(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサの回転数に応じた空調能力で室内温度が設定温度となるように空調する空気調和機であって、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記室内温度を検出する室内温度検出手段と、
前記コンプレッサの回転数を、前記外気温度検出手段により検出された前記外気温度及び外気温度の変化率に基づくフィードフォワード制御と共に、前記室温検出手段により検出された前記室内温度と前記設定温度との偏差及び該偏差の変化率に基づくフィードバック制御することにより前記被空調室内の室内温度を制御する制御手段と、
を備えた空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段が、前記フィードフォワード制御における冷房運転時には前記外気温度が高いほど冷房能力が高くなり、前記外気温度の変化率が上昇する方向となっている場合に冷房能力が高くなり、前記外気温度の変化率が下降する方向となっている場合に冷房能力が低くなるように制御すると共に、暖房運転時には前記外気温度が高いほど暖房能力が低くなり、前記外気温度の変化率が上昇する方向となっている場合に暖房能力が低くなり、前記外気温度の変化率が下降する方向となっている場合に暖房能力が高くなるように前記コンプレッサの回転数を制御する、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御手段は、設置建物の断熱度、熱損失度、及び気密度の各度合いを示す値の少なくとも１つを考慮して前記フィードフォワード制御を行なう請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、より詳しくは、外気温度の外乱による影響を抑制することができる空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の空気調和を図る空気調和機（以下「エアコン」という）は、コンプレッサの回転駆動によって冷媒を圧縮、凝縮を繰り返しながら循環させて室内の冷暖房を図っている。
【０００３】
このような従来のエアコンでは一般に、室内温度と設定温度（目標温度）との偏差に基づくＰＩ制御やファジィ制御等のフィードバック制御によりコンプレッサの回転駆動を制御することによって室内の温度を制御していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のエアコンでは、エアコンを設置した建物の外部の気温（以下、「外気温度」という）等の外乱による影響を充分には補償できない、という問題点があった。この結果、室内では暑さや肌寒さを感じてしまう場合があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、外乱による悪影響を抑制することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、コンプレッサの回転数に応じた空調能力で室内温度が設定温度となるように空調する空気調和機であって、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記コンプレッサの回転数を、前記外気温度検出手段により検出された前記外気温度及び外気温度の変化率に基づくフィードフォワード制御と共に、前記室温検出手段により検出された前記室内温度と前記設定温度との偏差及び該偏差の変化率に基づくフィードバック制御することにより前記被空調室内の室内温度を制御する制御手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、外気温度検出手段によって外気温度が検出され、制御手段によって、上記検出された外気温度及び該外気温度の変化率に基づくフィードフォワード制御によってコンプレッサの回転数が制御されることにより室内温度が制御される。なお、上記外気温度の変化率は、外気温度の単位時間当りの変化量である。
また、請求項１に記載の発明によれば、上記フィードフォワード制御に加えて、室内温度検出手段により検出された室内温度と設定温度との偏差及び該偏差の変化率に基づくフィードバック制御が行なわれて室内温度が制御される。なお、上記偏差の変化率は、上記偏差の単位時間当りの変化量である。
【０００８】
このように請求項１に記載の発明によれば、室内温度と設定温度の偏差及び該偏差の変化量に基づくフィードバック制御に加え、外気温度及び該外気温度の変化率に基づくフィードフォワード制御によって室内温度を制御しているので、外気温度が急激に変化する場合であっても該外気温度の外乱による悪影響を抑制しながら、室内温度の変化に応じた、より効果的な空調を行なうことができる。
【００１２】
なお、請求項２記載の発明のように、請求項１に記載の発明において、前記制御手段が、前記フィードフォワード制御における冷房運転時には前記外気温度が高いほど冷房能力が高くなり、前記外気温度の変化率が上昇する方向となっている場合に冷房能力が高くなり、前記外気温度の変化率が下降する方向となっている場合に冷房能力が低くなるように制御すると共に、暖房運転時には前記外気温度が高いほど暖房能力が低くなり、前記外気温度の変化率が上昇する方向となっている場合に暖房能力が低くなり、前記外気温度の変化率が下降する方向となっている場合に暖房能力が高くなるようにコンプレッサの回転数を制御することが好ましい。
【００１３】
また、請求項３記載の発明のように、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御手段が、設置建物の断熱度、熱損失度、及び気密度の各度合いを示す値の少なくとも１つを考慮して前記フィードフォワード制御を行なうことが好ましい。
【００１４】
これによって、本発明の空気調和機を設置した建物の特性により適合した室内温度の制御が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１には本発明を適用した空気調和機（以下「エアコン１０」という）の実施の形態が示されている。このエアコン１０は、室内ユニット１２と室外ユニット１４とによって構成されており、遠隔操作手段として設けられているワイヤレスリモコンスイッチ（以下「リモコン１２０」という）の操作によって運転／停止される。また、エアコン１０は、リモコン１２０で運転モード、設定温度等の運転条件が設定されて操作信号が送出されると、この操作信号を室内ユニット１２で受信して操作信号に基づいた運転が行われる。
【００１７】
図２には、エアコン１０の室内ユニット１２と室外ユニット１４との間に構成されている冷凍サイクルの概略が示されている。室内ユニット１２と室外ユニット１４の間には、冷媒を循環させる太管の冷媒配管１６Ａと、細管の冷媒配管１６Ｂが対で設けられており、それぞれの一端が室内ユニット１２に設けられている熱交換器１８に接続されている。
【００１８】
冷媒配管１６Ａの他端は、室外ユニット１４のバルブ２０Ａに接続されている。このバルブ２０Ａは、マフラー２２Ａを介して四方弁２４に接続されている。この四方弁２４には、それぞれがコンプレッサ２６に接続されているアキュムレータ２８とマフラー２２Ｂが接続されている。さらに、室外ユニット１４には、熱交換器３０が設けられている。この熱交換器３０は、一方が四方弁２４に接続され、他方がキャピラリチューブ３２、ストレーナ３４、電動膨張弁３６、モジュレータ３８を介してバルブ２０Ｂに接続されている。このバルブ２０Ｂには、冷媒配管１６Ｂの他端が接続されており、これによって、室内ユニット１２と室外ユニット１４の間に冷凍サイクルを形成する冷媒の密閉された循環路が構成されている。
【００１９】
エアコン１０は、コンプレッサ２６の運転によってこの冷凍サイクル中を冷媒が循環されることにより冷房または暖房運転が可能となっている。
【００２０】
すなわち、冷房モードでは、コンプレッサ２６によって圧縮された冷媒が熱交換器３０へ供給されることにより液化され、この液化された冷媒が室内ユニット１２の熱交換器１８で気化することにより、熱交換器１８を通過する空気を冷却する。また、暖房モードでは、逆に、コンプレッサ２６によって圧縮された冷媒が、室内ユニット１２の熱交換器１８で凝縮されることにより放熱し、この冷媒が放熱した熱で熱交換器１８を通過する空気を加熱する。
【００２１】
図２では、矢印によって冷房モード（冷房運転）と暖房モード（暖房運転）におけるそれぞれの冷媒の流れを示しており、四方弁２４の切り換えによって、運転モードが冷房モード（ドライモード）と暖房モードとが切り換えられ、電動膨張弁３６の弁開度を制御することにより、冷媒の蒸発温度が調整される。
【００２２】
図３には、室内ユニット１２の概略断面が示されている。この室内ユニット１２には、図示しない室内の壁面に取り付けられる取付ベース４０の上下（図３の紙面上下）に係止されるケーシング４２によって内部が覆われている。このケーシング４２内には、中央部にクロスフローファン４４が配置されている。熱交換器１８は、クロスフローファン４４の前面側から上面側に渡って配置されており、熱交換器１８とケーシング４２の前面側から上面側に形成されている吸込み口４６との間には、フィルタ４８が配置されている。また、ケーシング４２の下部には、吹出し口５０が形成されている。
【００２３】
これにより、室内ユニット１２では、クロスフローファン４４の回転によって、吸込み口４６から室内の空気が吸込まれフィルタ４８及び熱交換器１８を通過した後、吹出し口５０から室内へ向けて吹き出される。また、室内ユニット１２では、冷凍サイクルの運転によって熱交換器１８が冷却または加熱されており、室内から吸込んだ空気は、熱交換器１８を通過するときに、熱交換器１８によって冷却または加熱され、この空気が室内へ吹き出されることにより室内の空気調和が図られる。
【００２４】
吹出し口５０内には、左右フラップ５２及び上下フラップ５４が設けられており、左右フラップ５２及び上下フラップ５４によって、吹き出される空調風の向きが変えられるようになっている。
【００２５】
図４に示されるように、室内ユニット１２には、電源基板５６、コントロール基板５８及びパワーリレー基板６０が設けられている。エアコン１０を運転するための電力が供給される電源基板５６には、モータ電源６２、制御回路電源６４、シリアル電源６６及び駆動回路６８が設けられている。また、コントロール基板５８には、シリアル回路７０、駆動回路７２及びマイコン７４が設けられている。
【００２６】
電源基板５６の駆動回路６８には、クロスフローファン４４を駆動するファンモータ７６（例えばＤＣブラシレスモータ）が接続されており、コントロール基板５８に設けられているマイコン７４からの制御信号に応じてモータ電源６２から駆動電力が供給される。このとき、マイコン７４は、駆動回路６８からの出力電圧を１２Ｖ〜３６Ｖの範囲で２５６ステップで変化させるように制御してファンモータ７６の速度制御を行う。
【００２７】
コントロール基板５８の駆動回路７２には、パワーリレー基板６０及び上下フラップ５４を操作する上下フラップモータ７８が接続されている。パワーリレー基板６０には、パワーリレー８０と温度ヒューズ等が設けられており、マイコン７４からの信号によって、パワーリレー８０を操作し、室外ユニット１４へ電力を供給するための接点８０Ａを開閉する。エアコン１０は、接点８０Ａが閉じられることにより、室外ユニット１４へ電力が供給されて運転される。
【００２８】
また、上下フラップモータ７８は、マイコン７４の制御信号に応じて制御されて、上下フラップ５４を操作する。上下フラップ５４が、上下方向へスイングされることにより、室内ユニット１２の吹出し口５０から吹き出される空気の吹出し方向が上下方向へ変えられる。
【００２９】
このように、エアコン１０の室内ユニット１２では、クロスフローファン４４の回転と、上下フラップ５４の操作が制御されることにより、所望の風量及び風向または室内を快適にするために制御された風量及び風向で空調された空気を室内へ吹出すことができるようになっている。
【００３０】
シリアル回路７０は、マイコン７４及び電源基板５６のシリアル電源６６に接続され、さらに室外ユニット１４へ接続されている。マイコン７４は、このシリアル回路７０を介して室外ユニット１４との間でシリアル通信を行い、室外ユニット１４の作動を制御するようになっている。
【００３１】
また、室内ユニット１２には、後述するリモコン１２０からの操作信号を受信する受信回路及び運転表示用の表示ＬＥＤ等を備えた表示基板８２が設けられており、この表示基板８２がマイコン７４に接続されている。図１に示されるように、表示基板８２は表示部８２Ａがケーシング４２の表面に露出されており、リモコン１２０からの操作信号がこの表示部８２Ａで受信されて入力される。
【００３２】
図４に示されるように、マイコン７４には、ＲＯＭ７５、室内温度を検出する室温センサ８４及び熱交換器１８のコイル温度を検出する熱交温度センサ８６が接続され、さらに、コントロール基板５８に設けられているサービスＬＥＤ及び運転切換スイッチ８８が接続されている。なお、後述するリモコン１２０にも温度センサが設けられており、室内温度は通常は、リモコン１２０によって計測されて所定のタイミングで送出されてくるようになっている。
【００３３】
ＲＯＭ７５には、後述する冷房運転及び暖房運転の各運転時の制御に必要なフィードフォワードテーブル、フィードバックテーブル等の各種データが記憶されている。なお、ＲＯＭ７５は外付けのＲＯＭであるため、前記各種データは容易に変更することができる。
【００３４】
運転切換スイッチ８８は、通常運転とメンテナンス時等に行う試験運転との切換用であると共に、電源スイッチ８８Ａの接点を開放してエアコン１０への運転電力の供給を遮断できるようになっている。通常、この運転切換スイッチ８８は、通常運転に設定されている。なお、サービスＬＥＤは、メンテナンス時に点灯操作することにより、サービスマンに自己診断結果を知らせるようになっている。
【００３５】
この室内ユニット１２は、端子板９０のターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを介して室外ユニット１４に接続されている。
【００３６】
一方、図５に示されるように、室外ユニット１４には、端子板９２が設けられ、この端子板９２のターミナル９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃがそれぞれ、室内ユニット１２の端子板９０のターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃに接続されている。これにより、室外ユニット１４には、室内ユニット１２から運転電力が供給されると共に、室内ユニット１２との間でシリアル通信が可能となっている。
【００３７】
この室外ユニット１４には、整流基板９４、コントロール基板９６が設けられている。コントロール基板９６には、マイコン９８と共に、ノイズフィルタ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、シリアル回路１０２及びスイッチング電源１０４等が設けられている。
【００３８】
整流基板９４は、ノイズフィルタ１００Ａを介して供給される電力を整流し、ノイズフィルタ１００Ｂ、１００Ｃを介して平滑化してスイッチング電源１０４へ出力する。スイッチング電源１０４は、マイコン９８と共にインバータ回路１０６に接続されている。これにより、マイコン９８から出力される制御信号に応じた周波数の電力をインバータ回路１０６からコンプレッサモータ１０８へ出力して、コンプレッサ２６を回転駆動させるようになっている。
【００３９】
なお、マイコン９８は、インバータ回路１０６から出力される電力の周波数が、オフまたは所定値（例えば１４Hz）以上（上限は運転電流の上限による）の範囲となるように制御しており、これによって、コンプレッサモータ１０８、すなわちコンプレッサ２６の回転数が変えられ、コンプレッサ２６の能力（エアコン１０の冷暖房能力）が制御される。
【００４０】
このコントロール基板９６には、四方弁２４及び熱交換器３０を冷却するための図示しないファンを駆動するファンモータ１１０、ファンモータコンデンサ１１０Ａが接続されている。また、室外ユニット１４には、外気温度を検出する外気温度センサ１１２、熱交換器３０の冷媒コイルの温度を検出するコイル温度センサ１１４及びコンプレッサ２６の温度を検出するコンプレッサ温度センサ１１６が設けられており、これらがマイコン９８に接続されている。
【００４１】
マイコン９８は、運転モードに応じて四方弁２４を切り換えるとと共に、室内ユニット１２からの制御信号、外気温度センサ１１２、コイル温度センサ１１４及びコンプレッサ温度センサ１１６の検出結果の少なくとも１つに基づいて、ファンモータ１１０のオン／オフ及びコンプレッサモータ１０８の運転周波数（コンプレッサ２６の能力）等を制御するようになっている。
【００４２】
図１に示されるように、エアコン１０はリモコンスイッチ１２０の操作によって運転される。図６には、エアコン１０を操作するリモコンスイッチ１２０の一例を示している。リモコンスイッチ１２０には、表示部１２２が設けられている。この表示部１２２には、運転モード、設定温度、室内温度、時刻に加え、風向、風量等のエアコン１０を運転するときの運転条件ないし運転状態が表示される。
【００４３】
また、リモコンスイッチ１２０には、運転／停止ボタン１２４、温度設定ボタン１２６Ａ、１２６Ｂと共に、１Ｈタイマーボタン１２８及びおやすみボタン１３０が設けられている。エアコン１０は、運転／停止ボタン１２４の操作によって運転／停止される。また、温度設定ボタン１２６Ａ、１２６Ｂの操作によって設定温度（空調するときの目標温度）が変えられる。
【００４４】
なお、リモコンスイッチ１２０には、スライドカバー１３４が設けられており、このスライドカバー１３４内に運転切換ボタン、風量及び風向の切換ボタン、タイマ運転設定用のボタン等の種々の操作ボタンを有する操作パネルが設けられており、これにより、エアコン１０の運転モードの自動、暖房、ドライ、冷房、空気清浄等の間での切換え操作、吹出し口５０から吹出す空調風の風量及び風向の切換操作、タイマ運転の設定等が可能となっている。
【００４５】
エアコン１０は、リモコンスイッチ１２０のスイッチ操作に応じた操作信号が入力されると、操作信号に応じて運転モード、空調能力等の運転条件を設定して、設定した運転条件に基づいて空調運転を行なう一般的構成となっている。
【００４６】
ところで、エアコン１０では、冷房運転及び暖房運転の制御を行なう際には、室内温度及び設定温度に基づくフィードバック制御に加えて、外気温度に基づくフィードフォワード制御を次の（１）式に基づいて行なっている。
【００４７】
Ｈz-ref＝Ｈz＋ＦＦＧ×ΔＨzff＋ＦＢＧ×ΔＨzfb           （１）
ここで、Ｈz-refはコンプレッサ２６を回転駆動させるコンプレッサモータ１０８に出力する電力の目標周波数を、Ｈzは該電力の現在の周波数（以下、現在周波数という）を、ΔＨzffはフィードフォワード制御におけるフィードフォワード項を上記電力の現在周波数Ｈzに対する差分値として表したもの（以下、ＦＦ周波数差分という）を、ＦＦＧはフィードフォワードゲインを、ΔＨzfbはフィードバック制御におけるフィードバック項を上記電力の現在周波数Ｈzに対する差分値として表したもの（以下、ＦＢ周波数差分という）を、ＦＢＧはフィードバックゲインを、各々示す。
【００４８】
上記ＦＦ周波数差分ΔＨzffは外気温度（絶対値）Ｇ及び該外気温度Ｇの所定時間（本実施形態では３０秒）毎の変化量（以下、外気温度変化という）ΔＧに基づくテーブルとして、冷房運転及び暖房運転の各運転毎に室内ユニット１２のコントロール基板５８に設けられたＲＯＭ７５の所定領域に予め記憶されている。
【００４９】
図７（Ａ）にはＲＯＭ７５に記憶されている冷房運転用のＦＦ周波数差分ΔＨzffのテーブル（以下、冷房用ＦＦテーブルという）１５０が、図７（Ｂ）には暖房運転用のＦＦ周波数差分ΔＨzffのテーブル（以下、暖房用ＦＦテーブルという）１６０が、各々示されている。各図における−Ａ’、−Ａ、０、＋Ａ、及び＋Ａ’は−Ａ’＜−Ａ＜０＜＋Ａ＜＋Ａ’の関係とされており、外気温度Ｇ及び外気温度変化ΔＧに応じて一意に決定される−Ａ’、−Ａ、０、＋Ａ、及び＋Ａ’の何れかの値が上記（１）式におけるＦＦ周波数差分ΔＨzffに代入される。
【００５０】
図７（Ａ）に示すように、フィードフォーワード制御における冷房運転の制御では、外気温度Ｇが高いほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが大きくなり、外気温度変化ΔＧが気温上昇側（＋側）に大きいほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが大きくなると共に外気温度変化ΔＧが気温下降側（−側）に大きいほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが小さくなる特性とされている。また、図７（Ｂ）に示すように、フィードフォーワード制御における暖房運転の制御では、上記の冷房運転の制御とは全く逆の特性、すなわち外気温度Ｇが高いほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが小さくなり、外気温度変化ΔＧが気温上昇側（＋側）に大きいほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが小さくなると共に外気温度変化ΔＧが気温下降側（−側）に大きいほどＦＦ周波数差分ΔＨzffが大きくなる特性とされている。
【００５１】
すなわち、冷房運転時には外気温度Ｇが高いほど冷房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くしている。また、冷房運転時には外気温度変化ΔＧが気温上昇側に大きいほど冷房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くし、外気温度変化ΔＧが気温下降側に大きいほど冷房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くしている。また、暖房運転時には外気温度Ｇが高いほど暖房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くしている。また、暖房運転時には外気温度変化ΔＧが気温上昇側に大きいほど暖房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くし、外気温度変化ΔＧが気温下降側に大きいほど暖房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くしている。
【００５２】
一方、上記ＦＢ周波数差分ΔＨzfbは室内温度からリモコン１２０による設定温度を減じた値（以下、偏差という）ｅ及び該偏差ｅの所定時間（本実施形態では３０秒）毎の変化量（以下、偏差変化という）Δｅに基づくテーブルとして、冷房運転及び暖房運転の各運転毎に室内ユニット１２のコントロール基板５８に設けられたＲＯＭ７５の所定領域に予め記憶されている。
【００５３】
図８（Ａ）にはＲＯＭ７５に記憶されている冷房運転用のＦＢ周波数差分ΔＨzfbのテーブル（以下、冷房用ＦＢテーブルという）１５２が、図８（Ｂ）には暖房運転用のＦＢ周波数差分ΔＨzfbのテーブル（以下、暖房用ＦＢテーブルという）１６２が、各々示されている。各図における−Ｂ’、−Ｂ、０、＋Ｂ、及び＋Ｂ’は−Ｂ’＜−Ｂ＜０＜＋Ｂ＜＋Ｂ’の関係とされており、偏差ｅ及び偏差変化Δｅに応じて一意に決定される−Ｂ’、−Ｂ、０、＋Ｂ、及び＋Ｂ’の何れかの値が上記（１）式におけるＦＢ周波数差分ΔＨzfbに代入される。
【００５４】
図８（Ａ）に示すように、フィードバック制御における冷房運転の制御では、偏差ｅが大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが大きくなり、偏差変化Δｅが気温上昇側（＋側）に大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが大きくなると共に偏差変化Δｅが気温下降側（−側）に大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが小さくなる特性とされている。また、図８（Ｂ）に示すように、フィードバック制御における暖房運転の制御では、上記の冷房運転の制御とは全く逆の特性、すなわち偏差ｅが大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが小さくなり、偏差変化Δｅが気温上昇側（＋側）に大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが小さくなると共に偏差変化Δｅが気温下降側（−側）に大きいほどＦＢ周波数差分ΔＨzfbが大きくなる特性とされている。
【００５５】
すなわち、冷房運転時には偏差ｅが大きいほど冷房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くしている。また、冷房運転時には偏差変化Δｅが気温上昇側に大きいほど冷房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くし、偏差変化Δｅが気温下降側に大きいほど冷房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くしている。また、暖房運転時には偏差ｅが大きいほど暖房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くしている。また、暖房運転時には偏差変化Δｅが気温上昇側に大きいほど暖房能力を低くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を低くし、偏差変化Δｅが気温下降側に大きいほど暖房能力を高くする必要があるので、コンプレッサモータ１０８に入力する電力の周波数を高くしている。
【００５６】
マイコン７４が本発明の制御手段に、室温センサ８４が本発明の室内温度検出手段に、外気温度センサ１１２が本発明の外気温度検出手段に、各々相当する。
【００５７】
次に、図９及び図１０を参照して本実施の形態の作用について説明する。なお、図９はリモコン１２０により運転モードとして冷房運転が設定された場合に室内ユニット１２のマイコン７４によって実行される制御プログラムのフローチャートであり、図１０はリモコン１２０により運転モードとして暖房運転が設定された場合にマイコン７４によって実行される制御プログラムのフローチャートである。また、ここでは、上記（１）式におけるフィードフォワードゲインＦＦＧ及びフィードバックゲインＦＢＧが双方とも１である場合について説明する。まず、図９を参照して、冷房運転時の作用について説明する。
【００５８】
同図のステップ２００では、リモコン１２０による設定温度と室温センサ８４により得られた室内温度との差分に応じたコンプレッサモータ１０８への入力電力の周波数の設定、リモコン１２０により設定された風向及び風量に応じた各部の設定等の初期設定を行なう。なお、このとき、外気温度検出センサ１１２により検出される外気温度Ｇと室温センサ８４により検出される室内温度Ｓとを取り込んでマイコン７４に内蔵された図示しないメモりに記憶する。
【００５９】
次のステップ２０２では所定時間（本実施形態では３０秒）の経過待ちを行ない、次のステップ２０４では外気温度検出センサ１１２により検出される外気温度Ｇと室温センサ８４により検出される室内温度Ｓとを取り込んで上記図示しないメモりに記憶する。
【００６０】
次のステップ２０６では外気温度変化ΔＧ、偏差ｅ、偏差変化Δｅを算出する。すなわち、外気温度変化ΔＧは上記ステップ２０４によって今回取り込んだ外気温度Ｇから前回取り込んだ外気温度Ｇを減じることによって算出する。また、偏差ｅは上記ステップ２０４によって今回取り込んだ室内温度Ｓからリモコン１２０による設定温度を減じることによって算出する。更に、偏差変化Δｅは本ステップ２０６によって今回算出した偏差ｅから前回算出した偏差ｅを減じることによって算出する。なお、最初に本ステップ２０６が実行される際には、上記前回取り込んだ外気温度Ｇとしては上記ステップ２００において記憶した外気温度を適用し、上記前回算出した偏差ｅとしては上記ステップ２００において記憶した室内温度Ｓからリモコン１２０による設定温度を減じた値を適用する。
【００６１】
次のステップ２０８では上記ステップ２０４において取り込んだ外気温度Ｇと上記ステップ２０６において算出した外気温度変化ΔＧ、偏差ｅ及び偏差変化Δｅとに基づいて、ＲＯＭ７５に記憶されている冷房用ＦＦテーブル１５０及び冷房用ＦＢテーブル１５２からＦＦ周波数差分ΔＨzff及びＦＢ周波数差分ΔＨzfbを各々取得する。
【００６２】
次のステップ２１０では上記ステップ２０８において取得したＦＦ周波数差分ΔＨzff及びＦＢ周波数差分ΔＨzfbと、現在周波数Ｈzとを上記（１）式に代入することによって目標周波数Ｈz-refを算出し、次のステップ２１２ではコンプレッサモータ１０８に入力している電力の周波数が算出した目標周波数Ｈz-refとなるように設定した後に上記ステップ２０２へ戻る。
【００６３】
これ以降、運転モードが冷房運転以外のモードに設定されるまで上記ステップ２０２乃至ステップ２１２の処理を繰り返して実行する。
【００６４】
次に、図１０を参照して、暖房運転時の作用について説明する。なお、図１０における図９と同様のステップについては図９と同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００６５】
図１０に示すように暖房運転時は上記冷房運転時に比較して、ＦＦ周波数差分ΔＨzff及びＦＢ周波数差分ΔＨzfbを取得するテーブルが暖房用ＦＦテーブル１６０及び暖房用ＦＢテーブル１６２とされている点のみが相違している。
【００６６】
すなわち、暖房運転時におけるコンプレッサモータ１０８への入力電力の目標周波数の増減は、上述した冷房運転時における状態とは逆の状態とされる。
【００６７】
このように、本実施形態に係るエアコン１０では、室内温度と設定温度との偏差及び該偏差の変化に基づくフィードバック制御に加えて外気温度及び該外気温度の変化に基づくフィードフォワード制御によって室内温度を制御しているので、外気温度が急激に変化する場合であっても該外気温度の外乱による悪影響を抑制することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、上記（１）式におけるフィードフォワードゲインＦＦＧ及びフィードバックゲインＦＢＧの双方を１とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィードフォワードゲインＦＦＧとしてエアコン１０が設置されている建物の特性を示す値を適用する形態としてもよい。
【００６９】
すなわち、エアコンが設置される建物の特性として、断熱度の高さを示す断熱係数（熱損失係数）や建物の気密の度合いを示す気密度があるが、これらの値は外気温度の室内に対する影響度の高さ等を示すものであるので、これらの値に基づいてフィードフォワードゲインＦＦＧやフィードバックゲインＦＢＧを設定することにより、よりエアコンを設置した建物の特性に適合した室内温度の制御が可能となる。
【００７０】
また、本実施形態では、フィードフォワード制御におけるフィードフォワード項の値及びフィードバック制御におけるフィードバック項の値をテーブル変換によって取得する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィードフォワード項の値を外気温度Ｇ及び外気温度変化ΔＧに基づく演算によって取得し、フィードバック項の値を偏差ｅ及び偏差変化Δｅに基づく演算によって取得する形態としてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、冷房用ＦＦテーブル１５０、暖房用ＦＦテーブル１６０、冷房用ＦＢテーブル１５２、及び暖房用ＦＢテーブル１６２の各テーブルを３×３の構成とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各テーブルとも２×２の構成としてもよいし４×４以上の構成とすることもできる。２×２の構成とした場合は各テーブルを記憶するための記憶容量を本実施形態に比較して小さくすることができ、４×４以上の構成とした場合には本実施形態に比較して、より木目細かな室内温度制御を行なうことができる。
【００７２】
また、本実施形態では、ＦＦ周波数差分ΔＨzffを外気温度Ｇ及び外気温度変化ΔＧの双方に基づいて設定した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外気温度Ｇ及び外気温度変化ΔＧの何れか一方に基づいて設定する形態としてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外気温度及び該外気温度の変化率に基づくフィードフォワード制御と、室内温度と設定温度との偏差及び該偏差の変化に基づくフィードバック制御によって室内温度を制御しているので、外気温度が急激に変化する場合であっても該外気温度の外乱による悪影響を抑制することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したエアコンの概略構成図である。
【図２】本実施の形態に適用したエアコンの冷凍サイクルを示す概略図である。
【図３】室内ユニットを示す概略断面図である。
【図４】室内ユニットの回路構成の概略を示すブロック図である。
【図５】室外ユニットの回路構成の概略を示すブロック図である。
【図６】エアコンの操作に用いるリモコンスイッチを示す概略図である。
【図７】（Ａ）は冷房用フィードフォワードテーブルを、（Ｂ）は暖房用フィードフォワードテーブルを、各々示す概略図である。
【図８】（Ａ）は冷房用フィードバックテーブルを、（Ｂ）は暖房用フィードバックテーブルを、各々示す概略図である。
【図９】冷房運転時の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１０】暖房運転時の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０    エアコン（空気調和機）
１２    室内ユニット
１４    室外ユニット
１８    熱交換器
２６    コンプレッサ
３０    熱交換器
７４    マイコン（制御手段）
７５    ＲＯＭ
８４    室温センサ（室内温度検出手段）
８６    熱交温度センサ
１１２    外気温度センサ（外気温度検出手段）
１２０    リモコン
１５０    冷房用ＦＦテーブル
１５２    冷房用ＦＢテーブル
１６０    暖房用ＦＦテーブル
１６２    暖房用ＦＢテーブル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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