JPH0447219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、インバータ式空気調和機の運転制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種空気調和機の運転制御装置は、圧
縮機の回転数を制御可能とし、該圧縮機の回転数
を、設定手段で設定される所定の設定値と、室温
検出手段例えば室内サーモスタツトで検出される
室温との温度差に応じて制御するごとくなすと共
に、前記サーモスタツトで検出される室温と、前
記設定手段で設定される設定値との温度差が０℃
以下と成つたときに、前記サーモスタツトと圧縮
機との間をオフ動作させて前記圧縮機を停止する
オフ位置を設定し、このオフ位置以下の領域に前
記圧縮機の運転を停止する停止ゾーンＡを形成す
ると共に、前記室温が前記設定値を越え、この設
定値に対し所定の温度になつたとき、前記圧縮機
を前記オフ動作により停止した状態から前記サー
モスタツトと前記圧縮機との間をオン動作させて
該圧縮機を再運転させるオン位置を設定して、こ
のオン位置と前記オフ位置との間に、前記圧縮機
を30ヘルツの周波数で低速回転させる安定ゾーン
Ｂを形成し、この安定ゾーンＢは１℃の幅をもた
せて、前記圧縮機の運転を安定して行うごとく成
す一方、前記安定ゾーンＢを越え、前記サーモス
タツトのオン位置を越えた領域では、前記温度差
を0.5℃の温度幅に刻んで、複数のゾーンＣ〜Ｆ
を形成し、この各ゾーンＣ〜Ｆでは、それぞれ40
〜70ヘルツの周波数で前記圧縮機を高速回転させ
て、前記圧縮機の回転数を制御するごとくしてい
る。また、前記圧縮機が前記サーモスタツトの前
記オン動作により再運転した際には、該圧縮機
は、前記安定ゾーンＢの30ヘルツの周波数運転よ
り高速回転となる前記ゾーンＣの40ヘルツで運転
するごとく成し、上り勾配から下り勾配への移行
を速くして前記安定ゾーンＢ内での運転を早く行
えるように成している。

さらに、室温変化の勾配が前記設定値に対して
遠ざかる側に変化したとき、すなわち例えば冷房
時には、前記室温の変化が下り勾配から上り勾配
に変わるとき、前記各ゾーンＢ〜Ｆを気温と前記
設定値との温度差の変化幅が上昇する側に回転数
はそのままで例えば１ランクシフトアツプするご
とくしている。

斯くして、前記運転制御装置により前記圧縮機
の回転数を制御する時、前記圧縮機の運転開始時
においては、第４図に示した室温の温度勾配曲線
に示すごとく、前記室温と設定値との温度差に応
じ、前記各ゾーンＦ〜Ｃ領域で該各ゾーンＦ〜Ｃ
に対応した周波数で前記圧縮機が高速回転され、
前記温度差が徐々に少なくなつて、前記室温の温
度勾配曲線が下り勾配となるのであり、また前記
圧縮機の回転により前記曲線が前記ゾーンＢから
前記サーモスタツトのオフ位置の交差する点イに
至つたとき、該サーモスタツトのオフ動作により
前記圧縮機の運転が停止されて、前記曲線が前記
停止ゾーンＡに至り、この後前記圧縮機の運転停
止により前記室温が徐々に大となつて、前記曲線
の変曲点ロを越えた時点で上り勾配となつて、前
記室温が前記停止ゾーンＡから安定ゾーンＢに至
り、前記サーモスタツトのオン位置と交差する点
ハを越えたときに、前記サーモスタツトのオン動
作により前記圧縮機の運転が再開されて、前記曲
線が再度下り勾配となつて、前記圧縮機は前記安
定ゾーンＢで運転されるのである。

また前記運転制御装置では、前記温度勾配曲線
が前述した各ゾーンＡ〜Ｆにおいて、下り勾配か
ら上り勾配に変わるとき、前記各ゾーンＢ〜Ｆを
気温と前記設定値との温度差の変化幅が上昇する
側に１ランクシフトアツプさせるごとくしてお
り、斯くすることにより前記曲線が前記各ゾーン
Ａ〜Ｆに位置されている場合で、前記曲線が下り
勾配から上り勾配に変わつたとき、前記各ゾーン
Ｂ〜Ｆを１ランクシフトアツプさせて、前記圧縮
機を現在のランクから次の上位側ランクまで一定
の回転数で回転させて、該圧縮機にハンチングが
発生したりするのを防止するごとくしている。

即ち、前記空気調和機の運転時には、窓を開け
たりして室内側の負荷が増大したようなとき、前
記温度勾配曲線が前記各ゾーンＦ〜Ｂに位置され
ている場合にあつても、下り勾配から上り勾配に
変わることがあるが、このときには前記負荷など
の解消により前記曲線が再度下り勾配に変わるの
であり、斯くのごとき場合に、その都度前記圧縮
機の回転数を前記各ゾーンＦ〜Ｂに対応して変動
させたりすると、前記圧縮機の運転制御にハンチ
ングが発生するのであり、そこで前記のごとき場
合には、前記圧縮機の回転数を変動させたりする
ことなく、前記各ゾーンＦ〜Ｃを気温と前記設定
値との温度差の変化幅が上昇する側に１ランクシ
フトアツプさせて、前記圧縮機を現在運転されて
いる回転数で次位のランクまで回転させ、前記圧
縮機の運転制御のハンチングを防止するごとくし
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで前記のごとき空気調和機の運転制御装
置では、前記温度勾配曲線が例えば冷房時下り勾
配から上り勾配に変わるとき、前記各ゾーンＢ〜
Ｆの全てが気温と前記設定値との温度差の変化が
上昇する側に例えば１ランクシフトアツプされる
ため、次のような問題があつたのである。

即ち、前記温度勾配曲線が、前記停止ゾーンＡ
において例えば冷房時下り勾配から上り勾配に変
わるとき、つまり前述したサーモスタツトのオフ
位置イから前記変曲点ロを中心に上り勾配に変わ
るとき、前記安定ゾーンＢも他のゾーンと同様シ
フトアツプされるため、前記サーモスタツトのオ
ン位置ハが前記で設定したシフトアツプされる前
のサーモスタツトオン位置（温度差1.0℃）に対
し上位側（温度差1.5℃）にシフトアツプされる
のであり、従つて前記サーモスタツトのオン位置
が上がる分、再運転までに時間を要し、前記オン
動作による再運転時に、前記安定ゾーンＢの低速
回転より高速回転で運転するにも拘らず、前記サ
ーモスタツトのオフ動作で圧縮機が停止されてか
ら、オン動作で再運転されるまでの圧縮機停止時
間が長くなつて、前記空気調和機の制御精度が低
下して、快適性に欠けるなどの問題があつた。

本発明は以上のごとき問題に鑑みて発明したも
ので、その目的は、圧縮機の運転時に室温が設定
値以下になつて該圧縮機が停止した状態において
冷房時下り勾配から上り勾配に変わつた場合、即
ち、室温変化の勾配が設定値に対して遠ざかる側
に変化した場合に、前記安定ゾーンのシフトアツ
プを中止することにより、前記オン位置を一定に
して、前記サーモスタツトのオフ動作で圧縮機が
停止されてから、オン動作で再運転されるまでの
時間が長くなるのを防止して、前記空気調和機の
制御精度を高め、快適な運転制御を行うことがで
きる運転制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の運転制御装置は、第１図乃至第３図に
示すごとく構成したもので、回転数制御可能とし
た圧縮機１２を備え、室温が設定値以下のとき前
記圧縮機１２を停止させるオフ位置と、室温が設
定値を越え、この設定値に対し所定の温度に成つ
たとき、停止している前記圧縮機１２を再運転さ
せるオン位置とを設定して、これらオン位置とオ
フ位置との間に前記圧縮機１２を低速回転させる
安定ゾーンＢを形成すると共に、この安定ゾーン
Ｂを越えた領域における室温と設定値との温度差
の変化幅を複数のゾーンＣ〜Ｆに分け、前記圧縮
機１２の回転数を、前記安定ゾーンＢにおける回
転数より高速で、これら各ゾーンＣ〜Ｆに対応し
た回転数に制御し、かつ、室温変化の勾配が前記
設定値に対し遠ざかる側に変化したとき、前記各
ゾーンＢ〜Ｆを室温と設定値との温度差の変化幅
が上昇する側にシフトアツプするごとく成した運
転制御装置において、前記室温が前記圧縮機１２
が停止した後に、前記オフ位置を越え、かつ、室
温変化の勾配が前記設定値に対し遠ざかる側に変
わる勾配変化を検出する温度勾配変化検出手段６
と、前記圧縮機１２の停止後における前記検出手
段６からの出力時、前記安定ゾーンＢのシフトア
ツプを中止するシフトアツプ中止手段９とを備え
ていることを特徴とするものである。

（作用） しかして圧縮機の運転時に室温が設定値以下に
なつて該圧縮機が停止した状態において、前記室
温変化の勾配が、例えば冷房時に下り勾配から上
り勾配に変わつた場合、即ち、室温変化の勾配が
設定値に対して遠ざかる側に変化して、前記圧縮
機１２の運転を停止する前記オフ位置を越えた場
合に、前記温度勾配変化検出手段６により前記温
度勾配の変化が検出され、この検出手段６から出
力される出力信号で前記シフトアツプ中止手段９
が動作されて、前記オフ位置を越えた前記安定ゾ
ーンのシフトアツプが中止されるのであり、斯く
することにより、前記オフ位置とオン位置との間
に形成する所定のデイフアレンシヤルをもつ前記
安定ゾーンＢにより、前記圧縮機１２の発停ハン
チングを防止でき、しかも前記圧縮機１２を再運
転する場合、この再運転を前記安定ゾーンＢに対
応して設定する低速回転により高速回転に設定し
ている上位側ゾーンＣの高速回転数で行つて、室
温の上り勾配から下り勾配への移行を早くして、
早期に設定値に近づけて安定ゾーンＢでの運転を
早く行うことができながら、圧縮機１２の停止後
における前記検出手段６からの出力時には、前記
安定ゾーンＢのシフトアツプが中止され、前記オ
ン位置を一定にして、前記圧縮機１２が停止され
てから、再運転されるまでの時間がシフトアツプ
により長くなるのが防止されるのであり、問題と
なつていた再運転されるまでの時間を短縮できる
のであつて、以上各作用の総合により前記空気調
和機の制御精度が高められ、快適な運転制御が行
われる。

（実施例） 以下本発明にかかる空気調和機の運転制御装置
を図面の実施例によつて説明する。

第１図は運転制御装置のブロツク図を示し、設
定値を設定する設定手段１と、室温を検出する室
温検出手段２例えばサーモスタツト２とを、温度
差検出手段３の入力側に接続すると共に、該温度
差検出手段３の出力側に回転数演算手段４を接続
する一方、この演算手段４と前記温度差検出手段
３との間に温度差記憶手段５を介装させる。

また前記温度差検出手段３と前記演算手段４と
の間に、前記度差検出手段３で検出される前記室
温と設定値との温度差をもとに室温勾配の変化を
検出する温度勾配変化検出手段６を接続すると共
に、回転数演算手段４の入力側に、後述する各ゾ
ーンの記憶手段７を接続する。

そして前記演算手段４の出力側に、シフトアツ
プ手段８とシフトアツプ中止手段９とを接続する
と共に、これらシフトアツプ手段８とシフトアツ
プ中止手段９との各出力側に出力周波数指令手段
１０を接続する一方、この指令手段１０の出力側
に周波数変換器１１を介して圧縮機１２を接続す
るのである。

次に前記設定手段１で設定された設定値と、前
記サーモスタツト２で検出される室温との温度差
に応じた前記圧縮機１２の冷房時における制御態
様を、第２図に基づいて説明する。

先ず、前記サーモスタツト２で検出される室温
と、前記設定手段１で設定される設定値との温度
差が０℃のときに、前記サーモスタツト２と圧縮
機１２との間をオフ動作させて前記圧縮機１２を
停止するオフ位置を設定し、このオフ位置以下の
領域に前記圧縮機１２の運転を停止する停止ゾー
ンＡを形成すると共に、前記室温が前記設定値を
越え、この設定値に対し所定の温度になつたと
き、前記圧縮機１２を前記オフ動作により停止し
た状態から前記サーモスタツト２と前記圧縮機１
２との間をオン動作させて該圧縮機１２を再運転
させるオン位置を設定して、このオン位置と前記
オフ位置との間に、前記圧縮機１２を30ヘルツの
周波数で低速回転させる安定ゾーンＢを形成し、
この安定ゾーンＢは１℃の幅をもたせて、前記圧
縮機１２の運転を安定して行うごとく成す一方、
前記安定ゾーンＢを越え、前記サーモスタツト２
のオン位置を越えた領域では、前記温度差を0.5
℃の温度幅に刻んで、複数のゾーンＣ〜Ｆを形成
し、この各ゾーンＣ〜Ｆでは、それぞれ40〜70ヘ
ルツの周波数で前記圧縮機１２を高速回転させ
て、前記圧縮機の回転数を制御するごとくしてい
る。また、前記圧縮機１２が前記サーモスタツト
２の前記オン動作により再運転した際には、該圧
縮機１２は、前記安定ゾーンＢの30ヘルツの周波
数運転より高速回転となる前記ゾーンＣの40ヘル
ツで運転するごとく成し、上り勾配から下り勾配
への移行を速くして前記安定ゾーンＢでの運転を
早く行えるように成している。

さらに、室温変化の勾配が前記設定値に対して
遠ざかる側に変化したとき、すなわち例えば冷房
時には、前記室温の変化が下り勾配から上り勾配
に変わるとき、前記各ゾーンＢ〜Ｆを気温と前記
設定値との温度差の変化幅が上昇する側に回転数
はそのままで例えば１ランクシフトアツプするご
とくしている。

以上のように、本発明の空気調和機の運転制御
装置は、前記室温と設定値との温度差が０℃以下
で、第２図に示す温度勾配曲線が、前記停止ゾー
ンＡに位置されている状態下で、室温が下り勾配
から上り勾配に変わるときには、前記シフトアツ
プ中止手段９からの出力信号で前記安定ゾーンＢ
をシフトアツプさせることなく、該安定ゾーンＢ
のシフトアツプを中止するごとくなすと共に、前
記オン位置である前記温度差が1.0℃を越えた領
域で、前記温度勾配曲線が前記ゾーンＣ〜Ｆに位
置されている状態下では、前記シフトアツプ手段
８からの出力信号で前記各ゾーンＣ〜Ｆを気温と
前記設定値との温度差の変化幅が上昇する側に回
転数はそのままで例えば１ランクシフトアツプさ
せるごとくなすのである。

斯くすることにより前記圧縮機１２の運転開始
時には、同図の温度勾配曲線に示すごとく、前記
温度差に応じて前記各ゾーンＦ〜Ｃの領域で、該
各ゾーンＦ〜Ｃに対応した周波数で前記圧縮機１
２が高速回転され、これに伴い前記温度差が徐々
に少なくなつて、前記温度勾配曲線が下り勾配と
なるのであり、また前記圧縮機１２の回転により
前記温度勾配曲線が、前記ゾーンＢから前記サー
モスタツト２のオフ位置と交差すオフ点イに至つ
たときには、該サーモスタツト２がオフ動作され
て、前記圧縮機１２の運転が停止され、前記温度
勾配曲線が前記停止ゾーンＡに至るのである。

この後前記圧縮機１２の運転停止により、前記
温度差が徐々に大となつて、前記温度勾配曲線の
変曲点ロを越えた時点で上り勾配となつて、前記
温度差が前記停止ゾーンＡから安定ゾーンＢに至
つて前記サーモスタツト２のオン位置と交差する
オン点ハに至つたときに、前記サーモスタツト２
のオン動作により前記圧縮機１２の運転が前記ゾ
ーンＢの30ヘルツである低速回転で運転されるこ
となく、高速回転の前記ゾーンＣの40ヘルツによ
り運転が再開されるのである。このゾーンＣにお
ける再運転により、前記温度勾配曲線は速やかに
上り勾配から再度下り勾配となつて、前記圧縮機
１２は前記安定ゾーンＢで運転される。

しかして前記温度勾配曲線が、前記ゾーンＦ〜
Ｂの領域に位置されているときに、下り勾配から
上り勾配に変わつた場合には、前記各ゾーンＦ〜
Ｂが、気温と前記設定値との温度差の変化幅が上
昇する側に１ランクシフトアツプされて、前記圧
縮機１２が現在のランクから次の上位側ランクま
で一定の回転数で回転されるのであり、また前記
温度勾配曲線が前記停止ゾーンＡに位置されてい
る状態下で、下り高配から上り勾配に変わつたと
きには、前記安定ゾーンＢがシフトアツプされる
ことなく、前記サーモスタツト２のオン点ハが、
シフトアツプされない状態で設定したサーモスタ
ツトオン位置（温度差1.0℃）上に位置されるの
であり、従つて前記圧縮機１２の停止時間、つま
り前記オフ点イからオン点ハまでの時間が従来に
比べて短縮され、しかも、再運転後も速やかに安
定ゾーンＢでの運転が可能となり、快適な温度制
御が行われるのである。

次に前記運転制御装置の制御態様を、第３図の
フローチヤートに基づいて説明する。

先ず前記空気調和機の運転を開始した後、前記
設定手段１により室温の設定値、つまり前記サー
モスタツト２のオフ温度を設定するのであり、斯
くすることにより前記温度差検出手段３と前記演
算手段４において、前記室温が前記設定手段１に
よる設定値と同等又は以下であるかが判断され、
イエスの場合つまり前記室温が前記設定値と同等
又は以下の場合、前記圧縮機１２の運転が停止さ
れる。

またノーの場合、つまり前記室温が前記設定値
より高い場合には、前記サーモスタツト２がオフ
状態にあるか否か、即ち前記圧縮機１２が現在運
転停止状態にあるか否かが判断され、イエスの場
合つまり前記圧縮機１２が運転停止状態にあると
きには、前記温度勾配曲線が前記変曲点ロを越え
て上り勾配となり、前記温度勾配曲線が前記停止
ゾーンＡに位置されているとして、前記シフトア
ツプ中止手段９からの出力信号にり、前記オン位
置がシフトアツプされることなく、前記安定ゾー
ンＢの１ランクシフトアツプが中止されるのであ
り、この後前記室温が前記サーモスタツト２で設
定したオン位置の温度と同等かそれ以上かが判断
され、イエスの場合つまり前記室温が前記オン位
置の温度と同等又はそれ以上となつたときには、
前記指令手段１１から前記圧縮機１２に運転指令
が出力され、ノーの場合つまり前記室温が前記オ
ン位置の温度以下となつているときには、前述し
た制御が繰り返されるのである。

また、前記室温が前記設定値より高く、前記サ
ーモスタツト２がオフ状態にあるか否か、即ち前
記圧縮機１２が現在運転停止状態にあるか否かが
判定されて、前記圧縮機１２が運転状態にあるノ
ーの場合には、前記温度勾配変化検出手段６から
の出力信号に基づき前記演手段４において、前記
ゾーン記憶手段７で記憶された前記圧縮機１２の
前回における運転ゾーンに対し、現在の運転ゾー
ンの温度が大であるか否かが比較判断され、即ち
前記温度勾配曲線が上り勾配であるか否かが判断
され、イエスの場合つまり現在の運転ゾーンが前
回のゾーンに対し温度が大の場合には、前記温度
勾配曲線が上り勾配にあるとして、前記シフトア
ツプ手段８からの出力信号により、前記圧縮機１
２の回転数はそのままで、ゾーンがシフトアツプ
され、このシフトアツプされたゾーンで圧縮機１
２の運転が行われるのである。

また、ノーの場合、つまり現在の運転ゾーンが
前回のゾーンに対し温度が小となつたときには、
前記温度勾配曲線が下り勾配にあるとして、シフ
トアツプされることなく、その温度差にあつたゾ
ーンの回転数で前記圧縮機１２が運転されるので
ある。

（発明の効果） 以上説明したごとく本発明にかかる空気調和機
の運転制御装置では、前記室温が前記圧縮機１２
が停止した後に、前記オフ位置を越え、かつ、室
温変化の勾配が前記設定値に対し遠ざかる側に変
わる勾配変化を検出する温度勾配変化検出手段６
と、前記圧縮機１２の停止側における前記検出手
段６からの出力時、前記安定ゾーンＢのシフトア
ツプを中止するシフトアツプ中止手段９とを備え
たから、前記圧縮機１２を停止するオフ位置と、
再運転するオン位置との間に所定のデイフアレン
シヤルをもつた安定ゾーンＢを設け、この安定ゾ
ーンＢにより前記圧縮機１２の発停ハンチングを
防止でき、しかも、前記圧縮機１２を再運転する
場合、この再運転を前記安定ゾーンＢに対応して
設定する低速回転により高速回転に設定している
上位側ゾーンＣの高速回転数で行つて、室温の上
り勾配から下り勾配への移行を早くして、早期に
設定値に近づけて安定ゾーンＢでの運転を早く行
うことができながら、圧縮機１２の停止後におけ
る前記検出手段６からの出力時には、前記安定ゾ
ーンＢのシフトアツプを中止するのであから、前
記圧縮機１２が停止されてから、再運転されるま
での時間がシフトアツプにより長くなるのを防止
できるのであり、問題となつていた再運転される
までの時間を短縮できるのであつて、以上各作用
の総合により前記空気調和機の制御精度を高める
ことができ、快適な運転制御を行なうことができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の運転制御装置を示すブロツク
図、第２図は室温と設定値との温度差に応じた圧
縮機の制御態様を説明する説明図、第３図は運転
制御装置のフローチヤート図、第４図は従来例を
説明する説明図である。 ６……温度勾配変化検出手段、９……シフトア
ツプ中止手段、１２……圧縮機、Ｂ……安定ゾー
ン、Ｃ〜Ｆ……ゾーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転数制御可能とした圧縮機１２を備え、室
   温が設定値以下のとき前記圧縮機１２を停止させ
   るオフ位置と、室温が設定値を越え、この設定値
   に対し所定の温度に成つたとき、停止している前
   記圧縮機１２を再運転させるオン位置とを設定し
   て、これらオン位置とオフ位置との間に前記圧縮
   機１２を低速回転させる安定ゾーンＢを形成する
   と共に、この安定ゾーンＢを越えた領域における
   室温と設定値との温度差の変化幅を複数のゾーン
   Ｃ〜Ｆに分け、前記圧縮機１２の回転数を、前記
   安定ゾーンＢにおける回転数より高速で、これら
   各ゾーンＣ〜Ｆに対応した回転数に制御し、か
   つ、室温変化の勾配が前記設定値に対し遠ざかる
   側に変化したとき、前記各ゾーンＢ〜Ｆを室温と
   設定値との温度差の変化幅が上昇する側にシフト
   アツプするごとく成した運転制御装置において、
   前記室温が前記圧縮機１２が停止した後に、前記
   オフ位置を越え、かつ、室温変化の勾配が前記設
   定値に対し遠ざかる側に変わる勾配変化を検出す
   る温度勾配変化検出手段６と、前記圧縮機１２の
   停止後における前記検出手段６からの出力時、前
   記安定ゾーンＢのシフトアツプを中止するシフト
   アツプ中止手段９とを備えていることを特徴する
   空気調和機の運転制御装置。