空调系统技术方案

本实用新型专利技术是一种空调系统，包括一作为运算控制中枢的微处理器、一与微处理器连接的马达伺服单元及一比例式水阀控制单元，其中，微处理器可产生脉宽调制信号并通过马达伺服单元控制空调系统中的直流变频马达，以提高马达的用电效率。该比例式水阀控制单元接收微处理器输出的指令控制，而采比例式控制空调系统中水阀的启闭程度，以调整冷却水流量，以此避免产生显着的温差，进而达到恒温的目的。由于本实用新型专利技术将变频马达与水阀的控制电路整合为一，将使配线作业更趋简单，控制与操作上也更加方便。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种空调系统，尤指一种有效整合直流变频马达与 水阀控制电路的空调系统。
技术介绍
由于城市地狭人裯，建筑物鳞次祁比，因而容易使热能聚集且挥散困 难，而现代人物质水平提升，对于生活环境的舒适度要求也相对提高，因 而城市的建筑物大多会安装空调系统以降低室温，尤其大型建筑物或高楼 大厦对于空调系统的规模需求较为庞大，因此大多采用水冷式空调系统， 主要是在大厦楼顶设冷却水塔，而与各楼层内的空调机进行热交换，以达 到冷却降温目的。前述水冷式空调系统的空调机，与热交换有关的主要设备包括有风扇马达及水阀，前者控制送风量的强弱，后者决定冷却水的供止；早年空调 系统是采用交流马达，不仅耗电量高且噪音大，目前已逐渐被直流变频马 达配合一马达控制电路所取代；又在水阀方面，传统的控制方式是根据温 度决定水阀的启闭，也就是分别设定一上限温度值及一下限温度值，当室 温低于下限温度值时，水阀即关闭而停止冷却水的循环，当室温高于上限 温度值时，即开启水阀，使冷却水得以重新供应并循环。但前述风扇马达 与水阀在控制方式上仍有4艮多的不足之处1. 现有空调机的风扇马达与水阀分别具有单独的控制电路，不论结 构或配线而言均为各自独立，如此一来，势必增加装配的复杂度，并影响 工作效率。2. 现有空调机的水阀控制方式均是非开即关，如前文所述，温度低 于下限温度值时，水阀即关，高于上限温度值时则重新开启。在此状况下， 将造成室内温度在某一区间上下波动(如图3所示)，因而无法达到均温的 目的。由上述可知，现有空调机的风扇马达与水阀在控制系统上未能有效整 合，且水阀的控制方式仍有欠效率，故有待进一步改进，并谋求可行的解决方案。
技术实现思路
因此，本技术的主要目的在于提供一种空调系统，其有效地整合空调系统中变频马达与水阀的控制电路，使装配作业及控制上更为便利； 此外亦同时引入一比例式水阀控制单元，可使水阀具有多种的开启状态， 采用比例式调节冷却水流量，借此消除水阀非开即关的控制方式所产生的 温差问题，从而达到恒温的目的。为达成前述目的所采取的主要技术手段是使 上述空调系统包括有一微处理器，是作为一运算控制中枢，其具有复数输入端、输出端及 至少一通信埠，并可产生脉宽调制信号；一变频马达伺服单元，是与前述微处理器连接，利用微处理器产生的 脉宽调制信号以控制变频马达的运转状况；以及一比例式水阀控制单元，用以产生不同的电压，来控制一水阀产生不 同的开启程度，/人而调节冷却水的流量。由上述可知，本技术是以微处理器作为核心，将变频马达与水阀 的控制电路予以整合，使控制装置的整体架构更为简单，因而在装配作业 时将更为简单，施工亦更为方便；再者，由于采用比例式控制水阀的启闭 程度，进一步控制水阀在开启状态下的开启程度，水阀将随室温的变化调 节冷却水的流量，藉此消除水阀非开即关的控制方式所产生的温差问题， 可使温度变化缩小，并呈现接近于恒温的效果。附图说明图1是本技术的系统方块图； 图2是本技术的详细电路图； 图3是传统水阀控制方式所反应的室温变化曲线图。具体实施方式有关本技术一较佳实施例的具体构造，请参阅图1所示，本实用 新型所述的空调系统包含有一控制装置，其分别与一直流变频马达60及 至少一水阀连接，并控制其运转，当空调系统提供冷气空调时，前述水阀5为一冷水阀70，若空调系统可供应冷暖气时，则前述水阀分别包括一冷 水阀70及一热水阀80,前者控制冷却水流量，后者控制热交换水的流量； 其中，该控制装置主要是由一微处理器10、 一变频马达伺服单元20、 一 比例式水阀控制单元30、 一通信单元40及一电源单元50等组成；以下 针对控制装置的详细构造进一步详述如后(请配合参见图2所示)该微处理器IO是作为一运算控制中枢，其具有复数输入端、输出端 及至少一通信埠P3G P32，并可产生脉宽调制信号(Pulse-Width-Modulation, P丽)；该通信埠P30 ~ P32是与该通信单元 40连接，以便与远程的控制系统连接，在本实施例中，该通信单元40是 由一 R S 4 8 5的串行控制器所构成，用以通过该串行接口接收远程送来的温 度感测信号或其它控制指令。该变频马达伺服单元20主要是由一开关晶体管Q5所构成，该开关晶 体管Q5的基极是与前述微处理器10脉宽调制信号输出端(PWM)连接，其 集电极则通过接头J2与直流变频马达连接，而利用微处理器IO输出的脉 宽调制信号控制空调机中所设直流变频马达的运转状况，该微处理器10 还通过一晶体管Q4取得直流变频马达的返回讯号(FG)。在本实施例中，该比例式水阀控制单元30包括有 一控制器31,与 前述微处理器10构成联机； 一组以上的均压输出电if各32、 33,本实施例 是采用两组均压输出电路32、33，其分别由两组开关晶体管Q6，Q8、Q7，Q9、 一滤波器321、 331、 一緩冲器U6B、 U6A及一稳压二极管D7，D8组成，其 中一开关晶体管Q8,Q9分别与控制器31输出端连接，另一开关晶体管 Q6，Q7的输出端则通过滤波器321、 331连接緩冲器U6B、U6A，緩冲器U6B、 U6A输出端与稳压二极管D7，D8连接处并构成一均压输出端DC1，DC2，其 中一均压输出端DC1通过图左侧所示的接头J2与空调机内的水阀(如图1 所示)连接。而前述控制器31是在微处理器IO控制下使均压输出电路32、 33分别产生一第一平均电压及一第二平均电压(该第一平均电压及该第 二平均电压大小不同)，以此来控制水阀产生第一开启程度或第二开启程 度(该第一开启程度可例如为水阀完全开启的状态，而该第二开启程度可 例如为1/2的水岡完全开启的状态(即提供的冷却水量为水阀完全开启时 的 一 半))，从而调节冷却水的流量(冷却水是指冷水阀7 0控制的热交换液 流量)。借此，该水阀的启闭不再是非开即关，而是实时地根据室温变化对冷却水流量进行微调，如此一来，室温变化可被有效地控制在±rc以内，从而可改善传统控制方式造成室温在某一区间上下波动的缺点。前述的比例式水阀控制单元30是指可多段式控制水阀的冷却水的出水量，也 就是可根据特定的比例(所欲达到的出水量与水阀完全开启时的出水量、 例如1/2、 1/3、 1/4、 2/3、 3/4...等等)调控水阀的开启程度。此外，根 据本技术其它较佳实施例，该比例式水阀控制单元30也可包含三、 四、五、六、或以上组的均压输出电路，以提供复数个水阀开启程度，达 到多段控制的目的。再者，根据本技术其它实施例，该开启程度是指 水阀开启时的状态(例如半开、全开、部份开启)，不包含完全关闭的状态， 而当该水阀在未到达电压时为一关闭状态，不纟是供冷却水的供应。该电源单元50主要是由一整流稳压电路51及一开关电路52组成， 用来供应工作电源给微处理器10、变频马达伺服单元20及比例式水阀控 制单元30。该整流稳压电路51的输入端通过开关电路52与交流电源连 接，经过降压整流及稳压后，来供应两组直流工作电源(12V，5V);该开关 电路51主要是由一组晶体管Q1，Q2、 一继电器Sl及一保险丝Fl组成， 该晶体管Q2的基极是连接并受控于微处理器10,其集电极连接另一晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统，其特征在于，包括：　一微处理器，是作为一运算控制中枢，其具有复数输入端、输出端及至少一通信埠，并可产生脉宽调制信号；　一变频马达伺服单元，是与前述微处理器连接，利用微处理器产生的脉宽调变讯号来控制变频马达的运转；以 及　一比例式水阀控制单元，用来产生不同的电压，控制至少一水阀产生不同的开启程度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文法，
申请(专利权)人：名笙旅馆科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]