JPH08178400A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷房運転時は常に、使用者に当たる風速の増
加に対応した最適な吹出温度による冷涼感を与え、快適
性を維持するとともに、風量増加と吹出温度上昇による
省エネ性の向上を図ることを目的とするものである。 【構成】 運転モード記憶手段１１からの出力値が冷房
運転時、気流が人に当たるように風向を決定する風向決
定手段１２、風量を所定範囲内で決定する風量決定手段
１３、この風量に基づいて吹出温度を決定する吹出温度
決定手段１４、室内温度決定手段１５、吹出温度検出手
段１６、及び室内温度検出手段１７からの出力値である
設定吹出温度、設定室内温度、吹出温度、及び室内温度
に基づいて決定された吹出温度になるよう圧縮機の周波
数を決定する周波数決定手段１８とを備えるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の人の快適性を損
なうことなく省エネ性の向上を図る空気調和機の制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の空気調和機の制御装置に
ついて説明する。近年、室内温度を下げずに、気流が使
用者に当たるように、また、風速を上げるように風向や
風量を制御し、使用者に当たる風速の増加で冷涼感を補
い、快適性を損なうことなく省エネ性の向上を図るもの
として、例えば、特開平６−１８０７２号公報の実施例
記載の構成が知られている。以下にその構成を説明す
る。

【０００３】外気温がある閾値を超えた時、または、２
４時間タイマを有しある指定された時間の時、室内の設
定温度を上げ室内温度が上がると、そのままでは快適感
が損なわれるため、例えば、ヤグロー等によって提案さ
れた気温、湿度、気流を考慮し、これらが変化したとき
の体感温度等に基づいて、吹き出し気流の風速を速めて
室内温度が上がった分を補う、すなわち、室内の設定温
度を上げるとともに在室者に当たる風速を増加させるこ
とによって、体感的には室内温度よりも低い温度として
空気調和を行い、省エネ性を図る、というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、第１の分野では、外気温や２４時間タイ
マによりこの制御を行うかどうかを決定しているため、
外気温がある閾値以下のとき、または、ある指定された
時間以外の時には、省エネ性が図れない、という課題を
有していた。

【０００５】また、第２の分野として、例えば、負荷の
大きな部屋では、空気調和機の吹き出す気流の温度、す
なわち吹き出し温度が非常に低くなるため、風向制御の
目標とする方向においては非常に低い温度領域となる
等、室内の温度分布が大きくなる。すなわち、制御の対
象としている温度が室内温度であるため、吹き出し温度
に関わらず、単に室内温度を上げたり圧縮機の回転数を
下げても風向を使用者に向けたり風速を上げると、吹き
出し温度によっては使用者は冷風感を感じ非常に不快に
なり快適性を損なってしまう、という課題を有してい
た。

【０００６】そこで本発明は、上記問題に鑑み、冷房運
転時は常に、低吹き出し温度に伴う快適感の損失を補う
ために高めの吹き出し温度を決定し、この吹き出し温度
に基づいて圧縮機の周波数を自動的に制御することによ
り、使用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹き出
し温度による冷涼感を与え、快適性を維持するととも
に、風量増加と吹き出し温度上昇による省エネ性の向上
を図ることを目的とするものである。

【０００７】また、本発明は、冷房運転時は常に、低吹
き出し温度に伴う快適感の損失を補うために高めの吹き
出し温度を決定し、この吹き出し温度に基づいて外気温
をも考慮しながら圧縮機の周波数を自動的に制御するこ
とにより、室温が高い立ち下がり時等の不快感を緩和し
ながら、使用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹
き出し温度による冷涼感を与えるとともに、風量増加と
吹き出し温度上昇による省エネ性の向上を図ることを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、冷房運転および暖房運転等の運転モードを
記憶する運転モード記憶手段と、前記運転モード記憶手
段からの出力値が冷房運転時、気流が人に当たるように
風向を決定する風向決定手段と、風量を所定範囲内で決
定する風量決定手段と、前記風量決定手段からの出力値
である風量に基づいて吹き出し温度を決定する吹出温度
決定手段と、室内の設定温度を決定する室内温度決定手
段と、空気調和機が制御する吹き出し温度を検出する吹
出温度検出手段と、室内の温度を検出する室内温度検出
手段と、前記吹出温度決定手段、室内温度決定手段、吹
出温度検出手段、および室内温度検出手段からの出力値
である設定吹き出し温度、設定室内温度、吹き出し温
度、および室内温度に基づいて決定された吹き出し温度
になるよう圧縮機の周波数を決定する周波数決定手段と
を備えるものである。

【０００９】また、本発明は、外気温を検出する外気温
検出手段と、吹出温度決定手段、室内温度決定手段、吹
出温度検出手段、室内温度検出手段、および外気温検出
手段からの出力値である設定吹き出し温度、設定室内温
度、吹き出し温度、室内温度、および外気温に基づいて
決定された吹き出し温度になるよう圧縮機の周波数を決
定する第２周波数決定手段とを備えるものである。

【００１０】

【作用】そこで本発明は、上記構成により、冷房運転時
使用者の快適感を考慮しつつ、気流が人に当たるように
風向を、また、所定範囲内で風量を制御するとともに、
この風量に基づいた吹き出し温度、すなわち、低吹き出
し温度に伴う快適感の損失を補うために高めの吹き出し
温度を決定し、この決定された吹き出し温度や室内温度
等に基づいて圧縮機の周波数を自動的に制御することに
より、使用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹き
出し温度による冷涼感を与えることができる。

【００１１】また、本発明は、冷房運転時、部屋の負荷
に応じて周波数の制御を行い立ち下がり時の時間を短縮
する、すなわち、室内温度の高い時には外気温に応じた
周波数を、またそれ以外の時は、低吹き出し温度に伴う
快適感の損失を補うために高めの吹き出し温度を決定
し、この決定された吹き出し温度や室内温度等に基づい
て圧縮機の周波数を自動的に制御することにより、室内
温度の高い立ち下がり時等の不快感を緩和しながら、使
用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹き出し温度
による冷涼感を与えることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例における空気調
和機の制御装置の概略ブロック図である。図１におい
て、１１は運転モードを検出する運転モード記憶手段、
１１１は冷房運転および暖房運転等の運転モード記憶信
号、１２は風向決定手段、１２１は風向信号、１３は風
量決定手段、１３１は風量信号、１４は吹出温度決定手
段、１４１は設定吹き出し温度信号、１５は室内温度決
定手段、１５１は設定室内温度信号、１６は吹出温度検
出手段、１６１は吹き出し温度信号、１７は室内温度検
出手段、１７１は室内温度信号、１８は周波数決定手
段、１８１は周波数信号、１９は空気調和機、１９１は
空気調和機が運転する運転モード信号である。

【００１３】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。運転モード記憶手段１１では、空気
調和機１９が運転する冷房運転、暖房運転等の運転モー
ドを空気調和機１９からの運転モード信号１９１として
記憶し、この運転モード記憶信号１１１を風向決定手段
１２に、運転モード記憶信号１１２を風量決定手段１３
に、運転モード記憶信号１１３を室内温度決定手段１５
に出力する。

【００１４】風向決定手段１２では、運転モード記憶手
段１１からの出力値である運転モード記憶信号１１１が
冷房運転の時、風向を人に当たるような方向、例えば、
下向きＸ゜と決定し、風向信号１２１として空気調和機
１９に出力する。

【００１５】風量決定手段１３では、運転モード記憶手
段１１からの出力値である運転モード記憶信号１１２が
冷房運転時、予め実験等により決定された使用者が快適
な範囲での最大風量、例えば、８．０（ｍ³／ｍｉｎ）
と決定し、風量信号１３１として空気調和機１９に、風
量信号１３２として吹出温度決定手段１４に出力する。

【００１６】吹出温度決定手段１４では、風量決定手段
１３からの出力値である風量信号１３２に基づいて、低
吹き出し温度に伴う快適感の損失を補うための高めの吹
き出し温度を決定し、設定吹出温度信号１４１を周波数
決定手段１８に出力する。

【００１７】なお、これ以外にも、配管温度等のよう
に、吹き出し温度を推測できるものであれば、その手段
は限定されない。

【００１８】室内温度決定手段１５では、例えば、運転
モード記憶信号１１からの出力値である運転モード記憶
信号１１３が冷房運転時、設定室内温度（Ｔａｓｅｔ）
を例えば一般的に快適とされている２７（℃）と決定
し、設定室内温度信号１５１として周波数決定手段１８
に出力する。

【００１９】なお、これ以外にも、室内温度を推測でき
るものであれば、例えば、吸い込み温度を用いて、設定
吸い込み温度（Ｔｓｕｃｓｅｔ）を２９（℃）と決定す
る、また、室内の平均温度を算出する手段を備えていれ
ば、室内平均温度により設定室内温度を決定する等、そ
の手段は限定されない。

【００２０】吹出温度検出手段１６では、空気調和機１
９が制御する吹き出し温度を、例えば、サーミスタ等の
吹き出し温度センサにより検出し、吹き出し温度信号１
６１として周波数決定手段１９に出力する。

【００２１】なお、吹出温度決定手段１４と同様に、こ
れ以外に、配管温度を検出する等のように、吹き出し温
度を推測できるものであれば、その手段は限定されな
い。

【００２２】室内温度検出手段１７では、例えば、サー
ミスタ等の室内温度検出センサにより室内温度（Ｔａ）
を検出し、室内温度信号１７１として周波数決定手段１
８に出力する。

【００２３】なお、これ以外にも、室内温度決定手段１
５と同様に、室内温度を推測できるものであれば、その
手段は限定されない。

【００２４】周波数決定手段１８では、吹出温度決定手
段１４、室内温度決定手段１５、吹出温度検出手段１６
および室内温度検出手段１７からの出力値である設定吹
き出し温度信号１４１、設定室内温度信号１５１、吹き
出し温度信号１６１および室内温度信号１７１に基づい
て決定された吹き出し温度になるように空気調和機を制
御する周波数を決定し、周波数信号１８１を空気調和機
１９に出力する。

【００２５】空気調和機１９では、風向決定手段１２、
風量決定手段１３および周波数決定手段１８からの出力
値である風向信号１２１、風量信号１３１および周波数
信号１８１に基づいて、風向、風量および周波数の制御
を自動的に行う。

【００２６】次に、図２を用いて吹出温度決定手段１４
の詳細について説明する。図２において、縦軸は吹き出
し温度（Ｔｄｉｓ）、横軸は風量（ｑ）である。また、
斜線内は、予め実験等により決定した、人に当たるよう
な風向にした時の、風量と吹き出し温度の快適な組み合
わせ領域（快適領域）を示している。

【００２７】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。図２のような快適領域から風量決定
手段１３からの出力値である風量信号１３２の風量時に
最も高い吹き出し温度をこの快適領域内から決定し、設
定吹き出し温度１４１として出力する。

【００２８】例えば、風量決定手段１３からの出力値で
ある風量信号１３２が８．０（ｍ³／ｍｉｎ）の時、こ
の時に快適領域内で最も高い吹き出し温度は２１（℃）
なので、設定吹出温度信号１４１を２１（℃）として周
波数決定手段１９に出力する。

【００２９】次に、周波数決定手段１８における周波数
信号１８１の決定方法について表１、２を用いて詳細に
説明する。

【００３０】表１において、室内温度決定手段１５から
の出力値である設定室内温度信号１５１をＴａｓｅｔ、
室内温度検出手段１７からの出力値である室内温度信号
１７１をＴａ、また、表２において、吹出温度決定手段
１４からの出力値である設定吹き出し温度信号１４１を
Ｔｄｉｓｓｅｔ、吹出温度検出手段１６からの出力値で
ある吹き出し温度信号１６１をＴｄｉｓとする。また、
前回に出力した周波数を記憶しておき、これを現行とす
る。

【００３１】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。表１、２に示すように、周波数は、
設定室内温度より室内温度の方が大幅に高い時には速く
室内温度を下げるために高めの絶対値を予め決めてお
く。例えば、設定吹き出し温度（Ｔａｓｅｔ）から吹き
出し温度（Ｔａ）を引いた値が−３．５℃未満の時は１
２０Ｈｚ、−３．５℃以上−３．０℃未満の時は８０Ｈ
ｚ、−３．０℃以上−２．０℃未満の時４０Ｈｚとす
る。

【００３２】また、室内温度がやや高めで、快適性を損
なう危険性がある時には、室内温度を快適性の損なわな
い範囲に下げるため、前回出力した周波数よりやや高く
する。例えば、設定吹き出し温度から吹き出し温度を引
いた値が−２．０℃以上−１．５℃未満の時は前回出力
した周波数（現行）＋１Ｈｚとする。

【００３３】また、室内温度が快適性を損なわない範囲
である時には、吹き出し温度の制御を正確に行うため
に、設定吹き出し温度と吹き出し温度の差から現行の周
波数に基づいて決定する。例えば、設定吹き出し温度
（Ｔｄｉｓｓｅｔ）から吹き出し温度（Ｔｄｉｓ）を引
いた値が０．５℃以上の時は前回出力した周波数（現
行）−１Ｈｚ、−０．５℃以上＋０．５℃未満の時は前
回出力した周波数（現行）と同じ、−０．５℃未満の時
は前回出力した周波数（現行）＋１Ｈｚとする。

【００３４】これにより、室内温度の高い立ち下がり時
等においてはその時間を短縮し、安定状態においては室
内温度が上がりすぎることなく、吹き出し温度の制御を
正確に制御することが可能となる。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】なお、上記実施例についての分類の個数
や、数値に関しては、これ以上に分類する等、その対象
に対する個数は限定されない。

【００３８】以上のように、上記第１の実施例によれ
ば、冷房運転時使用者の快適感を考慮しつつ、気流が人
に当たるように風向を、また、所定範囲内で風量を制御
するとともに、この風量に基づいた吹き出し温度を決定
し、この決定された吹き出し温度や室内温度等に基づい
て圧縮機の周波数を自動的に制御することができる。従
って、使用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹き
出し温度による冷涼感を与えることができるとともに、
風量増加と吹き出し温度上昇による省エネ性の向上を図
ることができる。

【００３９】次に、図３を用いて本発明の第２の実施例
について図面を参照して説明する。ここで、第１の実施
例と同一のものについては、同一の符号を付して説明を
省略する。図３においては、２１は外気温を検出する外
気温検出手段、２１１は外気温信号、２２は第２周波数
決定手段、２２１は第２周波数信号である。

【００４０】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。外気温検出手段２１では、例えば、
サーミスタ等外気温センサによって外気温を検出し、外
気温信号２１１を第２周波数決定手段２２に出力する。

【００４１】なお、これ以外にも、外気温を検出する手
段であれば、その手段は限定されない。

【００４２】第２周波数決定手段２２では、吹出温度決
定手段１４、室内温度決定手段１５、吹出温度検出手段
１６、室内温度検出手段１７、および外気温検出手段２
１からの出力値である設定吹き出し温度信号１４１、設
定室内温度信号１５１、吹き出し温度信号１６１、室内
温度信号１７１および外気温信号２１１に基づいて決定
された吹き出し温度になるように空気調和機を制御する
周波数を決定し、第２周波数信号２１１を空気調和機１
９に出力する。

【００４３】次に、第２周波数決定手段２２における第
２周波数信号２２１の決定方法について表３を用いて詳
細に説明する。

【００４４】表３において、室内温度決定手段１５から
の出力値である設定室内温度信号１５１をＴａｓｅｔ、
室内温度検出手段１７からの出力値である室内温度信号
１７１をＴａ、外気温検出手段２１からの出力値である
外気温信号２１１をＴｏｕｔとする。また、前回に出力
した周波数を記憶しておき、これを現行とする。

【００４５】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。表３に示すように、周波数は、設定
室内温度（Ｔａｓｅｔ）より室内温度（Ｔａ）の方が大
幅に高い時には速く室内温度を下げるために高めの絶対
値を予め決めておく。この時、例えば部屋の負荷が高い
時等、室内温度を下げる時間を短縮するために、部屋の
負荷毎に周波数を決定したい。そのため、部屋の負荷を
推測する一手段として外気温を用い、外気温に応じて周
波数を決定する。例えば、「設定室内温度から室内温度
を引いた値が−３．５℃未満の時に、外気温が３４．０
℃未満であれば１１０Ｈｚ、３４．０℃以上３６．０℃
未満の時は１２０Ｈｚ、３６．０℃以上の時は１３０Ｈ
ｚ、また、設定室内温度から室内温度を引いた値が−
３．５℃以上−３．０℃未満の時に、外気温が３４．０
℃未満であれば７０Ｈｚ、３４．０℃以上３６．０℃未
満の時は８０Ｈｚ、３６．０℃以上の時は９０Ｈｚ、ま
た、設定室内温度から室内温度を引いた値が−３．０℃
以上−２．０℃未満の時に、外気温が３４．０℃未満で
あれば３０Ｈｚ、３４．０℃以上３６．０℃未満の時は
４０Ｈｚ、３６．０℃以上の時は５０Ｈｚとする」、の
ように設定室内温度と室内温度の差と外気温から周波数
を決定する。設定室内温度と室内温度の差が２．０℃未
満の時は実施例１で記した周波数決定手段１８と同様に
決定する。

【００４６】

【表３】

【００４７】なお、上記実施例についての分類の個数
や、数値に関しては、これ以上に分類する等、その対象
に対する個数は限定されない。

【００４８】以上のように、上記第２の実施例によれ
ば、冷房運転時、室内温度の高い時には外気温に応じた
周波数を自動的に制御することができる。従って、室内
温度の高い立ち下がり時等の不快感を緩和しながら、使
用者に当たる風速の増加に対応した最適な吹き出し温度
による冷涼感を与えるとともに、風量増加と吹き出し温
度上昇による省エネ性の向上を図ることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、上記説明から明らかなよう
に、冷房運転時使用者の快適感を考慮しつつ、気流が人
に当たるように風向を、また、所定範囲内で風量を制御
するとともに、この風量に基づいた吹き出し温度、すな
わち、低吹き出し温度に伴う快適感の損失を補うために
高めの吹き出し温度を決定し、この決定された吹き出し
温度や室内温度等に基づいて圧縮機の周波数を自動的に
制御することができる。従って、使用者に当たる風速の
増加に対応した最適な吹き出し温度による冷涼感を与
え、快適性を維持するとともに、風量増加と吹き出し温
度上昇による省エネ性の向上を図ることができる。

【００５０】また、本発明は、冷房運転時、室内温度の
高い時には部屋の負荷に応じて周波数の制御を行い立ち
下がり時間を短縮する、すなわち、室内温度の高い時に
は外気温に応じた周波数を、またそれ以外の時は、低吹
き出し温度に伴う快適感の損失を補うために高めの吹き
出し温度を決定し、この決定された吹き出し温度や室内
温度等に基づいて圧縮機の周波数を自動的に制御するこ
とにより、室内温度の高い立ち下がり時等の不快感を緩
和しながら、使用者に当たる風速の増加に対応した最適
な吹き出し温度による冷涼感を与えるとともに、風量増
加と吹き出し温度上昇による省エネ性の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における空気調和機の制
御装置を示す概略ブロック図

【図２】風量と吹き出し温度による快適領域の特性図

【図３】本発明の第２の実施例における空気調和機の制
御装置を示す概略ブロック図

【符号の説明】

１１ 運転モード記憶手段 １２ 風向決定手段 １３ 風量決定手段 １４ 吹出温度決定手段 １５ 室内温度決定手段 １６ 吹出温度検出手段 １７ 室内温度検出手段 １８ 周波数決定手段 １９ 空気調和機 ２１ 外気温検出手段 ２２ 第２周波数決定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷房運転および暖房運転等の運転モードを
   記憶する運転モード記憶手段と、前記運転モード記憶手
   段からの出力値が冷房運転時、気流が人に当たるように
   風向を決定する風向決定手段と、風量を所定範囲内で決
   定する風量決定手段と、前記風量決定手段からの出力値
   である風量に基づいて吹き出し温度を決定する吹出温度
   決定手段と、室内の設定温度を決定する室内温度決定手
   段と、空気調和機が制御する吹き出し温度を検出する吹
   出温度検出手段と、室内の温度を検出する室内温度検出
   手段と、前記吹出温度決定手段、室内温度決定手段、吹
   出温度検出手段、および室内温度検出手段からの出力値
   である設定吹き出し温度、設定室内温度、吹き出し温
   度、および室内温度に基づいて決定された吹き出し温度
   になるよう圧縮機の周波数を決定する周波数決定手段と
   を備えることを特徴とした空気調和機の制御装置。
2. 【請求項２】外気温を検出する外気温検出手段と、吹出
   温度決定手段、室内温度決定手段、吹出温度検出手段、
   室内温度検出手段、および外気温検出手段からの出力値
   である設定吹き出し温度、設定室内温度、吹き出し温
   度、室内温度、および外気温に基づいて決定された吹き
   出し温度になるよう圧縮機の周波数を決定する第２周波
   数決定手段とを備えることを特徴とした請求項１記載の
   空気調和機の制御装置。