JPS6146850B2

JPS6146850B2 -

Info

Publication number: JPS6146850B2
Application number: JP54053093A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Horii; Masao Ito; Hidenosuke Matsumoto; Toshio Maruke
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1986-10-16
Also published as: JPS55146517A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は圧縮機を含む冷却、又は加熱を行なう
熱源により制御される制御室等の被制御対象の温
度を制御する温度制御装置に関するものであり、
その目的とする所は次の通りである。

(1) 快適性の高い居住空間を作る温度制御装置で
ある。

例えば、従来方式の圧縮機による冷房運転時
を例にとると、制御室の温度をサーミスタで検
知して設定ON温度Ｘ℃，設定OFF温度Ｙ℃で
ON，OFFするサーモスタツトにより圧縮機を
制御していた。この方式は、サーモスタツトの
隙間温度αは、α＝（Ｘ―Ｙ）℃が一定である
から次の欠点を有する。特に、制御室の負荷が
軽い場合、サーモスタツトがOFFしてから制
御室の温度上昇が緩やかなため、設定ON温度
Ｘ℃に達するまでの時間が極めて長い。そのた
め、圧縮機のOFF期間が長くこの期間内に制
御室の温度が上昇して不快となる欠点を有す
る。また、サーモスタツトの隙間温度α℃を狭
く設定すると前記欠点は解決できるが、逆に、
制御室の負荷が重い場合、サーモスタツトが
OFFしてから制御室の温度が急激に上り、短
時間に設定ON温度Ｘ℃に達する。その結果、
圧縮機のON，OFF回数が増加し、寿命劣化に
到る問題がある。一般的に、隙間温度α℃では
1.5〜２℃に設定されるのが従来であつた。

本発明の意図する点は、サーモスタツトが
OFFしてから所定時間T₁後に、隙間温度α℃
をほぼ０℃とするか、又は０に近いβ℃に低下
させて、新設定ON温度Ｘ℃＝（設定OFF温度
Ｙ℃＋隙間温度Ｏ〜β，℃）となるよう、動作
点の設定替えを行なうものである。この結果、
新設定ON温度Ｘ℃に制御室の温度が達した時
点でサーモスタツトがONするから従来方式よ
り早期に圧縮機がONすることになり、制御室
の湿度上昇による不快感が低減できる。また、
重負荷時は、従来同様の隙間温度α℃であるか
ら、圧縮機寿命の問題もない。上記制御方式を
達成するために、サーモスタツトのON信号で
充電され、OFF信号の発生を基点として放電
を開始する単一の特定数回路を含むカウンタ式
タイマ部のタイマアツプ出力で前記の所定時間
T₁を得るものである。

(2) 圧縮機の運転停止後、短期間に再始動する時
に発生する圧縮機モータのロツク、焼きつき、
又は電源ブレーカ落ちを確実に保護する温度制
御装置である。

特に、サーモスタツトのOFF信号の発生を
基点として放電を開始する前記の単一時定数回
路を用いて、この時定数回路の電圧が基準低電
圧Ｖ_Lに降下するまでの期間、圧縮機の再始動
を禁止するタイマ部を設けることである。

(3) 圧縮機の運転停止後の再始動を禁止する期間
は、表示部で表示することで使用者に便利性を
与える温度制御装置である。

(4) 温度制御装置の主要部を半導体集積回路化し
て、制御機能の強化を図りながら小形化と信頼
性の向上を達成するものである。特に、冷却、
加熱の両方に使える温度制御装置として、サー
モスタツトの出力信号を冷却時と加熱時に反転
させる手段として排他的論理和を用い、外部信
号により冷却、又は加熱が同一の温度制御装置
で選択的に共用、使用する汎用制御装置であ
る。

本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図
面は、圧縮機による冷房、又はヒートポンプ暖房
に応用した一実施例である。

第１図は、熱源システム図である。１は家屋等
の構造物、２は被制御対象である制御室、３は室
外ユニツトで圧縮機４，４方弁５、室外の熱交換
器６、フアンモータ７、キヤピラリチユーブ８で
構成される。９は室内ユニツトで、室内の熱光換
器１０、フアンモータ１１、キヤピラリチユーブ
１２で構成され、配管１３，１４で冷媒が循環す
る。冷房時は、室外の熱交換器６が凝縮器、室内
の熱交換器１０が蒸発器として機能するよう４方
弁５が作動する。また、暖房時は、前記の逆方向
に冷媒が循環するよう４方弁５が作動する構成で
ある。なお１５は吹出し空気、１６は吸い込み空
気、１７は室外の吹出し空気である。第２図は、
電気結線図である。１８はAC電源、１９は電源
スイツチ、２０は温度制御装置であり電源端子２
１，２２、第１図の室内ユニツト９の吹き出し空
気、又は吸い込み空気の温度を検出して、制御室
２の温度検出するサーミスタ２３、温度設定ボリ
ユーム２４、圧縮機４の駆動接点２５ａを含むリ
レー２５、制御状態を表示する表示部２６，２
７、冷房暖房切替スイツチ２８，２９を含む暖房
選択時にONする切替手段３０からの入力を取り
込む端子３１とからなる。３２は室内ユニツトの
フアンモータ１１の速度切替スイツチである。第
３図は本発明の要部を示すブロツク図であり、第
４図はこの動作説明用のタイミングチヤートであ
る。第３図における本発明の構成要件はサーミス
タ２３を含むブリツジ３３、ブリツジ３３により
ON，OFFする比較器３４、少なくとも１つは比
較器３４の出力を受けてブリツジ３３の隙間電圧
を決定させるデイフアレンシヤル回路３５、比較
器３４のON出力で充電され、OFF出力の発生を
基点として放電を開始する単一の時定数回路３
６、時定数回路３６の放電々圧を検出して分周動
作して複数の分周出力を発するカウンタ式タイマ
部３７を含み、このタイマ部３７の出力と比較器
３４を含む出力とにより圧縮機４を設定した順序
で作動させる制御ロジツク３８、リレー２５を作
動させる負荷出力回路３９、電源リセツト回路４
０、その他の入出力として冷房暖房切替スイツチ
２９とから表示部２７がある。また４１は温度制
御の主要回路である。第４図により冷房運転時の
動作シーケンスの説明を行なう。この場合、冷房
暖房の切替スイツチ２９はOFFである、第４図
では制御室２の温度、すなわち、室温が25℃〜27
℃となるよう温度設定ボリユーム２４を設定した
例であり、設定OFF温度Y.℃＝25℃に室温が下
ると比較器３４がOFFして負荷出力回路３９に
よりリレー２５がOFFし、その接点２５ａで圧
縮機４を止める。また、設定ON温度Ｘ℃＝27℃
にて室温が上ると比較器３４がONしてリレー２
５がONし、圧縮機４が作動する。この状態が第
４図のモードＡである。第４図で、時間t₁で室温
が設定OFF温度Ｙ℃に下るとサーミスタ２３の
抵抗が大となるから比較器３４のプラス入力端子
の電圧が下り比較器３４の出力は「Ｏ」電圧、す
なわちOFFし圧縮機４は止まる。またこれによ
りデイフアレンシヤル回路３５がOFF動作して
ブリツジ３３の隙間抵抗４４を切り離し、基準抵
抗４２と４３の直列回路に戻す。この結果、比較
器３４のマイナス端子すなわち基準電圧は、圧縮
機４のON時点のブリツジ３３の基準電圧Ｖ_Sより
△Ｖだけ高く設定されたことになる。温度で言え
ば、時間t₁において、ブリツジ３３の設定点がＹ
℃からＸ℃に急峻に切替つたことになる。時間t₁
以前は、室温が設定OFF温度Ｙ℃よりも高い状
態であるから比較器３４の出力は「１」電圧、す
なわちONしている。このON出力で単一の時定数
回路３６は、ほぼ電源電圧まで充電されて待機し
ている。そして、時間t₁になると室温が設定OFF
温度Ｙ℃に降下するから比較器３４がOFFし、
前記時定数回路３６のコンデンサ４６が抵抗４７
を介して放電し、この電圧が設定された基準低電
圧Ｖ_Lまで下ると制御ロジツク３８が検出して、
時間t₂で出力を出す。この期間T₂は圧縮機４の再
始動を禁止する期間であり、比較器３４からの
ON信号が有つても、あるいは、電源スイツチ１
９をOFFして、再び、再投入しても、再始動は
禁止するよう制御ロジツク３８は構成されてい
る。また、このT₂期間にのみ表示部２７が点灯
する。

次に、第４図のモードＢについて説明する。こ
のモードは制御室２の負荷が軽い場合である。時
間t₇で室温が設定OFF温度Ｙ℃まで下ると比較器
３４がOFFし、ブリツジ３３の隙間抵抗４４を
切り離す。これにより比較器３４のON点は、設
定ON温度Ｘ℃となると共に、時定数回路３６の
コンデンサ４６が放電を開始する。そして、この
電圧が制御ロジツク３８で定まる基準低電圧Ｖ_L
まで下つた時間t₈で、制御ロツジク３８のタイマ
部３７が出力を発して、圧縮機４への再始動禁止
状態を解く。この期間T₂はモードＡと同じであ
る。そして、時間t₈から後は時定数回路３６が基
準高電圧Ｖ_Hと基準低電圧Ｖ_Lの間で充放電して、
クロツク信号を発するよう制御ロジツク３８が構
成されており、このクロツクをカウンタを含むタ
イマ部１６で分周して、時間t₉で最終分周（タイ
ムアツプ）出力が発生する。この最終分周出力で
デイフアレンシヤル回路３５を動作させ、ブリツ
ジ３３の隙間抵抗４４をONさせる。この結果、
抵抗４３と４４が並列に接続されたことになり、
ブリツジ３３の設定点は、時間t₉において設定
ON温度Ｘ℃から新設定ON温度Ｘ℃（設定オフ温
度Ｙ℃より隙間温度β℃だけ高い温度）に下る。
時間t₇からt₉までの所定時間T₁を以後、強制復帰
時間と呼ぶ。なお、前記隙間温度β℃は制御ロジ
ツク３８の最終分周出力によつてデイフアレンシ
ヤル回路３５が動作するとき、隙間抵抗４４と直
列にダミー抵抗Ｒ_Xが入るようデイフレンシヤル
回路３５が構成され、かつ比較器３４により動作
するときは前記ダミー抵抗Ｒ_Xはゼロとなるよう
構成されている。第４図の時間t₁₀で室温が新設
定ON温度Ｕ℃に達すると比較器３４がONとし、
この出力によりデイフアレシヤル回路３５が動作
して抵抗４３と並列に隙間抵抗４４（この場合、
ダミー抵抗Ｒ_X＝Ｏ）が接続され、ブリツジ３３
の設定点は設定OFF温度Ｙ℃となる。同時に比
較器３４のONにより圧縮機４が動作する。そし
て室温が下がり設定OFF温度Ｙ℃になると比較
器３４がOFFし、圧縮機４は止まると同時に、
ブリツジ３３の設定点も設定ON温度Ｘ℃に上
る。また、比較器のOFFにより時定数回路３６
が放電を始め時間t₂までは圧縮機４の再始動を禁
止し、かつ時間t₁₃になるとブリツジ３３の設定
点をＸ℃に下げるすなわち、強制復帰させる動作
を繰返すものである。第４図から判るように、モ
ードＢの場合は制御室２の負荷が軽い場合であり
室温のスイング幅は、α℃＝（Ｘ―Ｙ）℃からＢ
℃と狭くなつていると共に、制御室２の湿度スイ
ングも比較的、狭く出来るものである。なお第３
図におけるトランジスタ４８は負荷出力回路３９
の出力でONし、リレー２５をドライブするもの
であり、ダイオード５０はリレー２５のスパイク
電圧キラーである。また４９，５１は抵抗で、２
６は圧縮機４の運転時に点灯する発光ダイオード
である。２７は発光ダイオードで、第４図の圧縮
機４の再始動禁止を行なう時間T₂で点灯する表
示部である。また、サーミスタ２３と並列にノイ
ズ防止用のコンデンサ４５も接続されている。次
に、第５図の詳細な回路により動作の詳細を説明
する。第５図において、第３図と同一部品には同
一番号を付している。５３は電源部であり、サー
ジアブゾーバ５４、トランス５５、ダイオード５
６、平滑コンデンサ５７、抵抗５８、定電圧ダイ
オード５９、コンデンサ６０によりなる。温度制
御の主要部４１は半導体集積回路化し、端子ピ
ンからピンを有している。ピンはブリツジ〓
のサーミスタ〓の入力端子、ピンは基準電圧端
子であり隙間抵抗４４により基準電圧Ｖ_Sが△Ｖ
だけ変化する。ピンはデイフアレンシヤル端
子、ピンか冷房暖房の選択端子、ピンはグラ
ンド端子、ピンは単一の時定数回路３６の充放
電端子、ピンは圧縮機４の再始動を禁止する
T₂期間だけ表示部２７を点灯する端子、ピン
は圧縮機４を駆動するリレー２５をドライブする
端子、ピンは制御電源端子である。次に、制御
ロジツク３８は下記により構成される。排他的論
理和よりなる冷却、加熱の反転器６１と時定数回
路３６の電圧チエツク回路６２と、さらに、タイ
マ部３７として時定数回路３６の電圧比較器６３
とこの出力により基準低電圧Ｖ_Lと基準電圧Ｖ_Hを
作る電圧変換器６４よりなる２レベルの電圧比較
器６５、電圧比較器６３が発生するクロツクを制
御するクロツクゲート６６、カウンタ６７、時定
数回路３６への充放電を制御する充電制御回路６
８、充電アンプ６９、圧縮機４の再始動を禁止す
るT₂期間を作る運転表示回路７０、これのアン
プ７１、カウンタ６７のリセツト回路７２等を含
む部分で制御ロジツク３８を構成する。

次に動作の説明を行なう。まず第４図のモード
Ｂについて行なう。第４図の時間t₇の直前では、
室温が設定OFF温度Ｙ℃より高いため圧縮機４
はONしている。この場合は、比較器３４の出力
７３は「１」、すなわちONしているのでデイフア
レンシヤル回路３５によりピンはゼロ電圧とな
つて隙間抵抗４４が抵抗４３と並列に入る。従つ
てピンは基準電圧Ｖ_Sとなつている。また、反
転器６１の出力７４も「１」、電圧チエツク回路
６２の出力７５と７６とも「１」であり負荷出力
回路３９よりトランジスタ４８がONしてリレ２
５により圧縮機４は運転している。そして、電圧
チエツク回路６２の出力７６により充電アンプ６
９、ダイオード７７を介してピンより時定数回
路３６は、ほぼ電源電圧（Ｖ_CC）まで充電されて
いるし、カウンタ６７もリセツト回路７２でリセ
ツトされている。この状態が第６図のt₇以上であ
る。

時間t₇で室温が設定OFF温度Ｙ℃に達すると、
第６図に示すごとく比較器３４の出力７３はＯ電
圧となりOFFし圧縮機４は止まる。同時に、電
チエツク回路６２の出力７６が「０」により充電
アンプ６９がOFFして時定数回路３６の電圧Ｖ_C
が電源Ｖ_CCより降下を始める。電圧比較器６３の
出力７８は「１」であり、クロツクゲート６６の
出力７９は「Ｏ」に保たれている。また、電圧変
換器６４は基準低電圧Ｖ_Lにセツトされている。
カウンタ６７の第１分周出力８０は「１」、最終
分周（タイムアツプ）出力は「Ｏ」にある。この
時点では、運転表示部７０により表示部２７を点
灯させるが、このロジツは反転器７４の出力が
「０」であるがインバータ８２の出力８３の
「１」と、電圧比較器６３の出力７８の「１」
と、カウンタの第１分周（リセツト出力と同じ）
出力８０の「１」とのNANDである運転表示部７
０の出力８４が「０」となり、アンプ７１で表示
部２７の電流を引き込んで点灯させる。また、電
圧チエツク回路６２は、その出力７６が「０」に
落ち込むことでカウンタ６７の第１分周出力８０
が発生するまでは仮に反転器７４の出力が「１」
に複帰しても、出力７５が「１」とならないよう
ロツクしている。充電制御回路６８はNORゲー
トで構成されその入力である電圧比較器６３の出
力７８が「１」、第１分周出力８０が「１」、最終
分周（タイムアツプ）出力が「０」であるから出
力８５は“０」であり、時定数回路３６への充電
は行なわれず、放電を継続する。そして、時間t₈
に達すると時定数回路３６の電圧Ｖ_Cが基準低電
圧Ｖ_Lに達すると電圧比較器６３の出力７８が
「１」から「０」に転じ、電圧変換器６４により
基準高電圧Ｖ_Hに戻す。同時に、クロツクゲート
６６の入力である反転器７４が「０」であるから
出力７８が「０」に落ち込むと同時に、出力７９
は「０」から「１」となり、このエツジでカウン
タ６７が分周されて第１分周出力８０が「１」よ
り「０」となる。

この結果、運転表示部７０の動作が止まり表示
部２７が消灯し、電圧チエツク回路６２のロツク
状態が解除されて、反転器６１の出力７４を取り
込むよう常時待機する。また、充電制御器６８
は、最終分周出力８１がまだ「０」であるから、
第１分周出力８０が「０」に落ち込んだ時間t₈以
後は、電圧比較器６３の出力７８によつての制御
され、この出力７８が「０」となる時のみ「１」
出力を出して充電アンプ６９をONして時定数回
路３６に充電する。そして、時定数回路３６の電
圧Ｖ_Cが基準電圧Ｖ_Hまで充電されると電圧比較器
６３の出力７８が「０」から「１」に転ずるから
充電は停止される。結果として、電圧Ｖ_HとＶ_Lの
間を充放電する自励発振器として作用する。この
発振パルスはクロツクゲート６６を通過し、カウ
ンタ６７を分周させる。そして、時間t₉において
最終分周（タイムアツプ）出力８１が「０」より
「１」に転ずると、充電制御器６８が止まり時定
数回路３６への充電は停止されるから、この電圧
Ｖ_Cは０電圧に向つて放電して行く。また、最終
分周（タイムアツプ）出力８１が「１」となるこ
とでデイフアレンシヤル回路３５への入力が加わ
つたことになり、デイフアレンシヤル回路３５の
内蔵するダミー抵抗Ｒ_Xと直列に隙間抵抗４４が
接続された形で、抵抗４３と並列に接続されるか
らピンの基準電圧は下る。この説定替えの動作
によつて得られるブリツジ３３の設定点は、第４
図に示すように、設定ON温度Ｘ℃より新設定ON
温度Ｘ℃に切り替わる。ダミー抵抗Ｒ_Xをゼロと
すると隙間温度β℃＝０℃となり、前記Ｒ_Xを大
きくするとβ℃は大きくできる。すなわち、隙間
温度（デイフアレンシヤルとも呼ぶ）β℃を小さ
く、又は、ゼロとすることである。その後、時間
t₁₀になると室温が新設定ON温度Ｘ℃に達し、比
較器３４の出力７３が「１」すなわちONとなつ
て、反転器６１の出力「１」により再び、前述の
動作を繰返すものである。この時、比較器３４の
出力７３によりデイフアレンシヤル回路３５は内
蔵ダミー抵抗Ｒ_X＝０であるからブリツジ３３の
設定点は設定のOFF温度Ｙ℃となつているのも
前述の通りである。第４図Ａの場合は、モードＢ
で説明したように、比較器３４がOFFした後、
カウンタ６７の第１分周出力８０が発生する電圧
チエツク回路６２は、常時、反転器６１の出力、
すなわち、比較器３４の出力を取り込むように待
機しているので、比較器３４が反転して「１」が
出た時点で負荷出力回路３９により圧縮機４は駆
動できる。

次に、電源スイツチ１９の投入スタート時に時
定回数３６の残留電圧が有る（圧縮機４の運転停
止後、時間が余り経過していない）場合、あるい
は残留電圧が無い（圧縮機４の運転停止後、充分
な時間が経過している）場合の電圧チエツク回路
６２による再始動制御について説明する。第７図
は、電圧チエツク回路６２の詳細回路を書いたも
のであり第５図と同一部分には同一番号を付して
いる。

まず、制御室２の室温が高くて、時定数回路３
６の残留電圧が無い場合について説明する。この
状態は、電源スイツチ１９の投入後すぐ圧縮機４
が運転する例である。電源スイツチ１９を投入す
ると、電源リセツト回路４０が所定期間パルスを
発する。このパルスを受けて初期リセツトされる
回路を第５図、第７図では矢印のRSTで示して
いる。このリセツトパルスの発生期間は、第７図
のインバータ８９の出力は「０」となるから
NANDゲート９１の出力は「１」、インバータ９
２の出力７６は「０」となり、このパルス期間
は、前期状態が保持される。今、時定数回路３６
の残留電圧Ｖ_Cが０電圧であるから電圧比較器６
３の出力７８は「０」、従つて、NANDゲート９
３の出力は「１」である。この「１」出力により
NORゲート９４の出力は「０」インバータ９５
の出力は「１」となり、比較器３４がONして反
転器６１の出力７４が「１」となることでNAND
ゲート９６が「０」、インバータ９７が「１」と
なる。よつて、電圧チエツク回路６２の出力が
「１」となることで圧縮機４が運転される。その
後、電源リセツト回路４０のパルスが消減すると
インバータ８９の出力は「０」より「１」、イン
バータ９０はNANDゲート９６により「１」とな
つておりNANDゲート９１の出力は「０」、イン
バータ９２の出力は「１」を保持する。そして、
時定数回路３６が充電されて基準電圧Ｖ_Lまで達
すると、比較器６３の出力７８が「０」より
「１」に転じNANDゲート９３の出力は「１」よ
り「０」となる。この出力が「０」によりNOR
ゲート９４の出力は「０」、インバータ９５の出
力は「１」を保持するのでNANDゲート９６の状
態は変化せず、そのまま、圧縮機４の運転を継続
する。

そして、制御室２の室温が下り、設定OFF温
度Ｙ℃になると比較器３４の出力７３が「０」、
反転器６１の出力７４も「０」、これにより
NANDゲート９６の出力は「０」より「１」とな
るからインバータ９７によりその出力７５は
「１」より「０」となつて圧縮機４は止まる。ま
たインバータ９０の出力も「１」より「０」とな
ることからNANDゲート９１の出力は「０」より
「１」、インバータ９２の出力７６も「１」より
「０」となる。NORゲート９４は、その一方の入
力である出力７６が「０」であるから、NANDゲ
ート９３の出力が「０」より「１」に転じるまで
の期間（時定数回路３６が放電して基準低電圧Ｖ
_LになるT₂時間）、NANDゲート９６の状態を変
えないロツク作用を持つている。そして、前記
T₂時間が過ぎると、NORゲート９４によりイン
バータ９５が「１」となつて比較器よりの入力を
待機して受入れる状態となる。

次に、室温が高くて圧縮機４が運転中に、停電
して、再通電が有つたり、電源スイツチ１９を
OFFし、比較的時間のうちに再投入した場合の
電圧チエツク回路６２の動作を説明する。この場
合は、時定数回路３６の電圧Ｖ_Cは電源電圧Ｖ_CC
まで充電されていたものが放電している過程であ
る。AC電源の再投入があると、前記同様、電源
リセツト回路４０のパルスが発生し、そのチエツ
ク期間はインバータ８９出力が「０」、NANDゲ
ート９１の出力が「１」、よつて、出力７６が
「０」である。一方、電圧比較器６３は、時定数
回路３６の電圧Ｖ_Cが基準低代圧Ｖ_LよりＶ_C＞Ｖ_L
であるから出力７８は「１」である。カウンタ６
７の第１分周出力８０もリセツトされているから
「１」でありNANDゲート９３の出力は、電圧比
較器６３の出力７８が「０」に落ち込むまでの期
間（T₂期間）は「０」を保つので、この「０」
と出力７６の「０」とによりNORゲート９４は
「１」、従つてインバータ９５が「０」を保つ。従
つて、NANDゲート９６は、NORゲート９４が
反転するまでのT₂期間は出力が「１」となりイ
ンバータ９７は“０」を保つて圧縮機４の再始動
を確実に禁止するものである。

次に、冷房暖房切替スイツチ２８，２９を操作
して、暖房運転時、すなわち、前記スイツチ２
８，２９をONした場合の説明を行なう。この状
態は４方弁５がONして冷媒が冷房とは逆向きに
流れヒートポンプ暖房となるよう室外又は室内熱
交熱交換器６，１０が機能する。一般的に、同一
のサーミスタ２３と比較器３４により冷房，暖房
を行なう場合、比較器３４の出力を反転しなけれ
ばならない。すなわち、冷房時に室温が高いと比
較器３４がONして圧縮機４を運転させねばなら
ないが、暖房時は、室温が高いと比較器３４は
ONするが、圧縮機４は止めねばならない。この
反転動作を排他的論理和よりなる反転器６１で行
なわせるものである。まず、冷房時はスイツチ２
９はOFFでピン出力８８は「０」となるよう
構成されている。従つて、比較器３４の出力７３
が「１」となると反転器６１の出力も「１」とな
る。次に、スイツチ２６をオンして暖房切替する
と、ピン出力８８は「１」となるよう構成され
ている。そして、室温が上ると、サーミスタ２３
により比較器３４はONして出力７３は「１」と
なるが、ピン出力８８も「１」であり、相方と
も「１」であるから反転器６１の出力７４は
「０」となり圧縮機４を止める。そして、室温が
下つてくると、比較器３４がOFFし出力７３が
「０」となると、ピン出力８８が「１」である
から反転器６１の出力７４は「０」より「１」に
転じ、圧縮機４を運転する。

このように、排他的論理和により構成される反
転器６１を用いることで冷却、又は加熱の選択が
できる。しかも、比較器３４の後に反転器６１を
挿入することで、圧縮機４が止まる毎に、T₂期
間は再始動を禁止できるものである。

次に、電源スイツチ１９の投入時に、電源リセ
ツト回路４０のパルスによりブリツジ３３の説定
点を下げ、第４図の新設定ON温度Ｘ℃として、
圧縮機４を素早く運転させる例について第５図よ
り説明する。電源リセツト回路４０のリセツトパ
ルスをデイフアレンシヤル回路３５への入力（図
中矢印RST）として加え、この入力により、デ
イフアレンシヤル回路３５をONして、その内蔵
ダミー抵抗Ｒ_Xと直列に隙間抵抗４４が入り、抵
抗４３と並列接続することである。この室温起動
チエツクを用いることで、従来、設定ON温度Ｘ
℃以上の室温でないと圧縮機４が運転しなかつた
が、本方式は、設定OFF温度Ｙ℃β℃以上で
あれば運転するので、素早く室温の制御ができ
る。

また、第５図のダイオード７７は停電時などに
より電源Ｖ_CCが消滅したとき、時定数回路３６の
放電々流がピンより流出しないようブロツクす
るものである。このダイオード７７は上記機能以
外に、時定数回路３６のコンデンサ４６として電
解コンデンサを用いた場合、前記コンデンサ４６
の温度特性を補償する働きもあり、第５の場所に
挿入するものが最も良い方法である。

以上、特に、圧縮機４を用いた冷房、暖房につ
いて説明したが、暖房としてヒータ、又は熱焼に
よる方式の熱源でも、本発明の範囲に含まれるも
のである。また、冷房暖房にかかわらず、食品等
の冷却、加熱についても応用でき得るものであ
る。

本発明の温度制御装置は次のような優れた効果
を奏するものである。

(1) サーミスタで室温を検出し、比較器でON、
OFFして圧縮機等の熱源を制御すると共に、
前記比較器のON出力でほぼ電源電圧まで充電
まで充電され、OFF出力で放電を開始単一の
時定数回路の電圧を検知して分周動作するタイ
マ出力と、比較器等の出力で熱源を設定された
順序で作動させ制御ロジツク構成としたので、
熱源停止後の不快感がなく、しかも、長寿命で
熱源の再始動時に発生する諸欠点が確実に排除
でき、安価に、小形化して精度よく熱源を制御
する温度制御装置が実現できる特長がある。

(2) 単一の時定数回路を用い、しかも、放電タイ
マ構成とし、基準低電圧Ｖ_Lと高電圧Ｖ_Hの間で
充放電させて分周カウントするタイマ部と制御
ロジツクとにより、T₁時間、T₂時間を作るた
めT₁期間は停電―再通電が有つたとしても確
実に熱源の再始動が禁止でき、しかも、T₂期
間後にブリツジの隙間温度をβ℃か又はゼロに
近づけるため快適性の向上が図れる。

(3) 初期リセツト用の電源リセツト回路のパルス
を用い、このパルス期間を時定数回路の残留電
圧のチエツク期間とし、かつ、この期間での時
定数回路の電圧が基準低電圧Ｖ_Lより低いとき
に発する電圧比較器のOFF出力と比較器の出
力との論理積で熱源を作動させ、この出力と電
源リセツト回路の出力との論理積出力をチエツ
ク出力とした電圧チエツク回路であるから、確
実に時定数回路の残留電圧がチエツクでき再始
動が禁止できる。また比較器による停止時も確
実に再始動が禁止される。

(4) 排他的論理和よりなる冷却加熱切替用の反転
器を比較器と負荷出力回路の中間に設けること
で、外部の切替信号により、冷却、又は、加熱
が選択できる。しかも、温度制御装置のうち、
少なくとも比較器と反転器と負荷出力回路とを
含む部品を集積回路化することで小形化、高信
らい性が得られ外部端子の操作により冷却加熱
が選択できるので汎用性が高くなる。

(5) 圧縮機等の熱源の再始動を禁止するT₂期間
のみ、表示部を連続点灯させるが、点滅させる
ことで、この期間に、温度設定替えを行なつて
も圧縮機等の熱源が始動しないことの警告にも
なり、使い勝手が良くなる。

(6) 電源投入時に、電源リセツト回路のパルスに
よりブリツジの設定点を新設定ON温度Ｘ℃ま
で下げるので、素早く運転に入れることができ
る。

(7) T₁時間に切替れるブリツジの設定点を新温
定ON温度Ｘ℃にするとき、この隙間温度β℃
を、デイフアレンシヤル回路の内蔵ダミー抵抗
Ｒ_Xで得るか、ダイオード等の定電圧性素子で
得ることで希望の隙間温度β℃が設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御装置を応用した熱源
のシステム図、第２図は同温度制御装置の電気結
線図、第３図は同温度制御装置のブロツク図、第
４図は同タイミングチヤート図、第５図は同温度
制御装置の電気回路図、第６図は同動作波形図、
第７図は電圧チエツク回路の説明図である。４……圧縮機、３３……ブリツジ、３４……比
較器、３５……デイフアレンシヤル回路、３６…
…時定数回路、３７……タイマ部、３８……制御
ロジツク、３９……負荷出力回路、４０……電源
リセツト回路、４６……コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】１圧縮機を含む冷却、又は加熱を行なう熱源と
前記熱源によつて制御される制御室等の被制御対
象の温度をサーミスタ等で検出するブリツジと、
前記ブリツジの出力で動作する比較器と、少なく
とも１つは前記比較器の出力を入力として動作し
前記ブリツジの隙間電圧を与えるデイフアレンシ
ヤル回路と、前記比較器のオン出力でほぼ電源電
圧まで充電され、かつ、オフ出力の発生を基点と
して放電を開始するコンデンサを含む単一の時定
数回路の電圧が基準低電圧Ｖ_Lに下るとOFFし、
基準高電圧Ｖ_Hに上るとONする２レベルの電圧比
較器と、この電圧比較器のOFF出力により分周
され、第１の分周出力を含む複数の分周出力を発
するカウンタと、このカウンタの第１分周出力が
発生してから最終分周（タイムアツプ）出力が発
生するまでの期間のみ前記時定数回路への充電
は、前記２レベルの電圧比較器のOFF出力で行
なう充電制御回路とによりタイマ部を構成し、か
つ前記比較器がOFFしてから前記タイマ部の第
１分周出力が出るまでの期間は前記熱源の再始動
を禁止する電圧チエツク回路と備え、前記タイマ
部の最終分周（タイムアツプ）出力は、デイフア
レンシヤル回路を作動させてブリツジの隙間電圧
をほぼゼロに復帰させる出力を出す制御ロジツク
と、前記制御ロジツクの出力で前記熱源を駆動す
る負荷出力回路と、電源投入から所定時間だけパ
ルスを発し、このパルスにより前記制御ロジツク
等を初期状態に保持する電源リセツト回路とを備
えたことを特徴とする温度制御装置。２制御ロジツクとして、比較器のOFF後に放
電する単一の時定数回路の電圧が基準低電圧Ｖ_L
に下るとOFFし、基準高電圧Ｖ_H上に上るとON
する２レベルの電圧比較器と、電源投入における
電源リセツト回路の発するパルス期間を前記時定
数回路の残留電圧検出用のチエツク期間とし、こ
の期間内で前記時定数回路の電圧が前記基準低電
圧Ｖ_Lより低いときに発する前記電圧比較器の
OFF出力と比較器の出力との論理積出力で負荷
出力回路を駆動すると共に、前記論理積出力と前
記電源リセツト回路の出力との論理積出力をチエ
ツク期間とする時定数回路の電圧チエツク回路と
を有した事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制御ロジツクとして、比較器の出力と冷却又
は加熱の選択出力を入力とする排他的論理和より
なる冷却加熱切替出の反転器と、時定数回路の放
電々圧を検出して動作する熱源制御用のタイマ部
とを有し、少なくとも、前記比較器と排他的論理
和よりなる冷却加熱切替用の反転器と負荷出力回
路とを含む部分を半導体集積回路化し、かつ前記
半導体集積回路の入出力端子のいずれかに冷却又
は、加熱が選択できる端子を設け、この端子によ
り前記排他的論理和を制御して冷却、又は加熱に
共用できる構成とした特許請求の範囲第１項記載
の温度制御装置。４制御ロジツクとして、比較器のOFF後に放
電を開始する単一の時定数回路の電圧が、基準低
電圧Ｖ_Lに達するまでの時間、又は、電源投入に
おける電源リセツト回路の発するパルス期間に、
前記時定数回路の電圧が基準低電圧Ｖ_Lにあり、
その後放電して基準抵電圧Ｖ_Lに達するまでの時
間は、表示部を点灯するか、又は、点滅させる
か、いづれかの出力を発する表示回路を有する事
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。５デイフアレンシヤル回路として、少なくとも
比較器の出力と電源投入における電源リセツト回
路の発するパルス出力とを入力とをして、ブリツ
ジの隙間電圧をほぼゼロとした事を特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。６デイフアレンシヤル回路として、比較器の出
力と、前記比較器のOFFにより放電を開始する
単一の時定数回路の電圧を検出して分周動作し、
第１の分周出力を含む複数の分周出力を発するカ
ウンタを含むタイマ部の最終分周（タイムアツ
プ）出力と、電源リセツト回路の発するパルス出
力とを入力とし、かつ、前記比較器の出力によつ
て決定されるブリツジの隙間電圧よりも、前記最
終分周出力又は、電源リセツト回路の出力によつ
て与えられる隙間電圧を狭く設定するようダイオ
ードや抵抗等を備えた事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。