JPH071120B2

JPH071120B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH071120B2
Application number: JP63139911A
Authority: JP
Inventors: 豊博小林; 信夫大塚; トンプソンピーター; ラリー・ジエ・ストラトン
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: US4795088A; JPS6457046A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は可変容量送風機を備えたダクトタイプの空気調
和機に係り，特にフアン速度または空気圧力の制御に関
するものと，この空気調和制御機に対して情報を入力す
るための独特の方法および装置に関するものである。

〔従来の技術〕

空気ダクトを通して各部屋に対して温度制御空気を分配
する一般的な中央式空気調和システムにおいては，所要
の送風機容量は各特定設置状態に基づいて異なつてい
る。単一のゾーン・システム内の全空気流量とダクト内
の静圧との関係は，第11図に示したようになつており，
空気通路抵抗は，ダクトの長さと断面積，ダクト分岐の
形状，デイフユーザのサイズと形状等，すなわち各設置
ごとに変化するこれらの条件に基づいて変化する。

従来，ガス炉，ヒートポンプ，空気調和機等のような熱
源機内に設置されている送風機のモータに複数のスイツ
チング・タツプが取り付けられている。空気調和機の設
置者は，数回の試設定におけるデイフユーザから流出す
る空気量とデイフユーザ・アウトレツトにおけるノイズ
・レベルとを測定することによつて，フアン速度の最適
設定を決定し，次に，この最適速度設定に対応するタツ
プに対して配線が接続される。

そして，冷房と暖房の両者に同一のフアン・ユニツトが
使用される場合は，この冷房と暖房とで最適空気流量が
異なる事例が発生する。このような事例に対応するため
に，ある種のシステムは空気調和システム内の制御回路
によつて冷房と暖房との間でタツプを自動的に切り換え
ている。

上記の例は，単一ゾーンとして全量内を空気調和する空
気調和機（“シングルゾーン・システム”）に関するも
のである。これに対して，室内を複数のゾーンに分割し
て温度をこのゾーンごとに制御する“マルチゾーン・シ
ステム”と呼ばれるシステムもある。米国特許第4,406,
397号および第4,530395号は，マルチゾーン制御システ
ムの例である。

さて，一般的なマルチゾーン・システムにおいては，ダ
クト内の静圧は１つの部屋のオープン・ダンパーが他の
諸部屋に影響を与えないように一定のレベルで制御され
ている。静圧がこのように制御されていないとすると，
オープン・ダンパーを有している空気調和中の部屋に対
する空気流はオープン・ダンパーの数が減少した場合に
増大し，空気流速度の増大およびノイズの増大と言うよ
うな不快な状態が発生する。

第12図はマルチゾーンシステムにおける総風量とダクト
内静圧との関係線図であるが，ダンパーの開いている数
により風路抵抗は大きく変化する。

一般的に，モータの速度は，位相コントローラによつて
モータのタツプを切り換えることによるかまたはインバ
ータによつて電源周波数および電圧を制御するかのいず
れかによつて，オープン・ダンパーの数に基づいて制御
されていた。また，ダクト内の静圧を直接制御する手段
として，この静圧が一定レベルで制御されるようにモー
タの速度を制御するべく圧力センサーが使用されてい
た。さらに簡単な方法は，フアンをバイパスするダクト
を設置し，そして上記静圧が制御されるように上記バイ
パス・ダクト内に設置されているバイパス・ダンパーの
開口を制御することであつた。

そして，上記の送風機容量が冷房と暖房との間で自動的
に切り換えるシングルゾーン・システムの制御方法と同
様な制御方法が，諸マルチゾーン・システムに使用可能
であり，さらに，ダクト内の静圧が部屋内の熱負荷に基
づいて変化せしめられて大きい熱負荷を有する諸部屋に
対しては大量の空気が供給され，そして小さい熱負荷を
有する諸部屋に対しては少量の空気が供給されるような
制御方法が提案されている。

いかなるレベルにフアン速度すなわちダクト圧力を設定
するかと言うことは，シングルゾーン・システムおよび
マルチゾーン・システムの両者に共通する重要な問題で
あつた。この送風機速度が過度に低い場合は，空気流量
が少なくなりそして熱源機の効率が最適化されない。し
たがつて，所望の部屋温度に到達するために長時間を要
することになる。

また，送風機速度が過度に高い場合は，デイフユーザか
らの空気流は過度に強くなつてドラフトを生成する。こ
の結果，この部屋の快適レベルに悪影響を及ぼすととも
に空気流の増大に起因するノイズが増大することにな
る。

〔発明が解決しようとする課題〕従来の空気調和機においては送風機速度がモータのタツ
プを切り換えることによる段階においてのみ制御される
場合，最適空気流がその家屋に対して得られないという
問題があつた。また送風機速度が連続ベースで制御可能
であるとしても，最適送風機速度およびその結果の空気
流量の最適設定値を簡単に入力することができないこと
が問題であつた。

そして，一般的な暖房システムは，シングルゾーンまた
はマルチゾーン方式を問わず，単一の熱源を使用してお
り，しばしば熱ポンプの設置は，電気抵抗ヒータによつ
て実施されていたので，ユーザがさらに多くの熱量を必
要とする場合は，このユーザは補助電気ヒータをオンし
なければならなかつた。このようなシステムは，種々の
エネルギー源に関するエネルギー・コストに基づく，ま
たは周囲温度に基づく熱源の自動選択を備えていなかつ
たのでその設置内に数種の熱源が使用可能の場合に暖房
作動を最適化するための手段がないという問題があつ
た。

本発明の目的は送風機の最適速度およびこの結果の空気
量が容易に入力可能であり，そしてこのように入力され
ている速度および空気量に基づいて送風機が可変制御さ
れる空気調和システムを提供することである。

本発明の他の目的は，制御装置に対して空気調和システ
ム・パラメータを入力するために使用される中央サーモ
スタツト・デバイスを提供することである。この中央サ
ーモスタツトは，この中央サーモスタツトに表示される
自然言語文章の形式の情報を要求することによつてシス
テム設置者と会話するように設計されている。このよう
に入力されたデータを不揮発性記憶手段内に記憶して，
この情報が停電の場合にも保持されるようにすることは
本発明の付加目的である。

本発明のさらに他の目的は，数種の熱源を備え，最も経
済的な熱源が自動的に選択されるように，中央サーモス
タツトに入力されている初期パラメータに従つて特定の
熱源が起動されるような空機調和機を提供するものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は，シングルゾーンまたはマルチゾーン空気調和
設置に際して最適送風機容量を決定し，かつ設定する手
段を備える。可変速送風機が加熱空気調和源に接続され
ている。空気分配ダクトが加熱空気調和源に接続されて
いて，調和空気をシステム全体にわたつて分配してい
る。本発明のデバイスは，加熱空気調和源と送風機とに
接続されかつオペレータ作動スイツチ手段を備えている
主サーモスタツトを有する制御装置を備えており，マル
チゾーン・システムにおいては，この空気調和システム
は主空気ダクト内空気圧力を検出するため出力空気ダク
ト内に載置された圧力センサーをさらに備えている。

〔作用〕

この発明の空気調和機において，オペレータ作動スイツ
チ手段は，システムの初期化に際して，最適設定が見出
されるまで送風機の速度を変化させるとともに空気流ノ
イズと空気量とを比較することによつてフアンの最適容
量を設定するべくシステム設置者を助けるものである。
この最適設定は次に，サーモスタツトを通して入力され
そして最大値として制御装置内の不揮発性記憶手段内に
記憶される。

前記の主サーモスタツトは設置者と会話するべき設計さ
れていて，これによつてこの設置者は自国語の文章でサ
ーモスタツトを通して制御装置と交信する。

さらに，本発明は使用可能な１個以上の熱源を有するシ
ステム内の熱源を制御装置が選択することを可能ならし
めるものである。この選択は，設置者によつて主サーモ
スタツトを通して入力された情報に基づいて制御システ
ムによつて自動的に行なわれる。このような情報は，エ
ネルギー・コストと使用可能な熱源を包含している。こ
の制御装置は次に，エネルギー・コスト，加熱機の効率
および周囲温度に基づいて最も経済的な熱源を選択す
る。

さらに，マルチゾーン・システムにおいては，一旦最適
初期設定が達成されると，この圧力に相当する圧力セン
サー信号が制御装置の記憶手段内に記憶され，送風機の
容量は作動圧力が初期化に際してシステムに初めて入力
されたプリセツト値に保持されるように主空気ダクト内
の作動圧力に基づいて可変的に制御されることになる。

〔実施例〕

本発明の空気調和機について図面を用いて説明する。

第１図はマルチゾーン・システムタイプの空気調和機の
構成を示す図である。

この第１図においては，部屋（10）の各々が空気調和の
対象になつている。この図においては,4つのそのような
部屋が示されている。（12）は，前記部屋（10）上の天
井内に設置されている室内機である。この室内機（12）
は，熱交換器（14）と送風機（16）とから成つている。
この熱交換器は空気清浄器（図示せず）を備えることも
できる。主ダクト（18）は，室内機（12）の空気供給開
口に接続されている。この主ダクト（18）からの４本の
分岐ダクト（20）があり，この各々の分岐ダクトは部屋
（10）の１つに通じている。部屋（10）の各々の天井の
表面上の分岐ダクト（20）の各々の端部に設置されたデ
イフユーザ（22）がある。ダンパー（24）は分岐ダクト
（20）の各々の内部に装着されていてスロツトル・タイ
プのVAVユニツトを提供している。グリル（26）は部屋
（10）に通じているドアーの各々に設置されていて，空
気が部屋にはいることを可能ならしめている。リターン
・グリル（28）は室内機（12）に接続されているリター
ン・ダクト（30）に接続されている。

室内機（12）に隣接して位置している制御装置（32）が
設けてあり，熱源機（34）を作動せしめかつ制御してい
る。中央サーモスタツト（35）は部屋（10）のうちの１
つに位置し，システムをプログラムするための入力デバ
イスを提供するとともにその部屋に対する温度測定デバ
イスを提供している。複数のゾーン・サーモスタツト
（36）は，他の部屋（10）の各々に設けられている。圧
力センサー（38）と温度センサー（40）とが，主ダクト
（18）内に取り付けられかつ制御装置（32）に接続され
ている。

上述のシステムは，マルチゾーン・システムに使用する
ため適用可能である。可変ダンパー（24）および部屋サ
ーモスタツト（36）のすべてを除去することによつて，
このシステムはシングルゾーン・システムに適用可能に
なる。本出願人の発明はシングルまたはマルチゾーン・
システムのいずれにも適用可能であるが，説明上，一層
複雑なマルチゾーン・システムについてここに説明する
ことにする。

第２図は第１図に示されている全システムの構成および
ブロツク図である。送風機容量設定手段（42）は，中央
サーモスタツト（35）上に設置されている。送風機容量
記憶手段（44）は制御装置（32）内に設置されていて，
定数として送風機容量設定手段（42）によつて既に入力
・設定されている送風機容量に相当する圧力センサー
（38）の出力信号を記憶する。送風機容量制御手段（4
6）は，主ダクト（18）内の圧力が送風機容量記憶装置
手段（44）によつて保存されている値に基づく設定値に
等しくなるように送風機（16）の速度（したがつてその
容量）を可変的に制御するインバータから成つている。

第３図は，中央サーモスタツト（35）と制御装置（32）
との全体的関係を示している。この図はさらに，制御装
置（32）と熱源との間の関係をも示している。第３図に
おいて，中央サーモスタツト（35）はデイジタル信号を
取り込みそしてこの信号を２線バス（49）によつて制御
装置（32）内のモデム（48）に直列伝送する通信モデム
（46）を有していることが分かる。中央サーモスタツト
（35）は，直接アクセス記憶手段（RAM）（50）に初め
に入力されるデータを記憶する前記直接アクセス記憶手
段（50）を有している。この中央サーモスタツト（35）
は，以下に詳述するマイクロコンピユータ（52）をも有
している。

制御装置（32）は，モデム（48）を通して中央サーモス
タツト（35）と交信するマイクロコンピユータ（54）を
有している。バツファ（56）は，マイクロコンピユータ
（54）と，詰まるところダンパー（24）を制御するダン
パー・モータ（60）を制御するリレー・パネル（58）と
の間のインタフエースをとつている。他のバツフア（6
2）は，マイクロコンピユータ（54）と熱源と圧力セン
サー（38）と空気温度センサー（40）との間のインタフ
エースをとつている。このバツフア（62）はまた，送風
機（16）と，室内機（66）および室内機（68）はまた，
制御装置（32）内のモデム（70）を通してマイクロコン
ピユータと交信している。室外温度センサー（72）は，
前記ヒートポンプの室外機ユニツト（68）に接続されて
いる。システムを初期化するために使用される入力デー
タは，不揮発性記憶手段である電気的に消去・プログラ
ム可能な読取専用記憶手段（74）（EEPROM）内に記憶さ
れる。したがつて，停電の際には，初期化入力データは
保存されることになる。このことは，停電の発生ごとに
システムを初期化しなければならない可能性を最低限化
する。

中央制御回路は，第４図に示されている。通信モデム
（46）は，直列信号入力／出力端子（76）を経由して中
央サーモスタツト（35）から初期デイジタル信号を取り
込む。この情報はEEPROM内に保存される。マイクロコン
ピユータ（54）は，制御装置（32）の部分としての読取
専用記憶手段（ROM）（78）を有しているこのマイクロ
コンピユータ（54）は，送風機（16）にさらに接続され
ている。この送風機（16）の速度および容量は，インバ
ータ回路（80）を有する制御装置によつて制御されてい
る。送風機（16）の最大容量は，後述されるようにあら
かじめ決定された初期化最大容量を超過しないように制
御される。１つ以上の熱源が使用可能な場合は使用予定
の特定の熱源がマイクロコンピユータ（54）によつて選
択され，そしてバツフア（62）によつて制御される。直
接アクセス記憶手段（RAM）（82）も制御装置（32）内
に存在し，マイクロコンピユータの一部になつている。

ヒートポンプの室内機（66）および室外機（68）は，通
信モデム（70）を経由してマイクロコンピユータ（54）
と交信する。マイクロコンピユータ（54）は，圧力セン
サー信号コンパータ回路（84）によつて圧力センサー
（38）から信号を取り込むように接続されている。静圧
力センサー（38）のダイアフラム変位は，回路（84）に
よつて電気周波数に変換される。マイクロコンピユータ
（54）は，圧力の変動に相当する周波数の変動からの変
動信号を取り込む。主ダクト空気温度センサー（40）
は，アナログ・デイジタル・コンバータ（86）によつて
マイクロコンピユータ（54）に接続されている。

第５図は，中央サーモスタツト（35）の外観を示してい
る。作動モードは，システム・キー（88）によつて選択
される。一連の発光ダイオード（LED）（90）は，シス
テム・キー（88）の操作にすべてが対応している数種の
モードすなわち,HEAT（暖房）,AUTOMATIC（自動）,COOL
（冷房）,OFF（停止），およびFAN（送風）のモードを
表示するために使用されている。情報を入力するための
複数の機能キー（92）〜（96）が設けられている“SAV
E"キー（92）は情報を入力するために使用されている入
力キーである。“TE−MPERATURE"キー（94）は入力温度
を上昇または下降させるために使用されている温度キー
である。“YES"キー（96）および“NO"キー（98）は入
力および対話のために使用されているとともに，サーモ
スタツト（35）に対する時間入力を制御するために使用
されている。スケジユール・キー（100）は，発光ダイ
オード（LED）（102）によつて指示されるスケジユール
空調，手動空調，およびスケジユール変更の諸モードを
選択するために使用されている。図形表示器（104）
は，液晶表示器LCD上にスケジユールを図形的に図示す
る。

キー（94）〜（98）を使用することによつて，温度ライ
ン（105），（107）が生成可能である。この温度ライン
（105）は,24時間サイクル全体を通しての各時間に対す
る空気調和設定を示している。真夜12:00時には温度が8
0℃に設定されていることが分かる。6:00a.m.には，温
度は76℃に減少するように設定されている。この温度は
もう一度80°に上昇せしめられる時点である6:00p.m.ま
で一定に保持されることになる。暖房（加熱）ライン
（107）も同様に読むことができる。一旦ライン（105）
および（107）がキー（94）〜（98）を使用して確立さ
れると,SAVEキー（100）でデータを入力する。

第６図は，中央サーモスタツト（35）の諸内部回路を図
説している。マイクロコンピユータ（52）は温度検出器
（40），システム・キー（88），および他の諸入力キー
（92）〜（100）から入力信号を取り込む入力ユニツト
（106）を備えている。この入力は，制御プログラムと
中央処理装置（CPU）（108）からの計算結果と他のデー
タとが保存されている記憶手段（110）を有する前記中
央処理装置（CPU）（108）に対して伝送される。クロツ
ク（112）も中央処理装置（108）に接続されている。出
力ユニツト（114）および通信モデム（46）が，中央処
理装置（108）に接続されている。この出力ユニツト（1
14）は，本図に図説されていないドライバー回路を経由
して,LCD（104）のほかにモード表示LED（90），（10
2）に接続されている。通信モデム（46）は，制御装置
（32）に接続されている。

第７図は，中央サーモスタツト（35）内のマイクロコン
ピユータ（52）のソフトウエアの流れ図を示している。
初期化時に，設置者は中央サーモスタツト（35）と，特
に液晶表示器（104）とによつてシステムと連絡をと
る。プログラムは，設置者が自然言語の文章形式でシス
テムと交信することを可能ならしめる。初期化時に設置
者によつて入力された情報は，マイクロコンピユータ
（52）内の記憶手段（110）の一部である読取専用記憶
手段内に記憶される。

特殊の手順に基づいて組合せのキーを押すことによつて
初期化モードを入力することが可能である。通常の場
合，システムは設置者によつて初期化される。ステツプ
（116）において，“初期?"がLCD（104）上に表示され
る。設置者がキー（96）を押すことによつてその旨（YE
Sと）返答すると,LCD（104）上に表示され，次の質問は
使用可能である熱源についてである。たとえばステツプ
（118）において，設置者はヒートポンプがあるか否か
の質問を受ける。ステツプ（120）において，設置者が
肯定（YES）の返答で応答すると，この応答はステツプ
（121）において電力チヤージが記憶され，ステツプ（1
22）で次の質問が行なわれる。そしてステツプ（122）
において，設置者はガス炉があるか否かの質問を受け，
ステツプ（124）において肯定（YES）の応答が為される
と，この応答はステツプ（125）においてフアイルさ
れ，そしてガス・チヤージが入力される。次にステツプ
（126）において，設置者は電気ヒータがあるか否かを
質問され，設置者の応答はステツプ（128）で為され
る。応答が肯定（YES）である場合は，電力チヤージが
ステツプ（129）において入力される。

他の実施例においては，ステツプ（120）〜（129）は一
方の熱源が他方よりも一層経済的である場合に熱源およ
びクロスオーバ温度に関する質問に置換され，電気およ
びガス・チヤージは入力されない。

次に，ステツプ（130）においては，ゾーン数が入力さ
れる。マルチゾーン・システムの場合は，すべてのダン
パーがステツプ（132）において開かれる。シングルゾ
ーン・システムの場合は，開／閉されるべきダンパーは
存在せず，実際には，すべてのダンパーは開かれる。ス
テツプ（134）においては，あるあらかじめ定められた
周波数（たとえば，周波数制御範囲20〜60Hzの平均であ
る40Hz）で初期的に作動せしめられる。コマンドが中央
サーモスタツト（35）内の通信モデム（46）を経由して
制御装置（32）に対して伝達され，これによつてインバ
ータ回路（80）によつて送風機（16）を作動させる。同
時に，ステツプ（134）において，文字“40Hz OK?"が中
央サーモスタツト（35）のLCD上に表示される。この文
字情報は，前もつて記憶手段内に保存されているもので
ある。“０〜60Hz）を“０〜100％”で置換することに
よつて，“40Hz"という周波数表示の代わりに“67％”
のように％表示にすることができる。

ステツプ（136）において，設置者はデイフユーザ（2
2）を物理的に点検して空気量を確認しかつ空気ノイズ
を聞く。この設置者は，ダンパーを通して入来する空気
量を測定する試験装置を使用することができる。主ダク
ト静圧が検出されそして表示されることもできる。送風
機容量を保存するかまたは変更するかの判断が，ステツ
プ（138）において保存キー（92）および温度上昇／下
降キー（94）を使用することによつて中央サーモスタツ
ト（35）に入力される。現在の作動周波数が適切である
場合は，保存キー（92）が押されて，ステツプ（140）
を経てステツプ（142）に進む。ステツプ（142）におい
ては，データ“周波数は40Hzに等しい”が中央サーモス
タツト（35）から中央コントローラ（32）内のEEPROMに
伝送される。このようにして，初期化モードが自動的に
完結する。

もし，ステツプ（136）において，空気量またはノイズ
が不適切であると判定された場合は，キー（94）がステ
ツプ（138）で押されて作動周波数の値を増大または減
少せしめる。この結果はステツプ（141），“周波数の
変更",を経由してステツプ（134）に帰還され，そして
ステツプ（134）の表示はたとえば（42Hz OK?"に変化す
る。設置者は，空気量およびノイズに関してデイフユー
ザを再び点検する。この手順は最適条件が得られるまで
繰り返して行なわれ，そしてこの手順はステツプ（14
2）に最終的に進み，ステツプ（116）へ戻る。

ステツプ（116）において“初期”の段階ではないので
設置者が“NO"で応答すると，システムは部屋温度検出
を包含するその正規ルーチンで作動することになる。

第８図は，制御装置（32）内のマイクロコンピユータ
（54）内のROM（78）に対するプログラムのフローチヤ
ートを示している。EEPROM（74）内に保存されている初
期データと，室外温度センサー（72）によつて送られて
くる室外温度に相当する信号とに基づいて，制御装置
（32）は作動に対して最も効果的な熱源機を選択するこ
とになる。選択された熱源機の型式および容量に基づい
て，室外機のインバータの可変容量は室内／室外負荷と
インタロツクされ適切なユニツトに対して作動コマンド
を送出する。

読取専用記憶手段（78）に対するフローチヤートは，ス
テツプ（143）において開始する。ステツプ（144）にお
いて，ステツプ（142）（第７図）からの初期構成デー
タが取り込まれる。データが取り込まれつつある時は，
初期構成データはステツプ（146）においてEEPROM内に
保存される初期構成データが取り込まれ中でない時は，
他の制御ループであるステツプ（148）に進む。次のス
テツプ（150）において，送風機容量は最大静圧に到達
するべく最大容量まで制御される。次にステツプ（15
2）ヒートポンプ作動に対する電力チヤージが計算さ
れ，そしてステツプ（154）にてガス炉作動に対するガ
ス・チヤージが計算される。そして次のステツプ（15
6）にて室外温度に基づいてヒートポンプまたはガス炉
のいずれを起動すれば経済的であるかの判断が行なわ
れ，ステツプ（158）において，ヒートポンプまたはガ
ス炉のいずれを選ぶかと言う選択が行なわれる。

第９図は，送風機（16）の通常作動におけるこの送風機
（16）の制御のために使用される制御フローチヤートを
示している。まず，ステツプ（160）において，作動（O
N）モードが決定される。このモードがOFFである場合
は，システムは初期段階に戻る。このモードが冷房モー
ドまたは送風モードである場合は，システムは初期段階
に戻る。このモードが冷房モードまたは送風モードであ
る場合は，システムはステツプ（162）に進む。ステツ
プ（162）において，制御装置（32）のEEPROM（74）内
に保存されている周波数が呼び出されそして送風機（1
6）は保存周波数値で送風機制御デバイスおよびインバ
ータ回路（80）によつて作動せしめられる（ステツプ
（164））。モードがステツプ（160）において暖房モー
ドであると判断された場合は，システムはステツプ（16
6）に進みそして送風機（16）はEEPROM（74）内に保存
されている周波数値の80％で作動せしめられる。この80
％係数は必ずしも固定的なパーセントではないが，使用
者によつて利用されている１つの固定変数にすぎないも
のである。この保存周波数値の80％ではなくこれよりも
わずかに高いかまたは低い周波数値を暖房モードで使用
することは，さらに検討を加えて決定することができ
る。

第７図に示されているように，初期化モードのステツプ
（140）において，最大作動周波数が設定される。ステ
ツプ（142）において，最大静圧が制御装置（32）のEEP
ROM（74）内に記憶される。この値は，インバータ回路
（80）の最適周波数に相当する送風機（16）の最適作動
容量における圧力センサー（38）の出力信号の値であ
る。たとえば，最適周波数が50Hzである時は，この周波
数に相当する静ダクト圧力が設定されることになる。圧
力センサー（38）の出力は,EEPROM（74）内に保存され
ることになるこの圧力に相当する値になる。ダクト内の
静圧と圧力センサー（38）の出力信号との間の関係を示
す特性グラフは，第10図に示されている。

この静圧が増大するにつれて，圧力センサーの出力は比
例的に増大する。

通常作動における送風機の制御は，第11図および第12図
を見ることによつて説明することができる。第11図はシ
ングルゾーン・システムに適用し，そして第12図はマル
チゾーン・システムに適用する。風路抵抗は，ダクト特
性とオープン・ダンパー（24）の数とによつて大幅に変
化する。しかしながら，送風機（16）の速度がダクト内
の静圧が一定レベルになるように制御される場合は，オ
ープン・ダンパーの数に関係なく，比較的一定の空気量
が各ダンパー（24）から送出可能である。したがつて，
部屋内の空気流の速度および／または空気ノイズの好ま
しくない増大は起らない。また，部屋温度は不変の基準
で制御されることが可能である。

圧力センサー（38）は，時間の経過または周囲温度の変
化によつて多少の変化を示すことがある。この問題は，
送風機が作動していない時の圧力センサー（38）の出力
が常に自動的に０％に修正されるような修正係数によつ
て解決可能である。

上記の動作例において，システムはマルチゾーン・シス
テムに対する観点で説明されている。しかしながら，ダ
ンパー（24）と部屋サーモスタツト（36）とを除去する
ことによつて，このシステムはシングルゾーン・システ
ムに適用可能である。いかなることがあつても，両シス
テムは送風機（16）の容量が冷房，暖房，および空気循
環に従つて変化されて空気量を変化させるようになつて
いる。しかしながら，このシステムは熱源機（34）等の
特性を考慮することによつて一定空気量作動システムを
使用することができる。また，中央サーモスタツト（3
5）または部屋サーモスタツト（36）によつて検出され
る各部屋の熱負荷に基づいて，熱負荷が大である場合
（すなわち，設定部屋温度と実際部屋温度との間の差が
大である場合）は，システムは送風機（16）の速度を増
大させることによつて増大空気流で作動せしめられる。
熱負荷が小である場合は，システムは低容量で作動する
ことになり，この結果空気流量が少なくなる。また，こ
の時の送風機（16）の最大速度すなわちダクト（18）内
の最大静圧は中央コントローラ（32）のEEPROM（74）内
に保存されている値に等しいことになる。

上記の例においては，熱源（34）としてヒートポンプが
使用されている。しかしながら，ガス炉，ガス炉とヒー
トポンプとの組合せ，ヒートポンプとと電気ヒータとの
組合せ，空気調和機，またはこれらのユツトの変化組合
せも熱源機として使用可能である。また，上記の例にお
いては，送風機モータの速度を制御するための送風機コ
ントローラ・デバイスとしてインバータ回路（80）が使
用された。しかしながら，電源位相制御システムのよう
なある種の他の容量制御手段が使用可能である。

また，上記の例においては，フアン容量の最大値が保存
されるEEPROM（74）は，制御装置（32）内のマイクロコ
ンピユータ（54）内に設けられている。しかしながら，
このEEPROM（74）は，たとえば，中央サーモスタツト
（35）内のマイクロコンピユータ（52）内のように，制
御装置（32）から離れて設置することができる。

このため，本発明においては，中央サーモスタツトによ
つて最大値が設定されそして記憶手段内に保存される送
風機容量設定手段が設けられている。この最大送風機容
量は，送風機容量が記憶手段内に保存されている値に基
づいて送風機容量制御手段によつて可変的に制御される
ように，システムに従つて容易に設定可能である。した
がつて送風機は最適条件で作動せしめられ，これによつ
て最適空気流を供給する。

また，ダンパーおよび圧力センサーがマルチゾーン・シ
ステム内に使用されている本発明においては，空気調和
されるべき部屋数に関係なく安定かつ一定の空気流量が
デイフユーザを通して得られる。これは，送風機の最適
作動条件における圧力センサーの出力信号に相当する値
を保持している容量記憶手段の効果である。また。中央
サーモスタツトに自然言語会話入力手段を設置すること
によつて特殊なキーを使用することなく，最適送風機容
量が容易に入力可能である。本出願人の発明において
は，液晶表示器が使用されている。

さらに，データがEEPROMに入力されるので一時的停電や
その他のこのような事態発生時に保存データが失われる
ことはない。最大送風機容量に対する記憶初期化情報を
利用することによつて送風機容量はこの送風機作動容量
の上限値として保存されている値を使用することによつ
て作動条件に基づいて変化せしめられることになる。こ
のことは，作動システム内の過大空気流速度および過大
空気ノイズを除去するものである。

したがつて，本発明によれば，上述した諸目的，意図，
および利点を十分に満足する空気調和機が提供されてい
ることが明らかである。本発明はその特殊な実施例に関
連して説明されているが，種々の代案，修正，および変
更が前述の説明に照してこの技術分野の熟練者によつて
可能なことは明らかである。したがつて，これらの代
案，修正，および変更等は本発明の特許請求の範囲の精
神と広義の解釈内で実施されるべきものと理解された
い。

〔発明の効果〕

以上のように，この発明によれば，サーモスタツトに送
風機の容量設定手段を設け，ここで設定された容量を容
量記憶手段で記憶し，この記憶された値に基づいて送風
機の容量を容量制御手段で可変制御するため，システム
に応じて送風機容量を簡単に設定でき，これに基づき送
風機を最適な条件で運転させられ，好ましい送風量を確
保でき不快な風速や騒音が発生するということがないと
いう効果がある。

また，ダンパと圧力センサーを追加したマルチゾーンシ
ステムにおいて，容量記憶手段が最適な送風機運転状態
における圧力センサーの出力信号を記憶するため空調室
数の多少に関係なく安定したデイフユーザからの吹き出
し風量を確保できる効果がある。

また入力されたデータを不揮発性記憶手段内に記憶され
るので，この情報が停電の場合にも保持され失なわれる
ことがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の全システム構成を示す構成図
およびブロツク図，第３図はマルチゾーン・システムの
場合の本発明の制御システムを示す構成図，第４図は中
央コントローラ回路の回路図，第５図は本発明に使用さ
れている液晶表示器を備える中央サーモスタツトの正面
図，第６図は第５図に示した中央サーモスタツトの内部
回路の回路図，第７図はシステムの初期化用の中央サー
モスタツト内のマイクロコンピユータ・プログラムのフ
ロー・チヤート，第８図は初期入力データを取り込むた
めの制御システム内の読取専用記憶装置のフロー・チヤ
ート，第９図はシステムの正常作動時の送風機制御のフ
ロー・チヤート，第10図はダクト内の静圧と圧力センサ
ーの出力信号との関係を示すグラフ図，そして第11図，
第12図は単一およびマルチゾーン・システムの場合の全
空気流量と静圧との関係を示すグラフ図である。図において（10）は部屋，（12）は室内機，（14）は熱
交換器，（16）は送風機，（18）は主ダクト，（20）は
分岐ダクト，（22）はデイフユーザ，（24）はダンパ
ー，（26）はグリル，（28）はリターングリル，（30）
はリターンダクト，（32）は制御装置，（34）は熱源
機，（35），（36）は中央サーモスタツト，（38）は圧
力センサー，（40）は温度センサー，（42）は送風機容
量設定手段，（44）は送風機容量記憶手段，（46）は送
風機容量制御手段である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ラリー・ジエ・ストラトンアメリカ合衆国，カリフオルニア州サイプレス，プラザ・ドライブ，5757ミツビシ・エレクトリツク・セールス・アメリカ・インコーポレイテツド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】暖または冷空気発生用の熱源機と，前記熱
源機に接続された容量可変送風機と，前記送風機と流体
伝達関係にあつて暖温または冷温空気を分配するダクト
と，サーモスタツトと，前記熱源機前記送風機およびサ
ーモスタツトに接続された制御装置とを備えた空気調和
機において，前記制御装置に初期設定時に，送風機の容
量を変化させかつ空気流量と空気流ノイズとを測定する
ことによつて最適容量値を設定するとともにその最適容
量値をサーモスタツトを通して入力させる送風機容量設
定手段，最大値として前記容量設定手段によつて入力さ
れている前記最適容量値を記憶する容量記憶装置手段，
前記容量記憶装置手段によつて保存された最適値を超過
しないように前記送風機の作動容量を可変的に制御する
容量制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】暖または冷空気発生用の熱源機と，前記熱
源機に接続された容量可変送風機と，前記送風機と流体
伝達関係にあつて暖温または冷温空気を分配するダクト
と，空気流を調整するため前記ダクトの各分枝部分に設
置されているダンパーと，前記ダクト内の空気流圧力を
検出する圧力センサーと，サーモスタツトと，前記熱源
機，送風機，ダンパー，圧力センサー，およびサーモス
タツトに接続された制御装置を備えた空気調和機におい
て，前記制御装置に，初期設定時に，送風機の容量を変
化させ，ダクト内の空気圧力を変化させ，かつ空気圧力
と空気流量と空気流ノイズとを測定することによつて最
適容量値を設定するとともに前記値をサーモスタツトを
通して入力させる送風機容量設定手段，最大値として前
記容量設定手段によつて入力された前記最適容量値を記
憶する容量記憶装置手段，ダクト内の空気圧力が前記容
量記憶装置手段内に保存されている設定値を超過しない
ように前記送風機の容量を可変的に制御する容量制御手
段を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】暖または冷空気発生用熱源機と，前記熱源
機と流体伝達関係にある容量可変送風機と，前記送風機
と流体伝達関係にあつて暖温または冷温空気を分配する
ダクトと，サーモスタツトと，前記熱源機，送風機およ
びサーモスタツトに接続されている制御装置を備えた空
気調和機において，この制御装置に，前記送風機の最適
容量が到達されるまでこの送風機の容量を変化させ，か
つ空気流量と空気流ノイズとを測定し初期設定時に前記
送風機の最適容量を設定する送風機容量設定手段，サー
モスタツト内の前記最適容量を表わすデータを記憶する
ための一時記憶手段，前記最適容量を表わすデータを記
憶する不揮発性記憶手段，前記一時記憶手段から前記不
揮発生記憶手段に対してデータを転送する手段，および
前記送風機の最大速度および容量が初期設定時に設定さ
れた最適容量を超過し得ないように前記不揮発性記憶手
段内に記憶されている最適容量を表わすデータに基づい
て前記送風機の作動容量を可変的に制御する容量制御手
段を設けたことを特徴とする空気調和機。