JP3069018B2 - 空調制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば温水または冷水
を流すコイル（熱交換器）および送風機からなるファン
コイルユニット等の空調負荷の冷房、暖房の切り替えを
制御する空調制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空調制御装置は、室温検出用セ
ンサで検出した室温と設定値とを比較して、室温が設定
値に近づくように空調負荷を制御するものである。この
場合、図４に示すように、一点に定められた設定値ＳＰ
で空調負荷を例えばＯＮ／ＯＦＦ動作させると、チャタ
リングが生じるので、図５に示すように一定の動作隙間
（ヒステリシス）を設けている。

【０００３】一般に冷房運転と暖房運転では、図６、図
７に示すように動作が反対になる。図８は上記のような
反転動作を行う回路例を示すもので、図８において、１
１０はコンパレータであり、このコンパレータ１１０に
は室温検出用センサ（図示せず）を一方の入力端子に接
続し固定抵抗器Ｒ１１１、Ｒ１１２の接続点Ｐを固定抵
抗器Ｒ１１３を介して他方の入力端子に接続し、出力端
子と前記他方の入力端子とを接続するヒステリシス回路
に固定抵抗器Ｒ１１４を接続した構成である。

【０００４】この構成によると、固定抵抗器Ｒ１１４で
決まる動作隙間Ｔは設定値ＳＰを中心にして＋側−側均
等になる。この場合、動作隙間Ｔが小さいと、頻繁に空
調負荷のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されて該空調負荷の寿命
を短くすることになるので、動作隙間Ｔを大きくするこ
とになる。しかし、動作隙間Ｔを大きくすると、図９、
図１０に示すように、設定値ＳＰと空調負荷のＯＦＦ動
作値が大きく異なってしまい、冷房時には冷えすぎにな
り、暖房時には暖めすぎになってしまう。

【０００５】そこで、図１１に示すように、コンパレー
タ１１０のヒステリシス回路に固定抵抗器Ｒ１１４と直
列にダイオードＤを接続すると、設定値ＳＰで空調負荷
がＯＦＦ動作することとなる。ところが、この構成では
図１２、図１３に示すように、暖房時は設定値ＳＰで空
調負荷はＯＦＦ動作となるが、冷房時は設定時ＳＰでＯ
Ｎ動作となり、暖房時、冷房時ともに設定値ＳＰでＯＦ
Ｆ動作になるという希望の動作特性が得られない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の空調制御装置は
以上のように構成されているので、上記のように希望の
動作特性を得ることができない。そこで、マイクロコン
ピュータを用い、プログラムを組んで希望の動作特性を
得るようにしているが、マイクロコンピュータを用いる
と、装置が高価になるという問題点があった。

【０００７】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、高価なマイクロコンピュータを用いる
ことなく、暖房時、冷房時のいずれにおいても設定値Ｓ
Ｐで空調負荷をＯＦＦ動作させることのできる空調制御
装置を安価な構成で得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る空調制御装置は、設定値と室温との比較結果を出力す
るコンパレータと、このコンパレータの出力を入力側へ
フィードバックして動作隙間を設けるヒステリシス回路
と、このヒステリシス回路に設けられた第１のスイッチ
手段と、空調負荷回路に設けられた第２のスイッチ手段
とを備え、冷暖房判定手段は前記コンパレータの出力信
号と冷暖房切り替え信号に基づいて前記第１、第２のス
イッチ手段を断続制御するものである。

【０００９】請求項２記載の発明に係る空調制御装置
は、設定値と室温との比較結果を出力するコンパレータ
と、このコンパレータの出力を入力側へフィードバック
して動作隙間を設けるヒステリシス回路に直列に接続し
た第１のスイッチ手段および固定抵抗器と、前記コンパ
レータの出力端子を一方の入力端子に接続し、一定の電
圧供給端子に接続した冷房・暖房切り替えスイッチの端
子を他方の入力端子に接続し出力信号で空調負荷回路に
設けられた第２のスイッチ手段を制御するＥＸＯＲと、
このＥＸＯＲの出力端子の信号を反転して前記第１のス
イッチ手段を制御する反転回路とを備えたものである。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明における冷暖房判定回路
は、設定値と室温との比較結果を出力するコンパレータ
の出力信号と冷暖房切り替え信号に基づいて、コンパレ
ータのヒステリシス回路の第１のスイッチ手段と空調負
荷回路の第２のスイッチ手段を開閉制御することによ
り、マイクロコンピュータを用いることなく、冷房、暖
房のいずれの場合においても、設定値で空調負荷をＯＦ
Ｆ動作することができる安価な空調制御装置を得ること
ができる。

【００１１】請求項２記載の発明における冷暖房判定回
路は、設定値と室温との比較結果を出力するコンパレー
タの出力信号と冷暖房切り替え信号に基づいて、空調負
荷回路の第２のスイッチ手段を閉じた時には、コンパレ
ータのヒステリシス回路の第１のスイッチ手段を開くこ
とにより、空調負荷回路の開閉制御とヒステリシス回路
を開閉制御を確実に同期して行うことができ、冷房、暖
房のいずれの場合においても、設定値で空調負荷を確実
にＯＦＦ動作させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、電源供給端子Ｖｃｃと接地間に直
列に接続された固定抵抗器Ｒ１、Ｒ２の接続点Ｐ１は、
基準電位として固定抵抗器Ｒ３を介してコンパレータ１
の非反転入力端子に接続されている。また、電源供給端
子Ｖｃｃと接地間に固定抵抗器Ｒ５、設定値ＳＰを設定
する可変抵抗器ＶＲ１、室温検出用センサ２と固定抵抗
器Ｒ６の並列接続体が直列に接続され、その可変抵抗器
ＶＲ１と並列接続体の接続点Ｐ２は、固定抵抗器Ｒ７を
介して上記コンパレータ１の反転入力端子に接続されて
いる。なお、コンパレータへの入力部分の構成として
は、一方の入力端子にＳＰ値を入力し、他方の入力端子
にＰＶ値を入力するようにしてもよい。

【００１３】このコンパレータ１の出力端子と上記非反
転入力端子とを接続するヒステリシス回路には、第１の
スイッチ手段３と固定抵抗器Ｒ４が直列に接続され、こ
のコンパレータ１の出力端子を一方の入力端子に接続し
た第１のＥＸＯＲ４の他方の入力端子には冷房・暖房切
り替えスイッチ５が接続されている。この冷房・暖房切
り替えスイッチ５は固定抵抗器Ｒ８を介して電源供給端
子Ｖｃｃに接続されている。また、上記第１のＥＸＯＲ
４の出力端子を一方の入力端子に接続した第２のＥＸＯ
Ｒ６の他方の入力端子には、固定抵抗器Ｒ９を介して電
源供給端子Ｖｃｃが接続され、この第２のＥＸＯＲ６の
出力信号に応答して第１のスイッチ手段３を開閉制御す
る。なお、ＥＸＯＲ６の代わりにＮＯＴを用い、第１の
ＥＸＯＲ４の出力を反転して第１のスイッチ手段３へ入
力してもよい。また、上記第１のＥＸＯＲ４の出力信号
に応答して空調負荷回路を開閉制御する第２のスイッチ
手段７は、固定抵抗器Ｒ１０を介して電源供給端子Ｖｃ
ｃに接続されている。そして、上記冷房・暖房切り替え
スイッチ５、第１のＥＸＯＲ４、第２のＥＸＯＲ６、固
定抵抗器Ｒ８、Ｒ９により冷暖房判定手段１０を構成し
ている。

【００１４】次に動作について説明する。設定値ＳＰは
可変抵抗器ＶＲ１によって任意に設定する。この設定値
が高いと可変抵抗器ＶＲ１の短絡部分が多くなり、コン
パレータ１の反転入力端子の入力電位Ｂが高くなる。室
温計測値ＰＶはサーミスタ等の室温検出用センサ２で計
測される。この計測値が高いと室温検出用センサ自体の
抵抗値が低くなり、コンパレータ１の反転入力端子の入
力電位Ｂが低くなる。すなわち、設定値ＳＰと室温計測
値ＰＶとが一致したときに、入力Ａの電位が、入力Ｂの
基準電位と等しくなる。

【００１５】コンパレータ１の非反転入力端子の入力Ａ
は、フィードバック回路が閉じている場合と開いている
場合、つまり動作隙間を得るように動作している場合と
得ないように動作している場合の２種類の値を持ってい
る。

【００１６】図１は冷房・暖房切り替えスイッチ５を冷
房端子に投入した冷房運転の場合であって、室温が高く
なりコンパレータの入力電圧がＢ＜Ａとなると、コンパ
レータ１の出力は０となり、第１のＥＸＯＲ４の出力は
１となる。このため、第２のスイッチ手段７が閉じて空
調負荷を電源供給端子Ｖｃｃに接続して冷房運転を行
う。またこのとき、第２のＥＸＯＲ６は両入力端子とも
入力が１のため、出力は０となり、第１のスイッチ手段
３は図示の状態に開いている。従って、コンパレータ１
の非反転入力端子には設定値ＳＰが印加されているの
で、動作隙間Ｔを得ないように動作している。

【００１７】この冷房運転によって室温が低下し、室温
検出用センサ２の計測値が下がり、コンパレータ１の両
入力端子の入力電位Ａ、ＢがＢ＞Ａになると、つまり設
定値ＳＰにおいて、コンパレータ１の出力電位が反転し
て１となる。このため、第１のＥＸＯＲ４の出力は０と
なり、図３に示すように第２のスイッチ手段７が開き、
空調負荷を電源供給端子Ｖｃｃから切り離して冷房動作
を停止させる。そして、第２のＥＸＯＲ６の出力を１と
して、第１のスイッチ手段３を閉じて、コンパレータ１
の非反転入力端子にはフィードバックがかかる。このた
め、入力電圧が設定値ＳＰとは異なった値となり、動作
隙間Ｔを得るように動作する。

【００１８】空調負荷の動作が停止すると、つまり冷房
運転が停止すると、やがて室温計測値ＰＶが設定値ＳＰ
よりも高くなるが、フィードバックによってコンパレー
タ１の非反転入力端子の電位Ａが固定抵抗器Ｒ４で決ま
る動作隙間だけ引き上げられているので、コンパレータ
１の出力は変化しない。そして、室温計測値ＰＶが設定
値ＳＶ＋動作隙間Ｔを越えたとき、コンパレータ１の出
力は０に変化する。これによって、第１のＥＸＯＲ４の
出力が再び１となって第２のスイッチ手段７を閉じ、空
調負荷を作動させて上記の負荷運転状態になる。

【００１９】一方、冷房・暖房切り替えスイッチ５を暖
房端子に切り替えると、第１のＥＸＯＲ４の他方の入力
端子は電源供給端子から電圧の供給を受けて、入力は１
となり、上記とは動作が逆転するのみで、図２に示すよ
うに冷房運転時と同様に、設定値ＳＰで空調負荷の動作
が停止することになる。なお、第２のＥＸＯＲ６を用い
ることなく、第１のＥＸＯＲ４の出力を第１のスイッチ
手段３に入力すれば、ＳＰ値で負荷をＯＮさせるように
運用することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、設定値と
室温計測値との比較結果を出力するコンパレータの出力
と冷暖房切り替え信号に基づいて、空調負荷の動作を断
続制御するように構成したので、高価なマイクロコンピ
ュータを用いることなく安価な構成で冷房、暖房のいず
れの場合においても、設定値で空調負荷をＯＦＦ動作す
ることのできる空調制御装置を得ることができる効果が
ある。

【００２１】請求項２記載の発明によれば、空調負荷の
動作を断続制御する信号に基づいて、設定値と室温計測
値との比較結果を出力するコンパレータのヒステリシス
回路を開閉制御するように構成したので、空調負荷の動
作制御とヒステリシス回路の開閉制御を確実に同期して
制御することができ、前記請求項１記載の発明の効果を
より確実に得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による空調制御装置の構成
を示す回路図である。

【図２】この発明の一実施例による空調制御装置の暖房
時における動作説明図である。

【図３】この発明の一実施例による空調制御装置の冷房
時における動作説明図である。

【図４】従来の空調負荷の動作説明図である。

【図５】従来の空調負荷の動作説明図である。

【図６】従来の空調負荷の暖房時における動作説明図で
ある。

【図７】従来の空調負荷の冷房時における動作説明図で
ある。

【図８】空調負荷の動作において動作隙間を得る従来の
回路図である。

【図９】図８の回路による暖房時の動作説明図である。

【図１０】図８の回路による冷房時の動作説明図であ
る。

【図１１】空調負荷の動作において動作隙間を得る従来
の回路図である。

【図１２】図１１の回路による暖房時の動作説明図であ
る。

【図１３】図１１の回路による冷房時の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１ コンパレータ ２ 室温検出用センサ ３ 第１のスイッチ手段 ４ 第１のＥＸＯＲ ５ 冷房・暖房切り替えスイッチ ６ 第２のＥＸＯＲ ７ 第２のスイッチ手段 １０ 冷暖房判定手段 ＶＲ１ 可変抵抗器 Ｐ１，Ｐ２ 接続点 Ｒ１〜Ｒ１０ 固定抵抗器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設定値と室温との比較結果を出力するコ
   ンパレータと、このコンパレータの出力を入力側へフィ
   ードバックして動作隙間を設けるヒステリシス回路と、
   このヒステリシス回路に設けられた第１のスイッチ手段
   と、空調負荷回路に設けられた第２のスイッチ手段と、
   前記コンパレータの出力信号と冷暖房切り替え信号に基
   づいて前記第１、第２のスイッチ手段を断続制御する冷
   暖房判定手段を備えた空調制御装置。
2. 【請求項２】 設定値と室温との比較結果を出力するコ
   ンパレータと、このコンパレータの出力を入力側へフィ
   ードバックして動作隙間を設けるヒステリシス回路に直
   列に接続した第１のスイッチ手段および固定抵抗器と、
   前記コンパレータの出力端子を一方の入力端子に接続
   し、一定の電圧供給端子に接続した冷房・暖房切り替え
   スイッチの端子を他方の入力端子に接続し出力信号で空
   調負荷回路に設けられた第２のスイッチ手段を制御する
   ＥＸＯＲと、このＥＸＯＲの出力端子の信号を反転して
   前記第１のスイッチ手段を制御する反転回路とを備えた
   空調制御装置。