JP7385149B2 - 空調関連機器及び空調システム - Google Patents
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Description
<空調システムの構成>
図1は、実施形態1に係る空調システムの構成を示すブロック図、図2は、実施形態1に係る室外機2及び室内機3の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る空調システムは、集中管理装置1、室外機2、室内機3及び冷媒切替装置4等の複数の空調関連機器を備える。複数の空調関連機器は、複数種類の配線Lを介して接続されている。空調関連機器は上記のものに限らず、例えば換気装置、リモコン(リモートコントローラ)、通信装置又は制御装置等の空調(空気調和)に関連する種々の機器が含まれる。
(1)室外機2、室内機3及び冷媒切替装置4は、強電電源線L1を利用した通信ネットワーク、弱電電源線L2を利用した通信ネットワーク及び通信専用線を利用した通信ネットワークのいずれにも接続することができる。
(2)室外機2、室内機3及び冷媒切替装置4は、異なる複数種類の配線Lを用いてデイジーチェイン方式で接続することができ、各空調関連機器は複数種類の配線Lを通じて直接的に信号をやり取りすることができる。空調関連機器は、各種空調関連機器が同一系統の配線Lでデイジーチェイン接続されているかのように通信を行うことができる。通信に係る信号は絶縁回路20b、30bを介して弱電電源線L2から強電電源線L1へ、強電電源線L1から弱電電源線L2へ伝送する。同様に、通信に係る信号は絶縁回路20b、30bを介して通信専用線から強電電源線L1へ、強電電源線L1から通信専用線へ伝送する。
(3)室外機2、室内機3及び冷媒切替装置4は、通信ネットワークの種類、系統を問わず、共通の通信プロトコルで通信を行うことができる。
図2に示す室外機2及び室内機3は、強電電源線L1にて接続されている。強電電源線L1は電源線L11と、共用線L12と、信号線L13とを含む。共用線L12は、例えば基準電位に接続された電線である。例えば、共用線L12は0Vに接地された電線である。電源線L11は、強電電力を伝送するための電線である。信号線L13は、空調関連器機間で通信を行うための電線である。室外機2及び室内機3は、電源線L11及び共用線L12によって強電電力を伝送し、共用線L12及び信号線L13を介して通信を行う。
通信に係る信号は、基準電位に接続された共用線L12及び信号線L13を伝送するため、通信に係る信号が電源線L13を通じて外部の電力系統に漏出しないようにすることができる。
室外機2の接続回路20は、室外機2の第1接続部21と第2接続部22とを接続する回路である。接続回路20は、強電ノイズフィルタ(強電NF)20a、絶縁回路20b、バンドパスフィルタ(BPF)20c、通信回路20d、制御回路20e、及び弱電ノイズフィルタ(弱電NF)20fを備える。接続回路20は、さらに空調システムの系統認識を行うための第1送信回路(強電PS)20g及び第2送信回路(PS)20hを備える。第1送信回路20g及び第2送信回路20hの詳細は後述する。
なお、絶縁回路20bは、トランスTr1と及びコンデンサC1のいずれか一方を備える構成でもよい。
室内機3の接続回路30は、室内機3の第1接続部31と第2接続部32とを接続する回路である。室内機3の接続回路30の構成は、室外機2の接続回路30と同様の構成であるため、詳細な説明を適宜省略する。接続回路30は、強電ノイズフィルタ(強電NF)30a、絶縁回路30b、バンドパスフィルタ(BPF)30c、通信回路30d、制御回路30e、及び弱電ノイズフィルタ(弱電NF)30fを備える。接続回路30は、さらに空調システムの系統認識を行うための第1受信回路(強電PD)30g及び第2受信回路(PD)30hを備える。第1受信回路30g及び第2受信回路30hの詳細は後述する。
上記の通り、複数の系統に属する室外機2、室内機3及び冷媒切替装置4は、相互乗り入れ可能に通信ができるため、通信接続された空調関連機器がいずれの系統に属する機器であるかを、通信回路20d、30dを用いた通信では認識することができない。
室外機2及び室内機3は、図示しない冷媒回路を構成する室外ユニットと室内ユニットとをそれぞれ備える。室外ユニット及び室内ユニットは冷媒配管及び閉鎖弁を介して接続されている。室外ユニットは、冷媒を吸入及び圧縮して吐出する圧縮機、冷媒配管に設けられた四路切換弁、室外熱交換器、冷媒を減圧する膨張機構等を備える。膨張機構は、例えば膨張弁、キャピラリーチューブ等である。室内ユニットは、室内熱交換器等を備える。
図3は、実施形態1に係る室外機2及び室内機3の構成を示すブロック図である。室外機2及び室内機3の構成は図2と同一又は同様である。図3に示す例では、室外機2の第2接続部22と、室内機3の第2接続部32とが弱電電源線L2にて接続されている。室外機2の第2接続部22と、集中管理装置1とが弱電電源線L2にて接続されている。室内機3の第3接続部33及び室外機2の第3接続部23には交流電源10が接続されている。室外機2機の第1接続部21及び室内機3の第1接続部31には配線Lが接続されていない。
図1に示す冷媒切替装置4の通信に係る構成は、室外機2又は室内機3と同一又は同様であるため詳細な説明を省略する。図1に示す例では、冷媒切替装置4は、弱電電源線L2を介して室外機2に接続され、強電電源線L1を介して室内機3に接続されている。冷媒切替装置4及び室外機2は、弱電電源線L2を介して信号を送受信することができる。冷媒切替装置4及び室内機3は、強電電源線L1を介して信号を送受信することができる。室外機2及び室内機3は、弱電電源及び強電電源線L1を介して信号を送受信することができる。集中管理装置1は、弱電電源線L2及び強電電源線L1を介して信号を送受信することができる。
図4は、比較例に係る空調システムの構成を示すブロック図である。比較例に係る空調システムは、複数の空調関連機器が複数種類の配線Lを介して接続されているが、信号の相互乗り入れが不能なシステムである。図4中、「通信」は弱電電源線L2を介して通信を行う専用の強電通信回路を示し、「強電通信」は強電電源線L1を介して通信を行う専用の弱電通信回路を示している。
これに対して本実施形態に係る空調システムによれば、強電電源線L1を利用した通信ネットワークと、弱電電源線L2を利用した通信ネットワークとが信号の相互乗り入れが可能に接続されている。通信プロトコルも共通化されている。このため、各空調関連機器は強電電源線L1及び弱電電源線L2をまたいで直接的に通信を行うことができる。
本実施形態に係る空調関連機器及び空調システムによれば、空調関連器機を、強電電源線L1を含む通信ネットワークと、弱電電源線L2又は通信専用線を含む通信ネットワークとに信号の相互乗り入れが可能となるように接続することができる。
2 室外機
3 室内機
4 冷媒切替装置
10 交流電源
20 接続回路
20a 強電ノイズフィルタ
20b 絶縁回路
20c バンドパスフィルタ
20d 通信回路
20e 制御回路
20f 弱電ノイズフィルタ
20g 第1送信回路
20h 第2送信回路
21 第1接続部
22 第2接続部
23 第3接続部
24 ノイズフィルタ
25 整流平滑回路
26a インバータ
26b 室外ファン
26c 電源回路
27 ローパスフィルタ
30 接続回路
30a 強電ノイズフィルタ
30b 絶縁回路
30c バンドパスフィルタ
30d 通信回路
30e 制御回路
30f 弱電ノイズフィルタ
30g 第1受信回路
30h 第2受信回路
31 第1接続部
32 第2接続部
33 第3接続部
34 ノイズフィルタ
35 整流平滑回路
36b 室内ファン
36c 電源回路
37 ローパスフィルタ
38 ローパスフィルタ
39 受電回路
C1 コンデンサ
C2 コンデンサ
L 配線
L1 強電電源線
L11 電源線
L12 共用線
L13 信号線
L2 弱電電源線
Claims (9)
- 強電の伝送を行うための電源線と、通信を行うための信号線と、強電の伝送及び通信に共用される共用線とを含む強電電源線が接続される第1接続部と、
通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は通信とともに弱電の伝送を行う配線が接続される第2接続部と、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する接続回路と
を備え、
前記第1接続部は、
前記強電電源線を介して、外部の他の空調関連機器に接続するためのものであり、
前記第2接続部は、
通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は通信とともに弱電の伝送を行う配線を介して、外部の他の空調関連機器に接続するためのものであり、
前記接続回路は、
前記強電電源線を介した通信及び前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介した通信を行う通信回路と、
前記通信回路の前段に設けられており、強電電力を遮断し、通信に係る信号を透過する絶縁回路と
を含み、
前記第1接続部は、前記絶縁回路を介して前記通信回路に接続され、
前記第2接続部は、前記絶縁回路を介さずに前記通信回路に接続されている
空調関連機器。 - 交流電源に接続される第3接続部と、
ノイズフィルタを介して前記第3接続部に接続され、かつ、前記ノイズフィルタ及び強電用のローパスフィルタを介して前記第1接続部に接続されており、前記交流電源から供給された強電電力又は前記強電電源線を介して伝送された強電電力を受電し、主電力を自装置に供給する電源回路と、
弱電用のノイズフィルタ及びローパスフィルタを介して前記第2接続部に接続されており、前記第2接続部に接続された前記配線を介して伝送された弱電電力を受電し、補助電力を自装置に供給する受電回路と
を備える請求項1に記載の空調関連機器。 - 前記強電電源線を介した通信に係る信号の周波数よりも低周波数の信号を、前記強電電源線を介して受信する第1受信回路と、
前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介した通信に係る信号の周波数よりも低周波数の信号を、前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介して受信する第2受信回路と
を備える請求項1又は請求項2に記載の空調関連機器。 - 交流電源に接続され、主電力を自装置に供給する電源回路を備え、
交流電源の強電電力を、前記強電電源線を介して他の空調関連機器に伝送するようにしてある請求項1に記載の空調関連機器。 - 前記強電電源線を介した通信に係る信号の周波数よりも低周波数の信号を、前記強電電源線を介して送信する第1送信回路と、
前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介した通信に係る信号の周波数よりも低周波数の信号を、前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介して送信する第2送信回路と
を備える請求項4に記載の空調関連機器。 - 前記電源線及び前記共用線を用いて強電電力の伝送が行われるとともに、前記通信回路は前記信号線及び前記共用線を介した通信を行う
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の空調関連機器。 - 前記絶縁回路は、
トランス又はコンデンサを備える
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の空調関連機器。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の第1の空調関連機器と、
前記第1の空調関連機器に前記強電電源線又は前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介して接続された第2の空調関連機器と
を備え、
前記第1の空調関連機器は、前記第2の空調関連機器との間で前記強電電源線又は前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介した通信を行う
空調システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の第1の空調関連機器と、
前記第1の空調関連機器に前記強電電源線を介して接続された第2の空調関連機器と、
前記第1の空調関連機器に前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介して接続された第3の空調関連機器と
を備え、
前記第1の空調関連機器は、前記第2の空調関連機器との間で前記強電電源線を介した通信を行うとともに、前記第3の空調関連機器との間で前記通信を目的とし電力伝送を目的としない配線又は前記通信とともに弱電の伝送を行う配線を介した通信を行う
空調システム。
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