CN102734900B - 具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法，提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置的操作方法包含下列步骤：首先，利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度。接着，利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度。接着，通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制除湿运转。接着，通过该控制单元对该空调装置进行一可变气流控制与一可变水流控制。最后，根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转。

Description

具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法，尤其涉及一种提供机房空气除湿与空调之用的具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法。

背景技术

目前现有机房空调安装时，在初期安装或运转中由于机房门长时间开启，因此机房处于湿气较高的环境状态。由于机房内湿气过高，将会对服务器主机(server)造成寿命不良影响，例如铜箔线路产生腐蚀状况，进而导致服务器主机运作不良。此时，就需要利用较佳的除湿方式来解决机房湿气过高的情形。

目前现有的机房大多无特别强制除湿设计，只能以现场施工手法，如以报纸或硬纸板堵住空调装置的回风口(return air)，利用降低风速使达到部分除湿效果。利用此方式进行除湿处理，除了需要较长时间方能将机房内过多的水气除去外，机房除湿效果也不甚理想，并且，也会导致过多能耗。因此，无法有效除湿以及无法提供除湿的时效性，将导致工程进度的延误。

因此，如何设计出一种提供机房空气除湿与空调用的具有手动除湿功能的空调装置及其操作方法，通过使用者手动控制该空调装置进行除湿运转，并利用露点设定与除湿时间设定的除湿控制，以提供机房内具有良好的调节气流，确保机房内服务器主机或其它设备的正常运转，乃为本案所欲行克服并加以解决的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有手动除湿功能的空调装置，以提供机房空气除湿与空调之用。

为了解决上述问题，本发明提供一种具有手动除湿功能的空调装置包含一控制单元、一温度感测单元、一湿度感测单元、一显示单元、一操作单元、一水流控制单元以及一气流控制单元。

该温度感测单元电性连接该控制单元，以感测一环境温度。该湿度感测单元电性连接该控制单元，以感测一环境相对湿度。该显示单元电性连接该控制单元，以显示该温度感测单元所感测的该环境温度与该湿度感测单元所感测的该环境相对湿度。该操作单元电性连接该控制单元，以操控该空调装置的操作为一手动控制除湿运转或为一手动控制空调运转。该水流控制单元电性连接该控制单元，以冷凝方式除湿流进该空调装置内的空气。该气流控制单元电性连接该控制单元，以将除湿后的空气送出该空调装置外。

为了解决上述问题，本发明还提供一种具有手动除湿功能的空调装置操作方法，以提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置的操作方法包含下列步骤：首先，利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度。接着，利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度。接着，通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制除湿运转。接着，通过该控制单元对该空调装置进行一可变气流控制与一可变水流控制。最后，根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转。

为了解决上述问题，本发明还提供一种具有手动除湿功能的空调装置操作方法，以提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置的操作方法包含下列步骤：首先，利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度。接着，利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度。接着，通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制除湿运转。接着，通过一控制单元对该空调装置进行一可变气流控制与一可变水流控制。接着，根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转。最后，若该空调装置尚未完成除湿运转，则根据除湿时间设定判断该空调装置是否完成除湿运转。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明具有手动除湿功能的空调装置的电路方框示意图；

图2为本发明具有手动除湿功能的空调装置的立体图；

图3为本发明空调装置的一操作单元与一显示单元的示意图；

图4本发明具有手动除湿功能的空调装置操作方法第一实施例的流程图；

图5本发明具有手动除湿功能的控调装置操作方法第二实施例的流程图。

其中，附图标记

10        空调装置

102       控制单元

104       温度感测单元

106       湿度感测单元

108       显示单元

110       操作单元

12        水流控制单元

114       气流控制单元

Ta        环境温度

Ha        环境相对湿度

S10～S80  步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参见图1为本发明具有手动除湿功能的空调装置的电路方框示意图。该具有手动除湿功能的空调装置10提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置10包含一控制单元102、一温度感测单元104、一湿度感测单元106、一显示单元108、一操作单元110、一水流控制单元112以及一气流控制单元114。

该温度感测单元104电性连接该控制单元102，以感测一环境温度(ambienttemperature)Ta。该湿度感测单元106电性连接该控制单元102，以感测一环境相对湿度(ambient relative humidity)Ha。该显示单元108电性连接该控制单元102，以显示该温度感测单元104所感测的该环境温度Ta与该湿度感测单元106所感测的该环境相对湿度Ha。该操作单元110电性连接该控制单元102，以操控该空调装置10的操作为一手动控制除湿运转或为一手动控制空调运转。该水流控制单元112电性连接该控制单元102，以冷凝方式除湿流进该空调装置10内的空气。该气流控制单元114电性连接该控制单元102，以将除湿后的空气送出该空调装置10外。

其中，该控制单元102包含一运算单元(未图标)与一比较单元(未图标)。该运算单元根据所感测的该环境温度Ta与该环境相对湿度Ha，计算该空调装置10内空气的露点。该比较单元根据该计算的露点与一露点临界值进行比较，判断该空调装置10是否完成除湿运转。另外，该控制单元102还包含一计时单元(未图标)，以设定一除湿时间，判断该空调装置10是否完成除湿运转。

本发明具有手动除湿功能的空调装置的结构与操作原理将可由以下实施例说明而得到充分的了解。该空调装置10的详细操作请配合参见图2为本发明具有手动除湿功能的空调装置的立体图。当该空调装置10提供机房空气除湿与空调之用时，装设在该空调装置10上的该温度感测单元104与该湿度感测单元106分别测量出目前机房内的机房温度(该环境温度Ta)与机房相对湿度(该环境相对湿度Ha)。并且，通过装设在该空调装置10上的该显示单元108可直接显示机房的该环境温度Ta与该环境相对湿度Ha。其中，该显示单元108可为一液晶模块(LCM)。

当使用者根据该显示单元108所显示的温度与相对湿度信息，可配合本身实务经验，选择手动控制该空调装置10对机房进行除湿运转，亦或，选择不进行除湿运转，直接手动控制对机房进行空调运转。此外，也可在该空调装置10内装设一蜂鸣器(buzzer)(未图示)，以做为警示测量到机房湿度过高的提醒，提供使用者选择是否手动控制该空调装置进行除湿运转之用。

当使用者选择手动控制该空调装置10进行除湿运转时，可直接操控该操作单元110。请参见图3为本发明空调装置的一操作单元与一显示单元的示意图。该操作单元110可为一液晶模块(LCM)，并且，至少具有一除湿运转按钮(未标示)与一空调运转按钮(未标示)，并且具有一电源开关(未标示)。该操作单元110可提供使用者方便地手动操控该空调装置10之用。另外，该显示单元108具有如前述能提供显示所测量的环境温度与环境相对湿度的功能。

当使用者按下除湿运转按钮进行对机房除湿时，该空调装置10的该水流控制单元112可为具有三向阀的水管组(water pipe assemble)，通过外部注入低温冰水，利用冷凝方式除湿流进该空调装置10内的空气。其中，该水流控制单元112由该控制单元102通过可变水流控制方式对具有三向阀的水管组进行水流量控制。在此实施例中，该可变水流控制是为一最大水流控制，用以对该水流控制单元112提供最大水流的控制，亦即，通过对该水流控制单元112提供最大水流的水冷式冷凝，以增加更多空气中水气的冷凝。此外，当使用者按下除湿运转按钮进行对机房除湿时，该空调装置10的该气流控制单元114可为一可变速风扇，通过该风扇的运转，将除湿后的干燥冷空气送出该空调装置10外。其中，该气流控制单元114由该控制单元102通过可变气流控制方式对该风扇进行风流量控制。在此实施例中，该可变气流控制为一最小气流控制，用以对该气流控制单元114提供最小气流的控制，亦即，通过对该气流控制单元114提供最小气流减缓输出的风量与风速，仅将除湿后的干燥冷空气送出该空调装置10外，以大大地减少已冷凝在该空调装置内的水气送出，避免机房设备受潮而造成劣化变质的损害。

值得一提，由于该风扇若运转在低转速的过程，风扇轴承会因为风扇低速运转造成大转矩(torque)的操作而增加耗损，因此，从该风扇长期运转使用寿命的考虑，该风扇的可变气流控制方式典型值会设定在30％，以维持该风扇能够使用超过十年。若以减少已冷凝在该空调装置内的水气送出的考虑，则可设定该风扇运转在更低的设定值百分比，以大大地减少机房设备受潮而造成劣化变质的损害。另外，该具有三向阀的水管组的水流量控制可设定在最大水流的控制，亦即，该水管组的可变水流控制方式典型值会设定在100％，以提供最大水流的水冷式冷凝，增加更多空气中水气的冷凝。

当使用者选择手动控制该空调装置10进行除湿运转时，该空调装置10可根据露点设定或除湿时间设定，以判断该空调装置10是否完成除湿运转。对露点设定控制而言，由于露点可通过该温度感测单元104所感测的该环境温度Ta与该湿度感测单元106所感测的该环境相对湿度Ha，并根据Magnus-Tetens近似法计算出，因此，使用者可通过预设一露点边限值，以提供当该空调装置10操作于除湿运转时，能决定机房除湿完成与否的判断。另外，对除湿时间设定控制而言，使用者可通过一计时单元设定该空调装置10的除湿运转时间，以提供当该空调装置10操作于除湿运转时，能决定机房除湿完成与否的判断。然而，使用者也可根据本身实务经验依当时机房实际的操作需要，在该空调装置10进行除湿运转过程时，中断对机房除湿，以进行待机操作或直接手动控制对机房进行空调运转。

请参见图4为本发明具有手动除湿功能的空调装置操作方法第一实施例的流程图。本实施例所揭露的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，是提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置的操作方法包含下列步骤：首先，对该空调装置上电(power on)(S10)。接着，利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度(S20)。其中，该温度感测单元与该湿度感测单元是装设在该空调装置上，可分别测量机房的环境温度与环境相对湿度。接着，在该空调装置待机状态下，利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度(S30)。其中，该显示单元可为一液晶模块(LCM)，可同时显示机房的环境温度与环境相对湿度(参见图3)。接着，使用者可手动控制该空调装置进行除湿运转(S40)或手动控制对机房进行空调运转(S80)。使用者可通过显示于该显示单元上的环境温度与环境相对湿度，选择手动控制该空调装置进行除湿运转，亦或，选择不进行除湿运转，以进行待机操作或直接手动控制对机房进行空调运转。另外，可通过在该空调装置装设一蜂鸣器(buzzer)，以做为警示测量到机房湿度过高的提醒，提供使用者选择是否手动控制该空调装置10进行除湿运转之用。

当使用者选择手动控制该空调装置进行除湿运转(S40)时，可通过一控制单元对该空调装置进行除湿控制(S50)，该除湿控制包含一可变气流控制(S502)与一可变水流控制(S504)。其中，该可变气流控制为一最小气流控制，并且，该可变水流控制为一最大水流控制。为了能利用该空调装置对机房提供最佳的除湿能力，因此，该空调装置对一水流控制单元(参见图1)提供最大水流的控制，亦即，通过对该水流控制单元提供最大水流的水冷式冷凝，以增加更多空气中水气的冷凝。并且，该空调装置对一气流控制单元(参见图1)提供最小气流的控制，亦即，通过对该风扇提供最小气流减缓输出的风量与风速，以大大地减少已冷凝在该空调装置内的水气送出，仅通过风扇将除湿后的干燥冷空气送出该空调装置10外。故此，达到对机房内过多的水气除湿，并利用仅吹出干燥的冷空气能提供机房设备的空调运转，以避免机房设备受潮而造成劣化变质的损害。另外，在实际操作上，使用者也可直接手动控制对机房进行空调运转(S80)，亦即，使用者判断机房无须除湿时，可略过手动控制该空调装置进行除湿运转，而直接对机房提供空调运转的操作。

接着，根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转(S60)。在该步骤中，由于露点可通过该温度感测单元所感测的一环境温度与该湿度感测单元所感测的一环境相对湿度计算出，因此，使用者可通过预设一露点边限值，以提供当该空调装置操作于除湿运转时，能决定机房除湿完成的判断。举例来说，若该露点边限值设定为5℃时，当所感测到的环境温度与环境相对湿度所计算出的机房露点，随着该空调装置持续除湿运转，而逐渐下降。若当机房露点小于该露点边限值时，该空调装置则停止除湿运转，视为除湿完成。反之，若当机房露点仍大于该露点边限值时，该空调装置则持续除湿运转。

值得一提，该露点的计算可根据Magnus-Tetens近似法(Magnus-TetensApproximation)，当测量得实际温度与相对湿度后，可通过下列公式求得露点近似值：

$T_d=\frac{b\×\mathrm{\γ}(T,\mathrm{RH})}{a-\mathrm{\γ}(T,\mathrm{RH})}$

其中，

$\mathrm{\γ}(T,\mathrm{RH})=\frac{a\×T}{b-T}-\ln (\mathrm{RH}/100)$

温度T和露点Td单位为摄氏、相对湿度RH单位为百分比，ln则代表自然对数运算。常数a和b分别是：a＝17.27，b＝237.7℃。

并且，此近似法仅适合于以下范围：0℃＜T＜60℃，1％＜RH＜100％，0℃＜Td＜50℃。

若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(S30)，亦即，该空调装置完成除湿运转后，回到待机状态。如上所述，当机房露点小于该露点边限值时，该空调装置则停止除湿运转，视为除湿完成。此时，该空调装置则回到待机状态，视使用者要对机房执行手动控制进行空调运转或再通过设定该露点边限值而对机房执行更干燥除湿运转。若该空调装置尚未完成除湿运转，则重新执行步骤(S50)，如上所述，当机房露点仍大于该露点边限值时，该空调装置持续进行除湿操作。

请参见图5为本发明具有手动除湿功能的控调装置操作方法第二实施例的流程图。本实施例与第一实施例最大差异在于本实施例增加除湿时间以判断该空调装置是否完成除湿运转。基于本实施例与第一实施例的差异，因此，两实施例相同的步骤则简述说明，再针对不同的差异，进一步说明。本实施例所揭露的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，是提供机房空气除湿与空调之用。该空调装置的操作方法包含下列步骤：首先，对该空调装置上电(S10)。接着，利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量温度与相对湿度(S20)。接着，在该空调装置待机状态下，利用一显示单元显示所测量的温度与相对湿度(S30)。接着，使用者可手动控制该空调装置进行除湿运转(S40)或手动控制对机房进行空调运转(S80)。

当使用者选择手动控制该空调装置进行除湿运转(S40)时，可通过一控制单元对该空调装置进行除湿控制(S50)，该除湿控制包含一可变气流控制(S502)与一可变水流控制(S504)。接着，根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转(S60)。若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(S30)，亦即，该空调装置完成除湿运转后，回到待机状态。若该空调装置尚未完成除湿运转，则根据除湿时间设定判断该空调装置是否完成除湿运转(S70)。在该步骤中，使用者可通过一计时单元设定该空调装置的除湿运转时间。举例来说，若该除湿运转时间设定为12小时，则当该空调装置经由前述的最小气流控制与最大水流控制的除湿运转达到12小时，则视为除湿完成。反之，该空调装置尚未除湿运转达到12小时，该空调装置则持续除湿运转。若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(S30)，回到待机状态。若该空调装置尚未完成除湿运转，则重新执行步骤(S50)，亦即，该空调装置持续进行除湿操作。同样地，使用者也可根据本身实务经验依当时机房实际的操作需要，在该空调装置进行除湿运转过程时，中断对机房除湿，以进行待机操作或直接手动控制对机房进行空调运转。根据上述露点设定与除湿时间设定的除湿控制，可增加该空调装置应用于除湿运转上更为弹性。

综上所述，本发明具有以下的优点：

1、使用者利用手动控制该空调装置进行除湿运转，以提供机房内具有良好的调节气流，确保机房内服务器主机或其它设备的正常运转；

2、该操作单元可提供使用者方便地手动操控该空调装置之用，以选择手动控制该空调装置进行除湿运转或直接手动控制对机房进行空调运转；及

3、该空调装置可根据露点设定与除湿时间设定的除湿控制，增加该空调装置应用于除湿运转上更为弹性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种具有手动除湿功能的空调装置，提供机房空气除湿与空调之用；其特征在于，该空调装置包含：

一控制单元；

一温度感测单元，电性连接该控制单元，以感测一环境温度；

一湿度感测单元，电性连接该控制单元，以感测一环境相对湿度；

一显示单元，电性连接该控制单元，以显示该温度感测单元所感测的该环境温度与该湿度感测单元所感测的该环境相对湿度；

一操作单元，电性连接该控制单元，以操控该空调装置的操作为一手动控制除湿运转或为一手动控制空调运转；

一水流控制单元，电性连接该控制单元，以最大水流冷凝流进该空调装置内的空气；及

一气流控制单元，电性连接该控制单元，以最小气流将除湿后的空气送出该空调装置外。

2.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该控制单元包含：

一运算单元，根据所感测的该环境温度与该环境相对湿度，计算该空调装置内空气的露点；及

一比较单元，根据该计算的露点与一露点临界值进行比较，判断该空调装置是否完成除湿运转。

3.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该控制单元还包含一计时单元，以设定一除湿时间，判断该空调装置是否完成除湿运转。

4.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该操作单元通过手动方式操控。

5.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该操作单元为一液晶模块。

6.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该水流控制单元为一水冷式冷凝器。

7.根据权利要求1所述的具有手动除湿功能的空调装置，其特征在于，该气流控制单元为一可变速风扇。

8.一种具有手动除湿功能的空调装置操作方法，提供机房空气除湿与空调之用；其特征在于，该空调装置的操作方法包含下列步骤：

(a)利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度；

(b)利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度；

(c)通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制除湿运转；

(d)通过该控制单元以最大水流冷凝流进该空调装置内的空气，并且以最小气流将除湿后的空气送出该空调装置外；及

(e)根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转。

9.根据权利要求8所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(b)之后，还包含：

(c’)通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制空调运转。

10.根据权利要求8所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(e)中，若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(b)。

11.根据权利要求8所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(e)中，若该空调装置尚未完成除湿运转，则重新执行步骤(d)。

12.一种具有手动除湿功能的空调装置操作方法，提供机房空气除湿与空调之用；其特征在于，该空调装置的操作方法包含下列步骤：

(a)利用一温度感测单元与一湿度感测单元测量环境温度与环境相对湿度；

(b)利用一显示单元显示所测量的环境温度与环境相对湿度；

(c)通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制除湿运转；

(d)通过该控制单元以最大水流冷凝流进该空调装置内的空气，并且以最小气流将除湿后的空气送出该空调装置外；

(e)根据露点设定判断该空调装置是否完成除湿运转；及

(f)若该空调装置尚未完成除湿运转，则根据除湿时间设定判断该空调装置是否完成除湿运转。

13.根据权利要求12所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(b)之后，还包含：

(c’)通过一控制单元判断该空调装置进行手动控制空调运转。

14.根据权利要求12所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(e)中，若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(b)。

15.根据权利要求12所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(f)中，若该空调装置完成除湿运转，则重新执行步骤(b)。

16.根据权利要求12所述的具有手动除湿功能的空调装置操作方法，其特征在于，在该步骤(f)中，若该空调装置尚未完成除湿运转，则重新执行步骤(d)。