本発明は、空調装置の操作に用いられるコントローラに関する。The present invention relates to a controller used to operate an air conditioner.
従来、空調の対象となる室内の室温を測定する温度センサを設け、その温度センサで測定した室温に基づいて空調装置を制御している（例えば、特許文献１参照）。Conventionally, a temperature sensor is provided to measure the room temperature in the room to be air-conditioned, and the air conditioner is controlled based on the room temperature measured by the temperature sensor (see, for example, Patent Document 1).
このような空調装置では、温度センサをコントローラの筐体の内部に設けることがあり、その場合には、温度センサは筐体の内部の温度を測定している。ところで、筐体の内部には動作時に発熱する例えばマイクロコンピュータなどの熱源が存在している。そして、動作中に熱源が発熱すると、その発熱によって筐体の内部の温度が上昇し、温度センサの測定値が実際の室温よりも高くなる。そのため、従来では、温度センサで測定された温度に対して想定される発熱に応じた複雑な補正を行うことにより、室温を推定していた。In such air conditioners, a temperature sensor may be installed inside the controller housing, in which case the temperature sensor measures the temperature inside the housing. Meanwhile, inside the housing is a heat source, such as a microcomputer, that generates heat during operation. When the heat source generates heat during operation, the heat causes the temperature inside the housing to rise, and the temperature sensor's measurement value becomes higher than the actual room temperature. For this reason, conventionally, the room temperature is estimated by performing complex corrections on the temperature measured by the temperature sensor according to the expected heat generation.
しかしながら、筐体の内部での発熱以外にも、温度センサが測定する温度に影響を与える要因が存在する。すなわち、コントローラが設置されている室内に空気の流れが生じると、その空気の流れによって筐体から熱が奪われ、筐体の内部の温度つまりは温度センサが測定する温度が低下する。その結果、空気の流れがある状態とない状態とで同じ補正値を用いて補正すると、空気の流れがある状態では過剰な補正が行われてしまうおそれがある。このとき、空気の流れがある状態とない状態とで測定される温度自体も変化することから、また、空気の流れの影響を正確に把握することも現実的には困難であることから、室温を正確に求めることが困難になる。However, there are other factors that affect the temperature measured by the temperature sensor besides heat generation inside the housing. That is, if air flow occurs in the room in which the controller is installed, the air flow will take heat away from the housing, and the temperature inside the housing, that is, the temperature measured by the temperature sensor, will drop. As a result, if the same correction value is used for correction when there is air flow and when there is not, there is a risk that excessive correction will be performed when there is air flow. In this case, since the temperature itself measured changes depending on whether there is air flow or not, and it is practically difficult to accurately grasp the effects of air flow, it becomes difficult to accurately determine the room temperature.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度よく室温を求めることができる空調装置のコントローラを提供することにある。The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide an air conditioner controller that can accurately determine room temperature.
請求項１に記載した発明では、空調装置のコントローラは、室温に基づいて空調を行うものであって、筐体と、筐体内に設けられ、動作時に発熱する熱源の温度を熱源温度として測定する熱源温度センサと、筐体内に設けられ、熱源から離間した位置に配置されていて当該筐体の内部の温度を内部温度として測定する内部温度センサと、測定した熱源温度と内部温度との温度差に基づいて室温を求める制御部と、を備えている。In the invention described in claim 1, the controller of the air conditioner performs air conditioning based on room temperature, and includes a housing, a heat source temperature sensor provided within the housing that measures the temperature of a heat source that generates heat during operation as the heat source temperature, an internal temperature sensor provided within the housing and positioned away from the heat source that measures the temperature inside the housing as the internal temperature, and a control unit that determines the room temperature based on the temperature difference between the measured heat source temperature and the internal temperature.
このように熱源温度と内部温度との温度差に基づいて室温を求めることにより、熱源温度と内部温度がそれぞれ室温に影響される場合であっても、その影響を吸収した形で室温を精度よく求めることができる。In this way, by calculating the room temperature based on the temperature difference between the heat source temperature and the internal temperature, even if the heat source temperature and the internal temperature are each affected by the room temperature, the room temperature can be calculated with high accuracy while absorbing that influence.
請求項２に記載した発明では、制御部は、熱源の発熱による影響によって生じた内部温度の室温に対する上昇量を求め、求めた上昇量に基づいて室温を求める。これにより、室温が変化した際や空気の流れの有無によって熱源温度や内部温度そのものが変化したとしても、室温を求めることができる。したがって、実際にコントローラが設置される環境に応じて、また、室温が変化したり目標温度が変化したりする状況に応じて室温を適切に求めることができる。In the invention described in claim 2, the control unit calculates the amount of rise in the internal temperature caused by the effect of heat generation from the heat source relative to the room temperature, and calculates the room temperature based on the calculated amount of rise. This makes it possible to calculate the room temperature even if the heat source temperature or the internal temperature itself changes when the room temperature changes or due to the presence or absence of air flow. Therefore, the room temperature can be calculated appropriately depending on the environment in which the controller is actually installed, and depending on the situation in which the room temperature or the target temperature changes.
請求項３に記載した発明では、制御部は、既知の室温で測定された熱源温度と室温との温度差と、内部温度と室温との温度差との比として予め求められている影響係数を用いて、内部温度の上昇量を求める。これにより、複雑な演算を行う必要なく、室温が変化したり目標温度が変化したりする状況に応じて適切に室温を求めることができる。In the invention described in claim 3, the control unit calculates the amount of rise in the internal temperature using an influence coefficient calculated in advance as the ratio between the temperature difference between the heat source temperature measured at a known room temperature and the room temperature, and the temperature difference between the internal temperature and the room temperature. This makes it possible to calculate the room temperature appropriately according to the situation where the room temperature or the target temperature changes, without the need for complex calculations.
請求項４に記載した発明では、制御部は、自身が設定可能な目標温度の範囲内において、内部温度の上昇量を用いて求めた室温に基づいて空調装置を制御する。これにより、空調装置のコントローラとして適切に運転することができる。In the invention described in claim 4, the control unit controls the air conditioner based on the room temperature calculated using the amount of rise in the internal temperature within the range of the target temperature that the control unit can set. This allows the air conditioner to operate appropriately as a controller.
以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。また、各実施形態において実質的に共通する部位については同一符号を付して説明する。Several embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, parts that are substantially common to each embodiment will be described with the same reference numerals.
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のコントローラ１は、筐体２、制御部３、記憶部４、表示部５、操作部６、通信部７、内部温度センサ８、および熱源温度センサ９などを備えている。このコントローラ１は、空調装置１０に対して目標温度の設定操作や室温（Ｔａ）の表示などを行うためのものである。ただし、図１に示したコントローラ１の構成は一例であり、これに限定されない。 First Embodiment
As shown in Fig. 1, the controller 1 of this embodiment includes a housing 2, a control unit 3, a storage unit 4, a display unit 5, an operation unit 6, a communication unit 7, an internal temperature sensor 8, and a heat source temperature sensor 9. This controller 1 is for setting a target temperature for an air conditioner 10 and displaying a room temperature (Ta). However, the configuration of the controller 1 shown in Fig. 1 is an example and is not limited to this.
筐体２は、例えば樹脂材料などによって薄型の概ね直方体状に形成されており、例えばオフィスや居室といった空調の対象となる室内の壁面などの設置面に取り付けられる。本実施形態では、筐体２として比較的小型のものを想定している。ここで、比較的小型とは、例えば一辺が１００ｍｍ程度未満のもののように、筐体２の周囲に空気の流れが生じた場合において、筐体２の全体が概ね均等に空気と接触すると考えられる程度の大きさを想定している。The housing 2 is formed into a thin, roughly rectangular parallelepiped shape, for example, from a resin material, and is attached to an installation surface, such as a wall surface, in a room to be air-conditioned, such as an office or a room. In this embodiment, the housing 2 is assumed to be relatively small. Here, "relatively small" refers to a size that is considered such that when air flows around the housing 2, the entire housing 2 will come into contact with the air roughly evenly, such as a side of less than about 100 mm.
この筐体２の内部には、図２に示すように、制御部３、内部温度センサ８、熱源温度センサ９などの電気部品が実装されている基板１１が配置されている。なお、図２では、基板１１を模式的にハッチングして示している。また、図２では、説明の簡略化のために他の電気部品については図示を省略しているが、基板１１には表示部５や操作部６あるいは通信部７などで用いるコネクタなどの部品も実装されている。As shown in Fig. 2, inside the housing 2, there is arranged a board 11 on which electrical components such as the control unit 3, internal temperature sensor 8, and heat source temperature sensor 9 are mounted. Note that in Fig. 2, the board 11 is shown by being hatched in a schematic manner. Also, in Fig. 2, other electrical components are not shown in order to simplify the explanation, but components such as connectors used in the display unit 5, operation unit 6, and communication unit 7 are also mounted on the board 11.
制御部３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータで構成されている。この制御部３は、記憶部４に記憶されているプログラムを読み出して実行することによりコントローラ１を制御する。例えば、制御部３は、操作部６に入力された操作に応じて空調装置１０の運転の開始／停止を指示する処理や、目標温度を指示する処理など実行する。また、制御部３は、詳細は後述するが、室温を求める処理を実行する。The control unit 3 is composed of a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, etc. (not shown). This control unit 3 controls the controller 1 by reading and executing a program stored in the memory unit 4. For example, the control unit 3 executes a process of instructing the start/stop of the operation of the air conditioner 10 and a process of instructing a target temperature in response to an operation input to the operation unit 6. The control unit 3 also executes a process of determining the room temperature, which will be described in detail later.
記憶部４は、例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリで構成されており、コントローラ１を制御するためのプログラムや各種のデータを記憶している。本実施形態では、記憶部４は、制御部３に内蔵されているものを利用しているが、制御部３に外付けの構成とすることができる。この記憶部４には、詳細は後述するが、事前試験により予め求められた影響係数（ｋ）が記憶されている。The memory unit 4 is composed of a non-volatile memory such as a flash memory, and stores programs and various data for controlling the controller 1. In this embodiment, the memory unit 4 is built into the control unit 3, but it can also be configured as an external unit to the control unit 3. The memory unit 4 stores an influence coefficient (k) that has been determined in advance by a preliminary test, as will be described in detail later.
表示部５は、設置面に取り付けられた状態における筐体２の正面側に設けられている。表示部５は、図示は省略するが、例えば文字や数字を表示可能な液晶パネルや運転状態を示すＬＥＤのような発光部品で構成されている。The display unit 5 is provided on the front side of the housing 2 when it is attached to the installation surface. Although not shown in the figure, the display unit 5 is composed of light-emitting components such as a liquid crystal panel that can display letters and numbers, and LEDs that indicate the operating status.
操作部６は、表示部５と同様に筐体２の正面側に設けられており、空調装置１０の運転の開始／停止の操作や、目標温度の設定や変更など動作が入力される。この操作部６は、例えば機械式のスイッチや表示部５の表示領域に対応して設けられているタッチパネルなどにより構成することができる。The operation unit 6 is provided on the front side of the housing 2, similar to the display unit 5, and is used to input operations such as starting/stopping the operation of the air conditioner 10 and setting or changing the target temperature. The operation unit 6 can be configured, for example, with a mechanical switch or a touch panel provided corresponding to the display area of the display unit 5.
通信部７は、空調装置１０と通信可能に接続されており、空調装置１０の運転の開始／停止の指示や目標温度の指示などの制御信号を空調装置１０との間で通信する。この通信部７は、有線通信方式のものを想定しているが、例えば赤外線を利用した無線通信方式のものを採用することができる。The communication unit 7 is communicatively connected to the air conditioner 10, and communicates control signals, such as instructions to start/stop the operation of the air conditioner 10 and instructions for the target temperature, between the air conditioner 10 and the communication unit 7. This communication unit 7 is assumed to be a wired communication type, but it is also possible to adopt a wireless communication type that uses, for example, infrared rays.
内部温度センサ８は、例えば測温抵抗体型やサーミスタ型、熱電対型、集積回路型などの周知のもので構成されており、自身が設置されている場所の温度、つまりは、筐体２の内部の温度を測定する。この内部温度センサ８は、図２に示すように、筐体２の右端側且つ下端側に近い位置、つまりは、筐体２の右隅に配置されている。一方、動作中に発熱する熱源となる制御部３は、筐体２の左端側且つ下端側に近い位置、つまりは、内部温度センサ８とは逆側となる筐体２の右下の隅に配置されている。The internal temperature sensor 8 is composed of well-known devices such as a resistance temperature detector, thermistor, thermocouple, or integrated circuit type, and measures the temperature of the location where it is installed, that is, the temperature inside the housing 2. As shown in FIG. 2, this internal temperature sensor 8 is located on the right side and close to the bottom end of the housing 2, that is, in the right corner of the housing 2. On the other hand, the control unit 3, which is the heat source that generates heat during operation, is located on the left side and close to the bottom end of the housing 2, that is, in the lower right corner of the housing 2, which is the opposite side to the internal temperature sensor 8.
つまり、内部温度センサ８は、熱源から離間した位置であって、筐体２の内部の温度が上昇した場合に相対的に温度が低い下部側に配置されており、動作中に熱源が発熱した際において、その熱源の温度に対してある程度の有意な温度差が得られる位置関係となるように配置されている。なお、有意な温度差が得られる配置は、筐体２の形状や大きさ、内部に収容されている電気部品の配置等を考慮して、予め熱設計などの手法により定めることができる。In other words, the internal temperature sensor 8 is located at a position away from the heat source, at the lower side where the temperature is relatively low when the temperature inside the housing 2 rises, and is positioned so that when the heat source generates heat during operation, a significant temperature difference to a certain degree is obtained with respect to the temperature of the heat source. Note that the position at which a significant temperature difference is obtained can be determined in advance by a method such as thermal design, taking into consideration the shape and size of the housing 2, the arrangement of the electrical components housed inside, etc.
また、内部温度センサ８の近傍には、筐体２の外部に連通する複数のスリット２ａが設けられている。本実施形態では、筐体２の右下の隅において、筐体２の下端側および右端側の壁部に開港を形成することによりスリット２ａが形成されている。そのため、内部温度センサ８は、室内の空気に触れやすい状態となっている。In addition, multiple slits 2a that communicate with the outside of the housing 2 are provided near the internal temperature sensor 8. In this embodiment, the slits 2a are formed in the lower right corner of the housing 2 by forming openings in the walls on the lower and right ends of the housing 2. Therefore, the internal temperature sensor 8 is easily exposed to the air in the room.
ただし、内部温度センサ８は、スリット２ａの近傍ではあるものの、あくまでも筐体２の内部に配置されていることから、熱源が発熱することによって暖められた筐体２の内部の温度を測定することになる。以下、内部温度センサ８が測定する筐体２の内部の温度を内部温度（Ｔ２）とも称する。However, although the internal temperature sensor 8 is located near the slit 2a, it is still located inside the housing 2, and therefore measures the temperature inside the housing 2 that is warmed by the heat generated by the heat source. Hereinafter, the temperature inside the housing 2 measured by the internal temperature sensor 8 is also referred to as the internal temperature (T2).
熱源温度センサ９は、例えば測温抵抗体型やサーミスタ型、熱電対型、集積回路型などの周知のもので構成されており、制御部３つまりは熱源の温度を測定する。具体的には、熱源温度センサ９は、制御部３の近傍に配置したり、制御部３のパッケージに張り付けたりすることにより、熱源の温度を直接的に測定する。以下、熱源温度センサ９が測定する熱源の温度を熱源温度（Ｔ１）とも称する。The heat source temperature sensor 9 is configured with well-known devices such as a resistance temperature detector type, thermistor type, thermocouple type, or integrated circuit type, and measures the temperature of the control unit 3, i.e., the heat source. Specifically, the heat source temperature sensor 9 is placed near the control unit 3 or attached to the package of the control unit 3 to directly measure the temperature of the heat source. Hereinafter, the temperature of the heat source measured by the heat source temperature sensor 9 is also referred to as the heat source temperature (T1).
また、熱源温度センサ９は、本実施形態では熱源となる制御部３と内部温度センサ８との間であって熱源側に寄った位置に配置されている。この場合、熱源温度センサ９は、制御部３と内部温度センサ８とを通る仮想線（ＣＬ）上、あるいは、仮想線（ＣＬ）から所定の範囲内となる位置に配置することができる。なお、熱源温度センサ９は、例えば制御部３に温度センサが内蔵されている場合には、その温度センサを熱源温度センサ９として利用することもできる。In this embodiment, the heat source temperature sensor 9 is disposed between the control unit 3, which serves as the heat source, and the internal temperature sensor 8, at a position closer to the heat source side. In this case, the heat source temperature sensor 9 can be disposed on an imaginary line (CL) passing through the control unit 3 and the internal temperature sensor 8, or at a position within a predetermined range from the imaginary line (CL). Note that, for example, if the control unit 3 has a built-in temperature sensor, that temperature sensor can be used as the heat source temperature sensor 9.
空調装置１０は、本実施形態ではいわゆるセントラルヒーティング方式のものを想定しており、空調装置１０で冷却あるいは加熱された空気は、ダクト１２を経由して、室内に開口している送風口１３から矢印Ｆにて示すように供給される。ただし、本実施形態において室温を求める手法は、いわゆる室外機と室内機とにより構成されたものにも適用することができる。以下、空調装置１０によって空気の流れが生じる空調運転が行われている状態を送風状態と称し、空気の流れが生じない空調運転が行われている状態を無風状態と称する。In this embodiment, the air conditioner 10 is assumed to be of the so-called central heating type, and the air cooled or heated by the air conditioner 10 is supplied via a duct 12 to an air outlet 13 opening into the room, as shown by arrow F. However, the method for calculating the room temperature in this embodiment can also be applied to an arrangement consisting of an outdoor unit and an indoor unit. Hereinafter, the state in which the air conditioner 10 is performing air conditioning operation that generates air flow is referred to as the air blowing state, and the state in which the air conditioner is performing air conditioning operation that does not generate air flow is referred to as the no-wind state.
次に、上記した構成のコントローラ１の作用について説明する。
前述のように、筐体２の内部には動作時に発熱する制御部３のような熱源が存在していることから、動作中に熱源が発熱した場合には、その発熱によって筐体２の内部温度が上昇し、内部温度センサ８の測定値が実際の室温よりも高くなる。そのため、従来では、内部温度センサ８で測定された温度に対して想定される発熱量に応じた複雑な補正を行うことにより、室温を推定していた。 Next, the operation of the controller 1 having the above configuration will be described.
As described above, since there is a heat source such as the control unit 3 inside the housing 2 that generates heat during operation, when the heat source generates heat during operation, the internal temperature of the housing 2 rises due to the heat generated, and the measurement value of the internal temperature sensor 8 becomes higher than the actual room temperature. For this reason, in the past, the room temperature was estimated by performing a complex correction on the temperature measured by the internal temperature sensor 8 according to the expected amount of heat generation.
しかし、筐体２の内部での発熱以外にも、内部温度センサ８が測定する温度に影響を与える要因が存在する。すなわち、図３に示すように、無風状態から送風状態となった場合には、コントローラ１が設置されている室内に空気の流れが生じ、その空気の流れによって筐体２から熱が奪われて内部温度センサ８が測定する筐体２の内部温度（Ｔ２）が低下する。However, there are other factors that affect the temperature measured by the internal temperature sensor 8 besides heat generation inside the housing 2. That is, as shown in FIG. 3, when the state changes from no wind to a blowing state, an air flow occurs in the room in which the controller 1 is installed, and this air flow removes heat from the housing 2, causing the internal temperature (T2) of the housing 2 measured by the internal temperature sensor 8 to drop.
その一方で、空気の流れが生じたとしても、空調されている室温（Ｔａ）は、内部温度（Ｔ２）のような大きな変化は生じない。そのため、発熱量に応じた補正値（ΔＨ）を用いて内部温度（Ｔ２）を補正すると、例えば無風状態の時刻（ｘ）においては、内部温度（Ｔ１（ｘ））から補正値(ΔＴ）を差し引いた補正後の温度は概ね室温（Ｔａ）と一致するものの、送風状態の時刻（ｙ）においては、内部温度（Ｔ１（ｙ））から補正値(ΔＴ）を差し引くと、補正後の温度は室温（Ｔａ）よりも低くなり、実際の室温との間に誤差（Ｅｒｒ）が生じている。On the other hand, even if air flow occurs, the conditioned room temperature (Ta) does not change as much as the internal temperature (T2). Therefore, if the internal temperature (T2) is corrected using a correction value (ΔH) according to the amount of heat generated, for example, at time (x) when there is no wind, the corrected temperature obtained by subtracting the correction value (ΔT) from the internal temperature (T1(x)) roughly matches the room temperature (Ta), but at time (y) when air is being blown, when the correction value (ΔT) is subtracted from the internal temperature (T1(y)), the corrected temperature is lower than the room temperature (Ta), and an error (Err) occurs between the corrected temperature and the actual room temperature.
つまり、無風状態と送風状態とで同じ補正を行うと、過剰な補正が行われてしまう恐れがある。このとき、空気の流れがあるか否かは運転状態から把握することができると考えられるものの、空気の流れ方によっては筐体２から奪われる熱量が異なることが想定されること、また、コントローラ１が設置される場所の大きさや室内のレイアウトが異なることなどにかんがみた場合、予め室内の空気の流れを把握しておくことも困難である。In other words, if the same correction is made in both a no-wind state and a blowing state, there is a risk of excessive correction being made. In this case, although it is thought that it is possible to determine whether there is air flow or not from the operating state, it is expected that the amount of heat removed from the housing 2 will differ depending on the air flow, and considering that the size of the place where the controller 1 is installed and the layout of the room will differ, it is also difficult to determine the air flow in the room in advance.
そこで、コントローラ１は、無風状態および送風状態の双方において、過剰な補正をすることなく、適切に室温を測定することができるようにしている。具体的には、コントローラ１は、図４に示す処理を実行することにより、動作中に測定した熱源温度（Ｔ１）と内部温度（Ｔ２）との温度差（ΔＴ）に基づいて室温（Ｔａ）を求めている。Therefore, the controller 1 is designed to be able to appropriately measure the room temperature without excessive correction in both the no-wind state and the blowing state. Specifically, the controller 1 executes the process shown in FIG. 4 to obtain the room temperature (Ta) based on the temperature difference (ΔT) between the heat source temperature (T1) and the internal temperature (T2) measured during operation.
この図４に示すように、コントローラ１は、ステップＳ１において熱源温度（Ｔ１）を測定し、ステップＳ２において内部温度（Ｔ２）を測定する。なお、ステップＳ１、Ｓ２は順不同で実行可能である。続いてコントローラ１は、ステップＳ３において熱源温度（Ｔ１）と内部温度（Ｔ２）との温度差（ΔＴ）を求め、ステップＳ４において影響係数（ｋ）を用いて内部温度（Ｔ２）の室温に対する上昇量（ＯＦＳ）を求める。なお、ＯＦＳはＯｆｆｓｅｔの略称である。As shown in FIG. 4, the controller 1 measures the heat source temperature (T1) in step S1, and measures the internal temperature (T2) in step S2. Note that steps S1 and S2 can be executed in any order. Next, the controller 1 determines the temperature difference (ΔT) between the heat source temperature (T1) and the internal temperature (T2) in step S3, and determines the amount of rise (OFS) of the internal temperature (T2) relative to room temperature using the influence coefficient (k) in step S4. Note that OFS is an abbreviation for Offset.
ここで、影響係数（ｋ）とは、熱源の発熱が内部温度センサ８の測定値に与える影響を求めるために定義されている係数であり、本実施形態では、事前試験を実施し、既知の室温において測定された熱源温度と室温との温度差と、内部温度と室温との温度差との比として求められている。Here, the impact coefficient (k) is a coefficient defined to determine the impact that the heat generated by the heat source has on the measurement value of the internal temperature sensor 8. In this embodiment, a preliminary test is performed and the impact coefficient is determined as the ratio of the temperature difference between the heat source temperature measured at a known room temperature and room temperature to the temperature difference between the internal temperature and room temperature.
具体的には、事前試験では、コントローラ１を一定の室温を維持可能な試験環境下に設置し、無風状態で熱源温度と内部温度を測定する。つまり、外乱がない状態で影響係数（ｋ）を求めている。そして、この事前試験において、各温度の測定結果が例えば図５に示すように室温がＴａ（ｚ）であり、測定された熱源温度がＴ１（ｚ）であり、測定された内部温度がＴ２（ｚ）であったとする。Specifically, in the pre-test, the controller 1 is placed in a test environment where a constant room temperature can be maintained, and the heat source temperature and internal temperature are measured in a windless state. In other words, the influence coefficient (k) is found in a state where there is no disturbance. In this pre-test, the measurement results of each temperature are, for example, as shown in Figure 5, where the room temperature is Ta(z), the measured heat source temperature is T1(z), and the measured internal temperature is T2(z).
この場合、各温度の関係は、熱源温度が最も高く、室温が最も低く、内部温度がその中間になる。これは、内部温度センサ８自体は発熱しないものの、動作中の熱源が発熱し、その発熱によって筐体２の内部の空気が暖められ、その空気の温度を内部温度センサ８が測定するためである。換言すると、内部温度は、熱源の発熱の影響を内部温度センサ８が受けることによって室温よりも高く測定されることになる。 In this case, the relationship between the temperatures is such that the heat source temperature is the highest, the room temperature is the lowest, and the internal temperature is somewhere in between. This is because, although the internal temperature sensor 8 itself does not generate heat, the heat source generates heat during operation, which warms the air inside the housing 2, and the temperature of that air ismeasured by the internal temperature sensor 8. In other words, the internal temperature is measured to be higher than the room temperature because the internal temperature sensor 8 is affected by the heat generated by the heat source.
このとき、熱の流れは低温側に向かうことから、最も低い温度の室温が熱の流れの終着点、つまりは、熱の影響を考える際の基準点となる。また、試験環境のように熱源温度と室温が一定である状況においては、熱は、グラフＧとして示すように所定の温度勾配を有する状態で流れることになる。そして、温度勾配が一定である場合には、熱源温度と室温との温度差（ＯＦＳ（ｚ）＋ΔＴ)と、内部温度と室温との温度差（ＯＦＳ（ｚ））との関係は、影響係数（ｋ）を用いた場合、下記の（１）式のように表すことができる。At this time, since the heat flow is toward the low temperature side, the room temperature, which is the lowest temperature, is the end point of the heat flow, in other words, the reference point when considering the impact of heat. Furthermore, in a situation where the heat source temperature and room temperature are constant, such as in a test environment, the heat flows with a certain temperature gradient, as shown in graph G. When the temperature gradient is constant, the relationship between the temperature difference between the heat source temperature and room temperature (OFS(z) + ΔT) and the temperature difference between the internal temperature and room temperature (OFS(z)) can be expressed as the following equation (1) when using the impact coefficient (k).
ＯＦＳ（ｚ）＋ΔＴ（ｚ）＝ｋ×ＯＦＳ（ｚ） ・・・（１）OFS(z)+ΔT(z)=k×OFS(z)...(1)
そして、この（１）式から、影響係数（ｋ）は、既知の室温と、その室温で測定された熱源温度および内部温度とから、下記の（２）式のように求まる。Then, from this formula (1), the influence coefficient (k) can be calculated from the known room temperature and the heat source temperature and internal temperature measured at that room temperature, as shown in the following formula (2).
ｋ＝（ＯＦＳ（ｚ）＋ΔＴ（ｚ））／ＯＦＳ（ｚ） ・・・（２）k=(OFS(z)+ΔT(z))/OFS(z)...(2)
つまり、影響係数（ｋ）は、熱源温度と室温との温度差（ＯＦＳ（ｚ）＋ΔＴ（ｚ）)と、内部温度と室温との温度差（ＯＦＳ（ｚ））との比として定義することができる。In other words, the impact coefficient (k) can be defined as the ratio of the temperature difference between the heat source temperature and room temperature (OFS(z) + ΔT(z)) to the temperature difference between the internal temperature and room temperature (OFS(z)).
このとき、内部温度と室温との温度差（ＯＦＳ（ｚ））は、熱源の影響を受けたことによる内部温度の上昇量に相当する。そのため、測定した内部温度から上昇量を減算することにより室温を求めることができる。すなわち、予め影響係数（ｋ）を求めておけば、運転中に測定した熱源温度と内部温度とから影響係数（ｋ）を用いて内部温度の上昇量つまりは内部温度と室温との温度差を求めることができ、最終的に室温を求めることができる。At this time, the temperature difference (OFS(z)) between the internal temperature and room temperature corresponds to the amount of rise in internal temperature due to the influence of the heat source. Therefore, the room temperature can be calculated by subtracting the amount of rise from the measured internal temperature. In other words, if the influence coefficient (k) is calculated in advance, the amount of rise in internal temperature, that is, the temperature difference between the internal temperature and room temperature, can be calculated using the influence coefficient (k) from the heat source temperature and internal temperature measured during operation, and ultimately the room temperature can be calculated.
また、影響係数（ｋ）は、（１）式から分かるように単位を有していない。また、熱源温度が変化すると内部温度に与える影響も変化するものの、その場合には内部温度と室温との温度差、つまりは、内部温度の上昇量も変化する。そのため、室温や熱源温度が変わることで温度勾配が変化したとしても、影響係数（ｋ）を共通して利用することができる。換言すると、熱源が内部温度センサ８の測定値に与える影響を表す影響係数（ｋ）は、実際の室温や熱源温度が事前試験とは異なる場合であっても共通となっている。As can be seen from equation (1), the influence coefficient (k) has no units. When the heat source temperature changes, the influence on the internal temperature also changes, but in that case, the temperature difference between the internal temperature and room temperature, that is, the amount of rise in the internal temperature, also changes. Therefore, even if the temperature gradient changes due to changes in the room temperature or heat source temperature, the influence coefficient (k) can be commonly used. In other words, the influence coefficient (k), which represents the influence that the heat source has on the measurement value of the internal temperature sensor 8, is common even if the actual room temperature or heat source temperature differs from the pre-test.
これは、筐体２の内部構造が同じ場合、内部温度センサ８と熱源温度センサ９との位置関係は変化せず、基板１１の熱伝送の態様も変化せず、また、本実施形態のように比較的小型且つ薄型の筐体２の場合、空気の流れによってその全体が冷やされる態様も変化しないためであると考えられる。そして、後述する図６、図７にて説明するように、事前試験時とは異なる室温において、また、異なる熱源温度において適切に室温を求めることができていることが確認されている。This is thought to be because, if the internal structure of the housing 2 is the same, the positional relationship between the internal temperature sensor 8 and the heat source temperature sensor 9 does not change, the manner in which heat is transmitted through the board 11 does not change, and, in the case of a relatively small and thin housing 2 as in this embodiment, the manner in which the entire housing is cooled by the air flow does not change. As will be explained in Figures 6 and 7 below, it has been confirmed that the room temperature can be determined appropriately at room temperatures and heat source temperatures different from those during the preliminary test.
そのため、コントローラ１は、図４に示すステップＳ５において、熱源温度と内部温度との温度差から内部温度の上昇量（ＯＦＳ）を求め、ステップＳ６において、求めた上昇量を内部温度から減算することにより室温を求めている。そして、コントローラ１は、運転終了の操作が入力された場合などにおいては、ステップＳ７においてＹＥＳとなることから処理を終了する一方、運転終了ではない場合にはステップＳ７においてＮＯとなることからステップＳ１に移行して次の測定を繰り返す。Therefore, in step S5 shown in FIG. 4, the controller 1 calculates the amount of rise in internal temperature (OFS) from the temperature difference between the heat source temperature and the internal temperature, and in step S6, calculates the room temperature by subtracting the calculated amount of rise from the internal temperature. Then, if an operation to end operation is input, the controller 1 ends the process because the result is YES in step S7, but if operation has not ended, the result is NO in step S7, and the controller 1 moves to step S1 to repeat the next measurement.
ここで、図６および図７を参照しながら、上記した処理の妥当性について説明する。まず、図６の無風状態の時刻（ｍ）において、黒丸にて示すように、熱源温度がＴ１（ｍ）、内部温度がＴ２（ｍ）であったとする。このとき、図７に示す熱源温度、内部温度、内部温度の上昇量（ＯＦＳ（ｍ））の関係は、（１）式から下記のように表される。Now, the validity of the above process will be explained with reference to Figures 6 and 7. First, assume that at time (m) in a windless state in Figure 6, the heat source temperature is T1 (m) and the internal temperature is T2 (m), as shown by the black circle. At this time, the relationship between the heat source temperature, internal temperature, and the amount of rise in internal temperature (OFS (m)) shown in Figure 7 can be expressed as follows from equation (1).
ＯＦＳ（ｍ）＋（Ｔ１（ｍ）－Ｔ２（ｍ））＝ｋ×ＯＦＳ（ｍ）OFS (m) + (T1 (m) - T2 (m)) = k x OFS (m)
そして、影響係数（ｋ）は予め求められており、熱源温度および内部温度は実測されていることから、それらを代入することにより、上昇量（ＯＳＦ（ｍ））、つまりは、内部温度と室温との温度差が求まる。そして、測定した内部温度から上昇量を減算することにより、室温が求まる。The influence coefficient (k) is calculated in advance, and the heat source temperature and internal temperature are measured. By substituting these values, the amount of rise (OSF(m)), that is, the temperature difference between the internal temperature and room temperature, can be calculated. The room temperature can then be calculated by subtracting the amount of rise from the measured internal temperature.
このような処理によって求めた室温を演算温度（Ｔｃ）とすると、図６に示すように時刻（ｍ）における演算温度（Ｔｃ（ｍ））は、黒塗りの三角にて示すように実際の室温（Ｔａ）と概ね一致することが確認された。本実施形態の場合、演算温度は、実際の室温と概ね一致することが確認された。なお、概ね一致するという判断基準は要求される仕様によって変わるものの、本実施形態では演算温度と実際の室温とは１度（華氏）のずれの範囲内であることが確認されている。If the room temperature obtained by such processing is the calculated temperature (Tc), as shown in FIG. 6, the calculated temperature (Tc(m)) at time (m) was confirmed to be approximately equal to the actual room temperature (Ta), as indicated by the filled triangle. In this embodiment, the calculated temperature was confirmed to be approximately equal to the actual room temperature. Note that although the criteria for approximately equality vary depending on the required specifications, in this embodiment, it has been confirmed that the calculated temperature and the actual room temperature are within a deviation of 1 degree (Fahrenheit).
また、図６の送風状態の時刻（ｎ）において、白抜きの丸にて示すように、熱源温度がＴ１（ｎ）、内部温度がＴ２（ｎ）であったとする。このとき、図７に示す熱源温度、内部温度、内部温度の上昇量（ＯＦＳ（ｎ））の関係は、（１）式から下記のように表される。In addition, at time (n) in the air blowing state in Figure 6, the heat source temperature is T1(n) and the internal temperature is T2(n), as shown by the open circle. In this case, the relationship between the heat source temperature, the internal temperature, and the amount of rise in the internal temperature (OFS(n)) shown in Figure 7 can be expressed as follows from equation (1).
ＯＦＳ（ｎ）＋（Ｔ１（ｎ）－Ｔ２（ｎ））＝ｋ×ＯＦＳ（ｎ）OFS(n)+(T1(n)-T2(n))=k×OFS(n)
そして、影響係数（ｋ）は予め求められており、熱源温度および内部温度は実測されていることから、それらを代入することにより、上昇量（ＯＳＦ（ｎ））、つまりは、内部温度と室温との温度差が求まる。そして、測定した内部温度から上昇量を減算することにより、室温が求まる。The influence coefficient (k) is calculated in advance, and the heat source temperature and internal temperature are measured. By substituting these values, the amount of rise (OSF(n)), that is, the temperature difference between the internal temperature and room temperature, can be calculated. The room temperature can then be calculated by subtracting the amount of rise from the measured internal temperature.
このような処理によって求めた室温を演算温度（Ｔｃ）とすると、図６に示すように時刻（ｎ）における演算温度（Ｔｃ（ｎ））は、白抜きの三角にて示すように実際の室温（Ｔａ）と概ね一致することが確認された。本実施形態の場合、演算温度は、実際の室温と１度（華氏）の範囲内で概ね一致することが確認され、比較例として従来手法により内部温度を補正した比較温度と比べて適切に室温を測定できていることが確認された。If the room temperature obtained by such processing is the calculated temperature (Tc), it was confirmed that the calculated temperature (Tc(n)) at time (n) generally matches the actual room temperature (Ta), as shown by the open triangle in Figure 6. In the case of this embodiment, it was confirmed that the calculated temperature generally matches the actual room temperature within a range of 1 degree (Fahrenheit), and it was confirmed that the room temperature was measured appropriately compared to the comparison temperature in which the internal temperature was corrected using a conventional method as a comparative example.
さらに、図示は省略するが、図６とは異なる室温において同様に試験を行った結果、事前試験により求めた単一の影響係数（ｋ）を用いて、室温を適切に測定できることが確認できた。すなわち、コントローラ１は、上記した処理を実行することにより、いわゆる室温とみなせる温度範囲内、より具体的に言えば、コントローラ１が設定可能な目標温度の範囲内において、事前試験により求めた１つの影響係数（ｋ）を用いて室温を適切に測定できることが確認された。Furthermore, although not shown in the figure, similar tests were conducted at room temperatures different from those shown in FIG. 6, and it was confirmed that the room temperature can be properly measured using a single influence coefficient (k) determined by a preliminary test. In other words, it was confirmed that the controller 1 can properly measure the room temperature using a single influence coefficient (k) determined by a preliminary test within a temperature range that can be regarded as room temperature, or more specifically, within a target temperature range that can be set by the controller 1, by executing the above-mentioned process.
以上のように、コントローラ１は、無風状態と送風状態とにおいて熱源温度および内部温度が変化した場合であっても、また、無風状態あるいは送風状態において室温自体が変化した場合であっても、事前試験により求めた同一の影響係数（ｋ）を用いて、演算温度が実際の室温と１度（華氏）の範囲内で求めることができ、室温を適切に測定できることが確認された。As described above, it has been confirmed that the controller 1 can calculate the calculated temperature within a range of 1 degree (Fahrenheit) of the actual room temperature using the same impact coefficient (k) determined through preliminary testing, even when the heat source temperature and internal temperature change between still and blowing air conditions, and even when the room temperature itself changes in still or blowing air conditions, and can therefore properly measure the room temperature.
以上説明したコントローラ１によれば、次のような効果を得ることができる。
コントローラ１は、室温に基づいて空調を行う空調装置１０用のものであって、筐体２と、筐体２の内部に設けられ、動作時に発熱する熱源の温度を熱源温度として測定する熱源温度センサ９と、筐体２の内部に設けられ、熱源から離間した位置に配置されていて当該筐体２の内部の温度を内部温度として測定する内部温度センサ８と、筐体２が設置された室内の室温に基づいて空調装置１０を制御する制御部３とを備えている。 According to the controller 1 described above, the following effects can be obtained.
The controller 1 is for an air conditioning device 10 that conditions the air based on room temperature, and comprises a housing 2, a heat source temperature sensor 9 that is provided inside the housing 2 and measures the temperature of the heat source generated during operation as the heat source temperature, an internal temperature sensor 8 that is provided inside the housing 2 and positioned away from the heat source and measures the temperature inside the housing 2 as the internal temperature, and a control unit 3 that controls the air conditioning device 10 based on the room temperature in the room in which the housing 2 is installed.
そして、制御部３は、測定した熱源温度と内部温度との温度差に基づいて室温を求める。このように熱源温度と内部温度との温度差に基づいて室温を求めることにより、熱源温度と内部温度がそれぞれ室温に影響される場合であっても、その影響を吸収した形で室温を精度よく求めることができる。The control unit 3 then calculates the room temperature based on the temperature difference between the measured heat source temperature and the internal temperature. By calculating the room temperature based on the temperature difference between the heat source temperature and the internal temperature in this way, even if the heat source temperature and the internal temperature are each affected by the room temperature, the room temperature can be calculated with high accuracy while absorbing that influence.
また、制御部３は、熱源の発熱による影響によって生じた内部温度の室温に対する上昇量を求め、求めた上昇量に基づいて室温を求める。これにより、室温が変化した際や空気の流れの有無によって熱源温度や内部温度そのものが変化したとしても、室温を求めることができる。したがって、実際にコントローラ１が設置される環境に応じて、また、室温が変化したり目標温度が変化したりする状況に応じて、さらには、空気に流れを把握することなく、精度よく室温を求めることができる。The control unit 3 also calculates the amount of rise in the internal temperature caused by the heat generated by the heat source relative to the room temperature, and calculates the room temperature based on the calculated amount of rise. This makes it possible to calculate the room temperature even if the heat source temperature or the internal temperature itself changes when the room temperature changes or due to the presence or absence of air flow. Therefore, the room temperature can be calculated accurately depending on the environment in which the controller 1 is actually installed, and depending on the situation in which the room temperature or the target temperature changes, and even without knowing the air flow.
また、制御部３は、事前に既知の室温で測定された熱源温度と室温との温度差と、内部温度と室温との温度差との比として予め定義されている影響係数（ｋ）を用いて、内部温度の上昇量を求める。これにより、複雑な演算を行う必要なく、室温が変化したり目標温度が変化したりする状況に応じて適切に室温を求めることができる。The control unit 3 also calculates the amount of rise in the internal temperature using an impact coefficient (k) that is predefined as the ratio between the temperature difference between the heat source temperature, measured in advance at a known room temperature, and the room temperature, and the temperature difference between the internal temperature and the room temperature. This makes it possible to calculate the room temperature appropriately in response to changes in the room temperature or the target temperature, without the need for complex calculations.
また、制御部３は、自身が設定可能な目標温度の範囲内において、内部温度の上昇量を用いて求めた室温に基づいて空調装置１０を制御する。これにより、空調装置１０を適切に運転することができる。The control unit 3 also controls the air conditioner 10 based on the room temperature calculated using the amount of increase in the internal temperature within the range of the target temperature that the control unit 3 can set. This allows the air conditioner 10 to be operated appropriately.
また、内部温度センサ８を熱源から離間した位置に配置したことにより、熱源温度と内部温度との温度差を大きくすることができ、室温を求める際の精度を向上させることができる。In addition, by placing the internal temperature sensor 8 at a position away from the heat source, the temperature difference between the heat source temperature and the internal temperature can be increased, improving the accuracy of determining the room temperature.
また、熱源温度センサ９を熱源と内部温度センサ８との間に位置して配置したことにより、各センサで測定した温度は熱源から内部温度センサ８を経て筐体２の外部に向かう熱の流れをより正確に反映したものとなり、求めた室温の精度を向上させることができる。In addition, by positioning the heat source temperature sensor 9 between the heat source and the internal temperature sensor 8, the temperatures measured by each sensor more accurately reflect the flow of heat from the heat source through the internal temperature sensor 8 to the outside of the housing 2, improving the accuracy of the calculated room temperature.
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、内部温度の上昇量を求める際に利用する熱源温度を補正する点において第１実施形態と異なっている。また、コントローラ１の全体的な構成や処理の流れは第１実施形態と概ね共通することから、図１、図２等も参照しながら説明する。 Second Embodiment
The second embodiment will be described below. The second embodiment differs from the first embodiment in that the heat source temperature used to calculate the amount of increase in the internal temperature is corrected. In addition, since the overall configuration and processing flow of the controller 1 are generally common to the first embodiment, the second embodiment will be described with reference to Figs. 1 and 2.
コントローラ１は、同一製品であれば同一種類の電気部品を利用して製造されるものの、使用される電気部品にいわゆる個体差が存在することがある。例えば図８に示すように、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の３台のコントローラ１を同一温度の試験環境下でそれぞれ熱源温度を測定した結果、各コントローラ１で測定された熱源温度にずれが生じるケースが確認された。ただし、図８に示す測定結果の数値は一例である。If the controllers 1 are the same product, they are manufactured using the same type of electrical components, but there may be individual differences in the electrical components used. For example, as shown in Figure 8, when the heat source temperatures of three controllers 1, G1, G2, and G3, were measured in a test environment with the same temperature, cases were confirmed in which there was a discrepancy in the heat source temperatures measured for each controller 1. However, the numerical values of the measurement results shown in Figure 8 are just an example.
例えばＧ１とＧ２のコントローラ１では電源投入直後において測定された熱源温度に５度（華氏）程度のずれがあり、Ｇ１とＧ３のコントローラ１では電源投入直後において測定された熱源温度に５．５度（華氏）程度のずれが確認された。また、電源投入からある程度の時間が経過してコントローラ１の温度がある程度安定した安定期間、および、送風が開始された送風状態においても、各コントローラ１において３～４度（華氏）程度のずれが生じることが確認された。また、電源投入直後と安定期間あるいは送風状態とにおいては、そのずれに差があること、すなわち、発熱に個体差があることも確認された。For example, it was confirmed that for the G1 and G2 controllers 1, there was a discrepancy of about 5 degrees (Fahrenheit) in the heat source temperature measured immediately after powering on, and for the G1 and G3 controllers 1, there was a discrepancy of about 5.5 degrees (Fahrenheit) in the heat source temperature measured immediately after powering on. It was also confirmed that a discrepancy of about 3 to 4 degrees (Fahrenheit) occurred for each controller 1 during the stable period when a certain amount of time has passed since powering on and the temperature of the controller 1 has stabilized to a certain extent, and even in the air blowing state when air blowing has begun. It was also confirmed that there was a difference in the discrepancy between immediately after powering on and the stable period or air blowing state, meaning that there were individual differences in heat generation.
その一方で、無風状態の安定期間における熱源温度と送風状態における熱源温度との温度差を送風時温度差とすると、送風時温度差は、各コントローラ１で概ね６．１度（華氏）程度で共通する傾向になることが確認された。なお、ここでは、安定期間中に所定期間測定した熱源温度の平均値と、送風状態で所定期間測定した熱源温度の平均値との差を送風時温度差としている。また、図８では説明の簡略化のために３台の測定結果を示しているが、同様の傾向を示すことが統計的に確認できるように試験は行われている。On the other hand, if the temperature difference during airflow is defined as the temperature difference between the heat source temperature during a stable period in a windless state and the heat source temperature during airflow, it was confirmed that the temperature difference during airflow tends to be approximately 6.1 degrees (Fahrenheit) for each controller 1. Note that here, the temperature difference during airflow is defined as the difference between the average heat source temperature measured for a specified period during a stable period and the average heat source temperature measured for a specified period in an airflow state. Also, while Figure 8 shows the measurement results of three units for the sake of simplicity, tests were conducted so that it could be statistically confirmed that the results showed a similar trend.
さらに、図９に示すように、各コントローラ１において内部温度をそれぞれ測定した結果、内部温度には１度（華氏）未満のずれで収まっていること、換言すると、コントローラ１の場合には、内部温度への個体差の影響がごく僅かであることが確認された。また、安定期間や送風が開始された送風状態においても同様に各コントローラ１の内部温度が概ね一致すること、ならびに、送風時温度差も概ね一致することが確認された。なお、図９では説明の簡略化のために３台の測定結果を示しているが、同様の傾向を示すことが統計的に確認できるように試験は行われている。Furthermore, as shown in Figure 9, the internal temperature of each controller 1 was measured and it was confirmed that the internal temperature deviation was within 1 degree (Fahrenheit), in other words, in the case of controller 1, the influence of individual differences on the internal temperature was negligible. It was also confirmed that the internal temperatures of each controller 1 were roughly consistent during the stable period and in the air flow state when air flow began, and that the temperature differences during air flow were also roughly consistent. Note that Figure 9 shows the measurement results of three controllers for the sake of simplicity, but the tests were conducted so that it could be statistically confirmed that the same trends were observed.
このように、内部温度センサ８の測定結果と熱源温度センサ９の測定結果とに違いが生じるのは、熱源としての制御部３の発熱の個体差に起因するものと考えられる。そして、その個体差は、図８に示す電源投入直後と安定期間との温度差がリンクしていること、つまりは、全体的にオフセットが掛かった状態になっていることが分かる。In this way, the difference between the measurement results of the internal temperature sensor 8 and the heat source temperature sensor 9 is thought to be due to individual differences in the heat generated by the control unit 3 as a heat source. This individual difference is linked to the temperature difference between immediately after power-on and the stable period shown in Figure 8, which means that there is an overall offset.
その結果、異なるコントローラ１において異なる熱源温度の測定結果が得られたと考えられる。また、例えば熱源温度センサ９として制御部３に内蔵された温度センサを用いる場合にも、同様の個体差に起因する測定結果のずれが生じることが想定される。As a result, it is believed that different heat source temperature measurement results were obtained for different controllers 1. In addition, for example, when a temperature sensor built into the control unit 3 is used as the heat source temperature sensor 9, it is expected that deviations in the measurement results due to similar individual differences will occur.
そして、図８、図９に示したように、内部温度は個体差の影響をほぼ受けないことが確認されている。また、熱源温度への個体差の影響は、図８に示したＧ１～Ｇ３の各グラフの形状から、測定値を全体的に押し上げる、あるいは、全体的に押し下げるいわゆるオフセット値として現れることが分かる。そのため、各コントローラ１のオフセット値をそれぞれ求めることができれば、各コントローラ１の個体差の影響を抑制することができると考えられる。And, as shown in Figures 8 and 9, it has been confirmed that the internal temperature is hardly affected by individual differences. Furthermore, from the shapes of the graphs G1 to G3 in Figure 8, it can be seen that the influence of individual differences on the heat source temperature appears as a so-called offset value that either pushes the measured value up or down overall. Therefore, if it is possible to determine the offset value for each controller 1, it is believed that the influence of individual differences in each controller 1 can be suppressed.
換言すると、個体差に起因する熱源温度のずれを何らかの形で補正することができれば、異なるコントローラ１に対しても同様の補正を加えることが可能になると考えられる。そこで、本実施形態では、個体差に起因する熱源温度のずれを補正することにより、演算温度に誤差が生じないようにしている。In other words, if it were possible to correct the deviation in heat source temperature due to individual differences in some way, it would be possible to apply a similar correction to different controllers 1. Therefore, in this embodiment, the deviation in heat source temperature due to individual differences is corrected to prevent errors in the calculated temperature.
具体的には、コントローラ１は、図１０に示すように、ステップＳ１１において、キャリブレーション期間であるかを判定する。本実施形態では、キャリブレーション期間として、電源投入後の所定の期間を設定している。電源投入直後の所定の期間は、熱源としての制御部３が起動した直後であることから、制御部３の発熱が熱源温度に与える影響はごくわずかであると考えられる。Specifically, as shown in FIG. 10, in step S11, the controller 1 determines whether it is a calibration period. In this embodiment, a predetermined period after power-on is set as the calibration period. Since the predetermined period immediately after power-on is immediately after the control unit 3 as a heat source is started up, it is considered that the effect of heat generation by the control unit 3 on the heat source temperature is negligible.
また、電源投入直後においては、内部温度は概ね室温になっていると考えられる。また、キャリブレーション期間は空調制御が行われる前の期間であり、送風が開始されていないことから、送風による影響も少ないと考えられる。さらに、図９に示したように、内部温度はそれほど個体差の影響を受けていないことも明らかである。そのため、キャリブレーション期間に測定した熱源温度や内部温度は、個体差を補正するための基準として扱うことができると考えられる。Also, immediately after the power is turned on, the internal temperature is thought to be roughly room temperature. In addition, the calibration period is a period before air conditioning control is performed and air blowing has not started, so it is thought that there is little impact from air blowing. Furthermore, as shown in Figure 9, it is clear that the internal temperature is not significantly affected by individual differences. Therefore, it is thought that the heat source temperature and internal temperature measured during the calibration period can be used as a standard for correcting individual differences.
そのため、コントローラ１は、キャリブレーション期間である場合には、ステップＳ１１においてＹＥＳとなることから、ステップＳ１２において初期熱源温度を測定し、ステップＳ１３において初期内部温度を測定する。ただし、初期熱源温度とは、キャリブレーション期間中に測定した熱源温度を意味し、初期内部温度とは、キャリブレーション期間中に測定した内部温度を意味している。なお、ステップＳ１２とステップＳ１３とは順不同である。Therefore, if it is the calibration period, the controller 1 determines YES in step S11, and measures the initial heat source temperature in step S12 and the initial internal temperature in step S13. Here, the initial heat source temperature means the heat source temperature measured during the calibration period, and the initial internal temperature means the internal temperature measured during the calibration period. Note that steps S12 and S13 can be performed in any order.
そして、コントローラ１は、ステップＳ１４において初期熱源温度と初期内部温度との温度差である初期温度差を求め、ステップＳ１５において求めた初期温度差を、演算温度を求める際に熱源温度を補正するための補正値に設定する。この補正値は、初期内部温度から初期熱源温度を減算することにより、以下の式のように求められている。
補正値＝初期内部温度－初期熱源温度 Then, in step S14, the controller 1 calculates an initial temperature difference between the initial heat source temperature and the initial internal temperature, and in step S15 sets the calculated initialtemperature difference as a correction value for correcting the heat source temperature when calculating the calculated temperature. This correction value is calculated by subtracting the initial heat source temperature from the initial internal temperature, as shown in the following formula.
Correction value = initial internal temperature - initial heat source temperature
この補正値は、図５を参照すると理解できるように室温の影響が除外された値、つまりは、コントローラ１が設置されている環境に依存しない値として求められている。また、この補正値は、本来であれば各コントローラ１で共通するはずの値が実際ずれているずれ量つまりは上記したオフセット値を示すものとして求められている。As can be seen from FIG. 5, this correction value is calculated as a value that excludes the effects of room temperature, in other words, a value that is not dependent on the environment in which the controller 1 is installed. In addition, this correction value is calculated as an indication of the amount of deviation from a value that would normally be common to each controller 1, in other words, the offset value described above.
補正値を求めると、コントローラ１は、概ね図４に示した流れで室温を求める。具体的には、コントローラ１は、ステップＳ１において熱源温度（Ｔ１）を測定するとともに、測定した熱源温度（Ｔ１）を補正値により補正する。本実施形態の場合、補正後の熱源温度は、測定した温度に補正値を加算することにより、以下の式のように求められている。
補正後の熱源温度＝測定した熱源温度＋補正値 After calculating the correction value, the controller 1 calculates the room temperature generally according to the flow shown in Fig. 4. Specifically, the controller 1 measures the heat source temperature (T1) in step S1, and corrects the measured heat source temperature (T1) with the correction value. In the case of this embodiment, the corrected heat source temperature is calculated by adding the correction value to the measured temperature, as shown in the following formula.
Corrected heat source temperature = measured heat source temperature + correction value
そして、コントローラ１は、ステップＳ２において内部温度を求め、ステップＳ３において、補正した熱源温度と内部温度との温度差を求め、ステップＳ４において内部温度の上昇量を求め、ステップＳ５において室温を求めている。つまり、コントローラ１は、内部温度の上昇量を求める際に利用する熱源温度を、電源投入時に求めた補正値を用いて補正している。Then, the controller 1 calculates the internal temperature in step S2, calculates the temperature difference between the corrected heat source temperature and the internal temperature in step S3, calculates the amount of increase in the internal temperature in step S4, and calculates the room temperature in step S5. In other words, the controller 1 corrects the heat source temperature used when calculating the amount of increase in the internal temperature using the correction value calculated when the power is turned on.
図１１は、補正値を用いて熱源温度を補正することにより求められた熱源温度と、補正後の熱源温度に基づいて求められた演算温度とを示している。この図１１に示すように、Ｇ１～Ｇ３の各コントローラ１では、オフセット値が負の場合には測定結果が全体的に引き下げられ、オフセットが正の場合には測定結果が全体的に引き上げられることにより、それぞれのコントローラ１の補正後の熱源温度が概ね重なった状態、つまりは、個体差が吸収された状態になっていることが分かる。Figure 11 shows the heat source temperature obtained by correcting the heat source temperature using the correction value, and the calculated temperature obtained based on the corrected heat source temperature. As shown in Figure 11, for each of the controllers 1 G1 to G3, when the offset value is negative, the measurement results are generally lowered, and when the offset is positive, the measurement results are generally raised, so that the corrected heat source temperatures of each controller 1 are roughly overlapping, in other words, individual differences are absorbed.
また、その補正後の熱源温度に基づいて求めた演算温度は、Ｇ１～Ｇ３の各コントローラ１において、共に室温（Ｔａ）と概ね１度（華氏）の範囲内で一致することも確認できた。つまり、運転中に測定した熱源温度を上記のように補正することにより、適切な室温を求めることができることが確認できた。そのため、コントローラ１は、補正後の熱源温度に基づいて求めた演算温度に基づいて、ステップＳ６において適切に空調制御を行うことが可能となる。It was also confirmed that the calculated temperature calculated based on the corrected heat source temperature coincided with the room temperature (Ta) within a range of approximately 1 degree (Fahrenheit) for each of the controllers 1 G1 to G3. In other words, it was confirmed that an appropriate room temperature can be determined by correcting the heat source temperature measured during operation in the above manner. Therefore, the controller 1 is able to appropriately control the air conditioning in step S6 based on the calculated temperature calculated based on the corrected heat source temperature.
このように、コントローラ１は、内部温度の上昇量を求める際に利用する熱源温度を補正している。また、コントローラ１は、電源投入後のキャリブレーション期間において個体差に起因する熱源温度のずれを取得し、そのずれを用いて補正している。これにより、熱源や温度センサなどの電気部品の個体差に起因して生じる誤差を低減することができる。また、キャリブレーション期間中のごく短期間に補正値を複数回求め、補正値の妥当性や精度を向上させる構成とすることができる。In this way, the controller 1 corrects the heat source temperature used when calculating the amount of increase in internal temperature. The controller 1 also obtains the deviation in the heat source temperature caused by individual differences during the calibration period after power-on, and uses this deviation to perform correction. This makes it possible to reduce errors caused by individual differences in electrical components such as the heat source and temperature sensor. Also, a configuration can be made in which the correction value is calculated multiple times in a very short period during the calibration period, improving the validity and accuracy of the correction value.
このとき、図５に示したように熱源温度は室温＋αとして測定され、内部温度は室温＋βとして測定されるため、補正値を初期内部温度から初期熱源温度を減算して求めることにより、補正値から室温の影響を除外することができ、コントローラ１の設置環境に関わらず、また、コントローラ１の設置後であっても、適切な補正値を求めることができる。この場合、電源投入直後のキャリブレーション期間では送風状態ではないと考えられるため、空気の流れの影響を受けることなく、適切に補正値を求める事ができる。At this time, as shown in Figure 5, the heat source temperature is measured as room temperature + α, and the internal temperature is measured as room temperature + β, so by calculating the correction value by subtracting the initial heat source temperature from the initial internal temperature, the influence of room temperature can be removed from the correction value, and an appropriate correction value can be calculated regardless of the installation environment of controller 1, or even after controller 1 has been installed. In this case, since it is considered that the controller is not in a state of blowing air during the calibration period immediately after power-on, the correction value can be calculated appropriately without being influenced by air flow.
また、運転中つまりはコントローラ１を設置した後に個体差を吸収することが可能になるとともに、室温の影響を除外する形で補正することが可能となることから、事前試験ではある室温において影響係数を求めればよく、異なる室温での試験等は不要となることから、作業効率や製造効率を大幅に改善することができるとともにコストの低減にも大きく寄与することができる。In addition, since it becomes possible to absorb individual differences during operation, i.e. after the controller 1 is installed, and correction can be made to eliminate the effects of room temperature, it is only necessary to find the impact coefficient at a certain room temperature in the preliminary test, and testing at a different room temperature is not necessary, which can significantly improve work efficiency and manufacturing efficiency and also contribute greatly to cost reduction.
また、キャリブレーション期間に補正値を求めることにより、経年変化により熱源や温度センサの個体差が変化した場合であっても、その変化を吸収した形で補正値を求めることができるため、長期間に渡って適切な補正を行うこと、つまりは、長期間に渡って品質を確保することができる。In addition, by calculating the correction value during the calibration period, even if the individual differences in the heat source or temperature sensor change over time, the correction value can be calculated in a way that absorbs those changes, so appropriate corrections can be made over a long period of time, which means quality can be ensured over a long period of time.
本発明は上記した、或いは、図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変形又は拡張することができるとともに、それらの変形や拡張は均等の範囲に含まれる。The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, but may be modified or expanded without departing from the spirit of the invention, and such modifications and expansions are within the scope of equivalents.
例えば、実施形態では１つの内部温度センサ８を設ける構成を例示したが、内部温度センサ８を複数設ける構成とすることができる。その場合、複数の内部温度センサ８を用いてそれぞれ室温を求め、その値を平均したり、誤差と思われる値を除外したりする処理を実行することにより、精度を向上させることができ、適切な室温を求めることができる。For example, although the embodiment illustrates a configuration in which one internal temperature sensor 8 is provided, multiple internal temperature sensors 8 may be provided. In this case, the room temperature is calculated using the multiple internal temperature sensors 8, and the accuracy can be improved by performing a process of averaging the values or removing values that are thought to be errors, thereby making it possible to determine an appropriate room temperature.
実施形態では制御部３を熱源として想定したが、例えばバックパネルなどの他の熱源がる場合には、熱設計等により最も高温になる部位と、その部位から離間していて有意な温度差が得られる部位とを求め、そこに内部温度センサ８を設けることにより、実施形態と同様の手法で室温を求めることができる。In the embodiment, the control unit 3 is assumed to be the heat source, but if there is another heat source such as a back panel, the room temperature can be determined in the same manner as in the embodiment by determining the hottest part through thermal design, etc., and a part away from that part that has a significant temperature difference, and installing an internal temperature sensor 8 there.
実施形態では華氏の例を示したが、摂氏の場合も同様に、コントローラ１は、無風状態と送風状態とにおいて熱源温度および内部温度が変化した場合であっても、また、無風状態あるいは送風状態において室温自体が変化した場合であっても、事前試験により求めた同一の影響係数（ｋ）を用いることにより、演算温度と実際の室温とが概ね一致し、室温を適切に測定できることが確認されている。In the embodiment, an example in Fahrenheit is shown, but in the case of Celsius as well, it has been confirmed that even if the heat source temperature and internal temperature change between a windless state and an air-blowing state, and even if the room temperature itself changes in a windless state or an air-blowing state, the controller 1 can ensure that the calculated temperature and the actual room temperature roughly match, and that the room temperature can be measured appropriately, by using the same influence coefficient (k) determined through a pre-test.
図面中、１はコントローラ、２は筐体、３は制御部(熱源）、８は内部温度センサ、９は熱源温度センサ、１０は空調装置を示す。In the drawing, 1 is a controller, 2 is a housing, 3 is a control unit (heat source), 8 is an internal temperature sensor, 9 is a heat source temperature sensor, and 10 is an air conditioning unit.
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