JPS5930974B2 - 家庭用空調機器の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、家庭用空調装置の改良に関し、さらに詳しく
は、新らしい制御方式を採用した制御装置に関する。

従来、家庭用空調装置、たとえばエアコン、ＦＦ温風機
、床暖房装置等の空調機器は、オンオフ制御、あるいは
、Ｈｉ−Ｌｏ 制御等により、室温制御する制御方式が
ほとんであり、加熱又は吸熱量を室温に応じて比例的に
制御する形式のものはほとんどなかった。

これは、加熱量・吸熱量を、比例的に制御できるものが
ないか、または制御装置を含めて著しく価格上昇するた
めであった。

しかしながら、オンオフ制御、Ｈｉ−Ｌｏ制（財）など
による２位置制御力式においては、暖房又は冷房感覚が
悪く、比例制御又は、実質的にそれに等しい効果のある
多段制御方式を用いた空調機器への要求は強いものであ
った。

一方、近年の半導体技術の革新により、従来、極めて高
価であったような複雑なデータ処理を比較的低価格で、
実現できるようになり、前述の如き比例制御可能な空調
機器の実現が可能になりつつある。

このような状況下において、本発明は、前述の如き、比
例■］御を実現し、しかも安定に、室温を制御すると共
に、暖房又は冷房負荷変動に対して空調機器の応答を著
しく良好にせしめることができる制御装置を提供せんと
するものである。

以下、本発明を石油温風機に実施した例をとりあげて説
明する。

なお本実施例において、温風機のみについて説明するが
本発明は、本実施例に限定されるものではない。

第１図は、石油温風暖房機の断面図である。

図において、１は本体ケースであり、その前面には制御
装置を含んだ操作部１２が設げられている。

ケース１内には熱交換器３、対流用ファン６、燃焼ファ
ン５、オイルタンク７、ポンプ８、点火ヒ−タ４等があ
る。

燃焼空気は、吸気筒１１から燃焼ファン５により吸入さ
れ、ダンパ装置１７の吸入路１７ａよりタッパの開度に
より、燃焼側通路１７ｃ、バイパス通路１７ｂに供給さ
れる。

ダンパ１７は、第６図イに示すような構成であり、回転
部１０５を有していて、回転部１０５には開口１０６．
１０７が設けである。

回転部１０５は、第６図口に示すように、軸１０８によ
り歯車１０９と連結されており、歯車１０９は、パルス
モータ６６の回転軸１１０によって回転される。

パルスモータ６６は、第６図ハの如き接続図であり、端
子Ｃ−Ｒ間、又はＣ−Ｌ間に、所定のパルス入力を加え
ることにより、右回転又は左回転する。

したがって、ダンパの回転部１０５は、パルスモータに
供給するパルスにより回動し、結果的に燃焼側通路１７
ｃへの燃焼空気の供給量と、バイパス路１７ｂへの供給
量の比を変化できる。

第１図におけるバーナ２は、多孔質セラミックより形成
されており、ポンプ８により石油をふきかげられ石油に
ひたされた状態となる。

また９はポンプ８からバーナ２にふきかげられた残油を
オイルタンク７にリターンするリターン路である。

前記バーナ２が、石油にひたされた状態であるとき、燃
焼通路１７ｃから、バーナ２へ送られる風量をＱ、バー
ナ２から気化して燃焼する燃焼量をｑとすると、第７図
のようになり、ｑはＱにほぼ比例するものである。

したがって第６図口の前記パルスモータ６６に供給する
パルスにより、燃焼量ｑを比例的に制御することができ
る。

なお、第６図口において１１２は軸１０８に設られたカ
ムであり、ダンパの開口が最大または最小であることを
検出するためのマイクロスイッチ１１１を動作させるも
のである。

すなわち、ダンパが最大開度であり、燃焼量が最大にな
るダンパ回転位置を検出する場合には、ダンパ開口１０
６が第６図イのような状態になった時、マイクロスイッ
チ１１１のレバー１１３は、図中上方向に押し上げられ
るようなカム１１２となっており、このダンパ開度にて
マイクロスイッチ１１１は作動するものである。

室内空気は、吸入口５より対流ファン６により吸い込ま
れ熱交換器３により熱交換されて吐出口１４より吐出さ
れる。

吸込空気は、室の代表温度として、サーミスタ等の室温
検出器１６により検出される。

また、１８は、熱交換器の温度を検出する温度検出器で
あり、１３は、温風機の上面に設けられた加湿器用のコ
ンセントである。

第２図は、第１図における制御部１２の前面に設けられ
た操作部の外観図である。

図において、２０は螢光表示管であり、時刻を表示する
。

ファンクションスイッチ２３は、４接点の切りかえスイ
ッチであり、図の位置から左（Ｃ１ｏｃｋＡｄｊ）位置
にすると、時計を調節することができる。

ファンクションスイッチ２８をＣ１ｏｃｋＡｄｊの位置
にして、キー２２を押すことにより、午前・午後を選択
することができる。

キー２２を１回押すと午前になり、もう１度押すと午後
になる。

２３〜２５は、それぞれ１回押すごとに、各桁に応じて
１づつ加算される置数キーであり、キー２３は１時の桁
、２４は１０分、２５は１分の各桁が１回押すごとに加
算される。

キー２６は置数キー２３〜２５などによって制御部に入
力した入力命令をキャンセルするためのクリアキーであ
る。

ファンクションスイッチ２８を図より右の位置、すなわ
ち、ＯＮ−ｐｒｏｇ位置、又はＯＦＦ−ｐｒｏｇ位置に
セットすると、相当するＬＥＤ ２７ ａ ＊ ２７
ｂ （発光ダイオード）が点滅し、点火時刻（又は消火
時刻）をプログラム可能であることを表示する。

時計調節と同様にして点火時刻、消火時刻をプログラム
し記憶することができる。

また、点火又は消火時刻をプログラムすると、ファンク
ションスイッチ２８を図示の位置にもどしても、相当す
るＬＥＤ２７ａ ）２７ｂが点灯しっばなしになり、記
憶表示する。

なお、このとき螢光表示管２０は、時計表示となり、１
分毎に表示は加算されていく。

２９は、前述のような方法で、プログラムされた点火時
刻又は消火時刻払時計が刻む時刻とが一致したとき、温
風機を自動的に動作（タイマ動作）させるための入力信
号を制御装置に与えるためのタイマ動作キーで、−回押
すとＬＥＤ２７ｃが点滅して、温風機がタイマ動作中で
あることを表示する。

この場合ＬＥＤ２７ｃは点灯より点滅の方がよりタイマ
動作中であることを強く表示する効果があり、タイマ動
作キーをあやまって押し・たまま外出したりする可能性
が少なくする。

また、タイマ動作キーをもう一度押すと、ＬＥＤ ２７
ｃの点滅は停止し、タイマ動作を停止することができ
る。

すなわち、プログラムされた内容でのタイマ動作を、タ
イマ動作キーで、ワンタッチで、スタートストップさせ
ることができる。

キー３０．３１は、温風機の運転開始・運転停止キーで
あり、運転開始キー３０を押すと、運転状態表示ＬＥＤ
２７ ｄが点滅し、点火中であることを表示すると共
に点火動作に入る。

ＬＥＤ２７ｄは、点火が終了し熱交換器の温度が所定の
温度まで上昇し対流ファンがまわりはじめ、温風が吐出
し始めると点滅から点灯にかわる。

停止キー３１を押すと、温風機は消火動作に入り、ＬＥ
Ｄ ２７ ｄは点火時より長い周期で点滅し、熱交換器
が十分温度が低下して対流ファンが停止するまでの間、
消火中であることを表示する。

３２は、温度設定器であり、室温を設定するためのもの
である。

また、３３は加湿量調節器である。

３４は、４ケのＬＥＤで構成されたオイルレベル表示器
であり、オイルレベル検知器の信号により残油量表示を
する。

たとえば、４ケのＬＥＤにて表示する場合、オイルタン
クに８の石油が入るものであるとき、図において右端の
ＬＥＤは残油量が８から７になったとき点灯から点滅に
変わり、７／８の残油量であることを表示する。

すなわち、左から３ケのＬＥＤは点灯しており、右端の
ＬＥＤのみが点滅している状態を示す。

これにより、４ケのＬＥＤにより、８段階の残油量表示
をすることができる。

さらに、残油量が一定のレベルまで低下したとき、たと
えば残油量が１／８に減少したとき（このとき、左端の
ＬＥＤが点滅し、他の３ケのＬＥＤは消えている）、ブ
ザ一孔２１の内側に設けられたブザーによりオイル切れ
警報を発するものである。

前記残油量表示用ＬＥＤ３４は、４ケの独立したＬＥＤ
よる成るものであるが、これは、異常表示装置を兼用し
ている。

図のＡ−Ｄは前記４ケのＬＥＤに相当する異常内容が表
示されており、温風機に異常がある場合に、どこが異常
なのかを表示する。

例えば、熱交換器の温度が所定値より高くなった場合は
、対流空気系統に異常があることを表示し吸込空気の吸
込口に設けられたフィルタの目づまりがないかどうかを
調べるように異常表示する。

つまり、ＬＥＤ列３４のうち、Ｄは相当するＬＥＤのみ
が点灯のままで、他の３ケが同時に点滅するようにすれ
ば、使用者は、まず異常であることが理解でき、かつ、
Ｄに相当するＬＥＤ３４のみが点灯しっばなしく点滅し
ない）であるから、Ｄに表示されている注意書き（例え
ば、フィルタの掃除をする）を見て、適切な処置を施し
、温風機がさらに重大な異常に陥ることを防止すること
ができ、温風機の寿命を長くし、また危険な状態が発生
するのを防止できる。

また、第１図には、示されていないが、給排気路内に適
当な圧力差でオンオフする風圧スイッチを設けてあり、
バーナモータ５が動作していても前記風圧スイッチが作
動しないときは、給排気系統に異常があり、このときは
、例えば、第２図におけるＬＥＤ３４のうち、Ｃに相当
するＬＥＤのみが点灯しっばなしで、他の３ケのＬＥＤ
３４は、点滅しＣには給排気がつまっていないかどうか
点検するように指示されておれば、使用者はきわめて容
易に給排気のつまりを知ることができる。

このようにＬＥＤ列３４は、通常は、オイルの残油量表
示をしつつ異常があるときのみ、異常表示に使われてお
り、きわめて有効に利用されており、安価に残油表示と
、異常表示を実現できる。

ここで第１図の温風機に適用された本発明の構成につい
て第１１図を参照して説明する。

第１１図において、制御部Ａは室温検知手段Ｂと室温設
定手段Ｃおよび入力部りの信号により熱源制御手段”Ｅ
を制御して熱源Ｆの発熱量を調節するよう構成されてい
る。

制御部Ａの主制御部Ｇは、入力部りの指令をうけて運転
を開始し、最大能力設定手段Ｈにより熱源制御手段Ｅを
制御して熱源Ｆの発熱量を最大能力に設定する。

熱源Ｆの起動と共にカウンタ■は時間をカウントを開始
され、室温検知手段Ｂの信号を受ける所定温度上昇検知
手段Ｊが、室温が所定温度上昇したことを検知し、その
信号を主制御部Ｇに送ると、主制御部Ｇはカウンタ■の
時間カウントを停止し、演算手段Ｋにてカウントされた
時間τを演算処理し記憶部りにτ′として格納する。

この格納された時間τ′は、サンプリング時間τ′とし
て使用される。

すなわち、主制御部Ｇは、室温検知手段Ｂと室温設定手
段Ｃとからの信号に基づいて、サンプリング時間τ′ご
とに熱源制御手段Ｅを設定変更手段Ｍによって制御し、
熱源Ｆの発熱量の設定変更を行うものである。

したがって設定変更手段Ｍによる熱源Ｆの発熱量変更が
行われる周期は上記サンプリング時間τ′となり、この
サンプリング時間τ′は暖房負荷である居住空間の応答
特性を表わすデータである。

このため、居住空間の応答特性に応じた発熱量の設定変
更を室温信号と設定温度信号とに基づいて行うことがで
き、暖房負荷変動に対して極めて良好な発熱量調節を実
現することが可能である。

このような本発明の構成をより具体的に、第１図の温風
機の制御回路として実現したものが、第３図であり、詳
細なブロック回路図を示している。

第３図において、６３は電源コードであり、例えば１０
０Ｖの商用電源が接続される。

５６は、ライルフィルタおよびサージアブソーバを含む
フィルタ部である。

５７．５８は温度ヒユーズ、安全サーモスイッチで、最
終安全器である。

前記１００Ｖラインには、制御装置の電子回路用の電源
トランス５４があり、電源部６４を形成しており、５５
は制御回路に各種の直流および交流電源を供給する回路
部である。

制御装置は、中央処理部４１等より成る電子制御部６５
を中心に構成されている。

中央処理部４１は、入力信号として、電源（５０／６０
Ｈｚ）同期信号発生器４０から電源同期信号を受けとり
、全ての時間基礎単位としている。

第２の入力信号は、室温検出器１６、室温設定器３２、
熱交換器温度検出器１８、加湿量設定器３３である。

これらは全てアナログ信号であり、アナログスイッチ３
９により選択的に電圧周波数変換器（Ｖ／Ｆコンバータ
）３８を介して、デジタル信号として検知される。

第３の入力は、前述の置数キー、運転キー等より構成さ
れた入力操作キ一群３５であり、使用者が制御装置に入
力命令を入力するだめのものである。

第４の入力は、風圧スイッチ、オイルタンクに水が混入
したことを知るためのフロートスイッチ地震が発生した
とき作動する霧滴スイッチなどの他の検知人力３７であ
る。

中央処理部４１は、螢光表示管２０、運転状態表示・記
憶表示等のＬＥＤ群２７、オイルレベル異常を表示する
ためのＬＥＤ群３４、警報を発するためのブザー２１よ
り成る表示出力部を有している。

リレー５９は、その接点により、１００Ｖラインの主回
路のオンオフを行なうためのものである。

加湿器用コンセント１３、点火ヒータ４、ポンプ８、燃
焼ファン５、対流７７ン６は、それぞれ、サイリスタ４
４ａ〜４４ｅにより、オンオフ又はスピードコントロー
ルされる。

サイリスタ４４ａ〜４４ｄは、フォトカプラ４２ａ〜４
２ｄにより絶縁されて、中央処理部４１の出力信号を、
トランジスタ４３ａ〜４３ｄに供給する。

したがって、前記サイリスタ４４ａ〜４４ｄは中央処理
部４１の出力信号により、オンオフされる。

なお、ダイオード６１、ゼナダイオード６２、コンデン
サ６３、抵抗６０は、前記サイリスタ４４ａ〜４４ｄを
ドライブするためのゲート電源を構成するものである。

サイリスタ４４ｅは、抵抗４５、ブリッジダイオード４
６、ゼナダイオード４１により構成される同期電源と、
コンデンサ４９、抵抗器４８ｅ ｔ ４８ｆ ｔ ４８
ｇ ｔ ４８ｈ、プログラマブルユニジャンクショント
ランジスタ（ＰＵＴ）５０、抵抗器５１．５２等より成
る弛張発振回路、前記弛張発振回路のパルス出力を、出
力するパルストランス５３により駆動されるよう構成さ
れて（いる。

中央処理部４１の対流ファン６制御用出力は、フォトカ
プラ４２ｅ ｔ ４２ｆ 、４２ｇ、４２ｈにより、出
力され、前記抵抗器４８ｅｔ４８ｔ’。

４８ｇｔ４８ｈを、それぞれ選択的にオンオフする。

抵抗器４８ｅ〜４８ｈは、それぞれ、所定の割合で重み
がつけられており、コンデンサ４９の充電速度を、１６
通りに制御することができるものである。

したがって、対流ファン６は、停止を含めて１６段階の
回転数に制御されるものである。

第３図における電子制御部６５のさらに詳しい実施例を
第４図に示す。

第４図は、４ビツトの１チツプマイクロコンピユータ（
μｍＰ）を用いて、前記の電子制御部６５を実現した例
である。

第４図において、２００はマイクロコンピュータ（以下
μｍＰと称ス）である。

ここで、μｍＰ２Ｏ０の構成を示す第９図を参照して、
μｍＰの機能とデータ処理プロセスの概略を説明する。

。第１の機能は論理演算機能であって、この機能論理
演算ユニツ）（ＡＬＵ）２０１、アキュームレータ（Ａ
ＣＣ）２０２、テンポラリレジスタ（ＴＥＭＰ）２０３
、プログラムステータスフラッグ（ＰＳ）２０４、キャ
リフラッグ２０５、ゼロフラッグ２０６、ツーズコンプ
リメント（Ｔ／Ｃ）２０７およびデータ転送を行なう４
ビツトのＡバスおよびＢバスにより達せられる。

ＡＬＵ２０１は論理演算部であって、論理積、論理和、
排他的論理和、加算を実行することができる。

Ｔ／Ｃ２０７はＡＬＵ２０１に転送されてくるデータの
２の補数を算出するものであり、したがってＡＬＵ２０
１は減算を実行することができる。

ＰＳ２０４ ？ＣＦ２０５ ｔＺＦ２０６はｘ ビット
のフリップフロップであり、システムの状態を記憶する
ためのものである。

ＰＳ２０８は命令によりセット・リセットされるフラッ
グであり、ＣＦ２０５．ＺＦ２０６はＡＬＵ２０１の演
算結果等に基づき、キャリアの有無により、ＣＦ２０５
が演算結果が零であるか否かによりＺＦ２０６がそれぞ
れセット・リセットされ、プログラム実行における種々
の判定に使用される。

ＡＣＣ２０２、ＴＥＭＰ２０３は４ビツトのレジスタで
あり、ＡＬＵの入力データや演算結果等を一時的に記憶
するためのレジスタである。

第２の機能はデータ記憶機能である。

この機能は可変メモリであるＲＡＭ２０９、Ｘレジスタ
２１０、Ｘレジスタ２１１により実行される。

ＲＡＭ２０９のアドレスはＸおよびＸレジスタ２１０．
２１１により指定されて命令により、ＡＣＣ２０２等に
ＲＡＭ２０９の内容を転送できるようになっている。

第３の機能はプログラムの記憶実行等を行うプログラム
記憶および実行機能である。

この機能は固定メモリであるＲＯＭ２１０、プログラム
カウンタＰＣ２０４、サブルーチンスタック５ＴＡＣＫ
２１１、スタックポインタ５Ｐ２１２により実行される
。

ＲＯＭ２１０は８ビツトの命令語で書き込まれたシステ
ムの実行すべきプログラムを記憶するものであり、バイ
ナリカウンタにより構成されているＰＣ２０４はＲＯＭ
２１０の番地指定を行う。

したがって、−ＰＣ２０４のカウントアツプにしたがっ
てＲＯＭ２１０に記憶されたプログラムが、■ワードづ
つ実行されていく。

５ＴＡＣＫ２１１はプログラムのサブルーチンを実行す
るとき、サブルーチンからもどってくる時の番地を指定
するため、ＰＣ２０４の内容を格納するものである。

ＳＰはサブルーチンを２レベルで実行するとき、はじめ
にもどってくるべき番地を指定するためのものである。

第４の機能は命令デコード機能である。

コノ機能はインストラクションレジスタｌＲ２１３、イ
ンストラクションプログラマブルロジックアレイＩ−Ｐ
ＬＡ２１４により実行される。

ｌＲ２１３はＲＯＭ２１０から転送された８ビツトの命
令語を命令が実行される間ラッテするためのレジスタで
あり８ビツトである。

Ｉ−ＰＬＡ２１４はＲＯＭ２１０より転送された８ビツ
トの命令語を制御信号に変換する機能を果たし、したが
ってＩ−ＰＬＡ２１４により、ＲＯＭ２１０に記憶され
た８ビツトの命令語は順次各種の制御信号となり、他の
各機能部（例えば、ＡＬＵ、ＡＣＣ。

ＲＡＭ・・・・・・など）に送られ、μ−ＰはＲＯＭ２
１０に記憶されたプログラムに基づき動作する。

第５の機能はカウンタ機能である。

カウンタ２１５は８ビツトのバイナリカウンタであり、
カウンタ用フリップフロップＥ／ＤＦＦ２１６により、
セット・リセットされる。

Ｅ／ＤＦＦ２１６によりカウンタ２１５がカウント可能
状態にされると、８４入力端子からのパルス入力をカウ
ントアツプし、最上位（ＭＳＢ）まで、カウントアツプ
すると、セットフラッグ５Ｆ２１７がセットされる。

したがって、ＲＯＭ２１０からの命令により、Ｅ／ＤＦ
Ｆ２１６をセット・リセットし、５Ｆ２１７がセットさ
れているか否かをみることにより８１人力からのパルス
数をカウントすることができる。

また、カウンタ２１５の内容を上位４ビツトと下位４ビ
ツトに分けて、直接ＡＣＣ２０２などに転送することも
でさる。

第６は入力出力機能である。

入力端子はＡ。

〜Ａ３の４ビット並列入力端子払Ｂ。

〜Ｂ３の４ビット並列入力端子がある。このＡ。

〜Ａ３ ｓ ＢＯ”Ｒ３の２組の並列入力はマルチプレ
クサＭＰＸ２１８によりＢバス２１９を介して選択的に
、ＡＣＣ２０２等に転送することができる。

このＡ。

〜Ａ３．Ｂｏ〜Ｂ３人力はデータの入力用として用いら
れる。

他の入力端子として、Ｓφ、８１入力端子がある。

この入力端子はμｍＰのクロックとは無関係にパルス信
号をカウントしたり、割り込み動作をさせたりするのに
便利な入力端子である。

Ｓφ大入力比較器Ｃ２２０により、入力がハイかローか
を判別される。

８１人力はゲートＧ２２１により、カウンタ２１５に入
力されたり、直接、同期化回路５２２２を経て、５Ｆ２
１７に入力され、比較器Ｃ２２３により比較されて、Ｓ
φ大入力同じように使用することができる端子である。

Ｓ□人人力カウンタ２１５入れるか否かはＣ８端子の入
力により選択できる。

Ｒ８Ｔ入力端子は最初の電源投入時などに、μｍＰの電
源が確立されるまで、ＲＯＭ２１０に記憶されたプログ
ラムのスタート（０番地）に停止させ、誤動作を防止す
るなどの目的のために使うことができる。

このとき出力端子は全てり。になる。

Ｏ８Ｃ入力端子は内蔵の発振器２２４の発振周波数を決
定するために、コンデンサと抵抗を接続する端子である
。

この発振器の発振周波数をクロックとしてμ−Ｐの動作
が実行され、このμ−Ｐの動作速度（処理速度）を決定
している。

また、ＶＳＳｊＶＤＤは電源端子である。

次に、出力端子は３種類を有している。

第１の出力端子はり。

〜Ｄ７よりなるＤ出力端子である。

ＲＡＭ２０９あるいはＡＣＣ２０２のデータとＰＳ２０
８とがラッテ２０５によりラッチされてプログラマブル
ロジックアレイＰＬＡ２２６に５ビツトデータとして転
送されると、そのデータ（５ビツト）はり。

〜Ｄ７０８本の出力端子に並列８ビツト出力として出力
される。

したがって、このり。

−Ｄ７の出力端子は７セグメント表示管の表示用に適し
ている。

第２の出力端子はＥ。

〜Ｅ３より成るＥ出力端子でＡＣＣ２０２・あるいはＲ
ＯＭ２１０より、４ビツトのデータを並列に出力するこ
とができる。

２２１はラッチである。

第３の出力はＣ８〜Ｃ１□より成るＣ出゛力端子であり
、このＣ出力は各々独立にセットまたはリセットするこ
とができる。

すなわち、Ｙレジスタ２１１によってとのＣ出力をセッ
トするかを指定し、出力命令を出すと、デコーダ２２８
により相当するＣ出力端子はラッチ２２９により、ラッ
テされて出力される。

したがってこのＣ出力端子で種々の負荷を制御できる。

なお、２３０．２３１．２３２はマルチプレクサであり
、２３３は比較器である。

以上第９図に示したμｍＰの機能とデータ処理プロセス
についての概略を説明したが、本発明はこのよりなμ−
Ｐを用いた実施例を示している。

第４図において、μ−Ｐ２００は、ディスクリートＣ出
力（Ｃ８〜Ｃ１□）のうち、Ｃｏ−Ｃ３の出力を、いわ
ゆるスキャン出力として出力している。

スキャン出力Ｃ８−０３は、Ｄ出力（Ｃ３〜Ｄ７ ）と
のマトリクスにより、一般的によく知られているダイナ
ミックドライブ用螢光表示管２０をドライブするよう構
成されている。

すなわち、Ｃｏ−Ｃ３のスキャン出力は、図示のように
、螢光表示管の各桁、コロン、ＡＭ／ＰＭ桁のグリッド
をダイナミックドライブし、Ｄｏ−Ｄ７出力は、データ
として７セグメントのアノード、および、コロン、ＡＭ
、ＰＭのアノードをドライブするよう構成されている。

したがって、螢光表示管の各桁の数字、コロン、ＡＭ、
ＰＭ等はμ−Ｐ２００により、任意に表示することがで
きるから、時計の表示、点火消火時刻の表示等をさせし
め得る。

Ｃｏ〜Ｃ３出力は、同時にＣ４，Ｃ５出力との間で、ト
ランジスタ７３ ａ 〜７３ ｄ ｔ ７１ ａ ｔ７
１ｓ ｔ ７２ａ ｔ ７２ｂを介して、マトリクスを
構成している。

そして、マトリクスの各交点は、前述の運転状態表示Ｌ
ＥＤ２７ｄ、タイマ動作表示ＬＥＤ２γＣ１記憶表示Ｌ
ＥＤ ２７ ａ ｔ ２７ ｂおよび残油量表示兼異常
表示ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄがあり、これらのＬＥＤは、
Ｃｏ−Ｃ３のスキャン出力とＣ４，Ｃ５により、ダイナ
ミックドライブされ、各ＬＥＤは、それぞれ独立に点灯
又は点滅をさせることができる。

Ｃｏ〜Ｃ３スキャン出力は、また、ＡＯ−Ａ３人力と、
マトリクスを形成しており、ＡＭ／ＰＭ選択キー２２、
置数キー２３．２４，２５．ファンクションスイッチ２
８の各接点、クリアキー２６、運転キー３０、停止キー
３１、タイマ動作キー２９、ダンパ位置検出スイッチ１
１１が、Ａ、−Ａ３人力と、Ｃ１ｔＣ２ｔＣ３出力との
交点に配置され、それぞれ独立に入力データとして判別
できる。

なお各スイッチは直列にダイオード（図示せず）を挿入
し、データの混同をさけることができる。

また、ＡＯ〜Ａ３人力とｃｏとの交点は、ダイオード７
５ａ〜７５ｄ、抵抗器１２０ａ〜１２０ｄ、トランジス
タ７４ａ〜〜７４ｄにより、データが入力される。

トランジスタ７４ａ〜７４ｄはそれぞれツェナー特性が
生じる電圧が異なるゼナーダイオード７６ａ〜７６ｄが
そのベースに接続されており、各ゼナダイオードのツェ
ナー電圧Ｖ２は順に一定の電圧差で大きくなル。

りとえば８Ｖ、７Ｖ、６Ｖ、５ＶのＶｚをもつゼナーダ
イオードを７６ａ〜７６ｄに選んでおき、可変抵抗７７
の両端電圧を抵抗７８゜７９により適当に選んでおけば
、可変抵抗７７の可動接点の位置が図中、上から下に移
動するにつれて、各トランジスタ７４ａ”７４ｄは全導
通状態から、１つづつ非導通になり、μｍＰ２Ｏ０への
入力［Ａ□ ｓ Ａ １ 、Ａ２ ｓ Ａ３ ：］は（
ｏｏｏｏ）から順に〔１０００〕、［１１００］、（１
１１０）。

（１１１１）というように可変抵抗１１の可動接点の位
置により変化する。

前記可変抵抗７１は、第１０図に示すように、オイルの
残油レベルに応じて、回動するように構成されている。

第１０図において、１２１はカートリッジタンク、１７
は補助タンク（温風機に固定）である。

１２５はバネであり、カートリッジタンク内のオイルの
重量により、タンクの上下位置を変化するようになって
いる。

したがって、残油量に応じてカートリッジタンク１２１
は上下に移動するから、カートリッジタンク１２１に取
りつげられたラック１２２も上下に位置変化する。

よって、歯車１２３は回転し歯車１２３の軸１２４も回
転するから、この軸１２４に、前記可変抵抗７７を連動
させれば、残油量は、可変抵抗１７の可動接点の位置と
して、検出され、前述したμｍＰ２Ｏ０へのＡ、〜Ａ３
人力は、残油量のデータとなる。

１６．１８はサーミスタであり、室温および熱交換器の
温度が、抵抗器１６’、１８’との相関により電圧に変
換される。

また、３２は可変抵抗器であり、可変抵抗の可動接点の
電位が室温の設定信号として供給される。

３３は加湿量の設定信号を電圧値として供給するもので
ある。

これら４つの信号電圧は、アナログスイッチ３９の各入
力に送られる。

アナログスイッチ３９は、例えばμＰＤ４０６６Ｃ（日
本電気製）であり、μｍＰ ２００のＥｏ−Ｅ３出力に
より、前記４つの入力のどれかを選択的に、電圧周波数
変換器（Ｖ／Ｆコンバータ）３８に入力するものである
。

Ｖ／Ｆコンバータ３８は、例えば、レイセオン社製１７
）Ｖ／Ｆ ：ｆｆ ７バータ（ＲＣ４１５１）では、入
力電圧レベルに応じて、出力端子から出力されるパルス
周波数が変化するものである。

Ｖ／Ｆコンバータ３８の出力は、μｍＰ２Ｏ０の入力Ｓ
１に入力され、入力パルスをカウントすることができる
。

よって、μｍＰ２Ｏ０により、前記２つの検知信号、お
よび設定信号をパルス数というデジタル信号にて検知す
ることができる。

８０および８１はラッテであり、例えば、μＰＤ４０４
２Ｃ（新日本電気）などのＤラッテである。

ラッチ８１．８０は、それぞれμｍＰ２Ｏ０のＥ。

−Ｅ３出力により、データを入力される。

そして、ｃｏ、Ｃ７出力によりそれぞれ、データのラッ
チと、データパルスの２状態をコントロールされる。

各々のラッチのＱ出力はトランジスタ７０ａ〜７０ｄ、
および７０ ｅ 〜７０ ｈをドライブするように構成
され、前記トランジスタγＯａ〜７０ｈはそれぞれフォ
トカプラ４２ａ〜４２ｈをドライブする。

したがって、μｍＰ２Ｏ０は、対流ファン６のスピード
制御、燃焼ファン５、ポンプ８、点火ヒータ４、加湿器
用コンセント１３のオンオフ制御を、それぞれ独立に実
行することができる。

μｍＰ２Ｏ０の出力Ｃ８は、メインリレー５９を、トラ
ンジスタ６８によりオンオフするものである。

出力Ｃｇ ｔｃｌＯは、トランジスタ６γａ、６γｂに
より、パルスモータ６６を正転逆転させるだめのパルス
出力を発生するものである。

ｔｔ−Ｐ２Ｏ０は、Ｃ９，Ｃ１ｏに出力パルスを出すこ
とによりダンパ開度を変えるが、ダンパ位置検出用スイ
ッチ１１１により、最大開度位置が得られた後は、正逆
方向にいくつのパルスを出したかをデータとしてＲＡＭ
内に記憶している。

したがって、１つのスイッチ（１１１）入力だけでダン
パ開度を判別できる。

Ｃ１□出力は、トランジスタ６９ａ ｔ ６９ｂより構
成されたマルチバイブレータにより、圧電ブザー２１を
駆動する。

したがって、必要なときに警報音を発生することができ
る。

μｍＰ２Ｏ０のＳ。

入力は、トランジスタ８２のコレクタに接続されており
、トランジスタ８２０ベースは、抵抗器を介してＣ３に
接続されている。

Ｃ３は、第５図に示すように交流電源が供給される。

したがってトランジスタ８２のコレクタは、電源（５０
／６０Ｈｚ ）に同期した信号を発生する。

よって、μｍＰ２Ｏ０は、Ｓｏの入力をカウントするこ
とにより、電源周波数（５０／６０Ｈｚ）を基準として
、種々の時間カウントが可能になる。

なお、コンデンサ８５は電源投入時にμｍＰ２Ｏ０にリ
セットするためのもの、コンデンサ８３、抵抗器８４は
、μｍＰ２Ｏ０のプロセッササイクルを決定するための
ものである。

また、３７ａは、地震が感知されたとき、開となるスイ
ッチであり、感震装置（図示せず）に組み込まれている
。

３７ｂは、補助オイルタンク１７内に設けられた水混入
検知用のフロートスイッチ（図示せず）の接点である。

３７ｃは、燃焼空気流路に設けられた風圧スイッチ（図
示せず）の接点である。

これら３つのスイッチは、μｍＰ２Ｏ０のＢ。

〜Ｂ２人力に検知データを入力するよう構成されている
。

したがってμｍＰ２Ｏ０はどのような異常があったかを
判別できる。

第５図は、第３図における電源部６４の具体例である。

図において、８９．９０．１０２．１０３゜１０４はダ
イオード、９９はダイオードブリッジ、９１．９４はト
ランジスタ、９２，９５，１００はゼナダイオード、８
６，８７，８８，９７゜９８はコンデンサ、９３，９６
，１０１は抵抗器である。

図のＥ１〜Ｅ５）ｅ１〜ｅ３は、第４図のＥＩ〜Ｅ５．
ｅ１〜ｅ３に接続される。

以上本発明を実施する具体的な構成について述べたもの
である。

第８図は、本発明を説明する図であり、以下、第８図お
よび、第２〜４図を参照して説明する。

運転キー３０が押されるかタイマ動作キー２９がおされ
ていて、プログラムされた点火時刻に一致したとき、μ
ｍＰ２Ｏ０は、点火動作に入る。

したがって、Ｃ８出力をＨｉにすると共に０９又はＣ１
□により、スイッチ１１１による入力があるまで、パル
スを出力し、ダンパを最大開度にする。

また、点′火ヒータ４、ポンプ８、燃焼ファン５を動作
させるべくサイリスタ４４ｂ 、４４ｃ 、４４ａが導
通するように、ラッテ８０のデータＥ。

−Ｅ３出力およびＣ７出力により入力してラッチする。

従って、温風機は、点火時は最大燃焼でスタートする。

この状態が第８図における時刻ｔ。である。熱交換器の
温度は、アナログスイッチ３９、Ｖ／Ｆコンバータ３８
により、Ｓ□にパルス数として入力されるから、μｍＰ
２Ｏ０は熱交換器の温度（サーミスタ１８により検知さ
れる）を監視でき、定められた温度まで上昇すると、点
火が完了したと判定して、ラッチ８０のデータをＥ。

−Ｅ３出力により、変更してサイリスタ４４ｂをオフに
する。

同時にＬＥＤ２７ｄを点滅から点灯に変え、点火が終了
したことを表示する。

また、ラッテ８１のデータを変えて、対流７アン６をド
ライブするサイリスタ４４ｅの位相角を変え（点火中は
対流ファン６は停止）熱交換器の温度が定められたレベ
ルになるよう、スピード制御する。

この時、対流ファンの位相角の変更（ラッテ８１のデー
タの変更）は、熱交換器の時定数に基づく一定の時間周
期で行なわれるものである。

この時点が第８図ｔ１の時刻に相当する。

時刻ｔ□で対流ファンが回転しはじめると、サーミスタ
１６で検知されていた室温Ｔｒｏｏｍは、第８図のよう
に一度多少減少してから、上昇しはじめることが多い。

そこで、μｍＰ２Ｏ０は、Ｓ□から検出される室温が、
運転されはじめてから、最低温度を示した時刻ｔ□から
所定の温度上昇ΔＴ。

（例えば１ ｄｅｇ ）上昇するまでの時刻ｔ２までの
時間をカウントし、温風機が置かれている部屋の暖房負
荷状態での無駄時間τを測定すると共にＲＡＭ内に、τ
′＝ａ＋βτなる演算処理をした後格納する。

但しａ、βは任意定数である。その後、μｍＰ２Ｏ０は
、前記τ′＝α＋βτの時間間隔で、室温Ｔ と設定
温度Ｔｓｅｔを比較し、その差ΔＴを演算し、前記τ′
毎に燃焼量ｑを ｑ＝ｑｏ＋Ａ・ΔＴ に従って 変更するものである。

このようにすることにより、温風機の燃焼量ｑは室温Ｔ
が設定温度Ｔｓｅｔになるように制ｏｏｍ 御され、しかも、安定な比例制御を実現することができ
るものである。

すなわち、温風機の運転開始毎に前記τ′を求めること
により、暖房負荷の熱容量変化に応じて燃焼量変化の周
期を変えることができるから、不安定及制御系とならず
、しかも追従性のよい燃焼量制御を実現することができ
る。

このような制御装置は、本実施例のように、比較的低コ
ストな、４ビットマイクロコンピュータによって、きわ
めて容易に実現でき、安定な比例制御を実現する上でき
わめて大きい効果がある。

次に加湿器用コンセントの制御方式について述べる。

加湿用コンセント１３は、サイリスタ４４ａによりオン
オフ制御される。

そして、μ−Ｐ２００は燃焼量をｑ、加湿器用コンセン
トに通電する時間割合（デユーティ−）をＤとすると、 Ｄ＝に１・ｑ となるように Ｄを制御する。

Ｋ□は任意の定数である。すなわち、サイリスタ４４ａ
のオンオフ時間の割合をｑに比例して、制御するもので
ある。

そして、加湿量設定器３３は、燃焼量ｑが最大のときの
Ｄの最大値を決定するものである。

たとえば、加湿量設定器が最大位置であるとき、Ｄ＝１
（サイリスタ４４ａはオンのまま）であり、最小位置の
ときは、Ｄ＝０（サイリスタ４４ａはオフのまま）とな
るようにしておけば、前記、加湿器用コンセントに接続
される加湿器の加湿能力にかかわらず、所望の加湿最大
能力を設定でき、しかも、燃焼量ｑに応じて、加湿量が
変化するから、過度の加湿過多や加湿不足を防止し、快
適な加湿量制御ができる。

また、このとき、サイリスタ４４ａのオンオフのデユー
ティ−Ｄを決める１サイクル周期ＴＨは、前述のτ′を
用いてＴＨ＝に２＋に３・τ′により決定されるもので
ある。

これにより、暖房負荷の大きさに応じて、加湿器のオン
オフデユーティ−Ｄが変化するため、むやみにオンオフ
回数を増加させ機器の寿命を短くすることなく、しかも
、暖房負荷に応じた加湿量を得ることができる。

また、本発明の実施例では、単に加湿器用コンセントの
みをオンオフしたが、内蔵された加湿器を有するもので
あってもよいことは明らかである。

以上のように、本発明の温風機についての実施例で明ら
かなように、特に一室用の空調機器であって、しかも、
加熱又は吸熱量を実用上比例的に制御できるものの制御
装置においては、運転開始時に、最大能力で起動し、τ
を測定し、τ′を演算記憶し、このτ′を用いて加熱又
は吸熱量、さらには加湿量などを制御し、快適性を向上
させることができる。

したがって、本発明は、よりすぐれた性能の家庭用空調
機器を提供する上で、極めて多大の効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す温風機の断面図、第２
図は同温風機操作部の外観図、第３図は本発明の一実施
例を示す温風機制御回路のブロック図、第４図は同温風
機の制御回路の詳細図、第５図は同温風機の電源回路図
、第６図イ２口、ハはダンパとその駆動装置の断面図、
外観図および回路図、第７図はバーナの燃焼特性図、第
８図は同温風機の動作説明図、第９図はマイクロコンピ
ュータのシステム構成図、第１０図はオイルタンクの構
成図、第１１図は本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。 ３・・・熱交換器、６・・・対流用ファン、１６・・・
室温検出器、３２・・・温度設定器、４１・・・中央処
理部、２００・・・マイクロコンピュータ、Ａ・・・制
御部、Ｂ・・・室温検知手段、Ｃ・・・室温設定手段、
Ｄ・・・入力部、Ｅ・・・熱源制御手段、Ｆ・・・熱源
、Ｇ・・・主制御部、Ｈ・・・最大能力設定手段、■・
・・カウンタ、Ｊ・・・所定温度上昇検知手段、Ｋ・・
・演算手段、Ｌ・・・記憶部、Ｍ・・・設定変更手段、
計・・熱交換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱源・吸熱源の少なくとも１方と、前記熱源の加
   熱又は吸熱量を多段階に制御するための熱源制御手段と
   、居住空間の代表温度を検知する室温検知手段と、室温
   設定手段と、前記室温検知手段と室温設定手段との信号
   に基づいて前記熱源制御手段を制御する制御部と、前記
   制御部に操作信号を入力する入力部とを有すると共に、
   前記制御部を、熱源動作開始時に熱源を最大能力とする
   手段と、熱源動作開始後室温が所定温度上昇したことを
   検知する手段と、前記所定温度上昇までの時間を基準時
   間τとしてカウントするカウンタと、前記基準時間τを
   演算処理する手段と、前記演算処理されたデータを格納
   する記憶部と、前記データに基づきサンプリング時間τ
   ′ごとに前記室温検知手段と室温設定手段との両信号に
   基づいて加熱又は吸熱量の設定を変更する設定変更手段
   により構成した家庭用空調機器の制御装置。