技术领域
[0001] 本
发明涉及一种可调节室内空气质量的空调设备。
背景技术
[0002] 一般具有
风扇盘管单元(Fan Coil Unit)的空调设备搭配不同的冷热媒
流体可以调节室内的空气质量，目前被广泛使用于家庭、车站、医院、饭店等场所。这种空调设备如图1所示，盘管单元借
阀门控制冷热媒流体的输入，使得其与空气进行热交换，还可以加设电热装置以取代热媒流体。
电动机11带动风车12转动以移动空气，搭配
温度控制器作为
人机界面，可以调节电动机11的转速、开启阀门及电热装置，控制空气流量的大小进而有效地调节室内空气质量的温度及湿度。
[0003] 目前这类设备大部分采用永久分相电容式(Permanent SplitCapacitor)单相感应电动机来驱动风车，并随着使用状况不同进行有级的多种速度调变。这种电动机的效率较低，随着速度的调降效率更低，并伴随着极大的噪音，且转速的调整范围也受到限制，难以实现无级转速调控，造成室内的空气质量调节能
力较差。
[0004] 鉴于上述永久分相电容式单相感应电动机的缺点，就出现了采用
相位控制来解决原有转速控制问题的技术。相位控制技术通过不连续地输入
能量控制，可以满足连续的转速调整需求，然而，虽然其可以改善效率较低的问题，但仍然无法有效抑制噪音。无刷直流电动机(Brushless DC Motor)效率高、无需保养，并且在宽广转速调控下仍可保持高效率，但其为六步方波
电流驱动，在换相过程时产生的噪音使得无刷直流电动机在应用上受到一定限制。
[0005] 在进行多机台并联控制方面，目前大多以较复杂的通信协议进行控制命令的传递，其中编码及译码大幅增加了
微处理器的运作时间，且必须分别设定机台的站号，使得应用过程十分复杂繁琐。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种可调节室内空气质量的空调设备，该装置运行稳定，工作效率显著提高，并且有效地抑制运转过程中的噪音。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种可调节室内空气质量的空调设备，包含有至少一个机台，该机台包含有一台用以带动至少一个风车输出冷/热风的永磁式同步电动机、以及一个与永磁式同步电动机电性连接并驱动该永磁式同步电动机转动的驱动单元；至少一个电气
信号界面单元，其包含有一个与所述驱动单元电性连接的电气隔离组件、以及一个与驱动单元电性连接的转速设定组件，以设定所述永磁式同步电动机额定转速下的使用最大转速；一个人机界面单元，与所述电气隔离组件电性连接，该人机界面单元通过一个时脉通信协定而调控所述永磁式同步电动机在使用最大转速下的输出转速。
[0008] 所述机台还包含一个冷/热单元，所述永磁式同步电动机带动风车转动产生空气
对流并将空气吹入机台内，该空气流经所述冷/热单元形成冷/热风输出。
[0009] 所述冷/热单元为一个冷热媒盘管，流经其内的冷热媒流体由一个阀件控制，所述驱动单元包含一个控制该阀件启闭的继电器、以及一个用以驱动所述永磁式同步电动机转动的
驱动器；或者，所述冷/热单元为一个电热装置，所述驱动单元包含一个控制该电热装置启闭的继电器、以及一个用以驱动所述永磁式同步电动机转动的驱动器。
[0010] 所述人机界面单元的时脉通信协定利用电气信号准位与不同时间的关系来传递控制命令，以调控所述永磁式同步电动机使用最大转速的输出转速以及继电器的动作。
[0011] 所述转速设定组件外接一个用以显示设定使用最大转速的显示单元。
[0012] 本发明的可调节室内空气质量的空调设备采用调速范围宽、效率高、噪音低的永磁式同步电动机带动风车系统，并结合人机界面进行各种控制命令的传送以及多机台的控制。在简化结构的原则下，使得该空调设备运行稳定，有效保持室内空气质量，工作效率显著提高，并且有效地抑制运转过程中的噪音。
附图说明
[0013] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
[0014] 图1是已知的空调机剖面示意图；
[0015] 图2是本发明第一
实施例的立体示意图；
[0017] 图4是本发明第一实施例的
电路原理图，其中冷/热单元为冷热媒盘管；
[0018] 图5是本发明第一实施例的动作示意图，显示电气信号界面单元转速设定的时脉图；
[0019] 图6是本发明第一实施例的电路原理图，其中冷/热单元为电热装置；
[0020] 图7是本发明第二实施例的电路原理图，其中电气信号界面单元仅控制单一的永磁式同步电动机。
[0021] 其中附图标记说明如下：
[0022] 电动机11 风车12
[0023] 人机界面单元20、20a
[0024] 电气信号界面单元30、30a 电气隔离组件31
[0025] 转速设定组件32 显示单元33
[0026] 机台40、40a 冷热媒盘管41
[0027] 阀件42 风车43
[0028] 永磁式同步电动机44 驱动单元45
[0029] 继电器451、453 驱动器452、454
[0030] 电热装置46
具体实施方式
[0031] 本发明第一实施例提供的可调节室内空气质量的空调设备，如图2至图4所示，包括一个人机界面单元20，二个电气信号界面单元30，一个时脉通信协定以及二个机台40。其中，每一个机台40包括一个冷热媒盘管41、一个阀件42、多个风车43、一台永磁式同步电动机44及一个驱动单元45。所述驱动单元45又包含一个
控制阀件42启闭的继电器451、以及一个用以驱动永磁式同步电动机44转动的驱动器452。每一个电气信号界面单元30包含一个与所述驱动单元45电性连接的电气隔离组件31，以及一个与驱动单元45电性连接的转速设定组件32。
[0032] 所述人机界面单元20接受用户命令后，可自动根据该单元的温度侦测结果或手动，借由具有电气隔离功能的电气信号界面单元30，分别将电气命令传递至相对应机台40的驱动器452中。所述电气命令是以精简通信格式通过双
导线传递至驱动器452，驱动器452再依据命令分别驱动控制机台40中的永磁式同步电动机44转速、开启冷热媒流体的阀件42。所述永磁式同步电动机44带动风车43使空气流动进入冷热媒盘管41，以进行热交换及除湿动作。
[0033] 由于永磁式同步电动机44为
正弦波电流驱动，因此在连续调速中具有高效率及低噪音的性能。
[0034] 所述人机界面单元20使用前述的时脉通信协定，通过双导线传递，再借由电气信号界面单元30以电器隔离方式将控制命令传递至所述二个机台40实现并联控制。
[0035] 其中在电气信号界面单元30中，利用所述转速设定组件32对该永磁式同步电动机44的实际最大转速命令设定功能，可分别设定实际最大转速，在百分比转速命令并联发送下可在不同的机台40获得不同的转速效果，多个机台40并联控制时可实现各个机台40拥有可控的室内空气质量调节能力。
[0036] 本发明中的人机界面单元20，可由用户下达调节空气质量的命令，包括自动运转模式中的时间设定、恒温控制及风量控制等，以及手动运转模式的风量控制。该人机界面单元20还含有温度侦测单元，用作恒温控制时的参考，并可发送冷热媒提供信息给上游冷热媒系统。当人机界面单元20接受用户下达的操控命令后，必须将此命令转化为控制该永磁式同步电动机44转速和控制阀件42的电气信号命令。
[0037] 所述人机界面单元20的电气信号命令通过双导线触发多个电气信号界面单元30中的电气隔离组件31，将电气信号命令送至相对应的机台40。本实施例中，所述电气隔离组件31以光藕合组件为例，这样可避免因电气准位不同所产生的电气
短路问题，实现人机界面单元20的电气信号命令传递至二个机台40的并联控制。所述人机界面单元20利用时脉通信协定中的百分比转速命令以及转速设定组件32，在各个机台40的并联控制中实现各个机台40拥有可控的室内空气质量调节能力。例如，所述人机界面单元20的电气信号命令中有关转速命令为90％，多个电气信号界面单元30中的最大转速命令设定分别为第一台1200rpm，第二台1100rpm，第三台以后依需求设定不同转速，则在相同的时脉通信协定中的转速命令下，各机台40可得到不同的转速命令，分别为第一台1080rpm，第二台990rpm，这样就免除了一般通信协议在多台并联中需要多个站号的设计，满足用户的弹性需求。
[0038] 本发明中的时脉通信协定是利用电气信号准位与不同时间的关系达到传递控制命令的目的，如图5所示。本实施例中，利用触发光藕合器使得VSIGNAL的信号呈现高低电位，进一步定义VSIGNAL的高或低电位信号时间，实现永磁式同步电动机转速、阀门和电热装置的控制。TCMD(N)为第N次的VSIGNAL低电位信号时间，TCMD(N+1)为于第N+1次的VSIGNAL低电位信号时间，TINTERVAL为前后两信号的间隔时间。接着定义不同的TCMD所代表的控制意义，在本实施例中TCMD的功能如下表1所示。
[0039] 表1、命令定义及命令判断表
[0040]TCMD范围 功能
＜0.05sec 视为噪声
0.05～0.4sec 永磁式同步电动机停止、阀件关闭
0.4～1.0sec 比例调整永磁式同步电动机转速
1.0～1.3sec 阀件开启
1.3～1.6sec 阀件关闭
＞1.6sec 控制失效
[0041] 当所述人机界面单元20的电气信号命令通过双导线触发多个电气信号界面单元30中的电气隔离组件31以及时脉通信协定，传送至驱动器452后，驱动器452根据命令分别对永磁式同步电动机44进行转速控制，以及阀件42控制，进而调节室内的空气质量。
[0042] 值得说明的是，各个电气信号界面单元30的转速设定组件32与驱动器452电性连接以设定所述永磁式同步电动机44额定转速下的使用最大转速。其中，该额定转速是指永磁式同步电动机44在正常运转下且不会烧毁的最大转速，而该使用最大转速是指小于该额定转速下所设定的转速。另外，所述转速设定组件32外接一个显示单元33以显示所设定的使用最大转速。
[0043] 参阅图6，在本发明第一实施例的
基础下，其中各个机台40的冷热媒盘管41可由一个电热装置46替代。在实际应用中，所述电热装置46是一个可将
电能转换为
热能的加热线圈，而所述驱动单元45同样包含一个控制该电热装置46启闭的继电器453、以及一个用以驱动该永磁式同步电动机44转动的驱动器454。
[0044] 本发明提供的一种可调节室内空气质量的空调设备，除了通过二个电气信号界面单元各控制一个机台之外，还具有其他配置方式。如图7所示第二实施例的可调节室内空气质量的空调设备，其人机界面单元20a通过单一的电气信号界面单元30a控制一个机台40a动作，满足用户的弹性需求，而该电气信号界面单元30a与该机台40a的组成与第一实施例相同故不再赘述。
[0045] 综上所述，上述具体实施方式中的二个实施例及附图只是本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明，任何熟知以上技术者，在不脱离本发明的精神与范围内，凡是依照本发明
申请专利范围所作的均等变化与修饰，都属于本发明专利涵盖的范围。
