JPS6096849A - 空調温度制御方法 - 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】 本発明は、暖房機、冷房機または暖冷房機等における空
調温度制御方法に関する。

かかる空調温度制御方法としては、現在、大別して次の
ふたつの方法が実施されている。

そのひとつは、設定空調目標温度と検出室内温度との差
の程度に応じて、空調用熱源（例えばガス燃焼装置）の
出力を、２段（強、停止）或１ｄ８段（強９弱、停止）
というように、段階的に制御する方法（これを方法■と
称する）であり、他のひとつは、設定空調目標温度と検
出室内温度との差の大きさに応じて、空調用熱源の出力
を比例的に制御する方法（これを方法■と称する）であ
る。

これらふたつの制御方法の、■につｈて、その実際の空
調温度制御方法を見るに、前者の方法のにあっては、＠
１図（（）に示すように、室内温度（Ｔ′）は、目標温
度（Ｔｏ）を中心として、比較的大きな温度幅（±ｌ：
　約士／、ｊ℃程度）をもって上下に変動するが、後者
の方法■にあっては。

かかる変動は非常に小さく、＠１図仲）に示すように、
室内温度（Ｔ′）け目標温度（Ｔｏ）に対してごく小さ
な不感帯幅内にほぼ正確に維持される。とｈう特性があ
る。

ところが、前者の方法■を採用したことによって、ルリ
御される室内温度が比較的大きく変動する場合であって
も、使用者は別設不快感を覚えていない、というのが現
状である。

これは、室内温度（１）が一旦目標温度（ＴＯ）に到達
して、使用者が十分満足できる状態となった後は、その
室内温度がある程度変動しても、使用者にとっては不快
感を覚える程の変化としては感知できない、という人間
が木来有して論る不感帯幅と密接に関連しているものと
考察される。

本発明は、上記の従来実情とそれに対する工学的および
人間工学的考察に基めてなされたものであって、使用者
にとっての快適性を十分に保持できるようにしながら、
しかも、空調エネルギーの削減を達成できる合理的な空
調温度制御方法を提供せんとすることにある。

以下、末完り１方法を適用した実施例として、温風吹出
し型暖房空調機を例に挙げて説明する。

第２図に示すように、本体ケース（０）の上部に対流フ
ァンｆｉｌを回転自在に軸架内装し、本体ケース（０）
前置の前記対流ファン（１）とほぼ同一高さ位置に、前
記対流ファン（１）の回転をもって室内空気を本体ケー
ス（０）の内部に吸引導入するための空気吸入口（２）
を開設しである。　一方、本体ケース（０）の前面下部
には温風吹出口（３）を開設しである。　そして、本体
ケース（０）内部の上下中間位置には空調用熱源として
のガスバーナ（４）（これはメインバーナとパイロット
バーナから構成されてｈる）とその上部に気密連設され
た熱交換器（５）を配役するとともに、前記バーナ（４
）Ｋ対する燃焼空気供給路（８）の本体ケース（０）内
相当部には、回転軸１１１）を介してモータ（１０）に
て回転駆動される強制給排気用ファン（９）を介装しで
ある。

この回転軸（川は、ファン（９）とけ反対側におりて本
体ケース（０）の背面より外方に突設され、その突出軸
端に室内空気撹拌用ファン１１２＋を取付けてあり、本
体ケース（０）背面側外方におｈて、この撹拌用ファン
１１２＋による撹拌気流領域内に室温検出用丈−ミスタ
（７）を設置しである。　このサーミスタ１７）Ｉｒｉ
、本体ケース（０）のｍ面と壁面との間の比較的狭い空
１を旧１１りに位置するも、ここの空気は、前記撹拌用
ファン（１２１によって撹拌され、常に室内全体の柴気
と流通しているので、この室温検出具（７）は室内温度
を正確かつ応答遅れなく敏速に検出することができる。

　また、前記・（−ナ（４）に対する燃料ガス供給路ｔ
１３１の本体ケース（の内部相当庸所には、メインパル
プ（ＭＶ）と前記メインバーナへのガス流量を１節する
ための比例＄１」側弁（６）を介装しである。

なお、第２図中、１４１は、熱交換器（５）に接続され
プこ排ガス排出路であって、建物外部に延出されている
。

また％Ｃ）は、本体ケース（０）の上部ｌｊａ而に一部
露出する状１．！１１ａＫ設けらノしている制御装置で
あって、第８図の全体回路図にも示すように、これには
ｎｒｔ記室温検出用−ナーミスタ（７）からの室温検出
信号を入力するとともに、前記ガス流量調節用比例制御
弁（６）と、前記パイロットノ（−すに対するスパーク
点火器（ＳＰ）、前記対流ファン１１）およびモータ（
１０）とに対する制御を行なうように構成しである。

即ち、前記ガス流量調節用比例制御弁（６）は、後で詳
述するように、基本的には設定された目標温度（Ｔｏ）
と前記サーミスタ（７）による検出室内温度（Ｔ′）と
の差に基いて比例制御（例えばＰＩＤ制御）されて室内
温度の状況に応じて前記／＜−す（４）に対する燃料ガ
ス供給量がアナログ的忙精度良く制御される。

また、前記点火器（ＳＰ）は、前記制御装置Ｃ）に対す
る暖房起動用スイッチ（ＳＷＩ）、（ＳＷ２）がＯＮさ
れてから、一定時間だけ常開スイッチ（ＳＷ３）がＯＮ
　１ｔｔｌＪ御されて点火作動するように制御される。

また、前記対流ファン（１）は、基本的には、前記制御
装＠（Ｃ）に対する暖房起動用スイッチ（蒲ｘ）。

（ＳＷ２　）が、ＯＮ操作さＡたときに作動開始し。

ＯＦＦ操作されたとき釦作動停止するように制御される
が、虹に、室内温度σ）が実質的に目標温度（Ｔｏ　）
に到達して、前記比例制御弁（６）が閉動され、前記バ
ーナ（４）への燃料ガス供給が遮断された場合にも、常
閉接点スイッチ（ＳＷ４）をＯＦＦ　して自動的に作動
停止させるように制御することにより、不必要に冷風が
吹き出ることが無いように構成しである。

また、前記モータ（ｌＯ）は、前記制御装置（Ｃ）に対
する暖房起動用スイッチ（ＳＷＩ）、（ＳＷ２）がＯＮ
されてからＯＦＦされるまでの間中、ＩＩＪ記給排気フ
ァン（９）および撹拌用ファン０２１が回り続けるよう
に、常時回転作動するように制御される。

なお、第２図中、（１５）はＡＣｌｏＯＶ　（７）電源
、（１６Ａ）。

（１６Ｂ）は夫々トランス、（ＳＷｌ、）、（ＳＷ２）
は、互いに連動する前記暖房起動・停止用の操作スイッ
チ、（Ｃｏ）はＣＰＵを主要部とする中央制御回路。

Ｑ７１は前記空調目標温度（Ｔｏ）を設定するためのボ
リューム、１８）は整流器、そして、■は前記中央制御
回路（Ｃｏ）の比例制御弁（６）に対する制御信号の増
幅器である。

次に、前記中央制御装置（Ｃｏ）による空調温度制御の
アルゴリズムを、第４図に示すフローヂャートを参照し
々から説明する。

暖房起動用スイッチ（ＳＷＩ）、（ＳＷ２）がＯＮ操作
されること（・ζより、この空ｔｊｌ′Ｊ温度制御は５
ＴＡＲＴし、先ずステップ■でメインパルプ（ＭＶ）を
Ｒｆｃｌ、＞し、続くステップ■で前記点火器（ＳＰ）
を一定時間作動させてパイロットバーナを着火させる。

そして、ステップ■でパラメーターをＯＫリセットし、
ステップ■で、前記ボリュームｔ１７１に対する操作に
より初期設定された空調目標温度（′ｌ’ｏ）の読み込
みを行なｈ、ステップ■でタイマーのリセットを行なう
。　そして、ステップ■で、ＩＩＩＪ記プ゛−ミスタ（
７）による検出室内温度ｆｆ）と目標温度（Ｔｏ）との
差（Ｔｏ−Ｔ）に基りて、前記比例制御弁（６）に対す
る比例制御により、メインバーナの燃焼量制御を行なう
。　続くステップ■におｈては、検出室内温度ｆｆ）が
、不感帯幅（Ｓ）（例えば　３ｅｚｏ、−２℃）を考慮
して、実質的に目標温度（Ｔｏ）に達してｈるか否かチ
ェックされ。

れは次のステップ■に進んでタイマーをスタートさせて
計時を開始する。　そＬ７て、ステップ■で再び検出室
内温度σ）と目標温度（Ｔｏ）とを比較し、Ｔ＜Ｔｏ−
４に反転してｒｈぼりａ記ステップ■に戻り、依然とし
てＴ≧Ｔｏ　−Ｆ、の寸まであれば、次のステップ［相
］に進んで前記ステップ■からの経過時ｆ？、’ｉｌ　
（ｔ）が所定時間、、Ｑ、）　（例えばｔｏ　ｘ　８０
分）に達したか否かをチェックし、達していなければ前
記ステップ■に戻り・達して＾れはステップ■に進んで
前記パラメーターの歩進を行った後、ステップ＠でその
パラメーターが２以下であるか否かをチェックし、８以
上で、あれば前記ステップ■へ戻り、２以下すなわち１
か２であれば次のステップ［相］で目標温度（′ｒｏ）
を所定の微少ｉＩＡ度（ｌｒ）　（例えばＪＴ　−０，
７５”ｃ　）だけ低下させてから前記ステップ■へ戻る
のである。

なお、上記の制御アルゴリズムにおけるステップ■以下
のどのステップを実行中であっても。

前記ボリュームαηが改ためて手助操作されたときには
直ちにステップ■に戻り、また、前記スイッチ（ＳＷｒ
　）　、　（ＳＷ２　）がＯＦＦ’操作されたときには
。

この制御は終了し全て初期状態にリセットされる。

上記の１ＩＪａ構成によれば、目標温度（”ｒｏ）と検
出室内温度σ）との差に基〈比例制御により、室内温度
■はその目標温度（Ｔｏ）付近に精度良く維持されると
共に、室内ＩｊＡ度ｆｆ）が初期設定された目標温度（
Ｔｏ）　（例えばＴｏ、２２℃）に実質的に到達してか
ら、その状態が所定時間（ｔｏ）　１ｍ続した場合には
、目標温度（Ｔｏ）を所定の微少温度（ｌｒ）だけ自動
的に低下させて前記の比例制御が行なわれるので、空調
に要するエネルギーの削減が可能である。　そして、上
記の目標温度（Ｔｏ）の自動低下制ａＦｉ、その低下温
度総計（ΣΔＴ）が使用者に不快感（寒気）を感じさせ
ることの無り許容範囲（Δ）（例えばΔ−／、Ｊ℃）内
に収まる限り処おいて複数回（この場合２回）まで許容
される。

なお、上記実施例では密閉型燃焼器具による暖房の場合
に空調目標温度を条件によって低下させる方法を示した
が、本発明は、開放型燃焼器具による暖房や、冷房ある
いは暖冷房の場合にも適用でき、冷Ｊの場合に／Ｉｉ、
同様に空週負荷を減少させるべく、空ｔノＭ目標温度を
自動上昇させるようにすればよｈｏ 以上要するに、本発明による空調温度制御方法は、目標
温度と検出室内温度との差に基〈比例制御方式により、
室内温度を前記目標温度付近に維持する空調温度制御方
法において、前記室内温度が実質的に前記目標温度に維
持されてｂる状態が所定時間継続したことが検出された
ときには、ｉａ記目標温度を、その時点の端から微少温
度だけ空調負荷減少方向に自ＷＩ変更させる点に特徴が
ある。

かかる特徴ある手段を採用することによって。

下記のような作用ならびに効果が発揮される。

即ち、基本的に精度良し）温度制御を行なえる比例制御
を採用するとともに、それによって室内温度が一旦使用
者によって設定された空調目標温度に到達し、しかも、
ある程度の時間が経過した後で、許容範囲内であれば多
少の空調温度の変動があっても、使用者にとっては側段
不快感を覚えることが無い、という入面が木来有して−
る特性を巧みに利用して、上記のように許容範囲内で、
空ｄ、ｉ−標温度を空調負荷減少方向に自動変更させる
（暖房の場合は低下させ、冷房の場合は上昇させる）よ
うにしたので、使用者にとっての快適性を十分に維持で
きながらも、空調に要するエネルギーを大幅に削減でき
るに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）け、夫々、従来方法における空調
実態を説明するためのグラフである。 そして、第２図なめし第５図は本発明に係る空調温度制
御方法を適用した実施例を示し、第２図は暖房機の全体
概略構成図、第８図は制御装置ｕの全体回路図、第４図
は制御フローチャート、第５図は制御状悪を説明するた
めのグラフである。 （Ｔ（１）・・・・・・目標＋！！　／ｆ、σ）・・・
・・・室内温度、（１）・・・・・所定時間、　（／Ｔ
’）・・・・・・微少温度、（１）・・・・ｒ「容範囲
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　目標温度（Ｔｏ）と検出室内温度σ）との差に基〈
   比例制御方式により、室内温度（ｒ）を前記目標温度（
   Ｔｏ）付近に維持する空調温度制御方法において、前記
   室内温度（ｒ）が実質的に前記目標温度（Ｔｏ）に維持
   されて贋る状態が所定時間（１）継続したことが検出さ
   れたときには、前記目標温度（Ｔｏ　）を、その時点の
   値から微少温度（／ｒ）だけ空調負荷減少方向に自動変
   更させることを特徴とする空調温度制御方法。 ■　前記目標温度（Ｔｏ）の自動変更を、その変更量総
   計（１７丁）が許容範囲（Δ）Ｋ１１まる限りにおいて
   、同様の自動変更を所定時間（ト）毎に繰返すことを特
   徴とする特許請求の範囲第０項に記載の空調温度制御方
   法。