JPH01196445A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、快適な室内環境が得られる空気調和機に関
するものである。

【従来の技術】

第４図〜第７図は、例えば特公昭６０−１２５３号公報
に示された従来の空気調和機で、第４図は従来の空気調
和機の構成ブロック図、第５図は従来の空気調和機の表
示操作部のパネル正面図、第６図は従来の空気調和機の
温度差とゾーンとの対応関係の特性図、第７図は従来の
空気調和機の動作のタイムチャートである。図において
、１は電源で、この電源１より給電された交流電力は整
流回路２に入力されて、整流回路２で電源１の交流電力
を直流電力に変換している。整流回路２より出力された
直流電力は、周波数変換装置３に入力されている。この
周波数変換装置３は、ディジタル制御信号によって出力
周波数を約２５〜８０Ｈｚの範囲で連続的に変え得える
もので、これによって圧縮機４０回転速度を１４００〜
４５００ｒｐｍの範囲で変化させている。一方、周波数
変換袋Ｗ３に入力されるディジタル制御信号は、制御装
置５より出力されている。この制御装置５は、表示操作
部６より出力された操作信号と、温度センサ８によって
検出した室温の室温検出信号と、温度センサ９によって
検出した冷媒の凝縮温度の冷媒凝縮温度検出信号とをマ
イクロプロセッサ（図示せず）へ入力して、予め設定さ
れたプログラムに従って、論理演算処理を実行して四方
弁、ファンモータ等の負荷７を動作させると同時に、周
波数変換装置３に周波数設定信号を入力するとともに、
圧縮機４の運転状態を表示操作部６の表示器（ＬＥＤ）
に表示させている。 表示操作部６は、第５図に示すように、圧縮機４の回転
数を能力レベルとして表示するバーデイスプレイト１と
、室温を設定して温度設定信号を出力する温度設定器１
２と、室内ファン（図示せず）の強度を切り換えてファ
ン強度指定信号を出力する切換スイッチ１３と、空気調
和装置の運転を停止させる運転停止スイッチ１４と、空
気調和装置を冷房運転あるいは暖房運転の選択を行ない
運転指令信号を出力する切換スイッチ１５．１６と、空
気調和装置の冷房運転または、暖房運転の運転状態を表
示する表示器（ＬＥＤ）１７．１８とより構成されてい
る。 前述したように、この表示操作部６より出力された温度
設定器１２の温度設定信号と、切換スイッチ１３より出
力されたファン強度指定信号と、運転停止スイッチ１４
と、切換スイッチ１５．１６より出力された運転指令信
号とは、すべて制御装置５に入力されている。 制御装置５は、マイクロコンピュータ（以下、マイコン
という）が主体となり、その制御仕様もマイコンプログ
ラムに対応させて、制御を可能としている。従って、温
度センサ８によって検出した室温と、温度設定３１２の
温度設定値との差に応じた周波数設定信号を容易に出力
することができて、空気調和負荷に応じた圧縮機４０回
転速度制御を行っている。 以下、室温及び温度設定値の差と、周波数設定信号の対
応例を示すとともに、その運転状態を第６図、第７図を
参照して説明する。 くは温度設定値との差）が下り勾配の場合と、上がり勾
配の場合とで、それぞれ別々にＡ−Ｆの６つのゾーンに
分ける。即ち、室温が、下り勾配の領域Ｘにおいて、温
度設定値よりも１°Ｃ以上高い範囲をＡゾーン、０．５
〜１．０°Ｃ高い範囲をＢゾーン、０〜０．５°Ｃ高い
範囲をＣゾーン、温度設定値よりも０〜０．５’Ｃ以上
低い範囲をＤゾーン、０．５〜１．０°Ｃ低い範囲をＥ
ゾーン、１°Ｃ以上低い範囲をＦゾーンとする。 また、温度が上がり勾配の領域Ｙにおいても、温度設定
値よりも１．５°Ｃ以上高い範囲をＡゾーン、１．０〜
１．５℃高い範囲をＢゾーン、０．５〜１．０°Ｃ高い
範囲をＣゾーン、０〜０．５°Ｃ高い範囲をＤゾーン、
温度設定値よりＯ〜０．５’Ｃ低い範囲をＥゾーン、０
．５°Ｃ以上低い範囲をＦゾーンとにそれぞれゾーン分
けする。なお、ここでは、Ｄゾーンのことを特に、制御
目標ゾーンと呼んでいる。 これらの温度範囲と周波数設定信号とを第１表の如くに
対応させる。 第１表 これらは、室温及び温度設定値の差がＡゾーンにあれば
、制御装置５が周波数変換装置３に対して７５Ｈｚの周
波数設定信号を与えることを意味して、また、室温及び
温度設定値の差がＦゾーンにあれば、周波数変換装置５
に対して圧縮機４に停止命令を与えることを意味する。 かかる対応関係に基づいて、空気調和装置を冷房運転し
た場合の温度設定値との差で表した室温の変化状態並び
に、周波数の変化状態をそれぞれ第７図に示す。 同図において、室温および温度設定値の差が１．０°Ｃ
以上のＡゾーンにあれば、７５Ｈｚの周波数設定信号が
与えられる室温は、急速に下降する。そして、その差が
１．０°Ｃ以下のＢゾーンに移行すれば、６５Ｈｚの周
波数設定信号が周波数変換装置３に与えられ、以下順次
その差がＤゾーンになった時点で４５Ｈｚの周波数設定
信号が周波数変換装置３に入力される。なお、室温が上
記の如く下り勾配にあって、しかも、温度設定値よりも
０〜０，５°Ｃ低い状態に保持される限り４５Ｈｚの周
波数設定信号を出力し続けることになる。その後、温度
が上昇して温度設定値よりもＯ〜０．５°Ｃ高い状態に
移行した場合は、室温の上がり勾配のＤゾーンに属する
ので、同様に４５Ｈｚの周波数設定信号を出力し続ける
。 即ち、室温が下り勾配のゾーン設定との間に０．５゛Ｃ
の差があるため、これがヒステリシスとして作用するの
で、室温が目標値に到達ビた後は、周波数設定値が頻繁
に変化することがな（なり、運転を行っている。

【発明が解決しようとする課Ｂ］ 従来の空気調和機は、上記のように構成されているので、室温が設定温度に到達したとしても、実際の室内の温度分布は、一般に部屋の断熱構造や外気温度等の建物負荷によって同一平均室温においても異なるので、室内の温度環境を的確に把握することができない。このことによって、室内、室外の種々の状況下において、常に快適に室温温度を作り°出すための圧縮機の運転周波数制御が行えないという課題があった。 この発明は、このような課題を解消するためになされたもので、室内、室外の種々状況においても、その状況に応じて、常に快適に室温温度を作り出すための圧縮機の運転周波数制御が可能な空気調和機を得ることを課題とするものである。 【課題を解決するための手段】

この発明に係る空気調和機用インバータ装置は、室内設
定温度を設定する温度設定器によって、運転周波数を出
力する周波数変換装置で、回転数を変化させて能力制御
を行う圧縮機とを備える空気調和機に、室内の代表平均
室温を検出する温度センサと、室内の床面付近室温を検
出する床温検出センサと、検出された室温と設定室温の
差に応じて周波数変換装置の基準の運転周波数を決定し
、かつ、検出された室温と検出された床温の差に応じて
決定された周波数変換装置の基準の運転周波数を補正し
て運転周波数を定める制御装置とを備えたものである。

【作用】

この発明においては、設定室温と検出された室温との差
に応じて、その差が大きければ基準の圧縮機運転周波数
を高くするように定める。そして、さらに、検出された
室温と検出された床温との差によって、その差が大きけ
れば、圧縮機の運転周波数を基準の圧縮機運転周波数よ
り高く設定して、逆に差が小さければ、圧縮機の運転周
波数を基準圧縮機運転周波数より低く設定して、周波数
変換装置に周波数設定信号を送り、圧縮機の運転周波数
を制御して、空気調和機の能力制御が実行される。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図について説
明する。 第１図はこの発明による空気調和機の一実施例を示す概
略構成ブロック図で、第２図は実施例の空気調和機の室
内ユニットの正面図で、第３図は実施例の動作フローチ
ャートである。 図において、１は電源で、この電源１より給電された交
流電力は整流回路２に入力されて、整流回路２で電源１
の交流電力を直流電力に変換している。整流回路２より
出力された直流電力は、周波数変換装置３に入力されて
いる。この周波数変換装置３は、ディジタル制御信号に
よって出力周波数を約２５〜８０Ｈｚの範囲で連続的に
変え得えるもので、これによって圧縮機４０回転速度を
１４００〜４５００ｒｐｍの範囲で変化させている。一
方、周波数変換装置３に入力されるディジタル制御信号
は、制御装置５より出力されている。 この制御装置５は、室内の代表平均室温Ｔａを検出して
室温検出信号を出力する温度センサ８と、室内設定温度
Ｔ１を設定して温度設定信号を出力する温度設定器１２
と、室内の床面付近室温Ｔｄを検出して床温検出信号を
出力する床温検出センサ１９とが接続されている。また
、制御装置５内部は、温度設定器１２と温度センサ８と
の出力差により設定温度と室温との温度差を演算し、そ
の出力結果を出力する第１温度差判定手段２０と、温度
センサ８と床温検出センサ１９との出力差により室温と
床温との温度差を演算して、その結果を出力する第２温
度差判定手段２１と、第１温度差判定手段２０より出力
された温度差・信号より基準圧縮機運転周波数を判定す
る基準圧縮ｔａ運転周波数判定手段２２と、基準圧縮機
運転周波数判定手段２２より出力された周波数信号と第
２温度差判定手段２１より出力された温度差信号により
圧縮機４の運転周波数を判定する圧縮機運転周波数判定
手段２３と、圧縮機運転周波数判定手段２３が判定した
周波数設定信号を外部の周波数変換装置３に出力する周
波数出力手段２４とで構成されていて、予め設定された
プログラムに従って論理演算処理を実行して、周波数変
換装置３に周波数設定信号として与える。 第２図に示した室内ユニット２５は、正面に空気吸込口
２７と、この空気吸込口２７の上部に吹出口２６が設け
られている。また、空気吸込口２７の右側下部の床面付
近には床温検出センサ１９が設けられている。また床温
検出センサ１９の上部には、温度センサ８、そし−ζま
た、その下部には温度設定器１２がそれぞれ設けられて
いる。 以下に第２図を参照しながら、暖房運転時の制御動作を
説明する。 まず、ステップＳ１において、予め温度設定器１２で設
定されている室内設定温度ＴＩ（以下、吸温Ｔ＋　とい
う）勺を読み込み、ステップＳ２で、温度センサ８が検
出した室内の代表平均室温Ｔａ（以下、室温Ｔａという
）を読み込みを行う。そして、ステップＳ３に移り、吸
温Ｔ１と室温Ｔａとの出力差ΔＴ、（ΔＴ、＝Ｔ、−Ｔ
ａ）を第１温度差判定手段２０で演算してステップＳ４
に移る。 そして、ステップ８４〜ステツプ３１０で、吸温Ｔ、と
室温Ｔａとの出力差ΔＴ、に応じた基準圧縮機運転周波
数Ｆ　ＳＴＤを基準圧縮機運転周波数判定手段２２で判
定する。即ち、ステップＳ４で、ΔＴ　＋　＞　３　ｄ
ｅｇの範囲にある場合は、ステップＳ５に移りＦｓｒｏ
　＝１０　Ｈｚとする。また、ステップＳ４で、ΔＴ　
ｌ＞　３　ｄｅｇの範囲でない場合は、ステップＳ６に
移りΔＴ、が、３　ｄｅｇ≧ΔＴ、＞２ｄｅｇの範囲に
あるかを判断する。そしてΔＴ１が、３　ｄｅｇ≧ΔＴ
　Ｉ＞　２　ｄｅｇの範囲にある場合は、ステップＳ７
に移りＦｓｙｏ　”’　６０　ＨＺとする。同様に、ス
テップＳ６でΔＴ、が３　ｄｅｇ≧ΔＴ　＋　＞　２ｄ
ｅｇの範囲にない場合は、ステップＳ８に移りΔＴ１が
、２　ｄｅｇ≧ΔＴ　Ｉ＞　１　ｄｅｇの範囲にあるか
を判断する。そしてΔＴ、が、２　ｄｅｇ≧ΔＴ　＋　
＞　１　ｄｅｇの範囲にある場合は、ステップＳ９に移
りＦｓｔ＋＋　＝５０　Ｈｚとする。また、ステップＳ
８でΔＴ、が、２　ｄｅｇ≧ΔＴ１＞　１　ｄｅｇの範
囲にない場合、即ちｌ　ｄｅｇ≧ΔＴ、ならば、ステッ
プ３１０に移り、Ｆｓｔｏ　＝４０　ＨＺとする。 次に、ステップＳｌｌに移り、床温検出センサ１９が検
出した室内の床面付近室温Ｔｄ（以下床温Ｔｄという）
を読み込む。そして、ステップＳ１１に移り、室温Ｔａ
と床温Ｔｄの出力差ΔＴ２（ΔＴ　ｚ　−Ｔ　ａ　　Ｔ
　ｄ　）を第２温度差判定手段２１で演算して、ステッ
プＳ１３に移る。 そして、ステップ３１３〜ステツプＳ１７で、室温Ｔａ
と床温Ｔｄとの出力差ΔＴ２に応じ基準圧縮機運転周波
数Ｆ３ア。に補正を加えて、圧縮機運転周波数判定手段
２３で圧縮機４の運転周波数Ｆ　０ＬＩＴを判定する。 即ち、ステップ３１３で、ΔＴ２＞　２　ｄｅｇの範囲
にある場合は、ステップ３１４に移りＦｏｕｒ　””　
Ｆ　ｓｔｔ＋　＋　５　Ｈｚとする。また、ステツブＳ
１３で、ΔＴｚ＞２ｄｅｇの範囲にない場合は、ステッ
プＳ１５に移り、ΔＴ２が、２　ｄｅｇ≧ΔＴ２〉０の
範囲にあるかを判断する。そしてΔＴ２が、２　ｄｅｇ
≧ΔＴ２〉０の範囲にある場合は、ステップＳ１６に移
りＦ。ｕｔ＝Ｆｓｔｏとする。同様に、ステップＳ１５
でΔＴ２が、２　ｄｅｇ≧ΔＴ２〉０の範囲にない場合
は、ステップ３１７に移りΔＴ２が、０≧ΔＴ２の範囲
であるので、Ｆ　０ＵＴ＝　Ｆ　ｓｔｎ　　５Ｈｚとす
る。 そして、ステップ３１Ｂに移り、圧縮機運転周波数判定
手段２３で判定した圧縮機４の運転周波数ＦＯＬＩＴを
、周波数出力手段２４で周波数設定信号に変換して、外
部の周波数変換装置３に出力する。 そして、ステップＳ１９に移り、周波数変換装置３によ
って、指定の周波数設定信号に従って、疑似交流が作成
され、圧縮機４に供給されて、圧縮機４が運転周波数Ｆ
。Ｌｌで運転して、ステップＳ１に戻り、この動作を繰
り返す。 以上のように構成されたこの発明の実施例は、吸温Ｔ、
と室温Ｔａとの出力差ΔＴ１に応じて、その出力差ΔＴ
、が大きければ基準圧縮機運転周波数Ｆ　！ＴＤを高く
するように定めて、さらに、室温Ｔａと床温Ｔｄとの出
力差へＴ２によって、その出力差ΔＴ２が大きければ、
圧縮機４の運転周波数ＦＯＵＴを基準圧縮機運転周波数
Ｆ　３ｆＤより高く設定する。そして、逆に出力差ΔＴ
２が小さければ、圧縮機４の運転周波数Ｆ。、７を基準
圧縮機運転周波数Ｆ　３ＴＤより低く設定して、周波数
変換装置３に周波数設定信号を送り、圧縮機４の運転周
波数を制御して、空気調和機の能力制御が実行される。

【発明の効果】

以上のようにこの発明によれば、室内の代表平均室温を
検出する温度センサと、室内の床面付近室温を検出する
床温検出センサと、検出された室温と設定室温の差に応
じて周波数変換装置の基準の運転周波数を決定し、かつ
、検出された室温と検出された床温の差に応じて決定さ
れた周波数変換装置の基準の運転周波数を補正して運転
周波数を定める制御装置とを備えて構成したので、設定
室温と検出された室温との差に応じて、その差が大きけ
れば基準の圧縮機運転周波数を高くするように定められ
る。そして、検出された室温と検出された床温との差に
よって、その差が大きければ、圧縮機の運転周波数を基
準の圧縮機運転周波数より高く設定して、逆に差が小さ
ければ、圧縮機の運転周波数を基準圧縮機運転周波数よ
り低く設定して、周波数変換装置に周波数設定信号を送
り、圧縮機の運転周波数を制御して、空気調和機の能力
制御を実行するので、室内、室外の種々状況においても
、その状況に応じて、常に快適に室温温度を作り出すた
めの圧縮機の運転周波数制御が可能となり、常に快適な
室内温度が得られるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による空気調和機の一実施例を示す概
略構成ブロック図、第２図は実施例の空気調和機の室内
ユニットの正面図、第３図は実施例の動作フローチャー
ト、第４図は従来の空気調和機の構成ブロック図、第５
図は従来の空気調和機の表示操作部のパネル正面図、第
６図は従来の空気調和機の温度差とゾーンとの対応関係
の特性図、第７図は従来の空気調和機の動作のタイムチ
ャートである。 図において、１は電源、２は整流回路、３は周波数変換
装置、４は圧縮機、５は制御装置、８は温度センサ、１
２は温度設定器、１９は床温検出センサ、２０は第１温
度差判定手段、２１は第２温度差判定手段、２２は基準
圧縮機運転周波数判定手段、２３は圧縮機運転周波数判
定手段、２４は周波数出力手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　室内設定温度を設定して温度設定信号を出力する温度
   設定器と、該温度設定器より出力された温度設定信号に
   よって直流電力を設定された周波数の交流電力に変換し
   て運転周波数を出力する周波数変換装置と、該周波数変
   換装置より出力された運転周波数で回転数を変化させて
   能力制御を行う圧縮機とを備える空気調和機において、
   室内の代表平均室温を検出して室温検出信号を出力する
   温度センサと、室内の床面付近室温を検出して床温検出
   信号を出力する床温検出センサと、前記温度センサより
   出力された室温検出信号と前記温度設定器より出力され
   た温度設定信号の出力差に応じて、前記周波数変換装置
   の基準の運転周波数を決定すると同時に、前記温度セン
   サより出力された室温検出信号と前記床温検出センサよ
   り出力された床温検出信号との出力差に応じて前記決定
   された周波数変換装置の基準の運転周波数を補正して運
   転周波数を定める制御装置とを備えて構成したことを特
   徴とする空気調和機。