CN1099005C - 空调器的出风口自动开/闭装置及其制控方法 - Google Patents

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Abstract

一种空调器的自动出风口开/闭装置和它的控制方法，该装置包括：一支承装置，它包括一支承件，在它的支承板上装有一电机，和一门可在其上滑动的导向件；一操作选择部分，它包括一个门操作键和一个风速调节键；一个门开/闭检测部分，它包括多个用于检测门的运动的传感器；一个控制部分，用于按照来自操作选择部分和门开/闭部分的信号多级方式控制门的操作，从而改善空调器的外观并防止异物如灰尘、污垢等进入空调器内。

Description

空调器的出风口自动开/闭装置及其控制方法
技术领域
本发明有关一种空调器，尤其是有关一种空调器的出风口自动开/闭装置，用于在室内空调过程中自动控制出风口的开/闭状态以提高室内空调效率，以及在不用时用于完全闭合出风口以改善空调器的外观并防止诸如灰尘、油泥等污物吸进空调器中。
背景技术
空调器一般设有一个进风口和一个出风口以吸入空气和然后排出经过空调的空气。此外，出口包括一个叶片结构，用于以手动或由电机操作转动的方式调节风向以提高空调器的效率。但考虑到外观，这样的结构从设计观点看，并不理想。
另方面，当今的家用电子设备的设计对个人生活具有重大影响且在使室内环境舒适方面必不可少。这样，所有的家用电子设备都进入了具有家具概念的崭新的设计时代。因此，除了房间的空调功能外，空调器在目前已脱离了传统，从而它的机体是用一种使其外观优美与房间家俱相谐调的特殊材料制作。
然而，空调器仍保持进、出风口的传统形状方式。就总体外观而言，它并不能给使用者以好的灵感。
由于在不用时出口处于开启状态，这种空调器还会使灰尘或其它的异物进入其内部。这就成为发生故障的原因。一般都只以排出经过空调的空气的功能来理解出风口。例如，流经出口的风速取决于风扇的能力，而用于排气的风向则取决于叶片结构。
另方面，在4,307,579号美国专利中说明了一种为使机体内部保持清洁需要时在传统的空调器中开/闭出风口的典型技术。该专利包括一个与室内空调器一起使用的排气门组件。一排气门可枢转地设置在末端上并有一个塞头，它从那里伸入一个形成空调机组前面板框部的槽中。塞头和槽配合工作以限制排气门的朝里转向。这就防止了灰尘进入室内机组。
出版号90-8648的日本公开专利涉及一种空调器的结构，采用一种方法能容易地改变通气口面积或气流方向，其中的通气部分分为多个扇部和折皱型式或卷绕型式的调节板，能个别地改变每个被分开的开口面积和风向，即使主箱体安装布置成它们的可被送入和送出的方式。
出版号90-309148的日本公开专利还涉及一种空调器技术，用一种方法能在一种稳态下将所需要的空气量供给每个室，其中，测定每个室的空气量调节风门的开启或闭合状态以确定所需要的空气供给量，将经确定的所需空气供给量与测得的吹进空气量相比较，然后改变风机的转速。
这些传统的空调器不仅表明它们的出风口不是按家俱的设计思想制成的，而且尽管由一个开/闭装置手动或自动地进行被排出的空气量的调节，它们的出口只是开始和停止吹出空调空气的手段。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种空调器的自动出风口开/闭系统，它能使机体的内部保持清洁，它的总体外形允许象家俱那样安装在室内，以及风速可随意调节以有效地完成室内的空调。
本发明的另一目的是提供一种空调器的自动出风口开/闭装置，用于在不用时关闭出风口而在工作时开启出风口。
本发明的又一目的是提供一种空调器的自动出风口开/闭装置，用于在不用方式时完全关闭出风口而在工作时部分地关闭出风口以调节空调空气的排出风速。
本发明的再一目的是提供一种自动出风口开/闭装置的控制方法，用于在不工作方式时完全关闭出风口而在工作时部分地关闭出风口以便调节经空调空气的排出风速。
根据本发明的这种空调器能够调节通向出风口的门的开/闭状态使在工作方式时提高房间空调的效率而在不工作方式时关闭出风口使防止灰尘或异物进入它的机体内。
本发明提供一种一种空调器的自动的出风口开/闭装置，所述空调器包括：一个具有进风口和出风口的箱体；一个使空气从所述进风口向所述出风口流通的风扇；一个用于与流通空气进行热交换的热交换器；一个与所述热交换器连接以压缩供给所述热交换器的制冷剂的压缩机；一个用于开/闭所述出风口的门；一个连接于所述门使门运动的门电机；一个用于检测所述门位置的门检测部分；数个布置在所述出风口上用以调节排出出风口的气流的方向的可运动的叶片；所述出风口开/闭装置包括一个自动控制系统，它包括一个用于输入空调器操作信号的操作选择部分；其特征在于，进一步包括一个连接于所述操作选择部分和门检测部分的控制所述门电机的操作控制部分，它接收来自操作选择部分的操作信号和由门开/闭检测部分检测到的信号以及用于按它的系统编程控制一个包括门电机驱动部分、风扇电机驱动部分和压缩机驱动部分的系统；以及一个布置在出风口上用于支承门电机和和可运动叶片的支承件，所述支承件包括一个当门运动时引导门在其中往复运动的导向件。
本发明还提供一种基于自动出风口开/闭装置的用于控制门的工作使出风口开启和关闭的方法。该方法包括的步骤是：初始化空调器系统并执行它自身的系统编程和继续进行门工作程序以判断门工作二进制位是否置在“1”；进行置定门开启二进制位使门打开出风口的初始工作方式，在接通门开启继电器时接能显示器并切断所有负载电源；根据来自门开/闭检测传感器的信号执行门第一阶段工作方式；根据来自门操作选择开关的信号执行用于进行门的进一步工作的门第二阶段工作方式；根据来自风速变化调节键的信号执行用于调节风速的风速调节工作方式；执行用于探测在工作时门工作变化情况的门工作探测方式；以及如果门工作不良时执行门工作的中断方式。
附图说明
现将参照附图详细地说明本发明，这些附图是：
图1A和图1B是表示一种整装型空调器的立体图，这种空调器的门开启和关闭出风口；
图2为示意地表示这种整装型空调器内部的侧向横剖视图，其门是按照本发明的原量制造的；
图3是表示按照本发明原理装配于盖上的门开/闭装置的分解立体图；
图4A、4B和4C是说明本发明一个实施例的操作情况的视图，其门全部或部分关闭出风口并将它打开；
图5A、5B、5C是说明本发明另一实施例的操作情况视图，其门全部或部分地关闭出风口并将它打开；
图6是阐明用于控制本发明的自动开/闭装置的电路方框图；
图7是控制本发明的自动开/闭装置的详细电路图；
图8A是阐明空调器的系统控制的流程图；以及
图8B、8C、8D、8E和8F是阐明一种按照本发明原理控制自动开/闭装置工作的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出一种适合本发明的整装式空调器，其中图1A表示出门10关门出风口的状态，而图1B显示门10开启出风口的状态。通过这些图可看出图1A所表示的空调器外形比图1B所示的空调器外形更为美观。于此，应注意到这样一种构形可以引入到家俱的设计构思中去。
本发明的空调器包括箱体1，它由根据家俱设计概念所采用的一种特殊材料制成。箱体1包括一盖件3，在其前表面上可枢转地固定一控制部分9。控制部分9制作成控制盒形状，其中装有一块含有控制电路元件的印刷线路板。盖件3包括在上部形成的借助门10开启和关闭的一个出风口2和在下部装有栅格的一个进风口4。一个风向调节结构设在风口2旁，包括用于使所吹出空气回转的左右风向调节叶片5和上下风向调节叶片6。
另外，如图2所示，蒸发器8倾斜地设置在箱体1上的近中部处，一压缩机11固定在前进风口相邻处的下面部分上，对它们的详细说明和安装方法由于在本发明权利要求范围之处，故予以略去。一门开/闭装置20安装在盖件3后面，其中电机32和动力传递件33分别适当地固定在门10和支承板25上使门10上下移动。左右风向调节片5和上下风向调节片6则适当地安装在支承件24上(未图示)。
根据本发明的门开/闭装置20在图3和图4中示出，其中盖件3是为便于说明而图示出的。门开/闭装置20包括门10、门支承组件21和一门开/闭驱动部分30。在门10的两则上形成具有预定宽度的薄部13，在它们的每一表面上装有两个滚轮12可在门支承组件21上滑动。为了外观，门10具有凸弧形前表面而不采用平的后表面形式。
门支承组件21设置一个导向件22，在其两侧形成使滚轮12带同薄部13插入其中并被引导的槽。导向件22与支承件23成一体或用螺栓或螺母与支承件23连结，该支承件23在中间部位固定至上部。支承件24支承左右或上下地转动的风向调节叶片5和6。支承板25在它的左右端对称轴线上的上部形成一个孔26以容纳和固定电机32。因此，如图2所示，门支承组件21是安装在箱体1内盖件3的紧后面。
门开/闭驱动部分30包括电机32和动力传递部分33，动力传递部分33设有第一动力传动件34和第二动力转动件35以形成曲柄结构。第一和第二动力传递件34和35的一端相互枢轴连接。第一动力传递件34在另一端上用螺钉37与附装在门10上的一个连接件36相连结。第二动力传递件35与电机32的轴连结。
如上所述，门支承装置20以下述方式安装于箱体1内：电机32装入孔26中，连接件36固定在门10的后表面上，以及在支承板25下的导向件22用合适的固定结构以一个预定间隙支承在盖件3的后面。因此，门开/闭装置20使门10在空调器不工作方式时具有关闭出风口2的良好外观，这样它就使空调器的整个外形均匀一致并起到与室内家俱相谐调的作用。
另外，由于门开/闭装置20要使马达32上下地移动门，因此要有至少两个门的位置传感器40、41，例如一个孔传感器和一个光电传感器适当地安装在门10和排风口2的一侧上以检测门10的有选择的移动(如在图4A、4B和4C中所示)。它们被用于调节出风口2的开启状态。
另一方面，根据本发明的门开/闭装置20由如图5A、5B和5C所示的另一实施例来实现的。在此，同样的标号表示与第一实施例的相同的元件。门开/闭装置20在这些图中未予详细描述，但是除了门开/闭驱动部分30外它具有第一实施例的同样结构。换句话说，小齿轮44装在电机32的轴上，而将一齿轨46联结在门10的后表面上。据此，当驱动电机32时，与小齿轮45啮合的齿轨便上下移动以调节门10的开/闭状态。
用于开/闭出风口2的门移动之后接着是电机32的驱动控制。在图6至图8中阐明用于控制与电机32相联系的空调器系统的线路和方法。
图6是一表示系统控制电路的方框图。一个操作控制部分50包括一个贮存有控制空调器工作的系统软件的微处理机。
一操作选择部分51是一个具有多个功能键(例如，人工智能、冷却工作、清洁工作、备用操作、停止等)的输入部分以选择空调器的工作方式。
一稳压电源52将来自输入接点60(见图7)的用交流电压(AC)转为至少一种为系统工作所需来供给各元件的预定直流电压(DC)。
一门开/闭检测部分53包括多个用于检测门10的开/闭状态的传感器40、41和42。
一个门电机驱动部分54按照来自控制部分50的信号驱动电机32。同样地，一压缩机驱动部分55和一个风扇电机驱动部分57根据来自控制部分50的信号各自操作压缩机56和风扇电机58。
一门开/闭检测部分53在图7中详细阐明，它与门电机32的操作控制相联系。门开/闭检测部分53包括3个光电耦合器40、41和42。光电耦合器40、41、42的发光二极管通过各个电阻R2、R4和R6与12伏电压端相连结，光电耦合器40、41和42的光敏晶体管的集电极通过每个电阻R1、R3和R5与稳压电源52的5伏电压接线端连接并通过各个电阻R7、R8和R9与控制部分50的接口I1、I2和I3连结。这样，如接通光电耦合器40，这就意味着门10完全关闭出风口2。接着光电耦合器41意味着出风口2由门10半开，而接通光电耦合器42表示门10完全关闭出风口2。还有，可以用三个或更多的光电耦合器再分为成多级。
在此，应预以注意图中几个发光二极管是分别对着几个光敏晶体管布置的，但图形只是象征的。实际上一个发光二极管固定在门10上，在移动时与各个光电耦合器配合工作。
门电机驱动部分54、压缩机驱动部分55和风扇电机驱动部分57各自包括串联的二极管D1和继电器RY1、串联的二极管D2和继电器RY2、串联的二极管D3和继电器RY3。此外，门电机32、压缩机56和风扇电机58并联在民用电压输入接线端60上，它们的一端分别联有继电器RY1、RY2和RY3的开关。
控制部分50控制门10的移动，用于开/闭出风口2(如在图8A、8B、8C、8D、8E和8F中所示)。
首先，控制部分50在步骤100上使空调器系统进入初始化状态，此后，在步骤101上操作选择部分51中的功能键选定时，过程受控制执行相应的编程。例如，步骤102是键扫描程序，步骤103是显示程序，步骤104是负载驱动程序，步骤105是传感器检测程序，步骤106是遥控程序，步骤107是峰呜器极警程序以及步骤108是门操作程序。另方面，由于本发明涉及门操作程序，因此将其它程序看作是空调器的一般的操作，故略去对它们的详细说明。
门操作各程序108在8B、8C、8D、8E和8F各图中予以阐明。在步骤201上检查门操作的二进制位是否置在“1”。如果门操作的二进制位置在“1”，就接着初始工作方式之后开始门操作。
在初始工作方式时，依次执行步骤202、203和204对门开的二进制位置位、接通显示器并中断通向所有系统负载的电源，从而脱开各负载的操作。
下一步，执行门工作方式B。通过接通继电器RY1和驱动门电机32打开出风口2，在步骤205上执行门10的打开动作。在门10运动时，执行步骤206以判断门的一级操作二进制位是否置在“1”上。如果门的一级操作位未置要“1”上，那末步骤206进行到步骤207(参看图8C)以判断门开检测二进制位是否已按照来自光电耦合器41的输入信号置位。这意味着门在一级状态中操作使出风口2打开一半。如果门10不动，则通过检查内部计时器的计数在步骤208上执行15秒钟时间的判断。在15秒钟期间内，步骤207返回步骤208。在15秒钟消逝后执行操作错误报警方式F。
操作错误报警方式F包括：步骤S1，用于停止门操作、报警操作错误和门操作指令清零，步骤S2用于等待操作以及步骤3，用于判断有否输入来自操作选择部分51的门操作键信号。如果门操作再次启动，它就回复到初始工作方式A。
另方面，假定在步骤207上，光电耦合器41检测到门的一级操作，步骤207就跳到步骤209以再次判断门操作二进制位是否置在“1”上。那时，如果门的一级操作未置定，控制便进到步骤210以判断门的二级打开检测二进制位是否按照来自光电耦合器42的输入信号置定在“1”上。如果门10将出风口2完全打开，则在步骤211上关断继电器RY1以停止门电机32。因此，在步骤212上门10保持在两级打开状态，使空调器能按照系统编程执行空调操作。如果在门两级操作时，使用者按风速调节键59，则步骤212进至步骤213以判断门一级打开位是否置在“1”上。如果门一级打开位置在“1”上，则步骤213跳到步骤218以执行门一级操作C。
另方面，如果在步骤210上门二级打开的检测位不置在“1”上，则通过对内计时器计数进行步骤214以确定30秒的时间是否消逝使门10完全打开出风口2。如果30秒时间没有过去，则在步骤214继电器RY1接通以驱动门电机32，并再次执行步骤210。30秒的消逝判断门操作不可能或成为错误，因此执行操作错误报警方式F。上述的说明涉及门的二级操作，所述门二级操作是指空调器的正常第一操作。
但是，如图8C所示，如果在步骤209，门一级操作位是置定在“1”上，控制便跳到步骤216以判断门二级打开检测位是否按照来自光电耦合器42的输入信号置定在“1”上。如果接收了输入信号，则步骤216跳到步骤223以通过对内计时器计数确定30秒的时间是否消逝。如果30秒过去，就判断为门操作错误，于是执行操作错误报警方式F。如果30秒的时间未消逝，那末在步骤224接通继电器RY1以驱动门电机32，然后再次执行步骤216。
另一方面，如果在步骤216上门二级打开检测位置在“1”上，那么关断继电器RY1，由此停止门电机32的操作以执行步骤217，随后执行门一级操作方式C。
门一级操作C从步骤218接通继电器RY1开始，使门能够部分地关闭出风口2。在门10的关闭操作期间，执行步骤219以判断门一级打开检测位是否按照来自光电耦合器41的输入信号置定在“1”上。如果来自光电耦合器41的输入信号存在，则在步骤220关断继电器RY1以停止门电机32。因此，门10在步骤221被保持在一级打开状态使空调器能按系统编程执行空调操作。在执行门一级操作方式C期间，执行门操作探测方式D，这在下面将予以说明。
相反，在步骤219上判断门一级打开检测位是否不置定在“1”上，那么通过检查内定时器的计数，在步骤219执行15秒消逝的判断。在15秒的时间内，步骤222回复到步骤218。在15秒消逝后，执行操作错误报警方式F。
现再参照图8B，如果门一级操作二进制位置定在“1”，步骤206便跳到步骤225判断门打开检测位是否置定在“1”上。那时，如果判断已按下风速调节键59且门10的运动已完成，则在步骤226断继电器RY1以停止门电机32。因此，在步骤227上门10保持在一级打开状态使空调器能执行空调操作。同时，执行门操作探测方式D。
相反，如果门打开检测二进制位未置定在“1”上，那末步骤225跳到步骤228，判断15秒时间是否过去。对15秒消逝的判断意味着执行操作错误报警方式F。在15秒的时间内，执行门操作作方式B。
执行门操作检测方式D用来判断门10的操作是否继续，同时出风口2打开在一个预先确定的大小或在二级操作状态。换句话说，如图8E所示，在步骤229判断门一级操作位是否置在“1”上。如果位是置定在“1”上，则执行用于保持门2的一级操作的步骤227。否则，如果位未置定在“1”上，那么在步骤230就判断必须执行门二级操作，在步骤232上继电器RY1接通以驱动门电机32，从而使门10能完全打开出风口2。因此，在步骤233门10保持在二级打开状态能使空调器根据系统编程执行空调操作。
相反，如果在步骤231中判断门的二级打开检测位未置在“1”上，那么通过检查内计时器的计数，在步骤234执行15秒消逝的判断。在15秒时间内，步骤234回复到步骤230。在15秒过去后，执行操作错误报警方式F。
另方面，在步骤201检查门操作程序时，如果门操作位置定在“1”，那么如图8F所示，执行门操作中断方式E。在那时，步骤201跳到步骤235使门关闭位置在“1”上。然后，相继执行步骤236、237和238以关掉显示器、中断通至所有系统负载的电源，由此脱开负载的操作和接通继电器RY1，使门10关闭出风口。接着，步骤238转到步骤239以判断门关闭检测位是否按照来自光电耦合器41的输入信号置定在“1”上。这意味是以使出风口2打开一半的一级状态操作门的。如果门10未关闭出风口2，那么通过检查内定时器的计数在步骤240执行30秒消逝的判断。在30秒的时间内，步骤240回复到步骤238。在30秒过去后，执行操作错误报警方式F。
如果门关闭检测位置定在“1”，那么步骤239跳到步骤241以关掉用于驱动门10的继电器RY1。然后，在步骤242系统处在操作等方式中。在操作等待时，执行步骤243以判断按照操作键输入判断门操作是否需要。如果操作键盘输进被扫描，则执行门初始操作方式A。
如上所述，本发明控制门操作来多级改变风速并在空调器操作等待时关闭出风口，使空调器的效率能得到提高并伴有良好的外形，且能防止灰尘或异物进入。

Claims (6)

1.一种空调器的自动的出风口开/闭装置，所述空调器包括：
一个具有进风口和出风口的箱体；
一个使空气从所述进风口向所述出风口流通的风扇；
一个用于与流通空气进行热交换的热交换器；
一个与所述热交换器连接以压缩供给所述热交换器的制冷剂的压缩机；
一个用于开/闭所述出风口的门；
一个连接于所述门使门运动的门电机；
一个用于检测所述门位置的门检测部分；
数个布置在所述出风口上用以调节排出出风口的气流的方向的可运动的叶片；
所述出风口开/闭装置包括一个自动控制系统，它包括一个用于输入空调器操作信号的操作选择部分；其特征在于，还包括：
一个连接于所述操作选择部分和门检测部分的控制所述门电机的操作控制部分，它接收来自操作选择部分的操作信号和由门开/闭检测部分检测到的信号以及用于按它的系统编程控制一个包括门电机驱动部分、风扇电机驱动部分和压缩机驱动部分的系统；以及
一个布置在出风口上用于支承门电机和和可运动叶片的支承件，所述支承件包括一个当门运动时引导门在其中往复运动的导向件。
2.如权利要求1的空调器的自动出风口的开/闭装置，其特征在于：
所述操作选择部分包括一个以多级方式改变风速的风速调节键。
3.如权利要求1的空调器的自动出风口开/闭装置，其特征在于，
所述的门检测部分包括沿着门的运行路径设置的光电耦合器。
4.如权利要求1的空调器的自动出风口开/闭装置，其特征在于：
所述的门检测部分包括一设在门上的孔。
5.一种控制空调器出风口的开/闭装置操作的方法包括以下步骤：
令空调器系统开始并判断门操作二进制位是否置在“1”；
执行置定门打开位的初始操作方式使门打开出风口、接通显示器以及在接通门打开继电器时切断所有负载的电源；
根据来自门开/闭检测部分的信号执行门第一级操作方式；
执行门第二级操作方式，用于根据来自门操作检测键的信号进行门的进一步操作；
执行风速调节变化操作方式，用于根据来自风速变化调节键的信号调节风速；
执行门操作探测方式，用于探测在操作时门工作情况的变化；以及
如果门操作不良执行门操作的中断方式。
6.如权利要求5的用于控制自动出风口开/闭装置操作的方法，其特征在于，所述门操作是以多级方式被执行的。
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