JP5984732B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態における空気調和機の電装系統ブロック図である。
図1で示すように、本実施の形態では、空気調和機1は、室内機を複数備える。
以下、室内機A2及びB3の2台を設けた場合について説明する。
なお、室内機の台数はこれに限らず、2台以上であってもよい。
室外機4の室外端子台37には、室内機A2及びB3に対応して、それぞれ端子S1,S2,S3を備えている。
室外端子台37の端子Lは、当該室外端子台37の端子S1と接続される。
室外端子台37の端子Nは、当該室外端子台37の端子S2と接続される。
これにより、室外端子台37の端子L,Nに供給された商用電源13からの電力が、室外端子台37の端子S1,S2から、電源線14、及び電源信号共通線15を介して、室内機A2及びB3の室内端子台36の端子S1,S2に供給される。
各室外通信回路部31は、それぞれ一端が通信回路電源部30に接続され、他端が当該室外通信回路部31に対応する室内機の信号線16が接続される端子S3に接続される。
各電源供給遮断リレーA34及びB35は、それぞれ、一端がダイオード33を介して突入電流防止リレーコイル32に接続され、他端が当該室外通信回路部31に対応する室内機の信号線16が接続される端子S3に接続される。
ダイオード33を介すことで、動作している室内機から、運転待機している室内機に電圧がかかるなどの、他の室内機に対する影響を防止することができる。これにより、空気調和機1では、室内機が複数接続されている場合においても、安全に待機電力を低減することができる。
また、受電方式データ部8には、当該室内機A2及びB3に接続された室外機4が、室外リレーA21及びB22(後述)及び突入電流防止リレーA17及びB18(後述)を有し、運転待機時の待機電力を削減できる室外機4であるか否かを識別する情報(以下「待機電力対応情報」という)が記憶される。
即ち、室外起動リレー12は、電源線14と信号線16との接続を開閉する。この室外起動リレー12が動作したとき、信号線16と電源信号共通線15との間に商用電源13からの電力が供給される。
室外起動リレー12は、定常時、室内端子台36の端子S3と室内通信回路部7とを接続し、室内制御部6からの動作により、室内端子台36の端子S3と室内通信回路部7との接続を開放し、室内端子台36の端子S3と室外電源供給ライン11とを接続する。
突入電流防止リレーA17は、運転待機時、接点を開いており(ノーマルオープン)、室外制御部29からの動作により、接点を閉じる。突入電流防止抵抗A19と室外端子台37の端子Lとの間を短絡する。
突入電流防止リレーB18は、運転待機時、接点を開いており(ノーマルオープン)、突入電流防止リレーコイル32が通電されると、接点を閉じて(以下「短絡」ともいう)、突入電流防止抵抗B20を介して室外整流部B25と室外端子台37の端子Lとの間を短絡する。
即ち、突入電流防止リレーコイル32は、信号線16と電源信号共通線15との間に商用電源13の電力が供給されたとき、突入電流防止リレーB18を閉じる。
突入電流防止抵抗A19は、コンデンサA26への突入電流を抑制するものである。
突入電流防止抵抗B20は、コンデンサB27への突入電流を抑制するものである。
室外リレーA21は、運転待機時、接点を開いており(ノーマルオープン)、室外制御部29からの動作により、接点を閉じる。
室外リレーB22は、運転待機時、接点を開いており(ノーマルオープン)、室外制御部29からの動作により、接点を閉じる。
室外整流部A24は、商用電源13から供給される交流電圧を、任意の直流電圧に変換し、コンデンサA26及びインバータ回路28へ供給する。
室外整流部B25は、商用電源13から供給される交流電圧を、任意の直流電圧に変換し、コンデンサB27及び室外制御部29へ供給する。
また、室外制御部29は、突入電流防止リレーA17、室外リレーA21及びインバータ回路28を制御する。
通信回路電源部30は、商用電源13から供給された交流電圧を、任意の直流電圧に変換して室外通信回路部31へ供給する。通信回路電源部30は、例えば半波整流回路により構成される。
突入電流防止リレーコイル32は、通電すると、突入電流防止リレーB18の接点を閉じる。
ダイオード33は、動作している室内機から運転待機している室内機に電圧がかかることを防止する。
電源供給遮断リレーA34及びB35は、運転待機時、接点を閉じており(ノーマルクローズ)、室外制御部29からの動作により、接点を開放して突入電流防止リレーコイル32への通電を遮断する。
なお、突入電流防止リレーB18及び室外リレーB22は、この発明における「第1の電源供給リレー」に相当する。
また、突入電流防止リレーB18及び室外リレーB22は、それぞれ、この発明における「第1の突入電流防止リレー」、「第1の室外リレー」に相当する。
なお、突入電流防止リレーA17及び室外リレーA21は、この発明における「第2の電源供給リレー」に相当する。
また、突入電流防止リレーA17及び室外リレーA21は、それぞれ、この発明における「第2の突入電流防止リレー」、「第2の室外リレー」に相当する。
なお、突入電流防止リレーコイル32は、この発明における「電源供給リレー制御部」に相当する。
なお、ダイオード33は、この発明における「整流器」に相当する。
次に、空気調和機1の動作について説明する。
まず、空気調和機1の運転待機時における電力の供給について説明する。
そして、各室内整流部5には、室内端子台36の端子S1,S2に供給された商用電源13の電力が入力される。
室内整流部5は、入力された交流電圧を任意の直流電圧に変換する。室内整流部5は、変換した直流電圧を、室内制御部6、及び室内機A2及びB3の各構成部に供給する。
また、室内制御部6は、受電方式データ部8に記憶された待機電力対応情報に基づき、当該室内機A2及びB3に接続された室外機4が、運転待機時の待機電力を削減できる室外機4であるか否かを判断する。
これにより、各室内通信回路部7は、信号線16を介して室外機4と接続され、室外機4に対して通信可能な状態となる。
またこのとき、室内制御部6は、リモコン10から送信され受信部9を介して受信する運転開始要求信号の受信待機状態になる。
またこのとき、室内機A2及びB3の各室外起動リレー12は、室内端子台36の端子S3と室外電源供給ライン11との接続を開放している。
よって、室外端子台37の端子S2、S3との間には、商用電源13からの電力は供給されておらず、突入電流防止リレーコイル32は非通電状態である。
従って、室外機4の、室外端子台37の端子L,Nに、商用電源13が供給されても、突入電流防止リレーA17及びB18並びに、室外リレーA21及びB22が開放状態となる。
このため、運転待機時においては、突入電流防止リレーA17及びB18並びに、室外リレーA21及びB22の下流に接続された各構成部への電源供給が遮断され、運転待機時に室外機4が消費する待機電力を低減することが可能となる。
図3は、空気調和機の室内機が1台運転時の電装系統ブロック図である。
以下、室内機A2だけに、リモコン10から運転開始要求が送信された場合に、室外機4を起動する動作について説明する。
まず、室内機A2の動作を説明する。図4は、室内機の動作を示すフローチャートである。また、図5は、室外機の動作を示すフローチャートである。フローチャートの各ステップに基づき説明する。
室内制御部6は、受信部9を介し、リモコン10から運転開始要求を受信する。
室内制御部6は、受電方式データ部8の情報を参照し、受電方式データ部8からのデータが、室外受電方式の場合、室内通信回路部7を動作させて、室外機4との通信を開始させる。
室内制御部6は、室内通信回路部7と室外機4の室外通信回路部31との通信が確立できたか否かを判断する。
室内通信回路部7と室外機4との通信が確立できた場合は、STEP9へ進む。
一方、STEP3にて、室内通信回路部31と室外機4との通信が確立できなかった場合、室内制御部6は、室外起動リレー12を動作(ON)させ、室内端子台36の端子S3と室内通信回路部7との接続を開放し、室内端子台36の端子S3と室外電源供給ライン11とを接続する。
これにより、信号線16と電源信号共通線15との間に商用電源13からの電力が供給される。
室内制御部6は、室外起動リレー12を所定時間動作させる(図2参照)。
この所定時間は、例えば、室外機4のコンデンサB27に電荷が充電される時間(n秒)に設定する。なお、所定時間はこれに限るものではない。
室内制御部6は、室外起動リレー12を所定時間動作させた後、当該室外起動リレー12の動作を停止(OFF)させ、室内端子台36の端子S3と室内通信回路部7とを接続し、室内端子台36の端子S3と室外電源供給ライン11との接続を開放する。
室内制御部6は、室内通信回路部7を動作させて、室外機4との通信を開始させる。
そして、室内制御部6は、再度、室内通信回路部7と室外機3の室外通信回路部14との通信が確立できたか否かを判断する。
室内通信回路部7と室外機4との通信が確立できた場合、室内通信回路部7は、室外機4の室外通信回路部31との通信を開始する。
室内制御部6は、室内通信回路部7を介して室外機4と通信を行い、当該空気調和機1を冷房運転、又は暖房運転させる。
一方、STEP7にて、室内通信回路部7と室外機4との通信が確立できなかった場合、室内制御部6は、再度、室内通信回路部7を動作させて、室外機4との通信を開始させる。
そして、室内制御部6は、所定時間の間(n秒)に、室内通信回路部7と室外機4との通信が確立できたか否かを判断する。
STEP10にて、n秒間経過するまでに室内通信回路部7と室外機4との通信が確立できない場合、室内制御部6は、通信異常と判断する。
室内機A2の室外起動リレー12がONされ、信号線16と電源信号共通線15との間に商用電源13からの電力が供給されると、室外機4の室外端子台37の端子S2とS3の間に商用電源13からの電力が供給される。
室外端子台37の端子S2とS3の間に商用電源13からの電力が供給されると、突入電流防止リレーコイル32は、電源供給遮断リレーA34を介して通電され、突入電流防止リレーB18を短絡する(図2参照)。
突入電流防止リレーB18が短絡されると、室外端子台37の端子L,Nに供給された商用電源13が、突入電流防止抵抗B20を介して、室外整流部B25へ供給される。
室外整流部B25は、商用電源13から供給される交流電圧を、任意の直流電圧に変換し、コンデンサB27、室外制御部29及び通信回路電源部30へ供給する。
通信回路電源部30は、商用電源13から供給された交流電圧を、任意の直流電圧に変換して室外通信回路部31へ供給する。
室外制御部29は、室外整流部B25より直流電源が供給されると、室外リレーB22を短絡させる。
次に、室外制御部29は、電源供給遮断リレーA34を動作させて接点を開放させる。
電源供給遮断リレーA34が開放されると、突入電流防止リレーコイル32は、非通電となり、突入電流防止リレーB18を開放させる(図3参照)。
これにより室外機4の運転中においては、室外端子台37の端子S2,S3間の短絡を防ぐことができ、室内通信回路部7と室外通信回路部31との通信が可能な状態となる。
次に、室外制御部29は、全ての室外通信回路部31を動作させて、室内機A2又はB3との通信を開始させる。
各室外通信回路部31は、電源信号共通線15と信号線16を介して、対応する室内機の室内通信回路部7との通信を開始する。
室外制御部29は、各室外通信回路部31と、対応する室内機の室内通信回路部7との通信が確立できたか否かを判断する。
室外制御部29は、室内機A2又はB3の何れかの室内通信回路部7との通信が確立するまで、STEP17を繰り返す。
ここでは、室内機A2の室内通信回路部7が動作しているので、室外通信回路部31と、室内機A2の室内通信回路部7との通信が確立できたとする。
この場合、室外機4は室内機A2との通信を開始する。
室外制御部29は、突入電流防止リレーA17を動作させて、短絡させる。
この動作条件は、室外機4に設けられている圧縮機を動作させるタイミングに設定する。なお、動作条件はこれに限るものではない。
突入電流防止リレーA17が短絡されると、室外端子台37の端子L,Nに供給された商用電源13が、突入電流防止抵抗A19を介してノイズフィルター23へ供給される。
ノイズフィルター23は、商用電源13から供給される交流電圧に含まれるノイズを削除し、室外整流部A24に交流電圧を供給する。
室外整流部A24は、ノイズフィルター23でノイズを削除された交流電圧を、任意の直流電圧に変換し、コンデンサA26及びインバータ回路28へ供給する。
室外制御部29は、室外リレーA21を動作させて、短絡させる。
この動作条件は、コンデンサA26に一定の電荷が充電されたタイミングに設定する。 なお、動作条件はこれに限るものではない。これにより、コンデンサA26に突入電流が流れるのを防ぐことができる。
室外制御部29は、突入電流防止リレーA17を所定時間動作させる。
この所定時間は、例えば、室外機4のコンデンサA26に電荷が充電される時間(n秒)に設定する。なお、所定時間はこれに限るものではない。
室外制御部29は、突入電流防止リレーA17を所定時間動作させた後、当該突入電流防止リレーA17の接点を開放させる。
室外制御部29は、室外通信回路部31を介して室内機A2と通信を行い、当該空気調和機1を冷房運転、又は暖房運転させる。
以降、上記フローチャートのSTEP1〜STEP3と同様の動作により、室内機B3の室内通信回路部7と室外機4との通信確立を行う。
よって、上述したフローチャートのSTEP3、及びSTEP9と同様の動作により、室内機B3の室内制御部6は、室内通信回路部7を介して室外機4と通信を行い、当該空気調和機1を冷房運転、又は暖房運転させる。
室外機4の室外制御部29は、各室外通信回路部31を介して、運転待機信号を受信する。
室外制御部29は、全ての室内機から、運転待機信号を受信すると、室外リレーA21及びB22を動作させて、接点を開放させる。
このような動作により、再度、上述した運転待機状態(図1参照)に移行する。
以上のように本実施の形態においては、室内機が複数台である場合にも、運転待機時においては、突入電流防止リレーA17及びB18、並びに室外リレーA21及びB22を開放状態として、室外機4に対する商用電源13からの電力供給を遮断する。また、インバータ回路28と室外制御部29を分離し、突入電流防止リレーA17及び突入電流防止抵抗A19、又は室外リレーA21を介して、ノイズフィルター23を接続することで、無効電力を抑えることができる。このため、室内機が運転中に室外機4が待機中となる場合でも、インバータ回路28と室外制御部29を分離させることで、インバータ回路28用のノイズフィルター23の線間容量の大きいコンデンサA26を分離できるため、室内機が運転中に、圧縮機が停止し室外機4が待機中となる場合でもインバータ回路28用のノイズフィルター23による無効電力の消費を抑えることができる。
Claims (6)
- 室内機と室外機とを備え、前記室内機と前記室外機とが、電源線、共通線、及び信号線の3芯により接続され、前記室外機又は前記室内機の何れかに供給された商用電源からの電力を、前記電源線及び共通線を介して他方へ給電する空気調和機であって、
前記室外機は、
前記商用電源と室外制御部用の第1の室外整流部との接続を開閉する第1の電源供給リレーと、
前記商用電源とインバータ回路用の第2の室外整流部との接続を開閉する第2の電源供給リレーと、
を備え、
インバータ回路用ノイズフィルターを前記第2の電源供給リレーより前記第2の室外整流部側に配置する、
ことを特徴とする空気調和機。 - 前記室内機は、
前記電源線と前記信号線との接続を開閉する室外起動リレーと、
前記室外起動リレーを動作させ、前記信号線と前記共通線との間に前記商用電源を供給する室内制御部と、
を備え、
前記室外機は、
前記信号線と前記共通線との間に前記商用電源が供給されたとき、前記第1の電源供給リレーを閉じる電源供給リレー制御部、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記室外機は、
前記第2の電源供給リレーを動作させ、インバータ回路に対する前記商用電源の供給を制御する室外制御部、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 前記室外機は、
前記電源供給リレー制御部への通電を遮断する電源供給遮断リレー、
を備え、
前記室外機の前記第1の電源供給リレーは、
第1の突入電流防止抵抗と直列に接続し、前記電源供給リレー制御部の通電により動作する第1の突入電流防止リレーと、
前記第1の突入電流防止抵抗および前記第1の突入電流防止リレーと並列に接続され、前記室外制御部の制御により動作する第1の室外リレーと、
を備え、
前記室外制御部は、前記第1の突入電流防止リレーの接点が閉じられた後、前記第1の室外リレーの接点を閉じ、前記電源供給遮断リレーを動作させて接点を開き、前記電源供給リレー制御部への通電を遮断する、
ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。 - 前記室外機の前記第2の電源供給リレーは、
第2の突入電流防止抵抗と直列に接続し、前記室外制御部の制御により動作する第2の突入電流防止リレーと、
前記第2の突入電流防止抵抗および前記第2の突入電流防止リレーと並列に接続され、前記室外制御部の制御により動作する第2の室外リレーと、
を備え、
前記室外制御部は、前記第1の室外リレーによる通電後、前記第2の突入電流防止リレーおよび前記第2の室外リレーの動作を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和機。 - 前記室内機を複数備える場合に、
前記室外機は、前記複数の室内機の数だけ、
各室内機に対して、前記信号線と前記共通線との間に配置され、当該信号線から当該共通線への通電を遮断する電源供給遮断リレーと、
前記信号線から前記共通線への通電を行う整流器と、
前記室内機との通信を行う室外通信回路部と、
を備え、
前記電源供給遮断リレーは前記整流器を介して前記電源供給リレー制御部と接続する、
ことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載の空気調和機。
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