JP2015132403A - 空調制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非ラッチ型のリレー31は、空調ユニット3から出力される交流電圧を入力する端子P41および内部交流電源線40の間に介在する接点31aを有する。ラッチ型のリレー32、33は、内部交流電源線40および空調機27、28の運転実行可否端子27a、28aの間の給電経路に介在する接点32a、33aを有する。制御回路23は、温度センサ22による検出温度が判定温度未満のとき、リレー31の接点31aを閉じた上でリレー32、33の開閉を制御することにより、運転実行可否端子27a、28bへの交流電圧の供給、つまり空調機27、28の運転を制御する。制御回路23は、温度センサ22による検出温度が判定温度以上になると、リレー31の接点31aを開く。
【選択図】図2
Description
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の全館空調システム1は、複数の部屋A、部屋B、部屋Cおよび部屋Dを有する家屋2に設けられている。なお、ここでは説明の簡単化のために4つの部屋を有する家屋2を例にして説明するが、部屋数や部屋構成は家屋2のものに限定されることはない。
空調ユニット3から空調制御装置4に対する交流電圧の供給が開始されると、電源回路29が直流電圧Vccの生成動作を行う。これにより、制御回路23は、起動し、Hレベルのリレー制御信号Sr1の出力を開始する。すると、リレー31の接点31aが閉じ、端子P41および内部交流電源線40の間が電気的に接続された状態(第1給電経路が閉じた状態)となる。このような状態において、制御回路23は、例えばタイマ割り込みなどにより、図3のフローチャートに示す内容の温度判定処理を定期的に実施する。温度判定処理が開始されると、制御回路23は、温度センサ22から与えられる温度検出信号に基づいて室温を検出する(A1)。
空調制御装置4は、ラッチ型のリレー32、33を用いて空調ユニット3に対する交流電圧(運転の実行および停止を指令する指令信号)の出力を制御する構成となっている。このような構成の場合、定常時における筐体4a内部の温度上昇が低く抑えられるため、温度センサ22により精度良く室温の測定を行うことができるというメリットがある一方で、次のようなデメリットがある。すなわち、リレー32、33の接点32a、33aが閉じた状態において、アークや経年劣化などが原因となって接点32a、33aが固着すると、空調ユニット3に対し運転の実行を指令した状態を解除することができなくなる。また、接点32a、33aが閉じた状態において、電源回路29の故障、ヒューズ30の切断などにより、制御回路23に対する直流電圧Vccの供給が断たれた場合にも、空調ユニット3に対し運転の実行を指令した状態を解除することができなくなる。
以下、第2の実施形態について、図4を参照して説明する。
図4に示す本実施形態の空調制御装置51は、第1の実施形態の空調制御装置4が備える構成に加え、筐体4a内部の温度を検出する温度センサ52(温度検出手段に相当)を備えている。この場合、制御回路23には、温度センサ22、52の双方から検出した温度を示す温度検出信号が与えられている。制御回路23は、2つの温度検出信号のうち少なくとも一方に基づいて室内の温度を検出する。
以下、第3の実施形態について、図5を参照して説明する。
図5に示すように、本実施形態の空調制御装置61は、第1の実施形態の空調制御装置4に対し、トランジスタ34および抵抗35に代えて温度スイッチ62(温度スイッチICに相当)、抵抗63およびトランジスタ64を備えている点が異なる。
温度スイッチ62は、検出温度が判定温度未満である場合、出力端子をオープンにする。つまり、温度スイッチ62は、定常時(通常時)には出力端子がオープンとなる状態を継続する。そのため、定常時、トランジスタ64がオンしてリレー31の接点31aが閉じ、端子P41および内部交流電源線40の間が電気的に接続された状態が維持される。従って、定常時、制御回路23は、第1の実施形態と同様に、リレー32、33の開閉により空調ユニット3の運転を制御することができる。
以下、第4の実施形態について、図6を参照して説明する。
図6に示す本実施形態の空調制御装置71は、第1の実施形態の空調制御装置4が備える構成に加え、温度スイッチ62、抵抗63およびトランジスタ64を備えている点が異なる。この場合、温度スイッチ62、抵抗63およびトランジスタ64の接続形態は、第3の実施形態と同様である。ただし、この場合、トランジスタ34のコレクタは、励磁コイル31bの他方の端子ではなく、温度スイッチ62の出力端子(トランジスタ64のベース)に接続されている。
温度スイッチ62は、第3の実施形態と同様、定常時には出力端子がオープンとなる状態を継続する。また、制御回路23は、起動するとLレベルのリレー制御信号Sr1の出力を開始し、その後、温度センサ22による検出温度が判定温度未満である場合には、Lレベルのリレー制御信号Sr1の出力を継続する。そのため、定常時、トランジスタ64がオンしてリレー31の接点31aが閉じ、端子P41および内部交流電源線40の間が電気的に接続された状態が維持される。従って、定常時、制御回路23は、第1の実施形態と同様に、リレー32、33の開閉により空調ユニット3の運転を制御することができる。
以下、第5の実施形態について、図7を参照して説明する。
全館空調システム1では、空調機を動作させて空調を行う際、その運転の種類(暖房、冷房)に関係なく、常時ファンを駆動して送風を行うようになっている。図7に示すように、本実施形態では、上述した送風用のファンを駆動するための構成が示されている。この場合、空調ユニット81が備えるファン82は、ファン動作可否端子82aに対して交流電圧が供給されると駆動し、交流電圧の供給が断たれると駆動を停止する構成となっている。ファン動作可否端子82aは、端子P35およびケーブルL5を通じて空調制御装置83の端子P45(ファン指令出力端子に相当)に接続される。
以下、第6の実施形態について、図8を参照して説明する。
図8に示す第6の実施形態の空調制御装置91は、第1の実施形態の空調制御装置4に対し、トランジスタ34および抵抗35に代えてポリスイッチ92、抵抗93、94およびトランジスタ95を備えている点が異なる。ポリスイッチ92は、所定温度以上になると急激に抵抗値が変化するものである。この場合、上記所定温度は、異常高温を判定するための判定温度(例えば40℃)になっている。
室温(特にはポリスイッチ92の周囲温度)が判定温度未満である場合、共通接続点N91の電圧は、直流電圧Vccに近い電圧値となる。そのため、定常時、トランジスタ95がオンしてリレー31の接点31aが閉じ、端子P41および内部交流電源線40の間が電気的に接続された状態が維持される。従って、定常時、制御回路23は、第1の実施形態と同様に、リレー32、33の開閉により空調ユニット3の運転を制御することができる。
以下、第7の実施形態について、図9を参照して説明する。
図9に示す本実施形態の空調制御装置101は、第1の実施形態の空調制御装置4に対し、トランジスタ34および抵抗35に代えてサーミスタ102、抵抗103〜105、ツェナーダイオード106、コンパレータ107およびトランジスタ108を備えている点が異なる。サーミスタ102は、温度上昇に比例して抵抗値が減少するNTCサーミスタである。
(1)室温が異常高温を判定する判定温度(例えば40℃)未満であるとき、共通接続点N101の電圧がツェナー電圧Vzより低くなるという条件
(2)室温が判定温度以上であるとき、共通接続点N101の電圧がツェナー電圧Vzより高くなるという条件
室温(特にはサーミスタ102の周囲温度)が判定温度未満である場合、共通接続点N101の電圧は、ツェナー電圧Vzより低くなる。そのため、定常時、トランジスタ108がオンしてリレー31の接点31aが閉じ、端子P41および内部交流電源線40の間が電気的に接続された状態が維持される。従って、定常時、制御回路23は、第1の実施形態と同様に、リレー32、33の開閉により空調ユニット3の運転を制御することができる。
以下、第8の実施形態について、図10を参照して説明する。
図10に示す本実施形態の空調制御装置121は、第1の実施形態の空調制御装置4に対し、許可信号出力部122を新たに備えている点、電源回路29に代えて電源回路123(制御用電源回路に相当)を備えている点などが異なる。この場合、制御回路23は、正常に動作している期間には、許可信号出力部122に対してパルス信号を出力する。許可信号出力部122は、例えばウォッチドッグタイマなどを備えており、制御回路23から出力されるパルス信号が供給されている期間に電源動作許可信号を電源回路123に出力する。
(1)交流電圧の供給が開始された時点(起動時)から所定時間が経過するまでの期間であるという条件
(2)電源動作許可信号が供給されているという条件
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
温度センサ22、52は、直流電源Vccの供給を受けて動作する構成でもよいし、直流電圧Vccとは別の電圧の供給を受けて動作する構成でもよい。ただし、図11に示すように、温度センサ22が直流電圧Vccの供給を受けて動作する構成を採用すると、次のように更なる安全対策を施すことが可能となる。すなわち、このような構成において、異常が生じて直流電圧Vccの生成動作が停止されると、温度センサ22から出力される温度検出信号が正常動作時の範囲から外れたレベルの信号になる。制御回路23は、温度検出信号が正常動作時の範囲から外れたレベルであることを検出すると、温度センサ22に異常が生じていると判断する。この場合、制御回路23は、リレー制御信号Sr1をLレベルにしてリレー31の接点31aを開く、または、Hレベルのリレー制御信号Sr2r、Sr3rを出力してリレー32、33の接点32a、33aを開くことにより、空調機27、28による暖房運転を強制的に停止することができる。
端子P41および内部交流電源線40の間の第1給電経路を開閉する手段としては、リレー31、84に限らずともよく、例えばMOSFET、バイポーラトランジスタなどの半導体スイッチング素子であってもよい。
上記各実施形態で用いられた各バイポーラトランジスタは、MOSFETなど他のスイッチング素子に置き換えることが可能である。
Claims (10)
- 少なくとも暖房運転を行う1つの空調ユニットにより家屋の複数の部屋を空調する全館空調システムに用いられる前記空調ユニットの運転を制御する空調制御装置であって、
前記空調ユニットは、複数の空調機を備え、それら空調機の運転の実行および停止を切り替えることにより運転能力が可変になっており、前記空調制御装置に対して交流電圧を出力し、前記空調制御装置から運転実行可否端子に対して前記交流電圧が供給されると、それに対応する前記空調機による暖房運転を実行し、前記交流電圧の供給が断たれると前記暖房運転を停止する構成であり、
装置の動作全般を制御するマイクロコンピュータと、
前記空調ユニットから出力される交流電圧を入力する電圧入力端子と、
前記空調ユニットの前記運転実行可否端子に接続される運転指令出力端子と、
前記マイクロコンピュータの電源電圧を生成する制御用電源回路と、
前記電圧入力端子から内部交流電源線に至る第1給電経路を開閉する保護用開閉部と、
前記内部交流電源線から前記運転指令出力端子に至る第2給電経路に介在する接点を備え、前記マイクロコンピュータから出力されるリレー接続信号が供給されると前記接点を閉じるとともに前記マイクロコンピュータから出力されるリレー解除信号が供給されると前記接点を開くように構成されたラッチ型リレーと、
室内の温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記マイクロコンピュータは、起動するとオン指令信号の出力を開始し、その後、前記温度検出手段による検出温度が所定の判定温度未満である場合にはオン指令信号の出力を継続し、前記検出温度が前記判定温度以上になると前記オン指令信号の出力を停止し、
前記保護用開閉部は、前記マイクロコンピュータから出力されるオン指令信号が供給されると前記第1給電経路を閉じるとともに、前記オン指令信号の供給が断たれると前記第1給電経路を開くことを特徴とする空調制御装置。 - 前記温度検出手段は、室内の温度を検出する複数の温度センサを備えていることを特徴とする請求項1に記載の空調制御装置。
- 少なくとも暖房運転を行う1つの空調ユニットにより家屋の複数の部屋を空調する全館空調システムに用いられる前記空調ユニットの運転を制御する空調制御装置であって、
前記空調ユニットは、複数の空調機を備え、それら空調機の運転の実行および停止を切り替えることにより運転能力が可変になっており、前記空調制御装置に対して交流電圧を出力し、前記空調制御装置から運転実行可否端子に対して前記交流電圧が供給されると、それに対応する前記空調機による暖房運転を実行し、前記交流電圧の供給が断たれると前記暖房運転を停止する構成であり、
装置の動作全般を制御するマイクロコンピュータと、
前記空調ユニットから出力される交流電圧を入力する電圧入力端子と、
前記空調ユニットの前記運転実行可否端子に接続される運転指令出力端子と、
前記マイクロコンピュータの電源電圧を生成する制御用電源回路と、
室内の温度を検出する検出部および前記検出部による検出温度が所定の判定温度未満である場合にはオン指令信号を出力するとともに前記検出温度が前記判定温度以上である場合には前記オン指令信号の出力を停止する出力部を備えた温度検出回路と、
前記電圧入力端子から内部交流電源線に至る第1給電経路を開閉する保護用開閉部と、
前記内部交流電源線から前記運転指令出力端子に至る第2給電経路に介在する接点を備え、前記マイクロコンピュータから出力されるリレー接続信号が供給されると前記接点を閉じるとともに前記マイクロコンピュータから出力されるリレー解除信号が供給されると前記接点を開くように構成されたラッチ型リレーと、
を備え、
前記保護用開閉部は、前記温度検出回路から出力されるオン指令信号が供給されると前記第1給電経路を閉じるとともに、前記オン指令信号の供給が断たれると前記第1給電経路を開くことを特徴とする空調制御装置。 - 少なくとも暖房運転を行う1つの空調ユニットにより家屋の複数の部屋を空調する全館空調システムに用いられる前記空調ユニットの運転を制御する空調制御装置であって、
前記空調ユニットは、複数の空調機を備え、それら空調機の運転の実行および停止を切り替えることにより運転能力が可変になっており、前記空調制御装置に対して交流電圧を出力し、前記空調制御装置から運転実行可否端子に対して前記交流電圧が供給されると、それに対応する前記空調機による暖房運転を実行し、前記交流電圧の供給が断たれると前記暖房運転を停止する構成であり、
装置の動作全般を制御するマイクロコンピュータと、
前記空調ユニットから出力される交流電圧を入力する電圧入力端子と、
前記空調ユニットの前記運転実行可否端子に接続される運転指令出力端子と、
前記マイクロコンピュータの電源電圧を生成する制御用電源回路と、
室内の温度を検出し、その検出温度が所定の判定温度未満である場合にはオン指令信号を出力し、前記検出温度が前記判定温度以上である場合には前記オン指令信号の出力を停止する温度検出回路と、
前記電圧入力端子から内部交流電源線に至る第1給電経路を開閉する保護用開閉部と、
前記内部交流電源線から前記運転指令出力端子に至る第2給電経路に介在する接点を備え、前記マイクロコンピュータから出力されるリレー接続信号が供給されると前記接点を閉じるとともに前記マイクロコンピュータから出力されるリレー解除信号が供給されると前記接点を開くように構成されたラッチ型リレーと、
室内の温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記マイクロコンピュータは、起動するとオン指令信号の出力を開始し、その後、前記温度検出手段による検出温度が所定の判定温度未満である場合にはオン指令信号の出力を継続し、前記検出温度が前記判定温度以上になると前記オン指令信号の出力を停止し、
前記保護用開閉部は、前記マイクロコンピュータおよび前記温度検出回路から出力される2つのオン指令信号が供給されると前記第1給電経路を閉じるとともに、前記2つのオン指令信号の一方または双方の供給が断たれると前記第1給電経路を開くことを特徴とする空調制御装置。 - 前記温度検出手段は、室内の温度を検出する複数の温度センサを備えていることを特徴とする請求項4に記載の空調制御装置。
- 前記温度検出回路は、温度スイッチICを備えた構成であることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の空調制御装置。
- 前記温度検出回路の検出部は、一対の電源線間に接続されたポリスイッチおよび抵抗の直列回路を含み、その直列回路の共通接続点の電圧に基づいて温度を検出する構成であることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の空調制御装置。
- 前記温度検出回路の検出部は、一対の電源線間に接続されたサーミスタおよび抵抗の直列回路を含み、その直列回路の共通接続点の電圧に基づいて温度を検出する構成であることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の空調制御装置。
- 前記マイクロコンピュータから出力されるパルス信号が供給される期間に電源動作許可信号を前記制御用電源回路に対して出力する許可信号出力部を備え、
前記マイクロコンピュータは、正常に動作している期間に前記パルス信号を出力し、
前記制御用電源回路は、前記電源動作許可信号が供給されている期間には前記電源電圧の生成動作を行い、前記電源動作許可信号の供給が断たれると前記生成動作を停止することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の空調制御装置。 - 前記空調ユニットは、前記空調制御装置からファン動作可否端子に対して前記交流電圧が供給されると送風用のファンの駆動を実行し、前記交流電圧の供給が断たれるとファンの駆動を停止する構成であり、
前記空調ユニットの前記ファン動作可否端子に接続されるファン指令出力端子と、
前記電圧入力端子から前記ファン指令出力端子に至る第3給電経路に介在する第1接点と、前記第1給電経路に介在する第2接点とを備え、前記オン指令信号が供給されると前記第1および第2接点を閉じるとともに前記オン指令信号の供給が断たれると前記第1および第2接点を開くように構成された非ラッチ型リレーと、
を備え、
前記保護用開閉部は、前記非ラッチ型リレーが備える前記第2接点により前記第1給電経路を開閉するように構成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の空調制御装置。
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