JP6584533B2

JP6584533B2 - 空気調和システム

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Publication number: JP6584533B2
Application number: JP2017567880A
Authority: JP
Inventors: 啓邦大内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: JPWO2017141379A1; WO2017141379A1

Description

本発明は、空気調和システムを構成する機器、コントローラ及び空気調和システムに関する。

複数の空気調和機のユニットが通信ネットワークに接続されて構成された空気調和システムでは、空気調和システムの接続情報の管理を要する。空気調和システムの接続情報の管理には、空気調和システムを複数のブロックに区分けし、ブロックごとに接続情報を管理することが考えられる。

従来技術である特許文献１には、制御ブロック内の各ユニットの接続情報を他の制御ブロックにもバックアップ情報として記憶させておき、当該制御ブロックが故障し自己の記憶手段において記憶させていた接続情報が破壊された場合には、他の制御ブロックに記憶させておいたバックアップ情報を読み出して、破壊された接続情報を再生することで、空気調和装置の運転の保守性と信頼性が向上する技術が開示されている。

特開平５−１５７３３４号公報

ところで、空気調和システムの保守点検においては、空気調和システムを構成する機器の設置場所の各々に保守点検員を派遣して、点検作業を逐一行っていたので、保守点検には多大な労力を要していた。これは、空気調和システムを構成する機器の数が増加するほど顕著である。そのため、空気調和システムを構成する機器を集中管理し、空気調和システムの保守点検の労力を軽減したいという要請がある。

しかしながら、上記従来の技術によれば、通信機能を有する機器の管理は可能であるが、各機器に個別に接続された、入出力のみを行い通信機能を有しない接続機器を把握することはできない。そのため、通信機能を有しない接続機器を含めると、空気調和システムを構成する機器のすべてを把握することができるとはいえず、このような接続機器の保守点検のためには、設置場所の各々に保守点検員を派遣して、点検作業を逐一行うことを要する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気調和システムを構成するすべての機器を把握して集中管理可能な空気調和システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和システムは、通信機能を有する機器であって室外機である第１の機器と、通信機能を有する機器であって室内機である第２の機器と、通信機能を有する機器であってアダプタである第３の機器と、通信機能を有する機器であってコントローラである第４の機器と、通信機能を有さない機器である第５の機器と、を有する空気調和システムであって、前記第１の機器は、前記第１の機器に直接接続された機器を示す第１の接続情報が記憶される第１の記憶部を有し、前記第２の機器は、前記第２の機器に直接接続された機器を示す第２の接続情報が記憶される第２の記憶部を有し、前記第３の機器は、前記第３の機器に直接接続された機器を示す第３の接続情報が記憶される第３の記憶部を有し、前記第４の機器は、前記第４の機器に直接接続された機器を示す第４の接続情報が記憶される第４の記憶部を有し、前記第４の機器は、システム起動時に、前記第１の接続情報、前記第２の接続情報、前記第３の接続情報、および前記第４の接続情報を前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器から収集して前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器の接続関係を示すシステム構成図を作成して表示する制御部と、前記作成されたシステム構成図が表示される表示部と、前記表示部に対する入力操作を行う操作部と、を備え、前記表示部は、前記システム構成図が表示される第１の表示領域と、前記第１の表示領域に表示された前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器から選択された機器である第６の機器に直接接続される機器のうちの通信機能を有する機器を示す接続情報が表示される第２の領域と、前記第６の機器に直接接続される機器のうちの通信機能を有さない機器を示す接続情報が表示される第３の領域とを有し、前記制御部は、前記操作部の入力操作によって前記表示部の前記第３の領域に前記第５の機器を示す接続情報が登録されると、前記第６の機器に前記第５の機器が直接接続されることを示す情報を前記第１の記憶部、前記第２の記憶部、前記第３の記憶部、および前記第４の記憶部のうちの前記第６の機器が有する記憶部に記憶することを特徴とする。

本発明に係る空気調和システムを構成する機器は、空気調和システムを構成するすべての機器を把握して集中管理することができる空気調和システムを実現することができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る空気調和システムの全体の一構成例を示す図図１に示す空気調和システムを構成する機器を示す図図１に示す第１のコントローラの一例を示す図集中リモコンがデータを要求する動作を示す図第１の室内機と、第１の室内機に接続された第１の接続機器と、第２の接続機器と、第３の接続機器とを示す図表示部に表示される第１の接続機器及び第２の接続機器の登録画面を示す図表示部に表示される第１の接続機器及び第２の接続機器の登録後の登録画面を示す図図７の接続機器の接続状態を示す図表示部に表示される第３の接続機器の登録後の登録画面を示す図図９の接続機器の接続状態を示す図表示部に表示されるコントローラ画面上における空気調和システムの構成図と接続機器情報の表示例を示す図表示部に表示される空気調和システム全体の情報を一括で確認可能な接続機器情報の一覧表示例を示す図図４に示す構成の第２のコントローラに代えて外部接続部が設けられた一構成例を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの全体の一構成例を示す図である。なお、図面において、室外機はＯＣと表記し、室内機はＩＣと表記し、アダプターはＡＤＰと表記し、コントローラはＲＣと表記し、各々には数字を付するものとする。

図１には、第１の室外機３であるＯＣ１と、第２の室外機４であるＯＣ２と、第１の室内機５であるＩＣ１と、第２の室内機６であるＩＣ２と、第３の室内機７であるＩＣ３と、第１のコントローラ１０であるＲＣ１と、第２のコントローラ８であるＲＣ２と、第３のコントローラ１であるＲＣ３と、第１のアダプター９であるＡＤＰ１と、第２のアダプター２であるＡＤＰ２とが示されている。

第１の室内機５は、第１の室外機３に接続され、第２の室内機６及び第３の室内機７は、第２の室外機４に接続されている。第１のコントローラ１０は、第１の室内機５及び第２の室内機６に接続されている。第２のコントローラ８は、第１のアダプター９を介して第１の室内機５に接続されている。第３のコントローラ１は、第２のアダプター２を介して第１の室外機３及び第２の室外機４に接続されている。

図２は、図１に示す空気調和システムを構成する機器を示す図である。図２には、第１の室外機３、第１の室内機５、第１のアダプター９及び第１のコントローラ１０が示されている。第１の室外機３は、通信部１１及び記憶部１２を備える。第１の室内機５は、通信部１３及び記憶部１４を備える。第１のアダプター９は、通信部１７及び記憶部１８を備える。第１のコントローラ１０は、通信部１５及び記憶部１６を備える。通信部１１と通信部１３、通信部１３と通信部１５、及び通信部１３と通信部１７は、各々通信線により接続されている。通信部１１，１３，１５，１７は、双方向通信を行う。記憶部１２，１４，１６，１８は、接続情報を記憶している。このように、図２に示す機器、すなわち室内機、室外機、アダプター及びコントローラは、通信部と記憶部とを各々備え、通信部には通信線が接続されており、これらの機器の各々は通信線により接続されている。なお、図示していないが、室外機と室内機の間には冷媒配管が設けられている。

図３は、図１に示す第１のコントローラ１０の一例を示す図である。図３に示す第１のコントローラ１０は、空気調和システム全体における、通信機能を有する機器及び通信機能を有さない接続機器の接続情報である入出力情報を表示する表示部１９と、接続情報の入力を行う操作部２０とを備える。

第１のコントローラ１０の操作部２０で入力操作した情報が通信部１５を介して第１の室内機５をはじめとする各機器に送信され、空気調和システム全体として運転を行う。ここで、図１に示す空気調和システム全体の動作の一例を示すと、第１のコントローラ１０の操作部２０で入力操作した情報は、通信部１５を介して各機器に送信され、空気調和システム全体として運転する。また、送信された情報及び空気調和システムの運転状態は、各機器の記憶部に記憶される。

ここで、各機器の通信部は、各種機器間で情報の送受信が可能な構成であればよく、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。なお、本発明において、各機器の通信部の通信規格も特定のものに限定されず、有線通信であれば、電線及び光ファイバーを例示することができ、無線通信であれば無線ＬＡＮ及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）を例示することができる。

次に、図１を用いて空気調和システム全体の構成を記憶する方法について説明する。まず、図１においては機器の各々の間で通信を行っているため、機器が接続されていることは互いに情報を送受信すればよい。そこで、図１に示す空気調和システムの電源が投入された起動時に、各機器に対し、自機器の記憶部に記憶している製品情報を送信させる設定とし、接続されている機器を互いに認識し、認識した内容を記憶することで、接続情報を収集することができる。

図４は、集中リモコンがデータを要求する動作を示す図である。起動時に大量の情報を収集することには時間を要する。そのため、図４に示すように第３のコントローラ１が集中リモコンである場合には、空気調和システムの電源が投入されて起動が完了した後に、第３のコントローラ１が各機器に情報収集をかけるように要求してもよい。

そして、コントローラからシステム構成図を表示するようなメニューを選択すると、起動時に全ての機器から収集したシステム全体の構成情報又は接続情報の要求を送信することで収集したシステム全体の構成情報から、図１に示す空気調和システム全体の構成図を自動作成して表示させることができるようにする。このように、本実施の形態に係る空気調和システムを構成する機器は、通信機能を有する機器及び通信機能を有さない接続機器の接続情報のうち必要な情報のみを収集可能である。

また、各機器に接続された、入力又は出力のみを行い、通信部を有さない接続機器については、リモコンにて接続情報を入力して記憶させる。図５は、第１の室内機５と、第１の室内機５に接続された第１の接続機器２１と、第２の接続機器２２と、第３の接続機器２３とを示す図である。第１の接続機器２１、第２の接続機器２２及び第３の接続機器２３は、通信部を有さない機器であり、製品情報の送受信を行う構成を有していない。そこで、まず、接続情報の収集を完了したリモコンから第１の室内機５の接続情報を編集することで、接続機器を登録する。

まず、第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２を登録する場合について説明する。図６は、表示部１９に表示される第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２の登録画面を示す図である。図１に示すコントローラ画面上に表示された空気調和システムの構成から第１の室内機５を選択すると、図６に示す登録画面が表示される。ここで、通信機器以外の項目のリストに第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２を登録する。登録は、予めプルダウンメニューで選択可能な機器の一覧を表示しておき、この一覧から各接続機器を選択することによって行う。なお、この一覧は、接続の可能性があるすべての機種を表示してもよいが、すべての機種を表示すると選択肢が多く、画面が煩雑になるため、室内機の種類に応じて選択肢を予め限定しておくことが望ましい。選択肢を予め限定するためには、コントローラ側で室内機の種類から表示すべき接続機器を判断して限定してもよいし、接続機器の情報を収集する際に、室内機側から選択肢を送信してそれに応じた機器を表示してもよい。

図７は、表示部１９に表示される第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２の登録後の登録画面を示す図である。図７に示すように、第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２が登録されると、第１の室内機５に対して登録済みである旨が送信される。すると、第１の室内機５は、選択された機器に応じた入出力ポートを開放し、第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２を接続機器として使用可能な状態とする。また、第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２が接続機器として指定されたことを第１の室内機５の記憶部１４に記憶する。すなわち、コントローラにて接続機器として選択されない限り入出力を禁止し、リモコンにて確認される空気調和システムの構成と、実際の空気調和システムの構成との不一致を防止する。

図８は、図７の接続機器の接続状態を示す図である。図７において、第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２のみ登録を行っているので、図８に示すように、登録済みである第１の接続機器２１及び第２の接続機器２２は使用可能であるものの、未登録である第３の接続機器２３は使用禁止である。

図９は、表示部１９に表示される第３の接続機器２３の登録後の登録画面を示す図である。図９において、第３の接続機器２３は、改めてコントローラから登録されることで、使用可能となる。

図１０は、図９の接続機器の接続状態を示す図である。図９において、第３の接続機器２３の追加登録を行っているので、図１０に示すように、第３の接続機器２３も使用可能となる。

なお、ここで、直接接続されている、通信機能を有さない接続機器は、主にオプション部品に代表される、後から製品に接続される機器であり、空気調和機に必須のアクチュエータ及びセンサは含まれない。また、図５，８，１０は、動作解説のために接続機器の使用可否を明示したものであって、実際にコントローラの画面に表示されるものではない。

このように、本実施の形態に係る空気調和システムを構成する機器は、通信機能を有する他の機器との接続情報のみならず、直接接続されている通信機能を有さない接続機器との接続情報も記憶部に記憶する。そのため、本実施の形態に係る空気調和システムを構成する機器を適用した空気調和システムでは、通信機能を有する機器及び通信機能を有さない接続機器の接続情報を一括管理可能である。

なお、上記では第１の室内機５を例示して説明したが、他の室内機、室外機、アダプター及びコントローラについても上記の説明と同様に登録を行うことで、空気調和システム全体の接続状態を管理することが可能である。空気調和システム全体の接続状態の登録が完了すると、コントローラから空気調和システム全体の構成を把握することが可能となる。また、各機器の記憶部には接続機器の情報が記憶されているので、各機器に接続された接続機器を含む空気調和システム全体の構成をコントローラから把握することが可能である。

図１１は、表示部１９に表示されるコントローラ画面上における空気調和システムの構成図と接続機器情報の表示例を示す図である。図１１においては、選択機器を第１の室内機５から第１の室外機３に切り替えており、表示される接続情報及び接続機器情報は、第１の室内機５から第１の室外機３に切り替わっている。

図１２は、表示部１９に表示される空気調和システム全体の情報を一括で確認可能な接続機器情報の一覧表示例を示す図である。

ここで、空気調和システム全体の構成情報を一つの記憶部に記憶すると、空気調和システムが大規模な場合には情報量が膨大となり、記憶部の容量を圧迫してしまう。そこで、本実施の形態においては、各機器の記憶部に記憶する情報を限定することで負荷を分散している。上記説明したように、空気調和システム全体の構成に関して各機器が記憶する情報は、当該機器に直接接続されている機器及び当該機器に直接接続されている接続機器の情報である。なお、機器は通信機能を有し、接続機器は通信機能を有さない。ただし、コントローラを介して空気調和システム全体の表示及び登録を行うので、コントローラには空気調和システム全体の構成情報を記憶することが望ましい。

なお、上記説明においては、機器及び接続機器を含むシステム構成の把握と、接続情報の記憶とについて説明したが、上記説明した構成の空気調和システムにおける保守点検について説明する。

まず、空気調和システム全体の構成を把握するには、コントローラの記憶部に記憶した空気調和システム全体の接続情報をコントローラの表示部に表示することが最も簡便である。また、コントローラの記憶部には空気調和システム全体の接続情報を記憶していない場合であっても、コントローラから各機器に対して接続機器情報を要求して収集することで、コントローラの表示部に空気調和システム全体の接続情報を表示することができる。保守点検者は、設置時の資料又は各機器を一台ずつ確認することなく、空気調和システム全体の構成を簡単に把握することができ、保守点検の作業時間を短縮することが可能である。

図１３は、図４に示す構成の第２のコントローラ８に代えて外部接続部が設けられた一構成例を示す図である。図１３に示す外部接続部は、インターネットを介して外部と通信可能な構成である。図１３に示す構成によれば、空気調和システムの外部から空気調和システムの各機器に対して接続情報の収集を行って、収集した接続情報を外部に出力させることで、遠隔地から空気調和システムの全体構成を把握することも可能である。保守点検者は、遠隔地から空気調和システムの全体構成を把握することができるため、作業時間の短縮及び労力の大幅な削減が可能である。

なお、上記では、空気調和システムの全体構成を把握するために空気調和システムの全ての機器の接続情報を収集しているが、各機器の記憶部の情報を収集することで、保守対象箇所の情報のみを取得してもよい。このように保守対象箇所の情報のみを取得することで、効率的な保守点検作業を行うことが可能である。

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１の図１に示す構成において、各機器の情報を収集するのではなく、設置時に各機器の情報を直接入力する形態について説明する。

まず、設置時に、コントローラが、図１に示す空気調和システム全体の構成図の作成を行い、図９に示す通信機器以外の機器である接続機器の登録を行う。ここで、通信機器以外の機器である接続機器については、実施の形態１では接続機器として登録しない限り使用禁止としているが、本実施の形態ではこのような制約はない。本実施の形態では、設置時に、各機器について入力する必要が生じるため労力は大きいが、コントローラの機能追加のみで対応することができ、各機器にて情報を記憶する必要もないため、導入は容易である。

また、保守点検時の作業についても、コントローラに記憶された空気調和システム全体の構成を出力して表示するだけであるため、設置場所における確認又はインターネットを利用した外部からの確認も各機器と通信する必要がなく、容易である。

なお、外部からの確認においては、コントローラから外部に直接出力できれば他機器との通信は必要ないが、コントローラ以外の機器から外部に出力する場合には、外部出力可能な機器まで空気調和システム全体の構成の情報を送信することを要する。この場合には、情報を送るための仕組みの導入も必要であるが、実施の形態１のように、各機器でシステム構成を把握する仕組みを持つわけではないため、いずれにしても導入は容易である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１第３のコントローラ、２第２のアダプター、３第１の室外機、４第２の室外機、５第１の室内機、６第２の室内機、７第３の室内機、８第２のコントローラ、９第１のアダプター、１０第１のコントローラ、１１，１３，１５，１７通信部、１２，１４，１６，１８記憶部、１９表示部、２０操作部、２１第１の接続機器、２２第２の接続機器、２３第３の接続機器。

Claims

通信機能を有する機器であって室外機である第１の機器と、通信機能を有する機器であって室内機である第２の機器と、通信機能を有する機器であってアダプタである第３の機器と、通信機能を有する機器であってコントローラである第４の機器と、通信機能を有さない機器である第５の機器と、を有する空気調和システムであって、
前記第１の機器は、前記第１の機器に直接接続された機器を示す第１の接続情報が記憶される第１の記憶部を有し、前記第２の機器は、前記第２の機器に直接接続された機器を示す第２の接続情報が記憶される第２の記憶部を有し、前記第３の機器は、前記第３の機器に直接接続された機器を示す第３の接続情報が記憶される第３の記憶部を有し、前記第４の機器は、前記第４の機器に直接接続された機器を示す第４の接続情報が記憶される第４の記憶部を有し、
前記第４の機器は、
システム起動時に、前記第１の接続情報、前記第２の接続情報、前記第３の接続情報、および前記第４の接続情報を前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器から収集して前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器の接続関係を示すシステム構成図を作成して表示する制御部と、前記作成されたシステム構成図が表示される表示部と、前記表示部に対する入力操作を行う操作部と、を備え、
前記表示部は、前記システム構成図が表示される第１の表示領域と、前記第１の表示領域に表示された前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器から選択された機器である第６の機器に直接接続される機器のうちの通信機能を有する機器を示す接続情報が表示される第２の領域と、前記第６の機器に直接接続される機器のうちの通信機能を有さない機器を示す接続情報が表示される第３の領域とを有し、
前記制御部は、前記操作部の入力操作によって前記表示部の前記第３の領域に前記第５の機器を示す接続情報が登録されると、前記第６の機器に前記第５の機器が直接接続されることを示す情報を前記第１の記憶部、前記第２の記憶部、前記第３の記憶部、および前記第４の記憶部のうちの前記第６の機器が有する記憶部に記憶することを特徴とする空気調和システム。
前記制御部は、
次回のシステム起動時には、前記第１の接続情報、前記第２の接続情報、前記第３の接続情報、および前記第４の接続情報を前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、および前記第４の機器から収集して前記第１の機器、前記第２の機器、前記第３の機器、前記第４の機器、および前記第５の機器の接続関係を示すシステム構成図を作成して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。