JPS593652B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和装置の制御器の改良に関するものであ
る。

ヒートポンプ式冷暖房装置に５いては、室内ユニットに
吸込まｎた室内空気の温度を温度検知器が検出し、その
出力により圧縮機をオン・オフすることによって室内温
度の調整をしている。

また、ガスあるいは石油を燃料とする温風機に３いては
、同様に温度検知器の検出した出力によって燃料の燃焼
を制御することにより室内温度の調整をしている。

ところで、これら従来の空気調和装置の温度制御は温度
検知器によって検知される上下の温度差すなわち、テイ
ファレンシャルを固定しているため、圧縮機の動作の時
間的な立遅ｎ、空調空間の空気の流れの変化、室内の温
度分布、調和空気の吹出方向などの各種の条件が影響し
て室内における人の居住位置の温度スウィングが大きく
、これを常時最適の温度に調整することが困難である。

このことは、室内の温度を調整する場合も同様である。

本発明はこの点にかんがみ、前記のような欠点のない制
御特性のすぐｎた空気調和装置の制御器を提供すること
を目的とするものである。

第１図は本発明の適用されるセパレート型ヒートポンプ
式冷暖房装置の構成を示すブ泊ツク図である。

図に５いて、１は室内ユニット、２は室外ユニット、３
は圧縮機、４は冷媒の方向を切換える４方弁、５は室外
熱交換器（暖房時は蒸発器、冷房時は凝縮機）、６は室
外熱交換器用ファンモータ、７は暖房用絞り弁、８は冷
房用逆止弁である。

９は室内熱交換器（暖房時は凝縮器、冷房時は蒸発器）
、１０は室内熱交換器用ファンモータ、１１は冷房用絞
り弁、１２は暖房用逆止弁である。

１３は室内ユニット１０室内空気の吸込口に設けた温度
又は湿度の検知器、１４は該検知器１３の出力によって
圧縮機３を制御する本発明の制御器である。

図は冷房時を示しており、圧縮機３から出た冷媒は４方
弁４を通って室外熱交換器５で凝縮し、冷房用逆止弁８
を通って冷房用絞り弁１１で減圧さイ狐室内熱交換器９
で蒸発し、４方弁４を通って圧縮機３にもどる。

検知器１３は室内ファンモータ１０によって吸込まれた
室内空気の温度又は湿度を検出してその出力を制御器１
４に送り、制御器１４は圧縮機３のオン・オフおよびそ
の駆動を制御する。

第２図は同じく本発明の適用されるガス又は石油を燃料
とする温風機である。

図に３いて、１５は室内ユニットのケース、１６はその
内部にバーナ１Ｔを有する燃焼器、１８は燃焼器１６に
燃焼用空気を供給して燃焼ガスを排出する２重管である
。

１９は燃焼器１６の燃料供給管、２０は燃料の供給量を
調節するバルブである。

２１は送風機２２によって吸込まれた室内空気の温度を
検出する温度検知器で該検知器２１の出力によって制御
器２３が動作してバルブ２０を制御する。

本発明は室内空気の温度３よび湿度のいづれが一方又は
その双方を検出する検知器と、該検知器の出力によって
熱源器を制御する制御器本体（以下、制御器と略記）と
を備え、前記制御器は、温度又は湿度の設定値における
前記検知器の信号の変化速度を検知する信号変化速度検
知部と、前記信号変化速度検知部の信号により時間を設
定する時間設定器と、前記検知器の信号と前記時間設定
器の信号とに基づいて前記熱源器を制御する熱源制御器
とによって構成されていることを特徴とする空気調和装
置であり、検知器よりの温度又は湿度の信号と、あらか
じめ定められた温度又は湿度の設定値における温度又は
湿度の変化速度（変化率）とによって熱源器を時間的に
制御しようとするものであって、第３図はその基本的な
構成を示している。

同図において、２４は室内の温度又は湿度を検出する検
出器で、第１図の１３および第２図の２１に相当する。

２５は制御器で、第１図の１４２よび第２図の２３に相
当する。

２６は熱源器で、第１図の圧縮機３および第２図の燃焼
器１６に相当する。

検知器２４で検知された温度又は湿度の信号は、信号変
化速度検知部２７に送ら３１、る。

信号変化速度検知部２１は、あらかじめ定められた温度
又は湿度の設定値（又はその近傍の値でもよい）におけ
る信号変化速度を検出し、この変化速度に応じた信号を
時間設定器に送るものである。

時間設定器２８はこの信号に応じた時間を設定して熱源
制御器２９に送り、熱源制御器２９は、この時間設定器
２８からの時間信号と、検知器２４からの温度又は湿度
の信号とに基づいて熱源器２６を制御するものである。

すなわち圧縮機３０オン・オフ（又は高速と低速）の切
換え、あるいはバルブ２０の開閉（又は絞り）を制御す
る。

第４図は本発明の具体的な実施例を示している。

同図において、第３図の熱源制御器２９は、第１の比較
器３０と、熱源制御部３１と、操作器３２と、熱源制御
部３１と、操作器３２と、基準信号発生器３８とによっ
て構成され、検知器２４の信号を基準信号と比較して熱
源器２６を制御するよう構成されている。

また、第３図の信号変化速度検知部２７は基準信号発生
器３８と、第１および第２の比較器３０．３５と、発振
制御器３３と、発振器３４と、カウンタ３６とによって
構成され、時間設定器３７（第３図の２８）に信号を送
り、時間設定器３７はその出力を熱源制御部３１に送る
よう構成されている。

すなわち、この実施例においては、基準信号発生器３８
忘よび第１の比較器３０が第３図に３ける信号変化速度
検知部２７と熱源制御器２９の双方に共用されている。

次にこの制御器２５の動作を第１図および第５図の装置
につき、温度制御の場合について説明する。

冷房時において、時刻ｔ。のとき検出温度がＴ□に達し
ていたとする。

このとき、比較器３０の出力は熱源制御器３１に送られ
、トライアックなとのスイッチ手段よりなる操作器３２
そオンにして熱源器２６（圧縮機３）を動作させる。

したがって検出温度は第５図に実線で示すように低下す
る。

また、発振器３４を発振させる。温度がＴ１からＴ２に
低下すると比較器３５は出力を発振制御器３３に送り、
発振制御器３３は発振器３４の発振を停止させる。

すなわち、発振器３４は第５図中Δｔ１ の時間だけ
発振していることになる。

この発振器３４の出力パルス数はカウンタ３６によりカ
ウントされ、時間設定器３７に送られ、時間設定器３７
は圧縮機３を動作させる時間ｔｓ１を定める。

ｔｓｌは例えば次のような計算式によって定める。

ｔｓｌ −α＋βΔｔ１ ただしα、βは定数時間
ｔｓ□が経過して温度がＴ３ まで低下すると熱源制
御器３１は操作部３２をオフにして圧縮機３を停止させ
るので温度は再び上昇して再びＴ□ にもどる。

３８は基準信号発生器で動作温度を設定する。

この基準信号を機器の外部から自由に調節することによ
って動作温度を変化させることができる。

さらに高度な制御を必要とする場合は前記計算式の定数
βを調節するようにしてもよい。

第５図に２いて点数は空調負荷の大きい場合、すなわち
、温度がＴ１からＴ２に降下するまでの時間Δｔ２がΔ
ｔ１よりも大きい場合であって、圧縮機３が駆動される
時間ｔｓ２はｔｓｌよりも長い。

第６図は本発明の装置の他の実施形態を示す図であって
、第５図のものが圧縮機３０オンの時間を制御している
のに対し第６図のものはオフの時間を制御している。

同図に３いてＴ１ は圧縮機３がオフになる温度であり
、Δｒ１は発振器３４が発振している時間、すなわち、
温度がＴ１からＴ２まで上昇する時間である。

Δｔｓ１は圧縮機３が停止している時間で、Ｔ３は圧縮
機３が駆動を開始する温度である。

点線およびΔｔ２．ｔｓ２は空調負荷の大きい場合であ
ること第５図の場合と同様である。

なＳ、冷房時はこの第６図の制御方式が好ましい。

第７図は第５図Ｓよび第６図の制御方式の双方を組込ん
だより高級な制御方式の実施形態を示すもので、温度が
Ｔ１からＴ２に達するまでの時間Δｔ１によってｔｓｌ
を定め、この時間を圧縮機３をオフにする時間とし、温
度がＴ２からＴ１まで降下する時間Δｔ１ によって
ｔ’ｓＩＫ定め、この時間を圧縮機３をオンとする方式
である。

Ｔ３は圧縮機３が駆動を開始する温度である、Ｔ４は駆
動を停止する温度である。

なお、点線ＳよびΔｔ２．ｔｓ２ｔΔｉ’２ ＋ ｊ’
ｓ２は空調負荷の大きい場合であることは第５図２よび
第６図の場合と同様である。

以上の実施例に３いては、検出温度がある微小温度差た
け変化する時間Δｔ□又はΔｔ２を測定することにより
温度の変化する時間Δｔ１又はΔｔ２を測定することに
より温度の変化速度の大きさをえているが、本発明はこ
の手段に限定されることなく、たとえは、ある微小時間
内の温度変化を検出して温度の変化速度の大きさとする
こともできる。

本発明の制御方式は第２図に示すような温風機について
も同様に実施することができ、また、湿度制御について
も同様に実施することができる。

しかも、その制御器２５はマイクロコンピュータなとを
採用すれば簡単に、かつ容易に実施することができる。

そして被空調空間の冷暖房にきめの細かい温度Ｓよび湿
度制御をすることによって冒頭に述べた従来の制御方式
のような温湿度のスイングの大きい制御方式を改良ム快
的な適温と適湿とを保持するすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用さｎるヒートポンプ式冷暖房装置
の一実施例の構成を示すブ七ツク図、第２図は本発明の
適用される温風機の一実施例の構造を示す図、第３図は
本発明の制御器の基本的な構成を示すブ七ツク図、第４
図は第３図の具体的な構成の一実施例を示すブ七ツク図
、第５図〜第７図は本発明の装置の作用を説明するグラ
フである。 ３・・・・・・圧縮器、１３・・・・・・検知器、１４
・・・・・・制御器、１６・・・・・・燃焼器、２０・
・・・・・バルブ、２１・・・・・・温度検知器、２３
・・・・・・制御器、２４・・・・・・検知器、２５・
・・・・・制御器、２６・・・・・・熱源器、２７・・
・・・・信号変化速度検知部、２８・・・・・・時間設
定器、２９・・・・・・熱源制御器、３０，３５・・・
・・・比較器、３１・・・・・・熱源制御器、３２・・
・・・・操作器、３３・・・・・・発振制御器、３４・
・・・・・発振器、３６・・・・・・カウンタ、３７・
・・・・・時間設定器、３８・・・・・・基準信号発生
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 室内空気の温度および湿度のいずｌ’Ｌか１方又は
   その双方を検出する検知器と、前記検知器の信号により
   熱源器を制御する制御器本体とを備え、前記制御器本体
   は、温度又は湿度の設定値における前記検知器の信号の
   変化速度を検知する信号変化速度検知部と、前記信号変
   化速度検知部の信号により時間を設定する時間設定器と
   前記検知器の信号と前記時間設定器の信号とに基づいて
   前記熱源器を制御する熱源制御器とによって構成した空
   気調和装置。 ２ 前記熱源制御器を、第１および第２の基準信号を発
   生する基準信号発生部と、前記検知器の信号を前記第１
   の基準信号と比較する第１の比較器と、前記第１の比較
   器の出力により前記熱源器を制御する熱源制御部とによ
   り構成すると共に、前記信号変化速度検知部を、前記基
   準信号発生器と、前記両基準信号と前記検知器の信号と
   をそれぞれ比較する前記第１の比較器Ｓよび第２の比較
   器と、前記両比較器の出力により発振制御される発振器
   と、前記発振器の出力をカウントするカウントとにより
   構成し、前記カウンタの出力を信号変化速度信号として
   前記時間設定器に送るよう構成した特許請求の範囲第１
   項記載の空気調和装置