CN107063999A - 具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器。所述吸气式烟雾探测器可以包括基座、容纳在所述基座内的光学部件，所述光学部件容纳发射器和接收器；设置在基座和光学部件上以在其间形成光腔室的腔室盖。腔室盖可以捕获由发射器发射的光，并且在所述腔室盖内反射所捕获的光，同时避免所捕获的光的多次背反射。

Description

具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器
技术领域
本发明通常涉及吸气式烟雾探测器。更具体地，本发明涉及一种具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器。
背景技术
吸气式烟雾探测器在本领域中是已知的，同时已知的吸气式烟雾探测器包括在探测器的光腔室中的高灵敏度烟雾传感器。例如，在已知的吸气式烟雾探测器中使用的高灵敏度烟雾传感器比标准点式光电传感器灵敏10-50倍。
已知的吸气式烟雾探测器包括发射器和接收器。例如，发射器可以包括发射光的激光二极管或高效LED，以及接收器可以包括感测接收器，例如光电二极管。激光二极管可以与透镜和反射镜组合以输出具有高信噪比的光信号，以及感测接收器可以被由光腔室中的烟雾颗粒散射的光照射，从而触发报警信号。为了避免光电二极管的饱和，已知的光腔室被设计成使得由激光二极管发射的高强度光束不直接到达接收器。相反，发射的光束被投射到光阱(light trap)上，其中由第二监视接收器捕获光通量的一部分，以监视光学系统的正常操作。
所描述的具有这种高灵敏度烟雾传感器的光腔室的结构，以及本领域已知的其他结构，需要复杂且昂贵的制造工艺。此外，所描述的这些光腔室的复杂性影响校准过程的有效性和探测器的可再现性和可重复性。
据此，对具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器有持续不断的需求。
发明内容
本文所公开的实施例包括具有改进光腔室的吸气式烟雾探测器。根据所公开实施例，改进光腔室可以包括高灵敏度烟雾传感器，其可以具有可靠的校准过程。此外，包括光腔室的探测器可以是高度可再现的、高度可重复的、并且以简单和具有成本效益的方式制造。
在一些实施例中，本文所公开的光腔室可以包括集成到一个光学部件(例如，塑料光学部件)中的单个发射器和单个接收器。实际上，在一些实施例中，本文所公开的光腔室可以消除对任何反射镜、透镜或需要校准的其他光学装置的需求。
在一些实施例中，本文所公开的光腔室可以包括可允许烟雾容易进入腔室的对称盖。本文所公开的腔室盖还可以为高增益光学系统(包括光腔室和发射器、接收器、及其相关电子器件)提供可重复性方式以产生具有低清洁空气值的信号。在这方面，应当理解的是，清洁空气值是当光腔室清洁时从光电二极管放大级输出的信号的值。还应当理解的是，清洁空气值是发射器和接收器、其相关电子器件状态(发射器驱动器和光电二极管放大器)、以及光腔室本身之间的相互作用的结果。当输出信号的清洁空气值为低时，用于烟雾探测的信号值的范围可以很宽。
在一些实施例中，本文所公开的光腔室盖可以吸收由发射器发射的光的光通量，并且以可重复的方式在接收器上仅反射一小部分。为了以这种方式吸收和反射，腔室盖可以包括多个输入扇区部件，其捕获光并且以这样的方式在有角度的通道之间引导所捕获的光，以避免多次背反射。当由接收器发射的光的光通量被光腔室盖吸收时，只有少量的光照射光腔室的可沉淀灰尘和其他小物体的壁。因此，本文公开的光腔室可以对这种灰尘和污垢具有高免疫性。
本文所公开的光腔室可以包括光学部件(其可以包括发射器和接收器)、基座(例如塑料基座)和腔室盖。光学部件和基座可以形成光腔室的下部，并且在一些实施例中，光学部件可以包括如在2014年6月26日提交的题为“光学部件”的美国设计专利申请No.29/405060中公开的光学部件。该美国设计专利申请No.29/405060被转让给本申请的受让人，在此通过引用并入。
本文所公开的腔室盖可以形成光腔室的上部和侧部。如上所述，腔室盖可以包括多个输入扇形部件。在一些实施例中，输入扇形部件可以模块化并且可以具有重复结构以确保低方向性，同时便于烟雾容易进入腔室。还如上所述，腔室盖的输入扇形部件可以捕获光并且在有角度的通道之间引导所捕获的光，同时允许仅低且可再现的背反射，从而使得由接收器输出的清洁空气值低的信号。实际上，在一些实施例中，输出信号的清洁空气值可以用于高灵敏度光电传感器的可靠且有效的校准以及寿命操作监控。在一些实施例中，校准过程可以在制造过程结束时在高灵敏度传感器的生产单元中执行。
附图说明
图1是根据所公开实施例的腔室盖的第一内侧的透视图；
图2是根据所公开实施例的腔室盖安装在探测器上以形成光腔室的顶剖视图；和
图3是根据所公开实施例的腔室盖安装在探测器上以形成光腔室的侧剖视图。
具体实施方式
虽然本发明容许很多不同形式的实施例，但是在附图中示出并且将在本文中详细描述其具体实施例，应理解本公开被认为是本发明原理的示例。并不是为了将本发明限制为具体所示实施例。
图1是根据所公开实施例的腔室盖100的第一内侧的透视图。如图1所示，盖100可以包括平的环形盘110，其包括外同心环112和内同心环114。多个肋115可以如本领域技术人员所希望的那样在任何方向上横穿内同心环114，并且可以消除或衰减光腔室内的室顶板的光反射。
多个扇形部件113可以设置在外同心环112上，并且等距离地远离盘110从外同心环112突出，使得每个扇形部件113可以具有基本上相等的长度。扇形部件113可以具有不同的形状，但是可以相对于彼此成形和布置，以便在其间形成有角度的通道，该有角度的通道捕获光并且以这种方式引导所捕获的光以避免多次背反射。如图1所示，扇形部件113可以模块化，并且可以具有重复结构。例如，在一些实施例中，四个或八个扇形部件113的模块可以以重复方式设置在腔室盖100的外同心环112上。
图2是根据所公开实施例的腔室盖100安装在探测器200上以形成光腔室的顶剖视图，以及图3是根据所公开实施例的腔室盖100安装在探测器200上以形成光腔室的侧剖视图。如图2所示，本文所公开的实施例不受肋115横过腔室盖100的内同心环114的方向的限制。
还如图2和图3中所述，腔室盖100可以允许烟雾通过扇形部件113之间的空间进入光腔室，腔室盖布置在基座120和包括发射器132和接收器134的光学部件130上，从而形成光腔室。然而，应当理解的是，本文所公开的探测器的基座120和光学部件130并不限制本发明。相反，如本领域普通技术人员所希望的，本文所公开的腔室盖100可以安装在任何探测器、基座或光学部件上，或者与其连接。例如，本文所公开的腔室盖100可以安装在单通道或双通道吸气式模块中或者安装在包括光电传感器的探测器(例如，高灵敏度激光探测器)上。
在一些实施例中，本文所公开的腔室盖可以通过热塑性模制工艺制造。例如，当在专用压力机中引入高温和压力时，原始塑料的晶粒可以复制金属腔室的形状。在一些实施例中，光学部件和基座可以在单独的制造单元中制造，并且此后可以在光学部件在制造单元中时校准发射器和接收器(例如，高灵敏度光电传感器)。然后，如本领域已知的是，制造的光学部件、基座和腔室盖可以安装在吸气系统中用于探测器的最终组装。
虽然上面已经详细描述了一些实施例，但是其他修改是可能的。例如，上述逻辑流程不需要上述特定顺序，或连续顺序来实现期望的结果。可以为上述流程提供其他步骤或者从上述流程中移除步骤，同时可以向所述系统添加其他组件，或者从所述系统中移除组件。其他实施例可以在本发明的范围内。
从前述内容，将注意到的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以实现多种变化和修改。应当理解的是，不意在或应当推断关于特定系统或方法的限制。当然，旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这些修改。

Claims (10)

1.一种吸气式烟雾探测器，包括：
基座；
容纳在所述基座内的光学部件，所述光学部件容纳发射器和接收器；
设置在基座和光学部件上以在其间形成光腔室的腔室盖；
其中腔室盖捕获由发射器发射的光，并且在所述腔室盖内反射所捕获的光，同时避免所捕获的光的多次背反射。
2.如权利要求1所述的吸气式烟雾探测器，其中由发射器发射和由接收器接收的光不能通过反射镜或透镜。
3.如权利要求1所述的吸气式烟雾探测器，其中腔室盖是对称的。
4.如权利要求1所述的吸气式烟雾探测器，其中腔室盖包括设置在腔室盖的外同心环上并且延伸到光腔室中的多个扇形部件，并且其中多个扇形部件的相应扇形部件在其间形成有角度的通道。
5.如权利要求4所述的吸气式烟雾探测器，其中多个扇形部件中的每一个将所捕获的光引导到相应的有角度的通道中。
6.如权利要求4所述的吸气式烟雾探测器，其中多个扇形部件包括多个扇形部件模块，并且其中每个模块是基本上相同的，从而在外同心环上形成扇形部件的重复图案。
7.如权利要求4所述的吸气式烟雾探测器，其中多个扇形部件中的每一个具有相同的长度。
8.如权利要求4所述的吸气式烟雾探测器，其中多个扇形部件包括具有不同形状的扇形部件。
9.如权利要求1所述的吸气式烟雾探测器，其中腔室盖以可重复的方式将由发射器发射的光反射到光腔室中。
10.如权利要求1所述的吸气式烟雾探测器，其中腔室盖包括内同心环，并且其中多个肋横穿内同心环并且衰减光腔室内的光反射。
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