JPS60129548A - 空気調和機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気調和機の能力制御を行う運転制御ｉ置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、能力可変型の圧□縮機を用い暖房能力を変化させ
るヒートポンプ式空気調和機において、能力を変更する
条件として室温を検出し第１図に示すように、室温設定
値と室温との差により能力段位を設定し、室温によシ能
力制御を行なっていた。

すなわち、圧縮機の回転数を変化して能力可変を行なう
ものでは、最初高回転Ｆ４で運転し、室温が上昇して設
定値−１３°Ｃに到達すると、１段回転数の低いＦ３で
運転し、さらに室温が上昇し設定値に到達したら、もう
１段低い回転数Ｆ２で運転し、さらに室温が上昇して設
定値＋ｔ２°Ｃに到達すると、最低回転数Ｆ１　で運転
する。

そしてそれぞれの回転数で運転しているときに、室温が
下降した場合、室温が上昇して行った時の・　／ 回転数変化温度よシキ段低い温度で回転数を１段づつ上
げて行う。すなわち設定温度、でＦ１→Ｆ２゜設定温度
−１３°ＣでＦ２→Ｆ３．設定温度−１４°ＣでＦ３→
Ｆ４と回転数を上げて行く。また、最低回転数Ｆ１　で
もさらに室温が上昇した場合、設定温度子ｔ１°Ｃで圧
縮機を停止し、室温が設定値まで下がった時、圧縮機を
再びＦ２の回転数で運転する。

このような制御を行った時、圧縮機は停止せずＦｌ　で
ほとんど連続運転となるように回転数は設定されている
。

この場合、室温が設定値＋ｔ１°Ｃに近づくにしたがい
圧縮機能力を下げて暖房能力を下げ、負荷に合った暖房
を行うものであるが、圧縮機能力を下げると吹き出し温
度が低下するので、人体に冷風感を与え、そのような運
転が安定状態となり長時間続く欠点を有していた。

また吹き出し温度を検出し、吹き出し温度が低下すると
、吹き出し風が居住空間に入るのを防止し、冷風感を感
じさせないように、吹き出し風の方向を変更しているも
のもあるが、この場合は、サーモスタットによる圧縮機
が停止した時および立ち上シ時の吹き出し温度の低い時
を主に対象としており、圧縮機の安定運転中に居住空間
への吹き出しを行わない場合、室内温度分布が悪化する
ので、圧縮機能力を低下できるものには、かえって快適
性を悪くし、空調効率を悪化させていた。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を除去するもので、吹き出し温
度の低下によシ、人体に冷風感を与えることを防止し、
また風量を適正化し空調効率を上けるべく、室内側送風
機の能力を制御することを目的としている。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、第２図に示すよう
に室温検出手段、吹出温度検出手段、室能力可変型圧縮
機を有し、さらに室内ファンモータ運転回転数記憶手段
、吹出設定温度記憶手段、ファンモータ制御手段、ファ
ンモータ出力手段、および室内ファンモータを有し、暖
房運転時、吹き量温度に第１の設定値Ｔ〈第２の設定値
Ｔ２となる設定値を設け、吹き出し温度が第１の設定値
Ｔ１を下回ったときに室内ファンモータの能力を少なく
とも１段下げまた吹出温度がＴ１　を下回り前記送風機
の能力が一旦下がった後に吹出し温度が第２の設定値Ｔ
２を越えたら前記送風機の能力を、前の状態にもどすよ
うにして風量を適正化し空調効率を上げるものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を添付図面の第３図〜第８図を
参考に説明する。ここで本実施例では、圧縮機の能力変
更を圧縮機に供給する電源周波数を変更して行い、また
室内ン７ンモータの送風能力変更も同時に行う場合につ
いて説明する。

まず第３図によシ圧縮機の制御回路について説明する。

同図において、１は室温を検出するサーミスタ、２はＡ
／Ｄ変換器、３はＣＰＵ、４はプロゲラ、プルカウンタ
、５は発振器、６はインバータ制御器、７はインバータ
、８は圧縮機モータを示す。

次にその動作を説明する。

室温はサーミスタ１により抵抗値として検出され、Ａ／
Ｄｉ換器２によシデジタルデータとしてＣＰＵ３に送シ
込まれる。ＣＰＵ３では前記デジタルデータを第４図に
よる周波数割り振りと比較し運転周波数を決定し、プロ
グラマブルカウンタ４へ運転周波数のアドレス信号を出
す。プログラマブルカウンタ４は、ＣＰＵ３により出さ
れたアドレス信号により発振器６から出た基準周波数信
号を分周し、インバータ制御器６へ運転周波数信号を出
す。インバータ制御器６ではプログラマブルカウンタ４
からの運転周波数信号にもとづき、インバータ７の波形
制御信号を出す。インバータ７は交流゛電源入力を一旦
直流に変換し、インバータ制御器６からの制御信号によ
り、直流電源を運転周波数の交流電源として、圧縮機モ
ータ８へ送シ圧縮機（図示せず）を運転する。

次に第４図によシ、室内ファンモータの制御回路につい
て説明する。

同図において、９は吹き出し温度を検出するサーミスタ
、１ｏはＡ／Ｄ変換器、１１はリレー、１２はファンモ
ータを示す。

次にその動作を説明する。

吹き出し温度はサーミスタ９により抵抗値として検出さ
れ、Ａ７Ｄ変換器１ｏによシデジタルデータとしてＣＰ
Ｕ３に送り込まれる。ＣＰＵ３では前記デジタルデータ
を第６図によるファンモータ能力割り振りと比較し、運
転能力を決定して指定すれたリレー１１を閉じるよう信
号を出す。ファンモータ１２はリレー１１により電気回
路が閉じることにより指定された回転数で運転する。

第５図に室温による電源周波数の割り振りを示す・ 同図において、Ｔｓをサーモスタンドによる室温設定値
とし、−０，５°Ｃ、＋０．６°Ｃ２＋１°Ｃ。

＋１．６°Ｃ９＋２°Ｃ９＋３°Ｃ１および＋４°Ｃに
境界線を設け、室温上昇時には最初１００Ｈｚで運転し
、Ｔ８−０．５°Ｃを越えたら９０Ｈ２に、１８°Ｃを
越えたら８０Ｈｚにとそれぞれ切換える。さらに温度が
上昇してＴＳ＋４°Ｃを越えたら圧縮５機を停止する。

圧縮機が停止して復帰する場合は室温がＴｓ＋１．５°
Ｃを下回ったときで、６０Ｈｚで運転を始める。また各
周波数で運転中室温が下降した場合、上昇時と同様の温
度境界線を越えたら１段低い周波数で運転する。

また斜線部分の温度範囲、すなわち室温がＴＳ＋３℃を
越える場合、吹き出し温度コントロールを行う範囲とし
ている。

第６図は吹き出し温度コントロールを行うときのファン
モータ回転数の変更の割り振りを示している。すなわち
吹き出し温度が３７℃までは９００ｒｐｍの回転中で運
転し、吹き出し温度が３７℃を下回ったとき７００ｒｐ
ｍで運転するようにし、一旦３７℃を下回った後上昇し
、再び４１℃を越えた時は、回転数をもとの状態にもど
すように設定している。

次に第７図のタイミングチャートにより、本実施例の制
御装置の動作を説明する。

、同図において、時間ｔ。にスタートし、その〒室温は
Ｔ　３−０１．５℃以下であるため第６図による周波数
割り振りで１００　Ｈｚ運転し、室温制御を行う。時間
１１室温がＴＢ　−０、５℃に到達し９０Ｈｚ運転に切
り換わる。

さらに室温が上昇し時間ｔ２でＴＳに到達し８０Ｈｚ運
転に入り、以下同様にして１３，１４，１６．．１６で
室温がそれぞれＴＳ＋０．５．ＴＳ＋１．ＴＳ＋１．５
゜Ｔｓ＋２に到達し、周波数がそれぞれ７０Ｈ２，６０
Ｈｚ、５０Ｈｚ、４０Ｈ２で運転する。コノとき室内フ
ァンモータは１．１０　Ｏｒｐｍで運転している。

そして時間ｔ７で室温がＴＳ＋３に達し、３０　Ｈｚ運
転に入ると室内ファンモータ９○ｏｒｐｍで運転し始め
、同時に吹き出し温度制御を開始し、吹き出し温度セン
サーにより吹き出し温度を検出しはじめる。

この場合３０Ｈｚ運転域にあるので吹き出し温度が下が
り始め、時間ｔ８で吹き出し温度妙；３７℃を下回ると
第６図に示す吹き出し温度によるファンモータの能力制
御により、ファンモータは７００ｒｐｍで運転を始める
。

そしてファンモータ回転数が下がった後、吹き出し温度
は徐々に上昇し時間ｔ９で４１℃に達した時ファンモー
タ回転数はもとの状態に復帰する。

室温も徐々に上昇し続け、時間ｔ１゜で室温力＝Ｔ、３
千４℃に達した時第６図に示す室温制御により圧縮機は
停止する。

圧縮機停止後引き続き吹き出し温度制御を行い、時間ｔ
１１で吹き出し温度が３７℃を下回った時ファンモータ
は７００ｒｐｍで運転する。時間ｔ２で室温がＴ８＋１
．５℃まで下がると圧縮機は運転を再開し、また圧縮機
再始動後−分間は吹き出し温度制御を行う。すなわち、
吹き出し温度は３７℃以下であるので、ファンモータは
７００ｒｐｍで運転を続け、１分後時間ｔ１４で吹き出
し温度制御は解除され、ファンモータはもとの設定回転
数に復帰する。

ここで従来の吹き出し温度制御を行なわない場合第７図
の時間ｔ　以後点線で示すように吹き出し温度が３７℃
付近で長時間安定運転となる。

第８図に本実施例のフローチャートを示す。

はじめに吸込温度を検出しこれをｔｌ　として読み込む
。ｔ　を各室温設定値と比較し条件の合ったところでそ
の温度範囲での周波数が決定される。

ここでｔｌ　がＴ　ｓ　＋　４℃以上の場合００Ｍフラ
グに０を代入し、またｔｌ　がＴｓ　＋　１．　ｓ℃よ
り下回った場合、００Ｍフラグに１を代入する。そして
００Ｍフラグが１のとき圧縮機は運転し、また０のとき
圧縮機は停止する。ｔｌがＴＳ＋１．６℃以上でＴｓ＋
４℃を下回っているときは前回の００Ｍフラグの値よシ
判断して圧縮機を運転または停止させる。

次に圧縮機が停止している場合、または圧縮機が運転し
ている場合でｔｌ　がＴ　Ｂ　＋　ｓ℃以上でＴｓ＋４
℃を下回っているとき、あるいは運転開始後１分以内の
とき、室内ファンモータは９００ｔｐｍで運転し、さら
に吹出温度を検出しはじめる。

圧縮機が運転している場合であってもｔｌが上記以外の
範囲にあるときは、ファンモータ制御は行わずにスター
ト地点へもどり、再び吸込温度を検出しはじめる。吹出
温度検出後はこれをｔ２に読み込み、ｔ２が３７℃以下
のとき、−Ｆａｎフラグに０を代入し、またｔ２が４１
℃を越えているときＦａｎフラグに１を代入し、Ｆａｎ
フラグが０または１のときファンモータはそれぞれ７０
０ｒｐｍまたは９００ｒｐｍで運転される。　ｔ２が上
記の範囲外にあるとき、前回のＦａｎフラグの内容によ
り、ファンモータは７００ｒｐｍかあるいは９００ｒｐ
ｍで運転される。

従って本実施例では、吹き゛出し温度制御を行うことに
よって吹き出し温度が低い状態で長時間運転することが
避けられる。

なお本実施例では、圧縮機の能力可変にインバータによ
る周波数変更を利用したものについて説明したが、その
他、極数切換による運転速度を変えるもの、あるいはシ
リンダ容積を”変化させるもの、あるいはバイパスを行
い冷媒の循環量をかえるものでも同様の効果が得られる
。また室内ンアンモータについてはトランジスタモータ
を使用したものでも同様の効果が得られる。

発明の効果 上記実施例より明らかなように本発明は、能力可変型圧
縮機を用いたヒートポンプ式空気調和機において、室温
を検出する検出手段と、吹き出し温度を検出する検出手
段を有し、吹き出し温度が下降して第１の設定値Ｔ１　
を下回ったときファンモータ回転数を少なくとも１段下
げ、吹き出し温度がＴ１　を下回った後上昇して第２の
設定値Ｔ２を越えたときファンモータ回転数をもとの状
態に復帰するよう補正を加え、吹き出し温度を第１の設
定値Ｔ１　と第２の設定値Ｔ２の間に保つように制御を
行い、吹き出し温度が低下することを防いでいるので人
体に冷風感を与えることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和機の運転制御装置の圧縮機運転
回転数の割り振り図、第２図は本発明の空気調和機の運
転制御装置を機能実現手段で表現したブロック図、第３
図および第４図はそれぞれ本発明の一実施例を示す空気
調和機の運転制御装置における圧縮機、室内ファンモー
タのブロック回路図、第６図は同実施例における室温に
よる圧縮機運転周波数の割シ振り図、第６図は同実施例
における吹出温度のファンモータ回転数補正図、第７図
は同実施例における動作例のタイミングチャート、第８
図ａ、ｂは同実施例におけるフローチャートである。 １．９・・・・・・サーミスター、３・・−−−−ＣＰ
　Ｕ、　７−・・・インバータ、８・・・・・・圧縮機
モータ、１２・・・・・・室内ファンモータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ３　図− ４図 第６図 第７図 第８図 （４１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）能力可変型圧縮機と室温検出手段、室内設定温度
   記憶手段および比較手段、圧縮機運転周波数記憶手段お
   よび前記周波数判定手段、前記周波数制御手段ならびに
   圧縮機出力手段と、室内ファンモータと吹出温度検出手
   段、吹出設定温度記憶子ンモータ出力手段を設けて、暖
   房運転時に室温と吹出温度によりファンモータ能力を制
   御するヒートポンプ式空気調和機を構成し、さらに記憶
   手段に吹出設定温度を設け、吹出温度が設定値を下回っ
   たとき室内ファンモータ能力を、少なくとも１段下げる
   判定手段、および前記判定結果よりファンモータ能力を
   制御する制御手段を設けた空気調和機の運転制御装置。
2. （２）圧縮機運転周波数が設定周波数で室内ファンモー
   タが微風運転を始めたときから、吹出温度により室内フ
   ァンモータ能力を制御するようにした特許請求の範囲第
   １項に記載の空気調和機の運転制御装置。
3. （３）室温が設定温度範囲以上で圧縮機が停止し、室内
   ンアンモータが微風運転を始めたときから、吹き出し温
   度によシ室内ファンモータの能力を制御するようにした
   特許請求の範囲第、１項まだは第２項に記載の空気調ｉ
   機の運転制御装置。
4. （４）圧縮機再始動後ある時間内で、吹き出し温度によ
   シ室内ファンモータの能力を制御するようにした特許請
   求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の空気調和
   機の運転制御装置。