CN1119581C - 用于控制空调冷风气流的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于对空调的冷风气流进行控制的方法及其装置，包括：压缩机工作状态识别步骤，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；吹风气流控制步骤，用于根据压缩机的工作状态来以不同方式对吹入冷风上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制。根据本发明的方法，可以在考虑压缩机的工作状态和冷风气流的吹风时间的情况下对上/下和左/右风向以及风量进行控制，使房间内的温差达到最小，由此创造出宜人的室内环境。

Description

用于控制空调冷风气流的方法

技术领域

本发明一般涉及空调，具体涉及一种用于控制空调冷风气流的方法及其装置，其能够在考虑压缩机的工作状态和冷风气流吹风时间的情况下对上/下和左/右风向以及风量进行控制，以使室内温差达到最小，由此能够创造出更加舒适宜人的室内环境。

背景技术

通常，如图1所示，空调的制冷循环包括：用于对制冷剂进行压缩以获得高温高压制冷剂的压缩机11；用于使压缩机11提供的高温高压的气态制冷剂液化的冷凝器12；用于使由冷凝器12提供的液态制冷剂压强下降并使其部分蒸发的毛细管13；以及用于使由毛细管13所提供的制冷剂蒸发以对空气进行冷却的蒸发器14。

接下来将对具有上述结构的制冷循环的操作进行说明。

由压缩机11所压缩的制冷剂被送到冷凝器12中进行冷凝。通过冷凝器12使气态的制冷剂变为液态，同时将由此产生的热量排放到室外。从冷凝器12出来的制冷剂再通过毛细管13的作用而压强下降。由于压强下降，一部分液态制冷剂将气化，所以毛细管13中流动的制冷剂的状态处于气液混合二相态。低压的制冷剂通过蒸发器14吸收热量而变为蒸汽并进入下一制冷循环，从而达到致冷的目的。

即，由于制冷剂从液态变为气态需要吸收大量的蒸发潜热，所以蒸发器14的表面将被冷却，从而使经过其表面的空气也被冷却。因此，室内的热空气通过室内风扇15与蒸发器14进行热交换后被冷却并再次吹入室内，从而使室内温度下降。安装在冷凝器12一侧的室外风扇16向冷凝器12吹风，用于向空调电器外部排放由于制冷剂液化所产生的热空气，并提供新的空气来进行快速冷凝。

利用上述制冷循环来对房间进行致冷的空调包括，由具有上述致冷循环的单一装置所构成的单体式空调，以及其压缩机和冷凝器安装于室外而蒸发器安装于室内的分体式空调两种类型。通常分体式空调的制冷能力较强，其中用于安装压缩机和冷凝器的分部被称作室外单元，而用于安装蒸发器的分部被称作室内单元。

图2所示为分体式空调室内单元内部结构的示意简图，其包括：位于机箱20下方用于吸入室内空气的吸风隔栅(grill)21；安装于机箱20上方通过其吹入冷却空气的吹风隔栅22；安装于机箱内部用于对流入的室内空气进行冷却的蒸发器23；安装于蒸发器23前表面上，用于测量流入的室内空气的温度的温度传感器24；安装于机箱内部，用于使室内空气流入并吹入冷却空气的室内风扇25。另外在吹风隔栅22处还配备有用于对冷风的吹入方向进行控制的上/下风向导风板26和左/右风向导风板27。

对于具有上述结构的室内单元，当驱动室内风扇25时，流过吸风隔栅21的室内空气将通过蒸发器23而被冷却，随后再通过吹风隔栅22吹入室内，由此使房间的温度下降。

其中，具有上述结构的空调均有用于设定室内温度的功能，因此，当如图3所示由用户设定了所需的温度时，可以由安装在空调入口侧的室内温度传感器来测量室内的温度，当所测出的室内温度低于所设定温度的下界值Td时，压缩机将停机，而当所测出的室内温度高于设定温度的上界值Tu时，则压缩机将开机运转。

由于压缩机重复地开机和停机，因此室内温度将在设定温度的上界值Tu与下界值Td之间的范围内反复地升高和下降，以由此使房间保持致冷状态。

如图2所示，用于控制冷风方向的左/右风向导风板27和上/下风向导风板26被安装在空调吹风隔栅22的侧面。上/下风向导风板26控制冷风在垂直方向上的吹风流向，而左/右风向导风板27则控制冷风在水平方向上的吹风流向。

当通过上/下风向导风板26和左/右风向导风板27向室内吹入其温度低于室内温度的空气时，房间内将不可避免地将出现上/下温差和左/右温差。

因此，为了减小房间内的此类温差，需要以适宜的方式来对上/下风向导风板26和左/右风向导风板27的运动进行控制。

即，如图4所示，由于采用了以恒定周期，即恒定的往复速度Vc和Wc，来上/下及左/右往复地操作空调的上/下风向导风板26和左/右风向导风板27的上/下自动回摆功能和左/右自动回摆功能，其可以将房间内的温差减小到一定程度。

然而，由于在压缩机根据室内温度反复开机和停机的状态下，房间内的上/下温差和左/右温差会不断地变化，所以作为现有技术中用于减小室内温差的上/下自动回摆功能和左/右自动回摆功能，实质上只能在一定限度内有效地减小上/下温差和左/右温差。

具体地说，例如，如图5和6所示，当压缩机从空调开始工作6分钟之后运行时，室内温度分布的上/下温差为2.8℃，而左/右温差为4.0℃。同时，当压缩机停机时，上/下温差为1.0℃，而左/右温差为1.6℃。

其中，上/下温差值指的是从距离房间地面0.1m以及1.1m处所测得的温度之间的差值，其代表了房间内各种上/下温差中的最大温差值。

而左/右温差值指的是通过比较距离房间地板恒定高度的水平虚拟平面上温度分布中的最大温度值和最小温度值所测得的温差。

如上所述，对于现有技术的自动回摆功能，由于上/下风向导风板和左/右风向导风板无论压缩机的工作状态如何均以恒定的往复速度向室内吹入冷风，使得上/下温差和左/右温差的减小量十分有限，因此会由于温差而使人在房间内产生不舒服的感觉。

发明内容

因此，本发明的一个目的便是提供一种用于对空调的冷风气流进行控制的方法，其能够根据压缩机的工作状态对吹入冷风的方向进行合适的控制，从而可以减小房间内的温差，由此创造出一种宜人及舒适的空调环境。

本发明的另一个目的是提供一种用于对空调的冷风气流进行控制的方法，其能够通过判断吹入冷风的时间长度对上/下和左/右冷风流向及风量合适地进行控制，使人在房间内不会产生寒意或不适感，而由此创造出一种宜人的空调环境。

为了实现上述及其它目的并根据本发明的设计初衷，如所实施并说明的，本发明提供了一种用于控制空调的冷风气流的方法，包括：压缩机工作状态识别步骤，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；以及吹风气流控制步骤，用于根据压缩机的工作状态来以不同方式对吹入冷风上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于对空调的冷风气流进行控制的方法，包括：适宜气流设置步骤，用于在空调开始工作之后对协调功能进行设置，以使冷风气流根据压缩机的工作状态或气流控制时间而变化；压缩机工作状态识别步骤，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；吹风气流控制步骤，用于根据压缩机的工作状态以不同的方式对吹入冷风上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制；气流控制时间判断步骤，用于判断吹入冷风控制时间；以及气流时间处理步骤，用于根据气流控制时间对上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制。

附图说明

本说明书中包括附图，用于提供对本发明的进一步理解并作为说明书的一部分。附图示出了本发明的多种实施例，并与说明书一种用于说明本发明的原理。

在附图中，

图1所示为常规空调的制冷循环的线路图；

图2所示为根据现有技术的分体式空调的室内单元内部结构的示意简图；

图3所示为根据现有技术的室内温度与压缩机工作状态之间关系的示意图；

图4所示为根据现有技术的上/下和左/右自动回摆功能的参考视图；

图5所示为当空调按照现有技术的方式进行工作时室内温差的示意图；

图6a和6b所示为现有技术中当压缩机开机和停机时上/下和左/右温差的示意图；

图7所示为根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的方法的流程图；

图8所示为根据本发明的控制方法的执行状态的示意图；

图9a和9b所示为根据本发明的上/下和左/右风向控制步骤的参考图；及

图10所示为根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的装置的简要方框图。

具体实施方式

接下来将对附图中例示有其多种示例的本发明的优选实施例进行详细地说明。

图7所示为根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的方法的流程图；图8所示为根据本发明的控制方法的执行状态的示意图；图9a和9b所示为根据本发明的上/下和左/右风向控制步骤的参考图。

如图7所示，根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的方法包括：适宜气流设置步骤S1，用于设置协调功能(harmony function)以使冷风气流能够在空调开始运转之后根据压缩机的工作状态或气流控制时间而变化；压缩机工作状态识别步骤S2，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；吹风气流控制步骤S3，用于根据压缩机的工作状态以不同的方式对吹入冷风的上/下风向的高度，以及左/右风向的速度进行控制；气流控制时间判断步骤S4，用于判断吹风控制时间；以及气流时间处理步骤S5，用于根据气流控制时间对吹入冷风的上/下风向的高度，以及左/右风向的速度进行控制。

在适宜气流设置步骤S1中，当按下了安装在空调的操作部件上的协调功能按键时，其将判断压缩机处于工作状态还是停机状态，根据工作状态对冷风的上/下风向和左/右风向进行控制，与此同时，检测出按下协调功能按键时的时间，并在经过了预定时间段之后对上/下风向和左/右风向以及风量进行控制。

如图8所示在空调开始运行之后，当其处于正常工作状态时，压缩机在基于所设定温度的上界值和下界值之间交替间歇地开机与停机，在此期间上/下风向导风板保持其水平状态，而左/右风向导风板则保持在静止状态。另外，由室内风扇的转速所确定的风量保持在恒定的大小水平上。

在此状态下，当在适宜气流设置步骤S1中设置了协调功能时，则将依次地连续执行接下来的步骤，即压缩机工作状态识别步骤S2和吹风气流控制步骤S3。

当在压缩机工作状态识别步骤S2中压缩机处于工作状态时，则由图2所示上/下风向导风板26的运动所决定的上/下风向的高度将被设置为图9a所示的高于参考方向(水平方向(α°))的朝上方向(α°+a°)，同时在吹风气流控制步骤S3中将控制左/右风向的自动往复速度以使速度Wr快于参考往复速度Wc，如图9b所示。

参考往复速度Wc指的是左/右自动回摆操作通常所采用的左/右风向导风板的往复速度。

在压缩机运行的状态下沿向上方向对上/下风向进行控制的原因是为了抑制温差。即，由于通过室内热交换器吹入到室内的气流的温度一般很低，与室内温度差别很大，所以其是引起从地板到1.1m高度范围的居者活动区域内存在较大温差的主要因素。

而控制左/右风向的自动往复速度使其快于现有左/右自动回摆操作的速度的原因是为了使吹入的冷风能够与室内的气流更快地进行混合。

因此，当压缩机正在运行时，沿向上方向对上/下风向进行控制，同时沿左/右风向执行更快的往复操作，可以使室内空间内的上/下温差和左/右温差能够大幅地减小。

另一方面，当在压缩机工作状态识别步骤S2中压缩机处于停机状态时，上/下风向导风板的高度将被设置为图9a所示的低于参考方向(α°)的向下方向(α°-b°)，同时控制左/右风向的自动往复速度，以使速度Ws低于参考往复速度Wc。

在压缩机处于停机状态时沿向下方向对上/下风向进行控制的原因是由于，经过室内热交换器之后吹入到室内的气流的温度与室内温度相比差别不大，因此不会在从地板到高度1.1m范围的居者活动区域内引起任何温差。

而控制左/右风向的自动往复速度使其慢于现有左/右自动回摆操作的速度的原因是，为了在使人由于冷风流动所产生的不适感达到最小的情况下来对居者活动区域中的气流进行混合。

因此，如上所述，在压缩机的停机状态中，沿向下方向对上/下风向进行控制，而同时降低左/右风向的自动往复速度，从而使室内的上/下温差和左/右温差大幅减小并持续地保持致冷效果。

因此，如图8所示，当协调功能开始工作时，压缩机将根据所设定的温度在上界值和下界值之间反复地开机或停机。当压缩机处于工作状态时，上/下风向导风板将指向上方，而左/右风向导风板快速地运动来吹入冷风，而当压缩机处于停机状态时，上/下风向导风板将指向下方，同时左/右风向导风板缓慢地运动来吹入冷风。此外，室内风扇将保持恒定的转速，由此使风量相应地维持于恒定的大小水平上。

同时，在压缩机工作状态识别步骤S2中，如果当压缩机的工作速度变快，其工作频率超过预定的水平时，则在吹风气流控制步骤S3中，上/下风向导风板高度将被设置为高于参考方向的向上方向，而左/右风向的自动往复速度将快于其参考速度。

类似地，当压缩机的工作频率较高时，将吹入相对较冷的风，同时与压缩机处于工作状态时的气流控制方法相同，增大左/右风向的自动往复速度，以使冷风可以与房间的室内空气混合，而不会将冷风直接吹入到居者的活动区域中。

相反地，当在压缩机工作状态识别步骤S2中压缩机的工作速度变慢，其工作频率低于预定水平时，则在吹风气流控制步骤S3中将把上/下风向导风板的高度设置为低于参考方向的向下方向，同时左/右风向的自动往复速度将变得低于参考速度。

类似地，当压缩机的工作频率较低时，所吹入的冷风相对较少，同时与压缩机处于工作状态时所用的气流控制方法相同，由于其温度与房间室内温度的温差较小，冷气将被直接吹入到居者的活动区域中，而由于左/右风向的往复速度较低，可以使由于冷风流动所可能引起的不适感降到最小程度。

对于上述方法，其优选地独立于协调功能操作(即根据压缩机的工作状态和停机状态的气流控制方法)来单独执行根据压缩机的工作频率对吹入气流进行控制的方法。

当然，在需要同时使用根据压缩机的工作状态和停机状态的气流控制方法，以及根据压缩机的工作频率的气流控制方法的情况中，在压缩机正在运行的状态下，应同时考虑压缩机的工作频率状态以及室内温度传感器的感测结果。

即，由于根据压缩机的工作频率的气流控制方法是在压缩机工作的过程中而不是停机状态中执行的，所以与根据压缩机工作状态的气流控制方法相同，其将控制上/下风向指向上方，而同时控制左/右风向导风板的往复速度加速。

同时，当压缩机的工作频率相对较低，而室内热交换器的温差，即吹风气流与室内空气之间的温差，低于预定的水平时，与压缩机处于停机状态时相同，优选地控制上/下风向指向下方，而同时控制左/右风向的往复速度使其变得相对较慢。

另外，在气流控制时间判断步骤S4和气流时间处理步骤S5中，在启用了协调功能的情况下将根据压缩机的工作状态来检测对空调的吹风气流进行控制的所需时间长度，由此对其气流进行合适地控制，从而使居者在长时间置身于冷风流中时也不会感到过于寒冷。

具体地说，例如，如图8，9a和9b所示，当在气流控制时间判断步骤S4中冷风吹入时间超过了预定的时间长度时，在气流时间处理步骤S5中，上/下风向导风板的高度将被设置为高于参考方向α°的向上方向(α°+b°)，并将控制左/右风向导风板的往复速度，使其速度Ws低于参考往复速度Wc，同时风量低于参考风量。

即，在气流控制时间判断步骤S4中，为了使人体感到有冷风吹入的感觉尽可能的微弱，则无论压缩机处于工作状态还是停机状态，均将控制上/下风向导风板的高度，使其从水平方向变为朝上的方向，同时无论压缩机的工作状态如何均使左/右风向导风板的恒定周期的自动往复速度变慢。另外，由室内风扇的转速所决定的风量将降低为较低的水平。

因此，其可以消除由于人长时间置身于冷风中所可能产生的不适感。

其优选地可以同时执行根据气流控制时间的控制方法，以及根据压缩机的工作状态的气流控制方法。然而，取决于实施例的不同条件，可以在空调开始工作预定的时间之后，独立于根据压缩机的工作状态的气流控制方法来执行根据气流控制时间的控制方法。

在空调开始工作之后所独立执行的吹风气流的控制方法中，将判断向房间内吹入冷风的持续时间的长度，而在经过了预定时间后，将把上/下风向导风板的高度设置为高于参考方向的向上方向，并控制左/右风向导风板的往复速度使其低于参考速度，同时对风量进行控制，以使其低于参考水平。

图10所示为根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的装置的方框图，其包括：用于测量室内空气温度的室内温度传感器51；用于检测压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作速度的压缩机工作状态检测器52；用于根据空调开始运转的时间或协调功能开始工作的时间检测气流控制时间的气流控制时间检测单元53；用于在接收到来自感测单元的信号时，根据压缩机的工作状态和气流控制时间输出控制信号以改变上/下和左/右风向以及风量的MICOM60；用于在MICOM60的控制下向上或向下控制吹入气流的方向，以改变空调的吹风气流的上/下风向驱动单元62和上/下风向导风板26；用于控制吹风气流的方向的左/右风向驱动单元63和左/右风向导风板27；用于改变转速以对吹入风量进行控制的室内风扇驱动单元61和室内风扇25；以及用于在MICOM60的控制下对压缩机30的工作频率进行控制的压缩机驱动单元64。

上述空调还包括用于致冷循环的基本元件，诸如图1所示的压缩机，冷凝器，毛细管和蒸发器等等。

如上所述，根据本发明的用于对空调的冷风气流进行控制的方法及其装置，能够对应于压缩机的工作状态来以适宜方式对上/下风向和左/右风向进行协调控制，从而使空调处于工作状态时房间内的上/下温差和左/右温差显著地减小，由此创造出宜人及舒适的室内环境。

此外，还考虑了居者置身于冷风中的时间长度，以消除可能会由于气流所引起的不适感，以及由于居者持续长时间地置身于冷风中所感到的寒意，由此提高了舒适的程度。

对于本领域的技术人员，其所应理解的是在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行多种形式的修正和变型。因此，本发明意欲涵盖在附加权利要求及其等价要求的范围内所包括的所有类型的修正和变型。

Claims (6)

1.一种用于控制空调的冷风气流的方法，包括：

压缩机工作状态识别步骤，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；以及

吹风气流控制步骤，用于根据压缩机的工作状态来以不同方式对吹入冷风上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制。

2.如权利要求1所述的方法，其中在吹风气流控制步骤中，当压缩机处于工作状态时，将把上/下风向的高度设置为高于参考方向的向上方向，并对左/右风向的自动往复速度进行控制以使其快于参考速度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中当压缩机处于停机状态时，将把上/下风向的高度设置为低于参考方向的向下方向，并对左/右风向的自动往复速度进行控制以使其慢于参考速度。

4.如权利要求1所述的方法，其中在吹风气流控制步骤中，当压缩机的工作频率超过预定的水平时，将把上/下风向的高度设置为高于参考方向的向上方向，并对左/右风向的自动往复速度进行控制使其快于参考速度。

5.如权利要求1或4所述的方法，其中在吹风气流控制步骤中，当压缩机的工作频率低于预定的水平时，将把上/下风向导风板的高度设置为低于参考方向的向下方向，并对左/右风向的自动往复速度进行控制使其慢于参考速度。

6.一种用于对空调的冷风气流进行控制的方法，包括：

适宜气流设置步骤，用于在空调开始工作之后对协调功能进行设置，以使冷风气流根据压缩机的工作状态或气流控制时间而变化；

压缩机工作状态识别步骤，用于识别压缩机处于工作状态还是停机状态，及其工作频率；

吹风气流控制步骤，用于根据压缩机的工作状态以不同的方式对吹入冷风上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制；

气流控制时间判断步骤，用于判断吹入冷风控制时间；以及

气流时间处理步骤，用于根据气流控制时间对上/下风向的高度和左/右风向的速度进行控制。

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