烟感探测器制造技术

本发明专利技术提出一种消防系统中烟感探测器。该烟感探测器包括：一个探测腔(110)，一个发光元件(120)，一个光接收元件(130)，以及至少一个反射体(350)，其置于所述探测腔(110)内且与所述发光元件(120)和所述光接收元件(130)位于同一水平面内，以将由扩散进入探测腔内的颗粒(火灾烟雾)散射的光线向所述光接收元件(130)引导，和/或将所述发光元件(120)发出的光线朝向探测腔内的颗粒反射过去，以便进行再次散射。

【技术实现步骤摘要】
烟感探测器
本专利技术总体涉及消防系统中的烟感探测器(SmokeDetector)，尤其涉及消防系统中的一种散射式光电感烟探测器。
技术介绍
散射式光电感烟探测器是消防领域普遍使用的探测设备。散射式光电感烟探测器利用气体中的颗粒对探测光的散射作用探测火情。市场上还有结合了温度传感器的烟温复合式的散射式光电感烟探测器及其他类型的基于散射式光电感烟探测器的符合式探测器。通常希望烟感探测器具有较高的灵敏度，以便能够尽早地报告火警，提示现场人员及时撤离。现有的国家标准GB4715-2005中规定，光电烟感探测器的最小响应阈值Th不小于0.05dB/m。该阈值是在测试光电烟感探测器性能时，在测试烟箱中以一定的浓度增长速率加入测试烟雾，在探测器报警时测得的当时的烟雾对一个标准光源发出光的衰减度数值。该阈值Th反应了在探测器报警时刻烟的浓度大小，报警阈值越小，说明报警时的烟的浓度越低，也就是烟感探测器的灵敏度越高。图1示例性地示出了一个典型的光电感烟探测器的示意图。光电感烟探测器通常安装在室内的屋顶上，成倒置位置安装。图1为一个安装在屋顶的光电感烟探测器100的内部结构的仰视图。该光电感烟探测器100为一个从探测腔侧面进烟的前向散射式光电感烟探测器。如图1所示，光电感烟探测器100包括一个探测腔110、一个发光元件120、一个光接收元件130。发光元件120例如为红外线发光二极管或其他波段的发光二极管。光接收元件130例如为光敏二极管或其他感光元件。环绕围成该探测腔110的侧壁上设有开口。光电感烟探测器所在位置及其附近漂浮的颗粒10可通过该开口进入到探测腔110内。这里，在有火灾发生时，颗粒10包括燃烧产生的由多相物质组成的气溶胶(aerosol)，其通常包括可燃物热解或燃烧产生的气相燃烧产物、卷吸进去的大量空气、未完全燃烧的液、固相分解物和微小颗粒。在有火灾发生时的这种气体和颗粒也可以统称为火灾烟雾或火灾烟气，其中火灾烟雾中的颗粒对光线的散射效果明显。在图1中，发光元件120和光接收元件130之间的夹角α大于90°且小于180°。发光元件120发出的出射光20被探测腔110内的颗粒散射，其中的散射光30会入射到光接收元件130上。如图可见，散射光30与出射光20之间的夹角大体上也是α>90°，这种结构称作前向散射结构。目前中国市场上的散射式光电感烟探测器因其灵敏度设置较高，而易于在较小的扰动下产生误报火警。为此，中国的消防领域管理机构近期提出：需要适度提高最小响应阈值，例如提高大体上一个数量级。若最小响应阈值提高到大约0.2～0.4dB/m，则如图1所示的这种单纯前向散射式光电感烟探测器就难以满足国标的所有试验要求。为了解决上述问题，本领域中还提出了一种后向散射式光电感烟探测器，如图2所示。与图1的光电感烟探测器不同，在图2所示的光电感烟探测器200中，发光元件120和光接收元件130之间的夹角β小于90°。发光元件120发出的出射光20被探测腔110内的颗粒散射，其中的散射光40会入射到光接收元件130。散射光40大体上是沿与出射光20相反的方向行进且与出射光20之间的夹角亦为β小于90°。是故，散射光40称作后向(反向)散射光。图2所示结构也称作后向散射结构。后向散射相对于前向散射对某些烟雾具有较高的灵敏度，但是总体来说后向散射光的信号强度相对较弱，对信噪比的要求更高，为此，后向散射式烟感探测器中需要配备有消光效果好的光学结构(也称作迷宫结构)，来吸收或消除杂散光并同时将气体和颗粒滞留在探测腔内。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种消防系统中的烟感探测器，其采用光电原理且对于烟雾检测具有相对较高的最小响应阈值。本专利技术的另一个目的在于提供一种烟感探测器，其能够以较小的成本实现该较高的最小响应阈值。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种烟感探测器，其包括：一个探测腔，其配置成能够使得所述烟感探测器附近漂浮的颗粒进入所述探测腔；一个发光元件，其置于所述探测腔内，以向所述探测腔内的颗粒投射光线；一个光接收元件，其置于所述探测腔内，以接收由所述探测腔内的所述颗粒散射的光线；至少一个反射体，其置于所述探测腔内且与所述发光元件和所述光接收元件位于同一水平面内，以将由所述颗粒散射的光线向所述光接收元件引导，和/或将所述发光元件发出的光线朝向所述发光元件的方向反射回去。优选地，所述至少一个反射体中至少之一设置成大体上正对所述光接收元件。或者，所述至少一个反射体中至少之一设置成大体上正对所述发光元件。优选地，所述至少一个反射体的反射表面设计成能够使得正入射光线大体上能够被反射回去。可选地，所述发光元件和所述光接收元件之间的夹角大于90度且小于180度，从而形成前向散射结构。或者，所述发光元件和所述光接收元件之间的夹角小于90度，从而形成后向散射结构。优选地，所述反射体具有弧形反射表面，或者所述反射体包括至少两个反射平面。更为优选地，相邻的两个所述反射平面之间成90度角。尤为优选地，所述反射体包括多个子结构，每个子结构包括两个彼此成90度角的反射平面。优选地，所述反射体可以为一个单独部件置于探测腔内，也可以为所述探测腔的侧壁的一部分，或者所述烟感探测器还包括消光结构，其设置在所述探测腔内，用于消光和滞留所述气体或颗粒，且所述反射体为所述消光结构的一部分。因在烟感探测器中增加了反射体，传统的单纯的后向(前向)散射结构可以转变为前、后向散射结构，其中，后向(前向)散射为主体，前向(后向)散射构成对前者的补充或增强。而且，这种前、后向散射结构仅仅用一个发光元件和一个接收元件来实现，成本低，设计简便。另外，采用这一方案，烟感探测器内光接收元件所能接收到的散射光线的总量提高，相应地提高了信噪比，进而加强了探测器的灵敏度和可靠性。下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对切换装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1示出了一种传统的前向散射式烟感探测器的示意性结构。图2示出了一种传统的后向散射式烟感探测器的示意性结构。图3示出了根据本专利技术第一实施例的烟感探测器的示意性结构。图4A～4D示出了根据本专利技术第一实施例的烟感探测器的四种变型。图5示出了根据本专利技术第二实施例的烟感探测器的示意性结构。图6A～6D示出了根据本专利技术第二实施例的烟感探测器的四种变型。图7示出了根据本专利技术第三实施例的烟感探测器的示意性结构。图8A～8D示出了根据本专利技术第三实施例的烟感探测器的四种变型。图9示出了根据本专利技术第四实施例的烟感探测器的示意性结构。图10A～10D示出了根据本专利技术第四实施例的烟感探测器的四种变型。具体实施方式为了对专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟感探测器，包括：一个探测腔(110)，其配置成能够使得所述烟感探测器附近漂浮的颗粒进入所述探测腔；一个发光元件(120)，其置于所述探测腔(110)内，以向所述探测腔(110)内的所述颗粒投射光线；一个光接收元件(130)，其置于所述探测腔(110)内，以接收由所述探测腔(110)内的所述颗粒散射的光线；至少一个反射体(350、550、750、950)，其置于所述探测腔(110)内且与所述发光元件(120)和所述光接收元件(130)位于同一水平面内，以将由所述颗粒散射的光线向所述光接收元件(130)引导，和/或将所述发光元件(120)发出的光线朝向所述颗粒反射回去。

【技术特征摘要】
1.一种烟感探测器，包括：一个探测腔(110)，其配置成能够使得所述烟感探测器附近漂浮的颗粒进入所述探测腔；一个发光元件(120)，其置于所述探测腔(110)内，以向所述探测腔(110)内的所述颗粒投射光线；一个光接收元件(130)，其置于所述探测腔(110)内，以接收由所述探测腔(110)内的所述颗粒散射的光线；至少一个反射体(350、550、750、950)，其置于所述探测腔(110)内且与所述发光元件(120)和所述光接收元件(130)位于同一水平面内，以将由所述颗粒散射的光线向所述光接收元件(130)引导，和/或将所述发光元件(120)发出的光线朝向所述颗粒反射回去。2.如权利要求1所述的烟感探测器，其中，所述至少一个反射体(750、950)中至少之一设置成大体上正对所述光接收元件(130)。3.如权利要求1-2中任一所述的烟感探测器，其中，所述至少一个反射体(350、550)中至少之一设置成大体上正对所述发光元件(120)。4.如权利要求2或3所述的烟感探测器，其中，所述至少一个反射体(350、550、750、950)的反射表...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐奂，侯树春，黄康，
申请(专利权)人：北京西门子西伯乐斯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11