本發(fā)明涉及加熱領(lǐng)域，具體涉及空間內(nèi)指定物體的加熱方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的室內(nèi)空間加熱方法為空調(diào)或者暖氣加熱。然而這些方法通常都會加熱室內(nèi)空間的所有物體，但人們希望的加熱對象通常是人自身又或者是室內(nèi)的生物體而不是房間內(nèi)全部物體，比如，冰箱和冰箱內(nèi)的東西通常不需被加熱，而在傳統(tǒng)的加熱方法中，這些物體都會被加熱。因此傳統(tǒng)的加熱方法會導(dǎo)致不需要被加熱的物體被加熱并因而導(dǎo)致能量浪費(fèi)。

其它一些加熱方法，如浴霸，則通過高功率白熾燈進(jìn)行加熱，這種方法會產(chǎn)生有很高亮度的可見光，不僅會產(chǎn)生視覺上的干擾而且可能對視網(wǎng)膜會帶來傷害，因而有潛在的危險，尤其不適合嬰幼兒使用，同時由于白熾燈發(fā)光角度大，實(shí)際照射到人體的能量比重低，因此同樣因?yàn)椴荒軐?shí)現(xiàn)定向加熱造成嚴(yán)重能量浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種只針對待加熱物體的加熱方法，通過選擇合適波長的光源，配套上控制系統(tǒng)，使得光源只照射待加熱物體從而實(shí)現(xiàn)只針對指定空間的加熱效果，從而實(shí)現(xiàn)能量的節(jié)約。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種針對空間內(nèi)指定物體的加熱系統(tǒng)和方法，它包括以下組件：1，配套有光學(xué)系統(tǒng)的光源系統(tǒng)，待加熱物體對光源的出射光波長有較強(qiáng)的吸收，同時光學(xué)系統(tǒng)確保光源的照射方向和發(fā)光角度以及光形可控。2，能夠追蹤待加熱物體位置的跟蹤系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，它能夠主動的或者被動的改變光源的照射方向；3，反饋系統(tǒng)，它能夠主動或者被動的判斷是否達(dá)到對待加熱物體的最佳加熱效果以及可能的優(yōu)化方案，并將結(jié)果主動或被動的通知控制系統(tǒng)從而使控制系統(tǒng)調(diào)整光源功率或者出光角度。同時光源發(fā)出光線的波長可以通過人為選擇成被加熱物體對此波長有較強(qiáng)吸收的波長，比如通過選擇LED的波長或者通過濾波的方法來剔除不需要的波長從而實(shí)現(xiàn)更好的加熱效果。

通過這種方法，新的系統(tǒng)可以只加熱空間內(nèi)指定方向上的物體，而不會加熱空間內(nèi)其他方向上的無關(guān)物體，從而實(shí)現(xiàn)能量的節(jié)約。

在大多數(shù)情況下，需要被加熱的物體為人體或者其他有生命特征的物體，此時可以通過選擇該生命體對應(yīng)的不可見光對生命體進(jìn)行加熱，從而有效避免視覺干擾，同時實(shí)現(xiàn)定向加熱。既可以節(jié)省能量，也可以不影響視覺判斷。

附圖說明

圖1表示豬皮膚在剛被加熱時的不同位置溫度和環(huán)境溫度，其中Channel 1 和4 代表環(huán)境內(nèi)不需要被加熱點(diǎn)的溫度，Channel 2 和3代表豬皮膚不同位置被加熱點(diǎn)的溫度。

圖2表示豬皮在被加熱1小時后的不同位置溫度和環(huán)境溫度的變化，其中Channel 1 和4 代表環(huán)境內(nèi)不需要被加熱點(diǎn)的溫度，Channel 2 和3代表豬皮膚不同位置被加熱點(diǎn)的溫度。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明旨在提供一種定向空間內(nèi)指定物體的加熱方式，以下為一具體實(shí)例。

需要加熱的物體為房間內(nèi)一可活動人體，設(shè)計一個基于LED光源的燈具系統(tǒng)，其芯片波長為940nm，其功率由一個輸出電流可調(diào)節(jié)驅(qū)動控制。其照射方向由一個馬達(dá)控制，其出光角度和出光光形由一個二次光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)。一個運(yùn)動感應(yīng)器會根據(jù)人體的移動來感應(yīng)人體的位置，并將位置信息交給控制系統(tǒng)并由控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)燈具系統(tǒng)的照射方向和照射角度。例如，當(dāng)人體距離燈具較近時，出光角度變大，從而能夠加熱整個人體；當(dāng)人體距離燈具較遠(yuǎn)時，出光角度變小，從而使光的大部分能量依然用來加熱人體，而不會浪費(fèi)過多光的能量照射在人體周圍的無關(guān)物體上。同時，整個系統(tǒng)還包括一個控制系統(tǒng)，來處理位置信息和其它系統(tǒng)要求信息，例如，人體可以通過一個遙控器讓控制系統(tǒng)在室溫較低時增加功率，而在室溫較高時，降低功率，人為控制燈具的照射方向等。整個系統(tǒng)還可以包括一個負(fù)反饋系統(tǒng)，這個系統(tǒng)收集系統(tǒng)的加熱效果信息，例如，照射方向是否在最佳的方向上，角度是否可以進(jìn)一步縮小或者需要增加，或者用紅外線探測器探測人體皮膚表面的溫度來判斷是否達(dá)到加熱效果等。通過這個燈具系統(tǒng)，使用者可以只需要加熱房間內(nèi)的人體，而無須加熱大量無關(guān)物體，從而節(jié)約能量。

下面的例子為基于以上思想所作的一個具體試驗(yàn)結(jié)果：

待加熱物體為房間內(nèi)一豬皮膚，豬皮的主要成分為水，試驗(yàn)中采用波長為940 nm的紅外線LED光源，水對此波長光線的吸收系數(shù)為 -26.7/米。發(fā)光角度根據(jù)距離豬皮的距離4cm選擇為45度。采用熱偶線檢測豬皮以及環(huán)境溫度變化。采用一個可調(diào)節(jié)電源控制輸出給LED的功率，根據(jù)電腦界面反饋的溫度信息來調(diào)控輸出給LED的功率以及LED的位置。

測量結(jié)果為：在LED功率為12W的情況下實(shí)現(xiàn)對豬皮膚的加熱，豬皮膚溫度在1小時之后上升8度，因?yàn)槭嵌ㄏ蚣訜?，豬皮周圍的環(huán)境溫度只平均增加0.3度。

以上方法為本發(fā)明的一項(xiàng)具體實(shí)施的介紹。對于加熱領(lǐng)域的技術(shù)人員，完全可以根據(jù)本發(fā)明的思想在具體實(shí)施方法上有所改變，本說明內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。