專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能空調(diào)和空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能空調(diào)和空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在炎熱的夏季，風(fēng)扇吹風(fēng)降溫早已不是唯一的選擇，空調(diào)逐漸走入尋常百姓家，夏 季夜間睡眠期間開(kāi)啟空調(diào)的用戶(hù)所占比例逐年上升。由于空調(diào)壓縮機(jī)的功率較大，夜間空 調(diào)節(jié)能就顯得尤為重要?，F(xiàn)有空調(diào)一般都有睡眠功能。現(xiàn)有空調(diào)的睡眠功能具體為空調(diào)按照初始溫度T 運(yùn)行1小時(shí)后，自動(dòng)升高設(shè)定溫度rc，再運(yùn)行1小時(shí)后，設(shè)定溫度將再次升高rc，然后就 以升高后的溫度T+2持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)6小時(shí)后自動(dòng)停機(jī)。發(fā)明人在研究現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有空調(diào)的睡眠模式只能少量提高設(shè)定溫 度，空調(diào)在仍在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于制冷運(yùn)行狀態(tài)，能耗較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種在夜間滿(mǎn)足人體舒適度的情況下節(jié)能的空調(diào)以及空調(diào)風(fēng)扇 聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例是采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種節(jié)能空調(diào)，包括用于檢測(cè)室內(nèi)溫度的溫度檢測(cè)單元、單片機(jī)、以及用于制冷的制冷單元；與所述溫度檢測(cè)單元連接的風(fēng)扇控制單元，以及與風(fēng)扇控制單元連接的插座，所 述插座用于連接電風(fēng)扇；所述單片機(jī)用于控制所述制冷單元維持室內(nèi)溫度在正常設(shè)定溫度后，如果啟動(dòng)睡 眠功能，則在正常設(shè)定溫度運(yùn)行預(yù)設(shè)的時(shí)間后重新自動(dòng)設(shè)定第一預(yù)設(shè)溫度，在所述溫度檢 測(cè)單元檢測(cè)到的室內(nèi)溫度高于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，控制所述制冷單元開(kāi)始制冷；所述風(fēng)扇控制單元用于在所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的室內(nèi)溫度T高于正常設(shè)定 溫度且小于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)室內(nèi)溫度T和風(fēng)速V之間的系列的對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)整外接電 風(fēng)扇的風(fēng)速，所述外接電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著室內(nèi)溫度的升高而加快，且所述外接電風(fēng)扇的轉(zhuǎn) 速滿(mǎn)足人體舒適度的要求。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，包括電風(fēng)扇和如上所述的空 調(diào)，電風(fēng)扇通過(guò)所述空調(diào)的插座和所述空調(diào)連接。在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)在使用時(shí)，如果不啟動(dòng)睡眠功能，則與普通空調(diào) 無(wú)異。當(dāng)啟動(dòng)睡眠功能時(shí)，則按上述高效節(jié)能的睡眠模式運(yùn)行。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的溫度 調(diào)節(jié)方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)和電風(fēng)扇的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，既能滿(mǎn)足人 體舒適度的要求，又可以減少空調(diào)制冷的運(yùn)行時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能效果。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的節(jié)能空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種空調(diào)和空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。為了更好的理解本實(shí)用新型的 技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。參見(jiàn)圖1，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的節(jié)能空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，空調(diào)包括單片機(jī)110、溫度檢測(cè)單元120、風(fēng)扇控制單元130、制冷單 元140以及插座150。其中，溫度檢測(cè)單元120用于檢測(cè)室內(nèi)溫度，具體可以為溫度傳感器。 制冷單元140用于制冷，其制冷功能可以由空調(diào)中的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等常規(guī)器件組 成的制冷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，風(fēng)扇控制單元130與溫度檢測(cè)單元120連接，插座150與風(fēng)扇控制單元130 連接，插座150用于連接電風(fēng)扇。正常運(yùn)行情況下，單片機(jī)110用于控制制冷單元140維持 室內(nèi)溫度在正常設(shè)定溫度。當(dāng)啟動(dòng)睡眠功能后，空調(diào)機(jī)仍然按設(shè)定溫度為正常設(shè)定溫度運(yùn) 行預(yù)設(shè)時(shí)間，之后，空調(diào)機(jī)的設(shè)定溫度被自動(dòng)設(shè)定在第一預(yù)設(shè)溫度。其中，上述預(yù)設(shè)時(shí)間可 以為30分鐘或其他的時(shí)間長(zhǎng)度，該時(shí)間長(zhǎng)度是可調(diào)的。第一預(yù)設(shè)溫度可以根據(jù)人體舒適度 模型來(lái)確定，其具體的溫度值可以小于或等于30攝氏度。風(fēng)扇控制單元130用于在溫度檢測(cè)單元120檢測(cè)到的室內(nèi)溫度T高于開(kāi)扇溫度且小 于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)室內(nèi)溫度T和風(fēng)速V之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)整外接電風(fēng)扇的風(fēng)速，外接電 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著室內(nèi)溫度的升高而加快，且外接電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足人體舒適度的要求。依據(jù)PMV舒適度指標(biāo)，在正常人體活動(dòng)時(shí)，空調(diào)狀態(tài)下，室內(nèi)溫度維持26°C左右是 舒適的，但人體處于睡眠狀態(tài)時(shí)，人體新陳代謝率會(huì)顯著下降，室內(nèi)溫度需高于26°C才能保 證舒適的環(huán)境。例如，睡眠中的人在給定寢具(包括被褥、床、睡衣褲)的條件下，對(duì)人體舒 適度模型進(jìn)行修正后，經(jīng)測(cè)算在微風(fēng)條件下，溫度27 °C，相對(duì)濕度60%條件下，PMVSO. 5以 內(nèi)，處于舒適范圍，PPD為7. 86，即預(yù)測(cè)不滿(mǎn)意百分?jǐn)?shù)僅為7. 86%。當(dāng)加大風(fēng)速時(shí)，溫度可 提升至30°C，大部分人仍感覺(jué)舒適。根據(jù)PMV理論，經(jīng)測(cè)算溫度在26°C以下時(shí)，對(duì)于大部分人群無(wú)風(fēng)亦覺(jué)得舒適，當(dāng) 溫度為27°C，風(fēng)速宜為0. 4m/s ；當(dāng)溫度為28°C，風(fēng)速宜為0. 7m/s ；溫度為29°C，風(fēng)速宜為 1. 2m/s ；溫度為30°C，風(fēng)速宜為2m/s。本實(shí)用新型實(shí)施例利用現(xiàn)有空調(diào)內(nèi)部的單片機(jī)，利用 空調(diào)的溫度傳感器檢測(cè)的溫度，依據(jù)PMV理論進(jìn)行計(jì)算。其中，風(fēng)扇控制單元具體可以為風(fēng) 扇電機(jī)調(diào)速器，風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速器可以使用變頻的方式，上述計(jì)算結(jié)果就作為風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速 器的設(shè)定值，也可以采用風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速器將風(fēng)扇轉(zhuǎn)速分為由小至大10個(gè)檔位運(yùn)行的方式， 與單片機(jī)的計(jì)算結(jié)果最接近的檔位作為調(diào)速器的設(shè)定值，風(fēng)扇通過(guò)插座連接在風(fēng)扇電機(jī)調(diào) 速器而受空調(diào)內(nèi)單片機(jī)的控制。進(jìn)一步的，在本實(shí)用新型實(shí)施例中單片機(jī)還用于在溫度檢測(cè)單元120檢測(cè)到的室 內(nèi)溫度高于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，控制制冷單元140開(kāi)始制冷，從而避免溫度過(guò)高對(duì)人體舒適 度的影響。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，正常設(shè)定溫度為26°C，第一預(yù)設(shè)溫度為30°C，此外下述公式(1)中還規(guī)定了開(kāi)扇溫度，開(kāi)扇溫度為27°C，即當(dāng)室內(nèi)溫度小于27時(shí)，V = 0。若設(shè)定環(huán)境的初始溫度為26°C，風(fēng)速隨環(huán)境溫度變化的曲線(xiàn)方程為當(dāng) T 大于或等于 27 時(shí)，V = 0. 1 (Τ-26)2+0. 3 ； (1)當(dāng)T 小于 27 時(shí)，V = 0。其中V為環(huán)境風(fēng)速，T為環(huán)境溫度。當(dāng)環(huán)境溫度為T(mén) = 26°C時(shí)，ν = 0，風(fēng)扇不會(huì)開(kāi)啟。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到27°C時(shí)，即達(dá) 到開(kāi)扇溫度，則根據(jù)方程1，環(huán)境風(fēng)速ν = 0. 4m/s，風(fēng)扇開(kāi)啟。環(huán)境溫度達(dá)到30°C時(shí)，環(huán)境風(fēng) 速v = 2m/s。此實(shí)施例可以使90%以上人群感到舒適。對(duì)于7. 86%不滿(mǎn)意人群可采用如下調(diào)節(jié)方法如下將初始溫度IVC由26°C調(diào)高 或調(diào)低外，還可以通過(guò)遙控器上的新增按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，使舒適度達(dá)到最佳。對(duì)于感覺(jué)偏熱的 人群，可加大“最終風(fēng)速”或調(diào)低“開(kāi)扇溫度”或在加大“最終風(fēng)速”同時(shí)調(diào)低“開(kāi)扇溫度”。 對(duì)于感覺(jué)偏冷的人群，則可以通過(guò)減小“最終風(fēng)速”或調(diào)高“開(kāi)扇溫度”來(lái)解決。其中，最終 風(fēng)速是室內(nèi)溫度為30攝氏度時(shí)，根據(jù)上述公式計(jì)算得到的風(fēng)速，最終風(fēng)速是可以調(diào)整的。需要指出的是，本實(shí)施例所述的環(huán)境風(fēng)速與環(huán)境溫度的關(guān)系(即方程1)不是唯一 的，它顯然是一個(gè)拋物線(xiàn)方程，其他曲線(xiàn)方程，如指數(shù)曲線(xiàn)、橢圓曲線(xiàn)的一部分、曲線(xiàn)與直線(xiàn) 疊加所獲得的曲線(xiàn)等均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如按如下公式所示的曲線(xiàn)運(yùn) 行，也可滿(mǎn)足舒適度要求。例如，當(dāng)T大于或等于27時(shí)，V = 0. 3+0. 1*(2鋼-1)；當(dāng)T小于27時(shí)，V = 0。參見(jiàn)圖2，圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括空調(diào)1和電風(fēng)扇3。電 風(fēng)扇3通過(guò)空調(diào)的插座12和空調(diào)1連接。其中，空調(diào)1的具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)上述實(shí)施例，在此 不再重復(fù)描述，電風(fēng)扇可以采用現(xiàn)有的電風(fēng)扇。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在使用時(shí)，可以在睡眠前空調(diào)設(shè)定溫 度為正常設(shè)定溫度，當(dāng)按下新型睡眠功能鍵，空調(diào)設(shè)定溫度仍保持正常設(shè)定溫度，持續(xù)時(shí)間 達(dá)30min后，空調(diào)的制冷功能停止運(yùn)行，室內(nèi)溫度上升。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到開(kāi)扇溫度時(shí)，電風(fēng) 扇開(kāi)啟，電風(fēng)扇在運(yùn)行過(guò)程中可根據(jù)室內(nèi)空氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速。在電風(fēng)扇開(kāi)啟的同時(shí)，空調(diào)設(shè)定溫度自動(dòng)上調(diào)為第一預(yù)設(shè)溫度(需經(jīng)人體熱舒適 性模型測(cè)算確定，假定為30°C )，即當(dāng)室內(nèi)空氣溫度超過(guò)第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)啟 動(dòng)，低于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)停機(jī)，此時(shí)風(fēng)扇仍然受溫度控制風(fēng)速。鑒于個(gè)體對(duì)舒 適的敏感程度不同，可以分別重新設(shè)定“最終風(fēng)速”的大小和風(fēng)扇開(kāi)啟的“開(kāi)扇溫度”的高 低，重新設(shè)定的數(shù)據(jù)將被自動(dòng)保持至下一次重新設(shè)定。重新設(shè)定的原則是當(dāng)一覺(jué)醒來(lái)感覺(jué) 溫度偏高，則應(yīng)加大“最終風(fēng)速”。反之，則應(yīng)減小“最終風(fēng)速”。當(dāng)尚未睡著已感覺(jué)到溫度 偏高，則應(yīng)調(diào)低“開(kāi)扇溫度”。反之，則應(yīng)調(diào)高“開(kāi)扇溫度”。其中，最終風(fēng)速是室內(nèi)溫度為30 攝氏度時(shí)，根據(jù)上述公式計(jì)算得到的風(fēng)速，最終風(fēng)速是可以調(diào)整的。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)可將空調(diào)和風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)起來(lái)，基于人體 的熱適應(yīng)能力，在空調(diào)設(shè)定溫度和熱舒適度上限之間的時(shí)間段內(nèi)，用風(fēng)扇來(lái)代替空調(diào)運(yùn)行， 既保證了人體的熱舒適性，又可以達(dá)到良好的節(jié)能效果。以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)和空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于 本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能空調(diào)，包括用于檢測(cè)室內(nèi)溫度的溫度檢測(cè)單元、單片機(jī)、以及用于制冷的制冷單元； 其特征在于，還包括與所述溫度檢測(cè)單元連接的風(fēng)扇控制單元，以及與風(fēng)扇控制單元連接的插座，所述插 座用于連接電風(fēng)扇；所述單片機(jī)用于控制所述制冷單元維持室內(nèi)溫度在正常設(shè)定溫度后，如果啟動(dòng)睡眠功 能，則在正常設(shè)定溫度運(yùn)行預(yù)設(shè)的時(shí)間后重新自動(dòng)設(shè)定第一預(yù)設(shè)溫度，在所述溫度檢測(cè)單 元檢測(cè)到的室內(nèi)溫度高于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，控制所述制冷單元開(kāi)始制冷；所述風(fēng)扇控制單元用于在所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的室內(nèi)溫度T高于預(yù)設(shè)的開(kāi)扇溫 度且小于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)室內(nèi)溫度T和風(fēng)速V之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)整外接電風(fēng)扇的風(fēng) 速，所述外接電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著室內(nèi)溫度的升高而加快，且所述外接電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足人 體舒適度的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能空調(diào)，其特征在于，所述風(fēng)扇控制單元使用變頻調(diào)速模式調(diào)整外接電風(fēng)扇的風(fēng)速，或者通過(guò)調(diào)整電風(fēng)扇電 源的通斷時(shí)間的比例來(lái)調(diào)整電風(fēng)扇的風(fēng)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的節(jié)能空調(diào)，其特征在于 所述開(kāi)扇溫度為27攝氏度，所述第一預(yù)設(shè)溫度為30攝氏度。
4.一種空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，包括電風(fēng)扇，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的空調(diào)，所述電風(fēng)扇通過(guò)所述空調(diào)的插座和所述空調(diào)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種節(jié)能空調(diào)和空調(diào)風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)在使用時(shí)，如果不啟動(dòng)睡眠功能，則與普通空調(diào)無(wú)異。當(dāng)啟動(dòng)睡眠功能時(shí)，則按上述高效節(jié)能的睡眠模式運(yùn)行。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的溫度調(diào)節(jié)方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)和電風(fēng)扇的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，既能滿(mǎn)足人體舒適度的要求，又可以減少空調(diào)制冷的運(yùn)行時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能效果。
文檔編號(hào)F04D27/00GK201859327SQ201020556409
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉剛, 張陽(yáng), 羅剛 申請(qǐng)人:深圳市建筑科學(xué)研究院有限公司