JPH04270854A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

空気調和機の制御方法

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JPH04270854A
JPH04270854A JP3053267A JP5326791A JPH04270854A JP H04270854 A JPH04270854 A JP H04270854A JP 3053267 A JP3053267 A JP 3053267A JP 5326791 A JP5326791 A JP 5326791A JP H04270854 A JPH04270854 A JP H04270854A
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JP
Japan
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temperature
room temperature
discharge air
compressor
air
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JP3053267A
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Akinobu Okamura
哲信 岡村
Kiyoshi Nagasawa
長沢 喜好
Kuniyuki Yamada
邦之 山田
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Hitachi Ltd
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    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の運転の制
御方法に係り、特に、冷房運転での制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機においては、室温セン
サが設けられ、これによつて検出される室温とユーザに
よる設定温度との差に応じて圧縮機の回転数が制御され
、室温が設定温度となるようにしている。この圧縮機の
回転数制御は、室温と設定室内温度との差と室温の変化
の割合とを用いたPI制御によるものである。
【0003】冷房運転の場合、図4に示すように、運転
開始時には、室温と設定室内温度との差ΔT1が大きい
ため、圧縮機は最高速度で回転する。このために、空気
調和機では、熱交換器で空気が急冷されて吐出される空
気の温度(吐出空気温度)は急激に低下し、これによつ
て室温が設定室内温度の方へ徐々に低下していく。室温
が設定室内温度に近づいていくと、PI制御により、圧
縮機の回転数が最低回転数の方へ変化していき、遂に室
温が設定室内温度の近傍の状態で安定した運転が行なわ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、空気調和機
の冷房運転では、空気が冷やされて室内に吐出され、こ
れによつて室内が冷されていくのであるから、室温と吐
出空気温度との差が大きく、このため、冷たい空気が吹
きつけられることになつて肌寒い感じを与えることにな
る。特に、室温が設定室温温度に達するまでは、室温と
吐出空気温度との差が極めて大である。
【0005】たとえば、図4に示すように、室温が33
°Cで設定室内温度が27°Cとすると、空気調和機の
始動とともに圧縮機は最大回転数で回転し、吐出空気温
度は14°Cまで急激に低下し、これによつて室温は徐
々に低下していく。このときの室温と吐出空気温度との
差は19°Cであり、33°Cに慣らされていた身体に
19°Cの差がある14°Cの吐出空気が吹きつけられ
、非常に肌寒く感じられる。その後、室温の低下ととも
に吐出空気温度も上昇するが、圧縮機の回転数は最大回
転数であつてその上昇はわずかであり、室温と吐出空気
温度との差が大きいため、吐出空気に当るとやはり肌寒
く感ずる。室温が27°Cの設定室内温度に達すると、
圧縮機の回転数は低下し、室温を設定室内温度に保つよ
うに動作するが、これでも吐出空気温度はせいぜい18
°C位まで上昇するだけであり、室温と吐出空気温度と
の差は約9°Cもある。このため、吐出空気が吹き当て
られると、肌寒さが感じられる。
【0006】このように、従来の空気調和機では、設定
室内温度を所望に決めても、室温と吐出空気温度との差
が大きいため、吐出空気が吹き付けられる場所に居ると
、肌寒さが感じて快適感を味うことができなかつた。
【0007】本発明の目的は、かかる問題点を解消し、
室温と吐出空気温度との差を最適なものに設定し、快適
な冷房効果が得られるようにした空気調和機の制御方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、従来では室温と設定室内温度との差によ
つて圧縮機の回転数を制御していたのを、さらに、設定
吐出空気温度と吐出空気温度との差によつて圧縮機の回
転数を修正制御する。
【0009】
【作用】室温が設定室内温度にあつて、吐出空気が肌寒
さもなき温かさも感じないとき、快適な冷房が味わえる
。このような吐出空気の温度は室温よりも所定の温度だ
け低い。吐出空気がこのような温度になるように設定さ
れると、圧縮機は室温と設定室内温度との差に応じた回
転数を設定吐出空気温度と吐出空気温度との差に応じた
分修正した回転数で回転する。これにより、室温は設定
室内温度近傍に安定化し、吐出空気温度も設定吐出空気
温度近傍に安定化する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図3によつて
説明する。
【0011】冷房中で肌寒さやなま温かさを感させない
吐出空気の温度は室温に応じて異なり、経験的には、通
常の冷房室温に対して、5°C程度低い温度である。こ
の実施例では、このことから、設定室内温度がユーザに
よつて決められると、自動的に設定吐出空気温度がこれ
よりも5°C低いものと決められる。
【0012】空気調和機においては、図2に示すように
、室内からの空気の吸込み口に室温を検出する室温セン
サ1が、室内への空気の吐出口にユーザによつて操作さ
れて設定室内温度を決めるための操作部2が夫々設けら
れているほかに、吐出空気の温度を検出するための吐出
空気温度センサ3が吐出口に設けられている。制御部4
は、操作部2の操作によつて設定室内温度が決められる
と、これよりも5°C低い温度を設定吐出空気温度とし
、室温センサ1の検出温度と吐出空気温度センサ3の検
出温度とから圧縮機5の回転数を制御し、室温が設定室
内温度近傍に、吐出空気温度が設定吐出空気温度近傍に
夫々安定化するようにする。また、吐出口にはヒータ6
が設けられており、その通電タイミングや通電率が制御
部4によつて制御されて吐出空気が温められるように構
成されている。
【0013】制御部4の動作を図3により説明する。
【0014】いま、図2で示されない操作ボタンが操作
される(ステツプ100)と、冷房運転を開始させる(
ステツプ101)。そして、室温センサ1から室温の検
出結果を、吐出空気温度センサ3から吐出空気温度の検
出結果をそれぞれ取り込むとともに、操作部2から設定
室内温度の値を取り込み、この設定室内温度よりも5°
C低い設定吐出空気温度を決める。それから、ΔT1=
室温−設定室内温度、ΔT2=設定吐出空気温度−吐出
空気温度を夫々算出し、 ΔT=ΔT1−α・ΔT2  ……(1)(但し、0<
α<1) の演算処理を行なう(以上、ステツプ102)。以上の
演算で得られた温度差ΔTにより、圧縮機5(図1)を
起動させてPI制御を開始する(ステツプ103)。圧
縮機5のPI制御によると、ΔT≦0のとき圧縮機は最
低回転数で回転し、ΔTが正で大きいほど圧縮機5の回
転数は大きくなつてより吐出空気が冷却される。これに
より、冷房運転開始時では、吐出空気は急速に冷却され
、室温が徐々に低下していく。
【0015】次に、ヒータ6(図1)に通電したか否か
を判定する(ステツプ104)。この通電は圧縮機5が
起動してから所定時間(この所定時間は吐出空気が可能
な最低温度になるまでに要する時間とし、ここでは、こ
れを30秒間とする)経過して後行なわれるようにする
。そこで、圧縮機5の起動時にはヒータ6は通電されて
いないから、圧縮機5が起動してから30秒経過したか
否か判定し(ステツプ105)、この時間が繰過するま
でステツプ102〜105の上記動作を行なう。圧縮機
5の起動後30秒経過すると、ヒータ6を通電率(ここ
でいう通電率とは、ヒータ5に供給される交流電流の半
サイクル毎の通電時間に対するものである)100%で
通電開始させる。これによつて吐出空気は温められ、そ
の温度が上昇していく。そして、再びステツプ102か
ら動作が繰り返えされるが、ヒータ6が通電されている
ので(ステツプ104)、ステツプ106で室温と設定
室内温度との差ΔT1が0以下になつたか否か判定され
、この温度ΔT1が0以下になるまでステツプ102,
103,104,106,107のシーケンスが繰り返
し実行されて、温度差ΔTによる圧縮機5のPI制御と
ヒータ6の100%通電が行なわれる。この間、室温が
低下して設定室内温度に近づいていき、吐出空気温度も
上昇して設定吐出空気温度に近づいていく。このために
、圧縮機5の回転数は低下していく。そして、遂には吐
出空気温度は設定吐出空気温度に達するが、その後は温
度差ΔTによる圧縮機5のPI制御により、吐出空気温
度は設定吐出空気温度近傍に安定化する。
【0016】その後、室温が設定室内温度に達してΔT
1≦0になると(ステツプ106)、ヒータ6の通電率
が50%と低められる。これ以降は、停止もしくは設定
室内温度が変更されるまでヒータ6が50%通電されて
圧縮機5が温度差ΔTでPI制御され、室温が設定室内
温度近傍で安定し、吐出空気温度が設定吐出空気温度近
傍で安定した冷房運転が続く。
【0017】次に、以上の動作による室温、吐出空気温
度や圧縮機5の回転数の変化を図1によつて説明する。
【0018】同図において、いま、室温が33°Cであ
つて設定室内温度は27°Cとする。したがつて、先に
説明したことから、設定吐出空気温度は27−5=22
°Cとなる。
【0019】かかる状態において上記の冷房運転を開始
すると、式(1)の温度差ΔTが非常に大きいため(上
記式(1)の右辺第2項のα・ΔT2は負となる)、P
I制御により、圧縮機5は最大回転数で回転し、熱交換
器は最大の冷却効果を発揮して吐出空気は急速に冷却さ
れる。吐出空気が可能な最低温度(ここでは、14°C
とする)まで冷却されると、ほぼこの時点でヒータ6が
100%通電される。これによつて吐出空気は温められ
、その温度が上昇していく。また、吐出空気の冷却とと
もに室温は低下していくが、吐出空気温度に比べてゆつ
くりと低下する。特に、ヒータ6によつて吐出空気を温
めるため、図4に示した従来の空気調和機による場合に
比べ、室温の低下速度は若干遅くなる。
【0020】室温が低下し、また、吐出空気温度が設定
吐出空気温度よりも低くなる(ΔT2>0)とともに、
圧縮機5の回転速度は低くなつていくが、吐出空気温度
が設定室内温度よりも低く、したがつて、室温よりも低
いため、室温は徐々に低下していく。
【0021】ヒータ6の加熱によつて吐出空気温度は次
第に上昇していき、遂には、設定吐出空気温度に達する
。室内温度は徐々に低下し続けて圧縮機5の回転数も低
下し続けるが、吐出空気温度がさらに上昇しようとする
と、上記式(1)において、α・ΔT2が負になるため
に温度差ΔTは上昇し、圧縮機5の回転数は上昇し、こ
れによつて吐出空気温度は低下する。圧縮機5の回転数
は室温の低下とともに低下する傾向にあるが、吐出空気
温度が設定吐出空気温度を越えようとすると圧縮機5の
回転数が上昇して吐出空気温度を低めようとし、これに
よつて吐出空気温度が設定吐出空気温度よりも低くなる
と、圧縮機5の回転数が低下して吐出空気温度を高める
。すなわち、圧縮機5の回転数は、吐出空気温度を設定
吐出空気温度近傍に安定させるために変動しながら、室
温の低下とともに低下していく。
【0022】その後、室温が27°Cの設定室内温度に
達し、圧縮機5はほとんど最低回転数で回転する。また
、ヒータの通電率は100%から50%に切り替えられ
る。ヒータが設けられない従来の空気調和機では、図4
で説明したように、圧縮機が最低回転数で回転している
場合、吐出空気温度は約18°Cまで上昇するだけであ
る。しかし、この実施例では、通電率50%ではあるが
、圧縮機5が最低回転数で回転している状態では、ヒー
タ6の通電によつて吐出空気温度を18°Cよりも充分
高めることができる。
【0023】室温が設定室内温度に達した後には、圧縮
機5の回転数が低いため、吐出空気温度は設定吐出空気
温度よりも高くなろうとするが、上記式(1)でα・Δ
T2が負となつて温度差ΔTが大きくなり、これに伴な
つて、PI制御により、圧縮機5の回転数が上昇して吐
出空気温度が低下する。そして、吐出空気温度が低下す
るととも上記式(1)の温度ΔTが小さくなり、圧縮機
5の回転数が低下して吐出空気温度が上昇する。勿論、
急速には応答しないが、吐出空気温度のかかる変動は室
温に影響を与える。しかし、この室温の変動も上記式(
1)の温度差ΔTに現われ、圧縮機5のPI制御により
、小さく抑えられる。
【0024】このようにして、室温は設定室内温度近傍
に、吐出空気温度は設定吐出空気温度近傍に夫々安定化
される。また、空気調和機の起動時では、ヒータ6が1
00%通電されるので、吐出空気は可能な最低温度にま
で冷却されるが、この期間は非常に短かく、急速に最適
な設定吐出空気温度まで温められる。したがつて、空気
調和機のほとんど起動時から肌寒さを感じさせるような
異常に冷たい吐出空気が吹きつけられることはないし、
室温が設定室内温度に達した後には、ヒータの通常率を
下げることにより、吐出空気温度を設定吐出空気温度近
傍に保ちつつ、ヒータでの電力消費を低減している。ま
た、定常運転となつても、なま暖かい吐出空気が吹きつ
けられることもなく、快適な冷房を味うことができる。
【0025】なお、先に挙げた数値は、説明の便宜上、
一例として示したものにすぎない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室温ばかりでなく、吐出空気温度も所定の値に安定化す
ることができ、吐出空気の吹きつけによる肌寒さを感じ
させずに快適な冷房効果を味わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和機の制御方法の一実施例
を示す図である。
【図2】図1に示す制御方法を用いた空気調和機の要部
構成を示すブロツク図である。
【図3】図2における制御部の動作を示すフローチヤー
トである。
【図4】従来の空気調和機の制御方法の一例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1  室温センサ 2  操作部 3  吐出空気温度センサ 4  制御部 5  圧縮機 6  ヒータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  冷房運転開始とともに室内から吸い込
    んだ空気を冷却して該室内に吐出し、室内温度がユーザ
    による設定温度となるように動作する空気調和機の制御
    方法において、吐出空気温度を検出し、該吐出空気温度
    と室内温度とに応じて圧縮機の回転数を制御することに
    より、該設定温度と該吐出空気温度との差が所望の一定
    値となるようにしたことを特徴とする空気調和機の制御
    方法。
  2. 【請求項2】  請求項1において、再熱用のヒータを
    設け、前記冷房運転に伴なつて該ヒータにより前記吐出
    空気を加熱し、前記室内温度が前記設定温度に達すると
    ともに該ヒータの発熱温度を低下させることを特徴とす
    る空気調和機の制御方法。
  3. 【請求項3】  請求項1または2において、前記吐出
    空気温度の代りに室内熱交換器温度とすることを特徴と
    する空気調和機の制御方法。
JP3053267A 1991-02-26 1991-02-26 空気調和機の制御方法 Pending JPH04270854A (ja)

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