專利名稱：具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，特別是關(guān)于一種利用直流無刷馬達(dá)作為空調(diào)機(jī)的風(fēng)速控制，以及增設(shè)一感測(cè)室內(nèi)溫度的溫度傳感器，使得使用者能調(diào)整室內(nèi)任意溫度的空調(diào)器。
但是，傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)是使用交流馬達(dá)81帶動(dòng)風(fēng)車82轉(zhuǎn)動(dòng)以形成空氣對(duì)流，空氣流經(jīng)冷水循環(huán)輸送管路形成冷空氣輸出。再者由于交流馬達(dá)81的轉(zhuǎn)速是由其所繞的線圈多少做決定，如交流馬達(dá)81繞有三種線圈型式，則只能提供三種不同的固定轉(zhuǎn)速。換言之送風(fēng)口73所輸出的風(fēng)量大小是由交流馬達(dá)81所繞線圈的多少做決定，即空調(diào)機(jī)輸出的風(fēng)量只有幾種變化而已，當(dāng)空調(diào)機(jī)輸出風(fēng)量太大容易造成室內(nèi)溫度太低，室內(nèi)的人們則會(huì)覺得太冷；或者當(dāng)空調(diào)機(jī)輸出風(fēng)量太小則容易造成室內(nèi)溫度太高，室內(nèi)的人們則會(huì)覺得太熱。故借助交流馬達(dá)81控制空調(diào)機(jī)的輸出風(fēng)量大小，室內(nèi)溫度很難取得一個(gè)令人滿意的溫度。
由上可知，上述采用交流馬達(dá)81作風(fēng)速控制的空調(diào)機(jī)，在實(shí)際使用上，顯然具有不便與缺點(diǎn)存在，而可待加以改善。
于是，本實(shí)用新型人針對(duì)上述缺點(diǎn)，運(yùn)用直流無刷馬達(dá)作為空調(diào)機(jī)的風(fēng)速控制，提出一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，其為設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺點(diǎn)的本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的另一目的，在于提供一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，借助一溫度傳感器感測(cè)目前的室內(nèi)溫度，當(dāng)使用者輸入一溫度設(shè)定時(shí)，可與目前的室內(nèi)溫度做比較，進(jìn)而達(dá)到一準(zhǔn)確的溫度輸出，減少溫度的誤差量。
本實(shí)用新型的又一目的，在于提供一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，采用比例積分增益的關(guān)系式作為溫度控制，而讓空調(diào)機(jī)所輸出的風(fēng)量能更精確吻合所輸入的溫度設(shè)定。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型提供的一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，包括一機(jī)臺(tái)，一風(fēng)車，所述風(fēng)車的出風(fēng)口與機(jī)臺(tái)的內(nèi)部相聯(lián)通，其特征在于，所述機(jī)臺(tái)設(shè)有一直流無刷馬達(dá)，該直流無刷馬達(dá)帶動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，該機(jī)臺(tái)內(nèi)所設(shè)的冰水盤管產(chǎn)生冷空氣；一電源板，與該直流無刷馬達(dá)作電性連接；一室溫測(cè)量溫度傳感器，電性連接于與所述電源板；及一溫度控制器，設(shè)于控制器面板，連接于所述電源板，該溫度控制器控制該直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型所述的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，其特征在于，所述的溫度傳感器設(shè)于該機(jī)臺(tái)的回風(fēng)口處。
本實(shí)用新型所述的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，其特征在于，所述的電源板設(shè)于該機(jī)臺(tái)的配電盤。
通過本實(shí)用新型所提供的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，與公知技術(shù)相比具有如下述的特點(diǎn)(1)利用直流無刷馬達(dá)帶動(dòng)空調(diào)機(jī)的風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，且直流無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)速和外加電壓的脈沖波長(zhǎng)的寬度成正比，故只需控制加到直流無刷馬達(dá)的電壓變化，即可讓空調(diào)機(jī)具有無級(jí)式的可變風(fēng)量輸出。
(2)控制直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)速時(shí)，借助溫度傳感器感測(cè)目前的室內(nèi)溫度，并配合比例積分增益的控制關(guān)系式，以反應(yīng)溫控需求，并將室內(nèi)溫度的變動(dòng)值縮至最小。
下面，結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征及技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，然而，所是附圖僅供參考與說明用并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
請(qǐng)參閱圖4所示，是本實(shí)用新型空調(diào)機(jī)的控制系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。電源板3連接有一溫度傳感器5，溫度傳感器5安裝于機(jī)臺(tái)1的回風(fēng)口處，借由室內(nèi)空氣的循環(huán)流動(dòng)感測(cè)目前的室內(nèi)溫度，并將感測(cè)到的室內(nèi)溫度傳送至控制器面板4。而控制器面板4是供使用者輸入設(shè)定溫度，使機(jī)臺(tái)1能根據(jù)設(shè)定溫度由送風(fēng)口11輸出對(duì)應(yīng)的風(fēng)量。因此要借助直流無刷馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速與其外加電壓的脈沖波長(zhǎng)的寬度成正比，故我們只需計(jì)算出由電源板3外加多少的電壓脈沖波長(zhǎng)的寬度給直流無刷馬達(dá)21，即可讓機(jī)臺(tái)1產(chǎn)主一定的風(fēng)量輸出以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度至設(shè)定溫度。所以當(dāng)控制器面板4由使用者輸入一設(shè)定溫度時(shí)，即會(huì)與目前溫度傳感器5所測(cè)得的室內(nèi)溫度做比較，并計(jì)算出直流無刷馬達(dá)21需多少轉(zhuǎn)速才能帶動(dòng)風(fēng)車22轉(zhuǎn)動(dòng)并借由機(jī)臺(tái)1輸出相對(duì)風(fēng)量，以將目前的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)至與設(shè)定溫度相同。
然而，為了求得精確的直流無刷馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速，使機(jī)臺(tái)1能借助不同的直流無刷馬達(dá)21轉(zhuǎn)速提供可變風(fēng)量輸出，以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度至使用者所輸入的設(shè)定溫度，則靠一個(gè)轉(zhuǎn)速控制方程式求得，如下述方程式(1)所述u(t)＝Kp*e(t)+Ki∫e(t)dt+Uo……………………(1)其中u(t)直流無刷馬達(dá)轉(zhuǎn)速(RPM)e(t)誤差＝室內(nèi)溫度-設(shè)定溫度Kp比例增益系數(shù)Ki積分增益系數(shù)Uo補(bǔ)償系數(shù)請(qǐng)參閱圖5所示，當(dāng)使用者由控制器面板4輸入一設(shè)定溫度時(shí)，機(jī)臺(tái)1則會(huì)根據(jù)上述方程式(1)調(diào)整直流無刷馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速，使機(jī)臺(tái)1能依設(shè)定溫度輸出所需的相對(duì)風(fēng)量大小，操作流程包括有下列步驟步驟61打開電源；步驟62輸入設(shè)定溫度；步驟63計(jì)算誤差；步驟64計(jì)算累積誤差；步驟65計(jì)算比例/積分誤差，最后經(jīng)由上述方程式(1)換算求得直流無刷馬達(dá)21轉(zhuǎn)速(RPM)；步驟66根據(jù)在步驟65中求得的直流無刷馬達(dá)21轉(zhuǎn)速(RPM)，計(jì)算脈沖波長(zhǎng)的寬度輸出；步驟67輸出脈沖波長(zhǎng)的寬度至馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器；步驟68馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器輸出功率至直流無刷馬達(dá)21；步驟69直流無刷馬達(dá)21根據(jù)收到的的脈沖波長(zhǎng)的寬度，調(diào)變(Modulation)成輸出功率，稱為脈沖波長(zhǎng)的寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation，PWM)，以此調(diào)整其轉(zhuǎn)速并帶動(dòng)風(fēng)車22轉(zhuǎn)動(dòng)，即可由機(jī)臺(tái)1輸出冷卻空調(diào)能力；步驟70室內(nèi)溫度改變，并跳回原步驟63繼續(xù)執(zhí)行。
據(jù)此，借助將傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)所使用的交流馬達(dá)改為本實(shí)用新型所使用的直流無刷馬達(dá)21，使空調(diào)機(jī)能提供無級(jí)式可變風(fēng)量的輸出，并借助一控制器面板4設(shè)定空調(diào)機(jī)的溫度設(shè)定，而為了讓空調(diào)機(jī)能準(zhǔn)確輸出溫度設(shè)定，則設(shè)有溫度傳感器5感測(cè)目前的室內(nèi)溫度，并借由采取比例積分的轉(zhuǎn)速控制方程式，以使溫度誤差降到最小。
綜上所述，本實(shí)用新型所提供的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，有效改善了公知技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型最佳之一的具體實(shí)施例的詳細(xì)說明與附圖，但是，本實(shí)用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的所有范圍應(yīng)以下述的申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)，凡合于本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍的精神與其類似變化的實(shí)施例，及任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾均涵蓋于本實(shí)用新型所要保護(hù)的的范疇中。
權(quán)利要求1.一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，包括一機(jī)臺(tái)，一風(fēng)車，所述風(fēng)車的出風(fēng)口與機(jī)臺(tái)的內(nèi)部相聯(lián)通，其特征在于，所述機(jī)臺(tái)設(shè)有一直流無刷馬達(dá)，該直流無刷馬達(dá)帶動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，該機(jī)臺(tái)內(nèi)所設(shè)的冰水盤管產(chǎn)生冷空氣；一電源板，與該直流無刷馬達(dá)作電性連接；一室溫測(cè)量溫度傳感器，電性連接于所述電源板；及一溫度控制器，設(shè)于控制器面板，連接于所述電源板，該溫度控制器控制該直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，其特征在于，所述的溫度傳感器設(shè)于該機(jī)臺(tái)的回風(fēng)口處。
3.如權(quán)利要求1所述的具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，其特征在于，所述的電源板設(shè)于該機(jī)臺(tái)的配電盤。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有無級(jí)式可變風(fēng)量輸出的空調(diào)機(jī)，包括一機(jī)臺(tái)、一電源板、一溫度傳感器及一控制器面板，其中機(jī)臺(tái)為直流無刷馬達(dá)，利用直流無刷馬達(dá)帶動(dòng)一風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生空氣對(duì)流，并吹入該機(jī)臺(tái)內(nèi)且流經(jīng)該機(jī)臺(tái)內(nèi)所設(shè)的冰水盤管而產(chǎn)生一冷空氣輸出。并借助直流無刷馬達(dá)的無級(jí)式轉(zhuǎn)速變化，且其轉(zhuǎn)速與外加電壓的脈沖波長(zhǎng)的寬度(PulseWidth)成正比的特性，當(dāng)控制器面板輸入一設(shè)定溫度后，即可與溫度傳感器感測(cè)到的室內(nèi)溫度作比較，經(jīng)由一轉(zhuǎn)速控制方程式換算求得直流無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，電源板即輸出對(duì)應(yīng)電壓的脈沖波長(zhǎng)的寬度驅(qū)動(dòng)直流無刷馬達(dá)，以便使機(jī)臺(tái)具有無級(jí)式可變風(fēng)量的輸出能力。借由本實(shí)用新型可讓使用者隨心所欲調(diào)整所要的室內(nèi)溫度。
文檔編號(hào)F24F11/04GK2596258SQ0228732
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者古瑞成, 張漢哲 申請(qǐng)人:詮恩科技工業(yè)股份有限公司