JPS6024376B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は容量可変圧縮機を具備してなる空気調和機の制
御装置に関し、空調空間の温度のみならず湿度をも制御
し得る空気調和機の制御装置を与えることを目的とする
。

すなわち湿度検出手段を具備することなく、温度検出手
段のみにより上記目的を達成する制御装置を提供するこ
とを目的とする。

従釆の空気調和機は例えばルームエアコンでは第１図に
示す構成にて大略以下の如き制御を行なう制御装置を有
している。

容量可変圧縮機１、熱源側熱交換器としての凝縮器２の
通風量制御手段としての第１のファンモー夕３、キャピ
ラリチューブ４、利用側熱交換器としての蒸発器６、蒸
発器通風量制御手段としての第２のファンモータ５を具
備したエアコンでは、該エアコンにて冷房されている空
間の温度を何らかの手段で検出して容量可変圧縮機の容
量を制御して略−定の空間温度を得る。このような制御
では、空間の湿度は成行きとなり、低負荷時には圧縮機
容量を低くするよう制御するので、これにより蒸発温度
が上昇し、除湿能力が低下する。このため空間は高温度
状態となり不快感を招く。ファンモータ３を外気温度に
応じて制御するものがあるが、これは空間湿度を制御す
る目的ではなく、むしろ騒音の抑制を目的とする。また
第２のファンモー夕５の制御もしばいま見受けられるが
、これも空間湿度の制御ではなく、空間の温度分布の改
善等に用いられているのである。従がつて従釆のこの種
エアコンを含む空気調和機では空間の湿度は制御される
ことがなく、成行きまかせで、時には湿度的には不快な
空気調和となっているのである。空気熱源の冷房装置に
おいて、蒸発器の温度は、第２図から第４図に示す様に
、空調空間の湿球温度、外気温度、蒸発器及び凝縮器の
通風量、圧縮機の容量により変化する。

蒸発器の温度は、空調空間の湿度制御に大きく影響を及
ぼし、従来のエアコンでは上述の様な欠点を発生する。
本発明は、空気調和されている空間の温度を予め設定す
る空間温度設定手段と、空間温度検出手段と、前記空間
温度検出手段と前記空間温度設定手段との差に応じて前
記容量可変圧縮機の容量制御手段と前記熱源側熱交換器
通風量制御手段と前記利用側熱交換器通風量制御手段と
を予め設定された値に制御する室温調節部とに加えて、
利用側熱交換器の温度を検出する熱交換器温度検出手段
と、前記空間温度設定手段からの信号に応じて利用側熱
交換器の上限及び下限温度を設定する熱交換器温度演算
部と、前記熱交換器温度検出手段からの信号が前記熱交
換器温度演算部で設定された温度を超える場合に前記室
温調節部からの信号に優先して前記容量可変圧縮機の容
量制御手段と熱源側熱交換器通風量制御手段と利用側熱
交換器通風量制御手段とを制御する熱交換器温度調節部
とを設けたものである。この構成によって、冷房室の設
定温度を決定すると、該室の湿度を適切な値に保つため
に必要な利用側熱交換器としての蒸発器の温度は、第５
図に示す斜線の範囲となるため、熱交換器温度演算部に
より、この範囲の上限及び下限温度が設定され、熱交換
器温度検出手段からの信号がこの範囲を逸脱する場合に
熱交換器温度調節部により、室温調節部の信号に優先し
て第３図、第４図に示した、蒸発器、凝縮器の通風量、
圧縮機の容量を制御して、この範囲に引き戻す制御を働
かせる。

この制御装置のブロック図を第６図に示すと共に熱交換
器温度調節部のフローチャート図を第７図に示す。第７
図に用いた記号はつぎの通りである。Ｔｓは蒸発器の温
度、Ｔｓｕは下降制御ＯＮ点の蒸発器の温度、ＴｓＤは
上昇制御ＯＮ点の蒸発器の温度、Ｖｉは蒸発器の通風量
、Ｖｏは凝縮器の通風量、ＲＣは圧縮器の容量、Ｖｉｍ
ａｘはＶｉの最大値、ＶｉｍｉｎはＶｉの最少値、Ｖｏ
ｍ略×はＶｏの最大値、ＶｏｍｉｎはＶｏの最少値、Ｒ
ｃｍ損ｘはＲＣの最大値、ＲＣｍｊｎはＲＣの最少値。
図に示す如く、ＣＯＰが低くならない様に蒸発器、凝縮
器、圧縮機の制御準位を決めている。

又印は、ｍはｘ．ｍｌｎ．の方向へ変化させる事を示し
ている。例として、今室内の温度が高まり、蒸発器の温
度Ｔｓが、室温の設定値により決まる下降制御ＯＮ点Ｔ
ｓｕを超えると、Ｔｓ−Ｔｓｕ＞○となり、下降制御が
働く。第１に凝縮器の通風量を最大値になるまで変化さ
せ、それでもＴｓが下降しない場合に圧縮機の容量を最
大値まで変化させる。以上で満足されない場合に、蒸発
器の通風量を絞り始める。逆に、蒸発器の温度が上昇制
御ＯＮ点を超えると、圧縮機の容量を減少、凝縮器通風
量を減少、蒸発器通風量を増加の順で制御する。両ＯＮ
点には、デフアレンシヤルを付加させ、ハンチングを行
なわせない配慮は、含まれているが説明上除く。冷房に
ついて説明して来たが、暖房についても利用側熱交換器
の温度により、吹出空気の相対湿度が決まるから、同様
な制御が必要である。

上述した制御装置の具体的実施例を第８図に示す。１０
‘ま容量可変圧縮機１の容量制御手段であり、たとえば
、圧縮機１が極数変換型である場合には極数切換用リレ
ーであり、連続回転数変化型である場合にはインバータ
やサイクロコンバータである。

３１はファンモー夕３の制御装置であり、たとえばサィ
リスタ等による位相制御器や、タップ切換型モータであ
る場合にはタップ切換ＩＪレーであり、或いはダンパ関
度制御モータである。

５１はフアンモ−夕５の制御装置であり、その具体的手
段は制御菱瞳３１で述べた手段がある。

７は本発明にかかる制御装置の一実施例である。

空間温度検出手段７Ａ。熱交換器温度検出手段７Ｂ、空
間温度設定手段７Ｃの各々の出力を以下に述べる制御回
路７０に入力する。制御回路７Ｄは大略以下のように構
成する。温度検出手段７Ａ，７Ｂの出力は、後述するＡ
／Ｄコンバータ７Ｄ４の入力に通した信号となるよう適
当な信号処理が各々７Ｄ１，７Ｄ２なる処理回路で施さ
れ、アナログマルチプレクサ７Ｄ３に入力される。温度
設定手段７Ｃの出力は図では直接アナログマルチプレク
サ７Ｄ３に入力されているが、場合によっては適当な信
号処理回路を介して入力する。アナログマルチプレクサ
７Ｄ３はマイクロコンピュータ７Ｄ５により信号ＭＣに
より制御されていて、多数の入力から一つの入力だけを
選択的に出入する。アナログマルチプレクサ７Ｄ３の出
力は、マイクロコンピュータ７Ｄ５からの信号ＡＣによ
り制御されていて、Ａ／Ｄコンバータ７Ｄ４によりデジ
タル信号に変換される。Ａ／Ｄコンパータ７Ｄ４の出力
はマイクロコンピュータ７Ｄ５に入力される。マイクロ
コンピュータ７０５は、必要に応じて１チップ構成、複
数チップ構成をとり得る。マイクロコンピュータ７Ｄ５
は、空間温度設定手段７Ｃの信号を受け熱交換器温度演
算主段（図示せず）により、上限及び下限温度を演算設
定し、熱交換器温度検出手段からの信号が演算設定した
温度範囲にある場合には、室温調節部（図示せず）によ
り、上記範囲を超える場合には、熱交換器温度調節部（
図示せず）により圧縮機、ファンモータ３，５の制御信
号を出力する。この信号をＤ／Ａコンバータ７Ｄ６，７
Ｄ７，７Ｄ８でアナログ量に変換し、制御装置７の出力
として、各々制御手段１０，３１，５１に入力される。
ここで、温度検出手段としては、その典型的なものとし
て熱軍対、サーミスタ、半導体温度センサ等がある。

また温度設定手段７Ｃとしては図示の如くの可変抵抗器
、多接点スイッチ等がある。多接点スイッチを用いる場
合には、直接マイクロコンピュータ７Ｄ５に入力するこ
とも可能である。さらに、制御手段１０，３１，５１が
デジタル入力が可能な場合には、Ｄ／Ａコンバータ７Ｄ
６〜７Ｄ８は不要となる。本発明によれば、湿度の検出
素子を持つことなく、温度検出手段だけを用いて空調空
間の湿度を制御でき、従来に比し極めて快適感の高い空
間を提供できる空気調和機を実現でき、その効果は極め
て大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気調和機の一例としてのエアコンの概略説明
図、第２図は空間の外気温、空調空間の湿球温度、蒸発
器温度の関係を示す特性図、第３図は蒸発器、凝縮器の
通風量、蒸発器温度の関係を示す特性図、第４図は圧縮
機の容量と蒸発器温度との関係を示す特性図、第５図は
設定温度に対する適切な蒸発器温度を示す特性図、第６
図は本発明の−実施例にかかる空気調和機の制御装置の
フロック図、第７図は第６図のブロック図のフローチャ
ート図、第８図は本発明の制御装置の概略説明図である
。 １・・・・・・容量可変圧縮機、２・・・・・・熱源側
熱交換器、３・・・・・・第１のファンモータ（熱源側
熱交換器通風量制御手段）、５……第２のファンモータ
（利用側熱交換器通風量制御手段）、６・・・…利用側
熱交換器、７Ａ・・・・・・空間温度検出手段、７Ｂ・
・・・・・熱交温度検出手段、７Ｃ・・・・・・空間温
度設定手段、７Ｄ・・・・・・制御回路、７Ｄ５・・・
・・・室温調節部、熱交換器温度演算部、熱交換器温度
調節部からなるマイクロコンピュータ、７・・・・・・
制御装置、１０・・・・・・圧縮機容量制御手段。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 図 ○ 船 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容量可変圧縮機の容量制御手段と、熱源側熱交換器
   通風量制御手段と、利用側熱交換器通風量制御手段と、
   空気調和されている空間の温度を予め設定する空間温度
   設定手段と、空間温度検出手段と、前記空間温度検出手
   段と前記空間温度設定手段との差に応じて前記容量可変
   圧縮機の容量制御手段と前記熱源側熱交換器通風量制御
   手段と前記利用側熱交換器通風量制御手段とを予め設定
   された値に制御する室温調節部と、利用側熱交換器の温
   度を検出する熱交換器温度検出手段と、前記空間温度設
   定手段からの信号に応じて利用側熱交換器の上限及び下
   限温度を設定する熱交換器温度演算部と、前記熱交換器
   温度検出手段からの信号が前記熱交換器温度演算部で設
   定された温度を超える場合に前記室温調節部からの信号
   に優先して前記容量可変圧縮機の容量制御手段と熱源側
   熱交換器通風量制御手段と利用側熱交換器通風量制御手
   段とを制御する熱交換器温度調節部とを設けた空気調和
   機の制御装置。