專利名稱：供冷暖氣設備的溫度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使供冷暖氣設備節(jié)能運轉的溫度控制裝置。
迄今為止，作為供冷暖氣設備節(jié)能運轉的技術之一是利用人體的溫熱感覺特性的控制方法。例如，日本特開平3-207949號所示的那樣，根據(jù)室溫變動和氣流刺激將供冷氣時的室溫維持高于在室內(nèi)者設定的溫度(以下稱為[設定溫度]的情況下實現(xiàn)節(jié)能。該方法是一種利用所謂的[人受到氣流刺激時即使相同室溫(一定值)也感覺涼爽]的人體溫熱感覺特性的方法。
然而，在這種利用氣流刺激的方法中，由于室內(nèi)者所處的位置不同其涼爽感有明顯差異，因此，在供冷氣時的室溫不高于設定溫度時，必然不能保證舒適性。這是因為室內(nèi)有家具等遮擋物，氣流速度不同，而且從供冷暖氣設備的溫度控制裝置吹出的氣流速度減弱所至，所以如果室內(nèi)的位置不同，氣流的速度也不同。
因此，現(xiàn)有利用氣流刺激的方法中，因為必然不能保證室內(nèi)者的舒適性，所以存在的問題是不能稱為實現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能。
鑒于上述的問題，本發(fā)明的第一目的是提供一種根據(jù)與室內(nèi)者所處的位置無關，能夠保證舒適性、而且在供冷氣時或供暖氣時均可使用的方法，使供冷暖氣設備以節(jié)能運轉的溫度控制裝置。
本發(fā)明的第二目的是提供一種可以使供冷暖氣設備不破壞室內(nèi)者舒適性地長時間節(jié)能運轉的溫度控制裝置。
本發(fā)明的第三目的是提供一種即使以如采用電熱毯等比較簡易的溫度控制方式，即按一定時間斷續(xù)地向發(fā)熱體供電的溫度控制方式也可以使供冷暖氣設備不破壞室內(nèi)者舒適性地長時間節(jié)能運轉的溫度控制裝置。
為了完成第一目的，本發(fā)明的構成如權利要求1和9記載的那樣。
根據(jù)這些裝置，室溫，在供暖氣時達到設定溫度后，以人不能感覺到的溫度變動幅度下降，而在供冷氣時達到設定溫度后，以人不能感覺到的溫度變動幅度上升。因此，與供冷暖氣設備以設定溫度運轉的情況相比，可以使供冷暖氣設備利用更汪的能量運轉，而且，還不破壞室內(nèi)者的舒適性。
另外，本發(fā)明還可以權利要求2或10構成。
根據(jù)這些裝置將人能感覺到的溫度變化的臨界值存貯在特定的存貯區(qū)內(nèi)，并根據(jù)這些值，對溫度進行控制。因此，如發(fā)現(xiàn)了更合適的值時，更新這些值的作業(yè)非常容易。
本發(fā)有還可以權利要求3或11構成。
根據(jù)這些裝置，室溫，在供暖氣時以較大的溫度變化率達到設定溫度后，以較小的溫度變化率，盡量以臨界溫度變化幅度下降，而在供冷氣時以較大的溫度變化率達到設定溫度后，以較小的溫度變化率，盡量以臨界溫度變化幅度上升。借此，因為室內(nèi)者在供冷暖氣設備剛剛開始運轉之后很短的時間就能享受到舒適性，所以與權利要求1或9的裝置相比，在溫度控制時，能夠增大溫度浮動的變化幅度。
為了完成第二目的，本發(fā)明以權利要求4或12構成。
根據(jù)這些裝置，在室溫浮動后，根據(jù)預先得到的變動曲線使室溫變動，就能抑制室內(nèi)者的體溫變動。因此，在室溫浮動后，能夠長時間地維持室內(nèi)者舒適性，能夠長時間節(jié)能運轉。
本發(fā)明還可以權利要求5或13構成。
根據(jù)這些裝置，將室溫浮動后的變動曲線存貯在特定存貯區(qū)內(nèi)，并根據(jù)這些值對溫度進行控制。因此，如發(fā)現(xiàn)了更合適的值時，更新這些值的作業(yè)非常容易。
本發(fā)明還可以權利要求6或14構成。
根據(jù)這些裝置，上下變動曲線具有這樣特征的周期，即該周期由通過實驗得到的四段時間構成。由此，室溫能夠以更為可靠地抑制人體溫度變動的曲線進行上下變動，更加確實地保證室內(nèi)者的舒適性。
本發(fā)明還可以權利要求7或15構成。
根據(jù)這些裝置，室溫以比設定溫度經(jīng)濟有利的溫度范圍且人感覺不到的溫度變化幅度范圍進行上下變動。因此，利用本裝置，以經(jīng)濟的溫度浮動方式進行節(jié)能運轉后，還能以不破壞室內(nèi)者舒適性地繼續(xù)節(jié)能運轉。
為了完成本發(fā)明的第三目的，本發(fā)明以權利要求8構成。
根據(jù)該裝置，按照預先得到的、切斷向發(fā)熱體供電的溫度及其次數(shù)對溫度進行控制。因此，能夠與該裝置所處的環(huán)境無關地確實地進行預定的溫度浮動。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置的構成的框圖。
圖2是表示第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置處于正常狀態(tài)的第一情況的控制順序的流程。
圖A是表示在第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置處于正常狀態(tài)的第一情況下進行室溫控制時的、供冷氣時室溫隨時間的變化曲線。
圖3B是表示在第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置處于正常狀態(tài)的第一情況下進行室溫控制時的、供暖氣時室溫隨時間的變化曲線。
圖4是在第一實施例中，室溫偏離設定溫度時的第二種情況下的室溫控制順序的流程的前半部分。
圖5是在第一實施例中，室溫偏離設定溫度時的第二種情況下的室溫控制順序的流程的后半部分。
圖6A是在第一實施例中，室溫偏離設定溫度時的第二種情況下，進行室溫控制并為供冷氣時的室溫隨時間變化的曲線。
圖6B是在第一實施例中，室溫偏離設定溫度時的第二種情況下，進行室溫控制并為供暖氣時的室溫隨時間變化的曲線。
圖7是表示本發(fā)明第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置的構成的框圖。
圖8表示第二實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置的動作的流程的前半部分。
圖9表示第二實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置的動作的流程的后半部分。
圖10A表示第二實施例的供暖氣運轉時的室溫隨時間變化的曲線。
圖10B表示第二實施例的供暖氣運轉時的控制目標溫度隨時間變化的曲線。
圖11A表示第二實施例的供冷氣運轉時的室溫隨時間變化的曲線。
圖11B表示第二實施例的供冷氣運轉時的控制目標溫度隨時間變化的曲線。
圖12A表示供暖氣運轉時室溫下浮的實驗時室溫隨時間變化的曲線。
圖12B表示相同實驗時的被試驗者的皮膚表面溫度隨時間變化的曲線。
圖12C表示相同實驗時的被試驗者的溫度感覺隨時間變化的曲線。
圖13A表示供冷氣運轉時室溫上浮的實驗時室溫隨時間變化的曲線。
圖13B表示相同實驗時的被試驗者的皮膚表面溫度隨時間變化的曲線。
圖13C表示相同實驗時的被試驗者的溫度感覺隨時間變化的曲線。
圖14是表示第三實施例的溫度控制裝置的溫度刻度和通電off溫度對應關系的圖。
圖15是表示現(xiàn)有溫度控制裝置的電熱毯的表面溫度的變化、控制目標溫度的曲線及其溫度控制的方法的模式圖。
圖16是表示本發(fā)明的第三實施例的電熱毯的溫度控制裝置的構成的框圖。
圖17是表示第三實施例的電熱毯的溫度控制裝置的存貯部1603存貯的控制表。
圖18是表示第三實施例的電熱毯的溫度控制裝置的動作的流程。
圖19是表示第三實施例的溫度控制裝置的電熱毯的表面溫度的變化、控制目標溫度的曲線及其溫度控制的方法的模式圖。
(實施例1)下面，參照

本發(fā)明的第一實施例。圖1是本發(fā)明第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置。
本裝置以裝置105為中心，由輸入裝置101、室溫檢測部104、存貯單元107和冷暖氣輸出部106構成。
輸入裝置101具有室溫設定部102和用于選擇冷暖模式的冷暖模式選擇部103，室溫設定部102接受室內(nèi)者所希望的室溫，即設定溫度的輸入信號，另外，雖然圖中未示出，但本實施例中，還具有開始對室溫控制的指示器等。輸入裝置101是可以如遙控方式輸入的方式，以無線方式將與室內(nèi)者用手設定的室溫和模式相關信號輸送給控制單元105。
室溫檢測部104是由熱敏電阻構成，被安裝在圖中未示的空氣吸入口上，而空氣吸入口裝備在冷暖氣輸入部106上，長期地檢測室溫，并將檢測出的室溫信息輸送給控制單元105。把室溫檢測部104檢測的室溫稱為[檢測室溫]。
存貯單元107包含只讀存貯器(ROM)和隨機存貯器(RAM)、存貯了規(guī)定控制單元105的控制順序的程序。該控制順序的內(nèi)容是如圖2、4及5所示的流程。
存貯存單元107還存貯了人能感覺到的臨界溫度變化幅度和溫度變化率(以下稱為[Wb值])。此處，人能感覺到的臨界溫度變化幅度及變化率是這樣的值如果溫度是在不超過這些溫度變化幅度值和變化率值的范圍內(nèi)變化，一般來說，人對這種變化是注意不到的。這是由相對于人體的感覺特性，即刺激的識別閾和感覺相對性，即[人在溫熱刺激(溫度變化)時，對于一定大小之前的變化是感覺不到]的法則證實(參照武藤真介[計量心理學]朝倉書店)。Wb值是由文獻(例如，佐藤方彥監(jiān)修[人間工學基數(shù)值數(shù)式便覽]技報堂出版)及實驗所得的值，例如，在室溫為25℃時人能感覺到的溫升率(溫度上升速率)的門檻值是0.001℃/sec，溫降率(溫度下降速率)的門檻值為0.004℃/sec，并是由室溫和在該室溫時的溫升率及溫降率的門檻值組成的一組要素的數(shù)據(jù)集合。
存貯單元107還存貯由控制單元1055運算的瞬時溫度數(shù)據(jù)。
控制單元105由以微處理器為主體而構成的，具有控制目標溫度計算部108、溫度到達檢測部109和輸出控制部110。這些裝置根據(jù)存貯單元107內(nèi)存貯的程序而動作。
控制目標溫度計算部108根據(jù)存貯器107內(nèi)存貯的Wb值算出隨時時變化的控制目標溫度。此時的Wb值由通過冷暖模式選擇部103選擇的模式和該時的室溫決定。這里，與控制目標溫度一起，稱作溫度控制的目標溫度，為瞬時使用的值。
輸出控制部110比較算出的控制目標溫度和室溫檢測部104檢測的室溫(以下稱[檢測溫度])，控制冷暖氣輸出部106，以便使兩溫度差為零。
溫度到達檢測部109判斷室溫是否達到控制目標溫度，或室溫達到存貯器107內(nèi)存貯的最終目標溫度。
雖然圖中未示出，但是控制單元105的內(nèi)部有一計時器，它能夠計測時間和作判斷。
冷暖氣輸出部106由壓縮機、熱交換器、膨脹閥及轉向器等構成，其根據(jù)來自輸出控制部110的信號，調(diào)整吹向室內(nèi)的空氣溫度。
下面，利用圖2、圖4及、圖5的流程說明上述結構的本發(fā)明的第一實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置的控制單元105的控制順序。
控制順序按照控制開始時的室溫狀態(tài)可分成二種類型。即有以下二種一種是本裝置處于正常運轉狀態(tài)下，室溫已維持在設定溫度的第一情況的控制順序(圖2)，另一種是本裝置不在正常運轉狀態(tài)，而是在室溫偏離設定溫度的第二情況的控制順序(圖4及圖5)。以下分別對各種情況，說明控制順序的內(nèi)容。
(裝置處于正常狀態(tài)的第一情況的控制順序)圖2是表示本裝置處于正常狀態(tài)的第一情況的控制順序的流程。
當室內(nèi)者通過輸入裝置101指示本控制起動時，首先判斷本裝置是否處于正常運轉狀態(tài)(步驟S201)。具體地說，就是由控制單元105判斷檢測溫度是否是接近已通過室溫設定部102設定的設定溫度Ts(例如，Ts±0.5的范圍)。
根據(jù)判斷結果，若本裝置為非正常運轉狀態(tài)時，則任何控制都不進行，本控制結束。
當本裝置處于正常運轉狀態(tài)時，即只是室內(nèi)者已感覺到舒適的狀態(tài)下，就進行以下的控制。首先，測試控制開始時的室溫T0，并與此時的時刻t0一起存貯(步驟S202)。
然后，把在供冷氣時此該室溫T0僅高ΔTm的溫度和在供暖氣時比室溫T0僅低ΔTm的溫度作為最終目標溫度Te，并存貯在存貯器107內(nèi)(步驟S203)。
這里，ΔTm是在該室溫時人不能感覺到的最大的溫度變化幅度，通過實驗方式得到的各室溫時的值已存貯在存貯器107內(nèi)。
接著，每隔規(guī)定時間間隔Δt，把用于控制冷暖氣輸出部106輸出的計時n初始化為1(步驟204)，之后，由控制目標溫度計算部108計算出在時刻t0＋nΔt時的控制目標溫度Tc(步驟S205)?？刂颇繕藴囟萒c根據(jù)存貯器107內(nèi)存貯的Wb值被設定為T0＋nΔTr的值。
此處，之所以把成為目標的溫度變化率作為ΔTr/Δt是因為使室溫以人感覺不到的溫度變化率變化，并設定為不超過存貯器107內(nèi)存貯的Wb值的溫度變化率。
由控制單元105內(nèi)部的計時器判斷時刻t0＋nΔt，計測出此時刻的室溫Tn(步驟S206)。
根據(jù)該室溫在步驟S205中算出的Tc，輸出控制部110控制冷暖氣輸出部106的輸出，以便于使Tn和T的差為零(步驟S207)。
然后，控制單元105判斷室溫Tn和控制目標溫度Tc的大小關系(步驟S208)，在室溫Tn大時，使ΔTr變小(步驟S209)，在室溫Tn小時，使Tr增大(步驟S210)。
這里，如上所述，根據(jù)步驟S208的判斷結果來改變ΔTr是為了使室溫更快地接近于控制目標溫度Tc。但是，無論怎樣的情況，應該控制其變化范圍以便于ΔTr/Δt不超過Wb值。
接著，由溫度到達檢測部109判斷室溫Tn是否達到步驟S203中存貯的最終目標溫度Te(步驟211)。
在室溫Tn沒有達到最終目標溫度Te時，為了在到達前繼續(xù)使室溫變化，而使計時n僅加1(步驟S212)，再反復進行從步驟S205到步驟S211的控制。
另一方面，在室溫Tn已達到最終目標溫度Te時，為了將下降的室溫維持在最終目標溫度Te，從而控制冷暖氣輸出部106的輸出(步驟S213)。
利用圖3A和3B中的曲線說明按照以上所述的控制順序控制冷暖氣輸出部106時的室溫隨時間的變化。
圖3A表示供冷氣時室溫的變化，圖3B表示供暖氣時室溫的變化。當在時刻t0，輸入裝置101使本控制起動時，到那時為止處于正常運轉狀態(tài)、維持為溫度T0的室溫在供冷氣時上升，而供暖氣時下降。此時的溫度變化率控制為ΔTr/Δt，因此，不超過人能感覺到的溫度變化率Wb。當室溫到達最終目標溫度Te，以后維持該室溫Te。
本實施例以供冷氣作實驗，在室溫變化率為3℃/h，使室溫上升1℃時，所得結果為10名中有9名沒有感覺到冷熱變化(冷熱感)。因此，在不破壞室內(nèi)者的舒適性，維持更高溫的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能之目的。
(室溫處于偏離設定溫度的第二情況控制順序)下面，說明在控制開始時，本裝置處于非正常運轉狀態(tài)的控制順序。
圖4及圖5是表示該控制順序的流程。
當室內(nèi)者通過輸入裝置101指示本控制起動時，首先，判斷本裝置是否處于正常運轉狀態(tài)(步驟S401)。即，判斷在供冷氣時是否有必要使室溫下降或在供暖氣時是否有必要使室溫上升。具體地說，由控制單元105判斷室溫是否比僅溫度Tsh(例如，Ts＋0.5℃)還要高，其中溫度Tsh比設定溫度Ts高規(guī)定溫度，或在供暖氣時室溫比溫度Ts1還要高(例如，Ts-0.5℃)，其中，溫度Ts1比設定溫度Ts高規(guī)定溫度。
根據(jù)判斷結果，供冷氣時室溫比Tsh低或供暖氣時室溫比Ts1高時，什么控制也不進行，結束本次控制。
另一方面，在供冷氣時室溫比Tsh高或者在供暖氣時室溫比Ts1低時，即因為室溫與設定溫度相差很大，所以進行以下的控制。
首先，測出控制開始時的室溫，并與該時刻t1一起存貯起來。
然后，作為第一階段的室溫控制的最終目標溫度，把在供冷氣時比設定溫度Ts僅低規(guī)定溫度ΔTm1(例如1℃)溫度或者在供暖氣時比設定溫度Ts僅高規(guī)定溫度ΔTm1溫度作為控制切換溫度Te1而算出，并將該值存貯在存貯器107內(nèi)(步驟S403)。
這里，ΔTm1是已存貯在存貯器107的值。
接著，作為第一階段控制，因為室溫到達控制切換溫度Te1之前的變化與圖2示出的控制的流程的步驟S204-212基本相同，因此這里省去了相應說明。
但是，就該第一階段的室溫控制時的溫度變化率ΔTr/Δt常時地采用比Wb大的值來計算控制這一點而言，與圖2所示的控制方法不同。這是為了以人能夠明確感覺到的溫度變化率使室溫變化，也是為了使室內(nèi)者能注意到室溫變化，能夠感受到舒適性。
當室溫達到控制切換溫度Te1時，如圖5所示，這次作為第二階段的室溫控制，使室溫朝第一階段的室溫控制時的室溫變化的反萬向變化。
首先，由室溫檢測部104測出室溫T2，與此時的時刻t2一起存貯起來(步驟S501)。
然后，把在供冷氣時比設定溫度Ts僅低規(guī)定溫度ΔTm1(例如1.℃)的溫度或者在供暖氣時比設定溫度Ts僅高規(guī)定溫度ΔTm1的溫度作為最終目標溫度Te2算出(步驟S502)。
接著，以室內(nèi)者注意不到的溫度變化率ΔTr2/Δt使室溫變化到最終目標溫度Te2，之后，將室溫保持為最終目標溫度Te(步驟S502-512)，該控制順序與圖2的控制順序(步驟S204-S213)相同，因此省略說明。
如上所述，在第一階段的室溫控制中，使室溫以人能感覺到的大的溫度變化率變化，接著，在第二階段的室溫控制中，使室溫以人感覺不到的溫度變化率變化。
利用圖6A和圖6B說明通過以上控制順序控制冷暖氣輸出部106的輸出時的室溫隨時間的變化。
圖6A表示在供冷氣時室溫的變化，圖6B表示供暖氣時室溫的變化。在時刻t1時，通過輸入裝置101使本控制開始，首先，通過第一階段的室溫控制，處于溫度T1的室溫在供冷氣時下降在供暖氣時上升。此時的室溫變化率被控制為ΔTr1/Δt，室溫以人能明確地感覺到的溫度變化率變化。
當在時刻t2，室溫達到溫度Te1時，就進行第二階段的室溫控制，室溫朝著與第一階段的室溫控制時的室溫變化方向的反方向變化。此時的室溫的溫度變化率控制為ΔTr2/Δt，室溫以人不能感覺到的溫度變化率變化。
當室溫達到最終目標溫度Te2時，以后維持為該溫度Te2。
本實施例以供暖氣作實驗，控制開始時的室溫為18℃，設定溫度Ts＝20℃，控制切換溫度Te1＝22℃，最終目標溫度Te2＝19℃，控制本供冷暖氣設備的溫度控制裝置的情況下，所得的結果是10名中有9名能夠感覺到與已有控制方法所控制的情況(使室溫從18℃變化到設定溫度20℃)相同的溫暖感。
因此，雖然控制的最終目標溫度是比設定溫度低1℃的溫度，但是并不破壞室內(nèi)者的舒適性。
在本實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置中，室內(nèi)者通過操作輸入裝置101起動室溫控制，作為室溫控制的起動條件，并不限于所述的操作。例如，也可由控制單元105檢測出本裝置剛達到正常運轉狀態(tài)后，經(jīng)過一定時間后自動地進行室溫控制。
(實施例2)下面，參照

本發(fā)明的第二實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置。
本裝置是對第一實施例的裝置的節(jié)能這一點的改進。在具體說明本裝置之前，首先，以下明確與第一實施例比較的本裝置的意義。
如從第一實施例的說明中所知的那樣，第一實施例的裝置通過進行經(jīng)濟有利的溫度浮動后維持該溫度，在一定時間內(nèi)能夠不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下實現(xiàn)節(jié)約能量。
但是，在第一實施例中，沒有考慮在溫度浮動后室內(nèi)者的皮膚表面溫度隨時間的變化。因此，雖然可以短時間內(nèi)維持室內(nèi)者的舒適感，但難以長時間維持。
圖12A及圖12B是表示第一實施例的裝置在供暖氣時的溫度浮動后的人的皮膚表面溫度隨時間的變化的實驗結果。圖12A表示室溫，圖12B表示多個被試驗者的身體表面，即皮膚表面溫度的平均值隨時間的變化。皮膚表面溫度與溫度下降(t1-t2)引起的室溫下降一起一直下降(t2-t3)，之后有一會兒皮膚表面溫度保持不變(t3-t4)。因此，如果這里的皮膚表面溫度下降不超過一定的值，則被試驗者保持舒適性。
然而，得到的實驗結果表明雖然之后的室溫保持一定，但皮膚表面溫度卻在進一步下降(t2′-t3′)。即，室內(nèi)者的身體會隨時間延續(xù)再次感到寒冷。因此，在僅由溫度下降產(chǎn)生的方法中，維持室內(nèi)者舒適性的時間是有限的，在溫度下降后又經(jīng)過一定時間之后，就不能維持室內(nèi)者的舒適性，或者不能實現(xiàn)真正的節(jié)能。
第二實施例的裝置是對第一實施例的進一步的改進，其目的在于在空調(diào)機運轉時，即使在利用經(jīng)濟的溫度下降進行節(jié)能之后，在不破壞室內(nèi)者的舒適性的前提下能夠繼續(xù)節(jié)能運行。
(構成)圖7是表示本實施例的供冷暖氣設備的溫度控制裝置構成的框圖。本控制裝置由室溫設定部701、初始控制部702、室溫檢測部703、浮動控制部704、上下變動控制部705和吹出部706構成。
室溫檢測部703是熱敏電阻，用于檢測室溫。
吹出部706根據(jù)來自初始控制部702、浮動控制部704或上下變動控制部705的指示，向圖中未示出的空調(diào)機的壓縮機和風扇輸出控制信號，調(diào)整空調(diào)機的空氣吹出溫度和吹出量。
室溫設定部701由用于設定室內(nèi)者希望的室溫的遙控器等構成，接受由室內(nèi)者設定的溫度，即設定溫度的輸入信號。室溫設定部701接收到的設定溫度在室內(nèi)者設定時向初始控制部702輸出或先存貯在室溫設定部701內(nèi)，需要時向初始部702輸出。
初始控制部702控制吹出部706，以便于使室溫檢測部703檢測出的室溫，即檢測室溫成為設定溫度。在開始控制時，初始控制部702通過比較檢測室溫和設定溫度來判斷本控制裝置的運轉模式是供暖氣運轉還是供冷氣運轉，然后將判斷結果傳送給浮動控制部704和上下變動控制部705。初始控制部702反復判斷檢測室溫是否達到了設定溫度，當判斷為已達到時，就起動浮動控制部704。
浮動控制部704控制吹出部706，使得室溫朝與初始控制部702引起的室溫變化方向的反方向，即供暖氣運轉時使溫度下降的方向、供冷氣運轉時使溫度上升的方向，以人不能感覺到的溫度幅度和變化率浮動。這些溫度幅度和變化率存貯在浮動控制部704具有的、圖7中未示出的ROM內(nèi)。當浮動控制部704通過監(jiān)視檢測室溫判斷出室溫浮動結束時，就起動上下變動控制部705。
上下變動控制部705控制吹出部706，以便使室溫交替反復地在規(guī)定的上限溫度和下限溫度之間變動。上下變動控制部705在供暖運轉時將浮動控制部704引起的浮動后的溫度(以下稱作浮動后溫度)作為下限溫度，把比下限高的而且在設定溫度以下的溫度作為上限溫度，而在供冷氣運轉時，把比浮動后溫度低的設定溫度以上的溫度作為下限溫度，而把浮動后溫度高的溫度作為上限溫度。
具體地說，設設定溫度為T0，浮動后溫度為T1，下限溫度為Tmin，上限溫度為Tmax，則Tmin和Tmax由下式設定。
在供暖氣運轉時，T0＞T1，則Tmin＝T1Tmax＝Tmin＋K1(T0－Tmin)(但，0＜K1≤1)。
另一方面，在供冷氣運轉時，T0＜T1，則Tmin＝T0＋K2(T1－T0) (但，0≤K2＜1)。Tmax＝T1＋K3，(但，0＜K3)。
上述K1、K2、K3是預先存貯在上下變動控制部705的圖中未示出的ROM內(nèi)。
變動周期存貯部105a存貯了四段時間，這四段時間構成由上下變動控制部705控制使得室溫交替反復在上限溫度和下限溫度之間變動時的一個周期，即這四段時間是室溫從下限溫度上升到上限溫度所需的第一時間段，將達到上限溫度的室溫維持在該室溫狀態(tài)下所需的第二時間段，使室溫從上限溫度下降到下限溫度時所需的第三時間段和將達到下限溫度的室溫維持在該下溫度狀態(tài)下的所需的第四時間段。把這四個時間段合計而成的一周設定為預先通過實驗得到的、在溫度浮動后的人體溫度變動周期。該周期在供暖氣和供冷氣時不同，變動周期存貯部105a存貯供暖氣運轉時的上述四段時間和供冷氣運轉時的上述四段時間，合計為2組周期。后面對周期作詳細描述。
上下變動控制部705控制吹出部706，以便使室溫在以如上方式?jīng)Q定的上限溫度和下限溫度之間反復變動并且進行由變動周期存貯部105a存貯的四段時間決定的1周的溫度變動。
(動作)
下面說明如上結構的本控制裝置的動作。圖8及圖9是表示控制裝置的動作順序的流程。
首先，當由室內(nèi)者利用室溫設定部701設定了設定溫度Ts(0)時(步驟S801)，初始控制部702從室溫檢測部703中讀取檢測室溫T(步驟S802)，然后，判斷兩者的差|(Ts(0)－T|)是否比規(guī)定溫度差小(步驟S809)。
根據(jù)判斷結果，在為No的情況下，即|Ts(0)－T|)≥dT的情況下，初始控制部702判斷出室溫沒有達到設定溫度，并向吹出部706輸送控制信息(Ts(0)－T)。結果是吹出部706根據(jù)輸入的控制信息向空調(diào)機的壓縮機和風扇輸出使檢測室溫T接近設定溫度Ts(0)的控制信號。
另一方面，為Yes的情況下，即|Ts(0)－T|)＜dT的情況下，初始控制部702判斷出室溫已達到設定溫度，則起動計時器(步驟S805)。
接著，為了將室溫保持為設定溫度一段時間，初始控制部702計算經(jīng)過的時間t(步驟S806)，并判斷t是否經(jīng)過了規(guī)定時間t1(步驟S807)。
該判斷結果為No(t＜t1)的情況下，初始控制部702控制吹出部706，以便將檢測室溫保持為設定溫度Ts(0)(步驟S808)。結果是吹出部706將基于(Ts(0)－T)的控制信號輸出給壓縮機和風扇(步驟S809)。以上控制反復進行直到經(jīng)過時間t達到t1。
另一方面，當經(jīng)過時間t達到t1時，初始控制部702判斷出室溫達到穩(wěn)定而且室內(nèi)者從感覺上還是生理上完全適應設定溫度Ts(0)的時間已過，則起動浮動控制部704(步驟S810-S814)。
起動的浮動控制部704首先為了使室溫從Ts(0)在規(guī)定時間t1內(nèi)階段性地改變?yōu)門s(1)而設定在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts(t)(步驟S810)。為了不破壞室內(nèi)者的舒適性并經(jīng)濟有利，把Ts(0)和Ts(1)的溫度幅度設定為在室內(nèi)者適應了一定溫度后的溫度浮動時對溫度不能感覺到的最大溫度幅度。這樣，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下可以開始節(jié)能運轉。
然后，浮動控制部704計算經(jīng)過時間t(步驟S811)，并判斷是否達到了時刻t2，該時刻t2是從時刻t1進一步經(jīng)過規(guī)定時間Δt后的時刻(步驟S812)。在為No(t＜t2)的情況下，浮動控制部704控制吹出部706，以便于檢測溫T與在步驟S810中設定的在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts(t)常時地保持一致(步驟S813，S814)，返回步驟S811，再計算經(jīng)過時間t。另一方面，t＝t2時，浮動控制部704判斷出溫度浮動結束，起動上下變動控制部705(步驟S815-826)。
起動的上下變動控制部705首先設定之后成為控制目標溫度的下限溫度Ts(min)和上限溫度Ts(max)，并這樣設定經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts(t)，使得室溫從Ts(1)在規(guī)定時間Δt2內(nèi)浮動到Ts(min)(或Ts(max))(步驟S815)。
然后，上下變動控制部705計算經(jīng)過時間t(步驟S816)，并判斷是否達到了時刻t3，該時刻t3是從時刻t2進一步經(jīng)過規(guī)定時間Δt2后的時刻(步驟S817)。在為No(t＜t3)的情況下，上下變動控制部705控制吹出部706，以便于檢測室溫T與在步驟S815中設定的在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts(t)常時地保持一致(步驟S818，S819)，返回步驟S816，再計算經(jīng)過時間t。另一方面，t＝t3時，上下變動控制部705重調(diào)計時器，并使其再次起動計時(步驟S820)，之后，判斷出溫度浮動結束，起動上下變動控制部705(步驟S815-826)。并這樣設定經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts(t)，使得室溫從Ts(min)在規(guī)定時間Δt3內(nèi)浮動到Ts(max)(步驟s821)。
接著，上下變動控制部705計算經(jīng)過時間t(步驟S822)，并分別判斷時間t是否經(jīng)過了規(guī)定時間Δt3到達了時刻t4、時間t是否從t4進一步經(jīng)過了規(guī)定時間Δt4到達了時刻t5、時間t是否從t5進一步經(jīng)過了規(guī)定時間Δt5到達了時刻t6、時間t是否從t6進一步經(jīng)過了規(guī)定時間Δt6到達了時刻t7(步驟S823)判斷結果為No的情況下，上下變動控制部705控制吹出部706以便使檢測室溫成為Ts(t)(步驟S824，S825)。
另一方面，檢測結果為Yes的情況下，上下變動控制部705在t＝t4時，使室溫在規(guī)定時間Δt4內(nèi)仍保持為Ts(max)地將控制目標溫度設定變更為在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts2(t)，在t＝t5時，使室溫在規(guī)定時間Δt5內(nèi)從Ts(max)浮動到Ts(min)地將控制目標溫度設定變更為在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts3(t)，在t＝t6時，使室溫在規(guī)定時間Δt6內(nèi)仍保持為Ts(min)地將控制目標溫度設定變更為在經(jīng)過時間t時的控制目標溫度Ts4(t)(步驟S826)，之后返回步驟S822，再主算經(jīng)過時間t。另外，在t＝t7時，上下變動控制部705控制吹出部706，使得室溫反復進行周期性變動，該周期是由控制目標溫度Ts1(t)、Ts2(t)、Ts3(t)和Ts4(t)構成的溫度變動周期(步驟S820-S826)。上下變動控制部705在決定t4、t5、t6、t7時，利用從變動周期存貯部105a內(nèi)讀取的構成一個周期的四段時間Δt3、Δt4、Δt5、Δt6。
以上對室溫上下變動進行控制是基于預先得到的實驗數(shù)據(jù)，即溫度浮動后有關人體溫度及溫度感覺的實驗數(shù)據(jù)，通過這樣的溫度控制，將溫度浮動后室內(nèi)者的體溫和溫度感覺維持在一定范圍內(nèi)。即，避免了溫度浮動后破壞室內(nèi)者的舒適性。
(供暖氣時的時序圖)圖10A及圖10B表示本發(fā)明的本實施例在供暖氣運轉時進行室溫控制引起的室溫和控制目標溫度的時間圖。圖10A表示室溫圖10B表示控制目標溫度隨時間的變化。
當把設定溫度設定為Ts(t)，并開始運轉時，由初始控制部702進行溫度控制，使得在運轉前為Ta的室溫在t0時到達Ts(0)，之后的Δt時間內(nèi)溫度保持一定。
然后，由浮動控制部704進行溫度控制，室溫在從t1到t2之間的時間段(Δt2)內(nèi)僅下降ΔT，達到Ts(1)。因此，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下開始節(jié)能運轉。
在t2時，由上下變動控制部705決定了之后的溫度變動浮動的控制目標溫度，即下限溫度Ts(min)和上限溫度Ts(max)。這里，在供暖氣時，因為Ts(1)已經(jīng)設定為Ts(min)，所以，因不必使室溫從Ts(1)浮動到Ts(min)，不必進行圖9中的從步驟S815到步驟S819的處理。因此，圖10A及圖10B中，時間軸上的t2和t3為同一時刻。
以后，上下變動控制部705在從t3到t4之間的時間段(Δt3)內(nèi)通過使控制目標溫度階段性地從Ts(min)上升ΔT2量，使室溫上升到Ts(max)，在從t4到t5之間的時間段(Δt4)內(nèi)使室溫保持為Ts(max)，在從t5到t6之間的時間段(Δt5)內(nèi)通過使控制目標溫度階段性地從Ts(max)下降ΔT2量，使室溫下降到Ts(min)，在從t6到t7之間的時間段(Δt6)內(nèi)使室溫保持為Ts(max)。之后，室溫以從t3到t7構成的周期反復變化。因此，繼續(xù)進行考慮了室內(nèi)者體溫變動的溫度控制。
如從圖10A及圖10B所示的室溫變動可以知道的那樣，溫度浮動后的室溫被控制成低于設定溫度的溫度。借此，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下繼續(xù)空調(diào)機的節(jié)能運轉。
(供冷氣運轉時的時間圖)圖11A及圖11B表示本發(fā)明的本實施例在供冷氣運轉時對室溫控制造成的室溫和控制目標溫度的時間圖。圖11A表示室溫，圖11B表示控制目標溫度的時間變化。
當把設定溫度設定為Ts(0)，并開始運轉時，由初始控制部702進行溫度控制，運轉前為Ta的室溫在T0時到達Ts(0)，之后，在Δt時間內(nèi)室溫保持一定。
接著，由浮動控制部704進行溫度控制，室溫在從t1到t2的時間段(Δt1)內(nèi)上升ΔT，達到Ts(1)。因此，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下繼續(xù)空調(diào)機的節(jié)能運轉。
在t2時，由上下變動控制部705決定用于之后的溫度浮動的控從t2到t3的時間段Δt2內(nèi)下降ΔT3，而達到Ts(min)。
以后，上下變動控制部705，在從t3到t4之間的時間段(Δt3)內(nèi)使室溫一定地保持為Ts(min)，在從t4到t5之間的時間段(Δt4)內(nèi)通過使控制目標溫度階段性地從Ts(min)上升ΔT2量，使室溫上升到Ts(max)使室溫保持為Ts(max)，在從t5到t6之間的時間段(Δt5)內(nèi)將室溫保持一定，即保持為Ts(max)，在從t6到t7之間的時間段(Δt6)內(nèi)通過使控制目標溫度階段性地從Ts(max)下降ΔT2量，使室溫下降到Ts(min)，保持室溫為Ts(max)。之后，室溫以從t3到t7構成的周期反復變化。因此，繼續(xù)進行考慮了室內(nèi)者體溫的變動的溫度控制。
如從圖11A及圖11B所示的室溫變動可以知道的那樣，溫度浮動后的室溫被控制成低于設定溫度的溫度。借此，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下繼續(xù)空調(diào)機的節(jié)能運轉。
(供暖氣運轉時的實驗結果)下面，對使室溫周期性上下變動的情況的周期根據(jù)實驗作進一步詳細說明。首先，說明供暖氣運轉時的情況。
圖12A、圖12B及圖12C是表示在供暖氣運轉時的溫度浮動后的、被試驗者的皮膚表面溫度及溫度感覺隨時間變化的實驗數(shù)據(jù)。圖12A表示室溫，圖12B表示該室溫時的多個被試驗者的皮膚表面溫度的平均值，圖12C表示由各個被試驗者對溫度感覺述說的平均值。
在該實驗中，首先，使被試驗者在不冷不熱的環(huán)境中適應舒適的設定溫度Ts(0)。此時，被試驗者適應Ts(0)的同時，皮膚表面溫度及溫度感覺為一定。
然后，使室溫以人不能感覺到的最大溫度幅度ΔT1下降(t1－t2)。本實驗中，根據(jù)被試驗者將ΔT1設定為約1.5℃。于是，皮膚表面溫度及溫度感覺隨t1－t2時的室溫下降的同時開始下降，室溫為一定后，即t2后其仍還繼續(xù)下降，之后，從t3到t4穩(wěn)定地保持一段時間。
然而，盡管之后的室溫保持一定，但是從t2′開始皮膚表面溫度及溫度感覺再次開始下降，在之后的t2′至t4′之間，重復與t2至t4之間產(chǎn)生變化曲線(P1)相同的變化曲線(P2)。即，在室內(nèi)者適應一定設定溫度時進行經(jīng)濟的溫度下浮后保持一定室溫時，皮膚表面溫度及溫度感覺從下降到成為穩(wěn)定呈周期性地重復。該周期由被試驗者確定平均約為60分鐘，該皮膚表面溫度的周期性下降曲線是對全部被試驗者觀察的結果。
根據(jù)以上實驗結果，只是使溫度浮動的溫度控制中，皮膚表面溫度和溫度感覺隨時間一起周期性地下降，即，因為室內(nèi)者的身體隨時間周期性寒冷，所以為維持室內(nèi)者舒適性，應判斷時間界限。
這里，在上述實施例的供暖氣運轉時，上下變動控制部705控制室溫，以便于抑制經(jīng)濟的溫度下浮后的皮膚表面溫度及溫度感覺的周期性下降。即，上下變動控制部705通過使溫度漂移后的溫度Ts(1)成為下限溫度Ts(min)，控制室溫不低于Ts(min)，此外，在對應于表示圖12B及圖12C的皮膚表面溫度和溫度感覺的下降的時間t2-t3、t2′-t3′的時間段內(nèi)控制室溫使其上升到上限溫度。
這里，使Ts(max)成為Ts(1)＜Ts(max)≤Ts(0)的原因是因為從實驗可確認若使Ts(max)不高于Ts(0)就能夠抑制皮膚表面溫度和溫度感覺的下降。
在圖12B及圖12C中，周期性皮膚表面溫度及溫度感覺的下降的變化曲線P1、P2的周期S、S′判明為40分鐘至80分鐘的范圍內(nèi)。因此，變動周期存貯部105a存貯的供暖氣運轉時的Δt3、Δt4、Δt5、Δt6被預先確定，以便這些時間合計后的時間，也就是說，室溫上下變動的周期成為40分鐘至80分鐘的范圍內(nèi)。在本實施例中，供暖氣運轉時的Δt3、Δt4、Δt5、Δt6合計為60分鐘，而且，由它們決定的上下變動曲線被設定為近似于圖12B所示的皮膚表面溫度的變化曲線的值。根據(jù)這些時間來控制室溫，能夠有效地抑制室內(nèi)者的皮膚表面溫度的周期性下降現(xiàn)象，并維持經(jīng)濟的溫度浮動后的室內(nèi)者的舒適性。
(供冷氣運轉時的實驗結果)下面說明供冷氣運轉時的情況。
圖13A、圖13B及圖13C是表示在供冷氣運轉時的溫度浮動后的、被試驗者的皮膚表面溫度及溫度感覺隨時間變化的實驗數(shù)據(jù)。圖13A表示室溫，圖13B表示該室溫時的多個被試驗者的皮膚表面溫度的平均值，圖13C表示由各個被試驗者對溫度感覺述說的平均值。
與供暖氣運轉時的情況相同，在該實驗中，首先，使被試驗者適應舒適的設定溫度Ts(0)后，使室溫在人不能感覺到的最大溫度幅度ΔT1上升(t1-t2)。本實驗中，根據(jù)被試驗者將ΔT1設定為約1.0℃。于是，皮膚表面溫度及溫度感覺隨t1-t2時的室溫上升的同時開始上升，室溫為一定后，即t2后其仍還繼續(xù)上升，之后，從t3到t4短暫地保持一定。
然而，盡管之后的室溫保持一定，但是從t4開始皮膚表面溫度及溫度感覺開始下降，一直達到比溫度上升時感到更涼的皮膚表面溫度和溫度感覺。在之后的t2′至t4′之間，重復與t2至t4之間產(chǎn)生的變化曲線(P1)相同的變化曲線(P2)。即，在室內(nèi)者適應一定設定溫度時進行經(jīng)濟的溫度下浮后保持室溫穩(wěn)定時，皮膚表面溫度及溫度感覺從下降到成為一定周期性地重復。該周期由被試驗者確定平均約為50分鐘，該皮膚表面溫度的周期性下降曲線是對全部被試驗者觀察的結果。
根據(jù)以上實驗結果，只是使溫度浮動的溫度控制中，皮膚表面溫度和溫度感覺隨時間一起周期性地下降，即，因為室內(nèi)者的身體隨時間周期性變熱或變冷，所以為維持室內(nèi)者舒適性，應判斷時間界限。
這里，在上述實施例的供冷氣運轉時，上下變動控制部705控制室溫，以便于抑制經(jīng)濟的溫度上浮后的皮膚表面溫度及溫度感覺的周期性下降。即，為了在皮膚表面溫度上升、溫度感覺為更高的時間t2-t3、t2′-t3′內(nèi)抑制它們的變化，705這樣進行控制使得室溫度下降到此設定溫度Ts(1)要低的下限溫度Ts(min)。另一方向，在皮膚表面溫度下降而溫度感覺成為更低的時間t4-t5t4′-t5′，上下變動控制部705這樣進行控制使得室溫上升到比設定溫度Ts(1)要高的上限溫度Ts(max)。
這里，使Ts(min)成為Ts(0)＜Ts(min)≤Ts(1)的原因是因為從實驗可確認若使Ts(min)不低于Ts(0)就能夠抑制皮膚表面溫度和溫度感覺的下降。
在圖13A及圖13B中，周期性皮膚表面溫度及溫度感覺的上下變動曲線P1、P2的周期S、S′判明為30分鐘至70分鐘的范圍內(nèi)。因此，變動周期存貯部105a存貯的供冷氣運轉時的Δt3、Δt4、Δt5、Δt6被預先確定，以便這些時間合計后的時間，也就是說，室溫上下變動的周期成為30分鐘至70分鐘的范圍內(nèi)。在本實施例中，供冷氣運轉時的Δt3、Δt4、Δt5、Δt6合計為50分鐘，而且，由它們決定的上下變動曲線被設定為近似于圖13B所示的皮膚表面溫度的變化曲線的值。根據(jù)這些時間來控制室溫，能夠有效地抑制室內(nèi)者的皮膚表面溫度的周期性下降現(xiàn)象，并維持經(jīng)濟的溫度浮動后的室內(nèi)者的舒適性。
雖然本實施例的變動周期存貯部105a為供冷氣或供暖氣時各存貯了僅一組Δt3、Δt4、Δt5、Δt6的組合，但不限于一組組合。也可以是預先在變動周期存貯部105a內(nèi)存貯多組組合，然后，上下變動控制部705適當改變地使用或者根據(jù)室內(nèi)者的希望或空調(diào)機安置的環(huán)境等從這些組合中有選擇地使用進行控制。由此，就能夠更柔和效率更高地對溫度進行控制。
雖然，上述Δt3、Δt4、Δt5、Δt6設定為接近于受試驗的被試驗者的皮膚表面溫度的變化曲線的值，也可以是附加了被試驗者的溫度感覺的變化曲線的值。
(第三實施例)下面，參照

本發(fā)明的第三實施例的供暖氣設備的溫度控制裝置。
本裝置即使采用電熱毯等比較簡易的溫度控制方式，即利用間歇地向發(fā)熱體供給電力的溫度控制方式，也能確實地進行與第一實施例的裝置所進行的同樣的溫度浮動。在具體說明本裝置之前，首先，說明已有電熱毯的溫度控制方法。
利用繼電器接通/關閉地向電熱毯供電-實現(xiàn)對電熱毯表面溫度的控制。一般來說，在電熱毯的溫度設定部上設置的溫度刻度，不同的通電off溫度對應于該溫度刻度。這里，通電off溫度即為向發(fā)熱的供電切斷時的溫度。
圖14是表示溫度刻度為五段(M1-M5)時的溫度刻度與通電off溫度的對應關系的一例。例如，溫度刻度設在M3時，通過繼電器向發(fā)熱體通電直到發(fā)熱1607達到50℃為止，由熱敏電阻等溫度檢測部檢測到發(fā)熱體的溫度為50℃時就停止向發(fā)熱體供電。由計時器計算經(jīng)過了一定時間后，再次向發(fā)熱體通電，當發(fā)熱體溫度達到50℃時再停止供電，反復進行上述通斷控制。之所以在發(fā)熱體達到通電off溫度后必須停止供電一定時間(以下把該時間稱為通電off時間)是因為必須保護繼電器。
因此，電熱毯的表面溫度維持在對應于溫度刻度的一定范圍內(nèi)的溫度上。
在這樣的現(xiàn)有電熱毯的溫度控制裝置中，在第一實施例中說明的節(jié)能運轉，即使溫度稍有下降的運轉時，采用以下的控制方法。
圖15是表示現(xiàn)有裝置的電熱毯表面溫度的變化和控制目標溫度的曲線及其溫度控制方法的模式圖。這里，為了使對應于溫度刻度M3的一定溫度的電熱毯的溫度稍微有所下降，在溫度刻度M2時控制5分鐘后，在溫度刻度M3控制4分鐘，在溫度刻度M2控制3分鐘，再在溫度刻度M3控制4分鐘。即，現(xiàn)有裝置根據(jù)預定的溫度刻度和時間的組合進行溫度控制。
然而，利用這樣的溫度刻度和時間的組合的方法中，往往會出現(xiàn)這樣的情況，因以節(jié)能模式輸入的計時和此時的室溫等因素，電熱毯的表面溫度未必能下降到預定的溫度。具體說來，若在溫度刻度M3控制5分鐘，如圖15所示，也有在5分鐘之內(nèi)通電二次，也有在5分鐘之內(nèi)通電三次。即，因為由于此時的室溫等外部因素，在同一時間內(nèi)通電次數(shù)也有不同，所以必然難以得到預定的節(jié)能效果。
第三實施例的裝置是對第一實施例的進一步改進，其目的在于在供冷暖氣設備運轉時，即使以經(jīng)濟溫度浮動方式進行節(jié)能化后，在不破壞室內(nèi)者舒適性的情況下能夠繼續(xù)節(jié)能。具體說來，目的是本裝置在電熱毯上采用比較簡易的溫度控制方式能夠確實地進行與第一實施例裝置所進行的同樣的溫度浮動。
圖16是本發(fā)明的電熱毯的溫度控制裝置的構成框圖。
本裝置由計時器1601、CPU1602、存貯器1603、輸入輸出接口1604、輸入操作部1605、溫度檢測部1606、發(fā)熱體1607、開關部1608和發(fā)熱體電源部1609構成。
輸入操作部1605是回轉式多接點開關，用于設定室內(nèi)者所希望的溫度刻度。發(fā)熱體1607是由通電時發(fā)熱的鎳鉻絲構成的電熱器。溫度檢測部1606是熱敏電阻，與發(fā)熱體接觸，檢測發(fā)熱體1607的溫度。發(fā)熱體電源部1609是向發(fā)熱體1607供給電能的電源。開關部1609是電磁式繼電器，根據(jù)來自CUP的指示，從發(fā)熱體電源部1609接通/斷開地向發(fā)熱體供給電力。輸入輸出接口1604是進行信號變換或進行信號增幅的接口電路。計時器1601每秒輸出一個脈沖信號。
存貯器1603由ROM、RAM構成，存貯了如圖17所示的控制表?？刂票硎穷A先經(jīng)過實驗得到，是由用于從各溫度刻度時的穩(wěn)定運轉進行溫度浮動的溫度刻度和通電次數(shù)的組合而成。例如，存貯了若在從溫度刻度M3進行穩(wěn)定運轉時輸入節(jié)能模式的情況下，在溫度刻度M2處通電3次，之后，在M3處通電一次在M2處通電一次重復上述控制的命令。另外，存貯部1603除了控制表之外還存貯有如圖14所示的表和控制程序等。
CPU1602通過執(zhí)行存貯于存貯部1603內(nèi)的控制程序來控制各構成部件。
下面，對上述結構的本裝置的動作作說明。
圖18是表示本裝置動作的流程。圖18僅表示開始溫度浮動之后的動作順序。
具體地說，CPU1602接通開關部1608(步驟S1804)，監(jiān)視溫度檢測部1606的檢測溫度，在發(fā)熱體1607的溫度達到通電OFF溫度Tm之前待機(步驟S1805)。當發(fā)熱體1607的溫度達到通電off溫度Tm時，CPU1602使開關部1608關閉(步驟S1806)，讀取來自計時器1601的信號，在一定時間(2分鐘)內(nèi)待機(步驟S1807)。反復n次步驟S1803-1808)進行上述通電on和off的處理(步驟S1804-1807)。
當以上的轉換期時的溫度控制結束時，接著，就進行反復操作模式的溫度控制。反復操作模式的溫度控制順序也根據(jù)圖18的流程進行。即，讀取圖17所示的反復操作模式那一欄的值，根據(jù)規(guī)定的通電off溫度和通電次數(shù)對溫度進行控制。
這樣，本裝置與根據(jù)通電off溫度和時間來對溫度進行控制的現(xiàn)有裝置不同，本裝置根據(jù)通電off溫度和次數(shù)對溫度進行控制。
利用這種溫度控制方式使溫度浮動時的電熱毯的表面溫度判斷出如圖19所示的結果。圖19是與現(xiàn)有裝置的圖15相對應的圖，是表示電熱毯的表面溫度變化、控制目標溫度的曲線及其溫度控制方法的模式圖。上述結果是在維持以下的一定環(huán)境的實驗室內(nèi)根據(jù)實驗而獲得的。環(huán)境條件如下室溫＝壁溫＝22℃，相對濕度＝50％，風速＝0.15m/s實驗室空間＝5m×5m×2.3m(房頂高)電熱毯的尺寸＝2塊疊層式，消耗電力＝650W
從圖19和圖15所示的曲線比較可知，把電熱毯表面溫度控制到接近于控制目標溫度。這是因為由于本裝置根據(jù)通電off溫度和次數(shù)對溫度進行控制的，因此必須保證完成預定的通電次數(shù)。借此，溫度浮動后的電熱毯的表面溫度維持在低于現(xiàn)有裝置所維持的溫度，從而實現(xiàn)了節(jié)能之目的。
上述控制目標溫度不是說是從穩(wěn)定運轉狀態(tài)以人不能感覺到的溫度變化范圍進行溫度變化。
權利要求
1.一種供暖氣設備的溫度控制裝置，具有輸入裝置，供操作者輸入設定溫度(以下稱為[設定溫度])；供暖氣裝置，用于使人接觸的媒體的溫度上升；設定溫度達到裝置，用于在上述媒體達到上述設定溫度后為了維持該溫度而控制上述供暖氣裝置；時間判斷裝置，用于判斷上述媒體達到上述設定溫度后是否經(jīng)過規(guī)定時間；溫度浮動裝置，用于控制上述供暖氣裝置，以便于在上述時間判斷裝置判斷出已經(jīng)過規(guī)定時間時，以人不能感覺到的規(guī)定溫度變化幅度那樣低的溫度和人不能感覺到的規(guī)定溫度變化率使上述媒體溫度浮動。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述溫度浮動裝置包括臨界溫度存貯裝置，用于存貯在供暖氣時人能夠感覺到的臨界溫度變化率(以下稱為[供暖氣時臨界溫度變化率])和在供暖氣時人能夠感覺到的臨界溫度變化幅度(以下稱為[供暖氣時臨界溫度變化幅度])；溫度變化裝置，用于控制上述供暖氣裝置，以便于從上述臨界溫度存貯裝置中讀取供暖時臨界溫度變化率和供暖時臨界溫度變化幅度，并根據(jù)這些讀取的值，使上述媒體溫度浮動。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制裝置，其特征在于上述設定溫度達到裝置以比上述溫度浮動裝置使上述媒體的溫度浮動時的溫度變化率大的溫度變化率使上述媒體達到上述設定溫度。
4.根據(jù)權利要求3所述的控制裝置，其特征在于進一步還包括溫度上下變動裝置，用于控制上述供暖氣裝置，以便在上述溫度浮動裝置使上述媒體的溫度漂移后，使媒體的溫度按抑制人體溫度變動曲線進行反復變化。
5.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述溫度上下浮動裝置包括變動模式存貯裝置，用于存貯界定在供暖時根據(jù)上述溫度浮動裝置使上述媒體的溫度浮動后所產(chǎn)生的人體溫度變動模式的上限溫度和下限溫度及周期；溫度變動裝置，用于控制上述供氣暖氣裝置，以便于從上述變動模式存貯裝置中讀取上限溫度、下限溫度和時間，并根據(jù)這些數(shù)值，使上述媒體的溫度按上述上下變動曲線反復變化。
6.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述變動模式存貯部存貯的周期包含為使上述媒體的溫度從下限溫度上升到上限溫度所需的第一時間，將達到上述上限溫度的媒體維持在該溫度上的第二時間，使上述媒體從上限溫度下降到下限溫度所需的第三時間，和把達到上述下限溫度的媒體維持在該溫度上的第四時間。
7.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述變動模式存貯部存貯的下限溫度是與受上述溫度浮動裝置控制浮動后的上述媒體的溫度相同的值，上述變動模式存貯部存上限溫度是大于上述下限溫度而且低于上述設定溫度的值。
8.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述供暖氣裝置包括發(fā)熱裝置，該發(fā)熱在通電時發(fā)熱；溫度檢測裝置，用于檢測上述發(fā)熱的溫度；電力供給裝置，用于向上述發(fā)熱裝置供給電力；開關裝置，用于接通/切斷從上述電力供給裝置向上述發(fā)熱裝置供給電力；上述溫度浮動裝置包括通電次數(shù)存貯裝置，用于存貯災了以上述溫度變化率和上述溫度變化幅度使上述媒體的溫度浮動的上述發(fā)熱的控制溫度和在該控制溫度時關閉上述開關裝置的次數(shù)構成的組；溫度斷通裝置，用于反復多次地進行如下控制從上述通電次數(shù)存貯裝置讀取控制溫度和次數(shù)，當由上述溫度檢測裝置檢測出的溫度達到該控制溫度時關閉上述開關裝置，之后若經(jīng)過規(guī)定時間，就接通上述開關裝置。
9.一種供冷氣設備的溫度控制裝置，具有輸入裝置，供操作者輸入設定溫度(以下稱為[設定溫度])；供冷氣裝置，用于使人接觸的媒體的溫度上升；設定溫度達到裝置，用于在上述媒體達到上述設定溫度后為了維持該溫度而控制上述供冷氣裝置；時間判斷裝置，用于判斷上述媒體達到上述設定溫度后是否經(jīng)過規(guī)定時間；溫度浮動裝置，用于控制上述供冷氣裝置，以便于在上述時間判斷裝置判斷出已經(jīng)過規(guī)定時間時，以人不能感覺到的規(guī)定溫度變化幅度那樣低的溫度和人不能感覺到的規(guī)定溫度變化率使上述媒體溫度浮動。
10.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述溫度浮動裝置包括臨界溫度存貯裝置，用于存貯在供冷氣時人能夠感覺到臨界溫度變化率(以下稱為[供冷氣時臨界溫度變化率])和在供冷氣時人能夠感覺到的臨界溫度變化幅度(以下稱為[供冷氣時臨界溫度變化幅度])；溫度變化裝置，用于控制上述供冷氣裝置，以便于從上述臨界溫度存貯裝置中讀取供冷時臨界溫度變化率和供冷時臨界溫度變化幅度，并根據(jù)這些讀取的值，使上述媒體溫度浮動。
11.根據(jù)權利要求2所述的控制裝置，其特征在于上述設定溫度達到裝置以比上述溫度浮動裝置使上述媒體的溫度浮動時的溫度變化率大的溫度變化率使上述媒體達到上述設定溫度。
12.根據(jù)權利要求3所述的控制裝置，其特征在于進一步還包括溫度上下變動裝置，用于控制上述供冷氣裝置，以便于在上述溫度漂移裝置使上述媒體的溫度漂移后，使媒體的溫度按抑制人體溫度變動曲線進行反復變化。
13.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述溫度上下浮動裝置包括變動模式存貯裝置，用于存貯界定在供冷時根據(jù)上述溫度浮動裝置使上述媒體的溫度浮動后所產(chǎn)生的人體溫度變動模式的上限溫度和下限溫度及周期；溫度變動裝置，用于控制上述供氣暖氣裝置，以便于從上述變動模式存貯裝置中讀取上限溫度、下限溫度和時間，并根據(jù)這些數(shù)值，使上述媒體溫度按上述變動曲線反復變化。
14.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述變動模式存貯部存貯的周期包含為使上述媒體的溫度從下限溫度上升到上限溫度所需的第一時間，將達到上述上限溫度的媒體維持在該溫度上的第二時間，使上述媒體從上限溫度下降到下限溫度所需的第三時間，和把達到上述下限溫度的媒體維持在該溫度上的第四時間。
15.根據(jù)權利要1所述的控制裝置，其特征在于上述變動模式存貯部存貯的下限溫度是比與受上述溫度浮動裝置控制浮動后的上述媒體的溫度低但高于上述設定溫度的值，上述變動模式存貯部存貯的上限溫度是受上述溫度浮動裝置控制浮動后的上述媒體溫度大的值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種供冷暖氣設備的溫度控制裝置，該裝置由用于輸入操作者設定的溫度的輸入裝置；使人接觸的媒體的溫度上升(下降)的供暖氣裝置(供冷氣裝置)；用于在上述媒體達到上述設定溫度后為了維持該溫度而控制上述供暖氣裝置(供冷氣裝置)的設定溫度達到裝置；用于判斷上述媒體達到上述設定溫度后是否經(jīng)過規(guī)定時間的時間判斷裝置；用于控制上述供暖氣裝置，以便使上述媒體溫度浮動的溫度浮動裝置。
文檔編號F24F11/00GK1143732SQ9512189
公開日1997年2月26日 申請日期1995年12月1日 優(yōu)先權日1994年12月1日
發(fā)明者武川博三, 井上雄二, 兒玉久, 北村知子, 井上茂之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社