(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の連絡線（８）（９）にて室外機（５）と室内機（６）とを接続し、この一対の連絡線（８）（９）を含んで構成される閉回路中に、電源（１１）と送信用の第１スイッチング素子（１３）との直列回路と、第１受信素子（１８）とを介設し、上記直列回路と第１受信素子（１８）とのいずれか一方を室外機（５）に、他方を室内機（６）に配設し、上記第１スイッチング素子（１３）のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して、第１受信素子（１８）に信号を伝送するように構成された信号伝達システムにおいて、上記電源（１１）と第１スイッチング素子（１３）とを配置した室外機（５）又は室内機（６）においては、上記直列回路と並列に第２スイッチング素子（２４）を接続し、上記第１スイッチング素子（１３）がＯＮあるいはＯＦＦ状態にあるときに、上記第２スイッチング素子（２４）をこれとは逆のＯＦＦあるいはＯＮ状態とするように構成したことを特徴とする信号伝達システム。
【請求項２】
上記第１受信素子（１８）を配設した室内機（６）又は室外機（５）においては、第４スイッチング素子（２６）を設け、また上記第１スイッチング素子（１３）を配置した室外機（５）又は室内機（６）ユニットにおいては、第２受信素子（１５）を設け、上記第４スイッチング素子（２６）のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して上記第２受信素子（１５）に信号を送信するように構成したことを特徴とする請求項１の信号伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機等に好適な信号伝達システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示すように、室外機５１と室内機５２と有する空気調和機５３においては、室外機５１と室内機５２とを連絡線５４、５５、５６にて接続して、双方向の通信を可能にしている。すなわち、室外機５１及び室内機５２にはそれぞれ通信回路５７、５８が設けられ、この通信回路５７、５８が上記連絡線（伝送ライン）５５、５６にて接続される。このため、通信回路５７、５８は、図１１に示す回路を形成することになる。この回路は、直流電源６０、抵抗（Ｒ１’）６１、スイッチング素子（Ｔｒ１）６２、受信素子（ＰＨＣ１）６３、連絡線５５、抵抗（Ｒ３’）６４、スイッチング素子（Ｔｒ３）６５、受信素子（ＰＨＣ２）６６、連絡線５６等がそれぞれ直列に接続され、閉回路として形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１１の回路において、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ３がＯＦＦ状態となれば、開ループ回路となって、連絡線のインピーダンスが高くなる。そしてインピーダンスが高くなると、連絡線５４、５５、５６のもつ浮遊容量によって連絡線５６−５５間に誘起される電圧（交流成分）が大きくなる。これにより、高速通信（例えば、通信速度が１２００ｄｐｓぐらいの高速となる通信）及び長距離通信（例えば、通信距離Ｌが２００ｍぐらいに大となる通信）が困難になる。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、高速通信及び長距離通信が可能な信号伝達システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の信号伝達システムは、一対の連絡線８、９にて室外機５と室内機６とを接続し、この一対の連絡線８、９を含んで構成される閉回路中に、電源１１と送信用の第１スイッチング素子１３との直列回路と、第１受信素子１８とを介設し、上記直列回路と第１受信素子１８とのいずれか一方を室外機５に、他方を室内機６に配設し、上記第１スイッチング素子１３のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して、第１受信素子１８に信号を伝送するように構成された信号伝達システムにおいて、上記電源１１と第１スイッチング素子１３とを配置した室外機５又は室内機６においては、上記直列回路と並列に第２スイッチング素子２４を接続し、上記第１スイッチング素子１３がＯＮあるいはＯＦＦ状態にあるときに、上記第２スイッチング素子２４をこれとは逆のＯＦＦあるいはＯＮ状態とするように構成したことを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の信号伝達システムでは、第１スイッチング素子１３がＯＮ状態であれば、閉回路が形成された状態となり、また、第１スイッチング素子１３がＯＦＦ状態であれば、第２スイッチング素子２４がＯＮ状態となって、この場合も、閉回路が形成された状態となる。このため、連絡線８、９の高インピーダンス化を阻止できることになり、連絡線８、９のもつ浮遊容量によって誘起される電圧（交流成分）が大きくなるのを防止することができる。
【０００７】
請求項２の信号伝達システムは、上記第１受信素子１８を配設した室内機６又は室外機５においては、第４スイッチング素子２６を設け、また上記第１スイッチング素子１３を配置した室外機５又は室内機６ユニットにおいては、第２受信素子１５を設け、上記第４スイッチング素子２６のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して上記第２受信素子１５に信号を送信するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の信号伝達システムでは、例えば、第１スイッチング素子１３が室外機５に配置されるものであれば、第１受信素子１８及び第４スイッチング素子２６が室内機６に配置され、第２受信素子１５が室外機５に配置されることになる。そして、第１スイッチング素子１３のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して第１受信素子１８に信号を送信できると共に、第４スイッチング素子２６のＯＮ／ＯＦＦ動作によって上記閉回路を開閉して第２受信素子１５に信号を送信できる。このため、室外機５から室内機６への通信と、室内機６から室外機５への双方向の通信が可能である。また、第１スイッチング素子１３が室内機６に配置されるものであっても、同様に室外機５と室内機６の双方向通信が可能である。しかも、連絡線８、９のもつ浮遊容量によって誘起される電圧（交流成分）が大きくなるのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の信号伝達システムの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は信号伝達システムの簡略図である。信号伝達システムは、一対の伝送ライン３、３にて空気調和機の室外機５と室内機６とを接続し、この一対の伝送ライン３、３を含んだ閉回路を構成するものであって、第１通信回路部１と第２通信回路部２とを伝送ライン３、３で接続して、この第１通信回路部１と第２通信回路部２との双方向通信を可能としたものである。
【００１０】
この場合、この信号伝達システムは、第１通信回路部１が室外機５の通信回路を構成し、第２通信回路部２が室内機６の通信回路を構成する。そして、３本の連絡線８、９、１０にて、室外機５と室内機とが接続され、このうちの一対の連絡線８、９が伝送ライン３、３を構成している。すなわち、連絡線８によって、第１通信回路部１の端子ａが第２通信回路部２の端子ｂに接続され、また連絡線９によって、第１通信回路部１の端子ｃが第２通信回路部２の端子ｄに接続されている。また、第１通信回路部１は、直流電源１１と、抵抗（Ｒ１）１２と、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３と、抵抗（ＲＬ）１４と、第２受信素子（ＰＨＣ１）１５と、ツェナーダイオード（ＺＤ１）１６とを備え、第２通信回路部２は、抵抗（Ｒ３）１７と、第１受信素子（ＰＨＣ２）１８と、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９とを備える。具体的に説明すると、第１通信回路部１の両端子ａ、ｃ間に、直流電源１１と、抵抗（Ｒ１）１２と、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３との直列接続回路が接続されており、さらに両端子ａ、ｃ間には、この直列接続回路と並列に、抵抗（ＲＬ）１４と、第２受信素子（ＰＨＣ１）１５と、ツェナーダイオード（ＺＤ１）１６との直列接続回路が接続されている。また、第２通信回路部２の両端子ｂ、ｄ間に、抵抗（Ｒ３）１７と、第１受信素子（ＰＨＣ２）１８と、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９との直列接続回路が接続されている。なお、第１通信回路部１には、電源２０が接続され、その端子ｅが連絡線１０を介して室内機５の端子ｆに接続されている。なお、スイッチング素子とは、例えばスイッチングトランジスタであり、受信素子とはフォトカプラである。
【００１１】
また、第１通信回路部１には第１の副回路部２１が接続され、第２通信回路部２には第２の副回路部２２が接続されている。第１副回路部２１は、抵抗（Ｒ２）２３と、第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４との直列接続回路であって、第１通信回路部１の両端子ａ、ｃ間に、上記各直列接続回路と並列に接続されている。また、第２副回路部２２は、抵抗（Ｒ４）２５と、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６との直列接続回路であって、第２通信回路部２の両端子ｂ、ｄ間に、上記直列接続回路と並列に接続されている。
【００１２】
次に上記のように構成された信号伝達システムにおける動作状態を説明する。室外機５から室内機６へ通信する場合、室外機５の第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３のＯＮ／ＯＦＦ状態を室内機６の第１受信素子（ＰＨＣ２）１８で受信する。この際、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３と第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４とを反転動作を行わせるものである。このとき、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９はＯＮ状態となると共に、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６がＯＦＦ状態となって室内機６は受信モードとなっている。すなわち、室外機５から室内機６へ通信する場合には、表１のモード１とモード２とがあり、モード１は図２に示す等価回路で表すことができ、モード２は図３に示す等価回路で表すことができる。この表１及び後述する表２、５、６において、スイッチング素子は導通時をＯＮ、非導通時をＯＦＦとし、受信素子は点灯時をＯＮ、非点灯時をＯＦＦとしている。
【００１３】
【表１】
0003578134.tif 000002
【００１４】
このモード１では、図２からわかるように、連絡線８、９のインピーダンスＺｓはＲ１／／Ｒ３となり、モード２では、図３からわかるように、連絡線８、９のインピーダンスＺｓはＲ２／／Ｒ３となる。
【００１５】
また、室内機６から室外機５へ通信する場合、室内機６のスイッチング素子（Ｔｒ４）２６のＯＮ／ＯＦＦ状態を室外機５の第２受信素子（ＰＨＣ１）１５で受信する。この際、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３はＯＮ状態となると共に、第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４がＯＦＦ状態となって、室外機５は受信モードとなる。また、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９はＯＦＦ状態となる。この際、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３と第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９とがともにＯＮの時に第２受信素子（ＰＨＣ１）１５がＯＮしないようなツェナーダイオード（ＺＤ）１６を選択する必要があり、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９がＯＦＦの時に第２受信素子（ＰＨＣ１）１５がＯＮする抵抗（ＲＬ）１４を選択する必要がある。すなわち、室内機６から室外機５へ通信する場合、表２のモード３とモード４とがあり、モード３は図４に示す等価回路で表すことができ、モード４は図５に示す等価回路で表すことができる。
【００１６】
【表２】
0003578134.tif 000003
【００１７】
このモード３では、図４からわかるように、連絡線８、９のインピーダンスＺｓはほぼＲ１となり、モード４では、図５からわかるように、連絡線８、９のインピーダンスＺｓはＲ１／／Ｒ４となる。
【００１８】
各モードのインピーダンスＺｓをまとめると次の表３となる。このインピーダンスＺｓの大きさによって、連絡線３の誘起される電圧が決定する。ここで、Ｒ２＜Ｒ１となるＲ２を選択すれば、このインピーダンスＺｓが最も高くなるのは、モード３の場合であり、Ｒ１である。
【００１９】
【表３】
0003578134.tif 000004
【００２０】
ところで、高速かつ長距離通信を実現するには、連絡線８、９、１０の浮遊容量による誘起電圧を小さく抑えなければならず、そのためには、Ｒ１を小さく選定する必要がある。
【００２１】
このように、第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４は、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３がＯＦＦしたときにＯＮすることで閉回路状態を維持し、連絡線８、９のインピーダンスＺｓが高くなるのを防止することができ、高速かつ長距離通信が可能となる。これに対して、第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４が無ければ、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３がＯＦＦしたときに、閉回路が開放され、連絡線８、９のインピーダンスＺｓが高くなり、第１通信回路部１と第２通信回路部２の通信信号に交流成分が現れる。このインピーダンスＺｓが高くなれば、連絡線３に電力線（ＡＣ電圧）からの誘起電圧が大きくなり、通信の妨げになる。なお、誘起電圧は、連絡線のインピーダンスが高いほど大きく、ＡＣ電圧が高いほど大きく、連絡線が長いほど大きく、さらに、電源周波数が５０Ｈｚより６０Ｈｚの方が大きい。
【００２２】
従って、上記信号伝達システムによれば、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３がＯＮ状態であれば、閉回路が形成された状態となり、また、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３がＯＦＦ状態であれば、第２スイッチング素子（Ｔｒ２）２４がＯＮ状態となって、この場合も、閉回路が導通状態となる。このため、連絡線３の高インピーダンス化を有効に阻止することができ、高速通信（例えば、１２０００ｂｐｓ）及び長距離通信（例えば、２００ｍ）を達成することができる。また、第１通信回路部１と第２通信回路部２との間の双方向通信を確実にしかも迅速に行うことができ、通信信頼性が向上する。
【００２３】
次に図６は他の実施の形態を示し、この場合、室外機５の回路形態は上記図１の回路であり、室内機６の回路形態は、図１１の通信回路５８と同様、抵抗（Ｒ３’）１７’、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９、第１受信素子（ＰＨＣ２）１８からなる。この場合の通信モードは、次の表４のようになる。
【００２４】
【表４】
0003578134.tif 000005
【００２５】
この図６に示す信号伝達システムにおいては、室外機５から室内機６へ通信する場合、モード５とモード６とがあり、室内機６から室外機５へ通信する場合、モード７とモード８とがある。この際、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３と第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９とがともにＯＮの時に第２受信素子（ＰＨＣ１）１５がＯＮしないようなツェナーダイオード（ＺＤ）１６を選択する必要があり、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９がＯＦＦの時に第２受信素子（ＰＨＣ１）１５がＯＮする抵抗（ＲＬ）１４を選択する必要がある。
【００２６】
従って、この図６に示す信号伝達システムにおいても、連絡線８、９（伝送ライン３）の高インピーダンス化を有効に阻止することができ、高速通信及び長距離通信を達成することができる。
【００２７】
次に図７に示す信号伝達システムは、室内機６の回路形態が上記図１の回路と同様であるが、室外機５の回路形態が、図１１の通信回路５７と同様、抵抗（Ｒ１’）１２’、第１スイッチング素子（Ｔｒ１）１３、第２受信素子（ＰＨＣ１）１５から構成されている。そのため、通信モードは、次の表５のようになる。
【００２８】
【表５】
0003578134.tif 000006
【００２９】
この図７に示す信号伝達システムにおいては、室外機５から室内機６へ通信する場合、モード９とモード１０とがあり、室内機６から室外機５へ通信する場合、モード１１とモード１２とがある。この際、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６をＯＦＦに固定することよって、上記図６の室内機６の回路と同様の回路となる。
【００３０】
ところで、室外機５は、その回路が、図１と図６に示すように、第１通信回路部１と副回路部２１を備えたものである場合、上記表１等からわかるように、室内機６側の回路形態に関係なく同じ動作をする。これに対して、室内機６は接続される室外機５の回路形態によって異なる動作をする（室内からの送信時）。このため、室内機６は、接続されている室外機５の回路形態を識別する必要がある。
【００３１】
室外機５の回路形態の識別するには、まず、室外から室内への通信からスタートする。すなわち、室内機６は受信モードで室外機５からのデータを待つ。室外機５は通信形態を表すデータを最初の通信時に室内機６に送信する。これにより、室内機６は室外機５からのデータからこの室外機５の通信回路形態を認識することになる。そして、認識（識別）されれば、接続される室外機６の回路形態に対応した送信を行うことが可能となる。
【００３２】
すなわち、室内機６の制御部の論理回路は図８に示す回路となり、受信の場合、室外機５の回路形態に関係なく、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９をＯＮとすると共に、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６をＯＦＦとし、また、送信の場合、室外機５の回路形態が図７に示すのものであれば、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６を常時ＯＦＦとして、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９をＯＮ／ＯＦＦさせることで送信し、室外機５の回路形態が図１や図６に示すものであれば、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９を常時ＯＦＦとして、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６をＯＮ／ＯＦＦさせることで送信するものである。この場合、第３スイッチング素子（Ｔｒ３）１９は表６の真理値表に示すようにＯＮ／ＯＦＦし、第４スイッチング素子（Ｔｒ４）２６は表７の真理値表に示すようにＯＮ／ＯＦＦする。
【００３３】
【表６】
0003578134.tif 000007
【００３４】
【表７】
0003578134.tif 000008
【００３５】
次に、図９はさらに別の実施の形態を示し、この場合、室内機６を複数機備えている。すなわち、各室内機６の第２通信回路部２を順次連絡線３０で接続するものであって、第１の室内機６（イの室内機６と呼ぶ）が連絡線８、９、１０にて室外機６に接続され、次の室内機６（ロの室内機６と呼ぶ）がイの室内機６に接続される。この場合、端子ｂ、ｂ間、端子ｄ、ｄ間、端子ｆ、ｆ間がそれぞれ連絡線３１、３２、３、３を介して接続される。以後同様に、他の複数の室内機６が接続される。なお、イの室内機６の回路形態は、上記図１に示す回路であっても、図６に示す回路であってもよいが、室外機５の回路形態が図８に示す回路であれば、図１等に示す回路とする。なお、他の室内機６の回路形態はどちらの伝送回路でもよい、
【００３６】
このように、１台の室外機５に対して複数台の室内機６を配置することができ、室外機５の数を減少させて装置全体としてのコンパクト化を図ることができると共に、高速通信及び長距離通信が可能であり、この空気調和機の切換操作等を迅速にしかも確実に行うことができる。
【００３７】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、各回路において使用される各種電子部品（スイッチング素子や受信素子等）としては、フォトトランジスタやフォトカプラに限らず、それらの機能を達成できるものに変更してもよい。さらに、第１スイッチング素子１３を室内機側に配置すると共に、第１受信素子１８を室外機側に配置したものであってもよい。また、室内機６を複数機備える場合、その数の増減は自由である。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の信号伝達システムによれば、連絡線（伝送ライン）のもつ浮遊容量によって誘起される電圧（交流成分）が大きくなるのを防止することができるので、高速通信（例えば、１２００ｄｐｓ程度）及び長距離通信（例えば、２００ｍ）が可能となる。
【００３９】
請求項２の信号伝達システムによれば、室外機から室内機への通信と、室内機から室外機への双方向の通信が可能であるので、空気調和機として、種々の動作や切換作業等を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の信号伝達システムの実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】上記信号伝達システムのモード１の等価回路図である。
【図３】上記信号伝達システムのモード２の等価回路図である。
【図４】上記信号伝達システムのモード３の等価回路図である。
【図５】上記信号伝達システムのモード４の等価回路図である。
【図６】上記信号伝達システムの他の実施形態を示す簡略構成図である。
【図７】上記信号伝達システムの別の実施形態を示す簡略構成図である。
【図８】室内機の論理回路図である。
【図９】上記信号伝達システムのさらに別の実施形態を示す簡略構成図である。
【図１０】従来の信号伝達システムの簡略構成図である。
【図１１】従来の信号伝達システムの等価回路図である。
【符号の説明】
１  第１通信回路部
２  第２通信回路部
３  伝送ライン
５  室外機
６  室内機
８  連絡線
９  連絡線
１１  電源
１２  抵抗
１４  抵抗
１３  第１スイッチング素子
１５  第２受信素子
１７  抵抗
１８  第１受信素子
１９  第３スイッチング素子
２３  抵抗
２４  第２スイッチング素子
２５  抵抗
２６  第４スイッチング素子
３０  連絡線
【図１】
0003578134.tif 000009
【図２】
0003578134.tif 000010
【図３】
0003578134.tif 000011
【図４】
0003578134.tif 000012
【図５】
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【図６】
0003578134.tif 000014
【図７】
0003578134.tif 000015
【図８】
0003578134.tif 000016
【図９】
0003578134.tif 000017
【図１０】
0003578134.tif 000018
【図１１】
0003578134.tif 000019