JP6701373B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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Description

本発明は、冷凍サイクル制御を行う空気調和装置に関する。
従来の空気調和装置の一例として、プログラムにしたがって冷凍サイクルを制御する空気調和装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の空気調和装置は、記憶部が記憶するプログラムにしたがって、圧縮機およびファンの回転数の制御を行っている。
特開2016−151385号公報
特許文献1に開示された空気調和装置では、冷凍サイクルの制御に関して共通な機能と機器が持つ固有の機能とを含む単一のプログラムにしたがって動作している。そのため、空気調和装置の機種を拡充する度に、新たな機種に対応するプログラムを作成する必要があり、機種拡充を容易に行うことができない。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、機種拡充を容易に行うことができる空気調和装置を提供するものである。
本発明に係る空気調和装置は、少なくとも圧縮機を含む複数の機器と、前記機器の種類を示す機器情報を記憶する制御部と、を有し、前記制御部は、前記機器の単位で前記機器の種類毎に制御パラメータおよび前記制御パラメータで特定される制御プログラムを記憶する外部記憶装置から前記機器情報対応する前記機器の制御パラメータを読み出し、読み出した制御パラメータで特定される制御プログラムを前記外部記憶装置から読み出すプログラム構成手段と、前記プログラム構成手段が読み出した制御プログラムにしたがって前記機器を制御する冷凍サイクル制御手段と、を有するものである。
本発明は、機器情報を基に空気調和装置に設けられた機器に対応する制御パラメータおよび制御プログラムを機器単位で外部記憶装置から読み出すことで、機種拡充を容易に行うことができる。
本発明の実施の形態1における空気調和装置の一構成例を示すブロック図である。 図1に示した空気調和装置における制御に関する構成を示す機能ブロック図である。 図1に示した室外機の制御部の一構成例を示す図である。 図1に示した室内機の制御部の一構成例を示す図である。 図1に示した外部記憶装置の一構成例を示すブロック図である。 図3に示した制御データ記憶部の一構成例を示す図である。 図3に示した運転情報記録部の一構成例を示す図である。 図1に示した外部記憶装置に格納される制御プログラムとして準備された制御プログラムの一例を示す図である。 図1に示した外部記憶装置に格納される制御プログラムの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態1における空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2における空気調和装置の一構成例を示す図である。 本発明の実施の形態2における空気調和装置の他の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態2における空気調和装置の変形例1を示す図である。 図10に示したリモコンの一構成例を示す正面外観図である。 本発明の実施の形態2における空気調和装置の変形例2を示す図である。 本発明の実施の形態3における空気調和装置の一構成例を示す図である。
実施の形態1.
本実施の形態1の空気調和装置の構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態1における空気調和装置の一構成例を示すブロック図である。図1に示すように、空気調和装置500は室外機200と室内機300とを有する。室内機300は、制御部302、通信部304、ファン306、負荷側熱交換器308および膨張弁310を有する。室内機300には、室内の温度を検出する室内温度センサ312が設けられている。ファン306は室内の空気を負荷側熱交換器308に供給する。
室外機200は、制御部202、通信部204、ファン206、熱源側熱交換器208、四方弁210および圧縮機212を有する。圧縮機212において、冷媒の吐出口側に吐出口圧力センサ216が設けられ、冷媒の吸入口側に吸入口圧力センサ218が設けられている。室外機200には、外気の温度を検出する室外温度センサ214が設けられている。ファン206は外気を熱源側熱交換器208に供給する。
冷媒回路は、負荷側熱交換器308、膨張弁310、熱源側熱交換器208、四方弁210および圧縮機212が冷媒配管で接続された構成である。本実施の形態1において、ファン306、膨張弁310、ファン206、四方弁210および圧縮機212が、冷凍サイクルに関連する機器のうち、プログラムにしたがって制御される対象となる機器である。
図1に示す外部記憶装置100は、室外機200に設けられた図示しないコネクタに着脱自在に接続される。外部記憶装置100は室外機200に設けられたコネクタを介して制御部202と接続される。外部記憶装置100は、例えば、不揮発性メモリを有する。なお、室内機300にコネクタが設けられ、外部記憶装置100がコネクタを介して制御部302と接続されてもよい。
図2Aは、図1に示した空気調和装置における制御に関する構成を示す機能ブロック図である。図2Bは、図1に示した室外機の制御部の一構成例を示す図である。図2Cは、図1に示した室内機の制御部の一構成例を示す図である。図2Aに示すように、制御部202は、四方弁210、ファン206、圧縮機212、通信部204、室外温度センサ214、吐出口圧力センサ216および吸入口圧力センサ218と接続されている。制御部302は、ファン306、膨張弁310、通信部304および室内温度センサ312と接続されている。通信部204は通信部304と接続される。制御部202および制御部302は、例えば、マイクロコンピュータである。
図2Aに示すように、制御部202は、プログラム構成手段25と、冷凍サイクル制御手段26とを有する。制御部302は冷凍サイクル制御手段36を有する。図2Bに示すように、制御部202は、メモリ21およびCPU(Central Processing Unit)22を有する。メモリ21は、室外機200に設けられた複数の機器について機器毎の種類を示す情報である機器情報を記憶している。つまり、メモリ21は、熱源側熱交換器208、圧縮機212、ファン206および四方弁210のそれぞれの機器情報を記憶している。これらの機器情報を含む情報を室外機接続機器情報と称する。圧縮機212の種類として、例えば、容量固定の圧縮機と容量可変の圧縮機とがある。室外機接続機器情報は、室外温度センサ214、吐出口圧力センサ216および吸入口圧力センサ218の各センサを特定する情報を含んでいてもよい。また、メモリ21は、各機器の制御プログラムを外部記憶装置100から読み出すためのプログラムを記憶している。CPU22がこのプログラムを実行することでプログラム構成手段25が制御部202に構成される。
図2Cに示すように、制御部302は、メモリ31およびCPU32を有する。メモリ31は、室内機300に設けられた複数の機器について機器毎の種類を示す情報である機器情報を記憶している。メモリ31は、ファン306、負荷側熱交換器308および膨張弁310のそれぞれの機器情報を記憶している。これらの機器情報を含む情報を室内機接続機器情報と称する。室内機接続機器情報は、室内温度センサ312の種類を特定する情報を含んでいてもよい。
冷凍サイクル制御手段26、36は、空気調和装置500の運転状態に対応して、冷凍サイクルに関連する各機器を制御する。例えば、冷房運転の場合、冷凍サイクル制御手段26は、圧縮機212から吐出される冷媒が熱源側熱交換器208、膨張弁310および負荷側熱交換器308を経由して圧縮機212に戻るように、四方弁210の流路を設定する。暖房運転の場合、冷凍サイクル制御手段26は、圧縮機212から吐出される冷媒が負荷側熱交換器308、膨張弁310および熱源側熱交換器208を経由して圧縮機212に戻るように、四方弁210の流路を切り替える。また、冷房運転および暖房運転において、設定温度と室内温度センサ312等の各センサの検出値とを基に、冷凍サイクル制御手段26は、圧縮機212およびファン206の運転周波数を制御し、冷凍サイクル制御手段36は、ファン306の運転周波数と膨張弁310の開度を制御する。
なお、図2Aを参照して、冷凍サイクル制御手段26が室外機200の機器を制御し、冷凍サイクル制御手段36が室内機300の機器を制御する場合を説明したが、冷凍サイクル制御手段26が室外機200および室内機300に設けられた機器を制御してもよい。この場合、制御部302は、冷凍サイクル制御手段26の指示にしたがって膨張弁310およびファン306を制御する。また、メモリ21が室内機接続機器情報を予め記憶していてもよい。さらに、外部記憶装置100が制御部302と接続される場合、プログラム構成手段25は制御部302に設けられていてもよい。
次に、外部記憶装置100の構成を説明する。図3は、図1に示した外部記憶装置の一構成例を示すブロック図である。図3に示すように、外部記憶装置100は、記憶領域に、制御データ記憶部110および運転情報記録部120を有する。制御データ記憶部110には、空気調和装置500の運転の制御に必要な制御プログラム等のデータが格納されている。運転情報記録部120には、空気調和装置500の運転状態の情報である運転情報が記録される。
図4は、図3に示した制御データ記憶部の一構成例を示す図である。図4に示すように、制御データ記憶部110は、汎用パラメータ部112、制御パラメータ部114、制御プログラム部116およびドライバソフトウェア部118を含む。
汎用パラメータ部112は、空気調和装置500の全体の構成を特定する情報を記憶する。汎用パラメータ部112は、例えば、空気調和装置500の種類、冷媒の種類、接続機器の種類とその組合せ等を特定するための情報を含む。空気調和装置500の種類は、例えば、標準仕様、寒冷地仕様、冷凍機仕様、一般ビル仕様、水空調仕様などである。冷媒の種類は、例えば、R410、R32、COなどである。接続機器の組合せは、例えば、圧縮機の種類、ファンの種類、配管長の長さ、膨張弁の種類等の種類の組み合わせである。室外機接続機器情報および室内機接続機器情報と汎用パラメータ部112が記憶する情報とを基に、空気調和装置500の全体の構成が特定される。汎用パラメータ部112の情報は予め設定される。
制御パラメータ部114は、制御対象の機器の仕様に合う制御を提供するためのパラメータを記憶する。制御パラメータ部114は、圧縮機制御パラメータ114A、ファン制御パラメータ114B、膨張弁制御パラメータ114C、および四方弁制御パラメータ114Dを有する。
制御プログラム部116は、各機器を制御するための制御プログラムを記憶する。各機器の制御プログラムは、制御パラメータ部114から取得される制御パラメータを用いることで特定される。制御プログラム部116は、圧縮機制御プログラム116A、ファン制御プログラム116B、膨張弁制御プログラム116Cおよび四方弁制御プログラム116Dを有する。
ドライバソフトウェア部118は、制御プログラム部116が記憶する制御プログラムと各機器とのインターフェースとしての役目を果たすドライバソフトウェアプログラムを記憶する。ドライバソフトウェア部118は、圧縮機ドライバ118A、ファンドライバ118B、膨張弁ドライバ118C、および四方弁ドライバ118Dを有する。
なお、図4には示していないが、制御プログラム部116は、各機器について、制御パラメータに依存しない標準プログラムを記憶していてもよい。この場合、外部記憶装置100は、空気調和装置500に設けられた複数の機器のうち、自機の制御パラメータに対応する制御プログラムが制御プログラム部116に格納されていない未登録機器に対して、標準プログラムを提供することができる。また、制御プログラム部116は、学習モードを制御部202に実行させるための学習モードプログラムを記憶していてもよい。学習モードとは、例えば、冷凍サイクル制御を最適化するモードである。また、図4では、制御プログラムとドライバソフトウェアを別々に示しているが、制御プログラムがドライバソフトウェアを含んでいてもよい。
図5は、図3に示した運転情報記録部の一構成例を示す図である。図5に示すように、運転情報記録部120は、センサ検出情報部122、制御情報部124、接続機器特定部126および学習記録部128を有する。
センサ検出情報部122は、空気調和装置500の運転中において、室外温度センサ214、吐出口圧力センサ216、吸入口圧力センサ218および室内温度センサ312の各センサが検出した結果を記録する。制御情報部124は、ファン206、四方弁210、圧縮機212、ファン306および膨張弁310の各機器の運転時の制御状態を記録する。制御状態は、例えば、制御量である。図5に示すように、制御情報部124は、各機器の制御情報として、圧縮機制御情報124A、ファン制御情報124B、膨張弁制御情報124Cおよび四方弁制御情報124Dを記録する。
接続機器特定部126は、制御プログラムの対象となる圧縮機212および膨張弁310等の各機器と、室外温度センサ214等の各センサとを特定するための情報を記録する。接続機器特定部126には、例えば、室外機接続機器情報および室内機接続機器情報が格納される。図5には、制御プログラムの対象の機器を特定するための情報として、接続機器特定部126に、圧縮機特定情報126A、ファン特定情報126B、膨張弁特定情報126Cおよび四方弁特定情報126Dが格納されることを示している。制御部202は、接続機器特定部126に格納される情報がセンサ検出情報部122および制御情報部124に記録されたデータと関連付けられ、記録されたデータがどの機器のものであるかわかる。学習記録部128は、センサ検出情報部122および制御情報部124が記録したデータを基に、空気調和装置500について学習した最適値の情報を記録する。
次に、図4に示した制御プログラム部116に格納される制御プログラムの具体例を説明する。図6は、図1に示した外部記憶装置に格納される制御プログラムとして準備された制御プログラムの一例を示す図である。
図6に示す例では、図4に示した圧縮機制御プログラム116Aとして、圧縮機制御プログラム116A1〜116A3が準備されている。圧縮機制御プログラム116A1〜116A3は、標準プログラムが圧縮機の種類に対応して改良されている。数字の1〜3を改良番号と称する。ファン制御プログラム116Bとして、ファン制御プログラム116B1〜116B3が準備されている。膨張弁制御プログラム116Cとして、膨張弁制御プログラム116C1〜116C3が準備されている。四方弁制御プログラム116Dとして、四方弁制御プログラム116D1〜116D3が準備されている。
準備された各制御プログラムから、外部記憶装置100の制御プログラム部116に、例えば、圧縮機制御プログラム116A1、ファン制御プログラム116B1、膨張弁制御プログラム116C1、および四方弁制御プログラム116D1が格納される。制御プログラム部116に格納される各機器の制御プログラムは、同じ改良番号でなくてもよい。例えば、制御プログラム部116に、圧縮機制御プログラム116A2、ファン制御プログラム116B1、膨張弁制御プログラム116C3、および四方弁制御プログラム116D1が格納されてもよい。空気調和装置500に設けられた複数の機器について、機器の種類に対応して制御プログラムが選択される。
図7は、図1に示した外部記憶装置に格納される制御プログラムの他の例を示す図である。図7は空気調和装置500の仕様毎に選択される制御プログラムを示す。標準仕様の空気調和装置500では、圧縮機制御プログラム116A1、ファン制御プログラム116B1、膨張弁制御プログラム116C1、四方弁制御プログラム116D1が選択される。寒冷地仕様の空気調和装置500では、圧縮機制御プログラム116A1、ファン制御プログラム116B1、膨張弁制御プログラム116C2、四方弁制御プログラム116D2が選択される。冷凍機仕様の空気調和装置500では、圧縮機制御プログラム116A2、ファン制御プログラム116B1b、膨張弁制御プログラム116C2、四方弁制御プログラム116D2が選択される。ファン制御プログラム116B1bは、ファン制御プログラム116B1をモディファイしたものである。
図6を参照して、機器の種類に応じて複数種の制御プログラムから1つが選択される場合を説明したが、図7は、1つの種類の機器について、空気調和装置500の仕様に合わせて、複数種の制御プログラムから1つが選択されることを示す。このように、空気調和装置500の仕様に合わせて機器単位で制御プログラムを選択することで、仕様に合わせてプログラム全体を新たに作成する必要がなく、空気調和装置500の機種の拡充が容易となる。
次に、本実施の形態1の空気調和装置500の動作を説明する。図8は、本発明の実施の形態1における空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。
制御部202に外部記憶装置100が接続されると、プログラム構成手段25は、室外機接続機器情報をメモリ21から読み出す。また、プログラム構成手段25は、外部記憶装置100と接続されたことを、通信部204および通信部304を介して制御部302に通知する。制御部302は、外部記憶装置100と接続された旨の通知を制御部202から受け取ると、室内機接続機器情報をメモリ31から読み出す。制御部302は、読み出した室内機接続機器情報を、通信部304および通信部204を介して制御部202に送信する。プログラム構成手段25は、通信部204および通信部304を介して、制御部302から室内機接続機器情報を取得する(ステップS101)。
プログラム構成手段25は、室外機接続機器情報および室内機接続機器情報を外部記憶装置100の接続機器特定部126に格納する。そして、プログラム構成手段25は、外部記憶装置100の制御パラメータ部114にアクセスして、室外機接続機器情報および室内機接続機器情報と汎用パラメータ部112が記憶する情報とを基に、空気調和装置500に設けられた機器の制御パラメータを決定する(ステップS102)。
続いて、プログラム構成手段25は、室外機接続機器情報および室内機接続機器情報から特定される空気調和装置500の構成が汎用パラメータ部112が記憶するものと同じか否かを判定する。この判定の結果、空気調和装置500の構成が汎用パラメータ部112が記憶するものと同じ場合、空気調和装置500に設けられた各機器に対応する制御プログラムが外部記憶装置100に格納されていることになる。プログラム構成手段25は、外部記憶装置100にアクセスして、機器毎に、ステップS102で決定した制御パラメータに対応する制御プログラムが外部記憶装置100に格納されているか否かを判定し(ステップS103)、機器に対応する制御プログラムが外部記憶装置100に格納されている場合、制御プログラムを外部記憶装置100から取得してメモリ21に格納する(ステップS104)。
一方、空気調和装置500の構成が汎用パラメータ部112が記憶するものと異なる場合、ステップS103の判定の結果、プログラム構成手段25は、未登録機器について、制御プログラムを取得できないので、標準プログラムを外部記憶装置100から取得する(ステップS105)。
プログラム構成手段25は、全ての機器についてプログラムを外部記憶装置100から取得したか否かを判定する(ステップS106)。全ての機器についてプログラムの取得が終了している場合、プログラム構成手段25は、1つでも標準プログラムを取得したか否かを判定する(ステップS107)。取得したプログラムが全て制御プログラムである場合、プログラム構成手段25は、メモリ21に格納した全ての制御プログラムを組み込んだ冷凍サイクル制御プログラムを構成する。
冷凍サイクル制御手段26は、プログラム構成手段25が構成した冷凍サイクル制御プログラムを実行する(ステップS108)。冷凍サイクル制御プログラムのうち、室内機300に設けられた機器の制御プログラムを、冷凍サイクル制御手段26は、冷凍サイクル制御手段36に実行させてもよい。例えば、冷凍サイクル制御プログラムを主プログラムとし、各機器の制御プログラムを副プログラムと考えれば、冷凍サイクル制御手段26が、主プログラムに含まれる副プログラムの一部を冷凍サイクル制御手段36に実行させることができる。冷凍サイクル制御手段26は、室外機200に設けられた各機器の制御プログラムを実行し、冷凍サイクル制御手段36は、室内機300に設けられた各機器の制御プログラムを実行する。このようにして、冷凍サイクル制御手段26、36は、汎用パラメータ部112が保持する情報を基に、空気調和装置500に対応した冷凍サイクル制御を実行することができる。
一方、ステップS107の判定の結果、プログラム構成手段25は、1つでも標準プログラムを取得している場合、学習モードプログラムを外部記憶装置100から取得する(ステップS109)。そして、冷凍サイクル制御手段26、36は、制御プログラムおよび標準プログラムを用いた冷凍サイクル制御とともに、学習モードプログラムを用いた学習モードを実行する(ステップS110)。
学習モードでは、冷凍サイクル制御手段26は、各センサから検出値を取得してセンサ検出情報部122に記録し、制御状態を制御情報部124に記録する。冷凍サイクル制御手段26は、記録されたセンサ検出値と記録された制御状態とから一定時間毎の消費電力および冷凍能力を計算し、計算結果に基づく、冷凍サイクルを最適に制御をするための情報を学習記録部128に記録する。そして、冷凍サイクル制御手段26は、学習記録部128に記録されている情報を入力値として、未登録機器の標準プログラムを実行する。なお、冷凍サイクル制御手段26は、学習記録部128に記録された情報を制御プログラムの入力値に使用してもよい。
図8を参照して説明したように、空気調和装置500に外部記憶装置100を取り付けると、空気調和装置500にプログラムを外部記憶装置100から読み出させ、冷凍サイクル制御を実行させることができる。
なお、図8に示すステップS101〜S107、S109の処理は、プログラム構成手段25が制御部302に設けられている場合、制御部302が実行してもよい。また、プログラム構成手段25が、機器情報と汎用パラメータ部112が記憶する情報とを用いて、制御パラメータ部114を参照して機器の制御パラメータを決定したが、機器情報で機器の制御パラメータを特定できる場合、汎用パラメータ部112が記憶する情報を用いずに制御パラメータを決定してもよい。また、制御部202に外部記憶装置100が接続されると、プログラム構成手段25が、図8に示すフローを開始する場合で説明したが、処理開始のタイミングはこの場合に限らない。例えば、制御部202に外部記憶装置100が接続された後、作業者が図示しない操作部を介して処理開始の指示を入力すると、プログラム構成手段25が図8に示すフローを開始してもよい。図8を参照して、複数の機器について制御プログラムを読み出す場合で説明したが、機器が1つであってもよい。例えば、冷凍サイクル制御プログラム全体のうち、1つの機器について制御プログラムを更新する場合が考えられる。
本実施の形態1では、外部記憶装置100が学習モードプログラムを記憶している場合を説明したが、制御対象の機器の異常を検出する故障点検プログラムを記憶していてもよい。この場合、プログラム構成手段25は、外部記憶装置100が接続されると、外部記憶装置100から故障点検プログラムを読み出してメモリ21に格納する。冷凍サイクル制御手段26は、メモリ21に格納された故障点検プログラムを実行して、各機器に異常がないか点検を行うことができる。例えば、冷凍サイクル制御手段26は、吐出口圧力センサ216の検出値を監視し、検出値を予め閾値と比較することで、検出値が閾値よりも高くなったとき、圧縮機212に異常が発生したと判断することできる。
本実施の形態1では、メモリ21、31が冷凍サイクルに関連する機器の機器情報を予め記憶している場合で説明したが、機器情報がメモリ21、31に予め格納される場合に限定されない。制御部202が、空気調和装置500に搭載された、冷凍サイクルに関連する機器を自動的に認識して各機器から機器情報を取得し、取得した機器情報をメモリ21に格納してもよい。また、種類を設定するためのスイッチ等を備えた種類特定部が各機器に設けられている場合、制御部202は、種類特定部で各機器の種類を特定してもよい。種類特定部は、例えば、ディップスイッチである。さらに、制御部202は、各機器から取得した機器情報、または種類特定部で特定した各機器の種類の情報を基に空気調和装置500の種類を特定し、特定した空気調和装置500の種類に関する情報を、外部記憶装置100に記憶させてもよい。汎用パラメータ部112は、制御部202が取得した機器情報を基に空気調和装置500の全体の構成を特定するものあってもよい。汎用パラメータ部112において特定された空気調和装置500の全体の構成に基づいて、制御パラメータおよび制御プログラムが決定される。
本実施の形態1の空気調和装置500は、少なくとも圧縮機212を含む複数の機器と、機器の種類を示す機器情報を記憶する制御部202とを有し、制御部202は、機器単位で制御パラメータおよび制御プログラムを記憶する外部記憶装置100から、機器情報を基に機器に対応する制御パラメータおよび制御プログラムを読み出すプログラム構成手段25と、プログラム構成手段25が読み出した制御プログラムにしたがって機器を制御する冷凍サイクル制御手段26とを有するものである。
本実施の形態1によれば、機器情報を基に空気調和装置500に設けられた機器に対応する制御パラメータおよび制御プログラムを外部記憶装置100から読み出すことで、冷凍サイクル制御に関するプログラムを機器単位で容易に変更できる。そのため、機種拡充を容易に行うことができる。
空気調和装置の機種拡充の度に全体のプログラムを作成する場合、プログラムの種類が増加することに伴って、変更対応の適用範囲が拡大し、プログラムの保守管理の負荷が増大してしまうことになる。これに対して、本実施の形態1では、空気調和装置500の機種拡充の際、複数の機器のうち、変更が必要な機器の単位で制御プログラムを作成すればよく、プログラム全体を作成する必要がない。その結果、空気調和装置500の機種拡充が容易となるだけでなく、制御プログラムの保守管理も容易となる。
また、制御プログラムおよび制御パラメータを機器単位で分割して小規模化して外部記憶装置100に格納しているので、変更が必要な箇所を容易に特定し、変更が必要なプログラムだけ容易に変更することができる。外部記憶装置100に格納する制御パラメータおよび制御プログラムの組合せを変更するだけで、空気調和装置500の仕様に合わせた制御を提供するプログラムが得られる。予め同一の機器に対する制御プログラムのパターンを準備しておけば、外部記憶装置100に格納する制御プログラムの組合せを変更するだけで、種々の仕様の空気調和装置に合わせた制御を提供することができる。
本実施の形態1において、制御プログラムおよび制御パラメータに共通のインターフェースを有していれば、制御プログラムおよび制御パラメータの置き換えが容易となる。
本実施の形態1において、制御プログラムが外部記憶装置100に格納されていない未登録機器があっても、未登録機器を標準プログラムで制御し、学習モードプログラムによって未登録機器の制御を空気調和装置500の構成により最適化することができる。さらに、標準プログラムが機器単位で分割して構成されているため、機器毎に学習モードを容易に実行することができる。
本実施の形態1において、外部記憶装置100が故障点検プログラムを記憶している場合、制御部202が外部記憶装置100から故障点検プログラムを読み出して実行してもよい。この場合、制御部202は、空気調和装置500に設けられた機器の異常を検知することができる。
本実施の形態1において、空気調和装置500の製造段階で外部記憶装置100を接続して制御プログラムを空気調和装置500に格納した後、空気調和装置500の出荷前に空気調和装置500から外部記憶装置100を外すことが考えられる。また、外部記憶装置100を外さずに空気調和装置500を出荷してもよい。この場合、室外機200および室内機300の制御部202、302に設けられたメモリ21、31は記憶領域の容量が限られているので、外部記憶装置100はメモリ21、31の記憶領域の容量拡大の機能を果たす。外部記憶装置100は、空気調和装置500の運転状態を記録することができる。
実施の形態2.
本実施の形態2は、実施の形態1で説明した外部記憶装置100が、空気調和装置500に着脱可能に取り付けられる着脱可能メモリの場合である。着脱可能メモリは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリまたはSD(Secure Digital)メモリカードである。以下では、着脱可能メモリがUSBメモリの場合で説明する。
本実施の形態2の空気調和装置の構成を説明する。本実施の形態2において、実施の形態1と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図9Aは、本発明の実施の形態2における空気調和装置の一構成例を示す図である。
図9Aに示す室内機300A〜300Cは実施の形態1で説明した室内機300と同様な構成である。図9Aに示すUSBメモリ100Aは、実施の形態1で説明した外部記憶装置100に相当する。USBメモリ100Aは、例えば、図4に示した制御パラメータまたは制御プログラムを記憶した制御データ記憶部110と、自メモリデバイスが記憶している制御パラメータまたは制御プログラムによって空気調和装置500が運転しているときの運転状態を記録する運転情報記録部120と、を有する。本実施の形態2では、図示しないUSBポートが室外機200に設けられている。USBメモリ100Aが室外機200に設けられたUSBポートに接続される。USBメモリ100Aは、USBポートを介して、図1に示した制御部202と情報をやり取りすることができる。
本実施の形態2においては、外部記憶装置100がUSBメモリ100Aで構成される。空気調和装置500の利用者は、室外機200に設けられたUSBポートにUSBメモリ100Aを簡単に装着したり取り外したりできる。そのため、利用者は、外部記憶装置100の着脱を容易に行うことができる。
なお、USBメモリ100Aは、室外機200の代わりに、室内機300A〜300Cのうち、いずれかの室内機に接続されてもよい。図9Bは、本発明の実施の形態2における空気調和装置の他の構成例を示す図である。図示しないUSBポートが室内機300Bに設けられている。図9Bに示すように、室内機300Bに設けられた図示しないUSBポートにUSBメモリ100Aが接続されている。図9Bに示す構成例では、室内機300BにUSBポートが設けられているが、USBポートが設けられる室内機は室内機300Bに限らない。
また、本実施の形態2においても、USBメモリ100Aは、図4に示した制御データ記憶部110が記憶するデータの他に、学習モードプログラムおよび故障点検プログラムをオプションプログラムとして記憶していてもよい。空気調和装置500の製造段階で学習モードプログラムおよび故障点検プログラムが制御部202に格納されていなくても、空気調和装置500の設置後に、制御部202は、これらのプログラムをUSBメモリ100Aから読み出して実行することができる。
USBメモリ100Aが記憶するオプションプログラムは、学習モードプログラムおよび故障点検プログラムに限らない。他のオプションプログラムとして、例えば、利用者に応じた空調設定を提供するユーザ専用プログラムが考えられる。ユーザ専用プログラム、故障点検プログラムおよび学習モードプログラム等のオプションプログラムがそれぞれ別々のUSBメモリ100Aに格納されていても、利用者は、室外機200に取り付けるUSBメモリ100Aを取り替えるだけで、必要なオプションプログラムを制御部202に読み込ませることができる。なお、例えば、室内機300A〜300Cが、連動して同一の部屋の空調を行うものであり、USBメモリ100Aを取り付けることで、室内機300A〜300Cの全てが、オプションプログラムを実行することもできる。連動して空調を行う室内機300A〜300Cが、連動してオプションプログラムを実行することで、空気調和装置500の制御がさらに高度化される。
また、USBメモリ100Aに空気調和装置500を運転するための鍵としての機能をもたせることができる。次のようにして、空気調和装置500の利用を制限することが考えられる。例えば、制御部202のメモリ21とUSBメモリ100Aとに共通の認証キーを予め格納しておく。利用者がUSBメモリ100Aを室外機200に接続すると、制御部202は、自機が保持する認証キーとUSBメモリ100Aが保持する認証キーが一致するか否かを判定する認証処理を行う。認証処理の結果、これらの認証キーが一致すると、制御部202は、空気調和装置500に対する操作の指示を受け入れる。一方、USBメモリ100Aが接続されない場合、および認証処理の結果、認証キーが一致しない場合、制御部202は、空気調和装置500に対する操作の指示を受け入れない。このようにして、空気調和装置500に対して、正規の利用者以外の利用を防ぐことができる。
また、室外機200および室内機300に予め設けられたメモリは記憶領域の容量が限られているので、USBメモリ100Aは空気調和装置500のメモリの記憶領域の容量拡大の機能を果たすことができる。作業者は、空気調和装置500の設置後にUSBメモリ100Aを空気調和装置500に接続することで、新たな動作モードの制御プログラムを空気調和装置500に提供することができる。USBメモリ100Aに空気調和装置500の運転状態を記録させることもできる。
USBメモリ100Aに空気調和装置500の運転状態を記録させれば、利用者は、USBメモリ100Aを室外機200から取り外して、記録されたデータをコンピュータなどの情報処理装置で解析することができる。USBメモリ100Aが制御プログラムと制御情報の記録とを関連付けて記憶すれば、利用者は、制御の実行に対する応答データなど詳細なデータを得ることができる。
上述した実施の形態2の空気調和装置について、種々の変形例が考えられる。以下に、実施の形態2の空気調和装置の変形例を説明する。
(変形例1)
図10は、本発明の実施の形態2における空気調和装置の変形例1を示す図である。図10に示したリモコンの一構成例を示す正面外観図である。変形例1では、図10に示すように、室内機300A〜300Cにリモコン400A〜400Cが接続されている。図11に示すように、リモコン400Aには、USBポート411が設けられている。USBポート411の位置は、例えば、リモコン400Aの側面である。また、リモコン400Aは、表示を行う表示部412を有する。
リモコン400Aに設けられたUSBポート411にUSBメモリ100Aが接続されると、USBメモリ100Aは、リモコン400Aを介して、室内機300Aおよび室外機200と通信することができる。制御部202は、USBポート411にUSBメモリ100Aが接続されたことを認識すると、USBメモリ100Aが取り付けられた旨のメッセージを表示部412に表示させてもよい。また、制御部202は、USBポート411を介してUSBメモリ100Aが記憶する情報をUSBメモリ100Aから読み出して表示部412に表示させてもよい。例えば、表示部412は、図4に示した制御パラメータおよび制御プログラムに関する情報を表示してもよい。
リモコン400Aは、例えば、室内の壁などに空気調和装置500の利用者が操作しやすい位置に設けられる。そのため、リモコン400AにUSBポート411が設けられていれば、利用者は、USBメモリ100Aの着脱を容易に行うことができる。そのため、利用者は、USBメモリ100Aを用いて空気調和装置500に保存されているプログラムの置き換えを容易に行うことができる。また、空気調和装置500の運転状態のUSBメモリ100Aへの記録を容易に行うことができる。
なお、USBポート411が設けられるリモコンは、リモコン400Aに限らない。USBポート411は、リモコン400A〜400Cのうち、少なくとも1つのリモコンに設けられていればよい。リモコン400A〜400Cのうち、どのリモコンからでも、USBメモリ100Aは、室内機300A〜300Cを介して室外機200と接続することができるからである。また、制御部202がUSBポート411に接続されるデバイスと表示部412とを制御する場合で説明したが、これらの制御を室内機300Aの制御部302が行ってもよく、リモコン400Aに設けられた、マイクロコンピュータ等の制御手段が行ってもよい。さらに、リモコン400Bおよびリモコン400Cが、リモコン400Aと同様に、表示部412を有していてもよい。
(変形例2)
図12は、本発明の実施の形態2における空気調和装置の変形例2を示す図である。変形例2では、リモコン400A〜400Cには、図11に示したUSBポート411が設けられている。図12に示すUSBメモリ100A〜100Cは実施の形態1で説明した外部記憶装置100に相当する。リモコン400A〜400Cに設けられたUSBポートにUSBメモリ100A〜100Cがそれぞれ接続されている。USBメモリ100A〜100Cは、リモコン400A〜400Cおよび室内機300A〜300Cを介して、室外機200と通信することができる。
変形例2のように、室外機200が複数のUSBメモリ100A〜100Cと接続される場合、優先順位が予め設定されている。制御部202のプログラム構成手段25は、優先順位が最も高いUSBメモリから制御プログラムを読み出す。優先順位が最も高いUSBメモリは、例えば、空気調和装置500が空調制御する環境を管理する管理人が所有している。
例えば、USBメモリ100AがUSBメモリ100A〜100Cの中で優先順位が最も高いメモリであるものとする。この場合、他の2つのUSBメモリ100B、100Cは、主に空気調和装置500の運転状態に関するデータを収集する役目を果たす。USBメモリ100Aも運転状態に関するデータを収集してもよい。また、USBメモリ100B、100Cは、USBメモリ100Aに不具合があったときのバックアップとしての役目を果たす。
USBメモリ100A〜100Cは、室内機300A〜300Cのそれぞれの利用者の快適性に関するデータを記録することもできる。この場合、管理者は、記録されたデータを利用することで、利用者に合った細やかな空調を利用者毎に提供することができる。管理者は、オプションプログラムとして、例えば、利用者の性別および年齢等の違いに応じた空調設定を提供するユーザ専用プログラムをUSBメモリ100Aに格納することが考えられる。
(変形例3)
変形例3の空気調和装置500について、図12を参照して説明する。変形例3の空気調和装置500は、図12に示したように、リモコン400A〜400CにUSBメモリ100A〜100Cがそれぞれ接続されている。USBメモリ100A〜100Cには、機器別に制御データ記憶部110が設けられている。
例えば、USBメモリ100Aは、圧縮機212について、複数種の制御パラメータおよび制御プログラムを記憶している。また、USBメモリ100Bは、ファン206、306について、複数種の制御パラメータおよび制御プログラムを記憶している。USBメモリ100Cは、膨張弁310および四方弁210について、複数種の制御パラメータおよび制御プログラムを記憶している。
次に、変形例3における空気調和装置500の動作を、図8を参照して説明する。図8に示すステップS101において、制御部202は、取得した室外機接続機器情報および室内機接続機器情報から、空気調和装置500を構成する機器を特定する。そして、ステップS102〜ステップS104において、制御部202は、USBメモリ100A〜100Cを検索して、ステップS102で特定した機器に対応して、制御パラメータを決定し、制御パラメータを取得する。上述した例の場合、USBメモリ100Aから圧縮機212の制御プログラムが選択され、USBメモリ100Bからはファン206、306の制御プログラムが選択される。
制御パラメータと制御プログラムの組み合わせが複数のUSBメモリにまたがって格納されていても、制御部202は、複数のUSBメモリを検索することで、空気調和装置500に設けられた複数の機器に対応する制御プログラムを選択的に読み出すことができる。
なお、複数のUSBメモリへのデータの格納方法は、上記の機器別の場合に限らない。例えば、図7に示した仕様毎に異なるUSBメモリに複数の機器の制御パラメータおよび制御プログラムが格納されてもよい。
実施の形態3.
本実施の形態3は、外部記憶装置がネットワークに接続されている場合である。図13は、本発明の実施の形態3における空気調和装置の一構成例を示す図である。
本実施の形態3では、図13に示すように、室外機200はネットワーク600を介してサーバ40と接続される。サーバ40は、制御部41および記憶部42を有する。制御部41は、プログラムを記憶するメモリ43とプログラムにしたがって処理を実行するCPU44とを有する構成である。記憶部42は、実施の形態1で説明した外部記憶装置100である。ネットワーク600は、例えば、インターネットである。サーバ40と室外機200の制御部202とは、互いに相手のネットワーク識別子を予め保持し、通信プロトコルとして、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を用いて通信を行う。
本実施の形態3では、空気調和装置500が設置された後に、サーバ40が、空気調和装置500に設けられた機器の制御プログラムを、ネットワーク600を介して空気調和装置500に提供することができる。また、空気調和装置500の仕様を変更する場合、サーバ40がネットワーク600を介して空気調和装置500と通信を行うことで、各機器の制御プログラムを変更された仕様に合ったものに置き換えることができる。作業者は、機器の制御プログラムの提供または置き換えを行う際、空気調和装置500が設置された場所に行かなくても、サーバ40を操作してプログラム提供の指示を入力すればよく、作業効率が向上する。
さらに、作業者は、次のようにして、設置された複数の空気調和装置500に対して、1つの機器の制御プログラムを容易に変更することができる。例えば、作業者は、既に設置された複数の空気調和装置500のうち、1台の空気調和装置500において1つの機器の制御プログラムにバグを発見すると、バグを取り除いた更新制御プログラムを作成する。続いて、作業者は、更新制御プログラムをサーバ40に格納するとともに、複数の空気調和装置500において、バグを含む制御プログラムを更新制御プログラムに置き換える旨の指示をサーバ40に入力する。サーバ40は、複数の空気調和装置500と通信を行って、バグを含む制御プログラムを更新制御プログラムに置き換える。このようにして、1台の空気調和装置500で発見された不具合を、複数の空気調和装置500にフィードバックすることができる。
21、31、43 メモリ、22、32、44 CPU、25 プログラム構成手段、26、36 冷凍サイクル制御手段、40 サーバ、41 制御部、42 記憶部、100 外部記憶装置、100A〜100C USBメモリ、110 制御データ記憶部、112 汎用パラメータ部、114 制御パラメータ部、114A 圧縮機制御パラメータ、114B ファン制御パラメータ、114C 膨張弁制御パラメータ、114D 四方弁制御パラメータ、116 制御プログラム部、116A、116A1〜116A3 圧縮機制御プログラム、116B、116B1〜116B3、116B1b ファン制御プログラム、116C、116C1〜116C3 膨張弁制御プログラム、116D、116D1〜116D3 四方弁制御プログラム、118 ドライバソフトウェア部、118A 圧縮機ドライバ、118B ファンドライバ、118C 膨張弁ドライバ、118D 四方弁ドライバ、120 運転情報記録部、122 センサ検出情報部、124 制御情報部、124A 圧縮機制御情報、124B ファン制御情報、124C 膨張弁制御情報、124D 四方弁制御情報、126 接続機器特定部、126A 圧縮機特定情報、126B ファン特定情報、126C 膨張弁特定情報、126D 四方弁特定情報、128 学習記録部、200 室外機、202、302 制御部、204、304 通信部、206、306 ファン、208 熱源側熱交換器、210 四方弁、212 圧縮機、214 室外温度センサ、216 吐出口圧力センサ、218 吸入口圧力センサ、300、300A〜300C 室内機、308 負荷側熱交換器、310 膨張弁、312 室内温度センサ、400A〜400C リモコン、411 USBポート、412 表示部、500 空気調和装置、600 ネットワーク。

Claims (11)

  1. 少なくとも圧縮機を含む複数の機器と、
    前記機器の種類を示す機器情報を記憶する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記機器の単位で前記機器の種類毎に制御パラメータおよび前記制御パラメータで特定される制御プログラムを記憶する外部記憶装置から前記機器情報対応する前記機器の制御パラメータを読み出し、読み出した制御パラメータで特定される制御プログラムを前記外部記憶装置から読み出すプログラム構成手段と、
    前記プログラム構成手段が読み出した制御プログラムにしたがって前記機器を制御する冷凍サイクル制御手段と、
    を有する空気調和装置。
  2. 前記外部記憶装置は、前記空気調和装置の種類の情報をさらに記憶し、
    前記プログラム構成手段は、前記機器情報と前記空気調和装置の種類の情報とに基づいて、前記機器の制御パラメータを読み出す、請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 前記プログラム構成手段は、前記機器情報に基づいて、複数の前記制御パラメータから前記複数の機器毎に制御パラメータを特定する、請求項1または2に記載の空気調和装置。
  4. 前記外部記憶装置は、冷凍サイクル制御を最適化する学習モードプログラムと前記複数の機器の制御に関連する複数の標準プログラムとをさらに記憶し、
    前記プログラム構成手段は、前記複数の機器のうち、特定された制御パラメータに対応する制御プログラムが前記外部記憶装置に格納されていない未登録機器があると、該未登録機器の標準プログラムと前記学習モードプログラムとを前記外部記憶装置から読み出し、
    前記冷凍サイクル制御手段は、前記未登録機器の制御について、前記標準プログラムおよび前記学習モードプログラムを実行する、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  5. 前記外部記憶装置は、前記機器の異常を検出する故障点検プログラムをさらに記憶し、
    前記プログラム構成手段は、前記外部記憶装置が前記故障点検プログラムを記憶していると、該故障点検プログラムを読み出し、
    前記冷凍サイクル制御手段は、読み出された前記故障点検プログラムを実行する、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  6. 前記外部記憶装置は、当該空気調和装置と着脱可能に取り付けられる着脱可能メモリを有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  7. 前記着脱可能メモリは、前記制御パラメータまたは前記制御プログラムを記憶した制御データ記憶部と、該着脱可能メモリが記憶している前記制御パラメータまたは前記制御プログラムによって当該空気調和装置が運転しているときの運転状態を記録する運転情報記録部と、を有する、請求項に記載の空気調和装置。
  8. 表示を行う表示部を備え当該空気調和装置を制御するリモコンをさらに有する、請求項またはに記載の空気調和装置。
  9. 前記着脱可能メモリが取り付けられたときに、前記表示部に、前記着脱可能メモリが取り付けられた旨が表示される、
    請求項に記載の空気調和装置。
  10. 前記着脱可能メモリが取り付けられたときに、前記表示部に、前記着脱可能メモリが記憶している制御パラメータまたは制御プログラムに関する情報が表示される、
    請求項またはに記載の空気調和装置。
  11. 前記外部記憶装置はネットワークに接続されたサーバに含まれる記憶部であり、
    前記制御部は、前記ネットワークを介して前記サーバと接続される、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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