JP7529404B2 - 電気基板、およびその電気基板を搭載した冷凍装置 - Google Patents

Description

冷凍装置の制御基板に通信線を介して接続される電気基板、およびその電気基板を搭載した冷凍装置に関する。

冷凍装置のデータ伝送装置において、正極信号線と負極信号線に対して極性を間違えて接続すると通信が不能になる。それゆえ、極性を間違えて結線しても改善作業を必要としないデータ伝送装置が求められる。例えば、特許文献１（特開平５－３４７６３７号公報）に開示されているデータ伝送装置では、ＣＰＵが結線の正否を判定し、結線が間違っていると判定したときは、送信極性切換回路を介して正極信号は正極信号線へ、負極信号は負極信号線へ出力されるように切り換えている。

しかしながら、上記のようなデータ伝送装置の場合、結線の正否の判定にＣＰＵを用いるため、コスト増大の要因となる。それゆえ、結線の正否の判定にＣＰＵを用いることなく、極性を間違えて結線しても改善作業を必要としないようにする、という課題が存在する。

第１観点に係る電気基板は、熱源ユニットと利用ユニットとを含む冷凍装置内の制御基板に、配線を介して接続され、冷凍装置内に搭載される電気基板である。制御基板は、利用ユニットに搭載された第１制御基板と、熱源ユニットに搭載された第２制御基板とを含む。電気基板は、第１電気基板と、第２電気基板とを含む。第１電気基板は、第１制御基板に配線を介して接続され利用ユニットに搭載される。第２電気基板は、第２制御基板に配線を介して接続され熱源ユニットに搭載される。第１電気基板は、第２電気基板と通信線を介して接続される。第１電気基板は、第１入力線と、第２入力線と、第１出力線と、第２出力線と、リレーとを備える。第１入力線には、通信線から正極信号又は負極信号が入力される。第２入力線には、通信線から第１入力線と異なる極の信号が入力される。第１出力線は、正極信号を出力する。第２出力線は、負極信号を出力する。リレーは、第１入力線が正極のときには第１入力線と第１出力線とを接続し且つ第２入力線と第２出力線とを接続する。また、リレーは、第１入力線が負極のときには第１入力線と第２出力線とを接続し且つ第２入力線と第１出力線とを接続する。第１電気基板は、第１分圧回路と、第２分圧回路とをさらに備える。第１分圧回路は、第１入力線と第２入力線との間に接続され、第１入力線が正極のときに第１入力線との接続端から第２入力線との接続端に向かって電圧降下を生じさせる。第２分圧回路は、第１入力線と第２入力線との間に接続され、第１入力線が負極のときに第２入力線との接続端から前記第１入力線との接続端に向かって電圧降下を生じさせる。第１入力線が正極のとき、第１分圧回路の分圧抵抗の接続点とグランドとの電位差である第１電圧よりも、第２分圧回路の分圧抵抗の接続点とグランドとの電位差である第２電圧が大きくなり、リレーに対し所定の動作電圧が出力される。

この電気基板では、誤配線により第１入力線および第２入力線に入力される信号の極性が反対になった場合でも、リレー動作によって第１出力線および第２出力線には正しい極性の信号が出力されるので、誤配線による動作不能が回避される。

また、この電気回路では、２つの分圧回路における分圧抵抗の接続点のグランドからの電位差の大小が、第１入力線および第２入力線の極性によって逆転することを利用してリレーを動作させるので、ＣＰＵで極性間違いを判定する必要がなく、回路設計が容易である。

第２観点に係る電気基板は、第１観点に係る電気基板である。第１電気基板は、第１回路と、第２回路とをさらに備えている。第１回路は、第１入力線と第１出力線とを接続し、第２入力線と第２出力線とを接続する。第２回路は、第１入力線と第２出力線とを接続し、第２入力線と第１出力線とを接続する。リレーは、複数の接点と、接点切換機構とを有する。複数の接点は、第１回路および第２回路それぞれに設けられている。接点切換機構は、複数の接点の開閉を介して、第１入力線が正極のとき、第１回路をオンにし且つ第２回路をオフにする第１状態、および、第１入力線が負極のとき、第１回路をオフにし且つ第２回路をオンにする第２状態のいずれかに切り換える。

この電気基板では、リレーの切換接点によって第１回路および第２回路のいずれか一方を導通状態にするだけの簡素な構成であるので、汎用の安価なリレーを使用することができる。

第３観点に係る電気基板は、第１観点または第２観点に係る電気基板である。第１分圧回路では、第１入力線との接続端から第２入力線との接続端に向かって順方向電流が流れる第１ダイオードと、第１抵抗と、第２抵抗とが直列に接続されている。第２分圧回路では、第２入力線との接続端から第１入力線との接続端に向かって順方向電流が流れる第２ダイオードと、第３抵抗と、第４抵抗とが直列に接続されている。

この電気基板では、２つの分圧回路それぞれに設けたダイオードの順方向を互いに反対方向とすることによって、分圧抵抗の接続点のグランドに対する電位を極性間違いによって異ならせることができる。

第４観点に係る電気基板は、第３観点に係る電気基板である。第１電圧は、第１抵抗と第２抵抗との接続点とグランドとの電位差である。第２電圧は、第３抵抗と第４抵抗との接続点とグランドとの電位差である。

この電気基板では、極性間違いによって各電位の大きさが逆転するように抵抗値を設計するだけで、ＣＰＵに頼らず極性間違いに対応することができる。

第５観点に係る電気基板は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る電気基板である。第１電気基板は、コンパレータをさらに備えている。コンパレータは、第１電圧と第２電圧とを比較して、第２電圧が第１電圧より大きいときに、リレーに対し動作電圧を出力する。コンパレータの反転入力の電圧が第１電圧であり、コンパレータの非反転入力の電圧が第２電圧である
この電気基板では、リレーに対し、安定した動作電圧を供給することができるので、信頼性が高まる。

第６観点に係る冷凍装置は、第１観点から第５観点のいずれか１つに記載の電気基板を搭載した冷凍装置である。

本開示の一実施形態に係る電気基板が搭載されている冷凍装置である空調機の構成図。 空調機の電気回路のブロック図。 極性補正回路の回路図。 切換回路の回路図。 正極信号が第１入力線に入力され、負極信号が第２入力線に入力されているときの、正極信号および負極信号の伝送経路を矢印で示した極性補正回路図。 正極信号が第２入力線に入力され、負極信号が第１入力線に入力されているときの、正極信号および負極信号の伝送経路を矢印で示した極性補正回路図。 第１電源からの電力供給が遮断されていないときの、切換回路の状態を示す説明図。 第１電源からの電力供給が遮断されているときの、切換回路の状態を示す説明図。

（１）空調機１００の概要
図１は、本開示の一実施形態に係る電気基板が搭載されている冷凍装置である空調機１００の構成図である。また、図２は、空調機１００の電気回路のブロック図である。

先ず、図１において、空調機１００は、利用側ユニットである室内ユニット１と熱源側ユニットである室外ユニット２とによって構成されている。

室内ユニット１が、例えば、テナントの各部屋に据え付けられ、各室内ユニット１は冷媒連絡配管によって室外ユニット２と接続されている。

空調機１００は、圧縮機１５、四路切換弁１６，室外熱交換器１７、減圧機構としての室外膨張弁１８、室内膨張弁２０及び室内熱交換器１３が、冷媒配管によって環状に接続された冷媒回路１０を有している。

（１－１）室内ユニット１
冷媒回路１０のうち、室内膨張弁２０および室内熱交換器１３が室内ユニット１に属している。また、室内ユニット１には、室内ファン１４が搭載されている。室内ファン１４は、室内熱交換器１３への空気の流れを生成する。

図２において、室内ユニット１には、室内制御用電源２５、室内通信回路３５、極性補正回路３７、室内マイクロコンピュータ４５、切換回路７５および第２電源１０２が搭載されている。室内制御用電源２５および室内通信回路３５はともに室内マイクロコンピュータ４５に接続されている。

室内制御用電源２５は、交流電源である第１電源１０１から電源ライン８０１，８０２を介して電力を受け、そこから制御用電圧を生成し、その制御用電圧を室内マイクロコンピュータ４５に供給している。第１電源１０１は、ＡＣ２２０Ｖの商用電源である。

室内通信回路３５は、室内ユニット１が室外ユニット２と通信を行う際に使用される。

極性補正回路３７は、室外ユニット２からの信号を伝送する正極信号線と負極信号線とが極性を間違えて結線されても、正極信号は正極出力線へ、負極信号は負極出力線へ出力されるように切り換えることができる。

室内マイクロコンピュータ４５は、室内膨張弁２０の開度、室内ファン１４の運転周波数などの制御を行う。

室内制御用電源２５と第１電源１０１との間にはブレーカ７１が介在している。例えば、複数のテナントそれぞれに空調機１００の室内ユニット１が据え付けられている場合において、任意のテナントを使用しないときにはブレーカ７１によって、第１電源１０１から室内ユニット１への電力供給が遮断される。

また、室内ユニット１には、第１電源１０１からの電力が遮断されたときに、第１電源１０１からの電力供給が遮断されたことを検知し、第１電源１０１とは別の電源である第２電源１０２からの電力供給に切り換える切換回路７５とが搭載されている。

室内ユニット１は、第１制御基板８１と、第１制御基板８１とは異なる第１電気基板９１とを有している。

室内制御用電源２５、室内通信回路３５および室内マイクロコンピュータ４５は、第１制御基板８１に実装されている。また、極性補正回路３７、切換回路７５および第２電源１０２は、第１電気基板９１に実装されている。

（１－２）室外ユニット２
冷媒回路１０のうちの圧縮機１５、四路切換弁１６，室外熱交換器１７、及び室外膨張弁１８が室外ユニット２に属している。また、室外ユニット２には、室外ファン１９が搭載されている。室外ファン１９は、室外熱交換器１７への空気の流れを生成する。

また、図２に示すように、室外ユニット２には、室外制御用電源２６、室外通信回路３６、極性補正回路３８、室外マイクロコンピュータ４６および直流電源回路７２が搭載されている。室外制御用電源２６および室外通信回路３６はともに室外マイクロコンピュータ４６に接続されている。

室外制御用電源２６は、３相交流電源１１１から電源ライン８１１、８１２、８１３を介して電力を受け、そこから制御用電圧を生成し、その制御用電圧を室外マイクロコンピュータ４６に供給している。交流電源１１１は、ＡＣ３８０Ｖの商用電源である。ライン８１４は、アース線である。

室外通信回路３６は、室外ユニット２が室内ユニット１と通信を行う際に使用される。

極性補正回路３８は、室外通信回路３６からの信号を伝送する正極信号線と負極信号線とが極性を間違えて結線されても、正極信号は正極出力線へ、負極信号は負極出力線へ出力されるように切り換えることができる。

室外マイクロコンピュータ４６は、圧縮機１５の運転周波数、四路切換弁１６の切換動作、室外膨張弁１８の開度、室外ファン１９の運転周波数などの制御を行う。

室外ユニット２は、第２制御基板８２と、第２制御基板８２とは異なる第２電気基板９２とを有している。

室外制御用電源２６、室外通信回路３６および室外マイクロコンピュータ４６は、第２制御基板８２に実装されている。また、極性補正回路３８および直流電源回路７２は第２電気基板９２に実装されている。

（２）第１電気基板９１
第１電気基板９１には、極性補正回路３７、および切換回路７５が実装されている。

本実施形態では、室内ユニット１の第１電気基板９１は、第１制御基板８１と別個の基板としているが、統合して１つの基板としてもよい。

（２－１）極性補正回路３７
図３は、極性補正回路３７の回路図である。図３において、第１コネクタＣＮ１の第１端子Ｎ１ａは第１入力線１１と繋がっている。また、第１コネクタＣＮ１の第２端子Ｎ１ｂは第２入力線１２と繋がっている。第１端子Ｎ１ａには正極信号Ｆ１の通信線が接続され、第２端子Ｎ２ｂには負極信号Ｆ２の通信線が接続される。

極性補正回路３７は、切換リレー３０、第１回路４１、第２回路４２、第１分圧回路５１、第２分圧回路５２、リレー駆動回路５３およびコンパレータ５５を含んでいる。

極性補正回路３７の機能は、切換リレー３０を用いて、第１入力線１１が正極のときには第１入力線１１と第１出力線２１とを接続し且つ第２入力線１２と第２出力線２２とを接続し、第１入力線１１が負極のときには第１入力線１１と第２出力線２２とを接続し且つ第２入力線１２と第１出力線２１とを接続することである。

極性補正回路３７を搭載する目的は、室内ユニット１と室外ユニット２との間を通信線で繋ぐ際に、サービスパーソンが通信線の配線を間違う可能性があるので、通信線の配線間違いが生じても正しく通信が行われることである。

（２－１－１）切換リレー３０
切換リレー３０は、リレーコイル３１と接点切換機構３２とを有している。接点切換機構３２は、リレーコイル３１に通電されている間、第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａを閉にし、同時に第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂを開にすることができる。

また、接点切換機構３２は、リレーコイル３１に通電されていない間、第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａを開にし、同時に第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂを閉にすることができる。

（２－１－２）第１回路４１
第１回路４１は、第１入力線１１と第１出力線２１とを接続し、第２入力線１２と第２出力線２２とを接続する。

第１回路４１には、第１入力線１１と第１出力線２１とを接続する配線の途中に、切換リレー３０の第１接点Ｃ１ａが設けられている。第１接点Ｃ１ａが閉のときに第１入力線１１と第１出力線２１とが接続され、第１接点Ｃ１ａが開のときに第１入力線１１と第１出力線２１との接続が解除される。

また、第１回路４１には、第２入力線１２と第２出力線２２とを接続する配線の途中に、切換リレー３０の第２接点Ｃ２ａが設けられている。第２接点Ｃ２ａが閉のときに第２入力線１２と第２出力線２２とが接続され、第２接点Ｃ２ａが開のときに第２入力線１２と第２出力線２２との接続が解除される。

（２－１－３）第２回路４２
第２回路４２は、第１入力線１１と第２出力線２２とを接続し、第２入力線１２と第１出力線２１とを接続する。

第２回路４２には、第１入力線１１と第２出力線２２とを接続する配線の途中に、切換リレー３０の第３接点Ｃ１ｂが設けられている。第３接点Ｃ１ｂが閉のときに第１入力線１１と第２出力線２２とが接続され、第３接点Ｃ１ｂが開のときに第１入力線１１と第２出力線２２との接続が解除される。

また、第２回路４２には、第２入力線１２と第１出力線２１とを接続する配線の途中に、切換リレー３０の第４接点Ｃ２ｂが設けられている。第４接点Ｃ２ｂが閉のときに第２入力線１２と第１出力線２１とが接続され、第４接点Ｃ２ｂが開のときに第２入力線１２と第１出力線２１との接続が解除される。

（２－１－４）第１分圧回路５１
第１分圧回路５１は、第１入力線１１との接続点Ｓ１１から第２入力線１２との接続点Ｓ１２に向かって、第１ダイオードＤ１１、第１抵抗Ｒ１１および第２抵抗Ｒ１２が直列に接続されている。

第１ダイオードＤ１１のアノードが接続点Ｓ１１に接続され、カソードが第１抵抗Ｒ１１の一端に接続されているので、接続点Ｓ１１から接続点Ｓ１２に向かう方向が第１ダイオードＤ１１の順方向である。

したがって、第１入力線１１が正極で且つ第２入力線１２が負極のとき、接続点Ｓ１１から接続点Ｓ１２に向かって、第１抵抗Ｒ１１および第２抵抗Ｒ１２それぞれの両端に、第１抵抗Ｒ１１および第２抵抗Ｒ１２の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２との接続点Ｑ１２は、後に説明するコンパレータ５５の反転入力端子に接続されている。

（２－１－５）第２分圧回路５２
第２分圧回路５２は、第２入力線１２との接続点Ｓ２１から第１入力線１１との接続点Ｓ２２に向かって、第２ダイオードＤ２１、第３抵抗Ｒ２１および第４抵抗Ｒ２２が直列に接続されている。

第２ダイオードＤ２１のアノードが接続点Ｓ２１に接続され、カソードが第３抵抗Ｒ２１の一端に接続されているので、接続点Ｓ２１から接続点Ｓ２２に向かう方向が第２ダイオードＤ２１の順方向である。

したがって、第２入力線１２が正極で且つ第１入力線１１が負極のとき、接続点Ｓ２１から接続点Ｓ２２に向かって、第３抵抗Ｒ２１および第４抵抗Ｒ２２それぞれの両端に、第３抵抗Ｒ２１および第４抵抗Ｒ２２の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

第３抵抗Ｒ２１と第４抵抗Ｒ２２との接続点Ｑ２２は、後に説明するコンパレータ５５の非反転入力端子に接続されている。

（２－１－６）リレー駆動回路５３
リレー駆動回路５３は、トランジスタＴｒａ含んでいる。トランジスタＴｒａは、ベースに所定の正電圧が印加されている間、コレクタとエミッタ間が導通して、リレーコイル３１に駆動電圧Ｅ１が印加される。

リレーコイル３１に駆動電圧Ｅ１が印加されている間は、リレーコイル３１に通電されるので、第１回路４１に設けられた第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａは閉となり、同時に第２回路４２に設けられた第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂは開となる。

リレーコイル３１に駆動電圧Ｅ１が印加されていないときは、リレーコイル３１に通電されないので、第１回路４１に設けられた第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａは開となり、同時に第２回路４２に設けられた第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂは閉となる。

（２－１－７）コンパレータ５５
コンパレータ５５は、反転入力端子に入力される電圧（以後、第１電圧Ｖ１という。）と、非反転入力端子に入力される電圧（以後、第２電圧Ｖ２という。）を比較して、第２電圧Ｖ２＞第１電圧Ｖ１のとき、出力端子から所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｅ２を出力する。一方、第２電圧Ｖ２＜第１電圧Ｖ１のとき、出力端子から出力電圧Ｖｏｕｔ＝０Ｖを出力する。

したがって、第２電圧Ｖ２＞第１電圧Ｖ１のとき、出力端子から所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｅ２を出力され、それがトランジスタＴｒａのベースに印加されている間、コレクタとエミッタ間が導通して、リレーコイル３１に駆動電圧Ｅ１が印加される。Ｅ１＝Ｅ２であってもよい。

本実施形態では、第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２との接続点Ｑ１２がコンパレータ５５の反転入力端子に接続されており、反転入力端子は第５抵抗Ｒ１５を介してグランドＧＮＤに接続されているので、第１電圧Ｖ１は第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２との接続点Ｑ１２とグランドＧＮＤとの電位差である。

また、第３抵抗Ｒ２１と第４抵抗Ｒ２２との接続点Ｑ２２がコンパレータ５５の非反転入力端子に接続されており、非反転入力端子は第６抵抗Ｒ２６を介してグランドＧＮＤに接続されているので、第２電圧Ｖ２は第３抵抗Ｒ２１と第４抵抗Ｒ２２との接続点Ｑ２２とグランドＧＮＤとの電位差である。

（２－２）切換回路７５
図４は、切換回路７５の回路図である。図４において、切換回路７５は、オン・オフリレー７６、第１切換回路７７ａ、第２切換回路７７ｂ、第３切換回路７７ｃ、フォトカプラ７８およびリレー駆動回路７９を含んでいる。切換回路７５の機能は、フォトカプラ７８を用いて第１電源１０１からの電力供給の有無を検出し、第１電源１０１からの電力供給がないときにオン・オフリレー７６を用いて第１電源１０１とは別の電源である第２電源１０２から第１制御基板８１に電力を供給することである。

（２－２－１）オン・オフリレー７６
本実施形態では、切換回路７５は２つのオン・オフリレー７６を有している。オン・オフリレー７６の個数は、任意に設定することができる。オン・オフリレー７６は、リレーコイル７６ａとリレースイッチ７６ｂとを有している。

リレースイッチ７６ｂは、リレーコイル７６ａに通電されている間、第１接点Ｓ１ａおよび第２接点Ｓ２ａを閉にし、同時に第３接点Ｓ１ｂおよび第４接点Ｓ２ｂを開にすることができる。

また、リレースイッチ７６ｂは、リレーコイル７６ａに通電されていない間、第１接点Ｓ１ａおよび第２接点Ｓ２ａを開にし、同時に第３接点Ｓ１ｂおよび第４接点Ｓ２ｂを閉にすることができる。

（２－２－２）第１切換回路７７ａ
第１切換回路７７ａは、オン・オフリレー７６の第３接点Ｓ１ｂが閉のときだけ、第１直流電源Ｅａと第３コネクタＣＮ３の第１端子Ｎ３ａとの間を導通させ、第１制御基板８１に第１直流電源Ｅａからの電力を供給する。

（２－２－３）第２切換回路７７ｂ
第２切換回路７７ｂは、オン・オフリレー７６の第４接点Ｓ２ｂが閉のときだけ、第２直流電源Ｅｂと第３コネクタＣＮ３の第２端子Ｎ３ｂとの間を導通させ、第１制御基板８１に第２直流電源Ｅｂの電力を供給する。

（２－２－４）第３切換回路７７ｃ
第３切換回路７７ｃは、オン・オフリレー７６の第３接点Ｓ１ｂが閉のときだけ、第３直流電源Ｅｃと第３コネクタＣＮ３の第３端子Ｎ３ｃとの間を導通させ、第１制御基板８１に第３直流電源Ｅｃの電力を供給する。

（２－２－５）フォトカプラ７８
図４に示すように、フォトカプラ７８は、フォトダイオード７８ａとフォトトランジスタ７８ｂとからなる絶縁スイッチである。コネクタＣＮ５の第１端子Ｎ５ａはフォトカプラ７８のフォトダイオード７８ａのアノードと繋がっている。また、コネクタＣＮ５の第２端子Ｎ５ｂはフォトカプラ７８のフォトダイオード７８ａのカソードと繋がっている。

第１端子Ｎ５ａには電源ライン８０１の分岐電線が接続され、第２端子Ｎ５ｂには電源ライン８０２の分岐電線が接続される。

フォトダイオード７８ａの両端には、並列に整流回路７３が接続されている。整流回路７３は、第１電源１０１の交流電圧を、ダイオードＤａおよび平滑コンデンサＣａで整流し、分圧抵抗Ｒａ，Ｒｂによって、フォトダイオード７８ａを発光させために適した直流電圧を生成する。

（２－２－６）リレー駆動回路７９
図４に示すように、リレー駆動回路７９はトランジスタＴｒｂ含んでいる。トランジスタＴｒｂは、ベースに所定の正電圧が印加されている間、コレクタとエミッタ間が導通して、リレーコイル７６ａに駆動電源Ｅｄの電圧が印加される。

リレーコイル７６ａに駆動電源Ｅｄの電圧が印加されている間は、リレーコイル７６ａに通電されるので、第１切換回路７７ａおよび第３切換回路７７ｃに設けられた第３接点Ｓ１ｂと、第２切換回路７７ｂに設けられた第４接点Ｓ２ｂとが開となる。それゆえ、第１直流電源Ｅａ、第２直流電源Ｅｂおよび第３直流電源Ｅｃの電力は第１制御基板８１に供給されない。

一方、リレーコイル７６ａに駆動電源Ｅｄの電圧が印加されていないときは、リレーコイル７６ａに通電されないので、第１切換回路７７ａおよび第３切換回路７７ｃに設けられた第３接点Ｓ１ｂと、第２切換回路７７ｂに設けられた第４接点Ｓ２ｂとが閉となる。それゆえ、第１直流電源Ｅａ、第２直流電源Ｅｂおよび第３直流電源Ｅｃの電力が第１制御基板８１に供給される。

（２－２－７）第２電源１０２
図２に示すように、第２電源１０２は、室外ユニット２の直流電源回路７２で生成された直流電圧を通信線Ｌ１，Ｌ２を介して導入し、第１制御基板８１の第１直流電源Ｅａ、第２直流電源Ｅｂおよび第３直流電源Ｅｃそれぞれに必要な電圧を提供する。

第２電源１０２と第１制御基板８１とは、第１制御基板８１に第１電源１０１から電力が供給されている間は、切換回路７５によって遮断されており、第１電源１０１から電力が供給されなくなったとき、切換回路７５によって両者は接続される。

これによる利点は、室内ユニット１において、第１電源１０１からの電力供給が遮断された後、電動膨張弁である室内膨張弁２０の開度は電力供給が遮断される前の運転モードに基づいて調整されることである。例えば、冷房運転であった場合は室内膨張弁の開度は閉にし、暖房運転であった場合には僅かに開にする。室内マイクロコンピュータ４５が起動することによってこれらの制御が適正に実行される。

（３）第２電気基板９２
図２に示すように、第２電気基板９２には、極性補正回路３８および直流電源回路７２が実装されている。

本実施形態では、室外ユニット２の第２電気基板９２は、第２制御基板８２と別個の基板としているが、統合して１つの基板としてもよい。

（３－１）極性補正回路３８
極性補正回路３８は、室外通信回路３６からの信号を伝送する正極信号線と負極信号線とが極性を間違えて結線されても、正極信号は正極出力線へ、負極信号は負極出力線へ出力されるように切り換える回路である。

極性補正回路３８の回路構成は、図３で示した極性補正回路３７の回路構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。

（３－２）直流電源回路７２
直流電源回路７２は、室内ユニット１の第１電気基板９１に実装された第２電源１０２に供給する直流電圧を生成する回路である。

直流電源回路７２は、３相交流電源１１１の電源ライン８１１、８１２、８１３のうち１つから交流電圧を導入し、フィルタ回路７２ａ、整流回路７２ｂおよび平滑コンデンサ７２ｃを介して直流電圧を生成する。

図２に示すように、直流電源回路７２で生成された直流電圧は、室外通信回路３６から正極信号Ｆ１と負極信号Ｆ２と重畳された状態で送信される。正極信号Ｆ１は通信線Ｌ１を介して、負極信号Ｆ２は通信線Ｌ２を介して室内ユニット１へ伝送される。

（４）極性補正回路３７、３８の動作
ここでは、極性補正回路３７，３８の動作を、室内ユニット１の極性補正回路３７を例に説明する。

（４－１）第１入力線１１が正極、第２入力線１２が負極のとき
正極信号Ｆ１が伝送される信号線および負極信号Ｆ２が伝送される信号線が正しく接続されている場合、正極信号Ｆ１は、通信線Ｌ１および第１コネクタＣＮ１の第１端子Ｎ１ａを介して第１入力線１１に入力される。また、負極信号Ｆ２は、通信線Ｌ２および第１コネクタＣＮ１の第２端子Ｎ１ｂを介して第２入力線１２に入力される。

図５は、正極信号Ｆ１が第１入力線１１に入力され、負極信号Ｆ２が第２入力線１２に入力されているときの、正極信号Ｆ１および負極信号Ｆ２の伝送経路を矢印で示した極性補正回路図である。

図５において、第１分圧回路５１の接続点Ｓ１１に正電圧が印加されるので、接続点Ｓ１１から接続点Ｓ１２に向かって、第１抵抗Ｒ１１および第２抵抗Ｒ１２それぞれの両端に、第１抵抗Ｒ１１および第２抵抗Ｒ１２の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

また、第２分圧回路５２の接続点Ｓ２２にも正電圧が印加されるが、第２ダイオードＤ２１の順方向と逆方向となるため、第３抵抗Ｒ２１では電圧降下は生じず、第４抵抗Ｒ２２および第６抵抗Ｒ２６それぞれの両端に、第４抵抗Ｒ２２および第６抵抗Ｒ２６の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

この場合において、予め、第２分圧回路５２の接続点Ｑ２２とグランドＧＮＤからの電位差（Ｖ２）が、第１分圧回路５１の接続点Ｑ１２とグランドＧＮＤとの電位差（Ｖ１）よりも大きくなるように、第１抵抗Ｒ１１、第２抵抗Ｒ１２、第３抵抗Ｒ２１、第４抵抗Ｒ２２および第６抵抗Ｒ２６の抵抗値が設定されている。

コンパレータ５５の非反転入力端子にＶ２（Ｖ２＞Ｖ１）が入力され、反転入力端子にＶ１が入力されるので、コンパレータ５５の出力端子から所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｅ２が出力される。

この出力電圧Ｖｏｕｔが、リレー駆動回路５３のトランジスタＴｒａのベースに印加され、コレクタとエミッタ間が導通してリレーコイル３１に通電されるので、第１回路４１に設けられた第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａは閉となり、同時に第２回路４２に設けられた第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂは開となる。

その結果、第１入力線１１が正極のときには第１入力線１１と第１出力線２１とを接続し且つ第２入力線１２と第２出力線２２とを接続される。

（４－２）第１入力線１１が負極、第２入力線１２が正極のとき
正極信号Ｆ１が伝送される信号線および負極信号Ｆ２が伝送される信号線が誤って接続されている場合、例えば、正極信号Ｆ１が通信線Ｌ１および第１コネクタＣＮ１の第２端子Ｎ１ｂを介して第２入力線１２に入力された場合である。このとき、負極信号Ｆ２は、通信線Ｌ２および第１コネクタＣＮ１の第１端子Ｎ１ａを介して第１入力線１１に入力される。

図６は、正極信号Ｆ１が第２入力線１２に入力され、負極信号Ｆ２が第１入力線１１に入力されているときの、正極信号Ｆ１および負極信号Ｆ２の伝送経路を矢印で示した極性補正回路図である。

図６において、第２分圧回路５２の接続点Ｓ２１に正電圧が印加されるので、接続点Ｓ２１から接続点Ｓ２２に向かって、第３抵抗Ｒ２１および第４抵抗Ｒ２２それぞれの両端に、第３抵抗Ｒ２１および第４抵抗Ｒ２２の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

また、第１分圧回路５１の接続点Ｓ１２にも正電圧が印加されるが、第１ダイオードＤ１１の順方向と逆方向となるため、第１抵抗Ｒ１１では電圧降下は生じず、第２抵抗Ｒ１２および第５抵抗Ｒ１５それぞれの両端に、第２抵抗Ｒ１２および第５抵抗Ｒ１５の抵抗値比に応じた電圧降下が生じる。

この場合において、予め、第１分圧回路５１の接続点Ｑ１２とグランドＧＮＤからの電位差（Ｖ１）が、第２分圧回路５２の接続点Ｑ２２とグランドＧＮＤとの電位差（Ｖ２）よりも大きくなるように、第１抵抗Ｒ１１、第２抵抗Ｒ１２、第３抵抗Ｒ２１、第４抵抗Ｒ２２および第５抵抗Ｒ１５の抵抗値が設定されている。

コンパレータ５５の非反転入力端子にＶ２（Ｖ２＜Ｖ１）が入力され、反転入力端子にＶ１が入力されるので、コンパレータ５５の出力端子から出力電圧Ｖｏｕｔ＝０が出力される。

この出力電圧Ｖｏｕｔ＝０が、リレー駆動回路５３のトランジスタＴｒａのベース電圧になるので、コレクタとエミッタ間が導通せず、リレーコイル３１には通電されない。そのため、第１回路４１に設けられた第１接点Ｃ１ａおよび第２接点Ｃ２ａは開となり、同時に第２回路４２に設けられた第３接点Ｃ１ｂおよび第４接点Ｃ２ｂは閉となる。

その結果、第１入力線１１が負極のときには第１入力線１１と第２出力線２２とを接続し且つ第２入力線１２と第１出力線２１とを接続される。

以上のように、極性補正回路３７によって、正極信号Ｆ１は常に第１出力線２１から出力され、負極信号Ｆ２は常に第２出力線２２から出力される。

（５）切換回路７５の動作
切換回路７５の機能は、第１電源１０１からの電力が遮断されたときに第１電源１０１からの電力供給が遮断されたことを検知し、第１電源１０１とは別の電源である第２電源１０２からの電力に切り換えることである。

以下、切換回路７５の動作を、第１電源１０１からの電力供給が遮断されていない場合と、第１電源１０１からの電力が遮断された場合とに分けて説明する。

（５－１）第１電源１０１からの電力供給が遮断されていない場合
図７は、第１電源１０１からの電力供給が遮断されていないときの、切換回路７５の状態を示す説明図である。図７では、電流の流れを矢印で表示している。

図７において、フォトカプラ７８のフォトダイオード７８ａの両端には、第１電源１０１の交流電圧を整流した直流電圧が順方向に印加され、電流Ｉｆが流れることによってフォトダイオード７８ａが発光する。

フォトトランジスタ７８ｂは、フォトダイオード７８ａの発光を受けてコレクタとエミッタ間が導通し、電流Ｉｏｕｔが流れる。

その結果、エミッタとグランドＧＮＤとの間にある抵抗Ｒｃによって、エミッタとグランドＧＮＤとの電位差が生じ、それがリレー駆動回路７９のトランジスタＴｒｂのベース電圧となって印加され、ベース電流Ｉｂが流れる。

トランジスタＴｒｂは、ベース電圧が印加されているとき、コレクタとエミッタ間が導通して、リレーコイル７６ａに駆動電源Ｅｄの電圧が印加され、リレーコイル７６ａに電流Ｉｃｏｉｌが通電される。

リレーコイル７６ａに通電されている間は、第１切換回路７７ａおよび第３切換回路７７ｃに設けられた第３接点Ｓ１ｂと、第２切換回路７７ｂに設けられた第４接点Ｓ２ｂとが開となるので、第１直流電源Ｅａ、第２直流電源Ｅｂおよび第３直流電源Ｅｃの電力は第１制御基板８１に供給されない。

（５－２）第１電源１０１からの電力供給が遮断された場合
図８は、第１電源１０１からの電力供給が遮断されているときの、切換回路７５の状態を示す説明図である。図８では、電流の流れを矢印で表示している。

図８において、フォトカプラ７８のフォトダイオード７８ａの両端には、直流電圧が印加されないので、発光しない。それゆえ、フォトトランジスタ７８ｂは、フォトダイオード７８ａの発光を受けないので、コレクタとエミッタ間が導通しない。その結果、エミッタとグランドＧＮＤとの電位差は生じない。

トランジスタＴｒｂは、ベース電圧が印加されないので、コレクタとエミッタ間が導通せず、リレーコイル７６ａに通電されない。

リレーコイル７６ａに通電されないので、第１切換回路７７ａおよび第３切換回路７７ｃに設けられた第３接点Ｓ１ｂと、第２切換回路７７ｂに設けられた第４接点Ｓ２ｂとが閉となり、第１直流電源Ｅａ、第２直流電源Ｅｂおよび第３直流電源Ｅｃの電力は第１制御基板８１に供給される。

（６）特徴
（６－１）
第１電気基板９１および第２電気基板９２では、切換リレー３０は、第１入力線１１が正極のときには第１入力線１１と第１出力線２１とを接続し且つ第２入力線１２と第２出力線２２とを接続する。また、切換リレー３０は、第１入力線１１が負極のときには第１入力線１１と第２出力線２２とを接続し且つ第２入力線１２と第１出力線２１とを接続する。

それゆえ、誤配線により第１入力線１１および第２入力線１２に入力される信号の極性が反対になった場合でも、切換リレー３０の動作によって第１出力線２１および第２出力線２２には正しい極性の信号が出力されるので、誤配線による動作不能が回避される。

（６－２）
第１電気基板９１および第２電気基板９２では、第１回路４１は、第１入力線１１と第１出力線２１とを接続し、第２入力線１２と第２出力線２２とを接続する。第２回路４２は、第１入力線１１と第２出力線２２とを接続し、第２入力線１２と第１出力線２１とを接続する。切換リレー３０の切換接点は、第１入力線１１が正極のとき、第１回路４１をオンにし且つ第２回路４２をオフにする。また、切換リレー３０の切換接点は、第１入力線１１が負極のとき、第１回路４１をオフにし且つ第２回路４２をオンにする。

切換リレー３０の切換接点によって第１回路４１および第２回路４２のいずれか一方を導通状態にするだけの簡素な構成となるので、汎用の安価なリレーを使用することができる。

（６－３）
第１電気基板９１および第２電気基板９２では、第１分圧回路５１は、第１入力線１１と第２入力線１２との間に接続され、第１入力線１１が正極のときに第１入力線１１との接続点Ｓ１１から第２入力線１２との接続点Ｓ１２に向かって電圧降下を生じさせる。第２分圧回路５２は、第１入力線１１と第２入力線１２との間に接続され、第１入力線１１が負極のときに第２入力線１２との接続点Ｓ２１から第１入力線１１との接続点Ｓ２２に向かって電圧降下を生じさせる。第１入力線１１が正極のとき、第１分圧回路５１の分圧抵抗の接続点Ｑ１２とグランドＧＮＤとの電位差である第１電圧Ｖ１よりも、第２分圧回路５２の分圧抵抗の接続点Ｑ２２とグランドＧＮＤとの電位差である第２電圧Ｖ２が大きくなり、切換リレー３０に対し所定の動作電圧が出力される。

２つの分圧回路５１，５２における分圧抵抗の接続点Ｑ１２，Ｑ２２のグランドＧＮＤからの電位差の大小が、第１入力線１１および第２入力線１２の極性によって逆転することを利用して切換リレー３０を動作させるので、ＣＰＵで極性間違いを判定する必要がなく、回路設計が容易である。

（６－４）
第１分圧回路５１では、第１入力線１１との接続点Ｓ１１から第２入力線１２との接続点Ｓ１２に向かって順方向電流が流れる第１ダイオードＤ１１と、第１抵抗Ｒ１１と、第２抵抗Ｒ１２とが直列に接続されている。第２分圧回路５２では、第２入力線１２との接続点Ｓ２１から第１入力線１１との接続点Ｓ２２に向かって順方向電流が流れる第２ダイオードＤ２１と、第３抵抗Ｒ２１と、第４抵抗Ｒ２２とが直列に接続されている。

２つの分圧回路５１、５２それぞれに設けたダイオードＤ１１、Ｄ２１の順方向を互いに反対方向とすることによって、分圧抵抗の接続点Ｑ１２、Ｑ２２のグランドに対する電位を極性間違いによって異ならせることができる。

（６－５）
第１電圧Ｖ１は、第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２との接続点Ｑ１２とグランドＧＮＤとの電位差である。第２電圧Ｖ２は、第３抵抗Ｒ２１と第４抵抗Ｒ２２との接続点Ｑ２２とグランドＧＮＤとの電位差である。

極性間違いによって各電位の大きさが逆転するように抵抗値を設計するだけで、ＣＰＵに頼らず極性間違いに対応することができる。

（６－６）
第１電気基板９１および第２電気基板９２のコンパレータ５５は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを比較して、第２電圧Ｖ２が第１電圧Ｖ１より大きいときに、切換リレー３０に対し動作電圧を出力する。コンパレータ５５の反転入力の電圧が第１電圧Ｖ１であり、コンパレータ５５の非反転入力の電圧が第２電圧Ｖ２である。切換リレー３０に対し、安定した動作電圧を供給することができるので、信頼性が高まる。

（６－７）
利用ユニットである室内ユニット１には第１制御基板８１が搭載されている。熱源ユニットである室外ユニット２には、第２制御基板８２が搭載されている。第１電気基板９１は、第１制御基板８１に接続される。第２電気基板９２は、第２制御基板８２に接続される。

室内ユニット１と室外ユニット２との間を通信線で繋ぐ際に、サービスパーソンが通信線の配線を間違い、正極信号線を負極の入力線（第２入力線１２）に、負極信号線を正極の入力線（第１入力線１１）に接続した場合でも、室内ユニット１の極性補正回路３７が切換リレー３０を用いて正極信号を正極の出力線（第１出力線２１）へ、負極信号を負極の出力線（第２出力線２２）に出力する。その結果、通信線の配線間違いが生じても正しく通信が行われる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示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 室内ユニット（利用ユニット）
２ 室外ユニット（熱源ユニット）
１１ 第１入力線
１２ 第２入力線
２１ 第１出力線
２２ 第２出力線
３０ 切換リレー（リレー）
３３ 切換接点
４１ 第１回路
４２ 第２回路
５１ 第１分圧回路
５２ 第２分圧回路
Ｄ１１ 第１ダイオード
Ｄ２１ 第２ダイオード
Ｒ１１ 第１抵抗
Ｒ１２ 第２抵抗
Ｒ２１ 第３抵抗
Ｒ２２ 第４抵抗

特開平５－３４７６３７号公報

Claims (6)

1. 熱源ユニットと利用ユニットとを含む冷凍装置内の制御基板に、配線を介して接続され、前記冷凍装置内に搭載される電気基板であって、
   前記制御基板は、前記利用ユニットに搭載された第１制御基板（８１）と、前記熱源ユニットに搭載された第２制御基板（８２）とを含み、
   前記電気基板は、前記第１制御基板（８１）に前記配線を介して接続され前記利用ユニットに搭載される第１電気基板（９１）と、前記第２制御基板（８２）に前記配線を介して接続され前記熱源ユニットに搭載される第２電気基板（９２）とを含み、
   前記第１電気基板（９１）は、前記第２電気基板（９２）と通信線（Ｌ１，Ｌ２）を介して接続され、
   前記第１電気基板（９１）は、
   前記通信線（Ｌ１）から正極信号又は負極信号が入力される第１入力線（１１）と、
   前記通信線（Ｌ２）から前記第１入力線（１１）と異なる極の信号が入力される第２入力線（１２）と、
   前記正極信号を出力する第１出力線（２１）と、
   前記負極信号を出力する第２出力線（２２）と、
   前記第１入力線（１１）が正極のときには前記第１入力線（１１）と前記第１出力線（２１）とを接続し且つ前記第２入力線（１２）と前記第２出力線（２２）とを接続し、前記第１入力線（１１）が負極のときには前記第１入力線（１１）と前記第２出力線（２２）とを接続し且つ前記第２入力線（１２）と前記第１出力線（２１）とを接続するリレー（３０）と、
   を備え、
   前記第１電気基板（９１）は、
   前記第１入力線（１１）と前記第２入力線（１２）との間に接続され、前記第１入力線（１１）が正極のときに前記第１入力線（１１）との接続端から前記第２入力線（１２）との接続端に向かって電圧降下を生じさせる第１分圧回路（５１）と、
   前記第１入力線（１１）と前記第２入力線（１２）との間に接続され、前記第１入力線（１１）が負極のときに前記第２入力線（１２）との接続端から前記第１入力線（１１）との接続端に向かって電圧降下を生じさせる第２分圧回路（５２）と、
   をさらに備え、
   前記第１入力線（１１）が正極のとき、前記第１分圧回路（５１）の分圧抵抗（Ｒ１１，Ｒ１２）の接続点とグランドとの電位差である第１電圧（Ｖ１）よりも、前記第２分圧回路（５２）の分圧抵抗（Ｒ２１，Ｒ２２）の接続点とグランドとの電位差である第２電圧（Ｖ２）が大きくなり、前記リレー（３０）に対し所定の動作電圧（Ｖｏｕｔ）が出力される、
   電気基板。
2. 前記第１電気基板（９１）は、
   前記第１入力線（１１）と前記第１出力線（２１）とを接続し、前記第２入力線（１２）と前記第２出力線（２２）とを接続する第１回路（４１）と、
   前記第１入力線（１１）と前記第２出力線（２２）とを接続し、前記第２入力線（１２）と前記第１出力線（２１）とを接続する第２回路（４２）と、
   をさらに備え、
   前記リレー（３０）は、
   前記第１回路（４１）および前記第２回路（４２）それぞれに設けられた複数の接点（Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ）と、
   複数の前記接点（Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ）の開閉を介して、
   前記第１入力線（１１）が正極のとき、前記第１回路（４１）をオンにし且つ前記第２回路（４２）をオフにする第１状態、および、
   前記第１入力線（１１）が負極のとき、前記第１回路（４１）をオフにし且つ前記第２回路（４２）をオンにする第２状態、
   のいずれかに切り換える接点切換機構（３２）と、
   を有する、
   請求項１に記載の電気基板。
3. 前記第１分圧回路（５１）では、前記第１入力線（１１）との接続端から前記第２入力線（１２）との接続端に向かって順方向電流が流れる第１ダイオード（Ｄ１１）と、第１抵抗（Ｒ１１）と、第２抵抗（Ｒ１２）とが直列に接続され、
   前記第２分圧回路（５２）では、前記第２入力線（１２）との接続端から前記第１入力線（１１）との接続端に向かって順方向電流が流れる第２ダイオード（Ｄ２１）と、第３抵抗（Ｒ２１）と、第４抵抗（Ｒ２２）とが直列に接続されている、
   請求項１または請求項２に記載の電気基板。
4. 前記第１電圧（Ｖ１）は、前記第１抵抗（Ｒ１１）と前記第２抵抗（Ｒ１２）との接続点とグランドとの電位差であり、
   前記第２電圧（Ｖ２）は、前記第３抵抗（Ｒ２１）と前記第４抵抗（Ｒ２２）との接続点とグランドとの電位差である、
   請求項３に記載の電気基板。
5. 前記第１電気基板（９１）は、
   前記第１電圧（Ｖ１）と前記第２電圧（Ｖ２）とを比較して、前記第２電圧（Ｖ２）が前記第１電圧（Ｖ１）より大きいときに、前記リレー（３０）に対し前記動作電圧（Ｖｏｕｔ）を出力するコンパレータ（５５）をさらに備え、
   前記コンパレータの反転入力の電圧が前記第１電圧（Ｖ１）であり、
   前記コンパレータの非反転入力の電圧が前記第２電圧（Ｖ２）である、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気基板。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気基板を搭載した、
   冷凍装置。

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