CN104408863A - 一种双光路火灾烟雾探测烟室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双光路火灾烟雾探测烟室，包括光学测量腔，所述光学测量腔由基座和上盖相互扣合形成，所述基座包括圆形底板、用于固定上盖的卡扣以及用于分别放置两个红外光发射器和一个红外光接收器的三个光座，所述上盖包括封盖、迷宫式隔离组件、外罩、连接迷宫式隔离组件和外罩的支承件以及与卡扣相扣合的突起卡槽，所述外罩的底部与圆形底板的内侧接触连接，所述迷宫式隔离组件的底部与圆形底板的内侧之间具有空隙。本发明能够让外界烟雾自由进入，减少探测器响应时间，有效屏蔽外界光源的干扰。

Description

一种双光路火灾烟雾探测烟室

技术领域

本发明涉及光电感烟探测器技术领域，具体是一种双光路火灾烟雾探测烟室。

 

背景技术

感烟火灾探测器是火灾报警系统中使用最多的探测器，常见的有离子感烟探测器和光电感烟探测器。离子感烟探测器对各种明火烟雾探测效果较好，对阴燃火烟雾也能探测，但是由于它容易受环境影响，误报警率较高，特别是由于使用了放射源（镅-241），容易对环境造成污染，现在已经逐渐淘汰了。前向散射式光电感烟探测器不存在环境污染问题，对阴燃火烟雾的探测性能优于离子探测器，但它对某些黑烟的探测效果较差。相对于前向散射式光电感烟探测器，后向散射式光电感烟探测器信号较弱，但对不同粒径信号的变化不像前向散射那么敏感，而且后向散射结构背景信号强，灵敏度不容易做得高，正是这样的缺点，限制了后向散射结构的发展。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种双光路火灾烟雾探测烟室，可以让外界烟雾自由进入，减少探测器响应时间并且有效屏蔽外界光源的干扰。

本发明的技术方案为：

一种双光路火灾烟雾探测烟室，包括光学测量腔，所述光学测量腔由基座和上盖相互扣合形成，所述基座包括圆形底板，所述圆形底板的内侧边缘区域一体设有用于固定上盖的卡扣，所述圆形底板的内侧中央区域一体设有用于分别放置两个红外光发射器和一个红外光接收器的三个光座，所述红外光接收器的光轴与其中一个红外光发射器的光轴之间呈钝角，与另一个红外光发射器的光轴之间呈锐角；

所述上盖包括封盖，所述封盖的内侧沿圆周方向一体设有迷宫式隔离组件，所述迷宫式隔离组件的下部外侧环绕有一外罩，所述外罩通过支承件与迷宫式隔离组件一体连接，所述外罩上一体设有与圆形底板上的卡扣相扣合的突起卡槽，所述外罩的底部与圆形底板的内侧接触连接，所述迷宫式隔离组件的底部与圆形底板的内侧之间具有空隙。

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，所述光座由封闭腔下部和用于容纳红外光发射器或红外光接收器的圆柱光道组成，所述圆柱光道的后半部一体设置在封闭腔下部上，所述迷宫式隔离组件上一体设有封闭腔上部，所述封闭腔上部与封闭腔下部扣合形成封闭腔。 

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，所述迷宫式隔离组件由若干个隔片对组成，所述隔片对由两个开口相对交错放置的L型隔片组成，所述L型隔片的拐角处圆弧过渡。

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，每个光座所在的圆形底板区域均开设有两个方形孔，用于穿设红外光发射器或红外光接收器的两个引脚，所述两个方形孔之间设有挡板。

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，所述圆形底板的外侧一体设有固定柱，所述固定柱用于将整个基座固定在印刷电路板上。

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，所述卡扣的高度与外罩的高度相同。

所述的双光路火灾烟雾探测烟室，所述圆柱光道的出口与置于圆柱光道中的红外光发射器或红外光接收器的光学面之间的距离为所述圆柱光道（15）的出口直径的3～5倍。

本发明的有益效果为：

1、将迷宫式隔离组件的底部与基座的圆形底板之间设计成具有空隙，这样当烟雾颗粒从迷宫式隔离组件的侧边进入时，可在上盖底部汇聚并直接进入光学测量腔，有效减少探测器的响应时间；迷宫式隔离组件的隔片形状设计，不仅有效屏蔽了外界光源的影响，而且更容易使烟雾颗粒进入测量腔，减少探测器响应时间；

2、为红外光发射器和红外光接收器设计专门的光道，可以保证红外光发射器和红外光接收器沿着光道轴线发射和接收，且配合封闭腔可有效屏蔽外界光源干扰；同时通过对光道孔径尺寸的优化设计，使得红外光发射器和红外光接收器能发射或接收到更加稳定的信号。 

附图说明

图1是本发明的烟室基座结构示意图；

图2是本发明的烟室上盖结构示意图；

图3是本发明的烟室基座与上盖扣合示意图一；

图4是本发明的烟室基座与上盖扣合示意图二。

 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

如图1～图4所示，一种双光路火灾烟雾探测烟室，包括光学测量腔，光学测量腔由基座1和上盖2相互扣合形成。基座1主要包括圆形底板11、四个用于固定上盖2的卡扣12、三个光座13和四个固定柱18。基座1通过四个固定柱18固定在具有电分析元件的印刷电路板上。圆形底板11的内侧中间设计成一个大的圆形网纹面，边缘做了倒圆角设计，以增加圆形底板11的强度。四个卡扣12的边缘也做了倒角设计，以增加卡扣12的强度，同时卡扣12的大尺寸设计有利于上盖2的拆卸操作。四个卡扣12和四个固定柱18分别沿圆周方向均布在圆形底板11的内侧和外侧，便于装配。

每个光座13均由一个封闭腔下部14和一个圆柱光道15组成，封闭腔下部14所在的圆形底板上，开设有两个用于穿过红外光发射器或红外光接收器两个引脚的方形小孔16，两个方形小孔16之间设计了一个挡板17，防止红外光发射器或红外光接收器的两个引脚接触而造成短路。封闭腔下部14的外侧141被设计成低于两侧142，这样便于红外光发射器或红外光接收器的安装。圆柱光道15由两个被差集去掉半个圆柱的长方体板143固定支撑，圆柱光道15被设计成刚好可以使红外光发射器或红外光接收器（图中未画出）直接嵌入其中，圆柱光道15可以起到固定红外光发射器和红外光接收器的作用，并保证红外光发射器沿圆柱光道15发射红外光，红外光接收器则沿圆柱光道15接收红外光。  

三个圆柱光道15的出口均设计为圆形，并与红外光发射器或红外光接收器保持一定的距离，由此形成相对较小的相应光线的孔径角，光线小孔径角的优点在于：其一，红外光发射器的光线几乎不会射到基座1的圆形底板11上；其二，红外光接收器不会受到基座1的情况的影响，这样，沉积在基座1上的灰尘颗粒不能干扰散射光。圆柱光道15的出口与红外光发射器或红外光接收器保持一定的距离，这样设计的另一优点是，由光穿透的光学表面处于较深的圆柱光道15内部，可以防止红外光发射器和红外光接收器被弄脏，保证光电元件的敏感度不变。

上盖2主要包括封盖21、迷宫式隔离组件22、外罩23、支承件24、四个突起卡槽25和三个封闭腔上部26。迷宫式隔离组件22沿圆周方向设置在封盖21的内侧，封盖21的外侧有一个圆台式突起，封盖21的边缘做了倒圆角，封盖21的内侧设计有网纹面。外罩23环绕在迷宫式隔离组件22的下部外侧，并通过支承件24与迷宫式隔离组件22一体连接。突起卡槽25设置在外罩23上，与圆形底板11上的卡扣12相扣合，起到防止上盖2转动的作用，也便于上盖2的对准扣合操作，外罩23的高度与四个卡扣12的高度相匹配，固定上盖2。支承件24连接着迷宫式隔离组件22和外罩23，起到固定联结作用。封闭腔上部26嵌在迷宫式隔离组件22内，与封闭腔下部14扣合形成封闭腔。封闭腔上部26与封闭腔下部14是采用嵌入式配置的，有效屏蔽了外界光源的影响。迷宫式隔离组件22的底部与外罩23的底部不在同一水平面上，当基座1与上盖2扣合时，外罩23的底部与圆形底板11的内侧接触连接，而迷宫式隔离组件22的底部与圆形底板11的内侧之间具有空隙，这样设计有利于当烟雾从侧边进入到达外罩23的底部时，能够直接汇聚在一起，直接进入由基座1和上盖2限定的光学测量腔，从而可以有效缩短探测器的响应时间。

迷宫式隔离组件22是圆周阵列设置的，由若干个隔片对组成，通过对隔片对的数目进行设置，即设置相邻一组的隔片对的夹角，保证两个红外光发射器的光轴都正对隔片的前棱，有效减少反射。隔片对是由一对“L”演变过来的，通过对形状和位置的设计，保证可以遮蔽外来光的进入，同时尽可能让烟雾颗粒容易进入，隔片转角设计成有弧度的曲面，相比突变的转角，更容易使烟雾颗粒进入光学测量腔，减少探测器响应时间。对着红外光发射器的隔片的前棱应尽可能地尖，使得只有少量的光照到这些棱上产生反射。圆形底板11和封盖21的内侧以及圆柱光道15的内侧都设计有网纹，而光学测量腔所有表面特别是隔片和网纹面都被磨光且起到黑色镜作用，目的是使投射光不发生漫反射，而只有定向的反射。

三个光座13的相对位置设置，要使得嵌入式安置在各自光座13内的两个红外光发射器和一个红外光接收器满足：红外光接收器的光轴与其中一个红外光发射器的光轴之间呈钝角，与另一个红外光发射器的光轴之间呈锐角。红外光发射器由于进入光学测量腔的烟雾散射且散射光的一部分投射到红外光接收器上，其中对于红外光发射器与红外光接收器的光轴之间呈钝角，进行前向散射，而对于光轴之间呈锐角，进行后向散射。这样设计的优点有两个方面：第一，阴燃和明火产生的烟雾在前向散射和后向散射上响应灵敏度不一样，采用前向散射和后向散射相结合的形式，保持对所有燃烧类型烟雾的高响应灵敏度；第二，不同燃烧类型的颗粒以及灰尘等干扰源的形貌特征以及尺寸是不一样的，导致其散射特性有区别，可以通过不同角度上的散射强度比值区分开来，从而提高探测器鉴别不同火灾类型以及抗误报能力。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种双光路火灾烟雾探测烟室，包括光学测量腔，所述光学测量腔由基座（1）和上盖（2）相互扣合形成，其特征在于：

所述基座（1）包括圆形底板（11），所述圆形底板（11）的内侧边缘区域一体设有用于固定上盖（2）的卡扣（12），所述圆形底板（11）的内侧中央区域一体设有用于分别放置两个红外光发射器和一个红外光接收器的三个光座（13），所述红外光接收器的光轴与其中一个红外光发射器的光轴之间呈钝角，与另一个红外光发射器的光轴之间呈锐角；

所述上盖（2）包括封盖（21），所述封盖（21）的内侧沿圆周方向一体设有迷宫式隔离组件（22），所述迷宫式隔离组件（22）的下部外侧环绕有一外罩（23），所述外罩（23）通过支承件（24）与迷宫式隔离组件（22）一体连接，所述外罩（23）上一体设有与圆形底板（11）上的卡扣（12）相扣合的突起卡槽（25），所述外罩（23）的底部与圆形底板（11）的内侧接触连接，所述迷宫式隔离组件（22）的底部与圆形底板（11）的内侧之间具有空隙。

2.根据权利要求1所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：所述光座（13）由封闭腔下部（14）和用于容纳红外光发射器或红外光接收器的圆柱光道（15）组成，所述圆柱光道（15）的后半部一体设置在封闭腔下部（14）上，所述迷宫式隔离组件（22）上一体设有封闭腔上部（26），所述封闭腔上部（26）与封闭腔下部（14）扣合形成封闭腔。

3.根据权利要求1所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：所述迷宫式隔离组件（22）由若干个隔片对组成，所述隔片对由两个开口相对交错放置的L型隔片组成，所述L型隔片的拐角处圆弧过渡。

4.根据权利要求1所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：每个光座（13）所在的圆形底板区域均开设有两个方形孔（16），用于穿设红外光发射器或红外光接收器的两个引脚，所述两个方形孔（16）之间设有挡板（17）。

5.根据权利要求1所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：所述圆形底板（11）的外侧一体设有固定柱（18），所述固定柱（18）用于将整个基座（1）固定在印刷电路板上。

6.根据权利要求1所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：所述卡扣（12）的高度与外罩（23）的高度相同。

7.根据权利要求2所述的双光路火灾烟雾探测烟室，其特征在于：所述圆柱光道（15）的出口与置于圆柱光道（15）中的红外光发射器或红外光接收器的光学面之间的距离为所述圆柱光道（15）的出口直径的3～5倍。