CN107101263B - 高大空间空调器及其运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高大空间空调器及其运行控制方法，本发明的高大空间空调器包括截面呈方形的外壳体，在外壳体的四侧端面的上部分别设有出风口，在外壳体的底部设有回风口，并于回风口内、靠近于回风口设有风机，还包括控制器，位于回风口处，并与控制器联接的温湿度检测单元，呈筒形并固连于外壳体内的内壳体，以及位于内壳体内的换热器组件、冷凝水盘，固连于出风口位于内壳体内的一端的弹性橡胶连接片，和与换热器支架传动连接的第一驱动装置。本发明的高大空间空调器可在空间内温度较高时，在降低风机转速的同时，也使得风机风阻和换热水流量降低，由此可实现风机功率及换热水泵功率的减少，而达到更好的节能效果。

Description

高大空间空调器及其运行控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，尤其涉及一种适用于高大空间使用的高大空间空调器，同时本发明也涉及该高大空间空调器的运行控制方法。

背景技术

高大空间空调是专门针对于顶高及进深均较大的空调而设计开发的空调器，其相对于一般使用的空调器具有风量大、调温快，以及空间利用好，不影响地面物品布局等优点。不过，目前采用的高大空间空调器均为固定式结构，其在运行过程中仅能对风机进行风速调节，但由于空调器内进行换热的盘管的风阻为一定值，故风机风速并不能得到充分降低，同时流经盘管的换热水流量也无法调节，从而会造成能源上的浪费。此外，目前使用的高大空间空调器中虽有设置加湿结构的，但其加湿结构会带来风阻上的增加，从而也不利于空调器节能效果的提升，无法达到更好的节能效果。

发明内容

针对以上描述，本发明的目的在于提供一种高大空间空调器，以可具有更好的节能效果。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种高大空间空调器，包括截面呈方形的外壳体，在所述外壳体的四侧端面的上部分别设有出风口，在所述外壳体的底部设有回风口，并于所述回风口内、靠近于所述回风口设有风机，还包括：

控制器，固定于所述外壳体内；

温湿度检测单元，位于所述回风口处，并与所述控制器联接；

内壳体，呈筒形并固连于所述外壳体内，所述出风口连通于所述内壳体的侧部，所述回风口位于所述内壳体的底部；

换热器组件，位于所述内壳体内，所述换热器组件包括呈圆形、并转动设置的换热器支架，以及设于所述换热器支架上的四个第一盘管单元和四个第二盘管单元，所述第一盘管单元与第二盘管单元于所述换热器支架上交替布置，且所述第一盘管单元内各盘管间的间距小于第二盘管单元，于所述第一盘管单元和第二盘管单元的进水端也均串接有电磁阀；

冷凝水盘，固连于所述内壳体内，并位于所述换热器组件的下方；

弹性橡胶连接片，固连于所述出风口位于所述内壳体内的一端，所述弹性橡胶连接片沿所述出风口的截面形状设置而呈框形，且所述弹性橡胶连接片的自由端可与所述第一盘管单元或第二盘管单元相抵接；

第一驱动装置，固定于所述内壳体中并与所述控制器控制联接，所述第一驱动装置的驱动端与所述换热器支架传动连接，以驱使所述换热器支架旋转，而使得所述第一盘管单元和第二盘管单元之一覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上。

作为对上述方式的限定，还包括：

加湿器组件，设于所述内壳体中、并位于所述换热器组件的内侧，所述加湿器组件包括呈圆形、并转动设置的加湿器支架，以及设于所述加湿器支架上的四个加湿单元；

第二驱动装置，固定于所述内壳体中并与所述控制器控制联接，所述第二驱动装置的驱动端与所述加湿器支架传动连接，以驱使所述加湿器支架旋转，而使得所述加湿单元正对于所述出风口布置。

作为对上述方式的限定，所述加湿单元包括固定于所述加湿器支架上的加湿膜，以及对应于所述加湿膜、设于所述加湿器支架的内侧的供水管，所述供水管的进水端与外部高压水源相连，且于供水管的进水端串接有与控制器联接的电磁阀，在所述供水管位于所述加湿膜处的一端连接有喷头。

作为对上述方式的限定，在所述内壳体中于所述换热器组件及所述加湿器组件的下方固连有支撑架，于所述支撑架上对应于所述换热器支架和加湿器支架分别设有呈圆形的滑道，所述换热器支架和加湿器支架的底部转动嵌设在所对应的滑道中。

作为对上述方式的限定，在所述换热器支架和加湿器支架的底部分别嵌装有多个滚珠，所述滚珠探出于所述换热器支架及加湿器支架外设置，且在所述滑道内形成有与所述滚珠探出的部分滚动相接的凹槽。

作为对上述方式的限定，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为步进电机，在所述换热器支架和加湿器支架的顶部分别设置有呈环形的齿条，于所述步进电机的驱动端连接有与所述齿条啮合相连的齿轮。

本发明的高大空间空调器的优点在于：

本发明所述的高大空间空调器通过设置盘管间间距不同的第一盘管单元和第二盘管单元，在空调器运行中可根据对回风口回风温度的检测，而选择第一盘管单元或第二盘管单元覆盖于出风口处，从而可在空间内温度较高时，在降低风机转速的同时，使用盘管间距更大的第二盘管单元，以达到降低风阻和换热水流量的目的，由此可实现风机功率及换热水泵功率的减少，而达到更好的节能效果。

本发明同时提供了上述高大空间空调器的运行控制方法，该控制方法包括如下的步骤：

步骤a，空调器开启运行；

步骤b，温湿度检测单元对回风口处的回风温度进行检测，并将检测信号传送于控制器，若回风温度高于控制器内设定阈值，则控制器控制第一驱动装置起动，使第二盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上，且第二盘管单元进水端电磁阀打开；若回风温度低于控制器内设定阈值，则控制器控制控制第一驱动装置起动，使第一盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上，且第一盘管单元进水端电磁阀打开；

步骤c，若第二盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片自由端时，控制器控制风机转速降低，若第一盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片自由端时，控制器控制风机转速升高；

步骤d，重复步骤b和步骤c。

作为对上述方式的限定，在步骤b中还包括如下的步骤：

若温湿度检测单元检测回风口处的回风湿度低于控制器内的设定阈值，则控制器控制第二驱动装置起动，使加湿单元正对于所述出风口布置，且控制器控制所述电磁阀打开；若温湿度检测单元检测回风口处的回风湿度高于控制器内的设定阈值，则控制器控制第二驱动装置起动，使加湿单元与所述出风口错开布置，且控制器控制所述电磁阀关闭。

本发明通过采用如上的运行控制方法可在空间内温度较高时，在降低风机转速的同时，也使得风机风阻和换热水流量降低，由此可实现风机功率及换热水泵功率的减少，而达到更好的节能效果。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中高大空间空调器内部俯视角度下的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中高大空间空调器内部侧视角度下的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中换热器组件的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中加湿器组件的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中加湿器支架的转动设置示意图；

其中：1-外壳体，2-内壳体，3-出风口，31-弹性橡胶连接片，4-换热器支架，51-第一盘管单元，52-第二盘管单元，53-盘管，6-加湿器支架，7-加湿单元，71-加湿膜，8-风机，9-软管，10-供水管，11-喷头，12-支撑架，13-冷凝水盘，14-回风口，15-步进电机，16-步进电机，17-通孔，18-吊装架，19-滚珠，20-盖板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种高大空间空调器，由图1至图4所示，其包括截面呈方形的外壳体1，外壳体1顶部设有吊装架18，用于空调器在屋顶的安装，在外壳体1的四个侧端面的上部分别设有出风口3，在外壳体1的底部则设有回风口14，在外壳体1内还固连有呈筒形的内壳体2，外壳体1各侧端面上的出风口3连通于内壳体2内，回风口14也即位于内壳体2的底部，以与内壳体2内贯通。在回风口14内，于靠近回风口14的位置设有风机8，风机8包括电机和安装于电机轴端部的风叶，其中风机8具体通过电机于内壳体2上的固定，而实现在内壳体2内的安装。

本实施例的高大空间空调器还进一步包括固定在外壳体1内的图中未示出的控制器，该控制器具体采用现有单片机或其它微处理器即可，且其具体可装设于外壳体1与内壳体2之间的空隙中，以避免受到潮湿空气的影响。在回风口14处也设置有与控制器联接的温湿度检测单元，该温湿度检测单元具体采用现有的温湿度传感器便可，通过其可对回风口14处的回风温度和湿度进行检测，并将检测信号传送至控制器。

本实施例中在内壳体2内还设置有换热器组件，该换热器组件用于对回风口14进入内壳体1中的回风进行温度调整，调整后再通过出风口3送出，以此实现对高大空间内的温度调节。具体结构上，该换热器组件包括呈圆形、并转动设置在内壳体2内上部的换热器支架4，设于换热器支架4上的四个第一盘管单元51和四个第二盘管单元52，以及固定于内壳体2中并与控制器控制联接的第一驱动装置，该第一驱动装置具体可为安装于内壳体2内壁上的步进电机15，步进电机15的驱动端与换热器支架4传动连接，以驱使换热器支架4旋转，从而可使得第一盘管单元51和第二盘管单元52其中之一覆盖于出风口3上。

其中，第一盘管单元51与第二盘管单元52于换热器支架4上交替布置，且第一盘管单元51内各盘管53间的间距也小于第二盘管单元52设计。各第一盘管单元51和第二盘管单元52的结构可参照现有盘管结构，本实施例中其进水端及出水端均通过软管9与外部的空调水循环管路连通，利用软管9可便于换热器组件相对于内壳体2转动的实现，而于第一盘管单元51和第二盘管单元52的进水端也均串接有电磁阀，各电磁阀也控制联接于控制器上。

本实施例中在内壳体2中于换热器组件的内侧还设置有用于对进入内壳体2中的空气进行加湿的加湿器组件，该加湿器组件具体包括同样呈圆形、并转动设置在内壳体2中的加湿器支架6，于加湿器支架6上设置的四个加湿单元7，以及固定于内壳体2中也与控制器控制联接的第二驱动装置，该第二驱动装置具体可为安装于内壳体2内壁上的步进电机16，该步进电机16的驱动端与加湿器支架6传动连接，以驱使该加湿器支架6旋转，而使得加湿单元7可正对于出风口3布置。

本实施例中上述加湿单元7具体包括固定于加湿器支架6上的加湿膜71，以及对应于加湿膜71设置于加湿器支架6内侧的供水管10，供水管10的进水端也通过软管与外部高压水源相连，而于供水管10的进水端也串接有与控制器联接的电磁阀，在供水管10位于所述加湿膜71处的一端则连接有多个喷头11。当需要加湿时，电磁阀打开，使外部的高压水通过喷头11喷射于加湿膜71上即可。内壳体2的空气穿过加湿膜71而进入出风口3时，便可实现湿度的提高。

本实施例中在内壳体2内于换热器组件及加湿器组件的下方还设置有冷凝水盘13，冷凝水盘13具体通过固连于内壳体2中的沿内壳体2径向布置的板体内凹形成，在该板体的中部还向上外翻形成有通孔17，前述的风机8即正对于该通孔17布置，以使进入回风口14中的回风经由通孔17进入换热器组件处。而本实施例中在出风口3位于内壳体2内的一端还固连有弹性橡胶片31，该弹性橡胶连接片31沿出风口3的截面形状设置而呈框形，且该弹性橡胶连接片31的自由端，也即弹性橡胶片31伸向于内壳体2内部的一端，也为内凹的弧形，并可与换热器组件上的第一盘管单元51或第二盘管单元52相抵接。通过弹性橡胶连接片31的设置，可使内壳体2的空气经换热器组件上的第一盘管单元51或第二盘管单元52后，才能进入出风口3，以此保证对空气的换热处理，同时弹性橡胶片的弹性也不会对换热器组件的旋转造成干涉。

本实施例中在换热器支架4和加湿器支架6的安装结构上，在内壳体2中于换热器组件及加湿器组件的下方固连有支撑架12，且于该支撑架12上对应于换热器支架4和加湿器支架6分别设有呈圆形的滑道，换热器支架4和加湿器支架6的底部即转动嵌设在所对应的滑道中，而实现各自的转动安装。此外，为便于换热器支架4和加湿器支架6在支撑架12上的顺利转动，如图5中所示，以加湿器支架6为例，在加湿器支架6的底部嵌装有多个滚珠19，滚珠19由盖板20安装定位，且滚珠19也探出于加湿器支架6外设置，并在支撑架12上的滑道内也形成有与滚珠19探出的部分滚动相接的凹槽。

本实施例中，步进电机15和步进电机16与换热器支架4及加湿器支架6之间的传动连接可采用齿轮齿条形式，具体上，在换热器支架4和加湿器支架6的顶部分别设置有呈环形的齿条，于步进电机15和步进电机16的驱动端则连接与该齿条啮合相连的齿轮即可。为保证传动的可靠性，齿条与齿轮间可采用锥齿啮合结构。

本实施例的高大空间空调器在使用时，首先使得空调器开启运行，然后温湿度检测单元对回风口3处的回风温度进行检测，并将检测信号传送于控制器，若回风温度高于控制器内设定阈值，则控制器控制步进电机15起动，使换热器组件上的第二盘管单元52覆盖于弹性橡胶连接片31的自由端上，且第二盘管单元52的进水端电磁阀打开。而若回风温度低于控制器内设定阈值，则控制器控制控制步进电机15，使得第一盘管单元51覆盖于弹性橡胶连接片31的自由端上，且第一盘管单元51进水端电磁阀打开。

其中，在第二盘管单元52覆盖于弹性橡胶连接片31的自由端时，控制器控制风机8转速降低，而在第一盘管单元51覆盖于弹性橡胶连接片31的自由端时，控制器则控制风机8转速升高。此外，若温湿度检测单元检测回风口3处的回风湿度低于控制器内的设定阈值，则控制器控制步进电机16起动，使加湿单元7正对于出风口3布置，且控制器控制加湿膜71进水端的电磁阀打开，而若温湿度检测单元检测回风口3处的回风湿度高于控制器内的设定阈值，则控制器控制步进电机16，使加湿单元7与出风口3错开布置，且控制器控制加湿膜71进水端的电磁阀关闭。

本实施例的高大空间空调器通过设置盘管53间间距不同的第一盘管单元51和第二盘管单元52，在空调器运行中可根据对回风口3回风温度的检测，而选择第一盘管单元51或第二盘管单元52覆盖于出风口处，从而可在空间内温度较高时，在降低风机8转速的同时，使用盘管53间距更大的第二盘管单元52，以达到降低风阻和换热水流量的目的，由此可实现风机8功率及换热水泵功率的减少，而达到更好的节能效果。同时，在回风湿度较低时可使加湿单元正对于出风口3，而对空气进行加湿，在回风湿度较高时，可使加湿单元7错开出风口，由此也可避免加湿单元7造成风阻的增大，而可降低风机8功率，而利于节能效果的提升。

以上所述仅为本发明较佳实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高大空间空调器，包括截面呈方形的外壳体，在所述外壳体的四侧端面的上部分别设有出风口，在所述外壳体的底部设有回风口，并于所述回风口内、靠近于所述回风口设有风机，其特征在于还包括：

控制器，固定于所述外壳体内；

温湿度检测单元，位于所述回风口处，并与所述控制器联接；

内壳体，呈筒形并固连于所述外壳体内，所述出风口连通于所述内壳体的侧部，所述回风口位于所述内壳体的底部；

换热器组件，位于所述内壳体内，所述换热器组件包括呈圆形、并转动设置的换热器支架，以及设于所述换热器支架上的四个第一盘管单元和四个第二盘管单元，所述第一盘管单元与第二盘管单元于所述换热器支架上交替布置，且所述第一盘管单元内各盘管间的间距小于第二盘管单元，于所述第一盘管单元和第二盘管单元的进水端也均串接有电磁阀；

冷凝水盘，固连于所述内壳体内，并位于所述换热器组件的下方；

弹性橡胶连接片，固连于所述出风口位于所述内壳体内的一端，所述弹性橡胶连接片沿所述出风口的截面形状设置而呈框形，且所述弹性橡胶连接片的自由端可与所述第一盘管单元或第二盘管单元相抵接；

第一驱动装置，固定于所述内壳体中并与所述控制器控制联接，所述第一驱动装置的驱动端与所述换热器支架传动连接，以驱使所述换热器支架旋转，而使得所述第一盘管单元和第二盘管单元之一覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上。

2.根据权利要求1所述的高大空间空调器，其特征在于还包括：

加湿器组件，设于所述内壳体中、并位于所述换热器组件的内侧，所述加湿器组件包括呈圆形、并转动设置的加湿器支架，以及设于所述加湿器支架上的四个加湿单元；

第二驱动装置，固定于所述内壳体中并与所述控制器控制联接，所述第二驱动装置的驱动端与所述加湿器支架传动连接，以驱使所述加湿器支架旋转，而使得所述加湿单元正对于所述出风口布置。

3.根据权利要求2所述的高大空间空调器，其特征在于：所述加湿单元包括固定于所述加湿器支架上的加湿膜，以及对应于所述加湿膜、设于所述加湿器支架的内侧的供水管，所述供水管的进水端与外部高压水源相连，且于供水管的进水端串接有与控制器联接的电磁阀，在所述供水管位于所述加湿膜处的一端连接有喷头。

4.根据权利要求2所述的高大空间空调器，其特征在于：在所述内壳体中于所述换热器组件及所述加湿器组件的下方固连有支撑架，于所述支撑架上对应于所述换热器支架和加湿器支架分别设有呈圆形的滑道，所述换热器支架和加湿器支架的底部转动嵌设在所对应的滑道中。

5.根据权利要求4所述的高大空间空调器，其特征在于：在所述换热器支架和加湿器支架的底部分别嵌装有多个滚珠，所述滚珠探出于所述换热器支架及加湿器支架外设置，且在所述滑道内形成有与所述滚珠探出的部分滚动相接的凹槽。

6.根据权利要求2所述的高大空间空调器，其特征在于：所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为步进电机，在所述换热器支架和加湿器支架的顶部分别设置有呈环形的齿条，于所述步进电机的驱动端连接有与所述齿条啮合相连的齿轮。

7.一种基于权利要求1的高大空间空调器的运行控制方法，其特征在于：该方法基于权利要求1所述的高大空间空调器，并包括如下的步骤：

步骤a，空调器开启运行；

步骤b，温湿度检测单元对回风口处的回风温度进行检测，并将检测信号传送于控制器，若回风温度高于控制器内设定阈值，则控制器控制第一驱动装置起动，使第二盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上，且第二盘管单元进水端电磁阀打开；若回风温度低于控制器内设定阈值，则控制器控制控制第一驱动装置起动，使第一盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片的自由端上，且第一盘管单元进水端电磁阀打开；

步骤c，若第二盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片自由端时，控制器控制风机转速降低，若第一盘管单元覆盖于所述弹性橡胶连接片自由端时，控制器控制风机转速升高；

步骤d，重复步骤b和步骤c。

8.根据权利要求7的高大空间空调器的运行控制方法，其特征在于，在步骤b中还包括如下的步骤：

若温湿度检测单元检测回风口处的回风湿度低于控制器内的设定阈值，则控制器控制第二驱动装置起动，使加湿单元正对于所述出风口布置，且控制器控制所述电磁阀打开；若温湿度检测单元检测回风口处的回风湿度高于控制器内的设定阈值，则控制器控制第二驱动装置起动，使加湿单元与所述出风口错开布置，且控制器控制所述电磁阀关闭。