CN1501031A - 空调机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种空调机及其控制方法，本发明的空调机包括测定室内辐射温度的辐射温度传感器，以及设置在空调机内的根据室内辐射温度来计算室内体感温度，并根据上述体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度之差来控制上述空调机运行方式的微处理器。本发明空调机的控制方法其步骤包括测定室内辐射温度；通过上述阶段测定出的辐射温度计算出上述室内体感温度；以及比较上述阶段算出的体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度，并根据两种温度之差来控制上述空调机运行方式。这样的空调机在增加使用者舒适度的同时，可以在空调机运行一段时间后，减少空调机的不必要运行造成的能量消耗，并可以根据使用者体感温度的变化来保持室内温度。

Description

空调机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空气调节领域的空调机，特别是涉及一种计算出室内体感温度，并随之调节室内温度，提高使用者的舒适度和能量利用率的空调机及其控制方法(Air Conditioner and Controlling Method for theSame)。

背景技术

目前，一般家庭和办公室安装空调机的情况越来越普遍。一般来说，使用上述空调机可实现制冷或制热功能，是根据使用者的设定温度来调节室内温度的。

上述空调机是随着使用者的设定温度来调节室内温度的，而一般的空调机内都装有测定室内温度的温度传感器，并根据通过上述温度传感器测定的温度来控制其运行方式。

现有的空调机使用的温度传感器为测定干球温度的干球温度传感器，而这一温度不同于使用者在室内实际感受的体感温度。也就是说，现有的空调机将使用者设定的理想温度认知为干球温度，并根据测定出的室内的干球温度来调节室内温度。

而且，因为执行制冷功能的空调机在运行时，用比使用者设定的理想温度低的温度来执行制冷功能，因此，虽然在空调机初运行时，能使使用者感觉凉爽，但是，随着制冷时间的延长，室内温度将下降到使用者认为舒适的温度以下，这不仅使舒适度下降，也浪费能量的消耗。

图1是现有的空调机运行时随时间而变化的室内温度的坐标图。

如图1所示，在制冷运行的初期，室内温度随着使用者的设定温度下降，但是，随着制冷时间的延长，虽然使用者的暑热感会逐渐消除，但根据使用者设定的理想温度，室内温度将继续下降而不再增加，最终会使使用者感觉冷，空调机也因过度制冷而浪费能量。

由此可见，上述现有的空调机仍存在有不能保持使用者舒适度、及浪费能量的缺陷，而亟待加以进一步改进。

为了解决上述空调机存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的空调机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的空调机及其控制方法，能够改进一般市面上现有常规的空调机结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的空调机存在的缺陷，而提供一种新型结构的空调机及其控制方法，所要解决的主要技术问题是通过在空调机内部设置测定室内辐射温度的辐射温度传感器，通过上述测定的辐射温度计算体感温度，并根据体感温度控制空调机的运行，使其达到提高使用者的舒适度和能量利用率的目的。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。为了解决上述问题而提出了自己独特的特点，对于为了调节室内空气而安装的空调机来说，比现有的空调机增加了测定室内辐射温度的辐射温度传感器。根据本发明的空调机，其包括测定室内辐射温度的辐射温度传感器，以及设置在空调机内的根据上述辐射温度传感器测定出的装有该空调机的室内辐射温度来计算室内体感温度，并根据上述体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度之差来控制上述空调机运行方式的微处理器。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。

前述的空调机及其控制方法，其中所述的体感温度通过以下公式计算：

      To＝A【Ta+(1-A)】MRT

其中，To：体感温度，

      Ta：室内的干球温度，

      MRT：通过辐射温度传感器测定的辐射温度，

      A：根据使用者在上述空调机上设定的理想风量而定的风量系数。

前述的空调机及其控制方法，其中所述的微处理器在上述体感温度高于上述理想温度的时候运行空调机，在上述体感温度低于上述理想温度的时候停止空调机运行。

根据本发明空调机的控制方法，其步骤包括使用设置在空调机内部的辐射温度传感器测定室内辐射温度的第一阶段；通过上述第一阶段测定出的辐射温度计算出上述室内体感温度的第二阶段；以及比较上述第二阶段算出的体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度，并根据两种温度之差来控制上述空调机运行方式的第三阶段。

前述的空调机及其控制方法，其中所述的空调机的控制方法包括使用者在该空调机上设定理想温度T_s和理想风量V_a，

在所说的第二阶段，通过以下公式计算上述体感温度：

      T_o＝A【T_a+(1-A)】MRT

其中，T_o：体感温度，

      MRT：在上述第二阶段测定的辐射温度，

      A：根据上述理想风量V_a而定的风量系数，

      T_a：上述室内的干球温度。

前述的空调机及其控制方法，其中在所述的第三阶段中，当上述第二阶段计算出的体感温度比上述理想温度高的时候运行上述空调机，当上述第二阶段计算出的体感温度比上述理想温度低的时候停止空调机运行。

本发明空调机及其控制方式与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本发明的空调机包括：测定室内辐射温度的辐射温度传感器，以及设置在空调机内的根据室内辐射温度来计算室内体感温度，并根据上述体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度之差来控制上述空调机运行方式的微处理器。本发明空调机的控制方，，其步骤包括：测定室内辐射温度；通过上述阶段测定出的辐射温度计算出上述室内体感温度；以及比较上述阶段算出的体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度，并根据两种温度之差来控制上述空调机运行方式。

由以上的技术方案可知，本发明空调机为了调节室内空气，在空调机内部安装了辐射温度传感器，当使用者运行该空调机，设定理想温度和理想风量后，利用通过上述辐射温度测定的室内辐射温度计算出室内体感温度，而空调机则被上述体感温度和上述使用者设定的理想温度之差所控制。这样的空调机在增加使用者舒适度的同时，可以在空调机运行一段时间后，减少空调机的不必要运行造成的能量消耗，并可以根据使用者体感温度的变化来保持室内温度。

综上所述，本发明特殊结构的空调机及其控制方法，通过在空调机内部设置测定室内辐射温度的辐射温度传感器，通过上述测定的辐射温度计算体感温度，并根据体感温度控制空调机的运行，使其达到提高使用者的舒适度和能量利用率的功效。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用，且其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是现有的空调机运行时随时间而变化的室内温度的坐标图。

图2是本发明空调机的结构方框图。

图3是本发明空调机运行时随时间而变化的室内温度的坐标图。

图4是本发明空调机的控制方式的流程顺序图。

11......干球温度传感器               12......辐射温度传感器

13......微处理器                     M ......电机

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的空调机及其控制方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2所示，是本发明空调机的结构方框图。

如图2所示，本发明的空调机由测定室内干球温度的干球温度传感器11、测定室内辐射温度的辐射温度传感器12、以及用通过上述干球温度传感器11及辐射温度传感器12测定出的室内的干球温度及辐射温度，与使用者设定的理想风量来计算体感温度并控制电机M吐风量的微处理器13构成。

本发明的空调机内的上述微处理器13随着使用者设定的室内理想温度和理想风量测定室内的干球温度和辐射温度，并随之计算体感温度。在此，上述微处理器13将使用者设定的理想风量改成风量系数用于体感温度的计算。

表1是根据使用者设定的理想风量列出的风量系数A。

【表1】

V_a	＜0.2(弱风)	0.2～0.6(中风)	0.6～1.0(强风)
				A	0.5	0.6	0.7

另一方面，在上述微处理器13中，用者设定的上述理想风量为V_s，理想温度为T_s，上述辐射温度传感器12测定的辐射温度为MRT，随上述理想风量V_a的风量系数为A，通过上述干球温度传感器11测定的上述室内的干球温度为T_a，通过数学公式1计算体感温度T_o。

【数学公式1】

T_o＝A【T_a+(1-A)】MRT

上述微处理器13将通过上述数学公式1计算出的体感温度T_o和理想温度T_s进行比较，并根据两种温度之差来控制上述电机M等，进而调节空调机的运行效能。

表2是根据上述体感温度T_o和理想温度T_s之差 T表示出来的本发明的空调机运行效能的坐标图。在此，上述运行效能表示空调机内部变换器的旋转次数。

【表2】

请参阅图4所示，是本发明空调机的控制方式的流程顺序图。

首先，在第一阶段，使用者在启动设置有上述辐射温度传感器的空调机的同时设定理想温度T_s。(S1)；

在第二阶段，使用者用设定好上述理想温度T_s的空调机设定理想风量V_a。(S2)；

在第三阶段，随着使用者设定理想温度T_s和理想风量V_a，上述空调机通过上述干球温度传感器及辐射温度传感器来测定装有上述空调机的室内的干球温度T_a及辐射温度MRT。(S3)；

在第四阶段，上述空调机利用测定出的干球温度T_a及辐射温度MRT，理想风量V_a和风量系数A，根据上述数学公式1计算出体感温度T_o。(S4)；

在第五阶段，上述微处理器计算出上述体感温度T_o和上述理想温度T_s的温度差

T。(S5)；

在第六阶段，上述微处理器根据计算好的上述温度差

T来控制如表2所示的运行效能。(S6)；

之后，在使用者没有关闭上述空调机的情况下，再次回到上述第三阶段。

请参阅图3所示，是本发明空调机运行时随时间而变化的室内温度的坐标图。

如图所示，在空调机运行初期，随着使用者设定的理想温度，上述空调机将调节室内温度使其下降，之后，经运行时间的延长，室内温度将停留在让使用者感到舒适的舒适区(Comfort Zone)，在保持使用者舒适度的同时，因为不会发生现有空调机的过度制冷现象，可以减少额外的能量消耗。

上述如此结构构成的本发明空调机及其控制方法的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1、一种空调机，其特征在于其包括：

测定室内辐射温度的辐射温度传感器；以及

设置在空调机内的根据上述辐射温度传感器测定出的装有该空调机的室内的辐射温度来计算室内体感温度，并根据上述体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度之差来控制上述空调机运行方式的微处理器。

2、根据权利要求1所述的空调机，其特征在于其中所述的体感温度通过以下公式计算：

      To＝A【Ta+(1-A)】MRT

其中：To：体感温度，

      Ta：室内的干球温度，

      MRT：通过辐射温度传感器测定的辐射温度，

      A：根据使用者在上述空调机上设定的理想风量而定的风量系数。

3、根据权利要求1或2所述的空调机的控制方法，其特征在于其中所述的微处理器在上述体感温度高于上述理想温度的时候运行空调机，在上述体感温度低于上述理想温度的时候停止空调机运行。

4、根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于其中所述的控制方法的步骤为使用设置在空调机内部的辐射温度传感器测定室内辐射温度的第一阶段；通过上述第一阶段测定出的辐射温度计算出上述室内体感温度的第二阶段；以及比较上述第二阶段算出的体感温度和使用者在上述空调机上设定的理想温度，并根据两种温度之差来控制上述空调机运行方式的第三阶段。

5、根据权利要求4所述的空调机的控制方法，其特征在于其中所述的上述空调机的控制方法包括使用者在该空调机上设定理想温度T_s和理想风量V_a，

在所说的第二阶段，通过以下公式计算上述体感温度：

      T_o＝A【T_a+(1-A)】MRT

其中，T_o：体感温度，

      MRT：在上述第二阶段测定的辐射温度，

      A：根据上述理想风量V_a而定的风量系数，

      T_a：上述室内的干球温度。

6、根据权利要求4或5所述的空调机的控制方法，其特征在于其中在所述的第三阶段中，当上述第二阶段计算出的体感温度比上述理想温度高的时候运行上述空调机，当上述第二阶段计算出的体感温度比上述理想温度低的时候停止空调机运行。

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