TWI548842B - Air conditioning control structure of air conditioner - Google Patents

Description

冷氣機省電控制架構

本發明關於一種冷氣機省電控制架構，主要指一種可控制冷氣機之壓縮運轉狀態以具省電功效。

在炎熱天氣時為營造室內涼爽舒適環境常設置冷氣機以藉由冷氣機作熱冷交換動作降低室內溫度，並安置冷氣機時一般係配合室內空間選擇適當輸出功率之冷氣機，使得室內之每一角落皆可具有涼爽效果。

針對冷氣機而言，主要具壓縮機、冷凝器、蒸發器、鼓風機、冷媒管路、感溫裝置、控制器、入風裝置、出風裝置…等組件，並壓縮機動作可使冷媒管路之冷媒動作，並使冷凝器產生散熱反應，蒸發器產生吸熱反應以具冷凍循環效果，並藉由鼓風機將蒸發器表面之冷氣由出風裝置之出風口送出。

請參閱第一圖係目前習知冷氣機壓縮機之控制電路，並該壓縮機1’串接常開啟動電驛RL1’之電磁開關SW1’與原冷氣機電源連接，又該啟動電驛RL1’之電磁線圈C1’串接原壓縮機啟動電源開關SW2’及冷氣溫控開關SW3’與原冷氣機啟動控制迴路連接，並該冷氣溫控開關SW3’由設置於冷氣機內部之溫度感應器2’控制動作，並平時為導通狀態。

當冷氣機動作時使用者係設定冷氣機之溫度，並使溫度感應器2’可配合該設定溫度動作，當啟動冷氣機時該壓縮機啟動電源開關SW2’導通，並因溫度感應器2’感測溫度未達設定冷度，使得溫控開關SW3’維時導通，並使電驛RL1’之電磁線圈C1’通電使電磁開關SW1’導通，並使壓縮機1’導電動作產生冷氣。

又當溫度感測器2’感測溫度達設定冷度時可控制溫控開關SW3’斷路，並使電驛RL1’之電磁線圈C1’未通電使電磁開關SW1’斷路，並可停止壓縮機1’動作。

然而人們於室內常僅處於如沙發、書桌…等固定位置上，因而僅需該人們所在位置具設定溫度之冷氣即可具有涼爽舒適效果，但因冷氣機之壓縮機1’動作產生冷氣係分佈至室內每一角落，並待冷氣機之溫度感測器2’感測冷度達到設定溫度時才控制壓縮機1’停止動作，造成壓縮機1’需很長時間運轉動作才能使溫度感應器2’感應設定冷度，而非人體所在位置之冷度，顯然易造成過冷不具適溫功能，並形成明顯浪費。又日前220伏特電壓之壓縮機運轉時耗電流約6~15A，壓縮機1’不運轉時耗電流僅約0.5A，在能源短缺、電價高漲的現代，壓縮機1’需長時間運轉耗電實為浪費及不符合經濟效益，且室內空間愈大、冷氣機輸出功率愈大，其浪費更為明顯，又該冷氣機鼓風機送出之風速、風量並非對應使用者需求，且該冷氣機一般位於室內牆壁上方，其風向更不易對應使用者，造成不易滿足使用者需求。

本發明之目的在提供一種可控制壓縮機運轉狀態並配合電風扇隨意無段調速，以最舒適的風力傳送冷氣，以具省電功效。

本發明之壓縮機與原冷氣機電源連接，並該壓縮機串接常開第一電驛之第一電磁開關，並該第一電磁開關由第一電磁線圈控制動作，又該第一電磁線圈串接壓縮機啟動電源開關及原冷氣機之溫控開關及原冷氣機啟動控制迴路連接，並該溫控開關由冷氣機內之溫度感應器控制，且平時為閉合導通狀態，而本發明主要設計在第一電磁線圈之串接迴路設置常閉之第二電驛，並該第二電驛具第二電磁開關與前述第一電磁線圈之迴路串接，又該第二電驛之第二電磁線圈串接電源裝置及控制裝置，並該電源裝置輸入側連接市電，並設置主控開關，並使市電經由主控開關輸入變壓器及整流器作降壓及整流，而該主控開關可由手控或遙控控制，並遙控控制時可連設接收器，並令使用者位置具發射器，並可由發射器發射訊號並由接收器接收控制主控開關導通或不導通，又整流器一端與第二電驛之第二電磁線圈一端連接，並該控制裝置與整流器另一端及第二電磁線圈另一端連接形成控制迴路，並該控制裝置可為外部溫控或定時二種不同模式，並外部溫控模式之控制裝置具一溫控啟斷開關與整流器及第二電磁線圈串接，並該溫控啟斷開關可設定溫度動作並由另一組外部溫度感應器控制啟閉狀態，並該外部溫度感應器可設於靠近使用者常處身位置以感測使用者位置溫度並控制溫控啟斷開關動作，又定時模式之控制裝置具限時開關與整流器及第二電磁線圈串接，並該限 時開關為雙微調型限時電驛，並具導通時間控制鈕及斷路時間控制鈕，並可調整該導通時間控制鈕及斷路時間控制鈕調整限時開關閉合導通及斷路時間。

又該電源裝置之市電輸入側直接連接一電風扇調速裝置，並該電風扇調速裝置具可提供外部電風扇插接之插座，並該插座串接RC充電電路，並該RC充電電路連接DIAC雙向觸發二極體及TRIAC閘流體，並該RC充電電路具可變電阻，使得市電可直接輸入電風扇調速裝置，並可調整可變電阻控制RC充電電路之充電時間及交流正負電源周期及閘流體TRIAC導通比例，並可控制外接電風扇之單相馬達轉速。

本發明安裝時不須大幅變更目前冷氣機原有之配線，可於冷氣機原有之第一電磁線圈串接迴路中設置第二電驛即可安裝本發明已出廠完成之電源裝置、控制裝置、電風扇調速裝置組件，可具安裝簡便且可不虞破壞原冷氣機功效，且當未切換主控開關令主控開關不導通時冷氣機仍可維持原有之動作狀態，且電風扇之電源線可插接具調速功能裝置之插座令電風扇動作不受主控開關影響。

本發明使用時該冷氣機原控溫裝置可設定約25℃或低於25℃溫度以下使本發明動作時該冷氣機原有之溫控開關維持閉合導通狀態，又當啟動冷氣機時鼓風機保持持續送風，又當由手控或遙控控制令主控開關導通時可具省電模式並由外部溫控模式或定時模式控制，又使用時可於人體所在位置設置電風扇並令該電風扇 之電源線與電風扇調速裝置之插座連接，並可旋轉可變電阻控制電風扇風速及風量，且當啟動冷氣機時冷氣機不論壓縮機是否運轉該冷氣機之鼓風機維持送風狀態，並採用外部溫控模式時該外部溫度感應器係設於人體常處身之沙發、辦公室…等相關位置，因而該外部溫度感應器之感測值遠較冷氣機原有之內部溫度感應器感測值符合使用者體感溫度，並使溫控啟斷開關可依據使用者位置之溫度控制溫控啟斷開關設定溫度使第二電驛導通或斷路，使得壓縮機可動作產製或不產製冷氣，且配合電風扇以適當轉速對使用者傳送冷風，可提供使用者舒適溫度，並使此控制方式可提供確實符合使用者需求之舒適溫度，而本發明前述方式因配合電風扇使用，可使室內冷氣集中於使用者位置，因而外部溫度感應器達到所設定溫度時，冷氣機附近之溫度設定必仍高出許多，即可具舒適溫度，且其感測值遠較冷氣機內部溫度感應器精確，可兼具舒適不會過冷及省電功效。

本發明採用定時模式控制時可微調導通時間控制鈕令限時開關導通時間及斷路時間控制鈕令限時開關斷路時間，並使壓縮機反覆動作或不動作產製適量冷氣，且配合電風扇可輸出適當的風速來傳送冷氣減少冷氣擴散，必可減小壓縮機運轉時間，而讓鼓風機有充份時間將蒸發器表面凝結的冰霜冷氣完全送出，很明顯具省電節能功效。

1‧‧‧壓縮機

RL1‧‧‧第一電驛

SW1‧‧‧第一電磁開關

C1‧‧‧第一電磁線圈

SW2‧‧‧壓縮機啟動電源開開

SW3‧‧‧溫控開關

10‧‧‧溫度感溫器

SW4‧‧‧主控開關

RL2‧‧‧第二電驛

SW5‧‧‧第二電磁開關

C2‧‧‧第二電磁線圈

2‧‧‧電源裝置

TR‧‧‧變壓器

21‧‧‧整流器

3‧‧‧控制裝置

SW6‧‧‧溫控啟斷開關

31‧‧‧外部溫度感應器

4‧‧‧控制裝置

SW7‧‧‧限時開關

VR1‧‧‧導通時間控制鈕

VR2‧‧‧斷路時間控制鈕

5‧‧‧電風扇調速裝置

SW8‧‧‧開關

51‧‧‧插座

R1‧‧‧電阻

R2‧‧‧電阻

VR‧‧‧可變電阻

C3‧‧‧電容

C4‧‧‧電容

DIAC‧‧‧雙向觸發二極體

TRIAC‧‧‧閘流體

1’‧‧‧壓縮機

RL1’‧‧‧電驛

SW1’‧‧‧電磁開關

C1’‧‧‧電磁線圈

SW2’‧‧‧壓縮機啟動電源開關

SW3’‧‧‧溫控開關

2’‧‧‧溫度感應器

第一圖係習知冷氣機壓縮機控制電路示意圖。

第二圖係本發明之電路配置架構示意圖。

第三圖係本發明外部溫控模式控制壓縮機動作示意圖。

第四圖係本發明外部溫控模式控制壓縮機不動作示意圖。

第五圖係本發明定時模式控制壓縮機動作示意圖。

第六圖係本發明定時模式控制壓縮機不動作示意圖。

請參閱第二圖，本發明之壓縮機1與原冷氣機電源連接，並該壓縮機1串接常開第一電驛RL1之第一電磁開關SW1，並該第一電磁開關SW1由第一電磁線圈C1控制動作，又該第一電磁線圈C1串接壓縮機啟動電源開關SW2及原冷氣機之溫控開關SW3與原冷氣機啟動控制迴路連接，並該溫控開關SW3由冷氣機內之溫度感應器10控制，且平時於閉合導通狀態。

本發明主要設計在第一電磁線圈C1之串接迴路設置常閉之第二電驛RL2，並該第二電驛RL2具第二電磁開關SW5與第一電磁線圈C1之迴路串接，又該第二電驛RL2之第二電磁線圈C2串接電源裝置2及控制裝置3或控制裝置4，並該電源裝置2輸入側連接市電，並設置主控開關SW4，並使市電經由主控開關SW4輸入變壓器TR及整流器21作降壓及整流，而該主控開關SW4可由手控或遙控控制，並遙控控制時可連設接收器(圖中未標示)，並令使用者位置具發射器(圖中未標示)，並可由發射器發射訊號並由接收器接收控制主控開關SW4導通或不導通，又整流器21一端與第二電驛RL2之第二電磁線圈C2一端連接，並該控制裝置3或控制裝置4 與整流器21另一端及第二電磁線圈C2另一端連接形成控制迴路，並該控制裝置3為外部溫控模式，又該控制裝置4為定時模式，並外部溫控模式之控制裝置3具一溫控啟斷開關SW6與整流器21及第二電磁線圈C2串接，並該溫控啟斷開關SW6可為移動式，並可設定溫度動作，並由另一組外部溫度感應器31溫控啟斷開關SW6啟閉狀態，並該外部溫度感應器31可設於靠近使用者常處身位置以感測使用者位置溫度，又溫控啟斷開關SW6可設定溫度並由外部溫度感應器31感應溫度控制導通或斷路動作。

本發明定時模式之控制裝置4具限時開關SW7與整流器21及第二電磁線圈C2串接，並該限時開關SW7為雙微調型限時電驛，並具導通時間控制鈕VR1及斷路時間控制鈕VR2，並可調整該導通時間控制鈕VR1及斷路時間控制鈕VR2調整限時開關SW7閉合導通及斷路時間。

又該電源裝置2之市電輸入側直接連接一電風扇調速裝置5，並該電風扇調速裝置5具可提供外部電風扇(圖中未標示)插接之插座51，並該插座51串接由電阻R1、R2、可變電阻VR及電容C1、C2及開關SW8組成之RC充電電路，並可調整可變電阻VR控制RC充電電路之充電時間及交流正負電源周期及閘流體TRIAC導通比例，並可控制外接電風扇之單相馬達運轉轉速。

本發明之特色可不須大幅變更目前冷氣機原有之配線，可於冷氣機原有之第一電磁線圈C1串接迴路中設置第二電驛RL2即可安裝本發明已出廠完成之電源裝置2、控制裝置3或控制裝置4、電 風扇調速裝置5組件，可具安裝簡便且可不虞破壞原冷氣機功效，且當如第二圖所示令主控開關SW4不導通時冷氣仍可維持原有之動作狀態，並當室內人數眾多時可採用原冷氣機設定方式，而此時電風扇(圖中未標示)亦可插接於電風扇調速裝置5之插座51令電風扇動作。

本發明當室內人數少並聚集於特定位置時可由手控或遙控控制令主控開關SW4導通以具省電模式，又使用時可於人體所在位置設置電風扇(圖中未標示)並令該電風扇之電源線與電風扇調速裝置5之插座51連接，並可旋轉可變電阻VR控制電風扇風速及風量，又當啟動冷氣機時冷氣機不論壓縮機1是否運轉該冷氣機之鼓風機係維持送風狀態，且該冷氣機可設置約25℃或低於25℃溫度以使本發明動作時該冷氣機原有之溫控開關SW3維持閉合導通狀態。

如第三圖所示，本發明採用外部溫控模式時設置控制裝置3，並該外部溫度感應器31係設於人體常處身之沙發、辦公室…等相關位置，因而該外部溫度感應器31之感測值遠較冷氣機原有之內部溫度感應器10感測值符合使用者體感溫度，並使溫控啟斷開關SW6可依據使用者位置之溫度設定最佳溫度以控制導通或斷路，並當外部溫度感應器31感應過熱超出設定值時可如第三圖所示控制溫控啟斷開關SW6斷路，並使第二電驛RL2第二電磁開關SW5維持導通，並使第一電驛RL1之第一電磁線圈C1通電使第一電磁開關SW1導通，使得壓縮機1可動作產製冷氣。

又如第四圖所示，當外部溫度感應器31感應過冷低於預設值時可控制溫控啟斷開關SW6導通，並使第二電驛RL2之第二電磁開關SW5斷路，使得第一電驛RL1之第一電磁閞關SW1斷路，使得壓縮機1不動作，且配合電風扇以適當轉速對使用者送風，可提供使用者舒適溫度，並於一段時間後當外部溫度感應器31感應過熱時再如第三圖所示控制令壓縮機1動作，並使此種控制方式可提供確實符合使用者需求之舒適溫度，而本發明前述方式因配合電風扇使用，可使室內冷氣集中於使用者位置，且可於壓縮機1動作時電風扇風速較小，並壓縮機1不動作時電風扇風速增加調整，使得使用者不會因壓縮機1於設定時間內不動作即感受過熱，可具較佳舒適性，又本發明之外部溫度感應器31設定溫度可高於一般設定溫度即可具舒適溫度，且其感測值遠較冷氣機內部溫度感應器10精確，可兼具舒適不會過冷及省電功效。

請參閱第五、六圖，本發明採用定時模式控制時係連接控制裝置4，並該限時開關SW7可位於使用者附近位置，又可令主控開關SW4導通，並受電後限時開關SW7延遲斷路時間可由導通時間控制鈕VR1旋鈕微調控制，又限時開關SW7斷路後至閉合時間由斷路時間控制鈕VR2旋鈕微調控制，當不受電時第二電磁開關SW5為閉合導通狀態，又如第五圖所示，當限時開關SW7斷路時第二電驛RL2之第二電磁開關SW5導通，並使第一電驛RL1之第一電磁線圈C1通電使第一電磁開關SW1導通並產製冷氣，因而此時限時開關SW7之斷路時間及壓縮機1動作時間由斷路時間控制 鈕VR2微調控制，該斷路時間可依據室內空間、使用者與冷氣機距離，冷氣機鼓風機出風量大小、室內人數作調整。

請參閱第六圖，當斷路時間控制鈕VR2之設定斷路時間到時該限時開關SW7導通，並使第二電驛RL2之第二電磁線圈C2通電使第二電磁開關SW5不導通，使第一電驛RL1不導通使壓縮機1不動作，且該導通時間控制鈕VR1可微調限時開關SW7之導通時間，並可控制壓縮機1不動作時間，而該限時開關SW7導通時間亦可取決於冷氣機輸出風量大小、使用者與冷氣機距離、室內人數作調整，且設定較佳時間不低於90秒，又當設定限時開關SW7導通時間到時再如第五圖所示，令限時開關SW7斷路動作以令壓縮機1動作，因而可藉由導通時間控制鈕VR1、斷路時間控制鈕VR2配合循環動作控制壓縮機1動作或不動作時間，並配合電風扇可依據壓縮機1動作時轉速降低，並壓縮機1不動作時轉速提高控制可大幅減少冷氣量浪費，並可具舒適性及省電功效。

是以由以上所述，本發明為前所未見之電路架構，且可兼具提供舒適冷度及有效節能省電功效，且本發明易於安裝不會破壞冷氣機原有電路架構，可大幅減低成本及可提升普及化功效，並可對夏日用電高峰時更可有效節能減少跳電危險，並前述實施例為本發明例示，並非本發明限制，凡依據本發明精神所為之等效改變亦應屬於本創作範疇內。

1‧‧‧壓縮機

RL1‧‧‧第一電驛

SW1‧‧‧第一電磁開關

C1‧‧‧第一電磁線圈

SW2‧‧‧壓縮機啟動電源開開

SW3‧‧‧溫控開關

10‧‧‧溫度感溫器

SW4‧‧‧主控開關

RL2‧‧‧第二電驛

SW5‧‧‧第二電磁開關

C2‧‧‧第二電磁線圈

2‧‧‧電源裝置

TR‧‧‧變壓器

21‧‧‧整流器

3‧‧‧控制裝置

SW6‧‧‧溫控啟斷開關

31‧‧‧外部溫度感應器

4‧‧‧控制裝置

SW7‧‧‧限時開關

VR1‧‧‧導通時間控制鈕

VR2‧‧‧斷路時間控制鈕

5‧‧‧電風扇調速裝置

SW8‧‧‧開關

51‧‧‧插座

R1‧‧‧電阻

R2‧‧‧電阻

VR‧‧‧可變電阻

C3‧‧‧電容

C4‧‧‧電容

DIAC‧‧‧雙向觸發二極體

TRIAC‧‧‧閘流體

Claims (5)

1. 一種冷氣機省電控制架構，並該冷氣機之壓縮機與原冷氣機電源連接，並該壓縮機串接常開第一電驛之第一電磁開關，並該第一電磁開關由第一電磁線圈控制動作，又該第一電磁線圈串接壓縮機啟動電源開關及原冷氣機之溫控開關與原冷氣機啟控制迴路連接，並該溫控開關平時為導通狀態，其特徵在於：第一電磁線圈之串接迴路設置常閉之第二電驛，並該第二電驛具第二電磁開關與前述第一電磁線圈之迴路串接，又該第二電驛之第二電磁線圈串接電源裝置及控制裝置，並該電源裝置輸入側連接市電，並設置主控開關，並使市電經由主控開關輸入變壓器及整流器作降壓及整流，並整流器一端與第二電驛之第二電磁線圈一端連接，並該控制裝置與整流器另一端及第二電磁線圈另一端連接形成控制迴路，並可控制第二、一電驛是否導通及壓縮機是否動作，又該電源裝置之市電輸入側直接連接一電風扇調速裝置，並該電風扇調速裝置具可提供外部電風扇插接之插座，並可調整電風扇轉速；又該所述控制裝置為外部溫控模式，並外部溫控模式之控制裝置具一溫控啟斷開關與整流器及第二電磁線圈串接，並該溫控啟斷開關可設定溫度動作並由另一組外部溫度感應器控制啟閉狀態，又電風扇調速裝置之插座串接RC充電電路，並該RC充電電路連接DIAC雙向觸發二極體及TRIAC閘流體，並該RC充電電路具可變電阻，使得可調整可變電阻控制RC充電電路之充電時間及交流 正負電源周期及閥流體TRIAC導通比例，並可控制外接電風扇之馬達轉速。
2. 一種冷氣機省電控制架構，並該冷氣機之壓縮機與原冷氣機電源連接，並該壓縮機串接常開第一電驛之第一電磁開關，並該第一電磁開關由第一電磁線圈控制動作，又該第一電磁線圈串接壓縮機啟動電源開關及原冷氣機之溫控開關與原冷氣機啟控制迴路連接，並該溫控開關平時為導通狀態，其特徵在於：第一電磁線圈之串接迴路設置常閉之第二電驛，並該第二電驛具第二電磁開關與前述第一電磁線圈之迴路串接，又該第二電驛之第二電磁線圈串接電源裝置及控制裝置，並該電源裝置輸入側連接市電，並設置主控開關，並使市電經由主控開關輸入變壓器及整流器作降壓及整流，並整流器一端與第二電驛之第二電磁線圈一端連接，並該控制裝置與整流器另一端及第二電磁線圈另一端連接形成控制迴路，並可控制第二、一電驛是否導通及壓縮機是否動作，又該電源裝置之市電輸入側直接連接一電風扇調速裝置，並該電風扇調速裝置具可提供外部電風扇插接之插座，並可調整電風扇轉速；又該所述控制裝置為定時模式，並定時模式具限時開關與整流器及第二電磁線圈串接，並該限時開關為雙微調型限時電譯，並具導通時間控制鈕及斷路時間控制鈕以調整限時開關閉合導通及斷路時間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之冷氣機省電控制架構，其中主控開關可由手動或由遙控控制。
4. 如申請專利範圍第3項所述之冷氣機省電控制架構，其令中主控開關由遙控控制時主控開關連設接收器，並使用者位置具發射器，使得使用者可按壓發射器控制接收器動作令主控開關導通或不導通。
5. 如申請專利範圍第2、3或4項所述之冷氣機省電控制架構，其中電風扇調速裝置之插座串接RC充電電路，並該RC充電電路連接DIAC雙向觸發二極體及TRIAC閘流體，並該RC充電電路具可變電阻，使得可調整可變電阻控制RC充電電路之充電時間及交流正負電源周期及閥流體TRIAC導通比例，並可控制外接電風扇之馬達轉速。