CN1475774A - 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

一种精确探测产生热源位置的红外传感器和一具有该红外传感器的冰箱，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，红外过滤器只传输红外线；安装在外壳内的红外传感器和红外线过滤器之间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。

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，其用于探测从热源发出的红外线；以及固定在支架102上的外壳108，其具有一安装在其上部的红外过滤器106，该外壳用于容纳红外传感器104。
红外传感器104包括：安装在其上部并用于探测从热源发出的红外线的红外接收部分110；用于将红外接收部分110固定在支架102上的固定部分112；以及通过导线114与红外接收部分110相连的终端116，用于将接收到的信号从红外接收部分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，红外接收部分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(θ1)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限制红外线接收区域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，精确测量冰箱内产生的高温负荷点的位置。
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优点，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，用于接收热源辐射的红外线；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；以及安装在外壳内的红外传感器和红外过滤器之间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。
接收范围限制装置为安装在外壳的内圆周表面上的红外线导向部件，此红外导向部件具有一预定直径的红外通道，能引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器。
红外导向部件通过树脂灌铸而成。
红外通道有预定直径，以便保持红外传感器接收红外线的接收角为5°。
在红外通道中、以及红外传感器所安装的外壳内填充惰性气体。
安装在红外通道上部的红外线镜头折射穿过红外过滤器的红外线，使得红外线就能为红外传感器接收。
红外线镜头由硫化玻璃制成。
接收范围限制装置在外壳内形成一体，包括红外导向部件，其引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器，从而限制了红外传感器接收到的红外线范围。
红外导向部件包括一红外通道，从外壳的上部中心延伸，并形成预定直径的圆柱形；以及一支撑部分，从红外通道的端部向外延伸并固定在外壳的内圆周表面。
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的箱体；附于冷冻室上部的送风机，用于强制循环由通过冷却循环冷却的冷却空气；冷却空气排放管，用于排放由送风机吹入冷藏室的冷却空气；以及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探测高温负荷的温度和产生位置。
其特征在于，红外传感器部件包括：
固定在支架上用于接收热源产生的红外线的红外传感器；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，红外过滤器只传输红外线；以及安装在外壳内的红外传感器和红外线过滤器之间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。
接收范围限制装置为一有预定厚度的圆柱形，在其中心有一红外线导向部件，其引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器，红外线导向部件还包括一有预定直径的红外通道。
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。
图1为传统技术的红外传感器的剖面图；
图2为本发明第一优选实施例的红外传感器部件的剖面图；
图3为本发明第二优选实施例的红外传感器部件的剖面图；
图4为本发明第三优选实施例的红外传感器部件的剖面图；
图5为具有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安装了红外传感器冰箱。
图2为本发明第一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的上表面的红外传感器4，用于接收从位于预定点的热源发出的红外线；固定在支架2上部的外壳6，其具有一安装在其内部的红外传感器4以及一预定空间；安装在外壳6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6内的接收范围限制装置，用于限制红外传感器4接收到的红外线范围。
支架2为盘状，固定在与热源点相距预定距离的位置处。红外传感器4固定在支架2的上部。而且，用于将电信号从红外传感器4传输到一个控制单元(未图示)的终端10固定在支架2上。
红外传感器4包括：红外接收部分12，用于接收热源产生的红外线；以及固定在支架2上的固定部分14，用于支持红外接收部分12。此处，红外接收部分通过终端10与导线16的连接，向控制单元(未图示)传输接收到的信号。
外壳6的底面固定在支架2的上表面，在外壳6的上表面上有一通孔18，红外过滤器8就安装在其上。外壳6有预定空间，这样红外传感器4的上表面和红外过滤器8之间就保持了预定距离。
接收范围限制装置安装在外壳6内的红外传感器4和红外过滤器8之间，包括位于其中心的红外导向部件22，红外导向部件还具有一供红外线通过的红外通道20。
亦即，红外导向部件22形成有预定厚度的圆柱形，在其中心具有红外通道20，红外导向部件的圆周外表面固定在外壳6的内圆周表面上。红外导向部件22优选地为通过大量树脂灌铸成型。
此处，红外通道20引导穿过红外过滤器8的红外线到达红外传感器4的红外接收部分12。此时，红外传感器4接收到的红外线接收范围由红外通道20的直径和长度限制。
亦即，当热源产生的红外线穿过红外过滤器8并引导向红外通道20时，接收角限制在与红外通道20的直径相应的大小内，因此，红外线为红外传感器4所接收。因此，红外通道20的直径越小，红外线接收范围就越小，反之亦然。而且，红外通道20的长度越长，红外线接收范围就越小，反之亦然。
此处，红外通道20的直径优选地设置为维持红外传感器4接收到的红外线接收角为5°。
而且，在红外通道20和安装了红外传感器4的外壳6中填充象氮这样的能延长寿命的惰性气体26。
下面说明本发明中红外传感器部件的运作。
如果在某点产生热源，红外传感器4就能接收从热源产生的红外线，从而探测到热源的温度和产生热源的位置。
亦即，从热源发出的红外线由红外过滤器8过滤并被引导向红外通道20。此时，由于红外线接收角(θ2)根据红外通道20的直径和长度限制为常数角，红外传感器4接收到的红外线接收角受到限制，因此能精确探测热源产生的位置。
图3为本发明第二优选实施例的红外传感器部件的剖面图。
第二实施例的红外传感器部件包括：固定在支架2上表面的红外传感器4，用于接收从位于预定点的热源产生的红外线；固定在支架2上部的外壳30，其内部安装有红外传感器4并有一预定空间；安装在外壳30的开口上表面的红外过滤器8，用于专门传输红外线；以及安装在外壳30内的接收范围限制装置，用于限制红外传感器4接收到的红外线的接收范围。
此处，红外传感器4与第一实施例中的说明一致，因此省略对其的解释。
外壳30固定在支架2的上表面，在向上方向具有预定长度。在外壳30中，对应接收范围限制装置的红外导向部件36引导穿过红外过滤器8的红外线进入红外传感器4。
红外导向部件36从外壳30的上部中心向下延伸，其包括具有预定直径的供红外线穿过的红外通道32；从红外通道32端部向外延伸并固定在外壳30的内表面上的支撑部分34。
此处，支撑部分34在红外传感器4的上表面并与之以预定间距形成。
而且，在红外通道32和安装了红外传感器4的外壳中填充象氮这样的惰性气体26。
第二实施例的红外传感器部件通过实现第一实施例中说明中的作用缩小了红外传感器4接收到的红外线的接收角。
图4为本发明第三优选实施例的红外传感器部件的剖面图。
第三优选实施例的红外传感器部件与在第二优选实施例中说明的有相同的结构。然而，一个不同之处在于在红外通道32的内圆周表面安装了用于折射红外线的红外镜头40，这样穿过红外过滤器8的红外线就能为红外传感器4的红外接收部件12所接收。
红外镜头40优选地由硫化玻璃制成，有着极好的红外传输性能，通过大量硫化玻璃灌铸成型。
红外镜头40安装在红外导向部件的红外通道的内圆周表面上，执行与第三优选实施例说明中相同的操作。
图5为具有具有本发明的红外传感器的冰箱的剖面图。
具有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上部的送风机66，用于强制循环由通过冷却循环冷却的冷却空气；在将箱体分为冷冻室62和冷藏室64的隔断墙8上侧形成的冷却空气供应通道70，用于将从风扇66吹出的冷却空气供应到冷藏室64；连接到冷却空气供应通道70的冷却空气排放管74，其安装在冷藏室64上端并具有冷却空气排放口72，用于向冷藏室64排放冷却空气；安装在冷藏室64内壁上的红外传感器4，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；内部安装了红外传感器4的外壳6及安装在其上表面上的红外过滤器8，红外过滤器只传输红外线；以及安装在外壳中红外传感器4和红外过滤器之间的接收范围限制装置，用于限制红外传感器4接收到的红外线的接收范围，以便精确探测热源位置。
由于红外传感器4的结构与第一实施例中的说明一致，在此省略对其的说明。
由于接收范围限制装置的结构与第一、第二、第三实施例中的说明一致，在此省略对其的说明。
本发明的红外传感器部件以及具有红外传感器的冰箱有如下优点。
首先，从热源产生的并为红外传感器接收到的红外线的接收范围由于安装了红外导向部件得到了限制，红外导向部件引导穿过了红外过滤器的红外线到达安装在外壳上并位于外壳内圆周表面上部的红外传感器，因此就能精确探测热源产生的位置。
而且，通过在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 (19)

1.一种红外传感器部件，包括：
固定在支架上的红外传感器，用于接收从热源发出的红外线；
内部安装了红外传感器而且在其上表面安装了红外过滤器的外壳；以及
安装在外壳内的红外传感器和红外过滤器之间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，接收范围限制装置为一安装在外壳内圆周表面的红外导向部件，红外导向部件为具有预定直径的红外通道，其引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器。
3.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，红外导向部件通过树脂灌铸成型。
4.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，为了维持红外传感器接收到的红外线接收角为5°，红外通道具有预定的直径。
5.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，在红外通道和安装了红外传感器的外壳中填充惰性气体。
6.如权利要求2中的红外传感器部件，其特征在于，安装在红外通道上部的红外镜头折射穿过红外过滤器的红外线，使得红外线就能为红外传感器所接收。
7.如权利要求6中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头由硫化玻璃制成。
8.如权利要求1中的红外传感器部件，其特征在于，接收范围限制装置在外壳内形成一体，包括红外线导向部件，其引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器，从而限制红外传感器接收到的红外线范围。
9.如权利要求8中的红外传感器部件，其特征在于，红外线导向部件包括红外通道，其从外壳的上部中心延伸并形成具有预定直径的圆柱形；以及支撑部分，其从红外通道的端部向外延伸并固定于外壳的内圆周表面。
10.如权利要求9中的红外传感器部件，其特征在于，在红外通道和安装了红外传感器的外壳中填充惰性气体。
11.如权利要求9中的红外传感器部件，其特征在于，一个红外镜头安装于红外通道的内圆周表面，用于折射穿过红外过滤器的红外线，使得红外线就能为红外传感器所接收。
12.如权利要求11中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头由硫化玻璃制成。
13.一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；
附于冷冻室上部的送风机，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；以及
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点产生的红外线来探测温度和高温负荷产生的位置，
其中，红外传感器部件包括：
固定在支架上用于接收热源产生的红外线的红外传感器；
内部装有红外传感器并在其上表面安装有红外过滤器的外壳，红外过滤器只传输红外线；以及
安装在外壳内的红外传感器和红外线过滤器之间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。
14.如权利要求13中的红外传感器部件，其特征在于，接收范围限制装置为一有预定厚度的圆柱形，在其中心有一红外线导向部件，其引导穿过红外过滤器的红外线到达红外传感器，并包括一有预定直径的红外通道。
15.如权利要求14中的红外传感器部件，其特征在于，红外导向部件通过树脂灌铸成型制成。
16.如权利要求14中的红外传感器部件，其特征在于，红外导向部件在外壳的内圆周表面上与外壳形成一个单元。
17.如权利要求14中的红外传感器部件，其特征在于，在红外通道和安装了红外传感器的外壳中填充惰性气体。
18.如权利要求14中的红外传感器部件，其特征在于，安装在红外通道上部的红外镜头折射穿过红外过滤器的红外线，使得红外线就能为红外传感器所接收。
19.如权利要求18中的红外传感器部件，其特征在于，红外镜头由硫化玻璃制成。
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