CN111080960A - 一种带有导光散射结构的烟感探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其包括有迷宫体和设有迷宫部件的迷宫盖；所述迷宫体中布置有感应芯片并且在侧边布置有发光器件，迷宫部件上还设有抛物线反射面的反射区，在发光器件的一侧还竖立设置有挡光板，并设有留空区域，用于通过反射光线。本专利通过设置反射区和挡光板，其光线探测回路变长，相当于延长近两倍的光路径，并且通过挡光板引导以及遮挡光线的发射，避免直接散射进入烟雾检测室，造成光线干扰。而且感应芯片以及发光器件直接布置在线路板上，生产安装以及后维护都更加方便，实用性强。

Description

一种带有导光散射结构的烟感探测装置

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种带有导光散射结构的烟感探测装置。

背景技术

传统的烟雾探测器、烟雾报警器或者烟雾传感器等，有采用电离式报警的原理来实现，其缺陷主要在于检测速度相对偏慢，在烟雾扩散过程中，探测报警的响应速度非常重要，因为及时的报警响应，可以减少损失程度。

也有采用光电式烟雾探测原理来实现，相对于电离方式，其响应速度快了很多。烟雾探测器一般都设置有烟雾检测室，通常内设有各种特殊的迷宫结构，当烟尘进入烟雾检测室时，通过智能分析感知。但在现有技术中，采用光电原理检测时，常见的各种光电式的烟雾探测器还存在下述几个缺点：

（1）发光源部件与受光部件的位置布置相对比较随意，探测光线的整个回路没有进行特别的有益设计，一般就是发光源部件与受光部件之间的距离，当烟尘进入烟雾检测室时，由于烟尘对光线的遮挡，会导致光电流的变化，而光电流变化的幅度，完全受制于发光源部件与受光部件之间的距离这一局限条件；

（2）由于烟雾检测室是开放式结构，虽然其***设置有类似迷宫的结构，但还是会有部分环境光透进去，对发光源部件的光线形成干扰，从而造成烟尘探测结果偏差；

（3）发光源部件的发光会因为烟雾检测室中各个结构部件的光线反射、折射，以及内部布置的反光板的光线反射，形成交叉反射、折射或者散射，当进入烟尘后，又由于其遮挡作用而产生的光线散射，结合部分透进去的处于动态变化的环境光，使得用于烟雾探测的光线相互影响，相互干扰，背景噪声较大，甚至处于不同的空间环境或者不同的时间周期时，受光部件接收到的光线是不稳定的，此时分析的烟雾探测结果是不可靠的，存在误报、漏报的可能；

（4）现有技术中的各种结构及烟雾检测方式，也会因为长时间的灰尘积累，而产生误报；当存在蒸汽等异常场景时，由于无法有效区分烟雾的类型或者是烟雾颗粒大小，也容易产生误报。

而在实际应用中，各种分析误差会产生漏报或者误报，漏报可能产生较为严重的后果，而误报会对日常使用造成干扰，也是被移除使用的重要原因之一。

在专利号为03814269.4的中国专利中，公开了一种散射光报警器，其包括光学测量腔,该测量腔包括具有至少一个光源和受光器的传感装置和具有在测量腔的圆周上设置的隔片的迷宫式隔离组件。该专利是通过光源和/或受光器的被光穿过的光学面之间,形成比较大的距离，且所述距离大于所述光学面或所述透镜的直径。该专利并不能有效引导光线传输途径或者延长光线传输距离，对光线散射的检测灵敏度很有限。

发明内容

本发明针对上述技术问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种带有导光散射结构的烟感探测装置，通过在特定位置布置发光部件，且通过设置特定的导光管引导光线途径，并起到过程遮光避免光线散射效果，从而减少光线背景噪声，提升烟雾探测的准确性和可靠性，减少误报或漏报的机率。

为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：

一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其包括有迷宫体和迷宫盖，所述迷宫体以及所述迷宫盖组合安装后，其中间是中空的烟雾检测室；所述迷宫盖包括有用于引导烟雾进入所述烟雾检测室的迷宫部件；

所述烟雾检测室的底部处于所述迷宫盖中，并且设置有缺口，用于布置带有光发射及光接收的感应芯片；

其特征在于：所述烟雾检测室的顶部区域设有倒斗状壳体，构成所述迷宫部件的组成部分，所述迷宫部件上设有用于反射光线的反射区，处于所述倒斗状壳体的一侧边延伸处；

所述反射区的正下方布置有至少一个发光源；

在所述反射区的下方偏向烟雾检测室中心方向一定距离的区域，还竖立布置有一挡光板。

进一步地，所述反射区为抛物线反射面。

进一步地，所述反射区与所述挡光板中间间隔有一段距离空间。

进一步地，所述烟雾检测室的底部侧边设有导光孔。

进一步地，所述挡光板是圆弧状布置，呈100~130度设置。

优选地，所述发光源为LED灯。

进一步地，所述感应芯片中集成有多种发光二级管及光电二级管。

进一步地，所述感应芯片选择型号为ADPD188BI的光学检测模块。

进一步地，所述迷宫部件还设有导流板。

进一步地，所述迷宫盖顶部中间区域布置有喇叭。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）通过在发光器件上方布置挡光板，由挡光板来引导光线途径，防止光线中途出现反射并进入感应芯片，挡光板还可遮挡余光散射，避免直接进入烟雾检测室内产生各种光线反射、折射而形成背景噪声，可以有效提升检测的准确性；

（2）通过在迷宫结构的底部中心位置布置包括受光器件在内的感应芯片，在底部周边位置布置另一发光器件，其关键的芯片或者器件直接布置在线路板上，在生产安装时直接对孔连接即可，相比传统技术中，将发光器件设置在迷宫结构中正对或者斜对受光器件的位置，更加合理，可操作性强，生产安装以及后维护都更加方便，实用性强；

（3）通过在迷宫部件中布置带有抛物线反射面的反射区，结合设置有挡光板留空区域，直接将从导光孔出来的光线反射到感应芯片上的受光部件上。

为了简化生产步骤，还可以直接在反射区所处位置涂一层白色反光材料即可，可以通过调节发光器件的发光强度，可适应不同的反光设置方式，可以大幅度减轻生产过程的复杂度；

（4）通过设置反射区和挡光板，其光线探测回路变长，相当于延长近两倍的光路径，超过传统技术的发光器件到受光器件的距离，可以提高信噪比，提高检测结果的准确性；

（5）发光器件直接焊接在线路板上，隐藏于迷宫体上导光孔中，具备一定的散热条件，温度反应相对较慢，可以避免温度骤变，可以获得更好的温度***。

附图说明

图1为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的结构解剖示意图。

图2为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的迷宫体立体结构示意图及挡光板部位局部放大图。

图3为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的迷宫体另一视角立体结构示意图。

图4为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的迷宫体立体结构分解示意图。

图5为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的迷宫部件立体结构示意图以及反射区的局部放大图。

图6为本发明实施例的带有导光散射结构的烟感探测装置的迷宫部件另一视角立体结构示意图。

图1中：20-迷宫盖、201-迷宫部件、103-倒斗状壳体、101-反射区、102-挡光板、10-迷宫体、30-烟雾检测室、302-导光孔、301-感应芯片、303-LED灯、、、。

图2中：10-迷宫体、102-挡光板、301-感应芯片。

图3中：10-迷宫体。

图4中：201-迷宫部件、202-喇叭、102-挡光板、10-迷宫体、50-线路板、301-感应芯片、303-LED灯。

图5中：101-反射区、201-迷宫部件、2011-导流板、2012-按键导光槽、2013-喇叭线孔。

图6中：201-迷宫部件。

具体实施方式

下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本发明描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或者两个以上, “至少一个”优选为一个，也可以是更多个，除非另有明确本实施方式中限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了不同的实施方式或者实施例，用于实现本发明的不同结构或者不同实现方法。为了简化本发明的公开，下文中对特定实施例的部件和设置进行描述。

如图1所示，一种带有导光散射结构的烟感探测装置，包括有迷宫体10和迷宫盖20，所述迷宫体10以及所述迷宫盖20组合安装后，其中间是中空的烟雾检测室30；所述迷宫盖20包括有用于引导烟雾进入所述烟雾检测室30的迷宫部件201；所述烟雾检测室30的底部处于所述迷宫盖20中，并且设置有缺口，用于布置带有光发射及光接收的感应芯片301，所述感应芯片301布置在所述迷宫盖20的中轴线上。

所述迷宫盖20中设置的倒斗状壳体103是所述迷宫部件201的组成部分，并布置在所述烟雾检测室30的顶部区域。

所述烟雾检测室30的底部侧边设有导光孔302，所述导光孔302下面设有LED灯303，所述LED灯303是用于发光的发光源，优选为高亮的发光二级管。

结合图4以及图5所示，所述迷宫部件201上设有反射区101，处于所述倒斗状壳体103的一侧边延伸处；在所述反射区101的下方区域，还布置有挡光板102。

在本实施例中，外界烟雾通过所述迷宫部件201进入所述烟雾检测室30，由于所述烟感探测装置一般是倒挂安装，所述迷宫盖20会处于下方，所述感应芯片301在上方，此时的烟雾一般集中在所述倒斗状壳体103周边到所述感应芯片301的区域。在通过光电方式检测烟雾时，由于烟雾会影响光线而产生散射，所述感应芯片301获取到的光线强度相应地受到影响而衰减。

如图1、图2以及图5所示，所述反射区101为抛物线反射面。

作为可实施的方式之一，所述反射区101还可以是一种斜面或者其它可以反射光线的结构。

所述反射区101与所述挡光板102中间间隔有一段距离空间。

在本实施例中，所述挡光板102没有顶到所述烟雾检测室30的顶部，其中间留下的空间区域，用于经过反射光线，当光线射到所述反射区101时，在所述反射区101的抛物线反射面的作用下，将部分光线反射，经过留空的空间区域，直接反射到所述感应芯片301上，用于感知反馈光线强度大小的变化。

优选地，所述挡光板102是圆弧状布置，呈100~130度设置，优选为120度。

在本实施例中，所述挡光板102的下端延伸连接到所述导光孔302，用于120度阻挡从所述导光孔302中发射出来的光线进入所述烟雾检测室30。从所述导光孔302中发射出来的光线在所述挡光板102的引导下，大部分直接发射到所述反射区101的抛物线反射面上。

优选地，所述LED灯303为贴片LED灯。如图4所示，在本实施例中，所述贴片LED灯直接焊接在线路板50上，只需要在安装时，正对着所述导光孔302放置即可，对大批量生产很方便，有别于传统的发光源并不直接布置在线路板的方式，可以大幅度提升生产及维护的便利性，其实用性很强。

所述感应芯片301中集成有多种发光二级管及光电二级管。优选地，所述感应芯片301选择型号为ADPD188BI的光学检测模块。

如图5所示，所述迷宫部件201还设有导流板2011。在本实施例中，所述迷宫部件201上有序排列有若干个竖立布置的所述导流板2011，相邻的所述导流板2011之间留有空隙，外界的烟雾顺着空隙并且在所述导流板2011的导流作用下，进入中间的所述烟雾检测室30。

在本实施例中，所述迷宫盖20顶部中间区域布置有喇叭202。参考图4及图5，所述喇叭202嵌套在所述迷宫部件201上，所述喇叭202的导入从喇叭线孔2013穿入，用于与线路板50连接。所述迷宫部件201上还布置有按键导光槽2012，用于放置透明的按键导光柱，当所述烟感探测装置报警时，与所述按键导光柱尾部相连的指示灯发光并透光到所述按键导光柱，用于直观的报警提示。所述按键导光柱尾端还连接有按键，可以通过按压所述按键导光柱，触发所述按键。

本发明的工作原理是这样的：所述感应芯片301上集成有发光器件和受光器件，控制所述发光器件发射光线，经烟雾或相关结构的反射或者散射，由受光器件接收到部分光线，可以获得光电流或者光功率大小，通过检测其大小幅度的变化，用于检测当前的烟雾检测室30内是否存在烟雾或者判别烟雾类型。

所述导光孔302中布置的LED灯303也是一种发光器件。所述LED灯303正对着所述迷宫部件201上的所述反射区101，当控制所述LED灯303发射光线后，由于所述挡光板102的引导和遮挡，光线不会直接散射到所述烟雾检测室30中，而是直接发射到所述反射区101的抛物线反射面上，经反射后，反射的光线经过所述挡光板102的留空区域，射到所述感应芯片301上，再由所述感应芯片301上的受光器件进行分析判断。相对于传统技术，增加了光线的流经过程的距离，而且没有直接散射在烟雾检测室中，避免造成光线干扰。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，通过在迷宫结构的底部中心位置布置包括受光器件在内的感应芯片，在底部周边位置布置另一发光器件，其关键的芯片或者器件直接布置在线路板上，在生产安装时直接对孔连接即可，相比传统技术中，将发光器件设置在迷宫结构中正对或者斜对受光器件的位置，更加合理，可操作性强，生产安装以及后维护都更加方便，实用性强。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，通过在发光器件上方布置挡光板，由挡光板来引导光线途径，并遮挡余光散射，避免在直接进入烟雾检测室内产生各种光线反射、折射而形成背景噪声，可以有效提升检测的准确性。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，通过在迷宫部件中布置带有抛物线反射面的反射区，结合设置有挡光板留空区域，直接将从导光孔出来的光线反射到感应芯片上的受光部件上。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，还可以简化生产步骤，直接在反射区所处位置涂一层白色反光材料即可，可以通过调节发光器件的发光强度，可适应不同的反光设置方式，可以大幅度减轻生产过程的复杂度。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，通过设置反射区和挡光板，其光线探测回路变长，相当于延长近两倍的光路径，超过传统技术的发光器件到受光器件的距离，可以提高信噪比，提高检测结果的准确性。

本发明提供的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，发光器件直接焊接在线路板上，隐藏于迷宫体上导光孔中，具备一定的散热条件，温度反应相对较慢，可以避免温度骤变，可以获得更好的温度***。

以上所述仅为本发明较佳实施例，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，但并不能以此限制本发明的保护范围。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明涵盖范围。

Claims (10)

1.一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其包括有迷宫体（10）和迷宫盖（20），所述迷宫体（10）以及所述迷宫盖（20）组合安装后，其中间是中空的烟雾检测室（30）；所述迷宫盖（20）包括有用于引导烟雾进入所述烟雾检测室（30）的迷宫部件（201）；

所述烟雾检测室（30）的底部处于所述迷宫盖（20）中，并且设置有缺口，用于布置带有光发射及光接收的感应芯片（301）；

其特征在于：

所述烟雾检测室（30）的顶部区域设有倒斗状壳体（103），构成所述迷宫部件（201）的组成部分，所述迷宫部件（201）上设有用于反射光线的反射区（101），处于所述倒斗状壳体（103）的一侧边延伸处；

所述反射区（101）的正下方布置有至少一个发光源；

在所述反射区（101）的下方偏向烟雾检测室（30）中心方向一定距离的区域，还竖立布置有一挡光板（102）。

2.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述反射区（101）为抛物线反射面。

3.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述反射区（101）与所述挡光板（102）中间间隔有一段距离空间。

4.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述烟雾检测室（30）的底部侧边设有导光孔（302）。

5.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述挡光板（102）是圆弧状布置，呈100~130度设置。

6.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述发光源为LED灯（303）。

7.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述感应芯片（301）中集成有多种发光二级管及光电二级管。

8.根据权利要求1或7任一所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述感应芯片（301）选择型号为ADPD188BI的光学检测模块。

9.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述迷宫部件（201）还设有导流板（2011）。

10.根据权利要求1所述的一种带有导光散射结构的烟感探测装置，其特征在于，所述迷宫盖（20）顶部中间区域布置有喇叭（202）。

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