JPS63186594A - 空気調和機の制御装置 - 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、空気調和機の制御装置に係り、特には、送風
機の回転数を制御する装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の空気調和機の制御装置として、例えば、
特開昭６０−２４３４３８号公報に示すようなものがあ
る。

この空気調和機の制御装置は、書き換え不能なＲＯＭを
メモリとしたマイクロコンピュータを有し、このマイク
ロコンピュータで送風機の回転数を制御するようにした
ものであって、前記送風機の回転数を微調整する回転数
微調整回路を設けている。前記ＲＯＭには、送風機の目
標回転数が予め書き込まれている。マイクロコンピュー
タは、ＲＯＭに書き込まれた目標回転数となるように送
風機を制御するが、ファンモータに製品バラツキを生じ
た場合、ＲＯＭの内容を書き換えることができないので
、前記回転数微調整回路によって送風機の回転数を微調
整して、ファンモータの製品バラツキを吸収している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような構成を有する従来例は、ある
種類の空気調和機に応じた目標回転数をＲＯＭに予め書
き込んでおき、ファンモータに製品バラツキが生じた場
合に送風機の回転数を１ｍ整するものであるから、異な
る種類の空気調和機であって例えば、その回転数が高く
設定されるものでは、回転数微調整回路の調整可能範囲
を超えてしまう。そのため、このような従来例では、送
風機の回転数が異なる機種ごとに個別のＲＯＭを用意し
ておき、機種に応じてそれらを使い分けて目標回転数を
設定しなければならないという煩わしさがあった。

一方、送風機の回転数を設定する手段として、ファンモ
ータの巻線数を調整することも考えられるが、このよう
な調整作業は煩雑で時間がかかるため、作業効率が低下
して不都合である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、送風機の目標回転数が異なる機種の空気調和機であ
っても、目標回転数の設定を容易に行うことができる空
気調和機の制御装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
をとる。

第１図は、本発明の構成の概略を示したブロック図であ
る。

即ち、本発明は、送風ａ（１）の目標回転数と検出回転
数との偏差が少なくなるように、前記送風機（１）を駆
動制御する空気調和機の制御装置において、前記送風機
（１）の目標回転数となる複数個の回転数が予め書き込
まれた記憶手段（２）と、前記複数個の回転数のうちの
所望の回転数に対応した電圧値を設定する電圧設定手段
（３）と、前記電圧設定手段（３）の出力をデジタル信
号に変換するアナログ／デジタル変換手段（４）と、前
記アナログ／デジタル変換手段（４）の出力に基づいて
、前記記憶手段（２）から前記電圧値に対応した回転数
を読み出し、この回転数を目標回転数に設定する制御手
段（５）とを備えたことを特徴としている。

（作用） 本発明の構成による作用は、次の通りである。

送風機（１）の目標回転数が異なる複数種類の空気調和
機に対応して、複数個の回転数を予め記憶手段（２）に
書き込んでおく、そして、前記記憶手段（２）から所望
の回転数を読み出量ために、電圧設定手段（３）によっ
て前記所望の回転数に対応した電圧値を設定し、この電
圧値をアナログ／デジタル変換手段（４）によってデジ
タル信号に変換する。制御手段（５）は、前記デジタル
信号から読み出すべき回転数が記憶された記憶手段（２
）の記憶領域を知り、その記憶領域の回転数を読み出し
て目標回転数に設定する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図は本発明の一実施例に係る空気調和機の制御装置
の構成の概略を示したブロック図である。

同図において、ＡＣは交流電源、ＳＷは交流量ａＡＣを
ＯＮ・ＯＦＦする電源スィッチ、ｌＯは送風機のファン
モータ、２０はファンモータｌＯの回転数を制御するマ
イクロコンピュータである。

ファンモータ１０に与えられる交流電圧は３端子双方向
サイリスク（トライチック）１）によって調整され、こ
の３端子双方向サイリスタ１）は、ドライバ１２を介し
てマイクロコンピュータ２０から与えられた位相角制御
信号によって０Ｎ−ＯＦＦ制御される。この位相角制御
信号を作るときの基準となるタイミングは、ゼロクロス
検出器１３によって作成される。即ち、ゼロクロス検出
器１３は、交流電源ＡＣの位相角が０６になったときに
、マイクロコンビエータ２０に所定のタイミング信号を
与える。

ファンモータ１０の回転軸には図示しない磁石が取り付
けられており、この磁石が回転したときの交番磁界をホ
ール素子のような磁気検出器１４によって検出し、この
検出信号がマイクロコンピュータ２０に与えられる。

マイクロコンピュータ２０に接続されるリモートコント
ローラ１５からは、送風量（即ち、ファンモータ１０の
回転数）を調節するための指令信号ＲＣが伝送される。

この指令信号ＲＣは、送風量に応じて高（Ｈ）、中（Ｍ
）、低（Ｌ）の各信号が定められている。

マイクロコンピュータ２０に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４
は、第１図に示した電圧設定手段３に対応し、後述する
ようにマイクロコンピュータ２０内において記憶されて
いるファンモータ１０の複数個の回転数のうちから所望
の回転数を選択するために、前記所望の回転数に対応し
た電圧値を設定するものである。抵抗Ｒ，，Ｒ２は最大
送風量に対応した上限目標回転数を設定するための電圧
値Ａ　Ｖ　＋を与え、抵抗Ｒ３，Ｒ４は最小送風量に対
応した下限目標回転数を設定するための電圧値Ａ　Ｖ　
ｚを与える。

なお、１６はマイクロコンピュータ２０に直流電圧を供
給するための直流電圧源である。

次に、マイクロコンピュータ２０の構成を説明する。

ＣＰＵ　（中央演算処理装置）２１は、第１図に示した
制御部５に対応し、ファンモータ１０の回転数を制御す
る機能の他に、後述するＲＯＭ２５に書き込まれたファ
ンモータ１０の複数個の回転数のうちから前記抵抗Ｒ１
−Ｒ，によって設定された電圧値に対応した回転数を読
み出して目標回転数に設定する機能などを備えている。

Ａ／Ｄ変換器２２は前記電圧値ＡＶ、を、Ａ／Ｄ変換器
２３は前記電圧値Ａ　Ｖ　ｔを、Ａ／Ｄ変換器２４は磁
気検出器１４の検出信号をそれぞれデジタル信号に変換
する。

ＲＯＭ２５は、第１図に示した記憶手段２に対応してい
るもので、後述するＣＰＵ２１の制御プログラムが書き
込まれるとともに、ファンモータ１０の回転数が異なる
空気調和機に応じた複数個の回転数、具体的には各空気
調和機ごとの上限回転数ＮＨＩ＋　ＮＨｔ＋　Ｎｏ＊＋
　＋＋と、下限回転数Ｎ　Ｌ　Ｉ　＋Ｎ　Ｌ　ｚ　、　
Ｎ　ｔ　ｓ　＋　・・・とが予め書き込まれている。上
限回転数は前記電圧値ＡＶｌに対応して定められ、下限
回転数は前記電圧値ＡＶｔに対応して定められる０例え
ば第３図に示すように、電圧値Ａ’Ｖ＋が３．５ｖの場
合は上限回転数として１６００回転／分が選択され、電
圧値ＡＶ、が２，５■の場合は下限回転数として１２０
０回転／分が選択される。したがって、それぞれ８ビッ
ト分解能を持つＡ／Ｄ変換器２２．２３を用いて電圧値
ＡＶ。

、ＡＶ２をデジタル信号に変換する場合、最高２５６種
類の上限回転数および下限回転数を予め書き込んでおく
ことができる。

ＲＡＭ２６は、Ａ／Ｄ変換器２２〜２４によってデジタ
ル信号に変換された各データを記憶する領域、リモート
コントローラ１５から与えられた指令信号ＲＣ１目標回
転数などを記憶する記憶領域を備えている。

タイマ２７は、ゼロクロス検出器１３からの信号に基づ
いてカウントを開始し、そのカウント数がＲＡＭ２６に
記憶された目標回転数に対応した数値になったときに、
３端子双方向サイリスタ１）に対して位相角制御信号を
出力させるものである。

このような構成を備えた本実施例におけるマイクロコン
ピュータ２０は、ｌチップ化された半導体素子によって
構成されている。

次に上述した実施例の動作を説明する。

まず、前記空気調和機の制御装置に目標回転数を設定す
るための処理手順を第４図に示したフローチャートに従
って説明する。

本実施例において設定される目標回転数は、上述した上
限目標回転数と下限目標回転数の他に、中間目標回転数
があり、このうち上限目標回転数と下限目標回転数とが
電圧設定手段（抵抗Ｒ１〜Ｒ，）で直接に設定され、中
間目標回転数は演算によって算出されるようになってい
る。

以下、具体的に説明する。

最初に電圧値ＡＶ、をＡ／Ｄ変換器２２に取り込でデジ
タル信号に変換しくステップＳｌ）、この電圧値ＡＶ、
が電圧範囲０　”　Ｖ　Ｈ＋にあるか否かを確認する（
ステップＳ２）。電圧値Ａ　Ｖ　＋が電圧範囲０〜ＶＨ
Ｉにある場合は、この電圧範囲に対応した上限回転数Ｎ
Ｈ，をＲＯＭ２５から読み出して、これを上限目標回転
数ＮＮとしてＲＡＭ２６に記憶する（ステップＳ３）。

電圧値Ａ　Ｖ　＋が前記電圧範囲にない場合には、次の
電圧範囲Ｖｌ１）〜■ｌＩｔにあるか否かを確認する（
ステップＳ４）。この範囲にあれば、上述したステップ
Ｓ３と同様に上限目標回転数Ｎイとして上限回転数ＮＨ
２を設定する（ステップＳ５）。

電圧値Ａ　Ｖ　＋が電圧範囲ＶＭＩ〜Ｖ０にない場合に
は、次の電圧範囲Ｖ、〜ＶＨ３を確認しくステップＳ６
）、この範囲にあれば上限目標回転数ＮＨとして上限回
転数Ｎ、Ｉ、を設定する（ステップＳ７）。

このように電圧値Ａ　Ｖ　＋を予め定められた電圧範囲
についてそれぞれ確認することによって、前記電圧値Ａ
　Ｖ　Ｉに対応した上限目標回転数Ｎ８が設定される。

上限目標回転数Ｎ）Ｉを設定すると、電圧値ＡＶ２をＡ
／Ｄ変換器２３に取り込んでデジタル信号に変換しくス
テップＳ８）、この電圧値Ａ　Ｖ　’ｔが電圧範囲０−
ＶＬＩにあるか否かを確認する（ステップ３９）。電圧
値ＡＶ、が電圧範囲Ｏ〜ＶＬＩにある場合は、この電圧
範囲に対応した下限回転数Ｎ　Ｌ　ＩをＲＯＭ２５から
読み出して、これを下限目標回転数ＮＬとしてＲＡＭ２
６に記ｊＱする（ステップ５ＩＯ）。

電圧値Ａ　Ｖ　ｔが前記範囲にない場合には、上述　　
゛したステップ８４〜ステツプＳ７・・・と同様のステ
ップ３１）〜ステツプ３１４・・・を実行して、設定さ
れた電圧値ＡＶ、に対応した下限回転数を選択して、こ
れを下限目標回転数Ｎｔに設定する。

下限目標回転数Ｎｔを設定すると、上限目標回転数ＮＮ
と下限目標回転数ＮＬとの中間の回転数（ＮＭ　＋ＮＬ
　）／２を中間目標回転数Ｎ、に設定しくステップ３１
５）、目標回転数の設定処理を終了する。

以上のように、本実施例による目標回転数の設定処理で
は、上限目標回転数Ｎイと下限目標回転数ＮＬとをそれ
ぞれ独立して設定できるようにしているから、各種の空
気調和機の送風量の調整範囲（目標回転数の範囲）が異
なっていても、それぞれの調整範囲に適合するように上
限目標回転数ＮＨと下限目標回転数ＮＬとを設定するこ
とができる。

次に、前記空気調和機の制御装置によるファンモータ１
０の回転数制御動作を第５図に示したフローチャートに
従って説明する。

まず、リモートコントローラ１５からの指令信号ＲＣを
入力しくステップ５２１）、この指令信号ＲＣが「高（
Ｈ）Ｊ（最大送風量の設定指令）であるか否かを判断し
くステップ５２２）、そうであればＲＡＭ２６に記憶さ
れている上限目標回転数Ｎ、を目標回転数Ｎにセットす
る（ステップ５２３）。指令信号がｒ高（Ｈ）−でない
には、ｒ低（Ｌ）Ｊ（最小送風量の設定指令）であるか
否かを判断する（ステップ５２４）。ｒ低（Ｌ）」であ
れば下限目標回転数ＮＬを目標回転数Ｎにセントする（
ステップ５２５）。指令信号ＲＣがｒ低（Ｌ）Ｊでもな
い場合は、その指令信号ＲＣは「中（Ｍ）　Ｊ　　（中
間送風量の設定指令）を示すことになるから、中間目標
回転数ＮＭを目標回転数Ｎにセットする（ステップ５２
６）。

以上のようにして、指令信号ＲＣに対応した目標回転数
Ｎが設定されると、磁気検出器１４の検出信号を取り込
んでファンモータ１０の実際の回転数Ｎｒを検出しくス
テップ５２７）、この検出回転数ＮＦが前記ステップＳ
２３．ステップＳ２　．５またはステップ３２６で設定
された目標回転数Ｎに一致しているか否かを判断する（
ステップ８２８）。

検出回転数Ｎ、と目標回転数Ｎとが一致していない場合
、検出回転数Ｎｒと目標回転数Ｎとの大小を比較する（
ステップ５２９）。検出回転数Ｎ、が目標回転数Ｎより
も大きければ、タイマ２７の設定値を増加する（ステッ
プ５３０）。その結果、タイマ２７の設定値が増加され
た時間分だけ位相角制御信号が遅延して出力しくステッ
プ５３２）、ファンモータ１０は、その回転数が減少す
る方向に制御される。

一方、検出回転数Ｎ、が目標回転数Ｎよりも小さければ
、タイマ２７の設定値を減少させて（ステップ５３１）
、その時間分だけ速く位相角制御信号を出力する（ステ
ップ５３２）。これによって、ファンモータ１０は、そ
の回転数が増加する方向に制御される。

このように、ファンモータ１０の回転数が負荷変動など
によって変化した場合、検出回転数ＮＦと目標回転数Ｎ
との間に偏差が生じ、この偏差分を少なくする方向にタ
イマ２７の設定値を増減することによって、検出回転数
Ｎ、と目標回転数Ｎとが一致するように３端子双方向サ
イリスタ１）が位相角制御される。

なお、上述の実施例では電圧設定手段３を、固定抵抗Ｒ
５〜Ｒ４によって構成したが、本発明はこれに限られず
、例えば可変抵抗などによって構成してもよい。

また、実施例では、抵抗ＲＩ−Ｒａで電圧値ＡＶ＋、Ａ
Ｖ、を設定することにより、上限目標回転数と下限目標
回転数とを個別に設定する一方、中間目標回転数を演算
により算出しているが、中間目標回転数も上述した上限
目標回転数などと同様の手段によって設定するものであ
ってもよい。

さらに、電圧設定手段３によって例えば、中間目標回転
数のような一つの回転数を設定することにし、それ以外
の上限目標回転数や下限目標回転数はＣＰＵ２１によっ
て適宜に演算することによって設定するようにしてもよ
い。

マタ、実施例においてマイクロコンピュータ２０は、一
体化した半導体素子によって形成されているとしたが、
マイクロコンピュータは個別の部品で構成されてもよい
ことは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に係る空気調和
機の制御装置は、送風機（１）の目標回転数となる複数
個の回転数を記ｉｌ１手段（２）に予め書き込んでおき
、電圧設定手段（３）によって前記複−数個の回転数の
うちの所望の回転数に対応した電圧値を設定し、この電
圧値をアナログ／デジタル変換手段（４）に与えること
によって得られたデジタル信号に基づいて、制御手段（
５）は前記記憶手段（２）から前記所望の回転数を読み
出し、この回転数を目標回転数に設定している。

したがって、本発明によれば、従来装置のように送風機
（１）の回転数が異なる機種ごとに、個別の記憶手段を
取り付ける必要がなく、異種の空気調和機に共通の記憶
手段（２）を使用することができ、しかも、適宜の電圧
値を設定することによって所望の回転数を目標回転数に
設定できるから、送風機（１）の目標回転数の設定を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和機の制御装置の構成の概
略を示したブロック図、第２図は本発明の一実施例のブ
ロック図、第３図は前記実施例におけるＲＯＭ２５に予
め書き込−まれた回転数と設定電圧値との関係を示した
説明図、第４図は前記実施例における目標回転数設定処
理のフローチャート、第５図は前記実施例におけるファ
ンモータの回転数制御動作を示したフローチャートであ
る。 ｌ・・・送風機、２・・・記憶手段、３・・・電圧設定
手段、４・・・Ａ／Ｄ変換手段、５・・・制御手段、１
０・・・ファンモータ、１）・・・３端子双方向サイリ
スク、１３・・・ゼロクロス検出器、１４・・・磁気検
出器、１５・・・リモートコントローラ、２０・・・マ
イクロコンピュータ、２２〜２４・・・Ａ／Ｄ変換器、
２５・・・ＲＯＭ。 ２６・・・ＲＡＭ、２７・・・タイマ、Ｒ１−Ｒ４・・
・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風機（１）の目標回転数と検出回転数との偏差
   が少なくなるように、前記送風機（１）を駆動制御する
   空気調和機の制御装置において、 前記送風機（１）の目標回転数となる複数個の回転数が
   予め書き込まれた記憶手段（２）と、 前記複数個の回転数のうちの所望の回転数に対応した電
   圧値を設定する電圧設定手段（３）と、前記電圧設定手
   段（３）の出力をデジタル信号に変換するアナログ／デ
   ジタル変換手段（４）と、前記アナログ／デジタル変換
   手段（４）の出力に基づいて、前記記憶手段（２）から
   前記電圧値に対応した回転数を読み出し、この回転数を
   目標回転数に設定する制御手段（５）とを備えたことを
   特徴とする空気調和機の制御装置。