CN104122908B - 一种控温装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控温装置和方法，所述控温装置包括红外线调控单元、液晶盒；其中，所述红外线调控单元，用于根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号；所述液晶盒，用于根据红外线调控单元的所述信号控制其中的液晶调节红外线透过率。本发明的控温装置和方法，可以有效控制红外线的透过率，实现对温度的有效控制，因此可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，实现节能环保。

Description

一种控温装置和方法
技术领域
本发明涉及液晶技术领域，具体涉及一种控温装置和方法。
背景技术
目前，人们生活、工作中的控温方式通常为使用空调降温或保暖，这种控温方式会大量消耗电力，因此在当前号召节能环保的大环境下并不适宜。
发明内容
有鉴于此，本发明实施方式的主要目的在于提供一种控温装置和方法，实现对温度的控制，节能环保。
为达到上述目的，本发明实施方式的技术方案是这样实现的：
一种控温装置，该装置包括红外线调控单元、液晶盒；其中，
所述红外线调控单元，用于根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号；
所述液晶盒，用于根据红外线调控单元的所述信号控制其中的液晶调节红外线透过率。
所述红外线调控单元包括驱动单元、电压控制器；其中，
所述驱动单元，用于根据温度变化确定需要降低或提高加载在液晶盒上的电压，并据此将电压控制信号发送给电压控制器；
所述电压控制器，用于根据收到的电压控制信号向液晶盒加载相应的电压；
所述液晶盒，用于根据被加载的电压控制液晶盒中的胆甾相液晶调节红外线透过率。
该装置还包括温度感应传感器，用于感知环境温度，并在环境温度到达设定值时向驱动单元发送信号。
所述温度感应传感器设置于室内或室外。
所述液晶盒设置在建筑物的窗户中，或代替建筑物的窗户。
所述驱动单元包含集成电路或芯片；
所述电压控制器是小型太阳能电池板。
所述液晶盒包括：第一基板、第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶，所述第二基板为薄膜晶体管阵列基板。
一种控温方法，该方法包括：红外线调控单元根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号，所述液晶盒根据所述红外线调控单元的所述信号控制液晶盒中的液晶调节红外线透过率。
红外线调控单元包括驱动单元、电压控制器；
所述红外线调控单元根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号，包括：
所述驱动单元根据温度变化确定需要降低或提高加载在液晶盒上的电压，并据此将电压控制信号发送给电压控制器；电压控制器根据收到的电压控制信号向液晶盒加载相应的电压，该电压作为控制液晶盒中液晶的信号；
所述液晶盒根据所述红外线调控单元的所述信号控制液晶盒中的液晶调节红外线透过率，包括：
所述液晶盒根据被加载的电压控制液晶盒中的胆甾相液晶调节红外线透过率。
该方法还包括：温度感应传感器感知环境温度，并在环境温度到达设定值时发送表明温度变化的信号。
本发明实施方式的控温装置和方法，可以有效控制红外线的透过率，实现对温度的有效控制，因此可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，实现节能环保。
附图说明
图1为本发明一实施例的控温装置图；
图2为本发明另一实施例的控温装置图；
图3为本发明实施例的控温流程图；
附图标记说明：
1、温度感应传感器；2、驱动单元；3、电压控制器；4、液晶盒；5、红外线调控单元；6、液晶盒。
具体实施方式
目前，在建筑物接收到的阳光辐射的所有热量中，玻璃窗户接收到的热量要占其中的30％到60％。如果能够将阳光辐射的热量有效利用到控温上，那么就可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，这对能源的节约是相当可观的。
阳光中的红外光谱是影响温度的主要因素，因此如果希望将阳光辐射的热量有效利用到控温上，那么就要对阳光中的红外线进行有效控制，即控制对红外光谱的透过或者散射，而具有这种控制能力的液晶材料则可根据这一原理应用于温度控制，例如，具有布拉格选择散射特性的胆甾相液晶，本实施方式中以该种胆甾相液晶为优选实施例进行说明，但不限于此，具有光谱选择特性的其他各类液晶也都能实现本实施方式的目的。
基于胆甾相液晶的上述特点，可以设置如图1所示的控温装置，该控温装置包括可以依次相连的温度感应传感器1、驱动单元2、电压控制器3、液晶盒4；其中，液晶盒4中封装有胆甾相液晶，并且液晶盒4中包含用于使液晶正常工作的基板、电极等相关器件，比如：第一基板、第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶等，所述第二基板可以为薄膜晶体管阵列基板。
具体应用时，温度感应传感器1能够感知环境温度，并在环境温度到达设定值时向驱动单元2发送表明温度变化的信号，驱动单元2根据来自温度感应传感器1的信号确定需要降低或提高加载在液晶盒4上的电压，并据此将电压控制信号发送给电压控制器3，由电压控制器3根据收到的电压控制信号向液晶盒4加载相应的电压。当液晶盒4上加载了电压时，液晶盒4中的胆甾相液晶会因所加载的电压形成相应的螺距，由于不同的螺距对红外光的投射效果不同，因此在射入液晶盒4的红外线辐射量相同的情况下，穿透液晶盒4并射出的红外线辐射量则有所不同，这样就实现了对红外线的有效控制。
可见，如果将上述的控温装置作为遮光物，那么就可以有效控制红外线的透过率，实现对温度的有效控制，因此可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，实现节能环保。
并且，如果将上述的控温装置设置在建筑物的窗户(如玻璃窗等透明窗户)中，甚至用该控温装置中的液晶盒代替建筑物的窗户，那么就可以有效控制射入建筑物的红外线的量，实现对建筑物中温度的有效控制，因此可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，实现节能环保。
另外，将上述的控温装置设置在建筑物的窗户中，甚至用该控温装置中的液晶盒代替建筑物的窗户，还能够节省空间利用率，增加观赏性。
需要说明的是，上述的控温装置中的液晶盒还能够在驱动电路的驱动下正常实现画面显示。
以一实际应用为例，可以将上述的控温装置设置在玻璃橱窗中，温度感应传感器1能够在环境温度超过降温设定值(如25摄氏度)时向驱动单元2发送降温信号，驱动单元2根据来自温度感应传感器1的降温信号确定需要降低加载在液晶盒4上的电压，并据此将设置电压为5V～12V的电压控制信号发送给电压控制器3，由电压控制器3根据收到的电压控制信号向液晶盒4加载相应的5V～12V电压。当液晶盒4上加载了所述5V～12V电压时，液晶盒4中的胆甾相液晶会因所加载的电压形成在红外光谱范围内的螺距(大于5um)，这使得胆甾相液晶实现对红外光的选择性透射，而对可见光透射，红外光的透过率降低将达到降低室内温度的作用，同时又不影响采光。
反之，当环境温度低于升温设定值(如18摄氏度)时，温度感应传感器1可以向驱动单元2发送升温信号，驱动单元2根据来自温度感应传感器1的升温信号确定需要升高加载在液晶盒4上的电压，并据此将相应的电压控制信号发送给电压控制器3，由电压控制器3根据收到的电压控制信号向液晶盒4加载相应的电压，液晶盒4中的胆甾相液晶会因所加载的电压缩小螺距(小于5um)，以提高胆甾相液晶对红外光的透过率(或实现胆甾相液晶对红外光的透射)，进而起到提高室内温度的作用。
需要指出的是，加载在液晶盒4上的电压不能超过液晶相变的阈值电压另外，驱动单元可以包含集成电路或芯片。电压控制器可以是小型太阳能电池板等控压器件。再有，将控温装置设置在建筑物的窗户中，指的是至少将控温装置中的液晶盒设置在建筑物的窗户中；并且，控温装置中的温度感应传感器也可以设置于窗户中，或者设置于室内或室外。
实际上，也可以将上述的电压控制器替换为其它的液晶盒控制器，可以将这类控制器统称为红外线透过率控制器，只要驱动单元能够控制该红外线透过率控制器顺利调节液晶盒的红外线透过率即可。并且，可以将上述的驱动单元与红外线透过率控制器合设，将合设后的器件称为如图2中所示的红外线调控单元5，红外线调控单元5控制液晶的方式可以是加载电压、电流或其它方式。另外，红外线调控单元5控制的液晶盒6中封装的也可以不是胆甾相液晶，而是其它类型液晶，只要能够根据红外线调控单元5的控制顺利调节所封装的液晶的红外线透过率即可。
结合以上描述可见，本发明实施方式的控温装置实现控温的操作思路可以表示如图3所示的流程，该流程包括以下步骤：
步骤310：红外线调控单元根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号(如控制液晶盒中液晶的电压、电流等)。
步骤320：液晶盒根据红外线调控单元的所述信号控制其中的液晶调节红外线透过率。
综上所述可见，本发明实施方式的控温装置和方法，可以有效控制红外线的透过率，实现对温度的有效控制，因此可以有效节约因目前的空调控温方式而大量消耗的电力，实现节能环保。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种控温装置，其特征在于，该装置包括红外线调控单元、液晶盒及温度感应传感器；其中，
所述温度感应传感器，用于感知环境温度；
所述红外线调控单元，用于根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号；
所述液晶盒，用于根据红外线调控单元的所述信号控制其中的液晶调节红外线透过率；
所述红外线调控单元包括驱动单元、电压控制器；其中，
所述驱动单元，用于根据温度变化确定需要降低或提高加载在液晶盒上的电压，并据此将电压控制信号发送给电压控制器；
所述电压控制器，用于根据收到的电压控制信号向液晶盒加载相应的电压；
所述液晶盒，用于根据被加载的电压控制液晶盒中的胆甾相液晶调节红外线透过率；其中，所述液晶盒中的胆甾相液晶因所加载的电压在红外光谱范围内形成相应的螺距。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度感应传感器，还用于在环境温度到达设定值时向驱动单元发送信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述温度感应传感器设置于室内或室外。
4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述液晶盒设置在建筑物的窗户中，或代替建筑物的窗户。
5.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，
所述驱动单元包含集成电路或芯片；
所述电压控制器是小型太阳能电池板。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶盒包括：第一基板、第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶，所述第二基板 为薄膜晶体管阵列基板。
7.一种控温方法，其特征在于，该方法包括：温度感应传感器感知环境温度；
红外线调控单元根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号，所述液晶盒根据所述红外线调控单元的所述信号控制液晶盒中的液晶调节红外线透过率；
红外线调控单元包括驱动单元、电压控制器；
所述红外线调控单元根据温度变化调节用于控制液晶盒中液晶的信号，包括：
所述驱动单元根据温度变化确定需要降低或提高加载在液晶盒上的电压，并据此将电压控制信号发送给电压控制器；电压控制器根据收到的电压控制信号向液晶盒加载相应的电压，该电压作为控制液晶盒中液晶的信号；
所述液晶盒根据所述红外线调控单元的所述信号控制液晶盒中的液晶调节红外线透过率，包括：
所述液晶盒根据被加载的电压控制液晶盒中的胆甾相液晶调节红外线透过率；其中，所述液晶盒中的胆甾相液晶因所加载的电压在红外光谱范围内形成相应的螺距。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：温度感应传感器在环境温度到达设定值时发送表明温度变化的信号。
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