(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
元電源（２）と、
前記元電源から電源が供給され所定のノイズ発生源（９）を有する第１のユニット（３）と、
前記第１のユニット内での分岐によって前記電源が供給される第２のユニット（４）とを備える電気機器において、前記所定のノイズ発生源からのノイズ（１２，１３）を低減するノイズフィルタ（２１）であって、
前記元電源から前記所定のノイズ発生源（９）に前記電源を供給する電源ライン（５ａ，５ｂ）と、前記分岐から前記第２のユニットに前記電源を供給するユニット間ライン（６ａ，６ｂ，７）とのいずれもが、同一の磁性体の周囲に巻回されるノイズフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のノイズフィルタであって、
前記電源ラインの巻数と、前記ユニット間ラインの巻数とが異なって設定されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載のノイズフィルタであって、
前記電源ラインの巻数に対する前記ユニット間ラインの巻数の比が、前記電源ラインのインピーダンスに対する前記ユニット間ラインのインピーダンスの比に基づいて設定されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のノイズフィルタであって、前記電源ラインの巻数に対する前記ユニット間ラインの巻数の比が、前記電源ラインのインピーダンスに対する前記ユニット間ラインのインピーダンスの比にほぼ等しく設定されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のノイズフィルタであって、
前記ユニット間ラインが複数のラインから構成され、当該複数のラインの統合的なインピーダンスを前記ユニット間ラインのインピーダンスとみなして、前記複数のラインを束ねた状態の電線束を前記ユニット間ラインとして巻回すことを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項６】
請求項２に記載のノイズフィルタであって、
前記ユニット間ラインが複数のラインから構成され、
前記電源ラインの巻数及び前記ユニット間ラインの前記複数のラインの相互の巻数の比が、前記それぞれのインピーダンスの比に基づいて設定されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のノイズフィルタであって、
前記電源ラインの巻数及び前記ユニット間ラインの前記複数のラインの相互の巻数の比が、前記それぞれのインピーダンスの比にほぼ比例して設定されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のノイズフィルタを備えた、空気調和機内の前記第１のユニットたる室外機。
【請求項９】
請求項８に記載の室外機であって、
前記ノイズ発生源がインバータであることを特徴とする室外機。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の室外機と、前記第２のユニットたる室内機とを備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、元電源から第１のユニットを通じて第２のユニットに電源供給を行う電気機器において、第１のユニット内の所定のノイズ発生源からのノイズを除去するノイズフィルタ、室外機及び空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の空気調和機１の一例を示すブロック図である。この種の空気調和機１では、外部の元電源２から室外機３に電源が供給される一方、室外機３内部で分岐して室内機４にも電源が供給される。
【０００３】
この場合、元電源２から室外機３に対する電源供給及び室外機３から室内機４へ分岐する電源供給は、それぞれ別途の電源ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを通じて行われる。
【０００４】
尚、符号７は信号線を示しており、この信号線７と電源ライン６ａ，６ｂを束ねた状態の電線束を室内外ラインＬｉｎと称している。また、符号９は室外機３内のインバータ等のノイズ発生源、符号１０，１１は室外機３内の送信回路及び受信回路である。そして、送信回路１０及び受信回路１１は、電源ライン８ａ，８ｂを介して電源ライン５ａ，５ｂに接続されて電源の供給を受けつつ、信号線７を通じて室内機４との信号の授受を行う。尚、送信回路１０及び受信回路１１に電源を供給する電源ライン８ａ，８ｂは分岐して、室内外ラインＬｉｎの電源ライン６ａ，６ｂに接続されて、室内機４にも電源を供給する。
【０００５】
ここで、空気調和機１においては、上述のようにノイズ発生源９が存在するが、一般に電源ライン５ａ，５ｂ間及び電源ライン６ａ，６ｂ間にそれぞれ重畳されるノイズ１２，１３の電圧レベルは、所定の規格内に収まるように設計されることが要求される。
【０００６】
従来においては、ノイズ発生源９、送信回路１０及び受信回路１１といった室外機３内の各電装品と元電源２との間の電源ライン５ａ，５ｂに、第１のノイズフィルタ１５を設けると共に、各電装品９，１０，１１と室内機４との間の室内外ラインＬｉｎに、第１のノイズフィルタ１５とは別の第２のノイズフィルタ１６を設けていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、元電源２と室外機３との間の電源ライン５ａ，５ｂと、室外機３と室内機４との間の室内外ラインＬｉｎとのそれぞれに別々のノイズフィルタ１５，１６を設けることとすると、それぞれのノイズフィルタ１５，１６が個別にノイズ１２，１３を除去しようとしても、各ノイズフィルタ１５，１６の特性が不十分であったりするなどの理由により、ノイズ１２，１３を十分に除去できないことがあった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、元電源から室外機に電源供給を行うとともに、室内機の電源が室外機内で分岐して供給される構成の空気調和機において、室外機内で発生したノイズに対して効率の良いノイズ除去を行い得るノイズフィルタ、室外機及び空気調和機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、元電源（２）と、前記元電源から電源が供給され所定のノイズ発生源（９）を有する第１のユニット（３）と、前記第１のユニット内での分岐によって前記電源が供給される第２のユニット（４）とを備える電気機器において、前記所定のノイズ発生源からのノイズ（１２，１３）を低減するノイズフィルタ（２１）であって、前記元電源から前記所定のノイズ発生源（９）に前記電源を供給する電源ライン（５ａ，５ｂ）と、前記分岐から前記第２のユニットに前記電源を供給するユニット間ライン（６ａ，６ｂ，７）とのいずれもが、同一の磁性体の周囲に巻回されるものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のノイズフィルタであって、前記電源ラインの巻数と、前記ユニット間ラインの巻数とが異なって設定されるものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のノイズフィルタであって、前記電源ラインの巻数に対する前記ユニット間ラインの巻数の比が、前記電源ラインのインピーダンスに対する前記ユニット間ラインのインピーダンスの比に基づいて設定されるものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のノイズフィルタであって、前記電源ラインの巻数に対する前記ユニット間ラインの巻数の比が、前記電源ラインのインピーダンスに対する前記ユニット間ラインのインピーダンスの比にほぼ等しく設定されるものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載のノイズフィルタであって、前記ユニット間ラインが複数のラインから構成され、当該複数のラインの統合的なインピーダンスを前記ユニット間ラインのインピーダンスとみなして、前記複数のラインを束ねた状態の電線束を前記ユニット間ラインとして巻回すものである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のノイズフィルタであって、前記ユニット間ラインが複数のラインから構成され、前記電源ラインの巻数及び前記ユニット間ラインの前記複数のラインの相互の巻数の比が、前記それぞれのインピーダンスの比に基づいて設定されるものである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のノイズフィルタであって、前記電源ラインの巻数及び前記ユニット間ラインの前記複数のラインの相互の巻数の比が、前記それぞれのインピーダンスの比にほぼ比例して設定されるものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のノイズフィルタを備えた、空気調和機内の前記第１のユニットたる室外機である。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の室外機であって、前記ノイズ発生源がインバータであることを特徴とする室外機である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の室外機と、前記第２のユニットたる室内機とを備える空気調和機である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係るノイズフィルタを組み込んだ空気調和機（エアコンディショナ）を示すブロック図である。尚、この実施の形態においては、従来と同一の機能を有する要素については同一符号を付している。
【００２０】
この空気調和機は、図１の如く、元電源２と室外機（第１のユニット）３との間の電源ライン５ａ，５ｂと、室外機３と室内機（第２のユニット）４との間の室内外ライン（ユニット間ライン）Ｌｉｎ（電源ライン６ａ，６ｂと信号線７を束ねた電線束）に対して、共通のノイズ除去部（ノイズフィルタ）２１を設ける。このノイズ除去部２１として、図２のように、例えば環状の単一のフェライトコア等の磁性体２２に電源ライン５ａ，５ｂと室内外ラインＬｉｎ中の電源ライン６ａ，６ｂ及び信号線７とを併せてコモンモードでチョークコイルとして巻回す。各電源ライン５ａ，５ｂ間及び電源ライン６ａ，６ｂ間のそれぞれに流れるノイズ１２，１３同士が互いに反対向きに磁束を発生させようとするので、ノイズ１２，１３を効率的に除去することができる。これにより信号線７へのノイズの影響も除去できる。
【００２１】
ここで、具体的に、ノイズ発生源９はインバータであり、このノイズ発生源９から見た接続対象は、電源ライン５ａ，５ｂと電源ライン６ａ，６ｂとでは、それぞれ元電源２と室内機４であって、互いに異なっている。このように、通常は室外機３から見た接続対象の間にインピーダンスに差が生じる。
【００２２】
また、同じ室内外ラインＬｉｎのなかでも、電源ライン６ａ，６ｂと信号線７とではインピーダンスが異なる。そして、このようなインピーダンスの異なるライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７を同一の巻数で併せて巻回すと、磁性体２２に発生する磁界がライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の間で均一にならずに、ノイズ１２，１３の打ち消し合いが不均衡になってしまう。そこで、これらのライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７のそれぞれの巻数を、共通の磁性体２２に発生する磁界への影響がほぼ均等になるように、それぞれのインピーダンスの比率を考慮して設定する。
【００２３】
原理的には、ノイズ１２，１３は同一のノイズ発生源９から出力されるので、巻回した各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７のインピーダンスが大きい程、このライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７によって磁性体２２に発生する磁界は小さくなる。例えば、図３のように、電源ライン５ａ，５ｂ間及び電源ライン６ａ，６ｂ間に流れる電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とし、電源ライン５ａ，５ｂの巻数の合計をＮ１、電源ライン６ａ，６ｂの巻数の合計をＮ２とする場合、電源ライン５ａ，５ｂ及び電源ライン６ａ，６ｂの磁界への影響を均一にするとすれば、原理的には次の（１）式が成立する。
【００２４】
Ｎ１×Ｉ１＝Ｎ２×Ｉ２  …（１）
また、電源ライン５ａ，５ｂ及び電源ライン６ａ，６ｂに流れるノイズ１２，１３の電圧レベルがいずれも電圧Ｖとすると、電源ライン５ａ，５ｂ間及び電源ライン６ａ，６ｂ間のインピーダンスをそれぞれＺ１，Ｚ２として、次（２）式及び（３）式のオームの法則が成立する。
【００２５】
Ｉ１＝Ｖ／Ｚ１  …（２）
Ｉ２＝Ｖ／Ｚ２  …（３）
そして、上記（１）〜（３）式より次の（４）式を得ることができる。
【００２６】
Ｎ１／Ｚ１＝Ｎ２／Ｚ２  …（４）
これらの関係は、全てのライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の相互の間同士について適用される。したがって、相対的にインピーダンスが大きいライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の巻数を比例的に多くすれば、原理的には、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の磁界への影響を均一にでき、ノイズ１２，１３同士を適切に打ち消し合うことができる。具体的には、元電源２に接続される電源ライン５ａ，５ｂよりも、室内機４に接続される室内外ラインＬｉｎの各ライン６ａ，６ｂ，７の方がインピーダンスが高い。したがって、この室内外ラインＬｉｎの各ライン６ａ，６ｂ，７の巻数を、元電源２に接続される電源ライン５ａ，５ｂの巻数よりも多く設定する。ただし、実際には、他の周囲部品等の影響でノイズが共振するなど、上記の原理以外の要因でノイズ除去の程度が異なるような場合があるため、（４）式の関係を基本として各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の磁界への影響が均一になるようにしながらも、ノイズ除去の程度を計測した実測値に基づいて当該各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の巻数を設定することが望ましい。ただし、この場合でも、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７のインピーダンスと巻数とをほぼ比例する関係に設定することには変わりない。
【００２７】
以上のようにすれば、ノイズ発生源９からノイズ１２，１３が各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７に伝わった場合に、当該各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７を共通の磁性体２２に併せて巻回し、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７につきそれぞれ発生した逆起電力を併せて、当該各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７に流れるノイズ１２，１３を共に打ち消すので、効率的にノイズ１２，１３を除去できる。
【００２８】
そして、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の磁界に与える影響を均一にするように、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７の巻数を設定しているので、各ライン５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７に流れるノイズ１２，１３同士を互いに打ち消し合うようにして、ノイズ１２，１３を効率的に除去する際に、過度に打ち消したり、逆に打ち消し足りなかったりするのを防止できる。
【００２９】
尚、上記実施の形態では、室内外ラインＬｉｎの３本のライン６ａ，６ｂ，７の巻数を、それぞれのインピーダンスに基づいて個別に設定していたが、これらを束ねた電線束である室内外ラインＬｉｎをまとめて、各ライン６ａ，６ｂ，７の並列回路における統合的な単一のインピーダンスを考慮し、この単一のインピーダンスに基づいて、電線束としての室内外ラインＬｉｎの巻数を設定してもよい。この場合は、室内外ラインＬｉｎの各ライン６ａ，６ｂ，７は同一の巻数となる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電源ラインとユニット間ラインとを、共通の磁性体の周囲に巻回してチョークコイルを構成しているので、これらに流れるノイズ同士を互いに打ち消し合うようにして、ノイズを効率的に除去することができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、電源ラインの巻数とユニット間ラインの巻数とを異なって設定するので、例えば請求項３のように、電源ラインの巻数に対するユニット間ラインの巻数の比を、電源ラインのインピーダンスに対する前記ユニット間ラインのインピーダンスの比に基づいて（例えば請求項４のようにほぼ比例させて）設定するので、各ラインの磁界に与える影響を均一にでき、各ラインに流れるノイズ同士を互いに打ち消し合うようにできる。したがって、ノイズ除去時に、過度に打ち消したり、逆に打ち消し足りなかったりするのを防止できる。
【００３２】
この場合、ユニット間ラインが複数のラインから構成される場合には、例えば請求項５のように、当該複数のラインの統合的なインピーダンスをユニット間ラインのインピーダンスとみなして、複数のラインを束ねた状態の電線束を前記ユニット間ラインとして巻回したり、あるいは、請求項６のように、電源ラインの巻数及びユニット間ラインの複数のラインの相互の巻数の比を、それぞれのインピーダンスの比に基づいて（例えば請求項７のようにほぼ比例させて）設定することにより、相互のノイズをバランス良く打ち消し合えばよい。
【００３３】
請求項８及び請求項１０に記載の発明によれば、元電源から室外機を通じて室内機に電源供給を行う空気調和機において、室外機内のノイズ発生源で発生して元電源及び室内機に出ようとするノイズを効率よく除去することができる。特に、請求項９のように、空気調和機の室外機内に設けられたインバータがノイズ発生源となる場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係るノイズフィルタが設置される空気調和機を示すブロック図である。
【図２】この発明の一の実施の形態に係るノイズフィルタを示す斜視図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係るノイズフィルタを示す等価回路図である。
【図４】従来の空気調和機を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  空気調和機
２  元電源
３  室外機
４  室内機
５ａ，５ｂ  電源ライン
６ａ，６ｂ  電源ライン
７  信号線
９  ノイズ発生源
Ｌｉｎ  室内外ライン
２１  ノイズ除去部
２２  磁性体
１２，１３  ノイズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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