温度检测模块和利用该模块的空调机及其控制方法

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温度检测模块和利用该模块的空调机及其控制方法\n[0001] 技术区域\n[0002] 本发明涉及温度检测模块和利用该模块的空调机及其控制方法，尤其涉及检测温度检测区域的温度分布的温度检测模块、和检测空气调节区域的温度分布并利用该空气调节区域的温度分布执行运转的利用温度检测模块的空调机及其控制方法。\n背景技术\n[0003] 通常，作为一种家用电器的空调机由包含热交换器和压缩机而设置于室外的室外机、和包含热交换器和排风扇的室内机构成，其利用制冷循环系统吸入室内的热空气用低温的冷媒冷却之后再排向室内而对室内进行制冷，或吸入室内的冷空气用高温的冷媒加热之后再排向室内而对室内进行制热。\n[0004] 这种空调机为了控制所排放空气的气流而具有叶片和格栅，由此根据室内温度的变化或用户的操作调节风向。\n[0005] 最近，为了使排放的空气不直接吹向用户而出现了利用温度检测模块进行气流控制的空调机，所述温度检测模块为了确认人体的存在与否或人体的位置而检测室内的温度分布。\n[0006] 使用于所述空调机的已有的温度检测模块包含：由指向一个方向的一个温度检测空间的温度检测元件构成的温度检测传感器或由指向一个方向的互不相同温度检测空间的温度检测元件构成的温度传感器；和用于旋转温度检测传感器的电机。这种已有的温度检测模块为了获取温度检测区域内的温度分布而使电机旋转，从而温度检测传感器执行扫描工作而获取一个方向的温度检测空间的温度。\n[0007] 但是，包含由指向一个方向的温度检测元件构成的温度检测传感器的已有的温度检测模块为了检测较宽温度检测区域的温度分布而需要花费较长的扫描时间。而且在较长的扫描时间段和较宽的温度检测区域内发热体的移动很可能会导致对温度的重复获取，从而降低温度分布的准确性。进而，利用这种已有的温度检测模块的空调机对利用了空气调节区域温度分布的运转的实时对应速度慢，而且由于利用了不准确的空气调节区域温度分布，所以对空气调节区域的气流控制也不正确。\n[0008] 为了克服这些缺点可以提供可同时对温度检测区域的温度检测空间进行温度检测的方法，但是为此需要设置很多的温度检测元件，从而会增加温度检测模块的制造费用。\n进而，当这种温度检测模块利用于空调机时空调机的制造费用也会相继提高。\n发明内容\n[0009] 本发明的目的在于提供一种能够在短时间内对温度检测区域进行扫描而获取温度检测区域的温度分布，从而消除移动发热体所导致的不准确性，并减少为了同时检测较宽温度检测区域的温度检测空间而所需的温度检测元件的数量，从而降低制造费用的温度检测模块。\n[0010] 本发明的另一个目的在于提供一种利用所述的温度检测模块在短时间内获取空气调节区域的温度分布而迅速执行此后的工作，并利用空气调节区域准确的温度分布提高对气流控制的准确性，且能够降低制造费用的利用了温度检测模块的空调机及其控制方法。\n[0011] 为了实现上述发明目的，本发明所提供的温度检测模块包含：由多个温度检测元件列构成的温度检测传感器，其中所述多个温度检测元件列各自分别由多个温度检测元件构成，每一列的所述多个温度检测元件在同一个平面内分别指向互不相同的温度检测空间，而所述多个温度检测元件列各自所处的所述平面分别指向互不相同的方向；和电机，以用于使所述温度检测传感器在温度检测区域的中心角范围内旋转。\n[0012] 在此，所述温度检测元件为根据温度产生温差电动势的热电偶(Thermocouple)。\n[0013] 所述温度检测元件对位于所述温度检测元件所指向的温度检测区域内的发热体进行温度检测。\n[0014] 所述多个温度检测元件列中，某一个温度检测元件列所处的所述平面与跟该某一个温度检测元件列相邻的温度检测元件列所处的所述平面之间的角为把温度检测区域的中心角用所述多个温度检测元件列的数量除以之后所得的角。\n[0015] 所述电机为用于控制的步进电机(stepping motor)。\n[0016] 另外，为了实现上述发明目的，本发明所提供的利用温度检测模块的空调机包含：\n由多个温度检测元件列构成的温度检测传感器，其中所述多个温度检测元件列各自分别由多个温度检测元件构成，每一列的所述多个温度检测元件在同一个平面内分别指向互不相同的温度检测空间，而所述多个温度检测元件列各自所处的所述平面分别指向互不相同的方向；和电机，以用于使所述温度检测传感器在温度检测区域的中心角范围内旋转；和控制部，以用于使所述电机旋转并利用从所述温度检测传感器输出的信号获取空气调节区域的温度分布。\n[0017] 在此，所述控制部控制所述电机而使之旋转所设定的角度。\n[0018] 另外，为了实现上述发明目的，本发明提供一种利用温度检测模块的空调机的控制方法，其中所述空调机包含：由多个温度检测元件列构成的温度检测传感器，其中所述多个温度检测元件列各自分别由多个温度检测元件构成，每一列的所述多个温度检测元件在同一个平面内分别指向互不相同的温度检测空间，而所述多个温度检测元件列各自所处的所述平面分别指向互不相同的方向；和电机，以用于使所述温度检测传感器在温度检测区域的中心角范围内旋转；和控制部，以用于使所述电机旋转并利用从所述温度检测传感器输出的信号获取空气调节区域的温度分布；所述控制方法按照如下步骤进行：判断运行条件中是否包含利用空气调节区域的温度分布；从由多个温度检测元件列构成的温度检测传感器接收信号，其中所述多个温度检测元件列由多个温度检测元件构成；利用接收的信号获取空气调节区域的温度分布。\n[0019] 在此，从所述温度检测传感器接收的信号是将输出于所述多个温度检测元件列的信号并行处理后所得的信号。\n[0020] 通过如上所述本发明的温度检测模块可在短时间内对温度检测区域进行扫描而获取温度检测区域的温度分布，从而消除移动发热体所导致的不准确性，而且在温度检测模块的制造中减少温度检测元件的使用数量而降低温度检测模块的制造费用。\n[0021] 另外，通过本发明所提供的利用温度检测模块的空调机及其控制方法可在短时间内获取空气调节区域的温度分布而能够迅速执行此后的工作，利用空气调节区域准确的温度分布可提高对气流控制的准确性，并且由于在制造利用温度检测模块的空调机的过程中可减少温度检测元件的使用数量而能够降低具有温度检测模块的空调机的制造费用。\n附图说明\n[0022] 图1本发明的第一实施例所提供的利用温度检测模块的空调机的立体图。\n[0023] 图2是本发明的第一实施例所提供的温度检测模块的立体图。\n[0024] 图3是本发明的第一实施例所提供的温度检测传感器的概略图。\n[0025] 图4是本发明的第二实施例所提供的温度检测传感器的概略图。\n[0026] 图5是本发明的第三实施例所提供的温度检测传感器的概略图。\n[0027] 图6是本发明的第四实施例所提供的温度检测传感器的概略图。\n[0028] 图7是本发明的第一实施例所提供的利用温度检测模块的空调机的控制系统框图\n[0029] 图8及图9是本发明的第一实施例所提供的利用温度检测模块的空调机的控制顺序流程图。\n[0030] ***附图中主要标号的说明***\n[0031] 2：室内机 3：室外机\n[0032] 110：温度检测模块 200：温度检测传感器\n具体实施方式\n[0033] 以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。\n[0034] 如图1至图7所示，本发明的第一实施例所提供的利用温度检测模块的空调机包含：设置于室内对室内空气进行调节的室内机2；和使冷媒冷凝或蒸发后提供给室内机2的室外机3；和从整体上控制室内机2的控制部100；以及设置在室内机2的一侧而检测室内温度的温度检测模块110。\n[0035] 室外机3包含压缩机(未图示)、室外热交换器(未图示)、室外排风扇(未图示)、以及控制压缩机和室外排风扇的室外机控制部(未图示)。这种室外机3利用压缩机对冷媒的压缩作用和室外热交换器的冷凝或蒸发作用将被冷凝的冷媒或被蒸发的冷媒通过冷媒管4供给到室内机2。\n[0036] 室内机2包含：主体10，其具有形成于一侧的吸气口40和形成于另一侧的排气口\n30以及连接吸气口40和排气口30的空气流路；设置在空气流路上的室内热交换器20，以用于冷却或加热流经空气流路的空气；设置在空气流路上的室内排风扇51，以用于使空气强制流动；从整体上控制室内机2的控制部100；设置在主体10一侧的温度检测模块110，以用于受控制部100的控制而检测室内空气调节空间的温度并将之提供给控制部100。\n[0037] 吸气口40为室内空气流入至主体10的内部提供通路。\n[0038] 室内排风扇电机50受控制部100的控制而旋转，室内排风扇51根据室内排风扇电机50的作用将通过吸气口40流入的空气强制输送至室内热交换器20并使所述空气通过排气口30排放到室内。\n[0039] 室内热交换器20从室外机3接收冷媒，从而加热或冷却流经空气流路的空气。换句话说，室外机3所供给的冷媒与流经空气流路的空气互相进行热交换。\n[0040] 在排气口30可旋转地设有叶片31，从而可调节通过排气口30排出的空气的流动方向。所述叶片31根据风向调节电机32的作用来确定空气的排出方向，而所述风向调节电机32受控制部100的控制。\n[0041] 温度检测模块110包含：由第一及第二温度检测元件列201、202构成的温度检测传感器200，所述第一及第二温度检测元件列201、202由多个温度检测元件210、220构成；\n使温度检测传感器200旋转的电机112；多路器(multiplexer)115，其接收控制部100的控制信号而选择所述第一及第二温度检测元件列201、202所传递的信号中的一部分；放大多路器115所选择的信号的放大部116；模数转换部(A/D转换部)117，其对放大部116放大的信号进行数字化之后提供给控制部100。\n[0042] 多个温度检测元件210、220是由两种金属相结合而构成的热电偶\n(thermocouple)，从而当一种金属产生温度变化时在连接两种金属的闭环路(closed loop)上会产生温差电动势。\n[0043] 温度检测传感器200由设置在基板230上的第一温度检测元件列201和第二温度检测元件列202构成，其中所述第一温度检测元件列201由多个温度检测元件210构成，所述多个温度检测元件210在同一平面内指向第一方向d1的互不相同的温度检测空间C11～C14，所述第二温度检测元件列202由多个温度检测元件220构成，其中所述第二温度检测元件220在同一平面内指向第二方向d2的互不相同的温度检测空间C21～C24。第一及第二温度检测元件列201、202分别所处的平面之间的角Q1为将温度检测区域A的中心角Q8用2除以后所得的角。换句话说，在多个温度检测元件列中，某一个温度检测元件列所处的平面与跟该某一个温度检测元件列相邻的温度检测元件列所处的平面之间的角为把温度检测区域的中心角用所述多个温度检测元件列的数量除以之后所得的角。\n[0044] 另外，虽然在前面记载了温度检测元件列的数量为两个的情况，但是并不局限于此，如图4所示，也可以由三个温度检测元件列301、302、303构成。从而第二温度检测元件列302所处的平面与跟第二温度检测元件列302相邻的第三温度检测元件列303所处的平面之间的角Q3、和第二温度检测元件列302所处的平面与跟第二温度检测元件列302相邻的第一温度检测元件列301所处的平面之间的角Q2为将温度检测区域A的中心角Q8用3除以后所得的角。在此，参照符号d3、d4、d5分别是第一、第二、第三温度检测元件列301、\n302、303分别所处的平面指向的方向，参照符号340是设有第一、第二、第三温度检测元件\n310、320、330的基板。\n[0045] 本发明并不局限在如上所述实施例中的结构，也可以如图5所示，把所有的温度检测元件410、420设置于基板430并使之各自指向互不相同的温度检测空间，之后把整体的温度检测元件410、420划分为第一及第二温度检测元件列401、402，并且把第一温度检测元件列401中的温度检测元件410布置为指向第六方向d6的互不相同的温度检测空间，把第二温度检测元件列402中的温度检测元件420布置为指向第七方向d7的互不相同的温度检测空间。在此所述第一温度检测元件列401所处的平面与所述第二温度检测元件列\n402所处的平面之间的角Q4为将中心角Q8用2除以后所得的角。\n[0046] 另外，如图6所示，将图5扩张之后使温度检测元件列的数量变为3个，从而把温度检测区域的中心角用3除以之后设定为各列所处的平面之间的角。这样越是增加列的数量越能提高并行处理的效果，进而能够提高对空间温度分布的检测速度。在此，参照符号\n501、502、503分别是第一、第二、第三温度检测元件列；参照符号510、520、530分别是构成所述第一、第二、第三温度检测元件列501、502、503的第一、第二、第三温度检测元件；参照符号d8、d9、d10分别是所述第一、第二、第三温度检测元件列501、502、503所处的平面指向的第八、第九、第十方向。另外，参照符号Q5、Q7、Q8分别是所述第一及第二温度检测元件列501、502所处的所述平面之间的角、第二及第三温度检测元件列502、503所处的平面之间的角、以及温度检测区域A的中心角。\n[0047] 电机112采用对转角的分解能力优秀的用于控制的步进电机。这种电机112根据电机驱动部140的作用而旋转所设定的角度，而所述电机驱动部140从控制部100接收控制信号。在此，旋转角度应当设定1～5度为宜。\n[0048] 控制部100的输入侧设有输入部120，以用于输入用户所选择的命令，控制部100的输出侧设有用于驱动风向调节电机32的风向调节部130和用于驱动室内排风扇电机50的排风扇驱动部150。\n[0049] 控制部100设有存储部170，以用于存储室内机2运转时所需的数据和程序以及存储利用温度检测模块110获取的空气调节区域的温度分布。这种存储部170可以单独于控制部100设置或者也可以使之成为控制部100的一部分。\n[0050] 控制部100利用存储于存储部170的空气调节区域的温度分布来掌握用户的所在位置，从而进行向用户的间接排风或者直接排风的控制。换句话说，利用室内温度分布推算出具有与人的体温相似温度的区域，从而使从室内机2的排气口30排放的空气的排向对准所述推算的区域或者所述推算区域的附近。\n[0051] 以下，参照附图对本发明所提供的利用温度检测模块的空调机的控制方法进行说明。\n[0052] 如图8所示，如果用户向空调机1接通(ON)电源(810)并通过输入部120输入运转条件(820)，那么控制部100判断在运转条件中是否包含利用空气调节区域温度分布的条件(830)。\n[0053] 此时，若在运转条件中不包含利用室内温度分布的条件，则控制部100执行对应除此之外运转条件的运转控制(831)。之后控制部100判断是否为运转停止条件(867)，若不是运转停止条件，则执行上述的830阶段及其之后的阶段，若是运转停止条件，则停止运转。\n[0054] 与此相反，如果在运转条件中包含利用空气调节区域温度分布的条件，那么为了获取空气调节区域的温度分布，控制部100向电机驱动部140传递控制信号，从而使电机\n112从空气调节区域(温度检测区域A)的始点旋转所选定的旋转角(840)。\n[0055] 接着，控制部100从构成第一及第二温度检测元件列201、202的温度检测元件\n210、220接收信号而并行计算出温度且将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行存储(850)。\n[0056] 换句话说，从第二温度检测元件列202中的温度检测元件220接收信号而计算并存储温度的同时，控制部100从第一温度检测元件列201的温度检测元件210中检测第一温度检测空间C11的温度的温度检测元件210接收信号，从而计算出温度且将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行存储(851a)。而且，判断是否已计算出第一温度检测元件列201中的温度检测元件210进行着检测的所有温度检测空间的温度以及是否将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行了存储(852a)。\n[0057] 此时，如果还未计算出第一温度检测元件列201中的温度检测元件210进行着检测的所有温度检测空间的温度以及还未将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行存储，那么控制部100从第一温度检测元件列201的温度检测元件210中检测下一个温度检测空间温度的温度检测元件210接收信号，从而计算出温度且将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行存储(853a)，进而执行上述的852a阶段及其之后的阶段。\n[0058] 与此相反，如果已计算出第一温度检测元件列201中的温度检测元件210进行着检测的所有温度检测空间的温度以及将之已反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行了存储，那么控制部100判断是否已计算出第一及第二温度检测元件列\n201、202中的温度检测元件210、220进行着检测的所有温度检测空间的温度以及是否已将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行了存储(860)。在此，由于从第二温度检测元件列202中的温度检测元件220接收信号而计算出温度并存储的阶段\n851b-853b实质上与上述的851a-853a相同，所以对之省略说明。\n[0059] 如果所述860阶段的判断结果为还未计算出第一及第二温度检测元件列201、202中的温度检测元件210、220进行着检测的所有温度检测空间的温度以及还未将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行存储，那么继续执行860阶段，如果已计算出第一及第二温度检测元件列201、202中的温度检测元件210、220进行着检测的所有温度检测空间的温度以及已将之反映到存储在存储部170的空气调节区域温度分布上而进行了存储，那么判断是否已计算并存储完毕空气调节区域(温度检测区域A)的温度(861)。\n[0060] 此时，若还未计算并存储完毕整体空气调节区域(温度检测区域A)的温度，则控制部100向电机驱动部140传递控制信号而使电机112旋转重新选定的旋转角(862)，并且接着执行上述的850阶段及其之后的阶段。\n[0061] 与此相反，若已计算并存储完毕整体空气调节区域(温度检测区域A)的温度，则控制部100向电机驱动部140传递控制信号而使电机112回复到原位(863)。\n[0062] 接着，控制部100利用存储于存储部170的空气调节区域温度分布而执行运转控制(864)。在此，利用了空气调节区域温度分布的运转控制包含对人体的间接排风及直接排风的控制。\n[0063] 接下来，控制部100判断是否为对所存储空气调节区域温度分布的更新条件(865)，如果是对所存储空气调节区域温度分布的更新条件，那么执行840阶段及其之后的阶段。\n[0064] 与此相反，若不是对所存储空气调节区域温度分布的更新条件，则控制部100判断是否为利用空气调节区域温度分布的运转停止条件(866)，如果不是利用空气调节区域温度分布的运转停止条件，那么执行上述的864阶段及其之后的阶段，如果是利用空气调节区域温度分布的运转停止条件，那么执行上述的867阶段及其之后的阶段。