(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部を有する第一筺体内に格納された圧縮機、室外熱交換器、第一通信モジュールを備えた室外機と、第二筺体内に格納された室内熱交換器、第二通信モジュールを備えた室内機と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器と接続し、かつ冷媒が流通する冷媒配管と、前記第一通信モジュールと前記第二通信モジュールと間の通信信号が流れる通信線と、前記第一筐体及び前記第二筐体の外の電源である外部電源から前記室外機及び前記室内機に電力を供給する電源線と、を備えた空気調和機であって、
前記通信線と前記電源線又は前記冷媒配管とが一部並走して配置されており、
前記室外機は、
前記第一筺体に格納された第一基板と、前記外部電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、スイッチング素子を有し、かつ前記コンバータ回路が出力する直流電力を交流電力に変換すると共に前記圧縮機を駆動するインバータ回路と、前記第一通信モジュールと前記通信線とを絶縁しながら前記通信信号を通過させる第一信号絶縁回路と、前記コンバータ回路が出力する直流電力と絶縁された直流電力を前記第一通信モジュールに供給する第一絶縁型変換回路と、を備え、
前記第一基板に、前記コンバータ回路、前記インバータ回路、前記第一通信モジュール、前記第一信号絶縁回路、前記第一絶縁型変換回路が搭載されており、
前記室内機は、
前記第二筺体に格納された第二基板と、前記第二通信モジュールと前記通信線とを絶縁しながら前記通信信号を通過させる第二信号絶縁回路と、前記インバータ回路に供給される電力と絶縁された直流電力を前記第二通信モジュールに供給する第二絶縁型変換回路と、を備え、
前記第二基板に、前記第一通信モジュールと通信を行う第二通信モジュール、第二信号絶縁回路、第二絶縁型変換回路が搭載されており、
前記第一絶縁型変換回路から前記第一通信モジュールに出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は前記−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、前記第一筐体の前記金属部との間に接続されたコンデンサを備えた、空気調和機。
【請求項２】
前記外部電源の交流電力のノイズを除去するノイズフィルタと、
前記コンバータ回路が出力する直流電力のノイズを除去する他のノイズフィルタと、を備え、
前記コンバータ回路は、前記ノイズフィルタを通過した交流電力を直流電力に変換し、
前記第一絶縁型変換回路は、前記他のノイズフィルタ通過した直流電力と絶縁された直流電力を前記第一通信モジュールに供給する、請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記第一筐体内に前記電源線が巻かれた磁性体コアを備え、
前記通信線と前記第一筐体の前記金属部との間に接続された、コンデンサ部品及びインダクタンス部品が直列接続されたインピーダンス部品を備え、
前記インダクタンス部品は、前記通信線に流れる前記通信信号の基本波の周波数の１０倍である基準周波数以上の帯域において、周波数が前記基準周波数未満の帯域よりも比透磁率が小さくかつインピーダンスが小さい、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記第一筐体内に前記電源線が巻かれた磁性体コアを備え、
前記通信線と前記第一筐体の前記金属部との間に接続されたバリスタを備え、
前記バリスタは、前記通信線に流れる前記通信信号の基本波の周波数の１０倍である基準周波数以上の帯域において、周波数が前記基準周波数未満の帯域よりもインダクタンス成分が小さくかつ容量成分が優位になる、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記磁性体コア及び前記電源線のインダクタンスの値をＬとし、
前記通信線に接続された前記インピーダンス部品におけるコンデンサ部品の容量値をＣとし、
ＬとＣとの乗算値が１ｐＦ×Ｈであり、かつ、Ｃの値が５０００ｐＦ以下である、請求項３記載の空気調和機。
【請求項６】
前記磁性体コア及び前記電源線のインダクタンスの値をＬとし、
前記通信線に接続された前記バリスタの容量値をＣとし、
ＬとＣとの乗算値が１ｐＦ×Ｈであり、かつ、Ｃの値が５０００ｐＦ以下である、請求項４記載の空気調和機。
【請求項７】
前記第一筐体内に前記電源線と前記通信線が一体となって巻かれた磁性体コアを備え、
前記通信線と前記第一筐体の前記金属部との間に接続されたバリスタ、又はアレスタ、又はコンデンサを含むコンデンサ部品を備えた、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記第一筐体内に前記電源線に巻かれた磁性体コアを備え、
前記通信線と前記第一筐体の前記金属部との間に接続されたバリスタ、又はアレスタ、又はコンデンサを含むコンデンサ部品を備えた、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記インバータ回路の前記スイッチング素子がワイドバンドギャップ半導体材料によって形成された半導体素子であり、
前記第一通信モジュールに出力される直流電力が供給されている前記−電位側の導体と前記第一筐体の前記金属部との間に接続された第一の前記コンデンサと、
前記第一通信モジュールに出力される直流電力が供給されている前記＋電位側の導体と前記スイッチング素子に近い前記第一筐体の前記金属部との間に接続された第二の前記コンデンサと、を備えている請求項１から６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願は、電気装置及び空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  直流電力を交流電力に変換するインバータ装置を備えた空気調和機は、一般的に、室外機内のインバータ装置のスイッチングノイズが電源に漏れることにより電源につながる周囲の機器が誤動作しないように、ノイズフィルタによりスイッチングノイズを電源に漏らさないようにしている。特許文献１には、電源に漏れるスイッチングノイズを効果的に低減させるために、室内機と室外機を接続する通信線と室外機の筐体の金属製の底板との間にコンデンサ（通信線コンデンサ）を接続する空気調和機の例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４３５９８号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１の空気調和機は、通信線にインバータ装置のスイッチングノイズが混入する。その結果、通信線を流れる通信信号の品質を劣化させてしまうため、空気調和機の誤動作が発生しやすくなるという問題があった。【０００５】  また、一つの筐体に分離された基板を備えており、分離された基板間で通信を行い、又は及び電力を送電する電気装置においても、一方の基板に搭載されたインバータ装置のスイッチングノイズが通信線に混入する。その結果、通信線を流れる通信信号の品質を劣化させてしまうため、電気装置の誤動作が発生しやすくなるという問題が発生する。【０００６】  本願明細書に開示される技術は、分離された基板間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源に混入するスイッチングノイズを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願明細書に開示される一例の空気調和機は、金属部を有する第一筺体内に格納された圧縮機、室外熱交換器、第一通信モジュールを備えた室外機と、第二筺体内に格納された室内熱交換器、第二通信モジュールを備えた室内機と、室外熱交換器と室内熱交換器と接続し、かつ冷媒が流通する冷媒配管と、第一通信モジュールと第二通信モジュールと間の通信信号が流れる通信線と、第一筐体及び第二筐体の外の電源である外部電源から室外機及び室内機に電力を供給する電源線と、を備えた空気調和機である。通信線と電源線又は冷媒配管とが一部並走して配置されている。室外機は、第一筺体に格納された第一基板と、外部電源の交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、スイッチング素子を有し、かつコンバータ回路が出力する直流電力を交流電力に変換すると共に圧縮機を駆動するインバータ回路と、第一通信モジュールと通信線とを絶縁しながら通信信号を通過させる第一信号絶縁回路と、コンバータ回路が出力する直流電力と絶縁された直流電力を第一通信モジュールに供給する第一絶縁型変換回路と、を備えている。第一基板に、コンバータ回路、インバータ回路、第一通信モジュール、第一信号絶縁回路、第一絶縁型変換回路が搭載されている。室内機は、第二筺体に格納された第二基板と、第二通信モジュールと通信線とを絶縁しながら通信信号を通過させる第二信号絶縁回路と、インバータ回路に供給される電力と絶縁された直流電力を第二通信モジュールに供給する第二絶縁型変換回路と、を備えている。第二基板に、第一通信モジュールと通信を行う第二通信モジュール、第二信号絶縁回路、第二絶縁型変換回路が搭載されており、第一絶縁型変換回路から第一通信モジュールに出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、第一筐体の金属部との間に接続されたコンデンサを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本願明細書に開示される一例の空気調和機は、第一絶縁型変換回路から第一通信モジュールに出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、第一筐体の金属部との間に接続されたコンデンサを備えているので、分離された基板間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る電気装置の第一例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る電気装置の第二例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る第一通信モジュール及び第二通信モジュールの構成を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る第一通信モジュールの送信回路の第一例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る第一通信モジュールの送信回路の第二例を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る絶縁型変換回路を示す図である。
【図７】比較例１の電気装置におけるノイズ経路を説明する図である。
【図８】比較例２の電気装置におけるノイズ経路を説明する図である。
【図９】実施の形態１に係る電気装置におけるノイズ経路を説明する図である。
【図１０】実施の形態１に係る電気装置の第三例を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る電気装置の第四例を示す図である。
【図１２】実施の形態２に係る電気装置の第一例を示す図である。
【図１３】実施の形態２に係る電気装置の第二例を示す図である。
【図１４】実施の形態３に係る空気調和機の第一例を示す図である。
【図１５】図１４の第一通信モジュールと金属部との間のコンデンサの接続例を示す図である。
【図１６】図１４のコンバータ回路及び第一インバータ回路に搭載された半導体素子とヒートシンクを示す図である。
【図１７】図１６の通信線の一例を示す図である。
【図１８】実施の形態３に係る空気調和機の第二例を示す図である。
【図１９】実施の形態３に係る空気調和機の第三例を示す図である。
【図２０】実施の形態３に係る空気調和機の第四例を示す図である。
【図２１】実施の形態４に係る電気装置の一例を示す図である。
【図２２】図２１のインダクタンス部品の比透磁率の周波数特性の一例を示す図である。
【図２３】ノイズの周波数が低い場合における図２１の電気装置の例を示す図である。
【図２４】ノイズの周波数が高い場合における図２１の電気装置の例を示す図である。
【図２５】実施の形態５に係る空気調和機の一例を示す図である。
【図２６】通信線と金属部との間に接続した場合のコンデンサにおけるリーク電流特性を示す図である。
【図２７】図２５の通信線における信号波形の一例を示す図である。
【図２８】図２５の電源線におけるノイズの周波数特性の一例を示す図である。
【図２９】実施の形態６に係る電気装置の一例を示す図である。
【図３０】実施の形態７に係る空気調和機の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】実施の形態１．  図１は実施の形態１に係る電気装置の第一例を示す図であり、図２は実施の形態１に係る電気装置の第二例を示す図である。図３は、実施の形態１に係る第一通信モジュール及び第二通信モジュールの構成を示す図である。図４は実施の形態１に係る第一通信モジュールの送信回路の第一例を示す図であり、図５は実施の形態１に係る第一通信モジュールの送信回路の第二例を示す図である。図６は、実施の形態１に係る絶縁型変換回路を示す図である。図７は比較例１の電気装置におけるノイズ経路を説明する図であり、図８は比較例２の電気装置におけるノイズ経路を説明する図である。図９は、実施の形態１に係る電気装置におけるノイズ経路を説明する図である。図１０は実施の形態１に係る電気装置の第三例を示す図であり、図１１は実施の形態１に係る電気装置の第四例を示す図である。実施の形態１の電気装置９０は、互いに通信を行う２つ以上の機器を備えている。ここでは、複雑にならないように２つ以上の機器が２つであることを前提に説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】  実施の形態１の電気装置９０は、第一機器１、第二機器２を備えている。第一機器１は、交流電源または直流電源である電源４によって電力供給されて動作する。また、第二機器２は、第一機器１を介して電源４の電力により動作する。なお、図１、図２では、電源４が交流電源である例を示した。電源４が交流電源の場合には、単相または３相交流電源を用いることができる。電源４が単相の場合には、単相２線、単相３線のいずれかを用いることができる。電源４が３相の場合は、３相３線、３相４線のいずれを用いることができる。本実施の形態においては、いずれの電源であってもよい。
【００１２】  第一機器１は、第一機器筐体２２、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一負荷機器７、絶縁型変換回路１２、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、第一機器基板２８、第一機器筐体２２の金属部３と第一ノイズフィルタ５との間に接続されたコンデンサ６、第一機器筐体２２の金属部３と第一通信モジュール１０との間に接続されたコンデンサ１７を備える。第二機器２は、第二機器筐体２３、第二ノイズフィルタ８、第二負荷機器９、絶縁型変換回路２０、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４、第二機器基板２９を備えている。第一機器１と第二機器２は、通信線１６により互いに通信を行う。第二機器２は電源線１５により第一機器１から供給された交流電力により動作する。通信線１６は１線以上であり、通信線１６が１線である場合は、通信信号のリターン経路は電源線１５等である。
【００１３】  第一ノイズフィルタ５は電源４及び第一負荷機器７、絶縁型変換回路１２からのノイズを除去する。コンバータ回路３０は第一ノイズフィルタ５を通して供給された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ回路３０により生成された直流電力は、第一負荷機器７、絶縁型変換回路１２に供給される。絶縁型変換回路１２は、絶縁型の電力変換回路であり、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁トランスが用いられる。絶縁型変換回路１２は、第一通信モジュール１０、フォトカプラである第一信号絶縁回路１３に直流電力を供給する。第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３は、絶縁型変換回路１２により生成された直流電力のみで動作する。第一通信モジュール１０は、第一信号絶縁回路１３を介して第二機器２と通信を行う。第一信号絶縁回路１３は、第一通信モジュール１０と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる。コンデンサ６は、第一ノイズフィルタ５と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続された対地間コンデンサであり、Ｙコンデンサと呼ばれることもある。なお、第一信号絶縁回路１３は絶縁トランスであってもよい。第一信号絶縁回路１３が絶縁トランスの場合は、第一信号絶縁回路１３は絶縁型変換回路１２から直流電力を供給される必要はないので、絶縁型変換回路１２と第一信号絶縁回路１３との電力供給線は不要である。特に断らない限り、第一信号絶縁回路１３はフォトカプラの例で説明する。
【００１４】  第一負荷機器７は、コンバータ回路、インバータ回路などスイッチング素子を有する回路、すなわち電力変換回路４５と、電力変換回路４５で生成した電力を消費する負荷となる回路及びモータ等の動力機を有している。インバータ回路は、交流モータ等の交流負荷に交流電力を供給するために、直流電力を交流電力に変換する。第一負荷機器７のコンバータ回路は、コンバータ回路３０と異なる電圧で動作する直流負荷がある場合に用いる。第一負荷機器７は、必ずしも第一機器１の第一機器筐体２２の内部に入っている必要はないが、本実施の形態では第一機器１の第一機器筐体２２の内部に入っているものとして説明する。第一負荷機器７は電力変換回路４５を備えているので、スイッチングノイズを発生させる。第一機器基板２８には、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一負荷機器７の電力変換回路４５、絶縁型変換回路１２、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、コンデンサ６、コンデンサ１７が搭載されている。第一機器１の第一機器筐体２２は、少なくとも一部に金属部３を有する。第一負荷機器７に含まれる負荷は、電力変換回路４５、放電機器、モータなどノイズを発生させる機器を含むため、第一負荷機器７がノイズ源となっている。なお、コンバータ回路３０がスイッチング素子を有する回路の場合は、スイッチングノイズを発生させる。
【００１５】  第二ノイズフィルタ８は電源線１５を介して供給される電源４の交流電力、及び第二負荷機器９、絶縁型変換回路２０からノイズを除去する。第二負荷機器９は、電力を消費する負荷となる回路及びモータ等の動力機を有している。図１に示した電気装置９０の第一例における第二機器２では、交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路４６を備えている例を示した。コンバータ回路４６は、第二ノイズフィルタ８から供給された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ回路４６により生成された直流電力は、絶縁型変換回路２０に供給される。絶縁型変換回路２０は、絶縁型の電力変換回路であり、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁トランスが用いられる。絶縁型変換回路２０は、第二通信モジュール１１、フォトカプラである第二信号絶縁回路１４に直流電力を供給する。第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４は、絶縁型変換回路２０により生成された直流電力のみで動作する。第二通信モジュール１１は、第二信号絶縁回路１４を介して第一機器１と通信を行う。第二信号絶縁回路１４は、第二通信モジュール１１と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる。なお、第二信号絶縁回路１４は絶縁トランスであってもよい。第二信号絶縁回路１４が絶縁トランスの場合は、第二信号絶縁回路１４は絶縁型変換回路２０から直流電力を供給される必要はないので、絶縁型変換回路２０と第二信号絶縁回路１４との電力供給線は不要である。特に断らない限り、第二信号絶縁回路１４はフォトカプラの例で説明する。
【００１６】  図２に示した電気装置９０の第二例における第二機器２では、絶縁型変換回路２０が交流電力から直流電力に変換する絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータである例を示した。なお、図１に示した電気装置９０の第一例における第二機器２では、第二機器筐体２３が金属部２４を有する例を示した。また、図２に示した電気装置９０の第二例における第二機器２では、第二機器筐体２３が金属部２４を有していない例を示した。
【００１７】  第二機器基板２９には、第二ノイズフィルタ８、第二負荷機器９の負荷機器、絶縁型変換回路２０、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４が搭載されている。図１に示した電気装置９０の第一例における第二機器２では、第二機器基板２９には、第二負荷機器９の負荷機器であるコンバータ回路４６が搭載される。
【００１８】  第一通信モジュール１０及び第二通信モジュール１１は、受信回路６４、送信回路６５、マイコン等の信号処理回路６６を備えている。例えば、第一通信モジュール１０において、第一機器１内の負荷状況が信号処理回路６６にて処理され、負荷状況等の通信信号が送信回路６５から第二通信モジュール１１へ送信される。第二通信モジュール１１は、第一機器１からの通信信号を受信回路６４で受信し、信号処理回路６６にて第一機器１内の負荷状況のデータ等に変換する。また、第二通信モジュール１１において、第二機器２内の負荷状況が信号処理回路６６にて処理され、負荷状況等の通信信号が送信回路６５から第一通信モジュール１０へ送信される。第一通信モジュール１０は、第二機器２からの通信信号を受信回路６４で受信し、信号処理回路６６にて第二機器２内の負荷状況のデータ等に変換する。
【００１９】  コンバータ回路３０、第一負荷機器７に搭載されたコンバータ回路、インバータ回路などの電力変換回路４５、第一負荷機器７に搭載された放電機器、モータなどがノイズ源となる。コンバータ回路３０、電力変換回路４５は、スイッチング素子を有しており、意図的にスイッチィング素子をスイッチ（オン、オフ）させているため、スイッチングノイズを発生させる。発生するスイッチングノイズの周波数は、キャリア周波数及び使用するスイッチング素子の特性によって異なるが、１０ｋＨｚから１ＧＨｚ程度の周波数成分を有している。
【００２０】  ノイズ源となる、コンバータ回路３０、電力変換回路４５を含む第一負荷機器７と、第一通信モジュール１０、絶縁型変換回路１２、第一信号絶縁回路１３の少なくとも１つとは、同一の第一機器基板２８上に配置されている。図１、図２では、コンバータ回路３０、電力変換回路４５を含む第一負荷機器７の一部、第一通信モジュール１０、絶縁型変換回路１２、第一信号絶縁回路１３、コンデンサ６、コンデンサ１７が第一機器基板２８に搭載されている例を示した。
【００２１】  一般的に、第一機器基板２８はプリント基板であり、第一機器基板２８上で第一通信モジュール１０又は絶縁型変換回路１２から１０ｃｍ以内にノイズ源となる第一負荷機器７を接続する配線パターンが近接して配置される（近づけて配置される）場合が多い。この場合であっても、本実施の形態の構成、すなわち後に詳しく述べるコンデンサ１７の接続構成（コンデンサ接続構成）により通信線１６に混入するノイズを低減させることができる。また、一般的に第一機器１と第二機器２との間を接続する通信線１６と電源線１５とは、一部並走している。通常、第一機器１と第二機器２の外側では通信線１６と電源線１５とがまとめて配線されると共に、第一機器１及び第二機器２の内部でも通信線１６と電源線１５とが並走されて配線されることが多い。更に、第一信号絶縁回路１３と第一ノイズフィルタ５は第一機器基板２８上で近接させて配置される（近づけて配置される）場合が多く、その場合には通信線１６につながる配線パターンと電源線１５につながる配線パターンとが並走して配線されることがある。また、第二機器２の第二信号絶縁回路１４と第二ノイズフィルタ８についても同様である。なお、一般的に、第二機器基板２９もプリント基板である。
【００２２】  第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３は、絶縁型変換回路１２で生成した直流電力が供給される。絶縁型変換回路１２には、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁トランスが用いられる。絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータには、フライバック方式、フォーワード方式など、様々な方法が知られているが、本実施の形態においてはいずれの方式でも構わない。図６には、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータの一例を示した。絶縁型変換回路１２及び図２に示した絶縁型変換回路２０は、例えば図６に示した絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができる。図６に示した絶縁型変換回路１２は、トランス８５、スイッチ８６、ダイオード８７を備えている。また、図６に示した絶縁型変換回路２０は、トランス８５、スイッチ８６、ダイオード８７を備えている。入力ピン８３ａ、８３ｂにはコンバータ回路３０又はコンバータ回路４６から出力された直流電力が入力される。スイッチ８６がオン、オフを繰り返すことで、入力された直流電力と絶縁された直流電力を出力ピン８４ａ、８４ｂから出力することができる。なお、第一機器１の絶縁型変換回路１２は、図２に示した絶縁型変換回路２０のように、交流電力から直流電力に変換し出力する絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータでも構わない。しかし、回路方式が簡単な絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いられるのが一般的である。絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータは、例えば図６の回路において、入力ピン８３ａ、８３ｂ側にブリッジ回路等の整流回路が配置された回路である。
【００２３】  第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３は、絶縁型変換回路１２で生成した直流電力のみで動作する。絶縁型変換回路１２は一種類の直流電力を出力しても良いが、必要に応じて複数の絶縁型変換回路１２を用いて電圧の異なる複数の直流電力を出力しても良い。複数の直流電力を出力する場合には、複数の絶縁型変換回路１２間の高周波成分に対するインピーダンスを等しくするために、複数の絶縁型変換回路１２間にコンデンサを入れる（コンデンサ追加例１）、もしくは各絶縁型変換回路１２と第一機器１の第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサを入れる（コンデンサ追加例２）のが望ましい。ここでインピーダンスを等しくすると記載しているが、実際にはコンデンサ自身の容量と残留インダクタンス、残留抵抗によって決まる等価回路で決められるインピーダンスを有するため、コンデンサの両端のインピーダンスは０にはならない。しかし、本実施の形態においては、絶縁された回路におけるインピーダンスと、コンデンサのインピーダンスを比較しており、実質的な比較としてコンデンサの両端のインピーダンスは十分に小さいとみなすことができる。
【００２４】  第二機器２における、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４は、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁トランスである絶縁型変換回路２０で生成した直流電力が供給されて動作する。この場合においても、必要に応じて複数の絶縁型変換回路２０を用いて複数の直流電力を出力しても良い。複数の直流電力を出力する場合には、複数の絶縁型変換回路２０間の高周波成分に対するインピーダンスを等しくするために、複数の絶縁型変換回路２０間にコンデンサを入れる（コンデンサ追加例１）、もしくは各絶縁型変換回路２０と第二機器２の第二機器筐体２３の金属部２４との間にコンデンサを入れる（コンデンサ追加例２）のが望ましい。なお、第二機器２において、コンデンサ追加例２を採用する場合には、図１に示したように金属部２４を有する第二機器筐体２３を用いる。
【００２５】  一般的に、特許文献１の空気調和機の室外ユニットのように、第一通信モジュール１０に相当する室外通信モジュールと、第一機器筐体２２の金属部３に相当する室外筐体の底板との間は配線で接続されておらず、直流電流が流れることはない。すなわち、第一通信モジュール１０に相当する室外通信モジュールと、第一機器筐体２２の金属部３に相当する室外筐体の底板とは、直流的に絶縁されている。第一機器１の第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が接続されていない場合を考える。第一通信モジュール１０の基準電位を基準電位１とし、第一機器筐体２２の金属部３の電位を基準電位２とすると、基準電位１が生じている導体と基準電位２が生じている導体との間は直流的に絶縁されている。基準電位１と基準電位２との間には第一機器１の動作中に電位差が生じる。このように配線で接続されずに直流的に絶縁された回路あっても、閉じた系の中で動作させることができれば、基準電位１を基準に動作させることは可能である。しかし、高周波成分（交流成分）を含むスイッチングノイズ（交流電力）に対しては、基準電位１と基準電位２との間に配線がないだけの絶縁は、基準電位１が生じている導体と基準電位２が生じている導体との間の寄生容量によって交流電流が流れるので、必ずしも絶縁にはならない。すなわち、基準電位１が生じている導体と基準電位２が生じている導体との間に配線がないだけの絶縁は、必ずしも交流的に絶縁にはならない。適宜、基準電位１が生じている又は生じる導体、基準電位２が生じている又は生じる導体は、基準電位１の導体、基準電位２の導体と表記する。
【００２６】  実施の形態１の電気装置９０は、特許文献１の空気調和機と異なり、基準電位１の導体と基準電位２の導体との間にコンデンサ１７が配置されていることが特徴である。第一通信モジュール１０の基準電位は、通常、第一通信モジュール１０に直流電力を供給する絶縁型変換回路１２の−出力側（図１０参照）の電位である。絶縁型変換回路１２が出力する電圧は、−出力側の電位と＋出力側の電位との間の電圧である。−出力側の電位は＋出力側の電位に対して電圧の基準となり、−電位側の導体は＋電位側の導体に対して電圧の基準となっている。−出力側の電位は＋出力側の電位に対して基準となるので、適宜、−出力側をグランドと表記する。絶縁型変換回路１２により直流電力が供給される−出力側の電位の導体（−電位側の導体）及び＋出力側の電位の導体（＋電位側の導体）が、基準電位２の導体すなわち第一機器筐体２２の金属部３と直流的に絶縁されている。第一通信モジュール１０内では、−電位側の導体は基準電位１が生じる導体すなわちグランド線であり、＋電位側の導体は回路を駆動する駆動電源線である。なお、絶縁型変換回路１２により直流電力が供給される第一信号絶縁回路１３でも同様である。絶縁型変換回路１２から第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３に出力する−出力側の直流電力供給線及び＋出力側の直流電力供給線も、それぞれ−電位側の導体及び＋電位側の導体である。適宜、直流電力が供給される−電位側の導体、＋電位側の導体を、それぞれ、直流電力の−電位側、直流電力の＋電位側と略して表記する。−電位側の導体の電位は＋電位側の導体の電位に対して基準となるので、適宜、−電位側をグランドと表記する。
【００２７】  図１、図２のように、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の−電位側（グランド）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例に限定さることなく、後述するように第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されていてもよい。したがって、実施の形態１の電気装置９０は、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されていることが特徴である。言い換えると、実施の形態１の電気装置９０は、絶縁型変換回路１２から第一通信モジュール１０に出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は前記−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７を備えている。この特徴の構成が前述したコンデンサ接続構成である。図１、図２に示した電気装置９０の第一例、第二例では、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例を示した。第一通信モジュール１０の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例は、後述する電気装置９０の第三例（図１０参照）である。なお、第一機器筐体２２の金属部３と、第一通信モジュール１０の＋電位側及びグランド（−電位側）とにコンデンサ１７を入れることが更に望ましい。
【００２８】  図１に示した電気装置９０の第一例では、第二機器２の第二通信モジュール１１と第二機器筐体２３の金属部２４とは、配線で接続されておらず、直流的に絶縁されている。第二通信モジュール１１の基準電位を基準電位３、第二機器筐体２３の金属部２４を基準電位４とすると、基準電位３が生じている導体と基準電位４が生じている導体との間は直流的に絶縁されていることから第二機器２の動作中に電位差生じる。図２に示した電気装置９０の第二例のように、第二機器筐体２３に金属部２４がない場合には、第二通信モジュール１１と第二機器筐体２３との電位差は考える必要がない。図１に示した電気装置９０の第一例のように、第二機器筐体２３に金属部２４がある場合は、基準電位３が生じている導体と基準電位４が生じている導体との間にコンデンサが配置されてもよい。すなわち、第二通信モジュール１１に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第二機器筐体２３の金属部２４との間にコンデンサ１７と同様のコンデンサが配置されてもよい。適宜、基準電位３が生じている又は生じる導体、基準電位４が生じている又は生じる導体は、基準電位３の導体、基準電位４の導体と表記する。
【００２９】  基準電位１の導体と基準電位２の導体との間は、直流電力（直流電流、直流電圧）に対しては非接続等により絶縁を取ることができる。しかし、スイッチングノイズなどの交流電流又は交流電圧に対しては、基準電位１の導体と基準電位２の導体との間を非接続にするだけでは、交流的に絶縁を取ることができない。一般的に、交流電力に対しては、第一機器筐体２２及び第一機器基板２８の構造に起因する寄生容量が生じるため、電気シールド、磁気シールド、距離を十分に離す以外の方法では交流電力に対して高い絶縁性を取ることが困難である。近年のパワーエレクトロニクス機器の小型で高密度な実装においては、第一機器１の寄生容量を抑制することが難しくなっている。そのため、第一機器１内の寄生容量は製造の際の電源線１５、通信線１６などのケーブルの取り付け、回路部品の実装、第一機器基板２８の配線パターンの引き回し等によって、第一機器１の寄生容量が大きく変化してしまう。すなわち、回路部品及び配線パターンと第一機器筐体２２との距離などの設計によって、第一機器１の寄生容量が大きく変化してしまう。第一機器１の寄生容量が変わると寄生容量に伴うノイズの共振周波数が変化し、スイッチングノイズの周波数特性が大きく変化してしまうため、電源線１５又は通信線１６に漏れ込むスイッチングノイズを設計段階で制御するのが困難となる。
【００３０】  製造の際のケーブルの引き回しに起因する寄生容量は、試験の際にはスイッチングノイズ等の問題がなくても、実使用環境下でスイッチングノイズ等のノイズによるトラブルが発生する場合もある。それに対して、実施の形態１の電気装置９０のように、直流的に絶縁された第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７を取り付けることで、第一機器１の寄生容量に依存せず、ノイズに対するインピーダンスをコンデンサ１７によって制御することができる。その結果、設計段階でスイッチングノイズの伝搬経路を制御することができるようになるため、スイッチングノイズを電源４など意図しない経路に流さないようにすることができる。実施の形態１の電気装置９０は、電源線１５又は通信線１６に漏れるスイッチングノイズの制御が可能となるメリットがある。
【００３１】  スイッチングノイズの伝搬について、図７〜図９を用いて説明する。図７に示した比較例１の電気装置９１は、第一機器９２、第二機器９３を備え、通信線１６、電源線１５が第一機器９２と第二機器９３との間に接続されている。比較例１の電気装置９１と図２に示した電気装置９０の第二例とは、次の５つの点で異なっている。第一の相違点は、第一機器９２において第一信号絶縁回路１３、第一通信モジュール１０の代わりに第一通信モジュール９５のみになっていることである。第二の相違点は、絶縁型変換回路１２がなくコンバータ回路３０から直流電力が直に第一通信モジュール９５に供給されていることであり、第三の相違点は、コンデンサ１７がないことである。第四の相違点は、第二機器９３において第二信号絶縁回路１４、第二通信モジュール１１の代わりに第二通信モジュール９６のみになっていることであり、第五の相違点は、絶縁型変換回路２０がなくコンバータ回路４６（図７において省略）から直流電力が直に第二通信モジュール９６に供給されていることである。図７において、第一機器基板２８、第二機器基板２９、コンバータ回路４６、第二負荷機器９から第二通信モジュール９６への配線は省略した。なお、電源線１５と通信線１６との間の寄生容量１８を記載している。
【００３２】  第一通信モジュール９５で生成した通信信号は、通信線１６により第二機器９３に送信される。通信線１６と電源線１５とは並走する形で、第一機器９２と第二機器９３との間に配線されている。そのため、通信線１６と電源線１５との間には寄生容量１８が発生する。通信線１６が金属等の導体線の場合には、通信線１６にて通信信号を伝送させる際の配線長は１００ｍ以下が望ましい。それ以上の長さになると信号波形が鈍り、通信信号が劣化してしまうため、中継機を用いるのが望ましい。
【００３３】  実施の形態１の電気装置９０においても、第一通信モジュール１０で生成した通信信号は、第一信号絶縁回路１３を介して通信線１６により第二機器２に送信される。通信線１６と電源線１５とは並走する形で、第一機器１と第二機器２との間に配線されている。そのため、通信線１６と電源線１５との間には寄生容量１８（図７参照）が発生する。通信線１６が導体線の場合には、通信線１６にて通信信号を伝送させる際の配線長は１００ｍ以下が望ましい。それ以上の長さになると信号波形が鈍り、通信信号が劣化してしまうため、中継機を用いるのが望ましい。中継機を用いる際にも、中継器に供給される電力は、第一負荷機器７の電力変換回路４５に供給される電力とは直流的に絶縁されている必要がある。なお、第一信号絶縁回路１３に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）がノイズにより揺れると、第一信号絶縁回路１３内の＋電位側又はグランド（−電位側）の揺れの影響により通信線１６にもノイズが伝搬することがある。
【００３４】  一般的に、通信信号を受信する受信側は高いインピーダンスである。通信線１６が１本で送受信を行う場合には、第一機器１と第二機器２との通信線端部（第一機器通信線端部、第二機器通信線端部）、第一機器９２と第二機器９３との通信線端部（第一機器通信線端部、第二機器通信線端部）が高いインピーダンスである。実施の形態１の電気装置９０、比較例１の電気装置９１は、通信線１６の第一機器通信線端部、第二機器通信線端部が高いインピーダンスであるため、通信線１６には電流が流れにくく、通信線１６と電源線１５との間の寄生容量１８の容量値は相対的に小さくなる。
【００３５】  通信線１６を流れる通信信号の電圧と、電源線１５に供給される電力の電圧とは異なる。このため、通信線１６と電源線１５が並走し、寄生容量１８の容量値が大きくなりやすい状態であれば、図７に示すように、通信信号に重畳したノイズは、受信側のインピーダンスの高い通信線１６ではなく、寄生容量１８を介して通信線１６からインピーダンスが小さい電源線１５を流れる。
【００３６】  第一ノイズフィルタ５のインピーダンスは、コンバータ回路、インバータ回路等の電力変換回路４５を含む第一負荷機器７から出るスイッチングノイズを除去し、交流電源である電源４にスイッチングノイズを伝搬させないように設計を行う。すなわち、第一ノイズフィルタ５のインピーダンスは、交流電力に対してインピーダンスを高くし、減衰特性が大きくなるように設計を行う。
【００３７】  電源線１５と通信線１６との間の寄生容量に限らず、２つの導体間の寄生容量の容量値Ｃは、一般的な機器の場合、真空の透磁率をε０、２つの導体間の比誘電率をεｒ、距離をｄ［ｍ］、対向する面積をＳ［ｍ２]とすると、式（１）で算出することができる。  Ｃ＝ε０×εｒ×Ｓ／ｄ      ・・・（１）
【００３８】  この式（１）から算出すると、通常、寄生容量は１００ｐＦ以下と小さいため、ノイズフィルタのインピーダンスは１００ｐＦの容量によるインピーダンスよりも高い場合が多い。その結果、図７に示したノイズ伝搬経路１９ａのように、分流比でスイッチングノイズの多くが第一ノイズフィルタ５を通らずに、電力変換回路４５から第一通信モジュール９５、通信線１６に混入する。第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ６が接続されていない場合には、第一通信モジュール９５に入ったノイズは寄生容量１８によって、電源線１５に流れ、交流電源である電源４、第一ノイズフィルタ５をリターン経由して、第一負荷機器７に流れる。第一ノイズフィルタ５は、第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されているコンデンサ６がある場合には、コンデンサ６のインピーダンスが交流電力に対して低くなるため、第一機器筐体２２の金属部３経由でコンデンサ６から第一ノイズフィルタ５を通って第一負荷機器７に戻る低インピーダンスの経路が形成される。
【００３９】  図８に示した比較例２の電気装置９１は、比較例１の電気装置９１にコンデンサ９４ａ、９４ｂが追加されている点で異なる。コンデンサ９４ａは、第一機器９２において通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されており、コンデンサ９４ｂは、第二機器９３において通信線１６と電源線１５との間に接続されている。コンデンサ９４ａ、９４ｂは、特許文献１の空気調和機の図５における、室外通通信モジュールと室外機の筐体の金属製の底板とを接続するコンデンサ及び通信線と電源線とを接続するコンデンサに相当している。比較例２の電気装置９１は、コンデンサ９４ａが追加されているので、第一負荷機器７で発生したスイッチングノイズは、図８に示したノイズ伝搬経路１９ｂのようにコンデンサ９４ａに流れる。比較例２の電気装置９１は、比較例１の電気装置９１に比べて電源線１５に漏れ込むスイッチングノイズを低減することができる。しかし、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ９４ａが入ることによって、第一負荷機器７のスイッチングノイズを含むノイズの交流成分が、第一通信モジュール９５等が搭載された基板の配線と第一通信モジュール９５との間の寄生容量（図示せず）によって、第一通信モジュール９５に流れ込むため、通信信号の品質の劣化を招く。
【００４０】  また、第一通信モジュール９５と第一機器筐体２２の金属部３との間には電位差があるため、第一通信モジュール９５と第一機器筐体２２の金属部３との間の寄生容量（図示せず）によって、コンデンサ９４ａを介して第一機器筐体２２の金属部３を流れるスイッチングノイズが第一通信モジュール９５に流れ込む。その結果、第一通信モジュール９５内の直流電力供給線（直流電源線）にスイッチングノイズが混入する。このため、第一通信モジュール９５内の半導体素子の駆動電力が第一通信モジュール９５内の直流電力供給線（＋電位側電源線、−電位側電源線）によって揺らされるため、揺らいだ直流電力のノイズが重畳した通信信号が第一通信モジュール９５から出力される。なお、−電位側電源線は第一通信モジュール９５のグランド線である。これは、第一通信モジュール９５内の半導体素子に供給された直流電力に基づいて通信信号の電圧を生成しているため、半導体素子を駆動する直流電力、すなわち第一通信モジュール９５内の直流電力供給線の電圧が揺らぐことによって、第一機器筐体２２の金属部３など第一通信モジュール９５と絶縁された系の電位に対して、通信信号の電圧が揺らぐためである。
【００４１】  通信線１６を流れる通信信号の品質は、電源線１５と通信線１６との間の電位差の時間変化又は、第一通信モジュール９５と通信線１６との間に流れる電流の時間変化を見ることによって確認することができる。通常のスイッチングノイズの試験では行われない、通信線１６を流れる通信信号の品質の検討をすることによって、第一負荷機器７にて発生したスイッチングノイズが第一通信モジュール９５に混入し、分離された基板間に通信される通信信号の品質が劣化するという問題を見出すことができた。
【００４２】  また、比較例２の電気装置９１は、コンデンサ９４ｂがあるため、第一機器９２の第一機器筐体２２の金属部３に流れているスイッチングノイズだけでなく、電源線１５に流れるスイッチングノイズが通信線１６に混入するため、通信品質を更に悪化させる原因となる。これは、電源線１５には通信線１６に比べて大きなスイッチングノイズが重畳していることと、完全にスイッチングノイズを除去できる第一ノイズフィルタ５を作ることができないためである。その結果、コンデンサ９４ｂによって電源線１５に流れるスイッチングノイズを低減することができても、コンデンサ９４ｂによって通信線１６にスイッチングノイズが混入するので、このコンデンサ９４ｂがない場合に比べて通信信号の品質を同程度に保つことは難しい。
【００４３】  図９を用いて実施の形態１の電気装置９０における第一通信モジュール１０への漏れ込むスイッチングノイズについて説明する。実施の形態１においては、絶縁型変換回路１２が第一負荷機器７と第一通信モジュール１０との間に介在しており、第一負荷機器７に供給される直流電力と絶縁された直流電力が第一通信モジュール１０に供給されているため、第一負荷機器７から第一通信モジュール１０に入るスイッチングノイズは図９に示した寄生容量１８を経由して混入する。寄生容量１８を経由して混入するスイッチングノイズは、比較例１、比較例２のように導体線を通って伝搬するスイッチングノイズに比べると小さい。実施の形態１の電気装置９０において、第一負荷機器７にて発生したスイッチングノイズは、ノイズ伝搬経路１９ｃのようになる。第一通信モジュール１０に混入したスイッチングノイズは、コンデンサ１７を介して第一機器筐体２２の金属部３、コンデンサ６、第一ノイズフィルタ５をリターン経由して、第一負荷機器７に流れる。
【００４４】
実施の形態１の電気装置９０は、第一信号絶縁回路１３によって第一通信モジュール１０と第二機器２へ向かう通信線１６とが直流的に絶縁されるため、第一通信モジュール１０から第二機器２の第二通信モジュール１１を見た場合のインピーダンスは高い。このため、第一通信モジュール１０における直流電力が供給される一方のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７があれば、第一負荷機器７から伝搬してきたスイッチングノイズはコンデンサ１７を介して第一機器筐体２２の金属部３の側に流れることになる。
【００４５】  第一機器１の第一機器筐体２２の金属部３は、第一負荷機器７起因のスイッチングノイズのリターン経路になっている。コンデンサ１７があることによって、第一機器筐体２２の金属部３の電位と同じタイミングで第一通信モジュール１０のグランドの電位が変動することになる。第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７を取り付けることで、第一通信モジュール１０のグランドと第一機器筐体２２の金属部３が交流電力に対して同電位になるため、第一通信モジュール１０の通信信号が第一機器筐体２２の金属部３の電位に対して揺れなくなる。そのため、実施の形態１の電気装置９０は、通信線１６へのスイッチングノイズを低減させることができる。これは、通信線１６が、電源４の接地電位に対して揺れなくなるのではなく、第一機器１における第一機器筐体２２の金属部３の電位を基準にしている電源線１５及び第一負荷機器７と同相で揺れるため、第一通信モジュール１０のグランドと第一機器筐体２２の金属部３とが交流電力に対して電位差がなくなることで、スイッチングノイズを含む交流電力に対して第一通信モジュール１０のグランドと第一機器筐体２２の金属部３との電位差が一定となり揺れなくなることを意味する。
【００４６】  図１、図２の電気装置９０の第一例、第二例では、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例を示した。しかし、図１０に示すように、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ｂが配置されていてもよい。図１０では、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にもコンデンサ１７ａが配置されている例を示した。第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサの符号は、総括的に１７を用いる。第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサが複数あり、区別する場合に、１７ａ、１７ｂの符号を用いる。
【００４７】  第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ｂが配置された場合においても、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）にコンデンサ１７ａを取り付けた場合と同じ効果を発揮する。これは、第一機器１における第一機器筐体２２の金属部３の電位に対しては、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側及びグランド（−電位側）が直流的に絶縁されているため第一機器筐体２２の金属部３との電位差が不定となるため、どちらの配線に取り付けても効果を得ることができるためである。なお、前述したことを繰り返すが、図１０に示すように、第一機器筐体２２の金属部３と、第一通信モジュール１０の＋電位側及びグランド（−電位側）とにコンデンサ１７を入れることが更に望ましい。
【００４８】  通信線１６に混入するスイッチングノイズと電源線１５に混入するスイッチングノイズとは、通常異なるものである。電源線１５のスイッチングノイズは、伝導ノイズ、電源ノイズ、雑音端子電圧、雑音端子電圧を略した雑端等と記載されることがある。第一機器１内で電源線１５及び通信線１６は、第一機器１における第一機器筐体２２の金属部３に対して、数ｃｍ以内に近接して（近づけて）這わせる場合が多いため、第一機器筐体２２の金属部３との間に寄生容量が発生しやすく、スイッチングノイズを含む交流電力に対しては絶縁となっていない。しかし、実施の形態１の電気装置９０は、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間すなわち、第一機器１の第一機器基板２８と第二機器２の第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００４９】  実施の形態１の電気装置９０は、第一機器筐体２２の金属部３と直流的に絶縁された第一通信モジュール１０において、第一機器筐体２２の金属部３との絶縁性を保ちながら通信線１６へ漏れ込むスイッチングノイズを低減することができる。このため、実施の形態１の電気装置９０は、第一機器１と第二機器２との間の通信信号の劣化による電気装置９０の誤動作を起こりにくくすることができる。また、実施の形態１の電気装置９０は、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することができ、その結果、電源４から電力供給されている第一機器１、第二機器２以外の外部機器に混入するスイッチングノイズをも低減することができる。
【００５０】  第一通信モジュール１０の送信回路６５の例を説明する。図４、図５に示した送信回路６５は、オペアンプ６０と抵抗６１ａ、６１ｂの組合せで構成されており、抵抗６１ａ、６１ｂの値を変化させることでオペアンプ６０の増幅率を変化させるものである。送信回路６５は入力ピン８１ａ、８１ｂと、出力ピン８２ａ、８２ｂを備えており、入力ピン８１ａ、８１ｂから信号処理回路６６にて処理された通信信号である入力信号６２が入力され、出力ピン８２ａから出力信号６３が出力される。入力ピン８１ｂ、出力ピン８２ｂは、絶縁型変換回路１２が生成した直流電力の−電位側（グランド）が供給される−電位側電源線６９により接続されている。すなわち、絶縁型変換回路１２から第一通信モジュール１０に出力する−出力側の電力供給線と−電位側電源線６９とが接続されている。
【００５１】  オペアンプ６０は、駆動電源６８により駆動される。駆動電源６８は、絶縁型変換回路１２が生成した直流電力を供給する直流電源である。具体的には、駆動電源６８は、第一通信モジュール１０内の＋電位側の直流電力供給線（＋電位側電源線）である。すなわち、＋出力側の直流電力供給線と＋電位側電源線とが接続されている。抵抗６１ａの一端は入力ピン８１ａに接続されており、抵抗６１ａの他端はオペアンプ６０の−端子と抵抗６１ｂの一端に接続されている。抵抗６１ｂの他端は出力ピン８２ａに接続されている。オペアンプ６０の＋端子は、−電位側の直流電力供給線（−電位側電源線６９）に接続されている。図４、図５では、入力信号６２、出力信号６３は、入力ピン８１ｂ及び出力ピン８２ｂに接続された−電位側の直流電力供給線（−電位側電源線６９）の電位、すなわち絶縁型変換回路１２が生成した直流電力のグランド（−電位側）の電位を基準とした電圧信号として示した。入力ピン８１ｂ及び出力ピン８２ｂに接続された−電位側の直流電力供給線（−電位側電源線６９）は、コンデンサ１７を介して第一機器筐体２２の金属部３に接続されている。図４では、駆動電源６８と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ６７が接続されている例を示した。
【００５２】  オペアンプ６０の−端子に入力する信号におけるグランドとの電圧をＶ１、＋端子に入力する信号におけるグランドとの電圧をＶ２とし、入力側の抵抗６１ａの値をＲ1、出力側の抵抗６１ｂの値をＲ2とすると、出力信号６３の出力電圧Ｖ０は、式（２）のように表すことができる。  Ｖ０＝−（Ｒ２/Ｒ１）Ｖ１＋（Ｒ１＋Ｒ２）Ｖ２／Ｒ１  ・・・（２）
【００５３】  オペアンプ６０に直流電力が供給される直流電力供給線（＋電位側電源線、−電位側電源線６９）は、第一機器筐体２２の金属部３とは直流的に絶縁されている。図４の送信回路６５では、オペアンプ６０の駆動電源６８と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ６７を設けることで、電力変換回路４５をノイズ源とするノイズの伝搬を制御することができる。第一機器筐体２２の金属部３に対してコンデンサ１７、コンデンサ６７がない場合においては、寄生容量で第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、通信線１６と、第一機器筐体２２の金属部３との間にノイズの交流成分に対して交流的な導通ができるので、スイッチングノイズのように１０ｋＨｚから１ＧＨｚまでの周波数においては、この寄生容量は無視できない。そのため、第一機器筐体２２の金属部３に対してコンデンサ１７、コンデンサ６７がない場合には、スイッチングノイズの伝搬を制御することできず、その結果、電源４に漏れ込むノイズを低減することができなかった。
【００５４】  それに対して、本実施の形態１のように、通信線１６および第一通信モジュール１０に直流電力が供給される直流電力供給線（＋電位側電源線、−電位側電源線６９）が第一機器筐体２２の金属部３に対して直流的に絶縁されている場合に、第一通信モジュール１０などの回路における直流電力供給線（＋電位側電源線、−電位側電源線６９）と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７、コンデンサ６７を取り付けることで、スイッチングノイズの伝搬を制御することができることを見出したことは、このような第一機器１、第二機器２における低ノイズ設計において重要なことである。
【００５５】  特許文献１の空気調和機は、通信線にインバータ装置のスイッチングノイズが混入し、通信線を流れる通信信号の品質を劣化させてしまうことを前述した。我々はこの問題について検討した結果、特許文献１の通信線コンデンサの容量を下げることで、通信線へのスイッチングノイズの混入が低減できるものの、電源４に漏れるスイッチングノイズを低減させることができないことを見出した。更に検討したところ電力変換回路４５のスイッチング素子がスイッチするタイミング（オン及びオフするタイミング）で通信線１６にスイッチングノイズが混入する問題点を見出した。電源４に漏れるスイッチングノイズを低減させるには、前述したように、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７を配置することである。図４に示したコンデンサ６７は、図１０に示したコンデンサ１７ｂと同じ作用をするコンデンサである。したがって、図１、図２に示した電気装置９０の第一例、第二例における第一通信モジュール１０の送信回路６５が図４に示した送信回路６５の第一例の場合は、図１０の示した電気装置９０の第三例と同じ効果を奏する。
【００５６】  また、図５に示すように、駆動電源６８と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ６７が接続されておらず、オペアンプ６０の−電位側の直流電力供給線（−電位側電源線６９）がコンデンサ１７を介して第一機器筐体２２の金属部３に接続された送信回路であってもよい。この送信回路によっても、電力変換回路４５をノイズ源とするノイズの伝搬を制御することができる。このようにコンデンサ１７を介して直流電力供給線（−電位側電源線６９）と第一機器筐体２２の金属部３とが接続されても、オペアンプ６０の直流電力供給線（＋電位側電源線、−電位側電源線６９）と第一機器筐体２２の金属部３との間の直流的な絶縁は保つことができる。なお、図４、図５に示したコンデンサ１７は、図１、図２において第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７を示している。図１、図２において第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７は、第一通信モジュール１０における直流電力供給線（−電位側電源線）に接続されていることを示している。したがって、図１、図２に示したコンデンサ１７が図４、図５に示したコンデンサ１７と同一であってもよく、図４、図５に示したコンデンサ１７は図１、図２に示したコンデンサ１７と別のコンデンサであっても構わない。
【００５７】  今まで電源４が交流電源である場合の電気装置９０の例を説明したが、電源４は直流電源であってもよい。図１１に示した電気装置９０の第四例は、電源４が直流電源である場合の電気装置である。図１１に示した電気装置９０の第四例は、図１に示した電気装置９０の第一例とは、コンバータ回路３０がなく、第二負荷機器９のコンバータ回路４６の直流電力でなく第二ノイズフィルタ８を通過した後の直流電力が絶縁型変換回路２０に供給される点で異なる。電気装置９０の第四例も、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間すなわち、第一機器１の第一機器基板２８と第二機器２の第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００５８】  以上のように、実施の形態１の電気装置９０は、電源４から電力が供給されており、分離された第一基板（第一機器基板２８）と第二基板（第二機器基板２９）との間で通信線１６を介して通信を行う電気装置である。実施の形態１の電気装置９０は、金属部３を有する筺体（第一機器筐体２２）内に格納された第一基板（第一機器基板２８）と、第一基板（第一機器基板２８）に搭載されており、スイッチング素子（半導体素子５５）を有する電力変換回路４５と、第一通信モジュール１０と、第一通信モジュール１０と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第一信号絶縁回路１３と、電力変換回路４５に供給される電力と絶縁された直流電力を第一通信モジュール１０に供給する第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）と、他の筐体（第二機器筐体２３）に格納された第二基板（第二機器基板２９）と、第二基板（第二機器基板２９）に搭載されており、第一通信モジュール１０と通信を行う第二通信モジュール１１と、第二通信モジュール１１と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第二信号絶縁回路１４と、電力変換回路４５に供給される電力と絶縁された直流電力を第二通信モジュール１１に供給する第二絶縁型変換回路（絶縁型変換回路２０）と、を備えている。実施の形態１の電気装置９０は、第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）から第一通信モジュール１０に出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、筐体（第一機器筐体２２）の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７を備えている。実施の形態１の電気装置９０は、この構成により、分離された基板間、すなわち第一基板（第一機器基板２８）と第二基板（第二機器基板２９）との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００５９】実施の形態２．  実施の形態１では、分離された第一機器基板２８、第二機器基板２９がそれぞれ異なる機器筐体に搭載された電気装置９０について説明したが、分離された第一機器基板２８、第二機器基板２９が同一の機器筐体２１に搭載されていてもよい。図１２は実施の形態２に係る電気装置の第一例を示す図であり、図１３は実施の形態２に係る電気装置の第二例を示す図である。図１２に示した実施の形態２の電気装置９０の第一例は、交流電源である電源４によって電力供給されて動作する電気装置である。図１３に示した実施の形態２の電気装置９０の第二例は、直流電源である電源４によって電力供給されて動作する電気装置である。
【００６０】  図１２に示した実施の形態２の電気装置９０の第一例は、図１に示した実施の形態１の電気装置９０の第一例とは、第一機器筐体２２、第二機器筐体２３の代わりに機器筐体２１になっており、第二負荷機器９にコンバータ回路４６がなく、コンバータ回路３０から直流電力が絶縁型変換回路２０に供給されている点で異なる。実施の形態２の電気装置９０の第一例は、実施の形態１の電気装置９０の第一例と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている。図１２では、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）と機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例を示した。第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７を接続する場合は、図１０のコンデンサ１７ｂと同様に接続する。
【００６１】  実施の形態２の電気装置９０の第一例は、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００６２】  図１３に示した実施の形態２の電気装置９０の第二例は、図１２に示した実施の形態２の電気装置９０の第一例とは、コンバータ回路３０がなく、第二ノイズフィルタ８を通過した後の直流電力が絶縁型変換回路２０に供給される点で異なる。実施の形態２の電気装置９０の第二例は、実施の形態２の電気装置９０の第一例と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている。図１３では、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）と機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されている例を示した。第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７を接続する場合は、図１０のコンデンサ１７ｂと同様に接続する。
【００６３】  実施の形態２の電気装置９０の第二例は、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、機器筐体２１の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００６４】  実施の形態２の電気装置９０は、機器筐体２１の金属部３と直流的に絶縁された第一通信モジュール１０、第二通信モジュール１１において、機器筐体２１の金属部３との絶縁性を保ちながら通信線１６へ漏れ込むスイッチングノイズを低減することができる。このため、実施の形態２の電気装置９０は、これらの第一通信モジュール１０、第二通信モジュール１１を含む当該電気装置に電力供給する電源４に漏れ込むノイズを低減することができる。また、実施の形態２の電気装置９０は、第一通信モジュール１０と機器筐体２１の金属部３との間の電位が安定するので、通信線１６にて伝送される通信信号の劣化による電気装置９０の誤動作を起こりにくくすることができる。
【００６５】  以上のように、実施の形態２の電気装置９０は、電源４から電力が供給されており、分離された第一基板（第一機器基板２８）と第二基板（第二機器基板２９）との間で通信線１６を介して通信を行う電気装置である。実施の形態１の電気装置９０は、金属部３を有する筺体（機器筐体２１）内に格納された第一基板（第一機器基板２８）と、第一基板（第一機器基板２８）に搭載されており、スイッチング素子（半導体素子５５）を有する電力変換回路４５と、第一通信モジュール１０と、第一通信モジュール１０と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第一信号絶縁回路１３と、電力変換回路４５に供給される電力と絶縁された直流電力を第一通信モジュール１０に供給する第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）と、筐体（機器筐体２１）に格納された第二基板（第二機器基板２９）と、第二基板（第二機器基板２９）に搭載されており、第一通信モジュール１０と通信を行う第二通信モジュール１１と、第二通信モジュール１１と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第二信号絶縁回路１４と、電力変換回路４５に供給される電力と絶縁された直流電力を第二通信モジュール１１に供給する第二絶縁型変換回路（絶縁型変換回路２０）と、を備えている。実施の形態１の電気装置９０は、第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）から第一通信モジュール１０に出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、筐体（機器筐体２１）の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７を備えている。実施の形態１の電気装置９０は、この構成により、分離された基板間、すなわち第一基板（第一機器基板２８）と第二基板（第二機器基板２９）との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【００６６】実施の形態３．  図１４は実施の形態３に係る空気調和機の第一例を示す図である。図１５は図１４の第一通信モジュールと金属部との間のコンデンサの接続例を示す図であり、図１６は図１４のコンバータ回路及び第一インバータ回路に搭載された半導体素子とヒートシンクを示す図である。図１７は、図１６の通信線の一例を示す図である。図１８は実施の形態３に係る空気調和機の第二例を示す図であり、図１９は実施の形態３に係る空気調和機の第三例を示す図である。図２０は、実施の形態３に係る空気調和機の第四例を示す図である。実施の形態３の空気調和機１００は第一機器１、第二機器２を備えている。空気調和機１００の第一機器１は室外機であり、空気調和機１００の第二機器２は室内機である。適宜、第一機器１を室外機１と表記し、第二機器２を室内機２と表記する。
【００６７】  実施の形態３の空気調和機１００は、実施の形態１で示した電気装置９０と同様の構成を備えている。室外機１の第一機器筐体２２の中には少なくとも、圧縮機３４、室外熱交換器３５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１、第一通信モジュール１０、第一通信モジュール１０と室内機２に接続された通信線１６とを直流的に絶縁する第一信号絶縁回路１３、コンバータ回路３０から第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３に直流電力を供給する絶縁型変換回路１２、第一ノイズフィルタ５、第一機器基板２８、コンバータ回路３０等を制御する室外制御回路３２を備えている。図１４では、室外制御回路３２が第一信号絶縁回路１３を制御する制御信号４２と、室外制御回路３２が第一インバータ回路３１を制御する制御信号４２を示した。
【００６８】  室内機２は少なくとも、室内熱交換器４０、室内送風機４１、室内送風機４１を動作させる第二インバータ回路３９、第二ノイズフィルタ８、第二通信モジュール１１、第二通信モジュール１１と室外機１に接続された通信線１６とを直流的に絶縁する第二信号絶縁回路１４、第二通信モジュール１１及び第二信号絶縁回路１４に直流電力を供給する絶縁型変換回路２０、第二機器基板２９、室内送風機４１等を制御する室内制御回路３８を備えている。図１４では、室内制御回路３８が第二通信モジュール１１を制御する制御信号４３と、室内制御回路３８が第二インバータ回路３９を制御する制御信号４３を示した。
【００６９】  室外機１は、交流電源である電源４によって電力供給されて動作する。また、室内機２は、室外機１を介して電源４の電力により動作する。室外機１と室内機２は、通信線１６により互いに通信を行う。室内機２は電源線１５により室外機１から供給された交流電力により動作する。室外機１の圧縮機３４及び室外熱交換器３５と室内機２の室内熱交換器４０とが冷媒配管３６により接続されている。冷媒配管３６は、室外熱交換器３５と室内熱交換器４０と接続し、かつ冷媒が流通する配管である。
【００７０】  図１４に示した室外機１は、第一機器筐体２２、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１、室外制御回路３２、圧縮機３４、室外熱交換器３５、絶縁型変換回路１２、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、第一機器基板２８、第一機器筐体２２の金属部３と第一ノイズフィルタ５との間に接続されたコンデンサ６、第一機器筐体２２の金属部３と第一通信モジュール１０との間に接続されたコンデンサ１７ａ、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側（図１０参照）と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７ｂを備えている。第一機器基板２８には、室外制御回路３２、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１、絶縁型変換回路１２、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、コンデンサ６、コンデンサ１７ａ、１７ｂが搭載されている。第一インバータ回路３１が、図１に示した第一負荷機器７の電力変換回路４５に相当している。圧縮機３４、室外熱交換器３５が図１に示した第一負荷機器７における第一機器基板２８に搭載されない機器の一例である。室外制御回路３２は、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１、第一通信モジュール１０を制御する。室外熱交換器３５は、熱交換用の冷媒配管３６、冷媒配管３６に接続されたフィン４７、冷媒配管３６及びフィン４７に風を送るためのファン４８を有している。
【００７１】  図１４に示した室内機２は、第二機器筐体２３、第二ノイズフィルタ８、コンバータ回路４６、第二インバータ回路３９、室内制御回路３８、室内熱交換器４０、室内送風機４１、絶縁型変換回路２０、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４、第二機器基板２９を備えている。第二機器基板２９には、室内制御回路３８、第二ノイズフィルタ８、コンバータ回路４６、第二インバータ回路３９、絶縁型変換回路２０、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４が搭載されている。コンバータ回路４６、第二インバータ回路３９が図１に示した第二負荷機器９における第二機器基板２９に搭載されている回路の一例である。室内熱交換器４０、室内送風機４１が図１に示した第二負荷機器９における第二機器基板２９に搭載されていない機器の一例である。室内制御回路３８は、第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４を制御し、第二インバータ回路３９を介して室内送風機４１を制御する。
【００７２】  コンバータ回路３０及び第一インバータ回路３１は、意図的にスイッチィング素子をスイッチさせているためスイッチングノイズを発生させる。交流電源である電源４は、図１４に示すように室外機１側に取り付けて電源線１５で室内機２に伝送する構造でも、図２０に示すように室内機２側に取り付けて電源線１５で室外機１に伝送する構造でも良い。これは、通信線１６へのスイッチングノイズを生み出しているのは、室外機１側のコンバータ回路３０、第一インバータ回路３１、圧縮機３４であるためである。そのため、室外機１でのスイッチングノイズが通信線１６に混入することで通信信号の品質が劣化するので、電源４は、室外機１に接続する場合であっても、室内機２に接続する場合であっても良い。なお、図１４では第二機器筐体２３が金属部２４を有しない例を示したが、図２０では第二機器筐体２３が金属部２４を有する例を示した。室内機２から電源４によって交流電力を供給する場合は、電源４と第二機器筐体２３の金属部２４とが接続されている。
【００７３】  室外機１と室内機２との間は、少なくとも２線以上の電源線１５と、１線以上の通信線１６、冷媒配管３６の往路、復路によって接続されている。電源線１５と通信線１６とをまとめて一体にしてテープ等で周囲の巻回しを行う場合もある。また、電源線１５、通信線１６、冷媒配管３６をまとめて一体にしてテープ等で周囲の巻回しを行う場合もある。通信線１６が１線である場合は、通信信号のリターン経路は電源線１５又は冷媒配管３６になることが多い。図１９に示すように２線以上の通信線１６を有する場合であっても、第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続するコンデンサ１７ａは１つで構わない。これは、第一通信モジュール１０に供給される直流電力が第一機器筐体２２の金属部３に対して揺れていなければ良いためである。コンデンサ１７ａは、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間のコンデンサであり、第一機器筐体２２の金属部３に対する直流電力のグランド（−電位側）の揺れを抑制する。
【００７４】  図１４に示したコンデンサ１７ｂは、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間のコンデンサであり、第一機器筐体２２の金属部３に対する直流電力の＋電位側の揺れを抑制する。コンデンサ１７ｂはなくてもよいが、図１４ではコンデンサ１７ｂがある例を示した。第一通信モジュール１０に供給される直流電力がフォトカプラである第一信号絶縁回路１３にも供給されている場合は、第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ａが接続されていれば、第一信号絶縁回路１３が複数あっても問題はない。第一信号絶縁回路１３が絶縁トランスの場合は、第一信号絶縁回路１３の数が複数あっても、第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ａが接続されていればよい。
【００７５】  通信線１６が１線の場合には、時間分割で室内機２から室外機１、室外機１から室内機２への通信を行う。その際、通信線１６にて通信する通信信号の時間波形はどのようなものであっても良い。その通信信号のリターン経路は、前述したように通信線１６以外の線である電源線１５又は冷媒配管３６である。通常は、電源線１５にも冷媒配管３６の両方が通信信号のリターン経路となる。通信線１６と冷媒配管３６とは直流電力に対しては絶縁されているが、通信線１６と冷媒配管３６とがテープ等で巻回されて一体化しているので寄生容量によって冷媒配管３６にも通信線１６の通信信号に対応した交流電流が流れる。また、通信線１６と電源線１５とは直流電力に対しては絶縁されているが、通信線１６と電源線１５とがテープ等で巻回されて一体化しているので寄生容量によって電源線１５にも通信線１６の電流が流れる。なお、通信線１６と冷媒配管３６との間にコンデンサを接続してもよい。通信線１６と冷媒配管３６との間に接続されたコンデンサにより通信線１６の通信信号に対応した交流電流が流れ、冷媒配管３６が通信信号のリターン経路となる。また、通信線１６と電源線１５との間にコンデンサを接続してもよい。通信線１６と電源線１５との間に接続されたコンデンサにより通信線１６の電流が流れ、電源線１５が通信信号のリターン経路となる。第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間のコンデンサ１７ａ、又は第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間のコンデンサ１７ｂがあるので、通信信号のリターン経路になる通信線１６と電源線１５、冷媒配管３６とにコンデンサが接続されていても、通信線１６へ漏れ込むスイッチングノイズを低減することができる。
【００７６】  通信線１６が２線の場合には、１線を往路、他の１線を復路として時間分割で、室内機２から室外機１、室外機１から室内機２への通信を行う。また、通信線１６が２線の場合の２線の内、１線を室内機２から室外機１への通信に用い、他の１線を室外機１から室内機２への通信に用い、通信信号のリターン経路を冷媒配管３６又は電源線１５としてもよい。室内機２と室外機１との間の距離は１００ｍ以下のものが多い。しかし、室内機２と室外機１との間の距離が１００ｍ以上の場合には、通信線１６にシールドケーブル（図１７参照）を使う場合が多い。通信線１６がシールドケーブルの場合には、シールドケーブルの芯線７５が通信信号の往路、外導体７６が通信信号のリターン経路となる。シールドケーブルの芯線７５、外導体７６を、絶縁型変換回路１２と絶縁型変換回路２０とに接続する。光ファイバーを通信線１６に用いる場合においては、光ファイバーは電磁ノイズを伝搬させない。しかし、通信線１６が光ファイバーであっても、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ａ、１７ｂが配置されることで、第一通信モジュール１０に混入するスイッチングノイズを低減することができ、室外機１と室内機２との間に通信される通信信号の品質を高めることができる。
【００７７】  圧縮機３４は第一機器基板２８で生成された第一インバータ回路３１の交流電力を使って動作する。圧縮機３４、室外熱交換器３５のファン４８、フィン４７で温めた又は冷やした冷媒は、冷媒配管３６を経由して室内機２に送る。室内機２は、室外機１から送られてきた冷媒が流入する室内熱交換器４０に室内送風機４１から送風し、空気調和機１００のユーザーに対して、温かい又は冷たい空気を提供する。
【００７８】  通信線１６に流れる受信信号、送信信号すなわち通信信号は、フォトカプラ、絶縁トランス等の第一信号絶縁回路１３、第二信号絶縁回路１４により、室外機１と室内機２との間で直流的に絶縁される。
【００７９】  第一通信モジュール１０に供給される直流電力は、コンバータ回路３０で生成された直流電力を絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータである絶縁型変換回路１２を通して供給する。また、第一通信モジュール１０と同じ直流電力は、第一信号絶縁回路１３、第一通信モジュール１０等を制御する室外制御回路３２に供給される。第一信号絶縁回路１３、室外制御回路３２は、第一通信モジュール１０と同じ直流電力で動作する。
【００８０】  ただし、第一通信モジュール１０と異なる電圧の直流電力で第一信号絶縁回路１３、室外制御回路３２を動作させる場合においては、絶縁型変換回路１２とは別の絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータである他の絶縁型変換回路１２を用いて、交流電源の電源４とは絶縁された直流電力で動作させても良い。
【００８１】  室外機１に２つの絶縁型変換回路１２がある場合に、２つの絶縁型変換回路１２間にコンデンサを取り付けることで、２つの絶縁型変換回路１２が出力する各直流電力間の交流成分に対する電位差を小さくする。すなわち、２つの絶縁型変換回路１２が出力する各直流電力に混入するノイズの交流成分の電圧差を小さくする。または、２つの絶縁型変換回路１２と第一機器筐体２２の金属部３との間に、それぞれコンデンサを取り付ける。２つの絶縁型変換回路１２と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続するコンデンサを接続する場合には、コンデンサの端子と第一機器筐体２２の金属部３との間は、ジャンパー線又は金属スペーサである接続部材３３（図１５参照）を用いることが一般的である。このジャンパー線又は金属スペーサは残留インダクタンスを低くするために、短く、太い方が望ましい。
【００８２】  また、図１６に示すように、ノイズ源であるコンバータ回路３０、第一インバータ回路３１内のスイッチング素子である半導体素子５５は、半導体素子５５を冷却するためのヒートシンク５６に搭載されることが望ましい。半導体素子５５及びヒートシンク５６に最も近接する（近い）第一機器筐体２２の金属部３と、第一通信モジュール１０に直流電力を供給する絶縁型変換回路１２の直流電力の＋電位側との間にコンデンサ１７ｂを設けるのが望ましい。また、半導体素子５５が、シリコンに比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体材料によって形成された半導体素子、すなわちワイドバンドギャップ半導体の素子の場合は、シリコン半導体の素子よりもスイッチング速度が速く、スイッチング損失が小さい。更に、ワイドバンドギャップ半導体の素子は、シリコン半導体の素子よりも耐電圧性が高く、耐熱性も高い。そのため、半導体素子５５がワイドバンドギャップ半導体の素子の場合は、ヒートシンク５６の小型が可能であり、ヒートシンク５６が不要となることもある。ワイドバンドギャップ半導体の半導体素子５５がヒートシンク５６に搭載されていなくても、半導体素子５５に近接する（近い）第一機器筐体２２の金属部３と、第一通信モジュール１０に直流電力を供給する絶縁型変換回路１２の直流電力の＋電位側との間にコンデンサ１７ｂを設けることで、ノイズ低減効果及び通信線１６に漏れ込む電磁ノイズの低減が期待できる。ワイドバンドギャップ半導体材料としては、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ：Silicon  Carbide）、窒化ガリウム（ＧａＮ：Gallium  Nitride）を含む窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドがある。
【００８３】  通常、それらのコンデンサ１７ａ、１７ｂはプリント基板である第一機器基板２８上に配置されるため、複数のコンデンサ１７ａ、１７ｂの端部を第一機器基板２８上の一箇所の配線パターン２５ｂ（図１５参照）に集め、その配線パターン２５ｂからジャンパー線等の接続部材３３を通して、室外機１の第一機器筐体２２の金属部３へ接続する構造をとる。このようにすることで、ジャンパー線等の接続部材３３の数を減らすことができる。
【００８４】  コンデンサ１７ａ、１７ｂとしては、耐圧が必要であるため通常はセラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサが使われる。特に、空気調和機１００は様々な温度環境で使われるため、温度特性の大きいセラミックコンデンサではなく、温度補償されたセラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサを使うのが望ましい。また、コンデンサ１７ａ、１７ｂの代わりにバリスタを用いても良い。バリスタは、コンデンサとは異なりインダクタンスが大きいが、バリスタの両端にかかる電圧が低い場合には等価的にコンデンサに見える。コンデンサ１７ａ、１７ｂは。容量値が通常５００ｐＦから５０００ｐＦの間であるコンデンサを用いる。
【００８５】  第二通信モジュール１１に供給する直流電力は、第一機器１に接続された電源線１５で伝送された交流電力を第二ノイズフィルタ８に通し、コンバータ回路４６にて変換された直流電力を絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータである絶縁型変換回路２０を通して供給する。また、第二通信モジュール１１と同じ直流電力は、第二信号絶縁回路１４、第二通信モジュール１１等を制御する室内制御回路３８に供給される。第二信号絶縁回路１４、室内制御回路３８は、第二通信モジュール１１と同じ直流電力で動作する。ただし、第二通信モジュール１１と異なる電圧の直流電力で、第二信号絶縁回路１４、室内制御回路３８を動作させる場合においては、絶縁型変換回路２０とは別の絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ又は絶縁型のＡＣ−ＤＣコンバータを用いて、電源線１５から絶縁した直流電力で動作させても良い。
【００８６】  空気調和機１００は寸法が小さい方が望ましく、そのように寸法が限られたものに対して、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１を実装する場合、通常、図１４に示したように同一の第一機器基板２８に実装する。また、それらの回路を複数の基板に搭載し、基板間を基板間コネクタにより接続してもよい。
【００８７】  特に、第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３と、それ以外の回路が１０ｃｍ以内に近接されている（近づけている）ことが多い。また、第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３と、それ以外の回路に接続される配線パターンが近接して配置される（近づけて配置される）場合も多い。これは、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１を介して圧縮機３４及び室外熱交換器３５のファン４８を動的に変化させるためには、室内機２側から送られてくる通信信号すなわちフィードバック情報等が必要であり、それらは第一通信モジュール１０にて室内機２から受信した受信信号によって決められるものであるためである。ただし、このようにノイズ源となるコンバータ回路３０、第一インバータ回路３１が第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３に近接して配置される（近づけて配置される）ことによって、電界結合又は磁界結合が発生する。電界結合では寄生容量が発生し、磁界結合では相互インダクタンスが発生することで、空間を経由して電磁ノイズが周辺に伝搬する経路が作られる。
【００８８】  このようにノイズ源となるコンバータ回路３０、第一インバータ回路３１が第一機器基板２８上で、第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３に近接して配置される（近づけて配置される）場合には、例えば第一通信モジュール１０及び第一通信モジュール１０に結線された配線パターンと、コンバータ回路３０及び第一インバータ回路３１との間に容量値が非常に大きな寄生容量が生じる。第一通信モジュール１０とコンバータ回路３０及び第一インバータ回路３１との間に寄生容量があっても、電位差がなければ導体間にある空間を伝搬して不要な交流電力、すなわちノイズの交流成分が流れることは無い。しかし、実施の形態３の空気調和機１００のように、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７ａ、又は第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７ｂがない場合においては、ノイズの高周波成分に対する第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間の電位は不定になり、第一通信モジュール１０とコンバータ回路３０及び第一インバータ回路３１との間の基準電位が異なるため、スイッチングノイズが空間を伝搬して流れることになる。その結果、電源線１５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１から、通信線１６、第一通信モジュール１０に向かって、コンバータ回路３０及び第一インバータ回路３１で発生したスイッチングノイズが流れることになる。
【００８９】  一般的に、回路図上では直流的に絶縁されて設計した回路が、同一基板上に回路部品を配置することによって、交流電流又は交流電圧に対しては絶縁されない回路、すなわち交流電流又は交流電圧が伝搬する回路となった結果、本来は伝搬しない経路にスイッチングノイズが伝搬する問題が引き起こされる。
【００９０】  空気調和機におけるスイッチングノイズは、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１などのスイッチング素子がスイッチングする際に生じる電圧及び電流の急減な時間変化又は共振現象によって発生する。特に、時間領域のスイッチング波形は、台形波として考えることができる。台形波をフーリエ変換すると立ち上がり時間及び立ち下がり時間にもよるが、例えば数十ｎｓの立ち上がり時間を有する時間波形では、数十ｋＨｚ〜数ＧＨｚ程度までの高調波ノイズが発生することが分かる。この高調波を含む高周波ノイズが導体間を伝わって伝搬するスイッチングノイズは、国際規格によって許容範囲が決められている。例えば、国際電機標準会議（ＩＥＣ：International  Electrotechnical  Commission）では１５０ｋＨｚから３０ＭＨｚの範囲において規格値が定められている。また、この高周波ノイズが導体から空間に放出される放射ノイズは、ＩＥＣでは３０ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲において規格値が定められている。なお、このような高周波ノイズは、機器の誤動作又は機器内部の電子回路の破壊の原因となるため存在しないことが望ましい。
【００９１】  空気調和機の通信信号の周波数は、通常１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度である。これに対し、ＩＥＣによるノイズの国際規格では１５０ｋＨｚが規定されており、空気調和機の通信信号の動作周波数よりも電源線１５に流れるノイズの国際規格の方が高い周波数となっている。
【００９２】  室外機１と室内機２との間の通信線１６における戻りの電流経路、すなわちリターン電流の経路は、電源線１５又は冷媒配管３６となる。室外機１内において、実施の形態３の空気調和機１００のように、第一通信モジュール１０に供給される直流電力のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７ａ、又は第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７ｂがない場合においては、スイッチングノイズの伝搬経路の一部は、室内機２内の第二機器基板２９及び第二機器筐体２３と室外機１内の第一機器基板２８及び第一機器筐体２２との間に配置された通信線１６、電源線１５等の導体線間に生じる寄生容量又は相互インダクタンスによって形成される。寄生容量は電圧の時間変化の大きさに応じてスイッチングノイズを混入させ、相互インダクタンスは電流の時間変化に応じてスイッチングノイズを混入させる。通信線１６に限れば、前述したように、受信側の回路は高インピーダンスで受信するため電流がほとんど流れない。そのため、相互インダクタンスの影響は小さいことから、寄生容量によるスイッチングノイズの伝搬経路について説明を行う。
【００９３】  室内機２は、室外機１に比べると電流及び電圧が小さくノイズレベルが低い。このため、室内機２は寄生容量等で室外機１から伝搬してきたノイズの伝搬経路にはなるものの、室内機２がノイズ源となることは少ない。すなわち、室内機２においても寄生容量の影響はあるが、室外機１内で扱う電圧に比べて、室内機２又は通信線１６の電圧の方が小さいため、室外機１又は通信線１６が主なスイッチングノイズの伝搬経路になる。その結果、第一通信モジュール１０の基準電位である基準電位１の導体と、室外機１における第一機器筐体２２の金属部３の電位である基準電位２の導体との間にコンデンサ１７ａを取り付けることで、実施の形態１の電気装置９０と同様に、通信線１６及び電源線１５に混入するスイッチングノイズを低減する効果を得ることができる。
【００９４】  コンデンサ１７ａの第一機器基板２８における実装例を図１５に示した。室外機１内の第一機器基板２８において、第一機器筐体２２の金属部３と同じ電位の配線パターン２５ｂが形成されており、配線パターン２５ｂはジャンパー線又は金属スペーサ等の接続部材３３で第一機器筐体２２の金属部３に接続される。その配線パターン２５ｂに対して、基準電位１の電位になっている配線パターン２５ａとの間にコンデンサ１７ａが設けられている。
【００９５】  ジャンパー線又は導体スペーサである接続部材３３に関しては、残留インダクタンスが小さいことが望ましいため、接続部材３３の配線長を短くすることが望ましい。更に接続部材３３を太くすることが望ましい。これらよって残留インダクタンスを低減させることができるため望ましい結果が得られる。
【００９６】  寄生容量は、残留インダクタンス、ノーマルモードコイル、コモンモードコイル、その他の回路部品によって直列共振又は並列共振を発生させ、インピーダンスを大きく変化させる。空気調和機１００の取付工事の際の配線の引き回し方、及び生産の際の配線の引き回し方においても、寄生容量は変化する。このように一般的に意図せず寄生容量を含む寄生成分が発生し、共振回路が形成されるため、設計段階では定量的な予想が難しい。
【００９７】  それに対して、本実施の形態のように、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ａを取り付けることによって、コンデンサ１７ａが支配的なスイッチングノイズの電流経路となるようにできる。その理由は、第一通信モジュール１０の基準電位１の電位になっているグランド（−電位側）と、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１の基準電位の導体との間に発生する前述した寄生容量に比べて、コンデンサ１７ａの容量値が十分大きく、すなわちインピーダンスが小さくなるためである。また、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ｂを取り付けることによっても、コンデンサ１７ｂが支配的なスイッチングノイズの電流経路となるようにできる。その理由は、第一ノイズフィルタ５、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１の基準電位の導体との間に発生する前述した寄生容量に比べて、コンデンサ１７ｂの容量値が十分大きく、すなわちインピーダンスが小さくなるためである。その結果、空気調和機１００の配線の引き回しによらず、スイッチングノイズの電流経路を一定の経路とすることができる。例えば、寄生容量は数１０ｐＦ以下になるのに対して、取り付けるコンデンサ１７ａ、１７ｂの容量を数１００ｐＦ以上とすることで、十分にコンデンサに流れるノイズの電流を支配的にすることができる。
【００９８】  第一通信モジュール１０から第一信号絶縁回路１３への通信信号又は第一信号絶縁回路１３から室内機２への通信信号は、第一ノイズフィルタ５に接続されたコンデンサ６又は次に示す寄生容量Ａ１〜Ａ３を経由する漏れ電流（漏洩電流）を発生させる。寄生容量Ａ１は第一機器筐体２２と昇降圧用のリアクトル（図示せず）との寄生容量であり、寄生容量Ａ２は第一機器筐体２２と圧縮機３４との寄生容量であり、寄生容量Ａ３は第一機器筐体２２と第一機器基板２８との寄生容量である。
【００９９】  通信信号による漏れ電流を発生させる経路は、インピーダンスが高い場合が多く、その結果インピーダンスが比較的低いコンバータ回路３０又は第一インバータ回路３１のスイッチングノイズが第一通信モジュール１０又は第一信号絶縁回路１３に混入することとなる。例えば、第一ノイズフィルタ５に接続されたコンデンサ６の容量値が最大であり、通常５０００ｐＦ程度である。第一機器筐体２２と昇降圧用のリアクトルの寄生容量値が最小であり、通常１００ｐＦ程度である。第一機器筐体２２と圧縮機３４の寄生容量値がこれらの中間であり、冷媒の動きに応じて変化するため一定ではないが、通常５００ｐＦ程度である。
【０１００】  一方で本実施の形態のように意図的にコンデンサ１７ａを室外機１の第一機器筐体２２の金属部３と第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）との間に設けることで、又は室外機１の第一機器筐体２２の金属部３と第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側との間に意図的にコンデンサ１７ｂ設けることで、このコンデンサ１７ａ、１７ｂによるインピーダンスを他の寄生容量を通る経路のインピーダンスに比べて低くすることができる。その結果、このコンデンサ１７ａ、１７ｂを通る通信信号による漏れ電流が支配的になり、寄生容量及び通信信号の伝搬経路に影響されにくい経路で通信信号を流すことができる。更に、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、第一ノイズフィルタ５、第一インバータ回路３１等は、いずれも第一機器１における第一機器筐体２２の金属部３の電位を基準としているため、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３は、第一ノイズフィルタ５、第一インバータ回路３１等の電位と等しくすることができ、電源線１５に対するスイッチングノイズを低減させることができる。
【０１０１】  次に、第一通信モジュール１０の基準電位１が生じているグランド（−電位側）と基準電位２が生じている第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ａを取り付けることで、通信線１６へのスイッチングノイズの混入が低減する理由を説明する。第一通信モジュール１０に混入するノイズと、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１がスイッチした出力電力に相関があることが分かった。これにより、第一通信モジュール１０に混入するノイズが、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１がスイッチしている出力電力に起因していることを突き止めた。
【０１０２】  実施の形態３の空気調和機１００と異なり、コンデンサ１７ａ、１７ｂが設けられていない場合は、第一通信モジュール１０の基準電位１が生じているグランド（−電位側）と基準電位２が生じている第一機器筐体２２の金属部３が直流的に絶縁されているために寄生容量によって交流であるスイッチングノイズ成分のみが第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）又は第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側に混入する。このように、コンデンサ１７ａ、１７ｂが設けられていない場合において、通信線１６の通信信号にスイッチングノイズが重畳する原因は、ノイズ源となる回路と第一通信モジュール１０とが、第一機器筐体２２の金属部３に対して直流的に絶縁されていることにより、ノイズ源となる回路と第一通信モジュール１０とが異なる電位を基準として動作していることで、第一通信モジュール１０にスイッチングノイズが混入するためである。
【０１０３】  実施の形態３の空気調和機１００のようにコンデンサ１７ａ、１７ｂが設けられている場合は、スイッチングノイズを含む交流電力に対して、第一通信モジュール１０の基準電位１が生じているグランド（−電位側）と基準電位２が生じている第一機器筐体２２の金属部３との電位を等しくすることで、第一通信モジュール１０の基準電位１が生じているグランド（−電位側）の電位と第一機器筐体２２の金属部３及び冷媒配管３６等の電位とが同じタイミングで変化するため、電位差が発生しにくくなる。その結果、第一機器筐体２２の金属部３を基準とするノイズ源となる回路の基準電位、すなわちノイズ源となる回路のグランド（−電位側）と、第一通信モジュール１０の基準電位１との間に生じる電位差が小さくなる。
【０１０４】  第一通信モジュール１０に供給する直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）を、基準電位２が生じている第一機器筐体２２の金属部３に対して交流として同電位にする（交流的に同電位にする）ことと、通信線１６と室外機１における第一機器筐体２２の金属部３との間を交流信号である通信信号に対して同電位にすることは意味が異なる。なぜなら、第一通信モジュール１０に供給する直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）は直流電力が流れているのに対して、通信線１６には交流信号が流れるためである。直流電源すなわち、第一通信モジュール１０に直流電力を供給する絶縁型変換回路１２であれば、交流電源である電源４に影響を与えることなくコンデンサ１７ａ、１７ｂを接続することでスイッチングノイズが低減できる。これに対し、交流信号である通信信号に対しては、この通信信号に影響を与えずにコンデンサを配置することは不可能である。そのため、本実施の形態のように、直流電源すなわち、第一通信モジュール１０に供給する絶縁型変換回路１２の直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）に対してコンデンサ１７ａ、１７ｂを入れるコンデンサ接続構成を採用することが望ましい。
【０１０５】  また、第一通信モジュール１０に供給する直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、基準電位２が生じている第一機器筐体２２の金属部３とを交流的に同電位にすることにより、通信信号を生成する際にスイッチングノイズを含まない直流電源に基づいて通信信号を生成することができる。したがって、実施の形態３の空気調和機１００は、コンバータ回路３０、第一インバータ回路３１のスイッチングノイズの影響を小さくすることができる。これに対して、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３とを交流的に同電位にすることは、第一通信モジュール１０にて生成済みの通信信号に異なる電位を基準とした信号が流れている導体を取り付けることになるため、第一機器筐体２２の金属部３に流れるスイッチングノイズを通信信号に混入させてしまう。
【０１０６】  実施の形態３の空気調和機１００は、直流電源に相当する第一通信モジュール１０に供給する絶縁型変換回路１２における直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）に対して、コンデンサ１７ａ、１７ｂを取り付けることによって、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）と第一機器筐体２２の金属部３との間に電位差が発生しにくくでき、通信信号に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１０７】  コンデンサ１７ａの取り付け方は、前述したように、第一通信モジュール１０の基準電位１が生じている第一機器基板２８上の配線パターン２５ａと配線パターン２５ｂとの間にコンデンサ１７ａを接続する。配線パターン２５ｂは、ジャンパー線又は金属スペーサ等の接続部材３３で第一機器筐体２２の金属部３に接続されている。同様に第一通信モジュール１０を動作させる、すなわち駆動するための駆動電源である絶縁型変換回路１２の直流電力の＋電位側に対して、コンデンサ１７ｂの一端を取り付ける。更に、コンデンサ１７ｂの他端を、第一機器基板２８の配線パターンを介してジャンパー線又は金属スペーサ等の接続部材３３で第一機器筐体２２の金属部３に取り付ける。コンデンサ１７ｂの他端は、図１５に示した配線パターン２５ｂに接続してよく、配線パターン２５ｂと異なる配線パターンに接続してもよい。
【０１０８】  なお、第一通信モジュール１０と第一信号絶縁回路１３であるフォトカプラ又は絶縁トランスとは、図１８に示すように一体化されていても良い。同様に、第二通信モジュール１１と第二信号絶縁回路１４であるフォトカプラ又は絶縁トランスとは、図１８に示すように一体化されていても良い。図１８に示す第一通信モジュール２６は、室外機１（第一機器１）における第一通信モジュール１０及び第一信号絶縁回路１３を一体化した通信モジュールであり、第二通信モジュール２７は、室内機２（第二機器２）における第二通信モジュール１１及び第二信号絶縁回路１４を一体化した通信モジュールである。また、通信線１６と第一信号絶縁回路１３との間、通信線１６と第二信号絶縁回路１４との間には半波整流回路、全波整流回路、コンパレータ回路、シュミットトリガ回路等のように、受信回路６４（図３参照）の電位を安定させる回路が入っていても良い。電源線１５を用いた電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power  Line  Communication）を使われる機器があるが、本実施の形態３の空気調和機１００は通信線１６を少なくとも１線以上有する空気調和機であるため、電源線１５のみで通信を行う構成される機器には適用しても、電源線１５に流れるスイッチングノイズと通信線１６に漏れ込むスイッチングノイズとを同時に低減して、通信信号の品質を高める効果は得られない。
【０１０９】  空気調和機１００を動作させるための交流電源である電源４は、前述したように室内機２又は室外機１にある。図２０に示すように室内機２から室外機１に電力を供給するものであっても、図１４に示すように室外機１から室内機２に電力を供給する空気調和機であっても構わない。特に、一つの室外機１に対して一つの室内機２が接続される空気調和機１００においては、室内機２に交流電源である電源４が接続される場合が多く、一つの室外機１に対して複数の室内機２が接続される空気調和機１００においては、室外機１に電源４が接続される場合が多い。どちらの場合においても本実施の形態３の特徴であるコンデンサ接続構成、すなわち第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ｂ又はコンデンサ１７ｂが配置されている構成を適用することで、電源線１５に流れるスイッチングノイズと通信線１６に漏れ込むスイッチングノイズとを同時に低減することができる。
【０１１０】  実施の形態３の空気調和機１００は、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７ｂ又はコンデンサ１７ｂが配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１１１】  実施の形態３の空気調和機１００は、第一機器筐体２２の金属部３と直流的に絶縁された第一通信モジュール１０において、第一機器筐体２２の金属部３との絶縁性を保ちながら通信線１６へ漏れ込むスイッチングノイズを低減することができる。このため、実施の形態３の空気調和機１００は、室外機１と室内機２との間の通信信号の劣化による空気調和機１００の誤動作又は誤検知が起こりにくくすることができる。また、実施の形態３の空気調和機１００は、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することで、電源４から電力供給されている第一機器１、第二機器２以外の外部機器に混入するノイズを低減することができる。
【０１１２】  以上のように、実施の形態３の空気調和機１００は、金属部３を有する第一筺体（第一機器筐体２２）内に格納された圧縮機３４、室外熱交換器３５、第一通信モジュール１０を備えた室外機１と、第二筺体（第二機器筐体２３）内に格納された室内熱交換器４０、第二通信モジュール１１を備えた室内機２と、室外熱交換器３５と室内熱交換器４０と接続し、かつ冷媒が流通する冷媒配管３６と、第一通信モジュール１０と第二通信モジュール１１と間の通信信号が流れる通信線１６と、第一筐体（第一機器筐体２２）及び第二筐体（第二機器筐体２３）の外の電源４である外部電源から室外機１及び室内機２に電力を供給する電源線１５と、を備え、通信線１６と電源線１５又は冷媒配管３６とが一部並走して配置されている。室外機１は、第一筺体（第一機器筐体２２）に格納された第一基板（第一機器基板２８）と、外部電源（電源４）の交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路３０と、スイッチング素子（半導体素子５５）を有し、かつコンバータ回路３０が出力する直流電力を交流電力に変換すると共に圧縮機３４を駆動するインバータ回路（第一インバータ回路３１）と、第一通信モジュール１０と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第一信号絶縁回路１３と、コンバータ回路３０が出力する直流電力と絶縁された直流電力を第一通信モジュール１０に供給する第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）と、を備え、第一基板（第一機器筐体２２）に、コンバータ回路３０、インバータ回路（第一インバータ回路３１）、第一通信モジュール１０、第一信号絶縁回路１３、第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）が搭載されている。室内機２は、第二筺体（第二機器筐体２３）に格納された第二基板（第二機器基板２９）と、第二通信モジュール１１と通信線１６とを絶縁しながら通信信号を通過させる第二信号絶縁回路１４と、インバータ回路（第一インバータ回路３１）に供給される電力と絶縁された直流電力を第二通信モジュール１１に供給する第二絶縁型変換回路（絶縁型変換回路２０）と、を備え、第二基板（第二機器基板２９）に、第一通信モジュール１０と通信を行う第二通信モジュール１１、第二信号絶縁回路１４、第二絶縁型変換回路（絶縁型変換回路２０）が搭載されている。実施の形態３の空気調和機１００は、第一絶縁型変換回路（絶縁型変換回路１２）から第一通信モジュール１０に出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、第一筐体（第一機器筐体２２）の金属部３との間に接続されたコンデンサ１７を備えている。実施の形態３の空気調和機１００は、この構成により、分離された基板間、すなわち第一基板（第一機器基板２８）と第二基板（第二機器基板２９）との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１１３】実施の形態４．  図２１は実施の形態４に係る電気装置の一例を示す図であり、図２２は図２１のインダクタンス部品の比透磁率の周波数特性の一例を示す図である。図２３はノイズの周波数が低い場合における図２１の電気装置の例を示す図であり、図２４はノイズの周波数が高い場合における図２１の電気装置の例を示す図である。実施の形態４の電気装置９０は、実施の形態１の電気装置９０とは、第一機器１内において、電源線１５に対して磁性体コア５２が取り付けられており、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７が接続されている点で異なる。図２１では、図２に示した電気装置９０に、磁性体コア５２、インピーダンス部品５７が追加されている例を示した。
【０１１４】  磁性体コア５２の位置は、第一機器１側の第一通信モジュール１０、コンバータ回路３０が実装された第一機器基板２８における第二機器２側の端部に取り付けるのが望ましい。磁性体コア５２は、電源線１５が巻かれた状態で電源線１５に取り付けられている。第二機器２側に磁性体コア５２を付ける場合は、ノイズが通信線１６に漏れ込んでしまい、好ましくない。例えば、第一機器基板２８のコネクタ端部に取り付ける。通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたインピーダンス部品５７のコンデンサ部品５０の容量値を増やすことで電源線１５のスイッチングノイズは低減できる。しかし、通信線１６のノイズが増加しやすくなるためコンデンサ部品５０の容量値を大きくし過ぎるのも問題である。電源線１５に巻いた磁性体コア５２によるインダクタンスと、通信線１６のコンデンサの容量に大きな依存関係があることを見出した。電源線１５に対して磁性体コア５２を設けることで、コンデンサ部品５０の容量値を最適化することができる。磁性体コア５２については、実施の形態５で詳しく述べる。
【０１１５】  実施の形態４の電気装置９０における電源線１５のスイッチングノイズが低減するメカニズムを説明する。第一機器１と第二機器２との間の通信線１６が１線の場合を考える。第一機器１と第二機器２との間の通信線１６が１線なので、通信信号を通信線１６に流す場合、リターン経路となる配線が必要となる。実施の形態１で説明したように、リターン経路は電源線１５等である。通信信号は、第一機器１における第一機器筐体２２の金属部３の電位（基準電位２）に対して振動していることが望ましい。すなわち、通信信号は基準電位２を基準にした交流信号であることが望ましい。しかし、通常、第一通信モジュール１０のグランド（−電位側）の電位（基準電位１）は、電源線１５の電位とは異なるため、通信信号を通信線１６と電源線１５との間の寄生容量以外に流すリターン経路は存在しない。
【０１１６】  そのため、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ部品５０がない場合、通信信号が電源線１５へ伝搬する伝搬経路は、寄生容量又は第一ノイズフィルタ５に接続されたコンデンサ６を経由し、第一機器基板２８の様々な箇所を通る伝搬経路となる。このため、通信信号が複数の経路を通ってノイズ源である第一負荷機器７の電力変換回路４５にも戻っていく。通信信号が第一機器１の基準電位（基準電位２）になっている第一機器筐体２２の金属部３に戻るリターン経路の一つである電源線１５に流れる場合、通信信号のリターン電流は、電源線１５のスイッチングノイズを増大させる要因となり、すなわち電源線１５に混入する電磁ノイズを増加させる。
【０１１７】  一方、実施の形態４の電気装置９０のように、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ部品５０を含むインピーダンス部品５７がある場合においては、通信信号のリターン電流は電源線１５となる。これは、通信信号のリターン電流が寄生容量、第一ノイズフィルタ５に接続されたコンデンサ６を通る経路におけるインピーダンスよりも、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ部品５０を含むインピーダンス部品５７のインピーダンスが低くなるためである。
【０１１８】  コンデンサ部品５０を通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続する場合には、注意を要する。図８の比較例２の電気装置９１のように、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ９４ａのみを接続することで、通信線１６に第一負荷機器７内の電力変換回路４５からのスイッチングノイズが混入する。このため、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ９４ａのみが接続された比較例の電気装置は、通信信号の通信品質が劣化し、第一機器１と第二機器２との間の通信信号の劣化による電気装置の誤動作又は誤検知が発生する。これに対して、本実施の形態４の電気装置９０は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７を接続することで、通信線１６に流れ込む第一負荷機器７内の電力変換回路４５のノイズを低減できる。
【０１１９】  インダクタンス部品５１について説明する。実施の形態４の電気装置９０は、通常の空気調和機と同様に、通信信号の周波数が、通常１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度である。インダクタンス部品５１を構成する磁性材料は、通信信号と同じ程度の周波数、すなわち１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ程度までの比較的低い周波数領域ではインピーダンスが高く、電源４のノイズが問題となる周波数が１００ｋＨ以上の比較的高い周波数領域ではインピーダンスが低くなる材料を選択する。より具体的には、インダクタンス部品５１は、例えば、通信線１６に流れる通信信号の基本波の周波数の１０倍である基準周波数以上の帯域において、周波数が基準周波数未満の帯域よりも比透磁率が小さくかつインピーダンスが小さいものを選択する。図２２に、このような特性を有するインダクタンス部品５１の磁性材料の一例を示す。図２２に示した特性は、ＴＤＫ社のＨ５Ｃ３というＭｎ−Ｚｎ系の磁性材料の例である。図２２では、周波数と比透磁率比μ／μ０との関係を示した。μは磁性材料の透磁率であり、μ０は真空の透磁率である。比透磁率比μ／μ０が高い場合は高インピーダンスであり、比透磁率比μ／μ０が低い場合は低インピーダンスである。
【０１２０】  このような材料を使うことで、低い周波数領域では材料内の磁気モーメントが外部の磁場に追いつき、磁場の向きを逆にすることでインピーダンスが高くなり、高い周波数領域では、材料内の磁気モーメントが外部の磁場に追いつかないため、インピーダンスが変化しなくなり、すなわちインピーダンスが低くなる特性を利用することができる。インダクタンス部品５１は、図２２に示した特性の磁性材料で形成することで、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ程度までの比較的低い周波数領域ではインピーダンスが高くなり、周波数が１００ｋＨ以上の比較的高い周波数領域ではインピーダンスが低くなる。このような特性のインダクタンス部品５１が利用できるのは、前述したように、ＩＥＣによるノイズの国際規格値が１５０ｋＨｚ及びそれ以上で規定されていのに対し、通信線１６を伝送する通信信号の周波数が数ｋＨｚ以下と遅いために使うことができる。
【０１２１】  図２３、図２４を用いて、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１を有するインピーダンス部品５７と、電源線１５に混入するスイッチングノイズとの関係を説明する。図２３はノイズの周波数が数ｋＨｚ以下と低い場合の電気装置９０であり、図２４はノイズの周波数が数１００Ｈｚ以上と高い場合の電気装置９０である。通信信号の周波数と同程度の周波数領域、すなわち数ｋＨｚ以下の周波数領域では、図２３のように、コンデンサ部品５０と直列に取り付けたインダクタンス部品５１が高インピーダンスの高インピーダンス部品５３になる。したがって、周波数が数ｋＨｚ以下と低いノイズに対して、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたインピーダンス部品５７が高インピーダンスになるので、第一機器筐体２２の金属部３に伝搬しているスイッチングノイズが通信線１６に漏れ込みにくくなる。
【０１２２】  通信信号の周波数よりも高い周波数領域、すなわち数１００Ｈｚ以上の周波数領域では、図２４のように、コンデンサ部品５０と直列に取り付けたインダクタンス部品５１が低インピーダンスとなり、インピーダンス部品５７がコンデンサ部品５０単体のようになる。その結果、第一負荷機器７の電力変換回路４５から通信線１６を通って伝搬してきたスイッチングノイズがインピーダンス部品５７により第一機器筐体２２の金属部３に流れるので、通信線１６と電源線１５との間の寄生容量を介して電源線１５に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１２３】  実施の形態４の電気装置９０は、実施の形態１の電気装置９０と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１２４】  実施の形態４の電気装置９０は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１を有するインピーダンス部品５７におけるインピーダンスの周波数特性によって、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズが通信線１６へ漏れ込むことを低減することができる。このため、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズに対して、第一機器１と第二機器２との間の通信信号の劣化による電気装置９０の誤動作又は誤検知が起こりにくくすることができる。また、実施の形態４の電気装置９０は、通信線１６を流れる通信信号の基本波の１０倍高調波以上の周波数を有するスイッチングノイズに対して、インダクタンス部品５１のインピーダンスが低下して、インピーダンス部品５７がコンデンサ部品５０のみの特性に近づくため、通信線１６から電源線１５へスイッチングノイズが伝搬することを低減することができ、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１２５】  特許文献１の空気調和機（図８）は、ＥＭＣ（Electro  Magnetic  Compatibility）試験で要求される雷サージ試験又は静電気放電試験結果を悪化させる。雷サージは、電源線と筐体の間に一線対地で数１００Ｖ以上の大きな電圧をかける。同様に静電気放電試験は、筐体に対して数ｋＶの接触放電を行うか、電源線又は通信線の数ｃｍ程度の近傍で気中放電を行う。このように、筐体と電源線間に大きな電圧がかかった際に、図８においては、金属部３、コンデンサ９４ａ、通信線１６、コンデンサ９４ｂ、電源線１５を経由する伝搬経路が発生する。コンデンサ９４ｂのコンデンサ容量は、寄生容量１８に比べて十分に大きいので、このような伝搬経路が発生することになる。具体的には、寄生容量１８は平行平板コンデンサの式に従い、容量値Ｃ［Ｆ］とすると、配線間の対向面積Ｓ［ｍ２］に比例し，板間距離ｄ［ｍ］に反比例する。線間の絶縁材料の比誘電率は１に近い。そのため、電源線１５と通信線１６の容量は上記の式に従うと並走距離が１０ｍ程度であっても５０ｐＦ以下となる。一方、コンデンサ９４ｂの容量は、上記の方法でノイズを除去するためには、少なくとも１，０００ｐＦ以上となるため、両者の間には１０倍以上の差が通常発生する。そのため、コンデンサ９４ｂと寄生容量１８の箇所のみを比較しても、雷サージまたは静電気放電試験に伴うノイズの流れやすさは１０倍以上の差になる。
【０１２６】  そのような、雷サージ又は静電気放電による電流が通信線１６、電源線１５に流れることになり、通信線１６、電源線１５につながる回路である第一通信モジュール９５、第二通信モジュール９６、第一負荷機器７、第二ノイズフィルタ８、第二負荷機器９、コンバータ回路３０の誤動作又は破壊を招きやすくする。これに対し、本実施の形態においてはコンデンサ１７のみであるため、通信線１６と電源線１５との間の寄生容量を考慮しても、雷サージ又は静電気放電による電流が流れにくく、誤動作又は破壊を招きにくくすることができる。雷サージ又は静電気放電は一般的にＥＭＳ（Electro  Magnetic  Susceptibility）又はイミュニティという言葉で説明され、これらは対象とする機器の電界、磁界、電圧、電流に対する耐えうる能力を示すものである。上記の雷サージ又は静電気放電以外の試験においても、図８の比較例に比べると、上記と同様の理由で本実施の形態の方が耐えうる能力を向上させることができる。また、第一信号絶縁回路１３、第二信号絶縁回路１４のノイズ耐量によっては、インダクタンス部品５１が不要になる。更に、プリント基板である第一機器基板２８、第二機器基板２９内の作り方によっては、配線パターンによる残留インダクタンスがおおよそ１ｍｍあたり１ｎＨ生じること又はＩＣ（Integrated  Circuit）を含む回路部品の内部インダクタンスのためプリント基板内のインピーダンス成分が大きくなり、高インピーダンス部品５３が不要となる。コンデンサ部品５０としては、コンデンサの他に、ＥＭＳに対応するためアレスタ又はバリスタを用いても良い。
【０１２７】  電源線と通信線が一体となって磁性体コアに巻く以外にも、通信線の受信端のインピーダンスは一般的に高いため、電源線のみに磁性体コアを巻く方法でも構わない。磁性体コアには、通常配線を数巻き、巻き付けて使い、これによって磁性体コアによるインダクタンスを大きくすることができる。その際に電源線と通信線を一体にして巻きつける場合に比べて、電源線のみの場合には、同じ磁性体コアの場合には、電源線のみの方が巻く数を増やすことができ、その結果、電源線のインピーダンスを大きくすることができる。また、電源線の電磁ノイズの低減に必要な磁性体コアによるインダクタンス増加量と、通信線の電磁ノイズの低減に必要な磁性体コアにインダクタンス増加量が、各々のICの入力インピーダンスと出力インピーダンスの違いにより異なることがあるため、電源線と通信線に異なる磁性体コアを用いても構わない。
【０１２８】実施の形態５．  図２５は実施の形態５に係る空気調和機の一例を示す図であり、図２６は通信線と金属部との間に接続した場合のコンデンサにおけるリーク電流特性を示す図である。図２７は図２５の通信線における信号波形の一例を示す図であり、図２８は図２５の電源線におけるノイズの周波数特性の一例を示す図である。実施の形態５の空気調和機１００は、実施の形態３の空気調和機１００とは、室外機１内において、コンバータ回路３０が出力する直流電源のノイズを除去するノイズフィルタ４４を備え、電源線１５に対して磁性体コア５２が取り付けられており、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７が接続されている点で異なる。ノイズフィルタ４４は、第一機器基板２８に搭載されている。図２５では、図１４に示した空気調和機１００に、磁性体コア５２、インピーダンス部品５７が追加されており、第一通信モジュール１０と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサが１つのコンデンサ１７であるいる例を示した。なお、図２５では、室外機１と室内機２とを接続している電源線１５において、コネクタを示す丸印を記載した。
【０１２９】  磁性体コア５２の位置は、室外機１側の第一通信モジュール１０、コンバータ回路３０が実装された第一機器基板２８における室内機２側の端部に取り付けるのが望ましい。磁性体コア５２は、電源線１５が巻かれた状態で電源線１５に取り付けられている。第二機器２側に磁性体コア５２を付ける場合は、ノイズが通信線１６に漏れ込んでしまい、好ましくない。例えば、第一機器基板２８のコネクタ端部に取り付ける。実施の形態１において説明した、図８における通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたコンデンサ９４ａと同様に、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたインピーダンス部品５７のコンデンサ部品５０の容量値を増やすことで電源線１５のスイッチングノイズは低減できる。しかし、通信線１６のノイズが増加しやすくなるためコンデンサ部品５０の容量値を大きくし過ぎるのも問題である。電源線１５に巻いた磁性体コア５２によるインダクタンスの値と、通信線１６のコンデンサの容量値との間に大きな依存関係があることを見出した。これは、今まで考えられていなかった。
【０１３０】  空気調和機１００に関しては、日本国内の電安法（電気用品安全法）であれば５００ｋＨｚからスイッチングノイズの規格値があり、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ：Comite  international  Special  des  Perturbations  Radioelectriques）の国際規格の場合には１５０ｋＨｚからスイッチングノイズの規格値がある。我々は、電源線１５に巻いた磁性体コア５２のインダクタンス及び電源線１５の残留インダクタンスの合計値、すなわち磁性体コア５２の寄与分を含む電源線１５のインダクタンス値をＬとし、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたインピーダンス部品５７におけるコンデンサ部品５０の容量値をＣとすると、式（３）に示す共振周波数ｆを各規格値が始まる周波数より小さくする必要があることを突き止めた。
【０１３１】  ｆ＝１／（２π×√（Ｌ×Ｃ））      ・・・（３）この式（３）から、共振周波数ｆが１５０ｋＨｚの場合には、Ｌ×Ｃの値はおおよそ１ｐＦ×Ｈと算出できる。
【０１３２】  一方、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたインピーダンス部品５７におけるコンデンサ部品５０の容量値をＣとすると、コンデンサ部品５０が追加されることで式（４）に示す漏洩電流Ｉが増加し、更にＣの値によって漏洩電流Ｉが変化することが分かった。  Ｉ＝２π×Ｆ１×Ｃ×Ｖａ      ・・・（４）  ここで、Ｆ１は交流電源である電源４の周波数であり、Ｖａは室外機１の第一機器筐体２２の金属部３に対する交流電源である電源４の電圧である。
【０１３３】  図２６に、インピーダンス部品５７におけるコンデンサ部品５０の容量値Ｃと漏洩電流Ｉの測定値との関係を示した。漏洩電流Ｉは通常１ｍＡ以下である必要がある。電源４の周波数Ｆ１を６０Ｈｚ、電圧Ｖａを２００Ｖとすると、漏洩電流Ｉが１ｍＡの場合には式（４）からコンデンサ部品５０の容量値Ｃは約１３,０００ｐＦと算出できる。そのため、漏洩電流Ｉを１ｍＡ以下に抑えるためには、コンデンサ部品５０の容量値Ｃを約１３,０００ｐＦよりも小さくする必要がある。ただし、漏洩電流Ｉの原因となる第一ノイズフィルタ５に接続されたコンデンサ６、圧縮機３４の寄生容量などで通常、０．５ｍＡ程度の漏洩電流が流れる。コンデンサ６、圧縮機３４の寄生容量などによる漏洩電流は、６５００ｐＦ程度のコンデンサに相当する。このため、コンデンサ部品５０の許容誤差である最大±２０％程度を含めた設計マージンを取ると、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に接続されたインピーダンス部品５７におけるコンデンサ部品５０の容量値は、おおよそ５０００ｐＦ以下にする必要がある。
【０１３４】  このように、共振周波数ｆから算出されるＬ×Ｃの値、例えば１ｐＦ×Ｈと、漏洩電流Ｉから算出されるコンデンサ部品５０の容量値Ｃ、例えば５０００ｐＦを同時に満たすことで、電源４に混入するノイズを低減しつつ、コンデンサ部品５０を通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に取り付けた際の漏洩電流Ｉを規格値以内に収めることができる。
【０１３５】  実施の形態５の空気調和機１００と異なり、通信線１６にコンデンサ部品５０を取り付けない場合には、磁性体コア５２を通信線１６に対して取り付ける必要がある。それに対して、実施の形態５の空気調和機１００のように、通信線１６にコンデンサ部品５０を取り付けること、通信線１６のノイズの交流成分に対する第一機器基板２８の金属部３へのインピーダンスが低下する。このため、磁性体コア５２を通信線１６には巻かず、電源線１５のみに巻くことができ、通信線１６と電源線１５をまとめて巻かなくても通信線１６と電源線１５をまとめて巻くのと同様のスイッチングノイズの低減効果が得られることが分かった。これは、磁性体コア５２の内径の寸法が一定である場合、電源線１５を磁性体コア５２に巻ける回数を増やすことができることを意味する。例えば、通信線１６の１線と電源線１５の２線をまとめて磁性体コア５２に２巻していた場合に対して、電源線１５の２線のみになれば磁性体コア５２に３巻することができる。磁性体コア５２に巻く回数が増えるほど、電源線１５のインダクタンスを大きくすることができるため、電源線１５のスイッチングノイズを小さくすることができる。
【０１３６】  通信線１６に磁性体コア５２を巻かなくても良い理由を詳しく説明する。通信線１６の受信回路側のインピーダンスが高いため、通信線１６には通信信号の交流電流を含めて電流が流れにくい。しかし、通信線１６にコンデンサ部品５０がない場合には、通信線１６にスイッチングノイズを漏れ込ませないために、磁性体コア５２を付けて更にインピーダンスを高くする必要があった。それに対して、実施の形態５の空気調和機１００のように、通信線１６にコンデンサ部品５０がある場合には、コンデンサ部品５０は交流電流であるスイッチングノイズの伝搬経路となり、かつインピーダンスの高い受信回路側にはスイッチングノイズが流れないため、磁性体コア５２の効果が小さくなるので、通信線１６に磁性体コア５２を巻かなくても良いことが分かった。
【０１３７】  図２７に、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間に、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７が接続されている実施の形態５の空気調和機１００における、通信線１６の信号波形７１の一例を示した。また、図２７には、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間にインピーダンス部品５７が接続されていない比較例における通信線１６の信号波形７０も示した。本実施の形態においては、通信線１６のインピーダンス部品５７におけるコンデンサ部品５０に１５００ｐＦのコンデンサを利用し、インダクタンス部品５１にはＴＤＫ社製のＨ５Ｃ３Ｔ１０×２．５×５を利用した。電源線１５には北川工業社製のフェライトコアＣＲＦＣ−１３に対して電源線１５を２巻したものを用いた。一方、比較例では、インピーダンス部品５７を用いず、Ｈ５Ｃ３Ｔ１０×２．５×５を用いない条件とし、それ以外は同一条件で測定を行った。図２７のように通信信号波形に混入するリンギングのピーク間電圧であるリンギング電圧は、本実施の形態のリンギング電圧Ｖｐ２の値が２Ｖ程度なのに対し、比較例のリンギング電圧Ｖｐ１の値が４Ｖ以上のリンギングとなっていることが分かる。リンギング電圧は小さいほど望ましく、通信線１６のスイッチングノイズが低減できることが分かる。
【０１３８】  図２８に、実施の形態５の空気調和機１００における電源線１５に混入するスイッチングノイズの伝導ノイズ特性７４の一例を示した。また、図２８には、比較例における電源線１５に混入するスイッチングノイズの伝導ノイズ特性７３及びＣＩＳＰＲ規格の規格値７２を示した。図２８のように、５００ｋＨｚ以上の帯域で、本実施の形態の伝導ノイズ特性７４は比較例の伝導ノイズ特性７３に比べて、５ｄＢから１０ｄＢ低減していることが分かる。特にピーク値となっている５ＭＨｚにおいて、本実施の形態の伝導ノイズ特性７４は比較例の伝導ノイズ特性７３に比べて、１５ｄＢ程度の低減になっていることが分かる。なお、５００ｋＨｚ以下の帯域では、比較例と本実施の形態における電源線１５でのスイッチングノイズは同等レベルになる。
【０１３９】  実施の形態５の空気調和機１００は、実施の形態３の空気調和機１００と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１４０】  実施の形態５の空気調和機１００は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたコンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１を有するインピーダンス部品５７におけるインピーダンスの周波数特性によって、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズが通信線１６へ漏れ込むことを低減することができる。このため、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズに対して、室外機１と室内機２との間の通信信号の劣化による空気調和機１００の誤動作又は誤検知が起こりにくくすることができる。また、実施の形態５の空気調和機１００は、通信線１６を流れる通信信号の基本波の１０倍高調波以上の周波数を有するスイッチングノイズに対して、インダクタンス部品５１のインピーダンスが低下して、インピーダンス部品５７がコンデンサ部品５０のみの特性に近づくため、通信線１６から電源線１５へスイッチングノイズが伝搬することを低減することができ、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１４１】  また、実施の形態５の空気調和機１００は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたインピーダンス部品５７のコンデンサ部品５０の容量値Ｃを５０００ｐＦ以下にし、電源線１５に取り付けられた磁性体コア５２の寄与分を含む電源線１５のインダクタンス値Ｌとコンデンサ部品５０の容量値Ｃとの乗算値Ｃ×Ｌが１ｐＦ×Ｈ以上にすることで、電源４につながる電源線１５に通信線１６から重畳するスイッチングノイズを低減しつつ、通信線１６へ漏れ込むノイズを低減することができ、通信線１６に流れる通信信号による漏洩電流Ｉを小さくすることができる。
【０１４２】実施の形態６．  図２９は、実施の形態６に係る電気装置の一例を示す図である。実施の形態６の電気装置９０は、実施の形態４の電気装置９０とは、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７の代わりに通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間にバリスタ５４が接続されている点で異なる。
【０１４３】  バリスタ５４はコンデンサ部品５０とは異なり、バリスタ５４の両端にかかる電圧が低い場合には等価的にコンデンサに見え、高いインピーダンスとなる。ただし、コンデンサ部品５０と比べると、インダクタンスが大きくなるため、インダクタンス部品５１を使わなくても良い。そのため、バリスタ５４を使うことで、コンデンサ部品５０とインダクタンス部品５１を直列に実装しなくても、バリスタ５４単体でコンデンサ部品５０とインダクタンス部品５１の特性を得ることができる。すなわち、バリスタ５４は容量成分とインダクタンス成分を有している。ただし、バリスタ５４が有する容量値は最大のものでも５００ｐＦ程度と大きくないため、必要に応じて複数個のバリスタ５４を並列に接続して用いることで、実施の形態５で述べた必要な容量値を確保する必要がある。バリスタ５４は、例えば、通信線１６に流れる通信信号の基本波の周波数の１０倍である基準周波数以上の帯域において、周波数が基準周波数未満の帯域よりもインダクタンス成分が小さくかつ容量成分が優位になるものを選択する。
【０１４４】  実施の形態６の電気装置９０は、実施の形態４の電気装置９０と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１４５】  実施の形態６の電気装置９０は、実施の形態４の電気装置９０と同様に、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたバリスタ５４におけるインピーダンスの周波数特性によって、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズが通信線１６へ漏れ込むことを低減することができる。このため、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズに対して、第一機器１と第二機器２との間の通信信号の劣化による電気装置９０の誤動作又は誤検知が起こりにくくすることができる。また、実施の形態６の電気装置９０は、通信線１６を流れる通信信号の基本波の１０倍高調波以上の周波数を有するスイッチングノイズに対して、バリスタ５４のインピーダンスが低下して、バリスタ５４がコンデンサのみの特性に近づくため、通信線１６から電源線１５へスイッチングノイズが伝搬することを低減することができ、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１４６】  また、実施の形態６の電気装置９０は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたバリスタ５４の容量値Ｃを５０００ｐＦ以下にし、電源線１５に取り付けられた磁性体コア５２の寄与分を含む電源線１５のインダクタンス値Ｌとバリスタ５４の容量値Ｃとの乗算値Ｃ×Ｌが１ｐＦ×Ｈ以上にすることで、電源４につながる電源線１５に通信線１６から重畳するスイッチングノイズを低減しつつ、通信線１６へ漏れ込むノイズを低減することができ、通信線１６に流れる通信信号による漏洩電流Ｉを小さくすることができる。
【０１４７】実施の形態７．  図３０は、実施の形態７に係る空気調和機の一例を示す図である。実施の形態７の空気調和機１００は、実施の形態５の空気調和機１００とは、コンデンサ部品５０及びインダクタンス部品５１が直列に接続されたインピーダンス部品５７の代わりに通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３と間にバリスタ５４が接続されている点で異なる。バリスタ５４の特性は、実施の形態６で説明した通りである。バリスタ５４が有する容量値は最大のものでも５００ｐＦ程度と大きくないため、必要に応じて複数個のバリスタ５４を並列に接続して用いることで、実施の形態５で述べた必要な容量値を確保する必要がある。
【０１４８】  実施の形態７の空気調和機１００は、実施の形態５の空気調和機１００と同様に、第一通信モジュール１０に供給される直流電力の＋電位側又はグランド（−電位側）と、第一機器筐体２２の金属部３との間にコンデンサ１７が配置されているので、分離された基板間、すなわち第一機器基板２８と第二機器基板２９との間に通信される通信信号の品質に影響を与えることなく、電源４に混入するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１４９】  実施の形態７の空気調和機１００は、実施の形態５の空気調和機１００と同様に、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたバリスタ５４におけるインピーダンスの周波数特性によって、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズが通信線１６へ漏れ込むことを低減することができる。このため、周波数が数ｋＨｚ以下と低いスイッチングノイズに対して、室外機１と室内機２との間の通信信号の劣化による空気調和機１００の誤動作又は誤検知が起こりにくくすることができる。また、実施の形態７の空気調和機１００は、通信線１６を流れる通信信号の基本波の１０倍高調波以上の周波数を有するスイッチングノイズに対して、バリスタ５４のインピーダンスが低下して、バリスタ５４がコンデンサのみの特性に近づくため、通信線１６から電源線１５へスイッチングノイズが伝搬することを低減することができ、電源線１５に重畳するスイッチングノイズを低減することができる。
【０１５０】  また、実施の形態７の空気調和機１００は、通信線１６と第一機器筐体２２の金属部３との間に接続されたバリスタ５４の容量値Ｃを５０００ｐＦ以下にし、電源線１５に取り付けられた磁性体コア５２の寄与分を含む電源線１５のインダクタンス値Ｌとバリスタ５４の容量値Ｃとの乗算値Ｃ×Ｌが１ｐＦ×Ｈ以上にすることで、電源４につながる電源線１５に通信線１６から重畳するスイッチングノイズを低減しつつ、通信線１６へ漏れ込むノイズを低減することができ、通信線１６に流れる通信信号による漏洩電流Ｉを小さくすることができる。
【０１５１】  なお、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１５２】  １…第一機器（室外機）、２…第二機器（室内機）、３…金属部、４…電源、５…第一ノイズフィルタ（ノイズフィルタ）、１０…第一通信モジュール、１１…第二通信モジュール、１２…絶縁型変換回路（第一絶縁型変換回路）、１３…第一信号絶縁回路、１４…第二信号絶縁回路、１５…電源線、１６…通信線、１７、１７ａ、１７ｂ…コンデンサ、２０…絶縁型変換回路（第二絶縁型変換回路）、２１…機器筐体（筐体）、２２…第一機器筐体（筐体、第一筐体）、２３…第二機器筐体（他の筐体、第二筐体）、２８…第一機器基板（第一基板）、２９…第二機器基板（第二基板）、３０…コンバータ回路、３１…第一インバータ回路（インバータ回路）、３４…圧縮機、３５…室外熱交換器、３６…冷媒配管、４０…室内熱交換器、４４…ノイズフィルタ（他のノイズフィルタ）、４５…電力変換回路、５０…コンデンサ部品、５１…インダクタンス部品、５２…磁性体コア、５４…バリスタ、５５…半導体素子（スイッチング素子）、５７…インピーダンス部品、９０…電気装置、１００…空気調和機
【要約】  電気装置（９０）は、電源（４）から電力が供給され、分離された第一基板（２８）と第二基板（２９）との間で通信線（１６）を介して通信を行う。第一基板（２８）は金属部（３）を有する筺体（２２）内に格納されている。電気装置（９０）は、第一基板（２８）に搭載された、電力変換回路（４５）、通信モジュール（１０）、直流電力を通信モジュール（１０）に供給する絶縁型変換回路（１２）、筺体（２２）内又は他の筐体（２３）の第二基板（２９）に搭載された、通信モジュール（１０）と通信を行う通信モジュール（１１）を備えている。電気装置（９０）は、絶縁型変換回路（１２）から通信モジュール（１０）に出力される直流電力が供給されている導体であって、電圧の基準となる−電位側の導体又は−電位側よりも高い電位になっている＋電位側の導体と、筐体（２２）の金属部（３）との間に接続されたコンデンサ（１７）を備えている。【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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