CN204831563U - 红外传感装置及冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种红外传感装置及冰箱。该红外传感装置包括：外壳，其内限定有容纳空间且形成有红外透射窗口；罩板，由红外透射材料制成，其设置在红外透射窗口处，以允许红外线透射至容纳空间中；红外传感器，设置在容纳空间中，配置成接收从红外透射窗口透射的红外线，且将其的辐射能转换为红外测温信号；红外传感器的接收端面与罩板相隔预定距离或贴附于罩板设置，以允许从罩板透射的红外线经由接收端面射入红外传感器中；以及发光部件，配置成在红外测温信号表征的温度超过预定温度阈值时提供光学指示。本实用新型的红外传感装置通过设置发光部件，在红外传感器检测的温度超过预定温度阈值时提供光学指示，从而可对用户进行提醒。

Description

红外传感装置及冰箱

技术领域

本实用新型涉及红外传感技术领域，特别是涉及一种红外传感装置及具有该红外传感装置的冰箱。

背景技术

红外传感器是利用红外线为介质的测量系统，其能够检测物体发射的红外线并将其转换成电信号输出。通常，红外传感器包括形成有开口的壳体、设置在开口处的接收端面、以及设置于壳体中的红外传感元件和信号处理电路等。其中红外传感元件用于将穿过接收端面的红外线的辐射能转换为电信号，信号处理电路用于将电信号进行处理以输出红外测温信号。

在冰箱的箱体内部通常布置有红外传感器，用于对箱体内部各个位置的温度进行感测以形成测温信号，以此作为冰箱自动控制的重要输入参数。然而目前红外传感器感测的温度对于用户而言并不直观，用户体验较差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要针对现有技术中存在的上述缺陷之一，提供一种红外传感装置，其可在检测的温度超过预定温度阈值时提供光学指示。

本实用新型另一个目的是要提供一种具有该红外传感装置的冰箱。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于冰箱的红外传感装置，包括：

外壳，其内限定有容纳空间且形成有红外透射窗口；

罩板，由红外透射材料制成，其设置在所述红外透射窗口处，以允许预定波长范围的红外线透射至所述容纳空间中；

红外传感器，设置在所述容纳空间中，配置成接收从所述红外透射窗口透射的红外线，且将接收到的红外线的辐射能转换为红外测温信号；其中所述红外传感器的接收端面与所述罩板相隔预定距离或贴附于所述罩板设置，以允许从所述罩板透射进入所述容纳空间的红外线经由所述接收端面射入所述红外传感器中；以及

发光部件，配置成在所述红外测温信号表征的温度超过预定温度阈值时提供光学指示。

可选地，所述发光部件包括：

发光元件，设置在所述外壳内，配置成在所述红外测温信号表征的温度超过所述预定温度阈值时通电发光；和

透光部，形成在所述外壳上，以使所述发光元件通电时发出的光线经由所述透光部透射至所述外壳外部。

可选地，所述发光元件为LED灯。

可选地，所述透光部由透光材料形成。

可选地，所述外壳包括：

具有一个轴向开口的筒体；和

用于封闭所述轴向开口的盖体，所述盖体具有沿轴向向外凸出的弧形表面，其上形成有凹槽，所述凹槽从距所述盖体的边缘部第一设定距离处的弧形表面朝接近其径向对侧边缘的方向延伸，且终止于距所述径向对侧边缘第二设定距离处的弧形表面，

所述红外透射窗口形成在所述凹槽的邻近所述径向对侧边缘的槽壁上；

所述透光部形成在所述凹槽周边，以在所述发光元件通电时形成围绕所述凹槽的发光环；

所述发光元件设置在所述筒体中，且朝向所述凹槽设置。

可选地，所述凹槽包括：

底部槽壁，自距所述盖体的边缘部第一设定距离处的弧形表面朝接近所述径向对侧边缘的方向沿轴向向内倾斜延伸，且所述底部槽壁的横向宽度沿所述底部槽壁的延伸方向渐缩；

端部槽壁，自所述底部槽壁的末端朝接近所述径向对侧边缘的方向沿轴向向外倾斜延伸，且终止于距所述径向对侧边缘第二设定距离处的弧形表面，所述端部槽壁与所述底部槽壁之间形成的夹角为钝角；和

两个横向槽壁，分别自所述底部槽壁的横向一侧边缘朝沿轴向向外的方向相互远离地倾斜延伸；

其中所述红外透射窗口形成在所述端部槽壁上。

可选地，所述发光元件设置在所述筒体内且朝向所述凹槽的底部槽壁设置。

可选地，所述底部槽壁朝向所述筒体的表面为沿轴向向外凸出的弧面，以增强导光性。

可选地，所述红外透射材料为导热率低于预定导热阈值的红外透射材料。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种冰箱，包括箱体和设置于所述箱体内的搁物装置，还包括：

前述的任一红外传感装置，设置于所述箱体的内壁上，且使所述红外传感装置的红外透射窗口朝向所述搁物装置的预定位置，以感测放置于所述搁物装置上的物品发出的红外线，从而确定所述物品的表面温度。

本实用新型的红外传感装置通过设置发光部件，在红外传感器检测的温度超过预定温度阈值时提供光学指示，从而可对用户进行提醒，以对用户的操作提供参考。

进一步地，本实用新型将红外传感器设置在具有红外透射窗口的外壳中，发光部件包括在外壳内部设置的发光元件和在外壳上的形成的允许光线通过的透光部，从而可使红外传感装置的各部分均限定在外壳中，形成一个整体件，结构紧凑，外形美观。

进一步地，本实用新型的红外传感装置将红外传感器设置在具有红外透射窗口的外壳中，且在红外透射窗口处设置由低导热率的红外透射材料制成的罩板，可避免红外传感器在冰箱中工作时，水蒸气在红外传感器的接收端面产生凝露，对测量造成不利影响。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的红外传感装置的示意性分解图；

图2是图1所示红外传感装置中的盖体的示意性俯视图；

图3是图1所示红外传感装置在组合状态时的示意性剖视图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的红外传感装置100的示意性分解图。如图1所示，红外传感装置100可包括红外传感器40，配置成接收红外线，且将接收到的红外线的辐射能转换为红外测温信号。红外传感器40具有接收端面44，其由红外透射材料形成，可允许预定波长范围的红外线透射至其内部。红外传感器40可与现有技术中的红外传感器一样，包括红外传感元件(图中未示出)和信号处理电路(图中未示出)等。其中红外传感元件用于将穿过接收端面44的红外线的辐射能转换为电信号，信号处理电路用于将电信号进行处理以输出红外测温信号。

特别地，本实用新型实施例的红外传感装置100还可包括外壳和罩板22。外壳内限定有容纳空间且形成有红外透射窗口24。在红外透射窗口24处可设置罩板22，其由红外透射材料制成，用于封闭红外透射窗口24，并允许预定波长范围的红外线透射至容纳空间中。红外传感器40的接收端面44朝向罩板22设置。红外传感器40的接收端面44可与罩板22相隔预定距离，例如相隔1mm、2mm、3mm等，或贴附于罩板22，以允许从罩板22透射进入容纳空间的红外线经由接收端面44射入红外传感器40中。特别地，本申请的发明人发现，当罩板22的厚度设置在0.2mm～0.4mm之间，特别是0.3mm时，可避免罩板22影响红外传感器40的感测精度。换句话说，当罩板22的厚度设置在0.2mm～0.4mm范围之外时，罩板22会影响红外传感器40的感测精度。

本申请的发明人还创造性地发现，使用低导热率的红外透射材料制作罩板22，可防止水蒸气在红外传感器40的接收端面44上形成阻碍红外线透射的凝露。由此，在优选的实施例中，用于形成罩板22的红外透射材料为导热率低于预定导热阈值的红外透射材料。在一些实施例中，前述的预定导热阈值可设置为0.3W/(m·K)。在优选的实施例中，可采用HDPE或硅胶制作罩板22。

特别地，红外传感装置100可包括发光部件，发光部件配置成在前述红外测温信号表征的温度超过预定阈值时提供光学指示。通过设置发光部件，在红外传感器检测的温度超过预定温度阈值时提供光学指示，从而可对用户进行提醒，以对用户的操作提供参考。预定温度阈值的设定可与红外传感装置100的工作环境有关。在一些实施例中，将红外传感装置100设置在冰箱箱体内用于检测箱体内部的温度时，该预设温度阈值例如可为35℃。在这样的实施例中，当用户将温度稍高(例如38℃)的食物放入冰箱箱体的某一区域时，对应该区域的红外传感装置100检测到该食物的温度超过预定温度阈值，则发出光学指示，提醒用户刚放置在相应区域处的食物温度稍高。用户观察到该光学指示后，出于冰箱节能的考虑，可能会选择将该食物从冰箱内取出，并在自然冷却至室温后再放置于冰箱内。

发光部件可包括发光元件60和透光部25。发光元件60设置在外壳内，配置成在红外测温信号表征的温度超过预定温度阈值时通电发光。透光部25形成在外壳上，或者说形成外壳的一部分，以使发光元件60通电时发出的光线经由透光部25透射至外壳外部。发光元件60优选为LED灯。透光部25由透光材料形成。透光部25形成外壳的部分区域，或者说外壳的部分区域由透光材料制成，由透光材料制成的这部分区域即为透光部25，即外壳的部分区域允许可见光透射。

图2是图1所示红外传感装置100中的盖体20的示意性俯视图；图3是图1所示红外传感装置100在组合状态时的示意性剖视图。为了更加清楚地描述红外传感装置100的结构，在图1～图3中示出了三维坐标系。其中，x轴表示外壳或盖体20或筒体10的轴向方向，y轴的箭头方向表示凹槽26的延伸方向，z轴表示凹槽26的宽度方向或者横向方向。

在具体的实施例中，外壳可包括具有一个轴向(参见图1中x轴方向)开口的筒体10和用于封闭轴向开口的盖体20，红外透射窗口24和透光部25均可形成在盖体20上；发光元件60设置在筒体10中，且朝向盖体20设置。

具体地，盖体20具有沿轴向向外(即沿盖体20的轴线方向向外，或者说朝盖体20的外侧，参照图中x轴的箭头方向)凸出的弧形表面21，其上形成有凹槽26。凹槽26从距盖体20的边缘部20a第一设定距离(对应图3中的a1)处的弧形表面21上朝接近其径向对侧边缘20b的方向(参照图中y轴的箭头方向)延伸，且终止于距径向对侧边缘20b第二设定距离(对应图3中的a2)处的弧形表面21上，红外透射窗口24形成在凹槽26的邻近径向对侧边缘20b的槽壁(即下文提到的端部槽壁268)上。在一些实施例中，第一设定距离a1可为0.5～1cm，第二设定距离a2可根据红外传感器40的大小进行设定，通常应使得红外透射窗口24与径向对侧边缘20b之间具有足够的空间安装红外传感器40。透光部25形成在凹槽26周边，以在发光元件60通电时形成围绕凹槽26的发光环。发光元件60设置在筒体10中，且朝向凹槽26设置。

如图2所示，凹槽26包括底部槽壁262、端部槽壁268、横向槽壁264以及横向槽壁266。其中，底部槽壁262自距盖体20的边缘部20a第一设定距离处的弧形表面21朝接近径向对侧边缘20b的方向沿轴向向内(即向盖体20内部)倾斜延伸。底部槽壁262的横向宽度(即垂直于底部槽壁262的方向，参照图中z轴的方向)沿底部槽壁262的延伸方向(参照图中y轴的箭头方向)渐缩，即底部槽壁262的邻近边缘部20a的横向宽度较大，远离边缘部20a的横向宽度逐渐缩小。端部槽壁268自底部槽壁262的末端朝接近径向对侧边缘20b的方向沿轴向向外(即向盖体20的外部)倾斜延伸，且终止于距径向对侧边缘20b第二设定距离处的弧形表面21。红外透射窗口24形成在端部槽壁268上。

另外，端部槽壁268与底部槽壁262之间形成的夹角优选为钝角(参见图3)，以防止底部槽壁262遮挡住红外透射窗口24的部分进光通路。两个横向槽壁(包括横向槽壁264和横向槽壁266)分别自底部槽壁262的横向一侧边缘沿轴向向外(即朝向盖体20外部)的方向相互远离地倾斜延伸。两个横向槽壁与端部槽壁268的连接部分可采用弧面过渡。端部槽壁268、横向槽壁264、横向槽壁266的远离底部槽壁262的端面(即端部槽壁268、横向槽壁264、横向槽壁266与弧形表面21的交线或者说端部槽壁268、横向槽壁264、横向槽壁266的末端)与底部槽壁262的邻近边缘部20a的边缘(即底部槽壁262与弧形表面21的交线或者说底部槽壁262的起始端)共同形成凹槽26的开口，进入外壳的容纳空间的红外线经由前述开口射入罩板22中。如图2所示，凹槽26的开口面积大于底部槽壁262面积，凹槽26自其底部槽壁262向上渐扩。

凹槽26在垂直于筒体10的轴线(即x轴)的平面上(即平行于yz平面)的投影轮廓(即底部槽壁262、端部槽壁268、横向槽壁264、横向槽壁266与弧形表面21的交线在yz平面内的投影轮廓或者说凹槽26的开口在yz平面内的投影轮廓)包括：邻近且凸向边缘部20a的第一弧线段26a、邻近且凸向径向对侧边缘20b的第二弧线段26b，以及分别连接第一弧线段26a和第二弧线段26b的同侧端部的两个直线段(直线段26c和直线段26d)。第一弧线段26a横向两端的距离略小于第二弧线段26b横向两端的距离。

发光元件60可设置在筒体10内且朝向凹槽26的底部槽壁262设置。发光元件60例如可通过卡扣的方式固定在筒体10的内部，还可在发光元件60的周边设置限位柱(图中未示出)以将发光元件60进一步固定在筒体10的内部。优选地，底部槽壁262朝向筒体10的表面为沿轴向向外凸出的弧面，以增强导光性，从而将发光元件60发出的光线更多地导入透光部25。

盖体20的红外透射窗口24的周缘可朝接近径向对侧边缘20b的方向延伸，以形成允许红外传感器40的接收端面44嵌入的安装槽，从而即使盖体20上形成有透光部25，红外传感器40的接收端面44也仅能接收从罩板22处透射的红外线。

此外，由于发光元件60设置在筒体10内且朝向底部槽壁262设置，透光部25设置在凹槽26周边，罩板22设置在端部槽壁268上，因此经由透光部25发出的光线也不会照射在罩板22上，从而可使发光元件60不影响红外传感器40的测温工作。

在进一步的实施例中，罩板22与盖体20可以采用一体成型工艺制作，即盖体20的整体采用HDPE或者硅胶制作，除了用于作为透光部25的区域和用于作为罩板22的区域(或者说用于形成红外透射窗口24的区域)外，盖体20的其他部分均涂覆有阻止红外线透射的薄膜。作为罩板22区域的厚度可设置为0.2mm～0.4mm，盖体20的其余部分可适当加厚以增强结构强度。在替代性实施例中，透光部25也可为组装在盖体20上的独立部件。例如，透光部25可固定嵌设在盖体20上形成的贯穿其内外表面的开口中，以与盖体20共同形成弧形表面21。

参见图3，在进一步的实施例中，红外传感装置100还可包括电热元件70，配置成可控地对外壳进行加热，以使罩板22上的凝露吸热蒸发。可以理解的是，电热元件70无需一直处于加热状态，可在红外传感器40停止工作时启动加热即可。电热元件70优选为电加热丝，电加热丝贴附在盖体20的内壁设置，在加热时热量将由盖体20传导至罩板22。

在一些实施例中，外壳还可包括安装板50，其设置在筒体10与盖体20的连接处，以便于将红外传感装置100安装于冰箱箱体的内壁(图中未示出)。当红外传感装置100安装在冰箱箱体的内壁上时，安装板50所在的平面(相当于yz平面)将与箱体的内壁平行，红外透射窗口24将朝向箱体内的预定区域。通过合理设定端部槽壁268与yz平面的夹角(直接关联红外透射窗口24与箱体内壁的夹角)，可对红外传感器40的感光范围的进行限制。同时，两个横向槽壁可阻挡来自z轴方向的红外光线进入红外传感器40，以缩小红外传感器40的感光范围，从而增强红外传感器40的感应精度。

本实用新型还提供了一种冰箱(图中未示出)，其包括箱体(图中未示出)和设置于箱体内的搁物装置(如搁物架)(图中未示出)，冰箱还包括上述任一实施例的红外传感装置100。红外传感装置100设置在箱体的内壁上，且使红外透射窗口24朝向搁物装置的预定位置设置，以使红外传感器40接收放置于搁物装置上的物品发出的红外线从而确定物品的表面温度。通常可在箱体内布置多个红外传感装置100，以使其感测范围覆盖搁物装置的不同位置，从而使其检测的温度信息更加准确。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种红外传感装置，其特征在于，包括：

外壳，其内限定有容纳空间且形成有红外透射窗口；

罩板，由红外透射材料制成，其设置在所述红外透射窗口处，以允许预定波长范围的红外线透射至所述容纳空间中；

红外传感器，设置在所述容纳空间中，配置成接收从所述红外透射窗口透射的红外线，且将接收到的红外线的辐射能转换为红外测温信号；其中所述红外传感器的接收端面与所述罩板相隔预定距离或贴附于所述罩板设置，以允许从所述罩板透射进入所述容纳空间的红外线经由所述接收端面射入所述红外传感器中；以及

发光部件，配置成在所述红外测温信号表征的温度超过预定温度阈值时提供光学指示。

2.根据权利要求1所述的红外传感装置，其特征在于，所述发光部件包括：

发光元件，设置在所述外壳内，配置成在所述红外测温信号表征的温度超过所述预定温度阈值时通电发光；和

透光部，形成在所述外壳上，以使所述发光元件通电时发出的光线经由所述透光部透射至所述外壳外部。

3.根据权利要求2所述的红外传感装置，其特征在于，

所述发光元件为LED灯。

4.根据权利要求2所述的红外传感装置，其特征在于，

所述透光部由透光材料形成。

5.根据权利要求4所述的红外传感装置，其特征在于，

所述外壳包括：

具有一个轴向开口的筒体；和

用于封闭所述轴向开口的盖体，所述盖体具有沿轴向向外凸出的弧形表面，其上形成有凹槽，所述凹槽从距所述盖体的边缘部第一设定距离处的弧形表面朝接近其径向对侧边缘的方向延伸，且终止于距所述径向对侧边缘第二设定距离处的弧形表面，

所述红外透射窗口形成在所述凹槽的邻近所述径向对侧边缘的槽壁上；

所述透光部形成在所述凹槽周边，以在所述发光元件通电时形成围绕所述凹槽的发光环；

所述发光元件设置在所述筒体中，且朝向所述凹槽设置。

6.根据权利要求5所述的红外传感装置，其特征在于，

所述凹槽包括：

底部槽壁，自距所述盖体的边缘部第一设定距离处的弧形表面朝接近所述径向对侧边缘的方向沿轴向向内倾斜延伸，且所述底部槽壁的横向宽度沿所述底部槽壁的延伸方向渐缩；

端部槽壁，自所述底部槽壁的末端朝接近所述径向对侧边缘的方向沿轴向向外倾斜延伸，且终止于距所述径向对侧边缘第二设定距离处的弧形表面，所述端部槽壁与所述底部槽壁之间形成的夹角为钝角；和

两个横向槽壁，分别自所述底部槽壁的横向一侧边缘朝沿轴向向外的方向相互远离地倾斜延伸；

其中所述红外透射窗口形成在所述端部槽壁上。

7.根据权利要求6所述的红外传感装置，其特征在于，

所述发光元件设置在所述筒体内且朝向所述凹槽的底部槽壁设置。

8.根据权利要求7所述的红外传感装置，其特征在于，

所述底部槽壁朝向所述筒体的表面为沿轴向向外凸出的弧面，以增强导光性。

9.根据权利要求1所述的红外传感装置，其特征在于，

所述红外透射材料为导热率低于预定导热阈值的红外透射材料。

10.一种冰箱，包括箱体和设置于箱体内的搁物装置，其特征在于，还包括：

如权利要求1～9中任一项所述的红外传感装置，设置于所述箱体的内壁上，且使所述红外传感装置的红外透射窗口朝向所述搁物装置的预定位置，以感测放置于所述搁物装置上的物品发出的红外线，从而确定所述物品的表面温度。