JPH05106908A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配線数を増やさずに空気調和装置を複数のセン
サの出力で制御する。 【構成】主制御装置１と複数個の端末器２〜４とを一対
の線路よりなる伝送線Ｌｓを介して分岐方式で接続す
る。センサを備えたセンサユニット５の出力を端末器２
に入力して主制御装置１にセンサの検出値に対応した監
視データを伝送する。また、主制御装置では監視データ
に基づいて空気調和装置６の制御量である制御データを
端末器３に伝送する。端末器３では負荷として接続され
た空気調和装置６の出力を制御データに基づいて調節す
る。主制御装置１と端末器２〜４との間では、時分割多
重方式によってデータを伝送する。センサの個数が増加
して端末器２を増設しても、センサを接続した端末器２
を伝送線に接続するだけであるから、配線数が増加する
ことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置により制
御可能な室内環境の諸量をセンサによって検出し、セン
サによる検出値に基づいて空気調和装置の出力を調節す
るようにした空気調和システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置に組み込んだ温
度設定部や湿度設定部によって室内の温度や湿度に対す
る目標値を設定するとともに、空気調和装置に組み込ん
だセンサによって室内の温度や湿度を検出し、センサに
よる検出値に基づいて室内の温度や湿度が目標値に近付
くように空気調和装置の出力をフィードバック制御する
ことが行われている。また、センサをケーブルを介して
空気調和装置に接続することによって、空気調和装置か
ら離れた場所で温度や湿度を検出するようにしたものも
提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな空気調和装置では、空気調和装置ごとにセンサを設
けているのが普通である。一方、ビルの冷暖房や地域冷
暖房のように比較的広域に亙る空気調和を行う場合であ
って、センサによる温度や湿度の監視を行う場合には、
複数箇所にセンサを設けたい場合がある。しかしなが
ら、従来構成によって複数箇所にセンサを設けると、各
センサと空気調和装置とをそれぞれケーブルで結線する
ことになるから、センサの個数の増加に伴ってケーブル
の本数が増加するという問題が生じる。

【０００４】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、センサの検出値および空気調和装置の制御量
に関するデータを一対の線路よりなる伝送線を介して分
岐方式で接続した複数の端末器と主制御装置との間で授
受することによって、複数のセンサを設けた場合であっ
てもケーブルの本数が増加しないようにした空気調和シ
ステムを提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、各別のアドレスが設定され主
制御装置に一対の線路よりなる伝送線を介して分岐方式
で接続されるとともに主制御装置からアドレスデータを
含む伝送信号が時分割多重方式で伝送されることによっ
て主制御装置との間で各別にデータを授受する複数個の
端末器を備え、空気調和装置による制御が可能な室内環
境に関する諸量を検出するセンサでの検出値を第１の端
末器に入力して主制御装置に監視データとして伝送し、
第２の端末器に負荷として接続された空気調和装置の出
力を調節するように監視データに基づく制御データを主
制御装置から第２の端末器に伝送するのである。

【０００６】請求項２の発明では、センサは、埋込型の
配線器具用として規格化されている大角形３個用の取付
枠の２倍の幅を有する取付枠に取着可能なケースに取付
られている。請求項３の発明では、センサは、埋込型の
配線器具用として規格化されている大角形３個用の取付
枠に取着可能なケースに取り付けられている。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によれば、主制御装置と複数個
の端末器とを一対の線路よりなる伝送線を介して分岐方
式で接続し、データを時分割多重方式で伝送するので、
端末器の数が増加しても端末器と伝送線との間を接続す
ればよいのであって、ケーブルの本数が端末器の個数に
伴って増加することはないのである。また、センサの検
出値を第１の端末器に入力して主制御装置にセンサの検
出値に対応した監視データを伝送し、主制御装置では監
視データに基づいて空気調和装置の制御量である制御デ
ータを第２の端末器に伝送し、第２の端末器では負荷と
して接続された空気調和装置の出力を制御データに基づ
いて調節するので、当然のことながら、センサの検出値
に基づいて空気調和装置の出力を調節することができる
ものである。したがって、センサの個数が増加して端末
器を増設する場合であっても、センサを接続した端末器
を伝送線に接続すればよいのであって、センサを空気調
和装置に接続するためのケーブルの本数が増加すること
はなく、配線のまとまりがよいのである。

【０００８】請求項２および請求項３の構成は望ましい
実施態様であって、規格化された配線器具用の取付枠を
用いることができるようにセンサユニットのケースの寸
法が設定されているから、従来より提供されている配線
器具用の取付部材を流用して取付施工ができ、新たに取
付部材を設計する必要がないのである。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）本発明は、図１に示すような基本構成を有
している。すなわち、主制御装置１に対して一対の線路
よりなる伝送線Ｌｓを介して各別にアドレスが設定され
た複数の端末器２〜４が接続される。端末器２は監視用
の端末器であって、センサユニット５からのアナログ入
力に基づいて監視データを作成し、主制御装置１からの
伝送信号に含まれるアドレスデータが端末器２に設定さ
れたアドレスに一致すると、監視データを主制御装置１
に返送するようになっている。一方、端末器３は制御用
の端末器であって、負荷として空気調和装置６が接続さ
れ、主制御装置１からの伝送信号に含まれるアドレスデ
ータが端末器３に設定されたアドレスに一致すると、伝
送信号に含まれる制御データに基づいて設定した制御量
で空気調和装置６の出力を調節するようになっている。
また、端末器４は監視用の端末器であってスイッチを備
え、スイッチのオン、オフに対応した監視データを作成
し、主制御装置１からの伝送信号に含まれるアドレスデ
ータが端末器２に設定されたアドレスに一致したとき
に、監視データを主制御装置１に返送する。

【００１０】さらに詳しく説明すると、主制御装置１か
らは図２（ａ）に示すような形式を有する伝送信号Ｖｓ
が伝送線Ｌｓに送出される。すなわち、伝送信号Ｖｓ
は、信号の送出開始を示すスタートパルスＳＴ、信号の
モードを示すモードデータＭＤ、端末器２〜４を呼び出
すアドレスデータＡＤ、空気調和装置６の出力を制御す
る制御データＣＤ、伝送誤りを検出するチェックサムデ
ータＣＳ、端末器２〜４からの監視データの返送期間を
設定する信号返送期間ＷＴよりなる複極（±２４Ｖ）の
時分割多重信号であり、パルス幅変調によってデータが
伝送される（図２（ｂ）参照）。各端末器２〜４では、
伝送線Ｌｓを介して受信された伝送信号Ｖｓのアドレス
データＡＤが示すアドレスがあらかじめ設定されている
アドレスと一致したときに、その伝送信号Ｖｓの制御デ
ータＣＤを取り込むとともに、伝送信号Ｖｓの信号返送
期間ＷＴに同期して監視データ信号を電流モード信号
（伝送線Ｌｓの線間を適当な低インピーダンスを介して
短絡して送出される信号）として返送するようになって
いる。

【００１１】一方、主制御装置１は、アドレスデータを
循環的に変化させた伝送信号Ｖｓを作成して各端末器２
〜４を順にアクセスするようになっている。すなわち、
各端末器２〜４は一定時間ごとに呼び出されるのであっ
て、制御データＣＤおよび監視データが時分割多重方式
によって伝送される。主制御装置１では、端末器２，４
から返送された監視データに基いて、負荷である空気調
和装置６を制御する端末器３への制御データＣＤを作成
するとともに、その制御データＣＤを伝送線Ｌｓを介し
て端末器３に伝送することにより空気調和装置６を制御
する。主制御装置１および端末器３は、空気調和装置６
と同一の筐体内に収納される。ここに、各端末器２〜４
では、伝送線Ｌｓに常時伝送されている伝送信号Ｖｓを
整流平滑化して電源としている。また、空気調和装置６
に対しては別途の電源ＡＣから給電される。

【００１２】ところで、センサユニット５は、図３に示
すように、空気調和装置６によって制御することができ
る室内環境の諸量、たとえば、温度や湿度を検出するセ
ンサ１１を備えている。センサ１１の出力は入出力部１
６を介して端末器２に入力される。たとえば、センサ１
１の出力が電流出力であって４〜２０ｍＡであれば、端
末器２に対してそのままのアナログ値が入力され、端末
器２では０〜３０までの３１段階などに量子化して制御
データを作成するのである。このように、センサ１１で
検出されたアナログ値をディジタル値に変換して空気調
和装置６に伝送するから、センサ１１と空気調和装置６
との距離が離れていてもノイズの影響を受けにくくな
る。センサユニット５には、空気調和装置６の始動・停
止を指示する運転スイッチ１２、温度や湿度など空気調
和装置６の出力によって制御される室内環境の諸量に対
する目標値を与える上昇スイッチ１３ａおよび下降スイ
ッチ１３ｂ、設定した目標値や現在の諸量を表示する表
示部１４などが設けられる。運転スイッチ１２、上昇ス
イッチ１３ａ、下降スイッチ１３ｂは、スイッチ制御部
１５を介して入出力部１６に接続される。ここに、スイ
ッチ制御部１５は、上昇スイッチ１３ａを操作すれば目
標値を上昇させることができ、下降スイッチ１３ｂを操
作すれば目標値を下降させることができるように構成さ
れる。表示部１４は、後述するように、多数の発光素子
を列設したものであって、センサ１１による検出値や、
上昇スイッチ１３ａ、下降スイッチ１３ｂにより設定し
た設定値に対応する位置の発光素子が点灯することによ
って、検出値や設定値を示すようになっている。

【００１３】端末器４については、運転スイッチ１２に
相当するスイッチのみを設けておき、空気調和装置６の
始動・停止のみを操作できるようにする。センサユニッ
ト５のケース２０は、図４および図５に示すように、Ｊ
ＩＳ規格などで規格化されている大角形３個用の取付枠
に対して幅が２倍である取付枠３０に取着できるように
寸法が設定されている。また、大角形３個用の取付枠の
２倍の幅を有した取付枠３０に取着できるように、ケー
ス２０の両側面にはそれぞれ係合爪２１が４個ずつ突設
されている。すなわち、矩形枠状に形成された取付枠３
０の開口窓（図示せず）にケース２０の一部を挿入する
とともに、取付枠３０の両側片に形成された係合孔３１
に係合爪２１を挿入することによって、取付枠３０にケ
ース２０を取り付けることができるようになっている。
取付枠３０には長孔状の透孔３２が形成されており、こ
の透孔３２を通して挿入されるボックスねじを、壁面Ｗ
に埋め込まれたスイッチボックス等の埋込ボックスＢに
螺合させることによって、施工面に固定できるようにな
っている。このとき、ケース２０は埋込ボックスＢ内に
納装され、ケース２０の前面側の一部分のみが壁面Ｗに
露出することになる。

【００１４】ケース２０の前面には、内側化粧プレート
２５が装着される。内側化粧プレート２５は、外周縁が
ケース２０の前面の外周縁よりも大きく、かつ、取付枠
３０の外周縁よりは小さくなるように形成され、操作部
や表示部に対応する部位に開口を有している。また、内
側化粧プレート２５の後面には連結脚（図示せず）が突
設され、連結脚の先端部を取付枠３０に係合させること
によって取付枠３０に固定されるようになっている。内
側化粧プレート２５の外周側には外側化粧プレート２６
が配設される。外側化粧プレート２６は、取付枠３０に
形成されたねじ孔３３に螺合するプレートねじによって
取付枠３０に結合されるようになっている。内側化粧プ
レート２５を取付枠３０に装着した状態では、透孔３２
は内側化粧プレート２５によってほぼ覆われ、ねじ孔３
３は露出する。

【００１５】ケース２０の前面には、センサ１１を収納
したセンサケース２２が突設され、また、シート状スイ
ッチよりなる運転スイッチ１２、上昇スイッチ１３ａ、
下降スイッチ１３ｂの操作部が露出する。さらに、表示
部１４として列設された多数の発光素子が配列される。
センサケース２２は、図５に示すように、ケース２０の
前面から支柱２２ａによって浮いた状態でセンサ１１を
支持するのであって、ケース２０との間に空気を流通さ
せることによって（矢印で空気の流れの一例を示す）気
流に関する情報をセンサで取り込むことができ、さら
に、センサケース２２の前面からは輻射熱に関する情報
を取込むようになっている。このような複合的な情報を
取り込むために温度センサをセンサ１１として用いれ
ば、室温、輻射熱、気流を総合した温度情報を得ること
ができ、温度センサに湿度センサ等の他のセンサを複合
したものをセンサ１１として用いれば、さらに複雑な情
報を検出することができる。

【００１６】ところで、上記実施例では、主制御装置１
が各端末器２〜４を循環的にアクセスする同期式時分割
多重方式でデータを伝送する例を示したが、主制御装置
１にダミー信号送信手段と割込み処理手段とを設け、い
ずれかの端末器２〜４から割り込み信号が発生したとき
にのみ、主制御装置１が各端末器２〜４を個別にアクセ
スするように非同期式時分割多重方式でデータを伝送す
ることも可能である。すなわち、ダミー信号送信手段
が、モードデータＭＤをダミーモードとした伝送信号Ｖ
ｓを常時送出し、割込み処理手段では、端末器２〜４か
らスタートパルスＳＴに同期して割込み信号が発生した
ときに、複数個の端末器２〜４を一括してアクセスする
ことによって、割り込み信号を発生した端末器２〜４か
ら監視データとしてアドレスデータを返送させ、アドレ
スデータを返送した端末器２〜４をアクセスして監視デ
ータを返送させるのである。

【００１７】このような構成では、端末器２において、
運転スイッチ１２、上昇スイッチ１３ａ、下降スイッチ
１３ｂの操作時に割り込み信号を発生させ、また、セン
サ１１の検出値が量子化ステップの幅を超えて変化した
ときに割り込み信号を発生させるようにすればよい。ま
た、上記実施例では、主制御装置１および端末器３を空
気調和装置６と同一筐体に組み込んでいるが、主制御装
置１や端末器３を空気調和装置６の筐体とは別に設ける
ようにしてもよい。また、主制御装置１での端末器２〜
４の間の対応関係を設定するために、外部のコンピュー
タ装置などを主制御装置１に接続して主制御装置１の内
部データを更新できるようになっている。さらに、セン
サユニット５からのアナログ出力を端末器２に入力して
いるが、センサユニット５の内部でセンサ１１のアナロ
グ出力をディジタル信号に変換した後に、端末器２に対
してディジタル信号を与えるようにしてもよい。

【００１８】（実施例２）本実施例は、図６に示すよう
に、センサユニット５のケース２０をＪＩＳ規格等によ
って規格化されている大角形３個用の取付枠に取着でき
る寸法に形成したものである。ケース２０の寸法、およ
び、ケース２０の前面における運転スイッチ１２、上昇
スイッチ１３ａ、下降スイッチ１３ｂ、表示部１４、セ
ンサケース２２の配置を除けば、基本的な構成は実施例
１と同様であって、動作も実施例１と同様である。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明は、主制御装置と複数個
の端末器とを一対の線路よりなる伝送線を介して分岐方
式で接続し、時分割多重方式でデータを伝送するので、
端末器の数が増加しても端末器と伝送線との間を接続す
ればよいのであって、ケーブルの本数が端末器の個数に
伴って増加することはないという利点がある。また、セ
ンサの検出値を第１の端末器に入力して主制御装置にセ
ンサの検出値に対応した監視データを伝送し、主制御装
置では監視データに基づいて空気調和装置の制御量であ
る制御データを第２の端末器に伝送し、第２の端末器で
は負荷として接続された空気調和装置の出力を制御デー
タに基づいて調節するので、当然のことながら、センサ
の検出値に基づいて空気調和装置の出力を調節すること
ができるという利点がある。その結果、センサの個数が
増加して端末器を増設する場合であっても、センサを接
続した端末器を伝送線に接続すればよいのであって、セ
ンサを空気調和装置に接続するためのケーブルの本数が
増加することはなく、配線のまとまりがよいという利点
を有するのである。

【００２０】請求項２および請求項３の発明は、規格化
された配線器具用の取付枠を用いることができるように
センサユニットのケースの寸法が設定されているので、
従来より提供されている配線器具用の取付部材を流用し
て取付施工ができ、新たに取付部材を設計する必要がな
いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す概略構成図である。

【図２】実施例における伝送信号の形式を示す動作説明
図である。

【図３】実施例に用いるセンサユニットの一例を示すブ
ロック図である。

【図４】実施例１に用いるセンサユニットの正面図であ
る。

【図５】実施例１に用いるセンサユニットの側面図であ
る。

【図６】実施例２に用いるセンサユニットの正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 主制御装置 ２ 端末器 ３ 端末器 ４ 端末器 ５ センサユニット ６ 空気調和装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各別のアドレスが設定され主制御装置に
   一対の線路よりなる伝送線を介して分岐方式で接続され
   るとともに主制御装置からアドレスデータを含む伝送信
   号が時分割多重方式で伝送されることによって主制御装
   置との間で各別にデータを授受する複数個の端末器を備
   え、空気調和装置による制御が可能な室内環境に関する
   諸量を検出するセンサでの検出値を第１の端末器に入力
   して主制御装置に監視データとして伝送し、第２の端末
   器に負荷として接続された空気調和装置の出力を調節す
   るように監視データに基づく制御データを主制御装置か
   ら第２の端末器に伝送することを特徴とする空気調和シ
   ステム。
2. 【請求項２】 上記センサは、埋込型の配線器具用とし
   て規格化されている大角形３個用の取付枠の２倍の幅を
   有する取付枠に取着可能なケースに取付られて成ること
   を特徴とする請求項１記載の空気調和システム。
3. 【請求項３】 上記センサは、埋込型の配線器具用とし
   て規格化されている大角形３個用の取付枠に取着可能な
   ケースに取り付けられて成ることを特徴とする請求項１
   記載の空気調和システム。