JP2008039344A

JP2008039344A - 空気調和システム

Info

Publication number: JP2008039344A
Application number: JP2006217663A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Konno; 春彦金野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】通信線に複数の空気調和装置を接続して互いにデータ通信可能に構成した空気調和システムにおける通信障害の原因判別を容易とする。
【解決手段】通信線ＭＬ、ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３に複数の空気調和装置を接続して互いにデータ通信可能に構成した空気調和システム１において、各空気調和装置は、自身が接続されている通信線の利用率及び自身が送信した通信データの衝突率を算出し、前記利用率及び前記衝突率を報知或いは外部機器に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の空気調和装置を通信線に接続してなる空気調和システムに関する。

従来、通信線に多数の空気調和装置を接続すると共に、この通信線に集中制御装置や遠隔監視装置を接続して、各空気調和装置を集中制御又は遠隔監視するようにした空気調和システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の空気調和システムは、多数の空気調和装置を一括して制御・管理可能なことから、空気調和すべき室数の多いテナントビル等の比較的大型の建物に設置されている。また、この空気調和システムを設置する際には、上記通信線が建物の壁や天井裏等に敷設するのが一般的である。
特開２００３−１８５２３５号公報

しかしながら、通信線が建物の壁や天井裏といった敷設状態を視認し難い箇所に設けられているため、空気調和装置の通信に障害が生じた際には、その障害が何によって生じたのかを特定するのが困難である。
具体的には、新たに空気調和装置を追加する場合に、その空気調和装置を接続台数が既に過大な通信線に接続してしまうと通信が輻輳して通信に障害が生じることがあり、通信線への接続時の施工不良等で通信に障害が生じることもある。
このように、新たに空気調和装置を追加した場合に通信に障害が生じたときには、その通信障害の要因が、空気調和装置の台数増加による通信線の通信トラフィックの増大に起因する障害なのか、或いは、施工不良に起因する障害なのかを判別することが困難である。

また、通信の輻輳を避けるために、新たに空気調和装置を追加する場合には、比較的空気調和装置の接続台数が少ない（通信量の小さい）通信線に追加することが望まし。しかしながら、一般に、上記通信線は幾枝にも分岐するように多数の通信線が接続されて構成され、このような通信線が建物の壁や天井裏といった敷設状態を視認し難い箇所に設けられているため、どの通信線にどの程度の台数の空気調和装置が接続されているのかを確認するのは困難である。
したがって、従来においては、空気調和装置を追加する場合、一旦、通信線に接続してみて通信障害が発生するかを確認していた。そして、通信障害が発生した場合には、施工不良の有無や、空気調和装置の通信機能に異常、通信線の輻輳といった多岐にわたる通信障害の原因を一つ一つ確認しており、通信障害の原因を突止めるのに非常に労力を要していた。
さらに、空気調和装置を追加によって通信障害が発生すると、他の空気調和装置の通信にも影響が出るため、空気調和装置が追加された事を認知していない者が通信障害の対応を行うと、正常な空気調和装置までも調査してしまい無駄な労力を費やすこととなる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、通信障害が発生した場合に、その原因を容易に判別可能な空気調和システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、通信線に複数の空気調和装置を接続して互いにデータ通信可能に構成した空気調和システムにおいて、各空気調和装置は、自身が接続されている通信線の利用率、及び、自身が送信した通信データの衝突率を算出する算出手段を備えることを特徴とする空気調和システムを提供する。

また本発明は、上記発明において、前記空気調和装置が室外機及び室内機を有し、前記算出手段を前記室外機に設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記利用率、及び、前記衝突率を報知、或いは、外部機器に出力にすることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記通信線が複数の枝に分岐して建物に敷設され、前記枝のそれぞれに複数の前記空気調和装置が接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、通信線の利用率及び衝突率を各空気調和装置が算出するようにしたため、通信線が輻輳しているか否かを利用率及び衝突率によって容易に判別可能となる。これにより、既存の通信線に新たに空気調和装置を接続可能であるかを予め判断することができると共に、通信障害が発生した場合には、通信線の輻輳によるものなのか否かを容易に判別することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和システム１の概略構成を示す図である。この図に示すように、空気調和システム１は、テナントビル等の建物２のフロア２１ごとに設置された複数のサブ空気調和システム３１、３２、３３と、空気調和システム１全体を制御する集中制御装置４とを有し、上記サブ空気調和システム３１、３２、３３及び上記集中制御装置４が上記建物２の壁や天井裏等に敷設されたメイン通信線ＭＬに通信可能に接続されている。
サブ空気調和システム３１、３２、３３のそれぞれは、建物２の室内に設置された複数の室内機５を有した室内ユニット群５１と、建物２の室外に配置された１又は複数の室外機６を有した室外ユニット群６０とを有し、これら室内機５及び室外機６により空気調和装置が構成されている。

サブ空気調和システム３１にあっては、複数の室外機６に対して複数の室内機５が不図示のユニット間配管を介して接続されており、また、上記メイン通信線ＭＬから分岐したサブ通信線ＳＬ１に、これらの室外機６及び室内機５が通信可能に接続されている。
また、サブ空気調和システム３２にあっては、１台の室外機６に対して複数の室内機５が不図示のユニット間配管を介して接続されており、上記メイン通信線ＭＬから分岐したサブ通信線ＳＬ２に、これらの室外機６及び室内機５が通信可能に接続されている。
サブ空気調和システム３３は、複数の室外機６のそれぞれに対して室内機５が１台ずつ個別に接続されており、上記メイン通信線ＭＬから分岐したサブ通信線ＳＬ３に各室内機５が通信可能に接続されると共に、各室外機６及び室内機５の間がユニット間通信線８を介して通信可能に接続されている。

そして、サブ空気調和システム３１、３２、３３の各室外機６及び室内機５がサブ通信線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３及びメイン通信線ＭＬを介して、集中制御装置４との間で相互に通信可能になされ、そして当該集中制御装置４によって制御、管理される。
集中制御装置４の制御について具体的には、各室外機６及び室内機５には予め固有のアドレスが付与されており、集中制御装置４は、室外機６及び室内機５のアドレス宛と制御指示コマンド等の各種コマンドを含む通信データを生成しメイン通信線ＭＬに出力することで、そのアドレスに該当する室外機６又は室内機５がこれを受信し、その機器が通信データに含まれたコマンドに応じた動作をすることになる。

また、室外機６及び室内機５が集中制御装置４と通信する場合には、各室外機６及び室内機５は、自身の動作状態や集中制御装置４からの通信データの受信結果等のデータに集中制御装置４のアドレスを付加して通信データを生成し、自身が接続されているサブ通信線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３に出力することで、その通信データを集中制御装置４に送信し、これにより、集中制御装置４が各サブ空気調和装置３１、３２、３３の動作状態を管理可能となる。
各サブ空気調和システム３１、３２、３３においては、室外機６及び室内機５の間、及び、室外機６同士の間のユニット間通信が行われており、この場合には、自身が接続されているサブ通信線（枝）ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３を介して通信データの送受が行われる。

なお、以下の説明においては、各サブ空気調和システム３１、３２、３３、及び、各サブ通信線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３を特に区別しない場合、それぞれに符号３、及び、符号ＳＬを付して説明する。
また、図１には、３つのサブ空気調和システム３１、３２、３３を示しているが、空気調和システム１に４以上のサブ空気調和システム３を設け、サブ空気調和システム３のそれぞれをメイン通信線ＭＬにサブ通信線ＳＬを介して接続することも勿論可能である。

さて、上記サブ空気調和システム３の室外機６は、自身が接続されているサブ通信線ＳＬの通信状況をモニタリング可能に構成されており、以下、かかる構成について詳述する。
図２は室外機６の構成を示す図である。この図に示すように、室外機６は、各部を中枢的に制御する制御手段としてのＣＰＵ６１と、このＣＰＵ６１が実行するプログラムや各種データ等を格納するＲＯＭ６２と、ＣＰＵ６１のワークエリアとして機能し演算結果等の各種データを一時的に格納する不揮発性メモリ等のＲＡＭ６３と、室外機６に対する各種設定操作を行うための操作部６４と、ＣＰＵ６１の演算結果等を表示する表示部６５と、サブ通信線ＳＬ及びユニット間通信線８の接続インターフェースであるインターフェース部６６とを有し、それぞれがバス６７に接続されている。また、表示部６５は７セグメントＬＥＤ等の表示装置を有し、その表示装置に演算結果等が表示される。
なお、室外機６は、図２に示す構成要素の他にも、室外熱交換器や室外送風機、四方弁、圧縮機等の一般的な室外機が備えている構成要素を有している。

上記構成の下、ＣＰＵ６１は、インターフェース部６６を介して受信する通信データの受信状況に基づいて、通信状況の指標となる利用率Ｒ及び衝突率Ｓを算出し表示部６５に出力する。なお、この算出動作は、作業者等によって操作部６４が操作されて算出開始が指示された場合に行っても良く、また、一定期間ごとに行いＲＯＭ６２やＲＡＭ６３に算出結果を履歴として格納するようにしても良い。

次いで、上記利用率Ｒ及び衝突率Ｓについて順に詳細に説明する。
先ず、利用率Ｒについて詳述すると、利用率Ｒは、室外機６が接続されたサブ通信線ＳＬの回線使用率の指標値である。本実施形態では、室外機６が所定期間の間に実際に受信動作している時間の割合により簡易的に利用率Ｒを算出している。
具体的には、室外機６は、所定の計測期間Ｔ１において通信データを受信し始めるまでの時間、すなわち、受信待ちに要した時間（以下、「受信待ち時間Ｔ２」という）を計測し、計測期間Ｔ１に占める受信動作期間（計測期間Ｔ１−受信待ち時間Ｔ２）を算出し、その受信動作期間を計測期間Ｔ１で除して利用率Ｒを算出している（式１）。
利用率Ｒ＝計測期間Ｔ１−受信待ち時間Ｔ２）／計測期間Ｔ１・・・（式１）

この（式１）から明らかなように、計測期間Ｔ１に占める受信動作期間の割合が大きいほど、すなわち、サブ通信線ＳＬを通信データが頻繁に流れるほど利用率Ｒが大きい値を示し、これにより、サブ通信線ＳＬの回線使用率が計られることとなる。

ここで、本実施形態では、上記計測期間Ｔ１として、室外機６が１００文字（キャラクタ：ｃｈｒ）分の通信データを受信するのに要する時間が設定されており、上記計測期間Ｔ１においては、室外機６のＣＰＵ６１は、１ｃｈｒ分の時間が経過するごとに、初期値の「１００」から「１」ずつ減算して残余時間を算出する。計測期間Ｔ１において通信データの受信を開始したときには、そのときの残余時間が受信動作期間を示すため、ＣＰＵ６１は、そのときの残余時間をＲＡＭ６３に格納する。また、通信データの受信が開始されずに計測期間Ｔ１が終了した時には、ＣＰＵ６１は、残余時間「０」、すなわち、受信動作期間「０」をＲＡＭ６３に格納する。
そして、ＣＰＵ６１は、計測値を平均化して計測精度を高めるべく、複数回（例えば８回）にわたって間欠的に計測期間Ｔ１における受信動作期間をＲＡＭ６３に格納し、全ての受信動作期間の平均値を計測期間Ｔ１にて除して利用率Ｒを算出する。

次いで、上記衝突率Ｓは、室外機６が通信データを送信した際に、その通信データが他の通信データと衝突する確率の指標値であり、本実施形態では、室外機６が通信データを他の室外機６、室内機５又は集中制御装置４に送信した回数（送信回数Ｃ１）と、その通信データが相手方に正常に受信された回数（成功回数Ｃ２）との割合により上記衝突率Ｓを示している。

具体的には、空気調和システム１においては、各室内機５、室外機６及び集中制御装置４は通信データを受信した場合、その通信データを送信した相手方に対して、正常に受信した旨を示す受信完了通知を送信している。そこで、各室外機６は、この受信完了通知を受信した回数を上記成功回数Ｃ２としてカウントしている。
そして、各室外機６のＣＰＵ６１は、所定の送信回数Ｃ１にわたって通信データを送信するごとに、上記成功回数Ｃ２を集計する。このとき、送信回数Ｃ１から成功回数Ｃ２を減じた回数により、通信に衝突が生じた回数（衝突回数Ｃ３＝送信回数Ｃ１−成功回数Ｃ２）が示される。
したがって、各室外機６のＣＰＵ６１は衝突回数Ｃ３を送信回数Ｃ１、すなわち、衝突回数Ｃ３と成功回数Ｃ２とを加算値にて除して衝突率Ｓを算出する（式２）。
衝突率Ｓ＝衝突回数Ｃ３／（成功回数Ｃ２＋衝突回数Ｃ３）・・・（式２）
なお、この衝突率Ｓの算出の際にも、計測精度を高めるべく、複数回（例えば８回）にわたり衝突率Ｓを求め、それらの衝突率Ｓの平均値が算出されるようになっている。

以上のようにして算出された利用率Ｒ及び衝突率Ｓは表示部６５に表示され、作業者等に通知される。
図３は、表示部６５の表示内容の一例である。ここでは、利用率Ｒを「Ｒ」とし、また、衝突率Ｓを「Ｓ」として、上述の計算によって求めた利用率Ｒ及び衝突率Ｓを百分率化したものが表示されている。この例では、表示部６５の表示内容は１秒毎に更新されており、この表示部６５を見ることにより、直近の利用率Ｒ及び衝突率Ｓを参照することができる。
なお、コンピュータ端末等の外部機器の接続ポートを各室外機６に設け、上記利用率Ｒ及び衝突率Ｓを外部機器に出力し、当該外部機器から参照可能にしても良く、また、集中制御装置４に通信により出力する構成としても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、各室外機６のＣＰＵ６１がサブ通信線ＳＬの利用率Ｒ及び衝突率Ｓを算出する構成としたため、作業者等は、これらの利用率Ｒ及び衝突率Ｓに基づいて、新たに室内機５や室外機６を追加する際に通信障害発生の可能性を予見したり、通信障害の原因を特定することができる。

詳述すると、既設の室外機６の利用率Ｒを参照することで、その室外機６が接続されているサブ通信線ＳＬに新たに室内機５や室外機６を追加しても通信が輻輳することがないかを予め判断することができる。
さらに、室内機５や室外機６の追加によって通信障害が生じた場合には、その追加された室内機５や室外機６が接続されたサブ通信線ＳＬに接続されている室外機６（室外機６を新たに追加した場合にはその室外機６）の衝突率Ｓを参照することで、例えば、その衝突率Ｓが高い場合には、室内機５や室外機６をサブ通信線ＳＬに新たに接続した際に終端抵抗を付け忘れた等の施工上のミスを判断することができる。

また、本実施形態によれば、サブ通信線ＳＬの利用率Ｒ及び衝突率Ｓの算出を室外機６が行う構成としたため、例えば、室外機６が備える圧縮機（特にインバータ圧縮機）から発生するノイズにより通信に支障が生じているか否かを利用率Ｒ及び衝突率Ｓの算出結果から類推することができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、空気調和システム１の全ての室外機６が利用率Ｒ及び衝突率Ｓを算出しているが、サブ空気調和システム３の制御を統括的に行う代表室外機が存在すれば、その代表室外機だけが、利用率Ｒ及び衝突率Ｓを算出するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、室外機６が利用率Ｒ及び衝突率Ｓを算出しているが、室内機５が利用率Ｒや衝突率Ｓを算出するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る空気調和システムの構成を示す図。室外機の構成を示す図。利用率および衝突率の表示例を示す図。

符号の説明

１空気調和システム
３、３１〜３３サブ空気調和システム
４集中制御装置
５室内機
６室外機
６５表示部
ＭＬメイン通信線
ＳＬ、ＳＬ１〜ＳＬ３サブ通信線
Ｒ利用率
Ｓ衝突率

Claims

通信線に複数の空気調和装置を接続して互いにデータ通信可能に構成した空気調和システムにおいて、
各空気調和装置は、自身が接続されている通信線の利用率、及び、自身が送信した通信データの衝突率を算出する算出手段を備える
ことを特徴とする空気調和システム。
請求項１に記載の空気調和システムにおいて、
前記空気調和装置が室外機及び室内機を有し、
前記算出手段を前記室外機に設けたことを特徴とする空気調和システム。
請求項１又は２に記載の空気調和システムにおいて、
前記利用率、及び、前記衝突率を報知、或いは、外部機器に出力にすることを特徴とする空気調和システム。
請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和システムにおいて、
前記通信線が複数の枝に分岐して建物に敷設され、前記枝のそれぞれに複数の前記空気調和装置が接続されていることを特徴とする空気調和システム。