JPH10122626A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調環境に応じて吹出風の温度を適切に制御
することのできる空気調和機を提供する。 【解決手段】 冷凍サイクルを暖房モードで運転すると
き、室温センサによって検出された室温と室内熱交換器
温度センサによって検出された室内熱交換器温度のう
ち、少なくとも室内熱交換器温度に基づいて室温設定手
段が設定温度を決定し、この設定温度と室温センサによ
って検出された室温とに基づき圧縮機の速度を制御す
る。この場合、α，βを定数、Ｔc を室内熱交換器温度
とし、室温Ｔaをα−β×Ｔc として決定したり、ある
いは、ａ，ｂ，ｃを定数、Ｔa を室温として、Ｔc ＜
ａ、かつ、Ｔc ＜ｂ−ｃ×Ｔa の条件を満たした場合、
設定温度をそれ以前の設定温度から所定値だけ上昇さ
せ、これらの条件を満たさない場合、設定温度をそれ以
前の設定温度に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内ユニットから
の吹出風による影響を考慮して圧縮機及び室内送風機を
制御する空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機の暖房運転時に吹出空
気の温度が低下すると、使用者は冷風感を覚える。そこ
で、従来は、室内熱交換器又は吹出空気温度を検出し、
その温度が、使用者が冷風感を覚えると思われる値の手
前まで下がったとき、室内送風機の速度を低下させた
り、圧縮機の回転数を増大させたりして、吹出空気の温
度がある程度以下にならないような制御をしていた。し
かし、この制御は吹出空気の温度が不快なほどに低下す
ることを防止するものにすぎず、吹出風の温度を積極的
に制御して快適な暖房感を得るものではなかった。

【０００３】また、空気調和機の圧縮機の回転数制御
は、室温と室内設定温度（以下、単に設定温度と言う）
との差又はその時間変化率に基づいて実施したり、これ
ら温度差と時間変化率の両方に基づいて実施したりする
が、吹出風による快適性を重視した空気調和機において
は、室温と設定温度の差は圧縮機の運転停止の判断にの
み用い、圧縮機の回転数は吹出風の温度を一定にする制
御も考えられている。

【０００４】図１１はこの制御を実施する制御回路の処
理手順を示したもので、ステップ121 で室温Ｔa を、ス
テップ122 にて設定温度Ｔs をそれぞれ読込み、ステッ
プ123 にてこれらの温度を比較し、室温Ｔa が設定温度
Ｔs を上回っているときは、ステップ124 で圧縮機を停
止する。一方、室温Ｔa が設定温度Ｔs 以下であれば、
ステップ125 で圧縮機を運転し、続いてステップ126 で
室内熱交換器温度Ｔcを読込み、この室内熱交換器温度
Ｔc が予め設定したしきい値Ｔsc1 を越えているか否か
をステップ127 にて調べ、Ｔc ＞Ｔsc1 であればステッ
プ128 にて圧縮機の回転数を下げる余地があるか否かを
調べ、その余地がなければそのままの回転数を維持し、
その余地があるときにはステップ129 で現在の回転数か
ら所定値だけ低下させる。逆に、Ｔc ≦Ｔsc1 であれば
ステップ130 でもう一つのしきい値Ｔsc2 （＜Ｔsc1 ）
より低くなっているか否かを調べ、低くなっておればス
テップ131 にて圧縮機の回転数をあげる余地があるか否
かを調べ、その余地がなければそのままの回転数を維持
し、その余地があるときにはステップ129 で現在の回転
数から所定値だけ上昇させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吹出風
による快適性を重視した空気調和機においても、室温が
設定温度よりも低い状態にある場合に限って吹出風の温
度を一定値に保つ制御をするだけで、設定温度が低い場
合には、吹出風の温度を十分に高める前に圧縮機の停止
が頻繁に起こることがあり、高温吹出風による快適性が
得られないことがあった。また、これとは逆に、設定温
度が高い場合には、室温が高い状態にあるにも拘らず、
吹出風をさらに高温にする制御が行われるため、使用者
がのぼせるなど、不快感を招く虞れもあった。

【０００６】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、空調環境に応じて吹出風の温度を適切に制
御することのできる空気調和機を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気調
和機は、圧縮機、室内熱交換器、減圧装置及び室外熱交
換器が順次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを暖房モ
ードで運転するとき、室温センサによって検出された室
温と室内熱交換器温度センサによって検出された室内熱
交換器温度のうち、少なくとも室内熱交換器温度に基づ
いて室温設定手段が設定温度を決定し、この設定温度と
室温センサによって検出された室温とに基づき圧縮機速
度制御手段が圧縮機の速度を制御する構成にしたので、
空調環境に応じて吹出風の温度を適切に制御することが
でき、これによって、設定温度が低い場合に圧縮機が頻
繁に停止したり、設定温度が高い場合に吹出風がさらに
高められるという従来装置の問題点が解消される。

【０００８】請求項２に記載の空気調和機は、室温設定
手段が設定温度Ｔscを決定するに当たり、室温設定手段
は室温Ｔa を次式、 Ｔa ＝α−β×Ｔc によって決まる関数値の近傍に収束させるようにしたの
で、室内熱交換器温度Ｔc が低下すれば設定温度Ｔscは
高くなって高温吹出風による快適性が得られ、反対に、
室内熱交換器温度Ｔc が上昇すれば設定温度が下げら
れ、使用者がのぼせるなどの不快感を招くことがなくな
る。

【０００９】請求項３に記載の空気調和機は、室温設定
手段が設定温度Ｔscを決定するに当たり、室温をＴa 、
室内熱交換器温度をＴc とし、ａ，ｂ，ｃを定数とする
ときに次式、 Ｔc ＜ａ、かつ、Ｔc ＜ｂ−ｃ×Ｔa の条件を満たすか否かを判別し、これらの条件を満たし
た場合、設定温度をそれ以前の設定温度から所定値だけ
上昇させ、これらの条件を満たさない場合、設定温度を
それ以前の設定温度に維持し、この設定温度を所定時間
毎に圧縮機速度制御手段に供するようにしたので、定数
ａ，ｂ，ｃを適切に定めることによって、室温の低い領
域では室内熱交換器の温度が高く維持されて高温吹出風
による快適性が得られ、室温がこの領域を越えた場合に
は室温の上昇に応じて室内熱交換器温度の上限を下げる
ように定めた範囲の境界の近傍に収束させられるので、
使用者がのぼせるなど、不快感を招くことがなくなる。

【００１０】請求項４に記載の空気調和機は、請求項３
の条件を満たさない場合には、さらに、設定温度をそれ
以前の設定温度から所定値だけ下降させるようにして、
上記範囲外からこの範囲の境界の近傍に収束させること
ができ、請求項３に記載したものの効果に加えて、最適
な範囲を越えた暖まりすぎの状態を解消して省エネルギ
ーの効果も得られる。

【００１１】請求項５に記載の空気調和機は、室温設定
手段における設定温度変更時間間隔よりも短い時間間隔
で、圧縮機速度制御手段が室温と設定温度との差により
圧縮機の速度を制御するので、室温の変化に迅速に対応
することができる。

【００１２】請求項６に記載の空気調和機は、さらに、
室温を手動で設定することが可能な手動室温設定器と、
この手動室温設定器によって設定された設定温度と室温
設定手段によって設定された設定温度のいずれか一方を
選択して圧縮機速度制御手段に供給する選択手段とを備
えているので、想定し難い特種な環境条件にも対応でき
る効果がある。

【００１３】請求項７に記載の空気調和機は、室内ユニ
ットの上下に設けられた吹出口のうち、下の吹出口から
のみ空気を吹出す状態で、すなわち、使用者に吹出風が
直接当たりやすい状況で、室温設定手段によって自動設
定された設定温度を選択するので、請求項６の効果がさ
らに高められる。

【００１４】請求項８に記載の空気調和機は、室内熱交
換器温度センサに代えて、室内ユニットの吹出口の空気
の温度を検出する吹出口温度センサを用いることによっ
て、上述したとほぼ同様な効果が設計上の余裕を持って
達成される。

【００１５】請求項９に記載の空気調和機は、さらに、
室温設定手段によって決定された設定温度に基づき、室
内熱交換器に送風する室内送風機の速度を制御する送風
機速度制御手段を備えているので、運転開始時等に冷風
が使用者に当たることを未然に防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一
実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図にお
いて、圧縮機１０１、室内熱交換器１０２、減圧装置１
０３及び室外熱交換器１０４が順次冷媒配管にて接続さ
れて周知の冷凍サイクルを形成している。また、室内熱
交換器１０２の熱交換を促進するために室内送風機１０
５が設けられている。なお、室外熱交換器１０４にも同
様な室外送風機が設けられるが、本発明には直接関係し
ないので図示を省略している。ここで、矢印ｘで示した
ように冷媒を圧縮機１０１→室内熱交換器１０２→減圧
装置１０３→室外熱交換器１０４→圧縮機１０１の順に
循環させることによって暖房運転が行われる。このと
き、室温Ｔa を検出する室温センサ１１１と、室内熱交
換器温度Ｔc を検出する室内熱交換器温度センサ１１２
とが設けられている。そして室温設定手段１１３が、手
動室温設定器１１４の設定温度Ｔs を初期値として用い
ると共に、検出された室温Ｔa と室内熱交換器温度Ｔc
とに基づいて、設定温度Ｔscを決定して選択手段１１５
と送風機速度制御手段１１８とに加えるようになってい
る。

【００１７】選択手段１１５には、手動室温設定器１１
４による設定温度Ｔs も加えられている。選択手段１１
５は通常時に室温設定器段１１３の設定温度Ｔscを選択
して圧縮機速度制御手段１１６に加え、手動室温設定器
１１４から設定温度Ｔs による運転指令が与えられたと
きに限って、設定温度Ｔs を選択して圧縮機速度制御手
段１１６に加える。圧縮機速度制御手段１１６は設定温
度Ｔsc又はＴs と、室温センサ１１１によって検出され
た室温Ｔa との差、あるいは、その時間的な変化をも考
慮して圧縮機１０１の回転数を制御する。一方、送風機
速度制御手段１１８は室温設定手段１１３によって決定
された設定温度Ｔscに基づいて室内送風機１０５の回転
数を制御する。なお、室内ユニットの吹出口に吹出空気
の温度Ｔb を検出する吹出口温度センサ１１７を設け、
室内熱交換器温度センサ１１２の代わりに用いることも
可能な構成になっている。

【００１８】図２は本発明の一実施形態に係る空気調和
機の室内ユニットの詳細な構成を示す断面図である。同
図において、室内ユニット１０は前面に室内空気の吸込
口１１を有し、上面にも室内空気の吸込口１２を有して
おり、さらに、前面下部に空調用空気（この場合、暖房
空気）の吹出口１３を有している。室内ユニット１０内
には、吸込口１１，１２から吹出口１３にかけての通風
路１４が形成される。この通風路１４には、第１熱交換
器１５ａ及び第２熱交換器１５ｂでなる室内熱交換器１
５が設けられる。そして、第１熱交換器１５ａ及び第２
熱交換器１５ｂの内側に室内送風機１６が設けられる。

【００１９】ここで、第１熱交換器１５ａと第２熱交換
器１５ｂは室内送風機１６を囲むように配設されてい
る。また、第１熱交換器１５ａは前面の吸込口１１に対
向し、第２熱交換器１５ｂは上面の吸込口１２に対向し
ている。第２熱交換器１５ｂの下方にはドレイン受け部
１７が形成され、第２熱交換器１５ｂの下方にもドレイ
ン受け部１８が形成されている。

【００２０】しかして、室内送風機１６が回転すると、
室内空気が吸込口１１及び吸込口１２をそれぞれ通して
室内ユニット１０内に吸込まれる。吸込口１１からの吸
込み空気は第１熱交換器１５ａを通って室内送風機１６
側に流れる。吸込口１２からの吸込み空気は第２熱交換
器１５ｂを通って室内送風機１６側に流れる。これらの
吸込み空気は吹出口１３を通って、斜め下方向に吐出さ
れる。

【００２１】この場合、吸込口１１，１２からの吸込み
空気の温度、つまり、室温を検出する室温センサ３１
が、吸込口１１と第１熱交換器１５ａの間の上部に設け
られ、さらに、第１熱交換器１５ａに接触せしめてその
温度を検出する室内熱交換器温度センサ３２が設けられ
ている。なお、室内熱交換器温度センサ３２の代わりに
吹出風の温度を検出する場合には、吹出口１３に吹き出
し温度センサ３３を設けることになる。

【００２２】図３は図１に概略を示した実施形態の詳細
な構成を示す系統図である。図中、図２と同一の符号を
付したものはそれぞれ同一の要素を示している。ここ
で、圧縮機２１、四方弁２２、室内熱交換器１５、膨張
弁２３、室外熱交換器２４によって冷凍サイクルが形成
されている。この場合、室内熱交換器１５の熱交換を促
進する室内送風機１６が設けられ、また、室外熱交換器
２４の熱交換を促進する室外送風機２５が設けられてい
る。室内熱交換器１５及び室内送風機１６は前述した室
内ユニット１０を構成している。そして、この室内ユニ
ット１０に室温センサ３１、室内熱交換器温度センサ３
２及び吹き出し温度センサ３３が設けられている。

【００２３】一方、圧縮機２１の回転数を制御するため
にインバータ装置２６が設けられ、さらに、四方弁２２
を駆動するための弁駆動回路２７と、膨張弁２３を駆動
するための弁開度制御回路２９と、室内送風機１６を駆
動するための送風機駆動回路２８とがそれぞれ設けられ
ている。制御回路１００はマイクロコンピュータで構成
され、この制御回路１００には手動による室温設定器３
０が接続されると共に、室温センサ３１，室内熱交換器
温度センサ３２（又は吹き出し温度センサ３３）が接続
される。そこで、制御回路１００は後述する演算処理を
実行して、インバータ装置２６に出力周波数指令を、弁
駆動回路２７に切換え指令を、送風機駆動回路２８に回
転数指令を、弁開度制御回路２９に弁開度指令をそれぞ
れ与えるようになっている。

【００２４】制御回路１００が実行するこれらの演算処
理のうち、弁駆動回路２７及び弁開度制御回路２９に対
応する演算処理は、本発明に直接関係しないのでその説
明を省略するが、制御回路１００は図１に示した室温設
定手段１１３、選択手段１１５、圧縮機速度制御手段１
１６及び送風機速度制御手段１１８の各機能を備えてい
る。

【００２５】ここで、理解を容易にするために、図１に
示した制御手段の制御内容の概略を説明した後で、この
制御内容に対応する具体的な処理手順を以下に説明す
る。

【００２６】先ず、圧縮機の回転数ｆは、室温Ｔa と設
定温度Ｔscとの温度差ΔＴに従って、場合によって温度
差ΔＴの時間変化分ΔＴ／ｄｔをも加味して、公知の手
法によって決定する。

【００２７】次に、室内送風機に対しては、図４（ａ）
に示すように、超微風ＳＵＬに対応する値から強風Ｈに
対応する値の範囲で、室内熱交換器の温度Ｔc に応じて
回転数を直線的に変化させ、室内熱交換器の温度Ｔc が
低い場合ほど回転数を下げて冷風吹出し防止制御、すな
わち、最大回転数の制限制御を行う。また、図４（ｂ）
に示すように、設定温度Ｔscと室温Ｔa の差に応じて、
必要とする能力を発揮するべく、微風Ｌに対応する値と
弱風Ｍ⁺ に対応する値の範囲で、設定温度Ｔscと室温Ｔ
a との差が増大するほど回転数ｒを直線的に増大させる
制御を行う。

【００２８】次に、設定温度Ｔscは、基本的に室温Ｔa
と室内熱交換器温度Ｔc とに基づいて決定する。この場
合、室内熱交換器温度Ｔc 及び室温Ｔa を、図５に示し
た領域Ａと領域Ｂとの境界の近傍に収束させる。すなわ
ち、図５は横軸が室温Ｔa になっており、縦軸が室内熱
交換器温度Ｔc になっている。ここに関数直線Ｐ及び関
数直線Ｑを定義し、これらの関数直線を境界として領域
Ａと領域Ｂとに分ける。

【００２９】ここで、ａ，ｂ，ｃを定数とすれば、関数
直線Ｐは、 Ｔc ＝ａ …（１） と表現され、関数直線Ｑは、 Ｔc ＝ｂ−ｃ×Ｔa …（２） と表現される。因みに、図５はａ＝５０℃，ｂ＝９６
℃，ｃ＝２の場合を示し、関数直線Ｐと関数直線Ｑの交
点における室温Ｔa をｄとすればｄ＝２３℃になってい
る。

【００３０】本実施形態では、一定の時間間隔、例え
ば、５〜１０分毎に、室温Ｔa 及び室内熱交換器温度Ｔ
ｃが領域Ａにあれば、次式に従って設定温度Ｔscを増大
方向に設定変更する。

【００３１】Ｔsc＝Ｔs ＋Ｔw …（３） Ｔw ＝ｆ（Ｔa ，Ｔc ） …（４） ただし、Ｔs はリモコン装置の設定値でこれを初期値と
する。また、実用的にはＴw ＝０．５℃を用いることが
できる。

【００３２】これとは反対に、室温Ｔa 及び室内熱交換
器温度Ｔｃが領域Ｂにあれば、次式に従って設定温度Ｔ
scを増大方向に設定変更する。

【００３３】Ｔsc＝Ｔs −Ｔw …（５） Ｔw ＝ｆ（Ｔa ，Ｔc ） …（６） ただし、Ｔs はリモコン装置の設定値でこれを初期値と
する。また、実用的にはＴw ＝０．５℃を用いることが
できる。

【００３４】周知の如く、運転開始直後においては、室
温Ｔa は２３℃よりも低く、室内熱交換器温度Ｔc は５
０℃よりも低くなっているため、室温Ｔa 及び室内熱交
換器温度Ｔｃは領域Ａにあるため、（３），（４）式に
よって増大補正される。従って、運転開始から暫くの間
は、室内熱交換器温度Ｔc が５０℃よりも僅かに高い値
に収束する。この結果、高温吹出し温度一定のファンヒ
ータのような暖かな暖房を実現することができる。若
し、運転開始時に室温Ｔa が２３℃を越えていた場合に
は関数直線Ｑよりも僅かに高い値に収束する。この場
合、関数直線Ｑは室温Ｔa のが増大するほど室内熱交換
器温度Ｔc が低くなっているので、設定温度Ｔscも低減
されるので、暖め過ぎを防ぐと共に、電気エネルギーの
浪費を防ぐことができる。

【００３５】一方、稀れではあるが運転当初に室内熱交
換器温度Ｔc が５０℃を越えていた場合には、それ以前
の設定温度に維持するか、あるいは、（５），（６）式
に従って減少補正することにより、設定温度Ｔscが５０
℃よりも僅かに低い値に収束する。また、運転開始時あ
るいは長時間運転時に室温Ｔa が２３℃を越え、かつ、
室温Ｔa 及び室内熱交換器温度Ｔｃが領域Ｂにある場合
にも（５），（６）式に従って減少補正され、設定温度
Ｔscが関数直線Ｑよりも僅かに低い値に収束する。

【００３６】なお、長時間運転した場合には設定温度Ｔ
scと室温Ｔa とが一致するから、関数直線Ｑを示すＴc
＝ｂ−ｃ×Ｔa は次の近似式が得られる。

【００３７】Ｔc ＝ｂ−ｃ×Ｔsc …（７） この（７）式を変形すると次式が得られる。

【００３８】 Ｔsc＝（ｂ−Ｔc ）／ｃ ＝α−β×Ｔc …（８） このことは、室温Ｔa と設定温度Ｔscがほぼ等しくなる
状況のもとでは、設定温度Ｔscを室内熱交換器の温度Ｔ
c のみに従続させて設定することにほかならない。すな
わち、室温Ｔa の変化に応じて、室温Ｔa 及び室内熱交
換器温度Ｔc を関数直線Ｑの近傍に収束させるように設
定温度Ｔscを所定時間間隔で補正する代りに（８）式に
従って設定室温を決定すれば、迅速な室温設定ができる
利点がある。

【００３９】以下、圧縮機速度制御手段、送風機速度制
御手段及び室温設定手段に対応する演算処理について、
図６のフローチャートに従って以下に説明する。制御回
路１００は最初のステップ141 で暖房運転か否かを判定
し、暖房運転であればステップ142 で高温吹出モード、
すなわち、室内ユニットから吹出される空気の温度を一
定値以上に保持することによってファンヒータのような
暖かな暖房を実現するモードであるか否かを判定し、高
温吹出モードであればステップ143 にて室温Ｔa を、ス
テップ144 にて室内熱交換器温度Ｔc をそれぞれ読込
み、さらに、ステップ145 では室温設定器３０で設定さ
れた設定温度Ｔs 、すなわち、使用者が希望する温度を
ひとまず設定温度Ｔscとして設定し、ステップ146 で設
定温度Ｔscの更新時間になったか否かを調べるためのタ
イマｔを始動させる。

【００４０】なお、高温吹出モードは、使用者がリモコ
ン釦などの操作により選択できるように構成されてい
る。

【００４１】次に、ステップ147 で、室温Ｔa と設定温
度Ｔscとの差ΔＴ＝Ｔa −Ｔscを演算すると共に、この
温度差ΔＴに基づき圧縮機回転数ｆを決定し、続いて、
ステップ148 では温度差ΔＴに対して、図４（ｂ）の関
係に従って、室内送風機の回転数ｒを決定し、さらに、
ステップ149 では温度差ΔＴに対して、図４（ａ）の関
係に従って、室内送風機の回転数ｒを決定する。その
後、ステップ150 にて、決定された室内送風機の回転数
ｒが上限値ｒmax より小さいか否かを判定し、小さい場
合にはステップ152 の処理に進み、それぞれ決定された
回転数ｆで圧縮機を駆動し、回転数ｒで室内送風機を駆
動する各指令を出力する。もし、ステップ149 で決定さ
れた室内送風機の回転数ｒが上限値ｒ max以上であれ
ば、ステップ151 にて室内送風機の回転数ｒを上限値ｒ
max に修正してステップ152 の処理に進む。そして、ス
テップ153 において、設定温度Ｔscの更新時間になった
か否かを調べるためのタイマｔの計時時間が予め設定し
た時間ｔ_set 、例えば、５〜１０分が経過したか否かを
判別し、経過するまでステップ147 〜153 の処理を繰り
返す。

【００４２】次に、ステップ154 において、室内熱交換
器温度Ｔc 及び室温Ｔa が図５中のＡ領域に属するか否
かを判定し、Ａ領域に属しておればステップ155 にて現
在の設定温度Ｔscが予め設定した上限値３７℃を越えて
いるか否かを判定し、越えていなければステップ156 に
て設定室温Ｔscを現在値から０．５℃だけ増大する処理
を実行し、続いて、ステップ157 にて設定温度Ｔscの更
新時間になったか否かを調べるためのタイマｔをリセッ
トする。なお、ステップ154 で室内熱交換器温度Ｔc 及
び室温Ｔa が図５中のＡ領域に属していないと判定した
場合には、ステップ155 ，156 の処理をせずにステップ
157 にてタイマｔのリセット処理をして再びステップ14
6 以降の処理を繰返す。なお、ステップ141 にて運転モ
ードが暖房でないと判定した場合には、ステップ158 に
て他の運転モードでの制御を実行し、また、ステップ14
2 にて高温空気を吹出すモードでない場合には、ステッ
プ159 にてリモコン装置の設定温度Ｔs のみに基づく通
常の暖房運転モードの制御を実行する。

【００４３】図６のフローチャートに示した処理は、領
域Ａの上限付近が最終的な安定点になっているため、室
温をどのように設定してもこの安定点に収束する。従っ
て、ひとまず使用者の希望するリモコン装置の設定温度
Ｔs を設定室温Ｔscとし、状態によってこれを徐々に変
更することにより使用者の希望する設定温度に近い安定
点に収束させるようにしている。

【００４４】また、図６のフローチャートに示した処理
は、設定室温Ｔscの上昇はあるが、低下はない。このた
め、室温Ｔa 及び室内熱交換器温度は領域Ａを僅かに越
えたところで安定する。しかし、条件によっては設定室
温が過大になることも考えられるので、ステップ155 に
て３７℃を越えているか否かを判定し、３７℃を越える
場合には設定値の増大補正をしないようにしている。

【００４５】さらに、図６のフローチャートのステップ
147 では、圧縮機の回転数ｆを室温Ｔa と設定室温Ｔsc
の差ΔＴに対応させて決定したが、より制御性を向上さ
せるため、一定時間での室温の変化ΔＴa を加味したＰ
ＩＤ制御、ファジー制御、ＧＡ（遺伝的アルゴリズム）
制御等を用いた方が良い。

【００４６】ところで、室温Ｔa 及び室内熱交換器温度
Ｔc がＢ領域に存在した場合には、Ｂ領域の下限の近傍
に安定させる設定室温の変更が必要になる。この場合に
は、図６中のステップ154 〜157 の処理の代わりに、図
７中のステップ161 〜164 の処理を実行する。すなわ
ち、図６に示したステップ153 の処理に続いて、ステッ
プ161 にて設定室温Ｔa 及び室内熱交換器温度Ｔc がＡ
領域にあるか否かを判定し、Ａ領域にあれば前述したよ
うにステップ162 にて設定温度Ｔscを現在値よりも０．
５℃だけ増大補正し、Ａ領域にない場合、すなわち、Ｂ
領域にある場合にはステップ163 にて設定温度Ｔscを現
在値よりも０．５℃だけ減少補正してからステップ164
にてタイマｔのリセット処理を実行する。

【００４７】なお、図７に示す処理を加えた場合、室温
Ｔa 及び室内熱交換器温度Ｔc が制御間隔時間ｔ毎に領
域Ａ，Ｂの境界線上を上下することが考えられる。そこ
で、領域Ａと領域Ｂとの間を往復するとき、ヒステリシ
スを持たせることによってこの問題を解決することがで
きる。

【００４８】なおまた、図示はしないが、暖房運転中に
除霜運転を行う場合、室内熱交換器の温度低下が著しい
ので、除霜運転中、及び暖房運転への復帰後の所定時間
（例えば１０分程度）は、設定温度の変更をしないよう
にする。

【００４９】また、図７に示す処理を加えた場合、高温
吹出モードに設定しても運転を長時間継続すると設定温
度が低減されることになる。そして、次の運転時にもま
た高温吹出モードに設定されたとすれば、前回の運転時
に低減された設定温度を基準にしてその変更が行われる
ため、所望の吹出温度になるまで、ある程度の時間を要
する。これを解消するためには、前回の高温吹出モード
における最終的に決定された設定温度（前回の高温吹出
モード終了時の設定温度）を記憶して運転するようにす
ればよい。さらに、上記実施形態では、関数直線Ｐとし
てＴc ＝５０℃を、関数直線ＱとしてＴc ＝９６−２×
Ｔa を用い、設定温度Ｔscの変更値を０．５℃に設定し
たが、これらは空調環境に応じて定数あるいは温度変更
値を適宜変更して実施しても良い。

【００５０】ところで、上記実施形態では、室内ユニッ
ト１０が図２に示したように、前面に吸込口１１を、上
面に吸込口１２をそれぞれ有し、下面に吹出口１３を有
する空気調和機に就いて説明したが、本発明はこれに適
用を限定されるものではなく、例えば、上面及び下面に
吹出口を備え、このうち、下面からのみ温風を吹出すよ
うにして運転する空気調和機にも適用可能であり、特
に、この空気調和機は床面の近くに設置されるため、そ
の効果が一層高められる。以下、上下に吹出口を有する
室内ユニット及びその制御系統を以下に説明する。

【００５１】図８は上下に吹出口を有する室内ユニット
４０の斜視図であり、図９は室内ユニット４０の縦断面
図である。これら各図において、前面パネル４１の後側
に後板４２を設け、前側に吸込みグリル４３を設けて形
成されており、室内ユニット４０は後板４２を空調室Ｒ
内の壁面Ｓに固定することによって据付けられる。吸込
みグリル４３には吸込口４４が形成され、上部に上部吹
出口４５が、下部に下部吹出口４７がそれぞれ設けられ
ている。また、上部吹出口４５には上部ルーバー４６
が、下部吹出口４７には下部ルーバー４８がそれぞれ設
けられている。室内ユニット４０内にはそれぞれ独立し
て、上部側に上部送風機５０を設けて上部通風路５１が
吸込口４４から上部吹出口４５に至るように上内壁５２
に沿って形成される。さらに、下部側に下部送風機５３
を設けて下部通風路５４が吸込口４４から下部吹出口４
７に至るように下内壁５５に沿って形成される。

【００５２】また、室内ユニット４０には室内熱交換器
５６が設けられており、この室内熱交換器５６は、上熱
交換部５６ａと下熱交換部５６ｂとで構成されている。
このうち、上熱交換部５６ａは吸込口４４の下流側で上
部送風機５０の上流側の上部通風路５１内に設けられて
おり、下熱交換部５６ｂは吸込口４４の下流側で下部送
風機５３の上流側の下部通風路５４内に設けられてい
る。

【００５３】図１０は図９に室内ユニット４０を示した
空気調和機の詳細な構成を示す系統図である。図中、図
３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略
する。これは上熱交換部５６ａの下流に設けられる上部
送風機５０を駆動する上部送風機駆動回路２８Ａと、下
熱交換部５６ｂの下流側に設けられる下部送風機５３を
駆動する下部送風機駆動回路２８Ｂとが設けられた点
が、図３と構成を異にしている。なお、下熱交換部５６
ｂから見て空気の吸い込み側に室温センサ３１が設けら
れ、また、下熱交換部５６ｂの温度を検出する室内熱交
換器温度センサ３２が設けられている。この室内熱交換
器温度センサ３２を設け難い場合には、下熱交換部５６
ｂの吐出側に吹き出し温度センサ３３を設ける。そし
て、これらの温度センサの各検出値が制御回路２００に
加えられる。

【００５４】この空気調和機は床に置くようになってお
り、冷房運転時、暖房運転時にそれぞれ上部吹出口４５
及び下部吹出口４７のいずれか一方を選択したり、両方
を選択したりすることができるものであるが、特に、下
部吹出口４７のみを選択して暖房運転するとき、吹出空
気が使用者に直接当たる場合が多い。この時、図６及び
図７のフローチャートを用いて説明した制御をすること
によって、上述したと全く同様に、空調環境に応じて吹
出風の温度を適切に制御することができる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１に記載の空気調和機によれば、
室温及び室内熱交換器温度のうち、少なくとも室内熱交
換器温度に基づいて設定温度を決定し、この設定温度と
室温センサによって検出された室温とに基づいて圧縮機
の速度を制御するので、空調環境に応じて吹出風の温度
を適切に制御することができ、これによって、設定温度
が低い場合に圧縮機が頻繁に停止したり、設定温度が高
い場合に吹出風がさらに高められるという従来装置の問
題点が解消される。

【００５６】請求項２に記載の空気調和機によれば、室
温設定手段が設定温度Ｔscを決定するに当たり、室温Ｔ
a を次式、 Ｔa ＝α−β×Ｔc によって決まる関数値の近傍に収束させるようにしたの
で、室内熱交換器温度Ｔc が低下すれば設定温度Ｔscは
高くなって高温吹出風による快適性が得られ、反対に、
室内熱交換器温度Ｔc が上昇すれば設定温度が下げら
れ、使用者がのぼせるなどの不快感を招くことがなくな
る。

【００５７】請求項３に記載の空気調和機によれば、設
定温度Ｔscを決定するに当たり、室温をＴa 、室内熱交
換器温度をＴc とし、ａ，ｂ，ｃを定数とするときに次
式、 Ｔc ＜ａ、かつ、Ｔc ＜ｂ−ｃ×Ｔa の条件を満たすか否かを判別し、これらの条件を満たし
た場合、設定温度をそれ以前の設定温度から所定値だけ
上昇させ、これらの条件を満たさない場合、設定温度を
それ以前の設定温度に維持し、これらの設定温度を所定
時間毎に圧縮機速度制御手段に供するようにしたので、
定数ａ，ｂ，ｃを適切に定めることによって、室温の低
い領域では室内熱交換器の温度が高く維持されて高温吹
出風による快適性が得られ、室温がこの領域を越えた場
合には室温の上昇に応じて室内熱交換器温度の上限を下
げるように定めた範囲の境界の近傍に収束させられるの
で、使用者がのぼせるなどの不快感を招くことがなくな
る。

【００５８】請求項４に記載の空気調和機によれば請求
項３の条件を満たさない場合には、さらに、設定温度を
それ以前の設定温度から所定値だけ下降させるようにし
たので、上記範囲外からこの範囲の境界の近傍に収束さ
せることができ、請求項３に記載したものの効果に加え
て、最適な範囲を越えた暖まりすぎの状態を解消して省
エネルギーの効果も得られる。

【００５９】請求項５に記載の空気調和機によれば、設
定温度変更時間間隔よりも短い時間間隔で、圧縮機速度
制御手段が室温と設定温度との差により圧縮機の速度を
制御するので、室温の変化に迅速に対応することができ
る。

【００６０】請求項６に記載の空気調和機によれば、手
動で設定することが可能な手動室温設定器と、この手動
室温設定器によって設定された設定温度と室温設定手段
によって設定された設定温度のいずれか一方を選択して
圧縮機速度制御手段に供給するので、想定し難い特種な
環境条件にも対応できる効果がある。

【００６１】請求項７に記載の空気調和機によれば、室
内ユニットの上下に設けられた吹出口のうち、下の吹出
口からのみ空気を吹出す状態で、すなわち、使用者に吹
出風が直接当たりやすい状況で、室温設定手段によって
自動設定された設定温度を選択するので、請求項６の効
果がさらに高められる。

【００６２】請求項８に記載の空気調和機によれば、室
内熱交換器温度センサに代えて、室内ユニットの吹出口
の空気の温度を検出する吹出口温度センサを用いること
によって、上述したとほぼ同様な効果が設計上の余裕を
持って達成される。

【００６３】請求項９に記載の空気調和機によれば、さ
らに、決定された設定温度に基づき、室内熱交換器に送
風する室内送風機の速度を制御するので、運転開始時等
に冷風が使用者に当たることを未然に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック
図。

【図２】図１に示した実施形態の室内ユニットの詳細な
構成を示す縦断面図。

【図３】図１に示した実施形態の詳細な構成を示す系統
図。

【図４】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、送風機回転数と室内熱交換器温度との関係、並び
に、送風機回転数と室温の設定温度に対する差ととの関
係を示した線図。

【図５】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、室内熱交換器温度と室温との関係を示した線図。

【図６】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、主要な構成要素の処理手順を示すフローチャート。

【図７】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、主要な構成要素の処理手順を示すフローチャート。

【図８】本発明の他の実施形態の室内ユニットの斜視
図。

【図９】図８に示した実施形態の室内ユニットの詳細な
構成を示す縦断面図。

【図１０】図８に示した実施形態の詳細な構成を示す系
統図。

【図１１】従来の空気調和機の制御回路の処理手順を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１０，４０ 室内ユニット １００，２００ 制御回路 １０１ 圧縮機 １０２ 室内熱交換器 １０３ 減圧装置 １０４ 室外熱交換器 １０４ 室内送風機 １１１ 室温センサ １１２ 度センサ １１３ 室温設定手段 １１４ 手動室温設定手段 １１５ 選択手段 １１６ 圧縮機速度制御手段 １１７ 異吹出口温度センサ １１８ 送風機速度制御手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、室内熱交換器、減圧装置及び室外
   熱交換器が順次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを、
   暖房モードで運転する空気調和機において、 室温を検出する室温センサと、 室内熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度センサ
   と、 前記室温センサによって検出された室温及び前記室内熱
   交換器温度センサによって検出された室内熱交換器温度
   のうち、少なくとも前記室内熱交換器温度に基づいて室
   内設定温度を決定する室温設定手段と、 前記室温設定手段によって決定された室内設定温度と前
   記室温センサによって検出された室温とに基づいて前記
   圧縮機の速度を制御する圧縮機速度制御手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】請求項１に記載の空気調和機において、 室内熱交換器温度をＴc 、室温をＴa とし、α，βを定
   数とするとき、前記室温設定手段は室温Ｔa を次式、 Ｔa ＝α−β×Ｔc によって決まる関数値の近傍に収束させることを特徴と
   する空気調和機。
3. 【請求項３】請求項１に記載の空気調和機において、 室温をＴa 、室内熱交換器温度をＴc とし、ａ，ｂ，ｃ
   を定数とするとき、前記室温設定手段は次式、 Ｔc ＜ａ、かつ、Ｔc ＜ｂ−ｃ×Ｔa の条件を満たすか否かを判別し、これらの条件を満たし
   た場合、室内設定温度をそれ以前の室内設定温度から所
   定値だけ上昇させ、これらの条件を満たさない場合、室
   内設定温度をそれ以前の室内設定温度に維持し、この室
   内設定温度を所定時間毎に前記圧縮機速度制御手段に加
   えることを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】請求項１に記載の空気調和機において、 室温をＴa 、室内熱交換器温度をＴc 、室内設定温度を
   Ｔscとし、ａ，ｂ，ｃ，ｄを定数とするとき、前記室温
   設定手段は次式、 Ｔc ＜ａ、かつ、Ｔc ＜ｂ−ｃ×Ｔa の条件を満たすか否かを判別し、これらの条件を満たし
   た場合、室内設定温度をそれ以前の室内設定温度から所
   定値だけ上昇させ、これらの条件を満たさない場合、室
   内設定温度をそれ以前の室内設定温度から所定値だけ下
   降させ、これらの室内設定温度を所定時間毎に前記圧縮
   機速度制御手段に供給することを特徴とする空気調和
   機。
5. 【請求項５】請求項３又は４に記載の空気調和機におい
   て、 前記圧縮機制御手段は、前記室温設定手段における室内
   設定温度の変更時間間隔よりも短い時間間隔で室温と室
   内設定温度との差により前記圧縮機の速度を制御するこ
   とを特徴とする空気調和機。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調
   和機において、 さらに、室温を手動で設定することが可能な手動室温設
   定器と、 この手動室温設定器によって設定された室内設定温度と
   前記室温設定手段によって設定された室内設定温度のい
   ずれか一方を選択して前記圧縮機速度制御手段に供給す
   る選択手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。
7. 【請求項７】請求項６に記載の空気調和機において、 室内ユニットが上下に吹出口を有し、上下両方の前記吹
   出口から空気を吹出す状態と、下の前記吹出口からのみ
   空気を吹出す状態とに切換え可能であり、このうち、下
   の吹出口からのみ空気を吹出す状態で、前記選択手段は
   前記室温設定手段によって設定された室内設定温度を選
   択して前記圧縮機速度制御手段に供給することを特徴と
   する空気調和機。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の空気調
   和機において、前記室内熱交換器温度センサに代えて、
   室内ユニットの吹出口の空気の温度を検出する吹出口温
   度センサを用いたことを特徴とする空気調和機。
9. 【請求項９】請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調
   和機において、 さらに、前記室温設定手段によって決定された室内設定
   温度に基づき、前記室内熱交換器に送風する室内送風機
   の速度を制御する送風機速度制御手段を備えたことを特
   徴とする空気調和機。