JP4333995B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室外ユニットと室内ユニットが冷媒配管及び、伝送線で接続され通信が行われることによって制御が行われる空気調和機に関し、特に複数組の空気調和機を同一配線上に接続するシステムに好適である。

伝送線を介して制御が行われる空気調和機においては、室外ユニット、室内ユニット夫々において伝送線上のアドレスを設定し、それを各機器から送出する電文に付加することにより対となる室外ユニット、室内ユニット間で伝送を行い、制御が行われる。そして、複数組の室外、室内ユニットから成る空気調和機を同一配線上にリンク配線する場合は、冷媒配管で接続された室外、室内ユニットの対を伝送上で区別する手段（冷媒系統アドレス）と、冷媒系統内に複数台設置される室内ユニットを区別する手段（室内ユニットアドレス）が必要となる。

そこで、自動的に各室外ユニット及び室内ユニットにアドレスを設定する方法として、室外ユニットの圧縮機を運転し、これに配管接続された室内機の室内熱交換器の温度変化を捉えることが、例えば、特許文献１のように知られている。

特開平７−９１７１８号公報

上記従来技術においては、空調機の運転情報に基づいて冷媒系統アドレスを決定するので、例えば複数の冷媒系統で同時に運転している等運転状況によっては自動的に冷媒系統アドレスを決定することはできない。
本発明の目的は、運転状況に係わらず確実に冷媒系統アドレスの設定が行うことができ、かつ施工上の制限がなくすることにある。また、他の目的は、電源線に伝送信号を重畳して制御が行われる空気調和機においても確実に冷媒系統アドレスの設定を行うことにある。

上記目的を達成するため、本発明は、室外ユニットと、室内ユニットと、を接続する冷媒配管及び伝送線を複数備え、前記室外ユニットと前記室内ユニットが前記冷媒配管でそれぞれ接続されていることを冷媒系統アドレスとして保持し、前記室外ユニットと室内ユニット間で前記伝送線を介して電文を送受信することで制御される空気調和機において、前記室外ユニットに設けられ前記冷媒系統アドレスを設定する第１の冷媒系統設定機構と、前記伝送線の途中に配置され前記室外ユニットから前記室内ユニットに至る通信の中継を行う中継装置と、前記中継装置に設けられ前記冷媒系統アドレスを設定する第２の冷媒系統設定機構と、を備え、前記中継装置において前記室内ユニットから前記室外ユニット宛ての電文を受信した場合、前記第２の冷媒系統設定機構で設定された前記冷媒系統アドレスを前記電文に付加して前記室外ユニットへ送信するものである。

また、上記のものにおいて、前記中継装置は前記冷媒配管毎に設けられたことが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、前記室外ユニットと前記中継装置を接続する伝送線と、前記伝送線を介して受信した信号を前記室内機に電力を供給している電力線に重畳する伝送機構と、前記電力線に重畳された信号を復調して前記室内ユニットに送信する変換器と、を備えたことが望ましい。

さらに、上記のものにおいて、前記冷媒系統アドレスが設定された前記室内ユニットの同一グループ毎に電力が供給される電力線が設置されていることが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、前記冷媒系統アドレスが設定された前記室内ユニットの同一グループ毎に電力が供給される電力線が設置され、前記中継装置は前記電力線の切断を行う電源ブレーカに隣接して設けることが望ましい。

本発明によれば、運転状態の制限及び施工上の制限を少なくして、確実に冷媒系統アドレスを最小限の設定で行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
図１は空気調和機の室外ユニット１００、２００、室内ユニット１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０からなる空調システムのブロック図であり、室外ユニット１００と室内ユニット１１０、１２０、１３０、室外ユニット２００と室内ユニット２１０、２２０、２３０がそれぞれ同一冷媒系統である。伝送線５０は各室外ユニットと、冷媒系統毎に設置された中継装置１０、２０に接続され、中継装置からの配線は夫々電力線５１、５２に接続され、室内ユニット毎に設けられた変換器（ＰＬＣ）１１１、１２１、１３１、２１１、２２１、２３１に接続される。各変換器１１１、１２１、１３１、２１１、２２１、２３１は電力線５１、５２から伝送信号を分離し、伝送信号は各室内ユニットの伝送機構１１２、１２２、１３２、２１２、２２２、２３２に伝達される。

室内ユニット１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０は、室内熱交換器に送風するファンなどを制御する室内制御装置を備えている。室内制御装置は、室内熱交換器の温度と、リモコンから室内ユニットに入力された設定温度などのデータと、室外機１００、２００の室外制御装置から送信されてくるデータ（伝送信号）とに基づいて室内ユニットを制御する。

つまり、室内ユニット−室外ユニット間は運転情報（吸入圧力、吐出圧力、圧縮機温度、室外機膨張弁開度、室内機膨張弁開度、圧縮機電流値、圧縮機周波数、外気温度、蒸発温度、吸い込み温度、吹出し温度、ガス管温度、液管温度、設定温度等）あなどのデータ通信を行い、各機器を制御する。このデータの電文フォーマットは、先頭に冷媒系統アドレス、室内ユニットの号機番号（同一冷媒系統アドレス内でランダムに設定）、設定温度データ、運転指令設定等となっている。

室外ユニット１００から電文を送信する場合、室外ユニット１００の伝送機構１０２により、通信データを信号パルスに変換し、伝送線５０を介して中継装置１０に入力する。中継装置１０は伝送機構１１を備えており信号パルスを通信データに変換し、中継装置１０内の伝送機構１４（電力線通信装置）にてスペクトラム拡散変調、例えば直接拡散方式により信号データにある帯域幅をもつ擬似乱数系列を乗算してデータ列自身の周波数帯域を広げ変調し、室内ユニット用の電力線５１に重畳して送信する。
そして、室内ユニット毎に設けられた変換器（ＰＬＣ）１１１にて電力線に重畳されているスペクトラム拡散変調信号を受信、復調して通信データに変換して、伝送回路１１２により信号パルスに変換して室内制御装置に入力する。

室内制御装置から送信する場合は、伝送回路１１２により、室内制御装置内のマイコンから出力する通信データを信号パルスに変換し、変換器（ＰＬＣ）１１１に入力する。パルス信号を通信データに変換し、スペクトラム拡散変調し、室内ユニット電力線５１に重畳する。電力線５１に重畳されたスペクトラム拡散変調信号は中継装置１０にて受信、復調し通信データに変換されて伝送機構１１によりパルス信号に変換され、伝送線５０を介して室外ユニットに入力される。
ただし、各内ユニット１１０、１２０、１３０、２１０、２２０、２３０においては冷媒系統アドレスの設定は行わない。すなわち中継装置１０、２０との通信における電文上、冷媒系統アドレスは室内ユニットの初期値のままとする。そして、各室外ユニットと各中継装置の通信においては各機器に設けられた冷媒系統設定機構１０１、２０１、１３、２３により冷媒系統アドレスを設定し、夫々自身から送信する電文に付加する。中継装置１０、２０は自身に接続されている各室内ユニット間から室外ユニット宛の電文を受信した場合、ＣＰＵ１２、２２においてその電文の冷媒系統アドレスを自身の冷媒系統設定機構１３、２３にて設定した冷媒系統アドレスに書き換えて、伝送機構１１、２１、伝送線５０を介して書き換えられた冷媒系統アドレスと一致する室外ユニットに送信する。

これにより冷媒系統設定がされていない室内ユニットから、対となる室外ユニットに対して電文を送信することができる。また逆に各中継装置１０、２０が室外ユニットから室内ユニット宛の電文を受信した場合、中継装置１０、２０は受信した電文に付加されている冷媒系統アドレスが、自身の冷媒系統設定機構１３、２３にて設定した冷媒系統アドレスと一致している場合、ＣＰＵ１２、２２においてその電文の冷媒系統アドレスを室内ユニットの初期値に書き換えて、伝送機構１４、２４から伝送線、変換器を介して室内ユニットに対して送信する。これにより冷媒系統設定がされている室外ユニットから、対となる冷媒系統アドレスが設定されていない室内ユニットに対して電文を送信することができる。

図２は、伝送データの書式であり、伝送データ３０１は通常いくつかの区切りに分割され、冷媒系統アドレス３０２、室内機号機３０２、設定温度データ３０４などのように構成されている。冷媒系統アドレス３０２は、複数の室内ユニット１１０、１３０を、冷媒配管１８０で接続して冷凍サイクルを構成する室外ユニット１００と共通の番号である。

また、室内ユニット又は室外ユニットの保守作業時には、電源を遮断するが、室外ユニット１００の電源を遮断した場合、室内ユニット１１０、１３０は動作しなくなる。また、室内ユニットの１１０の電源を遮断した場合は、室外ユニット１００は室内ユニット１１０の異常を検出し、停止するため、室内ユニット１３０も動作できなくなる。このため、室内ユニット１１０および１３０は同一の電源系統に接続することが、使い勝手がよい。室内ユニットの電源を共通とすることにより、中継装置１０は室内ユニットの同一冷媒系統毎に設置されることとなる。

さらに、伝送データ３０１はすべて、中継装置１０を通過して室内ユニットと室外ユニット間を行き来することから、冷媒系統アドレス３０２を中継装置１０で付加することは容易であり、それに伴う現地作業の軽減により、低コスト化を実現できる。さらに、現地で冷媒系統アドレスを室外ユニットの設置順にするなどの変更を行う場合も、容易に対応が可能となる。

さらに、従来、天井面に設置されている室内ユニットのサービスカバーを開ける作業は高所で行う必要があったが、中継装置１０は壁面の盤内に設置されるので、この設定操作は高所ではなく、作業性が良好となる。そして、通常、中継装置１０は電力供給及び切断を行う電源ブレーカの直近、あるいは隣接して取付ける。これにより、電源工事と同時にアドレス設定の工事を終了することができ、工事全体のスピードアップとなる。

本発明の一実施の形態による空調システムを示すブロック図。 伝送データのフォーマット。

符号の説明

１０、２０…中継装置、１２，２２…第１伝送機構、１３，２３…冷媒系統アドレス設定機構、１４，２４…第２伝送機構、５０…伝送線、５１，５２…室内ユニットの電力線、１００，２００…室外ユニット、１０１，２０１…冷媒系統アドレス設定機構、１０２，２０２…伝送機構、１１０，１２０，１３０，２１０，２２０，２３０…室内ユニット、１１１，１２１，１３１，２１１，２２１，２３１…変換器、１１２，１２２，１３２，２１２，２２２，２３２…伝送機構、３０１…伝送データフォーマット。

Claims (5)

1. 室外ユニットと、室内ユニットと、を接続する冷媒配管及び伝送線を複数備え、前記室外ユニットと前記室内ユニットが前記冷媒配管でそれぞれ接続されていることを冷媒系統アドレスとして保持し、前記室外ユニットと室内ユニット間で前記伝送線を介して電文を送受信することで制御される空気調和機において、
   前記室外ユニットに設けられ前記冷媒系統アドレスを設定する第１の冷媒系統設定機構と、前記伝送線の途中に配置され前記室外ユニットから前記室内ユニットに至る通信の中継を行う中継装置と、前記中継装置に設けられ前記冷媒系統アドレスを設定する第２の冷媒系統設定機構と、を備え、
   前記中継装置において前記室内ユニットから前記室外ユニット宛ての電文を受信した場合、前記第２の冷媒系統設定機構で設定された前記冷媒系統アドレスを前記電文に付加して前記室外ユニットへ送信することを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前記中継装置は前記冷媒配管毎に設けられたことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１に記載のものにおいて、前記室外ユニットと前記中継装置を接続する伝送線と、前記伝送線を介して受信した信号を前記室内機に電力を供給している電力線に重畳する伝送機構と、前記電力線に重畳された信号を復調して前記室内ユニットに送信する変換器と、を備えたことを特徴とする空気調和機。
4. 請求項１に記載のものにおいて、前記冷媒系統アドレスが設定された前記室内ユニットの同一グループ毎に電力が供給される電力線が設置されていることを特徴とする空気調和機。
5. 請求項１に記載のものにおいて、前記冷媒系統アドレスが設定された前記室内ユニットの同一グループ毎に電力が供給される電力線が設置され、前記中継装置は前記電力線の切断を行う電源ブレーカに隣接して設けることを特徴とする空気調和機。
   

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