CN219161921U - 一种油烟传感器及应用其的油烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油烟传感器，包括外壳，所述外壳内设置有发射红外光的发光元件，接收油烟颗粒反射或折射光线的光敏元件，外壳上嵌装有光学准直透镜和光学聚光透镜，光学准直透镜将发光元件发射的红外光变为光束，光学聚光透镜将油烟颗粒反射或折射的光线聚焦到光敏元件上，外壳一侧还安装有防污染支架，防污染支架的外形呈锥体状，其内部设置有与之外形相匹配的光路通道，光路通道较大一端与外壳可拆卸活动连接，较小一端为发射光束或接收光线的开口。本实用新型还公开了安装有该油烟传感器的油烟机。本实用新型提供的油烟传感器，其探测距离远，探测范围广，且检测结果更为精确，不易被油烟污染，提高用户对油烟机的使用体验。

Description

一种油烟传感器及应用其的油烟机

技术领域

本实用新型涉及油烟检测装置技术领域，具体是指一种油烟传感器及应用其的油烟机。

背景技术

吸油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器。现有的吸油烟机通过配置相应的油烟传感器，利用油烟传感器通过对油烟浓度进行实时检测，进而实现吸油烟机风量的自动调节和控制，提高了油烟机用户使用体验感，同时也节省了电能，进而推动了家电智能化使用。

传统的油烟传感器通常是安装于集烟罩上，由于目前油烟传感器大多采用红外光散射原理来达到识别油烟颗粒的目的，因此其检测区域及其有限，只有油烟经过传感器检测点或线才能实现检测，而真实油烟机中，油烟分布不集中，很难真实的体现油烟浓度。另外，红外光传感器极易受可见光干扰，因此不得不将油烟传感器置于油烟机内部环境中，而暴露在烟机内部环境中的油烟传感器易被油烟污染，导致油烟传感器检测的结果并不理想，很多时候会造成吸油烟机的误操作和频繁的档位切换，这严重影响了油烟传感器在油烟机的推广和使用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种探测距离远，探测范围广，且检测结果更为精确，不易被油烟污染的油烟传感器。

本实用新型的另一个目的在于提供使用上述油烟传感器的油烟机。

为了实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：一种油烟传感器，包括外壳，所述外壳内设置有发射红外光的发光元件，接收油烟颗粒反射或折射光线的光敏元件，外壳上嵌装有光学准直透镜和光学聚光透镜，所述光学准直透镜将发光元件发射的红外光变为光束，所述光学聚光透镜将油烟颗粒反射或折射的光线聚焦到光敏元件上，所述外壳一侧还安装有防污染支架，所述防污染支架的外形呈锥体状，其内部设置有与之外形相匹配的光路通道，所述光路通道较大一端与外壳可拆卸活动连接，较小一端为发射光束或接收光线的开口。

本技术方案的工作原理为：通过增设光学准直透镜，使得发光元件发出的红外光变成光束，如此增加了对烟雾深度和广度检测，从而提高油烟检测的精度，使得该油烟传感器能够对实时油烟浓度进行准确的检测。还通过设置椎体状的防污染支架，利用曲颈瓶原理，能够极大程度避免外部的油烟通过防污染支架的开口进入，污染内部的功能器件，影响检测精度。另外，本技术方案中发光元件发出的红外光的波长为946nm，该红外光对人肉眼不可见，发光元件和光敏元件都深藏于防油烟之架内部，因此不易受外界光影响，避免外部环境可见光对烟雾传感器的影响，进一步提高检测精度。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述外壳上还嵌装有避免光学准直透镜和光学聚光透镜被污染的保护片，所述保护片置于防污染支架与光学准直透镜和光学聚光透镜之间。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括将光学准直透镜和光学聚光透镜固定在外壳上的压盖，所述压盖置于保护片与光学准直透镜和光学聚光透镜之间。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述发光元件和光敏元件均安装在PCBA板上，且均位于PCBA板的同一侧，发光元件和光敏元件之间的间距为5~10mm，所述PCBA板固定安装在外壳内部，所述PCBA板上设置有发光驱动电路、信号处理电路、微处理器、以及控制线缆，所述微处理器通过发光驱动电路控制发光元件发出红外光，微处理器还通过信号处理电路控制光敏元件将光信号转换成电信号，微处理器还通过计算电信号得出油烟浓度，并通过控制线缆输出控制信号，所述控制线缆还为PCBA板的正常运作提供电力供给。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述外壳底部还设置与外壳可拆卸连接的底盖，所述底盖与PCBA板之间设置有屏蔽罩。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述外壳与防污染支架之间通过紧固螺钉固定，所述底盖、屏蔽罩、PCBA板通过贯穿三者的长螺钉与外壳固定。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述光学准直透镜将发光元件发射红外光变为圆柱形平行光束，所述圆柱形平行光束的直径为6~8mm。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述防污染支架内的光路通道中部设置有栅栏，所述栅栏中部设置有保证光路通道畅通的通孔，所述通孔的形状为两个圆相交。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述栅栏与保护片之间的距离为15mm~25mm，栅栏与防污染支架较小一端开口的距离为20mm~30mm。

本技术方案还提供了一种油烟机，所述油烟机的涡轮进风口的右下部安装有权利要求~任一项所述的油烟传感器，所述油烟传感器发出的光束与油烟机所在平面的夹角为5°~45°。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过增设光学准直透镜，使得发光元件发出的红外光变成光束，如此增加了对烟雾深度和广度检测，从而提高油烟检测的精度，使得该油烟传感器能够对实时油烟浓度进行准确的检测；

（2）本实用新型通过设置椎体状的防污染支架，利用曲颈瓶原理，能够极大程度避免外部的油烟通过防污染支架的开口进入，污染内部的功能器件，影响检测精度；

（3）本实用新型提供的烟雾传感器具有完全密封的结构，能够最大程度避免外部环境对烟雾传感器内部的元器件的影响，可以有效延长烟雾传感器的使用寿命，减少烟雾传感器的维护或维修成本；

（4）本实用新型中通过优化该烟雾传感器在油烟机的安装位置，使得该油烟传感器具有更强的抗污染性，且能够更为有效和灵敏的检测到油烟，进一步提高用户对油烟机的使用体验，适宜广泛推广应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本实用新型中油烟传感器的工作原理示意图

图2为本实用新型中油烟传感器的***结构示意图；

图3为本实用新型中油烟传感器的剖视图；

图4为本实用新型中油烟传感器的左视图；

图5为本实用新型中油烟机的结构示意图。

其中：1—外壳，2—发光元件，3—光敏元件，4—光学准直透镜，5—光学聚光透镜，6—防污染支架，61—栅栏，7—保护片，8—PCBA板，9—控制线缆，10—底盖，11—屏蔽罩，12—压盖，13—紧固螺钉，14—长螺钉，15—油烟颗粒。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实施例的主要结构，如图2，图3所示，包括外壳1，所述外壳1内设置有发射红外光的发光元件2，接收油烟颗粒15反射或折射光线的光敏元件3，其特征在于，外壳1上嵌装有光学准直透镜4和光学聚光透镜5，所述光学准直透镜4将发光元件2发射的红外光变为光束，所述光学聚光透镜5将油烟颗粒15反射或折射的光线聚焦到光敏元件3上，所述外壳1一侧还安装有防污染支架6，所述防污染支架6的外形呈锥体状，其内部设置有与之外形相匹配的光路通道，所述光路通道较大一端与外壳1可拆卸活动连接，较小一端为发射光束或接收光线的开口。

该油烟传感器的具体工作原理如图1所示，由发光元件2发光，经过光学准直透镜4后，光线变为一束光束，光束经过防油烟污染支架6后，光束射向油烟活动区域，当有油烟颗粒15经过光束时产生反射和折射光，反射和折射光依次经过防油烟污染支架6，经过光学聚光透镜5，反射和折射光被聚焦到光敏元件3，转化为微弱电信号，根据电信号的强弱，经过信号处理电路和复杂软件计算后，得出油烟浓度。发光元件2由微处理器通过发光驱动电路控制，光敏元件3由微处理器通过信号处理电路控制，将光信号转换成电信号，微处理器还通过计算电信号得出油烟浓度。光学准直透镜4的设置使得发光元件发出的红外光变成光束，如此增加了对烟雾深度和广度检测，从而提高油烟检测的精度，使得该油烟传感器能够对实时油烟浓度进行准确的检测。防污染支架6能够极大程度避免外部的油烟通过防污染支架的开口进入，污染内部的功能器件，影响检测精度。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步增设保护片，所述外壳1上还嵌装有避免光学准直透镜4和光学聚光透镜5被污染的保护片7，所述保护片7置于防污染支架6与光学准直透镜4和光学聚光透镜5之间。保护片7粘接在外壳1上，能够进一步阻挡外部油烟污染光学准直透镜4和光学聚光透镜5。保护片7的材质为透光材料，光线透过率大于90%，不会对光学准直透镜4和光学聚光透镜5的光路通道畅通造成影响。而且，保护片7的清洗相较于光学准直透镜4和光学聚光透镜5的清洗更为容易。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步增设压盖12，如图2，图3所示，还包括将光学准直透镜4和光学聚光透镜5固定在外壳1上的压盖12，所述压盖12置于保护片7与光学准直透镜4和光学聚光透镜5之间。光学准直透镜4和光学聚光透镜5呈一体结构，且嵌装在外壳1上，压盖12则能够进一步将光学准直透镜4和光学聚光透镜5固定在外壳1上。另外中部设置与光学准直透镜4和光学聚光透镜5匹配的通孔，不会遮挡光学准直透镜4和光学聚光透镜5的光路通道。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定外壳1内部的结构，如图2，图3所示，所述发光元件2和光敏元件3均安装在PCBA板8上，且均位于PCBA板8的同一侧，发光元件2和光敏元件3之间的间距为5~10mm，避免两者之间光路相互影响，所述PCBA板8固定安装在外壳1内部，所述PCBA板8上设置有发光驱动电路、信号处理电路、微处理器、以及控制线缆9，所述微处理器通过发光驱动电路控制发光元件2发出红外光，微处理器还通过信号处理电路控制光敏元件3将光信号转换成电信号，微处理器还通过计算电信号得出油烟浓度，并通过控制线缆9输出控制信号，所述控制线缆9还为PCBA板8的正常运作提供电力供给。控制线缆9焊接在PCBA板上并从外壳1相对于防污染支架6相对一侧延伸而出。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了外壳1的结构，如图2所，图3示，所述外壳1底部还设置与外壳1可拆卸连接的底盖10，所述底盖10与PCBA板8之间设置有屏蔽罩11。底盖10和外壳1间隙处留有点胶槽，传感器组装完成后打密封胶，保证整个传感器密封性，不受厨房烟雾水汽所影响。屏蔽罩11的设置能够避免外部电磁波对PCBA板8上的功能器件和电路元件造成不利影响。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定外壳1与其他结构的连接方式，如图2，图3所示，所述外壳1与防污染支架6之间通过紧固螺钉13固定，所述底盖10、屏蔽罩11、PCBA板8通过贯穿三者的长螺钉14与外壳1固定。防污染支架6两侧设置有螺钉安装孔，外壳1两侧设置有与之匹配的固定耳，紧固螺钉13贯穿固定耳，与螺纹安装孔螺纹连接，使得防污染支架6与外壳1实现可拆卸的固定连接。底盖10的四个角均设置有螺钉安装座，屏蔽罩11与PCBA板8均设置有与之相匹配的螺纹通孔，外壳1内侧同样设置有相应的螺钉安装座，四个长螺钉14分别贯穿底盖10、屏蔽罩11、PCBA板8，最终与外壳1内侧的螺钉安装座螺纹连接，将底盖10、屏蔽罩11、PCBA板8全部与外壳1固定。通过紧固螺钉13或者长螺钉14连接外壳1与其他结构，可以保证紧固密封的同时，实现可拆卸固定，后期维护较为方便。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定光学准直透镜4将发光元件2发射红外光变为光束的形状，所述光学准直透镜4将发光元件2发射红外光变为圆柱形平行光束，所述圆柱形平行光束的直径为6-8mm。经过光学准直透镜4聚集后的红外光为射线，理论上可以射无限远，只要光束中有烟雾颗粒经过，都可以检测，探测距离更远，控测范围更广。这里优选光束的形状为圆柱形平行光束，其他形状光束在能够实现同等检测情况下也可选取，只需调整光学准直透镜4的聚光形状即可，如三角形，正方形，长方形，梯形等形状的平行光束。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定防污染支架6的结构，如图3，图4所示，所述防污染支架6内的光路通道中部设置有栅栏61，所述栅栏61中部设置有保证光路通道畅通的通孔，所述通孔的形状为两个圆相交。增设栅栏61的目的在于进一步阻挡外部油烟通过防污染支架6前端的开口进入，栅栏61中部的通孔保证了光路通道的通畅，由于光学聚光透镜5的设置，因此不会影响光敏元件3对油烟的反射光或折射光的检测。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例9：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定栅栏61在防污染支架6内的位置，经过大量实验测试，所述栅栏61与保护片7之间的距离为15mm~25mm，栅栏61与防污染支架6较小一端开口的距离为20mm~30mm时，能够保证光路通道畅通的同时，最大程度避免外部油烟进入。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例10：

本实施例提供一种油烟机，如图5所示，所述油烟机的涡轮进风口的右下部安装有上述实施例所述的油烟传感器，所述油烟传感器发出的光束与油烟机所在平面的夹角为5°~45°。油烟传感器的安装位置为大部分油烟进入涡轮风扇的必经区域，大部分烟机涡轮风扇为顺时针转动，在涡轮离心力带动下，大部分油烟会是从烟机涡轮入风口靠左侧方位进入风扇。这样能保证传感器模块本身不置于主风道上，抗污染能力更强。同时也保证了油烟传感器的检测区域和主风道相重合，从而检测更灵敏有效。油烟传感器安装在油烟机内时，所述油烟传感器发出的光束与油烟机所在平面的夹角为5°~45°，原因是为了便于模块上的积油和水留出。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

可以理解的是，根据本实用新型一个实施例的油烟传感器或油烟机结构，例如发光元件2、光敏元件3和涡轮进风口等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种油烟传感器，包括外壳（1），所述外壳（1）内设置有发射红外光的发光元件（2），接收油烟颗粒（15）反射或折射光线的光敏元件（3），其特征在于，外壳（1）上嵌装有光学准直透镜（4）和光学聚光透镜（5），所述光学准直透镜（4）将发光元件（2）发射的红外光变为光束，所述光学聚光透镜（5）将油烟颗粒（15）反射或折射的光线聚焦到光敏元件（3）上，所述外壳（1）一侧还安装有防污染支架（6），所述防污染支架（6）的外形呈锥体状，其内部设置有与之外形相匹配的光路通道，所述光路通道较大一端与外壳（1）可拆卸活动连接，较小一端为发射光束或接收光线的开口。

2.根据权利要求1所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述外壳（1）上还嵌装有避免光学准直透镜（4）和光学聚光透镜（5）被污染的保护片（7），所述保护片（7）置于防污染支架（6）与光学准直透镜（4）和光学聚光透镜（5）之间。

3.根据权利要求2所述的一种油烟传感器，其特征在于，还包括将光学准直透镜（4）和光学聚光透镜（5）固定在外壳（1）上的压盖（12），所述压盖（12）置于保护片（7）与光学准直透镜（4）和光学聚光透镜（5）之间。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述发光元件（2）和光敏元件（3）均安装在PCBA板（8）上，且均位于PCBA板（8）的同一侧，发光元件（2）和光敏元件（3）之间的间距为5~10mm，所述PCBA板（8）固定安装在外壳（1）内部，所述PCBA板（8）上设置有发光驱动电路、信号处理电路、微处理器、以及控制线缆（9），所述微处理器通过发光驱动电路控制发光元件（2）发出红外光，微处理器还通过信号处理电路控制光敏元件（3）将光信号转换成电信号，微处理器还通过计算电信号得出油烟浓度，并通过控制线缆（9）输出控制信号，所述控制线缆（9）还为PCBA板（8）的正常运作提供电力供给。

5.根据权利要求3所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述外壳（1）底部还设置与外壳（1）可拆卸连接的底盖（10），所述底盖（10）与PCBA板（8）之间设置有屏蔽罩（11）。

6.根据权利要求5所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述外壳（1）与防污染支架（6）之间通过紧固螺钉（13）固定，所述底盖（10）、屏蔽罩（11）、PCBA板（8）通过贯穿三者的长螺钉（14）与外壳（1）固定。

7.根据权利要求1或2所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述光学准直透镜（4）将发光元件（2）发射红外光变为圆柱形平行光束，所述圆柱形平行光束的直径为6-8mm。

8.根据权利要求2所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述防污染支架（6）内的光路通道中部设置有栅栏（61），所述栅栏（61）中部设置有保证光路通道畅通的通孔，所述通孔的形状为两个圆相交。

9.根据权利要求8所述的一种油烟传感器，其特征在于，所述栅栏（61）与保护片（7）之间的距离为15mm~25mm，栅栏（61）与防污染支架（6）较小一端开口的距离为20mm~30mm。

10.一种油烟机，其特征在于，所述油烟机的涡轮进风口的右下部安装有权利要求1~9任一项所述的油烟传感器，所述油烟传感器发出的光束与油烟机所在平面的夹角为5°~45°。

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