CN113327397B - 一种烟雾探测器迷宫结构及烟雾报警器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及报警器技术领域，尤其涉及一种烟雾探测器迷宫结构及烟雾报警器。迷宫结构包括：底座、上盖、发光元件和光接收元件；底座设置于上盖，上盖朝向底座的一侧具有凹槽、第一曲线段和第二曲线段，第一曲线段向上盖的一侧凸出，第二曲线段向远离上盖的一侧凸出，底座朝向上盖的一侧上有第三曲线段，第三曲线段向远离上盖的一侧凸出，且第三曲线段与第二曲线段对应，第一曲线段、第二曲线段以及第三曲线段形成烟雾粒子通道，凹槽与底座之间形成检测室；底座背离上盖的一侧设有第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体均与检测室连通，发光元件设置于第一腔体，光接收元件设置于第二腔体。本申请中的烟雾探测器迷宫结构误报率低。

Description

一种烟雾探测器迷宫结构及烟雾报警器

技术领域

本申请涉及报警器技术领域，尤其涉及一种烟雾探测器迷宫结构及烟雾报警器。

背景技术

烟雾报警器是一种通过检测火灾前期烟雾粒子浓度来实现火灾预警的消防报警设备。依据检测原理差异主要分为光电式烟雾报警器和电离式烟雾报警器两种，因其检测反应速率远快于气敏电阻类的火灾报警设备，且具有安装简单、适应性强等优点，已经被广泛应用于家庭、工厂、写字楼、医院、学校、博物馆等重要防火场所。随着国家及家庭对火灾事故预防的重视，烟雾报警器的应用越来越广泛，但误报问题却是限制其发展的一个技术难题。

发明内容

本申请提供了一种烟雾探测器迷宫结构及烟雾报警器，烟雾探测器迷宫构件中的烟雾粒子通道的设置，可以使发光元件发射出的检测光与烟雾粒子的重叠区增加，烟雾粒子的可探测机率，进而提高迷宫结构的灵敏度和误差上限，以降低误报的机率。

为了达到上述目的，本申请提供了一种烟雾探测器迷宫结构，包括：

底座、上盖、发光元件和光接收元件；

所述底座设置于所述上盖，所述上盖朝向底座的一侧具有凹槽、第一曲线段和第二曲线段，所述第二曲线段的一端与所述第一曲线段连接，所述第二曲线段的另一端与所述凹槽的开口端连接，所述第一曲线段向所述上盖的一侧凸出，所述第二曲线段向远离所述上盖的一侧凸出，所述底座朝向所述上盖的一侧上有第三曲线段，所述第三曲线段向远离所述上盖的一侧凸出，且所述第三曲线段与所述第二曲线段对应，所述第一曲线段、所述第二曲线段以及所述第三曲线段形成烟雾粒子通道，所述凹槽与所述底座之间形成检测室；

所述底座背离所述上盖的一侧设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述检测室连通，且所述第一腔体和所述第二腔体对称设置，所述发光元件设置于所述第一腔体，所述光接收元件设置于所述第二腔体。

本申请中的烟雾探测器迷宫结构，上盖设有第一曲线段和第二曲线段，底座上设有与第二曲线段对应的第三曲线段，且第一曲线段向所述上盖的一侧凸出，第二曲线段向远离上盖的一侧凸出，第三曲线段向远离上盖的一侧凸出，且第一曲线段、第二曲线段以及第三曲线段形成了烟雾粒子通道，此时，发光元件发射出的检测光的光路与烟雾粒子的重叠区增加，提高了烟雾粒子的被探测性，还提高了烟雾探测器迷宫结构的灵敏度，进而降低误报的机率。

需要说明的是，上述的烟雾粒子通道的设置，可以降低烟雾粒子气体进入到迷宫结构中的阻力，相对于传统的迷宫结构，提高了烟雾粒子进入到迷宫结构中进入探测的机率。

优选地，所述第一曲线段、所述第二曲线段以及所述第三曲线段的半径分别为a、0.53-0.63a以及1.28-1.48a。

优选地，由所述烟雾粒子通道的延伸方向，所述烟雾粒子通道的内径逐渐变小。

优选地，还包括吸光涂层，所述第一曲线段、第二曲线段以及所述第三曲线段的外表面均设置有所述吸光涂层。

优选地，所述烟雾粒子通道为多个。

优选地，所述发光元件为发光二极管，所述光接收元件为光敏电阻。

本申请还提供了一种烟雾报警器，其具有上述任一的方式中的烟雾探测迷宫结构。此种烟雾报警器的误报率低。

优选地，还包括外壳、主板以及电源模块；所述外壳的顶部设置有进出烟口，且由所述外壳顶部向所述外壳底部的方向，所述烟雾探测迷宫结构、所述主板以及所述电源模块依次安装于所述外壳的内部。

优选地，所述主板上设有无线通信模块，所述无线通信模块与烟雾探测迷宫结构以及外部设备连接。

优选地，还包括开关，所述开关设置于所述外壳底部的外侧，所述开关用于控制所述烟雾报警器的开闭。

附图说明

图1为本申请实施例的一种烟雾探测迷宫结构的结构示意图；

图2为图1的局部剖视图；

图3为图1的局部剖视图；

图4a申请实施例的一种烟雾探测迷宫结构中发光元件发射的检测光与烟雾粒子的重叠区域示意图；

图4b为现有技术中心的迷宫结构中发光元件发射的检测光与烟雾粒子的重叠区域示意图；

图5为本申请实施例的一种烟雾探测迷宫结构中流体力学性能对比图；

图6为现有技术中心的三角形迷宫结构中流体力学性能对比图；

图7为现有技术中心的迷宫结构中流体力学性能对比图；

图8为本申请实施例的一种烟雾报警器的结构示意图。

图标：1-烟雾探测器迷宫结构；2-外壳；201-进出烟口；3-主板；4-电源模块；5-无线通信模块；6-开关；10-底座；11-第三曲线段；20-上盖；21-第一曲线段；22-第二曲线段；30-发光元件；40-光接收元件；50-烟雾粒子通道；60-检测室。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本申请提供了一种烟雾探测器迷宫结构1，包括：

底座10、上盖20、发光元件30和光接收元件40；

所述底座10设置于所述上盖20，所述上盖20朝向底座10的一侧具有凹槽、第一曲线段21和第二曲线段22，所述第二曲线段22的一端与所述第一曲线段21连接，所述第二曲线段22的另一端与所述凹槽的开口端连接，所述第一曲线段21向所述上盖20的一侧凸出，所述第二曲线段22向远离所述上盖20的一侧凸出，所述底座10朝向所述上盖20的一侧上有第三曲线段11，所述第三曲线段11向远离所述上盖20的一侧凸出，且所述第三曲线段11与所述第二曲线段22对应，所述第一曲线段21、所述第二曲线段22以及所述第三曲线段11形成烟雾粒子通道50，所述凹槽与所述底座10之间形成检测室60；

所述底座10背离所述上盖20的一侧设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述检测室60连通，且所述第一腔体和所述第二腔体对称设置，所述发光元件30设置于所述第一腔体，所述光接收元件40设置于所述第二腔体。

本申请中的烟雾探测器迷宫结构1，上盖20设有第一曲线段21和第二曲线段22，底座10上设有与第二曲线段22对应的第三曲线段11，且第一曲线段21向所述上盖20的一侧凸出，第二曲线段22向远离上盖20的一侧凸出，第三曲线段11向远离上盖20的一侧凸出，且第一曲线段21、第二曲线段22以及第三曲线段11形成了烟雾粒子通道50，此时，发光元件30发射出的检测光的光路与烟雾粒子的重叠区增加，提高了烟雾粒子的被探测性，还提高了烟雾探测器迷宫结构1的灵敏度，进而降低误报的机率。

另外参见图3，为了保证外部光源不对烟雾探测器迷宫结构1内部检测产生干扰，需要对烟雾粒子通道50的光路进行分析，其原则就是保证外部光源进入检测室60需经过至少两次的反射，既保证外部光源经过烟雾粒子通道50的内壁面吸收后进入检测室60的光强在初始光强的1％以下。从图3中可以看出，本发明选取了三个入射点位置，光线1是进入检测室60的最短光程，其他角度光程均会大于光线1的直线，且光线1沿图3中所示光路进入检测室60也需要两次以上的反射；同样的，光线2和光线3入检测室60也需要两次以上的反射。因此可以保证外部光源想要通过本申请中的烟雾探测器迷宫结构1进入检测室60时，需要至少两次以上的反射，有效避免了外部干扰光进入迷宫内部。

为了进一步地说明本申请中的烟雾探测器迷宫结构1中的发光元件30发射的检测光的光照区域和烟雾粒子流道区域的重叠区域大，根据图4a和图4b可知，发光元件30发射的光照区域呈圆锥体，取一个过中心轴的截面，图4a中的发光元件30发射的检测光的光照区域和烟雾粒子流道区域的重叠区域为S1,图4b中的发光元件30发射的检测光的光照区域和烟雾粒子流道区域的重叠区域为S2，且根据实际测得情况可知，S1为164.3961(无量纲)，S2为45.5130，进而可以说明，本申请中的发光元件30发射的检测光的光照区域和烟雾粒子流道区域的重叠区域约为现有技术中的3.6倍，显著提升了烟雾粒子进入到光检测区的机率，提高烟雾粒子的被探测性，降低误报的情况产生。

需要说明的是，上述的烟雾粒子通道50的设置，可以降低烟雾粒子气体进入到迷宫结构中的阻力，提高了烟雾粒子流经迷宫结构内部的流动性，相对于传统的迷宫结构，提高了烟雾粒子进入到迷宫结构中进入探测的机率。为了说明烟雾粒子的流动性的提升，根据图5至图7可知，本申请中迷宫结构检测室60内明显流动区域流速分布为d m/s；三角形迷宫结构检测室60内明显流动区域流速分布为em/s；传统迷宫结构检测室60内明显流动区域流速分布为f m/s。d：e比值范围：0.45-1.41，d：f比值范围：0.28-0.78。对比可以看出，本申请迷宫结构中的烟雾粒子流道相对于传统迷宫流道和三角形迷宫流道，可以显著提升检测室60内气体流速，增加气体流动区域体积，提升烟雾粒子的流动性和通过性。

在一种实施例中，所述第一曲线段21、所述第二曲线段22以及所述第三曲线段11的半径分别为a、0.53-0.63a以及1.28-1.48a。

在一种实施例中，由所述烟雾粒子通道50的延伸方向，所述烟雾粒子通道50的内径逐渐变小。

在一种实施例中，还包括吸光涂层，所述第一曲线段21、第二曲线段22以及所述第三曲线段11的外表面均设置有所述吸光涂层。其中，吸光涂层可以为黑色，吸光涂层的设置可以减小外部光源进入到检测室60，提高检测的精度。

在一种实施例中，所述烟雾粒子通道50为多个，多个烟雾粒子通道50可以提高烟雾粒子进入到检测室60的速度，提高检测灵敏度。且当烟雾通道为多个时，多个烟雾粒子通道50绕检测室60均匀分布。

在一种实施例中，所述发光元件30为发光二极管，所述光接收元件40为光敏电阻。其中，发光二极管可以发射红光，以用于检测烟雾粒子，光敏电阻可以用于接收被烟雾粒子反射、折射或散射的可见光。

参照图8，本申请还提供了一种烟雾报警器，其具有上述任一的方式中的烟雾探测迷宫结构。此种烟雾报警器的误报率低。

具体地，还包括外壳2、主板3以及电源模块4；所述外壳2的顶部设置有进出烟口201，且由所述外壳2顶部向所述外壳2底部的方向，所述烟雾探测迷宫结构、所述主板3以及所述电源模块4依次安装于所述外壳2的内部，且在所述主板3上设有无线通信模块5，所述无线通信模块5与烟雾探测迷宫结构以及外部设备连接。另外，在外壳2底部的外侧还设有开关6，开关6可以控制烟雾报警器的开闭。其中，将进出烟口201设置的外壳2的顶部，有利于引流烟雾颗粒进入烟雾探测器迷宫结构1，烟雾探测器迷宫结构1可以检测烟雾粒子的浓度，并依据浓度值判断是否进行报警，主板3可以控制烟雾探测器迷宫结构1以及电源模块4，设置在主板3上的通信模块可以接入到外部设备(公网通信网络)中。

需要说明的是，外壳2可以是塑料材质，且通过模具成型。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，包括：底座、上盖、发光元件和光接收元件；

所述底座设置于所述上盖，所述上盖朝向底座的一侧具有凹槽、第一曲线段和第二曲线段，所述第二曲线段的一端与所述第一曲线段连接，所述第二曲线段的另一端与所述凹槽的开口端连接，所述第一曲线段向所述上盖的一侧凸出，所述第二曲线段向远离所述上盖的一侧凸出，所述底座朝向所述上盖的一侧上有第三曲线段，所述第三曲线段向远离所述上盖的一侧凸出，且所述第三曲线段与所述第二曲线段对应，所述第一曲线段、所述第二曲线段以及所述第三曲线段形成烟雾粒子通道，所述凹槽与所述底座之间形成检测室；

所述底座背离所述上盖的一侧设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述检测室连通，所述发光元件设置于所述第一腔体，所述光接收元件设置于所述第二腔体。

2.根据权利要求1所述的烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，所述第一曲线段、所述第二曲线段以及所述第三曲线段的半径分别为a、0.53-0.63a以及1.28-1.48a，其中，a为常数。

3.根据权利要求1或2所述的烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，由所述烟雾粒子通道的延伸方向，所述烟雾粒子通道的内径逐渐变小。

4.根据权利要求1或2所述的烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，还包括吸光涂层，所述第一曲线段、第二曲线段以及所述第三曲线段的外表面均设置有所述吸光涂层。

5.根据权利要求4所述的烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，所述烟雾粒子通道为多个。

6.根据权利要求1所述的烟雾探测器迷宫结构，其特征在于，所述发光元件为发光二极管，所述光接收元件为光敏电阻。

7.一种烟雾报警器，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的烟雾探测器 迷宫结构。

8.根据权利要求7所述的烟雾报警器，其特征在于，还包括外壳、主板以及电源模块；所述外壳的顶部设置有进出烟口，且由所述外壳顶部向所述外壳底部的方向，所述烟雾探测器 迷宫结构、所述主板以及所述电源模块依次安装于所述外壳的内部。

9.根据权利要求8所述的烟雾报警器，其特征在于，所述主板上设有无线通信模块，所述无线通信模块与烟雾探测器 迷宫结构以及外部设备连接。

10.根据权利要求9所述的烟雾报警器，其特征在于，还包括开关，所述开关设置于所述外壳底部的外侧，所述开关用于控制所述烟雾报警器的开闭。

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