CN112413736B - 新风空调室内机、新风空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新风空调室内机、新风空调器及其控制方法，其中新风空调室内机，包括壳体，壳体上构造有新风进口、新风出口、第一回风进口、第二回风进口、回风出口，壳体内具有热交换芯体，热交换芯体上具有彼此交叉且形成独立的第一流道及第二流道，新风进口、第一流道以及新风出口贯通形成新风流道，第一回风进口、第二流道、回风出口贯通形成回风排出流道，在第一流道与新风出口之间的新风流道中具有风阀，风阀具有使第二回风进口与新风出口贯通的第一位置以及使第一流道与新风出口贯通的第二位置。根据本发明，通过单个风阀实现新风模式与回风模式下的流道切换，简化了室内机的结构、降低了空调器的制造成本。

Description

新风空调室内机、新风空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种新风空调室内机、新风空调器及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，生活品质也成为了大众所追求的热点。但现如今空气质量不断恶化，且长时间封闭门窗运行空调使室内二氧化碳浓度偏高等室内空气质量变差的问题，导致室内舒适度降低，易使人出现恶心、头晕、精神不振等不良症状。为解决室内空气问题，提升家居生活品质，新风空调也应运而生。新风空调的出现，解决了封闭空间室内空气质量问题，但也存在新风量难以精准输送、耗能增加等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种新风空调室内机、新风空调器及其控制方法，通过单个风阀实现新风模式与回风模式下的流道切换，简化了室内机的结构、降低了空调器的制造成本。

为了解决上述问题，本发明提供一种新风空调室内机，包括壳体，所述壳体上构造有新风进口、新风出口、第一回风进口、第二回风进口、回风出口，所述壳体内具有热交换芯体，所述热交换芯体上具有彼此交叉且形成独立的第一流道及第二流道，所述新风进口、第一流道以及新风出口贯通形成新风流道，所述第一回风进口、第二流道、回风出口贯通形成回风排出流道，在所述第一流道与所述新风出口之间的新风流道中具有风阀，所述风阀具有使所述第二回风进口与所述新风出口贯通的第一位置以及使所述第一流道与所述新风出口贯通的第二位置。

优选地，所述新风空调室内机还包括回风风机，所述回风风机处于所述第一回风进口与所述第二流道之间的回风排出流道内；和/或，还包括新风风机，所述新风风机处于所述风阀与所述新风出口之间的新风流道内。

优选地，所述第一回风进口与所述第二流道之间的回风排出流道内设有第一室内空气指标参数检测部件；和/或，所述新风进口与所述第一流道之间的新风流道内设有室外空气指标参数检测部件；和/或，所述第二回风进口与所述风阀之间的流道内设有第二室内空气指标参数检测部件，和/或，温度传感器。

优选地，所述第一室内空气指标参数检测部件、室外空气指标参数检测部件以及第二室内空气指标参数检测部件皆为二氧化碳浓度传感器。

优选地，所述热交换芯体的形状为四边形或者六边形。

本发明还提供一种新风空调器，包括上述的新风空调室内机。

本发明还提供一种新风空调器的控制方法，用于控制上述的新风空调器，包括如下步骤：

控制回风风机以第一回风转速运转、新风风机以第一新风转速运转，并控制风阀处于第二位置；

通过第一室内空气指标参数检测部件检测室内回风的第一室内实时指标参数n01；

比较n01与第一指标参数预设值Y的大小；

当n01＞Y时，

通过室外空气指标参数检测部件获取第一室外实时指标参数n；

通过公式h＝h*(n01-Y)/(Y-n11)获取新风风机对应的第一新风应进风量h11，并依据h11获取回风风机对应的第一回风应进风量h21，其中h为空气调节室内空间的空气总量；

控制新风风机以与h11相对应的新风风机的第一新风实时转速运转并控制回风风机以与h21相对应的回风风机的第一回风实时转速运转。

优选地，h通过以下方式获取：

获取新风空调器开机信号；

在获取到新风空调器的开机信号后，控制风阀处于第二位置并控制回风风机以第二回风预设转速运转，并通过第一室内空气指标参数检测部件获取室内回风的第二室内实时指标参数n02；

在回风风机运转第一预设时间t1之后，控制新风风机以第二新风预设转速运转，并通过室外空气指标参数检测部件获取室外新风的第二室外实时指标参数n12，并同时通过第一室内空气指标参数检测部件获取室内回风的第三室内实时指标参数n03；

通过公式h＝h12*(n03-n12)/(n02-n03)获得h，其中h12为与第二新风预设转速对应的第二新风进风量。

优选地，所述新风空调器的控制方法，还包括：

获取室内空间内的人员个数m，并获取第二新风应进风量h12，h12＝hm*m，其中hm为预设的每人所需新风量，依据h12获取回风风机对应的第二回风应进风量h22；

第一新风转速为与h12相对应的新风风机的转速，第一回风转速为与h22相对应的回风风机的转速。

优选地，

当第一回风实时转速达到回风风机的额定最大转速时，控制新风风机以其额定最大转速运转。

优选地，

当n01≤Y时，控制风阀处于第一位置、回风风机停止运转、新风风机维持于第一新风转速运转。

优选地，

当n01≤Y时，还包括温度传感器获取实时回风温度T；

在空调器处于制热工况下，当T≤T_设h时，控制压缩机升频运行；

在空调器处于制冷工况下，当T≥T_设c时，控制压缩机升频运行；

其中，T_设h为***设定或者人为设定的预设制热目标温度，T_设c为***设定或者人为设定的预设制冷目标温度。

优选地，

在n01≤Y，风阀处于第一位置、回风风机停止运转、新风风机维持于第一新风转速运转第二预设时间t2后，通过第二室内空气指标参数检测部件检测室内回风的第四室内实时指标参数n04；

比较n04与第二指标参数预设值X的大小，X＞Y；

当n04≥X时，

通过室外空气指标参数检测部件获取第三室外实时指标参数n；

通过公式h13＝h*(n04-Y)/(Y-n13)获取新风风机对应的第三新风应进风量h13，并依据h13获取回风风机对应的第三回风应进风量h23；

控制新风风机以与h13相对应的新风风机的第三新风实时转速运转并控制回风风机以与h23相对应的回风风机的第三回风实时转速运转。

优选地，h21＝a％h11，70≤a≤90；和/或，h22＝a％h12，70≤a≤90；和/或，h23＝a％h13，70≤a≤90。

本发明提供的一种新风空调室内机、新风空调器及其控制方法，所述新风流道与所述第二回风进口对应的回风流道共用一个风阀，从而能够通过一个风阀实现空调器的新风模式与回风模式下的流道切换，简化了室内机的结构、降低了空调器的制造成本。

附图说明

图1为本发明一种实施例的新风空调室内机的内部结构示意图；

图2为本发明另一种实施例的新风空调室内机的内部结构示意图；

图3为本发明又一种实施例的新风空调器的控制方法的控制逻辑流程图；

图4为本发明中回风风机或者新风风机的转速-风量对应曲线的一种示意；

图5为本发明中回风风机或者新风风机的风量-转速对应曲线的一种示意。

附图标记表示为：

1、壳体；11、新风进口；12、新风出口；13、第一回风进口；14、第二回风进口；15、回风出口；2、热交换芯体；3、风阀；41、回风风机；42、新风风机；51、第一室内空气指标参数检测部件；52、室外空气指标参数检测部件；53、第二室内空气指标参数检测部件；54、温度传感器；55、人体检测传感器；6、换热器；7、过滤网。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种新风空调室内机，包括壳体1，所述壳体1上构造有新风进口11、新风出口12、第一回风进口13、第二回风进口14、回风出口15，所述壳体1内具有热交换芯体2，所述热交换芯体2上具有彼此交叉且形成独立的第一流道及第二流道，所述新风进口11、第一流道以及新风出口12贯通形成新风流道，所述第一回风进口13、第二流道、回风出口15贯通形成回风排出流道，在所述第一流道与所述新风出口12之间的新风流道中具有风阀3，在所述风阀3与所述新风出口12之间的新风流道上还设有换热器6，所述风阀3具有使所述第二回风进口14与所述新风出口12贯通的第一位置以及使所述第一流道与所述新风出口12贯通的第二位置。该技术方案中，所述新风流道与所述第二回风进口14对应的回风流道共用一个风阀3，从而能够通过一个风阀实现空调器的新风模式与回风模式下的流道切换，简化了室内机的结构、降低了空调器的制造成本。

所述新风空调室内机还包括回风风机41，所述回风风机41处于所述第一回风进口13与所述第二流道之间的回风排出流道内，以使所述回风风机41能够靠近所述第一回风进口13，从而在所述空调器运行全新风模式时回风更加高效；在所述新风流道中还设置有新风风机42，最好的，所述新风风机42处于所述风阀3与所述新风出口12之间的新风流道内，如此能够在所述风阀3处于第一位置时也即空调器处于全回风模式下时，所述新风风机42能够对所述第二回风进口14回风进行驱动，也即此时所述新风风机42起到的是回风风机的作用，而在所述风阀3处于第二位置时也即空调器处于全新风模式下时，所述新风风机42则能够对所述新风进口11的新风进行驱动，从而实现风机驱动的共用，进一步降低新风空调器的制造成本。

为了能够对室内空气质量以及室外空气质量以及室内回风温度进行实时检测，在所述第一回风进口13与所述第二流道之间的回风排出流道内还设有第一室内空气指标参数检测部件51；所述新风进口11与所述第一流道之间的新风流道内设有室外空气指标参数检测部件52；所述第二回风进口14与所述风阀3之间的流道内设有第二室内空气指标参数检测部件53，和/或，温度传感器54。在一些实施方式中，优选地，所述第一室内空气指标参数检测部件51、室外空气指标参数检测部件52以及第二室内空气指标参数检测部件53皆为二氧化碳浓度传感器。

所述热交换芯体2的结构型式以及形状可以是多样的，作为一种具体的实施方式，所述热交换芯体2的形状为四边形或者六边形，从而能够使所述新风流道、回风排出流道以及与所述第二回风进口14对应的流道设计更加合理，室内机的结构更加紧凑。

为了能够对相应的气流进出口中的气流进行必要的处理，例如对空气中的颗粒物、有害气体等进行必要的处理，优选地，在所述新风进口11、新风出口12、第一回风进口13、第二回风进口14、回风出口15中的任一个处设置相应的过滤网，尤其是针对于新风进口11以及新风出口12处可分别设置初效过滤网、高效过滤网(例如HPA过滤网)，通过过滤网可有效防止可见粉尘及蚊虫等进入机组，通过初效过滤网和高效过滤网，有效吸附室外空气中有害物质和PM2.5，以防止室外空气污染室内空气。

根据本发明的实施例，还提供一种新风空调器，包括上述的新风空调室内机。

参考图3所示出，根据本发明的实施例，还提供一种新风空调器的控制方法，用于控制上述的新风空调器，包括如下步骤：

控制回风风机41以第一回风转速运转、新风风机42以第一新风转速运转，并控制风阀3处于第二位置，而可以理解的是，此时的新风空调器处于运转状态；

通过第一室内空气指标参数检测部件51(例如所述第一室内空气指标参数检测部件51为二氧化碳浓度传感器，下同)检测室内回风的第一室内实时指标参数n01(对应的，此时的第一室内实时指标参数n01例如为第一室内实时二氧化碳浓度值，下同)；比较n01与第一指标参数预设值Y(对应的，此时的第一指标参数预设值Y对应二氧化碳浓度而言一般可以取为450ppm～700ppm，而人体舒适的二氧化碳浓度范围一般为350ppm～1000ppm下同)的大小；

当n01＞Y时，通过室外空气指标参数检测部件52(例如所述室外空气指标参数检测部件52为二氧化碳浓度传感器，下同)获取第一室外实时指标参数n11；通过公式h11＝h*(n01-Y)/(Y-n11)获取新风风机42对应的第一新风应进风量h11，并依据h11获取回风风机41对应的第一回风应进风量h21，其中h为空气调节室内空间的空气总量；控制新风风机42以与h11相对应的新风风机42的第一新风实时转速运转并控制回风风机41以与h21相对应的回风风机41的第一回风实时转速运转。该技术方案中，通过对空气调节室内空间内的指标参数以及室外空气的指标参数获得新风应进风量，并进而得到对应的回风量，进一步利用风机的转速与风量的对应关系得到风机的运转转速，从而实现对回风风机41以及新风风机42的精准控制。

前述的与h11相对应的新风风机42的第一新风实时转速以及与h21相对应的回风风机41的第一回风实时转速可以采用多种方式获取，具体例如，通过试验的方式获取到新风风机42以及回风风机41在某一转速下对应的风量(如图4示出)以及在某一风量下对应的转速(如图示出)，进而能够以曲线拟合的方式对风机的转速与风量进行明确从而实现回风量与进风量的精准调整。最好的，所述回风风机41与所述新风风机42选择相同规格型号，从而简化风机的转速与风量的对应关系。更为具体的，所述新风空调器具有风机转速控制模块：该机组两风机机型相同，测量机组风机转速，记录对应风量，画出转速-风量图，由此推出风量对应的转速，即风量-转速图，所测量的点越多，图上曲线越接近实际曲线，如图4及5所示该曲线纵轴值与横轴值正相关，近似于线性函数，风量x、转速y关系可近似地表示为y＝kx+b的一条线性函数。为减小误差，也可微分法，把该曲线分为多段，分段数量够多，每段曲线则无限逼近为直线，两者关系即可表示为

通过上述方法，即可由已知风量计算得出风机转速值，当然也可由风量-转速图得出风量对应的转速数据库，由已知风量直接得对应风机转速。

h的获取方式可以多样，例如其可以采用人为设定的方式，而优选地，h通过以下方式获取：获取新风空调器开机信号；在获取到新风空调器的开机信号后，控制风阀3处于第二位置并控制回风风机41以第二回风预设转速运转，并通过第一室内空气指标参数检测部件51获取室内回风的第二室内实时指标参数n02；在回风风机41运转第一预设时间t1之后，控制新风风机42以第二新风预设转速运转，并通过室外空气指标参数检测部件52获取室外新风的第二室外实时指标参数n12，并同时通过第一室内空气指标参数检测部件51获取室内回风的第三室内实时指标参数n03；通过公式h＝h12*(n03-n12)/(n02-n03)获得h，其中h12为与第二新风预设转速对应的第二新风进风量。也即该技术方案中h的获取处于新风空调器启动运行的初期，其利用了室内二氧化碳的原始浓度、室外空气的二氧化碳的原始浓度以及室外空气(也即新风)被引入室内后对室内二氧化碳浓度的影响通过公式获取，使h的计算结构更加精确，因为这一计算过程是基于空气调节室内空间的密封性(建筑间隙漏风)而得出的，与相关技术中的人工设定相较，公式的计算已经考虑了建筑的客观因素。

进一步地，新风量的应进入量与室内空间的人员个数密切相关，具体的，所述新风空调器的控制方法还包括：获取室内空间内的人员个数m，并获取第二新风应进风量h12，h12＝hm*m，其中hm为预设的每人所需新风量(一般情况下，每人所需新风量30m³/h)，依据h12获取回风风机41对应的第二回风应进风量h22；第一新风转速为与h12相对应的新风风机42的转速，第一回风转速为与h22相对应的回风风机41的转速，从而使所述新风风机42的转速以及新风进风量能够与室内空间中的人员个数相匹配。所述人员个数m具体可以通过人体检测传感器55利用短波探测技术+红外技术进行检测，也即在相应的新风空调室内机上还设有相应的人体检测传感器55(具体例如被设置于新风出口12的外侧壁上)。

当第一回风实时转速达到回风风机41的额定最大转速时，此时控制新风风机42以其额定最大转速运转，以保证所述回风风机41的回风量与所述新风风机42的新风进风量相匹配。

当n01≤Y时，控制风阀3处于第一位置、回风风机41停止运转、新风风机42维持于第一新风转速运转，此时所述新风空调器进入全回风模式，此时进一步地，通过温度传感器54获取实时回风温度T，在空调器处于制热工况下，当T≤T_设h时，控制压缩机以第一预设升频差值升频运行，以使T能够趋近于T_设h；在空调器处于制冷工况下，当T≥T_设c时，控制压缩机以第二预设升频差值升频运行，以使T能够趋近于T_设c；其中，T_设h为***设定或者人为设定的预设制热目标温度，T_设c为***设定或者人为设定的预设制冷目标温度。

进一步地，在n01≤Y，风阀3处于第一位置、回风风机41停止运转、新风风机42维持于第一新风转速运转第二预设时间t2后，通过第二室内空气指标参数检测部件53检测室内回风的第四室内实时指标参数n04，也即在所述新风空调器运行全回风模式时仍然进行室内空气指标参数的检测(具体例如对二氧化碳浓度值的检测)，比较n04与第二指标参数预设值X的大小，X＞Y，在一些实施方式中，650ppm<X<900ppm；当n04≥X时，通过室外空气指标参数检测部件52获取第三室外实时指标参数n13；通过公式h13＝h*(n04-Y)/(Y-n13)获取新风风机42对应的第三新风应进风量h13，并依据h13获取回风风机41对应的第三回风应进风量h23，而值得注意的是，前述公式中采用Y值而非X值作为计算的一个因子，能够使室内二氧化碳浓度值更加快速的趋近于一个更低的浓度值，进而提升人体的舒适性；控制新风风机42以与h13相对应的新风风机42的第三新风实时转速运转并控制回风风机41以与h23相对应的回风风机41的第三回风实时转速运转。

为了简化前述h21、h22以及h23的获取难度，优选地，h21＝a％h11，和/或，h22＝a％h12，和/或，h23＝a％h13，考虑建筑实际情况取70≤a≤90。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种新风空调室内机，其特征在于，包括壳体（1），所述壳体（1）上构造有新风进口（11）、新风出口（12）、第一回风进口（13）、第二回风进口（14）、回风出口（15），所述壳体（1）内具有热交换芯体（2），所述热交换芯体（2）上具有彼此交叉且形成独立的第一流道及第二流道，所述新风进口（11）、第一流道以及新风出口（12）贯通形成新风流道，所述第一回风进口（13）、第二流道、回风出口（15）贯通形成回风排出流道，在所述第一流道与所述新风出口（12）之间的新风流道中具有风阀（3），所述风阀（3）具有使所述第二回风进口（14）与所述新风出口（12）贯通的第一位置以及使所述第一流道与所述新风出口（12）贯通的第二位置。

2.根据权利要求1所述的新风空调室内机，其特征在于，还包括回风风机（41），所述回风风机（41）处于所述第一回风进口（13）与所述第二流道之间的回风排出流道内；和/或，还包括新风风机（42），所述新风风机（42）处于所述风阀（3）与所述新风出口（12）之间的新风流道内。

3.根据权利要求1所述的新风空调室内机，其特征在于，所述第一回风进口（13）与所述第二流道之间的回风排出流道内设有第一室内空气指标参数检测部件（51）；和/或，所述新风进口（11）与所述第一流道之间的新风流道内设有室外空气指标参数检测部件（52）；和/或，所述第二回风进口（14）与所述风阀（3）之间的流道内设有第二室内空气指标参数检测部件（53），和/或，温度传感器（54）。

4.根据权利要求3所述的新风空调室内机，其特征在于，所述第一室内空气指标参数检测部件（51）、室外空气指标参数检测部件（52）以及第二室内空气指标参数检测部件（53）皆为二氧化碳浓度传感器。

5.根据权利要求1所述的新风空调室内机，其特征在于，所述热交换芯体（2）的形状为四边形或者六边形。

6.一种新风空调器，包括新风空调室内机，其特征在于，所述新风空调室内机为权利要求1至5中任一项所述的新风空调室内机。

7.一种新风空调器的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求6所述的新风空调器，包括如下步骤：

控制回风风机（41）以第一回风转速运转、新风风机（42）以第一新风转速运转，并控制风阀（3）处于第二位置；

通过第一室内空气指标参数检测部件（51）检测室内回风的第一室内实时指标参数n01；

比较n01与第一指标参数预设值Y的大小；

当n01＞Y时，

通过室外空气指标参数检测部件（52）获取第一室外实时指标参数n11；

通过公式h11=h*（n01-Y）/（Y-n11）获取新风风机（42）对应的第一新风应进风量h11，并依据h11获取回风风机（41）对应的第一回风应进风量h21，其中h为空气调节室内空间的空气总量；

控制新风风机（42）以与h11相对应的新风风机（42）的第一新风实时转速运转并控制回风风机（41）以与h21相对应的回风风机（41）的第一回风实时转速运转。

8.根据权利要求7所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，h通过以下方式获取：

获取新风空调器开机信号；

在获取到新风空调器的开机信号后，控制风阀（3）处于第二位置并控制回风风机（41）以第二回风预设转速运转，并通过第一室内空气指标参数检测部件（51）获取室内回风的第二室内实时指标参数n02；

在回风风机（41）运转第一预设时间t1之后，控制新风风机（42）以第二新风预设转速运转，并通过室外空气指标参数检测部件（52）获取室外新风的第二室外实时指标参数n12，并同时通过第一室内空气指标参数检测部件（51）获取室内回风的第三室内实时指标参数n03；

通过公式h=h12*（n03-n12）/（n02-n03）获得h，其中h12为与第二新风预设转速对应的第二新风进风量。

9.根据权利要求7所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，还包括：

获取室内空间内的人员个数m，并获取第二新风应进风量h12，h12=hm*m，其中hm为预设的每人所需新风量，依据h12获取回风风机（41）对应的第二回风应进风量h22；

第一新风转速为与h12相对应的新风风机（42）的转速，第一回风转速为与h22相对应的回风风机（41）的转速。

10.根据权利要求7所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，

当第一回风实时转速达到回风风机（41）的额定最大转速时，控制新风风机（42）以其额定最大转速运转。

11.根据权利要求7所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，

当n01≤Y时，控制风阀（3）处于第一位置、回风风机（41）停止运转、新风风机（42）维持于第一新风转速运转。

12.根据权利要求11所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，

当n01≤Y时，还包括温度传感器（54）获取实时回风温度T；

在空调器处于制热工况下，当T≤T_设h时，控制压缩机升频运行；

在空调器处于制冷工况下，当T≥T_设c时，控制压缩机升频运行；

其中，T_设h为***设定或者人为设定的预设制热目标温度，T_设c为***设定或者人为设定的预设制冷目标温度。

13.根据权利要求11所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，

在n01≤Y，风阀（3）处于第一位置、回风风机（41）停止运转、新风风机（42）维持于第一新风转速运转第二预设时间t2后，通过第二室内空气指标参数检测部件（53）检测室内回风的第四室内实时指标参数n04；

比较n04与第二指标参数预设值X的大小，X＞Y；

当n04≥X时，

通过室外空气指标参数检测部件（52）获取第三室外实时指标参数n13；

通过公式h13=h*（n04-Y）/（Y-n13）获取新风风机（42）对应的第三新风应进风量h13，并依据h13获取回风风机（41）对应的第三回风应进风量h23；

控制新风风机（42）以与h13相对应的新风风机（42）的第三新风实时转速运转并控制回风风机（41）以与h23相对应的回风风机（41）的第三回风实时转速运转。

14.根据权利要求13所述的新风空调器的控制方法，其特征在于，

h21=a%h11，70≤a≤90；和/或，h22=a%h12，70≤a≤90；和/或，h23=a%h13，70≤a≤90。

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