(57)【要約】【課題】各種の温度調節機に適用可能であると共に、消費電力量を効果的に低減することにある。【解決手段】電力制御方法は、空調機のような温度調節機がサーモオフになったか否かを判定し、その判定結果がサーモオフになった後に、温度検出器の出力信号が温度調節機をサーモオンにさせる値に達しても、予め設定された時間に応じた時間の間は、温度調節機がサーモオンになることを阻止する信号を温度信号として前記温度調節機に出力する。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度信号によりサーモオフ及びサーモオンに選択的に切り換わる温度調節機を制御する方法であって、
前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号が前記温度信号として前記温度調節機に供給されることを遮断し、
前記温度調節機が前記サーモオフになった後、前記温度検出器の出力信号を基に、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む、温度調節機の電力制御方法。
【請求項２】
温度信号が第１の値に達したことによりサーモオフになり、前記温度信号が第２の値に達したことによりサーモオンになる温度調節機を制御する方法であって、
前記温度調節機が前記サーモオフになったか否かを判定し、
前記判定の結果が前記サーモオフになった後に、前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号が第２の値に達しても、予め設定された時間に応じた時間の間は、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む、温度調節機の電力制御方法。
【請求項３】
前記サーモオフになったか否かの判定は、前記温度調節機の動作状態を監視することにより行う、請求項２に記載の電力制御方法。
【請求項４】
さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過するたびに、
前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、
前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む、請求項２又は３に記載の電力制御方法。
【請求項５】
さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過したことにより、
前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、
前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む、請求項２又は３に記載の電力制御方法。
【請求項６】
温度信号によりサーモオフ及びサーモオンに選択的に切り換わる温度調節機を制御する装置であって、
前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力端子に接続される入力ポートと、
前記温度調節機が前記サーモオフになった後、前記温度検出器の出力信号を基に、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する制御器とを含む、温度調節機の電力制御装置。
【請求項７】
温度信号が第１の値に達したことによりサーモオフになり、前記温度信号が第２の値に達したことによりサーモオンになる温度調節機を制御する装置であって、
前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号を受ける入力ポートと、
前記温度調節機が前記サーモオンになることを遅延させる時間を設定する設定器と、
前記温度調節機が前記サーモオフになったか否かを判定し、前記サーモオフになった後に、前記温度検出器の出力信号が第２の値に達しても、前記設定器に設定された時間に応じた時間の間は、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する制御器とを含む、温度調節機の電力制御装置。
【請求項８】
さらに、  前記温度調節装置の運転状態を表す運転状態信号を受ける第２の入力ポートを含み、
前記制御器は、前記運転状態信号を基に、前記温度調節機がサーモオフになったか否かを判定する、請求項７に記載の電力制御装置。
【請求項９】
前記制御器は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間が経過するたびに、前記出力信号の値と異なる値を有する前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する、請求項７又は８に記載の電力制御装置。
【請求項１０】
前記制御器は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過したことにより、前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度検出器の出力信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する、請求項７又は８に記載の電力制御装置。
【請求項１１】
さらに、外部機器に接続される外部入出力装置を含む、請求項６から１０のいずれか１項に記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機や冷凍機のような温度調節装置を制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
本発明においては、空気調和機（空調機）、冷蔵庫、冷凍機、電気こたつ、電気ストーブ等、周囲の温度を調節する機能を備えた機器を「温度調節装置」という。
【０００３】
また、空気調節機周囲の温度を検出する温度検出器の出力信号が第１の値に達したことにより、空気調節機がオフにされることを「サーモオフ」といい、温度検出器の出力信号が第２の値に達したことにより温度調節器がオンにされることを「サーモオン」という。
【０００４】
【従来の技術】
エアコンのような空気調和機や、業務用冷凍機等の温度調節機は、一般に、温度検出器の出力信号が第１の値に達したことによりサーモオフになり、前記出力信号が第２の値に達したことによりサーモオンになるように、制御され、それにより消費電力を低減されている。
【０００５】
この種の温度調節機の消費電力をさらに低減する電力制御装置が特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１７９９１２号公報
【０００７】
この従来の電力制御装置は、温度調節機がサーモオフからサーモオンになったことに基づいて、コンプレッサのような温度制御器の電源回路に配置されたスイッチを強制的に切り離して、温度制御器自体を強制的に非作動（オフ）状態にしている。
【０００８】
【解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術では、コンプレッサのような温度制御器の電源回路に配置されたスイッチを強制的に切り離して、温度調節機を強制的にオフにしているから、温度制御器やスイッチの種類に応じた装置を用意しなければならない。また、温度制御器によっては、制御ができないものも多く存在する。
【０００９】
本発明の目的は、各種の温度調節機に適用可能であると共に、消費電力量を効果的に低減することにある。
【００１０】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る電力制御方法及び装置は、温度信号によりサーモオフ及びサーモオンに選択的に切り換わる温度調節機を制御する技術に適用される。
【００１１】
そのような電力制御方法は、前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号が前記温度信号として前記温度調節機に供給されることを遮断し、前記温度調節機が前記サーモオフになった後、前記温度検出器の出力信号を基に、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む。
【００１２】
電力制御装置は、前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力端子に接続される入力ポートと、前記温度調節機が前記サーモオフになった後、前記温度検出器の出力信号を基に、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する制御器とを含む。
【００１３】
本発明に係る電力制御方法及び装置は、温度信号が第１の値に達したことによりサーモオフになり、前記温度信号が第２の値に達したことによりサーモオンになる温度調節機を制御する技術に適用される。
【００１４】
そのような電力制御方法は、  前記温度調節機が前記サーモオフになったか否かを判定し、前記判定の結果が前記サーモオフになった後に、前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号が第２の値に達しても、予め設定された時間に応じた時間の間は、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含む。
【００１５】
電力制御装置は、前記温度調節機に備えられた温度検出器の出力信号を受ける入力ポートと、前記温度調節機が前記サーモオンになることを遅延させる時間を設定する設定器と、前記温度調節機が前記サーモオフになったか否かを判定し、前記サーモオフになった後に、前記温度検出器の出力信号が第２の値に達しても、前記設定器に設定された時間に応じた時間の間は、前記温度調節機がサーモオンになることを阻止する阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力する制御器とを含む。
【００１６】
温度調節機自体に備えられた制御回路は、その温度調節機がサーモオンになっても、サーモオンになる信号が入力しないから、所定の時間の間はコンプレッサのような温度制御器をオンにしない。これにより、温度調節機における消費電力が低減される。
【００１７】
また、温度調節機のスイッチ、ひいては温度制御器を電力制御装置自体で直接制御しないから、電力制御装置の多くの回路をデジタル化することができ、それにより電力制御装置自体の消費電力量を低減することができる。
【００１８】
さらに、温度調節機のスイッチのオン・オフを制御しないから、種類が異なるスイッチ及び温度制御器を用いた温度調節機に適用することができる。
【００１９】
前記サーモオフになったか否かの判定は、前記温度調節機の動作状態を監視することにより行うことができる。
【００２０】
温度制御装置は、前記温度調節装置の運転状態を表す運転状態信号を受ける第２の入力ポートを含み、前記制御器は、前記運転状態信号を基に、前記温度調節機がサーモオフになったか否かを判定するようにしてもよい。
【００２１】
電力制御方法は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過するたびに、前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含むことができる。
【００２２】
これの代わりに、電力制御方法は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過したことにより、
前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力することを含むことができる。
【００２３】
前記制御器は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間が経過するたびに、前記出力信号の値と異なる値を有する前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力するようにしてもよい。
【００２４】
これの代わりに、前記制御器は、さらに、前記判定の結果が前記サーモオフになっていないとき、予め設定された時間を経過したことにより、前記温度信号の値と異なる値を有する信号を前記温度検出器の出力信号として前記温度調節機に出力し、前記温度調節機による温度変化があったことにより、予め設定された時間に応じた時間の間、前記阻止信号を前記温度信号として前記温度調節機に出力するようにしてもよい。
【００２５】
電力制御装置は、さらに、外部機器に接続される外部入出力装置を含むことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照するに、電力制御装置１０は、空調機１２の電力制御に用いられている。空調機１２は、吸い込む空気の温度（吸い込み口温度）を検出すべく吸い込み口付近に配置された既設の温度検出器１４と、温度検出器の情報が入力する既設の温度検出器入力ポート１６とを備えている。
【００２７】
空調機１２には、また、運転状態の監視のために空調機の吹き出し温度を検出する温度検出器１８が空気の吹き出し口付近に備えられる。この温度検出器１８の代わりに、空調機１２の音を検出し、その出力信号を基に、空調機１２がオンになっているか、オフになっているかを判定してもよいし、温度検出器１４の出力信号を基に、空調機１２がオンになっているか、オフになっているかを判定してもよい。
【００２８】
空調機１２は、吹き出し口温度が第１の温度に達したことによりサーモオフになり、吹き出し口温度が第２の温度に達したことによりサーモオンになるように、内部の制御回路によりコンプレッサのような機器のオン・オフを制御する。
【００２９】
温度検出器１４及び１８として、サーミスタを用いることができるが、他の温度検出器を用いてもよい。温度検出器１４及び１８の出力信号は、それぞれ、温度制御装置１０の入力ポート２０及び２２に供給される。
【００３０】
温度制御装置１０は、外部入出力装置（インターフェース＝Ｉ／Ｏ）２６と、赤外線のような電磁波を用いる無線による無線通信ポート２８とを備えており、外部入出力装置２６によりコンピュータのような外部機器３０に接続することができると共に、無線通信ポート２８により外部機器３０と無線で通信することができる。無線通信ポート２８は外部入出力装置２６に電気的に接続されている。
【００３１】
図３に示すように、温度制御装置１０は、当該装置に直流電力を供給する電源装置３２と、各種の演算処理をする中央処理装置（ＣＰＵ）３４と、各種のデータを記憶する記憶装置３６と、運転時間を計数する計数器（カウンタ）３８と、空調機１２がサーモオン・オフの状態に制御されているときに空調機１２のサーモオフ状態を延長する延長時間（第１の制御時間）を設定する設定器４０と、空調機１２が連続運転のときに空調機１２を強制的にサーモオフ状態にする制御時間（第２の制御時間）を設定する設定器４２と、設定器４０及び４２並びに中央演算装置３４に設定された各種の情報を表示する表示器４４と、空調機１２の運転状態を表示する表示器４６と、空調機１２制御用の出力ポート４８とを含む。
【００３２】
電源装置３２は、商用電力を用いて直流電力を発生して、その直流電力を電力制御装置１０内の各種の回路に供給する。そのような電源装置３２としては、集積回路や電子部品を利用した市販の装置を用いることができるし、蓄電池や乾電池を使用することもできる。
【００３３】
中央処理装置３４は、各種の演算処理の他に、外部入出力装置２６、無線通信ポート２８、記憶装置３６、設定器４０，４２、表示器４４，４６等を制御する。記憶装置３６には、第１及び第２の温度が予め記憶されている。第１及び第２の温度は、空調機１２が制御回路によりサーモオフにされた後に、空調機１２のオン・オフ制御に用いられる。
【００３４】
中央処理装置３４は、入力ポート２０，２２への入力信号を基に、温度検出器１４の出力信号を空調機１２に供給し、空調機１２がオンの間、計数器３８を作動させて、空調機１２の連続運転時間を計数させる。
【００３５】
しかし、空調機１２がオンになった後、サーモオフになると、中央処理装置３４は、空調機１２の吹き出し口温度が第２の温度に達したことにより計数を開始し、計数値が設定器４０に設定された延長時間に達したことにより空調機１２がサーモオンになる信号を温度検出器１４の出力信号として出力ポート４８から空調機１２に供給する。これにより、空調機１２はサーモオンになる。
【００３６】
中央処理装置３４は、さらに、予め設定された第１及び第２の値、設定器４０，４２に設定された延長時間を表示器４４に目視可能に表示させ、空調機１２がサーモ制御状態にあるか又は連続運転状態にあるか等の運転状態を表示器４６に目視可能に表示させる。
【００３７】
設定器４０，４２には、対応する時間が外部入出力装置２６又は無線通信ポート及び中央処理装置３４を介して設定される。設定器４０に設定される第１の延長時間は、設定器４２に設定される第２の延長時間と同じであってもよいし、第２の延長時間より長くてもよいし、短くてもよい。
【００３８】
中央処理装置３４は、計数器３８、設定器４０，４２等の機能を兼ね備えていてもよい。
【００３９】
温度制御装置１０は、図２（Ａ）で示すように接続されていた温度検出器１４と出力ポート５０とを切り離した後、入力ポート２０を温度検出器１４の信号出力側に接続され、出力ポート４８を出力ポート５０の信号入力側に接続されて使用される。
【００４０】
温度制御装置１０は、空調機１２の附属装置として、後付けにより空調機１２に取り付けることができる。
【００４１】
次に、図４を参照して、温度制御装置１０の動作について説明する。
【００４２】
中央処理装置３４は、空調機１２をオンにすることができるように、入力ポート２０，２２への入力信号を基に、温度検出器１４の出力信号（吸い込み口の空気温度）を空調機１２に供給する（ステップ１０１）。
【００４３】
次いで、中央処理装置３４は、温度検出器１８の出力信号を基に、空調機１２がオンであるか否かを判定する（ステップ１０２）。
【００４４】
ステップ１０２における判定の結果、空調機１２がオフであると、中央処理装置３４は、ステップ１０１に戻る。このため、中央処理装置３６は、電源が投入されている限り、空調機１２がオンであるか否かにかかわらず、入力ポート２０，２２への入力信号を基に、温度検出器１４の出力信号を空調機１２に供給し続ける。これにより、空調機１２はいつでも運転可能の状態におかれる。
【００４５】
しかし、ステップ１０２における判定の結果、オン状態（運転中）であると、中央処理装置３４は、計数器３８を作動させて、空調機１２がオン状態で連続運転している時間の計測を開始させる（ステップ１０３）。
【００４６】
次いで、中央処理装置３４は、温度検出器１４及び１８の出力信号を基に、空調機１２がサーモオフになったか否かを判定する（ステップ１０４）。この判定は、空調機１２がオフであると、温度検出器１４及び１８の出力信号の値が変化するから、例えば、信号変化があったか否か、信号変化量、信号値自体、信号値偏差等が所定の値になったか否か等により判定することができる。
【００４７】
ステップ１０４における判定の結果、サーモオフであると、中央処理装置３４は、出力ポート４８から空調機１２に供給する信号の値を固定する（ステップ１０５）。これにより、空調機１２は、サーモオフの状態に維持される。
【００４８】
次いで、中央処理装置３４は、温度検出器１４の出力信号を基に、吸い込み口の周囲温度（室温）が予め設定された第２の温度に達したか否かを判定する（ステップ１０６）。
【００４９】
ステップ１０６における判定の結果、吸い込み口温度が第２の値に達すると、中央処理装置３４は、延長時間（第１の制御時間）の計数を開始し（ステップ１０７）、計数値が設定器４０に設定された延長時間に達したことにより、温度検出器１４の出力信号を出力ポート４８から空調機１２に供給する（ステップ１０８）。これにより、空調機１２は内部の制御回路によりサーモオンにされる。
【００５０】
上記の結果、中央処理装置３４は、空調機１２がサーモオフになると、室温が第２の温度（設定値）に達したときから、設定器４０に設定された延長時間を経過するまで、空調機１２がオンにならない信号を温度検出器１４の出力信号として空調機１２に出力する。その間、空調機１２は内部回路によりサーモオフに維持される。
【００５１】
一方、ステップ１０４における判定の結果、空調機１２がサーモオフになっていないと、中央処理装置３４は、計数器３８の計数値（連続運転時間）が計数器３８に設定された時間に達したか否かを判定する（ステップ１０９）。
【００５２】
ステップ１０９における判定の結果、計数器３８で設定した時間に達していないと、中央処理装置３４はステップ１０４に戻る。
【００５３】
ステップ１０９における判定の結果、設定時間に達すると、中央処理装置３４は、出力ポート４８を介して空調機１２に供給する信号値を温度に換算して数度に対応する値だけ、冷房用であれば低く（機器により高く）し、暖房用であれば高く（機器により低く）する（ステップ１１０）。これは、連続運転時間が設定された時間を超えた場合、空調機１２を強制的にサーモオフにするためである。
【００５４】
次いで、中央処理装置３４は、温度検出器１８の出力信号を基に、吹き出し口付近の温度に変化があったか否かを判定する（ステップ１１１）。
【００５５】
ステップ１１１における判定の結果、温度変化がないと、中央処理装置３４は、ステップ１１０に戻る。これにより、出力ポート４８を介して空調機１２に供給される信号の値が再び数度分だけ変更される。
【００５６】
ステップ１１１における判定の結果、温度変化があると、中央処理装置３４は、ステップ１１０における出力信号値の変更を停止した後（ステップ１１２）、制御時間（第２の制御時間）の計数を開始する（ステップ１１４）。
【００５７】
計数値が設定器４２に設定された制御時間（第２の制御時間）に達すると、中央処理装置３４は、ステップ１０８に移行して、温度検出器１４の出力信号を出力ポート４８から空調機１２に供給する。これにより、空調機１２は内部の制御回路によりサーモオンにされる。
【００５８】
上記の結果、中央処理装置３４は、空調機１２が連続運転されていると、空調機１２への出力信号を強制的に変化させて、空調機１２を強制的にオフにし、室温が第２の温度（設定値）に達したときから、設定器４０に設定された延長時間を経過するまで、空調機１２がオンにならない信号を温度検出器１４の出力信号として空調機１２に出力する。
【００５９】
上記のように、温度制御装置１０によれば、空調機１２自体に備えられた制御回路は、空調機１２がサーモオンになっても、サーモオンになる信号が入力しないから、所定の時間の間はコンプレッサのような駆動機器をオンにしない。これにより、空調機１２における消費電力が低減される。
【００６０】
また、空調機１２のスイッチ、ひいては温度制御器を電力制御装置自体で直接制御しないから、電力制御装置の多くの回路をデジタル化することができ、それにより電力制御装置自体の消費電力量を低減することができる。
【００６１】
さらに、空調機１２のスイッチのオン・オフを制御しないから、種類が異なるスイッチ及び温度制御器を用いた空調機に適用することができる。
【００６２】
本発明は、空調機のみならず、冷蔵庫、冷凍機、電気こたつ、電気ストーブ等、他の温度調節装置にも適用することができる。また、本発明は、電気エネルギーを用いる温度調節装置のみならず、石油やガス等の他のエネルギーを使用する温度調節装置にも適用することができる。
【００６３】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度制御装置と空調機との接続関係を示す図である。
【図２】本校案に係る温度制御装置と空調機の温度検出器との接続状態を示す図である。
【図３】本発明に係る温度制御装置の一実施例を示す電気回路のブロック図である。
【図４】図３に示す温度制御装置の動作を説明するためのプローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０  温度制御装置
１２  空調機
１４，１８  温度検出器
１６  空調機側入力ポート
２０、２２  入力ポート
４８  出力ポート
【図１】
2005003329.tif 000003
【図２】
2005003329.tif 000004
【図３】
2005003329.tif 000005
【図４】
2005003329.tif 000006