CN111795913B - 光电烟雾检测器 - Google Patents
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Abstract
一种光电烟雾检测器，包括光学器件盖子，所述光学器件盖子提供具有烟雾室开口的烟雾室，CO检测器被安装到所述光学器件盖子。内部盖子提供第一开口和第二开口。所述第一开口收纳所述CO检测器的一部分，并且所述第二开口与所述烟雾室开口对准。扰流板包括U形鳍布置并且抵靠着所述内部盖子被收纳。
Description
背景技术
本申请涉及烟雾检测器，并且更具体地，涉及光电烟雾检测器。
光电烟雾检测器包括光源和光电接收器以检测是否存在烟雾。当在光电接收器处接收到的光的量的变化超过预定值时，确定存在烟雾。在烟雾检测器确定存在烟雾之后，触发火灾报警器。
发明内容
根据本公开的示例的光电烟雾检测器包括光学器件盖子，所述光学器件盖子提供具有烟雾室开口的烟雾室，CO检测器被安装到所述光学器件盖子。内部盖子提供第一开口和第二开口。所述第一开口收纳所述CO检测器的一部分，并且所述第二开口与所述烟雾室开口对准。扰流板包括U形鳍布置并且抵靠着所述内部盖子被收纳。
在前述部分的另一示例中，所述第二开口具有与提供烟雾室开口的所述光学器件盖子的唇缘的外形基本上相同的外形。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述第一开口是基本上T形。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述第二开口是基本上D形。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述内部盖子包括使所述第一开口与所述第二开口分离的分隔物部分。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述U形鳍部分邻接所述分隔物部分。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述内部盖子包括第一突出部和第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部是有角度的，以产生跨越所述内部盖子的外部部分的锥形路径。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述扰流板包括环形部分，以及从所述环形部分延伸的圆锥形部分。所述U形鳍布置从所述圆锥形部分延伸。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述圆锥形部分随着其朝向所述光学器件盖子延伸而渐细。
在前述部分中的任一者的另一示例中，外部盖子附接到基座部分，并且所述外部盖子包括开放的入口部分。
在前述部分中的任一者的另一示例中，在所述CO检测器与所述外部盖子之间提供间隙。所述内部盖子相对于所述入口部分密封所述间隙，以防止烟雾颗粒进入所述间隙。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述入口部分包括第一排开口、第二排开口以及第三排开口。所述内部盖子的底表面与第一排开口的上表面齐平。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述扰流板的外边缘抵靠着所述第二排开口与所述第三排开口之间的水平条被收纳。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述内部盖子被热熔接到外部盖子。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述内部盖子被卡扣配合到外部盖子。
在前述部分中的任一者的另一示例中，防虫网定位在所述烟雾室开口上。
在前述部分中的任一者的另一示例中，U形鳍布置延伸到在所述烟雾室的外部唇缘处提供的平面，并且所述外部唇缘提供所述烟雾室开口。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述U形鳍布置朝向所述CO检测器开放。
在前述部分中的任一者的另一示例中，所述U形鳍布置包括基本上平行于CO检测器的中心轴线的顶部的第一鳍部分。第二鳍部分和第三鳍部分基本上平行于所述第二鳍部分。
根据本公开的示例的光电烟雾检测器包括：基座部分；电路，所述电路被收纳在所述基座部分上；光学器件盖子，所述光学器件盖子被安装到所述基座部分并且提供具有烟雾室开口的烟雾室。CO检测器被安装到所述光学器件盖子。内部盖子提供第一开口和第二开口。所述第一开口收纳所述CO检测器的一部分，并且所述第二开口与所述烟雾室开口对准。扰流板包括：环形部分；圆锥形部分，所述圆锥形部分从所述环形部分朝向所述烟雾室延伸；以及U形鳍布置，所述U形鳍布置从所述圆锥形部分延伸。所述扰流板抵靠着所述内部盖子被收纳。外部盖子附接到基座部分。所述外部盖子包括开放的入口部分。在所述CO检测器与所述外部盖子之间提供间隙，并且所述内部盖子相对于所述入口部分密封所述间隙，以防止烟雾颗粒进入所述间隙。
通过以下说明书和附图可以最佳地理解这些和其他特征，接下来是简述。
附图说明
图1说明现有技术烟雾检测器。
图2说明示例性烟雾检测器。
图3说明图2的示例性烟雾检测器的示例性内部盖子。
图4说明图2的示例性烟雾检测器的一部分。
图5说明示例性烟雾检测器的横截面视图。
图6说明示例性烟雾检测器的示例性扰流板。
图7说明示例性烟雾检测器的横截面视图。
图8说明被收纳在示例性外部盖子内的图6的示例性扰流板。
图9说明被收纳在示例性外部盖子内的图3的示例性内部盖子。
图10说明图1的现有技术烟雾检测器的性能曲线图。
图11说明示例性烟雾检测器的性能曲线图。
具体实施方式
图1说明现有技术烟雾检测器20。提供了用于安装到表面的基座部分22，所述表面在一些示例中诸如为天花板。光学器件盖子24附接到基座部分22并且提供烟雾室26。示例性烟雾检测器20是光电烟雾检测器。在光电烟雾检测器中，光源(未示出)以远离接收器(未示出)的角度对准到烟雾室26中。当烟雾进入室26时，烟雾颗粒使来自光源的光散射到所述接收器上，这于是触发警报。在一些示例中，烟雾检测器20是多波多角度光电烟雾检测器，已知所述烟雾检测器包括多个光电元件，诸如若干光源和/或若干接收器，以考虑到多种不同类型的信号。
一氧化碳(CO)检测器28在烟雾室26的外侧被安装到光学器件盖子24以便检测一氧化碳的存在。外部盖子30附接到基座部分22，但为了易于观看，示出为从基座部分22移除。外部盖子30包括开放的入口部分32，以便允许烟雾颗粒进入烟雾检测器20进行检测。可以在光学器件盖子24与基座部分22之间提供电路板33，以机械地支撑并电连接烟雾检测器20的电子部件。烟雾检测器20可以包括用于将烟雾颗粒从入口部分32引导到烟雾室26中的一个或多个嵌件(未示出)。
本公开中的方向性定向，诸如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，是参考天花板安装式烟雾检测器而作出，但受益于本公开的本领域技术人员将认识到，以其他定向安装的烟雾检测器也可以受益。
申请人已经认定，当烟雾在特定进入方向(诸如在CO检测器28附近的进入方向)进入时，与当烟雾从其他方向进入时相比，现有技术烟雾检测器20不大有效地将烟雾引导到烟雾室26中进行检测。
图2说明改进的烟雾检测器120。应理解，相同的参考数字识别整个若干图式中的对应或类似的元件。在烟雾检测器120中提供内部盖子134和扰流板136以将从所有方向进入烟雾检测器的烟雾颗粒一致地引导到烟雾室126中，并且防止烟雾颗粒进入在烟雾室126的外侧的间隙。
在一些示例中，如图示，内部盖子134提供：开口138，所述开口的形状被塑造成收纳CO检测器128的一部分；以及开口140，所述开口定位成与光学器件盖子124的开口142对准。在一些示例中，如图示，开口138是基本上T形，以容纳CO检测器128的两个不同大小的圆柱形部分。在一些示例中，可以使用其他形状来容纳不同形状的CO检测器。在一些示例中，如图示，开口140具有与开口142基本上相同的外形。在一些示例中，如图示，开口140、142是基本上D形。在一些示例中，如图示，开口142的唇缘143具有与开口140的周边基本上相同的外形。在一些示例中，可以利用其他形状来容纳不同形状的烟雾室。在一些示例中，可以将多孔防虫网144放置在开口142上以防止昆虫等进入烟雾室126。
为了易于观看，通过分解的形式示出外部盖子130、内部盖子134和扰流板136，但当组装好时，内部盖子134抵靠着CO检测器128和光学器件盖子124被收纳，并且扰流板136抵靠着内部盖子134被收纳。如在下文进一步论述，在一些示例中，内部盖子134可以附接到外部盖子130的内表面。
在一些示例中，内部盖子134和扰流板136是由热塑性材料制成。在一些示例中，内部盖子134和扰流板136是由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)制成。
图3说明在图2中示出的内部盖子134。内部盖子134包括外部部分146，所述外部部分提供外边缘148。内部盖子134的外边缘148被塑型成由外部盖子130收纳，如下文参考图5所描述。在一些示例中，外部部分146可以具有锥形物。在一些示例中，诸如在图3的示例中，外部部分146可以提供圆形外边缘148，并且外部部分146可以具有圆锥形接续器。分隔部分150使开口138与开口140分离。内部盖子134可以还包括从底表面154延伸的突出部152。在一些示例中，内部盖子134可以围绕相对于外边缘148的中心轴线A1定位。如图示，在一些示例中，轴线A1延伸穿过开口140。内部盖子134可以包括用于收纳光导管指示器157(参见图4)的光导管孔口155。
图4说明抵靠着光学器件盖子124被收纳的内部盖子134。当组装好时，底表面154背向基座部分122。在一些实施方案中，收纳到内部盖子134中的光导管157可以将光从检测器120内(诸如从发光二极管或其他光源)引导到检测器120的外侧，或者可以将从检测器120的外侧接收的光引导到检测器120内和内部盖子134上方的传感器或其他装置。内部盖子134抵靠着唇缘143(未示出；参见图2)和CO检测器128邻接地被收纳，使得将移过底表面154的烟雾颗粒引导向烟雾室126。
如示意性地示出，进入烟雾检测器120的烟雾颗粒S1、S3移过内部盖子134的底表面154并且移动到烟雾室126中。于在CO检测器128附近的方向上进入的烟雾颗粒S2移过CO检测器128的底表面154和底表面156，之后进入烟雾室126。突出部152是有角度的，以通过以下操作在颗粒移动到CO检测器128之前将烟雾颗粒S2引导向烟雾室126：提供跨越内部盖子134的外部部分146的底表面154的锥形路径。内部盖子134、光学器件盖子124和CO检测器128通过一种密封方式接合，以防止除了在烟雾室126的外侧的间隙之外的烟雾检测器120内的间隙可以从烟雾室126的外侧捕集烟雾S1、S2、S3。
图5说明示例性烟雾检测器120的横截面视图。抵靠着外部盖子130的内表面158收纳内部盖子134的外边缘148，以防止烟雾进入除了烟雾室126之外的间隙，诸如在一些示例中在CO检测器128与外部盖子130之间的间隙160。在一些示例中，如图示，外部部分146的底表面154与入口部分132的上表面162基本上齐平。
如在图5中再参考图4示意性地示出，烟雾颗粒S2可以移过天花板C，沿着外部盖子130的外表面穿过入口部分132移动到烟雾检测器120中，并且移过表面162、外部部分146处的底表面154、CO检测器128、分隔部分150处的底表面154并且移动到烟雾室126中。一些烟雾颗粒可能会朝向烟雾室126偏转离开扰流板136的鳍164，如在下文进一步论述。
图6说明如同处于烟雾检测器120的天花板安装式配置内一样在向上方向U上定向的扰流板136。鳍166和168连接到鳍164并且从所述鳍延伸以形成U形鳍布置170。U形鳍布置170定位成朝向CO检测器128开放(参见图5)。也就是说，U形鳍布置170的开放侧比鳍164更靠近CO检测器128。U形鳍布置170的鳍164、166、168中的一者或多者可以包括笔直部分。
扰流板136包括环形部分172和从环形部分172向上延伸的圆锥形部分174。U形鳍布置170从圆锥形部分174延伸。扰流板136提供从U形鳍布置170向内(相对于外边缘178)的开口176。U形鳍布置170朝向从开口176延伸的圆锥形部分174中的空隙177开放。环形部分172包括外边缘178，所述外边缘可以具有用于收纳入口部分132的支柱(未示出)的许多凹槽180。环形部分172可以围绕中心轴线A2定位。在说明性示例中，当组装好时，环形部分172的轴线A2与外部部分146的轴线A1对准(参见图3)。扰流板136可以包括用于收纳光导管指示器157的光导管凹槽181(在图4中示出)。
如在图6中再参考图4和图5示意性地示出，烟雾颗粒S2可能会偏转离开鳍164并且进入烟雾室126(未示出)。烟雾颗粒S4可以沿着环形部分172和圆锥形部分174移动并且偏转离开鳍168并且向上进入烟雾室126。烟雾颗粒S5可以沿着环形部分172和圆锥形部分174移动并且偏转离开鳍166并且向上进入烟雾室126。烟雾颗粒S6可以沿着环形部分172和圆锥形部分174移动并且偏转离开鳍164并且向上进入烟雾室126。
图7参考图6示出示例性烟雾检测器120的横截面视图，其示出烟雾颗粒路径S5和S6。如图示，示例性圆锥形部分174随着其向上朝向烟雾室126延伸而渐细，以形成从室126的入口部分132到前缘的连续表面。抵靠着入口部分132处的外部盖子130的内表面158收纳扰流板136的外边缘178。在一些示例中，如图示，入口部分132提供三排开口182A、182B和182C，并且抵靠着下部两排182B和182C之间的水平条184收纳边缘178。在一些示例中，如图示，鳍164、166、168延伸到烟雾室126的唇缘143处的平面P。在一些示例中，如图示，防虫网144可以沿着平面P定位。在一些示例中可以利用其他高度。鳍164、166、168从圆锥形部分174朝向烟雾室126向上延伸。
图8说明抵靠着外部盖子130的入口部分132的条184收纳的扰流板136。凹槽180收纳入口部分的支柱186。
图9说明附接到外部盖子130的内部盖子134。在一些示例中，内部盖子134被热熔接到外部盖子130。在一些示例中，内部盖子134被滑入配合到外部盖子130。在一些示例中，内部盖子134包括用于附接到外部盖子130的凸出部188。
当组装好时，鳍164基本上平行于CO检测器128的中心轴线A3(未示出)。在一些示例中，如图示，鳍166和168基本上彼此平行。如图示，突出部152提供朝向U形鳍布置170的开口的锥形路径。空隙177定位在与CO检测器128(未示出)相同的周向区域内。可以抵靠着分隔部分150收纳鳍166、168的末端。外部盖子130可以相对于中心轴线A4定位，使得轴线A1、A2和A4基本上对准。
示例性烟雾检测器120利用针对烟雾颗粒在空气里的运动的布朗运动原理。布朗原理描述了小的烟雾颗粒由于与大气的相互作用而能够保持悬浮，并且具有足以抵抗迫使这些颗粒掉到地上的地心引力的有力运动。内部盖子134密封间隙并且防止烟雾颗粒沉降于间隙内而不是移动到烟雾室126中。说明性示例中的内部盖子134和扰流板136的各种表面、鳍和突出部的放置和角度相对于现有技术以改进、一致的方式将烟雾颗粒引导到烟雾室126中。相对于烟雾检测器120的水平面在各种进入角度中进行检测比现有技术烟雾检测器更一致。
图10针对在现有技术烟雾检测器20的水平面P2中示出的各个位置说明通过每英尺的昏暗度(OBS/ft)表示的空气中的烟雾的曲线图，所述曲线图是相对于由光电二极管从前向散射的红外LED检测到的折射光的被转换为数字输出(AD)的模拟信号。前向(F)红外(IR)LED在烟雾室26中发射辐射，并且此辐射中的一些辐射在前向方向上朝向光电二极管散射，这是烟雾的昏暗度%的直接函数。所述曲线中的每一者表示单个烟雾检测器的针对进入现有技术烟雾检测器20中的烟雾路径的指定进入角度的性质。观察到较广的信号响应变化。也就是说，显然，在进入现有技术烟雾检测器20中的各种进入角度中存在显著的检测差异。
图11说明针对示例性烟雾检测器120的水平面P3中的对应的各个位置的类似的曲线图。显然，在进入示例性烟雾检测器120中的各种进入角度之间存在更一致的检测。说明性示例的内部盖子134和扰流板136有助于一致的信号，而不管进入示例性烟雾检测器120中的烟雾定向如何。因此，检测器120在所有定向上都同等地更灵敏。受益于本公开的本领域技术人员将认识到，可以在对说明性示例作出某些修改的同时仍然实现类似的益处。
虽然将不同的示例说明为具有特定部件，但本公开的示例不限于那些特定组合。有可能使用来自示例中的任一者的一些部件或特征与来自其他示例中的任一者的特征或部件的组合。
前述描述将理解为说明性的而无任何限制性意义。本领域技术人员将理解，某些修改可以在本公开的范围内。出于这些原因，应研究所附权利要求书以确定本公开的实际范围和内容。
Claims (20)
1.一种光电烟雾检测器，所述光电烟雾检测器包括：
光学器件盖子，所述光学器件盖子提供具有烟雾室开口的烟雾室；
CO检测器，所述CO检测器被安装到所述光学器件盖子；
内部盖子，所述内部盖子提供第一开口和第二开口，其中所述第一开口收纳所述CO检测器的一部分，并且所述第二开口与所述烟雾室开口对准；
扰流板，所述扰流板包括U形鳍布置并且抵靠着所述内部盖子被收纳。
2.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述第二开口具有与提供所述烟雾室开口的所述光学器件盖子的唇缘的外形基本上相同的外形。
3.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述第一开口是基本上T形。
4.如权利要求3所述的烟雾检测器，其中所述第二开口是基本上D形。
5.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述内部盖子包括使所述第一开口与所述第二开口分离的分隔物部分。
6.如权利要求5所述的烟雾检测器，其中所述U形鳍部分邻接所述分隔物部分。
7.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述内部盖子包括第一突出部和第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部是有角度的，以产生跨越所述内部盖子的外部部分的锥形路径。
8.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述扰流板包括
环形部分，以及
圆锥形部分，所述圆锥形部分从所述环形部分延伸，并且所述U形鳍布置从所述圆锥形部分延伸。
9.如权利要求8所述的烟雾检测器，其中所述圆锥形部分随着其朝向所述光学器件盖子延伸而渐细。
10.如权利要求1所述的烟雾检测器，所述烟雾检测器包括附接到基座部分的外部盖子，其中所述外部盖子包括开放的入口部分。
11.如权利要求10所述的烟雾检测器，其中在所述CO检测器与所述外部盖子之间提供间隙，并且所述内部盖子相对于所述入口部分密封所述间隙，以防止烟雾颗粒进入所述间隙。
12.如权利要求10所述的烟雾检测器，其中所述入口部分包括第一排开口、第二排开口和第三排开口，并且所述内部盖子的底表面与所述第一排开口的上表面齐平。
13.如权利要求12所述的烟雾检测器，其中所述扰流板的外边缘抵靠着在所述第二排开口与所述第三排开口之间的水平条被收纳。
14.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述内部盖子被热熔接到外部盖子。
15.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述内部盖子被卡扣配合到外部盖子。
16.如权利要求1所述的烟雾检测器，所述烟雾检测器包括：
防虫网，所述防虫网定位在所述烟雾室开口上。
17.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述U形鳍布置延伸到在所述烟雾室的外部唇缘处提供的平面，并且所述外部唇缘提供所述烟雾室开口。
18.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述U形鳍布置朝向所述CO检测器开放。
19.如权利要求1所述的烟雾检测器，其中所述U形鳍布置包括：
第一鳍部分，所述第一鳍部分基本上平行于所述CO检测器的中心轴线，
第二鳍部分，以及
第三鳍部分，所述第三鳍部分基本上平行于所述第二鳍部分。
20.一种光电烟雾检测器，所述光电烟雾检测器包括：
基座部分；
电路，所述电路被收纳在所述基座部分上；
光学器件盖子，所述光学器件盖子被安装到所述基座部分并且提供具有烟雾室开口的烟雾室；
CO检测器，所述CO检测器被安装到所述光学器件盖子；
内部盖子，所述内部盖子提供第一开口和第二开口，其中所述第一开口收纳所述CO检测器的一部分，并且所述第二开口与所述烟雾室开口对准；
扰流板，所述扰流板包括环形部分、从所述环形部分朝向所述烟雾室延伸的圆锥形部分，以及从所述圆锥形部分延伸的U形鳍布置，所述扰流板抵靠着所述内部盖子被收纳；以及
外部盖子，所述外部盖子附接到基座部分，其中所述外部盖子包括开放的入口部分，其中在所述CO检测器与所述外部盖子之间提供间隙，并且所述内部盖子相对于所述入口部分密封所述间隙，以防止烟雾颗粒进入所述间隙。
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