自动换气空调设备的节能控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种自动换气空调设备的节能控制器，它包括由单片机（Ｕ１）构成的主控单元和以主控单元为核心所配置的室内温度检测单元、操作与显示单元及驱动输出单元，其特征是还包括与主控单元中单片机的输入／输出口连接的室外湿度检测单元和室外温度检测单元，所述的单片机（Ｕ１）将检测到的室外温度和湿度参数与设定的室内热舒适度参数进行比较、判断，通过驱动输出单元驱动控制空调压缩机和换气风机的启动或停止。当室外空气的热舒适度满足要求时，本实用新型专利技术所述的节能控制器可将室外空气送入室内以调节室内空气的热舒适度，不仅可大幅度节约电能，而且全过程自动化，既省钱也省心。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空气调设备的控制装置，具体涉及具有换气功能的空调设备的控制器。
技术介绍
在现有技术中，调节室内空气的热舒适性基本上是采用空调设备或空调设备加增湿/除 湿设备的方案。由于房屋的热惯性，而现有空调器的控制过程又只采集室内参数而不考虑室 外热舒适参数，往往出现室外的空气已经很舒适了，但室内仍然开着空调和增湿/除湿设备， 这显然是一种浪费。尽管空调的使用者也意识到这一点，但往往由于未及时地觉察到，或者 是打开门窗自然通风的速度较慢， 一些人仍然宁愿选择浪费，尤其是在物质条件比较优越的 今天。现有的空调设备，无论是窗式的一体机还是，还是壁挂式的分体机，都有增设通风换 气风机的技术方案，但都为了改善室内空气品质而设置的，只要室内的空气品质符合要求， 它就不会自动开启，.因此在没人工干预的情况下，所增设通风换气的风机，对节约能源，减 少浪费，并未发挥积极的作用。国知局1995年6月28日授权公告的一种"节能温度控制 器"(授权公告号为CN 2202272Y)技术专利，该专利方案由室内、外两个温度探头比较 控制开关电路组成，它与换气扇串联使用能根据室内外气温的不同变化情况，自动开启或关 闭换气扇进行换气。但是该技术专利的技术方案明显存在下述不足1、该专利文件提示， 所述的控制器与空调机配合使用在保持合适室内温度的条件下，可最大限度縮短空调机的工 作时间，大大降低能耗，但是实际上是不能如愿的，因为在换气扇将室外的空气向室输送的 同时，室内的空气必然要从门缝或窗缝或其它缝隙中向外排，实际上空调冷却或加热的是流 动的空气，显然当空调的功率不是足够大时，房间内的温度永远达不到使用者的舒适度要求， 而且非但不节能，还造成能源的浪费。即使是空调的功率足够大，也会延长工作时间， 一方 面不能即时为用者提供舒适的温度，另一方面还浪费能源。2、在人工的干预下先开换气扇换 气，当室内外温度平衡时，再关打换气扇打开空调，虽然可节能，但一则不能为用者即时提 供舒适的环境，二则达不到设计者使其自动工作的目的，尤其是在用者休息或埋头工作时问 题就更为突出。3、该专利方案仅设有室外湿度传感器，因此输送到室内的空气往往过于干燥 或潮湿，仍不能为用者创造出热舒适度良好的环境。
技术实现思路
鉴于现有技术存在上述不足，本技术的目的是提供一种自动换气空调设备的节能控制器，该控制器既能为用者创造出热舒适度良好的环境，又节约电能。本技术实现上述目的的技术方案是一种自动换气空调设备的节能控制器，它包括由单片机(CPU)构成的主控单元和以主 控单元为核心所配置的室内温度检测单元、操作与显示单元及驱动输出单元，其特征是还包 括与主控单元中单片机的输入/输出口 (IA)口)连接的室外湿度检测单元和室外温度检测单 元，所述的单片机将检测到的室外温度和湿度参数与设定的室内热舒适度参数进行比较、判 断，通过驱动输出单元驱动控制空调压缩机和换气风机的启动或停止。当室外的温度和湿度参数处于美国暖通、空调、制冷工程师学会公布的AS服AE STANDARD 55-74标准规定的热舒 适度区域内(参见说明书附图的图10),便关闭空调压縮机，同时打开换气风机将室外的空 气向室内输送，调节室内空气的热舒适度，反之则开启空调压縮机，同时关闭换气风机，采 用空调来对室内空气进行冷却或加热，调节室内空气的温度。为了保证室内空气品质，本技术所述的节能控制器还包括室内二氧化碳检测单元， 该单元也与主控单元中单片机的输入/输出口连接，所述的单片机将检测到的室内二氧化碳含 量与设定的二氧化碳含量进行比较、判断，通过驱动输出单元驱动换气风机。当室内空气中 二氧化碳含量高于国标规定的室内空气中的二氧化碳含量，便开启换气风机，补充新鲜空气， 使室内空气中二氧化碳含量降到国标规定的范围内，反之则关闭换气风机。为了提高计算精度，本技术所述的节能控制器，其中所述的室外湿度检测单元和室 外温度检测单元以及二氧化碳检测单元与单片机的输入/输出口之间还分别设有一 A/D转换 单元，每A/D转换单元均为一精度为12位的A/D转换器，它先将室外湿度检测单元和室外 温度检测单元以及二氧化碳检测单元输出的信号进行A/D转换后再送入单片机进行比较、判 断。为了减少A/D转换器的数量，降低成本，上述方案还可进行如下的改进即先将室外湿 度检测单元、室外温度检测单元和室内二氧化碳检测单元的多路并行信号通过一由多选一模 拟开关连接构成的分时采样控制单元转换成串行信号，再经所述的精度为12位的A/D转换 器转换后送到单片机的输入/输出口。所述信号的并/串行转换过程，由所述的单片机控制多 选一模拟开关分时选通实现。由于一些廉价的单片机，往往数据的存储容量较小，因此本技术所述的控制器还可 以包括一随机存储单元，该单元由一片RAM存储器接成fC总线方式，其数据交换口分别与 主控单片机的一输入/输出口连接，RET端与主控单片机的复位端连接，以扩展主控单片机的 内部存储空间。由于本技术所述的控制器利用单片机将室外湿度检测单元和室外温度检测单元采集 到的室外空气的温度和湿度参数与设定的室内热舒适度参数进行比较、判断，进而分别控制空调压縮机和换气风机的开启或关闭，当室外空气的热舒适度满足要求时，可自动地将室外 空气送入室内以调节室内空气的热舒适度。由此可见，本技术所述的控制器不仅可大幅 度节约电能，而且全过程自动化，使用者既省钱也省心。本技术所述的控制器的再一突 出的实质性特点是拓展了原来空调系统中的换气风机的用途，将只有改善室内空气品质的作 用拓展到用于调节室内空气的热舒适度，实现一机多用。本技术的进一步改进方案，利 用二氧化碳检测单元来检测室内的二氧化碳含量，使空调的换气功能得以自动化，用者无论 是在熟睡还是在埋头工作，都不用担心室内空气品质的恶化。附图说明图1 7是本技术的一个具体实施例的电原理图，其中图1为主控单元的电原理图， 图2为随机存储单元的电原理图，图3为继电器驱动单元的电原理图，图4为交流PWM输出 单元的电原理图，图5为多路采样单元、分时釆样控制单元和A/D转换单元的电原理图，图 6为操作与显示单元的电原理图，图7为稳压电源电路的电原理图。图8为图1 7所示实施例的电原理框图；图9为图1 7所示实施例控制方法的流程图；图10为美国暖通、空调、制冷工程师学会公布的ASHRAE STANDARD 55-74标准规定的热 舒适度区域图。具体实施方式参见图8，本实施例以主控单元为核心配置的由室外湿度检测单元、室外温度检测单元、 室内温度检测单元和室内二氧化碳检测单元组成的多路采样单元以及分时采样控制单元、 A/D转换单元、操作与显示单元、驱动输出单元、随机存储单元、驱动输出单元和稳压电源 电路组成，各单元电路的同名端相连。以下参照图1 7,分别叙述各单元电路的组成和工作 原理。参见图1，所述的主控单元是由增强型51系列单片机89C52 (Ul)组成一最小控制系统。 所述的单片机U1的P0 口提供七段LED的段控制信号，通过8个电阻RL1 RL8连接到七段 LED(见图6)。单片微机U1的？2.7端口作为按键输入端口，经过一个施密特反相触发器U3 一个单元U3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动换气空调设备的节能控制器，它包括由单片机（Ｕ１）构成的主控单元和以主控单元为核心所配置的室内温度检测单元、操作与显示单元及驱动输出单元，其特征是还包括与主控单元中单片机的输入／输出口连接的室外湿度检测单元和室外温度检测单元，所述的单片机（Ｕ１）将检测到的室外温度和湿度参数与设定的室内热舒适度参数进行比较、判断，通过驱动输出单元驱动控制空调压缩机和换气风机的启动或停止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁云飞，徐晓宁，周孝清，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]