溫度檢測模塊和利用該模塊的空調機及其控制方法
2023-05-19 12:14:31
專利名稱：溫度檢測模塊和利用該模塊的空調機及其控制方法
溫度檢測模塊和利用該模塊的空調機及其控制方法
技術區域
本發明涉及溫度檢測模塊和利用該模塊的空調機及其控制方法，尤其涉 及檢測溫度檢測區域的溫度分布的溫度檢測模塊、和檢測空氣調節區域的溫 度分布並利用該空氣調節區域的溫度分布執行運轉的利用溫度檢測模塊的空 調機及其控制方法。
背景技術：
通常，作為一種家用電器的空調機由包含熱交換器和壓縮機而設置於室 外的室外機、和包含熱交換器和排風扇的室內機構成，其利用製冷循環系統 吸入室內的熱空氣用低溫的冷媒冷卻之後再排向室內而對室內進行製冷，或 吸入室內的冷空氣用高溫的冷^ 某加熱之後再排向室內而對室內進行制熱。
這種空調機為了控制所排放空氣的氣流而具有葉片和格柵，由此根據室 內溫度的變化或用戶的操作調節風向。
最近，為了使排放的空氣不直接吹向用戶而出現了利用溫度檢測模塊進 行氣流控制的空調機，所述溫度檢測模塊為了確認人體的存在與否或人體的 位置而4企測室內的溫度分布。
使用於所述空調機的已有的溫度檢測模塊包含由指向一個方向的一個 溫度檢測空間的溫度4企測元件構成的溫度才企測傳感器或由指向 一個方向的互 不相同溫度檢測空間的溫度檢測元件構成的溫度傳感器；和用於旋轉溫度^r 測傳感器的電機。這種已有的溫度檢測模塊為了獲取溫度檢測區域內的溫度 分布而使電機旋轉，從而溫度檢測傳感器執行掃描工作而獲取一個方向的溫 度檢測空間的溫度。
但是，包含由指向一個方向的溫度檢測元件構成的溫度檢測傳感器的已 有的溫度檢測模塊為了檢測較寬溫度檢測區域的溫度分布而需要花費較長的 掃描時間。而且在較長的掃描時間段和較寬的溫度斥企測區域內發熱體的移動 很可能會導致對溫度的重複獲取，從而降低溫度分布的準確性。進而，利用 這種已有的溫度檢測模塊的空調機對利用了空氣調節區域溫度分布的運轉的
實時對應速度慢，而且由於利用了不準確的空氣調節區域溫度分布，所以對 空氣調節區域的氣流控制也不正確。
溫度檢測的方法，但是為此需要設置很多的溫度檢測元件，從而會增加溫度 檢測模塊的製造費用。進而，當這種溫度檢測模塊利用於空調機時空調機的 製造費用也會相繼提高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠在短時間內對溫度檢測區域進行掃描而 獲取溫度檢測區域的溫度分布，從而消除移動發熱體所導致的不準確性，並 減少為了同時檢測較寬溫度4企測區域的溫度檢測空間而所需的溫度檢測元件 的數量，從而P爭低製造費用的溫度檢測模塊。
本發明的另 一個目的在於提供一種利用所述的溫度檢測模塊在短時間內 獲取空氣調節區域的溫度分布而迅速執4亍此後的工作，並利用空氣調節區域 準確的溫度分布提高對氣流控制的準確性，且能夠降低製造費用的利用了溫 度檢測模塊的空調機及其控制方法。
為了實現上述發明目的，本發明所提供的溫度檢測模塊包含由多個溫 度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測元件列各自分 別由多個溫度4企測元件構成，每一列的所述多個溫度檢測元件在同一個平面 內分別指向互不相同的溫度檢測空間，而所述多個溫度檢測元件列各自所處 的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於使所述溫度檢測傳感 器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋轉。
在此，所述溫度檢測元件為根據溫度產生溫差電動勢的熱電偶 (Thermocouple )。
所述溫度檢測元件對位於所述溫度檢測元件所指向的溫度檢測區域內的 發熱體進行溫度糹企測。
所述多個溫度檢測元件列中，某一個溫度檢測元件列所處的所述平面與
為把溫度檢測區域的中心角用所述多個溫度檢測元件列的數量除以之後所得 的角。
所述電機為用於控制的步進電機(stepping motor )。
另外，為了實現上述發明目的，本發明所提供的利用溫度檢測模塊的空
調機包含由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫 度檢測元件列各自分別由多個溫度檢測元件構成，每一列的所述多個溫度檢 測元件在同 一個平面內分別指向互不相同的溫度檢測空間，而所述多個溫度 檢測元件列各自所處的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於 使所述溫度檢測傳感器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋轉；和控制部，以 用於使所述電機旋轉並利用從所述溫度檢測傳感器輸出的信號獲取空氣調節 區域的溫度分布。
在此，所述控制部控制所述電機而^f吏之旋轉所設定的角度。
另外，為了實現上述發明目的，本發明提供一種利用溫度檢測模塊的空 調機的控制方法，其中所述空調機包含由多個溫度檢測元件列構成的溫度 檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測元件列各自分別由多個溫度檢測元件構 成，每一列的所述多個溫度4全測元件在同 一個平面內分別指向互不相同的溫 度檢測空間，而所述多個溫度檢測元件列各自所處的所述平面分別指向互不 相同的方向；和電機，以用於使所述溫度檢測傳感器在溫度檢測區域的中心 角範圍內旋轉；和控制部，以用於使所述電機旋轉並利用從所述溫度檢測傳 感器輸出的信號獲取空氣調節區域的溫度分布；所述控制方法按照如下步驟 進行判斷運行條件中是否包含利用空氣調節區域的溫度分布；從由多個溫 度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器接收信號，其中所述多個溫度檢測元件 列由多個溫度檢測元件構成；利用接收的信號獲取空氣調節區域的溫度分布。
在此，從所述溫度檢測傳感器接收的信號是將輸出於所述多個溫度檢測 元件列的信號並行處理後所得的信號。
通過如上所述本發明的溫度檢測模塊可在短時間內對溫度檢測區域進行 掃描而獲取溫度檢測區域的溫度分布，從而消除移動發熱體所導致的不準確 性，而且在溫度檢測模塊的製造中減少溫度檢測元件的使用數量而降低溫度 檢測模塊的製造費用。
另外，通過本發明所提供的利用溫度檢測模塊的空調機及其控制方法可 在短時間內獲取空氣調節區域的溫度分布而能夠迅速執行此後的工作，利用 空氣調節區域準確的溫度分布可提高對氣流控制的準確性，並且由於在製造 利用溫度檢測模塊的空調機的過程中可減少溫度檢測元件的使用數量而能夠 降低具有溫度檢測模塊的空調機的製造費用。
圖1本發明的第一實施例所提供的利用溫度檢測模塊的空調機的立體圖。
圖2是本發明的第 一實施例所提供的溫度檢測才莫塊的立體圖。 圖3是本發明的第一實施例所提供的溫度檢測傳感器的概略圖。 圖4是本發明的第二實施例所提供的溫度檢測傳感器的概略圖。 圖5是本發明的第三實施例所提供的溫度檢測傳感器的概略圖。 圖6是本發明的第四實施例所提供的溫度檢測傳感器的概略圖。 圖7是本發明的第一實施例所提供的利用溫度檢測模塊的空調機的控制 系統框圖
圖8及圖9是本發明的第一實施例所提供的利用溫度檢測模塊的空調機 的控制順序流程圖。
***附圖中主要標號的說明***
2:室內機 3:室外才幾
110:溫度檢測模塊 200:溫度檢測傳感器
具體實施方式
以下，參照附圖對本發明的實施例進4亍詳細i兌明。
如圖1至圖7所示，本發明的第一實施例所提供的利用溫度檢測模塊的 空調機包含設置於室內對室內空氣進行調節的室內機2;和使冷媒冷凝或 蒸發後提供給室內機2的室外機3;和從整體上控制室內機2的控制部100; 以及設置在室內機2的一側而檢測室內溫度的溫度檢測模塊110。
室外機3包含壓縮機(未圖示)、室外熱交換器(未圖示)、室外排風扇 (未圖示)、以及控制壓縮機和室外排風扇的室外機控制部(未圖示)。這種 室外機3利用壓縮機對冷媒的壓縮作用和室外熱交換器的冷凝或蒸發作用將 被冷凝的冷媒或被蒸發的冷媒通過冷媒管4供給到室內機2。
室內才幾2包含主體10，其具有形成於一側的吸氣口 40和形成於另一 側的排氣口 30以及連接吸氣口 40和排氣口 30的空氣流路；i殳置在空氣流路 上的室內熱交換器20,以用於冷卻或加熱流經空氣流路的空氣；設置在空氣 流路上的室內排風扇51,以用於使空氣強制流動；從整體上控制室內機2的 控制部100;設置在主體IO—側的溫度檢測模塊110,以用於受控制部100
的控制而檢測室內空氣調節空間的溫度並將之提供給控制部100。 吸氣口 40為室內空氣流入至主體10的內部^是供通路。 室內排風扇電機50受控制部IOO的控制而旋轉，室內排風扇51根據室
內排風扇電機50的作用將通過吸氣口 40流入的空氣強制輸送至室內熱交換
器20並使所述空氣通過排氣口 30排放到室內。
室內熱交換器20從室外機3接收冷々某，從而加熱或冷卻流經空氣流路的
空氣。換句話說，室外機3所供給的冷々某與流經空氣流路的空氣互相進行熱交換。
在排氣口 30可旋轉地設有葉片31, >^人而可調節通過排氣口 30排出的空 氣的流動方向。所述葉片31根據風向調節電機32的作用來確定空氣的排出 方向，而所述風向調節電才幾32受控制部IOO的控制。
溫度檢測模塊110包含由第一及第二溫度檢測元件列201、 202構成的 溫度檢測傳感器200,所述第一及第二溫度檢測元件列201、 202由多個溫度 檢測元件210、 220構成；使溫度檢測傳感器200旋轉的電機112;多路器 (multiplexer) 115,其接收控制部100的控制信號而選擇所述第一及第二溫 度檢測元件列201、 202所傳遞的信號中的一部分；放大多路器115所選擇的 信號的放大部116;數模轉換部(A/D轉:換部)117，其對放大部116放大的 信號進行數位化之後提供給控制部100。
多個溫度檢測元件210、 220是由兩種金屬相結合而構成的熱電偶 (thermocouple ),從而當 一種金屬產生溫度變化時在連接兩種金屬的閉環路 (closedloop)上會產生溫差電動勢。
溫度檢測傳感器200由設置在基板230上的第一溫度檢測元件列201和 第二溫度檢測元件列202構成，其中所述第一溫度檢測元件列201由多個溫 度檢測元件210構成，所述多個溫度4企測元件210在同一平面內指向第一方 向dl的互不相同的溫度檢測空間C11 C14，所述第二溫度檢測元件列202 由多個溫度4企測元件220構成，其中所述第二溫度^r測元件220在同一平面 內指向第二方向d2的互不相同的溫度^f企測空間C21 C24。第一及第二溫度鬥企 測元件列201、 202分別所處的平面之間的角Ql為將溫度檢測區域A的中心 角Q8用2除以後所得的角。換句話說，在多個溫度檢測元件列中，某一個 溫度檢測元件列所處的平面與跟該某一個溫度檢測元件列相鄰的溫度檢測元 件列所處的平面之間的角為把溫度檢測區域的中心角用所述多個溫度檢測元 件列的數量除以之後所得的角。
另外，雖然在前面記載了溫度檢測元件列的數量為兩個的情況，但是並
不局限於此，如圖4所示，也可以由三個溫度檢測元件列301、 302、 303構 成。從而第二溫度檢測元件列302所處的平面與跟第二溫度檢測元件列302 相鄰的第三溫度4企測元件列303所處的平面之間的角Q3、和第二溫度4企測元 件列302所處的平面與跟第二溫度檢測元件列302相鄰的第一溫度檢測元件 列301所處的平面之間的角Q2為將溫度檢測區域A的中心角Q8用3除以後 所得的角。在此，參照符號d3、 d4、 d5分別是第一、第二、第三溫度檢測元 件列301、 302、 303分別所處的平面指向的方向，參照符號340是設有第一、 第二、第三溫度4企測元件310、 320、 330的基板。
本發明並不局限在如上所述實施例中的結構，也可以如圖5所示，把所 有的溫度檢測元件410 、 420設置於基板430並使之各自指向互不相同的溫度 檢測空間，之後把整體的溫度檢測元件410、 420劃分為第一及第二溫度檢測 元件列401、 402,並且把第一溫度檢測元件列401中的溫度檢測元件410布 置為指向第六方向d6的互不相同的溫度4企測空間，把第二溫度檢測元件列 402中的溫度檢測元件420布置為指向第七方向d7的互不相同的溫度檢測空 間。在此所述第一溫度檢測元件列401所處的平面與所述第二溫度檢測元件 列402所處的平面之間的角Q4為將中心角Q8用2除以後所得的角。
另夕卜，如圖6所示，將圖5擴張之後使溫度檢測元件列的數量變為3個， 從而把溫度檢測區域的中心角用3除以之後設定為各列所處的平面之間的 角。這樣越是增加列的數量越能提高並行處理的效果，進而能夠提高對空間 溫度分布的檢測速度。在此，參照符號501、 502、 503分別是第一、第二、 第三溫度4企測元件列；參照符號510、 520、 530分別是構成所述第一、第二、 第三溫度檢測元件列501、 502、 503的第一、第二、第三溫度檢測元件；參 照符號d8、 d9、 dlO分別是所述第一、第二、第三溫度^f企測元件列501、 502、 503所處的平面指向的第八、第九、第十方向。另外，參照符號Q5、 Q7、 Q8 分別是所述第一及第二溫度檢測元件列501、 502所處的所述平面之間的角、 第二及第三溫度4企測元件列502、 503所處的平面之間的角、以及溫度檢測區 域A的中心角。
電機112採用對轉角的分解能力優秀的用於控制的步進電機。這種電機
112根據電機驅動部140的作用而旋轉所設定的角度，而所述電機驅動部140 從控制部IOO接收控制信號。在此，旋轉角度應當設定1 5度為宜。
控制部100的輸入側設有輸入部120,以用於輸入用戶所選擇的命令，
驅動室內排風扇電機50的排風扇驅動部150。
控制部IOO設有存儲部170,以用於存儲室內機2運轉時所需的數據和 程序以及存儲利用溫度檢測模塊110獲取的空氣調節區域的溫度分布。這種 存儲部170可以單獨於控制部IOO設置或者也可以-使之成為控制部100的一 部分。
控制部100利用存儲於存儲部170的空氣調節區域的溫度分布來掌握用 戶的所在位置，從而進行向用戶的間接排風或者直接排風的控制。換句話說， 利用室內溫度分布推算出具有與人的體溫相似溫度的區域，從而使從室內機 2的排氣口 30排放的空氣的排向對準所述推算的區域或者所述推算區域的附 近。
以下，參照附圖對本發明所提供的利用溫度檢測模塊的空調機的控制方 法進行說明。
如圖8所示，如果用戶向空調機l接通(ON)電源(810)並通過輸入 部120輸入運轉條件(820 ),那麼控制部IOO判斷在運轉條件中是否包含利 用空氣調節區域溫度分布的條件(830 )。
此時，若在運轉條件中不包含利用室內溫度分布的條件，則控制部100 執行對應除此之外運轉條件的運轉控制(831)。之後控制部IOO判斷是否為 運轉停止條件(867 )，若不是運轉停止條件，則執行上述的830階段及其之 後的階段，若是運轉停止條件，則停止運轉。
與此相反，如果在運轉條件中包含利用空氣調節區域溫度分布的條件， 那麼為了獲取空氣調節區域的溫度分布，控制部100向電機驅動部140傳遞 控制信號，從而使電機112從空氣調節區域(溫度檢測區域A)的始點旋轉 所選定的旋轉角(840)。
接著，控制部100從構成第一及第二溫度4企測元件列201、 202的溫度4企 測元件210、 220接收信號而並行計算出溫度且將之反映到存儲在存儲部170 的空氣調節區域溫度分布上而進行存儲(850 )。
換句話說，從第二溫度檢測元件列202中的溫度檢測元件220接收信號
10
而計算並存儲溫度的同時，控制部IOO從第一溫度檢測元件列201的溫度檢 測元件210中檢測第一溫度檢測空間Cll的溫度的溫度檢測元件210接收信 號，從而計算出溫度且將之反映到存儲在存儲部170的空氣調節區域溫度分 布上而進行存儲(851a)。而且，判斷是否已計算出第一溫度^r測元件列201 中的溫度檢測元件210進行著檢測的所有溫度檢測空間的溫度以及是否將之 反映到存儲在存儲部170的空氣調節區域溫度分布上而進行了存儲(852a)。 此時，如果還未計算出第一溫度檢測元件列201中的溫度4企測元件210 進行著檢測的所有溫度檢測空間的溫度以及還未將之反映到存儲在存儲部 170的空氣調節區域溫度分布上而進行存儲，那麼控制部100從第一溫度檢 測元件列201的溫度檢測元件210中檢測下一個溫度檢測空間溫度的溫度^r 測元件210接收信號，從而計算出溫度且將之反映到存儲在存儲部170的空 氣調節區域溫度分布上而進行存儲(853a)，進而扭^f亍上述的852a階段及其 之後的階段。
與此相反,如果已計算出第一溫度檢測元件列201中的溫度檢測元件210 進行著檢測的所有溫度檢測空間的溫度以及將之已反映到存儲在存儲部17 0 的空氣調節區域溫度分布上而進行了存儲，那麼控制部IOO判斷是否已計算 出第一及第二溫度^f企測元件列201、 202中的溫度才企測元件210、 220進行著 檢測的所有溫度檢測空間的溫度以及是否已將之反映到存儲在存儲部170的 空氣調節區域溫度分布上而進行了存儲(860 )。在此，由於從第二溫度檢測 元件列202中的溫度檢測元件220接收信號而計算出溫度並存儲的階段851b 一853b實質上與上述的851a —853a相同，所以對之省略i兌明。
如果所述860階^a的判斷結果為還未計算出第一及第二溫度^r測元件列 201、 202中的溫度4企測元件210、 220進行著檢測的所有溫度檢測空間的溫 度以及還未將之反映到存儲在存儲部170的空氣調節區域溫度分布上而進行 存儲，那麼繼續執行860階段，如果已計算出第一及第二溫度檢測元件列201、 202中的溫度4全測元件210、 220進行著檢測的所有溫度4企測空間的溫度以及 已將之反映到存儲在存儲部170的空氣調節區域溫度分布上而進行了存儲， 那麼判斷是否已計算並存儲完畢空氣調節區域(溫度檢測區域A)的溫度 (861)。
此時，若還未計算並存儲完畢整體空氣調節區域(溫度檢測區域A)的 溫度，則控制部100向電機驅動部140傳遞控制信號而4吏電機112旋轉重新
選定的旋轉角(862 )，並且接著執行上述的850階^殳及其之後的階段。
與此相反，若已計算並存儲完畢整體空氣調節區域(溫度檢測區域A) 的溫度，則控制部100向電才幾驅動部140傳遞控制信號而4吏電4幾112回復到 原位(863 )。
接著，控制部100利用存儲於存儲部170的空氣調節區域溫度分布而執 行運轉控制(864 )。在此，利用了空氣調節區域溫度分布的運轉控制包含對 人體的間接排風及直接排風的控制。
接下來，控制部IOO判斷是否為對所存儲空氣調節區域溫度分布的更新 條件(865 ),如果是對所存儲空氣調節區域溫度分布的更新條件，那麼執行 840階段及其之後的階段。
與此相反，若不是對所存儲空氣調節區域溫度分布的更新條件，則控制 部100判斷是否為利用空氣調節區域溫度分布的運轉停止條件(866 )，如果 不是利用空氣調節區域溫度分布的運轉停止條件，那麼執行上述的864階段 及其之後的階段，如果是利用空氣調節區域溫度分布的運轉停止條件，那麼 執行上述的867階段及其之後的階段。
權利要求
1、一種溫度檢測模塊，其特徵在於包含:由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測元件列各自分別由多個溫度檢測元件構成，每一列的所述多個溫度檢測元件在同一個平面內分別指向互不相同的溫度檢測空間，而所述多個溫度檢測元件列各自所處的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於使所述溫度檢測傳感器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋轉。
2、 根據權利要求1所述的溫度檢測模塊，其特徵在於所述溫度檢測元件 為根據溫度產生溫差電動勢的熱電偶。
3、 根據權利要求1所述的溫度檢測模塊，其特徵在於所述溫度檢測元件 對位於所述溫度檢測元件所指向的溫度檢測區域內的發熱體進行溫度檢測。
4、 根據權利要求1所述的溫度檢測模塊，其特徵在於所述多個溫度檢測 元件列中，某一個溫度檢測元件列所處的所述平面與跟該某一個溫度檢測元心角用所述多個溫度檢測元件列的數量除以之後所得的角。
5、 根據權利要求1所述的溫度檢測模塊，其特徵在於所述電機為用於控 制的步進電機。
6、 一種利用溫度才全測模塊的空調機，包含由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測 元件列各自分別由多個溫度^r測元件構成，每一列的所述多個溫度^r測元件 在同 一個平面內分別指向互不相同的溫度檢測空間，而所述多個溫度檢測元 件列各自所處的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於使所述溫度檢測傳感器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋 轉；和號獲取空氣調節區域的溫度分布。
7、 根據權利要求6所述的利用溫度檢測模塊的空調機，其特徵在於所述 控制部控制所述電機而使之旋轉所設定的角度。
8、 一種利用溫度檢測模塊的空調機的控制方法，其中所述空調機包含 由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測元件 列各自分別由多個溫度4企測元件構成，每一列的所述多個溫度檢測元件在同 一個平面內分別指向互不相同的溫度4t測空間，而所述多個溫度檢測元件列各自所處的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於使所述溫度 檢測傳感器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋轉；和控制部，以用於使所述 電機旋轉並利用從所述溫度檢測傳感器輸出的信號獲取空氣調節區域的溫度 分布；所述控制方法按照如下步驟進行 判斷運行條件中是否包含利用空氣調節區域的溫度分布； 從由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器接收信號，其中所述多 個溫度^企測元件列各自分別由多個溫度4全測元件構成； 利用接收的信號獲取空氣調節區域的溫度分布。
9、根據權利要求8所述的利用溫度檢測模塊的空調機的控制方法，其特 徵在於從所述溫度;^測傳感器接收的信號是將輸出於所述多個溫度檢測元件 列的信號並行處理後所得的信號。
全文摘要
本發明公開一種溫度檢測模塊和利用該模塊的空調機及其控制方法。所述溫度檢測模塊包含由多個溫度檢測元件列構成的溫度檢測傳感器，其中所述多個溫度檢測元件列各自分別由多個溫度檢測元件構成，每一列的所述多個溫度檢測元件在同一個平面內分別指向互不相同的溫度檢測空間，而所述多個溫度檢測元件列各自所處的所述平面分別指向互不相同的方向；和電機，以用於使所述溫度檢測傳感器在溫度檢測區域的中心角範圍內旋轉。如上所述本發明的溫度檢測模塊可在短時間內對溫度檢測區域進行掃描而獲取溫度檢測區域的溫度分布，從而消除移動發熱體所致的不準確性，而且在溫度檢測模塊的製造中減少溫度檢測元件的使用數量而降低溫度檢測模塊的製造費用。
文檔編號G01K7/02GK101377439SQ20081008861
公開日2009年3月4日 申請日期2008年3月31日 優先權日2007年8月30日
發明者崔鉉永, 曹收鎬, 李尚埈, 柳梧道, 金成勳, 韓成柱, 韓政秀 申請人:三星電子株式會社