(57)【要約】  【課題】  定格電源電圧が異なる室内ユニットと室外ユニットを誤接続した時の回路破損防止を、電気回路を用いて回路の破損防止専用の保護装置を実現すると、コストアップの要因となる。また、室内ユニットと室外ユニット間の通信を用いると、室内ユニットと室外ユニット間で通信が成立するまでは、定格電源電圧が低いユニットには高電圧が印加されるため、部品が破損してしまうこともある。  【解決手段】  全波整流による電圧から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源回路を使用し、室内ユニット１と室外ユニット２の通信が成立するまで全波整流にすると共に、直流電圧検出手段１５と２９で実際に印加される電源電圧値を検出し異常電圧でないか判定することで、回路の破損防止専用の保護装置を用いることなく、安価に部品の破損を防止するものである。【選択図】  図１
2005076993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内ユニットには交流電源から直流電圧に変換する室内電源回路と、ファンモータや風向変更手段等の室内負荷を具備し、前記室内負荷の動作を制御する室内制御手段と、前記室内制御手段に接続される外部記憶装置を具備し、室外ユニットには、室内ユニットから供給される交流電源から直流電圧に変換する室外電源回路と、圧縮機や四方弁等の室外負荷を具備し、前記室外負荷の動作を制御する室外制御手段と、前記室外制御手段に接続される外部記憶装置を具備し、前記室内ユニットと前記室外ユニット間で通信を行い空気調和を行う空気調和機において、前記室外電源回路に全波整流から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源回路を使用し、前記室内ユニットと前記室外ユニット間の通信により、前記室内ユニットと前記室外ユニットの定格電源電圧値が同一であることを認識するまでは、前記室外電源回路からの出力電圧を全波整流による電圧とすることを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
室内ユニットと室外ユニットの定格電源電圧値が同じでも、実際の印加電圧が定格電源電圧値と異なる場合は、室外電源回路からの出力電圧値を全波整流による電圧とすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の制御装置。
【請求項３】
室内電源回路と室外電源回路の両方に、全波整流から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源回路を使用することを特徴とする請求項１と請求項２に記載の空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の電源回路を保護するための制御装置に関するものであ    る。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機（以下「エアコン」）には、高調波抑制と高力率を両立した電源回路を搭載したものが主流となっている。これら電源回路は高調波抑制と高力率を実現するとともに出力電圧を任意に昇圧することが可能であり、全波整流から倍電圧整流以上の出力電圧を得ることが可能な電源回路も発明されている。（例えば特許文献１参照。）
ところで、エアコンには定格電源電圧が異なる室内ユニットと室外ユニットを誤って接続したとき、回路の破損を防ぐ対策が講じられているものが多く発明されており、その多くは、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を電気回路で実現している。また、室内ユニットと室外ユニット間の通信を利用したものも発明されている。（例えば特許文献２参照。）図３は前記特許文献２に記載された従来のエアコンの制御装置のブロック図を示している。
【０００３】
図３において、１は室内ユニット、２は室外ユニット、３は前記室内ユニット１に交流電圧を供給する交流電源、４は前記交流電源３より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室内ユニット用電源回路、５は前記室内ユニット１を制御する室内ユニット制御用マイクロコンピュータ、６は前記室内ユニット１を制御するデータを格納する室内ユニット用メモリであり、前記室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に接続されている。７はファンモータや風向制御用のステッピングモータなどの室内負荷で、８は前記室外ユニット２に交流電圧を供給する電源供給線、９は前記室外ユニット２に供給される交流電圧を開閉する電源電圧供給リレーであり、ノーマルオープンのリレーである。１０は前記電源電圧供給リレー９を開閉する制御信号であり、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５により制御される。また、１１は前記室外ユニット２との通信に使用する室内ユニット用通信回路である。同様に前記室外ユニット２には、前記電源供給線８より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室外ユニット用電源回路１２、前記室外ユニット２を制御する室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３、前記室外ユニット２を制御するデータを格納する室外ユニット用メモリ１４を有し、前記室外ユニット用メモリ１４は前記室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に接続されている。１７はコンプレッサーや四方弁などの室外負荷であり、１８は前記室内ユニット１との通信に使用する室外ユニット用通信回路である。
【０００４】
このようなエアコンの制御装置において、室内ユニット１が交流電源３に接続されると、室内ユニット用電源回路４により室内ユニット１用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５および室内ユニット用メモリ６に電源電圧が供給される。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は室内ユニット用メモリ６から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット１の定格電源電圧値を認識する。また、室外ユニット２に交流電圧を供給するため、制御信号１０を出力し、電源電圧供給リレー９を閉にする。同様に室外ユニット２にも電源供給線８より交流電圧が供給され、室外ユニット用電源回路１２により室外ユニット２用の直流電圧が生成され、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３および室外ユニット用メモリ１４に電源電圧が供給される。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に電源電圧が供給されると室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は室外ユニット用メモリ１４から定格電源電圧値を読み出し、室外ユニットの定格電源電圧値を認識する。この後、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は室外ユニット用通信回路１８および室内ユニット用通信回路１１を介して、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に室外ユニット２の定格電源電圧値を送信する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３から受信した室外ユニット２の定格電源電圧値と室内ユニット１の定格電源電圧値とを比較する。室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧が同一であると認識したときは、電源電圧供給リレー９を遮断することなく、引き続き交流電圧を室外ユニット２に供給するとともに、室内ユニット用通信回路１１および室外ユニット用通信回路１８を介して、室内ユニット１の定格電源電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に送信する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５が室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧値が異なると認識したときは、制御信号１０により電源電圧供給リレー９を開とすることで室外ユニット２に異常な電圧を印加することを防止する。
【特許文献１】特開２００３−９５３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし前記従来の技術では、電気回路を用いて回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を実現すると、コストアップの要因となる。また、室内ユニット1と室外ユニット２間の通信を用いると、定格電源電圧が異なる室内ユニット１と室外ユニット２を接続した時、室内ユニット１と室外ユニット２間で通信が成立するまでは、定格電源電圧が低いユニットには高電圧が印加されるため、部品が破損してしまうこともある。すなわち、室内ユニット１の定格電源電圧が２００V、室外ユニット２の定格電源電圧が１００Vで、室内ユニット１に電源電圧２００Vを印加したとき、室内ユニット１と室外ユニット２間で通信が成立するまでは室外ユニット２の部品に２００Vの倍電圧整流後の電圧が印加されるため、部品を破損してしまうこともある。
【０００６】
また、定格電源電圧が同一の室内ユニット１と室外ユニット２が接続され、供給される電源電圧が異常電圧であったとき、室内ユニット１と室外ユニット２の接続が正しく接続されているため、異常電圧で駆動し、部品を破損してしまうこともある。すなわち、室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧が２００Vで、室内ユニット１に電源電圧１００Vを印加したとき、室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧が同一であるため、正常であると認識し、低電圧で駆動し、部品を破損してしまうこともある。
【０００７】
本発明は、室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧違いによる誤接続から部品を保護することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の空気調和機の制御装置は、高調波抑制と高力率を両立し、全波整流による電圧から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源回路を使用し、室内ユニットと室外ユニットの通信が成立するまで全波整流にすることで、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を用いることなく、安価で部品の破損を防止するものである。
【０００９】
また、室外ユニット用電源装置の直流電圧検出手段を使用し、実際に印加される電源電圧値を検出し、異常電圧でないかを判定することで、室内ユニットと室外ユニットが同一の定格電源電圧時の異常電圧による部品の破損を防止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の空気調和機の制御装置によれば、全波整流による電圧から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源装置を使用し、室内ユニットと室外ユニットの通信が成立するまで全波整流にすることで、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を用いることなく、安価で部品の破損を防止するものである。また、電源装置の直流電圧を検出する手段を使用し、実際に印加される電源電圧値を検出し、異常電圧でないかを判定することで、室内ユニットと室外ユニットが同一の定格電源電圧時の異常電圧による部品の破損を防止するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるエアコンの制御装置のブロック図である。
【００１３】
図１において、１は室内ユニット、２は室外ユニット、３は前記室内ユニット１に交流電圧を供給する交流電源、４は前記交流電源３より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室内ユニット用電源回路、５は上記室内ユニット１を制御する室内ユニット制御用マイクロコンピュータ、６は上記室内ユニット１を制御するデータを格納する室内ユニット用メモリであり、前記室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に接続されている。７はファンモータや風向制御用のステッピングモータなどの室内負荷、８は前記室外ユニット２に交流電圧を供給する電源供給線、９は前記室外ユニット２に供給される交流電圧を開閉する電源電圧供給リレーでノーマルオープンのリレーである。１０は前記リレー９を開閉する信号であり、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５により制御される。また、１１は前記室外ユニット２との通信に使用する室内ユニット用通信回路である。同様に上記室外ユニット２には、前記電源供給線８より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室外ユニット用電源回路１２、前記室外ユニット２を制御する室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３、前記室外ユニット２を制御するデータを格納する室外ユニット用メモリ１４を有し、前記室外ユニット用メモリ１４は前記室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に接続されている。１５は前記室外ユニット用電源回路１２で生成される直流電圧値を検出する直流電圧検出手段であり、１６は前記直流電圧検出手段１５で検出された直流電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に認識させる信号である。１７はコンプレッサーや四方弁などの室外負荷、１８は前記室内ユニット１との通信に使用する室外ユニット用通信回路である。室外ユニット用電源回路１２には、電源供給線８から供給される交流電圧を整流する整流回路１９と、倍電圧整流用のコンデンサ２０、２１と、整流回路１９の一つの入力端と倍電圧整流用コンデンサ２０、２１間の接続点との間に接続されたノーマルオープンの整流回路切換えリレー２２を備え、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３から出力される制御信号２３で開閉される。この室外ユニット用電源回路１２は室外負荷１７に対して、整流回路切換えリレー２２を開としたときは全波整流で生成される直流電圧を出力し、整流回路切換えリレー２２を閉としたときは倍電圧整流で生成される直流電圧を出力する。
【００１４】
このようなエアコンの制御装置において、室内ユニット１が交流電源３に接続されると、室内ユニット用電源回路４により室内ユニット１用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５および室内ユニット用メモリ６に電源電圧が供給される。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は室内ユニット用メモリ６から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット１の定格電源電圧値を認識する。また、室外ユニット２交流電圧を供給するため、制御信号１０を出力し、電源電圧供給リレー９を閉にする。同様に室外ユニット２にも電源供給線８より交流電圧が供給され、室外ユニット用電源回路１２により室外ユニット２用の直流電圧が生成され、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３および室外ユニット用メモリ１４に電源電圧が供給される。このとき、電源供給線８より交流電圧１００Ｖが供給された場合、整流回路切換えリレー２２が開であるため、全波整流回路となり、電源回路１２が出力する直流電圧は約１４０Ｖとなる。この直流電圧は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３および室外ユニット用メモリ１４の電源電圧として必要充分の直流電圧であるため、室外ユニット２は正常に駆動する。また、同様に電源供給線８より交流電圧２００Ｖが供給された場合、室外ユニット用電源回路１２が出力する直流電圧は約２８０Ｖであり、この直流電圧が室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３および、室外ユニット用メモリ１４の電源電圧として必要充分であることは言うまでもない。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３、室外ユニット用メモリ１４に電源電圧が供給されると、室外制御用マイクロコンピュータ１３は室外ユニット用メモリ１４から定格電源電圧データを読み出し、室外ユニット２の定格電源電圧値を認識する。この後、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は室外ユニット用通信回路１８および室内ユニット用通信回路１１を介して室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に室外ユニット２の定格電源電圧値を送信する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３から受信した室外ユニット２の定格電源電圧値と室内ユニット１の定格電源電圧値とを比較する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５が室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧が同一であると認識したときは、電源電圧供給リレー９を遮断することなく、引き続き交流電圧を室外ユニット２に供給するとともに、室内ユニット用通信回路１１および室外ユニット用通信回路１８を介して、室内ユニット１の定格電源電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に送信する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５が室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧値が異なると認識したときは、信号１０により電源電圧供給リレー９を開とすることで、室外ユニット２に異常な電圧を印加することを防止する。また、電源電圧供給リレー９を制御する信号１０の伝送遅延や電源供給リレー１０の遮断後の残留電圧による、室外ユニット２の誤動作を防止するため、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に対し、室内ユニット１の定格電源電圧値を送信する。
【００１５】
一方、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５から送信された室内ユニット１の定格電源電圧値と室外ユニット２の定格電源電圧値が同一であると認識した場合、整流回路切換えリレー２２を閉とすることで室外ユニット用電源回路１２以後に接続される部品に正常な直流電圧を印加する。また、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５から受信した室内ユニット１の定格電源電圧値が室外ユニット２の定格電源電圧値と異なる場合は、引き続き整流回路切り替えリレー２２を開としたままとすることで室外ユニット用電源回路１２以後に接続された部品に異常な電圧を印加することを防止できる。すなわち、室内ユニット１および室外ユニット２の定格電源電圧値が共に１００Ｖで、交流電源３から交流電圧１００Ｖが供給された場合は、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５と室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３間で通信が成立するまでは、室外ユニット用電源回路１２は約１４０Ｖの直流電圧を出力し、通信が成立後は約２８０Ｖを出力することとなり、部品の耐圧を超える電圧を印加することはない。また、室内ユニット１の定格電源電圧値が２００Ｖ、室外ユニット２の定格電源電圧値が１００Ｖで、交流電源３から交流電圧２００Ｖが供給された場合、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５と室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３間で通信が成立するまでは、室外ユニット用電源回路１２は約２８０Ｖの直流電圧を出力し、通信が成立後も約２８０Ｖを出力することとなり、部品の耐圧を超える電圧を印加することはない。
【００１６】
一方、室内ユニット１と室外ユニット２が同一の定格電源電圧値と認識した際、実際に交流電源３から供給される交流電圧が、室内ユニット１と室外ユニット２の定格電源電圧値と異なる場合は、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は直流電圧検出手段１５で検出した直流電圧値により、異常電圧であることを検出することができ、異常電圧で運転することを未然に防止することができる。すなわち、室内ユニット１および室外ユニット２の定格電源電圧値が２００Ｖで、交流電源３より供給される交流電圧が１００Ｖの場合、直流電圧検出手段１５が検出した直流電圧値は約１４０Ｖであり、直流電圧値が１４０Ｖであることを室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３に入力する。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３は交流電圧２００Ｖ印加時の約２８０Ｖと直流電圧検出手段１５により入力された直流電圧値が異なるため、異常電圧と検出することができ、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に異常電圧であることを送信する。室内ユニット制御マイクロコンピュータ５は異常電圧であることを室外ユニット制御用マイクロコンピュータ１３から受信すると、電源供給リレー９を遮断するとともに、ユーザーに交流電源３から供給される交流電圧と室内ユニットと室外ユニットの定格電源電圧値が異なることを知らせる。
（実施の形態２）
【００１７】
図２は実施の形態１で説明した室外ユニット用電源回路１２の構成を室内ユニット用電源回路４にも適用したものであり、交流電源３から交流電圧を入力して整流する整流回路２４と、倍電圧整流用のコンデンサ２５、２６と、整流回路２４の一つの入力端と倍電圧整流用コンデンサ２５、２６間の接続点との間に接続されたノーマルオープンの整流回路切換えリレー２７を備え、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ４から出力される信号２８で開閉される。また、２９は室内ユニット用電源回路４で生成される直流電圧値を検出する直流電圧検出手段であり、３０は前記直流電圧検出手段２９で検出された直流電圧値を室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に認識させる信号である。この電源回路４は室外負荷７に対して、整流回路切換えリレー２７を開としたときは全波整流で生成される直流電圧を出力し、整流回路切換えリレー２７を閉としたときは倍電圧整流で生成される直流電圧を出力する。
【００１８】
室内ユニット１が交流電源３に接続されると、室内ユニット用電源回路４により室内ユニット１用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５および室内ユニット用メモリ６に電源電圧が供給される。このとき、交流電源３から交流電圧１００Vが供給された場合、整流回路切換えリレー２７が開であるため、整流回路は全波整流回路となり、出力される直流電圧は１４４Vとなる。この直流電圧は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５および室内ユニット用メモリ６の電源電圧を生成するのに必要充分の直流電圧であるため、室内ユニット１は正常に動作する。また、交流電源３より交流電圧２００Vが供給された場合は２８８Vであり、この直流電圧が室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５および室内ユニット用メモリ６の電源電圧に必要充分であることは言うまでもない。また、電源電圧供給リレー９はノーマルオープンリレーであるため、室外ユニット２に交流電圧が供給されることは無い。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は室内ユニット用メモリ６から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット１の定格電源電圧値を認識する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は直流電圧検出手段２９で検出した直流電圧値により、実際に印加されている交流電圧値を認識することができ、定格電源電圧値と比較することで、異常であることを判定することが可能である。すなわち、室内ユニット１の定格電源電圧値が１００Vで、交流電源３から供給される交流電圧が２００Vであれば、直流電圧検出手段２９で検出した直流電圧値は２８８Vであり、直流電圧値が２８８Ｖであることを室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に入力する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は交流電圧１００Ｖ印加時の１４４Ｖと直流電圧検出手段２９から入力される直流電圧値が異なるため、異常電圧であることを検出することができる。また、室内ユニット１の定格電源電圧値が２００Vで、交流電源３から供給される交流電圧が１００Vであれば、直流電圧検出手段で検出した直流電圧値は１４４Vであり、直流電圧値が１４４Ｖであることを室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５に入力する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ５は交流電圧２００Ｖ印加時の２８８Ｖと異なるため、異常電圧であることを検出することができる。
【００１９】
この後、交流電源３と室内ユニット１の定格電源電圧値が同一であれば、整流回路切換えリレー２７を閉にするとともに、室外ユニット２に交流電圧を供給するため、電源電圧供給リレー９を閉にする。一方交流電圧と室内ユニット２の定格電源電圧値が異なれば、整流回路切換えリレー２７および、室外ユニット２に交流電圧を供給するための電源供給リレー９を開のままとすることで、室内ユニット用電源回路４以後に接続された部品および室外ユニット２に異常な電圧を印加することを防止できる。上記以外の動作は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエアコンの制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるエアコンの制御装置のブロック図
【図３】従来のエアコンの制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００２１】
１                     室内ユニット
２                     室外ユニット
３                     交流電源
４                     室内ユニット用電源回路
５                     室内ユニット制御用マイクロコンピュータ
６                     室内ユニット用メモリ
７                     室内負荷
８                     電源供給線
９                     電源電圧供給リレー
１０                   電源電圧供給リレーの制御信号
１１                   室内ユニット用通信回路
１２                   室外ユニット用電源回路
１３                   室外ユニット制御用マイクロコンピュータ
１４                   室外ユニット用メモリ
１５、２９                    直流電圧検出手段
１６、３０                    直流電圧検出手段からマイクロコンピュータに
入力される信号
１７                   室外負荷
１８                   室外ユニット用通信回路
１９、２４             電源回路の整流回路
２０、２１、２５、２６  倍電圧整流用コンデンサ
２２、２７                    整流回路切換えリレー
２３、２８                    整流回路切換えリレーを制御する信号
【図１】
2005076993.tif 000003
【図２】
2005076993.tif 000004
【図３】
2005076993.tif 000005