JP6209745B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、リモコンなどにメンテナンス情報を送信する制御装置を備えた空気調和機に関するものである。

従来、室内機と室外機を配管や制御用配線で接続し、室内機から室外機に電力を供給する空気調和機がある。この種の空気調和機には、リモコンの特定ボタン操作により、メンテナンス／アフターサービス用の操作モードに入り、メンテナンス用データや、アフターサービス用データを取得し、リモコンに表示するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、空気調和機の省エネルギー化の要請から、空調運転停止時には、室内機から室外機への電力供給を停止し、待機電力を削減する空気調和機がある。

特開２００６−２９６８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された空気調和機では、空調運転停止時に、室内機から室外機への通電を切断すると、室外機が有するメンテナンス情報をリモコンに表示できないという課題を有していた。

また、特許文献１に記載された空気調和機では、メンテナンス情報を取得するためには、使用者が、リモコンで特殊な操作を実行して、特殊モードに入れる必要があるため、空気調和機のメンテナンス情報を更新することは、使用者にとって、煩雑であるという課題も有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、室外機への通電を切断している時でもメンテナンス情報を外部に読み出せるようにすることを目的とする。

また、本発明は、上記従来の課題を解決するもので、室外機への通電を切断している時でもメンテナンス情報を外部に読み出せるようにすることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機は商用電源に接続される電源部と、室内機の制御を行う第１電子制御装置と、室内機のメンテナンス情報を保存する第１記憶領域とを備え、室外機は、室外機の制御を行う第２電子制御装置と、室外機のメンテナンス情報を保存する第２記憶領域とを備え、室内機が運転停止指示を受信した後、所定期間内に第２の記憶領域に保存されたメンテナンス情報を、第１電子制御装置に送信するものである。

これによって、室外機への通電が遮断されていても、室外機のメンテナンス情報を常時通電されている室内機の電子制御装置の記憶領域から読み出すことができる。

そして、室外機のメンテナンス情報の室内機の電子制御装置への送信を、運転停止指示
後に行うため、空調運転中の通信に比べてデータ量の多い室外機のメンテナンス情報の送信を、空調運転中の通信の応答性を損ねることなく行える。

また、第２電子制御装置の第２記憶領域に保存されている室外機のメンテナンス情報の第１電子制御装置への送信を、使用者がリモコンの通常操作を実施した後に行うため、使用者は、特殊操作を実施することなく、通常操作を実施する度に、室外機のメンテナンス情報は第１電子制御装置に送信され、更新される。

本発明の空気調和機は、室外機への通電を切断している時でもメンテナンス情報を読み出すことができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機のブロック図 同実施の形態１における内外通信のタイミングチャート

第１の発明は、室外機と室内機が通信線を介して接続される空気調和機であって、前記室内機は商用電源に接続される電源部と、室内機の制御を行う第１電子制御装置と、室内機のメンテナンス情報を保存する第１記憶領域とを備え、前記室外機は、室外機の制御を行う第２電子制御装置と、室外機のメンテナンス情報を保存する第２記憶領域とを備え、前記室内機が運転停止指示を受信した後、所定期間内に前記第２の記憶領域に保存されたメンテナンス情報を、前記第１電子制御装置に送信するものである。

これにより、室外機への通電が遮断されていても、室外機のメンテナンス情報を読み出すことができる。そして、室外機のメンテナンス情報の室内機の電子制御装置への送信を、運転停止指示後に行うため、空調運転中の通信に比べてデータ量の多い室外機のメンテナンス情報の送信を、空調運転中の通信の応答性を損ねることなく行える。

また、第２電子制御装置の第２記憶領域に保存されている室外機のメンテナンス情報の第１電子制御装置への送信を、使用者がリモコンの通常操作を実施した後に行うため、使用者は、特殊操作を実施することなく、通常操作を実施する度に、室外機のメンテナンス情報は第１電子制御装置に送信され、更新される。このため、使用者の利便性が向上する。

第２の発明は、第１の発明において、リモコンを備え、前記リモコンに前記室外機のメンテナンス情報を表示するものである。

第３の発明は、第１の発明において、通信手段を介して接続された端末に、前記室外機のメンテナンス情報を表示するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態の空気調和機は、室内機２と室外機３とを備えた分離型空気調和機である。室内機２と室外機３とは、冷媒配管（図示せず）と、室内機２から室外機３に電力を供給する電源線１１と、制御用配線である内外通信線１６とで、互いに接続されている。

室内機２は、空気を吸込む吸込口と、空気を吹出す吹出口とを備えた本体の内部に、室
内熱交換器、室内熱交換器に送風する室内ファン、吹出口から吹き出す空気の流れ方向を変更する風向偏向羽根を備えている。風向偏向羽根は、吹出口から吹出す空気の流れ方向を左右方向に変更する複数枚の左右羽根や、上下方向に変更する上下羽根などで構成される。

複数枚の左右羽根は、羽根の動きを連動させる連結桟により連結されている。連結桟はステッピングモータ部７の左右羽根用ステッピングモータに連結され、この左右羽根用ステッピングモータの動作により、複数枚の左右羽根は回動する。

上下羽根は、上羽根とその下方に設けられた下羽根を備えている。上羽根、下羽根はそれぞれ、左右両端のいずれかの回転軸において、ステッピングモータ部７の上下羽根用ステッピングモータに連結され、この上下羽根用ステッピングモータの動作により、それぞれ上下方向に回動する。

室外機３は、圧縮機１２、四方弁、膨張弁１３、室外熱交換器、室外熱交換器に送風する室外ファンを備えている。

圧縮機１２、四方弁、室外熱交換器、膨張弁１３、室内熱交換器は、冷媒配管により接続され、冷凍サイクル回路を構成する。圧縮機１２は、冷凍サイクル回路に封入された冷媒を、高温高圧の状態に圧縮する。室外熱交換器または室内熱交換器は、圧縮された冷媒から室外または室内の空気へ熱を放出する。膨張弁１３は、熱を放出した冷媒の圧力を低下させ、低温低圧の状態に減圧する。室内熱交換器または室外熱交換器は、室内または室外の空気から減圧された冷媒へ熱を吸収する。

図１は、実施の形態１における空気調和機の電気的に接続される構成機器のブロック図である。

室内機２は、センサ部４、第１電子制御装置５、室内ファンを回転駆動する室内ファンモータ６、風向偏向羽根の角度を変更するステッピングモータ部７を備えている。

センサ部４は、室内機２に吸込まれる空気の温度である吸込温度や、室内熱熱交換器の温度である熱交換器温度を検知する温度センサや、室内機２が設置された空間にいる人体を検知する人感センサなどで構成され、室内機２を制御するために必要なデータを収集する。

第１電子制御装置５は、空気調和機１の外部のＡＣ電源８に接続された電源部（図示せず）を備えており、ＡＣ電源８から電力供給を受ける。第１電子制御装置５には、センサ部４、室内ファンモータ６、ステッピングモータ部７が接続されている。第１電子制御装置５は、第１記憶領域として、ＥＥＰＲＯＭ等で構成される室内不揮発性メモリ９を備えている。また、第１電子制御装置５は、使用者が操作を行う外部機器である操作器（例えば、リモコン）と、赤外線等で通信する室内送受信部（図示せず）を備えている。

第１電子制御装置５は、センサ部４で取得したデータに基づき、室内ファンモータ６の回転数やステッピングモータ部７の動作を制御する。

室外機３は、第２電子制御装置１０、室外ファンを回転駆動する室外ファンモータ１４を備えている。

第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０は、電源線１１と、内外通信線１６とで、互いに接続されている。第１電子制御装置５は、第２電子制御装置１０に、電源線１１を
介して電力を供給する。第１電子制御装置５は、第２電子制御装置１０の待機電力（空調運転停止時に、空調運転開始に備えて消費している第２電子制御装置の電力）を低減するために、電力供給切断器を備えている。

第２電子制御装置１０には、圧縮機１２、膨張弁１３、室外ファンモータ１４が接続されている。また、第２電子制御装置１０は、第２記憶領域として、ＥＥＰＲＯＭ等で構成される室外不揮発性メモリ１５を備えている。

室内不揮発性メモリ９、室外不揮発性メモリ１５は、空気調和機の通常運転時の制御データを保持するための記憶領域に加え、異常発生時の運転データを記憶するための領域が確保されている。

第２電子制御装置１０は、内外通信線１６を介して送信されたセンサ部４で取得したデータや、室外機に設けられたセンサ部で取得したデータに基づき、圧縮機１２の回転数や、室外ファンモータ１４の回転数や、膨張弁１３の動作を制御する。

以上のように構成された空気調和機の動作について説明する。空気調和機の運転停止時の動作について説明する。第１電子制御装置５の室内送受信部が、リモコンから空気調和機の停止要求を受けた際には、第１電子制御装置５は、第１電子制御装置５の電力供給切断器を開き、第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０への電力供給を遮断することで、待機電力を削減する。

第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０への電力供給を遮断すると、第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０の間の通信も行うことができない。

空気調和機の通常運転時の動作について説明する。使用者は、リモコンのボタン操作によって、空気調和機の運転、停止、温度変更などの指示を出すことができる。第１電子制御装置５の室内送受信部が、リモコンから空気調和機の運転要求を受けた際には、まず、第１電子制御装置５の電力供給切断器を閉じ、第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０へと電力供給が開始される。

次に、第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０の間で、運転コマンドや通信データ等を相互に通信する。この通信の詳細については、後述する。

空調運転を開始すると、室内機２では、室内ファンモータ６の駆動により室内ファンが回転し、吸込口からフィルタを通して取り入れた室内空気を、室内熱交換器で熱交換して、吹出口から吹き出す。

室外機３では、室外ファンモータ１４の駆動により室外ファンが回転し、室外熱交換器へ室外空気を送風する。

冷房運転時には、冷凍サイクル回路に封入された冷媒は、圧縮機１２で高温高圧の状態に圧縮され、室外熱交換器で室外空気へ熱を放出する。その後、膨張弁１３で低温低圧の状態に減圧され、室内熱交換器で室内空気から熱を吸収する。暖房運転時には、冷媒は、圧縮機１２で高温高圧の状態に圧縮され、室内熱交換器で室内空気へ熱を放出する。その後、膨張弁１３で低温低圧の状態に減圧され、室外熱交換器で室外空気から熱を吸収する。

空気調和機の運転中に、何らかの異常が発生した場合の動作について説明する。空調運転中に、第１電子制御装置５に接続された機器であるセンサ部４、室内ファンモータ６、
ステッピングモータ部７などに、異常が発生した場合、第１電子制御装置５は、室内不揮発性メモリ９に異常発生時の運転データ（例えばエラーコード）をメンテナンス情報として記憶する。室内機２のメンテナンス情報には、例えば冷房累積運転時間、暖房累積運転時間、運転モード、室内空気の温度である室内温度などの情報が含まれる。

また、第２電子制御装置１０に接続された機器である圧縮機１２、膨張弁１３、室外ファンモータ１４などに、異常が発生した場合、第２電子制御装置１０は、室外不揮発性メモリ１５に異常発生時の運転データをメンテナンス情報として記憶する。室外機３のメンテナンス情報には、例えば、室外空気の温度である外気温度、圧縮機１２への指令周波数、圧縮機１２の回転数などの情報が含まれる。

第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０は、双方向通信を行うことで、運転データ及びメンテナンス情報の交換を行う。

第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０の間の通信（内外通信）について説明する。図２は、内外通信の動作を模式的に示すタイミングチャートである。内外通信としては、通常運転時に行われる通信である通常通信と、第２電子制御装置１０の室外不揮発性メモリ１５に記憶されたメンテナンス情報を、第１電子制御装置５に送信するメンテナンス情報読み出し通信とがある。内外通信では、通常通信で使用する通信コマンドと、メンテナンス情報読み出し通信で使用する通信コマンドを区別することで通信データの切り分けを行う。

通常運転時に行われる通信である通常通信では、第１電子制御装置５から室内の温度や湿度、運転モードなどを室外機３の第２電子制御装置１０へ送信し、第２電子制御装置１０からは、室外温度などに加え、圧縮機１２の運転状況などを室内機２の第１電子制御装置５へ送信する。

第１電子制御装置５及び第２電子制御装置１０は、内外通信で得た制御データに基づき、室内ファンモータ６、室外ファンモータ１４やステッピングモータ部７などの動作を制御する。

メンテナンス情報読み出し通信では、室外機３の室外不揮発性メモリ１５に格納されているメンテナンス情報を、室外機３から室内機２へと送信する。

第１電子制御装置５の室内送受信部が、リモコンから空気調和機の運転要求を受け、第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０へと電力供給が開始されると、第１電子制御装置５は、通常通信用の通信コマンドを第２電子制御装置１０へ送信することで、内外通信を開始する。空調運転中、内外通信は継続される。

一方、第１電子制御装置５の室内送受信部が、リモコンから空気調和機の停止要求を受けると、第１電子制御装置５は、停止要求を第２電子制御装置１０へ送信する。

第１電子制御装置が停止要求を受信した後、第１の所定時間（例えば２分間）は、冷凍サイクル回路中の冷媒や潤滑油の挙動を安定させるために、室外ファンモータ１４の回転数を徐々に落とすなどの遅延制御を行う。

さらに、第１電子制御装置５が停止要求を受信した後、第１の所定時間より長く設定された第２の所定時間（例えば３分間）は、使用者のリモコンの誤操作によって、誤った停止要求が送信された場合に備え、第２電子制御装置１０への電力供給を継続する。これによれば、誤った停止要求の直後に、正しい運転要求が送信された場合に、速やかに、第１
電子制御装置５と第２電子制御装置１０の間の通信を確立し、空気運転を再開することができる。なお、第２の所定時間は、メンテナンス情報読み出し通信の最大送信量を送信するのに必要な通信時間を考慮して設定する。

第１の所定時間経過後、第２の所定時間までの間に、第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０に、メンテナンス情報読み出し通信用コマンドを送信する。第２電子制御装置１０は、メンテナンス情報読み出し通信用コマンドを受信すると、室外機３の室外不揮発性メモリ１５に保持しているメンテナンス情報の送信を開始する。つまり、室外機３のメンテナンス情報読み出し通信に移行する。

メンテナンス情報読み出し通信は、第２の所定時間が経過するまでに、室外機３のメンテナンス情報の室内機２の電子制御装置への伝送が完了した場合には、再度、通常通信に移行する。つまり、室外機３が保持しているメンテナンス情報を全て読み出した時点で通常通信に戻り、通常通信用のコマンドを使用した内外通信へと復帰する。このとき、室外機３から読み出したメンテナンス情報は、室内機２の室内不揮発性メモリ９に保存する。

第２の所定時間経過後、第１電子制御装置５は、電力供給切断器を開き、第１電子制御装置５から第２電子制御装置１０への電力供給を停止する。

メンテナンス情報読み出し通信は、室外不揮発性メモリ１５に保存されている室外機３のメンテナンス情報を、第１電子制御装置５へ伝送するため、通常通信と比べてデータ量が多い。

また、空気調和機の運転開始後は、各構成機器への要求やデータなどを適時に送受信する必要があるため、運転開始前や運転停止後に比較して、通常通信として通信されるデータ量が格段に多い。一方、第１電子制御装置５が停止要求を受信した後、遅延制御として特定の構成機器への要求やデータを送受信するだけでよいので、空調運転中に通常通信として通信されるデータ量に比べて、データ量が多くない。

本実施の形態では、第１電子制御装置５が停止要求を受信した後、第２電子制御装置１０への電力供給が停止されるまでの間に、メンテナンス情報読み出し通信を行うため、運転中の通常通信の応答性を損なうことがない。

メンテナンス情報の利用方法について説明する。使用者や作業者が、リモコンを操作し、メンテナンス情報を表示させるボタンを押した際、つまり、第１電子制御装置５の室内送受信部が、リモコンからメンテナンス情報の読み出し要求を受けた際には、室内機２の室内不揮発性メモリ９に保持されている室内機に関するメンテナンス情報と、室外不揮発性メモリ１５に保持されている室外機３に関するメンテナンス情報を合わせてリモコンに送信する。

このため、室外機３への電力供給が遮断されている場合や、第１電子制御装置５と第２電子制御装置１０の間の通信が行われていない場合でも、リモコンに設けられた表示画面に、室内機２及び室外機３のメンテナンス情報を表示することができる。これによって、使用者や作業者は、空気調和機に異常が生じた状態などを詳細に知ることができる。

また、室内機２の室内不揮発性メモリ９に取り込まれたメンテナンス情報は、空気調和機に接続されたネットワークを通じて、遠隔地のサーバーに取り込むことにより、遠隔地から空気調和機の機器の状態を管理することができる。

また、室内不揮発性メモリ９に取り込まれたメンテナンス情報は、使用者の指示に応じ
て、室内機２と近距離無線通信や無線ＬＡＮ等を介して接続された携帯電話やタブレット端末、パーソナルコンピュータ等に表示してもよい。

また、室内不揮発性メモリ９に取り込まれたメンテナンス情報を、使用者の指示に応じて、空気調和機とネットワークを通じて接続されたホームエネルギーマネジメントシステム（ＨＥＭＳ）の操作端末の表示部に表示してもよい。

また、室内不揮発性メモリ９に取り込まれたメンテナンス情報を、使用者の指示に応じて、空気調和機１の本体のＬＥＤ等で表示してもよい。

これらによっても、使用者や作業者は、空気調和機に異常が生じた状態などを詳細に知ることができる。

本発明は、運転停止後に室外機に記憶しているメンテナンス情報の読み出しを実施し、読み出したメンテナンス情報を室内機に記憶しておくことで、室外機への電力供給遮断時にも室内機及び室外機のメンテナンス情報を読み出すことができるため、内外通信を使用した空気調和機に広く適用できる。

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
４ センサ部
５ 第１電子制御装置
６ 室内ファンモータ
７ ステッピングモータ部
８ ＡＣ電源
９ 室内不揮発性メモリ
１０ 第２電子制御装置
１１ 電源線
１２ 圧縮機
１３ 膨張弁
１４ 室外ファンモータ
１５ 室外不揮発性メモリ
１６ 内外通信線

Claims (3)

1. 室外機と室内機が通信線を介して接続される空気調和機であって、前記室内機は商用電源に接続される電源部と、室内機の制御を行う第１電子制御装置と、室内機のメンテナンス情報を保存する第１記憶領域とを備え、前記室外機は、室外機の制御を行う第２電子制御装置と、室外機のメンテナンス情報を保存する第２記憶領域とを備え、前記室内機が運転停止指示を受信した後、冷凍サイクル回路中の冷媒や潤滑油の挙動が安定する第１の所定時間経過までの期間は通常通信を行い、該通常通信終了後にメンテナンス情報読み出し通信を行い、その後に前記停止指示から第２の所定時間が経過するまでの期間は再び通常通信を行い、前記メンテナンス情報読み出し通信のときに前記第２の記憶領域に保存されたメンテナンス情報を、前記第１電子制御装置に送信することを特徴とする空気調和機。
2. リモコンを備え、前記リモコンに前記室外機のメンテナンス情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 通信手段を介して接続された端末に、前記室外機のメンテナンス情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。