具有在冷却模式期除湿作干燥运行的方法及装置的空调器

摘要

一种在空调器的室内冷却模式期间通过执行加热、冷却和单一送风步骤而完成干燥运行的方法,根据所检测的房间内的温度控制上述各步骤,以便能使房间温度保持在预定的舒适范围内。

说明书

本发明涉及一种能够进行冷却和加热运行的空调器，具体地说，涉及一种执行干燥运行的方法和装置，其中在冷却模式期间，空调器在加热和冷却之间转换，以便除去房间内的湿气，使房间内建立起舒适的环境。

通常，可以将空调器分成两类。一类用于加热房间，另一类用于冷却房间。有一种既能进行加热又能进行冷却的空调器，甚至还有一种能净化空气的空调器。

图1示出的是具有冷却和加热功能的冷却和加热装置的室内单元，当然，该装置也有室外单元(未示出)。

图1中的标号1为具有下部空气进口3和上部排气出口5的本体(下面称作室内单元)。

排气出口5的右侧有一个遥控信号接收器7，该排气出口还有一些水平叶片11和垂直叶片13。

同时，遥控单元9(下面称作遥控器)上装有多个功能键和计时键。

图2为安装在墙壁上的室内单元的侧视图。

室内单元1具有杆式室内热交换器15，和室内风扇17使空气循环。

此外，室内单元1还有一个管件19。用一个蒸发水盘21收集冷凝水。

在上述逆变式(inverter type)空调器中，当进行加热模式时，四通阀31动作，(即“接通”)使冷却剂经由压缩机30-四通阀31-室内热交换器15-毛细管50-室外热交换器40-四通阀31-压缩机30构成的循环回路(见图3虚线箭头)流通。

而在冷却模式期间，切断四通阀31，由此使冷却剂流过由压缩机30-四通阀31-室外热交换器40-毛细管50-室内热交换器15-四通阀31-压缩机30构成的循环回路(见图3实线箭头)。

用四通阀31控制通路，从而在切断四通阀31时使冷却剂(coolant)能够沿实线流动，而在接通四通阀31时，使冷却剂能够沿虚线流通。

在上述既能进行加热又能进行冷却的空调器中，当用户操纵遥控器按压运行/停止键(下面称作运行键)，和输入一个所需模式(例如冷却)以及设定的温度Ts和设定的空气量时，利用预定的协议对相应于键输入的遥控信号进行编码，然后对编了码的信号进行调制，并将该信号以红外信号进行传送。

当遥控器9中发射出红外信号时，室内单元1的遥控信号接收器7接收该信号，并将该信号转换成电信号。然后对该信号进行解码，开始使室内单元1运行，这样，室内风扇17根据设定的空气量运转，从而房间内的空气通过进口3吸入室内单元1中。

当温度传感器(未示出)检测到房间内的空气温度时，室内单元1对设定温度(Ts)与房间温度(Tr)进行比较，如果房间温度(Tr)比设定温度(Ts)高，通过房间温度(Tr)与设定温度(Ts)之间的温差判定压缩机30的运行频率，由此驱动压缩机30。

当压缩机30运行时，冷却循环根据未激励的四通阀31沿着实线箭头进行。当从室外单元的压缩机30中排出的高温高压气态冷却剂被引入室外热交换器40中时，室外热交换器40用于对压缩的气态冷却剂进行热交换，该气态冷却剂就冷凝成低温低压液态冷却剂，以后再引入毛细管50。

引入毛细管50的液态冷却剂膨胀后变成易于蒸发的冷却剂，再将该冷却剂引入设置在室内单元1中的室内热交换器15中。冷却剂蒸发时冷却房间中的空气。

冷空气的流动方向受到设置在排气出口5中的水平叶片11和垂直叶片13的控制，由室内热交换器15冷却的气态冷却剂引回压缩机30后变成气体冷却剂，重复进行上述冷却循环。

然而在加热运行期间，对设定温度(Ts)与房间温度(Tr)进行比较，如果设定温度(Ts)比房间温度(Tr)高，则根据设定温度(Ts)与房间温度(Tr)之间的温差确定运行频率，由此驱动压缩机。

当压缩机运行时，随着四通阀31的激励，所形成的冷却循环沿着图3所示的实线箭头确定。当从压缩机30中排出的高温高压气态冷却剂被引入室内热交换器15中时，室内热交换器15对空气进行热交换，并使变成室温和高压液体的冷却剂冷却。可以通过排气出口5将热空气排放到房间中，由此进行加热运行。

液态冷却剂在进入室外热交换器40之前通过毛细管50，蒸发后温度和压力下降。在室外热交换器40中的冷却剂经与室外风扇41吹来的空气进行热交换后得到冷却，然后进入压缩机30，在该压缩机中冷却剂转换成气态冷却剂。

在根据冷却剂循环进行冷却和加热运行的空调器中，冷却运行和加热运行一直进行到获得设定温度，而当获得设定温度时，如图4所示进行干燥运行，在该运行中，室内风扇17、室外风扇41、四通阀31和压缩机30在一个循环(53分钟)内自动进行预定的加热模式H，冷却模式C和单一送风模式B(也就是说只送风而压缩机没有运行)。

但是，如图4所示，传统除湿运行中的问题在于房间内的温度随内部空间的负载多少而过热或过冷，所以用户的不满程度用预测的不满百分比(PPD)表示，就增大，从而使用户感到不舒适。

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的在于提供一种空调器的干燥运行装置及其方法，由此可以防止房间过冷，当房间过冷时，增加加热功能，使房间的温度升高，将其保持在预定温度(23-25摄氏温度)，这样可以提高除湿效率，使房间内感到舒服。

本发明一方面涉及空调器的运行方法，所述空调器包括一个空气进口和一个空气出口，一个室外热交换器，从进口到出口的空气流路中设置的一个室内热交换器，一个对所述室内热交换器和室外热交换器之间的制冷剂refrigerant)进行压缩的压缩机，一个用于控制制冷剂流动方向以便在加热和冷却模式之间进行转换的调节阀，一个用于使空气从进口流到出口的变速风扇，所述风扇在运行时为单一送风模式，在该送风模式中，风扇运行而压缩机不工作，用于调节排放空气的方向的引风叶片(air directing blads)延伸通过所述出口，一个电机驱动调节器，该调节器调节叶片的方向，从而改变排气方向，一个用于输入选定运行模式和设定房间温度的输入机构，以及一个用于检测房间温度的温度传感器，所述方法包括如下步骤：

(A1)确定是否已选择了干燥运行；

(A2)如果已经选择了干燥运行，则使空调器按预定的循环运行，所述循环包括：

(A21)使空调器按冷却模式运行，直至达到设定温度，

(A22)如果检测到的温度在低于比设定温度(established temperature)高的预定舒适温度(predetermined conform temperature)时，用预定时间进行加热运行，和

(A23)进行冷却运行，使温度回到设定温度；

(A3)在步骤(A23)以后确定完成该循环所执行的时间(time period)；

(A4)如果在步骤(A3)确定的执行时间(time period)超过参考时间(timeperiood)，则加快风扇速度；和

(A5)如果在步骤(A3)确定的执行时间(time period)超过参考时间(timeperiod)，则使调节器运行，以便改变叶片的方向。

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

图1为传统空调器的室内单元的透视图；

图2为装在墙壁上的图1的室内单元的侧视剖面图；

图3为传统空调器的冷却剂循环时的示意图；

图4的曲线表示现有技术空调器的干燥运行的模式范围；

图5为本发明一个实施例的空调器在干燥运行时的控制方框图；

图6为本发明空调器在干燥运行过程中的流程图；

图7为本发明空调器在干燥运行过程中的流程图；

图8为本发明空调器在控制时间变化运行过程中的流程图；

图9为本发明在控制空气量变化的运行过程中的流程图；

图10为本发明在控制空气量变化的运行过程中的流程图；

图11的示意图表示本发明空调器的干燥运行模式范围；和

图12的示意图表示本发明空调器时间模式表。

为描述方便起见，在所有附图中，相同的标号和符号表示与图1,2及3中相同或等同的部件或部分，所以此处不再赘述。

如图5所示，电源设备150用于使AC电源端(未示出)提供的市用交流电压AC转换成空调器运行所必需的预定直流电压DC，该电源同时输出直流电压。运行操纵设备152上具有多个功能键，这些功能键用于输入空调器的运行模式(自动，冷却，干燥，送风，加热等)、设定的空气量、设定的空气方向、设定温度Ts和空调器的运行/停止指令，该运行操纵设备还设有一个键输入单元153和一个遥控信号接收器7，键输入单元设置在室内单元1的控制面板上，遥控信号接收器7根据遥控器9的键操作接收遥控器9发送的红外信号。

此外，控制设备154为一台微机，该微机接收电源设备150输出的直流电压，使空调器初始化，该微机还根据运行操纵设备152输入的运行选择信号控制空调器的所有运行。

在干燥运行期间，控制设备在预定时间内通过控制时间和控制空气方向的变化来控制压缩机30的开/关时间，从而完成一个循环，该控制设备根据房间内的温度，通过控制室内风扇的空气量来提高冷却能力。

室内温度检测设备156用于检测吸入室内单元10中的房间空气温度，从而与设定温度(Ts)进行比较。

冷却剂温度检测设备158检测通过室内热交换器15的冷却剂温度，也就是说在空调器的干燥运行期间检测室内热交换器15的管温变化，从而将冷却剂温度输出给控制设备154。

另外，空气方向控制设备160用于垂直和水平地控制通过排气出口5排出的空气方向，该空气方向控制设备包括水平叶片空气调节器162和垂直叶片空气调节器164，水平叶片空气调节器驱动步进电机163，使水平叶片11上下转动，垂直叶片空气调节器驱动步进电机165，使垂直叶片13左右转动。

压缩机驱动设备166根据房间温度(Tr)与设定温度(Ts)之间的温差接收控制设备154的控制信号，以便可控制地驱动压缩机30。

室外风扇电机驱动设备168根据房间温度(Tr)与设定温度(Ts)与之间的温差接收控制设备154输出的控制信号，以便控制室外风扇电机的转速，这样就可以根据控制驱动室外风扇41。

另外，室内风扇电机驱动设备170可控地驱动室内风扇17，四通阀驱动设备172可控地驱动四通阀31，从而使阀可以接通和断开。显示设备174显示选定的运行模式以及运行状态。

现在详细描述本发明具有上述结构的空调器干燥运行装置的运行效果。

图6为本发明空调器在干燥运行过程中的流程图，其中S为步骤。

首先，当给空调器供电时，电源设备150向各驱动电路和控制设备154输出预定的直流电压。

因此，在步骤S1时，控制设备154接收直流电压，空调器初始化。此时，当用户输入运行模式、设定的温度Ts(例如23℃或24℃)和设定的空气方向时，对应于键输入的遥控信号由遥控器9中预定的协议进行编码，编码后的信号被调制，以发出红外信号。

当红外信号发出时，遥控信号接收器7接收所述的信号，并将该信号转换成电信号，对转换过的信号进行解调，从而将选定的运行信号和运行启动信号输入到控制设备154中。

接着，在步骤S2时，控制设备154判定是否已经从运行操纵设备152中输入运行信号，当还没有输入信号(否的情况)时，控制设备152使空调器保持在备用状态，并重复进行步骤S2以后的运行。

根据步骤S2的判定结果，如果已经输入运行信号，则流程进入步骤S3，控制设备154在该步骤中判定运行信号是否为正常干燥运行(下面称作干燥运行)的运行信号，如果不是干燥运行信号，则流程返回。

根据步骤S3的判定结果，如果运行是干燥运行，流程进入步骤S4，在该步骤中控制设备154控制干燥运行，以便控制房间温度，从而得到满意的环境气氛温度，也就是说，如果设定温度为23℃，所得到的环境气氛温度为23-25℃，如果设定温度为24℃，所得到的环境气氛温度为24-26℃。

图7为本发明空调器在冷却模式期间进行干燥运行的流程图。

对于表示本发明运行的初始条件来讲，给出的FCOOL,FFAN,FHEAT,CYCLE的初始值为0。当空调器开始干燥运行时，控制设备154在步骤S41判定FCOOL的值是否为1，如果该值不是1(否的情况)，流程进入步骤S412，检查房间温度(Tr)是否已经达到设定温度(Ts)。

根据步骤S412的判定结果，如果房间温度(Tr)没有达到设定温度(Ts)(否的情况)，则流程进入步骤S413，如图11所示，控制设备154在该步骤中控制压缩机驱动设备166、室外风扇电机驱动设备168、四通阀驱动设备172以及室内风扇电机驱动设备170，以便使压缩机30和室外风扇41运行，而切断四通阀31。此时控制设备154进行冷却运行，按照比运行速度低的超低速度使室内风扇17运行(见图11的状态C1)。当房间温度达到设定温度(是的情况)时，流程进入步骤S414，返回后将FCOOL的值设定成1。

根据步骤41的判定结果，如果FCOOL的值为1(是的情况)，流程进入步骤S42，控制设备154在该步骤中判定FFAN的值是否为1，如果该值不是1(否的情况)，流程进入步骤S422，在该步骤中进行单一送风(压缩机停止运行)5分钟。也就是说，控制设备154开始计算时间，并判定算出的时间是否超过预定时间(约5分钟)。

根据步骤S422的判定结果，如果时间没有超过预定的时间(否的情况)，流程进入步骤S423，控制设备154在该步骤中控制压缩机驱动设备166、室外风扇电机驱动设备168、四通阀驱动设备172，以便使压缩机30、室外风扇41和四通阀31停止运行，这如图11的状态B1所示，接通室内风扇17，使其按超低速度进行单一送风和除湿运行。由于热交换器还是很冷，所以会使潮气在热交换器上冷凝，因而需要进行除湿。

如果已经超过预定的5分钟时间(是的情况)，这意味着单一送风运行B1已经结束，流程进入步骤S424，以便将FFAN的值设定到1后返回。

根据步骤S42的判定结果，如果FFAN的值为1(是的情况)，流程进入步骤S43，控制设备154在该步骤中判定FHEAT的值是否为1，如果该值不是1(否的情况)，流程进入步骤S432，以便判定房间温度是否在25℃以上。

根据步骤S432的判定结果，如果房间温度没有在25℃以上(否的情况)，流程进入步骤S433，控制设备154在该步骤中进行5分钟加热运行。也就是说，控制设备154开始计算时间，并判定算出的时间是否超过预定时间(约5分钟)，如果没有超过预定时间(否的情况)，流程进入步骤S434，控制设备154在该步骤中控制压缩机驱动设备166、室外风扇电机驱动设备168、四通阀驱动设备172和室内风扇驱动设备170，并如图11的状态H1所示，使压缩机30、室外风扇41和四通阀31运行。

控制设备154进行加热运行，使室内风扇17按超低速度运转后返回。因为房间温度升高，所以进行除湿。在步骤S423中进行单一送风运行B1时，如果房间温度为25℃，则不考虑步骤S434的加热，即不进行加热，将步骤S434的加热定义为图11中的压缩机的范围1。

根据步骤S433的判定结果，如果超过了约5分钟的预定时间(是的情况)，这就意味着初始加热状态H1已经结束。另一方面，根据步骤S432的判定结果，如果房间温度在25℃以上(是的情况)，因为不需要进行加热状态H1，所以流程进入步骤S435，将FHEAT的值设定到1后返回。

根据步骤S43的判定结果，如果FHEAT的值为1(是的情况)，流程进入步骤S44，并判定CYCLE的值是否为1，如果CYCLE的值是1(是的情况)，流程进入步骤S45，控制设备154在该步骤中将FFAN、FHEAT和CYCLE的值设定到0(zero)后返回。

根据步骤S44的判定结果，如果CYCLE的值不为1(否的情况)，流程进入步骤S442，并判定是否切断了压缩机30的运行。如果压缩机30停止运行(是的情况)，流程进入步骤S446，控制设备154在该步骤中控制压缩机驱动设备166、室外风扇电机驱动设备168、四通阀驱动设备172和室内风扇电机驱动设备170，并如图11所示，使压缩机30、室外风扇41和四通阀31停止运行。然后控制设备154使室内风扇17运转，从而按照比风扇正常速度低的低风扇速度进行单一送风阶段B2。

根据步骤S442的判定结果，如果压缩机30停止运行(否的情况)，流程进入步骤S443，判定房间温度是否为设定温度，如果房间温度不是设定温度(否的情况)，流程进入步骤S444，控制设备154在该步骤中控制压缩机驱动设备166、室外风扇电机驱动设备168、四通阀驱动设备172和室内风扇颠驱动设备170，并如图11所示，使压缩机30和室外风扇41运行，并切断四通阀31。然后通过使室内风扇17按照低风扇速度运转后返回，控制设备154进行冷却除湿运行阶段C2。

根据步骤S443的判定结果，如果房间温度达到设定温度(是的情况)，这意味着已经完成了一个使房间温度达到设定温度的循环(此时，一个循环是可变的)，这样，流程进入步骤S445，将CYCLE的值设定成1以后返回。在压缩机运行时间结束以后，如果房间温度达到设定温度，单一送风运行B2,B3,B4等与冷却运行C2,C4,C5等交替进行，直至达到设定温度。对于该冷却和单一送风运行Cz-C5和B2-B4来讲，在控制器中压缩机的“开”和“关”的时间是预置好的。这些开-关时间对应于图12所示的步骤1-7中的一个步骤，根据房间内的温度，这些开-关时间从1分钟的最短时间变到5分钟的最长时间，当到达设定温度时，一个循环就算结束。

如上所述，当一个循环结束时，如图6所示，流程进入步骤S5，控制设备154控制时间变化，使在预定时间内完成未来的循环，这在图8中详细描述。

图8为本发明空调器在控制时间变化时的运行过程流程图。对于描述本发明运行的初始条件来讲，时间模式的初始值包括4个步骤。

当干燥空气运行的一个循环结束时，控制设备154在步骤S51中判定一个循环的值是否为1，如果该值不是1(否的情况)，则流程返回。根据步骤S51的判定结果，如果CYCLE的值是1(是的情况)，流程进入步骤S52，控制设备154在该步骤中判定一个循环所执行的时间是否少于1小时，如果所执行的时间少于1小时(是的情况)，如图12所示，流程进入步骤S522，控制设备154在该步骤中使时间模式从预定模式向左移动一个步骤，从而通过增加“开启”时间和“关闭”时间之比改变压缩机30的开/关时间，然后再返回。

根据步骤S52的判定结果，如果一个循环的执行时间不少于1小时(否的情况)，流程进入步骤S53，控制设备154在该步骤中判定执行时间是否少于1小时30分钟，如果时间少于1小时30分钟(否的情况)，流程进入步骤S54，如图12所示，控制设备154使时间模式向右移动一个步骤，从而通过减少“开启”时间和“关闭”时间之比改变压缩机30的开/关时间。

根据步骤S53的判定结果，如果一个循环的执行时间少于1小时30分钟(是的情况)，流程进入步骤S532，控制设备154在该步骤中将时间模式保持在预定模式状态，然后返回。

如上所述，当完成一个循环时，流程进入步骤S6，当房间内的温度高于预定的舒适温度(约25℃)时，控制设备154在该步骤中通过增加室内风扇17的转速来控制空气量，这在图9中进行详细描述。

图9为本发明空调器在控制空气量变化的运行过程中的流程图。

当在预定时间内结束一个循环时，控制设备154在步骤S61中判定房间温度是否在预定舒适温度(约25℃)以上，如果房间温度不在25℃以上(否的情况)，流程进入步骤S62，控制设备154在该步骤中控制室内风扇电机驱动设备170，使室内风扇17按照超微风运转后返回。

根据步骤S61的判定结果，如果房间温度在25℃以上(是的情况)，流程进入步骤S63，控制设备154在该步骤中控制室内风扇电机驱动设备170，通过增加室内风扇17的转速使室内风扇17按照微风速度运转，从而可以提高冷却能力。然后再返回。

如果一个循环执行时间超过预定时间，如图6所示，流程进入步骤7，控制设备154在该步骤中控制空气量的变化，这在图10中进行详细描述。

这些是当水平叶片11处于最高位置时，控制设备154检测的温度和房间温度的平均值相差高于预定温度时的情况。所以，为了减少温差，要对叶片11的位置进行调节。首先，在步骤S71中，控制设备154判定CYCLE的值是否为1，如果该值是1(是的情况)，流程进入步骤S72，以便判定一个循环执行时间是否少于1小时。

根据步骤S72的判定结果，如果执行时间少于1小时(是的情况)，流程进入步骤S73，控制设备154在该步骤中控制水平叶片11，从当前的状态向上(up wardly)调节一个步骤，然后再返回。如果所述时间不少于1小时(否的情况)，流程进入步骤S74，控制设备154在该步骤中将叶片11保持在该位置。

同时。根据步骤S74的判定结果，如果CYCLE的值不是1(否的情况)，流程进入步骤S75，判定一个循环执行时间是否超过1小时30分钟，如果执行时间没有超过1小时30分钟(否的情况)，则流程返回。如果时间超过1小时30分钟(是的情况)，流程进入步骤S76，控制设备154在该步骤中将水平叶片11从当前的状态向下(downwardly)调节一个步骤，然后再返回。

如上所述，因为冷却和加热是根据房间温度的变化进行的，而且可以将房间温度保持在令人满意的预定温度范围(23-25℃和24-26℃)内，这样，如图11所示，可以说明PPD指标(不满意指标)是很低的(也就是说可以接受的)，因而用户感到非常舒适。

从上面的描述可以清楚地看到，空调器的干燥运行装置及其控制方法的优点在于：在干燥运行期间，在完成一个循环的时间内，可以避免房间内的温度过冷。可以对极限速度的空气方向自动进行改变，即使在出现过冷的情况下，可以补充进行加热，由此将房间内的温度增高到预定温度，使房间温度保持在预定温度(23-25℃)。所以，可以提高除湿效果，防止进行冷却或除湿运行期间可能出现的房间温度过冷问题，并且避免因过冷，寒冷等引起的疾病，使用户的感觉良好。