(57)【要約】サーモスタットは、その回路内に、所定の長さの時間、空気循環ファンの起動および停止を遅延させる遅延信号発生器を含んでおり、この所定の長さの時間後に、加熱器または圧縮機が起動または停止される。
2007518057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ加熱器または圧縮機と空気循環ファンとを有する炉および／または空気調和システムを有する強制空気快適化システムを起動および停止させるためのサーモスタットであって、
サーモスタット内に配置され、要求信号を受け取り、それに応答して加熱器または圧縮機を起動させる第一の信号を発生する手段と、
サーモスタット内に配置され、所定の長さの時間の遅延信号を発生する手段と、
サーモスタット内に配置され、加熱器または圧縮機の起動後に前記所定の長さの時間が経過すると循環ファンを起動させる第二の信号を発生する手段と、
を備えることを特徴とするサーモスタット。
【請求項２】
サーモスタット内に配置され、加熱器または圧縮機を停止させる第三の信号を発生する手段と、
サーモスタット内に配置され、所定の長さの時間のオフ遅延信号を発生する手段と、
サーモスタット内に配置され、加熱器または圧縮機の停止後に前記所定の長さのオフ時間が経過すると循環ファンを停止させる第四の信号を発生する手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のサーモスタット。
【請求項３】
それぞれ加熱器または圧縮機と空気循環ファンとを有する炉および／または空調機システムを有する強制空気快適化システムで、サーモスタットからの信号によって加熱器または圧縮機と空気循環ファン全てが電源オンおよび電源オフにされる強制空気快適化システムを運転する方法であって、
加熱または冷却の必要を検出し、対応する要求信号をサーモスタットに送り、
それに応答して、加熱器または圧縮機を起動させる第一の起動信号をサーモスタット内で発生し、
前記起動信号に応答して、所望の長さのオン時間の起動遅延信号をサーモスタット内で発生し、
加熱器または圧縮機の起動後に前記所望の長さのオン時間だけ待機し、
それに応答して空気循環ファンを起動させる第二の起動信号をサーモスタット内で発生する、
各ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
加熱器または圧縮機を停止させる第一の停止信号をサーモスタット内で発生し、
前記停止信号に応答して、所望の長さのオフ時間の停止遅延信号をサーモスタット内で発生し、
加熱器または圧縮機の停止後に前記所望の長さのオフ時間だけ待機し、
それに応答して空気循環ファンを停止させる第二の停止信号をサーモスタット内で発生する、
各ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
それぞれ加熱器または圧縮機と空気循環ファンとを有する炉および／または空気調和システムを有する強制空気快適化システムを起動および停止させるためのサーモスタットであって、
加熱器または圧縮機の起動後の所定の長さの時間後にのみ空気循環ファンを起動させる遅延信号を発生する第一の信号発生器を備えることを特徴とするサーモスタット。
【請求項６】
圧縮機の加熱器の停止後の所定の長さの時間後にのみ空気循環ファンを停止させるオフ遅延信号を発生する第二の信号発生器を含むことを特徴とする請求項５記載のサーモスタット。
【請求項７】
前記強制空気快適化システムは、炉であり、前記加熱器の起動後所定の時間に前記循環ファンは、電源オンにされることを特徴とする請求項１記載のサーモスタット。
【請求項８】
前記強制空気快適化システムは、空調機であり、前記圧縮機の起動後所定の時間に前記循環ファンは、電源オンにされることを特徴とする請求項１記載のサーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にサーモスタットに関し、より詳細には、強制空気快適化システム（ｆｏｒｃｅｄ  ａｉｒ  ｃｏｍｆｏｒｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の空気循環ファンの起動および停止において遅延を導入するためのサーモスタット方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炉および／または空調機を含み得る強制空気快適化システムにおいては、その空間のために空気が調和される空間に、調和された空気を移動させるのに電気駆動空気循環ファンが使用される。旧式の炉および空気調和システムでは、また、現在製造されている低級なシステムでは、空気循環ファンは、炉の加熱器または空気調和システムの圧縮機が起動または停止されるのと同時に起動および停止される。その結果、適切に調和されない空気が循環されるか、適切に調和された空気が循環されないことになる。すなわち炉の場合は、非加熱空気または不適切に加熱された空気が起動時に循環され、炉が停止すると、加熱された空気が循環されず、それによって、非効率となる。同様に空気調和システムでは、暖かい非調和空気がサイクルの最初に循環され、冷たい調和空気がサイクルの最後に循環されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在の高級な炉および空調機では、上述した問題を克服するために、循環ファンの電源のオンおよびオフに遅延を導入する制御特徴要素をシステム制御ボード内に含むのが一般的である。しかしながら、これらの特徴要素は、旧式の炉／空調機または低級な炉／空調機では利用できない。従って、これらの特徴要素を実現するためには、新しいシステムを購入することが現在必要となっている。
【０００４】
さらに、システム制御装置に遅延機能を含むことができるようなシステムにおいてさえ、遅延は、一般的な長さの時間によって設定されることになり、この一般的な長さの時間は、特定の設備には不適切なことがあり、また、ことによると冷却システムおよび加熱システムのそれぞれに個々の変更を実行する必要がありそうな整備工以外によっては、別の時間へと調整可能ではないであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の目的は、改良された強制空気快適化システムの制御装置および方法を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、旧式および／または低価格の炉／空気調和システムにおける、より優れた快適さおよび効率のための、強制空気快適化システム内の設備である。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、炉／空気調和システムを格上げせずに、空気循環ファンの電源のオンおよびオフに遅延を生じさせるための、そのような強制空気快適化システム内の設備である。
【０００８】
本発明の別の目的は、据え付けられた特定のシステムの必要を満たすように単一のサーモスタットを調節することにより、加熱システムおよび冷却システムの一方または両方に合わせて容易に遅延時間を調節する、住宅所有者のための設備である。
【０００９】
本発明のなお別の目的は、製造するのに経済的でありかつ使用するのに効果的および効率的なサーモスタットのための、強制空気快適化システム内の設備である。
【００１０】
これらの目的および他の特徴および利点は、添付の図面と関連させて以下の説明を参照すれば、より容易に明らかとなるであろう。
【００１１】
簡単に言うと、本発明の一つの態様によれば、サーモスタットは、その内部制御特徴要素内に、快適化システムの加熱器または圧縮機を電源オンにする信号を送る時間と、関連する空気循環ファンを電源オンまたは電源オフにする時間との間に遅延を導入する信号発生手段を含む。このようにして、炉／空調機を格上げする必要なしに、より優れた快適さおよび効率が実現される。
【００１２】
以下に説明する図面では、好ましい実施態様を図示するが、しかしながら、これらに対して、本発明の真正の趣旨および範囲から逸脱せずにさまざまな他の変形物および代替構成を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで図１を参照すると、設置された炉１１と空調機またはヒートポンプ１２とを有する密閉空間１０の平面図が示される。密閉空間からの低温空気が低温空気戻り１３を通して炉１１によって受け取られ、その後、炉からの高温空気が密閉空間１０への供給導管１４および高温／低温空気供給導管１６を通して密閉空間１０に供給されるように、炉１１は取り付けられる。炉は、空気を、密閉空間から低温空気戻り１３を通して炉１１に、そして炉熱交換器１８を通り、供給導管１４を通り、密閉空間へ戻るように高温／低温空気供給導管１６を通して循環させる送風機１７を有する。
【００１４】
室内コイル１９が炉送風機により循環される密閉空間空気と連通する供給導管１４内に含まれるように、また、室外コイル２１が周囲空気２２と連通する密閉空間の外部に取り付けられるように、空調機またはヒートポンプ１２は取り付けられる。室内コイル１９および室外コイル２１は、反転弁（ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ  ｖａｌｖｅ）２３を通して圧縮機２４に接続される。周囲空気が室外コイル２１を通って循環するように配置された室外ファンモータ２７により室外ファン２６が駆動される。
【００１５】
サーモスタット２９からのライン３０上の信号を通して、ライン３１を経由する炉送風機モータ１５、ライン３２を経由する加熱器またはガス燃焼システム２０、ライン３３を経由する圧縮機２４、およびライン３４を経由する室外ファンモータ２７をそれぞれ制御するように制御ボックス２８が配置される。室外温度を検出しそれをライン３７により制御ボックス２８に、次いでライン３０によりサーモスタット２９に送るための室外温度検出器３６を設けることもできる。
【００１６】
ここで図２を参照すると、サーモスタット２９、炉１１および空気調和システム１２が、これら三つの装置間に示されるさまざまな電気的相互接続を有するそれらの各ブロックによって示される。簡単にするために、制御ボード２８の相互接続は図示していないが、その理由は、サーモスタット２８へのまたサーモスタット２８からの信号が、炉１１および空気調和システム１２の構成要素と直接連通するように設計されているからである。
【００１７】
理解されるように、サーモスタット２８のＷ端子は、加熱器またはガス燃焼システム２０を選択的に起動および停止させるように炉１１のＷ端子へ信号を提供するよう意図されている。同様に、サーモスタット２９のＧ端子は、送風機モータ１５を選択的に起動および停止させるように炉１１のＧ端子と連通するよう意図されている。
【００１８】
システムが空気調和またはヒートポンプモードで作動するとき、サーモスタット２９は、図示のように圧縮機２４を起動および停止させるように各Ｙ端子を経由して空気調和と連通する。冷却された空気は、当然送風機１７によって循環され、従って、送風機モータ１５は、図示のように各Ｇ端子間の連通を経由して再度起動される。
【００１９】
サーモスタット２９、炉１１および空調機１２それぞれのＲ端子およびＣ端子は、例えば反転弁２３を作動させるのに使用されるなどといった、さまざまな２４ボルトの入力制御信号のために使用される。
【００２０】
ここで図３を参照すると、サーモスタット２９からの信号のさまざまな遅延特徴要素が示される。
【００２１】
理解されるように、サーモスタットの通常作動では、加熱運転の場合に加熱器およびファンを電源オンおよび電源オフにする信号、および冷却の場合に空調機およびファンを電源オンおよび電源オフにする信号は、両方とも同時に生じる。
【００２２】
しかしながら、本発明では、時間Ｔ1においてサーモスタット２９がそのＷ端子から炉加熱器を電源オンにする信号を提供するように、ファン遅延が導入される。時間Ｔ２においてサーモスタット２９は、そのＧ端子からファン２５を電源オンにする信号を提供する。従って、低温空気が密閉空間１０内へと循環されずに、むしろ、炉熱交換器が十分な温度まで加熱された後にのみファンが開始するよう、ファンを電源オンにする前に炉熱交換器が加熱されるように、Ｔ２−Ｔ1というオン遅延時間が設けられる。
【００２３】
サーモスタットが、密閉空間１０の温度が所定のレベルに加熱されたという表示を受け取ると、炉は電源オフにされる。この時、熱交換器内に残留する熱の恩恵を受けるために、炉加熱器１８が停止した後にファンの作動を継続するように、同様の遅延が設けられる。すなわち、時間Ｔ３において加熱器は電源オフにされ、その後の時間Ｔ4において送風機モータ１５は電源オフにされる。Ｔ４−Ｔ３というオフ遅延時間によって、そうでなければ失われるであろう熱交換器内の熱の経済的な分配が可能となる。
【００２４】
同様の仕方で、空調機圧縮機２４は、図示のように時間Ｔ5およびＴ7においてサーモスタット２９のＹ端子からの信号により起動および停止される。再度、サーモスタット２９の端子Ｇから受け取られるファンモータ１５への信号によって、時間Ｔ6においてファンは電源オンにされ、時間Ｔ8において電源オフにされて、同様の時間Ｔ6−Ｔ5というオン遅延と、時間Ｔ8−Ｔ7というオフ遅延とが設けられる。オン遅延によって、送風機モータ１５が開始するとき、循環されるのが高温空気でなく冷却された空気となるのに十分な時間、空気調和システムが作動可能となる。同様に、オフ遅延によって、時間Ｔ7に空調機が電源オフにされた後に、システム内の残留低温空気の継続した循環が可能となる。
【００２５】
ここで図４を参照すると、ステップ３８においてサーモスタットの該値とサーモスタットにより指示される実際の温度との間の差によって決定される要求信号が発生される加熱運転中の本システムの流れ図が示される。この要求が、運転者により確立されかつサーモスタット内へ設定された特定のオフセットより大きい場合は、ステップ３９および４１に示すように、加熱が電源オンにされる。
【００２６】
ステップ４２においてオン遅延タイマーが上述したように設定されると、システムは、オン遅延時間だけ待機して、その後、ステップ４３においてファンを電源オンにすることになる。
【００２７】
ステップ４４において最終的に要求がゼロであると決定されると、ステップ４６において加熱器は電源オフにされることになる。再度、ステップ４７においてオフ遅延タイマーが設定される場合、システムは、オフ遅延時間が終了するまで待機することになり、その後、ステップ４８においてファンは電源オフにされる。
【００２８】
冷却運転の場合は、オン遅延時間およびオフ遅延時間は、上述したのと実質的に同じように作動されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を内部に組み込んだ炉および空調機設備の概略図。
【図２】サーモスタットを炉および空調機に接続した状態でサーモスタットを示す配線図。
【図３】本発明による炉および空調機の構成要素を電源オンおよび電源オフにするためのさまざまなサーモスタット信号のタイミング線図。
【図４】本発明によるサーモスタットの機能を示す流れ図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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