JPH02247440A - 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］ ［従来の技術］ 第５図は従来の空気調和機のブロック図、第６図は従来
例の空気調和機の冷房運転時の冷暖房制御手段を示すフ
ローチャート、第７図は従来の空気調和機による室内の
温度特性図である。

第５図において、（１）は電源スィッチ、（２）は室内
の温度を検出するサーミスタ等の温度検出器、（３）は
前記温度検出器（２）の出力をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換部、（４）は冷暖房運転を行なうときの温度
を設定するスイッチング部である。（６）は前記Ａ／Ｄ
変換部（３）の出力と、スイッチング部（４）からの出
力が人力される入力回路、（７）は前記入力回路（６）
からのデータを読取り、メモリ（８）に記憶されている
実行プログラムに従って命令を出力回路（９）に出力す
るＣＰＵである。そして、これら入力回路（６）とＣＰ
Ｕ　（７）とメモリ（８）と出力回路（９）は冷暖房制
御手段であるマイクロコンピュータ（５）を構成する。

このマイクロコンピュータ（５）は冷暖房の温度の制御
命令を出力するものである。（１１）は前記マイクロコ
ンピュータ（５）の制御命令によって、冷暖房の能力を
発生スル圧縮器（１２）のオン／オフを制御する出力制
御部である。

この従来の空気調和機は上記のように構成されている。

次に、上記のように構成された従来の空気調和機の制御
動作を、冷房運転時について第６図のフローチャートを
用いて説明する。

ステップＳ２１のｒＴｓＪの設定は、前記スイッチング
部（４）で居住室内の冷房の設定温度「Ｔｓ」として設
定されるものである。ステップＳ２２では、前記温度検
出器（２）で室内温度ｒＴｒＪを検出する。そして１．
ステップ８２３で前記設定温度「ＴＳ」と室内温度「Ｔ
ｒＪを比較する。

室内温度ＩＴ　ｒ　Ｊが設定温度「ＴＳ」より高い場合
にはステップＳ２４に進んで、前記出力制御部（１１）
にオン命令の信号を出力して、圧縮器（１２）を動作さ
せて空気調和機の冷房運転を継続する。

空気調和機の冷房運転が継続されて室内温度ｒＴｒＪが
設定温度ｒＴｓＪより低下すると、ステップ８２３で否
定の判定が行なわれる。そして、ステップＳ２５に進ん
で、圧縮器（１２）のオフ命令を出力するため、圧縮器
（１２）がオフとなって、空気調和機は冷房運転を停止
する。

上記説明のように、従来の空気調和機は、前記スイッチ
ング部（４）で設定された設定温度「ＴＳ」と、温度検
出器（２）によって検出された室内温度ｒＴｒＪとの比
較を行ない、室内温度「Ｔｒ」が設定温度ｒＴｓＪより
高いときは、圧縮器（１２）をオンにして冷房運転を継
続して室内温度を低下させる。また１、設定温度ｒＴｓ
Ｊと室内温度ｒＴｒＪが同じになるか、または、設定温
度「Ｔｓ」より低くなった場合には圧縮器（１２）をオ
フにして冷房運転を停止する。これによって室内温度ｒ
ＴｒＪを設定温度ｒＴｓＪ付近に保つものである。

よって、第７図に示すように、この従来例の空気調和機
による室温の温度特性は、圧縮器（１２）をオンとした
冷房状態のとき室内温度ｒＴｒＪが低下し、オフのとき
上昇する鋸歯状の温度変化となる。

次に、他の従来例の空気調和機について説明する。

第８図は他の従来例の空気調和機のブロック図、第９図
は他の従来例の空気調和機の冷房運転時のマイクロコン
ピュータの動作を示すフローチャート、第１０図は他の
従来例の空気調和機の冷房運転による室内の温度特性図
である。なお、図中、（１）から（９）及び（１２）は
前記従来例の構成部分と同一部分であるので、重複する
説明を省略する。

図において、（１３）は冷暖房の能力を制御する冷暖房
制御手段であるマイクロコンピュータ（９）の制御命令
によって、圧縮器（１２）の回転数を変化させて冷暖房
の能力を可変させる出力制御手段である。

次に、上記のように構成された、他の従来例の空気調和
機の冷房運転について説明する。

第９図のフローチャートにおいて、ステップＳ３１にお
いて冷房の設定温度ｒＴｓＪを設定して冷房運転を開始
する。ステップＳ３２で室内温度「Ｔ「」を検出する。

ステップ８３３で前記設定温度１”ＴｓＪと比較計算し
て温度差「ΔＴ」が算出される。ステップＳ３４で前記
温度差「ΔＴ」の値を人力して計算し、冷房能力値を算
出する。

そして、ステップＳ３５で前記出力制御部（１３）に加
えられて、圧縮器（１２）の回転数を制御して冷房能力
を可変するものである。

このように、この他の従来例の空気調和機は、設定温度
ｒＴｓＪと室内温度［ＴｒＪとの温度差「ΔＴ」を計算
して冷房能力値とし、圧縮器（１２）の回転数を制御す
ることによって冷房能力を制御するものである。

したがって、室内温度［ＴｒＪが設定温度「ＴＳ」に近
付いて前記温度差「ΔＴ」が小さくなると冷房能力が低
下することになる。これによって、室内温度ｒＴｒＪを
設定温度ｒＴｓＪの付近に維持することができる。よっ
て、室内温度ｒＴｒＪの温度特性は、第１０図に示すよ
うに、圧縮器（１２）の回転数の変化による冷房能力の
上昇・下降に対応した設定温度ｒＴｓＪの付近を僅かに
上下する温度特性となる。

［発明が解決しようとする課題］ 前者の従来の空気調和機は、圧縮器（１２）を断続的に
オン・オフを繰返すことによって、居住室内の温度を設
定温度ｒＴｓＪの付近に保つものであった。しかし、こ
のような従来の空気調和機は、圧縮器（１２）は−度オ
フとすると一定時間は再起動できないため、圧縮器（１
２）のオン・オフを行なう制御幅が存在する。このため
、室内温度１ＴｒＪの変化に対する冷房運転の追従性が
悪かった。したがって、空気調和機の冷房動作が停止さ
れて次の動作状態となる間に、居住室内の温度が上昇し
すぎて暑さを感することになった。

また、後者の従来の空気調和機では、圧縮器（１２）の
回転数を変化させることによって冷房能力を制御するた
め、居住室内は設定温度ｒＴｓＪの付近にほぼ一定に保
つことが可能となり、温度変化を感じない居住室内を作
っていた。

しかし、居住室内における暑さ寒さを感じることのない
一定の温度の居住環境は、居住者の生理機能或いは大脳
の活動を刺激することがないため、快適な環境であると
感じることができなかった。

第１１図は人の温度変化に対する快適感の度合の実験結
果を示す特性図である。

図から分るように、人の快適感は温度の中庸域で高くな
るものであるが、快適の度合は個人によって大きな差を
有するものである。また、一定温度の中庸域であっても
快適感はそれ程高くならないことが分る。このように、
居住室内を寒さ暑さの感じない一定の温度に保つだけで
は、快適な環境を作ることができなかった。

そこで、本発明は人の生理機能或いは大脳の活動を活性
化させ、快適で心地好い居住環境が得られる空気調和機
の提供を課題とするものである。

し課題を解決するための手段］ 本発明にかかる空気調和機においては、室内温度と設定
温度とを比較して、その差が所定の温度幅具−トにある
とき、その差に応じた冷暖房運転を行ない、室内温度と
設定温度とを比較して、その差が所定の温度幅未満にあ
るとき、室内温度と設定温度との大小関係によって２種
類の閾値を設定し、設定温度を中心とする所定の温度幅
の冷暖房運転を行なうものである。

［作用］ 本発明においては、室内温度と設定温度とを比較して、
その差が所定の温度幅以上にあるとき、第一の制御手段
によってその差に応じた冷暖房運転を行なう。また、室
内温度と設定温度とを比較して、その差が所定の温度幅
未満にあるとき、第二の制御手段によって室内温度と設
定温度との大小関係によって２種類の閾値を設定し、設
定温度を中心とする所定の温度幅の冷暖房運転を行ない
、室内温度を設定温度付近の温度で所定の温度幅以内に
制御する。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の空気調和機を示すブロック
図、第２図は本発明の一実施例の空気調和機の冷暖房制
御手段を示すフローチャート、第３図は本発明の一実施
例の空気調和機の温度特性図である。また、第４図は本
発明の一実施例の空気調和機を冷房運転に使用した居住
空間内の居住者の温冷感の実験結果を示す特性図である
。

なお、図中、（１）から（１３）は前記他の従来例の構
成部分と同一部分であるので、重複する説明を省略する
。

図において、（１４）は圧縮器の回転数を可変して冷暖
房の能力を可変できる冷暖房発生手段である。

次に、上記のように構成された本実施例の空気調和機の
動作を冷房運転時について、第２図のフローチャートを
用いて説明する。

ステップＳ１で冷房運転の設定温度ｒＴｓＪが設定され
、ステップ２で運転モードが設定される。

ステップＳ３で室内温度ｒＴｒＪが検出され、ステップ
Ｓ４において前記設定温度ｒＴｓＪと室内温度「Ｔｒ」
との温度差「１１”ｒＪを計算する。そして、ステップ
Ｓ５ではステップＳ２で設定された運転モードが、通常
モードであるか変化モードであるかの判断を行なって、
通常モードであればステップＳ７に進んで、前記ステッ
プＳ４において算出した設定温度ｒＴｓＪと室内温度１
”ＴｒＪとの温度差「ΔＴ」により冷房能力を算出する
。

そして、ステップＳ８で算出された冷房能力である冷房
命令を前記出力制御手段（１３）に出力して、冷暖房発
生手段（１４）の冷房能力を可変して冷房運転を行なう
。

ステップＳ２で運転モードを変化モード運転に設定した
場合は、ステップＳ５からステップＳ６に進む。そして
、前記ステップＳ４で計算された温度差「ΔＴ」と、予
め設定された所定の温度幅、例えば、１．０℃との比較
を行なう。前記温度差「ΔＴ」が１．０℃より大きい場
合、即ち、冷房が開始された当初において、室内温度ｒ
ＴｒＪが充分低下していない状態では、ステップＳ７に
進んで通常モード運転と同様の運転制御で冷房運転が継
続される。

冷房が進んで居住室内の温度が低下して、室内温度ｒＴ
ｒＪと設定温度１”ＴｓＪの温度差「ΔＴ」が所定の温
度幅、この実施例では、１．０℃の範囲に入ってくると
、前記ステップＳ６の条件判断が満たされ、ステップＳ
９に進む。このステップＳ９では室内温度ＩＴ　ｒ　Ｊ
と設定温度ｒＴｓＪと比較を行ない、設定温度ｒＴｓＪ
より室内温度「Ｔｒ」が高ければ、ステップＳＩＯにお
いて前記設定温度「Ｔｓ」より低い第１の設定温度「Ｔ
Ｓｌ」が設定される。そして、ステップＳｌｌに進んで
、冷房能力を所定の数量、例えば、１０パーセント増加
して冷房を継続する。ステップＳ１２では前記第１の設
定温度ｒＴｓｌＪと室内温度ｒＴｒＪとの比較を行ない
、前記室内温度「Ｔｒ」が第１の設定温度（Ｔｓｌ）に
比べて高い場合はステップＳｌｌに戻る。このため、空
気調和機は１０パーセント増加の高冷房能力で冷房を継
続する。よって、前記室内温度ｒＴｒＪは更に低下する
。

前記室内温度ＩＴ　ｒ　Ｊが低下して第１の設定温度ｒ
ＴｓｌＪに比べて低いか、または同じとなった場合には
、ステップ８１２の条件判断によりステップ３１３に進
んで、前記設定温度ｒＴｓＪより高い第２の設定温度ｒ
Ｔｓ２Ｊが設定される。そして、ステップ５１４におい
て冷房能力を所定の数量、この場合は１０パーセント減
少の低能力冷房の命令を出力して、低能力の冷房運転に
変更させる。そして、ステップＳ１５にて前記室内温度
ｒＴｒＪと第２の設定温度ｒＴｓ２Ｊとの比較を行ない
、室内温度ｒＴｒＪが低ければステップＳ１４に戻して
、低能力冷房の運転を続ける。このため、室内温度「Ｔ
ｒ」は設定温度ｒＴｓＪより高い第２の設定温度ｒ　Ｔ
　ｓ２Ｊまで上昇する。そして、室内温度ＩＴ　ｒ　Ｊ
が第２の設定温度ｒＴｓ２Ｊと同じ或いはそれ以上にな
ると、ステップＳ１５の条件判断によってステップＳ１
に戻される。

前記室内温度［ＴｒＪは第２の設定温度ｒＴｓ２Ｊとほ
ぼ同じ温度になっているため、条件判断であるステップ
Ｓ５、ステップＳ６及びステップＳ９をＹｅｓで通過す
る。このため、ステップＳｌｌで再度１０パーセント増
加の冷房運転命令が出されて、室内温度［ＴｒＪを再度
第１の設定温度ｒＴｓｌＪまで低下させるものである。

このように、上記実施例の空気調和機は、室内温度と設
定温度とを入力して、設定温度またはそれに近似した温
度に制御すべ（冷暖房運転を行なう空気調和機において
、室内温度（’ＴｒＪと設定温度ｒＴｓＪとを比較して
、その差が所定の温度幅以上にあるとき、その差に応じ
た冷暖房運転を行なうステップＳ１からステップＳ８の
ルーチンからなる第一の制御手段と、室内温度ＩＴ　ｒ
　Ｊと設定温度ｒＴｓＪとを比較して、その差が所定の
温度幅未満にあるとき、室内温度ｒＴｒＪと設定温度ｒ
ＴｓＪとの大小関係によって２種類の閾値を設定し、設
定温度ｒＴｓＪを中心とする所定の温度幅の冷暖房運転
を行なうステップＳ９からステップＳ１５のルーチンか
らなる第二の制御手段とを具備するものである。

即ち、温度検出器（２）によって検出された温度を、Ａ
／Ｄ変換部（３）でデジタル信号に変換した室内温度「
Ｔ「」と、スイッチング部（４）で設定した設定温度ｒ
ＴｓＪを比較してその温度差「ΔＴ」を求め、これによ
り、室内温度ｒＴｒＪを設定温度ｒＴｓＪにするための
冷房能力をマイクロコンピュータ（５）によって算出し
、これを出力制御手段（１３）に加えて、冷暖房発生手
段（１４）の能力を制御することによって、必要な冷房
能力で室内を冷房するものである。そして、前記室内温
度［ＴｒＪが低下してその温度差「ΔＴ」が所定の温度
幅である１、０℃より小さくなった場合、及び、変化モ
ードに設定されている場合、冷房能力を一定の数量増加
して、前記設定温度「Ｔｓ」より低い第１の設定温度ｒ
ＴｓｌＪまで室内温度ｒＴｒＪを低下させる。そして、
前記室内温度「ＴｒＪが第１の設定温度ｒＴｓｌＪにな
ったとき、冷房能力を通常の１０パーセント低下させた
低冷房能力の状態で冷房を行ない、室内温度［ＴｒＪを
前記設定温度ｒＴｓＪより高い第２の設定温度［Ｔ　ｓ
２Ｊまで上昇させる。そして、室内温度ｒＴｒＪが第２
の設定温度ｒＴｓ２Ｊまで上昇すると、再度通常冷房能
力の１０パーセント高い冷房能力に変更して、室内温度
ｒＴｒＪを設定温度ｒＴｓＪより低い第１の設定温度［
ＴｓｌＪまで低下させる。そして、これを繰返すもので
ある。

このように、冷房運転を行なった場合には、人の温冷感
（暑い寒いという感覚）と室温との関係をいくつかの実
験から求めると、第４図に示すように、室温が一定の場
合［Ａ］に比較して、本実施例のように室温を所定の範
囲で変化させた場合［Ｂ］、同じ温度でも涼しく感じる
という結果が得られた。即ち、この結果は、室温を変化
させた場合には変化させない場合に競べて設定温度が高
めでも同じ温冷感を得ることができ、経済的に有利であ
ることを意味する。

また、暖房運転については、第２図のフローチャートに
おいて、冷房と記載されているものを全て暖房に変更し
、また、ステップ８１１の“高能力冷房命令”を“低能
力暖房命令”に、そして、ステップ８１４の“低能力冷
房命令”を“高能力暖房命令”に、冷房運転と同様の制
御を行なうことができるものである。

したがって、上記実施例は、室内温度「Ｔ「」は設定温
度ｒＴｓＪを中心として、設定温度「ＴＳ」より低い第
１の設定温度ｒＴｓｌＪと、設定温度「Ｔｓ」より高い
第２の設定温度ｒＴｓ２Ｊの間で下降と上昇を繰返す。

このため、居住室内の温度は一定の温度幅で常に変化す
ることになる。このことは、その温度変化が居住者の生
理機能を刺激し、大脳の活動を活性化させる。即ち、居
住室内において、暑さ寒さを感じない、しかも、快適で
心地好い環境を作ることができるものである。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の空気調和機は、室内温度と設定
温度とを比較して、その差が所定の温度幅量」二にある
とき、第一の制御手段によってその差に応じた冷暖房運
転を行ない、また、室内温度と設定温度とを比較して、
その差が所定の温度幅未満にあるとき、第二の制御手段
によって室内温度と設定温度との大小関係によって２種
類の閾値を設定し、設定温度を中心とする所定の温度幅
の冷暖房運転を行ない、室内温度を設定温度付近の温度
で所定の温度幅以内に制御する。

したがって、室内温度が設定温度から所定の設定温度幅
で上昇または下降を繰返して居住者の生理機能或いは大
脳に刺激を与え、心地好い快適な環境が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の空気調和機を示すブロック
図、第２図は本発明の一実施例の空気調和機の冷暖房制
御手段を示すフローチャー１・、第３図は本発明の一実
施例の空気調和機を使用した居住室内の温度特性図、第
４図は本発明の一実施例の空気調和機を冷房運転に使用
した居住空間内の居住者の温冷感の実験結果を示す特性
図、第５図は従来の空気調和機を示すブロック図、第６
図は従来例の空気調和機の冷房運転時の動作状態を示す
フローチャート、第７図は従来の空気調和機による居住
室内の温度特性図、第８図は他の従来の空気調和機を示
すブロック図、第９図は他の従来例の空気調和機の冷房
運転時の冷暖房制御手段を示すフローチャー１・、第１
０図は他の従来例の空気調和機を設備した居住室内の温
度特性図、第１１図は冷暖房運転されている居住室内の
温度変化に対する居住者の快適度を示す特性図である。 図において、 ２：温度検出器 ５：マイクロコンピュータ １３：出力制御手段 １４：冷暖房発生手段 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 室内温度と設定温度とを入力して、設定温度またはそれ
   に近似した温度に制御すべく冷暖房運転を行なう空気調
   和機において、 室内温度と設定温度とを比較して、その差が所定の温度
   幅以上にあるとき、その差に応じた冷暖房運転を行なう
   第一の制御手段と、 室内温度と設定温度とを比較して、その差が所定の温度
   幅未満にあるとき、室内温度と設定温度との大小関係に
   よって２種類の閾値を設定し、設定温度を中心とする所
   定の温度幅の冷暖房運転を行なう第二の制御手段と を具備することを特徴とする空気調和機。