專利名稱：空氣調(diào)節(jié)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種空氣調(diào)節(jié)裝置，特別是一種可減少空氣中水分子產(chǎn) 生相變化的空氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
一般空氣調(diào)節(jié)裝置，例如冷氣機(jī)，為了讓吹出口溫度與周遭溫度 保持于適當(dāng)溫差，其蒸發(fā)器的表面溫度會(huì)設(shè)計(jì)得低于周遭空氣的露點(diǎn)溫 度，當(dāng)蒸發(fā)器與周圍空氣進(jìn)行熱交換時(shí)，會(huì)使周圍空氣的溫度低于其露 點(diǎn)溫度，此時(shí)，空氣中的水分子會(huì)冷凝(即結(jié)露)而產(chǎn)生水滴。 一般情 況下，會(huì)將冷凝水導(dǎo)引至排水管排出室外，但在某些應(yīng)用場(chǎng)合，如移動(dòng) 式空調(diào)機(jī)或設(shè)備空調(diào)，冷凝水需經(jīng)常傾倒或傾倒不方便，亦或凝結(jié)的水 氣會(huì)影響電氣和機(jī)械安全。
舉例來說，以移動(dòng)式空調(diào)機(jī)來說，由于移動(dòng)式空調(diào)機(jī)通常體積較一 般冷氣機(jī)或空調(diào)系統(tǒng)小上許多，能設(shè)置容納集水箱的空間并不大，并且 于移動(dòng)方便的訴求下，也不易設(shè)置排水管直接進(jìn)行排水，因而使用者則 必須頻繁地移除集水箱內(nèi)的水，以免溢出，其使用上相當(dāng)不便。
因此，對(duì)于這些諸如排水不便或不允許產(chǎn)生排水等特殊使用狀況來 說，能減少冷凝現(xiàn)象甚而更進(jìn)一步避免結(jié)露現(xiàn)象是相當(dāng)重要的一個(gè)課題
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種空氣調(diào)節(jié)裝置及 其方法，藉以解決先前技術(shù)所揭露的缺失，以達(dá)到減少甚而避免空氣中 水分子產(chǎn)生相變化的問題。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明所揭露的空氣調(diào)節(jié)裝置，包括壓縮機(jī)、冷凝 器、冷凝風(fēng)扇、膨脹閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)風(fēng)扇、冷媒溫度傳感器、控制器、 環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境濕度傳感器和運(yùn)算單元。
于此，壓縮機(jī)用以壓縮冷媒。冷凝器用以冷凝冷媒。膨脹閥用以膨 脹冷媒。蒸發(fā)器用以使冷媒與空氣進(jìn)行熱交換。而冷凝風(fēng)扇用以使空氣 流通過冷凝器，且蒸發(fā)風(fēng)扇用以使空氣流通過蒸發(fā)器。并且，冷媒溫度 傳感器可感測(cè)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度，而控制器則依據(jù)空氣的相變化溫 度調(diào)節(jié)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度，以減少空氣中水分子產(chǎn)生相變化。此相 變化溫度可為露點(diǎn)溫度。
運(yùn)算單元連接環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境濕度傳感器和控制器。環(huán)境溫 度傳感器和環(huán)境濕度傳感器分別用以量測(cè)空氣的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度， 并提供給運(yùn)算單元。然后，運(yùn)算單元依據(jù)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度計(jì)算出露 點(diǎn)溫度以提供給控制器?？刂破骷纯筛鶕?jù)運(yùn)算單元所算得的露點(diǎn)溫度控 制蒸發(fā)器中的冷媒的溫度，將其控制在相應(yīng)于露點(diǎn)溫度的一既定溫差范 圍內(nèi)，以減少冷凝現(xiàn)象產(chǎn)生，也可更進(jìn)一歩達(dá)到不會(huì)產(chǎn)生冷凝的現(xiàn)象。
于此，控制器可透過控制蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、膨脹閥的開度、冷凝風(fēng) 扇的轉(zhuǎn)速及/或壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等方式來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度。 換言之，控制器可透過控制一個(gè)或一個(gè)以上的組件的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來達(dá)到調(diào) 節(jié)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度。
本發(fā)明所揭露的空氣調(diào)節(jié)方法，包括量測(cè)空氣的環(huán)境溫度；量測(cè) 空氣的相對(duì)濕度；依據(jù)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度計(jì)算出露點(diǎn)溫度；根據(jù)露點(diǎn)
6溫度產(chǎn)生目標(biāo)溫度；量測(cè)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度；以及將蒸發(fā)器中的冷 媒的溫度調(diào)節(jié)至目標(biāo)溫度，以減少空氣中水分子產(chǎn)生相變化。
于此，控制器可透過控制蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、膨脹閥的開度、冷凝風(fēng) 扇的轉(zhuǎn)速及/或壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等方式來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度。
為對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合附 圖詳細(xì)說明如下


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的空氣調(diào)節(jié)裝置的示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的空氣調(diào)節(jié)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下舉出具體實(shí)施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容，并以圖示作為輔助 說明。說明中提及的符號(hào)參照?qǐng)D式符號(hào)。
參照?qǐng)D1，為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的空氣調(diào)節(jié)裝置，包括壓縮機(jī)
110、冷凝器120、冷凝風(fēng)扇122、膨脹閥130、蒸發(fā)器140、蒸發(fā)風(fēng)扇142、 環(huán)境溫度傳感器150、控制器160和環(huán)境濕度傳感器170。
壓縮機(jī)110吸入冷媒以進(jìn)行壓縮，而成為高溫高壓的冷媒并進(jìn)入冷 凝器120中，并于冷凝器120中進(jìn)行熱交換，而成為液態(tài)冷媒，再流經(jīng) 膨脹閥130降低壓力后，冷媒流入蒸發(fā)器140中，與空氣進(jìn)行熱交換。 而膨脹閥130透過膨脹冷媒，以控制壓縮機(jī)110吸入端的冷媒流量。于 此，冷凝器120會(huì)對(duì)應(yīng)設(shè)置一冷凝風(fēng)扇122，以使空氣流通過冷凝器120。 并且，蒸發(fā)器140會(huì)對(duì)應(yīng)設(shè)置一蒸發(fā)風(fēng)扇142，以使空氣流通過蒸發(fā)器 140。于此，冷凝風(fēng)扇122與蒸發(fā)風(fēng)扇142可由一馬達(dá)裝置(圖中未示)所驅(qū)動(dòng)。并且，控制器160會(huì)依據(jù)空氣的相變化溫度調(diào)節(jié)蒸發(fā)器140中 的冷媒的溫度，據(jù)以減少空氣中水分子產(chǎn)生相變化。此外可設(shè)置一冷媒
溫度傳感器152以感測(cè)流入蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度，且此冷媒溫度 傳感器152可設(shè)置于鄰近蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度最低點(diǎn)處，以量測(cè) 蒸發(fā)器140中的冷媒的最低點(diǎn)溫度。
于此，此相變化溫度可為一露點(diǎn)溫度，控制器160將蒸發(fā)器140中 的冷媒的溫度控制在接近于相變化溫度，以減少冷凝現(xiàn)象產(chǎn)生。換句話 說，控制器160將蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度控制在相應(yīng)露點(diǎn)溫度的一 既定溫差范圍內(nèi)，即，低于露點(diǎn)溫度一既定溫差到高于露點(diǎn)溫度另一既 定溫差的溫度范圍內(nèi)。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1及圖2，可利用環(huán)境溫度傳感器150量測(cè)空氣的環(huán)境溫 度(步驟210)，也就是空氣調(diào)節(jié)裝置的空調(diào)環(huán)境的溫度，并利用環(huán)境濕 度傳感器170量測(cè)空氣的相對(duì)濕度(步驟220)，也就是空氣調(diào)節(jié)裝置的 空調(diào)環(huán)境的相對(duì)濕度。然后，控制器160會(huì)依據(jù)量測(cè)得的環(huán)境溫度及相 對(duì)濕度而得到一目標(biāo)溫度，進(jìn)而依據(jù)此目標(biāo)溫度進(jìn)行蒸發(fā)器140中的冷 媒的溫度的控制。
其中，控制器160可具有運(yùn)算單元180，其連接至環(huán)境溫度傳感器 150和環(huán)境濕度傳感器170。量測(cè)得的環(huán)境溫度及相對(duì)濕度會(huì)提供給運(yùn)算 單元180，以由運(yùn)算單元180依據(jù)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度計(jì)算出露點(diǎn)溫度(步 驟230)。
一般來說，可由下列公式得知環(huán)境溫度、相對(duì)濕度及露點(diǎn)溫度的間
的關(guān)系。
Td bxf(T,RH) a - f (T, RH)、 ，b-T、，
其中，a、 b為常數(shù)(例如a=17.27、 b=237.7)， Td代表露點(diǎn)溫度， T代表環(huán)境溫度，RH代表相對(duì)濕度。于此，溫度單位使用攝氏，且公式 的有效范圍是為0°C<T<60°C、 0.01<RH<1.00、且0°C<Td<50°C 。
于此，控制器160可透過控制蒸發(fā)風(fēng)扇142的轉(zhuǎn)速、膨脹閥130的 開度、冷凝風(fēng)扇122的轉(zhuǎn)速及/或壓縮機(jī)110的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等方式來調(diào)節(jié)蒸 發(fā)器140中的冷媒的溫度。
于此，控制器160可依據(jù)空氣的相變化溫度(例如露點(diǎn)溫度)產(chǎn) 生一目標(biāo)溫度(例如接近于露點(diǎn)溫度)(歩驟240)。并且，冷媒溫度傳 感器152會(huì)將量測(cè)所得的蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度提供給控制器160 (步驟250)，以確認(rèn)蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度是否達(dá)此目標(biāo)溫度(歩 驟260)。然后，當(dāng)蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度未達(dá)此目標(biāo)溫度時(shí)，進(jìn)行 調(diào)節(jié)以將蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度調(diào)節(jié)至目標(biāo)溫度(步驟270)，進(jìn)而 減少空氣中水分子產(chǎn)生相變化。
于此，控制器160可透過控制蒸發(fā)風(fēng)扇142的轉(zhuǎn)速、膨脹閥130的 開度、冷凝風(fēng)扇122的轉(zhuǎn)速及/或壓縮機(jī)110的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等方式來調(diào)節(jié)蒸 發(fā)器140中的冷媒的溫度。換言之，控制器160可透過控制一個(gè)或一個(gè) 以上的組件(例如蒸發(fā)風(fēng)扇142、膨脹閥130、冷凝風(fēng)扇122、壓縮機(jī) IIO等)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來達(dá)到調(diào)節(jié)蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度。其中，當(dāng)蒸 發(fā)器140中的冷媒的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，則必須升高蒸發(fā)器140中的 冷媒的溫度，此時(shí)控制器160可調(diào)升蒸發(fā)風(fēng)扇142的轉(zhuǎn)速，以使蒸發(fā)器 140中的冷媒的溫度升高；反之，當(dāng)蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度高于目標(biāo) 溫度時(shí)，則必須降低蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度，此時(shí)控制器160調(diào)降蒸發(fā)風(fēng)扇142的轉(zhuǎn)速，以使蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度下降。
當(dāng)必須升高蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度時(shí)，控制器160也可透過增 大膨脹閥130的開度，來增加冷媒的流量，以達(dá)到升高蒸發(fā)器140中的 冷媒的溫度；反之，當(dāng)必須降低蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度時(shí)，控制器 可透過減小膨脹閥130的開度，來降低冷媒的流量，以達(dá)到降低蒸發(fā)器 140中的冷媒的溫度。
當(dāng)必須升高蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度時(shí)，控制器160還可透過調(diào) 降冷凝風(fēng)扇122的轉(zhuǎn)速，來達(dá)到提高蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度；反之， 當(dāng)必須降低蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度時(shí)，控制器160則可調(diào)升冷凝風(fēng) 扇122的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到降低蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度。
當(dāng)必須升高蒸發(fā)器140中的冷媒的溫度時(shí)，控制器160更可透過調(diào) 降壓縮機(jī)110的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率來達(dá)到；反之，當(dāng)必須降低蒸發(fā)器140中的冷 媒的溫度時(shí)，則可透過調(diào)升壓縮機(jī)110的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率來達(dá)到。
權(quán)利要求
1、一種空氣調(diào)節(jié)裝置，包括有一壓縮機(jī)，用以壓縮一冷媒；一冷凝器，用以冷凝該冷媒；一冷凝風(fēng)扇，用以使空氣流動(dòng)通過該冷凝器；一膨脹閥，用以膨脹該冷媒；一蒸發(fā)器，用以使該冷媒與空氣進(jìn)行熱交換；一蒸發(fā)風(fēng)扇，用以使空氣流動(dòng)通過該蒸發(fā)器；一環(huán)境溫度傳感器，用以量測(cè)空氣的一環(huán)境溫度；一環(huán)境濕度傳感器，用以量測(cè)空氣的一相對(duì)濕度；以及一控制器，用以依據(jù)該環(huán)境溫度和該相對(duì)濕度得到一目標(biāo)溫度，并可依該目標(biāo)溫度調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度，據(jù)以減少空氣中至少一部分水分子產(chǎn)生相變化。
2、 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該控制器透過 控制該蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度，當(dāng)須升高該 蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)升該蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，而當(dāng)須 降低該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)降該蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
3、 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該控制器透過 控制該膨脹閥的開度而調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度，當(dāng)須升高該蒸 發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器增大該膨脹閥的開度，而當(dāng)須降低 該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器減小該膨脹閥的開度。
4、 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該控制器透過控制該冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度，當(dāng)須升高該 蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)降該冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，而當(dāng)須降低該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)升該冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
5、 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該控制器透過 控制該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率而調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度，當(dāng)須升高 該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)降該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，而 當(dāng)須降低該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度時(shí)，該控制器調(diào)升該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 頻率。
6、 一種空氣調(diào)節(jié)方法，包括 量測(cè)空氣的一環(huán)境溫度； 量測(cè)空氣的一相對(duì)濕度；依據(jù)該環(huán)境溫度和該相對(duì)濕度得到一目標(biāo)溫度； 量測(cè)一蒸發(fā)器中的一冷媒的溫度；以及將該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度調(diào)節(jié)至該目標(biāo)溫度，以減少空氣中水 分子產(chǎn)生相變化。
7、 如權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)方法，其特征在于將該蒸發(fā)器中 的該冷媒的溫度調(diào)節(jié)至該目標(biāo)溫度的步驟，包括透過控制一蒸發(fā)風(fēng)扇 的運(yùn)作來調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器的溫度，當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度低于該目標(biāo)溫度時(shí)， 該控制器調(diào)升該蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，而當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度高于該目標(biāo)溫度 時(shí)，該控制器調(diào)降該蒸發(fā)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
8、 如權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)方法，其特征在于將該蒸發(fā)器中 的該冷媒的溫度調(diào)節(jié)至該目標(biāo)溫度的歩驟，包括透過控制一膨脹閥的 運(yùn)作來調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器的溫度，當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度低于該目標(biāo)溫度時(shí)，該 控制器增大該膨脹閥的開度，而當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度高于該目標(biāo)溫度時(shí)， 該控制器減小該膨脹閥的開度。
9、 如權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)方法，其特征在于將該蒸發(fā)器中的該冷媒的溫度調(diào)節(jié)至該目標(biāo)溫度的步驟，包括透過控制一冷凝風(fēng)扇 的運(yùn)作來調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器的溫度，當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度低于該目標(biāo)溫度時(shí)， 該控制器調(diào)降該冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，而當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度高于該目標(biāo)溫度 時(shí)，該控制器調(diào)升該冷凝風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
10.如權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)方法，其特征在于將該蒸發(fā)器 中的該冷媒的溫度調(diào)節(jié)至該目標(biāo)溫度的步驟，包括透過控制一壓縮機(jī) 的運(yùn)作來調(diào)節(jié)該蒸發(fā)器的溫度，當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度低于該目標(biāo)溫度時(shí)， 該控制器調(diào)降該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，而當(dāng)該蒸發(fā)器的溫度高于該目標(biāo)溫 度時(shí)，該控制器調(diào)升該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。
全文摘要
一種空氣調(diào)節(jié)裝置及其方法，此空氣調(diào)節(jié)裝置包括壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝風(fēng)扇、膨脹閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)風(fēng)扇、環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境濕度傳感器和控制器。于此，控制器可依據(jù)環(huán)境溫度傳感器所量測(cè)得的環(huán)境溫度及環(huán)境濕度傳感器所量測(cè)得的相對(duì)濕度得到一目標(biāo)溫度，進(jìn)而依據(jù)此目標(biāo)溫度調(diào)節(jié)蒸發(fā)器中的冷媒的溫度，據(jù)以減少空氣中水分子產(chǎn)生相變化。
文檔編號(hào)F24F11/00GK101294733SQ20071009797
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者林文河, 王佩琪 申請(qǐng)人:東元電機(jī)股份有限公司