JP2001280664A - 空気調和装置の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帰宅遅れ等の際に生じる電力消費の無駄を大
幅に抑制できるようにすること。 【解決手段】 室外機１１および室内機１２を有する空
気調和装置１０を予め設定した時刻に所定の設定温度で
運転開始させる入りタイマー機能を有する空気調和装置
のプログラムタイマー制御システムである。運転開始に
より室内が設定温度もしくはその温度付近に達した後は
時間の経過とともに次第に温度設定を緩めてゆき、かつ
運転開始から一定時間が経過した後は運転を強制的に停
止させる温度緩和・強制停止機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置のプロ
グラムタイマー制御技術に係り、特に、入りタイマーに
よる自動運転開始後の無人室内冷暖房の継続等による無
駄な電力消費の抑制が図れる空気調和装置の制御システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば冬、帰宅前に予め部屋を暖めてお
きたいような場合、プログラムタイマー制御による入り
タイマー機能がよく利用される。この入りタイマー機能
は従来一般に、設定時刻になったら自動的に空気調和装
置の運転を開始し、その後は設定温度に応じた運転を継
続するというものである。

【０００３】図４は、従来技術に基づく入りタイマー機
能による運転動作を示したものであり、横軸に時間を表
し、縦軸に室温を表している。この図４においては、運
転開始、例えば暖房「入り」の時刻をｂ１（例えば帰宅
予定前の所定時刻である１９：００等）に設定した場合
について、自動的な暖房運転の開始に伴う室温の変化を
例示している。

【０００４】図示のように、従来の制御技術のもとで
は、時刻ｂ１に暖房が入ると室温は徐々に上昇してゆ
き、設定温度（Ｔ０）に達した後は、例えばオン・オフ
制御により室温が一定に保たれる。ここで時刻ｂ２は、
「入り」時刻ｂ１に対して一般に帰宅するであろうと思
われる時刻を意味している。時刻ｂ２で通常通りに帰宅
できれば、そのまま部屋を暖め続け、就寝時等に運転を
停止すればよい。

【０００５】しかしながら、例えば急用等によって当日
に帰宅できななくなったりすると、空気調和装置は延々
と運転を継続して無人の部屋を暖めることになり、余分
な電力の消費によりエネルギの無駄を生じる。

【０００６】なお、従来の空気調和装置においては一般
に、制御装置に入りタイマー機能とともに切りタイマー
機能が備えられている。そこで、この入りタイマー機能
による入り時刻とともに、切りタイマー機能による切り
時刻を設定すれば、一定時間後に運転を自動的に停止さ
せることは可能である。また、機器の安全性確保等の見
地から、運転開始後一定時間経過後に、強制的に運転停
止を行わせる強制停止機能をもつ空気調和装置も知られ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した切
りタイマー機能や強制停止機能をもつ空気調和装置にお
いては両者とも、図４に示したように、運転中の設定温
度は一定となっており、停止に至るまでは室温が設定温
度に保たれる。また、前者にあっては、切りタイマー機
能を入りタイマー機能とともに外出時にいちいち設定す
る面倒がある一方、後者の強制停止機能をもつものにあ
っては、停止に至るまでの時間が一般的に長く設定され
ている。

【０００８】したがって、従来では切りタイマー機能や
強制停止機能をもつ空気調和装置であっても、急用で帰
宅が遅延したり帰宅できなくなった場合には、一旦設定
した温度で長時間の運転が継続されるため電力エネルギ
ーが無駄に消費されることとなり、例えば外出時等に部
屋を予め暖めたいという個人的要請と、無人の部屋を暖
めるようなエネルギーの無駄は回避すべきであるという
社会的要請との両者を共に満足させることはできない。

【０００９】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、外出時等に部屋を帰宅前の所定時刻
に予め暖める要請と、無人の部屋を暖めるエネルギーの
無駄を抑制する要請との両者を共に満足させることがで
きる空気調和装置の制御システムを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
室外機および室内機を有する空気調和装置を予め設定し
た時刻に所定の設定温度で運転開始させる入りタイマー
機能を有する空気調和装置のプログラムタイマー制御シ
ステムであって、運転開始により室内が設定温度もしく
はその温度付近に達した後は時間の経過とともに次第に
温度設定を緩めてゆき、かつ運転開始から一定時間が経
過した後は運転を強制的に停止させる温度緩和・強制停
止機能を有するものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、温度緩和・強制停
止機能は、入りタイマー機能、入り切りタイマー機能等
の通常のタイマー機能と選択的に切替え可能としたもの
である。

【００１２】請求項３記載の発明は、機能選択用の切替
え手段は、空気調和装置の制御装置もしくはリモートコ
ントローラに組み込むものである。

【００１３】請求項１〜３に記載の発明には、次の作用
がある。

【００１４】入りタイマーで設定した時刻に例えば暖房
運転が開始すると、室内温度が徐々に上昇してゆき、設
定温度に達したら、徐々に温度設定が緩まっていく。家
人が帰宅して連続運転モードに切替えない限り、次第に
設定温度は低くなっていき、最終的には所定の時刻に運
転が強制的に停止される。もし、予定通りの時刻に帰宅
すれば、設定温度は当初よりも低くなっているものの、
戸外から入ってくれば十分暖かいと感じるであろう。温
度設定をし直せば、すぐ所望の室温になる。急に朝帰り
等になってしまったとしても、帰宅時は寒いけれども、
無人の部屋を夜通し暖房するなどという無駄は生じな
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明が適用される空気調和装置
の具体的な構成を示す系統図である。

【００１７】図１に示すように、空気調和装置１０は、
室外機１１及び室内機１２と、この空気調和装置１０の
運転制御を行うための制御装置１３と、この制御装置１
３に運転制御指令を与える操作器としてのリモートコン
トローラ２６とを有してなる。

【００１８】室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１
２の室内冷媒配管１５とは、連結配管２４、２５を介し
て連結されている。室外機１１は室外に設置され、室外
冷媒配管１４に圧縮機１６が配設され、この圧縮機１６
の吸込側にアキュムレータ１７が、吐出側に四方弁１８
が室外冷媒配管１４を介してそれぞれ接続され、この四
方弁１８に室外熱交換器１９が室外冷媒配管１４を介し
て接続されて構成される。室外熱交換器１９には、この
室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が
隣接して配置されている。

【００１９】一方、室内機１２は室内に設置され、室内
冷媒配管１５に室内熱交換器２１が配設されると共に、
室内冷媒配管１５において室内熱交換器２１近傍に電動
膨張弁２２が配設されて構成される。上記室内熱交換器
２１には、この室内熱交換器２１へ送風する室内ファン
２３が隣接して配置されている。また、上記制御装置１
３は、室外機１１及び室内機１２の運転を制御し、具体
的には、室外機１１における圧縮機１６、四方弁１８及
び室外ファン２０、並びに室内機１２における電動膨張
弁２２、及び室内ファン２３をそれぞれ制御する。

【００２０】制御装置１３により四方弁１８が切り換え
られることにより、空気調和装置１０が冷房運転又は暖
房運転に設定される。つまり、制御装置１３が四方弁１
８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如
く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２
１が蒸発器になって冷房運転状態となり、室内機１２の
室内熱交換器２１が室内を冷房する。また、制御装置１
３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が
破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１が凝縮器に、室
外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、
室内機１２の室内熱交換器２１が室内を暖房する。

【００２１】この制御装置１３は、室内機１２の空調負
荷に応じて、室内機１２における電動膨張弁２２の開度
を調整し、室内機１２における室内ファン２３のファン
駆動系を制御する。そして、この制御装置１３による室
内温度の制御運転には、圧縮機１６および室内ファン２
３を設定温度に達するまでオン動作させる「サーモオ
ン」と、設定温度に達した後に圧縮機１６をオフ動作さ
せて室内ファン２３のみオン動作させる「サーモオフ」
とを交互に繰返す「サーモ運転」が採用されている。

【００２２】ところで、制御装置１３には、リモートコ
ントローラ２６からの入力信号を受けて所定時間経過後
に運転を開始させる入りタイマー運転、入りタイマー運
転後の継続運転、入り切りタイマー運転等、各種タイマ
ー運転を制御するプログラムタイマー制御手段１３ａが
備えられている。そして、このプログラムタイマー制御
手段１３ａには、入りタイマー機能に付随して、運転開
始により室内が設定温度もしくはその温度付近に達した
後は時間の経過とともに次第に温度設定を緩めてゆき、
かつ運転開始から一定時間が経過した後は運転を強制的
に停止させる温度緩和・強制停止機能が具備されてい
る。

【００２３】すなわち、温度緩和機能としては、入りタ
イマー機能によって運転が開始され室内が設定温度に達
した後、次第に設定温度を緩める（つまり低下させる）
機能であり、例えば暖房運転時には設定温度に達する
と、その後次第に温度設定を低下させてサーモ運転を実
施してゆく。また、強制停止機能は、入りタイマーがオ
ンとなった時刻から時間経過を判断し、比較的短い所定
時間が経過した後に停止信号を発して、運転を強制停止
させる機能である。これらの両機能により、リモートコ
ントローラ２６の操作によって設定した時刻から運転が
開始され、設定温度に達した後は、次第に温度設定が低
下して、所定時間経過後に暖房運転が停止となる。

【００２４】なお、この温度緩和・強制停止機能は、入
りタイマー機能、入り切りタイマー機能等の通常のタイ
マー機能と選択的に切替え可能とされている。本実施形
態では、この機能選択用の切替え手段２７が、例えばリ
モートコントローラ２６に組み込まれている。

【００２５】次に、図２および図３によって、温度緩和
・強制停止機能を伴う入りタイマー機能の作用を説明す
る。図２は、制御手順を示すフローチャートであり、図
３はその制御に基づく暖房運転を例として室内温度の時
間経過を示すタイムチャートである。なお、以下の説明
では暖房運転について例示するが、冷房運転についても
同様である。

【００２６】まず、リモートコントローラ２６の操作に
よって室内温度および運転開始時刻を設定し、その信号
を制御装置１３に送信する。これにより制御装置１３に
運転開始時刻および設定温度の信号が入力され、入りタ
イマーオンとなる（Ｓ１）。その信号入力直後から、制
御装置１３の制御部において設定時間の経過が継続的に
判断される（Ｓ２）。そして、設定時間が経過して運転
開始時刻となると（Ｙｅｓ）、室外機１１および室内機
１２に運転開始信号が出力され、この時点からサーモ運
転、例えば暖房サーモ運転が開始される（Ｓ３）。

【００２７】暖房サーモ運転の開始直後は、サーモオン
の状態が継続し、図３に示すように、次第に室内温度が
上昇してゆく。この室内温度の上昇は、制御装置１３に
おいて設定温度（Ｔ０）まで連続的に判断され（Ｓ
４）、設定温度（Ｔ０）に達すると（Ｙｅｓ）、温度緩
和ステップ（Ｓ５）に切り替わる。

【００２８】この温度緩和ステップ（Ｓ５）からは、サ
ーモオンおよびサーモオフが繰返されるとともに、初期
設定に基づいて時間経過とともに設定温度が次第に低い
値に推移し、それにより図３に示すように、室内温度が
次第に低下してゆく。この温度緩和（室内温度低下）の
進行とともに、強制停止までに設定された一定の時間経
過の判断が行なわれ（Ｓ６）、一定時間が経過すると
（Ｙｅｓ）、室外機１１および室内機１２に運転停止信
号が出力され、強制的に運転停止となる（Ｓ７）。

【００２９】さらに、上述の温度緩和・強制停止機能を
伴う入りタイマー機能による運転作用について具体的に
説明する。

【００３０】図３に示すように、入りタイマーで設定し
た時刻ａ１、例えば１９：００に暖房運転が開始する
と、室内温度が徐々に上昇してゆき、設定温度（なお、
設定温度より＋２℃程度高い値でもよい）に達したら、
徐々に温度設定を緩めていく。例えば暖房の一例を挙げ
るならば、３０分ごとに１℃ずつ設定温度を下げていく
などである。

【００３１】家人が帰宅して連続運転モードに切替えな
い限り、次第に設定温度は低くなっていき、最終的には
（例えば３時間後など）、所定の時刻ａ３に運転が強制
的に停止される。もし、予定通りの時刻ａ２に帰宅すれ
ば、設定温度は当初よりも低くなっているものの、戸外
から入ってくれば十分暖かいと感じるであろう。その場
合、温度設定をし直せば、すぐ所望の室温になる。急に
朝帰りになってしまったとしても、確かにその時は寒い
けれども、無人の部屋を夜通し暖房するなどという無駄
は生じない。なお、夜通しで暖房しておきたいなどの理
由がある場合には、リモートコントローラ２６に設けた
切替え手段２７を操作して、予め従来通りの入りタイマ
ー機能による連続運転に切替えておけばよい。

【００３２】なお、本実施形態では切替え手段２７をリ
モートコントローラ２６に装備したが、例えば複数の室
内機を有する空気調和装置の場合には、切替え手段２７
を集中制御装置側に装備してもよい。また、テナントビ
ルのように、ユーザーの都合により使い分けることが望
ましい場合には、リモートコントローラに装備すること
が便利であろう。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る空気調和装置の制御システ
ムによれば、入りタイマーによる空気調和装置の起動後
に次第に設定温度を緩め、かつ一定時間経過後には運転
を強制的に停止させ機能を有するので、帰宅遅れ等の際
に生じる電力消費の無駄を大幅に抑制することができる
等の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の制御システムの一
実施の形態を示すもので、空気調和装置の系統構成図で
ある。

【図２】前記一実施の形態の制御手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】前記一実施の形態の作用を示すタイムチャート
である。

【図４】従来技術を説明するためのタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ 空気調和装置 １１ 室外機 １２ 室内機 １３ 制御装置 １３ａ プログラムタイマー制御手段 ２６ リモートコントローラ ２７ 切替え手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外機および室内機を有する空気調和装
   置を予め設定した時刻に所定の設定温度で運転開始させ
   る入りタイマー機能を有する空気調和装置のプログラム
   タイマー制御システムであって、運転開始により室内が
   設定温度もしくはその温度付近に達した後は時間の経過
   とともに次第に温度設定を緩めてゆき、かつ運転開始か
   ら一定時間が経過した後は運転を強制的に停止させる温
   度緩和・強制停止機能を有することを特徴とする空気調
   和装置の制御システム。
2. 【請求項２】 温度緩和・強制停止機能は、入りタイマ
   ー機能、入り切りタイマー機能等の通常のタイマー機能
   と選択的に切替え可能であることを特徴とする請求項１
   に記載の空気調和器の制御システム。
3. 【請求項３】 機能選択用の切替え手段は、空気調和装
   置の制御装置もしくはリモートコントローラに組み込ま
   れていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和器
   の制御システム。