仿自然风感送风方法及空调器与流程

1.本发明涉及空调技术领域，尤其涉及仿自然风感送风方法及空调器。


背景技术：

2.传统空调机组采用的送风模式一般是用户选择风挡，如图1所示，空调机组为定频机组，电机的送风档位通常分为高中低三挡，一般都是固定档位；即使是新型的变频机组，送风档位也不是连续可变的，以用户选择的某一档位持续运行，不会随着环境而进行舒适度调节。如果人处于风场中，则会导致风一直持续吹向人体，造成人体局部受冷的情况，风速较大的时候会明显感觉到不舒服。如果人体不在风场中，则不会明显感觉到凉意，制冷效果的使用体验差。
3.这种传统空调机组的送风模式与自然风感有很大差别，自然风在吹到人体时略有拍打感，风速和风量会持续波动，使人感受到凉爽舒适。现有技术中虽然已出现可以模仿自然风的空调，但需要实时采集空调运行状态下室外风速，再根据室外风速调整室内的送风速度，这种方式的舒适度极大的依赖于室外天气，比如在室外无风状态下，室内送风速度偏低，舒适度大幅下降，用户体验差。
4.另外，传统空调机组采用的送风角度一般是用户选择出风角度或者大范围摆动吹风，前者的出风角度固定，直吹人体时存在局部过冷问题，后者的出风角度不断调整，如图2所示，即使增加了横向导风板和纵向导风板，可以调节风的流向，但是由于这种风板需要上下摆动或者左右摆动，来回摆动的周期较长，间隙性扫过人体所在的区域，导致人体感受到的风量时有时无，整体效果也并不好。
5.如图3所示，空调内机的回风口设计在空调内机的上方，而出风口设计在正前侧，出风和回风形成的风场在空调前方的局部位置，风场存在较大的死区，导致房间内很容易出现上热下冷的情况，整体的温度场分布很不均匀，严重影响使用体验。
6.因此，如何使用更舒适的仿自然风感送风方法是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提出仿自然风感送风方法及空调器，该送风方法模拟人体感受良好的自然风等级进行送风，结合室内温度情况来调整出风等级，更好的模拟自然风的微风拂面的感觉和效果，真正让人们在室内感受到自然风。
8.本发明采用的技术方案是，设计仿自然风感送风方法，包括：预先根据风速大小划分自然风等级，自然风等级包含第一级和风速低于第一级的中间级；检测室内环境温度是否在目标温度范围内；若是则控制送风速度维持在中间级，若否则控制送风速度维持在第一级；其中，送风速度始终连续性动态变化，让人有自然风的感受。
9.优选的，当室内环境温度超出目标温度范围时，先检测送风角度是否朝向人体，若
是则控制送风速度维持在中间级，若否则控制送风速度维持在第一级。本发明在送风直吹人体时降低送风速度，避免强风直吹人体。
10.优选的，中间级包含风速低于第一级的第二级和风速低于第二级的第三级，送风速度所在的自然风等级随送风时间增长而逐步下降。送风时间越长，室内温度越均匀，降低送风速度的自然风等级可以提供更和缓的微风，提升使用体验。
11.优选的，第一级的风速范围为5.5 m/s ~7.9 m/s，第二级的风速范围为3.4 m/s ~5.4 m/s，第三级的风速范围为1.1 m/s ~3.3 m/s。
12.优选的，在制冷模式下，送风速度所在的自然风等级随室内环境温度升高而逐步上升，此设计的目的是确保室内制冷效果，使室内环境温度稳定在目标温度范围。
13.优选的，送风速度的连续性动态变化方式为：实时调整送风速度，且前后两次调整的幅度必须满足设定变化范围，设定变化范围为4m/s~0.5m/s，使人体感受到风速的变化，从而有微风拂面的感觉。
14.本发明还提出了空调器，包括：室内机，室内机采用上述仿自然风感送风方法进行送风。
15.在一些实施例中，室内机的底部设有回风口，室内机的前侧设有出风口。
16.在另一些实施例中，室内机设有多个不同方向的回风口和至少一个出风口，出风口吹出的风分散流向各个回风口形成环绕式风场，大幅度减少风场的死区，实现房间内风场均匀和温度场均匀。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、根据室内环境温度改变送风速度的自然风等级，既能快速有效的将室内环境温度调节至目标温度范围，又能模拟自然风的感觉和效果，控制逻辑稳定可靠，不受室外环境影响；2、在送风角度朝向人体时降低送风速度，避免强风直吹人体，提升使用体验；3、通过改变回风口的位置和回风口的数量，可以有效增加风场面积和回风路径，减少风场的死区，实现房间内风场均匀和温度场均匀。
附图说明
18.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：图1是传统空调的送风结构示意图；图2是传统空调送风时内机的出风流向示意图；图3是传统空调送风时内机的风场示意图；图4是本发明中自然风的控制逻辑示意图；图5是本发明中空调器的第一种送风结构示意图；图6是本发明中空调器的第二种送风结构示意图。
具体实施方式
19.本发明提出的仿自然风感送风方法是模拟地球上自然风的状态而设计，通常自然风的风速并不是持续不变的，而且由于风场面积很大，温度场分布均匀，因此在风速合适的情况下人体会感觉十分舒适。本发明的送风方法是通过调整送风速度和送风的连续性来模
拟自然风的感觉，再结合出风和回风的风场设计来达到风场和温度场均匀的效果，自然风的体验感达到最佳。
20.以下详细说明防自然风干送风方法的实施过程。
21.如图4所示，预先根据风速大小划分自然风等级，自然风等级包含第一级和风速低于第一级的中间级，在一些实施例中，将中间级划分为风速低于第一级的第二级和风速低于第二级的第三级，按照风速从大到小排列分别是第一级、第二级和第三级。
22.第一级的风速范围为5.5 m/s ~7.9 m/s，即20km/h~28km/h，第一级的自然风能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝微动。第二级的风速范围为3.4 m/s ~5.4 m/s，即12km/h~19km/h，第二级的自然风可以使树叶及微枝摆动不息，旗帜展开。第三级的风速范围为1.1 m/s ~3.3 m/s，第三级的自然风和缓轻柔。自然风等级可以根据实际运行情况切换，提高用户的使用体验。
23.自然风等级设定完成之后，进入运行使用阶段，实时检测室内环境温度，判断室内环境温度是否在目标温度范围内，若是则控制送风速度维持在中间级，若否则控制送风速度维持在第一级，整个运行使用阶段的送风速度始终动态变化，让人有自然风的感受。
24.在优选实施例中，送风速度的连续性动态变化方式为：实时调整送风速度，且前后两次调整的幅度必须满足设定变化范围，设定变化范围为4m/s~0.5m/s，即前后两次调整的送风速度相差最大不能高于4m/s、最小不能低于0.5m/s，将调整幅度设计在该范围内，能保证人体可以感受到风速的变化，且有微风拂面的感觉。
25.需要说明的是，此处的实时调整是指连续调整送风速度，前后两次调整的时间间隔非常短，以保证送风速度实时动态变化，前后两次调整的送风速度是连续性变化而不是跳跃性变化，即由前一次送风速度逐渐提升或降低到下一次送风速度，而不是由前一次送风速度直接跳跃到下一次送风速度。送风速度通过采用变频调速电机实现无级调速，以保证变化的连续性，当然也可以采用其他能实现无级调速的电动件，本发明对此不作特殊限制。
26.较优的，送风方法还包括：当室内环境温度超出目标温度范围时，先检测送风角度是否朝向人体，若是则控制送风速度维持在中间级，若否则控制送风速度维持在第一级。也就是说，仅当室内环境温度超出目标温度范围、且送风角度并未朝向人体时，使用第一级进行送风，避免强风直吹人体。需要说明的是，检测送风角度是否朝向人体的方式有多种且均是现有技术，比如检测导风板的送风角度，根据送风角度确定送风区域，再通过人体检测装置检测当前送风区域内是否有人体，若是则判定送风角度朝向人体，若否则判定送风角度未朝向人体。以上仅为举例说明，使用应用时可以选择能够实现该检测功能的其他方式。
27.进一步的，如图4所示，送风速度所在的自然风等级随送风时间增长而逐步下降，送风时间越长，室内温度越均匀，降低送风速度的自然风等级可以提供更和缓的微风，提升使用体验。在制冷模式下，送风速度所在的自然风等级随室内环境温度升高而逐步上升，此设计的目的是确保室内制冷效果，使室内环境温度稳定在目标温度范围。
28.本发明还提出了空调器，包括：室内机，室内机采用上述仿自然风感送风方法进行送风，为达到最佳的自然风体验效果，模拟真实自然环境的均匀风场和温度场，对室内机的回风口和出风口进行设计。
29.如图5所示，在一些实施例中，室内机的底部设有回风口，室内机的前侧设有出风
口，出风口的气流朝空调器的前侧流出，向下流动之后返回出风口，出风和回风形成的风场由上至下环绕室内，增加风场面积，减少风场的死区，让室内底部的空气也流动起来，避免底部冷空气堆积后，造成底部温度过低，让人有腿部很冷的感觉。
30.如图6所示，在另一些实施例中，室内机设有多个不同方向的回风口和至少一个出风口，出风口吹出的风分散流向各个回风口形成环绕式风场，实际设计时，可以在室内机的底部、顶部和左右两侧设置回风口，在室内机的前侧设置出风口，以实现在前方吹出的风可以通过上、下、左、右四个方向形成风场，大幅度减少风场的死区，实现房间内风场均匀和温度场均匀。当然，也可以将回风口和出风口的位置互换，即在室内机的底部、顶部和左右两侧设置出风口，在室内机的前侧设置回风口，同样可以形成环绕式风场。
31.在风口的设计中，回风口的位置和出风口的位置可以根据实际效果进行调整，既可以将图中的出风口更改为回风口，回风口更改为出风口，也可以进行部分位置的出口风、回风口位置和数量的调整。
32.本发明的空调器通过连续性动态调整送风速度以及风场设计，模拟自然风的风速和环境，达到最好的自然风体验感。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。