JP2588227B2 - 空気調和機の風量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、空調負荷に応じて空気調和機から室内へ送
風される風量を複数段に切換え得る風量調節手段を備え
た空気調和機の風量制御装置に関する。

（従来の技術） 空調負荷に応じて空気調和機から室内へ送風される風
量を複数段に切換え得る風量制御手段を備えた空気調和
機の風量制御装置はすでに提案されている。その場合、
風量は例えば「運転停止（風量零）」のほか、「少
（Ｌ）」「中（Ｍ）」「多（Ｈ）」の３段に切換え得る
ように構成されている。この風量の切換え制御は、空気
調和機の運転状態や室温、設定温度などに従って定まる
空調負荷によって決定される風量に基づいて行われ、従
来はできるだけ早く切換え後の風量になるように制御し
ていた。

第６図は従来の風量制御装置の概略構成を示すもので
ある。第６図の風量制御装置においては、室温センサ１
によって検出された室温や、熱交換器温度センサ２によ
って検出された熱交換器温度などのデータが空調負荷演
算部３に導入される。この空調負荷演算部３には、操作
部４から運転／停止の指令や設定温度データなども入力
される。なお、風量の設定を操作部４で、すなわちマニ
ュアルで行い得るものも存在するが、ここでは、風量の
設定を操作部４では行わないものとして説明を進める。
空調負荷演算部３は、上述の入力データに基づいて空調
負荷を演算し、最適な運転状態を決定する。この空調負
荷演算部３からの圧縮機運転／停止信号と、それまでの
運転履歴に従って圧縮機制御部５は圧縮機の運転／停止
を決定し、図示していない圧縮機に連結された圧縮機モ
ータ６の運転／停止を制御する。また空調負荷演算部３
によって決定された最適な運転状態の内容に従い風量制
御部７を介して、図示していない送風機に連結された送
風機モータ８の回転速度が所定の風量相当のところに制
御される。操作部４からの運転／停止指令は運転停止制
御部９にも導入され、運転停止の制御を司るべく運転停
止制御部９は空謂負荷演算部３、圧縮機制御部５および
風量制御部７と接続され、操作部４からの運転／停止指
令信号に基づき空気調和機の運転／停止を制御する。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来装置によって行われる従来の制御方式で
は、運転開始時や設定温度の変更時など、空調負荷の急
変時には風量も例えば「零」から「強」へと急激に変化
するため、特に空気調和機からの送風が人体に直接当た
っている場合、その人間に不快感を与える。そればかり
でなく、空気調和機の騒音は風量の増加に伴って増加す
るため、特に風量が増加方向に急激に変化すると騒音も
急激に増大し、この点からも室内の人間に不快感を与え
ることになる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
空調負荷の急変時においても室内の人間に不快感を与え
ることのない空気調和機の風量制御装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点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、自動制御時に空調
負荷に従い２段以上のステップ幅の風量切換え指令が発
せられたとき、切換え前の風量から切換え後の風量へと
１ステップ幅で段階的に変化させる風量緩衝制御手段
と、マニュアル設定用の操作部から風量変更指令が発せ
られたとき、風量を操作部からの指令値に直ちに変更す
る手段とを設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明に従い上記風量緩衝制御手段を設けることによ
り、空調負荷に従い２段以上の風量の切換えが行われる
場合であっても、切換え前の風量から切換え後の風量へ
と段階的に１段ずつ変化することになるので、風量の点
でも騒音の点でも室内の人間に対してほとんど不快感を
与えることなく、所期の風量に変化させることができ
る。この場合、マニュアル設定用の操作部から風量変更
指令が発せられたときは、自動制御による運転態様、す
なわち空調負荷に従う運転態様に敢えて変更を加えよう
とする操作者の意図を汲んでそれに従うのがむしろ操作
者に不快感を与えないことになる。

（実施例） 第１図ないし第３図を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。

第１図の風量制御装置は、第６図の風量制御装置に対
し、運転／停止制御部９からの運転／停止信号、および
風量制御部７からの風量切換え信号を入力とし、風量制
御部７に遅延信号を送るタイマー10を設けたものに相当
する。他の構成部分については両者に変わりは無い。

第１図の風量制御装置の作用を、第２図のフローチャ
ートを参照して説明する。

操作部４からの操作指令は空調負荷演算部３および運
転／停止制御部９に送られる。空調負荷演算部３では、
操作部４からの運転／停止指令信号や、室温センサ１お
よび熱交換器温度センサ２の検出信号、および運転停止
制御部９からの運転状態信号を参照して空調負荷を計算
し、それに基づいて最適風量を計算し（ステップS1
0）、それを風量切換え信号として圧縮機制御部５、風
量制御部７およびタイマー10に送出する。ここで人間の
マニュアル操作による風量変更指令があるかとうかを確
認し（ステップS11）、“N"（なし）であれば、ステッ
プS12以下の自動制御による一連の手順を実行する。す
なわち、空調負荷演算部３からの風量切換え信号を受け
たタイマー10は、現在風量をある時間保つための運延信
号を風量制御部74に送るのであるが、切換え制御開始当
初はタイムアップの状態にあり、風量切換え信号を遅延
させることなくそのまま伝達する（ステップS12）。な
お、タイマー10に設定する遅延時間は、１ステップの風
量切換え信号を出力したとき、実際の送風機の回転速度
が変わって安定するのに要する時間の程度かそれを僅か
に上回るようにするのが望ましい。タイマー10を介して
風量切換え信号が風量制御部７に伝達されると、現在風
量と空調負荷演算部３によって算出された最適風量とを
比較し（ステップS13）、両者に差異が無ければ（ステ
ップS13において“＝”）後述のステップS14〜ステップ
S16を飛ばし、風量制御を継続する限り（ステップS17に
おいて“N"）、ステップS10へ戻って通常の自動制御に
よる風量制御を継続することになる。ステップS13にお
いて差異があれば（“＞”または“＜”）、現在風量を
最適風量に近付けるように風量を１段下げる（ステップ
S14）か、１段上げる（ステップS15）かした後、タイマ
ー10をセットし（ステップS16）、上述のステップS17へ
移行する。ステップS14またはステップS15における風量
変化を行った後、なお現在風量と最適風量との間に差異
があればステップS14またはステップS15による風量変化
がタイマー10のタイムアップごとに行われることにな
る。

ステップS11において、“Y"（あり）の場合、すなわ
ちマニュアル操作による風量変更指令があった場合は、
空調負荷演算部３で計算された最適風量に従って一気に
最適風量に応答させる（ステップS18）。

なお、タイマー部10の信号を空調負荷演算部３に入力
し、タイムアップとなっていないときは最適風量を計算
せずに現在風量をそのまま維持するようにしてもよい。
そのためには、ステップS17の“N"からステップS12へ直
接移行するようにすればよい。

第３図は、“OFF"（停止）すなわち風量零のほかに、
風量を“L"（少）、“M"（中）、“H"（多）の３段に切
換え得る空気調和機の場合について、空調負荷演算部３
によって求められた最適風量Ａ（実線）と、本発明によ
る風量制御を実施した場合の実際の出力風量Ｂ（破線）
とを、横軸に時間ｔをとり、縦軸に風量A,Bをとって示
したものである。

第３図において、時刻T1で操作者の意志によるマニュ
アル操作に基づいて運転指令が発せられたときは、最適
風量Ａは“H"であり、それに対応し実際の出力風量Ｂも
“OFF"から一気に“H"へと３段ステップで最適風量に直
ちに応答させる。この後、空調負荷に従って自動制御が
行われる。

時刻T2では最適風量Ａとして“H"から“L"へと２段の
風量変化が指令されている。この場合の出力風量Ｂは、
まず“H"から“M"へと１段変わり、所定時間（タイマー
10の設定時間）経過した後、“M"から“L"へと１段変わ
ることになる。時刻T3におけるように最適風量Ａが“L"
から“M"へと１段しか変わらない場合は、実際の出力風
量Ｂもそのまま１段の変化となる。

時刻T4のように、最適風量Ａとして“M"から“OFF"へ
と実質的に２段の風量変化指令が発せられる場合は、時
刻T2の場合と同様であり、出力風量Ｂはまず“M"から
“L"へと１段変わり、タイマー時間が経過した後、“L"
から“OFF"へと１段変わることになる。時刻T5は時刻T4
の場合と類似しているが、風量変化の方向が逆である。
この場合は、最適風量Ａが“OFF"から“M"へと実質的に
２段の風量変化指令が発せられているが、出力風量Ｂは
まず“OFF"から“L"へと変わり、タイマー時間の経過
後、“L"から“M"へと変わることになる。

時刻T6は操作者の意志によるマニュアル操作に基づく
運転停止指令発信時である。この場合、出力風量Ｂは最
適風量“A"に基づき“M"から２段飛びで一気に“OFF"に
する。

時刻T7のように入タイマーのタイムアップの場合（運
転停止時刻から所定時間経過後に自動的に運転開始とす
る場合、または運転停止時刻に関係なく所定時刻に自動
的に運転開始とする場合）、上述の風量緩衝制御を行
う。すなわち、時刻T7で入タイマーのタイムアップによ
り運転指令が発せられたときの最適風量Ａが“H"である
とすれば、実際の出力風量Ｂは“OFF"から一気に“H"へ
と３段ステップで最適風量に応答させるのではなく、ま
ず“OFF"から“L"へと１段変えて、タイマー時間の経過
後、“L"から“M"へと１段変え、さらにタイマー時間の
経過後、“M"から“H"へと１段変えてやっと“H"に応答
させる。

以上のように、運転開始や運転停止、設定温度の変更
など、人間の意識的な操作に基づくマニュアル操作のと
きは、実際の出力風量Ｂを設定された最適風量Ａに一気
に応答させて操作者の意志に従って運転を行い、自動制
御運転に入っているときは、ドアの開閉や在室人員の変
化など、空調負荷に大きな変化を来たして２段以上のス
テップ幅の風量切換え指令が発せられたときでも、風量
緩衝制御により切換え前の風量から切換え後の風量へと
１ステップ幅で段階的に応答させることにより、実際の
風量や騒音が２段以上の風量変化に相当する急激な変化
を生ずることがなく、したがって室内の人間にいらいら
感などの不快感を与えることがない。また、このような
制御を行うことにより、室内熱交換器に付いている水滴
で無用の加湿が行われてしまうことがなくなるので、風
量停止時に快適性を損なうことがない。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものである。こ
の実施例は、自動制御による風量変化の時は原則として
風量緩衝制御を行うが、風量を変化させる一態様である
風量停止の際は風量緩衝制御を行うことなく直ちに風量
を零とするように制御するものである。

この実施例においては、空調負荷や運転状態により最
適負荷を計算した（ステップS10）ら、風量“OFF"すな
わち風量停止か否かを判断し（ステップS20）、“Y"
（風量“OFF"）だったら計算された最適風量に従ってそ
の最適風量を出力させる（ステップS18）。“N"の場合
は、第２図においてステップS12以下で説明したフロー
に移行して風量緩衝制御を行う。

この実施例によれば、第５図に示すように、時刻T1や
T2,T3,T5など、風量停止以外の場合は第３図の場合と全
く同様の風量緩衝制御を行う。しかし時刻T4やT6などの
ように風量“OFF"の場合は、たとえ計算された最適風量
Ａに２段以上の変化があっても実際の出力風量Ｂは段階
的に変化させることなく直ちに風量“OFF"とする。

このように自動制御時には、たとえ大きな空調負荷の
変化があっても風量緩衝制御により最適風量に段階的に
応答させ、また風量停止または空気調和機の停止時は風
量を直ちに零とすることにより、室内熱交換器に付いて
いる水滴で無用の加湿が行われていまうことがなくなる
ので、風量停止時に快適性を損なうことがない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、自動制御時には計
算された最適風量からすれば、たとえ２段以上のステッ
プで風量変化を生じるような場合であっても、それを一
気に達成するのではなく、１段ずつ段階的に変化させ、
操作者のマニュアル操作がある時にはそれに従って最適
風量に直ちに変化させることにより、快適性に優れた空
気調和機を提供することができる。

また、風量停止時または空気調和機の停止時は風量を
直ちに零とすることにより、通常運転時の快適性を損な
うことなく、室内熱交換器に付いている水滴で無用の加
湿が行われてしまうことがなくなるので、風量停止時に
快適性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による風量制御装置の一実施例を示すプ
ロック図、第２図は第４図とはきらに異なる制御の態様
を示すフローチャート、第３図は第２図の制御態様によ
る場合の風量変化の一例を示すタイムチャート、第４図
は第２図とは異なる制御の態様を示すフローチャート、
第５図は第４図の制御態様による場合の風量変化の一例
を示すタイムチャート、第６図は従来の風量制御装置の
ブロック図である。 １……室温センサ、２……熱交換器温度センサ、３……
空調負荷演算部、４……操作部、５……圧縮機制御部、
６……圧縮機モータ、７……風量制御部、８……送風機
モータ、９……運転停止制御部、10……タイマー。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調負荷に応じて空気調和機から室内へ送
   風される風量を複数段に切換え得る風量制御手段を備え
   た空気調和機の風量制御装置において、 自動制御時に前記空調負荷に従い２段上のステップ幅の
   風量切換え指令が発せられたとき、切換え前の風量から
   切換え後の風量へと１ステップ幅で段階的に変化させる
   風量緩衝制御手段と、 マニュアル設定用の操作部から風量変更指令が発せられ
   たとき、前記風量を前記操作部からの指令地に直ちに変
   更する手段と を設けたことを特徴とする気調和機の風量制御装置。
2. 【請求項２】風量停止または空気調和機の停止時に直ち
   に風量を零とする手段を備えたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の空気調和機の風量制御装置。