JPS61276647A - 空気調和装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は空気調和装置にかかり、特に輻射熱温度によ
り制御される空気調和装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

圧縮機に四方弁、室外側熱交換器、減圧装置。

室内側熱交換器を順次連結してなるヒートポンプ式の空
気調和装置にあっては、室内（被空調空間）の壁や床か
らの輻射熱温度を使って制御するようにしたものがある
。

こうした空気調和装置は、従来、第７図に示すように制
御回路ａの入力部に室内温度を検知する室内温度センサ
ーｂおよび室内の壁、床などからの輻射熱温度を検知す
る輻射熱温度センサーＣを設ける他、制御回路ａの出力
部を冷凍サイクルを構成する圧縮ｌｉｄに接続したもの
が用いられ、室内温度と輻射熱温度との差を比較して差
が大きくなるにしたがい圧縮機の能力を上げる。差が小
さくなるにしたがい能力を下げるよう、圧縮機の能力を
可変したり、この差で温度設定手段ｅから入力された目
標温度を補正することが行なわれていた。

ところで、こうした制御は室温の変動に比べ輻射熱温度
が変化しにくいことから、快適空調がうまく行なえない
事情をもっている。

たとえば、暖房運転中、除霜運転が起きたりあるいは急
に窓を開けたりすると、室内温度はこの影響を受けて大
きく変動して体感上、寒くなるが、輻射温度熱温度は壁
や床などの熱容量が大きいために室内温度に比べ変化が
小さく、このため、これを制御回路ａでは相対的に輻射
熱温度が高くなったと誤判断して圧縮機ｄを制御してし
まうことり があった。詳しくは、第８図１ように温度変動がないと
き、時間Ｘように室内温度９と輻射熱温度りとの温度差
が快適な温度を維持するΔＴ１であるものが、時間Ｙに
おいて、除霜運転の開始、急に窓を開けると、室内温度
ｅが大きく変動してその差がΔＴ２と小さくなってしま
う。この結果、実際は室内温度Ｑが下がって体感上、寒
くなるのに、輻射熱温度りが上がったと判断して目標温
度Ｔｓを下げてしまう不具合があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、体感に合った運転を行なうことがで
きる空気調和装置を提供することにすなわち、この発明
は輻射熱温度と目標温度との差に応じ始めに設定された
目標温度を補正することで、室内温度が変動するときで
も正しく冷凍サイクルを運転できるようにすることにあ
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第１図ないし第５図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第１図は空気調和装置の概略構成
を示し、１はたとえば能力可変可能な圧縮機、２は四方
弁、３は、室外ファン３ａを付帯した室外側熱交換器、
４は減圧袋ば、５は、室内゛ファン５ａを付帯した室内
側熱交換器である。

そして、圧縮機１に、四方弁２．室外側熱交換器３、減
圧装置４および室内側熱交換器５が順次連結され、冷暖
房運転可能なヒートポンプ式の冷凍サイクル１ａを構成
している。一方、６は室内（被空調空間）の温度検知す
る室温センサー、７は室内の壁、床などの輻射熱を検知
する輻射熱温度センサー、８は冷暖房の選択ならびに目
標温度を設定するためのコントローラー（この発明の温
度設定手段に相当）、９はマイクロコンピュータ−から
構成された制御回路である。そして、各センサー６．７
およびコント−ローラー８が制御回路９の入力部に接続
されていて、コントローラー９で設定した目標温度Ｔｓ
、温度センサー６で検知した室内温度ＴＡおよび輻射熱
温度センサー７で検知した輻射熱温度ＴＲを制御回路９
へそれぞれ入力することができるようにしている。また
制御回路９では、たとえば入力された目標温度Ｔｓおよ
び室内温度ＴＡの差に応じ圧縮機１の出力を可変する指
令がなされている。そして、それと同時に制御回路９に
は、最も良好な快適性が得られる目標濃度Ｔｓと輻射熱
温度ＴＲとの差が一定の値ΔＴ１として入力されている
。そして、さらに制御回路９には、その一定値６１１以
上の差の値となるとき先の入力された初期目標温度Ｔｓ
をシフトアップ（プラスα）する他、一定値ΔＴ！以下
の差の値となるとき先の入力された初期目標温度Ｔａを
シフトダウン（マイナスα）する設定が一 なされている。しかるに、一定値ΔＴ１の差め応じ初期
目標温度Ｔ８を補正しつつ、室内温度ＴＡをその、補正
した目標温度Ｔ８に到達させる指令を出力することがで
きるようにしている。具体的な目標温度Ｔ８を補正する
回路としては、第２図に示すように直列につないだ複数
の目標温度別の比較抵抗１０・・・をその抵抗別に制御
回路９に接続し、その比較抵抗１０群の出力をコンパレ
ータ１１の一方の入力端子に接続する。コンパレータ１
１の、他方の入力端子を輻射熱センサー７に接続する他
、コンパレータ１１の出力部を制御回路９に帰還接続す
るといった回路が用いられる。そして、コンパレータ１
１で、輻射熱温度センサー７から出力される電圧と、目
標温度Ｔ８によって選定された比較回路１０から出力さ
れる電圧とを比較してそれら電圧値の一定値に対する差
分を制御回路９へ出力して、一定値以上を示す信号が出
力されたならば制御回路９で選定された比較抵抗１０よ
りも１段、大なる出力電圧を出力する比較抵抗１０を選
定してそれを新たな目標温度Ｔ８と定め、一定値以下を
示す信号が出力されたならば制御回路９で選定された比
較抵抗１０よりも１段、小なる出力電圧を出力する比較
抵抗１０を選定してそれを新たな目標温度Ｔｓと定める
ようにしている。つまり、初期目標温度Ｔ８は一定値Δ
Ｔ１に応じ補正される。

そして、制御回路９の出力部は、冷凍サイクル１ａを構
成する圧縮機１の電動機部、各室外ファン３ａおよび至
内フ？ン５ａのファンモータにそれぞれ接続され、制御
回路９から出力される指令にもとづき冷凍サイクル１ａ
の運転を制御することができるようにしている。

つぎに、このように構成された空気調和装置の作用につ
いて第３図に示すフローチャートにもとづいて説明する
。

まず、コントローラ８からたとえば暖房運転を設定する
とともに、目標温度Ｔｓを設定し、運転開始操作を行な
う。これにより、設定した初期目標温度Ｔｓが認識され
て制御回路９に格納される他、四方弁２が暖房側に切換
わる。そして、ｉｌＪ　’８１回路９で初期目標温度Ｔ
８と室温センサー６から検知された室内温度ＴＡとの差
を検出して、その差に応じ圧縮機１の回転数ならびに室
内・外ファン３ａ、５ａの回転数を制御して負荷に応じ
た能力に定める。これにより、負荷に応じた＠房すイク
ルが運転される。

こうした運転により、室内温度ＴＡおよび輻射熱温度Ｔ
Ｒが上昇していく。そして、第４図のＸで示すように、
室内温度ＴＡが初期口ａｌ！温度Ｔ８を維持するよう圧
縮機１の運転が制御される。

しかして、こうした暖房中、たとえば除霜運転が開始さ
れたり、室内の窓を開ける。すると、第２図のＹで示す
ように室内温度ＴＡが輻射熱温度ＴＲに比べ大きく変動
する。従来ではこれを相対的に輻射熱温度ＴＲが高くな
ったと誤判断して室内温度ＴＡを下げていた。

しかしながら、この発明によると、制御回路９ＴＲ＞を
演算して、一定値ΔＴ１に維持されているか否かを常時
、監視している。そして、先の静定値Δ丁１以上の値Δ
Ｔ３　　（ΔＴ！　＞ΔＴｌ　）となると、コンパレー
タ１１からその上昇を示す信号が制御回路９に帰還され
、初期目標温度Ｔｓに対応する比較抵抗１０から１段、
シフトアップ（プラスα）した比較抵抗１０が選定され
る。つまり、体感的に寒くになる状態を解消するよう初
期目標温度Ｔ８を補正することになる。そして、この補
正した目標温度Ｔ８Ｎが先のコントローラ８で設定した
初期目標温度Ｔ８に代って新たに制御回路９に格納され
、この新たな目標温度Ｔ８Ｎにしたがって圧縮機１およ
び室内・外ファン３ａ。

５ａの能力を制御して運転を続けていく。つまり、第４
因の時間Ｚに示すように室内温度ＴＡおよび輻射熱温度
ＴＲが上昇し、体感に合わせて室内を空調することにな
る。もちろん、一定値ΔＴ１以下となる体感上、暖かく
なるときには逆に初期目標温度Ｔｓをそれより１段低い
目標温度ＴＯＮにシフトダウン（マイナスα）して圧縮
機１および室内・外ファン３ａ、５ａの能力を下げた省
エネルギー運転を行なうことになる。そして、こうした
補正（シフトアップ、シフ１ダウン）が繰返し行なわれ
て、快適な空調をなす。

なお、外気温の低下から室内の壁、床の温度、すなわち
輻射熱温度ＴＲの温度が下がって体感上、寒くなる場合
も第５図に示すように一定値へＴ１に比べ大きくなるΔ
Ｔ４　　（ΔＴ４　＞ＴＩ　）により、同様に、初期目
標＠　Ｔ　ｓがシフトアップして補正され、寒い体感を
解消するよう圧縮機１の運転が制御されることになり、
体感と同じ方向に冷凍サイクル運転がなされる。

かくして、室内温度ＴＡが変動しようとも、常に体感に
合った正常な運転を行なうことができる。

なお、第６図に示すように制御回路９に、細分化された
複数のシフトアップ、シフトダウンをもつシフトステッ
プ（ＴＲｔ〜ＴＲ６）を定め、それにしたがって細かく
目標温度Ｔｓを補正するようにしてもよい。すなわち、
今、輻射熱温度がＴＰＯｌそのときの室内温度ＴＡで暖
房の快適が得られた状態とし、この状態かられずかにＴ
Ｒ４に上昇すると（一定値ΔＴ１より小）、初期目標温
度Ｔｓよりわずかに下の初期目標温度ＴＢｓにシフトダ
ウン（マイナスα）させ、さらにその補正した目標温度
７８Ｎを使って輻射熱温度がＴＲ４よりわずか上昇して
ＴＲ５に到達すると、その補正した目標温度Ｔｓｓより
さらにわずか下の目標温度ＴＯＮにシフトダウン（マイ
ナスα）させるもので、こうした細かなシフトダウンを
繰返しを行なうことにより、体感にあったきめ細かい制
御を行なう。もちろん、輻射熱温度ＴＲが下降すれば逆
に細かく目標温度Ｔｓがシフトアップ（プラスα）して
いく。こうした目標温度Ｔｓの補正は体感にあった細か
な温度制御を行なうことができる他、シフトダウン、シ
フトアップによる体感の変動が小さくてすむ利点をもち
、同一快適度が得られる輻射熱温度幅Ａを広くすること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、室内温度が変動
しようとも、常に体感に合った正常な運転を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は空気調和装置の構成をｍ、制御系と共に示す概略構
成図、第２図はその目標温度を補正する回路を示す電気
回路図、第３図は目標温度の補正制御を示すフローチャ
ート図、第４図はその室内温度が下がるに伴い目標温度
を補正したときの温度変化を示す線図、第５図は輻射熱
温度が下がるに伴い目標温度を補正したときの温度変化
を示す線図、第６図はこの発明の他の実施例の複数の細
かなシフトステップを使って目標温度を補正したときの
温度変化を示す線図、第７図は従来の空気調和装置を示
す概略構成図、第８図はその室内温度と輻射熱温度との
差を使って制御したときの問題点を示す線図である。 ｆａ・・・冷凍サイクル、６・・・室温センサー、７・
・・輻射熱温度センサー、８・・・コントローラー（温
度設定手段）、９・・・制御回路。 出願人代理人　弁理士　静圧　武彦 第３図 時開−Ｆｐｆ閉− 第４図　　　　　　第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被空調空間の輻射熱温度を検知する輻射熱温度セ
   ンサーと、目標温度を設定する温度設定手段と、前記輻
   射熱温度センサーの検出温度と前記温度設定手段の目標
   温度との差に応じ前記設定手段で設定した目標温度を補
   正する制御回路と、この補正した目標温度にしたがって
   制御される冷凍サイクルとを具備してなることを特徴と
   する空気調和装置。
2. （２）制御回路は、複数の細かなシフトステップをもち
   、このシフトステップにしたがって細かく目標温度が補
   正されていくことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の空気調和装置。