CN106225180A - 一种全新风壁挂射流空调机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调机组，更具体地，涉及一种全新风壁挂射流空调机组及其控制方法。机组包括壳体、球形喷口装置，其特征在于，还包括过滤网、比例调节密闭风阀、制冷换热器和可调速风机，球形喷口装置设置在壳体的前端面中部，壳体左右两端从外到内分别依次安装过滤网、制冷换热器和比例调节密闭风阀，壳体顶部设置有通风口，可调速风机安装在壳体内部中间位置，壳体内靠近顶部位置从上到下依次安装过滤网和比例调节密闭风阀。本发明实现双侧吸风和单侧吸风模式，还可以实现空调制冷运行模式和通风模式，可以满足不同的制冷负荷要求。

Description

一种全新风壁挂射流空调机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调机组，更具体地，涉及一种全新风壁挂射流空调机组及其控制方法。

背景技术

公共区域(地铁站、机场、图书馆等区域)一般选用立式射流空调机组或壁顶铺设风管向外喷射空气从而满足区域冷负荷要求。

现有技术中如专利号为201330351384.8，名称为一种远程射流空调机组，其公开的方案是在壳体右端设置球形喷口，球形喷口与风机连接，壳体内左端设置干式凝水盘，干式凝水盘左边设置有过滤网，干式凝水盘右边设置有表冷器。此方案的结构只可以实现单侧吸风，而且能够实现制冷功能，不能实现通风功能。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种既能双侧和单侧吸风模式又能够实现制冷模式、通风模式的全新风壁挂射流空调机组。

本发明还提供一种全新风壁挂射流空调机组的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种全新风壁挂射流空调机组，包括壳体、球形喷口装置，其特征在于，还包括过滤网、比例调节密闭风阀、制冷换热器和可调速风机，球形喷口装置设置在壳体的前端面中部，壳体左右两端从外到内分别依次安装过滤网、制冷换热器和比例调节密闭风阀，壳体顶部设置有通风口，可调速风机安装在壳体内部中间位置，壳体内靠近顶部位置从上到下依次安装过滤网和比例调节密闭风阀。

本发明在壳体两侧以及顶部分别设置比例调节密闭风阀和可调速风机，球形喷口设置在壳体前端，两个比例调节密闭风阀和两个可调速风机同时工作实现双侧吸风模式，同一侧的一个比例调节密闭风阀和一个可调速风机同时工作实现单侧吸风模式，而且壳体顶部设置比例调节密闭风阀，壳体两端的比例调节密闭风阀关闭后只开启壳体顶部的比例调节密闭风阀可以实现通风工作模式。

上述方案中，比例调节密闭风阀的摆叶倾角在0-90度范围内可调。比例调节密闭风阀的摆叶倾角可以在0-90度范围内无阻切换，能够实现变风量工况。

上述方案中，比例调节密闭风阀为手电两用驱动风阀。手动或者电动方式都可以来控制比例调节密闭风阀，工作模式可以灵活控制。

上述方案中，可调风速机具有0-100％风速的调节范围。可调速风机满足0-100％调节范围间的无极变速运行，可以实现风量的精准匹配，保证射流通风空调机组在各个工况下稳定可靠地运行。

上述方案中，通风口设置在壳体顶部的中部位置，可调速风机位于通风口的下方。

上述方案中，所述球形喷口装置设置多个球形喷口，可调速风机以模块化方式设置多个，多个模块化可调风速机与多个球形喷口一一对应。可调速风机与球形喷口装置形成一一对应模块进行制冷或者通风，结合可调速风机的调速功能可以达到变频调速控制的目的。

上述方案中，所述过滤网为铝合金过滤网。

一种全新风壁挂射流空调机组的控制方法，采用上述所述的全新风壁挂射流空调机组，所述控制方法包括：

所有比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，启动可调速风机使其满负荷运行；M分后对比检测到的实时回风温度T_h以及实时新风温度T_x，其中M表示第一运行稳定时间判断值；

当T_x≥T_h时，执行全回风制冷模式，即壳体两端的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；M₁秒后启动包括了制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比，其中，M₁表示第二运行稳定时间判断值；

当T_x<T_h时，执行全新风通风模式，即壳体顶部的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体两端的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；启动可调速风机保持满负荷运行；制冷换热器不通冷媒；新风通过壳体顶部的比例调节密闭风阀直接进入机组内并通过球形喷口装置向外喷射进行换热。

本发明的控制方法通过比例调节密闭风阀的组合使用完成空调制冷运行模式和通风运行模式的切换和密封，实现风机匹配运行工况的优化运行。

上述方案中，若机组为制冷模式，还执行如下步骤：

当T_h≥T₀时，执行全回风满负荷制冷模式，即壳体两端比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全闭合状态；启动可调速风机使其满负荷运行；M₁秒后启动包括制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比；

当T₀<T_h<T₀+Δt′时，执行全回风部分负荷制冷模式，即在全回风制冷模式稳定情况下，每间隔M₂分调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使其偏离完全打开状态呈某一开度工况，实时进行温度对比直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，其中，表示M₂第三运行稳定时间判断值，Δt′表示部分负荷限值。

通过比例调节密闭风阀的摆叶倾角K值、风机运行工况联合优化控制，可使摆叶在0～90°控制范围内无阻切换，实现变风量及变风向工况，保证气流均匀性≥80％。

上述方案中，若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，M₃表示第四运行稳定时间判断值；

若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体其中一端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，另一端的比例调节密闭风阀呈关闭状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀一个摆叶闭合一个摆叶全开状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷。

本发明的控制方法在空调制冷运行模式下，通过控制壳体两端的比例调节密闭风阀的开度来实现空调机组的双侧吸风和单侧吸风的工作模式，实现空调机组的不同工况模式，从而可以达到节能降阻的效果。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明实现双侧吸风和单侧吸风模式，还可以实现空调制冷运行模式和通风模式，可以满足不同的制冷负荷要求。

本发明采用可调速风机可以使得风量在各个工况实现精准调控满足制冷要求，而且球形喷口装置变倾角工况的利用可以使全新风壁挂射流空调机组覆盖较为宽广的制冷面积并且使用不同的工况。

本发明的控制方法通过比例调节密闭风阀的组合应用，完成空调制冷运行模式以及通风运行模式的切换及密封，实现风机匹配运行工况的优化运行。机组制冷工况运行模式下，壳体顶部的比例调节密闭风阀摆叶倾角为0°，壳体两端的比例调节密闭风阀保证一定的开度，经铝合金过滤网和制冷换热器进行蒸发吸热从而制冷；同时壳体顶部的比例调节密闭风阀摆叶倾角为0°的工况也保证了机组的清洁。通风运行模式下，壳体两端比例调节密闭风阀摆叶倾角为0°，壳体顶部的比例调节密闭风阀保证一定的开度，经铝合金过滤网进入壁挂射流机组进行换风。整个方案采用比例调节密闭风阀控制制冷工况以及通风工况空气流道的不同，即制冷工况下采用双侧/单侧吸风，通风工况采用顶部吸风，风道与空调机组模式的匹配使用使得风机有较优的负荷；可调速风机的利用使得风量在各个工况实现精准调控，风机与球形喷口装置的模块设计使得风量可通过控制某特定模块风机的关闭满足制冷或通风要求。

附图说明

图1为本发明一种全新风壁挂射流空调机组具体实施例的外部结构示意图。

图2为本发明一种全新风壁挂射流空调机组具体实施例的主视图。

图3为本发明一种全新风壁挂射流空调机组具体实施例的俯视图。

图4为本发明一种全新风壁挂射流空调机组具体实施例中可调速风机模块化设计的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1-4所示，为本发明一种全新风壁挂射流空调机组具体实施例的结构示意图。参见图1-4，本具体实施例一种全新风壁挂射流空调机组具体包括壳体6、球形喷口装置3、过滤网1、比例调节密闭风阀2、制冷换热器4和可调速风机5，球形喷口装置3设置在壳体6的前端面中部，壳体6左右两端从外到内分别依次安装过滤网1、制冷换热器4和比例调节密闭风阀5，壳体6顶部设置有通风口7，可调速风机5安装在壳体6内部中间位置，壳体6内靠近顶部位置从上到下依次安装过滤网1和比例调节密闭风阀2。

比例调节密闭风阀2的摆叶倾角在0-90度范围内可调。比例调节密闭风阀2的摆叶倾角K值可在0～90°控制范围内无阻切换，实现变风量工况，并且可调速风机与比例调节密闭风阀的配合使用可保证在此范围内有较好的均匀性，均匀性均≥80％。具体的，比例调节密闭风阀2的组合使用可控制不同工况模式下风通道的改变从而达到节能降阻的效果。壳体6两端的比例调节密闭风阀2摆叶的开度决定了制冷工况通道的打开及关闭，其单侧摆叶打开及关闭或双侧摆叶打开及关闭决定了制冷工况部分负荷或全负荷的模式；壳体6顶部的比例调节密闭风阀2摆叶的开度决定了通风工况通道的打开及关闭。

比例调节密闭风阀2为手电两用驱动风阀。手动或者电动方式都可以来控制比例调节密闭风阀，工作模式可以灵活控制。

可调风速机5具有0-100％风速的调节范围。可调速风机5满足0-100％调节范围间的无极变速运行，可以实现风量的精准匹配，保证射流通风空调机组在各个工况下稳定可靠地运行。

通风口7设置在壳体6顶部的中部位置，可调速风机5位于通风口7的下方。

具体实施过程中，如图4所示，球形喷口装置3设置多个球形喷口，可调速风机5以模块化方式设置多个，多个模块化可调风速机5与多个球形喷口一一对应。可调速风机5与球形喷口装置3形成一一对应模块进行制冷或者通风，结合可调速风机5的调速功能可以达到变频调速控制的目的，特别是当通过控制某特定模块对应的风机关闭、球形喷口变倾角的控制达到减小风量而使得冷量供应范围依然满足要求的目的。

具体实施过程中，制冷换热器4的冷媒为水或制冷剂，可以根据实际需求选择具体的冷媒。过滤网1为铝合金过滤网，也可以为其他材质的过滤网。

本发明的全新风壁挂射流空调机组采用壁挂方式安装于壁面、立柱或者房梁上，避免占用地面空间面积。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还提供一种全新风壁挂射流空调机组的控制方法，该方法是在实施例1的全新风壁挂射流空调机组上实现，所述控制方法包括：

所有比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，启动可调速风机使其满负荷运行；M分后对比检测到的实时回风温度T_h以及实时新风温度T_x，其中M表示第一运行稳定时间判断值；

当T_x≥T_h时，执行全回风制冷模式，即壳体两端的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；M₁秒后启动包括了制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比，其中，M₁表示第二运行稳定时间判断值；

当T_x<T_h时，执行全新风通风模式，即壳体顶部的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体两端的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；启动可调速风机保持满负荷运行；制冷换热器不通冷媒；新风通过壳体顶部的比例调节密闭风阀直接进入机组内并通过球形喷口装置向外喷射进行换热。该模式下空气阻力为全回风制冷模式的1/75，达到了大幅度降阻节能的效果。此模式下，由于壳体两端的比例调节密闭风阀都处于闭合状态，这使得隔绝了新风通道与制冷换热器的接触，制冷换热器此时可以停止工作也可以处于制冷供模式。

上述判定为制冷模式或者通风模式的选定，确定模式后再进行进一步的调节，若为制冷模式，按照以下控制逻辑进一步精确调节：

当T_h≥T₀时，执行全回风满负荷制冷模式，即壳体两端比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全闭合状态；启动可调速风机使其满负荷运行；M₁秒后启动包括制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比；

当T₀<T_h<T₀+Δt′时，执行全回风部分负荷制冷模式，即在全回风制冷模式稳定情况下，每间隔M₂分调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使其偏离完全打开状态呈某一开度工况，实时进行温度比对直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，其中，M₂表示第三运行稳定时间判断值，Δt′表示部分负荷限值。此模式下，壳体两端的比例调节密闭风阀同时调节，开度变化呈一致情况。

通过比例调节密闭风阀的摆叶倾角K值、风机运行工况联合优化控制，可使摆叶在0～90°控制范围内无阻切换，实现变风量及变风向工况，保证气流均匀性≥80％。

若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，M3表示第四运行稳定时间判断值，此处提及的调小可调速风机可以根据先验知识预先设定一个调小值。

若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体其中一端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，另一端的比例调节密闭风阀呈关闭状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀一个摆叶闭合一个摆叶全开状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷。此处提及的调小可调速风机可以根据先验知识预先设定一个调小值，例如设定为调小5％风机总负荷。

上述提及的各个运行稳定时间判断值可以根据先验知识设定，如M₁取值范围在30～40秒，M、M₂、M₃取值范围在2～3分钟。

上述控制方法是在制冷系统全负荷运行时，壳体6两端的比例调节密闭风阀2摆叶处于打开状态，壳体6顶部比例调节密闭风阀2处于关闭状态，可调速风机5通过制冷换热器4水平双侧吸风进行蒸发制冷从而通过球形喷口装置3向外喷射冷空气。在制冷系统部分负荷运行时，壳体6两端的比例调节密闭风阀2只有一个的摆叶处于打开状态，壳体6顶部比例调节密闭风阀2处于关闭状态，可调速风机5通过制冷换热器4水平单侧进风进行蒸发制冷从而通过球形喷口装置3向外喷射冷空气。

在实现全新风模式系统运行时，壳体6两端的比例调节密闭风阀2处于关闭状态，壳体6顶部比例调节密闭风阀2处于打开状态，可调速风机5并不通过制冷换热器4而从壳体6顶部引入风通过球形喷口装置3进行换气。当采用可调速风机5与球形喷口装置3形成一一对应模块进行制冷或通风时，可通过变频调速达到变风量工况控制的目的，特别是可以通过控制某特定模块风机的关闭，球形喷口变倾角的控制达到减小风量而使得冷量供应范围依然满足要求的目的。此外，在制冷或者通风工况稳定运行时，可以控制球形喷口的倾角来控制风量。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全新风壁挂射流空调机组，包括壳体、球形喷口装置，其特征在于，还包括过滤网、比例调节密闭风阀、制冷换热器和可调速风机，球形喷口装置设置在壳体的前端面中部，壳体左右两端从外到内分别依次安装过滤网、制冷换热器和比例调节密闭风阀，壳体顶部设置有通风口，可调速风机安装在壳体内部中间位置，壳体内靠近顶部位置从上到下依次安装过滤网和比例调节密闭风阀。

2.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，比例调节密闭风阀的摆叶倾角在0-90度范围内可调。

3.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，比例调节密闭风阀为手电两用驱动风阀。

4.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，可调风速机具有0-100％风速的调节范围。

5.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，通风口设置在壳体顶部的中部位置，可调速风机位于通风口的下方。

6.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，所述球形喷口装置设置多个球形喷口，可调速风机以模块化方式设置多个，多个模块化可调风速机与多个球形喷口一一对应。

7.根据权利要求1所述的全新风壁挂射流空调机组，其特征在于，所述过滤网为铝合金过滤网。

8.一种全新风壁挂射流空调机组的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的全新风壁挂射流空调机组，所述控制方法包括：

所有比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，启动可调速风机使其满负荷运行；M分后对比检测到的实时回风温度T_h以及实时新风温度T_x，其中M表示第一运行稳定时间判断值；

当T_x≥T_h时，执行全回风制冷模式，即壳体两端的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；M₁秒后启动包括了制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比，其中，M₁表示第二运行稳定时间判断值；

当T_x<T_h时，执行全新风通风模式，即壳体顶部的比例调节密闭风阀保持完全打开状态，壳体两端的比例调节密闭风阀调整为完全闭合状态；启动可调速风机保持满负荷运行；新风通过壳体顶部的比例调节密闭风阀直接进入机组内并通过球形喷口装置向外喷射进行换热。

9.根据权利要求8所述的全新风壁挂射流空调机组的控制方法，其特征在于，若机组为制冷模式，还执行如下步骤：

当T_h≥T₀时，执行全回风满负荷制冷模式，即壳体两端比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全打开状态，壳体顶部的比例调节密闭风阀通电后调整摆叶开度使其呈完全闭合状态；启动可调速风机使其满负荷运行；M₁秒后启动包括制冷换热器的制冷系统装置；实时将设定的送风温度值T₀与检测到的实时回风温度T_h以及实时送风温度T_s进行对比；

当T₀<T_h<T₀+Δt′时，执行全回风部分负荷制冷模式，即在全回风制冷模式稳定情况下，每间隔M₂分调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使其偏离完全打开状态呈某一开度工况，实时进行温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，其中，M₂表示第三运行稳定时间判断值，Δt′表示部分负荷限值。

10.根据权利要求9所述的全新风壁挂射流空调机组的控制方法，其特征在于，若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀以此开度下的状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷，M₃表示第四运行稳定时间判断值；

若调整壳体两端的比例调节密闭风阀摆叶开度使机组始终处于T_h<T₀+Δt′状态，则使壳体其中一端的比例调节密闭风阀摆叶开度维持最大状态，另一端的比例调节密闭风阀呈关闭状态，每间隔M₃分调小可调速风机负荷并进行实时温度对比，直至满足T_h≈T₀+Δt′时保持该壳体两端的比例调节密闭风阀一个摆叶闭合一个摆叶全开状态进行制冷运行模式，当T₀≈T_s停止供冷。