空調機
【課題】伝送路の残留電荷を放電させるための放電抵抗による電力消費を抑制する空調機を提供する。
【解決手段】２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間にアナログスイッチを介挿しておき、伝送路４の２線（Ｐ１，Ｐ２）にＡＭＩ信号を送出する際に、高レベルの信号電圧を出力するときはアナログスイッチＳ１をオフの状態とし、低レベルの信号電圧を出力するときはアナログスイッチＳ１をオンの状態とする放電制御を、ＭＣＵ３０により行う。
【解決手段】２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間にアナログスイッチを介挿しておき、伝送路４の２線（Ｐ１，Ｐ２）にＡＭＩ信号を送出する際に、高レベルの信号電圧を出力するときはアナログスイッチＳ１をオフの状態とし、低レベルの信号電圧を出力するときはアナログスイッチＳ１をオンの状態とする放電制御を、ＭＣＵ３０により行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機に関し、特に、空調機を構成する機器間での信号伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、空調機における信号伝送の概略を示す図である。図において、室内機１は、室外機２及びリモコン装置３との間でそれぞれ、信号伝送を行っている。室内機１とリモコン装置３との間は、通常、２線を含む伝送路（例えば２芯ケーブル）４で接続されている。室内機１及びリモコン装置３は共に、送信部Ｔ及び受信部Ｒを備えており、互いに送受信可能である。リモコン装置３のための電源は、室内機１に設けられた電源重畳回路１ｐから伝送路４を介して供給される。
【０００３】
図１３は、信号伝送に用いられるＡＭＩ（Alternate Mark Inversion）方式の信号波形の一例を示す図である。ＡＭＩ方式は、半二重通信でデジタル信号を伝送する方式の一つであり、伝送路の２線間の、直流分を除く信号電圧を、ゼロ、プラス、マイナスのいずれかとすることにより、信号を伝送する。例えば負論理の場合には、論理１がゼロに、論理０がプラス又はマイナスのレベルに交互に割り付けられる。また、１ビットの信号を送信する度に、伝送路の２線間に存在する浮遊容量（ストレーキャパシタンス）に蓄えられた電荷を放電させる期間が設けられている。
【０００４】
プラス又はマイナスの信号波形が出力された後は、次の信号波形に備えて信号電圧をゼロに戻すことが必要である。例えば図１３におけるプラスの波形の後の点線で示すように、電荷放電期間内にゼロに戻れば問題は無い。しかし、実際には、プラス又はマイナスの信号波形が出力されたときの信号電圧によって浮遊容量に蓄えられた電荷を自然に放電させると、図１３におけるマイナスの波形の後の点線で示すように、信号電圧がゼロに戻るまでに時間がかかる。この場合、次のクロックタイミングで送信すべき論理が「１」であれば送信側は、プラスやマイナスの信号電圧を出さない（ゼロ出力）ため、残留電荷によるマイナスの電圧が受信側で検知され、論理「０」と誤認識され得ることになる。
【０００５】
そこで、信号伝送の障害となる残留電荷を、伝送路の２線間に接続された放電抵抗によって強制的に放電させる回路が設けられる（例えば、特許文献１参照。）。かかる放電抵抗は、室内機又はリモコン装置内に設けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８０３２８号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の空調機では、信号が伝送路に送出される度に放電抵抗に電流が流れ、電力を消費する。これは、本来の放電目的とは関係のない電力消費であり、その分、必要な電源容量が増大することになる。また、放電抵抗に電流が流れることにより電圧（送信電圧）が若干低下することも好ましくない。さらに、放電抵抗がリモコン装置内にある場合には、放電抵抗からの放熱によりリモコン装置の筐体内温度が上昇し、リモコン装置内に設けられている室温センサは、室温を正確に検出することができなくなる。
【０００８】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、伝送路の残留電荷を放電させるための放電抵抗による電力消費を抑制する空調機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、室外機、室内機及びリモコン装置の各機器を有して成り、２線を含む伝送路を介して相互に接続された機器間で、デジタル信号を用いて信号伝送を行う空調機であって、前記２線間の浮遊容量に蓄えられた電荷を放電させるための放電抵抗と、前記２線間に前記放電抵抗を接続するオン動作及び当該接続を断つオフ動作を行うスイッチング素子と、前記２線間の信号電圧にデジタル信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、設定が高レベルのときは前記スイッチング素子をオフの状態とし、設定が低レベルのときは前記スイッチング素子をオンの状態とする放電制御を行う制御部とを備えたものである。
【００１０】
上記のように構成された空調機では、制御部が放電制御を行うことによって、放電抵抗が伝送路に接続されるのは２線間に設定される信号電圧が低レベルのときであり、２線間に設定される信号電圧が高レベルのときは、放電抵抗が伝送路に接続されない。従って、デジタル信号の信号電圧によって放電抵抗に電流が流れることを防止できる。
【００１１】
（２）また、上記（１）の空調機において、放電抵抗は、２線の一方側に一端が接続された第１放電抵抗及び２線の他方側に一端が接続された第２放電抵抗によって構成され、スイッチング素子は、第１放電抵抗及び第２放電抵抗のそれぞれの他端間に介挿された双方向性素子であってもよい。
【００１２】
このような回路構成によれば、第１，第２放電抵抗の間に双方向性のスイッチング素子を挟んだ放電回路となるため、デジタル信号がＡＭＩ方式で符号化されている場合に、極性を反転させながら蓄えられる電荷を放電させることができる。また、２線のどちらにサージが誘導されても、常に抵抗経由で電圧降下し、サージ電圧が直接スイッチング素子に印加されない。従って、スイッチング素子をサージから保護することができる。さらに、スイッチング素子の出力端子は、２つの放電抵抗の存在によって電源電圧の中間的電圧にある。従って、制御端子との電位差（ゲート−ソース間電圧）を容易に確保することができる。
【００１３】
（３）また、上記（２）の空調機において、２線の各々にはツェナーダイオードのカソードが接続されており、スイッチング素子はＣＭＯＳ回路で構成され、そのラッチアップ耐量の電流値は、当該電流値が前記各放電抵抗に流れることによる電位差が当該ＣＭＯＳ回路の電源電圧Ｖｃｃ及びＧＮＤに対して正負双方向にそれぞれ付加されることによって前記ツェナーダイオードのクランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−をそれぞれ正・負の方向へ超えるように選定されている、という構成であってもよい。
【００１４】
この場合、ラッチアップ耐量の電流値がＣＭＯＳ回路に流れるときは既にツェナーダイオードのクランプ電圧Ｖｃ＋又はＶｃ−を超えていることになるので、言い換えれば、電流が増大してラッチアップ耐量の電流値となる前に各線の電圧はツェナーダイオードによりクランプ電圧に抑えられる。従って、高いサージ電圧に対して確実にツェナーダイオードを働かせ、ＣＭＯＳ回路のラッチアップ発生を防止することができる。
【００１５】
（４）また、上記（１）の空調機において、制御部は、送信しようとするデジタル信号によって放電制御を行うようにしてもよい。
この場合、放電制御のための信号を別途用意する必要が無い。そのため、既存の空調機の設計を抜本的に変えることなく、元々ある信号を利用して容易に、放電制御の機能を実現することができる。
【００１６】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかの空調機において、放電抵抗、スイッチング素子及び制御部は、リモコン装置に設けられているものであってもよい。
この場合、放電抵抗がリモコン装置のコンパクトな筐体に収められることになるが、放電抵抗に流れる電流の抑制によって放電抵抗の発熱量や、電源回路の発熱量も抑制される。従って、室温センサがリモコン装置に設けられている場合に、その測定への影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空調機によれば、信号電圧によって放電抵抗に電流が流れることを防止でき、その分の電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】信号伝送に関して、室内機とリモコン装置とを、伝送路を介して相互に接続した状態を示す回路図である。
【図２】リモコン装置における送信部その他の詳細、及び、伝送路における２線間の浮遊容量を示す回路図である。
【図３】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がプラスで例えば線Ｐ１側がプラスになる状態を示す。
【図４】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がマイナスで例えば線Ｐ２側がプラスになる状態を示す。
【図５】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理１、ＡＭＩ信号がゼロである状態を示す。
【図６】図２の回路構成における、（ａ）ＭＣＵ出力信号、（ｂ）アナログスイッチＳ１のオン・オフ状態、（ｃ）伝送路に送出される信号、（ｄ）信号伝送時に電源電圧から浮遊容量に流れる電流、及び、（ｅ）対比のために、従来のように放電抵抗が常時伝送路に接続されている場合の、電源電圧から浮遊容量に流れる電流、をそれぞれ示す波形図である。
【図７】ツェナーダイオードの接続を示す回路図である。
【図８】ツェナーダイオードの特性の概略を示すグラフである。
【図９】第２実施形態に係る空調機に関する図であり、リモコン装置における送信部その他の詳細、及び、伝送路における２線間の浮遊容量を示す回路図である。
【図１０】第２実施形態に係る空調機の信号伝送に関して、室内機と複数のリモコン装置とを、伝送路を介して相互に接続した状態を示す回路図である。
【図１１】送信波形と放電抵抗動作とを示す図である。
【図１２】空調機における信号伝送の概略を示す図である。
【図１３】ＡＭＩ方式の信号波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る空調機について図面を参照して説明する。空調機全体は、既に図１２にも示したように、室内機１、室外機２及びリモコン装置３によって構成され、互いに信号伝送を行っている。また、室内機１と室外機２とは図示しない冷媒配管によって互いに接続されている。なお、図１２は基本形を示したものであり、室内機１、室外機２及びリモコン装置３の各機器の数量は、必要に応じて複数となる。但し、室内機１とリモコン装置３との関係に関しては、本実施形態では、１台の室内機１に１台のリモコン装置３が接続されている場合を想定して説明する。
【００２０】
図１は、信号伝送に関して、室内機１とリモコン装置３とを、２線を含む伝送路４（例えばケーブル）を介して相互に接続した状態を示す回路図である。図において、室内機１には、伝送路４に電源電圧Ｖｃｃ（ここでは１６Ｖ）を重畳するためのチョークコイルＬと、リモコン装置３に対してＡＭＩ符号化方式によるデジタル信号（以下、ＡＭＩ信号と言う。）を送信する送信部Ｔと、リモコン装置３からＡＭＩ信号を受信する受信部Ｒと、送受信用の信号のみを通過させるコンデンサＣ１〜Ｃ４とが設けられ、図示のように接続されている。
【００２１】
電源電圧Ｖｃｃは、チョークコイルＬから伝送路４を介して、リモコン装置３に供給される。リモコン装置３では、チョークコイルや整流平滑回路を含む受電回路３１と、３端子レギュレータによる安定化回路３２とを経て電源電圧Ｖｃｃ（ここでは５Ｖ）が生成される。なお、受電回路３１及び安定化回路３２によってリモコン装置３の電源回路が構成されている。この電源電圧Ｖｃｃは、リモコン装置３内で電源を必要とする全ての電子デバイスに供給される。
【００２２】
リモコン装置３内には、室内機１に対してＡＭＩ信号を送信する送信部Ｔと、室内機１からＡＭＩ信号を受信する受信部Ｒと、送受信の信号のみを通過させるコンデンサＣ１１〜Ｃ１４と、放電回路３３（詳細後述）とが設けられ、図示のように接続されている。本例では、放電回路３３はリモコン装置３の送信部Ｔに関してのみ、設けられている。
【００２３】
図２は、リモコン装置３における送信部Ｔその他の詳細、及び、伝送路４における２線間の浮遊容量Ｃｓを示す回路図である（なお、図１とは左右の関係が逆になっている。）。図において、ＭＣＵ（Micro Control Unit）３０は、送信部Ｔに対して、送信すべき２値信号を指示する。送信部Ｔは、４個のトランジスタＱ１〜Ｑ４と、これらの各コレクタ−エミッタ間に並列接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４（抵抗値は基本的に同一）と、各トランジスタＱ１〜Ｑ４をオン・オフさせるコントローラＴｃとを有している。送信部Ｔは、ＭＣＵ３０から指示された２値信号に従って、プラス／マイナス／ゼロのＡＭＩ信号を出力するよう動作する。なお、ＭＣＵ３０は、送信部Ｔのみならず、受信部Ｒ（図１）の制御も行っている。
【００２４】
放電回路３３は、抵抗値が相等しい２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６、及び、スイッチング素子としてのアナログスイッチＳ１によって構成されている。放電抵抗Ｒ５の一端は、伝送路４の一方の線Ｐ１にコンデンサＣ１３を介して接続されている。同様に、放電抵抗Ｒ６の一端は、伝送路４の他方の線Ｐ２にコンデンサＣ１４を介して接続されている。また、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６のそれぞれの他端間に、アナログスイッチＳ１が介挿され、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６とアナログスイッチＳ１とが互いに直列に接続されている。放電抵抗Ｒ５，Ｒ６は、２つの抵抗値の合計で放電に適した抵抗値を成すものである。アナログスイッチＳ１は、ＣＭＯＳ回路（ＭＯＳ−ＦＥＴ）で構成され、双方向性素子となっている。
【００２５】
２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間にあるアナログスイッチＳ１の端子は、［ソース］−［ドレイン］である。また、ゲートにはＭＣＵ３０の出力する２値信号（以下、ＭＣＵ出力信号ともいう。）、すなわち送信信号が入力される。アナログスイッチＳ１はＧＮＤ接続され、電源電圧Ｖｃｃの供給を受けている。
【００２６】
伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間には、室内機１（図１）の電源電圧Ｖｃｃ（１６Ｖ）が常時印加されている。信号伝送は、この１６Ｖをベースにして、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間の信号電圧にＡＭＩ信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することにより、行われる。すなわち、ＡＭＩ信号の符号に対応したＰ１，Ｐ２の電位、電位差、信号電圧、及び、プラス・マイナスに関わらず絶対値で見た信号伝送の設定レベルは例えば表１のようになる。また、電荷放電期間は符号ゼロと同じ状態になる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
次に、上記の放電回路３３の動作について説明する。図３〜５は、図２に、電流の流れを書き込んだ図である。図３は、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がプラスで例えば線Ｐ１側がプラスになる状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ１，Ｑ４をオン、Ｑ２，Ｑ３をオフにする。このとき電流は、電源電圧ＶｃｃからトランジスタＱ１、コンデンサＣ１３、浮遊容量Ｃｓ、コンデンサＣ１４、及び、トランジスタＱ４を経て、ＧＮＤに流れる。従って、伝送路４は、Ｐ２に対してＰ１が信号電圧＋５Ｖを出力する表１のプラス出力の状態となる。一方、アナログスイッチＳ１はＭＣＵ出力信号が０であるためオフの状態である。従って、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６には電流が流れない。
【００２９】
図４は、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がマイナスで例えば線Ｐ２側がプラスになる状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ２，Ｑ３をオン、Ｑ１，Ｑ４をオフにする。このとき電流は、電源電圧ＶｃｃからトランジスタＱ３、コンデンサＣ１４、浮遊容量Ｃｓ、コンデンサＣ１３、及び、トランジスタＱ２を経て、ＧＮＤに流れる。従って、伝送路４は、図３とは逆に、Ｐ１に対してＰ２が信号電圧−５Ｖを出力する表１のマイナス出力の状態となる。一方、アナログスイッチＳ１はＭＣＵ出力信号が０であるためオフの状態である。従って、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６には電流が流れない。
【００３０】
図５は、ＭＣＵ出力信号が論理１、ＡＭＩ信号がゼロである状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ１〜Ｑ４を全てオフにする。一方、ＭＣＵ出力信号が論理１であることにより、アナログスイッチＳ１がオンの状態となる。浮遊容量Ｃｓに電荷（信号電圧による電荷を意味し、１６Ｖによる電荷を意味しない。以下、同様。）が無い場合には、電源電圧ＶｃｃによるＰ１の電位及びＰ２の電位は、それぞれ、Ｖｃｃ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）及びＶｃｃ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）となり、分圧比が同じであるため互いに等しい。この状態では信号電圧０であり、表１のゼロ出力の状態となる。
なお、コンデンサＣ１３，Ｃ１４は直流分を遮断するので、室内機１側から伝送路４に供給されている直流電圧（１６Ｖ）によって放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に定常的な電流が流れることはない。
【００３１】
一方、浮遊容量Ｃｓにプラス出力後の電荷が蓄えられているときには、その電荷は、コンデンサＣ１３、放電抵抗Ｒ５、アナログスイッチＳ１、放電抵抗Ｒ６、コンデンサＣ１４を経て流れ、放電する。逆に、浮遊容量Ｃｓにマイナス出力後の電荷が蓄えられているときには、その電荷は、コンデンサＣ１４、放電抵抗Ｒ６、アナログスイッチＳ１、放電抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１３を経て流れ（図示の方向と逆）、放電する。なお、放電はクロック周期内の短時間に終了するように放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値が選定されており、放電完了後は、伝送路４の２線間の信号電圧が０の状態となる。
【００３２】
図６は、図２の回路構成における、（ａ）ＭＣＵ出力信号、（ｂ）アナログスイッチＳ１のオン・オフ状態、（ｃ）伝送路に送出される信号、及び、（ｄ）信号伝送時に電源電圧Ｖｃｃから浮遊容量Ｃｓに流れる電流、を示す波形図の一例である。また、（ｅ）は、対比のために、従来のように放電抵抗が常時、伝送路４に接続されている場合の、電源電圧Ｖｃｃにより浮遊容量Ｃｓに流れる電流を示す波形図の一例である。
【００３３】
図６において、ＭＣＵ出力信号の符号０／１とアナログスイッチＳ１のオフ／オンの状態とは互いに同期している。伝送路４上の信号は、ＡＭＩ符号化により、ＭＣＵ出力信号が０になる度に、プラス／マイナスを反転させ、ＭＣＵ出力が１のときはゼロである。また、伝送路４にプラス又はマイナスの信号電圧が出力されているときは、アナログスイッチＳ１はオフであり、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に電流は流れない。
【００３４】
伝送路４に信号電圧が発生する瞬間に、浮遊容量Ｃｓには（ｄ）に示す充電電流が流れるが、充電完了により、その後は流れない。従って、過渡的にしか電流は流れず、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６による電力消費は極めて僅かである。これに対して従来は、（ｅ）に示すように、過渡的な充電電流の他に、伝送路の信号電圧によって放電抵抗に定電流Ｉｉが流れるため、電力消費が大きく、（ｄ）と大きな差が生じる。
【００３５】
以上のように、本実施形態の空調機では、２線Ｐ１，Ｐ２間の信号電圧にＡＭＩ信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、制御部であるＭＣＵ３０が、設定が高レベルのときはアナログスイッチＳ１をオフの状態とし、設定が低レベルのときはアナログスイッチＳ１をオンの状態とする放電制御を行う。このような放電制御を行うことによって、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６が伝送路４に接続されるのは２線Ｐ１，Ｐ２間にＡＭＩ信号により設定される信号電圧が低レベルのときであり、２線Ｐ１，Ｐ２間にＡＭＩ信号により設定される信号電圧が高レベルのときは、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６が伝送路４に接続されない。従って、ＡＭＩ信号の信号電圧によって放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に電流が流れることを防止でき、その分の電力消費を抑制することができる。
【００３６】
また、上記の回路構成によれば、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間に双方向性のアナログスイッチＳ１を挟んだ放電回路３３となるため、ＡＭＩ信号に対して極性を反転させながら蓄えられる電荷を、放電させることができる。
さらに、アナログスイッチＳ１のソースは、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の存在によって電源電圧Ｖｃｃの中間的電圧にある。従って、ゲートとの電位差（ゲート−ソース間電圧）を容易に確保することができる。ゲート−ソース間電圧を十分に確保すればオン抵抗が小さくなる。そのため、発熱が少なく、効率が良い。
【００３７】
例えば、上記の放電回路３３におけるＲ５，Ｒ６を、それらの合計の抵抗値を持つ１本の抵抗Ｒ７（図示せず。）に置き換えて、この抵抗Ｒ７にアナログスイッチＳ１を直列接続することによっても、同様な放電制御を実現可能である。但し、この場合は、アナログスイッチＳ１のソース電圧がＶｃｃに近づくため、電圧Ｖｃｃでゲート信号を入力してもゲート−ソース間電圧を十分に確保できない。この状態ではオン抵抗が大きくなり、発熱が大きくなる。
【００３８】
一方、ＭＣＵ３０は、送信しようとするデジタル信号によって放電制御を行うので、放電制御のための信号を別途用意する必要が無い。そのため、既存の空調機の設計を抜本的に変えることなく、元々ある信号を利用して容易に、放電制御の機能を実現することができる。
また、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６がリモコン装置３のコンパクトな筐体に収められることになるが、電流の抑制によって放電抵抗の発熱量や、電源回路の発熱量も抑制される。従って、室温センサがリモコン装置３に設けられている場合に、その測定への影響を低減することができる。
【００３９】
なお、上記伝送路４は、電灯線と併走して配線されることが多い。このような状況で、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２には、電灯線からサージが誘導される場合がある。アナログスイッチＳ１はＣＭＯＳ回路で構成されており、一般に、サージに対して弱い。しかし、抵抗Ｒ５，Ｒ６をアナログスイッチＳ１の両側に設けていることにより、サージ電圧が直接アナログスイッチＳ１に印加されることはない、すなわち、２線のどちらにサージが誘導されても、常に抵抗Ｒ５，Ｒ６による電圧降下が生じてサージ電圧が緩和される。従って、アナログスイッチＳ１をサージから保護することができる。
【００４０】
図７は、図２で省略（図３〜５も同様に省略。）したツェナーダイオードＤ１，Ｄ２を示す回路図である。すなわち、トランジスタＱ１，Ｑ２の相互接続点（Ｑ１のエミッタ・Ｑ２のコレクタ）及びトランジスタＱ３，Ｑ４の相互接続点（Ｑ３のエミッタ・Ｑ４のコレクタ）には、それぞれ、ツェナーダイオードＤ１及びＤ２の各カソードが接続されている。これにより、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２に、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２のクランプ電圧を超える電圧が印加されたときでも、その電圧はクランプ電圧まで抑制される。
【００４１】
図８は、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２共通の特性の概略を示すグラフである。信号伝送のために伝送路４に送出される出力電圧は、ＧＮＤから電源電圧Ｖｃｃの範囲内である。例えばＰ１側に接続されているツェナーダイオードＤ１のカソードにプラスの電圧をかける場合、クランプ電圧Ｖｃ＋以下では電流は流れないが、クランプ電圧Ｖｃ＋を超えると電流が流れ、カソードはクランプ電圧Ｖｃ＋に維持される。
【００４２】
逆に、ツェナーダイオードＤ１のカソードにマイナスの電圧をかける場合、絶対値がクランプ電圧Ｖｃ−以下では電流は流れないが、絶対値がクランプ電圧Ｖｃ−を超えると電流が流れ、カソードはクランプ電圧Ｖｃ−に維持される。ツェナーダイオードＤ２についても同様である。なお、出力電圧の範囲ＧＮＤ〜ＶｃｃでツェナーダイオードＤ１，Ｄ２に電流が流れないように、クランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−が出力電圧の範囲ＧＮＤ〜Ｖｃｃより外側にあるツェナーダイオードが選定される。
【００４３】
一方、アナログスイッチＳ１を構成するＣＭＯＳ回路は、電圧の許容量が小さく（Ｖｃｃに対して＋０．３Ｖ、ＧＮＤに対して−０．３Ｖ程度）、従って、当該範囲内で使用しなければラッチアップを引き起こす可能性がある。このラッチアップ耐量の電流をＩＬＵＰとすると、仮に、この電流がアナログスイッチＳ１に流れると、図７に示す放電抵抗Ｒ５，Ｒ６にもＩＬＵＰが流れることにより、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値をＲとすると、電圧降下ＩＬＵＰ×Ｒを生じる。従って、Ｐ１，Ｐ２に入力可能な電圧Ｖｉｎ＋及びＶｉｎ−は、それぞれ以下のようになる。
Ｖｉｎ＋＝Ｖｃｃ＋ＩＬＵＰ×Ｒ
Ｖｉｎ−＝ＧＮＤ−ＩＬＵＰ×Ｒ
【００４４】
そこで、上記Ｖｉｎ＋、Ｖｉｎ−がそれぞれ、図８に示すようにＶｃ−〜Ｖｃ＋の範囲外になるようなＩＬＵＰの値を有するＣＭＯＳ回路を選択する。これにより、もし、Ｖｃ＋を超える電圧がサージにより発生すれば、ツェナーダイオードＤ１又はＤ２の動作により、電圧はＶｃ＋に低下する。また、Ｖｃ−をマイナス方向に超える電圧がサージにより発生すれば、ツェナーダイオードＤ１又はＤ２の動作により、電圧はＶｃ−に抑えられる。電圧をＶｃ−〜Ｖｃ＋の範囲に抑えれば、前述のように、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の電圧降下により、アナログスイッチＳ１にかかる電圧を緩和することができる。こうして、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２により、アナログスイッチＳ１を保護することができる。
【００４５】
《第２実施形態》
図９は、第２実施形態に係る空調機に関する図であり、リモコン装置３における送信部Ｔその他の詳細、及び、伝送路４における２線間の浮遊容量Ｃｓを示す回路図である。図２との違いは、ＭＣＵ３０からアナログスイッチＳ１への制御信号が、コントローラＴｃに対して指示する送信信号とは別の信号となっている点であり、その他の構成は同様である。
【００４６】
第１実施形態では、室内機１とリモコン装置３とが１対１の関係であることを想定したが、第２実施形態では、図１０に示すように、１台の室内機１に対して、複数台のリモコン装置３が並列に接続されている状態を想定する。この場合、各リモコン装置３に放電回路３３が設けられている。このように複数台のリモコン装置３が並列に接続されている状態で、第１実施形態における放電制御を行うと、送信を行うリモコン装置は、信号伝送によって伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間に高レベルの信号電圧を生じさせるとき放電抵抗を切り離すが、送信を行わない他のリモコン装置は、放電抵抗を切り離せという指示が無いため、放電抵抗を伝送路の２線間に接続している状態である。
【００４７】
但し、この場合でも、送信を行うリモコン装置が放電抵抗を切り離すことによって、全体の並列抵抗が、切り離さない場合よりは大きくなるので、一定の節電効果はある。しかし、リモコン装置の並列接続数が多くなると、そのうちの１つで放電抵抗を切り離しても、全体の並列抵抗に与える影響が相対的に小さくなるので、節電効果が薄れる。また、伝送路全体のインピーダンスが低下し、長い伝送路では信号の振幅が低下する。
【００４８】
上記の点に鑑み、第２実施形態では、伝送路４に接続されている全てのリモコン装置３及び室内機１において、自己の機器内の放電抵抗を、基本的には切り離しておくものとする。そして、送信を行う機器のみが、第１実施形態と同様に、送信する信号に応じて放電抵抗を接続するか切り離すかの制御を行う。すなわち、図９において、ＭＣＵ３０からアナログスイッチＳ１へ与える制御信号は、当該リモコン装置３が送信するときは、コントローラＴｃに与える信号と同じであるが、送信しないときは、アナログスイッチＳ１をオフにする信号となる。この点で、コントローラＴｃに与える信号とは別信号になる。
【００４９】
これにより、送信するリモコン装置３又は室内機１から見れば、受信端に放電抵抗が存在しないことと等価な状態となる。従って、どの機器が送信しても、放電抵抗による電力消費を防止し、信号の減衰を抑制することができる。その結果、伝送路をさらに長くすることや、接続可能なリモコン装置の数を増やすことが可能となる。
【００５０】
また、第２実施形態によれば、伝送路４に複数のリモコン装置３を接続しても、各リモコン装置３における放電抵抗は、自己が送信するとき以外は常時切り離されており、従って、電源の負担は増えない。
【００５１】
なお、送信する機器は、送信期間の終了により直ちに自己の放電抵抗を切り離してもよいが、切り離しによりインピーダンスが高くなるとノイズが重畳されやすいという欠点もある。そこで、例えば、送信を行ったリモコン装置が、図１１に示すように送信期間から所定時間放電抵抗を接続する時間を延長することにより、ノイズが重畳されにくい状態とすることができる。また、延長は、次の送信期間が始まるより少し前に終了させる。
【００５２】
《その他》
なお、上記各実施形態では主に室内機１とリモコン装置３との間での信号伝送に関して説明したが、上記のような放電制御は他にも、伝送路を介して互いに接続された色々な組み合わせの機器間での信号伝送に際して行うことができる。例えば、室外機−リモコン装置や、複数のリモコン装置間でも可能である。さらに、放電抵抗を入切する回路とその放電制御機能とをリモコン装置以外の各機器に設けた場合には、室外機−室内機、複数の室外機間、複数の室内機間でも同様な放電制御を行うことができる。
【００５３】
また、上記実施形態における伝送路は２線であるが、３線以上であっても、そのうちの任意の２線間で同様に放電制御を行うことができる。
また、上記実施形態では符号化方式としてＡＭＩ方式を採用しているが、他の方式によるデジタル信号の伝送に関しても、同様な放電制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 室内機
２ 室外機
３ リモコン装置
４ 伝送路
３０ ＭＣＵ（制御部）
Ｄ１，Ｄ２ ツェナーダイオード
Ｐ１，Ｐ２ 伝送路の線（２線）
Ｒ５，Ｒ６ 放電抵抗
Ｓ１ アナログスイッチ（スイッチング素子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機に関し、特に、空調機を構成する機器間での信号伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、空調機における信号伝送の概略を示す図である。図において、室内機１は、室外機２及びリモコン装置３との間でそれぞれ、信号伝送を行っている。室内機１とリモコン装置３との間は、通常、２線を含む伝送路（例えば２芯ケーブル）４で接続されている。室内機１及びリモコン装置３は共に、送信部Ｔ及び受信部Ｒを備えており、互いに送受信可能である。リモコン装置３のための電源は、室内機１に設けられた電源重畳回路１ｐから伝送路４を介して供給される。
【０００３】
図１３は、信号伝送に用いられるＡＭＩ（Alternate Mark Inversion）方式の信号波形の一例を示す図である。ＡＭＩ方式は、半二重通信でデジタル信号を伝送する方式の一つであり、伝送路の２線間の、直流分を除く信号電圧を、ゼロ、プラス、マイナスのいずれかとすることにより、信号を伝送する。例えば負論理の場合には、論理１がゼロに、論理０がプラス又はマイナスのレベルに交互に割り付けられる。また、１ビットの信号を送信する度に、伝送路の２線間に存在する浮遊容量（ストレーキャパシタンス）に蓄えられた電荷を放電させる期間が設けられている。
【０００４】
プラス又はマイナスの信号波形が出力された後は、次の信号波形に備えて信号電圧をゼロに戻すことが必要である。例えば図１３におけるプラスの波形の後の点線で示すように、電荷放電期間内にゼロに戻れば問題は無い。しかし、実際には、プラス又はマイナスの信号波形が出力されたときの信号電圧によって浮遊容量に蓄えられた電荷を自然に放電させると、図１３におけるマイナスの波形の後の点線で示すように、信号電圧がゼロに戻るまでに時間がかかる。この場合、次のクロックタイミングで送信すべき論理が「１」であれば送信側は、プラスやマイナスの信号電圧を出さない（ゼロ出力）ため、残留電荷によるマイナスの電圧が受信側で検知され、論理「０」と誤認識され得ることになる。
【０００５】
そこで、信号伝送の障害となる残留電荷を、伝送路の２線間に接続された放電抵抗によって強制的に放電させる回路が設けられる（例えば、特許文献１参照。）。かかる放電抵抗は、室内機又はリモコン装置内に設けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８０３２８号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の空調機では、信号が伝送路に送出される度に放電抵抗に電流が流れ、電力を消費する。これは、本来の放電目的とは関係のない電力消費であり、その分、必要な電源容量が増大することになる。また、放電抵抗に電流が流れることにより電圧（送信電圧）が若干低下することも好ましくない。さらに、放電抵抗がリモコン装置内にある場合には、放電抵抗からの放熱によりリモコン装置の筐体内温度が上昇し、リモコン装置内に設けられている室温センサは、室温を正確に検出することができなくなる。
【０００８】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、伝送路の残留電荷を放電させるための放電抵抗による電力消費を抑制する空調機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、室外機、室内機及びリモコン装置の各機器を有して成り、２線を含む伝送路を介して相互に接続された機器間で、デジタル信号を用いて信号伝送を行う空調機であって、前記２線間の浮遊容量に蓄えられた電荷を放電させるための放電抵抗と、前記２線間に前記放電抵抗を接続するオン動作及び当該接続を断つオフ動作を行うスイッチング素子と、前記２線間の信号電圧にデジタル信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、設定が高レベルのときは前記スイッチング素子をオフの状態とし、設定が低レベルのときは前記スイッチング素子をオンの状態とする放電制御を行う制御部とを備えたものである。
【００１０】
上記のように構成された空調機では、制御部が放電制御を行うことによって、放電抵抗が伝送路に接続されるのは２線間に設定される信号電圧が低レベルのときであり、２線間に設定される信号電圧が高レベルのときは、放電抵抗が伝送路に接続されない。従って、デジタル信号の信号電圧によって放電抵抗に電流が流れることを防止できる。
【００１１】
（２）また、上記（１）の空調機において、放電抵抗は、２線の一方側に一端が接続された第１放電抵抗及び２線の他方側に一端が接続された第２放電抵抗によって構成され、スイッチング素子は、第１放電抵抗及び第２放電抵抗のそれぞれの他端間に介挿された双方向性素子であってもよい。
【００１２】
このような回路構成によれば、第１，第２放電抵抗の間に双方向性のスイッチング素子を挟んだ放電回路となるため、デジタル信号がＡＭＩ方式で符号化されている場合に、極性を反転させながら蓄えられる電荷を放電させることができる。また、２線のどちらにサージが誘導されても、常に抵抗経由で電圧降下し、サージ電圧が直接スイッチング素子に印加されない。従って、スイッチング素子をサージから保護することができる。さらに、スイッチング素子の出力端子は、２つの放電抵抗の存在によって電源電圧の中間的電圧にある。従って、制御端子との電位差（ゲート−ソース間電圧）を容易に確保することができる。
【００１３】
（３）また、上記（２）の空調機において、２線の各々にはツェナーダイオードのカソードが接続されており、スイッチング素子はＣＭＯＳ回路で構成され、そのラッチアップ耐量の電流値は、当該電流値が前記各放電抵抗に流れることによる電位差が当該ＣＭＯＳ回路の電源電圧Ｖｃｃ及びＧＮＤに対して正負双方向にそれぞれ付加されることによって前記ツェナーダイオードのクランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−をそれぞれ正・負の方向へ超えるように選定されている、という構成であってもよい。
【００１４】
この場合、ラッチアップ耐量の電流値がＣＭＯＳ回路に流れるときは既にツェナーダイオードのクランプ電圧Ｖｃ＋又はＶｃ−を超えていることになるので、言い換えれば、電流が増大してラッチアップ耐量の電流値となる前に各線の電圧はツェナーダイオードによりクランプ電圧に抑えられる。従って、高いサージ電圧に対して確実にツェナーダイオードを働かせ、ＣＭＯＳ回路のラッチアップ発生を防止することができる。
【００１５】
（４）また、上記（１）の空調機において、制御部は、送信しようとするデジタル信号によって放電制御を行うようにしてもよい。
この場合、放電制御のための信号を別途用意する必要が無い。そのため、既存の空調機の設計を抜本的に変えることなく、元々ある信号を利用して容易に、放電制御の機能を実現することができる。
【００１６】
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかの空調機において、放電抵抗、スイッチング素子及び制御部は、リモコン装置に設けられているものであってもよい。
この場合、放電抵抗がリモコン装置のコンパクトな筐体に収められることになるが、放電抵抗に流れる電流の抑制によって放電抵抗の発熱量や、電源回路の発熱量も抑制される。従って、室温センサがリモコン装置に設けられている場合に、その測定への影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空調機によれば、信号電圧によって放電抵抗に電流が流れることを防止でき、その分の電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】信号伝送に関して、室内機とリモコン装置とを、伝送路を介して相互に接続した状態を示す回路図である。
【図２】リモコン装置における送信部その他の詳細、及び、伝送路における２線間の浮遊容量を示す回路図である。
【図３】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がプラスで例えば線Ｐ１側がプラスになる状態を示す。
【図４】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がマイナスで例えば線Ｐ２側がプラスになる状態を示す。
【図５】図２に、電流の流れを書き込んだ図であり、ＭＣＵ出力信号が論理１、ＡＭＩ信号がゼロである状態を示す。
【図６】図２の回路構成における、（ａ）ＭＣＵ出力信号、（ｂ）アナログスイッチＳ１のオン・オフ状態、（ｃ）伝送路に送出される信号、（ｄ）信号伝送時に電源電圧から浮遊容量に流れる電流、及び、（ｅ）対比のために、従来のように放電抵抗が常時伝送路に接続されている場合の、電源電圧から浮遊容量に流れる電流、をそれぞれ示す波形図である。
【図７】ツェナーダイオードの接続を示す回路図である。
【図８】ツェナーダイオードの特性の概略を示すグラフである。
【図９】第２実施形態に係る空調機に関する図であり、リモコン装置における送信部その他の詳細、及び、伝送路における２線間の浮遊容量を示す回路図である。
【図１０】第２実施形態に係る空調機の信号伝送に関して、室内機と複数のリモコン装置とを、伝送路を介して相互に接続した状態を示す回路図である。
【図１１】送信波形と放電抵抗動作とを示す図である。
【図１２】空調機における信号伝送の概略を示す図である。
【図１３】ＡＭＩ方式の信号波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る空調機について図面を参照して説明する。空調機全体は、既に図１２にも示したように、室内機１、室外機２及びリモコン装置３によって構成され、互いに信号伝送を行っている。また、室内機１と室外機２とは図示しない冷媒配管によって互いに接続されている。なお、図１２は基本形を示したものであり、室内機１、室外機２及びリモコン装置３の各機器の数量は、必要に応じて複数となる。但し、室内機１とリモコン装置３との関係に関しては、本実施形態では、１台の室内機１に１台のリモコン装置３が接続されている場合を想定して説明する。
【００２０】
図１は、信号伝送に関して、室内機１とリモコン装置３とを、２線を含む伝送路４（例えばケーブル）を介して相互に接続した状態を示す回路図である。図において、室内機１には、伝送路４に電源電圧Ｖｃｃ（ここでは１６Ｖ）を重畳するためのチョークコイルＬと、リモコン装置３に対してＡＭＩ符号化方式によるデジタル信号（以下、ＡＭＩ信号と言う。）を送信する送信部Ｔと、リモコン装置３からＡＭＩ信号を受信する受信部Ｒと、送受信用の信号のみを通過させるコンデンサＣ１〜Ｃ４とが設けられ、図示のように接続されている。
【００２１】
電源電圧Ｖｃｃは、チョークコイルＬから伝送路４を介して、リモコン装置３に供給される。リモコン装置３では、チョークコイルや整流平滑回路を含む受電回路３１と、３端子レギュレータによる安定化回路３２とを経て電源電圧Ｖｃｃ（ここでは５Ｖ）が生成される。なお、受電回路３１及び安定化回路３２によってリモコン装置３の電源回路が構成されている。この電源電圧Ｖｃｃは、リモコン装置３内で電源を必要とする全ての電子デバイスに供給される。
【００２２】
リモコン装置３内には、室内機１に対してＡＭＩ信号を送信する送信部Ｔと、室内機１からＡＭＩ信号を受信する受信部Ｒと、送受信の信号のみを通過させるコンデンサＣ１１〜Ｃ１４と、放電回路３３（詳細後述）とが設けられ、図示のように接続されている。本例では、放電回路３３はリモコン装置３の送信部Ｔに関してのみ、設けられている。
【００２３】
図２は、リモコン装置３における送信部Ｔその他の詳細、及び、伝送路４における２線間の浮遊容量Ｃｓを示す回路図である（なお、図１とは左右の関係が逆になっている。）。図において、ＭＣＵ（Micro Control Unit）３０は、送信部Ｔに対して、送信すべき２値信号を指示する。送信部Ｔは、４個のトランジスタＱ１〜Ｑ４と、これらの各コレクタ−エミッタ間に並列接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４（抵抗値は基本的に同一）と、各トランジスタＱ１〜Ｑ４をオン・オフさせるコントローラＴｃとを有している。送信部Ｔは、ＭＣＵ３０から指示された２値信号に従って、プラス／マイナス／ゼロのＡＭＩ信号を出力するよう動作する。なお、ＭＣＵ３０は、送信部Ｔのみならず、受信部Ｒ（図１）の制御も行っている。
【００２４】
放電回路３３は、抵抗値が相等しい２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６、及び、スイッチング素子としてのアナログスイッチＳ１によって構成されている。放電抵抗Ｒ５の一端は、伝送路４の一方の線Ｐ１にコンデンサＣ１３を介して接続されている。同様に、放電抵抗Ｒ６の一端は、伝送路４の他方の線Ｐ２にコンデンサＣ１４を介して接続されている。また、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６のそれぞれの他端間に、アナログスイッチＳ１が介挿され、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６とアナログスイッチＳ１とが互いに直列に接続されている。放電抵抗Ｒ５，Ｒ６は、２つの抵抗値の合計で放電に適した抵抗値を成すものである。アナログスイッチＳ１は、ＣＭＯＳ回路（ＭＯＳ−ＦＥＴ）で構成され、双方向性素子となっている。
【００２５】
２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間にあるアナログスイッチＳ１の端子は、［ソース］−［ドレイン］である。また、ゲートにはＭＣＵ３０の出力する２値信号（以下、ＭＣＵ出力信号ともいう。）、すなわち送信信号が入力される。アナログスイッチＳ１はＧＮＤ接続され、電源電圧Ｖｃｃの供給を受けている。
【００２６】
伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間には、室内機１（図１）の電源電圧Ｖｃｃ（１６Ｖ）が常時印加されている。信号伝送は、この１６Ｖをベースにして、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間の信号電圧にＡＭＩ信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することにより、行われる。すなわち、ＡＭＩ信号の符号に対応したＰ１，Ｐ２の電位、電位差、信号電圧、及び、プラス・マイナスに関わらず絶対値で見た信号伝送の設定レベルは例えば表１のようになる。また、電荷放電期間は符号ゼロと同じ状態になる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
次に、上記の放電回路３３の動作について説明する。図３〜５は、図２に、電流の流れを書き込んだ図である。図３は、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がプラスで例えば線Ｐ１側がプラスになる状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ１，Ｑ４をオン、Ｑ２，Ｑ３をオフにする。このとき電流は、電源電圧ＶｃｃからトランジスタＱ１、コンデンサＣ１３、浮遊容量Ｃｓ、コンデンサＣ１４、及び、トランジスタＱ４を経て、ＧＮＤに流れる。従って、伝送路４は、Ｐ２に対してＰ１が信号電圧＋５Ｖを出力する表１のプラス出力の状態となる。一方、アナログスイッチＳ１はＭＣＵ出力信号が０であるためオフの状態である。従って、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６には電流が流れない。
【００２９】
図４は、ＭＣＵ出力信号が論理０、ＡＭＩ信号がマイナスで例えば線Ｐ２側がプラスになる状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ２，Ｑ３をオン、Ｑ１，Ｑ４をオフにする。このとき電流は、電源電圧ＶｃｃからトランジスタＱ３、コンデンサＣ１４、浮遊容量Ｃｓ、コンデンサＣ１３、及び、トランジスタＱ２を経て、ＧＮＤに流れる。従って、伝送路４は、図３とは逆に、Ｐ１に対してＰ２が信号電圧−５Ｖを出力する表１のマイナス出力の状態となる。一方、アナログスイッチＳ１はＭＣＵ出力信号が０であるためオフの状態である。従って、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６には電流が流れない。
【００３０】
図５は、ＭＣＵ出力信号が論理１、ＡＭＩ信号がゼロである状態を示す。この状態にするために、コントローラＴｃは、トランジスタＱ１〜Ｑ４を全てオフにする。一方、ＭＣＵ出力信号が論理１であることにより、アナログスイッチＳ１がオンの状態となる。浮遊容量Ｃｓに電荷（信号電圧による電荷を意味し、１６Ｖによる電荷を意味しない。以下、同様。）が無い場合には、電源電圧ＶｃｃによるＰ１の電位及びＰ２の電位は、それぞれ、Ｖｃｃ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）及びＶｃｃ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）となり、分圧比が同じであるため互いに等しい。この状態では信号電圧０であり、表１のゼロ出力の状態となる。
なお、コンデンサＣ１３，Ｃ１４は直流分を遮断するので、室内機１側から伝送路４に供給されている直流電圧（１６Ｖ）によって放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に定常的な電流が流れることはない。
【００３１】
一方、浮遊容量Ｃｓにプラス出力後の電荷が蓄えられているときには、その電荷は、コンデンサＣ１３、放電抵抗Ｒ５、アナログスイッチＳ１、放電抵抗Ｒ６、コンデンサＣ１４を経て流れ、放電する。逆に、浮遊容量Ｃｓにマイナス出力後の電荷が蓄えられているときには、その電荷は、コンデンサＣ１４、放電抵抗Ｒ６、アナログスイッチＳ１、放電抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１３を経て流れ（図示の方向と逆）、放電する。なお、放電はクロック周期内の短時間に終了するように放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値が選定されており、放電完了後は、伝送路４の２線間の信号電圧が０の状態となる。
【００３２】
図６は、図２の回路構成における、（ａ）ＭＣＵ出力信号、（ｂ）アナログスイッチＳ１のオン・オフ状態、（ｃ）伝送路に送出される信号、及び、（ｄ）信号伝送時に電源電圧Ｖｃｃから浮遊容量Ｃｓに流れる電流、を示す波形図の一例である。また、（ｅ）は、対比のために、従来のように放電抵抗が常時、伝送路４に接続されている場合の、電源電圧Ｖｃｃにより浮遊容量Ｃｓに流れる電流を示す波形図の一例である。
【００３３】
図６において、ＭＣＵ出力信号の符号０／１とアナログスイッチＳ１のオフ／オンの状態とは互いに同期している。伝送路４上の信号は、ＡＭＩ符号化により、ＭＣＵ出力信号が０になる度に、プラス／マイナスを反転させ、ＭＣＵ出力が１のときはゼロである。また、伝送路４にプラス又はマイナスの信号電圧が出力されているときは、アナログスイッチＳ１はオフであり、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に電流は流れない。
【００３４】
伝送路４に信号電圧が発生する瞬間に、浮遊容量Ｃｓには（ｄ）に示す充電電流が流れるが、充電完了により、その後は流れない。従って、過渡的にしか電流は流れず、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６による電力消費は極めて僅かである。これに対して従来は、（ｅ）に示すように、過渡的な充電電流の他に、伝送路の信号電圧によって放電抵抗に定電流Ｉｉが流れるため、電力消費が大きく、（ｄ）と大きな差が生じる。
【００３５】
以上のように、本実施形態の空調機では、２線Ｐ１，Ｐ２間の信号電圧にＡＭＩ信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、制御部であるＭＣＵ３０が、設定が高レベルのときはアナログスイッチＳ１をオフの状態とし、設定が低レベルのときはアナログスイッチＳ１をオンの状態とする放電制御を行う。このような放電制御を行うことによって、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６が伝送路４に接続されるのは２線Ｐ１，Ｐ２間にＡＭＩ信号により設定される信号電圧が低レベルのときであり、２線Ｐ１，Ｐ２間にＡＭＩ信号により設定される信号電圧が高レベルのときは、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６が伝送路４に接続されない。従って、ＡＭＩ信号の信号電圧によって放電抵抗Ｒ５，Ｒ６に電流が流れることを防止でき、その分の電力消費を抑制することができる。
【００３６】
また、上記の回路構成によれば、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の間に双方向性のアナログスイッチＳ１を挟んだ放電回路３３となるため、ＡＭＩ信号に対して極性を反転させながら蓄えられる電荷を、放電させることができる。
さらに、アナログスイッチＳ１のソースは、２つの放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の存在によって電源電圧Ｖｃｃの中間的電圧にある。従って、ゲートとの電位差（ゲート−ソース間電圧）を容易に確保することができる。ゲート−ソース間電圧を十分に確保すればオン抵抗が小さくなる。そのため、発熱が少なく、効率が良い。
【００３７】
例えば、上記の放電回路３３におけるＲ５，Ｒ６を、それらの合計の抵抗値を持つ１本の抵抗Ｒ７（図示せず。）に置き換えて、この抵抗Ｒ７にアナログスイッチＳ１を直列接続することによっても、同様な放電制御を実現可能である。但し、この場合は、アナログスイッチＳ１のソース電圧がＶｃｃに近づくため、電圧Ｖｃｃでゲート信号を入力してもゲート−ソース間電圧を十分に確保できない。この状態ではオン抵抗が大きくなり、発熱が大きくなる。
【００３８】
一方、ＭＣＵ３０は、送信しようとするデジタル信号によって放電制御を行うので、放電制御のための信号を別途用意する必要が無い。そのため、既存の空調機の設計を抜本的に変えることなく、元々ある信号を利用して容易に、放電制御の機能を実現することができる。
また、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６がリモコン装置３のコンパクトな筐体に収められることになるが、電流の抑制によって放電抵抗の発熱量や、電源回路の発熱量も抑制される。従って、室温センサがリモコン装置３に設けられている場合に、その測定への影響を低減することができる。
【００３９】
なお、上記伝送路４は、電灯線と併走して配線されることが多い。このような状況で、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２には、電灯線からサージが誘導される場合がある。アナログスイッチＳ１はＣＭＯＳ回路で構成されており、一般に、サージに対して弱い。しかし、抵抗Ｒ５，Ｒ６をアナログスイッチＳ１の両側に設けていることにより、サージ電圧が直接アナログスイッチＳ１に印加されることはない、すなわち、２線のどちらにサージが誘導されても、常に抵抗Ｒ５，Ｒ６による電圧降下が生じてサージ電圧が緩和される。従って、アナログスイッチＳ１をサージから保護することができる。
【００４０】
図７は、図２で省略（図３〜５も同様に省略。）したツェナーダイオードＤ１，Ｄ２を示す回路図である。すなわち、トランジスタＱ１，Ｑ２の相互接続点（Ｑ１のエミッタ・Ｑ２のコレクタ）及びトランジスタＱ３，Ｑ４の相互接続点（Ｑ３のエミッタ・Ｑ４のコレクタ）には、それぞれ、ツェナーダイオードＤ１及びＤ２の各カソードが接続されている。これにより、伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２に、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２のクランプ電圧を超える電圧が印加されたときでも、その電圧はクランプ電圧まで抑制される。
【００４１】
図８は、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２共通の特性の概略を示すグラフである。信号伝送のために伝送路４に送出される出力電圧は、ＧＮＤから電源電圧Ｖｃｃの範囲内である。例えばＰ１側に接続されているツェナーダイオードＤ１のカソードにプラスの電圧をかける場合、クランプ電圧Ｖｃ＋以下では電流は流れないが、クランプ電圧Ｖｃ＋を超えると電流が流れ、カソードはクランプ電圧Ｖｃ＋に維持される。
【００４２】
逆に、ツェナーダイオードＤ１のカソードにマイナスの電圧をかける場合、絶対値がクランプ電圧Ｖｃ−以下では電流は流れないが、絶対値がクランプ電圧Ｖｃ−を超えると電流が流れ、カソードはクランプ電圧Ｖｃ−に維持される。ツェナーダイオードＤ２についても同様である。なお、出力電圧の範囲ＧＮＤ〜ＶｃｃでツェナーダイオードＤ１，Ｄ２に電流が流れないように、クランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−が出力電圧の範囲ＧＮＤ〜Ｖｃｃより外側にあるツェナーダイオードが選定される。
【００４３】
一方、アナログスイッチＳ１を構成するＣＭＯＳ回路は、電圧の許容量が小さく（Ｖｃｃに対して＋０．３Ｖ、ＧＮＤに対して−０．３Ｖ程度）、従って、当該範囲内で使用しなければラッチアップを引き起こす可能性がある。このラッチアップ耐量の電流をＩＬＵＰとすると、仮に、この電流がアナログスイッチＳ１に流れると、図７に示す放電抵抗Ｒ５，Ｒ６にもＩＬＵＰが流れることにより、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値をＲとすると、電圧降下ＩＬＵＰ×Ｒを生じる。従って、Ｐ１，Ｐ２に入力可能な電圧Ｖｉｎ＋及びＶｉｎ−は、それぞれ以下のようになる。
Ｖｉｎ＋＝Ｖｃｃ＋ＩＬＵＰ×Ｒ
Ｖｉｎ−＝ＧＮＤ−ＩＬＵＰ×Ｒ
【００４４】
そこで、上記Ｖｉｎ＋、Ｖｉｎ−がそれぞれ、図８に示すようにＶｃ−〜Ｖｃ＋の範囲外になるようなＩＬＵＰの値を有するＣＭＯＳ回路を選択する。これにより、もし、Ｖｃ＋を超える電圧がサージにより発生すれば、ツェナーダイオードＤ１又はＤ２の動作により、電圧はＶｃ＋に低下する。また、Ｖｃ−をマイナス方向に超える電圧がサージにより発生すれば、ツェナーダイオードＤ１又はＤ２の動作により、電圧はＶｃ−に抑えられる。電圧をＶｃ−〜Ｖｃ＋の範囲に抑えれば、前述のように、放電抵抗Ｒ５，Ｒ６の電圧降下により、アナログスイッチＳ１にかかる電圧を緩和することができる。こうして、ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２により、アナログスイッチＳ１を保護することができる。
【００４５】
《第２実施形態》
図９は、第２実施形態に係る空調機に関する図であり、リモコン装置３における送信部Ｔその他の詳細、及び、伝送路４における２線間の浮遊容量Ｃｓを示す回路図である。図２との違いは、ＭＣＵ３０からアナログスイッチＳ１への制御信号が、コントローラＴｃに対して指示する送信信号とは別の信号となっている点であり、その他の構成は同様である。
【００４６】
第１実施形態では、室内機１とリモコン装置３とが１対１の関係であることを想定したが、第２実施形態では、図１０に示すように、１台の室内機１に対して、複数台のリモコン装置３が並列に接続されている状態を想定する。この場合、各リモコン装置３に放電回路３３が設けられている。このように複数台のリモコン装置３が並列に接続されている状態で、第１実施形態における放電制御を行うと、送信を行うリモコン装置は、信号伝送によって伝送路４の２線Ｐ１，Ｐ２間に高レベルの信号電圧を生じさせるとき放電抵抗を切り離すが、送信を行わない他のリモコン装置は、放電抵抗を切り離せという指示が無いため、放電抵抗を伝送路の２線間に接続している状態である。
【００４７】
但し、この場合でも、送信を行うリモコン装置が放電抵抗を切り離すことによって、全体の並列抵抗が、切り離さない場合よりは大きくなるので、一定の節電効果はある。しかし、リモコン装置の並列接続数が多くなると、そのうちの１つで放電抵抗を切り離しても、全体の並列抵抗に与える影響が相対的に小さくなるので、節電効果が薄れる。また、伝送路全体のインピーダンスが低下し、長い伝送路では信号の振幅が低下する。
【００４８】
上記の点に鑑み、第２実施形態では、伝送路４に接続されている全てのリモコン装置３及び室内機１において、自己の機器内の放電抵抗を、基本的には切り離しておくものとする。そして、送信を行う機器のみが、第１実施形態と同様に、送信する信号に応じて放電抵抗を接続するか切り離すかの制御を行う。すなわち、図９において、ＭＣＵ３０からアナログスイッチＳ１へ与える制御信号は、当該リモコン装置３が送信するときは、コントローラＴｃに与える信号と同じであるが、送信しないときは、アナログスイッチＳ１をオフにする信号となる。この点で、コントローラＴｃに与える信号とは別信号になる。
【００４９】
これにより、送信するリモコン装置３又は室内機１から見れば、受信端に放電抵抗が存在しないことと等価な状態となる。従って、どの機器が送信しても、放電抵抗による電力消費を防止し、信号の減衰を抑制することができる。その結果、伝送路をさらに長くすることや、接続可能なリモコン装置の数を増やすことが可能となる。
【００５０】
また、第２実施形態によれば、伝送路４に複数のリモコン装置３を接続しても、各リモコン装置３における放電抵抗は、自己が送信するとき以外は常時切り離されており、従って、電源の負担は増えない。
【００５１】
なお、送信する機器は、送信期間の終了により直ちに自己の放電抵抗を切り離してもよいが、切り離しによりインピーダンスが高くなるとノイズが重畳されやすいという欠点もある。そこで、例えば、送信を行ったリモコン装置が、図１１に示すように送信期間から所定時間放電抵抗を接続する時間を延長することにより、ノイズが重畳されにくい状態とすることができる。また、延長は、次の送信期間が始まるより少し前に終了させる。
【００５２】
《その他》
なお、上記各実施形態では主に室内機１とリモコン装置３との間での信号伝送に関して説明したが、上記のような放電制御は他にも、伝送路を介して互いに接続された色々な組み合わせの機器間での信号伝送に際して行うことができる。例えば、室外機−リモコン装置や、複数のリモコン装置間でも可能である。さらに、放電抵抗を入切する回路とその放電制御機能とをリモコン装置以外の各機器に設けた場合には、室外機−室内機、複数の室外機間、複数の室内機間でも同様な放電制御を行うことができる。
【００５３】
また、上記実施形態における伝送路は２線であるが、３線以上であっても、そのうちの任意の２線間で同様に放電制御を行うことができる。
また、上記実施形態では符号化方式としてＡＭＩ方式を採用しているが、他の方式によるデジタル信号の伝送に関しても、同様な放電制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 室内機
２ 室外機
３ リモコン装置
４ 伝送路
３０ ＭＣＵ（制御部）
Ｄ１，Ｄ２ ツェナーダイオード
Ｐ１，Ｐ２ 伝送路の線（２線）
Ｒ５，Ｒ６ 放電抵抗
Ｓ１ アナログスイッチ（スイッチング素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機（２）、室内機（１）及びリモコン装置（３）の各機器を有して成り、２線（Ｐ１，Ｐ２）を含む伝送路（４）を介して相互に接続された機器間で、デジタル信号を用いて信号伝送を行う空調機であって、
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）間の浮遊容量（Ｃｓ）に蓄えられた電荷を放電させるための放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）と、
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）間に前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）を接続するオン動作及び当該接続を断つオフ動作を行うスイッチング素子（Ｓ１）と、
前記２線間の信号電圧にデジタル信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、設定が高レベルのときは前記スイッチング素子（Ｓ１）をオフの状態とし、設定が低レベルのときは前記スイッチング素子（Ｓ１）をオンの状態とする放電制御を行う制御部（３０）と
を備えたことを特徴とする空調機。
【請求項２】
前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）は、前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の一方側に一端が接続された第１放電抵抗（Ｒ５）及び前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の他方側に一端が接続された第２放電抵抗（Ｒ６）によって構成され、
前記スイッチング素子（Ｓ１）は、前記第１放電抵抗（Ｒ５）及び第２放電抵抗（Ｒ６）のそれぞれの他端間に介挿された双方向性素子である、請求項１記載の空調機。
【請求項３】
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の各々にはツェナーダイオード（Ｄ１，Ｄ２）のカソードが接続されており、
前記スイッチング素子（Ｓ１）はＣＭＯＳ回路で構成され、そのラッチアップ耐量の電流値は、当該電流値が前記各放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）に流れることによる電位差が当該ＣＭＯＳ回路の電源電圧Ｖｃｃ及びＧＮＤに対して正負双方向にそれぞれ付加されることによって前記ツェナーダイオード（Ｄ１，Ｄ２）のクランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−をそれぞれ正・負の方向へ超えるように選定されている請求項２に記載の空調機。
【請求項４】
前記制御部（３０）は、送信しようとするデジタル信号によって前記放電制御を行う請求項１に記載の空調機。
【請求項５】
前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）、スイッチング素子（Ｓ１）及び制御部（３０）は、前記リモコン装置（３）に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調機。
【請求項１】
室外機（２）、室内機（１）及びリモコン装置（３）の各機器を有して成り、２線（Ｐ１，Ｐ２）を含む伝送路（４）を介して相互に接続された機器間で、デジタル信号を用いて信号伝送を行う空調機であって、
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）間の浮遊容量（Ｃｓ）に蓄えられた電荷を放電させるための放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）と、
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）間に前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）を接続するオン動作及び当該接続を断つオフ動作を行うスイッチング素子（Ｓ１）と、
前記２線間の信号電圧にデジタル信号の符号に対応した絶対値の高・低レベルを設定することによる信号伝送中において、設定が高レベルのときは前記スイッチング素子（Ｓ１）をオフの状態とし、設定が低レベルのときは前記スイッチング素子（Ｓ１）をオンの状態とする放電制御を行う制御部（３０）と
を備えたことを特徴とする空調機。
【請求項２】
前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）は、前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の一方側に一端が接続された第１放電抵抗（Ｒ５）及び前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の他方側に一端が接続された第２放電抵抗（Ｒ６）によって構成され、
前記スイッチング素子（Ｓ１）は、前記第１放電抵抗（Ｒ５）及び第２放電抵抗（Ｒ６）のそれぞれの他端間に介挿された双方向性素子である、請求項１記載の空調機。
【請求項３】
前記２線（Ｐ１，Ｐ２）の各々にはツェナーダイオード（Ｄ１，Ｄ２）のカソードが接続されており、
前記スイッチング素子（Ｓ１）はＣＭＯＳ回路で構成され、そのラッチアップ耐量の電流値は、当該電流値が前記各放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）に流れることによる電位差が当該ＣＭＯＳ回路の電源電圧Ｖｃｃ及びＧＮＤに対して正負双方向にそれぞれ付加されることによって前記ツェナーダイオード（Ｄ１，Ｄ２）のクランプ電圧Ｖｃ＋及びＶｃ−をそれぞれ正・負の方向へ超えるように選定されている請求項２に記載の空調機。
【請求項４】
前記制御部（３０）は、送信しようとするデジタル信号によって前記放電制御を行う請求項１に記載の空調機。
【請求項５】
前記放電抵抗（Ｒ５，Ｒ６）、スイッチング素子（Ｓ１）及び制御部（３０）は、前記リモコン装置（３）に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２１１４０１（Ｐ２０１１−２１１４０１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５８５０（Ｐ２０１０−７５８５０）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４６９７３３８号（Ｐ４６９７３３８）
【特許公報発行日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４６９７３３８号（Ｐ４６９７３３８）
【特許公報発行日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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