JP4668074B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

この発明は、室外機に有する伝送電源が伝送線で室内機と接続される空気調和装置に関し、特に、複数の室外機を擁する空気調和装置の伝送線への給電切替に関する。

従来の空調調和装置においては、例えば「室外機２１〜２３と室内機３１〜３４とは、１つの通信ライン５２に接続されており、各室外機と各室内機は、通信ライン５２を流れる情報を全てモニタすることができる。各室外機２１〜２３のそれぞれには制御部１１〜１３が設けられており、これら複数の制御部１１〜１３のうちから１つの制御親機を決定する。制御親機として決定された制御部以外の制御部は制御子機となる。制御親機は、室外機２１〜２３によって行う冷媒循環動作の統括的な制御を行うとともに、各制御子機に対してライフメッセージを所定時間ごとに送信する。制御子機は、ライフメッセージを受信しないときに制御親機の異常と判断し、制御子機のうちから新たな制御親機を決定して冷媒制御の自動復帰を実現する。」ようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−０１８６８４号公報（要約、図１）

従来の空気調和装置は、製品出荷状態では、伝送電源の出力を開閉する接続手段は開設定としておき、据付時に給電を実施する室外機を１台選定の上、給電を実施する室外機のみ手動で閉設定に変更していた為、複数の室外機を有する場合に一部の室外機の圧縮機が故障した場合や、一部の室外機の制御回路が破損した場合に、通信上で他の室外機により冷媒制御をバックアップをする機能を構成することは可能であるが、伝送線への給電は手動で設定されているため、給電する室外機の電源遮断や伝送電源の故障の場合に、バス接続された伝送線への給電が途絶え、自動的に伝送電源を復旧させることができず、空調機能が停止する、という問題点があった。

また、接続手段を閉とする給電設定が手動であるため、施工時に給電設定の忘れ、不要な給電設定などの誤設定により、正常な給電ができなくなり、通信が成立しないなど、機器に異常が発生する、という問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、一部の室外機の停電または故障により、システム全体の空調機能を停止させず、残ったシステムで伝送電源の給電の復旧を実現することができる空気調和装置を得るものである。

第２の目的は、給電設定の忘れ、不要な給電設定などの誤設定を防止し、正常な給電ができなくなることを回避する空気調和装置を得るものである。

この発明に係る空気調和装置は、伝送電源を有する複数の室外機と、室外機の伝送電源が伝送線でバス接続される室内機とを備えた空気調和装置において、室外機は、伝送電源と伝送線との接続を開閉切換えする接続手段と、伝送線の給電の有無を判断し、複数の室外機のうちの１台が給電を行うよう接続手段に接続開閉の指示をする給電判定手段とを備え、給電判定手段は、伝送線の電圧レベルを検出する電圧レベル検出手段と、電圧レベル検出手段で検出された電圧レベルの情報に基づき伝送線の給電の有無を判断する給電有無判定手段と、給電開始調整手段とを備え、給電開始調整手段はタイマを有し、給電有無判定手段により給電がないと判断されたとき、所定時間又は当該室外機固有の第１の監視時間（Ｔａ）をタイマ設定値とするタイマをスタートし、タイムアウト時間内に給電有無判定手段により給電が有りと判断されないとき、所定の時間（Ｔｂ）接続手段に接続閉の指示を出力し、所定の時間（Ｔｂ）が経過したとき、接続手段に接続開の指示を出力すると共に、各室外機の第１の監視時間（Ｔａ）より小さく、当該室外機固有の第２の監視時間（Ｔｃ）をタイマ設定値とするタイマをスタートし、タイムアウト時間内に給電有無判定手段により給電が有りと判断されないとき、接続手段に接続閉の指示を出力し、給電を行い、所定時間又は当該室外機固有の第１の監視時間（Ｔａ）のタイムアウト時間内、又は、当該室外機固有の第２の監視時間（Ｔｃ）のタイムアウト時間内に給電有無判定手段により給電が有りと判断さたとき、接続手段に接続開の指示を出力し、給電を行わないものである。

この発明は、伝送線の給電の有無を判断し、複数の室外機のうちの１台が給電を行うことにより、一部の室外機の停電または故障により、システム全体の空調機能を停止させず、残ったシステムで伝送電源の給電の復旧を実現することができる。また、給電設定の忘れ、不要な給電設定などの誤設定を防止することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における空気調和装置の構成を示す図である。図１において、複数配置される室外機Ａ１，Ａ２及び室内機Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は無極性２芯の伝送線１でバス接続されている。室外機Ａ１，Ａ２は、伝送電源１１を有し、伝送電源１１と直列に、伝送電源１１への通信出力の回り込みを防止する電源インピーダンス１２が接続されている。電源インピーダンス１２と直列に伝送電源１１の出力を開閉する接続手段１３が接続され、電源インピーダンス１２と接続手段１３の間には電源インピーダンス１２と並列に通信用終端回路１４が接続されている。接続手段１３には伝送線１が接続され、接続手段１３と伝送線１との間には接続手段１３と並列に通信を送受信する通信回路１５が接続されている。さらに、伝送線１には給電判定手段１０が接続されている。給電判定手段１０は、電圧レベル検出手段１０１、給電有無判定手段１０２、給電開始調整手段１０３、固有値設定手段１０４により構成されている。電圧レベル検出手段１０１は伝送線１の電圧レベルを検出し、検出した電圧レベルの情報を給電有無判定手段１０２に出力する。給電有無判定手段１０２は入力された電圧レベルの情報により伝送線１の給電の有無を判断し、判断結果を給電開始調整手段１０３に出力する。固有値設定手段１０４は、各室外機固有の室外機アドレスの情報を設定し、給電開始調整手段１０３に出力する。給電開始調整手段１０３は、給電有無判定手段１０２から入力された給電有無の判断結果及び固有値設定手段１０４から入力された室外機のアドレスの情報に基づき後述する動作により、伝送電源１１と伝送線１の接続開又は閉の指示を接続手段１３に出力し給電ＯＮ又はＯＦＦする。

次に本実施の形態１の動作について図２により説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における室外機の動作を示すフローチャートである。図２において、給電判定手段１０は、室外機Ａ１の電源投入後、伝送線１の電圧レベルを検出し（ｓ１）、検出された電圧レベルの情報により伝送線１の給電の有無を判断する（ｓ２）。給電があると判断した場合には、電圧レベル検出（ｓ１）に戻り再度、電圧レベルを検出する。給電がないと判断した場合には、室外機Ａ１固有のアドレス情報から決まる室外機Ａ１固有の第１の監視時間（Ｔａ）をタイマ設定とし、タイマをスタートさせる（ｓ３）。次にタイムアップの有無を判断し（ｓ４）、タイムアップ時間内の場合は、電圧レベル検出（ｓ５）し、検出された電圧レベルの情報により伝送線１の給電の有無を判断し（ｓ６）、給電がないと判断した場合はタイムアップの有無の判断（ｓ４）に戻り、給電があると判断した場合には、電圧レベル検出（ｓ１）に戻り再度、電圧レベルを検出する。タイムアップの有無の判断（ｓ４）でタイムアップの場合は、接続手段１３に接続閉の指示を出力し給電を開始（ｓ７）し、所定の仮給電時間（Ｔｂ）をタイマ設定値としてタイマをスタートさせる（ｓ８）。次にタイムアップを待ち（ｓ９）、タイムアップ後、接続手段１３に接続開の指示を出力し給電を停止する（ｓ１０）。次に室外機Ａ１固有のアドレス情報から決まる室外機Ａ１固有の第２の監視時間（Ｔｃ）をタイマ設定値としてタイマをスタートさせる（ｓ１１）。次にタイムアップの有無を確認し（ｓ１２）、タイムアップ時間内の場合は、電圧レベル検出（ｓ１３）し、検出された電圧レベルの情報により伝送線１の給電の有無を判断し（ｓ１４）、給電がないと判断した場合はタイムアップの有無の判断（ｓ１２）に戻り、給電があると判断した場合には、電圧レベル検出（ｓ１）に戻り再度、電圧レベルを検出する。タイムアップの有無の判断（ｓ１２）でタイムアップの場合は、接続手段１３に接続閉の指示を出力し給電を開始（ｓ１５）し、電圧レベル検出（ｓ１）に戻り再度、電圧レベルを検出する。
尚、上記説明では室外機Ａについての動作を説明したが、複数配置される他の室外機についても動作は同様である。
このような動作により、複数配置された室外機の重複給電の防止について図３〜図５により説明する。

図３はこの発明の実施の形態１における室外機の伝送給電の出力タイミングを示す図、図４はこの発明の実施の形態１における室外機の伝送給電の重複給電防止を示す図、図５はこの発明の実施の形態１における仮給電が重複した時の重複給電防止を示す図である。
図３において、第１の監視時間（Ｔａ）は、各室外機固有の値、又は、各室外機共通の任意の値でもよい。仮給電時間（Ｔｂ）は、各室外機共通の任意の値であり、第２の監視時間（Ｔｃ）は、各室外機固有の値である。また、Ｔａ＞（Ｔｃの最大値）となるように設定されている。

図４（１）に示すように、例えば、複数の室外機のうち何れか１台により給電中に故障等により給電を停止し、室外機Ａ１の第１の監視時間（Ｔａ１）と室外機Ａ２の第１の監視時間（Ｔａ２）とがＴａ１＜Ｔａ２のとき、室外機Ａ１は第１の監視時間（Ｔａ１）のタイムアップ後、仮給電を開始する。このとき、室外機Ａ２は第１の監視時間（Ｔａ２）のタイムアップ前に室外機Ａ１による仮給電により給電ありを検知するため、上記動作の通り、給電なしの判断待ちとなる。次に室外機Ａ１は仮給電時間（Ｔｂ）経過後、仮給電を停止し、第２の監視時間（Ｔｃ１）をタイマ設定値とするタイマをスタートさせ、第２の監視時間（Ｔｃ１）内に給電ありを検知しない場合は給電を開始する。この時、室外機Ａ２は室外機Ａ１の仮給電停止時に給電なしを検知し第１の監視時間（Ｔａ２）をタイマ値とするタイマを再びスタートさせる。ここで上記の通り、Ｔａ２＞Ｔｃ１の関係となるよう設定されている為、室外機Ａ２は第１の監視時間（Ｔａ２）のタイムアップ前に室外機Ａ１による給電により給電ありを検知するため、再び給電なしの判断待ちとなり、複数の室外機が給電する重複給電を防止することができる。

図４（２）に示すように、例えば、室外機Ａ１の電源投入後、室外機Ａ１の仮給電中に、室外機Ａ２の電源投入を行った場合、室外機Ａ２は室外機Ａ１の仮給電停止時に給電なしを検知し第１の監視時間（Ｔａ２）をタイマ値とするタイマをスタートさせる。ここで上記の通り、Ｔａ２＞Ｔｃ１の関係となるよう設定されている為、室外機Ａ２は第１の監視時間（Ｔａ２）のタイムアップ前に室外機Ａ１による給電により給電ありを検知するため、給電なしの判断待ちとなり、複数の室外機が給電する重複給電を防止することができる。
同様に、室外機Ａ１の電源投入後、室外機Ａ１の第１の監視時間（Ｔａ１）及び第２の監視時間（Ｔｃ１）の期間中に室外機Ａ２を電源投入した場合（図示せず）も同様の動作により、複数の室外機が給電する重複給電を防止することができる。

次に仮給電が重複給電となる場合について説明する。
図５（１）に示すように、例えば、複数の室外機のうち何れか１台により給電中に故障等により給電を停止し、室外機Ａ１の第１の監視時間（Ｔａ１）と室外機Ａ２の第１の監視時間（Ｔａ２）とが同じで同時に給電なしを検知した場合、又は、図５（２）に示すように、室外機Ａ１と室外機Ａ２の電源投入のタイミングの違いにより、第１の監視時間（Ｔａ１，Ｔａ２）のタイムアップが同時となった場合、室外機Ａ１と室外機Ａ２は同時に仮給電を開始し重複給電となる。このとき、室外機Ａ１と室外機Ａ２は仮給電時間（Ｔｂ）経過後、仮給電を停止し、第２の監視時間（Ｔｃ１，Ｔｃ２）をタイマ設定値とするタイマをスタートさせる。ここで例えば、Ｔｃ１＞Ｔｃ２のとき、室外機Ａ２は第２の監視時間（Ｔｃ２）のタイムアップ後、給電を開始し、室外機Ａ１は第２の監視時間（Ｔｃ１）のタイムアップ前に、室外機Ａ２による給電により給電ありを検知するため、上記動作の通り、給電なしの判断待ちとなる。
このように仮給電が重複した場合でも、各室外機固有の第２の監視時間（Ｔｃ）を設定することにより、複数の室外機が給電する重複給電を防止することができる。

このように構成された空気調和装置においては、伝送給電していた室外機の停電または故障が発生した場合でも、自動的に伝送電源が低下したことを検知し、伝送給電していた室外機の他の室外機の中で１台のみ伝送電源を接続することができるため、システム全体の空調機能を停止させず、残ったシステムで伝送電源の復旧を実現することができる空気調和装置を得ることが可能となる。

また、室外機の固有値を用いて給電する室外機を１台に限定することができるため、給電設定の忘れ、不要な給電設定などの誤設定を防止し、正常な給電ができなくなることを回避する空気調和装置を得ることが可能となる。

尚、上記説明では、室外機固有のアドレス情報から決まる室外機固有の第１の監視時間（Ｔａ）及び第２の監視時間（Ｔｃ）をタイマ設定時間としたが本発明はこれに限らず、他の方法としてランダム関数発生、室外機のシリアル番号情報、室外機機種、室外機の設定や機能などから決まる特有の時間を用いても良い。また、室内機及び室外機の接続台数は任意である。

この発明の実施の形態１における空気調和装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における室外機の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における室外機の伝送給電の出力タイミングを示す図である。 この発明の実施の形態１における室外機の伝送給電の重複給電防止を示す図である。 この発明の実施の形態１における仮給電が重複した時の重複給電防止を示す図である。

符号の説明

１ 伝送線、１０ 給電判定手段、１１ 伝送電源、１２ 電源インピーダンス、１３ 接続手段、１４ 通信用終端回路、１５ 通信回路、１０１ 電圧レベル検出手段、１０２ 給電有無判定手段、１０３ 給電開始調整手段、１０４ 固有値設定手段、Ａ１ 室外機、Ａ２ 室外機、Ｂ１ 室内機、Ｂ２ 室内機、Ｂ３ 室内機。

Claims (1)

1. 伝送電源を有する複数の室外機と、前記室外機の伝送電源が伝送線でバス接続される室内機とを備えた空気調和装置において、
   前記室外機は、前記伝送電源と前記伝送線との接続を開閉切換えする接続手段と、
   前記伝送線の給電の有無を判断し、前記複数の室外機のうちの１台が給電を行うよう前記接続手段に接続開閉の指示をする給電判定手段とを備え、
   前記給電判定手段は、前記伝送線の電圧レベルを検出する電圧レベル検出手段と、
   前記電圧レベル検出手段で検出された電圧レベルの情報に基づき前記伝送線の給電の有無を判断する給電有無判定手段と、
   給電開始調整手段と
   を備え、
   前記給電開始調整手段はタイマを有し、前記給電有無判定手段により給電がないと判断されたとき、所定時間又は当該室外機固有の第１の監視時間（Ｔａ）をタイマ設定値とするタイマをスタートし、タイムアウト時間内に前記給電有無判定手段により給電が有りと判断されないとき、所定の時間（Ｔｂ）前記接続手段に接続閉の指示を出力し、
   前記所定の時間（Ｔｂ）が経過したとき、前記接続手段に接続開の指示を出力すると共に、前記各室外機の第１の監視時間（Ｔａ）より小さく、当該室外機固有の第２の監視時間（Ｔｃ）をタイマ設定値とするタイマをスタートし、タイムアウト時間内に前記給電有無判定手段により給電が有りと判断されないとき、前記接続手段に接続閉の指示を出力し、給電を行い、
   前記所定時間又は当該室外機固有の第１の監視時間（Ｔａ）のタイムアウト時間内、又は、当該室外機固有の第２の監視時間（Ｔｃ）のタイムアウト時間内に前記給電有無判定手段により給電が有りと判断されたとき、前記接続手段に接続開の指示を出力し、給電を行わないことを特徴とする空気調和装置。

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