特許 7131432 多入力温度検出手段及びこれを備えた空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-29

(45)【発行日】2022-09-06

(54)【発明の名称】多入力温度検出手段及びこれを備えた空気調和機

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/00 20060101AFI20220830BHJP

   H03M 1/12 20060101ALI20220830BHJP

   F24F 11/88 20180101ALI20220830BHJP

   G01K 1/022 20210101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

G01K7/00 321G

H03M1/12 A

F24F11/88

G01K1/022

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019032475

(22)【出願日】2019-02-26

(65)【公開番号】P2020134477

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 努

【審査官】榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１６７９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－８４１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２０９３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８５２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７１０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／００ － １９／００

Ｈ０３Ｍ １／１２ － １／６４

Ｆ２４Ｆ １１／００ － １１／８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の温度センサが接続された選択手段と、
前記選択手段により選択された１つの前記温度センサの出力電圧をアナログ／デジタル変換して電圧値を出力するアナログ／デジタル変換器と、
前記選択手段と前記アナログ／デジタル変換器の間に直列に接続されたＣＲローパス・フィルタと、
前記選択手段に前記温度センサを選択する入力選択信号を出力すると共に、前記アナログ／デジタル変換器で変換した前記電圧値が入力されて記憶される温度検出手段とを備え、
前記温度検出手段は、
複数の前記温度センサ毎に変換された前記電圧値の記憶を行う処理を１サイクルとした時、前記１サイクルで記憶した複数の前記電圧値と前記電圧値の検出元である前記温度センサの識別子とを、前記電圧値が高い順又は低い順に次のサイクル実行前に並べ替え、並べ替えた前記電圧値の順に、この電圧値と対応する前記識別子が示す前記温度センサを順次選択して次のサイクルにおける各前記電圧値を記憶することを特徴とする多入力温度検出手段。

【請求項2】

請求項１に記載の多入力温度検出手段を備えたことを特徴とする空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多入力の温度検出手段に係わり、より詳細には、複数の温度センサ信号を切り替えてアナログ／デジタル変換する多入力の温度検出回路において、Ａ／Ｄ変換器の入力側に設けられたＣＲローパス・フィルタ回路で遅延する温度センサの出力電圧が安定するまでの待時間を短縮させる手段に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のセンサを切り替えてアナログ／デジタル変換する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この技術を用いた機器を図５のブロック図に示す。
図５に示す機器は静圧センサ１１２と温度センサ１１３がマルチプレクサ１１４Ａの入力に接続されている。そしてこれらのセンサの信号はマルチプレクサ１１４Ａで選択され、選択された信号が第２のＡ／Ｄ変換器１１５Ｂでデジタル信号に変換された後、処理装置１１６へ入力される。処理装置１１６は選択信号をマルチプレクサ１１４Ａへ出力しているため、意図するセンサを選択してそのセンサ信号のデジタル値を入力することができる。ここで複数のセンサを切り替えて第２のＡ／Ｄ変換器１１５Ｂに入力することでＡ／Ｄ変換器の数を減らすことができる。

【0003】

一方、各センサはマルチプレクサ１１４Ａから離れた場所に設置されている。このため、外部からのノイズがセンサ信号に重畳される場合が有るため、ノイズ除去用のコンデンサ１１７Ａをマルチプレクサ１１４Ａの入力端に設けている。また、コンデンサ１１７Ａで除去出来なかったノイズに関しては、マルチプレクサ１１４Ａの出力側に抵抗１２２とコンデンサ１２３からなるＣＲローパス・フィルタ１２１を設けて除去している。

【0004】

このようなＣＲローパス・フィルタ１２１は時定数を持っており、例えばＣＲローパス・フィルタ１２１の入力側でローレベルからハイレベルに変化した信号は積分波形となってＣＲローパス・フィルタ１２１から出力される。このため、フィルタに入力された信号の電圧を正確に測定するためには、この信号が入力されてから一定時間が経過して信号レベルの変化がほぼなくなってから測定しなければならない。

【0005】

図６において縦軸はＣＲローパス・フィルタ１２１の出力電圧を、横軸は時間を、それぞれ示している。なお、ｔ５０～ｔ５２は時刻である。
図６は静圧センサ１１２の出力電圧がゼロボルトで、温度センサ１１３の出力電圧が１ボルトの時、処理装置１１６がマルチプレクサ１１４Ａに指示して第２のＡ／Ｄ変換器１１５Ｂの入力を、静圧センサ１１２から温度センサ１１３に切り替えた時の電圧変化を破線で、温度センサ１１３から静圧センサ１１２に切り替えた時の電圧変化を実線で、それぞれ示した説明図である。なお、抵抗１２２は４.７キロオーム、コンデンサ１２３は０.１マイクロファラッドである。

【0006】

図７はこのようなＣＲローパス・フィルタの特性に関連する計算式である。図７において式１はＣＲローパス・フィルタの時定数：τ（単位：秒）を求める式であり、キャパシタの容量：Ｃ（単位：ファラッド）と抵抗値：Ｒ（単位：オーム）の積で求められる。
式２はＣＲローパス・フィルタに入力される信号がローレベルからハイレベルに変化した時の出力電圧：Ｖｏ（単位：ボルト）を求める式であり、入力電圧：Ｖｉ（単位：ボルト）、自然対数の底：ｅ、時間：ｔ（単位：秒）、キャパシタの容量：Ｃと抵抗値：Ｒを用いて求められる。
式３はＣＲローパス・フィルタに入力される信号がハイレベルからローレベルに変化した時の出力電圧：Ｖｏ（単位：ボルト）を求める式であり、入力電圧：Ｖｉ（単位：ボルト）、自然対数の底：ｅ、時間：ｔ（単位：秒）、キャパシタの容量：Ｃと抵抗値：Ｒを用いて求められる。

【0007】

前述したように抵抗１２２は４.７キロオーム、コンデンサ１２３は０.１マイクロファラッドであるため、式１を用いてＣＲローパス・フィルタ１２１の時定数τは０．４７ｍＳ（ミリセカンド）となる。図６においてこの時定数による信号変化を算出する。
入力電圧：Ｖｉが０ボルトから１.０ボルト（最大レベルの信号）に変化した時、出力電圧：Ｖｏが０.９９ボルト（９９％の変化）になるまでの時間：ｔは、式２を用いて約２.２ｍＳとなる。また、入力電圧：Ｖｉが１.０ボルトから０ボルト（最小レベルの信号）に変化した時、出力電圧：Ｖｏが０.０１ボルト（９９％の変化）になるまでの時間：ｔは、式３を用いて約２.２ｍＳとなる。

【0008】

つまり、温度センサを切り替えた時、切り替える前の温度センサの電圧から切り替えた後の温度センサの電圧に変化するまでの時間（９９％変化するまでの時間）は、時定数τが０．４７ｍＳの場合、約２.２ｍＳとなる。このため、正確な入力電圧を検出するために、温度センサを切り替えてから２.２ｍＳ（待機時間）だけ待機してからＡ／Ｄ変換を行う必要がある。なお、この待機時間は各温度センサの切り替え毎に必要であるため、５つの温度センサを切り替える場合、全ての検出１回ずつ行う１サイクルでは１１ｍＳかかることになる。

【0009】

しかしながら、温度センサの数が多い場合や、温度変化の速い測定対象の場合には、１サイクルの時間を短縮する必要がある。また、精度が必要な場合、例えば切りかえられた信号が９９．９％まで変化する時間は時定数τが０．４７ｍＳの場合、約３．２ｍＳとなる。つまり、精度が低い９９％の時には約２．２ｍＳの待ち時間であったものが精度を１桁高めると待機時間が約１ｍＳ増加することになる。このように、測定の精度を向上させるにつれて待時間が増加するため、１サイクルの測定時間が増加する。このため、複数の温度センサの信号を切り替えてアナログ／デジタル変換し、かつ、ノイズ除去用のフィルタを備えた構成において、１サイクルの時間を短縮する方法が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２０１０－１２７６３３号公報（段落番号００２７～００２９）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は以上述べた問題点を解決し、複数の温度センサの信号を切り替えてアナログ／デジタル変換し、かつ、ノイズ除去用のフィルタを備えた構成において、全ての温度センサの電圧の検出を１回ずつ行う１サイクルの時間を短縮することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の多入力温度検出手段の発明は、
複数の温度センサが接続された選択手段と、
前記選択手段により選択された１つの前記温度センサの出力電圧をアナログ／デジタル変換して電圧値を出力するアナログ／デジタル変換器と、
前記選択手段と前記アナログ／デジタル変換器の間に直列に接続されたＣＲローパス・フィルタと、
前記選択手段に前記温度センサを選択する入力選択信号を出力すると共に、前記アナログ／デジタル変換器で変換した前記電圧値が入力されて記憶される温度検出手段とを備え、
前記温度検出手段は、
複数の前記温度センサ毎に変換された前記電圧値の記憶を行う処理を１サイクルとした時、前記１サイクルで記憶した複数の前記電圧値と前記電圧値の検出元である前記温度センサの識別子とを、前記電圧値が高い順又は低い順に次のサイクル実行前までに並べ替え、並べ替えた前記電圧値の順に、この電圧値と対応する前記識別子が示す前記温度センサを順次選択して次のサイクルにおける各前記電圧値を記憶することを特徴とする。

【0013】

また、本発明の請求項２に記載の空気調和機の発明は、請求項１に記載の多入力温度検出手段を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

以上の手段を用いることにより本発明は、複数の温度センサの信号を切り替えてアナログ／デジタル変換し、かつ、ノイズ除去用のフィルタを備えた構成において、全ての温度センサの信号の検出を１回ずつ行う１サイクルの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明による空気調和機の実施例を示すブロック図である。

【図2】測定した温度データの処理手順を説明する説明図である。

【図3】本発明の原理を説明する説明図である。

【図4】本発明の動作を説明する説明図である。

【図5】従来の機器において複数のセンサを切り替えてアナログ／デジタル変換する場合のブロック図である。

【図6】従来の機器において複数のセンサを切り替えてアナログ／デジタル変換する場合の方法を説明する説明図である。

【図7】ＣＲローパス・フィルタの特性に関連する計算式である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

【実施例1】

【0017】

図１は本発明による空気調和機１を示すブロック図である。
この空気調和機１は三相の交流電源２が接続された室外機４０と、室外機４０と通信接続された室内機５０を備えている。

【0018】

また、室外機４０は、交流電源２を整流して直流電圧を出力する整流器３と、整流器３の正極出力端と負極出力端に接続されたコンバータ部４と、コンバータ部４の正極出力端と負極出力端のそれぞれが入力端に接続され、入力された直流電圧を変換して三相の交流電圧を生成し、圧縮機７に内蔵されたモータ７ａに供給するインバータ部５を備えている。

【0019】

また、室外機４０は、四方弁８と、熱交換器９と、熱交換器９の温度を測定する熱交換器温度センサ１７と、電子膨張弁１０と、第１操作弁１１と、第２操作弁１２と、吐出温度センサ１３と、吸入温度センサ１４と、コンバータ部４に内蔵されている図示しないスイッチング素子を冷却するヒートシンク４ａと、ヒートシンク４ａの温度を測定する過熱温度センサ６と、外気温度を測定する外気温度センサ１６と、室外機４０を制御する室外機制御部２０を備えている。

【0020】

なお、吐出温度センサ１３は検出した温度を吐出温度信号として、また、吸入温度センサ１４は検出した温度を吸入温度信号として、また、過熱温度センサ６は検出した温度を過熱温度信号として、さらに、熱交換器温度センサ１７は熱交換温度信号を、外気温度センサ１６は外気温度信号を、それぞれ出力する。なお、それぞれの温度信号は各温度センサで検出した温度に応じて０．０ボルト～１．０ボルトの範囲で出力される電圧信号である。

【0021】

圧縮機７の吐出口は吐出管１５ａで、また、吸入口はガス管１５ｂで、それぞれ四方弁８と接続されている。また、四方弁８、熱交換器９、電子膨張弁１０、第１冷媒管１５ｃ、第２操作弁１２は順次配管で接続されている。さらに四方弁８は、第２冷媒管１５ｄで第１操作弁１１に接続されている。なお、室外機４０と室内機５０は第１操作弁１１と第２操作弁１２を介してそれぞれの冷媒回路が接続されている。一方、吐出温度センサ１３は吐出管１５ａに、吸入温度センサ１４はガス管１５ｂにそれぞれ設けられている。

【0022】

一方、室外機制御部２０は、制御部２７と、多入力温度検出部（多入力温度検出手段）２１を備えている。さらに、多入力温度検出部２１は、マルチプレクサ（選択手段）２２と、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）２３と、ＣＲローパス・フィルタ２６と、温度検出部（温度検出手段）３０とを備えている。
制御部２７は室内機５０と通信接続すると共に、コンバータ部４へコンバータ制御信号を、また、インバータ部５へインバータ制御信号をそれぞれ出力している。

【0023】

多入力温度検出部２１のマルチプレクサ２２は、入力端Ａ～入力端Ｅの５つの入力端から入力選択信号により指定された１つの入力端を選択して出力端に接続するものである。入力端Ａには過熱温度信号が、入力端Ｂには吸入温度信号が、入力端Ｃには吐出温度信号が、入力端Ｄには熱交温度信号が、入力端Ｅには外気温度信号がそれぞれ入力されており、マルチプレクサ２２の出力端からこれらの温度信号の内、選択された１つの信号がＣＲローパス・フィルタ２６の入力端に出力される。なお、マルチプレクサ２２は、入力選択信号により入力端Ａ～入力端Ｅ以外が選択された場合、出力信号を０ボルトにする。

【0024】

ノイズ除去のために用いるＣＲローパス・フィルタ２６は、抵抗２４とコンデンサ２５を備えている。マルチプレクサ２２の出力端は抵抗２４の一端に、また、抵抗２４の他端はＡ／Ｄ変換器２３の入力にそれぞれ接続されている。また、抵抗２４の他端はコンデンサ２５を介してグランドに接続されている。つまり、マルチプレクサ２２の出力端とＡ／Ｄ変換器２３の入力端は、ＣＲローパス・フィルタ２６を介して直列に接続されている。なお、抵抗２４は４.７キロオーム、コンデンサ２５は０.１マイクロファラッドであるため、図７に示す式１を用いてＣＲローパス・フィルタ２６の時定数τは０．４７ｍＳとなる。

【0025】

温度検出部３０は、マルチプレクサ２２に入力されている各温度信号から１つを選択する入力選択信号をマルチプレクサ２２へ出力する。そして温度検出部３０は、ＣＲローパス・フィルタ２６でノイズが除去されてＡ／Ｄ変換器２３でデジタル化され、自身が選択した温度センサ信号と対応する電圧信号が入力される。温度検出部３０は、入力された電圧値を選択された温度センサを示す識別子（Ａ～Ｅ）と共に内部にテーブル化して記憶しており、制御部２７へ１サイクル分（入力端Ａ～入力端Ｅの検出結果）の電圧値を最新の温度データとして出力する。

【0026】

温度検出部３０は、記憶部３１と、タイマー３２と、検出管理部３３を備えている。
検出管理部３３は、入力選択信号によりマルチプレクサ２２に入力される各温度センサ信号を切り替えて、選択された各温度センサ信号と対応するデジタルの電圧値を順次記憶部３１に記憶する。検出管理部３３は、各温度センサ信号を切り替えてから選択された温度センサ信号がＣＲローパス・フィルタ２６を通過して温度信号として出力され、この温度信号が確定（安定化）するまでの確定時間をタイマー３２により測定し、確定した電圧値（確定電圧）と確定時間と選択された温度センサを示す識別子を記憶部３１に記憶する。なお、温度検出部３０の動作については後で詳細に説明する。

【0027】

検出管理部３３は各温度信号を切り替えてから選択された各温度信号が確定（安定化）することを確認するため、時間間隔を空けて２回入力されたＡ／Ｄ変換器２３の出力電圧値を比較する。この電圧差が一定値以内の時にＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧、つまり温度信号が安定化した確定電圧となったと判断する。本実施例ではこの２つの電圧をサンプリングして確定電圧を判定する処理を確定サンプリングと呼称する。
具体的に検出管理部３３は確定サンプリングとして、例えば０．０１ｍＳの間隔で測定した２つの電圧値の差が０．０１ボルト以内となった時、２回目に測定した電圧を確定電圧として管理テーブルへ格納（記憶）する。

【0028】

図２は記憶された確定電圧の処理手順を説明する説明図である。図２（１）～図２（４）は記憶部３１に記憶された管理テーブル内のデータの変化を示している。各図にて左から右の横方向に項目が決められており、マルチプレクサ２２に接続される各温度センサを表す「識別子」、「確定電圧（単位：ボルト）」、「確定時間（単位：ｍＳ）」となっており、縦方向は各入力端Ａ～入力端Ｅで検出した値が格納されている。

【0029】

室外機４０に電源が投入されると検出管理部３３は、管理テーブルの初期化処理を行う。本発明の特徴は前回のサイクルで検出した確定時間に基づいて処理時間の短縮を行うため、この初期化処理にて初回の確定電圧及び確定時間の値を管理テーブルに格納する。

【0030】

このため検出管理部３３は、この初期化の処理のみ背景技術で説明した従来の方法で１サイクル分の温度検出を行う。つまり、検出管理部３３は、１つの温度センサの切り替えに対して温度信号電圧の変化が９９％終了する待機時間：２．２ｍＳだけ待機した後、Ａ／Ｄ変換器２３から出力される電圧信号を管理テーブルに格納する。つまり初期化時は前回サイクルの確定時間が不明のため、計算上最大の確定時間である２．２ｍＳ（待機時間）を使用する。
この時、検出管理部３３は、マルチプレクサ２２の入力端Ａ～入力端Ｅの各端子を順に切り替えながら確定電圧値を１サイクルだけ順次格納する。この処理において検出管理部３３はタイマー３２を２．２ｍＳのカウントに使用する。

【0031】

図２（１）は確定電圧値を１サイクルだけ格納した時の管理テーブルを示している。なお、この初期化処理において、検出管理部３３はタイマー３２による確定時間を測定していないため、確定時間の項を全て０．０ｍＳにする。この結果、管理テーブルの識別子Ａ～Ｅに対応して確定電圧が例えば、０．５Ｖ、０．１Ｖ、０．８Ｖ、０．２Ｖ、０．６Ｖとして格納される。

【0032】

次に検出管理部３３は、管理テーブルの確定電圧を昇順にソート、つまり、複数の確定電圧（電圧値）を低い順から高い順に並べ替える。この時、同時に検出管理部３３は管理テーブルの識別子Ａ～Ｅも確定電圧のソートによる移動に対応して同時に移動する。この結果、管理テーブルの確定電圧は０．１Ｖ、０．２Ｖ、０．５Ｖ、０．６Ｖ、０．８Ｖとなり、これに対応して識別子もＢ、Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｃの順となる。この状態を図２（２）に示す。なお、異なる識別子で確定電圧が同じ場合は特に順番を入れ替える必要がない。

【0033】

次に検出管理部３３は、管理テーブルに格納されている順に識別子の項で指定される温度センサに切り替えて、確定サンプリングを実施して入力された電圧値が安定した場合、最新の値を確定電圧として管理テーブルに格納する。同時に検出管理部３３は、温度センサを切り替えてから電圧の変化が安定するまでの時間をタイマー３２を用いて計測し、計測した時間を確定時間として格納する。検出管理部３３は、１サイクルの検出が終了するまでこれを繰り返す。この処理が終了した時の管理テーブルを図２（３）に示す。識別子のＢ、Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｃに対応して確定時間は、例えば２．２ｍＳ、１．９ｍＳ、２．０ｍＳ、１．４ｍＳ、１．５ｍＳとなっている。

【0034】

図３は図２（３）の管理テーブルを作成した時の１サイクル分のＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧を実線で示す説明図である。図３において横軸は時間を表しており、縦軸はＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧である温度信号（単位：ボルト）を示している。なお、破線は対応する温度センサの電圧が０．０ボルトから変化した時の仮想的な波形を示す。なお、ｔ０～ｔ９は時刻である。なお、この２回目の検出に先立って検出管理部３３が、入力選択信号により入力Ａ～入力Ｅ以外を選択することで、コンデンサ２５の電圧が０ボルトの状態から１サイクルの温度検出を行った場合を示している。次に、図２（２）の管理テーブルの状態から図２（３）の状態に移行する場合の処理について説明する。

【0035】

検出管理部３３は、図２（２）の管理テーブルに確定電圧と確定時間を格納するため、まず最初に、図２（２）の管理テーブルの最初に格納されている識別子Ｂと対応する温度センサを指定して、図３におけるｔ０で入力選択信号を出力する。マルチプレクサ２２は出力端に識別子Ｂと対応する吸入温度信号（０．１ボルト）を出力する。この信号がＣＲローパス・フィルタ２６に入力されると、ＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧が０ボルトから徐々に増加して０．１ボルトまで増加する。時定数が同じ場合、ＣＲローパス・フィルタ２６に入力される電圧に関係なく同じ時間で入力電圧の９９％まで到達する。本発明の場合、背景技術で説明したようにこの時間は２．２ｍＳである。

【0036】

検出管理部３３は、識別子Ｂと対応する吸入温度センサ１４に切り替えたｔ０から確定サンプリングを開始し、ｔ２で電圧が確定した時、０．１ボルトを識別子Ｂの吸入温度センサ１４と対応する確定電圧として管理テーブルに格納する。検出管理部３３は、同時にｔ０からｔ２までの時間をタイマー３２により測定しており、この測定結果である２．２ｍＳを識別子Ｂと対応する確定時間として管理テーブルに格納する。

【0037】

次に検出管理部３３は、ｔ２で入力選択信号を用いて管理テーブルに格納されている識別子Ｄを指定し、同時にタイマー３２で確定時間の測定と、確定サンプリングを開始する。マルチプレクサ２２はｔ２で出力端に識別子Ｄと対応する熱交温度信号（０．２ボルト）を出力する。この信号がＣＲローパス・フィルタ２６に入力されると、ＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧である温度信号が０．１ボルトから徐々に増加して０．２ボルトまで増加する。検出管理部３３は、ｔ４でＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧が確定したため、この時に入力した０．２ボルトを識別子Ｄと対応する確定電圧として、また、ｔ２～ｔ４の１．９ｍＳを確定時間として、それぞれ管理テーブルに格納する。

【0038】

識別子Ｄと対応する熱交換温度センサ１７から入力される熱交温度信号は０．２ボルトであるが、直前の確定電圧（吸入温度信号）が０．１ボルトであるため、熱交温度信号が０ボルトから０．１ボルトへ変化するまでの時間（０．３ｍＳ）、つまり、ｔ１～ｔ２の期間は２．２ｍＳ（ＣＲローパス・フィルタ２６による電圧の最大変化時間）から除外することができる。このため実質的に検出管理部３３は、１．９ｍＳを識別子Ｄと対応する確定時間として管理テーブルに格納することになる。このように確定電圧を昇順に並べ替えることで、識別子Ｂ、Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｃと対応する確定時間はそれぞれ２．２ｍＳ、１．９ｍＳ、２．０ｍＳ、１．４ｍＳ、１．５ｍＳとなる。

【0039】

このように温度検出部３０は確定電圧が小さい入力から順に並べ替えて次のサイクルの入力電圧を確定するため、直前の確定電圧から今回の確定電圧へ変化するまでの時間を２．２ｍＳから除外することができる。この結果、従来の方法では１サイクルの検出に要していた１１ｍＳを例えば図３に示すように９．０ｍＳへ短縮することができる。

【0040】

通常、温度データはパワー素子の短絡などの異常時を除けば急激な変化はない。このため、前回のサイクルにおける確定時間を今回の待ち時間とし、入力を切り替えてからこの待ち時間が経過した後に確定サンプリングを行うようにすることで、確定電圧を得るための連続的な電圧のサンプリングを省略することができる。ただし、同じ入力において前回の確定時間だけ待機して今回の電圧をサンプリングした場合、次の３つの状態がある。

【0041】

１つめは、前回のサイクルの確定電圧に対して今回のサイクルでサンプリングした電圧が大きい場合である。この場合、今回のサイクルでの確定時間も前回のサイクルと異なるため、前回のサイクルでの確定時間による待ち時間が経過した後、電圧を確定するまで連続的な確定サンプリングが必要になる。ただし、前述したように１サイクルにおける温度変化は小さいためこの確定サンプリング回数もわずかである。

【0042】

２つめは、前回のサイクルと今回のサイクルにおける確定電圧と確定時間が全て等しい場合である。つまり、前回と今回のサイクルにおいて温度変化がない場合である。このため検出管理部３３は、それぞれの温度センサの電圧入力において１回の確定サンプリングで確定電圧を得ることができる。

【0043】

３つめは前回のサイクルでの確定電圧よりも今回のサイクルでサンプリングした電圧が小さい場合と、同じサイクルにおいて、ある入力を切り替える直前の電圧と切り替えた直後の電圧に関して、これらが同じ場合である。この場合、前回のサイクルでの確定時間による待ち時間が経過した時、すでに電圧は確定（安定化）している。このため温度センサの電圧入力において１回の確定サンプリングで確定電圧を得ることができる。しかしながら、これらの場合は電圧の安定化が実際には前回のサイクルでの確定時間よりも短い時間で確定したにも関わらず、それを検出できずに余分な待ち時間が発生している。また、これ以降、確定時間が固定となってしまう可能性が有るため、１サイクルにおける時間短縮が不十分である。

【0044】

このため、３つめの場合は検出管理部３３が次回のサイクルでの確定時間を短縮するための処理を行う。
検出管理部３３は、１回の確定サンプリングで確定電圧を得ることができた場合、前回のサイクルの確定時間から所定時間、例えば本実施例の場合には０．１ｍＳだけ減じた時間を今回のサイクルの確定時間として管理テーブルに格納する。ただし、検出管理部３３は、前回のサイクルでの確定時間から所定時間を減じた値がマイナスの値にならない範囲で減算処理を行って今回のサイクルにおける確定時間として管理テーブルに格納する。
ただし、この場合は前述した２つめの状態を含んでいるため、検出管理部３３は、ある温度センサに関して、前回のサイクルの確定電圧と今回のサイクルの確定電圧が等しい場合は、この減算処理を実行しない。

【0045】

このようにすることで、前回の確定電圧よりも今回のサンプリングした電圧が小さい場合と、入力を切り替える前の電圧と切り替えた後の電圧が同じ場合、検出管理部３３が確定時間を１サイクル毎に減じるため、１サイクルの処理時間を徐々に短縮することができる。なお、入力を切り替える前の電圧と切り替えた後の電圧が異なるようになった場合、検出管理部３３は入力を切り替えてから確定時間が経過した後、さらに確定電圧になるまで確定サンプリングを継続し、最新の確定時間を今回の確定時間として管理テーブルに格納する。

【0046】

このように初期化処理で行った連続的なサンプリングを行う代わりに、確定時間を用いて間欠的な確定サンプリングを行って確定電圧を求めるため、室外機制御部２０の処理負荷を軽減することができる。この方法を次に具体的に説明する。

【0047】

前回のサイクルで検出した結果が図２（３）の管理テーブルの内容である場合、検出管理部３３は、この管理テーブルの識別子の項で示される選択の順序と、これに対応する確定時間を用いて次回のサイクルの温度検出を行う。

【0048】

図４は図２（３）の管理テーブルを用いて次のサイクルの電圧を測定した時の１サイクル分のＣＲローパス・フィルタ２６の温度信号を実線で示す説明図である。図４において横軸は時間を表しており、縦軸はＣＲローパス・フィルタ２６の出力電圧である温度信号（単位：ボルト）を示している。なお、ｔ２０～ｔ３０は時刻である。なお、この場合の各温度センサの出力電圧は、入力端Ａの過熱温度信号が０．５ボルト、入力端Ｂの吸入温度信号が０．１ボルト、入力端Ｃの吐出温度信号が０．９ボルト、入力端Ｄの熱交温度信号が０．１ボルト、入力端Ｅの外気温度信号が０．５ボルトである。また、実際の波形の変化時間と前回のサイクルでの確定時間である予測波形変化時間を記載している。

【0049】

次のサイクルの検出前に検出管理部３３は図２（３）の管理テーブルに関して確定電圧をキーとしてソートするが、結果的に電圧の大小関係が前回のサイクルと同じであるため管理テーブル内のデータ順番に変化はない。一方、図２（３）の管理テーブルを用いて前回のサイクルで管理テーブルの最後に格納された「識別子：Ｃ」の温度を検出した時、温度検出部３０は入力選択信号を用いてマルチプレクサ２２に対して入力端Ｃの選択を指示したままである。従って、次のサイクルの検出前、つまり、ｔ２０より前の時間において、温度信号は０．８ボルトになっている。

【0050】

図４において検出管理部３３は、ｔ２０で図２（３）の管理テーブルの最初の項である識別子：Ｂ（入力端Ｂ）を抽出し、これを指定する入力選択信号を出力するとマルチプレクサ２２は、入力端Ｂの電圧、つまり、０．１ボルトを出力する。そして、検出管理部３３は、タイマー３２を起動して確定時間の計測を開始すると共に、管理テーブルの識別子：Ｂと対応する確定時間で示される２．２ｍＳの待機を開始する。一方、温度信号はｔ２０以降において０．８ボルトから０．１ボルトへ減少する。この時もＣＲローパス・フィルタ２６の時定数の影響を受けるため温度信号がｔ２１で０．１ボルトへ達するまで０．８ｍＳが経過している。

【0051】

検出管理部３３は、ｔ２１では待機が完了する時間である２．２ｍＳが経過していないため、さらに待機を継続する。そしてｔ２２で２．２ｍＳになった時、検出管理部３３は確定サンプリングを行って確定電圧を求める。この場合、すでにｔ２１で温度信号の電圧変化が終了しているが、検出管理部３３はこれを検出できないため、ｔ２０から２．２ｍＳが経過したｔ２２で１回の確定サンプリングで確定した電圧値を確定電圧：０．１ボルトとして、管理テーブルの識別子：Ｂと対応する確定電圧の項に格納する。同時に検出管理部３３は、測定した時間である２．２ｍＳから０．１ｍＳだけ減じた：２．１ｍＳを確定時間として管理テーブルの識別子：Ｂと対応する確定時間の項に格納する待機時間の短縮処理を行う。

【0052】

検出管理部３３はｔ２２において１回の確定サンプリングで確定電圧を得ることができたが、実際に温度信号の変化が終了した時間（ｔ２１）を知ることができないので、検出管理部３３は、次のサイクルのために確定時間を短縮する処理を行う。このため、検出管理部３３は前述したように今回の確定時間から一定時間だけ減じた時間を確定時間として管理テーブルの識別子：Ｂと対応する確定時間の項に格納する。このようにすることで、検出管理部３３は、次回サイクルにおいて確定時間を実際の電圧変化の終了時間、例えばｔ２０からｔ２１の時間に近づけていく。

【0053】

次に検出管理部３３はｔ２２で図２（３）の管理テーブルの２番目の項である識別子：Ｄを抽出し、これを指定する入力選択信号を出力するとマルチプレクサ２２は、入力端Ｄの電圧、つまり、０．１ボルトを出力する。検出管理部３３は入力端Ｂの場合と同様に前回のサイクルでの確定時間による待機と今回のサイクルの確定時間の計測を行う。検出管理部３３は前回のサイクルでの確定時間である待機時間：１．９ｍＳが経過すると、確定サンプリングを行って今回のサイクルでの確定電圧を求める。

【0054】

この場合、すでにｔ２２で温度信号の電圧変化が終了している。一方、検出管理部３３はｔ２２から１．９ｍＳが経過したｔ２４で検出した電圧値を確定電圧：０．１ボルトとして、管理テーブルの識別子：Ｄと対応する確定電圧の項に格納する。同時に検出管理部３３は同じサイクルにおいて入力端を切り替える前の確定値：０．１ボルトと今回の確定値が同じであるため、タイマー３２を停止した後、測定した時間である１．９ｍＳから所定値の０．１ｍＳだけ減じた：１．８ｍＳを確定時間として管理テーブルの識別子：Ｄと対応する確定時間の項に格納する。このようにすることで、検出管理部３３は、次回サイクルにおいて確定時間を実際の電圧変化の終了時間、例えばｔ２２の時間に近づけていく。

【0055】

次に検出管理部３３はｔ２４で図２（３）の管理テーブルの３番目の項である識別子：Ａを抽出し、これを指定する入力選択信号を出力するとマルチプレクサ２２は、入力端Ａの電圧、つまり、０．５ボルトを出力する。検出管理部３３は入力端Ｄの場合と同様に前回のサイクルでの確定時間による待機と今回の確定時間の計測を行う。検出管理部３３は前回のサイクルの確定時間である待機時間：２．０ｍＳが経過すると、確定サンプリングを行って確定電圧を求める。

【0056】

しかしながら、待機時間が完了したｔ２５ではまだ温度信号が変化途中であり、電圧が確定しない。このため検出管理部３３は、確定電圧となるまで確定サンプリングを継続して行う。この結果、ｔ２６で検出管理部３３は確定電圧：０．５ボルトを得たため、この確定電圧値と、今回のサイクルでの確定電圧を得るまでのｔ２４からｔ２６までの確定時間である２．１ｍＳを管理テーブルの識別子：Ａと対応する各項に格納する。
同様に、検出管理部３３は、入力端Ｅと入力端Ｃの確定電圧と確定時間をそれそれ順次検出して管理テーブルに格納する。この結果、図4に示すように１サイクルの合計確定時間：９．４ｍＳとなる。

【0057】

図４に示す１サイクルの検出が終了した時の管理テーブルを図２（４）に示す。この管理テーブルの確定時間において※で示す項は説明のための記号であり、確定時間を０．１ｍＳだけ減じた３種類の識別子を示している。
従って次回のサイクルにおいて今回のサイクルでの確定電圧が変化しない場合、今回のサイクルの確定時間の合計である９．４ｍＳから三種類で０．３ｍＳを減じた９．１ｍＳで１サイクルを終了することができる。さらに確定電圧が変化しない場合、最終的に図４のｔ２１～ｔ２２の１．４ｍＳと、ｔ２２～ｔ２４の１．９ｍＳと、ｔ２６～ｔ２８の１．４ｍＳの合計である４．７ｍＳを短縮して、１サイクルの検出時間を４．７ｍＳにすることができる。

【0058】

以上説明したように、複数の温度センサの信号をマルチプレクサ２２を用いて切り替えて、マルチプレクサ２２から出力される電圧をＡ／Ｄ変換器２３を用いてアナログ／デジタル変換し、かつ、ノイズ除去用のＣＲローパス・フィルタ２６を備えた構成において、全ての温度センサの信号を１回ずつ行う１サイクルの時間を短縮することができる。このため、例えばある温度センサの測定対象の温度が急激に変化する温度異常となった場合、背景技術で説明した方法よりも早くこの温度異常を制御部２７が認識できる。

【0059】

また、空気調和機１の室外機４０では、１つの制御部２７でコンバータ部４やインバータ部５の制御、さらに室内機５０との通信や室外機４０全体の制御など、多岐にわたる制御行っている。さらに室外機４０では、多数個所に設置された温度センサにより温度を検出して迅速に制御に反映させることが必要である。このため、温度検出に割り当てる時間も限られている。このような構成において圧縮機の運転によるノイズも発生するため、ＣＲローパス・フィルタ２６も必要である。従って、本発明による多入力温度検出部２１を空気調和機１に備えることで、ノイズに強く、かつ、多数の温度センサを接続でき、さらに、これらの温度センサによる１サイクルの温度検出を短時間で行うことが出来る。

【0060】

本実施例では確定電圧を昇順にソートして検出処理時間を短縮しているが、これに限るものでなく、降順にソートして検出処理を行っても同様に１サイクルの検出時間を短縮することができる。
また、本実施例では今回のサイクルの確定時間をタイマーを用いて測定しているが、これに限るものでなく、同じサイクルにおける直前の入力の確定電圧から前回の確定電圧に移行するまでの時間を、式２や式３を用いて算出してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 空気調和機
２ 交流電源
３ 整流器
４ コンバータ部
４ａ ヒートシンク
５ インバータ部
６ 過熱温度センサ
７ 圧縮機
８ 四方弁
９ 熱交換器
１０ 電子膨張弁
１１ 第１操作弁
１２ 第２操作弁
１３ 吐出温度センサ
１４ 吸入温度センサ
１５ａ 吐出管
１５ｂ ガス管
１５ｃ 第１冷媒管
１６ 外気温度センサ
１７ 熱交換器温度センサ
２０ 室外機制御部
２１ 多入力温度検出部
２２ マルチプレクサ（選択手段）
２３ Ａ／Ｄ変換器
２４ 抵抗
２５ コンデンサ
２６ ＣＲローパス・フィルタ
２７ 制御部
３０ 温度検出部（温度検出手段）
３１ 記憶部
３２ タイマー
３３ 検出管理部
４０ 室外機
５０ 室内機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】