WO2017138141A1 - 空調制御システムおよびリモコン装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これにより、空調システム内に複数の制御装置が接続されている場合でも、容易かつ効率的に仮想制御部を生成することができる。
以下、本発明の実施の形態1に係る空調制御システムについて説明する。
この空調制御システムは、複数の空気調和装置の動作をリモートコントローラによって制御するものである。各空気調和装置は、複数に形成されたグループのうちいずれかのグループに属し、それぞれのグループ毎に対応付けられたリモートコントローラにより、その動作が制御される。
図1は、本実施の形態1に係る空調制御システム1の構成の一例を示すブロック図である。図2は、本実施の形態1に係る空調制御システム1の構成の他の例を示すブロック図である。
なお、以下の説明で参照する図においては、各部の制御関係を示す接続線のみが図示されているものとする。
グループXには、4台の空気調和装置30A~30Dが属し、これらの空気調和装置30A~30Dは、主リモコン装置10によって制御される。グループYには、4台の空気調和装置30E~30Hが属し、これらの空気調和装置30E~30Hは、従リモコン装置20Aによって制御される。グループZには、2台の空気調和装置30Iおよび30Jが属し、これらの空気調和装置30Iおよび30Jは、従リモコン装置20Bによって制御される。
なお、以下の説明において、従リモコン装置20Aおよび20Bを特に区別する必要がない場合には、単に「従リモコン装置20」と称して説明する。また、空気調和装置30A~30Jを特に区別する必要がない場合には、単に「空気調和装置30」と称して説明する。
主リモコン装置10は、例えば、空気調和装置30における運転モード設定、温度設定、風量設定等の動作を制御するためのものである。主リモコン装置10は、空調制御システム1内に形成された複数のグループのうち、対応付けられた所定のグループに属する空気調和装置30の動作を制御する。
この例において、主リモコン装置10は、グループXに属する空気調和装置30A~30Dと接続線3で接続され、空気調和装置30A~30Dの動作を制御する。
主リモコン装置10は、例えば、従リモコン装置20Aに接続された空気調和装置30E~30Hに関する情報を、接続線2を介して受信する。そして、受信した情報に基づき、接続された従リモコン装置20Aを制御することにより、主リモコン装置10は、従リモコン装置20Aが制御するグループYに属する空気調和装置30E~30Hの動作を制御することができる。
主リモコン装置10は、例えば、従リモコン装置20Bに接続された空気調和装置30Iおよび30Jに関する情報を、接続線2を介して受信する。そして、受信した情報に基づき、接続された従リモコン装置20Bを制御することにより、主リモコン装置10は、従リモコン装置20Bが制御するグループZに属する空気調和装置30Iおよび30Jの動作を制御することができる。
従リモコン装置20は、例えば、空気調和装置30における運転モード設定、温度設定、風量設定等の動作を制御するためのものである。従リモコン装置20は、空調制御システム1内に形成された複数のグループのうち、対応付けられた所定のグループに属する空気調和装置30の動作を制御する。
この例において、従リモコン装置20Aは、グループYに属する空気調和装置30E~30Hと接続線3で接続され、空気調和装置30E~30Hの動作を制御する。また、従リモコン装置20Bは、グループZに属する空気調和装置30Iおよび30Jと接続線3で接続され、空気調和装置30Iおよび30Jの動作を制御する。
従リモコン装置20Bは、グループZに属する空気調和装置30Iおよび30Jに関する情報を、接続線2を介して主リモコン装置10に送信する。そして、送信した情報に基づく主リモコン装置10の制御により、従リモコン装置20Bは、グループZに属する空気調和装置30Iおよび30Jの動作を制御する。
空気調和装置30は、室内機31および室外機32を備える。
室内機31は、図示しない利用側熱交換器を含んで構成され、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷房運転の際に、室内空気を冷却して冷房を行うとともに、暖房運転の際に、室内空気を加熱して暖房を行う。
室外機32は、図示しない熱源側熱交換器を含んで構成され、室外空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷房運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させるとともに、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する。
なお、図1に示す例では、1台の室外機32に対して1台の室内機31が接続されているが、これに限らず、1台の室外機32に対して複数の室内機31が接続されてもよい。
次に、空調制御システム1を構成する主リモコン装置10、従リモコン装置20Aおよび20B、ならびに空気調和装置30の接続関係について説明する。
主リモコン装置10は、グループXに属する空気調和装置30A~30Dと、接続線3によって接続される。具体的には、主リモコン装置10は、接続線3によって空気調和装置30Aに接続され、空気調和装置30A~30Dは、接続線3によって空気調和装置30A、空気調和装置30B、空気調和装置30C、空気調和装置30Dの順に接続される。
従リモコン装置20Aは、グループYに属する空気調和装置30E~30Hと、接続線3によって接続される。具体的には、従リモコン装置20Aは、接続線3によって空気調和装置30Eに接続され、空気調和装置30E~30Hは、接続線3によって空気調和装置30E、空気調和装置30F、空気調和装置30G、空気調和装置30Hの順に接続される。
従リモコン装置20Bは、グループZに属する空気調和装置30Iおよび30Jと、接続線3によって接続される。具体的には、従リモコン装置20Bは、接続線3によって空気調和装置30Iに接続され、空気調和装置30Iは、接続線3によって空気調和装置30Jに接続される。
次に、各接続線2~4に接続された装置間の通信方式について説明する。
第3の通信方式は、例えば、AC電源線および通信線が1本の線で構成された接続線4を用いる場合と、AC電源線、およびAC電源線とは異なる別の専用線による通信線の2本の線で構成された接続線4を用いる場合とがある。
前者の接続線4は、後者の接続線4と比較して、容易に施工できるものの、通信距離が短く、通信速度も遅い。そのため、1台の室外機32に接続可能な室内機31の数は、例えば最大で4台となる。ここでは、前者の接続線4を用いる場合を例にとって説明する。
第2の通信方式は、第3の通信方式によって1台の室外機32に接続可能な室内機31の台数が制約されることから、主リモコン装置10、従リモコン装置20Aおよび20Bが接続可能な室内機31の台数も4台に制限される。これは、例えば第3の通信方式として上述した特許第2948502号公報に記載の通信方式を適用した場合、1台の室外機32に接続される室内機31の台数に応じて1台の室内機31に供給される電流量が減少し、通信データのビット判定が困難となるためである。
また、4台の室内機31は、運転モード設定、温度設定、および風量設定等について、同様の制御が行われるものとする。
すなわち、同一グループに属する空気調和装置30の室内機31は、主リモコン装置10または従リモコン装置20によって同様に動作するように制御される。
第1の通信方式は、例えば、近距離無線通信であるBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)等の無線通信方式であり、主リモコン装置10と、従リモコン装置20Aおよび20Bとの間を無線で接続することができる。このように、近距離無線通信方式を用いることにより、室内機31から主リモコン装置10、従リモコン装置20Aおよび20Bへの給電能力を低減することができる。
また、従リモコン装置20は、第1の通信方式による主リモコン装置10との通信と、第2の通信方式による空気調和装置30との間の通信とを中継する中継装置として機能する。
主リモコン装置10に対しては、複数の従リモコン装置20を接続することができ、主リモコン装置10および従リモコン装置20に接続された空気調和装置30は、主リモコン装置10の制御に基づいて動作する。
次に、主リモコン装置10の構成について説明する。
図3は、図1に示す主リモコン装置10の構成の一例を示すブロック図である。
図3に示すように、主リモコン装置10は、第1の通信部11、第2の通信部12、記憶部13、操作部14および制御部15を備えている。
例えば、第1の通信部11は、主リモコン装置10に接続されたそれぞれの従リモコン装置20から、当該従リモコン装置20に接続された空気調和装置30E~30Jの室内機31に関する情報を受信する。第1の通信部11は、受信した室内機31に関する情報を制御部15に供給する。
また、第1の通信部11は、後述する制御部15による制御に基づき、主リモコン装置10に接続されたそれぞれの従リモコン装置20に対して、制御部15から受け取った運転モード設定、温度設定、風量設定等の各種設定内容を含む設定情報を送信する。
例えば、第2の通信部12は、制御部15による制御に基づき、グループX内の空気調和装置30A~30Dに対して、制御部15から供給された設定情報を送信する。
また、第2の通信部12は、空気調和装置30A~30Dから室内機31に関する情報を受信し、制御部15に供給する。
制御部15は、操作部14から供給された制御信号に基づき、動作させる空気調和装置30を決定するとともに、この空調制御システム1内に設けられた空気調和装置30の運転状態を制御するための設定情報を生成する。そして、制御部15は、動作させる空気調和装置30に対応する従リモコン装置20に対して設定情報を送信するため、この設定情報を第1の通信部11に供給する。
また、制御部15は、第1の通信部11および第2の通信部12を介して受信した室内機31に関する情報に基づき、主リモコン装置10および従リモコン装置20に接続された空気調和装置30の台数を示す情報を生成し、記憶部13に記憶する。
図1に示す空調制御システム1に対して、空気調和装置30を増設する場合には、増設する空気調和装置30に対応する従リモコン装置20を主リモコン装置10に対して接続線2を介して接続する。これにより、主リモコン装置10は、従リモコン装置20と第1の通信方式を用いて接続され、増設された従リモコン装置20に接続された空気調和装置30の動作を制御することができる。
従って、主リモコン装置10で制御可能な空気調和装置30の台数は、最大で256台となる。
そして、このように主リモコン装置10と従リモコン装置20とを接続することにより、空気調和装置30を増設できるので、共通バスを介して空気調和装置を接続する仕組みを持たない空調システムであっても、空気調和装置を容易に増設することができる。
次に、本実施の形態2に係る空調制御システムについて説明する。
本実施の形態2に係る空調制御システムでは、システム全体におけるエネルギー消費効率を示すCOP(Coefficient Of Performance;成績係数)が最大で動作するように、システム内の空気調和装置の動作を制御する。
なお、以下の説明において、実施の形態1と同様の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図4は、本実施の形態2に係る空調制御システム50の構成の一例を示すブロック図である。
図4に示すように、空調制御システム50は、上述した実施の形態1に係る空調制御システム1の構成に加えて、温度センサ51を備えている。この温度センサ51は、主リモコン装置10または空気調和装置30の室内機31の設置位置の近傍に設けられている。この例において、温度センサ51は、主リモコン装置10の近傍に設けられているものとする。
温度センサ51は、設置された空間の温度を検出し、検出結果を示す温度情報を主リモコン装置10に供給する。
主リモコン装置10は、図3に示す制御部15において、上述したシステム全体におけるCOPが最大となるように、動作させる空気調和装置30の台数および運転能力を算出する。
制御部15は、設定温度と温度センサ51からの温度情報とに基づき温度差を算出する。制御部15は、算出した温度差と、記憶部13に記憶された従リモコン装置20の台数およびシステム中の室内機31の台数を示す情報とに基づき、COPが最大となる空気調和装置30の台数および運転能力を算出する。そして、制御部15は、算出結果に基づき、動作させる空気調和装置30を決定する。
主リモコン装置10が、2台の室内機31を80%の能力で運転することによってCOPが最大となると算出した場合には、予め設定された2台の室内機31を80%の能力で動作させる。
具体的には、例えば、従来は1台のリモコン装置で4台の空気調和装置に対してのみ、COPが最大となる制御を行うことができたのに対して、本実施の形態2に係る空調制御システム50では、5台以上の空気調和装置30を対象として上述した制御を行うことができる。
例えば、制御部15は、運転能力が常に一定値以上となるように動作させる空気調和装置30の台数を予め設定し、設定された台数の空気調和装置30でCOPが最大となるように制御するようにしてもよい。これにより、空間内における快適性を維持することができる。
次に、本実施の形態3に係る空調制御システムについて説明する。
本実施の形態3に係る空調制御システムでは、運転および運転停止を周期的に繰り返す空気調和装置を設定し、設定された空気調和装置を交互に動作させる、所謂ローテーション動作を行うように制御する。
なお、以下の説明において、実施の形態1および2と同様の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図5は、本実施の形態3に係る空調制御システム1の構成の一例を示すブロック図である。
本実施の形態3に係る空調制御システム1の構成は、上述した実施の形態1に係る空調制御システム1と同様である。
図5に示す例において、点線Sで囲まれた空気調和装置30A~30C、および点線Tで囲まれた空気調和装置30E~30Gは、運転および運転停止を周期的に繰り返すように予め設定された空気調和装置30であることを示す。
ユーザは、例えば、主リモコン装置10が制御するグループに属する空気調和装置30と、従リモコン装置20Aおよび20Bが制御するグループに属する空気調和装置30との中から、グループ毎に所定台数の空気調和装置30を選択する。そして、このようにして空気調和装置30が選択されると、主リモコン装置10は、選択された空気調和装置30が属するグループに対応する従リモコン装置20を中継装置として、選択された空気調和装置30を順番に動作させるように設定して制御する。
この場合、主リモコン装置10は、まず、グループXに属する空気調和装置30A~30Cが運転動作するように制御する。次に、主リモコン装置10は、空気調和装置30A~30Cが運転停止した後、グループYに属する空気調和装置30E~30Gが運転動作するように、従リモコン装置20Aを介して制御する。そして、主リモコン装置10は、この動作を順次繰り返すように、空気調和装置30A~30Cおよび空気調和装置30E~30Gを制御する。
次に、本実施の形態4に係る空調制御システムについて説明する。
一般に、空気調和装置において暖房運転を継続している場合には、室外機に霜が付着することがあるため、付着した霜を取り除くためのデフロスト運転を行うことがある。また、同等の運転能力を有する複数の空気調和装置を同等の環境下に設置して暖房運転を行う場合には、複数の空気調和装置において同時にデフロスト運転を開始してしまう可能性がある。
なお、以下の説明において、実施の形態1~3と同様の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
また、制御部15は、算出したデフロスト継続時間に基づき、デフロスト継続時間が一致する空気調和装置30が存在するか否かを判断する。
この場合には、例えば、リモコン装置に対してゲートウェイ機能またはブリッジ機能を設ける。リモコン装置は、第1の通信方式によって受信した通信データ形式を、制御対象である空気調和装置30に適したデータ形式に変換する。これにより、異なるシステムとして構成されていた空調システムを本発明に係る空調制御システムに組み込み、リモコン装置によって連携させることができる。
Claims (8)
- 室内機および室外機を有する複数の空気調和装置と、
前記複数の空気調和装置のうち一部の空気調和装置に対応付けられ、該空気調和装置の動作を制御する主リモコン装置と、
前記主リモコン装置と第1の通信方式を用いて接続されるとともに、前記複数の空気調和装置のうちその他の空気調和装置に対応付けられ、該空気調和装置の動作を制御する1または複数の従リモコン装置と
を備え、
前記空気調和装置の室内機は、
前記主リモコン装置および前記従リモコン装置のうち、対応付けられたリモコン装置と前記第1の通信方式とは異なる第2の通信方式を用いて接続され、
前記主リモコン装置は、
前記従リモコン装置を介して前記その他の空気調和装置の動作を制御する
空調制御システム。 - 前記主リモコン装置および前記室内機の少なくとも一方が設置された位置の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記主リモコン装置は、
前記室内機に関する情報を受信する通信部と、
前記室内機に関する情報を記憶する記憶部と、
ユーザによる操作に基づき、前記複数の空気調和装置のうち、動作させる空気調和装置を決定する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記空気調和装置に対して設定された設定温度と、前記温度センサで検出された温度との温度差を算出し、
算出した前記温度差および前記室内機に関する情報に基づき、成績係数が最大となる空気調和装置の台数および運転能力を算出し、
前記算出結果に基づき、前記動作させる空気調和装置を決定する
請求項1に記載の空調制御システム。 - 前記制御部は、
動作させる前記空気調和装置を、所定時間経過毎に変更するように制御する
請求項2に記載の空調制御システム。 - 前記主リモコン装置は、
該主リモコン装置に対応付けられた前記空気調和装置と、前記従リモコン装置に対応付けられた前記空気調和装置とのそれぞれの中から、運転および運転停止を周期的に繰り返す空気調和装置を選択し、
選択されたそれぞれの前記空気調和装置のうちいずれかが順番に運転するように、選択された前記空気調和装置の動作を制御する
請求項1~3のいずれか一項に記載の空調制御システム。 - 前記主リモコン装置は、
それぞれの前記室内機の吸込温度に基づき、それぞれの前記空気調和装置におけるデフロスト運転の開始時間と、前記デフロスト運転の継続時間とを算出し、
算出された前記開始時間および前記継続時間に基づき、前記複数の空気調和装置において前記デフロスト運転が重ならないように、前記空気調和装置の動作を制御する
請求項1~4のいずれか一項に記載の空調制御システム。 - 前記第1の通信方式は、
無線通信方式である
請求項1~5のいずれか一項に記載の空調制御システム。 - 前記従リモコン装置のうち少なくとも1つは、
ゲートウェイ機能およびブリッジ機能のうち少なくとも一方を有し、
前記ゲートウェイ機能および前記ブリッジ機能のうち少なくとも一方を有する前記従リモコン装置は、
前記第1の通信方式および前記第2の通信方式とは異なる通信方式を用いて前記空気調和装置の前記室内機と接続される
請求項1~6のいずれか一項に記載の空調制御システム。 - 室内機および室外機を有する1または複数の空気調和装置に対応付けられ、該空気調和装置の動作を制御するリモコン装置であって、
他の空気調和装置に対応付けられた他のリモコン装置が第1の通信方式を用いて接続され、
対応付けられた前記空気調和装置の室内機と前記第1の通信方式とは異なる第2の通信方式を用いて接続され、
前記他のリモコン装置を介して前記他の空気調和装置の動作を制御する
リモコン装置。
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