WO2022137729A1 - 空気処理装置 - Google Patents

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WO2022137729A1
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signal
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conversion unit
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弘明 神野
崇文 伊藤
充哉 内田
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ダイキン工業株式会社
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/30—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wired architecture

Definitions

  • the air treatment device is used as a general term for a device that performs air conditioning or ventilation.
  • the air conditioner controls the operation based on the temperature, humidity, outside air temperature, and other various sensor information of the space to be air-conditioned.
  • the sensor is also provided outside the casing.
  • the distance of the communication line (cable) from the casing to the sensor on the outside varies depending on the installation site, but it may be considerably longer than the sensor installed in the casing.
  • I2C Inter-Integrated Circuit
  • the control board which is the main control unit of the air conditioner, needs to be designed accordingly.
  • it is preferable to standardize the control board see Patent Document 1).
  • the main object of the present disclosure is to suppress the influence of external noise on the communication line for a sensor in an air treatment device.
  • an air treatment device for air conditioning or ventilation which is a casing of the main body of the device, a first sensor provided outside the casing and output according to the first communication standard, and the first sensor.
  • a conversion unit that converts the output signal of the above into a signal of the second communication standard having higher noise immunity than the first communication standard and outputs the signal, and a main control provided inside the casing to receive the output signal of the conversion unit. It is an air treatment device including a unit.
  • the influence of external noise can be suppressed by the existence of a communication line of a second communication standard having higher noise immunity than the first communication standard on the communication line of signal transmission.
  • the second communication line from the conversion unit to the main control unit is longer than the first communication line from the first sensor to the conversion unit. preferable. In this case, the influence of external noise can be reduced more effectively.
  • the conversion unit has a built-in microcomputer, and the microcomputer is used to convert the signal of the first communication standard into the signal of the second communication standard. You may try to do it. In this case, even if the communication standard on the sensor side differs depending on the air processing device, it can be easily dealt with by changing the computer program of the conversion unit.
  • the main control unit has, for example, an input port of the second communication standard, and the conversion is performed via the input port. Receives the output signal of the unit. In this case, it is easy to connect the conversion unit and the main control unit in the on-site construction.
  • the conversion unit converts the signal of the first communication standard into the signal of the second communication standard only by the circuit configured by the hardware. You may do so. In this case, there is no need for software design as in the case of using a microcomputer.
  • a second sensor that outputs according to the first communication standard is provided in or inside the casing, and the main control unit is provided. May be configured to include an input port connected to the second sensor. In this case, not only via the conversion unit, but also direct connection between various sensors located near the main control unit and the main control unit is possible.
  • the conversion unit and the first sensor may constitute one sensor unit. In this case, the influence of external noise between the conversion unit and the first sensor can be suppressed more effectively.
  • the third sensor output according to the first communication standard is connected to the conversion unit in parallel with the first sensor. You may. In this case, a plurality or a plurality of types of sensors can be connected to the conversion unit.
  • connection diagram which shows 1st Embodiment of the air processing apparatus from the viewpoint of sensor connection. It is a figure which shows the 1st example which made the connection diagram of FIG. 1 more concrete. It is a figure which shows the 2nd example which made the connection diagram of FIG. 1 more concrete. It is a connection diagram which shows the 2nd Embodiment of the air processing apparatus from the viewpoint of a sensor connection. It is a connection diagram which shows the 3rd Embodiment of the air processing apparatus from the viewpoint of a sensor connection. It is a figure which shows an example of the refrigerant circuit of an air conditioner.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a refrigerant circuit of the air conditioner 100.
  • the outdoor unit 200 as a heat source side unit includes a compressor 201, a four-way switching valve 202, an accumulator 203, a heat exchanger 204, a fan 205, an expansion valve 206, and a liquid side isolation valve 207. And a isolation valve 208 on the gas side.
  • the indoor unit 1 as a user-side unit includes a heat exchanger 101, a fan 102, and an expansion valve 103.
  • the outdoor unit 200 and the indoor unit 1 are connected to each other via the refrigerant pipes PL and PG to form a refrigerant circuit as shown in the figure.
  • the valves 207 and 208 are electric valves, and for example, an electronic expansion valve can also be used.
  • the four-way switching valve 202 during cooling operation has an internal flow path configured as shown by the solid line.
  • the four-way switching valve 202, the heat exchanger 204, the expansion valve 206, the open shutoff valve 207, the expansion valve 103, the heat exchanger 101, the open shutoff valve 208, and the four-way switching valve A flow path of the refrigerant passing through the 202 and the accumulator 203 and returning to the compressor 201 is formed.
  • the heat exchanger 204 of the outdoor unit 200 functions as a condenser
  • the heat exchanger 101 of the indoor unit 1 functions as an evaporator.
  • the four-way switching valve 202 during heating operation has an internal flow path configured as shown by the dotted line.
  • the four-way switching valve 202, the open shutoff valve 208, the heat exchanger 101, the expansion valve 103, the open shutoff valve 207, the expansion valve 206, the heat exchanger 204, and the four-way switching valve A flow path of the refrigerant passing through the 202 and the accumulator 203 and returning to the compressor 201 is formed.
  • the heat exchanger 204 of the outdoor unit 200 functions as an evaporator
  • the heat exchanger 101 of the indoor unit 1 functions as a condenser.
  • FIG. 1 is a connection diagram showing a first embodiment of the air treatment device 100 from the viewpoint of sensor connection.
  • the air treatment device is used as a general term for a device that performs air conditioning or ventilation.
  • an indoor unit 1 of an air conditioner embedded in the ceiling is shown.
  • the form of the indoor unit is not limited to this, and may be a floor-standing type, a wall-mounted type, a ceiling-hung type, or the like.
  • a main control unit 2 is provided inside the casing 1c of the indoor unit 1.
  • the main control unit 2 is a control board on which the microcomputer 21 and the interface circuit 22 connected to the microcomputer 21 are mounted.
  • the microcomputer 21 is equipped with a CPU, a clock, a memory, a built-in interface, and the like.
  • the main control unit 2 includes an input port 2p that receives a sensor signal.
  • the interface circuit 22 converts a signal transmitted by LIN (Local Internet Network) as a communication standard into a UART (Universal Synchronous Receiver / Transmitter) or I2C and inputs it to the microcomputer 21.
  • LIN Local Internet Network
  • UART Universal Synchronous Receiver / Transmitter
  • the indoor unit 1 is provided with various sensors such as a temperature sensor, a humidity sensor, a CO 2 sensor, an infrared sensor, and an indoor air quality sensor (IAQ sensor). These sensors include sensors provided inside or on the surface of the casing 1c, as well as sensors provided at remote locations outside the casing 1c. What is shown is the sensors 3 and 4 provided outside the casing 1c. The number of sensors provided outside the casing 1c is only an example, and may be one or three or more.
  • Both sensors 3 and 4 output signals via I2C. Since I2C is susceptible to the intrusion of external noise, it is preferable that the communication lines 5 and 6 are as short as possible. For example, it is necessary to keep it to about 1.2 m at the longest.
  • a conversion unit 7 is connected to the sensor 3.
  • a conversion unit 8 is connected to the sensor 4.
  • the conversion unit 7 converts the I2C signal into a LIN signal. The same applies to the conversion unit 8.
  • the output sides of the conversion units 7 and 8 (the left side of the conversion units 7 and 8 in FIG. 1) are daisy-chained in parallel.
  • the conversion units 7 and 8 are connected to the input port 2p of the main control unit 2 via the LIN communication line 9.
  • LIN has higher noise immunity than I2C. Therefore, the communication line 9 can be extended to a maximum distance of 40 m.
  • the control power supply voltage (for example, DC5V) required for the conversion units 7 and 8 and the sensors 3 and 4 is supplied from the main control unit 2 via the communication lines 9, 5 and 6.
  • the sensors 3 and 4 can output a signal by I2C, and the main control unit 2 can receive a signal by LIN. Since the LIN communication line 9 having higher noise immunity than I2C exists on the communication lines 5, 6 and 9 of the signal transmission, the influence of external noise can be suppressed. If the communication lines 5 and 6 of I2C are shortened as much as possible and most of the required distance is secured by the communication lines 9 of LIN, the influence of external noise can be reduced more effectively.
  • FIG. 2 is a diagram showing a first example in which the connection diagram of FIG. 1 is made more concrete.
  • the sensor connection shows only one sensor system.
  • the conversion unit 7 mounts a microcomputer 71 and a conversion circuit 72 that converts UART to LIN on one substrate.
  • the microcomputer 71 is equipped with a CPU, a clock, a memory, a built-in interface, and the like.
  • a computer program for converting I2C to UART is written in the microcomputer 71.
  • the microcomputer 71 and the conversion circuit 72 are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmits a UART signal.
  • the microcomputer 71 is connected to the sensor 3 by a communication line 5 that transmits an I2C signal.
  • the main control unit 2 includes a microcomputer 21, a conversion circuit 22a (corresponding to the interface circuit 22 in FIG. 1) that converts LIN to UART, and an input port 2p that receives sensor signals on one board. It is equipped with.
  • the microcomputer 21 and the conversion circuit 22a are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmit a UART signal.
  • the UART to LIN conversion circuit 72 on the sensor side has an input port 2p connected to the LIN to UART conversion circuit 22a on the main control unit side, and a LIN communication line 9 (flat cable or multi-core cable). Are connected to each other by. Since one communication line 9 is sufficient, construction is easy.
  • the sensor 3 outputs a signal by I2C, and the microcomputer 71 converts this into a UART signal.
  • the UART signal is converted into a LIN signal by the conversion circuit 72 and transmitted by the communication line 9.
  • the main control unit 2 converts the LIN signal into a UART signal by the conversion circuit 22a.
  • the UART signal is input to the microcomputer 21.
  • the microcomputer 71 for the conversion unit 7 on the sensor side By using the microcomputer 71 for the conversion unit 7 on the sensor side, even if the communication standard on the sensor side differs depending on the air processing device 100, it can be easily dealt with by changing the computer program of the conversion unit 7. Further, even if there are a plurality of sensors in the same communication standard or a plurality of sensors in a communication standard including different types, conversion corresponding to each can be performed, and identification by individual addresses is also possible. Therefore, it is possible to easily perform signal conversion according to the sensor. Further, the design of the main control unit 2 does not need to be changed according to the difference in the communication standard of the sensor. When a microcomputer is used for the conversion unit, one communication line (flat cable or multi-core cable) connecting the conversion unit and the main control unit can be used, and the construction is easy.
  • a microcomputer flat cable or multi-core cable
  • FIG. 3 is a diagram showing a second example in which the connection diagram of FIG. 1 is made more concrete.
  • the sensor connection shows only one sensor system.
  • the conversion unit 7 mounts a conversion circuit 73 for converting from I2C to UART and conversion circuits 74 and 75 for converting from UART to LIN on one substrate.
  • the output of the conversion circuit 73 from I2C to UART is subsequently transmitted separately in two systems.
  • the I2C to UART conversion circuit 73 and the UART to LIN conversion circuit 74 are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmits a UART signal.
  • the I2C to UART conversion circuit 73 and the UART to LIN conversion circuit 75 are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmits a UART signal.
  • the conversion circuit 73 from I2C to UART is connected to the sensor 3 by a communication line 5 that transmits an I2C signal.
  • the main control unit 2 has a microcomputer 21, a conversion circuit 22b for converting UART to I2C, two conversion circuits 22c and 22d for converting LIN to UART, and a sensor signal on one board. It has input ports 2p1 and 2p2 for receiving. These conversion circuits 22b, 22c, 22d correspond to the interface circuit 22 in FIG.
  • the UART to I2C conversion circuit 22b and the LIN to UART conversion circuit 22c are connected to each other by two transmission lines on the substrate that transmit the UART signal.
  • the UART to I2C conversion circuit 22b and the LIN to UART conversion circuit 22d are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmit UART signals.
  • the microcomputer 21 and the conversion circuit 22b are connected to each other by two transmission lines on a substrate that transmit I2C signals.
  • the UART to LIN conversion circuit 74 on the sensor side has an input port 2p1 connected to the LIN to UART conversion circuit 22c on the main control unit side, and a LIN communication line 9a (flat cable or multi-core cable). Are connected to each other by.
  • the UART to UART conversion circuit 75 on the sensor side has an input port 2p2 connected to the LIN to UART conversion circuit 22d on the main control unit side, and a LIN communication line 9b (flat cable or multiple). They are connected to each other by a core cable).
  • the sensor 3 outputs a signal at I2C, and the conversion circuit 73 from I2C to UART converts this into a UART signal.
  • the UART signal is converted into a LIN signal by two UART to LIN conversion circuits 74 and 75, and transmitted by communication lines 9a and 9b.
  • the main control unit 2 converts the LIN signal into a UART signal by the two LIN to UART conversion circuits 22c and 22d.
  • the two UART signals are converted into I2C signals by the conversion circuit 22b. This I2C signal is input to the microcomputer 21.
  • the conversion unit 7 in FIG. 3 converts the I2C signal output by the sensor into a LIN signal only by the circuit configured by the hardware.
  • the conversion unit 7 is dedicated to the I2C sensor 3, but does not require software design like a microcomputer.
  • FIG. 4 is a connection diagram showing a second embodiment of the air treatment device 100 from the viewpoint of sensor connection.
  • the difference from FIG. 1 is that the conversion unit 7 and the sensor 3 are mounted on one board or housed in one case to form the sensor unit 10, and similarly, the conversion unit 8 and the sensor 4 are combined into one.
  • the sensor unit 11 is mounted on a substrate or housed in one case.
  • "containing in one case” means that, for example, the conversion unit and the sensor are both housed in a resin casing to form one unit.
  • the sensor 3 and the conversion unit 7 are in a close and physically fixed relationship with each other, and the influence of external noise between the conversion unit 7 and the sensor 3 is more effective. Can be suppressed.
  • the main control unit 2 shown in FIG. 4 has an input port 2p for receiving a LIN signal from the outside, and input ports 2p3, 2p4 for connecting sensors 12 and 13 provided on the outer surface of the casing 1c or inside the casing 1c. It is equipped with.
  • the input port 2p3 is an I2C signal port connected to the microcomputer 21, and the input port 2p4 is a UART signal port connected to the microcomputer 21.
  • the sensor 12 outputs a signal by I2C.
  • the sensor 13 outputs a signal by UART.
  • sensors of a plurality of types (I2C, UART) of communication standards can be connected inside and outside the casing 1c.
  • FIG. 5 is a connection diagram showing a third embodiment of the air treatment device 100 from the viewpoint of sensor connection.
  • the conversion unit 14 on the sensor side has a conversion function corresponding to a plurality of output types.
  • high-performance sensors 15 and 16 output by I2C, resistance change type sensors 17 and 18 indicating the detection level by resistance change, and a UART output type sensor 19 output by UART are parallel to each other. Is connected.
  • the above conversion unit 14 can be manufactured with a hardware-only configuration, but a configuration with a built-in microcomputer is more preferable.
  • conversion according to the output type of the sensor can be performed by software, and the sensor can be identified by an individual address. In this way, a plurality or a plurality of types of sensors can be connected to the conversion unit 14.
  • the above disclosure can be generalized and expressed as follows.
  • the "first sensor” described below is, for example, the sensors 3, 4, 15, and 16 in the above embodiment.
  • the “second sensor” is, for example, sensors 12 and 13.
  • the “third sensor” is, for example, sensors 17, 18, and 19.
  • the “conversion unit” is a conversion unit 7, 8 or 14 in each of the above embodiments.
  • the "first communication standard” is a signal standard directly output from the sensor, and is, for example, I2C or UART.
  • the “second communication standard” is a signal standard having higher noise immunity than the "first communication standard", and is, for example, LIN.
  • the "first communication line” is, for example, a communication line 5 or 6.
  • the “second communication line” is, for example, communication line 9 or communication lines 9a and 9b.
  • the air treatment device 100 for air conditioning or ventilation includes a casing 1c of the main body of the device, a first sensor, a conversion unit, and a main control unit 2.
  • the first sensor is provided outside the casing 1c and outputs according to the first communication standard.
  • the conversion unit converts the output signal of the first sensor into a signal of the second communication standard having higher noise immunity than the first communication standard and outputs the signal.
  • the main control unit 2 is provided inside the casing 1c and receives the output signal of the conversion unit.
  • the first sensor can output a signal according to the first communication standard
  • the main control unit 2 can receive the signal according to the second communication standard. Since the communication line of the second communication standard having higher noise immunity than the first communication standard exists on the communication line of signal transmission, the influence of external noise can be suppressed. Further, even if there are a plurality of different types of the first sensor and the first communication standard, if the conversion unit has specifications corresponding to these, the main control unit 2 can have common specifications.
  • the influence of external noise is more effective. Can be reduced.
  • the conversion unit has a built-in microcomputer, and can convert a signal of the first communication standard into a signal of the second communication standard by using the microcomputer.
  • a microcomputer for the conversion unit, even if the communication standard on the sensor side differs depending on the air processing device, it can be easily dealt with by changing the computer program of the conversion unit. Further, even if there are a plurality of sensors in the same communication standard or a plurality of sensors in a communication standard including different types, conversion corresponding to each can be performed, and identification by individual addresses is also possible. Therefore, it is possible to easily perform signal conversion according to the sensor. Further, the main control unit 2 does not need to be redesigned according to the difference in the sensor standard. When a microcomputer is used for the conversion unit, one communication line (flat cable or multi-core cable) connecting the conversion unit and the main control unit can be used, and the construction is easy.
  • the main control unit 2 When the main control unit 2 has the input port 2p of the second communication standard, the output signal of the conversion unit can be received via the input port 2p. In this case, it is easy to connect the conversion unit and the main control unit 2 in the on-site construction.
  • the conversion unit may convert the signal of the first communication standard into the signal of the second communication standard only by the circuit configured by the hardware.
  • the conversion unit is dedicated to the specific first sensor, but does not require software design like a microcomputer.
  • a second sensor that outputs according to the first communication standard may be provided in or inside the casing 1c.
  • the main control unit 2 includes input ports 2p3 and 2p4 connected to these second sensors. In this case, not only via the conversion unit, but also direct connection between various sensors located near the main control unit 2 and the main control unit is possible. Further, a plurality of types of sensors of the first communication standard can be connected inside and outside the casing 1c.
  • the conversion unit and the first sensor may constitute one sensor unit.
  • the conversion unit and the first sensor are provided on one substrate or in one case. Therefore, the relationship is close to each other and physically fixed, and the influence of external noise between the conversion unit and the first sensor can be suppressed more effectively.
  • casing 1c described above has been described as the casing of the indoor unit 1, the casing that accepts the same sensor connection may be the casing of the outdoor unit or the casing of the internal / external integrated air conditioner.
  • CAN Control Area Network
  • the indoor unit of the air conditioner is exemplified as the air treatment device, but the same sensor connection can be applied to the ventilation device.

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Abstract

空調又は換気を行う空気処理装置１００であって、装置本体のケーシング１ｃと、ケーシング１ｃの外部に設けられ、第１通信規格で出力する第１センサ３，４，１５，１６と、第１センサ３，４，１５，１６の出力信号を、第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の信号に変換して出力する変換部７，８，１４と、ケーシング１ｃの内部に設けられ、変換部７，８，１４の出力信号を受信する主制御部２と、を備える。

Description

空気処理装置
　本開示は、空気処理装置のセンサ接続に関する。ここで、空気処理装置とは、空調又は換気を行う装置の総称として用いている。
　空調機は、空調の対象となる空間の温度、湿度、外気の温度、その他各種のセンサ情報に基づいて運転制御を行う。例えば業務用の室内機は、その外観を成すケーシング内にすべての機器が収まっている訳ではなく、センサはケーシングの外部にも設けられる。ケーシングから、外部にあるセンサまでの通信線（ケーブル）の距離は、据え付け現場により異なるが、ケーシング内に設けられるセンサと比べると、かなり長い場合もある。
　センサの出力を伝送する通信規格は、現状では、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）が概ね主流であるが、それ以外の規格も多く用いられている。センサの通信規格が異なると、空調機の主制御部である制御基板もそれに対応した設計が必要である。一方で、生産効率及び信頼性向上の観点からは、制御基板を標準化することが好ましい（特許文献１参照。）。
特開２０１７－１８０９９６号公報
　外部にあるセンサまでの通信線が長いと、Ｉ２Ｃでは外来ノイズが混入しやすい。
　本開示は、空気処理装置において、センサ用の通信線への外来ノイズの影響を抑制することを主な目的とする。
　（１）開示するのは、空調又は換気を行う空気処理装置であって、装置本体のケーシングと、前記ケーシングの外部に設けられ、第１通信規格で出力する第１センサと、前記第１センサの出力信号を、前記第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の信号に変換して出力する変換部と、前記ケーシングの内部に設けられ、前記変換部の出力信号を受信する主制御部と、を備える空気処理装置である。
　このような空気処理装置では、信号伝送の通信線上に、第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の通信線が存在することで、外来ノイズの影響を抑制することができる。
　（２）前記（１）の空気処理装置において、前記第１センサから前記変換部までの第１通信線よりも、前記変換部から前記主制御部までの第２通信線の方が長いことが好ましい。
　この場合、外来ノイズの影響を、より効果的に低減することができる。
　（３）前記（１）又は（２）の空気処理装置において、前記変換部はマイクロコンピュータを内蔵し、当該マイクロコンピュータを用いて前記第１通信規格の信号を前記第２通信規格の信号に変換するようにしてもよい。
　この場合、空気処理装置によって、センサ側の通信規格が異なる場合にも、変換部のコンピュータプログラムの変更により容易に対応することができる。
　（４）前記（１）から（３）までのいずれかの空気処理装置において、前記主制御部は、例えば、前記第２通信規格の入力ポートを有し、当該入力ポートを介して、前記変換部の出力信号を受信する。
　この場合、現場施工における、変換部と主制御部との接続が容易である。
　（５）前記（１）又は（２）の空気処理装置において、前記変換部は、ハードウェアにより構成された回路のみによって、前記第１通信規格の信号を前記第２通信規格の信号に変換するようにしてもよい。
　この場合、マイクロコンピュータを用いる場合のようなソフトウェア設計が不要である。
　（６）前記（１）から（５）までのいずれかに記載の空気処理装置において、前記ケーシングに又はその内部に、前記第１通信規格で出力する第２センサが設けられ、前記主制御部は、前記第２センサと接続される入力ポートを備えている、という構成であってもよい。
　この場合、変換部経由のみならず、主制御部に近い場所にある各種のセンサと主制御部との、直接の接続も可能である。
　（７）前記（１）から（６）までのいずれかの空気処理装置において、前記変換部と前記第１センサとは、１つのセンサユニットを構成するものであってもよい。
　この場合、変換部と第１センサとの間での外来ノイズの影響を、より効果的に抑制できる。
　（８）前記（１）から（７）までのいずれかの空気処理装置において、前記第１通信規格で出力する第３センサが、前記第１センサと並列的に、前記変換部に接続されていてもよい。
　この場合、複数個又は複数種類のセンサを、変換部に接続することができる。
センサ接続の観点から見た空気処理装置の第１実施形態を示す接続図である。 図１の接続図を、より具体的にした第１の例を示す図である。 図１の接続図を、より具体的にした第２の例を示す図である。 センサ接続の観点から見た空気処理装置の第２実施形態を示す接続図である。 センサ接続の観点から見た空気処理装置の第３実施形態を示す接続図である。 空調機の冷媒回路の一例を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について説明する。
　最初に、空気処理装置の一例である空調機の、冷媒回路を含む構成の概要について説明する。
　《冷媒回路》
　図６は、空調機１００の冷媒回路の一例を示す図である。図において、熱源側ユニットとしての室外機２００は、圧縮機２０１と、四路切換弁２０２と、アキュムレータ２０３と、熱交換器２０４と、ファン２０５と、膨張弁２０６と、液側の遮断弁２０７と、ガス側の遮断弁２０８とを備えている。利用側ユニットとしての室内機１は、熱交換器１０１と、ファン１０２と、膨張弁１０３とを備えている。室外機２００と室内機１とは、冷媒配管ＰＬ及びＰＧを介して互いに接続され、図示のような冷媒回路が構成されている。弁２０７，２０８は電動弁であり、例えば電子膨張弁を用いることもできる。
　冷房運転時の四路切換弁２０２は、実線で示されるように内部流路が構成されている。これにより、圧縮機２０１から、四路切換弁２０２、熱交換器２０４、膨張弁２０６、開いている遮断弁２０７、膨張弁１０３、熱交換器１０１、開いている遮断弁２０８、四路切換弁２０２、及び、アキュムレータ２０３を通って、圧縮機２０１に戻る冷媒の流路が形成される。このとき、室外機２００の熱交換器２０４は凝縮器として機能し、室内機１の熱交換器１０１は蒸発器として機能する。
　暖房運転時の四路切換弁２０２は、点線で示されるように内部流路が構成されている。これにより、圧縮機２０１から、四路切換弁２０２、開いている遮断弁２０８、熱交換器１０１、膨張弁１０３、開いている遮断弁２０７、膨張弁２０６、熱交換器２０４、四路切換弁２０２、及び、アキュムレータ２０３を通って、圧縮機２０１に戻る冷媒の流路が形成される。このとき、室外機２００の熱交換器２０４は蒸発器として機能し、室内機１の熱交換器１０１は凝縮器として機能する。
　次に、本開示の空気処理装置におけるセンサ接続について説明する。
　《第１実施形態》
　図１は、センサ接続の観点から見た空気処理装置１００の第１実施形態を示す接続図である。この図は、本開示の基本コンセプトを簡略に示したものである。前述のように、空気処理装置とは、空調又は換気を行う装置の総称として用いる。この空気処理装置１００としては、一例として、天井埋め込み型の、空調機の室内機１を示している。なお、室内機の形態はこれに限らず、床置き型、壁掛け型、天井吊り下げ型等であってもよい。
　図１において、室内機１のケーシング１ｃの内部に、主制御部２が設けられている。主制御部２は、マイクロコンピュータ２１と、これに接続されたインターフェース回路２２とを搭載する制御基板となっている。マイクロコンピュータ２１は、ＣＰＵ、クロック、メモリ、内蔵インターフェースその他、を搭載している。主制御部２は、センサ信号を受け付ける入力ポート２ｐを備えている。
　インターフェース回路２２は、通信規格としてＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）で伝送されてきた信号を、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）又はＩ２Ｃに変換してマイクロコンピュータ２１に入力する。
　室内機１には、温度センサ、湿度センサ、ＣＯ２センサ、赤外線センサ、室内空気質センサ（ＩＡＱセンサ）等、各種のセンサが設けられる。これらのセンサには、ケーシング１ｃの内部又は表面に設けられるセンサのほか、ケーシング１ｃの外部の、離れた位置に設けられるセンサもある。図示しているのは、ケーシング１ｃの外部に設けられるセンサ３，４である。ケーシング１ｃの外部に設けられるセンサの数が２個であるのは、あくまで一例であり、１個の場合もあれば、３個以上の場合もある。
　センサ３，４は共に、Ｉ２Ｃで信号を出力する。Ｉ２Ｃは外来ノイズの侵入を受けやすいので、通信線５，６は、できるだけ短い方が好ましい。例えば最長でも１．２ｍ程度に抑える必要がある。センサ３には、変換部７が接続されている。センサ４には、変換部８が接続されている。変換部７は、Ｉ２Ｃの信号を、ＬＩＮの信号に変換する。変換部８も同様である。変換部７，８の出力側（図１における変換部７，８の左側）は、並列にディジーチェーン接続されている。
　変換部７，８は、ＬＩＮの通信線９を介して主制御部２の入力ポート２ｐに接続されている。ＬＩＮは、Ｉ２Ｃに比べてノイズ耐性が高い。そのため、通信線９は、最長で４０ｍの距離に延ばすことが可能である。変換部７，８及びセンサ３，４に必要な制御電源電圧（例えばＤＣ５Ｖ）は、主制御部２から通信線９，５，６を介して供給される。
　このように、変換部７，８を設けることにより、センサ３，４はＩ２Ｃで信号を出力し、また、主制御部２はＬＩＮで信号を受信することができる。信号伝送の通信線５，６，９上に、Ｉ２Ｃよりノイズ耐性が高いＬＩＮの通信線９が存在することで、外来ノイズの影響を抑制することができる。Ｉ２Ｃの通信線５，６を極力短くして、ＬＩＮの通信線９により必要な距離の大部分を確保するようにすれば、外来ノイズの影響を、より効果的に低減することができる。
　（接続図の具体例１）
　図２は、図１の接続図を、より具体的にした第１の例を示す図である。但し、センサ接続は１センサ系統のみを示している。図２において、変換部７は、１つの基板上に、マイクロコンピュータ７１と、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換を行う変換回路７２とを搭載している。マイクロコンピュータ７１は、ＣＰＵ、クロック、メモリ、内蔵インターフェースその他、を搭載している。マイクロコンピュータ７１には、Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換を行うためのコンピュータプログラムが書き込まれている。
　マイクロコンピュータ７１と、変換回路７２とは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。マイクロコンピュータ７１は、センサ３と、Ｉ２Ｃの信号を伝送する通信線５で接続されている。
　主制御部２は、１つの基板上に、マイクロコンピュータ２１と、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換を行う変換回路２２ａ（図１のインターフェース回路２２に相当する。）と、センサ信号を受け付ける入力ポート２ｐとを備えている。マイクロコンピュータ２１と、変換回路２２ａとは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。
　センサ側の、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７２は、主制御部側の、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ａと接続された入力ポート２ｐと、ＬＩＮの通信線９（フラットケーブル又は多芯ケーブル）により互いに接続されている。通信線９は１本で足りるので、工事が容易である。
　図２の構成によれば、センサ３はＩ２Ｃで信号を出力し、これを、マイクロコンピュータ７１がＵＡＲＴの信号に変換する。ＵＡＲＴの信号は、変換回路７２により、ＬＩＮの信号に変換され、通信線９により伝送される。主制御部２では、変換回路２２ａにより、ＬＩＮの信号をＵＡＲＴの信号に変換する。このＵＡＲＴの信号が、マイクロコンピュータ２１に入力される。
　センサ側の変換部７にマイクロコンピュータ７１を用いることにより、空気処理装置１００によって、センサ側の通信規格が異なる場合にも、変換部７のコンピュータプログラムの変更により容易に対応することができる。さらに、センサが同一通信規格で複数個あるか又は異種も含む通信規格で複数個であっても、それぞれに対応する変換を行うことができ、個々のアドレスによる識別も可能である。従って、センサに合わせた信号変換を容易に実行することができる。また、主制御部２は、センサの通信規格の違いに応じて設計変更する必要が無い。
　なお、変換部にマイクロコンピュータを用いた場合、変換部と主制御部とを繋ぐ通信線（フラットケーブル又は多芯ケーブル）を１本とすることができ、工事が容易である。
　（接続図の具体例２）
　図３は、図１の接続図を、より具体的にした第２の例を示す図である。但し、センサ接続は１センサ系統のみを示している。図３において、変換部７は、１つの基板上に、Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換を行う変換回路７３と、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換を行う変換回路７４，７５とを搭載している。Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換回路７３の出力は、以後２系統に分かれて伝送される。
　Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換回路７３と、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７４とは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。同様に、Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換回路７３と、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７５とは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換回路７３は、センサ３と、Ｉ２Ｃの信号を伝送する通信線５で接続されている。
　主制御部２は、１つの基板上に、マイクロコンピュータ２１と、ＵＡＲＴからＩ２Ｃへの変換を行う変換回路２２ｂと、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換を行う２つの変換回路２２ｃ，２２ｄと、センサ信号を受け付ける入力ポート２ｐ１，２ｐ２を備えている。これらの変換回路２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、図１のインターフェース回路２２に相当する。
　ＵＡＲＴからＩ２Ｃへの変換回路２２ｂと、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ｃとは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。同様に、ＵＡＲＴからＩ２Ｃへの変換回路２２ｂと、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ｄとは、ＵＡＲＴの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。マイクロコンピュータ２１と、変換回路２２ｂとは、Ｉ２Ｃの信号を伝送する基板上の２伝送路により互いに接続されている。
　センサ側の、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７４は、主制御部側の、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ｃと接続された入力ポート２ｐ１と、ＬＩＮの通信線９ａ（フラットケーブル又は多芯ケーブル）により互いに接続されている。同様に、センサ側の、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７５は、主制御部側の、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ｄと接続された入力ポート２ｐ２と、ＬＩＮの通信線９ｂ（フラットケーブル又は多芯ケーブル）により互いに接続されている。
　図３の構成によれば、センサ３はＩ２Ｃで信号を出力し、これを、Ｉ２ＣからＵＡＲＴへの変換回路７３がＵＡＲＴの信号に変換する。ＵＡＲＴの信号は、２つの、ＵＡＲＴからＬＩＮへの変換回路７４，７５により、ＬＩＮの信号に変換され、通信線９ａ，９ｂにより伝送される。主制御部２では、２つの、ＬＩＮからＵＡＲＴへの変換回路２２ｃ，２２ｄにより、ＬＩＮの信号をＵＡＲＴの信号に変換する。２系統のＵＡＲＴの信号は、変換回路２２ｂによりＩ２Ｃの信号に変換される。このＩ２Ｃの信号が、マイクロコンピュータ２１に入力される。
　このように、図３の変換部７は、ハードウェアにより構成された回路のみによって、センサの出力するＩ２Ｃの信号をＬＩＮの信号に変換する。この場合の変換部７はＩ２Ｃのセンサ３専用となるが、マイクロコンピュータのようなソフトウェア設計が不要である。
　《第２実施形態》
　図４は、センサ接続の観点から見た空気処理装置１００の第２実施形態を示す接続図である。図１との違いは、変換部７とセンサ３とを１つの基板上に搭載するか又は１つのケースに収め、センサユニット１０とした点、同様に、変換部８とセンサ４とを１つの基板上に搭載するか又は１つのケースに収め、センサユニット１１とした点である。ここで、「１つのケースに収め」とは、例えば樹脂製のケーシングに、変換部及びセンサが共に収容され、１ユニットとなっていることである。このようなユニット化により、センサ３と変換部７とが、互いに接近し、かつ、物理的に固定された関係となり、変換部７とセンサ３との間での外来ノイズの影響を、より効果的に抑制できる。センサ４と変換部８とについても同様である。
　また、図４に示す主制御部２は、外部からのＬＩＮの信号を受け付ける入力ポート２ｐのほか、ケーシング１ｃの外面又はその内部に設けられるセンサ１２，１３を接続するための入力ポート２ｐ３，２ｐ４を備えている。入力ポート２ｐ３はマイクロコンピュータ２１に接続されるＩ２Ｃの信号用ポートであり、入力ポート２ｐ４はマイクロコンピュータ２１に接続されるＵＡＲＴの信号用ポートである。センサ１２は、Ｉ２Ｃで信号を出力する。センサ１３は、ＵＡＲＴで信号を出力する。
　このような入力ポート２ｐ３，２ｐ４を備えることにより、変換部７，８経由のみならず、主制御部２に近い場所にある各種のセンサと主制御部２との、直接の接続も可能である。また、ケーシング１ｃの内外で、複数種類（Ｉ２Ｃ，ＵＡＲＴ）の通信規格のセンサを接続することもできる。
　《第３実施形態》
　図５は、センサ接続の観点から見た空気処理装置１００の第３実施形態を示す接続図である。図１との違いは、センサ側の変換部１４が、複数種類の出力タイプに対応した変換機能を備えている点である。例えば、変換部１４には、Ｉ２Ｃで出力する高機能センサ１５，１６と、抵抗変化で検知レベルを表す抵抗変化型センサ１７，１８と、ＵＡＲＴで出力するＵＡＲＴ出力型センサ１９とが、互いに並列的に接続されている。
　上記の変換部１４はハードウェアのみの構成でも製作可能であるが、マイクロコンピュータを内蔵する構成の方が好適である。マイクロコンピュータを用いることにより、センサの出力タイプに応じた変換をソフトウェアにより行い、個々のアドレスによりセンサを識別することができる。こうして、複数個又は複数種類のセンサを、変換部１４に接続することができる。
　《開示のまとめ》
　上記の開示は、以下のように一般化して表現することができる。なお、以下に述べる「第１センサ」とは、例えば、上記実施形態におけるセンサ３，４，１５，１６である。「第２センサ」とは、例えば、センサ１２，１３である。「第３センサ」とは、例えば、センサ１７，１８，１９である。「変換部」は、上記各実施形態における変換部７，８又は１４である。「第１通信規格」とは、センサから直接出力される信号規格であり、例えば、Ｉ２Ｃ又はＵＡＲＴである。「第２通信規格」とは、「第１通信規格」よりノイズ耐性が高い信号規格であり、例えばＬＩＮである。「第１通信線」とは、例えば、通信線５又は６である。「第２通信線」とは、例えば、通信線９又は、通信線９ａ及び９ｂである。
　以上、開示したのは、空調又は換気を行う空気処理装置１００であって、装置本体のケーシング１ｃと、第１センサと、変換部と、主制御部２とを備えている。第１センサは、ケーシング１ｃの外部に設けられ、第１通信規格で出力する。変換部は、第１センサの出力信号を、第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の信号に変換して出力する。主制御部２は、ケーシング１ｃの内部に設けられ、変換部の出力信号を受信する。
　このような空気処理装置１００では、変換部を設けることにより、第１センサは第１通信規格で信号を出力し、また、主制御部２は第２通信規格で信号を受信することができる。信号伝送の通信線上に、第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の通信線が存在することで、外来ノイズの影響を抑制することができる。
　また、第１センサ及び第１通信規格として、複数の相異なる種類があっても、変換部がこれらに対応できる仕様とすれば、主制御部２は共通の仕様とすることができる。
　特に、第１センサから変換部までの、第１通信線よりも、変換部から主制御部２までの、第２通信線の方が長くなるようにすれば、外来ノイズの影響を、より効果的に低減することができる。
　例えば変換部は、マイクロコンピュータを内蔵し、当該マイクロコンピュータを用いて第１通信規格の信号を第２通信規格の信号に変換することができる。変換部にマイクロコンピュータを用いることにより、空気処理装置によって、センサ側の通信規格が異なる場合にも、変換部のコンピュータプログラムの変更により容易に対応することができる。さらに、センサが同一通信規格で複数個あるか又は異種も含む通信規格で複数個であっても、それぞれに対応する変換を行うことができ、個々のアドレスによる識別も可能である。従って、センサに合わせた信号変換を容易に実行することができる。また、主制御部２は、センサの規格の違いに応じて設計変更する必要が無い。
　なお、変換部にマイクロコンピュータを用いた場合、変換部と主制御部とを繋ぐ通信線（フラットケーブル又は多芯ケーブル）を１本とすることができ、工事が容易である。
　主制御部２が、第２通信規格の入力ポート２ｐを有している場合は、当該入力ポート２ｐを介して、変換部の出力信号を受信することができる。
　この場合、現場施工における、変換部と主制御部２との接続が容易である。
　変換部は、ハードウェアにより構成された回路のみによって、第１通信規格の信号を第２通信規格の信号に変換するものであってもよい。
　この場合、変換部は特定の第１センサ専用となるが、マイクロコンピュータのようなソフトウェア設計が不要である。
　ケーシング１ｃに又はその内部に、第１通信規格で出力する第２センサが設けられる場合もある。主制御部２は、これらの第２センサと接続される入力ポート２ｐ３，２ｐ４を備えている。
　この場合、変換部経由のみならず、主制御部２に近い場所にある各種のセンサと主制御部との、直接の接続も可能である。また、ケーシング１ｃの内外で複数種類の第１通信規格のセンサを接続することもできる。
　変換部と第１センサとは、１つのセンサユニットを構成するものであってもよい。
　この場合、具体的には、変換部と第１センサとは、１つの基板上に設けられるか又は１つのケース内に設けられる。そのため、互いに接近し、かつ、物理的に固定された関係となり、変換部と第１センサとの間での外来ノイズの影響を、より効果的に抑制できる。
　図５に示すように、第１通信規格で出力する第３センサ（センサ１７，１８，１９）が、第１センサ（センサ１５，１６）と並列的に、変換部１４に接続されていてもよい。
　このように、複数個又は複数種類のセンサを、変換部に接続することができる。
　《その他》
　上記のケーシング１ｃは室内機１のケーシングとして説明したが、同様なセンサ接続を受け付ける母体は、室外機のケーシングや、内外一体型空調機のケーシングであってもよい。
　なお、上記実施形態における通信規格のＬＩＮは、これに代えて、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を採用してもよい。
　また、上記実施形態は空気処理装置として、空調機の室内機を例示したが、換気装置にも同様のセンサ接続を適用可能である。
　《補記》
　なお、上述の各実施形態については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。
　以上、実施形態について説明したが、請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
　１：室内機、１ｃ：ケーシング、２：主制御部、２ｐ，２ｐ１，２ｐ２，２ｐ３，２ｐ４：入力ポート、３，４：センサ、５，６：通信線、７，８：変換部、９，９ａ，９ｂ：通信線、１０，１１：センサユニット、１２，１３：センサ、１４：変換部、１５，１６：高機能センサ、１７，１８：抵抗変化型センサ、１９：ＵＡＲＴ出力型センサ、２１：マイクロコンピュータ、２２：インターフェース回路、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ：変換回路、７１：マイクロコンピュータ、７２，７３，７４，７５：変換回路、１００：空調機（空気処理装置）、１０１：熱交換器、１０２：ファン、１０３：膨張弁、２００：室外機、２０１：圧縮機、２０２：四路切換弁、２０３：アキュムレータ、２０４：熱交換器、２０５：ファン、２０６：膨張弁、２０７：遮断弁（液側）、２０８：遮断弁（ガス側）

Claims (8)

  1. 　空調又は換気を行う空気処理装置であって、
    　装置本体のケーシング（１ｃ）と、
    　前記ケーシング（１ｃ）の外部に設けられ、第１通信規格で出力する第１センサ（３，４，１５，１６）と、
    　前記第１センサ（３，４，１５，１６）の出力信号を、前記第１通信規格よりノイズ耐性が高い第２通信規格の信号に変換して出力する変換部（７，８，１４）と、
    　前記ケーシング（１ｃ）の内部に設けられ、前記変換部（７，８，１４）の出力信号を受信する主制御部（２）と、
    　を備える空気処理装置。
  2. 　前記第１センサ（３，４，１５，１６）から前記変換部（７，８，１４）までの第１通信線（５，６）よりも、前記変換部（７，８，１４）から前記主制御部（２）までの第２通信線（９，９ａ，９ｂ）の方が長い請求項１に記載の空気処理装置。
  3. 　前記変換部（７，８，１４）はマイクロコンピュータ（７１）を内蔵し、当該マイクロコンピュータ（７１）を用いて前記第１通信規格の信号を前記第２通信規格の信号に変換する請求項１又は請求項２に記載の空気処理装置。
  4. 　前記主制御部（２）は、前記第２通信規格の入力ポート（２ｐ）を有し、当該入力ポート（２ｐ）を介して、前記変換部（７，８，１４）の出力信号を受信する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の空気処理装置。
  5. 　前記変換部（７，８，１４）は、ハードウェアにより構成された回路のみによって、前記第１通信規格の信号を前記第２通信規格の信号に変換する請求項１又は請求項２に記載の空気処理装置。
  6. 　前記ケーシング（１ｃ）に又はその内部に、前記第１通信規格で出力する第２センサ（１２，１３）が設けられ、
    　前記主制御部（２）は、前記第２センサ（１２，１３）と接続される入力ポート（２ｐ３，２ｐ４）を備えている、
    　請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の空気処理装置。
  7. 　前記変換部（７，８）と前記第１センサ（３，４）とは、１つのセンサユニット（１０，１１）を構成する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の空気処理装置。
  8. 　前記第１通信規格で出力する第３センサ（１７，１８，１９）が、前記第１センサ（１５，１６）と並列的に、前記変換部（１４）に接続される請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の空気処理装置。
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