JPWO2020054055A1 - 空気調和システム - Google Patents

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Abstract

この発明に係る空気調和システムは、室外側制御装置を有する室外ユニットと、指示に基づいて機器の制御を行う室内側制御装置を有する複数台の室内ユニットと、室外ユニットと複数台の室内ユニットとの間をそれぞれ通信接続する複数の通信線と、リモコン制御装置を有し、室内ユニットとの間で、無線通信を行うリモートコントローラとを有する空気調和システムであって、室内ユニットは、室内ユニットを識別する識別番号の設定が行われる室内側設定装置を有し、室内側制御装置は、リモートコントローラから指示を含む信号が送られると、設定された識別信号に基づいて、機器の制御を行うかどうかを判定し、通信線を介して、指示を含む信号を、室外ユニットに送り、室外側制御装置は、通信線を介して送られた信号に含まれる識別信号に基づいて、指示対象の室内ユニットを判定し、指示対象の室内ユニットに、通信線を介して、指示を含む信号を送るものである。

Description

この発明は、空気調和システムに関するものである。特に、複数台の室内ユニットの制御に関するものである。
近年、一般家庭においても、室外ユニットと複数台の室内ユニットとを配管接続して冷媒回路を構成して空気調和を行う、ハウジングエアコンと呼ばれるマルチ形空気調和システムが導入されている。室外ユニットと室内ユニットとを1対多で対応させることで、家全体における室外ユニットの設置スペースを少なくすることができる。ここで、複数台の室内ユニットは、それぞれ複数の部屋に設置されているものとする。
このようなハウジングエアコンでは、一般的には、各部屋にあるリモートコントローラ(以下、リモコンという)を用いて、各部屋に設置された室内ユニットに指示を送り、室内ユニットを遠隔操作する。たとえば、A室に設置された室内ユニットAには、A室内のリモコンAから、指示を含む信号が送られる。家庭用の空気調和システムの場合、リモコンは、無線通信を行うワイヤレスリモコンであることが多い。
ここで、ある部屋の室内ユニットを、別の部屋にいる人が遠隔操作しようとするときには、室外ユニットと室内ユニットとの間の通信システムとは別に、専用の集中リモコンを設置したリモコン制御システムを構築することが多い(たとえば、特許文献1参照)。そして、このようなリモコン制御システムによる通信を行うためには、室内ユニットまたは室外ユニットのいずれかと集中リモコンとを通信可能に接続した上で、室内ユニットと室外ユニットとの間に、新たな通信線を配線する必要があった。ここで、リモコン制御システムにおける集中リモコンは、有線で室内ユニットまたは室外ユニットと接続されることが多い。
特開2001−324192号公報
特許文献1などのリモコン制御システムのように、ある部屋のリモコンを用いて、他の部屋の室内ユニットを操作するには、通常用いられている室内ユニットと室外ユニットとの間の通信システムとは異なるシステムを構築する必要がある。そして、このような通信システムを構築するには、機器設置、配線などの施工が必要であった。
この発明は、上記のような問題を解決するため、機器設置、配線などの施工を行わずに、ある部屋にいる人が、他の部屋に設置された室内ユニットの操作を行うことができる空気調和システムを得ることを目的とする。
前述した課題を解決するために、この発明の空気調和システムは、室外側制御装置を有する室外ユニットと、指示に基づいて機器の制御を行う室内側制御装置を有する複数台の室内ユニットと、室外ユニットと複数台の室内ユニットとの間をそれぞれ通信接続する複数の通信線と、リモコン制御装置を有し、室内ユニットとの間で、無線通信を行うリモートコントローラとを有する空気調和システムであって、室内ユニットは、室内ユニットを識別する識別番号の設定が行われる室内側設定装置を有し、室内側制御装置は、リモートコントローラから指示を含む信号が送られると、設定された識別信号に基づいて、機器の制御を行うかどうかを判定し、通信線を介して、指示を含む信号を、室外ユニットに送り、室外側制御装置は、通信線を介して送られた信号に含まれる識別信号に基づいて、指示対象の室内ユニットを判定し、指示対象の室内ユニットに、通信線を介して、指示を含む信号を送るものである。
この発明の空気調和システムにおいては、室内ユニットに識別番号が設定される。また、室内ユニットに送られる指示の信号には、指示を行う指示対象となる室内ユニットの識別番号が含まれる。そして、送られた信号内の識別番号に基づいて、ある室内ユニットから、通信線および室外ユニットを介して、任意の室内ユニットに指示を含む信号を送ることができる。
この発明の実施の形態1に係る空気調和システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る室外ユニット100の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る室内ユニット200の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るリモコン300の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和システムの処理の流れを示す図である。 この発明の実施の形態2に係るリモコン300における表示画面を示す図である。
以下、発明の実施の形態に係る空気調和システムについて、図面などを参照しながら説明する。各図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、図面では、各構成部材の大きさの関係が、実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に、構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力、温度などの高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る空気調和システムの構成を示す図である。ここでは、特に、空気調和システムの通信および制御系に関する構成を中心について説明する。ここで説明する空気調和システムは一例であって、この発明の空気調和システムは、図1に示すシステムに限定するものではない。
実施の形態1の空気調和システムは、複数の室内ユニット200と室外ユニット100とを配管400で接続して冷媒回路を構成し、家中の空気調和を行う、いわゆるハウジングエアコンである。実施の形態1の空気調和システムは、図1に示すように、1台の室外ユニット100と、3台の室内ユニット200A、室内ユニット200Bおよび室内ユニット200Cとが配管400で接続されて構成される。ここで、各室内ユニット200と室外ユニット100との間の配管経路は独立しているものとする。複数台の室内ユニット200は、家の中の複数個所に配置される。実施の形態1の空気調和システムにおいては、室内ユニット200A〜室内ユニット200Cは、それぞれ異なる部屋に設置されているものとする。
図1に示すように、実施の形態1の空気調和システムでは、室外ユニット100と各室内ユニット200との間は、通信線500によりそれぞれ接続され、それぞれ各種データを含む信号の通信を行うことができる。ここで、室外ユニット100と室内ユニット200Aとの間は、通信線500Aで通信接続される。同様に、室外ユニット100と室内ユニット200Bとの間は、通信線500Bで通信接続される。また、室外ユニット100と室内ユニット200Cとの間は、通信線500Cで通信接続される。また、室内ユニット200との間で、無線通信可能なリモコン300を有する。
図2は、この発明の実施の形態1に係る室外ユニット100の構成を示す図である。室外ユニット100は、空気調和に係る動作系の機器として、圧縮機110、室外側熱交換器120、切替装置130、絞り装置140および室外側ファン150を有する。また、通信および制御系の機器として、室外側制御装置160、室外側通信装置170および室外側記憶装置180を有する。ここでは、室外側制御装置160、室外側通信装置170および室外側記憶装置180を、それぞれ独立した機器とするが、たとえば、これらの機器を、基板上に設置された1台の制御装置として構成してもよい。
圧縮機110は、吸入した冷媒を圧縮し、駆動周波数に基づく圧力で吐出する。また、室外側熱交換器120は、熱交換器内を通過する冷媒と屋外の空気との熱交換を行う。室外側ファン150は、室外側熱交換器120に屋外の空気を送る。切替装置130は、暖房運転または冷房運転によって、冷媒流路を切り替える四方弁などの装置である。絞り装置140は、各室内ユニット200に対応して設置される。このため、図2に示すように、実施の形態1の室外ユニット100は、3台の室内ユニット200に対応した、3つの絞り装置140A、絞り装置140Bおよび絞り装置140Cを有する。絞り装置140は、弁を有し、室外側制御装置160の指示に基づいて、弁の開度を調整して、室内ユニット200に送る冷媒の流量および圧力を調整する。
一方、実施の形態1の室外側制御装置160は、室外ユニット100が有する機器の制御などを行う。特に、実施の形態1の室外側制御装置160は、各室内ユニット200の間で行われる指示に係る信号の中継に関する処理を行う。実施の形態1の室外側制御装置160は、制御処理部161と指示処理部162とを有する。制御処理部161は、室外ユニット100に設置された検出装置(図示せず)からの信号、各室内ユニット200から送られる信号などに基づいて、室外ユニット100が有する機器の動作を制御する処理を行う。また、指示処理部162は、各室内ユニット200から送られる信号を処理して、ある室内ユニット200から送られた信号が、他の室内ユニット200への指示を含む信号であると判定すると、他の室内ユニット200に指示を送る処理を行う。
室外側通信装置170は、通信線500と接続され、通信線500と室外側制御装置160との間における信号通信のインターフェースとなり、各種信号の送信および受信を行う。また、室外側記憶装置180は、室外側制御装置160が処理を行うために必要となるデータを一時的または長期的に記憶する。ここでは、特に、各室内ユニット200に付された識別番号のデータを記憶する。
ここで、室外側制御装置160は、通常、たとえば、CPU(Central Processing Unit)を中心とするコンピュータなどの制御演算処理を行う装置で構成されている。そして、室外側制御装置160は、各部が行う処理の手順を、あらかじめプログラム化しておき、そのプログラムを実行して、各部の処理を実現する。ここで、たとえば、室外側記憶装置180が、プログラムのデータを有する。ただし、処理の実現をプログラムの実行だけに限定するものではなく、各部を別個に専用機器で構成して、実現してもよい。また、室外側記憶装置180は、データを一時的に記憶できるランダムアクセスメモリ(RAM)などの揮発性記憶装置(図示せず)およびハードディスク、データを長期的に記憶できるフラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置(図示せず)を有する。
図3は、この発明の実施の形態1に係る室内ユニット200の構成を示す図である。室内ユニット200は、空気調和に係る動作系の機器として、室内側熱交換器210および室内側ファン220を有する。また、通信および制御系の機器として、室内側制御装置230、室内側通信装置240、室内側記憶装置250、室内側報知装置260および室内側設定装置270を有する。ここでは、室内側制御装置230、室内側通信装置240、室内側記憶装置250、室内側報知装置260および室内側設定装置270を、それぞれ独立した機器とするが、たとえば、これらの機器を、1台の制御装置として構成してもよい。
室内側熱交換器210は、熱交換器内を通過する冷媒と室内の空気との熱交換を行う。室内側ファン220は、室内側熱交換器210に室内の空気を送って通過させ、室内側熱交換器210を通過した空気を室内に送る。
室内側制御装置230は、室内ユニット200が有する機器の制御などを行う。また、室内ユニット200は、リモコン300から送られる信号に含まれる指示に加え、通信線500を介して、室外ユニット100から送られる信号に含まれる指示に基づいて、室内ユニット200の動作に関する処理を行う。ここで、実施の形態1の室内側制御装置230では、送られた信号に基づいて判定を行い、自身が搭載された室内ユニット200への指示ではないと判定した場合には、指示を含む信号を室外ユニット100側へ送って指示に基づく機器の制御を行わない。
室内側通信装置240は、有線通信装置241および無線通信装置242を有する。有線通信装置241は、各通信線500と接続され、通信線500と室内側制御装置230との間における信号通信のインターフェースとなり、室外側制御装置160との間で、各種信号の送信および受信を行う。一方、無線通信装置242は、室内側制御装置230とリモコン300との間における信号通信のインターフェースとなり、各種信号の送信および受信を行う。
また、室内側記憶装置250は、室外側記憶装置180と同様に、揮発性記憶装置(図示せず)および不揮発性の補助記憶装置(図示せず)を有する。そして、室内側制御装置230が処理を行うために必要となるデータを一時的または長期的に記憶する。実施の形態1の室内側記憶装置250は、特に、設定された識別番号のデータを記憶する。
室内側報知装置260は、室内側制御装置230からの報知信号に基づいて、動作を行ったことを室内に報知する。報知の方法および報知の内容に関しては、特に限定するものではない。室内側報知装置260は、絵または文字などの表示、発光表示などの視覚による報知、音声またはブザーなどによる聴覚による報知などを行うことができる。また、室内側設定装置270は、室内ユニット200の識別番号の設定を行うための装置である。特に限定するものではないが、室内側設定装置270は、ジャンパーピンまたはディップスイッチなどにより設定される。ここで、実施の形態1の空気調和システムにおいては、室内ユニット200Aは、識別番号「1」が設定されるものとする。同様に、室内ユニット200Bは、識別番号「2」が設定される。また、室内ユニット200Cは、識別番号「3」が設定される。
図4は、この発明の実施の形態1に係るリモコン300の構成を示す図である。実施の形態1のリモコン300は、リモコン制御装置310、指示入力装置320、リモコン通信装置330、リモコン表示装置340およびリモコン選択装置350を有する。指示入力装置320は、ボタンなどを有し、運転開始もしくは停止、温度または風量などの指示が入力される。入力された指示はリモコン制御装置310に送られる。リモコン通信装置330は、リモコン制御装置310から送られる指示に係る信号を発信する。特に限定するものではないが、実施の形態1のリモコン通信装置330は、赤外線で信号を発信する。
リモコン表示装置340は、リモコン制御装置310から送られる表示信号に基づいて、設定温度または風量設定などの表示を行う。また、リモコン選択装置350は、指示対象の室内ユニット200の選択設定を行うための装置である。実施の形態1のリモコン選択装置350は、切替スイッチを有する。指示者は、切替スイッチを切り替えて、指示対象となる各室内ユニット200を選択設定する。切替スイッチで切り替えることで、選択設定が行いやすくなる。
そして、リモコン制御装置310は、リモコン300全体の制御を行う。特に、実施の形態1においては、指示入力装置320において入力された指示に、リモコン選択装置350によって選択された識別番号を付して、リモコン通信装置330に送る。ここで、実施の形態1では、リモコン300が、リモコン制御装置310を有するものとして説明するが、これに限定するものではない。指示入力装置320、リモコン通信装置330、リモコン表示装置340およびリモコン選択装置350が、リモコン制御装置310が行う機能を分担するようにしてもよい。
ハウジングエアコンなどに代表される空気調和システムでは、従来、リモコンからの指示は、その指示を受けた室内ユニットの室内側制御装置が、自身が搭載された室内ユニットへの指示として指示に基づく処理を行い、動作を行うものであった。実施の形態1の空気調和システムは、リモコン300から送る指示の信号に、指示対象となる室内ユニット200の識別番号のデータを含める。そして、信号を受けた室内ユニット200は、通信線500を介して、室外ユニット100に信号を送る。室外ユニット100は、通信線500を介して、指示対象となる室内ユニット200に信号を送る。室内ユニット200は、受けた指示に基づいて処理を行い、動作する。指示の信号に、室内ユニット200の識別番号のデータを含めることにより、リモコン300からの指示を、信号を受信した室内ユニット200および室外ユニット100を介して、指示対象の室内ユニット200に送ることができる。
図5は、この発明の実施の形態1に係る空気調和システムの処理の流れを示す図である。ここでは、指示者がリモコン300を用いて、室内ユニット200Aを介して、室内ユニット200Cに指示を送って遠隔操作する場合を例にして説明する。指示者は、リモコン選択装置350において、室内ユニット200Cに対応する識別番号を選択設定し、指示入力装置320を介して指示を入力する(ステップS1)。リモコン制御装置310は、入力された指示に識別番号を付して、リモコン通信装置330に送る(ステップS2)。リモコン通信装置330は、指示を含む信号を室内ユニット200Aに送る(ステップS3)。
室内ユニット200A側の処理は、室内側制御装置230Aが行う。室内側制御装置230Aは、無線通信装置242を介して、リモコン300からの信号を受けると、信号内の識別番号に基づいて、自身が搭載された室内ユニット200への指示であるかどうかを判定する(ステップS11)。室内側制御装置230Aは、自身が搭載された室内ユニット200への指示であると判定すると、指示に基づいて、冷媒回路系の機器を動作させる(ステップS12)。また、室内側制御装置230Aは、送られた信号を、有線通信装置241を介して、室外ユニット100側に送る(ステップS13)。また、たとえば、風速または風向などは、室内側制御装置230Aが、室内ユニット200内の冷媒回路系の機器を制御して動作させる。ただ、室外ユニット100側において、各室内ユニット200の風速または風向なども、冷媒回路を制御するデータとして用いる。このため、室内側制御装置230Aが、動作制御を行う機器への指示であっても、室外ユニット100側に信号を送る。
一方、ステップS11において、室内側制御装置230Aは、他の室内ユニット200への指示であると判定すると、送られた信号を、有線通信装置241を介して、室外ユニット100側に送る(ステップS13)。実施の形態1の空気調和システムは、ハウジングエアコンである。このため、室内ユニット200間において、直接通信線500が直接接続されていないことが多い。そこで、本システムでは、指示対象の室内ユニット200に、室外ユニット100を介して、指示を送る。
室外ユニット100側の処理は、室外側制御装置160が行う。特に、指示処理部162が主となって処理を行う。室外側制御装置160は、室外側通信装置170を介して、室内ユニット200からの信号を受けると、信号に含まれる識別信号に基づいて、指示対象の室内ユニット200を判定する(ステップS21)。そして、室外側制御装置160は、判定した室内ユニット200に対し、室外側通信装置170および通信線500を介して、指示に係る信号を送る(ステップS22)。ここで、室外側制御装置160は、判定した指示対象の室内ユニット200が、信号を送った室内ユニット200Aであると判定した場合には、信号を送らない。
指示対象の室内ユニット200である室内ユニット200Cにおいて、室内側制御装置230Cは、通信線500および有線通信装置241を介して送られた指示に基づいて、機器を制御する(ステップS31)。このとき、室内側制御装置230Cは、報知信号を送信して、動作を行う旨を室内側報知装置260に報知させる(ステップS32)。
以上のように、実施の形態1の空気調和システムによれば、リモコン300にリモコン選択装置350を有し、指示対象となる室内ユニット200を選択設定できるようにした。そして、指示を含む信号には、指示対象の室内ユニット200の識別番号に関するデータを含めて、リモコン300、室内ユニット200および室外ユニット100の間の通信を、通信線500を介して行えるようにした。このため、集中リモコンなどの通信機器を設置する、配線を設置するなど、新たなハードウェアを追加することなく、ある室内ユニット200から指示を含む信号を送ることができ、指示対象となる室内ユニット200への指示を行うことができる。たとえば、ある部屋においてリモコン300を介して行われた他の部屋に設置された室内ユニット200に対する動作の指示を、ある部屋の室内ユニット200、室外ユニット100および通信線500を介して行うことができる。
たとえば、室内ユニット200が2台であれば、識別番号が設定されなくても、各室内ユニット200は、自身への指示ではなければ、指示対象を特定しやすい。したがって、実施の形態1のシステムは、3台以上の室内ユニットを有する空気調和システムに対して、特に有効である。
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2に係るリモコン300における表示画面を示す図である。実施の形態2の空気調和システムは、リモコン300が室内ユニット200からの信号を受けることができる場合に、リモコン300のリモコン表示装置340において、他の室内ユニット200の状態に関する表示を行うものである。ここで、実施の形態2の空気調和システムは、実施の形態1で説明した図1のシステムと同じ構成であるものとして説明する。
図6では、3台の室内ユニット200について、冷房または暖房の別および設定温度が表示されている。さらに、図6に示すように、識別番号が「1」の室内ユニット200Aの表示部分が最も大きく、冷房または暖房の別および設定温度だけでなく、風向および風速などが表示されている。基本的には、直接的に通信を行っている同じ部屋の室内ユニット200の状態を大きく表示するが、指示入力装置320を介して指示を入力することで、大きく表示する室内ユニット200を入れ替えることもできる。
以上のように、実施の形態2の空気調和システムによれば、室内ユニット200とリモコン300との間で双方向の通信を行うことができる。このため、室内ユニット200側からリモコン300側に、他の室内ユニット200の状態をデータとして含む信号を送り、リモコン300のリモコン表示装置340に表示させることができる。このため、指示者が、他の室内ユニット200が設置された部屋の状態などを容易に把握することができ、リモコン300を操作して指示が行いやすい。
実施の形態3.
上述した実施の形態1においては、リモコン300のリモコン選択装置350は切替スイッチを有するものであったが、これに限定するものではない。たとえば、リモコン制御装置310が、リモコン選択装置350として機能するようにしてもよい。そして、リモコン制御装置310は、指示者が指示入力装置320に入力した指示に基づいて、指示対象の室内ユニット200を選択設定し、リモコン制御装置310が有する記憶装置に指示対象の室内ユニット200を記憶する処理を行ってもよい。
100 室外ユニット、110 圧縮機、120 室外側熱交換器、130 切替装置、140,140A,140B,140C 絞り装置、150 室外側ファン、160 室外側制御装置、161 制御処理部、162 指示処理部、170 室外側通信装置、180 室外側記憶装置、200,200A,200B,200C 室内ユニット、210 室内側熱交換器、220 室内側ファン、230 室内側制御装置、230A,230C 室内側制御装置、240 室内側通信装置、241 有線通信装置、242 無線通信装置、250 室内側記憶装置、260 室内側報知装置、270 室内側設定装置、300 リモコン、310 リモコン制御装置、320 指示入力装置、330 リモコン通信装置、340 リモコン表示装置、350 リモコン選択装置、500,500A,500B,500C 通信線。

Claims (6)

  1. 室外側制御装置を有する室外ユニットと、
    指示に基づいて機器の制御を行う室内側制御装置を有する複数台の室内ユニットと、
    前記室外ユニットと複数台の前記室内ユニットとの間をそれぞれ通信接続する複数の通信線と、
    リモコン制御装置を有し、前記室内ユニットとの間で、無線通信を行うリモートコントローラとを有する空気調和システムであって、
    前記室内ユニットは、前記室内ユニットを識別する識別番号の設定が行われる室内側設定装置を有し、
    前記室内側制御装置は、前記リモートコントローラから前記指示を含む信号が送られると、設定された識別信号に基づいて、前記機器の制御を行うかどうかを判定し、前記通信線を介して、前記指示を含む信号を、前記室外ユニットに送り、
    前記室外側制御装置は、前記通信線を介して送られた信号に含まれる前記識別信号に基づいて、指示対象の前記室内ユニットを判定し、前記指示対象の前記室内ユニットに、前記通信線を介して、前記指示を含む信号を送る空気調和システム。
  2. 前記室内ユニットは、報知信号に基づいて報知を行う報知装置を備え、
    前記室内側制御装置は、前記通信線を介して、前記室外ユニットから前記指示が送られると、報知信号を送って前記報知装置に報知させる請求項1に記載の空気調和システム。
  3. 前記リモートコントローラは、前記指示対象となる前記室内ユニットが選択設定されるリモコン選択装置を有し、
    前記リモートコントローラから送られる前記指示を含む信号には、前記リモコン選択装置において選択設定された前記室内ユニットの前記識別番号がデータとして含まれる請求項1または請求項2に記載の空気調和システム。
  4. 前記リモコン選択装置は、切替スイッチである請求項3に記載の空気調和システム。
  5. 前記リモートコントローラは、リモコン表示装置を有し、
    前記リモコン制御装置は、前記室内ユニットから送られる信号に基づいて、複数の前記室内ユニットに係る状態の表示を、前記リモコン表示装置に行わせる請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
  6. 3台以上の前記室内ユニットが、前記通信線により、前記室外ユニットと通信接続されている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の空気調和システム。
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