JPH089775Y2 - 空気調和機における温度設定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は空気調和機における温度設定装置に関し、
さらに詳細にいえば、空気温度を検出して、空気温度の
方が高いか否かを判別するための基準となる温度を設定
するための装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から空気調和機においては、空気調和動作を行な
うための基準値を手動操作により設定するとともに、雰
囲気条件を自動的に検出し、設定値と検出値とに基いて
空気調和機の動作を制御する基本的構成が採用されてい
る。

特に、手動操作により設定される値のうち、温度設定
値については、比較的頻繁に、かつ比較的きめ細かく設
定されるのであるから、通常可変抵抗等により温度設定
値に対応するアナログ信号を生成し、このアナログ信号
をA/D変換器によりディジタルデータに変換して、制御
ユニットとしてのマイクロコンピュータ等に供給するよ
うにしている。

また、実際の空気調和動作を制御するための雰囲気温
度（通常は吸入空気の温度）については、吸入空気の流
路の所定位置にサーミスタを取付けておき、サーミスタ
により吸入空気温度に対応するアナログ信号を生成し、
このアナログ信号をA/D変換器によりディジタルデータ
に変換して、制御ユニットとしてのマイクロコンピュー
タ等に供給するようにしている（実開昭58−233号公報
参照）。

したがって、両ディジタルデータに基いて、制御ユニ
ットにより空気調和動作を行なうべきか否かを判別し、
空気調和動作を行なうべきであることを示す判別結果に
基いてコンプレッサ、ファン等を駆動することにより空
気調和動作を行なわせることができる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記の構成の空気調和機においては、制御ユニットに
おける制御を簡素化するために、設定温度に対するA/D
変換器の分解能と検出温度に対するA/D変換器の分解能
とを互に等しく設定しているのであるから、ノイズ等の
影響を受け易く、ノイズの影響を受けることにより、誤
った設定温度に基く空気調和動作を行なわせてしまうこ
とになるという問題がある。

さらに詳細に説明すると、温度設定のための可変抵抗
と、温度検出のためのサーミスタとは取付け場所が異な
るために、ノイズ等の影響が互に異なり、互に異なるノ
イズの影響を受けたアナログ信号がA/D変換器によりデ
ィジタルデータに変換されて制御ユニットに取込まれ
る。

この結果、ノイズ等の影響を受けたデータに基いて必
要な判別が行なわれ、誤った設定温度、或は誤った検出
温度に基く制御が行なわれることになるのである。

特に、温度設定が、リモコンユニットに装着された可
変抵抗により行なわれる場合には、サーミスタに対する
信号伝送線路の長さが通常1.5m程度であるのに対して、
リモコンユニットと空気調和機本体（室内機と室外機と
から構成されている場合には室内機）との間における信
号伝送線路の長さが最高20mになるのであるから、上記
両信号伝送線路におけるノイズ等の影響も大幅に異な
り、設定温度信号の方に大きなノイズ等の影響が発生す
ることになる。

そして、空気調和機における検出温度の範囲は、通常
−10℃〜40℃であるから、A/D変換器のビット数を８ビ
ットと仮定すれば、検出温度用のA/D変換器の分解能
は、1LSB当り、 ｛40−（−10）｝／2⁸≒0.2℃ となる。

また、設定温度用のA/D変換器の分解能も上記検出温
度用のA/D変換器の分解能と同一に設定されているので
あるから、手動操作により設定温度を１℃だけ変化させ
た場合におけるA/D変換値の変化量は 1/0.2＝5LSB となる。

したがって、外部ノイズにより、温度設定のためのア
ナログ信号レベルが5LSBに相当するレベルだけ変化すれ
ば、設定温度が１℃だけ違うものとして制御ユニットに
取込まれ、或は、手動操作により設定された温度に対応
するアナログ信号のレベルによっては、5LSBより小さい
変化量であっても設定温度が１℃だけ違うものとして制
御ユニットに取込まれることになる。この結果、空気調
和動作が、１℃だけ違う設定温度に基いて制御されるこ
とになるという問題がある。

特に、外部ノイズ等の影響を受け易い環境に設置され
た空気調和機においては、制御基準温度の変動が１℃よ
りも大きくなることが考えられ、到底快適な空気調和を
行なわせることができなくなってしまうという問題があ
る。

〈考案の目的〉 この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、温度設定用の手動操作部の配設位置に拘わらず、外
部ノイズ等の影響を受けにくくした温度設定装置を提供
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〉 上記の目的を達成するための、この考案の温度設定装
置は、設定温度に対応するA/D変換の分解能を検出温度
に対応するA/D変換の分解能よりも高く設定したもので
ある。

但し、上記設定温度としては、リモコンユニットにお
いて手動操作により設定されるものであってもよい。

〈作用〉 以上の構成の空気機調和機における温度設定装置であ
れば、手動操作により設定された温度をディジタルデー
タに変換するとともに、検出された空気温度をディジタ
ルデータに変換し、両ディジタルデータに基いて空気調
和動作を行なう空気調和機において、設定温度に対応す
るA/D変換の分解能を検出温度に対応するA/D変換の分解
能よりも高く設定しているのであるから、設定温度に対
応するアナログ信号が外部ノイズの影響を受けて変動し
た場合にも、変動したアナログ信号をディジタルデータ
に変換した状態において、同一の設定温度が設定された
と判別できる許容範囲を広くとることができる。

即ち、例えば、検出温度に対応するA/D変換のビット
数と設定温度に対応するA/D変換のビット数が等しい場
合に、検出温度の範囲を広くし、設定温度の範囲を狭く
することにより、後者の分解能を前者の分解能よりも高
くすることができる。そして、A/D変換器の入力電圧範
囲は予め定められているのであるから、同じビット数の
A/D変換器を採用すれば、A/D変換器の出力を1LSBだけ変
化させるために必要な入力電圧の変化量は同じである。
しかし、上述のように、分解能を変化させた場合には、
1LSB当りの温度変化量が異なるので、同じ温度（例え
ば、１℃）だけディジタルデータを変化させるために必
要なLSB数が変化する。換言すれば、同じ温度だけディ
ジタルデータを変化させるために必要な入力電圧の変化
量が異なる。ところが、外部ノイズはA/D変換の分解能
には無関係に発生するのであるから、所定温度だけディ
ジタルデータを変化させるために必要な入力電圧の変化
量が少ない場合と比較して、同じ温度だけディジタルデ
ータを変化させるために必要な入力電圧の変化量が大き
い場合の方が外部ノイズの影響の程度が小さくなる。

したがって、設定温度に対応するA/D変換の分解能を
高く設定したことに起因して、ディジタルデータを単位
量（例えば、１℃）だけ変化させるために必要なアナロ
グ信号の変化量を大きくすることができ、必然的に外部
ノイズによる影響の程度を小さくできるので、上述のよ
うに、変動したアナログ信号をディジタルデータに変換
した状態において、同一の設定温度が設定されたと判別
できる許容範囲を広くとることができる。

そして、設定温度がリモコンユニットにおいて手動操
作により設定されるものである場合には、外部ノイズの
影響を受け易くなるのであるが、A/D変換の分解能を高
く設定しているのであるから、設定温度に対応するアナ
ログ信号が外部ノイズの影響を受けてかなり変動した場
合にも、変動したアナログ信号をディジタルデータに変
換した状態において、同一の設定温度が設定されたと判
別できる許容範囲を広くとることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の温度設定装置の一実施例を示す電
気回路図であり、固定抵抗（１）（２）と直列接続した
可変抵抗（３）の可変出力端子から取出されるアナログ
信号を信号伝送線路（４）を通して第１のA/D変換器
（５）に供給し、第１のA/D変換器（５）から出力され
るディジタルデータをマイクロコンピュータ等からなる
制御ユニット（６）に供給している。そして、互に直列
接続された固定抵抗（７）とサーミスタ（８）との接続
点から取出されるアナログ信号を信号伝送線路（９）を
通して第２のA/D変換器（10）に供給し、第２のA/D変換
器（10）から出力されるディジタルデータを上記制御ユ
ニット（６）に供給している。尚、（14）はコネクタで
ある。

さらに詳細に説明すると、上記第２のA/D変換器（1
0）は、サーミスタ（８）により検出される吸入空気の
温度に対応するアナログ信号をディジタルデータに変換
するものであり、上記検出温度の範囲は、例えば−10℃
から40℃の範囲に設定されているのであるから、第２の
A/D変換器（10）から出力されるディジタルデータが1LS
Bだけ変化した場合に対応する検出温度の変化は、第２
のA/D変換器（10）のビット数を８に設定した場合に
は、0.2℃になる。

また、上記第１のA/D変換器（５）は、可変抵抗
（３）により設定される温度に対応するアナログ信号を
ディジタルデータに変換するものであり、上記設定温度
の範囲は、例えば17℃から33℃の範囲に限定されている
のであるから、第１のA/D変換器（５）から出力される
ディジタルデータが1LSBだけ変化した場合に対応する設
定温度の変化を、 （33−17）／2⁸≒0.06℃ としている（但し、第１のA/D変換器（５）のビット数
を８に設定している）。

また、上記両A/D変換器（５）（10）のA/D変換入力電
圧範囲が０〜5Vに設定されていると仮定すれば、ディジ
タルデータを1LSBだけ変化させるために必要なA/D変換
入力電圧の変化量は5/2⁸≒19.5mVになる。そして、ディ
ジタルデータが1LSBだけ変化した場合に対応する設定温
度の変化、検出温度の変化がそれぞれ約0.06℃、0.2℃
となるので、１℃の変化に対応するディジタルデータの
変化量はそれぞれ約17LSB、5LSBになる。また、この場
合におけるA/D変換入力電圧の変化量はそれぞれ約325m
V、97.5mVになる。さらに、17℃に相当するA/D変換入力
電圧値は前者の場合に0V、後者の場合に2.0Vになり、33
℃に相当するA/D変換入力電圧値は前者の場合に5V、後
者の場合に4.3Vになる。また、A/D変換後のディジタル
データはそれぞれ0H、66H、FFH、DCHになる。

したがって、17〜33℃に相当するディジタルデータの
変化幅は前者が256LSB、後者が118LSB（＝76H）にな
る。また、17℃に対応するディジタルデータ、アナログ
電圧範囲、17℃を検出し得る電圧幅は、それぞれ前者の
場合に00H〜16H、0V〜325mV、325mVになり、後者の場合
に66H〜70H、2000mV〜2097.5mV、97.5mVになる。

第２図は空気調和機の概略構成を示す図であり、可変
抵抗（３）を内蔵するリモコンユニット（11）と、吸込
空気の流路にサーミスタ（８）を設けた室内機（12）
と、室内機（12）に対して冷媒を供給する室外機（13）
とから構成されている。

したがって、室内機（12）に内蔵されているA/D変換
器（10）の入力端子とサーミスタ（８）との距離は1.5m
程度であり、逆に、上記A/D変換器（５）の入力端子と
可変抵抗（３）との距離は上記距離よりも長く、最長で
あれば20m程度である。

したがって、サーミスタ（８）により検出された温度
に対応するアナログ信号が第２のA/D変換器（10）に伝
送されるまでの間に外部ノイズの影響を受ける割合は比
較的小さく、逆に、可変抵抗（３）により設定された温
度に対応するアナログ信号が第１のA/D変換器（５）の
入力端子に伝送されるまでの間に外部ノイズの影響を受
ける割合は比較的大きいことになる。

上記の構成の温度設定装置の動作は次のとおりであ
る。

先ず、リモコンユニット（11）に設けられた温度設定
用摘み（図示せず）を操作することにより、所望の設定
温度に対応するアナログ信号を生成し、比較的長い信号
伝送線路（４）を通して第１のA/D変換器（５）に供給
しているので、上記設定温度に対応するディジタルデー
タに変換して制御ユニット（６）に供給することができ
る。

また、室内機（12）に設けられたサーミスタ（８）に
より生成される、検出温度に対応するアナログ信号は、
比較的短い信号伝送線路（９）を通して第２のA/D変換
器（10）に供給されているので、上記検出温度に対応す
るディジタルデータに変換されて制御ユニット（６）に
供給される。

したがって、制御ユニット（６）においては、上記両
ディジタルデータに基いて空気調和動作を行なうべき状
態であるか否かを判別し、空気調和動作を行なうべきで
あると判別された場合にのみ、コンプレッサ、ファン等
を駆動することにより空気調和動作を行なわせることが
できる。

また、上記各A/D変換器に供給されるアナログ信号
は、外部ノイズ等の影響を受けて信号レベルが変動した
状態となっているのが通常であるが、第２のA/D変換器
（10）に供給されるアナログ信号のレベル変動は比較的
少ないのであるから、１℃以上異なる温度として検出さ
れることはない。また、第１のA/D変換器（５）に供給
されるアナログ信号のレベル変動は比較的大きいのであ
るが、1LSB当りの設定温度が約0.06℃であるから、外部
ノイズ等の影響を受けてアナログ信号のレベルがかなり
大幅に変動しても、１℃以上異なる温度として検出され
ることはない。

例えば、従来の空気調和機における設定温度用のA/D
変換器の分解能は検出温度用のA/D変換器の分解能と等
しく設定されているのであるから、設定温度が17℃に設
定されている場合には、上述のようにアナログ電圧範囲
が2000mV〜2097.5mVでなければならない。ここで、アナ
ログ電圧が2000mVに設定されていると仮定し、292.5mV
の外部ノイズが侵入したと仮定すれば、アナログ電圧が
2292.5mVになるので、外部ノイズがディジタルデータで
15LSBに相当し、設定温度に換算すると３℃になるの
で、設定温度が13℃であると誤検出してしまう。

これに対して、この考案において設定温度が17℃、外
部ノイズが292.5mVであり、アナログ電圧が0Vであると
仮定した場合には、外部ノイズの影響を受けてアナログ
電圧が292.5mVになるので、外部ノイズがディジタルデ
ータで15LSBに相当するが、１℃に相当するアナログ電
圧の変化幅よりも少ないのであるから、設定温度が１℃
以上異なる温度として検出されることはない。

この結果、制御ユニット（６）には、外部ノイズ等の
影響にも拘わらず、正確な設定温度、検出温度に対応す
るディジタルデータが供給され、正確な空気調和動作の
制御を行なうことができる。

尚、この考案は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば可変抵抗（３）により温度設定を行なう代わ
りに、選択スイッチにより複数個の固定抵抗の何れかを
選択し、選択された固定抵抗の抵抗値に対応するアナロ
グ信号を設定温度信号として出力することが可能である
他、A/D変換器としてビット数が異なるものを使用する
ことが可能であり、さらに、リモコンユニットを有して
いない空気調和機に適用することが可能であり、その
他、この考案の要旨を変更しない範囲内において種々の
設計変更を施すことが可能である。

〈考案の効果〉 以上のようにこの考案は、外部ノイズ等の影響を受け
易い設定温度用のA/D変換器の分解能を高く設定してい
るのであるから、外部ノイズ等の影響に拘わらず、正確
な設定温度に基く空気調和動作を行なわせることができ
るという特有の実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の温度設定装置の一実施例を示す電気
回路図、 第２図は空気調和機の概略構成を示す図。 （３）…可変抵抗、（４）（９）…信号伝送線路、
（５）…第１のA/D変換器、（８）…サーミスタ、（1
0）…第２のA/D変換器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】手動操作により設定された温度をディジタ
   ルデータに変換するとともに、検出された空気温度をデ
   ィジタルデータに変換し、両ディジタルデータに基いて
   空気調和動作を行なう空気調和機において、設定温度に
   対応するA/D変換の分解能を検出温度に対応するA/D変換
   の分解能よりも高く設定したことを特徴とする空気調和
   機における温度設定装置。
2. 【請求項２】設定温度がリモコンユニットにおいて手動
   操作により設定されるものである上記実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の空気機調和機における温度設定装
   置。