JP6613349B2 - 冷凍サイクル装置の室外機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、冷凍サイクル装置たとえば空気調和装置の室外機に関する。

近距離無線通信いわゆるＮＦＣ（Near Field Communication）の機能を有する送受信部を冷凍サイクル装置たとえば空気調和装置の室外機に配置し、その送受信部と情報端末との間の非接触のデータ通信により、室外機の運転に関わる各種データを設定したり、室外機の状態を診断する設定・診断システムが知られている。

空気調和装置の管理者やサービスマンは、空気調和装置の室外機に近づき、手持ちの情報端末を室外機の送受信部に近づけることにより、上記の設定や診断を行うことができる。

特許第5197549号公報

上記室外機は屋外に設置されるので、管理者やサービスマンだけでなく、だれもが室外機に近づくことができる。このため、悪意を持つ第三者が室外機に近づき、設定済みのデータを不正に変更してしまう可能性がある。

本発明の実施形態の目的は、設定済みのデータの不正な変更などを回避できるセキュリティ性および信頼性にすぐれた冷凍サイクル装置の室外機を提供することである。

請求項１の冷凍サイクル装置の室外機は、室外熱交換器と；この室外熱交換器を収容するとともに、その室外熱交換器に外気を通すための通気口を有する筐体と；この筐体内にかつ前記通気口と対応する位置に配置され、その通気口に近づく情報端末との近距離無線通信の技術による非接触のデータ通信をその通気口を通じた電波の送受により行う通信ユニットと；前記筐体に収容され、前記情報端末から前記通信ユニットを介して入力されるデータの設定処理を当該室外機の電源の投入から一定時間だけ許容しその一定時間の経過後に禁止するコントローラと、を備える。前記電源は、あらかじめ登録されている者のみ入ることができる建物に設置され、その建物に入った者により投入および遮断の操作がなされる。前記コントローラは、前記データの設定処理を禁止した後の前記電源の遮断に際し、その遮断の直前における前記データの設定処理の内容を記憶する。そして、前記コントローラは、前記データの設定処理を禁止した後の前記電源の遮断に続く同電源の再投入に際し、前記禁止により中断した前記データの設定処理を前記記憶した内容に基づいて継続的に再開する。

一実施形態の外観を示す図。 一実施形態の制御回路を示すブロック図。 一実施形態におけるコントローラの制御を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、室外機１は、立方体形の筐体２で外観が形成されている。筐体２は、前面板３，４、右側面板５、上面板６，７、左側面板、背面板、底面板を含む。上面板６，７を除く前面板３，４、右側面板５、左側面板、背面板、底面板が金属製である。

前面板３は、上下方向に上側前面板３Ａと下側前面板３Ｂとに分割されている。これら上側前面板３Ａおよび下側前面板３Ｂは、それぞれ着脱が自在である。上方の上側前面板３Ａは、縦横に配列された多数の矩形状の通気口（吸気口）３ａを有する。前面板４も、前面板３と同様に、上下方向に上側前面板４Ａと下側前面板４Ｂとに分割されている。これら上側前面板４Ａおよび下側前面板４Ｂは、それぞれ着脱が自在である。上側前面板４Ａは、上下方向に配列された多数の矩形状の通気口（吸気口）４ａを有する。右側面板５は、縦横に配列された多数の矩形状の通気口（吸気口）５ａを有する。左側面板も、右側面板５と同様に、縦横に配列された多数の通気口（吸気口）を有する。上面板６，７は、それぞれ円形の排気口を有する。これら上面板６，７のそれぞれ排気口を被う状態に、円筒状のファンハウジング８，９が形成されている。

筐体２の内部は、中間仕切板２ｘにより、上側の熱交換室２Ａと下側の機械室２Ｂとに区分されている。熱交換室２Ａは、上側前面板３Ａおよび上側前面板４Ａにより閉塞されている。機械室２Ｂは、下側前面板３Ｂおよび下側前面板４Ｂにより閉塞されている。

熱交換室２Ａ内に、室外熱交換器１０および室外ファン１１，１２が収容されている。室外熱交換器１０は、平面視の形状がＵ字形で、筐体２の左側面板、上側前面板３Ａ，４Ａ、右側面板５に沿って、かつこれら面板に近接した状態で、中間仕切板２ｘ上に載置されている。室外熱交換器１０の内側の空間は上面板６，７のそれぞれ排気口を通じてファンハウジング８，９に連通しており、そのファンハウジング８，９と対応する位置に室外ファン１１，１２が配置されている。

機械室２Ｂに、冷凍サイクル構成部品３０および電装品箱４０が収容されている。冷凍サイクル構成部品３０は、圧縮機，四方弁，レシーバタンク，アキュムレータ等の総称である。電装品箱４０には、上記圧縮機および上記室外ファン１１，１２などを駆動する複数の駆動回路が収容されているとともに、回路基板４１が収容されている。機械室２Ｂ内の部品の交換・修理等の作業は、下側前面板３Ｂ,４Ｂを取り外して行われる。

室外ファン１１，１２が回転すると、外気が、左側面板の各通気口、上側前面板３Ｂ,４Ｂの各通気口３ａ，４ａ、右側面板５の各通気口５ａを通って熱交換室２Ａに吸い込まれる。吸い込まれた外気は、室外熱交換器１０を通り、さらに室外ファン１１，１２およびファンハウジング８，９を通って筐体２外に排出される。室外熱交換器１０を通る外気は、室外熱交換器１０に流れる冷媒と熱交換する。

筐体２の上側前面板４Ａと室外熱交換器１０との間に、かつ上側前面板４Ａにおける各通気口４ａのうち例えば上から２段目の通気口４ａと対応する位置に、通信ユニット２０が配置される。上から２段目の通気口４ａの高さ位置は、筐体２の横に立つ作業員のほぼ目の高さである。

通信ユニット２０は、例えば１ｃｍ〜１０ｃｍ程度のごく短い距離の範囲に情報端末１００が近接した場合に、その情報端末１００から送信される電波を受けた際の電磁誘導により生じる電力で動作し、情報端末１００との間で近距離無線通信いわゆるＮＦＣ（Near Field Communication）の技術による非接触のデータ通信を行うもので、図２に示すように、アンテナ２１，送受信部２２，ＣＰＵ２３，メモリ２４、通信回路２５を含む。

アンテナ２１は、近接する情報端末１００との間で電波の送受を行う。送受信部２２は、アンテナ２１を通して信号を送受信するとともに、アンテナ２１で受けた電波を当該通信ユニット２０の動作電力として取込む。ＣＰＵ２３は、データ通信のための各種処理を実行する。メモリ２４は、ＣＰＵ２３の制御に必要なプログラムを記憶するとともに、受信データや送信データを一時記憶する。通信回路２５は、ＣＰＵ２３とコントローラ４２との間の信号線を介したデータ通信を行う。

なお、通信ユニット２０には、外気の温度を検知する外気温度センサも収容される。

コントローラ４２は、当該室外機１と共に空気調和装置を構成する室内機との連携により、当該室外機１における冷凍サイクル構成部品３０および上記各駆動回路の動作を制御するもので、電源回路４３と共に、機械室２Ｂ内の回路基板４１に搭載される。電源回路４３は、建物内の商用交流電源５０に電源ケーブルを介して接続されており、その商用交流電源５０の交流電圧を当該室外機１の運転用電力として取込む。

商用交流電源５０が設置される建物は、ユーザおよび空気調和装置の管理者やサービスマンは容易に入ることができるが、それ以外の者は入ることができない。例えば、商用交流電源５０が設置されている建物は、セキュリティ管理されており、あらかじめ登録されているユーザおよび空気調和装置の管理者やサービスマンしか入ることができない。したがって、商用交流電源５０の投入および遮断の操作は、ユーザおよび空気調和装置の管理者やサービスマンは可能であるが、それ以外の第三者は不可能である。

コントローラ４２は、当該室外機１のデータ設定および診断に関わる主要な機能として、第１制御部４２ａ、第２制御部４２ｂ、第３制御部４２ｃ、第３制御部４２ｄ、メモリ４２ｅを含む。
第１制御部４２ａは、情報端末１００から通信ユニット２０を介して入力されるデータの設定を当該室外機１の電源投入（商用交流電源５０の投入）から一定時間ｔ１ｓだけ許容する。具体的には、第１制御部４２ａは、情報端末１００から通信ユニット２０を介して入力されるデータを当該室外機１の電源投入から一定時間ｔ１ｓだけ受付ける。

第２制御部４２ｂは、上記受付けたデータが当該室外機１の運転に関わるデータである場合に、そのデータを当該室外機１の運転用データとして設定するデータ設定処理を実行する。なお、運転用データの設定は、メモリ４２ｄへの更新記憶により完了する。

第３制御部４２ｃは、上記受付けたデータが当該室外機１に対する診断の指示である場合に、当該室外機１がどのような状態にあるか診断し、その診断結果を通信ユニット２０を介して情報端末１００に報知する診断処理を実行する。

第４制御部４２ｄは、上記一定時間ｔ１ｓの終了が近づいた場合にその旨を通信ユニット２０を介して情報端末１００に通知し、この通知に応じて情報端末１００から発せられる時間延長の指示を通信ユニット２０を介して受けた場合に上記一定時間ｔ１ｓを延長する。

つぎに、コントローラ４２が実行する制御を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
室外機１の設置時や移転時、あるいは空気調和装置に何らかのトラブルが発生した際の保守点検時、空気調和装置の管理者やサービスマンは、当該室外機１の運転に関わるデータを当該室外機１に対し設定する作業、あるいは室外機１がどのような状態にあるか診断する作業を実施する。この実施に際し、空気調和装置の管理者やサービスマンは、商用交流電源５０が設置されている建物に入り、その商用交流電源５０を投入する。なお、空気調和装置の管理者やサービスマンのことを、以下、作業員と称する。

商用交流電源５０が投入されたとき（電源オン；ステップＳ１のＹＥＳ）、コントローラ４２は、タイムカウントｔ１を零から開始し（ステップＳ２）、そのタイムカウントｔ１と予め定めた一定時間（初期値）ｔ１ｓとを比較する（ステップＳ３）。一定時間ｔ１ｓは、上記データ設定処理および上記診断処理に必要な作業を作業員が行うのに十分な時間を含むもので、例えば５時間〜８時間程度に設定される。

タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓ未満の場合（ステップＳ３のＮＯ）、コントローラ４２は、情報端末１００と通信ユニット２０とのデータ通信に基づくデータ設定処理および診断処理を許容する（ステップＳ４）。

この許容により、作業員は、データ設定処理に必要な作業および診断処理に必要な作業をそれぞれ実施することができる。すなわち、作業員は、筐体２の上側前面板４Ａに近づき、手持ちの情報端末１００を上側前面板４Ａにおける上から２段目の通気口４ａに近づける。そして、作業員は、通気口４ａに近づけた情報端末１００を操作し、その情報端末１００と通信ユニット２０との間で非接触のデータ通信を行う。情報端末１００として、例えばタブレット型情報端末やスマートフォン型情報端末が用いられる。

コントローラ４２は、情報端末１００から通信ユニット２０を介して入力されるデータを受付ける。受付けたデータが当該室外機１の運転に関わるデータである場合、コントローラ４２は、受付けたデータを当該室外機１の運転用データとして設定するデータ設定処理を実行する。受付けたデータが当該室外機１に対する診断の指示である場合、コントローラ４２は、当該室外機１がどのような状態にあるか診断し、その診断結果を通信ユニット２０を介して情報端末１００に報知する診断処理を実行する。

上記データ設定処理により設定される運転用データは、例えば、室外機１の運転に関わる各種パラメータ（外気温度，冷媒温度，圧縮機の運転周波数，複数の室内機のアドレスコード等）、および室外機１の運転を制御するための制御プログラム（ファームウェア等）などである。上記診断処理により診断される状態は、例えば、室外機１の運転履歴、室外機１の故障内容などである。

データ設定処理のための作業および診断処理のための作業は、作業の進行等に問題がなければ、一定時間ｔ１ｓ内で十分に完了することができる。

コントローラ４２は、上記ステップＳ４の許容に伴い、タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓより時間Δｔａだけ短い所定時間“ｔ１ｓ−Δｔａ”に達したかどうかを判定する（ステップＳ５）。時間Δｔａは、タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓに近づいた旨を作業員に通知するためのもので、例えば５分程度である。タイムカウントｔ１が所定時間“ｔ１ｓ−Δｔａ”に満たない場合（ステップＳ５のＮＯ）、コントローラ４２は、上記ステップＳ３に戻ってタイムカウントｔ１と一定時間ｔ１ｓとの比較を続ける。

タイムカウントｔ１が所定時間“ｔ１ｓ−Δｔａ”に達した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、コントローラ４２は、処理許容時間の終了が近づいている旨を通信ユニット２０を介して情報端末１００に通知する（ステップＳ６）。この通知を受けた情報端末１００は、処理許容時間の終了が近づいている旨を画像表示やブザー音発生により作業員に報知する。この報知を受けた作業員は、実施中の作業が処理許容時間の終了までに完了するかどうかを判断する。

実施中の作業が作業許容時間の終了までに完了しないと判断した作業員は、時間延長を情報端末１００から通信ユニット２０を介してコントローラ４２に指示する。コントローラ４２は、この時間延長の指示を受けた場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、一定時間ｔ１ｓに時間Δｔｂ（＞Δｔａ）を加えた“ｔ１ｓ＋Δｔｂ”を新たな一定時間ｔ１ｓとして更新設定する（ステップＳ８）。Δｔｂは、例えば１時間である。そして、コントローラ４２は、上記ステップＳ３に戻ってタイムカウントｔ１と新たな一定時間ｔ１ｓとの比較を続ける。

実施中の作業が作業許容時間の終了までに完了すると判断した作業員は、上記時間延長の指示を発することなく実施中の作業を続ける。この場合、コントローラ４２は、時間延長の指示を受けないので（ステップＳ７のＮＯ）、一定時間ｔ１ｓの更新を行うことなく、上記ステップＳ３に戻ってタイムカウントｔ１と一定時間（初期値）ｔ１ｓとの比較を続ける。

タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓに達した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、コントローラ４２は、情報端末１００と通信ユニット２０とのデータ通信に基づくデータ設定処理を禁止する（ステップＳ９）。情報端末１００と通信ユニット２０とのデータ通信に基づく診断処理については、許容し続けてもよいし、データ設定処理と共に禁止してもよい。

このように、タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓに達した後はデータ設定処理を禁止することにより、第三者が情報端末１００を持って通信ユニット２０に対するデータ通信を行ったとしても、室外機１に対してデータを設定することはできない。これにより、第三者からの不正なアクセスに対するセキュリティ性および信頼性を高めることができる。室外機１に対してすでに設定済みのデータを第三者が不正に変更しようとしても、それを未然に防ぐことができる。

とくに、室外機１はだれもが近づくことのできる屋外に設置されるので、しかもＮＦＣの技術によるデータ通信は情報端末１００との通信を確立するためのいわゆるカップリング処理を要しないので、上記のように第三者からの不正なアクセスに対するセキュリティ性を高めることは、空気調和装置の安全な運転を行う上で、ひいては空気調和装置としての信頼性を確保する上で、重要である。

ところで、作業員がデータ設定処理のための作業を行っている途中で、タイムカウントｔ１が一定時間ｔ１ｓに達してデータ設定処理が禁止されてしまうことも考えられる。この場合、作業員は、建物内に入って商用交流電源５０を一旦遮断（電源オフ）してから再投入（電源オン）すればよい。

コントローラ４２は、上記ステップＳ９の禁止に伴い、商用交流電源５０の遮断（電源オン）を監視する（ステップＳ１０のＹＥＳ）。商用交流電源５０が遮断された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、コントローラ４２は、商用交流電源５０が遮断される直前の当該コントローラ４２の処理内容をメモリ４２ｄに記憶し（ステップＳ１１）、かつ一定時間ｔｓ１を初期値に戻す（ステップＳ１２）。そして、コントローラ４２は、上記ステップＳ１に戻って電源オンを監視する。

商用交流電源５０が再投入（電源オン）された場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、コントローラ４２は、上記ステップＳ２からの処理を繰り返す。この場合、コントローラ４２は、メモリ４２ｄに記憶されている処理内容に基づき、上記禁止によって中断したデータ設定処理を継続的に再開する。これにより、作業員は、データ設定処理のための作業を完了することができる。

ところで、情報端末１００と通信ユニット２０との間のデータ通信に際し、情報端末１００から送出される電波は、磁性体である上側前面板４Ａに邪魔されることなく、通気口４ａを通じて効率よく通信ユニット２０に到達する。通信ユニット２０から送出される電波も、磁性体である上側前面板４Ａに邪魔されることなく、通気口４ａを通して効率よく情報端末１００に到達する。

作業員にとっては情報端末１００を通気口４ａに近づけてその情報端末１００を操作するだけでよく、上側前面板４Ａを取外してまた取付けるといった面倒な作業が不要である。したがって、作業員の負担を軽減できるとともに、作業時間を短縮できる。

多数台の室外機１が並設され、その各室外機１の側面板が互いに隙間なく隣接する状態であっても、各室外機１の通信ユニット２０がそれぞれの筐体２の前面側に存するので、すべての室外機１の通信ユニット２０に対するデータ通信を容易かつ確実に行うことができる。

なお、上記実施形態では、上側前面板４Ａにおける上から２段目の通気口４ａと対応する位置に通信ユニット２０を配置したが、その高さ位置について限定はなく、適宜に選定可能である。例えば、セキュリティの観点から、内部が見えにくい下方位置の通気口４ａと対応する位置に通信ユニット２０を配置することももちろん可能である。

上記実施形態では、一定時間ｔ１ｓが例えば５時間〜８時間程度に設定される場合を例に説明したが、一定時間ｔ１ｓについては、室外機１の種類や台数などに応じて、さらには作業員の経験や技量などに応じて、適宜に選定可能である。

上記実施形態では、電源投入から一定時間ｔ１ｓ後にデータ設定処理を禁止したが、室外機１の運転状況や履歴を第三者に見られたくない場合は、電源投入から一定時間ｔ１ｓ後、データ設定処理を禁止することに加えて、第３者に見られたくないデータの読出しを禁止する構成としてもよい。

上記実施形態は、冷凍サイクル装置の室外機として空気調和装置の室外機を例に説明したが、空気調和装置の室外機だけでなく、例えば空冷式のチリングユニット、ヒートポンプ式給湯装置の熱源ユニット、ヒートポンプ式加温装置の熱源ユニット、冷凍・冷蔵ショーケースに接続される冷凍機への適用も可能である。

その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…室外機、２…筐体、３…前面板、３ａ…通気口、４…前面板、４ａ…通気口、５…右側面板、５ａ…通気口、６，７…上面板、８，９…ファンハウジング、１０…室外熱交換器、１１，１２…室外ファン、２０…通信ユニット、４２…コントローラ、４２ａ…第１制御部、４２ｂ…第２制御部、４２ｃ…第３制御部、４２ｄ…メモリ、５０…商用交流電源、１００…情報端末

Claims (5)

1. 室外熱交換器と、
   前記室外熱交換器を収容するとともに、その室外熱交換器に外気を通すための通気口を有する筐体と、
   前記筐体内にかつ前記通気口と対応する位置に配置され、その通気口に近づく情報端末との近距離無線通信の技術による非接触のデータ通信をその通気口を通じた電波の送受により行う通信ユニットと、
   前記筐体に収容され、前記情報端末から前記通信ユニットを介して入力されるデータの設定処理を当該室外機の電源の投入から一定時間だけ許容しその一定時間の経過後に禁止するコントローラと、
   を備え、
   前記電源は、あらかじめ登録されている者のみ入ることができる建物に設置され、その建物に入った者により投入および遮断の操作がなされる、
   前記コントローラは、
   前記データの設定処理を禁止した後の前記電源の遮断に際し、その遮断の直前における前記データの設定処理の内容を記憶し、
   前記データの設定処理を禁止した後の前記電源の遮断に続く同電源の再投入に際し、前記禁止により中断した前記データの設定処理を前記記憶した内容に基づいて継続的に再開する、
   ことを特徴とする冷凍サイクル装置の室外機。
2. 前記筐体は、磁性体である前面板を有するとともに、その前面板に前記通気口を有し、
   前記通信ユニットは、前記情報端末から送出される電波を受けた際の電磁誘導により生じる電力で動作する、
   ことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置の室外機。
3. 前記コントローラは、
   前記データの設定処理において、前記情報端末から前記通信ユニットを介して入力されるデータを受付け、
   前記受付けたデータが当該室外機の運転に関わるデータである場合に、そのデータを当該室外機の運転用データとして設定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置の室外機。
4. 前記コントローラは、
   前記受付けたデータが当該室外機に対する診断の指示である場合に、当該室外機がどのような状態にあるか診断し、その診断結果を前記通信ユニットを介して前記情報端末に報知する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
5. 前記コントローラは、
   前記一定時間の終了が近づいた場合にその旨を前記通信ユニットを介して前記情報端末に通知し、この通知に応じて前記情報端末から発せられる時間延長の指示を前記通信ユニットを介して受けた場合に前記一定時間を延長する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置の室外機。

Images