JP6015943B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、複数台の室内機を異なる空調空間ごとにグループ分けするグルーピングモードを備えた空気調和機に関するものである。
複数台の室内機が例えば間仕切り等により区画された異なる空調空間に配置されている場合、集中管理機器やリモートコントローラ(以下「リモコン」と言う)等により各室内機の運転を制御するうえで、同一の空調空間に配置されている室内機を探し出してグループ化することが行われている。
その手法の一つ(第1の手法)として、従来では、作業者が各空調空間に出向いて、その空調空間内に配置されている室内機だけを運転し、運転された室内機からアドレスや機種情報等を集中管理機器に送信し、集中管理機器側で送信された情報に基づいてグループ分けを行うようにしている(例えば、特許文献1参照)。
これとは別の手法(第2の手法)として、室内機のレイアウト図面上で、空調空間を区画割りして、その各空調空間内に含まれる室内機のアドレスを集中管理機器に登録してグループ分けを行うことが知られている。
特開2002−130779号公報
しかしながら、上記第1の手法によると、作業者が空調空間にまで出向いて一台ずつ室内機をオン/オフさせる必要があり、その後、別の空調空間でも同様な作業を行わなければならないため、グループ分けに時間と労力がかかる、という問題がある。
また、グループ分けした後において、例えば間仕切りが変更され、室内機がこれまでとは別の空調空間に属するようになった場合には、再度、作業者が空調空間の現場に出向いて同様な作業を行う必要がある。
上記第2の手法によれば、室内機のレイアウト図面上で、各室内機をグループ分けすることができ、作業者の負担は軽減されるものの、図面上に記載されたレイアウトと実際のレイアウトとが異なる場合があるため、信頼性の点で問題がある。
そこで、本発明の課題は、所定の空調空間内に配置されている複数台の室内機を有する空気調和機において、作業者に負担をかけることなく、集中管理機器側で異なる空調空間ごとに室内機を高い信頼性をもってグループ分けできるようにすることにある。
上記課題を解決するため、本発明は、集中管理機器に対して、所定の空調空間内に配置されている複数台の室内機が通信線を介して双方向通信可能に接続されており、上記集中管理機器にて上記各室内機を異なる空調空間ごとにグループ分けする空気調和機において、上記集中管理機器は、上記各室内機に設定されているアドレス情報と、上記各室内機に設けられている室温センサにて検知される室温変化情報とに基づいて上記各室内機をグループ分けするグルーピングモードを備え、上記グルーピングモードでは、上記各室内機をサーモオフの待機状態としたうえで、上記集中管理機器から指定された1台の室内機が指定室内機として冷房または暖房の運転モードで運転を開始し、上記指定室内機以外の室内機のうち、室温変化を検知した室内機を反応室内機として上記反応室内機から上記集中管理機器に少なくとも自機のアドレス情報が送信され、上記集中管理機器は上記指定室内機と上記反応室内機とを同一のグループとして登録したのち、上記同一のグループに登録された室内機を除く上記各室内機について同様に上記グルーピングモードを実行して、上記複数台の室内機を異なる空調空間ごとにグループ分けすることを特徴としている。
本発明において、上記運転モードは、上記室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以下のときには冷房運転とし、上記室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以上のときには暖房運転とする。
本発明の好ましい態様によると、上記指定室内機以外の室内機のうちで、室温変化を検知した上記反応室内機も順次運転を開始し、運転を開始したことを上記集中管理機器に通知する。
本発明において、上記集中管理機器には、上記グルーピングモードを実行する時間を計時するタイマが備えられ、各グループ分けごとに上記グルーピングモードを繰り返し実行するにあたって、上記タイマには上記指定室内機に対する運転時間がセットされ、上記運転時間は上記反応室内機から自機のアドレス情報が送信されるたびにリセットされ、最後の上記反応室内機の運転開始時から上記運転時間が経過した時点で、グループ登録されていない未登録室内機があるかないかを判定し、未登録室内機があれば、次のグルーピングモードに移行し、未登録室内機がなければ、上記グルーピングモードを終了する。
別の態様として、上記集中管理機器には、上記グルーピングモードを実行する時間を計時するタイマが備えられ、各グループ分けごとに上記グルーピングモードを繰り返し実行するにあたって、上記タイマが上記指定室内機の運転開始時から所定時間が経過した時点で、グループ登録されていない未登録室内機があるかないかを判定し、未登録室内機があれば、次のグルーピングモードに移行し、未登録室内機がなければ、上記グルーピングモードを終了させてもよい。
本発明において、上記集中管理機器は、上記各室内機がサーモオフの待機状態にあるとき、上記各室内機からアドレス情報と機種情報とを収集する。
本発明によれば、複数台の室内機をグループ分けするにあたって、各室内機をサーモオフの待機状態としたうえで、集中管理機器から指定された1台の室内機(指定室内機)が冷房または暖房の運転モードで運転を開始すると、その指定室内機が存在する空調空間内の室温が変化するため、室温変化を検知した室内機(反応室内機)は指定室内機と同じ空調空間内に配置されていると判定することができる。したがって、反応室内機から集中管理機器に自機のアドレスを送信させることにより、集中管理機器側で同一空調空間内に配置されている室内機を一つのグループとして登録することができる。また、例えば室内の間仕切りが変更され、室内機が別の空調空間に配置された場合にも容易に対応することができる。
この場合、各室内機を通常の空気調和機の運転モードとして、指定室内機を例えば冷房運転させた場合、室温が低下して目標設定温度に達するとサーモオフ状態になる。したがって、指定室内機以外の室内機(他の室内機)が、室温変化を検知したとしても、その検知室温が目標温度に到達していると、他の室内機もサーモオフ状態となり、運転を開始しないことになる(指定室内機を暖房運転させた場合も同様)。
これに対して、冷房または暖房の運転モードを、通常の空気調和時の運転モードとは逆として、室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以下のときには冷房運転とし、室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以上のときには暖房運転とすることにより、指定室内機以外の室内機で、室温変化を検知した室内機に運転を開始させることができる。例えば、指定室内機を冷房運転させ、室温が目標設定温度以下の場合であっても、室温変化を検知した他の室内機は冷房運転を開始する。
このように、指定室内機だけでなく、室温変化を検知した反応室内機も運転を開始させることにより、運転が開始された反応室内機からの吹出空気によって隣接する室内機付近の室温が変化し、その室温変化を検知した室内機も運転を開始する、というように各室内機が順次運転を開始することになることから、空調空間が広い場合であっても、より短時間で正確にグループ分けすることができる。
本発明の実施形態を説明するため、各室内機が間仕切りされた空調空間内に配置されている状態を示す模式図。 本発明を実施するために集中管理機器と室内機とに搭載される機能を示すブロック図。 上記実施形態の動作説明用のフローチャート。
次に、図1ないし図3により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1に、本発明の実施形態として、1台の集中管理機器(集中コントローラ)10と、10台の室内機20A〜20Jとを示す。以下の説明において、各室内機を区別する必要がない場合には、総称として室内機20とする。各室内機20は、冷媒配管を介して室外機と接続されているが、冷媒配管および室外機は図示が省略されている。
集中管理機器10に対して、10台の室内機20A〜20Jが通信線30を介して接続されている。集中管理機器10には、パソコン(パーソナルコンピュータ)もしくはそれと同等の機能を有する制御機器(コントローラ)が用いられてよい。
この実施形態での室内機20の配置について説明すると、10台の室内機20がともにオフィスビル等の比較的大面積の1つのフロワF内に配置されているが、この場合、図1に示すように、そのフロワF内が間仕切りP1,P2により3つの部屋(独立した空調空間)F1,F2,F3に区画され、部屋F1には3台の室内機20A,20B,20Fが配置され、部屋F2には3台の室内機20C,20D,20Eが配置され、部屋F3には4台の室内機20G,20H,20I,20Jが配置されているものとする。
また、各室内機20にはリモコン40が付設されている。リモコン40は、室内機20と有線で接続される壁掛け式のワイヤードリモコンもしくは赤外線式のワイヤレスリモコンのいずれであってもよい。
複数台の室内機20を各部屋(空調空間)ごとにグループ化するにあたって、集中管理機器10は、図2に示すように、液晶表示パネル等からなる表示手段11と、グループ設定手段12と、タイマ13と、通信線30を介して各室内機20と双方向通信を行う通信手段14とを少なくとも備える。
なお、グループ設定手段12には、各室内機20をグループ化したのち、そのグループ内に存在する室内機を個別操作可能とするか、一括的に連携操作可能とするかを設定するための対応動作設定部12aが含まれている。
このほか、図示しないが、集中管理機器10は、グループ単位もしくは個別的に各室内機20の電源をオン/オフする機能や、室温の目標温度設定機能等、各室内機20の運転を制御する機能を備えている。
これに対して、各室内機20は、図2に示すように、通信線30を介して集中管理機器10と双方向通信を行う通信手段21と、室温変化検知手段22と、記憶部23とを少なくとも備える。
室温変化検知手段22には、室内機20の空気吸い込み部に設けられている室温センサが利用されてよいが、この場合には、後述するサーモオフの待機状態で室温を検知するには室内ファンを駆動する必要がある。また、室温変化検知手段22として、例えばサーモパイル等の熱電対型の温度検知素子が用いられてもよいが、この場合には、室内ファンを駆動する必要はない。この実施形態では、室温変化検知手段22として、室温センサを利用しているため、以下、室温変化検知手段を室温センサ22とする。
記憶部23には、室内機20にあらかじめ設定されているアドレス23aと、室内機20の機種情報23b等が書き込まれている。このほか、図示しないが、各室内機20には、通常の室内機が備える室内熱交換器、室内ファンそれに膨張弁等が設けられている。なお、室内機20の機種情報23bには、例えば、ワット(馬力)で表記される熱交換能力、このほかに風向板の角度調整形態(手動式、モータ駆動式の別)やフィルタ清掃機能の有無等が含まれる。
次に、図3に示すフローチャートを参照して、図1に例示されている10台の室内機20をグループ化する手順について説明する。なお、図3の左側のフローが集中管理機器10で実行される手順であり、その右側のフローが各室内機20で実行される手順である。
この実施形態では、各室内機20から少なくともアドレスと機種情報とを収集したうえで、集中管理機器10に設けられているグループ設定手段12を操作して「グルーピングモード」に設定し、まず、ステップST111として、各室内機20に「グループ確認運転」を行うことを通知する。
グループ確認運転を開始するにあたって、各室内機20からアドレスのほかに機種情報を収集するのは、室内機20をグループ分けした後の集中管理時において、グループ内に含まれている各室内機20の例えば風向板の角度を揃えたり、あるいはフィルタ清掃を行わせる際の順番等を設定するためである。なお、別の実施形態として、グループ確認運転開始後の例えば上記ステップST111で、各室内機20からアドレスと機種情報とを収集してから、各室内機20に「グループ確認運転」を通知するようにしてもよい。
一方、各室内機20は、通常運転状態(目標設定温度を基準として冷房運転もしくは暖房運転を行う状態)にあり、ステップST211で、集中管理機器10から「グループ確認運転」の通知を受けると、ステップST212で、通常運転状態から待機状態に入る。
この待機状態とは、通常運転時のサーモオフ(室温が目標設定温度に達し、例えば室内機側の膨張弁が閉じられた状態)と同等の状態を言うが、室温センサ22にてより正確な室温を検知するため、室内ファンを例えば微風回転とする。
次に、集中管理機器10は、ステップST112で、グループ番号の変数NをN=1(グループ1)としたのち、ステップST113で、未登録の室内機20の中から1台の室内機20を指定して運転開始を指示するとともに、タイマ13をスタートさせる。本明細書では、この運転開始を指示された室内機を「指定室内機」と言うことがある。
この場合、最初のグループ分けで、10台の室内機20がすべてがグループ分けされていない未登録状態であることから、例えば指定室内機として室内機20Aに運転開始を指示する。また、タイマ13には、運転が開始された指定室内機からの吹出空気が隣接する室内機に到達し、その室温センサ22にて室温変化が検知されるまでに要する時間等を考慮して例えば5分程度の時間がセットされる。
室内機20側では、上記のようにステップST212で待機状態となるが、次のステップST213で、集中管理機器10からの運転開始の指示を受けると、ステップST214として、室内機20Aが冷房もしくは暖房の運転モードで運転を開始する(他の室内機20B〜20Jは待機状態)。
このグルーピングモードにおいて行われる室内機20の運転モードは、通常の空気調和時の運転モードとは逆で、室温センサ22により検出される室温が所定の目標設定温度以下のときには冷房運転で、室温センサ22により検出される室温が所定の目標設定温度以上のときには暖房運転である。
例えば、目標設定温度が20℃で、室温が18℃であるとすると、室内機20Aは冷房運転を開始し、運転を開始したことを集中管理機器10に通知する。室内機20Aの冷房運転により、部屋F1の室温は下がる方向に変化する。
この室温低下が例えば室内機20Bの室温センサ22で検知されると、室内機20Bも室内機20Aと同じく冷房運転を開始し、室内機20Bは、集中管理機器10に運転を開始したことを自機のアドレスを付して通知する。なお、本明細書では、室温低下(室温の変化)を検知した室内機を、室温変化に反応したとの意味で「反応室内機」と言うことがある。
このようにして、室内機20Aと室内機20Bとが冷房運転となることにより、部屋F1の室温がさらに下がる。この室温低下が室内機20Fの室温センサ22にて検知されると、室内機20Fも冷房運転を開始し、室内機20Fは、集中管理機器10に運転を開始したことを自機のアドレスを付して通知する。
集中管理機器10は、ステップST114で、反応室内機から運転開始の通知を受けると、次のステップST115において、上記のように運転を開始したことを通知してきた部屋F1内に存在する3台の室内機20A,20B,20Fをグループ設定手段12にグループ1として登録する。また、通知を受信するたびにタイマ13をリセットする。
この例では、最初に指定室内機20Aから通知があり、次に反応室内機20Bと反応室内機20Fとから順次通知があり、これらの各通知がタイムアップの5分前であれば、そのたびにタイマ13がリセットされるが、最後の反応室内機20Fからの通知後、5分経過しても運転を開始したことの通知がなければ、ステップST116で、タイムアップと判定する。
そして、次段のステップST117で、グループ1への登録は完了として、グループ1に登録された室内機20A,20B,20Fに運転停止の指示を出す。室内機20A,20B,20Fが、ステップST215で、運転停止の指示を受信すると、ステップST216で、室内機20A,20B,20Fは運転を停止する。
このようにして、グループ1への登録を完了したのち、集中管理機器10は、ステップST118で、グループ設定手段12の室内機登録状況に基づいて、未登録の室内機(いずれのグループにも登録されていない室内機)があるかないかを判定し、未登録の室内機がある場合にはステップST119に進み、未登録の室内機がない場合にはステップST120に進む。
この例では、室内機20C〜20E,20G〜20Jの7台が未登録であるから、ステップST119で、グループ番号の変数NをN=N+1(グループ2)としたのち、ステップST113に戻り、室内機20C〜20E,20G〜20Jの中から1台の室内機、例えば室内機20Cを指定室内機として運転開始の指示を与えるとともに、タイマ13をスタートさせ、以後同様に、ステップST114〜ST118(室内機側ではステップST213〜ST214)を実行する。
すなわち、指定室内機20Cが冷房運転を開始することにより、部屋F2内の室温が下がる方向に変化し、室温センサ22にて検知された室温低下に反応して部屋F2内の他の室内機20D,20Eが順次冷房運転を開始し、これら各反応室内機から運転を開始したことを集中管理機器10に通知することにより、部屋F2内に存在する3台の室内機20C,20D,20Eがグループ2に登録される。
グループ2への登録完了後、集中管理機器10は、再度ステップST118で、未登録の室内機があるかどうかを判定するが、この例では、まだ室内機20G〜20Jが未登録であるため、ステップST119で、グループ番号の変数NをN=N+1(グループ3)としたのち、ステップST113に戻り、室内機20G〜20Jの中から1台の室内機、例えば室内機20Gを指定室内機として運転開始の指示を与えるとともに、タイマ13をスタートさせ、以後同様に、ST114〜ST118(室内機側ではステップST213〜ST214)を実行し、グループ3への登録を行う。
すなわち、指定室内機20Gが冷房運転を開始することにより、部屋F3内の室温が下がる方向に変化し、室温センサ22にて検知された室温低下に反応して部屋F3内の他の室内機20H,20I,20Jが順次冷房運転を開始し、これら各反応室内機より運転を開始したことを集中管理機器10に通知することにより、部屋F3内に存在する4台の室内機20G,20H,20I,20Jがグループ3に登録される。
グループ3への登録完了後、集中管理機器10は、再度ステップST118で、未登録の室内機があるかどうかを判定するが、この例では、10台の室内機20がすべていずれかのグループに登録されているため、ステップST120で、「グループ確認運転」は完了として、グループ登録結果を表示手段11に表示する。
この表示には、次表に示すように、対応動作選択部12aにより各グループごとに設定された対応動作も含まれる。また、ステップST120で、各室内機20に対して、グループ登録結果と、対応動作選択部12aにより設定された対応動作とを配信する。なお、他の集中管理機器がある場合には、それにも同様に配信したのち、グルーピングモードを終了し、通常運転を再開する。
Figure 0006015943
この表により、グループ1には3台の室内機20A,20B,20Fが所属し、グループ2には同じく3台の室内機20C,20D,20Eが所属し、グループ3には4台の室内機20G,20H,20I,20Jが所属し、また、グループ1,3には対応動作として「個別操作」が設定され、グループ2には対応動作として「連携操作」が設定されていることが分かる。
「個別操作」とは、同じグループに属していても、目標設定温度や送風風量等の運転条件をリモコン40にて各室内機ごとに設定し得る操作であり、これに対して、「連携操作」とは、同じグループに属している室内機は、リモコン40により1台の室内機に設定された運転条件が他の室内機にも適用される操作である。なお、本発明では、通信線30を介して「連携操作」が行われることから、別途にリモコン配線をする必要はない。
各室内機20は、ステップST217で集中管理機器10からの配信を受信すると、ステップST218で、集中管理機器10から配信されたグループ登録結果と、対応動作選択部12aにより設定された対応動作とを記憶部23に保存し、自機が所属するグループに対する対応動作として「連携操作」が設定されている場合には、以後、そのグループに所属する室内機、グループ2について言えば、室内機20C、20D、20Eおよび集中管理機器10との間で通信線30を介して運転条件等を遣り取りし、集中管理機器10の指示により同一の運転条件で冷房運転や暖房運転等を行う。
なお、上記実施形態では、集中管理機器10のステップST113で、「グループ確認運転」を行う際、タイマ13に、運転が開始された指定室内機からの吹出空気が隣接する室内機に到達し、その室温センサにて室温変化が検知されるまでに要する時間等を考慮して例えば5分程度の時間をセットしているが、これとは別に、最も広い部屋(空調空間)を想定し、指定室内機を初めとして反応室内機を順次運転させて行った場合、その冷気もしくは暖気が部屋全体に行き渡る時間を予測し、その予測時間を例えば20分としてタイマ13にセットしてもよい。
この場合には、指定室内機および反応室内機より運転を開始した通知を受けるたびに、タイマをリセットさせる必要はなく、タイマ13にセットされた例えば20分経過後に、グループ登録完了とし、次のグループ分けに移行する。
また、上記実施形態では、室温変化を検知した室内機20を反応室内機として冷房運転(指定室内機が暖房運転の場合には暖房運転)を開始させ、その運転開始を集中管理機器10に通知するようにしているが、指定室内機のみを運転させ、それによる室温変化を室温センサ22で検知したら、室内機20を運転させることなく、その室内機20より自機のアドレスを集中管理機器10に通知するようにしてもよい。
10 集中管理機器
11 表示手段
12 グループ設定手段
12a 対応動作選択部
13 タイマ
14 通信手段
20(20A〜20J) 室内機
21 通信手段
22 室温変化検知手段(室温センサ)
23 記憶部
23a アドレス
23b 機種情報
30 通信線
40 リモコン

Claims (6)

  1. 集中管理機器に対して、所定の空調空間内に配置されている複数台の室内機が通信線を介して双方向通信可能に接続されており、上記集中管理機器にて上記各室内機を異なる空調空間ごとにグループ分けする空気調和機において、
    上記集中管理機器は、上記各室内機に設定されているアドレス情報と、上記各室内機に設けられている室温センサにて検知される室温変化情報とに基づいて上記各室内機をグループ分けするグルーピングモードを備え、
    上記グルーピングモードでは、上記各室内機をサーモオフの待機状態としたうえで、上記集中管理機器から指定された1台の室内機が指定室内機として冷房または暖房の運転モードで運転を開始し、上記指定室内機以外の室内機のうち、室温変化を検知した室内機を反応室内機として上記反応室内機から上記集中管理機器に少なくとも自機のアドレス情報が送信され、上記集中管理機器は上記指定室内機と上記反応室内機とを同一のグループとして登録したのち、上記同一のグループに登録された室内機を除く上記各室内機について同様に上記グルーピングモードを実行して、上記複数台の室内機を異なる空調空間ごとにグループ分けすることを特徴とする空気調和機。
  2. 上記運転モードは、上記室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以下のときには冷房運転とし、上記室温センサにより検出される室温が所定の目標設定温度以上のときには暖房運転とすることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 上記指定室内機以外の室内機のうちで、室温変化を検知した上記反応室内機も順次運転を開始し、運転を開始したことを上記集中管理機器に通知することを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。
  4. 上記集中管理機器には、上記グルーピングモードを実行する時間を計時するタイマが備えられ、各グループ分けごとに上記グルーピングモードを繰り返し実行するにあたって、上記タイマには上記指定室内機に対する運転時間がセットされ、上記運転時間は上記反応室内機から自機のアドレス情報が送信されるたびにリセットされ、最後の上記反応室内機の運転開始時から上記運転時間が経過した時点で、グループ登録されていない未登録室内機があるかないかを判定し、未登録室内機があれば、次のグルーピングモードに移行し、未登録室内機がなければ、上記グルーピングモードを終了することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  5. 上記集中管理機器には、上記グルーピングモードを実行する時間を計時するタイマが備えられ、各グループ分けごとに上記グルーピングモードを繰り返し実行するにあたって、上記タイマが上記指定室内機の運転開始時から所定時間が経過した時点で、グループ登録されていない未登録室内機があるかないかを判定し、未登録室内機があれば、次のグルーピングモードに移行し、未登録室内機がなければ上記グルーピングモードを終了することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  6. 上記集中管理機器は、上記各室内機がサーモオフの待機状態にあるとき、上記各室内機からアドレス情報と機種情報とを収集することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の空気調和機。
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