JP3006576B2 - 空気調和機のファン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＤＣモータで駆
動されるターボファンより成る室内ファンを室内ユニッ
トに内装する空気調和機のファン制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばセパレート形空気調和機に
おける壁掛け形の室内ユニットにおいては、断面略矩形
状のケーシングの前面に室内空気の吸込口が形成され、
この吸込口の背後に、熱交換器と、通常、クロスフロー
ファンから成る室内ファンとが順次配置されている。そ
して、この室内ファンの配設位置から、吸込口の下側に
形成した吹出口に至る間に、滑らかに湾曲した吹出流路
を設けた構成となっている。

【０００３】これに対し、室内ファンとして、回転軸の
軸方向に沿って吸込んだ空気を径方向外方に放射状に吹
き出すターボファンを用い、これを熱交換器の背後に配
置して、ケーシング前面の吸込口と熱交換器とを通して
吸込んだ室内空気を、ケーシングの左右および上下の４
側面にそれぞれ形成した吹出口を通して室内に吹出す構
成とすることによって、上記した吹出流路形状等が簡単
になり、全体的な小形化・薄形化を図ることが可能とな
る。

【０００４】ところで、上記のようなターボファンに対
し、これを駆動するファンモータとしてＤＣモータを採
用した構成では、例えば通風抵抗の変化等の外からの影
響を受けにくく、ターボファンの回転数とモータ入力電
圧との関係は、図５に示すように、実用回転数域では、
下記のような１次式で近似できる。モータ入力電圧＝Ａ
×回転数＋Ｂ （但し、Ａ，Ｂは定数）

【０００５】したがって、従来は、室内ファンの回転数
制御装置に上記関係式中の定数Ａ，Ｂを予め記憶させ、
利用者によるリモコン操作で空調運転が開始されたとき
や、例えば強・中・弱の吹出風量の設定が変更されたよ
うなときには、上記回転数制御装置において、まず、要
求される吹出風量に対応する目標回転数を求め、これに
対応するモータ入力電圧を上記関係式から算出し、この
算出電圧を基準電圧としてＤＣモータに入力する制御が
行われる。これによって、室内ファンを目標回転数に近
い回転数での駆動状態とした後、室内ファンの回転数を
検出しながらモータ入力電圧を基準電圧から増減するフ
ィードバック制御を行い、これによって、室内ファンの
回転数をほぼ目標回転数に到達させて、この駆動状態を
保持するような制御が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、室内フ
ァンとＤＣモータとの組合せ（以下、ファンシステムと
いう）が同一のものが組込まれた室内ユニットであって
も、各室内ユニット間で、前記したフィードバック制御
によって目標回転数に到達させ安定させるまでの時間が
ばらつくという問題が生じている。

【０００７】つまり、型式が同じファンシステムでも、
例えばファンロータの形状的なばらつき等に起因する個
体差が各ファンシステム間に存在し、これに伴って、室
内ファンの回転数とモータ入力電圧との関係（以下、フ
ァン特性という）も、図６に示すように、若干相違す
る。特に、前記関係式（モータ入力電圧＝Ａ×回転数＋
Ｂ）中における定数Ａはそれ程変動しないが、定数Ｂ
に、上記個体差に応じたばらつきが生じる。

【０００８】したがって、個々のファンシステム毎にフ
ァン特性を計測し定数を求めることが望まれるものの、
これを実施することは殆ど不可能であるので、実際に
は、例えば図６中における平均的なシステムＢのファン
特性に対応する定数Ａ，Ｂが、各室内ユニットの回転数
制御装置にそれぞれ一律に設定されている。したがっ
て、例えば同図中システムＣのファン特性を有するファ
ンシステムが組込まれている室内ユニットでは、前記関
係式によって算出される基準電圧（システムＢに対応す
る電圧）は高めの電圧となり、この算出電圧をファンモ
ータに入力した時点での室内ファンの回転数は目標回転
数をオーバーする。特に、このように目標回転数をオー
バーした場合に、その後のフィードバック制御で目標回
転数に到達させるまでの時間が長くなり、また、回転数
が必要以上に変動して音の変化が大きくなるという問題
を生じている。

【０００９】この発明は、上記した問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、各室内ユニット毎に、基準電圧
入力時の回転数が目標回転数により近づいた状態とする
ことができ、ひいては、目標回転数により速やかに到達
させて安定した送風状態とすることが可能であると共
に、全体の構成をより簡素なものとし得る空気調和機の
ファン制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の空気調
和機のファン制御装置は、室内ユニットのケーシング１
内に、熱交換器４と、回転軸の軸方向に沿って吸引した
空気を径方向外方へと吹出すターボファンから成る室内
ファン７とを配置し、この室内ファン７をＤＣモータ６
で駆動することにより、室内空気をケーシング１の吸込
口２を通して流入させ熱交換器４を通過させた後にケー
シング１の吹出口３から室内に吹出させる空気調和機の
ファン制御装置であって、室内ファン７の回転数とＤＣ
モータ６へのモータ入力電圧との関係式に基づいて目標
回転数に対応する基準電圧を求め、この基準電圧をＤＣ
モータ６に入力して室内ファン７の駆動を制御する回転
数制御手段１２と、この回転数制御手段１２によって制
御されているときの室内ファン７の駆動状態に基づいて
上記関係式中の定数を補正する定数補正手段１２とを設
けていることを特徴としている。

【００１１】この構成によれば、回転数とモータ入力電
圧との関係式中の定数として初期設定されている値が、
実際に組込まれているファンシステムの特性に正確に対
応しない室内ユニットでも、これが運転され、回転数制
御手段１２によって室内ファン７が駆動されると、この
ときの室内ファン７の駆動状態に基づき、上記定数が定
数補正手段１２によって補正される。したがって、当初
は基準電圧入力時における室内ファン７の回転数が目標
回転数からずれるものであっても、次回からは、より目
標回転数に近づいた回転状態を基準電圧入力時に得るこ
とができる。

【００１２】請求項２の空気調和機のファン制御装置
は、モータ入力電圧をＶ、室内ファン７の回転数をＲと
したときの関係式をＶ＝Ａ×Ｒ＋Ｂ（Ａ，Ｂは定数）と
して、上記定数補正手段１２が定数Ｂに対する補正を行
うことを特徴としている。

【００１３】すなわち、前記のように、ターボファンか
ら成る室内ファン７とＤＣモータ６とを組合わせたファ
ンシステムでは、室内ファン７の回転数とＤＣモータ６
へのモータ入力電圧との関係を１次式で近似でき、この
場合に、各室内ユニットに組込まれるファンシステムの
個体差による定数値のばらつきは、定数ＡよりもＢの方
が大きい。そこで、補正の対象をこの定数Ｂに特定する
ことで、全体的な制御構成が簡単になり、しかも、より
顕著な定数補正効果を得ることができる。

【００１４】請求項３の空気調和機のファン制御装置
は、前記回転数制御手段１２が、前記基準電圧をＤＣモ
ータ６に入力した後、室内ファン７の検出回転数が目標
回転数に近づくようにＤＣモータ６への入力電圧をフィ
ードバック制御する一方、定数補正手段１２が、上記フ
ィードバック制御によって室内ファン７がほぼ目標回転
数で駆動されているときのモータ入力電圧と基準電圧と
の差に基づいて定数の補正を行うことを特徴としてい
る。

【００１５】この構成によれば、回転数制御手段１２に
よる制御、すなわち、基準電圧を算出してこれをＤＣモ
ータ６に入力した後、フィードバック制御によって室内
ファン７をほぼ目標回転数での駆動状態とする制御が行
われた後に、このときのモータ入力電圧と基準電圧との
差に基づいて定数補正手段１２による定数補正が行われ
る。この場合、回転数制御手段１２における制御内容や
手順についての従来同様の構成は殆ど修正せずに、その
後に定数補正手段１２の制御構成を追設するだけで済む
ので、これによっても全体の構成が簡単になる。

【００１６】請求項４の空気調和機のファン制御装置
は、目標回転数に対応して求められた基準電圧をＶ₀ 、
室内ファン７がほぼ目標回転数で駆動されているときの
モータ入力電圧をＶ_NOW とするとき、 Ｂ_NEXT＝（Ｖ_NOW −Ｖ₀ ）／ｎ＋Ｂ （但し、ｎは１より大きい正の値） での算出値Ｂ_NEXTをそれまでの定数Ｂに置き換える補正
を定数補正手段１２が繰り返し行うことを特徴としてい
る。

【００１７】この構成においては、室内ファン７がほぼ
目標回転数で駆動されているときのモータ入力電圧Ｖ
_NOW と基準電圧Ｖ₀ との差の１／ｎ、例えば１／２をそ
れまでのＢに加算し、この算出値Ｂ_NEXTを次回の定数Ｂ
の値とする補正が繰り返され、これによって、定数Ｂは
ファン特性に適合する値に次第に修正される。

【００１８】そして、このような補正が繰り返される
際、室内ファン７がほぼ目標回転数で駆動されていると
きのモータ入力電圧Ｖ_NOW が、実際のファン特性から大
きく外れるような状態が突発的に発生したとしても、こ
れが次回に及ぼす影響は上記した１／ｎの演算によって
低減される。したがって、このような突発的な変動が生
じても、ファン特性に適合した定数Ｂにより速やかに修
正することができる。

【００１９】請求項５の空気調和機のファン制御装置
は、室内ファン７を停止した状態から目標回転数に到達
させる制御がそれぞれ行われる毎に、定数補正手段１２
が前記補正を繰り返すことを特徴としている。

【００２０】この構成によれば、例えば空調運転の開始
時毎に定数補正が行われる。つまり、前記したファン特
性は、回転数の上昇時と下降時とで若干の相違が生じる
が、この場合に、上記のように室内ファン７を停止した
状態から回転数を上昇させる制御時に特定して補正を繰
り返すことで、下降時と上昇時との相違に基づくばらつ
き要因の介在が抑えられ、これによって、より迅速にフ
ァン特性に適合した定数値を得ることができる。

【００２１】特に、例えば前記したフィードバック制御
を行った後、ほぼ目標回転数で駆動されているときに定
数Ｂの補正を行う構成においては、各室内ユニットに組
込まれるファンシステム間で見込まれるばらつき範囲の
最小値を初期値として設定しておけば、いずれの室内ユ
ニットにおいても、当初の空調運転開始時には、関係式
から求められる基準電圧をＤＣモータ６に入力したとき
の回転数は目標回転数よりも低めになる。したがって、
前記フィードバック制御によってこのときの回転数から
目標回転数に到達させる制御も、モータ入力電圧を上昇
させて行われる。このようにモータ入力電圧を上昇させ
て目標回転数に到達させたときの状態に特定して補正を
繰り返すことで、前記のように、下降時と上昇時との相
違に基づくばらつき要因が介在しなくなり、より迅速に
ファン特性に適合した定数Ｂを得ることができる。

【００２２】さらに、モータ入力電圧の変化に対するＤ
Ｃモータ６の回転数は、慣性等の影響で上昇時の方が下
降時よりも追従性が優れているので、上記フィードバッ
ク制御で目標回転数に到達させて安定させるまでの時間
もより短時間とすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００２４】図２（ａ）（ｂ）には、本実施形態に係る
セパレート形空気調和機における壁掛け形の室内ユニッ
トを示している。この室内ユニットのケーシング１は、
正面視略正方形の箱形に形成され、その前面に吸込口２
が設けられると共に、上下左右の４側面に、それぞれ吹
出口３…が形成されている。

【００２５】上記ケーシング１は、図３（ｂ）に示すよ
うに、背面側が壁面に固定される底フレーム１ａと、こ
の底フレーム１ａの前面に装着された前面パネル１ｂと
から成っており、この前面パネル１ｂに前記吸込口２が
形成されている。ケーシング１内には、同図（ａ）
（ｂ）において斜線を付記して示す熱交換器４が吸込口
２の背面側に立設され、その下端部にはドレンパン５が
設けられている。そして、底フレーム１ａにおける背面
板のほぼ中央位置に、ファンモータを構成するＤＣモー
タ６が取付けられ、このＤＣモータ６の出力軸６ａに室
内ファン７が直結されている。上記出力軸６ａは室内フ
ァン７の回転軸となるものであり、この回転軸を、同図
（ｂ）に示すように前後方向に向けて、これらＤＣモー
タ６と室内ファン７とがケーシング１内に配置されてい
る。

【００２６】上記室内ファン７は、外周側に多数の後ろ
向き羽根７ａ…を放射状に備えるターボファンから成っ
ており、これら羽根７ａ…を備えたファンロータが熱交
換器４と底フレーム１ａの背面板との間で高速回転する
ことにより、同図（ｂ）中矢印Ｒ₁ で示すように、室内
空気が吸込口２と熱交換器４とを通して室内ファン７の
回転軸に沿ってこのファン７に吸込まれ、吸込まれた空
気が、矢印Ｒ₂ に示すように、各羽根７ａ…に沿う方向
に向きを変えて径方向外方に吹出される。そして、この
吹出し方向に交差する底フレーム１ａの４側壁に、前記
吹出口３…がそれぞれ形成されている。

【００２７】なお、熱交換器４における背面側の端部外
周には仕切板８が設けられ、この仕切板８によって、室
内ファン７の径方向外方の空間が、その前面側から区画
された吹出流路として形成されている。

【００２８】上記構成の室内ユニットにおいては、熱交
換器４を冷媒回路の凝縮器として機能させ、室内ファン
７を駆動して吸込口２からケーシング１内へと吸込まれ
る室内空気を熱交換器４通過時に加温した後、吹出口３
から室内に吹き出させることで暖房運転が行われ、ま
た、熱交換器４を蒸発器として機能させ、室内空気を熱
交換器４通過時に冷却して室内に吹き出すことで、冷房
運転が行われる。

【００２９】図４には、上記室内ファン７の制御ブロッ
ク図を示している。利用者によって空調運転の開始や風
量変更の操作がリモコン１１で行われ、この操作信号が
マイクロコンピューターから成るファン制御装置（以
下、マイコンと略記する）１２で受信されると、このマ
イコン１２から、後述するマイコン出力電圧が出力され
る。これが、モータドライバとしての増幅回路１３で増
幅されてＤＣモータ６に印加され、これによって、前記
室内ファン７が上記マイコン出力電圧に応じた回転数で
駆動される。

【００３０】なお、ＤＣモータ６にはホールＩＣ（図示
せず）が内蔵されており、このホールＩＣからＤＣモー
タ６の回転速度に応じたパルス列信号が出力される。こ
のパルス列信号の周期を上記マイコン１２で計測するこ
とによって、ＤＣモータ６の回転数、すなわち、室内フ
ァン７の回転数をマイコン１２で検出し得るようになっ
ている。

【００３１】次に、上記マイコン１２で行われる室内フ
ァン７の具体的な制御手順について、図１を参照して説
明する。なお、前記したマイコン出力電圧は、増幅回路
１３を介してＤＣモータ６に印加され、したがって、厳
密にはマイコン出力電圧に増幅回路１３での増幅率を乗
じたものがモータ入力電圧となるが、以下では説明の簡
単化のために、ＤＣモータ６と言うときには、これにド
ライバとして付設された増幅回路１３も包含されるもの
として、マイコン出力電圧がモータ入力電圧を意味する
もとのして説明する。

【００３２】初めに、運転停止状態から、利用者による
リモコン操作で新たに空調運転が開始された場合を前提
に説明する。まず、ステップＳ１は、目標回転数Ｒ₀ に
変化が生じたか否かを判別するステップであり、運転停
止状態では、室内ファン７に対する目標回転数Ｒ₀ は０
で、運転開始時に、リモコンでの設定風量に対応する所
定の回転数が新たに設定される。したがって、この目標
回転数Ｒ₀ の変化がステップＳ１で判別され、このステ
ップＳ１からＳ２に移行する。

【００３３】このステップＳ２では、新たな目標回転数
Ｒ₀ に対応するマイコン出力基準電圧Ｖ₀ を、 Ｖ₀ ＝Ａ×Ｒ₀ ＋Ｂ …… （但し、Ａ，Ｂは定数） の関係式に基づいて計算する。

【００３４】すなわち、ターボファンから成る室内ファ
ン７をＤＣモータ６で駆動する構成では、外からの影
響、例えば通風抵抗の変化等の影響を受けにくく、図５
に示すように、室内ファン７の回転数ＲとＤＣモータ６
へのモータ入力電圧Ｖとの関係は、実用回転数域では、
上記のような１次式で近似できる。そこで、この１次式
における定数Ａ，Ｂが標準機にて求められ、これら定数
Ａ，Ｂがマイコン１２に予め記憶されている。これら定
数Ａ，Ｂを用いて、目標回転数Ｒ₀ に対応するマイコン
出力基準電圧Ｖ₀ が算出される。

【００３５】次いで、マイコン出力電圧が０から上記し
た基準電圧Ｖ₀ まで所定の速度で上昇され、ＤＣモータ
６に入力されることによって、前記室内ファン７が起動
されて、その回転数が次第に上昇する。

【００３６】そして、図１のステップＳ３では、マイコ
ン出力電圧が上記基準電圧Ｖ₀ に達し、この基準電圧Ｖ
₀ がＤＣモータ６に入力されている状態で、室内ファン
７の回転数が安定するのを待ち、次いで、この現在回転
数Ｒ_NOW が目標回転数Ｒ₀ に一致しているか否かを判別
する（ステップＳ４）。

【００３７】Ｒ_NOW がＲ₀ に一致していない場合には、
ステップＳ５において、Ｒ_NOW がＲ₀ よりも低いときは
現在のマイコン出力電圧Ｖ_NOW を１ステップ増加させ、
また、Ｒ_NOW がＲ₀ よりも高いときは１ステップ減少さ
せて、前記ステップＳ１に戻る処理を行う。したがっ
て、以降は、ステップＳ１で新たに目標回転数Ｒ₀ の変
化が判別されない限り、このステップＳ１からＳ４に移
行し、このステップＳ４で現在回転数Ｒ_NOW が目標回転
数Ｒ₀ に一致したことが判別されるまで、ステップＳ５
での現在マイコン出力電圧Ｖ_NOW を増減する処理が継続
される。

【００３８】そして、ステップＳ４で現在回転数Ｒ_NOW
が目標回転数Ｒ₀ に一致したことが判別されるとステッ
プＳ６に移行し、このステップにて、このときの室内フ
ァン７の回転数の変化が回転数０、すなわち停止状態か
ら最初の目標回転数Ｒ₀ までの立上げ、すなわち、運転
開始時の制御であったか否を判別し、このときには、ス
テップＳ７にて、現在回転数Ｒ_NOW が目標回転数Ｒ₀ に
一致した状態が５秒間経過するのを待った後、ステップ
Ｓ８で、このときの現在マイコン出力電圧Ｖ_NOW と、初
めに前記式から算出されたマイコン出力基準電圧Ｖ₀
と、このＶ₀ を算出する時点で用いた定数Ｂとから、 Ｂ_NEXT＝（Ｖ_NOW −Ｖ₀ ）／２＋Ｂ を算出する。そして、この算出値Ｂ_NEXTを、それまでの
定数Ｂに置き換えて記憶させ、ステップＳ１に戻る処理
を行う。これによって、その後に目標回転数Ｒ₀の変化
がステップＳ１で判別された場合には、ステップＳ２に
おける目標回転数Ｒ₀ に対応するマイコン出力基準電圧
Ｖ₀ の算出が、Ｖ₀ ＝Ａ×Ｒ₀ ＋Ｂ_NEXTの式に基づいて
行われ、そして、その後の空調運転の開始時毎に、上記
同様に、定数Ｂを補正する制御が繰り返される。

【００３９】なお、空調運転の継続中に例えばリモコン
操作で吹出風量が変更され、これによって目標回転数Ｒ
₀ の変化がステップＳ１で判別された場合には、ステッ
プＳ２〜Ｓ５の処理が前記同様に行われて、新たな目標
回転数Ｒ₀ に室内ファン７の回転数が変更されるが、こ
のときには、ステップＳ６からＳ１に戻る処理となっ
て、ステップＳ８での定数Ｂの補正は行われない。

【００４０】一方、現在回転数Ｒ_NOW が目標回転数Ｒ₀
に一致したとしても、これが、目標回転数Ｒ₀ に対して
オーバーシュートやアンダーシュートを生じる過渡的な
期間のものである場合、この時のモータ入力電圧に基づ
く補正は、実際とは違う値となってしまう。そこで、図
１中のステップＳ７において、目標回転数Ｒ₀ との現在
回転数Ｒ_NOW の一致状態が５秒以上継続しない場合に
は、このステップからＳ１に戻る処理となり、したがっ
て、目標回転数Ｒ₀ での回転状態が５秒以上継続して安
定した回転状態となったときに、ステップＳ８での定数
補正が行われるようになっている。

【００４１】上記のような制御をマイコン１２が行うこ
とにより、ターボファンから成る室内ファン７とＤＣモ
ータ６とを組み合わせた構成（以下、ファンシステムと
いう）での回転数とＤＣモータ６へのモータ入力電圧Ｖ
との関係（以下、ファン特性という）を示す前記関係式
中の定数Ｂとして、当初はそのファン特性からずれた
値が設定されていても、空調運転が行われる毎に、逐
次、ファン特性に適合する値に修正される。

【００４２】例えば、図６に示すように、ファンシステ
ムの個体差によってファン特性が相互に異なるシステム
Ａ〜Ｃにおいて、工場出荷時における定数Ｂとして、こ
の値のばらつき範囲の最小値、例えばシステムＣでの特
性に応じた値が各システムに一律に設定されているとす
ると、システムＡを搭載する室内ユニットでは、目標回
転数Ｒ₀ に対応する基準電圧として、当初はシステムＣ
の特性に対応する電圧Ｖ₁ が算出される。この基準電圧
Ｖ₁ をＤＣモータ６に入力して得られる回転数は目標回
転数Ｒ₀ よりも低い回転数Ｒ_V1となり、その後に、回転
数を検出しながらモータ入力電圧をＶ₁ から次第に上昇
させて、回転数をＲ_V1から目標回転数Ｒ₀ に到達させる
フィードバック制御が行われる。

【００４３】そして、目標回転数Ｒ₀ に到達したときの
モータ入力電圧をＶ_E とすると、この状態が得られた時
点で、それまでの定数Ｂに、モータ入力電圧Ｖ_E と基準
電圧Ｖ₁ との差の１／２を加算する補正が行われる。

【００４４】したがって、次の回の運転開始時には、目
標回転数Ｒ₀ に対応して算出される基準電圧Ｖ₂ は当初
の基準電圧Ｖ₁ よりも高い値となり、この基準電圧Ｖ₂
をＤＣモータ６に入力した時点で、目標回転数Ｒ₀ によ
り近づいた回転状態が得られ、その後のフィードバック
制御によって目標回転数Ｒ₀ に到達させる時間は短くな
る。そして、この場合も、目標回転数Ｒ₀ に達した状態
が得られた時点で、定数Ｂが上記同様に補正される。

【００４５】このような制御が繰り返されることで、定
数Ｂは、システムＡの特性に対応する値に次第に近づ
き、最終的に、システムＡの特性そのものに対応する値
に収束する。このときには、基準電圧Ｖ_E を入力した後
のフィードバック制御を行わずとも、この基準電圧Ｖ_E
を入力した時点で目標回転数Ｒ₀ での回転状態が得られ
る。

【００４６】以上の説明のように、本実施形態において
は、図１中のステップＳ１〜Ｓ５によって構成される回
転数制御手段、すなわち、室内ファン７の回転数とＤＣ
モータ６へのモータ入力電圧との関係式に基づいて目標
回転数に対応する基準電圧を求め、この基準電圧をＤＣ
モータ６に入力し、その後、室内ファン７の検出回転数
が目標回転数に近づくようにＤＣモータ６への入力電圧
をフィードバック制御する手段と共に、図１中のステッ
プＳ６〜Ｓ８によって構成される定数補正手段、すなわ
ち、室内ファン７が停止状態から目標回転数に到達し、
この目標回転数で駆動されているときのモータ入力電圧
と基準電圧との差に基づいて定数Ｂの補正を行う手段が
マイコン１２に具備されている。

【００４７】このように、実際の運転結果に応じて、前
記式における定数Ｂを逐次修正していく学習機能をマ
イコン１２が具備していることによって、各室内ユニッ
トに当初一律に設定されている定数Ｂの値が個々の室内
ユニットではそのファンシステムの特性に適合しないも
のであっても、各々の特性に応じた定数Ｂに自動的に補
正されるので、それぞれ、目標回転数に到達して安定し
た送風状態となるまでの時間が短縮される。

【００４８】また、本実施形態においては、回転数とモ
ータ入力電圧との関係式中の定数Ｂに対する補正が行わ
れる。すなわち、ターボファンから成る室内ファン７と
ＤＣモータ６とを組合わせたファンシステムでの個体差
による定数値のばらつきは、定数ＡよりもＢの方が大き
く、したがって、補正の対象をこの定数Ｂに特定するこ
とで、全体的な制御構成が簡単になり、しかも、より顕
著な定数補正効果を得ることができる。

【００４９】また、本実施形態では、定数Ｂの補正を、
フィードバック制御によって室内ファン７がほぼ目標回
転数で駆動されている状態となったときのモータ入力電
圧と基準電圧との差に基づいて行うようになっており、
この場合には、前記した回転数制御手段における制御内
容や手順についての従来同様の構成は殆ど修正せずに、
その後に定数補正手段の制御構成を追設するだけで済む
ので、これによっても全体の構成が簡単になる。

【００５０】さらに、本実施形態では、室内ファンがほ
ぼ目標回転数で駆動されているときのモータ入力電圧Ｖ
_NOW と基準電圧Ｖ₀ との差を２で除した値Ｂ_NEXTをそれ
までの定数Ｂに加算していく補正が繰り返されるように
なっている。したがって、このような定数Ｂの補正が繰
り返される際に、室内ファン７がほぼ目標回転数で駆動
されているときのモータ入力電圧Ｖ_NOW が、ファンシス
テムのファン特性から大きく外れるような状態が突発的
に発生したとしても、これが次回に及ぼす影響は上記し
た１／２の演算によって低減される。したがって、この
ような突発的な変動の影響も極力抑えながら、ファン特
性に適合した定数Ｂへの補正を行うことができる。

【００５１】また、上記実施形態においては、定数Ｂの
補正は空調運転の開始時毎に行われる。つまり、モータ
入力電圧を変化させて目標回転数に到達させる場合、実
際には回転数の検出に誤差や遅延があるために、モータ
入力電圧を下降させて目標回転数に到達させる制御と、
上昇させて目標回転数に到達させる制御とで定数Ｂに違
いが生じる（上昇時は定数Ｂは低めになる）。また、モ
ータ入力電圧の変化に対するＤＣモータ６の回転数は、
慣性等の影響で上昇時の方が追従性が優れている。

【００５２】そこで、前記のように運転開始時に定数Ｂ
の補正を行う構成とし、また、定数Ｂの初期値としてそ
のばらつき範囲の最小値を設定しておくことで、当初に
求められた基準電圧をＤＣモータ６に入力したときの回
転数は目標回転数よりも低めになり、また、その後の補
正の繰り返しでも、定数Ｂはファン特性に適合する値に
下側から近づいてこれに収束するる。したがって、前記
フィードバック制御によって目標回転数に到達させる制
御も、モータ入力電圧を上昇させて行われることにな
る。

【００５３】このように、モータ入力電圧を上昇させて
目標回転数に到達させる制御時での状態に特定して補正
を繰り返すことで、下降時と上昇時との相違に基づくば
らつき要因が介在しなくなり、より迅速に、ファン特性
に適合した定数Ｂを得ることができる。そして、モータ
入力電圧の変化に対するＤＣモータ６の回転数は、慣性
等の影響で上昇時の方が下降時よりも追従性が優れてい
るので、このフィードバック制御で目標回転数に到達さ
せて安定させるまでの時間もより短時間とすることがで
きる。また、モータ入力電圧を下降させて目標回転数に
到達させる場合には、ハンチング等を生じ易く、これに
伴って回転数の変動幅が大きくなって音の変化が大きな
ものとなっていたが、このような音の発生も防止され
る。

【００５４】さらに、上記のように空調運転の開始時毎
に定数補正が行われることにより、例えば経年変化等に
よってファン特性が変化した場合でも、これに応じた補
正が適宜行われることになり、これによって、より短時
間で目標回転数での駆動状態に到達させる運転状態を維
持することができる。

【００５５】以上にこの発明の一実施形態について説明
したが、この発明は上記形態に限定されるものではな
く、この発明の範囲内で種々変更することができる。例
えば、上記形態では、モータ入力電圧Ｖ_NOW と基準電圧
Ｖ₀ との差を２で除した値をそれまでの定数Ｂに加算し
ていく演算を行って定数Ｂの補正を行う例を示したが、
上記の除数は２に限定されるものではなく、１よりも大
きな適宜の数値とすることができる。

【００５６】また、上記形態では、室内ファン７がほぼ
目標回転数で駆動されているときのモータ入力電圧と基
準電圧との差に基づいて定数Ｂの補正を行う構成とした
が、例えば基準電圧を入力した時点での回転数と目標回
転数との差に基づいて定数Ｂの補正を行う構成等とする
ことも可能である。また、上記形態では、モータ入力電
圧と回転数との関係式における定数Ｂのみを補正する
構成としたが、例えば、回転数が相互に異なるときの２
状態でのモータ入力電圧から、定数Ｂと共に定数Ａの補
正も行う構成とすることも可能である。

【００５７】さらに、上記形態では壁掛け形の室内ユニ
ットを例に挙げたが、天井埋め込み形などのその他の形
式の空気調和機の室内ユニットにも本発明を適用するこ
とが可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１の空
気調和機のファン制御装置においては、室内ファンの回
転数とＤＣモータへのモータ入力電圧との関係式中の定
数を、室内ファンの駆動状態に基づいて補正する定数補
正手段を設けているので、初期設定値が、実際に組込ま
れているターボファンから成る室内ファンとＤＣモータ
とを組合わせたファンシステムの特性に正確に対応しな
い室内ユニットでも、空調運転の実施に伴って定数が自
動的に補正され、これによって、より目標回転数に近づ
いた回転状態を基準電圧入力時に得ることができる。

【００５９】請求項２の空気調和機のファン制御装置に
おいては、上記関係式をＶ＝Ａ×Ｒ＋Ｂ（Ａ，Ｂは定
数）とするときに定数Ｂの補正を行うようになってお
り、このように補正の対象を定数Ｂに特定することで、
全体的な制御構成が簡単になり、しかも、より顕著な定
数補正効果を得ることができる。

【００６０】請求項３の空気調和機のファン制御装置に
おいては、基準電圧をＤＣモータに入力し、その後にＤ
Ｃモータへの入力電圧をフィードバック制御して室内フ
ァンがほぼ目標回転数で駆動されているときのモータ入
力電圧と基準電圧との差に基づいて定数の補正が行われ
る。したがって、室内ファンを目標回転数に到達させる
までの制御内容や手順についての従来同様の構成は殆ど
修正せずに、その後に定数補正の制御構成を追設するだ
けで済むので、これによっても全体の構成が簡単にな
る。

【００６１】請求項４の空気調和機のファン制御装置に
おいては、室内ファンがほぼ目標回転数で駆動されてい
るときのモータ入力電圧と基準電圧との差をｎで除した
値をそれまでの定数Ｂに加算する補正が繰り返される。
したがって、室内ファンがほぼ目標回転数で駆動されて
いるときのモータ入力電圧が、実際のファン特性から大
きく外れるような状態が突発的に発生したとしても、こ
れが次回に及ぼす影響は上記した１／ｎの演算によって
低減される。したがって、このような突発的な変動が生
じても、ファン特性に適合した定数Ｂにより速やかに修
正することができる。

【００６２】請求項５の空気調和機のファン制御装置に
おいては、室内ファンを停止した状態から目標回転数に
到達させる制御がそれぞれ行われる毎に前記補正が繰り
返される。したがって、回転数の上昇時と下降時との相
違に基づくばらつき要因の介在が抑えられ、これによっ
て、より迅速にファン特性に適合した定数値を得ること
ができる。

【００６３】特に、例えば前記したフィードバック制御
を行った後、ほぼ目標回転数で駆動されているときに定
数Ｂの補正を行う構成においては、各室内ユニットに組
込まれるファンシステム間で見込まれるばらつき範囲の
最小値を初期値として設定しておけば、いずれの室内ユ
ニットにおいても、当初の空調運転開始時には基準電圧
をＤＣモータに入力したときの回転数は目標回転数より
も低めになり、その後に、例えばフィードバック制御に
よってこのときの回転数から目標回転数に到達させる制
御も、モータ入力電圧を上昇させて行われることにな
る。これによっても、定数Ｂの補正をより速やかにファ
ン特性に適合する値に修正でき、また、上記フィードバ
ック制御によってより短時間で目標回転数に到達させ安
定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における空気調和機のフ
ァン制御装置によって行われる室内ファンの制御手順を
示すフローチャートである。

【図２】上記空気調和機の室内ユニットを示すもので、
同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。

【図３】上記室内ユニットの内部構成を示すもので、同
図（ａ）は前面パネルを外して示す正面図、同図（ｂ）
は縦断面図である。

【図４】上記室内ファンを駆動するＤＣモータの制御ブ
ロック図である。

【図５】ターボファンから成る室内ファンをＤＣモータ
で駆動するファンシステムにおける回転数とモータ入力
電圧との関係を示すグラフである。

【図６】上記ファンシステムの個体差による特性のばら
つきを説明するためのグラフである。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 吸込口 ３ 吹出口 ４ 熱交換器 ６ ＤＣモータ ６ａ 出力軸 ７ 室内ファン １２ マイコン（回転数制御手段、定数補正手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内ユニットのケーシング（１）内に、
   熱交換器（４）と、回転軸の軸方向に沿って吸引した空
   気を径方向外方へと吹出すターボファンから成る室内フ
   ァン（７）とを配置し、この室内ファン（７）をＤＣモ
   ータ（６）で駆動することにより、室内空気をケーシン
   グ（１）の吸込口（２）を通して流入させ熱交換器
   （４）を通過させた後にケーシング（１）の吹出口
   （３）から室内に吹出させる空気調和機のファン制御装
   置であって、室内ファン（７）の回転数とＤＣモータ
   （６）へのモータ入力電圧との関係式に基づいて目標回
   転数に対応する基準電圧を求め、この基準電圧をＤＣモ
   ータ（６）に入力して室内ファン（７）の駆動を制御す
   る回転数制御手段（１２）と、この回転数制御手段（１
   ２）によって制御されているときの室内ファン（７）の
   駆動状態に基づいて上記関係式中の定数を補正する定数
   補正手段（１２）とを設けていることを特徴とする空気
   調和機のファン制御装置。
2. 【請求項２】 モータ入力電圧をＶ、室内ファン（７）
   の回転数をＲとしたときの上記関係式をＶ＝Ａ×Ｒ＋Ｂ
   （Ａ，Ｂは定数）として、上記定数補正手段（１２）が
   定数Ｂに対する補正を行うことを特徴とする請求項１の
   空気調和機のファン制御装置。
3. 【請求項３】 前記回転数制御手段（１２）が、前記基
   準電圧をＤＣモータ（６）に入力した後、室内ファン
   （７）の検出回転数が目標回転数に近づくようにＤＣモ
   ータ（６）への入力電圧をフィードバック制御する一
   方、定数補正手段（１２）が、上記フィードバック制御
   によって室内ファン（７）がほぼ目標回転数で駆動され
   ているときのモータ入力電圧と基準電圧との差に基づい
   て定数の補正を行うことを特徴とする請求項１又は２の
   空気調和機のファン制御装置。
4. 【請求項４】 目標回転数に対応して求められた基準電
   圧をＶ₀ 、室内ファン（７）がほぼ目標回転数で駆動さ
   れているときのモータ入力電圧をＶ_NOW とするとき、 Ｂ_NEXT＝（Ｖ_NOW −Ｖ₀ ）／ｎ＋Ｂ （但し、ｎは１より大きい正の値） での算出値Ｂ_NEXTをそれまでの定数Ｂに置き換える補正
   を定数補正手段（１２）が繰り返し行うことを特徴とす
   る請求項３の空気調和機のファン制御装置。
5. 【請求項５】 室内ファン（７）を停止した状態から目
   標回転数に到達させる制御がそれぞれ行われる毎に、定
   数補正手段（１２）が前記補正を繰り返すことを特徴と
   する請求項１、２、３又は４の空気調和機のファン制御
   装置。