JP3503123B2 - 空気調和機の自動運転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機によって
自動的に快適な室温に制御するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンプレッサと二つの熱交換器を備え、
該コンプレッサによって加圧されて高温高圧となった冷
媒は一方の熱交換器に送られ、該熱交換器を通過する空
気を暖めながら液化する。そして、液化した冷媒はキャ
ピラリーを通ってもう一方の熱交換器に送られ、該熱交
換器を通過する空気を冷却しながら気化し、再びコンプ
レッサに戻す冷凍回路が知られている。

【０００３】この冷凍回路によって室内の空気調和を行
うために、普通は温度センサの温度データによって、コ
ンプレッサの運転や、送風機の運転を制御しているが、
快適な室内空間を作る為に通常使用に適する単独の運転
システムでは、室温が異常に高い時に起動したり、また
低温度で多湿の室内で起動したりする時には、必ずしも
短時間で快適な室内に空気調和することができないもの
である。

【０００４】この為、複数個の運転モードをあらかじめ
設定しておき、温度センサの室温データによって、好ま
しい運転モードを選択し、この選択した運転モードによ
ってあらかじめ定めた一定時間だけ運転し、その後再度
室温データを読み込み、この時点で運転モードを再設定
することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】あらかじめ設定した希
望室温と温度センサの温度データとの差によって運転モ
ードを選択するものでは、たとえば温度差が大きい時に
は室温の安定性よりも強力な冷房（暖房）が要求され、
温度差が小さい時には室温の安定性が要求されるもので
あり、自動でこの運転モードを選択することによって快
適な空気調和を期待しており、多くの場合は充分満足で
きるものであった。

【０００６】しかしながら、一定時間後毎の運転モード
の再設定時に時々期待する運転モードが選択されず、す
でに安定した室内にもかかわらず、設定温度との差が大
きな時のように、コンプレッサが強で連続運転する室温
のバラつきが大きな運転モードを選択する場合があり、
理由はよくわからなかったが期待した快適な空気調和が
得られない問題点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は一定時間毎の
運転モードの再設定時に確実に期待した運転モードが選
択されるようにするもので、室内に取り付けた枠体１に
空気吸込口２と空気吹出口３とを備え、空気吸込口２の
内側に対向する熱交換器４と、熱交換器４の近傍の空気
吹出口３に吐出側を位置させた送風機５とを設け、か
つ、室外側熱交換器６とコンプレッサ７と前記熱交換器
４とを冷媒管８で連絡し、熱交換器４の近傍に温度セン
サ９を、また、枠体１には室温設定手段１０を設け、該
室温設定手段１０と温度センサ９の温度データによって
コンプレッサ７や送風機５を制御するとともに、コンプ
レッサ７や送風機５の制御を行なうためにあらかじめ複
数個の運転モードを記憶した記憶部１１を備え、運転開
始時の温度センサ９の温度データによって記憶部１１に
記憶した各運転モードの一つを選択し、運転開始一定時
間運転すると再度温度センサ９の温度データによって記
憶した各運転モードの一つを選択し、この選択した特定
運転モードで運転を指示する判定選択回路１２を設けた
空気調和機において、前記判定選択回路１２は運転開始
一定時間経過後から複数回、温度センサ９の温度データ
によって各運転モードの一つを選択し、所定時間継続し
て特定運転モードを選択し続けた時に、この特定運転モ
ードで運転を指示することを特徴とする。

【０００８】また、判定選択回路１２は空気調和機の運
転モードの変更時に、温度センサ９が大きな温度変化を
検出しても、冷房の運転モードと、暖房の運転モードと
の切換を不能として、冷媒が逆流する運転モードへの変
更ができず、冷暖いずれも選択可能な温度では、取扱者
の選択を優先させたものである。

【０００９】

【作用】空気調和機を運転すると、コンプレッサ７と送
風機５が作動し、室内の枠体１に取り付けた熱交換器４
に冷媒が送られる。そして、送風機５によって空気吸込
口２から熱交換器４へ向う室内空気の温度は、温度セン
サ９によって検出される。この為、室温設定手段１０と
の温度差が明らかになるので、冷・暖房運転時に室温が
設定温度と一致するように送風機５やコンプレッサ７な
どを制御する。

【００１０】しかし、この制御は室温と設定温度との差
が小さい時と大きな時では、最適な運転条件が違うか
ら、温度差が大きな時は送風機５の回転数が大で急速な
冷房が要求され、一方、温度差が小さい時は主として除
湿による快適性が要求され、また、通常では室温を安定
にするきめ細かな運転が要求されるものであり、送風機
５の基本回転数や、コンプレッサ７の運転や、設定温度
に対する制御の正確さを色々変えた、「急速冷房」「急
速暖房」「マイルド運転」「除湿運転」などの各種運転
モードが設定され、取扱者がこれを手動で選択してい
た。

【００１１】この運転モードの選択は多くなるほどかな
り面倒であり、この運転モードを温度センサ９と室温設
定手段１０の温度データに基づいて自動的に選択する時
には、空気調和する室内の条件が時間の経過と共に変化
しているから、始めに選択した運転モードでは必ずしも
最適条件を維持できないものであり、一定時間運転する
と再度、温度センサ９と室温設定手段１０の温度データ
によって、運転モードを再設定するものである。

【００１２】この発明は、この運転モードの再設定を行
なうに当たり、あらかじめ記憶部１１に記憶した複数個
の運転モードから選択すると共に、一定時間経過後にた
だちに再設定するのではなく、一定時間からある所定時
間の間に、継続して特定の運転モードの温度データが得
られた時のみ、運転モードの変更を判定選択回路１２が
行っており、たまたまノイズなどによって不安定な温度
を検出してもこれを無視して最適な運転モードを選択す
るもので、快適な室内空間が得られるものである。

【００１３】

【実施例】図に示す実施例によってこの発明を説明する
と、１は空気調和する室内に取り付けた枠体、２は枠体
に設けた空気吸込口、３は空気調和後の空気を室内に戻
す空気吹出口である。４は空気取入口２と対応して枠体
１内に取付けた熱交換器、５は熱交換器４の背面の枠体
１内に取付けられ、吐出側が空気吹出口３に連続する送
風機であり、該空気吹出口３には空気の吹出し方向を変
更するフラップ１３を取付けており、送風機５と一緒に
フラップ１３を制御するものである。

【００１４】１４はセパレートタイプの空気調和機を構
成する為に、室外に設置した室外機枠体、６は室外機枠
体１４内に装置した室外側熱交換器、１５は室外側熱交
換器６に対向して取付けた送風ファン、１６は室外側熱
交換器６の近傍で熱交換器４とを連絡する冷媒管８に取
付けたキャピラリーである。

【００１５】７は室外機枠体１４内に装置したコンプレ
ッサ、１７はコンプレッサ７の吐出側に取付けた四方弁
であり、四方弁１７を切換えることによって、コンプレ
ッサ７で加圧した冷媒を室外側熱交換器６に送って枠体
１の空気吹出口３から冷風を吹出したり、また、加圧し
た冷媒を枠体１の熱交換器４に送って空気吹出口３から
温風を吹出すことができる。

【００１６】９は室内に取付けた枠体１内で、空気吸込
口２から熱交換器４との間に取付けた温度センサ、１０
は枠体１に取付けた室温設定手段１０であり、該室温設
定手段１０の操作部の近傍には、空気調和機の運転スイ
ッチや、手動・自動の切換スイッチ、手動運転時の運転
モード切換スイッチを取付けている。

【００１７】図２のブロック図において、１８は比較回
路、１９はタイマー１９ａを内装したタイミング発生回
路、１１は運転モードデータの記憶部、１２は判定選択
回路であり、比較回路１８は温度センサ９と室温設定手
段１０の温度データを入力としており、両者の温度デー
タの差信号と、現在の室温データとを判定選択回路１２
に入力する。

【００１８】空気調和機の運転スイッチを操作すると、
タイミング発生回路１９は操作２０秒後に第１回のモー
ド選択起動信号を判定選択回路１２に送り、該判定選択
回路１２は、比較回路１８から送られる温度データの差
信号と現在の室温とを考慮して、運転モードデータの記
憶部１１から適正な運転モードデータを取込むものであ
る。

【００１９】２０は判定選択回路１２から出力された運
転モードデータを入力とする空調機制御回路であり、該
空調機制御回路２０は判定選択回路１２から出力される
適切な運転モードデータに基づき、比較回路１８の温度
データを参照して、送風機５や、コンプレッサ７や、フ
ラップ駆動モータ１３ａや、四方弁１７などを制御す
る。従って、空気調和機の運転開始直後のように室温デ
ータと設定温度データとの差が大の時には、送風機５を
強で運転して、室温のバラつきが大きい急速冷・暖房運
転を行う。

【００２０】そして、この運転モードで運転中に一定時
間、例えば４０分経過すると、再びタイミング発生回路
１９から判定選択回路１２にモード選択起動信号が送ら
れる。該判定選択回路１２はこの信号によって比較回路
１８から温度データを入力し、この温度データに基づい
て運転モードデータの記憶部１１から適正な運転モード
データを取込むと共に、この運転モードデータは一時的
に判定選択回路１２のデータ保持部１２ａに保持され
る。

【００２１】該タイミング発生回路１９は前回のモード
選択起動信号を発生してから所定時間、例えば２０分経
過すると、再びモード選択起動信号を判定選択回路１２
に送り、比較回路１８の温度データに基づく新しい運転
モードデータを取込む。

【００２２】この新しい運転モードデータと、前回のデ
ータ保持部１２ａに保持した運転モードデータとを比較
し、この結果同じ運転モードデータの時は空調機制御回
路２０に運転モードデータを送り、空気調和機はこの運
転モードによって運転を継続するものである。また、比
較した結果が異なった運転モードデータの時は空気調和
機の運転モードを変更せず、ひんぱんな運転モードの変
更が起きないようにしている。

【００２３】該判定選択回路１２は所定時間が経過して
前回の運転モードデータとの比較が済めば、データ保持
部１２ａのデータをクリヤして初期状態に戻しており、
タイミング発生回路１９は引続いて更に一定時間経過後
に再びモード選択起動信号を判定選択回路１２に送って
繰返し動作するものである。

【００２４】上記の運転を行うと室温は設定温度に近付
き、空気調和機の運転モードが冷房運転の時は除湿運転
モードとなる。そして、この除湿運転を長時間続ければ
室温が設定温度以下になって、自動的に運転モードを設
定すると暖房運転を開始することになるが、この発明で
は冷房から暖房、または暖房から冷房への運転モードの
変更ができないようにしたから、運転モードの変更はひ
んぱんに発生しなくなり、空気調和機の耐久性が向上し
たものである。

【００２５】また、上記の説明は一定時間経過後と、所
定時間経過後の２回を運転モードデータ取込時としてい
るが、所定時間内に複数回運転モードデータの取込を行
ってもよく、例えば判定選択回路１２のデータ保持部１
２ａに運転モードデータが書き込まれている時は、判定
選択回路１２がある間隔で自動的に比較回路１８の温度
データによって運転モードデータを取込み、データ保持
部１２ａの運転モードデータと比較を行っている。

【００２６】この運転モードデータが一致している時は
問題はないが、比較データが異なった時には次回の運転
モードデータを参照し、もし運転モードデータが復帰し
ておれば、ノイズなどによる突発的な変動とみなしてデ
ータ保持部１２ａの運転モードデータは変更しないもの
である。

【００２７】また、データ保持部１２ａの運転モードデ
ータと異なっており、参照する次回の運転モードデータ
と一致する時には、所定時間内に運転モードの変更が発
生したことは明らかであり、データ保持部１２ａに運転
モードデータとは異なる意味のないデータに書換えして
おくことによって、所定時間経過後に空気調和機の運転
モードの変更を行わないようにしている。従って、運転
モードの変更が行われるのは、少なくとも一定時間と運
転モードデータ取り込む為の所定時間とが経過した後で
あり、不用意にひんぱんに運転モードが変化しないよう
になった。

【００２８】

【発明の効果】以上のようにこの発明は室温データや設
定温度データに基づいて自動的に空気調和機の運転モー
ドを決定して自動運転を行う時、運転モードの変更は一
定時間後から所定時間同じ運転モードである時だけ、空
気調和機の運転モードが自動で変化するものである。こ
の為、室内に人が出入りした時の扉のあけしめや、各種
ノイズに反応して直接運転モードが変化せず、ひんぱん
に運転モードの変更が発生しないから快適な運転ができ
るようになった。

【００２９】また、運転モードの変更をひんぱんに行う
ことは空気調和機にとっても好ましいことでなく、トラ
ブルの原因となり、従来では運転モード検出の間隔を長
くすることが行われてきたが、この発明では検出間隔を
短くできるから、室温の変化に合わせて運転モードが素
早く変更できるようになったものである。

【００３０】とくに室温が設定温度に近付くと、従来の
自動運転では冷・暖が切り換わるが、次回検出時にはほ
とんどの場合元に戻ってしまうものであり、これをひん
ぱんに行うことは空気調和機にとって好ましいことでは
ない。この発明は冷・暖への切換は不可にして、例えば
冷房中であれば除湿運転を継続するようにしたから、運
転モードの切換はなくなり、耐久性が向上したものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 枠体 ２ 空気吸込口 ３ 空気吹出口 ４ 熱交換器 ５ 送風機 ６ 室外熱交換器 ７ コンプレッサ ８ 冷媒管 ９ 温度センサ １０ 室温設定手段 １１ 記憶部 １２ 判定選択回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に取り付けた枠体１に空気吸込口２
   と空気吹出口３とを備え、空気吸込口２の内側に対向す
   る熱交換器４と、熱交換器４の近傍の空気吹出口３に吐
   出側を位置させた送風機５とを設け、かつ、室外側熱交
   換器６とコンプレッサ７と前記熱交換器４とを冷媒管８
   で連絡し、熱交換器４の近傍に温度センサ９を、また、
   枠体１には室温設定手段１０を設け、該室温設定手段１
   ０と温度センサ９の温度データによってコンプレッサ７
   や送風機５を制御するとともに、 コンプレッサ７や送風機５の制御を行なうためにあらか
   じめ複数個の運転モードを記憶した記憶部１１を備え、 運転開始時の温度センサ９の温度データによって記憶部
   １１に記憶した各運転モードの一つを選択し、運転開始
   一定時間運転すると再度温度センサ９の温度データによ
   って記憶した各運転モードの一つを選択し、この選択し
   た特定運転モードで運転を指示する判定選択回路１２を
   設けた空気調和機において、 前記判定選択回路１２は 運転開始一定時間経過後から複
   数回、温度センサ９の温度データによって各運転モード
   の一つを選択し、所定時間継続して特定運転モードを選
   択し続けた時に、この特定運転モードで運転を指示する
   ことを特徴とする空気調和機の自動運転装置。
2. 【請求項２】 判定選択回路１２は空気調和機の運転モ
   ードの変更時に、温度センサ９が大きな温度変化を検出
   しても、冷房の運転モードと、暖房の運転モードとの間
   の切換を不能とする請求項１記載の空気調和機の自動運
   転装置。