JP3498036B2 - 空気調和機システム及び室外機 - Google Patents
空気調和機システム及び室外機Info
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Description
ステムに関し、特にネットワークを利用して合理的に構
成され、低価格化、保守管理などのメインテナンス、操
作性の向上に適した空気調和機システムに関する。
グラムをプリント板に搭載しており、マルチエアコンシ
ステムでは室外機に複数の室内機を連絡配線を介して結
線し行っている。また、ビル内にローカルエリアネット
ワーク(LAN)を構築し、それを利用して中央管理
し、その端末でビル内の空気調和機器の操作部をディジ
タル制御するシステムが特開平4―340150号公
報、特開昭61―212941号公報に記載されてい
る。
ンロードする例としては特開平4―340150号公報
に記載されている。
61―212941号)では、マルチエアコンシステム
において、室内機、室外機などの配線を合理的に行い、
かつきめ細かい室温などの制御を行うこと、室内機、室
外機の機種数を削減することなどは充分考慮されていな
かった。また、上記従来技術(特開平4―340150
号)では、空気調和機の使用者より仕様の変更(たとえ
ば、設定温度範囲を17℃〜30℃から20℃〜26℃
に変更)を依頼された等の場合、制御プログラムを変更
する具体的な構成については詳細に示されていなかっ
た。
解決し、マルチエアコンシステムの配線を少なくし、そ
の工事を簡単にして低価格化するとともに、他のOA機
器として例えばパーソナルコンピュータからなるネット
ワークに必要な配線とも共用化を図り、空気調和機のネ
ットワークを有効利用できる空気調和機システム及び室
外機を提供することにある。
しての制御性及び操作性を向上し、かつ保守管理などの
メインテナンスに適した空気調和機システム及び室外機
を提供することにある。
に、本発明は、複数台の室内機、室外機を備えた複数の
空気調和機を有する空気調和機システムにおいて、集中
制御装置とOA機器が接続されたネットワークと、ゲー
トウエイを介してそれぞれがネットワークに接続された
複数の空気調和機と、識別コードとグループ番号が記憶
された室内機及び室外機と、を備え、集中制御装置から
ネットワークを介して、室内機及び室外機のそれぞれに
必要な制御プログラムを識別コードとグループ番号と共
にメッセージとして送信し、室内機及び室外機のそれぞ
れは、メッセージを判別して制御プログラムをローディ
ングするものである。
外機は製造番号が記憶され、メッセージとして製造番号
が指定されて制御プログラムがローディングされること
が望ましい。
置に用途別の制御プログラムが複数設けられ、室内機及
び室外機は用途別の制御プログラムの一つが選択されて
ローディングされることが望ましい。
クに公衆回線網が接続接続され、公衆回線網を介して遠
隔より制御プログラムがローディングされることが望ま
しい。
る室外機であって、識別コードとグループ番号が記憶さ
れ、ゲートウエイを介して集中制御装置とOA機器が接
続されたネットワークに接続され、集中制御装置からネ
ットワークを介して、制御プログラムを識別コードとグ
ループ番号と共にメッセージとして受信し、受信したメ
ッセージから自己向けメッセージを判別して制御プログ
ラムをローディングするものである。
図1及び5を参照して説明する。図1は、本発明の一実
施例の空気調和機システムのローカルエリアネットワー
ク(LAN)への構成機器の接続を示している。図5
は、空気調和機システムの構成機器である冷凍サイクル
の基本構成である。
て、LAN1はネットワーク用のオペレーティングシス
テム(OS)が設けられた集中制御装置5で管理され
る。集中制御装置5にはLAN1を介して室内機3A、
3Bというように2〜128台、室外機が4Aというよ
うに1〜16台接続されている。この接続には、例えば
10BASE−T(ツイストペア線のイーサネット(I
EEEで規格が決められたネットワークの媒体)が用い
られる。集中制御装置5のOSは、マルチタスク機能を
有し、各端末である室内機3A、3B、室外機4Aなど
をIDで認識して、端末の利用権利を設定できるように
なっている。
A、4Bの各々は、圧縮機7、冷暖房切替え用の四方弁
8、室外熱交換機9、室外熱交換機9に対する冷媒量を
可変するためその開度を調整化とした、レシーバ12、
アキュムレータ11を有している。室内機3A、3B、
3C、3Dは、室内熱交換機13、開度を可変とした電
子膨張弁14を有している。次に運転時の動作について
その一例を説明する。
出された高温高圧のガスは四方弁8を通り、室外熱交換
機9で熱交換され液冷媒となる。ここで、電子膨張弁1
0は全開である。液冷媒は、レシーバ12、共通液管1
5を通り、各室内機の液管へ分流し、電子膨張弁14で
減圧され、室内熱交換機13で室内空気と熱交換され、
低圧ガスになる。低圧ガスは、共通ガス管16に合流
し、室外機のガス管を通り、四方弁8、アキュムレータ
11を経て圧縮機7に戻り、圧縮された高温高圧の冷媒
ガスとなり再度吐出される。
出された高温高圧のガスは四方弁8を通り、共通ガス管
16に合流し、室内熱交換機13で室内空気と熱交換さ
れ、液冷媒となる。ここで、電子膨張弁14は全開であ
る。液冷媒は、共通液管15に合流し、室外機のレシー
バ12を通り、電子膨張弁10で減圧され、室外熱交換
機9で室外空気と熱交換して低圧ガスとなり四方弁8、
アキュムレータ11を経て圧縮機7に戻り、再び吐出さ
れる。
て、室内の要求に応じて運転停止を要する室内機の電子
膨張弁14は、閉とする必要がある。また、複数台の室
外機は、その要求される容量に応じて全台数または1部
の台数を運転することが要求される。さらに、圧縮機の
運転容量、あるいは室外熱交換機9を2個で構成した場
合には、その切替えが必要になる。
記の選択、組合せ、特に圧縮機の容量制御は、集中制御
装置5で行われる。ここで、集中制御装置5が圧縮機の
容量を制御するとは、室外機の運転台数を決定すること
でも良いし、各室外機の圧縮機7を周波数可変型電源
(インバータ)を用いて制御する際の容量を指令するこ
と、及び直接制御することでも良い。また、集中制御装
置5が冷媒流量を制御するとは、各室内負荷に応じ各室
内機へ冷媒が適正に分配されるように各室内機の電子膨
張弁14の開度を少なくとも決定することを意味する。
管理するネットワークオペレーティングシステム(O
S)を備えているのでその保守管理が容易となる。ま
た、少なくとも各々の室内機への冷媒流量の分配を決定
し、必要な室外機の圧縮機の運転容量を決定するので、
室内機、室外機の機種、容量などの管理が容易となり、
共通化が図れる。
参照して説明する。図2は、本発明の空気調和機システ
ムのLANへの構成機器の接続を示している。1は、図
1の例と同様なLANであり、OA機器として複数台の
パーソナルコンピュータ6A、6Bなどを接続してい
る。接続されるOA機器は、通常ビル内の事務室で使用
されるプリンタなどであり、その他防災、防犯システム
などの設備機器などでも良い。
図1で説明したと同様であり、集中制御装置5は、各々
の室内機3A、3Bへの冷媒流量の分配を決定し、必要
な室外機4Aの圧縮機7の運転容量を決定する。また、
その他の構成機器としては、氷蓄熱ユニットなどが接続
される。本実施例は、OA機器のビル内配線と空気調和
機に必要な室内外機間の配線との共用化ができ、省工事
化が促進される。
て図6ないし図12を参照して説明する。図3は、マル
チエアコンシステムの構成機器の一つである室内機3A
の構成を示すブロック図である。図4は、同様に室外機
4Aの構成を示すブロック図である。図6は、各構成機
器に記憶させたユニークな番号の例を示す一覧図であ
り、図7は、システム設計時に決めた室内機、室外機の
冷媒系統番号とグループ番号の一覧図、図8は、集中制
御装置、あるいはローダがLANに送信するメッセージ
フォマット、図9ないし図12は、メッセージ例をそれ
ぞれ示している。
の接続は、既に述べた図1、あるいは図2の構成と同様
である。また、冷凍サイクルは図5で説明したものと同
様である。
比較的に高速を要する、図示はしていないが例えば、室
内温度の検出、ファンモータの駆動などを主に行う制御
部3−3と、記憶装置3−2と、LAN1を介して他の
構成機器と通信を行う伝送手段3−1を備えている。記
憶装置3−2には、制御プログラムが伝送されたことの
確認などを行うためのイニシャルプログラムローダ(I
PL)を有している。
常時監視を要する、図示はしていないが例えば、吐出及
び吸入圧力の検出、圧縮機の駆動などを主に行う制御部
4−3と、記憶装置4−2と、LAN1を介して他の構
成機器と通信を行う伝送手段4−1を備えている。
集中制御装置5も同様に記憶装置、伝送手段を有し、さ
らに制御プログラムをLAN5上に送信するローダを備
えている。ここで、ローダは集中制御装置5と別に専用
にして設けても良い。室内機3A、3B、室外機4A、
及び集中制御装置5は、機器製造時にユニークな番号で
ある製造番号を記憶している。すなわち図6にに示すよ
うに10桁の製造番号を記憶しており、この番号は他の
装置からの要求信号によりLAN1上に送信することが
できる。
系統番号とグループ番号が決まっており、施工時に集中
制御装置5は、室内機3A、3Bなど及び室外機4Aな
どの製造番号を読み取り、それぞれに対応した冷媒系統
番号、グループ番号を送信し、室内機3A、3B、室外
機4Aなどの記憶装置3−2、4−2に記憶させる。
に示すようにヘッダ部を有しており、ヘッダ部の情報を
指定する事により室内機、室外機毎の制御プログラムを
LAN1上に送信でき、製造番号を指定すれば特定の室
内機、室外機だけの制御プログラムを送信する事もでき
る。それぞれの室内機3A、3B、室外機AなどはLA
N1上のメッセージを伝送手段3−1、4−1を介して
受信し、制御部3−3、4−3で自己向けのメッセージ
を判別して自己向けのメッセージのみを記憶装置、4−
2に読み込む。
そのローダは室内制御プログラムが搭載された図9のメ
ッセージを送信する。室内機3A、3Bは図9のメッセ
ージを伝送手段3−1を介して受信し、制御部3−3で
ヘッダ部の識別番号=1を認識し、自己向けのメッセー
ジと判別する。そして、室内制御プログラムを記憶装置
3−2にローディングする。
ジを伝送手段4−1を介して受信し、制御部4−3でヘ
ッダ部の識別コード=1を認識し、自己向けのメッセー
ジではないと判別し、このメッセージを捨てる。
機3A、3Bなどに同時にローディングできることとな
る。他のメッセージ例として、グループ番号1は冷房専
用機として使用し、他のグループ2〜5はヒートポンプ
機として使用したい場合を説明する。
冷房専用室外制御プログラムをセットし、図10のメッ
セージをLAN1を介して送信する。そして前述と同様
に室外機4Aのみが自己向けメッセージと認識し冷房専
用室外制御プログラムを記憶装置4−1にローディング
する。
中制御装置5あるいはそのローダににセットし、図11
のメッセージを送信し、同様にしてヒートポンプ室外制
御プログラムを図示はしていないが室外機4Bの記憶装
置4−1にローディングする。
あるいはそのローダにセットし図12のメッセージを送
信し、同様にして室内制御プログラムを室内ユニット3
A、3Bなどの記憶装置3−1にローディングする。
のローダに制御プログラムをセットしたが、LAN1上
の空気調和機または空気調和機を構成する機器の内の1
つの機器、例えば室内機3Aにロード用スイッチを設
け、このスイッチが押されると室内機3Aは記憶装置3
−2に記憶している制御プログラムを前述と同様のメッ
セージフォーマットにより上に送信することもできる。
グラムをシステム仕様の変更に応じて変更することが簡
単に、確実に行える。特に、室内機の容量の組み合わせ
を入り混ぜて設けた場合、圧縮機の運転容量の制御を変
更することが可能となる。また、特定のグループを選択
して一括して制御プログラムをローディングできるので
効率良くプログラム変更が行える。
ェイ20、21を介してに接続した例を示し、これによ
って、片側のグループに故障を生じた場合の危険分散を
図ることができる。また、LAN1上に公衆回線網と接
続できる装置を接続し、この装置を介して遠隔よりLA
N1上の空気調和機または空気調和機を構成する機器の
制御プログラムをローディングしても良い。さらに、上
記実施例では、集中制御装置5をサーバ用パソコンとし
て説明したが、単にローダを別途設けても良い。
のものに対してファイルサーバ17を別に設けたもので
ある。
ログラムを複数設けたり、各種センサによる検出に必要
なプログラムを複数用意しておく。また、室内機3A、
3B、室外機Aなどより、運転データとして圧縮機の運
転周波数、吸入圧力、及び吐出圧力、各膨張弁の開閉状
態、吸入温度、吐出温度、外気温度など各部の温度など
がLAN1を介してファイルサーバ17に伝送され、記
憶される。一方、運転データの基準値が別途ファイルサ
ーバ17に記憶され、集中制御装置5に備えられた解析
ソフトで両者を比較することで、故障診断が行われる。
パーソナルコンピュータが複数台、例えばのように接続
され、少なくとも一つの室内機3Aの設けられた部屋と
同じ部屋に設置される。
り、例えば室温が高いなどの応答を入力可として、その
情報が集中制御装置であるサーバ用のパーソナルコンピ
ュータ5へ伝送される。サーバ用のパーソナルコンピュ
ータ5では、上記のようなマルチエアコンシステムの運
転状態に対する応答と、室内機3A、3Bに設けられた
温度センサによる値などを総合的に判断して運転状態の
制御を行う。 これによって、特に、例えば室温が高い
という反応があった所だけ集中して、室温を上げるよう
に圧縮機容量、冷媒の量などを最適に制御することが可
能となる。
る室内機を2〜128台とし、室外機を1〜16台とす
ると、1系統の冷媒配管で集約して84KW(30馬
力)程度からのシステム容量に対応した展開が可能とな
る。また、パーソナルコンピュータ程度で安価に可能な
小規模のLANで空気調和機システムを構築するのに好
都合な規模である。
通じて少なくとも室外機の制御プログラム、例えば室内
機に設けられた膨張弁の開度指令を与える制御プログラ
ムを変更することができる。よって、室内機には膨張弁
の開度を制御する手段が不要となり少なくとも駆動部が
あれば良く、室内機の共通化が図れる。
内機への冷媒流量の分配を決定し、室外機の圧縮機の運
転容量を決定すべく制御するので、室内機、室外機の機
種、容量などの管理が容易となり、室内機、室外機など
の共通化及び標準化が図れ、それらの機種数を削減でき
る。
低価格にできるとともに、空気調和機としての制御性及
び操作性が向上され、かつ保守管理なども容易となる。
で、通常ビル内に設置されるOA機器、防災、防犯シス
テムなどの設備機器との配線の共用化ができ、その有効
利用が図られる。
器に必要な制御プログラムをLAN及び伝送手段を介し
てローダから記憶装置へローディングするので、各構成
機器に必要な制御プログラムを仕様の変更などに応じて
変更することが容易となる。
に必要な室外制御プログラムをLAN及び室外側伝送手
段を介してローダから室外側記憶装置へするので、室外
機に必要な制御プログラムを仕様の変更などに応じて変
更することが容易となる。特に、室外機の制御プログラ
ムが変更できることは、室内機の組み合わせを大小の容
量を入り混ぜて変更した場合などに対応して、きめ細か
く圧縮機の運転容量の制御を変更することが可能とな
る。
のうち特定のグループを選択して、グループに必要な制
御プログラムを一括して構成機器の記憶装置へローディ
ングしているので、例えば、あるグループは冷房専用
に、他をヒートポンプ機としてだけ使用するなどのよう
に区分けして効率良く、短時間に制御プログラムを伝送
することができる。
プログラムを複数設け、一つを選択できることとしてい
るので、空気調和機を例えば、病院用に比較的温度変化
を少なく穏やかな制御にしたり、学校用に学習効率を高
めるために温度を下げ気味にして活動的な制御を目的と
したりと変更することができる。
ラムを複数設け、一つを選択できることとすると、空気
調和機を例えば、病院用とか学校用とかの用途別に変更
できる。そして、本例は特に、複数の構成機器を集中し
て制御するよりも、各構成機器に分散して制御したり、
吐出圧力、吸入圧力、外気温度などを個別の構成機器で
常時検出したりする場合それに必要なプログラムを変更
するのに好適である。
にユニークな番号として例えば、製造番号を記憶してお
き、それをLANに送出できるようにしているので、集
中制御装置、あるいはローダはその製造番号を判別し、
それに対応した制御プログラムだけを送信することがで
きる。よって、製造番号ごとに異なった改良バージョン
のプログラムとすることができるなど、マルチエアコン
システムとしての制御性の向上ができ、保守管理が容易
となる。
の記憶装置と伝送手段の設けられた構成機器及びOA機
器を接続し、集中制御装置にLANを管理するオペレー
ティングシステム(OS)と記憶装置へ構成装置の制御
プログラムをローディングできるようにするので、各構
成機器に必要な制御プログラムを仕様の変更などに応じ
て変更することが容易となるとともに、通常ビル内に設
置されるパーソナルコンピュータ、プリンタなどのOA
機器などの配線の共用化ができ、その有効利用が図られ
る。
機及び外機の運転データが伝送されるようにしているの
で、運転データとして例えば圧縮機の吸入圧力、吐出圧
力、各部の温度などとすれば、その記録された運転デー
タを分析すれば装置の故障などの原因が分かる。また、
運転データを基準値と比較すれば運転状態の診断が可能
となる。
コンシステムの保守管理、メインテナンスを容易にでき
ることとなる。
中制御装置と、LANに室内機、室外機及びOA機器を
接続し、そのOA機器よりマルチエアコンシステムの運
転状態として、例えば室温が高いなどの応答を入力可能
としているので、単に温度センサによって運転状態を制
御するのみならず、室内機の設置された場所での運転状
態に対する反応を加味して運転状態の制御が可能とな
る。
び操作性が向上する。
と、1〜16台の室外機と、クライアント用のパーソナ
ルコンピュータとを接続し、を管理するOSが設けられ
たサーバ用のパーソナルコンピュータを備えているの
で、1系統の冷媒配管で集約して84KW程度までのシ
ステム容量に対応した据付などの工事が行え、かつパー
ソナルコンピュータ程度で安価に可能な小規模のLAN
でシステムが構築できる。
じて小刻みに容量設定が可能で、各室内ユニットの展開
に合わせて適正規模の室外機を選ぶなどのシステム設計
ができる。
ANに接続された複数台のクライアント用のパーソナル
コンピュータと、LANを管理するサーバ用OSが設け
られたサーバ用のパーソナルコンピュータとを備えてい
るので、安価に可能な小規模のLANを通じて少なくと
も室外機の制御プログラム、例えば室内機に設けられた
膨張弁の開度指令を与える制御プログラムを変更するこ
とができる。よって、室内機には膨張弁の開度を制御す
る手段が不要となり、室内機の共通化が図れ、その機種
数を削減できる。
御性及び操作性が向上され、かつ保守管理などのメイン
テナンス、多様なシステム展開に適した空気調和機シス
テム及び室外機が提供される。
アネットワーク(LAN)への構成機器の接続を示すブ
ロック図である。
への構成機器の接続を示すブロック図である。
る室内機の構成を示すブロック図である。
クルの基本構成を示すブロック図である。
示す一覧図である。
系統番号とグループ番号の一覧図である。
するメッセージフォマットの一覧図である。
てファイルサーバを別に設けた空気調和機システムのL
ANへの構成機器の接続を示すブロック図である。
て、空気調和機のグループをゲートウェイを介して接続
した例を示す
Z…室内機、4A〜4F…室外機、5…集中制御装置又
はサーバ用パーソナルコンピュータ、6A〜6B…OA
機器又はクライアント用パーソナルコンピュータ、3−
1、4−1…伝送手段、3−2、4−2…記憶装置、3
−3、4−3…制御部、7…圧縮機、10、14…電子
膨張弁。
Claims (5)
- 【請求項1】室内機、室外機を備えた空気調和機を有す
る空気調和機システムにおいて、 集中制御装置とOA機器が接続されたネットワークと、 ゲートウエイを介してそれぞれが前記ネットワークにグ
ループ分けされて接続された前記空気調和機と、 識別コードとグループ番号が記憶された前記室内機及び
前記室外機と、を備え、前記集中制御装置から前記ネッ
トワークを介して、前記室内機及び前記室外機のそれぞ
れに必要な制御プログラムを前記識別コードとグループ
番号と共にメッセージとして送信し、 前記室内機及び前記室外機のそれぞれは、前記メッセー
ジを判別して前記制御プログラムをローディングするこ
とを特徴とした空気調和機システム。 - 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、前記室内
機及び前記室外機は製造番号を記憶し、前記メッセージ
として前記製造番号が指定されて前記制御プログラムが
ローディングされることを特徴とした空気調和機システ
ム。 - 【請求項3】請求項1に記載のものにおいて、前記集中
制御装置に用途別の制御プログラムが複数設けられ、前
記室内機及び前記室外機は前記用途別の制御プログラム
の一つが選択されてローディングされることを特徴とし
た空気調和機システム。 - 【請求項4】請求項1に記載のものにおいて、前記ネッ
トワークに公衆回線網が接続され、前記公衆回線網を介
して遠隔より前記制御プログラムがローディングされる
ことを特徴とした空気調和機システム。 - 【請求項5】空気調和機に用いられる室外機であって、
識別コードとグループ番号が記憶され、ゲートウエイを
介して集中制御装置とOA機器が接続されたネットワー
クにグループ分けされて接続され、前記集中制御装置か
ら前記ネットワークを介して、制御プログラムを前記識
別コードとグループ番号と共にメッセージとして受信
し、受信した前記メッセージから自己向けメッセージを
判別して前記制御プログラムをローディングすることを
特徴とした室外機。
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