CN101413710B - 控制空调器出风方向的控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种控制空调器出风方向的控制装置及其控制方法。本发明控制装置包括有至少一片用于调节被排放空气的方向的摆叶(21)、用于设定摆叶转动范围的控制参数输入装置(22)，用于调节摆叶(21)运动方向的中央控制器(23)及驱动摆叶(21)运动的驱动装置(24)，其中控制参数输入装置(22)的信号输出端与中央控制器(23)的输入端连接，中央控制器(23)的输出端与驱动装置(24)的控制信号输入端连接，驱动装置(24)与摆叶(21)连接。本发明控制装置可以方便地使空调的空气流动方向吹向用户期望的方向，同时在较短的时间使用户的区域达到舒适性要求，同时减小了不必要的能源消耗。本发明的控制方法操作简单，方便用户使用。
Description
技术领域
本发明是一种控制空调器出风方向的控制装置及其控制方法，属于控制空调器出风方向的控制装置及其控制方法的改造技术。
背景技术
空调器是应用制冷剂循环流动，根据液态制冷剂气化时吸收周围热量、气态制冷剂液化时释放其热量的特性使空气进行热交换，并通过排出进行热交换的空气(冷气或热气)而调节室内温度。
为了提高空调的舒适性，特别是需要整个空调空间内空气降温的情况，往往采用极限自由转动送风，为了更好的扩大送风的范围，摆叶的基准点一般多选择能够转动角度的极限值，这样使尽量大的范围能够被送风吹到，提高空调房间内空气的均匀性，在有多人或多个区域需要同时送风时，可以兼顾多个方向。但是，把整个房间的空气温度降低需要较长的时间，虽然在空调送风直接吹到的情况下，比较凉爽/暖和，但总体来说，房间空气温度降低/升高以前，舒适性是不足的。特别是在房间内人数少，而需要空气温度调节区域集中的情况，不但需要等待较长时间才能达到舒适性要求，而且为整个空调房间降温非常不经济，造成了运行费用的上升。
针对房间内人数少，而需要空气温度调节区域集中的情况，有的厂家推出了用户调节出风方向的方案，用户可以方便地调整摆叶的方向，来控制空气流动的方向，使经过空调处理的空气直接吹向用户的方向。但如果采用空调出风口直吹，即使和室内空气混合，到达用户出的风的温度也是非常不舒适的，在空调制冷时会感到很冷，在空调制热时会感到热和干燥，持续的定向吹风甚至会影响到用户的健康。所以在用户的实际使用中，往往在刚进入未开空调的空间，身上和周围空气都比较热时采用定向吹风，等身体感觉不是那么热时，采用极限自由摆动送风。这样的使用方式使得用户在极热的情况下，用温度很低的空调送风降温，或使得用户在极冷的情况下，用温度很高的空调送风升温，虽然从用户的直接感觉能够很快达到舒适的目的，但是对于用户实际的身体是有伤害的，甚至使身体比较弱的人得病。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种方便用户设置摆叶转动范围，从而控制出风方向及调节转动范围的控制空调器出风方向的控制装置。
本发明的另一目的在于提供一种操作方便的控制空调器出风方向的控制装置及其控制方法。
本发明的技术方案是：一种控制空调器出风方向的控制装置，其特征在于包括有至少一片用于调节被排放空气的方向的摆叶(21)、用于设定摆叶转动范围的控制参数输入装置(22)，用于调节摆叶(21)运动方向的中央控制器(23)及驱动摆叶(21)运动的驱动装置(24)，其中控制参数输入装置(22)的信号输出端与中央控制器(23)的输入端连接，中央控制器(23)的输出端与驱动装置(24)的控制信号输入端连接，驱动装置(24)与摆叶(21)连接；所述摆叶(21)包括有若干组摆叶，每组叶片又包括有若干叶片；所述摆叶(21)至少有一组向左方向进行转动或向右方向进行转动，至少有一组向上方向进行转动或向下方向进行转动；所述中央控制器(23)能记录多个摆叶的转动范围，用户通过控制参数输入装置(22)能切换选择多个摆叶的转动范围。
上述摆叶(21)设置在空调器室内机的出风口处。
上述驱动装置(24)包括有步进电机及连杆机构，连杆机构的主动件与步进电机的输出轴连接，连杆机构的从动件与摆叶(21)连接，中央控制器(23)能控制步进电机的转动速度。
一种控制空调器出风方向的控制装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的摆动模式；
2)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的初始角度，确认该初始角度；
3)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的终止角度，确认该终止角度；
4)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的转动范围，确认该转动范围；
5)启动中央控制器(23)，中央控制器(23)输出控制信号至驱动装置(24)，驱动装置(24)驱动摆叶(21)在初始角度和终止角度之间自由转动。
上述初始角度小于终止角度，或大于终止角度，中央控制器(23)控制空调器出风方向为用户直接感觉到气流的角度处，或控制空调器出风方向为用户不能直接感觉到气流的角度处。
本发明控制装置由于采用设有用于调节被排放空气的方向的摆叶、用于设定摆叶转动范围的控制参数输入装置，用于调节摆叶运动方向的中央控制器及驱动摆叶运动的驱动装置的结构，故可以方便地使空调的空气流动方向吹向用户期望的方向，同时在较短的时间使用户的区域达到舒适性要求，同时减小了不必要的能源消耗。本发明控制方法操作简单，方便实用。
附图说明
图1为本发明控制装置控制摆叶作左右转动送风时的俯视图；
图2为本发明控制装置控制摆叶作上下转动送风时的立面图；
图3为本发明摆叶的摆动范围示意图；
图4为本发明控制装置的原理图；
图5为本发明控制方法的工作流程图；
图6为本发明控制参数输入装置的示意图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施例。
图4为本发明控制装置的原理图，包括有至少一片用于调节被排放空气的方向的摆叶21、用于设定摆叶转动范围的控制参数输入装置22，用于调节摆叶21运动方向的中央控制器23及驱动摆叶21运动的驱动装置24，其中控制参数输入装置22的信号输出端与中央控制器23的输入端连接，中央控制器23的输出端与驱动装置24的控制信号输入端连接，驱动装置24与摆叶21连接。控制参数输入装置2由操作按键或遥控信号接收器构成，以使用户输入选择的运行模式(例如制冷或制热运行)和设定温度、设定风量、设定风向等运行信息，在本实施例中，还可设定摆风模式、选定摆风角度和确认摆风角度等信息。中央控制器23为微电脑，其根据控制参数输入装置2输入的运行模式和检测到的温度压力而控制制冷或制热运行，可根据用户输入的摆叶转动范围(或开机时控制部记忆的原有摆叶转动范围)，通过步进电机控制摆叶或摆叶组在该摆动范围内往复转动，从而控制排出空气的风向在该摆动范围往复变化。
参考图3，当用户通过控制参数输入装置22设定摆风范围＜a1后，中央控制器3把该范围的起始角度＜103和终止角度＜105记忆到该中央控制器23中，在下次开机运行时(默认摆叶移动范围为＜a1)，可以直接控制驱动装置24驱动摆叶或摆叶组的转动范围控制在摆风范围＜a1即角度＜305范围内。
当用户通过控制参数输入装置22设定摆风范围＜a2后，中央控制器23把该范围的起始角度＜1o04和终止角度＜107记忆到该中央控制器23中，在下次开机运行时(默认摆叶移动范围为＜a2)，可以直接控制驱动装置4驱动摆叶或摆叶组的转动范围控制在摆风范围＜a2即角度＜407范围内。中央控制器23可以记忆多个摆叶移动范围。
图3为本发明导风摆叶摆动范围的示意图，图5为本发明控制方法的工作流程图，图3中的摆叶简化成为一段直线(如：06)，该同时也代表空气流动方向。其中，角度＜109为平面180度的基准角，以此角度为基准来定义其他角度的大小；角度＜208为自由摆动的最大极限角，角度＜102为左极限角，角度＜108为右极限角。图3中＜a1为第一摆动角范围即角度＜305，＜a2为第二转动角度范围即角度＜407，图3中角度＜106为设定＜a2时摆叶转动过程中的某一过度角。图6为为控制参数输入装置2的按键示意图，其中有设定键11，开关键10，风向键12，第一摆风状态控制键13，第二摆风状态控制键14，第N摆风状态控制键20。
下面用户设定图3中＜a1为摆叶转动角度第一范围，再设定图3中＜a2为摆叶转动角度第二范围，分析详细的设定工作流程。
首先，用户按控制参数输入装置22的开关键10启动，空调器按照中央控制器3设定的运行模式和设定温度开启运行；
用户按设定键11，设定中央控制器23进入设置摆风状态模式，室内机显示“1”，等待设定初始角度，这时摆叶停止转动；
用户按风向键12控制摆叶转动，当摆叶转动到某一极限角度(如：极限角＜102，或极限角＜108)时，会自动向反向转动，直至摆叶转动到用户期望的角度＜103，按第一摆风状态控制键13，确定该角度为初始角度，摆叶转动角度第一范围＜a1的初始角度设定完毕，这时室内机显示“2”，等待设定终止角度，此时摆叶停止转动；
用户按风向键12控制摆叶转动，直至摆叶转动到用户期望的角度＜105，按第一摆风状态控制键13，确定该角度为终止角度，这时室内机显示当前温度，摆叶转动角度第一范围＜a1的终止角度设定完毕；
用户按13摆风状态键1启动摇摆功能，中央控制器23控制摆叶在该摆叶转动角度第一范围＜a1内自由转动；
接着，再设定摆叶转动角度第二范围＜a2；
用户按设定键11，设定中央控制器23进入设置摆风状态模式，室内机显示“1”，等待设定初始角度，这时摆叶停止转动；
用户按风向键12控制摆叶转动，直至摆叶转动到用户期望的角度＜104，按第二摆风状态控制键14，确定该角度为初始角度，摆叶转动角度第二范围＜a2的初始角度设定完毕，这时室内机显示“2”，等待设定终止角度，此时摆叶停止转动；
用户按风向键12控制摆叶转动，直至摆叶转动到用户期望的角度＜107，按第二摆风状态控制键14，确定该角度为终止角度，这时室内机显示当前温度，摆叶转动角度第二范围＜a2的终止角度设定完毕；
用户第二摆风状态控制键14启动摇摆功能，中央控制器3控制摆叶在该摆叶转动角度第二范围＜a2内自由转动。
同样的，可以设定更多的摆叶转动角度，如采用第N摆风状态控制键20设定其他的摆叶转动角度范围。
当设定完摆叶转动角度某一范围后，如：第一摆风状态控制键13记录的摆叶转动角度第一范围，在用户需要的情况下，可以直接按第一摆风状态控制键13使中央控制器23直接采用已经设置好的摆叶转动范围，符合用户个性化选择的需要。
为方便用户使用，对于用户设定的初始角度和终止角度的大小与本实施例不同时，如上所述，设定摆叶转动角度第一范围＜a1时，初始角度设为角度＜105，而终止角度设为角度＜103时，中央控制器23会自动运算两个角度的大小，自动把小的角度转换成初始角度，即把角度＜103转换为初始角度；自动把大的角度转换成终止角度，即把角度＜105转换为初始角度，从而使摆叶转动角度第一范围在用户设定的范围内，不会影响用户使用。
如上所述，在用户设定的转动范围中摆动时，中央控制器23控制驱动装置24中步进电机的转动速度，固定且比较慢，通常按照每30ms输出一拍信号，而按12风向键控制摆叶转动时，中央控制器3控制驱动装置24中步进电机的转动速度较快，转动速度为按照每6ms输出一拍信号。驱动装置24中步进电机的转动速度是通过控制部中的软件进行设置的，所以摆叶自由转动时的转动速度和用风向键12控制摆叶转动的速度都是可以人为设定的，当用户需要更慢或者更快的转动速度时，可以设定到用户期望使用的转动速度。
以下说明空调器的风向控制范围和使用的效果。图1为本发明摆叶作左右转动时的俯视图，特别是空调制冷运行工况，图1中111为落地式空调室内机，＜b1为设定的空调摆叶转动范围，同时也可以认为是排放空气气流的方向范围，＜x1为落地式空调室内机极限自由摆动的转动范围，112为在空调采用摆叶转动范围模式时，未被气流扫到的空间，113为其他电器(如：电视机)。图1为一个典型的落地式空调器使用情况的示意图，按照如上所述的空调摆叶转动范围设定后，＜b1为运行时的实际自由转动角度，可以看出实际空调的区域(＜b1角度空气气流扫到的区域)相对于整个房间的区域来说是比较小的，只对实际空调区域空间的空气降温，可以使该区域的空气温度较快达到舒适温度，在该区域中的人员的舒适性显著提高，同时由于区域112在实际空调区域之外，且113的其他家用电器的冷负荷不在空调区域之外，所以该区域内温度会高于实际空调区域，也即与＜x1极限自由转动空***况的实际运行负荷有明显减小。
图2为本发明摆叶作上下转动送风时的立面图，特别是空调制热运行工况，图2中211为壁挂式空调室内机，＜c1为设定的空调摆叶转动范围，同时也可以认为是排放空气气流的方向范围，＜y1为落地式空调室内机极限自由摆动的转动范围，212为站在房间内的人体。由于热气流密度较小，在流动过程中有向上运动的趋势，所以控制上下的方向就很重要。按照如上所述空调摆叶转动范围设定后，＜c1为运行时的实际自由转动角度，可以看出实际空调的区域(＜c1角度空气气流扫到的区域)正好可以把热风吹到人体活动的空间，而如果采用＜y1极限自由转动空***况，空调的加热能力很多都作为加热头顶以上空间的冷空气了，对能源是一种浪费，由于加热的负荷增加，使人体活动区域达到舒适性要求的时间也会延长。
Claims (5)
1.一种控制空调器出风方向的控制装置，其特征在于包括有至少一片用于调节被排放空气的方向的摆叶(21)、用于设定摆叶转动范围的控制参数输入装置(22)，用于调节摆叶(21)运动方向的中央控制器(23)及驱动摆叶(21)运动的驱动装置(24)，其中控制参数输入装置(22)的信号输出端与中央控制器(23)的输入端连接，中央控制器(23)的输出端与驱动装置(24)的控制信号输入端连接，驱动装置(24)与摆叶(21)连接；所述摆叶(21)包括有若干组摆叶，每组叶片又包括有若干叶片；所述摆叶(21)至少有一组向左方向进行转动或向右方向进行转动，至少有一组向上方向进行转动或向下方向进行转动；所述中央控制器(23)能记录多个摆叶的转动范围，用户通过控制参数输入装置(22)能切换选择多个摆叶的转动范围。
2.根据权利要求1所述的控制空调器出风方向的控制装置，其特征在于上述摆叶(21)设置在空调器室内机的出风口处。
3.根据权利要求1至2任一项所述的控制空调器出风方向的控制装置，其特征在于上述驱动装置(24)包括有步进电机及连杆机构，连杆机构的主动件与步进电机的输出轴连接，连杆机构的从动件与摆叶(21)连接，中央控制器(23)能控制步进电机的转动速度。
4.根据权利要求1所述的控制空调器出风方向的控制装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的摆动模式；
2)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的初始角度，确认该初始角度；
3)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的终止角度，确认该终止角度；
4)通过控制参数输入装置(22)设定摆叶(21)的转动范围，确认该转动范围；
5)启动中央控制器(23)，中央控制器(23)输出控制信号至驱动装置(24)，驱动装置(24)驱动摆叶(21)在初始角度和终止角度之间自由转动。
5.根据权利要求4所述的控制空调器出风方向的控制装置的控制方法，其特征在于上述初始角度小于终止角度，或大于终止角度，中央控制器(23)控制空调器出风方向为用户直接感觉到气流的角度处，或控制空调器出风方向为用户不能直接感觉到气流的角度处。
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