JP3078455B2 - 空調機器の制御装置 - 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、空調機器の運転を制
御する空調機器の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家庭や農業用ハウス、食品加
工機器等の簡単なプラントの空調機器の制御装置は図２
に示すように構成されている。図２において、２１は交
流電源、２２は送風用のファン、２３は加熱または冷却
または加湿用の弁、２４は制御装置本体であり、２５は
位相角制御用のトライアック、２６はリレー接点、２７
は大気の状態を検出するセンサを含む制御回路である。

【０００３】以上のように構成された従来装置は、制御
回路２７が内蔵するセンサによって検出される大気の状
態に応じてトライアック２５およびリレー接点２６を制
御することによって、ファン２２の回転速度および弁２
３の開閉を制御して大気の状態を所定の状態に保つよう
に動作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の空調機器の制御
装置は以上のように構成されているので、制御回路２７
はファン制御用の信号と弁制御用の信号とをそれぞれ出
力する必要があり、またファン２２の制御用ラインと弁
２３の制御用ラインとをそれぞれ別個に設けなければな
らなかった。このように従来の制御装置には、制御回路
２７の電源供給ラインに加えて２本の制御用ラインを接
続する必要があるために、例えばファン２２および弁２
３の設置場所と制御装置本体２４の設置場所との距離が
長い場合には配線工数や配線工事費が著しく増大してし
まうという問題点があった。さらに、制御装置本体２４
に４本のラインを接続しなければならないため、誤配線
により制御装置を破損する恐れがあった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、１つの制御信号によってファン
と弁とを同時に制御することができ、ファンと弁とから
なる負荷および交流電源と２本のラインで接続すること
ができるために、誤配線の虞れがなく、配線作業の簡易
化を図ることができる空調機器の制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空調機器
の制御装置は、センサ回路の出力に従って負荷への電力
の供給を制御するスイッチング手段を位相角制御する位
相角制御手段と、センサ回路および位相角制御手段に電
力を供給するための電圧発生手段および整流手段とを備
えるものである。

【０００７】

【作用】この発明における空調機器の制御装置は、セン
サ回路がファンと弁の駆動時期と該ファンの位相角を判
断し、この判断結果を受けたタイマ回路で一定時間全位
相角で弁とファンを駆動後、センサ回路で判断した位相
角で弁とファンを同時に駆動する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。図１において、２１は交流電源、２２は送風用の
ファン、２３は加熱用の弁であり、空調機器（本実施例
においては暖房器）を構成するファン２２と弁２３は図
に示したように並列に接続されている。ここで空調機器
が冷房器の場合には弁２３は冷却用の弁となり、湿度調
節器の場合には弁２３は加湿用の弁となる。

【０００９】１，２は接続用の端子、３は複数個のダイ
オードを逆並列接続して構成した電圧発生手段としての
双方向電圧ドロップ回路、２５はファン２２および弁２
３への電力の供給を位相角制御するためのスイッチング
手段としてのトライアック、４はダイオードＤ１，Ｄ２
およびコンデンサＣ１，Ｃ２からなる倍電圧整流回路で
ある。ここで、抵抗ＲおよびダイオードＤ３，Ｄ４は、
トライアック２５を経由しないで倍電圧整流回路４に接
続された電源供給路を構成しており、抵抗器Ｒの抵抗値
は、この電源供給路を流れる電流が、互いに並列接続さ
れ空調機器を構成するファン２２および弁２３を動作さ
せないような値になるように選ばれている。

【００１０】５は温度を検出するためのセンサ回路であ
り、サーミスタＲ_PV、温度設定用の可変抵抗器Ｒ_SP、不
感帯設定用の抵抗器Ｒ_D 、コンパレータＣＯＭ１，２を
備えている。

【００１１】６はタイマ回路であり、発光ダイオード６
１ａ，６２ａ，６３ａ、アンド回路６４、コンデンサ６
５、コンパレータＣＯＭ３、抵抗７０〜７２を備えてい
る。７は位相角制御手段であり、コンデンサ６７の端子
間電圧が所定電圧になったときにトライアック２５をト
リガするためのダイアック６６、コンデンサ６７を充電
するための充電抵抗器ｒ１〜ｒ３、発光ダイオード６１
ａ，６２ａ，６３ａとフォトカプラを形成するトランジ
スタ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂを備えている。

【００１２】ここで、充電抵抗器ｒ３の抵抗値は、トラ
ンジスタ６３ｂがオンした場合にはトライアック２５が
全期間においてオン状態（全導通）となるような値に選
ばれている。さらに、充電抵抗器ｒ１の抵抗値は、トラ
ンジスタ６１ｂがオンした場合、トライアック２５の導
通期間が弁２３の開状態を保持し得る導通期間となるよ
うな値に選ばれている。

【００１３】次に以上のように構成された本実施例の動
作について説明する。なお、以下の説明においては、大
気の温度が設定温度以上の温度から徐々に低くなってい
く場合について説明する。

【００１４】まず、大気の温度が設定温度以上の場合に
は、コンパレータＣＯＭ１，２の出力は共に“Ｈ”レベ
ルとなっており、アンド回路６４の出力も“Ｈ”レベル
となっているために、発光ダイオード６１ａ〜６３ａに
は電流が流れず、トランジスタ６１ｂ〜６３ｂはオフ状
態になっている。この状態ではコンデンサ６７は充電さ
れないために、トライアック２５は全期間に亘ってオフ
状態（導通角０°）を保ち、ファン２２および弁２３は
停止状態を保つ。この状態において、コンデンサＣ１，
Ｃ２は抵抗器ＲおよびダイオードＤ３，Ｄ４の電源供給
路によって充電状態が保たれる。従って、このコンデン
サＣ１，Ｃ２の端子間電圧によってセンサ回路５および
タイマ回路６は動作し続けることができる。

【００１５】次に、大気の温度が下がって設定温度以下
になると、コンパレータＣＯＭ１の出力が“Ｌ”レベル
になると共に、アンド回路６４の出力が“Ｌ”レベルと
なってコンパレータＣＯＭ３の出力が“Ｌ”レベルとな
る。従って発光ダイオード６１ａおよび６３ａが発光し
てトランジスタ６１ｂおよび６３ｂがオン状態となり、
トライアック２５が全期間に亘ってオン状態（全導通）
になる。トライアック２５がオン状態になると、弁２３
が閉状態から開状態になり、ファン２２は高速で回転し
て暖房を開始する。このトライアック２５が全導通状態
になっている期間はタイマー回路によってあらかじめ定
められている。すなわち、アンド回路６４の出力が
“Ｌ”レベルになってから一定時間経過すると、コンデ
ンサ６５が抵抗器７０によって充電されコンパレータＣ
ＯＭ３の出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転し
て発光ダイオード６３ａが消灯し、トランジスタ６３ｂ
がオフ状態になる。

【００１６】以後、トライアック２５は充電抵抗ｒ１の
値によって定まる期間だけオン状態になる。この状態で
は弁２３は開状態を保持し、ファン２２は低速で回転す
る。また、ファン２２および弁２３が動作状態になる
と、双方向電圧ドロップ回路３の両端に交流電圧が発生
する。この交流電圧は倍電圧整流回路４によって整流さ
れた後、センサ回路５およびタイマ回路６に供給され
る。

【００１７】大気の温度が設定温度以下に下がったとし
ても、この温度が抵抗器Ｒ_D によって定められている不
感帯の範囲内にある場合には以上の状態は保持される。

【００１８】大気の温度がさらに下がって不感帯の範囲
を越えると、コンパレータＣＯＭ２の出力が“Ｌ”レベ
ルとなって発光ダイオード６２ａが点灯し、トランジス
タ６２ｂがオン状態になる。このような状態になると、
トランジスタ６１ｂおよび６２ｂが共にオン状態のた
め、コンデンサ６７は充電抵抗器ｒ１およびｒ２によっ
て充電される。従ってトランジスタ６１ｂのみがオン状
態のときに比してトライアック２５が導通状態となる期
間が長くなる。従って弁２３は開状態を保持でき、ファ
ン２２は高速で回転するので、空調機器の暖房能力は増
大する。

【００１９】以上説明したように、本実施例によれば、
ファンと弁とを１つの制御信号によって制御できるとと
もに、ファンや弁の動作状態に拘りなくセンサ回路およ
びタイマ回路を動作させることができる。

【００２０】なお、以上説明した実施例において、倍電
圧整流回路４はダイオードブリッジと平滑コンデンサを
組み合わせた構成としてもよく、また電源供給路もダイ
オードを１つだけにして交流電圧の半周期だけコンデン
サを充電するように構成してもよい。また、フォトカプ
ラはフォトトライアックを用いたものでもよく、フォト
カプラの代わりにトランス等を用いて絶縁してもよい
し、さらに絶縁せずに直接接続する構成としてもよい。
位相角制御回路７は３段以上の多段制御にしてもよく、
連続的に変化するように構成してもよい。タイマ回路６
はタイマー用ＩＣ等を使って構成してもよい。さらに、
センサ回路５、タイマ回路６、位相角制御回路７はマイ
クロコンピュータを用いてソフト的に構成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相角制御手段により、ファンと弁とを同時に制御し、
このファンおよび弁の停止時には電源供給路を通じて給
電するように構成したので、１つの制御信号によってフ
ァンと弁とを制御することができ、しかもファンと弁を
交流電源に２本のラインで接続することができ、誤配線
の恐れがなく、配線作業の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。

【図２】従来の空調機器の制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１，２ 端子 ３ 双方向電圧ドロップ回路（電圧発生手段） ４ 倍電圧整流回路（整流手段） ５ センサ回路 ６ タイマ回路 ７ 位相角制御回路 ２１ 交流電源 ２２ ファン ２３ 弁 ２５ トライアック（スイッチング手段） Ｒ 抵抗（電源供給路） Ｄ３，Ｄ４ ダイオード（電源供給路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 103

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源と空調機器とを接続する第１お
   よび第２端子と、前記第１および第２端子間に設けたス
   イッチング手段および電圧発生手段の直列回路と、前記
   電圧発生手段から出力される交流電圧を整流する整流手
   段と、前記整流手段に前記位相角制御手段を経由しない
   で接続した電源供給路と、前記整流手段の出力端に順次
   並列に接続したセンサ回路およびタイマ回路と、前記セ
   ンサ回路の出力に従って前記スイッチング手段の導通状
   態を制御する位相角制御回路とを備えた空調機器の制御
   装置。