JP3080179B2

JP3080179B2 - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JP3080179B2
Application number: JP03051556A
Authority: JP
Inventors: 實男池谷; 正一吉田
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH04288439A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の制御方法、
特に居住空間の快適性に関連の深い温湿度，気流等の状
態量の情報をリモコンから空調機本体に送信し、空気調
和機を制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機の快適性制御には、
季節に合わせた快適性制御、時間（生活）に合わせた快
適性制御、部屋（居住空間）に合わせた快適性制御等、
種々のものがある。このうち、居住空間の快適性制御に
ついては、温湿度設定，室温・風量設定等が重要とな
る。

【０００３】従来、居住空間の温度制御方法としては、
空気調和機に設けられた温度センサにより制御するもの
が一般的であるが、１点制御であるため居住空間の快適
性と必ずしも一致せず、その点の情報量がないため、予
測した制御しかできなかった。そこで、(1) リモコンに
温湿度センサを内蔵させて調和機本体に温度情報を送信
し居住空間の快適性を補正する制御方法や、(2) リモコ
ンとは別に独立した温度センサを壁面に取り付けて有線
により制御する方法が提案されている。

【０００４】一方、風量等の制御については、通常吹出
し空気を人間に与える方式が一般的であるが、これを防
ぎ快適性を向上させる技術として最近ドラフトレス方式
の研究も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記(1) のリ
モコンから温度情報を調和機本体に送信する制御方法の
場合、リモコンの位置が分からないため、調和機本体側
で得た温度情報とリモコン側で得た温度情報のいずれを
優先すべきかという優先度の決定が難しく、補正程度に
しか使えなかった。また、温湿度センサは常時リモコン
本体内に収納されており、通気孔を通して温度センスす
る構造であるため、ある条件下では温度変化に対する追
従性が悪く、真の値を示さないため制御を狂わせる虞が
あった。一方、上記(2) のリモコンと壁面センサとを用
いた制御方法の場合、壁面センサの位置は定まるもの
の、壁面専用の温度センサを必要として且つ有線で接続
されるため、コストが余分にかかっていた。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、リモコンに、リモコン本来の機能の他に、温湿度，
気流等の状態量を検出し送信するセンサ機能をも持たせ
て、居住空間を重視した制御をなす方法の提供を目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による空気調和機
の制御方法には、２つの形態がある。第１は、センサ付
リモコンのセンサで検出される温湿度，気流等の状態量
の情報をリモコンから調和機本体に送信して制御を行う
空気調和機において、居住空間を形成する壁等の所定位
置に設けたホルダにリモコンを収納したときは、リモコ
ン及びホルダの一部が互いに係合して作用位置となるス
イッチ機構によりリモコンの送信機能を能動として、上
記状態量の情報を定期的に又は一定の制御仕様に従って
送信して温度分布改善優先制御を行わせ、ホルダからリ
モコンを外したときは、上記スイッチ機構によりリモコ
ンの上記送信機能を非能動とするものである。

【０００８】第２の形態は、センサ付リモコンのセンサ
で検出される温湿度，気流等の状態量の情報をリモコン
から調和機本体に送信して制御を行う空気調和機におい
て、居住空間を形成する壁等の所定位置に設けたホルダ
にリモコンを収納したときは、リモコン及びホルダの一
部が互いに係合して非作用位置となるスイッチ機構によ
りリモコンの送信機能を非能動とし、ホルダからリモコ
ンを外したときは、上記送信機能を能動とし、上記状態
量の情報を定期的に又は一定の制御仕様に従って送信し
て温度分布改善優先制御を行わせるようにしたものであ
る。

【０００９】ここで、温湿度，気流等の状態量を送信す
ると記述したが、文字通り状態量を送信する場合であっ
てもよいし、その演算後の処理結果又は指令を送信する
形態であってもよい。

【００１０】

【作用】第１の形態では、ホルダにセンサ付リモコンを
収納すると、当該リモコン及びホルダの一部が互いに係
合してスイッチ機構が作用位置となる。これによりセン
サ付リモコンは、そのセンサで検出される温湿度，気流
等の状態量の情報を送信する状態に切り替わり、調和機
本体に対して上記状態量の情報を定期的に又は一定の制
御仕様に従って送信する。調和機本体では、これを受信
して上記状態量に基づく温度分布改善優先制御、即ち調
和機本体の吸込口で検出される室内温度よりもセンサ付
リモコンで検出される室内温度を優先した制御となり、
部屋の負荷に合わせた又は室内温度分布を均一化する制
御となる。一方、ホルダからリモコンを外したときは、
上記送信は停止され、ユーザのリモコン操作による情報
の送信による制御だけが可能となる。

【００１１】第２の形態は、上記第１の形態と逆であっ
て、ホルダからリモコンを外すと送信状態となり、状態
量の情報が定期的に又は一定の制御仕様に従って送信さ
れ温度分布改善優先制御がなされる。そしてホルダにリ
モコンを収納すると上記送信が停止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１３】第１図に示すように、本実施例で用いる空
気調和機は、室外ユニットＡ側に圧縮機１，四方弁２，
室外熱交換器３，減圧装置４が、また室内ユニットＢ側
に室内熱交換器５が設けられ、これらは順に配管接続さ
れて冷凍サイクルを構成している。室外熱交換器３の近
傍には室外送風機６を、また室内熱交換器５の近傍には
室内送風機７を配設し、送風を行い熱交換させるように
なっている。

【００１４】１０は室内制御装置、２０は室外制御装置
であり、それぞれマイコンにより形成されている。室内
制御装置１０には、室内熱交換器５の冷房時の凝縮温度
或いは暖房時の蒸発温度Ｔｅを検出する熱交温度センサ
８と、室内温度Ｔａ（本）を検出する室内温度センサ９
とが接続されている。１１はリモコンであり、運転オン
・オフ用スイッチ，運転モードスイッチ等の他に、リモ
コン１１の置かれた周囲居住空間の状態量として室内温
度Ｔａ（リ）或いは湿度，気流等を検出するセンサ部１
２を有している。

【００１５】室内制御装置１０は、リモコン１１からの
スイッチ及び温度情報Ｔａ（リ）の入力と、熱交温度セ
ンサ８，室内温度センサ９からの温度情報Ｔａ（本）の
入力とに基づき、室内送風機７の回転速度制御（風量制
御）、ルーバ１５の俯仰角度位置制御、グリル１７の旋
回角度位置制御、圧縮機１の運転周波数制御及び空気調
和機全体の運転制御を行う機能を持っている。本実施例
では、室内送風機７のモータ１３のタップ切替えにより
風量制御が行われる。また、パルスモータ１４，１６を
制御することにより、室内熱交換器５からの吹出口に設
けてあるルーバ１５の俯仰角度位置とグリル１７の旋回
角度位置とが独立に制御され、これによって風向を制御
できるようになっている。

【００１６】室外制御装２０は、室内制御装置１０から
送られて来るシリアル運転信号を解読すると共に、この
指令内容と、図示してない電流センサ及び室外熱交温度
センサの温度情報とにより、圧縮機１のインバータ（可
変周波数装置）２１の出力周波数を制御し、圧縮機１の
回転数を２０〜１１０Ｈｚで可変速運転する。

【００１７】次に、リモコン１１の構成について説明す
る。

【００１８】図２及び図３において、居住空間を形成す
る壁面には、その居住空間の快適性を検出するのに適し
た高さ位置に、リモコンホルダ２２が設置される。この
リモコンホルダ２２は、リモコン１１を収納したときそ
のケーシング１１０から突出しているセンサ部１２（図
４）が外部に十分に出る深さを有し、また前面には、収
納されたリモコン１１の操作部１８及び表示部１９を露
出させる切欠部２３が形成されている。

【００１９】更に、このホルダ２２の底部内面には凸起
２４が左右に摺動可能に設けられ、下面を貫通した操作
部２５により左右に位置をずらすことができるようにな
っている。一方、リモコン１１の下部には、複数個並置
した底部スイッチ２６が設けてあり、リモコンホルダ２
２に収納したときは、この底部スイッチ２６の１つがホ
ルダの凸起２４により選択的に押されて、温湿度，気流
等の状態量の情報をセンスして送信する状態に切り替わ
り、定められたタイミング，制御仕様に基づいてセンサ
部２の情報を送信するようになっている。即ち、リモコ
ン１１の送信機能を能動とするか否かの切換えは、この
リモコン１１とリモコンホルダ２２の一部に設けた互い
に係合するスイッチ機構により行われる。

【００２０】リモコン１１をホルダ２２に入れた場合、
リモコン１１は、底部スイッチ２６による設定変更指令
を調和機本体３０に送信し、更にセンサ部１２で把握さ
れる周囲居住空間の状態量又はその加工情報をインター
バル（一定周期）で調和機本体３０に送信する。この居
住空間の状態量は、例えばリモコン１１の検出した壁の
輻射熱による室内温度Ｔａ（リ）であり、調和機本体３
０は、この室内温度Ｔａ（リ）と設定温度Ｔｓとの差｜
Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜の大小に基づいて、圧縮機１の回転
数（インバータ出力周波数），室内送風機７の回転速度
（風量）を制御して、その部屋の負荷に合わせた快適な
空調をより早く実現する。また、吹出し口におけるルー
バ１５の俯仰角度位置及びグリル１７の旋回角度位置を
制御して、その部屋の大きさ，形状に関わらずに、室温
分布の均一化を行う。

【００２１】この場合、調和機本体３０側にも室内温度
センサ９を持っており、これにより検出される室内温度
（吸込温度）Ｔａ（本）とリモコン側で検出される室内
温度Ｔａ（リ）とが競合する。そこで調和機本体３０
は、リモコン１１からのインターバル送信により、温度
差｜Ｔａ（本）−Ｔａ（リ）｜を時々演算し、この温度
差が大きいときは、温度が安定していないと見なし、リ
モコン側で検出される室内温度Ｔａ（リ）の方を優先さ
せる。例えば、｜Ｔａ（本）−Ｔａ（リ）｜≦1.5 ℃の
ときは、｜Ｔｓ−Ｔａ（本）｜に基づく制御よりも、｜
Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜に基づく制御の方を優先させる。こ
れにより制御は、居住空間を考えた「温度分布改善優先
制御」となる。

【００２２】一方、リモコン１１を外した場合は、上記
選択されていた底部スイッチ２６の機能が、センサリモ
コン状態から通常のリモコン状態に切替わり、操作部１
８に別に設けられた操作スイッチを操作して、ユーザが
所望の状態量等を調和機本体３０に送信するようになっ
ている。このとき送信コードは前記センサリモコン状態
の場合と異ならせてあり、調和機本体３０ではどちらの
状態における情報か識別できるようになっている。従っ
て、リモコン１１を設置する所定位置が複数あっても、
それぞれの送信コードを変えることによりそれぞれに適
した制御を行うことができる。例えば、調和機本体３０
に対し正面，右側，左側の壁にそれぞれホルダ２２を設
け、それらの制御内容を変えて使用することができる。
また、リモコン１１をホルダ２２から外した場合、リモ
コン位置が不明になるので、ユーザによる補正機能を送
信することにより、上記と異なった制御を行うことがで
きる。

【００２３】いずれにせよ、リモコン１１に、リモコン
本来の機能と壁面快適性センス機能の２つの機能をもた
せたので、リモコン１個で複数の制御を行うことがで
き、低コスト化が図られる。

【００２４】図５はリモコン１１のセンサ部１２の具体
的な構成例を示す。ケーシング１１０から円筒状棒体１
２１を突出させその先に金網部分１２２を設け、この金
網部分１２２内部先端に温度センサ１２３を配設してい
る。この構造のセンサの温度応答性を図６に曲線Ａで示
す。同図において、曲線Ｂはケーシング１１０内に収納
しケーシングに透孔を設けた従来の構造の場合示す。曲
線Ａ，Ｂの比較から明らかなように、従来の構造では応
答性が悪く応答性制御に誤差を生ずる虞れがあるが、図
５のようにリモコン１１のケーシングから突出させた構
造とすると、ケーシング内部の熱影響を避けつつ、居住
空間の熱輻射，対流の影響を受け易くなり、温度応答性
極めて向上させることができる。

【００２５】センサ部１２の具体的構成は、上記図５の
構成を基本としつつ、種々の変形が可能である。例え
ば、図４では、リモコンを落下させた場合などに、ダメ
ージを与えないよう突出部（１２１）を弾性のある構造
としている。図７はその変形例で、ユニバーサルジョイ
ント２７でセンサ部１２の基部を回動自在に取付け、外
部に突出した位置からケーシング１１０に添わせた収納
位置にした際には、外力に対し破損が防止されるように
なっている。また、図８の如く、突出部は図示しないス
イッチ又は前記ユーザ操作スイッチによりケーシング１
１０から突出し、使用しないときにはケーシング１１０
内に収納できるようにしてもよい。また、ケーシング１
１０から突出した後、一定時間後前記情報を送信するよ
うにしてもよい。尚、図４，図７において、２８はリモ
コン１１をホルダ２２から取り出して使用する場合に用
いるスタンドを示する。

【００２６】次に、人間の人体に対するドラフトに注力
した制御例について説明する。

【００２７】図１０に示す制御フローは、主として図９
のようにリモコン１１を外してテーブル３１に置いた場
合を想定したものである。従って人間はこのリモコン位
置に居るとの仮定に立つものであるが、リモコン位置と
居住者位置とが一致しない場合、即ちリモコン１１がホ
ルダ２２に入れられている場合であっても、吹出し口の
風向きをルーバ１５及びグリル１７の角度で予想するこ
とにより、そのまま適用できるものである。

【００２８】まず前提となる通常運転モードの場合、室
内制御装置１０は、その設定温度Ｔｓと室内温度Ｔａ
（本）とを比較し、その温度差｜Ｔｓ−Ｔａ（本）｜に
より、図１１又は図１２の如く圧縮機１の回転数の割り
付け制御を行り、室内送風機７の回転数も同様に、強，
弱，微風などの数段階に割り付ける。但し、体感モード
に設定されたときは、図１０の制御に入る。

【００２９】図１０の制御フローにおいて、調和機本体
３０は、冷房，暖房いずれの場合も、まずリモコン１１
（図９）との交信によって、設定温度Ｔｓと室内温度Ｔ
ａ（リ）の差｜Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜の大小を判断する
（ステップ４１；５１）。即ち上述のようにリモコン１
１側での室内温度Ｔａ（リ）が優先的に取り扱われる。
温度差が大きい場合、即ち冷房では｜Ｔｓ−Ｔａ（リ）
｜≧1.0℃，暖房では｜Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜≦1.5 ℃で
あるときは、ルーバ１５の俯仰角度位置及びグリル１７
の旋回角度位置を制御してリモコン１１側に風向を向
け、人間の居る場所（図９のリモコン位置）を中心とし
て送風を送るように制御する（ステップ４２；５２）。
そして、サンプリング・タイムホールを取って、これを
続行する（ステップ４３；５３）。

【００３０】次に、温度差｜Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜が小さ
くなり室温が設定温度に近付いて来たとき、即ち冷房で
は｜Ｔｓ−Ｔａ（リ）｜＜1.0 ℃，暖房では｜Ｔｓ−Ｔ
ａ（リ）｜＞1.5 ℃になったときは、人体に対して風を
与えないようにするため、ルーバ１５の俯仰角度位置及
びグリル１７の旋回角度位置を制御して、吹出し口の風
向を人間のいる所（図９のリモコン位置）と逆側又はリ
モコン位置の左右に変更する（ステップ４４，４５；５
４）。但し、この吹出し口の風向きを人間に当らない方
向とする制御は、グリル１７の旋回角度位置制御が主で
あり、ルーバ１５の俯仰角度位置は、基本的に吹出し口
の風向きが、暖房時は下向き、冷房時は水平となるよう
に制御される。

【００３１】次に、上記風向きの変更に伴い、風がなく
なったことによる人体に与える感じをできるだけ調整す
るため、室内設定温度Ｔｓを、冷房時は1.5℃〜1.0 ℃
程度，暖房時は1.2 〜２℃程度シフトさせる。図１０の
例では、室内設定温度Ｔｓを、冷房時は−1.0 ℃ダウン
させ、暖房時は＋1.5 ℃アップさせる（ステップ４６；
５５）。そして、所定のサンプリング・タイムホールド
を取る（ステップ４７；５６）。更にまた、室内空気の
サーキュレータ効果を高めるために、室内送風機７のモ
ータ１３のタップ（送風回転ポジション）を１ステップ
アップさせ、室内送風機７の回転数を最低ポジションよ
り１ステップ上げる（ステップ５７）。図１０の場合、
この風量増加の制御を暖房時においてのみ行っている
が、冷房時に行うこともできる。

【００３２】上述の制御により、立ち上がり時の（暖）
寒さや（冷）暖さを防ぎ、安定時は風による不快感を防
止できる。よって、この制御を行うことで快適性が向上
できる。

【００３３】上記実施例では、収納するとリモコン１１
の送信機能が能動となる形態について説明したが、リモ
コン１１の底部スイッチ２６のＯＮ，ＯＦＦにおける作
用位置の意味付けを逆転させることにより、収納すると
リモコン１１の送信機能が非能動となる形態に変形する
ことができる。この場合でも、リモコン１１をホルダ２
２から外した状態では、リモコン位置の周囲情報量で温
度分布改善優先制御されるため、部屋の温度分布を均一
にする等の効果が得られる。

【００３４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

【００３５】第１の形態の場合、リモコンホルダに収納
した場合は周囲状態量を検出して空気調和機に送信する
機能を果し、ホルダから外した場合はリモコン本来の機
能を果たすため、１個のリモコンで２つ以上の機能を兼
ねることができる。また、ホルダの位置は予めに特定さ
れ、ホルダ収納時は送信された情報量で温度分布改善優
先制御されるため、部屋の温度分布を均一にする等の効
果が、様々の部屋の形態において得られる。

【００３６】また第２の形態の場合でも、リモコンホル
ダから外した場合はリモコン位置周囲の状態量を検出し
て空気調和機に送信する機能を果し、ホルダに収納した
場合はリモコン本来の機能を果たすから、１個のリモコ
ンで２つ以上の機能を兼ねることができる。また、リモ
コンホルダから外した状態では、送信された情報量で温
度分布改善優先制御がなされるため、部屋の温度分布を
均一にする等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用した空気調和機の一例を示
す概略図である。

【図２】本発明の方法による部屋内の配置例を示す概略
図である。

【図３】リモコンとホルダのスイッチ機構部分の概略図
である。

【図４】リモコンの概要を示す図である。

【図５】リモコンのセンサ部の構成を示す図である。

【図６】図５のセンサ部の温度応答性を従来と比較して
示した図である。

【図７】リモコンのセンサ部の変形例を示す図である。

【図８】リモコンのセンサ部の他の変形例を示す図であ
る。

【図９】ホルダから外したリモコンの部屋内の配置例を
示す略図である。

【図１０】本発明の制御方法の具体例を示すフロー図で
ある。

【図１１】暖房時における圧縮機の回転数制御例を示す
図である。

【図１２】冷房時における圧縮機の回転数制御例を示す
図である。

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室外熱交換器４膨脹弁５室内熱交換器６室外送風機７室内送風機８室内熱交センサ９室内温度センサ１０室内制御装置１１センサ付リモコン１２センサ部１３室内送風機モータ１４パルスモータ１５ルーバ１６パルスモータ１７グリル１８操作部１９表示部２０室外制御装置２１インバータ２２リモコンホルダ２４凸起（スイッチ機構）２５操作部２６底部スイッチ（スイッチ機構）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】センサ付リモコンのセンサで検出される
温湿度，気流等の状態量の情報をリモコンから調和機本
体に送信して制御を行う空気調和機において、居住空間
を形成する壁等の所定位置に設けたホルダにリモコンを
収納したときは、リモコン及びホルダの一部が互いに係
合して作用位置となるスイッチ機構によりリモコンの送
信機能を能動として、上記状態量の情報を定期的に又は
一定の制御仕様に従って送信して温度分布改善優先制御
を行わせ、ホルダからリモコンを外したときは、上記ス
イッチ機構によりリモコンの上記送信機能を非能動とす
ることを特徴とする空気調和機の制御方法。
【請求項２】センサ付リモコンのセンサで検出される
温湿度，気流等の状態量の情報をリモコンから調和機本
体に送信して制御を行う空気調和機において、居住空間
を形成する壁等の所定位置に設けたホルダにリモコンを
収納したときは、リモコン及びホルダの一部が互いに係
合して非作用位置となるスイッチ機構によりリモコンの
送信機能を非能動とし、ホルダからリモコンを外したと
きは、上記送信機能を能動とし、上記状態量の情報を定
期的に又は一定の制御仕様に従って送信して温度分布改
善優先制御を行わせることを特徴とする空気調和機の制
御方法。