JP2671689B2 - 空気調和機のファン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機における
室内ファンの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば特開昭５９−１５７４８
号公報に示された従来の空気調和機の制御装置を示すブ
ロック図である。図において、１は室内温度検知用セン
サで、検知温度に相当するアナログ信号を発生する。２
はアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器で、室内温度検知用センサ１で検出したアナログ信号
をディジタル信号に変換するものである。３は予め定め
られた室内ファン制御プログラムにしたがってディジタ
ル演算処理を実行する１チップマイクロコンピュータで
あり、安定化電源回路（図示せず）からの電圧供給によ
り作動する。マイクロコンピュータ３からの出力制御信
号により圧縮機駆動回路４および室内ファン駆動回路５
が制御される。

【０００３】次にこの従来例の空気調和装置の動作につ
いて図７のフローチャートに従い説明する。冷房運転を
行うと、マイクロコンピュータ３の制御プログラムは、
図７に示すフローチャートに示す冷房モードプログラム
を必ず通る。予め読み込まれた室内温度ｔａおよび設定
温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ０をワーキング
メモリに呼び出し、以下に示すフローに従い圧縮機およ
び室内ファンの制御を行う。判定ステップＳ１で室内温
度ｔａと設定温度Ｔ１の大小を判定し室内温度ｔａが設
定温度Ｔ１より高いと圧縮機をオンする。室内温度ｔａ
が設定温度Ｔ１より低いか等しいと判定ステップＳ２に
進む。室内温度Ｔａが設定温度Ｔ０より低いか等しいと
圧縮機をオフする。Ｔ０＜Ｔａ≦Ｔ１の場合は前の状態
のままである。以上の判定により圧縮機はオン／オフ制
御される。

【０００４】次に判定ステップＳ３に進み圧縮機がオン
していれば判定ステップＳ７に進む。判定ステップＳ７
では室内温度Ｔａが設定温度Ｔ２より高いと室内ファン
は冷房ノッチに切換え、低いか等しいと判定ステップＳ
８に進む。判定ステップＳ８では室内温度Ｔａが設定温
度Ｔ１より低いか等しいと室内ファンはドライノッチに
切換え、室内ファンは低速回転となる。Ｔ１＜Ｔａ≦Ｔ
２の場合は室内ファンは前の状態のままでいる。以上の
判定により室内ファンは停止，ドライノッチ，冷房ノッ
チの３段階制御を行う。

【０００５】図８は前記フローチャートに従って制御さ
れた圧縮機および室内フアンの制御特性を示す。室内温
度Ｔａが高く（Ｔａ＞Ｔ２）冷房運転が開始されると室
内ファンは冷房ノッチ、圧縮機はオンする。冷房運転に
よりＴ０＜Ｔａ≦Ｔ１になると、室内ファンはドライノ
ッチに切換わるが圧縮機はオンのままでいる。さらに室
温が低下しＴａ≦Ｔ０にいたると圧縮機，室内ファンは
オフするし、空気調和装置は全停止状態となる。冷房負
荷が大きく室内温度が上昇しＴａ≧Ｔ１になると圧縮機
は再びオンし、室内ファンはドライノッチで運転する。
さらに室温が上昇しＴａ＞Ｔ２になると室内ファンは冷
房ノッチに切換わる。以下同動作を室温に従いくりかえ
す。

【０００６】以上の従来例の他に、例えば、特開昭５３
−７８６４９号公報には、室内ファンの回転数を無段階
変速して騒音を低減することが示されているが、変速の
具体的手法は特に示されていない。

【０００７】また、例えば、特開平２−２８３８９９号
公報には、電源周波数変換装置により、室内ファンの回
転速度を所定パターンで制御し、運転音レベルの聴感上
低くすることが示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ノッチ
切換えにより室内ファンの回転数が急変するものでは、
室内ファンの騒音値も急変し使用者に不快感を与える等
の問題がある。また、電源周波数変換装置を用いるもの
は構成が複雑であり、また制御範囲を広くすることが難
しいという問題がある。

【０００９】通常、空気調和機により自動的に室内ファ
ンのノッチが切り換えられるが、このノッチ切換えを使
用者は特に認識する必要がなく、逆にノッチ切換えによ
る室内ファンの騒音値の急変により不快感を覚えること
が多い。

【００１０】この発明は、このような状況のもとでなさ
れたもので、簡単な構成で、ノッチ切換えに伴う室内フ
ァン騒音値の急変による不快感がなく、汎用性のある、
空気調和機のファン制御装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明では空気調和機のファン制御装置を次の
（１）の通りに構成する。

【００１２】（１）複数の設定ノッチにより室内ファン
の回転数を制御する空気調和機のファン制御装置であっ
て、前記複数の設定ノッチのうち目標とする設定ノッチ
の制御データを記憶する第１の記憶手段と、実行する制
御データを記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶
手段の制御データと前記第２の記憶手段の制御データに
もとづいて次回に実行する制御データを決め第２の記憶
手段に供給する実行制御データ生成手段と、前記第２の
記憶手段の制御データにもとづいて制御を行う制御素子
と、この制御素子に直列に接続された室内ファン駆動用
モータとを備えた空気調和機のファン制御装置。

【００１３】

【作用】前記（１）の構成により、設定ノッチの切換え
の際、室内ファンの回転数は所要のパターンで制御さ
れ、またパターンはプログラミングにより適宜に設定す
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下この発明を実施例により詳しく説明す
る。図１は実施例である“空気調和機のファン制御装
置”のブロック図である。図１において、６は室内ファ
ン制御回路を構成する制御基板であり、７は室内ファン
制御を行うマイクロコンピュータで、ＣＰＵ７ａ，出力
回路７ｂ，アナログ入力回路７ｃ，メモリ７ｄ，入力回
路７ｅ等で構成されている。８は電源供給用端子、９は
変圧器、１０は変圧された電圧を整流する全波整流回
路、１１は全波整流された電圧のゼロクロス点を検出す
るゼロクロス点検出回路、１２はマイクロコンピュータ
７の出力を増幅・絶縁して双方向３端子サイリスタ（以
下トライアックという）１５を駆動するゲートトリガ回
路、１３はサーミスタ１４からの入力を温度データに変
換する温度検出回路、１６は室内ファン駆動モータであ
る。

【００１５】次に動作について説明する。電源供給用端
子８には、商用電源が印加され、この商用電源は変圧器
９により降圧絶縁され、全波整流回路１０を介してゼロ
クロス点検出回路１１に入力される。ゼロクロス点検出
回路１１より発生するゼロクロスパルスはマイクロコン
ピュータ７内の入力回路７ｅに入力される。また、マイ
クロコンピュータ７は温度検知回路１３の出力をアナロ
グ入力回路７ｃに入力する。マイクロコンピュータ７内
のＣＰＵ７ａは、室内温度とリモートコントローラ等
（図示せず）により設定される設定温度との温度による
予め定められたプログラムに従い、後述するトリガ信号
を出力回路７ｂを介してゲートトリガ回路１２に出力し
トライアック１５をトリガすることにより、位相制御さ
れた電圧を室内ファン駆動用モータ１６に印加し、室内
ファンの停止，ドライノッチ，冷房ノッチの自動運転を
行う。

【００１６】図２は実施例の各部波形図であり、ａは電
源供給用端子８に印加される商用交流電源電圧、ｂはゼ
ロクロスパルス、ｃはトリガ信号、ｄは室内ファン駆動
用モータに印加される電圧を示す。トライアック１５の
位相制御は、商用交流電源から得られるゼロクロスパル
スを絶えずマイクロコンピュータ７に入力し、このゼロ
クロスパルスの入力から所定時間ｔ秒経過後（交流周期
／２以下）に前述したトリガ信号を発生させ、ゲートト
リガ回路１２によりトライアック１５をターンオンさせ
る。すると、ｔ秒後から次期交流ゼロクロスポイントま
で室内ファン駆動用モータ１６に電圧が印加される。つ
まり、このトリガ信号を発生させるまでの時間ｔを変化
させることにより室内ファンの回転数が調整される。

【００１７】図３は室内ファンの停止，ドライノッチ，
冷房ノッチの各ノッチにおける商用交流電源電圧と室内
ファン駆動用モータ１５の印加電圧及びトリガ信号の発
生タイミングを示す波形図である。室内ファン停止時
（図３ｅ）はトリガ信号を発生させず、室内ファン駆動
用モータ１６への通電を遮断し、ドライノッチ（図３
ｆ）時はドライノッチの回転数に対応するｔ１秒経過後
トリガ信号を発生させ、冷房ノッチ（図３ｇ）時は冷房
ノッチの回転数に対応するｔ２秒経過後トリガ信号をそ
れぞれ発生させている。

【００１８】図４はマイクロコンピュータ７の動作を示
すフローチャート図である。以下図４によりマイクロコ
ンピュータ７の動作について説明する。図４ａはメイン
ルーチン、図４ｂは外部割り込みサブルーチンである。
まず、ステップ１００（以下Ｓ１００のように示す）で
リモートコントローラ等により設定される設定温度Ｔ０
を入力する。次にＳ１０１ではＴ１（Ｔ１＞Ｔ０）を、
Ｓ１０２ではＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）をそれぞれ設定する。
Ｓ１０３ではサーミスタ１４により温度検出回路１３及
びアナログ入力回路７ｃを介して室内温度Ｔａを入力す
る。Ｓ１０４では室内温度Ｔａと設定温度Ｔ１の大小判
定をし、室内温度Ｔａが設定温度Ｔ１より高いとＳ１０
５に進み圧縮機をオンする。室内温度Ｔａが設定温度Ｔ
１より低いか又は等しいとき判定ステップＳ１０６に進
む。Ｓ１０６で室内温度Ｔａが設定温度Ｔ０より低いか
または等しいとＳ１０７に進み圧縮機をオフする。Ｔ０
＜Ｔａ≦Ｔ１の時はＳ１０７をスキップし前の状態を保
持する。以上Ｓ１００〜Ｓ１０７の処理により圧縮機の
オン／オフ制御が実行される。Ｓ１０８では圧縮機のオ
ン／オフ判定を行い、圧縮機がオンしているときはＳ１
０９に進む。Ｓ１０９では室内温度Ｔａと設定温度Ｔ２
の大小判定をし、室内温度Ｔａが設定温度Ｔ２より高い
とＳ１１０に進み室内ファンの冷房ノッチに相当する時
間ｔ２をメモリＡに記憶する。室内温度Ｔａが設定温度
Ｔ２より低いか又は等しいと判定ステップＳ１１１進
む。Ｓ１１１の判定で室内温度Ｔａが設定温度Ｔ１より
低いか又は等しいとＳ１１２進み室内ファンのドライノ
ッチに相当する時間ｔ１をメモリＡに記憶する。Ｔ１＜
Ｔａ＜Ｔ２のときは、Ｓ１１１をスキップしメモリＡを
前の状態に保持する。Ｓ１０８の判定で圧縮機がオフし
ているときはＳ１１３に進み、室内ファンを停止させる
べく時間０をメモリＡに記憶する。以上Ｓ１０８〜Ｓ１
１３の処理で室内温度Ｔａ，設定温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２
及び圧縮機のオン／オフ状態により室内ファンの目標設
定ノッチが決定される。Ｓ１１４ではメモリＡに記憶さ
れる設定ノッチに相当する時間（目標とする設定ノッチ
の制御データ）とメモリＢに記憶されている現在の出力
値に相当する時間（実行する制御データ）を比較する。
メモリＡとメモリＢに記憶されている時間が等しくない
ときはＳ１１５に進み１秒タイマをスタートさせ、Ｓ１
１６にて１秒タイマのカウントが完了するとＳ１１７に
進む。Ｓ１１７ではメモリＡとメモリＢに記憶されてい
る時間の大小判定を行う。メモリＡ＞メモリＢの時、つ
まり目標設定ノッチに相当する時間が現在の出力ノッチ
に相当する時間より大きいときは、Ｓ１１８に進みメモ
リＢに記憶されている現在の出力ノッチに相当する時間
に所定ノッチの変化分に相当する時間α（α≦ｔ１−ｔ
２，α≦ｔ２）を加算する。メモリＡ＞メモリＢでない
とき、つまり目標設定ノッチ相当する時間が現在の出力
ノッチに相当する時間より小さいときは、Ｓ１１９に進
みメモリＢに記憶されている現在の出力ノッチに相当す
る時間より所定ノッチの変化分に相当する時間αを減算
する。Ｓ１１４にてメモリＡ＝メモリＢのとき、つまり
目標設定ノッチに相当する時間と現在の出力ノッチに相
当する時間が等しいときは、Ｓ１１５〜Ｓ１１９をスキ
ップし前回の出力ノッチに相当する時間を保持する。以
上Ｓ１１４〜Ｓ１１９の処理により次回出力するノッチ
に相当する時間がメモリＢに記憶される。なお、出力ノ
ッチの変更時においては、１秒毎に所定変化分のαずつ
変更されることになる。

【００１９】一方、ゼロクロス点検出回路１１より入力
回路７ｅを介してゼロクロスパルスが入力されると、Ｃ
ＰＵ７ａへの割り込みが発生し割り込み処理がスタート
する。Ｓ２００ではメインルーチンにて設定された出力
するノッチに相当する時間が記憶されるメモリＢの時間
をタイマにセットする。Ｓ２０１でこのタイマをスター
トさせ、Ｓ２０２ではこのタイマのカウントが完了する
までループする。タイマのカウントが完了するとＳ２０
３に進み、出力回路７ｂを介してゲートトリガ回路１２
にトリガ信号を出力しメインルーチンに復帰する。

【００２０】図５は前記フローチャートにしたがって制
御された圧縮機及び室内ファンの動作を示すタイムチャ
ートである。室内温度Ｔａが高い（Ｔａ＞Ｔ２）場合、
室内ファンは冷房ノッチにて運転し、圧縮機はオン状態
となり冷房運転を開始する。冷房運転の開始により室内
温度Ｔａが低くなると（Ｔａ≦Ｔ１）、室内ファンはド
ライノッチに切替わる。この際、イ部に示すように冷房
ノッチから徐々に（α／１秒）ドライノッチに移行し、
ドライノッチに到達するとそのノッチを維持する。さら
に室内温度Ｔａが低くなると（Ｔａ＝Ｔ０）、圧縮機は
オフ状態となり、室内ファン駆動用モータ１６は停止と
なる。この際、冷房ノッチからドライノッチに切替わる
のと同様に、ドライノッチから徐々に（α／１秒）停止
に移行する。停止状態に到達するとその状態を維持す
る。冷房負荷が大きくなり室内温度Ｔａが高くなると
（Ｔａ＞Ｔ１）、圧縮機は再びオン状態となり、室内フ
ァン駆動用モータ１６は停止状態からドライノッチに切
替わる。この際、ロ部に示すように停止状態から徐々に
（α／１秒）ドライノッチに移行し、ドライノッチに到
達するとそのノッチを維持する。さらに室内温度Ｔａが
高くなると（Ｔａ＞Ｔ２）、室内ファンは冷房ノッチに
切替わる。この際、停止状態からドライノッチに切替わ
るのと同様に、ドライノッチから徐々に（α／１秒）冷
房ノッチに移行し、冷房ノッチに到達するとそのノッチ
を維持する。

【００２１】ここでは冷房運転時における室内ファンの
自動運転について説明したが、暖房運転時における自動
運転（例えば、暖房運転の起動時における設定ノッチへ
の移行，霜取り運転における室内ファン停止への移行，
或は霜取り運転の終了時における設定ノッチへの移行）
においても、同様に室内ファンの制御が行われるように
する。

【００２２】以上説明したように、本実施例では、室内
ファンの設定ノッチの切換えの際、室内ファン駆動用モ
ータは多段階に制御され、室内ファンの回転数は徐々に
変わるので、室内ファン騒音値の急変による不快感がな
い。また設定ノッチ，出力ノッチの仕様はソフトにより
適宜変更できるので、汎用性があり、種々の空気調和機
で用いることができる。

【００２３】なお実施例では、出力ノッチの変化分は一
定になっているが、この発明はこれに限定されるもので
はなく、回転数の時間的変化が所要のパターンになるよ
うプログラミングすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
は、簡単な構成で、室内ファン騒音値の急変による不快
感がなく、設定ノッチ，出力ノッチ，回転数変化パター
ン等の仕様が適宜変更できて汎用性がある、空気調和機
の室内ファン制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例である“空気調和機の室内ファン制御装
置”のブロック図

【図２】実施例の各部波形図

【図３】実施例における、室内ファン駆動用モータへの
印加電圧とゲートトリガの発生タイミングを示す図

【図４】実施例におけるマイクロコンピュータの動作を
示すフローチャート

【図５】実施例における室内ファンと圧縮機の動作を示
すタイムチャート

【図６】従来例のブロック図

【図７】従来例におけるマイクロコンピュータの動作を
示すフローチャート

【図８】従来例における室内ファンと圧縮機の動作を示
すタイムチャート

【符号の説明】

７ マイクロコンピュータ ７ｄ メモリ １５ 双方向３端子サイリスタ（トライアック） １６ 室内ファン駆動用モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−55089（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180497（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1695（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の設定ノッチにより室内ファンの回
   転数を制御する空気調和機のファン制御装置であって、
   前記複数の設定ノッチのうち目標とする設定ノッチの制
   御データを記憶する第１の記憶手段と、実行する制御デ
   ータを記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段
   の制御データと前記第２の記憶手段の制御データにもと
   づいて次回に実行する制御データを決め第２の記憶手段
   に供給する実行制御データ生成手段と、前記第２の記憶
   手段の制御データにもとづいて制御を行う制御素子と、
   この制御素子に直列に接続された室内ファン駆動用モー
   タとを備えたことを特徴とする空気調和機のファン制御
   装置。