CN1175671A - 空调器的吸气进口/排气出口的开关装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种空调器的吸气进口/排气出口的开关装置及其使用方法,其在电源恢复时,根据计算的时间间隔关闭吸气进口和排气出口。其包括:电压检测单元,检测吸气进口和排气出口的开启或关闭过程中的输入电压变化;控制单元,确定电源中断是否发生并控制排气出口门和吸气格栅的开启或关闭;存储单元,存储电源中断发生前的排气出口门和吸气格栅的开启或关闭所持续的时间间隔;和驱动单元,移动排气出口门和吸气格栅,使排气出口和吸气进口完全关闭。

Description

空调器的吸气进口/排气出口 的开关装置及其方法

本发明涉及一种具有一个吸气进口/排气出口开启或者关闭装置的空调器，它存储吸气进口和排气出口的开启或关闭的持续时间直到发生电源中断，并且在电源再次恢复时能用存储的值再次关闭吸气进口和排气出口，本发明还涉及该装置采用的方法。

如图1所示，一台常用的空调器包括一个主体1，一个带有吸气进口3的吸气格栅部件5，它布置在主体1前面板的底部位置，用来吸入室内空气，和一个排气出口7，用来向室内排出经一台热交换器热交换后的冷气或暖气。该出口位于主体1的前面板的顶部位置。

该排气出口7具有叶片9和11，用来分别水平或者垂直地控制由此向室内排放空气。通常为了设计一个好的外观，也提供一个排气出口的门13。该门安装在前面板的上部，用来开启和关闭排气出口7，以防止在空调器停机备用状态时，灰尘或者外界物质通过排气出口7进入主体1内。

另外，还提供一种附着在主体1上的盖板15，通常为有一个好的外观而设计并用来保护内部的设备。在盖板15下面设有一个手动控制部件17，用于设定空调器的各种期望的工作方式，如自动方式、制冷、加热、除霜、空气清洁等等，除此之外还设定空调器的起/停，和按照期望设定通过排气出口7的空气流量和流动方向。

如图3所示，垂直地移动排气出口门13的驱动装置包括一个附着在主体1的前面板上部的支撑件19，和固定在支撑件19上的一个门电机21，用来向上或者向下移动排气出口门13。一个齿轮23被轴向地连接到门电机21的轴上，当电机21转动时，齿轮被转动。当齿轮23被转动时，安装在门上的齿条25把齿轮23的转动变成垂直移动排气出口门13所需要的直线运动。

该驱动装置还包括另一个电机27，它可以是例如一台步进电机，安装于主体1内；和连接部件29，用于通过电机27来垂直地同步转动一组叶片9。

对于常用的空调器的这种结构，如果一个使用者通过一个遥控器或者一个手动控制部件17选择了一种期望的工作方式，然后按下起/停键(以下称运行键)，门电机21正向转动并使轴向连接于门电机21的轴22上的齿轮23转动，这样由齿轮23转动引起的齿条25的向下移动使排气出口门13向下移动，从而排气出口7被开启。

这时，当安装于排气出口门13的上面和下面的门开启/关闭检测器检测到排气出口7的一个完全开启状态时，门电机21停止，接着一台室内风扇(图中未表示)运转，把房间里的空气通过吸气进口3吸入到主体1中。然后，从吸气进口3进入主体1的室内空气通过流入热交换器的致冷剂的蒸发潜热进行热交换。

通过热交换器热交换后的空气被导入到主体1的上部，然后根据叶片9和11控制的排气量所特定的气流将空气排向室内以实现房间空气的调节。

垂直叶片9用来垂直地调节空气的流向，它是这样实现的，当叶片9的运行键操作引起电机27驱动时，连接件29垂直地摆动叶片9，而当该运行键再次操作使电机27停止时，叶片9停止。

如果在空调器的一个正常运行过程中，运行键处于关的位置，门电机21就反方向转动，并由此转动轴向地连接在门电机21轴上的齿轮23，这样由齿轮23引起的齿条25的向上移动使排气出口门13向上移动，排气出口7因此关闭。这时，当安装于排气出口门13上面和下面的门关闭/开启的检测器检测到排气出口7关闭时，门电机21停止工作，空调器保持其备用状态直到运行键又处于开放位置。

然而，在排气出口门13无论是关闭还是开启的过程中如果发生电源中断就存在一个问题，即停止转动的电机导致排气出口门13在它所处的一个位置立即停止。因为既使在要求的电源恢复后，与排气出口门13有关的位置的信息也是无法获得的，所以排气出口门13既使在空调器处于备用状态时也保持开启。

所以，本发明的一个目的就是为空调器提供一个吸气进口/排气出口的开关装置，该装置根据测量到的直到电源中断发生时的吸气进口和排气出口开启或关闭的持续时间，使吸气格栅和排气出口可以在电源恢复后完全关闭，从而防止空调器处于备用状态时，灰尘和/或外界物质通过吸气进口和排气出口进入主体。本发明还提供该装置采用的方法。

以上目的可通过这样一台空调器来实现，其具有吸气进口/排气出口的关闭或开启装置，从而能防止不希望的灰尘和/或外界物质进入空调器；该空调器还有一个吸入室内空气的吸气进口，一台用来对从所述吸气进口吸入空气进行热交换的热交换器，和一个排出被热交换器热交换后的空气的排气出口，所述的装置包括：

一个吸气格栅，用来开启和关闭所述吸气进口，以防止不期望的灰尘或外界物质从该吸气进口进入；

用来检测输入电压的电压检测装置，该被检测的输入电压可能会在吸气进口和排气出口的开启或关闭时发生变化；

控制装置，它根据电压检测装置检测到的输入电压确定电源中断是否发生，并控制排气出口门和吸气格栅的开启或关闭；

存储器装置，存储电源中断发生前排气出口门和吸气格栅的开启或关闭所持续的时间间隔；

驱动装置，根据存储器装置存储的时间间隔来移动排气出口门和吸气格栅，从而使排气出口和吸气进口完全关闭。

本发明的另一方面，是提供空调器的排气出口的一种关闭或开启的方法，该方法包括以下步骤：

响应来自运行控制装置的起/停指令，通过其驱动装置的控制来关闭/开启排气出口门和吸气格栅；

根据检测到的输入电压的变化确定电断中源(与否)，同时，对在排气出口门和吸气格栅开启/关闭所发生的时间间隔计时；

在存储器装置中存储发生电源中断前测定的计时值；

参考电源中断期间检测到的输入电压的变化，确定中断的电源是否再次恢复；和

如果电源恢复，根据存储在存储器装置中的时间间隔控制驱动装置完全关闭排气出口门和吸气格栅。

以下根据附图的具体描述将使本发明的其它目的和情况变得更加清楚，其中

图1是一台排气出口开启的常用空调器的透视示意图；

图2是一台排气出口关闭的常用空调器的透视示意图；

图3是该空调器结构的透视示意图；

图4是根据本发明的一个具体实施例的空调器的透视示意图；

图5是根据本发明的一个实施例，其吸气进口和排气出口都关闭的空调器的剖面图；

图6是本发明的主要元件的装配图；

图7是根据本发明一个实施例的空调器的排气出口开启或关闭装置的控制方框图；

图8是适用于本发明的吸气进口的关闭或开启驱动装置的详细电路图；

图9A-9C是空调器排气出口开启或关闭控制步骤次序的流程图。

现在根据附图对本发明的最佳实施例进行详细描述。所有附图中，由同样参考号或符号指定的相同部分的进一步详细说明将被略去。

如图4所示，主体1具体部件30，它用来开启和关闭吸气进口3，该吸气进口3吸入室内空气并防止任何外界物质从吸气进口3进入。如图5所示，部件30可以包括，一个电机31，一个随电机31动作而转动的齿轮32，一个滑动部件33，一组吸气格栅34和导向部件35。滑动部件33和齿轮32啮合并且对应齿轮32的转动进行线性运动。吸气格栅组34随滑动部件33的线性运动而转动，并因此关闭或开启吸气进口3。导向装置35位于每个吸气格栅34的两端，并且相对于吸气格栅34的静止位置转动，这样导向装置的转动就使吸气进口开启和关闭。

而且，部件30还在其后部主体1内有一长方形的热交换器37，该热交换器37对从吸气进口3吸入的室内空气进行热交换，利用致冷剂的蒸发潜热产生期望的冷气或暖气。在热交换器37的上方设有鼓风机41(下文中称室内风扇)，用来从吸气进口3吸入室内空气和从排气出口7向室内排出经热交换后的空气。另外，围绕着室内风扇41安装有管件43覆盖着室内风扇41，并且引导空气从吸气进口3往排气出口7流动。

如图6所示，吸气格栅34的两端各设有两个凸块，即：第一凸块34a，作为吸气格栅34和导向部件35相连的转动的铰链轴，第二凸块34b，它插入滑动部件33上形成的一个槽33a，随滑动部件33的线性运动而使吸气格栅34转动。

导向部件35设有一个孔35a用来容纳第一凸块34a，还设有一个只能让第二凸块34b通过的弧形导向孔35b，在滑动部件33做线性运动时，第二凸块34在其中转动。另外，滑动部件33还有一个和齿轮32啮合的齿条33b。

接下来，参照附图7和8，对排气门13和吸气格栅34的开启和关闭的控制电路进行描述。

在图中，电源装置100用来接收从交流供电站101来的工业交流电压并且提供空调器通常运行所需要的直流电压。运行控制装置102用来设定运行状态如加热、冷却、加湿、送风等类似的用户期望的工作模式，并设定期望的温度(Ts)，风量等诸如此类的运行状态，并且还具有起/停键(运行键)。

控制装置104是一台微机，用来接收电源装置100输出的直流电压并初始化空调器器，同时，根据由运行控制装置102设定的运行状态控制空调器器的整个运行。这个控制装置104还根据直到电源中断发生时的吸气进口和排气出口的开启或关闭所持续的时间间隔，控制供给电机21和31的电功率，从而使排气出口门13和吸气格栅34完全关闭。注意，所述的时间间隔如后文所述可以存储在存储器装置中。

房间温度检测装置106用来检测吸入的房间空气温度Tr并保持用户设定的温度Ts。用于驱动排气出口的门电机21的装置108接收来自控制装置104的在起动和停止指令下发出的控制信号，并控制与排气出口门13的上下移动有关的电机21。

另外，检测排气出口门13的当前位置的装置110检测排气出口门13的位置以确定排气出口7目前是开或关，然后把结果传送给控制装置104。

用来驱动吸气进口门电机31的装置112，在通过运行控制装置102输入起动或停止信号时，接收到一个从控制装置104输出的控制信号，并且通过控制驱动吸气进口门电机31，从而使关闭和开启吸气进口3的吸气格栅34移动，如图8所示，这里的装置112包括：一个转换器IC113，作用是把从控制装置104的输出端P₁、P₂输出的高电平的信号分别转换为控制相关的门关闭和开启的信号；第一继电器RY1，当从转换器IC113来的表示门开启的低电平信号出现时，RY1闭合以将从电源装置100接收的12V直流电压传送到吸气进口门电机31，使它正向转动；第二继电器RY2，当从转换器IC113来的表示门关闭的低电平信号出现时，RY2闭合以将从电源装置100接收的12V直流电压传送到吸气进口门电机31，使它倒向转动。

还提供了装置114，它根据随着滑动部件33升高而移动的吸气格栅30的当前位置检测吸气进口3是否开启，然后把结果提供给控制装置104。

提供的风向调节装置116使空气均匀地送进房间，并且它包括：一个垂直风向调节装置118，当来自控制装置104的控制信号要求时，垂直风向调节装置118驱动电机119上/下移动垂直叶片9；和一个水平风向调节装置120，当来自控制装置104的另一个控制信号要求时，它驱动另一个电机121左/右移动水平叶片11。

当房间温度检测装置106检测到房间温度Tr和设定温度Ts之间有一个差值时，压缩机驱动装置122根据控制装置104的控制信号驱动压缩机117，风扇电机驱动装置124根据控制装置104的控制信号，通过控制室内风扇电机39的转动来驱动室内风扇41，把热交换器37进行热交换后的空气吹入室内。

在图中，电压检测装置126检测电源装置100提供的直流电压的大小，并依次提供给控制装置104，根据检测的信息，确定吸气进口3和排气出口7在开启或关闭过程中是否发生电源中断，或电源是否再次恢复。存储器装置128存储从关闭或开启吸气进口3和排气出口7到发生电源中断的时间间隔，当电源再次恢复时，将通过一个缓冲存储器(未示出)读出的存储内容送到控制装置104的一个输入/输出端口。在存储器装置128的仪器中，在完成存储器装置128的操作过程中，使用了EEPROM进行这些操作。

显示装置130显示在控制装置104的控制下，由运行控制装置102提供的被选运行模式(空调的自动方式、制冷、加热、除霜、空气清洁和其它)，和房间温度Tr和设定温度Ts，以及空调器的运行情况。

下面将描述空调器的吸气进口/排气出口的关闭和开启的运行情况和优点以及采用的方法。

图9A至9C是空调器吸气进口/排气出口的开启或关闭的控制步骤次序的流程图。

为了便于解释，假定在初始状态，排气出口7和吸气进口3保持关闭。

首先，当空调器接通电源时，电源装置100把从交流电源站(未示出)供给的工业交流电转换为空调器工作所要求的电压大小的直流电压。所获得的直流电压供给控制装置104和各个驱动电路。

当从电源装置100来的直流电压提供给控制装置104时，通过控制装置104对空调器初始化(S1)。

如果一个用户设定了期望的运行模式和一个温度Ts，然后按下运行键，则来自运行控制装置102的运行选择信号和运行开始信号(下文中称运行信号)提供给控制装置104。

这样，在步骤S2，控制装置104确定是否提供运行信号。如果没有(在No的情况)，控制装置104保持空调器处于备用模式并且重复步骤S2。

如果运行信号被输入(在Yes的情况)，则进行步骤S3。在步骤S3中控制装置104通过其输出端P1输出作为开启指令以打开吸气进口3的高电平的控制信号到装置112。因此，从相关的转换器IC113来的低电平的开启指令使继电器RY1的一个触点RY1c处于关的状态。

在继电器RY1的触点RY1c处于关的状态期间，从交流供电站101来的交流电压供给吸气进口门电机31的线圈31a。然后，电机31开始转动，使吸气进口3的开启能按照前文中附图6所描述的运行过程进行，其中的细节在此略去。

步骤S4，控制装置104输出一个控制信号，该控制信号将排气出口7的开启指令传送给装置108。当电机21工作时，电机21、齿轮23、齿条25和与齿条25相关的排气出口门13将有组织地运行。排气出口7因此被打开。

然而，应指出的是上述的排气出口门13和吸气格栅34的开启操作是同步进行的。

这时，控制装置104对两个门的开启持续的时间间隔T1计时(S5)，同时，电压检测装置126继续检测从电源装置100来的电压V并把它报告给控制装置104。控制装置104比较预先设定的参考电压Vs和报告的值，并确定检测的值的大小是否比参考值低，并根据比较结果确定电源中断是否发生(S6)。

在没有电源中断发生时(步骤S6的回答是No)，进入步骤7，在步骤7中，两个装置110和114分别检测排气出口门13向下移动和滑动部件33向上移动的当前位置。

控制装置104根据所述装置110和114检测的信号确定排气出口门13和吸气格栅34是否开启。从步骤S3到S7的循环一直重复直到门13扣吸气格栅34被开启。如果在确定步骤S7，确定门13和吸气格栅34被开启(在Yes的情况)，则过程进入步骤8，在步骤8中，装置108在控制装置104的控制下停止排气出口电机21，从而完成排气出口门13的开启操作。装置112也响应从控制装置104其输出端P1输出的低电平的开启指令来停止驱动吸气进口电机31，来完成吸气格栅34的开启操作。

然后，在步骤S9，风扇电机驱动装置124驱动室内风扇41并在控制装置104的控制下控制其转动。被驱动的室内风扇41把室内空气吸入主体1，房间温度检测装置106检测被吸入的空气温度Tr。

接着，根据检测的房间温度Tr和设定的温度Ts之间的比较，决定是否需要驱动压缩机的情况，其中所述情况是：一种情况是房间温度检测装置检测的检测温度比用户预先设定的温度高，空调器处在制冷状态，另一种情况是检测的温度比用户预先设定的温度低，空调器处在加热状态。

如果在步骤10确定的是不需要驱动压缩机的情况(No的情况)，步骤返回到步骤S9并且继续检测房间温度。如果确定的答案是相反的，则进行到步骤11，在步骤11控制装置104根据温度Tr和Ts之间的差值确定驱动压缩机123所需要的运行频率，然后向压缩机驱动装置122输出一个适合驱动压缩机123的控制信号。压缩机的工作表明空调器的一种正常运转。

在正常运转过程中，在步骤S13处停止键可能会被按下。如果是这样，从步骤S13进入步骤S14，此处，控制装置104输出一个控制信号到压缩机驱动装置122和风扇电机驱动装置124以停止压缩机123和室内风扇电机39。一旦停止指令发出，吸气进口3和排气出口7就应被关闭。到这时，控制装置104通过其输出端P2输出一个高电平的控制信号到装置112以关闭吸气进口3。该输出信号被转换器IC113转换，然后产生一个低电平的信号，该信号使继电器RY2的触点RY2c关闭。这种情况表明从交流供电站101来的交流电压施加在吸气进口电机31的线圈31b上。吸气进口电机31的倒向转动使得吸气进口3能按图6所示的装配部件的有组织地操作而被关闭。同样，排气出口电机21的倒向转动，使连着齿轮23的排气出口门13向上移动，从而关闭排气出口7。

这时，在步骤S17，控制装置104开始对排气出口门13和吸气格栅34关闭过程中用的时间间隔计时，同时，电压检测装置126检测从电源装置100来的直流电压大小，并把它输出到控制装置104，控制装置比较检测的电压和一个预先设定的恒定参考电压Vs，以便看出是否发生电源中断。

在电源中断的情况，检测的电压V比参考电压Vs低，进行步骤S19，在步骤S19，控制装置104将计时的时间间隔T2的持续时间存储到存储器装置128中，然后在步骤20中，通过将一个预先设定的恒定参考电压Vs与检测到的从电源装置供给的直流电压V比较，来确定电源恢复与否。

重复步骤S19和S20直到需求的电源再次输入。当电源再次供给时，直流电压V比参考电压Vs高，从而使步骤进行到S21。在步骤S21，控制装置104再次输出控制信号到装置108和112，以便使在电源中断过程中处于静止的排气出口门13和吸气栅34完全关闭。

这时，在步骤S22，当关闭排气出口门和吸气格栅时，确定控制装置104计算的排气出口门电机21和吸气进口电机31的驱动时间，并确定是否经过一个预定的时间间隔(从排气出口门和吸气格栅完全关闭所占用的时间Tm中扣除存储器装置中存储的时间间隔T2得到的，即Tm-T2)，如果没有经过，则返回步骤S21，排气出口电机21和吸气进口电机31继续运转直到排气出口门13和吸气格栅34完全关闭。

在经过预定时间间隔Tm-T2后(在Yes的情况)，就确定它被完全关闭，然后进行步骤S23，在步骤S23中，装置112根据通过控制装置104的输出端P2输出的载有来自控制装置的关闭指令的一个低电平的控制信号，使吸气进口电机31停止，由此完成吸气格栅34的关闭。然后，在控制装置104的控制下，装置108停止驱动排气出口电机21，从而完成排气出口门13的关闭。

接着，在步骤S24，控制装置104保持空调器的备用状态直到来自运行控制装置102的启动指令再次输入，然后返回到步骤S2。

同时，当电压检测装置126检测的直流电压V比恒定的参考电压Vs低时，表明电源中断发生(Yes的情况)，则执行步骤S61，在该步骤，排气出口门13和吸气格栅34开启过程中持续的时间间隔T1，通过输入/输出端口被存储到存储器装置128中。

重复步骤S61和S62直到要求的电源再次输入。电源再次供给时，直流电压V比参考电压Vs高，从而进入步骤S63，在步骤S63中，控制装置104再次输出控制信号到装置108和112，以便使电源中断过程中已处于静止的排气出口门13和吸气格栅34完成关闭。

此时，在步骤S64，当关闭排气出口门和吸气格栅时，确定控制装置104计算的排气出口电机21和吸气进口电机31的驱动时间，并确定是否经过了存储器装置中存储的一个预定时间间隔T1，如果没有经过，返回到步骤S63，排气出口电机21和吸气进口电机31继续转动直到排气出口门13和吸气进口格栅34完全关闭。

在经过预定时间间隔T1后(在Yes的情况)，就可以确定完全关闭，然后进行步骤S23。

同样，在步骤S18没有电源中断的情况下(在No的情况)，进行步骤S65，控制装置104对排气出口电机21和吸气进口电机31的关闭持续时间间隔计时，并确定是否经过了一个预定时间间隔Tm，即完全关闭排气出口门和吸气格栅的时间，如果仍未经过，，则返回到步骤S15，排气出口电机21和吸气进口电机31继续运转直到排气出口门13和吸气格栅34完全关闭。在经过预定时间间隔Tm后(在Yes的情况)，就确定完全关闭，然后进行步骤S23。

根据本发明的空调器的排气出口开启或关闭装置及与之相关的方法，虽然门关闭过程中发生了电源中断，但电源恢复后，门仍能完全关闭。所以，可以防止不期望的灰尘和外界物质进入机体。

Claims (7)

1.一种空调器，具有用于关闭或开启排气出口的装置，从而能够防止不期望的灰尘或外界物质进入空调器；该空调器还具有一个吸入室内空气的吸气进口；一台用来与从所述吸气进口吸入的空气进行热交换的热交换器；和一个将经热交换器热交换后的空气排出的排气出口；所述装置包括：

开启和关闭所述吸气进口的吸气格栅，以防止不期望的灰尘或外界物质从该吸气进口进入；

电压检测装置，用来检测在吸气进口和排气出口的开启或关闭期间的输入电压的变化；

控制装置，根据所述电压检测装置检测到的输入电压确定电源中断是否发生，并控制排气出口门和吸气格栅的开启或关闭；

存储器装置，用来存储电源中断发生前，所述排气出口门和所述吸气格栅的开启或关闭所持续的时间间隔；

驱动装置，根据存储器装置存储的所述时间间隔来移动所述排气出口门和所述吸气格栅，从而使所述排气出口和所述吸气进口完全关闭。

2.如权利要求1所述的装置，其中当所述电压检测装置检测的输入电压比一个预先设定的参考电压低时，所述控制装置确认电源中断发生。

3.如权利要求1所述的装置，其中当所述电压检测装置检测的输入电压比一个预先设定的参考电压高时，所述控制装置确认没有电源中断发生或电源中断恢复。

4.如权利要求1所述的装置，其中的所述控制装置在电源恢复时，根据所述驱动装置驱动过程中计算的持续时间间隔，控制排气出口门和吸气格栅的关闭。

5.一种空调器的排气出口的关闭或开启方法，该方法包括以下步骤：

根据运行控制装置的起/停指令，通过控制驱动装置来关闭/开启排气出口门和吸气格栅；

根据检测到的输入电压的变化确定电源中断，同时，对排气出口门和吸气格栅开/关发生过程所持续的时间间隔计时；

在存储器装置中存储发生电源中断前测定的计时值；

根据电源中断期间检测到的输入电压的变化，确定中断的电源是否再次恢复；和

如果电源恢复，根据存储在存储器装置中的时间间隔控制驱动装置完全关闭排气出口门和吸气格栅。

6.如权利要求5所述的方法，其中如果在排气出口门和吸气格栅开启期间发生电源中断，当电源再次恢复时，排气出口门和吸气格栅可以根据存储器装置存储的开启时间，通过驱动装置的倒向转动来关闭。

7.如权利要求5所述的方法，其中如果在排气出口门和吸气格栅关闭过程中发生电源中断，当电源再次恢复时，排气出口门和吸气格栅可以根据从整个关闭时间Tm中扣除存储器装置中存储的关闭时间T2而得到的时间间隔，来驱动驱动装置使其被关闭。

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