空调器 本发明涉及一种室内室外分体式空调器。
图17是表示公开于了P-A_57-55341中的或类似的传统空调器的一个例子的方框图。标号1表示压缩机,2表示电动机,3表示室内热交换器,4表示室外热交换器,5表示制冷剂回动阀,6表示毛细管,7表示室内风扇电动机,8表示室外风扇电动机,9表示市电电源,10表示室内控制电路,11表示室外控制电路,12表示直流电源电路,17-a和17-b表示调制解调电路,19-a和19-b表示提供直流电压的连接线路。3,7,10,和17a构成一个室内单元13,1,2,4-6,8,11,12和17-b构成一个室外单元14。
在图17中,压缩机1由电动机2驱动,室内热交换器3,室外热交换器4,制冷剂回动阀5和毛细管6构成一个制冷回路。
电能取自市电电源9并供给室外单元14的直流电源电路12。直流电源电路12形成低压直流电源,并通过连接线路19向室内单元13的室内控制电路10供给直流电源。室内控制电路10用于根据室内温度和设定温度控制整个空调器,例如控制压缩机1的停机和控制室内风扇电动机7。室外控制电路11根据室内控制电路10的指令控制室外单元14。通过连接到连接线路19上的调制解调电路17将一个用高频调制的信号叠加到连接线路19的直流电源上,以此来实现室内控制电路10与室外控制电路11之间的信息传递。
按照该项现有技术特点,只有连接线路19适合作为室内单元13与室外单元14之间的连接线路。
此外,按照上述的现有技术,商业交流电源电压是利用室外单元从市电电源中接收的,但现已知道,商业交流电压可利用室内单元接收并传送到室外单元,然后在室外单元转换成直流电压并传送给室内单元(例如在JP-A-56-155326中所述的那样)。
另外,在JP-A-58-83141中所公开的空调器是这样构成的:对商业交流电压的直接进行整流的直流电源电路设在室外单元上并将直流电压从直流电源电路提供给压缩机和室内、室外风扇电动机。
在JP-A-58-107092中,公开了一种给压缩机和室内、外风扇电动机分别提供直流能源,并使用于室内、外风扇电动机地直流电源产生低输出电压的空调器。
在上述的任何一种现有技术中,都没有给出用直流电源驱动制冷剂回动阀和其它装置的教导。当制冷剂回动阀是一种由交流电源驱动的阀时,例如当将包括光致电压发电装置(太阳电池)或类似装置在内的直流电源设在室外单元内并利用来自直流电源的输出电压驱动制冷剂回动阀时,会发生该单元不能使用的问题,除非将来自直流电源的直流电压转换成交流电压。
此外,由于在上述现有技术中从市电电源接收电能只局限于在室内单元侧或在室外单元侧接收电源,所以这就会出现当所安装的空调器是一种用室外单元接收电源的空调器时必须配置新的电线,以及只在处于安装位置的特定房间内的房屋墙壁上有电源插座的问题。
本发明的一个目的是提供一种解决了上述问题的空调器。
本发明的另一个目的是提供一种空调器,其中在利用诸如光致电压发电装置(太阳电池)等直流电源时,可直接利用电压而不需将该电压转换成交流电压。
本发明还有一个目的是提供一种空调器,其中在配置时使市电频率电源既可由室外单元也可由室内单元接收。
为了实现上述目的中的一个目的,按照本发明的一个方面,室内单元设有一个由室内控制电路和一个室内风扇电动机组成的电气部件,室外单元设有一个由室外控制电电路、用于驱动压缩机的第一直流电源电路、一个室外风扇电动机、一个制冷剂回动阀和一个用于室内单元电气部件的第二直流电源电路组成的电气部件,在室内单元和室外单元之间设置用于向室内单元的电气部件提供第二直流电源电路的输出电压的连接线路,室外风机用直流无刷电机驱动,第一电源电路通常用作无刷直流电机的驱动电源,制冷剂回动阀的线圈由第二直流电源电路驱动。为了实现上述另一个目的,按照本发明的另一个方面,其单元的构成应使室内单元和室外单元中的任意一个单元都可从市电电源中接收电能。
最好室内单元具有用于从市电电源和市电电源的输出装置中接收电能的装置,室外单元也具有从市电电源中接收电能的装置,并且当利用室内单元接收电能时,通过将室外单元的电能接收装置连接到室内单元的输出装置的方式来提供市电电源。
图1是表示本发明空调器的一个实施例的方框图;
图2A和2B是感应电动机和直流电动机之间在旋转频率控制上的区别的曲线图;
图3是更详细地表示图1中的调制解调电路与连接线路之间连接关系的方框图;
图4A至4D是表示图3中各部分信号的波形图;
图5是表示一个图1中的调制解调电路的一个调制部分和一个振荡电路的一个实例的电路图;
图6是表示一个图1中的调制解调电路的解调部分的一个实例的电路图;
图7是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图;
图8是表示本发明空调器的再一个实施例的方框图;
图9是表示图8中的调制解调电路的一个实例的电路图;
图10A至10B是分别表示图9中各部分信号的波形图;
图11是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图;
图12是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图;
图13是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图;
图14是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图;
图15是更具体地表示图8和图11至图14所示实施例的方框图;
图16A和16B是分别表示确定连通的非正常性的方法的一个实例的流程图;
图17是表示传统空调器的一个例子的方框图。
现在将参照附图描述本发明的实施例。
图1是表示本发明空调器的一个实施例的方框图,其中3a和3b表示室内热交换器,9′表示市电电源,13-1至13-N表示N组室内单元,14-a至14-b表示振荡电路,18和19表示连接线路,24表示直流电源电路,25至27表示驱动电路,28表示开/关阀,130,131和140表示市电交流电源的终端。此外,与图17中相同的标号代表与图17相同的部件,并省略了重复的描述。
在图1中,设在室内单元13-1的终端130和131在室内单元内相互连接,终端130从市电电电源9中接收商业交流电压,并将接收的商业交流电压提供给终端131。终端140是用于接收设在室外单元14中的商业交流电压的终端。当终端140通过连接线路18连接在室内单元13-1的输出终端131上时,可从市电电源9向一个空调器提供商业交流电压。另一方面,当连接线路没有连接在终端131与140之间,而是将室外单元14的终端140连接到市电电源9′时,可从室外市电电源9′向空调器提供商业交流电能。
当设有多个室内单元(如图1所示),并且利用室内单元从市电电源中接收电能时,它足以连接到多个如附图中所示的室内单元13-1那样的室内单元中的任何一个室内单元。
现在首先参照图1所示空调器并以由室内单元13-1接收电能为例描述供电系统。
在图1中,设在室内单元13-1和室外单元14之间的两条连接线路中的一条连接线路18从室内市电电源9通过室内单元13-1连接到直流电源电路12和24上。因此,来自市电电源9的商业交流电压通过连接线路18提供给室外单元14,并在直流电源电路12和24中转换成直流电压。此外,将连接线路19连接在室外单元14中的电气部件(如直流电源电路12)与室内单元1301中的室内控制电路10之间,并且将直流电源电路12中产生的直流电压变成电气部件(如室内控制电路10)的电源电压。
此外,从电能消耗、占地规模等观点来看,用于接收作为输入的市电电源的转换电源是较适用于直流电源电路12的。但也可采用带有低压直流电源的串联式稳压电源,该低压直流是源电利用变压器和对它整流来低降市电电压获得的。另外,利用作为输入的直流电源电路24的直流电压的直流对直流转换器也可以采用。
利用上述结构,可通过将室内单元直接连接到设在室内的房间空调器的插座(入口)上的方法来接收市电交流电压。并且不必象图17所示的现有技术那样在室外单元安装电线。相反,当市电电源9可应用于室外单元时,可从室外单元14的终端140接收商业交流电能。
此外,利用从室外单元14的直流电源电路12通过连接线路19提供的直流电压作为应用于电气部件(例如室内风扇电动机)和室内单元13内的室内控制电路10的电源电压,并且可考虑将大约35V的低压作为这些电气部件所必需的最高压。当这种低直流电压用作电源电压时,大规模的高压部件对于室内单元13来说就变得不必要了,并且过热和起火的可能性也完全不存在了。因此,完全不必使用铁板等物来覆盖室内风扇电动机7的风速转换驱动电路等。至于向室内单元13提供电源,则可使直流电压的峰值小于交流电压的峰值。这样可使基板或类似物的绝缘距离较小,而这种性能使起火的危险性很小,并从而可构成小型的风速转换驱动电路或类似电路。在交流电压的情况下,峰值是有效值平方根的两倍高,但在直流电压情况下,峰值与均方根值相等。一般地,30V或低于30V的交流电压下不会有起火的危险,而在42V或低于42V的直流电压下不会有起火的危险。
当风速转换驱动电路或类似电路的做得较小时,可在室内单元13内的那部分腾出一定的空间,因此就可通过增设部件和装置来增加空调器的功能。例如,可想到的需增设的装置有除臭装置或阀,并且当增设了开/关阀时,可将室内热交换器分成两个,即室内热交换器3a和3b,并将它们通过一个开/关阀28连接起来,这样就可按需要提供将热交换器3a和3b中的一个作为散热器运行而另一个作为冷却器运行,并将经除湿的热空气送入房间的功能。
在这种情况下将开/关阀28在″开″状态下是开启的,在″关″状态下是关闭的。但此时,阀并不处于完全关闭状态,而是起着一个减压器的作用。可注意到,虽然将逻辑″ON″和″OFF″分别赋予阀的开启和关闭状态,但根据所使用的系统,也可将″OFF″和″ON″分别赋予阀的开启和关闭状态。在用作减压器时,室内热交换器3a起冷却器的作用,室内热交换器3b起散热器的作用,并且所述循环再热和利用该冷却器进行的除湿运行以及利用散热器加热空气来补偿除湿所降低的温度都变得可行了。作为一种除湿控制的方法,需对再热量进行控制,以便通过控制压缩机1、室内风扇电动机7和室外风扇电动机8的旋转频率来进行除湿运行。下文中将描述一种控制这些风扇电动机7和8及压缩机1的方法。
即,用于给室外风扇电动机8提供驱动电流的驱动电路26利用脉冲宽度调制(PWM)方式将直流电源电路24提供的直流电压控制在大约220V,该直流电源电路24是由控制PWM的倒相电路构成的,并且根据室外控制电路11的指令产生一个范围在0V至大约220V之间的电动机驱动直流电压。这样就可根据室外控制电路11的指令精确地控制室外风扇电动机8的旋转频率。
如上所述,用直流电动机作为室外风扇电动机8可精确控制该电动机8,并且控制范围也增大,除湿量的控制也变得较为容易。
与上述情况相反,当用感应电动机作为室外风扇电动机8时,由于起动转矩的关系,所以不可能直接开始低速运行。因此,一旦开始进行高速运行之后就需要转换到低速运行上去,另外由于低速运转的最高转速要高于直流电动机的转速,所以控制范围变窄。此外,根据不同的情况,有必要使低速运转低于这个范围。但由于这是不可能的,所以有必要进行间歇运转,以便获得与这种低速运转等效的作用。另外为了变换感应电动机的转速,设置中间抽头并对它进行转换的方法变得十分必要了。
所以,当希望提高例如热量时,就需要降低室外风扇电动机的旋转频率。但是当使用感应电动机时,就需要在以能起动的旋转频率开始高速运转之后转换到所需旋转频率的抽头,以便转变到所需的低速运转(如图2A所示)。然而,由于旋转频率的转换步骤数的确定要取决于抽头的数目,所以感应电动机不适合于进行热量的精确控制。另外,当需要以最低速或较低速运转时,则通过进行间歇运行可使平均旋转频率等于所需的低速运转的旋转频率(如图2A所示),从而可获得所需的热量。但在这种间歇运行过程中,在间歇运转时期的制冷剂的声音发生改变,并间断地产生风扇电动机的声音等,这都是不合乎需要的。
当使用直流电动机时,由于不存在起动转矩或类似问题,所以可按图2B所示直接开始低速运行。另外,由于可只通过改变应用电压来改变旋转频率,所以当希望提高加热量时,可通过控制应用电压设定低速运转,其旋转频率与该加热量相对应。此外可连续地改变旋转频率,因此可精确地控制加热量。所以,当使用感应电动机时所有的上述问题都十分有效地得到了解决。
直流电动机用于室内风扇电动机7并由室内控制电路10控制。用于向室内风扇电动机7提供驱动电流的驱动电路27由一个开关电路和一个″非″门电路组成,并利用开关电路将从室外单元14通过连接线路19施加的直流电源电压降低到约35V,利用″非″门电路根据负荷,例如室外气温、室内温度和设定温度高低,在0至35V的范围内控制电压,并将该电压施加到室内风扇电动机7的直流电动机上。与交流电动机相比,由于直流电动机转矩不足,所以即使电压下降它也不停止运转,因此它是可控制的。
此外,制冷剂回动阀5是利用直流电源电路12的电压驱动的。这样,由于可利用直流电压而不必将它转换成交流电压,所以就不需要转换器。因此就不会有转换器中的能量损耗。另外还可直接利用从太阳电池中输出的直流电压。压缩机1的电动机2由通过驱动电路25提供给直流电源电路24的直流电压驱动,但驱动电路25由室外控制电路11控制,并且因此而控制了电动机2。例如在JP-B-58-25038中描述了控制电动机2的方法。
连接线路19也用于室内控制电路10和室外控制电路11之间的信息传递。为此目的,将能提供振荡电路14-a的输出信号的调制解调电路17-a连接到室内单元13的连接线路19上,并在调制解调电路17-a与室内控制电路10之间进行信息信号的交换。在室外单元14内,提供振荡电路14-b的输出信号的调制解调电路17-b也连接在连接线路19上,并与上述相似,在调制解调电路17-b与室外控制电路11之间进行信息信号的交换。
从室内控制电路10输出的信息信号通过调制解调电路17-a调制来自振荡电路14-a的输出载波,并将经调制的载波叠加到连接线路19的直流电压上,同时传输给室外单元14。在室外单元14中,利用调制解调电路17-b解调该信息信号并将它提供给室外控制电路11。此外,从室外控制电路11输出的信息信号通过调制解调电路17-b调制19的直流电压上,同时传输给室内单元13。在室内单元13中,利用调制解调电路17-a解调信息信号并将它提供给室内控制电路10。
与上述的传统空调器类似,从室内控制电路10传给室外控制电路11的信息信号是用于控制室外单元14的控制信息,并且从室外控制电路11提供给室内控制电路10的信息信号是对来自室内单元13的控制信息的响应信息,该信息表示室外单元14各部件等的状态。
因此,该实施例能从室内单元13侧接收商业交流电压并在室内单元13和室外单元14之间传输商业交流电压和直流电压,并利用与上述传统空调器相同数量的控制线路在室内控制电路10和室外控制电路11之间进行信息传递。图3是具体地表示调制解调电路17-a和17-b与连接线路19之间连接关系的电路图,其中19-a和19-b表示电线,21-a和21-b表示电容器,22-a和22-b表示电感线圈,那些与图1中相同的部件用与图1相同的标号表示,并省略重复的描述。
在图3中,连接线路19由两条电线19-a和19-b组成,其中的一条电线19-b接地。室内单元13的调制解调电路17-a连接在室内控制电路10的一个发送终端和一个接收终端上,并且还通过直流阻塞电容器21-a连接在不接地的电线19-a上,此外,沿电容器21-a和电线19-a的接点与室内控制电路10之间的电线19-a上设置一个传输信号阻塞电感线圈22-a。类似地,室外单元14侧的调制解调电路17-b连接在室外控制电路11的一个发送终端和一个接收终端上,并且还通过直流阻塞电容器21-b连接在不接地的电线19-a上。此外,沿电容器21-b和电线19-a的接点与直流电源电路12之间的电线19-a上设置一个传输信号阻塞电感线圈22-b。
接下来将参照表示图3中各部件信号的图4A至4D描述该实例的运行方式。
如上所述,在直流电源电路12中严生的直流电压作为室内控制电路10、室内风扇电动机7或类似装置的电源电压通过电线19-a和19-b提供给室内单元13。此时,利用电容器21-b可避免将该直流电压提供给调制解调电路17-b,并且利用电容器21-a也可避免将该直流电压提供给调制解调电路17-a。因此,该直流电压作为电源电压提供给室内控制电路10、室内风扇电动机7等。
当从室内控制电路10的发送终端产生例如图4A所示的传输信息信号时,将该传输信息信号提供给调制解调电路17-a并调制来自振荡电路14-a的例如图4B所示的载波。该载波是一种频率比传输信息信号的频率足够高的信号。将如此获得的调制信号通过电容器21-a提供给电线19-a,并将它叠加到直流电源电路12的直流电压上。靠这种方法通过电线19-a将传输信息信号提供给室外单元14。
注意应防止将调制解调电路17-a的传输信息信号通过电感线圈22-a提供给室内控制电路10、室内风扇电动机7等,而只将直流电压提供给室内控制电路10和室内风扇电动机7等。
将从调制解调电路17-a提供给电线19-a的传输信息信号的放大值设定在比连接线路19中的直流电压的电压值小的范围内。如图4C所示,靠此方式,使直流电压决不会因传输信息信号所中断。因此,可将足够的电源提供给室内控制电路10和室内风扇电动机7等。
通过电线19-a发送的传输信息信号被分离并利用室外单元14内的电容器21-b将其从直流电压中提取出来,再提供给调制解调电路17-b并将其解调成一种如图4D所示的接收信息信号,然后通过接收终端提供给室外控制电路11。
在上述方法中,实现了将信息信号从室内单元13向室外单元14的传递。
从室外单元14向室内单元13的传递也与上述方法类似,振荡电路14-b的载波(如图4b所示)用图4A所示的从调制解调电路17-b中的室外控制电路11的发送终端输出的一种传输信息信号来调制,并通过电容器21-b叠加到如图4C中所示的直流电压上,然后再传送到室内单元13。在室内单元13中,利用电容器21-a只提取这种传输信号并在如图4D所示的调制解调电路17-a中解调这种传输信号,并且通过该接收终端将该信号提供给室内控制电路10。
以这种方式就可实现从直流电源电路12向室内单元13提供直流电源电压并实现室内控制电路10与室外控制电路11之间的信息传递。
图5是表示图1中的调制解调电路17-a和17-b的调制部分和振荡电路14-a和14-b的一个实例的电路图。由于调制解调电路17-a的调制部分和调制解调电路17-b的调制部分,以及振荡电路14-a和振荡电路14-b都具有相同的结构,所以这里将只描述调制解调电路17-a和振荡电路14-a。
在图5中,振荡电路14-a是由电阻R16至R20、电容器CO5和电压比较器COM2组成。利用三极管Q3和Q4将该振荡电路14-a的输出信号放大到上述振幅,并通过电容器21-a提供给电线19-a。通常将输入终端15-a设定在高档上,三极管Q2接通,电容器CO5短路。这样便将振荡电路暂时中断。传输信息信号作为低电平信号从输入端15-a输入,然后使三极管Q2断开。利用此方法使振荡电路14-a产生载波。也就是说,由于在低电平传输信息信号的周期中产生载波,所以可从三极管Q4获得用传输信息信号调制的传输信号。
图6是表示一个图1中的调制解调电路17-a和17-b的解调部分的一个实施例的电路图;由于调制解调电路17-a和调制解调电路17-b的解调部分结构相同,所以这里将只描述调制解调电路17-a的解调部分。
在图6中,将通过电容器21-a提取的传输信息信号提供给电压比较器COM1并与利用电阻RO5和RO6确定的基准电压相比较。当通过调制载波获得的传输信息信号没有发送时,电压比较器COM1的输入电压低于基准电压并且电压比较器COM1的输出电压为零。与这种情况相反,当传输信息信号已发送出时,载波的振幅高于基准电压。这样,就从电压比较器COM1输出该载波频率的信号。利用一个二极管DO1和一个电容器CO3对电压比较器COM1的输出信号进行整流和滤波,并驱动三极管Q1。借此可通过一个输出终端16-a获得一个接收信息信号。将该接收信息信号提供给图3中的室内控制电路10的接收终端。
如上所述,在本实施例中,直流电压不会被传输信号中断。因此,在室内单元13中可充分有效地利用室外单元14的电源,并可减小设在室外单元14中的直流电源电路12的尺寸,由于提供给室内单元13的电源不会减小,所以还可防止室内风扇电动机7的空气容量降低
虽然在上述实施例中通过室内单元13接收市电电源电压,但也可通过室外单元14直接接收电源。在这种情况下,当一个或多个室内单元13连接在室外单元14上时,市电电源电压的连接线路18就变得不必要了,并且只利用用于传输直流电压的连接线路19就可将电源电压提供给室内单元13并实现室内控制电路10与室外控制电路11之间的传递,这样就只需两根连接线路。
如上所述,利用室外单元14接收市电电源电压的室内外分体式空调器的特征是:在室外单元和室内单元之间用两根连接线路就足够了。
图7是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图,其中15表示一个太阳电池,那些与图1中相同的部件用与图1相同的标号表示,并省略重复的描述。
在该实施例中,太阳电池连接在图1中所示实施例的室外单元14上。
在图7中,太阳电池的连接终端设在室外单元14上。当将太阳电池15连接到该终端时,太阳电池15和直流电源电路24分别起着驱动电路25和26的电源的作用,并将太阳电池15的输出直流电压提供给直流电源电路12。在这种情况下,当阳光的光线较强并使太阳电池15的输出电压值也较高时,当然要利用太阳电池15的输出电压。因此,为防止从室外单元14流向太阳电池15的反向电流,还设置了反向电流防止装置(图中未示出)。
在本实施例中,显而易见应使用除了太阳电池之外的直流电源,但是在不将其输出电压转换成交流电压的情况下可使用太阳电池15这样的直流电源,这是因为室外单元14和室内单元13的各电气部件,如风扇电动机7和8、制冷剂回动阀5等都是用直流元件构成的。
图8是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图,那些与图1中相同的部件用与图1相同的标号表示,并省略重复的描述。
在图8中,调制解调电路17-a连接在连接线路19和一个室内单元13的室内控制电路10之间,而调制解调电路17-b连接在连接线路19和一个室外单元14的室外控制电路11之间。从室内控制电路10输出的传输信息信号借助于调制解调电路17-a调制连接线路19上的直流电压,并将该输出信号传送到室外单元14。在室外单元14中,该传输信息信号经在调制解调电路17-b中解调后送到室外控制电路11。此外,从室外控制电路11输出的传输信息信号通过调制解调电路17-b调制连接线路19上的直流电压,然后再传送到室内单元13。在室内单元13中,该传输信息信号由调制解调电路17-a解调后送到室内控制电路10。上述结构之外的结构在附图中被省略了,但这些结构与图1和图7中所示的结构相似。
如上所述,在本实施例中,室内控制电路10和室外控制电路11之间的信息信号通过调制直流电压的传输信息信号进行传递。在本实施例中,也可从室内单元13侧接收市电交流电压,并可利用与上述传统空调器相同数量的控制线路在室内单元13和室外单元14之间进行市电交流电压或直流电压的传递,以及进行室内控制电路10和室外控制电路11之间的信息传递。
图9是表示图8中的调制解调电路17-a和17-b的一个实施例的电路图,其中19-a和19-b表示电线,20-a和20-b表示变压器,21-a和21-b表示电容器,22-a和22-b表示电感线圈,23-a1、23-a2、23-a3、23-b1、23-b2和23-b3表示绕组。与图8中相同的部件用与图8中相同的标号表示,并省略重复的描述。
在图9中,室内单元13的调制解调电路17-a由变压器20-a、直流阻塞电容器21-a和用于增高阻抗的电感线圈22-a组成。在室内控制电路10和直流电源电路12之间的连接线路19由两根电线19-a和19-b组成,变压器20-a内的绕组23-a1的一个终端直接连接在电线19-b上,其另一个终端通过电容器21-a连接在电线19-a上。此外,变压器20-a的绕组23-a2连接在室内控制电路10的发送终端上,变压器20-a的绕组23-a3连接在室内控制电路10的接收终端上。电感线圈22-a沿电容器21-a和电线19-a的接点与室内控制电路10之间的电线19-a设置。
类似地,在室外单元14侧的调制解调电路17-b由变压器20-b、直流阻塞电容器21-b和用于增高阻抗的电感线圈22-b组成。变压器20-b内的绕组23-b1的一个终端直接连接在电线19-b上,其另一个终端通过电容器21-b连接在电线19-a上。此外,变压器20-b的绕组23-b2连接在室外控制电路11的发送终端上,变压器20-b的绕组23-b3连接在室外控制电路11的接收终端上。电感线圈22-b沿电容器21-b和电线19-b的接点与直流电源电路12之间的电线19-a设置。
下面将参照表示图9中各部件信号的图10A至10C描述该实例的运行方式。
如上所述,在直流电源电路12内产生的直流电压通过电线19-a和19-b提供给室内控制电路10。此时,利用电容器21-b可避免将该直流电压提供给变压器20-b,并且利用电容器21-a也可避免将直流电压提供给变压器20-a。因此,该直流电压作为电源电压提供给室内控制电路10等。
当从室内控制电路10的发送终端输出具有正负电平的传输信息信号(如图10A所示)时,该传输信息信号通过变压器20-a的绕组23-a2和23-a1提供给电线19-a和19-b,然后在调制直流电压(如图10B所示)之后传送到变压器20-b。此时,利用电容器21-b的高阻抗可避免将该传输信息信号传送到室内控制电路10。在变压器20-b中,利用电容器21-b从用传输信息信号调制的直流电压中只提取传输信息信号(如图10C所示),并且该传输信息信号通过变压器20-b的绕组23-b1和23-b3被室外控制电路11的接收终端所接收此时,利用电容器22-b的高阻抗可避免将该传输信息信号传送到直流电源电路12。
类似地,从室外控制电路11的发送终端输出的传输信息信号通过变压器20-b的绕组23-b2和23-b1、电线19-a和19-b以及变压器20-a的绕组23-a1和23-a3送到室内控制电路10的接收终端。在这种情况下,利用电感线圈22-a和22-b也可避免将该传输信息信号提供给室内控制电路10或直流电源电路12。
因此,可通过连接线路19将直流电源电压从直流电源电路12供给室内单元13的室内控制电路10并实现室内控制电路10和室外控制电路11之间的信息传递。
图11是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图,其中20表示显示电路,那些与图8中相同的部件用与图8中相同的标号表示,并省略重复的描述。
在图11中,当在室内控制电路10与室外控制电路11之间通过连接线路19和调制解调电路17-a和17-b传递信息期间,在规定的时间周期(时间周期根据传递的内容等的不同而不同)或更长的时间周期内停止接收信号时,会产生传递错误。室内控制电路10和室外控制电路11判定该错误是传送电路的不正常现象,并停止室内单元13和室外单元14,即空调器的运行,并且室内控制电路10驱动显示电路20以显示出该故障。对于故障显示,只要在空调器的室内单元13中装一个显示设备,就可从室内进行观察,从而完成显示方法,例如,除正常显示以外的闪光。
利用这种方法可简单地发现传递的异常并迅速采取修理的措施。
图12是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图,其中标号21表示中断电路,那些与图8中相同的部件用与图8中相同的标号表示,并省略重复的描述。
在图12中,用于从直流电源电路中断直流电压的中断电路21设在室外单元14侧。该中断电路21由室外控制电路11控制,并且当室外控制电路11判定传递电路出现异常时,电路21使空调器停止运转并还驱动中断电路21,以便中断向室内单元13提供直流电压。
利用这种方法可对室内单元13进行电保护,以避免故障的破坏。
中断电路21可由与连接线路串连连接的断电器和半导体开关构成。
图13是表示本发明空调器的另一个实施例的方框图,其中标号22表示二极管,那些与图8中相同的部件用与图8相同中的标号表示,并省略重复的描述。
在图13中,二极管22连接在室内单元13内的连接线路19-a和19-b之间。该二极管22的正极连接在接地的连接线路19-b上,它的负极连接在不接地的连接线路19-a上。因此,当连接线路19正常连接,即连接线路19-a位于直流电压的正端,连接线路19-b位于直流电压的负端时,二极管22被施加反向电压并处于断开状态,并且直流电压通常是从直流电源电路12施加给室内单元13的。
然而,假如连接线路19连接在室内单元13上,使连接线19-a错误地位于二极管22的正极端,而连接线路19-b错误地位于二极管22的负极端时,直流电压沿正向施加给二极管22,使二极管22处于ON(接通0的位置。结果在直流电源电路12上出现过流,于是在直流电源电路12上的过流保护电路开始起作用。从而停止提供直流电压。靠这种方法使室内控制电路10受到过流保护。
此外,当在直流电源电路12上未设过流保护电路时,应在连接线路19-a和19-b中的至少一根线路上设置熔断器23,当错误连接连接线路19时,熔断器23在过流时将被烧断从而中断向室内单元13提供直流电压。靠这种方法使室内控制电路10受到过流保护。
在图13和图14所示的实施例中,利用二极管22或熔断器23使直流电压既不下降也不消耗,这样可减小直流电源电路12的电容量并可减小室内控制电路10的温升。图15是更具体地表示上述实施例的方框图。标号101表示电源开关,103表示热敏电阻电路,104表示无线遥控器,105表示无线接收电路,106表示蜂呜电路,107表示用于垂直风向板的电动机,108表示重设电路,109表示室内控制电路,110表示室内风扇电动机驱动电路,201表示电磁接触器,202表示电源电路,203表示功率组件,204表示室外控制微机,205表示位置检测电路,207表示电流控制电路,208表示回动阀驱动电路,209表示室外风扇电动机驱动电路,210表示热敏电阻电路,211表示显示电路,212表示重设电路,与上述附图相同的部件用相同的标号表示。
在图15中,通过室内单元13接收市电交流电压,并通过电源开关101和连接线路18将电压送到室外单元14。在空调器不使用太长的时间时,电源开关101是用于关闭空调器的空调器总开关。当在室外单元14侧从市电能源9′中接收电源时,通过连接线路18′将市电交流电源施加到电磁接触器201和直流电源电路12上。
上述室内控制电路10是以室内控制微机102为中心构成的。室内控制微机102利用热敏电阻电路103检测室温。此外,使用者用无线遥控器104设置设定温度、操作方式、风速等,并利用无线接收电路105接收来自无线遥控器104的设定信号,再将该设定信号提供给室内控制微机102。室内控制微机102根据由热敏电阻电路103检测的室温与设定温度之间的差计算并产生一个压缩机1的ON-OFF(开关)信号(如图8所示)、旋转频率指令信号或类似信号。
当无线遥控器104接收到一个信号时,蜂呜电路106产生一个确认的声音。显示电路20通常显示出空调器的一个运行状态,该电路20由一个工作灯、一个除湿灯等组成。设置一个用于垂直风向板(图中未示出)的电动机107,以便驱动用于改变空调器送风方向的垂直风向板。此外,当使用电源等情况时,重设电路108向室内控制微机102输出一个重设信号。
利用直流电源电路将通过连接线路18送到室外单元14的市电交流电压转换成直流信号,并一方面送到回动阀5,另一方面通过电磁接触器201和电源电路202送到室外风扇电动机8的驱动电路26。当压缩机1运转时,电磁接触器201处在0N(接通)位置,而当压缩机1停机时,它处在OFF(关闭)位置,从而中断电源。电源电路202对市电交流电压进行整流和滤波,以产生高直流电压。功率组件103由六个桥形连接的开关元件组成,它用于接通和关断直流电压和将该直流电压提供给用于驱动压缩机的电动机2。
室外控制电路11是以室外控制微机204为中心构成的。室外控制微机204的主要功能是驱动电动机2。在本实施例中,将直流无刷电动机用作电动机2。虽然无刷电动机具有效率高并且可控性也高的特点,但需要检测电动机的磁极位置。利用位置检测电路205检测电动机的磁极位置并用室外控制微机204进行计算,从而产生接通功率组件203的信号。驱动电路206放大从室外控制微机204输出的信号并驱动功率组件203。此外,电流控制电路207检测电源电路202、功率组件203等中的电流,以便控制电动机2中的电流并提供过流保护,使过流不会施加给功率组件203。
利用回动阀驱动电路208和风扇电动机驱动电路209并根据室外控制微机204的指令驱动回动阀5和风扇电动机8。
热敏电阻电路210检测室外热交换器4的温度、室外空气温度、压缩机1的温度或类似的温度,室外控制微机204通过驱动电路206控制压缩机1的转速等。
显示电路211在传递异常时,如在跳闸或显示故障的情况下显示出运行状态和中止的因素。
重设电路212进行室外控制微机204的重设控制。
市电交流电压施加到室外单元14的直流电源电路12上。在直流电源电路12中形成作为电源电压并施加给室内单元13的直流电压。在室外控制电路11中,利用直流电源电路12或通过设置一个独立的电源电路形成所利用的电压。
在直流电源电路12中形成的直流电压通过连接线路19施加给室内单元13。室内控制电路电源109形成应用于室内控制电路10的电源电压,该电压来自于室外单元14提供的直流电压。
室内风扇电动机驱动电路110形成用于驱动室内风扇电动机7的电压,该电压来自于室外单元14提供的直流电压。直流无刷电动机应用于室内风扇电动机7,并通过根据室内控制微机102的指令控制驱动电压可控制室内风扇电动机7的风量。此外,当有过流供给室内风扇电动机7时,室内风扇电动机驱动电路110向室内控制微机102传送一个信号,以使室内控制微机102停止室内风扇电动机7的运转。
通过调制解调电路17-a和17-b及连接线路19可实现室内控制微机102与室外控制微机204之间的传递。调制解调电路17一a连接在连接线路19上,并通过根据从室内控制微机102输出的传送信号用高频信号调制连接线路19的直流电压的方法将传送信号叠加到直流电压上。调制解调电路17-b从连接线路19的直流电压高频信号并将该信号输入到室外控制微机204中。这样就实现了从室外控制微机204向室内控制微机102的传递递。
由于利用上述传递方法不可能同时进行双向传递,所以传递是有选择地进行的。传递的内容是压缩机1的ON-OFF(开关)信号、旋转频率信号和有关风扇电动机8等的指令。此外,还传递诸如室外温度和室外单元14的跳闸因素等信息。
传递是通过上述数据分解成预定的单元(在本实施例中是8比特)来进行的。将一个起动位和一个停止位加到各8比特数据中去并从总体上说还包括一个引导部分。传递是相互连续进行的,但当传递中断或当上述存储单元(位)不能正确地被读出等时,判定传递异常。
传送的引导部分属于室外控制电路11,并且传递的异常由室外控制电路11判定。传递异常分为两种情况,一种是即使在从室外控制电路11到室内控制电路10进行传递时也没有来自室内控制电路10的反应,另一种是从室内控制电路10接收错误的数据。在前一种情况下,如图16A所示,在预定时间内没有在室内控制电路10的反应时则判定传递异常,而在后一种情况下,如图16B所示,检测接收的数据是正确的还是错误的,然后在数据错误时判定传递异常。根据起动位、停止位和引导部分是否显示正常波形,或根据奇偶检验位是否相互一致等可判定这种错误数据的存在。在这种情况下,当在预定时间或更长时间内连续出现错误数据的周期,或当错误数据的频率在预定频率或更高频率上时则可判定数据是错误的。
当在预定时间或预定频率内连续出现传递故障时,则不论两种情况中的哪一种情况都判定传递异常。
如上所述,本发明使室内单元在低直流电源电压下运行。因此,大尺寸的高压部件成为不必要的了,并且在室内风扇电动机的驱动电路中不会出现过热和起火的危险。所以,不必使用钢板盖作为过热和起火时的保护,因此可使室内电气部件的尺寸做得较小。另外,由于室内单元的制冷剂回动阀的电磁阀线圈和室外风扇电动机是利用直流操纵的,所以可使用光电池电源发生装置(太阳电池)一类的直流电流,不必将它转变成交流电源,并且由于用无刷电动机作为风扇电动机,所以可指定高频作为使用频率。除此之外,当室外单元的风扇电动机等装置是由低压直流电源驱动时,其作用当然与室内单元的作用相似。另外,按照本发明,室内单元和室外单元都是利用直流电源运行的,可使用相同的空调器,不必改变内部电路并可使用具有不同电源电压和频率的各种交流电源的元件。
此外,按照本发明,由于传输信息信号的振幅比直流电压的振幅小,所以即使在发送传输信息信号并同时将其叠加到直流电压上时,提供给室内单元的电源也不会减小。因此,可将设置在室外单元中的直流电源电路的尺寸做得较小。另外,由于不减小提供给室内单元的电源,所以可防止室内风扇电动机的送风量降低。
此外,按照本发明,由于在传递电路出现异常状态时可将故障显示出来,所以可在短时间内通过修理等方式处理该故障。
按照本发明,由于提供给室内单元的电源可中断,因此可对室内单元进行电保护,以防止它受故障的破坏。
另外,按照本发明,即使连接线路出现连接错误也不会破坏室内控制电路,由于有上述的保护装置,使直流电源电路的容量减小,同时不会降低和消耗直流电源电压,而且还可降低室内控制电路的温升。