空调器的位置检测装置及空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种空调器的位置检测装置及空调器，该位置检测装置包括：设有第一光电开关发射管和第一光电开关接收管的第一光电开关组件；与所述齿条连接，可随齿条一起运动的若干第一遮光部件，该若干第一遮光部件用以隔离所述第一光电开关发射管和第一光电开关接收管之间的光信号传输；分别与所述第一光电开关组件和所述第一驱动装置电连接的控制器，用以接收第一光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制用以驱动滑动面板的第一驱动装置的工作状态。本实用新型还提供一种具有上述位置检测装置的空调器。本实用新型可准确感知齿轮运动的角度和速度，从而提高转动机构运行的可靠性和安全性，并及时反馈出转动机构错误或非正常的状态。
【专利说明】空调器的位置检测装置及空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调器【技术领域】，具体涉及一种空调器的位置检测装置以及空调器。
【背景技术】
[0002]目前，具有滑动面板的空调应用的越来越广泛，滑动面板一般通过面板驱动机构来实现滑行，从而实现打开或者关闭出风口。面板机构一般是驱动面板为打开或者关闭，不能够检测滑行面板的具体位置，尤其是运行过程中，当滑行面板遇到遮挡或者夹住物体，例如，伸进滑动面板内的儿童手指时，如果不能够及时检测，面板驱动机构继续驱动滑动面板运行,往往造成伤害。
[0003]此外，现有技术中，空调器的出风口或者摆风叶的摇摆角度都是靠计算输出电机的脉冲数量，从而得出实际的角度值。因为其质量轻，部分还有外罩的保护，实际角度运行会非常准确。但是，对于具有广角送风的空调，多数是整个出风口一起移动，没有保护措施，人为的碰撞或者受其他外力影响之下，很容易出现失步现象，导致送风范围会偏移用户的设定范围。
[0004]另外，空调器的出风口或者摆风叶的初始化一般都是从左到右，或者从上到下旋转到超过最大角度，直到出风口或者摆风叶转动到默认角度不动为止，此时的出风口或者摆风叶的角度定义为初始化角度。这种初始化方式对于小摇摆范围的出风口或者摆风叶影响不大，但是对于具有广角送风的空调，如果还采用这个方式的话，由于旋转角度大，空调初始化的时间会非常长。
[0005]由上可知，采用现有方案，严重影响到用户的安全和空调器的运行。
实用新型内容
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种空调器的位置检测装置，旨在解决现有技术中具有滑动面板的空调器安全性不高的技术问题。
[0007]为了实现实用新型目的，本实用新型提供一种空调器的位置检测装置，所述空调器包括出风部件，该出风部件包括设有出风口的出风框、可遮挡出风口的滑动面板和驱动滑动面板滑动的第一驱动装置，该第一驱动装置包括第一驱动齿轮，所述滑动面板设有与该第一驱动齿轮配合的齿条；其中，所述位置检测装置包括:
[0008]设有第一光电开关发射管和第一光电开关接收管的第一光电开关组件；
[0009]与所述齿条连接，可随齿条一起运动的若干第一遮光部件，该若干第一遮光部件用以隔离所述第一光电开关发射管和第一光电开关接收管之间的光信号传输；
[0010]分别与所述第一光电开关组件和所述第一驱动装置电连接的控制器，用以接收第一光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制第一驱动装置的工作状态。
[0011]优选地，所述空调器还包括与所述控制器电连接、受所述控制器控制的第二驱动装置；所述位置检测装置还包括:
[0012]设有第二光电开关发射管和第二光电开关接收管的第二光电开关组件；
[0013]与所述第二驱动装置配合、在其驱动下带动所述出风部件转动的摇头部件；
[0014]与所述摇头部件连接、可随摇头部件一起转动的若干第二遮光部件，该若干第二遮光部件用以隔离所述第二光电开关发射管和第二光电开关接收管之间的光信号传输；
[0015]所述控制器还用以接收第二光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制第二驱动装置的工作状态。
[0016]优选地，所述第二遮光部件为条状遮光片，且各遮光片的宽度不同。
[0017]优选地，所述第一遮光部件与第二遮光部件为圆盘状遮光片，各遮光部件中分别对应所述第一光电开关组件和第二光电开关组件开设有孔径不一的通孔。
[0018]优选地，所述第二光电开关组件包括呈U形设置的固定支架，所述第二光电开关发射管和第二光电开关接收管分别设置在所述U形固定支架的两相对侧；所述第一光电开关组件的结构与所述第二光电开关组件的结构相同。
[0019]优选地，所述第二驱动装置包括第二驱动齿轮和步进电机，所述步进电机内置有电机减速机构；所述第二驱动齿轮设置在电机减速机构的输出轴上。
[0020]优选地，所述摇头部件设有与所述第二驱动齿轮啮合的内齿轮，该内齿轮可在第二驱动齿轮的驱动下在O到359度的角度范围内旋转。
[0021]本实用新型还提供一种空调器，包括出风部件，该出风部件包括设有出风口的出风框、可遮挡出风口的滑动面板和驱动滑动面板滑动的第一驱动装置，该第一驱动装置包括第一驱动齿轮，所述滑动面板设有与该第一驱动齿轮配合的齿条；其还包括空调器的位置检测装置。该位置检测装置包括:
[0022]设有第一光电开关发射管和第一光电开关接收管的第一光电开关组件；
[0023]与所述齿条连接，可随齿条一起运动的若干第一遮光部件，该若干第一遮光部件用以隔离所述第一光电开关发射管和第一光电开关接收管之间的光信号传输；
[0024]分别与所述第一光电开关组件和所述第一驱动装置电连接的控制器，用以接收第一光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制第一驱动装置的工作状态。
[0025]优选地，该空调器整体呈圆柱形设置。
[0026]由上可知，本实用新型空调器的位置检测装置由于设有上述若干第一遮光部件，在滑动面板运行过程中，当第一遮光部件位于第一光电开关发射管位置时，可隔离第一光电开关发射管发出的光线，第一光电开关接收管接收不到光电开关信号；当第一遮光部件离开第一光电开关发射管位置时，第一光电开关接收管可接收光电开关信号。根据该原理，第一光电开关组件可输出一个负脉宽信号至控制器。如果出风口有异物导致滑动面板止动，则第一光电开关组件不输出负脉宽信号至控制器，控制器及时停止第一驱动装置运行，避免滑动面板继续移动造成伤害。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型一较佳实施例中空调器的位置检测装置的结构框图；
[0028]图2为图1中空调器的位置检测装置的结构示意图；
[0029]图3为本实用新型另一较佳实施例中空调器的位置检测装置的结构框图；
[0030]图4为图2中空调器的位置检测装置的结构示意图；
[0031]图5为本实用新型一较佳实施例中光电开关组件的结构示意图；
[0032]图6为本实用新型一较佳实施例中光电开关组件的工作原理示意图；
[0033]图7为本实用新型另一较佳实施例中光电开关组件的结构示意图；
[0034]图8为本实用新型一较佳实施例中空调器的结构示意图。
[0035]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0036]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0037]本实用新型实施例提供一种空调器的位置检测装置，参照图1和图2，本实用新型实施例中，空调器包括出风部件(图未示出)，该出风部件包括设有出风口(图未示出)的出风框(图未示出)、可遮挡出风口的滑动面板300和驱动滑动面板滑动的第一驱动装置200。该第一驱动装置200包括第一驱动齿轮201和步进电机202。滑动面板300设有与该第一驱动齿轮201配合的齿条301。其中，位置检测装置包括:
[0038]设有第一光电开关发射管和第一光电开关接收管的第一光电开关组件500 ；
[0039]与齿条301连接，可随齿条301 —起运动的若干第一遮光部件400，该若干第一遮光部件400用以隔离第一光电开关发射管和第一光电开关接收管之间的光信号传输；
[0040]分别与第一光电开关组件500和第一驱动装置200电连接的控制器100，该控制器用以接收第一光电开关组件500输出的电信号，并根据该电信号控制第一驱动装置200的工作状态。
[0041]本实用新型空调器的位置检测装置由于设有上述若干第一遮光部件400，在滑动面板300运行过程中，当第一遮光部件400位于第一光电开关发射管位置时，可隔离第一光电开关发射管发出的光线，第一光电开关接收管接收不到光电开关信号；当第一遮光部件400离开第一光电开关发射管位置时，第一光电开关接收管可接收光电开关信号。根据该原理，当第一遮光部件400经过第一光电开关组件500后，第一光电开关组件500可输出一个负脉宽信号至控制器100。同理，如果出风口有异物导致滑动面板300止动，则第一光电开关组件500不输出负脉宽信号至控制器100，则控制器100及时输出控制指令，停止第二驱动装置20运行，避免滑动面板300继续移动造成伤害。
[0042]应当说明的是，本实用新型实施例中，空调器可以为任一种具有前述滑动面板的空调器，例如可以为柜式空调器，也可以为壁挂式空调器。本实用新型一实施例中，空调器优选为出风框可以转动的柜式广角送风空调器。参照图3至图6所示，本实施例中，空调器还包括与控制器100电连接、受控制器100控制的第二驱动装置20。前述实施例中的位置检测装置还可包括:
[0043]设有第二光电开关发射管501和第二光电开关接收管502的第二光电开关组件50 ；
[0044]与第二驱动装置20配合、在其驱动下带动出风部件转动的摇头部件30 ；
[0045]与摇头部件30连接、可随摇头部件30 —起转动的若干第二遮光部件40，该若干第二遮光部件40用以隔离第二光电开关发射管501和第二光电开关接收管502之间的光信号传输;
[0046]控制器100还用以接收第二光电开关组件50输出的电信号，并根据该电信号控制第二驱动装置20的工作状态。
[0047]本实用新型实施例中，第二驱动装置20可包括第二驱动齿轮21和步进电机22，步进电机22内置有电机减速机构；第二驱动齿轮21设置在电机减速机构的输出轴上。摇头部件30设有与第二驱动齿轮21啮合的内齿轮31，该内齿轮31可在第二驱动齿轮21的驱动下在O到359度的角度范围内旋转。出风部件在内齿轮31的带动下转动。
[0048]本实用新型实施例中，若干第二遮光部件40均匀分布在内齿轮21周围，可将其设置为具有不同的尺寸，使得第二光电开关组件50输出各不相同的负脉宽信号以供控制器100判断得出具体的位置信息。例如，在一实施例中，第二遮光部件40可以为条状遮光片，将其设置为各遮光片的宽度不同。在另一实施例中，第二遮光部件40可以为圆盘状，该圆盘状第二遮光部件40上设有与第二光电开关组件50对应的若干孔径不一的通孔，这些若干孔径不一的通孔可使第二光电开关组件50输出各不相同的负脉宽信号以供控制器100判断得出具体的位置信息。
[0049]如【背景技术】部分所述，现有技术中的广角送风空调器由于转动角度较大，往往存在初始化时间较长的缺陷。本实用新型实施例通过设置上述第二遮光部件40和第二光电开关组件50，可检测摇头部件30启动时的位置，为后续的摇头操作提供基准角度，从而缩短空调初始化的时间。具体的，缩短空调器初始化时间的过程如下:
[0050]控制器100输出M个遮光片(第二遮光部件)基准角度值到第二驱动装置20。第二驱动装置20驱动摇摆部件30顺时钟旋转，第二遮光部件40也一起旋转。其中遮光片基准角度值是指相邻两个遮光片的角度值。M可以选择2-50个，初始化优选2个，可以确保摇头部件30如果没有在最左边时，控制器100可以获得一个正常的负脉宽信号。
[0051 ] 控制器100等待第二光电开关组件50输出的一个负脉宽信号(指第二光电开关组件50正常输出的高电平信号)，若接收到负脉宽信号，控制器100根据获取的负脉宽的宽度值，再查表求出对应的角度值，并将该角度值设置为摇头部件30的当前角度值AC。判断当前角度是否在复位角度值，若当前角度不是在复位角度值，则继续输出复位角度值与当前角度值之间的差值，并控制摇头部件30运行，直至到达复位角度值，完成复位。
[0052]摇头部件30转动过程中，当第二遮光部件40经过第二光电开关组件50时，遮挡住第二光电开关发射管501发出的光线，这时候第二光电开关接收管502接收不到第二光电开关发射管501的光线，输出一个低电平，当第二遮光部件40离开了光电开关时，第二光电开关发射管501的光线不再被遮挡，第二光电开关接收管502可以接收到正常的光线，再输出一个高电平，称为一个负脉宽信号，负脉宽信号的可以精确的测量出遮光片的弧度长度，相应的弧度长度对应摇头部件30角度值，参考图6所示。
[0053]如图4所示，第二光电开关组件50、第二驱动齿轮21以及步进电机22的位置是固定的，第二遮光部件40以及内齿轮31在驱动齿轮21的驱动下旋转，并驱动摇头部件30和第二遮光部件40—起旋转。第二遮光部件40等距均匀分布，本实施例以每隔10度分布一第二遮光部件40。为了便于说明，给不同位置的第二遮光部件40加以编号(1-35)，I号位于10度位置。以下实施例中描述的摇头部件30的角度可以理解为第二遮光部件40和第二光电开关组件50的相对位置。例如，图4所示的摇头部件30位于180度位置(初始化后的角度值)，即18号第二遮光部件40位于第二光电开关组件50处；摇头部件350度，即35号第二遮光部件40位于光电开50处，以次类推摇头部件所对应的角度值。
[0054]以下将以具体示例详细说明本实用新型实施例的工作原理:
[0055]示例一
[0056]假设:上电时摇头部件30位于I号遮光片即10度的位置；要求初始化后的角度为180度，摇头部件30位于18号遮光片即180度的位置，初始化的M值优选2，遮光片基准角度值为10度。
[0057]初始化过程如下:
[0058]控制器100输出M个遮光片基准角度值到驱动器，即输出20度到第二驱动装置20驱动摇摆部件30顺时钟旋转，第二遮光部件40也一起旋转。
[0059]控制器100等待第二光电开关组件50输出一个负脉宽信号，刚开始I号遮光片位于第二光电开关组件50处,所以第二光电开关组件50 —开始就输出低电平信号，当遮光片(第二遮光部件)40离开第二光电开关组件50时,输出一个高电平信号，结果控制器100接收不到第二光电开关组件50的一个正常的负脉宽信号，直到第二驱动装置20输出完20度旋转信号，第二光电开关组件50位于O度位置。
[0060]控制器100输出M个遮光片基准角度值到驱动器，即输出20度到第二驱动装置20驱动摇摆部件30逆时钟旋转，第二遮光部件40也一起旋转，并等待第二光电开关组件50的输入脉冲，因为是在O度位置逆时针运行，到达10度即I号遮光片位置时，第二光电开关组件50输出一个正常的负脉冲信号给控制器100。
[0061]控制器100根据负脉宽的宽度值相对应的弧度值，根据逆时针查表求出对应的角度值为10.5度为摇头部件的当前角度值AC，然后控制摇头部件30旋转到18号遮光片即180度位置停止，初始化完成。
[0062]示例二
[0063]假设:上电时摇头部件30位于20号遮光片即200度的位置，要求初始化后的角度为180度，摇头部件30位于18号遮光片即180度的位置，初始化的M值优选2，遮光片基准角度值为10度。
[0064]初始化过程如下:
[0065]控制器100输出M个遮光片基准角度值到第二驱动装置20，即输出20度到第二驱动装置20驱动摇摆部件30顺时钟旋转，第二遮光部件40也一起旋转。
[0066]控制器100等待第二光电开关组件50输出一个负脉宽信号，从20号遮光片旋转到19号遮光片时,第二光电开关组件50可以获取一个负脉宽信号输出给控制器100。
[0067]控制器100根据负脉宽的宽度值相对应的弧度值，根据顺时针查表求出对应的角度值为190度为摇头部件30的当前角度值AC，然后控制摇头部件30旋转到18号遮光片180度位置停止，初始化完成。
[0068]本实用新型空调器的角度装置还可用于空调器的角度校准工作，具体流程如下:
[0069]控制器100输出M个遮光片基准角度值到第二驱动装置20，第二驱动装置20驱动摇摆部件30旋转，第二遮光部件40也一起旋转。其中遮光片基准角度值是指相邻两个遮光片的角度值。M可以选择2-50个，校准运行优选10个。确保当前角度运行AC到目的角度AD能通过一个遮光片，第二光电开关组件50可获得一个正常的负脉宽信号，才能进行校准运行。
[0070]控制器100等待第二光电开关组件50输出的一个负脉宽信号，若接收到负脉宽信号，则控制器100根据负脉宽的宽度值相对应的弧度值，根据AC-AD若为正值则查逆时针角度表，若为负值则查顺时针角度表，设置为摇头部件的当前角度值AC，并运行校准，直到执行到目标角度为止。若第二驱动装置20输出完M个遮光片基准角度后仍然未接收到I个负脉宽信号，则控制器100输出立刻停止信号到第二驱动装置20，第二驱动装置20的步进电机22停止旋转，可以有效的保护电机不被烧毁，同时提示用户已经是故障了，并提示用户检查并排除故障。
[0071]应用了本实用新型实施例空调器的位置检测装置，在判断摇头部件30的当前角度与预约角度可以实施校准时，通过以M个遮光片基准角度值来驱动摇头部件30运行，即使在发生堵转或者失步的情况下，通过第二光电开关组件50检测出来的弧长值对应的角度值，校准摇头部件30的当前角度值AC;若一直接收不到第二光电开关组件50的反馈信号，将停止第二驱动装置20的运行，保护空调器不被烧毁，如此在保护设备安全的情况下智能地实现角度校准过程，解决了传统的广角空调器的出风口在受外力影响之下，很容易出现失步现象，导致送风范围会偏移用户的设定范围的问题。
[0072]应当说明的是，前述实施例中，摇头部件30的位置检测过程同样适用于滑动面板300的位置检测过程，不同的是旋转齿轮改为直线运动的直线齿条，在驱动齿轮的驱动下，直线齿条带动开关门部件和遮光片向左或者向右直线运行，再根据光电开关感应的负脉宽信号所对应的距离位置。
[0073]如前所述，本实用新型实施例中，第一遮光部件400与第二遮光部件40的形状和结构有多种实施方式，不应当局限于附图所示。例如，参照图7所示，在一优选实施例中，第一遮光部件400与第二遮光部件40也可为圆盘状遮光片，各遮光部件中分别对应所述第一光电开关组件500和第二光电开关组件50开设有孔径不一的通孔。
[0074]本实用新型实施例中，第一光电开关组件400和第二光电开关组件40的形状和结构也有多种实施方式。参照图5所示，本实用新型一优选实施例中，第二光电开关组件50包括呈U形设置的固定支架503，第二光电开关发射管501和第二光电开关接收管502分别设置在U形固定支架503的两相对侧；第一光电开关组件500的结构与第二光电开关组件500的结构相同。
[0075]本实用新型还提供一种空调器，包括出风部件，该出风部件包括设有出风口的出风框、可遮挡出风口的滑动面板33和驱动滑动面板300滑动的第一驱动装置200，该第一驱动装置200包括第一驱动齿轮201，滑动面板300设有与该第一驱动齿轮201配合的齿条301 ;其还包括前述空调器的位置检测装置。由于设置有前述空调器的位置检测装置，本实用新型实施例空调器能提升安全性能，避免发生安全事故并保护空调器不被烧毁，如此在保护设备安全的情况下智能地实现角度校准过程，解决了传统的广角空调器的出风口在受外力影响之下，很容易出现失步现象，导致送风范围会偏移用户的设定范围的问题。
[0076]本实用新型实施例中，空调器可以为其出风部件可以相对机身转动的广角送风空调器，这种空调器具有多种形状，例如，可以为立方体或圆柱体，应当理解，任意形状的广角送风空调器均可以应用上述位置检测装置，应当限定在本实用新型的保护范围之内。参照图8所示，在此范围内的一个优选实施方案中，空调器整体呈圆柱形设置，包括圆柱形出风部件I和圆柱形机身2，出风部件I可相对机身转动。
[0077] 以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种空调器的位置检测装置，所述空调器包括出风部件，该出风部件包括设有出风口的出风框、可遮挡出风口的滑动面板和驱动滑动面板滑动的第一驱动装置，该第一驱动装置包括第一驱动齿轮，所述滑动面板设有与该第一驱动齿轮配合的齿条；其特征在于，所述位置检测装置包括: 设有第一光电开关发射管和第一光电开关接收管的第一光电开关组件； 与所述齿条连接，可随齿条一起运动的若干第一遮光部件，该若干第一遮光部件用以隔离所述第一光电开关发射管和第一光电开关接收管之间的光信号传输； 分别与所述第一光电开关组件和所述第一驱动装置电连接的控制器，用以接收第一光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制第一驱动装置的工作状态。
2.如权利要求1所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述空调器还包括与所述控制器电连接、受所述控制器控制的第二驱动装置；所述位置检测装置还包括: 设有第二光电开关发射管和第二光电开关接收管的第二光电开关组件； 与所述第二驱动装置配合、在其驱动下带动所述出风部件转动的摇头部件； 与所述摇头部件连接、可随摇头部件一起转动的若干第二遮光部件，该若干第二遮光部件用以隔离所述第二光电开关发射管和第二光电开关接收管之间的光信号传输； 所述控制器还用以接收第二光电开关组件输出的电信号，并根据该电信号控制第二驱动装置的工作状态。
3.如权利要求2所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述第二遮光部件为条状遮光片，且各遮光片的宽度不同。
4.如权利要求2所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述第一遮光部件与第二遮光部件为圆盘状遮光片，各遮光部件中分别对应所述第一光电开关组件和第二光电开关组件开设有孔径不一的通孔。
5.如权利要求2所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述第二光电开关组件包括呈U形设置的固定支架，所述第二光电开关发射管和第二光电开关接收管分别设置在所述U形固定支架的两相对侧；所述第一光电开关组件的结构与所述第二光电开关组件的结构相同。
6.如权利要求2至5中任一项所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二驱动齿轮和步进电机，所述步进电机内置有电机减速机构；所述第二驱动齿轮设置在电机减速机构的输出轴上。
7.如权利要求6所述的空调器的位置检测装置，其特征在于，所述摇头部件设有与所述第二驱动齿轮啮合的内齿轮，该内齿轮可在第二驱动齿轮的驱动下在O到359度的角度范围内旋转。
8.一种空调器，包括出风部件，该出风部件设有出风口的出风框、可遮挡出风口的滑动面板和驱动滑动面板滑动的第一驱动装置，该第一驱动装置包括第一驱动齿轮，所述滑动面板设有与该第一驱动齿轮配合的齿条；其特征在于，还包括如权利要求1至7中任一项所述的空调器的位置检测装置。
9.如权利要求8所述的空调器，其特征在于，该空调器整体呈圆柱形设置。
【文档编号】F24F13/10GK203857614SQ201320784001
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】郭新生 申请人:美的集团股份有限公司