JP7344777B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、空気調和機に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、空気調和機をネットワークを介して外部から遠隔操作可能に構成することが考えられている。この場合、通信機能を備えない空気調和機をネットワークを介して外部から遠隔操作可能に構成するためには、空気調和機が備える端子に通信アダプタを接続する必要が生じる。

特開２００６－５４８３４号公報

このため、従来構成においては、ホームコントロール制御器を接続することを想定して設けられているＨＡ端子を兼用して、ＨＡ端子に通信アダプタを接続することが考えられている。そして、ＨＡ端子に接続された通信アダプタには、空気調和機側からＨＡ端子を介して電力が供給されるようになっている。そのため、最初から通信アダプタが装備された空気調和機では通信アダプタの動作電力分だけ電力の消費量が増加してしまう。特に空気調和機を通信アダプタから遠隔操作したいというニーズを持っていないユーザにとっては、通信アダプタに供給される電力が無駄であり、通信アダプタの存在によりデメリットが生じる。

そこで、本実施形態は、ＨＡ端子からの電力供給を受けて外部からの遠隔操作を可能にするための通信アダプタが接続可能であるＨＡ端子を備える空気調和機に関し、当該ＨＡ端子に通信アダプタが接続されている場合であっても、この通信アダプタを介した遠隔操作が不要である場合には、通信アダプタによる電力の消費量を抑制できるようにした構成を提供する。

本実施形態に係る空気調和機は、外部からの遠隔操作を可能にするための通信アダプタが接続可能であるＨＡ端子と、前記ＨＡ端子への電力の供給を制御するとともに、前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されているか否かを判別する制御手段と、前記通信アダプタを介する外部からの遠隔操作を可能とする有効設定及び不能とする無効設定に切り替え可能な切り替え手段と、を備え、前記制御手段は、前記切り替え手段が前記無効設定になっている場合であって、かつ前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されている場合には、前記ＨＡ端子への電力の供給を停止し、前記切り替え手段が前記無効設定になっている場合であって、かつ前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されていない場合には、前記ＨＡ端子へ電力を供給する。

第１実施形態に係る空気調和機を含むネットワークの構成例を概略的に示す図 第１実施形態に係る室内機及び通信アダプタの内部の構成例を概略的に示す図 第１実施形態に係る室内機にホームコントロール制御器が接続された状態例を概略的に示す図 第１実施形態に係る制御装置による制御の一例を概略的に示すフローチャート 第２実施形態に係る室内機の内部の構成例を概略的に示す図

以下、空気調和機に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１に例示する空気調和機１０は、例えば室内の壁面高所に設置される横長の室内機１１を備えている。この室内機１１は、屋外に設けられる図示しない室外機と冷媒配管や通信線で接続され、さらには図示しない遠隔操作装置であるリモートコントローラを含めて空気調和機１０全体を構成している。室内機１１は、その外郭が概略矩形箱状の筐体１１Ａにより構成された、いわゆる壁掛け型の室内機１１である。この室内機１１は、筐体１１Ａの上面に横長に設けられた空気吸込口１１Ｂと、筐体１１Ａの前面下部に横長に設けられた空気吹出口１１Ｃとを備えている。また、詳しい図示は省略するが、室内機１１は、空気吸込口１１Ｂと空気吹出口１１Ｃとの間に設けられる室内機１１内部の空気流路の途中に、エアフィルタ、熱交換器、横流ファンなどを備えている。なお、空気吸込口１１Ｂは、室内機１１の筐体１１Ａの前面上部に設けられていてもよい。また、室内機の形態は、壁掛け型に限られず、例えば床面上に据え置かれるものなど、他の形態の室内機であってもよい。

また、室内機１１は、制御信号及びモニタ信号を伝送可能に構成されているホームオートメーション端子１２を備えている。以下、このホームオートメーション端子１２を単に「ＨＡ端子１２」と称する。図２に示すようにＨＡ端子１２は、制御信号用の１番ピン１２Ａ及び２番ピン１２Ｂと、モニタ信号用の３番ピン１２Ｃ及び４番ピン１２Ｄの少なくとも４本のピンを端子として備えている。このように構成されるＨＡ端子１２によれば、図３に例示するように、ホームコントロール制御器２００のコネクタ２０１をＨＡ端子１２に接続して、１番ピン１２Ａ及び２番ピン１２Ｂを空気調和機１０の運転や停止を指令するために用いることができ、３番ピン１２Ｃ及び４番ピン１２Ｄを空気調和機１０の運転状態をモニタするために用いることができる。

上述した空気調和機１０は、上述のＨＡ端子１２を介した外部との通信機能を備えているが、ＨＡ端子１２以外には外部との通信機能を備えていない。そのため、この空気調和機１０を例えばインターネット網などのネットワーク１３を介して外部の集中管理センター１４や携帯端末１５などから遠隔操作可能に構成するためには、このＨＡ端子１２に、例えば外部との無線通信が可能である無線通信アダプタ１６を接続する必要が生じる。以下、この無線通信アダプタ１６を単に「通信アダプタ１６」と称する。この通信アダプタ１６は、空気調和機側ケーブル１７及びコネクタ１９を介して室内機１１のＨＡ端子１２に接続されるとともに、ネットワーク１３に繋がっているルータ１８に対しては無線により通信可能に接続される。これにより、室内機１１は、通信アダプタ１６及びルータ１８を介して外部のネットワーク１３に接続可能となり、このネットワーク１３を経由して外部の集中管理センター１４や携帯端末１５などから遠隔操作可能な構成となる。

次に、室内機１１及び通信アダプタ１６の内部の構成例について、さらに詳細に説明する。図２に例示するように、室内機１１は、その外郭を構成する横長の筐体１１Ａの内部に、制御手段の一例である制御装置２１を備えている。制御装置２１は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成されており、各種の制御プログラムや設定情報に基づいて空気調和機１０の動作全般を制御する。また、制御装置２１には、上述したＨＡ端子１２が接続されている。制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続された通信アダプタ１６との通信を制御することが可能であり、また、ＨＡ端子１２への電力の供給、ひいては、ＨＡ端子１２に接続されている機器への電力の供給を制御することが可能である。また、詳しくは後述するが、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６が接続されているか否かを判別することが可能である。通信アダプタ１６は、無線で外部のネットワーク１３と通信するため機器であり、できるだけ小形で構成され、外部との接続配線を少なくするために、当該通信アダプタ１６自体に電源を持っていない。このため、通信アダプタ１６は、ＨＡ端子１２から電力の供給を受ける必要がある。

また、制御装置２１には、切り替え手段の一例として操作部２２が接続されている。この操作部２２は、通信アダプタ１６を介する外部からの空気調和機１０の遠隔操作を可能とする「有効設定」、及び、通信アダプタ１６を介する外部からの空気調和機１０の遠隔操作を不能とする「無効設定」を切り替えるための切り替えスイッチを含む。この切り替えスイッチは、ユーザによって手動で操作されるものであり、従って、ユーザは、空気調和機１０の遠隔操作を可能とする「有効設定」及び空気調和機１０の遠隔操作を不能とする「無効設定」を、自らの意思に基づき手動で切り替えることができるようになっている。操作部２２は、室内機１１の本体に設けられた、ユーザが手動操作可能な切り替えスイッチとしているが、空気調和機１０を遠隔操作するための図示しないリモートコントローラに設けられても良い。

ＨＡ端子１２は、１番ピン１２Ａ及び２番ピン１２Ｂに制御信号を入力し、３番ピン１２Ｃ及び４番ピン１２Ｄからモニタ信号を取り出す構成となっている。室内機１１の内部において、ＨＡ端子１２の１番ピン１２Ａには制御電源、例えば＋５Ｖ電源が接続され、２番ピン１２Ｂには制御装置２１が接続されている。これにより、制御装置２１は、非同期シリアル相互通信を可能にする信号処理手段としてのＵＡＲＴコントローラ（ＵＡＲＴ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）として機能するようになっている。また、制御装置２１の信号出力端子は、スイッチング素子の制御信号端子に接続されている。このスイッチング素子の一端は、制御電源に接続され、その他端が３番ピン１２Ｃに接続されている。４番ピン１２Ｄは、接地されるとともに、ノイズ防止用のコンデンサを介して３番ピン１２Ｃに接続されている。

また、ＨＡ端子１２の１番ピン１２Ａと制御電源との間にはスイッチ２３が介在されている。このスイッチ２３の開閉は、制御装置２１によって制御されるようになっている。制御装置２１は、スイッチ２３を閉状態に切り替えることにより、ＨＡ端子１２への電力の供給、ひいては、ＨＡ端子１２に接続されている機器への電力の供給を行うことができる。また、制御装置２１は、スイッチ２３を開状態に切り替えることにより、ＨＡ端子１２への電力の供給、ひいては、ＨＡ端子１２に接続されている機器への電力の供給を停止することができる。なお、スイッチ２３は、物理的な接点を備えたスイッチで構成してもよいし、半導体スイッチング素子で構成してもよい。

通信アダプタ１６は、その外郭を構成する本体ケース３０の内部に、制御装置３１、電源部３２、ＡＣ通信部３３、無線通信部３４を備えている。制御装置３１は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成されており、各種の制御プログラムや設定情報に基づいて通信アダプタ１６の動作全般を制御する。通信アダプタ１６は、電源部３２、ＡＣ通信部３３につながる空気調和機側ケーブル１７を備えている。空気調和機側ケーブル１７の先端には、複数、この場合、ＨＡ端子１２の４つのピン１２Ａ～１２Ｄに対応して４つの端子を有するコネクタ１９が接続されている。このコネクタ１９をＨＡ端子１２に差し込むことで通信アダプタ１６は制御装置２１と電気的に接続される。コネクタ１９とＨＡ端子１２との接続は、コネクタ１９の抜き差しで行われるため、容易に取り付け、取り外しが可能である。通信アダプタ１６は、ＨＡ端子１２にコネクタ１９が接続された状態で、制御装置２１とＵＡＲＴによる非同期シリアル相互通信が可能である。

電源部３２は、通信アダプタ１６の電源系統の動作を担う回路等を備えており、ＨＡ端子１２の制御信号用のピン、この場合、１番ピン１２Ａと、モニタ信号用のピン、この場合、４番ピン１２Ｄと、に接続される。また、ＡＣ通信部３３は、通信アダプタ１６と空気調和機１０との間における通信系統の動作を担う回路等を備えており、ＨＡ端子１２の制御信号用のピン、この場合、２番ピン１２Ｂと、モニタ信号用のピン、この場合、４番ピン１２Ｄに接続される。無線通信部３４は、例えば無線用の通信モジュール等を備えており、通信アダプタ１６を外部の機器、この場合、ルータ１８に無線通信可能に接続する。

以上のように構成される空気調和機１０によれば、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６を接続することにより、空気調和機１０を外部の集中管理センター１４や携帯端末１５などから遠隔操作することを可能にすることができる。通信アダプタ１６内の制御装置３１は、常に制御装置２１との通信及び無線通信部３４の通信を制御するために動作している。そのため、通信アダプタ１６は、電力の消費を継続している。しかしながら、空気調和機１０を遠隔操作したいというニーズを持っていないユーザにとっては、このような通信アダプタ１６に供給されて消費される電力が無駄であり、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６を接続することに応じてデメリットが生じる。一方、通信アダプタ１６を取り外して、代わりにＨＡ端子１２を利用した通常のホームコントロール制御器２００、例えば、電話機を介したオン、オフ操作を行うテレコントロール機器等、をＨＡ端子１２に接続した場合には、従来通りにＨＡ端子１２から機器への電力の供給を継続したいというニーズがある。本実施形態では、このようなニーズに対応するための創意工夫が施されている。以下、この点について詳細に説明する。

図４に例示するように、室内機１１の制御装置２１は、室内機１１の電源がオンされると（Ｓ１：ＹＥＳ）、スイッチ２３を閉状態に切り替えてＨＡ端子１２への通電をオンする（Ｓ２）。これにより、ＨＡ端子１２から通信アダプタ１６への電力の供給が開始される。そして、制御装置２１は、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「有効設定」に切り替えられているか否かを確認する（Ｓ３）。制御装置２１は、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「有効設定」に切り替えられている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、スイッチ２３を閉状態に維持してＨＡ端子１２から通信アダプタ１６への電力の供給を継続する（Ｓ４）。

一方、ステップＳ３において、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「有効設定」になっていない場合、換言すれば、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「無効設定」に切り替えられている場合（Ｓ３：ＮＯ）には、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６であるか否かを確認つまり判別する（Ｓ５）。

ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６であるか否かを確認する処理は、例えば、以下の処理により実現することができる。即ち、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続されている機器に対して、当該ＨＡ端子１２の２番ピン１２Ｂを介してＵＡＲＴ通信により問い合わせ信号を出力する。この問合せ信号は、通信アダプタ１６が返信可能であって、通信アダプタ１６以外の機器が返信不能な信号となっている。よって、通信アダプタ１６の制御装置３１は、この問合せ信号を受信すると、その問合せ信号に対する応答信号を、ＨＡ端子１２の２番ピン１２Ｂを介して制御装置２１に返信する。一方、通信アダプタ１６以外の機器は、この問合せ信号を受信したとしても、何ら応答せず、つまり、何らの信号も制御装置２１に返信しない。すなわち、ホームコントロール制御器２００がＨＡ端子１２に接続された場合、ホームコントロール制御器２００と空気調和機１０との間では運転／停止などの指令とそれに対する空気調和機１０側の応答のみを、その発生時におけるパルス信号でやり取りするだけであるため、制御装置２１がＵＡＲＴによる非同期シリアル相互通信を用いてホームコントロール制御器２００に信号を送信しても、ホームコントロール制御器２００は何ら応答しない。したがって、制御装置２１は、ＨＡ端子１２を介したＵＡＲＴによる問合せ信号を送信し、その応答がなければ、ホームコントロール制御器２００が接続されているか、もしくは何ら機器が接続されていない状態であると判断することができる。

制御装置２１は、問合せ信号を出力すると、所定時間以内にＨＡ端子１２を介して応答信号を受信したか否かを確認する（Ｓ５）。そして、制御装置２１は、所定時間以内に応答信号を受信した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６であると判定する。一方、制御装置２１は、所定時間以内に応答信号を受信しなかった場合（Ｓ５：ＮＯ）には、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６以外の機器、例えば上述したホームコントロール制御器２００であるか、もしくは何ら機器が接続されていないと判定する。なお、問合せ信号を出力してから応答信号の受信を待つ所定時間は、適宜変更して設定することができる。

このような処理に基づき、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６であるか否かを確認する。そして、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、ＨＡ端子１２から通信アダプタ１６への電力の供給を停止する（Ｓ６）。一方、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に接続されている機器が通信アダプタ１６ではない場合、（Ｓ５：ＮＯ）には、ＨＡ端子１２から通信アダプタ１６への電力の供給を継続する（Ｓ７）。

以上に説明した空気調和機１０によれば、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６が接続されており、且つ、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「無効設定」に切り替えられている場合には、ＨＡ端子１２への電力の供給、ひいては、通信アダプタ１６への電力の供給を停止する。この構成によれば、外部からの遠隔操作を可能にするための通信アダプタ１６が接続可能であるＨＡ端子１２を備える空気調和機１０に関し、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６が接続されている場合であっても、遠隔操作が不要である場合には、通信アダプタ１６への電力供給を停止して、通信アダプタ１６による電力の消費量を抑制することができる。

また、制御装置２１は、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「有効設定」となっている場合には、通信アダプタ１６が接続されているかいないかにかかわらず、すなわち、通信アダプタ１６の接続有無の判断をすることなく、ＨＡ端子１２への電力の供給を継続する（ステップＳ３のＹＥＳとステップＳ４）。これにより遠隔操作の設定が「有効設定」である場合には、通信アダプタ１６を介した制御及びホームコントロール制御器２００による制御のいずれをも可能にしている。なお、この際にＨＡ端子１２に何等機器が接続されなくとも、その場合の電力消費はない。また、制御装置２１は、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６が接続されていない場合には、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「有効設定」及び「無効設定」の何れに切り替えられているかに関わらず、ＨＡ端子１２への電力の供給、ひいては、通信アダプタ１６以外の機器への電力の供給を行う。この構成によれば、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６以外の機器、例えば、通常のホームコントロール制御器２００が接続されている場合には、その機器による空気調和機１０の遠隔制御が可能となる。ここで、ホームコントロール制御器２００と制御装置２１との間の通信は、１番ピン１２Ａ、２番ピン１２Ｂを用いた運転／停止指令等の単発パルス信号と、３番ピン１２Ｃ、４番ピン１２Ｄによる動作状態の応答の単発パルス信号による通信からなり、いずれの通信も状態変更を行わない期間では信号は発せられず、電力消費がない。そのため、ＨＡ端子１２に電力を供給しても無駄な電力消費はなく、当該ホームコントロール制御器２００の動作が無用に制限されてしまうことを回避することができる。なお、ＨＡ端子１２に何等機器等が接続されていなければ、ＨＡ端子１２は、開放状態にあるため、ＨＡ端子１２に通電しても電力は消費されない。

（第２実施形態）
図５に例示するように、第２実施形態では、通信アダプタ１６は、室内機１１の外郭を構成する筐体１１Ａに内蔵されている。この構成によれば、ユーザは、ＨＡ端子１２に通信アダプタ１６が接続されているのか否かを、室内機１１の外観から判断することができない。よって、このような構成において、上述した制御装置２１による通信アダプタ１６への電力の供給制御を行うことで、その効果を特に有効に発揮することができる。即ち、空気調和機１０の遠隔操作の設定が「無効設定」に切り替えられている場合には、通信アダプタ１６による電力の消費量を抑制することができる。なお、この場合、ホームコントロール制御器２００を接続するには、一旦室内機１１の一部を分解し、ＨＡ端子１２へ接続されている通信アダプタ１６のコネクタ１９を外して、ＨＡ端子１２にホームコントロール制御器２００のコネクタ２０１を接続した後、室内機１１を元に戻す作業が必要となる。

なお、本実施形態は、上述した複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や拡張を行うことができる。

以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これらの新規な実施形態は、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、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や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。

図面中、１０は空気調和機、１１Ａは筐体、１２はＨＡ端子、１６は無線通信アダプタ（通信アダプタ）、１９はコネクタ、２１は制御装置（制御手段）、２２は操作部（切り替え手段）を示す。

Claims (5)

1. 外部からの遠隔操作を可能にするための通信アダプタが接続可能であるＨＡ端子と、
   前記ＨＡ端子への電力の供給を制御するとともに、前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されているか否かを判別する制御手段と、
   前記通信アダプタを介する外部からの遠隔操作を可能とする有効設定及び不能とする無効設定に切り替え可能な切り替え手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記切り替え手段が前記無効設定になっている場合であって、かつ前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されている場合には、前記ＨＡ端子への電力の供給を停止し、前記切り替え手段が前記無効設定になっている場合であって、かつ前記ＨＡ端子に前記通信アダプタが接続されていない場合には、前記ＨＡ端子へ電力を供給する空気調和機。
2. 前記制御手段は、前記切り替え手段が前記有効設定になっている場合には、前記ＨＡ端子へ電力を供給する請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記通信アダプタは、空気調和機の外郭を構成する筐体に内蔵されている請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記通信アダプタは、外部のネットワークと無線通信を行う無線通信アダプタである請求項１から３の何れか１項に記載の空気調和機。
5. 前記通信アダプタは、前記ＨＡ端子からの電力供給により動作し、前記制御手段との間で前記ＨＡ端子を介してシリアル相互通信が可能である請求項１から４の何れか１項に記載の空気調和機。

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