CN1314664A

CN1314664A - 复合传感器

Info

Publication number: CN1314664A
Application number: CN01111727A
Authority: CN
Inventors: 樱井和义; 浜田一郎; 大矢泰德
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: CN1145126C; EP1146492A3; JP3902377B2; EP1146492B1; JP2001266265A; EP1146492A2

Abstract

一个复合传感器包括:一个靠感光部分探测散射光来感应烟雾的烟雾室,此散射光是由于烟雾进入烟雾室使从发光元件发出的光线散射而产生的;一个用于感应温度的装在烟雾室的上方的热敏元件,和一个构成结构壁的插入部分,其带有一个用以插入热敏元件导线的孔;其中,结构壁从烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的,孔也从上表面穿透至下表面,通到烟雾室的外部。

Description

复合传感器

本发明涉及通过烟雾和温度来感应(探测)火焰的复合传感器。

早以已知道一种复合传感器，它通过热敏元件，如热敏电阻或类似的元件，来感应温度，并通过感光元件探测散射光来感应烟雾，此散射光是通过将一个发光元件发射的光线进行散射而产生的。

在这种复合传感器中，因为热敏元件能灵敏地探测到由火焰引起的上升空气流，所以必须将热敏元件布置在复合传感器的顶部(即，当复合传感器装到天花板上时，热敏元件布置在复合传感器的底侧)。另一方面，因为在传感器中处理信号的线路板装在传感器的下部(即，当复合传感器装到天花板上时，线路板布置在复合传感器的上侧)，所以必须提供一条导线将热敏元件与线路板连接起来。

传感器的顶部与线路板之间形成了一个烟雾感应区，发光元件的光轴和感光元件的光轴在其中交叉。因此，要布置好连接热敏元件和线路板的导线，以避开烟雾感应区。例如，在日本公开特许公报No.平4-268697中，就介绍在烟雾感应区周围的迷宫部分中设有一个通孔，以便导线穿过此通孔。

然而，这样的布线结构，在制造时要花很多时间来组装传感器，且在安装后进行维护时，也要花很多时间来拆开或组装传感器。虽然提出了将导线放在传感器外面的方法，但由于上述原因，这种方法是不合适的。

在日本公开特许公报No.平10-40476和No.平11-185179中，公开了一种导线从传感器内部穿过以避开烟雾感应区的复合传感器。

然而，当导线从传感器内部穿过时，在导线表面产生的反射光作为干扰光而被感光元件探测到。因此，探测烟雾的灵敏度就会降低。尤其是在各个复合传感器中，通过在金属导线上覆盖软树脂而制成的导线，其表面形状是稍有不同的。由于所产生的干扰光的数量依导线而不同，所以存在各个复合传感器探测灵敏度变化的问题。

此外，倘若如上述公开那样来布置导线以避开烟雾感应区，就会存在感温灵敏度向某个特定方向偏移的问题。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种在制造时易于组装的复合传感器，且在安装后对它进行维护时也易于拆开或组装，并能布置好导线使得几乎不影响传感器的探测灵敏度或方向。

根据本发明一个方面的复合传感器(传感器1)包括：

一个靠感光部分(13)探测散射光来感应烟雾的烟雾室(S)，此散射光是由于烟雾进入烟雾室使从发光元件(12)发出的光线散射而产生的；

一用于感应温度的热敏元件(热敏电阻10)，它装在烟雾室的上方；和

一个构成结构壁的插入部分，它有一个孔(通孔14a)用来插入热敏元件(热敏电阻10)的导线(导线10a)；

其中，结构壁从烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的，孔也从上表面穿透至下表面，通到烟雾室的外部。

根据本发明，因为热敏元件的导线穿过构成结构壁的插入部分的通孔，其中，结构壁从烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的，孔也从上表面穿透至下表面，通到烟雾室的外面，所以导线能够在被插入部分覆盖的状态下穿过烟雾室的内部。

结果，当组装复合传感器时，只需将导线穿过插入部分就可以完成热敏元件的布线。插入部分充当了装入热敏元件并确定其位置的导引体。因此，在制造时复合传感器易于组装，且进行维护时也易于拆开或组装。

因为在烟雾室中的导线不是裸露的，所以导线的表面不会产生干扰光。因此，各个复合传感器上产生的干扰光不会不同。各个复合传感器的火焰探测性能变得稳定了。

当插入部分是用硬树脂制成时，插入部分的表面形状变化很小。尽管光线在插入部分的表面上反射且反射的光线变成了干扰光，也不会引起各个复合传感器的火焰探测性能不同的问题。

在本说明书中，术语“在烟雾室的上方”是指烟雾室的顶部一侧，即，装在天花板上的复合传感器的下侧。

术语“结构壁从烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的”未必指结构壁从在烟雾室内部的上表面至下表面是完全连续的。结构壁所具有的连续性是指导线在烟雾室中不是裸露的且没有产生干扰光。

在烟雾室中，可以装上一块遮挡住感光部分的遮光板，它使感光部分不能直接探测到从发光部分发出的光线，而且

插入部分至少可以用到遮光板的一部分。

因为用来穿过热敏元件导线的插入部分至少用到遮光板的一部分，所以插入部分装在靠近烟雾室中央的地方。因此热敏元件的灵敏度不会向某个特定的方向偏移。就有可能在所有方向以同样的灵敏度来探测火焰。

术语“插入部分至少用到遮光板的一部分”包括这样的情况，遮光板的一部分被用作结构壁并充当插入部分。

遮光板可以做成圆筒形状，并充当插入部分。

因为此复合传感器利用了以前研制的传感器中的遮光板，所以零件的数目没有增加。

此复合传感器可以进一步包括：

一个用来固定感光部分和发光部分的固定件(支承体11)；和

一个外罩(迷宫体4)，它有能防止光线从外罩的侧面进入烟雾室的结构，外罩上表面和下表面的其中之一是敞开的；

其中，装在固定零件上的发光部分和感光部分从外罩的敞开表面装入外罩中，外罩的内部充当烟雾室；以及

构成插入部分的结构壁与固定零件结合成一体。

因为插入部分与固定件结合在一起，所以此复合传感器较易于组装。此外，因为在插入部分和固定件之间不存在空隙，所以外部光线几乎不能进入烟雾室。

此复合传感器还包括：

一个用来固定感光部分和发光部分的固定件(支承体11)；和

其中，装在固定件上的发光部分和感光部分从外罩的敞开表面装入外罩中，外罩的内部充当烟雾室；以及

构成插入部分的结构壁与外罩的一个表面结合起来，这个表面位于外罩敞开表面的对面。

因为插入部分与外罩的一个表面结合在一起，所以此复合传感器较易于组装。此外，因为在插入部分和外罩之间不存在空隙，所以外部光线几乎不能进入烟雾室。

对于一种“能防止光线进入烟雾室的结构”，大家所知道的有迷宫式结构或类似的结构。然而，任何能够防止光线进入烟雾室的结构都可以采用。

参考下文给出的详细说明和附图，将能更充分地了解本发明，附图只是作为说明性的图例，因而并不打算用来限定本发明的范围，其中；

图1是根据本发明的复合传感器实施例的传感器零件分解透视图；

图2是显示图1中各零件组合到传感器时的垂直剖视图；以及

图3是显示迷宫体内部的水平剖视图。

下面将参考图1至3来详细解释本发明的一个实施例。

图1示出了构成一个传感器1的每个零件，此传感器作为根据本发明的复合传感器的一个示例。图2是垂直剖面图，它示出了当图1中的各零件被组合到传感器中的情形。

在图1和2中，参考数字2表示顶盖部分，3表示主体外罩，4表示迷宫体，5表示防虫网，6表示保护罩，7表示光学元件部分，8表示线路板，9表示底座以及10表示热敏电阻。图3是水平剖面图，它示出了迷宫体4的内部。

顶盖部分2是一个用来覆盖传感器1顶部的顶盖。在顶盖部分2中，排列着将空气从周围引入传感器1的空气翼片2a、2a…。此外，在相邻的空气翼片2a和2a之间，有将空气导入传感器1内部的通孔2b、2b…。如图2所示，热敏电阻10装在由通孔2b、2b…围住的空间里。此空间充当一个感温区域T。如图2所示，在顶盖部分2，与主体外罩3的凸出部分3b内侧大致接触的接合部分2c是圆环形状。通过将接合部分2c装配到凸出部分3b的圆周内，并用一个卡子(图中未示出)与主体外罩上的预定部分接合，顶盖部分2被固定到主体外罩3上。

主体外罩3是一个用来盖住迷宫体4等的外罩。在主体外罩3的中央，做有一个开口3a。凸出部分3b围绕开口3a。在主体外罩3中，设有沿圆周方向排列的进气孔3c、3c…，以便让烟气流入烟雾室S中。

如图2所示，在主体外罩3内部的下面部分有几个用于将主体外罩3固定到底座9上的接合卡子3f。在图2中，只显示出一个接合卡子。

迷宫体(壳体)4的表面上复盖有碟片形板4d。在迷宫体4中，有许多截面做成Z形、M形或类似形状的遮光壁4a，还有一个用来容纳发光部分12(将在下文中解释)的容器4b，和一个用来容纳感光部分13的容器4c，它们都在各自的预定位置上。在本实施例中，容纳发光部分12的容器4b和容纳感光部分13的容器部分4c是设在迷宫体4内。然而，当它们设在保护罩6内时，也能起到屏蔽发光部分12和感光部分13的作用。在迷宫体4中被遮光壁4a、4a、…及容器4b和4c所围住的区域充当烟雾室S。

在板4d的中心，设有一个导线孔4e，是用来插入热敏电阻10的导线10a的。

通过迷宫体4，流经主体外罩3进气孔3c、3c、…的外部烟气被引入到烟雾室S中。另一方面，迷宫体4能防止外部光线进入烟雾室S中。

迷宫体4的外围是有许多细网孔的防虫网(防虫屏)5。防虫网5防止昆虫及类似动物进入迷宫体4中。

如图2所示，保护罩6用来盖住线路板8的上表面。在保护罩6的中心，有一个供支承体使用的孔6a，光学元件部分7的支承体11安装在孔6a。

用一个卡子把保护罩6固定到底座9上，卡子未在图中示出。

如图3所示(但未在图1中示出)，在保护罩6的上表面，设有一个环形的限位壁6e以及从它上面凸出的几个限位板6d、6d、6d和6d，以便限定放置迷宫体4的位置。

光学元件部分7包括一个支承体(固定件)11以及装在它上面的发光部分12、感光部分13和遮光板14。发光部分12包括发光元件(未在图中示出)，可在线路板8的控制下有规律地发光。另一方面，感光部分13包括一个感光元件(未在图中示出)，可向线路板8传输感光信号。

遮光板14阻断了从发光部分12直接到达感光部分13的光线，从而使得感光部分13的感光元件不能直接探测到由发光部分12的发光元件发出的光线。遮光板14是用硬树脂制成的，并与支承体11结合成一体。遮光板14的高度大约可达迷宫体4的板4d的下表面。遮光板14做成如图2和3中所示的圆筒形状。遮光板14包括一个用来插入导线10a的通孔14a，它以上下方向穿过遮光板14。

通过将装在支承体11上的发光部分12的发光元件及感光部分13的感光元件焊接到线路板8上，光学元件部分7被连接到传感器1中。发光部分12被包含在迷宫体4的容器部分4b中。感光部分13被包含在容器部分4c中。遮光板14以上下的方向安装在迷宫体4的烟雾室S中。

在线路板8上设有控制传感器1运行的预设电子线路(未在图中示出)。发光元件和感光元件连接到线路板8上。热敏电阻10的导线10a被连接到线路板8上表面的中心部分。

如图2所示，线路板8用螺丝钉15和15固定到底座9上。

如图1所示，底座9是碟形。底座9构成了传感器1的外罩下面部分。在底座9的反面，设有通过将底座9连接到预先装在天花板上的安装底座(未在图中示出)将传感器安装到天花板上的接合部分。

在底座9的周围部分设有几个凹槽9a(在图2中只显示一个凹槽)，以便对应主体外罩3上的接合夹3f。

具有上述结构的各零件按照下面所介绍的进行布置，如图2所示，线路板8、光学元件部分7和保护罩6装在底座9上。迷宫体4固定在保护罩6的上面，调整迷宫体4的位置使得凸出到保护罩6上表面的发光部分12被包含在容器4b中和感光部分13被包含在容器部分4c中。通过将主体外罩3的几个接合夹3f接合到底座9的对应凹槽9a，主体外罩3固定到底座9上。顶盖部分2固定到主体外罩3上。与线路板8相连的热敏电阻10的导线10a穿过通孔14a及迷宫体4的导线孔4e。传感器1的组装要使得热敏电阻10安装在顶盖部分2的感温区域T中。

将传感器1装到天花板上，使顶盖部分2向下。由感温区域T中的热敏电阻10来感应火焰产生的温度。发光部分12有规律地发光。在正常状态下，所发出的光被遮光板14阻断而不会被感光部分13探测到。当由火焰产生的烟雾流入迷宫体4时，从发光部分12发出的光线被散射。此散射光被感光部分13探测到。因此，就探测到了火焰。如上所述，传感器1通过感应温度和烟雾来探测火焰。

在上面的传感器1中，热敏电阻10的导线10a穿过与支承体11结合成一体的遮光板14通孔14a。因此，导线10a能够在被遮光板14覆盖的状态下穿过烟雾室S的内部。

结果，在组装传感器1时，因为导线10a只是穿过通孔14a，所以为了避开烟雾感应区而布置导线的操作就可以简化。此外，通孔14a充当了安装热敏电阻10并确定其位置的导向体。因此，在制造复合传感器时易于组装，且在对它进行维护时也易于拆开或组装。

因为在烟雾室S中的导线不是裸露的，所以从导线的表面不会产生干扰光。因此，各个复合传感器上产生的干扰光不会不同。各个复合传感器的火焰探测性能变得稳定了。

因为遮光板14是用硬树脂制成的，所以每个遮光板的表面形状变化很小。尽管光线在遮光板14的表面上反射且反射的光线变成了干扰光，也不会产生各个复合传感器的火焰探测性能不同的问题。

因为通孔14a是用遮光板14形成的，所以导线10a能够在烟雾室S的近似中央的部分穿过。因此热敏电阻10的灵敏度不会向某个特定的方向偏移。有可能在所有方向以同样的灵敏度来探测火焰。因为传感器1利用了以前研制的传感器中的遮光板，所以尽管通孔14a是在遮光板中形成的，零件的数目并没有增加。

因为遮光板14与支承体11结合在一起，所以传感器1较易于组装。此外，因为在支承体11和遮光板14之间不存在空隙，所以外部光线不能进入烟雾室S。

根据本发明的复合传感器不限于以上的实施例。在不背离本发明的要点的情况下，每个零件的具体结构、形状等可以作适当修改。例如，遮光板可以和迷宫体的板结合在一起。

根据本发明，因为热敏元件的导线穿过构成结构壁的插入部分，结构壁从烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的，且上面有孔用以插入热敏元件的导线。其中，孔从上表面穿透至下表面，到达烟雾室的外面，所以导线能够在被插入部分覆盖的状态下穿过烟雾室的内部。

结果，当组装复合传感器时，只需将导线穿过插入部分就可以完成热敏元件的布线。插入部分充当了加装热敏元件并确定其位置的导向物。因此，在制造复合传感器时会易于组装，且在进行维护时也易于拆开或组装。

因为在烟雾室中的导线不是裸露的，所以从导线的表面不会产生干扰光。因此，各个复合传感器上产生的干扰光不会不同。各个复合传感器的火焰探测性能变得稳定了。

当插入部分是用硬树脂制成时，插入部分的表面形状的变化很小。尽管光线在插入部分的表面上反射且反射的光线变成了干扰光，也不会产生各个复合传感器的火焰探测性能不同的问题。

因为用来穿过热敏元件导线的插入部分至少用到遮光板的一部分，所以插入部分装在靠近烟雾室中心的地方。因此热敏元件的灵敏度不会向某个特定的方向偏移。就有可能在所有方向以同样的灵敏度来探测火焰。

因为插入部分与固定件结合在一起，所以此复合传感器较易于组装。此外，因为在插入部分和固定零件之间不存在空隙，所以外部光线几乎不能进入烟雾室。

因为插入部分与外罩结合在一起，所以此复合传感器较易于组装。此外，因为在插入部分和外罩之间不存在空隙，所以外部光线几乎不能进入烟雾室。

Claims

1．一个复合传感器包括：

一个靠感光部分探测散射光来感应烟雾的烟雾室，所述散射光是由于烟雾进入所述烟雾室使从发光元件发出的光线散射而产生的；

一个用于感应温度的热敏元件，它装在所述烟雾室的上方；和

一个构成结构壁的插入部分，有一个通孔用以插入所述热敏元件的导线；

其中所述结构壁从所述烟雾室内部的上表面至下表面大致是连续的，所述通孔也从上表面穿透至下表面，通到所述烟雾室的外部。

2．根据权利要求1中所述的复合传感器，其特征在于，所述烟雾室中装有一块遮挡住感光部分的遮光板，它使所述感光部分不能直接探测到从所述发光部分发出的光线，而且，所述插入部分利用所述遮光板的至少一部分。

3．根据权利要求2中所述的复合传感器，其特征在于，所述遮光板做成圆筒形状，并被用作所述插入部分。

4．根据权利要求1至3中的任一项所述的复合传感器，还包括：

一个用来固定所述感光部分和所述发光部分的固定件；和

一个外罩，具有一种能防止光线从所述外罩的侧面进入所述烟雾室的结构；所述外罩的上表面和下表面的其中之一是敞开的；

其中，固定在固定件上的所述发光部分和所述感光部分从所述外罩的敞开表面装入所述外罩中，所述外罩的内部充当所述烟雾室；以及构成所述插入部分的所述结构壁与所述固定件结合成一体。

5．根据权利要求1至3中的任一项所述的复合传感器，还包括：

一个用来固定所述感光部分和所述发光部分的固定件；和

一个外罩，具有能防止光线从所述外罩的侧面进入所述烟雾室的结构，所述外罩上表面和下表面的其中之一是敞开的；

其中，固定在所述固定件上的所述发光部分和所述感光部分从所述外罩的敞开表面装入所述外罩中，所述外罩的内部充当所述烟雾室；和

构成所述插入部分的所述结构壁与所述外罩的一个表面结合成一体，所述表面位于所述外罩的敞开表面的相对面。