CN104574776A - 一种点型主动感烟探测器 - Google Patents

Abstract

一种点型主动感烟探测器。其包括主控板、监测腔、由光电发射管和接收管组成的传感器及抽风装置，监测腔上设有气体进、出口，监测腔上的气体进口直对气体出口，且穿过监测腔内的气流经过光电发射管和接收管之间的两光束交叉区域。本发明的点型主动感烟探测器能直接从监测腔上气体进口将探测区域内的气体抽入监测腔内，这样可缩短火灾探测的报警监测时间，且光电发射管、接收管可灵活设置；另外，设置在监测腔上气体进口处的过滤层不仅能够很容易解决灰尘大的环境中探测器误报的问题，而且减少了外界光对监测腔中传感器的影响；其可以安装在抽气风道或其支管上作为烟道探测器使用，也可以采用设置抽气泵的方式而作为点型主动感烟探测器独立使用。

Description

一种点型主动感烟探测器

技术领域

本发明属于消防设备技术领域，特别是涉及一种点型主动感烟探测器。

背景技术

在消防行业中，目前常用的点型感烟探测器的工作原理是当烟尘颗粒扩散至其监测腔内，从而对监测腔内的红外发光管发出的红外光造成散射后，红外接收管接收到红外光线，然后主控板(或称信号处理单元)通过分析判断而输出报警信号。由于这种探测器是依靠空气的对流使烟尘颗粒扩散至监测腔内，因此从火灾发生初期产生烟雾需要一定的时间才能扩散至监测腔内，所以无法对火灾进行及时监测报警；另外，在探测器正常监测情况下不仅有灰尘长期存在于监测腔内，而且在火灾发生时烟尘颗粒也会扩散并驻留在监测腔内，从而大大地影响了探测器的灵敏度及实时性。

中国发明专利第201310006786.3号中公开了一种主动吸气式点型光电感烟探测器，如图1所示，其包括抽气泵27、监测腔23、带光学迷宫的过滤层2和信号处理单元5；监测腔23内设有红外发光管和接收管4；带光学迷宫的过滤层2设置在监测腔23的进气口和出气口；抽气泵27设在监测腔23出气口过滤层2的外侧，其通过向外抽风使得监测腔23内的气流加快，气流通道是：探测器底部四周侧面-进气口过滤层2-监测腔23-出气口过滤层2-抽气泵27-探测器顶部；这种探测器的缺点是误报率较高，其既要采取带光学迷宫的过滤层2以避免外界光线进入监测腔23内，还要防止小虫及大颗粒物的进入；同时这种变向的气流通道必须经过监测腔23内设置的红外发光管和接收管4的两光轴线交点，而且发生火灾时，烟雾必须从空间升起并扩散至天花板即探测器的底部，最后才能从进气口过滤层2进入监测腔23内。

中国实用新型专利第98241806.X号中公开了一种防误报火灾感烟探测器，如图2所示，其主要包括感烟探测器3、进气过滤室1、进气管12、电磁泵7、排气孔9、设在感烟探测器3外面的密封仓11及电源，在感烟探测器3的进气部位设有进气过滤室1和电磁泵7以及连接在过滤室1和电磁泵7之间的进气管12，在感烟探测器3的出气部位设有带空气隔板的排气孔9。为了防止电磁泵7由于密封不严而将外部环境气体不经过过滤室1送入感烟探测器3，密封仓11必须在感烟探测器3进气部分、电磁泵部分及其连接控制报警部分的外部做成一密封壳体，而且为了阻止从感烟探测器3排出的气体回流，必须在感烟探测器3的进气与排气之间加隔板隔开。另外，为了保证气流在经过过滤室1及其一定长度的进气管12时具有一定压力，必须采用流量很小、效率很低的电磁泵7，即使这样也只能过滤掉10μm以上的粉尘颗粒。此外，这种探测器为了保证正常运行，不仅要求密封仓11的密封性高，而且探测器整体结构复杂、成本高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、直吸主动式且具有防尘功能的点型主动感烟探测器。

为了达到上述目的，本发明提供的点型主动感烟探测器主要包括主控板、监测腔、设置在监测腔内且由光电发射管和接收管组成的传感器以及与监测腔相连接并能够将探测区域内的空气抽入监测腔内的抽风装置，并且监测腔上设有气体进、出口，其特征在于：所述的监测腔上的气体进口直对气体出口，并且穿过监测腔内的气流经过所述的光电发射管和接收管之间的两光束交叉区域。

所述的光电发射管和接收管分别为红外光发射管和接收管，或者分别为红光、蓝光或绿光的激光发射管和接收管。

所述的光电发射管和接收管之间的两光束中心轴线之间的夹角为大于0度，且小于180度。

所述的穿过监测腔内的气流与所述的光电发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面相垂直或平行。

所述的点型主动感烟探测器还包括气体传感器或/和温度传感器。

所述的气体传感器是一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氨、硫化氢或氮氧化合物气体传感器。

所述的抽风装置是设置在所述监测腔上气体进口或气体出口处的抽气泵，或者是抽风通道。

所述的抽气泵为可变速的微型离心或轴流风机或微型真空泵抽气泵。

所述的点型主动感烟探测器还包括设置在所述监测室上气体进口处的过滤单元。

所述的过滤单元中过滤层采用空气过滤纸或聚丙烯无纺布材料。

所述的点型主动感烟探测器还包括设置在穿过监测腔内气流经过的气路上的风速传感器。

所述的风速传感器选用铂电阻、锗热敏电阻或者超声波风速传感器。

所述的抽气泵为微型离心或轴流风机或微型真空泵。所述的抽气泵可变速的。

本发明提供的点型主动感烟探测器能够直接从监测腔上气体进口将探测区域内的气体抽入监测腔内，这样可以缩短火灾探测的报警监测时间，而且光电发射管、接收管可以灵活设置，而无需要求其必须垂直于探测器底盘；另外，设置在监测腔上气体进口处的过滤层不仅能够很容易解决灰尘大的环境中探测器误报的问题，而且减少了外界光对监测腔中传感器的影响；尤其是增加的风速传感器可以对探测器长期处于高灰尘环境中灰尘堵塞问题进行监测，并可以发出过滤单元更换提醒信息，其可以安装在抽气风道或其支管上作为烟道探测器使用，也可以采用设置抽气泵的方式而作为点型主动感烟探测器独立使用。

附图说明

图1为一种现有技术的主动吸气式点型光电感烟探测器结构示意图。

图2为一种现有技术的防误报火灾感烟探测器结构示意图。

图3为本发明实施例1提供的点型主动感烟探测器在吸入气流与发射管和接收管的两光束中心轴线所在的平面相垂直时的结构正向剖视图。

图4为图3示出的点型主动感烟探测器横向剖视图。

图5为本发明实施例2提供的点型主动感烟探测器在吸入气流与发射管和接收管的两光束中心轴线所在的平面相平行时的结构正向剖视图。

图6为图5示出的点型主动感烟探测器横向剖视图。

图7为本发明实施例3提供的带抽气泵的点型主动感烟探测器结构正向剖视图。

图8为本发明实施例4提供的带过滤单元的点型主动感烟探测器结构正向剖视图。

图9为本发明实施例5提供的带风速传感器的点型主动感烟探测器结构正向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明提供的点型主动感烟探测器进行详细说明。

实施例1：

如图3和图4所示，本实施例提供的点型主动感烟探测器(以红外光感烟为例)包括具有气体进、出口的监测腔23、由红外线发射管和接收管组成的传感器24和主控板25；其中传感器24设置在监测腔23内，并且从气体进口吸入监测腔23内的气流经过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束相交区域，主控板25与传感器24电连接，用来检测传感器电参数变化并进行判断和输出故障或火灾报警信号。

说明：红外线发射管和接收管之间的两光束对发射管而言，实际上就是从发射管为起点发射的圆锥体形状的一束光，而对接收管来说，就是以接收管为起点接收的圆锥体形状的一束虚拟光。红外线发射管和接收管之间的两光束中心轴线指的是上述两个圆锥体的中心轴线。

本实施例中，气体进、出口分别位于监测腔23的顶面和底面，在这种情况下，由箭头示出的吸入监测腔23内的气流与传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面相垂直。

本实施例中的主控板25是水平设置在监测腔23内下部，在这种情况下，为使上述吸入气流能够集中垂直穿过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面，并且经过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束相交区域，需要在主控板25的中部开孔；当然也可以将主控板25安装在不会妨碍气流穿过监测腔23且经过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束相交区域的任何部位，比如监测腔23外部。

所述的主控板25(又称信号处理单元)包括微处理器、光电转换单元和信号输出单元；其中：

微处理器用于将光电转换单元的烟雾信号进行模数转换，然后进行分析、判断，并在判断出发生火灾时控制警报器和指示灯发出声光报警信号，同时向信号输出单元以及外控单元输出控制信号；

光电转换单元，一端与感烟传感器相连，另一端通过信号放大单元与微处理器相接，用于将感烟传感器检测到的烟雾光信号转换为电流信号，然后经信号放大单元放大后传送给微处理器；

信号输出单元，一端与微处理器相连，另一端通过总线或多线与火灾报警***相接，当发生火灾时将报警信号及报警位置传送至火灾报警***。

本实施例提供的点型主动感烟探测器一般安装在风道主管上或其支管上，可以作为风道点型探测器或分散式点型探测器使用。当所述的点型主动感烟探测器安装在上述风道主路上或其支管上时，利用风道风机吸入外部环境气体，该气体将经过上述点型主动感烟探测器上的气体进口进入监测腔23的内部，然后经过传感器24，之后从气体出口排出。一旦传感器24出现故障或外部环境气体中出现烟雾颗粒，与传感器24相连的主控板25就会检测到传感器24的电参数出现异常变化，因此能够立即判断出传感器24出现故障或发生火灾，从而输出故障或火灾报警信号。

所述的传感器24可以是由红外线发射管和接收管组成的红外传感器，也可以是由红光、蓝光或绿光光源的激光发射管和接收管组成的激光传感器，或上述红外传感器或激光传感器与气体传感器、温度传感器中至少一种的组合。

所述的气体传感器为一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氨、硫化氢或氮氧化合物气体传感器等。

实施例2

如图5和图6所示，本实施例提供的点型主动感烟探测器(以红外光感烟为例)包括具有气体进、出口的监测腔23、由红外线发射管和接收管组成的传感器24和主控板25；其中传感器24设置在监测腔23内，并且从气体进口吸入监测腔23内的气流经过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束相交区域，主控板25与传感器24电连接，用来检测传感器电参数变化并进行判断和输出故障或火灾报警信号。

本实施例中，气体进、出口分别位于监测腔23上相对的两个侧面，在这种情况下，由箭头示出的吸入监测腔23内的气流与传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面相平行。

主控板25可以按照图5和图6所示的方式水平设置在监测腔23内下部，从而与传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面平行；也可以按照图3所示的方式设置；只要主控板25安装在监测腔23内外任何部位时不会妨碍气流穿过监测腔23且经过传感器24上红外线发射管和接收管之间的两光束交叉区域即可。

本实施例提供的点型主动感烟探测器同实施例1一样一般安装在风道主管上或其支管上，可以作为风道点型探测器或分散式点型探测器使用。其工作过程及报警原理同实施例1，因此这里不再重述。

所述的传感器24可以是由红外线发射管和接收管组成的红外传感器，也可以是由红光、蓝光或绿光光源的激光发射管和接收管组成的激光传感器，或上述红外传感器或激光传感器与气体传感器、温度传感器中至少一种的组合。

所述的气体传感器为一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氨、硫化氢或氮氧化合物气体传感器等。

实施例3

为使实施例1或2提供的点型主动感烟探测器不仅仅应用在风道主管或其支管上，而是能够单独使用，如图7所示，本实施例提供的点型主动感烟探测器是在实施例1或2提供的点型主动感烟探测器基础上在其监测腔23的进或出气口处增加抽气泵27，并将抽气泵27与主控板25电连接，其他部分与实施例1或2相同。

本实施例提供的点型主动感烟探测器可以设置在防火区域或火灾危险区域内，可直接利用抽气泵27将该区域内的外部环境气体通过监测腔23上的气体进口吸入监测腔23的内部，然后经过传感器24，之后从气体出口排出。一旦传感器24出现故障或外部环境气体中出现烟雾颗粒，与传感器24相连的主控板25就会检测到传感器24的电参数出现异常变化，因此能够立即判断出传感器24出现故障或发生火灾，从而输出故障或火灾报警信号。

实施例4

虽然上述实施例1—3提供的点型主动感烟探测器可以应用在洁净场所或一般环境场所，其能够主动将探测区域内的外部环境气体吸入监测腔23内并及时进行检测，从而大大缩短了探测器对检测区域内外部环境气体的探测时间，但是若将上述探测器应用到诸如灰尘较多的恶劣场所时，这种点型主动感烟探测器就有可能出现误报或不报警问题。

为了解决该问题，如图8所示，本实施例提供的点型主动感烟探测器是在实施例1—3所述的点型主动感烟探测器上监测腔23的气体进口处设置用于滤除灰尘的过滤单元21，其他部分与实施例1—3相同。

所述的过滤单元21可根据探测器监测物质的粒径大小选用不同的类型，比如过滤层采用空气过滤纸或聚丙烯无纺布的过滤器等。

实施例5

为了防止实施例4提供的点型主动感烟探测器在长期运行过程中出现由于灰尘过多而造成过滤单元21上过滤层出现堵塞，从而导致探测器不能及时探测报警，因此需要及时提醒维护人员进行更换或清洗的问题，如图9所示，本实施例提供的点型主动感烟探测器是在实施例4中所述的点型主动感烟探测器的抽气泵27前或后端的气路上增设风速传感器26，并将风速传感器26与主控板25电连接，其他部分与实施例4相同。

所述的风速传感器26采用铂电阻、锗热敏电阻或者超声波等类型风速传感器。

所述的抽气泵27为可变速的微型离心或轴流风机或微型真空泵抽气泵，其能够随着过滤层堵塞程度逐渐严重而加大转速。

在正常情况下，本实施例提供的点型主动感烟探测器设置在探测区域内，其直接利用抽气泵27将探测区域内的外部环境气体通过监测腔23上气体进口处的过滤单元21抽入，然后经过传感器24，设置在气路上的风速传感器26将实时监测气流大小；当主控板25检测到传感器24的电参数达到火灾报警阈值时输出火警信号；当主控板25检测到传感器24、风速传感器26和抽气泵27中任一出现故障时，主控板25输出故障信号。

当主控板25检测到风速传感器26的监测气流小于一定程度，且传感器24和抽气泵27没有出现故障时，主控板25就会控制抽气泵27调速或直接发出过滤单元21堵塞信息；如果主控板25直接或间接控制抽气泵27调速后风速传感器26的监测气流仍然不能提高，可以直接发出过滤单元21堵塞信息；如果主控板25直接或间接控制抽气泵27调速后风速传感器26的监测气流能提高，探测器可以继续运行，直到主控板25再直接或间接控制抽气泵27调速后风速传感器26的监测气流不能提高，再发出过滤单元21堵塞信息。

Claims (12)

1.一种点型主动感烟探测器，主要包括主控板(25)、监测腔(23)、设置在监测腔(23)内且由光电发射管和接收管组成的传感器(24)以及与监测腔(23)相连接并能够将探测区域内的空气抽入监测腔(23)内的抽风装置，并且监测腔(23)上设有气体进、出口，其特征在于：所述的监测腔(23)上的气体进口直对气体出口，并且穿过监测腔(23)内的气流经过所述的光电发射管和接收管之间的两光束交叉区域。

2.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的光电发射管和接收管分别为红外光发射管和接收管，或者分别为红光、蓝光或绿光的激光发射管和接收管。

3.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的光电发射管和接收管之间的两光束中心轴线之间的夹角为大于0度，且小于180度。

4.根据权利要求1或2或3所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的穿过监测腔(23)内的气流与所述的光电发射管和接收管之间的两光束中心轴线所在的平面相垂直或平行。

5.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的点型主动感烟探测器还包括气体传感器或/和温度传感器。

6.根据权利要求5所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的气体传感器是一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氨、硫化氢或氮氧化合物气体传感器。

7.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的抽风装置是设置在所述监测腔(23)上气体进口或气体出口处的抽气泵(27)，或者是抽风通道。

8.根据权利要求7所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的抽气泵(27)为可变速的微型离心或轴流风机或微型真空泵抽气泵。

9.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的点型主动感烟探测器还包括设置在所述监测室(23)上气体进口处的过滤单元(21)。

10.根据权利要求9所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的过滤单元(21)中过滤层采用空气过滤纸或聚丙烯无纺布材料。

11.根据权利要求1所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的点型主动感烟探测器还包括设置在穿过监测腔(23)内气流经过的气路上的风速传感器(26)。

12.根据权利要求11所述的点型主动感烟探测器，其特征在于：所述的风速传感器(6)选用铂电阻、锗热敏电阻或者超声波风速传感器。