CN101634479A - 空调机的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空调机的控制方法。根据本发明，当室内湿度满足基准室内湿度时基于略高的基准温度实施除湿运行，当室内湿度没有满足基准室内湿度时基于相对较低的基准温度实施除湿运行，从而同时考虑温度和湿度实施除湿运行，由此将温度和湿度均维持为舒适的状态。

Description

空调机的控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调机的控制方法，尤其涉及空调机的除湿运行控制方法。
背景技术
空调机基本上用来对空调空间进行制冷，附加地还进行除湿运行以降低空调空间的湿度。空调机除湿运行的运行方式与制冷运行相似。即，在由压缩机、室外热交换器(冷凝器)、膨胀装置、室内热交换器(蒸发器)构成的基本制冷循环系统中循环制冷剂而冷却空调空间的空气。当空调空间的空气被冷却时，显热负荷和潜热负荷这两种负荷被消除。显热负荷被消除时，空调空间的空气温度发生下降，而潜热负荷被消除时，则消除空调空间的空气中的水分。即，通过除湿运行使空调空间的温度和湿度均下降。
通过空调机的除湿运行所控制的湿度是相对湿度，该相对湿度被定义为当前的水蒸气量与当前温度下的饱和水蒸气量的比值。已知的适合人体活动的相对湿度范围约为40％～60％。因此，即使相对湿度相同，其温度也可能不相同。
因此，若以湿度为基准实施除湿运行，则可能会发生温度过低或过高的现象。与之相反，若以温度为基准实施除湿运行，则可能会发生湿度过低或过高的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同时考虑温度和湿度而实施除湿运行以将温度和湿度均维持在舒适状态的空调机的控制方法。
为了实现上述目的，根据本发明的空调机的控制方法，包含如下步骤：检测室内湿度；当室内湿度高于基准室内湿度时，基于预先设定的第一温度实施除湿运行；当室内湿度在基准室内湿度以下时，基于预先设定的第二温度实施除湿运行。
并且，当满足上述室内湿度高于基准室内湿度且室内温度在第一温度以下的条件和室内湿度在基准室内湿度以下且室内温度在第二温度以下的条件中的某一条件时，将压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间。
并且，在上述第一设定时间之内监视室内湿度及室内温度而判断是否需要进行除湿运行，当判断为需要进行除湿运行时，重新运行压缩机及室内风扇。
并且，当经过上述第一设定时间之后，将室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。并且，上述室内风扇的运行是使室内风扇以低于除湿运行下的室内风扇旋转速度的速度进行旋转。
并且，在上述第二设定时间之内，检测循环的室内空气的温度和湿度而判断是否需要进行除湿运行，当判断为需要进行除湿运行时重新运行压缩机。
并且，在重新运行压缩机的同时使室内风扇以除湿运行所需要的速度旋转。
并且，将在基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围(Mean Skin Temperature)的下限温度设定为第一温度，将在基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围(Mean Skin Temperature)的上限温度设定为第二温度。
根据本发明的空调机的另一控制方法，包含如下步骤：由用户输入用户所希望的基准室内湿度；确定对应于基准室内湿度的许用温度范围；检测室内湿度；当室内湿度高于基准室内湿度时，基于许用温度范围的下限温度实施除湿运行；当室内湿度在基准室内湿度以下时，基于许用温度范围的上限温度实施除湿运行。
并且，上述许用温度范围为在用户输入的基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围(Mean Skin Temperature)。
并且，当满足上述室内湿度高于基准室内湿度且室内温度在许用温度范围的下限温度以下的条件和室内湿度在基准室内湿度以下且室内温度在许用温度范围的上限温度以下的条件中的某一条件时，将压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间。
并且，当经过上述第一设定时间之后，将室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。
根据本发明的空调机的另一控制方法，包含如下步骤：由用户输入用户所希望的基准室内湿度；由用户输入用户所希望的基准温度范围；检测室内湿度；当室内湿度高于基准室内湿度时，基于基准温度范围的下限温度实施除湿运行；当室内湿度在基准室内湿度以下时，基于基准温度范围的上限温度实施除湿运行。
并且，当满足上述室内湿度高于基准室内湿度且室内温度在基准温度范围的下限温度以下的条件和室内湿度在基准室内湿度以下且室内温度在基准温度范围的上限温度以下的条件中的某一条件时，将压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间。
并且，当经过上述第一设定时间之后，将室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。
附图说明
图1为示出根据本发明实施例的空调机的制冷循环系统的示意图；
图2为图1所示空调机的控制系统示意图；
图3为示出根据本发明实施例的空调机控制方法的示意图；
图4为示出根据本发明另一实施例的空调机控制方法的示意图；
图5为示出根据本发明另一实施例的空调机控制方法的示意图。
主要符号说明：
100：空调机；        102：室外机；
104：室内机；        106a、106b：制冷剂管；
108：压缩机；        110：室外热交换器；
112：室外风扇；      114：膨胀装置；
115：室外温度传感器；116：室内热交换器；
118：室内风扇；      120：室内温度传感器；
122：室内湿度传感器。
具体实施方式
以下，参照附图1至附图5说明本发明的优选实施例。首先，图1为示出根据本发明实施例的空调机的制冷循环系统的示意图。
如图1所示，根据本发明实施例的空调机100中，室外机102和室内机104通过液态制冷剂管106a和气态制冷剂管106b相连而形成一个制冷循环系统。设在室外机102的压缩机108将制冷剂压缩成高温高压的气体状态。室外热交换器110接收从压缩机108排出的高温高压气态制冷剂，与室外空气进行热交换。室外风扇112对室外空气进行强制送风，从而使室外空气与高温制冷剂在室外热交换器110(冷凝器)进行热交换。为使从室外机102流出的高温高压制冷剂易于蒸发，通过膨胀装置114对从室外机102流出的高温高压制冷剂进行膨胀(减压)，然后将膨胀后的制冷剂供应给室内机104。室外机102中设有室外温度传感器115，该室外温度传感器115用于检测室外温度。
室内机104中设有室内热交换器116(蒸发器)。室内风扇118强制循环室内空气，以使室内空气经过室内热交换器116，由此室内热交换器116的制冷剂与室内空气之间发生热交换。
在室内机104中，在吸入室内空气的位置设有室内温度传感器120和室内湿度传感器122。该室内温度传感器120检测空调空间的温度，即检测从空调空间流入到室内机104的空气温度。室内湿度传感器122检测空调空间的湿度，即检测从空调空间流入到室内机104的空气中的相对湿度。
图2为图1所示空调机的控制系统示意图。如图2所示，室外机102的控制部202从连接于该控制部202输入侧的室外温度传感器115接收室外温度，并将该室外温度用于制冷运行。存储部204与控制部202电连接而可以与其进行通信，在存储部204中存储控制部202控制空调机100的所有动作所需的系统软件。尤其，存储有除湿运行时所需的基准室内湿度(例如50％)和基准温度(第一温度22℃及第二温度26℃)等。控制部202的输出侧连接有室外风扇112和压缩机108。
室内机104中除了先前在图1中示出的室内温度传感器120及室内湿度传感器122之外还设有显示部206和输入部208。显示部206显示空调机100的动作状态信息或显示要求用户输入信息的要求信息等。输入部208用于使居住在空调空间的用户发出运行命令或设定(输入)设定值等信息。通过室内机104的输入部208输入的命令或设定值等信息传到室外机102的控制部202。
图3为示出根据本发明实施例的空调机控制方法的示意图。如图3所示，当通过室内机104的输入部208接收到除湿运行命令时(步骤300)，为进行除湿而运行压缩机108和室内风扇118(步骤302)。当然，为使室外机102顺利工作，室外风扇112也一起运行。控制部202在开始除湿运行的同时对热中断时间(Thermo-Off Time)t_off进行初始化(步骤304)。热中断时间t_off为进行除湿运行使湿度和温度中的某一个达到所期望水平时停止运行压缩机108之后所经过的时间。当开始进行除湿运行时，运行压缩机108及室内风扇118而冷却空调空间以将空调空间的湿度降至基准室内湿度(例如50％)以下。
当空调空间的湿度高于基准室内湿度(50％)而不满足基准室内湿度时(步骤306的否)，若空调空间的室内温度也高于作为基准温度的第一温度(22℃)而不满足基准温度(步骤308的否)，则继续运行压缩机108和室内风扇118进一步实施除湿运行，从而进一步降低空调空间的湿度和温度。如果在空调空间的湿度仍高于基准室内湿度(50％)的状态下(步骤306的否)，空调空间的室内温度降至作为基准温度下限温度的第一温度(22℃)以下(步骤308的是)，则即使空调空间的室内湿度没能满足所期望的基准室内湿度，也将停止运行压缩机108及室内风扇118(热中断，Thermo-Off)以防止空调空间的室内温度过度下降至小于第一温度(22℃)的水平(步骤312)。若停止运行压缩机108及室内风扇118，则从压缩机108运行停止的瞬间开始计算热中断时间t_off。
与此不同，当空调空间的湿度下降至基准室内湿度(50％)以下而满足基准室内湿度时(步骤306的是)，若空调空间的室内温度高于另一基准温度，即第二温度(26℃)(步骤310的否)，则虽然空调空间的湿度满足基准室内湿度，但仍继续运行压缩机108和室内风扇118而进一步降低空调空间的室内温度。由于当空调空间的湿度从基准室内湿度(50％)再降低一定程度时用户仍能感觉舒适，因此即使湿度从50％再略微降低一点，仍继续进行除湿运行以使室内温度下降至作为基准温度上限温度的第二温度(26℃)以下。在空调空间的湿度下降至基准室内湿度(50％)以下的状态下(步骤306的是)，若空调空间的室内温度下降至第二温度(26℃)以下(步骤310的是)，则判断为空调空间已达到舒适状态，并停止运行压缩机108及室内风扇118(热中断，Thermo-Off)(步骤312)。若停止运行压缩机108及室内风扇118时，则从压缩机108运行停止的瞬间开始计算热中断时间t_off。
即，当室内湿度没能满足基准室内湿度时，将目标室内温度最大限度地降低至许用温度范围的下限温度(例如22℃)，同时避免室内温度低于下限温度。并且，即使室内湿度满足基准室内湿度，仍控制室内温度使其不高于许用温度范围的上限温度(例如26℃)。
热中断之后，计算热中断时间t_off，并监视在压缩机108与室内风扇118均停止运行的状态下室内湿度是否超出基准室内湿度或者室内温度是否超出基准室内温度，在此压缩机108与室内风扇118均停止运行的状态最长持续第一设定时间t1(步骤314)。如果在热中断时间t_off还没达到第一设定时间t1的状态下(步骤314的否)，室内湿度满足基准室内湿度且室内温度超过许用温度范围的上限温度即第二温度(步骤310的否)或者室内湿度没有满足基准室内湿度且室内温度超过许用温度范围的下限温度即第一温度(步骤308的否)，则再次重复步骤302、步骤304的除湿运行。热中断之后，在第一设定时间t1之内使压缩机108及室内风扇118均停止运行是为了防止因室内风扇118的运行而导致形成在室内热交换器116周围的水分被供应到室内引起湿度增加。
与此不同，如果热中断之后直到经过第一设定时间t1的期间内，室内湿度满足基准室内湿度且室内温度在许用温度范围的上限温度即第二温度以下(步骤310的是)，或者室内湿度没有满足基准室内湿度且室内温度在许用温度范围的下限温度即第一温度以下(步骤308的是)，则压缩机108仍停止运行，仅使室内风扇118以低于除湿运行时旋转速度的速度低速运行，其运行时间最长持续第二设定时间t2(步骤316)。如果在热中断时间t_off还没有达到第一设定时间t1与第二设定时间t2之和的状态下(步骤318的否)，室内湿度满足基准室内湿度且室内温度超过许用温度范围的上限温度即第二温度(步骤310的否)或者室内湿度没有满足基准室内湿度且室内温度超过许用温度范围的下限温度即第一温度(步骤308的否)，则再次重复步骤302、步骤304的除湿运行。在第二设定时间t2之内使室内风扇118低速运行是为了使室内空气通过室内机104发生循环以便可以更加准确地检测室内湿度和室内温度。
如果直到热中断时间t_off达到第一设定时间t1与第二设定时间t2之和，仍没有接收到除湿运行停止命令(步骤320的否)，则停止运行室内风扇118(步骤322)，并在对热中断时间t_off进行初始化的状态下，根据需要重复步骤306、步骤308、步骤310。若接收到除湿运行停止命令(步骤320的是)，则结束除湿运行。
图4为示出根据本发明另一实施例的空调机控制方法的示意图。如图4所示，当通过室内机104的输入部208接收到除湿运行命令时(步骤402)，接收用户输入的基准室内湿度即用户所希望的室内湿度(步骤404)。基准室内湿度的接收是以通过室内机104的显示部206询问所希望的室内湿度并引导用户通过输入部208输入所希望的室内湿度的方式进行的。
控制部202确定对应于基准室内湿度的许用温度范围，即确定上限温度和下限温度(步骤406)。控制部202将在基准室内湿度下能够使用户感觉舒适的平均皮肤温度(Mean Skin Temperature，MST)范围确定为许用温度范围。为此，在室外机102的存储部204中预先存储与室内湿度对应的能够使用户感觉舒适的平均皮肤温度范围的数据，则除湿运行时控制部202参照存储在该存储部204中的数据而确定许用温度范围。例如，当由用户输入的基准室内湿度为65％，并且与此对应的许用温度范围为22.1℃-29.4℃时，第一温度为下限温度22.1℃，第二温度为上限温度29.4℃。
许用温度范围确定之后，控制部202将平均皮肤温度(MST)范围的下限温度设定为第一温度，而将平均皮肤温度(MST)范围的上限温度设定为第二温度(步骤408)。该第一温度和第二温度相当于先前说明的图3的步骤308和步骤310中所使用的第一温度及第二温度。即，控制部202将由用户输入的基准室内湿度和对应该基准室内湿度而确定的许用温度范围(第一及第二温度)应用于图3的控制方法中而实施根据本发明实施例所提供的空调机控制方法(步骤410)。如此，直接从用户那里接收基准室内湿度而实施空调机的除湿运行以追踪该基准室内湿度，从而忠实地实现用户要求的湿度环境而提供给用户。
图5为示出根据本发明另一实施例的空调机控制方法的示意图。如图5所示，当通过室内机104的输入部208接收到除湿运行命令时(步骤502)，接收用户输入的基准室内湿度即用户所希望的室内湿度(步骤504)。并且，接收用户输入的许用温度范围即用户所希望的基准温度范围(步骤506)。基准室内湿度及基准温度范围的接收是以通过室内机104的显示部206询问所希望的室内湿度及室内温度范围并引导用户通过输入部208输入所希望的室内湿度及室内温度范围的方式进行的。
基准温度范围确定之后，控制部202将基准温度范围的下限温度设定为第一温度，将基准温度范围的上限温度设定为第二温度(步骤508)。该第一温度和第二温度相当于先前说明的图3的步骤308和步骤310中所使用的第一温度及第二温度。即，控制部202将由用户输入的基准室内湿度和基准温度范围(第一及第二温度)应用于图3的控制方法中而实施根据本发明实施例所提供的空调机控制方法(步骤510)。如此，直接从用户那里接收基准室内湿度及基准温度范围而实施空调机的除湿运行以追踪该基准室内湿度及基准室内温度，从而忠实地实现用户要求的湿度及温度环境而提供给用户。

Claims (15)

1、一种空调机的控制方法，其特征在于包含步骤：
检测室内湿度；
当所述室内湿度高于基准室内湿度时，基于预先设定的第一温度实施除湿运行；
当所述室内湿度在所述基准室内湿度以下时，基于预先设定的第二温度实施除湿运行。
2、根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含当满足所述室内湿度高于所述基准室内湿度且室内温度在所述第一温度以下的条件和所述室内湿度在所述基准室内湿度以下且所述室内温度在所述第二温度以下的条件中的某一条件时，使压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间的步骤。
3、根据权利要求2所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含步骤：
在所述第一设定时间之内监视所述室内湿度及所述室内温度而判断是否需要进行所述除湿运行；
当判断为需要进行所述除湿运行时，重新运行所述压缩机及室内风扇。
4、根据权利要求2所述的空调机的控制方法，其特征在于当经过所述第一设定时间之后，使所述室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。
5、根据权利要求4所述的空调机的控制方法，其特征在于所述室内风扇的在所述第二设定时间之内的运行是使所述室内风扇以低于所述除湿运行下的室内风扇旋转速度的速度进行旋转。
6、根据权利要求4所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含步骤：
在所述第二设定时间之内，检测所述循环的室内空气的温度和湿度而判断是否需要进行所述除湿运行；
当判断为需要进行所述除湿运行时重新运行所述压缩机。
7、根据权利要求6所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含在重新运行所述压缩机的同时使所述室内风扇以所述除湿运行所需要的速度旋转的步骤。
8、根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于：
将在所述基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围的下限温度设定为所述第一温度；
将在所述基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围的上限温度设定为所述第二温度。
9、一种空调机的控制方法，其特征在于包含步骤：
由用户输入用户所希望的基准室内湿度；
确定对应于所述基准室内湿度的许用温度范围；
检测室内湿度；
当所述室内湿度高于所述基准室内湿度时，基于所述许用温度范围的下限温度实施除湿运行；
当所述室内湿度在所述基准室内湿度以下时，基于所述许用温度范围的上限温度实施除湿运行。
10、根据权利要求9所述的空调机的控制方法，其特征在于所述许用温度范围为在用户输入的所述基准室内湿度下能够使人体感觉舒适的平均皮肤温度范围。
11、根据权利要求9所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含当满足所述室内湿度高于所述基准室内湿度且室内温度在所述许用温度范围的下限温度以下的条件和所述室内湿度在所述基准室内湿度以下且所述室内温度在所述许用温度范围的上限温度以下的条件中的某一条件时，使压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间。
12、根据权利要求11所述的空调机的控制方法，其特征在于当经过所述第一设定时间之后，使所述室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。
13、一种空调机的控制方法，包含如下步骤：
由用户输入用户所希望的基准室内湿度；
由用户输入用户所希望的基准温度范围；
检测室内湿度；
当所述室内湿度高于所述基准室内湿度时，基于所述基准温度范围的下限温度实施除湿运行；
当所述室内湿度在所述基准室内湿度以下时，基于所述基准温度范围的上限温度实施除湿运行。
14、根据权利要求13所述的空调机的控制方法，其特征在于还包含当满足所述室内湿度高于所述基准室内湿度且室内温度在所述基准温度范围的下限温度以下的条件和所述室内湿度在所述基准室内湿度以下且所述室内温度在所述基准温度范围的上限温度以下的条件中的某一条件时，使压缩机及室内风扇停止运行第一设定时间的步骤。
15、根据权利要求14所述的空调机的控制方法，其特征在于当经过所述第一设定时间之后，使所述室内风扇运行第二设定时间，以使室内空气循环。
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