JP2008057869A - 空気調和機の配線処理方法 - Google Patents

空気調和機の配線処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】配線の長さや分岐による信号劣化を改善できる空気調和機の配線処理方法を提供する。
【解決手段】電源投入後、各室外機は自身のスイッチ素子をONして、集中ラインと接続する(S1)。次に、集中コントローラは、各室外機のうちアドレス設定を行う親機を決定する(S2)。アドレス設定親機である室外機は、全ての室外機と室内機に対して例えばシリアル番号の小さい順にアドレスを設定する(S3)。ここで、例えば2分以内にアドレス設定が終了しないときは、配線の長さや分岐状況に問題があるとして、アドレス設定親機である室内機2は自身のスイッチ素子を遮断する(S6)。即ち、アドレス設定親機が属する1系統を集中ラインから分離する。そして2分以内にアドレス設定が終了するまで、繰り返し1系統を集中ラインから分離する。2分以内にアドレス設定が正常終了すると、作業員は分離した全ての系統に拡張アダプタを設置する(S5)。
【選択図】図3

Description

本発明は、空気調和機の配線処理方法及び空気調和機に関する。
複数の室外機及び室内機からなる空気調和機では、各室外機及び各室内機を接続する配線の長さや配線の分岐状況が問題となる。具体的には、配線の長さや分岐による信号劣化が許容範囲を超えると通信不具合を引き起こす。
上記問題を解決するために、通常、空気調和機の据え付け時に試運転を実行する。試運転時に上記の問題が生じると、作業員は空気調和機の配線図を見て、適切な場所に拡張アダプタを設置する。なお、拡張アダプタとは配線をハード的に分離して、信号データのみを伝達する中継機である。
なお、本発明と関連する技術として、特許文献1が開示されている。特許文献1に記載の技術では、短絡などの通信異常が生じた場合に、当該通信異常が発生している系統をシステムから分離している。
特開2000−18684号公報
しかしながら、据え付け時の試運転により通信不具合が生じた場合、空気調和機に対する深い専門知識を有した作業員が必要となる。また配線図を見て拡張アダプタの設置場所を決定しなければならず、作業員の負担も大きいうえ間違いが生じる可能性がある。
また、特許文献1記載の技術においては、アドレス設定の終了前の通信異常は発生場所を特定することができないため、通信異常が発生している系統をシステムから分離することができない。
そこで、本発明は、配線の長さや分岐による信号劣化を改善できる空気調和機の配線処理方法及び空気調和機を提供することを目的とする。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第1の態様は、信号線(4)と、スイッチ素子(22a〜22e)と、前記スイッチ素子を介して前記信号線と接続された通信部(215a)とを有する室外機(2a〜2e)の複数と、前記室外機の各々とそれぞれ1系統を形成し、対応する前記室外機の前記通信部と接続される通信部(305a〜305e,315a〜315e)を有する複数の室内機(30a〜30e,31a〜31e)とを備えた空気調和機における、空気調和機の配線処理方法であって、(a)一の前記室外機が少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれかに対して応答を要求するステップ(S3)と、(b)前記ステップ(a)を実行した後、前記一の前記室外機は、前記応答が正常に完了したかどうかを判別するステップ(S4)と、(c)前記ステップ(b)にて、前記応答が正常に完了しないと判別したときに、前記複数の前記室外機のいずれか一つが前記スイッチ素子を遮断するステップ(S6)と、(d)遮断されていない前記スイッチ素子を有する全ての前記室外機と、これらの前記室外機に接続されている全ての前記室内機とからの前記応答が正常に完了するまで、前記ステップ(a)〜(c)の一組を繰り返し実行するステップと、(e)前記ステップ(d)の実行後、遮断された前記スイッチ素子に対して直列又は並列に中継機を接続するステップ(S5)とを実行する。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第2の態様は、第1の態様に係る空気調和機の配線処理方法であって、前記ステップ(c)は、前記一の前記室外機が自己の前記スイッチ素子を遮断する。
本発明に係る空気調和機に第1の態様は、信号線(4)と、スイッチ素子(22a〜22e)と、前記スイッチ素子を介して前記信号線と接続された通信部(215a)とを有する室外機(2a〜2e)の複数と、前記室外機の各々とそれぞれ1系統を形成し、対応する前記室外機の前記通信部と接続される通信部(305a〜305e,315a〜315e)を有する複数の室内機(30a〜30e,31a〜31e)とを備え、前記室外機は、少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれか一つからの応答が正常に終了しない場合に、他の前記室外機に対して、その前記室外機が備える前記スイッチ素子を遮断するよう命令する制御回路(211a〜211e)をさらに有する。
本発明に係る空気調和機の第2の態様は、第1の態様に係る空気調和機であって、前記制御部は、前記通信部を介して少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれか一つからの応答が正常に終了しない場合に、自己の前記スイッチ素子を遮断する。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第1の態様によれば、中継機を介して通信するので、配線長や配線分岐等に起因する信号劣化を改善することができる。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第2の態様によれば、応答の正常終了を判断する室外機は他の室外機へスイッチ素子を遮断するように通知する必要がない。即ち、他の室外機がスイッチ素子を遮断する場合と比べて、無駄な通信を省いて信号線から1系統を分離できる。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第3の態様によれば、請求項1記載の発明の実現に寄与する。
本発明に係る空気調和機の配線処理方法の第4の態様によれば、請求項2記載の発明の実現に寄与する。
本発明に係る実施の形態の空気調和機の配線処理方法について説明する。図1は、空気調和機の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、空気調和機は複数の室外機2a〜2e(纏めて室外機2とも呼ぶ)と、複数の室内機30a〜30e,31a〜31e(纏めて室内機30,31とも呼ぶ)と、内外ライン5a〜5e(纏めて内外ライン5とも呼ぶ)と、集中ライン4と、集中コントローラ1とを備えている。
例えば室外機2aは、制御部21aとスイッチ素子22aとを備えている。スイッチ素子22aは、例えばリレースイッチであり、一端が集中ライン4と接続され、他端が制御部21aと接続されている。
制御部21aは、スイッチ素子22aを介して集中ライン4と接続されており、また内外ライン5aとも接続されている。なお、内外ライン5aは、スイッチ素子22aを介して集中ライン4と接続されている。
室内機30a,31aは通信部305a,315aを備えている。通信部305a,315aは、それぞれ内外ライン5aと接続されている。ここで、室内機30a,31aは室外機2aと内外ライン5aによって接続される1系統を形成しており、室外機2aによって制御される。ここでいう系統とは、それぞれ室外機2が内外ライン5を介して接続された室内機30,31を制御することをいう。
スイッチ素子22aが導通状態であれば、集中ライン4と内外ライン5aとが接続されているので、室外機2a、室内機30a,31aは当該ライン上の信号をモニタすることができる。またスイッチ素子22aが非導通(遮断)状態であれば、室外機2a、室内機30a,31aから成る1系統が集中ライン4から分離される。なお、室外機2b〜2e、室内機30b〜30e,31b〜31e、内外ライン5b〜5eも室外機2a、室内機30a,31aと同様に構成されている。
また、各室内機30a〜30e,31a〜31eは、それぞれ図示せぬリモコンが接続されている。ユーザはリモコンを介して室外機や室内機を制御することができる。さらに、これらのリモコンは表示部を備えており、室内機又は室外機の異常を表示することができる。
集中コントローラ1は集中ライン4、各スイッチ素子22a〜22eを介して室外機2a〜2eと接続され、集中ライン4,各スイッチ素子22a〜22e、各内外ライン5a〜5eを介して室内機30a〜30e,31a〜31eと接続されている。そして、集中コントローラ1は各室外機2と各室内機30,31とを統括的に制御する。
図2は、室外機2aと室内機30aの内部構成を示す概略構成図である。図2に示すように、制御部21aは、CPU211aとEEPROM212aと、通信部215aとを備えている。
通信部215aは送信部213aと受信部214aとを備えている。送信部213aは、CPU211aからのデータを集中ライン4及び内外ライン5aに対して送出するものであり、受信部214aは集中ライン4及び内外ライン5aからのデータをCPU211aに送出するものである。そして、通信部215aはスイッチ素子22aを介して集中ライン4と接続されている。
EEPROM212aには、室外機2aに固有のシリアル番号、通信のための自己アドレスなどが格納される。
CPU211aは、EEPROM212aにアクセス(書き込み/読み出し)したり、集中ライン4及び内外ライン5a上のデータを解析できる。また、CPU211aは、スイッチ素子22aのON/OFFを制御することができる。
室内機30aは、CPU301aと、EEPROM302aと、通信部305aとを備えている。通信部305aは送信部303aと受信部304aとを有する通信部305aとを備えている。送信部303aは、CPU301aからのデータを集中ライン4及び内外ライン5aに対して送出するものであり、受信部203aは集中ライン4及び内外ライン5aからのデータをCPU301aに出力するものである。そして、通信部305aは内外ライン5aを介して通信部215aと接続されている。
EEPROM302aには、室内機30aに固有のシリアル番号、通信のための自己アドレスなどが格納される。そして、CPU301aはEEPROM202aにアクセス(書き込み/読み出し)したり、集中ライン4及び内外ライン5a上のデータを解析することができる。
なお、室内機31aの内部構成は室内機30aと同一であるので説明を省略する。また、室外機2b〜2e、室内機30b〜30e,31b〜31eの内部構成や集中ライン4、内外ライン5b〜5eとの接続関係もそれぞれ室外機2a、室内機30a,31aと同様である。
次に、本空気調和機の動作について説明する。図3は、本空気調和機における配線処理動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS1にて、空気調和機を構成する全ての機器(集中コントローラ1、室外機2、室内機30,31)に電源を投入する。そして、室外機2a〜2eはそれぞれ自己のスイッチ素子22a〜22eをONして、集中ライン4を介した集中コントローラ1及び各室外機2a〜2e間の信号送受信を可能とする。なお、実際は各室外機が備えるCPUが動作するが、以下の説明では室外機が動作を代表する。
次に、ステップS2にて、集中コントローラ1は各室外機2a〜2eのうちから、アドレス設定を行う親機を決定する。例えば、集中コントローラ1はシリアル番号の最も小さい室外機2を親機として決定する。具体的には、集中コントローラ1は各室外機2に対してシリアル番号の送信を要求する。各室外機2は自己のEEPROMに格納されたシリアル番号を例えば1桁ずつ集中ライン4に送信する。
各室外機2は集中ライン4をモニタしており、自己のシリアル番号の桁数値よりも小さいシリアル番号の桁数値を受信すると、受信した室外機2はそれ以降のシリアル番号の送信を停止する。順次1桁ずつ上記のような送信(競合送信)を実行して、最終的にシリアル番号の全ての桁を送信した室外機2を親機として決定する。
次に、ステップS3にて、親機として決定された室外機2(例えば室外機2a)は、競合送信に基づいて、他の各室外機2b〜2e、各室内機30,31に対するアドレス設定を開始する。例えば室外機2aはシリアル番号の小さい機器(室外機及び室内機)から順にアドレスを設定する。なお、全てのスイッチ素子22は導通状態であるので、各室外機2、各室内機30,31は集中ライン4、内外ライン5を介して相互に通信可能である。
具体的に、室外機2aは、他の各室外機2b〜2e、各室内機30,31に対してシリアル番号の送信(応答)を要求する。各室外機2b〜2e、各室内機30,31は自己のEEPROMに格納されたシリアル番号を例えば1桁ずつ集中ライン4及び内外ライン5に送信する。
各室外機2b〜2e、各室内機30,31は集中ライン4及び内外ライン5をモニタしており、自己のシリアル番号の桁数値よりも小さいシリアル番号の桁数値を受信すると、受信した機器(室外機、室内機)はそれ以降のシリアル番号の送信を停止する。親機である室外機2aは、最終的にシリアル番号の全ての桁を送信した機器(室外機、室内機)に通信用のアドレスを設定する。上記動作を繰り返し実行することで、全ての室外機2b〜2e、室内機30,31に対して通信用のアドレスを設定する。
ここで、図1を参照して、例えば室内機31eは室内機31aが送信したシリアル番号を受信して、そのシリアル番号を正確に認識する必要がある。室内機31eと室内機31a間の配線長は他の機器間の配線長に比べて最も長い。通常、配線を流れる信号はその配線長に依存して徐々に劣化していくので、室内機31aが送信した信号は室内機31eの地点で認識不可能なほど劣化する可能性がある。なお、他の機器間においても、配線長によっては信号が認識不可能なほど劣化する可能性がある。
また、信号劣化は分岐に起因しても生じうる。図4を参照して説明すると、集中ライン4と、内外ライン5aとからなるラインを主配線とする(太線で示す)。この主配線から分岐する分岐線(実線で示す)と把握できる内外ライン5b,5c上に接続された室内機30b,30c,31b,31cと、主配線上に接続された室外機2a〜2c、室内機30a,31a同士の通信では信号劣化は問題とならないかも知れない。
しかし、分岐線から更に分岐する孫分岐線(破線で示す)上に室内機32b,33bが新たに接続されると、当該孫分岐の存在に起因して、当該孫分岐線状の室内機32b,33bと他者との通信に限らず、主配線上に接続された室外機2や室内機30,31においても通信に不具合が生じる可能性が増す。即ち、孫分岐線は信号劣化を発生させる1因になりうる。
上述したように、配線の長さや分岐によって信号劣化が生じて、例えば室内機31eが室内機31aのシリアル番号を正常に認識できないときは、アドレス設定が正常に終了しない。
そこで、ステップS4にて、親機である室外機2aは、アドレス設定が例えば2分以内に正常終了するかどうかを判断する。言い換えると、親機である室外機2は、シリアル番号の応答が正常に完了するかどうかを判断する。
なお、室外機2aは少なくとも他の各室外機2b〜2e、各室内機30,31のいずれかに対してシリアル番号の送信を要求すればよく、必ずしも全ての室外機、室内機へと一斉に要求できなくてもよい。例えば、室外機2b、室内機30b,31bが室外機2aからのシリアル番号の送信の要求を受信できない状況にあっても、室外機2a,2bを除く室外機2、及び室内機30b,31bを除く他の室内機30,31にシリアル番号の送信を要求できればよい。但し、スイッチ素子が遮断されていない室外機の全てと、これに接続された室内機の全ての応答が正常に完了するまで、シリアル番号の送信要求及びスイッチ素子の遮断が繰り返される。
2分を超えてアドレス設定を実行している場合は、親機である室外機2aはアドレス設定が正常に終了していないと判断して、自己のスイッチ素子22aを遮断する。即ち、室外機2a、室内機30a,31aから成る1系統を集中ライン4から分離する。従って、集中ライン4に接続された空気調和機は、1系統削減されて全体の配線長が短くできると共に、配線の構成(分岐状況)を変更することができる。
次に、ステップS7にて、室外機2aは、スイッチ素子22aを遮断して集中ライン4から分離したこと(以下、分離情報と呼ぶ)を内外ライン5aを介して室内機30a,31aに通知する。通知を受けた室内機30a,31aは自己に接続されたリモコン(不図示)に、分離情報を表示して、外部の作業者に通知する。
そして、再びステップS2〜S4を実行する。再度のステップS2においては、室外機2aが集中ライン4から分離されているので、集中コントローラ1は室外機2b〜2eのうちから親機を決定する。同様に、再度のステップS3においては、室外機2a、室内機30a,31aを除く室外機2、室内機30,31に対するアドレス設定を開始する。このとき、全体の配線長は1系統削減前に比べて短くなり、配線の構成(分岐状況)が変更されているので、アドレス設定が2分以内に正常に終了しうる。
なお、再度のステップS4においても、アドレス設定が2分以内に正常に終了しない場合は、再度のステップS6にて、その時点での親機である室外機2が自己のスイッチ素子22を遮断して、自己の属する1系統を集中ライン4から分離する。そして再びステップS7を経て、ステップS1〜S4を実行する。
このように、アドレス設定が2分以内に正常に終了するまで、1系統ずつ室外機2を集中ライン4から分離していく。なお、2分以内にアドレス設定が終了するということは、遮断されていないスイッチ素子を有する全ての室外機と、これに接続された全ての室内機に対するアドレス設定が終了することを意味する。言い換えると、遮断されていないスイッチ素子を有する全ての室外機と、これに接続された全ての室内機からの応答が正常に完了したと見なすことができる。
そして、アドレス設定が2分以内に正常に終了すると、ステップS5にて、作業員はリモコンに表示された分離情報を確認する。作業員は当該分離情報から何れの系統が分離されているのかを確認して、分離された系統の全てに拡張アダプタを設置する。具体的には、作業員は遮断されたスイッチ素子に例えば直列に拡張アダプタを設置する。そして、例えばリモコン入力により、分離した系統に属する室外機2のスイッチ素子22を導通させる。
拡張アダプタを設置することで、ハード的には配線を分離して信号データのみを送信することができるので、配線の長さや分岐による信号劣化を改善することができる。従って、図1に示す空気調和機のシステム全体が正常に運転動作を開始できる。なお、拡張アダプタはスイッチ素子に対して並列に接続しても良い。この場合、信号が拡張アダプタを介すように、スイッチ素子は遮断したままの状態で運転させる。
また、空気調和機の据え付け時に、作業員は配線図から拡張アダプタの設置場所を判断する必要がないので、作業員の負担を軽減できると共に作業員による間違いを回避することができる。
また、空気調和機の据え付け時には正常にアドレス設定が終了していても、配線の経年劣化等により、アドレス設定が正常に終了しなくなる場合もある。このような場合であっても、1系統を分離してアドレス設定動作を実行するので、全てのシステムが運転できない状態になることを抑制することができる。
なお、本実施の形態においては、分離した系統に拡張アダプタを設置しているが、これに限らず、分離した系統は集中ラインから独立して運転させても構わない。この場合、空気調和機を構成する全ての機器(室外機、室内機)にアドレスが設定される前の段階で、配線長や分岐による信号劣化に起因した通信不良が生じた場合であっても、システム全体を動作させることができる。
なお、本実施の形態においては、ステップS6にて、親機である室外機2が自己のスイッチ素子22を遮断して集中ライン4から分離しているが、これに限らない。親機以外の室外機2が自身のスイッチ素子22を遮断しても良い。この場合、1系統を分離後、改めて親機を決定する必要がない。即ち、図3に示すフローチャートにおいて、ステップS7の実行後にステップS2を省略してステップS3を実行できるので、処理時間を低減することができる。
但し、親機である室外機2がアドレス設定を判断しているので、ステップS6にて、親機である室外機2が、分離する対象となる室外機2に対して、スイッチ素子22を遮断するよう通知しなければならない。これは例えば親機である室外機2中のCPU211aが分離する対象となる室外機2に対してスイッチ素子22の遮断を命令する。この意味においてCPU211aは他の室外機に対する制御回路として機能すると把握できる。
一方、親機である室外機2が自己のスイッチ素子を遮断する態様であればこのような通信は必要でないため、無駄な通信を省くことができる。
なお、ステップS2における親機の決定動作の段階でも、配線長による信号劣化に起因した通信不具合が生じる可能性がある。そこで、ステップS2にて、親機の決定動作が例えば2分を超えて動作しているときに、いずれかの室外機2のスイッチ素子22を遮断して、集中ライン4から1系統を分離してもよい。そして、親機の決定動作が2分以内に終了するまで繰り返し1系統を分離して、分離した全ての系統に拡張アダプタを設置すればよい。
空気調和機の一例を示す概略構成図である。 室外機と室内機の内部構成を示す概略構成図である。 本空気調和機の動作を示すフローチャートである。 分岐による信号劣化を説明するための模式図である。
符号の説明
2,2a〜2e 室外機
4 集中ライン
22,22a〜22e スイッチ素子
30,30a〜30e,31,31a〜31e 室内機

Claims (4)

  1. 信号線(4)と、
    スイッチ素子(22a〜22e)と、前記スイッチ素子を介して前記信号線と接続された通信部(215a)とを有する室外機(2a〜2e)の複数と、
    前記室外機の各々とそれぞれ1系統を形成し、対応する前記室外機の前記通信部と接続される通信部(305a〜305e,315a〜315e)を有する複数の室内機(30a〜30e,31a〜31e)と
    を備えた空気調和機における、空気調和機の配線処理方法であって、
    (a)一の前記室外機が少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれかに対して応答を要求するステップ(S3)と、
    (b)前記ステップ(a)を実行した後、前記一の前記室外機は、前記応答が正常に完了したかどうかを判別するステップ(S4)と、
    (c)前記ステップ(b)にて、前記応答が正常に完了しないと判別したときに、前記複数の前記室外機のいずれか一つが前記スイッチ素子を遮断するステップ(S6)と、
    (d)遮断されていない前記スイッチ素子を有する全ての前記室外機と、これらの前記室外機に接続されている全ての前記室内機とからの前記応答が正常に完了するまで、前記ステップ(a)〜(c)の一組を繰り返し実行するステップと、
    (e)前記ステップ(d)の実行後、遮断された前記スイッチ素子に対して直列又は並列に中継機を接続するステップ(S5)と
    を実行する、空気調和機の配線処理方法。
  2. 前記ステップ(c)は、前記一の前記室外機が自己の前記スイッチ素子を遮断する、請求項1に記載の空気調和機の配線処理方法。
  3. 信号線(4)と、
    スイッチ素子(22a〜22e)と、前記スイッチ素子を介して前記信号線と接続された通信部(215a)とを有する室外機(2a〜2e)の複数と、
    前記室外機の各々とそれぞれ1系統を形成し、対応する前記室外機の前記通信部と接続される通信部(305a〜305e,315a〜315e)を有する複数の室内機(30a〜30e,31a〜31e)と
    を備え、
    前記室外機は、
    少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれか一つからの応答が正常に終了しない場合に、他の前記室外機に対して、その前記室外機が備える前記スイッチ素子を遮断するよう命令する制御回路(211a〜211e)
    をさらに有する、空気調和機。
  4. 前記制御部は、前記通信部を介して少なくとも他の前記室外機及び前記室内機のいずれか一つからの応答が正常に終了しない場合に、自己の前記スイッチ素子を遮断する、請求項3に記載の空気調和機。
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