(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々独立に制御可能なｎ（ｎ：２以上の整数）台の空気調和機と、前記ｎ台の空気調和機を集中管理する中央管理装置と、を備えた空気調和装置において、
前記ｎ台の空気調和機は一の通信線を介してシリアルに接続されるとともに、前記ｎ台の空気調和機及び前記中央管理装置は前記一の通信線及び前記通信線上のシリアル信号をシリアル／パラレル変換し、かつ、前記中央管理装置からのパラレル信号をパラレル／シリアル変換するシリアル／パラレル変換器を介して互いに接続され、
前記ｎ台の空気調和機は、各々当該空気調和機の設置された部屋の室温を検知する室温センサと、前記室温センサにより検知した室温データをディジタル／アナログ変換して前記シリアル信号として出力するディジタル／アナログ変換回路と、を備え、
前記シリアル／パラレル変換器は、前記中央管理装置の近傍に設けられている、
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和装置において、
前記ディジタル／アナログ変換回路は、互いに相異なる複数の基準電圧信号に対応する複数のディジタルデータ群を予め記憶するメモリと、
前記複数のディジタルデータ群のうちいずれのディジタルデータ群を選択するかを設定する設定手段と、
前記設定手段の設定に対応するディジタルデータ群を構成する複数のディジタルデータのうちから前記制御信号に基づいて前記一のディジタルデータを選択する選択手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、中央管理装置により複数の空気調和機を集中管理する空気調和装置の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より共用の室外機及び共用のメインコントローラを設けて、複数の室内機を接続し、システム全体の制御はメインコントローラで行なうとともに、各使用者側の各室内機に設けられたサブコントローラにより当該室内機のローカルな制御を行なうようにした集中管理方式の冷暖房システムがある。
【０００３】
この様な集中管理方式の冷暖房システムでは、個別に管理する冷暖房個別管理システムと比較して、ビル内の冷暖房システム等の大規模なシステムにおいては、コスト及び装置資源の有効利用などの観点から有利であった。
【０００４】
図５に従来の集中管理方式の冷暖房システムの概要構成ブロック図を示す。
【０００５】
従来の冷暖房システム５０は、複数の室内機５１−１〜５１−ｎと、この複数の室内機５１−１〜５１−ｎを集中監視するメインコントローラ５２を備え、各室内機５１−１〜５１−ｎとメインコントローラ５２との間は多芯の通信線ＰＬＭを介して各々別個に接続されていた。
【０００６】
さらにメインコントローラ５２は、各室内機５１−１〜５１−ｎの設置された部屋の室温を監視するための室温センサ５３に前述したものと同様な多芯通信線ＰＬＭを介して接続されており、室温のモニタを行っていた。
【０００７】
各室内機５１−１〜５１−ｎは、後述の室内機本体を室温により制御するための第１室温センサ５４と、第２室温センサ５５を有し室内機をローカルに制御するためのワイヤードあるいはワイヤレスのリモートコントローラ５６と、第１室温センサ５４あるいは第２室温センサ５５のいずれか一方の出力及びリモートコントローラ５６の設定に基づいて実際に空調を行う室内機本体５７と、を備えて構成されている。
【０００８】
次に動作を説明する。
【０００９】
リモートコントローラ５６により各種設定がなされると、室内機本体５７は、第１室温センサ５４あるいは第２室温センサ５５のいずれかの出力に基づいて、実際の室温と設定された室温との差に基づいて動作を行って空調を行う。
【００１０】
これと並行して、室内機本体５７は多芯の通信線ＰＬＭを介して動作状態、データ設定状態等の各種データをメインコントローラ５２に転送する。
【００１１】
これによりローカルな制御は、各室内機５１−１〜５１−ｎが行うとともに、図示しない室外機等の制御はメインコントローラ５２側で行うことにより、システム全体の動作効率を向上させていた。
【００１２】
また、上述した集中管理方式の冷暖房システムでは、動作制御を行うために、各種ディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路が用いられている。特に室温に基づいて動作制御を行う場合には、室温に対応させて予め記憶したディジタルデータをアナログ信号に変換して制御を行っていた。
【００１３】
図６に従来のＤ／Ａ変換回路周辺の概要構成を示す。
【００１４】
Ｄ／Ａ変換を行う場合には、ＣＰＵ６０は外部から入力される制御信号ＳＣ  に基づき、予め記憶したディジタルデータＤをメモリ６１から選択的に読みだしてＤ／Ａ変換回路本体６２に出力する。これにより、Ｄ／Ａ変換回路本体６２は基準電圧発生回路６３から出力される基準電圧ＶＲＥＦ  ’に基づいて、Ｄ／Ａ変換を行い、アナログ出力信号ＳＡ  ’として出力する。
【００１５】
この場合において、メモリ６１に記憶してあるディジタルデータＤは同一仕様の室内機同士であれば一定であるが、基準電圧発生回路６３の誤差、Ｄ／Ａ変換回路の誤差、各種抵抗等の誤差等により同一のディジタルデータであっても出力されるアナログ出力信号ＳＡ  が異なってしまう。
【００１６】
そこで、このようなすべての誤差を吸収するため、基準電圧を調整しなければならなかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の集中管理方式の冷暖房システムを高層ビル等に設置する場合等には、室内機の設置台数が多くなり、その制御及び使用状態の管理に用いる制御用の通信線が長大になるので、設置が困難になるという問題点があった。
【００１８】
また、Ｄ／Ａ変換回路の基準電圧を調整するためには、基準電圧発生回路内には半固定抵抗を設けなければならず部品点数が増えてしまうという問題点があった。さらにこの半固定抵抗ＨＶＲ（図６参照）は当該装置の出荷時に装置毎に調整する必要があり、手間がかかるという問題点があった。
【００１９】
そこで、本発明の第１の目的は、室内機等の被制御装置が多数設置された場合であっても、全体を制御するための制御線が長大になることなく設置が容易な空気調和装置を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第２の目的は、Ｄ／Ａ変換回路における部品点数及び調整の手間を容易にすることが可能な空気調和装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、各々独立に制御可能なｎ（ｎ：２以上の整数）台の空気調和機と、前記ｎ台の空気調和機を集中管理する中央管理装置と、を備えた空気調和装置において、
前記ｎ台の空気調和機は一の通信線を介してシリアルに接続されるとともに、前記ｎ台の空気調和機及び前記中央管理装置は前記一の通信線及び前記通信線上のシリアル信号をシリアル／パラレル変換し、かつ、前記中央管理装置からのパラレル信号をパラレル／シリアル変換するシリアル／パラレル変換器を介して互いに接続され、
前記ｎ台の空気調和機は、各々当該空気調和機の設置された部屋の室温を検知する室温センサと、前記室温センサにより検知した室温データをディジタル／アナログ変換して前記シリアル信号として出力するディジタル／アナログ変換回路と、を備え、
前記シリアル／パラレル変換器は、前記中央管理装置の近傍に設けて構成する。
【００２２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の空気調和装置において、前記ディジタル／アナログ変換回路は、互いに相異なる複数の基準電圧信号に対応する複数のディジタルデータ群を予め記憶するメモリと、 前記複数のディジタルデータ群のうちいずれのディジタルデータ群を選択するかを設定する設定手段と、 前記設定手段の設定に対応するディジタルデータ群を構成する複数のディジタルデータのうちから前記制御信号に基づいて前記一のディジタルデータを選択する選択手段と、を備えて構成する。
【００２３】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、ｎ台の空気調和機及び中央管理装置は、一の通信線を介してシリアルに接続されるとともに、前記ｎ台の空気調和機及び前記中央管理装置は前記一の通信線及び前記通信線上のシリアル信号をシリアル／パラレル変換し、かつ、前記中央管理装置からのパラレル信号をパラレル／シリアル変換するシリアル／パラレル変換器を介して互いに接続されているので、実質的に配線長を短くすることができ、設置を容易にすることができる。また、ｎ台の空気調和機は、各々当該空気調和機の設置された部屋の室温を検知する室温センサと、前記室温センサにより検知した室温データをディジタル／アナログ変換して前記シリアル信号として出力するディジタル／アナログ変換回路と、を備え、さらにｎ台の空気調和機及び中央管理装置はシリアル／パラレル変換器を介して接続されているので、各空気調和機が室温データをディジタル／アナログ変換してシリアル信号として出力するに際し、シリアル／パラレル変換器を中央管理装置近傍に設けているので、通信線長が長くなってもノイズの影響を受けにくくなり信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００２４】
また、請求項２記載の発明によれば、メモリは、互いに相異なる複数の基準電圧信号に対応する複数のディジタルデータ群を予め記憶する。
【００２５】
一方、設定手段は、メモリに記憶されている複数のディジタルデータ群のうちいずれのディジタルデータ群を選択するかを設定する。
【００２６】
これにより、選択手段は、この設定に対応するディジタルデータ群を構成する複数のディジタルデータのうちから制御信号に基づいて一のディジタルデータを選択する。
【００２７】
したがって、ディジタル／アナログ変換回路は、設定手段の設定に対応したディジタルデータ群を構成するディジタルデータに基づいてアナログ信号を出力することとなるので、基準電圧信号を一定のままで基準電圧信号を切り換えた場合と同様なアナログ信号を出力することができ、調整が容易となる。
【００２８】
【実施例】
次に図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する。
【００２９】
図１に集中管理方式の冷暖房システムの概要構成ブロック図を示す。
【００３０】
冷暖房システム１は、大別すると、中央管理装置として機能し、システム１全体を制御するメインコントローラ２と、メインコントローラ２にパラレル通信線を介して接続され、後述の室内機側から入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換してメインコントローラ２に出力するとともに、メインコントローラ２側から出力されるパラレルデータをシリアルデータに変換して後述の室内機側に出力するシリアル／パラレル変換回路３と、シリアル／パラレル変換回路に多重伝送方式を用いた２線方式の通信線ＬＭを介してシリアルに接続された複数の室内機４−１〜４−ｎと、を備えて構成されている。
【００３１】
メインコントローラ２は、各種通信制御を行う通信制御ボード、各種制御を行なうコントロールボード等が格納されたコントローラ本体と、各種設定データ、被制御装置の動作状態等を表示する表示部と、各種データをプリントアウトするためのプリンタと、を備えて構成されている。
【００３２】
シリアル／パラレル変換回路３は、図２に示すように、シリアル／パラレル変換回路３全体を制御するＣＰＵ１０と、制御用プログラム、データ等が格納されたＲＯＭ１１と、一時的に各種データを格納するＲＡＭ１２と、外部とのインターフェース動作を行なうインターフェース部１３と、通信線ＬＭを介して入力されるアナログ信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路１４を備えて構成されている。
【００３３】
各室内機４−１〜４−ｎの態様は、様々考えられるが、以下、その一例として室内機４−１について図１を参照して説明する。
【００３４】
室内機４−１は、室内機が設置されている室内の温度を検知する第１室温センサ２０と、第２室温センサ２１を有し室内機をローカルに制御するためのワイヤードあるいはワイヤレスのリモートコントローラ２２と、第１室温センサ２０あるいは第２室温センサ２１のいずれか一方の出力及びリモートコントローラ２２の設定に基づいて実際に空調を行うとともにシリアル／パラレル変換回路３に通信線ＬＭを介して接続される室内機本体２３と、を備えて構成されている。
【００３５】
室内機本体２３は、図３に示すように、室内機本体２３全体を制御するＣＰＵ２５と、制御用プログラム、データ等が格納されたＲＯＭ２６と、一時的に各種データを格納するＲＡＭ２７と、外部とのインターフェース動作を行なうインターフェース部２８と、通信線ＬＭを介して出力すべきディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路２９を備えて構成されている。
【００３６】
Ｄ／Ａ変換回路２９は、図４に示すように、Ｄ／Ａ変換回路２９全体を制御するＣＰＵ３０と、基準電圧ＶＲＥＦ  を発生する基準電圧発生回路３１と、設定手段として機能するディップスイッチ等のスイッチ３２と、互いに相異なる複数の基準電圧信号の電圧値に対応する複数のディジタルデータ群ＤＧ１  〜ＤＧ３  をテーブルとして予め記憶するメモリ３３と、基準電圧発生回路３１から出力される基準電圧信号及びＣＰＵ３０から与えられるディジタルデータＤＤに基づいて、ディジタル／アナログ変換を行いアナログ出力信号ＳＡ  を出力するＤ／Ａ変換回路本体３４と、を備えて構成されている。
【００３７】
ここで、Ｄ／Ａ変換回路２９の出荷時の設定について説明する。
【００３８】
あるディジタルデータが与えられた場合、同一の基準電圧信号に基づいて変換を行えば、Ｄ／Ａ変換回路の出力であるアナログ出力信号の電圧レベルは理想的には常に一定であるはずである。
【００３９】
しかしながら、現実には基準電圧発生回路の誤差、Ｄ／Ａ変換回路本体の誤差、各種抵抗等の誤差等により装置毎にアナログ出力信号の電圧レベルは変化することとなる。したがって、複数の装置、すなわち、室内機を制御する場合などには、同一のディジタルデータに基づいてディジタル／アナログ変換を行ったとしてもアナログ出力信号レベルが室内機毎に異なることとなり、集中管理を行う場合に不便である。
【００４０】
そこで、本実施例では、室内機の出荷時に、まずＣＰＵ３０から予め設定し基準アナログ出力信号レベルに相当するディジタルデータをＤ／Ａ変換回路本体３４に与える。
【００４１】
このときＤ／Ａ変換回路本体３４から出力されるアナログ出力信号ＳＡ  レベルを測定し、予め設定した基準アナログ出力信号レベルと比較する。
【００４２】
この比較結果に基づいて、スイッチ３２を切換え、ＣＰＵ３０にメモリ３３に記憶されている複数のディジタルデータ群ＤＧ１  〜ＤＧ３  のうち、もっともアナログ出力信号ＳＡ  レベルが基準アナログ出力信号レベルに近くなるディジタルデータ群を選択するように指示を与える。
【００４３】
これ以後、ＣＰＵ３０は選択されたディジタルデータ群を構成するディジタルデータを変換用のディジタルデータとしてＤ／Ａ変換回路本体３４に出力することとなり、Ｄ／Ａ変換回路本体３４からはほぼ基準アナログ出力信号レベルに相当するアナログ出力信号ＳＡ  が出力されることとなる。
【００４４】
この場合において、メモリ３３に予め記憶しておくディジタルデータ群としては、例えば、Ｄ／Ａ変換回路本体３４から出力されるアナログ出力信号レベルが基準アナログ出力信号レベルに対して、―０．５％の値を示す場合のディジタルデータ群、±０％の値を示す場合（＝両者が等しい場合）のディジタルデータ群、＋０．５％の値を示す場合のディジタルデータ群の３つのディジタルデータ群を記憶しておけばよい。
【００４５】
あるいは―０．５％の値を示す場合の誤差に対応するディジタルデータ群、＋０．５％の値を示す場合の誤差に対応するディジタルデータ群の２つのディジタルデータ群及び±０％の値を示す場合（＝両者が等しい場合）のディジタルデータ群を記憶して、ＣＰＵにより±０％の値を示す場合のディジタルデータ群を誤差に対応するディジタルデータ群により変換するように構成してもよい。
【００４６】
さらに―０．５％の値を示す場合の誤差に対応するディジタルデータ群、＋０．５％の値を示す場合の誤差に対応するディジタルデータ群の２つのディジタルデータ群のみを記憶し、ＣＰＵの演算によりディジタルデータを求めるようにしてもよい。
【００４７】
ディジタルデータ群数及び設定条件は、以上に限定されるものではなく、メモリの記憶容量、データ作成などのコスト、要求変換精度等に応じて適宜変更することが可能である。
【００４８】
次に冷暖房システムの動作を室内機４−１側からメインコントローラ２側に室温データ及び動作状態データを転送する場合について説明する。この場合において、室温データは第１室温センサ２０から得るものとする。
【００４９】
室内機４−１の室内機本体２３は、第１室温センサ２０により室内機が設置されている室内の温度を検知し、室温データとしてＲＡＭ２７に格納する。
【００５０】
これと並行して室内機本体２３は、リモートコントローラ２２の設定に基づいて動作を開始するとともに、その動作状態を動作状態データとしてＲＡＭ２７に格納する。
【００５１】
次にＣＰＵ２５は、メインコントローラ２に転送すべき室温データ及び動作状態データをＤ／Ａ変換回路２９によりディジタル／アナログ変換し、シリアル信号としてインターフェース部２８を介して通信線ＬＭに送る。
【００５２】
室温データ及び動作状態データを含むシリアル信号は、通信線ＬＭを介してシリアル／パラレル変換回路３に転送される。
【００５３】
シリアル／パラレル変換回路３のＡ／Ｄ変換回路１４は、通信線ＬＭを介して入力されたシリアル信号をアナログ／ディジタル変換してシリアルデータとしてＲＡＭ１２に格納する。
【００５４】
これによりＣＰＵ１０はＲＯＭ１１内のプログラム及びデータに基づいてＲＡＭ１２内のシリアルデータをパラレルデータに変換して、インターフェース部を介してメインコントローラ２に転送する。
【００５５】
この結果、メインコントローラ２は、室内機の設置された部屋の室温、当該室内機の動作状態等を表示部に表示し、必要に応じ、各種制御を行なうためのコントロールデータをコントローラ本体から室内機からのデータ転送とは逆の経路を辿って転送することとなる。
【００５６】
以上の説明のように、本実施例によれば、メインコントローラ２と各室内機４−１〜４−ｎ間の配線は、多重伝送方式による２線方式を用いているので、室内機等を新規に設置する場合、あるいは室内機等を追加増設するような場合でも容易に対応することができる。
【００５７】
さらに室温データと動作状態データ等のように異なるデータを同一の通信線ＬＭを介して転送することができるので、実質的に配線数を減少し、総配線長を減少させることができ、より冷暖房システムの設置が容易となる。
【００５８】
また、Ｄ／Ａ変換回路の調整が簡単であり、出荷時における調整の手間を減少させることが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ｎ台の空気調和機及び中央管理装置は、一の通信線を介してシリアルに接続されるとともに、前記ｎ台の空気調和機及び前記中央管理装置は前記一の通信線及び前記通信線上のシリアル信号をシリアル／パラレル変換し、かつ、前記中央管理装置からのパラレル信号をパラレル／シリアル変換するシリアル／パラレル変換器を介して互いに接続されているので、実質的に配線長を短くすることができ、設置を容易にすることができ、大規模システムにおいても容易にシステム構築を行える。
さらにｎ台の空気調和機及び中央管理装置はシリアル／パラレル変換器を介して接続されているので、各空気調和機が室温データをディジタル／アナログ変換してシリアル信号として出力するに際し、シリアル／パラレル変換器を中央管理装置近傍に設けているので、通信線長が長くなってもノイズの影響を受けにくくなり信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００６０】
また、請求項２記載の発明によれば、ディジタル／アナログ変換回路は、設定手段の設定に対応したディジタルデータ群を構成するディジタルデータに基づいてアナログ信号を出力することとなるので、基準電圧信号を一定のままで基準電圧信号を切り換えた場合と同様なアナログ信号を出力することができ、出荷時の調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷暖房システムの概要構成を示すブロック図である。
【図２】シリアル／パラレル変換回路の概要構成を示すブロック図である。
【図３】室内機本体の概要構成を示すブロック図である。
【図４】Ｄ／Ａ変換回路の概要構成を示すブロック図である。
【図５】従来の冷暖房システムの概要構成を示すブロック図である。
【図６】従来のＤ／Ａ変換回路の概要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  冷暖房システム
２  メインコントローラ
３  シリアル／パラレル変換回路
４−１〜４−ｎ  室内機
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＯＭ
１２  ＲＡＭ
１３  インターフェース部
１４  Ａ／Ｄ変換回路
２０  第１室温センサ
２１  第２室温センサ
２２  リモートコントローラ
２３  室内機本体
２５  ＣＰＵ
２６  ＲＯＭ
２７  ＲＡＭ
２８  インターフェース部
２９  Ｄ／Ａ変換回路
３０  ＣＰＵ
３１  基準電圧発生回路
３２  スイッチ
３３  メモリ
３４  Ｄ／Ａ変換回路本体
ＬＭ  通信線
ＤＧ１  〜ＤＧ３    ディジタルデータ群
【図１】
0003630744.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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