(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源より半波整流して得られる直流電源と、直列に接続された複数のスイッチング素子および電流検出素子とでカレントループを構成し、カレントループを流れる電流の通電・遮断によって、商用電源供給線と１本の通信信号線とで接続された室内ユニットおよび室外ユニット間におけるデジタル信号の送受信を行うセパレートタイプ空気調和機の室内外通信制御装置において、前記空気調和機の各ユニット内には、前記各ユニット間の通信を行う制御部がそれぞれ備えられており、
商用電源よりそれぞれ半波整流して得られる２個の直流電源部であって、互いの正極側電位または互いの負極側電位を共通電位とした第１の直流電源部と第２の直流電源部とが、前記空気調和機の互いに別のユニットに具備され、
いずれか一方のユニット内において、第１の直流電源部における平滑コンデンサの正極側の電位にエミッタ端子が接続されたＰＮＰトランジスタが備えられ、同ユニット内において、前記ＰＮＰトランジスタのコレクタ端子には、前記ＰＮＰトランジスタのコレクタ電流を検出する第１のフォトカプラが接続され、前記ＰＮＰトランジスタのベース端子には、同ユニット内の前記制御部によって駆動され、前記ＰＮＰトランジスタのベース電流をＯＮ／ＯＦＦする第２のフォトカプラが接続され、前記第２のフォトカプラのエミッタ端子と、前記平滑コンデンサの正極側の電位の間には、前記第２のフォトカプラの耐圧以下に設定された第１の定電圧素子が接続されており、前記第１の定電圧素子は、同ユニット内に具備された第１の直流電源部または第２の直流電源部を電源とし、
他方のユニット内において、前記第１の直流電源部における平滑コンデンサの負極側の電位にエミッタ端子が接続されたＮＰＮトランジスタが備えられ、同ユニット内において、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタ端子には、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタ電流を検出する第３のフォトカプラが接続され、前記ＮＰＮトランジスタのベース端子には、同ユニット内の前記制御部によって駆動され、前記ＮＰＮトランジスタのベース電流をＯＮ／ＯＦＦする第４のフォトカプラが接続され、前記第４のフォトカプラのコレクタ端子と前記平滑コンデンサの負極側の電位間には前記第４のフォトカプラの耐圧以下に設定された第２の定電圧素子が接続されており、前記第２の定電圧素子は、同ユニット内に具備された第１の直流電源部または第２の直流電源部を電源とし、
前記第２のフォトカプラおよび第４のフォトカプラをＯＮ／ＯＦＦすることで、前記ＰＮＰトランジスタおよびＮＰＮトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせ、カレントループを流れる電流の通電・遮断を行う空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項２】
前記ＰＮＰトランジスタをＰチャネルＭＯＳＦＥＴとし、前記ＮＰＮトランジスタをＮチャネルＭＯＳＦＥＴとした請求項１記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項３】
前記第１の直流電源部と第２の直流電源部は、いずれかの前記電源供給線を介して一方の正極と他方の負極が接続されており、前記直列に接続された第１の直流電源部と第２の直流電源部を前記カレントループ通信回路の電源とすることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項４】
前記第１の直流電源部および第２の直流電源部において、少なくとも一方の前記直流電源部における平滑コンデンサに、複数個の抵抗によって構成される分圧抵抗が接続され、前記分圧抵抗を、前記直流電源部内に設けられた定電圧素子として用いることを特徴とする請求項１〜３記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項５】
前記室外ユニット内に第１の直流電源部を設け、かつ、前記室内ユニット内に第２の直流電源部、第４のフォトカプラを備えず、前記ＮＰＮトランジスタの代用としてフォトカプラまたはフォトサイリスタを用いることを特徴とする請求項１〜４記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項６】
電源供給側のユニット内に電源被供給側ユニットへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の開閉手段と、前記直流電源部への通電をＯＮ／ＯＦＦする第２の開閉手段を具備し、空気調和機の運転停止時に前記第１の開閉手段および第２の開閉手段をＯＦＦする請求項１〜４記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項７】
電源供給側のユニット内に、空気調和機の運転信号によって電源被供給側ユニットへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の開閉手段とタイマ手段を設け、一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第１の開閉手段をＯＦＦする請求項５または６記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項８】
電源供給側のユニット内に、空気調和機の運転信号によって電源被供給側ユニットへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の開閉手段とタイマ手段を設け、一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第１の供給開閉手段をいったんＯＦＦし、一定時間経過後に再度第１の開閉手段をＯＮする請求項５または６記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【請求項９】
電源供給側のユニット内の前記直流電源部と一方の商用電源供給線との接続点と、商用電源ラインの一方との間に第１の開閉手段を具備し、空気調和機の運転停止時、または一定時間室内外の通信が成立しない場合に、前記第１の開閉手段をＯＦＦすることによって、被電源電源供給側ユニットへの通電ＯＦＦと、前記電源供給側のユニット内の直流電源部への通電ＯＦＦとを同時に行うことを特徴とする請求項５または７または８記載の空気調和機の室内外通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、商用電源によって動作するセパレートタイプの空気調和機の室内外通信制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
室内ユニットおよび室外ユニットに分かれたセパレートタイプの空気調和機では、各ユニット内にマイコン等で構成される制御部が設けられており、各ユニットの制御部は、室内外の気温などの情報や制御信号を互いに伝えるため、各制御部間における通信（以下、室内外通信と呼ぶ）を行う必要がある。この空気調和機の室内外通信制御装置の従来例として、特公平４−３０３５１６号公報として提案されているように、室外ユニット側で商用電源を整流して作られる直流電源部を電源とする図１４に示すようなカレントループ型の通信回路構成がとられている。
【０００３】
図１４に示す従来の室内外通信制御装置は、室内外双方のユニット間を、２本の交流電源供給線３と１本の通信信号線４のみによって接続でき、かつ、室外ユニット２内の第１の直流電源部６を電源とした通信回路を構成することで、商用電源５の電源位相とは無関係に送受信を行えることが特徴である。
【０００４】
カレントループ通信回路における送信用のスイッチング素子および受信用の電流検出素子には、フォトカプラが用いられる。各ユニット内に設けられた制御部１５、１６の制御信号によって、受信側ユニットの送信用フォトカプラをＯＮ状態に保った状態で、送信側ユニットの送信用フォトカプラをＯＮ／ＯＦＦすることで、カレントループ通信回路のループ電流を通電・遮断し、そのループ電流を双方のユニット内のフォトカプラ９、１１にて検出している。双方のユニット内のフォトカプラ９，１１にて検出することで、受信側ユニットにおいて受信を行えるとともに、送信側ユニットにおいても送信結果を確認しながら通信することができるという利点を有している。
【０００５】
室内ユニットが電源供給側ユニットである空気調和機の場合、通信の開始は、まず、電源被供給側である室外ユニット２から室内ユニット１への通信から開始される。すなわち、室内ユニット１における送信スイッチング素子であるフォトカプラ２５はＯＮ状態に保たれ、室外ユニット側の制御部１６によって送信信号にあわせて室外ユニット内の送信用フォトカプラ２８がＯＮ／ＯＦＦされる。このとき、双方の受信用カプラにて送信信号を受信することができる。
【０００６】
室外ユニット２から室内ユニット１への送信が完了すれば、次に室内ユニット１から室外ユニット２への送信が行われ、その後は順次交互に送受信を行うことで室内外通信を継続して行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカレントループ型の室内外通信制御装置では、電源供給線と１本の通信信号線からなる３本の接続電線によって、室内ユニットと室外ユニットとを接続するが、その配線時において誤って結線が行われた場合にも、各ユニット内の回路素子が損傷しないことが要求される。その配線の組み合わせによっては、ＡＣ２００Ｖ機種における接続電線の誤結線時に、送信用のスイッチング素子の両端に３００Ｖを越える電圧がかかる場合があること、さらに通信信号線と制御マイコンとの絶縁をとる必要があることから、送信スイッチング素子には、高耐圧のフォトカプラを使用する必要があった。
【０００８】
一方、家電のネットワーク化が進んでいる中、空気調和機においても室内ユニットまたは室外ユニットのいずれかがネットワークに接続される形態が検討されている。しかしながら、両ユニットに、無線などで構成される外部ネットワークとの通信手段を有することはコスト的に困難であり、一方のユニットのみネットワークとの高速通信手段を有する形態が考えられている。
【０００９】
そのような中、例えば、ＪＡＶＡのプログラムをネットワークより受信し、受け取ったプログラムを他方のユニットへ伝送する場合には、室内外通信の速度が遅いと、その通信速度がネックとなり、プログラムデータを紛失せずに他ユニットへ送信するためには、ネットワークとの高速通信手段を有する側のユニット内にプログラム相当容量のＲＡＭを持ち、いったんプログラムデータを保持するか、ネットワークとの通信速度自体を制限しなければならなくなってしまう。
【００１０】
さらに、制御自体も高度化が進み、制御に必要なパラメータが増加している中、制御パラメータをより早いタイミングで伝送できるという本来のメリットもあり、現在、室内外通信のさらなる高速化が望まれている。
【００１１】
しかしながら、従来回路に用いられているスイッチング素子であるフォトカプラは、一般に耐圧が高くなるほどコスト高となるうえにスイッチング速度が遅く、高耐圧タイプのフォトカプラを用いた従来の室内外通信制御装置では、数ｋｂｐｓを越える通信速度を実現することが困難であった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、誤結線等を考慮した場合に素子の耐圧として必要な３００Ｖ以上の高耐圧を有する送信用スイッチング素子として、従来使用していた高耐圧タイプのフォトカプラの代わりに、高耐圧タイプのトランジスタやＦＥＴなどの高速スイッチング素子を用い、同素子を駆動するバイアス回路を形成するために直流電源部内に設けた定電圧回路部と、同素子のベース端子間に、制御部との絶縁を兼ねた開閉手段とを、新たに両ユニット内に設けるものである。
【００１３】
送信用スイッチング素子として、一方にＰＮＰトランジスタを、他方にＮＰＮトランジスタを使用するとともに、それぞれの直流電源部内において数十ボルト程度の定電圧回路部を設け、高圧スイッチング素子のベース端子との間に開閉手段を設けることで、一方のトランジスタのベース電流が、双方のカレントループの電流検出素子に流れないようにバイアス回路を形成することが可能となる。また、定電圧回路部を設けることで、制御部と、商用電源ラインから絶縁されていない通信信号回路であるカレントループ回路との間の絶縁を、数十ボルト程度の低圧タイプの高速なフォトカプラによって行うことができるため、高速タイプの高耐圧トランジスタを併用する本発明の回路を用いることによって、空気調和機の室内外通信の高速化を可能にするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に実施の形態１の回路構成を示す。空気調和機の室内ユニット１は商用電源５とコンセントで接続された電源供給側のユニットであり、２本の電源供給線３ａ、３ｂと１本の通信信号線４を介して被電源供給側のユニットである室外ユニット５と接続されている。
【００１６】
室内ユニット１および室外ユニット２は、各ユニットの制御と室内外通信信号の受発信を行うマイコン等で構成された制御部１５、１６をそれぞれ有している。制御部１５，１６は、いずれも商用電源５から全波整流されて作られる直流電源部によって動作するが、本発明には関係しないため、図１以下の図面中では表記を省略している。
【００１７】
室外ユニット２内には、商用電源５を半波整流して得られる第１の直流電源部６が設けられており、第１の直流電源部６における平滑コンデンサＣ１の正極電位には、室外ユニット２内に備えられた送信用のスイッチング素子であるＰＮＰトランジスタ８のエミッタ端子が接続され、ＰＮＰトランジスタ８のコレクタ端子には、通信信号であるＰＮＰトランジスタ８のコレクタ電流を検出する第１のフォトカプラ９が接続されている。
【００１８】
また、第１の直流電源部６内の平滑コンデンサＣ１の正極電位には、ツェナーダイオードや３端子レギュレータＩＣなどで構成される第１の定電圧素子２８が接続され、第１の直流電源部６を電源とし、ＰＮＰトランジスタ８のエミッタ端子電位を基準とした負の電圧の定電圧回路を構成している。
【００１９】
ＰＮＰトランジスタ８のベース端子には、室外ユニット２内の制御部１６によって駆動され、ＰＮＰトランジスタ８のベース電流をＯＮ／ＯＦＦする方向に、第２のフォトカプラ１０が接続されており、そのエミッタ端子は、第１の定電圧素子２８の低電位側に接続されている。ＰＮＰトランジスタ８は、制御部１６によって駆動される第２のフォトカプラ１０がＯＮすることで、ベース電流が流れてＯＮ状態となるよう、ベース抵抗２１の値が設定されており、制御部１６によって第２のフォトカプラ１０を駆動することによってＰＮＰトランジスタ８をＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００２０】
第１の直流電源部６に接続された第１の定電圧素子２８の電圧は、使用される第２のフォトカプラ１０の耐圧以下に設定されており、第２のフォトカプラ１０のＯＦＦ時にかかる電圧を定格電圧以下に制限することができる。
【００２１】
一方、室内ユニット１においては、商用電源を半波整流して得られる第２の直流電源部７が備えられ、第２の直流電源部７のマイナス側の電位と第１の直流電源部６のマイナス側の電位とが等しくなるように電源供給線３ｂを介して接続されている。
【００２２】
室内ユニット１側の送信スイッチング素子としては、ＮＰＮトランジスタ１１、が用いられ、ＮＰＮトランジスタ１１のコレクタ端子にＮＰＮトランジスタ１１のコレクタ電流を検出する第３のフォトカプラ１３が接続されている。
【００２３】
室内ユニット１内においても同様に、第２の定電圧素子２９が第２の直流電源部７に接続されることで、ＮＰＮトランジスタ１１のエミッタ電位を基準とした１０〜３０Ｖ程度の定電圧回路を形成しており、その出力端子とＮＰＮトランジスタ１１のベース端子間に、ベース抵抗２２と、制御部１７で駆動される第４のフォトカプラ１４が接続されており、制御部１７によって第４のフォトカプラ１４をＯＮ／ＯＦＦすることで、ＰＮＰトランジスタ１１を制御する。
【００２４】
なお、信号送信用のスイッチング素子であるＮＰＮトランジスタ１１およびＰＮＰトランジスタ８は、電源供給線３ａと３ｂとが誤って配線された場合に３００Ｖを越える電圧が印加されるため、いずれも４００Ｖ耐圧のトランジスタを用いている。
【００２５】
また、通信信号線４を流れる電流値の大きさを制限するため、電流制限抵抗１７、１８が，工事等における誤結線時の保護用ダイオード１９、２０が通信信号線４を介して直列に接続されている。
【００２６】
送信時において各制御部１５，１６は、送信信号に合わせて、それぞれ第２および第４のフォトカプラ１０、１４をＯＮ／ＯＦＦする。ツエナーダイオード等で構成される第１の定電圧素子２８および第２の定電圧素子２９の両端電圧は、常に１０〜３０Ｖ程度に保たれた一定電圧であり、第２のフォトカプラ１０または第４のフォトカプラ１４がＯＮすると、ベース抵抗２１，２２で決まるベース電流がそれぞれＰＮＰトランジスタ８またはＮＰＮトランジスタ１１に流れる。
【００２７】
ベース電流は、カレントループを流れる電流を十分流せるように設定されているため、ＰＮＰトランジスタ８またはＮＰＮトランジスタ１１をＯＮすることができる。
【００２８】
ここで、第２のフォトカプラ１０または第４のフォトカプラ１４をＯＮした場合に流れるバイアス電流であるベース電流が、受信素子である第１のフォトカプラ９または第３のフォトカプラ１３に流れると、ＰＮＰトランジスタ８やＮＰＮトランジスタ１１がショート破壊している場合など、実際にはカレントループに電流が流れておらず、データ送信が成立していない場合においても、送信側のユニットの受信カプラに電流が流れ、送信の失敗を検知できないといった問題が発生してしまう。
【００２９】
この問題を解決するために、本実施の形態では、受信用のフォトカプラである第１のフォトカプラ９と第３のフォトカプラ１３を、各ユニット内のスイッチング素子である各トランジスタコレクタ端子側に接続することで、カレントループの電流の通電・遮断と第１、第３のフォトカプラによる受信とを１対１に対応させている。
【００３０】
以上のように、従来回路における送信スイッチング素子のフォトカプラ（図示せず）と異なり、本発明においては、それぞれの直流電源部６、７内に定電圧回路部として設けられた定電圧素子２８，２９によって、第２のフォトカプラ１０、第４のフォトカプラ１４のＯＦＦ時に両端にかかる電圧を３０Ｖ以下と制限することができる。したがって、フォトカプラ１３，１４には、耐圧５０Ｖ程度の汎用カプラや、さらに高速なタイプのフォトカプラを使用することが可能となる。
一般に高速なフォトカプラは耐圧が低く、従来の回路では送信用のスイッチング素子として使用することができないが、本実施の形態の回路では、低耐圧タイプのフォトカプラが使用できるため、本実施の形態では、従来回路よりもスイッチング速度の早いカプラを使用することができる。
【００３１】
従来の回路では制御部１６とカレントループ通信回路との絶縁をとるため、送信用の素子にフォトカプラを使用しているが、本実施の形態では、第２、第４のフォトカプラ１０、１４によって絶縁を確保することで、耐圧が低く、より高速なカプラを使用することを可能としている。
【００３２】
本実施の形態の通信回路において、送信側ユニットが送信信号を出してからカレントループ電流が通電または遮断に至るまでのトータルスイッチング時間は、第２のフォトカプラ１０とＰＮＰトランジスタ８、または第４のフォトカプラ１４とＮＰＮトランジスタ１１のスイッチング時間の和となる。
【００３３】
本実施の形態では、スイッチング時間を早めるため、ＰＮＰトランジスタ８，ＮＰＮトランジスタ１１のベース−エミッタ間にそれぞれ数ｋΩ程度のベース−エミッタ抵抗２３，２４を設けることによって各トランジスタ８，１１の過剰キャリアを放出し、ＯＦＦ時のスイッチング速度を早めている。第２、第４のフォトカプラ１０，１４は従来回路で使用している高耐圧のカプラよりも高速なカプラであるため、ＰＮＰトランジスタ８またはＮＰＮトランジスタ１１のＯＦＦ時間と、第２、第４のフォトカプラ１０，１４のＯＦＦ時間との和を考慮しても、結果として、従来回路の送信用スイッチング時間に比べ、そのＯＦＦ速度を約１０倍にまで高めることができる。
【００３４】
また、ＯＮ時におけるスイッチング速度については、フォトカプラのスイッチングＯＮ速度がＯＦＦ時に比べてはるかに早いことから、トランジスタのＯＮ時間との和を考慮しても、系全体としてＯＮ速度を遅く影響はほとんど無視できる。
【００３５】
以上により、本実施の形態の回路を用いることによって、従来回路比で約１０倍に相当する高速化を実現することが可能となる。
【００３６】
なお、通信は、電源被供給側のユニットである室外ユニット２側から室内ユニット１への送信より行われ、その後は、順次交互に行われる通信で送受信される。
【００３７】
空気調和機において室内外通信される室内温度、室外温度、圧縮機回転数などのデータは、いくつかのデータをまとめたパケット構成となっている。通信されるパケットの例を図２に示す。パケットは、ヘッダ部とデータ部とで構成されており、ヘッダ部では、そのパケットの識別コードが記されている。識別コードとは、どちらのユニットからの信号であるか、何のデータが記されたパケットかといった内容が記されている。なお、送受信は１回のパケットずつではなく、数回ずつパケットの送信を交互に行ってもよく、２回ずつ送受信を行う場合のフローチャートを図３に示す。
【００３８】
また、パケットは異なる種類のデータを送ってもよいし、同じデータを複数回送信し、誤り訂正を行ってもよい。誤り訂正を採用することで、外乱に強い通信制御装置を構成することも可能である。
【００３９】
（実施の形態２）
図４に実施の形態２の構成を示す。送信用のスイッチング素子としてＰＮＰトランジスタ８の代わりにＰチャネルのＦＥＴ３１を、ＮＰＮトランジスタ１１の代わりにＮチャネルのＦＥＴ３２をそれぞれ使用している。
【００４０】
動作原理は、送信スイッチング素子がトランジスタである場合と同様であるが、１台の室外ユニット２に対し、複数の室内ユニット１が接続されるマルチエアコンにおいては、電源供給ユニットである室外ユニット２内に設けられた第１の直流電源部６によって、それぞれの室内ユニット１とカレントループ通信回路を構成するため、複数のカレントループ電流が同時に流れる期間の直流電源部の電圧低下が大きくなる。送信用のスイッチング素子としてトランジスタを用いた回路においては、カレントループ電流とベース電流を流すためのバイアス電流が回路の負荷電流となるため、カレントループ電流のＯＮ時とＯＦＦ時における第１の直流電源部６の電圧の変動が従来回路よりも大きくなってしまう。
【００４１】
これに対し、ＦＥＴは電圧駆動素子であり、送信用のスイッチング素子をＯＮする際に、ベース電流を流す必要がない。そのため、カレントループ電流を流す際の第１の直流電源部６の電圧低下が抑えられ、バイアス回路の設計が、トランジスタを用いた回路に比べ容易となる。
【００４２】
また、図４のように、第２のフォトカプラ１０と第４のフォトカプラ１４とを高速タイプのカプラとし、各ＦＥＴのゲート端子からチャージ電荷を早く引き抜くことにより、ＯＦＦ時間を短縮し、さらに内外通信を高速化することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態３）
図５に実施の形態３の構成を示す。各ユニット内において商用電源より整流されて得られる直流電源部６、７の平滑コンデンサＣ１およびＣ２は、電源供給線３ｂを介して直列に接続されておいる。ダイオードＤ１、Ｄ２は、双方の直流電源部６、７の平滑コンデンサＣ１およびＣ２における電圧の極性方向が揃うような向きに接続されており、直列に接続された平滑コンデンサＣ１とＣ２の電圧和を電源電圧とするカレントループ通信回路１２を構成している。
【００４４】
本実施の形態において、各ユニット内に設けられた第１の直流電源部６および第２の直流電源部７における平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧は、カレントループ通信回路の電源として必要な電圧の約１／２の値となるよう、電源電圧調整抵抗Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ接続されている。
【００４５】
このように本実施の形態においては、カレントループ通信回路の直流電源として必要とされる電源電圧を双方のユニットに設けられた直流電源部で分担して持つことができるため、実施の形態１に比べ、各直流電源部にある電解コンデンサＣ１，Ｃ２の耐圧を小さく設定することができる。
【００４６】
その結果、第１の直流電源部６および第２の直流電源部７の実装面積を小さくすることができ、各ユニットの電子制御装置部を小型化することが可能となる。
【００４７】
（実施の形態４）
図６に実施の形態４の回路構成を示す。室内ユニット１内の第２の直流電源部７における平滑用の電解コンデンサＣ２の電圧を分割抵抗Ｒ５、Ｒ６によって抵抗分割し、その中間電位部と、ＮＰＮトランジスタ１１のベース端子間に、制御部１５によって動作する第４のフォトカプラ１４が接続されている。
【００４８】
同様に、室外ユニット２では、直流電源部６における平滑用の電解コンデンサＣ１の電圧を分割抵抗Ｒ３、Ｒ４によって抵抗分割した中間電位部と、ＰＮＰトランジスタ８のベース端子との間に、制御部１６によって動作する第２のフォトカプラ１０が設けられている。
【００４９】
室外ユニット２では、分割抵抗Ｒ３、Ｒ４はその合成抵抗値Ｒ３＋Ｒ４と電源電圧調整抵抗Ｒ１との分圧比（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４）によって、直流電源部６における平滑コンデンサＣ１の電圧ピーク値を調整し、通信回路の電源電圧を設定する働きをすると同時に、その分圧比Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）によって、平滑コンデンサＣ１の電圧に対する分圧抵抗Ｒ３の分担電圧を調整することで、開閉手段である第２のフォトカプラ１０がＯＦＦ時に両端にかかる電圧を調整することができる。
【００５０】
具体的には、分圧抵抗Ｒ３の電圧は、第２のフォトカプラ１０がＯＦＦ時においては、平滑コンデンサＣ１電圧をＲ３，Ｒ４とで分圧した値となる。これに対し、第２のフォトカプラ１０がＯＮ時には、スイッチング素子であるＰＮＰトランジスタ８がＯＮするため、Ｒ３にベース抵抗２１が並列に接続された形となり、Ｒ３の両端電圧は、先述した分圧値よりも低くなる。そのため、Ｒ３の両端電圧波形は、図７のようになる。
【００５１】
本実施の形態では、第２のフォトカプラ１０のＯＮ／ＯＦＦ時における上記抵抗分圧比が大きく変化しないように、ベース抵抗２１とＲ３とを同程度の大きさとすることで、第２のフォトカプラ１０のＯＮ時におけるＲ３の両端電圧の低下を抑え、Ｒ３の両端電圧がＰＮＰトランジスタ８のベース電流が十分流せる電圧以上に保たれるように設定されている。
【００５２】
また本実施の形態では、室内ユニット１でも同様に、分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６と電圧調整抵抗Ｒ２とによってＲ５の分担電圧を調整しているが、室内ユニット１側に設けられた第２の直流電源部７の電圧は、カレントループ通信回路１２の電源電圧として使用しておらず、Ｃ２の電圧自体は特に限定されない。そのため、電源電圧調整抵抗Ｒ２を省略し、Ｒ５，Ｒ６の分圧抵抗のみで回路を構成することも可能である。
【００５３】
以上のように、定電圧素子を用いた定電圧回路の代わりに平滑コンデンサ電位の抵抗分割回路を用いることで、部品点数が少なく、安価に通信制御装置を構成することが可能となる。
【００５４】
（実施の形態５）
図８に実施の形態５を示す。実施の形態５は、ＡＣ１００Ｖで動作し、室内ユニット２が電源供給側ユニットである空気調和機の室内外通信制御装置である。
【００５５】
図８に示すように、室外ユニット２のみに第１の直流電源部６が設けられ、その第１の直流電源部６を電源としたカレントループ通信回路１２が形成されている。
【００５６】
室外ユニット２側では、ＰＮＰトランジスタ８が送信スイッチとして使用されており、ＰＮＰトランジスタ８のベース端子と、第１の直流電源部６内に設けられた定電圧素子２８との間には、制御部１６において駆動する第２のフォトカプラ１０が接続されている。第２のフォトカプラ１０には、耐圧が５５Ｖ以下のフォトカプラを使用している。
【００５７】
一方、室内ユニット１側では送信スイッチとして３００Ｖ耐圧の高耐圧フォトカプラ２５を使用している。なお、本実施の形態はＡＣ１００Ｖ機種であり、接続電線の誤結線時においてもカプラの両端にかかる電圧は３００Ｖ以下となるが、ＡＣ２００Ｖ機種で本実施の形態を使用する場合には、カプラの両端に２００Ｖから３００ＶのＺＮＲを接続し、カプラにかかる電圧を３００Ｖ以下とすることで、３００Ｖ耐圧のフォトカプラを使用することが可能である。
【００５８】
高耐圧フォトカプラ２５は、スイッチング時のＯＦＦ時間を短くするため、ベース−エミッタ端子間に１００ｋΩ程度の抵抗を接続するとともに、その１次側が室内の制御部１１に接続されることで、カレントループ通信回路１２と制御部１１との絶縁を行っている。
【００５９】
本実施の形態においては、室外ユニット２から室内ユニット１への通信速度のみ高速化が可能であり、その逆の通信速度は、従来回路並みとなる。また、室内ユニット１から室外ユニット２への通信のみ高速化したい場合は、第１の直流電源部６を室内ユニット１側に設ければよい。このように、直流電源部を一方のユニット内にしか持たないため、本実施の形態では、回路構成を簡略化できるという利点を有している。
【００６０】
したがって、電波などを用いて外部ネットワークとの高速通信を室内ユニット内にて行い、室外ユニットへの送信のみ室内外通信を介して通信させたい場合など、一方向のみ室内外通信速度を上げたい場合や、通信速度をさほど必要としない場合には、本方式によって、少ない部品点数による低コストな室内外通信制御装置の実現が可能である。
【００６１】
なお、本実施の形態の制御装置においては、通信速度を通信方向毎に毎回切り替えることで一方向のみ高速通信を行うこともできるが、その必要が無い場合には、遅い方の通信速度で統一しておくことで制御を簡単にすることができる。
【００６２】
初期設定データの通信時や、外部ネットワークから入手したデータの送信時、異常発生時においてのみ、通信速度の設定を高速に切り替えることで、必要な場合にのみ高速な室内外通信を行うことも可能である。
【００６３】
（実施の形態６）
図９に実施の形態６を示す。実施の形態１〜３においては、空気調和機が運転していない待機時においても、電源供給側ユニット内の直流電源部によって電力が消費され、いわゆる待機時消費電力が若干増加するというデメリットがある。
【００６４】
この課題を解決するために、本実施の形態では、図９に示すように、電源供給側ユニットである室内ユニット１には、室外ユニット２への通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の開閉手段２６と、室内ユニット１側の第２の直流電源部７と商用電源５との間をＯＮ／ＯＦＦするため、リレーやフォトカプラで構成された第２の開閉手段２７が設けられている。
【００６５】
電源を投入された初期状態においては、第１の開閉手段２６、第２の開閉手段２７ともにＯＦＦであり、空気調和機の運転開始時に、第１の開閉手段２６をＯＮし、室外ユニット２への通電を行う。さらに、第２の開閉手段２７をＯＮした後、室内外通信を開始する。
【００６６】
これによってリモコン信号待ち状態などの待機時に室内ユニット１内の第２の直流電源部７における電源電圧調整抵抗Ｒ２や分割抵抗Ｒ５、Ｒ６で消費される余分な電力を消費しないため、待機時消費電力を増加させることなく、高速な室内外通信を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、第１の開閉手段２６と第２の開閉手段２７をＯＮする順序は、いずれが先であってもよいし、また同時であっても構わない。
【００６８】
（実施の形態７）
図１０に実施の形態７を示す。室内ユニット１内には、室外ユニット２への通電をＯＮ／ＯＦＦするため、電源供給開閉手段である第１の開閉手段２６を有している。
【００６９】
第１の開閉手段２６は、パワーリレーで構成されており、空気調和機の運転開始とともに電源供給ユニット内の制御部１５によってＯＮされる。
【００７０】
また、電源供給側ユニットである室内ユニット１内における制御部１５内にはタイマ手段３０が設けられており、運転開始から一定時間が経過しても有効な送受信が行われない場合に、接続電線の誤結線または機器の故障と見なして電源供給開閉手段である第１の開閉手段２６をＯＦＦする。図１１にこのフローチャートを示す。
【００７１】
図１１のフローチャートに示すように、室外ユニット２から室内ユニット１への送信および、その逆の室内ユニット１から室外ユニット２への送信をまとめて１シーケンスとし、この１シケーンスが正常に行われない場合に、有効な送受信が行われていないと判断する。
【００７２】
このように判断する理由は以下のとおりである。すなわち、一方のスイッチング素子であるＰＮＰトランジスタ８またはＮＰＮトランジスタ１１がショート破壊している場合には、一方向の送信のみが可能であり、逆方向にはいくら時間が経過しても送信することが不可能であるためである。双方の送受信を１シーケンスとし、シーケンス単位で通信が正常かどうか判断することで、素子破壊による通信異常状態の場合には、一度も通信が正しく行われていないと正確に判断することができる。
【００７３】
以上の制御を行うことにより、運転開始するまでの間、および、誤結線時および機器破壊時等で時間が継続しても通信が正常に行われない場合に、電源被供給ユニットへの電源供給を切断し、不要な通電を避けることが可能となる。
【００７４】
（実施の形態８）
図１０、図１２を用いて実施の形態８の構成およびフローチャートを示す。一般に空気調和機の室内外通信が不成立となる場合には、素子の破壊や誤結線によって全く通信が不可能な場合と、妨害電波等の影響によって一時的に不成立となる場合がある。こうした妨害電波の中には一時的に発せられるものもあり、ある程度時間が経過すると通信が可能となるケースも少なくない。
【００７５】
そこで、本実施の形態では、このような妨害電波等による影響を考慮し、タイマ手段３０によってある一定時間Ｔ１経過しても有効な送受信が行われない場合に、電源供給開閉手段である第１の開閉手段２６をいったんＯＦＦとした後、さらにタイマ手段３０を用いて、Ｔ１よりも十分長い期間である時間Ｔ２経過後に再度第１の開閉手段２６をＯＮし、通信が成立した場合には運転を継続するものとする。２回連続して通信不成立となった場合には、通信異常と判断し、第１の開閉手段２６をＯＦＦし、室外ユニット２への通電をＯＦＦし、運転を停止する。
【００７６】
このような制御を実施することによって、妨害電波等の外乱による通信不成立時に、機器の誤結線または故障による通信不成立と同様に即時停止となる頻度が低減するため、こうした状況下に空気調和機が置かれていても、断続的に運転を継続することが可能となる。
【００７７】
（実施の形態９）
図１３に実施の形態９の構成を示す。図１３に示すように、電源供給側のユニットである室内ユニット１内に、直流電源部６の整流用ダイオードＤ１と商用電源接続線３ａの接続点と、商用電源５の一方のライン５ａとの間に第１の開閉手段２６を設けた構成となっている。
【００７８】
本構成により、パワーリレーで構成される第１の開閉手段２６をＯＦＦすることで、室外ユニット２への電源供給および室内ユニット１内の直流電源部６でへの通電を一度にＯＦＦすることが可能である。
【００７９】
したがって、本実施の形態によって、１つの開閉手段を用いることで、実施の形態６または実施の形態８と同じ効果を実現することができ、より少ない部品点数で回路を構成することが可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
上記本願発明の説明から明らかなように、本願発明によれば、室内および室外ユニットにそれぞれ半波整流によって得られる直流電源部および定電圧回路部を設け、送信用スイッチング素子を駆動する開閉手段を新たに設けることによって、従来回路よりも高速な室内外通信が可能となる。
【００８１】
さらに、本願発明によれば、送信用のスイッチング素子をＦＥＴとすることで、バイアス回路としての直流電源部の設計が容易となり、高速カプラを使用することによってさらなる通信の高速化が可能となる。
【００８２】
また、本願発明によれば、室外各ユニットの整流平滑用コンデンサを直列に接続することにより、通信に必要な直流電圧を室内外で分担させるため、耐圧の低いコンデンサを使用することができ、その結果、各ユニットにおける直流電源部に相当する通信回路部の実装スペースを小さくすることが可能となる。
【００８３】
また、本願発明によれば、定電圧回路部を直流電源部の平滑コンデンサの抵抗分割によって構成することで、抵抗によって直流電源部の電圧調整を行うとともに、回路の部品点数を削減でき、低コストな通信回路を実現することができる。
【００８４】
また、本願発明によれば、一方のユニットにのみ直流電源部を設けることにより、回路全体として構成要素が、従来の回路よりも安価でありながら、一方向のみではあるが、その通信速度を１０倍程度に向上することが可能となる。
【００８５】
また、本願発明によれば、被電源供給側のユニットへの通電をＯＮ／ＯＦＦする第１の開閉手段と、電源供給側のユニット内の直流電源部への通電をＯＮ／ＯＦＦする第２の開閉手段とを、待機時にともにＯＦＦすることにより、待機時消費電力の低減を図ることができる。
【００８６】
また、本願発明によれば、設置工事等において室内外ユニットの誤結線があった場合に、一定時間経過後にタイマ手段によって第１の開閉手段をＯＦＦし、電源供給を停止することで、不要な回路への通電を停止することが可能となる。
【００８７】
さらに、本願発明によれば、一定時間通信が不成立となった場合に、いったん第１の開閉手段をＯＦＦし、さらに別に定めた期間経過した後、再度第１の開閉手段をＯＮして、再度通信をトライすることで、突発的な妨害波などによって内外通信の継続が困難な状態においても、機器の故障と判断して停止せず、運転を断続的に継続することが可能となる。
【００８８】
さらに、本願発明によれば、被電源供給側ユニットへの通電と、電源供給側ユニット内の直流電源部への通電のＯＮ／ＯＦＦを同時に行う第１の開閉手段を設けることにより、待機時消費電力の低減と、通信異常時における通電の遮断とを同時に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における空気調和機の室内外通信回路を示す回路図
【図２】実施の形態１の制御データのパケットの構成説明図
【図３】実施の形態１の通信シーケンスを示すフローチャート
【図４】実施の形態２の構成を示す回路図
【図５】実施の形態３の構成を示す回路図
【図６】実施の形態４の構成を示す回路図
【図７】実施の形態４における各部の電圧波形図
【図８】実施の形態５の構成を示す回路図
【図９】実施の形態６の構成を示す回路図
【図１０】実施の形態７および７の構成を示す回路図
【図１１】実施の形態７のフローチャート
【図１２】実施の形態８のフローチャート
【図１３】実施の形態９の構成を示す回路図
【図１４】従来の空気調和機における室内外通信装置を示す回路図
【符号の説明】
１  室内ユニット
２  室外ユニット
３  商用電源供給線
３ａ  商用電源供給線の第１のライン
３ｂ  商用電源供給線の第２のライン
４  通信信号線
５  商用電源
６  第１の直流電源部
７  第２の直流電源部
８  ＰＮＰトランジスタ
９  第１のフォトカプラ
１０  第２のフォトカプラ
１１  ＮＰＮトランジスタ
１２  カレントループ通信回路
１３  第３のフォトカプラ
１４  第４のフォトカプラ
１５  制御部（室内ユニット側）
１６  制御部（室外ユニット側）
１７  電流制限抵抗
１８  電流制限抵抗
１９  保護ダイオード（室内ユニット側）
２０  保護ダイオード（室外ユニット側）
２１  ベース抵抗（室内ユニット側）
２２  ベース抵抗（室外ユニット側）
２３  ベース−エミッタ抵抗
２４  ベース−エミッタ抵抗
２５  高耐圧フォトカプラ
２６  第１の開閉手段
２７  第２の開閉手段
２８  第１の定電圧素子
２９  第２の定電圧素子
３０  タイマ手段
３１  ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ
３２  ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｃ１  平滑コンデンサ（第１の直流電源部内）
Ｃ２  平滑コンデンサ（第２の直流電源部内）
Ｄ１  整流ダイオード（第１の直流電源部内）
Ｄ２  整流ダイオード（第２の直流電源部内）
Ｒ１  電源電圧調整抵抗（第１の直流電源部内）
Ｒ２  電源電圧調整抵抗（第２の直流電源部内）
Ｒ３  分割抵抗（第１の直流電源部内）
Ｒ４  分割抵抗（第１の直流電源部内）
Ｒ５  分割抵抗（第２の直流電源部内）
Ｒ６  分割抵抗（第２の直流電源部内）
【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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