CN1014631B - 空气调节器 - Google Patents
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Abstract
本发明的空气调节器作成根据输入温热感觉的开关的接通、断开来自动地选择冷气方式或暖气方式、设定温度也自动地确定,从而使用者的操作可以较少的次数完成。
Description
本发明涉及能提供合乎使用者的意向的舒适环境的空气调节器。
图14,15,16为表示例如特开昭56-18256号公报所示的现有的空气调节器的图,在图15、图16中表示有湿度控制装置的结构的一例。图15为根据由温度传感器TD及温度传感器HD产生的检测信号V及V4进行动作且输出与上述控制方式Ⅰ、Ⅱ相对应的控制信号的主控制电路,图16为接收主控制电路的控制输出信号并控制空调器ACM的各部分机器的空调器控制电路。
在图15的主控制电路中TD为温度传感器,ZD1为给出基准电压V2(温度基准)的齐纳二极管,IC1为将由温度传感器TD所产生的检测电压V1和由齐纳二极管ZD1所产生的基准电压V2进行加法运算的运算放大器。由于温度传感器TD具有负电阻特性,故温度越高则在其和电阻R1相连处所呈现的检测电压V1的电压值也越大。此检测电压V1经电阻R4输入到运算放大器IC1的(+)端。另一方面,基准电压V2经电阻R5输入到(-)端。在此处运算放大器IC1的输出电压V3可表示为:
V3=V2+(V1-V2)× (R3+R5)/(R3)
=V1× (R3+R5)/(R3) ……(1)
因而,运算放大器IC1的输出V3所输出的电压值与输入电压V1成正比。此输出V5经电阻R1加到信号叠加点Sp上。
另一方面,OSC为输出预定的交流信号的振荡电路,HD湿度传感器、LEC为将由湿度传感器HD所产生的检测电压V4变换为直流信号的AC/DC变换电路。振荡电路OSC所以存在的理由是由于湿度传感器HD是根据交流电压而动作的这一特性所决定的,如果是根据直流电压而动作的则也可使用直流电压+V1。湿度检测电压V4出现在湿度传感器HD和电阻R6的连接点上,因湿度传感器HD为负电阻元件,故湿度越高,该电压值也越大。此检测电压V4通过AC/DC变换电路LEC变换为直流信号,从而变成输出电压V5,又V5经电阻R8加到信号叠加点Sp上,和运算放大器IC1的输出V3加在一起(V3+V5)。此合成信号输入到比较器IC2的(-)端上。
在比较器IC2上VR1为调整基准电阻,用来提供相当于图14的舒适直线Pa-Pa′,Pb-Pb′的基准信号电平Vref1及Vref2这些基准值Vref1及Vref2将加到比较器IC2的(+)端上。比较器IC2通过其反馈电阻及二极管D1而具有滞后现象。因而在二极管D不导通时,基准值为Vref1,并与舒适直线Pa-Pa′相对应。又二极管D1导通时,基准值变成Vref2,电压值降低,从而对应于舒适直线Pb-Pb′。比较器IC2输出经电阻R12加到开关晶体管Q1的基极上。在晶体管Q1的集电极上则接有继电器线圈RY。
在图16中RY-1-S进行“冷气”及“稍带暖气的去湿”的运转转换操作,当继电器RY1连动的继电器接点进入NC侧时为“冷气”运转,而进入NO侧处时为“稍带暖气的去湿”运转。FM1为室内风扇电动机,SV1为去湿阀,SV2为冷气阀,CM为压缩机电动机,FM2为室外风扇电动机。
接着,在图14中表示温度、湿度控制装置THC的运转控制特
性。图中Pa-Pa′及Pb-Pb′为舒适直线,分别作为上限值直线及下限值直线在Pa-Pa′和Pb-Pb′之间形成允许变动范围。又,图中设直线Pa-Pa′的右侧的领域即高温领域为A领域,而直线Pb-Pb′的左侧的领域即低温领域为B的领域,从而设定空调器ACM的运转方式判别温度。
在此处,一般情况下,根据室的结构、大小、绝热性、有无热源(也包含人)等主要因素使室的负荷特性各不相同。即如室内负荷大则冷气时室的温度容易自然上升,反之如室内负荷小则意味着自然上升难因而,在空调运转开始时,室温在图14的A领域时该室的负荷大,而在其B领域时则其负荷小。由于此种情况,故可根据空调运转开始时那一点的室温状态自动地确定运转开始的运转控制方式。
接着,参照图14就本发明的控制方法进行说明。
[控制方式Ⅰ]为运转开始时的室温在A领域的场合,在此场合时,从图14上的点0开始冷气运转,如室温到达下限舒适直线Pb-Pb′的点1;则空调器ACM被控制成从点1至点2进行稍带暖气的去湿运转。点2在上限舒适直线Pa-Pa′上。通过“稍带暖气的去湿运转使室内去湿。在另一方面室温自然上升到达点2。如到达点1,则再次转换为冷气运转而向点3移动,如此在上下限舒适直线Pa-Pa′和Pb-Pb′之间的允许变动范围内交替进行“冷气”和“稍带暖气的去湿”运转,并控制成使室内状态与从温度和湿度两值中取得平衡的舒适条件相一致。
[控制方式Ⅱ]为运转开始时的室温在B领域的场合。在此场合是从点0′进行稍带暖气味的去湿运转,如室温到达上限舒适直线Pa-Pa′上的点1′则空调器ACM被控制成从点1′到2′进行冷气运转。点2′位于下限舒适直线Pb-Pb′上。如通过冷气运转使室内通以冷气并到达点2′,则再次转换为稍带热气的去湿运转而向点3移动,就
这样在上下限舒适直线Pa-Pa′和Pb-Pb′之间的允许范围内交替进行“稍带暖气的去湿”运转和“冷气”运转,并控制成室内状态和从温度和湿度的两值中取得平衡的舒适条件相一致。
接着图17及图18表示例如在特开昭62-91735号公报中所示的第2种现有空气调节器。在图中P为操作部分,具有温热感觉开关1,运转方式选择开关2,运转开关3,风速转换开关22。
上述温热感觉开关1由“热时”开关1a和“冷时”开关1b构成,上述“热时”开关1a为在使用者感到热时使用的开关,“冷时”开关1b为在使用者感到冷时使用的开关。上述运转方式选择开关2为对运转方式即对暖气方式或冷气方式进行选择的开关。上述运转开关3为使冷气运转或暖气运转开始工作的开关。上述风速转换开关22为选择风速的开关。
4为感热电阻元件,是检测室温的元件。5为A/D换装置,是将由上述感热电阻元件所检测的室温变换为数字量的变换装置。6为微电子计算机,它由输入电路7,CPU(中央处理器)8,存贮器9,输出电路10所组成,并将设定温度和检测出的室温进行比较,且根据所选出的运转方式对压缩机11进行接通/断开控制。又,计算机在“热时”开关接通时令设定室温为比室温低2度的温度,而在“冷时”开关接通时令设定室温为比室温高2度的温度。计算机还根据来自风速转换开关的指定风扇速度的强弱情况对鼓风机24的转速进行控制。
下面根据图19所示的流程图来说明其工作情况。
(a)暖气运转时的工作
首先,通过运转方式选择开关2选择暖气方式。
接着,使运转开关3接通,设定初期设定温度(步骤31),并输入通过感热电阻元件4所检测的室温(步骤32)。且通过微电子计算机6将上述设定温度和室温进行比较(步骤3),根据比较的结果,当设
定温度比室温高时使压缩机11接通(步骤34),而当设定温度比室温低时,使压缩机11断开(步骤35)。根据风速转换开关的设定情况如判断出其指定为“强”(步骤36)则令风扇速度为“强”(步骤37),如不是“强”则令风扇速度为“弱”(步骤38)。如有温热感觉开关的输入(步骤39),则判断“热时”开关1a和“冷时”开关1b中的那一方被接收(步骤40),根据判断后的结果,在“热时”开关1a接通时则将设定温度设定在比当室温低2度的温度上(步骤41),而在“冷时”开关接通时则将设定温度设定在比当时的室温高2度的温度上(步骤42)。
以后反复进行从步骤32到步骤42的工作。
(b)冷气运转时的工作
通过运转方式选择开关2选择冷气方式。
如就冷气运转时的工作与暖气运转时的工作的比较而言,则设定温度和室温的比较结果与压缩机11的接通/断开控制的关系有所不同。即冷气运转时的该关系和暖气运转时相反,当设定温度比室温高时,使压缩机11断开,而当设定温度比室温低时,使压缩机11接通。
现有的空气调节器由于具有上述那样的组成部分,故存在的问题如下即由于是自动地判别空气调节器的运转控制方式以便以预先设定的基准为基础,根据空调运转开始的室内温度状态进行可适应要空调的室内的负荷特性的运转控制,因此无法把千差万别的使用者的舒适环境的差异(使用者的舒适环境就每个人的个性或同一人物也因健康状态、运动量,着衣量等而异)全部包括进去。
且由于现有的空气调节器作成在操作使运转开始的运转开关3之前先操作选择冷气方式或暖气方式的运转方式选择开关2且用风速转换开关22来选择风扇速度,故要操作的开关数目过多,操作程序复杂。
本发明就是为了解决上述问题而作出的,其目的在于得到一种如直接输入使用者所感觉到的温热感觉就能得到舒适环境且操作程序简单的空气调节器。
根据本发明的空气调节器,至少设有输入温热感觉的温热感觉开关,根据此开关所输入的温热感觉选择冷气方式或暖气方式的运转方式选择装置和根据该开关所输入的温热感觉来确定设定温度的设定温度确定装置,还设有检测室温的室温检测装置,并利用该室温信息来确定设定温度,或利用温热感觉开关的接通·断开来判断运转的开始与否,并通过其接通、断开次数来确定风扇速度。
在本发明中在发生开关输入时根据其温冷感即如冷时则将运转方式确定为暖气运转方式,热时则将运转方式确定为冷气运转方式,进行空调运转。又由于在发生开关输入时如冷时则使设定温度上升,而热时则使设定温度下降来进行空调运转,故可制造适合于使用者的个性的室内环境。
进而,如根据室温来确定设定温度,则效率也改善。
又,由于如通过温热感觉开关的接通/断开情况来判断运转是否开始,则在空气调节机不工作时也能立即使之进行空调运转,故使用者的操作次数可以更少些,且如根据该温热感觉开关的接通、断开次数确定风扇速度,则在更短的时间内就能得到使用者所希望的室内环境。
首先,用图1-图5对使用温热感觉开关的有无作为输入信息的本发明的空气调节器的第1实施例进行说明。
图1为第1实施例的控制方块图。1为表示温冷感的多个开关部分,如图2所示,由“热时”开关1a和“冷时”开关1b所构成。上述开关部分规定由使用者在使用时感到热时输入“热时”开关1a,而在感到冷时则输入“冷时”开关1b。6为具有决定运转方式(冷气运转
或暖气运转)及设定温度的决定装置的微电子计算机,并具有输入电路7,CPU8,存贮器9,输出电路10。
在输入电路7上,除输入有来自开关部分1的信号外还输入有来自检测当时的室温并加以输出的室温检测器13的信号。又由输出电路10的输出对四通阀12进行控制,该四通阀用来对压缩机11的“发动、停止”及冷气运转和暖气运转进行转换。
接着根据图3-图5的流程图对上述第1实施例的动作进行说明。首先,在步骤51中,由使用者进行开关部分1的“热时”开关1a或“冷时”开关1b的输入。接着在步骤52中进行上述判断,如有“冷时”开关1b的输入则进入到步骤53,如有“热时”开关1a输入则进入步骤59。如进入步骤53,则转换四通阀以便变为暖气循环。接着在步骤54中输入室温检测器13的输出,读入室温Ta,又在步骤55中从存贮器9读入上次暖气时的设定温度Th。在步骤56中将设定温度Th和上述室温Ta进行比较,如Ta<Th则进入步骤57,如Ta≥Th则进入步骤58。在进入了步骤57时使目标的设定温度Ts置为Th,并进入步骤65,以Ts为目标开始进行暖气运转。在进入了步骤58时则令目标的设定温度Ts比Ta高一定值(例如2度),并进入步骤65,以Ts为目标开始暖气运转。在从步骤52进入了步骤59时,转换四通阀以便变为冷气循环。接着在步骤60中输入室温检测器13的输出,并读入室温Ta。又在步骤61中从存贮器9读入上次冷气时的设定温度Tc。在步骤62中将设定温度Tc和上述室温Ta进行比较,如Ta>Tc,则进入步骤63,如Ta≤Tc则进入步骤64。在进入步骤63时将目标的设定温度Ts置于Th,并进入步骤65,以Ts为目标开始冷气运转。在进入步骤64时,令目标的设定温度Ts为比Ta低一定值(例如2度),并进入步骤65,以Ts为目标开始冷气运转。
接着进入步骤66,又在由使用者从开关部1进行输入时,在步骤
67中,和步骤54相同读入室温Ta,在步骤68中判断是输入了“冷时”开关1b还是输入了“热时”开关1a。在输入了“冷时”开关1b时,进入步骤69,使目标的设定温度Ts比室温Ta高一定值(例如2度)。在输入了“热时”开关时,进入步骤70,使目标的设定温度Ts比室温Ta低一定值例如2度。接着进入步骤71。在步骤71中判断当时的运转为暖气运转还是冷气运转,如为暖气循环则进入步骤72,如为冷气循环则进入步骤75。在进入步骤72时,令改变后的目标设定温度Ts为暖气设定温度Th,在步骤73中将暖气设定温度Th存贮在存贮器9中,在步骤74中运算室温Ta和目标的设定温度Ts之差ΔT,在步骤78中判断其结果,在ΔT>0即室温没有达到目标的设定温度时,进入步骤79使压缩机11驱动,在ΔT≤0即室温已到达目标的设定温度时进入步骤80使压缩机11停止,再返回到步骤66,反复进行有关步骤。在经步骤71进入步骤75时也是同样地将在步骤75中改变后的目标的设定温度Ts作为冷气设定温度,在步骤76中将冷气温度Th存贮在存贮器9中,在步骤77中运算室温Ta和目标的设定温度之差ΔT,并在步骤78以后反复进行和上述内容相同的步骤。
根据上述那样的动作,通过输入使用者的温热感觉,造成使用者所希望的环境。
如上所述,根据本发明的第1实施例,由于输入使用者的温热感觉,并结合该输入自动地判断运转方式(冷气或暖气)而开始运转,且根据该输入自动地改变设定温度,故能较简便地提供合乎使用者的意图的舒适环境。
接着用图6来说明使用有关温热感觉开关的有无及检测的室温作为输入情报的空气调节器的第2实施例。
又,由于本第2实施例的控制方块图和表示开关的图和第1实施例的图1和图2相同,故省略掉其说明。
现根据图6的流程图对第2实施例的工作进行说明。首先在步骤81中,由使用者进行开关部1的“热时”开关1a或“冷却”开关1b的输入。接着在步骤82中对上述情况进行判断,如有“冷时”开关1b输入则进入步骤83,如有“热时”开关1a输入则进入步骤87。在进入到步骤83时转换四通阀12以便成为暖气运转。接着在步骤84中令预先确定的暖气用设定温度th为设定温度Ts,在步骤85中从来自室温检测器13的输出信号读入当时的室温TR在步骤86中运算出设定温度Ts和室温TR之温差ΔT,并进到步骤91。
进入了步骤87时也同样转换四通阀12以便成为冷气循环,在步骤88、89、90中求温差ΔT,并进入步骤91。
在步骤91中判断温差ΔT是正还是负,即判断室温TR是否达到设定温度Ts,如末达到则在步骤92中使压缩机驱动,如已达到,则在步骤93中使压缩机11停止。
又在步骤94中在开关部分1再次有输入的场合在步骤95中进行开关输入的判断。如为“冷时”开关1b的输入则进入到步骤96,并使设定温度Ts提高一定值(例如2度)。如为“热时”开关1a的输入,则进入步骤97,并使设定温度Ts下降一定值(例如2度),相对于在从步骤96到步骤101之间所改变的设定温度Ts再运算其和室温TR的温差ΔT。返回到步骤91,根据再运算的结果如室温TR未到达设定温度Ts,则使压缩机继续运转,如已到达则使压缩机11的运转停止。且如使用者又进行开关部分的输入则反复进行此回路。
即通过“热时”开关1a及“冷时”开关1b的输入进行冷气运转或暖气运转的判断,并开始运转,且根据开关输入改变设定温度。
如上所示根据第2实施例由于作到输入使用者的温热感觉,并结合该输入自动地判断运转方式(冷气或暖气)而开始运转,此外,又
根据该输入自动地改变设定温度,故能提供较为简便且效率高并适合使用的意向的舒适环境。
[第3实施例]
下面,用图7-图10对通过输入信息来判断运转开始的该发明的空气调节器的第3实施例。
图7为概略图,其中设有输入温热感觉的温热感觉开关1,根据该开关输入的有无来判断运转是否开始的运转开始判断装置103,根据开关输入的温热感觉选择冷气方式或暖气方式的运转方式选择装置104,检测室温的室温检测装置13,和根据检测到的室温和由开关输入的温热感觉确定设定温度的设定温度确定装置105。
图8、图9为第3实施例控制方块图,及表示开关的图。并和第1实施例的图1和图2大致相同,在同一个地方标上同一符号。
且,通过感热电阻元件106和A/D变换装置107构成检测室温的室温检测装置13。6为作为运转开始判断装置103、运转方式选择装置104、设定温度确定装置105的微电子计算机,它由输入电路7、CPU8、存贮器9、输出电路10所构成,在已通过上述温热感觉开关1选择了温热感觉时,使运转开始,并根据所选择的温热感觉选择冷气方式或暖气方式,且根据由室温检测装置13所检测的室温和由温热感觉开关1所选择的温热感觉来确定设定温度。又,该计算机还根据所选择的运转方式对压缩机11作接通/断开控制。又在“热时”开关1a接通时令设定温度为比室温低2度的温度,而在“冷时”开关1b接通时则令设定温度为比温度高2度的温度。
下面根据图10所示的流程图说明其动作。
在运转停止中微电子计算机6变成等待温热感觉开关1的输入的状态。在该状态下,如判断出温热感觉开关1已被接通,并已由微电子计算机6进行了开关输入(步骤109),则运转被启动(步骤110)。
接着判断上述温热感觉开关1是“热时”开关1a还是“冷时”开关1b(步骤111),在判断的结果为“热时”开关1a时实行冷气运转以便使室温接近设定温度(步骤112)。另一方面,在其为“冷时”开关1b时则实行暖气运转以便使设定温度接近室温(步骤113)。此步骤以下的室温控制由于与现有例相同,故略去重复说明。
如以上所说明的那样,根据本发明的第3实施例,由于作成根据输入温热感觉的温热感觉开关输入的有无来判断运转是否开始,并根据被开关输入的温热感觉来选择冷气方式或暖气方式,且根据检测的室温和由开关输入的温热感觉来确定设定温度,故其效果是能使运转开始前的操作程序简单,且在空气调节器不工作时也能立即使之进行空调运转。
[第4实施例]
下面用图11-图13对风扇速度也进行控制的第4实施例进行说明。图11、图12为第4实施例的概略图和控制方块图。由于在和第3实施例的图7和图8相同的部分标以同一符号,故省略其说明。
在图中123为风速确定装置,124为鼓风机。且在风扇速度确定装置中根据在一定时间内对温热感觉开关1进行按动的次数来确定风速,并控制鼓风机124的转速。
下面,根据图13所示的流程图对第4实施例的工作进行说明。
在运转停止时微电子计算机6成为等待温热感觉开关1的输入的状态。在此状态下如判断出温热感觉开关1被接通并已由微电子计算机6进行了开关输入(步骤126)则运转被启动(步骤127)。接着,判断上述温热感觉开关1为“热时”开关1a还是“冷时”开关1b(步骤128),根据判断的结果,在其为“热时”开关1b时,即实行冷气运转(步骤130)。首先设定初期设定温度(步骤131),接着设定初期风扇速度(步骤132)。检测室温(步骤133),将设定温度和室温进行比较
(步骤134),如室温比设定温度高则接通压缩机11(步骤135),如室温比设定温度低则关掉压缩机11(步骤136)。接着,如温热感觉开关被接通(步骤137),则判断是否是“热时”开关1a接通(步骤138)。在“热时”开关1a被接通时则检查在一定时间内已有多少次数的开关接通的输入,如有二次以上的开关接通(步骤139),则可视为这是由于使用者感到热而希望快速进行冷气运转而按了好几次“热时”开关,因而根据要求,为使空调器的输出功率提高而将风扇速度设定为“强”(步骤140)。在开关接通次数仅有一次时不改变风扇速度。不论那一样情况,只要“热时”开关1a被接通即使一次,都根据使用者的温热感觉使设定温度比当时的室温降低2℃(步骤(141)。在“冷时”开关1b接通时与上述情况相反,在一定时间内按若干次时(步骤142),则令风扇速度为“弱”、(步骤143)。并使设定温度比室温高2℃(步骤144)。作到以上情况后,再次返回到步骤133,并反复进行动作。
如通过步骤128判断为“冷时”开关1b,则实行暖气运转。关于此时的动作如和冷气时的动作进行比较而言,则设定温度和室温的比较结果与压缩机的接通/断开控制的关系正好变得相反。除当温热感觉开关1在一定时间内按若干次时所指定的风扇速度和冷气时相反即在“热时”开关1a的场合为“弱”、而在“冷时”开关1b的场合为“强”之外,和上述冷气时的动作基本上相同。
如以上所说明的那样,根据本发明的第四实施例,由于作成根据输入温热感觉的温热感觉开关输入的有无来判断运转是否开始,并根据用开关输入的温热感觉选择冷气方式或暖气方式,且根据检测的室温和用开关输入的温热感觉来确定设定温度,还通过在一定时间内按开关的次数来确定风扇速度,故其效果是操作开关的次数大幅度减少,操作程序简化并能以更短的时间得到使用者所希望的环境。
图1为本发明的第1实施例的控制方块图;
图2为表示开关部分的图;
图3-图5为表示第1实施例的动作的流程图;
图6为表示本发明的第2实施例的动作的流程图;
图7为本发明的第3实施例的概略图;
图8为第3实施例的控制方块图;
图9为表示开关部分的图;
图10为表示第3实施例的动作的流程图;
图11为第4实施例的概略图;
图12为第4实施例的控制方块图;
图13为表示第4实施例的流程图;
图14-图16为表示第1现有例的图;
图14为表示现有空气调节器的控制方法的说明图;
图15为现有的空气调节器的控制装置的主控制电路图;
图16为现有空气调节器的控制电路图;
图17-图19为表示第2现有例的空气调节器的主要部分的图;
图17为方块图;
图18为表示操作部分的图;
图19为现有例的动作流程图。
在图中,1为温热感觉开关,6为微电子计算机,8为输入电路,9为存贮器,10为输出电路,11为压缩机,12为四通阀,13为室温检出装置,103为运转判断装置,104为运转方式选择装置,105为设定温定确定装置,106为感热电阻元件,107为A/D变换装置,123为风扇速度确定装置,124为鼓风机。
且在相同或相当的部分上标以相同的符号。
Claims (2)
1、一种空气调节器,备有输入温热感觉的温热感觉开关,选择冷气方式或暖气方式的运转方式选择装置,确定设定温度的设定温度确定装置,和检测室温的室温检测装置,上述温热感觉开关由在使用者感到热时输入的“热时”开关和在使用者感到冷时输入的“冷时”开关所组成,其特征在于还设有根据上述温热感觉开关输入的有无来判断运转是否开始的运转开始判断装置,且上述运转方式选择装置是根据上述温热感觉开关的接通、断开信息来选择运转方式,上述设定温度确定装置是根据上述温热感觉开关的接通、断开信息及由上述室温检测装置检测的室温信息来确定设定温度。
2、一种空气调节器,备有输入温热感觉的温热感觉开关,选择冷气方式或暖气方式的运转方式选择装置,确定设定温度的设定温度确定装置,检测室温的室温检测装置,和确定风扇速度的风扇速度确定装置,上述温热感觉开关由在使用者感到热时输入的“热时”开关和在使用者感到冷时输入的“冷时”开关所组成,其特征在于还设有根据上述温热感觉开关输入的有无来判断运转是否开始的运转开始判断装置,且上述运转方式选择装置是根据上述温热感觉开关的接通、断开信息来选择运转方式,上述设定温度确定装置是根据上述温热感觉开关的接通、断开信息及由室温检测装置检测的室温信息来确定设定温度,上述风扇速度确定装置是根据在一定时间内上述温热感觉开关按了几次来确定风扇速度。
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