JP2002130774A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの室内を空調する複数の室内機と、各室
内機を運転制御するリモートコントローラとを備えた空
気調和システムにおいて、ユーザが面倒な設定操作を行
わなくても、空調運転時における室内の不均一な温度分
布状態を速やかに解消できるようにする。 【解決手段】 室内機１，２に設けられている温度セン
サ５，６によりそれぞれ検出された室内温度から得られ
る室内の温度分布情報と、ユーザが設定した設定室内温
度と、予め記憶されている室内機１，２の配置関係情報
とに基づいて、リモートコントローラ３が各室内機１，
２を個別に自動制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの室内を空調
する複数の室内機と、各室内機を運転制御するリモート
コントローラとを備えた空気調和システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的大容量の室内空間を有する
広い部屋の空調（空気調和）を行う場合、一つの室内を
複数台の室内機によって空調するようにした空気調和シ
ステムが用いられている。図１０は、その種の従来の空
気調和システムを示しており、図中、符号１及び２は室
内機を、３は室内機１及び２に伝送線４を介して接続さ
れたリモートコントローラを、５は室内機１に設けられ
た温度センサを、６は室内機２に設けられた温度センサ
を、それぞれ示している。また、符号７は窓を、８はＯ
Ａ機器などの熱源を、それぞれ示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同じ室内で
あっても、窓７から日光が射し込む窓際やＯＡ機器など
の熱源８が集中している領域、部屋の出入り口付近の領
域、日陰の領域、というような各領域ごとに温度条件が
異なり、室内の温度分布が不均一となる要素は多い。

【０００４】それに対し、前記従来の空気調和システム
では、各室内機１，２は設置された場所において、それ
ぞれがリモートコントローラ３から設定された設定室内
温度（空調目標温度）を達成するための温度制御を行っ
ており、空調負荷が大きい領域に位置する室内機（図１
０では窓際に設置された室内機１）は、その室内機１台
のみの空調能力によって受け持ち領域の温度を設定室内
温度に到達させようとするため、部屋全体が均一な温度
分布となるまでに、時間がかかった。

【０００５】図１０に基づいて具体例を説明すると、リ
モートコントローラ３の設定室内温度を２０℃として冷
房運転を開始した後、室内機２の温度センサ６が検出す
る室内温度が前記設定室内温度である２０℃に到達した
時点では、室内機１の温度センサ５が検出する室内温度
は２３℃までにしか低下しておらず、室内の温度分布が
不均一となっている。これは、空調能力は室内機１，２
ともに同等であるのに対し、受け持ち領域の空調負荷は
室内機１の方が大きいからである。そして、この時点で
は室内機２の空調能力に余裕が生じているにも関わら
ず、その余裕分の空調能力が室内機１の受け持ち領域の
冷却に積極的に利用されることはなく、そのため、室内
機１の受け持ち領域の温度も２０℃まで低下し、室内全
域の温度分布が均一となるまでには、かなりの長時間を
要するという欠点があった。

【０００６】なお、前記のように不均一な温度分布状態
をできるだけ速やかに解消するため、各室内機ごとに個
別のリモートコントローラを設置し、各室内機が設置さ
れている環境に応じ、ユーザが、例えば空調負荷が大き
い場所に設置されている室内機には予めリモートコント
ローラに低目の室内温度設定をしたり、風向羽根（ベー
ン、ルーバ）による気流制御の設定をしたりする場合も
あった。しかしながら、この場合は、各室内機ごとにリ
モートコントローラを取り付けるために、設備コストが
嵩むという欠点が生じた。また、ユーザが各室内機ごと
に、設置されている環境に応じた室内温度設定や、ベー
ン、ルーバによる気流制御の設定を行わなければならな
いため、操作が面倒になるという欠点も生じた。

【０００７】本発明は以上のような問題点を解消するた
めになされたものであって、ユーザが面倒な設定操作を
行わなくても、空調運転時における室内の不均一な温度
分布状態を速やかに解消することが可能な空気調和シス
テムを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る空気調和システムは、それぞれの空気
吹出口を空調すべき一つの室内に開口させて設けられた
複数の室内機と、各室内機にそれぞれ設けられた室内温
度検出手段と、各室内機に接続して設けられたリモート
コントローラとを備え、リモートコントローラが、各室
内温度検出手段の検出温度から得られる室内の温度分布
情報と、当該リモートコントローラに予め記憶された各
室内機の配置関係情報とに基づいて、各室内機を運転制
御することを特徴とするものである。

【０００９】また、前記の空気調和システムであって、
複数の室内機がそれぞれの空気吹出口に風向羽根を備え
ているものにおいて、リモートコントローラは、室内温
度検出手段の検出温度が空調目標とする設定室内温度に
到達している室内機の風向羽根を、室内温度検出手段の
検出温度が空調目標とする設定室内温度に到達していな
い室内機が設置されている方向に向ける制御を行うこと
を特徴とするものである。

【００１０】また、前記の空気調和システムであって、
リモートコントローラは、全ての室内機に係る室内温度
検出手段の検出温度が設定室内温度に到達したときに、
各室内機の風向羽根を予め設定された所定の向きにする
制御を行うものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１は、本
発明の実施の形態１に係る空気調和システムの概略構成
図である。この空気調和システムでは、比較的大容量の
室内空間を空調するために、複数（ここでは２台）の室
内機１，２が設けられている。室内機１には“ＩＣ０
１”の名称が、室内機２には“ＩＣ０２”の名称が、そ
れぞれ付与されている。これらの室内機１，２は、それ
ぞれの空気吹出口を空調すべき一つの室内（被空調空
間）に開口させた状態で、部屋の天井面に据え付けられ
ている。

【００１２】また、図示を省略するが、各室内機１，２
の空気吹出口には、空調空気の吹き出し方向を制御する
ための風向羽根がそれぞれ設けられている。この実施の
形態１における風向羽根は、空調空気の吹き出し方向を
上下方向に変化させるベーンと、左右方向に変化させる
ルーバとで構成されている。

【００１３】符号３は、部屋の壁面に取り付けられたリ
モートコントローラを示している。リモートコントロー
ラ３は、伝送線４を介して、室内機１及び室内機２と通
信を行うようになっている。符号５は室内機１に、６は
室内機２に、それぞれ設けられた温度センサ（室内温度
検出手段）を示しており、これらの温度センサ５，６の
検出温度は、伝送線４を介してリモートコントローラ３
に伝えられる。また、各室内機１，２の風向羽根（ベー
ン、ルーバ）の向きは、運転開始時にユーザがリモート
コントローラ３を操作して設定した所定の向きとなった
状態で、空調運転が開始されるようになっている。

【００１４】なお、図示及び詳細な説明は省略するが、
室内機１，２は、それぞれが室内側熱交換器を備えてお
り、空気吸込口から吸い込んだ室内空気を前記室内側熱
交換器で空調（冷却又は加熱）し、この空調済みの空気
をそれぞれの空気吹出口から室内へ戻すように構成され
ている。また、室内機１，２は、熱源側熱交換器や冷媒
圧縮機等を搭載した室外機（熱源機）と冷媒配管で接続
され、これらによって冷媒回路（冷凍サイクル）が構成
されている。ここで、冷媒回路の構成については特に限
定されず、例えば室内機１と室内機２とにそれぞれ別個
の室外機を接続することにより、互いに独立した２つの
冷媒回路が構成されていても構わないし、１台の室外機
に室内機１と室内機２とを並列に配管接続して、一部を
室内機１と室内機２とで共用する冷媒回路が構成されて
いても構わない。

【００１５】図２は、リモートコントローラ３の内部構
成を示すブロック図である。壁面に設置されたリモート
コントローラ３は、各室内機１，２とリモートコントロ
ーラ３との間で授受される通信データ及び各室内機１，
２間の配置関係を記憶する不揮発メモリ３１（記憶手
段）と、伝送線４を介した通信データの送受信処理を行
う送受信回路３２と、各種の処理、演算、及び制御を行
うマイクロコンピュータ３３（制御手段）とを備えてい
る。また、前記に加え、室内機に対する運転・停止の指
示入力、ユーザが所望する室内温度（設定室内温度、す
なわち空調目標温度）の設定入力、風向羽根（ベーン、
ルーバ）方向の設定入力、及び運転モード切換入力など
を行う入力装置３４と、この空気調和システムの運転状
態や各種設定情報などを表示する液晶パネル等の表示装
置３５とをも備えている。

【００１６】この空気調和システムにおいては、互いに
接続された各室内機及びリモートコントローラには、各
機器を識別するために、Ｈ／Ｗスイッチ（不図示）によ
りそれぞれ異なったアドレスが設定されるとともに、管
理する室内機のアドレス情報がリモートコントローラに
設定入力されている。そして、この設定入力により、リ
モートコントローラと入力されたアドレスの室内機とが
グルーピングされ、互いに通信を行うことにより、室内
機の制御が行われる。具体的に言うと、室内機１には
“０１”のアドレスが、室内機２には“０２”のアドレ
スが、リモートコントローラ３には“０３”のアドレス
が、それぞれ設定されている。また、図３に示すよう
に、リモートコントローラ３と各室内機１，２との間の
通信コマンドは、送信元のアドレスと空気調和制御情報
とで構成されており、各機器は、通信コマンドを受信し
た時、送信元アドレスによって、送信元の機器を判定す
る。

【００１７】各室内機１，２は、温度センサ５，６によ
り検出した室内温度を、前記通信コマンドにより、定期
的にリモートコントローラ３に送信するようになってい
る。

【００１８】また、リモートコントローラ３には、前記
グルーピング情報の他に、室内機相互間の配置関係を示
す情報が予め入力・設定されている。すなわち、図４の
ように空調空気の吹き出し方向を４方向に制御できる機
能を有する室内機の場合、室内機１，２には、各吹き出
し位置ごとに〜の風向番号が付けられており、室内
機１，２は、それらの風向番号に対応する吹き出し位置
を認識している。具体的には、風向番号が北側を、風
向番号が西側を、風向番号が南側を、風向番号が
東側をそれぞれ意味しており、図４に示すように、室内
機１の東側に室内機２が配設されている。

【００１９】そのため、室内機１と室内機２との互いに
向かい合う風向番号は、室内機１の風向番号及び室内
機２の風向番号ということになる。そこで室内機１と
室内機２との配置関係は“−”と表すことができ、
この配置関係情報が、各室内機１，２アドレス情報とと
もに、リモートコントローラ３に入力される。また、他
の複数の室内機があれば、前記と同様にそれぞれの配置
関係情報及びアドレス情報が全てリモートコントローラ
３に入力される。リモートコントローラ３は、このよう
にして入力された情報を、揮発メモリ３１に不揮発記憶
しており、この記憶された情報により、リモートコント
ローラ３は各室内機間の配置関係を把握することができ
る。より具体的に説明すると、図４の配置の場合、リモ
ートコントローラ３には、“０１：−０２：”と入
力される。これによりリモートコントローラ３は、室内
機１の東側に室内機２が、逆に言えば室内機２の西側に
室内機１が設置されていることを認識することが可能と
なる。

【００２０】以上に説明したように、リモートコントロ
ーラ３は、設定入力された各種のデータを不揮発メモリ
３１に記憶して、各室内機１，２間の配置関係を認識
し、各室内機１，２ごとに指令を出すことにより、配置
関係情報に基づいて室内機１，２を運転制御し、室内の
空調状態を制御することができるのである。

【００２１】次いで、この実施の形態１に係る空気調和
システムにおける、リモートコントローラ３の制御手段
（マイクロコンピュータ３３）による室内機１，２の運
転制御について、図５のフローチャート及び図６〜図８
の説明図を参照しつつ説明する。なお、空気調和システ
ムの構成は前記説明のとおりであり、各室内機１，２の
配置関係（０１：−０２：）は、空気調和システム
の設置時に、リモートコントローラ３に記憶されている
ものとする。

【００２２】先ず、ステップ１において、ユーザがリモ
ートコントローラ３を操作し、冷房運転を行う。

【００２３】また、ステップ２において、ユーザは空調
目標とする所望の設定室内温度（Ｔｒ）をリモートコン
トローラ３から入力する。

【００２４】すると、ステップ３において、リモートコ
ントローラ３は前記入力された設定室内温度（Ｔｒ）を
各室内機１，２に送信する。

【００２５】続くステップ４では、リモートコントロー
ラ３への設定室内温度（Ｔｒ）入力から所定の時間が経
過した後、各室内機１，２は温度センサ５，６により検
出した室内温度（温度センサ５の検出温度：ＴＩｃ０
１，温度センサ６の検出温度：ＴＩｃ０２）を自身のア
ドレスとともに通信コマンドとしてリモートコントロー
ラ３に送信する。これらの通信コマンドを受信すること
により、リモートコントローラ３は、室内機１，２が設
置されているそれぞれの場所における室内温度（すなわ
ち室内の温度分布情報）を得る。

【００２６】ステップ５においては、リモートコントロ
ーラ３は各室内機１，２から送信された検出室内温度を
記憶し、これらの検出室内温度（ＴＩｃ０１，ＴＩｃ０
２）と設定室内温度（Ｔｒ）をマイクロコンピュータ３
３により比較する。そして、これにより室内の温度分布
状態を判定する。（説明のため、判定された温度分布は
図６の状態であるとする。）この時点では、各室内機
１，２の風向羽根（ベーン、ルーバ）は、運転開始時の
方向を維持している。（すなわち、風向羽根は、予め設
定された所定の向きとなっている。）

【００２７】そして、温度分布情報に基づく前記ステッ
プ５における比較の結果に応じ、続くステップ６のいず
れか（ステップ６−１，６−２，６−３，６−４）に進
み、それぞれの条件に基づいた風向羽根の制御が行われ
る。

【００２８】すなわち、各室内機１，２に係る検出室内
温度（ＴＩｃ０１、ＴＩｃ０２）が両方とも設定室内温
度（Ｔｒ）に到達していない場合には、風向羽根を前記
所定の向きとしたままで、各室内機１，２は室内温度の
検出及び送信を継続して行い、リモートコントローラ３
は受信した検出温度と設定室内温度との比較を行う（ス
テップ６−１）。

【００２９】一方、例えば図６に示したように、不均一
な温度分布情報がリモートコントローラ３に送信された
場合は、以下のような制御が行われる。

【００３０】先ず、室内機１の検出室内温度が設定室内
温度に到達しておらず（ＴＩｃ０１≠Ｔｒ）、室内機２
の検出室内温度は設定室内温度に到達してしている（Ｔ
Ｉｃ０２＝Ｔｒ）場合には、リモートコントローラ３は
室内機１の設置されている場所（図６に示すＩＣ０１が
制御する場所）を不均一な温度分布状態位置であると判
断し、検出室内温度（ＴＩｃ０１）とともに送信された
室内機のアドレス（０１）と、予め設定入力されている
室内機の配置関係情報とに基づき、具体的な位置（この
場合は室内機２の西側）を割り出す（ステップ６−
３）。

【００３１】そして、リモートコントローラ３は、図７
のように、設定室内温度（Ｔｒ）と等しい検出室内温度
（ＴＩｃ０２）を送信している室内機（温度センサの検
出温度が設定室内温度に到達している室内機：すなわち
室内機２）の風向羽根（ベーン、ルーバ）を、室内機１
が設置されている方向すなわち室内機２の西側（図７に
示すＩＣ０１が制御する場所）へ向ける制御を行う（ス
テップ７−２）。これにより、室内機２の空気吹出口か
らの空調空気は、主として室内機１が設置されている方
向に向かって吹き出すことになり、室内機１の受け持ち
領域は、当該室内機１の空調能力に加えて、室内機２の
空調能力によっても空調される。したがって、当該領域
の温度は、室内機１の空調能力のみで空調する場合に比
べて速やかに設定室内温度に到達する。

【００３２】そうして、設定室内温度よりも高い検出室
内温度を送信していた室内機１が、図８に示すように、
設定室内温度と等しい検出室内温度を送信するようにな
ったとき（すなわち、Ｔｒ＝ＴＩｃ０１＝ＴＩｃ０２
となり、全ての室内機に係る温度センサの検出温度が設
定室内温度に到達したとき）、リモートコントローラ３
は室内の温度分布が均一になったと判定し、室内機２の
風向羽根に対するステップ７−２の制御（前記段落〔０
０３１〕の制御）を中止し、風向羽根を運転開始時の向
き（前記所定の向き）に戻す制御を行う（ステップ７−
３）。

【００３３】なお、前記の制御を実施した後も、リモー
トコントローラ３は、各室内機１，２に設けられている
温度センサ５，６の検出室内温度と設定室内温度との比
較を継続して行い、室内の温度分布状態が不均一となっ
たときは、スッテプ５からステップ７を繰り返し実行し
て、風向羽根の向きを制御し、室内の温度分布状態を均
一に保つようにする。例えば、室内機１に係る温度セン
サ５の検出温度が設定温度と等しい（ＴＩｃ０１＝Ｔ
ｒ）のに対し、室内機２に係る温度センサ６の検出温度
は設定温度よりも高く（ＴＩｃ０２≠Ｔｒ）なった状況
（ステップ６−２）では、室内機１の風向羽根を室内機
２が設置されている方向に向け、室内機２の受け持ち領
域を、室内機１からの空調空気によっても空調（冷却）
する制御を行う（ステップ７−１）。

【００３４】以上に説明したように、この実施の形態１
の空気調和システムでは、各室内機１，２に設けられて
いる温度センサ５，６によって得られる検出室内温度と
リモートコントローラ３に設定された設定室内温度とを
比較することにより、リモートコントローラ３は、空調
すべき室内の温度分布状態を判定し、空調負荷の大きい
領域にある室内機の空調能力を、目標とする設定室内温
度に達している領域にある他の室内機の空調能力で補助
させる制御を自動的に行う。したがって、ユーザが各室
内機ごとの制御設定を行わなくても、室内の不均一な温
度分布状態を可及的速やかに解消することができる。

【００３５】発明の実施の形態２．図９は、本発明の実
施の形態２に係る空気調和システムにおける室内機の配
置及び制御状態を示す平面説明図である。この実施の形
態２における室内機１ａ及び室内機２ａは、それぞれ
が、空気吹出口から吹き出す空気の風量を、４つの風向
（：北、：西、：南、：東）ごとに独立して増
減する制御ができるように構成されている。そして、リ
モートコントローラ（不図示）は、検出室内温度が設定
室内温度に到達していない室内機の設置されている場所
を、検出室内温度とともに送信される室内機のアドレス
と、当該リモートコントローラに予め設定入力されてい
る室内機の配置関係情報とに基づいて割り出し、検出室
内温度が設定室内温度に到達している室内機の風量を風
向ごとに制御することにより、不均一な温度分布状態を
速やかに解消するように構成されている。

【００３６】以下、図９に基づいて具体例を説明する。
同図には、室内機２ａの温度センサ（不図示）の検出に
係る室内温度は設定室内温度に到達しているのに対し、
室内機１ａの温度センサ（不図示）の検出に係る室内温
度は設定室内温度に到達しておらず、室内の温度分布が
不均一となっている状態を示している。また、図中、風
向ごとに記入された矢印の大きさは、それぞれの風向に
係る風量の大きさを示している。

【００３７】この図９のように、検出室内温度が設定室
内温度に到達している室内機２ａについては、検出室内
温度が設定室内温度に到達していない室内機１ａが設置
されている方向（室内機２ａの（西）の方向）の風量
を最大にする制御を行うことにより、室内機１ａの受け
持ち領域が、室内機２ａからの空気によっても空調され
るようになる。このように構成しても、前記実施の形態
１のように風向羽根の向きを変える制御を行う場合とほ
ぼ同様の効果が得られる。

【００３８】なお、以上の実施の形態１及び２では、東
西南北をもって方向の意味付けを行ったが、他の方向を
表すものを利用して配置関係を設定しても構わない。ま
た、以上では主に冷房運転を行っている状況を例示した
が、暖房運転においても、同様の制御を行うことによ
り、室内の不均一な温度分布状態を速やかに解消できる
のはもちろんのことである。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果が奏される。すな
わち、各室内機に設けられている室内温度検出手段が検
出した室内温度と、空調目標とする設定室内温度とを比
較することにより、室内の温度分布状態をリモートコン
トローラが判断し、各室内機を個別に運転制御できるの
で、空調運転時における室内の不均一な温度分布状態を
いち早く解消することができる。また、部屋の出入口の
ように、空気の出入りによって温度変化が激しくなりが
ちな場所の温度を、ほぼ一定に保つことができる。

【００４０】また、リモートコントローラが各室内機の
配置関係情報を記憶し、室内温度検出手段の検出温度が
設定室内温度から離れている室内機の受け持ち領域は、
他の室内機から吹き出される空気によっても空調され、
このように各室内機間で相互補完的な空調運転を行うこ
とにより、省エネルギーで効率的に空気調和を行うこと
ができる。

【００４１】また、全ての室内機に係る室内温度検出手
段の検出温度が設定室内温度に到達するまで、各室内機
間での相互補完的な運転が継続されるので、室内の全領
域を速やかに設定室内温度とする空調運転が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る空気調和システ
ムの概略構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態１におけるリモートコン
トローラの内部構成を示すブロック図である。

【図３】 本発明の実施の形態１における通信コマンド
の説明図である。

【図４】 本発明の実施の形態１における室内機の配置
を示す平面説明図である。

【図５】 本発明の実施の形態１における制御を示すフ
ローチャート図である。

【図６】 本発明の実施の形態１に係る空気調和システ
ムの制御初期の状態を示す側面説明図である。

【図７】 本発明の実施の形態１に係る空気調和システ
ムの制御途中の状態を示す側面説明図である。

【図８】 本発明の実施の形態１に係る空気調和システ
ムの制御終了状態を示す側面説明図である。

【図９】 本発明の実施の形態２における室内機の配置
及び制御状態を示す平面説明図である。

【図１０】従来の空気調和システムを示す側面説明図で
ある。

【符号の説明】

１，１ａ 室内機、２，２ａ 室内機、３ リモートコ
ントローラ、５ 温度センサ（室内温度検出手段）、６
温度センサ（室内温度検出手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの空気吹出口を空調すべき一つ
   の室内に開口させて設けられた複数の室内機と、前記各
   室内機にそれぞれ設けられた室内温度検出手段と、前記
   各室内機に接続して設けられたリモートコントローラと
   を備え、前記リモートコントローラが、前記各室内温度
   検出手段の検出温度から得られる室内の温度分布情報
   と、当該リモートコントローラに予め記憶された前記各
   室内機の配置関係情報とに基づいて、前記各室内機を運
   転制御することを特徴とする空気調和システム。
2. 【請求項２】 請求項第１項に記載の空気調和システム
   であって、複数の室内機がそれぞれの空気吹出口に風向
   羽根を備えているものにおいて、リモートコントローラ
   は、室内温度検出手段の検出温度が空調目標とする設定
   室内温度に到達している室内機の風向羽根を、室内温度
   検出手段の検出温度が空調目標とする設定室内温度に到
   達していない室内機が設置されている方向に向ける制御
   を行うことを特徴とする空気調和システム。
3. 【請求項３】 リモートコントローラは、全ての室内機
   に係る室内温度検出手段の検出温度が設定室内温度に到
   達したときに、各室内機の風向羽根を予め設定された所
   定の向きにする制御を行う請求項第２項に記載の空気調
   和システム。