CN108006935B - 空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调控制领域，具体提供一种空调器及其控制方法。本发明旨在解决现有的空调室外机组吹向墙体上的百叶窗的部分出风被折返而导致空调室外机组工作环境温度过高的问题。为此目的，本发明的空调室外机组的出风端设置有百叶窗和用于控制该百叶窗的步进电机。通过步进电机调节百叶窗的开启角度，使空调室外机组能够适应不同的外界环境，以便使空调室外机组吹出的风通过百叶窗的引导之后能够全部或几乎全部地从墙体上的百叶窗吹出。因此本发明的空调器的空调室外机组能够减少甚至避免回风现象，进而避免了工作环境温度过高情况的出现。

Description

空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空调设备领域，具体提供一种空调器及其控制方法。

背景技术

随着经济的发展，空调机越来越多地走进了人们的生活。对于分体式空调机，其空调室外机组需要在建筑物外进行换热。基于建筑物的整体外观、防尘、防雨等方面的考虑，许多建筑物设有百叶窗，而空调室外机组安装于墙体与百叶窗形成的中空腔体内。

百叶窗格栅与空调室外机组的出风通常会呈一定角度，使得空调室外机组吹向百叶窗的部分出风被折返，引起空调室外机组回风温度升高。而高温环境又会导致空调器的系统压力升高，制冷量及效率降低，浪费能源。并且当空调室外机组所处的环境温度过高时，空调系统还会产生过热保护，使空调器无法正常运行。

相应地，本领域需要一种空调器来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的空调室外机组吹向墙体上的百叶窗的部分出风被折返而导致空调室外机组工作环境温度过高的问题，本发明提供了一种空调器，所述空调器包括空调室外机组，所述空调室外机组包括设置在其出风端的百叶窗，所述百叶窗设置成在所述空调室外机组工作时打开，在所述空调室外机组不工作时关闭。

在上述空调器的优选技术方案中，所述空调室外机组还包括驱动机构，所述驱动机构与所述百叶窗驱动连接，用于驱动所述百叶窗打开或关闭。

在上述空调器的优选技术方案中，所述空调室外机组还包括用于检测其进风端温度的第一温度传感器和用于检测其冷凝温度的第二温度传感器。

在上述空调器的优选技术方案中，所述空调室外机组还包括与所述驱动机构、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器相连接的控制器，所述控制器用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测到的温度值来控制所述驱动机构调节所述百叶窗的开启角度。

在上述空调器的优选技术方案中，所述驱动机构是步进电机。

此外，本发明还提供了一种空调器的控制方法，所述空调器包括空调室外机组，所述空调室外机组包括设置在其出风端的百叶窗，并且所述控制方法包括以下步骤：开启所述空调室外机组以及所述百叶窗；获取所述空调室外机组的进风端的第一温度值和冷凝器的第二温度值；根据所述第一温度值和所述第二温度值的差值选择所述百叶窗的开启角度。

在上述控制方法的优选技术方案中，获取所述第一温度值和所述第二温度值的步骤进一步包括：获取所述百叶窗开启每一个单位角度时的所述第一温度值和所述第二温度值。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一温度值和所述第二温度值的差值选择所述百叶窗开启的角度”的步骤进一步包括：计算所述百叶窗开启每一个单位角度时所述第一温度值和所述第二温度值的差值；比较所有差值的绝对值大小；选取绝对值最小的差值，以其对应的开启角度作为所述百叶窗的开启角度。

在上述控制方法的优选技术方案中，开启所述百叶窗的步骤进一步包括：使所述百叶窗开启到90°并在设定时间段内保持该状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述单位角度为1°。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过在空调室外机组的出风端设置百叶窗，并使该百叶窗在空调室外机组工作时被打开，在空调室外机组不工作时被关闭。当该百叶窗开启到最优角度时，空调室外机组出风端吹出的风能够沿其百叶窗开启的方向顺利地从安装在墙体上的百叶窗吹出。因此，本发明的空调器能够有效地避免空调室外机组回风现象，进而避免了空调器系统工作温度过高，保证了空调器的正常运行。

进一步，空调室外机组上设置有用于检测进风端温度的第一温度传感器和用于检测冷凝温度的第二温度传感器。空调室外机组上的百叶窗由步进电机驱动。当空调室外机组工作时，步进电机先驱动百叶窗打开至90°(具体为百叶窗的摆叶开启到90°)，并使百叶窗在设定时间段内保持当前状态，以便使空调室外机组所处的环境温度趋于稳定。然后步进电机驱动百叶窗正向转动，并使百叶窗每转动1°停顿一次。在此期间，处理器获取第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度值并计算两者之间差值的绝对值。在百叶窗完全关闭之后，步进电机驱动百叶窗反向转动，并且每转动1°停顿一次。在此期间，处理器同样获取第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度值并计算两者之间差值的绝对值。直至百叶窗被完全关闭为止。

最后处理器将上述所有差值的绝对值进行比较，获取绝对值数值最小的差值，然后使百叶窗开启至与该差值相对应的角度。

本领域技术人员能够理解的是，由于此时第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度值的差值的绝对值最小，所以此时空调室外机组的出风效果最好，散热效果最好，从而有效地提高了空调器的工作效率。

附图说明

下面参照附图并结合分体式空调来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的空调室外机组的使用效果图；

图2是本发明的空调室外机组的主视图；

图3是本发明的第二百叶窗的主视图；

图4是本发明的第二百叶窗的侧视图；

图5是本发明的空调器的控制方法的步骤流程图；

图6是本发明的空调器的控制方法的逻辑流程图。

附图标记列表：

1、墙体；2、第一百叶窗；21、第一摆叶；3、空腔；4、固定架；5、空调室外机组；6、第二百叶窗；61、第二摆叶；62、齿轮；63、齿带；7、步进电机。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本节实施例是参照附图并结合分体式空调的空调室外机组来对本发明的空调器进行说明的，但是本发明的空调器还可以是一体式空调器，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，墙体1的外侧设置有第一百叶窗2，墙体1和第一百叶窗2之间形成有空腔3。空调室外机组5设置在该空腔3内并安装到与墙体1固定连接的固定架4上，并且空调室外机组5右侧的出风端与第一百叶窗2对准。其中，第一百叶窗2主要用于对空调室外机组5进行遮挡，防止空调室外机组5裸露在墙体1外，影响整个建筑(例如居民楼和办公楼)的美观。

在本发明的优选实施方案中，当空调室外机组5工作时，其出风端的气流能够将第一百叶窗2吹开；当空调室外机组5不工作时，第一百叶窗2在重力的作用下自动关闭。需要说明的是，第一百叶窗2的打开和关闭具体为第一百叶窗2的第一摆叶21的打开和关闭。或者，本领域技术人员还可以根据需要，为第一百叶窗2设置动力装置，使第一百叶窗2通过该动力装置能够自动打开或关闭。

如图1和图2所示，空调室外机组5的出风端设置有第二百叶窗6。当空调室外机组5工作时，第二百叶窗6被打开；当空调室外机组5不工作时，第二百叶窗6被关闭。

如图3和图4所示，第二百叶窗6连接有用于驱动其打开和关闭的步进电机7。步进电机7用于精准地控制第二百叶窗6的开启角度。在本发明的优选技术方案中，步进电机7运行旋转步数范围0-180步，其中，0步和180步为第二摆叶61闭合状态。在能够实现上述技术效果的前提下，本领域技术人员还可以采用其他的驱动机构驱动第二百叶窗6开启，例如伺服电机、普通电机与角度传感器的组合、人工手动控制机构等。

此外，虽然图中并未示出，但是步进电机7的壳体被安装到空调室外机组5上，或者本领域技术人员还可以根据需要，将步进电机7的壳体固定到第二百叶窗6上。

继续参阅图3和图4，第二百叶窗6主要包括第二摆叶61、齿轮62、齿带63和支架(图中未示出)。其中，每个第二摆叶61都分别枢转地连接到支架上。并且，每个第二摆叶61的一端分别连接有一个齿轮62，所有的齿轮62通过齿带63连接到一起，以便所有的齿轮62能够同步转动。如图4所示的，步进电机7与第二百叶窗6中最下端的一个齿轮62连接。步进电机7转动时能够驱动该齿轮62转动，该齿轮62通过齿带63能够驱动其他所有的齿轮62同步转动，同步转动的所有齿轮62能够驱动所有的第二摆叶61同步转动。

进一步，虽然图中并未示出，但是在本发明的优选实施方案中，空调室外机组5的进风端(图1中空调室外机组5的左端)设置有第一温度传感器，空调室外机组5的冷凝器上(图中未示出)设置有第二温度传感器。其中，第一温度传感器用于监测空调室外机组5的进风端的温度，第二温度传感器用于监测空调室外机组5的冷凝器的温度。或者本领域技术人员还可以根据需要，将第一温度传感器设置在空调室外机组5上其他任何能够检测进风端温度的位置上；将第二温度传感器设置在空调室外机组5上其他任何能够检测冷凝温度的位置上，例如出风端。更进一步，空调器包括分别与第一温度传感器和第二温度传感器通信连接的控制器。该控制器还与步进电机7控制连接。控制器能够根据第一温度传感器和第二温度传感器监测到的温度值，控制步进电机7的转动，进而控制第二百叶窗6开启的角度。需要说明的是，第二百叶窗6开启的角度实际上是第二摆叶61转动的角度。

下面将对本发明的空调器的工作原理进行详细说明。

如图5所示，本发明的空调器的控制方法主要包括以下步骤：步骤S101，开启空调室外机组5以及第二百叶窗6；步骤S102，获取空调室外机组5的进风端的第一温度值和冷凝器的第二温度值；步骤S103，根据第一温度值和第二温度值的差值选择第二百叶窗6开启的角度。

如图6所示，与步骤S101对应地，在步骤S201中，打开空调室外机组5的同时或之后，控制器通过步进电机7驱动第二百叶窗6打开，并使第二摆叶61打开到90°。被打开的第二百叶窗6保持当前状态3min。此外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选用其他任何可行的预设时间段替代3min，例如，5min、8min、10min等。

在这里需要说明的是，在本发明的优选技术方案中，步进电机7运行旋转步数范围0-180步，其中，0步和180步为第二摆叶61闭合状态。

进一步，在第二百叶窗6保持上述状态3min的过程中，或结束时，通过第一温度传感器检测空调室外机组5进风端的回风温度Ta，记做Ta90；通过第二温度传感器检测空调室外机组5冷凝器的冷凝温度Td，记做Td90。然后通过控制器计算两者之间的差值，如δT90＝Td90-Ta90。

继续参阅图6，与步骤S102对应地，执行完步骤S201之后，执行步骤S202。控制器通过步进电机7使第二摆叶61每隔30s减少1°。并检测第二摆叶61开启角度变化之后的Ta和Td，然后分别计算两者之间的差值。示例性地，δT89＝Td89-Ta89，δT88＝Td88-Ta88……δT5＝Td5-Ta5。本领域技术人员能够理解的是，30s还可以被其他任何可行的预设时间段替代，例如，40s、50s、1min等；1°也可以被其他任何可行的单位角度替代，例如2°、3°、4°等。

继续参阅图6，执行完步骤S202之后，执行步骤S203。判断第二摆叶61的开启角度是否≤5°。当第二摆叶61的开启角度≤5°时执行步骤S204，当第二摆叶61的开启角度大于5°时执行步骤S202。本领域技术人员能够理解的是，保证第二摆叶61的开启角度不小于5°的目的是，防止空调室外机组5的出风端因第二摆叶61的开启角度过小不能出风或出风不流畅，导致空调室外机组5散热不及时，工作温度过高。

继续参阅图6，在步骤S204中，当第二摆叶61的开启角度≤5°时，控制器通过步进电机7使第二摆叶61直接开启到90°。然后执行步骤S205。控制器通过步进电机7使第二摆叶61每隔30s增加1°。并检测第二摆叶61开启角度变化之后的Ta和Td，然后分别计算两者之间的差值。示例性地，δT91＝Td91-Ta91，δT92＝Td92-Ta92……δT175＝Td175-Ta175。本领域技术人员能够理解的是，30s还可以被其他任何可行的预设时间段替代，例如，40s、50s、1min等；1°也可以被其他任何可行的单位角度替代，例如2°、3°、4°等。

继续参阅图6，执行完步骤S205之后，执行步骤S206。判断第二摆叶61的开启角度是否≥175°。当第二摆叶61的开启角度≥175°时执行步骤S207，当第二摆叶61的开启角度＜75°时执行步骤S205。本领域技术人员能够理解的是，保证第二摆叶61的开启角度不大于175°的目的是，防止第二摆叶61的开启角度过小，即转动的角度过大时，空调室外机组5的出风端不能出风，或出风不流畅，导致空调室外机组5散热不及时，工作温度过高。

继续参阅图6，与步骤S103对应地，在步骤S207中，在第二摆叶61遍历了5°-175°的开启角度之后，控制器将δT5、δT6、δT7……δT173、δT174和δT175的绝对值进行比较。选取其中绝对值最小的数值，例如δT95。然后执行步骤S208，使所有的第二摆叶61开启到该最小数值对应的开启角度，例如δT95对应的95°。

本领域技术人员能够理解的是，Ta和Td检测到的温度值的差值的绝对值越小时，冷凝器和所处环境中的空气热交换效率越高，冷凝器的温度越低、越接近环境温度，空调室外机组5的工作效率也越高。所以，选取Ta和Td检测到的温度值的差值的绝对值最小的数值对应的开启角度作为第二摆叶61的开启角度。通常情况下，此时的第二摆叶61的开启角度与第一百叶21的开启角度基本一致。

进一步参阅图6，在空调器需要关闭时，执行步骤S209，关闭空调室外机组5。然后执行步骤S210，控制器检测空调室外机组5关闭之后的累积时间是否达到1分钟。当空调室外机组5关闭之后的累积时间超过1分钟时，执行步骤S211，控制器控制步进电机7将所有的第二摆叶61关闭。

综上所述，本发明的空调室外机组5通过实时改变第二百叶窗6的开启角度，并实时监测空调室外机组5进风端的温度值和冷凝器的温度值。然后对两者的温度值进行比较，选取其中差值的绝对值最小的数值，并判定此时空调室外机组5的冷凝器的散热效果最好，进而将第二百叶窗6开启到该最小的数值对应的角度。此时，第二百叶窗6的开启角度与墙体1上安装的第一百叶窗2的开启角度一致，使空调室外机组5吹出的热风经过第二百叶窗6之后能够全部或几乎全部的吹出第一百叶窗2，避免了回风现象的出现，提高了空调室外机组5的散热效率，进而提高了空调器的制冷效率，降低了耗电量。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调器，所述空调器包括空调室外机组，其特征在于，所述空调室外机组包括设置在其出风端的百叶窗，

所述百叶窗设置成在所述空调室外机组工作时打开，在所述空调室外机组不工作时关闭；

其中，所述空调室外机组还包括驱动机构，所述驱动机构与所述百叶窗驱动连接，用于驱动所述百叶窗打开或关闭；

其中，所述空调室外机组还包括用于检测其进风端温度的第一温度传感器和用于检测其冷凝温度的第二温度传感器；

其中，所述空调室外机组还包括与所述驱动机构、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器相连接的控制器，所述控制器用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测到的温度值的差值来控制所述驱动机构调节所述百叶窗的开启角度。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述驱动机构是步进电机。

3.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述空调器包括空调室外机组，所述空调室外机组包括设置在其出风端的百叶窗，并且所述控制方法包括以下步骤：

开启所述空调室外机组以及所述百叶窗；

获取所述空调室外机组的进风端的第一温度值和冷凝器的第二温度值；

根据所述第一温度值和所述第二温度值的差值选择所述百叶窗的开启角度。

4.根据权利要求3所述的空调器的控制方法，其特征在于，获取所述第一温度值和所述第二温度值的步骤进一步包括：

获取所述百叶窗开启每一个单位角度时的所述第一温度值和所述第二温度值。

5.根据权利要求4所述的空调器的控制方法，其特征在于，“根据所述第一温度值和所述第二温度值的差值选择所述百叶窗的开启角度”的步骤进一步包括：

计算所述百叶窗开启每一个单位角度时所述第一温度值和所述第二温度值的差值；

比较所有差值的绝对值大小；

选取绝对值最小的差值，以其对应的开启角度作为所述百叶窗的开启角度。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，开启所述百叶窗的步骤进一步包括：

使所述百叶窗开启到90°并在设定时间段内保持该状态。

7.根据权利要求4或5所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述单位角度为1°。

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