一種可以調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法
2023-06-30 12:19:01
專利名稱：一種可以調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法
技術領域：
本發明涉及一種可以調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法。
背景技術：
電製冷空調器由於其熱力學循環特性，在夏季製冷時會有大量的水份在蒸發器上凝結成冷凝水並被排到室外。一方面，排出來的冷凝水影響了環境，同時浪費了資源；另一方面，室內蒸發器在凝結水份的同時降低了室內空氣的溼度。在我國北方大部分地區，氣候比較乾燥，使用空調器製冷後明顯使得空氣的溼度過低，造成了人體的不舒適。在冬季空調製熱時，由於室內溫度的升高，也造成了室內空氣溼度的降低，同樣需要對空氣進行加溼處理，以維持人體的舒適。根據有關研究結果，人體感覺最舒適的空氣溼度範圍為40％RH～60％RH。
發明內容
本發明目的在於提供一種可以調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種可以調節溼度的空調器，包括風機，空調器送風側設有蒸發器，蒸發器的下面設有接水盤，接水盤的接水管接蒸汽發生裝置，蒸汽發生裝置的蒸汽噴出口位於蒸發器外側。
所述的接水盤的接水管連接有水箱，水箱下部設有出水口，出水口連接有送水管和排水管，送水管的下端和蒸汽發生裝置連接，水箱上部連接有溢水管、補水管。
所述的送水管和排水管上設有和空調器的控制板相連的送水電磁閥和排水電磁閥。
所述的空調器風機的迴風側還設有溼度傳感器，蒸汽發生裝置內設有水位傳感器，兩個傳感器和空調器的控制板相連接。
所述的蒸汽噴出口處還設置有和空調器控制板相連的負離子發生器。
在送水電磁閥和蒸汽發生裝置之間還串接一個和控制板相連的納米光觸媒水處理裝置。
控制板上設有信號線插槽、電源線插槽、溼度設定裝置、與主控板連接的電源插槽、與主控板連接的信號線插槽、聲光報警裝置。
送水電磁閥、排水電磁閥為常閉型兩通電磁閥，蒸汽發生裝置可以選用超聲波加溼器、電熱式加溼器。
一種可以調節溼度的空調器的溼度調節控制方法，其特徵在於該方法包括一下步驟(一)通過控制板上與主機連接的信號線得到空調器是否開機工作的信號；(二)在接到空調器開機信號的第一個時間脈衝內，負離子發生器通電工作，檢測輸入的設定房間相對溼度值和溼度傳感器測量到的迴風相對溼度值，如果沒有輸入設定的相對溼度值則控制板啟用預設設定的相對溼度值，並計算設定相對溼度值與測量相對溼度值的大小，如果測量相對溼度值太高，需要進行除溼操作；如果測量相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內，則進行儲水操作；如果測量相對溼度值偏低，則進行加溼操作；(三)測量的相對溼度值過高時，進行除溼操作，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，蒸汽發生裝置斷電不工作，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(四)測量的相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內時，進行儲水操作，通過蒸汽發生裝置的水位傳感器檢測的水位信號，判定是否需要進行儲水，需要儲水時，常閉送水電磁閥通電打開，常閉排水電磁閥斷電關閉，水處理裝置通電點亮紫外燈；不需要儲水時，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，蒸汽發生裝置斷電不工作，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(五)測量的相對溼度值過高時，進行加溼操作，蒸汽發生裝置通電產生水蒸汽，通過蒸汽發生裝置的水位傳感器檢測的水位信號，判定水量是否充足，水量不夠時，需要進行儲水，常閉送水電磁閥通電打開，常閉排水電磁閥斷電關閉，水處理裝置通電點亮紫外燈；如果連續t秒鐘都水量不夠，則蒸汽發生裝置斷電不工作，並發出水量不足的聲光報警信號，此時需要通過補水閥和補水管向蒸汽發生裝置補充乾淨水，水量足夠時不需儲水，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(六)在下一個時間脈衝內從控制板上檢測空調器是否繼續開機的信號，如果繼續開機則重複上面的動作，如果需要停機則轉入下面的動作；(七)接到空調器停機信號後，送水電磁閥斷電關閉；排水電磁閥繼續通電30秒鐘後斷電關閉；蒸汽發生裝置維持原來的狀態20秒鐘後停止，即如果蒸汽發生裝置原來通電工作則繼續通電工作20秒鐘，如果原來停止則維持停止工作的狀態；負離子發生器繼續通電30秒鐘後斷電停止工作，然後空調器斷電關機。
主控制板預設設定相對溼度數值範圍為40％RH～60％RH，相對溼度的偏差值δ範圍為5％RH～8％RH，水量不夠的持續時間t設定為5～10秒鐘。
採用了這種結構和控制方法後，在室內空氣的溼度偏低時，在夏季利用空調器的冷凝水，在冬季利用外加的自來水來自動補充室內的空氣溼度。而且還把納米光催化技術引入到水處理上，以提供潔淨的水蒸汽；同時與負離子技術結合以提高室內空氣的清新度，增強人體的舒適性，是一種健康空調。
圖1為本發明的原理示意圖；圖2為不同溼度下的溼度調節動作示意圖；圖3為本發明的控制流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示的一種可以調節溼度的空調器，包括風機(風扇)2，空調器送風4側設有蒸發器3，蒸發器3的下面設有接水盤7，接水盤7的接水管8連接有水箱9，水箱9下部設有出水口24，出水口24連接有送水管23和排水管15，送水管23的下端和蒸汽發生裝置14連接，蒸汽發生裝置14的蒸汽噴出口6位於蒸發器3外側，蒸汽發生裝置14通過驅動電源線16和控制板50連接。水箱9上部還連接有溢水管17、補水管19，補水管19上設有補水閥20。送水管和排水管15上設有和空調器的控制板50相連的送水電磁閥10和排水電磁閥18。空調器風機2的迴風1側還設有溼度傳感器21，並通過溼度傳感器信號線22和控制板50相連，蒸汽發生裝置14內設有和控制板50相連接的水位傳感器13。蒸汽噴出口6處還設置有和空調器控制板50相連的負離子發生器5。在送水電磁閥10和蒸汽發生裝置14之間還串接一個和控制板50相連的納米光觸媒水處理裝置11。控制板50上設有信號線插槽501、電源線插槽506、溼度設定裝置502、與主控板連接的電源插槽503、與主控板連接的信號線插槽504、聲光報警裝置505。送水電磁閥10、排水電磁閥18為常閉型兩通電磁閥，蒸汽發生裝置14可以選用超聲波加溼器、電熱式加溼器。
可以調節溼度的空調器的溼度調節控制方法包括以下步驟(一)通過控制板50上與主機連接的信號線得到空調器是否開機工作的信號；(二)在接到空調器開機信號的第一個時間脈衝內，負離子發生器5通電工作，檢測輸入的設定房間相對溼度值和溼度傳感器21測量到的迴風1相對溼度值，如果沒有輸入設定的相對溼度值則控制板50啟用預設設定的相對溼度值，並計算設定相對溼度值與測量相對溼度值的大小，如果測量相對溼度值太高，需要進行除溼操作；如果測量相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內，則進行儲水操作；如果測量相對溼度值偏低，則進行加溼操作；(三)測量的相對溼度值過高時，進行除溼操作，常閉送水電磁閥10和排水電磁閥18斷電關閉，蒸汽發生裝置14斷電不工作，冷凝水經過水箱9的溢水管17流向排水管15且不經過排水電磁閥18直接排出室外；(四)測量的相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內時，進行儲水操作，通過蒸汽發生裝置14的水位傳感器21檢測的水位信號，判定是否需要進行儲水，需要儲水時，常閉送水電磁閥10通電打開，常閉排水電磁閥18斷電關閉，水處理裝置11通電點亮紫外燈；不需要儲水時，常閉送水電磁閥10和排水電磁閥18斷電關閉，蒸汽發生裝置14斷電不工作，冷凝水經過水箱9的溢水管17流向排水管15且不經過排水電磁閥18直接排出室外；(五)測量的相對溼度值過高時，進行加溼操作，蒸汽發生裝置14通電產生水蒸汽，通過蒸汽發生裝置14的水位傳感器13檢測的水位信號，判定水量是否充足，水量不夠時，需要進行儲水，常閉送水電磁閥10通電打開，常閉排水電磁閥18斷電關閉，水處理裝置11通電點亮紫外燈；如果連續t秒鐘都水量不夠，則蒸汽發生裝置14斷電不工作，並由聲光報警裝置505發出水量不足的聲光報警信號，此時需要通過補水閥20和補水管19向蒸汽發生裝置14補充乾淨水，水量足夠時不需儲水，常閉送水電磁閥10和排水電磁閥18斷電關閉，冷凝水經過水箱9的溢水管17流向排水管15且不經過排水電磁閥18直接排出室外；(六)在下一個時間脈衝內從控制板50上檢測空調器是否繼續開機的信號，如果繼續開機則重複上面的動作，如果需要停機則轉入下面的動作；(七)接到空調器停機信號後，送水電磁閥10斷電關閉；排水電磁閥18繼續通電30秒鐘後斷電關閉；蒸汽發生裝置14維持原來的狀態20秒鐘後停止，即如果蒸汽發生裝置14原來通電工作則繼續通電工作20秒鐘，如果原來停止則維持停止工作的狀態；負離子發生器5繼續通電30秒鐘後斷電停止工作，然後空調器斷電關機。
主控制板預設設定相對溼度數值範圍為40％RH～60％RH，比如可以選取預設的相對溼度設定值為50％；相對溼度的偏差值δ範圍為5％RH～8％RH，比如在普通的空調工況下，取相對溼度的偏差值δ為5％RH；水量不夠的持續時間t設定為5～10秒鐘，其目的是為了充分保護蒸汽發生裝置14。
本技術中用到的接水盤7、接水管8、水箱9、溢水管17、排水管16全部採用納米抗菌塑料製造，蒸汽連接管12、蒸汽噴出口6採用納米抗菌材料製造。納米光觸媒水處理裝置11由普通過濾網、納米纖維和活性炭濾網、帶有納米孔徑的光觸媒陶瓷小球組成水處理的處理裝置以及紫外燈管組成。
下面結合
本技術的工作原理
空調器處於製冷工作狀態時，空調房間的迴風1在風扇2的作用下經過蒸發器3，在蒸發器3上實現降溫降溼處理後成為低溫送風4送到空調房間。同時給負離子發生器5通電，啟動負離子發生器5。在空調器的迴風口1設置一個溼度傳感器21，用來檢測迴風的溼度。如果溼度傳感器21檢測的相對溼度數值在設定相對溼度的偏差範圍內，則不需要進行加溼；如果溼度偏低，則需要進行加溼處理。
當溼度過高，需要進行除溼處理時，從蒸發器3來的冷凝水通過接水盤7和接水管8後進入水箱9，水箱9水滿後從溢流管17流向排水管15，且不經過排水電磁閥18直接排出室外。此時，送水電磁閥10和排水電磁閥18處於不通電的關閉狀態。在需要除溼時，空調機組的溼度調節動作如圖2所示的除溼線段。
當溼度在設定值及其偏差規定的範圍內時，不需要對房間進行加溼處理。不過，為了節約用水，需要對蒸汽發生裝置14進行儲水操作。此時，通過水位傳感器13得到蒸汽發生裝置14的水量。水量充足時，冷凝水和上面一樣，經過接水盤7、接水管8、水箱9、溢流管17後通過排水管15且不經過排水電磁閥18直接排出室外。當水量不夠時，送水電磁閥10通電處於打開的狀態，向蒸汽發生裝置14補充適量的水；同時，給納米光觸媒水處理裝置11內的紫外燈通電，加強對流經其中的水的淨化處理，以給蒸汽發生裝置14提供潔淨的補水。當溼度在設定值的偏差範圍內時，空調機組的溼度調節動作如圖2所示的儲水線段。
當溼度偏低時，需要對房間進行加溼操作。此時給蒸汽發生裝置14通電，同時通過水位傳感器13檢測其中的水量狀況。水量不夠時，送水電磁閥10通電處於打開的狀態，向蒸汽發生裝置14補充適量的水；同時，給納米光觸媒水處理裝置11內的紫外燈通電，加強對流經其中的水的淨化處理，以給蒸汽發生裝置14提供潔淨的補水。如果持續t秒鐘水量不夠，則通過控制板50上的聲光報警裝置發出聲光報警，並切斷蒸汽發生裝置14的電源供給，使其停止工作，此時需要打開補水閥20並通過補水管19補充適量的自來水。水量不夠的持續時間t可以根據經驗設定為5～10秒鐘，其目的是為了充分保護蒸汽發生裝置14。當溼度偏低，需要加溼時，空調機組的溼度調節動作如圖2所示的加溼線段。
冬季制熱時，由於此時的蒸發器3實際上作為熱泵系統的冷凝器使用，沒有冷凝水的凝結，需要完全從補水閥20並通過補水管19補充蒸汽發生裝置14需要的水量，以滿足給空調房間補充溼度的目的。
對該空調器進行加溼處理的控制流程參考附圖3，其控制方法可以用下面的文字來描述(1)從控制板50的與主控制板連接的信號線插槽504得到空調器開機信號後，在第一個時間脈衝內通過控制板50的電源插槽通過電源線向負離子發生器5供電，啟動負離子發生器5。
(2)檢測輸入房間相對溼度的設定值RHSET，如果沒有從溼度設定裝置502輸入設定值，主控制板可以預設設定一個數值，比如可以選取預設的相對溼度設定值為50％；同時主控制板預設設定所要求控制的相對溼度的偏差值δ。在普通的空調工況下，相對溼度的偏差值δ可以取為5％RH。
(3)通過溼度傳感器21採集室內空氣的相對溼度數值RHMEA，並計算該數值與設定值的差值RHDiff，RHDiff＝RHSET-RHMEA，比較RHDiff與δ的大小。如果RHDiff≤δ，轉(4)；否則轉(8)。
(4)通過控制板50，蒸汽發生裝置14斷電停止工作，比較比較RHDiff與-δ的大小。如果RHDiff≥-δ，轉(5)；否則轉(6)。
(5)溼度在要求的偏差範圍內，即RHSET-δ≤RHMEA≤RHSET+δ，通過水位傳感器13檢測蒸汽發生裝置14中的水量狀況，如果水量夠則轉(6)；否則轉(7)。
(6)通過控制板50，送水電磁閥10、排水電磁閥18斷電關閉，同時納米光觸媒水處理裝置11內的紫外燈斷電關閉，轉(11)。
(7)通過控制板50，送水電磁閥10通電打開，同時納米光觸媒水處理裝置11內的紫外燈通電工作，轉(11)。
(8)通過控制板50，蒸汽發生裝置14通電開始工作，同時通過水位傳感器13檢測狀況，如果水量夠則轉(6)，否則轉(9)。
(9)通過控制板50，送水電磁閥10通電打開，同時納米光觸媒水處理裝置11內的紫外燈通電工作。如果持續t秒鐘蒸汽發生裝置14中的水量都不夠，轉(10)，否則轉(11)。水量不夠的持續時間t可以取為5～10秒鐘，主要為了保護蒸汽發生裝置14。
(10)蒸汽發生裝置14斷電停止工作，同時發出水量不夠的聲光報警，此時需要通過補水閥20和補水管19向蒸汽發生裝置補水。
(11)從控制板50與空調器主控制板連接的信號插槽得到空調器是否繼續開機的信號，如果空調器繼續開機，則在下一個時間脈衝轉向(2)；如果得到空調器停機的信號，轉(12)。
(12)送水電磁閥10斷電關閉；排水電磁閥18繼續通電30秒鐘後斷電關閉；蒸汽發生裝置14維持原來的狀態20秒鐘後停止，即如果蒸汽發生裝置14原來通電工作則繼續通電工作20秒鐘，如果原來停止則維持停止工作的狀態；負離子發生器繼續通電30秒鐘後斷電停止工作。
(13)關閉空調器。
本發明可以方便地應用於櫃式空調機(落地式空調機)、單元式空調機、風管送風式空調機以及冷水機組的風機盤管末端等空調設備。
權利要求
1.一種可以調節溼度的空調器，包括風機，空調器送風側設有蒸發器，蒸發器的下面設有接水盤，其特徵在於接水盤的接水管接蒸汽發生裝置，蒸汽發生裝置的蒸汽噴出口位於蒸發器外側。
2.根據權利要求1所述的空調器，其特徵在於所述的接水盤的接水管連接有水箱，水箱下部設有出水口，出水口連接有送水管和排水管，送水管的下端和蒸汽發生裝置連接，水箱上部連接有溢水管、補水管。
3.根據權利要求2所述的空調器，其特徵在於所述的送水管和排水管上設有和空調器的控制板相連的送水電磁閥和排水電磁閥。
4.根據權利要求1、2或3所述的空調器，其特徵在於所述的空調器風機的迴風側還設有溼度傳感器，蒸汽發生裝置內設有水位傳感器，兩個傳感器和空調器的控制板相連接。
5.根據權利要求4所述的空調器，其特徵在於所述的蒸汽噴出口處還設置有和空調器控制板相連的負離子發生器。
6.根據權利要求5所述的空調器，其特徵在於在送水電磁閥和蒸汽發生裝置之間還串接一個和控制板相連的納米光觸媒水處理裝置。
7.根據權利要求6所述的空調器，其特徵在於所述的控制板上設有信號線插槽、電源線插槽、溼度設定裝置、與主控板連接的電源插槽、與主控板連接的信號線插槽、聲光報警裝置。
8.根據權利要求7所述的空調器，其特徵在於所述的送水電磁閥、排水電磁閥為常閉型兩通電磁閥，蒸汽發生裝置可以選用超聲波加溼器、電熱式加溼器。
9.一種可以調節溼度的空調器的溼度調節控制方法，其特徵在於該方法包括一下步驟(一)通過控制板上與主機連接的信號線得到空調器是否開機工作的信號；(二)在接到空調器開機信號的第一個時間脈衝內，負離子發生器通電工作，檢測輸入的設定房間相對溼度值和溼度傳感器測量到的迴風相對溼度值，如果沒有輸入設定的相對溼度值則控制板啟用預設設定的相對溼度值，並計算設定相對溼度值與測量相對溼度值的大小，如果測量相對溼度值太高，需要進行除溼操作；如果測量相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內，則進行儲水操作；如果測量相對溼度值偏低，則進行加溼操作；(三)測量的相對溼度值過高時，進行除溼操作，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，蒸汽發生裝置斷電不工作，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(四)測量的相對溼度值在設定相對溼度值的偏差範圍內時，進行儲水操作，通過蒸汽發生裝置的水位傳感器檢測的水位信號，判定是否需要進行儲水，需要儲水時，常閉送水電磁閥通電打開，常閉排水電磁閥斷電關閉，水處理裝置通電點亮紫外燈；不需要儲水時，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，蒸汽發生裝置斷電不工作，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(五)測量的相對溼度值過高時，進行加溼操作，蒸汽發生裝置通電產生水蒸汽，通過蒸汽發生裝置的水位傳感器檢測的水位信號，判定水量是否充足，水量不夠時，需要進行儲水，常閉送水電磁閥通電打開，常閉排水電磁閥斷電關閉，水處理裝置通電點亮紫外燈；如果連續t秒鐘都水量不夠，則蒸汽發生裝置斷電不工作，並發出水量不足的聲光報警信號，此時需要通過補水閥和補水管向蒸汽發生裝置補充乾淨水，水量足夠時不需儲水，常閉送水電磁閥和排水電磁閥斷電關閉，冷凝水經過水箱的溢水管流向排水管且不經過排水電磁閥直接排出室外；(六)在下一個時間脈衝內從控制板上檢測空調器是否繼續開機的信號，如果繼續開機則重複上面的動作，如果需要停機則轉入下面的動作；(七)接到空調器停機信號後，送水電磁閥斷電關閉；排水電磁閥繼續通電30秒鐘後斷電關閉；蒸汽發生裝置維持原來的狀態20秒鐘後停止，即如果蒸汽發生裝置原來通電工作則繼續通電工作20秒鐘，如果原來停止則維持停止工作的狀態；負離子發生器繼續通電30秒鐘後斷電停止工作，然後空調器斷電關機。
10.根據權利要求9所述的一種可以調節溼度的空調器的溼度調節控制方法，其特徵在於主控制板預設設定相對溼度數值範圍為40％RH～60％RH，相對溼度的偏差值δ範圍為5％RH～8％RH，水量不夠的持續時間t設定為5～10秒鐘。
全文摘要
本發明涉及一種可以調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法，該空調器包括風機，空調器送風側設有蒸發器，蒸發器的下面設有接水盤，接水盤的接水管接蒸汽發生裝置，蒸汽發生裝置的蒸汽噴出口位於蒸發器外側。採用這種可調節溼度的空調器及其溼度調節控制方法，能方便的調節室內空氣的溼度，增強人體的舒適性，是一種健康空調。
文檔編號F24F11/00GK1737436SQ20041006047
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月19日 優先權日2004年8月19日
發明者饒榮水, 李開元, 周澤, 鄧勇, 王鴻海, 孔波 申請人:河南新飛電器有限公司