JP5258962B2 - 冷凍空調装置の情報伝達システム - Google Patents

Description

この発明は、冷凍空調装置に関するものであり、特に冷媒回路と水回路の双方を備えた冷凍空調装置の運転の安定性の向上に関するものである。

従来から、水回路と冷媒回路とを備えた冷凍装置や空調装置（以下、冷凍空調装置という）が存在している（例えば、特許文献１参照）。このような装置においては、圧縮機を有する熱源ユニットに、水回路のポンプ駆動信号を入力し、入力がないときには圧縮機を運転させない、いわゆるインターロック回路をハードウェア的に構成することが広く行われている。
特開平７−１２７８９４号公報

しかし、熱源ユニット、第一中継ユニット、第二中継ユニット、室内ユニットを伝送線で接続した冷凍空調装置では、熱源ユニット−第一中継ユニット−第二中継ユニット−室内ユニットと、伝送線が多段に接続されるため、ハードウェア的なインターロックでは距離の問題も含めて、きわめて複雑になるという問題があった。
また、冷媒回路と水回路の双方を持つシステムにおいて、通信媒体を共通化するとシステムが大型化し、通信プロトコルが複雑化し、またアドレス配置や通信トラフィックが課題となることが懸念される。

この発明は、熱源ユニットと、第一中継ユニットと、第二中継ユニットとが冷媒配管で接続され、第二中継ユニットと室内ユニットが水配管で接続された冷凍空調装置の情報伝達システムにおいて、上記のような課題を解決するためになされたものである。
この発明の主たる目的は、熱源ユニットと第一中継ユニット間、第一中継ユニットと第二中継ユニット間、第二中継ユニットと室内ユニット間のみで、伝送線を介して通信を行うことにより、情報伝達の安定性を確保することを可能とした冷凍空調装置の情報伝達システムを得るものである。
併せて、熱源ユニットと第一中継ユニット間、第一中継ユニットと第二中継ユニット間、第二中継ユニットと室内ユニット間のみで通信を行い、起動／停止時に各ユニット間の動作順序を通信で規定することにより、複雑なハードウェア上のインターロック回路を必要とせず、冷媒・水回路のストレスを抑制することを可能とした、冷凍空調装置の情報伝達システムを得るものである。
また、熱源ユニットと第一中継ユニット間、第一中継ユニットと第二中継ユニット間、第二中継ユニットと室内ユニット間で、異なる媒体・手段で通信を行うことを可能とし、製品構成の自由度を上げることである。さらに、それぞれに最適な通信の媒体・手段を使用することで品質の向上、コストの低減を実現し、アドレス配置の自由度を向上させ、通信トラフィックを削減することを可能とした、冷凍空調装置の情報伝達システムを得るものである。

この発明に係る冷凍空調装置の情報伝達システムは、室外側熱交換器を備えた少なくとも１台の冷凍空調装置の熱源ユニットと、前記熱源ユニットからの冷媒が通る気液分離器を備えた１台の第一中継ユニットと、前記第一中継ユニットからの冷媒が通る冷媒−水熱交換器を備えた少なくとも１台の第二中継ユニットとが冷媒配管で接続され、前記第二中継ユニットと室内側熱交換器を備えた少なくとも１台の室内ユニットとが水配管で接続され、前記室内ユニットは、前記室内側熱交換器により、前記冷媒−水熱交換器で熱交換された水と室内空気と間で熱交換するようにされている冷凍空調装置の情報伝達システムであって、各ユニット間の通信は、伝送線を介して、前記熱源ユニットと前記第一中継ユニット間、前記第一中継ユニットと前記第二中継ユニット間、前記第二中継ユニットと前記室内ユニット間のみでそれぞれ行い、冷凍空調装置の起動／停止時に、各ユニット間の動作順序を通信プロトコルにより規定し、冷凍空調装置の起動時は、前記室内ユニット、前記第二中継ユニット、前記第一中継ユニット、前記熱源ユニットの順に起動動作が行われ、冷凍空調装置の停止時は、熱源ユニット、前記第一中継ユニット、前記第二中継ユニット、前記室内ユニットの順に停止動作が行われるようにしている。

この発明は、情報の通信を、熱源ユニットと第一中継ユニット間、第一中継ユニットと第二中継ユニット間、第二中継ユニットと室内ユニット間のみで行うことにより、情報伝達の手順が簡素になり、動作の安定性を確保できるという効果を有する。また、複雑なハードウェア上のインターロック回路を必要とせず、冷媒回路や水回路のストレスを抑制することができる。

また、ユニット間の通信を異なる媒体・手段にすることにより、製品構成の自由度を上げることができる。さらに、それぞれに最適な媒体・手段を使用することで品質の向上、コストの低減を実現でき、アドレス配置の自由度を向上させ、通信トラフィックを削減できるという効果を有する。

実施の形態１における冷凍空調装置の情報伝達システムを示す概略構成図。 実施の形態１における冷凍空調装置のユニット間での通信処理を示す図。 実施の形態１における冷凍空調装置の通信と動作の処理を示す流れ図。 実施の形態２における冷凍空調装置の情報伝達システムを示す概略構成図。 実施の形態２の別の情報伝達システムの例を示す概略構成図。 実施の形態２のさらに別の情報伝達システムの例を示す概略構成図。

符号の説明

１ 熱源ユニット（熱源側ユニット又は室外ユニット）、２ａ〜２ｄ 室内ユニット（利用側ユニット）、３ａ 第一中継ユニット、３ｂ 第二中継ユニット、３ｃ 第二中継ユニット、４ａ 冷媒配管、４ｂ 冷媒配管、４ｃ 冷媒配管、５ａ 水配管、５ｂ 水配管、５ｃ 水配管、５ｄ 水配管、７ 伝送線、８ 伝送線、９ａ 伝送線、９ｂ 伝送線、９ｃ 伝送線、９ｄ 伝送線、１０ 伝送線、１１ 熱源ユニットコントローラ、２１ａ〜２１ｄ 室内ユニットコントローラ、２２ａ〜２２ｄ リモートコントローラ、３１ａ 第一中継コントローラ、３１ｂ 第二中継コントローラ、３１ｃ 第二中継コントローラ。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷凍空調装置の情報伝達システムを示す概略構成図である。図１に示しように、熱源ユニット（熱源側ユニット又は室外ユニット）１、第一中継ユニット３ａ、第二中継ユニット３ｂ，３ｃが、冷媒配管４ａ〜４ｃで接続されて、ひとつの冷媒回路系を構成している。
また、第二中継ユニット３ｂと複数の室内ユニット（利用側ユニット）２ａ，２ｂが水配管５ａ，５ｂで接続されて１つの水回路系を構成し、第二中継ユニット３ｃと複数の室内ユニット（利用側ユニット）２ｃ，２ｄが水配管５ｃ，５ｄで接続されて１つの水回路系を構成している。

熱源ユニット１は、圧縮機、四方弁などの弁回路および室外側熱交換器などを備え、システムとして必要な熱を冷媒に乗せて供給する。
第一中継ユニット３ａは、気液分離器や弁回路などを備え、搬送された冷媒を高圧ガス、中圧液、低圧ガスの３つに分離し、冷房用、暖房用の熱源として供給する。
第二中継ユニット３ｂ，３ｃは、冷媒−水熱交換器、切換弁、水ポンプなどを備え、冷房用冷媒、暖房用冷媒から必要な熱を水に伝達し、必要な熱量を蓄えた水を水回路に循環させる。
室内ユニット２ａ〜２ｄは、室内側熱交換器を備え、水回路を循環する水から熱量を室内空気に熱交換伝達する。

熱源ユニット１は、熱源ユニットコントローラ１１で制御され、第一中継ユニット３ａは第一中継コントローラ３１ａで制御される。また、第二中継ユニット３ｂ，３ｃは第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃでそれぞれ制御され、室内ユニット２ａ〜２ｄは室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄでそれぞれ制御される。

熱源ユニットコントローラ１１と第一中継コントローラ３１ａは、伝送線７で相互に情報伝達可能に直接接続されている。第一中継コントローラ３１ａと第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃは伝送線８で相互に情報伝達可能に直接接続されている。第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃと室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄは伝送線１０で相互に情報伝達可能に直接接続されている。さらに、室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄはそれぞれリモートコントローラ２２ａ〜２２ｄと、伝送線９ａ〜９ｄで相互に情報伝達可能に直接接続されている。 なお、上記の伝送線は、有線、無線のいずれの概念も含むものとする。

熱源ユニットコントローラ１１、第一中継コントローラ３１ａ、第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃ、室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄ、リモートコントローラ２２ａ〜２２ｄは、各々ユニークなアドレスを付与され、手動設定または自動判別処理によって、システム起動時には通信相手のアドレスを把握していることとする。

図２は図１の冷凍空調装置の各ユニット間の通信処理の態様を示した図である。熱源ユニットコントローラ１１は、第一中継コントローラ３１ａとのみ通信を行う。第一中継コントローラ３１ａは、第一中継コントローラ３１ａの運転／停止指令情報を熱源ユニットコントローラ１１に送信し、熱源ユニットコントローラ１１は熱源ユニットコントローラ１１の運転／停止状態情報を第一中継コントローラ３１ａに送信する。運転／停止指令情報には暖房／冷房等の運転モード等の情報も含まれる場合がある(以下同じ)。また、これらの通信は定期的に送受信される場合や、変化時に送受信される場合がある。

また、熱源ユニットコントローラ１１は、熱源ユニットコントローラ１１の運転可能／不可能情報を第一中継コントローラ３１ａに送信する。運転不可能情報とは、熱源機の主電源の低下や温度、圧力センサ入力値の異常等により運転不可能な場合等に設定される。

第一中継コントローラ３１ａは、熱源ユニットコントローラ１１と、第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃとのみ通信を行う。第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃは、第二中継コントローラ３１ａ，３１ｂの運転／停止指令情報を第一中継コントローラ３１ａに送信し、第一中継コントローラ３１ａは第一中継コントローラ３１ａの運転／停止状態情報を第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃに送信する。また、第一中継コントローラ３１ａは、第一中継コントローラ３１ａの運転可能／不可能情報を第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃに送信する。第一中継コントローラ３１ａの運転不可能情報には、第一中継コントローラ３１ａの主電源低下や温度、圧力センサ入力値の異常等の場合と、熱源ユニットコントローラ１１から運転不可能情報を受信している場合を含んでいる。

第二中継コントローラ３１ｂは、第一中継コントローラ３１ａと、室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂとのみ通信を行う。室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂは、室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂの運転／停止指令情報を第二中継コントローラ３１ｂに送信し、第二中継コントローラ３１ｂは、第二中継コントローラ３１ｂの運転／停止状態情報を室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂに送信する。

また、第二中継コントローラ３１ｂは、第二中継コントローラ３１ｂの運転可能／不可能情報を室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂに送信する。第二中継コントローラ３１ｂの運転不可能情報には、第二中継コントローラ３１ｂの主電源低下や温度、圧力センサ入力値の異常等の場合と、第一中継コントローラ３１ａから運転不可能情報を受信している場合を含んでいる。
同様にして、第二中継コントローラ３１ｃは、第一中継コントローラ３１ａと、室内ユニットコントローラ２１ｃ，２１ｄとのみ通信を行う。

室内ユニットコントローラ２１ａは、第二中継コントローラ３１ｂと、リモートコントローラ２２ａとのみ通信を行う。リモートコントローラ２２ａは、リモートコントローラ２２ａの運転／停止等の設定情報を室内ユニットコントローラ２１ａに送信し、室内ユニットコントローラ２１ａは室内ユニットコントローラ２１ａの運転／停止情報をリモートコントローラ２２ａに送信する。また、室内ユニットコントローラ２１ａは、室内ユニットコントローラ２１ａの運転可能／不可能情報をリモートコントローラ２２ａに送信する。なお、室内ユニットコントローラ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄも同様の態様で動作する。

図３は熱源ユニットコントローラ１１、第一中継コントローラ３１ａ、第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃ、室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄの動作のうち、停止から運転への変化時と、運転から停止への変化時の通信・動作の処理を示す流れ図である。図３において、ステップ１００ないしステップ１１３は熱源ユニットコントローラ１１の処理を、ステップ１２０ないしステップ１３２は第一中継コントローラ３１ａの処理を、ステップ１４０ないしステップ１５４は第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃの処理を、ステップ１６０ないしステップ１７２は室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄの処理をそれぞれ示す。

（１）圧縮機起動時の通信
図３を基に、冷凍空調装置の圧縮機起動時の通信内容について説明する。全ての室内ユニット２ａ〜２ｄが停止している状態から、リモートコントローラ２２ａが操作され、冷凍空調装置が運転を開始する場合の通信について説明する。まず、操作者がリモートコントローラ２２ａを操作し、運転モード、設定温度、風向、風速等の設定を行う。リモートコントローラ２２ａは、設定された情報を、伝送線９ａを介して室内ユニットコントローラ２１ａに送信する。

室内ユニットコントローラ２１ａはステップ１６０からステップ１７２の処理を実施している。まず、ステップ１６１では、新たに通信を受信し、受信した通信の解析処理を行う。ここで受信する通信は、第二中継コントローラ３１ｂと接続されている伝送線１０を介する第二中継コントローラ３１ｂからの運転可能／不可能情報、第二中継コントローラ３１ｂの運転／停止状態情報、リモートコントローラ２２ａと接続されている伝送線９ａを介するリモートコントローラ２２ａからの運転／停止指令情報である。
解析処理実施後、ステップ１６２では、第二中継コントローラ３１ｂからの運転可能／不可能情報と、室内ユニット２ａ自身の電源状態や温度、圧力センサ入力値等から、室内ユニット２ａの運転可否を判断し、ステップ１６３に進む。第二中継コントローラ３１ｂからの運転可能／不可能情報には、第二中継コントローラ３１ｂ、第一中継コントローラ３１ａ、熱源ユニットコントローラ１１のいずれかが運転できない場合を含んでいる。
ステップ１６３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１６４に進み、行わない場合はステップ１６６に進む。この場合はリモートコントローラ２２ａから運転指令を受信しており、第二中継コントローラ３１ｂから運転可能情報を受信しており、室内ユニット２ａ自身も運転可能な場合とするため、ステップ１６４に進む。
ステップ１６４では、運転指令、運転状態情報の更新を行い、ステップ１６５に進む。ここでは室内ユニットコントローラ２１ａの運転指令情報、運転状態情報を運転とする。
ステップ１６５では、室内ユニット２ａにおける水回路の弁等を動作させ、ステップ１６６に進む。ステップ１６６では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１６７に進み、行わない場合はステップ１７１に進む。この場合は変化しないためステップ１７１に進む。ステップ１７１では、センサ入力の取込やアクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１７２に進む。ステップ１７２では、新たに通信を送信する処理を行う。ここでは室内ユニット２ａの運転指令情報、運転状態情報が停止から運転に変化しているので、運転情報を、伝送線１０を介して第二中継コントローラ３１ｂに送信する。
室内ユニットコントローラ２１ａは、運転開始が不可能であった場合は不可能情報をリモートコントローラ２２ａに返信する。リモートコントローラ２２ａは不可能情報を受信した場合、表示内容を停止表示、または準備中表示、またはエラー表示等に変更する。また、運転不可能な状態の場合は、リモートコントローラ２２ａで設定された運転情報を第二中継コントローラ３１ｂには送信しないことにより、通信量の増加を抑制することができる。

次に第二中継コントローラ３１ｂの動作について説明する。第二中継コントローラ３１ｂはステップ１４０からステップ１５４の処理を実施している。まず、ステップ１４１では、新たに受信した通信の解析処理を行う。ここで受信する通信は、第一中継コントローラ３１ａと接続されている伝送線８を介する第一中継コントローラ３１ａからの運転可能／不可能情報、第一中継コントローラ３１ａの運転／停止状態情報、室内ユニットコントローラ２１ａと接続されている伝送線１０を介する室内ユニットコントローラ２１ａ，２１ｂからの運転／停止指令情報である。
解析処理実施後、ステップ１４２では、第一中継コントローラ３１ａからの運転可能／不可能情報と、第二中継コントローラ３１ｂ自身の電源状態や温度、圧力センサ入力値等から、第二中継ユニット３ｂの運転可否を判断し、ステップ１４３に進む。第一中継コントローラ３１ａからの運転可能／不可能情報には、第一中継コントローラ３１ａ、熱源ユニットコントローラ１１のいずれかが運転できない場合を含んでいる。
ステップ１４３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１４４に進み、行わない場合はステップ１４７に進む。この場合は室内ユニットコントローラ２１ａから運転指令を受信しており、第一中継コントローラ３１ａから運転可能情報を受信しており、第二中継ユニット３ｂ自身も運転可能な場合とするため、ステップ１４４に進む。ステップ１４４では、運転指令情報、運転状態情報の更新を行い、ステップ１４５に進む。ここでは第二中継コントローラ３１ｂの運転指令情報、運転状態情報を運転とする。
ステップ１４５では、第二中継ユニット３ｂにおける水回路の弁等を動作させ、ポンプを起動させる。その後、ステップ１４６に進む。ステップ１４６では第二中継ユニット３ｂにおける冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１４７に進む。
ステップ１４７では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１４８に進み、行わない場合はステップ１５３に進む。この場合は変化しないものとしてステップ１５３に進む。ステップ１５３では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１５４に進む。ステップ１５４では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは第二中継ユニット３ｂの運転指令情報、運転状態情報が停止から運転に変化しているので、運転情報を、伝送線８を介して第一中継コントローラ３１ａに送信する。

次に第一中継コントローラ３１ａの動作について説明する。第一中継コントローラ３１ａはステップ１２０からステップ１３２の処理を実施している。まず、ステップ１２１では、新たに受信した通信の解析処理を行う。ここで受信する通信は、熱源ユニットコントローラ１１と接続されている伝送線７を介する熱源ユニットコントローラ１１からの運転可能／不可能情報、熱源ユニットコントローラ１１の運転／停止状態情報、第二中継コントローラ３１ｂと接続されている伝送線８を介する第二中継コントローラ３１ｂからの運転／停止指令情報である。
解析処理実施後、ステップ１２２では、熱源ユニットコントローラ１１からの運転可能／不可能情報と、第一中継コントローラ３１ａ自身の電源状態や温度、圧力センサ入力値等から、第一中継ユニット３ａの運転可否を判断し、ステップ１２３に進む。
ステップ１２３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１２４に進み、行わない場合はステップ１２６に進む。この場合は第二中継コントローラ３１ｂから運転指令を受信しており、熱源ユニットコントローラ１１から運転可能情報を受信しており、第一中継ユニット３ａ自身も運転可能な場合とするため、ステップ１２４に進む。ステップ１２４では運転指令情報、運転状態情報の更新を行い、ステップ１２５に進む。ここでは第一中継コントローラ３１ａの運転指令情報、運転状態情報を運転とする。
ステップ１２５では、第１中継ユニット３ａにおける冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１２６に進む。ステップ１２６では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１２７に進み、行わない場合はステップ１３１に進む。この場合は変化しないのでステップ１３１に進む。ステップ１３１では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１３２に進む。ステップ１３２では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは第一中継ユニット３ａの運転指令情報、運転状態情報が停止から運転に変化しているので、運転情報を、伝送線７を介して熱源ユニットコントローラ１１に送信する。

次に熱源ユニットコントローラ１１の動作について説明する。熱源ユニットコントローラ１１はステップ１００からステップ１１３の処理を実施している。まず、ステップ１０１では、新たに受信した通信の解析処理を行う。ここで受信する通信は、第一中継コントローラ３１ａと接続されている伝送線７を介する第二中継コントローラ３１ｂからの運転／停止指令情報である。
解析処理実施後、ステップ１０２では熱源ユニットコントローラ１１自身の電源状態や温度、圧力センサ入力値等から、熱源ユニット１の運転可否を判断し、ステップ１０３に進む。
ステップ１０３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１０４に進み、行わない場合はステップ１０７に進む。この場合は第一中継コントローラ３１ａから運転指令を受信しており、熱源ユニット１自身も運転可能な場合とするため、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では運転指令情報、運転状態情報の更新を行い、ステップ１０５に進む。ここでは熱源ユニットコントローラ１１の運転指令情報、運転状態情報を運転とする。
ステップ１０５では、熱源ユニット１における冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、熱源ユニット１における圧縮機を起動し、ステップ１０７に進む。ステップ１０７では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１０８に進み、行わない場合はステップ１１２に進む。この場合は変化しないのでステップ１１２に進む。ステップ１１２では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１１３に進む。ステップ１１３では新たに通信を送信する処理を行う。

（２）圧縮機停止時の通信
次に、冷凍空調装置の圧縮機停止時の通信内容について説明する。室内ユニットのうちの室内ユニット２ａのみが運転している状態から、リモートコントローラ２２ａが操作され、運転を停止する場合の通信について説明する。まず、操作者がリモートコントローラ２２ａを操作し、運転停止の操作を行う。リモートコントローラ２２ａは停止情報を、伝送線９ａを介して室内ユニットコントローラ２１ａに送信し、表示を停止表示に変更する。
室内ユニットコントローラ２１ａは、ステップ１６１にて、新たに受信した通信の解析処理を行う。解析処理実施後、ステップ１６２では室内ユニット２ａの運転可否を判断し、ステップ１６３に進む。
ステップ１６３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１６４に進み、行わない場合はステップ１６６に進む。この場合はステップ１６６に進む。ステップ１６６では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変更を行う場合はステップ１６７に進み、行わない場合はステップ１７１に進む。この場合はステップ１６７に進む。
ステップ１６７では運転指令情報の更新を行い、ステップ１６８に進む。ここでは室内ユニットコントローラ２１ａの運転指令状態を停止とする。ステップ１６８では、第二中継コントローラ３１ｂの運転状態が停止かどうかを判定し、停止の場合はステップ１６９に進み、停止でない場合はステップ１７１に進む。この場合は停止ではないのでステップ１７１に進む。ステップ１７１では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１７２に進む。ステップ１７２では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは室内ユニット２ａの運転指令情報が運転から停止に変化しているので、運転情報を、伝送線１０を介して第二中継コントローラ３１ｂに送信する。
室内ユニットコントローラ２１ａは、運転指令情報は停止であるが運転状態情報は運転のままであるので、運転から停止への変化中の状態のまま、第二中継コントローラ３１ｂの運転状態が停止になるまでこの処理を繰り返す。

次に第二中継コントローラ３１ｂの動作について説明する。第二中継コントローラ３１ｂは、ステップ１４１では新たに受信した通信の解析処理を行う。解析処理実施後、ステップ１４２では第二中継ユニット３ｂの運転可否を判断し、ステップ１４３に進む。ステップ１４３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１４４に進み、行わない場合はステップ１４７に進む。この場合はステップ１４７に進む。
ステップ１４７では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１４８に進み、行わない場合はステップ１５３に進む。この場合はステップ１４８に進む。この時、もし他の室内ユニット（この例では２ｂ）が運転している状態であった場合には、室内ユニット２ａが停止となっても第二中継コントローラ３ｂの運転情報は停止とはならないため、運転から停止への変化は行わない。
ステップ１４８では運転指令情報の更新を行い、ステップ１４９に進む。ここでは第二中継コントローラ３１ｂの運転指令情報を停止とする。ステップ１４９では、第一中継コントローラ３１ａの運転状態が停止かどうかを判定し、停止の場合はステップ１５０に進み、停止でない場合はステップ１５３に進む。この場合は停止ではないのでステップ１５３に進む。ステップ１５３では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１５４に進む。ステップ１５４では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは第二中継ユニット３ｂの運転指令情報が運転から停止に変化しているので、運転情報を、伝送線８を介して第一中継コントローラ３１ａに送信する。第二中継コントローラ３１ｂは、運転指令情報は停止であるが運転状態情報は運転のままであるので、運転から停止への変化状態のまま、第一中継コントローラ３１ａの運転状態が停止になるまでこの処理を繰り返す。

次に第一中継コントローラ３１ａの動作について説明する。第一中継コントローラ３１ａはステップ１２１では、新たに受信した通信の解析処理を行う。解析処理実施後、ステップ１２２では第一中継ユニット３ａの運転可否を判断し、ステップ１２３に進む。ステップ１２３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１２４に進み、行わない場合はステップ１２６に進む。この場合はステップ１２６に進む。
ステップ１２６では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１２７に進み、行わない場合はステップ１３１に進む。この場合はステップ１２７に進む。この時、もし他の第二中継コントローラ（この例では３１ｃ）が運転状態であった場合には、第二中継コントローラ３１ｂが停止となっても第一中継コントローラ３１ａの運転情報は停止とはならないため、運転から停止への変化は行わない。
ステップ１２７では運転指令情報の更新を行い、ステップ１２８に進む。ここでは第一中継コントローラ３１ａの運転指令情報を停止とする。ステップ１２８では、熱源ユニットコントローラ１１の運転状態が停止かどうかを判定し、停止の場合はステップ１２９に進み、停止でない場合はステップ１３１に進む。この場合は停止ではないのでステップ１３１に進む。ステップ１３１では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１３２に進む。ステップ１３２では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは第一中継ユニット３ａの運転指令情報が運転から停止に変化しているので、運転情報を、伝送線７を介して熱源ユニットコントローラ１１に送信する。第一中継コントローラ３１ａは、運転指令情報は停止であるが運転状態情報は運転のままであるので、運転から停止への変化状態のまま、熱源ユニットコントローラ１１の運転状態が停止になるまでこの処理を繰り返す。

次に、熱源コントローラ１１の動作について説明する。熱源コントローラ１１はステップ１０１では、新たに受信した通信の解析処理を行う。解析処理実施後、ステップ１０２では熱源ユニット１の運転可否を判断し、ステップ１０３に進む。ステップ１０３では、停止から運転への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１０４に進み、行わない場合はステップ１０７に進む。この場合はステップ１０７に進む。
ステップ１０７では、運転から停止への変化を行うかどうかを判定し、変化を行う場合はステップ１０８に進み、行わない場合はステップ１１２に進む。この場合はステップ１０８に進む。ステップ１０８では運転指令情報の更新を行い、ステップ１０９に進む。ここでは熱源ユニットコントローラ１１の運転指令情報を停止とする。ステップ１０９では、熱源ユニット１における圧縮機を停止させ、ステップ１１０に進む。ステップ１１０では、熱源ユニット１における冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１１１に進む。ステップ１１１では、運転状態情報の更新を行い、ステップ１１２に進む。ここでは熱源ユニットコントローラ１１の運転状態情報を停止とする。ステップ１１２では、センサ入力の取込、アクチュエータ制御等の通常の処理を行い、ステップ１１３に進む。ステップ１１３では新たに通信を送信する処理を行う。ここでは熱源ユニット１の運転指令情報、運転状態情報が運転から停止に変化しているので、運転情報を、伝送線７を介して第一中継コントローラ３１ａに送信する。

この通信（送信）を第一中継コントローラ３１ａが受信することにより、第一中継コントローラ３１ａはステップ１２８にて熱源ユニットコントローラ１１が停止であると判断し、ステップ１２９に進む。ステップ１２９では第１中継ユニット３ａにおける冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１３０に進む。ステップ１３０では、運転状態情報の更新を行い、ステップ１３１に進む。ここでは第一中継コントローラ３１ａの運転状態情報を停止とする。その後、ステップ１３２にて第一中継コントローラ３１ａの運転状態情報を第二中継コントローラ３１ｂに送信する。
この通信（送信）を第二中継コントローラ３１ｂが受信することにより、第二中継コントローラ３１ｂはステップ１４９にて第一中継コントローラ３１ａが停止であると判断し、ステップ１５０に進む。ステップ１５０では第二中継ユニット３ｂにおける冷媒回路の弁等を動作させ、ステップ１５１に進む。ステップ１５１では、第二中継ユニット３ｂにおける水回路のポンプ停止を行い、水回路の弁等を動作させ、ステップ１５２に進む。ステップ１５２では運転状態情報の更新を行い、ステップ１５３に進む。ここでは第二中継コントローラ３１ｂの運転状態情報を停止とする。その後、ステップ１５４にて第二中継コントローラ３１ｂの運転状態情報を室内ユニットコントローラ２１ａに送信する。
この通信（送信）を室内ユニットコントローラ２１ａが受信することにより、室内ユニットコントローラ２１ａはステップ１６８にて第二中継コントローラ３１ｂが停止であると判断し、ステップ１６９に進む。ステップ１６９では室内ユニット２１ａにおける水回路の弁等を動作させ、ステップ１７０に進む。ステップ１７０では運転状態情報の更新を行い、ステップ１７１に進む。ここでは室内ユニットコントローラ２１ａの運転状態情報を停止とする。その後、ステップ１７２にて室内ユニットコントローラ２１ａの運転状態情報をリモートコントローラ２２ａに送信する。

圧縮機の起動中にポンプが動いていない場合には、水が流動していないために水温が急激に変化し、それに応じて圧縮機の高圧圧力が急激に上昇又は低圧が急激に低下し、異常停止に至る可能性がある。しかし、本発明の冷凍空調装置の情報伝達方法においては、一時的なノイズやトラフィック増加による通信の失敗が発生した場合にも、圧縮機の起動前には必ずポンプが起動しており、必ず圧縮機の停止後にポンプを停止させることが可能となる。このため、情報伝達の安定性を確保することができ、ハードウェア的なインターロックを不要とすることができる。また、各ユニット間の通信を異なる媒体・手段（ハードウェア及びソフトウェアを含む）で行うことにより、製品構成の自由度を上げることもできる。さらに、それぞれに最適な媒体・手段を使用することで、品質の向上、コストの低減を実現でき、アドレス配置の自由度を向上させ、通信トラフィックを削減することができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における冷凍空調装置の情報伝達装置の構成を示している。図４に示した冷凍空調装置は、熱源メインユニット（室外メインユニット）１ａ、熱源サブユニット（室外サブユニット）１ｂ，１ｃ、第一中継ユニット３ａ、第二中継ユニット３ｂ，３ｃが、冷媒配管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅで接続されてひとつの冷媒回路系を構成している。なお、熱源サブユニットがない構成としてもよい。
また、第二中継ユニット３ｂと複数の室内ユニット（利用側ユニット）２ａ，２ｂが水配管５ａ，５ｂで接続されて１つの水回路系を構成し、第二中継ユニット３ｃと複数の室内ユニット（利用側ユニット）２ｃ，２ｄが水配管５ｃ，５ｄで接続されて１つの水回路系を構成している。

熱源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃは圧縮機、四方弁等の弁回路および室外側熱交換器などを備え、システムとして必要な熱を冷媒に乗せて供給する。
第一中継ユニット３ａは気液分離器や弁回路などを備え、搬送された冷媒を高圧ガス、中圧液、低圧ガスの３つに分離し、冷房用、暖房用の熱源として供給する。
第二中継ユニット３ｂ，３ｃは冷媒−水熱交換器、切換弁、水ポンプなどを備え、冷房用冷媒、暖房用冷媒から必要な熱を水に伝達し、水回路に必要な熱量を蓄えた水を循環する。
室内ユニット２ａ〜２ｄは室内側熱交換器を備え、循環された水から熱量を室内空気に熱交換伝達する。

熱源ユニット１ａ，１ｂ，１ｃは、熱源ユニットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃでそれぞれ制御され、第一中継ユニット３ａは第一中継コントローラ３１ａで制御される。第二中継ユニット３ｂ，３ｃは第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃでそれぞれ制御される。室内ユニット２ａ〜２ｄは室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄでそれぞれ制御される。熱源ユニットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃと第一中継コントローラ３１ａは、伝送線７で相互に情報伝達可能に直接接続されている。第一中継コントローラ３１ａと第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃは伝送線８で相互に情報伝達可能に直接接続されている。第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃと室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄは伝送線１０で相互に情報伝達可能に直接接続されている。また、室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｄはそれぞれリモートコントローラ２２ａ〜２２ｄと、伝送線９ａ〜９ｄで相互に情報伝達可能に直接接続されている。

図５は、図４に示す冷凍空調装置のシステムが複数存在する場合の情報伝達システム（通信システム）を示した図である。ある冷媒系統の熱源ユニットメインコントローラ１１ａと、別の冷媒系統の熱源ユニットメインコントローラ１１ｄが伝送線１５で接続されており、伝送線１５にはさらに冷凍空調装置を集中管理するための集中コントローラ５１が接続されている。
なお、それぞれの冷媒系統（冷媒配管，水配管で接続されたユニット）を一点鎖線の枠で示している。

従来の冷凍空調装置では、伝送線７，８，１０，１２，１３，１４は全て同じ手段・媒体で構成される場合が一般的であり、さらに伝送線９ａ〜９ｈもこれらと同じ手段・媒体で接続される場合もあった。
このように全ての伝送線を同じ手段・媒体とする構成の利点としては、それぞれのコントローラが１つの送受信回路のみを装備すれば良いことや、配線工事が容易であることがある。しかし、近年ではシステムの大規模化や機能の高度化により、このようなシステムにおいて、通信トラフィックの増加や、アドレス空間の占有の問題が発生している。通信トラフィックに関しては、同一バス上に多くのコントローラが存在しているため、通信トラフィックがコントローラ台数に比例して増大する。また、同一バス上で通信を行うにはそれぞれのコントローラが異なる自己アドレスを保有する必要がある。例えば図５のシステムの場合には２９個のアドレスが必要となるが、実際の冷凍空調装置では、一つの冷媒系統の室内機台数はもっと多いことが一般的である。そのため、実際に集中コントローラにて運転／停止や設定変更等を行う管理対象は室内機であるが、熱源ユニットや中継ユニットの個数が多いためにアドレス空間を占有し、接続台数が制限されるという問題が発生する。
また、全ての伝送線を同じ手段・媒体とする伝送方式では、全てのコントローラが相互に通信可能である反面、複数の異なるコントローラから異なる指令を受けることも可能となるため、制御の競合やアンマッチを発生させないための通信プロトコルを構築する必要がある。

図６は、図５と同様に図４に示す冷凍空調装置が複数存在する場合の情報伝達システム（通信システム）を示した図であるが、ここでは、伝送線８，１３を他の伝送線とは異なる手段・媒体（ソフトウェア、ハードウェアを含む）で構成した場合の例を示したものである。このように構成した場合、熱源ユニット側の通信バスと、室内ユニット側の通信バスを分離することが可能となる。これによって、それぞれの通信バスの通信トラフィックを大きく削減することができる。さらに占有するアドレス空間も、この例では、熱源ユニット側が９個、室内ユニット側が２０個となる。ここで、熱源ユニット側と室内ユニット側で同じアドレス設定を行っても、熱源ユニット側では第一中継コントローラ３１ａとの間で、室内ユニット側では第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃとの間でそれぞれ通信を行うため、システムとしては問題なく識別可能である。よって、設定可能なアドレスが増加するのと等価となり、コントローラ台数の増加に対応することができ、アドレス配置の自由度を上げることができる。また、通信バスを分離することにより、通信可能なコントローラを限定することによって、制御アルゴリズムと通信プロトコルを簡略化できるという効果もある。

なお、図６では熱源ユニットメインコントローラ１１ａ，１１ｄに、複数の冷媒系統を接続する伝送線１５を配し、それに集中コントローラ５１を接続しているが、第一中継コントローラ３１ａ，３１ｄ、または第二中継コントローラ３１ｂ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｆ、または室内ユニットコントローラ２１ａ〜２１ｈに複数の冷媒系統を接続する伝送線と集中コントローラを接続しても良い。室内ユニットコントローラに接続する場合は、屋外の熱源ユニットまで伝送線を接続する必要がないため、複数の冷媒系統を接続する伝送線長が短くなるという利点がある。また、第一中継コントローラまたは第二中継コントローラに接続する場合も同じ利点があると同時に、室内ユニットや熱源ユニットと異なる手段・媒体の伝送線に接続することによって、さらにアドレス配置の自由度を向上させ、通信トラフィックを削減することができるという利点がある。

図６については、第一中継コントローラと第二中継コントローラの間を他とは異なる通信媒体を使用するように記載した。しかし、第二中継コントローラが、第一中継コントローラと通信する場合と室内機コントローラと通信する場合に、異なる通信手段や媒体（ソフトウェア、ハードウェアを含む）を採用することにより、熱源ユニットコントローラ−第一中継コントローラ−第二中継コントローラと、第二中継コントローラ−室内ユニットコントローラ、の二つの異なる伝送媒体に分離する、ということも可能である。これはいわゆるゲートウェイ方式であり、例えば第二中継コントローラのみが伝送の読み替えを実施すれば、上記２つの伝送媒体が物理的には同じ方式であっても、システムとしては二つに分離できるので構成が簡便である。

また、このように各コントローラが固有のアドレスを持ち、専用の通信手段で他機器との通信をすることでシステムを構築するので、コントローラは専用品となるが、各サブシステムは、コントローラのみ専用品とし、構造部分は汎用品を採用することも可能である。特に、室内機は空気−水熱交換器であり基本的に熱交換器と送風機の組合せになるので設計上の制約は少なく、利用者の選択範囲を広げる意味でコントローラ部と構造部を分離可能としておくことは有効である。

上記各実施の形態で説明した情報伝達システムは、熱源側に冷媒回路を備え、利用側に前記冷媒回路と熱交換を行う水回路を備えた冷凍装置や空調装置に利用できる。

Claims (5)

1. 室外側熱交換器を備えた少なくとも１台の冷凍空調装置の熱源ユニットと、前記熱源ユニットからの冷媒が通る気液分離器を備えた１台の第一中継ユニットと、前記第一中継ユニットからの冷媒が通る冷媒−水熱交換器を備えた少なくとも１台の第二中継ユニットとが冷媒配管で接続され、前記第二中継ユニットと室内側熱交換器を備えた少なくとも１台の室内ユニットとが水配管で接続され、前記室内ユニットは、前記室内側熱交換器により、前記冷媒−水熱交換器で熱交換された水と室内空気と間で熱交換するようにされている冷凍空調装置の情報伝達システムであって、
   各ユニット間の通信は、伝送線を介して、前記熱源ユニットと前記第一中継ユニット間、前記第一中継ユニットと前記第二中継ユニット間、前記第二中継ユニットと前記室内ユニット間のみでそれぞれ行い、
   冷凍空調装置の起動／停止時に、各ユニット間の動作順序を通信プロトコルにより規定し、
   冷凍空調装置の起動時は、前記室内ユニット、前記第二中継ユニット、前記第一中継ユニット、前記熱源ユニットの順に起動動作が行われ、冷凍空調装置の停止時は、熱源ユニット、前記第一中継ユニット、前記第二中継ユニット、前記室内ユニットの順に停止動作が行われるようにしていることを特徴とする冷凍空調装置の情報伝達システム。
2. 少なくとも前記第一中継ユニットと前記第二中継ユニットとの間における通信の手段又は媒体を、他のユニット間における通信の手段又は媒体と相違させていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置の情報伝達システム。
3. 前記第二中継ユニットが、前記第一中継ユニットと通信する場合と前記室内ユニットと通信する場合とで、異なる通信手段又は媒体により通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置の情報伝達システム。
4. 各ユニットはそれぞれのユニットの動作を制御するコントローラをそれぞれ備え、
   通信を行う各ユニット間において、一方のユニットが有する前記コントローラの運転／停止指令情報が他方のユニットに送信され、前記他方のユニットが有する前記コントローラの運転／停止状態情報が前記一方のユニットに送信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍空調装置の情報伝達システム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍空調装置を複数備えた冷凍空調装置の情報伝達システムであって、
   各冷凍空調装置の各熱源ユニットのコントローラ、各第一中継ユニットのコントローラ、各第二中継ユニットのコントローラ、又は各室内ユニットのコントローラをそれぞれ接続して集中管理する集中コントローラを備えたことを特徴とする冷凍空調装置の情報伝達システム。

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