JP6844645B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

ネットワークシステム

従来から、機器間で情報伝達を行うネットワークシステムとして、例えば、特許文献１（特開２０１６−２１９９８３号公報）に記載されているように、複数の空調室内機と複数の空調室外機との間で情報伝達を行うネットワークシステムが知られている。このようなネットワークシステムでは、複数の空調室内機及び複数の空調室外機などの複数の機器が物理的な配線で結ばれ、物理的な配線を伝送する通信信号によって情報が伝達される。

複数の機器が通信回線で結ばれているネットワークでは、ネットワークの中間に配置されている中間機器を境として複数の階層、例えば第１階層と第２階層に複数の機器を分ける場合がある。このようなネットワークにおいて、共通の配線を使って、第１階層に属する機器と第２階層に属する機器とを区別せずに全体的な通信を行わせたい場合がある。また、このようなネットワークにおいて、前述の配線を使って、第１階層に属する機器の中だけで通信を行わせたい場合がある。さらに、このようなネットワークにおいて、前述の配線を使って、第２階層に属する機器の中だけで通信を行わせたい場合がある。

しかしながら、このようなネットワークシステムでは、同じ通信回線を使っていると、第１階層に属する機器が送信した信号を第２階層に属する機器が受信してしまって、第１階層に属する機器だけで行いたい通信が上手く行えない場合がある。逆に、同じ通信回線を使っていると、第２階層に属する機器が送信した信号を第１階層に属する機器が受信してしまって、第２階層に属する機器だけで行いたい通信が上手く行えない場合がある。

そこで、中間機器で通信回線を分離して、中間機器に通信信号を仲介する機能を持たせることが考えられる。しかし、中間機器に通信信号を仲介させる機能を持たせると、第１階層に属する機器と第２階層に属する機器とを区別せずに全体的な通信を行わせたい場合に、中間機器の不具合によって、異なる階層に属する機器の間の通信に不具合が生じることがある。

複数の機器が複数の階層に分類されたネットワークで階層に無関係な通信と階層内の通信を物理的な配線を通して行わせる場合において、通信の信頼性を向上させるという課題がある。

第１観点のネットワークシステムは、第１層機器と、第１配線と、第２層機器と、第２配線と、第１中間機器とを備えている。第１配線は、第１層機器に接続されている。第２配線は、第２層機器に接続されている。第１中間機器は、第１配線と第２配線とに常時接続されている第１フィルタを有し、第１層機器及び第２層機器と通信する。第１フィルタは、第１層機器と第１中間機器と第２層機器の間の通信に使用される高周波の第１信号を通しやすく且つ第１層機器を除いた第１中間機器と第２層機器の間の通信に使用される低周波の第２信号を通し難くなるように設置されている。

第１観点のネットワークシステムは、第１フィルタにより第１配線と第２配線を常時接続しておけるので、第１中間機器に不具合が生じた場合にも、第１層機器と第２層機器の通信が可能な状態を維持することができる。その結果、ネットワークシステムは、通信の信頼性を向上させることができる。

第２観点のネットワークシステムは、第１観点のシステムであって、第２層機器は、室内を空調する複数の室内機である。

第２観点のネットワークシステムは、第１中間機器に不具合が生じた場合にも、複数の室内機との通信が可能な状態を維持することができ、例えば、複数の室内機を制御できなくなることによる不具合を防止することができる。

第３観点のネットワークシステムは、第１観点又は第２観点のシステムであって、第３層機器と、第３配線と、第２中間機器とを備える。第３配線は、第３層機器に接続されている。第２中間機器は、第２配線と第３配線とに常時接続されている第２フィルタを有し、第１中間機器及び第３層機器と通信する。第２フィルタは、第１層機器と第１中間機器と第２層機器と第２中間機器と第３層機器との間の通信に使用される高周波の第１信号を通しやすく且つ第１層機器と第１中間機器と第２層機器とを除いた第２中間機器と第３層機器の間の通信に使用される低周波の第３信号を通し難くなるように設置されている。

第３観点のネットワークシステムは、第２フィルタにより第２配線と第３配線を常時接続しておけるので、第２中間機器に不具合が生じた場合にも、第２層機器と第３層機器の通信が可能な状態を維持することができる。

第４観点のネットワークシステムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、第１層機器は、第２層機器及び第３層機器を制御することが可能な室外機または集中コントローラである。

第４観点のネットワークシステムは、第１中間機器及び／または第２中間機器に不具合が生じた場合にも、室外機または集中コントローラが複数の室内機との通信が可能な状態を維持することができる。第４観点のネットワークシステムは、例えば、室外機または集中コントローラが複数の室内機を制御できなくなることによる不具合を防止することができる。

第５観点のネットワークシステムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、第１中間機器は、第２信号を用いて第２層機器の認識を行う。第１層機器は、第１中間機器との通信により、第２層機器の認識を行う。

第５観点のネットワークシステムの第１層機器は、第１中間機器に第２配線で接続されている第２層機器を、第１中間機器を介して認識することができる。第１層機器は、例えば、第１層機器と第１中間機器との間に他の機器が接続されていても、他の機器と区別して第２層機器を認識して管理できる。

第１実施形態に係る空気調和システムの一構成例の概要を示す概念図。 図１に示されている空気調和システムの回路図。 空気調和システムにおける系統認識のための通信を説明するためのフローチャート。 第２実施形態に係る空気調和システムの一構成例の概要を示す回路図。 第３実施形態に係る空気調和システムの一構成例の概要を示す回路図。 変形例に係る空気調和システムの一構成例の概要を示す回路図。 変形例に係る空気調和システムの他の構成例の概要を示す回路図。 変形例に係る空気調和システムの他の構成例の概要を説明するためのブロック図。 変形例に係る空気調和システムの他の構成例の概要を説明するためのブロック図。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
第１実施形態に係るネットワークシステムについて、図１に示されている空気調和システム１を用いて説明する。第１実施形態の空気調和システム１は、室外機１１０と、１台の第１室内機１２１と、第１中間ユニット１５０と、複数の第２室内機１２２と、第１配線５０１と、第２配線５０２とを備えている。

室外機１１０及び第１室内機１２１が第１層機器である。第１配線５０１は、物理的なワイヤである。第１配線５０１が、室外機１１０及び第１室内機１２１に接続されている。複数の第２室内機１２２が第２層機器である。第２配線５０２は、物理的なワイヤである。第２配線５０２が、複数の第２室内機１２２に接続されている。第１配線５０１及び第２配線５０２は、平行に延びる複数本のワイヤで構成されてもよい。

第１中間ユニット１５０は、第１フィルタ１５１を有している。第１フィルタ１５１が、第１配線５０１と第２配線５０２とに常時接続されている。第１中間ユニット１５０は、第２信号により、第１層機器である室外機１１０と通信できるように構成されている。この第１中間ユニット１５０が、第１中間機器である。

第１フィルタ１５１は、室外機１１０と第１室内機１２１と第１中間ユニット１５０と複数の第２室内機１２２の間の通信に使用される高周波の第１信号を通し易い。第１フィルタ１５１は、室外機１１０と第１室内機１２１を除いた第１中間ユニット１５０と複数の第２室内機１２２の間の通信に使用される低周波の第２信号を通し難い。本開示において、高周波は、１００ＫＨｚ以上の周波数であり、低周波は、１０ＫＨｚ以下の周波数であると定義する。低周波には、０ＫＨｚ（直流）が含まれる。第１フィルタ１５１が、高周波の第１信号を通しやすく且つ低周波の第２信号を通し難くなるように設置されているというのは、例えば、高周波の第１信号の減衰率が、低周波の第２信号の減衰率よりも小さくなるように設置されているということである。

第１フィルタ１５１は、高周波信号を通過させ、低周波信号を遮断する機器である。受動的に、高周波信号を通過させ、低周波信号を遮断するフィルタとしては、例えば、コンデンサ、低周波信号を減衰させる減衰器がある。第１フィルタ１５１として使用するフィルタは、能動素子を用いたアクティブフィルタでもよい。例えば、高周波信号を通過させ、直流信号を遮断する誘導型カプラもフィルタ４０３として用いることができる。また、第１配線５０１と第２配線５０２の接続と非接続を切り替えるスイッチング装置がある。スイッチング装置は、第１配線５０１と第２配線５０２を低周波信号が伝送するときに、第１配線５０１と第２配線５０２を非接続とする装置である。スイッチング装置において第１配線５０１と第２配線５０２の接続と非接続を切り替えるために、例えば、リレーを用いることができる。

なお、図１には、第１室内機１２１が１台の場合が例示されている。しかし、空気調和システム１は、複数の第１室内機１２１を備えるように構成されてもよい。また、空気調和システム１は、第１室内機１２１を備えないように構成されてもよい。

（２）第１実施形態の空気調和システム１の空気調和に関する動作の概要
第１実施形態の空気調和システム１では、室外機１１０と、第１室内機１２１、第１中間ユニット１５０及び複数の第２室内機１２２との間で冷媒が循環する。冷媒を循環させるために、空気調和システム１は、冷媒管１４１，１４２，１４３，１４４，１４５を有している。室外機１１０と第１室内機１２１とが冷媒管１４１，１４３で接続されている。室外機１１０と第１中間ユニット１５０が冷媒管１４１，１４２，１４３で接続されている。各第２室内機１２２と第１中間ユニット１５０が冷媒管１４４，１４５で接続されている。空気調和システム１では、この冷媒の循環によって、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。空気調和システム１は、この冷媒の循環によって、室外機１１０と、第１室内機１２１及び複数の第２室内機１２２との間で熱エネルギーの移動を生じさせている。

室外機１１０の内部の構成の図示を省くが、室外機１１０は、例えば、圧縮機と、四方弁と、熱交換器と、膨張弁と、ファンとを備えて構成される。室外機１１０は、室外空気と冷媒との間の熱交換を行わせる機器である。室外機１１０は、冷媒管１４３に流れるガス状の冷媒を吸入して、冷媒管１４１に流れる低温且つ液体状の冷媒及び、冷媒管１４２に流れる高温且つガス状の冷媒を供給する。

第１室内機１２１及び第２室内機１２２の内部の構成の図示を省くが、第１室内機１２１及び第２室内機１２２は、それぞれ、例えば、熱交換器と、膨張弁と、ファンとを備えている。第１室内機１２１及び第２室内機１２２は、室内空気と冷媒との間の熱交換を行わせる機器である。第１室内機１２１及び第２室内機１２２は、例えば、それぞれの熱交換器で冷媒と室内空気の間で熱交換を行わせ、熱交換後の空気をファンで機外に吹き出す。第１室内機１２１及び第２室内機１２２は、低温の冷媒を使って冷房を行い、あるいは高温の冷媒を使って暖房を行う。

第１中間ユニット１５０は、第１中間ユニット１５０に接続されている複数の第２室内機１２２に流す冷媒の流れを切り換えるなど、複数の第２室内機１２２に流す冷媒を調整する機器である。

（３）詳細構成
（３−１）空気調和システム１の通信のための構成
室外機１１０は、室外コントローラ５５を備えている。室外コントローラ５５は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）５５ａと、送信機５５ｂと、送受信機５５ｃとを備えている。室外機１１０の送信機５５ｂ及び送受信機５５ｃは、第１配線５０１に接続されている。

第１室内機１２１は、室内コントローラ６５を備えている。室内コントローラ６５は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）６５ａと、受信機６５ｂと、送受信機６５ｃとを備えている。第１室内機１２１の受信機６５ｂ及び送受信機６５ｃは、第１配線５０１に接続されている。

第２室内機１２２は、室内コントローラ６５を備えている。室内コントローラ６５は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）６５ａと、受信機６５ｂと、送受信機６５ｃとを備えている。第２室内機１２２の受信機６５ｂ及び送受信機６５ｃは、第２配線５０２に接続されている。

第１中間ユニット１５０は、中間コントローラ７０を備えている。中間コントローラ７０は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）７０ａと、受信機７０ｂと、送受信機７０ｃと、送信機７０ｄとを備えている。第１中間ユニット１５０の受信機７０ｂと送受信機７０ｃは、第１配線５０１に接続されている。第１中間ユニット１５０の送信機７０ｄは、第２配線５０２に接続されている。

送受信機５５ｃ，６５ｃ，７０ｃは、高周波の第１信号によって通信を行う。送信機５５ｂ，７０ｄと受信機６５ｂ，７０ｂは、低周波の第２信号によって通信を行う。

ＭＣＵは、例えば、制御演算装置と、記憶装置（メモリ）とを備えるものである。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

（３−２）系統認識のための通信
上述のように、空気調和システム１は、冷媒を循環させて空気調和を行う。空気調和システム１は、空気調和の操作を行う前に、冷媒の循環に合わせて通信対象を認識する。冷媒の循環に合った通信対象の認識が、系統認識である。系統認識を行うときの空気調和システム１の通信について、図３を用いて説明する。

まず、系統認識のための通信を行うために、空気調和システム１の電源が投入される（ステップＳＴ１）。第１配線５０１及び第２配線５０２に接続されている室外コントローラ５５、複数の室内コントローラ６５及び中間コントローラ７０が、ネットワークを確立する（ステップＳＴ２）。例えば、室外コントローラ５５が、送受信機５５ｃを使い、複数の室内コントローラ６５の送受信機６５ｃ及び中間コントローラ７０の送受信機７０ｃに対して、通信信号の送受信を行うことにより、ネットワークの確立を行う。

ネットワークを確立した後、室外機１１０、第１室内機１２１、複数の第２室内機１２２及び第１中間ユニット１５０は、それぞれ、通信アドレスを取得する（ステップＳＴ３）。室外コントローラ５５のＭＣＵ５５ａ、複数の室内コントローラ６５の各ＭＣＵ６５ａ及び中間コントローラ７０のＭＣＵ７０ａは、例えば、自動的に通信アドレスを取得する機能を備えている。この機能を使って、室外機１１０、第１室内機１２１、複数の第２室内機１２２及び第１中間ユニット１５０は、互いに重複しない通信アドレスを取得することができる。

室外機１１０及び第１中間ユニット１５０は、送受信機５５ｃ及び送受信機７０ｃを使った通信により協調し、ネットワーク上の１台の認識機器を選出する（ステップＳＴ４）。ここでは、例えば、室外機１１０が選出される。室外機１１０が選出されると、第１中間ユニット１５０は、認識機器から被認識機器に、役目を変更する。認識機器から被認識機器に役目を変更するとは、言い換えると、受信機７０ｂで、室外機１１０の送信機５５ｂから送られてくる第２信号を受信可能な状態になるということである。

選出された認識機器は、送信機を使って、認識機器が属する階層の機器に、冷媒系統認識のために第２信号を送信する（ステップＳＴ５）。例えば、室外機１１０が選出された場合、室外機１１０は、送信機５５ｂを使って第１配線５０１に冷媒系統認識のため第２信号を送信する。送信機５５ｂが送信する第２信号は、低周波信号であるため、第１フィルタ１５１を通り難くなっている。言い換えると、第２信号は、第１フィルタ１５１で減衰されることにより、第２室内機１２２の受信機６５ｂでは、有効な信号として受信されない。さらに言い換えると、第１フィルタ１５１の減衰作用により、室外機１１の室外コントローラ５５の送信機５５ｂから送信された第２信号を、第２室内機１２２の受信機６５ｂは受信できない。室外機１１０は、第２信号の送信と同時に、または第２信号の送信と前後して、自己の通信アドレスを、送受信機５５ｃを使って第１信号で送信する。この場合、室外機１１０は、通信アドレスを、周波数が０以外の低周波信号で送るように構成されてもよい。

第１配線５０１を通して受信機６５ｂで第２信号を受信し且つ送受信機６５ｃまたは受信機６５ｂで室外機１１０の通信アドレスを受信した第１室内機１２１は、それぞれのＭＣＵ６３ａのメモリに、受信した通信アドレスを記憶する。第１配線５０１を通して受信機７０ｂで第２信号を受信し且つ送受信機７０ｃまたは受信機７０ｂで室外機１１０の通信アドレスを受信した第１中間ユニット１５０は、それぞれのＭＣＵ７０ａのメモリに、受信した通信アドレスを記憶する。

第２信号と認識機器の通信アドレスを受信した被認識機器は、自己の通信アドレスを、認識機器の通信アドレス宛に送信する（ステップＳＴ６）。室外機１１０が選出された場合、第１室内機１２１及び第１中間ユニット１５０が自己の通信アドレスを、室外機１１０の通信アドレス宛に送受信機６５ｃ及び送受信機７０ｃを使って第１配線５０１を通して送信する。

選出された認識機器は、送られてきた被認識機器の通信アドレスを、同じ階層の室内機を登録する同一系統リストに登録する（ステップＳＴ７）。室外機１１０が選出された場合、室外機１１０は、第１配線５０１を通して自己の通信アドレスに宛てて送られてきた第１室内機１２１及び第１中間ユニット１５０の通信アドレスを同一系統リストに順次追加していく。室外機１１０は、同一系統リストを保持することで、自己が第１層に属している第１層機器であるという認識をしている。

選出された認識機器は、自己が属する階層の全ての被認識機器の登録を完了すると、自己が属する階層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する（ステップＳＴ８）。室外機１１０が選出された場合、第１層の第１室内機１２１及び第１中間ユニット１５０の登録を完了すると、室外機１１０は、送受信機５５ｃを使って第１配線５０１及び第２配線５０２を通して、第１層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する。

系統認識が完了していない認識機器があるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。先に、室外機１１０が選出された場合、室外機１１０による系統認識が完了しても、第１中間ユニット１５０による第２層の系統認識が完了していない（ステップＳＴ９のＹｅｓ）。このような場合には、室外機１１０と第１中間ユニット１５０は、送受信機５５ｃ及び送受信機７０ｃを使った通信により協調し、第１中間ユニット１５０を認識機器として選出する（ステップＳＴ４）。

第１中間ユニット１５０が認識機器として選出されると、第１中間ユニット１５０は、被認識機器から認識機器に役目を変更する。選出された第１中間ユニット１５０は、送信機７０ｄを使って、第１中間ユニット１５０の下位の階層の機器に、第２配線５０２を通して、第２信号を送信する（ステップＳＴ５）。送信機５５ｂが送信する第２信号は、低周波信号であるため、第１フィルタ１５１を通り難くなっている。言い換えると、第１フィルタ１５１の減衰作用により、第１中間ユニット１５０の中間コントローラ７０の送信機７０ｄから送信された第２信号を、第１室内機１２１の受信機６５ｂは受信できない。第１中間ユニット１５０は、第２信号の送信と同時に、または第２信号の送信と前後して、自己の通信アドレスを、送受信機７０ｃを使って第１信号で送信する。この場合、第１中間ユニット１５０は、通信アドレスを、周波数が０以外の低周波信号で送るように構成されてもよい。第２配線５０２を通して受信機６５ｂで第２信号を受信し且つ送受信機６５ｃまたは受信機６５ｂで第１中間ユニット１５０の通信アドレスを受信した複数の第２室内機１２２は、それぞれのＭＣＵ６３ａのメモリに、受信した通信アドレスを記憶する。

第２信号と第１中間ユニット１５０の通信アドレスを受信した複数の第２室内機１２２は、自己の通信アドレスを、第１中間ユニット１５０の通信アドレス宛に送信する（ステップＳＴ６）。第１中間ユニット１５０は、第２配線５０２を通して送られてきた複数の第２室内機１２２の通信アドレスを、第２層の第２層機器を登録する同一系統リストに登録する（ステップＳＴ７）。

第１中間ユニット１５０は、第２層の全ての第２室内機１２２の登録を完了すると、第２層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する（ステップＳＴ８）。第１中間ユニット１５０は、送受信機７０ｃを使って第１配線５０１及び第２配線５０２を通して、第２層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する。このとき、第１中間ユニット１５０は、第２層の第２室内機１２２の通信アドレスを、送受信機７０ｃを使って第１配線５０１を通して、室外機１１０の室外コントローラ５５のＭＣＵ５５ａに送信する。室外機１１０は、第１中間ユニット１５０から受信した複数の第２室内機１２２の通信アドレスを、第２層機器の通信アドレスとして、同一系統リストに登録する。

系統認識が完了していない認識機器があるか否かの次の判断を行うときには（ステップＳＴ９）、室外機１１０と第１中間ユニット１５０が系統認識を終了している。従って、空気調和システム１は、図１に示されている全ての認識機器である室外機１１０と第１中間ユニット１５０が系統認識を終了しているので（ステップＳＴ９のＮｏ）、系統認識のための通信を終了する。

上述の系統認識のための通信の例では、送受信機５５ｃ，６５ｃ，７０ｃによる第１配線５０１及び第２配線５０２を通した通信信号による通信において、通信アドレスを使って通信先及び／または通信元を特定する場合について説明した。しかし、通信先及び／または通信元の特定は、通信アドレスを使った特定に限られるものではない。例えば、室外機１１０、第１室内機１２１、複数の第２室内機１２２及び第１中間ユニット１５０のそれぞれが有している固有のＩＤを使って、空気調和システム１は、通信先及び／または通信元を特定するように構成されてもよい。

（３−３）系統認識後の通信
系統認識が完了すると、室外機１１０のＭＣＵ５５ａの同一系統リストに、第１配線５０１に接続されている第１室内機１２１の通信アドレスが第１層機器として登録され、第２室内機１２２の通信アドレスが第２層機器として登録され、第１中間ユニット１５０の通信アドレスが第１中間機器として登録される。

室外機１１０は、ＭＣＵ５５ａに記憶されている同一系統リストを使って、同じ冷媒系統に属する第１室内機１２１、複数の第２室内機１２２及び第１中間ユニット１５０を特定して、冷媒系統の蒸気圧縮式冷凍サイクルを制御することができる。そればかりでなく、室外機１１０は、同一系統リストを使って、第１層機器である第１室内機１２１と、第２層機器である複数の第２室内機１２２と、第１中間機器である第１中間ユニット１５０とを区別して、第１配線５０１と第２配線５０２を通して通信信号により指示することができる。

例えば、室外機１１０の圧縮機の吐出温度が異常に高くなったときに、室外機１１０は、同一系統リストに登録されている第１室内機１２１、複数の第２室内機１２２及び第１中間ユニット１５０に対して、送受信機５５ｃを使い、第１配線５０１及び第２配線５０２を通して、圧縮機の吐出温度異常に対応するように通信信号により指示することができる。

例えば、室外機１１０は、同一系統リストに登録されている第１層機器である第１室内機１２１のみに空調能力を変更するように、送受信機５５ｃを使い、第１配線５０１を通して通信信号により指示することができる。また、室外機１１０は、同一系統リストに登録されている第２層機器である複数の第２室内機１２２と第１中間ユニット１５０に空調能力を変更するように、送受信機５５ｃを使い、第１配線５０１及び第２配線５０２を通して通信信号により指示することができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、室外機１１０と第１室内機１２１が第１層機器であり、第１中間ユニット１５０が第１中間機器であり、複数の第２室内機１２２が第２層機器である場合について説明した。しかし、第１層機器と第２層機器と第１中間機器の態様は、第１実施形態の態様には限られない。例えば、図４に示されている第２実施形態の空気調和システム１のように構成してもよい。

（４）全体構成
第２実施形態の空気調和システム１は、集中コントローラ１０と、室外機２１０と、複数の室外機２２０と、複数の第３室内機１２３と、第１配線５０１と、第２配線５０２とを備えている。第２実施形態の空気調和システム１では、集中コントローラ１０が第１層機器であり、室外機２１０が第１中間機器であり、複数の室外機２２０が第２層機器である。第１配線５０１及び第２配線５０２は、物理的なワイヤである。第１配線５０１が、集中コントローラ１０及び室外機２１０に接続されている。第２配線５０２が、複数の室外機２２０及び複数の第３室内機１２３に接続されている。

室外機２１０が、第１フィルタ１５１を有している。第１フィルタ１５１が、第１配線５０１と第２配線５０２とに常時接続されている。室外機２１０は、第１層機器である集中コントローラ１０と通信し、また第２層機器である複数の室外機２２０及び複数の第３室内機１２３とも通信する。空気調和システム１の通信に用いられる第１信号及び第２信号、並びにそれらと第１フィルタ１５１との関係は、第１実施形態と同様である。

（５）第２実施形態の空気調和システム１の空気調和に関する動作の概要
第２実施形態の空気調和システム１では、室外機２１０と、複数の室外機２２０と、複数の第３室内機１２３との間で冷媒が循環する。この空気調和システム１では、このような冷媒の循環によって、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。空気調和システム１は、この冷媒の循環によって、室外機２１０，２２０と第３室内機１２３との間で熱エネルギーの移動を生じさせている。第３室内機１２３は、熱交換器（図示せず）を有している。第３室内機１２３は、熱交換器で、冷媒と室内空気との熱交換を行うことで、室内空間の冷房、暖房及び除湿のうちの少なくとも一つを行う。

（６）詳細構成
（６−１）空気調和システム１の通信のための構成
集中コントローラ１０は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１０ａと、送信機１０ｂと、送受信機１０ｃとを備えている。集中コントローラ１０の送信機１０ｂ及び送受信機１０ｃは、第１配線５０１に接続されている。

室外機２１０は、室外コントローラ５６を備えている。室外コントローラ５６は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）５６ａと、受信機５６ｂと、送受信機５６ｃと、送信機５６ｄとを備えている。室外機２１０の受信機５６ｂと送受信機５６ｃは、第１配線５０１に接続されている。室外機２１０の送信機５６ｄは、第２配線５０２に接続されている。

室外機２２０は、室外コントローラ５７を備えている。室外コントローラ５７は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）５７ａと、受信機５７ｂと、送受信機５７ｃとを備えている。室外機２２０の受信機５７ｂ及び送受信機５７ｃは、第２配線５０２に接続されている。

第３室内機１２３は、室内コントローラ６５を備えている。室内コントローラ６５は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）６５ａと、受信機６５ｂと、送受信機６５ｃとを備えている。第３室内機１２３の受信機６５ｂ及び送受信機６５ｃは、第２配線５０２に接続されている。

送受信機１０ｃ，５６ｃ，５７ｃ，６５ｃは、高周波の第１信号によって通信を行う。送信機１０ｂと受信機５６ｂ、及び、送信機５６ｄと受信機５７ｂ，６５ｂは、低周波の第２信号によって通信を行う。

（６−２）系統認識のための通信
第２実施形態における系統認識のための通信は、第１実施形態における系統認識のための通信の操作と類似の操作によって行うことができる。第２実施形態の空気調和システム１では、第１実施形態の室外コントローラ５５の送信機５５ｂ及び送受信機５５ｃの動作を、第２実施形態の集中コントローラ１０の送信機１０ｂ及び送受信機１０ｃが行う。第１実施形態の中間コントローラ７０の受信機７０ｂ、送受信機７０ｃ及び送信機７０ｄの動作を、第２実施形態の室外コントローラ５６の受信機５６ｂ、送受信機５６ｃ及び送信機５６ｄが行う。第１実施形態の第２室内機１２２の室内コントローラ６５の受信機６５ｂ及び送受信機６５ｃの動作を、第２実施形態の室外コントローラ５７の受信機５７ｂ及び送受信機５７ｃ並びに室内コントローラ６５の受信機６５ｂ及び送受信機６５ｃが行う。第２実施形態の空気調和システム１でも、図３に示されているフローに従って系統認識のための通信を行うことができる。

第２実施形態の空気調和システム１では、集中コントローラ１０が認識機器であり、室外機２１０が認識機器と被認識機器の２つの側面を持つ機器である。第２実施形態では、複数の室外機２２０及び複数の第３室内機１２３が被認識機器である。第２実施形態では、系統認識により、冷媒系統１００に属する機器を集中コントローラ１０が認識する。ここでは集中コントローラ１０の同一系統リストに登録される第１層機器が存在しないが、集中コントローラ１０は、同一系統リストを保持することで、自己が第１層に属している第１層機器であるという認識をしている。なお、集中コントローラ１０が認識した冷媒系統１００に属する機器を、集中コントローラ１０が室外機２１０，２２０に知らせるように構成してもよい。

＜第３実施形態＞
上記第１実施形態及び第２実施形態では、空気調和システム１が、第１層機器と第２層機器を備えるような２つの階層を有する場合について説明した。しかし、本開示の空気調和システムが有する階層は２つには限られず、階層を３つ以上有していてもよい。上記第３実施形態では、図５に示されているように、第２実施形態の第２層機器である第３室内機１２３の下に、第２中間機器である第２中間ユニット１６０と第３層機器である第４室内機１２４が設置されている。

（７）全体構成
第３実施形態の空気調和システム１は、集中コントローラ１０から第３室内機１２３までの第１層機器、第１中間機器及び第２層機器を備える点は、第２実施形態の空気調和システム１と同じである。第３実施形態の空気調和システム１では、第３層機器である第４室内機１２４と、第２中間機器である第２中間ユニット１６０と、物理的な第３配線５０３とが、第２実施形態の空気調和システム１に追加されている。

第３実施形態の空気調和システム１では、第３配線５０３が複数の第４室内機１２４に接続されている。

第２中間ユニット１６０は、第２フィルタ１６１を有している。第２フィルタ１６１が、第２配線５０２と第３配線５０３とに常時接続されている。第２中間ユニット１６０は、第１層機器である集中コントローラ１０と通信し、また第１中間機器である室外機２１０、第２層機器である複数の室外機２２０及び複数の第３室内機１２３とも通信する。空気調和システム１の通信に用いられる第１信号及び第２信号並びにそれらと第２フィルタ１６１との関係は、第２実施形態の第１信号及び第２信号並びにそれらと第１フィルタ１５１との関係と同様である。第２フィルタ１６１は、高周波の第１信号を通し易く、且つ低周波の第２信号を通し難い。第２フィルタ１６１が、高周波の第１信号を通しやすく且つ低周波の第２信号を通し難くなるように設置されているというのは、例えば、高周波の第１信号の減衰率が、低周波の第２信号の減衰率よりも小さくなるように設置されているということである。第２中間ユニット１６０は、第２信号により、第１中間機器である第１中間ユニット１５０と通信できるように構成されている。

第２フィルタ１６１には、第１フィルタ１５１と同様に、例えば、コンデンサ、低周波信号を減衰させる減衰器、アクティブフィルタ、第２配線５０２と第３配線５０３を低周波信号が伝送するときに第２配線５０２と第３配線５０３を非接続とするスイッチング装置を用いることができる。スイッチング装置には、例えば、リレーを用いることができる。

（８）第３実施形態の空気調和システム１の空気調和に関する動作の概要
第３実施形態の空気調和システム１では、室外機２１０と、複数の室外機２２０と、複数の第３室内機１２３、第２中間ユニット１６０と、第４室内機１２４との間で冷媒が循環する。この空気調和システム１では、このような冷媒の循環によって、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。空気調和システム１は、この冷媒の循環によって、室外機２１０，２２０と、第３室内機１２３、第２中間ユニット及び第４室内機１２４との間で熱エネルギーの移動を生じさせている。第３室内機１２３及び第４室内機１２４は、それぞれ、熱交換器（図示せず）を有している。第３室内機１２３及び第４室内機１２４は、熱交換器で、冷媒と室内空気との熱交換を行うことで、室内空間の冷房、暖房及び除湿のうちの少なくとも一つを行う。

（９）詳細構成
（９−１）空気調和システム１の通信のための構成
集中コントローラ１０、室外機２１０の室外コントローラ５６、室外機２２０の室外コントローラ５７、及び第３室内機１２３の室内コントローラ６５については、第２実施形態で説明されているので、ここでは説明を省く。また、第２中間ユニット１６０が有する中間コントローラ７０は、第１中間ユニット１５０の中間コントローラ７０と同じ構成を有するので説明を省く。送受信機１０ｃ，５６ｃ，５７ｃ，６５ｃ，７０ｃは、高周波の第１信号によって通信を行う。送信機１０ｂと受信機５６ｂ、送信機５６ｄと受信機５７ｂ，６５ｂ、及び、送信機７０ｄと受信機６５ｂは、低周波の第２信号によって通信を行う。

（９−２）系統認識のための通信
第３実施形態における系統認識のための通信において、集中コントローラ１０による第１層機器の認識、及び室外機２１０による第２層機器の認識は、既に説明した第２実施形態における系統認識のための通信と同様に行える。第３実施形態における系統認識のための通信において、第２中間ユニット１６０による第３層機器の認識は、第２実施形態の第１中間ユニット１５０による第２層機器の認識と類似の操作によって行うことができる。

系統認識が完了していない認識機器があるか否かを判断する図３のステップＳＴ９において、集中コントローラ１０と室外機２１０の系統認識が完了し、第２中間ユニット１６０の系統認識が未完了であるとする。このような場合（ステップＳＴ９のＹｅｓ）には、集中コントローラ１０と室外機２１０と第２中間ユニット１６０は、送受信機１０ｃ，５５ｃ，７０ｃを使った通信により協調し、第２中間ユニット１６０を認識機器として選出する（ステップＳＴ４）。

第２中間ユニット１６０が認識機器として選出されると、第２中間ユニット１６０は、被認識機器から認識機器に役目を変更する。選出された第２中間ユニット１６０は、送信機７０ｄを使って、第２中間ユニット１６０の下位の階層の機器に、第３配線５０３を通して、第２信号を送信する（ステップＳＴ５）。第２フィルタ１６１の減衰作用により、第２中間ユニット１６０の中間コントローラ７０の送信機７０ｄから送信された第２信号を、第３室内機１２３の受信機６５ｂは受信できない。第２中間ユニット１６０は、第２信号の送信と同時に、または第２信号の送信と前後して、自己の通信アドレスを、送受信機７０ｃを使って第１信号で送信する。この場合、第２中間ユニット１６０は、通信アドレスを、周波数が０以外の低周波信号で送るように構成されてもよい。第３配線５０３を通して受信機６５ｂで第２信号を受信し且つ送受信機６５ｃまたは受信機６５ｂで第２中間ユニット１６０の通信アドレスを受信した複数の第４室内機１２４は、それぞれのＭＣＵ６３ａのメモリに、受信した通信アドレスを記憶する。

第２信号と第２中間ユニット１６０の通信アドレスを受信した複数の第４室内機１２４は、自己の通信アドレスを、第２中間ユニット１６０の通信アドレス宛に送信する（ステップＳＴ６）。第２中間ユニット１６０は、第３配線５０３を通して送られてきた複数の第４室内機１２４の通信アドレスを、第２層の第２層機器を登録する同一系統リストに登録する（ステップＳＴ７）。

第２中間ユニット１６０は、第２層の全ての第４室内機１２４の登録を完了すると、第２層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する（ステップＳＴ８）。第２中間ユニット１６０は、送受信機７０ｃを使って第１配線５０１、第２配線５０２及び第３配線５０３を通して、第２層の系統認識が完了したことをネットワーク全体に通知する。このとき、第２中間ユニット１６０は、第２層の第４室内機１２４の通信アドレスを、送受信機７０ｃを使って第２配線５０２を通して、室外機２１０の室外コントローラ５６のＭＣＵ５６ａに送信する。室外機２１０は、第２中間ユニット１６０から受信した複数の第４室内機１２４の通信アドレスを、第３層機器の通信アドレスとして、同一系統リストに登録する。また、室外機２１０の室外コントローラ５６のＭＣＵ５６ａは、第２層の第４室内機１２４の通信アドレスを、送受信機５６ｃを使って第１配線５０１を通して、集中コントローラ１０のＭＣＵ１０ａに送信する。集中コントローラ１０は、室外機２１０から受信した複数の第４室内機１２４の通信アドレスを、第３層機器の通信アドレスとして、同一系統リストに登録する。

第３実施形態の空気調和システム１では、集中コントローラ１０が認識機器であり、室外機２１０及び第２中間ユニット１６０が認識機器と被認識機器の２つの側面を持つ機器である。第３実施形態では、複数の室外機２２０、複数の第３室内機１２３及び複数の第４室内機１１２４が被認識機器である。

（１０）変形例
（１０−１）変形例１Ａ，２Ａ，３Ａ
上記第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、ネットワークシステムとして、空気調和システム１を例に挙げて説明した。しかし、ネットワークシステムは、空気調和システムに限られるものではない。本開示の技術が適用できるネットワークシステムとしては、例えば、給湯システム、換気システムがある。

（１０−２）変形例１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ
上記第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、第１中間機器と第２層機器が１列だけ設けられている場合について説明したが、第１中間機器と第２層機器が並列に複数列も受けられるように構成することもできる。例えば、図６に示されている空気調和システム１のように、第１中間機器と第２層機器が並列に複数列設けられるように構成してもよい。図６の空気調和システム１では、第１中間機器である２台の第１中間ユニット１５０が第１配線５０１に接続されている。各第１中間ユニット１５０に３台の第２室内機１２２が第２配線５０２で接続されている。

（１０−３）変形例１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ
上記第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、第１中間機器が第１中間ユニット１５０または室外機２１０である場合について説明したが、第１中間機器は、これらに限られるものではない。例えば、第１中間機器として、室内機に直流電圧または交流電圧を供給する給電ユニットを用いることもできる。

（１０−４）変形例１Ｄ，２Ｄ，３Ｄ
上記第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、第１中間ユニット１５０及び／または室外機１１０，２１０が低周波信号を送信する送信機５５ｂ，５６ｄ，７０ｄを有する場合について説明した。しかし、空気調和システム１の構成前から認識をする機器が決まっていない場合があり、例えば、図８に示されているように複数の室外機２１０が接続された後に認識する側の室外機２１０と認識される側の室外機２１０が決まる場合がある。このような場合にでも対応できるように、系統認識のために、低周波の送信機ではなく、低周波の送受信機５６ｅを備えるように構成することができる（図８参照）。第１中間ユニット１５０などの中間機器についても同様に、空気調和システム１は、系統認識のための低周波の送受信機を有するように構成することができる。

（１０−５）変形例２Ｅ，３Ｅ
上記第２実施形態及び第３実施形態では、集中コントローラ１０が低周波信号を送信する送信機１０ｂを有する場合について説明した。しかし、空気調和システム１の構成前から認識をする機器が決まっていない場合があり、例えば、図９に示されているように複数の集中コントローラ１０が接続された後に認識する側の集中コントローラ１０と認識される側の集中コントローラ１０が決まる場合がある。このような場合にでも対応できるように、系統認識のために、低周波の送信機ではなく、低周波の送受信機１０ｅを備えるように構成することができる（図９参照）。

（１０−６）変形例３Ｆ
上記第３実施形態では、第２中間機器と第３層機器が１列だけ設けられている場合について説明したが、第２中間機器と第３層機器が並列に複数列も受けられるように構成することもできる。例えば、図７に示されている空気調和システム１のように、第２中間機器と第３層機器が並列に複数列設けられるように構成してもよい。図６の空気調和システム１では、第２中間機器である２台の第２中間ユニット１６０が第２配線５０２に接続されている。各第２中間ユニット１６０に２台の第４室内機１２４が第３配線５０３で接続されている。

（１０−７）変形例３Ｇ
上記第３実施形態では、第２中間機器が第２中間ユニット１６０である場合について説明したが、第２中間機器は、これに限られるものではない。例えば、第２中間機器として、室内機に直流電圧または交流電圧を供給する給電ユニットを用いることもできる。

（１１）特徴
（１１−１）
上記各実施形態またはその変形例の空気調和システム１では、第１フィルタ１５１により第１配線５０１と第２配線５０２を常時接続しておける。そのため、図１または図６に示されている第１実施形態または変形例の空気調和システム１では、第１中間機器である第１中間ユニット１５０に不具合が生じた場合にも、第１層機器である室外機１１０と第２層機器である複数の第２室内機１２２との通信が可能な状態を維持することができる。また、図４、図５または図７に示されている第２実施形態、第３実施形態または変形例の空気調和システム１では、第１中間機器である室外機２１０に不具合が生じた場合にも、第１層機器である集中コントローラ１０と第２層機器である複数の室外機２２０及び複数の第３室内機１２３との通信が可能な状態を維持することができる。このように空気調和システム１は、通信の信頼性を向上させることができる。

（１１−２）
特に、第２層機器が複数の第２室内機１２２または複数の第３室内機１２３の場合には、例えば、第１中間機器である第１中間ユニット１５０または室外機２１０に、故障などの不具合が生じても、室外機１１０または集中コントローラ１０による制御を維持できる。例えば、室外機１１０または集中コントローラ１０により、第１信号を使って、第１配線５０１及び第２配線５０２を通して、複数の第２室内機１２２または複数の第３室内機１２３を停止させたり、運転しながら膨張弁の開度を変更したりすることができる。

（１１−３）
上記第３実施形態またはその変形例の空気調和システム１では、第２フィルタ１６１により第２配線５０２と第３配線５０３を常時接続しておける。そのため、図５または図７に示されている、第３実施形態またはその変形例の空気調和システム１では、第２中間機器である第２中間ユニット１６０に不具合が生じた場合にも、第１層機器である集中コントローラ１０と第２層機器である室外機２１０と複数の第４室内機１２４との通信が可能な状態を維持することができる。このように第３実施形態またはその変形例の空気調和システム１は、通信の信頼性を向上させることができる。

（１１−４）
上記各実施形態またはその変形例の空気調和システム１では、特に、第１層機器が室外機１１０または集中コントローラ１０である場合には、第１中間機器及び／または第２中間機器である第１中間ユニット１５０、室外機２１０に不具合が生じた場合にも、室外機１１０または集中コントローラ１０が、第１室内機１２１、第２室内機１２２、第３室内機１２３、第４室内機１２４との通信が可能な状態を維持することができる。その結果、室外機１１０または集中コントローラ１０が、第１室内機１２１、第２室内機１２２、第３室内機１２３、第４室内機１２４を制御できなくなることによる不具合を防止することができる。

（１１−５）
空気調和システム１の第１層機器である室外機１１０または集中コントローラ１０は、第１中間機器である第１中間ユニット１５０または室外機２１０に第２配線５０２で接続されている第２層機器である第２室内機１２２または第３室内機１２３を、第１中間ユニット１５０または室外機２１０を介して認識することができる。従って、室外機１１０または集中コントローラ１０は、例えば、第１中間ユニット１５０または室外機２１０との間に他の機器が接続されていても、他の機器と区別して第２室内機１２２または第３室内機１２３を認識して管理できる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和システム
１０ 集中コントローラ
１１０ 室外機（第１層機器の例）
１２１ 第１室内機（第１層機器の例）
１２２ 第２室内機（第２層機器の例）
１２３ 第３室内機（第２層機器の例）
１５０ 第１中間ユニット（第１中間機器の例）
１５１ 第１フィルタ
１６０ 第２中間ユニット（第２中間機器の例）
１６１ 第２フィルタ
２１０ 室外機（第１中間機器の例）
２２０ 室外機（第２層機器の例）
５０１ 第１配線
５０２ 第２配線
５０３ 第３配線

特開２０１６−２１９９８３号公報

Claims (6)

1. 第１層機器（１０，１１０，１２１）と、
   前記第１層機器に接続されている第１配線（５０１）と、
   第２層機器（１２２，１２３，２２０）と、
   前記第２層機器に接続されている第２配線（５０２）と、
   前記第１配線と前記第２配線とに常時接続されている第１フィルタ（１５１）を有し、前記第１層機器及び前記第２層機器と通信する第１中間機器（１５０，２１０）と、
   を備え、
   前記第１フィルタは、前記第１層機器と前記第１中間機器と前記第２層機器の間の通信に使用される高周波の第１信号を通しやすく且つ前記第１層機器を除いた前記第１中間機器と前記第２層機器の間の通信に使用される低周波の第２信号を通し難くなるように設置されている、ネットワークシステム。
2. 前記第２層機器は、室内を空調する複数の室内機（１２２，１２３）である、
   請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 第３層機器と、
   前記第３層機器に接続されている第３配線（５０３）と、
   前記第２配線と前記第３配線とに常時接続されている第２フィルタ（１６１）を有し、前記第１中間機器及び前記第３層機器と通信する第２中間機器（１６０）と、
   を備え、
   前記第２フィルタは、前記第１層機器と前記第１中間機器と前記第２層機器と前記第２中間機器と前記第３層機器との間の通信に使用される高周波の前記第１信号を通しやすく且つ前記第１層機器と前記第１中間機器と前記第２層機器とを除いた前記第２中間機器と前記第３層機器の間の通信に使用される低周波の第３信号を通し難くなるように設置されている、
   請求項１または請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 前記第１層機器は、前記第２層機器及び前記第３層機器を制御することが可能な室外機（１１０）または集中コントローラ（１０）である、
   請求項３に記載のネットワークシステム。
5. 前記第１中間機器は、前記第２信号を用いて前記第２層機器の認識を行い、
   前記第１層機器は、前記第１中間機器との通信により、前記第２層機器の認識を行う、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
6. 前記第１層機器は、前記第１配線に接続されて高周波の前記第１信号で通信を第１送受信機（５５ｃ，１０ｃ，６５ｃ）と、前記第１配線に接続されて低周波の前記第２信号で通信を行う第１送信機（５５ｂ，１０ｂ）または第１受信機（５７ｂ，６５ｂ）とを有し、
   前記第２層機器（１２２，１２３，２２０）は、前記第２配線に接続されて前記第１信号で通信を行う第２送受信機（５７ｃ，６５ｃ）と、前記第２配線に接続されて前記第２信号で通信を行う第２受信機（５７ｂ，６５ｂ）とを有し、
   前記第１中間機器（１５０，２１０）は、前記第１配線に接続されて前記第１信号で通信を行う第３送受信機（５６ｃ，７０ｃ）と、前記第１配線に接続されて前記第２信号で通信を行う第３受信機（５６ｂ，７０ｂ）と、前記第２配線に接続されて前記第２信号で通信を行う第２送信機（５６ｄ，７０ｄ）とを有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のネットワークシステム。

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