感烟探测器制造技术

本发明专利技术提供一种感烟探测器，在进行感烟探测时，改善受光元件输出信号的Ｓ／Ｎ比，以准确地探测火灾发生。所述感烟探测器，在大致圆筒形的光学外壳（２１）内的两个端部，设置有发光元件（１１）和杂散光部（２２），在杂散光部（２２）内设置有具有曲面的光收集器（２３）。此外，在发光元件（１１）的附近设有聚光透镜（２４），使光Ｌ入射到光收集器（２３）的曲面上。在进行感烟探测时，用受光元件（１２）接受在检烟部（２５）由于烟粒子而产生散射的光，但由于向光收集器（２３）入射的光在曲面上进行多次反射，且每次反射都产生衰减，所以不会被受光元件（１２）接受。因此，可以提高从受光元件（１２）得到的输出信号Ｓ的Ｓ／Ｎ比，在初期阶段准确地进行感烟探测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学地检测漂浮在空气中的烟等污染物的感烟探测器。
技术介绍
作为预防火灾或火灾发生时的检测系统，或在需要一定环境保全的 半导体制造工厂或食品工厂中，使用感烟探测器。作为感烟探测器过去也提出了各种各样的方案，以下对作为其中一个例子的日本专利公开公报特开平11-23460号公开的"感烟探测装置" 的概要进行说明。艮口，所述感烟探测装置光学地检测从监视区域吸引的空气中漂浮的 烟粒子来判断火灾，其具有激光二极管，向规定的方向射出具有电场 成分的激光；成像透镜，把所述激光二极管的射出面的光源像成像在吸 入空气通过的检烟区域；以及受光元件，配置在光轴上，所述光轴设定 在与通过所述检烟区域的所述光源像的成像位置的所述激光的电场成分 方向大致平行的面上，接受通过所述光源像的成像位置及其附近的烟粒 子的散射光。根据该构成，在空气中存在烟粒子等漂浮物的情况下，激光碰到烟 粒子后发生散射，通过受光元件接受所述激光的散射光来探测烟的发生。但是，根据本专利技术人的研究，对于烟的检测发现了新的问题点。艮P，通过受光元件接受检烟部的散射光来探测烟的发生。但是，如 果所述散射光以外的光扩散到光学外壳内，则受光元件也接受该漫射光。 设对应所述散射光的受光元件的输出信号为S，对应所述漫射光的输出 信号为N，则从受光元件得到的输出是在作为原来的探测信号的输出信 号S上叠加了作为干扰(noise)成分的输出信号N。为了进行高灵敏度的烟检测，必须使输出信号S、 N的电平(level) 差加大，提高S/N比。为此，在提高通过检烟部的光的强度的同时，必须降低杂散光的扩散。另一方面，因感烟探测器作为防灾系统设置在楼房或工厂等，所以 优选小型轻量化。
技术实现思路
鉴于所述的问题点，本专利技术的目的是提供一种感烟探测时的S/N比 高且构造简单、并可以实现小型轻量化的感烟探测器。另外的目的是提 供一种吸引式感烟探测器，使进入检烟部内的烟粒子以外的微粒子不滞 留在受光元件的视野范围内。该第一专利技术提供的感烟探测器，其特征在于包括光学外壳，形成大致筒形；空气通道，构成检烟部，使气体流入所述光学外壳内，；发 光元件，设置在所述光学外壳内；受光元件，接受从所述发光元件发出 的光因所述检烟部存在的烟粒子而产生的散射光；光收集器，与所述发 光元件相对配置，使杂散光衰减；聚光透镜，使从所述发光元件发出的 光聚光到所述光收集器的附近；受光放大电路，放大所述受光元件的输 出信号；以及火灾判定部，根据对放大后的所述输出信号进行A/D转换 得到的检测电平在阈值以上，来判定火灾发生；其中，所述光收集器具 有使所述杂散光多次反射、并产生衰减的曲面。该第二专利技术提供的感烟探测器，包括光学外壳以及横穿该光学外 壳的所述检烟部的取样用的空气通道，在所述光学外壳的暗箱内设置有 发光元件；受光元件，与所述发光元件具有规定的光轴角度，接受由于 检烟部的烟粒子导致的发光元件的散射光；以及光收集器，与所述发光 元件相对配置，使杂散光衰减；其特征在于，所述光学外壳的检烟部的 内壁面之中，所述受光元件的视野范围内的部分形成为光滑面，所述视 野范围外的部分形成为凹凸面。该第三专利技术提供的感烟探测器，其特征在于包括光学外壳，内部 为暗箱；第一空气通道，构成检烟部，使作为检测对象的气体流入所述 光学外壳内；第二空气通道，用于使洁净气体在所述第一空气通道的周 围流通；发光元件，设置在所述光学外壳内；受光元件，接受从所述发 光元件发出的光因所述检烟部存在的烟粒子导致产生的散射光；光收集器，与所述发光元件相对配置，使杂散光衰减；受光放大电路，放大所 述受光元件的输出信号；以及火灾判定部，根据对放大后的所述输出信 号进行A/D转换得到的检测电平在阈值以上，来判定火灾发生。该第一专利技术因如上所述的构成，具有下述的各种效果。艮口，用聚光透镜把从发光元件发出的光聚光到光收集器的附近，使 作为探测对象的烟与空气一起通过流入的检烟部。在气体中含烟的情况 下，由于烟粒子使光发生散射，散射光由受光元件接受，从受光元件得 到作为探测信号的输出信号S。此时，通过检烟部的光入射到光收集器。因光收集器具有曲面的形 状，所以入射光碰到曲面被多次反射产生衰减。因此，其扩散后不会被 受光元件接受，几乎不产生作为干扰成分的输出信号N，可以进行S/N 比高的高灵敏度的感烟探测。此外，因光收集器的形状简单，所以可以使光学外壳小型化，进而 可以实现感烟探测器整体的小型轻量化。该第二专利技术因具有上述的构成，所以从发光元件照射的光束中，碰 触到受光元件的视野范围内的光滑面的光，被反射到所述视野范围外， 该反射光碰触到视野范围外的凹凸面而产生衰减。因此，在受光部几乎 没有接受到干扰光(衍射光)，所以可以进行准确的火灾检测。该第三专利技术因如上所述的构成，具有下述的各种效果。艮口，用聚光透镜把从发光元件发出的光聚光到光收集器附近，使作 为探测对象的烟与空气一起通过流入的检烟部。使检烟部中通过的是用 第一过滤器得到的取样空气、以及包围在其周围的、用第二过滤器再过 滤所述取样空气得到的洁净空气或用其它系统得到的洁净空气。在探测火灾时，使激光穿透所述检烟部，因洁净空气相对于取样空 气起到作为空气幕的作用，所以在阻止含烟粒子的取样空气扩散的同时， 还可以阻止烟粒子以外的灰尘等混入。当发生火灾时，激光碰到烟粒子 发生散射，该散射光由受光元件接受，探测到火灾，但因没有烟粒子以 外的漂浮物混入光学外壳内的取样空气中，所以可以进行准确且高灵敏 度的火灾探测，提高感烟探测器的可信度。附图说明图1是表示本专利技术第一实施例的感烟探测器的构成图。图2是表示烟检测单元构成的剖面图。图3是光收集器的立体图。图4是表示光收集器的光反射形态的剖面图。图5是表示本专利技术第二实施例的烟检测单元的剖面图。图6是表示本专利技术第三实施例的纵断面图。图7是表示本专利技术第四实施例的纵断面图。图8是表示本专利技术第五实施例的纵断面图。图9是表示本专利技术第六实施例的纵断面图。图IO是表示空气通道的放大图。图11是表示取样空气的吸气和排气的流道的构成图。图12是表示本专利技术第七实施例的感烟探测器的构成图。图13是表示过滤器构成的断面图。图14是表示过滤器构成的立体图。图15是表示空气流动的系统图。图16是表示本专利技术第八实施例的系统图。具体实施方式本专利技术人为了解决所述问题，通过反复进行研究、实验，得到如下 结果。艮口，为了改善S/N比，用聚光透镜把从发光元件发出的光聚光到 光收集器的曲面部。另一方面，光收集器做成使入射的光在曲面多次反 射的曲面构造。其结果，在感烟探测时由烟粒子导致的散射光的亮度增加，从受光 元件得到的输出信号S的电平变高。入射到光收集器的光，在经过曲面7多次反射的过程中发生衰减，不会被受光元件接受。因此，作为干扰成分的输出信号N的电平下降，改善了S/N比，可以进行高灵敏度的感烟 探测。实施方式1以下，参照图1 图4对本专利技术的第一实施例进行详细说明。参照图1说明感烟探测器1的整体结构，所述感烟探测器1包括 烟检测单元2;风扇3，向该烟检测单元输送作为探测对象的空气；配管 4，作为空气通道；过滤器5;发光元件ll，配置在烟检测单元2内；电 源部14，向光电二极管等受光元件12、所述风扇3或测定空气流量的空 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感烟探测器，其特征在于包括：光学外壳，内部为暗箱；空气通道，构成检烟部，使气体流入所述光学外壳内；发光元件，设置在所述光学外壳内；受光元件，接受从所述发光元件发出的光因所述检烟部存在的烟粒子而产生的散射光；光收集器，与所述发光元件相对配置，使杂散光衰减；聚光透镜，使从所述发光元件发出的光聚光到所述光收集器的附近；受光放大电路，放大所述受光元件的输出信号；以及火灾判定部，根据对放大后的所述输出信号进行Ａ／Ｄ转换得到的检测电平在阈值以上，来判定火灾发生；其中，　　　　所述光收集器具有使所述杂散光多次反射、并产生衰减的曲面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤健一，
申请(专利权)人：能美防灾株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]