(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の通信線へ並列に接続された室外機と室内機とから構成される複数の空調要素とこれら空調要素を制御する集中制御器からなり、各空調要素に前記集中制御器を含む複数の制御器から運転制御指令を発して運転が制御される空気調和機おいて、
前記集中制御器および各空調要素に優先順位が設定されると共に、前記運転制御指令は各空調要素の運転を制御する制御内容信号と優先順位信号とを含み、各空調要素はそれぞれ自己に設定された優先順位以上の優先順位信号を受信した場合に制御内容信号に基き、前記設定された優先順位と送信されてきた優先順位信号との優先レベルを判断して、運転を行うことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスビル等において、各階の空気調和機が集中制御装置により統合的に運転制御されているも、ある階の空気調和機は、例えばユーザ側での運転管理を優先させるというような運転制御を行えるようにして、運転実情により合ったまた効果的に空気調和を行うのに好適な、空気調和機の運転制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大店舗やオフィスビル等に設置される大規模な空気調和システムにおいて、各部屋の空気調和機に対して行う様々な運転制御、すなわち冷房／暖房の運転を開始したり、停止したりするＯＮ／ＯＦＦ制御，就寝時等に一定時間だけ運転させるようなタイマー運転，冷房／暖房の運転切替等が成される。
【０００３】
これらの運転制御を行う指令形態としては、各部屋の室内機本体に具備させた操作スイッチ類、室内機に付属するリモコン装置、電話回線などを利用して送信された制御信号を受け、遠隔運転するための制御端子（ＨＡ端子と称する）、サービス時等に室外機を試運転したり、確認運転させる制御である強制運転装置、さらに複数の室内機の管理を効率的に行うために有効な集中制御器等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、空気調和機が様々な指令系統での運転を許容するという複数の運転管理機能がある場合、運転効率や使い勝手性が十分に発揮されるような最適な指令系統を求めるのが、好都合であり、故に、そのための優先順位設定や、管理ルールを確立することが必要である。
【０００５】
従来、これらの優先順位や管理ルールは、機器の設計段階において決められていた。
【０００６】
しかし、このように優先順位や管理ルールが最大公約数的に設定されているものだと、個々の顧客の要望に応えにくい場合が生じたりする。すなわち、たとえば、集中制御器から停止を要求された場合でも、建物の管理者すなわち集中制御を優先するようなケースが好ましい時もあれば、在室している人による制御、すなわちリモコンによる室内機の運転を優先する場合の方が好都合であるという時もある。
【０００７】
また、同じ建物内でも、ある部屋、ある階はリモコン優先で、またある部屋、別の階は集中制御を優先するという場合もあり、このように様々な個々の要望には応えにくいという背景があるのである。
【０００８】
それに対応しようとすると、別種の制御を実行させるような制御装置（メモリチップなど）をそれぞれ設計し、またその制御装置を組み込んだ空気調和機を納品（設置）される物件（ビル）別毎に生産するという状況となり、これでは非生産的であり、またコスト高などを招くという問題があった。
【０００９】
本発明は、そこでこれらの事情に鑑みて、これらの問題を解決し、ユーザの要望に適うことも可能で、かつ効率的な運転が行える空気調和機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、同一の通信線へ並列に接続された室外機と室内機とから構成される複数の空調要素とこれら空調要素を制御する集中制御器からなり、各空調要素に前記集中制御器を含む複数の制御器から運転制御指令を発して運転が制御される空気調和機において、前記集中制御器および各空調要素に優先順位が設定されると共に、前記運転制御指令は各空調要素の運転を制御する制御内容信号と優先順位信号とを含み、各空調要素はそれぞれ自己に設定された優先順位以上の優先順位信号を受信した場合に制御内容信号に基き、前記設定された優先順位と送信されてきた優先順位信号との優先レベルを判断して、運転を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る空気調和システムの全体構成を示すブロック図であり、図２は室外ユニットおよび室外ユニットの構成を示す概略図である。なお、これらの図においては、実線で冷媒回路を示し、一点鎖線で制御、通信回路を示す。
【００１３】
先ずこの空気調和機の構成に付いて説明すると、７−１，７−２、７−３，７−４は室外に設置した４台の室外ユニットで、冷房用／暖房用の熱源を得る熱源機である。この室外ユニット７−１，７−２、７−３，７−４から熱源としてのガス冷媒、あるいは液冷媒が、複数に分岐した冷媒回路によって、複数の室内ユニット５−１〜５−１１に供給されるように構成されている。またこの本実施形態の空気調和システムは、無極性２線方式通信ライン３を介して、それら室内ユニット５−１〜５−１１および室外ユニット７−１〜７−４とが接続されている。
【００１４】
ここで、室内ユニット５−５〜５−１１は、例えばビルの２階に設置されているものであり、また室内ユニット５−１〜５−４は、下の１階に設置されたものを示している。
【００１５】
図中、１１はワイヤードリモコンで、冷暖房運転の停止・開始および部屋の冷暖房温度の設定や、冷風、温風の吹出度合いの調整などの操作を行うものである。１３は前記ワイヤードリモコン１１と同様の操作が行えるワイヤレスリモコンである。
【００１６】
１は、集中制御機器でその制御指令は通信ライン３により、室外ユニット７−１〜７−４、及び１階、２階の室内ユニット５−１〜５−１１に送信されコントロールされるようになっている。さらに、ある室内ユニットすなわち室内ユニット５−２には、電話回線等で、運転のＯＮ／ＯＦＦ、温度設定などを行えるように設けた受信部であるＨＡ端子８を有している。
【００１７】
前記室外ユニット７−１〜７−４，室内ユニット５−１〜５−１１，集中制御機器１には、通信ライン３上の通信で使用される固有のアドレスがそれぞれ設定されている。室外ユニット７−１〜７−４、室内ユニット５−１〜５−１１、集中制御機器１との間で発信元のアドレス、発信先のアドレス及び制御コマンドを含む通信信号の送受信が通信ライン３上で行われる。
【００１８】
さて、図２に示したように、室内ユニット５−１〜５−１１側には、室内熱交換器２１，電動ファン２３，電動膨脹弁２５，電気ヒータ２７等が設置されている。また、室外ユニット７−１，７−２および図示しない室外ユニット７−３，７−４側には、それぞれ圧縮機３１、電磁式の四方弁３３、室外熱交換器３５、電動ファン３７，アキュムレータ３９等が設置されている。また冷媒回路を構成する機器は、ガス冷媒あるいは液冷媒の流通に供される冷媒配管４１ａ〜４１ｇにより接続されている。図中５１はガスエンジンであり、フレキシブルカップリング５３を介して、圧縮機３１を駆動する。
【００１９】
６１は、各室内ユニット５−１〜５−１１内に設置された制御手段たる室内側コントロールユニット（以下、室内側ＥＣＵと記す）で、図示しないがＣＰＵ、入出力インタフェース、通信インタフェース、タイミング制御回路、ＲＡＭ等から構成されている。
【００２０】
そしてこの室内側ＥＣＵ６１には、通信ライン３や電動ファン２３、電動膨脹弁２５、電気ヒータ２７の他、室温Ｔｒを検出する室温センサー６３や、室内熱交換器２１の冷房運転時における入口側および出口側の冷媒温度Ｔｆｉ、Ｔｆｏを検出する第１、第２冷媒温度センサ６５，６７、リモコンユニット１１等が接続されている。
【００２１】
同様に室外ユニット７−１，７−２内にも、ＣＰＵ、入出力インタフェース、通信インタフェース、タイミング制御回路、ＲＡＭ等から構成された、制御手段たる室外側コントロールユニット（以下、室外側ＥＣＵと記す）７１が設置されている。そして、該室外側ＥＣＵ７１に通信ライン３や四方弁３３、電動ファン３７、ガスエンジン５１の他、圧縮機３１の吐出側冷媒圧力Ｐｄを検出する圧力センサ７３、外気温Ｔａを検出する外気温センサ７５等が接続されている。
【００２２】
上述した集中制御機器１、ワイヤードリモコン１１、ワイヤレスリモコン１３等からそれぞれ出力される制御指令信号、およびＨＡ端子８で受けた制御指令信号は、通信ライン３を介して、所要の空調要素（室外ユニット７−１〜７−４，室内ユニット５−１〜５−１１）に通信されて、所要の制御が実施される。
【００２３】
その場合に、本発明では、制御対象の空調要素において、多数ある制御器（集中制御器１，ワイヤードリモコン１１、ワイヤレスリモコン１３等）からのどの制御指令を優先するか、その優先順位を付けて、すなわち、制御命令に優先コマンドを付加する等して送信されることにより、優先度の高い方の制御指令に従い作動させて、ユーザがより有益で有効な空調を受けられるような運転設定や容易な変更を可能にするとともに、また異常事態（火災、地震等）などでは運転停止命令を、どの空調要素も受けて強制停止されるなどの万全な管理システムが構築されるようにしたものである。次にそれらの制御について説明する。
【００２４】
先ず、集中制御器１、ワイヤレスリモコン１３など、空調要素に制御指令を発する種々の制御器と、それの受け手側である室外ユニット７−１〜７−４と、室内ユニット５−１〜５−１１等において、どの制御器からの制御指令を優先的に受け入れ、またその制御指令はそれぞれ複数ある室外ユニットと室内ユニットのどれにおいて優先的に処理されるのかなど、制御指令及び複数の各機器（室外ユニット，室内ユニット）に、優先順位（プライオリテイ）を設定する。
【００２５】
仮にその優先順位のレベルを、Ｌ１からＬ１６までの１６ステップとする。ここで、Ｌ１が最上位であり、Ｌ１６が最下位として設定したものとする。
【００２６】
そして、例えば，
室内ユニット５−４＝Ｌ５
室内ユニット５−５＝Ｌ７
の如きに設定し、集中制御器１からの運転指令信号には、Ｌ６の優先順位信号が含まれることとする。
【００２７】
すると、室内ユニット５−４，室内ユニット５−５が運転中に、集中制御器１から運転停止信号を受信した場合に、各室内ユニット５−４，５−５は、各々、自己の制御手段すなわちＣＰＵで、自己の優先レベルと、受信したデータ（制御命令）の優先レベルとの比較を行う。
【００２８】
その結果、室内ユニット５−５では、その優先レベルがＬ７であって、優先レベル６である集中制御器１の方が優先する関係なので、集中制御器１から発した運転停止信号を受容し、室内ユニット５−５は運転を停止する。
【００２９】
一方、室内ユニット５−４の方は、その優先レベルがＬ５であって、優先レベル６である集中制御器１に対して、優先する関係なので、集中制御器１から発した運転停止信号に従わないで、室内ユニット５−４はそのまま運転を継続することになる。この場合は、例えば、ワイヤレスリモコン１３による部屋側からの空調制御が優先して実行されるという具合である。
【００３０】
このような制御対象となる複数の室内ユニット５−１〜５−１１に優先順位を設定すれば、例えば１階側の室内ユニット５−４は、集中制御器１の制御に支配されないというような使い方を行えるのである。
【００３１】
さらに、上述の趣旨の優先関係を発展させた応用例として、次のような設定も可能である。すなわち、集中制御器１から、緊急停止信号が発信されたすると、その時は、集中制御器１の信号のみを優先度が最上位のレベル１（Ｌ１）として取り扱うように設定することにより、上記の例では、室内ユニット５−５，室内ユニット５−４は勿論、これらの他、１階と２階にある全ての室内ユニットとも、その運転状態に係わらず、強制的に停止するというシステムとすることができる
【００３２】
ところで、上述した制御を実行させる制御信号は、模式的に示した図３に示すような、制御命令コマンドに、優先順位のコマンドが付加した信号形態で可能となる。すなわち、集中制御器から運転停止という制御信号が発せられたとすると、その制御信号は、運転停止という制御命令を示す制御内容データに、集中制御器のレベルＬ６という優先順位を示す優先順位データとが加わった形態として発せられる。従って、制御手段の内部には、通信ラインにこのような形態の通信データに発生させるための通信データ形成手段が設けられている。
【００３３】
また、上述の優先順位（プライオリティ）に基づく制御を具体的に実行するには、各空調システム機器を構成する室外ユニットや、室内ユニットの各ＣＰＵに搭載せるＰＲＯＭ等の記憶装置に、工場集荷時に設定する方法や、施工工事時にスイッチやパソコンにより設定することで可能である。すなわち、集中制御器、室外ユニット、室内ユニットに、優先順位設定手段としてスイッチやパソコンなどを利用して、その優先順位を設定可能である。
【００３４】
そして、こうして設定したプライオリティデータは、各機器間の通信データに常時乗せて通信を行う。各機器は、現状の運転に変化が伴う場合、現状のプライオリティと、通信したデータのプライオリティを、各機器が搭載する制御手段によって比較して、その優先順位（プライオリティ）の高い方を採用するのである。
【００３５】
プライオリティが同等のものに付いては、リモコンでの操作を例に挙げれば、その先押し優先・後押し優先の設定を行う。こうすれば、例えば、停止信号が届いた場合、前者の設定方法では、先押しで運転している状態にある部屋の室内ユニットは運転を続け、その他の部屋の室内ユニットは停止される。また後者の設定方法では、一旦室内ユニットは運転停止し、その後で、リモコン等で運転スイッチが押された部屋の室内ユニットは、運転を再開するという具合である。このような設定を行うことで、各機器はそのルールに従い、運転状態を決定することができ、効率的な運転、その管理を行えるとともに、さらに、管理人側による制御か、ユーザ側で制御するか、希望する方の制御方式を選択できるという利便性が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、複数の空調要素および制御器との間で、相対的に制御の優先順位を上位、下位にと設定可能としたものなので、ある空調機器は集中制御器に支配されず、リモコンなど部屋側の空調制御器で制御できるというユーザにとって好都合な方の制御をも選べるようになっている。これによって、個々の空調機を、運転効率、運転コスト、また運転管理の容易性等を総合的に評価し、その上で最も有利な条件で運転することができるようになる。
【００３７】
そして、各機器に設定した優先順位は、通信データに乗り各機器に伝送され、各機器ではその受信データと各機器の優先順位との比較が行われて、優先順位の高い方の制御命令に従い自動的に運転状態が決定されるという制御システムが構築されているので、格別に高度な制御回線やデータ回線を組むことなしに、所定の制御運転が高い信頼性で確実に遂行されるという空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】室外ユニットおよび室内ユニットの構成を示す概略図である。
【図３】通信ラインに優先順位データが加わって乗る通信データの説明図である。
【符号の説明】
１  集中制御器
３  通信ライン
５−１〜５−１１  室内ユニット（空調要素）
７−１，７−２，７−３，７−４  室外ユニット（空調要素）
１３  ワイヤレスリモコン
６１  室内側ＥＣＵ（制御手段）
７１  室外側ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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