空气调节器及电力线通信系统

摘要

本发明提供一种使配线等的安装工程易于进行，并且没有误动作的可靠性高的空气调节器及电力线通信系统。为此，在通过电力线(10)进行通信的空气调节器中，具备：通过传输线(17)与室外单元(7)连接的桥接装置(4)；以及从电力线(10)通过闭塞滤波器(5)进行连接的室内单元(1)，其中，桥接装置(4)的远离室外单元侧被连接于闭塞滤波器(5)与室内单元(1)之间，桥接装置(4)对来自室外单元(7)的信号进行扩频调制并重叠于电力线(10)进行发送，被重叠的信号用室内单元(1)接收并进行解调。

权利要求

1.一种通过电力线在室外单元与室内单元间进行通信的空气调节器，其特征在于，具备：通过传输线与上述室外单元连接的桥接装置；以及

从上述电力线通过闭塞滤波器进行连接的上述室内单元，其中，上述桥接装置的远离室外单元侧被连接于上述闭塞滤波器与上述室内单元之间，上述桥接装置对来自上述室外单元的信号进行扩频调制后重叠于上述电力线进行发送，被重叠的信号由上述室内单元接收后进行解调，将多个上述室内单元分组，并对每组设置上述桥接装置和闭塞滤波器。

2.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间连接了外加噪声的噪声发生器。

3.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间外加比上述区域间的泄漏信号大的噪声。

4.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间外加白噪声。

5.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间连接了外加多个等级大小的白噪声的噪声发生器。

6.根据权利要求2所述的空气调节器，其特征在于：所述噪声发生器具有测定上述电力线的最小噪声的功能和决定与所测定的值关联起来外加的上述噪声的大小的功能。

7.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于：上述闭塞滤波器以将上述电力线的通信区域分组，并对每组使上述通信区域成为二次侧的方式设置在上述电力线的中途，上述桥接装置从上述室外单元通过上述传输线连接到各上述通信区域的二次侧，所述空气调节器还具备对上述通信区域的二次侧外加比上述通信区域间的泄漏信号大的噪声的噪声发生器，其中，所述重叠于上述电力线是：重叠于上述通信区域的二次侧，以利用由该噪声发生器所发生的噪声将来自其它组的泄漏信号进行屏蔽的方式进行控制，使自身组内的通信可靠地进行。

8.一种电力线通信系统，具有在室外单元与室内单元间进行通信的空气调节器、照明装置以及换气装置，并通过电力线进行通信，其特征在于：所述空气调节器具备：

通过传输线与上述室外单元连接的桥接装置；以及

从上述电力线通过闭塞滤波器进行连接的上述室内单元，其中，将多个上述室内单元分组，并对每组设置上述桥接装置和闭塞滤波器，上述闭塞滤波器以将上述电力线的通信区域分组，并对每组使上述通信区域成为二次侧的方式设置在上述电力线的中途，上述桥接装置从上述室外单元通过上述传输线连接到各上述通信区域的二次侧，所述空气调节器还具备对上述通信区域的二次侧外加比上述通信区域间的泄漏信号大的噪声的噪声发生器，上述桥接装置对来自上述室外单元的信号进行扩频调制后重叠于上述通信区域的二次侧进行发送，被重叠的信号由上述室内单元或上述照明装置或者上述换气装置接收后进行解调。

9.根据权利要求8所述的电力线通信系统，其特征在于：上述噪声发生器，具有测定上述电力线的最小噪声的功能和决定与所测定的值关联起来外加的上述噪声的大小的功能。

说明书

空气调节器及电力线通信系统

技术领域

[0001] 本发明主要涉及一种以电力线为通信介质进行信息通信的空气调节器，特别适用于在建筑物中遍及多个划分区域进行空气调节，或者与空气调节一起进行机器设备的集中控制及管理等。

背景技术

[0002] 以往，公知有一种为了谋求减少配线的数量而通过室内单元和室外单元之间的电力线进行通信的空气调节器。另外，还公知有一种在住宅机器设备等的集中控制、管理中为了进行电力线输送通信并防止信号的泄漏、干扰而对进行电力线通信的区域内的2条电力线使其阻抗平衡并安装旁通滤波器的技术，例如，在专利文献1(JP-A-7-245576)中进行了记载。

[0003] 建筑物等中的空气调节器，具有室外单元和多个室内单元。由于各室内单元被设定于与房间的配置相对应而划分的多个区域，将运转信息(运转/停止、运转模式、设定温度、设定风量、冷冻循环中的主要部位的温度、压力等)作为控制信息相互交换，并使用比较大的功率等，所以将上述现有技术应用于空气调节器难以减少泄漏信号。并且，担心因泄漏信号而导致实效传送速度的降低，例如，若从室外单元发送至室内单元的膨胀阀的开度信号滞后则不能正常地进行冷冻循环的控制。

发明内容

[0004] 本发明的目的就在于解决上述课题，并提供一种即使在从小规模到大规模的系统中也能够使配线的安装工程易于进行，并且没有误动作的可靠性高的空气调节器及电力线通信系统。另外，本发明的其他目的还在于容易地进行可靠性高的电力线通信(电源线通信系统)而无需配置特别的装置。

[0005] 进而，本发明的其他的目的还在于提高工程节省性并可容易地进行更新而不会损害系统设计的自由度。

[0006] 为了解决上述课题，本发明的一个技术方案提供一种通过电力线在室外单元与室内单元间进行通信的空气调节器，具备：通过传输线与上述室外单元连接的桥接装置；以及从上述电力线通过闭塞滤波器进行连接的上述室内单元，其中，上述桥接装置的远离室外单元侧被连接于上述闭塞滤波器与上述室内单元之间，上述桥接装置对来自上述室外单元的信号进行扩频调制后重叠于上述电力线进行发送，被重叠的信号由上述室内单元接收后进行解调，将多个上述室内单元分组，并对每组设置上述桥接装置和闭塞滤波器。

[0007] 另外，优选的技术方案是，在上述空气调节器中，在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间连接了外加噪声的噪声发生器。

[0008] 进而，优选的技术方案是，在上述空气调节器中，将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间外加比上述区域间的泄漏信号大的噪声。

[0009] 进而，优选的技术方案是，在上述空气调节器中，将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间外加白噪声。

[0010] 进而，优选的技术方案是，在上述空气调节器中，将多个上述室内单元分组，对每个被分组的区域设置上述桥接装置和闭塞滤波器，并在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间连接了外加多个等级大小的白噪声的噪声发生器。

[0011] 进而，优选的技术方案是，在上述空气调节器中，在上述闭塞滤波器与上述室内单元之间连接外加噪声的噪声发生器，该噪声发生器具有测定上述电力线的最小噪声的功能和决定与所测定的值关联起来进行外加的上述噪声的大小的功能。

[0012] 另外，本发明的另一技术方案提供一种电力线通信系统，具有在室外单元与室内单元间进行通信的根据上述技术方案的空气调节器、照明装置以及换气装置，并通过电力线进行通信，上述桥接装置对来自上述室外单元的信号进行扩频调制后重叠于上述通信区域的二次侧进行发送，被重叠的信号由上述室内单元或上述照明装置或者上述换气装置接收后进行解调。

[0013] 进而，优选的技术方案是，在上述电力线通信系统中，上述噪声发生器，具有测定上述电力线的最小噪声的功能和决定与所测定的值关联起来进行外加的上述噪声的大小的功能。

[0014] 另外，本发明的又一技术方案提供一种通过电力线在发送单元与接收单元间进行通信的电力线通信系统，具备：闭塞滤波器，将上述电力线的通信区域分组，对每组使上述通信区域成为二次侧这样设置在上述电力线的中途；桥接装置，从发送单元通过传输线连接到各上述通信区域的二次侧；以及噪声发生器，对上述通信区域的二次侧外加比上述通信区域间的泄漏信号大的噪声，其中，上述桥接装置对来自上述发送单元的信号进行扩频调制并重叠于上述通信区域的二次侧进行发送，被重叠的信号用上述接收单元接收并进行解调。

[0015] 根据本发明，就能够获得一种即使在从小规模到大规模的系统中也能够使配线的安装工程易于进行，并且没有误动作的可靠性高的空气调节器。特别是，还能够容易地实现可靠性高的电力线通信系统，并能够提高工程节省性、更新性而不会损害与空气调节一起对机器设备进行集中控制管理的系统设计自由度。

附图说明

[0016] 图1是表示一实施方式的空气调节器的框图。

[0017] 图2是表示一实施方式的重叠于电力线的信号的频率与电平的关系的图表。

[0018] 图3表示重叠于电力线的信号的频率与电平的关系。

[0019] 图4表示重叠于电力线的信号的频率与电平的关系。

[0020] 图5是表示一实施方式的噪声发生器的框图。

[0021] 图6是表示另一实施方式的噪声发生器的框图。

[0022] 图7是表示又一实施方式的噪声发生器的框图。

[0023] 图8是表示另一实施方式的空调系统的框图。

具体实施方式

[0024] 在空调系统中室内单元1，被配置在对应于房间的设计所划分的多个区域中，对每个所划分的区域设置桥接装置4，并经由其通过电力线与室外单元7进行通信。并且，在桥接装置4、室内单元1中设置利用了扩频通信方式的电力线通信调制解调器2、19。

[0025] 由于划分区域来设置桥接装置4，所以即使每一房间的控制条件不同，也能够使传送线路分离以提高总的通信能力。但是，在采用了扩频通信方式的情况下，由于使微弱的频谱分散于较宽的频带，所以容易受到所划分的区域间的泄漏信号的影响。另外，在CSMA/CD或CSMA/CA等的传送线路访问方式中，借助于载波信号来检测其他通信装置进行发送的情况，在诸如以往的基带调制解调器、或电话线路中所使用的调制解调器的通信设备的场合，能够判断并检测出输入信号的强度。但是，在采用了扩频方式的通信装置中，为了判断输入信号和成为最小的扩散信号的相关的强度并进行载波检测，专利文献1所述的利用载波检测的对策方法不够充分。下面，详细地说明本发明的实施方式。

[0026] [实施例1]

[0027] 图1表示空气调节器，由室内单元1和室外单元7形成，在室内单元1和室外单元7之间具备使冷媒进行循环的冷冻循环器(未图示)。室外单元7，具有用于控制使对室外热交换器送风的风扇、压缩机等室外单元7驱动的机器的室外控制装置15。室外控制装置
15，被输入室外热交换器的温度、冷媒的压力、外部空气的温度、压缩机的转速等的运转数据，根据这些室外单元7侧的数据以及从室内单元1内所具备的室内控制装置3发送来的数据来控制室外单元7、即冷冻循环。

[0028] 室内单元1，具有用于控制使对室内热交换器送风的风扇等室内单元1驱动的机器的室内控制装置3。室内控制装置3，根据室内热交换器的温度、从遥控器输入室内单元1的设定温度等数据以及从室外控制装置15发送来的数据来控制室内单元1。

[0029] 也就是说，通过在室内机-室外机间交换运转信息(吸入压力、排出压力、压缩机温度、室外机膨胀阀开度、室内机膨胀阀开度、压缩机电流值、压缩机频率、外部空气温度、蒸发温度、吸入温度、吹出温度、气管温度、液管温度、设定温度)，即，在室外控制装置15与室内控制装置3之间进行数据通信来控制各机器。

[0030] 当从室外控制装置15进行发送时，借助于室外控制装置15所具备的通信电路16，将从室外控制装置15内的微机输出的通信数据变换为信号脉冲，并通过传输线17输入到桥接装置4。桥接装置4，具有通信电路18，将信号脉冲变换为通信数据，用桥接装置4内的电力线通信装置2进行扩频调制，例如，借助于直接扩散方式，将信号数据乘以具有某频带宽带的模拟随机数序列并对数据列本身的频带进行扩展调制，重叠于室内单元1用电力线10进行发送。

[0031] 由处于室内单元1的适配器装置21内的电力线通信装置19接收被重叠于电力线的扩频调制信号、进行解调并变换为通信数据，通过通信电路20将其变换为信号脉冲并输入室内控制装置3。由处于室内控制装置3内的通信电路22将信号脉冲变换为通信数据并由室内控制装置3内的微机进行接收。

[0032] 当从室内控制装置3进行发送时，通过通信电路22将从室内控制装置3内的微机输出的通信数据变换为信号脉冲，并输入到适配器装置21。然后，通过通信电路20将脉冲信号变换为通信数据，由电力线通信装置19进行扩频调制，并重叠于室内单元电力线10。被重叠于电力线10的扩频调制信号由电力线通信装置2进行接收、解调并被变换为通信数据，通过通信电路18变换为脉冲信号，经由传输线17被输入室外控制装置15。接着，通过通信电路16将信号脉冲变换为通信数据并由室外控制装置15内的微机接收。

[0033] 在室内单元1与电力线10的中途设置闲塞滤波器5。闭塞滤波器5的功能为，使一次侧的噪声衰减，并且使被重叠于电力线的扩频调制信号不向一次侧泄漏。由此，将闭塞滤波器5的二次侧作为电力线通信专用的区域，使使用便利性得以提高。

[0034] 接着，参照图2对被重叠于闭塞滤波器5的二次侧电力线10的信号进行说明。

[0035] 设电力线通信装置2、19的发送输出为图中的S1。与此相对由于电力线10的衰减、因信号反射所导致的劣化部分等，信号电平在接收端降低到S2。另一方面，设发生在电力线10中的最小噪声为FN，并设电力线通信装置2、19可接收电平的下限值S3为S3＝FN-dS。

[0036] 若设从其他的电力线通信区域沿电力线10传导来的扩频调制信号S42与在电力线通信区域13、14内的电力线10间因磁耦合或电容耦合而泄漏的扩频调制信号S41它们合计后的泄漏信号为S4，则如果是S3＞S4的状态，就不会接收其他的电力线通信区域的信号。

[0037] 另一方面，如图3所示那样当电力线通信装置2、19的可接收电平下限值S3与泄漏信号S4的关系为S3＜S4时，就会接收来自其他的电力线通信区域的信号。作为其对策，如图4所示那样，通过对电力线10外加比泄漏信号S4高dS以上的噪声MN，就使得不能接收来自其他的电力线通信区域的泄漏信号S4。另外，通过将噪声MN设为比接收端信号电平S2小的值，就不会对本来的电力线通信区域内的通信带来影响。

[0038] 接着，说明作为向上述电力线10外加噪声的装置的噪声发生器6的细节。

[0039] 在图5中，作为噪声源6使用廉价且容易获得的齐纳二极管。关于齐纳二极管人们公知齐纳二极管的顺方向电流较小在进入齐纳动作之前的状态下会发生白噪声。而且，由于该白噪声的电平较小，所以用放大装置32来放大噪声电平。另外，由于如图2所示那样将扩频频率设为100～400kHz，所以通过附加用于截止大于等于400kHz的成分的LPF33以谋求降低不需要的寄生信号。

[0040] 进而，关于作为噪声源的齐纳二极管33所发生的白噪声的大小，由于其偏差较大所以附加输出稳定化电路34。用放大电路35进一步放大由LPF33降低了不需要的寄生的信号，用绝缘变压器36与室内单元用电力线10连接。另外，在电力线10与绝缘变压器36间追加电容器37，特别是仅使高频成分重叠于电力线10。

[0041] 另外，室内单元1或桥接装置4具有任意地使各发送间隔停止的功能。据此，由于能够使2进行电力线通信的电力线10的通信量降低，所以即使在连接有多个室内单元1的情况下也能够稳定地进行空气调节器控制所需的最低限度的通信。

[0042] [实施例2]

[0043] 说明能够对图5所示的噪声发生器，变更其进行外加的噪声的大小的情形。

[0044] 在图6中，设置通过手动来设定的例如4位的开关组38，预先设定开关组以使得可按16种来变更输出放大电路35的放大度。由此，就能够在进行了空气调节器的施工、配线作业后，实际进行室内单元1与室外单元7的信号传递，然后决定外加于电力线10的噪音的大小，信号可进行可靠的传递，能够提高可靠性。

[0045] [实施例3]

[0046] 接着，说明使得能够自动变更外加给电力线10的噪声的大小的情形。

[0047] 在图7中，噪声测定电路39，在由噪声发生器6发生噪声之前，测定电力线10的噪声的大小。依照其噪声的大小，由噪声量决定电路决定噪声的大小，并依照其噪声的大小来变更输出放大电路35的放大度。

[0048] 也就是说，在外加噪声之前，使电力线10的最小噪声通过绝缘变压器36连接带通滤波器，仅抽取出扩频频带的信号并作为测定值。然后，由于最小噪声本身的电平较小，所以用放大电路进行放大，由于最小噪声是交流信号，所以由交流直流变换电路变换为直流电压，并输入微机的模拟数字变换电路。由微机进行运算以使得输出为最小噪声的1.2倍的噪声，并决定输出放大电路35的放大度。

[0049] 由此，根据空气调节器的实际的配线状况、空气调节器的实际状态下噪声的大小，最佳地决定外加给电力线10的噪声的大小，能够可靠地进行室内单元1与室外单元7间的信号传递，并提高冷冻循环的可靠性。

[0050] [实施例4]

[0051] 图8表示不仅对空气调节器，还对照明装置、换气装置等设备，通过电力线通信进行控制的示例。

[0052] 在图8中，通过电力线通信装置19、通信装置52来连接电力线10与照明控制装置50，以与室内单元控制装置3进行通信。由此，室内单元1与由照明控制装置50所控制的照明装置51的联动控制就成为可能。另外，通过电力线通信装置19、通信装置54来连接电力线10和与换气控制装置52，以与室内单元控制装置3进行通信。由此，室内单元1与由换气控制装置52所控制的换气装置53的联动控制就成为可能。另外，关于照明装置和换气装置之外的设备也同样地通过进行电力线通信就可进行联动控制。

[0053] 如上所述那样，为了尽可能地不接收从其他的电力线通信区域13泄漏来的扩频调制信号S42，而外加比泄漏到进行电力线通信的区域13内的信号大、比本来的电力线通信区域13内的信号小的电平的噪音，因此室内单元1和桥接装置4就不会接收泄漏来的扩频调制信号S42，能够正常地对本来的信号进行通信。

[0054] 另外，还可测定电力线10的噪声，并根据噪声的大小来调整通信装置内的相关器输出的判定阈值值，由此就不接收来自其他的电力线通信区域的泄漏信号且不会对电力线外加噪音。

[0055] 另外，还可在电力线的通信数据量达到一定值以上的情况下，判断为是因来自其他的区域13的扩频调制信号S42而造成，并使噪声发生器6的噪音输出增大到上限值。

[0056] 进而，如果仅对泄漏来的扩频调制信号S42进行电屏蔽，则室内单元1和桥接装置4能够正常地对本来的信号进行通信，并消除错误动作。

[0057] 进而，如果根据从设置有空调器的场所中的其他区域13泄漏来的扩频调制信号S42的大小，任意地手动变更外加给电力线10的噪声的大小，则能够将为进行电屏蔽所需的向电力线10外加的噪声电平设为必要的最小限，就能够抑制将要外加的噪声的不需要的辐射(寄生信号)。

[0058] 进而，通过测定电力线的噪声并结合其决定将要外加的噪声的大小，就可自动地将对从设置有空调器的场所中的其他区域13泄漏来的扩频调制信号S42的大小进行电屏蔽所需的外加给电力线10的噪声电平设为必要的最小限，即便在通信中安装场所下的电力线的噪声发生了变动的情况下也能够有效地维持。

[0059] 进而，如果测定电力线10的噪声，并根据噪声的大小来调整通信装置内的相关器输出的判断阈值值，则通过阈值的判断来决定外加给电力线10的噪声的大小，即使不对电力线10外加噪音，也不会接收从其他的电力线通信区域13泄漏来的扩频调制信号S42。

[0060] 进而，由于空气调节器的通信量在统计上大致为恒定值，所以无需配置特别的噪声计测装置就可判断出因来自其他的区域13的扩频调制信号S42而造成的噪声，即使将噪声发生器6的噪音输出增大到必要的上限值也能够进行稳定的通信。