一种混流空调及其混流控制方法与流程

本发明涉及空气调节技术，特别是涉及一种混流空调及其混流控制方法。

背景技术：

现有市场上常见空调的风道结构一般都由进风口、离心风机、蒸发器和出风口组成。室内空气从进风口进入空调内部，经过离心风机离心加速后，空气经过蒸发器进行热交换，热交换后的空气再由出风口吹向室内。然而，经出风口吹出后的凉风温度太低，不够柔和，吹到用户身上会导致感觉不舒适。

为了解决上述技术问题，现有技术中出现了一种引流空调，其在空调出风口处引入少许室内空气，并将其与经过蒸发器换热后的凉空气混合，从而使吹出的风更加柔和。然而，这种引流空调不能根据实际情况(例如房间内是否有人体存在、人体距离空调出风口的距离远近等)对其输出风的温度进行自动控制，使用不便；且引流空调需要对传统空调的风道结构和出风口进行全面改造，造成空调体积过大，成本增加。

技术实现要素：

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有空调的至少一个缺陷，提供一种混流空调的混流控制方法，其能够根据混流空调出风口前是否有人体存在而选择性地控制送出柔和风或冷风，并根据人体与出风口的距离远近控制送风温度，从而提高空调的舒适度和应用性能。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要根据人体与出风口的距离控制空调出风口的送风量，以进一步提高空调的舒适度。

本发明第一方面的另一个进一步的目的是要提高混流空调控制其出风口送风温度的精确性。

本发明第二方能的一个目的是要提供一种混流空调。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种混流空调的混流控制方法，包括：

换热装置，具有允许空气直接通过并与其进行热交换的换热间隙，且与所 述混流空调的出风口之间形成有允许空气进行混合的混流空间，

直通通路，连通所述换热装置的上游和所述混流空间，和

可控风门，配置成受控地导通和/或阻断所述直通通路；

所述混流控制方法包括：

步骤A：接收用于指示期望温度的温度设定信号；

步骤B：对所述出风口前的预定区域进行感测，以生成表征所述预定区域内是否有人体存在的人体感测信号；

步骤C：根据所述人体感测信号判断所述预定区域内是否有人体存在，若无，则转步骤D，若有，则转步骤E；

步骤D：关闭所述可控风门，以阻断所述直通通路，使得所述换热装置上游的空气全部通过所述换热装置的换热间隙流入所述混流空间，并经所述出风口送出至环境空间；

步骤E：感测人体与所述出风口之间的距离，并根据所述距离选择所述出风口的目标送风温度；和

步骤F：根据所述目标送风温度控制所述可控风门以预定的开度导通所述直通通路，使得所述换热装置上游的空气按照预定的比例分别通过所述直通通路和所述换热装置的换热间隙流入所述混流空间进行混流，并经所述出风口送出至环境空间。

可选地，所述混流控制方法还包括：

步骤G：根据所述可控风门的开度测量并反馈所述混流空调内部的风阻；和

步骤H：根据所述目标送风温度和反馈的所述风阻进一步调节所述可控风门的开度。

可选地，所述步骤E还包括：感测人体与所述出风口之间的距离，并根据所述距离选择所述出风口的目标送风量；和

所述步骤F还包括：根据所述目标送风量调节所述混流空调的风机的功率。

可选地，所述步骤H还包括：根据所述目标送风量和反馈的所述风阻进一步调节所述风机的功率。

可选地，所述步骤B利用红外传感器感测所述预定范围内是否有人体辐射出的红外信号，从而输出表征所述预定范围内是否有人体存在的人体感测信号。

可选地，所述步骤E包括当所述人体感测信号指示所述预定区域内有人体 存在时，启动测距传感器，以探测人体与所述出风口之间的距离。

可选地，所述步骤D包括当所述人体感测信号指示所述预定区域内无人体存在时，停止与所述可控风门连接的驱动装置，以关闭所述可控风门。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种混流空调，包括：

换热装置，具有允许空气直接通过并与其进行热交换的换热间隙，且与所述混流空调的出风口之间形成有允许空气进行混合的混流空间；

直通通路，连通所述换热装置的上游和所述混流空间；

可控风门，配置成受控地导通和/或阻断所述直通通路；

感测装置，配置成用于对所述出风口前的预定区域进行感测，以生成表征所述预定区域内是否有人体存在的人体感测信号；

测距装置，配置成用于感测所述人体与所述出风口之间的距离；

控制装置，配置成根据接收的温度设定信号控制所述感测装置对所述预定区域进行感测，并根据所述感测装置生成的人体感测信号判断所述预定区域内是否有人体存在，当所述预定范围内有人体存在时，控制所述测距装置感测人体与所述出风口之间距离，并根据所述距离控制所述混流空调的可控风门以预定的开度导通所述混流空调的直通通路；反之，则关闭所述可控风门，以阻断所述直通通路；和

驱动装置，与所述控制装置和所述可控风门连接，以在所述控制装置的控制下驱动所述可控风门打开和/或封闭所述直通通路。

可选地，所述控制装置还配置成根据所述距离控制所述混流空调的风机的功率，以控制所述出风口的送风量。

可选地，所述混流空调还包括：

风阻测量装置，配置成用于根据所述可控风门的开度测量所述混流空调内部整体的风阻，并将所述风阻反馈至所述控制装置；且

所述控制装置还配置成结合所述风阻测量装置反馈的所述风阻和所述距离调节所述可控风门的开度和所述风机的功率。

本发明的混流空调及其混流控制方法中，通过感测出风口前的预定区域内是否有人体存在来控制可控风门的打开和/或关闭，从而选择性地导通和/或阻断直通通路，并在预定区域内有人体存在时，感测人体与出风口之间的距离，从而根据该距离控制可控风门的开度，使空气按照预定的比例分别通过直通通路和换热装置的换热间隙流入混流空间进行混流以输出具有预定温度的柔和风；在预定区域内无人体存在时，阻断直通通路，以输出冷风。本发明的混流 控制方法可通过感测预定区域内是否有人体存在自动控制出风口输出柔和风或冷风，并根据人体与出风口的距离远近控制送风温度，从而提高了空调的舒适度和应用性能。

进一步地，由于本发明的混流空调及其混流控制方法根据人体与出风口之间的距离调节风机的功率，从而调节空调出风口的送风量，以使吹送至人体的送风量达到人体感觉最适合的程度，从而进一步提高空调的舒适度。

进一步地，由于本发明的混流空调及其混流控制方法通过感测混流空调内部的风阻对可控风门进行闭环控制，以调节其开度，进而调节经过直通通路与经过换热装置换热间隙的空气比例，从而使出风口的实际送风温度等于或更接近于目标送风温度，从而提高混流空调控制其出风口送风温度的精确性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的混流空调的示意性结构图；

图2是根据本发明的一个实施例的混流空调的示意性结构分解图；

图3是根据本发明的一个实施例的混流空调的示意性剖视图；

图4是根据本发明的一个实施例的混流空调的混流控制模块框图；

图5是根据本发明的一个实施例的混流空调的混流控制方法的流程图；

图6是根据本发明的另一个实施例的混流空调的混流控制方法的流程图；

图7是根据本发明的又一个实施例的混流空调的混流控制方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的混流空调的示意性结构图，其包括壳体10。壳体10具有用于从环境空间引入空气的进风口11和用于将空气送回至环境空间的出风口12。具体地，壳体10可包括相互独立的前侧板10a、后侧板10b、两侧板10c和10d、上顶板10e和下底板10f，前侧板10a、后侧板10b、两侧板10c和10d、上顶板10e和下底板10f之间通过螺钉等固定件组装连接成具有内部空间的壳体10。当然，本领域技术人员可以理解的是，壳体10的后侧 板10b、两侧板10c和10d、上顶板10e和下底板10f也可一体成型，形成具有凹腔的半封闭壳体，前侧板10a通过螺钉等固定件与半封闭壳体固定连接成壳体10。

在本发明的一些实施例中，混流空调100可为立柜式空调，其进风口11可开设在壳体10的下部前侧和/或两侧，出风口12可开设在壳体10的上部前侧。具体地，进风口11可开设在前侧板10a的下部和/或两侧板10c和10d的下部。出风口12可开设在前侧板10a的上部，以便于空气的流通。出风口12处可设有可转动的活动栅格，便于调节出风角度，满足用户需要。

图2是根据本发明一个实施例的混流空调100的示意性结构分解图，图3是根据本发明一个实施例的混流空调100的示意性剖视图。结合图2和图3，混流空调100还包括设置在壳体10内的风机20、设置在风机20下游的换热装置50和直通通路30。风机20配置成促使空气从进风口11朝向出风口12流动(图3中直线箭头所示方向为空气的流动方向)。换热装置50与出风口12之间形成有允许空气进行混合的混流空间40，即混流空间40形成在换热装置50的下游，且换热装置50具有允许空气直接通过并与其进行热交换的换热间隙。直通通路30设置在壳体10内，且连通换热装置50的上游和混流空间40，以允许换热装置50上游的空气直接通过直通通路30流入混流空间40，以致在风机20作用下朝出风口12流动的空气经由换热装置50的换热间隙和直通通路30流入混流空间40，并经由出风口12送回至环境空间。直通通路30与换热装置50上游连通的空气入口端设有开度可调的可控风门32，以受控地导通和/或阻断直通通路30。

由于本发明混流空调100中仅仅在壳体10内设置具有允许空气直接通过的直通通路30和在直通通路30的空气入口端设置可控风门32来实现可选择性地缓和空调出风口送风温度、提高空调舒适度的目的，结构简单，且未对传统空调整体结构做很大改动，相比于现有技术有效降低了空调的成本、减小了空调的体积。

进一步地，在本发明的一些实施例中，换热装置50的上端与壳体10内壁间隔设置，以在换热装置50上端和壳体10内壁之间形成间隙。混流空调100还包括导风板31。导风板31的第一端311抵接于邻近间隙的换热装置50端部，即第一端311与换热装置50的上端抵接。第二端312朝向风机20延伸，以在导风板31和壳体10之间形成直通通路30。具体地，本发明实施例中，导风板31的第一端311的端部向混流空间40内弯曲延伸，从而可以引导经过直通通 路30流向混流空间40的空气，避免空气由混流空间40返流至换热装置50。可控风门32设置在导风板31朝风机20延伸的第二端312的端部，以受控地打开和/或关闭第二端312与壳体10之间的空隙。也就是说，直通通路30的空气入口端为导风板31的第二端312与壳体10之间形成的间隙，可控风门32邻近该间隙设置。具体地，可控风门32的固定端可固定在导风板第二端312的端部，其自由端向该间隙延伸。当可控风门32关闭直通通路30时，其自由端与壳体10的内壁密封接触，以阻挡空气通过直通通路30。本领域技术人员应理解，在本发明其他的实施方式中，可控风门32的固定端还可固定在壳体10的内壁上，其自由端向该间隙延伸。当可控风门32关闭直通通路30时，其自由端与导风板第二端312的端部密封接触，以阻挡空气通过直通通路30。

在本发明的一些实施例中，换热装置50可以为蒸发器、换热器或其他具有热交换功能的器件。

图4是根据本发明的一个实施例的混流空调100的混流控制模块框体。结合图2和图4，混流空调100还包括感测装置60、测距装置70、控制装置80和驱动装置90。感测装置60配置成用于对出风口12前的预定区域进行感测，以生成表征预定区域内是否有人体存在的人体感测信号。测距装置70配置成用于感测人体与出风口之间的距离。控制装置80配置成根据接收的温度设定信号控制感测装置60对预定区域进行感测，并根据感测装置60生成的人体感测信号判断预定区域内是否有人体存在，当人体感测信号指示预定区域内有人体存在时，控制测距装置70感测人体与出风口之间的距离，并根据该距离控制可控风门32以预定的开度导通直通通路30；反之，则关闭可控风门32，以阻断直通通路30。驱动装置90同时与控制装置80和可控风门32连接，以在控制装置80的控制下打开和/或关闭可控风门32，以导通和/或阻断直通通路30。

也就是说，控制装置80可根据从感测装置60处获取的人体感测信号的信息发出控制信号以启动测距装置70。控制装置80根据测距装置70检测到的距离信息选择出风口12的目标送风温度，并根据该目标送风温度控制可控风门32以预定的开度打开或关闭。具体地，控制装置80可包括存储模块，其中存储有距离信息和与每个距离信息相匹配的目标送风温度信息，也就是说，控制装置80中储存的距离信息与目标送风温度信息一一匹配。当控制装置80获得测距装置70感测的人体与出风口12之间的距离信息后，查找与该距离信息相匹配的目标送风温度信息，并根据该目标送风温度信息发出控制信号，以控制 可控风门32的状态。每一目标送风温度信息对应的控制信号所表征的信息均不同，例如可表征控制可控风门32关闭、以10％的开度打开、以50％的开度打开或以80％的开度打开等等。

驱动装置90的输入端可与控制装置80的输出端连接，驱动装置90的输出端可与可控风门32连接，从而驱动装置90可接受控制装置80发出的控制信号，从而根据该控制信号控制可控风门32的状态。

在本发明的一些实施例中，控制装置80还配置成根据人体与出风口12之间的距离控制风机20的功率，以控制出风口12的送风量。也就是说，人体与出风口12之间的距离不同，人体所感受到的最舒服的风量大小也不同。控制装置80内可储存有与每个距离信息对应的送风量大小的信息，从而可根据距离信息选择出风口12的目标送风量，从而根据该目标送风量控制风机20的功率，使其吹送出等于或接近于目标送风量的风量。

在本发明的一些实施例中，混流空调还可包括风阻测量装置81，配置成根据可控风门的开度测量混流空调内部整体的风阻，并将该风阻反馈至控制装置80。控制装置80配置成结合风阻测量装置81反馈的风阻和测距装置70测得的人体与出风口12之间的距离调节可控风门32的开度和风机20的功率。也就是说，可控风门32在关闭状态和不同开度的打开状态下，混流空调100内部的整体风阻均不同。例如可控风门32关闭时，换热装置50上游的空气全部通过换热间隙换热而流入混流空间40，换热间隙的空隙较小，因此空调内部整体的风阻较大；可控风门32以100％的开度打开时，空气可通过直通通路30进入混流空间40，直通通路30的空隙较大，因此空调内部整体的风阻较小。空调内部风阻大小不同，导致出风口12的送风量和送风温度不同。因此，控制装置80可根据空调内部的风阻对可控风门32和风机20进行闭环控制，以调节出风口12的实际送风温度和实际送风量，使该实际送风温度和实际送风量等于或更接近于出风口12的目标送风温度和目标送风量。

进一步地，在本发明的一些实施例中，感测装置60可为设置在混流空调100的壳体10外侧的红外传感器。当预定区域内有人体存在时，红外传感器可感测到一定波段范围内的电磁波，即感测到人体发出的红外信号，从而生成表征在该预定区域内有人体存在的人体感测信号。测距装置70可为邻近所述出风口12设置的距离传感器，例如红外测距传感器或其他类型传感器。

在本发明的一些实施例中，控制装置80可为混流空调100的主控板或与感测装置60、测距装置70和驱动装置90电连接的独立控制电路。驱动装置 90为与可控风门32机械连接的电机。本领域技术人员应理解，在本发明的其他实施方式中，感测装置60还可为其他可以感测人体是否存在的检测装置，例如热释电探头。驱动装置90还可为其他可控制可控风门32打开和/或关闭的部件。控制装置80还可为集成有控制电路的集成芯片。

图5是根据本发明的一个实施例的混流空调100的混流控制方法的流程图。该混流控制方法包括：

步骤A：接收用于指示期望温度的温度设定信号；

步骤B：对出风口12前的预定区域进行感测，以生成表征该预定区域内是否有人体存在的人体感测信号；

步骤C：根据人体感测信号判断预定区域内是否有人体存在，若无，则转步骤D，若有，则转步骤E；

步骤D：关闭可控风门32，以阻断直通通路30，使得换热装置50上游的空气全部通过换热装置50的换热间隙流入混流空间40，并经出风口12送出至环境空间；

步骤E：感测人体与出风口12之间的距离，并根据该距离选择出风口12的目标送风温度；和

步骤F：根据目标送风温度控制可控风门32以预定的开度导通直通通路30，使得换热装置50上游的空气按照预定的比例分别通过直通通路30和换热装置50的换热间隙流入混流空间40进行混流，并经出风口12送出至环境空间。

在本发明的一些实施例中，出风口12前的预定范围是出风口12前方的一大致为扇形的空间。该扇形空间的远侧边界距出风口12的距离例如可为大约2m、3m或4m左右；该扇形空间的扇形角例如可为大约60°左右；扇形空间的在垂向上的延伸高度例如可为从距混流空调100的底面1m左右至2m左右。

本发明的混混流控制方法中，通过感测预定区域内是否有人体存在自动控制出风口输出柔和风或冷风，并根据人体与出风口12的距离远近控制送风温度，从而提高了空调的舒适度和应用性能。

进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤A中的温度设定信号为用户根据需求设置环境温度时所发出的信号。

图6是根据本发明的另一个实施例的混流空调100的混流控制方法的流程图，混流空调100的混流控制方法还包括：

步骤G：根据可控风门32的开度测量并反馈混流空调100内部的风阻； 和

步骤H：根据目标送风温度和反馈的风阻进一步调节可控风门32的开度。

也就是说，本发明实施例可通过混流空调100内部的风阻对可控风门32进行闭环控制，以调节其开度，进而调节经过直通通路30与经过换热装置50换热间隙的空气比例，从而使出风口12的实际送风温度等于或更接近于目标送风温度。

图7是根据本发明的又一个实施例的混流空调100的混流控制方法的流程图，在该实施例中，步骤E还包括：感测人体与出风口12之间的距离，并根据该距离选择出风口12的目标送风量。且步骤F还包括：根据目标送风量调节混流空调100的风机20的功率。也就是说，本发明实施例可根据人体与出风口12之间的距离控制风机20的功率，以使从出风口12吹送至人体的风量为人体感觉最舒服的风量。

进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤H还包括：根据目标送风量和反馈的风阻进一步调节风机20的功率。也就是说，本发明实施例可根据混流空调100内的风阻对风机20进行闭环控制，以使出风口12的实际送风量等于或更接近于其目标送风量。

进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤B利用红外传感器感测预定范围内是否有人体辐射出的红外信号，从而输出表征预定范围内是否有人体存在的人体感测信号。具体地，人体感测信号可为幅值可变的信号、频率可变的信号或无规则变化的信号，人体感测信号的类型可为高低电平信号、正余弦信号或其他类型的信号。也就是说，当红外传感器感测到出风口12前的预定范围内有人体辐射出的红外信号和没有人体辐射出的红外信号时输出的人体感测信号的幅值和/频率不同。

在本发明的一些实施例中，步骤E包括当人体感测信号指示出风口12前的预定区域内有人体存在时，启动测距装置70，以探测人体与出风口12之间的距离。步骤D包括当人体感测信号指示出风口12前的预定区域内无人体存在时，停止与可控风门32连接的驱动装置90，以关闭可控风门32。

本领域技术人员应理解，在没有特别说明的情况下，本发明所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”均是以混流空调100的正常使用状态为基准而言的。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本 发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。