(57)【要約】【課題】  デマンド信号の制限要求レベルの判断にマイコンのＡ／Ｄ変換回路を使用する構成では、数に限りのあるＡ／Ｄ変換回路を使用するために空気調和機の制御に必要な各種センサの数を減らす必要があり、課題がある。【解決手段】  空気調和機は、室外制御基板に備えたコネクタに、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信するデータ送受信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタにシリアル送受信回路を接続し、制御プログラムあるいは制御パラメータを受信してマイコンあるいは記憶媒体に書き込み、コネクタにデマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタに入力回路を接続し、デマンド信号を受信して空気調和機の消費電力を制御するようにしたものである。【選択図】          図８
2015183936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と、圧縮機を搭載した室外機と、前記室外機に搭載された室外機制御基板と、を備え、
前記室外機制御基板は、前記圧縮機を制御する制御プログラムを備えたマイコンと、前記圧縮機を制御する制御パラメータを記憶した記憶媒体と、前記マイコンに接続されたコネクタと、を備え、
前記マイコンは、前記制御プログラムが書き込まれたメモリと、前記メモリあるいは前記記憶媒体に書き込まれる新たな制御プログラムあるいは新たな制御パラメータを受信するシリアル送受信回路と、前記室内機および前記室外機の消費電力を制御するデマンド信号を受信する入力回路と、前記シリアル送受信回路あるいは前記入力回路のいずれかを前記コネクタに接続する切替え回路と、を備え、
前記コネクタに、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを送信するデータ送受信機が接続された場合には、前記マイコンは、前記コネクタに前記シリアル送受信回路を接続し、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを受信して前記メモリあるいは前記記憶媒体に書き込み、
前記コネクタに、前記デマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合には、前記マイコンは、前記コネクタに前記入力回路を接続し、前記デマンド信号を受信して前記室内機および前記室外機の消費電力を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記室外機制御基板は、ＨｉまたはＬｏの信号を出力するジャンパー線回路あるいはスイッチ回路を備え、
前記マイコンは、前記ジャンパー線回路あるいはスイッチ回路から出力される信号を検出する検出回路を有し、前記検出回路が検出した信号に基づき、前記コネクタに接続する前記シリアル送受信回路と前記入力回路とを切替えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記マイコンは、前記室外機制御基板に電源供給が開始された後、前記コネクタに前記シリアル送受信回路を接続し、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータが受信されずに予め定められた経過時間が経過した場合、前記シリアル送受信回路を前記入力回路に切替え、前記デマンド信号が受信できるようにすることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記経過時間は、前記室外機制御基板に電源供給を開始し前記室内機と通信を開始するまでの時間より長く、前記室外機制御基板に電源供給を開始し前記圧縮機が起動するまでの時間より短い時間であることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記シリアル送受信回路は、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを受信完了した場合、前記データ送受信機に受信完了したことを返信することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
室内機と、
圧縮機を搭載した室外機と、前記室外機に搭載された室外機制御基板と、を備え、
前記室外機制御基板は、前記圧縮機を制御する制御プログラムを備えたマイコンと、前記圧縮機を制御する制御パラメータを記憶した記憶媒体と、前記マイコンに接続されたコネクタと、を備え、
前記マイコンは、前記制御プログラムが書き込まれたメモリと、前記メモリに書き込まれる新たな制御プログラム、あるいは、前記記憶媒体に書き込まれる新たな制御パラメータ、あるいは、前記新たな制御プログラムと前記新たな制御パラメータより通信速度が遅い前記室内機および前記室外機の消費電力を制御するデマンド信号を受信するシリアル送受信回路と、を備え、
前記コネクタに、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを送信するデータ送受信機が接続された場合には、前記マイコンは、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを受信して前記メモリあるいは前記記憶媒体に書き込み、
前記コネクタに、前記デマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合には、前記マイコンは、前記シリアル送受信回路の通信速度を前記新たな制御プログラムと前記新たな制御パラメータを受信する場合より下げ、前記デマンド信号を受信して前記室内機および前記室外機の消費電力を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
前記マイコンは、前記制御プログラムあるいは前記制御パラメータが受信されずに予め定められた経過時間が経過した場合、前記シリアル送受信回路の通信速度を変更して前記デマンド信号を受信できるようにし、前記デマンド信号が受信されずに予め定められた経過時間が経過した場合には、前記シリアル送受信回路の通信速度を変更して前記制御プログラムあるいは前記制御パラメータを受信できるようにすることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記経過時間は、前記室外機制御基板に電源供給を開始し前記室内機と通信を開始するまでの時間より長く、前記室外機制御基板に電源供給を開始し前記圧縮機が起動するまでの時間より短い時間であることを特徴とする請求項７に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記シリアル送受信回路は、前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータあるいは前記デマンド信号を受信完了した場合、前記データ送受信機あるいは前記デマンド信号送信機に受信完了したことを返信することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
室内機と、圧縮機を搭載した室外機と、前記室外機に搭載された室外機制御基板と、前記室外機制御基板に搭載され前記圧縮機を制御する制御プログラムを備えたマイコンと、前記室外機制御基板に搭載され前記圧縮機を制御する制御パラメータを記憶した記憶媒体と、前記マイコンに接続されたコネクタと、を備え、
前記マイコンは、前記マイコンあるいは前記記憶媒体に書き込まれる新たな制御プログラムあるいは新たな制御パラメータを受信し、前記マイコンあるいは前記記憶媒体に前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを書き込む第一のステップと、前記室内機および前記室外機の消費電力を制御するデマンド信号を受信し、前記室内機および前記室外機の消費電力を制御する第二のステップと、前記コネクタに前記新たな制御プログラムあるいは前記新たな制御パラメータを送受信するデータ送受信機が接続された場合、前記第一のステップを実行し、前記コネクタに前記デマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合、前記第二のステップを実行するステップを、を備えたことを特徴とする空気調和機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力会社等からのデマンド要求に応じたデマンド管理制御を行う空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策への取り組みが世界的に進められており、その一環として各家電製品の省エネルギー化が求められている。その中で空気調和機に対しては最大需要電力の増大に伴い、電力需要に応じた使用電力のデマンド管理への需要が高まりつつあり、ビル等で使用されるような業務用の空気調和機に対してだけでなく、家庭用の空気調和機に対してもデマンド管理が求められている。なかでも、オーストラリアではオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］に基づいたデマンド管理が施行されている。
オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］では、ＤＲＥＤ（DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE）と呼ばれる装置と空気調和機を接続することが定められている。装置の動作としては、まず、電力供給者側の遠隔操作装置からＤＲＥＤに使用電力の制限要求すなわちデマンド要求が入ると、ＤＲＥＤは空気調和機に使用電力の制限およびその制限要求レベルの信号すなわちデマンド信号を送信する。空気調和機は、デマンド信号を受信すると、その制限要求レベルに応じて、空気調和機の電力使用量を制限する。これにより、電力需要が集中することを緩和することができる。
【０００３】
デマンド信号の制限要求レベルを判別するには、例えば、ＤＲＥＤからデジタル信号にて出力されるデマンド信号を分圧抵抗回路にてアナログ電圧に変換し、そのアナログ電圧値を空気調和機に搭載した制御基板上のマイコンのＡ／Ｄ変換回路で検出することで使用電力の制限要求レベルを判別している（特許文献１）。
【０００４】
一方、空気調和機では、デマンド管理以外でも、省エネルギー化のため、空気調和機の冷媒を循環させる冷媒回路各部の温度および室内外の空気温度の検出、モータや電磁弁などのアクチュエータに供給する電流・電圧の検出および複数のアクチュエータの同時駆動などを行っている。そのため、制御基板上のマイコンは、多数のセンサやアクチュエータとコネクタを介して接続され、それらを制御しており、多数のコネクタと多数のＡ／Ｄ変換回路を使用している。また、制御基板上には、マイコンなどのデータを読み書きする機能も備えており、ユーザーが製品を使用するときには使用しないが、マイコンなどのデータを読み書きするときのみ、そのマイコンのデータを送受信する機材とそのマイコンとを接続し使用する専用の通信用のコネクタも備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−７９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の特許文献１のようなデマンド管理機能を搭載した空気調和機では、ＤＲＥＤから出力される制限要求レベルをマイコンのＡ／Ｄ変換回路を使って取り込むため、マイコンのＡ／Ｄ変換回路を必要とする。マイコンに搭載されるＡ／Ｄ変換回路の数は８回路程度と数に限りがあるが、そのほとんどは、空気調和機の制御のため、各種センサに接続され、各部の温度や電流・電圧を検出している。すなわち、８回路程度は、空気調和機のため制御に用いられるのが、一般的である。よって、デマンド信号の制限要求レベルの判断にマイコンのＡ／Ｄ変換回路を使用する構成では、数に限りのあるＡ／Ｄ変換回路を使用するために空気調和機の制御に必要な各種センサの数を減らす必要があり、課題がある。
【０００７】
また、デマンド管理機能を搭載した空気調和機には、デマンド管理を使用する、しないに関わらず、空気調和機を制御する制御基板上にＤＲＥDから送信される信号を受信するコネクタや受信回路の搭載が必要となる。したがって、従来の制御基板より、コネクタ数が増加し、基板の面積も大きくなり、コストが高くなることは課題であるが、さらに、空気調和機の制御基板上には、各種センサやアクチュエータを接続するコネクタが多数搭載されているので、コネクタ数が多くなると、間違ったコネクタへセンサやアクチュエータを接続する誤接続が発生しやすくなることも課題である。誤接続を防止するため、コネクタの色の違うものや形状の異なるものを使用して区別を付けることが一般的であるが、種類に限界があり、他の対策が必要である。
【０００８】
一方、空気調和機の制御基板上のコネクタの中には、ユーザーの使用条件や設置条件によって使用することはない、空コネクタも多数ある。例えば、マイコンなどのデータを読み書きするための機材を接続する通信用のコネクタは、ユーザーが製品を使用している場合には空きコネクタとなっている。ＤＲＥＤを接続するコネクタも、デマンド管理機能を使用せず、ＤＲＥＤを接続しないときには空きコネクタとなる。空きコネクタは、いつでも使用できる状態となっているため、空きコネクタのコネクタ端子に伝搬あるいは直接、外来の電波ノイズや、誘導ノイズ、伝搬ノイズが侵入し、マイコンが信号の誤認をして空気調和機の誤動作の原因となったり、コネクタ内のコネクタ端子が電極として露出しているので、塵埃などで短絡を起こし、空気調和機の故障の原因となったりする。よって、空きコネクタであっても、不要な信号の侵入防止や塵埃対策などの多くの対策を行っており、コネクタの増加はこれらの対策の増加となり、課題がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空気調和機の制御基板は、デマンド信号送信機と接続するコネクタとマイコンの入力端子を専用に設けることなく、デマンド信号送信機からデマンド信号を受信しデマンド管理制御することができる空気調和機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
空気調和機は、室外制御基板に備えたコネクタに、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送信するデータ送受信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタにシリアル送受信回路を接続し、制御プログラムあるいは制御パラメータを受信してマイコンあるいは記憶媒体に書き込み、コネクタにデマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタに入力回路を接続し、デマンド信号を受信して空気調和機の消費電力を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
空気調和機は、室外制御基板に備えたコネクタに、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信するデータ送受信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタにシリアル送受信回路を接続し、制御プログラムあるいは制御パラメータを受信してマイコンあるいは記憶媒体に書き込み、コネクタにデマンド信号を送信するデマンド信号送信機が接続された場合には、マイコンは、コネクタに入力回路を接続し、デマンド信号を受信して空気調和機の消費電力を制御するようにしたので、デマンド信号送信機と接続するコネクタとマイコンの入力端子を専用に設けることなく、デマンド信号送信機からデマンド信号を受信しデマンド管理制御することができる空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和機の全体図である。
【図２】この発明の実施の形態１における冷凍サイクル回路の概略の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１における空気調和機の室外機制御基板の機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるデマンド管理システムの概念図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるＤＲＥＤの説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるＤＲＥＤを使ったデマンド管理運転の一例を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるＤＲＥＤを使ったデマンド管理運転の別例を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態１における室外機制御基板とデータ送受信機およびデマンド信号送信機との接続方法の説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１における室外機制御基板とＤＲＥＤを接続したときの全体図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における論理回路の補足説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における室外機制御基板とデータ送受信機を接続したときの全体図である。
【図１２】この発明の実施の形態１におけるマイコンの補足説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における室外機制御基板とＤＲＥＤを接続したときの全体図である。
【図１４】この発明の実施の形態２における制御フローチャート図である。
【図１５】この発明の実施の形態３における室外機制御基板とＤＲＥＤを接続したときの全体図である。
【図１６】この発明の実施の形態３における制御フローチャート図である。
【図１７】この発明の実施の形態４における室外機制御基板とＤＲＥＤを接続したときの全体図である。
【図１８】この発明の実施の形態４における制御フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、空気調和機の全体構成図である。空気調和機１０は、部屋の中に設置される室内機１００と戸外に設置される室外機２００にて構成されている。室内機１００には、室内の空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器１０１と、その室内熱交換器１０１に室内の空気を送風する室内ファン１０２と、その室内ファン１０２を制御する室内機制御基板１０３と、を搭載している。室外機２００には、室外の外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器２０１と、その室外熱交換器２０１に室内の空気を送風する室外ファン２０２と、を搭載している。さらに、室外機２００には、室内機１００と室外機２００との間を循環する冷媒を圧縮する圧縮機２０４と、冷媒を減圧する膨張弁２０５と、それら室外ファン２０２、圧縮機２０４、膨張弁２０５を制御する室外機制御基板２０３と、を搭載している。
【００１４】
一方、室内機１００と室外機２００とは、内外接続配管１０４で接続されている。これにより、室内機１００と室外機２００との間を冷媒が循環する冷凍サイクル回路が構成される。冷媒は、Ｒ４１０Ａ冷媒、Ｒ４０７Ｃ冷媒、Ｒ３２冷媒などのＨＦＣ冷媒が使用される。空気調和機では、これらの冷媒を用いて、室外から熱エネルギーを吸収して、室内に運び、室内に熱エネルギーを放出して、暖房を行ったり、室内から熱エネルギーを吸収して、室外に運び、室外に熱エネルギーを排出して、冷房を行ったりする。
【００１５】
図２は、空気調和機１０の冷凍サイクル回路の概略図である。符号は、図１と同じである。図１では省略したが、内外接続配管１０４を接続するために、室内機１００には接続口１０５、１０６と、室外機２００には接続口２０６、２０７が備えられている。また、室外機２００には、冷媒の循環方向を変えるための四方弁２０８も備えられている。室外機２００の接続口２０６と四方弁２０８、四方弁２０８と圧縮機２０４、圧縮機２０４と室外熱交換器２０１、室外熱交換器２０１と膨張弁２０５、膨張弁２０５と室外機２００の接続口２０７、は、それぞれ室外機２００内で冷媒配管にて接続されている。室内熱交換器１０１の出入口も室内機１００の接続口１０５、１０６と接続されている。空気調和機１０は、室内機１００の接続口１０５、１０６と、室外機２００の接続口２０６、２０７を内外接続配管１０４にて接続することで、冷媒を循環させることができる冷凍サイクル回路が構成することができる。
【００１６】
冷凍サイクル回路中の冷媒の流れを概略説明する。例えば、冷房の場合、室外機２００の接続口２０６から流入する冷媒は、まず、圧縮機２０４で圧縮され、室外熱交換器２０１へ送られる。室外熱交換器２０１に送られた冷媒は、室外ファン２０２から送られる外気と熱交換を行い、外気に熱エネルギーを放出して凝縮する。凝縮した冷媒は、室外熱交換器２０１から膨張弁２０５に送られる。膨張弁２０５では、冷媒を減圧、膨張させ、室外機２００の接続口２０７、内外接続配管１０４、室内機１００の接続口１０５を介して、室内熱交換器１０１に送られる。室内熱交換器１０１に送られた冷媒は、室内ファン１０２から送られる室内の空気と熱交換を行い、室内の空気から熱エネルギーを吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は、室内熱交換器１０１から、室内機１００の接続口１０６、内外接続配管１０４、室外機２００の接続口２０６を介して、再び、圧縮機２０４に流入する。このように、冷媒が圧縮、蒸発、膨張、凝縮を繰り返し、室内機１００と室外機２００と間を循環することにより、外気から室内の空気に熱エネルギーを運び、室内の暖房が行われる。
【００１７】
暖房の場合は、冷媒は、冷房の逆方向に循環する。すなわち、圧縮機２０４から接続口２０６、内外接続配管１０４、接続口１０６を経て、室内熱交換器１０１に送られ、そして、室内熱交換器１０１から接続口１０５、内外接続配管１０４、接続口２０７、膨張弁２０５を経て、室外熱交換器２０１を通って、圧縮機２０４に戻る。このとき、外気から熱エネルギー吸収して、室内の空気へ熱エネルギーを放出することで、室内の冷房が行われる。この循環の切り替えは、四方弁２０８にて行う。
【００１８】
以上のように、冷凍サイクル回路では、冷媒の圧縮、蒸発、膨張、凝縮により、熱エネルギーの移動を行っており、冷媒の圧縮にて使用するエネルギーが最も大きい。必然的に、圧縮機２０４の消費電力は大きく、空気調和機１０にて消費される大部分の消費電力は、圧縮機２０４によって消費される。よって、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理方法では、圧縮機２０４の消費電力量の抑制によって、空気調和機１０全体の消費電力を抑制する。
【００１９】
図３に室外機２００の室外機制御基板２０３の機能の一例を示すブロック図を示す。３０１は、室外機制御基板２０３に搭載されたマイコンである。マイコン３０１は、マイコン３０１内の回路とマイコン３０１の外の回路とをつなぐ端子を備えており、マイコン３０１内の各回路は、予め決められた端子に配線されている。マイコン３０１を使用した回路を設計するユーザーは、外部に構成した回路とマイコン３０１の端子を接続することで、マイコン３０１内の回路が出力する信号をマイコン３０１の外の回路に伝達したり、マイコン３０１の外の回路から入力される信号をマイコン３０１内の回路に取り込んだりすることができる。
マイコン３０１は、内部のメモリに書き込まれたプログラム、例えば、検出回路にて温度や電流、電圧を検出し、圧縮機や室外ファン、膨張弁などを制御したり、室内と通信したりする制御プログラムなどに従い、演算を行う演算回路と、その演算回路に接続され、演算回路が出力する信号、あるいは、演算回路に入力される信号を予め決められた処理をする、ＰＷＭ信号生成回路、Ａ／Ｄ変換回路、シリアル送受信回路、入力回路、出力回路とから構成されている。各回路の機能は、後述するが、マイコン３０１は、演算回路が出力する信号を各回路が処理しマイコン３０１の端子を介して外部に出力したり、マイコン３０１の端子を介して入力された信号を各回路が処理し演算回路に伝達したりしている。
【００２０】
圧縮機２０４は、圧縮機駆動回路３０２とコネクタ３０３を介して、マイコン３０１の端子であるＰＷＭ出力端子と接続されている。ＰＷＭ出力端子は、マイコン３０１内のＰＷＭ（PULSE WIDTH MODULATION）信号生成回路と接続された端子で、ＰＷＭ信号生成回路はマイコン３０１内の演算回路にて制御プログラムに従い計算されたデータによってＰＷＭ信号を出力する回路である。マイコン３０１から出力されるＰＷＭ信号はマイコン３０１の端子を介して圧縮機駆動回路３０２に伝達される。
【００２１】
圧縮機駆動回路３０２は、駆動電力を圧縮機２０４に伝達する回路で、例えば、商用電源を基に高電圧・高電流の電力を圧縮機２０４に供給する。そのとき、圧縮機駆動回路３０２では、ＰＷＭ信号によって変換された、商用電源の交流とは異なる電圧および周波数の交流を圧縮機２０４に供給する。一般的に、圧縮機駆動回路３０２と、それを制御するマイコン３０１および各種検出器を合わせて、インバータ回路と称している。
【００２２】
圧縮機駆動回路３０２は、高電圧・高電流を伝達するので、発熱が大きく、自己発熱にて破損しないように、冷却装置、例えば放熱フィンが取り付けられている。放熱フィンは、アルミニウムや銅でできた、表面積が広くなるような形状、例えば板や棒の生えた剣山状の形状あるいは蛇腹状の形状の部品で、周囲の空気に圧縮機駆動回路３０２から伝達されてくる熱を逃がし、圧縮機駆動回路３０２を冷却する。
【００２３】
圧縮機２０４は、密閉容器に内に電動機構部と圧縮機構部と備え、シャフトにて電動機構部と圧縮機構部とが接続されたものである。
電動機構部は、誘導モータあるいはＤＣモータで構成されている。モータの種類に関わらず、回転して駆動力を発生させる回転子と、外部から電圧を印加し磁極に磁束を発生させ、その磁束を回転子に作用させることによって回転子を回転させる固定子と、で構成されている。近年では、省エネ化のため回転子に磁石が搭載され磁束損失を小さくしたＤＣモータが主流である。ＤＣモータの場合、回転子の磁石の位置によって固定子に印加する電圧の方向を切り替える必要があり、モータに流れる電流から回転子の磁石の位置を計算する方法が一般的である。そのため、圧縮機２０４と圧縮機駆動回路３０２と接続する結線上にモータの電流検出器３０４を備え、電流検出器３０４の出力端子とマイコン３０１のアナログ端子とが接続されている。圧縮機では、三相モータが使われることが多く、電流検出器３０４も三相分の電流が検出できる分だけ備えられている。
【００２４】
マイコン３０１のアナログ端子は、マイコン３０１内のＡ／Ｄ変換回路と接続された端子であり、Ａ／Ｄ変換回路は端子を介して入力される電圧値をデジタルデータに変換して、マイコン３０１内の演算回路にデータを取り込むものである。電流検出器３０４は、電流検出器３０４を通過する電流量に対応した電圧を出力端子から出力する部品であり、電流検出器３０４が出力する電圧値をマイコン３０１内のＡ／Ｄ変換回路を介して演算回路に取り込む。マイコン３０１内の演算回路は、電流検出器３０４を通過する電流量すなわち圧縮機駆動回路３０２から圧縮機２０４に流れる電流値を得て、この電流値に基づき回転子の磁石の位置を計算する。
【００２５】
また、圧縮機駆動回路３０２から圧縮機２０４のモータに印加される電圧がマイコン３０１にて計算された通りの電圧となるように、電圧を検出している場合もある。電圧は、商用電源から圧縮機駆動回路３０２に電力供給する結線上の予め定められた箇所に電圧検出器３０５を備え、電圧検出器３０５の出力端子とマイコン３０１のアナログ端子とが接続されている。電圧検出器３０５の出力は、マイコン３０１内のＡ／Ｄ変換回路を介して演算回路に取り込まれ、圧縮機２０４のモータに印加される電圧の調整に使われる。
【００２６】
圧縮機構は、モータによって駆動され、圧縮機構に吸入した冷媒を圧縮し、圧縮機２０４から吐出する。モータの回転速度によって、単位時間あたりの冷媒の圧縮量すなわち冷凍サイクル回路内を循環させる冷媒量を可変することができる。したがって、マイコン３０１では、インバータ回路を通して、固定子に印加する交流の電圧の極性を、回転子の磁石の位置に対応した電圧極性に切り替えつつ、その交流の電圧および周波数を可変することで、モータの回転速度を増減して、冷凍サイクル回路内を循環させる冷媒量を制御する。
圧縮機２０４の消費電力量は、時間当たりの圧縮回数すなわち冷媒の循環量によって増減することから、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理方法では、圧縮機２０４のモータの回転速度を低下させることによって、圧縮機２０４の消費電力を抑制している。
【００２７】
同様に、室外ファン２０２は、室外ファン駆動回路３０６とコネクタ３０７を介して、マイコン３０１の第２のＰＷＭ出力端子と接続されている。室外ファン２０２は、風を起こすファンとファンを回転させるモータにて構成され、圧縮機２０４同様、マイコン３０１によって室外ファン２０２の回転数を変えることができる。室外ファン２０２は回転数を変えることによって、室外熱交換器２０１に送る風量を変え、冷媒の蒸発量あるいは凝縮量を変える。近年では、室外ファン２０２のモータもＤＣ化され、圧縮機２０４同様、マイコン３０１によって、三相のモータ電流を検出し、固定子に印加する電圧の極性を、回転子の磁石の位置に対応した電圧極性に切り替える制御を行っている。よって、室外ファン２０２についても、圧縮機２０４同様、室外ファン２０２と室外ファン駆動回路３０６と接続する結線上に室外ファン２０２のモータの電流検出器３０８を備え、電流検出器３０８の出力とマイコン３０１のアナログ端子とを接続し、室外ファン２０２のモータに流れる電流を検出している。一般的には、室外ファン２０２のモータも三相モータであり、電流検出器３０８も三相分の電流が検出できる分だけ備えられている。
【００２８】
膨張弁２０５は、膨張弁駆動回路３０９とコネクタ３１０を介して、マイコン３０１の端子と接続されている。膨張弁２０５は、循環する冷媒を減圧するもので、膨張弁２０５の開度によって、通過する冷媒の流量を可変するものである。マイコン３０１は、膨張弁２０５の開度を制御している。
四方弁２０８は、四方弁駆動回路３１１とコネクタ３１２を介して、マイコン３０１の端子と接続されている。四方弁駆動回路３１１は、例えばリレーなどのスイッチ類で構成された回路である。マイコン３０１は、リレーをオン、オフして、四方弁２０８内の回路を切り替え、冷媒の循環する方向を切り替えている。
【００２９】
吐出温度センサ２０９は、コネクタ３１３を介してマイコン３０１のアナログ端子と接続されている。一般的に、吐出温度センサ２０９などの温度センサはサーミスタが使用されており、サーミスタはサーミスタの温度検出部の温度によって、抵抗値が変化する抵抗体である。マイコン３０１は、サーミスタに印加した電圧からサーミスタ両端の電位差をＡ／Ｄ変換回路を介して演算回路に取り込む。演算回路では、サーミスタの抵抗の変化を算出して温度に換算している。なお、吐出温度センサ２０９は、圧縮機２０４の吐出側の配管あるいはその近傍の圧縮機２０４の密閉容器の温度を検出している。
同様に、霜取温度センサ２１０は、コネクタ３１４を介して、マイコン３０１のアナログ端子と接続され、室外熱交換器２０１の温度を検出している。
フィン温度センサ２１１は、コネクタ３１５を介して、マイコン３０１のアナログ端子と接続され、圧縮機駆動回路３０２を冷却する放熱フィンの温度を検出している。
【００３０】
室内機１００の室内機制御基板１０３では、室内ファン１０２の回転数を制御して、送風量を増減させる一方、室内の空気温度や室内熱交換器１０１の温度や、リモコンから入力されるユーザーの要求情報などを、取り込んでいる。室内機１００が保持している情報を、空調制御に使用するため、室内機制御基板１０３と室外機制御基板２０３とは、内外通信線２１２にて接続され、相互に情報通信を行っている。
室外機制御基板２０３では、内外通信線２１２はコネクタ３１６を介してマイコン３０１に接続されている。室内機制御基板１０３が取り込んだ、ユーザーの要求情報あるいは室内の空気温度情報などが、内外通信線２１２を通して室外機制御基板２０３のマイコン３０１に取り込まれる。マイコン３０１では、室内機制御基板１０３からの情報と室外機制御基板２０３に接続された各温度センサや電流センサなどから情報を取り込み、圧縮機２０４の回転数、室外ファン２０２の回転数、膨張弁２０５の開度を可変して、冷媒の循環量および蒸発・凝縮量を制御している。これにより、空気調和機全体として、ユーザーの要求に合った空調環境となるように空調制御を行っている。
【００３１】
室外機制御基板２０３には、これ以外に記憶媒体３１７例えばＥＥＰＲＯＭ（ELECTRICALLY ERASABLE PROGRAMMABLE READ-ONLY MEMORY）が搭載されており、マイコン３０１と記憶媒体３１７とはそれぞれの端子を介して接続されている。記憶媒体３１７には、この空気調和機の固有な情報、例えば、圧縮機２０４の上限回転数などの制御パラメータがデータとして書き込まれている。記憶媒体３１７の内容を編集することで、室外機制御基板２０３上の回路構成とマイコン３０１のプログラムを変えることなく、空気調和機の機能を変更できる。
【００３２】
また、室外機制御基板２０３には、コネクタ３１８にデータ送受信機を接続することにより、データ送受信機と室外機制御基板２０３のデータ送受信回路とがデータ通信を行い、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを読み出したり、新たな制御プログラムあるいは新たな制御パラメータを書き込んだりできる機能が設けられている。データ送受信機は、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの一方または両方を記憶した記憶部と記憶部のマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを送受信する通信部で構成される。また、データ送受信回路は、コネクタ３１８と、マイコン３０１の通信端子と、マイコンに内蔵されたシリアル送受信回路と、で構成されている。データ送受信機はコネクタ３１８に接続されることにより、データ送受信機の通信部とマイコン３０１の通信端子とが接続される。通信端子は、マイコンに内蔵されたシリアル送受信回路、例えばＵＡＲT（UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER-TRANSMITTER）の規格の回路と接続されており、一般的に送信端子１本と受信端子１本で構成されている。マイコンに内蔵されたシリアル送受信回路を使用しないときには、マイコン３０１は、入出力端子の機能に切替え、使用することができる。送信端子と受信端子を入出力端子として使用しているときには、シリアル送受信回路は使用できない。
【００３３】
マイコン３０１の制御プログラムや記憶媒体３１７の制御パラメータは数Ｋｂｙｔｅと、通信データとしてはデータ量が多いので、マイコン３０１の演算回路に通信データの復元処理や誤り訂正処理などの演算の負担をかけずに、正確なデータ送受信が行えるシリアル送受信回路を使用することが、一般的である。シリアル送受信回路では、データ送信側にてデータ送信時に冗長符号を加え通信データの誤り訂正機能を持たせるとともに、通信データを一括、連続送信を行い、データ受信側でデータ受信時に通信データの誤り訂正の自動判別を行う。その間、マイコン３０１の演算回路は、別の処理ができ、通信に対して処理を行う負担が軽減されている。
また、シリアル送受信回路を使用した場合、シリアル送受信回路が通信データを受信完了すると、受信完了の返信を送信側に行う。受信完了の返信が行われるまでは、送信側は次の通信データを送信しないことにより、マイコン３０１の処理の負担を、シリアル送受信回路の通信にのみ集中させることなく、別の処理ができるように、負担を分散させることができる。
さらに、受信完了の返信を行うとき、誤り訂正処理の結果を送信することで、効率的なデータ送受信もできる。例えば、データ送受信機はマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを小さなブロックに分けて、マイコン３０１のシリアル送受信回路に送る。シリアル送受信回路では、送信されてきたブロックごとに、受信完了と、誤り訂正処理の結果の、通信データの誤りの有無を返信する。データ送受信機では、マイコン３０１が受信した通信データに誤りがあった場合、最初から通信データを送信し直すのではなく、誤ったブロックのみ再送する。このように、受信完了の返信と誤り訂正処理の結果を利用することで、データ量が多い通信を効率良く行うことができる。
したがって、データ量が多い通信を行うほど、シリアル送受信回路を用いることが一般的である。
したがって、データ送受信機から送信されたマイコン３０１の新たな制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の新たな制御パラメータをマイコン３０１のシリアル送受信回路が受信し、受信をかんりょうさせた場合、データ送受信機へ受信完了の返信を行う。
なお、データ送受信から送信される通信データが、マイコン３０１の制御プログラムか、記憶媒体３１７の制御パラメータか、という区別は、それらを送信する前に、これから送られる通信データが、マイコン３０１の制御プログラムであるか、記憶媒体３１７の制御パラメータであるか、を識別するデータを送信して、マイコン３０１に識別させる方法などがある。
【００３４】
以上のような機能を利用して、データ送受信機から送信されたマイコン３０１の新たな制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の新たな制御パラメータは、マイコン３０１のシリアル送受信回路で受信し、マイコン３０１内のメモリ、あるいは、マイコン３０１に接続された記憶媒体３１７にマイコン３０１は書き込む。
なお、データ送受信機は、製品に常設されるものではなく、製品出荷前にマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを書き込むときに使用され、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを書き込んだ後、取り外される。製品出荷後に使用される機会としては、サービスマンがメンテナンスを行うときのみであり、ユーザーが製品を使用しているときには、コネクタ３１８は、接続されるものが無く、空きコネクタとなっている。
【００３５】
なお、マイコン３０１のシリアル送受信回路を使用しないときは、誤信号の入力により、誤動作しないように閉鎖していることが、一般的である。マイコン３０１の通信端子をシリアル送受信回路に切り替え、コネクタ３１８を空きコネクタとしていると、コネクタ３１８のコネクタ端子からマイコン３０１の通信端子に、伝搬あるいは直接、外来の電波ノイズや、誘導ノイズ、伝搬ノイズが侵入し、シリアル送受信回路が信号を誤認して、誤動作する可能性があるためである。シリアル送受信回路の閉鎖方法としては、例えば、通信端子を入出力端子に切り替える、という処置を行っている。
【００３６】
以上のように構成された室外機制御基板２０３は、搭載したマイコン３０１によって、室外機２００に搭載した各種センサの値を検出し、圧縮機２０４、室外ファン２０２、膨張弁２０５を駆動し、これらを制御する。
【００３７】
図４は空気調和機１０にオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］に基づいたデマンド管理を行うため、ＤＲＥＤを接続したときの概念図である。２０はＤＲＥＤ、３０は電力供給者側あるいは電力網を管理する側、例えば、電力会社に設けられたデマンド要求を発信する遠隔操作装置（REMOTE AGENT）である。したがって、遠隔操作装置３０は、電力供給者の設備の中に設置され、ＤＲＥＤ２０は各家庭に設置されている。遠隔操作装置３０とＤＲＥＤ２０とは、遠隔操作装置３０からのデマンド要求をＤＲＥＤ２０が受信可能なように接続されており、電力供給者が電力供給量の不足を予想すると、電力供給者は遠隔操作装置３０から各家庭のＤＲＥＤ２０にデマンド要求を送る。
ＤＲＥＤ２０は、遠隔操作装置３０から送られてきたデマンド要求に対し、空気調和機１０にデマンド信号を送信するデマンド信号送信機である。ＤＲＥＤ２０と空気調和機１０とは、通信線で接続されており、ＤＲＥＤ２０が遠隔操作装置３０からデマンド要求を受け取ると、空気調和機１０が使用する電力すなわち消費電力を制限する要求とその制限レベルとをデマンド信号として空気調和機１０に送信する。オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］では、ＤＲＥＤ２０から空気調和機１０へ、圧縮機停止（０％運転）、５０％運転、７５％運転のデマンド信号が送られる。各信号は、それぞれ、圧縮機停止（０％運転）は圧縮機停止、定格電力の５０％で運転、７５％運転は空気調和機１０の定格電力の７５％で運転、を要求する指令であり、具体的な運転動作については後述する。
【００３８】
図５は、ＤＲＥＤ２０の内部を表した構成図である。２１〜２３は、リレーなどのスイッチ手段であり、スイッチ手段２１の一方の端子は、ＤＲＥＤ２０の出力端子２５へ、スイッチ手段２２の一方の端子は、ＤＲＥＤ２０の出力端子２６へ、スイッチ手段２３の一方の端子は、ＤＲＥＤ２０の出力端子２７へ、それぞれ接続されている。スイッチ手段２１の他方の端子、スイッチ手段２２の他方の端子、スイッチ手段２３の他方の端子、の３つの端子は、端子同士で接続され、さらに、ＤＲＥＤ２０の共通端子２４へ、接続されている。ＤＲＥＤ２０の共通端子２４および出力端子２５〜２７には、通信線２８が接続され、通信線２８を経由して、空気調和機１０の室外機２００の中に取り込まれる。通信線２８は、室外機２００の中で、室外機制御基板２０３に接続されるが、その接続経路は、後述する。
【００３９】
このように構成されたＤＲＥＤ２０は、遠隔操作装置３０からデマンド要求を受信すると、スイッチ手段２１〜２３を開閉して、出力端子２５〜２７にデマンド信号を出力する。なお、ＤＲＥＤ２０では、遠隔操作装置３０からのデマンド要求に対して、スイッチ手段２１〜２３のうち、いずれか１つが閉じ、残りの２つは開かれた状態になる。スイッチ手段２１〜２３が同時に２つ以上、閉じることはない。
【００４０】
具体的なＤＲＥＤ２０の動作を説明すると、例えば、ＤＲＥＤ２０から、圧縮機停止（０％運転）、のデマンド信号を送る場合には、ＤＲＥＤ２０は、スイッチ手段２１を閉じ、スイッチ手段２２、２３を開ける。
【００４１】
空気調和機１０において、ＤＲＥＤ２０の出力端子からデマンド信号を検出するためには、例えば、ＤＲＥＤ２０の共通端子２４を室外機制御基板２０３上の論理回路やマイコンの電源と同じ直流電源の正極につなぐと、出力端子２５からは、スイッチ手段２１を介して、直流電源の正極の電位、例えば５Ｖ電位が検出でき、出力端子２６、２７からは、直流電源の正極の電位が検出できない。マイコン３０１はこの信号状態を取り込み、デマンド要求が、圧縮機停止（０％運転）、であることを認識する。
【００４２】
ＤＲＥＤ２０から、５０％運転、のデマンド信号を送る場合には、ＤＲＥＤ２０は、スイッチ手段２２を閉じ、スイッチ手段２１、２３を開ける。共通端子２４が直流電源の正極につながれている場合は、出力端子２６からは、スイッチ手段２２を介して、直流電源の正極の電位が検出でき、出力端子２５、２７からは、直流電源の正極の電位が検出できない。マイコン３０１はこの信号状態を取り込み、デマンド要求が、５０％運転、であることを認識する。
【００４３】
ＤＲＥＤ２０から、７５％運転、のデマンド信号が送られてきた場合には、ＤＲＥＤ２０は、スイッチ手段２３を閉じ、スイッチ手段２１、２２を開ける。共通端子２４が直流電源の正極につながれている場合は、出力端子２７からは、スイッチ手段２３を介して、直流電源の正極の電位が検出でき、出力端子２５、２６からは、直流電源の正極の電位が検出できない。マイコン３０１はこの信号状態を取り込み、デマンド要求が、７５％運転、であることを認識する。
【００４４】
ＤＲＥＤ２０から、デマンド信号を送らない場合、すなわち、デマンド要求なし、の場合には、ＤＲＥＤ２０は、スイッチ手段２１、２２、２３を開ける。共通端子２４が直流電源の正極につながれていても、出力端子２５、２６、２７からは、直流電源の正極の電位が検出できない。マイコン３０１はこの信号状態を取り込み、デマンド要求が無いことを認識する。
【００４５】
なお、共通端子２４は、直流電源のグランド（接地）すなわち０Ｖにつないでも構わない。その場合は、出力端子２５は、スイッチ手段２１を介して、０Ｖの電位が検出でき、出力端子２６、２７からは、０Ｖの電位が検出できず、圧縮機停止（０％運転）、であることをマイコン３０１に認識させることもできる。
【００４６】
以上のような構成にて、空気調和機１０の消費電力をデマンド要求に基づき、消費電力の制限制御を行っていく。オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］では、３０分単位に管理されているので、空気調和機１０は、例えば、デマンド指令を受けた直後からの３０分単位で、一律に消費電力量を制限した運転を行う、という方法がある。デマンド要求なし、と、圧縮機停止（０％運転）、の場合の運転方法の説明は省くが、定格電力の５０％での運転、および、定格電力の７５％での運転、の方法について説明する。
【００４７】
まず、記憶媒体３１７には、空気調和機１０の定格電力の５０％での運転、および、定格電力の７５％での運転、となる圧縮機２０４の回転数、電流値、膨張弁２０５の開度などの制御パラメータを予め記憶しておく。マイコン３０１が、５０％運転、あるいは、７５％運転、のデマンド信号を受信した場合、マイコン３０１は空気調和機１０の定格電力の５０％での運転、あるいは、定格電力の７５％での運転、となる制御パラメータを記憶媒体３１７から読み出し、デマンド信号を受信した直後から、マイコン３０１は、定格電力の５０％運転条件、あるいは、定格電力の７５％運転条件となるように、制御パラメータを設定、あるいは、消費電力の大きな圧縮機２０４は、その回転数の上昇要求があっても、制御パラメータの設定値以上に上昇させない、などの制限制御を行う。
【００４８】
図６は、その一例を表したタイムチャートである。横軸は時間、縦軸は空気調和機１０の消費電力である。空気調和機１０の運転中にＡのポイントで、７５％運転、のデマンド信号を受信して、デマンド制御に入ったときの空気調和機１０の消費電力の変化を表している。デマンド制御は、Ａのポイントで受信されてから、３０分間有効である。
圧縮機２０４の回転数上昇によって、消費電力が上昇している状態でも、デマンド制御に入ると、マイコン３０１は、記憶媒体３１７から定格電力の７５％での運転となる制御パラメータを読み出し、制御パラメータの設定値以上にならないように、マイコン３０１の演算回路にて、制御パラメータを演算し、それに従って、圧縮機２０４の回転数上昇を停止あるいは減少させる。これにより、消費電力が定格電力の７５％となるＢポイントまで到達しても、マイコン３０１は消費電力が定格電力の７５％を超えないように圧縮機２０４の回転数を制限する。また、デマンド制御期間に、Ｃの期間のように、圧縮機２０４の回転数上昇の要求が入っても、マイコン３０１は、消費電力を定格電力の７５％を超えないように圧縮機２０４の回転数を制御パラメータの設定値以上に上昇させないように制限する。７５％運転、のデマンド制御が終了、すなわち、デマンド要求なし、の信号を受信するＤポイント以降では、マイコン３０１は、制御パラメータを通常の制御に戻し、圧縮機の回転数上昇の要求があれば、回転数を上昇させ、通常どおりの空調能力が発揮できるように制御を切り替える。
このように、空気調和機１０では、電力供給者側のデマンド要求に基づき、消費電力量を制限した運転を行い、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド要求を満足させる。
【００４９】
また、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］では、デマンド指令後、区切られた３０分間で要求された電力量の範囲を超えなければよい、ということなので、３０分以下の時間区切りで消費電力量を可変させて、部屋の空調・快適性を保ちつつ、３０分間の総電力量の平均が、定格電力の５０％あるいは定格電力の７５％を超えないという運転も実施できる。
例えば、現在の室内温度とユーザーが要求する設定温度との差が大きいときには、圧縮機を高速回転させ、冷媒の循環量を増やし、室内温度と設定温度との差を早く縮めたいが、デマンド要求によって制限される。そのような場合に、有効な運転方法である。
図７は、消費電力が定格電力程度で動作しているときに、Ａのポイントで、７５％運転、のデマンド要求が有った場合の例である。
ＡのポイントからＥのポイントまでの時間は、消費電力を制限しない運転を行い、Ｅのポイント以降の残りの時間は、ＡのポイントからＥのポイントまでの間に定格電力の７５％以上消費した電力量すなわちＦの斜線部分の電力量を、定格電力の７５％から減じた運転を行う。すなわち、マイコン３０１では、Ｆの斜線部分の電力量を算出し、定格電力の７５％からＦの斜線部分の電力量と同じＧの斜線部分の電力量を減じた電力の制限値とそれに応じた制御パラメータを、マイコン３０１の演算回路が算出する。その制限値に基づき、ＥポイントからＨポイントまでの間、圧縮機２０４の回転数を制御パラメータの制限値を超えないように、マイコン３０１の演算回路が制御パラメータを演算して、運転を行う。これにより、デマンド要求の有った区切られた３０分間の平均として、消費電力が定格電力の７５％以下とする。
このような制御にて、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド要求を満足させることもできる。
【００５０】
以上のように空気調和機１０がデマンド管理制御を行っていくためには、室外機制御基板２０３に、ＤＲＥＤ２０と接続するためのデマンド信号受信回路として、ＤＲＥＤ２０の共通端子２４と出力端子２５〜２７を接続するためのコネクタと、ＤＲＥＤ２０の信号をマイコン３０１が受信するための回路と、ＤＲＥＤ２０の信号をマイコン３０１が受信するマイコン３０１の端子３本必要である。すなわち、デマンド管理制御のための特別な設計と準備が必要である。
室外機制御基板２０３には、各種センサやアクチュエータと接続するコネクタが多数搭載されており、さらに、ＤＲＥＤ２０と接続するコネクタを搭載するには、間違ったコネクタへセンサやアクチュエータを接続する誤接続を防止する対策が必要となり、設計の難易度が増す。例えば、誤接続防止のため、コネクタの色や形状を変えたり、接続しても、マイコン３０１にて、誤接続であることを検知するシステムを搭載したりする必要がある。
また、デマンド管理を行わない場合、ＤＲＥＤ２０と接続するコネクタは空きコネクタとなるため、ＤＲＥＤ２０と接続するコネクタのコネクタ端子からマイコン３０１の端子に、伝搬あるいは直接、外来の電波ノイズや、誘導ノイズ、伝搬ノイズが侵入し、マイコン３０１が信号を誤認し、空気調和機１０の誤動作を引き起こす原因となる。また、コネクタに塵埃が付着し、短絡が起きないように対策も必要となる。
また、空気調和機１０を制御する上で、各種センサの情報を得るためには、マイコン３０１のＡ／Ｄ変換器が必要であり、デマンド管理制御のため、Ａ／Ｄ変換器を用いると、必要なセンサを省かなければならず、本来の空気調和機の機能が実現できない場合もある。また、デマンド信号を、電圧の段階で区切って読み取るため、デマンド要求が切り替わった直後には、変化中の信号電圧を読み取り、誤認識、誤動作をする可能性がある。誤認識、誤動作からの制御ロスを防止するため、待ち時間を設けたりするので、デマンド要求に対する空気調和機側の応答スポンスが悪く、区切られた３０分間の開始から、微妙な総消費電力量の調整を行っていく制御には不向きである。
そこで、本願では、４種類のデマンド信号をアナログ端子からマイコン３０１に取り込むのではなく、通常の入力端子から取り込むデマンド信号受信回路にて実現する。ただし、マイコン３０１の通常の入力端子にも、数に限りがあるので、製品に、必要な機能であるが、ユーザーが製品を使用するときには使用しない、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書きを行うための、マイコン３０１の端子およびコネクタをデマンド信号受信回路に用いて、ＤＲＥＤ２０の信号をマイコン３０１に認識させるようにする。
すなわち、図８のように、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書きを行う場合、データ送受信機２１３をコネクタ３１８に接続し、マイコン３０１は、シリアル回路３０１ｃに切替え、制御プログラムあるいは制御パラメータを受信する。デマンド管理制御を行う場合、デマンド信号送信機であるＤＲＥＤ２０をコネクタ３１８に接続し、マイコン３０１は、デマンド信号受信回路である入力回路３０１ｂに切替え、デマンド信号を受信する。このようにして、同じコネクタを利用して、目的の異なるデータ通信を行うことにより、マイコン３０１は、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書き、あるいは、デマンド管理制御を行うことができる。具体的な構成と、動作を図９にて説明する。
【００５１】
図９は、ＤＲＥＤ２０を室外機制御基板２０３のコネクタ３１８に接続させるための構成図である。４００は、中継基板であって、ＤＲＥＤ２０のデマンド信号を室外機制御基板２０３のマイコン３０１が受信できる信号に変換する。ＤＲＥＤ２０は、出力端子２５〜２７の３本の信号であるが、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書きを行うためのマイコン３０１の端子は、送信と受信の２本の端子であるので、中継基板４００では、ＤＲＥＤ２０のデマンド信号を２本の端子で受信できるように変換する。
【００５２】
ＤＲＥＤ２０の共通端子２４および出力端子２５、２６、２７は、中継基板４００のコネクタ４０１と接続されている。共通端子２４はコネクタ４０１を経由して、中継基板４００の論理回路４０２に供給されている直流電源の正極４０３に接続されている。その直流電源は、例えば、５Ｖ電源であり、正極は５Ｖ電位である。出力端子２５、２６、２７は、コネクタ４０１を介して論理回路４０２の端子４０４、４０５、４０６、および、論理回路４０２に供給されている直流電源のグランド４０７すなわち０Ｖ電位に接続されている。論理回路４０２の端子４０８、４０９は、それぞれ、フォトカプラ４１０、４１１のフォトダイオードを介して、論理回路４０２に供給されている直流電源の正極４０３と接続されている。フォトカプラ４１０、４１１の信号出力側のフォトトランジスタは、そのコレクタがコネクタ４１２に接続される。コネクタ４１２と室外機制御基板２０３のコネクタ３１８は通信線４１３にて接続されており、フォトカプラ４１０、４１１のフォトトランジスタのコレクタは、コネクタ４１２、コネクタ３１８を介して、マイコン３０１の端子３２０、３２１、および、マイコン３０１に供給されている直流電源の正極３２５に抵抗３２３、３２４を介して接続されている。フォトカプラ４１０、４１１のフォトトランジスタのエミッタもコネクタ４１２に接続されており、コネクタ４１２、コネクタ３１８を介して、マイコン３０１に供給されている直流電源のグランド３２６すなわち０Ｖ電位に接続されている。
【００５３】
なお、中継基板４００は、室外制御基板２０３のコネクタ３１８に接続されることにより、デマンド信号受信回路と接続されることになり、図９において、デマンド信号受信回路は、抵抗３２３、３２４と、マイコン３０１の端子３２０、３２１と、マイコン３０１に内蔵され端子３２０、３２１に接続される図示しない入力回路と、で構成されている。
【００５４】
論理回路４０２の信号処理について説明する。なお、信号の電位が５ＶのときをＨｉ、０ＶのときをＬｏの信号とする。ＤＲＥＤ２０の出力端子２５が接続されているコネクタ４０１の端子をＤＲ１、出力端子２６が接続されているコネクタ４０１の端子をＤＲ２、出力端子２７が接続されているコネクタ４０１の端子をＤＲ３と称する。フォトカプラ４１０のフォトトランジスタのコレクタが接続されているコネクタ４１２の端子をＤＲＡ、フォトカプラ４１１のフォトトランジスタのコレクタが接続されているコネクタ４１２の端子をＤＲＢと称する。また、ＤＲＥＤ２０のスイッチ手段２１をＳＷ２1、スイッチ手段２２をＳＷ２２、スイッチ手段２３をＳＷ２３とし、デマンド要求に対するスイッチ手段の状態と中継基板４００の入力信号および出力信号の論理を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
例えば、圧縮機停止（０％運転）の場合には、ＤＲＥＤ２０のスイッチ手段２１のＳＷ１が閉となり、スイッチ手段２２、２３のＳＷ２２、ＳＷ２３が開となる。ＳＷ２１が閉じると、直流電源の正極４０３とコネクタ４０１のＤＲ１が接続されるので、出力端子２５に直流電源の正極４０３の電位が出力され、ＤＲ１はＨｉの信号となる。ＳＷ２２、ＳＷ２３が開くと、コネクタ４０１のＤＲ２、ＤＲ３は直流電源のグランド４０７に接続され、出力端子２６、２７に直流電源のグランド４０７の電位が出力され、ＤＲ２とＤＲ３はＬｏの信号となる。そして、ＤＲ１、ＤＲ２，ＤＲ３の信号が、論理回路４０２の端子４０４、４０５、４０６に入力される。
論理回路４０２の内部は、図１０のように、ＮＯＲ回路４０２ａ、４０２ｂにて構成されている。ＮＯＲ回路４０２ａの入力は、端子４０５、４０６に接続され、出力は、端子４０８に接続されている。ＮＯＲ回路４０２ｂの入力は、端子４０４、４０６に接続され、出力は、端子４０９に接続されている。端子４０４とＤＲ１、端子４０５とＤＲ２、端子４０６とＤＲ３が接続されているので、ＮＯＲ回路４０２ａは、ＤＲ２とＤＲ３の信号のＮＯＲを取り、端子４０８にＨｉの信号を出力し、ＮＯＲ回路４０２ｂは、ＤＲ１とＤＲ３の信号のＮＯＲを取り、端子４０９にＬｏの信号を出力する。
論理回路４０２の端子４０８がＨｉの場合、フォトカプラ４１０のフォトダイオードの両端は同電位となり、消灯する。フォトカプラ４１０のフォトダイオードが消灯すると、出力側のフォトトランジスタはオフ状態となる。よって、ＤＲＡは、抵抗３２３を介して、直流電源の正極３２５にのみ、つながり、Ｈｉの信号となる。マイコン３０１の端子３２０には、ＤＲＡのＨｉ信号が伝達される。
同様に、論理回路４０２の端子４０９がＬｏの場合、フォトカプラ４１１のフォトダイオードの両端に電位が発生し、点灯する。フォトカプラ４１０のフォトダイオードが点灯すると、出力側のフォトトランジスタはオン状態となる。ＤＲＢは、フォトカプラ４１１のフォトトランジスタにより直流電源のグランド３２６につながり、Ｌｏ信号となる。マイコン３０１の端子３２１には、ＤＲＢのＬｏ信号が伝達される。
デマンド要求なし、５０％運転、７５％運転、のデマンド要求も、同様の仕組みで、マイコン３０１の端子３２０、３２１に表１の信号が伝達される。
【００５７】
以上のような仕組みによって、マイコン３０１では、４種類のデマンド要求を識別する。
なお、直流電源は、ＤＣ５Ｖで説明したが、３Ｖであっても、１２Ｖであっても構わない。また、Ｈｉ、Ｌｏの信号も、表１の論理とは全て逆に定義されていても構わない。フォトカプラ４１０、４１１は、中継基板４００の直流電源と室外機制御基板２０３の直流電源を絶縁するもので、その電源の絶縁の必要がなければ、不要である。
【００５８】
一方、図１１は、室外機制御基板２０３にデータ送受信機２１３を接続したときの状態である。データ送受信機２１３の通信線２１４の送信線は、コネクタ３１８の端子Ａに接続され、マイコン３０１の端子３２０につながる。データ送受信機２１３の通信線２１４の受信線は、コネクタ３１８の端子Ｂに接続され、マイコン３０１の端子３２１につながる。これにより、データ送受信機２１３がマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを送信すると、端子３２０を介して、マイコン３０１が受信し、マイコン３０１がマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの受信を完了したとき、完了したサインを、端子３２１を介して、送信する。このような構成にて、データ送受信機２１３とマイコン３０１間でのマイコン３０１の制御プログラムおよび記憶媒体３１７の制御パラメータの送受信が可能となる。
なお、データ送受信機２１３の電源のグランドと室外機制御基板２０３の直流電源のグランドは、コネクタ３１８のＧＮＤを介して、接続されている。
【００５９】
マイコン３０１の端子３２０、３２１は、デマンド信号を受信する場合と、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書きを行うデータ送受信を行う場合の２通りがあり、どちらかの通信機能に切り替える必要がある。すなわち、マイコン３０１の端子３２０、３２１は、デマンド信号を受けるときには、マイコン３０１の内部でＨｉあるいはＬｏの信号を取り込む通常の入力回路に接続し、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータの読み書きを行うときには、マイコン３０１の内部でシリアル通信回路に接続するように、マイコン３０１の切替え回路によって切り替えさせる。その仕組みについて、説明する。
【００６０】
図１２は、マイコン３０１の内部の構成図である。３０１ａ〜３０１ｅはマイコンに内蔵された回路であり、３０１ａは、マイコン３０１に記憶されたプログラムを演算する演算回路である。３０１ｂは、入力される信号のＨｉ・Ｌｏの判別を行い、判別結果を演算回路３０１ａに伝達する入力回路である。３０１ｃは、シリアル送受信を行うシリアル送受信回路である。３０１ｄは、端子３２０、３２１と入力回路３０１ｂおよびシリアル送受信回路３０１ｃの間に設けられ、端子３２０、３２１を、入力回路３０１ｂ、または、シリアル送受信回路３０１ｃのいずれかに接続させるように切り替えるデマルチプレクサ回路である。マイコン３０１の切替え回路は、デマルチプレクサ回路３０１ｄにて構成され、その切り替え操作は、演算回路３０１ａの信号によって行われる。
なお、切替え回路を、マイコン３０１に内蔵されたデマルチプレクサ回路３０１ｄとして、説明したが、デマルチプレクサ回路３０１ｄは、マイコン３０１の外にあっても、構わない。その場合、デマルチプレクサ回路以外にも、リレーやリードスイッチなどで構成されたスイッチ回路やセレクタ回路であっても構わない。
また、３０１ｅは、入力される信号のＨｉ・Ｌｏの判別を行い、判別結果を演算回路３０１ａに伝達する入力回路であり、マイコン３０１の端子３２２に接続されている。図９のジャンパー線３２７および抵抗３２８にてジャンパー線回路を構成し、ジャンパー線回路から出力される切替え信号を、端子３２２を介し入力回路３０１ｅで検出し、演算回路３０１ａに伝達する。
【００６１】
ジャンパー線回路は、ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７を取り付けたり、取り外したりすることで、マイコン３０１の端子３２２への入力信号のＨｉ・Ｌｏを切り替える。端子３２２には、抵抗３２８を介して、室外機制御基板２０３の直流電源の正極３２５に接続されている。さらに、端子３２２には、ジャンパー線３２７を介して、室外機制御基板２０３の直流電源のグランド３２６に接続されている。
ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７がない場合は、マイコン３０１の端子３２２は直流電源の正極３２５にのみ接続されるので、端子３２２はＨｉの信号を受信する。ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７がある場合は、端子３２２は直流電源のグランド３２６に接続されるので、端子３２２はＬｏの信号を受信する。
そして、端子３２２に入力される信号によって、端子３２０、３２１を、入力回路３０１ｂとつなぐか、シリアル送受信回路３０１ｃとつなぐか、を、演算回路３０１ａに行わせる。
【００６２】
例えば、端子３２２に入力される信号が、Ｌｏの場合、演算回路３０１ａは、デマルチプレクサ回路３０１ｄを、端子３２０、３２１とシリアル送受信回路３０１ｃとが接続されるように切り替える。端子３２２に入力される信号が、Ｈｉの場合、演算回路３０１ａは、デマルチプレクサ回路３０１ｄを、端子３２０、３２１と入力回路３０１ｂとが接続されるように切り替える。
これにより、ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７を取り付けると、端子３２２の信号はＬｏとなり、端子３２０、３２１はシリアル送受信回路３０１ｃに接続され、マイコン３０１は、端子３２０、３２１からマイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを読み込むことができるようになる。ジャンパー線取り付け部からジャンパー線３２７を取り外すと、端子３２２の信号はＨｉとなり、端子３２０、３２１は入力回路３０１ｂに接続され、マイコン３０１は、端子３２０、３２１からデマンド信号を読み込むことができるようになる。
【００６３】
以上により、空気調和機１０は、生産工程のとき、ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７を取り付けて、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを書き込み、その後、ジャンパー線取り付け部からジャンパー線３２７をはずして、出荷することで、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御の機能に対応できる。
【００６４】
また、マイコン３０１の演算回路３０１ａは、端子３２２の信号がＨｉのとき、端子３２０、３２１をシリアル送受信回路３０１ｃに接続し、端子３２２の信号がＬｏのときは、端子３２０、３２１を通常の入力回路３０１ｂに接続する、という論理でも構わない。このようにすると、生産工程のとき、ジャンパー線取り付け部からジャンパー線３２７はずして、マイコン３０１の制御プログラムあるいは記憶媒体３１７の制御パラメータを書き込み、その後、ジャンパー線取り付け部にジャンパー線３２７を取り付け、出荷することで、空気調和機１０はデマンド管理制御の機能に対応できる。
【００６５】
以上により、マイコンは、検出回路にて検出される切替え信号のＨｉ、Ｌｏに基づき、データ送受信機あるいはデマンド信号送信機が接続されるコネクタと接続する回路を、マイコンの入力回路にて構成されたオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御を行うためのデマンド信号を受信するデマンド信号受信回路、あるいは、マイコンのシリアル送受信回路にて構成された空気調和機の室外機制御基板のマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのためにマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信するデータ送受信回路、のいずれかに切り替えるようにしたので、デマンド信号を受信するコネクタとそのコネクタに接続されるマイコンの端子を専用に設けることなく、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き制御の両方に対応することができる。
【００６６】
また、専用のコネクタを設けたり、マイコンの入力端子を確保したりする必要が無くなったので、既存の回路と中継基板とデマンド管理制御に対応したマイコンのプログラムにて、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応できる。そのため、室外機制御基板を新たに設計し直したり、新しいコネクタを配置するため基板を大型化させたりする必要が無くなる。
また、マイコンのプログラムがデマンド信号に対応したプログラムでなかったとしても、マイコンのプログラムの更新と中継基板の追加で、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応可能である。
【００６７】
また、コネクタ数も増加することなく、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応できるので、誤接続の対策も、従来と同じ規模の設計対策で、同じ程度の組み立て作業の信頼性が得られる。すなわち、対策の変更を考慮する必要もなくなる。
また、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応しない場合でも、無駄に空きコネクタが増えることもなく、塵埃などによる誤動作の対策も、従来通りの規模で済む。
【００６８】
また、デマンド信号を受信する機能と、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きの機能の端子を兼用としたので、現在、どちらの機能で動作しているかわからず、作業者の作業ミスが増加する懸念もあるが、それらの機能をジャンパー線の有無によって切り替えるようにしたので、作業者は、目視にて、現在、どちらの機能となっているかを確認でき、作業も容易であるので、作業の信頼性と確実性が高く、作業効率も高く維持できる。すなわち、誤った作業による、プログラム書き込みなどのミスも少なくて済む。
【００６９】
また、デマンド管理制御を行わないときには、中継基板を取り外しておくだけで、デマンド信号を入力する端子には、抵抗を介して、Ｈｉの信号が入力され、デマンド要求なし、の信号をマイコンは認識するので、新たな設計を加えることなく、通常の空調制御が可能となる。
【００７０】
また、Ａ／Ｄ変換回路を使用することなく、デマンド管理制御が行えるようにしたので、空気調和機に必要な各種センサの数を減らすことなく、デマンド信号の受信が行えるので、空気調和機を使用するユーザーに対して、快適性などを損なうことなく、デマンド管理制御が行うことができる。さらに、現在のオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御は、４種類の信号にて３段階のデマンド制御を区切られた時間で実施する制御であるが、将来、デマンド制御の制限レベルを３段階からさらに細分化させたり、区切り時間を３０分以下に短く細分化させたりした場合、Ａ／Ｄ変換回路を用いた場合は、その信号受信とマイコンの認識処理のレスポンスや、制限レベルの誤認による誤動作などの課題がある。しかし、本願の方式であれば、デマンド制御の制限レベルの細分化や、区切り時間の短時間化、細分化が実施されても、デマンド信号の段階の誤認や、デマンド要求に対するレスポンスの遅れを小さくでき、電力供給者側の要求に対しても、迅速で、適切な制御を行うことができる。
【００７１】
実施の形態２．
実施の形態１では、ジャンパー線回路を使い、デマンド信号受信状態とマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信できる状態を切り替えている。しかし、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを書き込んだ後に、ジャンパー線取り付け部からジャンパー線を切断などしてはずすことは、ジャンパー線を廃棄するので経済性が悪い。また、機能切り替えのＨｉ・Ｌｏの信号を逆転し、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを書き込み、工程の最後に、ジャンパー線だけをはんだ付けする作業工程を設けたとしても、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの書き込み前のはんだ付け作業と、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの書き込み後のはんだ付け作業と、作業が分断されるので作業効率が悪い。そこで、ジャンパー線回路をスイッチ回路に変えて、作業効率を改善する方法を説明する。
【００７２】
図１３は、図９のジャンパー線３２７をスイッチ３２９に変えたものであり、スイッチ３２９と抵抗３２８とでスイッチ回路を構成している。それ以外の同一部品は同符号にて表す。デマンド管理制御を実施するか、否かについては、記憶媒体３１７に書き込まれた制御データに、デマンドフラグを設け、マイコン３０１のプログラムスタート時にマイコン３０１がデマンドフラグを判断して、デマンド管理制御の実施の有無を行う。例えば、デマンドフラグが有効、の場合、端子３２０、３２１を入力回路３０１ｂにつなぎ、デマンド信号の受信を行い、デマンドフラグが無効、の場合、端子３２０、３２１をシリアル送受信回路３０１ｃにつなぎ、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信を行うようにする。ただし、デマンド管理制御がスタートした場合、端子３２０、３２１から、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信ができなくなるので、スイッチ３２９を押したときのみ、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信ができるようにする。仕組みを、図１４のフローチャートにて、説明する。
【００７３】
まず、マイコン３０１のプログラムスタート直後、Ｓ１０１において、マイコン３０１は、記憶媒体３１７から制御パラメータを読み出す。Ｓ１０２では、制御パラメータの内、デマンドフラグが有効となっていた場合、Ｓ１０３に進み、デマンドフラグが無効となっていた場合、Ｓ１０９に進む。
Ｓ１０３では、マイコン３０１は、端子３２０、３２１に入力回路３０１ｂが接続されるように切り替え、デマンド信号が受信できるようにセットする。
Ｓ１０４では、マイコン３０１は、端子３２２に入力される信号のＨｉ、Ｌｏを検出する。すなわち、スイッチ３２９のＯＮ・ＯＦＦ状態を検出する。スイッチ３２９がＯＦＦであった場合、スイッチ３２９の電極間が開放され、端子３２２は抵抗３２８を介して直流電源の正極３２５のみ接続され、Ｈｉの信号が入力される。スイッチ３２９がＯＮであった場合、スイッチ３２９の電極間が閉鎖され、端子３２２は直流電源のＧＮＤに接続され、Ｌｏの信号が入力される。
Ｓ１０５にて、マイコン３０１は、端子３２２に入力された信号がＨｉだった場合は、Ｓ１０６にて、端子３２０、３２１からデマンド信号の受信を開始し、Ｓ１０７にて、受信したデマンド信号に基づく、デマンド処理を行う。その後、Ｓ１０８にて、室外機２００に関するデマンド処理以外の処理、例えば、膨張弁２０５の開度や室外ファン２０２の回転数の制御、などを行い、Ｓ１０４へ戻る。
Ｓ１０５にて、端子３２２に入力された信号がＬｏだった場合は、Ｓ１０９に進む。
Ｓ１０９では、マイコン３０１は、端子３２０、３２１にシリアル送受信回路３０１ｃが接続されるように切り替え、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信ができるようにセットする。次に、Ｓ１１０にて、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを受信し、Ｓ１１１で、受信したデータに基づき、書き込みなどの処理を行う。処理が終了した後は、Ｓ１０１に戻る。
【００７４】
以上のような処理により、マイコンは、予め記憶媒体に記憶させた制御データのデマンドフラグに基づき、データ送受信機あるいはデマンド信号送信機が接続されるコネクタと接続する回路を、マイコンの入力回路にて構成されたオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御を行うためのデマンド信号を受信するデマンド信号受信回路、あるいは、マイコンのシリアル送受信回路にて構成された空気調和機の室外機制御基板のマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのためにマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信するデータ送受信回路、のいずれかに切り替えるようにしたので、デマンド信号を受信するコネクタとそのコネクタに接続されるマイコンの端子を専用に設けることなく、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き機能の両方に対応することができる。
コネクタとデマンド信号受信回路とが接続されている場合に、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きを行うときは、室外機制御基板に設けられたスイッチ回路からの切替え信号により、コネクタに接続される回路を、デマンド信号受信回路からデータ送受信回路に切り替えるようにしたので、不要な操作やノイズの侵入による誤動作を防止できる。
【００７５】
また、生産工程でのジャンパー線の切断、ジャンパー線の破棄や、データ書き込み後のジャンパー線の取り付け、などの作業工程が必要無くなり、作業性も改善される。
また、ジャンパー線を破棄する必要もないので、経済性でも、改善できる。
【００７６】
また、室外機制御基板を新たに設計し直したり、新しいコネクタを配置するため基板を大型化させたりする必要が無い点、マイコンのプログラムがデマンド信号に対応したプログラムでなかったとしても、マイコンのプログラムの更新と中継基板の追加で、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応可能である点、コネクタの誤接続防止や、空きコネクタの増加による塵埃などの誤動作対策など、は、実施の形態１と同様の機能を発揮できる。
【００７７】
また、デマンド管理制御を行わないときも、実施の形態１と同様に中継基板を取り外しておくだけで、デマンド要求なし、の信号をマイコンは受信し認識するので、新たな設計を加えることなく、空気調和機は通常の空調制御が可能となる。
【００７８】
また、スイッチは、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きを行うときにＯＮとし、読み書きが始まった後には、ＯＮにしておく必要はない。したがって、データ送受信機をコネクタに接続し、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信して、制御パラメータの読み書きを行い、それが終了すると、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を検出しデマンド信号を受信する状態になる。このとき、データ送受信機をコネクタに接続されていても、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータが送信されていない場合は、デマンド信号を受信する端子にはＨｉの信号が入力される。よって、デマンド信号受信回路は、デマンド要求なし、の信号を受け取った状態となり、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き後、データ送受信機をコネクタに接続されていても、空気調和機は通常の空調制御が可能となる。サービスマンが、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きの作業を行いながら、他の作業を行っている場合、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きが終了次第、空気調和機は自動的に通常の空調制御に移行され、試運転の確認とすることができる。そのため、サービスマンは、作業時間を節約することができる。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、ジャンパー線あるいはスイッチを使う方法を述べた。しかし、マイコンの入力端子を、切り替え専用に準備する必要があり、空気調和機の制御に割り振るマイコン機能を阻害する。そこで、マイコンに専用の切り替え信号を検出するための端子を持たせずに、行う方法を説明する。
【００８０】
図１５は、図９において、ジャンパー線３２７と抵抗３２８を省き、端子３２２の機能を省いたものである。マイコン３０１の動作を、図１６のフローチャートにて説明する。
【００８１】
まず、マイコン３０１のプログラムスタート直後、Ｓ２０１にて、マイコン３０１は、端子３２０、３２１にシリアル送受信回路３０１ｃが接続されるように切り替え、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信ができるようにセットする。Ｓ２０２では、マイコン内に設けた時間カウンタｔ０を０にリセットし、時間カウンタｔ０のカウントアップを開始する。Ｓ２０３では、端子３２０に対するマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータのデータ送信の有無を検出する。Ｓ２０４にて、端子３２０に対するデータ送信があった場合、Ｓ２０５に進み、端子３２０に対するデータ送信がなかった場合、Ｓ２０７に進む。
Ｓ２０５では、マイコン３０１は、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを受信する。次に、Ｓ２０６では、受信したマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータに基づき、書き込みなどの処理を行う。処理が終了した後は、Ｓ２０２に戻る。
Ｓ２０７では、マイコン３０１は、時間カウンタｔ０が予め定められた時間以上となったか否かを判定する。予め定められた時間は、室外制御基板２０３に電源供給を開始してから、室内機と室外機との内外通信が開始されるまでの時間より長く、圧縮機が起動するまでの時間より短い、時間であれば、どの程度の時間であっても構わない。室外制御基板２０３に電源供給開始してから、室内機と室外機との内外通信が開始されるまでの時間は、一般的には、３〜１０秒程度である。また、室外制御基板２０３に電源供給開始してから、圧縮機が起動するまでの時間は、３〜５分程度ある。例えば、予め定められた時間を５分とすると、５分以下の場合は、Ｓ２０３に戻り、５分以上となった場合に、Ｓ２０８に進む。
Ｓ２０８では、マイコン３０１は、端子３２０、３２１に入力回路３０１ｂが接続されるように切り替え、デマンド信号が受信できるようにセットする。次に、Ｓ２０９にて、端子３２０、３２１からデマンド信号の受信を開始し、Ｓ２１０にて、受信したデマンド信号に基づく、デマンド処理を行う。その後、Ｓ２１１にて、室外機２００に関するデマンド処理以外の処理を行い、Ｓ２０９へ戻る。
【００８２】
以上のような処理により、マイコンは、マイコンのプログラムスタート直後は、データ送受信機あるいはデマンド信号送信機が接続されるコネクタに接続されるマイコンの端子をシリアル送受信回路に切り替え、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータのデータ待ちをし、予め定められた時間が経過した後、シリアル送受信回路がマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータが受信できない場合には、コネクタに接続されるマイコンの端子を入力回路に切り替えることで、コネクタと接続する回路を、マイコンの入力回路にて構成されたオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御を行うためのデマンド信号を受信するデマンド信号受信回路、あるいは、マイコンのシリアル回路にて構成された空気調和機の室外機制御基板のマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのためにマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信するデータ送受信回路、のいずれかに切り替えるようにしたので、デマンド信号を受信するコネクタとそのコネクタに接続されるマイコンの端子を専用に設けることなく、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き機能の両方に対応することができる。
【００８３】
さらに、ジャンパー線やスイッチが不要であり、ジャンパー線回路やスイッチ回路の信号を検出するマイコン端子も不要となり、室外機制御基板上の部品点数が減るとともに、マイコンのプログラムも簡略化できる。
また、ジャンパー線を取り付ける、取り外すという作業や、スイッチによる切り替えが不要となり、生産工程での作業も簡略化でき、作業者の作業ミスも抑制できる。また、生産工程でのジャンパー線の切断、ジャンパー線の破棄も不要になる。
【００８４】
また、室外機制御基板を新たに設計し直したり、新しいコネクタを配置するため基板を大型化させたりする必要が無い点、マイコンのプログラムがデマンド信号に対応したプログラムでなかったとしても、マイコンのプログラムの更新と中継基板の追加で、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応可能である点、コネクタの誤接続防止や、空きコネクタの増加による塵埃などの誤動作対策など、は、実施の形態１と同様の機能を発揮できる。
【００８５】
また、デマンド管理制御を行わないときも、実施の形態１と同様に中継基板を取り外しておくだけで、デマンド要求なし、の信号をマイコンは認識するので、新たな設計を加えることなく、通常の空調制御が可能となる。
【００８６】
また、データ送受信機をコネクタに接続し、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信して、制御パラメータの読み書きを行い、それが終了した場合、再び、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送受信する処理にとなる。しかし、データ送受信機が、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを送信してこなければ、デマンド信号の受信状態となる。このとき、データ送受信機をコネクタに接続されていても、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータが送信されていない場合は、デマンド信号を受信する端子にはＨｉの信号が入力される。よって、デマンド信号受信回路は、デマンド要求なし、の信号を受け取った状態となり、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き後、データ送受信機をコネクタに接続されていても、空気調和機は通常の空調制御が可能となる。実施の形態２同様、サービスマンが、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きの作業を行いながら、他の作業を行っている場合、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きが終了次第、空気調和機は自動的に通常の空調制御に移行され、試運転の確認とすることができる。そのため、サービスマンは、作業時間を節約することもできる、という効果が奏でられる。
【００８７】
実施の形態４．
実施の形態３の方法とは異なる、マイコンに専用の切り替え信号を検出するための端子を持たせずに、行う方法を説明する。
【００８８】
図１７は、図１５において、中継基板４００の論理回路４０２をマイコン４１４に置き換えたものである。マイコン４１４の端子４１５、４１６、４１７には、コネクタ４０１のＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が接続され、ＤＲＥD２０の信号が入力される。
マイコン４１４では、端子４１５、４１６、４１７から入力されるデマンド信号から、
圧縮機停止（０％運転）、５０％運転、７５％運転、デマンド要求なし、を判別し、マイコン３０１への送信データを作成する。
マイコン４１４の端子４１８、４１９は、マイコン４１４のシリアル送受信回路に接続された端子であり、通信回路４２０、４２１を介してコネクタ４２２の端子Ａ、Ｂに接続されている。コネクタ４２２は、通信線４２３を介して、室外機制御基板のコネクタ３１８に接続されており、コネクタ４２２の端子Ａ、Ｂもコネクタ３１８の端子Ａ、Ｂに接続されている。コネクタ３１８の端子Ａ、Ｂは、マイコン３０１の端子３２０、３２１に接続されており、マイコン４１４が送信するデータをマイコン３０１が受信し、マイコン３０１が送信するデータをマイコン４１４が受信できるように構成されている。なお、通信回路４２０、４２１は、中継基板４００と室外機制御基板２０３の電位差を無くする、絶縁回路あるいはレベルシフト回路である。
【００８９】
次に、マイコン３０１が、デマンド信号と、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのデータ送受信とを判別し、正しい機能に切り替える動作を、図１８のフローチャートにて説明する。
Ｓ３０１では、マイコン３０１の端子３２０、３２１にシリアル送受信回路３０１ｃが接続されるように切り替え、マイコン同士がデータ送受信できるようにセットする。次に、Ｓ３０２にて、シリアル送受信回路３０１ｃのボーレートを高速通信側にセットする。
ボーレートとは、デジタルの通信データを1秒間に何回だけ変復調できるかを示す値のことであり、単位はｂｐｓである。デマンド通信の場合、４種類のデータが識別できる量に対し、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのためのデータ通信では、送受信するデータ量が数Ｋｂｙｔｅと、極めて大きい。通信データ量が多くなると、通信に対するマイコン３０１のレスポンスの遅れが、マイコン３０１が行っている全体の制御に影響を及ぼすので、通信速度を上げ、短時間で通信を完了させたい。一方、データ量が少なければ、通信に対するマイコン３０１のレスポンスの遅れは小さく、通信速度が遅くても、マイコン３０１が行っている全体の制御に影響はない。
よって、デマンド通信は、低速通信側、例えば、３００ｂｐｓにセットし、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータのデータ送受信は、高速通信側、例えば、３８４００ｂｐｓにセットすると、Ｓ３０２では、ボーレートを高速通信側の３８４００ｂｐｓにセットする。そして、Ｓ３０３にて、マイコンの端子３２０に送信される通信データをチェックし、Ｓ３０４にて、３８４００ｂｐｓで識別できる通信データが送信されてきたかを判別する。通信データがあった場合は、Ｓ３０９へ進み、通信データがなかった場合は、Ｓ３０５へ進む。
次にＳ３０５では、ボーレートを低速通信側の３００ｂｐｓにセットする。そして、Ｓ３０６にて、マイコンの端子３２０に送信される通信データをチェックし、Ｓ３０７にて、３００ｂｐｓで識別できる通信データが送信されてきたかを判別する。通信データがあった場合は、Ｓ３１１へ進み、通信データがなかった場合は、Ｓ３０８進む。
Ｓ３０８では、室外機２００に関するデマンド処理以外の処理を行い、Ｓ３０２へ戻る。これを繰り返すことにより、マイコン３０１の端子３２０、３２１に、デマンド信号が入ってきても、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータのデータ送受信が入ってきても、適正な処理に切り替えることができる。
なお、Ｓ３０９では、マイコン３０１は、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを受信し、Ｓ３１０では、受信したデータに基づき、書き込みなどの処理を行う。処理が終了した後は、Ｓ３０２に戻る。
Ｓ３１１では、マイコン３０１は、デマンド信号を受信し、Ｓ３１２では、受信したデマンド信号に基づく、デマンド処理を行い、Ｓ３０２に進む。
なお、ボーレートを高速通信側、低速通信側と分けているが、高速通信側は、低速通信側の２倍以上の速度があれば良い。高速通信側が、低速通信側の２倍以上の速度あれば、データの受信チェックで、ボーレートの誤認識は起きず、正しく、判別ができる。
【００９０】
なお、Ｓ３０４とＳ３０７では、予め定められた時間の間、通信が検出できるまで受信待機した後、決められた通信が無かった場合、次のステップに進む方式であっても構わない。予め定められた時間は、実施の形態３．と同様に、室外制御基板２０３に電源供給を開始してから、室内機と室外機との内外通信が開始されるまでの時間より長く、圧縮機が起動するまでの時間より短い、時間であれば、どの程度の時間であっても構わない。室外制御基板２０３に電源供給開始してから、室内機と室外機との内外通信が開始されるまでの時間は、一般的には、３〜１０秒程度である。したがって、例えば、Ｓ３０４とＳ３０７では、１０秒間、通信が検出できるまで待機した後、定められた通信が受信できなかった場合、次のステップに進む方式であっても構わない。
【００９１】
また、デマンド信号、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの通信データのどちらも受信できない状態の場合は、Ｓ３０４とＳ３０７を繰り返すことであっても構わない。また、繰り返す回数を予め定めておき、予め定められた繰り返し回数を超えた場合、シリアル送受信回路３０１ｃを停止して、端子を入出力回路に切替え、雑音の侵入などに備える状態としても構わない。
【００９２】
なお、マイコン３０１は、デマンド信号、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの通信データのどちらも受信できず、Ｓ３０４とＳ３０７を繰り返す状態であっても、Ｓ３０８の処理を行うので、空気調和機は、ユーザーの命令を受ければ、通常の空調制御運転を行うことができる。
【００９３】
また、ここでは、通信速度を変えて、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの通信データと、デマンド信号を判別した例を示したが、それぞれの通信データ毎に、通信フォーマットを変更して構わない。
【００９４】
なお、シリアル送受信回路を利用した通信であることから、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの通信データを受信しても、デマンド信号を受信しても、受信完了した場合、データ送受信機あるいはデマンド信号送信機へ受信完了の返信は行われる。
【００９５】
以上のような処理により、マイコンは、データ送受信機あるいはデマンド信号送信機から送信される信号のボーレートに基づき、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御を行うためのデマンド信号を受信した場合、デマンド信号を処理し、空気調和機の室外機制御基板のマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書きのためにマイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを受信した場合、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータを処理するように、切り替えるようにしたので、デマンド信号を受信するコネクタとそのコネクタに接続されるマイコンの端子を専用に設けることなく、簡単に、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御、および、マイコンの制御プログラムあるいは記憶媒体の制御パラメータの読み書き機能の両方に対応することができる。
【００９６】
また、実施の形態３同様、ジャンパー線やスイッチが不要であり、ジャンパー線回路やスイッチ回路の信号を検出するマイコン端子も不要となり、室外機制御基板上の部品点数が減るとともに、マイコンのプログラムも簡略化できる。
また、ジャンパー線を取り付ける、取り外すという作業や、スイッチによる切り替えが不要となり、生産工程での作業も簡略化でき、作業者の作業ミスも抑制できる。また、生産工程でのジャンパー線の切断、ジャンパー線の破棄も不要になる。
【００９７】
また、室外機制御基板を新たに設計し直したり、新しいコネクタを配置するため基板を大型化させたりする必要が無い点、マイコンのプログラムがデマンド信号に対応したプログラムでなかったとしても、マイコンのプログラムの更新と中継基板の追加で、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御に対応可能である点、コネクタの誤接続防止や、空きコネクタの増加による塵埃などの誤動作対策など、は、実施の形態１と同様の機能を発揮できる。
【００９８】
また、デマンド管理制御を行わないときも、実施の形態１と同様に中継基板を取り外しておくだけで、デマンド要求なし、の信号をマイコンは認識するので、新たな設計を加えることなく、通常の空調制御が可能となる。
【００９９】
また、将来、オーストラリア規格［ＡＳ４７５５］のデマンド管理制御の制限レベルが３段階から、さらに、細分化されたり、デマンド管理制御を行う区切り時間が細分化され、３０分以下となったりしても、室外機制御基板と中継基板とはシリアル送受信回路にて接続されているので、室外機制御基板と中継基板との間の通信は柔軟に対応でき、例えば、室外機制御基板のマイコンのプログラムの変更と、中継基板の変更で、規格の変更にも対応できる。そのため、規格が変更される度に、新しい空気調和機をユーザーに準備させたり、ユーザーが使用中の空気調和機を大規模な改修を行ったりする必要はなくなる。
【符号の説明】
【０１００】
１０  空気調和機、２０  ＤＲＥＤ（DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE）、２１，２２，２３  スイッチ手段、２４  共通端子、２５，２６，２７  出力端子、２８  通信線、３０  遠隔操作装置（REMOTE AGENT）、１００  室内機、１０１  室内熱交換器、１０２  室内ファン、１０３  室内機制御基板、１０４  内外接続配管、１０５，１０６  接続口、２００  室外機、２０１  室外熱交換器、２０２  室外ファン、２０３  室外機制御基板、２０４  圧縮機、２０５  膨張弁、２０６，２０７  接続口、２０８  四方弁、２０９  吐出温度センサ、２１０  霜取温度センサ、２１１  フィン温度センサ、２１２  内外通信線、２１３  データ送受信機、２１４  通信線、３０１  マイコン、３０１ａ  演算回路、３０１ｂ  入力回路、３０１ｃ  シリアル送受信回路、３０１ｄ  デマルチプレクサ回路、３０１ｅ  入力回路、３０２  圧縮機駆動回路、３０３  コネクタ、３０４  電流検出器、３０５  電圧検出器、３０６  室外ファン駆動回路、３０７  コネクタ、３０８  電流検出器、３０９  膨張弁駆動回路、３１０  コネクタ、３１１  四方弁駆動回路、３１２，３１３，３１４，３１５，３１６  コネクタ、３１７  記憶媒体、３１８  コネクタ、３２０，３２１，３２２  マイコンの端子、３２３，３２４  抵抗、３２５  直流電源の正極、３２６  直流電源のグランド、３２７  ジャンパー線、３２８  抵抗、３２９  スイッチ、４００  中継基板、４０１  コネクタ、４０２  論理回路、４０２ａ，４０２ｂ  ＮＯＲ回路、４０３  直流電源の正極、４０４，４０５，４０６  論理回路の端子、４０７  直流電源のグランド、４０８，４０９  論理回路の端子，４１０，４１１  フォトカプラ、４１２  コネクタ、４１３  通信線、４１４  マイコン、４１５，４１６，４１７，４１８，４１９  マイコンの端子、４２０，４２１  通信回路、４２２  コネクタ、４２３  通信線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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