专利名称：具有空气净化功能的一体式空调机及其运行方法
技术领域：
本发明涉及空调机及其运行方法，尤其涉及能够同时执行空气调节与空气净化的具有空气净化功能的窗式空调机及其运行方法。
背景技术：
通常来讲，在夏季空调机以蒸发→压缩→冷凝→膨胀的顺序启动制冷循环，在冬季切换为四通阀(4-way valve)后，启动与制冷循环相反的热力泵(heat pump)的制热循环来维持室内的温度。根据使用目的，为了维持温度、湿度、气流、净化等条件，对应各种运行模式或用户设定的风量及风向，执行制冷、制热或净化功能。空调机大致上分为一体式空调机(pakage airconditioner)和分体式空调机(room air conditioner)，典型的一体式空调机有窗式空调机，所述窗式空调机内部把冷凝器构成的热放出部与蒸发器构成的热吸收部设置成一体。
图1为一般一体式空调机的结构示意图，用窗式空调机作为实例来说明。如图所示，空调机本体10由隔板12分成室内侧与室外侧。设置在窗框上的窗式空调机的室内侧朝向室内而设置，室外侧朝向室外而设置。本体10室内侧的前侧具有吸入室内空气的进风口20，进风口20后侧设置室内热交换器22，室内热交换器22后侧具有吸入室内空气后向出风口26送风的室内风扇24。上述室内热交换器22的作用是对于从进风口吸入的室内空气与空调机的冷媒之间进行热交换。室内风扇24启动后，室内(即进行空气调节的空间)的空气开始通过进风口20被吸入到空调机内部。被吸入的室内空气经过室内热交换器22的时候进行热交换后温度发生变化(制冷时温度降低，制热时温度提高)。热交换后的室内空气通过最后出风口26排出到室内。室内的温度通过反复上述吸入→热交换→排出过程来调整设定温度。
空调机本体10的室外侧设置有压缩机30、冷凝器(即室外热交换器)32、室外风扇34、电机36等等。上述压缩机30把经过室内热交换器并与室内空气进行热交换后的冷媒进行压缩，使其变成高温高压的冷媒；上述冷凝器32对从压缩机30流出的高温高压的冷媒进行冷凝作用；上述室外风扇34起到冷却作用防止冷凝器32过热；上述电机36用于驱动室外风扇34及室内风扇24。经过室内热交换器并与室内空气进行热交换的冷媒在压缩机30被压缩成高温高压的冷媒后，流入冷凝器32后被冷凝成液体状态的冷媒。冷媒接着通过膨胀装置(即毛细管，图中没有示出)后变成气体状态的冷媒。室内热交换器22吸入低温低压的冷媒后与室内空气进行热交换来调整室内的温度。如上所述，空调机的冷媒反复在压缩机→冷凝器→膨胀装置→室内热交换器循环的过程中维持合适的温度。
上述窗式空调机因为室内机与室外机设置在一个机壳内，比起室内机与室外机分离的分体式空调机能够节省设置空间，相当经济。另外，近年来空调机不仅需要制冷、制热等功能外，还要求具备换气、除湿及空气净化等附加功能。但是如图1所示的一般的一体式空调机没有空气净化功能，需要进行空气净化时要额外购买空气净化机，费用上浪费不说，安装时也需要额外的设置空气净化机的空间。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供具有一般空调功能的同时还具有空气净化功能的一体式空调机，本发明的另一个目的是提供运行上述一体式空调机的最佳运行方法。
本发明采用的技术方案是，一种具有空气净化功能的一体式空调机，包括进风口、室内风扇、室内热交换器，进风口用于吸入室内空气；室内热交换器设置在进风口与室内风扇之间，对于通过进风口吸入的室内空气进行热交换；此外，还包括第一出风口、出风口门、空气过滤器、空气过滤器门、第二出风口，上述室内风扇通过进风口吸入室内空气并最后把空气排出到第一出风口；上述第一出风口排出经过室内热交换器的空气；上述出风口门设置在空调机前侧，用于开闭第一出风口，上述空气过滤器设置在第一出风口附近，并且由不阻挡从第一出风口排出的空气流动的结构构成；当空调机只执行空气调节功能时，为了使经过室内热交换器的空气只通过第一出风口排出，上述空气过滤器门封闭空气过滤器入口，当空调机执行空气净化功能时，上述空气过滤器门开放空气过滤器入口，使得空气通过空气过滤器排出；上述第二出风口排出经过空气过滤器的空气。
其中，上述出风口门分别可向下及向上滑动来开启或封闭第一出风口；当空调机执行空气净化功能时，上述空气过滤器门开放空气过滤器的入口，使得经过室内热交换器的空气流入空气过滤器，同时阻断构成第一出风口的通道，使上述空气不能排出到第一出风口；上述进风口形成在空调机的前面与侧面下端，上述第一出风口形成在空调机的前面上端，上述空气过滤器形成在空调机的上端及构成第一出风口的通道的上端；当空调机只执行空气调节功能时，上述空气过滤器门维持水平状态而阻断空气过滤器入口，当空调机执行空气净化功能时，上述空气过滤器门以一轴为中心向下转动从而开放空气过滤器的入口。
当空调机停止运行时，上述出风口门与空气过滤器门分别阻断第一出风口与空气过滤器的入口；当空调机只执行空气调节功能时，出风口门开放第一出风口，空气过滤器门阻断空气过滤器的入口，使得经过室内热交换器的空气只通过第一出风口排出；当空调机执行空气净化功能时，出风口门阻断第一出风口，空气过滤器门开放空气过滤器入口，使得经过室内热交换器的空气通过空气过滤器排出。
具有空气净化功能的一体式空调机的运行方法，包括下述阶段空调机运行开始的阶段；判断是否输入空气净化命令的阶段；没有输入空气净化命令时，开启出风口门而使得经过室内热交换器的空气通过第一出风口排出的同时防止上述空气流入空气过滤器的关闭空气过滤器门的阶段；输入空气净化命令时，开启空气过滤器门而使得经过室内热交换器的空气通过空气过滤器排出的同时防止上述空气从第一出风口排出的关闭出风口门的阶段。
本发明可取得如下效果由于在排出室内空气的出风口附近设置了空气过滤器，当空调机只执行普通的空气调节功能时，可经过热交换的室内空气通过第一出风口排出，当空调机执行空气净化功能时，上述空气只通过空气过滤器排出。从而利用一台空调机能够同时执行空气调节功能与空气净化功能，所以没有必要分别买空调机与空气净化机，减少了很多设置空间。
图1为一般一体式空调机的结构示意图。
图2为本发明一体式空调机外观的立体示意图。
图3为本发明一体式空调机运转停止状态时的剖面示意图。
图4为本发明一体式空调机只执行空气调节功能时的剖面示意图。
图5为本发明一体式空调机执行空气净化功能时的剖面示意图，并作为摘要附图。
图6为本发明具有空气净化功能的一体式空调机运行方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明。
图2为本发明一体式空调机外观的立体示意图。如图所示，空调机机壳100形成六面体形成，以中央的区划板400分成室内侧与室外侧。所述室内侧前侧向前形成圆弧形状的前面板200，前面板200的前面下端及侧面下端分别形成前面进风口210及侧面进风口211。当空调机执行空气调节功能时，出风口门218向下滑动，使得出风口门218后侧的第一出风格栅(图中没有示出)向外露出，从而开启第一出风口(由上述出风格栅形成的空气出风口)，当空调机执行空气净化功能或空调机停止运行时出风口门218向上滑动阻断第一出风口。空调机机壳100室内侧上面还形成排出经过空气过滤器的空气的第二出风口229，所述第二出风口229上设置有控制排出空气流动的第二出风格栅228。空调机机壳100室外侧后端形成排出室外空气的室外出风格栅(图中没有示出)，其上面及侧面分别形成吸入室外空气的室外进风口316及室外进风口318。
图3为本发明一体式空调机运转停止状态时的剖面示意图；图4为本发明一体式空调机只执行空气调节功能时的剖面示意图；图5为本发明一体式空调机执行空气净化功能时的剖面示意图。如图所示，空调机机壳100形成六面体形成，以中央的区划板400分成室内侧与室外侧。所述室内侧前侧向前形成圆弧形状的前面板200，前面板200的前面下端及侧面下端分别形成前面进风口210及侧面进风口211。前面板200的前面上端形成排出经过空调机内部后的室内空气的第一出风口220，构成第一出风口220的通道221上形成有第一出风格栅216，通过所述第一出风格栅216控制通过第一出风口220排出的空气的流动。第一出风格栅216前侧设置有开闭第一出风口220的出风口门218，所述出风口门218能够上下滑动。具体讲，封闭第一出风口220的时候，出风口门218向上滑动使得第一出风格栅216不漏出在外部。相反要开放第一出风口220的时候，出风口门218向下滑动使得第一出风格栅216漏出在外部。前面板200的后侧设置有室内热交换器212，所述室内热交换器212对于冷媒与通过前面进风口210及侧面进风口211吸入的室内空气进行热交换，从而降低(制冷时)或提高(制热时)室内空气的温度。室内热交换器212后侧设置有室内风扇214，所述室内风扇214通过设置在其后侧的驱动电机314的作用产生强制性的空气流动，在空调机启动时通过前面进风口210及侧面进风口211吸入室内空气后再通过第一出风口排出。
输入空调机启动命令后，驱动电机314开始运行，由此室内风扇214也随着旋转。通过室内风扇214的作用，通过前面进风口210及侧面进风口211开始吸入空气，所吸入的空气经过室内热交换器212的时候与冷媒进行热交换后，最后通过第一出风口220排出到室内。本发明一体式空调机中，在第一出风口220附近设置有空气过滤器222，所述空气过滤器222具有透气性，设置在空调机上端具体为设置在形成第一出风口220的通道221上端。空气过滤器222设置在空气过滤器安装部230上，其下侧设置有空气过滤器门224。所述空气过滤器门224可用于开闭构成第一出风口220的通道221。空气过滤器门224一侧连接在步进电动机226(stepping motor)上，所述步进电动机226用于控制空气过滤器门224的开闭。空气过滤器222上侧形成第二出风口229，经过空气过滤器222的除去污染的室内空气通过所述第二出风口229排出，并且所排出的空气通过第二出风格栅228控制其流动。
空调机的室外侧具有室外热交换器310、室外进风口316及室外进风口318、室外出风格栅300、室外风扇312、驱动电机314、压缩机(图中没有示出)及毛细管(图中没有示出)。上述室外热交换器310对冷媒与室外空气进行热交换；上述室外进风口316及室外进风口318吸入室外空气；上述室外出风格栅300把经过室外热交换器310的空气排出到室外；上述室外风扇312强制控制室外空气的吸入与排出；上述驱动电机314控制室外风扇312的旋转；上述压缩机(图中没有示出)压缩冷媒使其成为高温高压的冷媒；上述毛细管(图中没有示出)把经过室外热交换器310的冷媒转换成低温低压的冷媒。
空调机停止运行的时候，参照图3，出风口门218向上滑动并阻断第一出风口220，同时空气过滤器门224保持水平状态并阻断空气过滤器222的入口。因为室内风扇214及室外风扇310都不旋转，所以通过前面进风口210及侧面进风口211的室内空气的吸入过程和通过室外进风口316及室外进风口318的室外空气的吸入过程都不进行。接着，启动空调机后，空调机只执行空气调节功能的时候，参照图4，随着驱动电机314的运行，室内风扇214及室外风扇310开始旋转，出风口门218向下滑动的同时使第一出风格栅216向外露出。通过室内风扇214的作用室内空气通过前面进风口210及侧面211进风口被吸入到空调机内部，所吸入的空气经过室内热交换器212的同时与冷媒进行热交换。然后上述室内空气经过室内风扇214后被强制吹送到构成第一出风口220的通道221，通过第一出风格栅216调整流向后空气通过第一出风口220排出到室内。此外空调机只执行空气调节功能的时候，出风口门218向下滑动，同时空气过滤器门224维持水平状态，即阻断空气过滤器222入口的状态，来分别开放第一出风口220，并且阻断空气过滤器222通向第一出风口220的入口，使得经过热交换器212的空气不流入空气过滤器222，而是通过第一出风口220排出到室内空间(参照箭头表示的室内空气的流向图)。从而空调机不执行空气净化功能，只执行降低温度或(制冷时)提高温度(制热时)的空气调节功能。
另外，在图4状态下输入空气净化命令，而执行空气净化功能时(参照图5)，出风口门218向上滑动来阻断第一出风口220，空气过滤器门224以一轴(即步进电动机226)为中心向下移动，倾斜一定程度后开放通向空气过滤器222的入口。此时，空气过滤器门224开放时要阻断构成第一出风口220的通道221。热交换后的室内空气经过室内风扇214后被强制吹送到构成第一出风口220的通道221。因为通道221被出风口门218及空气过滤器门224阻断，室内空气通过空气过滤器门224向入口开放的空气过滤器222方向移动。室内空气通过空气过滤器222的过程中被出去污染物，被净化的室内空气被设置在空气过滤器222上侧的第二出风格栅228调整流向后，并通过第二出风口229排出到室内空间(参照箭头表示的室内空气的流向图)。
空调机执行空气净化功能时，如图5所示，可以在执行空气调节功能的同时执行空气净化功能，但是也可以不执行空调机设有的空气调节功能，而是只执行空气净化功能。省略相关的说明，本技术领域的普通技术人员是可以理解其驱动方法。
本发明具有空气净化功能的一体式空调机，在排出室内空气的出风口附近设置了空气过滤器，当空调机只执行普通的空气调节功能时，经过热交换的室内空气通过出风口排出，当空调机执行空气净化功能时，上述空气只通过空气过滤器排出。从而利用一台空调机能够同时执行空气调节功能与空气净化功能，所以没有必要分别买空调机与空气净化机，减少了很多设置空间。
图2至图5，以窗式空调机说明了本发明一体式空调机的技术思想，但是这种技术思想也适用于其他的室内机与室外机设置在一个机壳内的一体式空调机。进一步讲，本发明的技术思想为执行空气调节功能时经过热交换的空气不通过空气过滤器，而是通过普通的出风口排出；当空调机执行空气净化功能时上述空气经过空气过滤器后除去污染后排出。
图6为本发明具有空气净化功能的一体式空调机运行方法的流程示意图。空调机停止运行时，出风口门与空气过滤器门处于关闭状态，并且阻断通向第一出风口及空气过滤器的入口(S32阶段)，接着空调机开始运行时(S31阶段)判断是否输入空气净化命令(S33阶段)。没有输入空气净化命令时，为了使经过室内热交换器的空气通过第一出风口排出，开启出风口门的同时关闭空气过滤器门，以防止空气流入空气过滤器(S34阶段)。从而空调机只执行空气调节功能。当输入空气净化命令时，为了使经过室内热交换器的空气通过空气过滤器排出，开启空气过滤器门的同时关闭出风口门，以防止空气通过第一出风口排出(S35阶段)。热交换后的空气通过空气过滤器的过程中被出去污染物，从而在执行空气调节功能的同时还执行了空气净化功能。
权利要求
1.一种具有空气净化功能的一体式空调机，包括进风口、室内风扇、室内热交换器，进风口用于吸入室内空气；室内热交换器设置在进风口与室内风扇之间，对于通过进风口吸入的室内空气进行热交换，室内风扇通过进风口将吸入的室内空气通过排风口排出；其特征在于，还包括第一出风口、出风口门、空气过滤器、空气过滤器门、第二出风口，上述室内风扇通过进风口吸入室内空气并最后把空气排出到第一出风口；上述第一出风口排出经过室内热交换器的空气；上述出风口门设置在空调机前侧，用于开闭第一出风口，上述空气过滤器设置在第一出风口附近，并且由不阻挡从第一出风口排出的空气流动的结构构成；当空调机只执行空气调节功能时，为了使经过室内热交换器的空气只通过第一出风口排出，上述空气过滤器门封闭空气过滤器入口，当空调机执行空气净化功能时，上述空气过滤器门开放空气过滤器入口，使得空气通过空气过滤器排出；上述第二出风口排出经过空气过滤器的空气。
2.根据权利要求1所述的一种具有空气净化功能的一体式空调机，其特征在于，上述出风口门可分别向下及向上滑动来开启或封闭第一出风口。
3.根据权利要求1所述的一种具有空气净化功能的一体式空调机，其特征在于，当空调机执行空气净化功能时，上述空气过滤器门开放空气过滤器的入口，使得经过室内热交换器的空气流入空气过滤器，同时阻断构成第一出风口的通道，使上述空气不能排出到第一出风口。
4.根据权利要求1所述的一种具有空气净化功能的一体式空调机，其特征在于，上述进风口形成在空调机的前面下端与侧面下端，上述第一出风口形成在空调机的前面上端，上述空气过滤器形成在空调机的上端及构成第一出风口的通道的上端。
5.根据权利要求4所述的一种具有空气净化功能的一体式空调机，其特征在于，当空调机只执行空气调节功能时，上述空气过滤器门维持水平状态而阻断空气过滤器入口，当空调机执行空气净化功能时上述空气过滤器门以一轴为中心向下转动与水平成一角度，从而开放空气过滤器的入口。
6.根据权利要求1所述的一种具有空气净化功能的一体式空调机，其特征在于，当空调机停止运行时上述出风口门与空气过滤器门分别阻断第一出风口与空气过滤器的入口；当空调机只执行空气调节功能时，出风口门开放第一出风口，空气过滤器门阻断空气过滤器的入口，使得经过室内热交换器的空气只通过第一出风口排出；当空调机执行空气净化功能时，出风口门阻断第一出风口，空气过滤器门开放空气过滤器入口，使得经过室内热交换器的空气通过空气过滤器排出。
7.一种具有空气净化功能的一体式空调机的运行方法，其特征在于，包括下述阶段，空调机运行开始的阶段；判断是否输入空气净化命令的阶段；没有输入空气净化命令时，开启出风口门而使得经过室内热交换器的空气通过第一出风口排出，同时防止上述空气流入空气过滤器的关闭空气过滤器门的阶段；输入空气净化命令时，开启空气过滤器门而使得经过室内热交换器的空气通过空气过滤器排出，同时防止上述空气从第一出风口排出的关闭出风口门的阶段。
全文摘要
本发明涉及空调机及其运行方法，尤其涉及能够同时执行空气调节与空气净化的空调机及其运行方法。为提供具有空气净化功能的一体式空调机及其最佳运行方法，本发明采用的技术方案是空调机执行空气净化功能时，空气过滤器门开放空气过滤器入口的同时封闭第一出风口，使得经过热交换器的空气流入空气过滤器，而不是排出到第一出风口。上述出风口形成在空调机前侧与侧面下端，第一出风口形成在空调机前侧上端，空气过滤器形成在空调机上端及构成第一出风口的通道上端。空气过滤器门在空调机只执行空气调节功能时维持水平状态并阻断空气过滤器的入口，否则以一轴为中心向下移动并开放空气过滤器的入口。本发明主要用于空调机的制造。
文档编号F24F1/02GK1699839SQ20041001925
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月19日 优先权日2004年5月19日
发明者裴尚勻 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司