JP5830719B2

JP5830719B2 - 多室型空気調和機の制御装置

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Publication number: JP5830719B2
Application number: JP2011109027A
Authority: JP
Inventors: 務高原; 佐藤　淳一; 淳一佐藤
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-05-16
Also published as: JP2012241915A

Description

本発明は、室外機から室内機へ電力を供給する多室型空気調和機の運転停止時に、室内機で消費される電力削減に関する省エネ技術である。

従来の空気調和機の構成を図７に示す。図７に示すように、制御部２と通信手段４と電源部３を備え商用電源５と接続される室外機１と、制御部８と通信手段９と電源部８を備えた室内機６であって、室外機１と室内機２が室内外接続線９によって１対１で接続される空気調和機において、室内機６の運転に必要な電力を室外機１から室内外接続線９を通して供給され、室外機１の運転データなどを室外機１の通信手段４から室内外接続線９を通して室内機６の通信手段７へ伝達される（例えば、特許文献１参照）。

また、リモコン１０より送信される運転開始／停止指示などの運転データを室内機６の制御部９にて受信し通信手段７から室内外接続線９と室外機１の通信手段４を通して、室外機１の制御部２へ伝達される。

特開平６−１４７６１６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、商用交流電源の供給が室外機であっても、リモコンからの信号を受信するため室内機の制御部を動作させる電力と、室外機への通信信号の伝達を行う通信手段を動作させる電力が必要であるため、運転停止時であっても室外機の制御部が動作するための電力と室外機の通信手段が動作するための電力と、室内機の制御部が動作するための電力と室内機の通信手段が動作するための電力を常に供給する必要があり、空気調和機の運転停止時の待機電力消費量が多くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、快適性や利便性を損なうことなく、運転停止時の待機電力消費量を削減する多室型空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の多室型空気調和機の制御装置は、一台の室外機と、室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、室内機は室内制御部を備え、室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、電源切換手段のオン状態では室内電源部が充電され、電源切換手段のオフ状態では室内制御部に室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、電源切換手段がオフ状態のときに、室内機が運転指示を受信したときは、次に電源切換手段がオン状態となるまで、運転指示を室内制御部
に記憶させておくことにより、任意の時間だけ電源切換手段をオンして供給することで、室内機への電力供給が遮断された後も室内機の室内電源部に充電された電荷の分だけ継続して制御部や通信手段を動作することが可能となる。室内機の室内電源部に充電された電荷が既定値を下回った場合、再び室外機の判断手段により電源切換手段をオンして室内機の室内電源部に充電を行う。このように室内機への電力供給を任意の時間毎に行うため、室内機への電力供給を常時行う必要がなくなり、運転停止時の待機電力を削減する効果がありＣＯ２排出の抑制を図れる。

また、前記従来の課題を解決するために、本発明の多室型空気調和機の制御装置は、一台の室外機と、室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、室内機は室内制御部を備え、室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、電源切換手段のオン状態では室内電源部が充電され、電源切換手段のオフ状態では室内制御部に室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、電源切換手段がオフ状態のときに、室内機が運転指示を受信したときは、次に電源切換手段がオン状態となったときに通信するために、運転指示を室内制御部に記憶させておくことにより、運転停止時の待機電力をより多く低減することができる。

本発明は、快適性や利便性を損なうことなく、運転停止時の待機電力消費量を削減する多室型空気調和機の制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成ブロック図同実施の形態１における空気調和機の回路図同実施の形態１における空気調和機の電源供給のタイミング図本発明の実施の形態２における空気調和機の構成ブロック図同実施の形態２における空気調和機の回路図同実施の形態２における空気調和機の電源供給のタイミング図従来の空気調和機の回路図

第１の発明の多室型空気調和機の制御装置は、一台の室外機と、室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、室内機は室内制御部を備え、室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、電源切換手段のオン状態では室内電源部が充電され、電源切換手段のオフ状態では室内制御部に室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、電源切換手段がオフ状態のときに、室内機が運転指示を受信したときは、次に電源切換手段がオン状態となるまで、運転指示を室内制御部に記憶させておくことにより、任意の時間だけ電源切換手段をオンして供給することで、室内機への電力供給が遮断された後も室内機の電源部に充電された電荷の分だけ継続して制御部や通信手段を動作することが可能となる。室内機の電源部に充電された電荷が既定値を下回った場合、再び室外機
の判断手段により電源切換手段をオンして室内機の電源部に充電を行う。このように室内機への電力供給を任意の時間毎に行うため、室内機への電力供給を常時行う必要がなくなり、運転停止時の待機電力を削減する効果がありＣＯ２排出の抑制を図れる。

第２の発明の多室型空気調和機の制御装置は、一台の室外機と、室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、室内機は室内制御部を備え、室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、電源切換手段のオン状態では室内電源部が充電され、電源切換手段のオフ状態では室内制御部に室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、電源切換手段がオフ状態のときに、室内機が運転指示を受信したときは、次に電源切換手段がオン状態となったときに通信するために、運転指示を室内制御部に記憶させておくことにより、運転停止時の待機電力をより多く低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における多室型空気調和機の構成図であり、図２は、実施の形態１における多室型空気調和機の回路図であり、図３は、実施の形態１における電力供給のタイミング図である。

図１から図３に示すように、コンバータ回路と整流・平滑回路を有する電源部とマイコンを有する制御部と通信手段を備えた複数台の室内機と、コンバータ回路と整流・平滑回路を有する電源部と判断手段を有する制御部と通信手段を備えた室外機とを備えている。

また、室外機へ商用交流電源を接続し各々の室内外接続線Ａ１、Ａ２を通して複数台室内機へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と室内機の通信手段との間の信号伝達を室内外接続線Ａ２、Ａ３を通して行っている。本実施の形態では、室外機から室内機への電力供給を行う。なお、第１の室内外接続線をＡ１とし、第２の室内外接続線をＡ２とし、第３の室内外接続線をＡ３とする。

また、室内外接続線Ａ１と同ライン上に電源切換手段を設け、電源切換手段がオフの時は電力供給回路を切断する回路とした形態である。また電源切換手段とは、接点寿命や部品温度上昇などの観点から半導体素子を用いた回路開閉機能を有する回路をいう。多室型空気調和機の運転停止時は室外機の判断手段により電源切換手段を任意の時間だけオンし室内機への電力供給回路を成立させる。

電力供給回路の成立により室内機の電源部において交流電力から直流電力に変換された電荷が充電され、室内機の制御部と通信手段が動作を開始し、室外機の通信手段と前記室内機の通信手段の間で通信伝達が成立する。

室外機の判断手段により電源切換手段をオフし室内機への電力供給回路が不成立となった後も、室内機の電源部に充電された電荷の分だけ室内機の制御部と通信手段は動作を継続するため、リモコンより送信される信号データの受信を可能とし、また室外機の通信手段との間で通信が成立する。室内機の電源部の電荷が消費され、電荷量が減少し室内機の制御部と室内機の通信手段が動作を停止する前に再び室外機の判断手段により電源切換手
段をオンする。室外機の判断手段により電源切換手段がオンとオフを繰り返し、電力供給回路を閉回路と開回路を繰り返す。

これによって、室内機の電源部に充電される電荷量を常に既定値以上に保つことができ、室内機の制御部と通信手段の動作を継続することができる。よって室内機へ常時電力を供給することなく、リモコンより送信される信号データをいつでも受信することが可能となる。室内機への電力供給を常時行うことなく、制御部と通信手段を動作できるので空気調和機の運転停止時の待機電力を低減することができる。

図１から図３において、１は室外機のコントローラー、２は室外機の制御部、３は室外機の電源部、４は室外機の通信手段、５は商用交流電源、６は室内機のコントローラー、７は室内機の通信手段、８は室内機の電源部、９は室内機の制御部、１０はリモコン、１１は室内外接続線Ａ１、１２は室内外接続線Ａ２、１３は室内外接続線Ａ３、１４は電源切換手段、１５は電源部８のトランス、１６は電源部８の電解コンデンサ、１７は電源部８の定電圧電源、１８は制御部９のマイクロコンピューター（以下、マイコンと呼ぶ）、１９は電源部８のダイオードブリッジ、２０は通信手段７の通信カプラ、２１は制御部２の判断手段である。

以上のように構成されたセパレート形空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。

商用交流電源５に接続された室外機１は室内外接続線１１と同ライン上に設けた電源切換手段１４と室内外接続線１１〜１２を通して室内機６の電源部８へ電力供給を行う。室内機の電源部８はダイオードブリッジ１９とトランス１５にて交流電力を直流電力に変換したＮＲ電力を出力する。ＮＲ電力は定電圧電源１７に入力されマイコン１８や通信用カプラ動作用の５Ｖ電力を出力し、制御部９のマイコン１８やと通信手段７の通信用カプラ２０を動作させる。

室外機の制御部２は通信手段４と室内外接続線１２〜１３と室内機の通信手段７を通して室内機の制御部９と運転情報などのデータ伝達を行う。セパレート形空気調和機の運転停止時は室外機の判断手段２１により電源切換手段１４をオンし、室内機の電源部８に電力を供給した後判断手段２１により電源切換手段１４をオフする。

室内機の制御部９と通信部７は電源部８に供給され電解コンデンサ１６にて充電された電荷の分だけＮＲ電力を出力し、定電圧電源１７により５Ｖ電力が出力されるため動作を行う。

この時、室内機の制御部９においてリモコン１０からの運転開始などの信号を受信した場合、即座に通信手段７と室内外接続線１２〜１３と室外機の通信手段４を通して制御部２へ信号データの伝達を行うとともに、判断手段２１により電源切換手段１４をオンする。

図３に示すとおり、室内機の電源部８に供給され電解コンデンサ１６にて充電されたＮＲ電力は制御部９と通信手段７の動作により減少する。定電圧電源１７の動作に必要なＮＲ電力を下回り定電圧電源１７の５Ｖ電力の出力が停止し制御部９と通信手段７が動作停止するまでの時間をあらかじめ計算しておき、制御部９と通信手段７が動作停止する前に室外機の判断手段２１より電源切換手段１４をオンするようシステムの構築を行う。室外機の判断手段２１により電源切換手段１４をオンすることにより室内機の電源部８に再び電力が供給され電解コンデンサ１６にてＮＲ電力が充電され、定電圧電源１７の動作が継続し５Ｖ電力が出力されるため制御部９と通信手段７は継続して動作を行うことができる
。

本発明は、室外機より電源を供給するタイプの空気調和機でも、室内機への電力供給を定期的に行うことで使用者の快適性や利便性を損なうことなく運転停止時の待機電力の低減を図ることができる。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２における多室型空気調和機の構成図であり、図５は、実施の形態２における多室型空気調和機の回路図であり、図６は、実施の形態２における電力供給のタイミング図である。なお、実施の形態１と同じ構成部位に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。

図４から図６に示すように、コンバータ回路と整流・平滑回路を有する電源部とマイコンを有する制御部と通信手段を備えた室内機と、コンバータ回路と整流・平滑回路を有する電源部と判断手段を有する制御部と通信手段を備えた室外機と、室外機へ商用交流電源を接続し室内外接続線Ａ１、Ａ２を通して室内機へ電力の供給を行い、室外機の通信手段と室内機の通信手段との間の信号伝達を室内外接続線Ａ２、Ａ３を通して行う多室型空気調和機において、室外機から室内機への電力供給を行う。

ここでは室内外接続線Ａ２と同ライン上に電源切換手段を設け、電源切換手段がオフの時は電力供給回路及びデータ通信回路を切断する回路とした形態である。多室型空気調和機の運転停止時は室外機の判断手段により電源切換手段を任意の時間だけオンし室内機への電力供給回路及びデータ通信回路を成立させる。

電力供給回路及びデータ通信回路の成立により室内機の電源部において交流電力から直流電力に変換された電荷が充電され、室内機の制御部と通信手段が動作を開始し、室外機の通信手段と室内機の制御部と通信手段の間で通信が成立する。

室外機の判断手段により電源切換手段がオフし室内機への電力供給回路とデータ通信回路が不成立となった後も、室内機の電源部に充電された電荷の分だけ室内機の制御部は動作を継続するため、リモコンより送信される信号データの受信を可能とする。制御部ではリモコンより送信された信号データを一時的に記憶する。

室内機の電源部の電荷が消費され、電荷量が減少し室内機の制御部が動作を停止する前に再び室外機の判断手段により電源切換手段をオンし、室内機への電力供給回路及びデータ通信回路を成立させる。

この時、室内機の制御部で記憶していた信号データを室内機の通信手段を通して室外機の通信手段から室外機の制御部へ伝達され室外機は動作を行う。室外機判断手段により電源切換手段のオンとオフを繰り返し、電力供給回路及びデータ通信回路を閉回路と開回路を繰り返し成立することにより、室内機の電源部に充電される電荷量を常に既定値以上に保つことができ制御部の動作を継続することができる。

また充電された電荷を消費するのが室内機の制御部のみであるため充電された電荷の減少する時間が遅く、室外機の電源切換手段のオフの時間を長く設定することができる。そのため室内機への電力供給を常時行うことなく、制御部を長く動作できるので空気調和機の運転停止時の待機電力をより多く低減することができる。

本実施の形態では、図４〜図６に示すように、電源切換手段１４を室内外接続線１２と同ライン上に設けている。

多室型空気調和機の運転停止時は室外機の判断手段２１により電源切換手段１４をオンし、室内機の電源部８に電力を供給した後判断手段２１により電源切換手段１４をオフする。室内機の通信手段７は動作を停止し、制御部９は電源部８に供給され電解コンデンサ１６にて充電された電荷の分だけＮＲ電力を出力し、定電圧電源１７により５Ｖ電力が出力されるため動作を行う。この時室内機の制御部９においてリモコンからの運転開始などの信号を受信した場合、制御部９のマイコン１８でその信号情報を一時記憶する。

室内機の電源部８に供給され電解コンデンサ１６にて充電されたＮＲ電力は制御部９の動作により減少する。定電圧電源１７の動作に必要なＮＲ電力を下回り５Ｖ電力の出力が停止し制御部９が動作停止するまでの時間をあらかじめ計算しておき、制御部９が動作停止する前に室外機の判断手段２１より電源切換手段１４をオンするようシステムの構築を行う。

判断手段２１により電源手段１４をオンすることにより室内機の電源部８に再び電力が供給され電解コンデンサ１６にてＮＲ電力が充電され、定電圧電源１７の動作が継続し５Ｖ電力が出力されるため制御部９は動作を継続し、通信手段７は動作を開始することができる。

通信手段７が動作を開始した後、制御部９はリモコンからの運転開始などの信号データを即座に通信手段７と室内外接続線１２〜１３と室外機の通信手段４と通して制御部２に伝達する。

本発明は、室外機より電源を供給するタイプの空気調和機でも、室内機への電力供給を定期的に行い、室内機での消費電力を多く低減することで使用者の快適性や利便性を損なうことなく運転停止時の待機電力をより多く低減をすることができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、複数台の室内機を有し、室外機より電源を供給するタイプのマルチ式空気調和機においても運転停止時の待機電力を低減する効果があるため、空気調和機以外にもエコ給湯機器など運転停止時にリモコンからのデータ信号受信を待機している制御装置等にも適用できるものである。

２室外機の制御部
３室外機の電源部
４室外機の通信手段
５商用交流電源
７室内機の通信手段
８室内機の電源部
９室内機の制御部

Claims

一台の室外機と、前記室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、前記室内機は室内制御部を備え、前記室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して前記室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、前記室外機の通信手段と前記複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、前記複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を前記第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、前記電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、前記電源切換手段のオン状態では前記室内電源部が充電され、前記電源切換手段のオフ状態では前記室内制御部に前記室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、前記電源切換手段がオフ状態のときに、前記室内機が運転指示を受信したときは、次に前記電源切換手段がオン状態となるまで、前記運転指示を前記室内制御部に記憶させておくことを特徴とする多室型空気調和機の制御装置。
一台の室外機と、前記室外機に並列に接続された複数の室内機とで構成される多室型空気調和機の制御装置であって、前記室内機は室内制御部を備え、前記室外機へ商用交流電源を接続し、第１の室内外接続線と第２の室内外接続線を通して前記室内機の室内電源部へ電力の供給を行い、前記室外機の通信手段と前記複数の室内機の通信手段との間の信号伝達を第２の室内外接続線と第３の室内外接続線を通して行い、前記複数の室内機の室内電源部への電源供給のＯＮとＯＦＦとを切り換える電源切換手段を前記第２の室内外接続線上に設け、多室型空気調和機の運転停止時の任意の時間において、前記電源切換手段のＯＮとＯＦＦとを制御し、前記電源切換手段のオン状態では前記室内電源部が充電され、前記電源切換手段のオフ状態では前記室内制御部に前記室内電源部に充電された電力が供給されるものであって、前記電源切換手段がオフ状態のときに、前記室内機が運転指示を受信したときは、次に前記電源切換手段がオン状態となったときに通信するために、前記運転指示を前記室内制御部に記憶させておくことを特徴とする多室型空気調和機の制御装置。