CN100432561C

CN100432561C - 换气系统风量控制方法

Info

Publication number: CN100432561C
Application number: CNB2004100199045A
Authority: CN
Inventors: 廉宽镐
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2024-07-08
Also published as: CN1719136A

Abstract

本发明公开了一种换气系统风量控制方法。其包括检测出当前CO₂浓度和单位时间内CO₂浓度变化量的阶段；将检测出的CO₂浓度值与分为多个等级的基准浓度进行比较，以判定出CO₂浓度大小的阶段；将求出的CO₂浓度变化量与分为多个等级的基准变化量进行比较，以判定出CO₂浓度变化量大小的阶段；和利用CO₂浓度和CO₂浓度变化量来控制供气扇和排气扇输出风量的阶段。本发明提供的换气系统风量控制方法具有以下效果：第一，除了CO₂浓度之外，还利用单位时间内CO₂浓度的变化量来控制风量，因此能有效防止急剧的室内空气污染。第二，使用CO₂浓度值和CO₂浓度变化量等多个风量控制因素可以根据室内空气的污染程度以最适宜的方式进行换气。

Description

换气系统风量控制方法

技术领域

本发明涉及一种空气调节装置，特别是涉及一种可根据二氧化碳浓度的急剧变化来改变风扇的风量，以提高换气效率的换气系统风量控制方法。

背景技术

空气调节装置包括空调器和换气系统。一般来说，空调器是由能够形成循环封闭回路，并利用经过熵变过程的热交换媒体和周围空气间的热交换来对室内空间进行制冷/制热的机械装置组成，其包括夏天可冷却室内热空气的空调器和冬天可加热室内冷空气的暖风机等制冷/加热装置。具有以上功能的空调器一般与可插入安装在建筑物顶棚上形成的凹槽内的换气系统一同使用，此换气系统可进行将室内空气排至室外和可将室外空气提供给室内的过程。由于这种换气系统具有不占用室内空间的优点，因此最近其与空调器一起呈逐渐增多的趋势。图1为由空调器及换气系统组成的普通空气调节装置整体结构图。图2为以换气系统为中心的空气调节装置构成框图。如图1所示，这种已有技术的空气调节装置分为室内部分和室外部分。当空调器10运行制冷程序时，换气系统将驱动供气扇以吸入室外空气，然后将吸入的空气通过热交换器20冷却至与室温相近的温度后通过供气部22’提供给室内。而当空调器10运行制热程序时，则通过与上述制冷循环相反的方向将室内空气通过排气部24’和热交换器20排至室外。如图2所示，已有技术的换气系统包括：可控制整个系统，并可根据检测出的二氧化碳浓度来控制供气扇及吸气扇的驱动，以对室内空间进行换气的控制部21；可检测出外部气温的外部气温传感器22；可检测出室内温度的室温传感器23；为调节风量而检测出风挡位置的风挡位置检测传感器26；可检测出室内二氧化碳浓度的CO₂气体传感器27；可根据上述传感器的检测结果，并在控制部21的控制下驱动将室外空气提供给室内的供气扇的供气扇驱动回路28；可驱动将室内空气排至室外的排气扇的排气扇驱动回路29；和若通过控制部21的控制已确定出风量，则可根据风挡位置检测传感器26的检测结果来驱动风挡的风挡驱动回路30。其中，图中未说明的符号24表示为控制换气系统的动作，使用者可输入所选择操作的遥控装置，而25则表示空调器的室内机。由于在封闭的空间内，随着生命体的呼吸，空气中的二氧化碳含量会逐渐增加，这样无疑会妨碍生命体的呼吸。因此，当多人停留在诸如办公室或车辆等狭小空间内时就需要随时将室内污染的空气用室外新鲜的空气来替换，此时就需要使用如图2所示的换气系统。图2的换气系统使用一个送风机是为了解决强制排出室内空气装置上存在的问题，以抑制急剧的冷气及热气的流入。图3为已有技术的换气系统风量控制方法流程图。这种已有技术的换气系统风量控制方法只检测室内的CO₂浓度，并根据CO₂的浓度将供气扇和排气扇的风量按5个等级进行控制。日本公开专利公报2001-304645号就公开了这样一种方法。如图3所示，这种已有技术的换气系统风量控制方法包括：在供电情况下可根据室内机的信号来判断是否为制冷模式的S301阶段，然后分为制冷模式和非制冷模式来控制风量；如果S301阶段的判断结果为制冷模式，则在外部气温及设定温度T_s＜室温时，换气系统直接引入外部低温空气，并且为提高制冷效率而以最大风量HH进行普通换气的S302，S303，S308阶段；当室温＜外部气温＜设定温度T_s时，也同样以最大风量HH进行换气的S302，S304，S308阶段；当设定温度T_s＞室温＞外部气温时，利用排气来提高所提供的外部空气温度，然后再引入室内而进行热交换换气的S302，S303，S309阶段；当外部气温＞室温及设定温度T_s时，也同样进行热交换换气的S302，S304，S309阶段；如果S301阶段的判断结果为非制冷模式，则在外部气温及设定温度T_s＞室温时，换气系统直接引入外部的暖空气，并且为提高制热效率而以最大风量HH进行普通换气的S305，S306，S308阶段；当室温＞外部气温＞设定温度T_s时，也同样以最大风量HH进行普通换气的S305，S307，S308阶段；当外部气温＞室温＞设定温度T_s时，利用排气来降低所提供的外部空气温度，然后再引入室内而进行热交换换气的S305，S306，S309阶段；当外部气温＜室温及设定温度T_s时，也同样进行热交换换气的S305，S307，S309阶段；在热交换换气的情况下，判定二氧化碳浓度的S310阶段；和根据二氧化碳的浓度按最大风量HH、大风量H、中风量M及低风量L运转供气扇和排气扇，而在二氧化碳浓度明显低时，停止供气扇和排气扇的驱动以结束换气的阶段。即这种已有技术的风量控制方法是将检测出的室温及外部气温与设定温度T_s进行比较，然后分为普通换气和热交换换气来进行控制，并在需要热交换换气的情况下，根据检测出的CO₂浓度来控制供气扇和排气扇的风量以5个等级进行换气。但是，这种已有技术的换气系统风量控制方法存在以下问题：由于这种换气系统只根据CO₂浓度的绝对值将供气扇和排气扇的风量分5个等级进行控制，但当CO₂浓度产生急剧变化时则没有相应的对策。即，当由于室内吸烟或室内人员急剧增多等原因导致CO₂浓度急剧增加而使室内空气质量快速变坏时，只根据CO₂的浓度来控制风量则很难维持室内的洁净度。这是因为换气时，主要是考虑减少空调器的负荷问题，而没有考虑到室内的洁净度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可根据二氧化碳浓度的急剧变化来改变风扇的风量，以提高换气效率的换气系统风量控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供的换气系统风量控制方法包括：检测出当前CO₂浓度和单位时间内CO₂浓度变化量的阶段；将检测出的CO₂浓度值与分为多个等级的基准浓度进行比较，以判定出CO₂浓度大小的阶段；将求出的CO₂浓度变化量与分为多个等级的基准变化量进行比较，以判定出CO₂浓度变化量大小的阶段；和利用CO₂浓度和CO₂浓度变化量来控制供气扇和排气扇输出风量的阶段。

本发明提供的换气系统风量控制方法具有以下效果：第一，除了CO₂浓度之外，还利用单位时间内CO₂浓度的变化量来控制风量，因此能有效防止急剧的室内空气污染。第二，使用CO₂浓度值和CO₂浓度变化量等多个风量控制因素可以根据室内空气的污染程度以最适宜的方式进行换气。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的换气系统风量控制方法进行详细说明。

图1为由空调器及换气系统组成的普通空气调节装置整体结构图。

图2为以换气系统为中心的空气调节装置构成框图。

图3为已有技术的换气系统风量控制方法流程图。

图4为本发明的换气系统模糊要素函数表。

图5为本发明的换气系统风量控制方法流程图。

附图主要部件标号：

21：控制部 22：外部气温传感器

23：室温传感器 24：遥控装置

25：室内机 26：风挡位置检测传感器

27：CO₂气体传感器 28：供气扇驱动回路

29：排气扇驱动回路 30：风挡驱动回路

具体实施方式

本发明同时使用CO₂浓度值和CO₂浓度变化量作为风量控制因素。从图4中的模糊要素函数表可以看出CO₂浓度值、CO₂浓度变化量和风量间的相互关系。当CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为小时，可判断出室内干净，并且室内的污染没有急剧增加，所以将风量控制为弱风。当CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为大时，可判断出当前室内的污染度不大，但污染急剧增加，因此将风量控制为中风。当CO₂浓度为中或高而CO₂浓度变化量为大时，可判断出当前室内的污染度大，且污染急剧增加，所以风量控制为强风。当CO₂浓度为高而与CO₂浓度变化量无关时，可判断出室内的污染度很大，则风量一律控制为强风。当CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为小时，可判断出当前室内的污染度相对较大，但是无急剧的污染，因此将风量控制为弱风。当CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为小或中时，可判断出室内的污染度不大，所以将风量控制为弱风。而当CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为中时，可判断出当前室内的污染度及污染增加均为中等，因此将风量控制为中风。如图5所示，利用上述考虑到当前室内CO₂浓度值和单位时间CO₂浓度变化量的模糊要素函数的本发明的换气系统风量控制方法包括：检测出CO₂浓度的S501阶段；求出当前CO₂浓度和之前CO₂浓度的差值，即CO₂浓度变化量的S502阶段，根据当前CO₂浓度和CO₂浓度变化量就可进行风量的控制。在以下的说明中，将当前的CO₂浓度分为高、中、低三个基准浓度，而将CO₂浓度变化量分为大、中、小三个基准变化量。当然还可以将其大小更加细分，这样换气时控制风量就能更加准确、迅速。判断当前的CO₂浓度是否小于低浓度的S503阶段；若S503阶段的判断结果是当前CO₂浓度小于低浓度，则将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S504阶段；若CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为小，因此将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S505阶段；若CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S506阶段；若S506阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为中，因此将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S507阶段；若S506阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为大，因此将供气扇和排气扇的风量控制为中风的S508阶段；若当前的CO₂浓度大于低浓度，则将当前的CO₂浓度与中浓度进行比较的S509阶段；若S509阶段的比较结果是当前的CO₂浓度小于中浓度，则将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S510阶段；若S510阶段的比较结果是CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为小，因此将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S511阶段；若S510阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S512阶段；若S512阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量也为中，因此将供气扇和排气扇的风量控制为中风的S513阶段；若S512阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为大，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S514阶段；若当前的CO₂浓度大于中浓度，则判断出当前的CO₂浓度为高浓度，因此将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S515阶段；若S515阶段的比较结果是CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量为小，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S516阶段；若S515阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S517阶段；若S517阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量为中，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S518阶段；和若S517阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量为大，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S519阶段。如上所述，本发明提供的换气系统风量控制方法是在CO₂浓度判断为高时，为了快速对室内空间进行换气，无论CO₂浓度变化量大小，而都将供气扇和排气扇的风量控制为强风。而在CO₂浓度变化量判断为大时，即使当前CO₂浓度为低浓度，也判断为室内空气急剧变坏，因此将供气扇和排气扇的风量控制为中风。这样利用CO₂浓度变化量作为风量控制因素就能够有效地解决室内污染度急剧变坏的问题。即，当由于室内吸烟或室内人员的突然增加而导致CO₂浓度变化量突然增大时也能够有效地维持室内空气的洁净度。

Claims

1、一种换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法包括：检测出当前CO₂浓度和单位时间内CO₂浓度变化量的S501，S502阶段；将检测出的CO₂浓度值与分为多个等级的基准浓度进行比较，以判定出CO₂浓度大小的阶段；将求出的CO₂浓度变化量与分为多个等级的基准变化量进行比较，以判定出CO₂浓度变化量大小的阶段；和利用CO₂浓度和CO₂浓度变化量来控制供气扇和排气扇输出风量的阶段。

2、根据权利要求1所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：若S501阶段中检测出的CO₂浓度为高浓度，则与CO₂浓度的变化量无关，而将供气扇和排气扇的风量控制为强风。

3、根据权利要求1所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：若S502阶段中求出的CO₂浓度变化量为大变化量，则除了CO₂浓度为低浓度的情况，其它情况下将供气扇和排气扇的风量控制为强风。

4、根据权利要求1所述的换气系统风量控制方法，为了控制供气扇和排气扇的风量，将当前的CO₂浓度分为高、中、低三个基准浓度，将CO₂浓度变化量分为大、中、小三个基准变化量，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：将当前的CO₂浓度与低浓度进行比较的S503阶段；若S503阶段的比较结果是当前CO₂浓度小于低浓度，则将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S504阶段；若S504阶段的比较结果是CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为小，因此将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S505阶段。

5、根据权利要求4所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S504阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S506阶段；若S506阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为中，则将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S507阶段。

6、根据权利要求5所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S506阶段的比较结果是C0₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为低而CO₂浓度变化量为大，则将供气扇和排气扇的风量控制为中风的S508阶段。

7、根据权利要求4所述的换气系统风量控制方法，为了控制供气扇和排气扇的风量，将当前的CO₂浓度分为高、中、低三个基准浓度，将CO₂浓度变化量分为大、中、小三个基准变化量，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S503阶段的比较结果是当前的CO₂浓度大于低浓度，则将CO₂浓度与中浓度进行比较的S509阶段；若S509阶段的比较结果是当前的CO₂浓度小于中浓度，则将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S510阶段；若S510阶段的比较结果是CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为小，则将供气扇和排气扇的风量控制为弱风的S511阶段。

8、根据权利要求7所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S510阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S512阶段；其S512阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量也为中，因此将供气扇和排气扇的风量控制为中风的S513阶段。

9、根据权利要求8所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S512阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为中而CO₂浓度变化量为大，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S514阶段。

10、根据权利要求7所述的换气系统风量控制方法，为了控制供气扇和排气扇的风量，将当前的CO₂浓度分为高、中、低三个基准浓度，将CO₂浓度变化量分为大、中、小三个基准变化量，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S509阶段的比较结果是当前的CO₂浓度大于中浓度，则判断为当前的CO₂浓度为高浓度，然后将CO₂浓度变化量与小变化量进行比较的S515阶段；若S515阶段的比较结果是CO₂浓度变化量低于小变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量为小，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S516阶段。

11、根据权利要求10所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S515阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于小变化量，则将CO₂浓度变化量与中变化量进行比较的S517阶段；若S517阶段的比较结果是CO₂浓度变化量小于中变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量为中，因此将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S518阶段。

12、根据权利要求11所述的换气系统风量控制方法，其特征在于：所述的换气系统风量控制方法还包括：若S517阶段的比较结果是CO₂浓度变化量大于中变化量，则判定为CO₂浓度为高而CO₂浓度变化量也为大，则将供气扇和排气扇的风量控制为强风的S519阶段。