CN1092151A

CN1092151A - 空调机的控制方法

Info

Publication number: CN1092151A
Application number: CN 93102462
Authority: CN
Inventors: 石原学; 大久保胜宽
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-14

Abstract

空调机的控制方法，包括：至少根据被调室的室温、温度变化、湿度、气流、照度、从空调机吹出的调和空气的吹出温度、大气温度和使空调机运转的日期条件，由神经网络掌握并求出被调室的温度、从空调机吹出的调和空气的吹出温度、该调和空气的风量以及该调和空气的风向等各个量的目标值，同时根据几个上述条件进行模糊逻辑推理，修正上述目标值，进行使被调室的空调达到修正后的目标值的运转。

Description

本发明涉及在被调室的运转方法中，根据各种条件将被调室自动控制到目标空调状态的运转方法。

现有的空调机的自动控制，有特开昭62-217159号公报登载的专利技术。该公报登载的方法是根据被调室的室温和使用者任意设定的目标温度的大小，可以自动地切换冷气运转（使调和空气的排出温度下降）和暖气运转（使调和空气的排出温度上升）。

在这种现有的空调机中，冷气运转/暖气运转的切换，主要是根据温度变化进行的，所以，在体感温度不同的中间时期（春、秋），有时会与使用者的意愿相反地进行切换冷气运转/暖气运转。

针对这一问题，本发明的目的旨在提供在中间时期也能进行符合使用者的体感的空调运转的控制方法。

本发明至少根据被调室的室温、温度变化、湿度、气流、照度、从空调机排出的调和空气的排出温度、大气温度和使空调机运转的日期等条件，由神经网络掌握并求出被调室的温度、从空调机排出的调和空气的排出温度、该调和空气的风量以及该调和空气的风向等各个量的目标值，同时，根据上述几个条件进行模糊逻辑推理，修正上述目标值，进行使被调室的空调达到修正后的目标值的运转。

用这样构成的空调机的控制方法，根据室温、温度变化、湿度、气流、照度、排出温度、大气温度和日期等条件，可以自动地将空调的目标值设定为与体感符合的值。

图1是本发明实施例的空调机的简图;

图2是用于图1所示的空调机的制冷剂回路图;

图3是遥控器的正面图;

图4是图3所示的遥控器打开盖子的正面图;

图5是表示运转模式的选择的说明图;

图6是表示电机的转数变化的特性图;

图7是本发明的空调机的控制电路的框图。

下面，参照附图说明本发明的实施例。图1是空调机的简图。图中，1是使用端机组，设置在被调室内。2是热源端机组，设置在室外能同大气进行热交换的位置。

使用端机组1和热源端机组2通过制冷剂配管（粗管）3、制冷剂配管（细管）4和配线（电源线、信号线）6相连接。7是电源线，通过电源线7向使用端机组1供电。通过配线6从使用端机组1向热源端机组2供电。

8是遥控器，根据指定的格式将空调机运转所用的控制信号调制后向使用端机组1的接收器9发送。

10，11是风门挡板，设置在使用端机组1的调和空气的吹出口，通过改变风门挡板10，11的角度，来改变调和空气的吹出方向。通过调节风门挡板10，11的角度，可以将吹出口挡住，不能从吹出口看到使用端机组1的内部，如图1所示的那样。

图2是用于图1所示的空调机的制冷剂回路图。12是制冷剂压缩机，13是四通阀，14是热源端热交换器（搭载在热源端机组2上），15是过滤器，16是电动膨胀阀（任意改变制冷循环中的减压量），17是过滤器，18是使用端热交换器（搭载在使用端机组1上），19是消音器，20是储压器，这些机器如图2所示的那样通过制冷剂配管连接成环状。

21，22分别是螺旋浆式风扇和十字风扇，分别向热源端热交换器14和使用端热交换器18送风。23，24是电机，分别驱动螺旋浆风扇21和十字风扇22。

四通阀13处于图2所示的实线流路的状态时，从压缩机12排出的高温压缩制冷剂沿实线箭头方向流动，热源端热交换器14起冷凝器作用，使用端热交换器18起蒸发器作用，使用端热交换器18进行冷气运转。

四通阀13处于图2所示的虚线流路的状态时，从压缩机12排出的高温压缩制冷剂沿虚线箭头方向流动，使用端热交换器18起冷凝器作用，热源端热交换器14起蒸发器作用，使用端热交换器18进行暖气运转。

图2所示的带点的实线表示除霜运转时制冷剂的流动方向，加在上述暖气运转中同时进行时，打开电磁开闭阀25，将从压缩机12排出的一部分高温制冷剂导入热源端热交换器14，使热源端热交换器14的温度升高，进行该热交换器14的除霜。

在这样的除霜运转过程中不能充分除霜时（即凝结的霜量较多时），可暂时不进行上述冷气运转，使热源端热交换器14的温度上升，进行热交换器14的除霜运转。

另外，压缩机12是容量可变型的，通过改变装在压缩机12内的电机的转数可以改变其容量。电动膨胀阀16检

度，可变地控制使制冷循环中的减压量总是保持一定

图3是图1所示的遥控器8的正面图。图中，30是用于显示由遥控器8设定的空调机的运转状态。

作为显示项目，进行使用者的体感温度、希望的温度、运

（神经网络自动、神经网络干燥、暖气、干燥、冷气、空气清净等）、调和空气的吹出方向、调和空气的风量、月日、现在时刻等的显示。

31是运转/停止开关，通过操作该开关，从遥控器8输出切换运转/停止的无线信号（红外线信号）。

32是大功率开关，通过操作该开关，将在一定时间内强制地使压缩机12以大功率运转的信号向使用端机组1的接收器9发送。通过使压缩机12以大功率运转，在一定时间内可以提高空调能力。

33是保冷（冷气运转时）·保温（暖气运转时）开关，通过操作该开关，缓慢地变更设定温度，将风速压低，并将使被调室的空调条件保持为最低条件的信号向使用端机组1的接收器9发送。同时，将压缩机12的运转能力限制在指定能力以下。

34是瞬间冷-温风开关，通过操作该开关，在空调机的运转停止时，将使使用端机组1的使用端热交换器18预冷（冷气运转时的30℃）·预热（暖气运转时的10℃）的信号向接收器9发送。

因此，只要设定了开关34，在操作运转/停止开关后使空调机开始运转时，使用端热交换器18的温度预先预冷/预热过的部分，该热交换器18的温度上升变快，从而可使冷风/温风很快开始吹出。

具体说来，几乎在操作运转/停止开关31的同时，暖气运转时吹出大约40℃的温风，并且直接变为高温风。因此，与通常的运转开始相比，大约可以快3倍（指定的条件时）地使被调室变暖。另外，处于准备状态时（运转/停止开关31在停止时，设定瞬间冷-温风开关34时），保温功能起作用，可将被调室的室温保持为约10℃，防止冬天感到寒冷刺骨。

在冷气运转时，几乎在操作运转/停止开关31的同时，吹出比室温约低5℃的冷风，与通常的运转开始相比，大约可以快3倍地使被调室变凉。另外，处于准备状态时，保冷功能起作用，可将被调室的室温保持为约30℃，防止夏天回家时感到异常闷热。

在图3中，35是1小时定时器的开关，通过操作该开关35，可以进行1小时的定时运转。该开关35（按钮开关）中掺入或涂敷有萤光涂料，在夜间能发光。

36是旋扭开关，用于进行定时运转时的时刻设定、现在时刻的修正等。

图4是图3所示的遥控器8的盖子37打开时的正面图。图3所示的开关32-35是在将盖子37关闭的状态下有效的开关，在将盖子37打开的状态下，设定变更不起作用。运转/停止开关31是穿过盖子的开关，能直接操作开关38（运转/停止开关）。其它开关32-35，同样也可以操作开关39-42。

运转切换开关39是选择神经网络自动、送风、冷气、干燥、暖气等某一运转模式的开关。神经网络自动是为了满足随时间、季节及被调室的状态而变化的人的舒适感，根据事先掌握了被调室内的湿度、温度、气流、辐射（由辐射传感器检测）、活动量（由光传感器检测）、着衣量（根据日历中的日期判断）的信息的神经网络，自动地冷气、暖气、干燥、送风，另外，还可以自动地设定室温设定值和风量等。这时，利用开关40，41操作希望温度的高、低后，一度设定使用者所希望的温度时，神经网络便学习掌握信息，从下次的运转开始就能根据这次学习掌握的信息进行最适当的运转。

在神经网络自动运转已设定的状态下开始空调机的运转时，室内外的温度传感器和日历便开始工作，根据图5所示的关系自动地选择暖气、干燥、冷气。

在神经网络自动运转已设定的状态下，在夜间关闭被调室的照明时，睡眠传感器开始工作，自动地变更设定温度及风速，自动地设定适合于睡眠的空调环境。当检测到照明灯开亮过10分钟以上时，这个功能便自动地解除。

在进行冷气运转、干燥运转时，若再加进上述睡眠时的功能时，将使使用端机组的电机24的转数降低，进行风声很小的安静的运转，当室温达即设定温度后，经过30分钟使希望温度上升0.5℃，再过30分钟，又上升0.5℃。

同样，在进行暖气运转时若再加进上述睡眠时的功能，将使使用端机组的电机24的转数降低，进行风声很小的安静的运转，室温达到设定温度后，经过30分钟使希望温度下降3℃，再过30分钟使希望温度下降4℃。

运转模式设定为冷气、干燥、暖气时，如果操作开关40，液晶显示板30显示的希望温度上升，操作开关41时，液晶显示板30显示的希望温度下降。

42是功率选择开关，通过操作该开关，可以切换空调机运转时可能消耗的最大电流。可能消耗的最大电流值有20A，17A，15A，12A，10A等。空调机的消耗电流，有时会随冷气-暖气负荷的增大及电源电压的降低等引起运转电流增加，这时，空调机具有可以自动地使运转频率降低，或使运转停止的机构。

由于具有这样的机构，可以抑制电源断路器的动作或保险丝的熔断，如果把数值设定得较小，可以以保守的冷气-暖气能力进行空调运转。如果电流增大的原因消失，便可再次恢复到原来的能力。

43是传感器切换开关，通过操作该开关，可以将被调室的室温切换为由遥控器8检测的温度或由使用端机组1检测的温度。将室温规定为由遥控器8检测的温度时，可以进行以遥控器8的周围为中心的空调运转。

44是香味开关，通过操作该开关，可从使用端机组1发出指定时间（例如约5分钟）的香味。

45是风速切换开关，通过操作该开关，可将使用端机组1的电机24的转数切换为“自动”、“强”、“中”、“弱”。用开关45设定为“自动”时，可以根据向热源端机组2的压缩机12供给的交流电的频率，像图6所示的特性图那样，自动地控制电机24的转数。

46-49是调整开关，可以调整、变更时钟的时刻校对、日历的日期校对、定时运转时的开始运转时刻和停止运转时刻。

50，51是定时开关，分别控制开始定时运转和停止定时运转。

50，53是风门挡板的角度变更开关，通过操作开关52，可以改变风门挡板的上下角度，从而改变使用端机组1的调和空气的吹出方向，通过操作开关53，同样可以改变风门挡板的左右角度。

空调机停止运转时，风门挡板自动地关闭，将使用端机组1的调和空气吹出口挡住。暖气运转时，调和空气的吹出温度在达到温暖之前，自动地使风门挡板保持在水平方向，使风速保持为自动的微风运转。这时，利用遥控器8操作开关52也不能改变风门挡板的方向和风速。

当吹出温度提高之后，风门挡板的方向和风速就变为由遥控器8设定。另外，电机24停止运转时，风门挡板自动地变为水平方向。

自动地操作开关53时，垂直风门挡板动作，使调和空气左右漂动。

54是神经网络干燥开关，湿度检测器检测出被调室的湿度后，进行优先湿度控制的运转。空调机成为冷气、干燥运转时，若被调室的湿度高，则进行除湿运转，以使湿度达到约60%;若被调室的室温高，在室温降低到30℃以前则进行冷气运转，当室温小于30℃时，又变为除湿运转。

暖气运转时，若被调室的湿度高，在进行暖气运转后进行降低湿度的运转，以使湿度达到约60%，运转开始时的湿度小于60%时，则进行将设定温度定为10℃的保温运转。

图7是本发明的空调机的控制电路，图中央画的点划线左边的电路是装在使用端机组1内的控制电路，右边的电路是装在热源端机组2内的控制电路，通过电源线100和通信线200（图1所示的配线6）相互连接。

在使用端机组1的控制电路中，设有整流电路111、电机用电源电路112、控制用电源电路113、电机驱动电路115、开关板117、接收器9、显示板118和风门挡板电机（M₂）119，整流电路111对由插头110供给的交流100V进行整流;电机用电源电路112根据微处理器114的信号，把加在向室内吹送冷温风的直流风扇电机（M₁）24上的直流电压变为10-36V;控制用电源电路113用来产生微处理器114用的5V直流电压;电机驱动电路115根据直流风扇电机（M₁）24的转动位置信息，按微处理器114的信号控制直流风扇电机（M₁）24的定子线圈的通电时间;开关板117上装置设在使用端机组1的操作面板上的ON/OFF开关、试运转开关等，接收器9接收遥控器8的遥控操作信号（ON/OFF信号、冷气/暖气的切换信号、室温设定值信号）;显示板118显示空调机的运转状态;风门挡板电机（M₂）119驱动改变冷温风的吹出方向的风门挡板。

此外，还设有检测室温的室温传感器120、检测使用端热交换器18的温度的热交换器温度传感器121和检测室内的湿度的湿度传感器122，这些传感器的检测值经过A/D转换后读入微处理器114。微处理器114对热源端机组2的控制信号通过串行电路123和端子板T₃进行传送。另外，利用微处理器114的信号，通过驱动器124控制双向可控硅126和加热器的继电器127，以此对除湿时再加热用加热器125的通电进行相位控制。

130是附加的ROM，用来存储表示空调机的机种及各种特性的“固有数据”，存储在该附加的ROM（辅助ROM）内的固有数据有：

（1）室内机组或室外机组的区别

（2）制造年度

（3）研制变更历史

（4）大型或小型的区别

（5）制造连续序号

（6）对应的遥控器的种类

（7）冷气专用或暖气专用的区别

（8）有无加热器、有无湿度传感器

（9）机组的能力

（10）有无遥控器地址

（11）暖气及冷气的额定频率

（12）暖气最高频率（例如105-180Hz）

（13）风门挡板角度位置

（14）冷气时和暖气时风门挡板的摆动范围

（15）风扇电机的最大电压控制转数

（16）数据校验码

接通电源之后和停止运转之后，从存储这些固有数据的附加ROM130读取这些固有数据。接通电源时，从该附加ROM130读取固有数据结束之前，不能输入遥控器8的指令和检测后面所述的运转及试运转开关的状态。

下面，说明热源端机组2的控制电路。

热源端机组2设有分别与使用端机组1的端子板T₁、T₂、T₃连接的端子板T₁′、T₂′、T₃′。131是和端子板T₁′及T₂′并联连接的变阻器，132是噪音滤波器，134是电抗，135是倍压电路，136是噪声过滤器，137是平滑电路，使倍压电路135发生的倍电压平滑，从100V的交流电压获得约280V的直流电压。

139是用于把从端子板T₃′输入的使用端机组1的控制信号传送给微处理器141而进行信号变换的串行电路，140是电流检测电路，它把供给热源端机组2的负荷的电流用变流器（CT）133检测后平滑为直流电压，供给微处理器141，141是微处理器，142是开关电源电路，用于产生微处理器141用的电源电压。138是电机驱动电路，它根据微处理器141的控制信号，对向后面所述的压缩机电机143通电进行PWM控制，由6个功率晶体管连接成三相桥式电路构成所谓的变压装量。143是驱动制冷循环的压缩机的压缩机电机，144是排出温度传感器，用于检测压缩机排出端的制冷剂温度，145是进行三速调速的风扇电机，进行向热源端热交换器14送风。146和147分别是四通阀和电磁阀，在制冷循环中切换制冷剂的流通路线。

此外，在热源端机组2中还设置有用于检测吸气口附近大气温度的大气温度传感器148和用于检测热源端热交换器14的温度的热交换器温度传感器149，这些传感器148，149的检测值经过A/D转换后读入微处理器141。

150是附加的ROM，具有和使用端机组1的附加ROM130相同的功能，和对附加ROM130的说明一样，附加ROM150用来存储热源端机组2的固有数据。

在使用端机组1和热源端机组2的控制电路中所示的符号F表示保险丝。

微处理器141（控制元件）由把内部预先存储程序的ROM、存储参考数据的RAM和执行程序的CPU封装在同一个外壳内构成（国际通信公司产品U879J P）。

利用上述构成的空调机，可以自动地设定与各种环境条件相符合的最佳的运转状态。

Claims

1、空调机的控制方法，其特征在于，至少根据被调室的室温、温度变化、湿度、气流、照度、从空调机吹出的调和空气的吹出温度、大气温度和使空调机运转的日期条件，由神经网络掌握并求出被调室的温度、从空调机吹出的调和空气的吹出温度、该调和空气的风量以及该调和空气的风向等各个量的目标值，同时根据几个上述条件进行模糊逻辑推理，修正上述目标值，进行使被调室的空调达到修正后的目标值的运转。