JPH02267445A

JPH02267445A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH02267445A
Application number: JP1086391A
Authority: JP
Inventors: Yuka Maeda; 前田　由佳; Sakuo Sugawara; 菅原　作雄; Masanori Hara; 原　正規; Takane Suzuki; 鈴木　たかね; Shigeki Onishi; 茂樹大西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-11-01

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、空気調和機に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は第１従来例である初期の空気調和機における電
気回路図、第５図は第４図の空気調和機の動作を制御す
るフローチャート、第６図は第４図の空気調和機の制御
特性図、第７図は第２従来例であり、例えば三菱ルーム
エアコンカタログ（昭和５９年９月作成）に示された空
気謳和機における電気回路図、第８図は第７図の第２従
来例の動作を制御するフローチャート、第９図は第７図
の従来例の制御特性図である。まず第４図の電気回路図
に示される空気調和機について説明する１図面第４図に
おいて、１は電源スィッチ、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、入力回
路８、ＣＰＵ９．メモリ１０．出力回路１１を有してい
る。入力回路８にはスイッチ部４の出力と、温度検出器
２からの出力が、Ａ／Ｄ変換装置３を介して人力される
。冷暖房能力発停装置１２は、出力回路１１からの出力
により、圧縮機６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５図のフローチャ
ートを用いて、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５
ａで設定温度Ｔｓが設定され、ステップ５ｂで、温度検
出器２から検出された室温Ｔｒが入力される。次にステ
ップ５Ｃで設定温度と室温から温度差（ΔＴ）が算出さ
れ、ステップ５ｄで室温Ｔｒが設定温度Ｔｓを越えてい
なければ、ステップ５ｅで冷暖房能力発停装置１２によ
り圧縮機６の運転が行われる。ステップ５ｄで室温が設
定温度を越えていると、ステップ５ｆで冷暖房能力発停
装置１２により圧縮機６がオフされる。このようにして
、温度Ｔｒが設定温度Ｔｓの近傍に保たれるように冷房
運転が行われる。第６図にこの場合のＩ１１御特作図を
示す。

第６図に示すように温度検出器に時間遅れがあるために
、オンオフの制御幅が存在する。−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
すると室温が下がりすぎ、図中ａの部分では、居住者が
寒さを感じ、再びオンすると室温が上がりすぎ、図中す
の部分では、居住者が暑さを感じるという問題点があっ
た。

この問題点を解決するために開発されたのが、圧縮機６
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７図は第２従
来例の冷暖房能力可変型の空気調和機の電気回路図であ
る。図面第７図において、前記第４図と同一符号は同−
又は相当部分を示す。また、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
力演算手段を備えたマイクロコンピュータであり、入力
回路８．ＣＰＵ９．メモリ１０、出力回路１１を有して
いる。入力回路８にはスイッチ部４の出力と、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１２は、出力回路１１からの出
力により、圧縮機６の回転数を制御する。

次に、この第２従来例の空気調和機の動作について第８
図のフローチャートを用いて、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８ａで設定温度Ｔｓが設定され、ステップ
８ｂで温度検出器２から検出された室温Ｔｒが入力され
る。次にステップ８ｃで設定温度Ｔｓと室温Ｔｒから温
度差（ΔＴ）が算出され、ステップ８ｄで室温Ｔｒが設
定温度Ｔｓを越えていれば、ステップ８ｅに進み、温度
差（ΔＴ）により、室温Ｔｒが設定温度Ｔｓ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Ｔｓ
を中心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８ｆで冷暖房能力可
変装置１２により圧縮機６の回転数を制御する。この制
御に、より、第９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）以上のように、従来例の空気調和機において、常に居住
者が快適とする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、人の産熱量と放熱量
が等しくないときに体温を適正な値に維持する為の体温
調節機能が働いた際に生じると言われている。中庸な環
境では、人の産熱量と放熱量が等しくなり１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、人
は寒い暑い等の感覚を持たない。第１θ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１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、図の温度範囲Ｘに示す
ように、人の快適感のバラツキＹも中庸な温度で大きく
なる傾向にある。また、そのレベルも低く、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問題点があった。

この発明は、上記のような従来例の問題点を解消するた
めになされたもので、室温が設定温度の近傍にあるとき
、設定温度より低温の低温設定値と設定値より高温の高
温設定値との間の一定温度幅で上昇と下降を繰り返すよ
うに冷暖房能力を制御することにより、設定温度を暖房
のときは低めに、冷房のときは高めにでき、経済的であ
ると同時に使用者の生理機能や大脳に刺激を与えること
ができ、これまでの室温を一定に制御する環境に比較し
て、心地良い快適な環境を提供することを目的とする。

（ｉ！題を解決するための手段）このため、この発明においては、冷暖房能力を発生し、
その能力が可変できる冷暖房能力発生手段と、室温を検
出する室温検出手段と、上記室温検出手段からの入力に
より冷暖房能力を決定する冷暖房能力演算手段と、上記
冷暖房能力演算手段からの出力により、前記冷暖房能力
発生手段の能力を変化させる冷暖房能力可変手段と、冷
房運転の温度上昇中、設定温度よりおよそ０．５ないし
１．５　［ｄｅｇ］高い高温設定値に達したとき、最大
冷房能力運転に切換え、前記冷房運転の温度下降中、設
定温度よりｏ、５ないし１、ｓ　［ｄｅｇ］低い低温設
定値に達したとき、最小冷房能力運転に切換える切換演
算手段と、暖房運転の温度上昇中、設定温度よりおよそ
０．５ないし１．５　［ｄｅｇｌ高い高温設定値に達し
たとき、最小暖房能力運転に切換え、前記暖房運転の温
度下降中、設定温度よりおよそ０．５ないし１．５　［
ｄｅｇ］低い低温設定値に達したとき、最大暖房能力運
転に切換える切換演算手段とを具備して成る空気調和機
により前記目的を達成しようとするものである。

（作用）この発明における空気調和機は、冷暖房能力発生手段で
冷暖房能力を発生し、室温検出手段で室温を検出し、冷
暖房能力演算手段で、前記室温の入力により冷暖房能力
を決定し、冷暖房能力可変手段′で、冷暖房能力演算手
段からの出力により、冷暖房能力発生手段の能力を変化
させ、冷房運転の温度上昇中、設定温度よりおよそ０．
５ないし１．５　［ｄｅｇｌ高い高温設定値に達したと
き、切換演算手段（ホ）により、最大冷房能力運転に切
換わり、冷房運転の温度下降中、設定温度より０．５な
いし１．５　［ｄｅｇ］低い低温設定値に達したとき、
最小冷房能力運転に切換ねる。

また、切換演算手段（へ）で、暖房運転の温度上昇中、
設定温度よりおよそ０．５ないし１．５［ｄｅｇ］高い
高温設定値に達したとき、最小暖房能力に切換おり、暖
房運転の温度下降中、設定温度よりおよそ０．５ないし
１．５　［ｄｅｇ］低い低温設定値に達したとき、最大
暖房能力運転に切換ねる。

〔実施例）以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、この発明による空気調和機の一実施例を示す電
気回路図であり、図は従来の電気回路図（第７図）と同
様である。また、第２図はこの実施例の動作を＋＆（１
ｍするフローチャート、第３図はこの実施例の制御特性
図である。図面第１図において、１は電源スィッチであ
り、２は室温検出手段（ロ）を構成するサーミスタやそ
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
知器、３はＡ／Ｄ変換装置、４は運転モード等のスイッ
チ部、５はマイクロコンピュータであり、このマイクロ
コンピュータ５は、室温検出手段（ロ）からの入力によ
り冷暖房能力を決定する冷暖房能力演算手段（ハ）と、
冷暖房能力演算手段（ハ）からの出力により、冷暖房能
力発生手段（イ）の能力を変化させる冷暖房能力可変手
段（ニ）と、冷房運転の温度上昇中、設定温度よりあよ
そ０．５ないし１．５［ｄｅｇ］高い高温設定値に達し
たとき、最大冷房能力運転に切換え、冷房運転の温度下
降中、設定温度よりおよそ０．５ないし１．５　［ｄｅ
ｇ］低い低温設定値に達したとき、最小冷房能力運転に
切換える切換演算手段（ホ）と、暖房運転の温度上昇中
、設定温度よりおよそ０．５ないし１．５　［ｄｅｇ］
高い高温設定値に達したとき、最小暖房能力運転に切換
え、前記暖房運転の温度下降中、設定温度より喝よそ０
，５ないし１，５［ｄｅｇ］低い低温設定値に達したと
き、最大暖房能力運転に切換える切換演算手段（へ）と
のそれぞれの手段を含み、入力回路７と、ＣＰＵ８と、
メモリ９と出力回路１０とで構成されている。また前記
入力回路７には、設定温度や運転モード等を設定するス
イッチ部４と、温度検出器２により検出された室温が、
Ａ／Ｄ変換装置３を介して入力される。冷暖房能力可変
手段（ロ）である冷暖房能力可変装置１１は出力回路ｌ
Ｏからの出力により圧縮機６の回転数を変え、冷暖房能
力が制御される。

次に、この実施例の動作を、冷房運転について、第１図
、１Ｒ２図および第３図を用いて説明する。

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１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２ａで、設定温度Ｔｓが設定さ
れる。ステップ２ｂ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２ｃで、室温と設定温度との差
（ΔＴ）を算出し、ステップ２ｄで、室温と設定温度と
の差（ΔＴ）が例えば１　ｄｅｇ以上であれば、ステッ
プ２ｆに進み、冷房能力を算出し、運転する。また、ス
テップ２ｄで、室温と設定温度との差（ΔＴ）が例えば
１　ｄｅｇ未満であれば、ステップ２ｅに進み、変化モ
ードが通常モードの判断を行い、通常モードの場合は、
ステップ２ｆで冷房能力を算出し、運転する。ステップ
２ｅで、変化モードと判断され、ステップ２ｇで温度検
出器２より検出された室温が設定温度より高い場合、ス
テップ２ｈで、設定温度より低温の低温設定値（ＴＪ２
．）を設定し、ステップ２ｉに進む。

ステップ２１で冷房能力を最大冷房能力とし、ステップ
２ｊで、温度検出器２より検出された室温（Ｔｒ）が人
力され、ステップ２にで、室温（Ｔｒ）が低温設定値（
ＴＩｌ）と等しい又は低い場合はステップ２Ｊ２へ進み
、それ以外の場合はステップ２１に戻る。一方ステップ
２ｇで、温度検出器２より検出された室温が設定温度よ
り低い場合、ステップ２１で、設定温度より高温の高温
設定値（Ｔｈ）を設定し、ステップ２ｍに進む。ステッ
プ２ｍで冷房能力を最小冷房能力とし、ステップ２ｎで
、温度検出器２より検出された室温が人力され、ステッ
プ２Ｐで、室温（Ｔｒ）が高温設定値（Ｔｈ）と等しい
又は高い場合はステップ２ｂへ進み、それ以外の場合は
ステップ２ｍに戻る。これにより、室温が設定温度近傍
にあるとき、一定の温度変化幅で室温が変化する。

次にこの実施例の動作制御（冷房運転）のときの特性に
ついて第３図を用いて説明する。

第３図は、この実施例にもとづ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、線軸は温度と冷
房能力である。運転モードを通常モードにし、時間１．
に空気調和機の運転が開始されると、室温Ｔｒは破線で
示した設定温度Ｔｓに向って下降する。設定温度Ｔｓと
室温Ｔｒの差から冷房能力を決めるのて、冷房能力は室
温が下降するに従い低下し、やがて室温Ｔｒは、設定温
度Ｔｓとの差が小さくなり、冷房能力とともに安定する
。時間ｔ２に変化モードにすると、時間ｔ２に最大冷房
能力運転になり、室温Ｔｒは低温設定値ＴＩｔまで下降
する。時間ｔ３に室温Ｔｒが低温設定値Ｔ１になると、
最小冷房能力運転になり、室温Ｔｒは高温設定値Ｔｈま
で上昇する。時間ｔ４に室温Ｔｒが高温設定値Ｔｈにな
ると、最大冷房能力運転になり、室温Ｔｒは再び低温設
定値Ｔ１を目指し下降する。このように、室温Ｔｒを検
出しながら最大冷房能力と最小冷房能力を緑返すので、
室温Ｔｒは設定温度の近傍の高温設定値Ｔｈと低温設定
値Ｔｌの間の一定の温度変化幅ｄ（第３図）で上昇と下
降を繰返す。この室温Ｔｒの変化は、使用者の皮膚の温
度受容機能を刺激し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。高温設定値
Ｔｈ、低温設定値Ｔｉｔを使用者が不快にならないよう
に選択することで、室温Ｔｒが変化しても不快になるこ
とはなく、室温Ｔｒ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１１図は、
冷房運転の場合の人の温冷ｇ（暑い寒いという感覚）と
室温Ｔｒの関係をいくつかの実験から求めたものである
。曲線Ａの室温が一定の場合に比べ、室温を変化させた
曲線Ｂの場合、同じ温度でも涼しく感じていることがわ
かる。室温Ｔｒを変化させた場合は、変化させない場合
に比べ、設定温度を高めでも同じ温冷感を得ることがで
きるということであり、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、選択スイッチがなく
常に変化モードに入っても良い。

また、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、前記冷房運転の場合の構成を暖
房運転の構成に変えることにより同様に暖房運転として
作用し、暖房としての同様の効果を奏することができる
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明では、室温が設定温度の近傍にあ
るとき、設定温度より低温の低温設定値と設定値より高
温の高温設定値の間の一定の温度幅で上昇と下降を繰返
すように冷暖房能力を制御することにより、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を与えること
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、心地良い快適な環境を提供することができる
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、第
３図はこの実施例の制御特性図、第４図は初期の空気調
和機の第１従来例の電気回路図、第５図は第４図の動作
を制御するフローチャート、第６図はこの従来例の制御
特性図、第７図は従来の空気調和機の第２従来例の電気
回路図、第８図は第７図の第２従来例の動作を制御する
フローチャート、第９図はその制御特性図、第１０図は
快適感の実験結果を示す特性図、第１１図は温冷感と室
温の関係を示す特性図である。（イ）−・・・・冷暖房能力発生手段（ロ）−−−−−−室温検出手段（ハ＞−−−−一冷暖房能カ演算手段（ニ）・・・・・・冷暖房能力可変手段（ホ）、（へ）
−−−−−切換演算手段２・・・・・・温度検出器４−−−−−−スイッチ部５…・・・マイクロコンピュータ６・・・・・・圧縮機１１−−−−−−冷暖房能力（発生）可変装置図中、同
一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】下記の（イ）ないし（へ）の手段を具備して成ることを
特徴とする空気調和機。（イ）冷暖房能力を発生し、その能力が可変できる冷暖
房能力発生手段。（ロ）室温を検出する室温検出手段。（ハ）上記室温検出手段からの入力により冷暖房能力を
決定する冷暖房能力演算手段。（ニ）上記冷暖房能力演算手段からの出力により、前記
冷暖房能力発生手段の能力を変化させる冷暖房能力可変
手段。（ホ）冷房運転の温度上昇中、設定温度よりおよそ０．
５ないし１．５［ｄｅｇ］高い高温設定値に達したとき
、最大冷房能力運転に切換え、前記冷房運転の温度下降
中、設定温度より０．５ないし１．５［ｄｅｇ］低い低
温設定値に達したとき、最小冷房能力運転に切換える切
換演算手段。（へ）暖房運転の温度上昇中、設定温度よりおよそ０．
５ないし１．５［ｄｅｇ］高い高温設定値に達したとき
、最小暖房能力運転に切換え、前記暖房運転の温度下降
中、設定温度よりおよそ０．５ないし１．５［ｄｅｇ］
低い低温設定値に達したとき、最大暖房能力運転に切換
える切換演算手段。