Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма



Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма
Светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма

 


Владельцы патента RU 2541178:

ФЕНВАЛ КОНТРОЛЗ ОФ ДЖЭПЭН, ЛТД. (JP)

Изобретение относится к светоизлучающему участку с повышенной интенсивностью светоизлучения, к фотоэлектрическому датчику дыма с этим светоизлучающим участком и к системе для определения присутствия дыма с этим фотоэлектрическим датчиком дыма. Технический результат - изобретение может обнаруживать дым с высокой точностью. Светоизлучающий участок согласно настоящему изобретению снабжен: светоизлучающим элементом, выдающим свет проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируется; отражающим участком, собирающим свет проверки от светоизлучающего элемента к области обнаружения; диафрагмой, пропускающей свет проверки, идущий к области обнаружения, и удаляющей свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения; и светоэкранирующим участком, экранирующим свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения. Светоизлучающий элемент снабжен источником света, выдающим свет проверки высокой яркости, и параболическим отражающим зеркалом, изогнутая поверхность которого установлена таким образом, чтобы свет от источника света отражался и становился светом проверки, направленным к области обнаружения. Изогнутая поверхность параболического отражающего зеркала установлена таким образом, чтобы отражать свет проверки, в целом, в круглой форме и отражать свет в тороидальной форме, в котором центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему участку с повышенной интенсивностью светоизлучения, к фотоэлектрическому датчику дыма, в котором используют этот светоизлучающий участок, и к системе всасывающего типа для определения присутствия дыма, содержащей этот фотоэлектрический датчик дыма.

Уровень техники

Фотоэлектрический датчик дыма является устройством для обнаружения дыма, вызванного возникновением пожара в пространстве. Более конкретно, фотоэлектрический датчик дыма обнаруживает дым, поступающий в корпус фотоэлектрического датчика, с помощью света. Такой фотоэлектрический датчик дыма устанавливают в помещении или внутри устройств различных типов и обнаруживают дым.

Фотоэлектрические датчики дыма, установленные в таком пространстве, содержат датчик, описанный в патентном документе 1. Этот фотоэлектрический датчик дыма приближенно описан на основании фиг. 1. В описании, приведенном ниже, верхняя, нижняя, правая и левая стороны основаны на положении на фиг. 1.

Датчик дыма 1 состоит из цилиндрического участка 2 и участка 3 в виде плоского короба, продолжающегося вверх от цилиндрического участка 2.

Цилиндрический участок 2 предназначен для обеспечения возможности проникновения дыма и направления дыма внутрь датчика дыма 1 и предотвращения при этом попадания в него света из окружающей среды. В отверстии в нижней поверхности цилиндрического участка 2 выполнен горкообразный лабиринт 4, имеющий горкообразную форму (коническую форму со срезанной головной частью). Центральная часть горкообразного лабиринта 4 имеет приподнятую форму горки и содержит множество отверстий 5, выполненных в его периферическом краевом участке и используемых в качестве впускного канала для захода дыма, а также для предотвращения попадания света из окружающей среды.

Участок 3 в виде плоского короба имеет по существу прямоугольную жесткую форму и обладает функцией обнаружения дыма. Ширина в поперечном направлении участка 3 в виде плоского короба является такой же, как и наружный диаметр цилиндрического участка 2, и участок 3 в виде плоского короба продолжается вверх от цилиндрического участка 2 таким образом, что его центральная ось совпадает с центральной осью цилиндрического участка 2.

В верхней части участка 3 в виде плоского короба обеспечено малое боковое отверстие 7. Это малое боковое отверстие 7 служит отверстием для выпуска дыма наружу из датчика дыма 1. Это означает, что дым, вошедший в датчик дыма 1 через отверстие 5 в горкообразном лабиринте 4 и малое боковое отверстие (не показано) в цилиндрическом участке 2, выводится через малое боковое отверстие 7 участка 3 в виде плоского короба. Дым может заходить в датчик дыма 1 также через малое боковое отверстие 7.

Внутри датчика дыма 1 установлены: светоизлучающий элемент 8 и светоприемный элемент 9.

Светоизлучающий элемент 8 является элементом, обеспеченным обращенным к области AR обнаружения в корпусе участка 3 в виде плоского короба, и излучает свет проверки в область AR обнаружения. Светоизлучающий элемент 8 установлен в верхней части внутреннего пространства участка 3 в виде плоского короба (в верхней левой части на фиг. 1) в корпусе 11 для размещения светоизлучающего элемента. Светоизлучающий элемент 8 установлен в корпусе 11 для размещения светоизлучающего элемента таким образом, что свет проверки от светоизлучающего элемента 8 излучается только вперед. Спереди в корпусе 11 для размещения светоизлучающего элемента расположено оптическое окно 12.

Светоприемный элемент 9 расположен в нижней левой стороне внутри участка 3 в виде плоского короба, в корпусе 13 для размещения светоприемного элемента 9. Светоприемный элемент 9 расположен в нижней части корпуса 13 для размещения светоприемного элемента 9, а в верхней части этого корпуса закреплен объектив 14.

Светоприемный элемент 9 обеспечен обращенным к области AR обнаружения в положении, смещенном от оптического пути света проверки, испускаемого светоизлучающим элементом 8, и принимает рассеянный свет, являющийся светом проверки, рассеянным из-за столкновения с дымом, и обнаруживает дым. Более конкретно, оптическая ось светоизлучающего элемента 8 и оптическая ось светоприемного элемента 9 расположены таким образом, что они пересекаются друг с другом под углом, приблизительно составляющим 120°, и зона вблизи места их пересечения становится областью AR обнаружения дыма. В результате, если дым присутствует в области AR обнаружения, то свет проверки от светоизлучающего элемента 8 рассеивается дымом, и рассеянный свет достигает светоприемного элемента 9, и дым обнаруживают.

Между светоизлучающим элементом 8 и светоприемным элементом 9 (в положении слева от области AR обнаружения) установлена экранирующая пластина 15 для предотвращения прямого попадания нерассеянного света проверки от светоизлучающего элемента 8 в светоприемный элемент 9.

Справа от корпуса 13 для размещения светоприемного элемента 9 расположено два элемента 17 и 18 лабиринта. Элемент 17 лабиринта установлен с наклоном в направлении вправо и вверх, и с помощью элемента 17 направляют воздушный поток по нижней его поверхности с нижней стороны вверх и вправо. Кроме того, концевой участок в верхнем направлении элемента 17 лабиринта отогнут в верхнем левом направлении. Этот концевой участок выполняет функцию направления воздушного потока, приподнятого вдоль верхней лицевой поверхности, к области AR обнаружения. Элемент 18 лабиринта образован с наклоном в направлении вверх и влево у верхнего левого положения элемента 17 лабиринта. С помощью элемента 18 лабиринта направляют воздушный поток непосредственно снизу, и воздушный поток проходит вдоль наклона нижней наклонной поверхности 13a корпуса 13 для размещения светоприемного элемента в верхнем левом направлении. В верхнем левом направлении элемента 18 лабиринта расположена верхняя наклонная поверхность 13b корпуса 13 для размещения светоприемного элемента. Воздушный поток, проходящий к верхней наклонной поверхности 13b корпуса 13 для размещения светоприемного элемента, направляется наклонной поверхностью 13b к области AR обнаружения.

Около нижнего положения малого бокового отверстия 7 участка 3 в виде плоского короба расположен элемент 20 лабиринта, продолжающийся по существу влево. Этот элемент 20 лабиринта согнут в промежуточном его положении таким образом, чтобы он был направлен вверх и влево. Воздушный поток, прошедший через область AR обнаружения и поднимающийся дальше, сужается верхней наклонной поверхностью 11a корпуса 11 для размещения светоизлучающего элемента и нижней наклонной поверхностью элемента 20 лабиринта, и подходит к верхней поверхности внутреннего пространства. Затем воздушный поток направляется к малому боковому отверстию 7 под действием давления воздушного потока и выходит через малое боковое отверстие 7. Позицией 21 обозначен экран для защиты от насекомых. Кроме того, элемент 22 лабиринта расположен ниже элемента 17 лабиринта.

С помощью описанных выше горкообразного лабиринта 4, нижней наклонной поверхности 13a корпуса 13 для размещения светоприемного элемента, элементов 17, 18, 20 и 22 лабиринта и т.п. предотвращают попадание света из окружающей среды внутрь участка 3.

С помощью описанной выше конфигурации свет проверки светоизлучающего элемента 8 направляется в область AR обнаружения. В это время прямое попадание света проверки в светоприемный элемент 9 предотвращают с помощью экранирующей пластины 15. Свет из окружающей среды «пытается» проникнуть через отверстие 5 в сформированном в виде горки лабиринте или через малое боковое отверстие 7, но этому препятствуют с помощью элементов 17, 18, 20 и 22 и т.п. лабиринтов.

Если дым проникает через отверстие 5, сформированное в виде горки лабиринта, или через малое боковое отверстие 7 в этом состоянии, то дым проникает в область AR обнаружения через элементы 17, 18, 20 и 22 и т.п. лабиринтов. Затем присутствие дыма обнаруживают, когда свет проверки от светоизлучающего элемента 8 рассеивается дымом, и рассеянный свет попадает в светоприемный элемент 9.

Патентный документ: Международная публикация № WO2006-112085.

Раскрытие изобретения

Проблемы, подлежащие решению с помощью изобретения

С помощью описанного выше фотоэлектрического датчика дыма - прототипа, дым, вызванный огнем, может быть обнаружен, но если концентрация дыма низкая, то обнаружение становится трудным. Это означает, что если дым проник в область AR обнаружения, то свет проверки от светоизлучающего элемента 8 рассеивается дымом, рассеянный свет попадает в светоприемный элемент 9, и присутствие дыма обнаруживают, но если концентрация дыма низкая, то рассеяние света проверки становится слабым, и обнаружение становится трудным.

Таким образом, требуется фотоэлектрический датчик дыма, который может определять присутствие дыма с более высокой точностью, чем с помощью фотоэлектрического датчика дыма - прототипа.

Настоящее изобретение выполнено с учетом описанных выше обстоятельств, и обеспечены светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма, которые могут обнаруживать дым с более высокой точностью.

Средства для решения проблем

Для решения описанных выше проблем светоизлучающий участок согласно настоящему изобретению снабжен в светоизлучающем участке, который собирает свет проверки в области обнаружения, светоизлучающим элементом, выдающим свет проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируется; отражающим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения светоизлучающего элемента и собирающим свет проверки от светоизлучающего элемента к области обнаружения; диафрагмой, обеспеченной на стороне области обнаружения отражающего участка и пропускающей свет проверки, идущий к области обнаружения, и для удаления света, рассеянного к областям, отличающимся от области обнаружения; и светоэкранирующим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения диафрагмы и экранирующим свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения; причем светоизлучающий элемент снабжен источником света, выдающим свет проверки высокой яркости; и параболическим отражающим зеркалом, изогнутая поверхность которого установлена таким образом, чтобы свет от источника света отражался и становился светом проверки, направленным к области обнаружения; и изогнутая поверхность параболического отражающего зеркала излучает, в целом, свет круглой формы посредством света проверки и излучает свет тороидальной формы, в котором центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой.

Фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению содержат охарактеризованные участки, подобные участкам описанного выше светоизлучающего участка.

Результат изобретения

Согласно настоящему изобретению дым может быть обнаружен с высокой точностью.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен вид сбоку в разрезе прототипа фотоэлектрического датчика дыма;

на фиг. 2 - вид сбоку в разрезе фотоэлектрического датчика дыма согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3 - вид сверху в разрезе устройства, представленного на фиг. 2;

на фиг. 4 - вид сбоку в разрезе светоизлучающего участка фотоэлектрического датчика дыма согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 - таблица экспериментальных данных, полученных в примере, осуществленном согласно настоящему изобретению;

на фиг. 6 - конфигурация системы всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7 - фотоэлектрический участок для определения присутствия дыма согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в разрезе;

на фиг. 8 - пример конфигурации трубопровода системы всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению;

на фиг. 9 - пример конфигурации трубопровода системы всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению;

на фиг. 10 - пример конфигурации трубопровода системы всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению;

на фиг. 11 - вид сверху в разрезе фотоэлектрического датчика дыма согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12 - вид сверху в разрезе фотоэлектрического датчика дыма согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Расшифровка ссылочных позиций

3 - Участок в виде плоского короба

3a - Корпус

3b - Внутренняя стенка на стороне области обнаружения

9 - Светоприемный элемент

32, 33 - Отражающий элемент

32a, 33a - Отражающая поверхность

34 - Светоизлучающий участок

36 - Светоизлучающий элемент

37 - Отражающий участок

37a - Отражающая поверхность

38 - Диафрагма

38a - Отражающая поверхность

39 - Светоэкранирующий участок

39a - Отражающая поверхность

41 - Источник света

42 - Параболическое отражающее зеркало

AR - Область обнаружения

Наилучший способ осуществления изобретения

Ниже описаны: светоизлучающий участок, фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению. Фотоэлектрический датчик дыма, в котором используют светоизлучающий участок согласно настоящему изобретению, и система всасывающего типа для определения присутствия дыма, в которой используют этот фотоэлектрический датчик дыма, являются высокочувствительными фотоэлектрическим датчиком дыма и системой всасывающего типа для определения присутствия дыма, которые могут быть установлены на предприятии в оборудовании для изготовления полупроводников, на металлорежущем станке, в щите распределения энергии, в промышленном блоке управления, в устройстве и т.п., где может вспыхнуть огонь в месте, в котором собираются люди, например, в общем помещении домохозяйства, в объекте общественного пользования и т.п. Более конкретно данные фотоэлектрический датчик дыма и система всасывающего типа для определения присутствия дыма являются устройствами, которые соответствующим образом устанавливают в месте, где требуется обнаруживать слабое задымление с высокой чувствительностью в особых условиях окружающей среды, например в «чистом помещении». Фотоэлектрический датчик дыма, содержащий светоизлучающий участок согласно настоящему изобретению, описан ниже первым, а затем описана система всасывающего типа для определения присутствия дыма, содержащая данный фотоэлектрический датчик дыма.

(A) Фотоэлектрический датчик дыма

Сначала описан фотоэлектрический датчик дыма согласно данному варианту осуществления. Отличительные особенности фотоэлектрического датчика дыма согласно данному варианту осуществления заключаются в светоизлучающем участке и отражающем элементе. Фотоэлектрический датчик дыма данного варианта осуществления имеет конфигурацию, в целом, по существу подобную конфигурации описанного выше фотоэлектрического датчика дыма - прототипа. Следовательно, одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, а их описание опущено. В фотоэлектрическом датчике дыма данного варианта осуществления обеспечено малое отверстие 24 в верхней поверхности вместо малого бокового отверстия 7, имевшегося в прототипе. Кроме того, если фотоэлектрический датчик дыма требуется установить специальным образом, то имеются другие необходимые конфигурации в дополнение к конфигурации, описанной в данном варианте осуществления, но так как все эти конфигурации известны, их описание здесь опущено.

Сначала ниже будет описано усовершенствование управления отраженным светом. В фотоэлектрическом датчике 31 дыма обеспечены отражающие элементы 32 и 33, как это показано на фиг. 2 и 3, для управления отраженным светом. Эти отражающие элементы 32 и 33 являются элементами, отклоняющими свет проверки, испускаемый светоизлучающим участком 34, от светоприемного элемента 9, и для отражения света таким образом, чтобы свет проверки не попадал в светоприемный элемент 9. Отражающие элементы 32 и 33 обеспечены на стороне области обнаружения, на внутренней стенке 3b корпуса 3a в положениях, противоположных светоизлучающему участку 34, где область AR обнаружения находится между ними. Отражающие элементы 32 и 33 обеспечены по всей области в вертикальном направлении, на стороне области обнаружения, на внутренней стенке 3b, как это показано на фиг. 2. Кроме того, отражающие элементы 32 и 33 снабжены отражающими поверхностями 32a и 33a, каждая из которых наклонена, чтобы иметь V-образную плоскостную форму, как это показано на фиг. 3. Эти отражающие поверхности 32a и 33a являются поверхностями, отклоняющими свет проверки, испускаемый из светоизлучающего участка 34, от светоприемного элемента 9, в направлении, не направленном к светоприемному элементу 9, и предназначены для отражения света. Отражающая поверхность 32a выполнена большего размера, чем отражающая поверхность 33a. Отражающая поверхность 32a обеспечена на поверхности 3c одной боковой стенки, представляющей боковую стенку корпуса 3a, и занимает более широкую площадь. Отражающая поверхность 33a обеспечена на другой стороне поверхности 3d боковой стенки корпуса 3a и занимает площадь, меньшую чем отражающая поверхность 32a. В результате свет проверки, испускаемый из светоизлучающего участка 34, отражается неравномерно двумя отражающими поверхностями 32a и 33a. Посредством неравномерного отражения света проверки двумя отражающими поверхностями 32a и 33a отражаемый свет отражается в направлении, не направленном к светоприемному элементу 9 (отклоняется от светоприемного элемента 9), как это показано на фиг. 3. Площади и углы наклона двух отражающих поверхностей 32a и 33a установлены таким образом, чтобы отраженный свет не был направлен к светоприемному элементу 9 относительно светоизлучающего участка 34.

Некоторое количество отраженного света отражается дважды отражающими поверхностями 32a и 33a, расположенными V-образно, и, таким образом, направление света изменяется на 180°. Однако, если свет проверки отражается дважды, то его яркость существенно ослабляется и количество света существенно уменьшается. Таким образом, даже если отраженный свет, отраженный дважды (вторичный отраженный свет), попадает в светоприемный элемент 9, то он становится чрезмерно слабым и не создает проблем.

Кроме того, участки, отличные от описанной выше конфигурации, не особенно ограничены. Конфигурации, которые можно ввести в фотоэлектрический датчик 31 дыма согласно данному изобретению (периферийная конфигурация существующего фотоэлектрического датчика дыма), могут быть все применены в настоящем изобретении.

Светоизлучающий участок 34 был усовершенствован таким образом, чтобы свет проверки (высокой яркости) высокой интенсивности светоизлучения эффективно собирался в области AR обнаружения. В случае использования фотоэлектрического датчика 31 дыма (см. Таблицу, представленную на фиг. 5), описанного ниже, чем больше разница между ADL (минимальная величина преобразованной величины AD) и ADH (максимальная величина преобразованной величины AD), тем больше становится чувствительность датчика. Разница между ADL и ADH не может быть увеличена просто посредством увеличения интенсивности светоизлучения светоизлучающего участка 34, так как значение ADL становится большим. С помощью светоизлучающего участка 34 данного варианта осуществления улучшили этот фактор. Данный светоизлучающий участок 34 в основном состоит из: светоизлучающего элемента 36, отражающего участка 37, диафрагмы 38 и светоэкранирующего участка 39, как это показано на фиг. 4.

Светоизлучающий элемент 36 является элементом для излучения света проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируют. Данный светоизлучающий элемент 36 состоит из источника света 41 высокой яркости и параболического отражающего зеркала 42. В источнике света 41 используют кристальный светодиод высокой яркости или подобное устройство. Свет от источника света 41, например кристального светодиода высокой яркости или подобного устройства, регулируют с помощью параболического отражающего зеркала 42. Изогнутую поверхность параболического отражающего зеркала 42 устанавливают таким образом, чтобы свет от источника света 41 отражался и становился по существу параллельным светом проверки, направленным к области AR обнаружения. Более конкретно, источник света 41 и изогнутую поверхность параболического отражающего зеркала 42 устанавливают таким образом, чтобы свет проверки, испускаемый из светоизлучающего элемента 36, отражался по существу параллельно и участок высокой яркости принимал тороидальную форму. Это означает, что источник света 41 и изогнутую поверхность параболического отражающего зеркала 42 устанавливают таким образом, чтобы, если излучаемый свет (свет проверки) падает на плоскость, расположенную на оптической оси, продолжающейся к области AR обнаружения, на стороне испускания света от параболического отражающего зеркала 42 и в положении, противоположном этому параболическому отражающему зеркалу 42, то свет излучается, в целом, в форме окружности, а также излучается в форме тороида, где центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой.

Отражающий участок 37 является элементом для собирания света проверки, идущего от светоизлучающего элемента 36 к области AR обнаружения. Отражающий участок 37 сформирован из цилиндрического элемента. Внутренняя боковая лицевая поверхность этого цилиндрического отражающего участка 37 является отражающей поверхностью 37a. Эта отражающая поверхность 37a состоит из конической части (конической поверхности), расширяющейся в направлении излучения (к области AR обнаружения) света проверки. Угол наклона этой конической отражающей поверхности 37a равен углу, под которым свет проверки от светоизлучающего элемента 36, имеющего описанный выше участок высокой яркости тороидальной формы, собирается в области AR обнаружения. Отражающий участок 37 прикреплен к излучающей стороне (к стороне области AR обнаружения) светоизлучающего элемента 36. Отражающий участок 37 изготавливают из материала, обладающего большой способностью гашения отражаемого света, например из черной резины из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола или подобного материала. Диафрагму 38 и светоэкранирующий участок 39 также изготавливают, используя подобный материал.

Диафрагма 38 является элементом для пропуска света проверки, направляемого к области AR обнаружения, и для исключения рассеянного света, направляемого к областям, отличающимся от области AR обнаружения. Диафрагма 38 прикреплена к испускающей стороне (к стороне области AR обнаружения) отражающего участка 37. Диафрагма 38 снабжена конической отражающей поверхностью 38a (конической поверхностью), расширяющейся в направлении, противоположном отражающему участку 37. Угол наклона этой конической отражающей поверхности 38a установлен таким образом, чтобы свет проверки, собираемый и направляемый к области AR обнаружения с помощью отражающего участка 37, передавался в том виде, в котором он был сформирован, а свет, рассеянный и направленный к областям, отличающимся от области AR обнаружения, отражался в отражающем участке 37 и т.п. Более конкретно, участок 38b с отверстием малого диаметра на стороне области AR обнаружения в диафрагме 38 имеет по существу тот же размер, что и область AR обнаружения, и диаметр установлен по существу такой же, как и диаметр светового потока света проверки, собираемого в области AR обнаружения посредством отражающего участка 37. В результате диафрагма 38 пропускает свет проверки, не отраженный отражающим участком 37 в свете проверки, испускаемом от параболического отражающего зеркала 42 и непосредственно облучающим область AR обнаружения. Это означает, что это выполнено таким образом, что свет проверки, прошедший через участок 38b с отверстием малого диаметра диафрагмы 38 без отражения отражающим участком 37, в свете проверки, испускаемом от параболического отражающего зеркала 42, непосредственно облучает область AR обнаружения.

Участок 38c большого диаметра установлен таким образом, чтобы угол наклона отражающей поверхности 38a стал углом, посредством которого отражался бы свет, рассеянный к областям, отличающимся от области AR обнаружения. Более конкретно, если свет, рассеянный к областям, отличающимся от области AR обнаружения, падает на отражающую поверхность 38a, то диаметр участка 38c большого диаметра установлен таким образом, чтобы он имел угол, посредством которого отражаемый свет отражался бы противоположной отражающей поверхностью 38a или светоэкранирующим участком 39. Так как угол этой отражающей поверхности 38a является другим в зависимости от условий, наприме, от рабочих характеристик светоизлучающего элемента 36, от размера отражающего участка 37 и т.п., его устанавливают относительно светоизлучающего элемента 36 и отражающего участка 37.

Светоэкранирующий участок 39 является элементом для экранирования света, рассеянного к областям, отличающимся от области AR обнаружения. Светоприемный участок 39 обеспечен на испускающей стороне (стороне, обращенной к области AR обнаружения) диафрагмы 38. Светоэкранирующий участок 39 содержит цилиндрическую отражающую поверхность 39a, сформированную внутри него. Внутренний диаметр этой отражающей поверхности 39a выполнен большим, чем участок 38b с отверстием малого диаметра диафрагмы 38. Внутренний диаметр и высота этой отражающей поверхности 39a этого светоэкранирующего участка 39 выполнены таких размеров, чтобы можно было экранировать свет, рассеянный к областям, отличающимся от области AR обнаружения, который является светом, отражаемым отражающей поверхностью 37a отражающего участка 37, и светом, отражаемым отражающей поверхностью 38a диафрагмы 38. Более конкретно, размер установлен таким образом, чтобы можно было экранировать свет, распространяющийся под широким углом в свете, пропущенном через диафрагму 38.

Так как свет, падающий на светоэкранирующий участок 39, является светом, отраженным отражающим участком 37 или диафрагмой 38, по меньшей мере, однажды, то свет, отраженный светоэкранирующим участком 39, является светом, отраженным два или большее число раз. Таким образом, свет, отраженный светоэкранирующим участком 39, существенно ослабляется и становится слабым. Даже если этот слабый свет рассеивается к областям, отличающимся от области AR обнаружения, то он не вызывает каких-либо проблем. В результате величина ADL (минимальная величина преобразованной величины AD) может быть сохранена низкой.

Фотоэлектрический датчик 31 дыма, выполненный согласно приведенному выше описанию, действует следующим образом.

В светоизлучающем участке 34 свет от источника света 41 светоизлучающего элемента 36 регулируют с помощью параболического отражающего зеркала 42, и он излучается в сторону области AR обнаружения в виде по существу параллельного отраженного света (света проверки). Свет проверки, прошедший через участок 38b с отверстием малого диаметра диафрагмы 38 без отражения отражающим участком 37, при свете проверки, испускаемом от параболического отражающего зеркала 42, непосредственно облучает область AR обнаружения. Так как этот свет проверки не ослабляется из-за отражения, он становится сильным светом.

Свет проверки, сталкивающийся и отражаемый отражающей поверхностью 38a диафрагмы 38, отражается снова отражающей поверхностью 38a (поверхностью, расположенной на стороне, противоположной кольцевой отражающей поверхности 38a), противоположной этой отражающей поверхности 38a, существенно ослабляется и возвращается к отражающему участку 37 или отражается отражающей поверхностью 39a светоэкранирующего участка 39 и существенно ослабляется.

Свет проверки, расширяющийся к периферии в свете проверки, испускаемом от параболического отражающего зеркала 42, отражается отражающей поверхностью 37a отражающего участка 37, проходит через участок 38b с отверстием малого диаметра диафрагмы 38 и облучает область AR обнаружения. Свет проверки, сталкивающийся и отражаемый отражающей поверхностью 38a диафрагмы 38, отражается снова отражающей поверхностью 38a (поверхностью, расположенной на стороне, противоположной кольцевой отражающей поверхности 38a), противоположной этой отражающей поверхности 38a, существенно ослабляется и возвращается к отражающему участку 37 или отражается отражающей поверхностью 39a участка 39 и существенно ослабляется.

В это время, так как свет проверки, испускаемый от параболического отражающего зеркала 42 светоизлучающего элемента 36, содержит участок высокой яркости, обладающий тороидальной формой, где этот свет проверки тороидальной формы высокой яркости отражается отражающей поверхностью 37a отражающего участка 37, проходит через участок 38b с отверстием малого диаметра диафрагмы 38 и облучает область AR обнаружения.

В результате свет проверки, непосредственно излучаемый, и свет проверки, отраженный отражающим участком 37 и излучаемый, накладываются в области AR обнаружения. В результате сильный свет проверки можно эффективно собирать в области AR обнаружения. Кроме того, так как отражающая поверхность 37a отражающего участка 37 является длинной, то свет проверки, отраженный этой отражающей поверхностью 37a, также собирается на большей глубине (вдоль большей длины) оптической оси. В результате сильный свет проверки можно эффективно собирать во всей области AR обнаружения. Таким образом, создается область AR обнаружения высокой чувствительности с большой разницей между ADL и ADH.

С другой стороны, свет проверки, испускаемый от параболического отражающего зеркала 42 светоизлучающего элемента 36 к области AR обнаружения, проходит через область AR обнаружения и облучает отражающие элементы 32 и 33. Кроме того, существует также свет проверки, который облучает поверхности 3c и 3d боковых стенок, но этот свет отражается поверхностями 3c и 3d боковых стенок и облучает отражающие элементы 32 и 33.

От отражающих элементов 32 и 33 свет неравномерно отражается отражающими поверхностями 32a и 33a V-образной формы таким образом, чтобы исключалось попадание отраженного света в светоприемный элемент 9. Часть отраженного света идет к светоприемному элементу 9, но этот свет уже отражался дважды или большее число раз, как это описано выше, и существенно ослаблен и, таким образом, не вызывает каких-либо проблем.

Отраженный свет, отраженный отражающими поверхностями 32a и 33a, облучает противоположные отражающие поверхности 33a и 32a или поверхности 3c или 3d боковых стенок. Наибольшая часть отраженного света, отраженного отражающими поверхностями 33a и 32a, облучает поверхности 3c и 3d боковых стенок и отражается этими поверхностями 3c и 3d боковых стенок. Кроме того, наибольшая часть отраженного света, отраженного поверхностями 3c и 3d боковых стенок, облучает противоположные поверхности 3c и 3d боковых стенок и отражается снова. В результате отраженная часть света проверки собирается вокруг области AR обнаружения, повторно отражается и редко попадает в светоприемный элемент 9.

Если дым проникает снаружи и достигает зоны вблизи области AR обнаружения в этом состоянии, то свет проверки от светоизлучающего участка 34 сталкивается с дымом и рассеивается; рассеянный свет попадает в светоприемный элемент 9, и дым обнаруживается. В это время, так как сильный свет проверки собирается во всей области AR обнаружения, то образуется сильный свет, рассеянный дымом, проникшим в область AR обнаружения. Кроме того, так как отраженный свет также распределяется вокруг области AR обнаружения, то рассеянный свет также образуется в этом участке, таким образом увеличивая количество рассеянного света в корпусе 3a участка 3 в виде плоского короба.

В результате попадание отраженного света, который становится шумом, в светоприемный элемент 9 может быть существенно уменьшено, а количество света, рассеянного дымом, может быть увеличено. Таким образом, с помощью светоприемного элемента 9 можно обнаружить дым с более высокой точностью. В результате фотоэлектрический датчик 31 дыма согласно данному варианту осуществления может быть преобразован в высокочувствительный датчик дыма с большой разницей между ADL и ADH.

(B) Пример

Ниже представлены экспериментальные данные, полученные в результате использования описанного выше фотоэлектрического датчика 31 дыма по сравнению с фотоэлектрическим датчиком дыма - прототипом.

В качестве светоизлучающего элемента 36 фотоэлектрического датчика 31 дыма в данном примере использовали элемент, обладавший рабочими характеристиками, рассмотренными ниже. Это означает, что использовали светоизлучающий элемент, обладавший выходной мощностью 70 мВт, работавший при прямом напряжении 1,5 В и на импульсном прямом токе силой 2 А.

Кроме того, в качестве светоизлучающего элемента фотоэлектрического датчика дыма - прототипа использовали светоизлучающий элемент, обладавший выходной мощностью 24 мВт, работавший при прямом напряжении 1,45 В и на импульсном прямом токе силой 50 мА. В результате получили светоизлучающий элемент 36 согласно данному примеру, испускавший световой поток, увеличенный по сравнению со световым потоком светоизлучающего элемента-прототипа.

Кроме того, в качестве светоприемного элемента 9 фотоэлектрического датчика дыма согласно данному примеру использовали элемент, обладавший рабочими характеристиками, рассмотренными ниже. Это означает, что использовали элемент, обладавший следующими рабочими характеристиками: длина волны при пиковой чувствительности составляла 940 нм; цветовая температура -2856 К; напряжение на выводах (при разомкнутой цепи) при ожидаемой, отображаемой величине освещенности стандартной вольфрамовой лампы накаливания 1000 лк, составляло 0,35 В, а ток короткого замыкания - 75 мкА.

В качестве светоприемного элемента фотоэлектрического датчика дыма - прототипа также использовали светоприемный элемент, подобный светоприемному элементу 9, который использовали в описанном выше примере.

Используя эти фотоэлектрические датчики дыма, проводили эксперимент по определению присутствия дыма при соответствующих концентрациях обнаружения (%/м). Результаты этого эксперимента представлены в Таблице на фиг. 5. В эксперименте использовали три типа фотоэлектрических датчиков дыма, а именно фотоэлектрический датчик дыма - прототип; фотоэлектрический датчик дыма, в котором светоизлучающий элемент (светоизлучающий диод), применяемый в настоящее время, был прикреплен к участку 3 в виде плоского короба, снабженному отражающими элементами 32 и 33 согласно настоящему изобретению; и фотоэлектрический датчик 31 дыма согласно данному примеру.

В Таблице на фиг. 5 показано, что величина ADL (минимальная величина преобразованной величины AD), равная 108, у фотоэлектрического датчика дыма - прототипа была снижена до 13 у фотоэлектрического датчика дыма, применяемого в настоящее время, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению. Величина ADL составляла 40 у фотоэлектрического датчика 31 дыма, выполненного согласно данному примеру, что указывает на резкое снижение величины ADL по сравнению с фотоэлектрическим датчиком дыма - прототипом. Это означает, что посредством использования светоизлучающего участка 34 описанной выше конфигурации, свет, который становился шумом, был сохранен на низком уровне, а количество света могло быть увеличено. В результате у фотоэлектрического датчика дыма согласно данному примеру величина ADL могла быть существенно снижена по сравнению с фотоэлектрическим датчиком дыма - прототипом.

Кроме того, величина ADH (максимальная величина преобразованной величины AD), составлявшая 147 у фотоэлектрического датчика дыма - прототипа, была снижена до 90 у фотоэлектрического датчика дыма, применяемого в настоящее время, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению. Величина ADH составляла 160 у фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру. В результате величина сигнала может быть увеличена по сравнению с прототипом.

В результате разница (ADH-ADL) увеличилась с 39 у фотоэлектрического датчика дыма - прототипа до 77 у фотоэлектрического датчика дыма, применяемого в настоящее время, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению. У фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру разница (ADH-ADL) составляла 120. Если эту величину преобразовать, приняв величину изменения в 1%/м, то величина, равная 7,8, при применении фотоэлектрического датчика дыма - прототипа увеличится до 15,4 при применении фотоэлектрического датчика дыма, применяемого в настоящее время, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению. Эта величина составит 120 при применении фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру. В результате величина изменения существенно увеличилась по сравнению с прототипом. Кроме того, отношение S/N, составлявшее 0,37 у фотоэлектрического датчика дыма - прототипа, увеличилось до 5,93 у фотоэлектрического датчика дыма, применяемого в настоящее время, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению. Отношение S/N у фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру составляло 3,0. В результате шумовое сопротивление фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру было существенно повышено по сравнению с фотоэлектрическим датчиком дыма - прототипом.

В результате с помощью применяемого в настоящее время фотоэлектрического датчика дыма, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению, определяли присутствие дыма с более высокой чувствительностью, чем при использовании фотоэлектрического датчика дыма - прототипа; и известно, что с помощью фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру определяли присутствие дыма с существенно более высокой чувствительностью. Фотоэлектрический датчик 31 дыма согласно данному примеру в частности обладал разницей (ADH-ADL), значительно более высокой, чем применяемый в настоящее время фотоэлектрический датчик дыма, в котором использовали участок 3 в виде плоского короба согласно настоящему изобретению; и известно, что присутствие дыма определяли с высокой чувствительностью.

В результате с помощью фотоэлектрического датчика 31 дыма согласно данному примеру можно определять присутствие дыма с высокой чувствительностью.

(C) Система всасывающего типа для определения присутствия дыма

Ниже описана система всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению. Эта система всасывающего типа для определения присутствия дыма является системой, содержащей описанный выше фотоэлектрический датчик 31 дыма.

Система всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно настоящему изобретению является системой, которая задает область, подлежащую проверке, и определяет присутствие дыма в этой области быстро и с высокой точностью. Данная система всасывающего типа для определения присутствия дыма всасывает воздух из каждой области, подлежащей проверке, соответственно, и определяет присутствие дыма при всасывании воздуха.

Система 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма в основном содержит (как это показано на фиг. 6): трубу 52 для отбора проб, фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма и блок управления 54. Если система 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма специально установлена в каждой области, подлежащей проверке, то может потребоваться конфигурация, отличная от описанной выше конфигурации, но так как они все являются известными конфигурациями, то их описание здесь опущено. То же самое относится к следующим конфигурациям.

Труба 52 для отбора проб является трубой, расположенной таким образом, чтобы она была обращена к области, подлежащей проверке, для всасывания воздуха из данной области, подлежащей проверке. Трубу 52 для отбора проб располагают в соответствии с областью, подлежащей проверке. Количество областей, подлежащих проверке, может составлять одну или множество областей. Трубу 52 для отбора проб располагают в соответствии с данной областью, подлежащей проверке. Трубу 52 для отбора проб формируют из элементов-труб различных длин.

Кроме того, всасывающая труба 59 (см. фиг. 9) может быть проведена от трубы 52 для отбора проб к области, подлежащей проверке. В результате трубу 52 для отбора проб собирают по каждому соединительному каналу 58 фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма, который описан ниже, а всасывающую трубу 59 подсоединяют к всасывающему каналу 57 фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма в соответствии с требованиями, касающимися формирования трубопровода в различных областях, подлежащих проверке.

Возможны различные конфигурации данной трубы 52 для отбора проб, и одна из них является конфигурацией трубопровода L-образной формы, как это показано на фиг. 6. Труба 52 для отбора проб подсоединена к обеим сторонам соединительной трубы 60 L-образной формы и согнута L-образно, чтобы была получена L-образная конфигурация трубопровода. Блок управления 54 подсоединен к трубе 52 для отбора проб на базовом конце соединительной трубы 60. Труба 52 для отбора проб и фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма подсоединены поочередно к отдаленному концу соединительной трубы 60. Более конкретно, труба 52 для отбора проб подсоединена к каждому соединительному каналу 58 фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма таким образом, чтобы был сформирован трубопровод в соответствии с областью, подлежащей проверке. Труба 52 для отбора проб может быть удлинена в соответствии с областью, подлежащей проверке. Соединительная труба 60 или соединительные трубы с другими углами могут быть использованы на отдаленном конце соединительной трубы 60 для формирования изгибов трубы 52 для отбора проб в соответствии с областью, подлежащей проверке.

Кроме того, если область, подлежащая проверке, представляет собой большое пространство, как это показано на фиг. 8, то множество фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма (на фиг. 8 показано 5 участков 53) устанавливают посредством их подсоединения с определенными интервалами к трубе 52 для отбора проб.

Кроме того, если область, подлежащая проверке, разделена на малые пространства 62, например, занимаемые множеством установок, потребляющих энергию, представленных на фиг. 9, то всасывающую трубу 59 подсоединяют к всасывающему каналу 57 каждого из фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма, и каждую всасывающую трубу 59 проводят в каждое пространство 62.

Если область, подлежащая проверке, выполнена посредством наложения широких в поперечном направлении и малых в вертикальном направлении пространств 63 в виде множества «этажей», как это показано на фиг. 10, то фотоэлектрические участки 53 для определения присутствия дыма устанавливают таким образом, чтобы они были расположены соответственно в каждом пространстве 63. Более конкретно, каждый фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма подсоединяют посредством трубы 52 для отбора проб друг к другу, всасывающую трубу 59 подсоединяют к всасывающему каналу 57 каждого фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма, соответственно, и каждую всасывающую трубу 59 располагают в каждом пространстве 63. В каждой всасывающей трубе 59 обеспечены с определенными интервалами впуски 64 для воздуха.

Возможны различные конфигурации трубопроводов, отличные от описанных выше. Это означает, что различные конфигурации трубопроводов могут быть реализованы посредством расположения каждого из фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма в соответствии с областью, подлежащей проверке и посредством соединения этих фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма и блока управления 54 посредством трубы 52 для отбора проб в соответствующем порядке.

Фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма является устройством, с помощью которого определяют смесь дыма с воздухом при всасывании воздуха блоком управления 54 в каждой области, подлежащей проверке, через трубу 52 для отбора проб. Фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма прикреплен к трубе 52 для отбора проб таким образом, чтобы он был обращен к каждой из описанных выше областей, подлежащих проверке. Кроме того, фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма служит в качестве соединительного средства для соединения множества труб 52 для отбора проб, для формирования соответствующего трубопровода системы 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма. Каждый из фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма обеспечивают соответствующим адресом. С помощью блока управления 54 можно точно определить положение фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма посредством этого адреса. В качестве средства для назначения адреса каждого из фотоэлектрических участков 53 для определения присутствия дыма можно использовать любое из известных средств.

Фотоэлектрический участок 53 для определения присутствия дыма в основном содержит (как это показано на фиг. 7): фотоэлектрический датчик 31 дыма, всасывающий канал 57 и соединительный канал 58.

Фотоэлектрический датчик 31 дыма является устройством, описанным выше. На фиг. 2 показано только расположение данного фотоэлектрического датчика 31 дыма, а конкретная конфигурация фотоэлектрического датчика 31 дыма не показана.

Всасывающий канал 57 является каналом для непосредственного всасывания воздуха из области, подлежащей проверке. Кроме того, всасывающий канал 57 является каналом для подсоединения базового концевого участка всасывающей трубы 59, проведенной в область, подлежащую проверке. Этот всасывающий канал обеспечен на стороне впуска воздуха фотоэлектрического датчика 31 дыма.

Всасывающему каналу 57 придана цилиндрическая форма, и один из его концов открыт. Этот всасывающий канал 57 выполнен таким образом, чтобы он был открыт в направлении области, подлежащей проверке, и через него всасывают наружный воздух. Если всасывающая труба 59 вмонтирована во всасывающий канал 57, то в отверстие в отдаленном конце этой всасывающей трубы 59 всасывается воздух из окружающего пространства. Всасывающий канал 57 подсоединен к фотоэлектрическому датчику 31 дыма. В результате при всасывании воздух на стороне фотоэлектрического датчика 31 дыма, воздух из окружающего пространства вокруг всасывающего канала 57 или вокруг отверстия в отдаленном конце всасывающей трубы 59 всасывается и проходит в фотоэлектрический датчик 31 дыма.

Соединительный канал 58 является каналом, в который вводят концевой участок трубы 52 для отбора проб для создания конфигурации трубопровода системы 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма. Соединительный канал 58 обеспечен на стороне впуска воздуха фотоэлектрического датчика 31 дыма. Соединительный канал 58 может быть единственным на стороне впуска воздуха фотоэлектрического датчика 31 дыма, но может быть обеспечено два соединительных канала, расположенных с противоположных сторон. Трубу 52 для отбора проб подсоединяют к этим двум соединительным каналам 58, соответственно. Кроме того, всасывающую трубу 59 подсоединяют к всасывающему каналу 57, соответственно. В результате может быть собрана конфигурация трубопровода согласно различным областям, подлежащим проверке, как это показано на фиг. 8-10.

Блок управления 54 является устройством, с помощью которого в основном всасывают воздух из области, подлежащей проверке, и вырабатывают сигнал обнаружения. Блок управления 54 может выполнять другие функции, но в основном предназначен для выполнения двух указанных выше функций. Это означает, что блок управления 54 в основном предназначен для выполнения функции всасывающего устройства (не показано), подсоединенного к базовому концевому участку трубы 52 для отбора проб, для всасывания воздуха из области, подлежащей проверке, и для выполнения функции устройства обнаружения дыма, которое электрически соединено с фотоэлектрическим участком 53 для определения присутствия дыма, для обнаружения дыма посредством приема сигнала обнаружения. Блок управления 54 электрически подсоединен к светоприемному элементу 18 фотоэлектрического датчика 31 дыма фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма. Более конкретно, сигнальная линия (не показана) проведена отдельно от трубы 52 для отбора проб, и светоприемный элемент 18 каждого фотоэлектрического датчика 31 дыма и блок управления 54 электрически соединены. В результате блок управления 54 отслеживает состояние каждого фотоэлектрического датчика 31 дыма. С помощью блока управления 54 можно регулировать чувствительность посредством изменения пороговой величины в соответствии с сигналом обнаружения.

Кроме того, участки, отличные от описанной выше конфигурации, особенно не ограничены. Конфигурации, которые могут быть введены в фотоэлектрический датчик дыма согласно настоящему изобретению (периферические конфигурации обычных фотоэлектрических датчиков дыма), могут быть все применены в настоящем изобретении.

Система 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма, выполненная согласно приведенному выше описанию, действует следующим образом.

Вводят в действие блок управления 54, и воздух из области, подлежащей проверке, всасывается из всасывающего канала 57 по трубе 52 для отбора проб. Если всасывающая труба 59 подсоединена к всасывающему каналу 57, то воздух из внутреннего пространства щита распределения энергии или подобной установки всасывается в отдаленный конец всасывающей трубы 59. Всасываемый воздух поступает в фотоэлектрический датчик 31 дыма.

В фотоэлектрическом датчике 31 дыма, если дым проникает снаружи и достигает зоны вблизи области AR обнаружения, то свет проверки от светоизлучающего участка 34 сталкивается с дымом и рассеивается, и рассеянный свет попадает в светоприемный элемент 9, и светоприемный элемент 9 обнаруживает дым. В это время, так как отраженный свет также рассеивается в области, окружающей область AR обнаружения, то рассеянный свет также образуется в этой области, и увеличивается количество рассеянного света в корпусе 3.

В результате попадание отраженного света в светоприемный элемент 9, который становится шумом, может быть существенно уменьшено, и в то же самое время количество света, рассеянного дымом, может увеличиться. Таким образом, с помощью светоприемного элемента 9 можно определять присутствие дыма с более высокой точностью.

Если пороговая величина фотоэлектрического датчика 31 дыма повышается таким образом, что понижается чувствительность, то присутствие дыма определяют при большем количестве дыма, образующегося в результате горения.

При определении фотоэлектрическим датчиком присутствия 31 дыма сигнал обнаружения передается в блок управления 54. Так как блок управления 54 знает положение фотоэлектрического участка 53 для определения присутствия дыма, которым определено присутствие дыма благодаря адресу, при приеме сигнала обнаружения, то блок управления 54 определяет возникновение пожара и место нахождения огня. И блок управления 54 показывает на дисплее или передает информацию о возникновении пожара и месте нахождения огня, когда это необходимо.

В результате с помощью фотоэлектрического датчика 31 дыма с высокой чувствительностью согласно ситуации в области, подлежащей проверке, может быть обнаружен пожар на ранней стадии посредством обнаружения дыма непосредственно в области, подлежащей проверке.

С помощью системы для определения присутствия дыма, в которой используют трубу-прототип для отбора проб, если количество отверстий для отбора проб увеличено, то увеличивается время от момента начала образования дыма до момента обнаружения дыма, так как дым разбавляется. Кроме того, если длина трубы для отбора проб большая, то увеличивается время, за которое дым доходит до датчика дыма, и время обнаружения дыма увеличивается. Например, если установлено, что сигнал тревоги издается при чувствительности, установленной на 0,2%/м, и если обеспечено 30 отверстий для отбора проб в примерной системе для определения присутствия дыма, то присутствие дыма не будет определено и сигнал тревоги не будет издан даже при самом близком месте расположения датчика дыма до тех пор, пока дым с концентрацией 0,75%/м не будет всасываться через 6 отверстий. В конечном участке, наиболее отдаленном от датчика дыма, количество отверстий, требующихся для определения присутствия дыма, и время, через которое может быть издан сигнал тревоги, дополнительно увеличивается. Особенно в случае, если полная длина трубопровода составляет 45 м, то требуется 8 отверстий для издания сигнала тревоги, и требуется чрезмерно продолжительный период времени, составляющий 1 минуту и 20 секунд, для определения присутствия дыма.

С другой стороны, с помощью системы 51 всасывающего типа для определения присутствия дыма согласно данному варианту осуществления, так как отверстия для отбора проб в трубе для отбора проб заменены фотоэлектрическим датчиком 31 дыма, становится возможным непосредственное определение присутствия дыма соседним фотоэлектрическим датчиком 31 дыма в месте, где образуется дым. Таким образом, не возникают проблема разбавления дыма, вызванная увеличением количества отверстий для отбора проб, или проблема задержки времени обнаружения, вызванная увеличением длины трубы для отбора проб. Однако при увеличении длины трубы для отбора проб не возникает проблема задержки времени обнаружения. Кроме того, так как каждый из фотоэлектрических датчиков 31 дыма имеет собственный адрес, то место образования дыма может быть легко определено.

Это означает, что дым может быть обнаружен быстро и с высокой точностью, и место возникновения пожара может быть определено.

Кроме того, если область, подлежащая проверке, представляет собой, например, промышленное предприятие или подобное помещение, в котором некоторое количество дыма может образовываться при обычной работе, соответствующее обнаружение дыма согласно ситуации в области, подлежащей проверке, становится возможным посредством повышения описанной выше пороговой величины таким образом, чтобы была понижена чувствительность фотоэлектрического датчика 31 дыма.

В результате дым может быть обнаружен быстро и с высокой точностью, и место возникновения пожара может быть определено при сохранении малых размеров обычного фотоэлектрического датчика дыма.

(D) Вариант осуществления

В описанном выше варианте осуществления обеспечены отражающие поверхности 32a и 33a V-образной формы посредством использования отражающих элементов 32 и 33, но, как показано на фиг. 11, может быть обеспечена одна отражающая поверхность 47a посредством использования одного большого отражающего элемента 47. В результате свет проверки отражается отражающей поверхностью 47a, и он облучает поверхность 3d боковой стенки и отражается этой поверхностью 3d боковой стенки. При этом вторичный отраженный свет существенно ослабляется. Таким образом, свет обнаружения от светоизлучающего участка может отражаться в направлении, не направленном к светоприемному участку. В этом случае также могут наблюдаться действия и эффекты, подобные тем, которые имели место в описанном выше варианте осуществления.

Кроме того, как показано на фиг. 12, изогнутая отражающая поверхность 48a может быть обеспечена посредством использования отражающего элемента 48. Кроме того, отражающая поверхность 48a может быть сформирована таким образом, чтобы отраженный свет собирался в области AR обнаружения и ее периферии подобно вогнутому зеркалу зеркального телескопа. Посредством этой отражающей поверхности 48a свет обнаружения от светоизлучающего участка может отражаться в направлении собирания в области обнаружения. Это означает, что отражающая поверхность 48a может быть выполнена криволинейной таким образом, чтобы свет проверки и отраженный свет собирались в области AR обнаружения и на ее периферии и чтобы можно было образовывать большее количество света, рассеянного дымом, входящим в корпус 3a. В этом случае отражающая поверхность 48a может быть сформирована в виде зеркальной поверхности. Посредством формирования отражающей поверхности 48a в виде зеркальной поверхности большее количество отраженного света можно собирать в области AR обнаружения и на ее периферии.

Посредством этих конфигураций дым может быть обнаружен с более высокой точностью.

1. Светоизлучающий участок, который собирает свет проверки в области обнаружения, содержащий:
- светоизлучающий элемент, выдающий свет проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируется;
- отражающий участок, обеспеченный на стороне области обнаружения светоизлучающего элемента и собирающий свет проверки от светоизлучающего элемента к области обнаружения, причем отражающий участок сформирован из цилиндрического элемента, внутренняя боковая лицевая поверхность которого является отражающей поверхностью, при этом эта отражающая поверхность имеет коническую форму, расширяющуюся в направлении излучения света проверки;
- диафрагму, обеспеченную на стороне области обнаружения отражающего участка и пропускающую свет проверки, идущий к области обнаружения, и для удаления света, рассеянного к областям, отличающимся от области обнаружения, причем диафрагма снабжена конической отражающей поверхностью, расширяющейся в направлении, противоположном упомянутому отражающему участку, угол наклона этой конической отражающей поверхности установлен таким образом, чтобы свет проверки, собираемый и направляемый к области обнаружения с помощью упомянутого отражающего участка, передавался в том виде, в котором он был сформирован, а свет, рассеянный и направленный к областям, отличающимся от области обнаружения, отражался в отражающем участке; и
- светоэкранирующий участок, обеспеченный на стороне области обнаружения диафрагмы и экранирующий свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения; причем
- светоизлучающий элемент снабжен источником света, выдающим свет проверки высокой яркости, и параболическим отражающим зеркалом, изогнутая поверхность которого установлена таким образом, чтобы свет от источника света отражался и становился светом проверки, направленным к области обнаружения; и
- изогнутая поверхность параболического отражающего зеркала установлена таким образом, чтобы отражать свет проверки, в целом, в круглой форме и чтобы отражать свет в тороидальной форме, в котором центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой.

2. Светоизлучающий участок по п.1, в котором диафрагма позволяет свету проверки, не отраженному отражающим участком в свете проверки, испущенном от параболического отражающего зеркала, проходить через нее и непосредственно облучать область обнаружения.

3. Светоизлучающий участок по п.1, в котором
- отражающий участок имеет коническую отражающую поверхность, расширяющуюся к стороне области обнаружения; и
- угол наклона отражающей поверхности выполнен таким, при котором свет проверки, имеющий участок тороидальной формы высокой яркости, собран в области обнаружения.

4. Фотоэлектрический датчик дыма, который обнаруживает дым, входящий в корпус, посредством света, содержащий:
- светоизлучающий участок, обеспеченный обращенным к области обнаружения в корпусе и излучающий свет проверки в область обнаружения;
- светоприемный элемент, обеспеченный в положении, смещенном от оптического пути света проверки светоизлучающего участка, обращенного к области обнаружения, и принимающий рассеянный свет, который представляет собой свет проверки, столкнувшийся с дымом, и чтобы обнаруживать дым; и
- отражающий элемент, обеспеченный в корпусе и отклоняющий и отражающий свет проверки, испущенный из светоизлучающего участка таким образом, чтобы он не входил в светоприемный элемент, причем
- светоизлучающий участок снабжен светоизлучающим элементом, выдающим свет проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируется; отражающим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения светоизлучающего элемента и собирающим свет проверки от светоизлучающего элемента к области обнаружения, причем отражающий участок сформирован из цилиндрического элемента, внутренняя боковая лицевая поверхность которого является отражающей поверхностью, при этом эта отражающая поверхность имеет коническую форму, расширяющуюся в направлении излучения света проверки; диафрагмой, обеспеченной на стороне области обнаружения отражающего участка и пропускающей свет проверки, идущий к области обнаружения, и для удаления света, рассеянного к областям, отличающимся от области обнаружения, причем диафрагма снабжена конической отражающей поверхностью, расширяющейся в направлении, противоположном упомянутому отражающему участку, угол наклона этой конической отражающей поверхности установлен таким образом, чтобы свет проверки, собираемый и направляемый к области обнаружения с помощью упомянутого отражающего участка, передавался в том виде, в котором он был сформирован, а свет, рассеянный и направленный к областям, отличающимся от области обнаружения, отражался в отражающем участке; и светоэкранирующим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения диафрагмы и экранирующим свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения;
- светоизлучающий элемент снабжен источником света, выдающим свет проверки высокой яркости, и параболическим отражающим зеркалом, изогнутая поверхность которого установлена таким образом, чтобы свет от источника света отражался и становился светом проверки, направленным к области обнаружения; и
- изогнутая поверхность параболического отражающего зеркала установлена таким образом, чтобы отражать свет проверки, в целом, в круглой форме и отражать свет в тороидальной форме, в котором центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой.

5. Фотоэлектрический датчик дыма по п.4, в котором отражающий элемент обеспечен в положении, противоположном светоизлучающему участку и светоприемному элементу, между которыми находится область обнаружения, и отражает свет проверки от светоизлучающего участка в направлении, не направленном к светоприемному элементу.

6. Фотоэлектрический датчик дыма по п.4, в котором отражающий элемент обеспечен в положении, противоположном светоизлучающему участку и светоприемному элементу, между которыми находится область обнаружения, и отражает свет проверки от светоизлучающего участка в направлении собирания в области обнаружения.

7. Система всасывающего типа для определения присутствия дыма, содержащая:
- трубопровод, который расположен обращенным к одной или множеству областей, подлежащих проверке, и всасывает воздух в каждой из областей, подлежащих проверке;
- фотоэлектрический участок для определения присутствия дыма, который прикреплен к трубопроводу в состоянии, обращенном к каждой из областей, подлежащих проверке, и обнаруживает дым, смешанный с воздухом, при всасывании воздуха в каждой из областей, подлежащих проверке; и
- блок управления, который подсоединен к базовому концевому участку трубопровода и всасывает воздух в области, подлежащей проверке, и электрически соединен с фотоэлектрическим участком для определения присутствия дыма таким образом, чтобы принимать и вырабатывать сигнал обнаружения, причем:
- фотоэлектрический участок для определения присутствия дыма снабжен фотоэлектрическим датчиком дыма, который определяет присутствие дыма во всасываемом воздухе; всасывающим каналом, обеспеченным на стороне впуска воздуха фотоэлектрического датчика дыма, непосредственно всасывающим воздух в области, подлежащей проверке, и соединенным с базовым концевым участком всасывающей трубы, продолжающейся в область, подлежащую проверке; и соединительным каналом, обеспеченным на стороне выпуска воздуха фотоэлектрического датчика дыма и соединенным с концевым участком трубопровода;
- фотоэлектрический датчик дыма снабжен: светоизлучающим участком, обеспеченным обращенным к области обнаружения в корпусе и излучающим свет проверки в область обнаружения; светоприемным элементом, обеспеченным в положении, смещенном от оптического пути света проверки светоизлучающего участка, обращенного к области обнаружения, и принимающим рассеянный свет, который был светом проверки, столкнувшимся с дымом и рассеявшимся, и чтобы обнаруживать дым; и отражающим элементом, обеспеченным в корпусе и отклоняющим и отражающим свет проверки, испущенный из светоизлучающего участка таким образом, чтобы он не входил в светоприемный элемент;
- светоизлучающий участок снабжен: светоизлучающим элементом, выдающим свет проверки высокой яркости, распределение яркости которого регулируется; отражающим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения светоизлучающего элемента и собирающим свет проверки от светоизлучающего элемента к области обнаружения, причем отражающий участок сформирован из цилиндрического элемента, внутренняя боковая лицевая поверхность которого является отражающей поверхностью, при этом эта отражающая поверхность имеет коническую форму, расширяющуюся в направлении излучения света проверки; диафрагмой, обеспеченной на стороне области обнаружения отражающего участка и пропускающей свет проверки, идущий к области обнаружения, и для удаления света, рассеянного к областям, отличающимся от области обнаружения, причем диафрагма снабжена конической отражающей поверхностью, расширяющейся в направлении, противоположном упомянутому отражающему участку, угол наклона этой конической отражающей поверхности установлен таким образом, чтобы свет проверки, собираемый и направляемый к области обнаружения с помощью упомянутого отражающего участка, передавался в том виде, в котором он был сформирован, а свет, рассеянный и направленный к областям, отличающимся от области обнаружения, отражался в отражающем участке; и светоэкранирующим участком, обеспеченным на стороне области обнаружения диафрагмы и экранирующим свет, рассеянный к областям, отличающимся от области обнаружения;
- светоизлучающий элемент снабжен источником света, выдающим свет проверки высокой яркости, и параболическим отражающим зеркалом, изогнутая поверхность которого установлена таким образом, чтобы свет от источника света отражался и становился светом проверки, направленным к области обнаружения; и
- изогнутая поверхность параболического отражающего зеркала установлена таким образом, чтобы отражать свет проверки, в целом, в круглой форме и отражать свет в тороидальной форме, в котором центр окружности является относительно темным, а периферия - яркой.

8. Система всасывающего типа для определения присутствия дыма по п.7, в которой:
- два соединительных канала фотоэлектрического участка для определения присутствия дыма обеспечены с противоположных сторон; и
- трубопровод подсоединен к каждому из соединительных каналов, и всасывающая труба подсоединена к всасывающему каналу, соответственно, таким образом, чтобы была собрана конфигурация трубопровода в соответствии с различными областями, подлежащими проверке.

9. Система всасывающего типа для определения присутствия дыма по п.7, в которой блок управления определяет место возникновения пожара по информации о расположении фотоэлектрического участка для определения присутствия дыма, который является источником передачи принятого сигнала обнаружения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к стендам и камерам для исследования и контроля дымовых пожарных извещателей, и может быть использовано для определения уровня задымленности среды и точного определения порога срабатывания дымовых пожарных извещателей.

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации. .

Изобретение относится к автоматической сигнализации, способам обнаружения наличия взвешенных частиц дыма в окружающей среде. .

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации и может быть использовано в автоматических системах контроля и управления в шахтах, опасных по взрывам газа и пыли.
Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации. .

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения.
Изобретение относится к способу обнаружения взрыва метана и угольной пыли на начальной стадии воспламенения метана и угольной пыли на предприятиях горной, нефтегазовой промышленности. Технический результат заключается в повышении помехозащищённости от внешних оптических помех. Способ включает в себя измерение излучения в спектральном участке теплового излучения продуктов горения (углекислого газа), при этом излучение выделенного спектрального участка дополнительно разделяется на два канала, в одном канале излучение проходит через кювету с углекислым газом и регистрируется фотоприемником, а в другом канале излучение проходит через нейтральный ослабитель, который выравнивает мощность излучения в данном канале перед регистрацией вторым фотоприемником с мощностью излучения, посылаемого на первый фотоприемник при отсутствии углекислого газа между тепловым излучением абсолютно черного тела и фотоприемниками, а о возникновении пламени судят по превышению сигнала в канале с нейтральным ослабителем по сравнению с сигналом в канале с кюветой.
Наверх