CN108460948B - 带有测量腔和用于共同地布置火灾传感器和至少一个另外的传感器的电路载体的火灾报警器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有电路载体和与环境空气连通的测量腔的火灾报警器。测量腔包括用于检测火灾特征参量的火灾传感器。测量腔容纳在火灾报警器的报警器壳体中。测量腔包括基体、对置的放置体和构造在它们之间的测量空间。基体构造用于安置在安装面上，尤其是安置在报警器基座上。电路载体以面对测量空间的内侧贴靠在放置体上。在与电路载体的内侧对置的外侧上布置有至少一个另外的分别用于检测火灾报警器的周围环境中的测量参量的传感器和/或用于将火灾报警器的运行显示以光学方式输出到火灾报警器的周围环境中的LED指示器。电路载体设置用于布置火灾传感器和至少一个另外的传感器和/或LED指示器。

Description

带有测量腔和用于共同地布置火灾传感器和至少一个另外的 传感器的电路载体的火灾报警器

技术领域

本发明涉及一种具有电路载体和与环境空气连通的测量腔的火灾报警器。测量腔包括用于检测火灾特征参量的火灾传感器。测量腔此外容纳在火灾报警器的报警器壳体中。测量腔包括基体、对置的放置体和构造在它们之间的测量空间。基体构造用于安置在安装面上，尤其是安置在报警器基座上。

测量腔也能够被称为探测单元。基体和放置体通常在安装的范围内拼接。

背景技术

由EP 0 588 232 A1公开了一种光学烟雾报警器，其中在辐射源与辐射接收器之间的光程中布置有至少一个平面光学元件。该元件能够要么是衍射元件，优选全息光学元件（HOE），要么是微型菲涅尔反射器（MFR）。

由申请人的带有申请登记号16189021.5的还没有公开的欧洲专利申请公开了一种烟雾报警器和一种用于监控烟雾报警器的方法。烟雾报警器包括用于识别相邻的对象的传感器件，其中借助传感器件可发送和接收超声波信号，并且其中接收的超声波信号可受到评估用以识别出对象。传感器件包括多个超声波发送器，多个超声波发送器以如下方式取向：使多个超声波发送器在运行时朝安装面的方向辐射，在安装面上安置有烟雾报警器。根据按照在那里的图10的在那里的实施方式，烟雾报警器的监控电路具有在超声波范围内的麦克风作为接收器，麦克风在背离安装面的方向上通常朝底部定向。麦克风例如能够是驻极体麦克风或者在硅技术（半导体技术）中的麦克风，其明显小于压电转换器。麦克风能够是很小的，从而其不显眼地布置在烟雾报警器的罩的下方。

由申请人的带有申请登记号15180045.5的还没有公开的欧洲专利申请公开了一种散射光烟雾报警器，其具有与环境空气连通的光学测量腔。光学测量腔容纳在报警器壳体内部并且通过基体和报警器壳体的报警器罩限界。在基体中容纳有优选平坦的电路载体。在该电路载体上与测量腔相邻地布置有在散射光布置中的发光二极管和光电传感器。发光二极管和光电传感器分别具有至少近似与电路载体正交地延伸的光轴，并且与报警器罩的限界测量腔的内侧对置。内侧的一部分具有镜面，其与发光二极管对置。镜面具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥与光电传感器的接收区域在测量腔内的第一散射光体积中相交。

火灾报警器通常是公知的。其以及根据本发明的火灾报警器能够构造用于联接报警器总线或报警器线。在火灾特征参量被探测到的情况下输出警告或警报讯息至报警器总线。两个讯息能够替选地或附加地通过无线电和/或在火灾报警器上以光学和/或声学方式输出。所观察的构造为点型报警器的火灾报警器能够替选地或附加地构造用于电池支持的独立运行。

发明内容

从此出发，本发明的任务是用于说明一种特别紧凑的火灾报警器。

本发明的另外的任务是用于说明一种火灾报警器，在该火灾报警器中，用于火灾报警器的EMV屏蔽的费用减少。

该任务利用根据本发明的主题解决。本发明的有利的实施方式在优选的实施方式中说明。

根据本发明，电路载体以面对测量空间的内侧贴靠在放置体上。在与电路载体的内侧对置的外侧上布置有至少一个另外的分别用于检测周围环境中的并且因此在火灾报警器外部的测量参量的传感器和/或用于将火灾报警器的运行显示以光学方式输出到火灾报警器的周围环境中的LED指示器。电路载体设置用于布置火灾传感器以及至少一个另外的传感器和/或LED指示器。

本发明的核心在于双重使用带有施布在那里的传感器的电路载体。在此，这些传感器的一部分、即火灾传感器是相邻的测量腔的一部分并且传感地朝测量腔取向。相反地，这些传感器的另一部分，即至少一个另外的传感器远离测量腔地朝火灾报警器的相邻的周围环境取向。

由此有利地不需要单独的线路来使传感器与电路载体电连接。这种线路必须经常手动焊接到电路载体上。

另外的优点是：通过将传感器直接安置在电路载体上，对传感器的EMV影响明显得到减小。尤其是在如下传感器中是这样的情况，其作为SMD构件构造用于直接安装在电路载体的表面上。在此，耗费的屏蔽措施能够取消。

另外的优点是：不再需要光导体来将从LED指示器发射的光以光学方式导出到火灾报警器的周围环境中。LED指示器设置用于周期地输出光脉冲，以便显示规定的运行准备状态和/或例如通过更快的闪烁显示存在火灾警告。

最后，根据本发明的火灾报警器能够以明显减小的制造和安装费用制造。

与环境空气连通的测量腔能够是光学测量腔，例如所谓的迷宫件。这种测量腔对于待探测的烟粒子和待探测的火灾气体，例如一氧化碳来说是可穿透的。另一方面，测量腔相对于直接的环境光屏蔽。光学测量腔能够基于散射光原理或消光原理。在该情况下，火灾传感器具有发光二极管和光电传感器作为光学测量腔的一部分。替选地或附加地，测量腔能够具有一个或多个气体传感器作为用于探测在火灾中常见的烟气的火灾传感器。这种火灾报警器也被称为烟气报警器。在该情况下，气体传感器，例如所谓的气体场效应晶体管伸入测量腔的测量空间中。

火灾传感器在此是火灾报警器的主传感器。

根据实施方式，报警器壳体包括基本壳体和报警器罩和至少一个构造在它们中间的进入开口。进入开口设置用于使火灾气体和烟粒子穿过进入火灾报警器的测量腔中。进入开口能够缝隙形地构造，例如带有在2至5mm的范围内的缝隙宽度。能够在报警器壳体中存在许多圆形的进入开口，其带有在2至10mm的范围内的直径。报警器罩具有远离火灾报警器地指向的罩外侧和对置的罩内侧。电路载体贴靠在罩内侧。替选地，电路载体以1.5cm的最大间距A与罩内侧间隔开。

此外，至少一个另外的传感器和/或LED指示器与报警器罩中的开口对置，或者伸入开口中或者穿过开口。

（中间）开口优选位于火灾报警器的中间定位上，尤其是位于报警器罩的顶点上。开口能够是留空部。留空部优选具有圆形的直径。直径尤其是在1至30mm的范围内，优选在3至15mm的范围内。

基体和报警器罩这两者能够分别是一体式的。它们优选是两个塑料压注件。在报警器罩中容纳的电路载体优选是平坦的电路板。

根据本发明的实施方式，火灾报警器具有布置在电路载体上的控制单元，优选微控制器。控制单元分别在信号技术或数据技术上与用于检测火灾特征参量的火灾传感器以及与至少一个用于检测各自的测量参量的传感器和/或与用于以光学方式输出运行显示的LED指示器连接。控制单元具有接口并且设定用于：通过接口检测各自的传感器信息，并且/或者在相对各自的检测的传感器测量值的不允许的偏差的情况下通过接口输出各自的警告讯息。

控制单元能够设定用于锐聚各自的警告讯息，并且作为警告讯息输出。控制单元此外能够设定用于在多标准报警器的意义下组合地评估和/或估量各自的警告讯息。控制单元最后能够设定用于考虑另外的传感器信号来检验火灾传感器信号的真实性。由此减少输出错误警告。

根据实施方式，至少一个传感器是温度传感器，并且尤其是用于检测火灾报警器处的紧邻的周围环境中的温度的热敏电阻。热敏电阻优选是所谓的NTC（用于负温度系数热敏电阻）。控制单元设定用于在超过由温度传感器检测的温度值、例如60º的情况下和/或在超过温度梯度、例如5º/分钟的情况下输出温度信息或警告讯息。

至少一个另外的传感器能够是光接收器，例如光电二极管。光接收器设置用于检测环境亮度。如果用于给火灾报警器供应能量的电池低于针对低的充电状态的电压值，那么控制单元设定用于：在低于由光电传感器检测的亮度值、例如10Lux的情况下在晚上抑制输出光学和/或声音警告讯息。

此外，至少一个另外的传感器能够是用于检测烟气浓度，尤其是一氧化碳的气体传感器。气体传感器例如是半导体气体传感器和优选是所谓的气体场效应晶体管。控制单元设定用于在超过最小气体浓度，例如300ppm一氧化碳的情况下输出气体信息和/或警告讯息。

至少一个另外的传感器能够是用于检测火灾报警器的周围环境中的明火或大火的热辐射传感器，尤其是热电堆（Thermopile）或测热计。控制单元设定用于在探测表征性的闪烁频率、例如在热辐射传感器的传感器信号中的8至20Hz的范围内的情况下输出火焰信息和/或警告讯息。热辐射传感器也能够是用于在火灾报警器的周围环境中检测例如人的运动的PIR传感器（用于被动红外线）。控制单元在该情况下设定用于在探测到对象运动的情况下输出运动信息或警告讯息。

最后，至少一个另外的传感器能够是用于接收来自火灾报警器的周围环境的超声波的麦克风。控制单元设定用于：随时间，例如在优选周期地由火灾报警器发送的且在火灾报警器的周围环境中的物体上反射的超声波的时间基准中评估由麦克风输出的麦克风信号。如果探测到的物体位于火灾报警器周围的预定的间距内，那么借助控制单元能够输出干扰讯息。如果麦克风信号超过最小水平，那么优选才输出干扰讯息，从而通常更小的和可忽略的对象的更小的麦克风水平能够被放弃。

麦克风能够替选地或附加地设置和构造用于接收来自火灾报警器的周围环境的噪音。控制装置能够在该情况下设定用于当由麦克风检测的噪音水平超过最小水平时输出噪音信息或警告讯息。

根据本发明的另外的实施方式，报警器罩具有在报警器罩的顶点中的（贯通的）开口。在此，电路载体的外侧与开口对置。顶点优选位于对称轴线上，尤其是火灾报警器的旋转对称轴线或结构主轴线上。火灾报警器通常具有大约旋转对称的结构形式。从该中间部位出发有利地能够实现火灾报警器周围的均匀的“全方位视野”。同时，在该中间部位上，有利地不依赖于方向的温度检测能够借助温度传感器实现。

根据本发明的另外的实施方式，报警器罩中的开口设有覆盖件，覆盖件对于在400nm至25μm的波长范围中的电磁辐射来说是透明的。透明的覆盖件能够由塑料或玻璃制造。覆盖件能够完全封闭开口。替选地，透明的覆盖件能够具有一个或多个贯通开口，以便能够实现使用于温度检测或火灾气体探测的环境空气穿过到达至少一个传感器。透明的覆盖件也能够成形为用于扩大光学检测范围的光学透镜。由此，在火灾报警器的更大的周围环境中的明火、大火或更大的对象、例如人的运动有利地是可检测到的。

根据另外的实施方式，在电路载体上至少布置有热辐射传感器。报警器罩中的开口设有仅对于在2至25μm的波长范围内的中红外线辐射来说透明的覆盖件。

由此，覆盖件在人的视觉可见范围内显得是看不透的，尤其是不透明的。透明的覆盖件例如能够由塑料制造，在塑料中引入有散射粒子。塑料能够替选地具有结构化构造，结构化构造散射可见光并且能够使大部分的中红外线辐射通过。利用“可见光”表示对于人来说在视觉上可觉察的大约380nm到780nm的波长范围。针对覆盖件的适当的材料例如由EP 2715 792 A1公知。

根据本发明的另外的实施方式，火灾传感器包括发光二极管和光电传感器。发光二极管和光电传感器为了根据散射光原理以光学方式探测烟雾而布置在散射光布置中。替选地或附加地，发光二极管和光电传感器为了根据消光原理以光学方式探测烟雾而相对置地布置。在该情况下，针对透射光测量的测量体积也位于测量腔的测量空间中。

发光二极管能够是单色发光二极管，其发送例如在380至1000nm的波长范围内的单色光。发光二极管能够是双色发光二极管，其构造用于为了根据双色原理探测烟雾而发送在380至540nm的第一波长范围内的第一光束或第一光锥和/或在750至1000nm的第二波长范围内的第二光束或第二光锥。通过对光电传感器信号的视颜色而定的评估能够实现所探测的烟粒子在其粒子大小方面的火灾技术分析并且因此能够确定烟类型。

根据本发明的另外的实施方式，发光二极管和光电传感器以光学方式朝测量空间内的共同的散射光体积取向。光电传感器如此布置在电路载体上，从而延伸通过火灾报警器的中心的主轴线或对称轴线延伸通过散射光体积和光电传感器。由此有利地能够实现尽可能不依赖于方向的烟雾探测。

根据本发明的特别有利的实施方式，发光二极管和光电传感器在电路载体上如此布置和取向，从而它们分别具有至少近似相对于电路载体正交地延伸的光轴。基体的内侧的一部分具有与发光二极管对置的镜面。镜面具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥与光电传感器的接收区域在测量腔的测量空间内的散射光体积中相交。镜面例如能够具有球面几何形状，其导致锐聚射入的光束。镜面能够是例如球、椭圆体或抛物面的表面的一部分。

镜面能够具有平坦的或凹的表面。镜面能够是银色的薄膜或由金属、例如由铝或钢构成的板材件。薄膜能够粘贴在基体的内侧上。板材件能够例如粘贴在该内侧上或者在压注基体时一起安置。镜面也能够是金属化的面，其例如借助喷镀法在真空中施加。镜面也能够是带有发光的或抛光的面的塑料镜子，其例如由黑色塑料构成。

将基体的内侧用作镜子或反射器以使由发光二极管相对电路载体正交地发送的穿过中间区域的光束在报警器壳体内部中转向，这能够有利地实现制造特别紧凑的和同时结构简单的火灾报警器。

在放置体中存在针对火灾传感器，例如针对发光二极管和光电传感器的空隙。放置体优选具有至少一个针对发光二极管和光电传感器的隔板、光阱和/或光吸收结构作为放置体的一体的部分或者成形这些部件。放置体优选是黑色的塑料压注件。放置体能够独立地设有黑色的涂漆。除了之前提到的空隙以外，放置体尤其是基本上覆盖电路载体的面对测量腔的测量空间的整个内侧。电路载体因此如在三明治中那样位于放置体与报警器罩之间。这能够有利地实现特别紧凑的结构方式和另外的传感器和LED指示器在电路载体上的简单的整合。电路载体以有利的方式与报警器罩直接相邻，并且因此也与火灾报警器外的待监控的周围环境相邻。

报警器罩例如能够具有球形的拱曲的结构形式或者带有圆形的平坦的底部的柱形盖的形式。报警器罩通常由白色的塑料制造。

根据本发明的另外的实施方式，基体的内侧的一部分具有聚焦元件，聚焦元件与光电传感器对置并且具有这样的聚焦几何形状，从而来自散射光体积的散射光朝光电传感器的方向被反射。聚焦元件尤其是以如下方式布置：使火灾报警器的结构主轴线或旋转对称轴线延伸通过聚焦元件的（几何）中心并且通过散射光体积，以及与光电传感器的光学接收轴线对齐。由于附加地撞击到光电传感器上的散射光，光电传感器的敏感度有利地得到提高。

聚焦元件根据本发明的另外的实施方式具有多个光学反射的以及彼此相邻的部段。每个部段是椭圆体、尤其是旋转椭圆体的一部分，椭圆体的第一焦点位于散射光体积中，并且椭圆体的第二焦点直接位于光电传感器之前。利用“直接”表示的是：第二焦点以最大5mm的距离位于光电传感器的光敏的传感器层之前。通过聚焦元件的分段的实施方案实现聚焦元件的很小的结构高度。由此，聚焦元件较少地伸入测量腔的测流量空间内并且因此有利地形成相对于渗入的烟雾的更小的流动阻碍。聚焦元件优选构造为“黑色的”镜子。聚焦元件尤其是基体的由黑色塑料制造的压注件的发光的部分。

根据本发明的另外的实施方式，与发光二极管对置的镜面具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥横穿测量空间并且通入吸收光的光阱中。

通过使光束聚焦和有针对性地转向，有利地能够实现将光束有效地对准地导入为此设置的带有几乎完全的吸收光的光阱中。

光阱优选锅形或漏斗形地构造。光阱尤其是在由镜面反射的光辐射的主射入方向方面具有如此几何定向的面和/或开槽部，从而在那里射入的光辐射在几次反射后消失或者说“消隐”。

由此有利地减小所谓的基本脉冲。因此，在壁部和光学测量腔的部件上反射的光更少地到达光电传感器。

根据本发明的特别有利的实施方式，光阱以漏斗的形式成形在基体中。漏斗在基体的径向外部区域中基本上同轴地围绕延伸通过火灾报警器的中心的主轴线延伸。漏斗形状有利地能够通过漏斗内的多次反射实现更有效的光吸收。另外的优点在于将漏斗在基体的径向外部区域内的结构简单的空间上的整合。

根据本发明的另外的实施方式，在电路载体上布置有多个超声波发送器。超声波发送器以如下方式取向：使超声波发送器在运行时朝安装面的方向辐射，在安装面上安置有火灾报警器。

在电路载体上布置有多个超声波接收器或多个分别作为结构单元由超声波发送器和超声波接收器构成的超声波收发器。超声波接收器朝安装面的方向取向，以便在运行时从该方向检测到超声波。为此替选地，至少一个麦克风作为火灾报警器的另外的传感器如此布置在电路载体上，从而该至少一个麦克风与报警器罩中的开口对置，伸入开口中或者穿过该开口。开口优选布置在报警器罩的顶点中。控制单元设定用于操控各自的超声波发送器来朝安装面的方向发送声音信号、随时间评估各自的来自超声波接收器或麦克风的在火灾报警器的周围环境中的物体上反射的超声波信号，并且如果在火灾报警器周围的预定的间距内，例如在火灾报警器周围的50cm的间距内存在所探测到的物体，那么就输出干扰讯息。如果由麦克风接收的超声波信号附加地超过最小水平，那么优选能够输出干扰讯息。

由此有利地，在火灾报警器周围的周围环境中的更大的对象，例如间隔壁或壁柜能够被探测到，它们对于待探测的烟雾或火灾气体来说是可能阻挡流动的。

安装面通常是建筑物中的顶部。安装面替选地能够是壁部。安装面也能够是安装基座，火灾报警器尤其是能够可拆卸地安置在安装基座上，并且安装基座本身紧固在顶部或壁部上。安装基座尤其是平板形地和优选圆形地构造。安装基座能够沿径向在一定程度上向外延伸，从而各自的超声波发送器或超声波收发器辐射的超声波信号或超声波束撞击到安装基座上。由根据本发明的火灾报警器和这种安装基座构成的组合具有如下优点：不依赖于顶部或壁部在针对超声波的反射特性方面的质量地总是存在限定的反射特性。

根据实施方式，火灾报警器在从各自的超声波发送器到安装面的光程中具有至少一个优选在基体中构造的反射面。反射面能够如此成形，从而其具有针对发送的超声波的锐聚特性。反射面尤其是凹形地成形。

特别的优点是：超声波发送器、超声波接收器和作为其组合的超声波收发器能够平坦地施布在电路载体上。辐射转向通过反射面实现。之前提到的超声波结构单元尤其是布置在电路载体的面对火灾报警器的内部空间的内侧，并且优选布置在电路载体的径向外边缘上。

附图说明

本发明以及本发明的有利的实施方案关于随后的附图的示例来阐述。其中：

图1示出了带有在根据本发明的火灾报警器的报警器罩中的中间开口的区域中的许多另外的传感器以及LED指示器的第一实施方式；

图2沿在图1中画出的观察方向II示出了带有中间开口的报警器罩的俯视图；

图3示出了带有根据本发明的在报警器罩与测量腔的放置体之间的中间空间内构造的光阱的第二实施方式；

图4示出了带有布置在中间的光电传感器和带有根据本发明的对置的聚焦元件以及带有在基体的径向外部区域中成形的作为根据本发明的光阱的漏斗的第三实施方式；

图5沿在那里画出的观察方向V示出了根据图4的火灾报警器的俯视图；

图6示出了根据图4的火灾报警器的俯视图，所述火灾报警器示例性地带有两个在基体的径向外部区域中成形的作为光阱的漏斗；

图7示出了带有根据本发明的聚焦元件的第四实施方式，所述聚焦元件由三个光学反射的彼此相邻的部段构成；并且

图8示出了带有多个沿周边方向分布地布置的超声波发送器和带有根据本发明的麦克风的第五实施方式。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的火灾报警器1的第一实施方式，火灾报警器带有许多另外的传感器6'、7、8、TS、MIC以及带有在火灾报警器1的报警器罩4中的中间开口OP的区域中的LED指示器LED。所示的火灾报警器1具有与环境空气连通的测量腔M，用以借助火灾传感器5、6检测火灾特征参数。火灾特征参数能够例如是烟粒子浓度、火灾气体浓度，例如CO浓度或过热温度。测量腔M在本示例中是光学测量腔M，其也被称为迷宫件。测量腔与基体G和放置体A一起构造出测量空间IR。基体G具有联接侧AN，用以将火灾报警器1安置到安装面上，例如顶部或壁部上。在联接侧AN上布置有两个触点K，其与电路载体9以信号技术或数据技术方式连接。触点K设置用于在报警器线上接触火灾报警器1。触点在火灾报警器1安置在报警器基座上之后在那里接触相应构造的对应触点。触点K与电路载体9之间的连接线路优选在测量空间IR外部延伸。利用MA表示报警器罩4的外侧。报警器罩4在所示的示例中是柱形盖D。

根据本发明，电路载体9以面对测量空间IR的内侧LI和与其对置的外侧LA布置在报警器罩4中。电路载体9的外侧LA直接贴靠在报警器罩4的内侧MI上。在电路载体9上布置有温度传感器TS尤其是NTC、用于测量环境亮度的另外的光电传感器6'、气体传感器7例如用于CO测量的气体场效应晶体管、热辐射传感器8尤其是用于识别火焰和运动的热电堆、麦克风MIC以及用于将运行准备以光学方式显示到周围环境中的LED指示器LED。之前提到的结构元件TS、6'、7、8、MIC、LED如此布置在电路载体9上，从而它们与开口OP对置。在本示例中，开口OP具有在5至10mm的范围内的直径以及大约2mm的深度。

在本示例中，开口OP布置在报警器4的顶点SP中，即居中地或在中间布置在报警器罩4中。因此，电路载体9的外侧LA与开口OP直接对置。“居中地”或“在中间”表示的是：火灾报警器1的结构主轴线或对称轴线SA穿过开口OP。

根据本示例，开口OP设有覆盖件AB，覆盖件对于在400nm至25µm的波长范围内的电磁辐射来说是透明的。覆盖件AB此外成形为光学透镜OL，用以扩大针对热辐射以及光的检测范围W。所示的光学透镜OL此外构造出相对报警器罩4的外侧MA径向外置的环绕的间隙，从而用于确定环境温度和火灾气体的浓度的环境空气以及用于检测声音信号的声波能够到达带有位于那里的另外的传感器TS、6'、7、8、MIC的开口OP。

测量腔M在本示例中是光学测量腔M。所示的测量腔M通过形式为薄片LAM的光屏蔽元件相对于直接的环境光屏蔽。屏蔽元件LAM优选是基体G或放置体A的一体的组成部分。光学测量腔M在本示例中基于散射光原理。火灾传感器5、6是光学测量腔M的一部分。火灾传感器包括在散射光布置中的用于以光学方式探测烟雾的发光二极管以及光电传感器。此外，用于将散射光以光学方式锐聚到光电传感器上的透镜11前置于光电传感器。所示的火灾报警器1因此首先是散射光烟雾报警器。发光二极管和光电传感器如此布置在平坦的电路载体9上，从而它们的光轴与电路载体9正交或几乎正交地并且因此彼此平行地延伸。在优选的实际的情况下，发光二极管和光电传感器是SMD结构元件，其能够利用为此设置的接触面以高的精密度并且自动化地施布在电路载体9上。

此外，基体G的内侧GI的一部分具有与发光二极管对置的镜面S。镜面S以如下方式测定：使由发光二极管发送的光锥L完全（并且仅）到达镜面S。发光二极管在本示例中是双色发光二极管，其设定用于沿基本上相同的光路发送红色的光束L和/或蓝色的光束L。镜面S具有这样的镜子几何形状，从而使光锥L或光束与光电传感器的接收区域E在光学测量腔M内的散射光体积Z中相交。在此，散射光仅得到散射光体积Z中的微粒，用以通过光电传感器探测。接收区域E通常是接收锥。

此外根据本发明，隔板BL、光阱LF和/或形式为开槽部的光吸收结构AB设置用于最小化光学测量腔M中的基本脉冲。在本示例中，之前提到的结构元件BL、LF、AB是发黑的或无光泽的放置体A的一体的元件，放置体安置用于覆盖或安置在电路载体9上。放置体A在本示例中是一体式的塑料压注件。放置体也能够由多个塑料件不可分离地组装成。此外在放置体A中存在两个针对发光二极管和针对光电传感器的形式为裂口的空隙。基体G的内侧GI优选也具有光吸收结构AB，例如形式为开槽部或开槽的面。从中得到镜面S，其例如能够通过安置的反射的板材件或通过被喷镀的金属、例如铝实现。

在所示的示例中，镜面S具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥L或光束在其反射后实际上非接触地横穿测量腔M的测量空间IR并且通入吸收光的光阱LF中。射入那里的没有在烟粒子上散射的光在那里有效地被吸收。

为了操控和评估光电子结构元件，即发光二极管和光电传感器以及为了输出警告讯息，所示的火灾报警器1具有电子控制单元10。电子控制单元优选是微控制器并且施布在电路载体9上。控制单元10设定和编程用于至少间接脉冲式地操控发光二极管并且评估相应的来自光电传感器的传感器信号。为此，控制单元10具有相应的模拟和/或数字接口。如果传感器信号超过散射光极限值，那么就输出警告讯息。

所示的火灾报警器1最后具有关于火灾报警器1的结构主轴线或对称轴线SA基本上旋转对称的或镜像对称的外轮廓。

图2沿在图1中画出的观察方向II示出了带有中间开口OP的报警器罩4的俯视图。如图2所示的那样，所有结构元件TS、6'、7、8、MIC、LED在投影图中位于开口OP内。此外在该投影图中，火灾报警器1的顶点SP以及对称轴线SA与开口OP的中心点对齐。

图3示出带有根据本发明的在报警器罩4与放置体A之间的中间空间ZW内构造的光阱LF的第二实施方式。

与之前的实施方式不同地，火灾报警器1具有容纳部AF，用以将报警器1优选可拆卸地紧固在安装基座MS上。安装基座通常紧固在顶部上。报警器1以其联接侧AN安置在未进一步示出的报警器基座上，报警器基座通常紧固在顶部上。此外，报警器罩4以如下方式设计：使在放置体A与报警器罩4之间存在中间空间ZW，中间空间根据本发明作用为光阱LF。为此，在放置体中和必要时在电路载体9中存在留空部AU。由此，反射的光束L或光锥穿过留空部AU导入中间空间ZW中。为了使反射的光束L转向，放置体A具有相应成形的反射器面RF，例如“黑色的”镜子。中间空间ZW的内侧优选具有光吸收结构，例如黑色的涂漆。

在图3的示例中，开口OP布置在报警器罩4的顶点SP中。在开口OP中布置有温度传感器TS，用以检测火灾报警器1处的紧邻的环境中的当前的环境温度T。热敏电阻TS在此为了尽可能不依赖于方向地检测温度而在中间定位中安置在火灾报警器1的顶处SP上。热敏电阻TS的电触点直接与电路载体9接触。

此外，报警器罩4在其外侧AS上具有凸出的外轮廓。报警器罩4具有大约一样厚的在1至2mm的范围内的壁厚。

图4示出带有布置在中间的光电传感器和带有根据本发明的对置的聚焦元件FOC的第三实施方式。聚焦元件FOC具有这样的聚焦几何形状，从而由散射光中心Z发射的沿相对光电传感器的反方向延伸的散射光被锐聚并且朝光电传感器的方向被反射。由此有利地提高了光量，光电传感器从散射光体积SZ针对光学烟雾探测得到该光量。在此，从散射光中心Z到达聚焦元件FOC的散射光大约也具有和直接从散射光中心Z到达光电传感器的散射光相同的散射角。聚焦元件FOC能够是如之前描述的那样的镜面。聚焦元件优选是“黑色的”镜子，即光滑的、发光的面，其在基体G的黑色的塑料中成形。聚焦元件FOC优选包括旋转椭圆体的一部分的轮廓，旋转椭圆体的第一焦点位于散射光中心Z中并且旋转椭圆体的第二焦点位于在光电传感器之前紧邻的区域中。

图4此外示出在基体G的径向外部区域RA中成形的作为根据本发明的光阱LF的漏斗TR。利用DL表示基体G的内器壁IW中的贯通开口，光束R、B通过贯通开口进入漏斗TR。

图5沿在那里画出的观察方向V示出了根据图4的火灾报警器1的俯视图。现在详细地看到的是：光束L如何穿过测量腔M的测量空间IR并且穿过报警器1的中间区域延伸到光阱LF中。光束L在此与报警器1的主轴线SA相交。光阱LF构造或成形在基体G的径向外部区域RA的空心空间中。基体G的径向外部区域RA通过内器壁IW限界，光学测量腔M本身也通过内器壁限界。在内器壁IW中也露出贯通开口DL，光束L穿过贯通开口。光阱LF在此具有漏斗TR的形状，漏斗围绕报警器1的主轴线SA在基体G的径向外部区域RA中延伸并且在输入侧过渡为管形的弯曲部，其中弯曲部的整个区域于是直接与射入的光束L对置。光束L的所有光辐射通过光阱LF的内轮廓沿侧向的与报警器1的主轴线SA同轴的方向反射到光阱LF的漏斗TR中。光辐射于是在多次包含损失的反射之后最后在总是变窄的漏斗TR中逐渐消隐。

图6示出根据图4的火灾报警器1的俯视图，火灾报警器示例性地带有两个在基体G的径向外部区域RA中成形的作为光阱LF的漏斗TR。

在该情况下，通过光阱LF的双重大的空间能够实现更有效的光衰减。为此，利用SCH表示贯通开口DL中的边界，所述边界使两个漏斗TR彼此分离。

图7示出带有根据本发明的聚焦元件的第四实施方式，聚焦元件由三个光学反射的彼此相邻的部段构成。每个部段在该情况下是旋转椭圆体的一部分，旋转椭圆体的第一焦点位于散射光体积中并且旋转椭圆体的第二焦点直接位于光电传感器之前。由此能够实现特别紧凑的结构形式。

在图7的下部分中，报警器罩4中的中间开口OP通过拱顶件DOM在释放多个径向外置的没有进一步说明的进入开口的情况下被覆盖。拱顶件DOM用作针对温度传感器TS的机械保护，温度传感器穿过开口OP伸入拱顶件DOM中。进入开口允许环境空气穿过，从而温度检测能够通过温度传感器TS实现。

图8示出了带有多个沿周边方向分布地布置的超声波发送器US和带有根据本发明的麦克风MIC的第五实施方式。超声波发送器以如下方式取向：使其在运行时朝安装面MF的方向辐射，在安装面上安置有火灾报警器1。此外在图8的右边的部分中示出安装基座MS，其在径向上在一定程度上向外延伸，从而使在那里撞击的超声波束完全被安装基座MS的表面反射。安装基座MS的表面尤其是至少在各自的超声波束的撞击区域中是平坦的和光滑的。

在电路载体上，优选地在电路载体9的径向外置的端部上并且优选沿周边方向交替地能够布置有多个超声波发送器US和超声波接收器。超声波发送器US和超声波接收器在声音方面“倾斜地”朝安装面MF取向。这在该情况下通过针对超声波UW的分别在基体G上成形的反射面REF实现。火灾报警器1的控制单元10设定用于操控各自的超声波发送器来朝安装面MF的方向发送声音信号，随时间评估各自的来自于超声波接收器的、在火灾报警器1的周围环境中的物体上反射的超声波信号，并且当在预定的间距内，被探测的物体位于火灾报警器1周围时输出干扰讯息。

替选于超声波接收器地，如在本示例中那样，麦克风MIC能够设置用于接收超声波UW，麦克风在中间布置在报警器罩4的顶点SP中。

对于两个替选方案来说，更大的对象、如间隔壁或壁柜有利地能够在火灾报警器1的周围环境中探测到，这些对象对于待探测的烟雾或火灾气体来说可能是阻挡流动的。

最后利用附图标记N表示防虫件或网，其阻止昆虫以及更大的灰尘颗粒进入光学测量腔的内部。

在图8的示例中，LED指示器LED布置在电路载体9的内侧LI。LED指示器沿相反的方向，即朝电路载体9的方向并且穿过电路载体9中的贯通开口DO地并且进一步向外地照射到火灾报警器1的周围环境中。发光二极管LED示例性的是鸥翼型的。另外的传感器，例如光电传感器6'、热辐射传感器8、气体传感器7、温度传感器TS以及麦克风MIC同样能够布置在电路载体9的内侧LI，并且通过电路载体9中的相应的贯通开口OF检测火灾报警器1的周围环境中的各自的测量参量。火灾传感器5、6的光电传感器同样也能够布置在电路载体9的外侧LA，并且通过相应的贯通开口DO朝测量腔M的测量空间IR的方向光学地取向。

附图标记列表

1火灾报警器、烟雾报警器、危险报警器

2报警器壳体

3基本壳体

4报警器罩、盖板

5火灾传感器

6火灾传感器

6'光接收器（亮度传感器）

7气体传感器、半导体烟气传感器

8热辐射传感器、热电堆

9电路载体、电路板

10控制单元、微控制器

11透镜、光学元件

A放置体

AB覆盖件、透镜

AF容纳部

AN联接侧

AS光吸收结构

AU留空部

BL隔板

DL贯通开口

DO贯通开口

DOM拱顶、中间罩

E接收区域

FOC聚焦元件、镜子、椭圆镜

G基体、测量腔底部

GI基体的内侧

IR测量空间、内部空间

IW内壁、内器壁

HA报警器罩的外侧

HI报警器罩的内侧

K联接触点

L光束、光锥

LA电路板外侧

LAM薄片

LED 指示器、LED指示器

LI电路板内侧

LF光阱

M测量腔

MF安装面、顶部

MIC麦克风、超声波麦克风

MS安装基座

N网、防虫件

OF烟雾进入开口

OL光学透镜

OP开口、窗口

RA径向外部区域

RF针对光束的反射器面

REF针对超声波的反射面

S镜面、镜子

SA对称轴线、结构主轴线

SCH边界

SP顶点、顶处

TS温度传感器、热敏电阻、NTC

TR漏斗、抛物面

US超声波传感器、收发器、超声波发送器

UW超声波、声音信号

W检测区域、光学检测区域

Z散射光中心、相交体积、测量体积

ZW中间空间。

Claims (17)

1.带有电路载体（9）和与环境空气连通的测量腔（M）的火灾报警器，其中所述测量腔（M）包括用于检测火灾特征参量的火灾传感器（5、6），其中所述测量腔（M）容纳在火灾报警器的报警器壳体（2）中，其中所述测量腔（M）包括基体（G）、对置的放置体（A）和构造在它们之间的测量空间（IR），所述基体（G）构造用于安置在安装面（MF）上，其中所述电路载体（9）以面对测量空间（IR）的内侧（LI）贴靠在放置体（A）上，其中在与电路载体（9）的内侧（LI）对置的外侧（LA）上布置有至少一个另外的分别用于检测火灾报警器的周围环境中的测量参量的传感器（TS、6'、7、8、MIC）和/或用于将火灾报警器的运行显示以光学方式输出到火灾报警器的周围环境中的LED指示器（LED），并且其中所述电路载体（9）设置用于布置火灾传感器（5、6）和至少一个另外的传感器（TS、6'、7、8、MIC）和/或LED指示器（LED）。

2.根据权利要求1所述的火灾报警器，其中所述报警器壳体（2）包括基本壳体（3）和报警器罩（4）和至少一个构造在它们之间的进入开口（OF），其中至少一个进入开口（OF）设置用于使火灾气体和烟粒子穿过进入火灾报警器的测量腔（M）中，其中所述报警器罩（4）具有罩外侧（HA）和对置的罩内侧（HI），其中所述电路载体（9）贴靠在罩内侧（HI）上，或者其中所述电路载体（9）以1.5cm的最大间距与罩内侧（HI）间隔开，并且其中至少一个另外的传感器（TS、6'、7、8、MIC）和/或LED指示器（LED）与报警器罩（4）中的开口（OP）对置，或者伸入所述开口（OP）中或者穿过所述开口（OF）。

3.根据权利要求1或2所述的火灾报警器，其中所述火灾报警器具有布置在电路载体（9）上的控制单元（10），其中所述控制单元（10）与用于检测火灾特征参量的火灾传感器（5、6）以及与至少一个另外的用于检测各自的测量参量的传感器（TS、6'、7、8、MIC）和/或与用于以光学方式输出运行显示的LED指示器（LED）连接，并且其中所述控制单元（10）具有接口并且设定用于：通过接口检测各自的传感器信息，并且/或者在相对各自的检测的传感器测量值的不允许的偏差的情况下通过接口输出各自的警告讯息。

4.根据权利要求2所述的火灾报警器，其中所述报警器罩（4）具有在报警器罩（4）的顶点（SP）中的开口（OP），并且其中所述电路载体（9）的外侧（LA）与所述开口（OP）对置。

5.根据权利要求2所述的火灾报警器，其中所述报警器罩（4）中的开口（OP）设有覆盖件（AB），所述覆盖件对于在400nm至25μm的波长范围中的电磁辐射来说是透明的。

6.根据权利要求2所述的火灾报警器，其中在电路载体（9）上至少布置有热辐射传感器（8），并且其中所述报警器罩（4）中的开口（OP）设有仅对于在2μm至25μm的波长范围内的中红外线辐射来说透明的覆盖件（AB）。

7.根据权利要求1所述的火灾报警器，其中所述火灾传感器（5、6）包括发光二极管和光电传感器，并且其中所述发光二极管和光电传感器为了根据散射光原理以光学方式探测烟雾而布置在散射光布置中，并且/或者其中所述发光二极管和所述光电传感器为了根据消光原理以光学方式探测烟雾而相对置地布置。

8.根据权利要求7所述的火灾报警器，其中所述发光二极管和所述光电传感器以光学方式朝测量空间（IR）内的共同的散射光体积（Z）取向，并且其中所述光电传感器如此布置在电路载体（9）上，从而延伸通过火灾报警器的中心的主轴线（SA）延伸通过散射光体积（Z）和光电传感器。

9.根据权利要求7或8所述的火灾报警器，其中所述发光二极管和所述光电传感器在电路载体（9）上如此布置和取向，从而它们分别具有至少近似相对于电路载体（9）正交地延伸的光轴，其中所述基体（G）的内侧（GI）的一部分具有与发光二极管对置的镜面（S），并且其中所述镜面（S）具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥（L）与光电传感器的接收区域（E）在测量腔（M）的测量空间（IR）内的散射光体积（Z）中相交。

10.根据权利要求9所述的火灾报警器，其中所述基体（G）的内侧（GI）的一部分具有聚焦元件（FOC），所述聚焦元件与光电传感器对置并且具有这样的聚焦几何形状，从而来自散射光体积（Z）的散射光朝光电传感器的方向被反射。

11.根据权利要求10所述的火灾报警器，其中所述聚焦元件（FOC）具有多个光学反射的以及彼此相邻的部段，其中每个部段是椭圆体的一部分，椭圆体的第一焦点位于散射光体积（Z）中，并且椭圆体的第二焦点直接位于光电传感器之前。

12.根据权利要求9所述的火灾报警器，其中与发光二极管对置的镜面（S）具有这样的镜子几何形状，从而使发光二极管的光锥（L）横穿测量空间（IR）并且通入吸收光的光阱（LF）中。

13.根据权利要求12所述的火灾报警器，其中所述光阱（LF）以漏斗（TR）的形式成形在基体（G）中，并且其中所述漏斗（TR）在基体（G）的径向外部区域（RA）中基本上同轴地围绕延伸通过火灾报警器的中心的主轴线（SA）延伸。

14.根据权利要求3所述的火灾报警器，

-其中在电路载体（9）上布置有多个超声波发送器（US），所述超声波发送器以如下方式取向：使超声波发送器在运行时朝安装面（MF）的方向辐射，在安装面上安置有火灾报警器，

-其中在电路载体（9）上布置有多个超声波接收器或多个分别作为结构单元由超声波发送器（US）和超声波接收器构成的超声波收发器，其中所述超声波接收器朝安装面（MF）的方向取向，以便在运行时从所述方向检测到超声波（UW），或者

-其中至少一个麦克风（MIC）作为另外的传感器如此布置在电路载体（9）上，从而所述至少一个麦克风与报警器罩（4）中的开口（OP）对置，伸入所述开口中或者穿过所述开口（OP），其中所述开口（OP）布置在报警器罩（4）的顶点（SP）中，并且

-其中所述控制单元（10）设定用于操控各自的超声波发送器（US）来朝安装面（MF）的方向发送声音信号（UW）、随时间评估各自的来自超声波接收器或麦克风（MIC）的在火灾报警器的周围环境中的物体上反射的超声波信号，并且如果在火灾报警器周围的预定的间距内存在物体，那么就输出干扰讯息。

15.根据权利要求14所述的火灾报警器，所述火灾报警器在从各自的超声波发送器（US）到安装面（MF）的光程中具有至少一个在基体（G）中构造的反射面（REF）。

16.根据权利要求1所述的火灾报警器，其中所述基体（G）构造用于安置在报警器基座（MS）上。

17.根据权利要求11所述的火灾报警器，其中每个部段是旋转椭圆体的一部分。

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