JPS5916178B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和機の制御装置に係り、特に電子制御す
るものに関する。

従来、空気調和機の制御として、サーモスタットによる
温度検出動作に基き、リレーをオン、オフさせ、コンプ
レッサの運転、停止を行うというようなものが広く用い
られている。

これに対し、近年、各種機器の電子制御化に伴い、電子
回路による匍脚を行うものも現れている。

すなわちマイクロコンピュータを用いたものがその先駆
的なものであり、これにより種々の複雑な制御を行うこ
とが試みられている。

ここにおいて、温度制御に限っていえば、その制御装置
の基本的要素としての温度検出素子の性能によって制御
精度は大幅に異ったものとなる。

すなわち、温度検出素子の代表例であるサーミスタは通
電により自己発熱し、これに起因して誤検出する。

しかしながら、従来は温度検出素子に連続通電するのが
普通であり、検出信号中に誤差を含み易い構成となって
いる。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、記憶機能
および演算機能を有する信号処理装置を用い、予め記憶
している情報、操作による設定情報ならびに温度情報に
基く制御を行うと共に、温度検出素子には自己発熱を極
力抑制し得るような間欠通電を行い、正確な温度検出信
号に基いて正確に温度制御を行うこと−ができる空間調
和機の制御装置を構成したものである。

以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示したもので、
μＰはランダム・アクセス・メモリーＲＡＭ、 リー
ドオンリーメモリーＲＯＭおよび信号処理ユニットＣＰ
Ｕを有するマイクロプロセッサである。

このマイクロプロセッサμＰは、クロックパルス発生器
ＰＧからのクロックパルスによって作動するもので、情
報として操作回路ＯＰの設定信号および温度検出回路Ｔ
Ｄからの信号が与えられ、この情報とメモリーＲＯＭの
固定情報およびメモＩＪ−ＲＡＭの書換え可能な記憶情
報等によって制御動作を行う。

温度検出回路ＴＤは、可変抵抗ＶＲによる設定値とサー
ミスタＴＨによる検出値との比較結果に応じた出力を生
じるものである。

マイクロプロセッサμＰは制御動作の結果としての出力
をリレー回路ＲＹに与えてファンおよびコンプレッサの
制御を行う。

このマイクロプロセッサμＰには、交流電源ＡＣに接続
されたタイムベースＴＢかもの刻時信号が与えられてテ
コーダＤＥＣに出刃を与え、表示装置ＤＰに時刻表示等
を行う。

タイムベースＴＢかもの刻時信号は、いわゆるタイマ動
作すなわち１時間だけ空調機を運転させるとか、所定時
刻まで空調機を運転させるとかという動作を行うために
も用いることができる。

なお、ＲＥＳは電源投入時に、リセット信号を発生し、
誤動作し易い回路をリセットサせるリセット信号発生器
であり、また、リレー回路ＲＹに接続されたスイッチＳ
Ｗは制御回路故障時に、制御回路と無関係に空気調和機
を運転させるための強制スイッチである。

第２図乃至第６図は、第１図の回路を構成する要素回路
の内容を示したもので、第２図は温度検出回路ＴＤの、
第３図は操作回路ＯＰの、第４図は表示装置ＤＰの、第
５図はタイムベースＴＢの第６図はリレー回路ＲＹの、
それぞれ関連部分を示している。

まず温度検出回路ＴＤについて第２図ａ、ｂ。

Ｃにより説明する。

第２図ａにおいて、ＴＨはサーミスタすなわち温度セン
サ、ＶＲは温度検出用可変抵抗であり、ブリッジ回路の
２辺を構成している。

このブリッジ回路にはタイミング発生器ＴＧからの信号
が与えられ、間欠的に通電される。

これによりブリッジのスパンに生じた信号がコンパレー
タＣＯＭに与えられる。

すなわち、ブリッジにおける温度センサＴＨと可変抵抗
ＶＲとの分圧値がコンパレータＣＯＭの一端子に、ブリ
ッジの他の２つの抵抗の分圧値がコンパレータＣＯＭの
子端子に与えられる。

この端子には、温度レベルレジスタＲからの階段状に増
減可能な信号も与えられる。

そして、コンパレータＣＯＭの比較結果はシフトレジス
タＳＲに与えられ、何回から比較結果が一致するとエク
スクル−シブオア回路ＦＯが出力を温度判定回路ＴＪに
与え、これに基き温度判定回路ＴＪは温度レベルレジス
タＲの設定レベルを増、または減とする。

すなわち、いま温度レベルレジスタが第２図すに示す階
段の何れかのステップの出力を生じているときに、タイ
ミング発生器ＴＧからの任意数の通電がブリッジに対し
て行われ、これをコンパレータＣＯＭで比較したところ
、検出温度が設定値よりも高いという結果が得られたと
する。

このとぎシフトレジ亥りＳＲの全桁の出力は同じとなり
、エクスクル−シブオアＥＯが出力を温度判定回路ＴＪ
に与える。

温度判定回路ＴＪは、これによりファン、コンプレッサ
の制御を行うと共に、温度レベルレジスタＲのステップ
を１段上げる。

これにより、再びコンパレータＣＯＭでの比較が行われ
、なおも検出値が高ければ再び温度レベルレジスタＲの
ステップを１段上げるし、低ければ１段下げる。

このように、コンパレータＣＯＭの出力をシフトレジス
タＳＲとエクスクル−シブオアＥＯとを介して温度判定
回路に与えると、ノイズ等によって直ちに誤制御動作を
行うことを防げる。

また、サーミスタＴＨは比較的低抵抗であるから通電に
より発熱し、その結果誤検出を行うことがある。

これに対しては、第２図Ｃに示すように、２０ ミ！ｊ
秒間に２回づつの通電を、１秒に１回づつ行うことによ
り対処し得る。

通電間隔等は適宜選択できる。

第３図ａ ＋ ｂ ＋ Ｃｔ ｄは操作部の外観と操作
回路の構成、動作および、この操作回路と組合わされた
発光表示装置の動作を示したものである。

第３図ａは、本発明の適用対象である空気調和機のリモ
コイ操作パネルを示したもので、設定値を含めた操作入
力は全てこのパネルによって与えられる。

すなわち、ＰＢは運転、停止押釦、Ｋ１は運転切換ノブ
、Ｋ２はタイマセットノブ、Ｋ３は温度調節ノブである
。

また、このパネルにはＤｏ〜Ｄ３の４つの表示ランプが
設けられている。

第３図すはこの操作パネルとマイクロプロセッサμＰの
受入れ口であるＧＰＵとの接続を示したもので操作部は
ダイオードマトリクスとして構成され、その出力はＣＰ
Ｕの入力端子ＩＮ１．−ＩＮ□３に与えられ、またＣＰ
Ｕの出力端子０Ｔ１ｏ〜ＯＴ２．により発光ダイオード
Ｄｏ（）３に出力が与えられる第２図Ｃは操作部の操作
によって内容が更新されるＲＡＭの内容を示しており、
第２図ｄは出力端子ＯＴの各出力波形を示している。

この波形を用いることにより表示ランプＤ、−Ｄ３はダ
イナミック点灯される。

第４図は表示装置の関連回路の構成を示したもので、Ｄ
Ｐはたとえば７セグメント素子による数字表示部と、ド
ツト式センタコロンおよびＡＭ 。

ＰＭのコロンとをそなえている。

そして、これら各表示部はそれぞれＣＰＵの出力端子Ｏ
Ｔ ０１５ＯＴＯ３，０Ｔ２０，０Ｔ２１．０Ｔ２２１
０Ｔ２ に直接に０ＴＩ（１，０Ｔ１１．０Ｔ１２．０
Ｔ１３，０ＴＯＯにはデコーダＤＥＣを介して接続され
る。

このＣＰＵにはタイムベースＴＢかもの刻時信号、電源
投入時のリセット信号発生器ＲＥＳかものイニシャライ
ズ信号、操作パネルかもの「時計」、「時計調整」「送
り」の信号が与えられるから、これらに基いて表示動作
を行う。

この場合、ＣＰＵはリセット信号発生器ＲＥＳかもの信
号が与えられると、デコーダＤＥＣにフラッシング出力
を与えるから表示装置ＤＰの表示がフラッシングする。

これにより、操作者は時刻調整の必要を知る。

そして、操作パネルにおいて「時計調整」の操作が行わ
れるとこのフラッシングは終了し以後は連続点灯する。

第５図はタイムベースＴＢの構成を示したもので、商用
電源ＡＣからの正弦波入力は、電ＷＶＣＣとアースとの
間に接続されたダイオードＤ Ｉ ＋０２の作用により
スライス、された上で、抵抗Ｒ２，Ｒ３および２つのイ
ンバータからなるシュミットトリガ回路に与えられてパ
ルス化されカウンタＣＴにて計数されてコンパレータＣ
ＯＭに与えられる。

一方、５０／６０Ｈｚ切換スイツチＳＳの開、閉状態に
応じて判定回路Ｊが判定しレジスタＲＥＧに出力を与え
る。

これによりレジスタＲＥＧは５０Ｈｚであれば５ ｎ
＊ ６０ Ｈｚであれば６ｎの出力をコンパレータＣＯ
Ｍに与える。

したがって出力端子ＯＵＴには５０ Ｈｚであれば’１
５ｎの、６０Ｈｚであれば１／６ｎの周期で出力が現れ
る。

この回路構成は、従来の５進カウンタ、６進カウンタを
組合わせるものに比べ著しく簡単であり、しかも切換ス
イッチの操作を行うのみで簡単に基準時間信号を５０
ＨＺ ％ ６０ Ｈｚに合わせて選ぶことができる。

第６図ａ、ｂはリレー回路ＲＹの構成を示したもので、
この回路はＣＰＵの出力端子０Ｔ１ｏ。

ＯＴ １１ ＊ ＯＴ １２ ＋ ＯＴ １３からの信
号に基きトランジスタＱｏ〜Ｑ３がオンし、リレーＡ、
Ｂ、Ｃ，Ｄの付勢制御を行うものである。

一方、ＣＰＵからの出力が与えられないとき、すなわち
ＣＰＵが故障したときは強制スイッチＳＷによってリレ
ーＤを付勢することができる。

そして、いまりレーＡのみが付勢されるとファンモータ
ＦＭ、が高速運転し、ＡとＣでは中速、ＡとＢでは低速
運転となり、Ｄが付勢されるとファンモータＦＭ２とコ
ンプレッサモータＣＭが運転する。

これにより、制御回路の故障時とか試運転時に、簡単な
操作で空調機を運転することかできる。

第７図は本発明の適用対象である空気調和機の全体を示
したもので、１０は室内ユニット、２０は室外ユニット
、３０はリモコンユニットである。

室内ユニットは図示しない熱交換器と共に、ターボファ
ン１１を有し、また本発明の関連要素としてデジタル時
計１２、温度検出ＩＣｌ３を有する。

本発明は上述のように、記憶機能および演算機能を有ス
るマイクロプロセッサを用い、このプロセッサとの間で
信号授受を行うことにより制御動作を行うものであって
、温度信号を形成するための温度検出素子には間欠通電
を行う構成としたため、温度検出素子が自己発熱して検
出信号に誤差を含むことを極力抑制でき、したがって正
確な温度制御動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック線
図、第２図ａ、ｂ、ｃは同実施例における温度検出回路
の構成、動作の説明図、第３図ａ〜ｄは同じく操作部お
よび操作回路の構成、動作の説明図、第４図は同じ（表
示装置の関連回路を示す回路図、第５図は同じくタイム
ベースの回路図、第６図ａ、ｂはリレー回路の回路図、
第７図は本発明の適用対象である空気調和機の全体を示
す図である。 μＰ・・・・・・マイクロプロセッサ、ＤＰ・・・・・
俵示装置、ＯＰ・・・・・・操作回路、ＣＯＭ・・・・
・・コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定められた固定情報を記憶する第１のメモリー
   、操作内容に応じた設定情報を記憶する第２のメモリー
   、および前記両メモリーの記憶情報を含む諸情報に基き
   演算を行い空気調和機の運転に関する出力信号を形成す
   るユニットを有するグロセットと、 操作に応じた設定信号を前記プロセッサに与える操作回
   路と、 温度検出素子に間欠的に通電して取出した温度信号を前
   記プロセッサに与える温度検出回路と、前前記プロセッ
   サからの信号に応じて空気調和機の運転制御を行うリレ
   ー回路とをそなえた空気調和機の制御装置。