CN1186232A - 吸气检测器 - Google Patents

Abstract

一种吸气式检测器,它包括一个壳体,该壳体带有内部周围状况检测区和一个装在壳体中的传感器。该壳体打有周围大气流入口的孔。风扇或类似装置可降低该内部区域中的压力,从而使邻近的外部周围大气可靠地流入该检测区。另一种可供选择的方案是,风扇可在正压力作用下,将外部周围大气喷射入检测室中。风扇可以做成组件。检测器可以包括控制线路,用于监督或进行信号处理。

Description

吸气检测器

本发明涉及周围状况检测器。更具体地说，本发明涉及这样的检测器，它包括风扇或类似的装置，用于将外界周围的大气抽入或迫使其进入检测器中。

周围状况检测器在提供存在相应的状况的指示方画是有用的。烟尘检测器在提供存在空气中的悬浮粒子(例如，烟尘)的早期警告方面是有用的。

已知的烟尘检测器通常包括带有内部烟雾腔的壳体。在壳体中放置着电离形式或光电形式的烟雾传感器。

壳体中有通风口。随着相邻的大气的运动，周围的空气循环，进入壳体中和从壳体中排出。

在监视区中的空气循环的确可将空气中的悬浮粒子带入壳体中。根据气流性质的不同，这个过程可能较快或较慢。

在大型商业建筑物中，空气循环通常是利用中央取暖和冷却系统来实现的。建筑物控制系统根据预先设定的规范改变空气的流动。这样，可能有时空气循环极小或没有循环(例如，晚上或周末)。此时，仍继续需要解决空气循环极小或没有循环的问题。

根据本发明，周围状况检测器包括带有内部检测区的壳体。该壳体具有一个或多个孔，用于使外界周围的大气进入该检测区中和从该检测区排出。

周围状况传感器安装在该区域中。在该内部区域中的一正压力或负压力的产生源，例如，可由壳体支承。

根据本发明的一个方面，该压力产生源可以为风扇或类似的装置，它们用于排出该内部区域的大气，从而形成负压力，使得外界周围的大气可靠地流入该内部区域。该压力产生源也可作成为周围大气的整体形式的推进器。

根据本发明的另一方面，该压力产生源可将外部周围的大气在正压力下喷射入该检测区中。

根据本发明的又一方面，传感器可以包括电离型或光电型的烟雾传感器。另一种可供选择的方法是，将所选择气体(例如CO或丙烷)的传感器放入壳体中。

另外，正压力或负压力源可以设计成一个单独的组件。这个组件可以与壳体接合，并可拆卸。该组件可以通过一个或多个输人口将周围大气喷射入壳体中。

该压力产生源可以为离心式风扇。周围大气可以围绕360°圆周周长吸入至壳体中或从壳体排出。另一个可供选择的方案是，周围大气可通过许多从壳体发射出去的收集管吸入至壳体中。

为了控制该压力产生源的速度或循环的工作或停止，可以设置一个控制系统。该控制系统还可以处理从传感器发出的信号，以决定，例如，输出信号是否指出存在警告状况。另外，传感器输出信号可以与高的和低的维修阈值作比较。

根据本发明的再一个方面，吸气光电式检测器可以包括一个屏蔽板。大气输入口或输出口可以安放在屏蔽板的一端。

本发明的其他一些优点和特点从下面对本发明及其实施例的详细说明，从权利要求和从附图中将会很容易了解。附图中：

图1为根据本发明的光电式检测器的部件分解图(部分是截面图)；

图2为根据本发明的电离式检测器的部件分解图(部分为截面图)；

图3为根据本发明的检测器的部件分解图(部分为截面图)，该检测器具有组件式结构，周围大气被喷射入检测室中；

图4为根据本发明的组件式检测器的部件分解图(部分为截面图)，其中，检测室处于负压力；

图5为根据本发明的检测器的部件分解图(部分为截面图)，其中，检测室加压；

图6为根据本发明的控制线路的原理图；

图7为另一个吸气检测器的图(部分为截面图)；

图8为多传感器的吸气检测器的图，表示一个主风扇检测器和四个从属检测器与管道系统连接；

图9为又一个吸气检测器的视图。

虽然本发明可容许有许多不同形式的实施例，但图中所示和这里要详细说明的是其特定的实施例。应当理解，本说明只是作为本发明原理的示例说明，而不是要将本发明局限在所述的特定实施例。

图1表示根据本发明的吸气光电式检测器10。检测器10包括一个基座12(虽然，另一种可供选择的方案是，可以不用基座而安装检测器)。当使用基座12时，圆柱形的底部14锁紧在基座12上，并可拆下。在这个实施例中，基座12安装在墙壁或天花板上。可锁紧的底部件14，利用扭转锁紧机构12a与基座12接合，可以拆下。

检测器底部件14载有电子控制元件20(用部分剖视图表示)，辐射能源22(例如，可为激光二极管)，与辐射能源22隔开一定距离的传感器24和任意的反光板26。辐射能源22，传感器24和反光板26放在上部圆柱形件中，该圆柱形件形成检测区域28。

圆柱形过滤器32在件28上滑动，并与件28一起，构成检测室。该检测室包围辐射能源22和检测器24。过滤器32可以作成带有输入孔32a的金属、塑料或纤维滤网。它也可由多孔塑料制成。过滤器32用于排除细菌、悬浮在空气中的纤维、灰尘、蒸汽和水雾。过滤器32中心有一个孔34(将在下面接着予以说明)。

离心式鼓风机或风扇36放在过滤器32的顶部。风扇36，例如，可以为Nidecr26型离心式鼓风机，该鼓风机经过改造，除去了外壳体。在这个结构中，风扇36可通过一个中心处的输入孔36a，将周围大气吸入鼓风机，并将周围大气，在正压力下，在大约360°圆周上，从输出口36b排出。

当开口34与输入口36a连接时，检测区28处于负压力下。这可使周围大气通过过滤器32，流入检测区，从中心口34流出，进入风扇36，然后，周围大气通过围绕风扇36的360°圆周的口36b排出。

当风扇36工作，在检测室形成负压力时，过滤器32将吸人的周围大气过滤，周围大气则在围绕检测室的360°圆周上，进入该检测室。

检测器10可以用装饰盖40封装起来。

可以理解，控制装置20可以用来以连续模式或断续模式控制风扇36的工作。控制系统20可以用来使风扇36的动作反向和处理从传感器24以及监视器38发出的信号。

控制系统20所进行的信号处理的典型形式包括决定从传感器24发出的信号是否落在预先决定的正常工作或维修的上限和下限内，以及决定从检测器24发出的输出信号是否指示警告状态。

另外，气流的强度可以通过监视器38检测，而表示气流强度的信号可供局部或远距离使用。风扇速度可根据流量调节。

图2表示电离式吸气检测器10′。检测器10′可包括一个安装基座12′(虽然，如上所述，安装基座12′可以不需要)。检测器10′包括底部件14′，它装载着控制元件20(用部分剖视图表示)，另外，检测器10′还包括电离式传感器42。该传感器包括内电极42a、中心或敏感电极42b和外电极42c。检测器10′还包括电离源42d。

如上所述，圆柱形的泡沫过滤器零件44在圆周上包围电离式传感器，并清除传感器上的细菌、灰尘、蒸汽、水雾和其它不希望的粒子。过滤器44的中心有一个上部气流输出口46。气流监视器48可以放置在靠近气流口46的地方。

在检测器10′中，利用离心式鼓风机50使周围大气流动。鼓风机50，例如，可以为Nidecr26型鼓风机，它具有一个位于中心的输入口52和输出口54。

图2中所示的鼓风机50安装在检测器10′的盖56的顶部上。应当理解，鼓风机50可以放在盖56内，而不会偏离本发明的精神和范围。

鼓风机50的输入口52与过滤件44的输出口46连接。采用这种结构时，可以利用鼓风机50，在电离式传感器42内产生负压力，从而促使周围大气，通过过滤器44作圆周流动，进人室42中，再从口46流出，进入口52，然后，通过输出口54流出。

控制系统20′具有以上针对控制装置20所述的同样的功能。

图3～5表示带有组件式吸气装置的光电式烟雾检测器。这些检测器可以是电离式烟雾检测器、气体检测器或热检测器，而不会偏离本发明的精神和范围。同样，图3～5的组件式检测器也可包括以上所述形式的控制线路。

图3表示组件式装置60，它的形状设计成可使用已知的光电式检测器62(例如由Pittway公司系统传感器分部推向市场的LPX751型)检测器62包括与光电式检测器10相似的元件。公共的元件均用相同的标号标注，因此对这些元件不再需要说明。检测器62还设置有保护滤网62a，用于排除细菌、灰尘或其它不希望的粒子。

装置60还包括一个风扇或鼓风机组件64。组件64包括一个圆柱形壳体64a，它与基座件(例如基座12)和检测器62接合，可以取下(例如，利用扭转锁紧装置)。在没有组件64的情况下，检测器62可直接与基座12接合，并可拆下。

组件64还包括一个或多个周围大气的输入口(例如66a)和输出口66b。输出口借助导管68，通过盖70与滤网62a的一端连接。

组件64还包括一个风扇或鼓风机件，它们可以为离心式风扇68a。风扇68a包括一个有过滤器的、覆盖的输入口68b；一个鼓风机或离心式风扇68c。风扇68c转动时，可通过输入口66a、口68b吸入周围大气，并通过输出口66b排出周围大气。

排出的周围大气，在正压力作用下，通过导管68、滤网62的一部分流动，并流入检测器62的检测区28。周围大气在通过区域28后，从盖70的一侧流出。

这样，检测器60的优点是，通常的光电式检测器(例如检测器62)可以与组件式风扇(例如，组件64)组合，其中，邻近的周围大气，可以在压力作用下喷射入检测器62的检测区中。

图4公布了一种组件式检测器80，它表示成光电式烟雾检测器，但也可以作成电离式烟雾检测器、气体检测器或热检测器，而不会有任何限制。检测器80包括带有底部件14″的光电式检测器82，该底部件可装载光源22、传感器24和任意的反光板26，以形成检测区28′。

在底部件14″上作有一位于中心的周围大气输出口82a，并提供一个通入检测区28′的通道或导管。在检测区28′还可放置气流监视器82b。检测器82还可带有电子控制线路(没有示出)，例如线路20。

检测器82用于可拆卸地与风扇组件84接合，或另一个可供选择的方案是，与基座12接合。风扇组件84包括壳体84a和一个或多个周围大气的输出口84b(假如希望的话，可用过滤件覆盖)。壳体84a用于可拆卸地与基座12和检测器82接合。

壳体84a上安装着风扇或离心式鼓风机86。风扇86包括位于中心的、周围大气的输入口86a，它与检测器82的输出口82a连接。随着离心式鼓风机86的推动空气组件的回转，周围大气沿圆周方向通过过滤器83被吸入至检测区28′中，再通过输出口82a输出，进入输入口86a，再通过组件84的一个或多个输出口84b排出。盖88封住并保护检测器82的元件。

图5表示另一种吸气检测器90，它与利用检测区中的负压力工作的检测器80不同，是利用检测区中的正压力工作的。检测器90包括各种与上述的检测器80的元件相同的元件。检测器90的相应元件也标以相同的标号，因此对这些元件不需要再讨论。

检测器90包括具有内部检测区28′的光电式烟雾传感器92。光电式烟雾传感器安装在底部件14″′上。底部件14″′包括输入气流口96，它与风扇组件94的周围大气的输出口94a连接。

检测器92用于可拆卸地与风扇或鼓风机组件94，或基座12接合。风扇或鼓风机组件94的一端用于可拆卸地与基座12接合，而其另一端与检测器(例如，检测器92)接合。

当检测器92和组件94连接在一起，和风扇或鼓风机装置86动作时，周围大气通过一个或多个输入口94b，被吸人至风扇或离心式鼓风机装置86的输入口86a中，并通过输出口94a和输入口96被迫进入检测区28′。检测区28′中的周围大气，沿圆周方向通过滤网62a排出。盖88包围并保护检测器92。

图6的电路表示烟雾进入风扇的主动式监督电路。图6电路利用当热敏电阻T1冷却至室温时，热敏电阻T1的特性。热敏电阻T1消耗的功率(敏感的自热式热敏电阻)约为12.8MW。在空气中，热敏电阻T1可增温至室温以上，结果，其电阻降低。这会使Q1导通。当由于运动风扇(例如风扇86)的作用，而暴露在周围大气的运动中时，T1粗略地处在其较高的室温电阻下。在这种条件下，由于Q1断开，输出为24伏(V)。

图6电路的适宜的热敏电阻为：

T1＝Fenwall 112-2034AJ-BO1

T2＝Fenwall 112-104KAJ-BO1

图7表示吸气装置100的另一形式。装置100可包括一个烟雾检测器102。检测器102，例如，可为光电式或电离式检测器。另外，如果希望的话，还可包括气体检测器。

检测器102由安装结构104支承，检测器可以用在带有盒子状元件106的凹下的结构中，或者利用表面直接安装在天花板或墙壁上(例如天花板C)。安装件104，除了支承检测器102之外，还装有吸气装置或风扇110。

风扇110通过许多孔102a～102d抽吸周围空气，而使检测器102的检测区处在负压力之下。周围大气，从检测区流出，并在输入口110a处进入风扇110中。周围大气，通过输出口或口110b被风扇110排出。被排出的周围大气，通过流道104a，从输出口110b流向输出口或区域104b，在区域104b中，周围大气，沿着离开检测器102的方向被排出。

检测器102，例如，可以为许多标准的检测器结构(例如，烟雾、热或气体检测器)中的一种。根据所要检测的环境状况，检测器可以有选择地安装在元件104上。

图8表示实现本发明的吸气系统120。系统120包括许多彼此隔开一定距离的检测器122a～122d。多个检测器122的零件可以通过流体流动管子124a～124d与公共的吸气装置(可以用风扇126来实现)连接。

该系统还可以包括诸如上述一类的吸气检测器(也可以只包括一个吸气风扇)。

吸气装置126工作，可以在每一个检测器122a～122d上形成降低的压力。吸气装置126实际上可以安装在方便的地方(例如安装架上)。检测器122a～122d可以安装在要进行监督的区域内，而不考虑吸气装置126的位置如何。导管124a～124d用于使相应的检测器与吸气装置126连接。

图9表示吸气检测器80′。在检测器80′中，真空口或多或少地位于检测区28′的中心，在靠近反光板26的屏蔽板的末端。

从以上所述可看出，可以作许多改变和改进，而不会偏离本发明的精神和范围。应当理解，对于这里所述的特定的装置不是，或不意味着是一种限制。当然希望所附的权利要求能在权利要求的范围内覆盖所有这种改进。

Claims (18)

1.一种周围状况的检测器，它包括：一个壳体，该壳体构成一个内部检测区，其特征为，该壳体包含至少一个口，使周围邻近的大气能进入该内部检测区中；

另外，还包括一个压力产生源，它由壳体支承，用于改变内部区域中的压力，使周围大气流人该区域的流量增加。

2.如权利要求1所述的检测器，其特征为，该压力产生源为风扇。

3.如权利要求1所述的检测器，其特征为，该壳体从外部支承着该压力产生源。

4.如权利要求1所述的检测器，其特征为，在该内部区域，至少在该区域的一部分处，该壳体支承一个周围状况传感器。

5.如权利要求1所述的检测器，其特征为，该壳体包括烟雾传感器、气体传感器和热传感器中的至少一个。

6.如权利要求3所述的检测器，其特征为，该压力产生源可拆卸地与壳体连接。

7.如权利要求1所述的检测器，其特征为，该压力产生源在该内部区域中产生负压力。

8.如权利要求2所述的检测器，其特征为，风扇放在壳体内。

9.如权利要求6所述的检测器，其特征为，该压力产生源在正压力下将周围大气喷射入至少一个口中。

10.如权利要求6所述的检测器，其特征为，该压力产生源具有第一和第二相互隔开一定距离的末端，并且其特征还在于，其中一个末端包括一个掣爪，用于可拆卸地与壳体接合。

11.如权利要求2所述的检测器，其特征为，该风扇包括一个周围大气的离心式推进器。

12.如权利要求2所述的检测器，其特征为，它包括一个过滤器，用于阻止包括纤维材料、灰尘、蒸汽和水雾一类的悬浮在空气中的污染物进入检测区。

13.如权利要求4所述的检测器，其特征为，它包括控制线路。

14.如权利要求13所述的检测器，其特征为，该控制线路包括风扇控制电路。

15.如权利要求13所述的检测器，其特征为，它包括将从传感器发出的输出信号与和一个预定值进行比较的电路。

16.如权利要求13所述的检测器，其特征为，它包括风扇监视线路。

17.如权利要求12所述的检测器，其特征为，该风扇监视线路包括一个电子元件，其电气参数随着周围空气的诱导运动而改变。

18.如权利要求12所述的检测器，其特征为，过滤器是从包括多孔塑料过滤器、泡沫过滤器、金属过滤器和纤维过滤器一类中选择的。

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