JP3118376B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機に係り、よ
り詳しくは、設定された温度に基づいて室温を制御する
空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、室内及び室外に各々配置され
冷媒によって熱交換を行う一対の熱交換器、冷媒を圧縮
するコンプレッサ、冷媒の流通方向を切り換える四方弁
及びキャピラリーチューブ等を備え、四方弁の切り換え
等により暖房、冷房、除湿等の各種の運転モードで空気
調和を行えるようにした空気調和機が知られている。こ
のような空気調和機は室温を検出する温度センサを備
え、冷房時や暖房時には室温が設定された目標温度に一
致するように空気調和を行うことが一般的である。ま
た、近年ではインバータによってコンプレッサの運転周
波数を変更可能とし、空調負荷に応じてコンプレッサの
運転周波数、即ち運転能力を変更することにより、設定
温度に対して精度良く室温を制御できるようにした、所
謂インバータ型の空気調和機も広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人間の
感覚の特性として、一定の環境状態（気温、湿度、風量
等が一定）に長時間置かれるとその環境に順応し、その
環境に置かれた当初は快適感を感じていたとしても、快
適感が徐々に薄れていくことが知られている。このた
め、空気調和機が作動され、室温が設定された目標温度
に一致した後も、所定時間が経過し在室者がその環境状
態に順応してしまうと、更なる快適感が得られるように
目標温度が変更され、結果として無駄にエネルギーが消
費されることがあった。
【０００４】そこで、上記事実に鑑み、本発明は、快適
感を損なうことなく消費エネルギーを低減することので
きる空気調和機を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の空気調和機は、被調和室の室温を
検出する室温検出手段と、目標温度を設定するための温
度設定手段と、前記室温検出手段によって検出された室
温が前記目標温度に至るように空調運転を行う空調手段
と、前記空調手段の空調運転により室温が前記目標温度
にほぼ到達した後に前記目標温度を所定の法則に基づい
て周期的に上下に補正すると共に、この補正を行った後
の前記目標温度の平均値を、補正を行う前の前記目標温
度よりも前記空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフ
トさせる目標温度変更手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【０００６】また、請求項２記載の空気調和機は、請求
項１記載の発明において、前記目標温度変更手段は、室
温が目標温度を含む所定温度範囲内に有る時間が所定時
間以上に至る際に、前記目標温度の補正を開始すること
を特徴とする。
【０００７】更に、上記の目的を達成するために、請求
項３記載の空気調和機は、被調和室の室温を検出する室
温検出手段と、目標温度を設定するための温度設定手段
と、前記室温検出手段によって検出された室温が前記目
標温度に至るように空調運転を行う空調手段と、前記空
調手段の空調運転により室温が前記目標温度に到達また
はほぼ到達した時から所定時間後に前記目標温度を１／
ｆゆらぎに基づいて周期的に上下に補正すると共に、こ
の補正を行った後の前記目標温度の平均値を、補正を行
う前の前記目標温度よりも前記空調手段の空調負荷が軽
くなる方向へシフトさせる目標温度変更手段と、を備え
たことを特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１記載の空気調和機によれば、空調手段
は、室温検出手段によって検出された室温が温度設定手
段を通じて設定された目標温度に至るように空調運転を
行う。
【０００９】このようにして空調手段により空調運転が
行われ、室温が目標温度にほぼ到達した後に、目標温度
変更手段は、目標温度を所定の法則に基づいて周期的に
上下に補正すると共に、この補正を行った後の目標温度
の平均値を、補正を行う前の目標温度よりも空調手段の
空調負荷が軽くなる方向へシフトさせる。
【００１０】これにより、目標温度は、所定の法則に基
づいて周期的に上下に補正され、更にこの補正を行った
後の目標温度の平均値は、補正を行う前の目標温度より
も空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフトされた値
となり、これに伴って空調手段で消費されるエネルギー
も低減される。
【００１１】なお、本発明に係る空気調和機は、冷房機
能及び暖房機能を備えた空気調和機（所謂エアコン）で
あっても、冷房機能のみを備えた空気調和機（所謂クー
ラ）であっても、また暖房機能のみを備えた空気調和機
（所謂ヒータ）であっても良いが、上述した「補正を行
う前の目標温度よりも空調手段の空調負荷が軽くなる方
向へシフトさせる」とは、冷房の場合は補正を行う前の
目標温度よりも高い温度へ補正すること、また暖房の場
合は補正を行う前の目標温度よりも低い温度へ補正する
ことを意味する。
【００１２】上記のように目標温度が補正されることに
伴って、室温は、所定の法則に基づいて周期的に上下に
変動し、更に室温の平均値は、補正を行う前の目標温度
よりも空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフトされ
た値となる。
【００１３】このように室温は周期的に上下に変動する
ので、在室者が室内の環境状態を一定と感じにくく、快
適感が徐々に薄れていくことを防止できる。
【００１４】従って、例えば在室者が更なる快適感を求
めて目標温度を当初設定された温度よりも空調手段の空
調負荷が増加する側の温度（冷房の場合は当初設定され
た温度よりも低い温度、暖房の場合は当初設定された温
度よりも高い温度）に変更する等により、更に消費エネ
ルギーが増大されることがなくなるので、快適感を損な
うことなく消費エネルギーを低減することができる。
【００１５】請求項２記載の空気調和機によれば、請求
項１記載の空気調和機において、目標温度変更手段は、
室温が目標温度から所定温度範囲内に有る時間が所定時
間以上に至る際に、目標温度の補正を開始する。
【００１６】これにより、当初室温が目標温度近辺で安
定するまでの間は、人間の感覚は未だ室内の環境状態に
慣れていないので、室温を所望の温度（目標温度）近辺
とすることにより快適感を与えることができる。また、
室温が所定時間以上目標温度から所定温度範囲内の値で
あった、即ち室温が目標温度近辺で安定した後は、目標
温度変更手段は目標温度の平均値を、補正を行う前の目
標温度よりも空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフ
トさせ、室温がこの目標温度に至るように、空調手段に
より空調運転が行われるので、在室者の感覚が室内の環
境状態に慣れ快適感が薄れるのを防ぎ、在室者の快適感
を持続させることができる。
【００１７】従って、在室者の感覚の変化に応じて快適
感を持続させるべく、きめ細かな室温制御を実現するこ
とができる。
【００１８】請求項３記載の空気調和機によれば、空調
手段は、室温検出手段によって検出された室温が温度設
定手段を通じて設定された目標温度に至るように空調運
転を行う。
【００１９】このようにして空調手段により空調運転が
行われ、室温が目標温度に到達またはほぼ到達した時か
ら所定時間後に、目標温度変更手段は、目標温度を１／
ｆゆらぎに基づいて周期的に上下に補正すると共に、こ
の補正を行った後の目標温度の平均値を、補正を行う前
の目標温度よりも空調手段の空調負荷が軽くなる方向へ
シフトさせる。
【００２０】これにより、目標温度は、１／ｆゆらぎに
基づいて周期的に上下に補正され、更にこの補正を行っ
た後の目標温度の平均値は、補正を行う前の目標温度よ
りも空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフトされた
値となる。
【００２１】上記のように目標温度が補正されることに
伴って、室温は、１／ｆゆらぎに基づいて周期的に上下
に変動し、更に室温の平均値は、補正を行う前の目標温
度よりも空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフトさ
れた値となる。
【００２２】なお、１／ｆゆらぎは、その例として、人
間の脈拍数の時間変化等が挙げられ、人間に格別の快適
感を与えるとされている。
【００２３】室温は１／ｆゆらぎに基づいて周期的に上
下に変動するので、在室者が室内の環境状態を一定と感
じにくく、快適感が徐々に薄れていくことを防止でき、
更に在室者に格別の快適感を与えることができる。
【００２４】また、例えば在室者が快適感を求めて目標
温度を当初設定された温度よりも空調手段の空調負荷が
増加する側の温度（冷房の場合当初設定された温度より
も低い温度、暖房の場合当初設定された温度よりも高い
温度）に変更する等により、更に消費エネルギーを増大
させる必要は無く、快適感を損なうことなく消費エネル
ギーを低減することができる。
【００２５】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を用
いて説明するが、本発明は以下に挙げる数値に限定され
るものではない。
【００２６】本実施例の空気調和機（エアコン）は、図
１に示すように、室内ユニット１０と室外ユニット１２
とを備えると共に、室内ユニット１０と室外ユニット１
２とに冷媒を循環させる冷媒循環路が設けられている。
【００２７】室内ユニット１０には、室内熱交換器１６
が設けられている。この室内熱交換器１６の近傍には、
室内熱交換器１６を通過させて送風するための後述する
ファンモータ７０Ｅによって駆動されるファン１７が設
けられている。
【００２８】室内熱交換器１６は、太管で構成された冷
媒配管１８を介して室外ユニット１２のバルブ２０に接
続されている。また、バルブ２０は、マフラー２２を介
して四方弁３６に接続されている。四方弁３６は、アキ
ュムレータ２４、コンプレッサ２６、マフラ３８、及び
四方弁３６を介して室外熱交換器２８に接続されてい
る。
【００２９】室外熱交換器２８は、キャピラリーチュー
ブ３０及びストレーナ４２を介してバルブ３２に接続さ
れると共に、電磁弁４０を介してマフラ３８と四方弁３
６との間に接続されている。そして、バルブ３２が、細
管で構成された冷媒配管３４を介して室内熱交換器１６
に接続されることにより、密閉された冷媒循環路すなわ
ち冷凍サイクルが形成されている。なお、室外熱交換器
２８の近傍には、室外熱交換器２８を通過させて送風す
るための後述するファンモータ１１２Ａによって駆動さ
れるファン２９が設けられている。
【００３０】図２は、室内ユニット１０の電気回路を示
すものであり、この電気回路は電源基板７０及びコント
ロール基板７２を備えている。電源基板７０には、室内
への送風量を調整するファンモータ７０Ｅ（ＤＣブラシ
レスモータ）が接続された駆動回路７０Ａ、モータを駆
動するための電力を生成するモータ電源回路７０Ｂ、制
御回路用の電力を生成する制御回路用電源回路７０Ｃ、
及びシリアル回路用の電力を生成するシリアル回路用電
源回路７０Ｄが設けられている。
【００３１】従って、モータ電源回路７０Ｂから駆動回
路７０Ａに供給される直流電力の電圧を変えることによ
ってファンモータ７０Ｅの回転数、即ち送風装置の送風
量をマイコンから任意に調節することができる。本実施
例では、例えばこの電圧を１２Ｖ〜３６Ｖの範囲で２５
６ステップに制御している。
【００３２】コントロール基板７２には、シリアル回路
用電源回路７０Ｄに接続されたシリアル回路７２Ａ、モ
ータを駆動する駆動回路７２Ｂ、及び制御回路としての
マイクロコンピュータ（マイコン）７２Ｃが設けられて
いる。駆動回路７２Ｂには、フラップを上下動させる上
下フラップ用のステップモータ７４Ａ、左右フラップ用
のステップモータ７４Ｂ、７４Ｃ、及び床面の温度を検
出するフロアセンサの向きを変えるフロアセンサ用のス
テップモータ７４Ｄが接続されている。これらのステッ
プモータは、マイコン７２Ｃからの信号によって回転角
が制御される。
【００３３】また、マイコン７２Ｃには、表示基板７６
に設けられた運転モード等を表示する表示用ＬＥＤ及び
リモートコントローラからの操作信号を受信する受信回
路が接続され、さらにセンサ基板７８に設けられた床面
の温度を検出するフロアセンサ及び光センサが接続され
ている。さらに、マイコン７２Ｃには、室温を検出する
室温センサ８０Ａ、室内熱交換器１６の温度を検出する
熱交換器用温度センサ８０Ｂが接続されると共に、スイ
ッチ基板８２に設けられた自己診断用ＬＥＤ、通常の運
転と試運転とに切り換える運転切換スイッチ及び自己診
断スイッチが接続されている。
【００３４】図３は、室外ユニット１２の電気回路を示
すものであり、この電気回路は整流回路１００及びコン
トロール基板１０２を備えている。なお、室外ユニット
１２の電気回路は、〜として示す複数の端子を介し
て図２の室内ユニット１０の電気回路に接続されてい
る。
【００３５】コントロール基板１０２には、室内ユニッ
ト１０のシリアル回路用電源回路７０Ｄに接続されたシ
リアル回路１０２Ａ、ノイズを除去するノイズフィルタ
１０２Ｂ、１０２Ｃ、１２０Ｄ、インバータ１０４をス
イッチングするための電力を生成するスイッチング電源
回路１０２Ｅ、制御回路としてのマイコン１０２Ｆが設
けられている。マイコン１０２Ｆは、室内ユニット１０
のシリアル回路７２Ａ及びシリアル回路１０２Ａを介し
て室内ユニット１０のマイコン７２Ｃから送信される制
御信号に基づいてコンプレッサに供給する交流電力の周
波数（１８Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）や各々の機器の動作を制
御する。
【００３６】スイッチング電源回路１０２Ｅにはインバ
ータ１０４が接続され、インバータ１０４には、冷媒を
圧縮するコンプレッサ１０６が接続されている。
【００３７】また、マイコン１０２Ｆは、外気温度を検
出する外気温センサとしての外気温度サーミスタ１１０
Ａ、室外熱交換器２８の温度を検出するコイル温センサ
としてのコイル温度サーミスタ１１０Ｂ、コンプレッサ
の温度を検出する温度センサとしてのコンプレッサ温度
サーミスタ１１０Ｃが接続されている。また、室外ユニ
ット１００には、四方弁３６及び電磁弁４０が接続され
ている。なお、１１２Ａはファンモータ、１１２Ｂはフ
ァンモータ用コンデンサである。
【００３８】このエアコンによれば、電磁弁４０をオフ
した状態で四方弁３６を切り換えて、冷媒が室内熱交換
器１６、冷媒配管１８、バルブ２０、マフラー２２、四
方弁３６、アキュムレータ２４、コンプレッサ２６、マ
フラ３８、四方弁３６、室外熱交換器２８、キャピラリ
ーチューブ３０、ストレーナ４２、バルブ３２、冷媒配
管３４及び室内熱交換器１６の順に循環するようにする
と、室内熱交換器１６で冷媒が蒸発しかつ室外熱交換器
２８で冷媒が凝縮するため、室内の冷房を行なうことが
できる。また、上記と逆に冷媒を循環させると、室内熱
交換器１６で冷媒が凝縮しかつ室外熱交換器２８で冷媒
が蒸発するため、室内の暖房を行なうことができる。
【００３９】さらに、暖房運転時に電磁弁４０をオンに
して、コンプレッサ２６から吐出される高温の冷媒の一
部を室外熱交換器２８に流入するようにすることによ
り、室外側熱交換機２８の温度を上げ着霜しにくくする
ことができる。
【００４０】次に、図４乃至図８を参照して本実施例の
室内ユニットのマイコン７２Ｃにより実行される空調制
御ルーチンについて説明する。
【００４１】図４のフローチャートに示す制御ルーチン
が開始するのは、図示しないリモートコントローラまた
は空気調和機に設けられた図示しないスイッチにより運
転の開始が指示された場合である。
【００４２】ステップ２００において図示しないリモー
トコントローラ等により入力された運転モード、設定温
度、ファンの風向、及びファンの風量等の設定情報を取
込む。なお、マイコン７２Ｃに内蔵された図示しないＲ
ＯＭには、デフォルトの設定情報が予め記憶されてお
り、リモートコントローラ等により変更されなかった設
定情報に関しては、デフォルトの設定情報が採用され
る。
【００４３】次のステップ２０２では、設定情報の中の
運転モードが自動運転であるか否かを判断し、肯定判断
の場合はステップ２０４へ、否定判断の場合、即ち冷
房、暖房、ドライ等の他のモードである場合はステップ
２２４ヘ、それぞれ進む。
【００４４】ステップ２２４では、各運転モードにて設
定情報に基づく運転を行う。その詳細な内容は従来の技
術と同様であり本発明とは直接関係が無いため、ここで
は説明を省略する。そして、次のステップ２２６で運転
中にリモートコントローラ等により設定情報が変更され
たと判断されるまで、上記のステップ２２４を継続す
る。なお、ステップ２２６で肯定判断された場合は上記
のステップ２００から再実行する。
【００４５】一方、自動運転の運転モード設定であった
場合は、ステップ２０２で肯定判断され、ステップ２０
４に進み、上記のステップ２００で取り込んだ設定温度
Ｔaと室温Ｔt を比較する。
【００４６】設定温度Ｔa が室温Ｔt よりも高い場合、
即ち在室者が室内を暖房したい場合は、肯定判断され、
ステップ２０８へ進み、図５に示す暖房制御のサブルー
チンを実行する。また、設定温度Ｔa が室温Ｔt よりも
低い場合、即ち在室者が室内を冷房したい場合は、否定
判断され、ステップ２０６へ進み、図６に示す冷房制御
のサブルーチンを実行する。
【００４７】以下、図５に示す暖房制御のサブルーチン
について、暖房制御時の室温推移の一例を示す図７のグ
ラフを用いて説明する。
【００４８】ステップ３００において、｜Ｔa −Ｔt ｜
とΔ｜Ｔa −Ｔt ｜（前回の｜Ｔa−Ｔt ｜からの変化
量）とに基づいて、ファジィ演算によりコンプレッサの
運転周波数を設定する。以下、ここでの周波数の設定に
関して説明する。
【００４９】室内ユニット１０のマイコン７２Ｃは、目
標温度と室温との差温及びこの差温の変化量に基づいて
ファジィ演算を行い、コンプレッサ２６の運転能力（周
波数）の変動分を算出しこの運転能力の変動分を室外ユ
ニット１２のマイコン１０２Ｆにインターフェイス回路
及び信号線を介して送信する。また、室外ユニット１２
のマイコン１０２Ｆは現在コンプレッサ２６に供給して
いる交流電力の周波数にこの増減分の周波数を加えた新
たな周波数の交流電力をコンプレッサ２６に供給する。
【００５０】このように目標温度と室温とからコンプレ
ッサ２６に供給する交流電力の周波数を増減させること
によって、目標温度を維持するために必要なコンプレッ
サ２６の運転能力（交流電力の周波数）が求まり、この
運転能力でコンプレッサ２６の運転が維持される。ま
た、このような状態で目標温度を変更した場合は、マイ
コン７２Ｃによって新たにコンプレッサ２６の運転能力
の変動分が算出され、目標温度（空調負荷）を維持する
に必要な運転能力（周波数）が設定される。
【００５１】そして、次のステップ３０１で上記のよう
にして設定された周波数により暖房運転が行われる。こ
の暖房運転により、室温は図７に示す時間０〜時間ｔ1
において上昇する。
【００５２】次のステップ３０２では、温感ウェーブ、
即ち本発明に係る温度制御における目標温度を周期的に
上下に補正することによって、室温を周期的に変化させ
る制御が行われているか否かを表すフラグが、オンであ
るか否かを判断する。
【００５３】肯定判断の場合はステップ３１８へ進み、
否定判断の場合はステップ３０４へ進む。
【００５４】初めは前記フラグはオンではないので、ス
テップ３０４へ進み、室温Ｔt が設定温度Ｔa −１℃以
上に至ったか否かを判断する。
【００５５】温感ウェーブの開始直後（図７の時間０〜
時間ｔ1 ）では、室温Ｔt は設定温度Ｔa −１℃以上に
は至っていないので、否定判断され、ステップ３０６へ
進みマイコン７２Ｃにより制御される図示しないタイマ
がオフされる。なお、デフォルト状態ではオフとなって
いる。そして、その後ステップ３００へ戻り、そこから
再実行する。
【００５６】一方、例えば図７で時間ｔ1 となり室温Ｔ
t が設定温度Ｔa −１℃以上に至ると、ステップ３０４
で肯定判断され、ステップ３０８へ進みタイマがオン
（起動）され、更に計時される。なお、既にタイマがオ
ンの時はリセットせず、計時のみを行う。
【００５７】次のステップ３１０ではステップ３０８の
計時結果によりタイマが１０分以上経過しているか否か
を判断する。
【００５８】図７の時間ｔ1 と時間ｔ2 の間において
は、室温Ｔt が設定温度Ｔa −１℃以上であるのでステ
ップ３０４では肯定判断され、上記のステップ３０８で
タイマがオンされてから１０分経過していないので、ス
テップ３１０では否定判断され、ステップ３００へ戻
り、そこから再実行する。
【００５９】また、時間ｔ2 になるとタイマが１０分以
上経過するので、ステップ３１０では肯定判断され、ス
テップ３１２へ進み、初回の目標温度Ｔ0 としてＴa −
１℃を設定する。
【００６０】次のステップ３１４では、詳細を後述する
温感ウェーブが開始された、即ち温感ウェーブがオンと
なったという運転状態の情報がセットされる。そして、
次のステップ３１６では、温感ウェーブが開始されてか
らの時間を計測するためにタイマをリセットする。その
後ステップ３００へ戻り、そこから再実行する。
【００６１】そして、ステップ３００、３０１を再実行
した後、ステップ３０２では温感ウェーブがオンである
と肯定判断され、ステップ３１８へ進む。
【００６２】ステップ３１８ではコンプレッサの運転周
波数が所定値以上となっているか否かを判断し、更に次
のステップ３２０ではリモートコントローラ等により設
定情報が変更されたか否かを判断する。これらの何れか
１つのステップにおいて肯定判断された場合は、サブル
ーチンを終了し主ルーチンへリターンする。
【００６３】ステップ３１８とステップ３２０とで共に
否定判断の場合には、ステップ３２２へ進み、タイマを
計時し、次のステップ３２４ではステップ３２２の計時
結果によりタイマが１分以上経過しているか否かを判断
する。
【００６４】なお、初めはステップ３１６でタイマが起
動されてからの時間、即ちステップ３１４で温感ウェー
ブが開始されてからの時間がステップ３２２で計測さ
れ、ステップ３２４で１分以上経過したか否かを判断さ
れることになる。
【００６５】１分経過していない場合は否定判断され、
ステップ３００へ戻り、そこから再実行される。
【００６６】また、１分経過した場合は肯定判断され、
ステップ３２６へ進み、後述するゆらぎ量を算出するた
めの変数Ｍを増分１にてインクリメントする。
【００６７】なお、変数Ｍは、当初初期値０に初期化さ
れており、当ステップで増分１にてインクリメントさ
れ、その値が１２１となった時、図示しない割込ルーチ
ンで強制的にその値が１にセットされる。即ち、初期値
０の変数Ｍは、１〜１２０の整数を繰り返すこととな
る。
【００６８】次のステップ３２８において、新たな目標
温度Ｔa が次の式（１）及び式（２）に基づいて設定さ
れる。
【００６９】Ｔa ＝Ｔ0 ＋Ｔb （Ｍ） −−−（１） Ｔb （Ｍ）＝０．５×ＫM −−−（２） 式（１）中のＴ0 は、上述した初回の目標温度Ｔ0 であ
り、最初に設定された目標温度Ｔa よりも１℃低い温度
である。
【００７０】また、式（２）中のＫM は、予め記憶され
た変数Ｋであり、この変数Ｋの値は、最大値＋１．０、
最小値−１．０の範囲で、図８に示すように１分ごとに
変化するように設定されている。
【００７１】最初は、図８に示すＫ1 の値が読み取ら
れ、新たな目標温度Ｔa が設定される。
【００７２】そして、次のステップ３３０では、新たな
目標温度Ｔa が設定されてからの時間を計測するため
に、タイマをリセットする。
【００７３】その後、ステップ３００に戻り、そこから
再実行される。温感ウェーブがオンされてから２回目以
降は、ステップ３０２で肯定判断され、運転中にリモー
トコントローラ等により設定情報が変更された場合、若
しくはコンプレッサの運転周波数が所定値以上となった
場合（即ち、空気調和機に加わる負荷が大きくなった場
合）を除き、ステップ３１８、３２０では共に否定判断
され、上述したステップ３３０でタイマがリセットされ
てから１分経過するまで、ステップ３２２、３２４が繰
り返し実行される。
【００７４】そして、１分経過すると、ステップ３２４
で肯定判断され、次のステップ３２６、３２８におい
て、前回読み取った変数Ｋの次の１分間の変数Ｋの値、
即ち図８のＫ2 の値が読み取られ、この値に基づいて上
記の式（１）、（２）より新たな設定温度Ｔa が設定さ
れる。そして、次のステップ３３０で再度タイマがリセ
ットされる。
【００７５】上記のようにステップ３００、３０２、３
１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、３３
０が繰り返されることにより、上記の式（１）及び式
（２）から明らかなように、当初の設定温度Ｔa よりも
１度低い温度の上下０．５度を最大温度ゆらぎ幅とした
室温制御、即ち温感ウェーブが実行される。
【００７６】これにより、図７に示すように、室温は、
時間ｔ3 以降、設定温度Ｔa よりも１度低い温度の上下
０．５度を最大温度ゆらぎ幅として変動する。なお、変
動幅の中心を、設定温度Ｔa よりも１度低い温度として
いるのは、温度を変動させることにより、平均の室温が
所望の温度（設定温度）よりも１度低い温度であって
も、人間の快適感は、所望の温度（設定温度）の時とほ
とんど変わらないとの実験的なデータに基づくものであ
る。
【００７７】なお、この暖房制御ルーチンは、図示しな
いリモートコントローラまたは空気調和機に設けられた
図示しないスイッチにより運転の停止が指示されること
により強制的に終了させられる。
【００７８】一方、図６に示す冷房制御のサブルーチン
について説明する。ステップ３５０において、｜Ｔa −
Ｔt ｜とΔ｜Ｔa −Ｔt ｜（前回の｜Ｔa−Ｔt ｜から
の変化量）とに基づいて、ファジィ演算によりコンプレ
ッサの運転周波数を上述したステップ３００と同様に設
定する。
【００７９】次のステップ３５１では、ステップ３５０
で設定された周波数により冷房運転が行われる。
【００８０】そして、次のステップ３５２では、涼感ウ
ェーブ、即ち上述した暖房制御における温感ウェーブに
対応して冷房制御において実行される、目標温度を周期
的に上下に補正することにより室温を周期的に変化させ
る制御が行われているか否かを表すフラグが、オンであ
るか否かを判断する。
【００８１】肯定判断の場合はステップ３６８へ進み、
否定判断の場合はステップ３５４へ進む。
【００８２】初めは前記フラグはオンではないので、ス
テップ３５４へ進み、室温Ｔt が設定温度Ｔa ＋１℃以
下に至ったか否かを判断する。
【００８３】否定判断されると、ステップ３５６へ進み
タイマがオフされ、その後ステップ３５０へ戻り、そこ
から再実行する。
【００８４】また、肯定判断されると、ステップ３５８
へ進みタイマがオン（起動）され、更に計時される。な
お、既にタイマがオンの時はリセットせず、計時のみを
行う。
【００８５】次のステップ３６０ではステップ３５８の
計時結果によりタイマが１０分以上経過しているか否か
を判断する。
【００８６】否定判断されると、ステップ３５０へ戻
り、そこから再実行する。また、肯定判断されると、ス
テップ３６２へ進み、初回の目標温度Ｔ0 としてＴa ＋
１℃を設定し、次のステップ３６４では、詳細を後述す
る涼感ウェーブが開始された、即ち涼感ウェーブがオン
となったという運転状態の情報がセットされる。そし
て、次のステップ３６６では、涼感ウェーブが開始され
てからの時間を計測するためにタイマをリセットする。
その後ステップ３５０へ戻り、そこから再実行する。
【００８７】そして、ステップ３５０、３５１を再実行
した後、ステップ３５２では温感ウェーブがオンである
と肯定判断され、ステップ３６８へ進む。
【００８８】ステップ３６８では、上述したステップ３
１８と同様にコンプレッサの運転周波数が所定値以上と
なっているか否かを判断し、更に次のステップ３７０で
は、上述したステップ３２０と同様にリモートコントロ
ーラ等により設定情報が変更されたか否かを判断する。
これらの何れか１つのステップにおいて肯定判断された
場合は、サブルーチンを終了し主ルーチンへリターンす
る。
【００８９】ステップ３６８とステップ３７０とで共に
否定判断の場合には、ステップ３７２へ進み、タイマを
計時し、次のステップ３７４ではステップ３７２の計時
結果によりタイマが１分以上経過しているか否かを判断
する。
【００９０】１分経過していない場合は否定判断され、
ステップ３５０へ戻り、そこから再実行される。
【００９１】また、１分経過した場合は肯定判断され、
上述した暖房制御の場合のステップ３２６、３２８、３
３０と同様のステップ３７６、３７８、３８０を実行す
る。即ち、ステップ３７６でゆらぎ量を算出するための
変数Ｍを増分１にてインクリメントし、次のステップ３
７８において、新たな目標温度Ｔa が次の式（１）及び
式（２）に基づいて設定される。
【００９２】Ｔa ＝Ｔ0 ＋Ｔb （Ｍ） −−−（１） Ｔb （Ｍ）＝０．５×ＫM −−−（２） 式（１）中のＴ0 は、上述した初回の目標温度Ｔ0 であ
り、最初に設定された目標温度Ｔa よりも１℃高い温度
である。
【００９３】そして、次のステップ３８０では、新たな
目標温度Ｔa が設定されてからの時間を計測するため
に、タイマをリセットし、その後、ステップ３５０に戻
り、そこから再実行される。
【００９４】涼感ウェーブがオンされてから２回目以降
は、ステップ３５２で肯定判断され、運転中にリモート
コントローラ等により設定情報が変更された場合、若し
くはコンプレッサの運転周波数が所定値以上となった場
合（即ち、空気調和機に加わる負荷が大きくなった場
合）を除き、ステップ３６８、３７０では共に否定判断
され、上述したステップ３８０でタイマがリセットされ
てから１分経過するまで、ステップ３７２、３７４が繰
り返し実行される。
【００９５】そして、１分経過すると、ステップ３７４
で肯定判断され、次のステップ３７６、３７８におい
て、前回読み取った変数Ｋの次の１分間の変数Ｋの値、
即ち図８のＫ2 の値が読み取られ、この値に基づいて上
記の式（１）、（２）より新たな設定温度Ｔa が設定さ
れる。そして、次のステップ３８０で再度タイマがリセ
ットされる。
【００９６】上記のようにステップ３５０、３５２、３
６８、３７０、３７２、３７４、３７６、３７８、３８
０が繰り返されることにより、上記の式（１）及び式
（２）から明らかなように、当初の設定温度Ｔa よりも
１度高い温度の上下０．５度を最大温度ゆらぎ幅とした
室温制御、即ち涼感ウェーブが実行される。
【００９７】これにより、室温は、最初の設定温度Ｔa
よりも１度高い温度の上下０．５度を最大温度ゆらぎ幅
として変動する。
【００９８】なお、この冷房制御ルーチンは、図示しな
いリモートコントローラまたは空気調和機に設けられた
図示しないスイッチにより運転の停止が指示されること
により強制的に終了させられる。
【００９９】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、当初室温が目標温度近辺で安定するまでの
間、即ち人間の感覚が環境に慣れるまでの間は、室温を
所望の温度（目標温度）近辺とすることにより快適感を
与えることができ、また、室温が目標温度近辺で安定し
た後、即ち人間の感覚が環境に慣れ快適感が薄らいでき
た後は、室温を変動させることにより環境を変動させ、
快適感を持続させることができる。即ち、この場合、人
間の感覚の変化に応じて快適感を持続させるための、よ
りきめ細かな室温制御を実現することができる。
【０１００】また、暖房制御と冷房制御の何れの場合
も、目標温度を空調負荷が軽くなる側へシフトしている
ので、従来室温をほぼ当初の設定温度に等しくなるよう
に制御していた時と比較し、空気調和機の負荷が低減さ
れる。即ち、省エネルギーを実現することができる。な
お、本実施例の数値設定の場合、約７％の省エネルギー
効果があるとの実験結果を得ている。
【０１０１】なお、本実施例では、図８に示すような時
間と共に値が変化する定数Ｋを予め記憶しておいて、そ
のデータを都度読み込むようにしたが、次に示すカオス
演算式（３）に基づいて、１／ｆのパワースペクトルと
なる温度ゆらぎデータを時間の経過と共に都度演算する
ことにより、温度制御データを得るようにしても良い。
この１／ｆのパワースペクトルとなるゆらぎ、所謂１／
ｆゆらぎは、人間の脈拍の変化もその一例といわれ、人
間に格別の快適感を与えるとされている。よって、上記
のようにして温度ゆらぎを実現すると、より格別の快適
感を与えることができる。
【０１０２】 Ｘn+1 ＝（Ｘn ＋Ｘn1.5）ＭＯＤ１ −−−（３） （初期値：Ｘ0 ＝０．２） また、本実施例のように室温を変化させる（ゆらぎを持
たせる）のに加え、ファンの風量も、本実施例の室温変
化のような変化（ゆらぎ）または上記のような１／ｆゆ
らぎをするように制御することにより、更により格別の
快適感を与えることができる。
【０１０３】更に、本実施例においては、冷房機能及び
暖房機能を備えた空気調和機（所謂エアコン）の例を示
したが、冷房機能のみを備えた空気調和機（所謂クー
ラ）であっても、また暖房機能のみを備えた空気調和機
（所謂ヒータ）であっても、本発明を適用することがで
きる。
【０１０４】
【発明の効果】請求項１記載の空気調和機によれば、目
標温度は、所定の法則に基づいて周期的に上下に補正さ
れ、更にこの補正を行った後の目標温度の平均値は、補
正を行う前の目標温度よりも空調手段の空調負荷が軽く
なる方向へシフトされた値となり、更に、上記のように
目標温度が補正されることに伴って、室温は、所定の法
則に基づいて周期的に上下に変動し、更に室温の平均値
は、補正を行う前の目標温度よりも空調手段の空調負荷
が軽くなる方向へシフトされた値となる。
【０１０５】従って、快適感を損なうことなく消費エネ
ルギーを低減することができるという優れた効果を有す
る。
【０１０６】請求項２記載の空気調和機によれば、当初
室温が目標温度近辺で安定するまでの間は、人間の感覚
は未だ室内の環境状態に慣れていないので、室温を所望
の温度（目標温度）近辺とすることにより快適感を与え
ることができる。また、室温が所定時間以上目標温度か
ら所定温度範囲内の値であった、即ち室温が目標温度近
辺で安定した後は、目標温度変更手段は目標温度の平均
値を、補正を行う前の目標温度よりも空調手段の空調負
荷が軽くなる方向へシフトさせ、室温がこの目標温度に
至るように、空調手段により空調運転が行われるので、
在室者の感覚が室内の環境状態に慣れ快適感が薄れるの
を防ぎ、在室者の快適感を持続させることができる。
【０１０７】従って、在室者の感覚の変化に応じて快適
感を持続させるべく、きめ細かな室温制御を実現するこ
とができるという優れた効果を有する。
【０１０８】請求項３記載の空気調和機によれば、目標
温度は、１／ｆゆらぎに基づいて周期的に上下に補正さ
れ、更にこの補正を行った後の目標温度の平均値は、補
正を行う前の目標温度よりも空調手段の空調負荷が軽く
なる方向へシフトされた値となり、更に、上記のように
目標温度が補正されることに伴って、室温は、１／ｆゆ
らぎに基づいて周期的に上下に変動し、更に室温の平均
値は、補正を行う前の目標温度よりも空調手段の空調負
荷が軽くなる方向へシフトされた値となる。
【０１０９】従って、快適感を損なうことなく消費エネ
ルギーを低減することができるという優れた効果を有す
る。
【０１１０】また、室温は１／ｆゆらぎに基づいて周期
的に上下に変動するので、在室者に格別の快適感を与え
ることができるという優れた効果も更に有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の空気調和機の冷媒回路図であ
る。
【図２】空気調和機の室内ユニットの電気回路図であ
る。
【図３】空気調和機の室外ユニットの電気回路図であ
る。
【図４】制御ルーチンを示す流れ図である。
【図５】暖房制御のサブルーチンを示す流れ図である。
【図６】冷房制御のサブルーチンを示す流れ図である。
【図７】室温の変動状況を示す線図である。
【図８】ゆらぎを持たせた設定温度を演算するための定
数の変化を示す線図である。
【符号の説明】
１０ 室内ユニット １２ 室外ユニット １６ 室内熱交換器 ２８ 室外熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 不動 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 渡辺 正人 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−203147（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 11/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被調和室の室温を検出する室温検出手段
    と、 目標温度を設定するための温度設定手段と、 前記室温検出手段によって検出された室温が前記目標温
    度に至るように空調運転を行う空調手段と、 前記空調手段の空調運転により室温が前記目標温度にほ
    ぼ到達した後に前記目標温度を所定の法則に基づいて周
    期的に上下に補正すると共に、この補正を行った後の前
    記目標温度の平均値を、補正を行う前の前記目標温度よ
    りも前記空調手段の空調負荷が軽くなる方向へシフトさ
    せる目標温度変更手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項２】 前記目標温度変更手段は、室温が目標温
    度を含む所定温度範囲内に有る時間が所定時間以上に至
    る際に、前記目標温度の補正を開始することを特徴とす
    る請求項１記載の空気調和機。
  3. 【請求項３】 被調和室の室温を検出する室温検出手段
    と、 目標温度を設定するための温度設定手段と、 前記室温検出手段によって検出された室温が前記目標温
    度に至るように空調運転を行う空調手段と、 前記空調手段の空調運転により室温が前記目標温度に到
    達またはほぼ到達した時から所定時間後に前記目標温度
    を１／ｆゆらぎに基づいて周期的に上下に補正すると共
    に、この補正を行った後の前記目標温度の平均値を、補
    正を行う前の前記目標温度よりも前記空調手段の空調負
    荷が軽くなる方向へシフトさせる目標温度変更手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。
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