JP5873966B2

JP5873966B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP5873966B2
Application number: JP2011134880A
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: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: JP2013002745A

Description

本発明は、室外機から室内機へ電力を供給する空気調和機に関するものである。

従来のこの種の空気調和機として、図７に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図７は、従来の空気調和機の構成図である。

図７において、従来の空気調和機は、制御部３２と通信手段３４と電源部３３を備え商用電源３５と接続される室外機３１と、制御部３９と通信手段３７と電源部３８を備えた室内機３６から構成され、室外機３１と室内機３６は、室内外接続線４０にて接続されている。

上記のような１：１接続空気調和機において、室内機３６の運転に必要な電力を、室外機３１から室内外接続線４０を通して供給され、室外機３１の運転データなどを、室外機３１の通信手段３４から室内外接続線４０を通して室内機３６の通信手段３７へ伝達される。また、リモコン４１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３６の制御部３９にて受信し、通信手段３７から室内外接続線４０と室外機３１の通信手段３４を通して、室外機１の制御部３２へ伝達されるようになっている。

上記の例は、一台の室外機３１に一台の室内機３６を接続するものであるが、室内機が複数台の場合は、図８に示すような構成となる。

特開平６−１４７６１６号公報

しかしながら前記従来の空気調和機の構成では、商用交流電源の供給が室外機３１であっても、リモコン４１からの信号を受信するため室内機３６の制御部３９を動作させる電力と、室外機３１への通信信号の伝達を行う通信手段３７を動作させる電力が必要である。そのため運転停止時であっても、室外機３１の制御部３２が動作するための電力と、室外機３１の通信手段３４が動作するための電力と、室内機３６の制御部３９が動作するための電力と、室内機３６の通信手段３７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、商用交流電源を室外機へ供給し、室外機から室内機にリモコン信号受信や通信伝達のための電力を供給している空気調和機において、空気調和機の快適性や利便性を損なうことなく、また生産コストを増大させることなく、運転停止時の待機電力消費量を削減することができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決する為に、本発明の空気調和機は、室内機電源部と室内機制御部と室内機通信手段を備えた室内機と、室外機電源部と室外機制御部と室外機通信手段を備えた室外機とから構成され、前記室外機へ商用交流電源を接続すると共に、室内外接続線Ａ、Ｂを通して前記室内機へ電力の供給を行い、前記室外機通信手段と前記室内機通信手段との間の信号伝達を前記室内外接続線Ｂ、Ｃを通して行う空気調和機において、前記室内外接続線Ｂに、前記室内機電源部への電力供給を切り換える電源切換手段を設け、前記空気調和機の運転停止時に、前記室内機制御部に供給される制御電圧を検知する低電圧検出手段を設け、前記低電圧検出手段で検出された電圧に応じて前記電源切換手段をＯＮ／ＯＦＦするものであって、前記電源切換手段がＯＦＦのときに、前記室内機制御部が通信データを受信した場合、前記室内機制御部で前記通信データを記憶し、前記電源切換手段がＯＮした後、室外機通信手段と室内機通信手段との間での前記通信データを伝達するものである。

本発明の空気調和機は、室内機への電力供給が遮断された後も室内機電源部に充電された電荷の分だけ継続して室内機制御部や室内機通信手段を動作させることが可能となり、室内機電源部に充電された電荷が既定値を下回った場合は、低電圧検出手段により再び室内機の判断手段により電源切換手段をオンして室内機電源部に充電を行うので、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ＣＯ_２排出の抑制を図れる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図同空気調和機の回路図同空気調和機の電力供給タイミング図同空気調和機の他の例を示す構成図同空気調和機の回路図同空気調和機の電力供給タイミング図従来の空気調和機の構成図従来の空気調和機で複数の室内機を使用した場合の構成図

第１の発明は、室内機電源部と室内機制御部と室内機通信手段を備えた室内機と、室外機電源部と室外機制御部と室外機通信手段を備えた室外機とから構成され、前記室外機へ商用交流電源を接続すると共に、室内外接続線Ａ、Ｂを通して前記室内機へ電力の供給を行い、前記室外機通信手段と前記室内機通信手段との間の信号伝達を前記室内外接続線Ｂ、Ｃを通して行う空気調和機において、前記室内外接続線Ｂに、前記室内機電源部への電力供給を切り換える電源切換手段を設け、前記空気調和機の運転停止時に、前記室内機制御部に供給される制御電圧を検知する低電圧検出手段を設け、前記低電圧検出手段で検出された電圧に応じて前記電源切換手段をＯＮ／ＯＦＦするものであって、前記電源切換手段がＯＦＦのときに、前記室内機制御部が通信データを受信した場合、前記室内機制御部で前記通信データを記憶し、前記電源切換手段がＯＮした後、室外機通信手段と室内機通信手段との間での前記通信データを伝達するものである。

第１の発明では、空気調和機の運転停止時は、室内電源部の電圧を低電圧検出手段により監視し、電圧が動作を継続出来ないレベルまで低下した場合、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前記室内機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、室内機制御部と室内機通信手段が動作を開始し、室外機通信手段と前記室内機制御部と室内機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、前記室内機電源部に充電された電荷の分だけ室内機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。室内機制御部では、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。室内機電源部の電荷が消費され、電荷量が減少し室内機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。この時室内機制御部で記憶していた信号データを、室内機通信手段を通して室外機通信手段から室外機制御部へ伝達され室外機は動作を行う。室内機側の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、前記室内機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、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、室内機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。

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、本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図、図２は、同空気調和機の回路図、図３は、同空気調和機の電力供給タイミング図である。

図１において、本実施の形態における空気調和機は、一台の室外機１と、その室外機１に接続された複数の室内機Ａ６ａ、室内機Ｂ６ｂ、室内機Ｃ６ｃ、室内機Ｄ６ｄから構成
されている。

室外機１は、室外機制御部２と、室外機電源部３と、室外機通信手段４を備え、商用交流電源５に接続されている。室内機Ａ６ａ（室内機Ｂ６ｂ、室内機Ｃ６ｃ、室内機Ｄ６ｄも同じ、以下同じ）は、室内機通信手段７と、室内機電源部８と、室内機制御部９と、電源切換手段１４と、室内機電源部８のトランス１５と、室内機電源部８の電解コンデンサ１６と、室内機電源部８の定電圧電源１７と、室内機制御部９のマイクロコンピューター１８（以下、「マイコン１８と呼ぶ）と、室内機電源部８のダイオードブリッジ１９と、室内機通信手段７の通信カプラ２０を有している。室外機１の室外機制御部２は、判断手段２５を有している。

室外機１と室内機Ａ６ａとは、室内外接続線Ａ１１と、室内外接続線Ｂ１２と、室内外接続線Ｃ１３で電気的に接続されると共に、両者の運転操作は、リモコン１０で行われる。

以上のように構成された本実施の形態における空気調和機のその動作、作用について以下に説明する。

商用交流電源５に接続された室外機１は、室内外接続線Ａ１１と同ライン上に設けた電源切換手段１４と、室内外接続線Ａ１１、Ｂ１２を通して、室内機Ａ６ａの室内機電源部８へ電力供給を行う。室内機電源部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、室内機制御部９のマイコン１８と室内機通信手段７の通信カプラ２０を動作させる。

室外機制御部２は、室外機通信手段４と室内外接続線Ｂ１２、Ｃ１３と室内機通信手段７を通して室内機制御部９と運転情報などのデータ伝達を行う。空気調和機の運転停止時は、室内機制御部９により電源切換手段１４をオンし、室内機電源部８に電力を供給する。室内機電源部８の電圧を低電圧検出手段２１により監視し、十分電圧が上昇すれば低電圧検出手段２１により電源切換手段１４をオフする。

室内機制御部９と室内機通信手段７は、室内機電源部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、即座に室内機通信手段７と室内外接続線Ｂ１２、Ｃ１３と室外機通信手段４を通して室外機制御部２へ信号データの伝達を行うとともに、判断手段２５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、室内機制御部９と室内機通信手段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電力を下回る前に、低電圧検出手段２１により電圧低下を検知し、室内機制御部９と室内機通信手段７が動作停止する前に、室内機制御部９により電源切換手段１４をオンするようシステムの構築を行う。

室内機制御部９により電源切換手段１４をオンすることにより室内機電源部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、室内機制御部９と室内機通信手段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常時ではなく、制御部の電圧を監視しながら必要最低限に電源供給することで、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の低減を図ることができる。

図４及び図５は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成において、電源切換手段１４を室内外接続線Ｂ１２と同ライン上の室内機Ａ６ａ側に設けた例を示す図である。

空気調和機の運転停止時は、室内機Ａ６ａの室内機制御部９により電源切換手段１４をオンし、室内機Ａ６ａの室内機電源部８に電力を供給する。室内機電源部８の電圧を低電圧検出手段２１により監視し、十分電圧が上昇すれば、室内機制御部９により電源切換手段１４をオフする。

これにより室内機Ａ６ａの室内機通信手段７は動作を停止することになる。これにより室内機通信手段７で消費されていた電力はゼロとなる。室内機制御部９は、室内機電源部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Ａ６ａの室内機制御部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、室内機制御部９のマイコン１８でその信号情報を一時記憶する。図５に示すとおり、室内機Ａ６ａの室内機電源部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、室内機制御部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電力を下回る前に、低電圧検出手段２１により電圧低下を検知し、室内機制御部９の動作が停止する前に室内機Ａ６ａの室内機制御部９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２５により電源切換手段１４をオンすることにより、室内機Ａ６ａの室内機電源部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室内機制御部９は動作を継続し、室内機通信手段７は動作を開始することができる。

室内機通信手段７が動作を開始した後、室内機制御部９は、リモコン１０からの運転開始などの信号データを即座に室内機通信手段７と室内外接続線Ｂ１２、Ｃ１３と室外機１の室外機通信手段４を通して室外機制御部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常時ではなく、制御部の電圧を監視しながら必要最低限に電源供給することで、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各種電気機器にも適用できるものである。

１室外機
２室外機制御部
３室外機電源部
４室外機通信手段
５商用交流電源
６ａ〜６ｄ室内機Ａ〜Ｄ
７室内機通信手段
８室内機電源部
９室内機制御部
１０リモコン
１１室内外接続線Ａ
１２室内外接続線Ｂ
１３室内外接続線Ｃ
１４電源切換手段
１５トランス
１６電解コンデンサ
１７定電圧電源
１８マイコンピューター（マイコン）
１９ダイオードブリッジ
２０通信カプラ
２１低電圧検出手段
２５判断手段

Claims

室内機電源部と室内機制御部と室内機通信手段を備えた室内機と、室外機電源部と室外機制御部と室外機通信手段を備えた室外機とから構成され、前記室外機へ商用交流電源を接続すると共に、室内外接続線Ａ、Ｂを通して前記室内機へ電力の供給を行い、前記室外機通信手段と前記室内機通信手段との間の信号伝達を前記室内外接続線Ｂ、Ｃを通して行う空気調和機において、前記室内外接続線Ｂに、前記室内機電源部への電力供給を切り換える電源切換手段を設け、前記空気調和機の運転停止時に、前記室内機制御部に供給される制御電圧を検知する低電圧検出手段を設け、前記低電圧検出手段で検出された電圧に応じて前記電源切換手段をＯＮ／ＯＦＦするものであって、前記電源切換手段がＯＦＦのときに、前記室内機制御部が通信データを受信した場合、前記室内機制御部で前記通信データを記憶し、前記電源切換手段がＯＮした後、室外機通信手段と室内機通信手段との間での前記通信データを伝達することを特徴とする空気調和機。