СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ДЫМА ВСАСЫВАЮЩЕГО ТИПА Российский патент 2016 года по МПК G01N1/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе обнаружения дыма всасывающего типа, которая всасывает воздух в контролируемой области и при всасывании воздуха обнаруживает дым.

Уровень техники

Система обнаружения дыма всасывающего типа - это система, которая всасывает воздух в контролируемой области по трубке, проложенной в контролируемую область, и обнаруживает подмешанный к воздуху дым. К примерам систем обнаружения дыма всасывающего типа относится устройство, описанное в Патентном источнике 1. Эта система по Патентному источнику 1 описана ниже.

В такой системе предусмотрена трубка для отбора проб воздуха, имеющая множество просверленных отверстий для всасывания воздуха и проложенная в форме сети, устройство для всасывания воздуха, соединенное с этой трубкой для отбора проб воздуха и всасывающее воздух в эту трубку для отбора проб, множество датчиков дыма, распределенных внутри трубки для отбора проб воздуха, и устройство отображения для приема сигнала обнаружения от любого из датчиков дыма и отображения результата.

Патентный источник 1: Опубликованная заявка на патент Японии №09-147255.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В вышеописанной известной системе обнаружения дыма всасывающего типа воздух в широком диапазоне всасывается в трубку для отбора проб воздуха, что позволяет с помощью датчика дыма определить наличие дыма, подмешанного к воздуху, однако, если контролируемая область сегментирована и т.п., оптимальный отбор проб становится затруднительным.

Например, если имеется большое число небольших контролируемых областей, даже если будет обнаружен дым, место его появления и точку возникновения возгорания идентифицировать нелегко.

Если расстояние между всасывающим отверстием трубки для отбора проб воздуха и датчиком дыма велико, дым разбавляется и обнаружение дыма с высокой точностью затрудняется.

Если имеется большая разница в расстояниях между каждым из множества всасывающих отверстий трубки для отбора проб воздуха и датчиком дыма, степень разбавления дыма будет разной и характеристики обнаружения будут разными.

Если контролируемая область велика и расстояние между всасывающим отверстием трубки для отбора проб воздуха и датчиком дыма велико, обнаружение дыма потребует некоторого времени и раннее обнаружение возгорания становится затруднительным.

Кроме того, в случае особых контролируемых областей, где количество дыма, генерируемого при возгорании, невелико, обнаружение дыма с высокой точностью затруднено.

Настоящее изобретение выполнено ввиду вышеуказанных обстоятельств и предлагает систему обнаружения дыма всасывающего типа, которая способна обнаружить дым и идентифицировать точку возникновения возгорания быстро и с высокой точностью.

Средства решения проблемы

Технический результат, достигаемый при использовании предложенного изобретения, заключается в увеличении точности обнаружения дыма/возгорания за счет прикрепления датчика дыма непосредственно к трубопроводу, всасывающему воздух. Для этого предложена система обнаружения дыма по настоящему изобретению, содержащая трубки, которые всасывают воздух в каждой контролируемой области, фотоэлектрический датчик дыма, который обнаруживает дым, подмешанный к воздуху, когда всасывается воздух в каждой контролируемой области, и управляющее устройство, которое всасывает воздух в контролируемой области и электрически соединено с фотоэлектрическим датчиком дыма для приема и обработки сигнала обнаружения. Фотоэлектрический датчик дыма содержит элемент обнаружения дыма, который обнаруживает дым в засосанном воздухе, всасывающее отверстие, расположенное на входной стороне элемента обнаружения дыма, непосредственно всасывающее воздух в контролируемой области и оснащенное базовым концевым участком всасывающей трубки, проходящей в контролируемую область, и монтажный порт, расположенный на выходной стороне элемента обнаружения дыма и оснащенный концевым участком трубки.

Эффект изобретения

Согласно настоящему изобретению, дым можно обнаруживать быстро и с высокой точностью. Кроме того, поскольку можно быстро идентифицировать точку возникновения возгорания, можно быстро принять меры реагирования.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схема конфигурации, иллюстрирующая систему обнаружения дыма всасывающего типа по первому варианту изобретения.

Фиг. 2 - сечение, иллюстрирующее фотоэлектрический датчик дыма по первому варианту изобретения.

Фиг. 3 - схема конфигурации, иллюстрирующая пример конфигурации трубки в системе обнаружения дыма всасывающего типа по изобретению.

Фиг. 4 - схема конфигурации, иллюстрирующая пример конфигурации трубки в системе обнаружения дыма всасывающего типа по изобретению.

Фиг. 5 - схема конфигурации, иллюстрирующая пример конфигурации трубки в системе обнаружения дыма всасывающего типа по изобретению.

Фиг. 6 - вид сбоку, иллюстрирующий элемент обнаружения дыма по первому варианту изобретения.

Фиг. 7 - вид сверху в сечении элемента обнаружения дыма по фиг. 6.

Фиг. 8 - вид сбоку в сечении, иллюстрирующий элемент обнаружения дыма по второму варианту изобретения.

Фиг. 9 - график, иллюстрирующий характеристики источника света светоизлучающего элемента фотоэлектрического датчика дыма по предшествующему уровню техники.

Фиг. 10 - график, иллюстрирующий характеристики источника света фотоэлектрического датчика дыма по второму варианту настоящего изобретения.

Фиг. 11 - вид сверху в сечении фотоэлектрического датчика дыма по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 12 - вид сверху в сечении фотоэлектрического датчика дыма по второму варианту настоящего изобретения.

Позиции на чертежах

1 - система обнаружения дыма всасывающего типа

2 - трубка для отбора проб

3 - фотоэлектрический датчик дыма

4 - управляющее устройство

6 - элемент обнаружения дыма

7 - всасывающее отверстие

8 - монтажный порт

9 - всасывающая трубка

10 - соединительная трубка

12 - пространство

13 - пространство

14 - впускное отверстие для воздуха

16 - корпус

16а - внутренняя стенка стороны области обнаружения

17 - светоизлучающий элемент

18 - светоприемный элемент

19, 20 - отражающий элемент

19а, 20а - отражающая поверхность

21 - гнездо для установки светоизлучающего элемента

22 - участок оптического окна

23 - гнездо для установки светоприемного элемента

23а - выступающий участок

24 - объектив

25 - экранирующая пластина

27, 28 - деталь лабиринта

27а - выступающий участок

31 - светоизлучающий элемент

32 - светоприемный элемент

33 - экранирующая пластина

34 - линза

35 - участок для установки светоприемного элемента

35а - наклонный элемент

35b - наклонная поверхность

37 - отражающий элемент

37а - отражающая поверхность

38 - отражающий элемент

38а - отражающая поверхность

Осуществление изобретения

(А) Первый вариант

Далее следует описание первого варианта настоящего изобретения. Система обнаружения дыма всасывающего типа по настоящему изобретению является системой, которая определяет контролируемую область и быстро и точно обнаруживает наличие дыма в этой области. Такая система обнаружения дыма всасывающего типа всасывает воздух в каждой контролируемой области, соответственно, и обнаруживает дым во время всасывания воздуха.

Система 1 обнаружения дыма всасывающего типа в основном содержит, как показано на фиг. 1, трубку 2 отбора проб воздуха, фотоэлектрический датчик 3 дыма, и управляющее устройство 4. Если система 1 обнаружения дыма всасывающего типа конкретно установлена в каждой контролируемой области, может потребоваться конфигурация, отличающаяся от описываемой, но поскольку все такие конфигурации известны, их описание опускается. То же относится и к нижеследующему.

Трубка 2 для отбора проб обращена к контролируемой области для всасывания воздуха из этой контролируемой области. Трубка 2 для отбора проб расположена в соответствии с контролируемой областью. Число контролируемых областей может быть одна или множество. Трубка 2 для отбора проб прокладывается в соответствии с этими контролируемыми областями. Трубка 2 для отбора проб сформирована из трубчатого элемента, имеющего множество отрезков.

Кроме того, от трубки 2 для отбора проб в контролируемую область может отходить всасывающая трубка 9 (см. фиг. 4). В результате, трубка 2 для отбора проб установлена на каждом монтажном порте 8 фотоэлектрического датчика 3 дыма, который будет описан ниже, а всасывающая трубка 9 подсоединена к всасывающему отверстию 7 фотоэлектрического датчика 3 дыма, как будет описано ниже, что позволяет создать подходящую конфигурацию трубопровода в соответствии с различными контролируемыми областями.

Существуют различные конфигурации такой трубки 2 для отбора проб, и одной из них является L-образная конфигурация, показанная на фиг. 1. Трубка 2 для отбора проб соединена с обоими концами L-образной соединительной трубы 10 и образует L-образную форму так, чтобы получить L-образную конфигурацию трубопровода. Управляющее устройство 4 соединено с трубкой 2 для отбора проб на стороне базового конца соединительной трубы 10. С дистальным концом соединительной трубы 10 поочередно соединены трубка 2 для отбора проб и фотоэлектрический датчик 3 дыма. Более конкретно, к каждому монтажному порту 8 фотоэлектрического датчика 3 дыма подсоединена трубка 2 для отбора проб так, чтобы создать конфигурацию трубопровода в соответствии с контролируемой областью. На стороне дистального конца соединительной трубки 10 можно использовать соединительную трубку 10 или соединительные трубки, имеющие другие углы, чтобы проложить трубку 2 для отбора проб в соответствии с контролируемой областью.

Кроме того, если контролируемая область является большим пространством, как показано на фиг. 3, через определенные интервалы устанавливают множество (5 единиц на фиг. 3) фотоэлектрических датчиков 3 дыма, соединенных трубкой 2 для отбора проб.

Кроме того, если контролируемая область разделена на небольшие пространства 12, например, множество энергопринимающих средств, как показано на фиг. 4, с всасывающим отверстием 7 каждого фотоэлектрического датчика 3 дыма соединяют всасывающую трубку 9, и каждая всасывающая трубка 9 входит в каждое из пространств 12.

Если контролируемая область имеет конфигурацию в виде стека прилегающих по высоте и ширине множества небольших пространств 13, как показано на фиг. 5, фотоэлектрический датчик 3 дыма устанавливают в каждом пространстве 13. Более конкретно, все фотоэлектрические датчики 3 дыма соединены друг с другом трубкой 2 для отбора проб, с всасывающим отверстием 7 каждого фотоэлектрического датчика 3 дыма соединена всасывающая трубка 9, и каждая всасывающая трубка 9 расположена в каждом пространстве 13. В каждой всасывающей трубке 9 с определенными интервалами выполнены впускные отверстия 14 для воздуха.

Помимо вышеизложенного возможны разнообразные конфигурации трубок. Т.е. можно реализовать различные конфигурации трубок, размещая каждый фотоэлектрический датчик 3 дыма в соответствии с контролируемой областью и соединяя эти фотоэлектрические датчики 3 дыма и управляющее устройство 4 трубками 2 для отбора проб, как это необходимо.

Фотоэлектрический датчик 3 дыма является устройством, которое обнаруживает подмешивание дыма к воздуху, когда управляющее устройство 4 всасывает воздух из каждой контролируемой области через трубку 2 для отбора проб. Фотоэлектрический датчик 3 дыма прикреплен к трубке 2 для отбора проб и обращен к каждой вышеописанной контролируемой области. Кроме того, фотоэлектрический датчик 3 дыма выполняет функцию соединительного средства для соединения множества трубок 2 для отбора проб, образующих трубопровод системы 1 обнаружения дыма всасывающего типа, так, как это необходимо. Каждому из этих фотоэлектрических датчиков 3 дыма присваивается адрес. По этому адресу управляющее устройство 4 может точно определить положение каждого фотоэлектрического датчика 3 дыма. В качестве средства задания адреса каждому из фотоэлектрических датчиков 3 дыма можно использовать любое из известных средств.

Фотоэлектрический датчик 3 дыма в основном содержит, как показано на фиг. 3, элемент 6 обнаружения дыма, всасывающее отверстие 7 и монтажный порт 8.

Элемент 6 обнаружения дыма является устройством для обнаружения дыма во всасываемом воздухе.

Всасывающее отверстие 7 предназначено для непосредственного всасывания воздуха из контролируемой области. Кроме того, всасывающее отверстие 7 является отверстием для крепления базового конца всасывающей трубки 9, проходящей в контролируемую область. Всасывающее отверстие расположено на входной стороне элемента 6 обнаружения дыма.

Всасывающее отверстие 7 является цилиндрическим, и один из его концов открыт.Это всасывающее отверстие 7 выполнено так, чтобы открываться в сторону контролируемой области и всасывать окружающий воздух. Если во всасывающем отверстии 7 установлена всасывающая трубка 9, всасывается воздух, находящийся вокруг дистального конца всасывающей трубки 9. Всасывающее отверстие 7 соединено с элементом 6 обнаружения дыма. В результате, когда воздух всасывается со стороны элемента 6 обнаружения дыма, воздух вокруг всасывающего отверстия 7 или вокруг дистального концевого отверстия всасывающей трубки 9 всасывается и течет в элемент 6 обнаружения дыма.

Монтажный порт 8 является отверстием, которое вставляется в концевой участок трубки 2 для отбора проб так, чтобы создать трубопроводную конфигурацию системы 1 обнаружения дыма всасывающего типа. Монтажный порт 8 находится на выпускной стороне элемента 6 обнаружения дыма. На выпускной стороне элемента 6 обнаружения дыма может быть один монтажный порт 8, но в показанном варианте имеются два монтажных порта, расположенных напротив друг друга. К этим двум монтажным портам 8 подходящим способом крепится трубка 2 для отбора проб. Кроме того, всасывающая трубка 9 соединяется с всасывающим отверстием 7 подходящим способом. В результате можно собрать трубопроводную конфигурацию в соответствии с различными контролируемыми областями, как показано на фиг. 3-5.

Управляющее устройство 4 является устройством, которое в основном всасывает воздух из контролируемых областей и обрабатывает сигнал обнаружения. Управляющее устройство 4 может выполнять и другие функции, но предназначено главным образом для выполнения двух вышеописанных функций. Т.е. управляющее устройство 4 в основном играет роль всасывающего устройства (не показано), которое соединено с участком базового конца трубки 2 для отбора проб и всасывает воздух из контролируемого участка, и устройства обнаружения дыма, которое электрически соединено с фотоэлектрическим датчиком 3 дыма и обнаруживает наличие дыма путем приема сигнала обнаружения. Управляющее устройство 4 электрически соединено со светоприемным элементом 18 элемента 6 обнаружения дыма. Более конкретно, сигнальная линия (не показана) проходит отдельно от трубки 2 для отбора проб, и светоприемный элемент 18 каждого элемента 6 обнаружения дыма и управляющее устройство 4 электрически соединены. В результате, управляющему устройству 4 известно положение каждого элемента 6 обнаружения дыма.

Элемент 6 обнаружения дыма является устройством, которое обнаруживает дым, сопровождающий возникновение возгорания.

Элемент 6 обнаружения дыма выполнен с возможностью контролировать специальные устройства, повышая чувствительность к дыму. Более конкретно, элемент 6 обнаружения дыма можно устанавливать не только в обычных жилых домах и местах, в которых собираются люди, таких как общественные здания, но и в специальных установках, например в установках по производству полупроводников, станках, электрических распределительных щитах, промышленных контроллерах и т.п.на предприятиях. В частности, элемент 6 обнаружения дыма выполнен с возможностью контролировать устройства, которые при возгорании не генерируют или почти не генерируют дым.

Элемент 6 обнаружения дыма обнаруживает дым, текущий в корпус датчика 3 дыма с помощью света. Поскольку фотоэлектрический датчик 3 дыма расположен в контролируемой области и к нему подсоединена трубка 2 для отбора проб, его размер должен быть небольшим. Поэтому элемент 6 обнаружения дыма имеет небольшие размеры. Более конкретно, элемент 6 обнаружения дыма в основном содержит корпус 16, светоизлучающий элемент 17, светоприемный элемент 18 и отражающие элементы 19 и 20, как показано на фиг. 6 и 7.

Корпус 16 является элементом, который позволяет воздуху, к которому подмешан дым, течь внутрь. Корпус 16снабжен расположенными внутри него светоизлучающим элементом 17, светоприемным элементом 18 и отражающим элементом 19. В верхней части корпуса 16 имеется вентиляционное отверстие 16е, сообщающееся с всасывающим отверстием 7. Кроме того, в нижней части корпуса 16 имеется вентиляционное отверстие 16f, сообщающееся с монтажным портом 8.

Светоизлучающий элемент 17 является элементом, излучающим контрольный свет в область AR обнаружения дыма. Светоизлучающий элемент 17 обращен к области AR обнаружения дыма в корпусе 16. Светоизлучающий элемент 17 расположен в верхней части (сверху слева на фиг. 6) внутреннего пространства корпуса 16 в гнезде 21. Светоизлучающий элемент 17 расположен в гнезде 21 так, что контрольный свет излучается от светоизлучающего элемента 17 только вперед. Участок 22 оптического окна расположен перед гнездом 21 для светоизлучающего элемента.

Светоприемный элемент 18 - это элемент, который обнаруживает дым, принимая свет, рассеиваемый, когда контрольный свет от светоизлучающего элемента 17 попадает на дым. Светоприемный элемент 18 находится в положении, смещенном от оптического пути контрольного света от светоизлучающего элемента 17, и обращен к области AR обнаружения дыма. Более конкретно, светоприемный элемент 18 находится в нижнем левом положении во внутреннем пространстве корпуса 16 и установлен в гнезде 23 для светоприемного элемента. В нижней части гнезда 23 находится светоприемный элемент 18, а над ним закреплен объектив 24. На открытой части гнезда 23 для светоприемного элемента имеется выступающий участок 23а, препятствующий попаданию рассеянного света на светоприемный элемент 18.

Светоприемный элемент 18 принимает свет, рассеянный, когда контрольный свет попадает на дым, и обнаруживает дым. Более конкретно, оптическая ось светоизлучающего элемента 17 и оптическая ось светоприемного элемента 18 расположены так, чтобы пересекаться под углом, по существу, 120°, и область, расположенная рядом с местом пересечения, является областью AR обнаружения света. В результате, если в области AR обнаружения дыма имеется дым, контрольный свет от светоизлучающего элемента 17 рассеивается дымом, и рассеянный свет попадает на светоприемный элемент 18, в результате чего обнаруживается присутствие дыма.

Светоприемный элемент 18 обнаруживает дым за счет падения на него рассеянного света, но более конкретно, когда количество падающего на него рассеянного света превышает пороговую величину, на управляющее устройство 4 передается контрольный сигнал, уведомляющий о наличии дыма. Светоприемный элемент 18 позволяет регулировать пороговую величину с помощью управляющего устройства 4. В результате светоприемный элемент 18 можно настраивать в диапазоне от обычной пороговой величины для обнаружения дыма с высокой точностью до повышенной пороговой величины и пониженной точности для обнаружения дыма с низкой точностью. Такая функция регулировки может быть заложена в управляющее устройство 4. Более конкретно, пороговая величина задается в управляющем устройстве 4 и, если количество падающего на светоприемный элемент 18 рассеянного света изменяется, на управляющее устройство 4 передается контрольный сигнал, независимо от количества падающего света. Затем управляющее устройство 4 обнаруживает генерирование дыма, выделяя сигнал обнаружения от светоприемного элемента 18 по пороговой величине. Затем эта пороговая величина становится регулируемой.

Экранирующая пластина 25 расположена между светоизлучающим элементом 17 и светоприемным элементом 18 (слева от области AR обнаружения дыма), и эта экранирующая пластина 25 предотвращает попадание контрольного света непосредственно на светоприемный элемент 18 без рассеяния.

Справа от гнезда 23 для светоприемного элемента 18 расположены две лабиринтные детали 27 и 28. Лабиринтная деталь 27 сформирована с наклоном в направлении вверх и вправо так, чтобы направлять поток воздуха снизу по своей нижней стороне в направлении вверх и вправо. Кроме того, концевой участок в верхнем направлении лабиринтной детали 27 отогнут в направлении вверх влево. Лабиринтная деталь 28 сформирована с наклоном в направлении вверх влево и находится сверху слева относительно лабиринтной детали 27. Эти лабиринтные детали 27, 2 8 предотвращают попадание окружающего света.

Отражающие элементы 19, 20 являются элементами, которые отклоняют и отражают контрольный свет, излучаемый светоизлучающим элементом 17, чтобы он не попал на светоприемный элемент 18. Отражающие элементы 19 и 20 расположены на внутренней стенке 16а на стороне области обнаружения корпуса 16 в положениях напротив светоизлучающего элемента 17, охватывая область AR обнаружения (см. фиг. 6). Отражающие элементы 19, 20, как показано на фиг. 6, проходят по всей области в вертикальном направлении на внутренней стенке 16а на стороне области обнаружения. Кроме того, отражающие элементы 19 и 20, как показано на фиг. 7, снабжены отражающими поверхностями 19а и 20а, имеющими плоскую форму и наклоненными для создания V-образной формы. Отражающие поверхности 19а и 20а являются поверхностями, которые отклоняют и отражают контрольный свет от ,светоизлучающего элемента 17 в сторону от светоприемного элемента 18. Отражающая поверхность 19а выполнена большей, чем отражающая поверхность 20а. Отражающая поверхность 19а расположена на одной поверхности 16с боковой стенки корпуса 16 и занимает широкий участок. Отражающая поверхность 20а расположена на другой поверхности 16d боковой стенке корпуса 16 и занимает меньшую площадь, чем отражающая поверхность 19а. В результате, контрольный свет, излучаемый светоизлучающим элементом 17, отражается от двух отражающих поверхностей несимметрично. При несимметричном отражении света от двух отражающих поверхностей 19а и 20а отраженный свет отражается не в сторону светоприемного элемента 18 (отклоняется от светоприемного элемента 18), как показано на фиг. 7. Площади и углы наклона двух отражающих поверхностей 19а и 20а относительно светоизлучающего элемента 17 задают так, чтобы отраженный свет не попадал на светоприемный элемент 18.

Часть отраженного света отражается от отражающих поверхностей 19а и 20а дважды, поскольку они расположены в форме литеры V, и изменяет направление на 180°. Однако, если контрольный свет отразился дважды, его яркость резко снижается и количество света резко уменьшается. Таким образом, даже если свет отразится дважды (далее именуется "вторичный отраженный свет") и попадет на светоприемный элемент 18, это не будет являться проблемой, поскольку такой свет чрезвычайно слаб.

Кроме того, детали, помимо вышеописанных, практически не ограничены. Конфигурации, которые могут быть встроены в известный фотоэлектрический датчик дыма (периферийная конфигурация известных фотоэлектрических датчиков дыма), можно использовать и в настоящем изобретении.

Система 1 обнаружения дыма всасывающего типа, сконфигурированная как описано выше, работает следующим образом.

При функционировании управляющего устройства 4 воздух из контролируемой области всасывается из всасывающего отверстия 7 через трубку 2 для отбора проб. Если к всасывающему отверстию 7 подсоединена всасывающая трубка 9, воздух внутри распределительного щита и т.п. всасывается через дистальный конец всасывающей трубки 9. Всасываемый воздух течет в элемент 6 обнаружения дыма.

В элементе 6 обнаружения дыма контрольный свет, излучаемый светоизлучающим элементом 17 в сторону области AR обнаружения, проникает в область AR обнаружения и облучает отражающие элементы 19 и 20. Кроме того, часть контрольного света облучает поверхности 16с и 16d боковой стенки, но этот свет отражается поверхностями 16с и 16d боковой стенки и облучает отражающие элементы 19 и 20.

Отражающие элементы 19 и 20 отражают свет несимметрично отражающими поверхностями 19а и 20а, образующими V-образную форму, и не позволяют отраженному свету попадать на светоприемный элемент 18. Часть отраженного света направляется в сторону светоприемного элемента 18, но это не является проблемой, поскольку такой свет был отражен дважды или более, как описано выше, и является сильно ослабленным.

Свет, отраженный отражающими поверхностями 19а и 20а, облучает поверхности 16с и 16d боковой стенки. Большая часть отраженного света, отраженная отражающими поверхностями 19а и 20а, облучает поверхности 16с и 16d боковой стенки и отражается поверхностями 16с и 16d боковой стенки. Кроме того, большая часть света, отраженного поверхностями 16с и 16d боковой стенки, также облучает поверхности 16с и 16d противоположной боковой стенки и отражается вновь. В результате, отраженный свет собирается на периферии участка AR обнаружения и повторяет отражения и большая часть света больше не попадает на светоприемный элемент 18.

Если в этом состоянии попадет дым снаружи, который достигнет области AR обнаружения, контрольный свет от светоизлучающего элемента 17 попадает на дым и рассеивается, а рассеянный свет попадает на светоприемный элемент 18, который определяет наличие дыма. В это время, поскольку отраженный свет также распределяется по периферии участка AR обнаружения, в этой области также генерируется рассеянный свет и количество рассеянного света в корпусе 16 увеличивается.

В результате падение отраженного света, который становится шумом, на светоизлучающий элемент 17 может резко уменьшиться и одновременно количество света, рассеянного дымом, может увеличиться, и поэтому светоприемный элемент может обнаружить присутствие дыма с большей точностью.

Если чувствительность элемента 6 обнаружения дыма снизить, дым будет обнаружен, когда в результате возгорания образуется большое количество дыма.

Когда элемент 6 обнаружения дыма определяет наличие дыма, на управляющее устройство 4 передается сигнал обнаружения.

Поскольку управляющему устройству 4 известно положение элемента 6 обнаружения дыма, который определил наличие дыма, по его адресу, по получении сигнала обнаружения управляющее устройство 4 идентифицирует возгорание и положение возгорания. После этого управляющее устройство 4 отображает или передает информацию о возгорании и, при необходимости, о положении возгорания.

В результате, элемент 6 обнаружения дыма с чувствительностью, заданной в соответствии с ситуацией в контролируемой области, может обнаруживать наличие дыма, образовавшегося непосредственно в контролируемой области, и обнаруживает возгорание на раннем этапе.

В системе обнаружения дыма, использующей трубку для отбора проб, известную из уровня техники, если число отверстий для отбора проб увеличить, дым разбавляется, и с момента начала генерирования дыма и до момента обнаружения дыма проходит время. Кроме того, если длина проложенной трубки для отбора проб велика, дыму требуется время на то, чтобы достичь датчика дыма, и наличие дыма обнаруживается с задержкой.

Например, если пороговую чувствительность системы предупреждения задать как 0,2%/м, и в иллюстративной системе обнаружения дыма имеется 30 отверстий для отбора проб, дым не будет обнаружен и сигнал тревоги не будет выдан, даже если дым будет находиться очень близко от датчика, пока через 6 отверстий на будет засосана концентрация 0,75%/м. На конечном участке, наиболее удаленном от датчика дыма число отверстий, необходимых для обнаружения дыма, было дополнительно увеличено. В частности, в случае общей длины трубки 45 м, для выдачи сигнала тревоги потребовалось 8 отверстий, и дым был обнаружен лишь через очень длительное время - 1 мин 20 с.

С другой стороны, при использовании системы 1 обнаружения дыма всасывающего типа по настоящему варианту, поскольку отверстия для отбора проб в трубке для отбора проб заменены фотоэлектрическим датчиком 3 дыма, становится возможным непосредственно обнаруживать дым в месте его генерирования расположенным рядом фотоэлектрическим датчиком 3 дыма. Таким образом, не возникает проблема разбавления дыма, возникающая при увеличении числа отверстий для отбора проб, или задержки обнаружения, вызванной удлинением трубки для отбора проб. При удлинении трубки для отбора проб не возникает проблема с задержкой обнаружения. Кроме того, поскольку каждый фотоэлектрический датчик дыма имеет собственный адрес, место, в котором образовался дым, можно легко идентифицировать.

Т.е. дым можно обнаружить с большой точностью и быстро и можно идентифицировать место, в котором образовался дым.

Кроме того, если контролируемой областью является, например, предприятие и т.п., где некоторое количество дыма может возникать и при нормальной работе, становится возможным соответственно обнаруживать дым в зависимости от расположения контролируемой области, повысив вышеописанное пороговое значение так, чтобы снизить чувствительности элемента 6 обнаружения дыма.

В результате, дым можно обнаруживать с высокой точностью и быстро, и можно идентифицировать место возникновения возгорания, в то же время сохраняя небольшие размеры устройства, как и известный фотоэлектрический датчик дыма.

(В) Второй вариант осуществления изобретения

Далее следует описание второго варианта осуществления изобретения.

В этом варианте улучшен элемент 6 обнаружения дыма фотоэлектрического датчика 3 дыма. Более конкретно, источник света, экранирующая пластина и выступающий участок лабиринта и другие детали элемента 6 обнаружения дыма усовершенствованы.

В этом варианте осуществления, как показано на фиг. 8, количество света от вышеописанного светоизлучающего элемента 31, являющегося источником света, увеличено. Кроме того, улучшена направленность источника света. Выходной угол контрольного света сужен. Более конкретно, направленность улучшена, как показано на фиг. 10, по сравнению с источником света, известным из уровня техники, характеристики которого показаны на фиг. 9, чтобы получить тонкий луч света. Т.е. луч контрольного света стал тоньше и сильнее, чем контрольный свет в прототипе.

Экранирующая пластина 33 на фиг. 8 является элементом, установленным между светоизлучающим элементом 31 и светоприемным элементом 32, и предотвращает попадание контрольного света от светоизлучающего элемента 31 непосредственно на светоприемный элемент 32.

Экранирующая пластина 33 расположена на стороне светоизлучающего элемента 31 так, чтобы быть ближе к этому светоизлучающему элементу 31 и дальше от светоприемного элемента 32.

Светоприемный элемент 32 отведен от экранирующей пластины 33 путем уменьшения фокусного расстояния линзы 34 так, чтобы полная длина гнезда 35 для светоприемного элемента была небольшой. В результате, передняя часть светоприемного элемента 32 расширена и расширен угол падения света. Этот угол падения света является углом, под которым свет может войти, т.е. угол падения рассеянного света, который входит в светоприемный элемент 32. Расширяя этот угол падения, можно увеличить количество рассеянного света, который может попасть на светоприемный элемент, т.е., увеличить силу сигнала.

Наклонный элемент 35а расположен внутри линзы 34 в гнезде 35 светоприемного элемента. Наклонный элемент 35а расположен так, чтобы закрывать внутри участок периферийной кромки объектива 34. На поверхности наклонного элемента 35а имеется коническая наклонная поверхность 35b. Коническая (наклонная) поверхность 35b является отражающей поверхностью для отражения отраженного света, падающего в гнездо 35 светоприемного элемента. Если контрольный свет от светоизлучающего элемента 31 отражается в корпусе 16, большая часть отраженного света экранируется экранирующей пластиной 33 и т.п., но часть такого света может попасть в гнездо 35 светоприемного элемента. Такой отраженный свет во многих случаях попадает на периферию линзы 34. Поэтому наклонная поверхность 35b, находящаяся на периферии линзы 34, отражает отраженный свет из гнезда 35 светоприемного элемента обратно наружу и предотвращает засветку светоприемного элемента 32. Необходимым является только, чтобы наклонная поверхность 35b могла отражать свет, но она может быть зеркальной для более эффективного отражения.

Кроме того, выступающая часть 27а лабиринтной детали 27 и выступающая часть 23а в отверстии светоприемного элемента 18 удалены. Это сделано потому, что есть вероятность, что эти выступающие участки 27а, 23а будут отражать контрольный свет и позволят ему попасть на светоприемный элемент 32.

Кроме того, поскольку светоприемный элемент 32 имеет более широкий угол падения света, он получает большее количество рассеянного света и обнаруживает дым.

В результате, количество отраженного света, падающего на светоприемный элемент 32, который создает шум, можно резко сократить, а количество рассеянного света, падающего на светоприемный элемент 32, можно увеличить, и поэтому наличие дыма можно определить с большей точностью.

В результате работа и эффект аналогичны первому варианту осуществления изобретения.

(С) Вариант

В каждом из вышеописанных вариантов изобретения элемент 6 обнаружения дыма содержит компоненты, такие как отражающие элементы 19 и 20 и т.п., но элемент 6 обнаружения дыма по первому и второму вариантам осуществления изобретения не ограничивает настоящее изобретение, поскольку все конфигурации элемента обнаружения дыма по первому варианту осуществления изобретения и по второму варианту осуществления изобретения можно комбинировать. Также могут существовать и другие комбинации. Любой из двух или более компонентов, образующих описанное изобретение в каждом из вышеописанных вариантов можно комбинировать для конфигурирования элемента 6 обнаружения дыма по мере необходимости. В этом случае также работа и эффекты аналогичны вышеописанным.

В первом варианте осуществления изобретения отражающие поверхности 19а и 20а образуют V-образную форму, создаваемую отражающими элементами 19 и 20 элемента 6 обнаружения дыма, но, как показано на фиг. 11, можно использовать одну большую отражающую поверхность 37а на одном большом отражающем элементе 37. В результате контрольный свет отражается отражающей поверхностью 37а, и весь облучает поверхность 16d боковой стенки, и отражается от этой поверхности 16d боковой стенки. Поэтому вторично отраженный свет резко ослабляется. В этом случае также работа и эффекты аналогичны вышеописанным для первого варианта осуществления изобретения.

Кроме того, как показано на фиг. 12, на отражающем элементе 38 может находиться криволинейная отражающая поверхность 38а. Отражающая поверхность 38а может быть сформирована так, чтобы отраженный свет собирался в области AR обнаружения и на ее периферии, например, в форме вогнутого зеркала телескопа-рефлектора. Т.е. отражающей поверхности 38а можно придать криволинейную форму, чтобы контрольный свет и отраженный свет собирались в области AR обнаружения и на ее периферии и чтобы можно было генерировать больше рассеянного света, генерируемого дымом, попадающим в корпус 16. В этом случае отражающая поверхность 38а может быть сформирована как зеркальная поверхность. Формируя поверхность 38а как зеркальную поверхность в области AR обнаружения и на ее периферии, можно собрать больше отраженного света.

При таких конфигурация дым можно обнаруживать с большей точностью.

В каждом из вышеописанных вариантов осуществления изобретения приводится пример, в котором имеется множество фотоэлектрических датчиков 3 дыма, однако система 1 обнаружения дыма всасывающего типа по настоящему изобретению может применяться даже с одним фотоэлектрическим датчиком 3 дыма.

В каждом из вышеописанных вариантов, поскольку чувствительность каждого из фотоэлектрических датчиков 3 дыма можно регулировать индивидуально, можно задавать оптимальную чувствительность в соответствии с ситуацией в каждой контролируемой области. Например, в месте, в котором может образовываться дым, не связанный с пожаром, чувствительность понижают. В месте, в котором дым, не связанный с пожаром, не возникает вовсе, чувствительность повышают. В частности, в местах, где даже во время пожара возникает мало дыма, чувствительность повышается до максимума. Если в одном месте имеется множество контролируемых областей и ситуации в каждой из контролируемых областей отличаются друг от друга, чувствительность каждого из фотоэлектрических датчиков 3 дыма регулируют в соответствии с соответствующей ситуацией в контролируемых областях. В результате, можно создать оптимальную систему обнаружения дыма.

В каждом из вышеописанных вариантов осуществления изобретения управляющее устройство 4 описано как устройство, выполняющее функцию обнаружения дыма и т.п., однако, помимо этого, управляющее устройство 4 может содержать блок отображения для отображения информации о возникновении возгорания и о месте возникновения возгорания. В результате оператор может легко узнать о месте возникновения возгорания и быстро принять меры к тушению пожара.

Кроме того, управляющее устройство 4 может содержать средство оповещения тревоги для уведомления о возгорании. Может иметься передатчик для передачи уведомления в другое место. Это позволяет быстро принять меры к тушению пожара.

Изобретение относится к системе обнаружения дыма всасывающего типа. Система содержит трубопровод, обращенный к одной или множеству контролируемых областей, и всасывающий воздух в каждой из контролируемых областей; фотоэлектрический датчик дыма, прикрепленный к трубопроводу в состоянии, обращенном к каждой из контролируемых областей и обнаруживающий дым, подмешанный к воздуху, при всасывании воздуха из каждой контролируемой области; управляющее устройство, соединенное с базовым концевым участком трубки и всасывающее воздух из контролируемой области, и электрически соединенное с фотоэлектрическим датчиком дыма так, чтобы получать и обрабатывать сигнал обнаружения. Фотоэлектрический датчик дыма содержит участок обнаружения дыма, который обнаруживает дым во всасываемом воздухе, при этом на входной стороне участка обнаружения дыма имеется всасывающее отверстие, непосредственно всасывающее воздух из контролируемой области, и который оснащен базовым участком конца всасывающей трубки, входящей в контролируемую область, и монтажный порт, выполненный на выпускной стороне участка обнаружения дыма, который оснащен концевым участком трубопровода. Изобретение определяет наличие дыма быстро и с высокой точностью и быстро идентифицирует место возгорания. 10 з. п. ф-лы, 12 ил.

1. Система обнаружения дыма всасывающего типа, содержащая:
трубопровод, расположенный обращенным к одной или множеству контролируемых областей, и всасывающий воздух из каждой из контролируемых областей;
фотоэлектрический датчик дыма, прикрепленный к трубопроводу в состоянии, в котором он обращен к каждой из контролируемых областей, и обнаруживающий дым, подмешанный к воздуху, при всасывании воздуха из каждой из контролируемых областей, причем фотоэлектрический датчик дыма дополнительно выполнен как источник передачи сигнала обнаружения;
управляющее устройство, соединенное с базовым концевым участком всасывающей трубки, проходящей в контролируемую область, и всасывающее воздух из контролируемой области, и электрически соединенное с фотоэлектрическим датчиком дыма так, чтобы принимать и обрабатывать сигнал обнаружения и идентифицировать положение возникновения возгорания по сигналу обнаружения, при этом
фотоэлектрический датчик дыма содержит:
элемент обнаружения дыма, который обнаруживает дым во всасываемом воздухе;
всасывающее отверстие, предусмотренное на входной стороне элемента обнаружения дыма, через которое воздух непосредственно всасывается из контролируемой области и в которое вставляется базовый концевой участок всасывающей трубки, проходящей к контролируемой области; и
по меньшей мере один монтажный порт, предусмотренный на выпускной стороне элемента обнаружения дыма, к которому присоединяется концевой участок трубопровода.

2. Система по п. 1, в которой
два монтажных порта фотоэлектрического датчика дыма установлены напротив друг друга на выпускной стороне элемента обнаружения дыма
трубопровод подсоединен к каждому из монтажных портов и всасывающая трубка соединена с всасывающим отверстием соответствующим образом, чтобы скомпоновать конфигурацию трубопровода в соответствии с разными контролируемыми областями.

3. Система по п. 1, в которой
управляющее устройство идентифицирует положение возникновения возгорания по информации о положении фотоэлектрического датчика дыма, которая содержится в сигнале обнаружения.

4. Система по п. 1, в которой
чувствительность элемента обнаружения дыма фотоэлектрического датчика дыма, расположенного в каждой из множества контролируемых областей, отрегулирована на оптимальную чувствительность в соответствии с ситуацией в каждой контролируемой области.

5. Система по п. 1, в которой
элемент обнаружения дыма фотоэлектрического датчика дыма дополнительно содержит:
корпус, в который втекает воздух с подмешанным дымом;
светоизлучающий элемент, обращенный к области обнаружения в корпусе и излучающий контрольный свет в область обнаружения;
светоприемный элемент, обращенный к области обнаружения в положении, смещенном от оптического пути контрольного света светоизлучающего элемента, принимающий свет, рассеянный при попадании контрольного света в дым, и обнаруживающий дым; и
отражающий элемент, расположенный в корпусе и отклоняющий и отражающий контрольный свет, излучаемый светоизлучающим элементом так, чтобы контрольный свет не попадал на светоприемный элемент.

6. Система по п. 5, в которой
отражающий элемент расположен напротив светоизлучающего элемента и светоприемного элемента, охватывая область обнаружения, и отражает контрольный свет светоизлучающего элемента не в сторону светоприемного элемента.

7. Система по п. 5, в которой
отражающий элемент расположен напротив светоизлучающего элемента и светоприемного элемента, охватывая область обнаружения, и отражает контрольный свет светоизлучающего элемента в направлении, сходящемся к области обнаружения.

8. Система по п. 5, в которой
количество света источника излучения светоизлучающего элемента является увеличенным и его направленность усиливается.

9. Система по п. 5, в которой
экранирующая пластина, которая установлена между светоизлучающим элементом и светоприемным элементом и предотвращает падение контрольного света от светоизлучающего элемента непосредственно на светоприемный элемент, расположена ближе к стороне светоизлучающего элемента, и, кроме того, фокусное расстояние линзы светоприемного элемента выполнено коротким, чтобы отодвинуть светоприемный элемент от экранирующей пластины и расширить угол падения света на светоприемный элемент.

10. Система по п. 5, в которой
в корпусе выполнен лабиринт, предотвращающий попадание паразитного света и обеспечивающий попадание дыма, а выступающая часть лабиринта и выступающая часть отверстия в светоприемном элементе удалены.

11. Система по п. 5, в которой
светоприемный элемент прикреплен вместе с линзой к гнезду для светоприемного элемента, внутри линзы в гнезде светоприемного элемента выполнен наклонный элемент, причем наклонный элемент снабжен наклонной поверхностью, которая отражает отраженный свет, падающий на периферию линзы в гнезде для светоприемного элемента, наружу из гнезда для светоприемного элемента.