JP5037588B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

この発明は、リモコンとの双方向通信機能を備えた空気調和機に関する。
空気調和機は、室内機および室外機のほかに、運転条件設定用のワイヤレス式のリモートコントロール操作器いわゆるワイヤレスリモコンを備え、そのワイヤレスリモコンから発せられる赤外線光を室内機で受光することにより、運転条件を設定する。
赤外線光による通信は、ワイヤレスリモコンから室内機への片方向だけでなく、最近ではワイヤレスリモコンと室内機との間の双方向通信も可能となっている(例えば特許文献1)。この双方向通信機能を有する空気調和機の場合、ワイヤレスリモコンから室内機への運転条件の設定だけでなく、ワイヤレスリモコンが要求するデータを室内機からワイヤレスリモコンへと送信することができる。
特開2001−99465号公報
ワイヤレスリモコンから送信されるリクエスト信号には、先頭データとして、送信先の室内機を指定するための例えば4ビットの機器アドレスコード、室内機から回答されるデータ量(データ長ともいう)を指定するための例えば4ビットのデータ量コードが含まれる。この先頭データの後に、室内温度、室外温度、室内湿度、運転時間などのデータをそれぞれ要求するための複数のコマンドデータが続く。
上記データ量コードによって指定し得るデータ量には、そのビット数に応じた限度がある。このため、室内温度、室外温度、室内湿度、運転時間などのデータに加えて例えば消費電力や電気料金などのデータを含む多量のデータを要求するためには、ワイヤレスリモコンが送信するリクエスト信号のコード体系を変更しなければならない。すなわち、データ量コードのビット数を増やさなければならない。これに伴い、リクエスト信号を受信する室内機側のコード体系にも変更が必要となる。
このようなコード体系の変更は、ワイヤレスリモコンはもちろん、とくに設置済みの室内機にとっても、制御回路の交換やプログラムの変更を要するなど、作業面およびコスト面から非常に面倒な処置となる。
また、コード体系を変更し、一連のすべてのデータを要求し、一括して受信するようにした場合、1回の送受信信号が長くなる。特にリモコンからデータを要求するリクエスト信号はそれほど長くはならないが、このリクエストに応じた室内機からのデータ信号は、返信するデータ個数に比例して長くなる。送受信データは長くなればなるほど誤受信となる確率が飛躍的に増大するため、一連の送受信データ長が長くなるのは通信の安定したやり取りを行う上で、好ましくない。この発明は、上記の事情を考慮したもので、その目的は、リクエスト信号のコード体系の変更を要することなく、操作器が要求する全てのデータを操作器に確実に送ることが可能な空気調和機を提供することである。
請求項1に係る発明の空気調和機は、運転条件設定用の操作器を有するとともにその操作器との双方向通信機能を有するものであって、当該空気調和機の本体に設けられ、前記操作器との通信用の赤外線光を発する発光素子および同通信用の赤外線光を受ける受光素子と、当該空気調和機の本体に設けられ、前記受光素子の受光状態に応じて受光感度を制御する受光感度自動調整回路と、前記操作器に設けられ、当該空気調和機の本体に対するデータ要求の操作があったとき、予め定められている要求対象のデータの量が設定値より大きいか否かを判定する判定手段と、前記操作器に設けられ、前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記要求対象のデータを複数組に分け、これら複数組のデータをそれぞれ要求するための複数のリクエスト信号を順に送信するとともに、その各リクエスト信号の相互間に前記受光感度自動調整回路による受光感度の上昇制御に要する時間を確保する第1制御手段と、前記操作器に設けられ、前記判定手段の判定結果が否定の場合に、前記要求対象のデータを要求するための1つのリクエスト信号を送信する第2制御手段と、当該空気調和機の本体に設けられ、前記操作器から送信されるリクエスト信号を受信した場合に、そのリクエスト信号により要求されるデータを前記操作器に送信するデータ送信手段と、前記操作器に設けられ、前記データ送信手段により送信されるデータを受信して表示する表示制御手段と、を備える。
この発明の空気調和機によれば、リクエスト信号のコード体系の変更を要することなく、操作器が要求する全てのデータを操作器に確実に送ることが可能となる。
この発明の一実施形態における室内機およびワイヤレスリモコンの外観斜視図。 一実施形態における室内機の送受信部の構成を断面して示す図。 一実施形態におけるワイヤレスリモコンの構成を示す図。 一実施形態における室内機およびワイヤレスリモコンの制御回路の要部を示すブロック図。 一実施形態におけるワイヤレスリモコンの作用を説明するためのフローチャート。 一実施形態における室内機の作用を説明するためのタイムチャート。 一実施形態におけるワイヤレスリモコンから送信される1発目のリクエスト信号のフォーマットを示す図。 一実施形態におけるワイヤレスリモコンから送信される2発目のリクエスト信号のフォーマットを示す図。
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1において、1は空気調和機の本体であるところの室内機で、上面2に吸込口3を有するとともに、突出自在な前面パネル4の内側にも吸込口(図示しない)を有し、これら吸込口から取込んだ空気を内部の室内熱交換器に通して下部の吹出口(図示しない)から吹出す。前面パネル4の内側の吸込口は、前面パネル4が前方に突出することで開放状態となり、前面パネル4が元の位置に復帰することで閉塞状態となる。
前面パネル4の下部には上記吹出口と対応する位置に上下ルーバ5が設けられており、その上下ルーバ5が図示のように閉じている場合は吹出口が閉塞され、上下ルーバ5が開くことで吹出口が開放される。また、前面パネル4に透過表示部4aが設けられている。この透過表示部4aは、光を通す部材で形成され、後述する表示ユニット21の表示内容たとえば消費電力量Wを室内機1の前方に向け透過表示する。
100は運転条件設定用のワイヤレス式のリモートコントロール操作器(以下、ワイヤレスリモコンという)で、室内機1との間で赤外線光による双方向通信を行う。このワイヤレスリモコン100との送受信を行うための送受信部10が、室内機1の前面パネル4に設けられている。
送受信部10は、図2に示すように、前面パネル4と面一状態の光透過部材6で覆われ、その光透過部材6の内側の筐体11に発光素子12および受光素子13を並べて設け、その発光素子12および受光素子13を筐体11内の駆動部14に接続したもので、発光素子12からワイヤレスリモコン100に向けて赤外線光を発するとともに、ワイヤレスリモコン100から発せられる赤外線光を受光素子13で受光する。駆動部14は、それぞれの素子の電源回路及び送受信信号の処理回路から構成される。
なお、送受信部10の構成の特徴として、発光素子12と受光素子13が互いに隣り合う位置に配設されていることから、発光素子12から発せられる赤外線光の一部が光透過部材6で反射して受光素子13に入射する可能性がある。
リモートコントローラ100は、図3に示すように、液晶表示部101、温度調節釦102、自動釦103、冷房釦104、停止釦105、除湿釦106、暖房釦107、気流釦108、および開閉カバー(図示しない)の内側の操作面110を有する。
液晶表示部101は、設定される運転条件や運転に関わる各種情報を表示する。温度調節釦102は、室内温度の目標値の設定用である。自動釦103は、冷房・暖房・除湿などの運転モードを自動的に選択して実行する自動運転モードの設定用である。冷房釦104は冷房運転の設定用、停止釦105は運転の停止用、除湿釦106は除湿運転の設定用、暖房釦107は暖房運転の設定用である。気流釦108は、吹出風の気流方向を設定するためのものである。
操作面110には、運転停止までの時間を設定するための切タイマー釦111、室内機1に所望のデータを要求する場合に操作する“おしえて”釦(データ要求操作釦)112、上下風向・左右風向を切換えるための風向釦113、電気集塵機(図示しない)の運転を設定するための空気清浄釦114、吹出風量を設定するための風量釦115、上下ルーバ5の揺動を設定するためのスイング釦116、暖房用の予熱運転を設定するための予熱釦117、運転停止の予約時刻を設定するためのタイマー切り釦118、運転開始の予約時刻を設定するためのタイマー入り釦119、これら予約時刻を確定するための予約釦120、メニュー釦121、および取消釦122が設けられている。
このワイヤレスリモコン100および室内機1の制御回路の要部を図4に示す。
ワイヤレスリモコン100は、赤外線光を発する発光素子131、赤外線光を受光する受光素子132、この発光素子131および受光素子132を駆動する駆動部133を有し、この駆動部133、液晶表示部101、操作部141を主制御部であるMCU(マイクロコントロールユニット)140に接続している。操作部141は、ワイヤレスリモコン100の上記各操作釦の集合である。室内機1は、主制御部としてMCU20を有し、そのMCU20に表示ユニット21および上記駆動部14を接続している。駆動部14、駆動部133には、いずれも受光素子13,132の駆動用電源及び受信回路と発光素子12,131の駆動用電源及び送信回路とが内蔵されている。さらに、駆動部14には、図2に示すように受光素子13における受信感度を調整する受光感度自動調整回路14aが内蔵されている。この受光感度自動調整回路14aは、ノイズと発光素子131からの赤外線送信信号を区別するために、受光素子13の受光量を常に監視し、受光対象とする赤外線の受光量が大きければ受光感度(受光素子13の出力に対する増幅度)を低減し、受光量が小さければ受光感度を低減させて受信感度を適正に保つようになっている。なお、受光感度自動調整回路14aは、受光感度の低減および上昇に際し、ノイズによる誤動作防止のため、低減および上昇がそれぞれ徐々に変化していくように制御される。
そして、ワイヤレスリモコン100のMCU140は、主要な機能として次の(1)〜(5)の手段を有する。
(1)“おしえて”釦112のオン操作(データ要求操作)に応じて、予め定められている要求対象のデータの量が設定値より大きいか否かを判定する判定手段。
(2)上記判定手段の判定結果が肯定の場合に、上記要求対象のデータを複数組たとえば2組に分け、この2組のデータをそれぞれ要求するための複数のリクエスト信号R1,R2を発光素子131から順に送信するするとともに、そのリクエスト信号R1,R2の相互間に室内機1側の受光感度の上昇制御に要する時間txを確保する第1制御手段。
(3)上記判定手段の判定結果が否定の場合に、上記要求対象のデータを要求するための1つのリクエスト信号R1を発光素子131から発する第2制御手段。
(4)室内機1から送信されるデータを受光素子132で受信して液晶表示部101で表示する表示制御手段。
(5)リクエスト信号R1(およびR2)を発してから一定時間内に受光素子132によるデータの受信がないとき、“おしえて”釦112のオン操作を再度行ってほしい旨の文字情報“もう一度”を液晶表示部101で表示する表示制御手段。
一方、室内機1のMCU20は、ワイヤレスリモコン100との双方向通信に関わる主要な機能として次の(11)の手段を有する。
(11)ワイヤレスリモコン100から送信されるリクエスト信号R1(およびR2)を受信した場合に、そのリクエスト信号R1(およびR2)により要求されるデータを送受信部10からワイヤレスリモコン100に送信するデータ送信手段。
つぎに、図5のフローチャートを参照しながらワイヤレスリモコン100の作用について説明し、図6のタイムチャートを参照しながら室内機1の作用について説明する。
ワイヤレスリモコン100の“おしえて”釦112がユーザによりオン操作されると(ステップ201のYES)、予め定められている要求対象のデータの量が設定値より大きいか否かが判定される(ステップ202)。
この判定結果が肯定の場合(ステップ202のYES)、フラグfが“1”にセットされ(ステップ203)、上記要求対象のデータが上記設定値までの量を持つ第1組のデータとその設定値より後の第2組のデータとに分けられ、先ずは第1組のデータを要求するためのリクエスト信号(赤外線光)R1がワイヤレスリモコン100から送信される(ステップ204)。この結果、ワイヤレスリモコン100が室内機1から1回に受け取るデータ量を小さくでき、ノイズ等によるワイヤレスリモコン100での受信失敗確率が減少する。
リクエスト信号R1は、図7に示すように、8ビットの先頭データD1、この先頭データD1に続く各々8ビットの複数のデータD2,D3,…Dnからなる。このうち、先頭データD1は、送信先の室内機1を指定するための4ビットの機器アドレスコード、および室内機1から回答されるデータ量(データ長)を指定するための4ビットのデータ量コードにより形成される。データD2は、室内温度Taのデータを要求するための室内温度要求コマンドである。データD3は、室外温度Toのデータを要求するための室外温度要求コマンドである。データD4は、室内湿度Haのデータを要求するための室内湿度要求コマンドである。データDnは、室内機1の連続的な運転時間のデータを要求するための運転時間要求コマンドである。これら要求コマンドに従って室内機1が回答すべき各データの量(データ長)が、先頭データD1における4ビットのデータ量コードにより指定される。
このリクエスト信号R1の送信と同時にワイヤレスリモコン100内でタイムカウントt1が開始され(ステップ205)、そのタイムカウントt1が一定時間t1sに達する前に室内機1から回答データA1の受信があるかどうか監視される(ステップ214のNO、ステップ206)。
回答データA1は、データD2,D3,…Dnの各コマンドに従って室内機1がワイヤレスリモコン100に送信するデータのことである。
タイムカウントt1が一定時間t1sに達する前に室内機1から回答データA1の受信がある場合(ステップ214のNO、ステップ206のYES)、フラグfが“1”であることを条件に(ステップ207のYES)、新たにタイムカウントt2が開始される(ステップ208)。図6に示すように、リクエスト信号R1は要求するデータ名を指定するだけのコマンドが主であるため短い信号となっているが、室内機1からの回答データA1は各要求データの数値を含むためリクエスト信号R1に比してかなり長い信号となる。
このタイムカウントt2が一定時間t2sに達するのを待った後(ステップ209のYES)、上記第2組のデータを要求するためのリクエスト信号(赤外線光)R2がワイヤレスリモコン100から送信される(ステップ210)。ここで、図6に示すように、一定時間t2sは、室内機1側の受光感度(受光素子13の出力に対する増幅度)の上昇制御に要する時間txよりも少し長い時間に設定されている。
リクエスト信号R2は、図8に示すように、8ビットの先頭データDn1、この先頭データD1に続く各々8ビットの複数のデータDn2,Dn3,…Dnnからなる。先頭データDn1は、リクエスト信号R1の先頭データD1と同じく、送信先の室内機1を指定するための4ビットの機器アドレスコード、および室内機1から回答されるデータ量(データ長)を指定するための4ビットのデータ量コードにより形成される。データDn2は、消費電力量Wのデータを要求するための消費電力量要求コマンドである。データDnnは、上記運転時間および上記消費電力量Wに基づいて算出される電気料金のデータを要求するための電気料金要求コマンドである。これら要求コマンドに従って室内機1が回答すべき各データの量(データ長)が、先頭データDn1における4ビットのデータ量コードにより指定される。
このリクエスト信号R2の送信と同時にワイヤレスリモコン100内で新たなタイムカウントt3が開始され(ステップ211)、そのタイムカウントt3が一定時間t3sに達する前に室内機1から回答データA2の受信があるかどうか監視される(ステップ216のNO、ステップ212)。
回答データA2は、データDn2,Dn3,…Dnnの各コマンドに従って室内機1がワイヤレスリモコン100に送信するデータのことである。
タイムカウントt3が一定時間t3sに達する前に室内機1から回答データA2の受信がある場合(ステップ216のNO、ステップ212のYES)、それまで受信された回答データA1,A2がワイヤレスリモコン100の液晶表示部101で表示される(ステップ213)。ここでも、図6に示すように、リクエスト信号R2は短いが、室内機1からの回答データA2は長い信号となる。
なお、リクエスト信号R1の送信から一定時間t1s内に室内機1から回答データA1の受信がない場合には(ステップ206のNO、ステップ214のYES)、受信失敗と考えられるため、ワイヤレスリモコン100の“おしえて”釦112のオン操作を再度行ってほしい旨の文字情報“もう一度”がワイヤレスリモコン100の液晶表示部101で表示される(ステップ215)。
リクエスト信号R2の送信から一定時間t2s内に室内機1から回答データA2の受信がない場合も(ステップ212のNO、ステップ216のYES)、上記と同様にワイヤレスリモコン100の“おしえて”釦112のオン操作を再度行ってほしい旨の文字情報“もう一度”がワイヤレスリモコン100の液晶表示部101で表示される(ステップ215)。ステップ213のデータ表示処理またはステップ215の“もう一度”表示処理が終了すると再び最初のステップ1に戻る。ここで、“おしえて”釦112が再びオン操作されると(ステップ201のYES)、上記した一連の処理が繰り返される。
一方、“おしえて”釦112がオン操作された後のステップ202の判定において、要求対象のデータの量が設定値以下の場合には(ステップ202のNO)、フラグfが“0”にリセットされ(ステップ216)、1つのリクエスト信号(赤外線光)R1がワイヤレスリモコン100から送信される(ステップ204)。
このリクエスト信号R1の送信と同時にワイヤレスリモコン100内でタイムカウントt1が開始され(ステップ205)、そのタイムカウントt1が一定時間t1sに達する前に室内機1から回答データA1の受信があるかどうか監視される(ステップ214のNO、ステップ206)。
タイムカウントt1が一定時間t1sに達する前に室内機1から回答データA1の受信がある場合(ステップ214のNO、ステップ206のYES)、フラグfが“0”であることを条件に(ステップ207のNO)、受信された回答データA1がワイヤレスリモコン100の液晶表示部101で表示される(ステップ213)。
このように、ワイヤレスリモコン100が要求するデータが上記D2,D3,…Dn,Dn2,Dn3,…Dnnでその合計データ量が設定値を超える場合には、その要求対象のデータをD2,D3,…Dnの組とDn2,Dn3,…Dnnの組とに分け、これら2組のデータをそれぞれ要求するための複数のリクエスト信号R1,R2をワイヤレスリモコン100から順に送信することにより、要求対象の全てのデータを室内機1から確実に送信させてワイヤレスリモコン100に取込むことができる。
とくに、リクエスト信号R1,R2のそれぞれ先頭データD1,Dn1におけるデータ量コードについては、従来の4ビットでよく、ワイヤレスリモコン100におけるコード体系の変更が不要である。これに伴い、リクエスト信号R1,R2を受信する室内機1側のコード体系についても、変更は不要である。したがって、ワイヤレスリモコン100および室内機1のロジック回路を交換するなどの処置が不要であり、面倒な作業やコストの上昇を避けることができる。
室内機1においては、送受信部10の発光素子12が発する赤外線光の一部が光透過部材6や室内の壁面で反射するなどして受光素子13に達する可能性がある。例えば、図6に示すように、回答データA1送信中は、受光感度自動調整回路14aによって室内機1の受光素子13における受光感度が低下している。この状態ではワイヤレスリモコン100からの次のリクエスト信号R2を受け取ることができなくなる。すなわち、受光感度自動調整回路14aは、回答データA1送信中に低下した受光感度を、回答データA1送信終了後に上昇させていくが、上昇途中の低い感度の状態にあるときにリクエスト信号R2が送信されると、リクエスト信号R2の赤外線光が受光素子13に入射しても、信号R2の赤外線光の発光強度が受光素子13の受光可能な適正レベルに達しないため受光素子13側ではリクエスト信号R2を取込めなくなってしまう。この問題に対処するため、ワイヤレスリモコン100のMCU140は、先立つリクエスト信号R1に基づく回答データA1がワイヤレスリモコン100に届いてから次のリクエスト信号R2を送信するまでの間に、室内機1側の受光感度自動調整回路14aの受光感度の上昇(復帰)制御に要する時間txより長い一定時間t2sを確保させている(図5のステップ209)。この結果、一定時間t2sの間に受光感度自動調整回路14aが受光感度を上昇させ、2つ目のリクエスト信号R2を室内機1で確実に受信して取込むことができる。これにより、赤外線光による双方向通信の信頼性が大幅に向上する。
なお、本実施形態においては、回答データA1到着完了からリクエスト信号R2を送信するまでの間に、室内機1側の受光感度自動調整回路14aの受光感度の上昇(復帰)制御に要する時間txより長い一定時間t2sを確保したが、回答データA1のデータ長(送信時間)は、リクエスト信号R1を送信する時点で予め予測できる。このため、ワイヤレスリモコン100のMCU140は、先立つリクエスト信号R1の送信から次のリクエスト信号R2を送信するまでの時間間隔そのものを、回答データA1がワイヤレスリモコン100に届いてから次のリクエスト信号R2を送信するまでの時間がtxより長い時間t2sとなるように設定することで、各リクエスト信号の相互間に前記受光感度自動調整回路14aによる受光感度の上昇制御に要する時間を確保することも可能である。
また、リクエスト信号R1の送信から一定時間t1s内に室内機1から回答データA1の受信がない場合、およびリクエスト信号R2の送信から一定時間t2s内に室内機1から回答データA2の受信がない場合には、ワイヤレスリモコン100の“おしえて”釦112のオン操作を再度行ってほしい旨の文字情報“もう一度”をワイヤレスリモコン100の液晶表示部101で表示するので、ノイズなど何らかの原因で赤外線光の送受信に支障が生じた場合でも、一連の送受信処理を初めからやり直すことができる。この点でも、赤外線光による双方向通信の信頼性が大幅に向上する。
なお、上記実施形態では、要求対象のデータの量が大きい場合にそのデータを2組に分けて2つのリクエスト信号R1,R2を送信する構成としたが、データを分ける組数については2組に限らず3組以上としてそれに応じた数のリクエスト信号を送信してもよい。
その他、この発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。全ての構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
1…室内機、10…送受信部、12…発光素子、13…受光素子、14…駆動部、14a…受光感度自動調整回路、20…MCU(主制御部)、100…ワイヤレスリモコン(リモートコントロール式操作器)、101…液晶表示部、112…“おしえて”釦(データ要求操作釦)、140…MCU(主制御部)、131…発光素子、132…受光素子

Claims (2)

  1. 運転条件設定用の操作器を有するとともにその操作器との双方向通信機能を有する空気調和機において、
    当該空気調和機の本体に設けられ、前記操作器との通信用の赤外線光を発する発光素子および同通信用の赤外線光を受ける受光素子と、
    当該空気調和機の本体に設けられ、前記受光素子の受光状態に応じて受光感度を制御する受光感度自動調整回路と、
    前記操作器に設けられ、当該空気調和機の本体に対するデータ要求の操作があったとき、予め定められている要求対象のデータの量が設定値より大きいか否かを判定する判定手段と、
    前記操作器に設けられ、前記判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記要求対象のデータを複数組に分け、これら複数組のデータをそれぞれ要求するための複数のリクエスト信号を順に送信するとともに、その各リクエスト信号の相互間に前記受光感度自動調整回路による受光感度の上昇制御に要する時間を確保する第1制御手段と、
    前記操作器に設けられ、前記判定手段の判定結果が否定の場合に、前記要求対象のデータを要求するための1つのリクエスト信号を送信する第2制御手段と、
    当該空気調和機の本体に設けられ、前記操作器から送信されるリクエスト信号を受信した場合に、そのリクエスト信号により要求されるデータを前記操作器に送信するデータ送信手段と、
    前記操作器に設けられ、前記データ送信手段により送信されるデータを受信して表示する表示制御手段と、
    を備えることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記発光素子および前記受光素子は、発光素子が発する赤外線光の一部が受光素子に入射し得る状態に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
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