JPH06347084A - 結合制御装置 - Google Patents

結合制御装置

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JPH06347084A
JPH06347084A JP6087383A JP8738394A JPH06347084A JP H06347084 A JPH06347084 A JP H06347084A JP 6087383 A JP6087383 A JP 6087383A JP 8738394 A JP8738394 A JP 8738394A JP H06347084 A JPH06347084 A JP H06347084A
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JP
Japan
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blower
signal
hvac
signals
unit
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JP6087383A
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J Michael Klaus
ジエイ・マイケル・クラウス
Marvin A Lucas
マービン・エイ・ルーカス
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Johnson Service Co
Original Assignee
Johnson Service Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＨＶＡＣシステムに使用される総合制御器又
は制御回路の提供。 【構成】 システムサーモスタット３と共通のダクトに
接続された少なくとも二つのＨＶＡＣユニット４，５
は、暖房燃焼室、空調器、ファン、他の強制空気システ
ム、又は環境を加熱及び／又は冷却するため他の装置の
ような暖房、冷房、又は暖房及び冷房器具である。総合
制御器１０は、単一ステージモード（単一モード）又は
二重ステージモード（二重モード）で作動可能である。
総合制御器１０は、生活空間のような環境の温度を効果
的に制御するため、システムサーモスタット３から入力
を受け、４及び５のＨＶＡＣユニットに出力３０，３１
を与えるマイコンを含む。制御装置１０は、故障コード
を与えるＬＥＤ指示器４２，４４，６２，６６及びＨＶ
ＡＣユニット４，５における送風機６，７の状態を示す
信号を受けとるための送風機感知入力を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にＨＶＡＣ（暖
房、換気、空調）システムのような温度制御システムに
使用される制御器に関する。さらに詳細には、本発明
は、ＨＶＡＣユニットのような２個の暖房／冷房器具の
操作を制御するための結合制御装置（ｔｗｉｎｎｉｎｇ
ｃｏｎｔｒｏｌ）のようなインターフェイスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＨＶＡＣシステムにおいて、制御器又は
制御回路はシステムサーモスタットと暖房又は冷房装置
との間に接続される。制御器はシステムサーモスタット
から信号を受け取って、システムサーモスタットからの
信号に応答して暖房又は冷房装置を制御する。快適な温
度に調節された環境を提供するために、制御器はシステ
ムサーモスタットからの信号に応答して装置をオン及び
オフにする。
【０００３】暖房又は冷房装置あるいは器具はＨＶＡＣ
ユニットである。ＨＶＡＣユニットは、加熱、冷却及び
／又は空気循環を提供するための何れかの装置である。
ＨＶＡＣユニットの例は、熱い空気を提供するための
炉、冷たい空気を提供するための空調器、空気循環を提
供するためのファン、又はボイラーのような他の環境制
御器具である。好ましくは、ＨＶＡＣユニットは、環境
の暖房及び冷房の両方が可能である強制空気システムで
ある。
【０００４】強制空気システムにおいて、空気処理機
（送風器、プレナム及び関連するダクト作業）は、ＨＶ
ＡＣユニットの内部から温度調節される環境に空気を移
動する。空気処理機は、エネルギーが電気、ガス、オイ
ル、その他の燃料によって提供される暖房及び／又は冷
房ユニットと共に使用され得る。空気処理機の送風器は
通常電気モータで回転されるファンを含む。暖房燃焼室
のような強制空気システムにおいて、送風器はガス炎又
は電気コイルで生成される熱い空気を環境に押しやる。
空調機のような強制空気システムにおいて、送風器は冷
却コイル及び圧縮機で生成される冷たい空気を環境に押
しやる。
【０００５】空気処理機の送風器は、ＨＶＡＣユニット
がオンにされるときしばしば自動的にオンにされる。た
いていのＨＶＡＣユニットは、ＨＶＡＣユニットがオン
にされた後直ちに送風器のモータをオンにしない複数の
スタートアップ制御を含んでいる。これらのスタートア
ップ制御は、所定の時間又はＨＶＡＣユニットの中で特
定の温度に到達するまで送風器の作動を遅らせる。送風
器は、また、外部の送風器の信号をＨＶＡＣユニットに
与えることによってオンにされ得る。外部の送風器の信
号で送風器をオンにすることは、送風器を強いてオンに
するようなことに帰する。誤動作する送風器を持つＨＶ
ＡＣユニットを作動することはＨＶＡＣユニットに損傷
を起こさせ、かつエネルギーを損失させるかも知れない
ので、適切な送風操作は効率的なＨＶＡＣユニット作動
に重要である。
【０００６】ストアフロント、重々しくない商業ビルデ
ィング、又は他の施設のような中等程度の大きさのビル
ディング及び部屋は、今日のＨＶＡＣユニットは小さ目
の加熱及び冷却容量を有しているので、並列に作動する
多くの小さいＨＶＡＣユニットによって通常暖房及び冷
房される。小さ目のＨＶＡＣユニットはより効率的であ
るようだが、これらのＨＶＡＣユニットを並列的に作動
することは特別の問題を生み出す。例えば、今日のＨＶ
ＡＣユニットは通常個々のサーモスタットで制御され
る。個々のサーモスタットを有する多種のＨＶＡＣユニ
ットを作動することは、個々のサーモスタット及びＨＶ
ＡＣユニットの協働及び統合を許容しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、２個又はそれ
以上のＨＶＡＣユニットの作動を制御することのできる
結合制御装置の必要性がある。２個又はそれ以上のＨＶ
ＡＣユニットを単一の結合制御装置で制御することは、
より効率的な暖房及び冷房、優れた故障探知、及びより
信頼性のあるＨＶＡＣユニット作動、その他のバックア
ップ作動を許容する。さらに、単一モード作動又は二重
モード作動を許容する結合制御装置はＨＶＡＣシステム
に優れた適応性を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度制御シス
テムに使用するための結合制御装置に関する。温度制御
システムは、システムサーモスタット、第１の送風器感
知回路及び第２の送風器感知回路を含む複数の送風器感
知回路、及び第１の送風器ユニットを含む第１のＨＶＡ
Ｃユニット及び第２の送風器ユニットを含む第２のＨＶ
ＡＣユニットを含む複数のＨＶＡＣユニットを含む。第
１の送風器感知回路は第１の送風器に接続され、第２の
送風器感知回路は第２の送風器に接続される。結合制御
装置は、第１段階の加熱及び第２段階の加熱の入力信号
を受け取るためのシステムサーモスタット入力手段、第
１の送風器感知回路から第１の送風器信号を受け取るた
めの第１の送風器感知入力手段、第２の送風器感知回路
から第２の送風器信号を受け取るための第２の送風器感
知入力手段、第１の信号のための第１のＨＶＡＣユニッ
ト信号を与えるための第１の出力手段、第２のＨＶＡＣ
ユニットのための第２のＨＶＡＣユニット信号を与える
ための第２の出力手段、及びコンピュータ手段を含む。
コンピュータ手段は、第１及び第２の送風器信号及び第
１及び第２段階の加熱入力信号に応答して第１及び第２
のＨＶＡＣユニット信号を発生する。
【０００９】本発明は、温度制御システムにおける２段
階のＨＶＡＣユニット制御の方法をも提供する。温度制
御システムは、ハイ出力及びロー出力を持つシステムサ
ーモスタット、第１の送風器感知回路及び第２の送風器
感知回路を含む複数の送風器感知回路、及び第１の送風
器を含む第１のＨＶＡＣユニット及び第２の送風器を含
む第２のＨＶＡＣユニットを含む複数のＨＶＡＣユニッ
トを含む。このシステムは第１及び第２のＨＶＡＣユニ
ットを制御するための結合制御装置も含む。この方法
は、システムサーモスタットのハイ信号及びロー信号に
応答して第１及び第２のＨＶＡＣユニットをオンにし、
かつハイ信号の欠如に応答して第２のＨＶＡＣユニット
をオフにする段階を含む。本発明は、ハイ信号に応答し
て第２のＨＶＡＣユニットをオンにし、かつハイ信号の
欠如に応答して第１のＨＶＡＣユニットをオフにする段
階も含む。
【００１０】本発明は、システムサーモスタット、第１
のＨＶＡＣユニット及び第２のＨＶＡＣユニットを含む
複数のＨＶＡＣユニットを含む温度制御システムに使用
する結合制御装置も提供する。結合制御装置は、二重モ
ード又は単一モードを表すステージ信号を受け取るステ
ージ入力、システムサーモスタット入力、第１のＨＶＡ
Ｃユニット信号を与える第１出力、第２のＨＶＡＣユニ
ット信号を与える第２出力、及び論理回路を含む。シス
テムサーモスタット入力は、二重モード中のハイ信号及
びロー信号の何れかを含むシステムサーモスタット信
号、又は単一モード中の単一のサーモスタット信号を受
け取る。論理回路は、ステージ入力、第１出力及び第２
出力に接続される。論理回路は、ハイ信号及びロー信号
に応答して第１及び第２のＨＶＡＣユニット信号を与
え、かつローＨＶＡＣユニットに応答して、かつ二重モ
ードにおいてハイＨＶＡＣユニット信号の欠如に応答し
て第１及び第２のＨＶＡＣユニットの一つを与える。論
理回路は、単一モードにおいて単一のシステムサーモス
タット信号に応答して第１及び第２の出力信号をも与え
る。
【００１１】本発明は、温度制御システムの第１及び第
２のＨＶＡＣユニットを制御するための方法も提供す
る。温度制御システムは、第１の送風器を有する第１の
ＨＶＡＣユニット、第２の送風器を有する第２のＨＶＡ
Ｃユニット、第１の送風器オン信号を与える第１の送風
器に接続する第１の送風器感知回路、及び第２の送風器
オン信号を与える第２の送風器に接続する第２の送風器
感知回路を含む。このシステムは、第１のＨＶＡＣユニ
ットをオンにするための第１のＨＶＡＣユニット信号、
第２のＨＶＡＣユニットをオンにするための第２のＨＶ
ＡＣユニット信号、第１の送風器をオンに強制するため
の第１の送風器信号、及び第２の送風器をオンに強制す
るための第２の送風器信号を与える結合制御装置も含
む。この方法は、第１及び第２のＨＶＡＣユニット信号
を与え、かつもし第１及び第２の送風器オン信号が第１
の所定時間内に感知されない場合に第１及び第２の送風
器信号の少なくとも一つを与える段階を含む。
【００１２】本発明の他の目的及び特徴は、この発明の
好ましい実施例を示す添付の図面と関連して考慮すれば
下記の説明及び特許請求の範囲から明らかである。
【００１３】本発明による結合制御装置の好ましい典型
的な実施例は、類似の指示は類似の要素を示している添
付の図面と共に下記に説明する。
【００１４】結合制御装置
【００１５】
【実施例】図１は、ＨＶＡＣシステム２に採用される制
御器１０のブロック図である。制御器１０は、システム
サーモスタット３からの信号をシステムサーモスタット
端子１１において受け取る。ビルディングの一つの部屋
又は複数の部屋のような温度制御される空間を暖めたり
又は冷却したりするために、制御器１０はシステムサー
モスタット端子１１における信号にしたがってＨＶＡＣ
ユニット４及びＨＶＡＣユニット５を制御する。制御器
１０は、任意の数のＨＶＡＣユニットを制御するために
使用することができる。しかしながら、制御器１０の説
明は、ＨＶＡＣユニット制御端子３０においてＨＶＡＣ
ユニット４への信号を与え、そしてＨＶＡＣユニット制
御端子３１においてＨＶＡＣユニット５への信号を与え
る結合制御装置として行う。
【００１６】制御器１０は、システムサーモスタット３
とＨＶＡＣユニット４及び５との間にインターフェイス
を提供する。制御器１０は、また他の器具又は他の制御
器（図示せず）からデータを受け取るために伝達部分
（図示せず）を含むことができる。制御器１０は、より
効果的にＨＶＡＣユニット４及び５を制御するためにデ
ータを利用する。
【００１７】ＨＶＡＣユニット４は、ファン８を含む送
風器６を含み、ＨＶＡＣユニット５は、ファン９を含む
送風器７を含む。ファン８は、ＨＶＡＣユニット４から
空気を強制的に取り出して、温度制御される空間へと導
入し、ファン９は、ＨＶＡＣユニット５から空気を取り
出して、この空間へ導入する。好ましくは、ＨＶＡＣユ
ニット４及び５は、共通のダクト（図示せず）に接続さ
れる。
【００１８】ＨＶＡＣユニット４及び５は、暖房、冷
房、空調、又は他の温度制御装置であり得る。好ましく
は、ＨＶＡＣユニット４及び５は、暖房及び冷房の両装
置を含んでいる。ＨＶＡＣユニット４及び５とＨＶＡＣ
ユニット制御端子３０及び３１との間の相互接続は、そ
れぞれ技術上周知である。
【００１９】制御器１０のシステムサーモスタット端子
１１は、システムサーモスタット３に接続するために、
２４Ｖ端子１２、加熱入力１４、加熱入力１６、冷却入
力１８、冷却入力２０、及び手動ファン入力２２を含ん
でいる。制御器１０のＨＶＡＣユニット制御端子３０
は、ＨＶＡＣユニット４に接続するために、２４Ｖ端子
３２、加熱出力３４、冷却出力３６、ファン出力３８、
接地端子４０、ＬＥＤ端子４２、ＬＥＤ端子４４、送風
器感知端子４６、及び送風器感知端子４８を含む。制御
器１０のＨＶＡＣユニット制御端子３１は、ＨＶＡＣユ
ニット５に接続するために、２４Ｖ端子５２、加熱出力
５４、冷却出力５６、ファン出力５８、ＬＥＤ端子６
２、ＬＥＤ端子６４、送風器感知端子６６、及び送風器
感知端子６８を含む。制御器１０は、またアラーム端子
２４及びアラーム端子２６を含む。
【００２０】好ましくは、システムサーモスタット３
は、温度制御される空間に位置する単一ステージ又は二
重ステージのサーモスタットである。単一ステージのサ
ーモスタットは、冷房操作中に温度がしきい値水準を越
えるとき単一のシステムサーモスタット信号を与える。
暖房操作において、温度がしきい値以下であるとき、単
一ステージのサーモスタットは、加熱入力１４及び加熱
入力１６において単一のシステムサーモスタット信号を
与える。もし、システムサーモスタット３が単一の加熱
入力を有するならば、適切な単一ステージ操作のため
に、出力はジャンパー（図示せず）を介して加熱入力１
４及び１６に接続され得る。その代わりに、単一の加熱
出力は、加熱入力１４及び１６の何れか一つに与えられ
得る。冷房操作において、単一ステージのサーモスタッ
トは、温度がしきい値以上であるとき、冷却入力１８及
び冷却入力２０に単一のシステムサーモスタット信号を
与える。
【００２１】二重ステージのサーモスタットは、ハイ信
号及びロー信号からなるシステムサーモスタット信号を
与える。暖房操作において、温度が第１のしきい値未満
であるとき、ロー信号が加熱入力１４において与えられ
る。温度が第２低しきい値未満であるとき、ハイ信号が
加熱入力１６で与えられる。同様に、冷房操作におい
て、温度が第１しきい値以上であるとき、ロー信号が冷
却入力１８に与えられ、温度が第２高しきい値以上であ
るとき、ハイ信号が冷却入力２０に与えられる。
【００２２】制御器１０は、システムサーモスタット３
からのシステムサーモスタット信号に応答して、ＨＶＡ
Ｃユニット４及び５の一つ又は両方をオン又はオフにす
る。ＨＶＡＣユニット４及び５のファン８及び９を、そ
れぞれに、オンにするように、即ちオンに強制するよう
に制御器１０に信号を送るために、システムサーモスタ
ット３は、また手動ファン入力２２において手動ファン
信号を与える。システムサーモスタット３は、通常手動
ファン信号を生じさせるためのスイッチ（図示せず）を
含む。
【００２３】システムサーモスタット端子１１とシステ
ムサーモスタット３との相互接続は知られている。ま
た、ＨＶＡＣユニット制御端子３０とＨＶＡＣユニット
４との相互接続及びＨＶＡＣユニット制御端子３１とＨ
ＶＡＣユニット５との相互接続も知られている。システ
ムサーモスタット端子１１及びＨＶＡＣユニット制御端
子３０及び３１は、ＨＶＡＣシステムに使用される装置
のための標準端子である。アラーム端子２４及び２６
は、アラーム機構（図示せず）が制御器１０に接続され
るようにする。ＨＶＡＣユニット５のための接地入力
は、好ましくは制御器１０に接続されない。
【００２４】図２は制御器１０の概略的ブロック図であ
る。制御器１０はステージスイッチ７８を含む。ステー
ジスイッチ７８は、単一又は二重モード暖房操作を選択
するための第１スイッチ８０及び単一又は二重モード冷
房操作を選択するための第２スイッチ８２を含む。制御
器１０は、第１スイッチ８０によってセットされるよう
な暖房操作のための単一モード又は二重モードで作動さ
れることができ、第２スイッチ８２によってセットされ
るような冷房操作のための単一モード又は二重モードで
作動されることができる。第１スイッチ８０及び第２ス
イッチ８２は、使用されるシステムサーモスタット３の
型式にしたがってセットされる。
【００２５】ＬＥＤ指示器７０は、ＨＶＡＣユニット４
のための故障コードを発し、ＬＥＤ指示器７２は、ＨＶ
ＡＣユニット５のための故障コードを発する。ＨＶＡＣ
システム２で誤動作が検知されたとき、制御器１０は、
ＬＥＤ指示器７０及び７２に故障コードを発するように
させる。これらの故障コードは、使用者又はサービスマ
ンに、誤動作が存在するのか、及び存在する誤動作の型
式を示す。制御器１０は、メモリーに故障コードを蓄積
する。メモリーに蓄積された故障コードは、システムサ
ーモスタット３をサイクル動作することによって消去さ
れ得る。例えば、ＨＶＡＣユニット４の送風器６のファ
ン８が使用できないときは、ＬＥＤ指示器７０はファン
８が使用できないことを示す特別のコードを光らす。
【００２６】ＬＥＤ端子４２及び４４は、ＬＥＤ指示器
７０に与えられ得る故障コードのための入力を与える。
同様に、ＬＥＤ端子６２及び６４は、ＬＥＤ指示器７２
に与えられる故障コードのための入力を与える。制御器
１０のＬＥＤ指示器７０及び７２は、ＨＶＡＣユニット
４及び５に配置されたＨＶＡＣ制御器（図示せず）によ
ってＬＥＤ端子４２及び４４並びにＬＥＤ端子６２及び
６４に与えられる故障コードも表示し得る。ＬＥＤ端子
４２及び４４のための指示器（図示せず）も、また、Ｈ
ＶＡＣユニット４に設けられ、ＬＥＤ端子６２及び６４
のための指示器（図示せず）も、また、ＨＶＡＣユニッ
ト５に設けられる。
【００２７】単一モード操作 単一モードにあるとき、システムサーモスタット３は、
暖房のための単一のシステムサーモスタット信号及び冷
房のための単一のシステムサーモスタット信号を与え
る。温度が第１しきい値以下に落ちてしまったことを、
システムサーモスタット３が決定するとき、システムサ
ーモスタット３は、入力１４及び１６にシステムサーモ
スタット信号を与える。制御器１０は、システムサーモ
スタット信号を受け取り、加熱出力３４及び加熱出力５
４に加熱信号を与える。ＨＶＡＣユニット４及び５は、
加熱信号に応答してオンにされる。
【００２８】ＨＶＡＣユニット４及び５がオンにされる
とき、第１及び第２のＨＶＡＣユニットは、送風器６及
び７のファン８及び９を自動的にオンにする。しかしな
がら、スタートアップ遅延機構及びテスト回路により、
ファン８及び９は、ＨＶＡＣユニット４及び５がオンに
された後直ちに作動し得ない。制御器１０は、ＨＶＡＣ
ユニット４及び５の効率的な作動を確実にするために、
ファン８及び９の状態を効果的にチェックする。もし、
ファン８が回転していると、送風器オン信号が送風器感
知入力４６及び４８を横切って現れる。もし、ファン９
が回転していると、送風器オン信号が感知入力６６及び
６８を横切って現れる。
【００２９】もし、送風器オン信号が、１秒というよう
な所定の遅延時間内に送風器感知入力４６及び４８並び
に送風器感知入力６６及び６８の両者を横切って現れな
いときは、制御器１０は、ファン出力３８及び５８にお
いて手動ファン信号を与えることによってファン８及び
９の両者を強制的にオンにする。もし、ファン８及び９
が５秒遅延というような所定の遅延内にオンを検知され
るときは、制御器１０は、１５秒遅延の後に手動ファン
信号を除く。もし、両方の送風器オン信号が検知される
ときは、制御器１０は正常な作動を続ける。
【００３０】もし、両方の送風器オン信号が、手動ファ
ン信号を除く１秒以内のような所定の時間内に検知され
ないときは、制御器１０は、ファン出力３８及び５８に
手動ファン信号を与えることを、５反復というような数
の繰り返しのために約５秒というような所定の時間の間
繰り返す。もし、制御器１０が、手動ファン信号を除い
た後にファン８及び９がオンを維持することを検知しな
いときは、制御器１０は、ファン出力３８及び５８に手
動ファン信号を維持し、アラーム端子２４及び２６にア
ラーム信号を発生する。制御器１０は、温度制御される
環境に熱を供給するように作動可能なＨＶＡＣユニット
４又は５を制御し続ける。
【００３１】もし、ファン８又は９の何れかが手動ファ
ン信号で強制的にオンにされることができないときは、
ＨＶＡＣユニット４及び５は、加熱出力３４及び５４か
ら加熱信号を除くことによってオフにされ、ファン８及
び９は、ファン出力３８及び５８から手動ファン信号を
除くことによってオフにされる。アラーム端子２４及び
２６は、ファン８又は９の何れかが作動することができ
ないことを示すアラーム機構に信号を与え得る。
【００３２】温度が加熱しきい値温度以上に上昇したこ
とを、システムサーモスタット３が決定するとき、シス
テムサーモスタット３は、暖房入力１４及び１６からシ
ステムサーモスタット信号を除く。暖房入力１４及び１
６にシステムサーモスタット信号がない場合に、制御器
１０は、出力３４及び５４において加熱信号を除いて、
ＨＶＡＣユニット４及び５をオフにし、かつファン出力
３８及び５８から手動ファン信号（ファン信号が存在す
れば）を除く。
【００３３】単一モード冷房操作は単一モード暖房操作
に類似している。しかしながら、システムサーモスタッ
ト信号は冷却入力１８及び冷却入力２０に与えられ、結
合制御装置は冷却出力３６及び冷却出力５６に冷却信号
を与える。また、送風器６又は７の何れかの故障の際に
は、冷却出力３６及び５６での冷却信号は、もしファン
８又は９の何れかあるいは両方が冷却信号を与えた後５
秒以内にオンを検知されないならば除かれる。また、制
御器１０は、アラーム端子２４及び２６においてアラー
ム機構を働かすことができる。
【００３４】二重モード操作 操作の二重の加熱又は冷却モードにおいて、ＨＶＡＣユ
ニット４及び５は、２段階システムとして操作される。
二重モード暖房操作において、システムサーモスタット
３は、加熱入力１４にロー信号をそして加熱入力１６に
ハイ信号を与える。制御器１０が、システムサーモスタ
ット３からハイ信号を受けるとき、ＨＶＡＣユニット４
及び５は両方ともオンにされる。制御器１０がロー信号
を受けるとき、ＨＶＡＣユニット４及び５の一つのみが
オンにされる。ＨＶＡＣユニット４及び５が通常等しい
時間間隔で作動されるようにロー信号のみが発生される
とき、制御器１０は、ＨＶＡＣユニット４及び５の使用
を交互にするように作動する。
【００３５】システムサーモスタット３からロー信号の
みが受け取られたときＨＶＡＣユニット４及び５の何れ
か一つがオンにされることを制御器１０は交互に行う。
例えば、加熱出力１４及び１６にそれぞれロー信号及び
ハイ信号が受け取られるとき、加熱出力３４及び加熱出
力５４に加熱信号を与えることによって、制御器１０
は、ＨＶＡＣユニット４及び５をオンにする。もし、部
屋の温度が第１低しきい値以上に上昇すると、システム
サーモスタット３は、加熱入力１６においてハイ信号を
除く。ハイ信号の欠如に応答して、制御器１０は、加熱
出力５４から加熱信号を除き、ＨＶＡＣユニット５をオ
フにする。
【００３６】もし、温度が第１低しきい値以下に下がる
と、システムサーモスタット３は、加熱入力１６にハイ
信号を与える。制御器１０は、ＨＶＡＣユニット５をオ
ンにするために加熱出力５４に加熱信号を与える。温度
が第１低しきい値以上に上昇し、かつシステムサーモス
タットが加熱入力１６からハイ信号を除くときは、制御
器１０は、加熱出力３４から加熱信号を除き、かつＨＶ
ＡＣユニット４をオフにする。その結果、二重モード操
作にあるとき、ＨＶＡＣユニット４及び５の間で交互に
行うことによって、制御器１０はＨＶＡＣユニット４及
び５の作動寿命を効果的に増加する。
【００３７】温度が第２高しきい値以上に上昇すると
き、システムサーモスタット３は、加熱入力１６及び加
熱入力１４からそれぞれ、ハイ信号及びロー信号の両方
を除く。制御器１０は、ハイ信号及びロー信号の欠如に
応答して、加熱出力３４及び５４から加熱信号を除く。
制御器１０は、ファン８及び９を約２分というような所
定の時間オンに維持するために、ファン出力３８及び５
８にファン信号を与える。
【００３８】単一モード操作におけるように、制御器１
０は、送風器６及び７の状況をチェックする。ＨＶＡＣ
ユニット４及び５をオンにし、かつ５秒以内にファン８
及び９をオンにさせた後に、もし送風器オン信号が検知
されない場合は、制御器１０は、ＨＶＡＣユニット４及
び５並びにファン８及び９をオフにし、かつアラーム出
力を働かす。好ましくは、故障コードが、ＬＥＤ指示器
７０及び７２に発せられる。これらのコードは、結合制
御装置のメモリー（図示せず）に蓄積され得る。
【００３９】２段階の操作即ち二重モード冷房操作は、
通常二重モード暖房操作と同じである。しかしながら、
送風器のファンを動かすための遅延期間は利用されな
い。二重モード冷房操作において、システムサーモスタ
ット３は、冷却入力１８にハイ信号を、そして冷却入力
２０にロー信号を与える。
【００４０】結合制御装置要素 図３を参照することで、制御器１０のより詳細な概略図
が、本発明の好ましい典型的な実例にしたがって示され
ている。図３における要素は、好ましい実例を表し、特
許請求の範囲に挙げた発明の範囲を制限しない。制御器
１０は、２４Ｖ交流端子３２でＨＶＡＣユニット４から
の２４Ｖ交流信号によって給電される。２４Ｖ交流信号
は、２４Ｖ交流端子１２においてシステムサーモスタッ
ト３に与えられる。
【００４１】マイクロコンピュータ８４のようなデジタ
ルコンピュータは、制御器１０の作動を制御するための
論理回路を与える。マイクロコンピュータ８４は、上に
説明した操作を遂行するソフトウエアを走らせる５ＶＤ
Ｃ又は３．３ＶＤＣ集積マイクロコンピュータ又はマイ
クロプロセッサである。実施例に限るものとして、マイ
クロコンピュータ８４は、モトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌ
ａ）によって製造されたＭＣ６８ＨＣ０５のような８ビ
ットＣＭＯＳマイクロコントローラであり得る。
【００４２】ＬＥＤ端子４２及び４４の間の光カプラー
回路９２は、マイクロコンピュータ８４のための分離入
力を与える。同様に、ＬＥＤ端子６２及び６４の間の光
カプラー回路９３は、分離入力を与える。
【００４３】好ましくは、加熱出力３４及び５４におけ
る加熱信号は、マイクロコンピュータ８４の制御の下
に、単極、単投（ｓｉｎｇｌｅ ｔｈｒｏｗ）の通常開
のリレーによって、２４Ｖ交流信号として与えられる。
冷却出力３６及び５６における冷却信号は、マイクロコ
ンピュータ８４の制御の下に、単極、単投の通常開のリ
レースイッチによって、２４Ｖ交流信号として与えられ
る。その代わりに、単極、単投の通常開のリレースイッ
チは、低い費用の器具のために、双極、単投スイッチに
よって置き換えることができる。加熱入力１４に接続さ
れた抵抗器９０は、電子的セットバックサーモスタット
（図示せず）に充電電流を許容し、かつ供給するための
並路を与える。ファン出力５８及び３８におけるファン
信号は、双極、単投の通常開のリレースイッチによって
与えられる。アラーム回路８８は、アラーム端子２４及
び２６を制御するためにリレーを利用する。
【００４４】モータ感知回路９４は、好ましくは、変流
器（図示せず）又はファン８のすぐ近く位置するか、さ
もなければ、送風器６のファン８モータコイルを横切っ
て接続された他のセンサに接続される。ファン８が動作
しているとき、モータ感知回路９４は、マイクロコンピ
ュータ入力９８に電圧を与える。同様に、送風器７のフ
ァン９が動作しているとき、モータ感知回路９６は、マ
イクロコンピュータ入力１００に電圧を与える。感知回
路９４及び９６は、また送風器６及び７の速度を指示す
るハイ信号及びロー信号を与え得る。勿論、種々の他の
送風器感知回路が、マイクロコンピュータ８４と送風器
６及び７との間のインターフェイスとして利用され得
る。
【００４５】種々のコンダクタ／コネクタが図に単線と
して描かれているが、これらは制限する意味で示されて
いるのでなく、技術上理解されるような複数のコンダク
タ／コネクタを包含することが理解されよう。さらに、
上記の説明は、本発明の好適な実例であって、示された
特別の型式に制限されない。例えば、種々の型式のリレ
ースイッチが示されているが、半導体スイッチが利用さ
れ得る。同様に、結合制御装置は、本発明の精神から逸
脱することなく種々な方法でプログラムされることがで
きる。他の実施例によって、マイクロコンピュータ８４
を、ある応用のための、及び／又は技術上の変更に基づ
いた他の型式のハードウエア、及び／又はソフトウエア
と置き換えることが実際的となろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＨＶＡＣシステムに採用される典型的な結合制
御装置のブロック図である。
【図２】本発明による典型的な結合制御装置の概略的ブ
ロック図である。
【図３】本発明による典型的な結合制御装置のより詳細
な概略図である。
【符号の説明】
２ ＨＶＡＣシステム ３ システムサーモスタット ４、５ ＨＶＡＣユニット ６、７ 送風器 ８、９ ファン １０ 制御器 １１ システムサーモスタット端子 １４、１６ 加熱入力 １８、２０ 冷却入力 ２２ 手動ファン入力 ２４、２６ アラーム端子 ３０、３１ ＨＶＡＣユニット制御端子 ３４、５４ 加熱出力 ３６、５６ 冷却出力 ３８、５８ ファン出力 ４０ 接地端子 ４２、４４、６２、６４ ＬＥＤ端子 ４６、４８、６６、６８ 送風器感知端子 ７０、７２ ＬＥＤ指示器 ７８ ステージスイッチ ８０、８２ ステージ入力 ８４ 論理回路 ８８ アラーム出力 ９４、９６ 送風器感知回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マービン・エイ・ルーカス アメリカ合衆国、ウイスコンシン・53223、 ミルウオーキー、ウエスト・グレンブルツ ク・ロード・7625

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 システムサーモスタット（３）、及び第
    １のＨＶＡＣユニット（４）及び第２のＨＶＡＣユニッ
    ト（５）を含む複数のＨＶＡＣユニットを含むシステム
    に使用し、前記第１のＨＶＡＣユニット（４）及び第２
    のＨＶＡＣユニット（５）を制御する制御装置（１０）
    であって、 二重モード及び単一モードの一つを表すステージ信号を
    受け取るステージ入力（８０、８２）と、 二重モードにおいてハイ信号及びロー信号の何れかを含
    むシステムサーモスタット信号、又は単一モードにおけ
    る単一システムサーモスタット信号を受け取るシステム
    サーモスタット入力（１１）と、 第１のＨＶＡＣユニット信号を与える第１出力（３０）
    と、 第２のＨＶＡＣユニット信号を与える第２出力（３１）
    と、及びステージ入力（８０、８２）、第１出力（３
    ０）、及び第２出力（３１）に接続され、ハイ信号及び
    ロー信号に応答して第１及び第２のＨＶＡＣユニット信
    号を与えるように形成され、そして、二重モードにある
    とき、ローＨＶＡＣユニット信号に、かつハイＨＶＡＣ
    ユニット信号の欠除に応答して第１及び第２のＨＶＡＣ
    ユニット信号の一つを与え、単一モードにあるとき、単
    一のシステムサーモスタット信号に応答して第１及び第
    ２の出力信号を与える論理回路（８４）、によって特徴
    づけられる制御装置。
  2. 【請求項２】 前記システムが、第１の送風器（６）、
    第２の送風器（７）、第１の送風器（６）の状態を指示
    する第１の送風器オン信号を与える第１の送風器感知回
    路（９４）及び第２の送風器（７）の状態を指示する第
    ２の送風器オン信号を与える第２の送風器感知回路（９
    ６）を更に含み、 前記結合制御装置（１０）が、 第１の送風器オン信号を受け取る第１の送風器感知入力
    （４６、４８）と、 第２の送風器オン信号を受け取る第２の送風器感知入力
    （６６、６８）と、 第１のファン信号を与える第１のファン出力（３８）
    と、 第２のファン信号を与える第２のファン出力（５８）と
    によってさらに特徴づけられ、及び前記論理回路（８
    ４）が、第１のＨＶＡＣユニット信号を与えた後所定量
    の時間内に送風器オン信号が受け取られないときに第１
    のファン信号を与え、そして第２のＨＶＡＣユニット信
    号が与えられた後所定量の時間内に第２の送風器オン信
    号が受け取られないときに第２のファン信号を与えるこ
    とで、さらに特徴づけられる請求項１の制御装置。
  3. 【請求項３】 アラーム信号を与えるためのアラーム出
    力（８８）によってさらに特徴づけられ、及び論理回路
    （８４）が、第１のファンオン信号が与えられた後所定
    量の時間内に第１の送風器オン信号が受け取られないと
    きにアラーム信号を与えることで、さらに特徴づけられ
    る請求項２の制御装置。
  4. 【請求項４】 論理回路（８４）がマイクロコンピュー
    タであり、第１（３０）及び第２（３１）の出力がリレ
    ースイッチに接続され、そして第１及び第２のＨＶＡＣ
    ユニット（４）、（５）がボイラであることでさらに特
    徴づけられる請求項１の制御装置。
  5. 【請求項５】 第１の送風器（６）を有する第１のＨＶ
    ＡＣユニット（４）、第２の送風器（７）を有する第２
    のＨＶＡＣユニット（５）、第１の送風器にオン信号を
    与える第１の送風器（６）に接続する第１の送風器感知
    回路（９４）、第２の送風器にオン信号を与える第２の
    送風器（７）に接続する第２の送風器感知回路（９
    ６）、及び第１及び第２の送風器感知回路（９４）、
    （９６）に接続された結合制御装置（１０）を含み、前
    記結合制御装置（１０）が、第１のＨＶＡＣユニット
    （４）をオンにするための第１のＨＶＡＣユニット信
    号、第２のＨＶＡＣユニット（５）をオンにするための
    第２のＨＶＡＣユニット信号、第１の送風器（６）をオ
    ンにさせるための第１の送風器信号、及び第２の送風器
    （７）をオンにさせるための第２の送風器信号を与える
    温度制御システムにおいて、第１及び第２のＨＶＡＣユ
    ニット信号を与えること、及び第１及び第２の送風器オ
    ン信号が第１の所定時間内に感知されないときには第１
    及び第２の送風器信号の少なくとも一つを与えること、
    の段階によって特徴づけられる第１及び第２のＨＶＡＣ
    ユニット（４）、（５）を制御する方法。
  6. 【請求項６】 第１及び第２の送風器オン信号が感知さ
    れた後に、第１及び第２の送風器信号の少なくとも一つ
    を除く段階によってさらに特徴づけられる請求項５の方
    法。
  7. 【請求項７】 第１及び第２の送風器オン信号が第２の
    所定の時間内に感知されないときには、第１及び第２の
    送風器信号の少なくとも一つを与え、そして第１及び第
    ２の送風器オン信号が感知された後に、第１及び第２の
    送風器信号の少なくとも一つを除く段階によってさらに
    特徴づけられる請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 結合制御装置（１０）がアラーム（８
    ８）を含むことでさらに特徴づけられ、与えられた回数
    の間請求項５に挙げられた段階を繰り返し、与えられた
    回数の後に第１及び第２の送風器信号を維持し、そして
    アラーム（８８）を発生する段階によってさらに特徴づ
    けられる請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 第１及び第２の送風器オン信号が第２の
    所定の時間内に感知されないときには、第１及び第２の
    ＨＶＡＣユニット信号並びに第１及び第２の送風器信号
    を除く段階によってさらに特徴づけられる請求項５の方
    法。
  10. 【請求項１０】 結合制御装置（１０）がアラーム（８
    ８）を含むことでさらに特徴づけられ、アラーム（８
    ８）を発生する段階によってさらに特徴づけられる請求
    項９の方法。
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