KR830002339B1

KR830002339B1 - Smoke senser

Info

Publication number: KR830002339B1
Application number: KR1019830004073A
Authority: KR
Inventors: 마꼬도 하뉴
Original assignee: 니뽕 게이비호쇼 가부시끼 가이샤; 메시다 사까이
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1983-10-22

Abstract

A lihgt selector for a smoke sensor, having a simple housing structure, consists of a light source(2) radiating ultraviolet or infra-red rays, a photosensor(3) covered with the filter(15) as a light selector, a housing conver built to pass the smoke easily, and an inner light cover(12) to prevent peripheral light from intruding inside. This reduces misoperation due to strong sun-light or slow flowing smoke because of complicated housing structure.

Description

Light Selector for Smoke Detectors

제1도는 본 발명의 실시예를 따른 연기검출기의 평면도.1 is a plan view of a smoke detector according to an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 II-II선을 따라 취한 횡단면도.2 is a cross sectional view taken along the line II-II of FIG.

제3도는 제1도의 III-III선을 따라 취한 횡단면도.3 is a cross sectional view taken along line III-III of FIG.

제4도는 제1도에서 제3도까지 도시된 연기검출기의 부분적인 단면인 평면인.FIG. 4 is a plane which is a partial cross section of the smoke detector shown from FIG. 1 to FIG.

제5도는 제1도에서 제4도까지 도시된 검출기에 연합된 광선선택장치를 상세히 도시한 횡단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view detailing the light selection device associated with the detector shown in FIGS.

본 발명은 화재발생시 생성되는 연기를 바쁘게 검출하는 고감장지에 관한 것으로, 연기입자에 의해 분산된 광선의 검출을 통해 연기의 검출이 이뤄지되, 특히, 가시광을 포함하지 않은 파장부분만을 용이하게 검출하는 광선 선택장치를 구비한 개량된 연기검출기용광 선선택장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-sensing area for busy detection of smoke generated during a fire occurrence, the detection of the smoke is made through the detection of the light rays dispersed by the smoke particles, in particular, to easily detect only the wavelength portion that does not contain visible light An improved smoke detector light selection device having a light selection device.

종래의 연기검출기는, 광선이 검출기속으로 들어간 연기에 투사되어 그 광선은 연기의 입자에 의해 분산되며, 또 분산된 광선은 연기의 검출을 지시하는 소리신호로 발생되는 광전소자에 의해 검출되도록 되어 있다. 그러나, 조래의 연기검출기에서는 광선이 연소의 초기단계에서 생기는 엷은 연기에 투사될 때, 광선의 작은 부분만이 엷은 연기입자에 의해 분산된다. 절국, 분산된 광선은 기껏해야 수천분의 일럭스(Lux)의 광선의 조명도로 약해진다. 다른 한편으로는, 종래의 연기검출기가 연기검출이 요구되는 곳에 배출될때 주위의 광선은 수백럭스의 조명도로 매우 강해질 수 있다. 더구나, 연기검출기가 태양광선에 직접 노출될 때, 주위광선의 조면도는 수만럭스까지 높아진다. 그러므로, 종래의 연기검출기는 챔버(chamber)내로 공기의 흡입은 허용하나 주위광선이 들어오는 것은 허용하지 않도록 매우 복잡하고 어두운 챔버를 내부에 갖는다. 일본국 공개실용신안원 제54(1979)-29078호나 제54(1979)-12390호는 종래의 연기검출기에 제되공는 그런 복잡하고 어두운 챔버를 구비한다. 결국 종래 연기검출기의 물리적 구조는 매우 복잡하고, 검출기의 크기로 커아만 했으므로 제조비용도 많이 들었다. 더군다나, 종래의 연기검출기의 복잡하고 어두운 챔버는 연기의 느린 흡입이 어렵기 대문에 종래의 연기검출기는 연소의 초기단계에서 생기는 연기를 확실하게 검출하는데 가끔 실패하는 절점이 있었다.In conventional smoke detectors, light beams are projected onto the smoke into the detector, and the light beams are dispersed by the particles of the smoke, and the scattered light beams are detected by the photoelectric element generated as a sound signal instructing the detection of the smoke. have. However, in conventional smoke detectors, when a light beam is projected onto the light smoke produced at the initial stage of combustion, only a small portion of the light beam is dispersed by the light smoke particles. After all, the scattered rays are weakened at most by the illumination of thousands of Lux rays. On the other hand, when the conventional smoke detector is discharged where smoke detection is required, the ambient light can be very strong with several hundred lux illumination. Moreover, when the smoke detector is directly exposed to sunlight, the roughness of the ambient light is increased to tens of thousands of lux. Therefore, conventional smoke detectors have a very complex and dark chamber inside to allow the intake of air into the chamber but not allow ambient light to enter. Japanese Laid-Open Utility Model No. 54 (1979) -29078 or No. 54 (1979) -12390 is provided with such a complicated dark chamber that is provided to a conventional smoke detector. As a result, the physical structure of the conventional smoke detector is very complicated, and because the size of the detector was large, the manufacturing cost was high. Furthermore, the complex and dark chambers of conventional smoke detectors make it difficult to slow inhalation of the smoke, so conventional smoke detectors often fail to reliably detect smoke from the early stages of combustion.

본 발명의 목적은 종래의 연기검출기를 개량하여 상술된 절점들을 완전히 제개하는 것으로, 연소의 초기단계에서 생기는 연기를 빨리 검출할 수 있는 고감지 연기검출기를 제공하면서 단순하 구조의 챔버뿐 아니라 검출된 연기가 검출기 속으로 들어오는 경우와 들어오지 않는 경우의 검출기의 출력의 비로 정의된 신호돼 잡읍비(S/N비)를 갖는 연기검출기에, 특히 광선장치를 구비시켜, 가시광을 포함치 않는 파장 부분만을 검출하는 연기검출기용 광선선택장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to completely eliminate the above-described nodes by improving the conventional smoke detector, providing a high-sensitivity smoke detector capable of quickly detecting the smoke generated in the early stages of combustion, as well as the chamber of a simple structure. Smoke detectors having a signal-to-noise ratio (S / N ratio) defined as the ratio of the detector's output when smoke enters the detector and when it does not enter, in particular are provided with a light device, so that only the portion of the wavelength that does not contain visible light It is to provide a light selection device for detecting a smoke detector.

상기한 본 발명에 따른 목적과 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 본발명에 적합한 실시예의 설명으로부터 확실해질 것이다.The objects and advantages according to the present invention described above will be apparent from the description of the embodiments suitable for the present invention with reference to the accompanying drawings.

도면을 참조하면, 광학장치(1)는 본 발명의 실시예에 따른 연기검출기의 광선입수 및 광선검출기(3)와 광선방출부(2)내에서 연합한다. 광학장치(1)는 기초판(4)상에 설치되고, 광학장치(1)의 광선방출기(2)는 광선을 방출하는 광원(5)과, 광원(5)을 지지하고 광원의 방사각을 절정하는 간극부재(10a)와, 광선투과 구면체소자(6a)로 제공된다. 광원(5)은 예들 를면, 통상 LED 소자로 불리는 광선방출다이오드가 될 수 있다. 구면체소자(6a)의 직경보다 다소 작은 직경을 갖는 광선출구부(7a)는 광선방출부(2)의 끝면에 형성된다. 그러므로, 광선방출부(2)는 광선출구부(7a)를 통해 광선방출부(2)의 외부를 향해 광선을 방출한다. 플랜지(flange)부(8)는 광선출구부(7a)의 외부를 향해 광선출구부(7a)의 외주부로부터 신장된다. 플랜지부(8)는 광원(5)에 의해 방출된 광선이 광선검출부(3)내로 직접 들어오는 것을 방지하도록 제공된다. 광선방부(2)출의 광원(5)은 일반적으로 상술된 LED 같은 반도체 광원으로 구성된다.Referring to the drawings, the optical device 1 is associated with the ray entrance and the ray detector 3 and the ray emitting portion 2 of the smoke detector according to the embodiment of the present invention. The optical device 1 is installed on the base plate 4, and the light emitter 2 of the optical device 1 supports the light source 5 that emits light and the light source 5 to adjust the radiation angle of the light source. It is provided with the clearance gap member 10a and the light transmitting spherical element 6a. The light source 5 may be, for example, a light emitting diode commonly referred to as an LED element. The light exit portion 7a having a diameter slightly smaller than the diameter of the spherical element 6a is formed on the end surface of the light emission portion 2. Therefore, the light emitting portion 2 emits light rays toward the outside of the light emitting portion 2 through the light emitting portion 7a. The flange 8 extends from the outer circumferential portion of the light exit 7a toward the outside of the light exit 7a. The flange portion 8 is provided to prevent the light rays emitted by the light source 5 from entering the light detection portion 3 directly. The light source 5 emitted from the light emitting part 2 is generally composed of a semiconductor light source such as the LED described above.

그러나 가시광선방사소자, 적외선방사소자, 자외선방사소자 및 백색광 방수램프와 같은 많은 다른 광원들이 또한 사용될 수 있다.However, many other light sources can also be used, such as visible radiation devices, infrared radiation devices, ultraviolet radiation devices and white light waterproof lamps.

광선검출부(3)는 광선이 광선방출부(2)로 부출 방출되는 공간을 경유하여, 광선방출부(2)와 직각의 위치 또는 그 부근에 배치된다. 광선검출부(3)는 광선입수구(7b)로 형성되고, 또 광성 입수구(7b)의 직경보다 약간 큰 직경을 갖는 광선투과구면체소자(6b)와 간극부재(10b)와 광전소자(9)와 같은 광선감지소자로 제공된다. 간극부재(10b)는 구면체소자(6b)를 지지하고 상술한 공간내로 들어오는 연기입자로부터 분산된 광선이 광전소자(9)의 광선입수면을 향해 미리 예정된 수렴각으로 통과하는 개구를 갖는다. 그러므로, 광원(5)으로부터 방출된 광선은 간극부재(10a)와 구면체소자(6a)와 광선방출부(2)의 광선출구(7a)를 통과하며, 또 연기검출기속으로 들어오는 여기에 투사된다. 결국, 광선은 연기의 입자로 보터 분산된다. 광선은 광선입수구(7b)를 통해 광선검출부(3)로 들어간다. 그래서, 광선검출부(3)에서, 연기의 검출은 분산된 광선의 검출을 통해 이뤄진다. 광선투과면체소자(6a 및 6b)들이 각각 플라스틱재료나 유리로 만들어진 구면체인 것을 주지해야 한다. 광선투과구면체소자(6a)의 구면형상은 광원의 중앙축을 소재로 구면체소자(6a)의 광학축으로 정열하기가 매우 쉽기 때문에 광선방출부(2)를 조립하는데 장점이 있다. 더구나 광선투과구면체소자(6a 및 6b)는 짧은 초점개리와 작은 구경을 갖는 광학소자로 사용될 수 있기 때문에 광선방출부(2)와 광선검출부(3)를 연합하는 광학장치(1)는 매우 작게 조립될 수 있다. 그러므로, 광선방출부(2)의 광선출구부(7a) 부근의 공간속으로 연기를 들어보내는 것으로 부터 강하게 분산된 광선을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 강하게 분산된 광선을 광선검출부(3)로 향하게 하는 것이 가능하다. 결국, 만약 연기가 아주 엷더라도 연기의 검출이 확실하고 믿을 수 있다는 것이 보장된다.The light detector 3 is disposed at or near a position perpendicular to the light emitter 2 via a space in which light rays are emitted to and emitted from the light emitter 2. The light detector 3 is formed of a light receiving port 7b and has a diameter slightly larger than the diameter of the light receiving port 7b, such as the light transmitting spherical element 6b, the gap member 10b, and the photoelectric element 9, respectively. It is provided as a light sensing element. The gap member 10b has an opening for supporting the spherical element 6b and allowing light rays dispersed from the smoke particles entering the above-described space to pass through at a predetermined convergence angle toward the ray entrance surface of the photoelectric element 9. Therefore, the light rays emitted from the light source 5 pass through the gap member 10a, the spherical element 6a, and the light exit 7a of the light emitting portion 2, and are projected to the excitation which enters the smoke detector. Eventually, the light beams are scattered into the particles of smoke. The light beam enters the light detection unit 3 through the light inlet 7b. Thus, in the light detection unit 3, the detection of the smoke is made through the detection of the scattered light rays. It should be noted that the light transmissive elements 6a and 6b are each spherical body made of plastic material or glass. Since the spherical shape of the light transmitting spherical element 6a is very easy to align with the optical axis of the spherical element 6a based on the central axis of the light source, there is an advantage in assembling the light emitting portion 2. Furthermore, since the light transmitting spherical elements 6a and 6b can be used as optical elements having a short focal length and a small aperture, the optical device 1 for assembling the light emitting portion 2 and the light detecting portion 3 is very small. Can be. Therefore, not only can the smoke be emitted into the space near the light exit portion 7a of the light emitting portion 2 not only to obtain a strongly dispersed light ray, but also to direct the strongly dispersed light ray to the light detection portion 3. It is possible. After all, it is guaranteed that the detection of the smoke is reliable and reliable even if the smoke is very thin.

기초판(4)에 장치된 상술된 광학장치(1)는 하우징(13)과 하우징(13)의 꼭대기에 부착된 상부덮개 (11)속에 포위된다. 상부덮개(11)는 상부덮개(11) 내에 형성된 어두운 챔버속으로 주위광선이 들어가는 것을 방지한다. 이 단계에서, 상술한 바와 같이 광학장치(1)는 강하게 분산된 광선의 검출을 통해 연기의 검출이 확실히 이뤄지는 매우 정밀한 조립체로 되기 때문에, 연기검출기 속으로의 주위광선의 흡입이 완전히 예방되는 것은 필요하지 않다는 것이 예상된다. 이러한 사실은 상부덮개(11)내에 형성된 어두운 챔버의 구조를 간단화하기 때문이다. 그러므로, 제1도(내지 제5도에 도시된 실시예의 연기검출기용 광선선택장치에서, 간단한 광선봉쇄판(12a 및 12b)들은 상부덮개(11)내에 배치되어 태양광선들을 어두운 챔버내로 직접들어갈 수 없다. 어두운 챔버의 간단한 구조는 어두운 챔버내로 연기가 쉽게 들어갈 수 있는 장점이 있다. 그러므로, 연기검출기는 감도 높은 연기검출장치가 될 수 있다. 제3도 내지 제5도에 도시된 것처럼, 광학장치(1)의 반대편에 배치된 한쌍의 광선봉쇄판(12a)은 주위광선이나 태양광선들이 상부덮개(11)내에 형성된 커다란 연기입수구(11a)를 통해 어두운 챔버내로 직접 들어오는 것을 예방하는데 효과적이다. 광선봉쇄판(12b)은 주위광선이 상부덮개(11)이 형성된 작은 연기입수구(11b)를 통해 어두운 챔버에 직접 들어오는 것을 방지하는데 효과적이다. 그런, 제5도에 잘 도시된 것처럼, 광선봉쇄판(12b)은 또한 광선이 상부덮개(11)의 내면으로부터 반사된 후에 광선방출부(2)로부터 방출된 광선이 광선검출부(3)내로 들어가는 것을 방지하는데 효과적이다. 판(12b)은 상부덮개(11)의 내면으로부터 반사된 광선을 흡수한다.The above-described optical device 1 mounted on the base plate 4 is surrounded by a housing 13 and a top cover 11 attached to the top of the housing 13. The upper cover 11 prevents ambient light from entering into the dark chamber formed in the upper cover 11. At this stage, as described above, since the optical device 1 is a very precise assembly in which the detection of the smoke is made sure through the detection of strongly dispersed light rays, it is necessary to completely prevent the suction of the ambient light into the smoke detector. It is not expected. This is because the structure of the dark chamber formed in the upper cover 11 is simplified. Therefore, in the light detector for the smoke detector of the embodiment shown in Fig. 1 (Fig. 5 to Fig. 5), the simple light blocking plates 12a and 12b can be arranged in the upper cover 11 to direct sunlight into a dark chamber. No. The simple structure of the dark chamber has the advantage that the smoke can easily enter the dark chamber, and therefore the smoke detector can be a sensitive smoke detector, as shown in FIGS. The pair of light blocking plates 12a disposed on the opposite side of (1) is effective to prevent ambient light or sunlight from entering the dark chamber directly through the large smoke inlet 11a formed in the upper cover 11. The containment plate 12b is effective in preventing ambient light from directly entering the dark chamber through the small smoke inlet 11b in which the upper cover 11 is formed. As such, the light blocking plate 12b is also effective to prevent the light rays emitted from the light emitting portion 2 from entering the light detecting portion 3 after the light rays are reflected from the inner surface of the upper cover 11. The plate 12b. ) Absorbs the light reflected from the inner surface of the upper cover (11).

제2도와 제3도를 참조하면, 연기검출기는 광전소자(9)에 전기적으로 연결된 종래의 전기적 증폭기(14)를 갖는다. 증폭기(2)는 광선검출기(9)의 광전소자(9)로부터 나오는 전기적 연기검출신호를 증폭한다. 증폭된 신호는 경보기(도시 안됨)나 소화기(도시안됨)를 작동하는데 사용된다.2 and 3, the smoke detector has a conventional electrical amplifier 14 electrically connected to the photoelectric element 9. The amplifier 2 amplifies the electrical smoke detection signal coming from the photoelectric element 9 of the light detector 9. The amplified signal is used to operate an alarm (not shown) or a fire extinguisher (not shown).

광선방출부(2)의 광원(5)이 가시광선의 파장을 제외한 파장을 갖는 광선으로 방출되는 연기검출기의 본 발명의 실시예에 대해서 앞으로 기술될 것이다.An embodiment of the present invention of a smoke detector in which the light source 5 of the light emitting portion 2 is emitted as a light ray having a wavelength other than the wavelength of visible light will be described later.

즉, 광원(5)은 자외선 도는 적외선을 방출한다.That is, the light source 5 emits ultraviolet rays or infrared rays.

광원(5)의 대표적인 예는 최고파장 9,400Å의 적외선을 방출하는 적외선방출다이오드(LED)로 구성될 수 있다. 그러므로 광선검출부(3)는 상술된 적외선만 통과할 수 있는 광선선택소자를 사용한다. 광선선택장치의 대표적인 예의 하나로, 필터(filter)(15)(제5도)는 9,200Å 보다 작은 파장을 갖는 광선을 봉쇄하는데 사용되고, 또 광선입수구(7b)근처에 배치된다. 광선선택장치의 다른 예에서, 광선선택지소자로 사용되는 공지의 광전소자(9)는 미리 감택된 파장을 갖는 광선에 반응하는 선택된 광선소자로(6b) 구성될 수 있다. 광선 선택소자의 다른 전에서 광선투과 구면체소자(6b)는 상술된 필터부예(15)와 같은 필터작용을 하는 재료로 될 수 있다. 더재기 필터부재(15)는 광전소자(9)와 광선투과구면체우자(6b) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 이와 같은 광선선소장치를 사용하여 가시광을 포함하지 않은 파택부분으 비임으로 연기검출이 행하여지는 것장 의하여 설사 외부로부터 연기 검출기내에 조에용의 백색광 들이 혼합되어, 도오동작함이 없이 확실하게 광선 방출부로부터 투사되는 투사비임이 연기의 분산작용을 받았을 때, 광선입수구가 작용하고 연기 검출이 행해지는 것이다.A representative example of the light source 5 may be composed of an infrared emitting diode (LED) that emits infrared light having a maximum wavelength of 9,400 GHz. Therefore, the light detecting section 3 uses a light selecting element that can pass only the above-mentioned infrared rays. As one representative example of the light beam selection apparatus, a filter 15 (FIG. 5) is used to block light rays having a wavelength smaller than 9,200 GHz and is disposed near the light inlet 7b. In another example of the light selection device, the known photoelectric element 9 used as the light selection element can be composed of the selected light elements 6b which respond to light rays having a pre-selected wavelength. On the other side of the light selection element, the light transmitting spherical element 6b may be made of a material which functions as a filter such as the filter portion 15 described above. Further, the filter member 15 may be disposed between the photoelectric element 9 and the light transmitting spherical body 6b. That is, smoke detection is carried out by using a beam ray device such as a visible part that does not contain visible light, so that the white light for the tank is mixed in the smoke detector from the outside of the diarrhea to reliably emit light without malfunction. When the projection beam projected from the negative is subjected to the act of dispersing smoke, the light inlet acts and smoke detection is performed.

적외선들이 광선방출부(2)의 광원(5)으로 방출될 때, 적외선들은 연기검출기의 어두운 챔버내로 들어가는 연기에 의해 분산된다.When the infrared rays are emitted to the light source 5 of the light emitting portion 2, the infrared rays are dispersed by the smoke entering the dark chamber of the smoke detector.

그래서, 분산된 적외선에서, 9,200Å 이상의 파장을 갖는 성분들은 필터부재(15)를 통해 광선검출부(3)(3)내로 들어갈 수 있다. 그러므로, 광선검출부(11)는 검출기의 주위광선을 포함하는 가시광선에 의해 영향을 받지 않으며, 결국, 연기검출기의 실수없이 커다란 연기검출능력을 갖는다.Thus, in distributed infrared light, components having a wavelength of 9,200 GHz or more can enter the light detectors 3 and 3 through the filter member 15. Therefore, the light detector 11 is not affected by the visible light including the ambient light of the detector, and eventually has a large smoke detection capability without the mistake of the smoke detector.

더우기 상부덮개(11)내에 형성된 어두운 챔버의 구조가 매우 간단하기 때문에, 연기는 챔버 속으로 쉼게 들어올 수 있다. 그러므로, 연기의 빠른 검출이 연기검출기에 의해 보장되면서, 특히 본발명에 의한 광선선택장치에 의해서 가시광을 포함하지 않은 파장영역부분만 검출이 이루어진다.Moreover, because the structure of the dark chamber formed in the top cover 11 is very simple, the smoke can rest into the chamber. Therefore, while the rapid detection of the smoke is ensured by the smoke detector, only the wavelength region portion which does not contain visible light is made, in particular, by the light selection device according to the present invention.

이러한 단계에서, 적외선이나 자외선 같은 비가시광선이 사용되는 경우에, 상부덮개(11)는 제개될 수 있다.In this step, in the case where invisible light such as infrared rays or ultraviolet rays is used, the top cover 11 can be opened.

기술된 실시예가 본 발명의 적합한 형태로 나타나는 반면에, 약간의 수정이 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 그 방면의 숙련공에 의해서 일어날 수도 있다.While the described embodiments are present in the proper form of the invention, minor modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims

In the smoke detector having the light emitting unit 2 so that the light beams are projected on the smoke flowing into the detector, and the light detector 3 so that the light beams dispersed from the particles of the smoke can be obtained, the filter 15 is selected by light A device for selecting a light detector for a smoke detector, comprising: a device so that the dispersed invisible components having wavelengths other than visible light pass through an image light detecting unit (3).