CN112283801B - 新风空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新风空调器及其控制方法，该空调器包括新风进风口、循环风进风口、出风口以及设置于该循环风进风口和出风口之间的循环风路中的蒸发器和风叶组件，新风进风口与出风口之间设有新风风路，该新风风路经过风叶组件，以能够由该风叶组件驱动为使得空气由新风进风口流动至出风口。本发明的新风空调器通过使得新风风路在经过风叶组件的部分与循环风路重叠，能够在室内空气循环模式和新风模式下共用风机组件，无需为新风模块单独设置的风机单元和相应的驱动电机，将用于实现新风进风的新风风路和用于室内空气循环的循环风路有机融合，可以有效减少新风空调器组成部件的数量，集成度更高。

Description

新风空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调器领域，具体地涉及一种新风空调器。此外，本发明还涉及一种新风空调器的控制方法。
背景技术
空调器是生活中常见的家用电器，用于将室内温度调节为令人舒适的温度。随着人们生活水平的提高，新风空调器以其能够改善室内空气含氧量和新鲜度而越来越多地进入千家万户。
典型地，新风空调器通常在室内机上安装有新风换气部件。例如，在传统壁挂式空调室内机的左侧或右侧集成设置一相对独立的新风模块，该新风模块包括风机单元和过滤网，通过使得风机单元运行，以驱动室外新风经过过滤网的过滤后进入室内，达到更新室内空气的目的。
然而，上述现有新风空调器将新风模块相对独立地设置在室内机上，在不同工作模式下分别利用主风叶和新风模块中的风机单元驱动空气流动，需要分别设置用于室内空气循环模式和新风模式的电机、风叶等功能部件，组成部件较多。该新风空调器利用布置于室内机一侧的新风模块，新风风量受到严重制约。若想要增大新风风量，需要增大新风电机转速或新风管的管径，这势必导致噪音量升高，舒适度降低，或者需要更大的空调尺寸及墙孔直径而带来安装不便的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有新风空调器存在的组成部件较多的问题，提供一种新风空调器，该新风空调器集成度更高，能够有效减少其组成部件的数量。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种新风空调器，包括新风进风口、循环风进风口、出风口以及设置于该循环风进风口和出风口之间的循环风路中的蒸发器和风叶组件，所述新风进风口与所述出风口之间设有新风风路，该新风风路经过所述风叶组件，以能够由该风叶组件驱动为使得空气由所述新风进风口流动至所述出风口。
可选的，该新风空调器具有电机，所述风叶组件包括分别设置于该电机两端并与该电机传动连接的第一风叶和第二风叶。
可选的，所述第一风叶和第二风叶为贯流风叶。
可选的，该新风空调器包括彼此相对地设置于所述风叶组件的外端并支撑所述蒸发器的蒸发器支架，该蒸发器支架的背离所述风叶组件的一侧设置有能够连通所述新风进风口的新风腔。
可选的，所述蒸发器支架的延伸至超出所述蒸发器的部分形成有新风通风孔，所述新风腔通过该新风通风孔连通至所述蒸发器的上侧空间。
可选的，该新风空调器包括设有所述新风进风口的新风管和用于控制该新风管与所述新风腔连通或隔断的通断控制组件。
可选的，所述通断控制组件包括切换板以及用于驱动该切换板在连通位置和隔断位置之间运动的控制电机。
可选的，所述新风管与所述新风腔之间设置有过滤网盒，该过滤网盒内设有过滤元件，所述控制电机通过控制所述切换板相对该过滤网盒运动而在所述连通位置和所述隔断位置之间移动。
可选的，所述切换板上形成有齿条，所述控制电机的动力输出轴传动连接有与该齿条啮合的齿轮。
可选的，所述新风空调器在所述风叶组件的两端分别设有所述新风进风口。
可选的，所述蒸发器具有向远离所述风叶组件一侧拱起的弧状截面。
可选的，所述新风空调器具有CO2传感器和控制器，该控制器根据所述CO2传感器检测的CO2浓度使得所述新风进风口和循环风进风口中的一者连通于所述出风口。
本发明第二方面提供一种新风空调器的控制方法，所述新风空调器包括新风进风口、循环风进风口、出风口以及设置于该循环风进风口和出风口之间的循环风路中的蒸发器和风叶组件，所述控制方法包括选择性地执行室内空气循环模式和新风模式，其中：
在所述室内空气循环模式下，所述循环风进风口连通所述出风口，所述风叶组件驱动空气由所述循环风进风口流动至所述出风口；
在所述新风模式下，所述新风进风口连通所述出风口，所述风叶组件驱动空气由所述新风进风口流动至所述出风口。
可选的，所述新风空调器具有用于检测CO2浓度的CO2传感器，所述控制方法包括：
当检测的所述CO2浓度大于第一预设值时，以所述新风模式运行；当检测的所述CO2浓度小于第二预设值时，以所述室内空气循环模式运行，其中所述第二预设值小于所述第一预设值；当检测的所述CO2浓度介于所述第一预设值和所述第二预设值之间时，继续以当前运行模式运行，直至检测的所述CO2浓度达到所述第一预设值或所述第二预设值，切换运行模式。
通过上述技术方案，本发明的新风空调器通过使得新风风路在经过风叶组件的部分与循环风路重叠，能够在室内空气循环模式和新风模式下共用风机组件，无需为新风模块单独设置的风机单元和相应的驱动电机，将用于实现新风进风的新风风路和用于室内空气循环的循环风路有机融合，可以有效减少新风空调器组成部件的数量，集成度更高。
附图说明
图1是根据本发明一种优选实施方式的新风空调器的爆炸图；
图2是图1中新风空调器的底壳部件的装配图；
图3是图1中新风空调器的剖面图；
图4是图1中新风空调器的通断控制组件的装配图；
图5和图6分别是图4中通断控制组件在连通和隔断状态下的示意图；
图7是图1中的新风空调器在室内空气循环模式下的空气流向图；
图8和图9是图1中的新风空调器在新风模式下的空气流向图。
附图标记说明
1.面板；2-进风格栅；3-蒸发器；4-左侧板；5-左驱动盒组件；6-面板体；7.CO2传感器；8-右驱动盒组件；9-右侧板；10-电机压板；11-底壳部件；11-1.风叶组件；11-2.新风通风孔；11-3.蒸发器支架；11-4.底壳；11-5.电机；11-6.新风腔；11-7.风腔盖；11-8.出风口；11-9.扫风叶片；11-10.新风管；11-11.过滤网盒；11-12.过滤元件；11-13.过滤网盒盖；11-14.切换板；11-15.齿轮；11-16.控制电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
本发明所述的新风空调器主要指空调系统的室内机。例如，随后所述的设置于风叶组件两端的两个新风进风口，即是针对壁挂式室内机而言，该两个新风进风口位于沿水平轴线布置的风叶组件的轴向两端。可以理解的是，对于完整的新风空调系统，除了该室内机外，还应当包括室外机以及连接该室外机与所述室内机之间的管路等。
图1所示为根据本发明一种优选实施方式的新风空调器的爆炸图。该新风空调器整体结构与传统壁挂式空调室内机类似，包括面板1、进风格栅2、蒸发器3、面板体6和底壳部件11等。进风格栅2形成有用于在室内空气循环模式下进风的循环风进风口，通过底壳部件11内的风叶组件11-1(请见图2)，室内空气通过该循环风进风口被吸入其中，并经过蒸发器3内冷媒的蒸发吸热降温，进而通过出风口11-8(请见图2)排出至室内，达到制冷目的。
底壳部件11的两端可以安装有左驱动盒组件5和右驱动盒组件8，并分别由左侧板4和右侧板9封闭。为了驱动风叶组件转动，底壳部件11内可以安装有电机(随后详述)，该电机可由电机压板10罩设在内，并通过如螺钉等紧固件压紧固定在底壳上。在该优选实施方式中，面板体6上还安装有CO2传感器，用于检测室内空气中的CO2浓度，以便适时控制为新风模式。
结合图2所示，该新风空调器的主要功能部件和结构多数安装或形成于底壳11-4中，包括风叶组件11-1和用于驱动该风叶组件11-1转动的电机11-5、用于支撑固定前述蒸发器3的蒸发器支架11-3、连通至室外以在新风模式下通入室外空气的新风管11-10以及用于向室内排风的出风口11-8等。由此，本发明提供的新风空调器具有如形成在新风管11-10上的新风进风口、形成在进风格栅2上的循环风进风口、出风口11-8。该出风口11-8处可以安装有用于扫风的扫风叶片11-9，以能够改变风向。
重要地，该新风空调器在室内空气循环模式和新风模式下共用风机组件11-1和出风口11-8等，并使得用于实现新风进风的新风风路和用于室内空气循环的循环风路有机融合，以减少组成部件的数量，提升新风空调器的集成度。具体地，正如传统空调器，本发明的新风空调器在循环风进风口与出风口11-8之间形成循环风路，该循环风路上设有蒸发器3和风叶组件11-1，以由该风叶组件11-1驱动室内空气经过该循环风路循环流动，达到制冷目的。同时，该新风空调器在新风进风口和出风口11-8之间设有新风风路，该新风风路经过上述风叶组件11-1，以能够由该风叶组件11-1驱动为使得空气由新风进风口流动至出风口11-8，实现更新室内空气的功能。由此，本发明的新风空调器通过使得新风风路至少在经过风叶组件11-1的部分与循环风路重叠，能够在室内空气循环模式和新风模式下共用风机组件，无需为新风模块单独设置的风机单元和相应的驱动电机，集成度更高。
可以理解的是，尽管此处及以下主要以壁挂式空调器为例对本发明提供的新风空调器进行说明，但相同的构造和原理同样适用于其他类型的空调器，只要其新风风路与循环风路共用风叶组件，均属于本发明的构思范围。优选地，本发明为壁挂式新风空调器。
进一步地，由于在室内空气循环模式和新风模式下可由相同的风叶组件11-1驱动空气流动，而无需为新风模式设置单独的风机单元，可以避免工作噪音和占用空间增大的问题。在此基础上，本发明的新风空调器将风叶组件11-1设置为分段式结构，即包括第一风叶和第二风叶，用于驱动该风叶组件11-1转动的电机11-5安装于底壳11-4中间部分，并将第一风叶和第二风叶传动连接于该电机11-5两侧的动力输出轴。由此，可以解决电机置于两端导致空调长度偏长、占用空间较大的问题，并有利于整个风腔的密封。典型地，该第一风叶和第二风叶为贯流风叶，以便在壁挂式空调器中应用并具有出风均匀等优点。
在图1和图2所示的新风空调器中，在底壳部件11的两端部位置处分别设有新风管11-10，由此可从风叶组件11-1的两端同时通入新风空气，这相比传统新风空调器的单侧新风装置能够显著增大新风风量。由此，本发明优选实施方式的新风空调器无需增大电机转速或扩大新风管管径，而是通过两端进风方式增大新风风量，避免因满足新风量需求导致的产品外观或安装便利性方面的问题。在风叶组件11-1分段置于电机11-5两端的实施方式中，在该风叶组件11-1的两端分别设置新风进风口还能够便于布置如连通新风管11-10和风叶组件11-1的新风通风孔11-2(请见图3)而不受电机安装空间的影响或干涉，各部件布置方便。
结合图2、图3、图8和图9所示，蒸发器3可由彼此相对地设置于风叶组件11-1的两端的蒸发器支架11-3支撑固定。该蒸发器3可以具有向远离风叶组件11-1一侧拱起的弧状截面，即其翅片可仿形风道型线分布，从而在空气流经该蒸发器3时阻力较小，流动更顺畅。
在图示优选实施方式中，蒸发器支架11-3的背离风叶组件11-1的一侧设置有新风腔11-6，该新风腔11-6作为新风进风口与新风风路的经过风叶组件11-1的部分之间的连通空间，可以选择性地与新风进风口连通或隔断，这将在随后详述。其中，蒸发器支架11-3上可以具有朝向远离风叶组件11-1方向延伸的凸起结构，并由风腔盖11-7封闭形成上述新风腔11-6。由此，新风腔在底壳内构成一个相对封闭的空间，可避免空气扩散，有利于新风空气的集中流动，提高新风使用效率。
蒸发器支架11-3可以形成为多种适当结构形式，以支撑蒸发器3。其中，在如由风腔盖11-7装配于蒸发器支架11-3上形成新风腔11-6的优选实施方式中，该新风腔11-6可以通过形成在蒸发器支架11-3上的新风通风孔11-2连通新风风路的经过风叶组件11-1的部分。例如，蒸发器支架11-3可以设置为在高度方向上超出蒸发器3，且该延伸至超出蒸发器3的部分形成有新风通风孔11-2，且新风腔11-6通过该新风通风孔11-2连通蒸发器的上侧空间，由此循环风路和新风通路在从该空间至出风口11-8的部分重叠。相比于通过管道连通等其他方式，形成在蒸发器支架11-3上的新风通风孔11-2产生的风阻较小，有利于新风顺畅流通。
在实际使用中，用户或者控制系统根据需要启动新风模式，因而需要对新风风路的通断状态进行控制。例如，可以在前述新风通风孔11-2处设置开闭控制阀。结合图4至图6以及图8所示，本发明一种优选实施方式的新风空调器通过控制新风管11-10与新风腔11-6的通断关系而使得新风风路连通或隔断，即设有用于控制新风管11-10与新风腔11-6连通或隔断的通断控制组件。
该通断控制组件可以设置为多种不同形式，例如在新风管11-10内设置开关阀门等。在图示优选实施方式中，通断控制组件包括切换板11-14，该切换板11-14具有使得新风管11-10连通新风腔11-6的连通位置和使得该新风管11-10连通新风腔11-6的隔断位置，并可由控制电机11-16驱动为在该连通位置和隔断位置之间运动。
图4至图6显示了一种优选实施方式中的切换板11-14与控制电机11-16等的连接关系和不同通断控制状态。其中，新风管11-10连接至切换板11-14，该切换板11-14上形成有齿条(未标记)，控制电机11-16的动力输出轴传动连接有与该齿条啮合的齿轮11-15。通过控制电机11-16驱动该齿轮11-15转动，可以驱动切换板11-14在连通位置(图5)和隔断位置(图6)之间移动，以改变新风管11-10与随后所述的过滤网盒11-11的内腔的连通关系，从而使得新风风路连通或隔断。
为了保障新风新鲜度，新风风路上可以设有过滤装置。如图8所示，可以在新风管11-10和新风腔11-6之间设置过滤网盒11-11，该过滤网盒11-11内设有例如为过滤网的过滤元件11-12，并由过滤网盒11-13封盖以便更换。在此情形下，前述切换板11-14可以由控制电机11-16驱动为相对过滤网盒11-11运动而在连通位置和隔断位置之间移动。例如，在连通位置，切换板11-14上的通孔与过滤网盒11-11的入口相通；在隔断位置，切换板11-14的通孔被过滤网盒11-11的盒体封闭。
正如前述，本发明的新风空调器可以设置CO2传感器7并由控制器控制为在室内空气循环模式和新风模式下工作。其中，CO2传感器7能够检测室内空气的CO2浓度，控制器可根据该浓度信号使得新风进风口和循环风进风口中的一者进风。例如，当检测的室内CO2浓度较低时，控制器控制进风格栅2打开，切换板11-14切换至隔断位置，室内空气通过循环风进风口流入，从出风口11-8排出，以室内空气循环模式运行；当检测的室内CO2浓度较高时，控制器控制进风格栅2关闭，切换板11-14切换至连通位置，室外空气通过新风进风口流入，从出风口11-8排出至室内，以新风模式运行。
为了更好地理解本发明优选实施方式，以下结合附图对不同运行模式下的空气流动路径进行说明。
如图7所示为室内空气循环模式下的气流示意图，其中，进风格栅2打开，在风叶组件11-1作用下，空气经进风格栅2进入空调内部，并经过蒸发器3换热后，通过出风口11-8排出，气体流向如箭头A所示。
如图8所示为从蒸发器支架11-3的外端侧观察的新风模式下的气流示意图，其中，切换板位于连通位置，在风叶组件11-1作用下，室外空气经过新风管11-10和过滤元件11-12后进入新风腔11-6，进而通过形成在蒸发器支架11-3上的新风通风孔11-2进入蒸发器3的上侧空间，气体流向如箭头B所示。如图9所示为从蒸发器支架11-3的内端侧观察的新风空气后续流向，其中，新风空气通过新风通风孔11-2进入蒸发器3的上侧空间后，经过蒸发器3和风叶组件11-1，进而通过出风口11-8排出，气体流向如箭头C所示。
本发明还提供一种新风空调器的控制方法，包括选择性地执行室内空气循环模式和新风模式。其中，在室内空气循环模式下，新风空调器的循环风进风口连通出风口11-8，风叶组件11-1驱动空气由循环风进风口流动至所述出风口11-8；在新风模式下，新风进风口连通所述出风口11-8，所述风叶组件11-1驱动空气由新风进风口流动至所述出风口11-8。
用户可以利用遥控器选择所需的运行模式，或者选择为根据CO2传感器7检测的CO2浓度自动控制运行模式。在该自动控制方法中，室内空气循环模式和新风模式的切换依据的CO2浓度阈值可以不同，如具有第一预设值和小于该第一预设值的第二预设值。当检测的CO2浓度大于第一预设值时，以新风模式运行；当CO2浓度小于第二预设值时，以室内空气循环模式运行；当CO2浓度介于第一预设值和第二预设值之间时，继续以当前运行模式运行，直至检测的CO2浓度达到第一预设值或第二预设值，切换运行模式。此处所述当前运行模式指的是室内空气循环模式和新风模式中的一者，切换后的运行模式指的是二者中的另一者。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新风空调器，包括新风进风口、循环风进风口、出风口(11-8)以及设置于该循环风进风口和出风口(11-8)之间的循环风路中的蒸发器(3)和风叶组件(11-1)，其特征在于，所述新风进风口与所述出风口(11-8)之间设有新风风路，该新风风路经过所述风叶组件(11-1)，以能够由该风叶组件(11-1)驱动为使得空气由所述新风进风口流动至所述出风口(11-8)；
其中，该新风空调器具有电机(11-5)，所述风叶组件(11-1)包括分别设置于该电机(11-5)两端并与该电机(11-5)传动连接的第一风叶和第二风叶；
该新风空调器包括彼此相对地设置于所述风叶组件(11-1)的外端并支撑所述蒸发器(3)的蒸发器支架(11-3)，该蒸发器支架(11-3)的背离所述风叶组件(11-1)的一侧设置有能够连通所述新风进风口的新风腔(11-6)。
2.根据权利要求1所述的新风空调器，其特征在于，所述第一风叶和第二风叶为贯流风叶。
3.根据权利要求1所述的新风空调器，其特征在于，所述蒸发器支架(11-3)的延伸至超出所述蒸发器(3)的部分形成有新风通风孔(11-2)，所述新风腔(11-6)通过该新风通风孔(11-2)连通至所述蒸发器(3)的上侧空间。
4.根据权利要求1所述的新风空调器，其特征在于，该新风空调器包括设有所述新风进风口的新风管(11-10)和用于控制该新风管(11-10)与所述新风腔(11-6)连通或隔断的通断控制组件。
5.根据权利要求4所述的新风空调器，其特征在于，所述通断控制组件包括切换板(11-14)以及用于驱动该切换板(11-14)在连通位置和隔断位置之间运动的控制电机(11-16)。
6.根据权利要求5所述的新风空调器，其特征在于，所述新风管(11-10)与所述新风腔(11-6)之间设置有过滤网盒(11-11)，该过滤网盒(11-11)内设有过滤元件(11-12)，所述控制电机(11-16)通过控制所述切换板(11-14)相对该过滤网盒(11-11)运动而在所述连通位置和所述隔断位置之间移动。
7.根据权利要求5所述的新风空调器，其特征在于，所述切换板(11-14)上形成有齿条，所述控制电机(11-16)的动力输出轴传动连接有与该齿条啮合的齿轮(11-15)。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的新风空调器，其特征在于，所述新风空调器在所述风叶组件(11-1)的两端分别设有所述新风进风口。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的新风空调器，其特征在于，所述蒸发器(3)具有向远离所述风叶组件(11-1)一侧拱起的弧状截面。
10.根据权利要求1至7中任意一项所述的新风空调器，其特征在于，所述新风空调器具有CO2传感器(7)和控制器，该控制器根据所述CO2传感器(7)检测的CO2浓度使得所述新风进风口和循环风进风口中的一者连通于所述出风口(11-8)。
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