JPS62194159A

JPS62194159A - ダクト式空気調和機

Info

Publication number: JPS62194159A
Application number: JP61035501A
Authority: JP
Inventors: Toyohiro Kobayashi; 豊博小林; Nobuo Otsuka; 大塚　信夫; Tonpuson Piita; ピータ，トンプソン
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-08-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、各部屋の室温を独立に調節できる可変風量
制御システムを採用したダクト弐の空気調和機に関する
ものである。

〔従来の技術〕

エアーダクトを用いて温度調節された空気を各部屋へ分
配して空気調和を行なうセントラル空気調和システムは
、加湿器や高性能フィルターが容易に組込め、外気処理
や全熱交換器の採用も可能で質の高い空気調和が可能で
あり、また空気調和する部屋には吹出口と吸込口しかな
く、室内スペースが有効に使えるほか、熱搬送系のトラ
ブルも少ないなど、ヒートポンプチラー・ファンコイル
方式やパッケージエアコン分散配置方式などに比べ多く
のメリットを有し、このためビル空調等に多く採用され
ている。その中でも省エネルギー運転が可能な可変風量
制御方式（以下ＶＡＶ方式と略称する）は、熱負荷の異
なる各部屋を独立に温度制御でき、使用しない部屋の空
気調和を停止させる事も可能であり、かつ必要送風量の
大小に応じ送風機の動力を可変して運転費を低減させる
事もでき、また同時使用率を考慮することにより熱源機
の能力を小さく設計することができる。

ＶＡＶ方式にはいくつかのものがある。

その１つの方式は、絞り形ＶＡＶユニットを用いる方式
である。この方式はダンパの開度に応じて変化するダク
ト内の圧力を検出し、この値が設定値になるよう送風機
の容量を制御するもので、負荷が少なくなれば（風量が
少なくなってもダクト内の空気温度は一定に制御される
）、熱源機の所要能力が小さくなると同時に送風機の動
力も低減される（以下これをＶＡＶ制御又はＶＡＶ方式
絞り形ＶＡＶユニットを用いた従来技術には、特公昭６
０−４７４９７号公報や、日本冷凍協会発行の冷凍空調
便覧（新版・第４版・応用編）の図２．１０　（ａ）が
知られている。

第１０図はこれら従来における空気調和機のシステム構
成図である。同図において、ｌは空調される部屋で、こ
こでは４部屋の場合を示している。

２は部屋１の天井内に配置された室内機で、エアーフィ
ルター３．熱交換機４．送風機５から構成されている。

６は室内機２の空気吹出口に接続された主ダクト、７は
この主ダクト６から部屋数に応じて分岐した４本の枝ダ
クト、８はこの各枝ダクト７の途中に挿入された絞り形
のＶＡＶユニット、９はこのＶＡＶユニット８内に回転
可能に取付けられたダンパ、１０は上記技ダクト７の末
端に取付けられた吹出口、１１は上記部屋１のドアー下
部に設けられた吸込口、１２は廊下天井面に設けられた
天井吸込口、１３はこの天井吸込口１２と上記室内機２
の吸込口を連絡する吸込ダクト、１４は上記各部屋１に
各々取付けられ、室内検出器（図示せず）を内蔵したル
ームコントローラ、１５は上記主ダクト６内に取付けら
れた温度検出器、１６は同じく主ダクト６内に設けられ
た圧力検出器、１７は上記熱交換器４に接続したヒート
ポンプ等の熱源機、１８はこの熱源機および上記送風機
５、ダンパ９を運転制御する制御装遺１９は冷房、暖房
、停止等の切換及び室温のプログラム設定等を行なう操
作盤としてのメインコントローラである。

上記のように構成された従来の空気調和機にえいて、各
ルームコントローラ１４で設定した設か温度と検出され
た現在の空気温度の温度差に応してダンパ９の開度を任
意の位置に各々調節する。

そしてダンパ９の開度に応じ、主ダクト６内のＨ力が変
化し、これを圧力検出器１６が検出し、ゴめ設定した設
定圧力になるよう送風機５の容量苓変化させる。また、
送風量の変化に伴ない熱交打器４の出口空気温度が変わ
るため、この温度を鳩度検出器１５で検出し、予め設定
しておいた空貴温度になるよう熱源機１７の能力を制御
する。このように略一定温度に調整された空気は水出口
１０から室内熱負荷の大小に応じた風量で部屋１内へ吹
き出す。部屋１を空調した空気は吸込口１１から廊下環
のスペースを通り天井吸込口１２へ流れ、吸込ダクト１
３を経由して再び室内機２へ戻る。

これら一連の制御はメインコントローラ１９゜ルームコ
ントローラ１４．温度検出器１５．圧力検出器１６およ
び熱源機１７内の各種検出器（図示せず）の検出信号に
基づき制御装置１８が省エネルギーと快適性を満足させ
るよう最適制御を行なう。

ここで第１１図を用い、従来のこれらの制御装置につい
てさらに説明すると、制御装置１８は例えばマイクロコ
ンピュータを内蔵し、その入出力をＩ／Ｑドライバー等
で拡張しながら、ルームコア１−ｏ−ラ１４に接続され
ている。ルームコントローラ１４へは制御装置１８から
電源及び複数の信号伝送線が接続される。それら例えば
４室分あるので、例えば−室当り信号伝送線４本、電源
線２本、計６木として、６本×４室分＝２４木、各部屋
に分配配線される工事を要する。

この様な従来のダクト式空気調和機では、例えば住宅の
増改築又は住宅内のレイアウト変更等により、ゾーニン
グ部屋数を増したい場合等は対応が不可能である。なぜ
なら、制御装置１８内のマイクロコンピュータの前記１
／Ｑドライバーの拡張等はハード回路的に限度があり、
あらかじめ余分のルームコントローラ１４．ダンパー９
を後からユーザが追加できる様に設計するのはコスト的
にも無駄が多いと言える。又、このＶＡＶ方式は、例え
ばＶＡＶ制御を行なわず一括全室空調する場合と比べる
と、ルームコントローラ１４．ダンパー９を必要とする
分システムコスト及び工事費等も高く成ることは自明で
ある。

今までに説明した従来のＶＡＶ方式では、ルームコント
ローラ１４の信号に基づきダンパ９の開度が制御され、
各室温が正確に制御されると共に、在室者のいない部屋
１のダンパ９を閉め、必要な部屋１のみを空調すること
により運転費の節減を図っている。しかし、空調がなさ
れていない部屋１へ入室する場合には、ルームコントロ
ーラ１４等でその部Ｍ１の空調を開始させることが必要
であり、開始後設定室温に到達するまで時間がかかり、
操作のわずられしさと室温が設定値になるまでの快適性
が従来の全室同時空調のダクト式空気調和機に比べ劣っ
ていた。又ＶＡＶ方式の空気調和機を住宅用として販売
する場合、購入者の所得や省エネルギー意識により必ず
しも受は入れられる層は広くなかった。さらに、ＶＡＶ
方式はＶＡ■ユニット８とルームコントローラ１４の機
器代と工事費骨だけ従来の全室同時空調のダクト式空気
調和機に比べ高くなるため、運転費の安さにもかかわら
ず低所得者層の人には購入しずらかった。

例えば中所得者層は全室同時一括空調の運転費の負担を
感じＶＡＶ方式により省エネルギ化したいが、ＶＡＶ方
式のイニシャル設置購入費の負担が大きく、踏みきれな
いと言う不満が有る。

この発明は上記のような従来の問題点を解決したもので
、セントラル一括空調する空気調和機をベースにしてＶ
ＡＶ制御への変更を低コストで可能にし、セントラル一
括空調システムの空気調和機でありながら、後日ユーザ
がオプションであるＶＡＶ制御手段を購入追加すること
で省エネルギ性と快適性の高いＶＡＶ方式を採用し得る
ようにしたことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るダクト式空気調和機は、単独では上記各
部屋を吸入空気温度情報に基いて一括して同時に空調制
御する室内制御装置、上記室内制御装置の設置後にオプ
ションとして付加されると共に各部屋の温度を設定検知
するルームコントローラ、上記室内制御装置に後からオ
プションとして接続され上記ルームコントローラからの
温度情報及び部屋情報と送風圧情報を上記室内制御装置
に伝送すると共に上記温度情報及び部屋情報に基いて各
部屋のダクト空気分配先に設けたダンパ開度を調節する
可変風量（ＶＡＶ）制御装置とを備えてなるものである
。

〔作　用〕

この発明においては、各部屋のルームコントローラ及び
可変風量制御装置が、予め購入設置されたセントラル一
括空調システムにオプションとして付加されることによ
り、セントラル一括空調システムを可変風量方式（ＶＡ
Ｖ方式）に変更され、そして各ルームコントローラの各
部屋の室温と設定温度に関する情報及びＶＡＶ制御がな
される部屋の情報を可変風量制御装置に伝送する。また
、可変風量制御装置は各ルームコントローラからの情報
に基き各部屋のダンパ開度を個別に制御すると共に、上
記情報をもとに得られる各部屋の負荷情報と、ダクト内
の静圧情報を加味して室内制御装置に伝送する。これに
より各部屋の可変量制御を設定温度に応じて個別に可能
にし、そして可変風量制御信号が存在しない時、室内制
御装置は吸入空気温度検知を選択し、同時一括空調に切
替えることで、同時一括空調とＶＡＶ制御を可能にする
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図はこの発明に係るダクト式空気調和機の主要部の
システム構成図である。同図において、室外に設置され
た熱源機１７　（本実施例では、容量制御が可能なイン
バータ式圧縮機であり、以下これを室外機と云う）は室
内熱交換器４と冷媒配管４ａを通して接続された室外熱
交換器１７Ａ。

圧縮機１７Ｂと送風機１７Ｇを備え、空調用の冷媒サイ
クルを構成している。室内制御装置１０１には、空調用
循環系の吸入口１２の近傍に設けられている空気温度セ
ンサ１０５と、室内温度の設定室を行う室内機操作部１
０２（第１Ｏ図のメインコントロール１９に相当）から
の各信号が入力され、そして室内制御装置１０１からは
空気温度表示器１０３に対し吸入空気温度表示信号が出
力されるようになっていると共に、室内ファンモータ５
Ａに対し風速制御指令が与えられるようになついる。こ
れにより室内制御装置１０１は、吸入空気温度データと
室内操作部１０２からの入力データに基いて全能同時一
括空調（以下セントラル一括空調と云う）を行う機能を
備えている。

また、上記室内制御装置１０１は、後から、例えばオプ
ションとして追加設置もしくは搭載可能なＶＡＶ制御装
置１０４からのＶＡＶ制御に必要な情報を自動的に取込
み、各部屋のゾーニング、即ちＶＡＶ制御を行う機能を
備えている。

このために、室内制御装置１０１及びＶＡＶ制御装置１
０４はそれぞれＶＡＶ制御のための情報の授受を行うシ
リアル伝送回路１０１Ａ及び１０４Ａを有し、これらは
、例えば２本線を１対とする周波数多重直流電力伝送方
式の伝送路１０６によって接続されている。上記室内制
御装置１０１のシリアル伝送回路１０１Ａは、室外機１
７に設けた、同様な周波数多重直流電力伝送方式による
シリアル伝送回路１７Ｄに２本線の伝送路１０６を通し
て接続され、また、ＶＡＶ制御装置１０４のシリアル伝
送回路１０４Ａには、各部屋のルームコントローラ１４
．１４・・・にそれぞれ設けた各シリアル伝送回路１４
Ａ、１４Ａ・・・が伝送路１０６を介して接続されてい
ると共に、各部屋の温度情報も伝送できるようにしであ
る。

また、上記ＶＡＶ制御装置１０４には、吐出空気ダクト
６内に設置した静圧測定用の圧力センサ１６からの検知
信号及び各ダンパ９，９・・・のスタート位置回転角を
検知する位置センサ９Ｂ、９Ｂ。

・・・の位置信号がそれぞれ入力されるようになってお
り、さらにＶＡＶ制御装置１０４からは風圧及び室内温
度に応じて各ダンパ９．９．・・・を開度制御するダン
パモータ９Ａ、９Ａ、・・・に対し制御信号が出力され
るようになっている。

第２図は上述するＶＡＶ制御に必要な情報伝送を可能に
した室内制御装置１０１、ＶＡＶ制御装置１０４及び室
外機１７の内部回路の具体例を示すものである。

同図において、室外機１７は、交流電源３０にトランス
３１を介して接続され、その交流を直流に変換する交流
−直流変換器２０Ａと、その直流出力を平滑化する平滑
回路２０Ｂと、直流出力を任意周波数の三相交流に変換
するインバータ２０Ｃと、このインバータ２０Ｇの交流
出力により駆動される圧縮機用の三相交流電動機１７Ｂ
１と、シリアル伝送回路１７Ｄからの伝送情報をアナロ
グ信号に変換処理してパワートランジスタからなるイン
バータ２０Ｃを導通制御するためのＰＷＭ（パルス幅変
調）信号を発生する信号発生部２０Ｄとから構成されて
いる。

また、上記室内制御装置１０１は、マイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）２０１を備え、このマイクロプロセッサ２０
１には室内機操作部１０２及び空気温度表示器１０３が
接続されていると共に、吸入空気温度センサ１０５の検
知信号をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換部２０２が接
続されており、さらにマイクロプロセッサ２０１は吸入
空気温度に応じて演算した出力信号を出力ドライバ２０
３に加えることで、これを動作させ、送風機５の駆動モ
ータ５Ａの電源回路に接続したトライアック等の制御素
子２０４を位相制御することで駆動モータ５を吸入空気
温度に応じた速度に制御し、送風機５の風量制御を行う
。この時の風量制御プログラムは、マイクロプロセッサ
２０１に接続したメモリ　（ＲＯＭ）２０５に格納され
ている。また、メモリ２０５には、マイクロプロセッサ
２０１がセントラル一括空調か、又はＶＡＶ制御に必要
な情報がシリアル伝送回路１０１Ａを通してＶＡＶ制御
装置１０４から送信されているかを判断するための処理
プログラムも格納されている。

一方、ＶＡＶ制御装置１０４は、マイクロプロセッサ（
ＭＰＵ）２１０を有し、このマイクロプロセッサ２１０
には、メモリ　（ＲＯＭ）　２１１゜圧力センサ１６の
検知信号をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器２１２
．ダンパモータ９Ａ、９Ａ・・・への制御信号の送出及
び位置センサ９Ｂ、９Ｂ・・・からの信号を入力する入
出力回路（Ｔ１０）２１３及びシリアル送信回路１０４
Ａが接続されている。上記メモリ２１１には各部屋を個
別にダクトを介して空調するゾーニングのための制御プ
ログラムが格納されている。また、第２図において、３
１３は各タンパモータ９Ａ用の電源回路で、交流電源３
０に接続されたトランス３１３Ａ及びその２次側に接続
されていた整流回路３１３Ｂとから構成されている。

第３図は上記ＶＡＶ制御装置１０４とルームコントロー
ラ１４における通信用シリアル伝送回路１０４Ａ、１４
Ａの具体例を示すものである。

ＶＡＶ制御装置１０４のシリアル伝送回路１０４Ａは、
交流電源３０に分圧用トランス３０１を介して接続した
、１２Ｖの直流電圧を発生させる整流器３０２を備え、
この整流器３０２の直流出力端はり、Ｃ平滑回路を通し
て伝送路１０６に接続されている。３０３は整流器３０
２の直流出力端に接続された、マイクロプロセッサ２１
０等の直流電源を得るための３端子レギユレータ、３０
４は整流器３０２の電源ラインにカップリングコンデン
サＣ１を介して接続したトーンデコーダで、直流１２Ｖ
に重畳された高周波キャリア信号を検波し、必要な情報
信号のみを識別してシリアルパルス波信号に変換し、マ
イクロプロセッサ２１０へ人力するものである。これが
シリアル伝送回路１０４Ａにおける受信系となる。

また、送信系は、マイクロプロセッサ２１０からの送信
パルス信号を一方の入力とし、キャリア発振器３０５か
らのキャリア信号を他方の入力として両者を混合するア
ンドゲート３０６と、このアンドゲート３０６の出力に
より動作されるトランジスタ３０７と、このトランジス
タ３０７のコレクタに１次側が接続され、２次側をカッ
プリングコンデンサＣ２を介して整流器３０２の電源ラ
インに接続したパルスカップリングトランス３０８とか
ら構成されている。なお、２１４はダンパモータ９Ａを
駆動制御するためのドライブ回路である。

一方、上記ルームコントローラ１４は、伝送路１０６に
接続されたダイオードブリッジ回路３１０を有し、これ
はルームコントローラ１４の直流１２Ｖの電源を構成す
ると共に、直流１２Ｖに重畳された高周波キャリア信号
を特定方向に整える機能を備え、そしてダイオードブリ
ッジ回路３１０の出力ラインには、受信系を構成するト
ーンデコーダ３１１がカップリングコンデンサＣ３を介
して接続されてい。上記トーンデコーダ３１１は直流１
２Ｖに重畳された高周波キャリア信号を検波し、必要情
報信号のみをデコードしてシリアルパルス波信号に変換
するもので、このパルス波信号はマイクロプロセッサ４
０１に入力されるようになっている。また、ルームコン
トローラ１４の送信系は、マイクロプロセッサ４０１か
ら送出されるパルス信号を一方の入力とし、キャリア発
振器３１２からのキャリア信号を他方の入力として両者
を混合するアンドゲート３１３と、アンドゲート３１３
の出力により動作されるトランジスタ３１４と、このト
ランジスタ３１４のコレクタに１次側を接続し、２次側
をカップリングコンデンサＣ４を介してダイオードブリ
ッジ回路３１０の出力ラインに接続したパルスカップリ
ングトランス３１５とから構成されている。３１６はダ
イオードブリッジ回路３１０の出側端にり、　　Ｃ平滑
回路を介して接続した３端子レギユレータでλマイクロ
プロセッサ４０１等の直流電源を得るためのものである
。

また、上記マイクロプロセッサ４０１には、空調部屋内
の空気温度と検知するサーミスタ４０２の検知温度をデ
ジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器４０３、室温を表示す
る表示器４０４及び室温設定等を行う操作部４０５がそ
れぞれ接続され、さらに処理プログラムを格納したメモ
リ　（ＲＯＭ）が接続されている。

なお、室内制御装置１０１及び室外機１７のシリアル伝
送回路はルームコントローラ１４の伝送回路と同様な構
成になっている。

第４図において、同図（ａ）はシリアル伝送信号のフォ
ーマット例を示し、スタービットＳＴと、ルームコント
ローラ１４群の識別を行う自己アドレスヒストＳ　Ａ　
Ｄ　Ｉ、　　Ｓ　Ａ　Ｄ　ｚ及び相手アドレスビットＰ
ＡＤ＋　、ＰＡＤｚと、ＶＡＶ用の情報を形成するデー
タピッ１−ＤＴ、〜ＤＴ、とから構成されている。また
、同図（ｂ）は室内制御装置１０１、室外機１７及びＶ
ＡＶ制御装置１０４間での通信方式例を示すものである
。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を第５図
〜第７図のフローチャートを参照しながら説明する。

まず、室内制御装置１０１の動作を第５図のフローチャ
ートに示す処理手順に従って説明する。

室内制御装置１０１のイニシャライズによりプログラム
がスタートすると、ステップ５００で空気調和機の電源
がオンしているか否かを判断する。

パワーオンが判定されると、次のステップ５０１におい
て、パワーオン表示を行わせると共に、室内機２及び室
外機１７を室内機操作部１０２の操作指令に従って冷房
、暖房等のモード選定処理及び該モード選定に応じて空
気調和機を起動処理する。その後、ステップ５０２に移
行してゾーニング受信処理を実行し、室外機１７及びＶ
ＡＶ制御Ｂ装置！１０４を通信可能にする。

即ち、まず、オプションとしてのＶＡＶ制御装置１０４
が第１図に示すように空気調和機に装着されているかど
うかの判別を行う。第４図（ｂ）はこの時の判別をポー
リング方式で行った場合の例を示すもので、送信信号パ
ケットＳＰの相手アドレスビットＰＡＤ＋　、ＰＡＤｚ
にＶＡＶ制御装置１０４を指定するコードをセットし、
この判別情報を含む送信データＳＰＩをシリアル伝送回
路１０１Ａ及び伝送路を通して送出する。ここで■ＡＶ
ｉｌｄ制御装置１０４が装着されていなければ、送信デ
ータＳＰＩに対するＶＡＶ制御装置１０４からのアンサ
ーバックが一定時間経過してもないため、ゾーニングは
選択されていないと判断しくステップ５０３）、セント
ラル一括空調のフローへ進む。ステップ５０４〜５０７
はセントラル一括空調の処理手順を示すものである。

室内制御装置１０１では、ステップ５０４に示す如く空
気温度センサ１０５で検知した吸入空気温度情報をＡ／
Ｄ変換器２０２を通してマイクロプロセッサ２０１に取
込み、次のステップ５０５において、操作部１０２で設
定されに温度設定値Ｍ、と検知温度との差ΔＴ、を算出
する。そして次のステップ５０６では、温度差ΔＴＭに
基いてＦ、　＝Ｆ　（ΔＴに）の演算を行い送風機５の
速度Ｆ、を設定する。また、次のステップ５０７では、
ＦＣ＝に−Ｆ（ΔＴイ）の演算を行うことにより、圧縮
機１７Ｂの容量、即ち圧縮機駆動用電動機１７Ｂ１に供
給されるインバータ出力の周波数Ｆ、を設定する。

上記ステップ５０６で算出された速度データＦ、。

は、マイクロプロセッサ２０１から出力ドライバ２０３
に出力され、制御素子２０４の導通角を制御することに
より、送風機５の風量を吸入空気温度と設定温度との温
度差に応じて制御する。また、上記ステップ５０７で設
定された圧縮機の容量制御のための設定周波数データは
、ステップ５１４において室外機１７へ送信処理される
。

即ち、室内制御装置１０１では、送信信号パケットの相
手アドレスビットに室外機１７を指定するコードをセッ
トし、第４図（ｂ）に示す送信データＳＰ２をシリアル
伝送回路１０１Ａ及び伝送路を通して室外機１７へ送出
する。室外機１７では、そのシリアル伝送回路１７Ｄが
送信データＳＰ２を受信し、自己のデータであると判別
されたときは、シリアル伝送回路１７Ｄはアンサーバッ
ク及びその他の情報を含むデータＳＰ３を第４図（ｂ）
に示す如く室内制御装置１０１に送信する。そして、送
信データＳＰ２内のデータビット中にセントされている
周波数データＦＣをデコードして信号発生回路２０Ｄに
加え、この発生回路２０Ｄから発生するＰＷＭ信号をイ
ンバータ２０Ｃの各トランジスタに加えることにより、
インバータ２０Ｃから動機１７Ｂ１に供給される交流出
力周波数を制御して圧縮機１７Ｂの容量を一括空調に適
したものにコントロールする。

一方、ＶＡＶ制御装置１０４が装着され、これとの伝送
系が接続されていれば、第４図（ｂｌに示すように室内
制御装置１０１からＶＡＶ制御装置１０４の判別コード
を含む送信データＳＰ４が伝送路に送出され、これがＶ
ＡＶ制御装置１０４のシリアル伝送回路１０４Ａで受信
され、自己への送信データであることが判別されると、
該シリアル伝送回路１０４Ａは、第４図（ｂｌに示すア
ンサ−バンク及びその他の情ｔｉｌｒ　（ＶＡＶ制御情
報）を含む送信データＳＰ５を室内制御装置１０１へ送
信し、両者間を通信可能状態にする。

即ち、ゾーニングが選択され、両者間の通信が可能であ
ることがステップ５０３で判定されると、ステップ５０
８に進み、ＶＡＶ制御装置１０４からの部屋数データＲ
，，を受信する処理を実行する。

この時の受信データは、単なる部屋数情報だけでなく、
それぞれの部屋の大きさと、負荷状況（南向き又は台所
など）の情報も含まれる。なお、負荷状況情報の設定は
ルームコントローラ１４の操作部４０５　（ビットスイ
ッチ）で行われる。

部屋数データＲ７の受信処理が終了すると、次のステ・
ノブ５０９に移行して、ＶＡＶ制御装置１０４から静圧
データＰ、（圧力センサ１６の検知信号）を受信する処
理を行う。そして、次のステップ５１０において、上記
受信データＲＬｌ、Ｐ、に基きＦ、＝Ｆ　（Ｐ、　）＋
Ｆ　（Ｒ，、）の演算を行い、メインダクト６に送り出
そうとする熱負荷量のうち、送風機５の送風量に関係す
る送風機５の回転速度Ｆ１を算出する。この演算により
求められた回転速度データはドライバ２０３に加えられ
ることにより制御素子２０４の位相制御信号に変換され
、この制御信号で制御素子２０４のゲートを点弧するこ
とにより、電源３０から送風機電動機５八へ供給電圧を
制御して電動機５Ａの回転速度を変化させ、送風機５の
送風量を上記算出値（Ｆ、）に応じて制御する（ステッ
プ５１１）。この場合、省エネルギ的容量制御を行う観
点から、ＤＣモータあるいはインバータ制御式モータを
利用すれば最適となる。

次にステップ５１２において、各部屋の温度差の平均値
ΔｔＸをＶＡＶ制御装置１０４から受信する。この受信
処理が終了すると、ステップ５１４に進み、平均値Δｔ
Ｘから全体の熱負荷を算出し、室外機熱源の容量制御値
（Ｆｃ）を設定する。即ち、Ｆ、　＝Ｆ　（Δｔｘ）の
演算を行うことにより、室外圧縮機１７Ｂの電動機１７
Ｂ１に供給されるインバータ２０Ｃ出力周波数値Ｆ。を
設定する。

そして、次のステップ５１４で、室内制御装置１０１の
シリアル伝送回路１０１Ａを室外機１７の各シリアル伝
送回路１７Ｄ間の通信を確立させ、上記Ｆ、の指令設定
データを室外機１７へ送信する。

室外機１７では、受信したＦ、の指令設定データをシリ
アル伝送回路１７Ｄ内のマイクロプロセッサ（図示せず
）でデコードした後、信号発生回路２０Ｄに加え、これ
から発生ＰＷＭ信号をインバータ２０Ｃの各トランジス
タに加えることにより、インバータ２０Ｃから電動機・
１７Ｂ１に供給される交流出力周波数を制御して圧縮機
１７Ｂの容量をコントロールする。

なお、上記実施例では室外機熱源の容量制御値ＦＣを、
インバータ式圧縮機の周波数指令値とした場合について
述べたが、これは暖房時におけるガスファーネスのりニ
アバーナ容量制御値でも良い。

次に、ＶＡＶ制御装置１０４の動作を第６図に示すフロ
ーチャートに基いて説明する。

第６図はゾーニング、つまりＶＡＶ制御のための室内制
御装置１０１へのデータ伝送及び各部屋を個別にダクト
空調するゾーニングのための制御手順を示すものである
。ＶＡＶ制御装置１０４がイニシャライズされてプログ
ラムがスタートすると、ステップ６００にお゛いて、Ｖ
ＡＶ制御装置１０４から室内制御装置１０１ヘヅーニン
グ送信のための通信が、上述した第４図（ｂｌのポーリ
ング方式により確立される。

なお、室内制御装置１０１にゾーニングのためのＶＡＶ
制御装置１０４が選択され接続されていることのデータ
リンクの確立は、第４図（ａ）のシリアル信号列の自己
アドレスビットに割振られたＶＡＶ制御装置自身のアド
レスデータを伝送することでなされる。

そして、ゾーニング送信が確立された後は、ステップ６
０１で、オンしている部屋があるか否かを判定する。即
ち、４室のうち、どの部屋のルームコントローラ１４か
らの信号か、どの部屋が空調要求選択されているかを、
例えば第４図（ａ）に示すシリアル信号データの相手ア
ドレスビットを利用してＶＡＶ制御装置１０４と各ルー
ムコントローラ１４間をポーリングすることにより判別
する。

そして、各ルームコントローラ１４から送信される情報
に基いて選択されている部屋数を検知しくステップ６０
２）、次にステップ６０３で、検知した部屋数データＲ
７を室内制御装置１０１へ送信する。その後はステップ
６０４において、圧力センサ１６で検知したダクト６内
の風圧をマイクロプロセッサ２１０で処理することによ
り静圧データＰｓを算出し、これをシリアル伝送回路１
０４Ａ、ｌ０ＩＡを通して室内制御装置１０１へ送信す
る。また、次のステップ６０５では、各ルームコントロ
ーラ１４から送信される各部屋の設定温度と室内空気温
度との差Δｔ８を受信する。

そして、次のステップ６０６で、各部屋の温度差Δ１Ｘ
の積算平均値Δｔ、を算出する。このΔ１Ｘデータは第
４図Ｔａ）のようなシリアル信号列に変換された後、伝
送回路を通して室内制御装置１０１に送信される（ステ
ップ６０７）。

ステップ６０８は、各部屋の設定温度と室温との差Δｔ
Ｘから、その演算式Ｄｘｏ”Ｆ　（Δｔ８）。

又はテーブル参照によるマツプ指定でダンパ９の開度Ｉ
）ｘｏを決定する処理プログラムである。また、次のス
テップ６０９では、決定された開度データ１）ｘｏに基
いてステップパルス数を算出し、このパルス信号をドラ
イバ２１４を通してダンパモータ９Ａ、例えばステッピ
ングモータに加えることにより、これを駆動してダンパ
９の角度調整を行い、ダクト吹出口１０から部屋内に供
給される風景を制御する。ステップ６０９の処理が終了
すると、ステップ６００に戻り、以下第６図の各ステッ
プを順次実行することになる。

第７図はルームコントローラ１４の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

ルームコントローラ１４のイニシャライズによりプログ
ラムがスタートすると、空調すべき部屋が選択されてい
るかの判定ステップ７００で、そのオン信号があるか否
かの判定を行い、ｒＮＯＪのときはステップ７０１に移
行して、ＶＡＶ制御装置１０４に対しオフ信号の送信処
理を実行する。

また、ｒＹＥｓＪのときは、ステップ７０２に進んで部
屋が空調すべきと選択されている旨のオン信号をＶＡＶ
制御装置１０４に対し送信する。その後ステップ７０３
に移行して、操作部４０５で設定された室温設定値をマ
イクロプロセッサ４０１に取込み、さらに次のステップ
７０４において、センサ４０２で検知された現在の室内
空気温度をＡ／Ｄ変換器４０３でデジタル変換してマイ
クロプロセッサ４０１に取込む。そして、次のステップ
７０５で、室温の表示処理を行い、その処理結果を表示
器４０４に表示する。その後は、ステップ７０６におい
て、室温と設定値との差Δ１Ｘを算出し、次のステップ
７０８で、算出した差データΔｔＸをシリアル伝送回路
１４Ａ及び伝送路１０６を通してＶＡＶ制御装置１０４
へ送信する。

以下、上記の動作を繰返すことにより、オン信号及び差
データΔｔＸをＶＡＶ制御装置１０４へ伝送することに
なる。

以上に述べた本実施例の機能を要約すると次のようにな
る。

即ち、ゾーニングＶＡＶ制御に必要な各部屋のルームコ
ントローラ１４からの情報と、各部屋のダンパ９の開度
によりメインダクト６内の静圧が変化し、それに対応す
る風量を確保するための基本データになる圧力センサＩ
６の静圧データとを入力として演算処理するＶＡＶ制御
装置１０４が独立して存在し、このＶＡＶ制御装置１０
４が上記情報に基き各部屋のダンパ９を判断する。

（−して、ＶＡＶ制御装置１０４はシリアル伝送回路１
０４Ａを備えているため、ＶＡＶ制御装置１０４内のマ
イクロプロセッサ２１０が上記情報をまとめて室内制御
装置１０１に伝送する。即ち、室内制御装置１０１は、
通常はセントラル一括空調を行っているが、ＶＡＶ制御
装置１０４とのデータリンクが自動的に確立され、ＶＡ
Ｖ制御装置１０４が接続されたことが判別されると、Ｖ
ＡＶ制御装置１０４から伝送される情報をもとにして室
内送風機５の回転速度及び室外圧縮機１７Ｂの回転速度
を制御する。

また、室内制御装置１０１．ＶＡＶ制御装置１０４及び
各部屋のルームコントローラ１４間の伝送路１０６は、
これらへの電力供給線路と共用され、そして室内制御装
置１０１とＶＡＶ制御装置１０４間、及びＶＡＶ制御装
置１０４と各ルームコントローラ１４間のデータリンク
の確立はポーリング方式の通信手法により行い、これに
よりセントラル一括空調及びゾーニング制御の組合せを
自在にし、かつこれら制御を部屋数の増減に対応できる
ようにする。

従って、上記のような本実施例にあっては、以下に述べ
る効果が得られる。

（ａ）　　ユーザ側は当初安価なイニシャルコストのセ
ントラル一括空調方式を購入設置しながら、後日省エネ
ルギ性と快適度の高いＶＡＶシステムに低コストに変更
できる。

（ｂ）　　セントラル一括空調システム側のコスト負担
は、ＶＡＶ制御に必要な最少比のソフトのみ追加するだ
けで良く、このため市場原理に合った空調システムを提
供できる。

（Ｃ）ＶＡＶ制御装置の取付は時は、２本線からなる通
信伝送路を配線すれば良いので、その工事が簡便となり
、ＶＡＶシステム変更時の低コスト化が可能になる。

（ｄ）　　セントラル一括空調システム購入設置後のゾ
ーニング空調した部屋の数が増えた場合でもそれへの対
応が非常に簡単になる。即ち、予め判別のための割当て
アドレスに余裕を持たせておき、かつダンパモータ配線
に予備を持たせるだけでＶＡＶ制御の可能な部屋の増加
が可能になる。

（ｅｌＶＡＶ制御動作時の部屋数データ及び制御データ
の伝送等は、第５図〜第７図の如くルームコントローラ
１４からＶＡＶ制御装Ｗ１０４へ、そして室内制御装置
へ、またそれから室外機１７へとプログム処理により、
それぞれの制御担当分に区分して処理されるため、空気
調和機の運転制御動作の信軌性を向上できる。

第８図は伝送路１０６を一般家庭内の商用電力配線を利
用した場合の例を示すもので、図面はルームコントロー
ラ１４と電力配線との接続関係を示している。即ち、こ
の実施例にあっては、ルームコントローラ１４のシリア
ル伝送回路１４Ａをカンプリングトランス９０１及び直
流カット用のコンデンサ９０２を介して商用電力配線９
０３に接続したものである。従って、本実施例において
は、伝送路を上記実施例のように別に設ける必要がなく
なり、ルームコントローラの設置が簡便となる。

第９図は上記第８図の実施例に示す考え方を更に発展さ
せたこの発明のさらにたの実例を示すものである。同図
において、共通の伝送路１０６には複数の新たなＶＡＶ
制御機ＩＡＩが接続されている。この各ＶＡＶ方式制御
装置ＩＡＩはシリアル伝送回路ＩＡ２を有し、このシリ
アル伝送回路１Δ２は伝送路１０６を通じてＶＡＶ情報
の伝送を分担する。また、シリアル伝送回路ＩＡ２に接
続されたマイクロプロセッサＩＡ３はＶＡＶ制御用のプ
ログラムメモリＩＡ４を有している。

マイクロプロセッサＩＡ３には°Ａ／Ｄ変換器ｌＡ５が
接続され、Ａ／Ｄ変換器ＩＡ５の入力端は、各部屋の空
気温度を検出するサーミスタＩＡ６ａと、室温設定ボリ
ュウムＩＡ６ｂとの直列回路からなるルームセンサＩＡ
６を介してアースに接続されていると共に、電源子■に
固定抵抗ＩＡ７を介して接続されている。これにより、
部屋温度と設定値との差Δｔ８を検出し、これを出カバ
ソファＩＡ８に出力することにより、ダンパモータ９Ａ
をステッピング動作させてダンパ９の開度を調節する。

このとき、ダンパ９の開度位置は位置センサ９Ｂで検出
されマイクロプロセッサＩＡ３〜フィードバックされる
。

よって、該方式にすれば、ＶＡＶ制御装置ＩＡＩと各部
屋のダンパ９の近傍に設置し、ルームセンサＩＡ６をル
ームコントローラ１４に代えて部屋内に設置できる。こ
の場合、各部屋のＶＡＶ制御装置ＩＡＩからのΔｔＸの
積算平均値の演算等は室内制御装置１０１で行い、他の
情報と合せて、室内送風機５又は室外機１７の熱源機の
容量制御を行うようにしても良い。

また、室内制御装置１０１にＶＡＶ制御に必要なプログ
ラムを予め格納しておき、このＶＡＶ制御装置ｌＡ１を
各部屋別に、つぎつぎに増して行く場合、例えば新築時
一旦セントラル一括空調システムを設置しながら、数年
後に増築した場合は、ＶＡＶ制御装置ＩＡＩとルームセ
ンサＩＡ６を買い増して付加することで、ＶＡＶ方式に
よる各部屋ごとに快適で省エネルギ的な空調が可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、当初安価なイニシャ
ルコストのセントラル一括空調システムを購入設置した
ものであっても、後日住宅全体の空調を各部屋別に個別
の温度設置のもので省エネルギ性と快適度の高いＶＡＶ
方式に低コストで変更し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるダクト式空気調和機の主要部
の全体を示すシステム構成図、第２図はこの発明におけ
る通信制御構成の一例を示す回路図、第３図は同じくこ
の発明におけるＶＡＶ制御部とルームコントローラの通
信系の具体例を示す回路図、第４図（ａ）、　（ｂ）は
この発明におけるシリアル通信のプロトコルを示す説明
図、第５図、第６図及び第７図はこの発明の詳細な説明
するためのフローチャート、第８図及び第９図はこの発
明における他の実施例を示す伝送路とこれに接続される
制御部の回路図、第１０図は従来における空気調和機の
全体を示すシステム構成図、第１１図は従来における制
御部のブロック図である。１・・・部屋、２・・・室内機、５・・・送風機、６・
・・主ダクト、７・・・分岐ダクト、９・・・ダンパ、
１４・・・ルームコントローラ、１５・・・温度検出器
、１６・・・圧力検出器、１７・・・室外機、１９・・
・メインコントロール、１９Ａ・・・ダンパモータ、１
０１・・・室内制御装置、１０４・・・ＶＡＶ制御装置
、１０５・・・吸入空気検出用サーミスタ、ｌ０ＩＡ、
１０４Ａ、１４Ａ。１７Ｄ・・・シリアル伝送回路、１０６・・・伝送路。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）温度調節された空気をエアーダクトを用いて各部
屋に分配し空気調和をするダクト式空気調和機において
、単独では上記各部屋を吸入空気温度情報に基いて一括
して同時に空調制御する室内制御装置、上記室内制御装
置の設置後にオプションとして付加されると共に各部屋
の温度を設定検知するルームコントローラ、上記室内制
御装置に後からオプションとして接続され上記ルームコ
ントローラからの温度情報及び部屋情報と送風圧情報を
上記室内制御装置に伝送すると共に上記温度情報及び部
屋情報に基いて各部屋のダクト空気分配先に設けたダン
パ開度を調節する可変風量（ＶＡＶ）制御装置とを備え
てなるダクト式空気調和機。
（２）室内制御装置と可変風量制御装置間及び可変風量
制御装置とルームコントローラ間の情報伝送がデジタル
伝送回路によって行われるようになっていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のダクト式空気調和機
。
（３）伝送回路間の伝送信号はシリアルビット信号で構
成され、これら信号は互いの制御装置間でデータリンク
確立のための識別信号を含んでいることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のダクト式空気調和機。
（４）室内制御装置、可変風量制御装置及びルームコン
トローラの伝送回路を接続する伝送路が共通であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のダクト式空気
調和機。
（５）伝送路が電力配線を兼ねていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項又は第３項記載のダクト式空気調
和機。
（６）伝送路が住宅内外の商用電力配線で構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のダクト
式空気調和機。
（７）ルームコントローラが、各部屋別の熱負荷情報を
個別に設定できる手段を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のダクト式空気調和機。
（８）室内制御装置が、可変風量制御装置から伝送され
てくる部屋情報及び送風圧情報に基いて送風機及び室外
熱源機の能力制御を行うようになっていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のダクト式空気調和機。