(57)【要約】【課題】空気調和機における従来の制御方法では、実際の住宅において影響の大きい日射による輻射が未考慮であり、あらかじめ設定された制御データだけでは必ずしも設定温度へ正確に制御できない場合があった。そこで本発明では、高価な輻射センサーを搭載することなく輻射を考慮した制御を目的としたものである。【解決手段】上記課題を解決するために本発明は、一日中の日射量の変化と外気温度の変化に相関があることを利用し、外気温度の履歴から輻射量を推定し、室温制御を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室温を制御する空気調和機において、室外温度を検出する室外温度検出手段と、前記室外温度検出手段からの出力値である室外温度信号を累積し、室外温度の単位時間当たりの変化量を算出する室外温度変化量算出手段と、前記室外温度変化量算出手段からの出力値である室外温度変化量信号に応じて室温制御信号を決定する室温制御信号決定手段を備えることを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
前記室外温度検出手段が、室外圧力センサーで検出された圧力の飽和温度値から室外温度を推定することを特徴とする請求項１記載の空気調和機の制御装置。
【請求項３】
前記室外温度変化量算出手段からの出力値である室外温度変化量信号に応じて室内機の風向を決定する風向決定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の制御装置。
【請求項４】
前記室外温度変化量算出手段からの出力値である室外温度変化量信号に応じて室内機の風量を決定する風量決定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の制御装置。
【請求項５】
室温を制御する空気調和機において、室外温度の単位時間当たりの変化量に応じて、室温を制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。
【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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機における室温制御方法は、使用者等に設定された室温と吸込温度センサーによって検出される実際の室温の差に応じて圧縮機の運転周波数を変更することで冷暖房能力を制御し、設定温度に安定するよう、室温を調整していた。さらに、住環境を改善する為に、室内機に輻射センサーを用い、室内での輻射の影響を測定し、制御方法や制御データを変更していた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−７７５３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の住居では、日射による影響が大きく、要求される冷暖房能力が大きく変化するため、あらかじめ設定された冷暖房能力制御データだけでは必ずしも設定温度へ正確に制御できないく、また輻射による影響で、室温が設定通りであっても体感温度が変化してしまう事や、部屋の中で温度ムラが発生し、必ずしも快適な住環境にはならない場合があり、室内機に輻射センサーを用い、室内での輻射の影響を測定し、制御方法や制御データを変更する必要があったが、この方法では高価な輻射センサーが必要であり、部品点数の増加が問題であった。
【０００５】
そこで、本願発明では、輻射センサーを用いず、室温を制御する制御装置を提供する。この結果、容易に快適性を向上することが可能となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、室温を制御する空気調和機において、室外温度を検出する室外温度検出手段と、前記室外温度検出手段からの出力値である室外温度信号を累積し、室外温度の単位時間当たりの変化量を算出する室外温度変化量算出手段と、前記室外温度変化量算出手段からの出力値である室外温度変化量信号に応じて室温制御信号を決定する室温制御信号決定手段を備える。これにより、一日の日射量と外気温度の変化に相関があることを利用し、外気温度変化量から輻射量を推定し、室温制御データを補正することで、高価な輻射センサーを搭載することなく輻射量を考慮した制御を可能する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、使用者等に設定された温度になるよう室温を制御する空気調和機において、制御データを室外気温の単位時間当たりの時間変化量を基に補正する制御方法である。以下の実施形態を図面を用いて説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
晴れた日の外気温度と室温を２０℃に設定した冷房運転をした場合の室温のグラフを図１に示す。また、曇りの日の外気温度と２０℃に設定した冷房運転をした場合の室温のグラフを図２に示す。図１及び図２は輻射を考慮せず、従来の設定温度と室温の差により圧縮機の周波数を決定する方法により、室温を制御したものである。
【０００９】
図の中のイ、ロ、ハ）は、日射量が増加するイ）と減少するロ）、また日射量が少なく、変化量も小さな曇りの日のハ）をそれぞれ示している。晴れ及び曇りの日に設定温度２０℃で冷房運転した場合の室温を比較すると、日射量の増加するイ）と、日射量の減少するロ）と、曇りの日であるハ）では実際の室温が異なり、実際に人間が感じる快適性も異なる。そこで、日射による輻射量が増加すると外気温度は上昇し、輻射量が減少すると外気温度は下降する特性を利用する。
【００１０】
具体的には、図３の制御フローチャートに示すごとく、最初にＴ１時間ごとに外気温度を測定、記憶する。そして、図４に示すように、Ｔ１時間毎の外気温度変化量を求めるため、現在の外気温度ｔｉとＴ１時間前の外気温度ｔｉ−１の差Δｔｉ、Ｔ１時間前の外気温度ｔｉ−１と２・Ｔ１時間前の外気温度ｔｉ−２の差Δｔｉ−１、２・Ｔ１時間前の外気温度ｔｉ−２と３・Ｔ１時間前の外気温度ｔｉ−３の差Δｔｉ−２を求める。このとき、現在、Ｔ１時間前、２・Ｔ１時間前の外気温度変化量であるΔｔｉ、Δｔｉ−１、Δｔｉ−２を、α＋β＋γ＝１となるよう重み定数を設定することで直近３回の平均変化量を求めることができる。
【００１１】
次に、上記外気温度変化量から（式１）に従い、輻射の影響に見合うよう最適に設定された０．２〜１．５程度の定数Ａを用いて室温補正量Δｔを求め、設定室温ｔをｔ＝ｔ＋Δｔに変更する。
【００１２】
Δｔ＝−Ａ（αΔｔｉ＋βΔｔｉ−１＋γΔｔｉ−２）    （１）
設定室温を変更後、Ｔ１時間毎に上記操作を繰り返す。ただし過負荷保護などの保護制御時には行わない。
【００１３】
図５は本発明の制御を実際の空気調和機に適用した場合の結果を表す。このグラフから分かるように、設定温度を外気温度の変化量に応じて補正する事によって、実際の室温が一定に保たれている事がわかる。また、体感的にも快適な空調が実現される。
【００１４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、エアコンが停止中の場合のみ、室外配管温度センサーの検出温度データから外気温度を推定する。これにより、外気温度センサーの無い室外機においても実施の形態１と同等の効果が得られる。
【００１５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、エアコンが停止中の場合のみ室外圧力センサーの検出圧力から冷媒飽和温度を求め、その温度データから外気温度を推定する。これにより、外気温度センサーの無い室外機においても実施の形態１と同等の効果が得られる。
【００１６】
（実施の形態４）
輻射の影響を受ける住居内においては、上述の如く、実際の室温が設定温度と異なるだけでなく、特に部屋の上下間に大きな温度差を生じ、頭上が暑く足元は冷えるため不快な状態になる。
【００１７】
そこで、快適性を向上させるため、（式１）で表される室温補正量Δｔを内蔵したタイマーにおいて午前０時から現時点まで累積した値ΣΔｔを用いて、ΣΔｔ≦ａ１の場合は上下羽根角度データをあらかじめ設定された角度データθより、θ＝θ＋Δθ１、ａ１＜ΣΔｔ≦ａ２の場合は上下羽根角度データをθ＝θ＋Δθ２、ａ２＜ΣΔｔ≦ａ３の場合は上下羽根角度データをθ＝θ＋Δθ３とＴ１時間毎に判定、変更する。ここで定数Δθ１、Δθ２、Δθ３、ａ１  、ａ２は表１のように冷房、暖房、除湿それぞれ別途定義される。
【００１８】
上記にように上下羽根角度データを変更することで、輻射が強い場合は冷房、除湿運転時上向きに冷たい風を送り、暖房運転時は下向きに暖かい風を送り、輻射が弱い場合は冷房、除湿運転時下向きに風を送り、暖房運転時は下向きに暖かい風を送ることで、部屋の上下間の温度差を解消し、快適性を向上させる。
【００１９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、輻射の影響がより大きな場合には、快適な空調へいち早く到達させるため室内機の風量を増加させる。
【００２０】
室内ファン回転数データを、式１で表される室温補正値Δｔを内蔵したタイマーにおいて午前０時から現時点まで累積した値ΣΔｔを用いて、ΣΔｔ≦ｂ１の場合は室内ファン回転数データをあらかじめ設定された回転数データＮより、Ｎ＝Ｎ＋ΔＮ１、ｂ１＜ΣΔｔ≦ｂ２の場合は回転数データをＮ＝Ｎ＋ΔＮ２、ｂ２＜ΣΔｔ≦ｂ３の場合は回転数データをＮ＝Ｎ＋ΔＮ３とＴ１時間毎に判定、変更する。ここで定数ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３、ｂ１  、ｂ２は表２のように冷房、暖房、除湿それぞれ別途定義される。
【００２１】
【発明の効果】
上記から明らかなように、本発明は高価な輻射センサーを用いることなく、日射による輻射の影響を室外気温の変化量を用いて補正することで、快適な住環境を実現可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】晴れた日の外気温度及び従来制御による室温変化を示すグラフ
【図２】曇りの日の外気温度及び従来制御による室温変化を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態１における制御フローチャート
【図４】外気温度変化量を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態１における制御による室温変化を示すグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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