CN88103310A - 空气调节器 - Google Patents

Abstract

一种含有人工或自动的热敏探测判定装置的空气调节器，它包括：用于控测室温的温度探测器，冷/热选择开关，辐射热探测器，气流探测器和户外温度探测器，模/数信号转换器、微型计算机，压缩机和风扇。本发明调节器的特征在于，可根据使用者的冷热感觉来设定温度，室温可逐步调整到与所设定的温度一致，或者通过温度探测和设定功能来自动调定可感温度并使其一直保持稳定。

Description

本发明涉及一种空气调节器，特别是涉及一种可按使用者意向提供舒适环境的空气调节器，同时还可以对使人感到舒适的温度加以控制以便使其一直保持稳定。

图11是一个先有技术中的空气调节器的电路框图，图12是该空气调节器的开关部分的方框图，在这些图中，[1]表示指示热感觉的开关部分或多个开关输入部分，开关部分[1]包括一个“热时”（When    hot）开关[1a]和一个“冷时”（When    cold）开关[1b]，[2]表示一个微型计算机或计算机，由开关部分[1]来的输出被输入到上述计算机中，微型计算机[2]具有一个设置温度的判定装置，[3]表示一个设置在微型计算机[2]中的输入电路，[4]表示微型计算机[2]中的中央处理单元（CPU），输入电路[3]设置在上述CPU中，[5]表示微型计算机的存储器，上述CPU[4]设置在该存储器中，[6]表示CPU的输出电路，[7]表示一个微型计算机[2]的运行开关，其中装有输出电路[6]，[8]表示诸如热敏电阻之类的热敏电阻元件，该元件是用于探测室温的温度探测器，以便通过接通运行开关[7]来对由空气调节器（图中未示出）控制的房间的室温与设定的温度进行比较以启动图[13]中所示的流程，[9]表示模/数转换器（A/D转换器），该转换器根据热敏电阻元件[8]所指示的室温将电压值的波动转换成数字信号，[10]表示一个压缩机，在A/D转换器[9]和开关部分[1]输入的输出被输入到微型计算机[2]以便在设定温度和室温之间进行比较之后，经过输出电路[6]对压缩机的运行进行控制，上述部件是这样连接的：使开关部分[1]的输入和作为探测室温的温度探测器工作的热敏电阻元件[8]的输出经被A/D转换器[9]被输入到微型计算机[2]的输入电路[3]上，根据输出电路[6]的输出对压缩机[10]进行控制运行。

其次，参考附图13将对工作过程进行描述。附图13是一个含有贮存在微型计算机[2]的存储器[5]中的用以决定设定温度的程序流程图。

下面以加热过程为例进行说明：

打开运行开关[7]，使图13所示的流程启动。在步骤[31]设定一个起始温度。将在热敏电阻元件[8]上指示出来的室温输入到步骤[32]中，在步骤[33]中对设定温度和室温进行比较，在步骤[34]或[35]中按照操作码经过输出电路[6]发出接通或断开压缩机[10]的指令。步骤[36]到[39]表示设定温度判定装置的流程，因此，在步骤[36]中出现一个开关输入时，将由步骤[37]来决定是“热时”开关输入还是“冷时”开关输入。如果决定“热时”开关处于接通状态，作为一种例子，可在步骤[38]中使设定温度比室温降低一个常数或2度，相反，如果决定“冷时”开关处于接通状态，作为一种例子，在步骤[39]中，使设定温度比室温提高一个常数或2度，接着，再从步骤[32]的流程开始，按调正了的设定温度对压缩机的运行进行控制，并进而对环境进行控制以便使设定温度和室温保持不变。

正如上文所描述的，先有技术中的空气调节器仅仅是在“热时”开关和“冷时”开关接通时以一恒定的幅度对设定温度加以调正，因此不能使室温立即发生变化，也不能使设定温度在开关接通时立即得到调正，而且在重新接通“热”开关和“冷”开关时也不能获得对使用者来说正好适用的最佳设定温度。

本发明已经解决了上文所述的问题，因此本发明的首要问题是提供一种灵敏的空气调节器，它可以根据由使用者直接输入的热感觉来进行温度调节因而能最终保证向使用者提供一个舒适的环境。其次，本发明的第二个目的是提供一种随时可以自动设定感觉温度的空气调节器并能使其一直保持稳定，即使在室内的人可能感到室温比原先设定的温度较冷或较热时也能重新自动设定一个新的合适的温度。

在这种空气调节器中有这样一种设计，即当通过感温计算装置获得可以感觉到的温度高于设定温度时，通过一控制装置使压缩机停止运行，但在温度低于设定温度时，压缩机将继续运行。

在有高于设定温度的可感觉到的温度时，本发明的控制装置使压缩机停止运行，而在情况相反时，使压缩机继续运行，因此受到控制的室温就能固定在合适的温度上。

本发明所涉及的空气调节器具有多个用于指示热感觉的开关部件，还具有可根据开关部件和温度探测器来决定设定温度的设定温度判定装置。

在本发明的空气调节器中，有一个根据使用者热感觉工作的开关，设定温度由设定温度判定装置根据温度探测器探测到的温度来进行调正。

下面将结合附图对本发明及其实施例作进一步的描述，其中：

图1表示本发明的第一个实施例中所给出的空气调节器的控制电路;

图2是一个工作流程图;

图3中的（a）至（b）为时序图;

图4中的（a）至（c）为时序图;

图5表示本发明第二个实施例;

图6是一个工作流程图;

图7是压缩机的时序图;

图8是一个工作流程图;

图9表示本发明的另一个实施例;

图10是一个工作流程图;

图11是先有技术中的空气调节器的电路框图;

图12是电路框图中的开关部分的方框图;

图13是开关部分的工作流程图。

图1是本发明第一个实施例中所给出来的空气调节器的控制电路。图中，参考数字[51]，[52]表示用于室温的第一电阻，该电阻由热敏电阻和其它的电阻构成并串联在电源终端 B和接地线之间以形成一个室温探测元件。参考数字[53]表示一个模拟量开关，它的一个触头[53a]与室温传感器[51]和第一电阻[52]的结点相连，参考数字[54]表示一个连接在模拟量开关[53]的另一个触头[53b]和接地线之间的设定温度的可变电阻，该电阻与触头[53b]连接的一端通过第二电阻[55]还与电源终端

B相连，从而形成一个设定温度的部分。参考数字[56]表示一个连接在模拟量开关[53]上的模/数转换器，参考数[57]表示含有一个连接在模拟量开关[53]和模/数转换器[56]之间的芯片的微型计算机，将在下文对该微型计算机控制风扇马达和压缩机马达运行的工作情况加以描写。参考数字[58]和[59]分别表示连接在电源终端

B和微型计算机[57]之间的运行开关和停止开关，两者各自与微型计算机[57]连接的终端分别经过第三和第四电阻[60]和[61]接地。参考数字[62]和[63]分别表示定时器开关和设定定时器时间的拨动开关，它们均被连接在电源终端+B和微型计算机[57]之间，参考数字[64]，[65]，[66]，[67]，[68]，[69]，[70]分别表示连接在定时器开关[62]和与微型计算机[57]的结点之间以及拨动开关[63]的各个终端结点和微型计算机[57]之间的第5至第11电阻，而这些电阻均接地。定时器的设定部分是由定时器开关[62]、拨动开关[63]和电阻[64]至[70]构成。

参考数字[71]表示一个起开关作用的第一晶体管，其基极经过一个起偏置作用的第12电阻[72]连接到微处理机[57]的第一输出终端[57a]上，而其一发射极接地。参考数字[73]表示连接在第一晶体管[71]的基极和发射极之间的第13个电阻，[74a]表示连接在电源终端+B和第一晶体管[71]的集电极之间的第一继电器线圈，参考数字[75]表示与第一继电器线圈[74a]并联连接的第一二极管。参考数字[74b]和[76]表示串联在电源终端+B和-B之间的第一继电器触点和风扇马达，风扇马达的供电控制部分由第一继电器和晶体管[71]构成。

参考数字[77]表示起开关作用的第二晶体管，其基极经过起偏置作用的第14电阻[78]连接到微处理机[57]的第二输出终端[57b]上，而其发射极接地。参考数字[79]表示连接在第二晶体管[77]的基极和发射极之间的第15电阻，参考数字[80a]表示连接在电源终端 B和第二晶体管[77]的集电极之间的第二继电器线圈，参考数字[81]表示与第二继电器线圈[80a]以并联方式连接的第二二极管，参考数字[80b]和[82]表示在电源终端+B和-B之间以串联方式连接的第二继电器触点和压缩机，压缩机的供电控制部分由第二继电器和晶体管[77]构成。

其次，微型计算机[57]具有一个温度比较装置，该装置用于将由转换器[56]输入信号的室温探测单元的温度或将已被探测到的室温与由转换器[56]输入信号的设定部分的设定温度进行比较，还具有用于对由设定定时器部分设定的定时器时间进行计数的定时器计数装置，一温度比较装置以及对被输入进来的定时器设定部分的输出进行判别的装置。

温度比较装置具有保存设定温度的存储器，判别装置具有的判别功能可知道何时室温超过和温度比较装置的输出一致的设定温度，何时室温比设定温度低一个预定值或者低2℃，判别装置还具有可知道定时器是否在运行的判别功能，以及装置还具有对马达供电控制部分和设置在其中的控制装置的数据的运行进行控制功能，对马达供电控制部分的控制是按照上述两个判定功能来进行的。

然后，将结合图2中所示的流程图对上述的一个功能进行描述。

首先，接通供电电源和将模拟量开关[53]连接到其它的触点[53b]上以便对可变电阻[54]进行调节，接着由第二电阻[55]和可变电阻[54]分配的电压经过模拟量开关[53]和模/数转换器[56]作为设定温度被输送到微型计算机[57]的温度比较装置中，该设定温度被贮存在温度比较装置的存储器中，于是将图3（a）中的点划线所示温度27℃在步骤[S-50]中加以设定并将其贮存在存储器中。

接着，在[步骤S-51]中如果运行开关[58]被推到图3中所示的t0点，则经过第一输出终端[57a]使从微型计算机的判别装置上产生的风扇马达驱动信号输入到第一晶体管[71]上，从而使第一晶体管[71]接通，在步骤[S-52]中从电源终端+B来到第一晶体管[71]的电流流过第一继电器线圈[74a]，第一继电器的触点[74a]被接通以驱动风扇马达[76]，风扇马达[76]启动图3（b）中所示的压缩机运行。

接着，在步骤[S-53]中，作为一种例子，可通过拨动开关[63]在t5处设定一个定时器的时间后，在步骤[S-54]中，由于将定时器开关[62]接通，通过微型计算机[57]的定时器计数装置使定时器开始计数，在步骤[S-55]中，使定时器开始工作，直到在步骤[S-56]中的定时器设定的时间经过t5处为止，在步骤[S-57]中，不论在室温传感器[51]上检测到的室温是否高于设定在27℃处的设定温度，贮存的这些温度都在微型计算机[57]的温度比较装置上进行比较。

然后，正如图3（a）和（c）所示，在步骤[S-57]中，如果室温高于设定在27℃上的设定温度时，在步骤[S-58，S-59]中，驱动压缩机的指令信号从微型计算机[57]的判别装置经过第二输出终端[57b]被输出到第二晶体管[77]上，第二晶体管[77]被接通并使电流流到第二继电器线圈[80a]上，第二继电器以触点[80b]闭合从而使压缩机接通电流，从而驱动压缩机[82]使之进行降温运行。

另一方面，在步骤[S-57]中，如果室温变得低于27℃，则在步骤[S-60]中，微型计算机[57]的判别装置输出一个使压缩机停止运行的指令，第二输出终端[57b]的压缩机驱动指令信号消失，电流不流到第二继电器线圈[80a]上，触点[80b]断开，从而使压缩机[82]停止运动。

这也就是说，在步骤[S-61，62]，当室温变到25℃或比设定温度27℃低2℃时，微型计算机[57]的判别装置通过温度比较装置的输出控制压缩机[82]的运行。从而在步骤[S-57]中使风扇马达[76]保持运行状态。

在步骤[S-61]中的定时器运行期间，当在步骤[S-62]中室温下降到t3处的25℃，从而使其比设定温度27℃低2℃时，在步骤[S-63]中，判别装置输出使风扇马达和压缩机停止的指令，如图3（b）和3（c）所示。输出终端[57a]，[57b]不输出使驱动风扇马达的指令信号和驱动压缩机的指令信号，从而使马达[76]，压缩机[82]停止运行，在步骤[S-63]中，空气调节器完全停止工作，在步骤[S-64]中，如图3（a）所示，如果在t3至t5之段时间内，室温不返回到设定温度27℃，或者超过从t3到定时器设定的时间，则马达[76]，[82]继续保持停止状态，空气调节器保持完全关闭的状态。

接着，如图4所示，通过拨动开关[63]，使定时器的时间设定在T3，假使在定时器设定的时间T3之内温度在T1处上升到25℃并在T2处进一步变得高于设定温度27℃的话，空调器在T0到T2这段时间内按照图3所示的情况运行，而风扇马达会在T1到T2这段时间内停止运行。

接着，在步骤[S-67]中，在时间T2处，当室温再次上升到27℃，判别装置解除风扇马达[76]停止指令，驱动风扇马达指令被再次从输出终端[57a]输出以便使风扇马达[76]再次启动，判别装置解除压缩机停止指令使再次驱动压缩机[82]，直到定时器的设定时间之前压缩机[82]的运行一直按图3所示的情况加以控制，然而在定时器设定的时间处，两台马达[76]和[82]停止运行，在步骤[S-67]中，空气调节器完全停止。

同时，在正常运行的情况下不在定时器上设定时间，在按下停止开关[59]之前，图2中所示的运行步骤[S-50]至[S-55]，[S-57]，[S-58]，或[S-59]，[S-60]始终被重复进行。

因此，在上面所述的实施例中，当室温下降到25℃，即比设定的温度27℃下降一个预定的温度2℃时，风扇马达[76]保持继续运行，而马达[82]被控制运行，如同先有技术的情况那样用来作选择性的降温和吹风运行，然而，当室温下降到25℃时，不仅压缩机[82]而且风扇马达[76]都停止运行，因此不必要的吹风运行能够停止以达到省电目的，还能防止在定时器的运行期间由于不必要的吹风而引起人们在熟睡时着凉。

其次，当室温一旦下降到25℃之后重新上升到27℃时，风扇马达[76]和压缩机[82]在定时器设定的时间终止之前将再次被驱动，而室温通过有选择地执行降温运行和吹风运行能加以控制。

接着将参考附图描述本发明的另一个实施例。在图5中，参考数字[58]，[59]，[82]表示与图1中相同的部分。参考数字[1]表示一个作为室温探测传感器的热敏电阻元件。参考数字[2]表示室内辐射气流混合探测器，该探测器由热敏电阻元件[22]和用于加热热敏电阻元件[28]的加热器[2b]构成，上述热敏电阻元件和探测器分别相应指示每一温度下降以便启动热流和确定空气流动适度，而在没有气流的地方由于加热器引起的一温升值被规定为一参考温升值。参考数字[3]表示作为感温计算装置和控制装置工作的微型计算机，由输入电路[3i]，输出电路[3o]，中央处理单元[3p]和存储器[3m]构成的，感觉温度是根据室温和幅射温度加以计算的，室温信息是经过模/数转换器（4）和输入电路[3i]从热敏电阻元件[1]输入的，辐射温度是经过模/数转换器[5]和输入电路[3i]从室内辐射气流混合探测器[2]输入的，当计算所得的可感觉温度高于设定温度时，压缩机通过其供电电路[6]停止运行，但如果计算所得的可感觉温度比设定温度低时，压缩机[82]继续运行，存储器[3m]将参考温升值信息贮存起来。

接着，参考图6的流程图对运行情况进行描述。

在步骤1中，运行开关[58]被打开，在步骤2中，由热敏电阻元件[1]检测出室温，在步骤3中，由辐射气流混合探测器[2]检测出辐射温度，在步骤4中，由微型计算机[3]计算出总的检测温度（几乎与可感觉温度相等），计算的方法是将贮存在存储器[3m]中的参考温升值和辐射温升值的差乘以一个常数，再从所得的温度值中减去被测到的室温。接着，在步骤5中，把计算机算出的总的检测温度与设定温度进行比较，在步骤6中，如总的检测温度高于设定温度，由微型计算机[3]通过压缩机供电电路[6]使压缩机[82]停止运行，在步骤7中，如果总的检测温度相反低于设定温度，则压缩机[82]处于运行状态，从而使室温与设定温度相等。

在步骤8中，在控制温度的过程中，当停止开关被接通时，在步骤9中，通过微型计算机使压缩机[82]停止运行，而且在运行开关[58]被接通之前，压缩机处于备用状态。

关于在空气调节器处于加热运行状态时室温和总的检测温度之间的关系，一个不断增长的气流速度也许可以使总的探测温度下降一定的温度，该温度与由气流引起的温度下降值相等，直到总的检测温度达到设定温度之前，压缩机[82]保持继续运行。然而，当气流速度相反减少时，总的检测温度上升一定的温度，该温度与由气流引起的温度上升值相等，直到总的检测温度达到设定温度之前，压缩机[82]一直处于停止运行的状态。而且，当墙的温度下降时，总的检测温度下降一定的温度，该温度与由墙的温度引起的温度下降相等。

在上述实施例中，参考温升值采用事先输入到存储器[3m]中的信息，然而，也可以采用下文所示的参考温升值。

参考图8中的流程图，步骤1至9与图6中的流程图所示出的操作步骤相同，在步骤8中，接通停止开关[59]，在步骤9中，使压缩机停止运行之后，在步骤10中的t1之前或之后，在步骤11中接通运行开关[58]，在步骤[12]和[13]中，由热敏电阻元件[1]和辐射气流混合探测器[2]测出室温和辐射温度，在步骤[14]中，由微型计算机算出参考温升值，在步骤[15]中将上述温升值装入存储器[3m]。由于这样获得的参考温升值有点偏差，根据热敏电阻元件[1]与室温的相对精确度误差可减为最小，从而使温度得到更加精确的控制。

在上述实施例的叙述中进一步涉及到采用室内辐射气流混合探测器[2]的情况，然而，根据分别由辐射探测器和气流探测器计算出来的辐射温度和气流速度去计算总的检测温度将可取得类似的效果。

再进一步在上述实施例中，对总的检测温度是按照室温和辐射温度计算出来的和室温是根据所计算出来的温度加以控制的情况已作了描述。然而，即使在按照上述方法加以控制的房间里，当室外空气温度下降时，室内较低部分的温度也会下降，但是处于较高部分的温度都会上升，因此，在这种情况下一个人的感觉似乎是处在比平均室温低的空气之中。

图9表示一个在这一点在已经得到改进的空气调节器的例子。在图中，类似的参考号数代表与以往图中类似的部分。现在参考图10所示的流程图，该流程是这样安排的：在步骤[20]中由热敏电阻元件[1]探测出室温，在步骤[21]中，通过室内辐射气流混合探测器[2]探测出辐射温度，在步骤[22]中，采用热敏电阻元件[18]通过模/数转换器[7]探测出室外空气温度，从而在步骤[23]中可以计算出与感觉温度更接近的温度，从而可适当地控制室温。

如上文所述，根据本发明，根据使用者的热感觉将信号输入后，随该输入能自动地调整个一个设定温度，从而能使一个舒适的环境更为简单地和迅速地迎合使用者的要求并能向使用者提供这样的环境。

根据本发明的空调器还有这样的设计，即计算出适当的感觉温度，且当感觉温度高于设定温度时，压缩机停止运行，但如相反地低于设定温度时，压缩机则被开动处于工作状态以便对室温加以控制，因此本发明能使感觉温度被保持恒定以达到进一步的效果。

Claims (3)

1、一种空气调节器，本发明特征在于，该空气调节器包括：

用于对可感觉到温度进行计算的感温计算装置，

用于在计算出来的可感温度高于设定温度时使压缩机停止运行和在计算出来的可感温度低于设定温度时使压缩机开动运行的控制装置。

2、据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，上述可感温度计算装置为根据室温、辐射温度和气流速度来计算可感温度的装置。

3、据权利要求1或2所述的空气调节器，其特征在于，上述可感温度计算装置为根据室温、辐射温度、气流速度和室外温度来计算可感温度的装置。

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