專利名稱：散射光報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及散射光煙霧報(bào)警器，它包括光學(xué)測(cè)量腔，該測(cè)量腔包括具有至少一個(gè)光源和一個(gè)受光器的傳感裝置以及在測(cè)量腔的圓周上設(shè)置的隔片的迷宮式隔離組件，其中，所述至少一個(gè)光源及受光器分別安置在殼體中。
背景技術(shù)：
在必要時(shí)除了光學(xué)測(cè)量腔還包括其它傳感器例如溫度傳感器的散射光煙霧報(bào)警器中，公知的光學(xué)測(cè)量腔這樣構(gòu)成，使得干擾外來光不進(jìn)入其中，而煙霧很容易進(jìn)入其中。至少一個(gè)光源和其受光器這樣設(shè)置，使得光束不以直接地路徑從至少一個(gè)光源到達(dá)其受光器。在光束中存在煙塵時(shí)，至少一個(gè)光源的光在其上倍散射，散射光的一部分射到受光器上并產(chǎn)生電信號(hào)。
明顯的是，這種散射光煙霧報(bào)警器的可靠性和報(bào)警安全誤差實(shí)際取決于不變的靈敏度。除了光電部件老化外，如果所述部件的被光穿過的光學(xué)面被弄臟，尤其對(duì)靈敏度產(chǎn)生了負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種上述類型的散射煙霧報(bào)警器，其中穿過光的光學(xué)面盡可能少地被弄臟，使得報(bào)警器具有不變的靈敏度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述殼體呈長條形并具有小窗口，至少一個(gè)光源和受光器分別設(shè)置在殼體的后部分中，在殼體的窗口和至少一個(gè)光源的和/或受光器的被光穿過的光學(xué)面之間，形成比較大的距離。
實(shí)驗(yàn)表明，通過減小所述殼體的窗口和在其殼體的后部分設(shè)置光電部件，良好地防止了光學(xué)面不被弄臟，使得相關(guān)的報(bào)警器具有不變的靈敏度。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，相應(yīng)光束具有比較小的橫截面，到達(dá)受光器的散射光非?？煽康貜臏y(cè)量腔中部的煙塵發(fā)出并基本不會(huì)由沉積在其底部的灰塵引起。
本發(fā)明煙霧報(bào)警器的第一優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于所述的距離大于所述光學(xué)面的直徑。
本發(fā)明煙霧報(bào)警器的第二優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于測(cè)量腔的上邊界通過支承盤限定，所述的殼體從支承盤起向下突伸，迷宮式隔離組件形成能被固定到支承盤上的且具有底部和側(cè)壁的蓋狀部件，它從下面被插到支承盤上。
本發(fā)明煙霧報(bào)警器的第三優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于所述殼體的至少一個(gè)窗口由一體的邊框圍住。
本發(fā)明煙霧報(bào)警器的第四優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于殼體除了窗口外向下敞開，所述部件的底部具有用于殼體的封蓋。
根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施方式，在殼體的光輸出側(cè)或光輸入側(cè)和相對(duì)的隔片之間的測(cè)量腔中，形成緊湊的外露的散射腔。
本發(fā)明煙霧報(bào)警器的另一優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于在支承盤上設(shè)有用于使報(bào)警器與設(shè)置在報(bào)警器的基座上的插座電連接的接觸片，所述電連接通過接觸片的和/或插座的切向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的是，接觸片按照所謂嵌入技術(shù)集成到支承件的上表面上。


下面，借助附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中圖1示出了從前下觀察本發(fā)明報(bào)警器一實(shí)施例的透視圖；圖2示出了圖1報(bào)警器一橫截面的透視圖；圖3示出了圖1報(bào)警器軸向斷面的透視圖；圖4示出了沒有基座的圖1報(bào)警器頂視透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1一4示出的煙霧報(bào)警器包括公知的三個(gè)主部件，即基座1、光學(xué)傳感裝置2和殼體3。其結(jié)構(gòu)特別可以從圖3中看出。圖2示出了通過從下面視向煙霧報(bào)警器的光學(xué)傳感裝置2部分的橫截面圖。
基座1安裝到監(jiān)控空間的天花板上，它或者直接安裝到暗線插座上或者帶有或不帶有基座的表面上。主要包括圓形板和向下突伸的搭邊的基座1還包括插座4(圖3，4)，它用于承接與傳感裝置連接的接觸片5(圖4)。
光學(xué)傳感裝置2包括用于光學(xué)傳感器的片狀支承件6、固定在支承件6下側(cè)的罩形迷宮式隔離件7、設(shè)置在朝向基座1的支承件6上側(cè)的具有電分析元件的印刷電路板8、在邊緣處并向上封住印刷電路板8的封蓋9，該封蓋9形成殼體3的一部分。接觸片5是支承件6的組合部件并且從支承件起向上突出。封蓋9基本呈扁平狀，它包括在邊緣上環(huán)繞的連接部和穿過接觸片5的開口10，使得其接觸片5突入設(shè)置在基座1上的插座4的平面內(nèi)。
由圖2可看到的傳感器包括由支承件6和迷宮式隔離件7形成的測(cè)量腔，其中具有分別設(shè)置在殼體13、14、15中的受光器11和兩個(gè)光源12、12’。這些殼體由底板件構(gòu)成，在其中設(shè)置二極管(光電二極管或紅外發(fā)光二極管)，在底板件朝向測(cè)量腔中部的前側(cè)具有光出入窗口。如圖所示，在測(cè)量腔中的殼體13、14、15的所述窗口形開口之前的區(qū)域形成的散射腔緊湊且外露。這樣的布置和構(gòu)成最適于煙霧報(bào)警器采用裝入散射腔中的透明體進(jìn)行煙霧模擬。在制造煙霧報(bào)警器時(shí)，這種透明體用于校準(zhǔn)和檢驗(yàn)煙霧敏感性(參見EP-B-0 658264)。
至少對(duì)于殼體14和15來所，窗口的邊框一體構(gòu)成，由此減小煙霧靈敏度的誤差。在公知的散射光煙霧報(bào)警器中，窗口邊框由兩部件構(gòu)成，其中的一個(gè)部件在封蓋上裝配，而另一部件在測(cè)量腔的底板上裝配。在裝配底板時(shí)，總是難于配合，這樣會(huì)改變窗口的尺寸，在兩半窗口之間形成光隙，由此產(chǎn)生發(fā)射接收光不希望的干擾。對(duì)于一體的殼體窗口，不存在這種干擾，不會(huì)由于半窗口的位置精度帶來問題。窗口呈矩形或呈正方形，在窗口和相應(yīng)光源12、12’或受光器11之間保持相對(duì)大的距離，由此形成相對(duì)小的相應(yīng)光線的孔徑角。光線小孔徑角的優(yōu)點(diǎn)在于，其一，光源12、12’的光線幾乎不會(huì)射到底板上，其二，受光器11不會(huì)“判斷”底板的情況，這樣，沉積下底板上的灰塵顆粒不能干擾散射光。在窗口和光源12、12’或受光器11之間保持相對(duì)大距離的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由光穿透的光學(xué)表面處于較深的殼體內(nèi)部，由此，防止弄臟，這樣保證光電元件的敏感度不變。
迷宮式隔離件7包括底部和圓周設(shè)置的隔片16，用于所述殼體13、14、15的平封蓋。其底部和隔片16用于遮蔽測(cè)量腔防止外來光并阻止底座光(對(duì)此，參見EP-A-0 821 330和EP-A-1 087 352)。圓周設(shè)置的隔片16分別包括兩支腳且呈L形。通過隔片16的形狀和布置特別通過相對(duì)的距離保證了足夠遮蔽測(cè)量腔防止外來光并還可通過光檢測(cè)裝置(EP-B-0 636 266)檢測(cè)其功能。此外，隔片16非對(duì)稱設(shè)置，使得各方向的煙霧能類似地進(jìn)入測(cè)量腔。
對(duì)著測(cè)量腔的隔片16的前棱盡可能地尖，使得只有少量的光照到這些棱上產(chǎn)生反射。測(cè)量腔的底部和封蓋即支承件6和迷宮式隔離件7的相對(duì)面具有網(wǎng)紋，而測(cè)量腔所有表面特別是隔片16和所述網(wǎng)紋面被磨光且起到黑色鏡作用。其優(yōu)點(diǎn)是，投射光不散射，而定向反射。
兩光源12和12’這樣設(shè)置，使得受光器11的光軸與其中一個(gè)光源如所示的光源12的光軸呈鈍角，而與另一光源如所示的光源12’呈銳角。光源12、12’由于進(jìn)入測(cè)量腔的煙霧散射且散射光的一部分投射到受光器11上，其中對(duì)于光源和受光器的光軸彼之間呈鈍角，進(jìn)行在前散射，而對(duì)于光軸之間呈銳角，進(jìn)行滯后散射。
公知的是，通過在前散射產(chǎn)生的散射光實(shí)際上比通過滯后散射產(chǎn)生的散射光要強(qiáng)，其中對(duì)于不同類燃燒的兩散射光部分在特性上是不同的。這種現(xiàn)象例如由WO-A-84/01950(＝US-A-4 642 471)所公開，此外公開了在小散射角散射時(shí)，在大散射角識(shí)別煙霧種類時(shí)，對(duì)于不同煙霧種類不同的散射情況。大散射角還可以選擇90度，以評(píng)估在前散射和滯后散射。由兩光源12和12匯集的散射光部分的評(píng)估不是本發(fā)明的主題，在這里不再描述。
為了改善不同煙霧劑之間的辨別，在光路中設(shè)置發(fā)射側(cè)和/或接收側(cè)的主動(dòng)式或被動(dòng)式偏振濾光鏡。提供的相應(yīng)支承件6具有在殼體13、14、15中形成的槽(未示出)，在槽中可以固定偏振濾光鏡。作為另一種建議，采用這樣的二極管作為光源(12，12’)，即它們可以發(fā)出可見光波長范圍的光束(參見EP-A-0 926 646)，或光源可以發(fā)出不同波長的光束例如是紅光光源，另一種是藍(lán)光光源。
煙霧報(bào)警器的殼體3主要呈兩體結(jié)構(gòu)，包括所述的封蓋9和圍住光傳感裝置2的報(bào)警器的外罩17。該外罩17包括上環(huán)形部件和與其上環(huán)形部件間隔的形成報(bào)警器倒圓形測(cè)頭的板，它與上環(huán)形部分通過彎形或肋形的連接件18連接。在報(bào)警器的外罩17的上部件和下部件之間的中間腔19形成在整個(gè)殼體圓周上分布的開口，用于將空氣和煙霧通入光傳感裝置2，其開口只通過相對(duì)窄的連接件18斷開。連接件18為偶數(shù)，如所示的是4個(gè)。
報(bào)警器的外罩17和封蓋9通過鉤形卡鎖件(未示出)固定在支承件6上，整個(gè)報(bào)警器固定在基座1上。在報(bào)警器的外罩17的上部件中嵌入一環(huán)20，該環(huán)20具有由適合柔性材料制成的防蟲格網(wǎng)21。在安裝報(bào)警器的外罩17時(shí)，支承件6抵壓環(huán)20，由此防蟲格網(wǎng)21固定在報(bào)警器上。報(bào)警器固定在基座1上通過一種卡口式連接鎖定件實(shí)現(xiàn)。報(bào)警器從下面滑入基座1，這可以通過在報(bào)警器和基座之間的一個(gè)相對(duì)位置上由導(dǎo)向筋和導(dǎo)向槽形成的標(biāo)記實(shí)現(xiàn)。而后，報(bào)警器在基座1中轉(zhuǎn)動(dòng)約20度角(圖4)，由此，形成支承件6一部分的且從其向上突出的接觸片5切向插入安裝在基座1上的插座中，并在插座4和接觸片5之間且由此在報(bào)警器和基座之間形成電接觸。接著，通過上述的卡口式連接鎖定件實(shí)現(xiàn)報(bào)警器在基座1中的機(jī)械固定。
接觸片5以所稱的嵌入技術(shù)集成到支承件6的上側(cè)并與支承件6呈一體。通過接觸片5的插頭接觸實(shí)現(xiàn)與鑄入支承件6的沖壓件電連接，其沖壓件具有相對(duì)絕緣的金屬導(dǎo)體。該金屬導(dǎo)體的自由端在接觸片5旁突出于支承件6并形成接觸部位，用于形成與印制電路板8的焊接，進(jìn)行電子評(píng)估。
通過兩元件即插座4和接觸片5在報(bào)警器和基座之間形成電連接具有一系列優(yōu)點(diǎn)·為了形成插座連接只需要簡單的機(jī)械技術(shù)，特別是不必將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換呈平動(dòng)。
·緊湊的插座連接可以簡化環(huán)線接觸并具有良好的電磁兼容性(EMV)特性。
由圖3可看出，在形成迷宮式隔離件7的部件底部固定光導(dǎo)體22，它一方面向上伸到印制電路板8，另一方面穿過報(bào)警器的外罩17下部件上的孔突出于其報(bào)警器外罩。其報(bào)警器外罩在所述孔區(qū)域具有一球形凹口23，它圍住光導(dǎo)體22的自由端。該光導(dǎo)體22作為所謂的報(bào)警指示器，用于光學(xué)顯示報(bào)警器的報(bào)警狀態(tài)。為此，在印制電路板8上設(shè)置發(fā)光二極管(LED)，它在報(bào)警狀態(tài)被激活并使得光導(dǎo)體22發(fā)光。
報(bào)警指示器只需要很小的電流，由于其報(bào)警指示器處于報(bào)警器頂點(diǎn)區(qū)域，實(shí)際上各處都可看到。各處的可視性規(guī)定為起始于相對(duì)于水平面的20度視角，但由于報(bào)警器安裝天花板上，在多數(shù)情況下可以滿足該條件。特別參見圖2，光導(dǎo)體22穿過測(cè)量腔在殼體14和15之間的區(qū)域?qū)?。兩殼體14和15的前側(cè)彼此連接并由此通過它們之間的內(nèi)側(cè)面和連接面形成圍住光導(dǎo)體22的壁，該壁進(jìn)一步遮蔽測(cè)量腔的散射空間保護(hù)光導(dǎo)體22。
上述煙霧報(bào)警器是借助通過進(jìn)入測(cè)量腔的煙塵引起的散射進(jìn)行煙霧檢測(cè)的純光學(xué)報(bào)警器。其報(bào)警器可以選擇由雙指標(biāo)報(bào)警器構(gòu)成，它增加一溫度傳感器。參見圖1和2，設(shè)置由負(fù)溫度系數(shù)電阻構(gòu)成的兩溫度傳感器24，它們?cè)O(shè)置在兩彼此相對(duì)連接件18的區(qū)域。連接件18的中部具有長形凹口25，在其中其溫度傳感器24向上突伸，溫度傳感器24固定在印制電路板8上。光熱報(bào)警器是公知的，在這里省去對(duì)信號(hào)評(píng)估的描述。當(dāng)然，其報(bào)警器還可以包括其它傳感器，例如燃?xì)鈧鞲衅?CO，NOx)，對(duì)于相應(yīng)小尺寸的這種傳感器可以設(shè)置在測(cè)量腔內(nèi)部。
在報(bào)警器軸線上設(shè)置的溫度傳感器完全與方向無關(guān)，對(duì)于圓周設(shè)置的傳感器方向性很強(qiáng)且其動(dòng)作參數(shù)特性取決于傳感器是否處于朝向火焰的報(bào)警器一側(cè)或處于遠(yuǎn)離火焰的報(bào)警器一側(cè)。該問題通過使用兩彼此相對(duì)設(shè)置的溫度傳感器24解決。實(shí)際上，與入流方向無關(guān)的報(bào)警器具有均勻的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的敏感度。這通過與防蟲格網(wǎng)21共同作用的連接件18實(shí)現(xiàn)，連接件18一方面使得傳感器24防止受到機(jī)械力的作用并使得空氣最佳地導(dǎo)入傳感器，另一方面與防蟲格網(wǎng)21共同作用使得空氣沿殼體外面導(dǎo)向。
如上所述，目前使用光、光熱和熱火焰報(bào)警器，對(duì)此還可以使用氣體報(bào)警器。此外，光、熱和光熱報(bào)警器增加一燃?xì)鈧鞲衅鳌Ｋ龅膱?bào)警器通過熱和光熱(也可能通過燃?xì)鈧鞲衅餮a(bǔ)充)進(jìn)行變化，當(dāng)然，對(duì)于純光學(xué)報(bào)警器不設(shè)置溫度傳感器24。但對(duì)于上述兩這種變型沒有考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)完全相同。通過使用雙光電二極管作為受光器11，可以實(shí)現(xiàn)最佳的冗余(兩個(gè)光發(fā)射器、兩個(gè)受光器、兩個(gè)溫度傳感器)。
權(quán)利要求
1.一種散射光煙霧報(bào)警器，它包括光學(xué)測(cè)量腔，該測(cè)量腔包括具有至少一個(gè)光源(12、12’)和受光器(11)的傳感裝置(2)和具有在該測(cè)量腔的圓周上設(shè)置的隔片(16)的迷宮式隔離組件(7)，所述至少一個(gè)光源(12、12’)和該受光器(11)分別設(shè)置在殼體(14、15；13)中，其特征在于，這些殼體(14、15；13)呈長條形并具有小窗口，所述至少一個(gè)光源(12、12’)和該受光器(11)分別設(shè)置在其殼體(14、15；13)的后部分中，在所述殼體(14、15；13)的窗口和所述至少一個(gè)光源(12、12’)的和/或所述受光器(11)的被光穿過的光學(xué)面之間，形成較大的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于所述距離大于所述光學(xué)面的直徑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于所述測(cè)量腔的上邊界由支承盤(6)限定，所述殼體(14、15；13)向下延伸離開所述支承盤，該迷宮式隔離組件(7)形成了能被固定在該支承盤上的且具有底部和側(cè)壁的蓋狀部件，蓋部件能從下面被插到蓋支承盤(6)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于所述殼體(14、15)的至少其中一個(gè)窗口由一體的邊框圍住。
5.如權(quán)利要求4所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于這些殼體(14、15；13)除蓋窗口外向下敞開，所述部件的底部具有用于所述殼體(14、15；13)的封蓋。
6.如權(quán)利要求3-5之一所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于，在所述殼體(14、15或13)的光輸出側(cè)或光輸入側(cè)和相對(duì)的該隔片(16)之間的測(cè)量腔中，形成緊湊外露的散射腔。
7.如權(quán)利要求3-6之一所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于這些殼體(14、15；13)具有用于固定偏振濾光鏡的槽。
8.如權(quán)利要求3-7之一所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于該支承盤(6)的和形成該迷宮式隔離組件(7)的所述部件底部的彼此相對(duì)的面具有網(wǎng)紋。
9.如權(quán)利要求8所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于所述隔片(16)和所述支承盤(6)的和所述部件底部的網(wǎng)紋面具有磨光表面。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于設(shè)置在該測(cè)量腔的圓周上的所述隔片(16)基本呈L形，其短邊朝向該測(cè)量腔的內(nèi)部，相鄰的所述隔片(16)的距離為其厚度的多倍。
11.如權(quán)利要求3-10之一所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于在所述支承盤(6)上設(shè)有用于使報(bào)警器與設(shè)置在報(bào)警器基座(1)上的插座(4)電連接的接觸片(5)，所述電連接通過所述接觸片(5)和/或所述插座(4)切向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
12.如權(quán)利要求11所述的煙霧報(bào)警器，其特征在于所述接觸片(5)按照所謂的嵌入技術(shù)被整合到該支承件(6)的上表面上。
全文摘要
一種散射光煙霧報(bào)警器包括光學(xué)測(cè)量腔，該測(cè)量腔包括具有至少一個(gè)光源(12、12’)和受光器(11)的傳感裝置(2)和具有在測(cè)量腔的圓周上設(shè)置的隔片(16)的迷宮式隔離組件(7)，至少一個(gè)光源(12、12’)和受光器(11)分別設(shè)置在殼體(14、15；13)中，這些殼體(14、15；13)呈長條形并具有小窗口，至少一個(gè)光源(12、12’)和受光器(11)分別設(shè)置在殼體(14、15；13)的后部分中，在該殼體(14、15；13)的窗口和至少一個(gè)光源(12、12’)的和/或受光器(11)的被光穿過的光學(xué)面之間，形成比較大的距離。所述距離最好大于所述光學(xué)面或所述透鏡的直徑。在殼體(14、15或13)的光輸出側(cè)或光輸入側(cè)和相對(duì)隔片(16)之間的測(cè)量腔中，形成緊湊的外露的散射腔。
文檔編號(hào)G01N21/53GK1662942SQ03814269
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者K·赫斯, U·里迪 申請(qǐng)人:瑞士西門子有限公司