CN1475764A - 红外传感器部件与具有该红外传感器的冰箱 - Google Patents

红外传感器部件与具有该红外传感器的冰箱 Download PDF

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Abstract

一种红外传感器部件和一种具有该红外传感器的冰箱，通过使红外传感器接收角变窄来精确探测产生热源位置。该红外传感器部件包括：固定在支架上的红外传感器，用于接收热源产生的红外线；内部安装了红外传感器并在其上表面安装了红外过滤器的外壳，该红外过滤器只传输红外线；以及从外壳的外圆周表面延伸出预定高度的接收范围限制装置，用于限制红外传感器接收红外线的范围，以便精确探测热源位置。

Description

红外传感器部件与具有该红外传感器的冰箱
发明领域
本发明涉及一种红外传感器，特别涉及一种精确探测热源产生位置的红外传感器部件以及一种具有该红外传感器的冰箱。
背景技术
一般地，红外传感器通过利用波长比可见光中的红色光线长而比电磁波中的微波短的红外线来探测物理量和化学量，比如：温度，压力以及辐射强度，并将探测到的物理量和化学量转换为电流量，以便进行信号处理，然后输出。
特别地，热电堆红外传感器可适用于无接触远距离温度测量设备，在不直接接触物体的情况下，就能测量该物体的温度。
图1为传统技术的热电堆红外传感器部件的剖视图。
传统技术的红外传感器部件包括：支架102；固定在支架102上的红外传感器104，其用于探测物体发出的红外线；以及固定在支架102上的外壳108，其具有一安装在其上表面的红外过滤器106，该外壳用于容纳红外传感器104。
红外传感器104包括：安装在其上表面并用于探测物体发出的红外线的接收部分110；用于将接收部分110固定在支架102上的固定部分112；以及通过导线114与接收部分110相连的终端116，用于将接收到的信号从接收部分110传输到一个控制单元(未图示)。
在传统红外传感器部件中，如果在预定点产生热源，接收部分110探测从热源发出的红外线，并提供给控制单元。随后，控制单元确定产生热源的点以及热源的温度。此时，红外过滤器106只传输红外线，因此测量更为精确。
然而，在传统的红外传感器部件中，由于红外接收部分的接收角(θ)角度大约为60°，所以很容易探测是否产生了热源，但是要测量热源产生点的精确位置点却是困难的。
发明内容
因此，本发明的一个目标就是提供一种能通过使红外线接收区域变窄的方法来精确测量热源位置的红外传感器部件。
而且，本发明的另一目标是提供一采用了该红外传感器的冰箱，在此冰箱中，通过限制安装在冰箱中的红外传感器的红外线接收区域的方法，精确探测冰箱内产生的高温负荷的位置。
如此处具体说明和广泛描述的，为取得本发明的这些和其它目的，此处提供的红外传感器部件包括：固定在支架上的红外传感器，用于接收热源产生的红外线；内部装有红外传感器并在上表面安装了红外过滤器的外壳，该红外过滤器只传输红外线；以及从外壳的外圆周表面延伸出预定高度的接收范围限制装置，用于限制红外传感器接收到的红外线范围，以便精确探测热源位置。
接收范围限制装置包括：安装在外壳外并在外壳上表面上以预定高度形成的外罩；以及安装在外罩上表面上的红外镜头，用于限制从热源产生的红外线的接收范围。
接收范围限制装置的外罩呈具有预定长度的圆柱形，在其内圆周表面底部包括有安装槽，支架的外圆周表面固定到该槽上；并且红外镜头安装在其上表面上。
接收范围限制装置的红外镜头24的直径根据对热源产生的红外线的接收范围来作出不同设置。
接收范围限制装置的红外镜头24由基于硫化物的玻璃制成。
接收范围限制装置的红外镜头24限制从热源的接收角为大约5°。
接收范围限制装置的红外镜头24带有高度控制装置，用于控制被分为上外罩和下外罩的外罩的高度。
高度控制装置包括一个形成于上外罩的内圆周表面的母螺纹，以及形成于下外罩的外圆周表面的公螺纹。此时，母螺纹和公螺纹配合以旋转上外罩，从而控制外罩的高度。
本发明的具有红外传感器的冰箱包括：由隔断墙分为冷冻室和冷藏室并具有预定空间以储存食物的箱体；附于冷冻室上部的风扇，用于强制循环由通过冷却循环冷却的冷空气；冷空气排放管，用于排放由风扇吹入冷藏室的冷空气；以及安装在冷藏室内壁的红外传感器，用于通过接收高温负荷产生的红外线探测高温负荷的温度和产生位置；以及以预定间隔安装在红外传感器上部的接收范围限制装置，用于限制红外传感器接收红外线的范围，从而精确地探测高温负荷产生的位置。
接收范围限制装置安装在装于冷藏室内壁的红外传感器的外部，并包括以预定高度在红外传感器之上形成的外罩；以及安装在外罩上表面上的红外镜头，用于限制高温负荷处产生的红外线的接收范围。
下面结合附图将本发明的前述的及其它的功能、特征和优点更详细地说明清楚。
附图简述
为更好地理解本发明提供的附图构成本说明书的一部分，图示了本发明的实施例，与说明书共同解释本发明的原理。其中：
图1为传统技术的红外传感器的剖面图；
图2为本发明一个优选实施例的红外传感器部件的剖面图；
图3为本发明另一个优选实施例的红外传感器部件的剖面图；
图4为采用了本发明中红外传感器的冰箱的剖面图。
优选实施例详述
下面将详细说明优选实施例，附图中示出了其实例。
将参照优选实施例，说明红外传感器部件以及具有该红外传感器冰箱。
图2为本发明的一个优选实施例的红外传感器部件剖面图。
本发明的红外传感器部件包括：支架2；固定于支架2的上表面并具有一开口上表面的外壳4；附于支架2上表面且安装在外壳4内的红外传感器6，用于接收从热源发出的红外线；安装在外壳4开口上表面的红外线过滤器8，用于专门传输红外线；以及安装在外壳4外部的接收范围限制装置，用于限制红外传感器6接收到的红外线范围。
红外传感器6包括：接收部分10，用于接收热源产生的红外线；固定在支架2上的固定部分12，用于支持接收部分10；以及终端16，固定在支架2并通过接收部分10和导线14连接，用于将从接收部分10接收到的信号传输到一控制单元(未图示)。
外壳4呈圆柱形固定在支架2的上表面，并设有一通孔18，红外过滤器8就安装在其上侧。
接收范围限制装置包括：外罩20，安装在外壳4的外圆周表面并在外壳之上以预定高度形成的；以及红外镜头24，安装在外罩20上表面上，用于根据其直径限制从热源产生的红外线的接收范围。
外罩20布置在外壳4的外圆周表面上，呈具有一定长度的圆柱形，通过在红外传感器6的向上方向上延伸预定长度来限制红外线接收角度。在此，外罩上表面是开口的，以便安上红外镜头24。而且，在外罩20内圆周表面底部包括圆周方向上形成的固定槽，支架2的外圆周表面固定到该槽上。
固定在外罩20的上表面上的红外镜头24将热源产生的红外线折射到红外传感器6并限制红外线折射范围，使得红外线传感器6能精确探测热源位置。
红外镜头24能根据其直径控制红外线接收角度。亦即，当热源产生的红外线通过红外镜头24施加到红外传感器6时，如果红外镜头24的直径变大，则接收红外线的区域变大，使得红外线接收角度变宽，反之亦然。在此，红外镜头24的红外线接收范围(θ2)优选设置为5°。
根据热源和红外镜头24的距离设置了一个热源扫描区域，从而确定了红外镜头24的直径。例如，为了更精确地探测热源位置，热源扫描区域被设置得更小，而为了探测是否产生了大的热源，热源扫描区域被设置得更大。在此，红外镜头24的直径必须等于或者大于红外过滤器8的直径。
下面说明本发明的红外线部件的操作。
如果热源产生于预定点，则红外传感器6将接收热源产生的红外线，从而探测到热源的温度和位置。
亦即，如果红外镜头24通过将热源产生的红外线的接收范围(θ2)限制为5°折射红外线到红外传感器6，则红外镜头24接收到的红外线信号值将通过导线14和终端16提供给控制单元(未图示)。然后，控制单元分析该信号值，从而探测到热源的温度和产生位置。
此时，预定接收范围外的红外线被外罩20屏蔽，而只有在预定接收范围内的红外线被红外镜头24传输。因此，因为红外线接收范围仅由红外线镜头24的接收范围决定，所以热源位置可以被精确地探测到。
此时，可以通过根据外部因素和用户选择改变热源和红外传感器6的距离以及红外镜头24的直径来控制红外线接收范围。
图3为本发明另一实施例的红外传感器部件的剖面图。
所述另一实施例的红外传感器部件包括：固定在支架2上的红外传感器6，用于接收从热源产生的红外线；外壳4，其内部安装有红外传感器6并且其上侧安装有红外过滤器8；安置在外壳4的外圆周表面的外罩50；固定于外罩50上表面的红外镜头24；以及高度控制装置，用于控制外罩高度50。
因为红外传感器6、外壳以及红外镜头24具有与第一实施例中相同的构造和操作，因此省略对其的解释。
外罩50包括装有红外镜头24的上外罩52；安置于外壳4的外圆周表面的下外罩54；形成于上外罩52和下外罩54之间的高度控制装置，用于控制外罩50的高度。
高度控制装置包括形成于上外罩52的内圆周表面的母螺纹56，以及形成于下外罩54的外圆周表面的公螺纹58。亦即，如果上外罩52向正的或反的方向旋转，则上外罩52通过母螺纹56和公螺纹58的互动上移或下移，从而控制了外罩50的高度。
此处，通过在上外罩52的外圆周表面形成公螺纹并在下外罩54的内圆周表面形成母螺纹，高度控制装置也能控制外罩50的高度。
第二优选实施例的红外传感器部件通过用高度控制装置控制外罩50的高度来调节红外镜头24贺红外传感器6之间的距离，并控制热源产生的红外线的接收范围。亦即，通过控制红外镜头24上下移动，控制了热源和红外镜头24之间的距离，而通过控制穿过红外镜头24的红外线的接收范围，控制了红外传感器6接收红外线的范围。
图4为具有具有本发明的红外传感器的冰箱的剖面图。
具有该红外传感器的冰箱包括：有预定空间以储藏食物的箱体60；附于布置在箱体60右侧的冷冻室62上部后壁的风扇66，用于强制循环由通过冷却循环冷却的冷空气；在将箱体分为冷冻室62和冷藏室64的隔断墙8上侧形成的冷空气供应通道70，用于将从风扇66吹出的冷空气供应到冷藏室64；连接到冷空气供应通道70的冷空气排放管74，其安装在冷藏室64上侧冷空气，用于向冷藏室64排放冷空气；安装在冷藏室64内壁上的红外传感器6，用于通过接收高温负荷产生的红外线探测高温负荷的温度和位置；以及在红外传感器6的上表面上以预定间隔安装的接收范围限制装置，用于限制红外传感器6接收红外线的范围，以便精确探测高温负荷位置。
由于红外传感器6的结构和操作与第一实施例中的一致，在此省略对其的说明。
接收范围限制装置安装在装于冷藏室64内壁的红外传感器6的外部，并包括以预定高度在红外传感器6之上形成的外罩20；以及安装在外罩20上表面上的红外镜头24，用于限制高温负荷处产生的红外线的接收范围。
由于外罩20和红外镜头24的结构和操作与前述几个实施例中的一致，在此省略对其的说明。
本发明的红外传感器部件以及具有该红外传感器的冰箱有如下优点。
通过在红外传感器的外圆周表面上安装预定高度的外罩，以及在外罩的上表面上安装限制热源产生的红外线的接收范围的红外镜头，红外传感器接收红外线的范围得到了限制，因此能精确探测热源产生的位置。
而且，通过在装于冰箱内的红外传感器上安装接收范围限制装置，就能精确探测冰箱内高温负荷的位置，因此就有了快速的制冷性能。
因为可以以多种方式实施本发明而不脱离本发明的关键特征和精神，所以可以理解上述实施例并不局限于上述说明的细节，除非另有说明，而应在权利要求书的精神和范围内作广泛地解释，因此所有落入权利要求范围内的变化、修改和替换都将被权利要求覆盖。

Claims (16)

1.一种红外传感器部件，包括：
固定在支架上的红外传感器，用于接收从热源产生的红外线；
内部安装了红外传感器而且上表面上安装了红外过滤器的外壳，所述红外过滤器只传输红外线；以及
从外壳的外圆周表面延伸出预定高度的接收范围限制装置，用于限制红外传感器接收到的红外线的接收范围，以便精确探测热源位置。
2.如权利要求1中的红外传感器部件，其特征在于，接收范围限制装置包括：
安装在外壳外侧并在外壳上表面上以预定高度形成的外罩；以及
安装在外罩上表面上的红外镜头，用于限制接收从热源产生的红外线的范围。
3.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，外罩呈具有预定长度的圆柱形，在其内圆周表面底部包括有安装槽，支架的外圆周表面固定到所述槽上；并且红外镜头安装在其上表面上。
4.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头的直径根据对热源产生的红外线的接收范围来作出不同设置。
5.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头由基于硫化物的玻璃制成。
6.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头能将对热源的接收角限制为大约5°
7.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，外罩设有高度控制装置，用于控制外罩高度。
8.如权利要求7中的红外传感器部件，其特征在于，外罩被分为上外罩和下外罩，并且高度控制装置包括：
形成于上外罩的内圆周表面的母螺纹，以及
形成于下外罩的外圆周表面的公螺纹，其中母螺纹与公螺纹配合以旋转上外罩，从而控制外罩的高度。
9.如权利要求7中的红外传感器部件，其特征在于，高度控制装置包括形成于上外罩的外圆周表面的公螺纹，以及形成于下外罩的内圆周表面的母螺纹，其中母螺纹与公螺纹配合以旋转上外罩，从而控制外罩的高度。
10.一种具有红外传感器的冰箱，包括：
由隔断墙分隔为冷冻室和冷藏室并且有预定空间以储藏食物的箱体；
附于冷冻室上部的风扇，用于强制循环由通过冷却循环冷却的冷空气；
冷空气排放管，用于排放由送风机吹入冷藏室的冷空气；
安装在冷藏室内壁的红外传感器部件，用于通过接收高温负荷产生的红外线来探测高温负荷的温度和产生的位置；以及
以预定间隔安装在红外传感器上部的接收范围限制装置，用于限制红外传感器接收红外线的范围，从而精确地探测高温负荷产生的位置。
11.如权利要求10中的冰箱，其特征在于，接收范围限制装置安装在装于冷藏室内壁的红外传感器的外部，并包括：
以预定高度在红外传感器上表面之上形成的外罩；以及
安装在外罩上表面上的红外镜头，用于限制接收高温负荷产生的红外线的范围。
12.如权利要求11中的冰箱，其特征在于，外罩呈具有预定长度的圆柱形，并包括有安装在其上表面的红外镜头。
13.如权利要求11中的冰箱，其特征在于，红外镜头的直径根据对高温负荷产生的红外线的接收范围来作出不同设置。
14.如权利要求11中的冰箱，其特征在于，红外镜头由基于硫化物的玻璃制成。
15.如权利要求11中的冰箱，其特征在于，外罩一侧设有高度控制装置，用于控制外罩高度。
16.如权利要求15中的冰箱，其特征在于，外罩被分为上外罩和下外罩，并且高度控制装置包括：
形成于上外罩的内圆周表面的母螺纹，以及
形成于下外罩的外圆周表面的公螺纹，其中母螺纹与公螺纹配合以旋转上外罩，从而控制外罩的高度。
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