CN101388133A

CN101388133A - 光电式烟传感器及电子设备

Info

Publication number: CN101388133A
Application number: CNA2008101737359A
Authority: CN
Inventors: 水尾和洋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2009-03-18
Also published as: JP2009015630A; US20090009348A1

Abstract

本发明涉及一种光电式烟传感器及电子设备。该光电式烟传感器在壳体部件(1)所具有的底盖部(13)上形成有多个孔(14)，形成有该多个孔(14)的底盖部(13)具有如下功能：能够使烟向烟检测部(12)流入、流出，而且能够防止虫从烟检测部(12)外部侵入到烟检测部(12)内。因此，不用从外部在烟流入口上设置大的防虫网，能够顺畅地从烟检测部(12)的下方向烟检测部(12)内导入烟。

Description

光电式烟传感器及电子设备

技术领域

本发明涉及用于实现烟检测能力的高精度化和小型化的光电式烟传感器。

背景技术

目前，作为以检测烟或灰尘等为目的的光电式传感器，使用采用红外LED和硅光电二极管的反射型传感器和透过型传感器等。

这些光电式传感器中，为了配置受光、发光元件或使框体内部结构具有除去干扰光和除去杂散光的效果，进行了各种研究。

例如，日本特开2004-220155号公报的烟传感器中，为了减少向受光元件入射的干扰光，通过对发光元件和受光元件的光轴设置仰角，防止来自受光元件、发光元件附近的壳体下部的反射光的影响。与此同时，所述烟传感器中，为了减少来自壳体上部的反射光，具有三角突起状的光阱结构(光トラツプ耩造)。

然而，由于所述烟传感器中对光轴设置了仰角，传感器整体的厚度尺寸变大。

而且，由于所述烟传感器中是通过将引线型受光、发光元件的引线部弯曲来对光轴设置仰角，因此难以使用面安装型的受光、发光元件，这成为阻碍小型化的原因。

如所述现有的烟传感器那样，在采用使用了扩散反射光的光电式传感器且将光轴倾斜形成而配置的光学系统中，如果发光元件的前方存在有框体，则框体内部的反射大、杂散光多，因此存在必须扩大框体内部，烟传感器大型化的问题。

即，如果不减少框体内部的反射，来自烟的扩散反射光以外的干扰光和内部反射光入射至受光元件，成为不仅烟检测的精度降低，而且容易受到温度变化或干扰光等周围环境变化影响的烟传感器。而且，棱镜透镜等光学元件的使用和框体的大型化增加了成本。

而且，目前，光电式烟传感器存在着即使具有防虫网也大型化的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供能够谋求小型化、减少元件数量、低成本化、高精度化的光电式烟传感器。

本发明的光电式烟传感器，其特征在于：具有：壳体部件：该壳体部件包括导入烟的烟检测部和在该烟检测部周围配置、能够从所述烟检测部外部将射向所述烟检测部内的光遮光、并且使烟能够从所述烟检测部外部流入到所述烟检测部内的曲折部；发光部：该发光部朝向所述烟检测部发光；受光部：该受光部对由于所述烟检测部内的烟而导致散射的散射光进行受光；所述壳体部件具有形成有多个孔的底盖部，该多个孔能够防止虫从所述烟检测部外部侵入到所述烟检测部内，而且能够使烟向所述烟检测部流入以及从所述烟检测部流出。

根据本发明的光电式烟传感器，通过在所述底盖部上形成的多个孔，能够使烟从所述壳体部件的底盖部的下方向烟检测部内流入，并且使烟向烟检测部外部流出，而且通过所述底盖部，防止了虫从烟检测部下方侵入到烟检测部内。因此，根据本发明，不需从外部在烟流入口上设置大的防虫网，能够顺利地从烟检测部的下方向烟检测部内导入烟，谋求小型化、减少元件数、低成本化。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述壳体部件的所述底盖部、所述烟检测部和所述曲折部一体成型。

根据该实施形态的光电式烟传感器，通过将能够用作防虫网的底盖部、烟检测部和曲折部一体成型，壳体部件成为一个元件，因此能够实现进一步的小型化和元件数的削减、成本的削减。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述壳体部件具有向所述烟检测部内突出并且前端是锐角的多个突起部。

根据该实施形态的光电式烟传感器，通过所述多个突起部，能够减少烟检测部内的反射光(杂散光)。此外，不必在烟检测部内设置多个大的反射板作为防止杂散光的对策，避免了由于反射板的存在而阻碍烟流入烟检测部内和烟向烟检测部外部流出。此外，相比于提高壳体的高度来减少反射光强度的结构，能够实现薄型化。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述多个突起部中至少1个具有2个分支前端。

根据该实施形态的光电式烟传感器，突起部的2个分支前端之间的凹部形成光阱，能够防止杂散光在突起部的前端反射而向受光部入射。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述多个突起部中至少1个，与连接所述发光部和受光部的直线相交叉，并且从所述壳体部件的底盖部延伸至所述壳体部件的上端。

根据该实施形态的光电式烟传感器，通过与连接所述发光部和所述受光部的直线相交叉的突起部，能够防止从发光部射出的光直接照射受光部。此外，所述突起部是从所述壳体部件的底盖部延伸至所述壳体部件的上端，因此能够进一步切实地防止从发光部射出的光直接照射到受光部。而且，所述突起部，优选是多个突起部中最接近所述发光部的突起部。这种情况下，能够进一步切实地防止从发光部射出的光直接照射受光部。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述多个突起部中至少1个，不与连接所述发光部和受光部的直线相交叉，并且从所述壳体部件的底盖部延伸至所述发光部的上端水平线，所述发光部的上端比所述壳体部件的上端更接近所述底盖部。

根据该实施形态的光电式烟传感器，不与连接所述发光部和所述受光部的直线相交叉的突起部，由于延伸到比所述壳体部件的上端更靠近所述底盖部的所述发光部的上端水平线，因此不妨碍烟流入所述烟检测部，以及烟从烟检测部流出，而能够减少杂散光。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述多个突起部在所述烟检测部内突出的尺寸为达到由所述发光部发出光束的半值宽度区域的尺寸以下的尺寸。

根据该实施形态的光电式烟传感器，能够确保烟检测部中必要的烟检测区域，并且能够抑制由于发光部在不必要的宽区域内照射光而产生的杂散光。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述多个突起部在所述烟检测部内突出的尺寸为，达到所述受光部的受光视场区域的半值宽度区域的尺寸以下的尺寸。

根据该实施形态的光电式烟传感器，能够防止杂散光入射到受光部中，并且确保烟检测部中必要的烟检测区域。

此外，一实施形态的光电式烟传感器中，所述壳体部件具有位于所述受光部前方的遮光突起，防止在所述突起部或所述烟检测部内壁中的至少一方的反射光入射到所述受光部。

根据该实施形态的光电式烟传感器，通过所述遮光突起能够防止杂散光入射到受光部。

而且，所述遮光突起，优选为配置在受光部附近，具有达到所述受光部的视场范围的半值宽度区域长度以下的长度，并且能够确保烟检测部中必要的烟检测区域。而且，遮光突起的前端，优选具有约45度以下角度的尖的形状。入射到该遮光突起的内侧的光由于光阱效果能够防止入射到受光部，并且来自其他突起部的反射光由于入射到该遮光突起的外侧而被遮光，能够减少杂散光。

此外，一实施形态的电子设备，由于具备所述光电式烟传感器，能够谋求小型化、元件数的减少和低成本化。作为该电子设备的一例，举例有照明设备和空气调节装置等。

附图说明

图1A是本发明的光电式烟传感器的实施形态所具备的壳体部件1的俯视图。

图1B是所述壳体部件1的侧视图。

图1C式所述壳体部件1的仰视图。

图2是所述实施形态的分解图。

图3是所述实施形态的外观图。

图4是说明所述实施形态的烟检测动作的示意图。

图5是表示所述实施形态的壳体部件的烟检测部12附近状态的局部扩大俯视示意图。

图6是所述实施形态的壳体部件的剖面图。

发明的详细说明

通过以下的详细说明和附图能够更充分地理解本发明。附图仅用于说明，不限制本发明。

以下，通过图示的实施形态详细说明本发明。

图1A中，表示从上方向下方观察本发明的光电式烟传感器的实施形态所具备的壳体部件1的状态，图1B中，表示从侧面观察所述壳体部件1的状态，图1C中，表示从下方向上方观察所述壳体部件1的状态。此外，图2是本实施形态的光电式烟传感器的分解图，图3是表示从侧面观察本实施形态的光电式烟传感器的状态的外观图。

如图2、图3所示，该实施形态中，光电式烟传感器具有壳体部件1、安装在该壳体部件1的凸缘部2下表面的印刷基板3、和从上方安装在所述壳体部件1的曲折部5的树脂制盖6。印刷基板3上安装有作为发光部的发光二极管8和作为受光部的光电二极管9以及其他电器元件(未图示)。此外，图1C中，20是覆盖发光二极管8的发光元件盖，21是覆盖光电二极管9的受光元件盖。将发光二极管8和光电二极管9焊接安装在印刷基板3上之后，插入发光元件盖20和受光元件盖21。通过组装壳体部件1、树脂制盖6和印刷基板3而形成如图3所示的光电式烟传感器。

如图1A所示，所述壳体部件1的凸缘部2上，形成有曲折部(ラビリンス部)5。该曲折部5具有在圆周方向上隔着规定间隔而形成的多个V字状弯曲部11。该曲折部5的内侧形成为烟检测部12。该曲折部5将从烟检测部12外部射向烟检测部12内的光遮挡，并且能够使烟从烟检测部12外部流入到烟检测部12内。此外，如图4所示，该壳体部件1的烟检测部12中，配置有发光二极管8和光电二极管9，发光二极管8向烟检测部12内侧发出光L1，光电二极管9通过接受由烟检测部12内的烟4散射的散射光L2而检测烟。

此外，如图1C、图4所示，壳体部件1具有底盖部13，该底盖部13上形成有多个孔14。形成有该多个孔14的底盖部13能够相对于烟检测部12使烟流入、流出，并且具有防止虫从烟检测部12外部侵入到烟检测部12内的功能。因此，根据该实施形态，不需在烟的外部流入口上设置大的防虫网，能够从烟检测部12的下侧向烟检测部12内顺利导入烟，谋求小型化、薄型化、元件数的减少和低成本化。此外，通过底盖部13的孔14和所述曲折部5，能够形成使烟更有效地流动的烟流路。

此外，本实施形态中，将能够用作防虫网的底盖部13、烟检测部12和曲折部5一体成型。由此，壳体部件1形成为一个元件，能够进一步实现小型化、薄型化和元件数的削减和成本的削减。

此外，本实施形态中，如图5所示，壳体部件1具有向烟检测部12内突出的突起部16和18。突起部16从烟检测部12的内壁12A突出，为前端变细的形状，并且前端16A成尖锐的锐角。此外，所述突起部18具有两个分支前端18A和18B，这两个分支前端18A和18B成锐角状突出。此外，壳体部件1具有由从烟检测部12的内壁12A突出的、前端成锐角状突出的多个突起形成的突起群31。该突起群31具有的多个突起中，越是靠近光电二极管9的突起、突起尺寸越大。

通过所述2个突起部16、18，成为杂散光的光26、27被遮挡而防止形成杂散光，能够减少烟检测部12内的反射光(杂散光)，因此能够提高烟检测精度。此外，不需要在烟检测部12内设置多个作为杂散光对策的大反射板，而避免了由于反射板的存在而对烟向烟检测部内的流入和向烟检测部外部的流出形成阻碍。此外，与采用通过提高壳体高度来降低反射光强度的结构的情况相比，能够实现薄型化。

此外，所述突起部18的两个分支前端18A、18B之间的凹部18C形成光阱，能够防止杂散光26在突起部18的前端反射而入射到作为受光部的光电二极管9。

此外，本实施形态中，如图5所示，突起部18与连接发光二极管8和光电二极管9的直线交叉，因此能够防止从发光二极管8射出的光直接照射到光电二极管9。此外，如图6所示，突起部18从壳体部件1的底盖部13延伸至壳体部件1的上端，因此能够更切实地防止从发光二极管8射出的光直接照射到作为受光部的光电二极管9。而且，本实施形态中，突起部18与突起部16相比是靠近发光二极管8的突起部，因此能够更切实地防止从发光二极管8射出的光直接照射到光电二极管9。即，该突起部18不仅具有减少杂散光的作用，而且具有防止从发光二极管8射出的光直接照射到光电二极管9的作用。而且，从该发光二极管8向光电二极管9直接直线状行进的光与由反射而产生的杂散光相比强度高，因此通过使突起部18从壳体部件1的底盖部13延伸至壳体部件1的上端，切实地防止从发光二极管8射出的光通过突起部18的上方或下方而直接入射到光电二极管9。

该实施形态中，突起部18与曲折部5的V字状弯曲部11成为一体，从该V字状弯曲部11向烟检测部12内突出。

而且，本实施形态中，2个突起部16、18向烟检测部12内突出的尺寸为达到由所述发光二极管8发出的光束的半值宽度区域R1的尺寸。因此，确保烟检测部12中必要的烟检测区域，并且能够防止发光二极管8照射到过宽的区域而产生杂散光。而且，本实施形态中，由于所述2个突起部16、18向烟检测部12内突出的尺寸为达到所述光电二极管9的受光视场区域的半值宽度区域R2的尺寸，因此不仅能够防止杂散光向光电二极管9入射，并且能够确保烟检测部12中必要的烟检测区域。

此外，如图6所示，不与连接所述发光二极管8和光电二极管9的直线交叉的突起部16，从底盖部13延伸至比所述壳体部件1的上端更接近底盖部13的发光二极管8的上端平面UL。因此，该突起部16不会妨碍烟流入到烟检测部12，以及烟从烟检测部12流出，且能够减少杂散光。而且，图5中所示突起群31的各突起也从底盖部13延伸至发光二极管8的上端平面UL。

此外，本实施形态中，如图5所示，壳体部件1具有设置于所述光电二极管9前方的遮光突起22、23。而且，该遮光突起22、23也从底盖部13延伸至发光二极管8的上端平面UL。因此，遮光突起22、23不妨碍烟的流动，且能够防止突起部16、18、突起群31和烟检测部12的内壁12A的至少一方的反射光(杂散光)入射到光电二极管9。

此外，通过该遮光突起22、23和所述突起部16、18以及突起群31的多个突起，能够遮挡由烟反射而来的检测光以外的光29、光30、光33等，能够减少杂散光而提高检测精度。

而且，所述遮光突起22、23配置在作为受光部的光电二极管9附近而且长度为达到所述光电二极管9的视场范围的半值宽度区域的长度以下，能够确保烟检测部12中必要的烟检测区域。而且，遮光突起22、23的前端优选形成为约45°以下的角度的尖形状。由此，射到该遮光突起22、23内侧的光由于光阱效果能够容易防止入射到光电二极管9，并且来自其他突起部16、18的反射光由于射到该遮光突起22、23的外侧而能够被遮挡，能够减少杂散光。

而且，所述实施形态中具备2个突起部16、18，但也可以具有2个以上的突起部。但是，如果过多设置突起部，则成为妨碍烟流动的原因，因此优选采用必要的最小限度的突起部而能够有效遮挡光的结构。

此外，所述实施形态中，2个突起部16、18的突起尺寸是达到由所述发光二极管8发光光束的半值宽度区域R1的尺寸，但也可以采用未达到所述尺寸的尺寸。此外，所述实施形态中，2个突起部16、18的突起尺寸达到所述光电二极管9的受光视场区域的半值宽度区域R2的尺寸，但也可以采用未达到所述尺寸的尺寸。此外，根据具备所述实施形态的光电式烟传感器的照明设备和空气调节器等电子设备，能够谋求小型化、元件数减少和低成本化。

以上，尽管说明了本发明的实施形态，但很明显还可以作出各种变更。这样的变更不应当看作脱离本发明精神和范围，对于本领域技术人员来说不言自明的所有变更都包含在本发明的技术范围之中。

Claims

1、一种光电式烟传感器，其特征在于:具有:

壳体部件:该壳体部件包括导入烟的烟检测部和在该烟检测部周围配置、能够从所述烟检测部外部将射向所述烟检测部内的光遮挡、并且使烟能够从所述烟检测部外部向所述烟检测部内流入的曲折部；

发光部:该发光部朝向所述烟检测部发光；

受光部:该受光部接受由于所述烟检测部内的烟而散射的散射光；

所述壳体部件具有形成有多个孔的底盖部，

该多个孔能够防止虫从所述烟检测部外部侵入到所述烟检测部内，而且能够使烟向所述烟检测部流入以及从所述烟检测部流出。

2、如权利要求1所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述壳体部件的所述底盖部、所述烟检测部和所述曲折部被形成为一体。

3、如权利要求1所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述壳体部件具有向所述烟检测部内突出并且前端是锐角的多个突起部。

4、如权利要求3所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述多个突起部中的至少1个具有2个分支前端。

5、如权利要求3所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述多个突起部中的至少1个与连接所述发光部和受光部的直线相交叉，并且从所述壳体部件的底盖部延伸至所述壳体部件的上端。

6、如权利要求3至5中任一项所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述多个突起部中的至少1个不与连接所述发光部和受光部的直线相交叉，并且从所述壳体部件的底盖部延伸至所述发光部的上端水平部，所述发光部的上端比所述壳体部件的上端更接近所述底盖部。

7、如权利要求3至5中任一项所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述多个突起部在所述烟检测部内突出的尺寸为达到所述发光部所发出的光束的半值宽度区域的尺寸以下的尺寸。

8、如权利要求3至5中任一项所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述多个突起部在所述烟检测部内突出的尺寸为达到所述受光部的受光视场区域的半值宽度区域的尺寸以下的尺寸。

9、如权利要求3至5中任一项所述的光电式烟传感器，其特征在于:所述壳体部件具有位于所述受光部前方的遮光突起，该遮光突起防止所述突起部或所述烟检测部内壁中的至少一方的反射光入射到所述受光部。

10、一种电子设备，具有如权利要求1至5中任一项所述的光电式烟传感器。