CN1153025C - 空调机 - Google Patents

Abstract

一种通过单一的总线连接若干组空调机的室外组件和室内组件而构成的空调系统，它具有当至少两台空调机的信号在前述总线上以大体相同的时间输出时，以使空调机中的信号输出时间彼此不同的方式改变各空调机中的信号输出时间用的时间变更组件。而且还可以具有分别设置在若干空调机的若干台室外细件处的、记录室外组件的运行数据用的运行数据记录组件，提供运行数据输出用的运行数据输出组件，以及通过总线向其它室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传递组件。

Description

空调机

本发明涉及一种可通过同一总线连接若干台空调机的空调系统，特别涉及可容易地在同一总线上进行若干台室外组件和若干台室内组件之间的或若干台室外组件之间的数据(信号)通信地、可以防止在总线上的信号间发生冲突地、且可以容易地进行各组件之间的运行数据的确认的空调系统。

一般的空调机是在室内组件和室外组件上分别配置控制装置，以在两个组件的控制装置之间进行相互间的通信，进而进行运行控制的。其通信方式在近年来大多采用可利用总线进行的串行通信，利用比较细(比如说为两芯)的信号缆线进行大量信号的接收与发射。

然而在建筑物中设置由若干台空调机构成的空调系统时，各空调机的室外组件大多邻接配置在屋顶等等处，且它们与各室内组件间配置有制冷剂配管。对于这种场合，各空调机的信号缆线要与制冷剂配管相类似的分别铺设，故希望能使各空调机共用一根总线，以简化缆线的铺设作业。换句话说就是，如果可以用一根总线连接各室外组件和各室内组件，通过该总线进行各空调机的运行控制，则可以仅由屋顶等等处向屋内引入一个信号缆线。

这种空调系统中的一台空调机，其室外组件与室内组件间的通信是通过由室外组件输出轮询信号的方式，按预定的时间间隔进行的。而且为了不使各空调机的信号在总线上发生冲突，在由各室外组件输出的轮询信号之间，其输出定时信号在时间上需具有偏差(相位偏差)。

上述空调系统的各室外组件的控制装置内，分别内装有时钟，并利用该时钟管理轮询信号的输出定时信号。然而空调系统在安装后经过较长的时间后，由于室外组件的时钟之间的精度有微小差异，而会使轮询信号的相位偏差逐步减少，最终将使各空调机的信号在大体相同的时间输出。

对于这种场合，一般是通过使先输出的信号优先，以避免在总线上发生冲突，但这对于一台空调机的通信将难以进行。换句话说就是，一般在时钟之间的精度偏差(比如说在10秒间为10微秒左右)过小时，若要再次形成为足够的相位偏差将需要相当长的时间(如果轮询信号的输出间隔为10秒，进行一次通信所需要的时间为1毫秒时，则为1000秒(大约17分钟))，故存在有在这一期间轮询信号输出比较早的空调机的信号总是优先，而阻碍着轮询信号输出比较晚的空调机的通信的问题。

而且在这种空调系统中的各室外组件内，设置有记录运行数据用的非易失性存储装置，所以维护操作者在定期检测时可以获知过去的运行状况。这时维护操作者在由室外组件取下外侧板等等后，将维护装置连接在室外组件内部的连接器上，用显示器显示和打印机输出等等方式确认其运行数据。然而由于比较大的办公楼和厂房通常设置有多台室外组件，所以存在有因要取下各台室外组件的外侧板而使维护作业所需要的工作和时间相当大的问题。

针对上述的问题，本发明的第一目的是要提供一种可以使采用同一总线连接若干台空调机的空调系统成为具有在总线上可以防止信号冲突效果的空调系统。

本发明的第二目的是要提供一种可以通过总线由一台室外组件确认其它室外组件运行数据的空调系统。

为了能实现上述目的，本发明的空调系统可以是一种具有由室外组件和室内组件构成的若干组空调机的、在各空调机的室外组件和室内组件之间用单一的总线进行连接的空调系统，而且具有当两台空调机的信号在前述总线上以大体相同的时间信号输出时，改变至少一台空调机中的信号输出时间用的时钟信号变更组件。

如果采用本发明，当两台空调机输出的信号相位偏差在预定值之下时，可以改变一台或两台空调机的信号输出时间。这样便可以增大或复原其相位偏差，使两台空调机的信号输出之间的相位偏差长时间保持稳定，进而不会妨碍室内组件与室外组件之间的通信。

而且，本发明还可以是一种具有由室外组件和室内组件构成的若干组空调机、在各空调机的室外组件和室内组件之间用单一的总线进行连接的空调系统，而且具有当两台空调机的信号在前述总线上以大体相同的时间输出时，分别随机地改变两台空调机中的信号输出时间用的时间变更组件。

如果采用本发明，当两台空调机的信号输出相位偏差在预定值之下时，可以分别随机的改变两台空调机的信号输出时间。这样，即使两台室外组件具有同一个控制装置，也能增大相位偏差。

而且，本发明还可以是一种通过总线与若干台室外组件相连接的空调系统，而且具有分别设置在前述若干台室外组件上的、记录该室外组件运行数据用的运行数据记录组件；配置在前述若干台室外组件中的至少一台上、并提供运行数据输出用的运行数据输出组件；配置在不具有运行数据输出组件的室外组件上的、通过前述总线向具有前述运行数据输出组件的室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传递组件。

如果采用本发明，维护操作者可以通过将维护装置连接到预定的室外组件上，并通过用键盘等输入预定指令的方式，将全部室外组件的运行数据显示在维护装置和显示器上。

而且，本发明还可以是一种通过总线与若干台室外组件相连接的空调系统，而且具有分别设置在前述若干台室外组件上的、记录该室外组件的运行数据用的运行数据记录组件；配置在前述若干台室外组件中的每一台上、并提供运行数据输出用的运行数据输出组件；配置在前述若干台室外组件中的每一台上、并向其它室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传进组件。

如果采用本发明，维护操作者可以通过将维护装置连接到任意的一个室外组件上，并通过用键盘等输入预定指令的方式，将全部室外组件的运行数据显示在维护装置和显示器上。

图1为表示本发明第一实施形式所涉及的空调系统的概略性构成图。

图2为表示通常时间的轮询信号输出时间的时间曲线图。

图3为表示第一实施形式的作用的时间曲线图。

图4为表示本发明第二实施形式所涉及的空调系统的概略性构成图。

下面参考附图说明本发明的第一实施形式。图1为表示由两台空调机(第一空调机1a和第二空调机1b)构成的空调系统的概略性构成图，图中的实线表示制冷剂回路，点划线表示电气回路。本实施例是以室外组件和室内组件分别按1：1构成的空调系统(一台室外组件连接着一台室内组件)为例进行说明的。

两台空调机1a、1b均为燃气热泵型，且第一空调机1a由室内组件2a和室外组件3a构成，第二空调机1b由室内组件2b和室外组件3b构成。在室内组件2a、2b侧设置有室内热交换器5、电动风扇7、电膨胀阀9、电加热器11等等组件。在室外组件3a、3b侧设置有压缩机13、电磁式四通阀15、室外热交换器17、电动风扇19、蓄热器21、储气器23等等组件。构成制冷剂回路的各设备通过可使气态制冷剂或液态制冷剂流通的制冷剂配管31～39相连接。在图中，25为燃气发动机，它可通过柔性连接器27驱动压缩机13。

在室内组件2a、2b内还设置有室内侧控制组件(以下称为室内侧ECU)41，后者从CPU开始，由输入输出接口和ROM、RAM等等构成。在室内侧ECU41处除了连接有电动风扇7、电膨胀阀9和电加热器11之外，还连接有检测室内温度Tr用的室内温度检测器61、检测室内热交换器5在制冷运行时的入口侧和出口侧的制冷剂温度Tfi、Tfo用的第一、第二制冷剂温度检测器63、65、遥控器组件67等等。

而且在室外组件3a、3b内还设置有由CPU开始、并且由输入输出接口和ROM、RAM、时钟、非易失性存储器等等构成的室外侧控制组件(下面称为室外侧ECU)71。在室外侧ECU71处除了连接有四通阀15、电动风扇19和燃气发动机25之外，还连接有检测压缩机13的排出侧制冷剂压力Pd用的压力检测器83、检测室外温度Ta用的室外温度检测器85和控制面板87等等。

两个室内侧ECU41通过第一总线91相连接，两个室外侧ECU71通过第二总线93相连接，而第一空调机1a的室内侧ECU41和室外侧ECU71通过第三总线95相连接。第一空调机1a可通过第三总线95以串行通信方式，在室内侧ECU41和室外侧ECU71之间进行信号的传递。第二空调机1b可通过第一总线91、第三总线95和第二总线93以串行通信方式，在室内侧ECU41和室外侧ECU71之间进行信号的传递。

下面说明制冷运行时制冷剂的流动方式。

由制冷剂配管39吸收至压缩机13的气体制冷剂，通过隔热压缩方式呈高温高压状态由压缩机13排出，经过制冷剂配管31、四通阀15、制冷剂配管32流入室外热交换器17。高温高压的气体制冷剂在流过室外热交换器17内时由外部空气冷却，在通过冷凝收缩而形成为液态制冷剂后，再经过制冷剂配管33、储气器23、制冷剂配管34流入至电膨胀阀9。

液态制冷剂在用电膨胀阀9调整了流量之后，经由制冷剂配管35流入至室内热交换器7。液态制冷剂在通过室内热交换器7内时汽化为气态制冷剂，利用汽化热由电动风扇7送风而冷却室内空气。这时，室内侧ECU41根据设定温度Ts与室内温度Tr之间的偏差控制电动风扇7的转速(rpm)，同时根据使室内热交换器7的入口侧制冷剂温度Tfi与出口侧制冷剂温度Tfo之间的偏差为预定值(比如说为0～1℃)的方式控制电膨胀阀9的打开量(阀体驱动用步进电动机的步数)。

在室内热交换器7内汽化了的气态制冷剂经由制冷剂配管36、四通阀15、制冷剂配管37流入至蓄热器21，再通过制冷剂配管39吸入至压缩机13。

下面说明本实施形式的作用。

对于本实施形式的第一空调机1a和第二空调机1b，使用者可以通过操作遥控器组件67的方式，分别向室内侧ECU41输入运行/停止、温度调节、转动电动机的切换等运行指令。而且室内侧ECU41在由室外侧ECU71输入有轮询信号时，可通过第三总线95或第一、第二、第三总线91、93、95将当前的运行状态，以串行通信方式传递至室外侧ECU71。

两个空调机1a、1b为同一品种，则室外侧ECU71可按相同的时间间隔(在本实施形式中为10秒)向室内侧ECU41输出轮询信号，该输出的时间信号为在安装等等时设定第一空调机1a和第二空调机1b所具有的预定相位偏差(在本实施形式中为5秒)。因此如图2所示，空调系统在安装时刻，第一空调机1a的通信与第二空调机1b的通信之间具有足够的时间间隔，所以两个通信在总线(对于这一场合，为第三总线95)上不会产生冲突。

然而在安装后经过较长的时间后，由于室外侧ECU71内的时钟之间的精度存在有微小的差异，而会使其相位偏差逐步减少，最终将会如图3所示，在一方进行通信的过程中另一方的通信时间已经到来。本实施形式是在检测到这种冲突时，分别改变向两个室外侧ECU71输出的轮询信号输出时间。

在改变输出时间时，两个室外侧ECU71可在ROM内的图表中分别随机的选择1秒～9秒的变更值(整秒数)，轮询信号用的输出时间变更值可分别向正侧或负侧变更。对于大多数场合，可以如图3所示，在两个室外侧ECU71的轮询信号的输出时间之间产生数秒钟的相位偏差。而且即使两个室外侧ECU71偶然选择了相同的变更值的场合，也可以在下一次产生通信冲突时再次改变其输出时间，从而可以在短时间里消除通信冲突。

这样，本实施形式中的空调系统，其两台空调机可以采用同一总线，而且不会在两台空调机之间产生通信冲突，从而可以实现稳定的运行控制。

上面对具体的实施形式进行了说明，但本发明并不仅限于上述的实施形式。如举例来说，上述的实施形式适用于由本发明的燃气热泵型空调机构成的空调系统，但也适用于由具有电动压缩机的空调机构成的空调系统。而且在上述的实施形式中，本发明适用于由具有一台室外组件和一台室内组件的两套空调机构成的空调系统，但也适用于由在室外组件上连接有若干台室内组件的空调机构成的空调系统，还适用于用同一总线连接三套以上的空调机的空调系统。轮询信号输出时间的变更也可以按仅对一个室外侧ECU改变预定的变更值(比如说为5秒)的方式实施。而且对于具体的装置构成等等，均可以在不脱离本发明主题的范围内加以适当的变更。

下面参考附图详细的说明本发明的第二实施例。本实施例是以其构造为相对于一台室外组件连接有若干台室内组件的空调系统为例进行说明的。本实施例的空调机除了一台室外组件与若干台室内组件相连接之外，其构造与前述第一实施例基本上相同，而且制冷运行时的制冷剂的流动方式也与第一实施例相同，所以为了避免重复描述而省略了对这些相同部分的说明。相同的部分已赋予了相同的参考标号。

图4为表示第二实施形式的、由两台空调机(第一空调机1a和第二空调机1b)构成的空调系统的概略性构成图，在图中的实线表示制冷剂回路，点划线表示电气回路。

这一空调系统与第一实施例中的不同点在于，第一空调机1a由若干台室内组件2a和一台室外组件3a构成，第二空调机1b由若干台室内组件2b和一台室外组件3b构成，而且第一空调机1a可通过第一总线91和第三总线95以串行通信方式在各室内侧ECU41和室外侧ECU71之间进行信号的传递。参考标号99表示具有显示器97的维护装置99。

下面说明本实施形式的作用。

对于本实施形式中的第一空调机1a和第二空调机1b，使用者可以通过操作遥控器组件67的方式，分别向各室内组件2a、2b的室内侧ECU41输入运行/停止、温度调节、转动电动机的切换等运行指令。而且室内侧ECU41在由室外侧ECU71输入轮询信号时，可通过第三总线95或第一、第二、第三总线91、93、95将当前的运行状态以串行通信方式传递至室外侧ECU71。室外侧ECU71可根据室内侧ECU41的运行状况，对四通阀15、电动风扇19、燃气发动机25等进行驱动控制，同时将自己的运行数据依次记录在内装的非易失性存储器中。

当因定期检查和发生故障等而需要确认室外组件3a、3b的运行数据时，维护操作者可取下某一室外组件(比如说室外组件3b)的外侧板，在室外侧ECU71处连接上具有显示器97的维护装置99。随后当维护操作者由键盘输入显示室外组件1b的运行数据用的指令时，便可将记录在非易失性存储器中的室外组件3b的运行数据显示在显示器97上。维护操作者可由这一显示确认室外组件3b的最新的运行数据，并在制冷剂压力和燃气发动机25发生异常时，进行补充制冷剂和调整发动机等处理。

对于室外组件3b未见异常的场合，操作者可再次操作维护装置99的键盘，输入显示室外组件1a的运行数据的指令。这时该指令将通过第二总线93传递至空调机1a的室外侧ECU71处，并由非易失性存储器输出室外组件3a的运行数据。输出的运行数据可通过第二总线93和室外组件3b的室外侧ECU71，显示在维护装置99的显示器97上。因此，维护操作者不用将维护装置99连接在室外侧ECU71上，即可以确认室外组件1a的运行数据，如果未发现有异常，即可结束该作业。

这样，本实施形式中的空调系统通过将维护装置连接到一台室外组件的方式，即可以对其它室外组件的运行数据进行确认，从而可以在短时间里容易地进行维护作业。而且无论将维护装置连接在哪一台室外组件上，维护操作者均可以容易地实施数据存取。

上面对具体的实施形式进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施形式。如举例来说，上述实施形式适用于由本发明的燃气热泵型空调机构成的空调系统，但也适用于由具有电动压缩机的空调机构成的空调系统。而且在上述的实施形式中，本发明适用于由具有一台室外组件和若干台室内组件的两套空调机构成的空调系统，但也适用于由在一台室外组件上连接有一台室内组件的空调机构成的空调系统，还适用于用同一总线连接三套以上空调机的空调系统。而且在上述实施形式中，是在维护装置的显示器上显示运行数据的，但也可以在室外组件的控制面板上实施显示，还可以将其输出至打印机。而且对于具体的装置结构成等等，均可以在不脱离本发明的主题的范围内加以适当的变更。

如上所述，如果采用本发明的空调系统，由于它是一种具有由室外组件和室内组件构成的若干组空调机的、在各空调机的室外组件和室内组件之间用单一的总线进行连接的空调系统，而且具有当两台空调机的信号通过前述总线以大体相同的时间输出时，可改变至少一台空调机中的信号输出时间的时间变更组件，所以一旦两台空调机的信号输出在预定的相位偏差之下，即可以在短时间里增大或复原其相位偏差，随后便不会妨碍室内组件与室外组件之间的通信。

而且如果采用本发明，由于它是一种通过总线与若干台室外组件相连接的空调系统，并且具有分别设置在前述若干台室外组件上的、记录该室外组件的运行数据用的运行数据记录组件，配置在前述若干台室外组件中的至少一台上的、提供运行数据输出用的运行数据输出组件，配置在不具有运行数据输出组件的室外组件上的、通过前述总线向具有前述运行数据输出组件的室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传递组件，所以维护操作者可以利用通过键盘等等输入预定指令的方式，将全部室外组件的运行数据显示在养护装置的显示器等等上，从而可以容易地在短时间内进行维护作业。

Claims (6)

1.一种具有由室外组件和至少一台室内组件构成的若干组空调机的、在各组空调机的室外组件和室内组件之间用单一的总线进行连接的空调系统，其特征在于具有：

当至少两台空调机的信号在前述总线上以相同的时间输出时，以使该空调机中的信号输出时间彼此不同的方式改变各空调机中的信号输出时间的时间变更组件。

2.一种如权利要求1所述的空调系统，其特征于各空调机中的信号输出时间分别随机地改变。

3.一种如权利要求1所述的空调系统，其特征在于前述一台空调机中的信号输出时间被随机改变。

4.一种具有由室外组件和室内组件构成的若干组空调机的、在各空调机的室外组件和室内组件之间用单一的总线进行连接的空调系统，其特征在于具有：

当两台空调机的信号在前述总线上以相同的时间输出时，改变至少一台空调机中的信号输出时间用的时间变更组件。

5.一种通过总线与若干台室外组件相连接的空调系统，其特征在于具有：

分别设置在前述若干台室外组件处的、记录该室外组件的运行数据用的运行数据记录组件，

配置在前述若干台室外组件中的至少一台上的、提供运行数据输出用的运行数据输出组件，

配置在不具有运行数据输出组件的室外组件处的、通过前述总线向具有前述运行数据输出组件的室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传递组件。

6.一种通过总线与若干台室外组件相连接的空调系统，其特征在于具有：

分别设置在前述若干台室外组件处的、记录该室外组件的运行数据用的运行数据记录组件，

配置在前述若干台室外组件中每一台上的、提供运行数据输出用的运行数据输出组件，

配置在前述若干台室外组件中每一台上的、向其它室外组件传递运行数据记录组件内的运行数据用的运行数据传递组件。

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