空調機及其控制方法
2023-12-04 06:36:46 2
專利名稱：空調機及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣調節領域的空調機，特別是涉及一種計算出室內體感溫度，並隨之調節室內溫度，提高使用者的舒適度和能量利用率的空調機及其控制方法(Air Conditioner and Controlling Method for theSame)。
背景技術：
目前，一般家庭和辦公室安裝空調機的情況越來越普遍。一般來說，使用上述空調機可實現製冷或制熱功能，是根據使用者的設定溫度來調節室內溫度的。
上述空調機是隨著使用者的設定溫度來調節室內溫度的，而一般的空調機內都裝有測定室內溫度的溫度傳感器，並根據通過上述溫度傳感器測定的溫度來控制其運行方式。
現有的空調機使用的溫度傳感器為測定幹球溫度的幹球溫度傳感器，而這一溫度不同於使用者在室內實際感受的體感溫度。也就是說，現有的空調機將使用者設定的理想溫度認知為幹球溫度，並根據測定出的室內的幹球溫度來調節室內溫度。
而且，因為執行製冷功能的空調機在運行時，用比使用者設定的理想溫度低的溫度來執行製冷功能，因此，雖然在空調機初運行時，能使使用者感覺涼爽，但是，隨著製冷時間的延長，室內溫度將下降到使用者認為舒適的溫度以下，這不僅使舒適度下降，也浪費能量的消耗。
圖1是現有的空調機運行時隨時間而變化的室內溫度的坐標圖。
如圖1所示，在製冷運行的初期，室內溫度隨著使用者的設定溫度下降，但是，隨著製冷時間的延長，雖然使用者的暑熱感會逐漸消除，但根據使用者設定的理想溫度，室內溫度將繼續下降而不再增加，最終會使使用者感覺冷，空調機也因過度製冷而浪費能量。
由此可見，上述現有的空調機仍存在有不能保持使用者舒適度、及浪費能量的缺陷，而亟待加以進一步改進。
為了解決上述空調機存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。
有鑑於上述現有的空調機存在的缺陷，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的空調機及其控制方法，能夠改進一般市面上現有常規的空調機結構，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容
本發明的主要目的在於，克服現有的空調機存在的缺陷，而提供一種新型結構的空調機及其控制方法，所要解決的主要技術問題是通過在空調機內部設置測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器，通過上述測定的輻射溫度計算體感溫度，並根據體感溫度控制空調機的運行，使其達到提高使用者的舒適度和能量利用率的目的。
本發明的目的及解決其主要技術問題是採用以下的技術方案來實現的。為了解決上述問題而提出了自己獨特的特點，對於為了調節室內空氣而安裝的空調機來說，比現有的空調機增加了測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器。根據本發明的空調機，其包括測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器，以及設置在空調機內的根據上述輻射溫度傳感器測定出的裝有該空調機的室內輻射溫度來計算室內體感溫度，並根據上述體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度之差來控制上述空調機運行方式的微處理器。
本發明的目的及解決其技術問題還可以採用以下技術措施來進一步實現。
前述的空調機及其控制方法，其中所述的體感溫度通過以下公式計算To＝ATa+(1-A)MRT其中，To體感溫度，Ta室內的幹球溫度，MRT通過輻射溫度傳感器測定的輻射溫度，A根據使用者在上述空調機上設定的理想風量而定的風量係數。
前述的空調機及其控制方法，其中所述的微處理器在上述體感溫度高於上述理想溫度的時候運行空調機，在上述體感溫度低於上述理想溫度的時候停止空調機運行。
根據本發明空調機的控制方法，其步驟包括使用設置在空調機內部的輻射溫度傳感器測定室內輻射溫度的第一階段；通過上述第一階段測定出的輻射溫度計算出上述室內體感溫度的第二階段；以及比較上述第二階段算出的體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度，並根據兩種溫度之差來控制上述空調機運行方式的第三階段。
前述的空調機及其控制方法，其中所述的空調機的控制方法包括使用者在該空調機上設定理想溫度T_s和理想風量V_a，在所說的第二階段，通過以下公式計算上述體感溫度To＝ATa+(1-A)MRT其中，To體感溫度，MRT在上述第二階段測定的輻射溫度，A根據上述理想風量V_a而定的風量係數，Ta上述室內的幹球溫度。
前述的空調機及其控制方法，其中在所述的第三階段中，當上述第二階段計算出的體感溫度比上述理想溫度高的時候運行上述空調機，當上述第二階段計算出的體感溫度比上述理想溫度低的時候停止空調機運行。
本發明空調機及其控制方式與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明的空調機包括測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器，以及設置在空調機內的根據室內輻射溫度來計算室內體感溫度，並根據上述體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度之差來控制上述空調機運行方式的微處理器。本發明空調機的控制方，，其步驟包括測定室內輻射溫度；通過上述階段測定出的輻射溫度計算出上述室內體感溫度；以及比較上述階段算出的體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度，並根據兩種溫度之差來控制上述空調機運行方式。
由以上的技術方案可知，本發明空調機為了調節室內空氣，在空調機內部安裝了輻射溫度傳感器，當使用者運行該空調機，設定理想溫度和理想風量後，利用通過上述輻射溫度測定的室內輻射溫度計算出室內體感溫度，而空調機則被上述體感溫度和上述使用者設定的理想溫度之差所控制。這樣的空調機在增加使用者舒適度的同時，可以在空調機運行一段時間後，減少空調機的不必要運行造成的能量消耗，並可以根據使用者體感溫度的變化來保持室內溫度。
綜上所述，本發明特殊結構的空調機及其控制方法，通過在空調機內部設置測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器，通過上述測定的輻射溫度計算體感溫度，並根據體感溫度控制空調機的運行，使其達到提高使用者的舒適度和能量利用率的功效。其具有上述諸多的優點及實用價值，並在同類產品中未見有類似的結構設計公開發表或使用，且其不論在結構上或功能上皆有較大的改進，在技術上有較大的進步，並產生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適於實用，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。
本發明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是現有的空調機運行時隨時間而變化的室內溫度的坐標圖。
圖2是本發明空調機的結構方框圖。
圖3是本發明空調機運行時隨時間而變化的室內溫度的坐標圖。
圖4是本發明空調機的控制方式的流程順序圖。
11......幹球溫度傳感器 12......輻射溫度傳感器13......微處理器 M ......電機具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的空調機及其控制方法其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
請參閱圖2所示，是本發明空調機的結構方框圖。
如圖2所示，本發明的空調機由測定室內幹球溫度的幹球溫度傳感器11、測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器12、以及用通過上述幹球溫度傳感器11及輻射溫度傳感器12測定出的室內的幹球溫度及輻射溫度，與使用者設定的理想風量來計算體感溫度並控制電機M吐風量的微處理器13構成。
本發明的空調機內的上述微處理器13隨著使用者設定的室內理想溫度和理想風量測定室內的幹球溫度和輻射溫度，並隨之計算體感溫度。在此，上述微處理器13將使用者設定的理想風量改成風量係數用於體感溫度的計算。
表1是根據使用者設定的理想風量列出的風量係數A。
表1
另一方面，在上述微處理器13中，用者設定的上述理想風量為Vs，理想溫度為Ts，上述輻射溫度傳感器12測定的輻射溫度為MRT，隨上述理想風量Va的風量係數為A，通過上述幹球溫度傳感器11測定的上述室內的幹球溫度為Ta，通過數學公式1計算體感溫度To。
數學公式1To＝ATa+(1-A)MRT
上述微處理器13將通過上述數學公式1計算出的體感溫度To和理想溫度Ts進行比較，並根據兩種溫度之差來控制上述電機M等，進而調節空調機的運行效能。
表2是根據上述體感溫度To和理想溫度Ts之差 T表示出來的本發明的空調機運行效能的坐標圖。在此，上述運行效能表示空調機內部變換器的旋轉次數。
表2
請參閱圖4所示，是本發明空調機的控制方式的流程順序圖。
首先，在第一階段，使用者在啟動設置有上述輻射溫度傳感器的空調機的同時設定理想溫度Ts。(S1)；在第二階段，使用者用設定好上述理想溫度Ts的空調機設定理想風量Va。(S2)；在第三階段，隨著使用者設定理想溫度Ts和理想風量Va，上述空調機通過上述幹球溫度傳感器及輻射溫度傳感器來測定裝有上述空調機的室內的幹球溫度Ta及輻射溫度MRT。(S3)；在第四階段，上述空調機利用測定出的幹球溫度Ta及輻射溫度MRT，理想風量Va和風量係數A，根據上述數學公式1計算出體感溫度To。(S4)；在第五階段，上述微處理器計算出上述體感溫度To和上述理想溫度Ts的溫度差 T。(S5)；在第六階段，上述微處理器根據計算好的上述溫度差 T來控制如表2所示的運行效能。(S6)；之後，在使用者沒有關閉上述空調機的情況下，再次回到上述第三階段。
請參閱圖3所示，是本發明空調機運行時隨時間而變化的室內溫度的坐標圖。
如圖所示，在空調機運行初期，隨著使用者設定的理想溫度，上述空調機將調節室內溫度使其下降，之後，經運行時間的延長，室內溫度將停留在讓使用者感到舒適的舒適區(Comfort Zone)，在保持使用者舒適度的同時，因為不會發生現有空調機的過度製冷現象，可以減少額外的能量消耗。
上述如此結構構成的本發明空調機及其控制方法的技術創新，對於現今同行業的技術人員來說均具有許多可取之處，而確實具有技術進步性。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種空調機，其特徵在於其包括測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器；以及設置在空調機內的根據上述輻射溫度傳感器測定出的裝有該空調機的室內的輻射溫度來計算室內體感溫度，並根據上述體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度之差來控制上述空調機運行方式的微處理器。
2.根據權利要求1所述的空調機，其特徵在於其中所述的體感溫度通過以下公式計算To＝ATa+(1-A)MRT其中To體感溫度，Ta室內的幹球溫度，MRT通過輻射溫度傳感器測定的輻射溫度，A根據使用者在上述空調機上設定的理想風量而定的風量係數。
3.根據權利要求1或2所述的空調機的控制方法，其特徵在於其中所述的微處理器在上述體感溫度高於上述理想溫度的時候運行空調機，在上述體感溫度低於上述理想溫度的時候停止空調機運行。
4.根據權利要求1所述的空調機的控制方法，其特徵在於其中所述的控制方法的步驟為使用設置在空調機內部的輻射溫度傳感器測定室內輻射溫度的第一階段；通過上述第一階段測定出的輻射溫度計算出上述室內體感溫度的第二階段；以及比較上述第二階段算出的體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度，並根據兩種溫度之差來控制上述空調機運行方式的第三階段。
5.根據權利要求4所述的空調機的控制方法，其特徵在於其中所述的上述空調機的控制方法包括使用者在該空調機上設定理想溫度T_s和理想風量V_a，在所說的第二階段，通過以下公式計算上述體感溫度To＝ATa+(1-A)MRT其中，To體感溫度，MRT在上述第二階段測定的輻射溫度，A根據上述理想風量V_a而定的風量係數，Ta上述室內的幹球溫度。
6.根據權利要求4或5所述的空調機的控制方法，其特徵在於其中在所述的第三階段中，當上述第二階段計算出的體感溫度比上述理想溫度高的時候運行上述空調機，當上述第二階段計算出的體感溫度比上述理想溫度低的時候停止空調機運行。
全文摘要
本發明是關於一種空調機及其控制方法，本發明的空調機包括測定室內輻射溫度的輻射溫度傳感器，以及設置在空調機內的根據室內輻射溫度來計算室內體感溫度，並根據上述體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度之差來控制上述空調機運行方式的微處理器。本發明空調機的控制方法其步驟包括測定室內輻射溫度；通過上述階段測定出的輻射溫度計算出上述室內體感溫度；以及比較上述階段算出的體感溫度和使用者在上述空調機上設定的理想溫度，並根據兩種溫度之差來控制上述空調機運行方式。這樣的空調機在增加使用者舒適度的同時，可以在空調機運行一段時間後，減少空調機的不必要運行造成的能量消耗，並可以根據使用者體感溫度的變化來保持室內溫度。
文檔編號F24F11/02GK1501031SQ0214871
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月15日 優先權日2002年11月15日
發明者樸種漢 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司