專(zhuān)利名稱(chēng)：供暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)中區(qū)域風(fēng)門(mén)的故障檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加熱、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)的方法和控制，在HVAC系統(tǒng)中存在有多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域具有一個(gè)風(fēng)門(mén)。該方法和控制使得技術(shù)人員能夠確定遠(yuǎn)程處的風(fēng)門(mén)的工作狀態(tài)。
背景技術(shù)：
在典型的管道式HVAC系統(tǒng)中，位于室內(nèi)空氣輸送機(jī)處的送風(fēng)機(jī)使處理過(guò)的空氣通過(guò)管道系統(tǒng)流通到住宅各個(gè)部位。在分區(qū)的HVAC系統(tǒng)中，管道被分成若干區(qū)域，其中一個(gè)區(qū)域與期望被控制以獲得與其他面積無(wú)關(guān)的舒適度的樓宇每個(gè)部分相關(guān)聯(lián)。將一組風(fēng)門(mén)安裝進(jìn)管道分段，其中至少一個(gè)風(fēng)門(mén)與每個(gè)區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
風(fēng)門(mén)可打開(kāi)或關(guān)閉以根據(jù)需要將或多或少的空氣引導(dǎo)至特定區(qū)域從而滿足該區(qū)域所期望的舒適度。在更先進(jìn)的系統(tǒng)中，風(fēng)門(mén)不僅能完全打開(kāi)或完全關(guān)閉，而且還可以將它們調(diào)節(jié)到許多中間位置以取得更精確的舒適控制程度。
通常，分區(qū)的HVAC系統(tǒng)設(shè)有電子控制裝置，所述的電子控制裝置將信號(hào)發(fā)送至各風(fēng)門(mén)以使其打開(kāi)或關(guān)閉。在典型的HVAC系統(tǒng)中，比如在大多數(shù)住宅系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的，風(fēng)門(mén)實(shí)施“開(kāi)環(huán)”或者不向電子控制裝置提供任何有關(guān)氣流位置的反饋。另外，如果在風(fēng)門(mén)中存在有故障，則不將反饋提供給電子控制裝置。因此，電子控制裝置并不了解發(fā)生了故障，即使系統(tǒng)未能正確運(yùn)行。
風(fēng)門(mén)故障可能是由于安裝錯(cuò)誤(比如誤接線)、風(fēng)門(mén)馬達(dá)的徹底故障、妨礙風(fēng)門(mén)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械阻塞等造成的。在分區(qū)系統(tǒng)的安裝和維修期間，對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，要查明任何故障的性質(zhì)以及所影響區(qū)域既困難又費(fèi)時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了能夠識(shí)別分區(qū)的HVAC系統(tǒng)中故障的風(fēng)門(mén)的方法和控制裝置。該方法根據(jù)控制自動(dòng)運(yùn)行。另外，該控制裝置可識(shí)別哪個(gè)區(qū)域具有故障的風(fēng)門(mén)并可提供關(guān)于風(fēng)門(mén)故障的某些信息。將這個(gè)信息提供給控制裝置處的技術(shù)人員以確保迅速、正確的安裝或維修。
當(dāng)使各風(fēng)門(mén)在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)，所公開(kāi)的實(shí)施例通過(guò)查看空氣輸送機(jī)的變化特征來(lái)確定風(fēng)門(mén)的狀態(tài)。
根據(jù)下面的說(shuō)明和附圖，可以更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征，下面是對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明HVAC系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性示出了多區(qū)域HVAC系統(tǒng)20。室內(nèi)單元(暖氣爐/加熱盤(pán)管)和/或室外單元(空調(diào)/熱泵)(總稱(chēng)為溫度調(diào)節(jié)部件22)與室內(nèi)空氣輸送機(jī)24相關(guān)聯(lián)。空氣輸送機(jī)24從回流管道26獲得空氣并將空氣送到與樓宇中不同區(qū)域1、2和3相關(guān)聯(lián)的多個(gè)管道28、30、32內(nèi)。如圖所示，在各區(qū)域管道28、30和32上設(shè)置了風(fēng)門(mén)34。系統(tǒng)控制裝置(如微處理器控制部件)36控制風(fēng)門(mén)34、室內(nèi)空氣輸送機(jī)24、溫度調(diào)節(jié)部件22并且還和與各區(qū)域相關(guān)聯(lián)的用戶區(qū)域控制部件130進(jìn)行通信。控制部件130實(shí)質(zhì)上可能是允許用戶相對(duì)于其他區(qū)域?yàn)槊總€(gè)區(qū)域設(shè)置想要的溫度、噪聲級(jí)等的恒溫器。此外，控制部件130優(yōu)選地包括用于向控制部件36回饋實(shí)際溫度的溫度傳感器。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制部件36被安裝在其中一個(gè)恒溫器控制部件30內(nèi)并作為系統(tǒng)控制裝置通過(guò)控制線路圖(比如在2004年1月7日提出的、序號(hào)為No.＿＿＿、標(biāo)題為“Serial Communicating HCACsystem”的同時(shí)待審的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所公開(kāi)的)與所有其他的構(gòu)成單元進(jìn)行通信?？刂撇考?6還優(yōu)選地能夠接收關(guān)于每個(gè)這些構(gòu)成單元的配置信息以使控制部件36了解構(gòu)成單元22、24、30和34的個(gè)別特征。這個(gè)特點(diǎn)的細(xì)節(jié)可以是如在2004年1月7日提出的、序號(hào)為No.＿＿＿、標(biāo)題為“Self-Configuring Controls for Heating，ventilatingand Air Conditioning systems”的同時(shí)待審的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所公開(kāi)的細(xì)節(jié)。這兩個(gè)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合于本文。
室內(nèi)空氣輸送機(jī)24具有能夠?qū)⒆陨淼墓ぷ魉俣葓?bào)告給控制部件36的變速送風(fēng)機(jī)馬達(dá)。在這樣的系統(tǒng)中，由于風(fēng)門(mén)34的關(guān)閉造成管道中的限制增加時(shí)，送風(fēng)機(jī)馬達(dá)的速度增加。
在所公開(kāi)的這種概念的實(shí)際應(yīng)用中，控制部件36使室內(nèi)送風(fēng)機(jī)在預(yù)定級(jí)上運(yùn)行，這個(gè)預(yù)定級(jí)可以是氣流級(jí)或馬達(dá)轉(zhuǎn)矩級(jí)。接著，控制部件36依次打開(kāi)和關(guān)閉與特定區(qū)域相關(guān)聯(lián)的風(fēng)門(mén)34同時(shí)記錄送風(fēng)機(jī)馬達(dá)的速度。其他區(qū)域的風(fēng)門(mén)在這個(gè)順序當(dāng)中不變動(dòng)。
如果風(fēng)門(mén)34關(guān)閉時(shí)送風(fēng)機(jī)速度大于風(fēng)門(mén)34打開(kāi)時(shí)的速度，則風(fēng)門(mén)正確運(yùn)行。如果風(fēng)門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)的速度是相同的(或者在測(cè)量容限內(nèi))，則風(fēng)門(mén)34被確定為“無(wú)響應(yīng)”。這種情況定義為故障。如果風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)的速度小于其打開(kāi)時(shí)的速度，則風(fēng)門(mén)為“倒轉(zhuǎn)的”或誤接線的。因此，不僅識(shí)別了故障，而且識(shí)別了故障的性質(zhì)。
接著針對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)區(qū)域重復(fù)該順序。如此，系統(tǒng)可自動(dòng)確定所有風(fēng)門(mén)是否在正確運(yùn)行或者識(shí)別為無(wú)響應(yīng)或倒轉(zhuǎn)的特定風(fēng)門(mén)。
在系統(tǒng)的最初安裝期間可引導(dǎo)整個(gè)故障確定過(guò)程并且可向安裝者指示任何由此發(fā)生的故障。例如，無(wú)響應(yīng)的風(fēng)門(mén)可能是由于松散的電線、有故障的風(fēng)門(mén)馬達(dá)或風(fēng)門(mén)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械阻礙造成的。倒轉(zhuǎn)的風(fēng)門(mén)通?？赡苁怯捎诖蜷_(kāi)和關(guān)閉信號(hào)線被誤接線所造成的。所有這些，一旦被識(shí)別，就很容易被糾正。
如圖所示，控制部件36可以和顯示板50結(jié)合。顯示板50可標(biāo)識(shí)已經(jīng)被識(shí)別為有故障的特定風(fēng)門(mén)34或一系列有故障的風(fēng)門(mén)。還可識(shí)別故障的性質(zhì)。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，控制部件36被結(jié)合進(jìn)恒溫器并作為上述的系統(tǒng)控制裝置來(lái)操作。
另外，在系統(tǒng)運(yùn)行后，可定期地引導(dǎo)故障確定過(guò)程。如果故障被檢測(cè)，系統(tǒng)可向房主報(bào)警，向檢修人員提供故障詳情并在問(wèn)題被改正時(shí)進(jìn)行確認(rèn)。
在第二實(shí)施例中，室內(nèi)送風(fēng)機(jī)還能夠使氣流獨(dú)立于包括任何被部分或完全關(guān)閉的風(fēng)門(mén)34的管道內(nèi)的整個(gè)限制保持基本不變地通過(guò)管道系統(tǒng)。另外，控制部件36能夠基于工作氣流、工作的送風(fēng)機(jī)馬達(dá)速度以及空氣輸送機(jī)單元的某些預(yù)定特征來(lái)計(jì)算管道靜壓，每一種算法在2003年4月30日提出的、序號(hào)為No.10/426,463、標(biāo)題為“Method of Determining Static Pressure in a Ducted Air DeliverySystem Using a Variable Speed Motor”的同時(shí)待審的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中被公開(kāi)。該申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考被結(jié)合于此。如同送風(fēng)機(jī)速度，在風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，管道靜壓增加。單獨(dú)地，與送風(fēng)機(jī)速度相比，管道靜壓可能是對(duì)管道限制的更精確的度量。因此，對(duì)于該實(shí)施例，管道靜壓代替了上述風(fēng)門(mén)故障檢測(cè)方法中的送風(fēng)機(jī)速度。
盡管已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)會(huì)認(rèn)識(shí)到，某些變形例將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)研讀后附的權(quán)利要求來(lái)確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種確定遠(yuǎn)程處的風(fēng)門(mén)狀態(tài)的方法，包含下列步驟(1)設(shè)置包括多個(gè)區(qū)域管道的分區(qū)HVAC系統(tǒng)，各區(qū)域管道包含風(fēng)門(mén)，并提供用于操作各所述風(fēng)門(mén)的系統(tǒng)控制裝置；(2)用所述系統(tǒng)控制裝置驅(qū)使至少一個(gè)所述風(fēng)門(mén)在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，并且在所述風(fēng)門(mén)的所述運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)；以及(3)如果在所述風(fēng)門(mén)于所述打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)所述系統(tǒng)狀態(tài)未發(fā)生所期望的變化，則識(shí)別風(fēng)門(mén)故障。
2.一種HVAC系統(tǒng)，包括室內(nèi)空氣輸送機(jī)，用于將空氣輸送至一系列管道；一系列風(fēng)門(mén)，與一系列管道相關(guān)聯(lián)；以及控制裝置，用于控制所述風(fēng)門(mén)，所述控制裝置具有使各所述風(fēng)門(mén)在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)并監(jiān)測(cè)所述運(yùn)動(dòng)期間系統(tǒng)狀態(tài)的算法，若所述監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)狀態(tài)在所述風(fēng)門(mén)運(yùn)動(dòng)期間未發(fā)生所期望的變化，則所述控制裝置在所述打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)期間識(shí)別所述風(fēng)門(mén)中的某一特定風(fēng)門(mén)上的故障。
全文摘要
分區(qū)的HVAC系統(tǒng)設(shè)有一系列風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)的控制裝置使各風(fēng)門(mén)在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)并同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)。所述系統(tǒng)狀態(tài)被選擇為應(yīng)當(dāng)隨風(fēng)門(mén)在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化。如果在控制裝置命令風(fēng)門(mén)于打開(kāi)和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生變化，則某個(gè)特定風(fēng)門(mén)被識(shí)別為可能存在故障的風(fēng)門(mén)。
文檔編號(hào)F25D17/04GK1910415SQ200580002570
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者R·K·夏, C·M·普拉寧 申請(qǐng)人:開(kāi)利公司