CN219285807U - 烟雾探测器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种烟雾探测器，属于火灾探测技术领域。烟雾探测器包括壳体、电路板和光学组件，壳体设有探测区域，壳体朝向探测区域的表面包括第一反射面，第一反射面包括相连的第一环面和第一圆锥面，第一环面设置于第一圆锥面的外周，电路板与壳体相连，光学组件包括相邻设置的光发射元件和光接收元件，光发射元件和光接收元件均设置于电路板，第一圆锥面向光学组件所在的一侧凸起，光发射元件发射的光线可经第一圆锥面反射后远离光接收元件。如此，光发射元件发射的光线不易被光接收元件接收，有利于降低光接收元件接收的光线量，降低底噪值，避免在无烟雾的情况下受外界干扰导致报警，有利于增强抗干扰能力以及提升探测效果。

Description

烟雾探测器

技术领域

本申请属于火灾探测技术领域，具体涉及一种烟雾探测器。

背景技术

烟雾探测器应用于火灾探测领域，能够及时检测烟雾浓度并报警，以避免火灾发生。

烟雾探测器包括壳体以及设置于壳体的LED发射管和LED接收管，壳体内设有探测区域，外部烟雾通过设置于壳体的孔洞进入探测区域，LED发射管发射的光线射入探测区域，当光线射至烟雾颗粒时，光线发生反射并能够被LED接收管接收，故通过LED接收管接收的光线量来检测烟雾浓度，进而在烟雾浓度较高时报警。

相关技术中，在无烟雾进入探测区域的情况下，LED接收管接收的光线量较高，底噪值处于较高的水平，那么在受到外部干扰时，底噪值本身的波动可能直接达到上限报警值，在无烟雾的情况下受外界干扰导致报警，抗干扰能力差，导致探测效果较差。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种烟雾探测器，能够解决相关技术中烟雾探测器的抗干扰能力差和探测效果差的问题。

本申请实施例提供一种烟雾探测器，包括：

壳体，所述壳体设有探测区域，且所述壳体朝向所述探测区域的表面包括第一反射面，所述第一反射面包括相连的第一环面和第一圆锥面，所述第一环面设置于所述第一圆锥面的外周；

电路板，所述电路板与所述壳体相连；

光学组件，所述光学组件包括相邻设置的光发射元件以及光接收元件，所述光发射元件和所述光接收元件均设置于所述电路板，所述第一圆锥面向所述光学组件所在的一侧凸起，所述光发射元件发射的光线可经所述第一圆锥面反射后远离所述光接收元件。

在本申请实施例中，光发射元件与光接收元件相邻设置，二者距离较近，光发射元件发射的光线经第一圆锥面反射后远离光接收元件，即光线不易被光接收元件接收，有利于降低光接收元件接收的光线量，保证在无烟雾进入探测区域的情况下，光接收元件接收的光线量降低，底噪值处于较低的水平，那么在受到外部干扰时，底噪值本身的波动也不会直接达到上限报警值，避免在无烟雾的情况下受外界干扰导致报警，有利于增强抗干扰能力以及提升探测效果。

附图说明

图1是本申请实施例公开的烟雾探测器的剖视图；

图2是本申请实施例公开的烟雾探测器的爆炸剖视图；

图3是本申请实施例公开的烟雾探测器的爆炸图；

图4是本申请一实施例公开的底座与电路板配合结构的俯视图；

图5是本申请另一实施例公开的的底座与电路板配合结构的俯视图；

图6是本申请实施例公开的底座与电路板配合结构的仰视图。

附图标记说明：

100-壳体、110-盖体、111-第一反射面、A-第一圆锥面、B-第一环面、a-第一中心轴、112-安装柱、120-底座、121-第二反射面、122-开孔、123-安装孔、

200-电路板、

300-光学组件、310-光发射元件、311-封装体、312-第一光源、313-第二光源、b-第一对称线、320-光接收元件、

400-卡接条、

α-第一夹角。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的烟雾探测器进行详细地说明。

请参考图1-图6，本申请实施例公开的烟雾探测器包括壳体100、电路板200和光学组件300，其中，壳体100作为电路板200的安装基础，并提供探测烟雾的空间，电路板200既对光学组件300供电，又作为光学组件300的安装基础。

壳体100内设有探测区域，烟雾可进入探测区域内并由光学组件300检测烟雾浓度，可选地，壳体100的壳壁设有孔洞，外部烟雾可通过孔洞进入探测区域。电路板200与壳体100相连，光学组件300设置于电路板200，具体地，光学组件300包括相邻设置的光发射元件310以及光接收元件320，可选地，电路板200可以安装于壳体100的外部，光学组件300设置于电路板200朝向壳体100的表面，且壳体100设有开孔122，光发射元件310发射的光线可通过开孔122射入探测区域；电路板200也可以安装于壳体100内，光发射元件310和光接收元件320直接位于探测区域内。其中，光发射元件310和光接收元件320均可以为光电传感器。

壳体100朝向探测区域的表面包括第一反射面111，第一反射面111包括相连的第一环面B和第一圆锥面A，第一环面B设置于第一圆锥面A的外周，第一圆锥面A向光学组件300所在的一侧凸起，如此，光发射元件310发射的光线经第一反射面111反射后易射至远离光学组件300的区域，光接收元件320接收光线的几率降低，故光发射元件310发射的光线可经第一圆锥面A反射后远离光接收元件320，也就是说，被第一圆锥面A反射的光线不易被光接收元件320接收。具体地，第一圆锥面A沿光发射元件310的光轴所在的平面的截面形状为直线，如此，第一圆锥面A对光线的反射效果趋于一致，有利于保持光路一致性。在一种可选实施方式中，第一环面B和第一圆锥面A，相对于第一圆锥面A的第一中心轴a，可以具有不同的倾斜角度。可选地，如图1所示，第一环面B与第一圆锥面A的第一中心轴a相垂直。环面B的存在便于壳体的组装。

在本申请实施例中，光发射元件310与光接收元件320相邻设置，二者距离较近，光发射元件310发射的光线经第一圆锥面A反射后远离光接收元件320，即光线不易被光接收元件320接收，有利于降低光接收元件320接收的光线量，保证在无烟雾进入探测区域的情况下，光接收元件320接收的光线量降低，底噪值处于较低的水平，那么在受到外部干扰时，底噪值本身的波动也不会直接达到上限报警值，避免在无烟雾的情况下受外界干扰导致报警，抗干扰能力增强，有利于提升探测效果。

需要说明的是，在本申请实施例中，圆锥面包括数学几何中定义的标准圆锥面，也包括接近标准圆锥面的凸形面。

一种可选的实施例中，光发射元件310为LED发射管，光接收元件320为LED接收管，壳体100设有用于安装LED发射管和LED接收管的安装孔。在另一种实施例中，光发射元件310和光接收元件320均为片状结构，且二者均贴合于电路板200的表面。如此，电路板200作为贴片基础构件，将呈片状结构的光发射元件310和光接收元件320贴合设置于电路板200，即可直接完成光学组件300的安装，相比于安装LED发射管和LED接收管需开设安装孔的方式，安装要求降低，无需再在壳体100上设置安装孔等用于安装的结构，简化安装结构，降低产品成本，也避免因人工安装以及安装孔与元件之间的配合公差所导致的偏差，避免因安装问题而影响光线接收效果，进而避免影响烟雾探测器的探测效果。

在可选的实施例中，如图1和图2所示，光发射元件310的光轴与第一圆锥面A的第一中心轴a共线。由于光发射元件310的发射范围内的光线关于光轴对称，而光发射元件310的光轴与第一圆锥面A的第一中心轴a共线，则发射范围内的大部分光线均可被第一圆锥面A反射，进而更有效地控制光接收元件320接收的光线量，有效控制底噪值，避免在底噪值正常的波动范围达到上限报警值，避免误报警的问题，增强抗干扰能力。而且，第一圆锥面A对发射光路对称的光线的反射效果相同，使其光路趋于一致。当然，在其他实施例中，光发射元件310的光轴与第一圆锥面A的第一中心轴a可以不共线。

在可选的实施例中，如图2所示，第一圆锥面A与垂直于第一中心轴a的平面之间的第一夹角α范围为10°-30°，其中包括端点值10°、30°。可选地，第一圆锥面A与垂直于第一中心轴a的平面之间的第一夹角α可以为20°。若第一夹角α过小，则反射效果有限，第一反射面111反射的光线距离光接收元件320较近，易被光接收元件320接收到光线而增大底噪值；若第一夹角α较大，设置第一反射面111的结构过于凸起，会影响烟雾进入探测区域后对烟雾的探测效果。如此，第一夹角α的角度处于合适范围内，既不会过大又不会过小，既能使第一反射面111反射的光线远离光接收元件320，降低底噪值，又能保证烟雾探测效果。

在本申请的方案中，壳体100朝向探测区域的表面还包括第二反射面121，第二反射面121位于第一反射面111朝向光学组件300的一侧，第一反射面111与第二反射面121相对，即第一反射面111朝向第二反射面121，第二反射面121朝向第一反射面111，且被第一圆锥面A反射的部分光线可被第二反射面121反射。此处对第二反射面121的结构不做具体限制。采用本实施例，利用第二反射面121将邻近光学组件300的光线再反射至远离光接收元件320的区域，经过多次反射，进一步降低光线强度，从而降低光接收元件320接收的光线强度，进一步降低底噪值，从而在底噪值正常的波动范围内不会达到上限报警值避免误报警，增强抗干扰能力，有利于进一步提升探测效果。需要说明的是，光线经第一反射面111和第二反射面121反射后可以经过其他反射面或者壳体100的内壁面反射后被光接收元件320所接收，因此通过多次反射降低光线强度，从而降低光接收元件320接收的光线强度，能够有效降低底噪值，增强抗干扰能力。

当然，在其他实施例中，壳体100可以不设置第二反射面121，光发射元件310发射的光线经第一反射面111反射后直接远离光接收元件320，而不会再经其他反射面反射。

在可选的实施例中，第二反射面121向靠近第一反射面111的方向凸起，或者，第二反射面121向远离第一反射面111的方向凸起。可选地，电路板200设置于壳体100背向第二反射面121的一侧，第二反射面121朝向电路板200所在的一侧凸起。后一实施例与前一实施例相比，第二反射面121不会向探测区域凸起，避免第二反射面对进入探测区域的烟雾产生影响进而影响烟雾探测效果。

在可选的实施例中，第二反射面121包括第二圆锥面，光发射元件310的光轴、第一圆锥面A的第一中心轴a以及第二圆锥面的第二中心轴共线，如此，第二圆锥面对第一圆锥面A所反射的部分光线的反射效果也相同，进一步保证光路一致性，进而能够更有效地控制光接收元件320接收的光线量，有效降低底噪值。

而且，第一圆锥面A与垂直于第一中心轴a的平面之间的夹角为第一夹角α，第二圆锥面与垂直于第二中心轴的平面之间的夹角为第二夹角，第二夹角小于第一夹角α。如此，第一夹角α较大，使第一圆锥面A具有合适的反射效果，使反射的光线能够远离光接收元件320，避免光线被光接收元件320接收到；而第二圆锥面仅需对光线进行再次反射，来降低光线强度，对光线的反射走向要求较低，故第二夹角可以设置得较小，既能保证反射效果，又能降低工艺要求，方便在设置第二反射面121的结构上设置电路板200。

当然，在其他实施例中，第一夹角α可以与第二夹角相等，或者，第一夹角α大于第二夹角。

一种可选的实施例中，电路板200设置于第二反射面121背向第一反射面111的一侧，且壳体100设有开孔122，光发射元件310和光接收元件320的至少部分位于开孔122内，以使光线能够射入探测区域，第二反射面121位于开孔122的一侧。可选地，光发射元件310的一部分和光接收元件320的一部分可以位于开孔122内，或者，整个光发射元件310和整个光接收元件320均位于开孔122内。如此，在环绕光轴的方向上，经第一反射面111反射的部分光线可经第二反射面121反射至远离光接收元件320的区域。在另一种实施例中，第二反射面121环绕开孔122设置。可选地，第二反射面121包括第二圆锥面，开孔122位于第二圆锥面的中心。如此，由于第二反射面121环绕光学组件300设置，故在环绕光轴的方向上，第一反射面111的各个位置反射的光线均可经过第二反射面121反射，降低第一反射面111的各个位置所反射的光线强度，进而降低光接收元件320接收的光线强度，进一步有效控制底噪值，避免误报警的问题，有利于增强抗干扰能力以及提升探测效果。

在可选的实施例中，第一反射面111和第二反射面121中的至少一者为粗糙面，或者，第一反射面111和第二反射面121中的至少一者为光滑面。后一实施例与前一实施例相比，由于反射面为光滑面，能够避免粗糙面所导致的衍射等问题，使得光发射元件310发射的光线经第一反射面111和第二反射面121反射的路径保持一致，从而更有效地控制底噪值。可选地，可以仅第一反射面111为光滑面，也可以仅第二反射面121为光滑面，也可以第一反射面111和第二反射面121均为光滑面。

在可选的实施例中，壳体100包括可拆卸相连的底座120和盖体110，底座120和盖体110共同形成探测区域，第一反射面111设置于盖体110，第一反射面111面向底座120，电路板200贴合设置于底座120背向盖体110的一侧，底座120设有开孔122，光发射元件310和光接收元件320的至少部分位于开孔122内，电路板200与底座120可拆卸地相连。可选地，底座120朝向盖体110的表面包括第二反射面121，第二反射面121环绕开孔122设置。如此，底座120与盖体110之间、电路板200与底座120之间均采用可拆卸连接方式，便于安装和拆卸电路板200，也便于安装壳体100以及对壳体100进行拆卸检修，方便设置第一反射面111。

可选地，如图3所示，盖体110可以设置安装柱112，底座120设有安装孔123，安装柱112可以插入安装孔123内，实现盖体110与底座120相连接；电路板200与底座120之间可通过螺纹紧固件(如螺栓)、卡接结构等实现可拆卸地相连，进一步可选地，如图6所示，底座120的底部设有多个卡接条400，电路板200卡接于相对的两个卡接条400之间。

在本实施例中，光发射元件310的光轴与光接收元件320的光轴相平行，且光发射元件310的光轴与光接收元件320的光轴均垂直于电路板200所在的平面，或者，光发射元件310的光轴与光接收元件320的光轴与电路板200所在的平面之间的夹角呈锐角。

一种可选的实施例中，如图4所示，光发射元件310包括封装体311和第一光源312，第一光源312封装于封装体311内，封装体311贴合于电路板200的表面，光发射元件310的光轴即为第一光源312的光轴。在另一种实施例中，如图5所示，光发射元件310还包括第二光源313，第二光源313封装于封装体311内，第一光源312和第二光源313关于第一对称线b对称，第一对称线b所在的方向与光发射元件310和光接收元件320的设置方向相平行，且光接收元件320关于第一对称线b对称，此时光发射元件310的光轴经过第一光源312和第二光源313的中心。如此，保证第一光源312相对于光接收元件320的位置与第二光源313相对于光接收元件320的位置相同，在第一光源312和第二光源313分别工作时，光接收元件320接收的光线量的差异仅为第一光源312和第二光源313本身的不同所导致，避免因第一光源312和第二光源313相对于光接收元件320的位置不同导致接收光线量存在差异。

可选地，第一光源312发射的光线可以为波长为850nm的红光，第二光源313发射的光线可以为波长为470nm的蓝光。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种烟雾探测器，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)设有探测区域，且所述壳体(100)朝向所述探测区域的表面包括第一反射面(111)，所述第一反射面(111)包括相连的第一环面(B)和第一圆锥面(A)，所述第一环面(B)设置于所述第一圆锥面(A)的外周；

电路板(200)，所述电路板(200)与所述壳体(100)相连；

光学组件(300)，所述光学组件(300)包括相邻设置的光发射元件(310)以及光接收元件(320)，所述光发射元件(310)和所述光接收元件(320)均设置于所述电路板(200)，所述第一圆锥面(A)向所述光学组件(300)所在的一侧凸起，所述光发射元件(310)发射的光线可经所述第一圆锥面(A)反射后远离所述光接收元件(320)。

2.根据权利要求1所述的烟雾探测器，其特征在于，所述光发射元件(310)和所述光接收元件(320)均为片状结构，且二者均贴合于所述电路板(200)的表面。

3.根据权利要求1所述的烟雾探测器，其特征在于，所述光发射元件(310)的光轴与所述第一圆锥面(A)的第一中心轴(a)共线，且所述第一圆锥面(A)与垂直于所述第一中心轴(a)的平面之间的第一夹角(α)范围为10°-30°。

4.根据权利要求1所述的烟雾探测器，其特征在于，所述光发射元件(310)包括封装体(311)、第一光源(312)和第二光源(313)，所述第一光源(312)和所述第二光源(313)均封装于所述封装体(311)内，所述第一光源(312)和所述第二光源(313)关于第一对称线(b)对称，所述第一对称线(b)所在的方向与所述光发射元件(310)和所述光接收元件(320)的设置方向相平行，且所述光接收元件(320)关于所述第一对称线(b)对称。

5.根据权利要求1所述的烟雾探测器，其特征在于，所述壳体(100)朝向所述探测区域的表面还包括第二反射面(121)，所述第二反射面(121)位于所述第一反射面(111)朝向所述光学组件(300)的一侧，所述第一反射面(111)与所述第二反射面(121)相对，且被所述第一圆锥面(A)反射的部分光线可被所述第二反射面(121)反射。

6.根据权利要求5所述的烟雾探测器，其特征在于，所述第二反射面(121)向远离所述第一反射面(111)的方向凸起。

7.根据权利要求6所述的烟雾探测器，其特征在于，所述第二反射面(121)包括第二圆锥面，所述光发射元件(310)的光轴、所述第一圆锥面(A)的第一中心轴(a)以及所述第二圆锥面的第二中心轴共线，所述第一圆锥面(A)与垂直于所述第一中心轴(a)的平面之间的夹角为第一夹角(α)，所述第二圆锥面与垂直于所述第二中心轴的平面之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角小于所述第一夹角(α)。

8.根据权利要求5所述的烟雾探测器，其特征在于，所述电路板(200)设置于所述第二反射面(121)背向所述第一反射面(111)的一侧，且所述壳体(100)设有开孔(122)，所述光发射元件(310)和所述光接收元件(320)的至少部分位于所述开孔(122)内，以使所述光线能够射入所述探测区域，所述第二反射面(121)环绕所述开孔(122)设置。

9.根据权利要求5所述的烟雾探测器，其特征在于，所述第一反射面(111)和所述第二反射面(121)中的至少一者为光滑面。

10.根据权利要求1所述的烟雾探测器，其特征在于，所述壳体(100)包括可拆卸相连的底座(120)和盖体(110)，所述底座(120)和所述盖体(110)共同形成所述探测区域，所述第一反射面(111)设置于所述盖体(110)，所述电路板(200)贴合设置于所述底座(120)背向所述盖体(110)的一侧，所述底座(120)设有开孔(122)，所述光发射元件(310)和所述光接收元件(320)的至少部分位于所述开孔(122)内，所述电路板(200)与所述底座(120)可拆卸地相连。

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