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空調器的控制方法.pdf

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空調器 控制 方法
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摘要
申請專利號:

CN96123808.9

申請日:

1996.11.16

公開號:

CN1174964A

公開日:

1998.03.04

當前法律狀態:

終止

有效性:

無權

法律詳情: 專利權的終止(未繳年費專利權終止)授權公告日:2004.4.14|||授權|||公開|||
IPC分類號: F24F11/00 主分類號: F24F11/00
申請人: 松下電器產業株式會社;
發明人: 伊藤聰; 向井靖人; 奧井博司; 出口隆; 西宮理文
地址: 日本大阪府
優先權: 1995.11.24 JP 305399/95; 1996.05.07 JP 112490/96; 1996.05.13 JP 117623/96
專利代理機構: 中國專利代理(香港)有限公司 代理人: 葉愷東;鄒光新
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法律狀態
申請(專利)號:

CN96123808.9

授權公告號:

|||1145762||||||

法律狀態公告日:

2008.01.16|||2004.04.14|||1998.03.04|||1998.02.11

法律狀態類型:

專利權的終止(未繳年費專利權終止)|||授權|||公開|||實質審查請求的生效

摘要

一種空調器控制裝置包括以此設定值使空調器運行的設定運行設定值并向空調器輸出該運行設定值的運行設定值輸出裝置。此外,控制裝置還包括用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源傳輸來的電源控制信號的電源控制信號接收裝置,在由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號接收的基礎上用于為空調器計算運行控制設定值的第一運行控制設定值計算裝置,以及用于將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置。

權利要求書

1: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號的基礎上計算操 作控制設定值的第一運行控制設定值計算裝置;以及 用于將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置, 其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號時,運行控制信號 輸出裝置將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行 控制信號輸出給空調器,該運行控制信號與運行設定值輸出裝置的輸出有相同 的形式。
2: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 用于檢測和至少輸出空調器運行狀態的運行狀態檢測裝置; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由運行狀態檢測裝置檢測的運行狀態和由電源控制信號接收裝 置接收的電源控制信號的基礎上為空調器計算運行控制設定值的第二運行控 制設定值計算裝置;以及 用于將由第二運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置; 其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號并且運行狀態檢測 裝置檢測到空調器處在驅動狀態時,運行控制信號輸出裝置將由第一運行控制 設定值處理裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器,該運 行控制信號與運行設定值輸出裝置的輸出有相同的形式。
3: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 用于接收由運行設定值輸出裝置輸出的運行設定值的運行設定值接收 裝置; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由運行設定值接收裝置接收的運行設定值和由電源控制信號接 收裝置接收的電源控制信號的基礎上為計算空調器運行控制設定值的第三運 行控制設定值計算裝置; 用于將由第三運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置; 其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號時,根據由運行設 定值接收裝置接收的空調器的運行設定值,運行控制信號輸出裝置將由第三運 行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調 器,該運行控制信號具有與運行設定值輸出裝置的輸出相同的形式。
4: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 安裝在空調器所在房間內并能夠得到至少關于房間內部空間中是否有 人和人數的室內環境信息的室內環境檢測裝置; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由室內環境檢測裝置檢測的室內環境信息和由電源控制信號接 收裝置接收的電源控制信號的基礎上為空調器計算運行控制設定值的第一運 行控制設定值計算裝置;以及 用于將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接 收裝置接收了電源控制信號時,運行控制信號輸出裝置將與由運行設定值輸出 裝置輸出的輸出信號等效開在形式上相同的信號作為運行控制信號輸出給空 調器,這里的運行設定值輸出裝置是通過在從室內環境檢測裝置得到的室內環 境信息的基礎上讀取由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值 來輸出信號的。
5: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 安裝在空調器所在房間內并能夠得到至少關于房間內部空間中是否有 人和人數的室內環境信息的室內環境檢測裝置; 至少在從室內環境檢測裝置得到的室內環境信息的基礎上能夠累計人 不在房間中的無人時間周期的計時器; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由室內環境檢測裝置和計時器檢測的人不在的信息和由電源控 制信號接收裝置接收的電源控制信號的基礎上為空調器計算運行控制設定值 的第二運行控制數值計算裝置;以及 用于將由第二運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接 收裝置接收了電源控制信號時,如果根據超出一定值的時間得出了無人時間, 運行控制信號輸出裝置輸出停止空調器運行的信號。
6: 一種空調器控制裝置,包括: 空調器; 用于設定空調器運行的運行設定值并用于將該運行設定值輸出給空調 器的運行設定值輸出裝置; 用于在電源負荷的峰值時間接收從外部電源輸出的電源控制信號的電 源控制信號接收裝置; 用于在由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號的基礎上為空調 器計算運行控制設定值的第三運行控制設定值計算裝置; 用于將由第三運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運 行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置;以及 用于將取消空調器電源控制的電源控制取消信號傳輸給第三運行控制 設定值計算裝置的電源控制取消信號傳輸裝置,其中,當電源控制信號接收裝 置接收了電源控制信號,同時空調器處在由第三運行控制設定值計算裝置和運 行控制信號輸出裝置控制電源的狀態下,電源控制取消信號被從電源控制取消 信號輸出裝置輸出給第三運行控制設定值計算裝置,由此取消了電源控制。
7: 一種具有位于由無線遙控器控制的空調器之間通訊控制處理器的空 調控制裝置,包括: 與網絡終端進行通訊控制的網絡終端; 用于傳輸空調器的控制信號的無線遙控信號傳輸器;以及 用于確定空調器控制內容和向無線遙控信號傳輸器發送指令的計算 處理器,其中,在通過網絡終端的需求量控制要求的基礎上由計算處理器確定 控制內容,從而可通過無線遙控信號來改變空調器的設定,由此實現需求量控 制。
8: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于接收從無線遙控器傳輸給空調 器的控制信號的無線遙控信號接收裝置,其中,計算處理器以由無線遙控器設 定的空調器設定溫度和由無線遙控信號傳輸器改變的空調器的設定為基礎確 定控制內容,由此實現需求量控制。
9: 如權利要求7或8所述的裝置,還包括位于空調器的無線遙控信號傳 輸器和無線遙控信號接收器之間的與無線遙控系統匹配的專用信號傳輸線。
10: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于檢測供給空調器的電流的電 流傳感器,其中,計算處理器以電流傳感器檢測的電流值和由無線遙控信號改 變的空調器的設定為基礎確定控制內容,由此實現需求量控制。
11: 如權利要求10所述的裝置,還包括空調器的電源插座,其中,電流傳 感器放置在空調器控制裝置內。
12: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于檢測HA終端(JEM-A,日本工業 標準)的輸出的位于空調器中的HA輸出檢測器,其中,計算處理器以HA輸出和由 無線遙控信號改變的空調器的設定為基礎確定控制內容,由此實現需求量控 制。
13: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于檢測空調器的空氣調節空間 或室外的環境的環境信息檢測器,其中,計算處理器以環境信息檢測器得到的 環境信息和由無線遙控信號改變的空調器的設定為基礎確定控制內容,由此實 現需求量控制。
14: 如權利要求7所述的裝置,用于接收房間內人對空調器需求量控制 的取消要求的取消要求輸入單元,其中根據取消要求的輸入,由計算處理器執 行需求量控制取消操作。
15: 如權利要求14所述的裝置,還包括無線遙控信號接收器,其中無線 遙控控制信號計時器用來作為取消要求輸入單元。
16: 如權利要求7所述的裝置,還包括遙控碼設置器,該設置器具有 用于存儲一系列能夠由無線遙控信號傳輸器和無線遙控信號接收 器處理的遙控碼存儲裝置;以及 用于從一系列的遙控碼中選擇一個設定的遙控碼選擇裝置。
17: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于設置裝置本身在與網絡終端 的通訊中的地址的地址設定器,其中與網絡終端的通訊是通過確認地址來進行 的,由于這種配置,可在通過一個網絡終端分別辨別若干空調器的同時進行需 求量控制。
18: 如權利要求8所述的裝置,其中通過由無線遙控信號接收器接收的 操作模式設定信號來設定各種類型的運行模式。
19: 如權利要求7所述的裝置,還包括用于將空調器和控制裝置的運行 信息通知房間內的人的顯示單元,其中信息顯示單元至少顯示需求量控制是否 在進行。
20: 如權利要求7所述的裝置,其中,通訊控制處理器具有與網絡終端雙 向通訊的功能,其中,當產生傳輸要求時,空調器和控制裝置的信息被傳輸給網 絡終端.由于這種配置,電源方被允許通過網絡終端得到有關使用者方的信息, 例如空調器的狀態或室內環境以及房間內的人對需求量控制的反應。
21: 一種空調器需求量控制方法,包括下述步驟: 在無線遙控系統的空調器和電力公司的通訊網絡終端之間交換信 息; 至少根據由空調器進行空氣調節的房間內的室內環境信息、通過 通訊網絡終端從電力公司得到的在電源峰值期間要求抑制空調器電能消耗的 需求量要求信息和從無線遙控器傳輸來的現時的運行模式處理需求量運行模 式;以及 將處理過的與無線遙控器應用的產生信號等效的需求量運行模式 的信號傳輸給空調器。
22: 一種空調器需求量控制裝置,包括: 用于向空調器傳輸信號的無線遙控器; 用于在無線遙控系統的空調器和電力公司的通訊網絡終端之間交 換信息的通訊裝置; 用于從無線遙控器接收信號的空調器接收器; 用于至少檢測通過空調器進行空氣調節的房間的室內環境信息的 室內環境檢測裝置; 用于根據環境信息、通過電力公司通訊網絡得到的在電源峰值期 間抑制空調器的電能消耗的需求量要求信息和無線遙控器傳輸的現實運行模 式處理空調器的需求量運行模式的運行模式處理單元,以及用于向空調器傳輸 需求量要求信息的信號傳輸器。
23: 如權利要求21所述的方法,其中根據從空調器運行開始所經過的時 間或從室內環境檢測裝置得到的環境信息的時間坐標變化來確定室內的空氣 調節環境是處在過渡狀態還是處在穩定狀態。
24: 如權利要求22所述的裝置,還包括用于在從空調器運行開始所經過 的時間或從室內環境檢測裝置得到的環境信息的時間坐標變化基礎上確定室 內空氣調節的環境是處在過渡狀態還是穩定狀態的室內狀態確定裝置。
25: 如權利要求23所述的方法,還包括在得到需求量要求信息時,如果 室內空氣調節環境是處在過渡狀態,則將用于抑制空調器的電能消耗的空調器 需求量要求模式只一次地傳輸給空調器的一種狀態。
26: 如權利要求24所述的裝置,其中,當運行模式計算單元接收了需求 量要求信息時,如果室內狀態確定裝置確定室內空氣調節環境是處在過渡狀態, 由運行模式計算單元計算的空調器的需求量運行模式只一次地被傳輸給空調 器。
27: 如權利要求23所述的方法,還包括在得到需求量要求信息時,如果 室內空氣調節環境是處在穩定狀態,至少一次或多次地將用于抑制空調器的電 能消耗的空調器的需求量運行模式傳輸給空調器的一種狀態。
28: 如權利要求24所述的裝置,其中,當運行模式計算單元接收了需求 量要求信息時,如果室內狀態確定裝置確定室內空氣調節環境是處在穩定狀態, 由運行模式計算單元計算的空調器的需求量運行模式一次或多次地被傳輸給 空調器。
29: 如權利要求21所述的方法,還包括在需求量控制結束時,逐漸地將 空調器的需求量運行模式改變到需求量控制開始之前的運行模式的一種步 驟。
30: 如權利要求22所述的裝置,其中,在需求量控制結束時,逐漸地將空 調器的需求量運行模式改變到需求量控制開始之前的運行模式并順序地傳輸 給空調器。

說明書


空調器的控制裝置及需求量控制方法

    【技術領域】

    本發明涉及用于在夏天或類似時期消除由于電力需求量的增長而產生的電源負荷峰值并由此均衡電源負荷的一種空調器空制裝置。本發明還涉及一種用通訊網來完成控制,特別是完成需求量控制的空調器控制裝置,在該通訊網上所控制的空調器是通過無線遙控形式來完成的。此外,本發明還涉及空調器的一種需求量控制方法和裝置,該方法和裝置響應來自電力公司的需求量要求信息完成需求量(電源負載)的控制,其中家用空調器通過無線遙控系統來控制,且不降低其舒適程度。

    背景技術

    根據近年來電力的現狀,一直存在著在炎熱的夏天工作功率大幅度增加以至接近供給極限的問題。如已知的那樣,引起這個問題的原因之一是在家庭、辦公室及工廠中使用了空調器。因此,對需求量的控制的要求不斷增加,通過這種對需求量的控制,空調器的能量消耗可以根據工作功率的增加而受到限制。最近也展開了由于冬天里依賴電加熱裝置的趨勢在增加而產生的對需求量控制的要求的討論。

    因為有了空調器的需求量控制方法,使用日本工業協會(JIS)的HA終端(JEM-A)是很方便的。由于空調器裝有HA終端,所以響應來自外部的需求量控制指令來進行開/關控制是相當容易的。

    下面將參照附圖描述進行需求量控制的空調器的控制裝置的具體例子。

    如圖7所示,標號1001指示一個空調器,其中運行狀態檢測裝置1002,例如HA終端(JEM-A終端)(遵循JEMA標準)位于空調器1001中,運行信號輸出裝置1003、計算裝置1004和電源控制信號接收裝置1005通過由雙扭線或類似物制成的通訊線1006互相連接起來。此外,傳輸線1007是由電線或光導纖維電纜或類似物制成的,用來將電源控制信號接收裝置1005和外部電源1008互相連接起來。

    下面將描述上所述配置的空調器遙控裝置均衡電源負荷的方法。

    在電力消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷在電力公司或類似部門的外部電源1008中達到峰值時,經傳輸線1007電源控制信號接收裝置1005從外部電源1008中接收抑制電力消耗的電源控制信號。電源控制信號接收裝置1005響應所接收的電源控制信號,在運行信號計算裝置1004中計算停止空調器1001運行的指令,并且計算后的運行停止指令從運行信號輸出裝置1003經通訊線1006輸出給運行狀態檢測裝置1002。空調器1001根據從運行狀態檢測裝置1002接收的運行停止指令停止運行,并經過一定時間后再重新啟動。通過重復這個控制步驟程序可抑制空調器1001的電能消耗。通過改變運行的停止周期或者改變運行和停止間的轉換次數來調整抑制電源的程度。執行這些控制步驟直到電源負荷峰值過去。

    圖8示出了檢測空調器進入房間空氣溫度的電路圖。熱電偶(熱敏電阻)1009的一端接到恒電位上,并且開關1011接在熱電偶1009的另一端和電阻1010之間。開關1011a至1011e以及電阻1012a至1012e的一些串聯電路以復合級的形式并聯連接。電阻1012a至1012e具有不同的電阻值。電容器1014和進入房間空氣溫度計算裝置1015的一端被接到開關1011和電阻1010之間的一個連接點上,并且電阻1010和電容器1014的一端與地相連。

    下面將描述上述空調器的進入房間空氣溫度檢測電路均衡電源負荷的方法。

    在圖8中用虛線匡起來的是普通空調器的進入房間空氣溫度的檢測電路。隨著熱電偶1009的電阻值根據進入房間的空氣溫度而變化,圖8中點1013處的電勢也發生變化。根據點1013處的電勢,進入房間空氣溫度計算裝置1015計算進入房間的空氣溫度。因此,當進入房間的空氣溫度達到設定溫度時,空調器進入運行穩定狀態,其電能消耗減少。這是普通空調器的運行控制方法。在圖8中,開關1011a至1011e與電阻1012a至1012e的一些串聯電路被以復合級的形式并聯到開關1011上,其中,通過轉換開關1011、1011a至1011e,點1013處的電勢可比普通空調器電路中相應點1013位置上的電勢要低。這樣,盡管進入房間的空氣溫度并未實際達到設定溫度,但近似地達到設定溫度被人為地編入進入房間空氣溫度計算裝置1015,由此空調器進入運行穩定狀態,并抑制了電能消耗。通過適當地轉換開關1011、1011a至1011e可調整相對實際進入房間空氣溫度的溫度差,由此也調整了抑制電能消耗的程度。

    然而,在上述設置中,用運行狀態檢測裝置1002,如JEM-A終端(遵循JEMA標準),空調器被計算成只有運行和停機狀態。這樣,在均衡電源負荷時存在著需求者舒適性降低的問題。

    并且,通過空調器的溫度控制均衡電源負荷時,存在著必須改進空調器主要裝置的另一個問題。

    HA終端具有實現開/關兩位值的控制和狀態管理的標準,因此,控制和狀態管理的內容是有限制的。因此,難很精確地控制室內空氣溫度的變化,如在很大程度上放棄了對舒適程度的要求。此外,在一種變頻式空調器中,其中的壓縮機的性能是可變的,當室內溫度和設定溫度間有較大的差值時,由于從關到開轉換時的電能消耗大于穩定運行時的電能消耗的這種可能性,通常進行提高其性能指標的控制。

    為了克服這個缺點,日本專利公開1-114654號公開了抑制方法,在這個方法中,不是通過上述的簡單地開關整臺空調器而是通過控制設定溫度,來最小程度地降低舒適程度并且還避免了逆向增加瞬時的電能消耗。這種方式的配置在圖26中示出了。空調器1020的內部包括負荷控制裝置1021、控制與外部通訊的通訊控制單元1022、控制空調器運行/停機的空調器控制單元1023和室內空氣溫度傳感器1027。通訊控制單元1022與發出需求量控制指令的需求量監測裝置1025相連,需要時,同時用功率表1024監測電源負荷值。

    當隨著工作電量水平的增加而從需求量監測裝置發出需求量控制指令時,該指令經傳輸線輸人給通訊控制單元。根據需求量控制指令的內容以及空調器溫度傳感器的值,改變空調器的設定溫度來完成需求量控制。

    然而,在圖26的配置中,由于直接控制空調器的溫度設定值,所以空調器必須具有預先設定在其內的負荷控制裝置的功能元件。為了對沒有負荷控制裝置功能元件的空調器進行需求量控制必須改裝空調器,因此引起了改裝所需成本和勞動力的重要問題。于是人們一直期盼著一種方便、簡單地對現有空調器實現需求量控制的方法。

    另外,日本專利公開2-115644號也公開了一種系統,如圖35(A)和(B)所示,在該系統中通過以流過設置于室內的電路斷電器電容范圍內的室內布線的累計負荷電流值(如圖35(A))為基礎的選擇下降規則執行強制熱關機控制(使壓縮機停機)或通過對壓縮機實行最小工作頻率驅動控制(如圖35(B))來對一些空調器進行需求量(電源負荷)的控制,而不減低舒適程度。

    如圖36所示,利用一個HA終端(JEM-A)和一個HA終端裝置1030通過根據來自通訊網1031的信息操作或停機的方法來進行需求量的控制也是可能的。

    日本專利公開1-114654號還公開了一種系統,在用于一些空調器的需求量控制裝置中,該系統在超出限制電源的余量范圍內,通過以一度為一級的電源下降來改變空調器的設定溫度。

    圖37是在冷卻模式下的需求量運行的運行流程圖。根據此圖,當空調器的耗電水平超規定值的上限時,使運行中的空調器設定溫度(設定為t0)增加一度,這里能耗水平在經過一定時間后不低于規定值的上限,再使設定溫度反復地增加一度(設定為t2、t3)。這樣,由于增加了室內空氣溫度和設定溫度之間的差,可通過室內控制功能件重復壓縮機的開關運行,由此可得到需求量的控制。

    日本專利公開7-143670號公開了一種需求量控制裝置,在該裝置中,當工作電源水平達到連接含有空調器能量負荷的系統中的限制電源值時,電源的使用被限制。如圖38所示,該需求量控制裝置被設計成通過根據系統中工作電源水平、室內/室外的溫度和類似條件所得到的最佳電源分布以及根據超出的電源來實現需求量的控制。

    現在將簡短地對家用空調器的運行控制方法進行解釋。

    圖39是家用空調器的方框圖,其中,使用者的愿望(運行模式)經無線遙控器1040傳送給空調器1041,然后在空調器1041的計算單元中確定包括冷卻/加熱、空氣流動方向和設定溫度的運行模式。以這個運行模式為基礎,運行控制受室內/室外設備的影響,如風扇和壓縮機的影響,其中一般是以由取自無線遙控器1040的設定溫度和進入空氣(流入空調器)的溫度間的差為基礎來對空調器壓縮機的運行進行控制的。

    圖40是表示能量消耗和可變速型家用空調器變頻器壓縮機工作頻率間的關系的圖表。可以認為隨著壓縮機工作頻率以A→B→...的方式增加時,能量消耗也增加。此外,圖41(A)表示了在可變速型家用空調器變頻器的冷卻模式中設定溫度、進入溫度差和壓縮機工作頻率間的關系,圖41(B)類似地表示了加熱模式中設定溫度、進入溫度和壓縮機工作頻率間的關系。

    在冷卻和加熱這兩種模式中,空調器根據空調器和進入的溫度之間的差來確定圖40中A、B、...的壓縮機式作頻率。從圖40和41中可以看出,在冷卻模式中空調器設定溫度的增加使壓縮機工作頻率按D→C→B→A的方式減小,因此能量消耗可被減小。同樣,在加熱模式中,設定溫度的減小使能量消耗也減小。

    在所謂的恒速型空調器中,壓縮機直接由商用電源驅動,如圖41所示,在進入溫度低于設定溫度時通過使壓縮機停機,而在進入溫度達到高于設定溫度α的一個特定溫度時通過再啟動壓縮機來進行室內空氣溫度控制。在這種情況下,通過改變設定溫度,可使空調器的需求量控制通過壓縮機的開-關操作來實現。

    然而,對于上述的傳統配置來說,不管室內和室外的環境狀態如何,家用空調器的運行和停機或者壓縮機的最小頻率驅動都受到影響。由于這種情況,當通過空調器的需求量控制裝置使運行模式變換得太頻繁時,在需求量控制被取消的可能性增加的同時使用者的舒適程度會減低。這樣,使有效地消除峰值變得困難。

    另外,在需求量控制裝置中減少空調器的電量,以便防止連接包括空調器在內的電源負荷的系統中現任何超出限制電源值的情況時,由于重復的開關或若干空調器的電源分布,所以還存在另一個必然會遇到的舒適程度將不可避免地惡化的問題。

    大規模電源用戶,如建筑物和工廠用戶,與電力公司簽訂了電能指標合同,若干空調器在集中控制下運行,因此,空調器的電源使用狀態或室內環境條件能相當容易地控制住。與此相反,作為另一個問題,家用空調器互相間不相關,所以很難通過利用集中控制或其它設備得到空調器的運行狀態或空調器的有關信息是困難的。

    除此之外,近年來家用空調器作為安全、干凈和可全年使用的冷卻/加熱設備應用得十分廣泛。由于這個趨勢,冬天和夏天的電能消耗顯著增長。在這樣的情況下,均衡電源需求量和消除電源峰值已經成為實際的社會性問題。

    特別是由于通過逐漸地抑制每個家庭的電能消耗程度能消除峰值,以及由于能防止電廠過載而發生的局部電源中斷,對大規模電能消耗的空調器進行需求量控制的趨勢已經更強了。對一般的家用空調器的有效需求量的控制來說,最重要的問題是在最小地減低室內環境的舒適程度的同時減小取消需求量控制的比率。

    然而,如果在一種限制電源的系統,如家庭、工廠和建筑物中進行需求量的控制而不發生問題當在包含電站的范圍內進行大規模的需求量控制時,可能會有在需求量控制結束時突然將空調器的運行模式改變為需求量控制起始點上的設定模式而使得該范圍內的電源負荷急劇增加的可能性,這樣,需要運行需求量控制的情況再次發生。

    【發明內容】

    本發明已解決了上述問題。此外,本發明的一個目的是在不改變現有的空調器本身也不降低使用者的舒適程度的情況下,在電源負荷峰值上均衡電源負荷。

    本發明的另一個目的是提供一種利用簡單的方法,用于對無線遙控系統空調器進行有效需求量控制并對舒適程度的損害最小的空調器控制裝置。

    本發明的再一個目的是提供一種用于無線遙控系統的空調器的需求量控制方法和一些需求量控制裝置。

    為了達到上述目的,根據本發明的空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號為基礎為空調器計算操作控制設定值的第一運行控制設定值計算裝置;以及用于將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號時,運行控制信號輸出裝置將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為輸出控制信號輸出給空調器,運行控制信號與運行設定值輸出裝置的輸出信號有相同的形式。

    在本發明的另一個實施例中,空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;用于檢測和輸出至少一個空調器運行狀態的運行狀態檢測裝置;用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由運行狀態檢測裝置檢測的運行狀態和由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號為基礎來為空調器計算運行控制設定值的第二運行控制設定值計算裝置;以及用于將由第二運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號并且運行狀態檢測裝置已經檢測到空調器處在啟動狀態時,運行控制信號輸出裝置將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為輸出控制信號輸出給空調器,運行控制信號與運行設定值輸出裝置的輸出信號有相同的形式。

    在本發明的再一個實施例中,空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;用于接收由運行設定值輸出裝置輸的運行設定值的運行設定值接收裝置;用于接收在電能負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由運行設定值接收裝置接收的運行設定值和由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號為基礎來為空調器計算運行控制設定值的第三運行控制設定值計算裝置;其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號時,根據運行設定值接收裝置接收的空調器運行設定值,運行控制信號輸出裝置將由第三運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為輸出控制信號輸出給空調器,運行控制信號與運行設定值輸出裝置的輸出信號有相同的形式。

    按照這些發明,在不對現有的空調器進行改進的情況下,根據來自外部電源的信號不僅可進行開關運行,也可進行溫度和空氣流設定的運行,由此在電源負荷達到外部電源的峰值時,抑制空調器的電能消耗,然后在不降低空調房間的舒適程度的情況下均衡電源負荷。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該輸出值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;安裝在空調器所裝房間內并能夠得到至少有關房間內是否有人及有人時的人數等環境信息的室內環境檢測裝置;用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由室內環境檢測裝置檢測的室內環境信息和由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號為基礎來為空調器計算運行控制設定值的第一運行控制設定值計算裝置;以及用于將由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接收裝置已經接收到了電源控制信號時,運行控制信號輸出裝置將與由運行設定值輸出裝置通過讀取輸出的輸出信號等效的并在形式上與其相同的信號作為運行控制信號輸出給空調器,而由第一運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值是以從室內環境檢測裝置所得的室內環境信息為基礎的。

    按照這個發明,不需改造空調器的主要單元,根據當時房間中的人數可在現有的空調器上進行溫度設定、空氣流速設定以及與運行和停機類似的運行。通過根據所需的外部電源進行這些控制過程,可在電源負荷的峰值期抑制空調器的電能消耗并不降低使用者的舒適程度,由此可以有效地均衡電源負荷。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該輸出值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;安裝在空調器所裝房間內并能夠得到至少有關房間內是否有人及有人時的人數等環境信息的室內環境檢測裝置;以從室內環境檢測裝置得到的室內環境信息為基礎的,至少能夠計算房間中不在場的缺席人數時間周期的計時裝置;用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由室內環境檢測裝置和計時裝置檢測的人數缺席信息以及由電源控制信號接收裝置接收的電能控制信號為基礎為空調器計算運行控制設定值的第二運行控制設定值計算裝置;以及用于將由第二運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值作為運行控制信號輸出給空調器的運行控制信號輸出裝置,其中,當電源控制信號接收裝置已經接收到了電源控制信號時,若從計時器得到的人的缺席時間超過一定值,運行控制信號輸出裝置輸出停止空調器運行的信號。

    按照這個發明,無人房間內的空調器的電能消耗被從外部電源消除,因此對其它房間和使用者的節能控制可以減輕。這樣能夠更有效地均衡電源負荷。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置包括:空調器;用于設定作為空調器運行依據的運行設定值,并將該值輸出值輸出給空調器的運行設定值輸出裝置;用于接收在電源負荷的峰值期間從外部電源輸入的電源控制信號的電源控制信號接收裝置;用于以由電源控制信號接收裝置接收的電源控制信號為基礎為空調器計算運行控制設定值的第三運行控制設定值計算裝置;用于作為運行控制信號向空調器輸出由第三運行控制設定值計算裝置計算的運行控制設定值的運行控制信號輸出裝置;以及用于向第三運行控制設定值計算裝置傳輸取消對空調器的電源控制的電源控制取消信號的電源控制取消信號傳輸裝置,其中,當電源控制信號接收裝置接收了電源控制信號并且此時空調器處在第三運行控制設定值計算裝置和運行控制信號輸出裝置的電源控制狀態時,電源控制取消信號被從電源控制取消信號輸出裝置傳輸到第三運行控制設定值計算裝置,由此取消了電源控制。

    按照這個發明,當使用者不希望空調器的設定值在急需的情況下通過節能控制而改變時,如患病時,使用者的愿望可被滿足。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置包括:位于由無線遙控器控制的空調器和網絡終端之間并通過網絡終端完成通訊控制的通訊控制處理器;用于傳輸空調器的控制信號的無線遙控信號傳輸器;以及確定空調器的控制內容并將指令送給無線遙控信號傳輸器的處理器,其中,根據網絡上所需的需求量控制通過處理器來確定控制內容,因此,靠無線遙控信號來改變空調器的設定,由此實現需求量的控制。

    這樣的配置使沒有需求量控制功能的大多數標準空調器可以通過通訊網絡來集中控制,因此可非常有效地降低能耗。此外,由于不必對空調器進行改造或類似的工作,可以通過簡單并且不昂貴的方式實現需求量的控制。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括用于接收無線遙控器傳輸給空調器的控制信號的無線遙控信號接收裝置,其中控制內容是由處理器是在通過無線遙控器設定的空調器設定溫度以及通過無線遙控信號改變空調器的設定的基礎上來確定的,由此可實現需求量控制。此外,空調器控制裝置還包括用于檢測供給空調器的電流的電流傳感器,其中控制內容是由處理器根據電流傳感器檢測的電流值以及根據通過無線遙控信號所改變的空調器的設定來確定的,由此可實現需求量控制。另外,空調器控制裝置還包括用于檢測來自位于空調器中的HA終端(JEM-A,日本工業標準)的輸出的HA輸出檢測器,其中控制內容是由處理器根據HA輸出以及通過無線遙控信號改變的空調器的設定來確定的,由此,可實現需求量控制。根據這些實施例,因為需求量控制設定的內容是根據空調器的設定狀態和運行狀態來確定的,所以能夠有效地減少電能消耗而不顯著地降低舒適程度。

    在本發明的又一個實施例中,一條與無線遙控系統匹配的專用信號傳輸線接在空調器的無線遙控信號傳輸裝置和無線遙控信號接收裝置之間。由于這種配置,可防止來自無線遙控信號傳輸裝置的信號被該傳輸裝置自身的無線遙控信號接收裝置接收的這種故障,因此增加了可靠性。此外,控制裝置裝配狀態的自由度增加了,這樣使裝配較容易。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括一個空調器的電源插座,其中電流傳感器放在空調器控制裝置中。這種配置使空調器控制裝置容易安裝,此時線路簡單并且外觀較好。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括一個用于檢測空調器的空氣調節空間環境或室外環境的環境信息檢測器,其中控制內容是由處理器根據環境信息檢測器得到的環境信息以及無線遙控信號所改變的空調器的設定來確定的,因此可實現需求量控制。由于這種配置,需求量控制內容能夠通過直接檢測空氣調節空間環境和室外環境來確定。這樣,可有效地減少電能消耗而不顯著地降低舒適程度。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括一個用于接受房間內人發出的有關取消空調器需求量控制請求的取消請求輸入裝置,其中處理器根據取消請求的輸入執行需求量控制的取消過程。由于這種配置,可實現需求量控制而不引起室內人的不舒服的感覺。此時,可更容易地實現協作關系并有效地降低電源。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括一個無線遙控信號接受裝置,其中無線遙控信號接收裝置被用作取消請求輸入單元。由于這種配置,即使在不舒服的感覺增加時,在沒有意識到進行需求控制時也能借助于通常的工作感覺來取消需求量的控制,由此可實現空調器環境的控制。

    在本發明的又一個實施例的中,空調器控制裝置還包括一個遙控碼定位器,該定位器包括:用于存儲能夠由無線遙控信號傳輸裝置和無線遙控信號接收裝置處理的一些遙控碼組的遙控碼儲存裝置;以及用于從若干組遙控控制碼中選擇一組遙控碼作為待實際處理的遙控碼的選擇裝置。由于這種配置,對于遙控碼互不相同的各種空調器來說,可廣泛地、簡單地實現需求量控制。此外,由于將較少種類的控制裝置配給許多種類的空調器,因此提高了大批量生產的能力。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括一個用于在與網絡終端通訊中設定裝置本身的地址的地址定位器,其中通過確認地址實現與網絡終端的通訊。由于這種配置,在一些空調器被從一個網絡終端上逐一地辨別出的同時可實現需求量的控制。

    在本發明的又一個實施例中,通過由無線遙控信號接收器接受的運行模式設定信號來設定各種運行模式。

    在本發明的又一個實施例中,空調器控制裝置還包括用于將空調器和控制裝置的運行信息通知室內的人的信息顯示單元,其中信息顯示單元至少顯示是否在進行需求控制。由于這種配置,在使室內的人判斷電源狀態信息的基礎上可以實現需求量控制。

    在本發明的又一個實施例中,通訊控制處理器具有與網絡終端雙向通訊的功能,其中當要進行傳輸時,空調器的控制裝置的信息被傳輸給網絡終端。由于這種配置,使電源端經過網絡終端獲得使用者端的信息,例如空調器的狀態、室內環境以及室內的人對需求量控制的反應。

    在本發明的又一個實施例中,提供了一種空調器需求量控制方法,該方法包括如下步驟:在現有的無線遙控系統空調器與電力公司的通訊網絡終端之間交換信息;處理至少以經過空調器進行空氣調節的房間的室內環境信息為根據的需求量運行模式、經通訊網從電力公司獲得的用于在電力峰值期間要求抑制空調器電能消耗的需求量要求信息以及從無線遙控器傳輸來的電流運行模式;向空調器傳輸與由無線遙控器發出的傳輸信號等效的已處理的需求量運行模式信號。

    對于這種配置,因空調器使用者所希望的運行模式以及空調器響應室內/室外環境信息和來自電力公司的需求量要求信息的需求量運行模式被傳輸給空調器,所以空調器的需求量控制具有同時滿足舒適性和消除峰值的優點。

    此外,由于空調器的設定溫度根據舒適程度PMV(預測平均值)而變化的這種配置,因此可在不降低舒適性的情況下實現需求量控制。這樣就出現了可減少使用者要消除需求量控制的比率的優點。

    而且,由于需求量控制裝置還包括一個熱成像檢測裝置,因此可以測定人體的位置和人體位置上的舒適程度PMV,在這種情況下,當需求量控制大約在0。5行程上進行時,能夠把對空氣流的感覺(空氣流的流量和方向)加入到舒適性因素中。因此,與只根據設定溫度來進行需求量控制的情況相比,存在著可通過一種秩來降低壓縮機的工作頻率的可能性。這樣就具有在滿足有效的需求量控制和舒適性的同時消除電力峰值的優點。

    而且,由于屬于家用電源負荷范圍內現存的空調器通過響應室內/室外環境信息、需求量要求水平、使用者所希望的環境以及電站周圍區域性的大規模電源系統中的類似因素確定的需求量模式運行來控制需求量(電源負荷),所以能夠實現有效的需求量控制和消除電源峰值而幾乎不降低使用者的舒適性。這樣可事先防止區域性的電力故障。

    在本發明的另一個實施例中,提供了一種空調器需求量控制裝置,該裝置包括:將信號傳輸給空調器的無線遙控器;用于在無線遙控系統的空調器和電力公司的通訊網絡終端之間交換信息的通訊設備;用于從無線遙控器接收信號的空調器接收器;用于至少檢測經空調器進行空氣調節房間的室內環境信息的室內環境檢測裝置;用于根據環境信息、通過通訊網從電力公司得到的用來要求在電源峰值期抑制空調器電能消耗的需求量要求信息和由無線遙控器傳輸的當前的運行信息來計算空調器需求量運行模式的運行模式計算單元;以及用于向空調器傳輸需求量要求的信號傳輸器。

    由于這種配置,除了上述實施例所描述的優點外,通過使用與空調器的信號等效的無線遙控信號來對空調器進行運行控制,另外還有根本不必對現有的空調器進行改進的優點。

    在本發明的另一個實施例中,根據空調啟動后所經過的時間或者根據在通過室內環境檢測裝置得到的環境信息的時間坐標變化來確定室內的空氣調節環境是瞬時狀態還是在穩定狀態。通過這種配置可確定室內環境是在瞬時狀態或是在穩定狀態。這樣,提供了根據室內空氣調節環境狀態進行需求量控制的優點。

    在本發明的另一個實施例中,空調器需求量控制裝置還包括用于在空調器啟動后所經過的時間或者由室內環境檢測裝置得到的環境信息的時間坐標變化的基礎上確定室內的空氣調節環境是在瞬時狀態還是在穩定狀態的室內狀態判斷裝置。

    在本發明的另一個實施例中,空調器的需求量控制方法還包括如果室內空氣調節環境處在過渡狀態,根據對需求量要求信息的測定,將抑制空調器電能消耗的的空調器需求量運行模式一次地傳輸給空調器的步驟。這種配置提供了在過渡狀態將不產生無意義的運行和將不顯著地降低使用者的舒適性的優點。

    在本發明的另一個實施例中,在空調器需求量控制裝置中,如果室內狀態判斷裝置確定了室內空氣調節環境處在過渡狀態,當運行模式計算單元接收了需求量要求信息時,由運行模式計算單元計算的空調器需求量運行模式只一次傳輸給空調器。

    在本發明的另一個實施例中,空調器需求量控制方法還包括如果室內的空氣調節環境處在穩定狀態,根據對需求量要求信息的測定,將抑制空調器電能消耗的的空調器需求量模式運行至少一次或多次傳輸給空調器的步驟。由于這種配置,根據環境信息和需求量控制啟動時壓縮機工作頻率范圍內的,即在電能消耗范圍內的PMV一次或多次地改變設定溫度。這樣有能夠將需求量控制重點放在使用者的舒適性上的優點。

    在本發明的另一個實施例中,在空調器需求量控制裝置中,如果室內狀態判斷裝置確定了室內的空氣調節環境處在穩定狀態,當運行模式計算單元接收了需求量要求信息時,由運行模式計算裝置計算的空調器的運行模式被一次或多次地傳輸給空調器。

    在本發明的另一個實施例中,空調器需求量控制方法還包括在需求量控制的一端逐漸地將空調器的需求量運行模式變為在啟動需求量控制之前的運行模式的步驟。這種配置提供了防止由于在需求量控制的一端壓縮機工作頻率的增加帶來的電能消耗的瞬時增加所引起再出現電源峰值的優點。

    在本發明的另一個實施例中,其中空調器需求量控制裝置中,在需求量控制的一端,空調器的需求量運行模式被逐漸地變為啟動需求量控制之前的運行模式并接著將其傳輸給空調器。

    【附圖說明】

    圖1是根據本發明的第一實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖2是根據本發明的第二實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖3是根據本發明的第三實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖4是根據本發明的第四實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖5是根據本發明的第五實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖6是根據本發明的第六實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖7是傳統空調器控制系統配置簡圖;

    圖8是傳統空調器遙控的進入房間空氣溫度檢測電路簡圖;

    圖9是根據本發明的第七實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖10是對本發明第七實施例的響應需求量控制的說明圖;

    圖11是根據本發明的第八實施例的空調器控制系統配置簡圖;

    圖12(A)是對本發明的第五實施例的響應需求量控制的控制內容的說明,圖12(B)是對響應初始設定溫度來確定溫度變化量的控制內容的說明;

    圖13是用于設置根據本發明第九實施例的空調器控制系統的方法的簡圖;

    圖14(A)是第七實施例系統中空調器的電流變化簡圖,圖14(B)是對第十實施例中響應空調器狀態的控制內容的說明;

    圖15是用于本發明第十一實施例的空調器的包括電流傳感器和接收器的控制系統簡圖;

    圖16是根據本發明第十二實施例包括HA輸出檢測器的空調器控制系統配置簡圖;

    圖17是根據本發明第六實施例包括作為環境信息檢測器的溫度傳感器的空調器控制系統配置簡圖;

    圖18是對本發明第十三實施例中響應檢測溫度和需求量控制要求的控制實例的說明;

    圖19是根據本發明第十四實施例能夠執行需求量控制取消程序的空調器控制系統配置簡圖;

    圖20是對根據本發明第十五實施例輸入取消要求的控制實例的說明;

    圖21是對根據本發明第十五實施例在需求量控制期間遙控操作的控制實例的說明;

    圖22是根據本發明第十六實施例包括遙控碼設定部分的空調器控制系統配置簡圖;

    圖23是根據本發明第十七實施例由一個網絡終端控制的一些空調器的情況的系統布置簡圖;

    圖24是對本發明第十九實施例的顯示方法的說明;

    圖25是對根據本發明第二十實施例與網絡終端的通訊內容的說明;

    圖26是傳統空調器需求量控制裝置的配置簡圖;

    圖27是本發明第二十一實施例所示的空調器需求量控制裝置的方框圖;

    圖28是熱成像裝置的局部圖;

    圖29是對本發明第二十三實施例所示的需求量控制裝置的內部安裝狀態的說明;

    圖30(A)是對由于夏季開始進行冷卻而發生的室內空氣溫度變化的說明,圖30(B)是對由于冬季開始進行加熱而發生的溫度變化的說明;

    圖31是對本發明第二十四實施例所示的需求量控制期間設定溫度變化以及房間空氣溫度和電能消耗變化結果的說明;

    圖32(A)是對本發明第二十一實施例由于設定溫度變化引起的電能消耗變化的說明,圖32(B)是對本發明地二十四實施例中在需求量控制的一端改變設定溫度的方法的說明;

    圖33是本發明第二十五實施例所示空調器需求量控制裝置方法的程序圖;

    圖34是本發明第二十五實施例所示空調器需求量控制的一端的設定溫度改變方法的程序圖;

    圖35(A)是表示說明家用空調器傳統需求量控制內容的時間-電流特性的特性曲線圖,圖35(B)是以(A)的需求量控制為基礎的空調器的運行說明;

    圖36是使用傳統的HA終端的家用空調器的需求量控制的簡要配置圖;

    圖37是表示由于空調器傳統需求量控制引起的設定溫度的變化的說明圖;

    圖38是用于一些空調器需求量控制的傳統需求量控制裝置的示意圖;

    圖39是一般家用空調器的方框圖;

    圖40是表示傳統的變頻器可變速度型家用空調器中的電能消耗和壓縮機運行頻率間的關系的特性圖;

    圖41(A)和(B)是表示冷卻和加熱模式中變頻器可變速度型一般家用空調器的設定溫度、進入溫度差和壓縮機的工作頻率間的關系的說明圖;以及

    圖42是表示由于傳統恒速型空調器的設定溫度與進入溫度的差引起的壓縮機的開-關控制的說明圖;

    【具體實施方式】

    下面將描述一些在夏季的冷卻模式中運行需求量控制系統的例子,除了只有設定溫度的變化方向不同外,該方法與冬季加熱的方法是一樣的。

    (1)第一實施例

    各個實施例的相同元件和相應部分用相同的標號表示并且不再重復描述。如圖1所示的空調器需求量控制系統包括空調器10,用作遙控的運行設定值輸出裝置11,電源控制信號接收裝置13,運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15,其中,除了空調器10外的這些組成裝置是經由雙扭線或類似物制成的通訊線16來互相連接起來的。傳輸線17是由主干線或光導纖維光纜或類似物制成的,用來作為電源控制信號接收裝置13和外部電源18間的相互連接線。

    按照上述所建立的空調器需求量控制系統,將描述均衡電源負荷的方法。在電能消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到電力公司或類似組織的外部電源18的峰值時,電源控制信號接收裝置13經傳輸線17接收用于抑制電能消耗的電源控制信號。運行控制設定值計算裝置14以電源控制信號接收裝置13接收的電源控制信號為基礎計算空調器10的運行控制設定值,如運行/停機設定、溫度設定或空氣流設定。從操作控制信號輸出裝置15將輸出計算過的運行控制設定值作為與由運行設定值輸出裝置11輸出的紅外信號那樣的無線電信號相同的信號形式的運行控制信號輸出給空調器10。根據這個運行控制信號,空調器10朝著減少電能消耗的狀態改變運行設定,如運行/停機設定、溫度設定或空氣流速度設定。經過一定時間后,空調器10再以初始運行設定值運行。通過重復這種順序的控制步驟,抑制了空調器10的電能消耗。電源消耗的抑制程度是根據運行設定值的改變情況來調整的,并且運行設定的時間周期被不斷變化來實現節能控制,或者也可通過改變倍數或類似因素實現節能控制。執行這些控制程序直到空調器的電源負荷峰值消失。因此而均衡了電源負荷。

    在圖1的實施例中,電源控制信號接收裝置13、運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被裝在一起或全部被裝在一起時也可得到相同的效果。

    (2)第二實施例

    如圖2所示的空調器需求量控制系統包括空調器10,安排在空調10中像日本工業協會(JIS)的HA終端(JEM-A)那樣的運行狀態檢測裝置5。該運行狀態檢測裝置5通過通訊線16與運行控制設定值計算裝置14相連。

    對于本發明,在電能消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到電力公司或類似組織的外部電源18的峰值時,用于抑制電能消耗的電源控制信號經過傳輸線17被電源控制信號接收裝置13接收。運行狀態檢測裝置5確認空調器10的運行狀態,并且如果空調器10目前正在運行,則執行與第一實施例相同的運行,由此抑制了空調器10的電能消耗。否則就不執行運行。進行這個控制過程直到空調器的負荷峰值消失。因此而均衡了電源負荷。

    在圖2的實施例中,電源控制信號接收裝置13、運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被裝在一起或全部被裝在一起時也可得到相同的效果。

    (3)第三實施例

    圖3所示空調器需求量控制系統包括空調器10,運行設定值輸出裝置11,電源控制信號接收裝置13,第三運行控制設定值計算裝置14,運行控制信號輸出裝置15和運行設定值接收裝置6,其中,除空調器10以外的這些組成裝置是經由雙扭線或類似物形成的通訊線16相互連接起來的。傳輸線17是由主干線或光導纖維纜或類似物形成的,用來將電源控制信號接收裝置13和外部電源18相互連接起來。

    按照上述建立的空調器需求量控制系統,在電能消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到電力公司或類似組織的外部電源18的峰值時,電源控制信號接收裝置13經傳輸線17接收用于抑制電能消耗的電源控制信號。運行設定控制值,如溫度設定或空氣流設定是由運行設定值輸出裝置11設定的。這些設定被轉換成紅外信號形式,然后向空調器10輸出。當信號不僅被空調器10也被運行設定值接收裝置7接收時,第三運行控制設定值計算裝置14接收由電源控制信號接收裝置13接收的電源控制信號。此外,計算裝置14讀取由運行設定值輸出裝置11設定并由運行設定值接收裝置7接收的溫度設定或空氣流設定,然后計算出能夠抑制電能消耗而不降低舒適性的新的溫度或空氣流的運行控制設定值。計算過的運行控制設定值作為運行控制無線電信號從運行控制信號輸出裝置16傳輸給空調器10。該無線電信號與從運行設定值輸出裝置11輸出的紅外信號有相同的形式。根據運行控制信號,空調器10在預定的周期內改變溫度設定或空氣流設定以便減少其電能消耗而不降低舒適性。經過該時間周期后,空調器10再以初始運行設定值運行。通過重復這種順序的控制步驟,抑制了空調器10的電能消耗。根據運行設定時間周期調整電能消耗的抑制程度,該周期被不斷變化來實現節能控制,或者也可通過改變倍數或類似因素實現節能控制。執行這些控制程序直到空調器的電源負荷峰值消失。從而均衡了電源負荷而不降低房間的舒適性。

    應該注意,運行狀態檢測裝置5可被安裝在空調器10中通過通訊線16與第三操作控制設定值計算裝置14相連,由此均衡了電源負荷而不降低房間的舒適性。

    在圖3所示實施例中,電源控制信號接收裝置13、第三運行控制設定值計算裝置14、運行控制信號輸出裝置15和運行設定值接收裝置6是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被裝在一起或全部被裝在一起時也可得到相同的效果。

    此外,盡管在第一至第三實施例中運行控制輸出裝置15的輸出被以紅外信號那樣的無線電信號輸出給空調器,但運行控制輸出裝置15是經電纜與空調器相連的,因此裝置5的輸出能夠通過該電纜傳輸給空調器10。

    (4)第四實施例

    各個實施例的相同元件和相應部分用相同的標號表示并且不再重復描述。如圖1所示的空調器需求量控制系統包括空調器10,用作遙控的運行設定值輸出裝置11,室內環境檢測裝置12,電源控制信號接收裝置13,運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15,其中,除空調器10以外的這些組成裝置經由雙扭線或類似物形成的通訊線16相互連接的。傳輸線17是由主干線或光導纖維或類似物形成的,用來將電源控制信號接收裝置13與外部電源18相互連接起來。

    按照上述所建立的空調器需求量控制系統,將描述均衡電源負荷的方法。在電能消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到電力公司或類似組織的外部電源18的峰值時,電源控制信號接收裝置13經傳輸線17接收用于抑制電能消耗的電源控制信號。運行控制設定值計算裝置14以由室內環境檢測裝置12檢測的室內環境信息和電源控制信號接收裝置13接收的電源控制信號接收為基礎計算空調器10的運行控制設定值,如運行/停機設定、溫度設定或空氣流設定,所說的室內環境信息是關于房間內是否有人和房間內的人數以及類似的情況的。計算過的運行控制設定值作為運行控制信號輸出從運行控制信號輸出裝置15輸出給空調器10,其中運行控制信號的形式與由運行設定值輸出裝置11輸出的如紅外信號那樣的無線電信號的形式是相同的。根據這個運行控制信號,空調器10向著減少電能消耗的狀態改變運行設定,如運行/停機設定、溫度設定或空氣流速度設定。經過預定時間后,空調器10再以初始運行設定值運行。通過重復這種順序的控制步驟,抑制了空調器10的電能消耗。根據運行設定值的變化情況調整電能消耗的抑制程度,并且運行設定的時間周期不斷變化來實現節能控制,或者也可通過倍數或類似因素實現節能控制。執行這些控制過程直到空調器的電源負荷峰值消失。這樣均衡了電源負荷。

    在圖4的實施例中,室內環境信息裝置12、電源控制信號接收裝置13、運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被設置成一體或全部裝置被設置成一體時也可得到相同的效果。

    (5)第五實施例

    如圖5所示的第二實施例的需求量控制系統包括一個計時器20。該計時器20經通訊線16與運行控制設定值計算裝置14相互相連。

    下面將說明關于該空調器需求量控制系統均衡電源負荷的方法,在電源負荷的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到外部電源18的峰值時,抑制電能消耗的電源控制信號經傳輸線17被電源控制信號接收裝置13接收。此外,由室內環境信息檢測裝置12檢測無人狀態并將無人的持續時間用計時裝置20加起來。當計時裝置20所加起來的總值達到或超過一定值時,被認為是人離開的狀態,此時,第二運行控制設定值處理裝置14產生停止空調器運行的運行信號并將該信號從運行控制信號輸出裝置15中輸出。結果空調器10停止運行,因而消除了由于忘記關空調器10而引起的電能消耗的浪費。此外,其它房間空調器節能控制或使用者運行設定的變化可被減輕。這樣,實現了避免浪費的節能控制,并且能夠非常有效地均衡電源負荷。

    在圖5的實施例中,室內環境檢測裝置12、計時裝置20、電源控制信號接收裝置13、運行控制設定值計算裝置14和運行控制信號輸出裝置15是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被設置成一體或全部裝置被設置成一體時也可得到相同的效果。

    (6)第六實施例

    圖6的需求量控制系統包括一個代替計時器的電源控制取消信號傳輸裝置21。

    按照上述所建立的空調器需求量控制系統,將說明均衡電源負荷的方法。在電能消耗的峰值期間,如夏天,當電源負荷達到電力公司或類似組織的外部電源18的峰值時,電源控制信號接收裝置13經傳輸線17接收用于抑制電能消耗的電源控制信號。運行控制設定值計算裝置14在由電源控制信號接收裝置13接收的電源控制信號的基礎上計算運行控制設定值。計算過的運行控制設定值作為運行控制信號從運行控制信號輸出裝置15輸出給空調器,該運行控制信號的形式與由運行設定值輸出裝置11輸出的紅外信號那樣的無線電信號的形式是相同的。根據該運行控制信號,空調器10改變用于節能控制的運行設定。然而,對于人由于生病或類似情況而躺在床上的緊急情況,如果改變了空調器10的設定則會發生使使用者陷入困境的情況。在這樣的情況下,通過運行電源控制取消信號傳輸裝置21可允許使用者取消從外部電源得到的節能控制,為防備這樣的情況,在緊急事件中不希望改變空調器10的運行狀態。

    在圖6的實施例中,電源控制信號接收裝置13、運行控制設定值計算裝置14、運行控制信號輸出裝置15和電源控制取消信號傳輸裝置21是分別設置的。然而,對這些裝置的設置情況來說,當其中的一些裝置被設置成一體或全部裝置被設置成一體時也可得到相同的效果。就從運行控制信號輸出裝置15到空調器10的運行控制信號來說,很容易設想出在空調器10和運行控制信號輸出裝置15間使用電纜相互連接來實現與該實施例使用如紅外信號那樣的無線電信號所引起的那些效應等效的一些其它輸出方法。

    (7)第七實施例

    圖9所示空調器需求量控制系統包括空調器30,遙控信號接收裝置31,操作設定值輸出裝置32(無線遙控),通訊網33,網絡終端34,通訊控制處理器35,處理器36和無線遙控信號傳輸器37。在這個系統中,通訊控制器35、處理器36和無線遙控信號傳輸器37放在一起作為一個控制單元38。此外,通訊控制器35通過住宅電源線與網絡終端34相連。

    當電能消耗增加到接近電源極限時,響應該緊急狀況的需求量控制要求和均衡要求經通訊網33傳輸給網絡終端34。網絡終端34和通訊控制處理器35之間的通訊是通過住宅電源線39實現的,其中需求量控制要求被輸入給處現器36。處理器36根據需求量控制要求的水平來確定適當的溫度設定值,并且將相應設定情況的遙控信號從無線遙控信號傳輸器37傳輸給空調器30的無線遙控信號接收器31,由此來改變設定。

    圖10中描述了根據需求量控制要求改變設定值的一個例子。假定空調器是處在冷卻運行狀態并其設定溫度為Tso。現在假設在時間t1時發出需求量控制要求水平1,并在時間t2時改變到水平2,在t3時到水平3,在t4時到水平2,然后在t5時被取消。在這種情況下,作為一種例子,設定水平的數字值越高則緊急程度越高。當在時間t1發出水平1的要求時,通過與空調器的在先設定無關的手動操作模式,設定溫度被變到TSM+TL1。

    TSM是冷卻運行的一個標準設定值,而TL1是其相對水平1的溫度變化值,這些值事先被存儲在系統中。由于設定值根據需求量控制期間由房間內的人操作的無線遙控器32而變化,所以在規定的間隔內重復地對來自控制裝置的無線遙控信號進行傳輸。類似地,設定溫度被分別設定到水平2和水平3的TSM+TL2和TSM+TL3上。假設TL1<TL2<TL3,水平越高則設定溫度越高,因此電能消耗可被抑制到較低的程度。在變頻空調器中,設定溫度增加一攝氏度可導致大約10%的電源下降。當在時間t5取消需求量控制要求時,根據保持不變的手動操作模式設定溫度變到TSM。

    如上所述,這種系統能夠使具有無線遙控系統的空調器實現需求量控制而無需對現存的沒有需求量控制功能的空調器進行任何改進及類似的工作。101在這個實施例中,網絡終端34和通訊控制處理器35之間的通訊系統是由住宅電源線系統實現的,然而,本發明不僅限于此,該通訊系統也可由如特殊的低功率無線電或HBS線的其它系統來實現。??

    (8)第八實施例

    參照圖11和圖12說明第八實施例。該實施例系統包括與處理器36相連的無線搖控控制信號接收器40。在這個系統中,當電能消耗增加到接近電源的極限值時,相應這種緊急狀況的需求量控制要求和要求水平經通訊網絡33傳輸給網絡終端34。網絡終端和通訊控制器35之間的通訊是由住宅電源線系統實現的,其中需求量控制要求被輸人給處現器36。由房間內的人操縱的無線搖控控制信號被無線遙控信號處理器40接收,并且該信號的內容被輸入給處理器36。處理器36根據需求量控制要求水平和由房間內的人設定的內容確定設定溫度,并將響應設定內容的遙控信號從無線遙控信號傳輸器37傳輸給空調器30的遙控信號接收器31,由此來改變設定。

    參照圖12(A)和圖12(B)描述根據需求量控制要求的發出來改變設定值的例子。

    假設按照接收的無線遙控信號已知空調器處在冷卻運行狀態并且其設定溫度已達到TSO。現在如圖12(A)所示假設在時間t1發出需求量控制要求(水平1),在時間t2改變到水平2,然后在時間t3取消該要求。當水平1的要求在時間t1發出時,設定溫度根據保持不變的手動操縱模式而改變到TSO+TL1。TL1是相對水平1的溫度變化,其中,此變化值是事先預定的,如圖12(B)所示。在這種情況下,如果TSO等于23℃,則設定值被改變到25℃(=23℃+2℃)。類似地,水平2的設定溫度被設定到TSO+TL2。當需求量控制要求被取消時,設定溫度回到初始值TSO。

    如果只在需求量控制前的設定溫度TSO是未知的,則標準設定溫度TSM被用來代替TSO,例如,水平1的設定溫度被設定到TSM+TL1。TSM作為冷卻運行模式中的平均設定溫度是預定的,并且TL1和TL2被設定到一定的值。只在需求量控制要求前生效的設定內容作為返回狀態儲存起來,因此,當需求量控制取消時這些設定返回到原來的狀態。

    根據這個實施例,按照只在需求量控制前生效的空調器的設定溫度(TSO),可精確地控制溫度變化的量。而且,不管設定溫度與標準設定值比是高還是低,都能夠有效地降低電能消耗而不顯著地破壞空氣調節的環境。

    此外,當空調器以自動模式操作時,相對標準設定溫度(TSM)的設定溫度偏移幾乎不達到較大的值。而在手動模式的情況下,也能夠有效地降低電能消耗并且不破壞空氣調節的環境。

    而且,在取消了需求量控制后,空調器能夠返同到改變之前的設定狀態,降低房間內人的不舒適程度。

    (9)第九實施例

    圖13所示的本實施例除了無線遙控信號傳輸器和空調器30的無線遙控控制信號接收器之間用特定的傳輸線連接外,在基本結構上與圖11的系統是類似的。無線遙控器32是一個紅外系統,而傳輸線41是光導纖維。從控制單元38的搖控控制信號傳輸器出來的光導纖維41借助光導纖維安裝件42接到空調器30的遙控信號接收器的光接收窗43上。遙控信號的光接收窗43留有開口以便能夠接收紅外遙控控制器32發出的信號。

    根據這個實施例,從這個控制系統的遙控信號傳輸器傳輸的遙控信號被可靠地輸送給空調器。而且,該控制系統配置的自由度增加了,使控制系統設置成能夠由遙控信號接收器以較高的可能性接收無線遙控器的信號。此外,能夠防止如從該控制系統發出的控制信號被系統本身的遙控信號接收器接收那樣的故障。

    另外,如果設置的光接收窗43全部由光導纖維安裝件42所覆蓋,則紅外遙控器32的信號將不被輸入,因此設定只能由這個控制系統來改變。在這種情況下,通過不接受對房間內人為設定的變化部分,能夠在需求量控制期間可靠地降低電能。

    (10)第十實施例

    盡管沒有示出,這個實施例的系統除了包括檢測空調器電源線所提供的電流的電流傳感器外,還與圖9的系統有類似的布置,其中,所檢測的值被輸給處理器36。在變頻空調器中,如果在運行期間設定溫度不變化,如圖14(A)所示電流通常會變化。例如,在圖中空調器的運行狀態被分成了A、B、C和D四種狀態。空調器最初處在停止狀態(A:關)。啟動后,空調器由于設定溫度和實際房間空氣溫度之間的差而立即以最大的輸出運行(B:最大輸出狀態)。隨后當房間空氣溫度在一定程度上接近了設定溫度時,隨著電流值的減小運行性能逐級下降(C:過渡狀態)。房間溫度最后幾乎等于設定溫度,其中電流值不再有定向性的變化(D:穩定狀態)。處理器36按照電流變化的方式,并以此變化結果和需求量控制的要求水平為基礎改變設定值來判斷空調器在A至D狀態中屬于哪一種狀態,如圖14(B)所示的例子。溫度的偏移量被設置成B和C的偏移量小于D的偏移量,并且偏移量也根據B-C-D的改變而改變。

    根據這個實施例,當房間空氣溫度和設定溫度的差值較大時,與差值小的穩定狀態相比執行精確度較差的控制。這樣可以防止在需求量控制期間顯著地降低舒適性。

    (11)第十一實施例

    圖15示出了該實施例的需求量控制系統。在這個系統中,控制單元38具有一個與商業電源相連的插頭45,和一個經軟線46與插頭45相連的出口(插座)47,其中接有空調器30電源線48的插頭49接到插頭47上。控制單元38也包括有用于檢測從商業電源流入空調器30的電流的電流傳感器50,其中電流傳感器50的輸出被傳給處理器36。此外,標號51指示控制單元38內部電路的電源。114根據這個實施例,空調器和控制系統能夠用一個電源供電,因此省去了安裝中所需要的新的輔助插座。并且,省去了把電流傳感器安裝到空調器的電線上的時間和勞動。因此線路簡單并外觀較好。

    (12)第十二實施例

    在圖16所示的實施例的需求量控制系統中,空調器30包括遵循日本工業標準(JEM-A)的HA終端52。控制單元38有HA輸入裝置部件53,該部件經HA終端將電纜54連接到空調器30的HA終端52上。因此,空氣控制單元38能夠從HA輸人部件53得到開/關信息。一般來說,雖然家用空調器隨著環境變化,在冷卻狀態后空調器使房間空氣溫度穩定30至60分鐘。因而,啟動運行后的60分鐘內經過的時間被認為是過渡狀態時間,并且該時間長于所認為的穩定時間,其中,設定過渡狀態的需求量控制的溫度偏移量小于穩定狀態的偏移量。

    按照這個實施例,通過響應空調器的運行狀態來確定控制內容,能夠實現需求量控制而不顯著地破壞空氣調節的環境。此外,通過結合來自電流傳感器50的信息,能夠高度準確地了解空調器的運行狀態。

    (13)第十三實施例

    在如圖17所示的實施例的需求量控制系統中,控制單元38包括作為環境信息檢測器的房間空氣溫度傳感器56。

    圖18示出了一個當發出需求量控制要求時改變設定值的例子。假定按照接收的無線遙控信號,已知空調器處在手動模式的冷卻運行狀態并其設定溫度達到了TS0。然后,響應房間空氣溫度傳感器檢測的溫度(TC)和需求量控制要求水平來改變設定溫度,例如圖18所示。

    對于這個實施例來說,房間空氣溫度越低,設定溫度的偏移量越大,并且相反地偏移量隨著房間空氣溫度的增加而減小,因此可實現需求量控制并不顯著地破壞空氣調節的環境。此外,空調器的電源負荷越大,空調器越受到限制控制,這樣能夠有效地進行需求量控制。

    另外,在上述實施例中,只通過房間空氣溫度傳感器來作為環境信息檢測器。但環境信息檢測器也能與濕度傳感器、輻射傳感器、人數傳感器、人所在位置傳感器、活動程度水平傳感器、室外溫度傳感器和類似裝置中的傳感器結合進行檢測,這樣可根據環境條件進行更精確的控制。例如,通過計算像PMV(預定的中間值)和SET*(新的標準有效溫度)那樣的舒適性指標和溫度/加熱指標,并通過控制以這些指標為基礎的溫度和空氣流速度,能夠實現需求量控制并不降低舒適性的感覺。

    (14)第十四實施例

    在圖19所示實施例的需求量控制系統中,控制單元38包括取消要求輸入部件57,其中即使在需求量控制期間房間內的人將信息輸入給取消要求輸入部件57,還是由處理器36執行取消操作。

    例如,如圖20所示,假設取消要求發生在時間t3。那么通過此點上的需求量控制,設定溫度(TSO+TL2)返同到初始設定溫度(TSO)。

    根據這個實施例,即使當通過需求量控制使不舒服的感覺隨著空氣調節環境的惡化而加劇時,也能通過反應房間內人的意愿恢復到舒適的狀態。

    (15)第十五實施例

    這個實施例的系統結構類似于圖11所示的第八實施例的結構。

    在這個實施例中,當需求量控制期間房間內的人進行無線搖控的操作時,操作的部分內容是指定取消要求。例如,如圖21所示取消操作和設定改變的內容被事先確定。圖中的TSA是系統的設定溫度,TSR是房間內人用無線搖控控制器設定的設定溫度,而TS是空調器的實際設定溫度。在這個實施例中,當進行改變運行模式或降低設定溫度那樣的運行時,需求量的控制被取消。相反地,當進行升高設定溫度或改變空氣流流速或方向而不是溫度的運行時,在空調器的設定根據運行內容而變化的同時需求量控制繼續進行。

    根據這個實施例,即使通過需求量控制使不舒服的感覺隨著空氣調節環境的惡化而加劇時,可通過反應房間內人的意愿來恢復舒適的狀態。由于通過無線遙控運行來進行用于這個目的運行,使得人以通常的操作感覺來控制空氣調節環境而沒意識到用需求量控制。而且,結合增加設定溫度的需求量控制來反應各種意愿是容易的,因此能夠有效地降低電能消耗。

    在這個實施例中,根據由作為空調器附件的無線遙控器確定的操作內容,執行取消操作。但是,專用于取消操作的無線遙控器可以與預置的取消碼一起使用。

    (16)第十六實施例

    在如圖22所示實施例的需求量控制系統中,控制單元38包括遙控碼設定部件58。其中儲存了一系列遙控碼的該遙控碼設定部件58設定遙控碼,使其與具有DIP開關的控制對象空調器30相匹配。

    根據這個實施例,省去了分別對具有不同遙控碼的空調器的各個控制系統的選擇,能夠得到一般應用的具有較高可用性的控制系統。

    (17)第十七實施例

    在如圖23所示實施例的需求量控制系統中,每個控制單元38都包括地址設定部件59。該地址設定部件59具有一個4-位DIP開關,該開關被設定到地址1至15中的值上而不設置在其它各控制系統的值上。此外,網絡終端34的地址設定為0。控制系統和網絡終端間的信號由地址碼、控制碼和數據碼組成。只有在通訊控制處理器35的接收信號的地址碼與控制處理器本身的地址一致時,通訊控制處理器35才響應控制碼和數據碼的內容進行操作。

    根據這個實施例,能夠通過一個網絡終端對一系列空調器進行需求量控制。也能夠在優先選擇的基礎上進行這種控制,例如,從對應特定地址的一些空調器中排除需求量控制的對象。

    (18)第十八實施例

    這個實施例的系統結構與圖22的系統結構類似,下面將根據圖來進行描述。處理器36、無線遙控信號傳輸器37、通訊控制處理器35和遙控碼設定部件58在功能上與第十三實施例相類似。無線遙控信號接收器40接收來自用于模式設定的專用遙控的設定信號模式,而不考慮遙控碼設定部件58的設定,由此來根據空調器設定遙控碼。

    對于這個實施例,通過使用用于模式設定的專用遙控器,涉及如設定遙控控制碼那樣的設置和維持工作能夠容易地進行。此外,因為設定只能通過用于模式設定的專用遙控器來改變,所以能夠避免由于不小心改變設定而發生的意外事故,這樣增加了可靠性。

    盡管在這個實施例中設定了遙控碼,但本發明不僅僅限于此,當控制的內容由于系統(恒速變頻器系統)的不同而不同時,對于控制系統本身的尋址和空調系統的設定可采用相同的方法。

    (19)第十九實施例

    這個實施例的系統除了還包括用于圖24所示的三列LED的顯示部件外,其結構與圖9所示系統的結構類似。處理器36、無線遙控信號傳輸器37和通訊控制處理器35在功能上與第四實施例的功能類似。現在假設需求量控制水平是處在1至3的三個階段中。在需求量控制以外的正常狀態中,如圖24A所示LED全部是熄滅的。由于發出了需求量控制要求,LED發光的數量隨著如B、C和D所示的1至3的水平而改變。

    對于這個實施例,房間內的人能夠接到空調器處在需求量控制下和其要求水平信息的通知。

    在這個實施例中,三個一列的LED被安排作為顯示部件。然而,顯示裝置和該裝置的組件數量并不限于此,例如,也能夠利用液晶顯示或類似方式和用蜂鳴器或類似裝置單獨地或結合起來的特性。

    也是在這個實施例中,顯示的信息有需求量控制要求水平。然而,顯示的信息不限制于此,也可以顯示通過網絡得到的各種類型的信息,如使用電源的區域性狀態。

    (20)第二十實施例

    按照圖19所示的系統結構描述這個實施例。處理器36、無線遙控信號傳輸器37、無線遙控信號接收器40和取消要求輸入部件57在功能上是與第十一實施例的功能類似。當通過房間內人所進行的遙控操作或通過需求量控制要求而改變空調器的設定值時,設定的內容從通訊控制處理器35傳輸給網絡終端33。如圖25所示的例子。在這種變化中的順序為空調器時間t1的啟動狀態(設定值:TS1)、在t2處變為設定溫度(TS2)、在t3處的需求量控制要求(水平1,設定溫度→TS3)、在t4處變到水平2(設定溫度→TS4)和在t5處的取消要求(設定溫度TS2),如圖所示,接通狀態的信息量、設定溫度和取消輸入在它們的相應時間點從控制系統傳送。

    由于這個實施例,使了解房間內的人對于需求量控制的配合狀態(是否有取消輸入)并反映收費系統的狀態變得可能了。此外,通過累積計算空調器開/關狀態和設定溫度在時間坐標上的變化,能夠經過網絡來分析空調器的使用狀態。

    在這個實施例中,即使在系統的狀態發生任何變化,都進行對網絡終端的信息傳輸。然而,本發明不僅僅被限于此,也可以通過在規定的時間間隔內傳輸信息或響應網絡終端的要求的方式達到類似的效果。

    另外在這個實施例中,所傳輸的信息內容是開/關狀態、設定溫度和取消輸入。而且,通過將環境信息或如供給電流那樣的信息傳輸給空調器,可使更精確地了解空調器的使用狀態。

    (21)第二十一實施例

    圖27示出了這個實施例的需求量控制系統。在這個系統中,處在空調器61和電力公司的通訊網絡終端62之間的需求量控制裝置60包括與網絡終端交換如來自電力公司的需求量要求信息和由需求量控制系統控制的空調器運行狀態信息那樣的信息的通訊部件63,無線遙控器64的傳輸器和接收器65,室內環境狀態檢測裝置66以及運行模式計算單元67。需求量控制裝置60的無線遙控傳輸器和接收器65能夠同空調器61一樣獲得使用者發出的無線遙控操作的內容。

    此外,需求量控制裝置60內具有作為室內環境狀態檢測裝置66的房間空氣傳感器、熱成像檢測裝置和類似裝置。并且,也可以使用能獲得房間空氣典型溫度的輻射傳感器或使用能獲得房間內是否有人的信息的人體傳感器來代替熱成像檢測裝置。

    通訊部件63、無線遙控器64的傳輸器和接收器、室內環境檢測裝置66和運行模式計算單元67被布置在需求量控制裝置內。然而,只有當空調器61的需求量控制能夠實現的時候,才能獨立設置單個的設備和裝置。

    除此之外,作為確定空調器61的空氣調節負荷的裝置,室外溫度傳感器或光傳感器或類似裝置可被用來獲取室外環境信息,而不只局限室內環境檢測裝置。

    另外,在空調器需求量控制裝置60中,運行模式計算處理器67根據從電力公司得到的需求量要求信息、從無線遙控器64(或直接從使用者)得到的空調器運行模式信息、室內環境信息、PMV(預測平均值選擇)和類似信息來確定空調器的需求量操作模式。并且,位于需求量控制裝置60中的無線遙控傳輸器和接收器65通過與空調器的無線遙控器64所使用的信號等效的信號將確定的需求量運行模式傳輸給空調器61。這樣,能夠在以需求量要求、使用者所希望的室內環境和室內環境狀態現狀為基礎的需求量運行模式下實現空調器61的需求量控制。

    表1示出了一個根據設定溫度信息和需求量要求信息改變設定溫度的例子。在這個發明中,作為一個例子假設來自電力公司的需求量要求信息被分成三種需求量要求水平,1至3,其中,水平1顯然涉及完成消除電源峰值的電能消耗抑制效果,需求量要求水平2和3是有關進一步或多或少地執行電能消耗抑制的信息。

    假設例子1是房間空氣溫度為27℃而設定溫度為24℃的冷卻狀況,在這種情況下,使用者所希望的室內空調環境和目前實際的室內空調環境間存在較大的差。在需求量要求水平1下,要求進行需求量控制,必須變化設定溫度1℃或更多。此外,根據假設的需求量要求水平2,設定溫度又改變1℃(即從需求量控制開始變化了2℃)。如下面將要描述的那樣,由于人感覺到了大約2℃房間空氣溫度變化,此時不執行在需求量要求水平3下的設定溫度變化。

    假設例子2是房間空氣溫度為27℃而設定溫度為26℃的冷卻狀況,在這種情況下,在使用者所希望的室內溫度環境和實際的溫度環境之間的值近似。在需求量要求水平1和2下,每個水平設定溫度增加1℃。在需求量要求水平3下,其中因設定溫度會向著室內溫度環境變得比需求量控制起始點還糟的方向改變,所以設定溫度不變化。

    上述列舉了通過需求量控制裝置為空調器設定溫度的例子。但是,利用需求量要求水平1也可使設定溫度增加2℃。

    然而,如果在預計要消除電源峰值的夏天的冷卻過程中其設定溫度是16℃,則房間的空氣溫度將絕不會變到16℃,結果空調器的壓縮機以最大的工作頻率連續運轉,此時需求量控制是不可能的。在這樣的情況下,如表1例3所示的設定,不考慮使用者的設定溫度而使設定溫度在需求量要求水平1和2下可增加大約4℃左右。

    ???????????????????????????????表1房間溫度27℃????例1?DSM初始狀態??24℃需求量1??25℃需求量2??26℃需求量3??26℃????壓縮機頻率????D-C??C-B???C-B??B-A????例2????26℃??27℃???27℃??27℃????壓縮機頻率????B-A??A???A??A????例3????16℃??20℃???24℃??25℃????壓縮機頻率??最大頻率額定頻率???D-C??C-B


    (冷卻狀態)

    用這種方法,需求量控制裝置根據運行模式、室內環境信息和從電力公司得到的需求量要求水平來確定空調器的需求量運行模式,特別是設定溫度。這樣,能夠在考慮使用者舒適性的情況下執行空調器的需求量控制。

    室外環境(溫度、太陽光和類似因素)也對室內溫度環境的空氣調節發生影響。例如,在相同的27℃的房間空氣溫度和不同的28℃和32℃的室外溫度下,可能存在需求量要求水平2的設定溫度差,如表2例4和例5的設定。此外,存在需求量要求水平2下白天和晚上的差,如表3例6和例7的設定。

    ?????????????????????????表2房間溫度27℃????例4室外溫度??28℃DSM初始狀態????24℃需求量1??25℃需求量2??26℃??壓縮機頻率????D-C??C-B??B-A????例5??32℃????24℃??25℃??25℃??壓縮機頻率????D-C??C-B??C-B


    (冷卻狀態)

    ?????????????????????????????表3??房間溫度27℃????例6?白天/黑夜??白天DSM初始狀態????24℃需求量1??25℃需求量2??25℃??壓縮機頻率????D-C??C-B??C-B??例7??黑夜????24℃??25℃??26℃??壓縮機頻率????D-C??C-B??B-A


    (冷卻狀態)

    并且,設定溫度也可通過用室內/室外環境檢測裝置計算舒適程度PMV來改變。這里將詳細地解釋PMV。PMV是根據舒適方程導出的,它用數值表示熱/冷的感覺,如-3表示冷,-2表示涼...,+3表示熱。舒適方程是復雜的,所以這里被簡化為:

    PMV=f(溫度、輻射溫度、濕度、氣流、衣服隔熱程度、新陳代謝速率)在確定PMV的六個因素中,溫度和輻射溫度有重要的作用。通過這兩個因素,能夠測定PMV。PMV大約變化0.5,如果只是溫度改變則需要溫度改變大約2-3℃,如果只是輻射溫度改變則需要輻身溫度改變5℃。

    一般來說,0.5的PMV變化對入能感覺到熱的變化是必要的。并且,給需求量控制裝置裝備室內氣溫檢測裝置和輻射溫度檢測裝置使得需求量控制裝置能夠在PMV(預測平均值選擇)的基礎上進行空調器的運行控制。通過在這種室內典型的PMV的基礎上改變空調器的運行模式和設定溫度,能夠進行不會引起不舒服感覺的需求量控制。

    此外,如圖28中的熱成像檢測裝置可以作為需求量控制裝置中的檢測室內/室外環境的一個裝置,縱向8×橫向64像素的房間溫度分布(即在房間中墻壁、地板和物體的熱輻射基礎上的溫度分布)能夠由一維八元件排列的水平驅動熱電部件68來測定。即,如果將溫度檢測部件70應用于具有增設了需求量控制裝置60并安裝在圖29所示的空調機上的熱成象檢測裝置69的整個房間,則可測量整個房間的溫度分布(熱成像)。此外,由于熱成像檢測裝置69能夠根據熱成像的要素點檢測來識別人體或確定人體71的位置,因此通過需求量運行模式能夠進行空調器的需求量控制,其中的需求量運行模式不僅包括考慮了氣流72的效果的歸因于人所在位置的PMV的空調器溫度設定,而且還包括歸于空氣流方向和速度的氣流感覺。

    另外,當人體所處位置的PMV變化大約0.5時,有通過依靠允許量的一個等級來降低壓縮機轉動頻率的可能性,因此與只根據設定溫度來進行需求量控制的情況相比,將對空氣流的感覺被加入舒適方程中。這樣,能夠同時實現空調器的有效需求量控制和舒適性要求。

    (22)第二十二實施例

    圖30(A)和30(B)是分別表示在夏天和冬天的標準條件下按照空調器運行狀態變化的房間空氣溫度變化的圖表。到房間空氣溫度穩定,夏天要花30分鐘或更長的時間,冬天要花大約90分鐘或更長的時間,這個周期對使用者來說將是一種不舒服的室內溫度環境。在這樣的環境下,如果設定溫度由于為消除電源峰值從電力公司發出需求量要求信息而大大地被改變,則在穩定期內室內環境會遠離使用者的要求。

    此外,因為需求量控制裝置的設置與空調器無關,所以不能知道空調器的運行狀態。

    因此,應使要求需求量控制裝置掌握室內環境狀態。例如,在圖30(A)的夏季情況下,空調器啟動后的30分鐘的時間被認為是處在過渡狀態,而接下去的時期被認為是處在穩定狀態。在冬季,啟動后的90分鐘的時期被認為是處在過渡狀態,而接下去的時期被認為是處在穩定狀態。

    而且,通過使用室內環境檢測裝置獲得的房間空氣溫度的時間坐標變化或PMV(預測平均值選擇)能夠確定室內環境是處在過渡狀態還是處在穩定狀態。

    (23)第二十三實施例

    當空調器處在圖30(A)和(B)所示的過渡狀態73時,壓縮機的轉動頻率為最大頻率以至于使得設定溫度改變3℃左右不會產生任何電能消耗。而且,如果在這個狀態期間的時間點上改變設定溫度,在達到穩定狀態時使用者的舒適性會大大降低。此外,盡管處在壓縮機的頻率是處在可控制的范圍內,從房間內熱平衡的觀點來看,類似表1中例1設定的那種過渡狀態74的情況不能認為是室內溫度環境完全穩定的狀態。由此,在空調器的運行或室內空氣調節環境處在過渡的狀態時,頻繁地改變的設定溫度既不產生任何電能消耗,也不獲能得使用者所要求的舒適程度。

    對這種過渡狀態73、74,需求量運行模式的內容響應由無線遙控器64(或直接由使用者)取得的空調器的運行模式信息和需求量要求水平只進行一次變化,即使需求量要求水平在過渡狀態下被改變了,需求量運行模式的內容將不傳輸給空調器。此外在這個狀態期間,由于需求量控制裝置接收的響應需求要求水平的需求量操作模式將在進行人穩定狀態75的時刻從需求量控制裝置的傳輸器輸給空調器。

    (24)第二十四實施例

    當需求量控制裝置處在穩定狀態75的室內環境時,需求量運行模式響應室內空氣溫度的變化或PMV在如未超出需求量控制開始時的壓縮機工作頻率范圍內或在電能消耗范圍內一次或多次被改變。圖31示出了在需求量控制期間由需求量控制裝置和在穩定冷卻時利用室內環境對設定溫度變化78進行多次改變的情況下房間空氣溫度76和電能消耗77的時間坐標變化。通過在例如未超出進行需求量控制的電源消耗77′范圍內改變的設定溫度,能夠同時達到舒適性要求和需求量控制。

    圖32是概述(第二十一實施例)至(第二十四實施例)中空調器需求量控制方法的流程圖。

    如步驟101所示需求量控制裝置60檢測室內/室外環境信息和空調器啟動后所經過的時間,并且在步驟106中,應用綜合測量來判定室內環境狀態的確定。在接收需求量要求后(步驟102),根據現時室內/室外環境、現時運行模式和來自電力公司的需求量要求信息確定處在需求量控制下的空調器的需求量運行模式(步驟103和104)。然后將確定的需求量運行模式從需求量控制裝置60的無線遙控傳輸器和接收器65傳輸給空調器(步驟105)。

    如果室內的溫度環境是在穩定狀態,可以根據所經過的任意時間后的室內/室外環境信息來改變空調器的運行模式。

    (25)第二十五實施例

    在需求量控制結束處,圖33(A)和33(B)分別表示由于需求量控制結束電能消耗在時間坐標上的變化,以及通過需求量控制裝置的運行模式的變化(限制設定溫度)。當設定溫度突然地回到如圖33(B)中虛線79′所示的需求量控制的起始時間的運行模式的溫度值時,如圖33(A)中虛線80′所示電能消耗突然地增加。因為大量單獨的家用空調器接入包括有電站的電力系統,有在需求量控制結束時再次發生要求取消電源峰值的可能性。另外,由于通過需求量要求而改變的設定溫度按照如圖33(A)實線80所示的逐級變化79進行變化,使之達到需求量控制起始時間的設定溫度,所以,盡管累計的電能消耗不同于其設定突然改變的情況,但能夠抑制瞬時電源峰值消除的發生,因此能夠防止由于電站過載而產生的區域電源故障或其它意外事故。

    圖34是概述在需求量控制結束時空調器設定溫度的變化的流程圖。在需求量控制結束時(步驟107),經過一定時間使設定溫度逐漸地變化到需求量控制開始前的設定溫度(步驟109)。

    此外,在需求量控制結束時,其中,室內/室外環境已經改變脫離了需求量控制開始時的值,運行模式可以通過需求量控制裝置的計算處理器根據需求量控制裝置的室內/室外環境信息改變到確定的值。在這種情況下,由于上述原因,運行模式也應該逐漸地變化。

    

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本文標題:空調器的控制方法.pdf
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