JPH05106905A - ダクト式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は室内の熱容量を考慮した風量制御
が行える空気調和機、また、潜在的優先順位を考慮した
風量制御が行える空気調和機を得ることを目的とする。 【構成】 この発明はダクト５及び送風機４と、風量調
節用のダンパ９と、熱負荷測定手段１４と、送風量決定
手段２３と、送風量補正手段２５と、ダンパ開度決定手
段１５と、ダンパ制御手段１７と、送風機制御手段２０
と、能力決定手段２１と、能力制御手段２２と熱負荷順
位決定手段２４とで構成されている。 【効果】 正確な空調負荷を検知することで、バランス
よく空調できる。潜在的な優先順位を検知することで、
使用者にとって効率のよい空調が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ダクト式空気調和機
に係り、特に風量制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は例えば特開昭６１−１９５２３３
号公報に示された従来の空気調和機の構成を示す機能ブ
ロック図であり、図において１は室外に設置された空気
調和機のヒートポンプ、２は空気調和機の室内機で、熱
交換機３及び送風機４を備えている。５はこの室内機２
に接続したダクトで、それぞれ枝ダクト６を介して各部
屋７の通風口８に接続している。９はこの枝ダクト６内
に設けた風量調節用のダンパ、１０は上記ダクト５内に
設けた温度センサ、１１はダクト内に設けた圧力セン
サ、１２は上記各部屋７に設けられた部屋７の温度を設
定するとともに実際の温度を測定する温度調節手段であ
るルームサーモスタット、１３は上記ヒートポンプ１及
び送風機４等の制御を行う制御装置で、マイクロコンピ
ュータ（図示されていない）等により構成されている。
１４は各部屋７の熱負荷を測定する熱負荷測定手段で、
各部屋７に設置されたルームサーモスタット１２により
設定温度と実際の温度を検出し、その温度差により熱負
荷を算出している。１５はこの熱負荷測定手段１４から
得られる熱負荷の値によってダンパ９の開度を判定する
ダンパ制御量判定手段、１６はこのダンパ制御量判定手
段１５によって判定されたダンパ９の合計制御量に基づ
きヒートポンプ１の運転停止を遅らせるようダンパ９の
開度を再決定するダンパ制御量決定手段、１７はこのダ
ンパ制御量決定手段の出力に基づきダンパ９の開度を制
御するダンパ制御手段である。１８は上記圧力センサ１
１及び温度センサ１０の出力に基づき運転状態を測定す
る運転状態測定手段、１９はこの運転状態測定手段１８
の出力に基づき上記送風機４の回転数を決定する送風機
回転数決定手段、２０はこの送風機回転数決定手段１９
の出力に基づき送風機の回転数を制御する送風機制御手
段である。２１は上記運転状態測定手段１８の出力に基
づき、上記ヒートポンプ１の能力を決定する能力決定手
段、２２はこの能力決定手段２１の出力に基づきヒート
ポンプ１の能力を制御する能力制御手段であり、これら
熱負荷測定手段１４、ダンパ制御量判定手段１５、ダン
パ制御量決定手段１６、ダンパ制御手段１７、運転状態
測定手段１８、送風機回転数決定手段１９、送風機制御
手段２０、能力決定手段２１、及び能力制御手段２２に
より、上記制御装置１３が構成されている。

【０００３】次に動作について説明する。ヒートポンプ
１によって加熱又は冷却された空気は、送風機４により
ダクトト５を通り各部屋７へ運ばれる。各部屋７へ送ら
れる空気の量はダンパ９の緯度によって決まる。ダンパ
９の開度は、各部屋７に設けられたルームサーモスタッ
ト１２により設定温度と実際の温度を知り、その差から
熱負荷測定手段１４により部屋７内の熱負荷を算出し、
それよりダンパ制御量決定手段１５にてダンパ９の開度
を判定し、この判定に基づきダンパ制御量再決定手段１
６にてダンパ９の開度を再決定し、ダンパ制御手段１７
により制御される。このダンパ９は設定温度に対して実
際の温度が離れていれば開き、近くなれば閉じる。また
圧力センサ１１と温度センサ１０の検出信号を受け、運
転状態測定手段１８にて装置の運転状態を知り、この出
力に基づき送風機４は送風機回転数決定手段１９、送風
機制御手段２０により、ダクト５内の圧力が一定となる
よう送風機４の回転数が決定され、その制御が行われ、
ヒートポンプ１は能力決定手段２１、能力制御手段２２
により、ダクト５内の温度が一定となるよう能力が制御
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和機は以
上のように構成されており、熱負荷の測定は設定温度と
室内温度のみで見ているため、各部屋の熱負荷を十分に
考慮した制御ができていない。すなわち熱負荷は温度差
だけでなく、その部屋の広さ、断熱性、内部発熱負荷な
どを考慮した検知が必要なはずであるがそれが従来の空
気調和機ではできていない。また人によって同じ熱負荷
であっても体感が異なるため、各部屋の住人の体質によ
ってはいち早く空調を行う必要があったり、あるいは部
屋用途によっても最優先で空調を行わなければならない
部屋が存在する場合があるが、そういった場合には従来
の空気調和機では成す術がない。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、温度差だけでなくその部屋の
熱容量を検知することでより正確に熱負荷を考慮した制
御を行うことを目的とする。またその部屋の設定温度変
更の頻度を考慮することで、ある程度の住人の体質を含
めた部屋別の空調優先順位を考慮した制御が可能とな
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるダクト
式空気調和機は空気を各部屋へ分配するダクト及び送風
機と、このダクトの枝ダクトに各部屋ごとに配置された
風量調節用のダンパと、各部屋ごとに設置された温度調
節手段の検出信号に基づいて熱負荷を測定する熱負荷測
定手段と、この熱負荷測定手段により測定された出力信
号により送風機を制御する送風機制御手段と、上記送風
量決定手段の出力信号に基づいてダンパ開度を決定する
ダンパ開度決定手段と、このダンパ開度決定手段により
決定されたダンパ開度を制御するダンパ開度制御手段
と、上記熱負荷測定手段及び送風量決定手段の出力信号
に基づいて能力を決定する能力決定手段と、この能力決
定手段により決定された能力信号により空気調和機を制
御する能力制御手段とを設けた空気調和機において、上
記熱負荷測定手段によって測定検出された熱負荷の減少
経過時間をカウントし、この検出した時間で熱負荷順位
を決定する熱負荷順位決定手段と、この熱負荷順位決定
手段の順位に従って、送風量決定手段の出力を補正する
送風量補正手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】この発明に係る空気調和機は、熱負荷測定手段
及び熱負荷順位決定手段により室温と設定温度の差及び
室温が変化するのに要した時間を検知することで、正確
な部屋の熱負荷を捕らえ熱負荷の多い部屋の順にダンパ
開度を大きく開き熱負荷に見合った比率で送風量を制御
する。

【０００８】

【実施例】

実施例１．以下にこの発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による空気調和機の構
成を示すブロック図である。図において、１は空気調和
機のヒートポンプ、２は空気調和機の室内機で、熱交換
器３及び送風機４を備えている。５はこの室内機に接続
したダクトで、それぞれ枝ダクト６を介して各部屋７の
通風口８に接続している。９はこの枝ダクト６内に回転
自在に設けられた風量調節用のダンパで、ダンパモータ
（図示されていない）で駆動される。１２は上記各部屋
７に設けられた部屋７の温度を設定するとともに、実際
の部屋の温度を測定するサーモスタット、１３は上記ヒ
ートポンプ１及び送風機４等の制御を行う制御装置で、
ＣＰＵ、メモリ、入力回路及び出力回路（いずれも図示
されていない）を備えたマイクロコンピュータ（図示さ
れていない）により構成されている。１４は上記各部屋
７の熱負荷を測定する熱負荷測定手段で、各部屋７に設
置されたルームサーモスタット１２により設定温度と実
際の温度から温度差を検出することで各部屋７ごとの熱
負荷を算出している。１５はダンパ開度を決定するダン
パ開度決定手段、１７はダンパ開度決定手段１５で決定
されたダンパ開度に制御を行うダンパ制御手段である。
２０は送風機を制御する送風機制御手段である。２１は
ヒートポンプ１の能力を決定する能力決定手段、２２は
能力決定手段２１によって決定されたヒートポンプ１の
能力を制御する能力制御手段で、たとえば圧縮機の回転
数を可変するインバータ（図示されていない）等により
構成されている。２３は熱負荷測定手段１４の出力によ
り熱負荷の多いところは送風量を大にし、熱負荷の少な
いところは送風量を小とするよう送風量を決定する送風
量決定手段、２４は上記熱負荷測定手段１４により検出
される温度差に対し、その温度差の変化具合を見て、変
化時間から各部屋７の熱容量を検出することで熱負荷順
位を決定する熱負荷順位決定手段、２５は上記送風量決
定手段２３で決定された風量に対し、熱負荷順位決定手
段２４の順位に従って送風量の補正を行う送風量補正手
段で、上記ダンパ開度決定手段１５へ出力している。

【０００９】次に動作について図２に示したフローチャ
ートに従って説明する。ステップ１０１で運転が開始さ
れると、ステップ１０２でルームサーモスタットにより
設定温度と実際の部屋の温度を検出し、各部屋の熱負荷
を算出する。ステップ１０３ではステップ１０２で算出
された熱負荷が、前回算出された熱負荷に対して減少し
たかどうかを見る。減少していた場合にはステップ１０
４へ、減少していない場合にはステップ１０５へ進む。
ステップ１０４では変化に要した時間を記憶。また変化
に要した時間が長い順に部屋に順序を付け、ステップ１
０６へ進む。順序付けは例えば１℃変化するのに要した
時間の比率とする。ステップ１０５ではステップ１０２
で算出された熱負荷に対し最適な風量になるよう送風量
を決定し、ステップ１０６へ進む。ステップ１０６では
ステップ１０５で決定された送風量に対し、ステップ１
０４でされた重み付けに従って送風量の補正を行う（順
序付けされた大きな部屋の送風量を増やすように補正す
る）。ステップ１０７ではステップ１０４で決められた
送風量に対し適切なダンパ開度となるようダンパ開度を
決定する。ステップ１０８ではステップ１０５で決めら
れたダンパ開度となるようダンパを制御する。ステップ
１０９からは、熱負荷に見合った送風量及び能力となる
よう制御するフローで、ステップ１０７ではステップ１
０６で決定された送風量を満たすよう送風機を制御し、
ステップ１０９では能力の決定を行い、ステップ１１０
で決定された能力となるよう能力を制御する。

【００１０】実施例２．以下この発明の実施例２を図に
ついて説明する。図３はこの発明の実施例２による空気
調和機の構成を示す機能ブロック図である。図におい
て、１は空気調和機のヒートポンプ、２は空気調和機の
室内機で、熱交換器３及び送風機４を備えている。５は
この室内機に接続したダクトで、それぞれ枝ダクト６を
介して各部屋７の通風口８に接続している。９はこの枝
ダクト６内に回転自在に設けられた風量調節用のダンパ
で、ダンパモータ（図示されていない）で駆動される。
１２は上記各部屋７に設けられ、部屋７の温度を設定す
るとともに、実際の部屋の温度を測定するサーモスタッ
ト、１３は上記ヒートポンプ１及び送風機４等の制御を
行う制御装置で、ＣＰＵ、メモリ、入力回路及び出力回
路（いずれも図示されていない）を備えたマイクロコン
ピュータ（図示されていない）により構成されている。
１４は上記各部屋７の熱負荷を測定する熱負荷測定手段
で、各部屋７に設置されたルームサーモスタット１２に
より設定温度と実際の温度から温度差を検出すること
で、各部屋７ごとの熱負荷を算出している。１５はダン
パ開度を決定するダンパ開度決定手段、１７はダンパ開
度決定手段１５で決定されたダンパ開度に制御を行うダ
ンパ制御手段である。２０は送風機を制御する送風機制
御手段である。２１はヒートポンプ１の能力を決定する
能力決定手段で、２２は能力決定手段２１によって決定
されたヒートポンプ１の能力を制御する能力制御手段
で、たとえば圧縮機の回転数を可変するインバータ（図
示されていない）等により構成されている。２３は熱負
荷測定手段１４の出力により熱負荷の多いところは送風
量を大にし、熱負荷の少ないところは送風量を小とする
よう送風量を決定する送風量決定手段、２４は熱負荷測
定手段１４により設定した設定温度が変更されたときの
熱負荷がアップ又はダウンした変化回数をカウントし、
その数値により送風量を補正する補正係数を決定する補
正係数決定手段、２５は上記送風量決定手段２３で決定
された風量に対し、補正係数決定手段２４の補正係数に
従って送風量の補正を行う送風量補正手段で、上記ダン
パ開度決定手段１５へ出力している。

【００１１】次に動作について図４に示したフローチャ
ートに従って説明する。ステップ１０１で運転が開始さ
れると、まずステップ１０２で送風量補正係数を読み込
む。次いでステップ１０３でルームサーモスタットによ
り設定温度と実際の部屋の温度を検出し、各部屋の熱負
荷を算出する。ステップ１０４では設定温度の変更があ
ったかを見、あった場合にはステップ１０５へ、ない場
合にはステップ１０６へ進む。ステップ１０５では設定
温度の変更により熱負荷がアップしたかダウンしたかを
判断し、アップした場合には、ステップ１０５ａで変更
カウントを＋１、ダウンした場合にはステップ１０５ｂ
で変更カウントを−１する（各部屋ごとにカウント数を
持つ）。そのカウント数によりステップ１０５ｃでカウ
ント数が大きい順に部屋に重み付けをし送風量の補正係
数として記憶する。またステップ１０６ではステップ１
０３で算出された熱負荷に対し最適な風量になるよう送
風量を決定し、ステップ１０７へ進む。ステップ１０７
ではステップ１０６で決定された送風量に対し、ステッ
プ１０２で読み込んだ送風量補正係数及びステップ１０
５で記憶された補正係数に従って送風量の補正を行う
（重みつけの大きな部屋の送風量を増やすように補正す
る）。ステップ１０８ではステップ１０４で決められた
送風量に対し適切なダンパ開度となるようダンパ開度を
決定する。ステップ１０９ではステップ１０６で決めら
れたダンパ開度となるようダンパを制御する。ステップ
１１０からは、熱負荷に見合った送風量及び能力となる
よう制御するフローで、ステップ１１０ではステップ１
０７で決定された送風量を満たすよう送風機を制御し、
ステップ１１１では能力の決定を行い、ステップ１１０
で決定された能力となるよう能力を制御する。

【００１２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、空気
を各部屋へ分配するダクト及び送風機と、このダクトの
枝ダクトに各部屋ごとに配置された風量調節用のダンパ
と、各部屋ごとに設置された温度調節手段の検出信号に
基づいて熱負荷を測定する熱負荷測定手段と、この熱負
荷測定手段により測定された出力信号により送風機を制
御する送風機制御手段と、上記送風量決定手段の出力信
号に基づいてダンパ開度を決定するダンパ開度決定手段
と、このダンパ開度決定手段により決定されたダンパ開
度を制御するダンパ開度制御手段と、上記熱負荷測定手
段及び送風量決定手段の出力信号に基づいて能力を決定
する能力決定手段と、この能力決定手段により決定され
た能力信号により空気調和機を制御する能力制御手段と
を設けた空気調和機において、上記熱負荷測定手段によ
って測定検出された熱負荷の減少経過時間をカウント
し、この検出した時間で熱負荷順位を決定する熱負荷順
位決定手段と、この熱負荷順位決定手段の順位に従っ
て、送風量決定手段の出力を補正する送風量補正手段を
設けた構成としたので、単純な熱負荷のみによる制御で
はなく、使用ニーズにあった空調ができるシステムとな
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるダクト式空気調和機
を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例１の動作フローチャートであ
る。

【図３】この発明の実施例２によるダクト式空気調和機
を示すブロック図である。

【図４】この発明の実施例２の動作フローチャートであ
る。

【図５】従来のダクト式空気調和機を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１４ 熱負荷測定手段 １５ ダンパ開度決定手段 １７ ダンパ制御手段 ２０ 送風機制御手段 ２１ 能力決定手段 ２２ 能力制御手段 ２３ 送風量決定手段 ２４ 熱負荷順位決定手段 ２５ 送風量補正手段 ２６ 補正係数決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾形 英行 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内 (72)発明者 岡田 哲治 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を各部屋へ分配するダクト及び送風
   機と、このダクトの枝ダクトに各部屋ごとに配置された
   風量調節用のダンパと、各部屋ごとに設置された温度調
   節手段の検出信号に基づいて熱負荷を測定する熱負荷測
   定手段と、この熱負荷測定手段により測定された出力信
   号により送風機を制御する送風機制御手段と、上記送風
   量決定手段の出力信号に基づいてダンパ開度を決定する
   ダンパ開度決定手段と、このダンパ開度決定手段により
   決定されたダンパ開度を制御するダンパ開度制御手段
   と、上記熱負荷測定手段及び送風量決定手段の出力信号
   に基づいて能力を決定する能力決定手段と、この能力決
   定手段により決定された能力信号により空気調和機を制
   御する能力制御手段とを設けた空気調和機において、上
   記熱負荷測定手段によって測定検出された熱負荷の減少
   経過時間をカウントし、この検出した時間で熱負荷順位
   を決定する熱負荷順位決定手段と、この熱負荷順位決定
   手段の順位に従って、送風量決定手段の出力を補正する
   送風量補正手段を設けたことを特徴とするダクト式空気
   調和機。