JPH06241532A - 空気調和装置の制御装置 - Google Patents

空気調和装置の制御装置

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JPH06241532A
JPH06241532A JP5028935A JP2893593A JPH06241532A JP H06241532 A JPH06241532 A JP H06241532A JP 5028935 A JP5028935 A JP 5028935A JP 2893593 A JP2893593 A JP 2893593A JP H06241532 A JPH06241532 A JP H06241532A
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康弘 新井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、空気調和装置を良好な応答性及び
安定性をもって制御可能として室内空間の快適性を向上
させることを目的とする。 【構成】 室内温度設定信号と室内温度信号及び室内湿
度設定信号と室内湿度信号との各比較値を基に室外ファ
ン６の回転数と圧縮機１の回転数とを非干渉で制御する
室外ファン回転数制御信号及び圧縮機回転数制御信号を
演算、出力する非干渉演算手段１１を有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内機に凝縮器及び蒸発器として機能す
る２つの室内熱交換器が備えられてサイクルドライを構
成する空気調和装置の従来の制御装置では、室外ファン
の回転数を操作して室内温度を、また圧縮機の回転数を
操作して室内湿度を各々単独に制御することが行われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、室外ファンの
回転数を操作すると室内温度だけではなく室内湿度も変
化してしまい、同じように圧縮機回転数を操作すると室
内湿度だけではなく室内温度も変化してしまうという問
題があり、従来の制御装置では安定した制御が行えず、
目標温湿度に対して室内の温湿度変動が大きいために快
適性が損なわれる原因となっていた。
【０００４】そこで、本発明は、空気調和装置を良好な
応答性及び安定性をもって制御することができて室内空
間の快適性を向上させることができる空気調和装置の制
御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、第１に、圧縮機及び室外ファンを備え、
サイクルドライの冷凍サイクルを構成する空気調和装置
の制御装置において、室内温度を設定する室内温度設定
手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、室内
湿度を設定する室内湿度設定手段と、室内湿度を検出す
る室内湿度検出手段と、上記各手段で設定又は検出され
た室内温度設定信号と室内温度信号及び室内湿度設定信
号と室内湿度信号との各比較値を基に前記室外ファンの
回転数と前記圧縮機の回転数とを非干渉で制御する室外
ファン回転数制御信号及び圧縮機回転数制御信号を演
算、出力する非干渉演算手段とを有することを要旨とす
る。
【０００６】第２に、前記室内温度検出手段及び室内湿
度検出手段は、空気調和装置の遠隔制御装置内に設置し
てなることを要旨とする。
【０００７】第３に、前記室内温度検出手段及び室内湿
度検出手段は、空気調和装置における室内機の室内空気
吸込み部に設置してなることを要旨とする。
【０００８】第４に、前記室内温度検出手段及び室内湿
度検出手段は、空気調和装置における室内機の空気吹出
し部に設置してなることを要旨とする。
【０００９】第５に、前記非干渉演算手段は、ファジィ
推論で演算処理を行うように構成してなることを要旨と
する。
【００１０】
【作用】上記構成において、第１に、非干渉演算手段で
室内温度設定信号と室内温度信号及び室内湿度設定信号
と室内湿度信号との各比較値を基に室外ファン回転数制
御信号と圧縮機回転数制御信号とが演算され、室外ファ
ン回転数と圧縮機回転数とが室内温湿度の互いの干渉を
打ち消すように制御される。これにより室内温度と室内
湿度が良好な応答性及び安定性をもって制御される。
【００１１】第２に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を遠隔制御装置（リモコン）内に設置することに
より、使用者周辺の温湿度が検出されてその周辺が快適
化される。
【００１２】第３に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を室内機の室内空気吸込み部に設置することによ
り、室内全体が一様に快適化される。
【００１３】第４に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を室内機の空気吹出し部に設置することにより、
吹出し空気は室内空気吸込み部や遠隔制御装置周辺部よ
り温湿度の変化が大きいことから制御容易性が得られ
る。
【００１４】第５に、非干渉演算手段がファジィ推論で
演算処理を行うことにより、例えば、部屋の大きさ等、
負荷が変化した場合にもこれに柔軟に対応して早い追従
性が得られる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に沿って説明す
る。なお、この実施例はあくまでも例を示すものであっ
て、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更、或
いは改良を行えることは言うまでもない。
【００１６】図１は、本実施例の空気調和装置の制御装
置のシステム概略図である。空気調和装置はサイクルド
ライの冷凍サイクルを構成しており、１は圧縮機、２は
室外熱交換器、３は第１の室内熱交換器、４は第２の室
内熱交換器である。第１、第２の室内熱交換器３，４は
共に室内機に設けられるが、第１の室内熱交換器３は凝
縮器として、また第２の室内熱交換器４は蒸発器として
機能する。５は圧縮機回転数制御手段、６は室外ファ
ン、７は絞り手段、８は室内ファン、９は室内温度検出
手段、１０は室内湿度検出手段、１１は非干渉演算手段
であり、後述するように非干渉演算手段１１内には、複
数の補償器が備えられている。１２は室内温度信号、１
３は室内湿度信号、１４は室外ファン回転数制御信号、
１５は圧縮機回転数制御信号、１６は室内温度設定手
段、１７は室内湿度設定手段であり、両設定手段１６，
１７は、遠隔制御装置（リモコン）２６内に設置されて
いる。このような構成からなる空気調和装置の制御装置
において、室内温度検出手段９により室内温度を、また
室内湿度検出手段１０により室内湿度を検出し、非干渉
演算手段１１で適切な室外ファン回転数制御信号１４と
圧縮機回転数制御信号１５を演算し、それぞれ室外ファ
ン６と圧縮機回転数制御手段５へその信号を送り空気調
和装置の制御を行うようになっている。
【００１７】次に、図２乃至図６を用いて上記制御装置
による制御方法を説明する。図２は非干渉演算手段１１
部分等のブロック図である。この図において、１８は非
干渉演算手段１１への信号入力部、１９は室内温度設定
信号、２０は室内湿度設定信号、２１は空気調和装置、
２２〜２５は非干渉演算手段１１の内部を構成している
各補償器を示している。信号入力部１８には室内温度設
定手段１６によって設定された室内温度設定信号１９、
室内温度検出手段９によって検出された室内温度信号１
２、室内湿度設定手段１７によって設定された室内湿度
設定信号２０、室内湿度検出手段１０によって検出され
た室内湿度信号１３が入力され、その中で室内温度設定
信号１９と室内温度信号１２および室内湿度設定信号２
０と室内湿度信号１３がそれぞれ比較される。そして、
その比較値が非干渉演算手段１１で演算処理され、その
結果として非干渉演算手段１１から室外ファン回転数制
御信号１４と圧縮機回転数制御信号１５が出力され、そ
れぞれの出力信号により空気調和装置２１の室外ファン
６と圧縮機回転数制御手段５を通じて圧縮機１が制御さ
れる。
【００１８】図４は、上記の制御方法で空気調和装置が
制御されたときの室内温湿度の変化の様子を示し、図５
は、従来の制御方法で非干渉制御を行わない温度優先制
御の場合の特性を比較例として示している。図４、図５
の特性は、初期室内温湿度が各設定値より高い場合の制
御例である。また参考のために、図６には図１のシステ
ム構成で室内外の空気雰囲気条件一定のもとで、室外フ
ァン回転数と圧縮機回転数をそれぞれ可変し、室内機フ
ァンより吹き出される温湿度が安定したときの特性を示
す。
【００１９】非干渉制御を行わない図５の比較例を図６
を参照しながら説明すると、この場合は非干渉演算手段
１１の内部を構成している補償器２２〜２４の中のたす
き掛けしている補償器２３，２４は使用していない場合
に相当する。時間０で空気調和装置が動作を開始する
が、室内温湿度が設定値より高いため、まず温度を下げ
ようとして圧縮機回転数と室外ファン回転数を共に大き
くして運転する。この場合、温度は時間経過とともに低
下するが、吹出し相対湿度はあまり低下しない。そして
時間ｔ1 で温度が目標設定値に達すると、次に湿度を下
げようとして圧縮機回転数はほぼそのままで、室外ファ
ン回転数を小さくして動作させる。すると湿度は低下す
るが、図６の特性より温度は上昇してしまう。そして時
間ｔ2 で湿度が目標設定値に達すると、また温度を下げ
ようとして圧縮機回転数、室外ファン回転数とも大きめ
で運転され、時間ｔ3 で温度が目標値に達するが、湿度
はまた目標値より高くなってしまう。後はこの繰り返し
で室内温度、室内湿度とも安定性は悪く、室内空間の快
適性が損なわれてしまう。
【００２０】これに対し、非干渉制御を行う本実施例の
場合を図６を参照しながら図４を用いて説明すると、同
様に時間０で空気調和装置が動作を開始する。室内温度
が設定値より高いことにより、室温を低下させるため、
圧縮機回転数と室外ファン回転数を増加させるが、その
際室外ファン回転数が増加したことで湿度はあまり下が
らない。そこで室外ファン６を運転しても湿度を下げる
ように、補償器２３，２４により圧縮機回転数と室外フ
ァン回転数を予め調整して、温湿度ともいち早く目標値
に達するような制御が行なわれる。そして時間ｔ4 で温
湿度とも目標値に達するとそれ以降は、室内温湿度を一
定に保つため空気調和装置内の干渉を打ち消すように、
補償器２３，２４が圧縮機回転数と室外ファン回転数を
調整して運転するようになる。
【００２１】上記補償器２３，２４による調整作用、即
ち非干渉演算手段１１による非干渉制御作用を図３を用
いて数式によりさらに説明する。図３において、ｙt ，
ｙhはそれぞれ室内温度設定信号及び室内湿度設定信
号、Ｘf ，Ｘc はそれぞれ室外ファン回転数制御信号及
び圧縮機回転数制御信号、Ｙt ，Ｙh はそれぞれ室内温
度信号及び室内湿度信号、Ｃn （ｎ＝１〜４）は非干渉
演算手段１１における演算手段伝達関数、Ｇn （ｎ＝１
〜４）は空気調和装置２１における冷凍サイクル伝達関
数である。いま、空気調和装置２１における室外ファン
回転数制御信号Ｘf 、圧縮機回転数制御信号Ｘc による
室内温度及び室内湿度の制御作用と、非干渉演算手段１
１における室内温度設定信号ｙt と室内温度信号Ｙt 及
び室内湿度設定信号ｙh と室内湿度信号Ｙh との各比較
値による室外ファン回転数制御信号Ｘf 及び圧縮機回転
数制御信号Ｘc の演算作用は次のマトリクス（１），
（２）によって表わされる。
【００２２】
【数１】 （４）式において、干渉部（Ａ2 ，Ａ3 ）が（０，０）
になるように演算手段伝達関数Ｃ1 〜Ｃ4 を決定するこ
とにより、室内温度と室内湿度とが非干渉で制御され
る。このような制御方法により室内空間の快適性を向上
させることが可能となる。
【００２３】図７、図８及び図９は、室内温度を検出す
る室内温度検出手段９と室内湿度を検出する室内湿度検
出手段１０の設置位置の例をそれぞれ示している。図７
は、遠隔制御装置（リモコン）２６の内部に設置した場
合である。この場合は、使用者周辺の温湿度が検出され
るので、特にその周辺を快適化することが可能となる。
図８は、室内機２７の室内空気吸込み部に設置した場合
である。この場合は、室内全体を一様に快適化すること
が可能となる。図９は、室内機２７の空気吹出し部に設
置した場合である。この場合は、吹出し空気温湿度の変
化が大きいため、制御容易性が得られる。このように各
設置例は、それぞれに利点を有している。
【００２４】また、非干渉演算手段１１はファジィ推論
を用いた補償器２２〜２５で構成することも可能であ
る。この場合は、前記マトリクス（１）〜（４）の演算
処理がファジィ推論により展開される。ファジィ推論で
演算処理が行なわれると、例えば部屋の大きさ等、負荷
が変化した場合にもこれに柔軟に対応して早い追従性が
得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、非干渉演算手段で室内温度設定信号と室内温度
信号及び室内湿度設定信号と室内湿度信号との各比較値
を基に室外ファン回転数と圧縮機回転数とを非干渉で制
御する室外ファン回転数制御信号及び圧縮機回転数制御
信号を演算、出力して空気調和装置を制御するようにし
たため、室内温湿度をいち早く設定温湿度値に到達させ
ることができ、また室内温湿度が設定温湿度値に到達し
てからの温湿度の安定性が良好となって室内空間の快適
性を向上させることができる。
【００２６】第２に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を空気調和装置の遠隔制御装置内に設置したた
め、使用者周辺の温湿度が検出されて、特にその周辺を
快適化することができる。
【００２７】第３に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を空気調和装置における室内機の室内空気吸込み
部に設置したため、室内全体を一様に快適化することが
できる。
【００２８】第４に、室内温度検出手段及び室内湿度検
出手段を空気調和装置における室内機の空気吹出し部に
設置したため、吹出し空気は温湿度の変化が大きいこと
から、制御容易性を得ることができる。
【００２９】第５に、非干渉演算手段は、ファジィ推論
で演算処理を行うように構成したため、例えば部屋の大
きさ等、負荷が変化した場合にも、これに柔軟に対応し
て早い追従性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の制御装置の実施例
を示すシステム構成図である。
【図２】上記実施例における非干渉演算手段部分等のブ
ロック図である。
【図３】上記実施例における非干渉制御作用を説明する
ための図である。
【図４】上記実施例による非干渉制御を行った場合の室
内温湿度の変化特性例を示す図である。
【図５】上記図４の比較例を示す特性図である。
【図６】上記図１のシステム構成で室内外の空気雰囲気
条件一定のもとで、室外ファン回転数と圧縮機回転数を
可変した場合の室内機ファンより吹き出される安定時の
温湿度特性を示す図である。
【図７】上記実施例において室内温度検出手段と室内湿
度検出手段の設置位置を遠隔制御装置の内部としたとき
の図である。
【図８】上記実施例において室内温度検出手段と室内湿
度検出手段の設置位置を室内機の室内空気吸込み部とし
たときの図である。
【図９】上記実施例において室内温度検出手段と室内湿
度検出手段の設置位置を、室内機の空気吹出し部とした
ときの図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機 ６ 室外ファン ９ 室内温度検出手段 １０ 室内湿度検出手段 １１ 非干渉演算手段 １６ 室内温度設定手段 １７ 室内湿度設定手段 １８ 信号入力部 ２１ 空気調和装置 ２６ 遠隔制御装置 ２７ 室内機

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機及び室外ファンを備え、サイクル
    ドライの冷凍サイクルを構成する空気調和装置の制御装
    置において、室内温度を設定する室内温度設定手段と、
    室内温度を検出する室内温度検出手段と、室内湿度を設
    定する室内湿度設定手段と、室内湿度を検出する室内湿
    度検出手段と、上記各手段で設定又は検出された室内温
    度設定信号と室内温度信号及び室内湿度設定信号と室内
    湿度信号との各比較値を基に前記室外ファンの回転数と
    前記圧縮機の回転数とを非干渉で制御する室外ファン回
    転数制御信号及び圧縮機回転数制御信号を演算、出力す
    る非干渉演算手段とを有することを特徴とする空気調和
    装置の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記室内温度検出手段及び室内湿度検出
    手段は、空気調和装置の遠隔制御装置内に設置してなる
    ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の制御装
    置。
  3. 【請求項３】 前記室内温度検出手段及び室内湿度検出
    手段は、空気調和装置における室内機の室内空気吸込み
    部に設置してなることを特徴とする請求項１記載の空気
    調和装置の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記室内温度検出手段及び室内湿度検出
    手段は、空気調和装置における室内機の空気吹出し部に
    設置してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和
    装置の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記非干渉演算手段は、ファジィ推論で
    演算処理を行うように構成してなることを特徴とする請
    求項１記載の空気調和装置の制御装置。
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