JPS6044683B2 - 温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は冷暖房機器に用いられる温度制御装置に関
するものである。

従来、冷暖房機、例えば空気調和機に用いられる温度
制御装置は被空調室の温度が第１の設定値になつたとき
オン信号を出力し、第２の設定値になつたときオフ信号
を出力して空気調和機の運転をオン・オフ制御するもの
であつた。

従つて空調負荷が大きいときは第２の設定値付近から第
２の設定値に到達するまで極めて長時間空気調和機を運
転しなければならない場合が生じる。これは僅かな温度
を得るために多大の電力あるいは燃料を消費することに
なりエネルギー有効利用の観点から望しいことではない
。 上記のことを冷房運転時を例にとつて図面によりさ
らに説明する。

第１図は被空調室の温度変化図でＴＡは第１の設定値温
度、即ち空気調和機の運転開始温度、ＴＢは第２の設定
値温度、即ち運転停止温度てある。Ｔｃは温度制御装置
の作動温度巾でＴＯ＝ＴＡ−ＴＢで表わされ通常は約３
゜Ｃに設定される。区間イおよび叫まそれぞれ空気調和
機の運転時間および停止時間を示す。この図から明らか
なように運転時間イにおける後半の点線で示す区間ハで
は温度変化は極めて緩やかになつている。このような運
転例は日中の外気温度が高い場合、あるいは被冷房室に
多人数が在室している場合等にはしはしばみられ、室温
を僅か約０．５℃下げるために空気調和機運転時間の半
分を費やしていることもある。この発明は上記の点に鑑
みなされたもので被冷暖房環境の温度変化率を検出し、
この温度変化率が予め設定した所定の変化率より小さく
なつたとき、第２の設定値あるいは第１、第２の両設定
値を変更して、前の設定温度以前に冷暖房機器の運転を
停止させるものである。

以下図面に従いこの発明の詳細について説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すプロツク図で１は温
度検出素子、２は冷暖房機器の運転をオンさせる第１の
設定値ならびに運転をオフさせる第２の設定値を設定す
る温度設定部、３は上記温度検出素子１からの出力と温
度設定部２からの第１の設定値を比較し、温度検出素子
１の出力の方か大きいときオン信号を出力する第１の比
較器、４は同じく上記温度検出素子１からの出力と温度
設定部２からの第２の設定値を比較し、温度検出素子１
の出力の方が小さいときオフ信号を出力する第２の比較
器、５は上記温度検出素子１の出力を入力し、ある微小
時間における出力の変化ＤＴ／Ｄｔ（但しＴは出力差、
ｔは時間）即ち温度変化率を算出する演算回路部、６は
予め所定の温度変化率を設定するための温度変化率設定
部、７はこの温度変化率設定部６の出力と上記演算回路
部５の出力とを比較し、演算回路部５の出力の方が小さ
いとき出力を発生する温度変化率比較部である。なお上
記演算回路部５と温度変化率設定部６、および温度変化
率比較部７とで設定値変更部８を構成している。このよ
うに構成されたものにあつて、その動作を冷房機の場合
について述べると、室温が第１の設定値温度よりも高い
場合は、温度検出素子１の出力の方が第１の設定値より
大きいので第１の比較器３からはオン信号が出て冷房機
（図示せず）を運転する。

この冷房機の運転により室温が第２の設定値温度より低
くなると温度検出素子１の出力の方が第２の設定値より
小さくなるので第２の比較器４からはオフ信号が出て冷
房機の運転を停止する。なお第１、第２の比較器３，４
は一度オン・オフ信号が発生すると他の比較器４，３か
らオフあるいはオン信号が発生するまでその出力を発生
しつづけるものである。このように冷房機は通常の場合
第１図に示す温度差（デイフアレンシ”ヤル）Ｔｃでオ
ン・オフ運転を行なう。ところが冷房負荷が大きく第１
図点線に示す特性になつたとき、演算回路部５は温度検
出素子１からの出力により常時その出力変化率ＤＴ／Ｄ
ｔｌ即ち温度変化率を算出し、この温度変化率を温度変
化率比較部７で温度変化率設定部６からの所定温度変化
率と比較し、室内の温度変化率が所定温度変化率より小
さくなると、即ち温度Ｔ。の時点で温度変化率比較部７
から出力を発生し、この出力により温度設定部２は第２
の設定値をＴＢからＴＤに変更するので第２の比較器４
からはオフ信号が出て冷房機の運転を停止する。つぎに
第３図により温度検出素子１と温度設定部２ならびに第
１、第２比較器３，４の具体的構成例について述べる。

この図で１は温度検出素子としてのＮＴＣサーミスタ、
９，１０，１１，１２，１３はそれぞれこのＮＴＣサー
ミスタ１とブリツジ回路を構成する抵抗で、抵抗１０は
その両端が短絡されるか否かで第１の設定値と第２の設
定値を定め、抵抗１２は同じくその両端が短絡されるこ
とにより第２の設定値を変更するものでこれが温度設定
部２を構成する。

１４は差動増巾器で上記ブリツジ回路のバランスを検出
し、（＋）側入力が（−）側入力に比べ所定レベル高く
なるとＬＯ出力を生じるもので第１、第２の比較器の役
割を果すものである。

１５は上記抵抗１０の両端に設けられ、差動増巾器１４
のＬＯ出力でオンし抵抗１０を短絡するスイツチング回
路、１６は上記抵抗１２の両端に設けられ、設定値変更
部８の温度変化率比較部７からの出力によりオンし抵抗
１２を短絡するスイツチング回路、１７は上記差動増巾
器１４のＨｉ出力で駆動され、ＬＯ出力で駆動を停止す
るリレーコイル、１８は冷房機、１９はその電源、２０
は冷房機１８をオン・オフするリレー接点で上記リレー
コイル１７によつて動作するものである。

このように構成された回路では室温が第２の設定値温度
よりも高い場合、ＮＴＣサーミスタ１の抵抗値が小さい
ため差動増巾器１４の（＋）側入力レベルは低く出力は
Ｈｉとなりリレーコイル１７が駆動されてリレー接点２
０をオンし冷房機１８が運転される。

この冷房機１８の運転により室温が低くなるとＮＴＣサ
ーミスタ１の抵抗値が高くなり、差動増巾器１４の（＋
）側入力レベルは高くなる。そして室温が第２の設定値
温度になると差動増巾器１４の出力は反転してかとなり
リレーコイル１７を解除し、リレー接点２０がオフされ
て冷房機１８の運転が停止されると同時にスイツチング
回路１５をオンして抵抗１０が短絡される。この抵抗１
０の短絡により差動増巾器１４の（−）側入力レベルは
高くなり、出力がＬＯからＨｉに反転する値が第２の設
定値から別の値、即ち第１の設定値に変わる。冷房機１
８の運転停止により室温は上昇するが差動増巾器１４の
（−）側入力レベルが高くなつた分だけ冷房機１８の運
転は停止され、第１の設定値になると差動増巾器１４の
出力は田からＨｉに変わる。この差動増巾器１４の反転
によりリレーコイル１７は再ひ駆動され、冷房機１８の
運転を開始するとともにスイッチング回路１５をオフし
て差動増巾器１４の反転レベルを第２の設定値に変更す
る。一方演算回路部５から出力される室内の温度変化率
が温度変化率設定部６からの所定温度変化率より小さく
なると温度変化率比較部７から出力が発生し、スイツチ
ング回路部１６をオンして抵抗１２を短絡する。すると
差動増巾器１４の（−）側入力レベルが高くなり第２の
設定値温度が高くなるのでその分だけ冷房機が早く運転
停止される。上記実施例ては第２の設定値のみを変更す
るものについて述べたが第１、第２の両設定値を変更．
して平均室温の設定値上げるようにしても同様の効果が
得られることは勿論である。第４図はこの発明の他の実
施態様を示すものであり、この図で１〜７は第２図の実
施例と同様のものである。

２１は第１の設定値と第２の設定値・の中間に設けられ
た第３の設定値を定める中間温度設定部、２２はこの第
３の設定値と温度検出素子１との出力を比較し、温度検
出素子１の出力か第３の設定値を越えたとき出力を発生
する第３の比較器、２３はこの第３の比較器２２と温度
変化率比較部７の両方に出力があるとき出力を発生する
アンドゲートでこのアンドゲートの出力により温度設定
部２を動作させて第２の設定値または第１、第２の両設
定値を変更する。

なお設定値変更部８はこれら中間温度設定部２１、第３
の比較器２２およびアンドゲート２３を包含して構成さ
れる。このように構成することにより第５図に示すよノ
うに室内温度が第３の設定値以下になりさらに第２の設
定値温度に到らずに温度変化率が所定温度変化率より小
さくなつたとき設定値を変更するようになるから負荷が
大きく室内温度が第１の設定値近辺ＴＤで温度変化率が
所定の温度変化率より・も小ごくなつたとしても直ちに
設定値を変更して冷房機の運転を停止することがなく在
室者に不快感を与えることがない。

第６図はさらに他の実施態様を示すもので演算回路部５
と温度検出素子１の間にこの間の接続を”入切可能な切
離部２４が設けられている。

この装置によれば設定値変更部８を必要に応じて付加し
たり切り離したりすることができる。なおこの切離部２
４は温度変化率比較部７と温度設定部２との間に設けて
もよいことは論をまたない。以上述べたようにこの発明
は第１の設定値で冷暖房機器をオンし、第２の設定値で
オフする温度制御装置にあつて、冷暖房機器の使用時に
おける被冷暖房物の温度変化率を算出し、この値が予め
設定した所定温度変化率より小さくなつたとき上記第２
の設定値あるいは第１、第２の設定値を変更しているの
で、従来効率の悪い冷暖房運転を行つていた部分での運
転停止を冷暖房環境の悪化をさほど招くことなくできる
ので経済的な運転を可能とする温度制御装置を提供する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は被空調室の冷房温度変化図、第２図はこの発明
の一実施例を示すプロツク図、第３図はその一部を詳細
にした電気回路図、第４図はこの発明の他の実施例を示
すプロツク図、第５図は異る冷暖房負荷時の被空調室の
冷房温度変化図、第６図はさらに他の実施例を示すプロ
ツク図である。 図中同一符号は同一または相当部分を示し、１は温度検
出素子、２は温度設定部、３は第１の比較器、４は第２
の比較器、５は演算回路部、６は温度変化率設定部、７
は温度変化率比較部、８は設定値変更部、１８は冷房機
、２１は中間温度設定部、２２は第３の比較器、２３は
アンドゲート、２４は切離部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被制御物の温度を検出する温度検出素子、この温度
   検出素子の検出温度が予め設定した第１の設定値になつ
   たときオン信号を、第２の設定値になつたときオフ信号
   を出力し、熱源機をオン−オフ運転して被制御物の温度
   制御を行なう温度制御装置において、上記両設定値間に
   おける上記温度検出素子の検出温度変化率を算出し、こ
   の変化率が予め設定された所定温度変化率より小さくな
   つたとき、上記第２の設定値または第１、第２の両設定
   値を変更する設定値変更部を備えたことを特徴とする温
   度制御装置。 ２ 両設定値間に第３の設定値を設けて、検出温度がこ
   の値を越えるとともに温度変化率が所定温度変化率より
   小さいとき第２の設定値または第１、第２の両設定値を
   変更するよう設定値変更部を構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。 ３ 設定値変更動作を不動作にする切離部を内蔵して設
   定値変更部を構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の温度制御装置。