JPH02157550A - 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、居住者にとって、心地良い快適な環境を提
供する空気調和機に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図と第８図は、従来の空気調和機の電気回路図であ
り、第６図、第１図、８ｇ９図、第１０図は、それぞれ
冷房運転を行った場合のフローチャート図および制御特
性図である。まず第５図の電気回路図に示される空気調
和機について説明を行う。＋１１は鑞源スイッチ、（２
）はサーミスタやそれに類似するものからなる室温を検
知するための温度検出器、（３）はアナログ信号をデジ
タル信号に変換するＡ　／　Ｄ変換装置、（４）は設定
温度等を設定するスイッチ部である。（５）はマイクロ
コンピュータであり、入力口路ｆｉｌ、　ＣＰＵ　＋９
１．メモリｆｉ（１，出力回路Ｑｌ）全市している。入
力回路（８）にはスイッチ部（４）の出力が入力され、
また、温度検出器（２）からの出力がＡ　／’　Ｄ変換
装置（３）を介して入力される。冷暖房能力発停装置（
６）は、出力回路１１）からの出力により、圧縮機（７
）のオンオフを制御する。

次に上記空気調和機の動作について第６図のフローチャ
ート図を用いて、冷房運転の場合について説明する。電
源スィッチ（１）がオンされると運転が開始する。ステ
ップ（Ｆｌ）で設定温度が設定され。

ステップ（Ｆ２）で温度検出器（２）から検出された室
温が入力される。次にステップ（Ｆ５）で設定温度と室
昌から温度差（ΔＴ）が算出され、ステップ（Ｆ４）で
室温が設定温度より高ければ、ステップ（Ｆ５）で冷暖
房能力発停装置（６）により圧縮機（７）の運転が行わ
れる。ステップ（Ｆ４）で室温が設定温度より低いと。

ステップ（Ｆ６′ｒｃ冷暖房能力発停装置（６）Ｋより
圧縮機（７）がオフされる。このようにして、室温が設
定温度の近傍に保たれるように冷房運転が行われる。

第７図に制御特性図を示す。温度検出器（２）に時間遅
れがあることや、オンオフの制御幅が存在することや、
−度オフすると一定時間は再起動できない等の理由によ
り、空気調和機がオフされるときは室温が下がりすぎて
おり１図中ａの部分では。

居住者が寒さを感じ、再びオンされるときは室温が上が
りすぎており１図中すの部分では、居住者が暑さを感じ
るという間、′渕があった。

この問題点を解決するために開発されたのが。

圧縮機の回転数を変え冷暖房能力を可変しようとするも
ので、室温が設定温度になるように冷暖房能力を制御す
るので、室温は設定温度と等しく制御できる。第８図は
冷暖房能力可変型の空気調和機の電気回路図である。（
１）は１源スイッチ、（２）はサーミスタやそれに類似
するものからなる室温を検知するための温度検出器、１
３）はＡ／Ｄ変換装置。

（４）は設定温度等を設定するスイッチ部である。（５
）は温度検出器（２）で検知された室温に応じて冷暖房
能力を算出するための冷暖房能力算出手段を備えタマイ
クロコンピュータであり、入力回路１８１　、　　ＣＰ
　Ｕ　（９１、メモリｆｉｌ、出力回路ｕｌ有している
。入力回路（８１にはスイッチ部（４）の出力が入力さ
れ、また、温度検出器（２）からの出力がＡ／Ｄ変換装
置（３）を介して入力される。冷暖房能力可変装置ｔｉ
ｚは。

出力回路ｎｏからの出力により、圧縮機（７）の回転数
を制御する。次に上記空気調和機の動作について第９図
のフローチャート図を用いて、冷房運転の場合について
説明する。電源スィッチ（１）がオンされると運転が開
始する。ステップ（Ｆｌ）で設定温度が設定され、温度
検出器（２）から検出された室温が入力される。次にス
テップ（Ｆ５）で設定温度と室温から温度差（ΔＴ）が
算出され、ステップ（Ｆ４）で室温が設定温度より高け
れば、ステップ（Ｆ７）で、温度差（ΔＴ）により、室
温が設定温度に近付きつつある時、徐々に冷房能力を下
げ、室温が設定温度近傍′／らとする一定範囲より高く
なったとき。

冷房能力を上げるというように、冷房能力を算出する。

この算出された冷房能力にしたがい、ステップ（Ｆ８）
で冷暖房能力ａＪ変装置０３により圧縮機（７）の回転
数を制御する。この制御により、第１０図の制御特性図
に示されるように、室温が設定温度と等しくなるように
、室温制御が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和機は８以上のように構成されているので
常に設定温度になるように、室温を一定に制御していた
。空気調和機を使用する目的は。

暑さや寒さから逃れ、暑くも寒くもない環境を作ること
であった。しかし、現在では、この暑くも寒くもない環
境から一歩進んで、快適であるということが求められて
いる。人が暑いと感じたり寒いと感じるのは１人の産熱
量と放熱量が等しくない時に体温を適正な値に維持する
為の体温調節機能が働いた時に生じると言われている。

中庸な環境では０人の産熱量と放熱量が等しくなり０体
温が適正な値に維持され体温調節機能が働くことがない
ので１人は寒い暑い等の感覚を持たない。第１１図は、
感覚実験の結果を示すものである。通常、ｒ快適」ｒ不
快」等の快適感は温度に対して。

中庸な温度で快適感が高くなる２次関数的関係になる。

しかし２図の温度的中庸域（ｘ）に示すように。

人の快適感のバラツキも中庸な温度で大きくなる傾向に
ある。また、たとえこの温度的中庸域でも快適感のレベ
ルは低く、決して快適にならないことがわかる。このよ
うに従来の空気調和機では。

寒くも暑くもない環境を創造することができても。

快適な環境を創造することができないという課題があっ
た。

この発明は、かかる課題を解消するためになされたもの
で、設定温度近傍の一定範囲内で室温が変化するように
制御し０人の生理機能や大脳の活動レベルを活性化させ
、快適で心地良い環境を提供することができる空気調和
機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明における空気調和機は、冷房や暖房や除湿など
の空気を調和する機能の稼動中に、この機能の能力全所
定の時間で変化させる手段と、これによる空気の温度や
湿度などの変化を所定の範囲内にとどめる手段を備えた
ものである。

〔作用〕

この発明における空気調和機は、冷房や暖房や除湿など
の空気を調和する機能を所定の時間ごとに変化させるこ
とにより、空気を変化させ０人の生理機能や活動レベル
を活性化する。そして、この空気の変化を所定範囲内に
とどめ快適性を維持する。

〔実施例〕

以下この発明の実施例について図をもって説明する。第
１図は、この発明による空気調和機の一実施例を示す電
気回路図であり１図は従来の電気回路図（第８図）と同
一である。なお、以下の説明において通常モードと変化
モードという言葉を用いるが９通常モードとは、従来の
装置のもつ設図においてｆ１＋は電源スィッチであり、
（２）はサーミスタやそれに類似するものからなる室温
を検知するための温度検出器、（３）はＡ／Ｄ変換装置
、（４）は通常モードや変化モードなどの運転モード等
の指定をするスイッチ部、（５）は冷暖房能力設定・変
更手段を有する。冷暖房能力演算手段としてのマイクロ
コンピュータであり、入力回路＋８１．ＣＰＵ（９）、
メモＩＪ　（１１１、出力回路０１）ヲ有している。入
力回路（８）には、設定温度や運転モード等を設定する
スイッチ部（４）の出力が入力され、また、温度検出器
（２）により検出された室温がＡ／Ｄ変換装置（３）　
ｆｅ介して入力される。冷暖房能力可変装置（１′２は
出力回路ｆｉｌ）からの出力により圧縮機（７）の回転
数を変え。

冷暖房能力が制御される。

上記実施例の動作を、冷房運転について、第２図および
第３図を用１八で説明する。第２図はマイクロコンピュ
ータ（５）に記憶された冷暖房能力演算手段を含むフロ
ーチャート図である。まず電源スィッチ（１１をオンす
ると、第２図に示すフローチャートがスタートする。ス
テップ（Ｓｌ）で設定温度が設定される。ステップ（Ｓ
２）で温度検出器（２）より検出された室温が入力され
、ステップ（Ｓ３）で設定温度と室温の温度差（ΔＴ）
を算出し、ステップ（Ｓ４）で通常モードならステップ
（Ｓ１Ｏ）へゆき。

変化モードであればステップ（Ｓ５）へゆく。ステップ
（Ｓ５）で設定温度と室温の温度差（ΔＴ）が。

例えば１　ｄｅｇ以上であれば通常モードと同じステッ
プ（Ｓ１０）へゆく。ステップ（８１０）で室温が設定
温度より高いとステップ（Ｓ１１）で冷暖房能力を算出
し、ステップ（８１２）で冷暖房能力可変装置０ｚによ
り圧縮機を運転する。またステップ（８１０）で室温が
設定温度より低ければ、ステップ（８１３）に進み、圧
縮機（７）ヲオフし冷房運転を停止する。以上は０通常
モードの場合であり、従来の場合と全く同一である。次
にスイッチ（４）で運転モードを変化モードにした場合
に特徴がある本実施例について説明する。ステップ（Ｓ
４）　　で変化モードのスイッチがオンされていると判
定され、かつ、ステップ（Ｓ５）で設定温度と室温の温
度差（ΔＴ）の絶対値が例えば１　ｄｅｇ以下の時、変
化モードに入る。ステップ（Ｓ６）で現在の冷暖房能力
を基準能力とし。

これに例えば１０チ増加した能力で冷房運転を行い、ス
テップ（Ｓ７）で一定時間まつ。一定時間経過した後、
ステップ（Ｓ８）で冷暖房能力を例えば基準能力から１
０％減少させ冷房運転全行い、ステップ（Ｓ９）で再び
一定時間まつ。ステップ（Ｓ５）で室温と設定温度の差
の絶対値が例えば１　ｄｅｇより大きく室温が設定温度
の近傍にないときは、ステップ（Ｓ１ｏ　）に分岐し０
通常モード時の室温制御に入る。これにより、室温が設
定温度近傍の場合に限り変化モードになり、室温が設定
温度近傍で変化するように制御される。

第３図は０本実施例にもとすき冷房運転させた場合の制
御特性図である。横軸は時間であり、縦軸は温度と冷房
能力である。運転モードを通常モードにし６時間Ｔ１　
に空気調和機の運転が開始されると、室温は破線で示し
た設定温度に向かって下降する。設定温度と室温の差か
ら冷房能力を決めるので、冷房能力は室温が下降するに
従い低下し０時間で２に室温は、設定温度との差が小さ
くなり、冷房能力とともに安定する。時間Ｔ３に変化モ
ードにすると１図に示すように冷房能力は−定時間（１
）毎に変化するので、室温は設定温度の近傍で周期的に
変化する。この室温の変化は、使用者の皮膚の温度受容
器を刺激し１人の体温調節機能が働く。体温調節機能が
働くことは、使用者の生理機能や大脳の活動レベルが活
性化されると考えることができる。室温の変化幅（ｄ）
を、使用者が不快にならないように冷暖房能力発生装置
の変化幅を選択することで、室温が変化しても不快にな
ることはなく、室温を一定に制御する通常モードに比較
して快適で心地良い健康的な環境になる。

第４図は、冷房運転の場合の人の温冷感（暑い寒いとい
う感覚）と室温の関係をいくつかの実験から求めたもの
である。Ａは通常モードの場合、Ｂは変化モードの場合
を示しており、Ａの室温が一定の場合に比べ、室温を変
化させたＢの場合、同じ温度でも涼しく感じるという結
果がでている。

これは、変化モードにより室温を変化させた場合は０通
常モードの変化させない場合に比べ、設定温度が高めで
も同じ温冷感を得ることができるということでちり、変
化モードにより室温を変化させた場合は経済的にも有効
である。

なお、上記実施例は通常モードと変化モードの選択スイ
ッチがある場合について述べたが０選択スイッチがなく
常に変化モードに入っても良い。

杜０以上は、全て冷房運転について述べたが。

暖房運転の場合も同様であり、また、冷暖房能力を可変
できる全ての空気調和機において同様の効果を得ること
ができる。また除湿運転についても同様の効果を得るこ
とができる。

また上記実施例では温度を変化させる時間を周期的なも
のとしたが、所定の時間であればよく。

たとえば、所定範囲のランダムな時間であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、空気調和装置の空気調
和能力全変化させ、かつ空気の変化を所定の範囲にとど
めたので設定温度を暖房の時は低めに、冷房の時は高め
にでき経済的であると同時に、使用者の生理機能や大脳
に刺激全与えることができるので、これまでの室温を一
定に制御する環境に比較して、心地好い快適な環境を提
供することができる。

【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の電気
回路図。第２図は、第１図の動作を示すフローチャート
図。第３図は、その制御特性図。 第４図は、温冷感と室温の関連図。第５図は、従来の空
気調和機の一実施例の電気回路図。第６図は、第５図の
動作を示すフローチャート図。第７図は、その制御特性
図。第８図は、従来の空気調和機の一実施例の電気回路
図。第９図は、第８図の動作を示すフローチャート図。 第１０図は、その制御特性図。第１１図は快適感と温度
の関連図である。 図において、（２）は温度検出器、（４）はスイッチ部
。 （５）ハマイクロコンピュータ、ａｚは冷暖房能力可変
装置である。 図において、同一符号のものは、同一または。 相当する部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　以下の手段を備えた空気調和機 （ａ）　空気を調和する機能の稼動中に、この機能の能
   力を所定の時間で変化させる手段。 （ｂ）　上記の手段による空気の変化を所定の範囲内に
   とどめる手段。