CN108731107A - 空调室内机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调室内机及其控制方法。本发明旨在解决现有的空调在送风量大时存在的噪音大的问题。为此目的，本发明的空调室内机包括本体，本体内设置有热交换器和送风机，空调室内机还包括补风模块，其包括壳体，壳体上设置有与室外连通的进风管，壳体内设有净化组件、引风机和连接管，连接管的第一端与引风机连接，连接管的第二端延伸至热交换器的进风侧，在引风机的带动下，室外新风通过进风管进入壳体并流经净化组件、引风机和连接管后，排出至热交换器的进风侧；连接管上设有引流板，其在引风机工作时将附近空气引入连接管。通过设置补风模块，本发明能够大幅降低空调室内机运转时的噪音。

Description

空调室内机及其控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调室内机及其控制方法。

背景技术

随着生活水平的日益提高，人们对于生活质量的要求也越来越高，这种要求在家用电器上体现得尤为明显。以空调为例，当室内外温差较大时，为了满足用户从室外进入室内后快速制冷/制热的需求，现有的空调通常都具有快速制冷/制热功能，在开启快速制冷/制热功能时，空调的压缩机工作在较高的频率以快速提升制冷量/制热量，空调室内机以高转速、大风量运行将热交换后的冷空气/热空气送回室内，从而实现对室内温度的快速调节。

虽然上述空调的快速制冷/制热功能在一定程度上解决了用户的快速制冷/制热需求，但是这种空调也不可避免地存在如下问题：传统空调的性能(即制冷/制热效果)和风噪是一对不可调和矛盾，空调通过加大送风量提升制冷/制热效果的方案，使得送风量增大的同时，噪音也随之变大；但是如果满足了降噪指标，那么空调的性能在一程度上又会受到限制。这些问题在图书馆、病房、失眠人群的房间等一些特殊的应用场景中尤为明显。也就是说，现有的空调在送风量大时存在噪音大的问题。

相应地，本领域需要一种新的空调室内机及其控制方法来解决上述问题。

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在送风量大时存在的噪音大的问题，本发明提供了一种空调室内机，包括本体，所述本体内设置有热交换器和送风机，所述空调室内机还包括补风模块，所述补风模块包括壳体，所述壳体上设置有与室外连通的进风管，所述壳体内设置有净化组件、引风机和连接管，所述连接管的第一端与所述引风机的排风口连接，所述连接管的第二端延伸至所述热交换器的进风侧，所述补风模块设置成能够在所述引风机的带动下，将室外新风通过所述进风管引入所述壳体并流经所述净化组件、引风机和连接管后，通过所述连接管的第二端排出至所述热交换器的进风侧；所述连接管上设置有引流板，所述引流板能够在所述引风机工作时将附近的空气引入所述连接管。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述引流板的截面为弧形，所述弧形能够将附近的空气向所述连接管的第二端的方向引流。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述壳体上靠近所述引流板的位置还开设有进风口。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述壳体上设置有第一通孔，所述本体上设置有第二通孔，所述连接管的第二端穿过所述第一通孔和所述第二通孔后延伸至所述热交换器的进风侧。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述连接管具有弧面段；并且/或者所述连接管的第二端具有喇叭口结构。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述净化组件包括隔板和过滤层，所述隔板将所述壳体分隔为第一腔室和第二腔室，所述引风机位于所述第一腔室，所述过滤层位于所述第二腔室，所述隔板上开设有过滤孔，所述第一腔室和第二腔室通过所述过滤孔连通。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述隔板与所述壳体密封连接。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述进风管与所述壳体连接的一端具有喇叭口结构。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述空调室内机为壁挂式空调室内机，所述补风模块以可拆卸的方式设置于所述本体的背面。

本发明还提供了一种空调室内机的控制方法，所述控制方法包括：

获取所述空调室内机的设定风速；

在所述设定风速大于风速阈值时，控制所述引风机和所述送风机分别以第一设定转速和第二设定速度同时运行。

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，空调室内机包括本体，本体内设置有热交换器和送风机，空调室内机还包括补风模块，补风模块包括壳体，壳体上设置有与室外连通的进风管，壳体内设置有净化组件、引风机和连接管，连接管的第一端与引风机的排风口连接，连接管的第二端延伸至热交换器的进风侧，补风模块设置成能够在引风机的带动下，将室外新风通过进风管引入壳体并流经净化组件、引风机和连接管后，通过连接管的第二端排出至热交换器的进风侧；连接管上设置有引流板，引流板能够在引风机工作时将附近的空气引入连接管。

通过在空调室内机上设置补风模块，本发明能够明显降低空调室内机在大风量运行时的噪音。具体而言，空调室内机的性能取决于换热效率，而换热效率与送风量有直接关系，本发明的补风模块可直接将室内空气送入热交换器参与循环，减轻了空调室内机内送风机的工作压力。经发明人反复试验、观测、分析和比较发现，在同时启动空调室内机中的送风机和补风模块中的引风机时，空调室内机能够通过引风机和送风机同时中低速运转分担送风量，从而在提供相同送风量的前提下，大幅度降低空调室内机中的送风机单独高速运行时产生的噪音，保证空调的运行性能不变甚至有所提高。进风管的设置，使得空调室内机在运行时还能够引入室外新风，保证了室内空气的氧含量，解决室内空气混浊质量差等诸多问题。净化组件的设置，使得空调室内机在运行时还能够对室内空气进行循环净化和过滤，提高了室内空气的清洁度，减少空气中的浮游颗粒。也就是说，本发明解决了现有技术中空调在大风量运行时存在的噪音大的问题，并且结构简单，效果显著，适宜大规模推广使用。

附图说明

下面参照附图并结合壁挂式空调室内机来描述本发明的空调室内机及其控制方法。附图中：

图1为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的结构示意图；

图2为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的爆炸示意图；

图3为图1在A-A处的剖视图；

图4为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机去除后罩壳和过滤层后的后视图；

图5为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了引风机的吸风过程；

图6为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了壁挂式空调室内机的补风过程；

图7为本发明的第二种实施方式中壁挂式空调室内机的爆炸示意图；

图8为本发明的第二种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了引风机的吸风过程；

图9为本发明的壁挂式空调室内机的控制方法的流程图。

附图标记列表

1、本体；11、回风口；12、送风口；13、热交换器；14、贯流风机；2、补风模块；21、壳体；21a、前罩壳；21b、后罩壳；211、进风管；212、进风口；213、第一通孔；214、安装孔；23、引风机；231、蜗壳；232、电机；233、风扇；25、连接管；251、引流板；27、净化组件；271、隔板；272、过滤层；273过滤孔。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的进风管是设置在壳体的顶面中部，但是这种位置关系非一成不变，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。例如，进风管还可以设置在壳体的侧面或底面等。

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”等指示的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。

为解决现有空调在送风量大时存在送风噪音大的问题，本发明提出一种壁挂式空调室内机，以便在降低空调室内机的噪音的同时增加引风量，打破传统空调室内机的送风量和降噪不可兼得的僵局，提升用户使用体验。

首先参照图1至图6，对本发明的壁挂式空调室内机的第一种实施方式进行描述。其中，图1为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的结构示意图；图2为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的爆炸示意图；图3为图1在A-A处的剖视图；图4为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机去除后罩壳和过滤层后的后视图；图5为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了引风机的吸风过程；图6为本发明的第一种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了壁挂式空调室内机的补风过程。

如图1至图3所示，本发明的壁挂式空调室内机(以下简称室内机)主要包括本体1和安装在本体1外的补风模块2，本体1内设置有回风口11、送风口12、热交换器13、贯流风机14(即送风机)、控制模块(图中未示出)等。补风模块2紧贴于室内机的背面安装，其包括壳体21，壳体21上设置有进风管211，壳体21内设置有净化组件27、引风机23和连接管25，引风机23具有吸风口和排风口，连接管25的第一端与引风机23连接，第二端延伸至热交换器13的进风侧。补风模块2设置成能够在引风机23的带动下，将室外新风通过进风管211引入壳体21，并依次经过净化组件27、引风机23的吸风口、引风机23的排风口和连接管25后从连接管25的第二端排出至热交换器13的进风侧。

参照图5、图6并结合图1至图3，室内机工作时，室内机内部的贯流风机14与引风模块中的引风机23同时以中低速转动，室内空气在贯流风机14的带动下从回风口11进入本体1并穿过热交换器13后，从送风口12送入室内；室外新风在引风机23的带动下从进风管211进入壳体21，并依次经过净化组件27、引风机23的吸风口、引风机23的排风口、连接管25后，通过连接管25的第二端排出至热交换器13的进风侧与贯流风机14引入的室内空气混合后由送风口12送入室内。

通过上述描述可以看出，本发明的室内机能够在运行时通过同时启动引风机23和贯流风机14同时以中低速运转，大幅度降低室内机在贯流风机14单独高速运行时的噪音。也就是说，本发明解决了现有技术中空调在大风量运行时存在的噪音大的问题，并且补风模块2结构简单，效果显著，能够在不影响室内机美观性的同时嵌入式的增加送风量，辅助空调进行制冷/制热，适宜大规模推广使用。

参照图2和图4并按照图2所示方位，在一种可能的实施方式中，壳体21大致成长方体，其包括前罩壳21a和后罩壳21b，前罩壳21a能够通过卡接、粘接、螺接等方式与后罩壳21b紧固连接。类似地，前罩壳21a能够以相同的方式与本体1连接。净化组件27包括隔板271和过滤层272，隔板271的外缘与壳体21密封连接，该连接使得隔板271将壳体21分隔成相互独立的第一腔室和第二腔室，引风机23位于第一腔室，过滤层272位于第二腔室。隔板271上开设有过滤孔273，第一腔室通过该过滤孔273与第二腔室连通。过滤层272以粘接或卡接等方式固定在隔板271左侧设置的凹槽中，固定好后将第二通孔完全覆盖。过滤层272为可以吸附或分解空气中有害气体的过滤结构，如HEPA过滤器或活性炭滤网等，HEPA过滤器通常包括三层过滤层(初级过滤层、荷电层、静电集尘层)，对直径为0.3微米以下的微粒去除效率可达到99.97％以上。如图4还可知，隔板271的面积(即在前罩壳21a的投影面积)并非与前罩壳21a的面积相等，而是采用明显小于前罩壳21a的面积的方式将引风机23密封在隔板271与前罩壳21a形成的第一腔室内。

继续参照图2，后罩壳21b的上侧开设有安装孔214，进风管211的室内端具有喇叭口结构，该喇叭口结构与安装孔214配合安装，如插接或螺接等；进风管211的室外端穿过墙壁伸出至室外。引风机23优选地为离心风机，其包括蜗壳231、电机232和风扇233，风扇233形成有吸风口，蜗壳231上设置有排风口，组装好后，引风机23的风扇233与过滤孔273大致同轴。前罩壳21a的右侧面上部设置有第一通孔213，本体1上相对应的位置设置有第二通孔(图中未示出)，连接管25的第一端与引风机23的排风口连接，连接管25的第二端穿过第一通孔213与第二通孔延伸至热交换器13的进风侧。连接管25的第一端与第二端之间的管道具有弧面段，即管道的截面为弧形，连接管25的第二端具有喇叭口结构。

参照图3并按照图3所示方位，连接管25内还设置有多个引流板251，壳体21上靠近引流板251的位置还开设有进风口212(参照图1)，如进风口212开设在连接管25上方的前罩壳21a上，并且进风口212与安装孔214相邻设置。引流板251能够将附近的室内空气引入连接管25并与来自引风机23的空气流混合后从连接管25的第二端喷射出。如图3所示，引流板251优选地横截面为下凹的弧形，以便室内空气从引流板251的上方流过该弧形引流板251时能够更好地被引导向连接管25的第二端。

在控制方式上，补风模块2可以单独控制，例如补风模块2内部配置有电控组件(图中未示出)，为补风模块2配置遥控器或使用手机APP等方式对电控组件进行控制，也可以将补风模块2与空调器结合控制，例如在空调遥控器上事先预留用于控制补风模块2内的按键，通过空调遥控器直接、或将主控组件连接至空调器预留接口的方式实现空对补风模块2的控制。

上述设置的优点在于：通过补风模块2的设置，使得室内机在运转时，引风机23和贯流风机14共同运转在中低转速代替贯流风机14的单独高速运转，从而在送风量不变甚至增大的情形下，大幅度减小噪音。经发明人反复试验、观测、分析和比较发现，对于贯流风机14来说，转速越高，噪音越大，当转速增大至最大转速附近时，由于空气流动加快、震动明显增大，室内机产生的噪音会呈几何级的增长。而使贯流风机14和引风机23同时运行在中低速时，引风机23能够为贯流风机14分担送风量，从而在提供相同送风量的前提下，大幅度降低空调器室内机中的风机高速运行时产生的噪音，保证空调的运行性能不变甚至有所提高。进风管211的设置，使得空调室内机在运行时还能够引入室外新风，保证了室内空气的氧含量，解决了室内空气混浊、质量差等诸多问题。净化组件27的设置，使得空调室内机在运行时还能够对室内空气进行循环净化和过滤，有效过滤空气中的pm2.5等浮游颗粒，提高室内空气洁净度。引流板251的设置，充分利用了文丘里效应，当空气流从连接管25内流过时，气流的气压大，气流的快速流动会使引流板251附近产生负压，室内气流就会顺着引流板251被吸入射流通道与空气流平稳混合，从而能够在保持引风机23和贯流风机14转速不变的前提下，进一步增大风量，或在保证送风量的前提下，使得引风机23和贯流风机14的转速能够进一步降低，进一步降低噪音。引流板251截面为弧形的设置方式，则减少了引流过程中的沿程损失以及与射流通道内空气流混合时的摩擦损失，有效地提升了进风量。

此外，连接管25的管道具有弧面段以及第二端具有喇叭口的设置方式，使得引风机23排气口排出的气流能够顺利过渡至射流通道内，减少沿程损失。进风管211的室内端具有喇叭口结构的设置方式，能够使室外新风进入壳体21时更加平稳顺利，从而增加引风机23的吸风量，进而增大送风量。隔板271采用明显小于前罩壳21a面积的方式将引风机23密封在隔板271与前罩壳21a形成的第一腔室内，还使得由前罩壳21a上的第一进风口212进入第一壳体21的室内空气也能被导流至引风机23前方，保证过滤效果。并且，由于补风模块2能够设置于现有的壁挂式空调室内机的本体1外，这还使得本发明的补风模块2能够单独出售，用户无需花费更高的成本购买一台新的低噪音空调，而是只花费很小的购买成本和改造成本即可将补风模块2安装于空调室内机的本体1外，大大拓展了本发明的应用场景，适宜大规模推广使用。

当然，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员可以对上述实施方式进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。例如，引流板251的截面可以设置为其他直线或弧线，只要该形状能够减小引流过程中的沿程损失即可；再如，补风模块2也可以不设置连接管25，而是将引风机23的排风口直接与本体1的第二通孔连通；再如，连接管25可以不具有弧面段，而是采用直角段代替，连接管25的第二端也可以不设置喇叭口结构等；再如，引风机23还可以采用其他如轴流风机或混流风机等；再如，进风管211连同安装孔214还可以设置于其他位置，如后罩壳21b顶面的上/下部，或者壳体21的前/后侧面或底面等；再如，隔板271的面积当然也可以采用与前罩壳21a的面积大致相等的设置方式，并卡接在前罩壳21a与后罩壳21b之间，将第一壳体21平分为两个腔室的同时，将进风口212和安装孔214分隔开。

下面参照图7和图8，对本发明的第二种实施方式中壁挂式空调室内机进行描述。其中，图7为本发明的第二种实施方式中壁挂式空调室内机的爆炸示意图；图8为本发明的第二种实施方式中壁挂式空调室内机的工作原理图，其示出了引风机的吸风过程。如图7和图8所示，在另一种可能的实施方式中，在其他设置方式不变的条件下，还可以在壳体21内设置两个引风机23和两个连接管25，对应地，隔板271上设置两个过滤孔273，壳体21上设置两个第一通孔213，本体1上开设两个第二通孔。其中，引风机23对称的设置于壳体21内。这样一来，在室内机工作时，两个引风机23与贯流风机14能够以更小的转速实现相同的送风量，从而进一步减小送风量大时室内机产生的噪音，改善用户体验。

下面参照图9，对本发明的壁挂式空调室内机的控制方法进行阐述。其中，图9为本发明的壁挂式空调室内机的控制方法的流程图。

如图9所示，本发明的空调室内机的控制方法主要包括以下步骤：

S100、获取室内机的设定风速，如通过在用户选择空调的运行模式时从设定的参数中获取设定风速，或在室内机的风速设置为自动风速时，自动获取当前的运行风速作为设定风速；

S200、在设定风速大于风速阈值时，控制引风机23和贯流风机14分别以第一设定转速和第二设定速度同时运行，如风速阈值为高速或贯流风机14在单独运行时高转速对应的风速等，在设定风速大于风速阈值时，室内机的控制模块控制引风机23和贯流风机14同时以中低速启动运行，以降低室内机产生的噪音。

最后需要说明的是，虽然本发明的空调室内机是结合壁挂式空调室内机进行描述的，但是显然本发明的补风模块还可以应用于其他空调室内机，如柜式空调室内机等。

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 (10)

1.一种空调室内机，包括本体，所述本体内设置有热交换器和送风机，其特征在于，所述空调室内机还包括补风模块，所述补风模块包括壳体，所述壳体上设置有与室外连通的进风管，所述壳体内设置有净化组件、引风机和连接管，所述连接管的第一端与所述引风机的排风口连接，所述连接管的第二端延伸至所述热交换器的进风侧，所述补风模块设置成能够在所述引风机的带动下，将室外新风通过所述进风管引入所述壳体并流经所述净化组件、引风机和连接管后，通过所述连接管的第二端排出至所述热交换器的进风侧；

所述连接管上设置有引流板，所述引流板能够在所述引风机工作时将附近的空气引入所述连接管。

2.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述引流板的截面为弧形，所述弧形能够将附近的空气向所述连接管的第二端的方向引流。

3.根据权利要求2所述的空调室内机，其特征在于，所述壳体上靠近所述引流板的位置还开设有进风口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调室内机，其特征在于，所述壳体上设置有第一通孔，所述本体上设置有第二通孔，所述连接管的第二端穿过所述第一通孔和所述第二通孔后延伸至所述热交换器的进风侧。

5.根据权利要求4所述的空调室内机，其特征在于，所述连接管具有弧面段；并且/或者所述连接管的第二端具有喇叭口结构。

6.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述净化组件包括隔板和过滤层，所述隔板将所述壳体分隔为第一腔室和第二腔室，所述引风机位于所述第一腔室，所述过滤层位于所述第二腔室，所述隔板上开设有过滤孔，所述第一腔室和第二腔室通过所述过滤孔连通。

7.根据权利要求6所述的空调室内机，其特征在于，所述隔板与所述壳体密封连接。

8.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述进风管与所述壳体连接的一端具有喇叭口结构。

9.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述空调室内机为壁挂式空调室内机，所述补风模块以可拆卸的方式设置于所述本体的背面。

10.一种权利要求1至9中任一项所述的空调室内机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取所述空调室内机的设定风速；

在所述设定风速大于风速阈值时，控制所述引风机和所述送风机分别以第一设定转速和第二设定速度同时运行。