JPH07260237A - 空気調和機の制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数の室内ユニットを有する空気調和機で、
室内送風機の停止した室内ユニットの熱交換器の温度上
昇を抑え、適切な運転制御ができるようにする。 【構成】 １台の室内ユニットの送風機が室温調節機能
等により停止した場合、熱交換器温度検出部１で検出さ
れた温度と所定設定部３の所定値との差を第１の演算部
４で算出する一方、現室内熱交換器温度及び記憶部２の
前回検出室内熱交換器温度により第２の演算部５で室内
熱交換器温度の時間的変化率を算出し、その差及び時間
的変化率を算出し、その両者をファジィ演算部６に入力
し、所定制御ルール及びメンバシップ関数に従い送風機
の運転数値をファジィ演算し、この演算では室内熱交換
器温度と所定値との差が正方向に大きく、室内熱交換器
温度の時間的変化率が正方向に大きい程微風となるよう
室内送風機を制御し、その逆である程より小さく微風ま
たは間欠的微風となるよう制御値Ｆθを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は複数の室内ユニットを
有する空気調和機に用いられ、各室内ユニットの室内送
風機を制御する技術に係り、特に詳しくは暖房運転時に
おいて適切な制御運転を可能とする空気調和機の制御方
法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気調和機としては例えば１台
の室外ユニット（圧縮機）と複数の室内ユニット（室内
熱交換器）とをそれぞれ電子膨張弁を介して接続したも
のがある。この空気調和機は冷凍サイクルの冷媒を各電
子膨張弁を介して複数の室内熱交換器に分配するが、同
冷凍サイクルの適正化を図るため、その電子膨張弁の開
閉度合を可変制御する。

【０００３】各室内ユニットにおいては、例えば当該室
温調節機能が作動し、室内送風機を停止して室内を適切
な温度に保つようになっている。なお、室温調節機能と
は室温センサによる検出温度および設定値に基づいて作
動する。

【０００４】また、この室温調節機能においては、ある
室内ユニットの室内送風機が停止した場合、例えば同室
内ユニット側の電子膨張弁を少し絞り、同室内ユニット
側への冷媒を少量としており、つまり少量の冷媒を流す
ことにより、冷媒の液化を防止し、さらには他方の室内
ユニット側の冷媒が不足しないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記空気調
和機の制御方法においては、暖房運転時に例えば室温調
整機能によって室内送風機が停止した場合、同室内送風
機が停止した室内ユニット側への冷媒が少量されるた
め、同室内ユニットの室内熱交換器の温度がどうしても
上昇する傾向になり易い。

【０００６】この室内熱交換器の温度上昇が室内ユニッ
トに配置されている室温温度センサや熱交換器温度セン
サに悪影響を与え、つまり室内熱交換器の温度上昇によ
る輻射熱が各温度センサに影響を及ぼし、同室温検出が
正常に行われなくなり、また暖房過負荷の検出が正常に
行われなくなり、ひいては適切な暖房運転が困難となる
といった問題点も生じることになる。

【０００７】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は複数の室内ユニットのうち、少なくと
も１台の室内ユニットの送風機が停止した場合、同室内
ユニットの熱交換器の温度上昇を抑え、室内温度や熱交
換器温度の検出を正常に行うことができ、ひいては適切
な制御運転を行うことができるようにした空気調和機の
制御方法およびその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は室外ユニットと少なくとも２台の室内ユ
ニットとを有し、運転中の室内ユニットの室内送風機を
停止可能としている空気調和機の制御方法およびその装
置であって、前記各室内ユニットのうち少なくとも１台
の室内ユニットの室内送風機が停止したとき、同室内ユ
ニットの室内熱交換器の温度を検出し、該検出温度と予
め設定した所定値との差を算出する一方、前記室内熱交
換器温度の時間的変化率を算出し、該算出された差およ
び時間的変化率を入力とし、前記室内送風機の運転制御
値を所定制御ルールおよびメンバシップ関数にしたがっ
てファジィ演算するようにしたことを要旨としている。

【０００９】

【作用】上記手段としたので、上記空気調和機の暖房運
転時において、例えば当該室温調節機能が作動してある
室内ユニットの室内送風機が停止すると、同室内ユニッ
トの室内熱交換器の温度が検出され、この検出された室
内熱交換器温度と所定値との差および同室内熱交換器温
度の時間的変化率が算出される。

【００１０】この算出された差および時間的変化率を入
力として所定ファジィ演算が実行され、このファジィ演
算では室内熱交換器温度が高いか否か、同室内熱交換器
温度が時間的に上昇する傾向にあるか否かが判断され
る。

【００１１】そして、室内熱交換器温度が高く、同室内
熱交換器温度が上昇する傾向にある場合、上記ファジィ
演算では微風となるように室内送風機を制御する制御値
が算出される。逆に室温熱交換温度が高くなく、同室内
熱交換器温度が上昇する傾向にない場合、上記ファジィ
演算ではより小さい微風あるいは間欠的微風となるよう
に室内送風機を制御する制御値が算出される。

【００１２】このようにして算出された制御値に基づい
て上記室内送風機が制御されることから、同室内送風機
を有する室内ユニットの室内熱交換器の温度が抑えら
れ、これにより同室内ユニット内部にある室温センサや
熱交換器温度センサに悪影響が及ぶこともなくなる。

【００１３】

【実施例】この発明の空気調和機の制御方法およびその
装置は、室外ユニットと複数の室内ユニットとの間に冷
媒を分配するが、少なくとも１台の室内ユニットの室内
送風機が例えば室温調節機能等によって停止した場合、
その室内ユニット側への冷媒が少量とされ、これにより
同室内ユニットの熱交換器温度が上昇することがある。

【００１４】そこで、上記室内送風機が停止した室内ユ
ニットの室内熱交換器温度と所定値（例えば過負荷の目
安とする値より低い値）との差およびその室内熱交換器
温度の時間的変化率を入力とし、所定制御ルールおよび
メンバシップ関数にしたがって室内送風機の運転制御値
をファジィ演算する。このファジィ演算では室内熱交換
器温度と所定値との差が正方向に大きく、同室内熱交換
器温度の時間的変化率が正方向に大きいほど、微風とな
るように室内送風機を制御し、その逆であるほど、より
小さく微風となるように室内送風機を制御し、あるいは
間欠的微風となるように送風機を制御する制御値を得
る。

【００１５】そのため、図１に示すように、この発明の
空気調和機の制御装置は、室内ユニットの室内熱交換器
温度を所定サンプンリグで検出するための熱交換器温度
検出部（温度センサ等）１と、少なくとも１台の室内ユ
ニットの室内送風機が停止したときに、その熱交換器温
度検出部１で検出された室内熱交換器温度を一時記憶す
る記憶部２と、所定値（例えば過負荷の目安とする値よ
り低い値）を記憶している所定値部３と、その検出した
室内熱交換器温度と所定値との差Ｔｎを算出する第１の
演算部４と、室内送風機の停止後所定時間経過したとき
に現に検出された室内熱交換器温度および記憶部２の室
内熱交換器温度に基づいて室内熱交換器温度の時間的変
化率ΔＴｎを算出する第２の演算部５と、第１の演算部
４で算出された差Ｔｎを入力１とし、第２の演算部５で
算出された時間的変化率ΔＴｎを入力２とし、下記表１
に示す制御ルールおよび図２ないし図４に示すメンバシ
ップ関数にしたがってファジィ演算し、このファジィ演
算結果により室内送風機の制御値（回転制御値）Ｆθを
得るファジィ演算部６とを備えている。

【００１６】

【表１】 ファジィ演算部６は、上記算出される差Ｔｎのメンバシ
ップ関数（例えば図２に示す）を有するＴｎメンバシッ
プ関数部６ａと、入力した差Ｔｎによりその差Ｔｎのメ
ンバシップ関数のグレードを算出するＴｎグレード算出
部６ｂと、上記算出される室内熱交換器温度の時間的変
化率ΔＴｎのメンバシップ関数（例えば図３に示す）を
有するΔＴｎメンバシップ関数部６ｃと、入力した時間
的変化率ΔＴｎによりその時間的変化率ΔＴｎのメンバ
シップ関数のグレードを算出するΔＴｎグレード算出部
６ｄと、当該ファジィ演算を実行するための制御ルール
（上記表１に示す）を有する制御ルール部６ｅと、上記
各グレードにより表１の制御ルールにしたがってファジ
ィ演算して制御値Ｆθのグレードを算出するＦθグレー
ド算出部６ｆと、運転停止状態の室内送風機の制御値
（回転制御値；Ｆθ）のメンバシップ関数（例えば図４
に示す）を有するＦθメンバシップ関数部６ｇと、その
ファジィ演算結果の制御値Ｆθを和集合演算する和集合
演算部６ｈと、この和集合演算部６ｈによって得た和集
合の重心を算出し、この算出値を室内送風機の制御値Ｆ
θとして出力する重心演算部６ｉとを備えている。

【００１７】このファジィ演算部６で得られた制御値Ｆ
θが出力部７に入力され、これにより出力部７はその制
御値Ｆθに基づいて例えば室内送風機のモータを駆動す
る駆動部に駆動信号を出力する。

【００１８】なお、上記記憶部２、所定値部３、第１お
よび第２の演算部４，５、ファジィ演算部６および出力
部７で構成される制御部は１つのファジィコントローラ
で実現してもよい。

【００１９】また、図２ないし図４および表１におい
て、ＰＢは正に大きい、ＰＭは正に中程度、ＰＳは正に
小さい、ＺＯは零（変化なし）、ＮＳは負に小さい、Ｎ
Ｍは負に中程度、ＮＢは負に大きいを意味する。なお、
出力としての室内送風機の制御量Ｆθに関しては、ＺＯ
は零（変化なし）、ＮＳは微風とし、ＮＭはよい小さい
微風とし、ＮＢは間欠的微風とするを意味する。ここで
の微風とは極めて弱い風量であり、例えば室内環境に影
響を及ぼすものではない。

【００２０】次に、上記構成の空気調和機の制御装置の
動作を詳しく説明すると、まず当該空気調和機が通常の
暖房運転とされ、複数の室内ユニットが運転されている
ものとする。

【００２１】また、複数の室内ユニットのうち、少なく
とも１台の室内ユニットの室内送風機が例えば室温調節
機能の作動によって停止され、従来同様に同送風機停止
の室内ユニットへの冷媒が少量とされたものとする。

【００２２】すると、上記室内送風機が停止した室内ユ
ニットの熱交換器検出部１による検出温度を記憶部２に
記憶する。そして、熱交換器温度検出部１による検出温
度と所定値部３の所定値との差Ｔｎを第１の演算部４で
算出する一方、少なくとも室内送風機停止から所定時間
経過後、第２の演算部５では熱交換器温度検出部１で現
に検出された温度および記憶部２に記憶されている温度
に基づいて室内熱交換器温度の時間的変化率ΔＴｎを算
出する。

【００２３】上記得られた差Ｔｎおよび算出された時間
的変化率ΔＴｎがファジィ演算部６に入力され、同ファ
ジィ演算部６はその差ＴｎをＴｎグレード算出部６ｂに
入力し、Ｔｎメンバシップ関数部６ａのＴｎメンバシッ
プ関数（図２に示す）にしたがって同メンバシップ関数
のグレード最小値を算出する一方、時間的変化率ΔＴｎ
をΔＴｎグレード算出部６ｄに入力し、ΔＴｎメンバシ
ップ関数部６ｃのΔＴｎメンバシップ関数（図３に示
す）にしたがって同メンバシップ関数のグレード最小値
を算出する。

【００２４】上記算出されたグレード最小値をＦθグレ
ード算出部６ｆに入力し、表１に示す制御ルールにした
がってＦθのグレード最小値を算出する。この算出され
たＦθのグレード最小値が和集合演算部６ｈに入力さ
れ、同和集合演算部６ｈはＦθメンバシップ関数部６ｇ
のＦθメンバシップ関数（図４に示す）にしたがってそ
の算出されたグレード最小値の和集合を演算する。この
和集合演算結果が重心演算部６ｉに入力され、これによ
り重心演算部６ｉは和集合図形の重心を演算し、この演
算結果の重心値を微風あるいはより小さい微風もしくは
間欠的微風となるように室内送風機を制御するための制
御値Ｆθとして出力する。

【００２５】このようにしてファジィ演算を実行し、こ
のファジィ演算によって得た制御値Ｆθを出力部７に入
力し、この出力部７はその制御値Ｆθに対応した駆動信
号を室内送風機の駆動部（例えばモータを駆動する駆動
回路）に出力する。

【００２６】具体的には、室内熱交換器温度と所定値と
の差Ｔｎが正方向に大きく（ＰＢ）、その室内熱交換器
温度の時間的変化率ΔＴｎが正方向に大きい（ＰＢ）場
合、室内送風機を停止した室内ユニット室内の熱交換器
温度が高く、しかもその室内熱交換器温度が急激に上昇
する傾向にある。

【００２７】この場合、上述したファジィ演算では、ｉ
ｆ Ｔｎ＝ＰＢ ａｎｄ ΔＴｎ＝ＰＢ ｔｈｅｎ Ｆ
θ＝ＮＳの式による演算が実行され、微風とするように
室内送風機を制御する制御値Ｆθが得られる。

【００２８】このように、室内送風機が停止した室内ユ
ニットにおいては、微風とする制御が行われるため、同
室内ユニットの熱交換器の温度上昇が抑えられ、同室内
ユニットに備えられている温度センサ（室温用および熱
交換器温度用）に悪影響を及ぼすこともなく、つまり室
温や熱交換器温度の検出が正常に行われる。

【００２９】また、室内熱交換器温度と所定値との差Ｔ
ｎが負方向に大きく（ＮＢ）、その室内熱交換器温度の
時間的変化率ΔＴｎが負方向に大きい（ＮＢ）である場
合、その室内熱交換器温度が高くなく、しかもその室内
熱交換器温度が急激に上昇することもない。

【００３０】この場合、上述したファジィ演算では、ｉ
ｆ Ｔｎ＝ＮＢ ａｎｄ ΔＴｎ＝ＮＢ ｔｈｅｎ Ｆ
θ＝ＮＢの式による演算が実行されるため、間欠的微風
とするように室内送風機を制御する制御値Ｆθが得られ
る。すなわち、室内熱交換器温度が所定値より低く、し
かも室内熱交換器温度の時間的変化率ΔＴｎが零である
ことから、同室内熱交換器温度が急激に上昇することが
ないからである。

【００３１】このように、室内送風機が停止した室内ユ
ニットにおいては、間欠的微風とする制御が行われるた
め、同室内ユニットの熱交換器の温度が上昇することも
なく、同室内ユニットに備えられている温度センサ（室
温用および熱交換器温度用）に悪影響をおよぼすことも
なく、室温や熱交換器温度の検出が正常に行われる。

【００３２】さらに、室内熱交換器温度と所定値との差
Ｔｎが零（ＺＯ）に近く、その室内熱交換器温度の時間
的変化率ΔＴｎが零（ＺＯ）に近い場合、室内送風機が
停止した室内ユニットにおいては、表１の制御ルールか
ら明かなように小さい微風とする制御が行われる。

【００３３】すなわち、その室内熱交換器温度が高くも
なく、低くもなく、しかもその室内熱交換器温度が急激
に上昇する傾向になく、下降する傾向にもなく、直ちに
同室内ユニットに備えられている温度センサ（室温用お
よび熱交換器温度用）に悪影響をおよぼすこともなく、
室温や熱交換器温度の検出が正常に行われる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数の室内ユニットを有し、室外ユニットと複数の
室内ユニットとの間において冷媒が分配されるが、少な
くとも１台の室内ユニットの送風機が室温調節機能等に
よって停止した場合、同室内ユニットの室内熱交換器温
度と所定値（例えば過負荷の目安とする値より低い値）
との差およびその室内熱交換器温度の時間的変化率を入
力とし、所定制御ルールおよびメンバシップ関数にした
がって送風機の運転制御値をファジィ演算し、このファ
ジィ演算では室内熱交換器温度と所定値との差が正方向
に大きく、同室内熱交換器温度の時間的変化率が正方向
に大きいほど、微風となるように送風機を制御し、その
逆であるほど、より小さく微風となるように送風機を制
御し、あるいは間欠的微風となるように送風機を制御す
るようにしたので、複数の室内ユニットのうち、少なく
とも１台の室内ユニットの送風機が停止し、同室内ユニ
ット側への冷媒が少量となった場合でも、同室内ユニッ
トの熱交換器の温度上昇を抑え、室内ユニットに備えら
れている温度センサ（室温用および熱交換器温度用）へ
の悪影響が及ばないようにすることができることから、
室内温度や熱交換器温度の検出を正常に行うことがで
き、ひいては適切な制御運転を行うことができるという
有用な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示し、空気調和機の制御
方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。

【図２】図１に示す空気調和機の制御装置に用いるメン
バシップ関数の概略的模式図である。

【図３】図１に示す空気調和機の制御装置に用いるメン
バシップ関数の概略的模式図である。

【図４】図１に示す空気調和機の制御装置に用いるメン
バシップ関数の概略的模式図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器温度検出部（温度センサ等） ２ 記憶部 ３ 所定値部 ４ 第１の演算部 ５ 第２の演算部 ６ ファジィ演算部 ６ａ Ｔｎメンバシップ関数部 ６ｂ Ｔｎグレード算出部 ６ｃ ΔＴｎメンバシップ関数部 ６ｄ ΔＴｎグレード算出部 ６ｅ 制御ルール部 ６ｆ Ｆθグレード算出部 ６ｇ Ｆθメンバシップ関数部 ６ｈ 和集合演算部 ６ｉ 重心演算部 ７ 出力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外ユニットと少なくとも２台の室内ユ
   ニットとを有し、運転中の室内ユニットの室内送風機を
   停止可能としている空気調和機の制御方法であって、 前記各室内ユニットのうち少なくとも１台の室内ユニッ
   トの室内送風機が停止したとき、同室内ユニットの室内
   熱交換器の温度を検出し、該検出温度と予め設定した所
   定値との差を算出する一方、前記室内熱交換器温度の時
   間的変化率を算出し、該算出された差および時間的変化
   率を入力とし、前記室内送風機の運転制御値を所定制御
   ルールおよびメンバシップ関数にしたがってファジィ演
   算するようにしたことを特徴とする空気調和機の制御方
   法。
2. 【請求項２】 室外ユニットと少なくとも２台の室内ユ
   ニットとを有し、暖房運転中の室内ユニットの室内送風
   機を停止可能としている空気調和機の制御方法であっ
   て、 前記室内送風機が停止した室内ユニットの熱交換器の温
   度を検出するとともに、該検出された温度と予め設定し
   た所定値との差を算出する一方、前記検出された温度を
   記憶し、所定時間経過後に現に検出されている熱交換器
   の温度と前記記憶されている温度とに基づいて前記熱交
   換器温度の時間的変化率を算出し、該算出された差およ
   び時間的変化率を入力とし、前記停止れている室内送風
   機の運転制御値を所定制御ルールおよびメンバシップ関
   数にしたがってファジィ演算し、該ファジィ演算では前
   記熱交換器の温度と所定値との差および同室内熱交換器
   温度の時間的変化率に応じて微風あるいはより小さく微
   風もしくは間欠的微風となるように前記室内送風機を制
   御する制御値を算出するようにしたことを特徴とする空
   気調和機の制御方法。
3. 【請求項３】 室外ユニットと少なくとも２台の室内ユ
   ニットとを有し、暖房運転中の室内ユニットの室内送風
   機を停止可能としている空気調和機の制御装置であっ
   て、 前記室内送風機が停止した室内ユニットの熱交換器の温
   度を検出する熱交換器温度検出手段と、予め所定値が設
   定されている所定値手段と、該検出された温度と前記所
   定値手段の所定値との差を算出する第１の演算手段と、
   前記検出された温度を記憶する記憶手段と、所定時間経
   過後に前記温度検出手段で現に検出されている熱交換器
   の温度と前記記憶手段の温度とに基づいて前記熱交換器
   温度の時間的変化率を算出する第２の演算手段と、該算
   出された差および時間的変化率を入力とし、前記停止さ
   れている室内送風機の運転制御値を所定制御ルールおよ
   びメンバシップ関数にしたがってファジィ演算するファ
   ジィ演算手段とを備え、該ファジィ演算手段では前記熱
   交換器の温度と所定値との差および同室内熱交換器温度
   の時間的変化率に応じて微風あるいはより小さく微風も
   しくは間欠的微風となるように前記室内送風機を制御す
   る制御値を算出するようにしたことを特徴とする空気調
   和機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記熱交換器温度検出手段、第１の演算
   手段、所定値手段、記憶手段、第２の演算手段およびフ
   ァジィ演算手段は少なくとも１つのファジィコントロー
   ラで実現している請求項３記載の空気調和機の制御装
   置。