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CN103759396A - 一种空调机的室内风扇转速控制方法 - Google Patents

一种空调机的室内风扇转速控制方法 Download PDF

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Abstract

一种空调机的室内风扇转速控制方法，根据实际温度与目标温度的差值采用n种不同的算法以及m个可由用户自主选择的风量档位，且对应于同一风量档位，由算法R1到算法Rn得到的风速值逐步递减。风扇转速在高风速的算法过渡到低风速的算法时，其风速值不断地减小，从而在空调机从启动至达到目标温度的过程中，降低出口温度的差值，大大地提升了用户的舒适感；同时用户可以自主选择不同的风量档位，以产生不同的出风效果，大大地提高了用户的使用自由度。

Description

一种空调机的室内风扇转速控制方法
技术领域
本发明涉及空调器控制领域，具体是一种空调机的室内风扇转速控制方法。
背景技术
现有技术的空调器的室内风扇存在两种风量模式：
第一种：用户可以调整到任意一个风量档位，均按照该档位对应的回转速送风；
第二种：基于对压缩机开停的控制；当压缩机运转时，根据房间温度调整风量在高中档风量之间切换，压缩机停止时，风量切换为低风量。
第一种现用风量模式不适用于变频机：首先，变频机的压缩机频率可以随着房间温度的变化而调整，如果室内风扇的送风风量不随之调整，可能出现出风温度时高时低的现象；然后，由于变频机存在频率下降的阶段，导致室内蒸发器温度上升，若保持同样的风量会导致冷凝水蒸发，造成顾客体感不良。
第二种风量模式的不足点：首先，自动调节风量档位，可能引起顾客误解，例如风量由设置的中风量自动调节为大风量，此时若顾客再次手动设置为大风量会发现空调没有响应，顾客误解为空调故障；然后，风量自动切换时，没有规定切换速度，产生风量切换的噪音。
针对现有技术，需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点于不足，提供一种空调机的室内风扇转速控制方法，适用于现有的变频机，提高用户的舒适感与使用自由度。。
本发明是通过一下的技术方案实现的：一种空调机的室内风扇转速控制方法，包括以下步骤：
步骤一：预设n个风扇转速算法R1、R2、...Rn,其中，n为大于或等于3的整数；
步骤二：预设n个与所述风扇转速算法一一对应的预设温差Δt1、Δt2、...Δtn,且Δt1到Δtn呈递减趋势；
步骤三：预设m个可由用户控制改变的风量档位D1、D2...Dm,其中m为大于或等于2的整数，且对应于同一风量档位，由风扇转速算法R1到风扇转速算法Rn得到的风速值逐步递减；
步骤四：接收用户的目标温度与风量档位控制信号；
步骤五：通过温度传感器检测空调器所在房间的实际温度t，并计算所述实际温度与目标温度之间的温差，获得当前温差Δt；
步骤六：将当前温差Δt与所述的n个预设温差进行匹配，若Δt与Δtp匹配，则采用Rp算法，其中p∈[1,n],p为整数；
步骤七：确定当前的风量档位，结合当前所采用的算法得到所需的风速值；
步骤八：根据风速值控制室内风扇运转。
与现有技术相比较，本发明的一种空调机的室内风扇转速控制方法提供了三种算法以及多个可由用户自主选择的风量档位，每个档位对应每个算法有一个具体的风速值，且对应于同一风量档位，由第一算法到第三算法得到的风速值逐步递减。其有益效果在于，风扇转速在高风速的算法过渡到低风速的算法时，其风速值不断地减小，从而在空调机从启动至达到目标温度的过程中，降低出口温度的差值，大大地提升了用户的舒适感；同时用户可以自主选择不同的风量档位，以产生不同的出风效果，大大地提高了用户的使用自由度。
进一步，在步骤七中，不同的风量档位与不同算法形成数值表格的对应关系，在确定当前温差Δt与风量档位后，通过查找表格确定风速值，并以该风速值控制风扇运转。其有益效果在于，大大地提高了系统的效率与精确度，简化了算法。
进一步，在步骤五中，将温度值t作为历史数据储存到储存器中；在步骤六中，当前温差Δt与预设温差tp匹配后，进一步将当前温度值t与前十个历史温度值比较，若为下降趋势，则采用算法Rp；否则采用算法Rp-1。在运行阶段时，温度有可能产生反弹而呈现上升或不下降的状态，此时要保持当前算法使温度下降。提高了本发明的有效性与准确性。
进一步，在步骤七与步骤八之间还包括如下步骤：控制室内风扇以恒定加速度a从当前风速逐渐切换到所需的风速。各种算法或档位切换时采用一定的加速度进行速度切换，使得转速缓慢变化，不会产生噪音，不会打扰用户。
进一步，该恒定加速度a的绝对值为10rpm/min。
进一步,rpq为在风量档位Dq下采用算法Rp所得到的风速值，对应于同一算法Rp，满足rp2=rp1+dp；rp3=rp2+2*dp；rpq=rp(q-1)+2*dp；其中，p∈[1,n],p为整数，p∈[3,m],q为整数；rp1与dp为独立变量，rp1为基础档位风速，dp为在算法Rp下的差分值。采用这种算法，在同一算法下选择不同档位得到的风速值之间的差值既不会过大而在切换速度时产生噪音，又满足用户的需求。
进一步，在风量档位Dx下，r1x至rnx以公差为da递减，其中x∈[1,m]，x为整数，da为一独立变量。采用这种算法，在同一档位下采用不同算法得到的风速值之间的差值既不会过大而在切换速度时产生噪音，又满足用户的需求。
在步骤一中预设有三个算法，包括R1、R2与R3；在步骤二中预设有三个预设温差，包括Δt1、Δt2与Δt3，Δt1为大于3.5℃的任一数值，Δt2为0.5℃到3.5℃之间的任意数值，Δt3为小于0.5℃的任一数值。在实际使用时，这三个预设温差的范围满足日常使用的需求。
在步骤二中预设有五个风量档位。在实际使用时，这五个风量档位满足日常使用的需求。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的一种空调机的室内风扇转速控制方法的流程图
图2为图1中的S4的具体实施流程图
具体实施方式
请参阅图1，其是本发明的一种空调机的室内风扇转速控制方法。具体步骤如下：
S1：预设n个风扇转速算法R1、R2、...Rn,其中，n为大于或等于3的整数；
预设n个与所述风扇转速算法一一对应的预设温差Δt1、Δt2、...Δtn,且Δt1到Δtn呈递减趋势；
预设m个可由用户控制改变的风量档位D1、D2...Dm,其中m大于或等于2，且对应于同一风量档位，由算法R1到算法Rn得到的风速值逐步递减；
S2：接收用户的目标温度与风量档位控制信号；
S3：通过温度传感器检测空调器所在房间的实际温度t，并计算所述实际温度与目标温度之间的温差，获得当前温差Δt；
S4：将当前温差Δt与所述的n个预设温差进行匹配，若Δt与Δtp匹配，则采用Rp算法，其中p为1到n之间的任意整数；
S5：确定当前的风量档位，结合当前所采用的算法得到所需的风速值；
S6：根据风速值控制室内风扇运转。
进一步地，在S5中，不同的风量档位与不同风扇转速算法形成数值表格的对应关系，在确定当前温差Δt与风量档位后，通过查找表格确定风速值，并以该风速值控制风扇运转。其有益效果在于，大大地提高了系统的效率与精确度，简化了算法。
R1 R2 ... Rn
D1 r11 r21 ... rn1
D2 r12 r22 ... rn2
... ... ... ... ...
Dm r1m r2m ... rnm
本发明中风量档位与风扇转速算法的关系如下：
设rpq为在风量档位Dq下采用算法Rp所得到的风速值，满足：
1.对应于同一算法Rp，有rp2=rp1+dp；
rp3=rp2+2*dp；
rpq=rp(q-1)+2*dp；
其中，p为1到n之间的任一整数，q为3到m之间的任一整数；rp1与dp为独立变量，rp1为基础档位风速，dp为在算法Rp下的差分值。
2.在风量档位Dx下，r1x至rnx以公差为da递减，其中x为1到m之间的任一整数，da为一独立变量。
进一步地，在S3中，将温度值t作为历史数据储存到储存器中；在S4中，当前温差Δt与预设温差tp匹配后，进一步将当前温度值t与前十个历史温度值比较，若为下降趋势，则采用算法Rp；否则采用算法Rp-1。在运行阶段时，温度有可能产生反弹而呈现上升或不下降的状态，此时要保持当前算法使温度下降。提高了本发明的有效性与准确性。
进一步，在S5与S6之间还包括如下步骤：控制室内风扇以恒定加速度a从当前风速逐渐切换到所需的风速。该恒定加速度a的绝对值优选为10rpm/min。各种算法或档位切换时采用一定的加速度进行速度切换，使得转速缓慢变化，不会产生噪音，不会打扰用户。
为更清楚的说明本发明的原理，请参阅本实施例的具体数值表。
R1 R2 R3
当前温差Δt Δt1 Δt2 Δt3
压缩机频率f 90hz＜f 75hz＜f＜90hz f＜75hz
D1 750 700 650
D2 800 750 700
D3 900 850 800
D4 1000 950 900
D5 1100 1050 1000
在本实施例中，Δt1为大于3.5℃的任一数值，Δt2为0.5℃到3.5℃之间的任意数值，Δt3为小于0.5℃的任一数值。在同一风量档位中，风扇转速算法R1对应的风速值比风扇转速算法R2的风速值高50rpm,风扇转速算法R2对应的风速值比风扇转速算法R3的风速值高50rpm，即上述的公差da为50rpm。在同一算法中，采用风量档位D1至采用风量档位D5的风速值依次递减。如图2所示，系统工作时，假设人为选定的风量档位是D5，且判断当前温差Δt大于3.5℃，采用算法R1，则确定风扇转速是1100rpm；当当前温差为0.5℃＜Δt＜3.5℃的时候，采用算法R2，风扇转速降至1050rpm；当当前温差Δt小于0.5℃，采用算法R3,风扇转速降至1000rpm。如果人为选定的风量档位是D4，且判断当前温差Δt大于3.5℃，采用算法R1，则确定风扇转速是1000rpm；当当前温差为0.5℃＜Δt＜3.5℃的时候，采用算法R2，风扇转速降至950rpm；当当前温差Δt小于0.5℃，采用算法R3,，风扇转速降至900rpm。同理若切换到其他风量档位，则根据实际的温差与风量档位来确定最终的风扇转速。
完整的工作过程如下：空调刚启动时，室内温度和遥控器设定温度差值大（例如室温30℃，设定温度24℃，差值为6℃），压缩机运转频率高（最大频率），采用风量大的风扇转速算法R1，既可以获得很强的制冷能力又可以得到低的冷风感（制冷能力达到该空调的最大制冷能力，出风温度11℃），确保房间温度下降的快速性和顾客的舒适性。随着空调运转，室内环境温度和遥控器设定温度的差值减小（例如室温26℃，设定温度24℃，差值为2℃），压缩机频率降低至中等水平（最大频率的2/3），此时采用风量中等的风扇转速算法R2，室内蒸发器温度少许提高（蒸发器温度升至12℃），出风温度也略微上升（出风温度升至13℃）。运转一段时间之后，室内环境温度和遥控器设定温度的差值接近（例如室温24.5℃，设定温度24℃，差值为0.5℃），压缩机进入低频率运转，此时采用风量小的风扇转速算法R3，出风温度略微上升（出风温度升至14℃）。在整个室内温度下降的过程中，压缩机运转频率不断下降，室内风量算法也随之不断调整，使得室内蒸发器温度变化量减小（3℃），顾客可以达到相对稳定的出风温度，既确保体感舒适性又达到节能的效果。
本发明的一种空调机的室内风扇转速控制方法的工作原理如下：空调刚启动时，压缩机运转频率高，对应的室内风量高，既可以获得很强的制冷能力又可以得到低的冷风感，让人感觉舒适；随着空调运转，室内环境温度降低，压缩机频率降低至中等水平，此时，风量也随之下降，出风温度稍微上升；运转一段时间之后，室内温度接近遥控器设定温度，压缩机进入低频率运转，此时风量再进一步下降，出风温度逐渐安定；通过以上的风量调节，启动阶段和安定阶段的出风温度差小，室内体感舒适。
与现有技术相比较，本发明的一种空调机的室内风扇转速控制方法在空调机的压缩机变频时，进一步通过处理器控制风扇的转速，在压缩机的频率逐渐下降的同时降低风扇的转速，从而在空调机从启动至达到目标温度的过程中，降低出口温度的差值，大大地提升了用户的舒适感。进一步还可以通过人为对风扇的转速进行控制。保证了用户的舒适感，又可以随时按用户的需要改变风速，提升了使用的自由度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：预设n个风扇转速算法R1、R2、...Rn,其中，n为大于或等于3的整数；
步骤二：预设n个与所述风扇转速算法一一对应的预设温差Δt1、Δt2、...Δtn,且Δt1到Δtn呈递减趋势；
步骤三：预设m个可由用户控制改变的风量档位D1、D2...Dm,其中m为大于或等于2的整数，且对应于同一风量档位，由风扇转速算法R1到风扇转速算法Rn得到的风速值逐步递减；
步骤四：接收用户的目标温度与风量档位控制信号；
步骤五：通过温度传感器检测空调器所在房间的实际温度t，并计算所述实际温度与目标温度之间的温差，获得当前温差Δt；
步骤六：将当前温差Δt与所述的n个预设温差进行匹配，若Δt与Δtp匹配，则采用Rp算法，其中p∈[1,n],p为整数；
步骤七：确定当前的风量档位，结合当前所采用的算法得到所需的风速值；
步骤八：根据风速值控制室内风扇运转。
2.根据权利要求1所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：在步骤七中，不同的风量档位与不同风扇转速算法形成数值表格的对应关系，在确定当前温差Δt与风量档位后，通过查找表格确定风速值，并以该风速值控制风扇运转。
3.根据权利要求2所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：
在步骤五中，将温度值t作为历史数据储存到储存器中；
在步骤六中，当前温差Δt与预设温差tp匹配后，进一步将当前温度值t与前十个历史温度值比较，若为下降趋势，则采用算法Rp；否则采用算法Rp-1。
4.根据权利要求3所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：
在步骤七与步骤八之间还包括如下步骤：控制室内风扇以恒定加速度a从当前风速逐渐切换到所需的风速。
5.根据权利要求4所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：该恒定加速度a的绝对值为10rpm/1min。
6.根据权利要求1所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：rpq为在风量档位Dq下采用算法Rp所得到的风速值，对应于同一算法Rp，有
rp2=rp1+dp；
rp3=rp2+2*dp；
rpq=rp(q-1)+2*dp；
其中，p∈[1,n],p为整数，p∈[3,m],q为整数；rp1与dp为独立变量，rp1为基础档位风速，dp为在算法Rp下的差分值。
7.根据权利要求6所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：
在风量档位Dx下，r1x至rnx以公差为da递减，其中x∈[1,m]，x为整数，da为一独立变量。
8.根据权利要求7所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：
在步骤一中预设有三个算法，包括R1、R2与R3；
在步骤二中预设有三个温差值，包括Δt1、Δt2与Δt3，Δt1为大于3.5℃的任一数值，Δt2为0.5℃到3.5℃之间的任意数值，Δt3为小于0.5℃的任一数值。
9.根据权利要求8所述的一种空调机的室内风扇转速控制方法，其特征在于：
在步骤二中预设有五个风量档位。
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