DE4431889A1 - Lichtstreuungstyp-Rauchsensor - Google Patents

Lichtstreuungstyp-Rauchsensor

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Description

Hintergrund der Erfindung 1. Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht auf einen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor zum Messen von Rauch durch Ermittlung von Licht, das durch Rauch gestreut wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In einem Lichstreuungstyp-Rauchsensor dieser Art bilden Labyrinthteile eine Rauchermittlungskammer, die ermöglicht, daß Rauch wirksam von der Außenseite eintritt, und Licht, das von der Außenseite eintritt, abge­ schnitten bzw. abgeschattet wird, und wobei optische Achsen der licht­ emittierenden und empfangenen Abschnitte derart angeordnet sind, daß sich deren optischen Achsen miteinander in der Rauchermittlungskammer schnei­ den, um Licht, das durch den Rauch gestreut wird, zu ermitteln.
Als lichtemittierende Vorrichtung, die den lichtemittierenden Abschnitt bildet, wie beispielsweise ein herkömmlicher Lichtstreuungstyp-Rauchsen­ sor, wird eine Infrarot-LED (lichtemittierende Diode), die einen relativ weiten, gerichteten Winkel von 30 bis 60° besitzt, verwendet. Demzufolge müssen der Streuungswinkel, unter dem sich die optischen Achsen der lichtemittierenden und lichtempfangenden Abschnitte schneiden, und die Formen und Reflexionswinkel der Labyrinthteile so aufgebaut werden, daß der lichtempfangende Abschnitt dagegen geschützt wird, daß er direktes Licht des relativ weiten, gerichteten Winkels von der Infrarot-LED auf­ nimmt.
In dem herkömmlichen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor besitzt die licht­ emittierende Vorrichtung einen relativ weiten, gerichteten Winkel. Wenn der Sensor so aufgebaut wird, um seine Dicke zu verringern, tritt deshalb ein Teil eines gerichteten Lichts von der lichtemittierenden Vorrichtung, und Licht, das durch die Labyrinthteile reflektiert wird, in die licht­ empfangende Vorrichtung ein, wodurch der Nullpunktpegel erhöht wird. Dies führt zu einem Problem dahingehend, daß ein solcher Sensor nicht in einer dünnen Form aufgebaut werden kann.
Der Nullpunktpegel bedeutet ein Ausgang bzw. ein Ausgangssignal der lichtempfangenden Vorrichtung, der dann erhalten wird, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist. Falls die lichtempfangende Vorrichtung einfach reflektiertes Licht empfängt, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist, wird der Nullpunktpegel natürlich so erhöht, um das SIN-Verhältnis und die Zuverlässigkeit zu ver­ schlechtern.
Wenn der lichtemittierende Abschnitt durch Anordnen einer Linse oder der­ gleichen vor der lichtemittierenden Vorrichtung aufgebaut werden kann, um den gerichteten Winkel des lichtemittierenden Abschnitts zu verrinern, um den Sensor dünner zu gestalten, werden die Herstellkosten des lichtemit­ tierenden Abschnitts erhöht und ein positionsmäßiger Fehler beim Zusam­ menbau zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung und der Linse bewirkt, daß der Lichtstrahl in der Richtung so abgelenkt wird, daß der Sensor in einer äußerst genauen Art und Weise zusammengebaut werden muß, um die Arbeitsfähigkeit davon nicht zu verschlechtern.
In einem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor dieser Art darf der licht­ empfangende Abschnitt nur Licht empfangen, das durch Rauch gestreut wird. Die Positionen, Formen und Reflexionswinkel der Labyrinthteile müssen nämlich so aufgebaut bzw. ausgelegt werden, daß der lichtempfangende Ab­ schnitt dagegen geschützt ist, daß er direktes Licht von dem licht­ emittierenden Abschnitt, das mehrfach reflektiertes Licht ist, empfängt, das viele Male durch die Labyrinthteile reflektiert wird. Allerdings ist der herkömmliche Lichtstreuungstyp-Rauchsensor ohne wesentliche Berück­ sichtigung dieses Punkts aufgebaut worden, wodurch ein Problem dahin­ gehend gebildet wird, daß der Nullpunktpegel erhöht wird.
In neuerer Zeit erhöht sich im Hinblick auf das Innere eines Raums hin­ sichtlich des äußeren Erscheinungsbilds einer Vorrichtung oder derglei­ chen die Anforderung zum Aufbau eines Sensor dieser Art in einer dünnen Form.
In dem vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Lichtstreuungstyp-Rauch­ sensor besitzt allerdings die lichtemittierende Vorrichtung einen relativ weiten, gerichteten Winkel. Gerade wenn der Sensor so aufgebaut ist, daß er eine dünne Form besitzt, wird deshalb direktes Licht von der licht­ emittierenden Vorrichtung vertikal durch die Decken- und Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert und das reflektierte Licht und Licht, das erneut durch diese Flächen und die Labyrinthteile reflektiert wird, tritt in die lichtempfangende Vorrichtung ein, um den Nullpunktpegel zu erhöhen. Dies führt zu einem Problem dahingehend, daß ein solcher Sensor nicht in einer dünnen Form aufgebaut werden kann. Zusätzlich wird, wenn die Decken- und Bodenfläche der Rauchermittlungskammer verunreinigt wer­ den, der Nullpunktpegel weiterhin heraufgesetzt.
Um dies zu erfüllen, kann eine Anordnung, in der eine (Drossel-) Klappe (Öffnung) oder eine Haube vor der lichtemittierenden Vorrichtung ange­ ordnet wird, eingesetzt werden. Allerdings besitzt diese Anordnung Pro­ bleme dahingehend, daß samtliches Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, nicht effektiv verwendet werden kann und daß die Kosten des Sensors erhöht werden.
Der Aufbau, in dem eine (Drossel-) Klappe (Öffnung) zur Verringerung der Projektionsfläche der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet ist, kann verhindern, daß der Nullpunktpegel erhöht wird. In dieser Anordnung kann allerdings das gesamte Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, nicht wirksam verwendet werden, mit der Ergebnis, daß der Signalpegel aufgrund von Licht, das durch Rauch gestreut wird, herabge­ setzt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen Probleme in der herkömmlichen Lichtstreuungs-Vorrichtung vorgenommen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor zu schaffen, bei dem der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs eines licht­ empfangenden Abschnitts auf einen Pegel so niedrig wie möglich herabge­ setzt werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht wird. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor zu schaffen, in dem, wenn der Sensor in einer dünnen Form aufgebaut wird, der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs herabgesetzt werden kann, wo­ durch die Zuverlässigkeit verbessert wird.
Um die Aufgaben zu lösen, weist der Lichtstreuungstyp-Rauchsensor der Erfindung auf: eine Vielzahl von Labyrinthteilen zum Erleichtern eines Einströmens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschat­ ten von Licht, das von der Außenseite eintritt; eine Vielzahl von Raucheinlässen, von denen jeder durch einen Zwischenraum zwischen gepaarten Labyrinthteilen gebildet ist, wobei die gepaarten Labyrinthteile zuein­ ander benachbart sind; eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mitten­ bereich der Labyrinthteile gebildet ist; eine lichtemittierende Vorrich­ tung zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin, wobei die lichtemittierende Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 10° oder geringer besitzt; und eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung unter dem Streuungswinkel in dem Bereich von etwa 60 bis 80° schneidet. Eines der Labyrinthteile ist ein Labyrinthteil, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung in etwa einem Mit­ tenbereich des Teils schneidet und die eine reflektierende Fläche zur Reflexion von Licht besitzt, das von der lichtemittierenden Vorrichtung abgestrahlt wird, und wobei die reflektierende Fläche das Licht in einer Richtung gegenüberliegend zu der lichtempfangenden Vorrichtung reflek­ tiert.
In dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor wird gerade dann, wenn die Genauig­ keit des Zusammenbaus der lichtemittierenden Vorrichtung und der licht­ empfangenden Vorrichtung niedrig oder die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung abweicht, ein Teil eines direkten Lichts von dem lichtemittierenden Abschnitt und Licht, das durch die Labyrinthteile re­ flektiert wird, daran gehindert, daß es in den lichtempfangenden Ab­ schnitt eintritt. Deshalb kann der Nullpunktpegel durch eine solche ein­ fache Struktur erniedrigt werden.
Insbesondere um eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, weist ein verdünnter Lichtstreuungstyp-Rauchsensor gemäß der Erfindung auf: eine Vielzahl von Labyrinthteilen zur Erleichterung eines Ein­ strömens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt; eine Vielzahl von Rauchein­ lässen, von denen jeder durch einen Zwischenraum zwischen gepaarten La­ byrinthteilen gebildet ist, wobei die gepaarten Labyrinthteile zueinander benachbart sind; eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der Labyrinthteile gebildet ist; eine lichtemittierende Vorrichtung zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin; und eine licht­ empfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vor­ richtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet. Der Projektionsflächenbereich der lichtemittierenden Vorrichtung liegt in­ nerhalb einer Höhe einer Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet. In diesem Fall be­ deutet der Projektionsflächenbereich ein Flächenbereich der Innenseite des Halbwertwinkels.
In dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor wird hinsichtlich der vertikalen Richtung direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil reflektiert, das die optische Achse des lichtemit­ tierenden Abschnitts schneidet, und wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert, so daß der Null­ punktpegel erniedrigt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht und eine Seitenschnittansicht einer Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauch­ sensors gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 2(a) zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht und eine Seltenschnittansicht der Ausführungsform des Lichtstreuungs­ typ-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 2(b) zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht auf die Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfin­ dung darstellt;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung, die eine lichtemittierende Vorrichtung darstellt, die in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor gemäß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Halbwertswinkel einer lichtemittierenden Vorrichtung darstellt, die in dem Licht­ streuungstyp-Rauchsensor gemaß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors, gemaß der Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer projizierten Ebene, die durch einen lichtemittierenden Abschnitt projizierten wird, und einer Öffnung eines lichtempfangenden Abschnitts in der zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der projizierten Ebene, die durch den lichtemittierenden Abschnitt pro­ jizierten wird, und einem Sichtfeld des lichtempfangenden Abschnitts in der zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung;
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung;
Fig. 11 zeigt eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen einem Halbwert­ winkel einer lichtemittierenden Vorrichtung und einem S/N-Verhältnis in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor gemäß der Erfindung darstellt; und
Fig. 12 zeigt eine Kennlinie, die das Verhältnis zwischen einem Streu­ ungswinkel und einem Nullpunktausgang in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsen­ sor gemäß der Erfindung darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachfolgend werden detailliert bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 stellt eine Draufsicht einer Ausführungsform des Lichtstreuungs­ typ-Rauchsensors gemaß der Erfindung und eine Schnittansicht und ein Er­ scheinungsbild eines Halters für eine lichtemittierende Vorrichtung 12, wie sie von der Seite gesehen wird, dar, und Fig. 2 stellt eine Schnitt­ ansicht und ein Erscheinungsbild bzw. das Aussehen eines Halters für eine lichtempfangende Vorrichtung 13, wie sie von der Seite gesehen wird, dar. In den Seitenansichten, die in Fig. 1 und 2 dargestellt sind, sind die lichtemittierende Vorrichtung 12, die lichtempfangende Vorrichtung 13 und ein Insektennetz 5 nicht dargestellt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Rauchermittlungsabschnittskörper bzw. -ge­ häuse 2 in einer etwa zylindrischen Form gebildet und eine obere Wand 8 ist an der Decke befestigt. An der oberen Wand 8 sind eine Vielzahl La­ byrinthteile 9 in einer stehenden Art und Weise so gebildet, daß eine Rauchermittlungskammer in einem Flächenbereich gebildet wird, der durch die Labyrinthteile 9 umgeben wird. Die Labyrinthteile 9 sind derart ge­ bildet, daß sie das Einströmen von Rauch von der Außenseite erleichtern und Licht, das von der Außenseite eintritt, abschneiden bzw. abschatten. Raucheinlässe 5a, die durch Zwischenraume zwischen benachbarten La­ byrinthteilen 9 gebildet sind, werden durch ein Insektennetz 5 abgedeckt, das die Labyrinthteile umgibt, so daß Insekten davon abgehalten werden, daß sie in die Rauchermittlungskammer, ebenso wie Streulicht, eindringen. Eine Öffnung des Bodens (die gegenüberliegend der oberen Wand 8 liegt) des Rauchermittlungsabschnittsgehäuses 2 wird durch einen Deckel abge­ deckt, der nicht dargestellt ist.
An der oberen Wand 8 sind weiterhin Halter 10 und 11 und eine Lichtab­ schirmplatte 14 in einer stehenden Art und Weise angeordnet. Die Hal­ ter 10 und 11 sind mit Ausnehmungsbereichen ausgebildet, in denen jeweils die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrich­ tung 13 zur Ermittlung von Rauch in einer solchen Art und Weise aufgenom­ men sind, daß sich die optischen Achsen der lichtemittierenden Vorrich­ tung 12 und der lichtempfangenden Vorrichtung 13 miteinander in der Mitte der Rauchermittlungskammer, die durch die Labyrinthteile 9 gebildet wird, schneiden. Die Lichtabschirmplatte 14 verhindert, daß Licht, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 abgestrahlt wird, direkt die licht­ empfangende Vorrichtung 13 erreicht. Die Halter 10 und 11 sind jeweils mit Fenstern 22 und 21 zur Begrenzung deren Sichtfelder so ausgestattet, daß die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht empfängt bzw. aufnimmt, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 emittiert bzw. abgegeben wird. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und der Hal­ ter 10 besitzen das Fenster 22, das einen lichtemittierenden Abschnitt bzw. Ausschnitt zur Ermittlung von Rauch bildet, und die lichtempfangende Vorrichtung 12 und der Halter 11 besitzen das Fenster 21, das einen lichtempfangenden Abschnitt bzw. Ausschnitt zur Ermittlung von Rauch bil­ det.
Es ist als bevorzugt anzusehen, daß die lichtemittierende Vorrichtung 12, die in dem Halter 10 aufgenommen ist, eine Vorrichtung ist, die einen sogenannten Halbwertwinkel R1 von etwa 10° oder geringer, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, besitzt. Ein Halbwertwinkel bedeutet einen Winkel, bei dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird. In der lichtemittierenden Vorrichtung 12 ist vorzugsweise deren vorderes Ende durch eine Epoxydharz-Linse 12 oder dergleichen so gebil­ det, daß Licht, das durch eine Spitze 12b abgestrahlt wird, konvergiert wird, wodurch der Halbwertwinkel R1 auf etwa 10° oder weniger gehalten wird.
Damit das Sichtfeld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 in der Raucher­ mittlungskammer nur auf den vorderen Flächenbereich davon beschränkt wird, ist das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung 12 schneidet, länger als die anderen Labyrinth­ teile 9, und ein Spalt 20 wird zwischen dem vorderen Ende des Labyrinth­ teils 91 und der Lichtabschirmplatte 14 gebildet. Eine Breite des Spalts 20 beträgt zum Beispiel ungefähr 3 bis 5 mm. Alle Labyrinthteile 9 sind derart aufgebaut, daß vordere Endflächen 91a davon nicht zu der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung 12 hin ge­ richtet sind, und die flachen Bereiche 91b davon, bei denen es sich um eine reflektierende Fläche zum Reflektieren von Licht handelt, sind unter einem solchen Winkel gebildet, daß sie Licht reflektieren, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 nicht in der Richtung zu der licht­ empfangenden Fläche der Vorrichtung 13 hin gestrahlt wird, sondern in der Richtung zu der Außenseite hin, um auszutreten. Dies bedeutet, daß jedes der Labyrinthteile 9 die Endfläche 91a an dem Ende benachbart an die Rauchermittlungskammer besitzt, wobei die Fläche von dem lichtemittieren­ den Fenster 22 der lichtemittierenden Vorrichtung 12 weg gerichtet ist.
Das Labyrinthteil 91 schneidet die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 etwa im Mittenbereich der reflektierenden Fläche des La­ byrinthteils 91. Vorzugsweise ist die Lage des Labyrinthteil 91 ent­ sprechend der Länge des Teils eingestellt.
Ausführungsformen der Erfindung, die bei dem vorstehend beschriebenen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor angewandt werden, werden nun beschrieben.
I) Erste Ausführungsform
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung, die eine erste Ausführungs­ form des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 besitzt einen sogenannten Halbwert­ winkel R1 von etwa 10° oder geringer, bei dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 sind derart angeordnet, daß ein Streuungswinkel R2 unter dem sich ihre optischen Achsen miteinander schneiden, in dem Bereich von etwa 60 bis 80° liegt. Das Labyrinth­ teil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, ist derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflektionswinkel R3 von etwa 45° zu der op­ tischen Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 bildet. Wenn eine Verlängerungsfläche des Labyrinthteils 91, die die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, näher zu der Mitte der Rauchermittlungskammer als diejenigen des Fensters 21 der lichtempfangen­ den Vorrichtung 13 ist, wie dies beispielsweise in Fig. 2(b) dargestellt ist, ist die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet.
Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vor­ richtung 13 sind in der nachfolgenden Art und Weise angeordnet. Der Win­ kel, unter dem sich die optischen Achsen der Vorrichtung miteinander schneiden, nämlich der Streuungswinkel R2, wird so eingestellt, daß er etwa 60° oder mehr betragt, so daß die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht aufnimmt, das durch die lichtemittierende Vorrich­ tung 12 abgegeben wird, und auch etwa 80° oder geringer ist, so daß die lichtaufnehmende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht auf­ nimmt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird.
Vorzugsweise wird der vorstehend angegebene Winkel R2, der durch die Hal­ ter 10 und 11 gebildet ist, die in Fig. 2 dargestellt sind, und in denen die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrich­ tung 13 aufgenommen sind, etwa auf 70° eingestellt.
Die Labyrinthteile 9 werden derart gebildet, daß die vorderen End­ flächen 91a nicht zu der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung 12 hin gerichtet sind und unter solchen Winkeln, daß die fla­ chen Bereiche 91b nicht Licht reflektieren, das durch die lichtemit­ tierende Vorrichtung 12 in der Richtung zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 emittiert wird, sondern das Licht in die Richtung zu der Außenseite hin zum Austreten reflektieren. Um Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 in der Richtung entgegengesetzt zu der lichtempfangenden Vorrichtung 13 zu emittieren bzw. abzugeben, ist das Labyrinthteil 91 vorzugsweise in einer solcher Art und Weise geformt, daß zum Beispiel der Winkel R3 zu der optischen Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung 12 etwa 45° beträgt.
II) Zweite Ausführungsform
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung, die eine zweite Ausführungs­ form des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemaß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Positionen und Baukomponenten ungefähr angegeben. Um die Darstellung zu erleichtern, ist das Rauchermittlungsgehäuse in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der horizontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrich­ tung 12 ist in ersichtlicher Weise an einem Punkt A auf dem Kreis ange­ ordnet.
Damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, die an der Position A angeordnet ist, ist das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und der Reflexions­ winkel zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrichtung 12 etwa 45° beträgt, und die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist derart an­ geordnet, daß deren Sichtfeld nicht einen Flächenbereich der reflek­ tierenden Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt und etwa einen Mittenbe­ reich O der Rauchermittlungskammer passiert. Das Labyrinthteil 91 schnei­ det die optische Achse etwa an einem Mittenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91. Die Position des Labyrinthteils 91 muß ent­ sprechend der Länge des Teils eingestellt werden.
Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist so aufgebaut, daß sie einen Sichtfeldwinkel von etwa 20° oder geringer besitzt. Um nicht direkt Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 zu empfangen, ist weiterhin ein Ende des Fensters 21 der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an einer Po­ sition E angeordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende B der lichtempfangenden Abschnittsseite (was in der Richtung entgegengesetzt zu der Reflexionsrichtung des Labyrinthteils 91 ist) der projizierten Ebene BC, die durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 zu dem Labyrinth­ teil 91 projizierten wird, getrennt ist. In diesem Fall bedeutet die pro­ jizierte Ebene eine Ebene, die ein Teil der Oberfläche einer Innenwand des Rauchermittlungsgehäuses 2 ist, wo das Licht, das von der lichtemit­ tierenden Vorrichtung 12 emittiert wird, projiziert wird.
Um nicht sekundär reflektiertes Licht zu empfangen, das durch das La­ byrinthteil 91 reflektiert wird und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird, ist weiterhin die lichtempfangende Vorrichtung 13 der­ art angeordnet, daß ein Ende des Sichtfelds der lichtempfangenden Vor­ richtung 13 an einer Position F angeordnet ist, die etwa um 45° oder mehr von dem anderen Ende C der Seite (was in der Reflexionsrichtung des La­ byrinthteils 91 ist) gegenüberliegend zu dem lichtempfangenden Abschnitt der projizierten Ebene BC getrennt ist.
Als nächstes wird der Bereich des Streuungswinkels unter Bezug auf die Fig. 7 und 8 beschrieben. Wenn eine Vorrichtung, die einen sogenannten Halbwertwinkel R1 von 10° besitzt, unter dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird, als lichtemittierende Vorrichtung 13 verwendet wird, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, ist der Winkel BOD, der an der Mitte O um einen Flächenbereich BD, der die Hälfte der pro­ jizierten Ebene beträgt, gegenüberliegt, 20°. Wie vorstehend beschrie­ ben ist, wird, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 empfängt, ein Ende des Fensters 21 der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an der Position E ange­ ordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende B der lichtempfangenden Abschnittsseite des projizierten Flächenbereichs BC, der durch das Licht projiziert wird, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 emittiert wird (die Mitte des Fensters 21 liegt bei 15° + α) getrennt ist und die lichtempfangende Vorrichtung 13 wird so angeordnet, daß sie nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 sieht. Anders aus­ gedrückt wird in derselben Art und Weise wie die Ausführungsform 1 das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrich­ tung 12 schneidet, derart angeordnet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist.
Wenn die optische Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 durch die Mitte O der Rauchermittlungskammer so hindurch führt, daß sie nicht einen Flächenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt, wird der Durchmesser ⌀ der Rauchermittlungskammer 50 mm, das Fenster 21 wird von der Rauchermittlungskammermitte O um einen Abstand von 10 mm getrennt und der Durchmesser ⌀ des Fensters beträgt 5 mm, wobei sich der Winkel α, der an der Rauchermittlungskammermitte O um den Flächenbereich zwischen der optischen Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 und einem Ende (d. h. die Position E) der Öffnung 21 gegenüberliegt, wie folgt ergibt:
Deshalb wird der Streuungswinkel R, der durch die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und derjenigen der lichtempfangenden Vorrichtung 13 gebildet wird, aus der nachfolgenden Gleichung erhalten:
R = 20° + 15° + 15° = 50° (1)
mit dem Ergebnis von R < 50°.
Damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht sekundär reflektives Licht aufgrund der Labyrinthteile, die die anderen als das Labyrinth­ teil 91 sind, aufnimmt, werden die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 derart angeordnet, daß, wie in Fig. 8 dargestellt ist, das Sichtfeld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an der Position F angeordnet ist, die etwa 45° oder mehr (in der Fig. 45° + β) von dem anderen Ende C der projizierten Ebene BC12 getrennt ist, angeordnet. Wenn der Feldwinkel der lichtempfangenden Vorrichtung 13 20° beträgt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, wird der Winkel β, der an der Rauchermittlungskammermitte O um den Flächenbereich zwischen der op­ tischen Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 und der Position F gegenüberliegt, die um 45° von dem anderen Ende C der projizierten Ebene BC getrennt ist, durch die nachfolgende Gleichung erhalten:
25 sin β = (25 + 10)sin 20°
∴ β = 28° ≒ 25°
Deshalb wird der Streuungswinkel R in diesem Fall durch die nachfolgende Gleichung erhalten:
R = 180° - (20° + 45° + 25°) = 90° (2)
mit dem Ergebnis O < 90°. Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt 50° < R < 90°. Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird demzu­ folge der Zustand 50° < Streulichtwinkel R < 90° erhalten, was als geeig­ net zur Ermittlung von Licht angenommen wird, das durch Rauch gestreut wird, und weiterhin wird der Zustand Streulichtwinkel e = 70° erhalten, der als am besten geeignet angenommen wird.
III) Dritte Ausführungsform
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform des Lichtstreuungs­ typ-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Po­ sitionen der Komponenten ungefähr angegeben.
Um die Darstellung zu erleichtern, ist das Rauchermittlungsgehäuse 2 in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der hori­ zontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrichtung 12 ist ersichtlich an einem Punkt A auf dem Kreis angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 12, die an dem Punkt A angeordnet ist, und das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, sind derart angeordnet, daß der projizierende Flächenbereich (O1 in der Figur) der lichtemittierenden Vorrichtung 12 innerhalb der Höhe H (d. h. die Höhe des Innenraums der Rauchermittlungs­ kammer) der Fläche des Labyrinthteils 91 liegt. Genauer gesagt beträgt die Höhe H des Labyrinthteils 91 etwa 20 mm oder weniger. In diesem Fall bedeutet der projizierende Flächenbereich ein Flächenbereich der Innen­ seite des Halbwertwinkels.
In Bezug auf die horizontale Richtung ist, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinth­ teils 91 empfängt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vor­ richtung 12 schneidet, das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die re­ flektierende fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der licht­ empfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflexionswinkel von etwa 45° zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrich­ tung 12 bildet. In derselben Art und Weise wie die Ausführungsform 1 ist die lichtempfangende Vorrichtung 13 derart angeordnet, daß ihr Sichtfeld nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt, und führt etwa in einen Mittenbereich O der Rauchermittlungskammer hindurch. Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist so angeordnet, damit sie nicht direk­ tes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und auch sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird.
In der Ausführungsform wird, wenn der Abstand zwischen der ersichtlichen Position A der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und der entferntesten Position der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91 mit L angegeben wird und die Höhe des Labyrinthteils 91 mit H angegeben wird, die Aus­ führungsform so aufgebaut, daß ein sogenannter Halbwertwinkel R1, bei dem die Ausgangsleistung P der lichtempfangenden Vorrichtung 13 auf einen halben Wert verringert wird, wie folgt wird:
R1 < tan-1 H/2L
In einem dünnen Rauchsensor, in dem die Höhe H des Innenraums der Rauch­ ermittlungskammer 20 mm oder geringer ist, wird die lichtemittierende Vorrichtung 12 mit R1 < 10° unter Berücksichtigung einer Variation bei dem Zusammenbauverfahren ausgewählt. Gemäß diesem Aufbau wird direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 nur durch das Labyrinth­ teil 91 reflektiert und wird nicht durch die Deckenfläche und die Boden­ fläche (die Fläche gegenüberliegend der Deckenfläche) der Rauchermitt­ lungskammer reflektiert und deshalb kann der Nullpunktpegel herabgesetzt werden.
IV) Vierte Ausführungsform
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform des Lichtstreuungs­ typ-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Po­ sitionen und Komponenten ungefähr angegeben. Um die Darstellung zu er­ leichtern, ist das Rauchermittlungsgehäuse in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der horizontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrichtung 12 ist er­ sichtlicherweise an einem Punkt A auf dem Kreis angeordnet. Die licht­ emittierende Vorrichtung 12, die an dem Punkt A angeordnet ist, ist der­ art angeordnet, daß ein sogenannter Halbwertwinkel R1, unter dem die Aus­ gangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird, etwa 5 bis 10° beträgt, und der Strahlungsbereich innerhalb der Höhe H (d. h. die Höhe des Innenraums der Rauchermittlungskammer) der Fläche des Labyrinth­ teils 91 liegt, die die optische Achse der lichtemittierenden Vorrich­ tung 12 schneidet.
Insbesondere beträgt die Höhe H des Labyrinthteils 91 etwa 20 mm oder weniger.
In Bezug auf die horizontale Richtung ist, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinth­ teils 91 empfängt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrich­ tung 12 schneidet, das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die reflektierende fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangen­ den Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflexionswinkel von etwa 45° zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrichtung 12 bil­ det. Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist derart angeordnet, daß deren sichtbares Feld nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 sieht und die optische Achse durch etwa einen Mittenbereich O der Rauch­ ermittlungskammer hindurchführt, die vor dem vorderen Ende des Labyrinth­ teils 91 liegt. In derselben Art und Weise wie die Ausführungsform 1 ist auch die lichtempfangende Vorrichtung 13 so angeordnet, daß sie nicht direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert worden ist und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird.
Um den Effekt der vorstehend angegebenen Ausführungsform zu bestätigen, wurden Experimente, die in den Fig. 11 und 12 dargestellt sind, durch­ geführt.
Fig. 11 stellt experimentielle Daten dar, die bei Messungen erhalten wur­ den, in denen jeweils lichtemittierende Vorrichtungen, die Halbwertwin­ kel R1 von 4°, 7°, 7,5°, 9°, 13°, 15° und 20° besaßen, dazu verwendet, deren S/N-Verhältnis zu messen. Wie aus der Figur zu sehen ist, nimmt das SIN-Verhältnis zu, falls der Halbwertwinkel R1 auf 9° ansteigt, und fällt ab, wenn der Halbwertwinkel R1 weiterhin über 9° hinaus ansteigt. Da eine Vorrichtung, die einen Halbwertwinkel R1 von etwa 10° oder geringer be­ sitzt, als lichtemittierende Vorrichtung 12 verwendet wird, ist es mög­ lich, das SIN-Verhältnis zu verbessern.
Gerade wenn die Genauigkeit der Anbringung der lichtemittierenden Vor­ richtung 12 an dem Halter 10 niedrig ist oder die optische Achse durch Variation der lichtemittierenden Vorrichtung 12 abweicht, kann die Ausgangsleistung der lichtemittierenden Vorrichtung 12 innerhalb des sicht­ baren Felds der lichtempfangenden Vorrichtung 13 gesetzt werden und der Pegel eines Ausgangs aufgrund von Rauch ist höher als derjenige, der in dem Fall erhalten wird, wo eine lichtemittierende Vorrichtung, die einen großen, gerichteten Winkel besitzt, verwendet wird. Da es für den Sensor nicht erforderlich ist, daß er eine Linse oder dergleichen einsetzt, kann der Sensor unter niedrigen Kosten hergestellt werden, und die Abweichung eines Lichtstrahls, die von der Zusammenbaugenauigkeit einer lichtemit­ tierenden Vorrichtung und einer Linse abhängig ist, tritt nicht auf.
Fig. 12 stellt Nullpunktausgange, die in dem Fall erhalten werden, wo die lichtemittierende Vorrichtung 12, die einen Halbwertwinkel R1 von 9° be­ sitzt und den Streuungswinkel R2 oder den Winkel dar, unter dem sich die optischen Achsen der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und der licht­ empfangenden Vorrichtung 13 miteinander schneiden, der von 30° zu 90° in Stufen von 10° und dann zu 120° hin geändert wird. Wie aus der Figur er­ sichtlich wird, nimmt der Nullpunktausgang ab, wenn der Streuungswin­ kel R2 von 30° zu 70° ansteigt, und steigt an, wenn der Winkel weiter über 70° hinaus ansteigt.
Wie vorstehend beschrieben ist, liegt der Streuungswinkel R2 in dem Be­ reich von 60° bis 80°, das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, ist so gebildet, um Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 in der Richtung gegenüberlie­ gend zu der lichtempfangenden Vorrichtung 13 zu reflektieren, und die lichtempfangende Vorrichtung 13 nimmt kein primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils 91 auf. Deshalb ist es möglich, den Null­ punktpegel herabzusetzen. Der Nullpunktpegel bedeutet einen Ausgang bzw. ein Ausgangssignal der lichtempfangenden Vorrichtung, das dann erhalten wird, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist. Falls die lichtempfangende Vorrichtung einfach reflektiertes Licht empfängt, wenn dort kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist, wird der Nullpunktpegel natürlich so erhöht, daß es schwierig ist, die Ent­ scheidung für Feuer oder normale Zustände abzuleiten.
Gerade wenn Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 zur Detektion von Rauch emittiert wird, mehrere Male durch die flachen Be­ reiche 91b und die vorderen Endkanten des Labyrinthteils 9 reflektiert wird, um so in die Rauchermittlungskammer gestreut zu werden, wird die lichtempfangende Vorrichtung 13 gegen das diffus gestreute Licht durch das Labyrinthteil 91 und die Lichtabschirmplatte 14 abgeschirmt. Zusätz­ lich wird das sichtbare Feld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 durch den Spalt 20 und das Fenster 21 gebildet, so daß der Flächenbereich des sichtbaren Felds relativ klein ist. Demgemäß ist es möglich, den Null­ punktpegel des Ermittlungsausgangs der lichtempfangenden Vorrichtung 13 herabzusetzen.
Als Ergebnis kann das SIN-Verhältnis verbessert werden und demzufolge kann die Zuverlässigkeit erhöht werden. Zusätzlich ist es möglich, einen ausreichenden Spielraum für verschiedenes Untergrundrauschen, wie bei­ spielsweise eine Staub- oder Taubildung, zu schaffen. Weiterhin ist es, da der Flächenbereich, der reflektiertes Licht in der Rauchermittlungs­ kammer aufnimmt, begrenzt ist, ausreichend, ein Hauptgewicht des Aufbaus der Labyrinthstruktur auf den lichtempfangenden Flächenbereich zu legen. Demzufolge wird es möglich, den Freiheitsgrad des Designs der Labyrinth­ struktur gegenüber dem Einströmen von Rauch und der optischen Störung zu erhöhen.
Wie vorstehend beschrieben ist, besitzt in der ersten Ausführungsform die lichtemittierende Vorrichtung einen sogenannten Halbwertwinkel R1 von etwa 10° oder geringer, der lichtemittierende Abschnitt und der licht­ empfangende Abschnitt sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß ein Streuungswinkel, unter dem sich deren optische Achsen miteinander schneiden, im Bereich von etwa 60 bis 80° liegt, und die reflektierende Fläche des Labyrinthteils, die die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, ist nicht zu der lichtempfangenden Fläche des lichtempfangenden Abschnitts hin gerichtet. Gerade wenn die Genauigkeit des Zusammenbaus der lichtemittierenden Vorrichtung und der licht­ empfangenden Vorrichtung niedrig ist oder die optische Achse durch Vari­ ation der lichtemittierenden Vorrichtung selbst abweicht, bewirkt eine verdünnte Struktur nicht, daß ein Teil direkten Lichts von dem licht­ emittierenden Abschnitt und Licht, das durch die Labyrinthteile reflek­ tiert wird, in den lichtempfangenden Abschnitt eintritt. Deshalb kann der Nullpunktpegel durch eine einfache Struktur verringert werden.
In der zweiten Ausführungsform wird das Labyrinthteil, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, derart angeordnet, daß dessen reflektierende Fläche die optische Achse des lichtempfangenden Abschnitts unter etwa 45° schneidet, und der lichtempfangende Abschnitt ist derart angeordnet, daß dessen sichtbares Feld nicht einen Flächenbe­ reich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils umfaßt, das die op­ tische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet und etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer passiert. Deshalb wird der lichtempfangende Abschnitt davor geschützt, primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils zu empfangen, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, wodurch der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs des lichtempfangenden Abschnitts auf einen Pegel so niedrig wie möglich verringert werden kann.
Weiterhin ist die Öffnung des lichtempfangenden Abschnitts an einer Po­ sition angeordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende der licht­ empfangenden Abschnittsseite der projizierten Ebene, die durch das Licht, das von dem lichtemittierenden Abschnitt für das Labyrinthteil, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, emittiert wird, projiziert wird, und das sichtbare Feld des lichtempfangenden Ab­ schnitts ist an einer Position angeordnet, die etwa 45° oder mehr von dem Beleuchtungsbereich des lichtemittierenden Abschnitts in der Reflexions­ richtung des Labyrinthteils getrennt ist. Deshalb wird der licht­ empfangende Abschnitt dagegen geschützt, daß er direktes Licht von dem lichtemittierenden Abschnitt und auch sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil reflektiert worden ist, das der lichtemittierenden Fläche des lichtemittierenden Abschnitts gegenüber­ llegt und das dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird. Dem­ zufolge kann der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs des licht­ empfangenden Abschnitts auf einen Pegel so niedrig wie möglich reduziert werden.
In der dritten Ausführungsform wird der projizierende Flächenbereich so angeordnet, daß er innerhalb der Höhe der Fläche des Labyrinthteils liegt, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schnei­ det. Im Hinblick auf die vertikale Richtung wird deshalb direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil re­ flektiert, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, und wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert, wodurch der Nullpunktpegel herabge­ setzt werden kann.
In der vierten Ausführungsform wird ein Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, in dem die Höhe der Rauchermittlungskammer 20 mm oder weniger beträgt, so aufgebaut, daß ein Halbwertwinkel der lichtemittierenden Vorrichtung etwa 5 bis 10° beträgt. Gerade wenn der Sensor verdünnt werden soll, wird der Sensor deshalb einfach derart aufgebaut, daß direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil reflektiert wird, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, und es wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Raucher­ mittlungskammer reflektiert. Deshalb kann der Nullpunktpegel erniedrigt werden.

Claims (27)

1. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, der aufweist:
eine Vielzahl von Labyrinthteilen zur Erleichterung eines Einströmens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt;
eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der La­ byrinthteile gebildet ist;
eine lichtemittierende Vorrichtung zur Abstrahlung von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin; und
eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet, wobei der Streuungswinkel in dem Bereich von 60 bis 80° liegt;
wobei eines der Labyrinthteile die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung schneidet, die eine reflektierende Fläche zum Reflektieren von Licht besitzt, das von der lichtemittierenden Vor­ richtung abgestrahlt wird, wobei die reflektierende Fläche das Licht in einer Richtung gegenüberliegend zu der lichtaufnehmenden Vor­ richtung reflektiert.
2. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei die lichtemit­ tierende Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 10° oder geringer besitzt.
3. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei das eine der Labyrinthteile die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung an etwa einem Mittenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinth­ teils schneidet.
4. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der licht­ emittierenden Vorrichtung schneidet, die optische Achse der licht­ emittierenden Vorrichtung unter etwa 45° schneidet.
5. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Labyrinthteile eine vordere Endfläche an einem vorderen Ende be­ nachbart zu der Rauchermittlungskammer besitzt, wobei die Fläche von einem lichtemittierenden Fenster der lichtemittierenden Vorrichtung weggerichtet ist.
6. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei irgendwelche Punkte einer Verlängerungsfläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet, näher zu der Mit­ te der Rauchermittlungskammer als diejenigen eines Fensters der lichtempfangenden Vorrichtung liegen.
7. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei das Labyrinth­ teil, das die optische Achse schneidet, länger als die Labyrinthteile ist, die benachbart zu dem Labyrinthteil liegen.
8. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, der aufweist:
eine Vielzahl von Labyrinthteilen zur Erleichterung eines Einströmens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt;
eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der La­ byrinthteile gebildet ist; eine lichtemittierende Vorrichtung zur Abstrahlung von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin;
eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet;
wobei eines der Labyrinthteile die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung unter etwa 45° an etwa einer Mitte der reflek­ tierenden Fläche des Labyrinthteils schneidet, wobei ein sichtbares Feld der lichtempfangenden Vorrichtung einen Flächenbereich einer reflektierenden Fläche des Labyrinthteils ausnimmt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet und durch etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer hindurchführt.
9. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 8, wobei die lichtemit­ tierende Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 10° oder geringer besitzt.
10. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 8, wobei die licht­ empfangende Vorrichtung einen sichtbaren Feldwinkel von etwa 20° oder geringer besitzt.
11. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 8, wobei die licht­ empfangende Vorrichtung ein lichtempfangendes Fenster besitzt, wobei das lichtempfangende Fenster an einer Position angeordnet wird, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende der lichtempfangenden Vorrich­ tungsseite einer Projektionsebene, die durch das Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, projiziert wird, und wobei das sichtbare Feld der lichtempfangenden Vorrichtung an einer Position angeordnet ist, die um etwa 45° oder mehr von einem anderen Ende der Projektionsebene getrennt ist.
12. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 11, wobei die lichtemit­ tierenden Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 10° oder geringer besitzt.
13. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 11, wobei die licht­ empfangende Vorrichtung einen sichtbaren Feldwinkel von etwa 20° oder geringer besitzt.
14. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 8, wobei nur das La­ byrinthteil, das die optische Achse schneidet direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung reflektiert.
15. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 8, wobei das Labyrinth­ teil, das die optische Achse schneidet, länger als die anderen La­ byrinthteile ist, die benachbart zu dem Labyrinthteil liegen.
16. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, der aufweist:
eine Vielzahl von Labyrinthteilen zur Erleichterung eines Einströmens von Rauch, das von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt;
eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der La­ byrinthteile gebildet ist;
eine lichtemittierende Vorrichtung zur Abschattung von Licht zur Rauchermittlungskammer hin und
eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet,
wobei ein Projektionsflächenbereich, der ein innenliegender Flächen­ bereich eines Halbwertwinkels ist, der lichtemittierenden Vorrichtung innerhalb einer Höhe einer Fläche des Labyrinthteils liegt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet.
17. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei die Höhe der Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung schneidet, etwa 20 mm oder geringer ist.
18. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 17, wobei die lichtemit­ tierende Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 5 bis 10° besitzt.
19. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei dann, wenn eine Höhe des Labyrinthteils, das die optische Achse schneidet, durch H angegeben wird, und ein Abstand zwischen der lichtemittierenden Vor­ richtung und einer entfernteste Position einer reflektierenden Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse schneidet, mit L bezeich­ net ist, ein Halbwertwinkel e der lichtempfangenden Vorrichtung dem nachfolgenden Ausdruck genügt: R < tan-1 H/2L.
20. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei das Labyrinthteil, das die optische Achse schneidet, länger als die anderen La­ byrinthteile ist, die benachbart zu dem Labyrinthteil liegen.
21. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei ein sichtbares Feld der lichtempfangenden Vorrichtung durch etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer hindurchführt.
22. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei irgendwelche Punkte einer Verlängerungsfläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet, näher zu der Mit­ te der Rauchermittlungskammer als diejenigen des Fensters der licht­ empfangenden Vorrichtung liegen.
23. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 16, wobei die reflektierende Fläche des Labyrinthteils, die die optische Achse der licht­ emittierenden Vorrichtung schneidet, die optische Achse der licht­ emittierenden Vorrichtung unter etwa 45° schneidet.
24. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 23, wobei die Höhe der Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemit­ tierenden Vorrichtung schneidet, etwa 20 mm oder weniger beträgt.
25. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 24, wobei die lichtemit­ tierende Vorrichtung in einen Halbwertwinkel von etwa 5 bis 10° be­ sitzt.
26. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 24, wobei das Labyrinthteil, das die optische Achse schneidet, länger als andere Labyrinth­ teile ist, die benachbart zu dem Labyrinthteil vorhanden sind.
27. Lichtstreuungstyp-Rauchsensor nach Anspruch 24, wobei ein sichtbares Feld der lichtempfangenen Vorrichtung durch etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer hindurchführt.
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