CN105588295A - 一种空调出风设备及空调 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种空调出风设备及空调，涉及空调技术领域，以解决现有空调不能避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害的问题。该设备包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器；至少一个红外发射装置和至少一个红外接收装置分别设置在出风口相对的两侧，每个红外发射装置与至少一个红外接收装置相对应，且每个所述红外发射装置对应的所述红外接收装置不同，至少一个红外接收装置分别与控制器连接；控制器用于监控红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到任一红外接收装置未接收到红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。本发明可用于检测空调出风口内是否有异物进入。

Description

一种空调出风设备及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调出风设备及空调。

背景技术

空调在运行的过程中，出风口与外侧格栅型外罩之间会发生相对运动。此时如果有异物，比如人手伸入其中，出风口会夹到人手；另外，出风口内进入异物后，若不及时将异物取出，异物的阻挡可能会损坏带动出风口转动的步进电机。因此，为了提高空调的可靠性和安全性，在有异物进入出风口时，需要采取一定的措施。

现有技术中，一般是通过检测带动出风口旋转的步进电机的变化，比如步进电机的步数或电流的变化来判断出风口是否被异物阻挡。如果检测到步进电机的步数或电流与正常运转时不同，则说明有异物进入出风口，通过控制步进电机停转或反向转动一定的距离，就可以避免更严重的损害发生。

但是现有技术方案是在发现空调出风口已经夹到异物或是出风口被异物卡住后而采取的补救措施，该方案不能从根本上避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害，而是仅能减轻其损害，不能提前进行预警，以避免损害的发生。因此，现有空调运行在运行时，其可靠性和安全性无法保证。

发明内容

本发明的实施例提供一种空调出风设备及空调，用以解决现有空调不能避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成损害的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种空调出风设备，该设备包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器。

所述至少一个红外发射装置和所述至少一个红外接收装置分别设置在所述出风口相对的两侧，每个所述红外发射装置与至少一个所述红外接收装置相对应，且每个所述红外发射装置对应的所述红外接收装置不同，所述至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；所述控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到所述任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。

第二方面，提供了一种空调，该空调包括上述出风设备。

本发明实施例提供了一种空调出风设备及空调,该设备包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器。其中，至少一个红外发射装置和至少一个红外接收装置分别设置在出风口相对的两侧，每个红外发射装置与至少一个红外接收装置相对应，且每个红外发射装置对应的红外接收装置不同，至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。具体的，当有异物进入出风口内时，设置在空调出风口处的红外发射装置发射的光信号会被异物遮挡，致使位于另一侧的红外接收装置接收不到该光信号；而与之相连的控制器监控到其并未接收到红外发射装置发射的光信号时，会发出报警信号，提示此时有异物进入出风口。这样，假如异物进入出风口内时，空调就会发出报警信号，提醒危险的存在，以便及时采取解决措施。与现有技术相比，本发明所述的技术方案可以从根本上避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害，而不是像现有技术那样，只能在有异物进入出风口后才能检测出来并进行处理，因此本发明可以提高空调的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种空调出风设备的外观示意图；

图2为本发明实施例提供的一种空调出风设备的平面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种空调出风设备的控制电路示意图；

图4为本发明实施例提供的一种红外收发射装置的设置位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种空调出风设备10，如图1和图2所示，其中，图1为该出风设备的外观示意图，图2为该出风设备的平面结构示意图。该出风设备包括：出风口11、至少一个红外发射装置12、至少一个红外接收装置13、控制器。

所述至少一个红外发射装置12和所述至少一个红外接收装置13分别设置在所述出风口相对的两侧，每个所述红外发射装置12与至少一个所述红外接收装置13相对应，且每个所述红外发射装置12对应的所述红外接收装置13不同，所述至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；所述控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置12发射的光信号(如图2中虚线所示)，若监控到所述任一红外接收装置13未接收到与之对应的红外发射装置12发射的光信号时，发出报警信号。

需要说明的是，图1和图2中未示出控制器的具体位置，控制器可以集成在空调内部的电控板上，也可以独立存在，本发明对此不做限制。

需要说明的是，图1和图2中示例性的示出了在出风口11的上沿设置红外发射装置12，在出风口11的下沿设置红外接收装置13的示意图，对于其他设置方式，比如将红外接收装置13设置在出风口11的上沿，将红外发射装置12设置在出风口的下沿也是可以的，本发明对此不做限定。另外，图1和图2是以出风设备上的出风口可以进行360°旋转的立式空调为例进行说明的，该实现方式仅是本发明提供的一种优选的实现方式。对于出风口不能360°旋转的空调也可以采用该结构实现，本发明对空调的具体类型不做限制。

下面，参考图3所示的红外发射端和红外接收端的控制电路示意图，对该出风设备的工作原理进行说明。其中，每个红外发射装置包括第一电阻、红外发射管、三极管和第二电阻，红外发射管用于发射红外光信号；每个红外接收装置包括第三电阻和红外接收管；红外接收管用于接收红外发射管发射的光信号；其中，第一电阻、第二电阻和第三电阻可以为单个的电阻，也可以是串并联结合的电阻。

需要说明的是，图3中，第一电阻、第二电阻和第三电阻均为单个电阻，红外发射管为发光二极管，红外接收器为光电三极管，控制器为微控单元(MicrosoftControlUnit，简称MCU)。

具体的，电阻R1的一端与+5V电源(可由电控板提供)连接，电阻R1的另一端与发光二极管D的阳极连接，发光二极管D的阴极与三极管Q的集电极连接，三极管Q的基极与电阻R2的一端连接，三极管Q的发射极功能性接地，电阻R2的另一端与MCU的控制端CTRL连接；电阻R3的一端与+5V电源连接，电阻R3的另一端与光电三极管V的集电极连接，光电三极管V的集电极与MCU的信号检测端SIG连接，光电三极管V管的发射极功能性接地。

需要说明的是，图3中，电阻R1和电阻R3为上拉电阻，起限流作用；电阻R2为偏置电阻，用于调节基极偏置电流，以使晶体管Q工作在放大状态；电阻R1、R2、R3的阻值范围可以为1千欧到10千欧，通常取1千欧。MCU的控制端CTRL与电阻R2连接，用于输入控制信号，以使得发光二极管D在该控制信号的作用下发射光信号。MCU的信号检测端SIG与电阻R3和光电三极管V的公共端连接，用于检测该公共端处的电平信号。

优选的，为了降低能耗，该控制信号可以采用脉冲信号。具体的，当MCU输入的控制信号为高电平信号时，发光二极管D导通并向光电三极管V发射红外光信号，光电三极管V接收到该红外光信号后导通；当MCU输入的控制信号为低电平信号时，发光二极管D不能导通，也无法发射红外光信号，因而光电三极管V因接收不到红外光信号而无法导通。需要说明的是，由于脉冲信号的频率较高，所以控制信号中出现低电平的时间很短，因此仍然能够及时检测出异物。

当出风口内无异物时，光电三极管V可以正常接收到发光二极管D发射的红外光信号并导通，由于导通后光电三极管V的阻值很小，所以光电三极管V集电极处的电压很小，因此MCU检测到电压信号为低电平信号；若出风口内有异物，光电三极管V由于接收不到红外光信号而无法导通，所以此时MCU检测到的电压信号为低电平信号。MCU可以根据检测到的电压信号的不同，判断出出风口内是否有异物进入。

示例的，若该出风设备上设置了两个红外发射装置和四个红外接收装置，则当出风口无异物时，MCU检测到的四个电平信号应该全为低电平信号，若MCU检测到的有任何一个高电平信号存在，则说明出风口内有异物将要进入，此时MCU会发出报警信号进行预警。

进一步的，本发明所述的空调出风设备还包括：电机，控制器可以与该电机连接，用于在监控到任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，控制电机停止转动。这样，不仅可以进行预警，还能够避免出风口夹异物或被异物卡住。

本发明实施例提供了一种空调出风设备,该设备包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器。其中，至少一个红外发射装置和至少一个红外接收装置分别设置在出风口相对的两侧，每个红外发射装置与至少一个红外接收装置相对应，且每个红外发射装置对应的红外接收装置不同，至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。具体的，当有异物进入出风口内时，设置在空调出风口处的红外发射装置发射的光信号会被异物遮挡，致使位于另一侧的红外接收装置接收不到该光信号；而与之相连的控制器监控到其并未接收到红外发射装置发射的光信号时，会发出报警信号，提示此时有异物进入出风口。这样，假如有异物进入出风口内时，空调就会发出报警信号，提醒危险的存在，以便及时采取解决措施。与现有技术相比，本发明所述的技术方案可以从根本上避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害，而不是像现有技术那样，只能在有异物进入出风口后才能检测出来并进行处理，因此本发明可以提高空调的可靠性和安全性。进一步的，若监控到出风口有异物，控制器还能够控制带动出风口旋转的电机停止转动，有效避免了出风口的继续转动对空调本身或外界异物造成的伤害。

优选的，为了增大该出风设备的检测灵敏度和检测范围，可以在出风口上多设置几个红外收发装置，使之在出风口周围形成一个密集的红外保护光幕。可选的，红外发射装置的数量可以设置为n个，红外接收装置的数量可以设置为n·m个，每个红外发射装置与m个红外接收装置相对应其中，n和m为正整数。

但是，若增加红外收发装置的数量，可能出现同一红外接收装置同时接收到不同红外发射装置发射的红外光信号的情况。在这种情况下，进入出风口的异物可能无法阻挡某一红外接收装置能够接收到的所有红外光信号，此时控制器将无法检测出到底有没有异物进入，会造成误判。所以，若红外发射装置的数量为n，红外接收装置的数量为n·m，为了避免这种情况的发生，保证同一个红外接收装置仅接收同一红外发射装置发射的光信号，在设置红外收发装置各自的位置时，可以选用下述设置方法：

将第1个红外发射装置与第n个红外发射装置分别设置在与出风口一侧的两个端点相距第一预设距离处，其余(n-2)个红外发射装置以第二预设距离均匀设置在所述出风口的一侧；将第1个红外接收装置与第n·m个红外接收装置分别设置在出风口另一侧的两个端点处，且将n·m个红外接收装置以第三预设距离均匀设置在所述出风口的另一侧。

可选的，参考图4，第一预设距离，第二预设距离和第三预设距离可以采用下述公式进行计算。根据第一公式计算第一预设距离，第一公式包括：

l₁＝H·tan(α/2)；

根据第二公式计算第二预设距离，第二公式包括：

l₂＝(D-2H·tan(α/2))/(n-1),n≥2；

根据第三公式计算第三预设距离，第三公式包括：

l₃＝D/(n·m-1),n≥2,m≥1；

其中，l₁表示第一预设距离，H表示出风口的高度，α表示红外发射装置发射的光信号的发散角的角度，l₂表示第二预设距离，D表示出风口的宽度，l₃表示第三预设距离。

需要说明的是，图4中虚线所示为红外发射装置发射的光信号。

具体的，若红外发射装置的发射角为α，则其射向红外接收装置时，其能够辐射的范围d₁＝2Htan(α/2)，l₁＝1/2d₁＝Htan(α/2)。

示例的，如图4所示，当n＝4，m＝3，α＝10°，H＝30厘米，D＝40厘米时，第一预设距离，第二预设距离和第三预设距离分别为：l₁＝30*tan5°＝2.6厘米，l₂＝(40-2*30*tan5°)/(4-1)＝11.6厘米，l₃＝40/(3·4-1)＝3.6厘米。

需要说明的是，上述第一公式至第三公式适用于平面结构的出风口，若出风口为圆形，则只需将上述出风口的宽度改为圆弧的弧长，计算方法与平面结构相同，在此不再赘述。

可选的，对于上述红外发射装置和红外接收装置，可以将其设置在所述出风口上的凹槽中。

本发明实施例提供了一种空调出风设备,该设备包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器。其中，至少一个红外发射装置和至少一个红外接收装置分别设置在出风口相对的两侧，每个红外发射装置与至少一个红外接收装置相对应，且每个红外发射装置对应的红外接收装置不同，至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。具体的，当有异物进入出风口内时，设置在空调出风口处的红外发射装置发射的光信号会被异物遮挡，致使位于另一侧的红外接收装置接收不到该光信号；而与之相连的控制器监控到其并未接收到红外发射装置发射的光信号时，会发出报警信号，提示此时有异物进入出风口。这样，假如有异物进入出风口内时，空调就会发出报警信号，提醒危险的存在，以便及时采取解决措施。与现有技术相比，本发明所述的技术方案可以从根本上避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害，而不是像现有技术那样，只能在有异物进入出风口后才能检测出来并进行处理，因此本发明可以提高空调的可靠性和安全性。进一步的，若监控到出风口有异物，控制器还能够控制带动出风口旋转的电机停止转动，有效避免了出风口的转动继续对空调本身或外界异物造成更严重的伤害。而且，通过本发明所述的方法对红外发射装置和红外接收装置的位置进行限定，还能够保证每个红外接收装置接收到的红外光信号为同一红外发射装置所发射的，这样，就不会造成控制器的误判。

本发明实施例提供了一种空调，该空调包括上述任一种空调出风设备。

本发明实施例提供的空调，在出风口上设置有红外发射装置和红外接收装置，这样，在有异物进入出风口内时，设置在空调出风口处的红外发射装置发射的光信号会被异物遮挡，致使位于另一侧的红外接收装置接收不到该光信号；而与之相连的控制器监控到其并未接收到红外发射装置发射的光信号时，会发出报警信号，提示此时有异物进入出风口。这样，假如有异物进入出风口内时，空调就会发出报警信号，提醒危险的存在，以便及时采取解决措施。与现有技术相比，本发明所述的技术方案可以从根本上避免对进入出风口的异物以及异物对空调本身造成的损害，而不是像现有技术那样，只能在有异物进入出风口后才能检测出来并进行处理，因此本发明可以提高空调的可靠性和安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种空调出风设备，其特征在于，包括：出风口、至少一个红外发射装置、至少一个红外接收装置、控制器；

所述至少一个红外发射装置和所述至少一个红外接收装置分别设置在所述出风口相对的两侧，每个所述红外发射装置与至少一个所述红外接收装置相对应，且每个所述红外发射装置对应的所述红外接收装置不同，所述至少一个红外接收装置分别与所述控制器连接；所述控制器用于监控所述红外接收装置是否接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号，若监控到所述任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述红外发射装置的数量为n，所述红外接收装置的数量为n·m，每个所述红外发射装置与m个所述红外接收装置相对应其中，n和m为正整数。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第1个红外发射装置与所述第n个红外发射装置分别与所述出风口一侧的两个端点相距第一预设距离，所述其余(n-2)个红外发射装置以第二预设距离均匀设置在所述出风口的一侧；所述第1个红外接收装置与所述第n·m个红外接收装置分别设置在所述出风口另一侧的两个端点处，且所述n·m个红外接收装置以第三预设距离均匀设置在所述出风口的另一侧。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，根据第一公式计算所述第一预设距离，所述第一公式包括：

l₁＝H·tan(α/2)；

根据第二公式计算所述第二预设距离，所述第二公式包括：

l₂＝(D-2H·tan(α/2))/(n-1),n≥2；

根据第三公式计算所述第三预设距离，所述第三公式包括：

l₃＝D/(n·m-1),n≥2,m≥1；

其中，l₁表示第一预设距离，H表示出风口的高度，α表示红外发射装置发射的光信号的发散角的角度，l₂表示第二预设距离，D表示出风口的宽度，l₃表示第三预设距离。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：电机；

所述控制器与电机所述连接，用于若监控到所述任一红外接收装置未接收到与之对应的红外发射装置发射的光信号时，控制所述电机停止转动。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述红外发射装置、所述红外接收装置设置在所述出风口上的凹槽中。

7.一种空调，其特征在于，所述空调包括权利要求1-6中任一项所述的空调出风设备。