CN105588312B - 一种出风装置、空调及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种出风装置、空调及控制方法，涉及空调领域，能够实现360度圆周上的多角度送风，改善用户体验。具体方案为：出风装置包括控制器、旋转驱动器和壳体；其中所述壳体的一端封闭、另一端开放；所述旋转驱动器连接所述壳体的一端，所述壳体的另一端作为入风口；所述壳体上下两端之间的侧壁上设置有出风口；所述控制器用于在第一模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转；当所述壳体旋转时，所述出风口围绕所述壳体的旋转轴旋转；或者，所述控制器用于在第二模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转至预设旋转角度。本发明用于调节空调出风角度。

Description

一种出风装置、空调及控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种出风装置、空调及控制方法。

背景技术

随着空调技术的不断发展，人们对空调的功能需求也不断向多元化发展，例如不同场合不同人群对空调功能的需求可能有所不同。同时，人们对于空调各种功能的控制也不断趋于精细化，在一些应用场景中，空调对出风角度的调节范围，成为影响用户体验的因素之一。

通常，空调的出风口设有类似百叶窗的叶片，通过控制叶片的转动，可以改变空调出风的风向。然而，由于叶片的摆动达到一定角度时，其本身会对空调出风造成一定阻力，影响出风的速度，因此限制了空调出风角度的范围。另外，由于叶片本身摆动的范围有限，所以空调对出风角度的调节范围也十分有限。在一些应用场景中，例如人员较为密集的区域，如果空调出风角度的范围较小，很可能出现空调对一些位置的温度调节效果显著，但是对于一些位置的温度调节效果欠佳的情况，这将大大影响到用户的适用体验。

发明内容

本发明的实施例提供一种出风装置、空调及控制方法，能够增大空调对出风角度的调节范围，实现360度圆周上多角度送风，以及定向送风，从而改善用户体验。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

出风装置包括控制器、旋转驱动器和壳体；其中所述壳体的一端封闭、另一端开放；所述旋转驱动器连接所述壳体的一端，所述壳体的另一端作为入风口；所述壳体上下两端之间的侧壁上设置有出风口；

所述控制器用于在第一模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转；当所述壳体旋转时，所述出风口围绕所述壳体的旋转轴旋转；

或者，

所述控制器用于在第二模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转至预设旋转角度。

本发明的实施例所提供的出风装置、空调及控制方法，通过旋转驱动器驱动壳体旋转，从而使得出风口围绕壳体的旋转轴旋转。通过出风口旋转的方式调节出风方向，克服了叶片摆动方式对出风角度的限制，实现了360度全角度送风，并进一步通过控制旋转驱动器，将壳体旋转至预设旋转角度，实现定向送风，由此改善了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例所提供的出风装置的一种结构示意图；

图2为本发明的实施例所提供的出风装置的另一种结构示意图；

图3为本发明的实施例所提供的出风装置中，光电开关的接收端和发送端与锯齿的位置关系示意图；

图4为本发明的实施例所提供的出风装置上一种原点标识结构及对应旋转信号的示意图；

图5为本发明的实施例所提供的出风装置上另一种原点标识结构及对应旋转信号的示意图；

图6为本发明的实施例所提供的出风装置控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供一种出风装置10，如图1所示，出风装置10包括控制器101、旋转驱动器102和壳体103。

壳体103的一端封闭、另一端开放。旋转驱动器102连接壳体103的封闭的一端，壳体103的另一端，即开放的一端作为入风口1031，壳体103上下两端之间的侧壁上设置有出风口1032。风从入风口1031送入壳体103内，从出风口1032送出。

旋转驱动器102，具体可以是电机，电机转轴与壳体103一端连接，以驱动壳体103旋转。

壳体的103形状可以是正椎体、正柱体等，优选的，壳体为圆柱体，本发明实施例以壳体103为圆柱体的情况为例进行说明。为便于描述，分别用第一底面和第二底面来描述圆柱体的两个底面。

圆柱体第一底面封闭，旋转驱动器102的转轴与第一底面的连接点，在第一底面的圆心位置。圆柱体的第二底面开放，作为入风口1031，入风口1031为第二底面上镂空的部分。入风口1031可以设为多种形状，通常以圆形为佳。图1中入风口1031的面积小于第二底面的面积，入风口1031设为圆形，入风口1031与第二底面为同心圆，此时第二底面为圆环形。如图2所示，入风口1031的面积可以等于第二底面的面积，此时整个底面完全镂空。

壳体103上下两端之间的侧壁上设置有出风口1032，以壳体103为圆柱体为例，壳体103上下两端之间的侧壁，即圆柱体的侧面。出风口1032的面积和形状可以有多种设计，本发明对此不做具体限定。

控制器101用于在第一模式下控制旋转驱动器102驱动壳体103旋转。当壳体103旋转时，出风口1032围绕壳体103的旋转轴旋转。

或者，控制器101用于在第二模式下控制旋转驱动器102驱动壳体103旋转至预设旋转角度。

第一模式，即全角度送风模式。第一模式下，旋转驱动器102驱动壳体103旋转，使得出风口1032围绕壳体103的旋转轴旋转。在壳体103旋转过程中，出风口1032朝向不断改变。壳体103进行360度旋转，则出风装置10进行360度全角度送风。其中，壳体103的旋转轴是指壳体103旋转时的几何转轴，并非壳体103实际包括一个旋转轴。

第二模式，即定向送风模式。由于旋转驱动器102可以驱动壳体103进行360度旋转，本发明的实施例中通过壳体103的旋转角度对出风口1032的朝向进行描述，壳体103的旋转角度的取值区间为[0，360)。壳体103的旋转角度不同，表示出风口1032的朝向不同。预设旋转角度，为所要达到的旋转角度，预设旋转角度可以是控制器101所存储的默认值，或者由用户通过控制终端指定。第二模式下，控制器101控制旋转驱动器102驱动壳体103旋转至预设旋转角度后，旋转驱动器102停转，此时出风装置10在预设旋转角度上进行定向送风。

控制器101，具体用于获取壳体的预设旋转角度。参照图2所示，出风装置还包括计步传感器104，用于根据壳体的旋转生成旋转信号，并将旋转信号发送至控制器101。

具体的，壳体103上设置有位置标记单元1033，位于壳体103一端的边缘。计步传感器104检测位置标记单元1033的旋转，生成旋转信号，并发送至控制器101，控制器101根据旋转信号确定壳体103的当前旋转角度。当前旋转角度，用于指示当前时刻出风口1032的朝向，当前旋转角度的变化，对应出风口1032朝向的变化。在壳体103的旋转过程中，当前旋转角度不断变化，旋转信号也相应变化，控制器101根据旋转信号的变化确定当前旋转角度大小。直到当前旋转角度等于预设旋转角度时，控制器101控制旋转驱动器102停转。其中，预设旋转角度可以是出风装置的控制器所存储的默认值，或者也可以由用户通过控制终端指定。

在一种具体的应用场景中，位置标记单元1033为齿轮。参照图2所示，壳体103为圆柱形，入风口1031面积与第二底面的面积相等，齿轮的锯齿分布在入风口1031边缘。可选的，计步传感器104为光电开关，图3为光电开关的接收端1041和发送端1042与锯齿的位置关系示意图，当然接收端1041和发送端1042的位置可以互换，图3中光电开关的接收端和发送端之间的连接未标出。光电开关的接收端和发送端位于齿轮锯齿的两侧，当齿轮随着壳体103旋转时，齿轮上的锯齿切割接收端和发送端之间的光线，光电开关根据接收端和发送端之间光线强弱变化生成旋转信号。其中，旋转信号为方波信号，方波信号中高电平的持续时间与齿轮上的锯齿间距相对应，方波信号中低电平的持续时间与齿轮上的锯齿宽度相对应。

进一步地，位置标记单元1033包括原点标识结构，原点标识结构用于标识旋转角度的起算点位置，当旋转角起算点旋转至与计步传感器对齐的位置时，控制器101根据旋转信号识别出旋转角度的起算点位置，确定当前旋转角度的大小为起算角度。其中，起算角度为一预设值，具体可以是[0，360)区间内的任意值。当壳体103继续旋转时，控制器101根据旋转信号的变化，在起算角度的基础上增加或者减少一定角度，确定更新的当前旋转角度的大小。

例如，起算角度为0度，以壳体顺时针转动方向为正方向，逆时针转动为负方向，壳体沿正方向旋转，对应的当前旋转角度增大，壳体沿负方向旋转，对应的当前旋转角度减小。当旋转角起算点旋转至与计步传感器对齐的位置时，控制器101识别旋转角度起算点，确定当前旋转角度大小为0度，并进一步根据预设旋转角度控制旋转驱动器的旋转方向。可选的，在当前旋转角度小于预设旋转角度时，控制器101控制旋转驱动器向正方向旋转。在当前旋转角度大于预设旋转角度时，控制器101控制旋转驱动器向负方向旋转。在当前旋转角度等于预设旋转角度时，则控制旋转驱动器停转。优选的，控制器101可以根据当前旋转角度和预设旋转角度确定旋转最短路径，根据最短路径控制旋转驱动器的旋转方向。例如，当前旋转角度为0度，预设旋转角度300度。若沿正方向旋转，要转动300度，若沿负方向旋转，要转动60度，则沿负方向转动时旋转路径更短，因此控制器101控制旋转驱动器沿负方向旋转60度，使得当前旋转角度达到预设旋转角度。

针对控制器101根据旋转信号识别旋转角度起算点、确定壳体的当前旋转角度的具体过程，本实施例结合两种原点标识结构的具体实现方式进行说明。

在第一种应用场景中，原点标识结构为限位结构，当限位结构旋转至预设位置时，限位结构阻挡壳体103沿原旋转方向上继续转动。可选的，齿轮上锯齿宽度相等，锯齿间距相等，限位结构为位于齿轮内侧的挡片，在齿轮旋转过程中，挡片随着齿轮进行旋转，但不会对光电开关所生成的旋转信号有任何影响。当挡片沿一个方向旋转至预设位置时，与设置于该位置上的障碍物接触，使得壳体103不能在原旋转方向上继续转动，并暂停旋转。

当壳体103暂停旋转的时间超过预设时长后，控制器101确定壳体103的当前旋转角度为起算角度，同时控制逆转旋转驱动器沿与原旋转方向相反的方向旋转。旋转过程中，齿轮上的锯齿切割光电开关接收端和发送端之间的光线，光电开关生成方波信号，方波信号的每一高电平对应的旋转角度值为a，每一低电平对应的旋转角度值为b，则控制器101确定当前旋转角度为M*a+N*b，其中M为旋转信号中高电平的数量，N为旋转信号中低电平的数量。优选的，齿轮上锯齿宽度等于锯齿间距，则a＝b，当前旋转角度为(M+N)*a。

控制器101对旋转信号中高低电平数量进行计数，当M+N＝[K/a]时，表示壳体103的当前旋转角度等于预设旋转角度，此时控制器101控制旋转驱动器停转。其中，K为预设旋转角度，[K/a]为取整运算。

优选的，设定空调关机时默认的预设旋转角度为起算角度，即当用户关闭空调时，控制器101控制旋转驱动器旋转至预设位置。则当用户再次开机时，控制器101直接根据起算角度确定当前旋转角度。例如，起算角度为0度，设定空调开机时的默认预设旋转角度为180度。则当用户关闭空调时，控制器101控制旋转驱动器将壳体103的当前旋转角度调整为0度。当用户开启空调时，控制器101控制旋转驱动器将当前旋转角度调整至180度，此时当前旋转角度为其最大值和最小值之间的中间值，当用户通过控制终端选择其它预设旋转角度时，控制器101将实际旋转角度从中间值调整到预设旋转角度，可以降低调整实际旋转角度的平均时间。例如，用户指定预设旋转角度为150，则控制器101控制壳体103沿负方向旋转30度即可达到预设旋转角度，相比从0度旋转至150所需的时间更短。

在第二种应用场景中，参照图4，原点标识结构1034具体为锯齿间距为预设阈值的两个相邻锯齿，齿轮上除原点标识结构所包括的锯齿之外的任一锯齿，与相邻锯齿的齿间距均不等于预设阈值。图4为齿轮上锯齿分布以及对应的旋转信号的示意图。由于不同锯齿间距对应的旋转信号不同，控制器101能够根据旋转信号识别原点标识结构1034。优选的，原点标识结构1034为锯齿间距小于预设阈值的两个相邻锯齿，齿轮上除原点标识结构1034所包括的锯齿之外的任一锯齿，与相邻锯齿的齿间距大于预设阈值。如此，控制器101通过更小的旋转距离就能够识别原点标识结构1034，旋转距离越小，控制器101确定旋转角度的起算点越精确。例如，齿轮上所有锯齿宽度均为W，原点标识结构1034所包括的两个相邻锯齿的锯齿间距为L，齿轮上除原点标识结构1034所包括的锯齿之外的任一锯齿，与相邻锯齿的齿间距为3L。则当壳体103旋转时，光电开关生成的旋转信号中，低电平宽度对应锯齿宽度，均为W₁，高电平宽度对应锯齿间距，原点标识结构所对应的高电平宽度为L₁，其它位置齿轮所对应的高电平宽度为3L₁。当控制器101检测到宽度为L₁高电平时，确定旋转角度起算点，并根据预设旋转角度控制旋转驱动器的旋转方向，调整当前旋转角度。

进一步地，齿轮包含N个齿轮段，每一个齿轮段采用一种锯齿间距，其中同一个齿轮段的锯齿间距相同。计步传感器根据不同齿轮段所生成的旋转信号不同，因此控制器101可以根据控制信号识别当前旋转角度的范围。例如，参照图5，以N等于2的情况为例，即齿轮包括两个齿轮段，其中一个齿轮段对应的当前旋转角度范围为(0，180)，另一齿轮段对应的当前旋转角度范围为(180，360)。控制器101首先根据旋转信号确定当前旋转角度范围，当齿轮沿正方向旋转且当前旋转角度从小于180度旋转到大于180度时，控制器101根据旋转信号的变化确定当前旋转角度已经大于180度，并从两齿轮段分界处开始计算当前旋转角度在180度基础上所增加的角度。优选的，齿轮段分界处设有原点标识结构，参照图5，第一原点标识结构1035和第二原点标识结构1036位于两齿轮段的分界，两个原点标识结构位于齿轮的一条直径的两端，将齿轮分为第一齿轮段和第二齿轮段，两个齿轮段所对的圆心角均为180度，两齿轮段上锯齿宽度均为W。第一齿轮段上，锯齿间距为2W，第二齿轮段上，锯齿间距为3W，则第一齿轮段对应的旋转信号中，低电平宽度为W₁，高电平宽度为2W₁，第二齿轮段对应的旋转信号中，低电平宽度为W₁，高电平宽度为3W₁。

以第一原点标识结构1035对应的起算角度为0度，第二原点标识结构1036对应的起算角度为180度，则控制器101可以根据旋转信号中高低电平宽度的比值确定当前旋转角度的范围在(0，180)还是在(180，360)。

确定当前旋转角度的范围后，当控制器101检测到任一个原点标识结构后，即可根据旋转驱动器的转动方向确定检测到原点标识结构所对应的起算角度。例如，当前旋转角度的范围在(0，180)内，且旋转驱动器沿正方向旋转，则当控制器101检测到原点标识结构时，确定当前旋转角度为180度。若预设旋转角度大于180度，则控制器101控制旋转驱动器继续沿正方向转动以增大当前旋转角度。若预设旋转角度小于180度，则控制器101控制旋转驱动器继续负正方向转动以减小当前旋转角度。或者控制器101首先确定最短路径，根据最短路径控制旋转驱动器的转动方向。

结合以上两种应用场景，在第三种应用场景中。齿轮包括两个原点标识结构，其中之一为第一种应用场景中所描述的限位结构，另一为第二种应用场景中所描述锯齿间距小于预设阈值的两个相邻锯齿。对于控制装置检测原点标识机构、确定当前旋转角度的过程，此处不再赘述。当然，原点标识结构还可以有其他具体的实现方式，此处不再一一例举。

本发明的实施例还提供一种空调，包括上述实施例所描述的出风装置。该空调可以是小型家用空调，即一拖一。还可以是多联机空调系统，即一拖多。一拖一指的是一台室外机通过配管连接一台室内机的空调系统。一拖多指的是一台室外机通过配管连接两台以上即至少两台室内机的空调系统。无论对于小型家用空调、还是多联机空调系统均可以包含上述出风装置，从而实现全角度送风和定向送风。

本发明的实施例所提供的出风装置及空调，通过旋转驱动器驱动壳体旋转，从而使得出风口围绕壳体的旋转轴旋转。通过出风口旋转的方式调节出风方向，克服了叶片摆动方式对出风角度的限制，实现了360度全角度送风。并进一步通过控制旋转驱动器，将壳体旋转至预设旋转角度，实现定向送风，由此改善了用户体验。

基于本发明名的实施例所提供的出风装置，本发明的实施例还提供一种出风装置控制方法，用于对本发明所提供的出风装置进行控制，参照图6，具体包括以下步骤：

601、出风装置在第一模式下控制旋转驱动器驱动壳体旋转。

第一模式，即全角度送风模式。第一模式下，旋转驱动器驱动壳体旋转，使得出风口围绕壳体的旋转轴旋转。在壳体旋转过程中，出风口朝向不断改变。壳体进行360度旋转，则出风装置进行360度全角度送风。其中，壳体的旋转轴是指壳体旋转时的几何转轴，并非壳体实际包括一个旋转轴。

602、出风装置在第二模式下控制旋转驱动器驱动壳体旋转至预设旋转角度。

第二模式，即定向送风模式。由于旋转驱动器可以驱动壳体进行360度旋转，本发明的实施例中通过壳体的旋转角度对出风口的朝向进行描述，壳体的旋转角度的取值区间为[0，360)。壳体的旋转角度不同，表示出风口的朝向不同。预设旋转角度，即所要达到的旋转角度，第二模式下，控制器控制旋转驱动器驱动壳体旋转至预设旋转角度后，旋转驱动器停转，此时出风装置在预设旋转角度上进行定向送风。

具体的，出风装置获取壳体的预设旋转角度，同时根据壳体的旋转生成旋转信号，根据旋转信号确定壳体的当前旋转角度，并驱动壳体自当前旋转角度旋转至预设旋转角度。

其中，预设旋转角度可以是出风装置的控制器所存储的默认值。例如，在一种具体的应用场景中，在空调关机时，预设旋转角度的默认值为0度，在空调开机时，预设旋转角度的默认值为180度，则当用户通过控制终端开启或者关闭空调时，控制器通过旋转驱动器将壳体的当前旋转角度调整至默认的预设旋转角度。控制终端可以是空调遥控器或者设置在空调上的控制面板等。

或者，当空调处于工作状态时，用户通过控制终端指示新的预设旋转角度，则出风装置的控制器从用户通过控制终端所发送的控制信息中获取预设旋转角度。

优选的，在出风装置对壳体的当前旋转角度进行调整的过程中，先根据当前旋转角度和预设旋转角度确定旋转最短路径，并根据最短路径调节旋转驱动器的旋转方向。对于确定最短路径的过程，此时不再赘述。

本发明的实施例所提供出风装置控制方法，通过旋转驱动器驱动壳体旋转，从而使得出风口围绕壳体的旋转轴旋转。通过出风口旋转的方式调节出风方向，克服了叶片摆动方式对出风角度的限制，实现了360度全角度送风。并进一步通过控制旋转驱动器，将壳体旋转至预设旋转角度，实现定向送风，由此改善了用户体验。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种出风装置，其特征在于，包括控制器、旋转驱动器、位置标记单元和壳体；其中所述壳体的一端封闭、另一端开放；所述旋转驱动器连接所述壳体的一端，所述壳体的另一端作为入风口；所述壳体上下两端之间的侧壁上设置有出风口；

所述控制器用于在第一模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转；当所述壳体旋转时，所述出风口围绕所述壳体的旋转轴旋转；

或者，

所述控制器用于在第二模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转至预设旋转角度；

所述位置标记单元用于确定所述壳体旋转角度，所述位置标记单元为齿轮，所述位置标记单元包括原点标识结构，所述原点标识结构用于标识旋转角度的起算点位置；所述原点标识结构为锯齿间距为预设阈值的两个相邻锯齿，所述齿轮上除所述原点标识结构所包括的锯齿之外的任一锯齿，与相邻锯齿的齿间距均不等于所述预设阈值。

2.根据权利要求1所述的出风装置，其特征在于，

所述控制器，具体用于获取所述壳体的预设旋转角度；

所述出风装置还包括计步传感器，用于根据所述壳体的旋转生成旋转信号，并将所述旋转信号发送至所述控制器；

所述控制器，具体还用于根据所述旋转信号确定所述壳体的当前旋转角度，并驱动所述壳体自所述当前旋转角度旋转至所述预设旋转角度。

3.根据权利要求2所述的出风装置，其特征在于，

所述壳体上设置有位置标记单元；

所述计步传感器具体用于检测所述位置标记单元的旋转，并生成旋转信号。

4.根据权利要求3所述的出风装置，其特征在于，

所述位置标记单元位于所述壳体一端的边缘；

所述位置标记单元包括原点标识结构，所述原点标识结构用于标识旋转角度的起算点位置。

5.根据权利要求3所述的出风装置，其特征在于，

所述计步传感器为光电开关；

所述旋转信号为方波信号，所述方波信号中高电平的持续时间与所述齿轮上的锯齿间距相对应，所述方波信号中低电平的持续时间与所述齿轮上的锯齿宽度相对应。

6.根据权利要求5所述的出风装置，其特征在于，

所述齿轮包含N个齿轮段，每一个齿轮段采用一种锯齿间距，其中同一个齿轮段的锯齿间距相同。

7.一种空调，其特征在于，

所述空调包括如权利要求1-6任一项所述的出风装置。

8.一种应用于如权利要求1-6任一项所述的出风装置的控制方法，其特征在于，

所述出风装置在第一模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转；当所述壳体旋转时，所述出风口围绕所述壳体的旋转轴旋转；

或者，

所述出风装置在第二模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转至预设旋转角度。

9.根据权利要求8所述的出风装置的控制方法，其特征在于，所述出风装置在第二模式下控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转至预设旋转角度，包括：

获取所述壳体的预设旋转角度；

根据所述壳体的旋转生成旋转信号，根据所述旋转信号确定所述壳体的当前旋转角度，并驱动所述壳体自所述当前旋转角度旋转至所述预设旋转角度。

10.根据权利要求9所述的出风装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述壳体的当前旋转角度和预设旋转角度控制所述旋转驱动器驱动所述壳体旋转，所述方法还包括：

根据所述当前旋转角度和所述预设旋转角度确定旋转最短路径；

根据所述最短路径调节所述旋转驱动器的旋转方向。