CN1182859A - 空调器用的安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可检测到通过机器主体的吹出口的异物、并可自动停止运转的,不需要风扇屏蔽组件的空调器的安全装置。它具有光敏式传感器,和当该光敏式传感器检测到有异物通过吹出口时可进行停止风扇转动的控制的微型计算机,光敏式传感器由将光发射元件和光接收元件组合为一体的反射型光耦合器和反射镜构成,光耦合器设置在相对前述吹出口的一端面上,反射镜设置在相对前述吹出口的另一端面上。

Description

空调器用的安全装置

本发明涉及空调器，更具体地说，涉及可检测是否有通过机器主体的空气吹出口的异物、并可自动停止其运转的空调器用的安全装置

在空调器的机器主体(诸如分离型的室内机器主体)的前面下部，通常设置有可将室外机器给出的冷气或暖气用主体内的风扇进行搅拌后，向室内吹出用的吹出口。

该吹出口通常呈横长型，并通过若干个风向板沿上下方向或左右方向将其分隔开以使异物难以进入。

然而，在用手动方式进行风向切换操作或更换过滤器时，作业者可能会因不小心而将手指等等插入，或是因小孩子淘气而用小棍棒等等捅入，或是在清扫时不小心将小棍等等插入，所以原有的空调器从安全的角度考虑，还在风扇和吹出口之间设置有网孔状的风扇屏蔽组件。

然而，设置风扇屏蔽组件，会部分的提高其成本，由于风量也会有所减少，故存在有会使性能下降的问题。

本发明就是要解决这些问题，本发明的目的是提供一种采用可检测是否有通过机器主体的吹出口的异物、并可自动停止其运转，从而不需要风扇屏蔽组件，也不会降低其性能的空调器用的安全装置。

如本发明第一方面所述的一种空调器用的安全装置，其构成为，它具有可检测是否有通过机器主体的吹出口的异物的检测组件，可当用该检测组件检测到有异物通过吹出口时可停止对风扇电动机的转动驱动的停止组件。

如本发明第二方面所述的空调器用的安全装置，其构成为在如本发明第1方面所述的安全装置的基础上，还可以具有当用前述的检测组件检测到有异物通过吹出口时可对风扇电动机进行制动的制动组件。

如本发明第三方面所述的空调器用的安全装置，其构成为在如本发明第1或2方面所述的安全装置中，前述的检测组件为光敏式传感器。

如本发明的第四方面所述的空调器用的安全装置，其构成为在如本发明第3方面所述的安全装置是，使前述的光敏式传感器由将光发射元件和光接收元件组合为一体的反射型光耦合器和反射镜构成，且将前述的光耦合器设置在与前述的吹出口相对的一端面，将前述的反射镜设置在与前述的吹出口相对的另一端面。

如本发明第5方面所述的空调器用的安全装置，其构成为在如本发明的第3方面所述的安全装置中，前述的光敏式传感器由光发射元件和光接收元件构成，且将前述的光发射元件设置在与前述的吹出口相对的一端面，将前述的光接收元件设置在与前述的吹出口相对的另一端面。

如本发明第6方面所述的空调器用的安全装置，其构成为在如本发明第1或2方面所述的安全装置中，前述的检测组件为在异物与其接触时可通过其电阻值或电流值的变化而检测到异物的接触式传感器。

图1为表示本发明的安全装置的电气构成的电路方框图。

图2为表示具有本发明的安全装置的空调器的机器主体的外观图。

图3为表示使用作为检测组件的透射型光敏式传感器的安全装置的电气构成的电路方框图。

图4为表示设置在吹出口处的检测组件的另一实施形式的机器主体的外观图。

图5为表示使用了作为检测组件的导线的安全装置的电气构成的电路方框图。

图6为表示设置在吹出口处的检测组件的另一实施形式的机器主体的外观图。

图7为表示使用了作为检测组件的应变仪的安全装置的电气构成的电路方框图。

图8为表示设置在吹出口处的检测组件的另一实施形式的机器主体的外观图。

图9为表示本发明的安全装置的另一实施形式的电路方框图。

图10为表示图9所示的安全装置中的风扇电动机的驱动回路图。

下面参考附图说明本发明的最佳实施形式。

图2为表示具有本发明的安全装置的空调器的机器主体(诸如分离型等的室内机器主体)30的外观图。

该机器主体30的前面面板31可向外侧取下，在更换图中未示出的过滤器等时，可以将其由机器主体30上取下。

在前面面板31的下部，设置有将室外机器给出的冷气和暖气通过机器主体30内的图中未示出的风扇进行搅拌后，向室内吹出用的吹出口33。在该吹出口33处还设置有图中未示出的若干个风向板。

在本实施形式中，还在具有这种构造的吹出口33处，具有作为将由LED等光发射元件1a和光敏晶体管等光接收元件1b组合为一体的反射型的光耦合器1安装在吹出口33的一端面33a处，将反射镜2安装在朝向吹出口33的另一端面33b处作为检测通过吹出口33的异物用的检测组件。

图1为表示本发明的使用上述结构的检测组件的安全装置的电气构成的电路方框图。

也就是说，与反射镜2相对设置的光耦合器1中的光接收元件1b的输出，引至将光信号转换为电信号并输出的光电转换回路3，而光电转换回路3的输出端与开关晶体管4的基极端子相连接。而且，开关晶体管4的发射极端子与地电位相连接，集电极端子通过负载电阻R与电源Vcc相连接，并与微型计算机5的输入孔口i相连接。

在另一方面，微型计算机5的输出孔口o通过反相器6，与控制风扇驱动回路8通/断的风扇继电器7相连接。

在上述的构成中，由光耦合器1中的光发射元件1a发射出的光，在由反射镜2反射后由光接收元件1b接收。接收到的光信号通过光电转换回路3转换为电信号。

光电转换回路3在由光接收元件1b接收到输入的光信号时，使开关晶体管4的基极端子呈‘L’电平，开关晶体管4处于截止状态。因此，微型计算机5的输入孔口i，由于通过负载电阻R的电压的作用而保持在‘H’电平。

微型计算机5在其输入孔口i输入有‘H’电平的信号时，输出孔口o处于‘L’电平，从而不对风扇继电器7进行控制。也就是说，风扇继电器7处于导通状态，风扇驱动回路8按常规方式继续运转。

在这种运转状态下，如果在机器主体30的吹出口33处有手指或小棍棒等等异物侵入时，光耦合器1的光发射元件1a发射出的光会被异物阻断，而不能到达光接收元件1b，所以光接收元件1b将停止向光电转换回路3输出信号。

光电转换回路3在停止了来自光接收元件1b的光信号时，将使开关晶体管4的基极端子变为‘H’电平，而使开关晶体管4处于导通状态。这样，在微型计算机5的输入孔口i处的‘H’电平将被切换为‘L’电平。

微型计算机5在其输入孔口i输入有‘L’电平信号时，其输出孔口o将处于‘H’电平，使风扇继电器7处于截止状态，进而使风扇驱动回路8处于截止状态，而停止风扇电动机的转动驱动。

这样，当有手指或小棍棒等等的异物侵入至吹出口33时，可以检测到这一情况，而立刻停止风扇的转动，所以不会发生因手指与风扇相接触而伤害手指的现象，而且即使在转动驱动过程中有小棍棒之类与风扇相接触，也不会发生损坏风扇的事故。

图4示出了设置在吹出口33处的检测组件的另一实施形式，其构成为在吹出口33的一端面33a处安装光发射元件1a，而在吹出口33的相对的另一端面33b安装光接收元件1b。

图3为表示使用具有上述结构的检测组件的安全装置的电气构成的电路方框图，它除了光发射元件1a与光接收元件1b相对设置之外，均与如图1所示的电路方框图相同。

图6示出了设置在吹出口33处的检测组件的另一实施形式，其构成为在吹出口33的相对的两端面33a、33b处连接有导线11，且该导线11的一端侧11a绝缘，而从另一端侧11b向该导线11施加有电压。

也就是说，当该导线11被手指等碰触到时，由于会有电流由人体流过，所以检测到该电流变化(或电压变化)，即可以获知有异物侵入到了吹出口33。但在这种结构中，当异物是诸如非导电的木片等时，则不能检测出异物的侵入。

图5为表示使用具有上述结构的检测组件的安全装置的电气构成的电路方框图。即其构成为在其一端侧与电源Vcc相连接，在另一端侧与微型计算机5的输入孔口相连接的负载电阻R的另一端侧，与一端侧11a被绝缘(开放)的导线11的另一端侧11b相连接。除此以外的其它构成，均与图1和图3所示的电路方框图相同，并已用相同的标号示出。

而且，图8示出了设置在吹出口33处的检测组件的另一实施形式，其构成为在吹出口33的相对的两端面33a、33b处连接有细线12，且该细线12的一端侧12a固定在另一端面33b处，诸如应变仪13等安装在另一端侧12b上。

也就是说，当该细线12被手指等等碰触到而张伸时，由于该张伸力会导致应变仪13的电阻值的变化，所以检测到该电阻值变化导致的电压变化，即可以获知有异物侵入到了吹出口33。

图7为表示使用具有上述结构的检测组件的安全装置的电气构成的电路方框图。

这种构成为，利用应变仪13形成惠斯通电桥电路，并使其输出端子与电压检测回路14相连接。除此以外的其它构成，均与图1和图3所示的电路方框图相同，并已用相同的标号示出。

也就是说，在用惠斯通电桥回路保持平衡期间，输出端子之间大体为0电压。电压检测回路14根据这一0电压，使开关晶体管4的基极端子处于‘L’电平，开关晶体管4处于截止状态。这样，微型计算机5的输入孔口i处将在负载电阻R的电压的作用下，保持为‘H’电平。

微型计算机5在其输入孔口i输入‘H’电平信号期间，其输出孔口o将处于‘L’电平，从而不对风扇继电器7进行控制。即风扇继电器7处于导通状态，风扇驱动回路8按常规方式继续运转。

在这种运转状态下，如果在机器主体30的吹出口33处有手指或小棍棒等异物侵入而与细线12相接触时，应变仪13的电阻值将发生变化，在惠斯通电桥回路的输出端子之间，可获得与电阻值变化相对应的输出电压。电压检测回路14在检测到该输出电压时，将使开关晶体管4的基极端子变为‘H’电平，进而使开关晶体管4处于导通状态。这样，微型计算机5的输入孔口i将由‘H’电平切换为‘L’电平。

微型计算机5，由于其输入孔口i处输入有‘L’电平信号，其输出孔口o将处于‘H’电平，而使风扇继电器7处于截止状态，进而使风扇驱动回路8处于截止状态，而停止对风扇电动机的转动驱动。

这样，当有手指或小棍棒等异物侵入至吹出口33时，可以检测到这一情况，使风扇立刻停止，所以不会发生因手指与风扇相接触而伤害手指的现象，而且即使在旋转驱动过程中有小棍棒之类与风扇相接触，也不会发生损坏风扇的事故。

而且，在上述的实施形式中，作为接触式传感器是以导线11和应变仪13为例示出的，但也可以采用当手指或小棍棒之类与其接触时可使其电阻值或电流值发生变化的元件。

图9为表示本发明的安全装置的另一实施形式的电路方框图，其中的检测组件采用的是如图1所示反射型光耦合器1。

也就是说，2为反射镜，3为光电转换回路，4为开关晶体管，R为负载电阻，5为微型计算机，这些构成均与如图1所示的构成相同。

在另一方面，微型计算机5的输出孔口p1通过反相器15与SSR16的控制端子相连接，SSR16与风扇电动机17相连接。而且，微型计算机5的输出孔口p2通过反相器18，与风扇继电器19的控制切换端子相连接。

图10为表示风扇电动机17的驱动回路。

正如图10所示，其构成方式为，风扇电动机17的主线圈L1的两端，分别与风扇继电器191、192的共用端子c相连接，且风扇继电器191的端子a与AC电源20相连接。风扇继电器192的端子a通过SSR16和线圈L3，与AC电源20相连接，同时在风扇继电器191、192的两端子a、a之间连接有电容器C2。而且风扇继电器191、192的两端子b、b通过DC电源21相连接。

而且，在SSR16的门极端子G处施加来自微型计算机5的输出孔口p1的控制信号，在风扇继电器191、192的切换控制端子处施加来自微型计算机5的输出孔口p2的控制信号。

在上述的构成中，由光耦合器1中的光发射元件1a发射出的光，在由反射镜2反射后由光接收元件1b接收。接收到的光信号通过光电转换回路3转换为电信号。

光电转换回路3在由光接收元件1b接收到光信号的输入时，使开关晶体管4的基极端子呈‘L’电平，开关晶体管4处于截止状态。因此，微型计算机5的输入孔口i，将在负载电阻R的电压的作用下保持为‘H’在电平。

微型计算机5在其输入孔口i处输入有‘H’电平的信号期间，输出孔口p1、p2同时处于‘L’电平，从而不对风扇继电器191、192进行转换控制。也就是说，风扇继电器191、192同时在端子a侧相连接，从而使风扇电动机17按常规方式进行继续运转(施加驱动)。

在这种运转状态下，如果在机器主体30的吹出口33处有手指或小棍棒等等异物侵入时，从光耦合器1的光发射元件1a发射出的光会被异物阻断，而不能到达光接收元件1b，所以从光接收元件1b向光电转换回路3输出信号停止。

光电转换回路3在光接收元件1b停止提供光信号的输入时，将使开关晶体管4的基极端子变为‘H’电平，而使开关晶体管4处于导通状态。这样，微型计算机5的输入孔口i处将由‘H’电平切换为‘L’电平。

微型计算机5，由于其输入孔口i处输入有‘L’电平信号时，其输出孔口p1成为“H”电平，向SSR16输出控制信号，使SSR16处于截止状态。这样，AC电源20与风扇电动机17之间的连接将处于断开状态，而停止对风扇电动机的转动驱动。

而且，这时的微型计算机5的输出孔口p2也处于‘H’电平，而对风扇继电器191、192进行切换控制，将共用端子c切换至端子b一侧。这样，可在已停止了转动驱动的风扇电动机17的主线圈L1上施加由DC电源21给出的DC电压，在主线圈L1处产生固定磁场，而对风扇电动机17的转动进行制动，从而可以快速的停止风扇电动机17的转动。也就是说，它不仅仅是简单的停止风扇电动机17的转动，而是通过制动动作，使风扇电动机17立即停止转动。

这样，当有手指或小棍棒等等的异物侵入至吹出口33时，可以检测到这一情况，而立刻停止风扇电动机17的转动，所以不会发生因手指与风扇相接触而伤害手指的现象，而且即使在转动驱动过程中有小棍棒之类与风扇相接触，也不会发生损坏风扇的事故。

而且，在上述的实施形式中，检测组件采用的是反射型光耦合器1，当然也可以采用图3、图5和图7所示的检测组件。

本发明的空调器用的安全装置备有可检测通过机器主体的吹出口的异物的检测组件、当用该检测组件检测到有异物通过吹出口时可停止对风扇电动机的转动驱动的停止组件，而且检测组件由光敏式传感器或接触式传感器构成，所以即使不设置原有的风扇屏蔽组件，也不会发生因手指与风扇相接触而伤害手指的现象，而且即使在转动驱动过程中有小棍棒之类与风扇相接触，也不会发生损坏风扇的事故。而且，由于不再需要风扇屏蔽组件，故可以降低制造成本，同时由于不用在吹出口处用风扇屏蔽组件挡住，所以不会发生性能下降的现象。

而且，本发明的空调器用的安全装置，还可以加设当用检测组件检测到有异物通过吹出口时可对风扇电动机进行制动的制动组件，所以它可以立即停止由于风扇停止后的惯性所产生的转动，从而能进一步确保不会发生因手指与风扇相接触而伤害手指的现象，而且即使在转动驱动过程中有小棍棒之类与风扇相接触，也不会发生损坏风扇的事故。

Claims (8)

1.一种空调器用的安全装置，其特征在于具有可检测到通过空调器的机器主体的吹出口的异物的检测组件，当用该检测组件检测到有异物通过吹出口时可停止对风扇电动机的转动驱动的停止组件。

2.如权利要求1所述的空调器用的安全装置，其特征在于还具有当用前述的检测组件检测到有异物通过吹出口时可对风扇电动机进行制动的制动组件。

3.如权利要求1或2所述的空调器用的安全装置，其特征在于前述的检测组件是光敏式传感器。

4.如权利要求3所述的空调器用的安全装置，其特征在于前述的光敏式传感器是由将光发射元件和光接收元件组合为一体的反射型光耦合器和反射镜构成的，且前述的光耦合器设置在与前述的吹出口相对的一端面，前述的反射镜设置在与前述的吹出口相对的另一端面。

5.如权利要求所述3的空调器用的安全装置，其特征在于前述的光敏式传感器是由光发射元件和光接收元件构成的，且前述的光发射元件设置在与前述的吹出口相对的一端面，前述的光接收元件设置在与前述的吹出口相对的另一端面。

6.如权利要求1或2所述的空调器用的安全装置，其特征在于前述的检测组件是通过在异物接触时造成的电阻值或电流值的变化而检测到异物的接触式传感器。

7.如权利要求6所述的空调器用的安全装置，其特征在于前述的接触式传感器是由导线构成的，且前述的导线的一端绝缘性地固定在与前述的吹出口相对的一端面，而前述的导线的另一端固定在与前述的吹出口相对的另一端面上且施加有电压。

8.如权利要求6所述的空调器用的安全装置，其特征在于前述的接触式传感器由细线和应变仪构成，且前述的细线的一端固定在与前述的吹出口相对的一端面，而前述的细线的另一端通过前述的应变仪固定在与前述的吹出口相对的另一端面上。

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