一種自清潔的光電霜厚傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自清潔的光電霜厚傳感器，包括減速電機、電機固定件、連接主體、定位光發(fā)射器、定位光接收器、軸套、毛刷、測霜光發(fā)射器、測霜光接收器、導熱件、傳感器固定件、前蓋板、后蓋板和頂蓋板。其中減速電機通過電機固定件安裝于連接主體側(cè)邊，毛刷固定于電機軸上，導熱件嵌套于連接主體底側(cè)的凹槽內(nèi)，導熱件頂部伸出連接主體內(nèi)側(cè)下表面，兩側(cè)分別放置測霜光發(fā)射器和測霜光接收器，頂端分設定位光發(fā)射器和定位光接收器，導熱件與傳感器固定件連接。連接主體為絕緣、絕熱材質(zhì)，導熱件為導熱材質(zhì)。本實用新型的效果在于：可穩(wěn)定、有效地對空氣源熱泵機組、熱泵型房間空調(diào)器等制冷裝置的霜厚進行直接測量，避免制冷裝置“誤除霜”事故的發(fā)生。
【專利說明】
一種自清潔的光電霜厚傳感器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種自清潔的光電霜厚傳感器，具體地說，是針對空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置，利用光電轉(zhuǎn)換技術，實現(xiàn)霜層厚度監(jiān)測，并利用毛刷掃霜方式實現(xiàn)傳感器自清潔，結合頂蓋板遮水措施，避免傳感器本身防水、排水、臟堵問題的傳感器。
【背景技術】
[0002]結霜是影響空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置供熱性能與運行性能的關鍵問題。霜層的生長增大了換熱器的傳熱熱阻，減小了空氣流量，必須進行除霜操作?，F(xiàn)有除霜控制法包括:1)定時除霜控制法;2)溫度-時間除霜控制法;3)室內(nèi)、室外雙傳感器除霜控制法;4)溫差-時間除霜控制法;5)空氣壓差除霜控制法;6)最大平均制熱量除霜控制法;7)制冷劑過熱度除霜控制法;8)風機電流和蒸發(fā)溫度聯(lián)合控制除霜法;9)綜合結霜指數(shù)(FI)進行判斷的除霜控制法；10)自修正除霜控制法;11)模糊智能控制除霜法.以上除霜控制方法，通過測量結霜條件如空氣溫度、冷表面的溫度等，或者通過測量結霜的副產(chǎn)物如盤管溫度的變化、制冷劑流量的變化等，作為除霜判斷的依據(jù)，而并非直接對霜層的存在及厚度進行測量。因此，空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置在實際運行中，經(jīng)常出現(xiàn)“有霜不除”和“無霜除霜”的“誤除霜”事故。光電轉(zhuǎn)換原理應用于霜層厚度的監(jiān)測具有不可替代的優(yōu)勢，但會由于防水、排水、臟堵問題導致信號失效，控制穩(wěn)定度不能保證。因此，為避免“誤除霜”事故的發(fā)生，需要一種可以對霜層厚度進行直接、準確、穩(wěn)定監(jiān)控的傳感器。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種自清潔的光電霜厚傳感器，是利用光電轉(zhuǎn)換原理，采用毛刷掃霜的方式保證其工作穩(wěn)定性、可靠性，用于空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置除霜控制的傳感器。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供的自清潔的光電霜厚傳感器，主要包括減速電機(I)、電機固定件(2)、連接主體(3)、定位光發(fā)射器(4)、定位光接收器(5)、軸套
(6)、毛刷(7)、測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)、導熱件(10)、傳感器固定件(11)、前蓋板(12)、后蓋板(13)、頂蓋板(14)。
[0005]連接主體(3)為具有長方體空腔的結構，連接主體(3)的一側(cè)面開有通孔，減速電機(I)通過電機固定件(2)固定在此孔內(nèi)，減速電機(I)的轉(zhuǎn)軸位于連接主體(3)空腔內(nèi)，毛刷(7)通過軸套(6)固定在減速電機(I)的轉(zhuǎn)軸上;連接主體(3)的底面外側(cè)開有凹槽，凹槽內(nèi)開有一通孔直通連接主體(3)內(nèi)腔;導熱件(10)—側(cè)面具有尖端凸起，相對的另一側(cè)面具有半圓柱型凹槽;傳感器固定件(11)的一側(cè)面設有半圓柱型凹槽，傳感器固定件(11)和導熱件(10)能夠通過螺栓固定連接，傳感器固定件(11)半圓柱型凹槽和傳感器固定件(11)的半圓柱型凹槽相對構成一圓柱孔，用于放置待測制冷裝置;導熱件(10)的尖端凸起通過連接主體(3)凹槽內(nèi)的通孔凸出在連接主體(3)空腔內(nèi)；在連接主體(3)空腔內(nèi)下底面導熱件
(10)尖端凸起的兩側(cè)分別放置固定測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)，測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)為對射式槽型光耦，測霜光發(fā)射器(8)通過條縫發(fā)射光信號，測霜光接收器(9)通過條縫接收測霜光發(fā)射器(8)發(fā)出的光信號，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器
(9)的條縫平行，且條縫下端均與導熱件(10)尖端凸起頂端平齊;在連接主體(3)空腔內(nèi)上頂面分別固定放置定位光發(fā)射器(4)、定位光接收器(5)，定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器
[5]具有均具有條縫，定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器(5)的條縫與測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)的條縫結構相同；測霜光發(fā)射器(8)的上面對應定位光發(fā)射器(4)，測霜光接收器(9)上面對應定位光接收器(5);毛刷(7)基本能與導熱件(10)的尖端凸起相對接;連接主體(3)空腔設有前蓋板(12)和后蓋板(13);前蓋板(12)和后蓋板(13)相對，前蓋板(12)和后蓋板(13)均垂直于連接主體(3)空腔側(cè)面、上頂面和下底面;定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器(5)固定在后蓋板(13)上，蓋板(13)設有條縫，通過條縫對毛刷(7)進行彈霜或垢;測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)固定于前蓋板(12)上。
[0006]在連接主體(3)上頂面的上面還蓋有一頂蓋板(14)，頂蓋板(14)帶有向下傾斜的邊緣，防止雨水以及環(huán)境濺落的化霜水等進入連接主體(3)。
[0007]本實用新型通過減速電機(I)轉(zhuǎn)軸帶動毛刷(7)轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳感器內(nèi)部測霜段的自清潔，測霜段是指由導熱件(10)頂端以及霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)構成的傳感器測霜的核心部位。其中減速電機(I)通過電機固定件(2)與連接主體(3)固定在一起，毛刷
[7]通過軸套(6)與減速電機(I)轉(zhuǎn)軸連接在一起，導熱件(10)嵌套于連接主體(3)的凹槽內(nèi)，連接主體(3)為“回”字形塊狀體，內(nèi)“口”字部分為空腔，導熱件(10)頂部伸出連接主體
(3)內(nèi)“口”字空腔下表面，導熱件(10)頂部兩側(cè)分別放置測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器
(9)，用于測量導熱件(10)頂部霜高，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)為對射式槽型光耦，測霜光發(fā)射器8通過條縫發(fā)射光信號，測霜光接收器9通過條縫接收測霜光發(fā)射器(8)發(fā)出的光信號，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)的條縫平行且條縫下表面與導熱件(10)頂部平齊，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)固定于前蓋板(12)，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)上側(cè)放置定位光發(fā)射器(4)、定位光接收器(5)，用于確定毛刷最終?？课恢茫ㄎ还獍l(fā)射器(4)、定位光接收器(5)條縫平行，固定于后蓋板(13)，后蓋板(13)條縫頂端高度一般低于毛刷(7)轉(zhuǎn)動軌跡，毛刷(7)轉(zhuǎn)動過程中清理完測霜段的霜或垢時，均于后蓋板
(13)條縫頂端進行彈霜或垢。頂蓋板(14)帶有向下傾斜的邊緣，固定于連接主體頂部，導熱件(10)與傳感器固定件(11)連接。所述連接主體(3)、傳感器固定件(11)為絕緣、絕熱材質(zhì)，導熱件(10)為導熱材質(zhì)。
[0008]本實用新型的有益效果是:(I)輸出電壓信號響應靈敏；(2)可實現(xiàn)傳感器自清潔，使之工作穩(wěn)定；(3)可有效控制空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置的除霜操作；(4)可避免空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置“誤除霜”事故的發(fā)生；(5)安裝方便、操作簡單、適用性強。
[0009]以下結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型自清潔的光電霜厚傳感器的結構示意圖，為主視圖的剖視圖:
[0011]圖中，I——減速電機、2——電機固定件、3——連接主體、4——定位光發(fā)射器、5 定位光接收器、6 軸套、7 毛刷、8 測霜光發(fā)射器、9 測霜光接收器、10 導熱件、11 傳感器固定件。
[0012]圖2、3分別是本實用新型自清潔的光電霜厚傳感器的前后蓋板示主視圖，圖4、5分別是頂蓋板的主視剖視圖和俯視圖:
[0013]圖中，12 前蓋板、13 后蓋板、14 頂蓋板。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本實用新型做進一步說明，但本實用新型并不限于以下實施例。
[0015]實施例1
[0016]由圖1?4所示的本實用新型的實施方式可知，自清潔的光電霜厚傳感器主要包括減速電機1、電機固定件2、連接主體3、定位光發(fā)射器4、定位光接收器5、軸套6、毛刷7、測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9、導熱件10、傳感器固定件11、前蓋板12、后蓋板13和頂蓋板14。
[0017]其中，減速電機I通過電機固定件2與連接主體3固定在一起，連接主體3為絕熱、絕緣材質(zhì)，可選用尼龍、電木等。毛刷7通過軸套6與減速電機I轉(zhuǎn)軸連接在一起，毛刷材質(zhì)應柔軟、耐磨。導熱件10嵌套于連接主體3的凹槽內(nèi)，連接主體3為“回”字形塊狀體，內(nèi)“口”字部分為空腔，導熱件10頂部伸出連接主體3內(nèi)“口”字空腔下表面，導熱件10材質(zhì)為導熱材質(zhì)，可選擇銅或鋁作為材料，導熱件10頂端兩側(cè)分別放置測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9，測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9為對射式槽型光耦，測霜光發(fā)射器8通過條縫發(fā)射光信號，測霜光接收器9通過條縫接收測霜光發(fā)射器8發(fā)出的光信號，測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9的條縫平行且條縫下表面與導熱件10頂部平齊，測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9固定于前蓋板12，測霜光發(fā)射器8、測霜光接收器9上側(cè)放置定位光發(fā)射器4、定位光接收器5，定位光發(fā)射器4、定位光接收器5條縫平行，固定于后蓋板13，后蓋板13條縫高度低于毛刷7轉(zhuǎn)動軌跡，使每次掃霜或垢后都進行彈霜或垢。頂蓋板14固定于連接主體頂部，頂蓋板14有向下角度的邊緣，以遮擋環(huán)境落水。
[0018]利用傳感器固定件11將導熱件10固定于換熱器管路上，使導熱件10與換熱管外壁面緊密接觸，當換熱器管壁結霜時，導熱件10的頂部也會結霜，此時測霜光接收器9的輸出電壓將發(fā)生相應變動，根據(jù)信號變化幅度可判斷空氣源熱栗機組、熱栗型房間空調(diào)器等制冷裝置的結霜程度，進而判斷是否應執(zhí)行除霜操作。機組除霜過程中，傳感器內(nèi)部通過減速電機I帶動毛刷7轉(zhuǎn)動，毛刷7轉(zhuǎn)動過程中對導熱件頂端進行掃霜，且由于后蓋板13條縫高度低于毛刷7轉(zhuǎn)動軌跡，因此每次毛刷7掃霜之后均會于后蓋板條縫頂端處進行一次彈霜，以保證霜盡量不在毛刷7上停留。除霜結束后，毛刷7通過定位光接收器5的信號判斷其位置，使其停靠于傳感器內(nèi)部上側(cè)，原理為當毛刷7正好擋住定位光發(fā)射器4的光信號時，定位光接收器5會輸出相應的電壓變化，從而判斷毛刷7此時正好處于傳感器內(nèi)部上側(cè)，此時停止對減速電機I的供電。在機組開始供暖之前，傳感器通過毛刷7轉(zhuǎn)動清理測霜光發(fā)射器4和測霜光接收器5之間的垢，以保證傳感器正式投入工作時的清潔狀態(tài)，保證測量精度。
【主權項】
1.自清潔的光電霜厚傳感器，其特征在于，主要包括減速電機(I)、電機固定件(2)、連接主體(3)、定位光發(fā)射器(4)、定位光接收器(5)、軸套(6)、毛刷(7)、測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)、導熱件(10)、傳感器固定件(11)、前蓋板(12)、后蓋板(13)、頂蓋板(14); 連接主體(3)為具有長方體空腔的結構，連接主體(3)的一側(cè)面開有通孔，減速電機(I)通過電機固定件(2)固定在此孔內(nèi)，減速電機(I)的轉(zhuǎn)軸位于連接主體(3)空腔內(nèi)，毛刷(7)通過軸套(6)固定在減速電機(I)的轉(zhuǎn)軸上;連接主體(3)的底面外側(cè)開有凹槽，凹槽內(nèi)開有一通孔直通連接主體(3)內(nèi)腔;導熱件(10)—側(cè)面具有尖端凸起，相對的另一側(cè)面具有半圓柱型凹槽；傳感器固定件(11)的一側(cè)面設有半圓柱型凹槽，傳感器固定件(11)和導熱件(10)能夠通過螺栓固定連接，傳感器固定件(11)半圓柱型凹槽和傳感器固定件(11)的半圓柱型凹槽相對構成一圓柱孔，用于放置待測制冷裝置;導熱件(10)的尖端凸起通過連接主體(3)凹槽內(nèi)的通孔凸出在連接主體(3)空腔內(nèi)；在連接主體(3)空腔內(nèi)下底面導熱件(10)尖端凸起的兩側(cè)分別放置固定測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)，測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)為對射式槽型光耦，測霜光發(fā)射器(8)通過條縫發(fā)射光信號，測霜光接收器(9)通過條縫接收測霜光發(fā)射器(8)發(fā)出的光信號，測霜光發(fā)射器(8)、測霜光接收器(9)的條縫平行，且條縫下端均與導熱件(10)尖端凸起頂端平齊;在連接主體(3)空腔內(nèi)上頂面分別固定放置定位光發(fā)射器(4)、定位光接收器(5)，定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器(5)具有均具有條縫，定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器(5)的條縫與測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)的條縫結構相同；測霜光發(fā)射器(8)的上面對應定位光發(fā)射器(4)，測霜光接收器(9)上面對應定位光接收器(5);毛刷(7)基本能與導熱件(1)的尖端凸起相對接;連接主體(3)空腔設有前蓋板(12)和后蓋板(13);前蓋板(12)和后蓋板(13)相對，前蓋板(12)和后蓋板(13)均垂直于連接主體(3)空腔側(cè)面、上頂面和下底面;定位光發(fā)射器(4)和定位光接收器(5)固定在后蓋板(13)上，蓋板(13)設有條縫，通過條縫對毛刷(7)進行彈霜或垢;測霜光發(fā)射器(8)和測霜光接收器(9)固定于前蓋板(12)上。2.根據(jù)權利要求1所述的自清潔的光電霜厚傳感器，其特征在于，所述連接主體(3)、傳感器固定件(11)為絕緣、絕熱材質(zhì)；導熱件(10)為導熱材質(zhì)。3.根據(jù)權利要求1所述的自清潔的光電霜厚傳感器，其特征在于，在連接主體(3)上頂面的上面還蓋有一頂蓋板(14)，頂蓋板(14)帶有向下傾斜的邊緣，防止雨水以及上方濺落的化霜水進入連接主體(3)。
【文檔編號】F25B47/00GK205641683SQ201620179904
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】王偉, 孫育英, 蓋軼靜, 白曉夏, 劉景東
【申請人】北京工業(yè)大學