JP6279242B2 - 空調システム及び空調システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空調システム及び空調システムの制御方法に関するものである。

空調システムは、室内機及び室外機で構成されている。空調システムは、熱交換器、ファン、圧縮機、及び膨張弁等の機能部品によって、冷媒の圧縮、放熱、減圧（膨張）、吸熱といった冷凍サイクルを行う。そして、このサイクルの実行するために、室内機及び室外機の機能部品は、中央制御装置によって制御される。

例えば、特許文献１には、各種冷凍・冷蔵設備の運転状況の管理・制御を行う集中制御装置を備え、集中制御装置に複数のショーケースの制御器と冷凍機の制御器と空冷コンデンサの制御器とがシリアル伝送線等の通信線によりネットワーク接続された冷凍・冷蔵設備の集中管理システムが記載されている。
また、特許文献２には、アクチュエータのような各種の周辺装置が情報バスを介して中央制御部に接続し、中央制御部から制御される空調装置が記載されている。

特開２００４−３０１３６１号公報 特開２００２−３１２３０３号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載されているような従来の空調システムでは、空調システムを一つの中央制御装置で制御するため、室内機の数や各種センサが多数となると、中央制御装置に入力される各種データの数も膨大となり、その制御が複雑になる。また、中央制御装置の制御の複雑化に伴い制御プログラムも複雑となり、制御プログラムの書き換え等にも労力やより高度な専門知識を要することとなる。さらに、想定される最大のシステム構成に対応するためにメモリ等の制御装置の大型化が生じることとなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、システム全体を司る中央制御装置で行われる制御を簡素化でき、システムの拡張性に優れた空調システム及び空調システムの制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の空調システム及び空調システムの制御方法は以下の手段を採用する。

本発明の第一態様に係る空調システムは、一又は複数の室内機と、一又は複数の室外機と、システム全体を司る中央制御装置と、前記室内機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室内機器制御基板と、前記室外機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室外機器制御基板と、システムの制御に用いる物理量を計測するセンサと、を備え、前記中央制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサが一又は複数のバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行い、前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板は、前記センサが前記バスを介して該室内機器制御基板又は該室外機器制御基板へ送信した情報に基づいて、制御対象とする前記機器を制御する。

本構成に係る空調システムは、一又は複数の室内機と一又は複数の室外機とを備え、例えばビル等の大型施設に設置される。さらに、空調システムは、システム全体を司る中央制御装置と、室内機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室内機器制御基板と、室外機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室外機器制御基板と、システムの制御に用いる物理量を計測するセンサと、を備える。室内機を構成する機器は、例えば熱交換器、膨張弁、及びファン等である。室外機を構成する機器は、例えば圧縮機等である。センサは、例えば冷媒配管を流れる冷媒の物理量（圧力や温度等）や室内機が設置された室内の温度等を計測する。

ここで、センサは、室内機、室外機に内蔵されてなくてもよい。また、センサが感知する対象は、例えば、温度、湿度、圧力、電圧、電流、電源周波数、気流速度、ルーバ角度、照度、及び人体発熱等である。
また、人による空調システムの入切、設定温度、設定風向風量、タイマー設定等を行う一又は複数のリモコンが存在する場合、上記バスを介して、リモコンとの情報の送受信が行われる。

そして、中央制御装置、室内機器制御基板、室外機器制御基板、及びセンサは、一又は複数のバスによって接続されて、バスを介して情報の送受信を行う。送受信される情報は、構造データだけに限らず、非構造データでもよい。

これにより、室内機器制御基板は、中央制御装置、他の室内機器制御基板、室外機器制御基板、及びセンサからの情報を、バスを介して受信する。また、室外機器制御基板は、中央制御装置、室内機器制御基板、他の室外機器制御基板、及びセンサからの情報を、バスを介して受信する。このため、受信した情報に基づいて、室内機器制御基板が自律して制御対象とする室内機を構成する機器を制御し、室外機器制御基板が自律して制御対象とする室外機を構成する機器を制御することが可能となる。

このように、室内機器制御基板及び室外機器制御基板が、室内機を構成する機器又は室
外機を構成する機器を自律して制御するので、中央制御装置は、従来のように室内機及び
室外機に対する種々の制御を直接行う必要がなく、例えば、システム全体の起動及び停止
等、システムを制御するために必要最低限の制御のみを行えばよい。また、例えば、室内
機又は室外機が増設されても、中央制御装置は、増設された室内機又は室外機に対する種
々の制御を行わないので、室内機又は室外機が増設されたことによる制御プログラムの書
き換えも最小限で済む。
従って、本構成によれば、中央制御装置で行われる制御を簡素化し、システムの拡張性
に優れたものにできる。
また本構成によれば、室内機器制御基板及び室外機器制御基板が自律して制御対象とする機器を制御するので、中央制御装置で行われる制御を簡素化できる。

上記第一態様では、前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板の少なくとも２つ以上の制御基板を統括する統括制御装置を複数備え、前記中央制御装置及び複数の前記統括制御装置がバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行い、前記統括制御装置、統括される前記制御基板、及び前記センサの組み合わせ毎に各々を接続するバスを該組み合わせ毎に複数備え、該バスを介して情報の送受信を行うことが好ましい。

本構成によれば、室内機器制御基板及び室外機器制御基板の少なくとも２つ以上の制御基板を統括する統括制御装置が複数備えられる。

そして、中央制御装置及び複数の統括制御装置は、バスによって接続されて、バスを介して情報の送受信が行われる。また、統括制御装置、統括される制御基板、及びセンサの組み合わせ毎に各々を接続するバスが該組み合わせ毎に複数備えられ、外バスを介して情報の送受信が行われる。

このように、本構成は、複数の統括制御装置が備えられ、複数の統括制御装置と中央制御装置とがバスで接続されている。また、統括制御装置と統括される制御基板とセンサの組み合わせ毎にバスが複数備えられる。このように、本構成は、バス（物理バス）を複数に分けている。

ここで、中央制御装置、室内機器制御基板、室外機器制御基板、及びセンサを一つのバスで接続すると、膨大な数の情報を一つのバスで送受信し、物理バス及び論理バスに対する負荷が増す。
一方、本構成のように、物理バスを複数に分けることで、一つずつの物理バスの負荷を小さくでき、その結果、論理バスに対する負荷を分散することができる。また、本構成は、室内機器制御基板、室外機器制御基板、及びセンサを、あたかも、一つの論理バス上に存在するものとして扱うことも、物理バス単位で閉じたものとして扱うことも可能である。

上記第一態様では、前記室内機を制御するために前記室内機毎に設けられ、前記室内機器制御基板を統括する室内機制御装置と、前記室外機を制御するために前記室外機毎に設けられ、前記室外機器制御基板を統括する室外機制御装置と、を備え、前記中央制御装置、前記室内機制御装置、及び前記室外機制御装置が第１バスによって接続されて、該第１バスを介して情報の送受信を行い、前記室内機制御装置、前記室内機器制御基板、及び前記センサが第２バスによって接続されて、該第２バスを介して情報の送受信を行い、前記室外機制御装置、前記室外機器制御基板、及び前記センサが第３バスによって接続されて、該第３バスを介して情報の送受信を行うことが好ましい。

本構成は、室内機を制御するために室内機毎に設けられ、室内機器制御基板を統括する室内機制御装置と、室外機を制御するために室外機毎に設けられ、室外機器制御基板を統括する室外機制御装置と、を備える。
そして、中央制御装置、室内機制御装置、及び室外機制御装置は、第１バスによって接続されて、第１バスを介して情報の送受信を行う。また、室内機制御装置、室内機器制御基板、及びセンサは、第２バスによって接続されて、第２バスを介して情報の送受信を行う。また、室外機制御装置、室外機器制御基板、及びセンサは、第３バスによって接続されて、該第３バスを介して情報の送受信を行う。送受信される情報は、構造データだけに限らず、非構造データでもよい。

上記第一態様では、前記室内機器制御基板が、制御対象とする前記機器を制御しても該機器に関係する前記センサで計測される物理量の変化が規定範囲内とならない場合、前記室外機の能力増加又は能力低下の要求を示す能力要求情報を前記室外機制御装置へ送信することが好ましい。

本構成によれば、室内機器制御基板が室外機制御装置に対して能力要求情報を直接送信するので、中央制御装置及び室内機制御装置が行う制御を簡素化できる。

上記第一態様では、前記室外機制御装置が、能力増加の要求を示す前記能力要求情報を受信した場合、他の前記室外機と共同して能力増加の要求値を満たすように前記室外機を制御することが好ましい。

本構成によれば、複数の室外機が能力増加を共同して行うので、より確実に能力増加が行われる。

上記第一態様では、前記室内機制御装置が、停止している前記室内機の起動の要求を受信した場合、前記室内機器制御基板へ制御対象とする前記機器の目標値を送信することが好ましい。

本構成によれば、室内機を起動させる場合、室内機制御装置は目標値を制御基板へ送信するだけなので、室内機制御装置が行う制御を簡素化できる。

上記第一態様では、前記室内機制御装置が、作動している前記室内機の停止の要求を受信した場合、前記室内機器制御基板へ制御対象とする前記機器の停止信号を送信すると共に、前記室外機制御装置へ能力低下要求信号を送信することが好ましい。

本構成によれば、室内機を停止させる場合、室内機制御装置は停止信号を制御基板へ送信し、能力低下要求信号を室外機制御装置へ送信するだけなので、室内機制御装置が行う制御を簡素化できる。

上記第一態様では、前記室外機制御装置は、他の前記室外機がデフロストを行う場合、デフロストにより低下する能力とデフロストに必要な熱量を補うように、制御対象とする前記室外機の能力を増加させることが好ましい。

本構成によれば、室外機が熱交換器についた霜を溶かすデフロスト運転を行ってもシステム全体として空調能力を維持できる。

上記第一態様では、前記室内機制御装置及び前記室外機制御装置のプログラムは、ハードウエア層、ドライバ層、オペーレーションシステム層、及びアプリケーション層で構成されることが好ましい。
本構成によれば、室内機制御装置及び室外機制御装置のプログラムが簡略化される。

上記第一態様では、前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板のプログラムは、ハードウエア層、ドライバ層、オペーレーションシステム層、フレームワーク層、及びアプリケーション層で構成されることが好ましい。
本構成によれば、室内機器制御基板及び室外機器制御基板のプログラムが簡略化される。

また、本構成によれば、室内機制御装置及び室外機制御装置は、最小限の情報のみをアプリケーション層によって生成し、室内機器制御基板又は室内機器制御基板へ送信する。そして、室内機器制御基板及び室内機器制御基板は、制御対象とする各機器の制御量等を、室内機制御装置又は室外機制御装置から受信した情報に基づいてフレームワークによって生成し、各機器へ送信する。これにより、本構成は、自律分散制御が可能となる。

上記第一態様では、前記室内機及び前記室外機の組み合わせ毎に、該組み合わせに含まれる前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板を統括するグループ制御装置を複数備え、前記中央制御装置及び複数の前記グループ制御装置が第１バスによって接続されて、該第１バスを介して情報の送受信を行い、前記グループ制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサの組み合わせ毎に各々を接続する第２バスを該組み合わせ毎に複数備え、該第２バスを介して情報の送受信を行うことが好ましい。

本構成によれば、室内機及び室外機の組み合わせ毎に、該組み合わせに含まれる室内機器制御基板及び室外機器制御基板を統括するグループ制御装置が複数備えられる。上記組み合わせは、例えば、建物の階や定められた領域毎で決定される。より具体的には、例えば、建物の各階毎に設置された室内機及び室外機の組み合わせ毎に、グループ制御装置が備えられる。

そして、中央制御装置及び複数のグループ制御装置は、第１バスによって接続されて、第１バスを介して情報の送受信を行う。また、グループ制御装置、室内機器制御基板、室外機器制御基板、及びセンサの組み合わせ毎に各々を接続する第２バスを該組み合わせ毎に複数備え、第２バスを介して情報の送受信を行う。送受信される情報は、構造データだけに限らず、非構造データでもよい。

本発明の第二態様に係る空調システムの制御方法は、一又は複数の室内機、一又は複数の室外機、システム全体を司る中央制御装置、前記室内機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室内機器制御基板、前記室外機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室外機器制御基板、及びシステムの制御に用いる物理量を計測するセンサを備え空調システムの制御方法であって、前記中央制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサがバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行う。

本発明によれば、システム全体を司る中央制御装置で行われる制御を簡素化でき、システムの拡張性に優れる、という優れた効果を有する。

本発明の第１実施形態に係る空調システムの電気的構成図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機の電気的構成図である。 本発明の第１実施形態に係る室外機の電気的構成図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機制御装置のプログラム構成図である。 本発明の第１実施形態に係る膨張弁制御基板のプログラム構成図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機器制御基板で実行される機器制御処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る室外機制御装置で実行される能力増加処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る室外機の性能曲線を示すグラフである。 本発明の第１実施形態に係る室内機を起動させる場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機の運転モードを変更する場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機を停止させる場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機を停止させる場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る室内機制御同士で通信を行う場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る室外機がデフロストを行う場合における情報の送受信を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る空調システムの電気的構成図である。 本発明の第２実施形態に係る空調システムの電気的構成の詳細図である。

以下に、本発明に係る空調システム及び空調システムの制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本第１実施形態に係る空調システム１０の電気的構成図である。
本第１実施形態に係る空調システム１０は、複数の室内機１２と複数の室外機１４を備え、例えばビル等の大型施設に設置される。なお、各室内機１２及び各室外機１４は、冷媒配管によって各々接続されている。

さらに、空調システム１０は、システム全体を司る中央制御装置１６と、室内機１２を制御するために室内機１２毎に設けられた室内機制御装置１８と、室外機１４を制御するために室外機１４毎に設けられた室外機制御装置２０とを備える。
なお、中央制御装置１６は、設置されているビルコントローラ２２等に接続され、空調システム１０とは異なる外部機器との協調が可能とされている。

中央制御装置１６、室内機制御装置１８、及び室外機制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びバス等を介した通信を可能とする通信手段等で構成されている。後述する各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。

そして、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、及び室外機制御装置２０は、バス（以下「共通外部バス」という。）２４によって接続されて、共通外部バス２４を介して情報（信号）の送受信を行う。なお、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、及び室外機制御装置２０は、共通外部バス２４を介して情報を送受信するために固有のアドレスが予め割り振られている。また、送受信される情報は、構造データだけに限らず、非構造データでもよい。構造データは、例えば、機器制御のための決められたフォーマットを有するデータ形式であり、アドレスや制御値等で構成される基板間の相互通信に利用される。一方、非構造データは、例えば、サービスの為のシステム状態モニタに使用するデータであり、中央制御装置１６からの要求により、一定時間又は打切り信号受信まで、一又は複数のセンサ出力を送信し続ける形式のデータである。データの大きさや並び順が不定のため、非構造データと呼ばれる。

図２は、本第１実施形態に係る室内機１２の電気的構成図である。
室内機１２は、室内機制御装置１８、室内機１２を構成する機器（以下「室内機構成機器」という。）３０を制御するために室内機構成機器３０毎に設けられた室内機器制御基板３２、及び空調システム１０の制御に用いる物理量を計測するセンサ３４がバス（以下「共通内部バス」という。）３６Ａによって接続され、共通内部バス３６Ａを介して情報の送受信を行う。

室内機制御装置１８は、室内機１２を制御するために室内機１２毎に設けられ、室内機器制御基板３２を統括する統括制御装置である。統括制御装置は、室内機器制御基板３２及び後述する室外機器制御基板４２の少なくとも２つ以上の制御基板を統括するものである。すなわち、複数の室内機器制御基板３２が室内機制御装置１８で統括される。
共通内部バス３６Ａは、室内機制御装置１８、統括される室内機器制御基板３２、及びセンサ３４の組み合わせ毎に各々を接続するバスである。

室内機構成機器３０は、例えば室内熱交換器３０Ａ、電子膨張弁３０Ｂ、室内ファンモータ３０Ｃ、及びルーバ３０Ｄ等である。これら室内機構成機器３０を各々制御対象とする室内機器制御基板３２は、例えば室内熱交換器制御基板３２Ａ、膨張弁制御基板３２Ｂ、室内ファンモータ制御基板３２Ｃ、及びルーバ制御基板３２Ｄである。

センサ３４は、例えば冷媒配管を流れる冷媒の物理量（圧力や温度等）を計測する冷媒圧力センサ３４Ａや冷媒温度センサ３４Ｂ、室内機１２の空気吸い込み口に設けられた吸込温度センサ３４Ｃ等である。センサ３４には、共通内部バス３６Ａを介して情報の送受信を行うために、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤボードが設けられている。なお、以下の説明において、センサ３４から送信される情報をセンサ情報という。
なお、センサ３４は、室内機１２、室外機１４に内蔵されてなくてもよい。また、センサ３４が感知する対象は、温度や圧力の他に、例えば、湿度、電圧、電流、電源周波数、気流速度、ルーバ角度、照度、及び人体発熱等である。

また、同一の室内に複数台の室内機１２が設置されている場合には、制御に用いるセンサ３４を共通化してもよい。例えば、吸込温度センサ３４Ｃが、特定の室内機１２にのみ設けられ、他の室内機１２はこの吸込温度センサ３４Ｃの測定結果を用いる。なお、室内機制御装置１８は、例えば、自身が制御対象とする室内機１２の作動と同じ温度変化を計測する温度センサが接続されている室内機１２を、同一の室内に設置されている室内機１２であると判断する。

図３は、本第１実施形態に係る室外機１４の電気的構成図である。
室外機１４は、室外機制御装置２０、室外機１４を構成する機器（以下「室外機構成機器」という。）４０を制御するために室外機構成機器４０毎に設けられた室外機器制御基板４２、及びセンサ３４が共通内部バス３６Ｂによって接続され、共通内部バス３６Ｂを介して情報の送受信を行う。

室外機制御装置２０は、室外機１４を制御するために室外機１４毎に設けられ、室外機器制御基板４２を統括する統括制御装置である。すなわち、複数の室外機器制御基板４２が室外機制御装置２０で統括される。
共通内部バス３６Ｂは、室外機制御装置２０、統括される室外機器制御基板４２、及びセンサ３４の組み合わせ毎に各々を接続するバスである。

室外機構成機器４０は、例えば室外熱交換器４０Ａ、圧縮機４０Ｂ、室外ファンモータ４０Ｃ、及び切替弁４０Ｄ等である。これら室外機構成機器４０を各々制御対象とする室外機器制御基板４２は、例えば室外熱交換器制御基板４２Ａ、圧縮機制御基板４２Ｂ、室外ファンモータ制御基板４２Ｃ、及び切替弁制御基板４２Ｄ等である。

センサ３４には、室外熱交換器４０Ａの温度を計測する室外熱交換器温度センサ３４Ｄが含まれている。なお、センサ３４の種類によっては、共通内部バス３６Ａと共に共通内部バス３６Ｂに接続されているセンサもある。また、センサ３４は、全てが共通内部バス３６Ａ又は共通内部バス３６Ｂに接続される必要は無く、一部が接続されてもよい。

人による空調システム１０の入切、設定温度、設定風向風量、タイマー設定等を行う一又は複数のリモコンが存在する場合、共通内部バス３６及び共通外部バス２４を介して、リモコンとの情報の送受信が行われる。

以下の説明において、各共通内部バス３６Ａ，３６Ｂを区別する場合は、符号の末尾にＡ〜Ｂの何れかを付し、各共通内部バス３６Ａ，３６Ｂを区別しない場合は、Ａ，Ｂを省略する。

また、各室内機器制御基板３２及び室外機器制御基板４２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びバス等を介した通信を可能とする通信手段等で構成されている。後述する各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。

室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４のＡＤボードは、共通内部バス３６を介して情報を送受信するために固有のアドレスが予め割り振られている。

このように、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、室外機制御装置２０、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４は、バスによって接続されて、バスを介して情報の送受信を行う。
これにより、室内機器制御基板３２は、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、室外機制御装置２０、他の室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４からの情報を、共通外部バス２４及び共通内部バス３６Ａを介して受信する。
また、室外機器制御基板４２は、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、室外機制御装置２０、室内機器制御基板３２、他の室外機器制御基板４２、及びセンサ３４からの情報を、共通外部バス２４及び共通内部バス３６Ｂを介して受信する。

このため、受信した情報に基づいて、室内機器制御基板３２が自律して制御対象とする室内機構成機器３０を制御し、室外機器制御基板４２が自律して制御対象とする室外構成機器４０を制御することが可能となる。

室内機器制御基板３２及び室外機器制御基板４２が、室内機構成機器３０又は室外構成機器４０を自律して制御（自律分散制御）するので、中央制御装置１６は、従来のように室内機１２及び室外機１４に対する種々の制御を直接行う必要がなく、例えば、システム全体の起動及び停止等、システムを制御するために必要最低限の制御のみを行えばよい。また、例えば、室内機１２又は室外機１４が増設されても、中央制御装置１６は、増設された室内機１２又は室外機１４に対する種々の制御を行わないので、室内機１２又は室外機１４が増設されたことによる制御プログラムの書き換えも最小限で済む。

従って、本第１実施形態に係る空調システム１０は、自律分散制御を可能とすることで、中央制御装置１６で行われる制御を簡素化でき、システムの拡張性に優れたものにできる。

また、本第１実施形態に係る空調システム１０は、室内機制御装置１８及び室外機制御装置２０を設け、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、及び室外機制御装置２０を共通外部バス２４で接続し、室内機制御装置１８及び室内機器制御基板３２を共通内部バス３６Ａで接続し、室外機制御装置２０及び室外機器制御基板４２を共通内部バス３６Ｂで接続するというように、バス（物理バス）を複数に分けている。

ここで、中央制御装置１６、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４を一つのバスで接続すると、膨大な数の情報を一つのバスで送受信し、物理バス及び論理バスに対する負荷が増す。
一方、本第１実施形態に係る空調システム１０のように、物理バスを共通外部バス２４、共通内部バス３６Ａ，３６Ｂとのように複数に分けることで、一つずつの物理バスの負荷を小さくでき、その結果論理バスに対する負荷を分散することができる。また、本第１実施形態に係る空調システム１０は、バスに接続されている室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２及びセンサ３４を、あたかも、一つの論理バス上に存在するものとして扱うことも、物理バス単位で閉じたものとして扱うことも可能である。
また、本第１実施形態に係る空調システム１０のように、バスを複数に分けることで、空調システム１０が、多数の室内機１２や室外機１４を必要とする大型のビルや商業施設に設置されても、各種情報の通信が滞ることを抑制できる。

図４は、自律分散制御を行うための室内機制御装置１８のプログラム構成図である。なお、室外機制御装置２０のプログラム構成も図４に示されるプログラム構成図と同様である。

室内機制御装置１８のプログラムは、ハードウエア層（以下「ＨＷ層」という。）、ドライバ層、オペーレーションシステム層（以下「ＯＳ層」という。）、及びアプリケーション層で構成されている。
ＨＷ層は、共通内部バス３６及び共通外部バス２４であり、ドライバ層は共通内部バス３６及び共通外部バス２４を介した通信のための通信ドライバを有する。

このように、中央制御装置１６、室内機制御装置１８、室外機制御装置２０、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４間の通信は、ドライバ層（ドライバ層で規定される情報）を用いて行われる。このため、アプリケーション層やフレームワーク層を用いて通信を行う場合に比べて、バス（共通内部バス３６及び共通外部バス２４）を介して通信される各情報の情報量は少なくて済む。

また、アプリケーション層は、室内機１２を制御するための制御アプリケーション、室内機構成機器３０との通信のための機器通信アプリケーション、各種メンテナンスを行うためのメンテナンス・サービスアプリケーションを有する。

制御アプリケーションは、室内機構成機器３０の詳細な制御に関するプログラムではなく、例えば室内機１２の起動及び停止に関する制御、運転モードや設定温度等の状態の変更等を行うプログラムである。状態の変更を行う場合、室内機制御装置１８は、制御アプリケーションを用いて、各室内機構成機器３０に対して最終目標値（例えば設定温度）のみを制御情報として送信する。

このように、室内機制御装置１８は、室内機構成機器３０を操作するためのドライバ等を有していない。すなわち、室内機制御装置１８は、室内機構成機器３０の制御を直接行わず、上述したように例えば室内機構成機器３０に対する最終目標値を、室内機構成機器３０へ共通内部バス３６を介して送信する。

さらに、中央制御装置１６のプログラム構成も図４に示される室内機制御装置１８のプログラム構成と同様であり、ＨＷ層は共通外部バス２４であり、アプリケーション層には空調システム１０を制御するためのシステム制御アプリケーション、室内機制御装置１８及び室外機制御装置２０との通信のための通信アプリケーション、メンテナンス・サービスアプリケーションを有する。
システム制御アプリケーションは、室内機１２や室外機１４の制御そのものに関するプログラムではなく、例えば空調システム１０の起動及び停止に関する制御等、空調システム１０に対して必要最低限のプログラムである。

図５は、室内機器制御基板３２、一例として膨張弁制御基板３２Ｂのプログラム構成図である。なお、室外機器制御基板４２のプログラム構成図も図５に示されるプログラム構成図と同様である。

室内機器制御基板３２のプログラムは、ＨＷ層、ドライバ層、ＯＳ層、フレームワーク層、及びアプリケーション層で構成されている。
ＨＷ層は、共通内部バス３６及び室内機構成機器３０（図５の例では電子膨張弁３０Ｂ）であり、ドライバ層は共通内部バス３６を介した通信のための通信ドライバ、及び電子膨張弁３０Ｂの作動のための膨張弁ドライバを有する。フレームワーク層は、室内機構成機器３０を制御するための機器制御フレームワークを有する。アプリケーション層は、各種メンテナンスを行うためのメンテナンス・サービスアプリケーションを有する。

機器制御フレームワークは、ライブラリ群を有している。ライブラリ群は、室内機制御装置１８からの送信される制御情報（例えば最終目標値）に応じた室内機構成機器３０の作動内容が関連付けられて記録されている。これにより、室内機器制御基板３２は、室内機制御装置１８からの制御情報を受信した場合、機器制御フレームワークのライブラリ群を参照して、制御情報に応じた室内機構成機器３０の作動内容を読み出す。そして、室内機器制御基板３２は、読み出した作動内容を室内機構成機器３０へ送信する。

ここで、従来の中央制御装置１６は、例えば最終目標値に達するために必要な室内機１２や室外機１４の制御情報を生成するためのフレームワークを有していた。この制御情報とは、例えば電子膨張弁３０Ｂに対しては目標開度や時間当たりの制御量等である。このため、中央制御装置１６のみで、室内機構成機器３０及び室外機構成機器４０を制御すると、室内機１２や室外機１４の数が増えるほど、その制御対象は多くなり、プログラムも複雑化していた。その結果、プログラムの修正追加等の作業も煩雑となっていた。

一方、本第１実施形態に係る空調システム１０は、共通外部バス２４や共通内部バス３６で中央制御装置１６、室内機制御装置１８、室外機制御装置２０、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４を接続し、自律分散制御を行っている。このため、例えば、室内機制御装置１８は、図４を用いて説明したように、最終目標値等、室内機１２を制御するための最小限の情報のみを制御アプリケーションによって生成し、室内機器制御基板３２へ送信する。そして、例えば、膨張弁制御基板３２Ｂが、電子膨張弁３０Ｂの目標開度や時間当たりの制御量等を、室内機制御装置１８から受信した情報に基づいて制御機器フレームワークによって生成し、電子膨張弁３０Ｂへ送信する。また、中央制御装置１６も、室内機制御装置１８や室外機制御装置２０に必要最低限の情報を送信するのみでよい。

このため、中央制御装置１６のプログラムは従来に比べて簡略化される。さらに室内機制御装置１８や室外機制御装置２０のプログラムも簡略化される。
また、室内機器制御基板３２のプログラムは、自身が制御する対象のみに関するプログラムがインストールされるのみでよく、室内機構成機器３０を新たなバージョンに更新したり、室内機構成機器３０を異なるものに取り換える場合、作業者は、対応する室内機器制御基板３２のプログラムの更新や室内機器制御基板３２を取り換えるのみでよく、作業が簡略化される。室外機器制御基板４２に対しても同様である。
なお、室内機構成機器３０や室外機構成機器４０に対する制御プログラムの更新は、室内機器制御基板３２や室外機器制御基板４２のフレームワークを更新することにより行われる。

次に、室内機器制御基板３２の機能の詳細について説明する。
図６は、室内機器制御基板３２が室内機制御装置１８から制御情報を受信した場合に、室内機器制御基板３２で実行される機器制御処理の流れを示したフローチャートである。図６を用いた説明では、一例として、室内機器制御基板３２を膨張弁制御基板３２Ｂとして説明するが、これに限らず、室内機器制御基板３２を室内熱交換器制御基板３２Ａ及び室内ファンモータ制御基板３２Ｃ等他の室内機器制御基板３２としてもよいし、センサ３４を冷媒温度センサ３４Ｂ等他のセンサ３４としてもよい。

膨張弁制御基板３２Ｂが制御情報として、電子膨張弁３０Ｂの最終到達開度を示した開度信号を受信すると、ステップ１００では、冷媒の圧力値を示すセンサ情報を取得する。
このため、膨張弁制御基板３２Ｂは、冷媒の高圧及び低圧の少なくとも一方の圧力値を取得するために、センサ情報を要求する要求信号を、所定の冷媒圧力センサ３４Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。なお、膨張弁制御基板３２Ｂは、要求信号を、冷媒圧力センサ３４Ａへ直接送信するのではなく、室内機制御装置１８を介して送信してもよい。
冷媒圧力センサ３４Ａは、要求信号を受信すると、現在の圧力値を要求元である膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。

次のステップ１０２では、制御対象とする室内機構成機器３０である電子膨張弁３０Ｂを作動させる。
この場合、膨張弁制御基板３２Ｂは、最終到達開度よりも小さい開度で電子膨張弁３０Ｂを作動させる。このため、膨張弁制御基板３２Ｂは、例えば電子膨張弁３０Ｂを作動させるステッピングモータに１パルスのみ送信する。

次のステップ１０４では、センサ情報として圧力値を、ステップ１００と同様に取得する。

次のステップ１０６では、制御対象とする室内機構成機器３０である電子膨張弁３０Ｂを作動させた前後の圧力値の変動幅が規定範囲内であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０８へ移行する。一方、否定判定の場合はステップ１１２へ移行する。

ステップ１０８では、制御対象とする室内機構成機器３０である電子膨張弁３０Ｂを、ステップ１０２と同様に作動させる。

次のステップ１１０では、最終目標値である最終到達開度に達したか否かを判定し、肯定判定の場合は本機器制御処理を終了し、否定判定の場合はステップ１０４へ戻る。

ステップ１０６で否定判定となって移行するステップ１１２では、規定範囲外の変動が収束する可能性があるため、予め定められた設定時間だけ待機する。

次のステップ１１４では、センサ情報として圧力値を、ステップ１００と同様に取得する。

次のステップ１１６では、圧力値の変動幅が規定範囲内であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０８へ移行し、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、待機回数が予め定められた設定回数に到達したか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１２０へ移行し、否定判定の場合はステップ１１２へ移行する。

ステップ１２０では、所定処理を実行して本機器制御処理を終了する。
なお、膨張弁制御基板３２Ｂは、所定処理として、室外機１４の能力増加又は能力低下の要求を示す能力要求情報を室外機制御装置２０へ送信する。圧力値の変動幅が規定範囲内とならない場合は、室外機１４の能力が室内機１２の要求に対して大き過ぎ又は小さ過ぎるためである。
膨張弁制御基板３２Ｂから送信された能力要求情報は、共通内部バス３６、室内機制御装置１８、及び共通外部バス２４を介して室外機制御装置２０で受信される。

図６を用いて説明したように、室内機器制御基板３２は、センサ３４からの情報に基づいて、制御対象とする室内機構成機器３０を制御することとなる。このように、室内機器制御基板３２は、自律して制御対象とする室内機構成機器３０を制御するので、中央制御装置１６で行われる制御を簡素化できる。

また、室内機器制御基板３２は、ステップ１２０で説明したように、室内機構成機器３０を制御し、関係するセンサ３４で計測される物理量の変化が規定範囲内とならない場合、室外機制御装置２０へ能力要求情報を送信する。このように、本第１実施形態に係る空調システム１０は、室内機器制御基板３２が室外機制御装置２０に対して能力要求情報を直接送信するので、中央制御装置１６や室内機制御装置１８が行う制御を簡素化できる。

ここで、能力要求情報は、能力増加又は能力低下の要求値ｑを示している。
本第１実施形態に係る室外機制御装置２０は、能力増加の要求を示す能力要求情報を受信した場合、他の室外機１４と共同して能力増加の要求値ｑを満たすように室外機１４を制御する。これにより、本第１実施形態に係る空調システム１０は、複数の室外機１４が能力増加を共同して行うので、より確実に能力増加が行われる。

図７は、室外機制御装置２０が能力の要求を示す能力要求情報を受信した場合に、室外機制御装置２０で実行される能力増加処理の流れを示すフローチャートである。
なお、図７に示される能力増加処理では、膨張弁制御基板３２Ｂから能力要求情報が、予め定められた複数の室外機制御装置２０へ室内機制御装置１８を介して送信されている。そして、以下の説明では、一例として、室内機制御装置１８が、３つの室外機制御装置２０＿Ａ，２０＿Ｂ，２０＿Ｃへ能力要求情報を送信する場合について説明する。

まず、ステップ２００では、受信した能力要求情報に示される要求値ｑに基づいて、制御対象とする室外機１４で可能な能力増加量（以下「可能能力増加量」という。）を算出する。
具体的には、室外機制御装置２０は、室外機１４の能力を示す性能曲線である関数ｆ（Ｘ）を用いて可能能力増加量Ｑを算出する。なお、Ｘは、室外機１４＿Ａ，１４＿Ｂ，１４＿Ｃを示す。関数ｆ（Ｘ）は、図８に示されるように横軸がカロリＱ（圧縮機４０Ｂの回転数に相当）を示し、縦軸は能力ＣＯＰを示す。図８の例では、現在のカロリがＱ_１の場合、カロリＱ_３までなら能力を増加可能なこと示している。
また、室外機制御装置２０＿Ａは、自身の関数ｆ（Ａ）だけでなく、他の室外機１４＿Ｂ，１４＿Ｃの関数ｆ（Ｂ），ｆ（Ｃ）の情報も有している。これにより、室外機制御装置２０は、関数ｆ（Ａ），ｆ（Ｂ），ｆ（Ｃ）や共通外部バス２４を介して得られた他の室外機１４＿Ｂ，１４＿Ｃの運転履歴に基づいて、他の室外機１４＿Ｂ，１４＿Ｃが可能な能力増加量を判断し、自身の可能能力増加量Ｑ_Ａを算出する。

同様に室外機制御装置２０＿Ｂは、関数ｆ（Ａ），ｆ（Ｂ），ｆ（Ｃ）等を用いて、自身の可能能力増加量Ｑ_Ｂを算出し、室外機制御装置２０＿Ｃは、関数ｆ（Ａ），ｆ（Ｂ），ｆ（Ｃ）等を用いて、自身の可能能力増加量Ｑ_ｃを算出する。

なお、室外機制御装置２０＿Ａ，２０＿Ｂ，２０＿Ｃは、可能能力増加量Ｑ_Ａ，Ｑ_Ｂ，Ｑ_Ｃの和が要求値ｑとなるように、可能能力増加量Ｑ_Ａ，Ｑ_Ｂ，Ｑ_Ｃを算出する。

次のステップ２０２では、算出した可能能力増加量Ｑの送受信を、共通外部バス２４を介して行う。
室外機制御装置２０＿Ａは、算出した可能能力増加量Ｑ_Ａを送信する一方、可能能力増加量Ｑ_Ｂ，Ｑ_Ｃを受信する。室外機制御装置２０＿Ｂは、算出した可能能力増加量Ｑ_Ｂを送信する一方、可能能力増加量Ｑ_Ａ，Ｑ_Ｃを受信する。室外機制御装置２０＿Ｃは、算出した可能能力増加量Ｑ_Ｃを送信する一方、可能能力増加量Ｑ_Ａ，Ｑ_Ｂを受信する。

次のステップ２０４では、受信した他の室外機１４の可能能力増加量Ｑに基づいて、制御対象とする室外機１４の可能能力増加量Ｑ’を算出する。
室外機制御装置２０＿Ａは、要求値ｑ−（可能能力増加量Ｑ_Ｂ＋可能能力増加量Ｑ_Ｃ）から可能能力増加量Ｑ_Ａ’を算出する。室外機制御装置２０＿Ｂは、要求値ｑ−（可能能力増加量Ｑ_Ａ＋可能能力増加量Ｑ_Ｃ）から可能能力増加量Ｑ_Ｂ’を算出する。室外機制御装置２０＿Ｃは、要求値ｑ−（可能能力増加量Ｑ_Ａ＋可能能力増加量Ｑ_Ｂ）から可能能力増加量Ｑ_Ｃ’を算出する。

次のステップ２０６では、可能能力増加量Ｑと算出した可能能力増加量Ｑ’を比較する。

次のステップ２０８では、可能能力増加量Ｑと可能能力増加量Ｑ’との差が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ２１０へ移行し、否定判定の場合はステップ２１２へ移行する。なお、例えば、運転時間の総時間が長くなっている室外機１４の許容範囲は、狭く設定されている。一方、運転時間の総時間が短い室外機１４の許容範囲は広く設定されている。なお、運転時間の総時間は、各室外機１４の運転履歴から判断される。

ステップ２１０では、了承信号を他の室外機制御装置２０へ共通外部バス２４を介して送信し、ステップ２１４へ移行する。

ステップ２１２では、拒否信号を他の室外機制御装置２０へ共通外部バス２４を介して送信し、ステップ２１４へ移行する。

ステップ２１４では、他の室外機制御装置２０からの了承信号又は拒否信号を受信する。

次のステップ２１６では、受信した信号が全て了承信号であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ２１８へ移行し、否定判定の場合はステップ２２０へ移行する。

ステップ２１８では、室内機制御装置１８＿Ａ，１８＿Ｂ，１８＿Ｃは、能力増加のために各々制御対象とする室外機１４＿Ａ，１４＿Ｂ，１４＿Ｃを再起動し、本能力増加処理を終了する。

ステップ２２０では、予め定められた所定処理を行い、ステップ２０２へ戻る。
なお、所定処理とは、例えば、許容範囲の広げる許容範囲拡大処理や、新たな他の室外機１４の能力を増加させる室外機追加処理である。

室外機追加処理を具体的に説明する。
室外機制御装置２０＿Ａ，２０＿Ｂ，２０＿Ｃの何れかが、要求値ｑに対する不足量Δｑを算出し、新たな室外機制御装置２０＿Ｄ，２０＿Ｅ，２０＿Ｆへ共通外部バス２４を介して送信する。
室外機制御装置２０＿Ｄ，２０＿Ｅ，２０＿Ｃは、不足量Δｑを満たすように能力増加処理を行う。一方、室外機制御装置２０＿Ａ，２０＿Ｂ，２０＿Ｃは、要求値ｑから不足量Δｑを減算した要求値に基づいて、再び能力増加処理を行う。

次に、室内機１２及び室外機１４の作動に応じた情報の送受信等を具体的に説明する。

図９は、室内機１２を起動させる場合における情報の送受信を示す図、すなわち起動ルーチンを示す図である。

室内機制御装置１８は、例えばリモコン又は中央制御装置１６から室内機１２の起動の要求を示す起動信号を受信すると、起動信号に基づいて、運転モード及び設定温度を設定する。運転モードとは、例えば冷房モードや暖房モード等である。

そして、室内機制御装置１８は、圧力値を送信するように要求信号を、冷媒圧力センサ３４Ａである高圧センサ及び低圧センサへ共通内部バス３６を介して送信する。
高圧センサ及び低圧センサは、計測した圧力値を要求元である室内機制御装置１８へ共通内部バス３６を介して送信し、室内機制御装置１８は圧力値を受信して記憶する。

次に室内機制御装置１８は、初期化要求信号を膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。
膨張弁制御基板３２Ｂは、初期化要求信号を受信すると、初期作動として全閉指令を電子膨張弁３０Ｂへ送信する。そして、膨張弁制御基板３２Ｂは、初期作動が完了すると初期化完了信号を室内機制御装置１８へ共通内部バス３６を介して送信する。

室内機制御装置１８は、初期化完了信号を受信すると、次に室外機１４の作動状態を送信するように、要求信号を室外機制御装置２０へ共通外部バス２４を介して送信する。室外機制御装置２０は、室外機１４の作動状態を要求元である室内機制御装置１８へ共通外部バス２４を介して送信し、室内機制御装置１８は作動状態を受信して記憶する。

次に、室内機制御装置１８は、ルーバ３０Ｄの位置（目標値）を示したルーバ位置信号を、ルーバ制御基板３２Ｄへ共通内部バス３６を介して送信する。ルーバ制御基板３２Ｄは、ルーバ位置信号を受信すると、位置信号に基づいてルーバ３０Ｄの開度を制御する。

次に、室内機制御装置１８は、電子膨張弁３０Ｂの設定開度（目標値）を示した設定開度信号を膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。
膨張弁制御基板３２Ｂは、設定開度信号を受信すると、電子膨張弁３０Ｂを作動させるステッピングモータを１パルスずつ作動させる。膨張弁制御基板３２Ｂは、ステッピングモータを作動させる毎に圧力値を送信するように、要求信号を高圧センサ及び低圧センサへ共通内部バス３６を介して送信する。高圧センサ及び低圧センサは、計測した圧力値を要求元である膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。なお、膨張弁制御基板３２Ｂは、電子膨張弁３０Ｂを作動させる毎に圧力変動が規定範囲内であるか否かを判定する。

図９を用いて説明したように、本第１実施形態に係る室内機制御装置１８は、停止している室内機１２の起動信号を受信した場合、各室内機器制御基板３２へ制御対象とする室内機構成機器３０の目標値を送信する。従って、本第１実施形態に係る空調システム１０は、室内機１２を起動させる場合、室内機制御装置１８は室内機器制御基板３２へ目標値を送信するだけなので、室内機制御装置１８が行う制御を簡素化できる。

図１０は、室内機１２の運転モードを変更する場合における情報の送受信を示す図である。

室内機制御装置１８は、例えばリモコン又は中央制御装置１６から運転モードを変更するモード変更信号を受信すると、モード変更信号に基づいて、運転モード及び設定温度を設定する。なお、以下の説明において、モード変更信号によって要求される運転モードを要求運転モードという。

室内機制御装置１８は、モード変更信号を受信すると、圧力値を送信するように、要求信号を冷媒圧力センサ３４Ａである高圧センサ及び低圧センサへ共通内部バス３６を介して送信する。
高圧センサ及び低圧センサは、計測した圧力値を要求元である室内機制御装置１８へ共通内部バス３６を介して送信し、室内機制御装置１８は圧力値を受信して記憶する。

次に室内機制御装置１８は、現在の運転モードを判定する。室内機制御装置１８は、現在の運転モードと要求運転モードとが一致する場合、図９に示される起動ルーチンを行う。

一方、現在の運転モードと要求運転モードとが不一致の場合、室内機制御装置１８は、室内機１２の作動状態を送信するように、起動している全ての室内機制御装置１８へ共通外部バス２４を介して要求信号を送信する。
上記要求信号を受信した他の室内機制御装置１８は、制御対象とする室内機１２の作動状態を、要求元である室内機制御装置１８へ共通外部バス２４を介して送信する。

室内機制御装置１８は、他の室内機１２の作動状態を受信すると、運転モードの変更可否を判定する。室内機制御装置１８は、モード変更を不可と判定した場合、リモコンに変更不可を表示させたり、中央制御装置１６へ変更不可を示す情報を送信する。
室内機制御装置１８は、モード変更を可能と判定した場合、運転モードの変更要求を室外機制御装置２０へ共通外部バス２４を介して送信する。室外機制御装置２０は、運転モードの変更要求を受信すると、要求運転モードに応じて作動状態を変更し、それが完了すると完了信号を室内機制御装置１８へ共通外部バス２４を介して送信する。室内機制御装置１８は、完了信号を受信すると、図９に示される起動ルーチンを行う。

図１１は、室内機１２を停止させる場合における情報の送受信を示す図、すなわち停止ルーチンを示す図である。なお、図１１に示される停止ルーチンは、室内ファンモータ制御基板３２Ｃによる停止を優先させた停止である。

室内機制御装置１８は、例えばリモコン又は中央制御装置１６から室内機１２の停止の要求を示す停止信号を受信すると、能力低下の要求を示す信号（以下「能力低下要求信号」という。）を室外機制御装置２０へ共通外部バス２４を介して送信する。室外機制御装置２０は、能力低下要求信号を受信すると、室内機１２の停止に応じて能力を低下させる。

次に、室内機制御装置１８は、ファン停止信号を室内ファンモータ制御基板３２Ｃへ共通内部バス３６を介して送信する。室内ファンモータ制御基板３２Ｃは、ファン停止信号を受信すると、室内ファンモータ３０Ｃの速度を低下させ、電子膨張弁３０Ｂを閉状態とする膨張弁閉止信号を膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。

膨張弁制御基板３２Ｂは、膨張弁閉止信号を受信すると、電子膨張弁３０Ｂを作動させるステッピングモータを１パルスずつ作動させて電子膨張弁３０Ｂを閉じる。膨張弁制御基板３２Ｂは、ステッピングモータを作動させる毎に、圧力値を送信する要求信号を高圧センサ及び低圧センサへ共通内部バス３６を介して送信する。高圧センサ及び低圧センサは、計測した圧力値を要求元である膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。なお、膨張弁制御基板３２Ｂは、電子膨張弁３０Ｂを作動させる毎に圧力変動が規定範囲内であるか否かを判定する。

そして、膨張弁制御基板３２Ｂは、電子膨張弁３０Ｂの閉止が完了すると、閉止完了信号を室内ファンモータ制御基板３２Ｃへ共通内部バス３６を介して送信する。
室内ファンモータ制御基板３２Ｃは、閉止完了信号を受信すると、室内ファンモータ３０Ｃを停止させ、ルーバ３０Ｄを閉状態とするルーバ閉止信号をルーバ制御基板３２Ｄへ共通内部バス３６を介して送信する。

ルーバ制御基板３２Ｄは、ルーバ閉止信号を受信すると、ルーバ３０Ｄを閉止させる。
次に室内ファンモータ制御基板３２Ｃは、停止完了信号を室内機制御装置１８へ共通内部バス３６を介して送信する。
室内機制御装置１８は、停止完了信号を受信すると。室内機１２の電源をオフとする。

図１２は、膨張弁制御基板３２Ｂによる停止を優先させた停止であり、電子膨張弁３０Ｂを開くことで室内機１２を起動させる図９の起動ルーチンに対応している。

室内機制御装置１８は、例えばリモコン又は中央制御装置１６から室内機１２の停止の要求を示す停止信号を受信すると、共通外部バス２４を介して能力低下要求信号を室外機制御装置２０へ送信する。室外機制御装置２０は、能力低下要求信号を受信すると、室内機１２の停止に応じて能力を低下させる。

次に、室内機制御装置１８は、共通内部バス３６を介して膨張弁閉止信号を膨張弁制御基板３２Ｂへ送信する。

膨張弁制御基板３２Ｂは、膨張弁閉止信号を受信すると、電子膨張弁３０Ｂを作動させるステッピングモータを１パルスずつ作動させて電子膨張弁３０Ｂを閉じる。膨張弁制御基板３２Ｂは、ステッピングモータを作動させる毎に、高圧センサ及び低圧センサへ圧力値を送信するように、共通内部バス３６を介して要求信号を送信する。高圧センサ及び低圧センサは、計測した圧力値を要求元である膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して圧力値を送信する。なお、膨張弁制御基板３２Ｂは、電子膨張弁３０Ｂを作動させる毎に圧力変動が規定範囲内であるか否かを判定する。

そして、膨張弁制御基板３２Ｂは、ファン停止信号を室内ファンモータ制御基板３２Ｃへ共通内部バス３６を介して送信する。室内ファンモータ制御基板３２Ｃは、ファン停止信号を受信すると、室内ファンモータ３０Ｃを停止させ、ルーバ３０Ｄを閉状態とするルーバ閉止信号をルーバ制御基板３２Ｄへ共通内部バス３６を介して送信する。ルーバ制御基板３２Ｄは、ルーバ閉止信号を受信すると、ルーバ３０Ｄを閉止させる。

次に室内ファンモータ制御基板３２Ｃは、停止完了信号を膨張弁制御基板３２Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。膨張弁制御基板３２Ｂは、停止完了信号を受信すると、閉止完了信号を室内機制御装置１８へ共通内部バス３６を介して送信する。

室内機制御装置１８は、停止完了信号を受信すると、室内機１２の電源をオフとする。

図１１，１２を用いて説明したように、室内機制御装置１８は、作動している室内機１２の停止の要求を受信した場合、室外機制御装置２０へ能力低下要求信号を送信すると共に、室内機器制御基板３２へ制御対象とする室内機構成機器３０の停止信号を送信する。従って、本第１実施形態に係る空調システム１０は、室内機１２を停止させる場合、室内機制御装置１８が能力低下要求信号を室外機制御装置２０へ送信し、停止信号を室内機器制御基板３２へ送信するだけなので、室内機制御装置１８が行う制御を簡素化できる。

図１３は、室内機制御装置１８同士で通信を行う場合における情報の送受信を示す図である。図１３の例では、同室に室内機制御装置１８＿Ａ，１８＿Ｂが設置され、室内機制御装置１８＿Ａが室内機制御装置１８＿Ｂを統括し、設定温度が同じであるが、吸込温度センサ３４Ｃで計測された温度値に違いがある場合を例示する。なお、室内機制御装置１８＿Ａ，１８＿Ｂ各々に対応するセンサ３４、室内機構成機器３０、及び室内機器制御基板３２には、各々符号「＿Ａ」，「＿Ｂ」を付して説明する。

室内機制御装置１８＿Ａは、吸込温度センサ３４Ｃ＿Ａ，３４Ｃ＿Ｂへ温度値を送信するように、共通内部バス３６及び共通外部バス２４を介して要求信号を送信する。
吸込温度センサ３４Ｃ＿Ａ，３４Ｃ＿Ｂは、計測した温度値を要求元である室内機制御装置１８＿Ａへ送信する。そして、室内機制御装置１８＿Ａは、受信した温度値と設定温度とを比較する。

室内機１２Ａに対応する吸込温度センサ３４Ｃ＿Ａで計測された温度が設定温度と異なる場合、室内機制御装置１８＿Ａは室内機１２Ａの能力を変更させる。

このために、室内機制御装置１８＿Ａは、温度差に応じた室内ファンモータ３０Ｃ＿Ａの速度変更信号を室内ファンモータ制御基板３２Ｃ＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。室内ファンモータ制御基板３２Ｃ＿Ａは、速度変更信号を受信すると、室内ファンモータ３０Ｃ＿Ａの速度を変更する。

また、室内機制御装置１８＿Ａは、電子膨張弁３０Ｂ＿Ａに対する開度変更信号を膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ａは、開度変更信号を受信すると、自律的に電子膨張弁３０Ｂの開度を変更する。そして、膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ａは、電子膨張弁３０Ｂ＿Ａの開度を変更する度に、吸込温度センサ３４Ｃ＿Ａへ温度値を送信するように、共通内部バス３６を介して要求信号を送信する。
吸込温度センサ３４Ｃ＿Ａは、計測した温度値を、要求元である膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ａは受信した温度値と設定温度とを比較し、同じになるまで電子膨張弁３０Ｂ＿Ａの開度を変更し、同じとなったら完了信号を室内機制御装置１８＿Ａへ送信する。

一方、室内機１２Ｂに対応する吸込温度センサ３４Ｃ＿Ｂで計測された温度が設定温度と異なる場合、室内機制御装置１８＿Ａは、能力変更要求を室内機制御装置１８＿Ｂへ共通外部バス２４を介して送信する。

室内機制御装置１８＿Ｂは、能力変更要求を受信すると、温度差に応じた室内ファンモータ３０Ｃの速度変更信号を室内ファンモータ制御基板３２Ｃ＿Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。室内ファンモータ制御基板３２Ｃ＿Ｂは、速度変更信号を受信すると、室内ファンモータ３０Ｃの速度を変更する。

また、室内機制御装置１８＿Ｂは、電子膨張弁３０Ｂに対する開度変更信号を膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ｂは、開度変更信号を受信すると、自律的に電子膨張弁３０Ｂ＿Ｂの開度を変更する。そして、膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ｂは、電子膨張弁３０Ｂ＿Ｂの開度を変更する度に、吸込温度センサ３４Ｃ＿Ｂへ温度値を送信するように、共通内部バス３６を介して要求信号を送信する。
吸込温度センサ３４Ｃ＿Ｂは、計測した温度値を、要求元である膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。膨張弁制御基板３２Ｂ＿Ｂは受信した温度値と設定温度とを比較し、同じになるまで電子膨張弁３０Ｂ＿Ｂの開度を変更し、同じとなったら完了信号を室内機制御装置１８＿Ｂへ送信する。室内機制御装置１８＿Ｂは、完了信号を受信すると、完了信号を室内機制御装置１８＿Ａへ共通外部バス２４を介して送信する。

図１４は、室外機１４が室外熱交換器４０Ａについた霜を溶かすデフロスト運転を行う場合における情報の送受信を示す図である。図１４の例では、室外機１４が室外機１４＿Ａ，１４＿Ｂとのように２台あり、室外機１４＿Ａがデフロストを行う場合について説明する。なお、室外機１４＿Ａ，１４＿Ｂ各々に対応する室外機制御装置２０、センサ３４、室内機構成機器３０、及び室内機器制御基板３２には、各々符号「＿Ａ」，「＿Ｂ」を付して説明する。

室外熱交換器温度センサ３４Ｄ＿Ａは、温度計測を行いデフロストが必要であると判定した場合、デフロスト要求信号を室外機制御装置２０＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。

室外機制御装置２０＿Ａは、デフロスト要求信号を受信すると、室外機１４＿Ａのデフロストにより低下する能力とデフロストに必要な熱量を補う能力増加要求を、室外機制御装置２０＿Ｂへ共通外部バス２４を介して送信する。
室外機制御装置２０＿Ｂは、能力増加要求を受信すると、ファン増速信号を室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ｂへ、回転増加信号を圧縮機制御基板４２Ｂ＿Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ｂは、ファン増速信号を受信すると、室外ファンモータ４０Ｃ＿Ｂを増速させる。圧縮機制御基板４２Ｂ＿Ｂは、冷媒の圧力を監視しながら圧縮機４０Ｂ＿Ｂの回転数を増加させる。

室外機制御装置２０＿Ａは、能力増加要求を送信した後に、ファン停止信号を室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ａは、ファン停止信号を受信すると、室外ファンモータ４０Ｃ＿Ａを停止させる。

次に、室外機制御装置２０＿Ａは、切替弁作動信号を切替弁室制御基板４２Ｄ＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。切替弁室制御基板４２Ｄ＿Ａは、切替弁作動信号を受信すると、デフロストを行うための所定位置となるように切替弁４０Ｄ＿Ａを作動させる。切替弁室制御基板４２Ｄ＿Ａは、切替弁４０Ｄ＿Ａの作動が完了すると作動完了信号を室外機制御装置２０＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。

次に、室外機制御装置２０＿Ａは、温度監視信号を室外熱交換器温度センサ３４Ｄ＿Ａへ送信する。室外熱交換器温度センサ３４Ｄ＿Ａは、温度監視信号を受信すると、室外熱交換器４０Ａ＿Ａの温度監視を開始する。室外熱交換器温度センサ３４Ｄ＿Ａは、室外熱交換器４０Ａ＿Ａの温度が所定値となったらデフロストが完了したと検知し、デフロスト完了信号を室外機制御装置２０＿Ａへ共通内部バス３６を介して送信する。

室外機制御装置２０＿Ａは、デフロスト完了信号を受信すると、室外機１４＿Ａの能力を回復させることを示す能力回復信号を、室外機制御装置２０＿Ｂへ共通外部バス２４を介して送信する。
室外機制御装置２０＿Ｂは、能力回復信号を受信すると、ファン減速信号を室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ｂへ、回転減速下信号を圧縮機制御基板４２Ｂ＿Ｂへ共通内部バス３６を介して送信する。室外ファンモータ制御基板４２Ｃ＿Ｂは、ファン減速信号を受信すると、室外ファンモータ４０Ｃ＿Ｂを減速させる。圧縮機制御基板４２Ｂ＿Ｂは、冷媒の圧力を監視しながら圧縮機４０Ｂ＿Ｂの回転数を減速させる。

図１４を用いて説明したように、室外機制御装置２０は、他の室外機１４がデフロストを行う場合、デフロストにより低下する能力とデフロストに必要な熱量を補うように、制御対象とする室外機１４の能力を増加させる。従って、本第１実施形態に係る空調システム１０は、ある室外機１４がデフロスト運転を行ってもシステム全体として空調能力を維持できる。

なお、増加させる他の室外機１４の能力が足りない場合、空調システム１０は、同一室内に設置されている室内機１２のファンの一部を停止して全体で必要となる熱量を下げる。それでも、能力が足りない場合、空調システム１０は、室内機１２を停止させる。
また、デフロストされる室外機１４は、室外熱交換器４０Ａが複数の流路に分かれ，独立経路として切り替えが可能な場合、順番にデフロストを実施されることで必要能力が下げられる。さらに、デフロスト完了時には，所定の能力を分担できるように振り分け運転が行われる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。

図１５は、本第２実施形態に係る空調システム１０の電気的構成を示す。なお、図１５における図１と同一の構成部分については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。

本第２実施形態に係る空調システム１０は、室内機１２及び室外機１４の組み合わせ（以下「グループ」という。）５０毎にグループ制御装置５２を複数備える。グループ５０は、例えば、建物の階や定められた領域毎で決定される。より具体的には、例えば、建物の各階毎に設置された室内機１２及び室外機１４の組み合わせ毎に、グループ制御装置５２が備えられる。

図１５の例では、２台の室内機１２と１台の室外機１４との組み合わせがグループ５０とされているが、これは一例であり、１台又は３台以上の室内機１２と１台又は複数台の室外機１４との組み合わせがグループ５０とされてもよい。

そして、中央制御装置１６及び複数のグループ制御装置５２が共通外部バス５４によって接続されて、共通外部バス５４を介して情報の送受信が行われる。

図１６は、本第２実施形態に係る空調システム１０の電気的構成の詳細図である。

グループ制御装置５２は、対応するグループ５０を構成する室内機１２及び室外機１４に含まれる室内機器制御基板３２及び室外機器制御基板４２を統括する統括制御装置である。

そして、グループ制御装置５２、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４の組み合わせ毎に各々を接続する共通内部バス５６が、該組み合わせ毎に複数備えられる。そして、共通内部バス５６を介して情報の送受信が行われる。

なお、共通外部バス５４及び共通内部バス５６によって送受信される情報は、構造データだけに限らず、非構造データでもよい。

このように、本第２実施形態に係る空調システム１０は、複数のグループ制御装置５２が設けられ、複数のグループ制御装置５２と中央制御装置１６とが共通外部バス５４で接続されている。また、グループ制御装置５２と室内機器制御基板３２と室外機器制御基板４２とセンサ３４の接続毎に共通内部バス５６が設けられている。このように、本第１実施形態に係る空調システム１０は、バス（物理バス）を複数に分けている。

ここで、中央制御装置１６、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４を一つのバスで接続すると、膨大な数の情報を一つのバスで送受信し、物理バス及び論理バスに対する負荷が増す。
一方、本第２実施形態に係る空調システム１０のように、物理バスを複数に分けることで、一つずつの物理バスの負荷を小さくでき、その結果論理バスに対する負荷を分散することができる。また、本第１実施形態に係る空調システム１０は、バスに接続されている室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２及びセンサ３４を、あたかも、一つの論理バス上に存在するものとして扱うことも、物理バス単位で閉じたものとして扱うことも可能である。

また、本第１実施形態に係る空調システム１０のように、バスを複数に分けることで、空調システム１０が、多数の室内機１２や室外機１４を必要とする大型のビルや商業施設に設置されても、各種情報の通信が滞ることを抑制できる。

なお、グループ制御装置５２は、上述した第１実施形態に係る室内機制御装置１８及び室外機制御装置２０が有する機能を有している。

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記第１実施形態では、空調システム１０が室内機制御装置１８及び室外機制御装置２０を備える形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、空調システム１０が室内機制御装置１８及び室外機制御装置２０を備えない形態としてもよい。この形態の場合、中央制御装置１６は、室内機器制御基板３２、室外機器制御基板４２、及びセンサ３４と直接一つのバスによって接続され、この一つのバスを介して情報の送受信を行う。

また、上記第１実施形態では、共通外部バス２４、共通内部バス３６Ａ，３６Ｂが各々一つである形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、共通外部バス２４、共通内部バス３６Ａ，３６Ｂを各々複数とする形態としてもよい。この形態の場合、例えば、複数の共通外部バス２４が一つの論理バスを構成し、複数の共通内部バス３６Ａが一つの論理バスを構成し、複数の共通外部バス３６Ｂが一つの論理バスを構成してもよい。

また、統括制御装置は、室内機器制御基板３２及び室外機器制御基板４２の少なくとも２つ以上の制御基板を統括すればよい。このため、統括制御装置によって統括される制御基板の組み合わせは、第１実施形態及び第２実施形態で説明した室内機器制御基板３２及び室外機器制御基板４２の組み合せ以外でもよい。

また、上記各実施形態で説明した各処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０ 空調システム
１２ 室内機
１４ 室外機
１６ 中央制御装置
１８ 室内機制御装置
２０ 室外機制御装置
２４ 共通外部バス
３０ 室内機構成機器
３２ 室内機器制御基板
３４ センサ
３６Ａ 共通内部バス
３６Ｂ 共通内部バス
４２ 室外機器制御基板
５２ グループ制御装置
５４ 共通外部バス
５６ 共通内部バス

Claims (12)

1. 一又は複数の室内機と、
   一又は複数の室外機と、
   システム全体を司る中央制御装置と、
   前記室内機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室内機器制御基板と、
   前記室外機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室外機器制御基板と、
   システムの制御に用いる物理量を計測するセンサと、
   を備え、
   前記中央制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサが一又は複数のバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行い、
   前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板は、前記センサが前記バスを介して該室内機器制御基板又は該室外機器制御基板へ送信した情報に基づいて、制御対象とする前記機器を制御する空調システム。
2. 前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板の少なくとも２つ以上の制御基板を統括する統括制御装置を複数備え、
   前記中央制御装置及び複数の前記統括制御装置がバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行い、
   前記統括制御装置、統括される前記制御基板、及び前記センサの組み合わせ毎に各々を接続するバスを該組み合わせ毎に複数備え、該バスを介して情報の送受信を行う請求項１記載の空調システム。
3. 前記室内機を制御するために前記室内機毎に設けられ、前記室内機器制御基板を統括する室内機制御装置と、
   前記室外機を制御するために前記室外機毎に設けられ、前記室外機器制御基板を統括する室外機制御装置と、
   を備え、
   前記中央制御装置、前記室内機制御装置、及び前記室外機制御装置が第１バスによって接続されて、該第１バスを介して情報の送受信を行い、
   前記室内機制御装置、前記室内機器制御基板、及び前記センサが第２バスによって接続されて、該第２バスを介して情報の送受信を行い、
   前記室外機制御装置、前記室外機器制御基板、及び前記センサが第３バスによって接続されて、該第３バスを介して情報の送受信を行う請求項２記載の空調システム。
4. 前記室内機器制御基板は、制御対象とする前記機器を制御しても該機器に関係する前記センサで計測される物理量の変化が規定範囲内とならない場合、前記室外機の能力増加又は能力低下の要求を示す能力要求情報を前記室外機制御装置へ送信する請求項３記載の空調システム。
5. 前記室外機制御装置は、能力増加の要求を示す前記能力要求情報を受信した場合、他の前記室外機と共同して能力増加の要求値を満たすように前記室外機を制御する請求項４記載の空調システム。
6. 前記室内機制御装置は、停止している前記室内機の起動の要求を受信した場合、前記室内機器制御基板へ制御対象とする前記機器の目標値を送信する請求項３から請求項５の何れか１項記載の空調システム。
7. 前記室内機制御装置は、作動している前記室内機の停止の要求を受信した場合、前記室内機器制御基板へ制御対象とする前記機器の停止信号を送信すると共に、前記室外機制御装置へ能力低下要求信号を送信する請求項３から請求項６の何れか１項記載の空調システム。
8. 前記室外機制御装置は、他の前記室外機がデフロストを行う場合、デフロストにより低下する能力とデフロストに必要な熱量を補うように、制御対象とする前記室外機の能力を増加させる請求項３から請求項７の何れか１項記載の空調システム。
9. 前記室内機制御装置及び前記室外機制御装置のプログラムは、ハードウエア層、ドライバ層、オペーレーションシステム層、及びアプリケーション層で構成される請求項３から請求項８の何れか１項記載の空調システム。
10. 前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板のプログラムは、ハードウエア層、ドライバ層、オペーレーションシステム層、フレームワーク層、及びアプリケーション層で構成される請求項２から請求項９の何れか１項記載の空調システム。
11. 前記室内機及び前記室外機の組み合わせ毎に、該組み合わせに含まれる前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板を統括するグループ制御装置を複数備え、
    前記中央制御装置及び複数の前記グループ制御装置が第１バスによって接続されて、該第１バスを介して情報の送受信を行い、
    前記グループ制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサの組み合わせ毎に各々を接続する第２バスを該組み合わせ毎に複数備え、該第２バスを介して情報の送受信を行う請求項２記載の空調システム。
12. 一又は複数の室内機、一又は複数の室外機、システム全体を司る中央制御装置、前記室内機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室内機器制御基板、前記室外機を構成する機器を制御するために該機器毎に設けられた室外機器制御基板、及びシステムの制御に用いる物理量を計測するセンサを備え空調システムの制御方法であって、
    前記中央制御装置、前記室内機器制御基板、前記室外機器制御基板、及び前記センサがバスによって接続されて、該バスを介して情報の送受信を行い、
    前記室内機器制御基板及び前記室外機器制御基板は、前記センサが前記バスを介して該室内機器制御基板又は該室外機器制御基板へ送信した情報に基づいて、制御対象とする前記機器を制御する空調システムの制御方法。

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