JPH08254342A - 空気調和機のための制御装置 - Google Patents

空気調和機のための制御装置

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JPH08254342A
JPH08254342A JP7294978A JP29497895A JPH08254342A JP H08254342 A JPH08254342 A JP H08254342A JP 7294978 A JP7294978 A JP 7294978A JP 29497895 A JP29497895 A JP 29497895A JP H08254342 A JPH08254342 A JP H08254342A
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air conditioner
cycle
set temperature
temperature
controller
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ラリー・ジェイ・マンスン
Chris A Scriber
クリス・エイ・スクライバー
Mark T Elliott
マーク・ティー・エリオット
Saleh A Saleh
サーレイ・エイ・サーレイ
John K Paustian
ジョン・ケイ・ポースチャン
Jerry L Mccolgin
ジェリー・エル・マコルギン
Patrick J Glotzbach
パトリック・ジェイ・グロツバーク
Ii Byron E Askin
バイロン・イー・アスキン・ザ・セカンド
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Whirlpool Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機制御装置を、従来のものより効率
的に運転することであり、また、使用者の快適性と操作
性を高めることである。 【解決手段】 睡眠中の快適性を提供するためのサイク
ルを提供し、要求あり次第、冷気バーストを提供するよ
うに構成された制御装置と、違うプロトコルをもつ遠隔
信号を受信し、反応するように構成された制御装置の両
方または何れか一方を備えた空気調和機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の制御
装置に関するものである。特に、本発明は、窓取り付け
型空気調和機の電子制御に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和機の運転において圧縮機は冷媒
の圧縮に使われる。圧縮された冷媒は、コイルのついた
蒸発機の中を流れ、コイルの近傍を流れる空気から熱エ
ネルギーを吸収する。電気モーターで動かされるファン
は、空気から熱エネルギーを除去する能力を高め、冷や
された空気を空間に送り込むために、蒸発機のコイルに
空気の流れを供給する。そのようなファンは環境により
連続的または選択的に、かつ可変速で運転できる。
【0003】長年にわたり、とりわけ効率的な運転と、
気温の快適レベルのような顧客の好みを増進するため
に、多くの違った制御装置が開発されてきた。さらに詳
しくは米国特許第5,319,942号、第4,09
4,116号、第4,075,864号、第3,63
5,044号に開示されているので、これらの特許も参
照されたい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】空気調和機制御装置
を、従来のものより効率的に運転することであり、ま
た、使用者の快適性と操作性を高めることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明の実施例で、
空気を調和するために、同じ気候変数を感知する、多数
のセンサーからの多数の信号を処理するように構成され
た制御装置を備えた装置とその運転方法、またはそのど
ちらか一方、が提供される。制御装置は多数の信号を処
理し、制御装置で使用するために、気候変数の混成値を
生成するように構成されている。
【0006】第1の発明の実施例で、気候変数は温度で
ある。
【0007】第1の発明の実施例で、気候変数は室温の
平均値であるある。
【0008】第1の発明の実施例で、多数の信号は、混
成値を生成するために平均をとられる。
【0009】第1の発明の実施例で、多数の信号は平均
をとられ、混成値を生成するために補正項を付加され
る。
【0010】さらに第1の発明の実施例で、信号が空間
的に離れた場所の、同じ気候変数を表示するように、少
なくとも1つのセンサーが装置から離れた位置に置かれ
る。
【0011】第1の発明の実施例で、多数の温度センサ
ーからの多数の信号を、空気調和機の中で処理するため
の、装置と方法が提供される。空気調和機で調整される
空間の、違う場所の気温情報を提供するために、温度セ
ンサーは離れて設置されることが好ましい。
【0012】第1の発明の実施例で、多数の温度信号は
平均をとられ、混成信号を生成するために、平均値に補
正項を付加される。
【0013】第1の発明の実施例で、前記の結果生成さ
れた混成信号は、設定温度と比較するための指標とし
て、空気調和機制御装置に利用される。
【0014】第2の発明の実施例で、サイクルにわたっ
て設定温度が変化する、空気調和機の運転のサイクルが
提供される。
【0015】この第2の発明の実施例で、設定温度が初
期値から予め決められた値だけ、予め決められた時間に
わたって補正され、サイクルが終了すれば初期値に戻
る、空気調和機の運転のサイクルが提供される。
【0016】この第2の発明の実施例で、もしサイクル
の間に設定温度が手動で補正されたら、その後のサイク
ルの実行において、その値だけ設定温度が変化する予め
決められた値が、先になされた手動補正に相当するよう
に、設定温度の変化は記憶される。
【0017】第3の発明の実施例で、第2の発明の運転
のサイクルには、現在の空気調和機の運転のサイクルに
かかわらず、入ることができる。そしてサイクルが終了
すれば、空気調和機制御装置は直前のサイクルを再開で
きる。
【0018】第3の発明の実施例で、第2の発明の運転
のサイクルには、現在の空気調和機の運転のサイクルに
かかわらず、入ることができる。そしてサイクルが終了
すれば、空気調和機は前もってプログラムされた如何な
る運転のサイクルにも入ることができる。
【0019】第4の発明の実施例で、サイクルに入った
時、もし感知された温度が設定温度より低ければ、予め
決められた時間にわたって高速ファン速度で冷房され
る、空気調和機の運転のサイクルが提供される。
【0020】この第4の発明の実施例で、もしもサイク
ルの間、しかも高速ファン速度での予め決められた時間
にわたる初期冷房に続いて、サイクルにもう1度入れ
ば、そのサイクルは再度スタートする。
【0021】第4の発明の実施例で、初期設定温度は、
前回サイクルが選択された時に記憶された、スタート時
と終了時の設定温度の関数である。
【0022】第4の発明の実施例で、今参照したばかり
の、記憶されたスタート時と終了時の設定温度の関数
は、四捨五入したスタート時と終了時の設定温度の平均
である。四捨五入することは、初期設定温度と計算され
た設定温度の間に1℃の差がある時のみ、初期設定温度
を変化させる。
【0023】第5の発明の実施例で、違うプロトコルを
持つ遠隔送信信号に応答する、空気調和機制御装置が提
供される。
【0024】第5の発明の実施例で、種々のプロトコル
は通信信号を共通に含み、この通信信号は遠隔送信機識
別子、有効データ部を含む。
【0025】第5の発明の実施例で、有効データ部はキ
ー・ストローク・データを含む。
【0026】第5の発明の実施例で、有効データ部は遠
隔センサー・データを含む。
【0027】第5の発明の実施例で、有効データ部は制
御状態データを含む。
【0028】第5の発明の実施例で、制御状態データは
現在の望ましい運転状態、今後の望ましい運転状態、及
び、そのような今後の運転状態が生じる時間を確定する
データを含む。
【0029】
【発明の実施の形態】図1に本発明の内容と、以下で述
べる発明と機能を利用できる空気調和機を斜視図に図示
する。図1は、ホワールプール・コーポレーションによ
り製作されたか、または製作される予定の空気調和機1
0を図示する。
【0030】図示されているように、そのような空気調
和機10は、排気ルーバ14と吸気ルーバ16と化粧パ
ネル18を備えた正面12を含む。空気調和機10の一
方、または両方の側面は吸気ルーバで、それを通して外
気が空気調和機10に引き込まれる。化粧パネル18の
一部として制御パネル扉22が含まれ、制御パネル扉2
2が開かれた時、さらされた制御キー・パッド・パネル
24を図2に図示し、さらに詳しくは以下に記述する。
制御パネル扉のちょうど上に、赤外線センサー26が突
き出ているのが見える。
【0031】図2を参照して、空気調和機10の制御キ
ー・パッド・パネル24について記述する。図示されて
いるように、空気調和機10の制御キー・パッド・パネ
ル24は以下の機能を含む。 a.使用者に、自身によって設定温度を上昇させたか下
降させたかを視覚的に知らせる、設定温度指示目盛2
7。以下でより詳細に記述されるように、この温度目盛
27は電球とステムを完備して、外見上は液体温度計と
同じように動くことが好ましい。そして視覚的な指示
は、設定温度の上昇と下降を視覚的に指示するためにス
テムの長さに沿って縦に配置された、発光ダイオードに
よって示されることが好ましい。 b.”WARMER”ボタン28により、使用者はボタ
ン28を押すことで(1℃ずつが好ましい)、手動で設
定温度を上昇させることができる。 c.”COOLER”ボタン30により、使用者はボタ
ン30を押すことで(1℃ずつが好ましい)、手動で設
定温度を下降させることができる。 d.”AUTO COOL/ON”ボタン32により、
使用者は空気調和機10をオンにするか、もし空気調和
機10が既にオンになっていれば、”AUTOCOO
L”サイクルを選択することができる。以下でより詳細
に記述する。 e.インジケータ34(発光ダイオードが好ましい)は
空気調和機10が”AUTO COOL”サイクルで運
転されているかどうかを表示するためにある。 f.”DRY ONLY”ボタン36により使用者は、
空気調和機があまり冷気を供給することなく部屋から余
分の湿気を除去する、除湿サイクル運転を選択でき
る。”DRY ONLY”サイクルは”DRY ONL
Y”ボタン36を押すことにより作動させられる。その
時、ボタン36の中にあるインジケータ38(発光ダイ
オードが好ましい)が発光する。 g.”FAN SPEED”ボタン40により使用者
は、空気調和機のファンの運転速度を修正することがで
きる。以下でより詳細に記述されるように、”FAN
SPEED”ボタン40を押すたびに、ファンの速度は
高速、中速、低速と順に選ばれ、高速に戻る。 h.”AIR SWING”ボタン42により使用者
は、離れたところにあり、部屋の端から端まで冷気を横
方向に振りまく垂直排気ルーバを動かすモーターを、起
動できる(図示はされていない)。この機能は”AIR
SWING”ボタン42を押すことにより起動され、
もう一度押すことにより停止される。 i.”SLEEP HOURS”ボタン44により使用
者は、以下でより詳細に記述される”SLEEP HO
URS”サイクルを選択することができる。”SLEE
P HOURS”サイクルは使用者が睡眠中、空気調和
機10が快適さを最適化するようにできる。”SLEE
P HOURS”ボタン44は、”SLEEP HOU
RS”サイクルを希望する時間の数字が点灯するまで押
される。数字46(発光ダイオードでバックライトされ
ることが好ましい)は選択可能な運転時間である3時
間、5時間、8時間を示す。 j.”FAN ONLY”ボタン48を押すことにより
使用者は、冷房することなしに、部屋の空気を循環させ
ることができる。このサイクルの運転は、その上に点灯
したインジケータ(発光ダイオードが好ましい)があ
る”FAN ONLY”ボタンを押すことにより起動さ
れる。 k.”TIMED OFF HOURS”ボタン60に
より使用者は、それによって設定時間経過後、自動的に
オフになるように空気調和機がプログラムされる”TI
MED OFF HOURS”サイクルを選択できる。
いったんサイクルが起動されると、空気調和機は”TI
MED OFF HOURS”サイクルが完了するま
で、現在のサイクルを続ける。数字62(発光ダイオー
ドでバックライトされることが好ましい)はタイム・ア
ウト時間のいずれか、1時間、3時間、5時間を選択す
るために提供される。このサイクルは、希望する時間の
数字が点灯するまで”TIMED OFF HOUR
S”ボタン60を押すことにより選択される。 l.”CHECK FILTER”インジケータ6
4(”CHECK FILTER”の文字が発光ダイオ
ードでバックライトされることが好ましい)は、およそ
運転100時間ごとに、使用者に対して、空気調和機1
0のエアー・フィルターを清掃する必要があるかどうか
を調べるように警告を出す。 m.”OFF”ボタン66により、空気調和機はオフに
なり、さらにチェック・フィルター・インジケータ64
が消灯される。チェック・フィルター・インジケータ6
4を消灯するために空気調和機制御装置は、チェック・
フィルター・インジケータ64を消灯するための指示と
して、”OFF”ボタン66を繰り返して押すことを認
識するようにプログラムすることができる。
【0032】図3に空気調和機10の遠隔操作に利用さ
れる、遠隔制御装置70を図示する。この遠隔制御装置
70は、表示部72と命令ボタン部74を含む。表示部
72には、選択された機能はもちろんデジタル時計78
も表示するためにディスプレイ76(液晶ディスプレイ
が好ましい)が提供されている(ディスプレイ76は遠
隔制御装置70に保持された現在時刻を表示する)。
【0033】命令ボタン部74は、空気調和機の種々の
制御機能を選択できるいくつかのボタンを備えている。
そのことについては、”MENU”ボタン80がディス
プレイ76上にメニューを表示するために含まれ、メニ
ューが使用者に、空気調和機10のプログラムされた運
転の種々の選択を指示するようになる。4方向の矢印キ
ー82は、ディスプレイ76上に提示された選択肢を選
ぶことと、カーソルを動かすことに利用できる。”SL
EEP”ボタン84により、使用者は”SLEEP H
OURS”サイクルを選択できる。”TIMED MO
DE”ボタン86により使用者は、先に記述された”T
IMED OFF HOURS”サイクルを選択でき
る。”AUTO COOL”ボタン88により使用者
は、先に記述された”AUTO COOL”サイクルを
選択できる。そして、もちろん”OFF”ボタン90に
より使用者は、空気調和機10をオフにできる。
【0034】遠隔制御装置70は、空気調和機10の制
御装置との間に無線交信(赤外線センサー26を経由す
ることが好ましい)を提供する。従って、以下でより詳
細に記述されるように、送信される信号の形式はいくら
か違うが、遠隔制御装置70は現在使われているテレビ
のリモコンと全く同じように使われることが好ましい。
【0035】図4に、その大きさからクレジットカード
型と呼ばれる、もう一つの遠隔制御装置100を図示す
る。即ち、それは典型的なクレジットカードより、あま
り大きくも厚くもない。この型の遠隔制御装置100
は、空気調和機10の制御キー・パッド・パネル24に
非常によく似た制御パネル102を備えている。見れば
わかるように、このクレジットカード型遠隔制御装置の
制御パネル102は、空気調和機10の制御キー・パッ
ド・パネル24のものと似た、サイクル選択ボタンを含
んでいる。そのことについては、上述した種々のサイク
ルを運転する”WARMER”ボタン104、”COO
LER”ボタン106、”AUTO COOL”ボタン
108、”OFF”ボタン110、”AIR SWIN
G”ボタン112、”DRY ONLY”ボタン11
4、”FAN SPEED”ボタン116、”FAN
ONLY”ボタン118が、クレジットカード型遠隔制
御装置100のパネル102上にある。しかし、このク
レジットカード型遠隔制御装置100は、空気調和機1
0の制御キー・パッド・パネル24にある種々のインジ
ケータを含まない。
【0036】遠隔制御装置100はまた赤外線送信機を
経由して、空気調和機10と交信する。以下で記述する
ように、遠隔制御装置100により送信される信号の形
式は、大部分のテレビのリモコンの信号の形式と非常に
似ている。
【0037】図6から図9に、空気調和機10を種々の
モードやサイクルで運転し、上で簡単に述べた、少なく
とも2つの違った型の遠隔制御装置70と遠隔制御装置
100からの信号を入力として受け入れるように作られ
た、制御装置を図示する。それに関連して、図10に空
気調和機10の全電気システムを図示する。図10は図
6から図9と関連して考えられなければならない。図5
に図6から図9の相互関係を図示する。
【0038】図示されているように、制御装置は、空気
調和機10の運転を制御するために種々の入出力デバイ
スと電子的に接続された、マイクロプロセッサU1を含
む。マイクロプロセッサと、それに接続された種々の機
器に対する電力は、パワーサプライPSによって供給さ
れる。パワーサプライPSは、適当な直流電圧を生成す
るためのダイオードD1、D2、D3、D4で構成され
た整流回路と関連した、変圧機T1を含む。パワーサプ
ライPSは、端子P2とP3を通して、適当な交流系統
に接続されている。その事については、パワーサプライ
PSは、50Hzまたは60Hzの115Vまたは22
0/240V交流入力電圧を、電子制御装置にとって適
当な直流電圧に変換するように作られている。その目的
のために、もし入力電圧が交流115Vならば、図示さ
れたジャンパ線J1、J3は接続され、一方ジャンパ線
J2は切断される。もし入力電圧が交流220/240
Vならば、ジャンパ線J1、J3は取り除かれるか切断
され、ジャンパ線J2は接続される。
【0039】さらに図示されているようにマイクロプロ
セッサU1は、出力RV6、RV5、RV4、RV7、
RV3を通して、リレーK1、K2、K3、K4、K5
に結合されている。それは、可変速ファン・モーターM
2を高速、中速、低速と、設定された種々の速度で運転
し、圧縮機モーターM1を運転し、従来技術の既知の方
法で垂直通風ルーバ(図示されていない)を左右に横振
り運動させるように動かす、横振りモーターM3を運転
するためである。マイクロプロセッサU1と接続された
種々のモーターM1、M2、M3や他のデバイスを運転
するための特定の相互接続は、本発明とは特に関係がな
い。従って、詳細な記述は省く。さらに図6から図9と
図10によって提供された図解が、当該技術分野の普通
の技術を持つ人達に対し、十分詳しく述べていると考え
られる。
【0040】しかし、ファン・モーターM2を種々の速
度で運転し、横振りモーターM3を運転するために、種
々の接続が提供されていることに留意されたい。
【0041】重要なことには、センサー26の一部とし
て、マイクロプロセッサU1と結合されている赤外線信
号受信機U2がある。図3に関連して記述した遠隔制御
装置70か、図4に関連して記述した遠隔制御装置10
0からの信号は、赤外線信号受信機U2によって受信で
きる。以下では、この赤外線信号受信機U2によってマ
イクロプロセッサU1と交信する、遠隔センサー送信機
についても記述される。
【0042】加えて、制御キー・パッド・パネル24上
にあるボタンに関連した種々のスイッチ、即ち”FAN
SPEED”スイッチSW1、”SLEEP HOU
RS”スイッチSW2、”OFF”スイッチSW3、”
WARMER”スイッチSW4、”AUTO COO
L”スイッチSW5、”TIMED OFF”スイッチ
SW6、”DRY ONLY”スイッチSW7、”AI
R SWING”スイッチSW8、”COOLER”ス
イッチSW9、”FAN ONLY”スイッチSW10
もマイクロプロセッサU1と結合される。特に図9で
は、先に記述された種々のインジケータと関係がある発
光ダイオードも図示されている。先に記述されたよう
に、ダイオードCR1は3時間の”SLEEP HOU
RS”サイクルを示すために、ダイオードCR2は5時
間の”SLEEP HOURS”サイクルを示すため
に、ダイオードCR3は8時間の”SLEEP HOU
RS”サイクルを示すために、ダイオードCR4は”A
UTO CYCLE”モードが選択されていることを示
すために、ダイオードCR5は”DRY CYCLE”
が選択されていることを示すために、提供されているの
が見られる。発光ダイオードCR6からCR10は、先
に記述したように、設定温度の上昇と下降をインジケー
タ27と関連して示すために提供されている。さらに
は、ダイオードCR11はファン・モーターM2がオン
であることを示すために、ダイオードCR12は1時間
の”TIMED OFF”サイクルが選択されているこ
とを示すために、ダイオード13は3時間の”TIME
D OFF”サイクルが選択されていることを示すため
に、ダイオード14は5時間の”TIMED OFF”
サイクルが選択されていることを示すために提供されて
いる。ダイオード15は、”CHECK FILTE
R”を表示するために提供されている。
【0043】これら種々のスイッチとダイオードをマイ
クロプロセッサU1と結合し、マイクロプロセッサU1
とともに運転する方法は、技術的にはよく知られてお
り、マイクロプロセッサU1のプログラムが従来の技術
と本発明の差異を提供する範囲を除いて、これ以上の記
述は省く。
【0044】図10で特別な点は、マイクロプロセッサ
U1と結合されたサーミスタTR1を含むことである。
このサーミスタTR1は空気調和機付近の気温を測定す
るために提供されており、空気調和機10の運転中、例
えば自動サイクル運転の間、温度が大体設定温度と等し
くなるように空気調和機10を運転することができる。
この一般的な運転形式は、もちろん、よく知られてい
る。
【0045】図11では、空気調和機10に遠隔測定の
機能を提供する、遠隔センサー190が図示されてい
る。そのことについては、遠隔センサー190は、温度
センサー200、湿度センサー202、そして太陽光放
射センサー204を含んでいる。センサー200、20
2、204からの信号は、遠隔プロセッサ206と結合
される。遠隔プロセッサ206は、それらの信号を赤外
線信号送信機208を経由して、赤外線信号受信機U2
を通り、マイクロプロセッサU1に無線送信される信号
に適するように変換されることが好ましい。赤外線信号
送信機208により送信される信号は、ここで補正項、
見掛け温度補正項または見掛け気候変数補正項と呼ばれ
る信号と共に、遠隔感知された温度に関する情報も含む
ことが好ましい。よく知られているように、高湿度や大
規模な太陽光放射は温度感知に大きな影響を与えるの
で、温度だけを感知することは、与えられた空間の空気
の、その温度における快適レベルを正確に反映しない。
例えば、温度センサー上の過度の太陽光放射は高すぎる
読みを招くから、空間全体が太陽光で暖められるという
ことや、センサーが示す温度と同じくらい暖かいという
ことは、必ずしも本当ではない。同じように、過度の湿
度は、そのような高湿度の部屋にいる人間の快適レベル
に影響を与える。寒くて湿度の高い部屋はより寒く、暑
くて湿度の高い部屋はより暑く見えるであろう。これら
の効果はよく知られており、本発明の説明に必要な範囲
を除き、ここではこれ以上詳細に述べない。従って遠隔
プロセッサ206により生成された信号は、感知した湿
度や太陽光放射を考慮して、例えば温度上昇や温度下降
のような補正項と同様に、遠隔感知された温度の値も含
むことが好ましい。それで、遠隔感知された温度の値が
処理される時、空間の温度の快適さのレベルの値の明ら
かな過多や過少を補償するために、補正項を考慮に入れ
ることができる。
【0046】環境を調整された部屋(または閉ざされた
空間)の中の風の冷たさや動き(または活動)も考慮に
入れることができ、用途に合った、費用対効果の高いセ
ンサーが開発されなければならない。
【0047】遠隔感知された温度を利用する他の装置の
一例が、米国特許第5,321,229号で開示されて
いるので、この特許も参照されたい。
【0048】もちろん、遠隔プロセッサ206によって
提供される補正項に到達する処理は、マイクロプロセッ
サU1で実行できる。そのことについては、遠隔プロセ
ッサ206はセンサー200、202、204で生成さ
れた信号を、赤外線信号送信機208と補正項に到達す
るための全ての必要な計算を行う空気調和機10のマイ
クロプロセッサU1に適当な形式に変換するために、単
に処理するだけである。しかし、マイクロプロセッサU
1にかかる負荷を最小限にするために、この処理は遠隔
プロセッサ206でされることが好ましい。
【0049】本明細書の発明の一つは、空気調和機10
の制御装置による、遠隔感知された温度情報と補正項情
報の処理を含む。遠隔感知された温度の値とサーミスタ
TR1で感知された温度の値は平均され、補正項をつけ
加えられて混成温度値(デジタル信号が好ましいが、ア
ナログ信号でもよい)になることが好ましい。混成温度
値は制御装置により、空気調和機が部屋を設定温度に冷
やしたのか暖めたのかを決定するのに使用される。上記
の理由により、遠隔センサー190からの補正項の使用
は、人間をより快適にできると認められる。なぜなら
ば、少なくとも湿度と太陽光の要素が考慮に入れられて
いるからである。さらに、より広い領域を含む温度の読
みが考慮に入れられており、これは空気調和機10が空
気調和機周辺よりも広い領域の調和に対して応答し、運
転されていることを意味する。
【0050】図12に、もう一つの発明の背後にある概
念を図示する流れ図を示す。その発明では、空気調和機
10の制御装置は別々の遠隔制御装置から送られてく
る、異なったプロトコルを持つ信号を受け入れ、処理す
るように作られている。本明細書の好ましい実施例にお
いては、異なるプロトコルを持つ信号を送信する種々の
遠隔制御装置は、図3の手に持てる遠隔制御装置70、
図4のクレジットカード型遠隔制御装置100、図8の
遠隔センサー190を含む。信号の全体の配列は似てい
るのだが、これらの遠隔制御装置のプロトコルは、送信
される情報の形式と、情報の配列において違う。
【0051】そのことについて、遠隔送信機70、10
0、190は、空気調和機10により受信され、遠隔識
別子、有効データ、チェックサムの3つの一般的な部分
を含む信号を送信する。遠隔識別子情報は製造業者の形
式(例えばホワールプール・コーポレーション)と、タ
イプ1、タイプ2、タイプ3のような遠隔制御装置の形
式を含むことが好ましい。遠隔識別子に続くのは有効デ
ータ部である。種々の装置の間で違うのは、この部分で
ある。有効データ部に続くのはチェックサムで、送信さ
れた情報を検証するのに役立つ。
【0052】遠隔識別子とチェックサムは、それぞれ1
バイトのデータを含む。有効データ部は、1バイトから
12バイトの間で変化する。従って、最低14バイトを
保持できるバッファが、マイクロプロセッサU1の中で
提供される。
【0053】遠隔制御装置100に関して、空気調和機
10のマイクロプロセッサU1がキー・ストローク情報
に作用した時、マイクロプロセッサU1がその情報を解
釈し、キー・ストロークかボタンがまるで制御キー・パ
ッド・パネル24の上で押されたかのように作用するよ
うに、有効データ部はキー・ストローク情報を含む。
【0054】遠隔センサー190に関して、この装置に
より送信される有効データ部は、補正項情報と同様に、
感知された温度の値を含むことが好ましい。このよう
に、例えば遠隔センサー190からの信号は、例えばホ
ワールプール・コーポレーションの情報と、遠隔制御装
置100と区別するための形式番号情報を含む遠隔識別
子、遠隔感知された温度の数字、補正項の数字、そして
チェックサムを含む。
【0055】遠隔制御装置70に関して、これによって
送信される信号中で提供される情報は、相当に大規模で
ある。独特の送信識別子、例えばホワールプール・コー
ポレーションのような製造業者の情報、先に記述された
選択される機種ごとに違う送信機や遠隔制御装置の形
式、に加え、遠隔制御装置70により送信された信号
は、(1)遠隔制御装置70のリアル・タイム・クロッ
クからの現在時刻(2)希望する制御状態(3)今後の
制御状態(4)今後の状態となる時間(5)オフまでの
時間、を一般的に含む、いわゆる制御状態のデータに関
する情報を含む。制御の状態は、選択されたサイクル、
設定温度、ファン速度、そして機能標識を含む。機能標
識は以下のものを含む。即ち、自動、ファン速度選択、
ルーバ横振り、そして好ましい実施例においては、”S
LEEP HOURS”の標識。上記の情報は既知の順
序に並べられ、約12バイトを占めることが好ましい。
【0056】そのような情報の正確な形式は、適当な形
式であればどれでも良く、通常の技術があるプログラマ
であれば考え出せると思われる。
【0057】図12に図示するように、遠隔制御装置7
0、遠隔制御装置100、または遠隔センサー190の
ような遠隔送信機のいずれかから信号を受信した時、マ
イクロプロセッサU1は第1に、その信号が空気調和機
10と形式的に適合性があるかということと、どの型式
の遠隔送信機から受信したのかということを決定する。
この過程は、図12に表わされているいくつかの決定に
より図示される。図12では、プロセッサ10は遠隔信
号がタイプ1、タイプ2、タイプ3、または一般的なタ
イプNのいずれであるかを決定する。もし信号が正しく
受信され、例えばテレビのリモコンとは違って空気調和
機10に適当な形式であれば、プロセッサ10は信号の
形式にとって適当な動作を行う。好ましい実施例では、
もし信号が遠隔制御装置100からの形式であれば、プ
ロセッサ10はマイクロプロセッサU1のバッファの中
の情報をキー・ストローク情報として扱う。もし信号が
遠隔制御装置70からのものと決定されれば、プロセッ
サはバッファの中の情報を前記の制御状態を表わすもの
として扱い、これらの制御状態により指示された通り、
空気調和機10を制御する。もし信号が遠隔センサー1
90からのものであると決定されれば、マイクロプロセ
ッサU1はバッファの中の信号を温度の値と補正項を含
むものとして扱う。
【0058】図13には、空気調和機10の”AUTO
COOL”サイクルと呼ばれるものの背景にある概念
を図示する流れ図がある。この”AUTO COOL”
サイクルまたはモードでは、感知温度と設定温度の違い
により圧縮機の運転とファンの速度を選択することで、
感知温度が設定温度と等しくなるように空気調和機10
は運転される。他の自動冷房サイクルでは、ファン速度
と圧縮機運転の適当な選択により、気温を設定温度に近
付けるために空気調和機10が運転されているというこ
とが、一般に知られている。例えば、米国特許第5,3
19,942号を参照されたい。
【0059】しかし、”AUTO COOL”サイクル
またはモードの好ましい実施例では、”AUTO CO
OL”サイクルが選択されている時、もし空気調和機1
0がオフで感知温度が設定温度より低ければ、マイクロ
プロセッサU1はファンを高速で作動させ、最大冷気を
供給するために、圧縮機をオンにするようプログラムさ
れている。”AUTO COOL”サイクルが選択され
ている時、もし空気調和機10がオフで、感知温度が設
定温度より高ければ、空調機は通常の自動冷房サイクル
で運転される。例えば上で参照した米国特許第5,31
9,942号に戻ると、ファン速度はマイクロプロセッ
サU1により選ばれる。さらに、もし空気調和機10が
既に”AUTO COOL”サイクルにあり、”AUT
O COOL”サイクルボタンが押されていれば、空気
調和機10は再び、今記述したように、最大冷房モード
で運転されるであろう。
【0060】重要なことには、”AUTO COOL”
サイクルでは、マイクロプロセッサU1は使用者の温度
の好みを”学習”するようにプログラムされている。こ
の温度の好みは、以下で説明されるように、その後の”
AUTO COOL”サイクルで利用される。”AUT
O COOL”サイクルが選択された時、室温が予め学
習した温度に上昇する前に、装置は最初の15分間部屋
を冷房する。そのことについては、空気調和機10は”
AUTO COOL”サイクル冷房設定温度の、工場で
予め設定された初期値を持っているが、この工場出荷時
の温度設定が働いた時、使用者は部屋が暑過ぎるか寒過
ぎるかを決めてもよい。従って、使用者は前述した”W
ARMER”ボタン28か”COOLER”ボタン30
を押し続けることにより、温度を変えてもよい。設定温
度が変えられた時、マイクロプロセッサU1はこれらの
変化を記憶して、どのような状態が使用者を最も快適に
するかを”学習”する。
【0061】同様に、空気調和機10が”AUTO C
OOL”サイクルの運転中、前述した”FAN SPE
ED”ボタン40を押すことにより、使用者はファン速
度を修正することができる。前述したように、”FAN
SPEED”ボタン40を押すごとにファン速度は高
速、中速、低速となって高速に戻るので、使用者は希望
の速度になるまで”FAN SPEED”ボタン40を
押す。
【0062】加えて、前述した”AIR SWING”
機能も”AUTO COOL”サイクルの運転中、”A
IR SWING”ボタン42を押すことで、使用者に
よって選択されることができる。
【0063】再度、図13に図示されているように、も
し最初の15分間の急速冷房の後に”AUTO COO
L”サイクル・キーが押されたら、急速冷房がもう一度
始まる。この点について、使用者はそのような急速冷房
が起こることを期待して”AUTO COOL”サイク
ルボタンを押し、それは現在の温度が快適でなかったか
らであると仮定される。
【0064】”AUTO COOL”サイクルの学習過
程では、初期または導入設定温度は前回のスタート時
(または導入時)と終了時の設定温度の関数で、先に記
述したように、それらはもちろん記憶されていなければ
ならない。”AUTO COOL”サイクルのスタート
時の設定温度は、前回の最初と終わりの設定温度の小数
点以下を四捨五入した平均値であることが好ましい。小
数点以下を四捨五入することは、前回のスタート時と終
了時の設定温度の間に1℃の変化が起きた時だけ、スタ
ート時の温度設定を変える。この方法で、使用者の好み
の温度が繰り返される。
【0065】上述したように、”AUTO COOL”
サイクルは自動的にファン速度を選択する。最小冷房が
要求された時、即ち温度が設定温度付近かそれより低い
時、ファン速度は低ノイズになるように選ばれる。温度
が設定温度よりもかなり高ければ、冷房を最大にするた
めに高速なファン速度が選択される。高速ファン速度と
中速ファン速度の分割点は2℃が好ましく、一方、中速
ファン速度と低速ファン速度の選択の分割点は1℃が好
ましい。
【0066】図14から図19では、空気調和機10の
もう一つのサイクルを図示する。このサイクルは、ここ
では”SLEEP HOURS”サイクルと呼ばれ、使
用者が睡眠中に使われることが好ましい。
【0067】この”SLEEP HOURS”サイクル
の運転中、空気調和機10、さらに正確にはマイクロプ
ロセッサU1、は使用者にとって快適な睡眠環境を生成
するために、睡眠時間の間中必要な全温度調節を”学
習”する。そのことについては、マイクロプロセッサU
1によって使われる設定温度は、”SLEEP HOU
RS”サイクル期間中、予め決められた温度だけ変化さ
せられる。設定温度はサイクルの間中、身体にとって快
適な状態を保って睡眠を深くするために、徐々に上昇さ
せられることが好ましい。しかし、使用者による設定温
度の調節は、サイクル期間中の全温度変化を変えるであ
ろう。例えば、もし”WARMER”ボタン28が押さ
れたら、設定温度は上昇し、サイクルの最初から終わり
まで、全温度変化もまた上昇する。重要なことには、こ
のサイクルに対する調節は、もし十分大きければ、次の
調節で変化させられるまで、”SLEEP HOUR
S”に続いて実行される。”SLEEP HOURS”
サイクル運転の概念が、図11に図示されている。設定
温度と室温の変化のパターンが、図12から図16に図
示されている。
【0068】図15には、好ましい工場設定の運転パタ
ーンが図示されている。見てわかるように、サイクルの
最初の2時間、設定温度自身は1℃ずつ2℃だけ上昇す
る。さらに図示されているように、室温はその2時間に
わたって、設定温度まで上昇できる。サイクルの終わり
では、設定温度はスタート時の設定に戻り、室温も低い
温度に戻る。
【0069】図16では、もし直前の”SLEEP H
OURS”サイクルの間にセ氏1℃以上温度が上昇し、
現在のサイクルがそうでなければ、通常の2℃だけの場
合と違って、設定温度が3℃だけ上昇すれば違ったグラ
フが結果として生じることが図示されている。この設定
温度における3℃の温度変化は、3時間にわたって起こ
ることが好ましい。
【0070】図17では、もし直前の”SLEEP H
OURS”サイクルの間にセ氏1℃以上、使用者によっ
て温度が下げられ、現在のサイクルがそうでなければ、
通常の2℃だけの場合と違ったグラフが結果として生じ
ることが図示されている。この設定温度における1℃の
温度変化は、サイクルの最初の1時間にわたって起こる
ことが好ましい。
【0071】図18と図19では、夜間睡眠中に起こり
得る、いくつかのパターンも図示されている。図18で
は、もし使用者が設定温度をたった1℃だけ上昇させれ
ば実際に何が起こるかということが、図19では、もし
使用者が手動で、設定温度をたった1℃だけ下降させれ
ば何が起きるかということが、図示されている。
【0072】本発明の好ましい実施例の一つで、マイク
ロプロセッサU1は、”SLEEPHOURS”サイク
ルがどの状態からでも起動でき、終了によって元の状態
に戻れるように構成されている。この構成は、自動冷房
モードからだけ起動できる他の”sleeping t
ime”サイクルの間中、使用者に非常に向上した柔軟
性を提供する。
【0073】すぐ上に説明したように、”SLEEP
HOURS”サイクルの運転中、プロセッサは設定温度
を、前のサイクルで使われた設定温度に適合させる。例
えば、もし前に実行され、設定温度を利用していたの
が”AUTO COOL”サイクルであれば、前の”A
UTO COOL”サイクルの終わりの設定温度が”S
LEEP HOURS”サイクルの最初の設定温度とし
て利用される。従って、もし空気調和機10が最初に”
AUTO COOL”サイクルで運転されれば、一度ス
イッチを切られ、それから”SLEEP HOURS”
サイクルのためにスイッチを入れられる。この好ましい
実施例では、”AUTO COOL”サイクルの最後の
設定温度は、”SLEEP HOURS”サイクルのス
タート時の設定温度として利用される。そして、”SL
EEP HOURS”サイクルが終了すると、空気調和
機は”SLEEP HOURS”サイクルが選択された
時と同じ状態でオフされる。
【0074】
【発明の効果】上述のように構成された空気調和機制御
装置は、従来のものより効率的に運転することができ
る。また、快適性と操作性もより高まる。以上、本発明
の好ましい実施例について図示し記載したが、特許請求
の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱するこ
となしに種々の変形及び変更がなし得ることは、この分
野の技術者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】窓取り付け型の空気調和機の斜視図を図示す
る。
【図2】制御装置の制御パネルのキー・パッドを図示す
る。
【図3】空気調和機の制御装置に遠隔命令信号を送信す
ることができる第1の、手に持てる、遠隔送信機を図示
する。
【図4】空気調和機の制御装置に遠隔命令信号を送信す
ることができる、第2の遠隔送信機を図示する。
【図5】図6から図9までの回路図各部分の間の相互接
続と相互関係を図示する。
【図6】実施例の電子制御装置の回路図を図示する。
【図7】実施例の電子制御装置の回路図を図示する。
【図8】実施例の電子制御装置の回路図を図示する。
【図9】実施例の電子制御装置の回路図を図示する。
【図10】実施例の空気調和機の電気システムの回路図
を図示する。
【図11】実施例の制御装置で使われた、遠隔センサー
の回路図を図示する。
【図12】実施例の1つの、流れ図を図示する。
【図13】実施例の制御装置の、運転サイクルの流れ図
の一例を図示する。
【図14】実施例の制御装置の、他の運転サイクルの流
れ図の一例を図示する。
【図15】図14に示されたサイクルの運転中に起こり
得る、設定温度と室温の関係を図示する。
【図16】図14に示されたサイクルの運転中に起こり
得る、設定温度と室温の他の関係を図示する。
【図17】図14に示されたサイクルの運転中に起こり
得る、設定温度と室温の他の関係を図示する。
【図18】図14に示されたサイクルの運転中に起こり
得る、設定温度と室温の他の関係を図示する。
【図19】図14に示されたサイクルの運転中に起こり
得る、設定温度と室温の他の関係を図示する。
【符号の説明】
10 窓取り付け型空気調和機 12 正面 14 排気ルーバ 16 吸気ルーバ 18 化粧パネル 20 吸気ルーバ 22 制御パネル扉 24 制御キー・パッド・パネル 26 赤外線センサー 27 設定温度指示目盛 28 ”WARMER”ボタン 30 ”COOLER”ボタン 32 ”AUTO COOL/ON”ボタン 34 ”AUTO COOL”インジケータ 36 ”DRY ONLY”ボタン 38 ”DRY ONLY”インジケータ 40 ”FAN SPEED”ボタン 42 ”AIR SWING”ボタン 44 ”SLEEP HOURS”ボタン 48 ”FAN ONLY”ボタン 50 ”FAN ONLY”インジケータ 60 ”TIMED OFF HOURS”ボタン 62 ”TIMED OFF HOURS”の時間を表
示する数字 64 ”CHECK FILTER”インジケータ 66 ”OFF”ボタン 70 遠隔制御装置 72 表示部 74 命令ボタン部 76 ディスプレイ 78 デジタル時計 80 ”MENU”ボタン 82 矢印キー 84 ”SLEEP”ボタン 86 ”TIMED MODE”ボタン 88 ”AUTO COOL”ボタン 90 ”OFF”ボタン 92 ”SETTING”ボタン 100 遠隔制御装置 102 制御パネル 104 ”WARMER”ボタン 106 ”COOLER”ボタン 108 ”AUTO COOL”ボタン 110 ”OFF”ボタン 112 ”AIR SWING”ボタン 114 ”DRY ONLY”ボタン 116 ”FAN SPEED”ボタン 118 ”FAN ONLY”ボタン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・ティー・エリオット アメリカ合衆国イリノイ州エルギン、ベル ビュー1038 (72)発明者 サーレイ・エイ・サーレイ アメリカ合衆国イリノイ州ローリング・メ ドウズ、ウィルケ・ロード4005 (72)発明者 ジョン・ケイ・ポースチャン アメリカ合衆国ミシガン州ベントン・ハー バー、サード・ストリート542 (72)発明者 ジェリー・エル・マコルギン アメリカ合衆国インディアナ州ニューバ ラ、エングルウッド・ドライブ2188 (72)発明者 パトリック・ジェイ・グロツバーク アメリカ合衆国ミシガン州セント・ジョー ゼフ、サウス・ステイト・ストリート2617 (72)発明者 バイロン・イー・アスキン・ザ・セカンド シンガポール共和国シンガポール、ナンバ ー19−02ドグローブ・ビラ、オレンジ・グ ローブ・ロード8エイ

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機モーターとファン・モーターを備
    えた空気調和機を設定温度に応じて運転する、前記空気
    調和機のための自動制御装置を作動させる方法におい
    て、 a.設定温度を初期値から、予め決められた値だけ、第
    1の予め決められた時間にわたって変化させることと、 b.第2の予め決められた時間の終わりにおいて、設定
    温度が初期値に再設定されることを含む、自動制御装置
    を作動させる方法。
  2. 【請求項2】 設定温度が予め決められた率で、第1の
    予め決められた時間の間変化する、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 予め決められた時間は2時間である、請
    求項1の方法。
  4. 【請求項4】 予め決められた率は1時間につき1℃上
    昇である、請求項2の方法。
  5. 【請求項5】 第1の予め決められた時間は2時間であ
    り、第2の予め決められた時間は少なくとも3時間であ
    る、請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 第1と第2の予め決められた時間が等し
    い、請求項1の方法。
  7. 【請求項7】 予め決められた温度変化は2℃である、
    請求項1の方法。
  8. 【請求項8】 設定温度が3℃だけ変化する、請求項1
    の方法。
  9. 【請求項9】 圧縮機モーター、ファン・モーター、そ
    して電子制御装置を備えた空気調和機において、前記電
    子制御装置は運転のサイクルに対して、 a.設定温度が初期値から、予め決められた値だけ、第
    1の予め決められた時間にわたって変化し、 b.第2の予め決められた時間の終わりにおいて、設定
    温度が初期値に再設定されるような変化を生じさせるよ
    うに構成されている空気調和機。
  10. 【請求項10】 設定温度が、予め決められた率で、第
    1の予め決められた時間にわたって変化する、請求項9
    の空気調和機。
  11. 【請求項11】 予め決められた時間は2時間である、
    請求項9の空気調和機。
  12. 【請求項12】 予め決められた率は1時間につき1℃
    上昇である、請求項10の空気調和機。
  13. 【請求項13】 第1の予め決められた時間は2時間で
    あり、第2の予め決められた時間は少なくとも3時間で
    ある、請求項9の空気調和機。
  14. 【請求項14】 第1と第2の予め決められた時間は等
    しい、請求項9の空気調和機。
  15. 【請求項15】 予め決められた温度変化は2℃であ
    る、請求項9の空気調和機。
  16. 【請求項16】 設定温度が3℃だけ変化する、請求項
    9の空気調和機。
  17. 【請求項17】 可変速のファンと圧縮機を備えた空気
    調和機の自動サイクルを運転する方法であって、前記空
    気調和機は空間内の空気を調和して、感知した温度を設
    定温度に到達させるように運転される方法において、前
    記サイクルの選択により、予め決められた時間にわたっ
    て、可変速ファンを最高速で作動させると共に圧縮機を
    作動させ、それによって、もし感知した温度が設定温度
    よりも低ければ、冷気の流れを最大にする段階を含む、
    空気調和機の運転方法。
  18. 【請求項18】 予め決められた時間は15分である、
    請求項17の方法。
  19. 【請求項19】 さらに、感知された温度と設定温度の
    如何なる差にもかかわらず、予め決められた時間の次に
    続くサイクルを再選択することにより、再び可変速ファ
    ンを最高速で作動させると共に、圧縮機を作動させる工
    程を含む、請求項17の方法。
  20. 【請求項20】 気温と設定温度の差異に応じた速度で
    運転するように、自動的にファンを作動させる工程をさ
    らに含んでいる、請求項17の方法。
  21. 【請求項21】 もし差異が予め決められた値より大き
    ければ、ファンを最高速で運転されるように作動させ
    る、請求項20の方法。
  22. 【請求項22】 予め決められた値は2℃である、請求
    項21の方法。
  23. 【請求項23】 もし実際の温度が設定温度より高けれ
    ば、ファンは作動させられ、空間内の空気は冷やされ
    る、請求項21の方法。
  24. 【請求項24】 自動サイクル運転に変化を与えるよう
    にプログラムされた制御装置を備えた空気調和機におい
    て、前記制御装置は感知された温度と設定温度の違いに
    反応し、前記サイクルの選択により、もしサイクルを選
    択する直前、制御装置がオフで気温が設定温度より高け
    れば、制御装置はその差異に応じて、空気調和機を運転
    するし、もしサイクルを選択する直前、制御装置がオン
    で、既にサイクルに入っていれば、前記差異にかかわら
    ず、制御装置は予め決められた時間にわたって、冷気の
    最大値に変化を与えるように空気調和機を運転するし、
    もしサイクルを選択する直前、制御装置がオフで感知さ
    れた温度が設定温度より低ければ、前記差異にかかわら
    ず、制御装置は予め決められた時間にわたって、冷気の
    最大値に変化を与えるように空気調和機を運転するよう
    に構成されている空気調和機。
  25. 【請求項25】 予め決められた時間は15分である、
    請求項24の空気調和機。
  26. 【請求項26】 制御装置により、設定温度が予め決め
    られたパターンに従って変化する自動サイクル運転を行
    うように構成された制御装置を備えた空気調和機。
  27. 【請求項27】 空間内の空気を、設定された気候変数
    に到達させるために空気調和機を運転する制御装置を備
    えた空気調和機において、1つは空気調和機から離れた
    ところに位置する2つの気候変数センサーと、気候変数
    の指標としての混成信号を生成するために、前記2つの
    センサーからの信号を処理するように構成された制御装
    置を備えた空気調和機。
  28. 【請求項28】 気候変数は温度である、請求項27の
    空気調和機。
  29. 【請求項29】 2つの信号は平均をとられる、請求項
    27の空気調和機。
  30. 【請求項30】 2つの信号は平均をとられ、混成信号
    を生成するために補正される、請求項27の空気調和
    機。
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