JP3284541B2 - 空気調和機及びその制御方法並びに同機の制御プログラムが記録された記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は室内温度と設定温度
とを大小比較し、この比較結果に応じて圧縮機を動作さ
せて空気調和を行う空気調和機及びその制御方法並びに
同機の制御プログラムが記録された記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として非インバータ用のエアコンにお
いては、室内温度と設定温度とを大小比較し、この比較
結果に応じて圧縮機をオンオフ制御している（以下、こ
れをオンオフ制御方式と称する）。また、特開昭60-295
35号公報の従来技術の欄に記載されているように、エア
コンの中には強制運転用スイッチを備えているものがあ
る。これは試運転時や冷媒回収時に使用されるもので、
室温センサを制御回路から切り離して強制運転が行われ
るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による場合、設定温度が適切でない限り、必ずしも
快適な空調環境が得られないという本質的な欠点があ
る。例えば、室内が暑いことからエアコンのスイッチが
オンにされても、設定温度が室内温度より高いときには
圧縮機が動作せず、エアコンから冷風が出ることはな
い。冷風が出ないことを受けて、ユーザが設定温度を下
げたにもかかわらず、変更後の設定温度が室内温度より
高いときには、やはり圧縮機が動作せず、室内は依然と
して暑いままとなる。

【０００４】引き続いてユーザが設定温度を変更すると
きには、ユーザの心理状態からして通常より大きく下げ
られ、これで殆どの場合、変更後の設定温度が室内温度
より上となり、圧縮機が動作することになる。ただ、快
適な室内環境が得られるのは少しの期間だけであり、設
定温度が大きく下げられた分、室内温度が下がり過ぎと
なり、今度は逆に設定温度を上げることが必要になる。
これは冷房時だけの特有の問題ではなく、暖房時にも同
様の問題が指摘されている。

【０００５】このような問題が発生する大きな原因はオ
ンオフ制御方式が採用されているからで、冷房、暖房の
何れについても、室内温度が設定温度を超えない限り、
圧縮機が動作しないからである。もっとも、強制運転用
スイッチをオンにすれば、設定温度や室内温度とは無関
係に圧縮機が動作することになるものの、強制運転用ス
イッチはサービスマンが専ら試運転時や冷媒回収時に利
用する言わば隠し機能として備えられているもので、ユ
ーザがこれを使用することは不可能である。

【０００６】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは、オンオフ制御方式
であるにもかかわらず、設定温度を頻繁に変更すること
なく、快適な空調環境が得られるように改良した空気調
和機及びその制御方法並びに同機の制御プログラムが記
録された記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
は、室内温度と設定温度とを大小比較し、当該比較結果
に応じて圧縮機を動作させて空気調和を行う空気調和機
において、通常運転中に圧縮機が非動作である状態で設
定温度が変更された場合、室内温度と変更後の設定温度
とを大小比較し、室内温度が設定温度を超えており、依
然として圧縮機が非動作である状態であるときには、両
温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧縮機を強制的
に動作させ、その後通常運転に戻る構成となっているこ
とを特徴としている。

【０００８】このような構成による場合、当初の設定温
度が室内温度を超えており、圧縮機が動作しない状態
で、設定温度が変更されたにもかかわらず、室内温度が
設定温度を依然として超えているときには、両温度の偏
差に応じた時間又は出力調整で圧縮機が強制的に動作す
ることになる。なお、この運転を取り敢えず運転モード
と称することにする。

【０００９】より好ましくは、通常運転モードと取り敢
えず運転モードとを切り替えるためのモード切り替えス
イッチを備えるようにすることが望ましい。

【００１０】本発明に係る別の空気調和機は、室内温度
と設定温度とを大小比較し、当該比較結果に応じて圧縮
機を動作させて空気調和を行う空気調和機において、圧
縮機が非動作である状態で設定温度が変更され、室内温
度と変更後の設定温度とを大小比較し、室内温度が設定
温度を依然として超えているときには、両温度の偏差に
応じた時間又は出力調整で圧縮機を強制的に動作させ、
この運転を取り敢えず運転モードとするとき、モード切
り替えスイッチが連続的にオンにされると、この回数に
応じて圧縮機を強制運転させる際の時間又は出力調整が
マニュアル設定されることになる。

【００１１】このような構成による場合、モード切り替
えスイッチが連続的にオンにされると、この回数に応じ
て圧縮機を強制運転させる際の時間又は出力調整がマニ
ュアル設定されることになる。

【００１２】なお、本発明に係る空気調和機の制御方法
及び空気調和機の制御プログラムが記録された記録媒体
についても基本的に上記と同様である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は空気調和機の構成図、図２
は設定温度と室内温度の偏差と強制運転時間とのデータ
テーブルの内容を説明するための図、図３は同機に備え
られたマイコンが処理する制御プログラムのフローチャ
ート、図４は強制運転のサブルーチンプログラムのフロ
ーチチャートである。

【００１４】ここに掲げる空気調和機は非インバータ式
のセパレート型エアコンであり、リモコン10により遠隔
操作が可能になっている。室内機Ａと室外機Ｂとの間は
ケーブルＣにより電気接続されている。

【００１５】室内機Ａには、室内ファンモータ60を含め
た空気調和機の全体を制御するためのマイコン20と、マ
イコン20により処理される制御プログラムが記録された
メモリ21と、リモコン10から送信されたリモコン信号を
受信するリモコン受信部40と、リモコン50と同様なスイ
ッチ類を含んだ操作部50と、室内温度を検知する温度セ
ンサ30と、マイコン20にて生成された信号を室外機Ｂに
送信するための通信部91等が備えられている。

【００１６】一方、室外機Ｂには、室内機Ａの通信部91
から送信された信号を受信する通信部92と、通信部92を
介して入力された信号に基づいて圧縮機70及び室外ファ
ンヒータ80を制御する制御部93等が備えられている。

【００１７】リモコン10の表面には、設定温度やタイマ
時間等を入力するための設定キー12と、後述する通常運
転モードと取り敢えず運転モードとを切り替えるための
モード切り替えキー11と、設定キー12を通じて入力され
た設定温度等及びモード切り替えキー11を通じて入力さ
れたモードを表示する液晶ディスプレイ13等が設けられ
ている。リモコン10の内部には図示されていないがマイ
コン及び赤外線用ＬＥＤ等が設けられており、設定キー
12等を通じて入力された設定温度等のデータを赤外線の
リモコン信号として送信するようになっている。

【００１８】このようなリモコン10から送信されたリモ
コン信号は室内機Ａのリモコン受信部40を介してマイコ
ン20に入力される。マイコン20は温度センサ30により検
知された室内温度とリモコン12の設定キー12を通じて入
力された設定温度とを大小比較し、この比較結果に応じ
て圧縮機70、室外ファンモータ80及び室内ファンヒータ
20等を制御する（オンオフ制御方式) 。これが通常処理
モードである。

【００１９】室内温度をｔ、設定温度Ｔとして具体的に
説明する。室内温度が冷房を行うべき範囲内にあるとき
には、ｔ＞Ｔのときには圧縮機70等は動作状態にあり、
ｔ≦Ｔのときには圧縮機70等が非動作状態にある。これ
とは逆に、室内温度が暖房を行うべき範囲内にあるとき
には、ｔ＜Ｔのときには圧縮機70等は動作状態にあり、
ｔ≧Ｔのときには圧縮機70等が非動作状態にある。

【００２０】言い換えると、室内温度ｔが設定温度Ｔを
超えているときは、圧縮機70等が動作せず、その後、室
内温度ｔが変化して設定温度Ｔを超えなくなると、いわ
ゆる３分間待機モードの条件を満たす限り、圧縮機70等
が動作することになる。

【００２１】モード切り替えスイッチ11を通じて通常処
理モードが選択されると、マイコン20により通常処理モ
ードが実行される。一方、モード切り替えスイッチ11を
通じて取り敢えず運転モードが選択されると、以下のよ
うな取り敢えず運転モードが実行される。

【００２２】即ち、圧縮機70等が非動作である状態で設
定温度Ｔが変更されると、マイコン20により、室内温度
ｔと変更後の設定温度Ｔとが大小比較され、室内温度ｔ
が変更後の設定温度Ｔを依然として超えているときに
は、両温度の偏差ｄｔ（＝｜Ｔ−ｔ｜）に応じた時間
（強制運転時間）で圧縮機70等を強制的に動作させるよ
うにする。これが取り敢えず運転モードである。

【００２３】偏差ｄｔと強制運転時間との関係は図２に
示す通りとなっている。このような関係を表したデータ
テーブルがメモリ21に予め記録されている。メモリ21に
は標準設定以外に、複数の設定パターン１、２・・・が
用意されている。

【００２４】リモコン10のモード切り替えスイッチ11
は、通常処理モードと取り敢えず運転モードとを切り替
えるためのスイッチであるが、強制運転時間をマニュア
ル設定するのにも利用している。

【００２５】即ち、通常処理モードから取り敢えず運転
モードに切り替えるためにモード切り替えスイッチ11が
１回オンにされると、強制運転時間の設定は標準である
ものの、モード切り替えスイッチ11が連続して２回オン
にされると、標準から設定パターン１に切り替わるよう
になっている。同様に、モード切り替えスイッチ11が連
続して３、４・・・（ｎ＋1)回オンにされると、設定パ
ターン２、３・・・ｎに切り替わるようになっている。

【００２６】なお、モード切り替えスイッチ11を通じて
取り敢えず運転モードが選択されると、このデータがマ
イコン20内の設定温度レジスタαに保持される一方、リ
モコン10のモード切り替えスイッチ11を通じてモードが
選択されると、このデータがマイコン20内のモードレジ
スタβに保持されるようになっている。

【００２７】このような強制運転時間のマニュアル設定
という機能を実現するために、マイコン20においては次
のような処理を行っている。

【００２８】まず、マイコン20内には設定温度レジスタ
α、モードレジスタβ以外に、強制運転時間レジスタγ
が設けられている。通常処理モードから取り敢えず運転
モードに切り替えるためにモード切り替えスイッチ11が
１回オンにされると、強制運転時間レジスタγには標準
設定であることを示すデータが保持される。

【００２９】一方、マイコン20はモード切り替えスイッ
チ11が連続的にオンにされた回数を計数しており、この
計数結果に応じて強制運転時間レジスタγの内容を設定
パターン２、３・・・ｎであることを示すデータに書き
替えて保持するようになっている。即ち、強制運転時間
レジスタγの内容を見れば、現在の強制運転時間が標準
設定であるのか、設定パターン２、３・・・ｎの何れの
設定であるのかが判るようになっている。

【００３０】以下、マイコン20により処理される制御プ
ログラムの内容について図３及び図４を参照して説明
し、併せて空気調和機の動作について説明する。

【００３１】リモコン10等の電源ＳＷがオンにされる
と、図３に示すメインルーチンのプログラムが処理され
るようになっている。まず、所定のイニシャライズを行
った後、室内温度ｔのデータを入力し（Ｓ１）、室内温
度ｔと設定温度レジスタαに保持された設定温度Ｔとを
大小比較し、室内温度ｔが設定温度Ｔを超えたか否かを
判定する（Ｓ２）。

【００３２】室内温度ｔが設定温度Ｔを超えていないと
きは、圧縮機70等を動作させ（Ｓ２）、再びステップ１
に戻り、同様の処理が繰り返し行われる。この過程で冷
房又は暖房が行われ、室内温度ｔが刻々と変化し、室内
温度ｔが設定温度Ｔを超えるまで連続して行われる。

【００３３】室内温度ｔが設定温度Ｔを超えているとき
又は超えたときは、モードレジスタβのデータを読み出
して現在のモードを判定する（Ｓ４）。通常処理モード
であるときには、圧縮機70等を動作させず（Ｓ５）、再
びステップ１に戻り、上記と同様の処理が行われる。な
お、室内温度ｔが設定温度Ｔを超えると、ステップ３に
おいて圧縮機70等が動作する。

【００３４】一方、取り敢えず運転モードであるときに
は、設定温度レジスタαに保持された設定温度Ｔが所定
時間内に書き換えられたか否かを判定する（Ｓ６）。書
き換えられていないとき、言い換えると、所定時間内に
設定温度Ｔの設定が変更されていないときは、再びステ
ップ１に戻る。

【００３５】一方、所定時間内に設定温度Ｔの設定が変
更されたときは、室内温度ｔが変更後の設定温度Ｔを超
えたか否かを判定する（Ｓ７）。室内温度ｔが変更後の
設定温度Ｔを超えていないときは、ステップ１に戻り、
上記と同様の処理が行われ、ステップ３において圧縮機
70等が動作する。

【００３６】上記のように、たとえモード切り替えスイ
ッチ11を通じて取り敢えず運転モードが選択されていた
としても、室内温度ｔが設定温度Ｔを超えている状態
で、設定温度Ｔが変更されない場合、設定温度Ｔが変更
された結果、変更後の設定温度Ｔが室内温度ｔを超えて
いない場合、何れについても取り敢えず運転モードが実
質的に実行されることはない。

【００３７】一方、室内温度ｔが変更後の設定温度Ｔを
依然として超えているときは、強制運転を行う（Ｓ
８）。即ち、実質的に取り敢えず運転モードが実行さ
れ、これが終了すると、ステップ１に戻って上記と同様
の処理が行われ、通常処理モードに移行する。

【００３８】強制運転においてはマイコン20は図４に示
すサブルーチンのプログラムを処理する。まず、変更後
の設定転度Ｔと室内温度ｔとの偏差ｄｔ（＝｜Ｔ−ｔ
｜）を演算する。

【００３９】その後、強制運転時間レジスタγの内容を
読み出して、現在の強制運転時間の設定が標準設定であ
るのか、設定パターン２、３・・・ｎの何れの設定であ
るのかを調べる。この設定に合ったそしてメモリ２１に
記録された強制運転時間のデータテーブルの中から当該
設定に合ったデータテーブルを読み出し、偏差ｄｔに対
応した強制運転時間を求める（Ｓ９）。

【００４０】例えば、図２に示すように強制運転時間が
標準設定である場合、偏差ｄｔが４℃であるときには強
制運転時間は２分となり、偏差ｄｔが６℃であるときに
は５分となる。また、標準設定ではなく、設定パターン
２である場合には、偏差ｄｔが４℃、６℃であっても、
強制運転時間は３分、６分となる。他の場合も全く同様
である。

【００４１】このようにして強制運転時間が求められる
と、マイコン20内のタイマーの時間を強制運転時間に設
定した上で、タイマーを動作させてカウントダウンさせ
（Ｓ１０）、圧縮機70等を動作させる（Ｓ１１）。

【００４２】その後、タイマーの値が０を示したか否か
を判定し（Ｓ１２）、タイマーの値が０でないときには
再びステップ１１に戻り上記と同様の処理を行う。タイ
マーの値が０を示したときには圧縮機70等の動作を停止
させる（Ｓ１３）。この結果、圧縮機70等は強制運転時
間だけ連続して動作することになる。これでサブルーチ
ンのプログラムの処理が終了する。

【００４３】このような取り敢えず運転モードでは次の
ような効果が得られる。例えば、室内が暑いことからリ
モコン１０の電源ＳＷをオンにしたところ、設定温度Ｔ
が室内温度ｔより高いときには圧縮機70等が動作せず、
冷風が出ることがない点は従来と変わりはない。その
後、ユーザが設定温度Ｔを下げたにもかかわらず、変更
後の設定温度Ｔが室内温度ｔより高いときには、従来と
は異なり、圧縮機70等が強制運転時間だけ動作する。こ
のことから、その後、設定温度Ｔを頻繁に調節しなくて
も、室内温度が極端に下がり過ぎるということもなく、
快適な空調環境が得られる。この点は暖房のときであっ
ても同様である。

【００４４】また、モード切り替えスイッチ11を連続的
にオンにするだけで、強制運転時間をマニュアル設定す
ることができ、使い勝手が良い。特に、暑さ寒さの感じ
方は個人差が大きいことから、この機能は非常に便利で
ある。これらの点を総合すると、空気調和機の高性能化
を図る上で大きな意義がある。

【００４５】なお、本発明に係る空気調和機はインバー
タ式のエアコンにも適用可能である。この場合、設定転
度と室内温度との偏差に応じた強制運転時間だけ圧縮機
等を動作させるのではなく、その偏差に応じて出力調整
（インバータ周波数の調整）を変えて所定時間だけ圧縮
機等を動作させるようにすると良い。

【００４６】また、取り敢えず運転モードとしての機能
をハードウエアにより実現したり、通常運転モードと取
り敢えず運転モードとを切り替えるためのモード切り替
えスイッチを省いて、取り敢えず運転モードたけで運転
するような形態をとってもかまわない。

【００４７】

【発明の効果】以上、本発明の請求項１に係る空気調和
機による場合、当初の設定温度が室内温度を超えてお
り、通常運転中に圧縮機が動作しない状態で、設定温度
が変更されたにもかかわらず、室内温度が設定温度を超
えており、依然として圧縮機が動作しない状態であると
きには、両温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧縮
機が強制的に動作させ、その後通常運転に戻る構成とな
っているので、オンオフ制御方式であるにもかかわら
ず、設定温度を頻繁に変更することなく、快適な空調環
境が得られることになる。これに伴って、使い勝手が良
くなり、高性能化を図ることができる。

【００４８】本発明の請求項２に係る空気調和機による
場合、通常運転モードと取り敢えず運転モードとを切り
替えるためのモード切り替えスイッチが備えられた構成
となっているので、ユーザの好みに合ったモードを選択
することができることから、この点で使い勝手が良くな
る。

【００４９】本発明の請求項３又は４に係る空気調和機
による場合、モード切り替えスイッチが連続的にオンに
されると、この回数に応じて圧縮機を強制運転させる際
の時間又は出力調整がマニュアル設定される構成となっ
ているので、特別な設定スイッチを別途設ける必要がな
く、低コスト化を図る上でメリットがある。

【００５０】本発明の請求項５に係る空気調和機の制御
方法及び請求項７に係る空気調和機の制御プログラムが
記録された記録媒体による場合、請求項１と同様の効果
が得られる。

【００５１】本発明の請求項６に係る空気調和機の制御
方法及び請求項８に係る空気調和機の制御プログラムが
記録された記録媒体による場合、請求項３と同様の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、空気調和機の構成図である。

【図２】同機に備えられたメモリに記録されており、設
定温度と室内温度の偏差と強制運転時間とのデータテー
ブルの内容を説明するための図である。

【図３】同機に備えられたマイコンが処理する制御プロ
グラムのフローチャートである。

【図４】同マイコンが処理する強制運転のサブルーチン
プログラムのフローチチャートである。

【符号の説明】

１０ リモコン １１ モード切り替えスイッチ １２ 設定キー Ａ 室内機 ２０ マイコン ３０ 温度センサ ６０ 室内ファンヒータ Ｂ 室外機 ７０ 圧縮機 ８０ 室外ファンヒータ

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内温度と設定温度とを大小比較し、当
   該比較結果に応じて圧縮機を動作させて空気調和を行う
   空気調和機において、通常運転中に圧縮機が非動作であ
   る状態で設定温度が変更された場合、室内温度と変更後
   の設定温度とを大小比較し、室内温度が設定温度を超え
   ており、依然として圧縮機が非動作である状態のときに
   は、両温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧縮機を
   強制的に動作させ、その後通常運転に戻る構成となって
   いることを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 請求項１の運転を取り敢えず運転モード
   とするとき、通常運転モードと取り敢えず運転モードと
   を切り替えるためのモード切り替えスイッチが備えられ
   てい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】 室内温度と設定温度とを大小比較し、当
   該比較結果に応じて圧縮機を動作させて空気調和を行う
   空気調和機において、圧縮機が非動作である状態で設定
   温度が変更され、室内温度と変更後の設定温度とを大小
   比較し、室内温度が設定温度を依然として超えていると
   きには、両温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧縮
   機を強制的に動作させ、この運転を取り敢えず運転モー
   ドとするとき、モード切り替えスイッチが連続的にオン
   にされた回数を計数し、当該計数結果に応じて圧縮機を
   強制運転させる際の時間又は電力の設定を変更させる構
   成となっていることを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】 室内温度と設定温度とを大小比較し、当
   該比較結果に応じて圧縮機を動作させて空気調和を行う
   空気調和機において、圧縮機が非動作である状態で設定
   温度が変更され、室内温度と変更後の設定温度とを大小
   比較し、室内温度が設定温度を依然として超えていると
   きには、両温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧縮
   機を強制的に動作させ、この運転を取り敢えず運転モー
   ドとするとき、モード切り替えスイッチが連続的にオン
   にされた回数を計数し、当該計数結果に応じて圧縮機を
   強制運転させる際の時間又は電力の設定を変更させる構
   成となっており、通常運転モードと前記取り敢えず運転
   モードとを切り替えるためのモード切り替えスイッチが
   備えられていることを特徴とする空気調和機。
5. 【請求項５】 室内温度と設定温度とを大小比較し、当
   該比較結果に応じて 圧縮機をオンオフ制御する空気調和
   機の制御方法において、通常運転中に圧縮機が非動作で
   ある状態で設定温度が変更されると、現行の室内温度と
   変更後の設定温度とを大小比較し、室内温度が設定温度
   を超えており、依然として圧縮機が非動作である状態の
   ときには、両温度の偏差に応じた時間又は出力調整で圧
   縮機を強制的に動作させ、その後通常運転に戻るように
   したことを特徴とする空気調和機の制御方法。
6. 【請求項６】 室内温度と設定温度とを大小比較し、当
   該比較結果に応じて圧縮機をオンオフ制御する空気調和
   機の制御方法において、圧縮機が非動作である状態で設
   定温度が変更されると、現行の室内温度と変更後の設定
   温度とを大小比較し、室内温度が設定温度を依然として
   超えているときには、両温度の偏差に応じた時間又は出
   力調整で圧縮機を強制的に動作させ、この運転を取り敢
   えず運転モードとするとき、通常運転モードと取り敢え
   ず運転モードとを切り替えるためのモード切り替えスイ
   ッチが連続的にオンにされた回数を計数し、当該計数結
   果に応じて圧縮機を強制運転させる際の時間又は出力調
   整の設定を変更させるようにしたことを特徴とする空気
   調和機の制御方法。
7. 【請求項７】 空記調和機に備えられた制御用コンピュ
   ータにより処理される制御プログラムが記録された記録
   媒体において、前記制御プログラムは、通常運転中に圧
   縮機が非動作である状態で設定温度が変更されると、現
   行の室内温度と変更後の設定温度とを大小比較し、室内
   温度が設定温度を超えており、依然として圧縮機が非動
   作である状態のときには、両温度の偏差に応じた時間又
   は出力調整で圧縮機を強制的に動作させ、その後通常運
   転に戻る内容となっていることを特徴とする空気調和機
   の制御プログラムが記録された記録媒体。
8. 【請求項８】 空記調和機に備えられた制御用コンピュ
   ータにより処理される制御プログラムが記録された記録
   媒体において、前記制御プログラムは、圧縮機が非動作
   である状態で設定温度が変更されると、現行の室内温度
   と変更後の設定温度とを大小比較し、室内温度が設定温
   度を依然として超えているときには、両温度の偏差に応
   じた時間又は出力調整で圧縮機を強制的に動作させ、こ
   の運転を取り敢えず運転モードとするとき、通常運転モ
   ードと取り敢えず運転モードとを切り替えるためのモー
   ド切り替えスイッチが連続的にオンにされた回数を計数
   し、当該計数結果に応じて圧縮機を強制運転させる際の
   時間又は出力調整の設定を変更させるようにしたことを
   特徴とする空気調和機の制御プログラムが記録された記
   録媒体。