CN1031756A - 空调机的送风控制装置 - Google Patents

Abstract

一种空调机的送风控制装置，该空调机具有与吸 气口相对设置的热交换器及分别设置在上下出风口 的送风机，空气通过上述吸气口及热交换器吸入引导 到上述送风机，所述送风控制装置的特征是具备输出 出风口送风条件及状态信息的输入发生装置及根据 该发生装置输出的送风条件及状态信息至少对上、下 两送风机进行包括运转、停止在内的速度控制而对送 风进行最佳控制的控制装置。

Description

本发明涉及具有上、下两个出风口的壁挂式空调机的送风控制装置，特别与能够将位于壁挂式室内空调装置安装高度下方的使用者感觉到的、来自室内空调装置的送风温度控制在最佳值的送风控制装置有关。

图13是表示特开昭59-191842号公报中所述的现有的空调机室内装置的剖面图。图中1是位于室内装置内部上侧的上部送风机（离心式风机），2是位于室内装置内部下侧的下部送风机（离心式风机），3是位于上述上部送风机1和下部送风机2之间的室内侧热交换器，4是位于室内装置正面上部的上部出风口，5是位于正面下部的下部出风口，6是通过室内侧热交换器3吸入后，由上部送风机1和下部送风机2从上部出风口4及下部出风口5吹出的空气流（送风）。

图14是表示安装在图13所示现有的空调机室内装置中的送风机控制系统的方框图。图中11是上、下部送风机运转方式决定装置，12是运转方式由上、下部送风机运转方式决定装置11决定的上、下部送风机运转控制装置，14是热交换器温度测定装置，15是出风口的送风温度测定装置，16是把热交换器温度测定装置14的温度检测信号和送风温度测定装置15的温度测定信号作为输入以计算负载，并把这个计算结果供给上、下部送风机运转方式决定装置11的负载运算装置。

图15（A）-（C）是表示图13所示的送风机控制系统各部分的工作波形图。

下面就用图15（A）-（C）所示的波形图来说明上述送风机的控制系统的工作情况。

如图15（a）-（b）所示，在供暖设备刚开始运转后不久，因为室内侧热交换器3的温度较低，直到这个室内侧热交换器3的温度上升到设定值A之前，上、下部送风机1及2均停止运转。然而，当室内侧热交换器3的温度上升到图15（C）所示的设定值A时，上部送风机开始低速运转;接着，如果该温度上升到设定值B，则上部送风机1转换到高速运转。当室内侧热交换器3的温度进一步上升到设定值C时，则下部送风机2也开始运转;如室内侧热交换器3的温度再上升到设定值D时，则下部送风机2也转换到高速运转。

如果用图14所示的功能方框图来说明的话，就是把用热交换器温度测定装置14测定的热交换器温度或用送风温度测定装置15测定的送风温度，供负载运算装置16计算，以算出其负载状态。把用这种方法算出的负载信号，供给上、下部送风机运转方式决定装置11，使其按这个负载信号决定上、下部送风机的运转方式，从而得到上、下部送风机运转控制装置12所需的运转方式信号。上、下部送风机运转控制装置12从上、下部送风机运转方式决定装置接收到规定的运转方式，就按这个规定方式来控制上、下部送风机1、2。

于是，如果用大致相同的转速来转动上，下部送风机1、2，则通过热交换器3进来的空气，将以大致均等的风量从上、下部出风口4、5吹出。

因此，把这种室内装置作为壁挂式空调，例如进行供暖运转时，只要充分保证来自上、下部出风口4、5的风量，则来自上部出风口4的热风将发挥从上部按压来自下部出风口5的热风的效果;这样，由于来自下部出风口5的热风会上升，而循环至脚下，从而能够创造出具有均匀温度的舒适的空调环境。

如上所述，由于现有的空调机是根据按室内热交换器的温度或送风温度算出的负载状态来控制上、下部送风机的运转的，具体如图15所示，所以，象壁挂式这样的空调机，如果上、下部出风口均位于使用者的上方，就不一定能给使用者舒适的循环送风，而且从省能的角度出发，也有白白使上部空间加温的问题。

另外，在把上、下部送风机的风速设定在“强风”以保证足够风量的场合，温度均匀的空调还是可能的;但在把风速设定在低风量的“弱风”时，如果把通过热交换器的风量分配给上、下部，则下部出风口的送风就到不了使用者的脚下;特别在供暖的场合，由于没有上部出风口吹出的热风所产生的对下部吹出的热风的按压及循环效果，从而产生了温度不均匀、身边不暖等问题。

再则，当使用者从室外进入空调房间，想要直接暖化（凉化）使用者身体，即想进行局部的供暖（供冷）运转时，存在着不能有效利用单个出风口的送风等问题。

本发明的目的就是为了解决上述问题，即，能够对来自出风口送风进行最优控制，以使位于壁挂式空调机安装高度下方的使用者感到最舒适，从而得到能够创造满足使用者所希望的最舒适环境的空调机的送风控制装置。

本发明涉及的空调机的送风控制装置具有输出送风条件及状态信息的输入发生装置和根据上述输入发生装置输出的送风条件或状态信息，以至少控制上、下部送风机的方法对吹向位于吹出高度下方的使用者的送风进行最优控制的控制装置。

对本发明来说，只要把来自输入发生装置的送风条件（即，“强风”、“弱风”及局部空调方式等设定条件）或送风状态信息（即，下部送风的温度信息）输入给控制装置，则控制装置可分别控制上、下部送风机，以使使用者所在高度的环境成为舒适的空调环境。

因此，利用本发明，能够在对送风进行最优控制的同时，创造出使用者所希望的舒适环境。

下面，用图来说明本发明的实施例。

图1是表示与本发明有关的空调机送风控制装置的原理方框图。图中，100是产生送风条件及状态信息的输入发生装置，101是根据输入发生装置100所产生的送风条件或状态信息，用控制上，下部送风机1、2或设置在上部出风口的风门102的方法，来控制吹向位于出风口高度下方的使用者的送风的控制装置。

在上述方法构成的送风控制装置中，如果把来自输入发生装置100的送风状态信息，即下部送风温度信息，输入给控制装置101，控制装置101便根据下部送风温度独立地、控制下部送风机2的运转，使位于空调机出风口下方的使用者的周围气氛成为舒适的空调环境。

另外，当把输入发生装置100的送风条件设定为“强风”或“弱风”的场合，控制装置101则按这个设定风速来控制上、下部送风机1、2的运转，或自动地控制下部送风机2的运转及风门102的开闭，使使用者所在的位置获得最优的温度分布。

再则，如果把输入发生装置100的送风条件选择设定在局部空调方式，控制装置则只控制下部送风机2的运转，使送风仅从下部出风口5集中吹出，这样，就能使使用者所在的位置获得所希望的舒适环境。

下面，根据本发明的原理来说明具体的实施例。

图2及图3表示本发明的第一个实施例。图2是表示控制装置主要部分的方框图，图3是其工作波形图。

在图2中，10是测定由室内装置的下部出风口5吹出的送风温度的送风温度测定装置。这相当于图1的输入发生装置100，其测定输出信号提供给上、下部送风机运转方式决定装置11，把来自运转方式决定装置11的运转方式指令输出到上、下部送风机运转控制装置12。

另外，空调机的室内装置部分的结构与前述的现有空调机的室内装置的结构相同。

下面，用图3（a）-（c）所示的工作波形图来说明具有上述结构的空调机的送风控制装置的工作情况。

随着接通电源、运转开始，首先，送风温度测定装置10对下部送风机2从下部出风口5吹出的送风温度进行测定。然后，把上述送风温度测定装置10测出的温度测定信号供给上、下部送风机运转方式决定装置11，以作为其决定运转方式时所需的数据使用。

这里，当运转刚开始、下部送风机2从下部出风口5吹出的送风温度低于图3（c）所示的预先设定的设定值a时，如图3（a）、（b）所示，上、下部送风机运转方式决定装置11就使送风机1、2都停止工作。如运转开始时，下部送风温度处于图3（c）所示的设定值a与设定值b之间，则如图3（b）所示，只使下部送风机2低速运转。当运转开始时，下部送风温度处于设定值b与设定值c之间，则只使下部送风机2高速转动。当运转开始时，下部送风温度处于设定值c与设定值d之间，保持下部送风机2的高速运转状态，并使上部送风机1低速转动。当运转开始时，下部送风温度处于设定值d与设定值e之间时，则使上、下两台送风机1、2全都高速转动。

因此，在上述实施例中，根据对使用者的舒适感有较大影响的下部送风温度，来控制上、下两台送风机的运转，从而使使用者所在位置的环境成为舒适的环境。

另外，在上述实施例中，虽然只说明了有级控制上、下两台送风机的转动的情况，但一般说来，采用众所周知的无级转速控制也是可能的。

图4是表示本发明的空调机送风控制装置的第2个实施例的主要功能方框图。在图中，与图1相同的部分用相同的符号来表示。与图1的不同点是，在决定上、下部送风机的运转方式时，设置了可以由空调机的使用者来选择局部供暖的“暖身”方式或整个房间都均匀加温的“暖室”方式的运转方式选择装置13，用以代替下部送风温度测定装置。

因此，如图5（a）～（c）的工作波形图所示，用只运转下部送风机2的“暖身”方式，尽管进行抑制部分供暖能力的运转，仍可以得到满足使用者舒适感的下部高温送风;在用运转上、下两台送风机的“暖室”方式时，可以用全部供暖能力均匀暖化整个房间;这样就实现了高效率的供暖设备运转。

在这个实施例中，由于是按空调机使用者的意志来选择上下两台送风机的运转方式，从而可以实现高舒适性且高效率的供暖设备运转。

图6到图9表示本发明的第3个实施例，它可以按设定的风速，自动实现上、下部送风机的同时运转或下部送风机的单独运转。

图6是表示实现上述功能的空调机的送风控制装置的基本方块图。在图中，20是设定使用者所希望的风速（强风或弱风）的风速转换装置，它与图1的输入发生装置100相对应。另外，21是用用来自风速转换装置20的指令信号决定送风机马达及风门用马达的控制内容的马达控制决定装置，22及23是按马达控制决定装置21的决定指令（即包括运转、停止等在内的速度信号）而工作的上部马达变速装置及下部马达变速装置。上述送风机马达1a与上部马达变速装置22相联，上述送风机马达2a与下部马达变速装置23相联。还有，24是根据马达控制决定装置21的决定指令工作的上部出风口开关装置。

上述马达控制决定装置21、上、下部马达变速装置22、23和上部出风口开关装置24相当于图1的控制装置101。

对具有上述结构的送风控制装置来说，只要把风速转换装置20置于“强风”，则接收这个指令的马达控制装置21就把运转指令及速度信号输出到上部马达变速装置22及下部马达变速装置23，以给定的速度控制上、下部送风机马达1a及2a的转动。在这同时，马达控制决定装置21把开指令送到上部出风口开关装置24，以使室内装置的上部出风口4打开。

因此，为了使室内装置的上下两台送风机1、2同时运转设定而“强风”时，来自上部出风口的送风的循环效果及对下部送风的按压效果起到有效的作用，从而使位于室内装置出风口高度下方的使用者的周围成为温度均匀的舒适环境。

另外，如把风速转换装置20置成弱风，相应地，马达控制决定装置21就把停止指令输出到上部马达变速装置22，以控制上部送风机马达1a的停止，同时，还向上部出风口开关装置24送去闭指令，以关闭室内装置的上部出风口4。接着，给下部马达变速装置23送去运转指令及速度指令，以给定的速度，控制下部送风机马达2a的转动。

这样，在设定为弱风量时，只运转下部送风机2，使来自下部出风口5的热风（或凉风）有效地到达使用者身边，从而使使用者所在环境变得舒适起来。

图7是利用微型计算机来构成上述图6的送风控制系统时的实施例。

在图7中，构成马达控制决定装置的微型计算机25是由CPU（中央处理装置）25a、存贮CPU25a的运转结果和送风控制所需程序等的存贮器25b、把来自风速转换开关（风速转换装置）20的风速设定指令输入到CPU25a的输入电路25c和把程序执行过程中的控制命令输出到送风机及上部出风口开关装置的输出电路25b构成的。上述输出电路25d不但与上部马达变速装置22及下部马达变速装置23相联，而且与构成上部出风口开关装置的继电器24a相联。

上述上部出风口开关装置24是由用微机控制其通电时间的继电器24a、根据通电时间来控制转动角度的风门用马达24b和用上述风门用马达24b开闭上部出风口4的风门24c构成。

上述风速转换开关20，在想要得到高空调能力时，可以选择高风量的“强风”设定，但相应地，噪音也要变大。另外，在图7中，与图13相同的符号表示相同的部分。

下面说明具有上述结构的本实施例的工作情况。

首先，用风速转换开关20来设定使用者所希望的风速。这样，符合使用者意向的设定风速指令信号就被输入微机25。微机25根据设定风速指令，决定上、下部送风机1、2的运转（或停止）、运转中的送风机的转速及上部出风口的风门开闭。送风控制程序把这时的控制决定程序存贮在存贮器25b中，由CPU25a来解释执行这个程序，进行与设定风速相对应的送风控制。以下，参照图8来说明其工作情况。

图8的程序启动时，首先，在第51步，判断用风速转换开关20设定的风速是“强风”还是“弱风”。这里，如果判断出用风速转换开关20选择设定的是“强风”，则进到第52步，使继电器24a通电一定时间，使风门用马达24b向开的方向转动，以使上部出风口4的风门24c打开。接着，在下面的第53步，把上部送风机1的转速设定为X₁rpm。再进到第54步，把下部送风机2的转速设定为X₂rpm。这样，在上部出风口4的风门24c处于打开状态下，上、下部两台送风机1、2按所设定的转速同时运转。

因此，来自上部出风口4的送风的循环效果及对下部送风的按压作用将非常有效，位于壁挂式室内装置出风口下方的使用者的周围环境就成为温度均匀的舒适环境。

如果在图8的第51步，判断出风速转换开关20选择设定了“弱风”，则进到第55步，控制继电器24a及风门用马达24b，以使上部出风口4的风门24c关闭。接着，进到下面的第56步，把上部送风机1的转速设定为0，即设定在停止状态。而后，在下面的第57步，把下部送风机2的转速设定为X₃rpm。这样，就用风门24c关闭了上部出风口4，而只用所设定的转速运转下部送风机2。

因此，当设定在“弱风”时，送风只从下部出风口5吹出。在这种弱风供暖的场合，既能够使热风准确到达使用者身边，又可使使用者所在的环境成为低噪音、低风量的舒适的环境。

在上述实施例中，叙述了当设定在“弱风”时，使上部送风机停止的方式，但并不仅限于此种方式，也可采用图9的流程图所示的限制送风方式。

在图9中，当设定在强风时，则以与图8相同的过程进行处理，而当设定在弱风时，则以与图8不同的过程进行处理。

即，如果在第51步，判断出风速设定在“弱风”，则进到第58步，打开上部出风口的风门24c。在接下去的第59步，分别把上、下部送风机1、2的转速设定为X₃、X₄rpm。不过，X₃+X₄比X₁+X₂要小，以降低总的风量，但这时的下部送风机2的转速比应比强风设定时的转速比高，即设定为（X₄/X₃+X₄）＞（X₂/X₁+X₂）。

这样，在使上、下部两台送风机1、2同时运转、但总风量降低的同时，使下部送风机2的风量比提高，即以下部送风机为主体而进行运转。这种场合，与停止上部送风机1运转的场合相比，在噪音相同的情况下下部送风量虽然降低了，但与以相同的上、下部风量比来降低总风量的场合相比，下部送风机2的热风到达高度得到了改善，弱风的温度分布性能得到了提高。而且，由于上部出风口4的风门可以常开，则可以去除上部出风口开关装置。

图10到图12表示本发明的第4个实施例。它可以根据使用目的来选择通常方式或局部空调方式，从而创造出最佳空调环境。

图10是实现上述功能的空调机的送风控制装置的整体结构图。符号26是与图1的输入发生装置相当的运转方式选择开关，它可以选择均匀空调整个房间的通常方式或者是局部给使用者送风的局部空调方式。另外，符号27是与图7所示的马达控制决定装置相当的微型计算机，它是由CPU（中央处理装置）27a、存贮CPU    27a的运算结果及用于通常方式或局部空调方式的送风控制程序等的存贮器、把来自运转方式选择开关26的运转方式指令输入到CPU    27a的输入电路27c和把程序执行过程中的控制指令输出到送风机及上部出风口开关装置的输出电路27d构成。上述输出电路27d不但与上部马达变速装置22及下部马达变速装置23相联，而且与构成上部出风口开关装置的继电器24a相联。

上述上部出风口开关装置是由用微机27控制其通电时间的继电器24a、按通电时间控制转动角度的风门用马达24b及用这个风门用马达24b开闭上部出风口4的风门24c构成。上述微型计算机27、上、下部马达变速装置22、23及上部出风口开关装置构成图1所示的控制装置101。

另外，在图10中，与图7相同的符号表示相同的部分。

下面，说明按上述方法构成的本实施例的工作情况。

首先，使用者用运转方式选择开关26选择是要空调整个房间，还是要局部空调使用者的周围。这样，作为使用者意向的运转方式指令就输入到了微机27。微机27，按运转方式指令，决定上、下部送风机1、2的运转/停止和被运转的送风机的转速及上部出风口4的风门的开闭。送风控制程序把这时的控制决定程序存贮在存贮器27b中，由CPU    27a解释执行这个程序。这样，就可以按设定的风速来进行送风控制。下面，用图11来说明其工作情况。

开始执行图11的程序时，首先进入第61步，判断用运转方式选择开关26设定的运转方式是通常方式还是局部空调方式。在这里，如果判定运转方式选择开关26选择的是“通常方式”，则进到第62步，给继电器24a通电一定时间，使风门用马达24b向开的方向转动，以使上部出风口4的风门24c成为开的状态。然后，在接下去的第63步，把上部送风机1的转速设定为X₁rpm，在第64步，把下部送风机2的转速设定为X₂rpm。这样，在上部出风口4的风门24c处于打开状态的条件下，按所设定的风速同时运转上、下部两台送风机1、2。

因此，来自上部出风口4的送风的循环效果及对下部送风的按压效果将非常有效，从而使位于壁挂式室内装置出风口下方的使用者的周围环境成为温度均匀的舒适环境。即整个房间得到温度均匀的空调。

另外，如在图11的第61步，判断出用运转方式选择开关26选择了“局部空调方式”，则进到第65步，控制继电器24a及风门用马达24b，以使上部出风口4的风门24c关闭。接着，在下面的第66步，把上部送风机1的转速设定为0，即设定为停止状态。然后，在接下去的第67步，把下部送风机2的转速设定为X₃rpm。这样，就由风门24c关闭了上部出风口，而只按设定的转速运转下部送风机2。

因此，当设定为局部空调方式时，由下部出风口吹出的送风集中劲吹使用者的周围，这样，使用者得到有效的局部空调，使使用者所在的环境成为舒适的环境。

在上述实施例中，叙述了选择使上部送风机1停止的局部空调方式，但并不仅限于此种方式，也可利用图12的流程图所示的送风控制方式。

在图12中，选择通常方式时，用与图11相同的过程进行处理。而当选择局部空调方式时，处理过程就与图11不同了。

即，在第61步，如运转方式被判定为是“局部空调方式”，则进到第68步，使上部出风口4的风门24c打开。接着，在接下去的第69步，把上部送风机1的转速设定为比通常方式时的转速X₁rpm降低ΔX₁rpm，即X₁-ΔX₁rpm。然后，在接下去的第70步，把下部送风机2的转速设定为比通常方式时的转速X₂rpm大ΔX₂rpm，即X₂+ΔX₂rpm。

这样，在使下部送风机2的风量比增加的前提下，使上、下部两台送风机1、2都保持运转，但是以下部送风机2为主进行运转。这种场合，与使上部送风机1停止的场合相比，作为局部空调的集中度虽然降低了，但使用者周围环境的舒适性相差并不大。而且因为上部出风口4的风门可以常开，所以可以省去上部出风口开关装置。

如上所述，按照本发明，把强风、弱风等风速设定、通常方式或局部方式等运转方式设定及下部送风的温度等从输入发生装置输出到控制装置，用该控制装置在上、下部送风机及上部出风口开关装置中，至少可以对上、下部送风机进行包括运转、停止在内的速度控制。从而可以最优控制出风口的送风，使位于壁挂式空调机安装高度下方的使用者感到最舒适，可以创造出符合使用者要求的最佳舒适环境。

图1是本发明的送风控制装置的原理方框图;图2是表示本发明的第一个实施例所用的空调机的送风控制装置的主要功能方框图;图3是表示图2工作状态的波形图;图4是表示本发明的第2个实施例的主要功能方框图;图5是表示图4工作状态的波形图;图6是表示本发明的第3个实施例的空调机的送风控制系统的基本方框图;图7是表示图6实施例的基本控制系统的整体结构图;图8是用来说明控制决定手段工作的流程图;图9是表示第3个实施例的送风控制变形例的流程图;图10是表示本发明的第4个实施例的送风控制装置的整体结构图;图11是说明其工作过程的流程图;图12是表示第4个实施例的送风控制变形例的流程图;图13是表示现有空调机的室内装置的剖面图;图14是现有空调机的功能方框图，图15是说明图14工作状态的各个部分的工作波形图。

Claims (10)

1、一种空调机的送风控制装置，这种空调机具有与吸气口相对配置的热交换器及分别配置在上、下部出风口的送风机，并把通过上述吸气口及热交换器吸入的空气引导到上述送风机所述送风控制装置的特征在于：具备输出来自上述出风口的送风条件及状态信息的输入发生装置及根据这个输入发生装置输出的送风条件及状态信息，至少控制上述位于上、下部的送风机而对吹向使用者的送风进行最佳控制的控制装置。

2、如权利要求1所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：所述控制装置包括，根据输入发生装置的输出信号决定运转方式的上、下部送风机运转方式决定装置及用这个上、下部送风机运转方式决定装置所定的运转方式来控制上、下部送风机运转的上、下部送风机运转方式控制装置。

3、如权利要求1和权利要求2所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：输入发生装置由检测来自下部出风口的送风温度的送风温度测定装置构成。

4、如权利要求1所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：控制装置根据空调机的使用者是只选择下部送风机运转还是选择上、下两台送风机运转的运转方式选择装置的选择输出，来决定上、下部送风机的运转方式，然后，按这个决定的运转方式来控制上、下部送风机的运转。

5、如权利要求1所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：输入发生装置由风速转换装置构成，控制装置由根据上述风速转换装置的风速设定指令决定包括运转、停止在内的上、下部送风机的转速及上部出风口开闭的马达控制决定装置和上、下部送风机的马达变速装置所构成。

6、如权利要求5所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：马达控制决定装置根据风速转换装置的设定风速，由上部出风口开关装置开闭出风口，并由马达变速装置选择、决定是上、下两台送风机同时运转还是只使下部送风机运转。

7、如权利要求5所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：马达控制决定装置按风速转换装置的设定风速，由马达变速装置来改变上、下两台送风机同时运转时的上、下部送风机的转速比。

8、如权利要求1所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：输入发生装置由是选择空调整个房间的通常方式还是进行定点空调的局部空调方式的运转方式选择装置构成，控制装置包括，根据来自上述运转方式选择装置的选择指令在上部出风口开关装置及上、下部马达变速装置之中，至少对上、下部马达变速装置进行控制的马达控制决定装置。

9、如权利要求8所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：马达控制决定装置在运转方式选择装置选择通常方式时，由上部出风口开关装置打开上部出风口，并由马达变速装置同时运转上、下两台送风机;在选择局部空调方式时，由上部出风口开关装置关闭上部出风口，马达变速装置只运转下部送风机。

10、如权利要求8和权利要求9中任一项所述的空调机的送风控制装置，其特征在于：马达控制决定装置根据运转方式选择装置，用马达变速装置来改变上部送风机与下部送风机的转速比。

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