JPS6122135A - 室内暖房システムの制御方法 - Google Patents

室内暖房システムの制御方法

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JPS6122135A
JPS6122135A JP60013659A JP1365985A JPS6122135A JP S6122135 A JPS6122135 A JP S6122135A JP 60013659 A JP60013659 A JP 60013659A JP 1365985 A JP1365985 A JP 1365985A JP S6122135 A JPS6122135 A JP S6122135A
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energized
heaters
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heater
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1906Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
    • G05D23/1912Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values

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  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は室内暖房システムの制御に関し、特に、複数の
電気抵抗ヒータを用い、かつそれらヒータのうちの1つ
が、加熱要求に対して熱出力を精密に適合せしめるため
にモノュレート・コントロールされるようになされた制
御方法に関する。 従来のシステムでは、室内の実際の温度が設定温度に対
して所定の最小値より低下すれば暖房システム全体に通
電されるのが普通である。このタイプのサーモスタティ
ック(thermostatic )制御は、室内の温
度が設定値にまで上昇する時点と、この温度上昇をサー
モスタティック素子が検出しうる時点との間の固有的な
遅延をもたらす。同様に、サーモスタティックな装置に
おいては、実際の温度が設定値より低下したことの検出
にも通常遅延が生じる。このような実際の温度の設定イ
1^に対するオーバーシュートおよびアンダーシュート
は、室内の居住者に不快感を与えかつエネルギーの浪費
を招く。 上記問題の1つの解決策が米国特許第4379483号
に記載されており、そこには第1の熱源の初期的かつ比
例的通電を用いて熱源を制御する方法が開示されている
。もしこの熱源が加熱要求r(適合し得ない場合には、
第1の熱源がフルに通′成きね。 かつ直ちに第2の熱源が比例的に通電さり、る。このシ
ーケンスは熱源が要求に適合するのに充分な熱を発生す
るまで継続される。初期の動作rtcおいて、もし実際
の室温が設定温度よりも1.5下(0,83℃)以上低
いものとすれば、全熱源に通電され、実際の温度が設定
温度に対して1下(0,56°C)以内になるまでその
通電が維持される。差が1下以内になった時点で、全熱
源の通電が停止され、直ちに上述した比例的通電が開始
される。したがって室内の温度は、熱源が比例的通電か
らフル通電に移行することが望まれる度毎に、温度上昇
および温度下降の全サイクルを経なければならない。 かかる方法はかつては満足すべきものであったが、欠点
がある。すなわち、特に実際の室温が設定温度に対して
所定の範囲内にない限り、全熱源の通電が要求されるも
のである。さらに、室内の温度が度々周期的に変化し、
室内の居住者に不快感を与え、かつエネルギーの浪費を
招く。 したがって、実際の温度と設定温度との差の大きさに応
じて熱源を精密に制御できる方法が提案されるならば、
当技術分野における顕著な進歩であろう。 本発明は複数の電気抵抗ヒータを備えた室内暖房システ
ムの制御方法であって、室内の実際の温度を設定温度に
まで上昇させるために通電の必要な抵抗ヒータの総数を
計算するステップを含む。 この通電の必要な抵抗ヒータの総数は整数部分と端数部
分とを有しうる。抵抗ヒータのうちの1つはコントロー
ル・ヒータ(controlled heater )
と呼ばれ、継続的通電と、間欠的通電によるモジュレー
ト・コントロールとの双方を行ないつるようになさねで
いる。このヒータとは別の抵抗ヒータのグループは継続
的かつ段階的通電を行ないつるようになされ、上記整数
部分に等しい数の抵抗ヒータを含んでいる。このグルー
プを構成する複数のヒータの通電は、コントロール・ヒ
ータの通電と上記グループのうちの第1番目のヒータの
通電との間の予め定められた遅延時間の経過後に順次な
されるのが望まし7い。同様に、上記グル−プにおける
第1番目のヒータの通電とこれに続くヒータの通電との
間に遅延時間が挿入される。通電の必要な抵抗ヒータの
総数は繰返し割算され、上記グループを構成する複数の
ヒータは上記整数部分に等し、くなるように順次通電さ
れかつ通電が停止すれる。コントロール・ヒータは上記
端数部分に等しい時間割合をもって通電される。実際の
温度が設定温度に近づくにつれて整数部分がゼロになる
と、上記グループにおけるすべてのヒータの通電が停止
さ名、実際の温度が設定温度に等し、くなると、コント
ロール・ヒータの通電も停止される。 そこで本発明の1つの目的は、実際の室温を設定温度[
まで上昇させるのに必要な抵抗ヒータの総数を計算する
ことにもとづいて熱源に通電されるようになされた暖房
システム制御方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、1つの抵抗ヒータが間欠的な通電
によってモジ−レート・コントロールされるようになさ
れた暖房システム制御方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、抵抗ヒータの総数の全熱出
力能力をこの全能力の僅かな・ぐ−センテーノより大き
くないインクリメント(increments )に分
割するようになされた暖房システム制御方法を提供する
ことにある。 本発明のさらに他の目的は、1個の抵抗ヒータのみがモ
ジ−レートされた間欠的通電を必要とする暖房システム
制御方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、温度のアンダーシュートお
よびオーバーシュートが実質的に阻止される暖房システ
ム制御方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、通電の必要な抵抗ヒータの
総数が、熱制御バンドの温度度数におけるバンド幅およ
びシステム内に含まれる個々のヒータの数の関数となさ
れる暖房システム制御方法を提供することにある。本発
明のこれらの目的は、図面を伴う詳細な説明によってよ
り明らかとなろう。 以下図面を参照して、本発明による室内暖房システムの
制御方法を、工業的かつ商業的に広く用いられている典
型的な空調ユニットに適用した場合について詳細に説明
し、よう。 第1図において、空調ユニット】0は、戸外の空気を暖
房されるべき室内に取入わるための吸気ダクト11と排
気ダクト】5と、両ダクト間を連結する混合ダクト】7
とを備えている。空調ユニット】0内には、送風ファン
2】によって生じる空気の流れを制御するためのダンパ
】9が配設されている。吸気ダクト]1内には、戸外の
空気温度と、混合空気温度と、加熱直後空気温度(後述
)とをそれぞれあられす信号を発生するためのセンサ2
3.25および27が配置されている。また空調ユニッ
トは、複数の電気抵抗ヒータ3】よりなる室内暖房シス
テム29を備えており、これらヒータ3】は、それらに
対する通電がなされると、ダクト】】を通って室13内
に流入する空気を加熱する。室13内には、ゾーン温度
センサ33が設けられていて、室内空気の実際の温度を
あらわす信号を発生するようになされている。このゾー
ン温度センサ33と組合せられて、室13内を所望の温
度に保つようにするために設定温度を選択しかつこの設
定温度をあらわす信号を発生するための設定装置35が
設けられている。 第2図は横軸37に室内の実際の温度をとったグラフで
ある。縦軸39は、室内の居住者によって選択される設
定温度をあらわす点で横軸37と交差している。横軸3
7に沿ってかつ縦軸39に対し関連をもって、多数のコ
ントロール・バント4】とデッド・バンド43とが描か
れている。第2図のようなグラフは、暖房技術者によっ
て広く用いられているものであって、実際の温度と設定
温度との差を含むいくつかのファクタにしたがってシス
テムが示す温度修正動作の形式と範囲が描かれているも
のであり、設定温度をあらわす縦軸39の左方のバンド
のみが本発明VC直接関連する。 絶対的な要求ではないにせよ、システム設計者にとって
、動作機能として加熱デッド・バンド43aを組入れる
ことは珍らしいことではない。このようなデッド・バン
ドが存在すると、実際の室温が設定温度に対
【7て僅か
に低い場合でも室1;うにはなんらの熱も供給されない
。しかしながら、実際の温度が、加熱デッド・バンド4
.3 aの左側の縦軸45より低くなると、軸45と横
軸37との交差点によってあられされる温度と実際の室
温との間の温度差に依存して、】つまたはそれ以上の電
気抵抗ヒータ3】に通電がなされる。第2図では、室内
暖房システムが4個の電気抵抗ヒータを備えている場合
を想定しているが、各ヒータの周期的動作が矩形の囲み
47.49.51.53によって示されている。従来の
システムでは、もし実際の温度が点Aを通る縦軸によっ
てあられされるとすると、2個または3個のヒータ31
に通電されるであろうし、もしより精密でかつエネルギ
ーを節約する制御方法においてすら、理論上約2.5個
のヒータが用いられるのみであろう。本発明の実施例に
おいては、空調ユニット】0内の抵抗ヒータ31の実際
の数は、最小1個から、ユニット】Oのサイズに応じて
】2個またはそれ以上まで変更しうる。 本発明の方法は、特に、1983年6月17日付で、本
願と同一の出願人によって米国に出願された特許出願第
505224号「ゾーン状態コントローラおよびそれを
使用する方法」の明細書に記載されているゾーン・コン
トローラおよびシーケンス・パネルによって実施される
ようになされている。上記出願明細書をここに引用する
と、それに記載されているゾーン・コントローラは、就
中、室内の実際の温度と、設定温度と、加熱直後空気温
度とをあらわすセンサの信号を受信するようになされた
マイクロゾロセンサを主体とする装置である。上記明細
書に記載されたシーケンス・・ぐネル55は第1図に示
され、ており、電気回路57の・ぐルス幅変調を実行す
るのに用いられうるマイクロプロセッサを主体とする構
成は第3図に示されている。上記明細書を参照すると、
回路57は、シーケンス・i8ネル55におけるマイク
ロゾロセッサのピン11(PC2)に接続されるリード
線59と、負荷コントロール回路63の端子61に20
mAの出力信号を印加するための一対の出力端子60と
を有する。この回路57と上記ビン11とが接続される
と、R]8とR53との間のジャン・モが除去される。 負荷コントロール回路63は、交流電源ラインおよび複
数のヒータ31のうちのコントロール・ヒータと名づけ
られだ1つのヒータ31aとに接続された一対の電源端
子65と、ノぐワー・トライアックまたはバック・ツウ
・バックSCRまたは同様の機能を果す素子が上記コン
トロール・ヒータ31aに選択的に通電するのを許容す
るための光結合ゼロ電圧トリが回路67とを備えている
。上記構成に代るものとして、また僅かに製造価格の安
いものとして、i4ワー・トライアックはクライドム(
Crydom )のD2425型ソリッド・ステート・
リレー69を用いてもよい。 暖房のだめの初期要求時におけるある条件を想定するこ
とによって、本発明の方法に対する理解は助長されるで
あろう。ゾーンまたは室内の設定温度が70”F(21
℃)であるとし、かつこのシステムに加熱デッドバンド
が設けられていない場合を想定する。この状態を第2図
と同様な態様であられずと、縦軸39は加熱コントロー
ル・バンド4】の右端の境界線45に一致するであろう
。さらに加熱コントロール・バンド4]が10”F(5
,6’C)の温度幅を有すると想定すると、この温度幅
は左右の境界線45と71との間の水平距離によってあ
られされる。さらに、この空調ユニット]0がその内部
に3本のヒータ31と1本のコントロール・ヒータ3]
aとからなる4本のヒータを備え、室】3内の実際の温
度が63.75下(1,7,6℃)であると想定する。 前記特許出願に記載されたシーケンス・パネル55の1
つの形態は、加熱コントロール・バンド41の温度幅を
認識しさらに空調ユニット】0内に設けらhた抵抗ヒー
タの本数を認識するようにプログラムされつるマイクロ
プロセッサである。シーケンス・パネル55は、抵抗ヒ
ータ31.3]aの加熱効果を加熱コントロール・バン
ド41全体に亘って一様に分配するであろう。 実際の温度および設定温度をあらわす信号を受信したシ
ステム・コントローラ73は、室13内の実際の温度を
設定温度の値に上昇させるために通電の必要な抵抗ヒー
タ31,31aの総数を計算する。上述の第2図に点A
とし、て示さねている想定条件[,11,−いては、通
電の必要な抵抗ヒータの総数は2.5であり、そのうち
「2」は囲み47および49であらわされる整数部分、
「0.5」は囲み51の幅の半分によってあられされる
端数部分である。さらに初期値設定時に抵抗ヒータ31
、3 ] aK通電さねてぃないことを認識すると、コ
ントロー57’3は、シーケンス・ノソネル5srtc
命じてコントロール・ヒータ3]aに通電させ、かつ予
め選ばれた遅延時間後に他の抵抗ヒータ31のグループ
に通電させるコマンドを発生する。 この抵抗ヒ〜りのグループは、例えば「2」のような整
数部分の数に等しいヒータ31を含んでいる。 ヒータから発生]た熱は、室13内に導入され、室内の
実際の温度は上昇して設定温度に近づく。 コントローラ73は通電の必要なヒータの総数を繰返し
7再計算し、それによってコントロール・ヒータ31a
の通電時間割合を減少させる。例えば通電の必要なヒー
タの総数が2より減少し2て1.95になったとすると
、ジ−ケンスリやネル55は先に通電さhたグループの
2個のヒータのうちの1個の通電を停止し、それと同時
にコントロール・ヒータ31aに対し、所定の1周期の
長さの95チの通電時間割合をもって間欠的に通電する
。この間欠的通電は、実際の室温が設定温度に等しくな
るまで通電時間・や−センテージが減少する間継続され
、設定温度に等しくなった時点でヒータ31aの通電が
停止される。 この動作モードは第2図に示されており、本実施例の暖
房システム29は4個の抵抗ヒータを備えていで、制御
段階4のヒータの動作曲線は囲み53で示されている。 制御段階1〜3のヒータの動作曲線は囲み47.49.
51で示されており、初めの2つはヒータの第2のグル
ープを構成している。本実施例においては、通電の必要
な抵抗ヒータの総数2.5を計算した結果から得ら汎る
初期コマンドが点rAJによってあられされる。この状
態では、段階】および2は、好ましくは順次に、通電さ
れるが、制御段階4は選択された1周期の長さの50%
の時間だけ間欠的に通電される。実際の温度が設定温度
に向って上昇するにつれて、段階4における】周期のう
ちの通電される時間割合は、下降する線75によってあ
られされているように減少する。温度差が、点rBJで
あられされているように、総数]、95になると、段階
2の通電が停止され、かつ段階4では各周期の長さの9
5チの時間だけ通電される。 このような態様の制御によって、室温を上昇さ、せるの
に必要な熱量のみが正確に室内に導入され、実際の室温
は実質的に設定温度をオーバーシュートしたりアンダー
シュートしたりすることなしに、設定温度に到達するこ
とが許容される。上述した第]の好ましい方法では、別
個の抵抗ヒータのグループを構成している複数のヒータ
31のそれぞれは、フントロール・ヒータ3]aまたは
同一グループ内の先行ヒータの通電段階間の遅延時間の
経過後に通電される。このように順次的に通電する理由
は、遅延時間の存在によって電気接点の寿命を延ばし、
かつゾーン・コントローラ73K、次段階の通電に先立
って各段階における通電効果を検出させるためである。 さらに、その地域の電力会社が、電源ラインに一挙に発
生する負荷の増加の最大値を制限しうるからである。 第2番目の好ましい方法においては、加熱段階間に遅延
時間を設けていない。システム・コントローラ73は同
様に、室13内の実際の温度を設定温度の値まで上昇さ
せるために通電の必要な抵抗ヒータ31.31aの総数
を計算する。コントローラ73は、シーケンス・パネル
55に、端数部分に等しい通電時間割合でコントロール
・ヒータ3]aに通電させるコマンドを直ちに発生する
。 同時に、整数部分に等しい数のヒータ31を含むグルー
プのヒータに通電される。通電の必要な抵抗ヒータの総
数は繰返し計算さね、上記グループを構成するヒータ3
1に対しては、整数部分がゼロに近づきかつ最終的にゼ
ロになるまで順次通電を停止される。コントロール・ヒ
ータ31 a&i端数部分に等し7い時間割合によって
、間欠的に通電される。実際の温度が設定温度に等しく
なると、コントロール・ヒータ31aに対する通電も停
止される。 通電の必要な抵抗ヒータ31.31aの総数の計算は、
好まし7〈は加熱コントロール・バンド41のバンド幅
BWを温度度数で選択することによって行なわれる。例
えばこのバンド幅を10下(5,6℃)とする。このバ
ンド幅は、温度度数におけるインクリメント幅を有する
複数のインクリメントに分割される。好ましい実施例で
は、このインクリメントの数はシステムにおける抵抗ヒ
ータ3】、31aの数Nrに対応し、例示したのは4の
場合であり、各インクリメントのバンド幅はBWf:N
rで割った2、5下(1,4℃)となる。次に設定温度
と実際の温度との差が温度度数で決定され、この場合6
.25”F(3,5℃)であるが、この温度差がインク
リメント幅2,5°で割られて通電の必要なヒータの総
数2.5が得られる。 室内暖房システムの制御を加熱比例コントロール・バン
ド41を通じて行なう場合、通常はこのバンド41を室
温の関数としてよりも加熱直後空気温度(抵抗ヒータ3
1.31aの直後でかつ室13内に入る以前の熱い空気
の温度を指し、これを「加熱直後空気(DA)温度」と
呼ぶ)の関数とする方がよいとされている。この方法で
は、広い加熱直後空気比例バンドは、室内の設定温度が
70下(21,1℃)の場合、たとえば70下で制御さ
れるべき加熱直後空気温度を有し、比例バンドにもとづ
く室温が10下(5,6℃)のバント”幅BWを有する
と惣定すると、室温が60°Fの場合この加熱直後空気
温度は140下(60℃)で制御されなければならない
。しかしながら、もしインクリメンタルな加熱直後空気
比例バンドが70”F(140”F−70下)よりも実
質的に狭いバンド幅を有するならば、より精密な制御と
エネルギーの節約とが得られるであろう。その場合、イ
ンクリメンタルなバンド幅は15”F(8,3℃)から
30下(16,78C>  tでの範囲にあることが好
ましい。 センサ27によって検出される加熱直後空気DAを関数
とする制御方法を用いれば、温度センサの出力信号をき
わめて微細なインクリメントに分割する必要を回避しつ
るであろう。捷だ、室13内の特定の温度の確定と、温
度を検出するために通常用いられうるセンサの能力との
間の固有の時間の遅れに関する問題を回避することにな
ろう。[7たがって、加熱制御バンド41の室温にもと
づく領域にもとづくよりも、加熱直後空気の温度にもと
づく制御の方が好ましい。 上述の実施例では、コントロール・ヒータ31aが端数
部分0.5に等しい間欠的通電、すなわち1周期の長さ
の50%の通電時間割合で間欠的に通電されかつ通電を
停止されると記載されていた。 装置を設計し、かつ本発明の方法を適用すべくプログラ
ムする場合、1周期の長さは、コントロール・ヒータ3
1aが実質的に動作温度に達しうるために充分に長く、
かつこの1周期の長さは、その間のコントロール・ヒー
タ31aの通電が室13内の温度にオーバーシュートを
生じないために充分に短いことが望ましい。この1周期
の長さは、理想的な動作のために]〜30秒を選択する
のがよく、約2秒とするのが好ましい。0〜4チの範囲
にあるインクリメントの分解能を備えることが許容され
る性能であり、約1%の分解能が好ましい。マイクロプ
ロセッサにおいては2進数が用いられかつ好ましい分解
能が1%すなわち100分の1であるから、システム2
9内の抵抗ヒータ31.3 ]、 aの全通電(100
%)が少なくとも1%の分解能を許容する2進数によっ
てあられされうろことがさらに望ましい。好ましい方法
では、かかる分解能を備えうる最低の総デジタル・ビッ
ト数は128、すなわち100を超えかつ100にもっ
とも近い2進数である。上記総ビット数の観点から、お
よび60HzのACライン電圧が2秒間にそのゼロ電圧
軸番超える回数は128にきわめて近い120回である
ことの観点から、好ましい1周期の長さは約2秒に選ば
れるのが都合よいことを認識すべきである。さらに、ど
ん々精密な・ぐ−センテージにも分解することができ、
かつその選択された分解数が2進数に変換されることを
認識すべきである。しかしながら、上述のデジタル・ビ
ット数による直接的分解は、マイクロゾロセッサにおけ
る指示ステップを節約するであろう。 通電の必要な抵抗ヒータの総数が計算され、その端数部
分が分ると、この端数部分は、1周期の長さのうちのコ
ントロール・ヒータ31aが通電されるべき時間をあら
わす第1のビット数に分解゛さねる。通電の必要な抵抗
ヒータの総数が2.5として計算された前記の場合を再
び例に挙げると、コントロール・ヒータ31aは、好ま
しい方法における約2秒である各周期の長さの50係の
時間だけ通電される。ビット数に変更され、かつ(a)
暖房システム29が4個の抵抗ヒータ31.3]aを有
し、かつ(b)全システム29が総ピント数128であ
られされうることが認識されると、コントロール・ヒー
タ31aは第1のビット数16(128を4で割りその
商32にO15を乗する)の間通型され、各周期の長さ
の50係の期間、すなわち各周期のうちの商のビット数
と第】のビット数との差をあらわす期間の間は通電を停
止される。 他の実施例の場合、室内暖房システム29が8個の抵抗
ヒータ3】、31aを備え、その中のJツカコントロー
ル・ヒータ3 ]、 aであるとする。 さらに、室温にもとづく比例コントロール・バンド4】
のバンド幅BWが】6°F(8,9℃)、設定温度が7
0下(21,1°C)、実際の室温が62.5下(16
,9℃)であるとする。比例バンド幅BWが16’F’
、ヒータの数Nr、したがってインクリメント数8、各
インクリメント幅は27と計算されることから、前述の
方法にしたがって通電に必要な抵抗ヒータの総数が計算
される。実際の室温と設定温度との差が7.5下である
から、この総数は765を2で割って3.75となる。 この通電の必要な抵抗ヒータの総数は、実際の温度を設
定温度にするために、シーケンス・パネル55が前記ク
ループ中の3個のヒータ31にまず通電し、さらにコン
トロール・ヒータ31aを各周期の長すの75%の間通
型しなけ汎ばならないことを意味すると解釈される。全
8個のヒータビット数128であらわされるから、コン
トロール・ヒータ3]aはビット数128を8で割った
16ビツトによってあられされる。コントロール・ヒー
タ3]aは各周期の長さの75係の間通型されるから、
コントロール・ヒータ3】aは各】6ビソトfi(7)
ウチの12ビツト数の間通型される。 コントロール・ヒータ31aが上述の態様で間欠的に通
電され、かつマイクロプロセッサを備にた機器を用いる
場合、シーケンス・パネル55からのデジタル制御信号
に応答する電気回路57と、電源端子65に接続された
交流ライン電圧がそのビ、−り値の約9チ、すなわちそ
のRMS値の約12.5%以下である短い期間にのみコ
ントロール・ヒータ31aの通電および通電の停止を許
容する電源回路63とによって、電力が31aに対して
接離されることが好ましい。勿論、これら短い期間は、
交流ライン電圧がゼロ電圧の基準軸にきわめて近接した
場合にのみ生じ、ライン電源の周波数が60Hzの場合
、1秒毎に120回発生する。 このような態様のスイッチングは、高周波(RF)スプ
リアス妨害の発生を著シ、〈減少させるために望ましい
。 下記の部品は第6図に示された回路を構成jるのに用い
らhるものである。抵抗値は特記しない限り許容誤差5
係のオーム値である。 R145]       R]5 560R16820
R1710k R]8 47k       R19360Qj  Z
N3703     Q2   GES5822MI 
 MOC3041M2   Crydom D2425
以上本発明の方法の僅かな実施例について記述したが、
これらに限定されるものではなく、%♂[請求の範囲の
範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法によって制御されつる室内暖房シ
ステムを含む空調ユニシトをあらわす代表的な構成図、
第2図は第1図の室内暖房システムの特性をあらわすグ
ラフ、第6図は第1図の室内暖房システムの抵抗ヒータ
の1つに接続されて用いられる概略的電気回路図である
。 図面において、10は空調ユニット、11は吸気ダクト
、]3は室、】5は排気ダクト、23.25.27はセ
ンサ、29は室内暖房システム、3】は電気抵抗ヒータ
、31aはコントロール・ヒータ、33はゾーン温度セ
ンサ、35は温度設定装置、55はシーケンス・ノeネ
ル、57ば’FLL 気回路、60け出力端子、63は
負荷コントロール回路、65は電源端子、67は光結合
ゼロ電圧トリガ回路、73はシステム・コントローラを
それぞれ示す。 FIG、 7

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の電気抵抗ヒータを備えた室内暖房システムの
    制御方法において、 室内の実際の温度を設定温度にまで上昇させるために通
    電の必要な、整数部分と端数部分とからなる抵抗ヒータ
    の総数を計算するステップと、1個のコントロール・ヒ
    ータに間欠的に通電するステップと、 前記コントロール・ヒータとは別の、前記整数部分の数
    に等しい複数の抵抗ヒータを含む抵抗ヒータ群に継続的
    に通電するステップと、 通電の必要な抵抗ヒータの前記総数を繰返し再計算する
    ステップと、 前記別の抵抗ヒータ群を構成する抵抗ヒータの通電を、
    前記整数部分に関連させて停止するステップと、 前記コントロール・ヒータの間欠的通電の通電時間割合
    を前記端数部分に等しくするステップと、前記端数部分
    がゼロに等しくなった場合に、前記コントロール・ヒー
    タの通電を停止するステップとよりなることを特徴とす
    る室内暖房システムの制御方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記計
    算ステップが、 加熱比例バンドのバンド幅を温度度数によって選択する
    ステップと、 前記バンド幅を、それぞれ等しい温度度数であらわされ
    るインクリメント幅を有する複数のインクリメントに分
    割するステップと、 前記室内の実際の温度と前記設定温度との温度差を温度
    度数によって決定するステップと、前記温度差を前記イ
    ンクリメント幅で除算して前記通電されるべき抵抗ヒー
    タの総数を得るステップとよりなることを特徴とする前
    記方法。 3、特許請求の範囲第2項記載の方法において、前記バ
    ンド幅が前記システムの加熱直後空気温度にもとづくも
    のであることを特徴とする前記方法。 4、特許請求の範囲第3項記載の方法において、前記別
    の抵抗ヒータ群を構成する複数の抵抗ヒータが順次通電
    されることを特徴とする前記方法。 5、特許請求の範囲第4項記載の方法において、前記バ
    ンド幅分割ステップが、前記バンド幅を、前記室内暖房
    システム内の前記電気抵抗ヒータの数で除算することに
    よってなされることを特徴とする前記方法。 6、間欠的な通電によってモジュレート・コントロール
    がなされる1個のコントロール・ヒータと、このコント
    ロール・ヒータとは別の複数の抵抗ヒータとを備えた室
    内暖房システムの制御方法において、 前記暖房システムの全加熱容量をあらわす総ビット数を
    選択するステップと、 室内において維持されるべき設定温度をあらわす信号を
    発生するステップと、 室内の実際の温度をあらわす信号を発生するステップと
    、 前記実際の温度を前記設定温度にまで上昇させるのに必
    要な、端数部分を含む通電の必要な抵抗ヒータの総数を
    計算するステップと、 前記端数部分を、1周期の長さのうちの前記コントロー
    ル・ヒータが通電されるべき時間部分をあらわす第1の
    ビット数に分解するステップと、前記コントロール・ヒ
    ータに対し、前記1周期の長さのうちの前記第1のビッ
    ト数であらわされる時間部分の間は反復的かつ間欠的に
    通電し、かつ前記1周期のうちの前記全ビット数と前記
    第1のビット数との差によってあらわされる時間部分の
    間は前記コントロール・ヒータの通電を停止するステッ
    プとよりなることを特徴とする室内暖房システムの制御
    方法。 7、特許請求の範囲第6項記載の方法において、通電の
    必要な抵抗ヒータの前記総数が整数部分を含み、この整
    数部分に等しい数の前記別の抵抗ヒータに、継続的な通
    電がなされるステップを含むことを特徴とする前記方法
    。 8、特許請求の範囲第7項記載の方法において、前記計
    算ステップが、 前記設定温度をあらわす信号と前記実際の温度をあらわ
    す信号との差をあらわすコマンド信号を発生するステッ
    プと、 通電の必要な抵抗ヒータの前記総数と、実際に通電され
    る抵抗ヒータの総数との差をあらわす応答信号を発生す
    るステップと、 前記コマンド信号と前記応答信号との間の誤差を検出す
    るステップと、 前記別の複数の抵抗ヒータのうちの少なくとも1つに通
    電し、これにより前記検出された誤差を取除くステップ
    とよりなることを特徴とする前記方法。 9、特許請求の範囲第6項記載の方法において、前記選
    択された1周期の長さが1秒より短かくなくかつ30秒
    より長くないことを特徴とする前記方法。 10、特許請求の範囲第9項記載の方法において、前記
    総ビット数が、被乗数60と、前記1周期の長さをあら
    わす秒数である乗数との積にもっとも近い2進数である
    ことを特徴とする前記方法。 11、特許請求の範囲第8項記載の方法において、前記
    選択された1周期の長さが、1秒より短かくなくかつ3
    0秒より長くないことを特徴とする前記方法。 12、特許請求の範囲第11項記載の方法において、前
    記総ビット数が、被乗数60と、前記1周期の長さをあ
    らわす秒数である乗数との積にもっとも近い2進数であ
    ることを特徴とする前記方法。 13、特許請求の範囲第6項記載の方法において、前記
    コントロール・ヒータの間欠的通電が、複数の連続する
    周期に亘って反復されることを特徴とする前記方法。 14、特許請求の範囲第6項記載の方法において、前記
    選択された1周期の長さが約2秒であり、前記総ビット
    数が128であることを特徴とする前記方法。 15、特許請求の範囲第13項記載の方法において、前
    記コントロール・ヒータの間欠的通電が、このコントロ
    ール・ヒータを交流電圧ラインに対し制御可能に接離す
    るようになされた電気回路へのデジタル信号の印加によ
    って行なわれることを特徴とする前記方法。 16、特許請求の範囲第15項記載の方法において、前
    記電気回路が、1個のトライアックを制御可能にスイッ
    チングするようになされており、前記ヒータの前記交流
    電圧ラインに対する接離は、前記交流電圧がゼロ電圧基
    準軸にきわめて近い電圧をとる短い時間内においてのみ
    許容され、これにより高周波スプリアス妨害を減少させ
    ることを特徴とする前記方法。
JP60013659A 1984-02-13 1985-01-29 室内暖房システムの制御方法 Granted JPS6122135A (ja)

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JPH0235905B2 JPH0235905B2 (ja) 1990-08-14

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CH (1) CH668631A5 (ja)
DE (1) DE3501429A1 (ja)
FR (1) FR2559596A1 (ja)
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