空调器的送风控制方法

技术领域

本发明属于空调送风技术领域，具体涉及一种空调器的送风控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对室内环境的舒适性的要求也越来越高，越来越多的用户开始使用空调器来调节室内环境温度。空调器的空气调节效果与很多因素有关，其中，空调风场信息对于空气调节效果就至关重要，室内送风的风场和多种因素有关，如风量、送风角度等。从目前的技术手段来说获取风场的具体信息较为困难且误差较大，几乎只能通过CFD进行仿真的手段才能获取到较为完备的风场信息；但是，CFD的计算过程费时耗力在实际空调使用时计算较不现实。鉴于目前所使用的计算风场的方式都是使用CFD软件来进行计算，耗时费力，仅能够在开发产品阶段时使用，但是在实际使用中往往无法使用；因此，现在空调器没有计算风场的能力，只能根据现有程序设定来进行既定送风。

具体地，目前大多数室内机只能做到以固定方向送风，或者以循环摆动的方式送风，如果需要将风送到特定位置则需要手动调节，十分影响用户体验；因此，大多数用户为了使用便利都会直接将送风方式设置成固定送风，或者巡回摆风。这样容易导致吹出来的风不能送到其需要的地方，即不需要送风的地方有风，而需要送风的人员所在的位置又没风或风量不够。然而，智能控制设备已经成为未来发展的趋势，空调器作为能够为用户提供安逸舒适环境的装置有必要做到智能控制，并且随着物联网的不断发展，实现风向的智能化自动控制也是势在必行的。

现有空调器为了实现智能送风的效果，部分空调器开始增设人员检测模块，人员检测模块能够借助雷达、红外线、摄像和图像识别等方式实现人员位置的确定，再根据获取到的位置信息结合一定的算法来达到精准送风的目的。这种送风方式虽然已经具备一定的智能化程度，但是，其也仅限于能够朝向用户送风的控制层次，然而如何控制空调器进行其他参数的调节以实现更为精准的送风控制却没有进行相应的限定，因而导致现有空调器的送风方式依然不够智能，无法达到良好的送风体验。

相应地，本领域需要一种新的空调器的送风控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调器的送风控制方法不够智能而导致送风体验不佳的问题，本发明提供了一种空调器的送风控制方法，所述空调器包括室内机，所述室内机的出风口处可转动地设置有导风构件，所述送风控制方法包括：获取所述室内机的预设风速；根据所述预设风速，确定送风覆盖角度；获取人员在球坐标系下的位置坐标参数r，θ，

在上述送风控制方法的优选技术方案中，所述导风构件包括横向导风构件，“根据所述预设风速，确定送风覆盖角度”的步骤包括：根据所述预设风速，确定第一送风覆盖角度；“根据所述送风覆盖角度以及人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ或

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述预设风速，确定第一送风覆盖角度”的步骤具体包括：

采用下式计算所述第一送风覆盖角度θa：

θa＝c0*v+c1

其中，v为所述预设风速，c0、c1均为修正系数。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一送风覆盖角度和人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ，确定第一送风偏移角度”的步骤具体包括：

采用下式计算所述第一送风偏移角度θc：

θc＝θ-θa

其中，θa为所述第一送风覆盖角度。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，所述导风构件还包括竖向导风构件，“根据所述预设风速，确定送风覆盖角度”的步骤还包括：根据所述预设风速，确定第二送风覆盖角度；“根据所述送风覆盖角度以及人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ或

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述预设风速，确定第二送风覆盖角度”的步骤具体包括：

采用下式计算所述第二送风覆盖角度θb：

θb＝d0*v+d1

其中，v为所述预设风速，d0、d1均为修正系数。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述第二送风覆盖角度和人员在球坐标系下的所述位置坐标参数

采用下式计算所述第二送风偏移角度θd：

其中，θb为所述第二送风覆盖角度。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据人员在球坐标系下的所述位置坐标参数r，确定所述室内机的风量”的步骤具体包括：

采用下式计算所述室内机的风量Q：

其中，e0、e1均为修正系数。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述室内机的风量和所述送风偏移角度，确定所述导风构件的转动角度”的步骤具体包括：根据所述室内机的风量、所述第一送风偏移角度和所述第二送风偏移角度，确定所述横向导风构件的转动角度和所述竖向导风构件的转动角度。

在上述送风控制方法的优选技术方案中，“根据所述室内机的风量、所述第一送风偏移角度和所述第二送风偏移角度，确定所述横向导风构件的转动角度和所述竖向导风构件的转动角度”的步骤具体包括：

采用下式计算所述横向导风构件的转动角度Θa和所述竖向导风构件的转动角度Θb：

其中，Q为所述室内机的风量，θc为所述第一送风偏移角度，θd为所述第二送风偏移角度，f0、f1、f2、g0、g1和g2均为修正系数。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，本发明的空调器包括室内机，所述室内机的出风口处可转动地设置有导风构件，所述送风控制方法包括：获取所述室内机的预设风速；根据所述预设风速，确定送风覆盖角度；获取人员在球坐标系下的位置坐标参数r，θ，

附图说明

图1是本发明的送风控制方法的主要步骤流程图；

图2是换热房间内的风场模拟图；

图3是本发明模拟出的送风锥面的参数示意图；

图4是模拟值和实测值的对比图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

具体地，本发明的空调器包括室内机和室外机，所述室内机和所述室外机之间设置有冷媒循环回路，所述冷媒循环回路中流通有用于在室内和室外进行换热的冷媒，所述冷媒循环回路上设置有室内盘管、压缩机、四通阀、室外盘管和电子膨胀阀；所述室内盘管设置在所述室内机中，所述室外盘管设置在所述室外机中，冷媒通过所述冷媒循环回路在所述室内盘管和所述室外盘管之间不断循环流通以实现换热，所述四通阀换向时能够控制所述冷媒循环回路中的冷媒逆循环，以使所述空调器在制冷工况和制热工况之间转换，所述电子膨胀阀能够控制所述室外盘管向所述室内盘管输送的冷媒量。需要说明的是，本发明不对所述空调器的具体结构作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。这种有关空调器的结构改变并不偏离本发明的基本原理，应当属于本发明的保护范围。

进一步地，在本优选实施例中，所述室内机的出风口处可转动地设置有横向导风构件和竖向导风构件，其中，所述横向导风构件能够实现上下摆风，所述竖向导风构件能够实现左右摆风。需要说明的是，本发明不对所述横向导风构件和所述竖向导风构件的具体结构作任何限制，只要所述横向导风构件能够实现上下摆风，所述竖向导风构件能够实现左右摆风即可。

此外，本发明的空调器还包括人员检测装置和控制器，所述人员检测装置能够检测人员的位置信息以确定人员位置，当然，本发明不对所述人员检测装置的具体类型作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要所述人员检测装置能够检测人员的位置信息即可。所述控制器能够获取所述人员检测装置的检测信息，并且还能够控制所述室内机的送风状态，例如，导风构件的导风角度、所述室内机的风量等。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述空调器原有的控制器，也可以是为执行本发明的送风控制方法单独设置的控制器，技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

首先参阅图1，该图是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图1所示，基于上述实施例中所述的空调器，本发明的送风控制方法主要包括下列步骤：

S1：获取室内机的预设风速；

S2：根据预设风速，确定送风覆盖角度；

S3：获取人员在球坐标系下的位置坐标参数r，θ，

S4：根据人员在球坐标系下的位置坐标参数r，确定室内机的风量；

S5：根据送风覆盖角度以及人员在球坐标系下的位置坐标参数θ或

S6：根据室内机的风量和送风偏移角度，确定导风构件的转动角度；

S7：根据预设风速以及确定出的室内机的风量和导风构件的转动角度，控制室内机的送风状态。

首先，需要说明的是，所述室内机的送风方向的改变是由所述横向导风构件和所述竖向导风构件来调节的，所述室内机的风量会影响所述室内机的送风距离，因而所述室内机的送风风量以及所述横向导风构件和所述竖向导风构件的转动角度均能够对室内风场构成影响，随着这些参数的变化就会在房间内形成不同的风场。

接着参阅图2和图3，其中，图2是换热房间内的风场模拟图，图3是本发明模拟出的送风锥面的参数示意图。如图2和3所示，经过多次仿真试验发现，在所述室内机的送风风量以及所述横向导风构件和所述竖向导风构件的转动角度均确定后，换热房间内就会形成如图2中所示的风场。虽然随着所述室内机的送风风量以及所述横向导风构件和所述竖向导风构件的转动角度的变化，风场模拟图的具体形态会发生变化，但是，通过所述室内机的出风口吹出的风的形态都是大致相同的。为了在准确表示风场信息的同时，还能够有效简化运算量，本发明特地将风场信息进行了一个简单有效的转化。具体地，由图2可知，无论所述导风构件处于何种转动角度，所述室内机处于何种风量，风场中的等风速面都可以近似拟合为一簌斜圆锥曲面或椭圆锥曲面，就如图3中所示，并且曲面的顶点位于所述室内机的出风口的中部。

进一步地，为了方便计算，本发明将等风速面近似拟合为一簌椭圆锥曲面，如图3所示，经过多次试验发现，风速的大小会影响曲面母线与中轴线之间的夹角，即θa和θb，所述室内机的送风风量以及所述横向导风构件和所述竖向导风构件的转动角度会影响中轴线与z轴及x轴之间的夹角，即θc和θd，并且所述室内机的送风风量还会影响风吹到的最远有效距离(即图2中中轴线所示的距离)。基于上述发现，风场信息就可以被近似转化成一簇簇的曲面方程，通过拟合曲面方程与所述室内机的送风风量、所述横向导风构件和所述竖向导风构件的转动角度的关系，即可在不使用CFD仿真的情况下获取相对准确的风场信息，再通过结合所述人员检测装置获取到的人员位置信息就可以实现精准送风的效果，进而有效实现智能送风。

在步骤S1中，所述控制器能够获取所述室内机的预设风速；需要说明的是，本发明不对所述预设风速的具体取值作任何限制，并且所述预设风速既可以是所述空调器自动设定的，也可以是用户手动设定的，只要该风速能够有效满足用户的送风需求即可。

接着，在步骤S2中，所述控制器能够根据所述预设风速确定所述送风覆盖角度，即曲面母线与中轴线之间的夹角。通过多次风场模拟以及对风场信息的分析，发现曲面母线与中轴线之间的夹角和风速呈强相关，其他因素的影响则可以忽略不计，因此，完全可以使用风速来确定曲面母线与中轴线之间的夹角。

在本优选实施例中，基于所述导风构件包括横向导风构件和竖向导风构件，所述控制器能够根据所述预设风速确定出第一送风覆盖角度θa和第二送风覆盖角度θb；其中，所述第一送风覆盖角度θa为短半轴侧母线与中轴线的夹角，所述第二送风覆盖角度θb为长半轴侧母线与中轴线的夹角。

所述第一送风覆盖角度θa采用下式计算：

θa＝c0*v+c1

其中，v为所述预设风速，单位为m/s；c0、c1均为修正系数。

所述第二送风覆盖角度θb采用下式计算：

θb＝d0*v+d1

其中，v为所述预设风速，单位为m/s；d0、d1均为修正系数。

需要说明的是，本发明不对c0、c1和d0、d1的具体取值作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，当然，c0、c1和d0、d1的取值均与所述室内机的结构类型有关，技术人员可以通过出厂前的试验进行测定。

基于以上计算方式，参阅图4，该图为模拟值和实测值的对比图。如图4所示，本发明基于实际机型进行了测试，图中的黑块为由多个实际测量点绘制成的散点图，图中的线段为系数确定后基于以上计算方式建立的函数图。具体地，位于上方的矩形黑块为根据实测的第一送风覆盖角度θa和预设风速v绘制的散点图，而位于上方的线段则是根据所述第一送风覆盖角度θa的计算式确定出的函数图；位于下方的多个菱形黑块为根据实测的第二送风覆盖角度θb和预设风速v绘制的散点图，而位于下方的线段则是根据所述第二送风覆盖角度θb的计算式确定出的函数图。由此可见，根据以上两式完全可以准确地拟合出送风覆盖角度和风速之间的关系。

另外，还需要说明的是，上述确定方式仅是一种优选的确定方式，技术人员也可以根据实际情况自行设定计算式，只要是根据所述预设风速来确定所述送风覆盖角度就属于本发明的保护范围。

在步骤S3中，所述控制器能够通过所述人员检测装置获取房间内的人员在球坐标系下的位置坐标参数r，θ，

接着，在步骤S4中，所述控制器根据人员在球坐标系下的所述位置坐标参数r，确定所述室内机的风量；需要说明的是，本发明不对其具体确定方式作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

作为一种优选的确定方式，所述室内机的风量Q(单位为m

其中，所述位置坐标参数r即为人员与所述出风口之间的距离，单位为m；e0、e1均为修正系数。

基于上式，本发明能够根据人员和出风口之间的距离准确确定出所述室内机所需的风量，可以理解的是，风量越大，所述空调器所消耗的能源也越多，因此，确定出最佳的风量不仅能够有效保证用户舒适的送风体验，而且还能够有效节省所述空调器的能耗。需要说明的是，如果所述空调器可以实现风量无极控制，则直接根据确定出的风量进行控制即可；而如果所述空调器的风量仅包括有限个档位，则选取与确定出的风量最接近的档位即可。

此外，还需要说明的是，本发明不对e0和e1的具体取值作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，当然，e0和e1的取值均与所述室内机的结构类型有关，技术人员可以通过出厂前的试验进行测定。

另外，如图2所示，中轴线的长度可以表示风场能够完整到达的区域，一旦超过中轴线的长度，流场就会变得较为不规则，其所能达到的风速也会相应减小，因此，本发明对室内风场的分析只利用图2中位于等腰三角形内的流场信息。

接着，在步骤S5中，所述控制器根据所述送风覆盖角度以及人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ或

在本优选实施例中，基于所述导风构件包括横向导风构件和竖向导风构件，所述控制器能够根据所述第一送风覆盖角度和人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ确定第一送风偏移角度θc，根据所述第二送风覆盖角度和人员在球坐标系下的所述位置坐标参数

所述第一送风偏移角度θc采用下式计算：

θc＝θ-θa

其中，θa为所述第一送风覆盖角度。

所述第二送风偏移角度θd采用下式计算：

其中，θb为所述第二送风覆盖角度。

需要说明的是，上述确定方式仅是一种优选确定方式，技术人员也可以根据实际情况自行设定计算式，只要是根据所述送风覆盖角度以及人员在球坐标系下的所述位置坐标参数θ或

接着，在步骤S6中，所述控制器能够根据所述室内机的风量和所述送风偏移角度，确定所述导风构件的转动角度；需要说明的是，本发明不对其具体确定方式作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

在本优选实施例中，基于所述导风构件包括横向导风构件和竖向导风构件，所述控制器能够根据所述室内机的风量Q、所述第一送风偏移角度θc和所述第二送风偏移角度θd确定所述横向导风构件的转动角度Θa和所述竖向导风构件的转动角度Θb。具体地，如图3中所示，中轴线与水平面(xy面)及垂直面(yz面)之间的夹角满足以下算式：

θc＝f0*Θa+f1*Θb+f2*Q

θd＝g0*Θa+g1*Θb+g2*Q

其中，f0、f1、f2、g0、g1和g2均为修正系数，与所述室内机的结构类型有关，技术人员可以通过出厂前的试验进行测定。

联立以上两式即可解出所述横向导风构件的转动角度Θa和所述竖向导风构件的转动角度Θb采用下式计算：

最后，在步骤S7中，所述控制器能够根据所述预设风速以及确定出的所述室内机的风量和所述导风构件的转动角度控制所述室内机的送风状态，以便有效实现智能送风的效果。

此外，还需要说明的是，虽然本优选实施例是结合所述导风构件包括横向导风构件和竖向导风构件的情况来进行说明的，但是，这种设置方式显然只是一种优选设置方式，所述空调器还可以仅设置有横向导风构件或竖向导风构件，然后仅针对横向导风构件或竖向导风构件进行送风控制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不仅局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。