CN113811720A - 具有动态智能空气管理系统的ptac单元 - Google Patents
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Abstract
一种制冷空调单元,被划分为内部增压室和外部增压室并且具有单个制冷回路、单个蒸发器以及再循环空气流,该单元还具有在该单元内部的动态智能空气管理系统(DIAMS),该动态智能空气管理系统协作地配置且能操作以每当该单元操作时连续地将预处理的新鲜空气直接引入到该再循环空气流中,并对从该单元排放到确定的空间中的混合空气流进行控制,以实现确定的空间内的期望空气温度和湿度。
Description
技术领域
本发明涉及一种动态、智能的空气管理系统(DIAMS)以及相关联的在空调单元中使用的方法,并且更具体地,作为一个优选实施例,涉及该系统在包装终端空调器(packaged terminal air conditioner)(PTAC)单元中使用的方法。本发明包括提供改进的温度和湿度控制、过滤以及空气流动管理的部件、操作模式和控制参数,这些部件、操作模式和控制参数是成本有效的并且展示出优于现有技术装置的改进的安全性和性能、能量减少、维护可接近性和消音性。本发明还被认为相比于立式终端空调器(VTAC)单元以及类似配置的分体式系统和一体式系统具有更广泛的适用性。
背景技术
PTAC单元在其作为独立室内加热和空调单元的广泛适用性上可能是公知的,该单元典型地安装在位于相对小的内部空间的外壁中的一个或多个窗口下方的开口中。内部空间通常由卧室或睡眠空间、浴室和储藏室组成,其主要旨在用于一个或两个人的短期或中期居住。这种内部空间经常位于诸如低层多单元建筑物中,例如,小型到中型酒店、养老院、疗养院或护理机构等,并且为独居者或情侣提供相对便宜和有效的方式来管理相对有限的物理空间内的空气温度和湿度。
常规PTAC具有容纳闭环制冷系统的壳体,该闭环制冷系统包括根据常规冷却循环操作的制冷剂、压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。横向分隔件将壳体的内部体积分成单独的“内部”和“外部”增压室,每个增压室具有带进气侧和排放侧的电机驱动的风扇。对于使用制冷空气的常规冷却,膨胀装置和蒸发器设置在内部增压室中,并且压缩机和冷凝器设置在外部增压室中。提供管道以在制冷剂以不同温度、压力和物理状态(蒸汽或液体)下流过各种部件并流过分隔件时容纳制冷剂。因为PTAC单元安装在壁中并且具有横向地延伸通过该单元的内部空间的分隔件,因此它们通常提供通过单元传递并进入空调空间的降低的外部噪音,尽管诸如电机、风扇速度等的其他因素也增加单元的整体噪声水平。
当常规PTAC单元以冷却模式操作时,位于外部增压室中的电机驱动的风扇将周围的外部空气吸入外部增压室中并且在使空气排放回到外部之前将空气吹过冷凝盘管(在压缩机的下游)。当空气通过冷凝器时,其将从由热的、压缩的制冷剂传递的热传递到外部空气,该外部空气然后被引导通过出风口并返回到周围的外部空气中。同时,位于内部增压室中的另一电机驱动的风扇通过蒸发器盘管(膨胀装置的下游)将温暖的室内空气吸入内部增压室中,从而将热从室内空气传递到在盘管内部循环的冷的液体制冷剂,然后通过出风口排放冷却空气并使其返回到房间。每当房间的空气温度达到所期望的或预定的水平时,常规控制系统典型地手动地或自动地(通过使用恒温器)将制冷系统和风扇“开启”和“关闭”。在一些PTAC单元中,即使当制冷系统关闭,内部风扇也可操作以使内部空气再循环。这种操作模式并不冷却内部空气,而是产生被一些居住者认为是期望的(特别是睡眠时)的“白噪声”。U.S.6,009,716公开了一种包括内部热交换器和电机以及外部热交换器和电机的“一体式空调器”。用于内部增压室的风扇(或鼓风机)的电机安装在外部增压室中,并且通过内部增压室与外部增压室之间的分隔件可操作地联接到用于内部增压室的风扇,该分隔件用于将风扇电机噪声保持在分隔件后面并且降低单元的房间侧的声级。U.S.9,383,115公开了一种作为外部部件安装到PTAC的室内部分的侧壁的“新鲜空气通风装置”,并且该装置具有其自身的外部新鲜空气增压室。空气过滤器通常设置在PTAC单元中,但这种过滤器通常位于它们仅能从建筑物外部检修的地方,或者通过移除安装房间内的该单元的壳体的盖来检修的地方。
当期望在配备有常规PTAC的房间中加热时,电阻加热元件典型地用于在通过位于内部增压室中的风扇或鼓风机再循环的同时加热室内空气流。最近,已经公开了一些配置为以“热泵”模式操作的PTAC单元。配置为以热泵操作的PTAC单元通常购买起来更昂贵,但是可比在寒冷天气中仅依赖于电阻加热的PTAC单元操作起来更便宜。当以“热泵”模式操作时,制冷循环被反向并且闭环系统配置成使得它可以将热空气吹入房间而不是外部。这允许该单元在冬季用作加热器并且在夏季用作空调器,但是在更冷的气候中该单元的效率降低,其中热被从比内部空气冷得多的外部空气移除,热被传递到该内部空气中。
在不同时代也已经确定出与常规PTAC单元的性能相关的其他安全和操作问题,特别是在将PTAC单元安装在温暖的高湿度环境中以及在没有补充空气或补充空气不足的情况下操作时。U.S.5,992,160确定先前与“病态建筑物”相关联的问题,该建筑物已被过度冷却以试图降低湿度并且经历了污浊且停滞的空气。US 7,628,026公开了这种操作问题通常包括在内部和壁中表面上形成霉菌和真菌,这主要归因于常规的PTAC单元不能在将新鲜空气引入再循环的内部空气之前从房间外部抽取、清洁、除湿和预处理新鲜空气的连续流。U.S.8,757,506描述了先前使用电加热器来“再加热”过冷建筑物,并且公开了一种具有控制器的PTAC系统,该控制器使得该系统能够在不依靠湿度调节器的情况下对房间中的空气除湿,并且不必同时操作该系统的压缩机和电加热器。公开的系统通过关闭外部空气缓冲器、降低供气风扇的速度并且有效地降低设定点温度来提供除湿模式,而不使用湿度传感器。
一些制造商已经尝试通过在PTAC内部安装用于对补充空气除湿的单独除湿系统来解决上述问题。U.S.5,992,160公开了包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器的辅助制冷回路(也称为“能量回收单元”)的使用,该辅助制冷回路主要设计成以常规的闭路方式操作来冷却通过蒸发器的空气,并且还可以用作热泵以加热通过蒸发器的空气(其在以热泵模式操作时用作冷凝器)。U.S.7,628,026公开了通过使用具有第二蒸发器盘管的PTAC单元来解决该问题的潜在解决方法。U.S.9,696,044公开了包括附加的压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀装置和干燥器的附加制冷回路的使用。U.S.D618,777公开了一种与用于PTAC的“插入件”类似的单元。
因此需要这样一种PTAC单元,其设计和配置成:在壳体的侧壁内完全独立;每当该单元操作时以可变的流速提供预处理的新鲜空气的连续单独的源;引导并且分配预处理的新鲜空气穿过内部热交换器的宽度;将预处理的新鲜空气与内部交换器上游的再循环空气预混合;并且通过使用单个制冷回路和蒸发器、室内和室外湿度传感器以及可编程数字控制器以便以可变的流速引入预处理的新鲜空气来控制所确定的室内空间中的温度和湿度。
发明内容
如在本公开中所使用的,“DIAMS”是指空调器(优选地为PTAC单元)内部的设备和控制元件,该设备和控制元件被协作地配置和操作用于预处理新鲜空气并且用于对排放到房间或其他确定的内部空间(“确定的空间”)中的总的组合空气流进行控制,以便在该空间内实现期望的空气温度和湿度。更具体地,DIAMS期望地配置和操作以通过使用单个制冷回路和蒸发器来控制确定的室内空间中的温度和湿度,并且每当单元操作时,连续地将预处理的新鲜空气引入到再循环空气流中。如下面更详细讨论的,温度和湿度传感器被期望地定位成感测进入的新鲜空气流和确定的空间内的再循环空气流的温度和湿度水平并将温度和湿度水平传送至数字控制器。数字控制器期望地编程为响应于感测的温度和湿度参数关于目标“设定点”选择和实施PTAC单元的期望的操作配置。目标湿度设定点被期望地预编程到数字控制器中,且再循环空气的目标温度设定点可预编程设定或由个体从单元前部的显示面板手动设定。
如在本公开中所使用的,“新鲜空气”或“补充空气”是指从安装有该单元的建筑物的外部吸入到空调器(如PTAC单元)中的周围的空气。新鲜空气期望地通过入口端口被吸入到完全位于单元内的新鲜空气管道中,并保持与其他源或空气流隔开和分开,直到新鲜空气被排放到PTAC单元的内部增压室中以与再循环空气流混合。“再循环空气”是指从安装有该单元的确定的空间内部被接收到PTAC单元的空气。
通过新鲜空气管道被引入到确定的空间中的新鲜空气流的体积主要由设置在新鲜空气管道内部的新鲜空气鼓风机的旋转速度控制。新鲜空气鼓风机期望地总是在空调单元使用时操作,因此位于新鲜空气入口与新鲜空气鼓风机之间的缓冲器也是常开的,以允许新鲜空气到达新鲜空气鼓风机的吸入侧。当新鲜空气鼓风机不操作时,缓冲器期望地关闭以防止噪音、灰尘和其他空气传播碎屑通过新鲜空气管道进入确定的空间。在本发明的一个实施例中,缓冲器理想地通过由DIAMS的数字控制器激活的电机打开和关闭。优选地,该缓冲器是完全打开或完全关闭的,使得体积流速(典型地表达为立方英尺每分钟或“cfm”)是由新鲜空气鼓风机的速度控制,而不是通过控制该缓冲器打开或关闭的程度来控制。
值得注意的是,当制冷回路不操作时,可以打开缓冲器并且可以操作新鲜空气鼓风机。例如,可能发生的一种情况是这种情况,即外部温度低于再循环空气的设定点温度并且室内温度高于设定点。在这种情况下,可以通过在不操作制冷回路的情况下引入预处理的新鲜空气而将房间冷却至温度设定点。
如在本公开中所使用的,“预处理的新鲜空气”是指新鲜空气流,该新鲜空气流在新鲜空气管道内部已经被过滤或以其他方式处理以有利地调节新鲜空气的一种或多种物理或化学特性,之后将其横跨空调器(如PTAC单元)的内部增压室分配并从新鲜空气管道排放到该内部增压室中。预处理的新鲜空气流的一个方面是过滤和净化。如在本公开中所使用的,“过滤和净化”可以包括旨在用于去除微粒物质(例如但不限于灰尘、花粉和其他过敏原)以及有机物质、微生物、病毒和真菌(例如霉菌孢子)的广泛范围的技术。新鲜空气流可以在新鲜空气管道内部使用材料、方法、技术和装置的不同组合进行过滤,并且如果希望的话进行净化,这些材料、方法、技术和装置例如包括:活性炭、玻璃纤维或棉质过滤器;超滤;静电沉淀;紫外线灭菌等。在本发明的一个实施例中,新鲜空气在进入空气管道时过滤一次(通过容易从外部接近的过滤器),并且第二次在缓冲器的下游以及安装在新鲜空气管道内部的变速新鲜空气鼓风机的吸入侧上进行过滤(通过容易从确定的空间内部接近的过滤器)。
预处理新鲜空气的另一个方面是“预热”,该预热是例如当周围的外部空气温度低于确定的空间内的期望的目标温度(或设定点温度)时使用的。与过滤一样,可以通过激活具有适当尺寸和配置的热源的“预热器”在新鲜空气管道内的一个或多个位置中的每个位置处进行预热,该预热器优选地具有电阻加热元件,从而预热以特定PTAC单元设计的流速、温度和湿度水平穿过新鲜空气管道的新鲜空气流。新鲜空气流可与提供为空调单元的一部分的任何加热能力一起被预热或独立于任何加热能力被预热。在冷环境中,新鲜空气在将其与再循环空气组合或以其他方式将其引入确定的空间中之前被期望地预热。通过本文中公开的系统和方法,使用典型地设置在PTAC或其他类似配置的空调单元中的单个蒸发器来实现这些目的。
预处理的新鲜空气的另一个方面是通过使用DIAMS控制总湿气进入来调节室内空气的相对湿度,这还可以增加确定的室内空间中居住者的舒适水平和安全性。当内部湿度为不舒适地低的且外部空气的湿度更高时,内部湿度水平可通过由新鲜空气管道引入新鲜空气并随后将新鲜空气与再循环空气混合来增加。相反,当内部湿度为不舒适地高的且外部湿度较低时,内部湿度水平可通过经由新鲜空气管道引入新鲜空气并随后将新鲜空气与再循环空气混合来降低。可替代地,如果相对湿度在确定的空间的内部和外部都是不舒适地高的,则该缓冲器可以保持打开并且该制冷回路可以用于降低湿度。
预处理新鲜空气流的其他实例可以包括例如但不限于气味控制、香味注入、增湿(用于具有极低湿度或高水平静电的地区)等。
特定新鲜空气管道的最大新鲜空气流速可以例如取决于多个因素,这些因素诸如新鲜空气管道的长度、截面面积和配置、通过新鲜空气管道的压降、鼓风机速度以及叶轮设计,并且还将考虑诸如整体BTU(“英国热力单位”)额定值和PTAC单位作为整体的流量(throughput,通量)的因素。在一个实施例中,新鲜空气管道的额定体积流量在PTAC单元的额定体积流量的大约百分之四(4%)到大约百分之十四(14%)范围内或更多。
根据本发明的一个实施例,体现如在本文中公开的DIAMS的空调单元可以选择性地以任何以下模式操作,每个模式在下文中更详细地讨论:新鲜空气控制;湿度控制;以及热回收通风(HRV)。
附图说明
在以下附图中进一步地描述和解释本发明的设备,其中:
图1是根据本发明的一个实施例配置的PTAC(后盖移除)的前透视图;
图2是如图1所示的前盖也被移除的前透视图;
图3是描绘了根据本发明的一个实施例的DIAMS的新鲜空气管道的一个实施例的前透视图,其中新鲜空气过滤器向前分解,如其在被移除以便进行清洁、更换或其他维修时那样;
图4是如图3所示的分解前透视图,也图解地描绘了与通过DIAMS的新鲜空气流相关的流线;
图5是取自并修改自图4的新鲜空气管道的区段的放大后透视图,其中移除侧板以揭示本发明的温度和湿度传感器、缓冲器以及新鲜空气鼓风机的一个实施例;
图6是取自图4的新鲜空气管道的入口区段的放大分解前透视图,其中新鲜空气入口过滤器和新鲜空气预热器从入口区段分解,新鲜空气入口过滤器和新鲜空气预热器在本发明的一个实施例中位于该入口区段中;以及
图7是本发明的一个实施例的新鲜空气管道的新鲜空气鼓风机区段的放大分解前透视图。
应当理解,附图在一些情况下出于说明性目的而被简化,并且不是按比例绘制的。
具体实施方式
本发明的一个合适的实施例的结构和操作关于本发明的图1至图7进一步描述和解释。参考图1,PTAC10具有单个制冷回路和一个蒸发器,并且描绘为带有安装在PTAC10内部的本发明的DIAMS12,并且后盖被移除。DIAMS12由框架构件15并且由横向分隔件24(在图2中可见并且进一步标识)部分地支撑。PTAC10还包括具有入口格栅14和一组排放口16的前盖,该入口格栅配置为从确定的内部空间接收再循环空气,该排放口向上和向外定向,预处理的新鲜空气和再循环空气的混合物通过该排放口排放回到确定的空间中。温度和湿度传感器20设置为感测确定的空间内部的空气的温度和湿度,并且将信息传送到期望地位于显示面板18下面并且与该显示面板电子连接的数字控制器,该显示面板优选地是用户交互式触摸板。
参照图2,前盖被移除并且在PTAC单元10内部的DIAMS12的各种部件更可见。除了以上关于图1先前确定的部件之外,PTAC10包含DIAMS12和可能存在于常规PTAC单元中或另外类似配置的制冷空调单元中的单个回路制冷系统的其他部件。例如,外部增压室(plenum)90包括外部交换器(冷凝器)26、压缩机32和风扇34,外部交换器、压缩机和风扇通过横向分隔件24与内部增压室92间隔开。内部增压室92包括内部交换器(蒸发器)28以及水平安装的再循环空气鼓风机30,该空气鼓风机将再循环的室内空气吸入该单元中,如箭头48所示,以使该再循环的室内空气在如由横向地间隔开的箭头54所示的被排放回到所示的内部空间之前穿过或通过内部交换器28。
现在结合图3至图7参考图2,箭头36指示新鲜空气流从PTAC单元10外部被吸入DIAMS12并进入新鲜空气管道的新鲜空气入口区段56。一般而言,“新鲜空气管道”包括以下组成部件如:入口区段56、缓冲器区段58、新鲜空气鼓风机区段60以及预处理的新鲜空气重定向和分配引导件64(在图3、4中最佳地看到)。预处理的新鲜空气重定向和分配引导件64进一步包括空气重定向引导件62、横向空气引导件65、横向空气转向件66和空气限制器67。
当新鲜空气流进入入口区段56时,该新鲜空气流首先通过穿过过滤器68被预处理,该过滤器能滑动地与入口区段56的后部部分接合并且可易于从外部维修。然后,过滤的新鲜空气流被向前引导通过入口区段56,如箭头38所示,经过电预热器78(图6)并通过缓冲器区段58,该缓冲器区段包含由电机74控制的可枢转缓冲器72(图3、图7)。因为每当新鲜空气鼓风机84(图5、图7)将新鲜空气吸入入口区段56时,缓冲器72打开,所以过滤和预热的新鲜空气流随后被吸入设置在新鲜空气鼓风机区段60内部的新鲜空气鼓风机84的吸入侧。如在图5、图7中最佳地看到的,缓冲器区段58还包括温度和湿度传感器86,其感测进入鼓风机区段60的新鲜空气流的温度和湿度并与数字控制器电子通信,该数字控制器优选地位于显示面板18下方。
预处理的新鲜空气重定向和分配引导件64设置用于将从新鲜空气鼓风机区段60排放的预处理的新鲜空气重定向和分配到空气重定向引导件62中并且通过该空气重定向引导件,如由流线42、44所指示的,然后如箭头46所示,在内部交换器28上方横跨内部增压室92的宽度在基本上水平的流动路径中横向通过横向空气引导件65。参考图2至图4,横向空气引导件65优选地还包括多个横向间隔开的、成角度地设置的挡板88(图4),该挡板横跨再循环空气流的宽度并抵靠横向空气转向件66有助于使穿过横向空气引导件65的预处理的新鲜空气流分配、平衡和重定向,以使被分配和平衡的空气流向下偏转通过进入内部增压室92的前部区段中,如由箭头50指示的。在这样做时,预处理的空气流在从鼓风机区段60排放之后在流动方向上行进通过至少两个基本上垂直的变化位置。将预处理的新鲜空气向下引入内部增压室92的前部区段中(箭头50)促进了预处理的新鲜空气(箭头50)与再循环空气流(箭头48,通过图1的前盖入口格栅14从确定的空间进入单元)在被吸入水平设置的鼓风机30的吸入侧(如箭头52所示)之前的混合。如图2所示,当预处理的新鲜空气与再循环空气的混合流穿过内部增压室92时,根据PTAC10的操作模式,它们被内部交换器28冷却或加热,之后混合的空气流52穿过鼓风机30并且由该鼓风机排放回到确定的空间中,如由图2中示出的箭头54所指示的。
参考图6和图7,空气过滤器68和新鲜空气预热器78优选地设置在入口区段56的壳体76内部,并且稳定器82期望地将侧面板80紧固到设置在新鲜空气鼓风机区段60的鼓风机84内部的驱动电机壳体。第二新鲜空气过滤器70能滑动地接合设置在侧面板80后面的槽,以便于插入和移除空气过滤器70,从而从确定的空间内部进行维修。
逻辑预编程到设置为DIAMS12的一部分的数字控制器以及PTAC10的底层交互式显示器或“触摸板”18中,该逻辑期望地配置成从温度和湿度传感器20、86接收数据并且使用该数据来确定PTAC10的优选操作模式,如以下阐述的。然后,根据需要将适当的电子指令传达到缓冲器电机74和电机驱动的鼓风机84以及显示器18和PTAC10的其他控制元件,以实现优选的操作模式,从而使PTAC10安装在其内的确定的空间实现期望的温度和湿度水平。用于安装在PTAC10中的DIAMS 12的操作模式的适当控制协议和操作序列的实例包括:在“加热模式”、“冷却模式”或“风扇模式”配置中的新鲜空气控制;湿度控制;以及热回收通风,如下所示:
实例
DIAMS控制
当数字控制器上的开关开启时,其允许触摸板按钮开启/关闭DIAMS系统。
新鲜空气进气由3个变速设定组成:新鲜空气鼓风机的低速、中速和高速。
“OD”表示“室外”,“ID”表示“室内”。
“Temp”表示温度,“Hum”表示湿度。
“RH”表示相对湿度。
“Comfort”是指假定对于其中安装DIAMS单元的确定的空间的居住者为相当舒适的水平。
逻辑
1)冷却模式:
1.OD temp.〈中区域,新鲜空气鼓风机以高速运行。
(如果OD-Hum高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以中速运行;如果RH显著高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以低速运行)
2.OD temp.=〉中区域,新鲜空气鼓风机以中速运行。
(如果OD-Hum低于低RH,则新鲜空气鼓风机以高速运行。如果高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以低速运行。)
3.OD temp.=〉高区域,新鲜空气鼓风机以低速运行。
(如果OD-Hum低于低RH,则新鲜空气鼓风机以高速运行;如果高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以低速运行。)
4.OD temp.=〉非常高的区域,新鲜空气鼓风机以低速运行。
2)加热模式:
1.OD temp.〈非常低,新鲜空气鼓风机关闭,但是缓冲器保持打开以允许通过主鼓风机的吸入将新鲜空气以最小流动吸入单元。
2.OD temp.〈低,新鲜空气鼓风机以低速运行。
(如果OD-Hum高于低RH,则新鲜空气鼓风机以中速运行。)
3.OD temp.=〉低,新鲜空气鼓风机以中速运行。
(如果OD-Hum高于低RH,则新鲜空气鼓风机以高速运行。)
4.OD temp.=〉中,新鲜空气鼓风机以高速运行。
(如果OD-Hum高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以中速运行;如果显著高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以低速运行。)
3)风扇模式:
1.新鲜空气鼓风机以高速运行。
(如果OD-Hum高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以中速运行,如果显著高于comfort RH,则新鲜空气鼓风机以低速运行。)
湿度控制
a)ID湿度必须始终被控制在最佳舒适度的%RH限定范围内。
b)当ID HUM=〉comfort RH时,该单元以除湿(干燥)模式运行。
c)除湿(干燥)模式
1)ID风扇低速
2)压缩机和OD风扇以预设时间间隔开启和关闭,ID风扇持续以低风扇速度运行。
d)当ID HUM=〉低RH时,退出除湿模式并返回到原始预设模式。
注意:如果存在冷却需求,则单元运行直到满足需求,然后进入除湿模式。
热回收通风(HRV)
热回收通常意指回收和再利用不需要的能量。在这种情况下,能量的再利用是在系统以冷却或加热模式操作之后留在内部交换器中的残余能量的再利用。
操作步骤:
1.单元在冷却或加热模式下操作。
2.当单元达到目标值时,单元压缩机停止操作。内部交换器中的制冷剂保持冷却或加热。
3.新鲜空气系统操作,通过内部交换器驱动来自外部的新鲜进气空气,从而回收并使用来自室内盘管的残留的冷或热。
将此称为“热回收通风”,从而利用不想要的能量来再冷却或再加热确定的空间。
本领域的普通技术人员在阅读本公开时可以认识到,在本文中公开的设备和控制特征中的一些类似地适用于立式终端空调(“VTAC”)、分体式单元或其他一体式单元。在阅读本说明书后,根据附图,本发明的其他改变和修改对于本领域普通技术人员来说同样将变得显而易见,并且旨在本文中公开的本发明的范围仅由发明人和/或申请人合法授权的所附权利要求的最宽泛的解释所限制。
Claims (25)
1.一种制冷空调单元,被划分为内部增压室和外部增压室并且具有单个制冷回路、单个蒸发器以及再循环空气流,所述单元包括:
动态智能空气管理系统(DIAMS),在所述单元内部,所述动态智能空气管理系统协作地配置且能操作以每当所述单元操作时连续地将预处理的新鲜空气直接引入到所述再循环空气流中,并对从所述单元排放到确定的空间中的混合空气流进行控制,以实现所述确定的空间内的期望空气温度和湿度。
2.根据权利要求1所述的制冷空调单元,其中,所述DIAMS还包括新鲜空气管道,所述新鲜空气管道配置为从所述单元外部接收新鲜空气流并且横跨所述内部增压室的宽度预处理、重定向、分配和排放预处理的新鲜空气流,以混合所述预处理的新鲜空气流与所述再循环空气流。
3.根据权利要求1所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气管道还包括:新鲜空气入口、缓冲器、新鲜空气鼓风机和预处理的新鲜空气排放区段。
4.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述缓冲器位于所述新鲜空气入口与所述新鲜空气鼓风机之间,并且每当所述单元不操作时,所述缓冲器关闭。
5.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述缓冲器配置为每当所述单元操作时,所述缓冲器打开。
6.根据权利要求5所述的制冷空调单元,还包括电机,所述电机配置成且被控制为当所述单元操作时打开所述缓冲器以及当所述单元不操作时关闭所述缓冲器。
7.根据权利要求5所述的制冷空调单元,包括电机,所述电机配置成且被控制为每当所述单元操作时打开所述缓冲器以再循环空气,但所述单个制冷回路不操作。
8.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气管道还包括至少一个新鲜空气过滤或净化设备。
9.根据权利要求8所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气管道包括新鲜空气过滤设备。
10.根据权利要求8所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气管道包括空气净化设备。
11.根据权利要求8所述的制冷空调单元,其中,所述至少一个新鲜空气过滤或净化设备位于所述缓冲器与所述新鲜空气鼓风机之间。
12.根据权利要求8所述的制冷空调单元,其中,所述至少一个新鲜空气过滤或净化设备位于所述缓冲器与所述新鲜空气入口之间。
13.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述鼓风机位于所述缓冲器与所述预处理的新鲜空气排放区段之间。
14.根据权利要求13所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气鼓风机配置成且被控制为从所述新鲜空气入口吸入新鲜空气,并且将所述预处理的新鲜空气离心地重定向且排放到所述预处理的新鲜空气排放区段中。
15.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述新鲜空气管道还包括至少一个预热器。
16.根据权利要求15所述的制冷空调单元,其中,所述至少一个预热器配置为使用至少一个电阻加热元件预热所述新鲜空气流。
17.根据权利要求3所述的制冷空调单元,其中,所述预处理的新鲜空气排放区段还包括:预处理的新鲜空气重定向引导件、预处理的新鲜空气分配引导件、多个横向间隔开的空气分配挡板以及横向延伸的转向件。
18.根据权利要求17所述的制冷空调单元,其中,在将所述预处理的新鲜空气流与所述再循环空气流混合之前,所述新鲜空气管道通过至少两个基本上垂直的弯曲部来顺序地使所述预处理的新鲜空气流重定向。
19.根据权利要求2所述的制冷空调单元,其中,所述DIAMS包括:数字控制器,通信地连接到缓冲器电机;新鲜空气鼓风机;第一温度和湿度传感器,定位成感测所述新鲜空气流的温度和湿度;第二温度和湿度传感器,定位成感测所述再循环空气流的温度和湿度;以及控制面板,具有显示屏。
20.根据权利要求19所述的制冷空调单元,其中,所述数字控制器配置为与所述缓冲器电机通信以选择地打开和关闭位于所述新鲜空气流中的缓冲器,由此允许或阻止空气流经过所述缓冲器。
21.根据权利要求19所述的制冷空调单元,其中,所述数字控制器配置为与所述新鲜空气鼓风机通信以控制所述新鲜空气鼓风机的速度。
22.根据权利要求2所述的制冷空调单元,还包括位于所述新鲜空气流中并位于所述新鲜空气鼓风机的上游的第一温度和湿度传感器。
23.根据权利要求2所述的制冷空调单元,还包括定位成感测所述再循环空气流的湿度和温度的第二温度和湿度传感器。
24.根据权利要求1所述的制冷空调单元,其中,所述制冷空调单元选自包括以下各项的组:PTAC、VTAC、分体式空调器以及一体式空调器。
25.根据权利要求1所述的制冷空调单元,所述单元以一操作模式操作,所述操作模式选自包括以下各项的组:
新鲜空气控制(处于加热模式、冷却模式或风扇模式);
湿度控制(干燥模式);以及
热回收通风。
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---|---|---|---|---|
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CN114636229B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-11-28 | 广东美的精密模具科技有限公司 | 空调器及其控制方法和计算机可读存储介质 |
US11719448B2 (en) | 2021-01-14 | 2023-08-08 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Air conditioner unit having a sterilization light assembly |
EP4265967A4 (en) * | 2021-01-29 | 2024-05-22 | Gd Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd | AIR CONDITIONER AND AIR CONDITIONER CONTROL METHOD |
US11739953B2 (en) * | 2021-04-14 | 2023-08-29 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Air conditioning appliance and make-up air assembly |
US11774133B2 (en) * | 2021-08-19 | 2023-10-03 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Air conditioning appliance having a plenum for make-up air |
US11674706B2 (en) * | 2021-09-09 | 2023-06-13 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | System and method for operating an air conditioner unit having an auxiliary electric heater |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050224591A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-13 | Jason Wolfson | Damper control in space heating and cooling |
US20080156891A1 (en) * | 2007-01-03 | 2008-07-03 | American Standard International Inc | PTAC dehumidification without reheat and without a humidistat |
US20120312520A1 (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-13 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle comfort system with efficient coordination of complementary thermal units |
US20120322353A1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Activar, Inc. | Fume hood |
US20140259977A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Timothy McDonald | Sustainable Building System |
CN204165145U (zh) * | 2014-09-28 | 2015-02-18 | 北京拂尘龙科技发展股份有限公司 | 一种具有多重功效的嵌入式空气净化器 |
WO2016051754A1 (ja) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | 株式会社デンソー | 送風装置 |
US20170176027A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Friedrich Air Conditioning Co., Ltd. | Variable Refrigerant Package |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3666002A (en) * | 1970-11-02 | 1972-05-30 | Gen Motors Corp | Control for room air conditioner with electric heat |
US4552058A (en) * | 1983-11-21 | 1985-11-12 | Allis-Chalmers Corporation | Air flow control system having minimum variation in volume |
US4478048A (en) * | 1984-03-05 | 1984-10-23 | General Electric Company | Air sensing control system for air conditioners |
US6009716A (en) | 1996-11-22 | 2000-01-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Integral air conditioner with motors for driving interior and exterior blowers both disposed at exterior side |
US5992160A (en) | 1998-05-11 | 1999-11-30 | Carrier Corporation | Make-up air energy recovery ventilator |
CA2453909A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-22 | Dryair Inc. | Method and apparatus for controlling humidity and mold |
US7922149B2 (en) * | 2004-07-29 | 2011-04-12 | Siemens Industry Inc. | Damper actuator assembly |
TWI263020B (en) * | 2005-02-04 | 2006-10-01 | Foxconn Tech Co Ltd | Ventilation apparatus for exchange of heat and humidity |
JP3794428B1 (ja) * | 2005-02-25 | 2006-07-05 | ダイキン工業株式会社 | 空調制御システムおよび空調制御装置 |
US7628026B1 (en) | 2005-04-22 | 2009-12-08 | Walter Kritsky | Package terminal air conditioner system and associated methods |
US20070181000A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | General Electric Company | Air quality device |
USD618777S1 (en) | 2006-04-24 | 2010-06-29 | Walter Kritsky | Packaged terminal air conditioner insert |
US9067091B2 (en) * | 2006-08-25 | 2015-06-30 | Siemens Industry, Inc. | Damper actuator assembly with speed control |
US20080230619A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Robert Kirby | Heating or heating and air conditioning unit with noise abatement feature and method of use |
RU2011117226A (ru) * | 2008-10-03 | 2012-11-10 | МакЛИН МИДВЕСТ КОРПОРЕЙШН (US) | Кондиционер с узлом экономайзера и фильтра |
US9383115B2 (en) | 2010-03-16 | 2016-07-05 | Ice Air, Llc | Fresh air ventilation package |
US8943848B2 (en) * | 2010-06-16 | 2015-02-03 | Reznor Llc | Integrated ventilation unit |
US9303890B2 (en) * | 2013-03-27 | 2016-04-05 | Russell Haines | Intelligent HVAC register airflow control system |
US10088178B2 (en) * | 2015-05-05 | 2018-10-02 | MJC, Inc. | Multi-zone variable refrigerant flow heating/cooling unit |
US9696044B2 (en) | 2015-07-15 | 2017-07-04 | Haier US Applicance Solutions, Inc. | Air conditioner units and methods for providing make-up air |
-
2019
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-
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-
2022
- 2022-03-22 US US17/701,327 patent/US20220214060A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050224591A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-13 | Jason Wolfson | Damper control in space heating and cooling |
US20080156891A1 (en) * | 2007-01-03 | 2008-07-03 | American Standard International Inc | PTAC dehumidification without reheat and without a humidistat |
US20120312520A1 (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-13 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle comfort system with efficient coordination of complementary thermal units |
US20120322353A1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Activar, Inc. | Fume hood |
US20140259977A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Timothy McDonald | Sustainable Building System |
CN204165145U (zh) * | 2014-09-28 | 2015-02-18 | 北京拂尘龙科技发展股份有限公司 | 一种具有多重功效的嵌入式空气净化器 |
WO2016051754A1 (ja) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | 株式会社デンソー | 送風装置 |
US20170176027A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Friedrich Air Conditioning Co., Ltd. | Variable Refrigerant Package |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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