控制空調器出風方向的控制裝置及其控制方法
2023-06-18 19:43:31 1
專利名稱：控制空調器出風方向的控制裝置及其控制方法
技術領域：
本發明是一種控制空調器出風方向的控制裝置及其控制方法，屬於 控制空調器出風方向的控制裝置及其控制方法的改造技術。
背景技術：
空調器是應用製冷劑循環流動，根據液態製冷劑氣化時吸收周圍熱 量、氣態製冷劑液化時釋放其熱量的特性使空氣進行熱交換，並通過排 出進行熱交換的空氣(冷氣或熱氣)而調節室內溫度。
為了提高空調的舒適性，特別是需要整個空調空間內空氣降溫的情 況，往往採用極限自由轉動送風，為了更好的擴大送風的範圍，擺葉的 基準點一般多選擇能夠轉動角度的極限值，這樣使儘量大的範圍能夠被 送風吹到，提高空調房間內空氣的均勻性，在有多人或多個區域需要同 時送風時，可以兼顧多個方向。但是，把整個房間的空氣溫度降低需要 較長的時間，雖然在空調送風直接吹到的情況下，比較涼爽/暖和，但總 體來說，房間空氣溫度降低/升高以前，舒適性是不足的。特別是在房 間內人數少，而需要空氣溫度調節區域集中的情況，不但需要等待較長 時間才能達到舒適性要求，而且為整個空調房間降溫非常不經濟，造成 了運行費用的上升。
針對房間內人數少，而需要空氣溫度調節區域集中的情況，有的廠家推出了用戶調節出風方向的方案，用戶可以方便地調整擺葉的方向， 來控制空氣流動的方向，使經過空調處理的空氣直接吹向用戶的方向。 但如果採用空調出風口直吹,即使和室內空氣混合，到達用戶出的風的 溫度也是非常不舒適的，在空調製冷時會感到很冷，在空調製熱時會感 到熱和乾燥，持續的定向吹風甚至會影響到用戶的健康。所以在用戶的 實際使用中，往往在剛進入未開空調的空間，身上和周圍空氣都比較熱 時採用定向吹風，等身體感覺不是那麼熱時，釆用極限自由擺動送風。 這樣的使用方式使得用戶在極熱的情況下，用溫度很低的空調送風降溫， 或使得用戶在極冷的情況下，用溫度很高的空調送風升溫，雖然從用戶 的直接感覺能夠很快達到舒適的目的，但是對於用戶實際的身體是有傷 害的，甚至使身體比較弱的人得病。
發明內容
本發明的目的在於考慮上述問題而提供一種方便用戶設置擺葉轉動 範圍，從而控制出風方向及調節轉動範圍的控制空調器出風方向的控制 裝置。
本發明的另一目的在於提供一種操作方便的控制空調器出風方向的 控制裝置及其控制方法。
本發明的技術方案是本發明控制空調器出風方向的控制裝置，包 括有至少一片用於調節被排放空氣的方向的擺葉、用於設定擺葉轉動範 圍的控制參數輸入裝置，用於調節擺葉運動方向的中央控制器及驅動擺 葉運動的驅動裝置，其中控制參數輸入裝置的信號輸出端與中央控制器 的輸入端連接，中央控制器的輸出端與驅動裝置的控制信號輸入端連接， 驅動裝置與擺葉連接。 上述擺葉包括有2片以上擺葉。上述擺葉包括有若干組擺葉，每組葉片又包括有若干葉片。 上述擺葉向左方向進行轉動或/和向右方向進行轉動，或者向上方向 進行轉動或/和向下方向進行轉動。
上述擺葉至少有一組向左方向進行轉動或向右方向進行轉動，至少 有一組向上方向進行轉動或向下方向進行轉動。
上述中央控制器能記錄多個擺葉的轉動範圍，用戶通過控制參數輸入 裝置能切換選擇多個擺葉的轉動範圍。
上述擺葉設置在空調器室內機的出風口處。
上述驅動裝置包括有步進電機及連杆機構，連杆機構的主動件與步
進電機的輸出軸連接，連杆機構的從動件與擺葉連接，中央控制器能控
制步進電機的轉動速度。
本發明控制空調器出風方向的控制裝置的控制方法，其包括如下步
驟
1) 通過控制參數輸入裝置設定擺葉的擺動模式；
2) 通過控制參數輸入裝置設定擺葉的初始角度，確認該初始角度；
3) 通過控制參數輸入裝置設定擺葉的終止角度，確認該終止角度；
4) 通過控制參數輸入裝置設定擺葉的轉動範圍，確認該轉動範圍；
5) 啟動中央控制器，中央控制器輸出控制信號至驅動裝置，驅動裝 置驅動擺葉在初始角度和終止角度之間自由轉動。
上述初始角度小於終止角度，或大於終止角度，中央控制器控制空調 器出風方向為用戶直接感覺到氣流的角度處，或控制空調器出風方向為 用戶不能直接感覺到氣流的角度處。本發明控制裝置由於釆用設有用於調節被排放空氣的方向的擺葉、 用於設定擺葉轉動範圍的控制參數輸入裝置，用於調節擺葉運動方向的 中央控制器及驅動擺葉運動的驅動裝置的結構，故可以方便地使空調的 空氣流動方向吹向用戶期望的方向，同時在較短的時間使用戶的區域達 到舒適性要求，同時減小了不必要的能源消耗。本發明控制方法操作簡 單，方便實用。
圖i為本發明控制裝置控制擺葉作左右轉動送風時的俯視圖； 圖2為本發明控制裝置控制擺葉作上下轉動送風時的立面圖； 圖3為本發明擺葉的擺動範圍示意圖； 圖4為本發明控制裝置的原理圖； 圖5為本發明控制方法的工作流程圖； 圖6為本發明控制參數輸入裝置的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖詳細說明本發明的實施例。
圖4為本發明控制裝置的原理圖，包括有至少一片用於調節被排放空 氣的方向的擺葉21、用於設定擺葉轉動範圍的控制參數輸入裝置22，用 於調節擺葉21運動方向的中央控制器23及驅動擺葉21運動的驅動裝置 24,其中控制參數輸入裝置22的信號輸出端與中央控制器23的輸入端 連接，中央控制器23的輸出端與驅動裝置24的控制信號輸入端連接， 驅動裝置24與擺葉21連接。控制參數輸入裝置2由操作按鍵或遙控信 號接收器構成，以使用戶輸入選擇的運行模式(例如製冷或制熱運行) 和設定溫度、設定風量、設定風向等運行信息，在本實施例中，還可設定擺風模式、選定擺風角度和確認擺風角度等信息。中央控制器23為微 電腦，其根據控制參數輸入裝置2輸入的運行模式和檢測到的溫度壓力 而控制製冷或制熱運行，可根據用戶輸入的擺葉轉動範圍(或開機時控 制部記憶的原有擺葉轉動範圍)，通過步進電機控制擺葉或擺葉組在該擺 動範圍內往復轉動，從而控制排出空氣的風向在該擺動範圍往復變化。
參考圖3，當用戶通過控制參數輸入裝置22設定擺風範圍〈al後，中 央控制器3把該範圍的起始角度〈103和終止角度<105記憶到該中央控制 器23中，在下次開機運行時(默認擺葉移動範圍為〈al)，可以直接控制 驅動裝置24驅動擺葉或擺葉組的轉動範圍控制在擺風範圍〈al即角度 <305範圍內。
當用戶通過控制參數輸入裝置22設定擺風範圍〈a2後，中央控制器 23把該範圍的起始角度〈lQ04和終止角度<107記憶到該中央控制器23 中，在下次開機運行時(默認擺葉移動範圍為〈a2)，可以直接控制驅動 裝置4驅動擺葉或擺葉組的轉動範圍控制在擺風範圍〈a2即角度<407範 圍內。中央控制器23可以記憶多個擺葉移動範圍。
圖3為本發明導風擺葉擺動範圍的示意圖，圖5為本發明控制方法的 工作流程圖，圖3中的擺葉簡化成為一段直線(如06)，該同時也代表 空氣流動方向。其中，角度<109為平面180度的基準角，以此角度為基 準來定義其他角度的大小；角度<208為自由擺動的最大極限角，角度<102 為左極限角，角度<108為右極限角。圖3中〈al為第一擺動角範圍即角 度<305， <a2為第二轉動角度範圍即角度<407,圖3中角度〈106為設定 <a2時擺葉轉動過程中的某一過度角。圖6為為控制參數輸入裝置2的按鍵示意圖，其中有設定鍵ll，開關鍵IO，風向鍵12,第一擺風狀態控制 鍵13，第二擺風狀態控制鍵14,第N擺風狀態控制鍵20。
下面用戶設定圖3中〈al為擺葉轉動角度第一範圍，再設定圖3中"2 為擺葉轉動角度第二範圍，分析詳細的設定工作流程。
首先，用戶按控制參數輸入裝置22的開關鍵10啟動，空調器按照中 央控制器3設定的運行模式和設定溫度開啟運行；
用戶按設定鍵ll,設定中央控制器23進入設置擺風狀態模式，室內 機顯示"1"，等待設定初始角度，這時擺葉停止轉動；
用戶按風向鍵12控制擺葉轉動，當擺葉轉動到某一極限角度(如 極限角<102，或極限角〈108)時，會自動向反向轉動，直至擺葉轉動到 用戶期望的角度<103，按第一擺風狀態控制鍵13,確定該角度為初始角 度，擺葉轉動角度第一範圍〈al的初始角度設定完畢，這時室內機顯示 "2",等待設定終止角度，此時擺葉停止轉動；
用戶按風向鍵12控制擺葉轉動，直至擺葉轉動到用戶期望的角度 <105，按第一擺風狀態控制鍵13，確定該角度為終止角度，這時室內機 顯示當前溫度，擺葉轉動角度第一範圍〈al的終止角度設定完畢；
用戶按13擺風狀態鍵1啟動搖擺功能，中央控制器23控制擺葉在該 擺葉轉動角度第一範圍〈al內自由轉動；
接著，再設定擺葉轉動角度第二範圍〈a2;
用戶按設定鍵ll,設定中央控制器23進入設置擺風狀態模式，室內 機顯示"1",等待設定初始角度，這時擺葉停止轉動；
用戶按風向鍵12控制擺葉轉動，直至擺葉轉動到用戶期望的角度<104,按第二擺風狀態控制鍵14，確定該角度為初始角度，擺葉轉動角
度第二範圍〈a2的初始角度設定完畢，這時室內機顯示"2",等待設定終 止角度，此時擺葉停止轉動；
用戶按風向鍵12控制擺葉轉動，直至擺葉轉動到用戶期望的角度 <107，按第二擺風狀態控制鍵14,確定該角度為終止角度，這時室內機 顯示當前溫度，擺葉轉動角度第二範圍〈a2的終止角度設定完畢；
用戶第二擺風狀態控制鍵14啟動搖擺功能，中央控制器3控制擺葉 在該擺葉轉動角度第二範圍"2內自由轉動。
同樣的，可以設定更多的擺葉轉動角度，如釆用第N擺風狀態控制鍵 20設定其他的擺葉轉動角度範圍。
當設定完擺葉轉動角度某一範圍後，如第一擺風狀態控制鍵13記 錄的擺葉轉動角度第一範圍，在用戶需要的情況下，可以直接按第一擺 風狀態控制鍵13使中央控制器23直接採用已經設置好的擺葉轉動範圍， 符合用戶個性化選擇的需要。
為方便用戶使用，對於用戶設定的初始角度和終止角度的大小與本實 施例不同時，如上所述，設定擺葉轉動角度第一範圍"l時，初始角度設 為角度<105，而終止角度設為角度〈103時，中央控制器23會自動運算兩 個角度的大小，自動把小的角度轉換成初始角度，即把角度<103轉換為 初始角度；自動把大的角度轉換成終止角度，即把角度<105轉換為初始 角度，從而使擺葉轉動角度第一範圍在用戶設定的範圍內，不會影響用 戶使用。
如上所述，在用戶設定的轉動範圍中擺動時，中央控制器23控制驅動裝置24中步進電機的轉動速度，固定且比較慢，通常按照每30ms輸 出一拍信號，而按12風向鍵控制擺葉轉動時，中央控制器3控制驅動裝 置24中步進電機的轉動速度較快，轉動速度為按照每6 ms輸出一拍信 號。驅動裝置24中步進電機的轉動速度是通過控制部中的軟體進行設置 的，所以擺葉自由轉動時的轉動速度和用風向鍵12控制擺葉轉動的速度 都是可以人為設定的，當用戶需要更慢或者更快的轉動速度時，可以設 定到用戶期望使用的轉動速度。
以下說明空調器的風詢控制範圍和使用的效果。圖1為本發明擺葉作 左右轉動時的俯視圖，特別是空調製冷運行工況，圖1中111為落地式 空調室內機，〈bl為設定的空調擺葉轉動範圍，同時也可以認為是排放空 氣氣流的方向範圍，〈xl為落地式空調室內機極限自由擺動的轉動範圍， 112為在空調釆用擺葉轉動範圍模式時，未被氣流掃到的空間，113為其 他電器(如電視機)。圖l為一個典型的落地式空調器使用情況的示意 圖，按照如上所述的空調擺葉轉動範圍設定後，〈bl為運行時的實際自由 轉動角度，可以看出實際空調的區域(<bl角度空氣氣流掃到的區域)相 對於整個房間的區域來說是比較小的，只對實際空調區域空間的空氣降 溫，可以使該區域的空氣溫度較快達到舒適溫度，在該區域中的人員的 舒適性顯著提高，同時由於區域112在實際空調區域之外，且113的其 他家用電器的冷負荷不在空調區域之外，所以該區域內溫度會高於實際 空調區域，也即與〈xl極限自由轉動空調情況的實際運行負荷有明顯減 小。
圖2為本發明擺葉作上下轉動送風時的立面圖，特別是空調製熱運行工況，圖2中211為壁掛式空調室內機，〈cl為設定的空調擺葉轉動範圍， 同時也可以認為是排放空氣氣流的方向範圍，<yl為落地式空調室內機極 限自由擺動的轉動範圍，212為站在房間內的人體。由於熱氣流密度較小， 在流動過程中有向上運動的趨勢，所以控制上下的方向就很重要。按照 如上所述空調擺葉轉動範圍設定後，〈cl為運行時的實際自由轉動角度， 可以看出實際空調的區域(<cl角度空氣氣流掃到的區域)正好可以把熱 風吹到人體活動的空間，而如果釆用〈yl極限自由轉動空調情況，空調的 加熱能力很多都作為加熱頭頂以上空間的冷空氣了，對能源是一種浪費， 由於加熱的負荷增加，使人體活動區域達到舒適性要求的時間也會延長。
權利要求
1、一種控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於包括有至少一片用於調節被排放空氣的方向的擺葉(21)、用於設定擺葉轉動範圍的控制參數輸入裝置(22)，用於調節擺葉(21)運動方向的中央控制器(23)及驅動擺葉(21)運動的驅動裝置(24)，其中控制參數輸入裝置(22)的信號輸出端與中央控制器(23)的輸入端連接，中央控制器(23)的輸出端與驅動裝置(24)的控制信號輸入端連接，驅動裝置(24)與擺葉(21)連接。
2、 根據權利要求1所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於 上述擺葉(21)包括有2片以上擺葉。
3、 根據權利要求.2所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於 上述擺葉(21)包括有若干組擺衝，每組葉片又包括有若干葉片。
4、 根據權利要求3所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於 上述擺葉(21)向左方向進行轉動或/和向右方向進行轉動，或者向上方向進 行轉動或/和向下方向進行轉動。
5、 根據權利要求4所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於 上述擺葉(21)至少有一組向左方向進行轉動或向右方向進行轉動，至少有一 組向上方向進行轉動或向下方向進行轉動。
6、 根據權利要求5所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於 上述中央控制器(23)能記錄多個擺葉的轉動範圍，用戶通過控制參數輸入裝 置(22)能切換選擇多個擺葉的轉動範圍。
7、 根據權利要求l所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於上述擺葉(21)設置在空調器室內機的出風口處。
8、根據權利要求1至7任一項所述的控制空調器出風方向的控制裝置，其特徵在於上述驅動裝置(24)包括有步進電機及連杆機構，連杆機構的主動 件與步進電機的輸出軸連接，連杆機構的從動件與擺葉(21)連接，中央控制 器(23)能控制步進電機的轉動速度。
9、根據權利要求l所述的控制空調器出風方向的控制裝置的控制方法，其特徵在於包括如下步驟1) 通過控制參數輸入裝置(22)設定擺葉(21)的擺動模式；2) 通過控制參數輸入裝置(22)設定擺葉(21)的初始角度，確認該初 始角度；3) 通過控制參數輸入裝置(22)設定擺葉(21)的終止角度，確認該終 止角度；4) 通過控制參數輸入裝置(22)設定擺葉(21)的轉動範圍，確認該轉動範圍；5 )啟動中央控制器(23 )，中央控制器(23 )輸出控制信號至驅動裝置(24 )， 驅動裝置(24)驅動擺葉(21)在初始角度和終止角度之間自由轉動。
10、根據權利要求9所述的控制空調器出風方向的控制裝置的控制方法， 其特徵在於上述初始角度小於終止角度，或大於終止角度，中央控制器(23) 控制空調器出風方向為用戶直接感覺到氣流的角度處，或控制空調器出風方向 為用戶不能直接感覺到氣流的角度處。
全文摘要
本發明是一種控制空調器出風方向的控制裝置及其控制方法。本發明控制裝置包括有至少一片用於調節被排放空氣的方向的擺葉(21)、用於設定擺葉轉動範圍的控制參數輸入裝置(22)，用於調節擺葉(21)運動方向的中央控制器(23)及驅動擺葉(21)運動的驅動裝置(24)，其中控制參數輸入裝置(22)的信號輸出端與中央控制器(23)的輸入端連接，中央控制器(23)的輸出端與驅動裝置(24)的控制信號輸入端連接，驅動裝置(24)與擺葉(21)連接。本發明控制裝置可以方便地使空調的空氣流動方向吹向用戶期望的方向，同時在較短的時間使用戶的區域達到舒適性要求，同時減小了不必要的能源消耗。本發明的控制方法操作簡單，方便用戶使用。
文檔編號F24F11/02GK101413710SQ20081021902
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月11日 優先權日2008年11月11日
發明者陽 劉, 劉智勇, 霍軍亞 申請人:廣東美的電器股份有限公司