CN111707643A - 一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，包括光学暗室、防尘防虫网和光学烟雾传感器，光学暗室包括一底板，底板上安装有光学烟雾传感器、遮光导气格栅、遮光栅和挡光墙。遮光导气格栅以底板的轴心均匀旋转阵列在底板的周围，遮光导气格栅包括两个结构相同的第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅，第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅之间相互配合形成一导气通道。第一遮光导气格栅由第一遮光板和第二遮光板组成，第一遮光板和第二遮光板连接形成“人”字形格栅。本发明对烟雾响应一致性好，且防灰尘，抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明属于消防火灾探测及报警技术领域，更具体的说，涉及一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件。
背景技术
光学传感器是光电感烟火灾探测器最核心的器件，是通过光的散射、折射原理，来响应燃烧或热解产生的微小固体或液体烟雾粒子的光学传感器件。各种常见燃烧物燃烧初期产生的不同粒径的烟雾粒子对光线前向散射光强相对一致，因此市场上多数光电感烟火灾探测器都采用前向散射光原理，且多采用单一发射和单一接收的原理。这种类型的探测器普遍存在响应一致性差，抗干扰能力差以及灵敏度低的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，基于前向散射光原理，为一种单发单收型光学暗室组件，具有良好的响应一致性，抗干扰能力强，灵敏度高等优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，包括光学暗室、防尘防虫网和光学烟雾传感器，所述光学暗室包括一底板，所述底板上安装有所述光学烟雾传感器、遮光导气格栅、遮光栅和挡光墙，其中，
所述遮光导气格栅以所述底板的轴心均匀旋转阵列在所述底板的周围，所述遮光导气格栅包括两个结构相同的第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅，所述第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅之间相互配合形成一导气通道，所述导气通道的进气角度为70°～75°，出气角度为40°～45°，
所述第一遮光导气格栅由第一遮光板和第二遮光板组成，所述第二遮光导气格栅由第三遮光板和第四遮光板组成，所述第一遮光板和第二遮光板之间的夹角为80°～85°，所述第一遮光板和第二遮光板连接形成“人”字形格栅。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅上设有第一尖端部和第二尖端部。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光学烟雾传感器包括光信号接收器件和光信号发射器件，所述光信号接收器件和光信号发射器件采用红外光信号。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述底板上设有光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座，所述光信号发射器件固定座内设有所述光信号发射器件，所述光信号接收器件固定座内设有所述光信号接收器件。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座之间设有两个呈对立分布的遮光栅，所述遮光栅包括尖端部和竖直部，所述尖端部和竖直部之间呈120°的扩口。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述遮光栅由上遮光栅和下遮光栅组成，所述下遮光栅包括第一遮光栅和第二遮光栅，第一遮光栅和第二遮光栅之间设有3mm的进烟通道，所述光学暗室内还安装有进测试按键孔，所述测试按键孔安装在所述光学暗室的偏心位置，该测试按键孔内安装有测试按键。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述防尘防虫网上还设有所述上遮光栅，所述上遮光栅包括第三遮光栅和第四遮光栅，所述第三遮光栅和第四遮光栅分别与所述第一遮光栅和第二遮光栅对应。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光信号发射器件固定座内设有一出光口，所述光信号发射器件固定座外边缘和第一遮光栅之间设有第一挡光墙，所述第一挡光墙的高度与所述出光口的下边缘齐平，所述光信号接收器件固定座内设有进光口，所述光信号接收器件固定座外边缘和第二遮光栅之间设有第二挡光墙，所述第二挡光墙的高度与所述进光口的下边缘齐平。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述第一挡光墙和第二挡光墙将所述光学暗室分为第一进烟区和第二进烟区，所述第一进烟区设有菱形柱，所述遮光导气格栅的方向以菱形柱的轴线为中心呈对称分布。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，第一进烟区还设有第三挡光墙，所述第三挡光墙围绕所述第一进烟区外侧分布并与所述菱形柱和遮光导气格栅连接。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座内设有第一限位凸凹部、卡位部和槽口部，所述光信号发射器件和光信号接收器件包括本体部、安装部和管脚，所述本体部放置在所述第一限位凸凹部上并通过所述卡位部扣紧，同时安装部可以卡入所述槽口部。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座的底部还设有第一导向孔和第二导向孔，所述导向孔为漏斗形，所述管脚包括第一管脚和第二管脚，所述第一管脚和第二管脚分别穿过所述第一导向孔和第二导向孔，并安装在电路板上，所述第一导向孔和第二导向孔的底部设有沉孔，所述管脚的直径小于所述沉孔的内径，所述管脚与沉孔之间存在间隙，所述间隙通过蜡封工艺处理。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述导向孔的底部与所述电路板之间的间隙为0.5mm-2mm，所述第一管脚和第二管脚伸出所述电路板外的长度不小于2mm。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述光信号接收器件固定座外还设有光信号接收器件屏蔽层，该光信号接收器件屏蔽层包括两侧面、一背面和一顶面。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述防尘防虫网由横向栅条和竖向栅条组成，所述横向栅条和竖向栅条之间形成多个进烟网孔，所述进烟网孔为正方形，其边长尺寸为0.5mm-1mm。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，防尘防虫网顶部设计有2mm深凹槽。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述底板上设有母扣，所述防尘防虫网上设有公扣，防尘防虫网通过卡扣结构安装在所述光学暗室上。
在本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件中，所述防尘防虫网对应所述光信号发射器件固定座的上方设有光信号发射器件遮光围墙，所述光信号发射器件遮光围墙中间设有第二限位凸凹部。
实施本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，具有以下有益效果：
(1)光学暗室各个方位对烟雾响应一致性好。
(2)光学暗室具有防灰尘，抗干扰能力强。
(3)光发射和接收信号器件安装方便，且固定牢固可靠，进而保证发射和接收器件的光路交集区间位置一致性好，进而导致光学传感器对烟雾响应灵敏度一致性好。
(4)、光信号发射和接收器件管脚分别被固定于设计在光学暗室上的漏斗形导向孔内，且孔底部与电路板之间设计有间隙，此处采用蜡封工艺，杜绝潮湿引起光信号接收器件误报故障。
(5)遮光导气删的独特设计，实现烟雾在暗室内部具有积累效应，增强了传感器探测烟雾的及时性，增强了对烟气粒子响应的灵敏性。
附图说明
图1为本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件的结构示意图；
图2为图1的分解示意图；
图3为图2中光学暗室结构示意图；
图4为图3的另一个方向示意图；
图5为图4的局部放大示意图，主要展示了遮光导气格栅结构；
图6图2中管脚与导气孔的安装结构示意图；
图7为图6的局部放大示意图；
图8图1中防尘防虫网结构示意图；
图9为图8的另一个方向结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图9所示的本发明的这种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其包括光学暗室10、防尘防虫网20和光学烟雾传感器，光学暗室10包括一底板11，底板11上安装有光学烟雾传感器、遮光导气格栅40、遮光栅50和挡光墙60。
遮光导气格栅40以底板11的轴心均匀旋转阵列在底板11的周围，遮光导气格栅40包括两个结构相同的第一遮光导气格栅41和第二遮光导气格栅42，第一遮光导气格栅41和第二遮光导气格栅42之间相互配合形成一导气通道，导气通道的进气角度为74°，出气角度为41°。
第一遮光导气格栅41由第一遮光板411和第二遮光板412组成，第二遮光导气格栅42由第三遮光板421和第四遮光板422组成，第一遮光板411和第二遮光板412之间的夹角为80°，第一遮光板411和第二遮光板412连接形成“人”字形格栅。
本遮光导气格栅41的设计对红外光信号发射器件发出的红外光具有吸收效应，即“人”字形格栅可将来自光信号发射器件发出的红外光发射至角落内，对光线起到陷阱的作用，这样在光学暗室内部没有烟雾颗粒时，光信号接收器件接收不到光信号，或仅能接收到二次、三次或多次内部反射的微弱信号。
第一遮光导气格栅41和第二遮光导气格栅42上设有第一尖端部43和第二尖端部44，尖端部可以减少对气流的阻碍，使得烟雾粒子能够快速进入迷宫内部，提高光学烟雾传感器的灵敏度。
光学烟雾传感器包括光信号接收器件31和光信号发射器件32，光信号接收器件31和光信号发射器件32采用红外光信号，灵敏度高，反应快。
底板11上设有光信号发射器件固定座33和光信号接收器件固定座34，光信号发射器件固定座33内设有光信号发射器件32，光信号接收器件固定座34内设有光信号接收器件31。
光信号发射器件固定座33和光信号接收器件固定座34之间设有两个呈对立分布的遮光栅50，遮光栅50包括尖端部和竖直部，尖端部和竖直部之间呈120°的扩口。遮光栅50由上遮光栅36和下遮光栅37组成，下遮光栅37包括第一遮光栅371和第二遮光栅372，第一遮光栅371和第二遮光栅372之间设有3mm的进烟通道，光学暗室10内还安装有进测试按键孔12，测试按键孔12安装在光学暗室10的偏心位置，该测试按键孔12内安装有测试按键，当按下测试按键后，测试按键一侧的烟雾粒子可以通过进烟通道直接进入探测区。快速检测光学烟雾传感器是否正常工作。
防尘防虫网20上还设有上遮光栅36，上遮光栅36包括第三遮光栅361和第四遮光栅362，第三遮光栅361和第四遮光栅362分别与第一遮光栅371和第二遮光栅372对应，即防尘防虫网20与光学暗室10安装完成后，第三遮光栅361的下底面和第一遮光栅371的上顶面接触，第四遮光栅362的下底面和第二遮光栅372的上顶面接触，形成一个相对封闭的墙体。遮光栅的作用是挡住光信号发射器件31发出的能够直接射入光信号接收器件32内的那部分光，使没有烟雾粒子进入到探测区时，光信号接收器件32接收不到光信号发射器件31的发出的光，只有当烟雾粒子进入探测区时，利用光遇到粒子的散射原理，改变光信号发射器件31发出的光的光路，部分光散射后射向光信号接收器件32，光信号接收器件32根据接收到的信号的强弱作出是否为火警的判断。
光信号发射器件固定座33内设有一出光口，光信号发射器件固定座33外边缘和第一遮光栅371之间设有第一挡光墙38，第一挡光墙38的高度与出光口的下边缘齐平，光信号接收器件固定座34内设有进光口，光信号接收器件固定座34外边缘和第二遮光栅372之间设有第二挡光墙39，第二挡光墙39的高度与进光口的下边缘齐平。在光信号发射器件固定座33和光信号接收器件固定座34之间设置挡光墙，挡光墙可以将光信号发射器件32发出的大于或等于其出光口中心±10°部分的光挡住，避免这部分的光进入探测区所在的区域，从而避免这部分光对光信号接收器件31的干扰，有效降低了光学传感器在无烟雾粒子时光信号接收器件接受到的信号值，即降低了背景噪声。
第一挡光墙38和第二挡光墙39将光学暗室分为第一进烟区13和第二进烟区14，第一进烟区13设有菱形柱131，遮光导气格栅40的方向以菱形柱131的轴线为中心呈对称分布，如此外界光线可以在第一进烟区13两侧对称分布的遮光导气格栅40之间进行多次反射而被逐渐吸收。第一进烟区13还设有第三挡光墙132，第三挡光墙132围绕第一进烟区13外侧分布并与菱形柱131和遮光导气格栅40连接。有效降低外界光线对第一进烟区13内的探测区133的干扰，进一步降低背景噪声。
光信号发射器件固定座33和光信号接收器件固定座34内设有第一限位凸凹部331、卡位部332和槽口部333，光信号发射器件32和光信号接收器件31包括本体部311、安装部312和管脚313，本体部311放置在第一限位凸凹部331上并通过卡位部332扣紧，同时安装部312可以卡入槽口部333，安装方便，固定牢靠，保证发射和接收器件的光路交集区间位置一致性好，进而保证光学传感器对烟雾响应灵敏度的一致性。
光信号发射器件固定座33和光信号接收器件固定座34的底部还设有导向孔341，导向孔341包括第一导向孔334和第二导向孔335，导向孔341为漏斗形，管脚313包括第一管脚336和第二管脚337，第一管脚336和第二管脚337分别穿过第一导向孔334和第二导向孔335，并安装在电路板338上，第一导向孔334和第二导向孔335的底部设有沉孔339，管脚313的直径小于沉孔339的内径，管脚313与沉孔339之间存在间隙，间隙通过蜡封工艺处理。杜绝了潮湿环境引起光学烟雾传感器误报故障。
导向孔341的底部与电路板338之间的间隙为0.5mm-2mm，第一管脚336和第二管脚337伸出电路板338外的长度不小于2mm，保证导向孔341底部与电路板338之间距离可调，当提高导向孔341与电路板338之间的距离，即增大两管脚313在电路板338之上的长度，从而增大两管脚313之间的阻抗，进而提高光学烟雾传感器的灵敏度。
光信号接收器件固定座34外还设有光信号接收器件屏蔽层342，该光信号接收器件屏蔽层342包括两侧面343、一背面344和一顶面345，光信号接收器件屏蔽层342将光信号接收器件固定座34的侧面、背面以及上表面的光遮挡，避免外部光干扰到光信号接收器件31，产生误报警。
防尘防虫网20上设有缺口槽21，光信号接收器件屏蔽层342大小与缺口槽21相匹配，通过光信号接收器件屏蔽层342单独对光信号接收器件固定座34进行屏蔽，避免在拆卸防尘防虫网20清灰的时候，灰尘进入光信号接收器件固定座34内，影响检测结果。
防尘防虫网20由横向栅条22和竖向栅条23组成，横向栅条22和竖向栅条23之间形成多个进烟网孔24，进烟网孔24为正方形，其边长尺寸为0.5mm-1mm。保证烟雾粒子可以通过进烟网孔进入光学暗室内，同时小孔对昆虫起到拦截作用，避免昆虫进入暗室引起探测器误报警。
较佳的，防尘防虫网20顶部设计有2mm深凹槽25，为灰尘沉降区，让灰尘远离探测区，避免灰尘对光信号接收器件的干扰而产生误报警。
底板11上设有母扣111，防尘防虫网20上设有公扣26，防尘防虫网20通过卡扣结构安装在光学暗室10上，拆装方便，便于清洗防尘防虫网20。
防尘防虫网20对应光信号发射器件固定座33的上方设有光信号发射器件遮光围墙27，防止光泄漏造成背景噪声过高。光信号发射器件遮光围墙27中间设有第二限位凸凹部271，第二限位凸凹部271与第一限位凸凹部331和卡位部332相配合将光信号发射器件32各个方向锁定，固定牢固，防止器件因震动、冲击造成移位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，包括光学暗室、防尘防虫网和光学烟雾传感器，所述光学暗室包括一底板，所述底板上安装有所述光学烟雾传感器、遮光导气格栅、遮光栅和挡光墙，其中，
所述遮光导气格栅以所述底板的轴心均匀旋转阵列在所述底板的周围，所述遮光导气格栅包括两个结构相同的第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅，所述第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅之间相互配合形成一导气通道，所述导气通道的进气角度为70°～75°，出气角度为40°～45°，
所述第一遮光导气格栅由第一遮光板和第二遮光板组成，所述第二遮光导气格栅由第三遮光板和第四遮光板组成，所述第一遮光板和第二遮光板之间的夹角为80°～85°，所述第一遮光板和第二遮光板连接形成“人”字形格栅。
2.根据权利要求1所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述第一遮光导气格栅和第二遮光导气格栅上设有第一尖端部和第二尖端部。
3.根据权利要求2所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述光学烟雾传感器包括光信号接收器件和光信号发射器件，所述光信号接收器件和光信号发射器件采用红外光信号。
4.根据权利要求3所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述底板上设有光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座，所述光信号发射器件固定座内设有所述光信号发射器件，所述光信号接收器件固定座内设有所述光信号接收器件。
5.根据权利要求4所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座之间设有两个呈对立分布的遮光栅，所述遮光栅包括尖端部和竖直部，所述尖端部和竖直部之间呈120°的扩口。
6.根据权利要求4所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述遮光栅由第一遮光栅和第二遮光栅组成，第一遮光栅和第二遮光栅之间设有3mm的进烟通道，所述光学暗室内还安装有进测试按键孔，所述测试按键孔安装在所述光学暗室的偏心位置，该测试按键孔内安装有测试按键。
7.根据权利要求4所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述光信号发射器件固定座内设有一出光口，所述光信号发射器件固定座外边缘和第一遮光栅之间设有第一挡光墙，所述第一挡光墙的高度与所述出光口的下边缘齐平，所述光信号接收器件固定座内设有进光口，所述光信号接收器件固定座外边缘和第二遮光栅之间设有第二挡光墙，所述第二挡光墙的高度与所述进光口的下边缘齐平。
8.根据权利要求7所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述第一挡光墙和第二挡光墙将所述光学暗室分为第一进烟区和第二进烟区，所述第一进烟区设有菱形柱，所述遮光导气格栅的方向以菱形柱的轴线为中心呈对称分布。
9.根据权利要求8所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座内设有第一限位凸凹部、卡位部和槽口部，所述光信号发射器件和光信号接收器件包括本体部、安装部和管脚，所述本体部放置在所述第一限位凸凹部上并通过所述卡位部扣紧，同时安装部可以卡入所述槽口部。
10.根据权利要求9所述的用于光电感烟火灾探测器的光学暗室组件，其特征在于，所述光信号发射器件固定座和光信号接收器件固定座的底部还设有第一导向孔和第二导向孔，所述导向孔为漏斗形，所述管脚包括第一管脚和第二管脚，所述第一管脚和第二管脚分别穿过所述第一导向孔和第二导向孔，并安装在电路板上，所述第一导向孔和第二导向孔的底部设有沉孔，所述管脚的直径小于所述沉孔的内径，所述管脚与沉孔之间存在间隙，所述间隙通过蜡封工艺处理。
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