CN115854422A - 卷帘滤网一体结构、风口组件、空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷帘滤网一体结构、风口组件、空调器及其控制方法。风口组件包括安装主体和卷帘滤网一体结构，安装主体上形成风口，安装主体设有可转动的卷帘轴；卷帘滤网一体结构包括卷帘和滤网，卷帘滤网一体结构活动地安装在安装主体上，卷帘的第一端与卷帘轴连接；当卷帘滤网一体结构处于第一状态，卷帘位于风口处；当卷帘滤网一体结构处于第二状态，滤网位于风口处，卷帘卷绕在卷帘轴上。空调器包括上述的风口组件。控制方法包括：根据卷帘轴的半径、卷帘的厚度和卷帘轴的转过圈数计算点半径；根据带动件的线速度和点半径生成转速数据；根据转速数据控制第一驱动单元。本发明保证卷帘收放顺畅，避免产生凸起、抖动或者过紧卡死等情况。

Description

卷帘滤网一体结构、风口组件、空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种卷帘滤网一体结构、风口组件、空调器及其控制方法。

背景技术

现有的空调上设有风口组件，风口组件包括安装主体、过滤网机构和卷帘机构，安装主体上形成风口，过滤网机构和卷帘机构均安装在安装主体上，过滤网机构包括活动底安装在风口处的过滤网，卷帘机构设置在风口的长度方向的两侧。

卷帘机构包括电机、卷帘轴、卷帘和带动件，安装主体内在风口的长两侧上分别设置有一根卷帘轴，一根卷帘轴由电机带动，另一根卷帘轴设置卷簧或同样由电机带动，卷帘延展于风口的长度两侧之间，且卷帘的延展两端分别牵引在两根卷帘轴上。卷帘能够卷绕在任一根卷帘轴上，沿卷帘的延展方向，卷帘包括密闭的遮挡部和只有边框结构的通风部，当遮挡部位于风口处，卷帘能够对风口防尘遮挡，当通风部位于风口处，风口保持通风状态。

其中，第二根卷帘轴设置卷簧的情况下，卷帘在往复运动中，卷簧一直对卷帘施与拉力，导致卷帘一直存在应力，长此以往会对卷帘和齿轮机构造成损坏等问题，如果卷帘两端收放速度不一致，还会导致卷帘拱起，不能正常运行。

第二根卷帘轴由另一电机带动的情况下，实际上卷帘运行时卷绕在卷帘轴上的卷帘层数发生变化，因而卷帘的线速度也会发生变化。因此两根卷帘轴的线速度难以时刻保持一致，当卷帘两侧收放速度不一致，则产生卷帘凸起、抖动或者过紧卡死等情况。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种将滤网和卷帘结合的卷帘滤网一体结构。

本发明的第二目的在于提供一种风口组件，其利用滤网活动时线速度恒定去准确计算并调控卷绕轴转速，从而使卷帘收放过程移动线速度恒定，避免产生凸起、抖动、或者过紧卡死等情况。

本发明的第三目的在于提供一种保证卷帘收放顺畅的空调器。

本发明的第四目的在于提供一种对于卷帘收放控制的空调器的控制方法，其保证卷帘收放过程移动线速度恒定。

本发明第一目的提供的卷帘滤网一体结构包括卷帘，沿卷帘的延展方向，卷帘包括相对设置的第一端和第二端；还包括滤网，滤网连接在第二端并延续于卷帘，滤网上设有沿其延展方向设置的从动部。

由上述方案可见，卷帘的第一端用于与卷绕轴连接，滤网的沿其延展方向设置的从动部用于与另一可转动的带动件连接，滤网被带动件带动时并非以卷绕方式运动而是沿直线或曲线方向移动，因而滤网的线速度以及带动滤网的电机的转速保持恒定。再以滤网的线速度计算卷帘的卷帘轴电机的实施转速并以此调控，从而使卷帘的线速度保持恒定，因而保证卷帘收放顺畅，避免产生凸起、抖动或者过紧卡死等情况。

本发明第二目的提供的风口组件包括安装主体、卷帘轴、带动件、第一驱动单元和第二驱动单元，安装主体上形成风口，风口的延伸方向上，带动件和卷帘轴分别设置在风口的相对两侧；卷帘轴在第一驱动单元的驱动下转动，带动件在第二驱动单元的驱动下转动；还包括卷帘滤网一体结构，卷帘滤网一体结构包括卷帘和滤网，沿卷帘的延展方向，卷帘包括相对设置的第一端和第二端，滤网连接在第二端并延续于卷帘，滤网上设有沿其延展方向设置的从动部；卷帘滤网一体结构活动地安装在安装主体上，第一端与卷帘轴连接，带动件与从动部传动配合；当卷帘滤网一体结构处于第一状态，卷帘位于风口处；当卷帘滤网一体结构处于第二状态，滤网位于风口处，卷帘卷绕在卷帘轴上。

由上述方案可见，滤网非以卷绕方式运动而是沿直线或曲线方向移动，因而滤网的线速度以及带动滤网的第二驱动单元的转速保持恒定。再以滤网的线速度计算第一驱动单元的实施转速并以此调控，从而使卷帘的线速度保持恒定，因而保证卷帘收放顺畅，保避免产生凸起、抖动或者过紧卡死等情况。

进一步的方案是，从动部包括沿滤网的延展方向设置的第一齿组；带动件上设有绕第二轴心设置的第二齿组；第一齿组与第二齿组啮合。

由上可见，此设置能够保证带动件与滤网之间的稳定传动。

另一进一步的方案是，第一驱动单元为变速电机，和/或第二驱动单元为变速电机。

进一步的方案是，风口组件还包括清洁机构，清洁机构设置在安装主体上；卷帘滤网一体结构在第一状态与第二状态之间变换的过程中，清洁机构接触滤网。

由上可见，由于卷帘移动过程中滤网随着移动，本发明利用滤网的该特点，增设了能够接触滤网的清洁机构，在滤网移动过程中对滤网表面的灰尘进行清理。

进一步的方案是，卷帘轴和清洁机构分别设置在风口的延伸方向的相对两侧。

由上可见，滤网的主要活动位置位于与卷帘轴相对的一侧，此设置对安装主体内部空间的利用更合理，也能避免卷帘轴及相关结构的正常工作。

进一步的方案是，清洁机构包括清洁件和集尘容器；卷帘滤网一体结构在第一状态与第二状态的变换过程中，清洁件接触滤网；集尘容器入口朝上，集尘容器设置在清洁件与滤网之间的接触位置的正下方。

由上可见，此设置下，用户能够很方便地定期清理集尘容器，保证机体内部清洁，保证空调送风的清洁度。

再进一步的方案是，清洁件可转动设置。

由上可见，此设置能够减少对滤网移动的阻碍和减轻对滤网损伤，还能加强清洁效果。

进一步的方案是，安装主体上设有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置沿风口的开口方向依次布置；当卷帘滤网一体结构处于第一状态，卷帘位于第一位置，滤网位于第二位置；当卷帘滤网一体结构处于第二状态，滤网位于第一位置。

再进一步的方案是，滤网具有柔性形变能力；安装主体上设有引导结构，引导结构设置在第一位置与第二位置之间；滤网在引导结构的迫使下弯曲，滤网弯曲地延伸于第一位置与第二位置之间。

由上可见，利用卷帘滤网的柔性，结合引导结构，使滤网结构弯曲180度再回到风口位置上。由于机体内部空间有限，该设置方式巧妙利用风口位置，对空调器的空间布置和产品尺寸影响较小。

进一步的方案是，卷帘轴上设有活动的止转件；当卷帘卷绕在卷帘轴上，卷帘迫使止转件收纳在卷帘轴内；当卷帘位于风口处，止转件可伸出卷帘轴的外周并到达能够与安装主体止转配合的位置。

再进一步的方案是，卷帘轴上设有弹性件；当卷帘位于风口处，弹性件的作用力迫使止转件保持在能够与安装主体止转配合的位置。

由上可见，当卷帘位于风口位置而全部打开时，止转件被弹性件推出并扣住安装主体的卷帘盒上，从而使得电机堵转，主板收到反馈信号后则向电机发出反转控制指令，电机反转并使卷帘重新卷绕到卷帘轴上。

本发明第三目的提供的空调器包括风口组件，风口组件采用上述的风口组件。

本发明第四目的提供的空调器的控制方法用于对上述的空调器进行控制；控制方法包括：根据卷帘轴的半径、卷帘的厚度和卷帘轴的转过圈数生成半径数据；根据带动件的线速度和半径数据生成转速数据；根据转速数据控制第一驱动单元。。

由上述方案可见，滤网的线速度以及带动滤网的第二驱动单元的转速保持恒定，根据卷帘轴的半径、卷帘的厚度和卷帘轴能够计算出当前卷帘在卷帘轴上卷绕多少层，卷帘轴的半径加上所有层数的厚度之和则为计算点的半径，再利用滤网的线速度和计算点半径即可计算出保持卷帘恒定线速度所需的第一驱动单元的实时转速，并以此实施控制第一驱动单元。

附图说明

图1为本发明风口组件实施例的结构图。

图2为本发明风口组件实施例去掉面盖的结构图。

图3为本发明风口组件实施例的剖视图。

图4为本发明风口组件实施例中卷帘滤网一体结构处于第一状态的卷帘轴处的局部剖视图。

图5为本发明风口组件实施例中卷帘滤网一体结构处于第二状态的卷帘轴处的局部剖视图。

图6为本发明风口组件实施例中清洁结构和带动件处的局部剖视图。

具体实施方式

风口组件实施例

本实施例应用在空调器室内机的进风口处。参见图1和图2，风口组件包括安装主体1，安装主体1包括沿图示x轴方向依次设置的卷帘盒11、轨道盒13和集尘盒12，轨道盒13上形成了风口10，风口10沿图示z轴方向贯穿安装主体1，图示x轴方向为风口10的长度方向，图示y轴方向为风口10的宽度方向，本实施例，本实施例中的风口的延伸方向为风口10的长度方向，即图示x轴方向。

参见图1至图3，风口组件还包括安装在卷帘盒11的腔内的卷帘轴21以及安装在卷帘轴盒11的侧壁之外的变速电机20，变速电机20为本发明的第一驱动单元，变速电机20的输出轴伸入卷帘盒11的腔内并与卷帘轴21连接，卷帘轴21在变速电机20的驱动下沿第一轴心转动，第一轴心的轴向为y轴方向。

风口组件还包括安装在集尘盒12的腔内的传动滚筒41和毛刷51，传动滚筒41和毛刷51分别为本发明的带动件和清洁件，另外，集尘盒12内还设置集尘容器120，风口组件还包括安装在集尘盒12的侧壁之外的步进电机40以及齿轮组，步进电机40为本发明的第二驱动单元，步进电机40、齿轮组和传动滚筒41依次传动连接，传动滚筒41在步进电机40驱动下沿第二轴心转动，第二轴心的轴向为y轴方向。

风口组件还包括连接在卷帘轴21与传动滚筒41之间并延伸于卷帘盒11、轨道盒13和集尘盒12三者之间的卷帘滤网一体结构3。卷帘滤网一体结构3包括卷帘31和滤网32，卷帘31包括沿自身延展方向相对设置的第一端311和第二端312，其中，卷帘31的延展方向是垂直于卷帘31的厚度方向且垂直于第一轴心的卷帘31的自身的尺寸方向，本实施例中，卷帘31展开后，卷帘31的延展方向为卷帘31的长度方向。本实施例中，当滤网32处于平整状态，滤网32的延展方向为滤网的长度方向。如图3所示，第一端311通过螺钉固定在卷帘轴21之上，如图2所示，第二端312与滤网32的延展始端固定连接，滤网32延续于卷帘31。

参见图4和图5，卷帘31采用柔性材料制成，且卷帘31可卷绕在卷帘轴21之上。风口组件还包括安装在卷帘轴21上的弹簧22和摆动卡扣23，弹簧22和摆动卡扣23分别为本发明的弹性件和止转件。卷绕轴21上设置有一个凹陷于其卷绕表面210的安装缺口211，弹簧22固定设置在在安装缺口211内，且弹簧22的一端与卷帘轴21固定连接，弹簧22的另一端朝向安装缺口211的开口处；摆动卡扣23可转摆地安装在卷帘轴21上，摆动卡扣23与卷帘轴21的转动连接点位于安装缺口211内。参见图5，当卷帘31卷绕在卷帘轴21的卷绕表面210之外，卷帘31会对摆动卡扣23施与压力并使摆动卡扣23向内摆动并收纳于安装缺口211内，且摆动卡扣23挤压弹簧22而使弹簧22蓄能；参见图1、图3和图4，当卷帘31位于遮挡风口10的位置，此时卷帘轴21外无卷帘31缠绕，摆动卡扣23不受阻碍，弹簧22的作用力下，摆动卡扣23向外伸出至能够与卷帘盒11内的阻挡结构111止转配合的位置。

另外，摆动卡扣23为单向止转结构。摆动卡扣23与阻挡结构111的止转配合只能限制卷帘轴21沿图5视角下的逆时针方向转动而不能限制卷帘轴21沿图5视角下的顺时针方向转动，因此，摆动卡扣23与阻挡结构111的止转配合不能阻碍卷帘轴21卷收卷帘31。

参见图3和图6，滤网32采用柔性材料制成，滤网32的一表侧边缘设置有沿滤网32的延展方向设置的第一齿组321，传动滚筒41的外周设有绕第二轴心设置的第二齿组411，如图6所示，滤网32在外界作用力下能够保持在弯曲状态，但滤网32并不以卷绕方式与传动滚筒41配合。

参见图1和图3，轨道盒13中，在风口10的宽度方向的两侧均设有一道第一轨道131和一道第二轨道132，第一轨道131和第二轨道132之间沿风口10的开口方向依次设置，即沿图示z轴方向依次设置，两道第一轨道131之间形成了本发明的第一位置1301，两道第二轨道132之间形成了本发明的第二位置1302。卷帘滤网一体结构3经过轨道盒13，并且在不同状态下，不同部分会位于第一轨道131以及第一位置1301内，或位于第二轨道132以及第二位置1302中。比如，如图3所示，此时卷帘滤网一体结构3处于本发明的第一状态，此时卷帘31的两侧边缘分别位于两道第一轨道131内，卷帘31位于第一位置1301内，而滤网32的一部分的两侧边缘分别位于两道第二轨道132内，滤网32的一部分位于第二位置1302内。

参见图4和图6，卷帘滤网一体结构3从第一位置1301伸出后，滤网32搭在传动滚筒41上使第一齿组321与第二齿组411啮合，随后滤网32柔性弯曲超过180度后伸入第二位置1302中。其中，为保证滤网32每次动作都能顺利进入第二位置1302，在安装主体1内，在第一位置1301与第二位置1302之间设置有一些带有圆弧导向面的引导结构，如弧面部141，引导结构能够迫使滤网32产生柔性的弯曲形变并使滤网32弯曲地延伸于第一位置1301与第二位置1302之间。

参见图1至图5，在变速电机20以及步进电机40的带动下可以使得卷帘滤网一体结构3活动并使得卷帘滤网一体结构3变换于第一状态与第二状态之间。如图1至图4所示，此时卷帘滤网一体结构3处于第一状态，此时卷帘31从卷帘轴21上完全展开、位于第一位置1301中并遮挡风口10，且此时滤网32的一部分搭在传动滚筒41上，另一部分位于第二位置1302中，此状态能够为风口阻挡灰尘，防止灰尘进入机体内。另外，此状态下摆动卡扣23从卷帘轴21上向外伸出并与阻挡结构111止转配合，此时使得变速电机20堵转，主板收到反馈信号后则向变速电机20发出反转控制指令，变速电机20反转并使卷帘31重新卷绕到卷帘轴21上。

图5所示卷帘滤网一体结构3处于从第一状态变化至第二状态的过程状态，第一状态变化至第二状态的过程中，卷帘31逐渐卷收到卷帘轴21上并逐渐脱离第一位置1301，滤网32则逐渐进入第一位置1301。当卷帘滤网一体结构3到达第二状态，卷帘31完全卷收于卷帘轴21上，滤网32位于第一位置1301内，此设置下滤网32对风口10起过滤作用。

另外，参见图3，毛刷51沿第三轴心可转动地安装在集尘盒12内，第三轴心平行于传动滚筒41的转动轴心、即第三轴心平行于第二轴心。毛刷51的刷毛保持与滤网32接触。而集尘容器120的入口朝上且集尘容器120位于毛刷51与滤网32的接触处的正下方，卷帘滤网一体结构3变换于第一状态与第二状态之间而使得滤网32运动时，毛刷51能够对滤网32进行清扫，灰尘则会落入集尘容器120。

空调器的控制方法实施例

本发明的控制方法主要对风口组件进行控制，主要目的在于使得卷帘31收放顺畅，避免产生凸起、抖动或者过紧卡死等情况。

本发明的控制方法主要基于卷帘滤网一体结构3同时包括卷帘31和滤网32、卷帘31与卷帘轴21以卷绕形式配合而滤网32则与传动滚筒41以非卷绕形式配合而实现。进一步地，如图6所示，滤网32与传动滚筒41以齿组啮合方式传动配合，此方式下，滤网32不会卷绕层叠在传动滚筒41上，因此滤网32与传动滚筒41之间的传动连接处与第二轴心之间半径不会发生变化，因此，当驱动传动滚筒41的步进电机40的转速一定，滤网32的线速度也不会发生变化。因此步进电机40的转速无需实时调控。

参见图4和图5，而由于卷帘31与卷帘轴21以卷绕形式配合，而卷帘31具有一定厚度，卷帘31位于不同位置时、即当卷帘轴21转过圈数不同时，卷帘31在卷帘轴21上卷绕层数不同，卷帘31最外层与第一轴心之间的半径不同，因而导致卷帘31送出的线速度有所不同。因此，若需要保证卷帘31送出的线速度，则需要对变速电机20的转速进行控制。

已知线速度与转速的关系是：v＝2Enr。由于卷帘31的线速度与滤网32的线速度一致，因此，本发明结合卷帘轴21的半径r、卷帘31的厚度h以及变速电机20转过圈数x去计算出卷帘31最外层的半径数据，再根据滤网32的线速度V₁和计算出的半径数据计算变速电机20的转速n₂，转速n₂即本发明的转速数据，并以此进行实时控制。

以本发明的第一状态为初始状态，第二状态为目标状态，计算公式为

此时卷帘31处于遮挡风口10的第一位置1301中，如图4所示，初始状态下，卷帘轴21上的卷帘31卷绕圈数为0圈，变速电机20转过圈数x＝0。当需要卷收卷帘31，控制滤网32保持线速度V₁运动，并实时根据公式

计算变速电机20的转速n2并据此对变速电机20进行实时控制。过程中变速电机20转过圈数逐渐增加、卷帘轴21上的卷帘31卷绕圈数x逐渐增加，过程中需要控制变速电机20的转速n2逐渐减小。

以本发明的第二状态为初始状态，第一状态为目标状态，计算公式为：

初始状态下，当卷帘31完全卷收在卷帘轴21上，卷帘31的卷绕圈数为y圈，变速电机20转过圈数x＝0。当需要展开卷帘31，控制滤网32保持线速度V₁运动，并实时根据公式

计算变速电机20的转速n₂并据此对变速电机20进行实时控制。过程中变速电机20转过圈数x逐渐增加、卷帘轴21上的卷帘31卷绕圈数逐渐减少，过程中需要控制变速电机20的转速n₂逐渐增大。

其他实施例中，卷帘和滤网以可拆卸分离的方式连接在一起。

其他实施例中，从动部包括沿滤网的延展方向设置的摩擦面，带动件为摩擦轮。

其他实施例中，毛刷固定不可转。

其他实施例中，卷帘轴上不安装弹簧或其他弹性件，摆动卡扣或其他形式安装在卷帘轴上的止转件能够在离心力作用下移动到卷帘轴的外周并且到达能够与安装主体止转配合的位置。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.卷帘滤网一体结构，包括卷帘，沿所述卷帘的延展方向，所述卷帘包括相对设置的第一端和第二端；

其特征在于：

还包括滤网，所述滤网连接在所述第二端并延续于所述卷帘，所述滤网上设有沿其延展方向设置的从动部。

2.风口组件，包括安装主体、卷帘轴、带动件、第一驱动单元和第二驱动单元，所述安装主体上形成风口，所述风口的延伸方向上，所述带动件和所述卷帘轴分别设置在所述风口的相对两侧；所述卷帘轴在所述第一驱动单元的驱动下转动，所述带动件在所述第二驱动单元的驱动下转动；

其特征在于：

还包括卷帘滤网一体结构，所述卷帘滤网一体结构包括卷帘和滤网，沿所述卷帘的延展方向，所述卷帘包括相对设置的第一端和第二端，所述滤网连接在所述第二端并延续于所述卷帘，所述滤网上设有沿其延展方向设置的从动部；

所述卷帘滤网一体结构活动地安装在所述安装主体上，所述第一端与所述卷帘轴连接，所述带动件与所述从动部传动配合；

当所述卷帘滤网一体结构处于第一状态，所述卷帘位于所述风口处；

当所述卷帘滤网一体结构处于第二状态，所述滤网位于所述风口处，所述卷帘卷绕在所述卷帘轴上。

3.根据权利要求2所述的风口组件，其特征在于：

所述从动部包括沿所述滤网的延展方向设置的第一齿组；

所述带动件上设有绕所述第二轴心设置的第二齿组；

所述第一齿组与所述第二齿组啮合。

4.根据权利要求2所述的风口组件，其特征在于：

所述第一驱动单元为变速电机，和/或，所述第二驱动单元为变速电机。

5.根据权利要求2至4任一项所述的风口组件，其特征在于：

所述风口组件还包括清洁机构，所述清洁机构设置在所述安装主体上；

所述卷帘滤网一体结构在所述第一状态与所述第二状态之间变换的过程中，所述清洁机构接触所述滤网。

6.根据权利要求5所述的风口组件，其特征在于：

所述卷帘轴和所述清洁机构分别设置在所述风口的延伸方向的相对两侧。

7.根据权利要求5所述的风口组件，其特征在于：

所述清洁机构包括清洁件和集尘容器；

所述卷帘滤网一体结构在所述第一状态与所述第二状态的变换过程中，所述清洁件接触所述滤网；

所述集尘容器入口朝上，所述集尘容器设置在所述清洁件与所述滤网之间的接触位置的正下方。

8.根据权利要求7所述的风口组件，其特征在于：

所述清洁件可转动设置。

9.根据权利要求2至4任一项所述的风口组件，其特征在于：

所述安装主体上设有第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置沿所述风口的开口方向依次布置；

当所述卷帘滤网一体结构处于第一状态，所述卷帘位于所述第一位置，所述滤网位于所述第二位置；

当所述卷帘滤网一体结构处于第二状态，所述滤网位于所述第一位置。

10.根据权利要求9所述的风口组件，其特征在于：

所述滤网具有柔性形变能力；

所述安装主体上设有引导结构，所述引导结构设置在所述第一位置与所述第二位置之间；

所述滤网在所述引导结构的迫使下弯曲，所述滤网弯曲地延伸于所述第一位置与所述第二位置之间。

11.根据权利要求2至4任一项项所述的风口组件，其特征在于：

所述卷帘轴上设有活动的止转件；

当所述卷帘卷绕在所述卷帘轴上，所述卷帘迫使所述止转件收纳在所述卷帘轴内；

当所述卷帘位于所述风口处，所述止转件可伸出所述卷帘轴的外周并到达能够与所述安装主体止转配合的位置。

12.根据权利要求11所述的风口组件，其特征在于：

所述卷帘轴上设有弹性件；

当所述卷帘位于所述风口处，所述弹性件的作用力迫使所述止转件保持在能够与所述安装主体止转配合的位置。

13.空调器，包括风口组件，其特征在于：

所述风口组件采用上述权利要求2至12任一项所述的风口组件。

14.空调器的控制方法，其特征在于：

所述控制方法用于对上述权利要求13所述的空调器进行控制；

所述控制方法包括：

根据所述卷帘轴的半径、所述卷帘的厚度和所述卷帘轴的转过圈数生成半径数据；

根据所述带动件的线速度和所述半径数据生成转速数据；

根据所述转速数据控制所述第一驱动单元。

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