CN202171374U - 冰箱光电式霜冰传感控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光电式传感器，公开了一种风冷型冰箱光电式霜冰传感控制器，包括安装在风冷型冰箱蒸发器管件上的控制器本体，控制器本体与信号调理电路相连，控制器本体内设置有发射导光孔、接收导光孔及引线密封槽，发射导光孔和接收导光孔的开孔处分别设置有两块透光密封板，控制器本体上设置有探测面板，所述透光密封板表面与探测面板齐平，发射导光孔内设置有发光二极管，接收导光孔内设置有光电二极管，发光二极管和光电二极管上的电极焊接线缆，且与信号调理电路相连。本实用新型结构简单、安装方便、成本低廉，改变现有冰箱应用定时器控制除霜误判率高的问题，达到节能的功效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光电式传感器，尤其涉及了一种风冷型冰箱光电式霜冰传感控制器。
背景技术
随着人们生活水平的提高和对生活舒适度的要求，风冷冰箱越来越受到人们的青睐，风冷冰箱是利用风扇使冷风强迫对流循环而间接冷藏、冷冻食品，由于这一制冷方式，冰箱内食品蒸发的水分被冷风带走，并在通过蒸发器时冻结于蒸发器的表面形成霜层。霜层的存在将影响到制冷性能，甚至阻塞空气的流通。
当风冷型冰箱内的蒸发器结霜时，由于霜的导热系数很低，一旦结霜，冰箱蒸发器表面的霜会降低制冷效率，增加耗费能量。资料表明，冰箱霜层厚度达到5mm时就会降低20%的制冷效率。
目前，国内的冰箱，智能除霜仅在风冷冰箱上有所应用，并且是应用定时器来控制除霜，无法实现“有霜除霜，无霜不除霜”的最佳除霜工作模式，并且其误判率较高。
国内的霜冰检测技术受限于技术不成熟或成本高等原因，很难在冰箱中实际运用，所以从90年代风冷冰箱出现以来，冰箱除霜方法一直没有太大改进。在国际市场上，亦尚无良好的冰箱除霜解决方案。在澳大利亚，红外的检测设备已在使用于冰霜厚度探测，但价格极高，一直未能应用于冰箱等家电市场。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种结构简单、安装方便、成本低廉，可实时监测安装部位的结霜厚度，并在霜冰厚度超过设定值时给出除霜控制信号的冰箱光电式霜冰传感控制器。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
冰箱光电式霜冰传感控制器，包括安装在风冷型冰箱蒸发器管件上的控制器本体，控制器本体与信号调理电路相连，控制器本体内设置有发射导光孔、接收导光孔及引线密封槽，发射导光孔和接收导光孔的开孔处分别设置有两块透光密封板，控制器本体上设置有探测面板，所述透光密封板表面与探测面板齐平，发射导光孔内设置有发光二极管，接收导光孔内设置有光电二极管，发光二极管和光电二极管上的电极焊接线缆，且与信号调理电路相连。
作为优选，所述的信号调理电路包括发光驱动器、放大器、阈值设定器、比较器及控制器，所述发光驱动器用于给发光二极管提供恒定电流；放大器用于将光电二极管输出的光电流进行放大并转换成直流电压信号；阈值设定器用于提供稳定的电压基准；比较器用于判断冰霜厚度是否超出设定值并输出电平信号；控制器用于控制除霜器。
作为优选，所述的控制器本体的一端设置有卡槽和紧固螺栓，所述控制器本体卡接在风冷型冰箱蒸发器管件上。
作为优选，所述的透光密封板为透光塑料片。
作为优选，所述的探测面板与控制器本体的竖直侧壁之间形成小于90度的夹角。
冰箱光电式霜冰传感控制器的发光二极管发射出的光，经发射导光孔传输，透过透光密封板到达传感器探测面板。传感器探测面板表面无霜冰时，发射光将射入空气中。当传感器探测面板表面上有霜冰时，光在霜冰层内发生诸如反射、散射、透射、吸收等一系列作用，其中在霜冰层内的散射光和反射光透过透光密封板，经接收导光孔，作用在光电二极管上，光电二极管将接收到的光强信号转换成光电流信号，由信号调理电路放大、比较处理。
光电二极管输出光电流的大小与传感器探测面板表面的霜冰厚度相关；实际试验已经证明，在霜冰厚度为0~5mm时，信号调理电路中的放大器输出电压的幅值，与传感器探测面板上的霜冰厚度之间有一一对应关系，通过阈值设定器可设定除霜需要的霜冰厚度，当传感器探测面板表面的霜冰厚度大于设定的阈值时，比较器输出低电平，控制器启动除霜；当传感器探测面板表面的霜冰被除掉时，比较器输出高电平，控制器停止除霜。
本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本装置可以实时、准确地测量冰箱冷冻室内蒸发器管件上的霜冰厚度，当测得结霜厚度大于设定值时可以启动除霜器进行除霜，当霜冰被除掉后，可控制停止除霜器的工作，从而改变现有冰箱应用定时器来控制除霜产生的误判率高的问题，能达到节能的功效，具有很高的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的装配结构示意图。
图2是本实用新型的内部结构示意图。
图3是本实用新型的信号调理电路框图。
图4是本实用新型的放大器输出电压值与霜冰厚度关系图。
图5是本实用新型的信号调理电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图1至附图5与具体实施例对本实用新型作进一步详细描述：
实施例1
冰箱光电式霜冰传感控制器，如图1至图5所示，包括安装在风冷型冰箱蒸发器管件1上的控制器本体2，控制器本体2与信号调理电路相连，控制器本体2内设置有发射导光孔3、接收导光孔4及引线密封槽5，引线密封槽5在传感器的引线出口处，可灌胶密封；发射导光孔3和接收导光孔4的开孔处分别设置有两块透光塑料片6，透光塑料片6可用胶粘接在探测面板7相应的凹槽内，控制器本体2上设置有探测面板7，透光塑料片6表面与探测面板7齐平，发射导光孔3内设置有发光二极管31，接收导光孔4内设置有光电二极管41，发光二极管31和光电二极管41上的电极51焊接线缆，且与信号调理电路相连。
信号调理电路包括发光驱动器8、放大器9、阈值设定器10、比较器11及控制器12，所述发光驱动器8用于给发光二极管31提供恒定电流；放大器9用于将光电二极管41输出的光电流进行放大并转换成直流电压信号；阈值设定器10用于提供稳定的电压基准；比较器11用于判断冰霜厚度是否超出设定值，当放大器9输出的直流电压信号的幅值小于阈值设定器10设定的阈值，表明霜冰厚度超出设定值，比较器11输出低电平信号，控制器12启动除霜；当放大器9输出的直流电压信号的幅值大于阈值设定器10设定的阈值，表明霜冰已被除掉，比较器11输出高电平信号，控制器12停止除霜；控制器12用来控制冰箱已有的除霜器13。
控制器本体2的一端还设置有卡槽21和紧固螺栓22，所述控制器本体2卡接在风冷型冰箱蒸发器管件1上。
探测面板7与控制器本体2的竖直侧壁18之间形成小于90度的夹角。
从图4可看出，本实用新型传感器探测面板上的霜冰厚度与比较器11的电压输出值呈单一的对应关系。根据图4所示，每一个需要设定的霜冰厚度阈值，都对应一个电压阈值，可通过信号调理电路中的阈值设定器10设定。
通过本装置可以实时、准确地测量冰箱冷冻室内蒸发器管件上的霜冰厚度，当测得结霜厚度大于设定值时可以启动除霜器进行除霜，当霜冰被除掉后，可控制停止除霜器的工作，从而改变现有冰箱应用定时器来控制除霜产生的误判率高的问题，能达到节能的功效，具有很高的实用性。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (5)
1. 冰箱光电式霜冰传感控制器，包括安装在风冷型冰箱蒸发器管件（1）上的控制器本体（2），其特征在于：所述的控制器本体（2）与信号调理电路相连，控制器本体（2）内设置有发射导光孔（3）、接收导光孔（4）及引线密封槽（5），发射导光孔（3）和接收导光孔（4）的开孔处分别设置有两块透光密封板（6），控制器本体（2）上设置有探测面板（7），所述透光密封板（6）表面与探测面板（7）齐平，发射导光孔（3）内设置有发光二极管（31），接收导光孔（4）内设置有光电二极管（41），发光二极管（31）和光电二极管（41）上的电极焊接线缆，且与信号调理电路相连。
2. 根据权利要求1所述的冰箱光电式霜冰传感控制器，其特征在于：所述的信号调理电路包括发光驱动器（8）、放大器（9）、阈值设定器（10）、比较器（11）及控制器（12），所述发光驱动器（8）用于给发光二极管（31）提供恒定电流；放大器（9）用于将光电二极管（41）输出的光电流进行放大并转换成直流电压信号；阈值设定器（10）用于提供稳定的电压基准；比较器（11）用于判断冰霜厚度是否超出设定值并输出电平信号；控制器（12）用于控制除霜器。
3. 根据权利要求1所述的冰箱光电式霜冰传感控制器，其特征在于：所述的控制器本体（2）的一端设置有卡槽（21）和紧固螺栓（22），所述控制器本体（2）卡接在风冷型冰箱蒸发器管件（1）上。
4. 根据权利要求1所述的冰箱光电式霜冰传感控制器，其特征在于：所述的透光密封板（6）为透光塑料片。
5. 根据权利要求1所述的冰箱光电式霜冰传感控制器，其特征在于：所述的探测面板（7）与控制器本体（2）的竖直侧壁之间形成小于90度的夹角。
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