具有高低電壓控制能力的電子溫度自動調節器的製作方法

2023-05-16 23:51:21 2

專利名稱：具有高低電壓控制能力的電子溫度自動調節器的製作方法
技術領域：
本發明是關於電子溫度自動調節器，更具體地說是關於適於控制風扇盤管單元(fan coil units)以及類似的加熱與冷卻設備的溫度自動調節器。
通常在許多政府大樓、學校和旅館中看到的用於控制單個房間、入口通道、大廳通道等處溫度的加熱和冷卻設備常被稱作風扇盤管單元。這種單元通常使用加熱和/或冷卻盤管與風扇相結合以控制它們所在空間的溫度。風扇盤管所在的系統可以是所謂雙管系統(twopipe system)，其中的風扇盤管使用單一供水管和單一回水管，根據其操作模式使供水管中流過熱水或冷水，從而實現加熱或冷卻。應該理解，在雙管系統中不能同時提供熱水和冷水。
風扇盤管單元也能連接成四管系統，其中使用一個供水和回水管去冷卻，以及一個供水和回水管去加熱。風扇盤管單元常常利用作為該風扇盤管單元一部分的電加熱單元使之具有提供輔助熱量的能力。這種風扇盤管單元通常有閥門控制通過供水和回水管線的流量，還有控制盤管上空氣流量的風扇，通常還提供風門(damper)以控制通過該單元的進門空氣和出門空氣的比例。風扇盤管單元有多種構成和設計，包括例如不同的風扇操作電壓和輔助電熱單元操作電壓。通常風扇盤管單元有24伏、120伏、208-230伏和277伏的操作電壓。對風扇盤管單元的控制也可以變化，表現在控制要被加熱或冷卻的外部空氣以提供較高質量室內空氣的風門也能被改變，能被改變的還有控制閥門因而控制來自供液管的加熱和/或冷卻液體流量的能力。再有，控制穿過盤管(它代表該單元的熱交換器)空氣量的風扇的速度也能被控制。
不管風扇盤管單元的設計和結構如何，也不管它們主要以怎樣方式被控制，一個溫度自動調節器對控制該單元的操作是必須的。因為有各種可能的操作特性，所以迄今為止尚沒有一種單一的溫度自動調節器設計能用來操作全部商業上能得到的不同風扇盤管單元中的大部分。再有，因為可以有不同的操作電壓，「Underwriter實驗室依從規格」已得出這樣的結果使溫度自動調節器與控制繼電器等部件分離。而這一點已給用戶增加了費用，因為必須安裝與溫度自動調節器分離的開關、繼電器和相關的控制器。
因此，本發明的一個主要目的是提供一種改進的溫度自動調節器，用以控制可能有很多不同的和可變的操作和設計特性的風扇盤管單元。
本發明的另一目的是提供一種改進的溫度自動調節器，它能裝在風扇盤管單元上或裝在牆上，而且它能提供對高壓端設備(如風門、開關、閥門之類)以及低壓端設備的控制，而這種控制由一個具有分離的高壓部分和低壓部分的單個溫度自動調節器來完成。依靠獨特的設計，使該溫度自動調節器能裝在一個通常的4×4英寸方形電盒裡，而且只需要在盒中間放置一個分隔片把高壓部分和低壓部分分隔開。
本發明的另一目的是提供這樣一種改進的溫度自動調節器，它能利用放置或去掉一些跨接片容易地配置溫度自動調節器，從而使之能夠容易地配置成操作許多具有不同操作電壓和操作特性的風扇盤管單元中的任何一個。
一個更具體的目的是提供這樣一種改進的溫度自動調節器，如果希望的話，它能容易地配置成風扇速度控制操作方式而不同於閥門和風門控制型。
又一個目的是提供一種改進的溫度自動調節器，它能操作的風扇盤管裝置既可裝配成雙管系統也可以是四管系統。
本發明的另一個目的是提供這樣一種溫度自動調節器，它有一微處理器用於響應由溫度傳感器提供的輸入信號而產生控制信號，而且它自動提供適當的控制功能以用於風扇盤管被配置而成的系統類型。
本發明還有一個目的是提供一種改進的溫度自動調節器，它有能力控制風扇盤管的輔助電熱器以及它的控制閥門和風門，該溫度自動調節器還應用利用遠距離溫度傳感裝置，如果安裝這種裝置的話。這種裝置不同於作為溫度自動調節器一部分的板上傳感裝置。
本發明的另一目的是提供這樣一種改進的溫度自動調節器，它有一個測試序列，能在安裝過程中根據願望來運行，這種測試序列能確定在實際使用期間所安裝的溫度自動調節器是否能正常地發揮其功能。
當參考附圖讀過下述描述後，將清楚地看出其他目的和優點。這些附圖是

圖1是實施本發明的溫度調節器的透視圖，圖中將外罩和底部分彼此分開了；圖2是圖1所示底部的底視圖；圖3是裝在通常的4×4英寸電氣方盒中的溫度自動調節器的部件分解透視圖；圖4是從外罩部分的內部觀察的印刷電路板圖；圖5是本發明的接頭組件的部件分解平面圖；圖6是圖5所示接頭組件的一部分的端視圖7是一般沿圖6中7-7線所作截面圖；圖8是圖5所示接頭組件的端視圖；圖9是一般沿圖6中9-9線所作截面圖；圖10是本發明的接頭組件的緊固部件和螺栓的平面圖；圖11是在低壓風扇盤管單元的應用中該溫度自動調節器的安裝電路示意圖；以及圖12a和12b一起構成本發明的溫度自動調節器的電路示意圖。
概括地說，本發明構成的溫度自動調節器特別適用於控制各種加熱和致冷裝置，而且特別適用於控制風扇盤管加熱和致冷裝置，諸如在政府大樓、學校、旅館之類建築物中使用的那些。儘管該溫度自動調節器特別適用於控制風扇盤管單元，但它肯定不限於控制這類特定的單元，而是能用於控制任何多種的加熱和致冷裝置，對於它們而言，恆溫控制是有用的而且希望控制機械終端裝置，如閥門操作器、風扇和風門等與一溫度自動調節器或控制器相連的裝置。本發明的溫度自動調節器在其操作功能方面特別靈活，它被設計成能控制其操作電壓在一個相當大範圍內變化的終端裝置。
在這方面，本發明的溫度自動調節器適應於有24伏交變電流(VAC)控制，也能直接控制有120VAC以及208-230和277VAC的裝置。該溫度自動調節器能被設置成用於這些操作電壓的任何一種，而且具有板上繼電器能切換具有上述操作電壓之一的終端裝置，並能控制電流負載高達幾安培，即使當操作電壓在277VAC時也是如此。該裝置與UL873規格一致，能裝到風扇盤管單元本身上，也能裝到牆上。該溫度自動調節器能在加熱或致冷操作方式下提供自動或手動控制。該溫度自動調節器也能在通/斷控制方式下工作，也能用作風扇速度通/斷控制器或溫度控制器，它們或在自動方式或在加熱方式或致冷方式下工作，以及在通/斷溫度控制器方式下工作。該溫度自動調節器有一個分度盤旋鈕用於設定被控制空間的溫度設定值。終端裝置可在24VAC下運行，也可以在前述較高電壓下運行。
當該溫度自動調節器要用於控制277VAC終端裝置時；它能直接控制和操作工作於277VAG的閥門和風扇馬達。當該溫度自動調節器被裝到遠處牆上時，它不能直接控制277VAC終端裝置，在這種配置下，溫度自動調節器提供一個24伏輸出信號以控制位於風扇盤管單元中的繼電器。該溫度自動調節器被設計成如果電源電壓不是指定電壓時溫度自動調節器將自動進入斷電狀態從而不會發生不可預料的操作，即溫度自動調節器被斷電保護。
現在回到附圖，特別是圖1，一個實施本發明的溫度自動調節器通常用標號20表示，圖1是部件分解透視圖。溫度自動調節器有一個底部(通常用22表示)和一個外罩部分(通常用24表示)，帶有一個溫度設置點可轉動分度盤旋鈕26用於設置標稱設置點溫度。旋鈕26適於連接在外罩部分24。分度盤旋鈕26有轉柄28，它有一個開口末端(split end)30(圖4)適於機械連接裝在印刷電路板34上的電位計32，而印刷電路板裝在外罩部分24的內部。用尖嘴鉗將開口末端夾到一起便能把分度盤旋鈕26拿掉。外罩部分有一個半圓形開口36，其中可插入一個突出部(圖中未畫出)，它限制了分度盤旋鈕轉動一段預先確定的圓弧，這圖弧相應於溫度自動調節器的高、低溫度設置，在上面印有溫度指示標號。
當去掉分度盤旋鈕時，一個放大的開口38顯露出一個暴露的跨接片，它能被短路以便啟動一個測試序列，以確定該溫度自動調節器是否正常工作。一旦該測試跨接片被短接，則測試序列從設置點電位計完全順時針轉動到位來啟動不帶改變溫度測試的測試。它能完全反時針方向轉動到位以啟動帶改變溫度測試的測試。該起點確定室內或空氣溫度是否高於60°F和低於80°F。起始-05 計時器＝0-10 如果設置點在最大值則轉到40-20 如果設置點不在最小值則轉「失敗」-30 如果轉向溫度＞60°F和＜80°F則轉40，否則轉「失敗」-40 如果室內或返回空氣溫度＞60°F和＜80°F則轉去50，否則轉「失敗」-50 如果正常閉合輸入＝「短接」則轉去60，否則轉「失敗」-60 如果計時器＝5秒則補充輸出1，輸出2，風門，第二加熱階段-65 設計時器＝0-70 轉去10「失敗」-80 設置輸出1，輸出2，風門，第二加熱階段＝繼電器被激勵
-90 轉到5-100 結束要停止測試，只要去掉跨接片，並把分度盤旋鈕轉柄28推回它的安裝位置從而恢復設置點分度盤。
溫度自動調節器還有一個微處理器40和一對滑動開關42和44，它們分別控制風扇和溫度自動調節器工作方式。微處理器40(見圖11b)最好是Motorola HC05微處理器，它經修改後實現這裡所描述的功能。
關於風扇速度控制器42(如圖1所示，也參考圖12a)，它最好是一個四位置開關，從左到右有「斷」、「高」、「中」、「低」四個位置，這使風扇在能被置於中或低速之前先從「斷」切換到「高」速。關於開關44，它的左側位置是「斷」，其他位置是「自動」、「加熱」和「致冷」工作方式。這些開關可在槽口46內滑動，這些槽口是在矩形插入件48中形成的，而插入件48最好是牢固地固定在外罩部分24上；該插入件48可以有變長度槽口46用於限定開關的滑動行程，如果特定的溫度自動調節器配置限定了該溫度自動調節器的功能的話。例如，關於風扇速度開關42，一些應用中希望風扇永遠不被關掉，在這種情況下，通過用較短的槽口46鎖住開關42向左運動到「斷」位置便能有效地消除「斷」狀態。外罩部分24還在溫度自動調節器四周有多個開口50，使得向溫度自動調節器內部提供空氣循環，在其內部放置有感溫熱敏電阻。
根據本發明的一個重要方面，底部22易於與外罩部分24分開，而且底部適於和延伸到被控制的風扇盤管單元的電導體相連接。外罩部分和底部都是用塑料制的，最好是Cylolac ABS塑料，它有UL94-5VA易燃性UL額定值。底部22有兩個接頭部分52和54，每個有7個接點用於將外部線連到溫度自動調節器上。
每個接頭部分52和54有7個單個接頭組件56，它們的組成部件示於圖5-9。底部22有一個開口58用於使每個接頭組件延伸到完全穿過底部。開口58適於使終端部件60用底部22外表面上的導體或導線將其連接到底部22內表面上的電導體或接線柱上。終端部件60有一個終端突出部62，它通過開口58延伸並在其外端附近有一個小孔63符合工業標準鏟形突出部的要求。另一種方式是，接頭組件56適於這樣連接到一個導體和導線上將終端部件60退到開口58的較左邊一側，從而使導體或導線能插到開口壁和突出部62之間，然後使突出部62向側壁移動以使它被夾緊來固定中間的導體。
每個終端部件60還有一對固定臂64，它們適用於接受裝在印刷電路板34上的接線柱接頭66，而印刷電路板34是固定在外罩部分24上的。終端部件60還有一個連接部68和頸部70。儘管圖5所示終端部件60鄰近一緊固裝置72，在組合起來的接頭組件中，方形並有中間開口73的緊固部件72(圖10所示)適於使終端突出部62穿過它，從而當緊固部件向左移動時，終端突出部62被緊密地壓在鄰近的表面或底盤中開口58的側壁上，如圖2所示。緊固裝置72被螺絲74緊固，這個螺絲適用於緊靠在接頭部分52和54中構成的相應環形表面(見圖1)之一。終端突出部62帶有機械阻尼手段，如突出部62上形成的鋸齒78，它嚙合導線並保持住導線，從而在溫度調節器被安裝時導線不容易被拉出來。在這方面，這是這裡所考慮的高電壓導線連接能承受UL486E要求的拉力所必須的。對於14AWG的導線，其連接必須能承受11.5磅的拉力，而在終端突出部62上的鋸齒使接頭組件能通過這一測試。
每個接頭部分52和54有一個接頭外罩80咬在底部22上並被底部22支持住，該外罩有許多開口82用於接受接線柱66，還有許多側面開口84用於接受螺栓74把外部導線連到溫度調節器接頭上。底部有一個較開闊的中間部分86，為在位於外罩部分24內部的印刷電路板上安裝體積較大的元件提供了空間。
更具體地說，參考圖4，溫度自動調節器可以包括繼電器88和90以及變壓器92。空間86還將接頭部分52和54分開，根據本發明的一個重要方面，接頭部分之一52與低壓電路相連，而接頭部分54與高電壓電路接頭相連。這一點的特別意義在於該溫度自動調節器適於裝在一個通常的4×4英寸方盒中(圖3所示)以用於牆壁安裝。如果溫度自動調節器20用於控制風扇盤管單元中的那些工作電壓為110VAC、208-230VAC或277VAC之一的終端裝置，那麼只要在所示4英寸方盒中裝入一個分隔片95便可使溫度自動調節器適用於控制這些裝置。利用這種分隔片便可以遵從Underwriter實驗室(UL)規格。安裝可能希望在溫度調節器上附加一個通常的粘貼環96，而削平板98可以用通常的螺絲固定在粘貼環96上。可以提供裝飾壁板而且最好設計成能接收底部22，它用二個螺栓102來固定，而外罩部分24能固定到底部上。儘管保持臂64接受接線柱66是以磨擦嚙合方式並提供一個保持力，外罩部分24還在其內表面上有許多配合凹槽(圖中未面出)，其中有突起104，從而當外罩部分被壓到底部上面時外罩部分24便咬住底部22。
如前所述，實施本發明的溫度自動調節器適用於低電壓裝置以及另外三個前面提到的工作電壓120伏、208-230伏和277伏。該溫度自動調節器也適用於有雙管或四管裝置的風扇盤管。雙管低壓安裝示於圖11，該圖一般性地表示所用終端裝置和電路的類型而與電壓水平無關。在圖11的示意圖中，所示溫度自動調節器20連於風扇盤管單元中的連結盒內的終端條110上，而風扇盤管單元的電路包括風扇馬達112和114，它們由繼電器116供電，而繼電器116遵從於加到三根導線118上的控制信號，這些信號啟動繼電器中適當的一個以提供高、中、或低風扇速度。導線120上供電，而在輸入端有熔斷器122。電觸點124用於控制輔助電加熱器(通常用標號126指示)的使用，這些觸點的操作由線128控制。
所示風扇盤管單元有一個風門130以及閥門132用於控制通過風扇盤管的流體流量。風門130由繼電器插件134控制，而繼電器插件134又由來自溫度調節器20的線136控制，閥門由也是來自溫度調節器20的線138控制。溫度自動調節器可以有一個由線140提供的關閉電路，它可以連到冷凝物過流傳感器或結冰保護傳感器上。如果發生這些情況之一，可能希望關掉溫度自動調節器。線142連到一個(溫度)變換傳感器，它是一個溫度傳感器，它向溫度自動調節器提供關於風扇盤管的供給管內流體的溫度。
現在轉到溫度自動調節器的操作。當把開關44置於適當位置以使溫度自動調節器處於自動操作時，開關42控制風扇和風扇速度變換。開關44控制加熱和致冷功能，因而「HEAT(加熱)」位置對應於手動加熱。當處於手動加熱方式時，將不會發生致冷。「COOL(致冷)」設置對應於手動致冷，在這個位置上將不會發生加熱。「AUTO(自動)」即由開關44自動設置代表用變換方式自動加熱和致冷，在雙管系統中由安裝在遠處的傳感器控制這個變換。在四管系統中，微處理器40確定是否應自動變換加熱或致冷。開關44的「OFF(斷)」位置使風扇盤管和溫度自動調節器關掉。在那個位置上所有終端裝置如閥門、風門等都進入不供電狀態。在風扇盤管中雙向閥門通常打開的情況下，「斷」對應於使閥門完全打開。當開關44被限定於只是「通」和「斷」開關時，溫度自動調節器將自動確定加熱或致冷，於是沒有手動加熱或致冷功能。然而，即使開關44處於「斷」狀態，風扇可能繼續工作。
在雙管系統中，只使用一個閥門，輔助電加熱在雙管控制中可以使用。在四管系統安裝中使用兩個閥門，一個閥門用於致冷控制正向(direct)動作，第二個閥門用於加熱而且是逆向動作。溫度自動調節器微處理器40將經由變換輸入確定將是哪一種操作方式。如果連入一個傳感器，則使用雙管控制。如果沒有連接傳感器，則微處理器將工作在四管控制方式。在四管中不使用電加熱操作，但在第二加熱級加熱器起作用。在四管方式中運行外部空氣閥門功能。
變換傳感器向溫度自動調節器指示當前操作狀態應該是什麼狀態，在加熱操作狀態時使加熱閥門動作，但使致冷閥門不動作。反過來，在致冷狀態使加熱閥門不能動作，但使致冷閥門能動作。當溫度最好是超過85°F左右時變換傳感器造成一個向致冷的變換，而當溫度低於55°F左右時最好發生向加熱的轉換。當加電時，如果感知的溫度在大約55°F和85°F之間時變換的預定狀態最好是加熱。
最好是使電加熱按二步進行，即輔助級和第二級。輔助加熱操作的工作溫度由設置點錶盤溫度減去儀表不工作區(死區)溫度(根據需要大約為3.6°或大約10°)來確定。當溫度處在設置點錶盤溫度減去儀表不工作區溫度再減去額外的大約1.8°F時第二級加熱運行。
關於溫度控制，當被測溫度升高而且超過設定點溫度約0.9°F時，溫度自動調節器起動致冷序列。溫度自動調節器保持致冷狀態直至被測溫度降低到低於設定點溫度約0.9°F。然後溫度自動調節器結束致冷狀態並進入儀表不工作區狀態。加熱功能的操作與致冷功能相似，但依賴於風扇盤管的管道系統。在雙管系統中只有當變換傳感器向微處理器指明存在熱水之後溫度自動調節器才能進入加熱功能。一旦感知了熱水的存在，則加熱功能象致冷功能那樣操作，只是閥門按逆向動作操作。當被測溫度低於加熱設置點(加熱設置點是致冷設置點減去儀表不工作區溫度)約0.9°F時，對閥門供給能量(與致冷同一閥門，但以逆向動作)。溫度自動調節器保持加熱狀態，直至被測溫度上升到加熱設置之上約0.9°F為止。
在四管風扇盤管控制器中不利用變換傳感器。溫度自動調節器使用被測溫度和設定點減不工作區溫度二者之差使第二閥門能工作以加熱。熱空氣也必須低於加熱點溫度約0.9°F。加熱閥保持被供電狀態直至溫度升至加熱設定點以上0.9°F左右為止。被測溫度將來自裝在印刷電路板上的傳感器32。當溫度自動調節器的微處理器40檢測連入了遠程返回空氣傳感器時，它將自動使用遠程傳感器而不考慮裝在PC板上的傳感器32。這兩個溫度最好由微處理器以至少每5秒一次的頻率取樣。
關於外部空氣的風門，在所有的溫度自動調節器配置中它都起作用。在所有的風扇盤管中可能連接也可能不連接風門。風門輸出端是一個二態輸出端。風門最小與最大最好在風門驅動器上機械設定。風門控制有兩種操作方式，它們是「IAQ」(進口空氣品質)和「保持」。IAQ方式使微處理器迫使在風扇工作過程中總是打開風門。
溫度自動調節器有電路實現上述功能，該電路示於圖12a和圖12b。電路布置在印刷電路板34上。端子1至14示於圖2，當外罩部分24與底部22如前述方式相連接時，這些端子分別與圖4所示接線柱相連。它們也顯示在圖12a中的左側作為端子P1和P14，並在端子標記旁邊標明了各自的功能。
端子塊有如下端子及伴隨的功能插腳 符號 描述 連接導線類型1～ 線路電源 高或低電壓AC2· 線路公共端 高或低電壓AC3H風扇高速 高或低電壓AC4M風扇中速 高或低電壓AC5L風扇低速 高或低電壓AC601 輸出端1高或低電壓AC702 輸出端2高或低電壓AC8D風門輸出 低電壓DC9S通常關閉輸入 低電壓DC10 G低電壓公共端 低電壓DC11 R返回空氣傳感器 低電壓DC12 C變換傳感器 低電壓DC13 H2 第二加熱級 低電壓DC14 24V 24VAC電源 低電壓AC與端子相連的導線如圖所示以T標記表示，這些導線也表現在圖12b中並用以表示電連續性或連接性。類似的連續性由導線B0至B21以及REF、-RESET、VCC、V24、GND、RELAY及RLY COM導線等表示，這些對於精通本門工藝的人們而言是眾所周知的。
溫度自動調節器的工作方式決定於它的檢測電路條件，如遠程熱敏元件的存在和所用跨接片數量等。參考圖12a，跨接片150和152決定了溫度自動調節器要控制的風扇盤管單元的終端裝置的操作電壓。當在電路中有跨接片150時，在線154(RLY COM)上的繼電器公共線電壓為24伏。當跨接片150在電路中而跨接片152不在電路中或被拿掉時，則提供了一個開路電路。如果終端裝置是120VAC、208VAC或277VAC，那麼跨接片152在電路中而跨接片150被拿掉。
如果溫度自動調節器要控制閥門，則跨接片156在電路中。如果希望在自動操作方式期間由微處理器40去控制風扇，則跨接片158在電路中，如果風扇要由開關手動控制而不要由微處理器40控制，則去掉跨接片156和158。對於手動控制風扇速度，開關42已切換到觸點160、162和164，它們根據開關位置而閉合，用以選擇風扇的高、中或低操作速度。
當在電路中存在跨接片166時，它提供了切換輔助輸出給遠程繼電器。該跨接片用於當壁裝溫度自動調節器用於控制閥門、風門、和輔助電加熱而另一個溫度自動調節器安裝在設定風扇速度的風扇盤管單元的情況。當風扇盤管單元被安裝在一個空間或房間的天花板上時通常會發生這種情況。當跨接片168在電路中時，跨接片168迫使閥門在風扇關掉時被關閉以防止產生溼氣。圖12a中所示電路的其餘部分包括降低電壓檢測器(通常由170表示)，它向連到運算放大器174一端上的線172提供一個電壓，而且當被檢測電壓低於大約18伏時它提供一個復位輸出信號。
圖12b的電路包括微處理器40和繼電器88和90。圖中左上部分是一些跨接片，包括跨接片176和178用於選擇控制閥門作為常開閥門或者常閉閥閉。所提供的跨接片180當在電路中時使溫度自動調節器通過控制閥門來控制加熱和致冷操作。當使用溫度自動調節器控制風扇速度來控制加熱和/或致冷時，則去掉跨接片180。為使溫度自動調節器按這種方式工作時，溫度自動調節器開關42必須置於AUTO也就是「自動」位置。在這種操作方式下風扇將總是以高速運轉開始並持續約0.5秒，然後切換到適當的速度狀態。
提供了一組觸點182用於完成自動檢測周期，其做法是在把前述分度盤旋鈕26去掉之後使這些觸點短接。所提供的跨接片184用於設置在操作過程中要接收的外部空氣量。如果是在IAQ方式，該跨接片在位，於是所使用空氣的90％左右為外部空氣。如果是在「保持」方式，跨接片184被去掉，於是大約60％空氣是外部空氣。最後一個跨接片186確定儀表不工作區，當它在電路中時為3.6°F，當去掉後為10°F左右。這後一個儀表不工作區值可以用於公共區，例如入口通道或大廳，那裡因為是暫時使用的空間，其溫度範圍可能不特別重要。
電路中包括一個模一數轉換器188用於轉換模擬量，如來自變換傳感器熱敏電阻的線190上信號，來自線192上外界溫度傳感器熱敏電阻的信號，來自線194上設置點電位器32的由分度盤旋鈕26控制的信號，以及線196上的來自裝在印刷電路板34上的溫度傳感熱敏電阻198的信號。位於塊200的電晶體和電阻構成一個多路轉換器用於選擇加到模一數轉換器188上的信號之一。當由於電壓過低或斷電狀態造成復位線202為低電平時，微處理器被復位。
由上述可以注意到已經顯示和描述了一種改進的溫度自動調節器，它有許多人們希望的屬性。所設計的溫度自動調節器特別地靈活，表現在它能用於多種應用，特別是多種類型的風扇盤管單元都可由該溫度自動調節器控制。該溫度自動調節器被設計成能控制在大多數風扇盤管單元中存在的那類終端裝置，它們能是120、208-230或277VAC裝置。本發明的溫度自動調節器能夠容易地安裝在一個通常的4×4英寸方盒上，加一簡單的容易安裝的分隔片，而且仍然遵從Underwriters實驗室(UL)規格。
儘管已展示和描述了本發明的各種實施例，應該理解，可以使用各種替代和等同物。本發明應該只受其權利要求及權利要求的等效說明的限制。
在下述權利要求書中提出了本發明的各種特徵。
權利要求
1.一種溫度自動調節器，用於控制加熱和致冷設備，此類加熱和致冷設備包括一個風扇和至少一個終端裝置，該終端裝置由至少一個加熱和致冷流體控制閥門、至少一個電加熱裝置以及至少一個空氣風門組成，所述溫度自動調節器包括一個適於裝在安裝表面上的底部；一個適於固定在所述底部上的外罩部分；用於控制該溫度調節器工作的開關裝置，所述開關裝置與所述外罩部分相聯且可以接近以便操作；溫度設定裝置與所述外罩相聯，用於設定標稱溫度設定點；與所述底部和外罩部分之一相連的處理裝置，用於接收操作狀態信號和溫度指示信號以及有選擇地產生輸出信號以控制加熱和致冷設備；第一溫度傳感裝置，用於感知該溫度自動調節器所控制空間的空氣溫度；一組第一連接裝置，用於連接所選終端裝置關聯的高電壓電路；一組第二連接裝置，用於連接所選終端裝置關聯的低電壓電路。
2.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述開關裝置還包括風扇開關，用於控制風扇操作速度；方式開關，用於選擇溫度自動調節器的操作方式。
3.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述溫度設定裝置包括一個可調節的設置點電位器，它有一個操作裝置可由操作員從外罩部分的外部人工接近。
4.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述第一和第二連接裝置固定在所述底部上，每個所述第一連接裝置位於第一末端部分，每個所述第二連接裝置位於與第一末端部分相對的第二末端部分。
5.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述底部適於固定在通常的4×4英寸電盒上，該底部有一個分隔片把其內部的大約一半與其另一半分開，每一側適於接受高電壓電路之一和低電壓電路之一，所述分隔片將所述高電壓電路和低電壓電路分開。
6.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述高電壓電路的電壓水平在大約110伏AC(交流)至大約277伏AC範圍內。
7.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述低壓電路的電壓水平低於大約30VAC。
8.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述第一溫度傳感裝置位於所述外罩部分之內，所述外罩部分有多個開口用於接受空氣進入所述外罩部分。
9.如權利要求1所述的溫度自動調節器，還包括來自遠處溫度傳感裝置的指示被感知溫度的信號。
10.如權利要求1所述的溫度自動調節器，這裡所述第一溫度傳感裝置由一熱敏電阻構成。
11.如權利要求4所述的溫度自動調節器，這裡所述第一和第二末端部分在二者之間有一個中央空間適用於接受位於所述外罩部分中的大部件。
12.如權利要求2所述的溫度自動調節器，還包括至少一個繼電器裝置用於控制所述終端裝置之一，所述繼電器裝置產生可高達277VAC左右的選擇性切換輸出信號。
13.如權利要求12所述的溫度自動調節器，還包括一個印刷電路板裝在所述外罩部分內部，所述處理裝置裝在所述印刷電電路板上。
14.如權利要求13所述的溫度自動調節器，其特徵在於所述繼電器裝置裝在所述印刷電路板上。
15.如權利要求12所述的溫度自動調節器，還包括一組第三連接裝置用於將所述印刷電路板上的一組電路終端連到所述第一和第二連接裝置上。
16.如權利要求15所述的溫度自動調節器，這裡所述每個第三連接裝置由接線柱組成，當所述外罩部分固定於所述底部上的時候，這些接線柱與所述第一和第二連接裝置之一相連。
17.如權利要求12所述的溫度自動調節器，其特點還在於所述風扇開關和所述方式開關被裝在所述印刷電路板上，所述風扇和方式開關是多位置開關，其操作裝置穿過所述外罩部分上的開口延伸到外面，從而操作員能改變開關位置而不必拿掉外罩部分。
18.一個電接頭，用於連接位於一底部兩相對表面上的引出腳，該底部有一個第一側面和一個第二側面以及至少一個接頭開口開在至少一個第一內側壁上，所述接頭的組成是；一個柔性接頭部分有彼此相鄰的第一和第二柔性接觸臂，適用於接受一個來自所述第一側的一個電部件引出接線柱；一個終端突出部接頭部分電連接於所述柔性接頭部分並穿過所述接頭開口之一延伸，它適用於向來自所述第二側的電導體提供一個連接點；以及固定在所述接頭部分上的緊固裝置，用於將所述接頭可拆卸地固定在底部單元上，從而使所述突出部接頭部分被壓到所述側壁上。
19.如權利要求18所述的接頭，這裡所述柔性接頭部分與所述終端突出部接頭部分構成一個整體。
20.如權利要求18所述的接頭，這裡所述緊固裝置包括具有第一末端和第二末端筒形(tubular)部件，所述各接頭部分之一的一段被置於所述第一末端附近，一個可調節緊固器被固定在所述第二末端。
21.如權利要求18所述的接頭，這裡所述終端突出部接頭部分包括機械阻尼裝置以防止導體從所述突出部脫落。
22.如權利要求21所述的接頭，這裡所述機械阻尼裝置包括一組鋸齒位於所述突出部接頭部分的至少一個表面上，適用於接觸可能插入到該突出部與所述側壁之間的導體。
23.如權利要求22所述的接頭，這裡所述可調節緊固器是一個具有放大的頭部的螺栓，它適用於和相鄰的底部單元側壁接觸，並根據它的有選擇性的轉動將所述緊固部件和所述終端突出部部件推向所述側壁或從所述側壁移開。
24.一個用於連接位於具有底部緊固表面的底部單元相對兩側的連接引腳的電接頭，所述電接頭包括一個一般為「S」形的接頭部件，有一接頭部分帶有第一和第二柔性接觸部件沿著在其一端的插入方向延伸，在一個相對端有一終端突出部接頭部分，以及一個頸部將所述接頭部分與所述終端突出部接頭部分相結合；以及固定在所述接頭部分上的緊固裝置，用於將所述突出部接頭可拆卸地固定在所述底部單元的所述底部緊固表面上。
25.如權利要求24所述的接頭，這裡所述緊固裝置包括一個管狀(tubular)緊固裝置，其構成和安排使其在一端與所述突出部接頭部分嚙合，並在其相對的一端有一可調節緊固器用於連接底部單元和有選擇地將所述突出部接頭部分移向所述底部緊固表面或從底部緊固表面移開。
26.如權利要求24所述的接頭，這裡所述終端突出部接頭部分包括的終端突出部有至少一個孔以便於焊接連接。
27.如權利要求24所述的接頭，這裡所述終端突出部接頭部分包括機械阻尼裝置以防止電導體與所述突出部脫離。
28.一個接頭終端陣列，應用這一陣列的電導體有一個底部單元，該底部單元具有第一表面和第二表面及第一側面和第二側面，至少第一和第二側面之一有一導線通道帶有一組插座、一組開口和一組緊固結構，所述陣列，包括至少一個柔性接頭部分有第一和第二柔性接觸元件沿一個位於鄰近底部單元第一側面的插線柱的插入方向延伸，所述接頭部分的一端被做成可插入所述插座之一；至少一個終端突出部分電連接於所述柔性接頭部分並沿所述插入方向的相反方向延伸，以連接到位於底部單元第二側面的引出腳，每個所述終端突出部接頭部分包括一個終端突出部，它被做成可通過所述開口之一從所述底部單元向外延伸出去；以及至少一個緊固裝置連接在所述接頭部分，以把所述各部分可拆卸地緊固在底部單元上，所述緊固部件包括一個管狀緊固部件，被做成與所述緊固結構嚙合，用於向其施加可調節的緊固力。
全文摘要
一個溫度自動調節裝置有高、低電壓控制能力和可變的功能。該溫度自動調節器特別適用於風扇盤管加熱和致冷單元。
文檔編號G05D23/19GK1118426SQ9510473
公開日1996年3月13日 申請日期1995年4月27日 優先權日1994年4月28日
發明者M·J·林恩, A·莫裡斯, R·A·佩裡, J·R·卡帕 申請人:蘭迪斯及蓋爾電子公司