JP2008057868A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】ある室内機に供給される外部電源が遮断された場合であっても室外機が他の室内機に対して適切な制御を行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】複数の室内機１のそれぞれは室外機によって管理される。室内機１は、当該室内機１の動作を統括的に制御する主制御部１１と、室外機２との通信を行う通信部１２と、当該室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断されたことを検出する外部電源検出部１３と、外部電源ＥＶが遮断された際に通信部１２に供給されるバックアップ電源ＶＢＡＴを出力するバックアップ電源部１５とを備えている。室内機１では、通信部１２は、外部電源検出部１３で外部電源ＥＶが遮断されたことが検出されると、当該外部電源ＥＶが遮断されたことを室外機に通知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の室内機とそれらを管理する室外機とを備える空気調和機に関する。

空気調和機に関して従来から様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、複数の室内機と、それらを管理する室外機とを備える空気調和機に関して、各室内機に通信用のアドレスを自動設定するオートアドレス設定に要する時間を短縮する技術が提案されている。また、特許文献２では、安価な装置で確実に空気調和機の通信異常を検出し、その後、空気調和機が自動的に元の運転状態に復帰できる技術が提案されている。

特開２０００−７４４６１号公報 特開平５−９９４７７号公報

特許文献１に記載の空気調和機のように、複数の室内機と室外機とを備える従来の空気調和機では、１台でも室内機に供給される外部電源が遮断されると、室外機は、当該室内機とは通信ができないことから、通信異常が発生したと判定し、すべての室内機に対する制御を停止していた。その結果、室外機は、実際には通信異常が発生していないにも拘わらず、外部電源が遮断されていない室内機に対して適切な制御を行うことができなかった。

そこで、本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、ある室内機に供給される外部電源が遮断された場合であっても室外機が他の室内機に対して適切な制御を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明に係る空気調和機の第１の態様は、複数の室内機（１）と、当該複数の室内機のそれぞれを管理する室外機（２）とを備え、前記複数の室内機のそれぞれは、当該室内機の動作を統括的に制御する主制御部（１１）と、前記室外機との通信を行う通信部（１２）とを有し、前記複数の室内機の少なくとも一つは、当該室内機に供給される外部電源（ＥＶ）が遮断されたことを検出する外部電源検出部（１３）と、当該外部電源が遮断された際に前記通信部に供給されるバックアップ電源（ＶＢＡＴ）を出力するバックアップ電源部（１５）とをさらに有し、前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、前記通信部は、前記外部電源検出部で前記外部電源が遮断されたことが検出されると、当該外部電源が遮断されたことを前記室外機に通知する。

この発明に係る空気調和機の第２の態様は、複数の室内機（１）と、当該複数の室内機のそれぞれを管理する室外機（２）とを備え、前記複数の室内機のそれぞれは、当該室内機の動作を統括的に制御する主制御部（１１）と、前記室外機との通信を行う通信部（１２）とを有し、前記複数の室内機の少なくとも一つは、当該室内機に供給される外部電源（ＥＶ）が遮断された際に前記通信部に供給されるバックアップ電源（ＶＢＡＴ）を出力するバックアップ電源部（１５）をさらに有し、前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、前記主制御部には前記バックアップ電源は供給されず、前記通信部は、前記主制御部から受け取るべき信号を受け取らない場合には前記外部電源が遮断されたと判定し、当該外部電源が遮断されたことを前記室外機に通知する。

第１及び第２の態様において望ましくは、前記複数の室内機の前記少なくとも一つは、前記外部電源が遮断されると、前記通信部に供給する電源を主電源（ＶＣ）から前記バックアップ電源に切り替える電源切替部（１６）を有する。

この発明に係る空気調和機の第３の態様は、第１及び第２の態様であって、前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、前記通信部のみに前記バックアップ電源が供給される。

この発明に係る空気調和機の第１の態様によれば、室内機に供給される外部電源の遮断が当該室内機で検出されると、当該室内機からその旨が室外機に通知されるため、室外機は、当該室内機に供給される外部電源が遮断されたことを認識することができる。したがって、室外機は、外部電源が遮断された室内機を除いて自身が管理する室内機に対して適切な制御を行うことができる。

この発明に係る空気調和機の第２の態様によれば、室内機に供給される外部電源が遮断されたと当該室内機で判定されると、当該室内機からその旨が室外機に通知されるため、室外機は、当該室内機に供給される外部電源が遮断されたことを認識することができる。したがって、室外機は、外部電源が遮断された室内機を除いて自身が管理する室内機に対して適切な制御を行うことができる。

この発明に係る空気調和機の第３の態様によれば、室内機において外部電源が遮断された際に最低限動作させる必要のある通信部のみにバックアップ電源が供給されるため、バックアップ電源部の電源容量を小さくすることができる。よって、室内機のバックアップ電源部として、安価かつ小型の電源装置を採用することができる。

実施の形態１．
図１は本発明に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本実施の形態１に係る空気調和機は、複数の室内機１と、当該複数の室内機１のそれぞれを管理する室外機２とを備えている。複数の室内機１のそれぞれと、室外機２とは、通信ラインＣＬを利用して相互に通信可能となっている。室外機２にはブレーカＢＲを介して外部電源ＥＶが供給され、各室内機１にも、個別に設けられたブレーカＢＲを介して外部電源ＥＶが供給される。外部電源ＥＶは例えば交流電源である。本実施の形態１では、例えば、室内機１はビル内の各テナントに配置され、室外機２は当該ビルの屋上等の外部に配置される。

図２は室内機１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、各室内機１は、主制御部１１と、通信部１２と、外部電源検出部１３と、制御電源部１４と、バックアップ電源部１５と、電源切替部１６とを備えている。

主制御部１１は、ＣＰＵ等から成り、室内機１の動作を統括的に制御する。通信部１２は通信ラインＣＬを利用して室外機２との通信を行う。通信部１２は、室外機２からの受信信号から必要なデータを取り出して主制御部１１に通知したり、主制御部１１で生成された送信データに通信用の制御データを付加して送信信号を生成し、当該送信信号を通信ラインＣＬを利用して室外機２に出力する。外部電源検出部１３は、自身が属する室内機１に供給される外部電源ＥＶの遮断を検出する。外部電源検出部１３は、外部電源ＥＶが供給されている場合に導通し、外部電源ＥＶが供給されていない場合に非導通となるリレーで構成しても良し、外部電源ＥＶの電圧値を検知して出力する電圧検知回路で構成しても良い。

制御電源部１４は、自身が属する室内機１で使用される各種直流電源を外部電源ＥＶから生成して出力する。制御電源部１４は、主制御部１１用の電源ＶＭと、通信部１２用の主電源ＶＣと、充電電源ＶＢとを生成して出力する。バックアップ電源部１５は、例えば電気二重層コンデンサから成る。バックアップ電源部１５は、制御電源部１４から出力される充電電源ＶＢによって充電され、通信部１２用のバックアップ電源ＶＢＡＴを出力する。電源切替部１６は、制御電源部１４から主電源ＶＣが出力されている場合には通信部１２に対して当該主電源ＶＣを供給し、制御電源部１４からの主電源ＶＣの出力が停止すると、バックアップ電源部１５から出力されるバックアップ電源ＶＢＡＴを通信部１２に供給する。ここで、上述のように主電源ＶＣは外部電源ＥＶから生成される。したがって、電源切替部１６は、外部電源ＥＶが遮断されると、通信部１２に供給する電源を主電源ＶＣからバックアップ電源ＶＢＡＴに切り替える。

なお、各室内機１には、冷媒圧力を調整する膨張弁やファン等の機械的要素（図示せず）も設けられており、これらの機械的要素は主制御部１１によって制御される。また、室外機２にも、冷媒を圧縮するコンプレッサ、熱交換器、ファン、冷媒圧力を調整する膨張弁、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁などの機械的要素（図示せず）が設けられている。室外機２と各室内機１とは、これらの機械的要素を使用して冷媒の受け渡しを行う。

以上のような構成を成す本実施の形態１に係る空気調和機では、室外機２は、自身に設けられたコンプレッサ等を制御して各室内機１に冷媒を供給するとともに、各室内機１に制御信号を出力する。各室内機１は、室外機２から出力された制御信号に基づいて自身に設けられたファン等を制御する。これにより、室内機１が設けられた各室内の温度及び湿度が適切に制御される。

また、各室内機１は、室外機２からの定期的あるいは不定期的な要求に応じて自身の運転状況等を室外機２に通知する。したがって、室外機２は、室内機１に通知した応答要求に対する応答が当該室内機１から無ければ、当該室内機１との間で通信異常が発生したと判断することができる。室外機２は、自身が管理する複数の室内機１のうち少なくとも一つの室内機との間で通信異常が発生すると、当該複数の室内機１のそれぞれに対する制御を停止する。その結果、各室内機１では空調制御が停止する。

次に、室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断された際の本実施の形態１に係る空気調和機の動作について説明する。図３は当該動作を示すフローチャートである。図３に示されるように、ステップｓ１において、ある室内機１に外部電源ＥＶを供給するブレーカＢＲが遮断すると、ステップｓ２において、当該室内機１の外部電源検出部１３は外部電源ＥＶの遮断を検出する。一方で、ステップｓ３において、当該室内機１の電源切替部１６は、通信部１２に供給する電源を主電源ＶＣからバックアップ電源ＶＢＡＴに切り替える。

ステップｓ２において外部電源検出部１３で外部電源ＥＶの遮断が検出されると、ステップｓ４において、通信部１２は、外部電源ＥＶが遮断された旨を示す電源遮断信号を通信ラインＣＬを利用して室外機２に出力する。電源遮断信号を受け取った室外機２は、ステップｓ５において、当該電源遮断信号を出力した室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断したと判断し、動作可能な室内機１の台数が減少したことを認識する。そして、室外機２は、ステップｓ６において、自身が管理する複数の室内機１のうち、外部電源ＥＶが遮断した室内機１を除く残りの室内機１に対して新たな制御を行い、当該残りの室内機１に対しては適切な制御を行う。

このように、本実施の形態１に係る空気調和機では、室内機１に供給される外部電源ＥＶの遮断が当該室内機１で検出されると、当該室内機１からその旨が室外機２に通知される。そのため、室外機２は、当該室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断されたことを認識することができる。つまり、室外機２は、通信異常と、外部電源ＥＶの遮断とを区別して認識することができる。したがって、室外機２は、外部電源ＥＶが遮断された室内機１を除いて自身が管理する室内機１に対して適切な制御を行うことができる。その結果、ユーザは他室のユーザに迷惑をかけることなく自室の室内機１の外部電源ＥＶを遮断することができ、待機電力による電気代を低減することができるとともに、システム全体としての省エネルギー化を実現することができる。

なお、本実施の形態１に係る室内機１では、バックアップ電源ＶＢＡＴを通信部１２のみに供給しているが、主制御部１１等の他の構成要素に供給しても良い。本実施の形態１のように、室内機１において外部電源ＥＶが遮断された際に最低限動作させる必要のある通信部１２のみにバックアップ電源ＶＢＡＴを供給した場合には、バックアップ電源部１５の電源容量を小さくすることができ、その結果、室内機１のバックアップ電源部１５として、安価かつ小型の電源装置を採用することができる。

また、通信部１２から電源遮断信号が出力された後においては、当該通信部１２に対してバックアップ電源ＶＢＡＴを供給する必要は無いことから、通信部１２から電源遮断信号が出力された後に、バックアップ電源部１５は停止しても良い。つまり、バックアップ電源部１５の電源容量は、外部電源ＥＶが遮断されてから通信部１２が電源遮断信号を出力するまでの間だけ、当該通信部１２を動作させる容量だけで良い。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る空気調和機が備える室内機１の構成を示すブロック図である。上述の実施の形態１に係る室内機１では、外部電源検出部１３によって外部電源ＥＶの遮断を直接検出していたが、本実施の形態２に係る室内機１では、外部電源検出部１３を使用することなく、外部電源ＥＶの遮断を間接的に検出する。以下では、実施の形態１に係る空気調和機との相違点を中心に、本実施の形態２に係る空気調和機を説明する。

図４に示されるように、本実施の形態２に係る室内機１は、上述の主制御部１１、通信部１２、制御電源部１４、バックアップ電源部１５及び電源切替部１６を備えており、実施の形態１に係る室内機１とは異なり、外部電源検出部１３は備えていない。

次に、本実施の形態２に係る空気調和機の動作について説明する。図５は本実施の形態２に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。図５に示されるように、通信部１２は、ステップｓ２１において室外機２からの応答要求を受信すると、ステップｓ２２において当該応答要求を主制御部１１に対して通知する。次に、通信部１２は、ステップｓ２３において、主制御部１１から応答が返ってきたかどうかを判定し、所定時間の間、主制御部１１からの応答が無いと、ステップｓ２４において、自身が属する室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断されたと判定する。

実施の形態１でも説明したように、室外機２は各室内機１に対して定期的にあるいは不定期的に応答要求を出力する。例えば、室外機２は、各室内機１に対して運転状況を通知するように応答要求を出力する。各室内機１では、通信部１２が主制御部１１に対して室外機２からの応答要求を出力し、動作中の主制御部１１は当該応答要求に対する応答を通信部１２を介して室外機２に出力する。本実施の形態２では、外部電源ＥＶが遮断された際には、通信部１２にはバックアップ電源ＶＢＡＴが供給されるものの、主制御部１１にはバックアップ電源ＶＢＡＴが供給されないため、外部電源ＥＶが遮断されている場合には、主制御部１１は室外機２からの応答要求が入力されたとしても応答を出力することができない。したがって、通信部１２は、ステップｓ２３において主制御部１１から応答が無い場合には、ステップｓ２４において外部電源ＥＶが遮断されたと判定することができる。

ステップｓ２４が実行されると、通信部１２は、ステップｓ２５において、外部電源ＥＶが遮断された旨を示す電源遮断信号を室外機２に出力する。電源遮断信号を受け取った室外機２は、ステップｓ２６において、当該電源遮断信号を出力した室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断したと判断し、動作可能な室内機１の台数が減少したことを認識する。そして、室外機２は、ステップｓ２７において、自身が管理する複数の室内機１のうち、外部電源ＥＶが遮断した室内機１を除く残りの室内機１に対して新たな制御を行い、当該残りの室内機１に対して適切な制御を行う。

なお、上述の動作例では、通信部１２は、室外機２の応答要求に対する主制御部１１からの応答が無い場合に外部電源ＥＶが遮断されたと判定していたが、その代わりに、主制御部１１が自ら定期的に信号を出力し、通信部１２は当該信号が途絶えた場合に外部電源ＥＶが遮断されたと判定しても良い。つまり、通信部１２は、主制御部１１から受け取るべき信号を受け取らない場合には外部電源ＥＶが遮断されたと判定すれば良い。主制御部１１は、自己が動作している旨を示す信号を、通信部１２が受け取るべき信号として定期的に出力しても良い。また、室外機２からの要求に応じてではなく、主制御部１１自ら室外機２に対して通知する自己の運転状況を示す信号を、通信部１２が受け取るべき信号として定期的に出力しても良い。さらには、主制御部１１の動作を確認するために、通信部１２自ら主制御部１１に対して応答要求を出力し、その応答要求に対する主制御部１１からの応答信号を通信部１２が受け取るべき信号とし、通信部１２が当該信号を受け取らない場合には外部電源ＥＶが遮断されたと判定しても良い。

このように、本実施の形態２に係る空気調和機では、室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断されたと当該室内機１で判定されると、当該室内機１からその旨が室外機２に通知されるため、室外機２は、当該室内機１に供給される外部電源ＥＶが遮断されたことを認識することができる。したがって、室外機２は、外部電源ＥＶが遮断された室内機１を除いて自身が管理する室内機１に対して適切な制御を行うことができる。

また、実施の形態１と同様に、本実施の形態２では、室内機１において外部電源ＥＶが遮断された際に最低限動作させる必要のある通信部１２のみにバックアップ電源ＶＢＡＴを供給しているため、バックアップ電源部１５の電源容量を小さくすることができる。その結果、室内機１のバックアップ電源部１５として、安価かつ小型の電源装置を採用することができる。

なお、上述の実施の形態１，２に係る空気調和機では、複数の室内機１のそれぞれが、外部電源ＥＶが遮断されると、その旨を室外機２に通知する機能を有しているが、必ずもその必要はなく、室外機２が管理する複数の室内機１のうち少なくとも一つが当該機能を有しているだけでも良い。この場合であっても、少なくとも一つの室内機１からは外部電源ＥＶの遮断が室外機２に通知されるため、室外機２は、外部電源ＥＶが遮断された室内機１を除いて自身が管理する室内機１に対して適切な制御を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る室内機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る室内機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 室内機
２ 室外機
１１ 主制御部
１２ 通信部
１３ 外部電源検出部
１５ バックアップ電源部
１６ 電源切替部

Claims (4)

1. 複数の室内機（１）と、
   当該複数の室内機のそれぞれを管理する室外機（２）と
   を備え、
   前記複数の室内機のそれぞれは、
   当該室内機の動作を統括的に制御する主制御部（１１）と、
   前記室外機との通信を行う通信部（１２）と
   を有し、
   前記複数の室内機の少なくとも一つは、
   当該室内機に供給される外部電源（ＥＶ）が遮断されたことを検出する外部電源検出部（１３）と、
   当該外部電源が遮断された際に前記通信部に供給されるバックアップ電源（ＶＢＡＴ）を出力するバックアップ電源部（１５）と
   をさらに有し、
   前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、前記通信部は、前記外部電源検出部で前記外部電源が遮断されたことが検出されると、当該外部電源が遮断されたことを前記室外機に通知する、空気調和機。
2. 複数の室内機（１）と、
   当該複数の室内機のそれぞれを管理する室外機（２）と
   を備え、
   前記複数の室内機のそれぞれは、
   当該室内機の動作を統括的に制御する主制御部（１１）と、
   前記室外機との通信を行う通信部（１２）と
   を有し、
   前記複数の室内機の少なくとも一つは、当該室内機に供給される外部電源（ＥＶ）が遮断された際に前記通信部に供給されるバックアップ電源（ＶＢＡＴ）を出力するバックアップ電源部（１５）をさらに有し、
   前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、
   前記主制御部には前記バックアップ電源は供給されず、
   前記通信部は、前記主制御部から受け取るべき信号を受け取らない場合には前記外部電源が遮断されたと判定し、当該外部電源が遮断されたことを前記室外機に通知する、空気調和機。
3. 請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の空気調和機であって、
   前記複数の室内機の前記少なくとも一つでは、前記通信部のみに前記バックアップ電源が供給される、空気調和機。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の空気調和機であって、
   前記複数の室内機の前記少なくとも一つは、
   前記外部電源が遮断されると、前記通信部に供給する電源を主電源（ＶＣ）から前記バックアップ電源に切り替える電源切替部（１６）を有する、空気調和機。

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