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CN104930673A - 结合换气风扇的节能空调系统及其控制方法 - Google Patents

结合换气风扇的节能空调系统及其控制方法 Download PDF

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CN104930673A
CN104930673A CN201410099685.XA CN201410099685A CN104930673A CN 104930673 A CN104930673 A CN 104930673A CN 201410099685 A CN201410099685 A CN 201410099685A CN 104930673 A CN104930673 A CN 104930673A
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黄文启
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Abstract

本发明关于一种结合换气风扇的节能空调系统及其控制方法，以解决习知空调机换气机制不佳的缺点。本发明包含：一空调机、一换气风扇及一控制盒，该控制盒内建有一自动控制单元，而该空调机及该换气风扇与该自动控制单元电性连接，并该自动控制单元分别连接一室外温度传感器与一室内温度传感器。借此，于室内、外温度各自达到默认的设定值时，由该自动控制单元控制该空调机、该换气风扇的启动或关闭，及控制该换气风扇每小时内运作时间，以达空调实施时具有同时换气功能，或在舒适外气温度时只纯换气以达节能的用途。

Description

结合换气风扇的节能空调系统及其控制方法
技术领域
本发明有关于一种换气和节能空调系统及其控制方法，特别是一种配合空调机及换气风扇，以达到具有换气功能和节能。
背景技术
按窗型或分離式空调机已成为不可或缺的必备家电。其中，目前窗型空调机，其换气机制只是在室内外隔板开一小孔，换气时只是将小孔通外气效果极低，而分离式空调机更是几乎没有换气功能。因此使用空调机时造成室内空气质量降低，室内人员产生的CO2和设备产生的有害气体以及细菌会妨碍室内使用人员健康。常于室外气温为如23~25℃舒适的温度时，仍使用耗能的空调机造成能源浪费和有损健康，实有待改善的必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合换气风扇的节能空调系统及其控制方法，其配合空调机及换气风扇，以达到具有换气功能和节能。
为达上述目的，本发明的解决方案是： 
一种结合换气风扇的节能空调系统，包含：一空调机，为一冷气机或一冷暖气机；一换气风扇，至少包含有一第一风扇用以抽进室外空气，或同时有一第二风扇用以排出室内空气；一控制盒，包含有一自动控制单元电性连接该空调机及该换气风扇，且该控制盒更包含有一室外温度传感器及一室内温度传感器分别连设至该自动控制单元，该控制盒上设置有一模式选择组件连接该自动控制单元，用以选择该自动控制单元执行一冷气机自动控制模式、一冷暖气机自动控制模式或一手动控制模式其中之一；及该控制盒用以控制该空调机、前述换气风扇的启动或关闭，以及控制前述换气风扇于启动后每小时运作一设定时间。
本发明再提供一种结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，该自动控制单元针对温度设定有一第一设定值、一第二设定值及一第三设定值，并借由比对该室外温度传感器及该室内温度传感器所侦测的温度的数值与前述第一设定值至第三设定值的高低关系以控制该空调机与前述换气风扇的启动或关闭，以及控制前述换气风扇于启动后每小时运作一设定时间，包括：
当该空调机为冷气机时选择该冷气机自动控制模式，在该冷气机自动控制模式下，只要该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第一设定值时，启动该冷气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供冷气及换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度等于或大于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第一设定值时，关闭该冷气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能; 当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度介于该第二设定值与该第一设定值之间时，关闭该冷气机，而控制前述换气风扇持续运转，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第二设定值时，关闭该冷气机，并控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能。
当该空调机为冷暖气机时选择该冷暖气机自动控制模式，在选择该冷暖气机自动控制模式下，只要该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第一设定值时，启动该冷暖气机的冷气功能，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供冷气及换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度等于或大于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第一设定值时，关闭该冷暖气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度介于该第一设定值与该第三设定值之间，且该室内温度传感器所侦测室内温度介于该第一设定值与该第二设定值之间时，关闭该冷暖气机，而控制前述换气风扇持续运转，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第三设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第三设定值时，关闭该冷暖气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第三设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第三设定值时，启动该冷暖气机的暖气功能，并控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供暖气及换气功能。
进一步，该第一设定值内定为摄氏25度，该第二设定值内定为摄氏23度，该第三设定值内定为摄氏20度。
进一步，该设定时间内定为5分钟。
进一步，当选择该手动控制模式，该空调机和前述换气风扇在电力接通状态下，不受前述控制盒的控制，由使用者手动控制该空调机和该换气风扇开启或关闭。
本发明的结合换气风扇的节能空调系统功效在于：借由该自动控制单元比对该室外温度传感器及该室内温度传感器所侦测的温度的数值与前述第一设定值至第三设定值的高低关系以选择控制该空调机与前述换气风扇的启动或关闭，以及控制该换气风扇每小时内运作时间，以达空调实施时具有同时换气功能，或在适温外气时只纯换气以达节能的功效。    
附图说明
图1为本发明的系统架构示意图；
图2为本发明中前述第一或第二风扇的前视图；
图3为本发明中使用冷气机时选择冷气机控制模式的控制方法流程示意图；
图4为本发明中使用冷暖气机时选择冷暖气机控制模式的控制方法流程示意图。
【符号说明】
1　　空调机　　　　       2　　换气风扇　　　
21　 第一风扇             22　 第二风扇　　　
A　　叶片                 B　　网面　　　　　
3　　控制盒               31　 空调机插座　　
32　 第一风扇插座         33　 第二风扇插座　
34　 自动控制单元         35　 室外温度传感器
36　 室内温度传感器       37　 模式选择组件。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
首先请参阅图1，本发明的结合换气风扇的节能空调系统架构示意图。其包含：
一空调机1，为一冷气机或一冷暖气机；一换气风扇2，包含最少有一第一风扇21用以抽进室外空气，或同时有一第二风扇22用以排出室内空气，前述第一风扇21及第二风扇22的结构型式请参图2所示，为现有市售的吸排风扇，可安装于窗户上或与室外空气相接处，其具有多个叶片A，于前述第一风扇21及第二风扇22停止运转时可闭合，防止室内、外空气相通。另于启动时则将前述叶片打开，以利室内、外空气相通。前述第一风扇21及第二风扇22的内侧设置有一网面B，用以防尘或防虫。
一控制盒3，电力连通于市电，且具有一空调机插座31、一第一风扇插座32及一第二风扇插座33，以分别提供该空调机1、该第一风扇21及该第二风扇22电力连通。该控制盒3内设置有一自动控制单元34与该空调机1及前述换气风扇2电性连接，用以选择控制该空调机1与前述换气风扇2的开启或关闭，以及控制前述换气风扇2于该空调机启动后每小时运作一设定时间，而该设定时间内定为5分钟，但不以此为限，可依使用者需要加以调整，即可使室内获得足够的新鲜空气。
该控制盒3更包含有一室外温度传感器35及一室内温度传感器36分别连设至该自动控制单元34，用以分别感测室内、外的温度。该控制盒3上设置有一模式选择组件37连接该自动控制单元34，用以选择该自动控制单元34执行一冷气机自动控制模式、一冷暖气机自动控制模式或一手动控制模式其中之一。其中，该模式选择组件37为一旋钮或一按钮，可旋转或按至所欲执行的模式如图1中所示a、b、ｃ标示分别代表该冷气机自动控制模式、该冷暖气机自动控制模式与该手动控制模式。该自动控制单元34为一控制芯片，但不以此为限。该自动控制单元34执行该冷气机控制模式或该冷暖气机控制模式，而在特殊气候如大雨、大风和室外空气质量不佳时可以选择该手动控制模式。于该手动控制模式下，该空调机1和前述换气风扇2电力在接通状态，不受前述控制盒3的控制，由使用者以手动调控该空调机1和该换气风扇2开启或关闭。
再请配合参阅图1、图3及图4所示，本发明再提供一种结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，该自动控制单元34针对温度设定有一第一设定值内定为摄氏25度，一第二设定值内定为摄氏23度，一第三设定值内定为摄氏20度，虽本发明实施例中以前述设定值为范例说明，但不以此为限，以上设定值可依使用者需求而做调整。并借由比对该室外温度传感器35及该室内温度传感器36所侦测的温度的数值与前述第一设定值至第三设定值的高低关系以控制该空调机1与前述换气风扇2的启动或关闭，用以因应不同的室外和室内气温来使用。
当该空调机1为冷气机时，该模式选择组件37应选择冷气机自动控制模式：
于该冷气机自动控制模式下，当该室内温度传感器36所侦测室内温度等于或大于摄氏25度时，启动该冷气机运作，且控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，以提供冷气同时兼有换气功能的效果；当该室外温度传感器35所侦测室外温度等于或大于摄氏25度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度小于摄氏25度，关闭该冷气机，且控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，以提供定期换气的效果；当该室外温度传感器35所侦测室外温度小于摄氏25度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度介于摄氏23度与25度之间的舒适温度时，关闭该冷气机，并控制前述换气风扇2持续运作，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器35所侦测室外温度小于摄氏25度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度小于摄氏23度时，关闭该冷气机，并控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，达到定时更换室内空气的效果。
当该空调机1为冷暖气机时，该模式选择组件37应选择冷暖气机自动控制模式：
于该冷暖气机自动控制模式下，当该室内温度传感器36所侦测室内温度等于或大于摄氏25度时，启动该冷暖气机的冷气功能，且控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，以提供冷气同时兼有换气功能的效果；当该室外温度传感器35所侦测室外温度等于或大于摄氏25度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度小于摄氏25度，关闭该冷暖气机，且控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，以提供定期换气的效果；当该室外温度传感器35所侦测室外温度介于摄氏20度与摄氏25度之间，且该室内温度传感器36所侦测室内温度等于或大于摄氏25度时，启动该冷暖气机的冷气功能，并控制前述换气风扇2每小时运作5分钟，以达冷气功能运作时兼具有换气的效果；当该室外温度传感器35所侦测室外温度介于摄氏20度与摄氏25度之间，且该室内温度传感器36所侦测室内温度介于摄氏23度与摄氏25度之间时，关闭该冷暖气机，而控制前述换气风扇2持续运作，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器35所侦测室外温度介于摄氏20度与摄氏25度之间，且当该室内温度传感器36所侦测室内温度小于摄氏23度时，关闭该冷暖气机，而控制前述换气风扇2每小时运作5分钟以进行换气；当该室外温度传感器35所侦测室外温度小于摄氏20度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度等于或大于摄氏20度时，关闭该冷暖气机，而控制前述换气风扇2每小时运作5分钟以进行换气；当该室外温度传感器35所侦测室外温度小于摄氏20度，且该室内温度传感器36所侦测室内温度小于摄氏20度，开启该冷暖气机的暖气功能，而控制前述换气风扇2每小时运作5分钟以进行换气，以达暖气功能运作时兼具有换气的效果。
此外，在特殊气候如大雨、大风和室外空气质量不佳时，该模式选择组件37可选择该手动控制模式。当选择该手动控制模式，该空调机和前述换气风扇在电力接通状态下，不受前述控制盒的控制，由使用者依照一般空调机使用方式手动控制该空调机和该换气风扇开启或关闭。
综上所述，借由该自动控制单元34的控制，使发明中该空调机1运作时可配合前述换气风扇2的适时启动或关闭，而达到室内、外换气的功能，因此可有效改善室内的空气质量，以维护室内人员的健康。且当室内、外温度在舒适温度范围内时，则关闭该空调机1，但控制前述换气风扇2持续换气运作，此时相较于启动耗能的空调机1，可节能约90％以上的功效。如此设计，节能和换气兼顾，尤其换气功能的强调，可将室内有害气体和物质排出室外，同时吸入新鲜空气以维护使用者的健康，是本发明的最大诉求。
综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产生的功效，惟以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种结合换气风扇的节能空调系统，其特征在于，包含：
一空调机，为一冷气机或一冷暖气机；
一换气风扇，至少包含有一第一风扇用以抽进室外空气，或同时有一第二风扇用以排出室内空气；
一控制盒，包含有一自动控制单元电性连接该空调机及该换气风扇，且该控制盒更包含有一室外温度传感器及一室内温度传感器分别连设至该自动控制单元，该控制盒上设置有一模式选择组件连接该自动控制单元，用以选择该自动控制单元执行一冷气机自动控制模式、一冷暖气机自动控制模式或一手动控制模式其中之一； 
该控制盒用以控制该空调机、前述换气风扇的启动或关闭，以及控制前述换气风扇于启动后每小时运作一设定时间。
2.一种结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，使用如权利要求1所述的结合换气风扇的节能空调系统，其特征在于：该自动控制单元针对温度设定有一第一设定值、一第二设定值及一第三设定值，并借由比对该室外温度传感器及该室内温度传感器所侦测的温度的数值与前述第一设定值至第三设定值的高低关系以控制该空调机与前述换气风扇的启动或关闭，以及控制前述换气风扇于启动后每小时运作一设定时间，包括：
在选择该冷气机自动控制模式下，只要该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第一设定值时，启动该冷气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供冷气及换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度等于或大于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第一设定值时，关闭该冷气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能; 当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度介于该第二设定值与该第一设定值之间时，关闭该冷气机，而控制前述换气风扇持续运转，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第二设定值时，关闭该冷气机，并控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能；
在选择该冷暖气机自动控制模式下，只要该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第一设定值时，启动该冷暖气机的冷气功能，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供冷气及换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度等于或大于该第一设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第一设定值时，关闭该冷暖气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度介于该第一设定值与该第三设定值之间，且该室内温度传感器所侦测室内温度介于该第一设定值与该第二设定值之间时，关闭该冷暖气机，而控制前述换气风扇持续运转，以提供持续换入适温外气作节能的空调；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第三设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度等于或大于该第三设定值时，关闭该冷暖气机，且控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供定时换气功能；当该室外温度传感器所侦测室外温度小于该第三设定值，且该室内温度传感器所侦测室内温度小于该第三设定值时，启动该冷暖气机的暖气功能，并控制前述换气风扇每小时运作一设定时间，以提供暖气及换气功能。
3.如权利要求2所述的结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，其特征在于：第一设定值内定为摄氏25度，该第二设定值内定为摄氏23度，该第三设定值内定为摄氏20度。
4.如权利要求2所述的结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，其特征在于：设定时间内定为5分钟。
5.如权利要求2所述的结合换气风扇的节能空调系统的控制方法，其特征在于：当选择该手动控制模式，该空调机和前述换气风扇在电力接通状态下，不受前述控制盒的控制，由使用者手动控制该空调机和该换气风扇开启或关闭。
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