CN106774520A - 精密温度调节系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气设备领域，公开了一种精密温度调节系统及其控制方法，用于对设置在温度调节空间内的面板进行温度调节，包括：控制模块、温调单元、设置在温度调节空间内的出风单元以及连接在温调单元与出风单元之间的送风管道；气体由温调单元调节了温度后经由送风管道被送出到出风单元；出风单元包括：N个呈阵列状地与面板对置设置的出风口模块，N为大于或等于2的自然数；多个温度传感器，用于检测出风口模块处的出风温度；多个调温模块，用于调节从出风口模块吹出的气体的温度；控制模块与温度传感器和调温模块通信连接，用于根据温度传感器检测的温度来控制调温模块的输出。该精密温度调节系统能够提高面板表面的温度控制精度。

Description

精密温度调节系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电气设备领域，特别涉及一种精密温度调节系统和该精密温度调节系统的控制方法。

背景技术

液晶面板是构成液晶显示器件的一个基本部件。在液晶面板的制造过程中，需要对面板进行曝光。

由于面板受热易膨胀，对温度十分敏感，曝光时有必要精密地控制液面板的表面温度，因此人们通常将面板设置在温度调节空间内，借由温度调节系统来对面板的表面温度进行调节。本领域普通技术人员了解，通常对面板的表面温度而言，一般要求其具备较高的控制精度，例如控制精度在±0.2℃或者±0.1℃的范围内。

现有的温度调节系统通常包括温调单元、设置在温度调节空间内的具有单个出风口的出风单元以及连接在温调单元与出风单元之间的送风管道；气体由温调单元调节了温度后经由送风管道被送出到出风单元。

随着液晶面板的表面尺寸的大型化，依赖于现有技术所提供的出风单元，已经很难满足面板表面温度的均匀控制要求。尽管增加过风量可以提高面板表面温度的均匀度，但较大的过风量又有可能造成液晶面板的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密温度调节系统和该精密温度调节系统控制方法，该精密温度调节系统能够在不加大过风量的前提下提高面板表面的温度控制精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种精密温度调节系统，用于对设置在温度调节空间内的面板进行温度调节，包括：控制模块、温调单元、设置在温度调节空间内的出风单元以及连接在温调单元与出风单元之间的送风管道；气体由温调单元调节了温度后经由送风管道被送出到出风单元；出风单元包括：N个呈阵列状地与面板对置设置的出风口模块，N为大于或等于2的自然数；多个温度传感器，用于检测出风口模块处的出风温度；多个调温模块，用于调节从出风口模块吹出的气体的温度；控制模块与温度传感器和调温模块通信连接，用于根据温度传感器检测的温度来控制调温模块的输出。

本发明还提供了一种精密温度调节系统的控制方法，其特征在于，包含如下步骤：将面板安装在温度调节空间内，使面板与出风单元对置设置；气体由温调单元调节了温度后经由送风管道被送出到出风单元的出风口模块；出风单元的各个温度传感器分别检测各自对应的出风口模块的出风温度，并发送出风温度数据至控制模块；控制模块根据收到的出风温度数据向调温模块发送调温信号，从而调节调温模块的输出。

在本发明中，在出风单元中设置了多个阵列状的出风口模块，借助多个温度传感器来检测出风口模块的出风温度，并通过多个调温模块来调节从出风口模块吹出的气体的温度。相对于现有技术而言，本发明由于设置了多个出风口模块，而且能够针对每个调温模块来调节温度，因此提高了面板表面的温度控制精度。由于借由多个调温模块来调节温度，因此在提高温度控制精度的同时，无需加大过风量，避免了因过风量过大可能导致的液晶面板碎裂的问题。

优选地，多个温度传感器的数量为N个，与N个出风口模块一一对应地设置；多个调温模块的数量为N个，与N个出风口模块一一对应地设置。当调温模块、温度传感器和出风口模块都一一对应时，可以针对每一个出风口模块进行精确的温度调节，最大程度地提高温度控制精度。

进一步地，优选地，N为4或9或16，调温模块为设置在对应的出风口模块上的加热器。选用4个、9个、或16个出风口模块，可以较容易地覆盖矩形的面板，提高通用性。采用加热器来提高出风温度，可以使得加热的强度易于得到控制。

另外，优选地，温调单元也和控制模块通信连接，控制模块还用于控制温调单元的输出。借助控制模块来控制温调单元的输出，使得控制温度的窗口得以集中，更加方便。而且可控温度的温调单元也能够更加方便地获得所需的温度。

另外，优选地，精密温度调节系统还包括：连接在温度调节空间与温调单元之间的回风管道，温度调节空间内的气体经由回风管道被输送至温调单元。借助回风管道获取的回风来得到预设的出风温度，相比于利用处于环境温度的新风而言，可以更容易地得到需要的温度，从而缩短升温时间。

进一步地，优选地，温调单元包括冷却器，用于冷却经由回风管道输送的气体。利用冷却器预冷却回风气体，可以提高气体温度调节的便利性。

另外，优选地，出风口模块相互隔开地设置，在相邻的两个出风口模块之间形成有回风槽。借由设置回风槽，回风可以通过相邻的出风口模块之间流入回风管道。相比于出风口模块之间相邻且紧密堆积排布的方式而言，可以避免单一的侧部回风导致的温度均匀性问题，实现中间回风，进而进一步地提高温度控制精度。

进一步地，优选地，出风口模块通过调节螺丝固定于送风管道，并能够通过调节螺丝来调整回风槽的宽度。通过调整回风槽的宽度，可以控制从出风口模块之间回风的风量，进而实现对各出风口模块的出风温度的微调。

除此之外，优选地，在控制模块根据收到的出风温度数据向调温模块发送调温信号，从而调节调温模块的输出的步骤中，包括如下子步骤：控制模块将收到的出风温度数据与设定值相比对，若出风温度数据大于设定值，则向调温模块发送调低温度的调温信号；若出风温度数据小于预设值，则向调温模块发送调高温度的调温信号。

通过借由温度传感器所测得的温度的负反馈调整，可以实现温度调整的自动化控制，并提高温度调节精度。

附图说明

图1是本发明第一实施方式精密温度调节系统的模块框图；

图2是本发明第一实施方式精密温度调节系统的立体示意图；

图3是从出风口模块方向观察本发明第一实施方式的出风单元时的立体示意图；

图4是本发明第一实施方式出风单元的侧视示意图；

图5是本发明第二实施方式精密温度调节系统的模块框图；

图6是本发明第三实施方式精密温度调节系统的立体示意图；

图7是从送风管道方向观察本发明第三实施方式的出风单元时的立体示意图；

图8是本发明第四实施方式出风单元在出风口模块处的放大示意图；

图9是本发明第五实施方式精密温度调节系统的控制方法的流程图。

附图标记说明：

1-送风管道；2-温调单元；3-出风单元；31-出风口模块；32-温度传感器；33-调温模块；4-温度调节空间；5-回风管道；6-回风槽；7-调节螺丝。

具体实施方式

实施方式一

本发明的第一实施方式提供了一种精密温度调节系统，用于对设置在温度调节空间4内的面板进行温度调节，参见图1、图2、图3和图4结合所示，包括：控制模块、温调单元2、设置在温度调节空间4内的出风单元3以及连接在温调单元2与出风单元3之间的送风管道1；气体由温调单元2调节了温度后经由送风管道1被送出到出风单元3；出风单元3包括：N个呈阵列状地与面板对置设置的出风口模块31，N为大于或等于2的自然数；多个温度传感器32，用于检测出风口模块31处的出风温度；多个调温模块33，用于调节从出风口模块31吹出的气体的温度；控制模块与温度传感器32和调温模块33通信连接，用于根据温度传感器32检测的温度来控制调温模块33的输出。

其中，每个出风口模块31约可设置1200-1500个出风孔，出风孔的孔径以约3mm为宜。此外，在本实施方式中，控制模块的位置并无特别的限定，通常建议设置在温调单元2的所在位置，以便于管理。

使用时，将面板安装在温度调节空间4内，使面板与出风单元3对置设置；面板和出风模块的距离可根据实际需要设置，以约2cm为宜。

气体由温调单元2调节了温度后经由送风管道1被送出到出风单元3的出风口模块31；出风单元3的各个温度传感器32分别检测各自对应的出风口模块31的出风温度，并发送出风温度数据至控制模块；

控制模块根据收到的出风温度数据向调温模块33发送调温信号，从而调节调温模块33的输出。对于常规的面板作业而言，温调单元2将气体温度调整至22℃，出风模块的出风温度为23℃，且精度控制在±0.2℃或±0.1℃的范围内，即可满足要求。

在本实施方式中，多个温度传感器32的数量为N个，与N个出风口模块31一一对应地设置；多个调温模块33的数量为N个，与N个出风口模块31一一对应地设置。当调温模块33、温度传感器32和出风口模块31都一一对应时，可以针对每一个出风口模块31进行精确的温度调节，最大程度地提高温度控制精度。

当然，温度传感器32和调温模块33的数量也可以分别都少于N个。并使得一个温度传感器32或者一个调温模块33对应于多个出风口模块31。这也能基本实现本发明的发明目的。

在本实施方式中，N为4或9或16，调温模块33为设置在对应的出风口模块31上的加热器。选用4个、9个、或16个出风口模块31，可以较容易地覆盖矩形的面板，提高通用性。采用加热器来提高出风温度，可以使得加热的强度易于得到控制。特别的，加热器可以采用电阻丝加热器，以利于控制温度。另外，在特殊情况下，需要采用降温的方式运作调温模块33时，也可以将加热器替换为冷却水管。

举例来说，在本实施方式的附图中，图3和图4为选用9个出风口模块31时的示意图。在图3中，同样设置有9个与出风口模块31一一对应的温度传感器32，而在图4中，设置有9个与出风口模块31一一对应的调温模块33。如此一来，利用温度传感器32可以精确地获得每个出风口模块31的出风温度，利用调温模块33则可以精确地调整每个出风口模块31的出风温度，因此更加精确。而当一个温度传感器32或者一个调温模块33对应于多个出风口模块31时，例如采用三个温度传感器32和三个调温模块33对应九个出风口模块31时，尽管调温的精确度有所下降，也依然能够基本实现本发明的发明目的。

值得一提的是，在本实施方式中，送风管道1的数量可以同出风口模块31相同并一一对应，也可以参见图3所示，少于出风口模块31的数量并将多个出风口模块31与一个送风管道1对应。而且，调温模块33不但可以设置在出风口模块31和送风管道1之间，也可以设置在送风管道1的内部。

在本发明中，在出风单元3中设置了多个阵列状的出风口模块31，借助多个温度传感器32来检测出风口模块31的出风温度，并通过多个调温模块33来调节从出风口模块31吹出的气体的温度。相对于现有技术而言，本发明由于设置了多个出风口模块31，而且能够针对每个调温模块33来调节温度，因此提高了面板表面的温度控制精度。由于借由多个调温模块33来调节温度，因此在提高温度控制精度的同时，无需加大过风量，避免了因过风量过大可能导致的液晶面板碎裂的问题。

实施方式二

本发明的第二实施方式提供了一种精密温度调节系统，第二实施方式是第一实施方式的进一步改进；主要改进之处在于，在本发明的第二实施方式中，参见图5所示，温调单元2也和控制模块通信连接，控制模块还用于控制温调单元2的输出。

借助控制模块来控制温调单元2的输出，使得控制温度的窗口得以集中，更加方便。而且可控温度的温调单元2也能够更加方便地获得所需的温度。

实施方式三

本发明的第三实施方式提供了一种精密温度调节系统，第三实施方式是第一或第二实施方式的进一步改进；主要改进之处在于，在本发明的第三实施方式中，参见图6和图7所示，精密温度调节系统还包括：连接在温度调节空间4与温调单元2之间的回风管道5，温度调节空间4内的气体经由回风管道5被输送至温调单元2。

借助回风管道5获取的回风来得到预设的出风温度，相比于利用处于环境温度的新风而言，可以更容易地得到需要的温度，从而缩短升温时间。

在本实施方式中，温调单元2包括冷却器，用于冷却经由回风管道5输送的气体。利用冷却器预冷却回风气体，可以提高气体温度调节的便利性。

当然，根据实际需要，温调单元2也可以包括加热器，而调温模块33则可以改为冷却水管。具体的冷热循环可以有多种排列组合方式，在此不再予以赘述。

实施方式四

本发明的第四实施方式提供了一种精密温度调节系统，第四实施方式是第一至第三实施方式中任意一实施方式的进一步改进；主要改进之处在于，在本发明的第四实施方式中，参见图8所示，出风口模块31相互隔开地设置。

具体而言，在相邻的两个出风口模块31之间形成有回风槽6。借由设置回风槽6，回风可以通过相邻的出风口模块31之间流入回风管道5。相比于出风口模块31之间相邻且紧密堆积排布的方式而言，可以避免单一的侧部回风导致的温度均匀性问题，进而进一步地提高温度控制精度。

值得一提的是，可以通过调整回风管道5的入口位置，以使得回风槽6发挥更好的效果。特别是，可以将回风管道5的入口正对回风槽6设置。

另外，在本实施方式中，出风口模块31通过调节螺丝7固定于送风管道1，并能够通过调节螺丝7来调整回风槽6的宽度。通过调整回风槽6的宽度，可以控制从出风口模块31之间回风的风量，进而实现对各出风口模块31的出风温度的微调。

实施方式五

本发明的第五实施方式提供了一种适用于第一至第四实施方式中任意一实施方式的精密温度调节系统的控制方法，参见图9所示，包含如下步骤：将面板安装在温度调节空间4内，使面板与出风单元3对置设置；气体由温调单元2调节了温度后经由送风管道1被送出到出风单元3的出风口模块31；出风单元3的各个温度传感器32分别检测各自对应的出风口模块31的出风温度，并发送出风温度数据至控制模块；控制模块根据收到的出风温度数据向调温模块33发送调温信号，从而调节调温模块33的输出。

具体而言，在本实施方式中，在控制模块根据收到的出风温度数据向调温模块33发送调温信号，从而调节调温模块33的输出的步骤中，包括如下子步骤：控制模块将收到的出风温度数据与设定值相比对，若出风温度数据大于设定值，则向调温模块33发送调低温度的调温信号；若出风温度数据小于预设值，则向调温模块33发送调高温度的调温信号。

通过借由温度传感器32所测得的温度的负反馈调整，可以实现温度调整的自动化控制，并提高温度调节精度。

具体而言，控制模块包括PLC控制芯片和温控表，而调温模块33则包括电阻丝加热器和固态接触器；

温度传感器32所获得出风温度数据反馈至温控表，并由PLC控制固态接触器的开关，改变电阻丝加热器的电流大小，进而实现对电阻丝加热器的热量控制。

本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种精密温度调节系统，用于对设置在温度调节空间(4)内的面板进行温度调节，其特征在于：

所述精密温度调节系统包括：控制模块、温调单元(2)、设置在所述温度调节空间(4)内的出风单元(3)以及连接在所述温调单元(2)与所述出风单元(3)之间的送风管道(1)；

气体由所述温调单元(2)调节了温度后经由送风管道(1)被送出到所述出风单元(3)；

所述出风单元(3)包括：

N个呈阵列状地与所述面板对置设置的出风口模块(31)，所述N为大于或等于2的自然数；

多个温度传感器(32)，用于检测所述出风口模块(31)处的出风温度；

多个调温模块(33)，用于调节从所述出风口模块(31)吹出的气体的温度；

所述控制模块与所述温度传感器(32)和所述调温模块(33)通信连接，用于根据所述温度传感器(32)检测的温度来控制所述调温模块(33)的输出。

2.根据权利要求1所述的精密温度调节系统，其特征在于：

所述多个温度传感器(32)的数量为N个，与N个所述出风口模块(31)一一对应地设置；

所述多个调温模块(33)的数量为N个，与N个所述出风口模块(31)一一对应地设置。

3.根据权利要求2所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述N为4或9或16，所述调温模块(33)为设置在对应的所述出风口模块(31)上的加热器。

4.根据权利要求1或2所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述精密温度调节系统还包括：连接在所述温度调节空间(4)与所述温调单元(2)之间的回风管道(5)，所述温度调节空间(4)内的气体经由所述回风管道(5)被输送至所述温调单元(2)。

5.根据权利要求4所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述温调单元(2)包括冷却器，用于冷却经由所述回风管道(5)输送的气体。

6.根据权利要求4所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述出风口模块(31)相互隔开地设置，在相邻的两个所述出风口模块(31)之间形成有回风槽(6)。

7.根据权利要求6所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述出风口模块(31)通过调节螺丝(7)固定于所述送风管道(1)，并能够通过所述调节螺丝(7)来调整所述回风槽(6)的宽度。

8.根据权利要求1或2所述的精密温度调节系统，其特征在于：所述温调单元(2)也和所述控制模块通信连接，所述控制模块还用于控制所述温调单元(2)的输出。

9.一种应用于权利要求1至8中任意一项所述的精密温度调节系统的控制方法，其特征在于，包含如下步骤：

将面板安装在温度调节空间(4)内，使所述面板与出风单元(3)对置设置；

气体由温调单元(2)调节了温度后经由送风管道(1)被送出到所述出风单元(3)的出风口模块(31)；

所述出风单元(3)的各个温度传感器(32)分别检测各自对应的出风口模块(31)的出风温度，并发送出风温度数据至控制模块；

所述控制模块根据收到的所述出风温度数据向调温模块(33)发送调温信号，从而调节所述调温模块(33)的输出。

10.根据权利要9所述的精密温度调节系统控制方法，其特征在于：在所述控制模块根据收到的所述出风温度数据向调温模块(33)发送调温信号，从而调节所述调温模块(33)的输出的步骤中，包括如下子步骤：

所述控制模块将收到的出风温度数据与设定值相比对，若出风温度数据大于设定值，则向所述调温模块(33)发送调低温度的调温信号；若出风温度数据小于预设值，则向所述调温模块(33)发送调高温度的调温信号。