一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，包括红外激光器、扩束准直模块、人体定位模块、波束扫描器和控制器，红外激光器、扩束准直模块、波束扫描器沿波束传播方向依次布置，红外激光器内置分光镜，通过分光镜出射多束波束，控制器分别与红外激光器、人体定位模块和波束扫描器连接。本发明专利技术实现了远距离定向热辐射采暖，通过波束偏转实现对人体动态追踪的持续稳定辐射，只对人员加热，不对周围环境加热，大幅降低采暖能耗。大幅降低采暖能耗。大幅降低采暖能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备


[0001]本专利技术涉及采暖
，具体涉及一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备。

技术介绍

[0002]现有的建筑冬季辐射采暖，例如地面辐射采暖和燃气红外线辐射采暖，利用供热介质加热换热器，产生热表面，热表面遵循黑体辐射规律向周围环境中的围护结构内表面、物体、人员等辐射换热，对整个空间加热形成采暖效果。建筑采暖的主要目的是实现人的热舒适性，目前的辐射采暖技术除了对人体，还对室内环境中的其他物体辐射，能耗大。且遵循黑体辐射规律的传统辐射方式，热辐射电磁波随距离的增加迅速衰减。定向辐射对远距离的人也实用，也适用于室外远距离辐射采暖。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于红外激光扩束定向辐射的追踪人体采暖设备，实现了远距离定向热辐射采暖，通过波束偏转实现对人体动态追踪的持续稳定辐射，只对人员加热，不对周围环境加热，大幅降低采暖能耗。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，包括红外激光器、扩束准直模块、人体定位模块、波束扫描器和控制器，红外激光器、扩束准直模块、波束扫描器沿波束传播方向依次布置，红外激光器内置分光镜，通过分光镜出射多束波束，控制器分别与红外激光器、人体定位模块和波束扫描器连接。
[0006]按照上述技术方案，扩束准直模块包括两个透镜，两个透镜沿波束传播方向依次布置于红外激光器和波束扫描器之间，可改变红外激光波束的发散角。
[0007]按照上述技术方案，扩束准直模块还包括滑动导轨，滑动导轨设置于红外激光器和扫描器之间，两个透镜设置于滑动导轨上，可沿滑动导轨来回移动。
[0008]按照上述技术方案，波束扫描器包括摆动扫描镜和执行器，执行器与摆动扫描镜连接，执行器带动摆动扫描镜旋转，执行器与控制器连接。
[0009]按照上述技术方案，透镜为平凸透镜。
[0010]按照上述技术方案，所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备还包括激光器热回收模块，红外激光器与激光器热回收模块连接。
[0011]按照上述技术方案，激光器热回收模块包括蒸发器，蒸发器设置于红外激光器内，蒸发器连接有热回收冷媒管，热回收冷媒管连接有热泵，热泵连接有冷凝器。
[0012]按照上述技术方案，人体定位模块为毫米波雷达。
[0013]按照上述技术方案，在激光器内部位于未扩束激光束与扩束透镜组之间安装分光镜。分光镜将入射光以指定比率分割为几条不同光束。
[0014]按照上述技术方案，采用平板分光镜。
[0015]按照上述技术方案，建筑内采暖区域内有n股人群，采暖辐射指标为x
0 kW/人，各股人群分别有Y1人，Y2人，
……
，Yn人，控制器通过定位模块获取人数统计数据(Y1+Y2+
……
+Yn)人反馈至红外激光器，控制器控制红外激光器变频，使红外激光器的总输出功率为x0*(Y1+Y2+
……
+Yn)kW，红外激光器通过分光镜将波束分成n股，分别照射至各股人群，产生x0*Y1 kW，x0*Y2 Kw，
……
，x0*YnkW的n股激光束。
[0016]在某一时刻，某建筑内有多股人群，以三股计，采暖辐射指标为x0 kW/人，分别有a人、b人和c人，毫米波雷达获取的人数统计数据a+b+c人反馈给激光器，控制激光器变频，总输出功率x0*(a+b+c)kW。人群数量3股和每个人群的人数a人、b人和c人反馈给分光镜组，产生x0*a kW，x0*b kW和x0*c kW的3股激光束。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术通过远距离传输红外电磁波束实现了远距离定向热辐射采暖，并通过雷达监测人员移动位置，通过波束偏转实现对人体动态追踪的持续稳定辐射，只对人员加热，不对周围环境加热，大幅降低采暖能耗；激光定向性好，可远距离传输，自由空间传输几乎无损，兼顾实现定向辐射和远距离辐射两种功能，还可应用在冬季室外远距离采暖，开辟了新的采暖领域。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例中基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备的结构示意图；
[0020]图中，1
‑
红外激光器，2
‑
蒸发器，3
‑
热回收冷媒管，4
‑
冷凝器，5
‑
热泵，6
‑
红外线激光束，7
‑
透镜，8
‑
机械扫描器，9
‑
执行器，10
‑
控制器，11
‑
滑动导轨，12
‑
追踪人体的红外激光束，13
‑
被辐射的人，14
‑
毫米波，15
‑
毫米波雷达。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。
[0022]参照图1所示，本专利技术提供的一个实施例中的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，包括红外激光器1、激光器热回收模块、扩束准直模块、人体定位模块、波束扫描器和控制器10，红外激光器1、扩束准直模块、波束扫描器沿波束传播方向依次布置，红外激光器1内置分光镜，通过分光镜出射多束波束，红外激光器1与激光器热回收模块连接，控制器10分别与红外激光器1、人体定位模块和波束扫描器连接；控制器10通过人体定位模块感知人员的位置后，控制器10控制红外激光器1通过分光镜分出多股波束，多股波束经扩束准直模块至波束扫描器10，各波束以一定直径的波束投送至被辐射的人，供其取暖，人体定位模块设置于人体取暖区域，用于检测定位人体位置。
[0023]进一步地，波束扫描器包括摆动扫描镜和执行器9，执行器9与摆动扫描镜连接，执行器9带动摆动扫描镜旋转，执行器9与控制器10连接。
[0024]进一步地，红外激光器1和扫描器之间依次布置有两个透镜7，红外激光器1、两个透镜7和扫描器依次沿同一直线布置。
[0025]进一步地，扩束准直模块还包括滑动导轨11，滑动导轨11设置于红外激光器1和扫
描器之间，两个透镜7设置于滑动导轨11上，可沿滑动导轨11来回移动。
[0026]进一步地，透镜7为平凸透镜。
[0027]进一步地，在激光器内部位于未扩束激光束与扩束透镜组之间安装分光镜。分光镜将入射光以指定比率分割为几条不同光束。
[0028]进一步地，采用平板分光镜。
[0029]进一步地，激光器热回收模块包括蒸发器2，蒸发器2设置于红外激光器1内。
[0030]进一步地，蒸发器2连接有热回收冷媒管3，热回收冷媒管3连接有热泵5，热泵5连接有冷凝器4；冷凝器4设置于另外一个采暖区域，进行供暖。
[0031]进一步地，人体定位模块为毫米波雷达15。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，包括红外激光器、扩束准直模块、人体定位模块、波束扫描器和控制器，红外激光器、扩束准直模块、波束扫描器沿波束传播方向依次布置，红外激光器内置分光镜，通过分光镜出射多束波束，控制器分别与红外激光器、人体定位模块和波束扫描器连接。2.根据权利要求1所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，扩束准直模块包括两个透镜，两个透镜依次布置于红外激光器和波束扫描器之间，可改变红外激光波束的发散角。3.根据权利要求2所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，扩束准直模块还包括滑动导轨，滑动导轨设置于红外激光器和波束扫描器之间，两个透镜设置于滑动导轨上，可沿滑动导轨来回移动。4.根据权利要求1
‑
3中任意一个所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，透镜为平凸透镜。5.根据权利要求1所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，波束扫描器包括摆动扫描镜和执行器，执行器与摆动扫描镜连接，执行器带动摆动扫描镜旋转，执行器与控制器连接。6.根据权利要求1所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备，其特征在于，所述的基于红外线激光的定向追踪人体辐射采暖设备还包括激光器热回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，王开强，陈波，闵恒，刘业炳，江龙，刘巍巍，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：