(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外ユニットと室内ユニットとそれらを接続する配線とを備え、
前記室外ユニットは、ガスまたは液体を燃料とする原動機と、この原動機の動力により駆動される圧縮機と、前記原動機の動力を利用して発電されその発電した電力を出力する発電装置と、制御信号を入出力する室外制御モジュールとを備え、
前記室内ユニットは制御信号を入出力する室内制御モジュールを備えた原動機付き空気調和機において、
前記空気調和機の始動時に前記発電装置による電力供給が開始されるまで各部に電力供給する始動時電力供給装置を前記室外ユニットに備え、
前記室外ユニット及び前記室内ユニットに外部の商用電源を接続せず、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する前記配線を、外部の商用電源に接続することなく、前記発電装置及び前記始動時電力供給装置から前記室外ユニットに備えられた室外ＰＬＣモジュールを介して前記室内ユニットに備えられた室内ＰＬＣモジュールに電力を供給される電力配線のみで構成し、
前記室外制御モジュールからの制御信号を前記電力配線に重畳すると共に前記電力配線に重畳された前記室内制御モジュールからの制御信号を分離して前記室外制御モジュールに入力する前記室外ＰＬＣモジュールを備え、
前記室内制御モジュールからの制御信号を前記電力配線に重畳すると共に、前記電力配線に重畳された前記室外制御モジュールからの制御信号を分離して、この分離された制御信号を制御信号線を通して前記室内制御モジュールに入力し且つ前記制御信号が分離された電力を電力線を通して前記室内制御モジュールに供給する室内ＰＬＣモジュールを備えた
ことを特徴とする原動機付き空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の原動機付き空気調和機において、前記始動時電力供給装置は前記発電装置により充電される蓄電装置であることを特徴とする原動機付き空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載の原動機付き空気調和機において、前記室内ＰＬＣモジュールを有する複数の室内ユニット間を前記室外ユニットの発電装置から電力を供給される電力配線を介して接続したことを特徴とする原動機付き空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機付き空気調和機に係り、特に室外ユニットと室内ユニットと接続する配線を通して制御信号を送受信して制御を行う原動機付き空気調和機に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の原動機付き空気調和機としては、特開２００４−２０１３７９号公報（特許文献１）に示されたガスエンジン駆動型のヒートポンプ式の空気調和装置がある。この空気調和装置は、室外機（室外ユニット）、室内機（室内ユニット）及び電力変換装置を有してなり、室外機の室外冷媒配管と室内機の室内冷媒配管とが連結配管で連結されている。室外機の室外冷媒配管には圧縮機が配設されるとともに、この圧縮機の吸込側にアキュムレータが配設され、圧縮機の吐出側に油分離器、逆止弁及び四方弁が順次配設され、この四方弁側に室外熱交換器、室外膨張弁が順次配設されて構成される。室外熱交換器には、負圧を利用してこの室外熱交換器へ外気を送風する室外ファンが隣接して配置されている。この室外ファンは、室外ファンモータによって駆動される。圧縮機は、回転型原動機としてのガスエンジンに連結され、このガスエンジンにより駆動される。空調制御装置により室外機におけるガスエンジン（即ち圧縮機）の回転数、四方弁の切り換え、室外ファンの回転数及び室外膨張弁の開度等がそれぞれ制御される。圧縮機を駆動するガスエンジンには、商用電源以外の電源としての発電機が接続されている。電力変換装置は、三相交流電源の商用電源及び発電機のうち、発電機の発電量が十分であれば、発電機側から空気調和装置の負荷である室外ファンモータに電力供給し、発電機の発電量が不足すれば、商用電源側から空気調和装置の負荷である室外ファンモータに電力供給するようにしている。
【０００３】
また、従来の電力配線接続機器制御システムとして、特開２００３−１１０４７１号公報（特許文献２）に示されたものがある。この電力配線接続機器制御システムは、ホームネットワークに導入された電力配線搬送信号送受システムが適用されており、家屋内に布設された電力配線の端末に、接続口として計３個のコンセントを備えた接続装置が取り付けられている。電力配線接続機器制御システムに適用される電気機器は、電力配線搬送信号送受システム用の規格に対応した仕様のビデオ装置、空気調和機、電子レンジであり、コンセントに夫々接続されている。電力配線には、制御装置となるホームサーバが、電力配線搬送信号送受システム用に対応したＰＬＣ（Power Line Communication）モデムを介して接続されている。接続装置は電力配線と各電気機器との接続を介在するものであり、内部の回路として電力配線の端末と一端部を接続する内部電力配線を配索している。内部電力配線には、接続装置の制御部が内部ＰＬＣモデムを介して接続されている。制御部は、内部ＰＬＣモデム、内部電力配線、電力配線及びＰＬＣモデムを介してホームサーバと接続され、ホームサーバ信号の送受を行っている。さらに、制御部には、各コンセントに接続されるビデオ装置、空気調和機、電子レンジから出力される各種機器信号に係るデータをモニターしてデータ内容を判断可能にしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０１３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１１０４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１には、ガスエンジンの動力を利用して駆動される発電機により室外ファンモータに電力供給することが示されているが、発電機から室外ファンモータ以外（特に室内ユニットにまで）に電力供給することが示されていないと共に、室内ユニットに室内制御装置が示されておらず、室外ユニットと室内ユニットとの間の制御信号の通信方法が示されていない。この特許文献１の空気調和装置における室外ユニットと室内ユニットとの接続部が一般的な空気調和機と同じであると仮定すると、室外ユニットと室内ユニットとは、冷凍サイクルの冷媒配管の他に、商用電源による電力配線、及び制御信号を伝送する専用通信配線を介して接続しなければならないものであるため、一般的な空気調和機と同様に、室外ユニットと室内ユニットとの接続作業が極めて面倒で、しかも商用電源のない場所には設置できない、という課題があった。
【０００６】
一方、特許文献２には、ホームサーバ及び接続装置により電力配線に制御信号を重畳して電気機器を制御することが示されているが、複数の電気機器に電力を供給する商用電源の電力配線に信号を重畳するものであるため、ある電気機器の制御信号による高調波ノイズが電力配線を通して他の電気機器に漏洩する、という課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、商用電源のない場所でも設置可能で、室外ユニットと室内ユニットとの間の専用通信線を不要として配線作業を簡易化しつつ、電力配線への制御信号の重畳による他の電気機器への高調波ノイズの漏洩を防止できる原動機付き空気調和機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、室外ユニットと室内ユニットとそれらを接続する配線とを備え、前記室外ユニットは、ガスまたは液体を燃料とする原動機と、この原動機の動力により駆動される圧縮機と、前記原動機の動力を利用して発電されその発電した電力を出力する発電装置と、制御信号を入出力する室外制御モジュールとを備え、前記室内ユニットは制御信号を入出力する室内制御モジュールを備えた原動機付き空気調和機において、前記空気調和機の始動時に前記発電装置による電力供給が開始されるまで各部に電力供給する始動時電力供給装置を前記室外ユニットに備え、前記室外ユニット及び前記室内ユニットに外部の商用電源を接続せず、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する前記配線を、外部の商用電源に接続することなく、前記発電装置及び前記始動時電力供給装置から前記室外ユニットに備えられた室外ＰＬＣモジュールを介して前記室内ユニットに備えられた室内ＰＬＣモジュールに電力を供給される電力配線のみで構成し、前記室外制御モジュールからの制御信号を前記電力配線に重畳すると共に前記電力配線に重畳された前記室内制御モジュールからの制御信号を分離して前記室外制御モジュールに入力する前記室外ＰＬＣモジュールを備え、前記室内制御モジュールからの制御信号を前記電力配線に重畳すると共に、前記電力配線に重畳された前記室外制御モジュールからの制御信号を分離して、この分離された制御信号を制御信号線を通して前記室内制御モジュールに入力し且つ前記制御信号が分離された電力を電力線を通して前記室内制御モジュールに供給する室内ＰＬＣモジュールを備えたことにある。
【０００９】
係る本発明のより好ましい具体例は次の通りである。
（１）前記始動時電力供給装置は前記発電装置により充電される蓄電装置であること。
（２）前記室内ＰＬＣモジュールを有する複数の室内ユニット間を前記室外ユニットの発電装置から電力を供給される電力配線を介して接続したこと。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の原動機付き空気調和機によれば、商用電源のない場所でも設置可能で、室外ユニットと室内ユニットとの間の専用通信線を不要として配線作業を簡易化しつつ、電力配線への制御信号の重畳による他の電気機器への高調波ノイズの漏洩を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態の原動機付き空気調和機を、図１を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態の原動機付き空気調和機の全体構成を示す機能ブロック図である。
【００１２】
原動機付き空気調和機は、室外ユニット１００と、室内ユニット６００と、それらを接続する配線（本実施形態では電力配線４００）及び図示しない冷媒配管と、室外ユニット１００に燃料を供給する燃料配管３０と、を備えて構成されている。
【００１３】
室外ユニット１００は、ガスまたは液体を燃料とする原動機２０と、この原動機２０の動力により駆動される圧縮機１０と、発電した電力を電力配線に出力する発電装置３００と、制御信号を入出力する室外制御モジュール２００と、室外ＰＬＣモジュール２０１と、空気調和機の始動時に各部に電力配線を通して電力を供給する始動時電力供給装置７０と、図示しない室外熱交換器に送風する室外ファン４０と、を備えて構成されている。
【００１４】
原動機２０は、燃料を燃焼することにより回転されるエンジンで構成され、燃料配管３０を通して燃料が供給される。この燃料配管３０には燃料バルブ３１が設けられ、燃料配管３０を通り燃料バルブ３１により調節された燃料が原動機２０に供給され、原動機２０の動力により圧縮機１０及び発電装置３００が駆動される。
【００１５】
圧縮機１０は、冷凍サイクルの冷媒の圧縮を行うものである。本実施形態では、冷凍サイクルについては省略してあるが、公知の冷凍サイクルが適用されるものであり、例えば従来技術１に示される冷凍サイクルの適用が可能である。
【００１６】
発電装置３００から電力が供給される電力配線は、室外ユニット１００の各部（室外ファン４０等）に電力を供給する室外電力配線５０と、室外ユニット１００と室内ユニット６００との間及び室内ユニット６００間を接続する接続電力配線４００と、室内ユニット６００の各部に電力を供給する室内電力配線５１と、から構成されている。かかる構成によって、商用電源による外部からの電力供給は必要とされない。
【００１７】
発電装置３００は原動機２０の動力を利用して発電するものであり、始動時電力供給装置７０は発電装置３００により充電されるバッテリ（電気二重層コンデンサ等の蓄電装置）で構成されている。具体的には、空気調和機の始動時には、始動時電力供給装置７０により各部に電力供給され、発電装置３００より電力が供給されるまで始動時電力供給装置７０による電力供給が継続される。そして、発電装置３００による電力の供給が開始されると、始動時電力供給装置７０に電力を蓄えるように充電を行う。
【００１８】
室外ＰＬＣモジュール２０１は、室外制御モジュール２００からの制御信号を室外電力配線５０に重畳して接続電力配線４００を通して室内ユニット６００に送信すると共に、電力配線５０に重畳された室内制御モジュール５００の制御信号を分離、復調して室外制御モジュール２００に入力するように、室外ユニット１００に備えられている。なお、室外ＰＬＣモジュール２０１と室外制御モジュール２００とは制御信号線（室外通信用配線）６０を介して接続されており、室外制御モジュール２００は、室外ユニット１００の各制御と室外ユニット１００−室内ユニット６００間の通信とを、制御信号線６０により、室外ＰＬＣモジュール２０１を経由して行う。
【００１９】
室内ユニット６００は、制御信号を入出力する室内制御モジュール５０２と、室内ＰＬＣモジュール５００と、を備えて構成されている。即ち、室内ユニット６００には、室外ＰＬＣモジュール２０１から出力され制御信号が重畳された電力配線４００から動力用電力配線５１と制御信号線（室内通信用配線）６１を分け、制御信号を復調する室内ＰＬＣモジュール５００と、室内ユニット６００を制御する室内制御モジュール５０２とが内蔵されている。
【００２０】
係る構成の室内ユニット６００は複数備えられ、各室内ユニット６００の間は発電装置３００から電力を供給される電力配線４００を介して接続される。
【００２１】
室内ＰＬＣモジュール５００は、室内制御モジュール５０２からの制御信号を電力配線４００に重畳して電力配線４００を通して室外ユニット１００に送信すると共に、電力配線４００に重畳された室外制御モジュール２００の制御信号を分離、復調して室内制御モジュール５０２に入力するように、室内ユニット５０２に備えられている。電力配線４００より供給される電力及び室外制御モジュール２００からの制御信号は室内ＰＬＣモジュール５００により制御用信号が分離、復調され室内制御モジュール５０２に制御信号線６１によって入力される。制御用信号が分離された電力は電力配線５１により室内制御モジュールに供給され室内ユニット駆動用電力として供される。
【００２２】
本実施形態よれば、室外ユニット１００と室内ユニット６００とを接続する配線を発電装置３００から電力を供給される電力配線５０、４００、５１のみで構成し、室外制御モジュール２００からの制御信号を電力配線５０に重畳すると共に電力配線５０に重畳された室内制御モジュール５００からの制御信号を分離して室外制御モジュール２００に入力する室外ＰＬＣモジュール２０１を備え、室内制御モジュール５０２からの制御信号を電力配線４００に重畳すると共に電力配線４００に重畳された室外制御モジュール２００からの制御信号を分離して室内制御モジュール５０２に入力する室内ＰＬＣモジュール５００を備えた構成としているので、商用電源のない場所でも設置可能で、室外ユニット１００と室内ユニット６００との間の専用通信線を不要として配線作業を簡易化しつつ、電力配線５０、５１への制御信号の重畳による他の電気機器への高調波ノイズの漏洩を防止できる原動機付き空気調和機を実現することができる。
【００２３】
また、本実施形態よれば、発電装置３００が原動機２０の動力を利用して発電するものであり、空気調和機の始動時に各部に電力配線を通して電力を供給する始動時電力供給装置７０が備えられているので、空気調和機の始動後に直ぐに電力を供給することができると共に、定常運転状態に原動機２０の動力を利用して効率よく電力を供給することができる。しかも、始動時電力供給装置７０が発電装置３００により充電されるバッテリであるので、運転始動時に放電したバッテリ７０が定常運転時に充電され、次回の運転始動時にバッテリ７０より確実に電力供給することができる。
【００２４】
また、本実施形態よれば、室内ＰＬＣモジュール５００を有する複数の室内ユニット６００間を室外ユニット１００の発電装置３００から電力を供給される電力配線４００を介して接続した構成としているので、複数の室内ユニット６００を商用電源のない場所でも設置可能で、複数の室内ユニット６００間の専用通信線を不要として配線作業を簡易化しつつ、電力配線５１への制御信号の重畳による他の電気機器への高調波ノイズの漏洩を防止できる。
（参考例）
次に、参考例について図２を用いて説明する。図２は参考例の原動機付き空気調和機の全体構成を示す機能ブロック図である。この参考例は、次に述べる通り第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一である。
【００２５】
この参考例では、原動機２０はガスを燃料とするガスエンジンであり、発電装置３００はガスエンジン２０に供給されるガス燃料の一部を用いて発電する燃料電池である。燃料電池３００は、ガス燃料により発電が行われるため、ガスエンジン２０の動力がない場合でも、室外制御モジュール２００及び室内制御モジュール５０２への電力供給が行える。従って、第１実施形態における始動時電力供給装置７０が必要なくなるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態の原動機付き空気調和機の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図２】参考例の原動機付き空気調和機の全体構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…圧縮機、２０…原動機、３０…燃料配管、３１…燃料バルブ、４０…室外ファンモジュール、５０…室外電力配線、５１…室内電力配線、６０…室外通信用配線、６１…室内通信用配線、７０…始動時電力供給装置、１００…室外ユニット、２００…室外制御モジュール、２０１…室外ＰＬＣモジュール、３００…発電装置、４００…電力配線、５００…室内ＰＬＣモジュール、５０２…室内制御モジュール、６００…室内ユニット。
【図１】
0004726059.tif 000002
【図２】
0004726059.tif 000003