CN1220036C - 带有温度传感器的制冷装置 - Google Patents

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Abstract

一种制冷装置，它具有一个作为温度传感器来检测该装置的工作温度的红外传感器(7)。红外传感器(7)与一块板(5)上的控制电路一起布置在该制冷装置的一个未冷却的部位里。

Description

带有温度传感器的制冷装置
技术领域
本发明涉及一种制冷装置，它有一个用于检测该制冷装置的工作温度的温度传感器。
背景技术
为了检测制冷装置，如冰箱、冷冻箱或冷藏冷冻组合装置的工作温度，如内腔室温度或者蒸发器温度，通常使用了与温度相关的电阻，它们通过电缆束与用于调节致冷作业的一个控制电路相连接。
这种久已通用的技术有一系列的缺点。一方面必须要把对温度灵敏的电阻直接装在要测量其温度的位置上。相反，根据由温度传感器所测得的温度来调节一个制冷机的工作的控制电路则通常位于制冷装置的一个未冷却的外面部位里，这样是为了避免在控制电路上由于结霜而造成功能故障。这样迫使控制电路和温度传感器在位置上分开，这就使其装设很麻烦，因而也费钱。
需要一种布线，使对温度灵敏的电阻的测量信号传到控制电路上。这种布线对于因电磁杂散而引起的干扰是敏感的。此外所测得的温度并非必然是所要监测地点的温度，而是对温度灵敏的电阻里的温度。为了避免温度测量中的歪曲，因而必需要使之很好地与未冷却的外面部位绝热分开。
尤其是如果使用了一种这样通用的用于监测蒸发器的温度的温度传感器，那么这种传感器经受强烈的温度波动，在正常冷却运行时可能达到-40℃温度，在除霜作业时可以达到+8℃，这种温度波动导致对温度灵敏的电阻的绝缘产生很大的机械负荷，这样可能造成故障。
发明内容
本发明的任务是提出一种带有一个温度传感器的制冷装置，其中温度传感器的安装被简化了；温度传感器的测量信号对电磁杂散的灵敏度减小了；而且排除了由于热负荷而造成的故障。
该项任务的技术解决方案在于一种具有一种用于检测装置的工作温度的、作为温度传感器的红外传感器的制冷装置，其中，该温度传感器装设在该制冷装置的一个不制冷的外部范围内，并与待监测的测量表面通过一个可透过红外线的窗而分开。
用这个制冷装置的红外传感器测量的工作温度可以是制冷装置的一个内腔室温度。在这种情况下在制冷装置的内腔室里可以设置一个黑体，红外传感器与其处于视线接触。
作为待测的工作温度也考虑了制冷装置的一个蒸发器的温度。在这种情况下红外传感器最好与蒸发器的一个朝向制冷装置内腔室的表面处于视线接触。这就允许直接测量蒸发器的这些对于内腔室的致冷十分重要的表面的温度，而这不是在用一个对温度灵敏的电阻测量时可以容易达到的，但有时会由于外部来的热流而歪曲了背面的温度。由于红外传感器不一定要布置成与要测量其温度的目标直接相接触，这就可以将其布置在紧靠控制电路的旁边，尤其是与控制电路一起都布置在一块小板上，因而控制电路和温度传感器可以预制成一个结构单元，并在装配时一起装入按本发明的致冷装置里。
由于红外传感器的温度对于测试结果来说不是决定性的，因而它可以安装在制冷装置的一个不致冷的外面部位里。在这样的情况下最好使它通过一个可以透过红外线的窗与一个待监测的测量表面分离开，该窗堵塞住了热量无阻碍地向制冷装置的内腔室里的流入。
如果在红外传感器和由传感器要监测的测量表面之间的距离比较大，那么最好在二者之间设置一个透镜，用于将测量表面投影到传感器的一个对辐射敏感的表面上。这种透镜尤其可以同时形成上面所述的窗。
附图说明
本发明的其它特点和优点见以下结合附图对实施例的说明。附图所示为：
图1是通过按本发明的第一设计方案的本发明制冷装置的外壳的一部分的剖视简图；和
图2是按本发明的第二设计方案的一个类似的剖视图。
具体实施方式
图1表示了通过一种按本发明的致冷装置的外壳的前上角部位的一个很简化的剖视图。该致冷装置包括有一个隔热的外壳，其中在图1中可以看到顶面1和正面2的一部分及其装在该正面上的门3。
在门3上方在正面2上装有一个挡板4，它可以是一个简单的塑料成型件，没有很好的自身热隔离作用。
在由挡板4和正面2所围包起来的空间内在一个小板5上装有控制电路，在其朝向致冷装置内腔6的表面上装有一个红外传感器7。一个这样的红外传感器可以检测在不同的光谱范围内红外线的强度，并根据强度分布允许得出光源温度的结论。这种红外传感器例如可以是如同用于人物温度测量的所谓“耳式温度计”那样类似的型式。虽然来自致冷装置内部的红外线比人体的红外线要明显地弱，而且在中部长波更多，另一方面在调节一个制冷装置时对于测量准确性的要求要明显低于在体温测量时的要求，因而这样一种红外传感器也可以看作为适合于制冷装置的调节。
带有控制电路的小板5装设在制冷装置的正面部位，这样的优点是：可以在小板5上装设一个显示元件，如一种发光二极管8，用户通过挡板4的窗9可看到它们，从而使得用户可以随时方便地确信制冷装置的合乎要求的功能作用。例如用于调定内腔室额定温度的调节器也可以直接安装在小板5上，因而用户就可以很好地接近。
红外传感器7位于一个由一种红外线可以透过的材料制成的、放入在正面2里的窗10的对面，通过该窗装在内腔室6里的黑体11的具有特征的热辐射基本上就能够无阻碍地照射到红外传感器7的对辐射敏感的表面上去。
借助于黑体11就可以有目的地测量在内腔室6的一个临界部位处的温度。恰恰是内腔室6的前上部位，附图中在这里画出了黑体11，这个部位就是这样的一个部位，因为这里是由于内腔室6中的沿门3的边缘是最强的热流而一般形成该内腔室里的最高温度。
但是也可以使黑体11前移，从而使红外传感器7透过窗10可以在一定程度上“自由看到”内腔室6里面。该内腔室6在热平衡时同样也具有一个黑体的辐射特性，因而当去掉黑体11时可以用红外传感器7来测量在红外传感器7的整个视区上平均的温度。这样一种布置方式的特点在于：由红外传感器7所检测到的测量值可能产生“歪曲”，如果在其视区内有被冷却物的话，这种被冷却物是不久前才装入制冷装置里的，而且它的内部温度尚未呈现。物体的红外辐射功率随其温度的增加远远强于线性增长。这种“热的”被冷却物因而可以在某种程度上“照耀”其冷的周围环境。由该红外传感器所检测的温度在这种情况下要高于一个考虑到了“热的”被冷却物而形成的温度的算术平均值。但这样的歪曲此处完全是可以预期的，因为这种歪曲可以使制冷装置的制冷功率调高，直到用新的被冷却物带入的热量在内腔室里扩散开。按这种方式通过新装入的相对热的被冷却物而可靠地阻止了内腔室的加热升温，而这样并不需要什么费钱的电路技术方面的措施。
图2表示了类似于图1中的一个截面，它通过了按照本发明的制冷装置的一个进一步开发的变化方案。除了已经在图1所表示的和上面所描述的制冷装置的元件之外，图2也表示了其外壳的背板13的一部分以及布置在该背板上的蒸发器板14的一部分。在这种变化方案中窗10由一个透镜15来代替，它由与窗10相同的材料制成，并可以按相应的方式装入在外壳的正面2里。
与图1所示的技术方案相比透镜5的作用是限制住了在图2中用虚线表示的线所限定的透镜的视区16，而且只检测蒸发器板14的一个有限的范围17。用这种布置结构可以横向穿过内腔室6准确地监测蒸发器板14的温度。
由于红外传感器7本身并不承受蒸发器板里的温度波动变化，因而其使用寿命不会受到影响，而且避免了制冷装置运行时的故障。
与上面所述实施例不同的进一步改进方案在本发明范围内也是可能的。例如可以考虑在小板5上装设许多红外传感器，它们分别经过一个自身的窗来监测制冷装置内腔室6里的一个视区。这样一种差式温度监测可以使控制电路实现将例如只局部造成温度测量值升高的所放入的被冷却物与一般的功能故障区分开来，在后一种情况中是由于冷却失效而使整个内腔室6的温度提高。

Claims (9)

1.具有一种用于检测装置的工作温度的、作为温度传感器的红外传感器的制冷装置，其特征在于，该温度传感器装设在该制冷装置的一个不制冷的外部范围内，并与待监测的测量表面通过一个可透过红外线的窗(10，15)而分开。
2.按权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，该工作温度是制冷装置一个内腔室(6)的温度。
3.按权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，红外传感器(7)与一个放置在内腔室(6)里的黑体(11)处于视线接触。
4.按权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，该工作温度是制冷装置的一个蒸发器(14)的温度。
5.按权利要求4所述的制冷装置，红外传感器(7)与蒸发器(14)的一个朝向制冷装置内腔室(6)的表面处于视线接触。
6.按权利要求1-5中之一所述的制冷装置，其特征在于，红外传感器(7)与工作温度的控制电路相连接并紧邻布置在该电路旁边。
7.按权利要求6所述的制冷装置，其特征在于，红外传感器(7)与该控制电路一起都布置在一块小板(5)上。
8.按权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，该温度传感器布置在该制冷装置的一个正面挡板(4)之下。
9.按权利要求1-5中之一所述的制冷装置，其特征在于，一种将测量表面投影在该温度传感器的对辐射敏感的表面上的透镜(15)。
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