CN205067854U - 一种散射型火灾烟雾探测器及其聚光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。本实用新型还提出了一种散射型火灾烟雾探测器，通过采用上述散射型火灾烟雾探测器用聚光器对光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线进行收集。在本实用新型中，在聚光器上设置侧面光线入口，增大了光线入口的面积，增加了对散射光线的接收范围，提高了聚光器对散射光线的收集能力，从而提高了火灾烟雾探测器的探测灵敏度和检测精确度。

Description

一种散射型火灾烟雾探测器及其聚光器

技术领域

本实用新型涉及火灾烟雾探测器技术领域，尤其涉及一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器以及应用该聚光器的散射型火灾烟雾探测器。

背景技术

当前，散射型火灾烟雾探测器是利用火灾烟雾颗粒对光产生散射作用来探测火灾的装置。在火灾探测过程中，当烟雾颗粒和光发生相互作用时，烟雾颗粒可以以同样的波长再辐射已经接收到的光能量，其中再辐射可以在所有的方向上发生，但是在不同方向上其辐射强度也是不同的，这种现象称为散射。为了探测火灾烟雾的存在，可以将光源发出的光束照射到烟雾上，在光路以外的区域，通过测量烟雾颗粒对光的散射作用而产生的光能量来确定烟雾的浓度，这种方法称为散射型火灾烟雾探测法。

在散射型火灾烟雾探测器中，为了消除外部环境光对受光元件的干扰，一般将发光元件和受光元件安装在光学暗室中，在光学暗室中允许烟雾进入而不允许外部光线进入，以达到消除外部环境光干扰的目的。

在散射型火灾烟雾探测器的研制过程中，由于烟雾颗粒的散射信号较弱，因此可以通过改善受光元件对散射光线的收集能力，以提高火灾烟雾探测器的探测性能。

中国实用新型专利申请CN101833840A公开了一种前/后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法；在探测器中采用了聚光透镜，但是，聚光透镜的视场比较小，而且会受到散射角度的限制。

美国专利申请US5764142(AndersonandTice1998)提出了使用发光元件发射较细的激光束来减少光束的体积，在此基础上使用算法来减少误报；对于同样浓度的烟雾，使用较细的光束必然会降低散射光的强度，为了保证探测灵敏度进而对光探测器接收光能量的能力提出了更高的要求。

中国实用新型专利申请CN1662942A公开了一种散射光报警器，为了增加对火灾烟雾与干扰颗粒的识别能力同时采用前后向散射，但是根据公知原理，后向散射的光强相对前向散射一般比较弱，因此需要通过一定的方式来加强受光器对散射光强的收集能力。

综上所述，在现有的散射型火灾烟雾探测器中，由于受光元件对散射光线的收集能力较差，从而约束了火灾烟雾探测器的探测性能，这已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种散射型火灾烟雾探测器及其聚光器，提高了对散射光线的收集能力。

本实用新型提出的一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。

在进一步实施例中，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线之间具有预定夹角；优选地，所述预定夹角小于等于聚光器的最大聚光角。

在进一步实施例中，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线相交的交点处于聚光器外壳的前后两端之间。

在进一步实施例中，侧面光线入口距离光线出口最近的光线入口位置与光线出口之间具有预定距离。

在进一步实施例中，端面光线入口为圆弧入口，光线出口为圆形出口，端面光线入口所在圆与光线出口的圆为垂直于聚光器外壳的中心轴线的同心圆。

在进一步实施例中，聚光器外壳的内部反射面是根据复合抛物面聚光器CPC原理采用对称布置的两段抛物线绕其对称轴线旋转而形成的复合抛物面型反射面；

优选地，两段抛物线的焦点落在聚光器外壳的光线出口上。

在进一步实施例中，在聚光器外壳的内部反射面涂覆有反射涂层；

优选地，根据散射光的波长对反射涂层的反射特性进行设计以提高反射涂层的反射率。

本实用新型提出了一种散射型火灾烟雾探测器，包括：探测器壳体、光源、聚光器、光学接收元件，其中，聚光器采用上述散射型火灾烟雾探测器用聚光器；

探测器壳体内部具有光学探测腔，光源、聚光器、光学接收元件安装在探测器壳体的光学探测腔中，光源用于向光学探测腔中发出照射光束，聚光器用于收集光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线，光学接收元件设在聚光器的光学出口位置。

在进一步实施例中，聚光器包括第一聚光器用于收集烟雾颗粒的前向散射光线，第一聚光器位于照射光束的第一侧，第一聚光器的中心轴线与照射光束的第一夹角θfront≤θ1max，其中θ1max为第一聚光器的最大聚光角；

优选地，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束边缘之间具有第一预设距离；

优选地，第一聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。

在进一步实施例中，聚光器包括第二聚光器用于收集烟雾颗粒的后向散射光线，第二聚光器位于照射光束的第二侧，第二聚光器的中心轴线与照射光束的第二夹角θback≤90°+θ2max，其中θ2max为第二聚光器的最大聚光角；

优选地，第二聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束垂直布置，第二聚光器的端面光线入口与照射光束边缘之间具有第二预设距离；

优选地，第二聚光器的侧面光线入口朝向照射光束的出射方向上设置；

优选地，第二聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。

本实用新型公开的散射型火灾烟雾探测器用聚光器中，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。通过在聚光器外壳的侧面开设侧面光线入口，增大了光线入口的面积，增加了对散射光线的接收范围，提高了聚光器对散射光线的收集能力，从而提高了火灾烟雾探测器的探测灵敏度和检测精确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器的设计原理图。

图3为现有技术中复合抛物面聚光器CPC的结构示意图。

图4为通过光学模拟软件TracePro对本实用新型实施例中散射型火灾烟雾探测器用聚光器与现有技术中复合抛物面聚光器CPC对散射光线收集效果的光学模拟示意图。

图5为通过光学模拟软件TracePro对本实用新型实施例中散射型火灾烟雾探测器用聚光器与中国专利申请CN1191361A公开的带有涂层反射器的光电探测器中辐射能收集器对散射光线收集效果的光学模拟示意图。

图6为图5的光学模拟比较结果。

图7为本实用新型实施例中一种散射型火灾烟雾探测器的结构示意图。

图8为通过光学模拟软件TracePro对本实用新型实施例中散射型火灾烟雾探测器与现有技术中散射型火灾烟雾探测器对散射光线收集效果的光学模拟示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本实用新型实施例中一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器的结构示意图。

参照图1，本实用新型实施例提出的一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳上设有光线入口1和光线出口2，其中，光线入口1包括端面光线入口1A和侧面光线入口1B，端面光线入口1A设在聚光器外壳的第一端，侧面光线入口1B开设在聚光器外壳的侧面，并且侧面光线入口1B与端面光线入口1A相交，光线出口2设在聚光器外壳的第二端。

在本实施例中，聚光器外壳的内部反射面是根据复合抛物面聚光器CPC(CompoundParabolicConcentrator)的原理进行设计得到的复合抛物面型反射面。

参照图2，在复合抛物面聚光器CPC的设计过程中，抛物线A绕其焦点F1沿逆时针方向旋转角度θmax，抛物线B绕其焦点F2沿顺时针方向旋转角度θmax，从而使得抛物线A的焦点F1落在抛物线B的下端点，抛物线B的焦点F2落在抛物线A的下端点。轴1’和轴1分别是抛物线A旋转前后的对称轴，轴2’和2分别是抛物线B旋转前后的对称轴，抛物线段F1C和F2D关于Y轴对称并绕Y轴旋转一周形成三维的复合抛物面聚光器CPC，复合抛物面聚光器CPC的结构如图3所示，在CPC的两端分别设有光线入口1'和光线出口2'。

经过上述旋转得到的复合抛物面聚光器CPC中，CD是CPC光线入口的直径，F1F2是CPC光线出口的直径，F1F2所在的圆平面为CPC的焦平面，θmax是CPC的最大聚光角。把入射光线与Y轴的夹角θi定义为光线入射角，当θi＞θmax时，入射光线经过CPC反射后从光线入口射出，而当θi＜θmax时，入射光线经过一次反射全部汇聚在光线出口F1F2上，从而将θi＜θmax的光能全部收集到光线出口上。

根据散射型火灾烟雾探测的基本原理，如果在照射光束的行进路径上存在烟雾颗粒，照射光束照在烟雾颗粒上进行散射产散射光线，并且散射光线会在照射光束行进方向上都存在散射现象。为了提高聚光器对散射光线的收集能力，可以在聚光器沿照射光束行进方向上增加光线入口，进而提高聚光器收集散射光线的能力。基于复合抛物面聚光器CPC，综合考虑散射光线的收集效果和聚光器的加工难度，在聚光器设计过程中选择一个平面与复合抛物面聚光器CPC的侧面相交，以该平面为基准切除聚光器的一部分侧面，从而在聚光器的侧面形成供散射光入射的入口部分，即用于收集散射光线的侧面光线入口。

为了方便表达在本段落进行了简化说明，在图2中，在聚光器F1CDF2中，原光线入口为CD，选择平面EF与聚光器F1CDF2相交，EDF部分为切除的部分，经过切除之后的新光线入口为CEF；与原光线入口CD相比，新光线入口CEF可以在照射光线行进方向上收集到更多的散射光束。在图2中经烟雾颗粒散射的前向散射光线L1、L2和L3，其中光线L1可以从复合抛物面型反射面上反射一次之后被引导至光线出口F1F2上，而光线L2和L3则可以直接照射到光线出口F1F2上，这样安装在光线出口F1F2的光学接收元件就可以收集更多的散射光线，从而增强了聚光器的散射光线收集能力。

根据上述分析可知，在本实施例的散射型火灾烟雾探测器用聚光器中，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交，这样，在散射光线的收集过程中，通过在聚光器外壳的侧面开设侧面光线入口可以收集到更多的散射光线，从而提高了聚光器对散射光线的收集能力。

在图1中，为了便于表达和说明，在聚光器外壳中以复合抛物面型反射面为参照，将靠近抛物线焦点的一端定义为聚光器的后端，将远离抛物线焦点的一端定义为聚光器的前端；根据上述设置，光线入口设在聚光器外壳的前端，光线出口设在聚光器外壳的后端，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交；聚光器外壳的内部反射面与外壁面在侧面光线入口的结合位置，通过外壁面向内部反射面靠近，以在光线入口形成从外向内逐渐变薄的光线入口前缘。

在具体设计过程中，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，为了收集更多的散射光线以提高聚光器对散射光线的收集能力，通过合理设计聚光器的最大聚光角、光线入口半径，光线出口半径、侧面光线入口在聚光器外壳上的具体位置等参数，可以显著提高聚光器对散射光线的收集能力。

在进一步实施例中，参照图1，端面光线入口1A为圆弧入口，光线出口为圆形出口2，端面光线入口1A所在圆与光线出口2的圆为同心圆，并且该同心圆垂直于聚光器外壳的中心轴线Y。

在具体实施例中，可以设置两端抛物线的焦点F1、F2落在聚光器外壳的光线出口上，即光线出口处于复合抛物面反射面的焦平面上，光线出口的直径为F1F2，当然，在实际应用过程中，光线出口可以设在焦平面的前端或后端，其需要根据实际应用的工艺参数和光学参数进行设计。

在进一步实施例中，参照图1，聚光器外壳上的侧面光线入口处于同一个平面上，并且，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线之间具有预定夹角θ，该夹角θ小于或等于聚光器的最大聚光角θmax；例如，设计聚光器的最大聚光角θmax＝35°，上述夹角θ可以设置在30°至35°之间为宜。

在进一步实施例中，基于侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线之间具有预定夹角θ，也就是说侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线相交，在具体位置设计时，如图1所示，可以将两者的交点设在聚光器外壳的前后两端之间，即两者的交点落在聚光器外壳的内部，或者，还可以设置两者的交点处于聚光器外壳的外部处于端面光线出口的前方。

在进一步实施例中，在聚光器外壳上侧面光线入口与端面光线入口相交，当侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线的交点处于聚光器外壳的前后两端之间时，端面光线入口所在圆弧的圆心角大于0°并小于180°。

在进一步实施例中，参照图1，侧面光线入口距离光线出口最近的光线入口位置与光线出口之间具有预定距离，侧面光线入口所在平面与光线出口不相交。

在上述实施例中，聚光器外壳可以采用反光金属制成，或者，聚光器外壳可以采用涂覆反射涂层的塑料制成，在反射涂层的设计过程中，可以根据散射光的波长来设计反射涂层的反射特性，以提高反射涂层对于该波长散射光束的反射率。

在具体实施例中，在聚光器外壳的复合抛物面型反射面中，最大聚光角为35°，焦距为4.72mm，焦点侧向位移为3mm，前端长度为27mm。本实施例中聚光器的光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线Y的夹角为32°，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线Y的交点坐标为21.5mm。通过设置侧面光线入口，增大了光线入口的面积，增加了对散射光线的接收范围，提高了聚光器对散射光线的收集能力。

下面通过光学模拟软件TracePro对本实施例中散射型火灾烟雾探测器用聚光器的散射光线收集能力进行光学模拟对比分析。

如图4所示，通过TracePro软件对本实用新型实施例中散射型火灾烟雾探测器用聚光器(图4A)与现有技术中复合抛物面聚光器CPC(图4B)对散射光线收集效果进行光学模拟。在光学模拟过程中，采用一组平行光线来模拟烟雾颗粒散射的光线，从图4中光线出口的光线密度可以看出，与现有技术CPC(图4B)相比，本实施例的聚光器(图4A)可以接收到更多的烟雾颗粒的散射光线。

如图5所示，通过TracePro软件对本实用新型实施例中散射型火灾烟雾探测器用聚光器(图5A)与中国专利申请CN1191361A公开的带有涂层反射器的光电探测器中辐射能收集器(图5B)对散射光线收集效果进行光学模拟，由于其制造难度与体积都较为相似，两个模型进行比较的具有实际意义。

假设聚光器与辐射能收集器的内表面反射率都为100％即镜面反射，聚光器与辐射能收集器的光线出口面积相同，设在光线出口处的光学接收元件具有相同面积的光线接收面，并且光线接收面的表面吸收率都为100％，即对入射光线完全吸收。在光学模拟过程中，通过表面光源发射10000条光线，光线垂直于发光表面出射，一部分光线会经过聚光器的反射作用照射到光线接收面上，一部分光线会通过聚光器直接照射到光线接收面上。通过对比光学接收元件的光线接收面上接收的光线数量，即可以比较聚光器与辐射能收集器对散射光线的收集效果。

如图6中所示，根据聚光器在不同散射角下的光线接收面上的入射光线数量与散射角之间的关系，可以看出，本实施例中聚光器对散射光线的收集效果要优于实用新型专利申请CN1191361A公开的辐射能收集器对散射光线的收集效果。

在本实施例公开的散射型火灾烟雾探测器用聚光器中，聚光器的光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交，通过在聚光器外壳的侧面开设侧面光线入口，增大了光线入口的面积，增加了对散射光线的接收范围，从而提高了聚光器收集散射光线的能力。

基于本实施例提出的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，应用上述聚光器本实用新型实施例还提出了一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器。

如图7所示，图7为本实用新型实施例中一种散射型火灾烟雾探测器的结构示意图。

参照图7，本实用新型实施例提出的一种散射型火灾烟雾探测器，包括：探测器壳体10、光源11、聚光器和光学接收元件，其中，聚光器采用上述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器；在探测器壳体10内部的容置腔体形成光学探测腔，光源11、聚光器、光学接收元件安装在探测器壳体10的光学探测腔中，光源11用于向光学探测腔中发出照射光束K，聚光器用于收集光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线，光学接收元件设在聚光器的光学出口位置用于接收散射光线并输出信号。

在探测过程中，空气进入探测器的光学探测腔中，照射光束在行进过程中遇到空气中的烟雾颗粒发生散射，例如产生前向散射光线和后向散射光线，散射光线从聚光器的端面光线入口和侧面光线入口进入聚光器中，经过聚光器内部复合抛物面型反射面进行反射，然后从聚光器的光线出口射出，再引导到光学接收元件上对散射光线进行吸收。

参照图7，在进一步实施例中，聚光器包括第一聚光器12，第一聚光器12用于收集烟雾颗粒的前向散射光线，第一聚光器12可以称为前向散射聚光器，第一聚光器12位于照射光束K的第一侧。

第一聚光器的中心轴线与照射光束的第一夹角θfront≤θ1max，其中θ1max为第一聚光器的最大聚光角并且设置θ1max＝35°，图中第一聚光器的中心轴线AA’与照射光束CC’的夹角∠AOC为θfront，∠AOC＝32°。

第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，即侧面光线入口所在平面与第一聚光器中心轴线的夹角为θfront，图中侧面光线入口所在平面与第一聚光器中心轴线AA’的夹角为32°。

第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束边缘之间具有第一预设距离；在保证照射光束不会射入第一聚光器内部的情况下，侧向光线入口可以无限地贴近照射光束，具体地，上述第一预设距离为4mm。

第一聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。

根据第一聚光器的上述设计，有利于增强第一聚光器对小角度的前向散射光线的收集能力，可以定量地确定第一聚光器对前向散射光线的接收角度，进而避免第一聚光器接收到后向散射光线。

参照图7，在进一步实施例中，聚光器包括第二聚光器13，第二聚光器13用于收集烟雾颗粒的后向散射光线，第二聚光器13可以称为后向散射聚光器，第二聚光器13位于照射光束K的第二侧，第二聚光器13的侧面光线入口朝向照射光束K的出射方向(以第二聚光器为参照)设置。

第二聚光器的中心轴线与照射光束的第二夹角θback≤90°+θ2max，其中θ2max为第二聚光器的最大聚光角并且设置θ1max＝35°，图中第二聚光器的中心轴线BB’与照射光束CC’的夹角∠BOC为θback，∠BOC＝90°+32°＝122°。

第二聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束垂直布置，即侧面光线入口所在平面与第二聚光器中心轴线的夹角为θback-90°，图中侧面光线入口所在平面与第二聚光器中心轴线BB’的夹角为122°-90°＝32°

第二聚光器的端面光线入口与照射光束边缘之间具有第二预设距离；在保证聚光器前端不会阻挡照射光束的情况下，第二聚光器的端面光线入口可以无限地贴近照射光束，具体地，上述第二预设距离为1.6mm。

第二聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。

根据第二聚光器的上述设计，有利于增强第二聚光器对后向散射光线的收集能力，可以定量地确定第二聚光器对后向散射光线的接收角度范围，还可以避免第二聚光器接收到前向散射光线。

下面通过光学模拟软件TracePro对本实施例中散射型火灾烟雾探测器与现有技术中散射型火灾烟雾探测器的散射光线收集能力进行光学模拟对比分析。

参照图8，图8A是本实施例探测器中前向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图8B是本实施例中后向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图8C是现有技术探测器中前向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图8D是现有技术探测器中后向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，其中，图中的数字为聚光器的光线出口接收到的光线数量。

本实施例的散射型火灾烟雾探测器采用了图1所示的聚光器，现有技术的散射型火灾烟雾探测器采用了图3所示的聚光器，在两个探测器中聚光器具有相同的安装位置。在本实施例的探测器中，前向散射聚光器具有侧面光线入口并且侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，因此，前向散射聚光器不会遮挡照射光束；在与本实施例中聚光器安装位置相同的前提下，现有技术的探测器中聚光器会照射光束产生了遮挡，因此，在图8C和图8D中将前向散射聚光器截短；对于后向散射聚光器对照射光束无遮挡，不需要进行例外处理。

在光学模拟过程中，采用一段圆柱侧表面作为表面光源发射的光线用来模拟烟雾颗粒散射的光线，在图8中，通过表面光源发射10000条光线，光线的场角分布为朗伯发光场型。

在图8A和图8C中，根据光线的分布范围和光线密度可以看出，相比于现有技术的探测器，本实施例探测器的前向散射聚光器可以接收到更大范围的光线和更多的光线，并且前向散射聚光器对接收到的光线具有筛选作用，即前向散射聚光器接收的光线都属于前向散射光线。

在图8B和图8D中，根据光线的分布范围和光线密度可以看出，相比于现有技术的探测器，本实施例探测器的后向散射聚光器接收到的光线数量较少，但是，本实施例探测器的后向散射聚光器接收到的光线全部属于后向散射光线，后向散射聚光器具有显著的光线筛选作用；在现有技术的探测器中，虽然后向散射聚光器接收到更多的光线，但有其中一部分光线是前向散射光线，这不利于探测算法的设计和探测精确度和探测灵敏度的提高。

本实施例提出的散射型火灾烟雾探测器中，通过采用上述散射型火灾烟雾探测器用聚光器，提高了聚光器对散射光线的收集能力，增加了光学接收元件接收的散射光线数量，增加了光学接收元件的信号电平，增大了信噪比，从而提高火灾烟雾探测器的探测灵敏度和检测精确度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，其特征在于，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。

2.根据权利要求1所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线之间具有预定夹角。

3.根据权利要求2所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，所述预定夹角小于等于聚光器的最大聚光角。

4.根据权利要求2所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线相交的交点处于聚光器外壳的前后两端之间。

5.根据权利要求1所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口距离光线出口最近的光线入口位置与光线出口之间具有预定距离。

6.根据权利要求1所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，端面光线入口为圆弧入口，光线出口为圆形出口，端面光线入口所在圆与光线出口的圆为垂直于聚光器外壳的中心轴线的同心圆。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，聚光器外壳的内部反射面是根据复合抛物面聚光器CPC原理采用对称布置的两段抛物线绕其对称轴线旋转而形成的复合抛物面型反射面。

8.根据权利要求7所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，两段抛物线的焦点落在聚光器外壳的光线出口上。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，在聚光器外壳的内部反射面涂覆有反射涂层。

10.根据权利要求9所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，根据散射光的波长对反射涂层的反射特性进行设计以提高反射涂层的反射率。

11.根据权利要求7所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，在聚光器外壳的内部反射面涂覆有反射涂层。

12.根据权利要求11所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，根据散射光的波长对反射涂层的反射特性进行设计以提高反射涂层的反射率。

13.一种散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，包括：探测器壳体、光源、聚光器、光学接收元件，其中，聚光器采用权利要求1-12中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器；

探测器壳体内部具有光学探测腔，光源、聚光器、光学接收元件安装在探测器壳体的光学探测腔中，光源用于向光学探测腔中发出照射光束，聚光器用于收集光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线，光学接收元件设在聚光器的光学出口位置。

14.根据权利要求13所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，聚光器包括第一聚光器用于收集烟雾颗粒的前向散射光线，第一聚光器位于照射光束的第一侧，第一聚光器的中心轴线与照射光束的第一夹角θfront≤θ1max，其中θ1max为第一聚光器的最大聚光角。

15.根据权利要求14所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束边缘之间具有第一预设距离。

16.根据权利要求14所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，第一聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。

17.根据权利要求13-16中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，聚光器包括第二聚光器用于收集烟雾颗粒的后向散射光线，第二聚光器位于照射光束的第二侧，第二聚光器的中心轴线与照射光束的第二夹角θback≤90°+θ2max，其中θ2max为第二聚光器的最大聚光角。

18.根据权利要求17所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，第二聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束垂直布置，第二聚光器的端面光线入口与照射光束边缘之间具有第二预设距离。

19.根据权利要求17所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，第二聚光器的侧面光线入口朝向照射光束的出射方向上设置。

20.根据权利要求17所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，第二聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。