JPH0264341A

JPH0264341A - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JPH0264341A
Application number: JP63215911A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Mino; 蓑　義仁; Mitsuhiro Mochizuki; 光博望月; Yoshinobu Fujita; 義信藤田; Chikau Suma; 須摩　誓; Toshiaki Kawamura; 敏明河村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-05

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、室内ユニットから調和空気を複数のダクトで
各室へ供給する空気調和機の制御方法に関するものであ
る。

（従来の技術）従来上記のような空気調和機としては、第１５図に示す
ようなものが知られている。この図において、符号１１
は建物を表示し、この建物１１は、第１の室１２、第２
の室１３、第３の室１４の３つの室と、共通スペース１
５とに仕切られている。

建物１１の外には、コンプレッサ１６を有する室外ユニ
ット１７が設置され、共通スペース１５には、送風機１
８を有する室内ユニット１９が設置されている。送風機
１８から第１の室１２、第２の室１３、第３の室１４へ
はそれぞれ第１のダクト２０、第２のダクト２１、第３
のダクト２２が設けられており、ダクトの各室への接続
部にはそれぞれ第１のダンパ２３、第２のダンパ２４、
第３のダンパ２５が設けられている。

また、第１の室１２、第２の室１３、第３の室１４には
それぞれ供給された空気を吸い込む第１の吸込み口２６
、第２の吸込み口２７、第３の吸込み口２８が設けられ
ており、また室内ユニット１９にも吸込み口２９が設け
られている。

このような構成において、室外ユニット１７、室内ユニ
ット１９によって空調された空気は、送風機１８によっ
て第１のダクト２０、第２のダクト２１．１１３のダク
ト２２を通って第１の室１２、第２の室１３、第３の室
１４に供給され、第１の吸込み口２６、第２の吸込み口
２７、第３の吸込み口２８から室内ユニット１９の吸込
み口２９へ循環するようになっている。

（発明が解決しようとする課８）ところで、上記空気調和機にあっては、室内ユニットの
吸込み口又は吐き出し口の温度を一定に保つようにコン
プレッサ１６の運転停止を制御していた。しかしながら
、この方法にあっては、ダンパ制御時に、各室の負荷に
関係なく吹き出し口又は吸い込み口の温度を一定に保つ
だけで、負荷に応じた運転はなされていなかった。また
、各室１２．１３．１４の温度が設定温度に近付き、各
ダンパ２Ｂ、２４．２５が閉じ気味でも、各吸込み口２
６，２７．２８の温度は設定温度に近付いているとは限
らない。さらに、２室運転から３室運転に切替わっても
、吸込み口の温度はそれほど変化しないため、応答性が
悪い等の間通点があった。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、本発明は、送風機から複数
の室へそれぞれ複数のダクトが設けられ、これらダクト
内にそれぞれダンパが設けられた空気調和機において、
冷凍回路のコンプレッサの回転数を各ダンパの開度のう
ちの最大値に応じて制御するようにしている。

また、送風機から、複数の室へそれぞれ複数のダクトが
設けられ、これらダクト内にそれぞれダンパが設けられ
た空気調和機において、前記送風機の回転数を前記各ダ
ンパの開度の総和に応じて制御するようにしている。

さらに、室内ユニットの送風機から複数の室へそれぞれ
ダクトが設けられ、これらダクト内にそれぞれダンパが
設けられ、これらダンパにそれぞれのダンパの開度を調
整するダンパ制御装置が設けられた空気調和機において
、室内ユニットの本体リモコンからの設定モードにより
ダンパ制御器の運転モードが決定されるようにしている
。

また、室内ユニットの送風機から複数の室へそれぞれダ
クトが設けられ、これらダクトにはそれぞれダンパが設
けられた空気調和機において、室内ユニットに本体スイ
ッチを設けるとともに、各ダンパにそれぞれダンパスイ
ッチを設け、前記複数のダンパスイッチの論理和と本体
スイッチとの論理積によって運転、停止を決定するよう
にしている。

（作　用）本発明にあっては、各ダンパの開度のうちの最大値に応
じてコンプレッサの回転数を制御するようにしているか
ら、ダンパの最大開度の指令にしたがい最大負荷の部屋
の状態に゛従ってコンプレッサを制御することができ、
系の必要能力を決定することができる。この場合、最大
開度の指令でない部屋は、ダンパのもつ温調機能により
その部屋の必要開度に調整するため、制御上なんら支障
はない。また、ある部屋の温度設定を変更したり、負荷
が変動した場合にも応答良く制御を行なうことができる
。さらに、各部屋の負荷に差がある場合においても、最
大負荷を検出し、最大負荷に合せて制御できるから、立
ち上がり応答性を向上させることができる。

また、送風機の回転数を各ダンパの開度の総和に応じて
制御しているから、高価な圧力センサやノイズの影響を
受けやすい半導体圧力センサーを必要とせず、したがっ
て送風機の出力制御を低コストで確実容易に行なうこと
ができる。また、ダクトやダンパの形状、大きさが変わ
っても、増幅率を変えることによって、その制御を補正
することができ、したがって多様なシステムに対応する
ことができる。

さらに、室内ユニットの本体リモコンからの設定モード
によりダンパ制御器の運転モードが決定されるから、ダ
ンパの誤動作を防止することができるとともに、運転途
中で運転モードを変更した場合にもダンパ制御器の運転
モードを変更することができる。

また、室内ユニットに本体スイッチを設けるとともに、
各ダンパにそれぞれダンパスイッチを設け、前記複数の
ダンパスイッチの論理和と本体スイッチとの論理積によ
って運転、停止を決定するようにしているから、電源を
切らなくとも本体スイッチのみでエアハンドリングユニ
ットを停止することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について第１図ないし第１４図を
参照して説明する。なお、従来例と同一構成の部分には
、同一符号を付し、その説明を省略する。

第１図ないし第７図は請求項１の発明に係る実施例を示
すものである。第１図は、一実施例の概略構成図を示す
。各吸込み口２６，２７．２８には第２図に示すような
室温センサ３１が設けられており、また、室１２，１３
．１４内には温度設定器３２が設けられている。そして
、室温センサー３１からの温度測定値と、温度設定器３
２の設定温度との温度差を温度差検出器３３で検出する
。

この検出器３３で検出した温度差をもとにダンパ開度設
定器３４でダンパの開度を設定し、ダンパモーター３５
へ出力する。そして、ダンパモーター３５では、この設
定値をもとにダンパの開度を設定するようになっている
。なお、この第２図に示す構成は、請求項２の実施例、
請求項３の実施例、請求項４の実施例にも設けられてい
る。

また、第１図に示すように、第１のダンパ制御器３６、
第２のダンパ制御器３７、第３のダンパ制御器３８から
室内ユニットの室内制御器３９へ、それぞれのダンパ２
３，２４．２５の開度φＡ１φ８、φ。に比例した開度
信号ＶＡ’−Ｖｎ　１Ｖｃが送られる。この信号はエア
ハンドリングユニット内部の室内１り御器３９で処理さ
れ、インバータ４０へ周波数指令を与える。そして、イ
ンバータ４０は出力周波数に応じてコンプレッサ１６の
回転数を変化させる。

第３図は、各ダンパ制御器３６，３７．３８がらの開度
信号ＶＡ１Ｖｓ　、Ｖｃをアナログ電圧信号とした場合
の制御回路である。この図において、各ダンパ制御器３
６，３７．３８からの信号ＶＡ、ｖＢｌｖｏは、各ＡＤ
変換器４１．４２．４３へ入力されて、デジタル化され
、信号ｅｈ−θ８、ｅｃとしてマイクロコンピュータへ
出力される。

この信号θＡ　”　Ｂ　”　Ｃは、マイクロコンピュー
タ４４で処理され最大値θ　　が抽出され、イａＸンバータ３８に対してデジタル信号の周波数指令が出力
される。

次に、上記システムの動作について説明する。

第３図において、各ダンパ制御器３６．　３７゜３８か
らは、ダンパ開度φＡ１φＢ１φＣに比例した出力Ｖａ
　−ＶＢ　−Ｖｃが出力される。室内ユニット制御器で
は、まず各信号をＡＤ変換器４１゜４２．４３でデジタ
ル信号に変換しくそれぞれｅＡＪＯＢ”Ｃとする）、そ
の結果をマイクロコンピュータ４４に入力する。マイク
ロコンピュータ４４では、各ダンパのデジタル信号を読
み込み、最大開度の信号を抽出し０Ｍ。とする。

マイクロコンピュータは、第４図に示した開度判定ゾー
ンにより、θＭＡＸがどの領域にあるのかを決定し、以
下のようにインバータへの周波数指令を変更する。

■　判定結果が「開度大」である場合、インバータへの
周波数指令を増加 ■　判定結果が「開度中」である場合、インバータへの
周波数指令を保持 ■　判定結果が「開度中」である場合、インバータへの
周波数指令を減少この過程を第５図で説明すると、まずデジタル化された
各ダンパの開度を読み込み、ダンパ最大開度θ　　を抽
出する。次に、抽出されたダンパ膳ａｘの最大開度θ　　がθ　　〉ａのときすなわちＩＩａｘ
　　　　　　ｗａｘ「開度大」のときは、インバータの周波数ＨｚをＨ＋５
と増加させ、タイマＴにより一定時間保持させる。また
、θ　　くｂのときすなわち「開度ａＸ小」のときは、インバータの周波数ＨｚをＨ−５と減少
させタイマＴにより一定時間保持させる。

さらに、ｂくθ　　くａのときはインバータの周ａｘ波数は変えずタイマＴにより一定時間保持させる。

このようにして、インバータ３８を介してコンプレッサ
１６を制御する。

このように上記実施例によれば、ダンパの開度の最大値
の指令に従うことにより、系の必要能力を決定すること
ができる。

なお、最大開度の指令になっていない部屋は、ダンパの
もつ温調機能により、その部屋の必要開度に調整するた
め、制御上なんら支障を生じることはない。

また、ある部屋の温度設定を変更したり、負荷が変動し
た場合にも応答良く制御することができる。

さらに、各部屋の負荷に差がある場合も、最大負荷の検
出効果があり、最大負荷に合せて制御でき、立上がり応
答性もよい。

なお、開度判定ゾーンを第６図に示すように設定する方
法もある。すなわち、「開度中」の下に「閉」を設け、
θ　　がどの領域にあるかによりａｘて、以下のようにインバータへの周波数を変化させるよ
うにしてもよい。

■　判定結果が「開度大」である場合、インバータへの
周波数指令を増加 ■　判定結果が「開度中」である場合、インバータへの
周波数指令を保持 ■　判定結果が「開度中」である場合、インバータへの
周波数指令を減少、ただし、停止には至らない。すなわ
ち、予め設定されている最小周波数で運転中の場合は、
周波数を減少させることなくその最小周波数で運転を継
続する。

■　判定結果が「閉」である場合、インバータへの周波
数指令を０とするこのようにすれば、全てのダンパが「閉」となった場合
、周波数指令が減少し、停止に至るまでの遅れがなく、
即停止を行なうことができる。また、全てのダンパが「
開度中」の状態でも、空調運転を継続できる。

また、コンプレッサの運転を開始するときに、第７図に
示すように、所定時間ｔαだけ最低周波数より大きい周
波数ｆαで運転するようにしてもよく、このようにすれ
ば、上記効果に加えて運転立上がり時の温調速度を増加
させることができる。

さらに、運転ダンパ（閉でないダンパ）の数が増加ある
いは減少したとき、現行のコンプレッサ回転数を所定値
付増加あるいは減少させるようにしてもよく、このよう
にすれば、上記効果に加え、ダンパの追加運転時あるい
は減少運転時の能力制御応答性を速くすることができる
。また、追加運転時あるいは減少運転時に、既に運転中
の部屋に及ぼす温度変動を減少させることができる。

なお、上記実施例は、コンプレッサの回転数を制御対象
にしているが、ヒータ、温冷水等の熱源制御に応用して
もよい。

第１図、第８図および第９図は請求項２の発明に係る実
施例を示すものである。

本発明をダクト式空気調和機に適用した場合の概略シス
テムは、第１図に示す請求項１の実施例と同様である。

すなわち、各ダンパ２３，２４゜２５にそれぞれ設けら
れたダンパ制御器３６゜３７．３８からエアハンドリン
グユニットの室内制御器３９へ、そのダンパの開度に比
例した信号ＶＡ、ＶＢ１Ｖｃが送られる。この信号は、
室内制御器３９で処理され、その結果で送風器制御器を
制御する。

第８図は、この制御システムの回路を示すものであり、
開度信号をアナログ信号としてＯＰアンプで構成した例
である。

すなわち、第８図に示すように各ダンパ制御器３６．３
７．３８からは、それぞれその開度φＡ１φ８、φ。に
比例した出力ＶＡ、ＶＢ　１Ｖｃが出力される。ユニッ
トの室内制御器では、各信号を足し算し、その結果−Σ
Ｖｎを増幅器を通じてαΣＶｎとし、送風機制御器への
制御出力とする。

この場合、−ΣＶｎに掛けるαの値はスイッチにより切
換可能とされている。このαは、送風機に対応する比例
定数で、設置条件により切り換えられる。

また、第９図は、各ダンパ制御器３６．　３７゜３８か
らの開度入力Ｖ＾、ＶＢ、、ｖｃに対し、それぞれ初段
に増幅器を設けたもので、ダンパ又は室の大きさに比例
した増幅率α１、α２、α３にすることにより、加重和
を得ることができるようになっている。

このように、上記実施例においては、送風機の出力制御
を的確に行なうことができるとともに、システムの大き
さやダンパの数に応じて、増幅率を変えることにより、
風量制御を最適化することができる。また、ダクト毎に
増幅率を変えることによりダクト長、ダクト径の大小に
応じた制御を行なうことができる。

ところで、従来、ダクトタイプの空調機等で送風機の出
力を制御するには、検出入力として吹出し側ダクトの静
圧を検出し、その検出値により送風機の出力を制御する
方法が一般に取られている。

この静圧を検出する方法としては、ベローズを用いた圧
力センサーや半導体による圧力センサーなどが用いられ
てきた。

ところが、この方法は、圧力センサーが非常に高価であ
り、小型の物には利用しにくいとともに、半導体圧力セ
ンサーで信号を増幅しているため、雑音の影響を受けや
すく、応用が難しいという欠点があった。

これに対して上記実施例においては、圧力センサーや半
導体圧力センサーを必要としないため、雑音の影響を受
けにくいとともにコストを削減することができる。

なお、上記実施例においては、信号処理をアナログ信号
によって行っているが、これに限る必要はなく、開度信
号をシリアル信号等に、制御回路をマイクロコンピュー
タ等に置き換えることにより、デジタル化することが可
能である。

第１０図および第１１図は請求項３の発明に係る実施例
を示すものである。

第１０図は、ダクト式空気調和機に適用した場合のシス
テム例を示し、室内ユニット１９の室内制御器３９には
、本体リモコン５１と各ダンパ２３．２４．２５のダン
パ制御器３６，３７゜３８が接続されている。

第１１図は制御システムの回路を示すものであって、本
体リモコン５１でモード（冷房、暖房１、暖房２、送風
）のいずれかを設定すると、その信号が室内制御器３９
から各ダンパ制御器３６゜３７．３８に送られ、マイク
ロコンピュータ内で処理されて本体リモコンで設定した
モードでダンパが動作するようになっている。

ところで、従来、ダンパ制御器のモード設定を行なうに
は、本体リモコンでモードを設定し、運転開始時と一定
時間後のダンパ制御器の吹出口温度を比較してモードを
決定するようにしていた。

ところが、この方法によると、暖房時、除霜時などは、
冷たい風が吹出して冷房と判定してしまうなど、誤動作
がおこるとともに、−度ダンバ制御器側のモードが決定
されると、本体側のモードを変更しても、ダンパ制御器
側のモードが変更されないという欠点があった。

これに対して、上記実施例においては、本体リモコン５
１で各部屋の運転モードを決定でき、本体リモコン５１
から運転モードの信号が各ダンパ制御器３６．３７．３
８側に送られるので、誤動作を防止することができる。

また、運転途中に本体側の運転モードを変更した場合で
も、ダンパ制御器側を設定した運転モードにすることが
できる。

第１２図ないし第１４図は請求項４の発明に係る実施例
を示すものである。

第１２図は、ダクト式空気調和機に適用した場合のシス
テムの一例を示す図であって、３つのダンパ制御器３６
，３７．３８には各々そのダンパを運転するか否かを選
択する運転、停止スイッチが設けられ、室内ユニット本
体にも本体運転停止スイッチ６１が設けられている。

第１３図および第１４図は、運転停止スイッチにより運
転、停止を決定する回路を示すものであって、第１のダ
ンパ制御器３６、第２のダンパ制御器３７、第３のダン
パ制御器３８にそれぞれ設置されたダンパ運転停止スイ
ッチ６２．６３゜６４は並列に接続され、それらと直列
に本体運転停止スイッチ６１が接続されている。そして
、ダンパ制御器に設置されたダンパ運転停止スイッチ６
２．６３．６４のうちの少なくとも１つと、本体運転停
止スイッチ６１とがＯＮとなったときに空気調和機は運
転され、本体運転停止スイッチ６１をＯＦＦにするが、
ダンパ制御器に設置されたダンパ運転停止スイッチ６２
，６３．６４のすべてをＯＦＦにすると空気調和機は停
止される。

このように空気調和機は、各ダンパ運転停止スイッチの
論理和と本体運転停止スイッチの論理積によって運転、
停止が決定される。

このように、上記実施例においては、電源を切らなくて
も、本体の運転、停止スイッチを操作するだけで空気調
和機を停止させることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成されているので次のような
効果を奏する。すなわち、コンプレッサの回転数を各ダ
ンパの開度のうちの最大値に応じて制御しているから、
ダンパの最大開度の指令にしたがい、最大負荷の部屋の
状態に従って制御することができ、系の必要能力を決定
することができる。また、ある部屋の温度設定を変更し
たり、負荷が変動した場合にも応答良く制御を行なうこ
とができる。さらに各部屋の負荷に差がある場合におい
ても、最大負荷を検出し、最大負荷に合せて制御できる
から、立上がり応答性を向上させることができる。

また、送風機の回転数を、各ダクトの開度の総和に応じ
て制御しているから、高価な圧力センサやノイズの影響
を受けやすい半導体圧力センサーを必要とせず、したが
って送風機の出力制御を低コストで確実容易に行なうこ
とができる。また、ダクトやダンパの形状、大きさが変
わっても、増幅率を変えることによって、その制御を補
正することができ、したがって、多様なシステムに対応
することができる。

また、室内ユニットに本体スイッチを設けるとともに、
各ダンパにそれぞれダンパスイッチを設け、前記複数の
ダンパスイッチの論理和と本体スイッチとの論理積によ
って運転、停止を決定するようにしているから、電源を
切らなくとも本体スイッチのみで空気調和機を停止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明、および請求項２記載の発
明の実施例のダクト式空気調和機を示す概略図、第２図
ないし第７図は請求項１記載の発明の実施例を示す図で
あって、第２図は室温と設定温度との差によってダンパ
の開度を設定する方法を示すブロック図、第３図はダン
パの開度からコンプレッサの出力を決定する方法を示す
ブロック図、第４図は各ダンパの最大開度に対するイン
バーターへの周波数指令を決定する開度判定ゾーンを示
す図、第５図は、マイクロコンピュータ−における処理
を示すフローチャート、第６図は開度判定ゾーンの他の
一例を示す図、第７図は、コンプレッサの運転立上がり
時に周波数を増加する方法を示す図、第８図および第９
図は請求項２記載の発明の実施例を示す図であって、第
８図は送風機の制御方法の一例を示すブロック図、第９
図は送風機の制御方法の他の一例を示すブロック図、第
１０図および第１１図は請求項３の発明に係る実施例を
示す図であって、第１０図はダクト式空気調和機を示す
概略図、第１１図はモード設定の方法を示すブロック図
、第１２図ないし第１４図は請求項４記載の発明の実施
例を示す図であって、第１２図はそのダクト式空気調和
機を示す概略図、第１３図および第１４図は空気調和機
の運転停止方法を示す回路図、第１５図は従来の空気調
和機の一例を示す概略図である。１２・・・第１の室、１３・・・第２の室、１４・・・
第３の室、１６・・・コンプレッサ、１８・・・送風機
、２０・・・第１のダクト、２１・・・第２のダクト、
２２・・・第３のダクト、２３・・・第１のダンパ、２
４・・・第２のダンパ、２５・・・第３のダンパ、３６
・・・第１のダンパ制御器、３７・・・第２のダンパ制
御器、３８・・・第３のダンパ制御器、５１・・・本体
リモコン、６１・・・本体運転停止スイッチ、６２，６
３．６４・・・ダンパ運転停止スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】１、送風機を収納する室内ユニットから複数の室へそれ
ぞれ複数のダクトが設けられ、これらダクト内にそれぞ
れダンパが設けられた空気調和機において、各室の室温
と設定温度の差に応じて各ダンパー開度を決定するとと
もに冷凍回路のコンプレッサの回転数を各ダンパ開度の
うちの最大値に応じて制御することを特徴とする空気調
和機の制御方法。２、送風機を収納する室内ユニットから複数の室へそれ
ぞれ複数のダクトが設けられ、これらダクト内にそれぞ
れダンパが設けられた空気調和機において、各室の室温
と設定温度の差に応じて各ダンパー開度を決定するとと
もに、前記送風機の回転数を前記各ダンパの開度の総和
に応じて制御することを特徴とする空気調和機の制御方
法。３、送風機を収納する室内ユニットから複数の室へそれ
ぞれダクトが設けられ、これらダクト内にそれぞれダン
パが設けられ、これらダンパにそれぞれのダンパの開度
を調整するダンパ制御装置が設けられた空気調和機にお
いて、室内ユニットの本体リモコンからの設定モードによりダ
ンパ制御器の運転モードが決定されることを特徴とする
空気調和機の制御方法。４、送風機を収納する室内ユニットから複数の室へそれ
ぞれダクトが設けられ、これらダクトにはそれぞれダン
パが設けられた空気調和機において、室内ユニットに本体スイッチを設けるとともに、各ダン
パにそれぞれダンパスイッチを設け、前記複数のダンパ
スイッチの論理和と本体スイッチとの論理積によって運
転、停止を決定することを特徴とする空気調和機の制御
方法。