路に流れる電流を制限する。電流遮断制御部は、第１のトランジスタの電流路の両端間の電圧が設定電圧以上となったときに、第１のトランジスタをオフさせる。
　本発明によれば、動作遅れが小さく、低コスト化が可能である。
本発明の実施の形態に係る空調システムの構成図である。 図１に示す主空調機のブロック図である。 図２に示す通信用電源部の回路図である。 図２に示す主保護部の回路図である。 図２に示す主送信部の回路図である。 図２に示す主受信部の回路図である。 図１に示す従空調機のブロック図である。 図７に示す従受信部の回路図である。 図７に示す従送信部の回路図である。 図７に示す従保護部の回路図である。 図２に示す主保護部を電界効果トランジスタで構成した場合の回路図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る保護装置を備えた空調システム１０を、図面を参照して説明する。
　本空調システム１０は、図１に示すように、１台の主空調機１１と、３台の従空調機１２と、を備えている。
　空調システム１０は、例えば制御対象の室内の温度を制御する。主空調機１１は、例えば室外機である。従空調機１２は、例えば室内機である。
　主空調機１１は、電力を伝送する電源線Ｌ１と、信号を伝送する（電流を流す）通信線Ｌ２と、電力と信号とを共に伝送する（電力を伝送し且つ電流を流す）共用線（グランド線）Ｌ３とからなる接続線で、従空調機１２に接続されている。
　主空調機１１と従空調機１２とは、電源線Ｌ１および共用線Ｌ３の間に印加される商用電源ＰＳからの交流電圧で、動作する。具体的には、主空調機１１と従空調機１２とは、商用電源ＰＳから電源の供給を受けて熱交換器およびインバータ回路等の空調ユニットを動作させる。
　主空調機１１と従空調機１２とは、通信線Ｌ２と共用線Ｌ３を介して双方向通信を行う。具体的には、主空調機１１と従空調機１２とは、通信線Ｌ２と共用線Ｌ３とを流れる信号電流Ｉｓのオン（流れる）・オフ（流れない）の切り換えで生成されるシリアル信号（空調制御情報を含む信号）により、双方向通信を行う。なお、後述するように、通信線Ｌ２を流れる信号電流Ｉｓは、主空調機１１から従空調機１２に向かう方向にのみ流れる。
　主空調機１１は、例えば、室温、湿度、設定（目標）温度等の情報を収集し、各従空調機１２に制御コマンドをシリアル送信し、これらを制御する。
（主空調機１１の構成）
　主空調機１１は、図２に示すように、主制御用電源部２１と、通信用電源部２２と、主保護部２３と、主送信部２４と、主受信部２５と、抵抗Ｒ１と、整流ダイオード２６と、ターミネータ部２７と、主制御部２８と、を備える。なお、主空調機１１は、例えば熱交換器等の通常の空調制御用の構成を備えるが、ここでは、本願発明に関連する通信機能と保護機能に関連する部分を中心に示している。
　主制御用電源部２１は、電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に印加される商用電源ＰＳからの交流電圧から、主制御部２８を動作させるための直流電圧を生成して、主制御部２８に供給する。
　より具体的には、主制御用電源部２１の一方の入力端子は電源線Ｌ１に接続され、その他方の入力端子は共用線Ｌ３に接続されている。主制御用電源部２１は、両入力端子を介して、電源線Ｌ１と共通性Ｌ３との間に接続されている商用電源ＰＳから印加される交流電圧を受け、トランス、整流回路、平滑回路等により、直流電圧を生成し、グランド端子と、主制御部２８に接続された出力端子との間に出力する。なお、トランスを使用する場合には、電源側と負荷側とを絶縁できる絶縁トランスを使用することが望ましい。
　通信用電源部２２は、商用電源ＰＳから供給される交流電圧から、シリアル通信用の信号電流Ｉｓを形成するための通信電圧（例えば、２４ボルトの直流電圧）を生成する。
　通信用電源部２２は、例えば、図３に示すように、抵抗Ｒ２と、整流ダイオード２２１と、ツェナーダイオード２２２と、コンデンサ２２３と、を備える半波整流回路から構成されている。
　抵抗Ｒ２の一端は、通信用電源部２２の一方の入力端子を介して、電源線Ｌ１に接続され、抵抗Ｒ２の他端は、整流ダイオード２２１のアノードに接続されている。整流ダイオード２２１のカソードは、ツェナーダイオード２２２のカソード、コンデンサ２２３の一端および端子ＴＰ１に接続されている。
　ツェナーダイオード２２２のアノードおよびコンデンサ２２３の他端は、通信用電源部２２の他方の入力端子を介して、共用線Ｌ３に接続されている。
　抵抗Ｒ２と整流ダイオード２２１は、電源線Ｌ１と共用線Ｌ３を介して商用電源ＰＳから供給される交流電圧を半波整流する。
　ツェナーダイオード２２２は、整流された半波の電圧値を、通信電圧にクリップする。コンデンサ２２３は、通信電圧にクリップされた半波を平滑化する。コンデンサ２２３の保持電圧（通信電圧）が、端子ＴＰ１を介して、主保護部２３と共用線間Ｌ３間に出力される。
　図２に示す主保護部２３は、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続された場合に、過電流が、通信線Ｌ２を流れて、主送信部２４および主受信部２５からなる通信回路に流れることを防止する。また、主保護部２３は、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続された場合の過電圧から、通信回路（主送信部２４および主受信部２５）を保護する。
　主保護部２３は、図４に示すように、電流制限制御部２３１と、負荷制限部２３２と、誤接続検出部２３３と、抵抗Ｒ６と、から構成されている。
　電流制限制御部２３１は、通信線Ｌ２と共用線Ｌ３とを流れる信号電流Ｉｓ（通信回路を流れる信号電流Ｉｓ）の最大値を制限するものであり、抵抗Ｒ３と、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲ２と、整流ダイオードＤ１と、から構成されている。
　また、整流ダイオードＤ１に接続されているＰＮＰ型のトランジスタＴＲ１は、エミッタ－コレクタパス（電流路）が通信線Ｌ２に直列に接続されている。
　抵抗Ｒ３の一端およびトランジスタＴＲ１のエミッタは、端子ＴＰ２を介して、通信用電源部２２の端子ＴＰ１（出力端子）に接続されている。抵抗Ｒ３の他端およびトランジスタＴＲ１のベースは、整流ダイオードＤ１のアノードおよび負荷制限部２３２に接続されている。
　整流ダイオードＤ１のカソードは、トランジスタＴＲ２のエミッタに接続されている。トランジスタＴＲ２のコレクタは、端子ＴＰ３を介して、主送信部２４に接続されている。
　トランジスタＴＲ２のベースは、トランジスタＴＲ１のコレクタと、誤接続検出部２３３と、抵抗Ｒ６の一端に接続されている。抵抗Ｒ６の他端は、共用線Ｌ３に接続されている。
　商用電源ＰＳが電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に接続されると、通信用電源部２２の端子ＴＰ２から通信電圧が出力される。この状態で、後述するように、主送信部２４がオン状態になると、信号電流Ｉｓは、通信用電源部２２　→　端子ＴＰ２　→　抵抗Ｒ３　→　整流ダイオードＤ１　→　トランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタパス（電流路）　→　端子ＴＰ３　→　主送信部２４に流れる。この状態は正常な状態である。
　一方、何らかの原因で（例えば、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に誤接続された場合等で）、信号電流Ｉｓが増加すると、その増加に伴い、抵抗Ｒ３での電圧降下が増大する。このとき、トランジスタＴＲ２は、抵抗Ｒ３の両端電圧がトランジスタＴＲ２のベース－エミッタ間電圧のオン電圧と均衡状態を保つように、トランジスタＴＲ２のコレクタ－エミッタ間電圧を変化させて、トランジスタＴＲ１のベース－エミッタ間電圧の調整を行う。このため、主送信部２４に流れる信号電流Ｉｓの上限を制限できる。
　電流制限制御部２３１が信号電流Ｉｓの上限を制限している間、トランジスタＴＲ１が活性領域で動作するため、トランジスタＴＲ１が飽和領域で動作している場合に比べ、トランジスタＴＲ１のコレクタ－エミッタ間電圧が高くなる。そして、トランジスタＴＲ１のコレクタ－エミッタ間電圧とトランジスタＴＲ１のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）との積算値に相当するコレクタ損失が、トランジスタＴＲ１に発生する。商用電源ＰＳから供給される交流電圧のような高電圧が通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に印加された場合、トランジスタＴＲ１に発生するコレクタ損失は非常に大きくなる。このため、トランジスタＴＲ１には、高価且つ部品サイズが大きく、高耐圧・高許容コレクタ損失が要求される。
　この問題を解決するために、負荷制限部２３２が主保護部２３に設けられている。負荷制限部２３２は、トランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ１をオフすることにより、トランジスタＴＲ１のコレクタ損失を抑制する。
　なお、本実施の形態では、負荷制限部２３２は、トランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ１をオフしたが、これに限られず、例えば、端子ＴＰ２と端子ＴＰ３との間の電圧が基準値以上になり、トランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ１をオフしてもよい。また、負荷制限部２３２は、例えば、端子ＴＰ４と端子ＴＰ７との間の電圧が基準値以上になり、トランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ１をオフしてもよい。
　負荷制限部２３２は、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲ３と、抵抗Ｒ４，Ｒ５と、から構成されている。トランジスタＴＲ３は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗の両端電圧の過電圧検出を行うことで、トランジスタＴＲ１のコレクタ損失を抑制する。
　抵抗Ｒ４の一端は、トランジスタＴＲ３のエミッタ、抵抗Ｒ３の他端、トランジスタＴＲ２のベースおよび整流ダイオードＤ１のアノードに接続されている。
　抵抗Ｒ４の他端は、トランジスタＴＲ３のベースおよび抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端は、トランジスタＴＲ１のコレクタに接続されている。また、トランジスタＴＲ３のコレクタは、誤接続検出部２３３に接続されている。
　抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗には、整流ダイオードＤ１の順方向電圧とトランジスタＴＲ１のコレクタ－エミッタ間電圧とを足した電圧が印加される。
　この回路において、電流制限制御部２３１が信号電流Ｉｓの上限を制限すると、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗の両端電圧が上昇する。そして、この両端電圧の分圧電圧である抵抗Ｒ４の両端電圧が、トランジスタＴＲ３のベース－エミッタ間のオン電圧（約０．６ボルト）を超えると、トランジスタＴＲ３がオンし、そのエミッタ－コレクタ間が導通状態になる。
　これにより、トランジスタＴＲ１のベース－エミッタ間電圧が降下し、トランジスタＴＲ１が遮断状態になり、トランジスタＴＲ１のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）が遮断される。これにより、トランジスタＴＲ１の許容コレクタ損失を、負荷制限部２３２を設けない場合と比較して抑制することができる。よって、安価な低許容コレクタ損失のトランジスタをトランジスタＴＲ１に用いることができる。
　誤接続検出部２３３は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗の両端電圧が所定値以上の場合に流れるトランジスタＴＲ３のコレクタ電流を検出し、検出信号（商用電源ＰＳが誤接続されていることを示す信号）を、主制御部２８に伝達する。これにより、主制御部２８は、誤接続により通信回路（主送信部２４および主受信部２５）に過電圧が印加されたことを検知できる。
　誤接続検出部２３３は、フォトダイオード２３３ａとフォトトランジスタ２３３ｂとから構成されたフォトカプラから構成されている。フォトダイオード２３３ａのアノードは、トランジスタＴＲ３のコレクタに接続され、カソードは、トランジスタＴＲ２のコレクタと、トランジスタＴＲ１のベースと、抵抗Ｒ６の一端に接続されている。
　一方、フォトトランジスタ２３３ｂは、その電流路の一端が主制御部２８の端子ＴＡに接続され、電流路の他端が接地されている。
　上述したように、抵抗Ｒ４の両端電圧が、トランジスタＴＲ３のベース－エミッタ間のオン電圧を超えると、トランジスタＴＲ３のエミッタ－コレクタ間が導通する。このとき、トランジスタＴＲ３のエミッタ－コレクタパスを流れた電流は、フォトダイオード２３３ａを流れ、フォトダイオード２３３ａを点灯させる。
　これにより、フォトトランジスタ２３３ｂがオンし、エミッタ－コレクタパスを導通させる。このため、主制御部２８の端子ＴＡが接地される。これにより、主制御部２８は、商用電源ＰＳが誤接続されていることを検出する。
　図２に示す主送信部２４は、主制御部２８の端子ＴＢから出力される電圧信号に応答して、信号電流Ｉｓのオン（流れる）・オフ（流れない）を切り換える。
　主送信部２４は、図５に示すように、ツェナーダイオード２４１と、フォトカプラ２４２と、から構成されている。
　ツェナーダイオード２４１のカソードは、主保護部２３およびフォトカプラ２４２のフォトトランジスタ２４２ｂの電流路の一端に接続されている。ツェナーダイオード２４１のアノードは、フォトトランジスタ２４２ｂの電流路の他端および主受信部２５に接続されている。
　フォトダイオード２４２ａのアノードは、主制御部２８の端子ＴＢに接続され、フォトダイオード２４２ａのカソードは、グランドされている。
　主制御部２８が、端子ＴＢの電圧信号をハイレベルにすると、フォトダイオード２４２ａに電流が流れる。これにより、フォトダイオード２４２ａは発光する。
　フォトダイオード２４２ａからの光により、フォトトランジスタ２４２ｂが導通状態になる。このため、信号電流Ｉｓが、通信用電源部２２　→　主保護部２３→　端子ＴＰ４　→　フォトトランジスタ２４２ｂ　→　端子ＴＰ５　→　主受信部２５　→　通信線Ｌ２と流れる。
　また、主制御部２８が、端子ＴＢの電圧信号をローレベルにすると、フォトダイオード２４２ａに電流が流れなくなる。すると、フォトトランジスタ２４２ｂがオフし、
信号電流Ｉｓは遮断される。
　こうして、主制御部２８は、端子ＴＢの電圧信号を制御することにより、信号電流Ｉｓを生成することができる。
　また、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続された場合等、通信回路（主送信部２４および主受信部２５）に大きな電圧が印加された場合、フォトトランジスタ２４２ｂが遮断状態であれば、フォトトランジスタ２４２ｂに過電圧が印加されて、フォトトランジスタ２４２ｂが故障する。これを防止するため、フォトトランジスタ２４２ｂにツェナーダイオード２４１を並列接続することで、フォトトランジスタ２４２ｂの耐圧保護を実現する。また、この他にも、ツェナーダイオード２４１を用いずに、高コレクタ耐圧のフォトトランジスタを、フォトトランジスタ２４２ｂに用いてもよい。
　図２に示す主受信部２５は、信号電流Ｉｓの有無を検出することで受信信号を生成し、主制御部２８に伝達する。
　主受信部２５は、図６に示すように、例えばフォトカプラ２５１から構成される。フォトカプラ２５１を構成するフォトダイオード２５１ａのアノードが、端子ＴＰ６を介して、主送信部２４に接続され、そのカソードが、端子ＴＰ７を介して、抵抗Ｒ１の一端に接続される。
　フォトトランジスタ２５１ｂの電流路の一端が、主制御部２８の端子ＴＣに接続され、電流路の他端がグランドされている。主制御部２８の端子ＴＣは、プルアップされている。
　フォトダイオード２５１ａに信号電流Ｉｓが流れると、フォトダイオード２５１ａは発光し、フォトトランジスタ２５１ｂをオンさせる。これにより、フォトトランジスタ２５１ｂの電流路が導通し、ローレベルの受信信号が生成される。
　一方、信号電流Ｉｓが流れなくなると、フォトダイオード２５１ａが消灯し、フォトトランジスタ２５１ｂはオフする。これにより、ハイレベルの受信信号が生成される。
　図２に示す抵抗Ｒ１は、従空調機１２の抵抗Ｒ７と共に信号電流Ｉｓの最大値を決定する制限抵抗である。抵抗Ｒ１の一端は、主受信部２５の端子ＴＰ７に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は、整流ダイオード２６のアノードに接続されている。
　整流ダイオード２６は、通信線Ｌ２から抵抗Ｒ１に向けて流れる逆電流を遮断する。
　ターミネータ部２７は、コンデンサ等から構成され、通信線Ｌ２－共用線Ｌ３間のインピーダンスを低減し、通信線Ｌ２上のノイズ成分を共用線Ｌ３に流す。これにより、誘導ノイズ等の信号電流Ｉｓへの重畳を抑え、信号電流Ｉｓを安定化できる。
　主制御部２８は、主制御用電源部２１から供給される動作電源により動作するプロセッサ等から構成され、主空調器１１の通常の空調動作の制御を行う。また、主制御部２８は、従空調機１２との間で、信号電流Ｉｓを用いたシリアル信号の送受信を行う。
　また、主制御部２８は、誤接続検出部２３３の検出信号に基づいた制御処理を実行する。主制御部２８は、例えば、検出信号を受け付けた場合に、主空調機１１に設けられたランプを点灯させる。これにより、主空調機１１を設置する設置者は、商用電源ＰＳが誤接続されたことを把握することが可能である。
（従空調機１２の構成）
　次に、図１に示す従空調機１２の構成を説明する。各従空調機１２は、それぞれ、図７に示すように、従制御用電源部３１と、整流ダイオード３２，３６と、抵抗Ｒ７と、従受信部３３と、従送信部３４と、従保護部３５と、従制御部３７と、を備える。なお、各従空調機１２は、通常の空調制御用の構成を備えるが、ここでは、本願発明に関連する通信機能と保護機能に関連する部分を中心に示している。
　従制御用電源部３１は、電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に印加される商用電源ＰＳからの交流電圧から、従制御部３７を動作させるための直流電圧を生成して、従制御部３７に供給する。
　より具体的には、従制御用電源部３１の一方の入力端子は電源線Ｌ１に接続され、その他方の入力端子は共用線Ｌ３に接続されている。従制御用電源部３１は、両入力端子を介して、電源線Ｌ１と共通性Ｌ３との間に接続されている商用電源ＰＳから印加される交流電圧を受け、トランス、整流回路、平滑回路等により、直流電圧を生成し、グランド端子と、従制御部３７に接続された出力端子との間に出力する。なお、トランスを使用する場合には、電源側と負荷側とを絶縁できる絶縁トランスを使用することが望ましい。
　整流ダイオード３２，３６は、従受信部３３および従送信部３４を逆電圧から保護する。
　整流ダイオード３２のアノードは、通信線Ｌ２に接続され、整流ダイオード３２のカソードは、抵抗Ｒ７の一端、整流ダイオード３６のカソードおよび従保護部３５の端子ＳＰ６に接続されている。整流ダイオード３６のアノードは、共用線Ｌ３および従保護部３５の端子ＳＰ７に接続されている。
　抵抗Ｒ７は、信号電流Ｉｓの大きさを決定する。抵抗Ｒ７の一端は、整流ダイオード３２，３６のカソードおよび従保護部３５の端子ＳＰ６に接続されている。抵抗Ｒ７の他端は、従受信部３３に接続されている。
　従受信部３３は、信号電流Ｉｓの有無を検出することで受信信号を生成し、従制御部３７に伝達する。図８に示すフォトカプラ３３１を用いた従受信部３３の場合、従受信部３３は、フォトカプラ３３１に信号電流Ｉｓが流れていればローレベルの受信信号を、フォトカプラ３３１に信号電流Ｉｓが流れていなければハイレベルの受信信号を、従制御部３７に出力する。
　従受信部３３は、図８に示すように、例えばフォトカプラ３３１から構成される。フォトカプラ３３１を構成するフォトダイオード３３１ａのアノードが、端子ＳＰ１を介して、抵抗Ｒ７の他端に接続され、そのカソードが、端子ＳＰ２を介して、従送信部３４に接続される。
　フォトトランジスタ３３１ｂの電流路の一端が、従制御部３７の端子ＳＡに接続され、電流路の他端がグランドされている。
　図７に示す従送信部３４は、従制御部３７が端子ＳＢを介して出力するシリアル信号に基づいて、通信線Ｌ２を流れる信号電流Ｉｓのオン（流れる）・オフ（流れない）を切り換える。
　従送信部３４は、図９に示すように、ツェナーダイオード３４１と、フォトカプラ３４２と、から構成されている。
　ツェナーダイオード３４１のカソードは、端子ＳＰ３およびフォトカプラ３４２のフォトトランジスタ３４２ｂの電流路の一端に接続されている。ツェナーダイオード３４１のアノードは、フォトトランジスタ３４２ｂの電流路の他端および主受信部２５に接続されている。
　フォトダイオード３４２ａのアノードは、従制御部３７の端子ＳＢに接続され、フォトダイオード３４２ａのカソードは、グランドされている。
　従制御部３７が、端子ＳＢの電圧信号をハイレベルにすると、フォトダイオード３４２ａに電流が流れる。これにより、フォトダイオード３４２ａは発光する。
　フォトダイオード３４２ａからの光により、フォトトランジスタ３４２ｂが導通状態になる。このため、信号電流Ｉｓが、通信線Ｌ２　→　従受信部３３　→　端子ＳＰ２　→　端子ＳＰ３　→　フォトトランジスタ３４２ｂ　→　端子ＳＰ４　→　従保護部３５　→　共用線Ｌ３と流れる。
　また、従制御部３７が、端子ＳＢの電圧信号をローレベルにすると、フォトダイオード３４２ａに電流が流れなくなる。すると、フォトトランジスタ３４２ｂがオフし、
信号電流Ｉｓは遮断される。
　こうして、従制御部３７は、端子ＳＢの電圧信号を制御することにより、信号電流Ｉｓを生成することができる。
　また、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続された場合等、通信回路（従受信部３３および従送信部３４）に大きな電圧が印加された場合、フォトトランジスタ３４２ｂが遮断状態であれば、フォトトランジスタ３４２ｂに過電圧が印加されて、フォトトランジスタ３４２ｂが故障する。これを防止するため、フォトトランジスタ３４２ｂにツェナーダイオード３４１を並列接続することで、フォトトランジスタ３４２ｂの耐圧保護を実現する。また、この他にも、ツェナーダイオード３４１を用いずに、高コレクタ耐圧のフォトトランジスタを、フォトトランジスタ３４２ｂに用いてもよい。
　図７に示す従保護部３５は、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続された場合の過電圧および過電流から、従受信部３３および従送信部３４を保護する。
　従保護部３５は、図１０に示すように、電流制限制御部３５１と、負荷制限部３５２と、誤接続検出部３５３と、抵抗Ｒ８と、から構成されている。
　電流制限制御部３５１は、従受信部３３および従送信部３４に流れる信号電流Ｉｓの最大値を制限するものであり、ＮＰＮ型のトランジスタＴＲ５と、整流ダイオードＤ２と、抵抗Ｒ９と、から構成されている。
　また、整流ダイオードＤ２に接続されているＮＰＮ型のトランジスタＴＲ４は、エミッタ－コレクタパス（電流路）が通信線Ｌ２に直列に接続されている。
　抵抗Ｒ９の一端およびトランジスタＴＲ５のエミッタは、端子ＳＰ７を介して、整流ダイオード３６のアノードおよび共用線Ｌ３に接続されている。抵抗Ｒ９の他端およびトランジスタＴＲ５のベースは、整流ダイオードＤ２のカソード、負荷制限部３５２に接続されている。
　整流ダイオードＤ２のアノードは、トランジスタＴＲ４のエミッタに接続されている。トランジスタＴＲ４のコレクタは、端子ＳＰ５を介して、従送信部３４に接続されている。また、トランジスタＴＲ４のコレクタは、負荷制限部３５２に接続されている。
　トランジスタＴＲ４のベースは、トランジスタＴＲ５のコレクタと、誤接続検出部３５３と、抵抗Ｒ８の一端に接続されている。抵抗Ｒ８の他端は、端子ＳＰ６を介して、整流ダイオード３２のカソード、抵抗Ｒ７の一端および整流ダイオード３６のカソードに接続されている。
　商用電源ＰＳが電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に接続され、従送信部３４がオン状態になると、信号電流Ｉｓは、端子ＳＰ５　→　トランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタパス　→　整流ダイオードＤ２　→　抵抗Ｒ９　→　端子ＳＰ７→　共用線Ｌ３と流れる。この状態は正常な状態である。
　商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に接続されたことにより、信号電流Ｉｓが所定値以上に増大すると、トランジスタＴＲ５は、抵抗Ｒ９の両端電圧の両端電圧がトランジスタＴＲ５のオン電圧（約０．６ボルト）と均衡状態を保つように、コレクタ－エミッタ間電圧を変化させる。これにより、トランジスタＴＲ５は、トランジスタＴＲ４のベース－エミッタ間電圧を調整する。このようにして、通信回路（従受信部３３および従送信部３４）を流れる電流Ｉｓの上限を制限でき、通信回路を渦電流から保護できる。
　上述の電流制限制御部３５１が、信号電流Ｉｓの上限を制限している間、トランジスタＴＲ４は活性領域で動作するため、トランジスタＴＲ４のコレクタ－エミッタ間電圧が、飽和領域で動作していない場合に比べて（信号電流Ｉｓの上限が制限されない場合に比べて）、大きくなる。そして、トランジスタＴＲ４のコレクタ－エミッタ間電圧とトランジスタＴＲ４のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）との積算値に相当するコレクタ損失が、トランジスタＴＲ４に発生する。商用電源ＰＳから供給される電圧のような高電圧が通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に印加された場合、トランジスタＴＲ４に発生するコレクタ損失は非常に大きくなる。このため、トランジスタＴＲ４には、高価且つ部品サイズが大きく、高耐圧・高許容コレクタ損失が要求される。
　この問題を解決するために、負荷制限部３５２が従保護部３５に設けられている。負荷制限部３５２は、トランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ４をオフすることにより、トランジスタＴＲ４のコレクタ損失を抑制する。
　なお、本実施の形態では、負荷制限部３５２は、トランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ４をオフしたが、これに限られず、例えば、端子ＳＰ５と端子ＳＰ７との間の電圧が基準値以上になり、トランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ４をオフしてもよい。また、負荷制限部３５２は、例えば、端子ＳＰ１と端子ＳＰ４との間の電圧が基準値以上になり、トランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタ間の電圧が設定値以上になると、トランジスタＴＲ４をオフしてもよい。
　負荷制限部３５２は、ＮＰＮ型のトランジスタＴＲ６と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１と、から構成されている。トランジスタＴＲ６は、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との直列抵抗の両端電圧の過電圧検出を行うことで、トランジスタＴＲ４のコレクタ損失を抑制する。
　抵抗Ｒ１０の一端は、トランジスタＴＲ６のエミッタ、抵抗Ｒ９の他端、トランジスタＴＲ５のベースおよび整流ダイオードＤ２のカソードに接続されている。
　抵抗Ｒ１０の他端は、トランジスタＴＲ６のベースおよび抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は、トランジスタＴＲ４のコレクタに接続されている。また、トランジスタＴＲ６のコレクタは、誤接続検出部３５３に接続されている。
　抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との直列抵抗には、整流ダイオードＤ２の順方向電圧とトランジスタＴＲ４のコレクタ－エミッタ間電圧とを足した電圧が印加される。
　この回路において、電流制限制御部３５１が信号電流Ｉｓの上限を制限すると、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との直列抵抗の両端電圧が上昇する。そして、この両端電圧の分圧電圧である抵抗Ｒ１０の両端電圧が、トランジスタＴＲ６のベース－エミッタ間のオン電圧（約０．６ボルト）を超えると、トランジスタＴＲ６がオンし、そのエミッタ－コレクタ間が導通状態になる。
　これにより、トランジスタＴＲ４のベース－エミッタ間の電圧が降下し、トランジスタＴＲ４が遮断状態になり、トランジスタＴＲ４のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）が遮断される。これにより、トランジスタＴＲ４の許容コレクタ損失を、負荷制限部３５２を設けない場合と比較して抑制することができる。よって、安価な低許容コレクタ損失のトランジスタをトランジスタＴＲ４に用いることができる。
　誤接続検出部３５３は、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との直列抵抗の両端電圧が所定値以上の場合に流れるトランジスタＴＲ６のコレクタ電流を検出し、検出信号（商用電源ＰＳが誤接続されていること示す信号）を、従制御部３７に伝達する。これにより、従制御部３７は、誤接続により通信回路（従受信部３３および従送信部３４）に過電圧が印加されたことを検知できる。
　誤接続検出部３５３は、フォトダイオード３５３ａとフォトトランジスタ３５３ｂとから構成されたフォトカプラから構成されている。フォトダイオード３５３ａのカソードは、トランジスタＴＲ６のコレクタに接続され、そのアノードは、トランジスタＴＲ４のベースと、トランジスタＴＲ５のコレクタと、抵抗Ｒ８の一端に接続されている。
　一方、フォトトランジスタ３５３ｂは、その電流路の一端が従制御部３７の端子ＳＣに接続され、その電流路の他端が接地されている。
　上述したように、抵抗Ｒ１０の両端電圧が、トランジスタＴＲ６のベース－エミッタ間のオン電圧を超えると、トランジスタＴＲ６のエミッタ－コレクタ間が導通する。このとき、トランジスタＴＲ６のエミッタ－コレクタパスを流れた電流は、フォトダイオード３５３ａを流れ、フォトダイオード３５３ａを点灯させる。
　これにより、フォトトランジスタ３５３ｂがオンし、エミッタ－コレクタパスを導通させる。このため、従制御部３７の端子ＳＣが接地される。これにより、従制御部３７は、商用電源ＰＳが誤接続されていることを検出する。
　従制御部３７は、従制御用電源部３１から供給される動作電源により動作するプロセッサ等から構成され、従空調器１２の通常の空調動作の制御を行う。また、従制御部３７は、主空調機１１との間で、信号電流Ｉｓを用いたシリアル信号の送受信を行う。
　また、従制御部３７は、誤接続検出部３５３の検出信号に基づいた制御処理を実行する。従制御部３７は、例えば、検出信号を受け付けた場合に、主空調機１２に設けられたランプを点灯させる。これにより、主空調機１２を設置する設置者は、商用電源ＰＳが誤接続されたことを把握することが可能である。
（シリアル信号の送受信）
　上述した主空調機１１および従空調機１２のシリアル信号の送受信を具体的に説明する。主空調機１１および従空調機１２は、電源線Ｌ１、通信線Ｌ２および共用線Ｌ３で互いに接続され、電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に商用電源ＰＳが接続されると、シリアル信号の送受信が可能になる。
　主空調機１１が従空調機１２にシリアル信号を送信する場合、主制御部２８は、従空調機１２に送信するシリアル信号を端子ＴＢに出力する。
　このとき、主制御部２８が端子ＴＢにハイレベルの電圧を出力することにより、フォトダイオード２４２ａが発光し、フォトトランジスタ２４２ｂが導通し、信号電流Ｉｓが流れる。
　一方、主制御部２８が端子ＴＢにローレベルの電圧を印加すると、フォトダイオード２４２ａが発光せず、フォトトランジスタ２４２ｂはオフし、信号電流Ｉｓは流れない。こうして、主制御部２８が出力するシリアル信号に応じた信号電流Ｉｓが、通信線Ｌ２を介して、従空調機１２に伝達される。
　従空調機１２が主空調機１１から送信されたシリアル信号を受信する場合、図７に示す従制御部３７は、電流信号Ｉｓが通信線Ｌ２から共用線Ｌ３に流れるように（従受信部３３で電流信号Ｉｓが受信できるように）、端子ＳＢにハイレベルの電圧を出力し続け、フォトトランジスタ３４２ｂを導通させ続ける。
　この状態で、通信線Ｌ２に信号電流Ｉｓが流れると、信号電流Ｉｓは、従受信部３３のフォトダイオード３３１ａに流れる。よって、従受信部３３は、ローレベルの受信信号を従制御部３７に出力する。
　一方、通信線Ｌ２に信号電流Ｉｓが流れていない場合、従受信部３３のフォトダイオード３３１ａに信号電流Ｉｓが流れない。よって、従受信部３３は、ハイレベルの受信信号を従制御部３７に出力する。
　上述のようにして、主空調機１１は、シリアル信号を従空調機１２に送信する。また、従空調機１２は、主空調機１１からのシリアル信号を受信する。
　主空調機１１から従空調機１２へのシリアル信号の送信が完了すると、主制御部２８は、送信完了を示すシリアル信号を端子ＴＢに出力して、送信完了信号を主送信部２４に送信させる。その後、主制御部２８は、通信電圧を出力する通信用電源部２２の端子ＴＰ１と通信線Ｌ２とを導通させるために（主受信部２５で電流信号Ｉｓが受信できるように）、端子ＴＢにハイレベルの電圧を出力し続け、フォトトランジスタ２４２ｂを導通させ続ける。
　一方、従制御部３７は、送信完了信号を受信すると、従送信部３４に出力し続けたハイレベルの電圧をローレベルにする。その後、従制御部３７は、主空調機１１に送信するシリアル信号を端子ＳＢに出力する。
　このとき、従制御部３７が端子ＳＢにハイレベルの電圧を出力することにより、フォトダイオード３４２ａが発光し、フォトトランジスタ３４２ｂが導通し、信号電流Ｉｓが流れる。
　一方、従制御部３７が端子ＴＢにローレベルの電圧を印加すると、フォトダイオード３４２ａが発光せず、フォトトランジスタ３４２ｂはオフし、信号電流Ｉｓは流れない。こうして、従制御部３７が出力するシリアル信号に応じた信号電流Ｉｓが、主空調機１１に流れる。
　主空調機１１に信号電流Ｉｓが流れると、信号電流Ｉｓは、主受信部２５のフォトダイオード２５１ａに流れる。よって、主受信部２５は、ローレベルの受信信号を主制御部２８に出力する。
　一方、主空調機１１に信号電流Ｉｓが流れていない場合、主受信部２５のフォトダイオード２５１ａに信号電流Ｉｓが流れない。よって、主受信部２５は、ハイレベルの受信信号を主制御部２８に出力する。
　上述のようにして、従空調機１２は、シリアル信号を主空調機１１に送信する。また、主空調機１１は、従空調機１２からのシリアル信号を受信する。
　従空調機１２から主空調機１１へのシリアル信号の送信が完了すると、従制御部３７は、送信完了を示すシリアル信号を端子ＳＢに出力して、送信完了信号を従送信部３４に送信させる。その後、従制御部３７は、電流信号Ｉｓが通信線Ｌ２から共用線Ｌ３に流れるように（従受信部３３で電流信号Ｉｓが受信できるように）、端子ＳＢにハイレベルの電圧を出力し続け、フォトトランジスタ３４２ｂを導通させ続ける。
（商用電源ＰＳが誤接続された場合）
　通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に商用電源ＰＳを誤接続した場合の従空調機１２の保護動作および主空調機１１の保護動作について説明する。
　通信線Ｌ２の電位が共用線Ｌ３の電位より高い場合、主空調機１１の整流ダイオード２６は、通信線Ｌ２から抵抗Ｒ１に向かって流れる電流を遮断する。これにより、主保護部２３、主送信部２４および主受信部２５に逆電圧が印加されることを防止できる。
　また、通信線Ｌ２の電位が共用線Ｌ３の電位より高い場合、通信線Ｌ２、整流ダイオード３２、抵抗Ｒ７、従受信部３３のフォトダイオード３３１ａ、従送信部３４のツェナーダイオード３４１、従保護部３５のトランジスタＴＲ４のエミッタ－コレクタパス、その整流ダイオードＤ２、その抵抗Ｒ９および共用線Ｌ３で構成される閉回路が形成される。
　この閉回路を流れる信号電流Ｉｓが所定値以上に増大すると、トランジスタＴＲ５は、抵抗Ｒ９の両端電圧の両端電圧がトランジスタＴＲ５のオン電圧（約０．６ボルト）と均衡を保つように、コレクタ－エミッタ間電圧を変化させる。これにより、トランジスタＴＲ５は、トランジスタＴＲ４のベース－エミッタ間電圧を調整する。このようにして、電流制限制御部３５１は、通信回路（従受信部３３および従送信部３４）を流れる電流Ｉｓの上限を制限する。
　また、電流制限制御部３５１が信号電流Ｉｓを制限すると、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との直列抵抗の両端電圧が上昇する。そして、この両端電圧の分圧電圧である抵抗Ｒ１０の両端電圧が、トランジスタＴＲ６のベース－エミッタ間のオン電圧（約０．６ボルト）を超えると、従保護部３５の負荷制限部３５２は、トランジスタＴＲ６をオンして、そのエミッタ－コレクタ間を導通状態にする。
　これにより、トランジスタＴＲ４のベース－エミッタ間の電圧が降下し、トランジスタＴＲ４が遮断状態になり、トランジスタＴＲ４のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）が遮断される。
　上述した従空調機１２の動作は、従制御部３７の制御が不要である。よって、従制御部３７に異常が発生して、従制御部３７が正しく動作しない場合であっても、従保護部３５は、整流ダイオード３２、従受信部３３および従送信部３４を過電流から保護できる。
　また、従保護部３５は、通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に商用電源ＰＳが誤って接続された場合に形成される閉回路の回路内に配置されているので、閉回路に流れる過電流を制限できる。
　一方、通信線Ｌ２の電位が共用線Ｌ３の電位より低い場合、共用線Ｌ３、通信用電源部２２のツェナーダイオード２２２、主保護部２３の抵抗Ｒ３、その整流ダイオードＤ２、そのトランジスタＴＲ１のエミッタ－コレクタパス、主送信部２４のツェナーダイオード２４１、主受信部２５、抵抗Ｒ１、整流ダイオード２６および通信線Ｌ２で構成される閉回路が形成される。
　この閉回路を流れる信号電流Ｉｓが所定値以上に増大すると、トランジスタＴＲ２は、抵抗Ｒ３の両端電圧の両端電圧がトランジスタＴＲ２のオン電圧（約０．６ボルト）と均衡を保つように、コレクタ－エミッタ間電圧を変化させる。これにより、トランジスタＴＲ２は、トランジスタＴＲ１のベース－エミッタ間電圧を調整する。このようにして、電流制限制御部２３１は、通信回路（主送信部２４および主受信部２５）を流れる電流Ｉｓの上限を制限する。
　また、電流制限制御部２３１が信号電流Ｉｓを制限すると、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗の両端電圧が上昇する。そして、この両端電圧の分圧電圧である抵抗Ｒ４の両端電圧が、トランジスタＴＲ３のベース－エミッタ間のオン電圧（約０．６ボルト）を超えると、従保護部２３の負荷制限部２３２は、トランジスタＴＲ３をオンし、そのエミッタ－コレクタ間を導通状態にする。
　これにより、トランジスタＴＲ１のベース－エミッタ間の電圧が降下し、トランジスタＴＲ１が遮断状態になり、トランジスタＴＲ１のコレクタ電流（信号電流Ｉｓ）が遮断される。
　以上説明したように、本実施の形態の主空調機１１と従空調機１２とによれば、通信回路（主送信部２４および主受信部２５、従受信部３３および従送信部３４）に流れる信号電流Ｉｓの上限を制限する電流制限制御部２３１，３５１を、主空調機１１と従空調機１２とに搭載することで、商用電源ＰＳの誤接続時に発生する過電流から、通信回路を保護することができる。
　また、電流制限制御部２３１は、トランジスタＴＲ２で構成されているので、正特性サーミスタと比較して高速に過電流を制限でき、より安全な保護動作が可能である。同様に、電流制限制御部３５１は、トランジスタＴＲ５で構成されているので、正特性サーミスタと比較して高速に過電流を制限でき、より安全な保護動作が可能である。
　また、負荷制限部２３２（３５２）が所定以上の過電圧を検出した場合、トランジスタＴＲ１（ＴＲ４）を強制的に遮断状態にし、信号電流Ｉｓを遮断する。よって、トランジスタＴＲ１（ＴＲ４）に、安価な低許容コレクタ損失のトランジスタを使用することが可能となる。また、トランジスタＴＲ１（ＴＲ４）の放熱を実現する回路設計が容易である。
　また、主送信部２４および従送信部３４のオン・オフ状態に関わらず、主保護部２３および従保護部３５は、過電圧や過電流から回路部品を保護する。よって、ソフトウェアの暴走により主制御部２８および従制御部３７がどのようなシリアル信号を、主送信部２４および従送信部３４に出力したとしても、主保護部２３および従保護部３５は、確実な回路保護を実現する。
　また、主送信部２４および従送信部３４のフォトカプラ２４２，３４２に並列にツェナーダイオード２４１，３４１を接続し、トランジスタＴＲ１，ＴＲ４に、高コレクタ耐圧品を使用しているので、フォトカプラ２４２，３４２は、通常のコレクタ耐圧のものを使用できる。ツェナーダイオード２４１，３４１またはトランジスタＴＲ１，ＴＲ４を有さない従来の主空調機および従空調機では、高コレクタ耐圧のフォトカプラを使用していた。しかし、このようなフォトカプラは高価であり、また製造されている機種数が少なく、高速通信を行うために必要な高速スイッチングを行える機種がないという問題がある。また、採用しているフォトカプラの製造が万一中止された場合、同等の性能を持つ代替品の選定が難しいという問題がある。しかし、本実施の形態の主空調機１１と従空調機１２では、通常のコレクタ耐圧のフォトカプラを使用できるため、このような問題を解消できる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されず、種々の変形および応用が可能である。
　上述した主保護部２３は、ＰＮＰ型のトランジスタで構成されていたが、これに限られるものではない。上述したロジックを実現する主保護部２３を、ＮＰＮ型のトランジスタで構成してもよい。
　また、上述した従保護部３５は、ＮＰＮ型のトランジスタで構成されていたが、これに限られるものではない。上述したロジックを実現する従保護部３５を、ＰＮＰ型のトランジスタで構成してもよい。
　また、主保護部２３のトランジスタＴＲ１は、１素子であったが、２素子以上で構成してもよい。例えば、主保護部２３のトランジスタＴＲ１を２素子で構成する場合、第１素子のエミッタを、整流ダイオードＤ１のカソードに接続し、第１素子のコレクタを、第２素子のエミッタに接続する。また、第１素子のベースおよび第２素子のベースを抵抗Ｒ６の一端に接続する。そして、第２素子のコレクタを、端子ＴＰ３および負荷制限部２３２に接続すればよい。同様にして、従保護部３５のトランジスタＴＲ４を２素子以上で構成してもよい。
　上述した主保護部２３および従保護部３５は、バイポーラトランジスタで構成されていたが、これに限られるものではない。すなわち、主保護部２３および従保護部３５を、電界効果トランジスタで構成してもよい。
　主保護部２３を電界効果トランジスタで構成する場合は、ＰＮＰ型トランジスタＴＲ２～ＴＲ３を、図１１に示すように、Ｎ型の電界効果トランジスタＦＥＴ１～ＦＥＴ３に代える。そして、電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲートを、抵抗Ｒ３の他端、整流ダイオードＤ１のアノードおよび負荷制限部２３２に接続する。電界効果トランジスタＦＥＴ１のソースを、抵抗Ｒ３の一端に接続する。電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレインを、誤接続検出部２３３、抵抗Ｒ６の一端および電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲートに接続する。
　また、電界効果トランジスタＦＥＴ２のソースを、整流ダイオードＤ１のカソードに接続する。電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレインを、負荷制限部２３２および端子ＴＰ３に接続する。
　また、電界効果トランジスタＦＥＴ３のゲートを、抵抗Ｒ４の他端および抵抗Ｒ５の一端に接続する。電界効果トランジスタＦＥＴ３のソースを、抵抗Ｒ４の一端、抵抗Ｒ３の他端、整流ダイオードＤ１のアノードおよび電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲートに接続する。電界効果トランジスタＦＥＴ３のドレインを、フォトダイオード２３２ａのアノードに接続すればよい。
　上述した構成の場合、次のように動作する。商用電源ＰＳが電源線Ｌ１と共用線Ｌ３との間に接続されると、通信用電源部２２の端子ＴＰ２から通信電圧が出力される。この状態で、主送信部２４が信号電流Ｉｓを流すと、信号電流Ｉｓは、通信用電源部２２　→　端子ＴＰ２　→　抵抗Ｒ３　→　整流ダイオードＤ１　→　電界効果トランジスタＦＥＴ１のソース－ドレインパス　→　端子ＴＰ３　→　主送信部２４に流れる。この状態は正常な状態である。
　一方、何らかの原因で（例えば、商用電源ＰＳが誤って通信線Ｌ２と共用線Ｌ３との間に誤接続された場合等で）、信号電流Ｉｓが増加すると、その増加に伴い、抵抗Ｒ３での電圧降下が増大する。このとき、電界効果トランジスタＦＥＴ２は、抵抗Ｒ３の両端電圧が電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲート－ソース間電圧のオン電圧と均衡状態を保つように、電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン－ソース間電圧を変化させて、電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲート－ソース間電圧の調整を行う。このため、主送信部２４に流れる電流Ｉｓの上限を制限できる。
　また、電流制限制御部２３１が信号電流Ｉｓの上限を制限すると、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列抵抗の両端電圧が上昇する。そして、この両端電圧の分圧電圧である抵抗Ｒ４の両端電圧が、電界効果トランジスタＦＥＴ３のソース－ドレイン間のオン電圧（約０．６ボルト）を超えると、負荷制限部２３２は、電界効果トランジスタＦＥＴ３をオンして、そのソース－ドレイン間を導通状態にする。
　これにより、電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート－ソース間電圧が降下し、電界効果トランジスタＦＥＴ１が遮断状態になり、電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレイン電流（信号電流Ｉｓ）が遮断される。
　同様にして、従保護部３５を電界効果トランジスタで構成してもよい。
　また、主保護部２３は、通信用電源部２２と主通信部２４との間に設置されたが、これに限られるものではない。主保護部２３の設置位置は、例えば、主送信部２３と主受信部２４との間、または主受信部２５と抵抗Ｒ１との間等、どこでもよい。
　同様に、従保護部３５は、従送信部３４と共用線Ｌ３との間に設置されたが、これに限られるものではない。従保護部３５の設置位置は、例えば、抵抗Ｒ７と従受信部３３との間、または従受信部３３と従送信部３４との間等、どこでもよい。
　また、主送信部２４のフォトトランジスタ２４２ｂと従送信部のフォトトランジスタ３４２ｂとには、フォトトランジスタ２４２ｂ，３４２ｂに印加される電圧を制限するツェナーダイオード２４１，３４１がフォトトランジスタ２４２ｂ，３４２ｂの電流路に並列接続されたが、これに限られるものではない。主送信部２４のフォトトランジスタ２４２ｂと従送信部のフォトトランジスタ３４２ｂとには、ツェナーダイオード以外にも、フォトトランジスタ２４２ｂ，３４２ｂに印加される電圧を制限できる。例えば定電圧回路を、フォトトランジスタ２４２ｂ，３４２ｂの電流路に並列に接続してもよい。
　また、主空調機１１は、例えば室外機であり、従空調機１２は、例えば室内機であったが、これに限られるものではない。主空調機１１は、例えば空調コントローラであり、従空調機１２は、空調コントローラで制御される例えば送風機であってもよい。このように、主空調機１１および従空調機１２の組み合わせは限定されない。
　本発明は、本発明の広義の思想と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、上述した実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
　１０　空調システム、１１　主空調機、１２　従空調機、２１　主制御用電源部、２２　通信用電源部、２３　主保護部、２４　主送信部、２５　主受信部、２６，３２，３６　整流ダイオード、２７　ターミネータ部、２８　主制御部、３１　従制御用電源部、３３　従受信部、３４　従送信部、３５　従保護部、３７　従制御部、ＰＳ　商用電源、ＴＲ１～ＴＲ５　トランジスタ。

Claims (10)

  1. 　電流を流す通信線、電力を伝送する電源線、および前記電流を流し且つ前記電力を伝送する共用線からなる接続線で主空調機と従空調機とが互いに接続されており、前記通信線を流れる電流のオン・オフの切り換えで生成される信号で前記主空調機と前記従空調機との双方向通信を実現する空調システムの保護装置であって、
    　電流路が前記通信線に直列に接続された第１のトランジスタと、
    　前記第１のトランジスタの電流路に流れる電流が設定電流以上となったときに、前記電流路の抵抗値が増加するように、前記第１のトランジスタを制御することにより前記電流路に流れる電流を制限する電流制限制御部と、
    　前記第１のトランジスタの電流路の両端間の電圧が設定電圧以上となったときに、前記第１のトランジスタをオフさせる電流遮断制御部と、
    　を備え、前記通信線に過電流が流れることを防止する保護装置。
  2. 　前記電流遮断制御部は、前記第１のトランジスタの電流路の両端間の電圧に対応する電圧が印加され、前記両端間の電圧が設定電圧以上になったときにオンすることにより、前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を制御する制御端子間に印加される電圧を降下させて、前記第１のトランジスタをオフさせる第２のトランジスタから構成されている、
    　請求項１に記載の保護装置。
  3. 　前記第２のトランジスタは、電流路の一端が前記第１のトランジスタの電流路の一端に接続され、電流路の他端が前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を制御する制御端子に接続され、前記第１のトランジスタの電流路の両端間の電圧に対応する電圧が第２のトランジスタを制御する制御端子間に印加され、前記第１のトランジスタの電流路の両端間に発生した電圧が設定電圧以上になったときにオンすることにより、前記第１のトランジスタの制御端子間に印加される電圧を降下させて、前記第１のトランジスタをオフさせる、
    　請求項２に記載の保護装置。
  4. 　前記電流制限制御部は、前記第１のトランジスタの電流路に流れる電流に対応する電圧が印加され、前記第１のトランジスタの電流路に流れる電流が設定電流以上になったときにオンすることにより、前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を制御する制御端子間に印加される電圧を降下させて、前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を増加させる第３のトランジスタから構成されている、
    　請求項３に記載の保護装置。
  5. 　前記電流制限制御部は、前記第１のトランジスタの電流路に流れる電流に対応する電圧を前記第３のトランジスタを制御する制御端子間に印加する抵抗を備え、
    　前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタの電流路に流れる電流が設定電流以上になったときにオンすることにより、前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を制御する制御端子間に印加される電圧を降下させて、前記第１のトランジスタの電流路の抵抗値を増加させる、
    　請求項４に記載の保護装置。
  6. 　前記第２のトランジスタがオンされたときに流れる電流がフォトダイオードに導通されることで、フォトトランジスタに信号を出力させる第１のフォトカプラを備える、
    　請求項５に記載の保護装置。
  7. 　外部からの信号に応じて電流が流れるフォトダイオードおよびフォトダイオードの発光で電流路が導通され、その電流路が通信線に直列に接続されたフォトトランジスタを有する第２のフォトカプラと、
    　前記第２のフォトカプラのフォトトランジスタの電流路に並列に接続され、前記第２のフォトカプラのフォトトランジスタの電流路に印加される電圧を制限する電圧制限部と、
    　を備える請求項６に記載の保護装置。
  8. 　前記通信線に電源が接続された場合に形成される閉回路の回路内に配置される、
    　請求項７に記載の保護装置。
  9. 　前記保護装置は、主空調機と従空調機とに搭載される、
    　請求項１から８のいずれかに記載の保護装置。
  10. 　電流を流す通信線、電力を伝送する電源線、および前記電流を流し且つ前記電力を伝送する共用線からなる接続線で主空調機と従空調機とが互いに接続されており、前記通信線を流れる電流のオン・オフの切り換えで生成される信号で前記主空調機と前記従空調機との双方向通信を実現する空調システムの保護装置の保護方法であって、
    　電流路が前記通信線に直列に接続された第１のトランジスタの前記電流路に流れる電流が設定電流以上となったときに、前記電流路の抵抗値が増加するように、前記第１のトランジスタを制御することにより前記電流路に流れる電流を制限する電流制限ステップと、
    　前記第１のトランジスタの電流路の両端間の電圧が設定電圧以上となったときに、前記第１のトランジスタをオフさせることにより、電流を遮断する電流遮断制御ステップと、
    　を含む、前記通信線に過電流が流れることを防止する保護方法。
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