Датчик дымовой оптико-электронный Российский патент 2023 года по МПК G08B17/10 

Предложение относится к области пожарной сигнализации, а именно к оптико-электронным дымовым датчикам пожарной сигнализации с рассеянным светом, которые предназначены для обнаружения возгорания, сопровождающегося появлением дыма в закрытых помещениях с повышенным содержанием пыли.

Известен дымовой пожарный извещатель, содержащий розетку и датчик, представляющий собой пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями, внутри которого размещена оптико-электронная система и плата с радиоэлементами (электронная схема обработки сигнала). (Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный ИП 212-45, Паспорт 4371-006-12215496-00 ПС). Щелевые отверстия корпуса датчика не обеспечивают эффективную защиту от мелких насекомых и пыли, попадающих в оптическую (дымовую) камеру.

Практическое применение подобных пожарных дымовых извещателей показало, что в процессе эксплуатации может возрастать частота ложных срабатываний, причем причиной этого является проникновение и осаждение частиц пыли в дымовой камере, а также попадание насекомых. Чтобы исключить возникновение таких ложных срабатываний, дымовые камеры извещателей нужно периодически очищать от пыли. Проведение профилактического технического обслуживания извещателя заключается в его разборке с последующей чисткой дымовой камеры. Это требует как трудовых затрат, так и несет риски поломок пластмассовых защелок, которые не подлежат ремонту, что приводит к необходимости замены извещателя.

Известна дымовая камера для извещателя пожарного дымового оптико-электронного, содержащая розетку и датчик, представляющая собой пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями, внутри которого размещена оптико-электронная система и плата с радиоэлементами, а с наружной стороны дымовой камеры на крышке установлена защитная сетка с размером ячеек 1х1 мм (патент RU № 85716, опубл. 10.08.2009).

Недостатком данного решения является то, что при размещении защитной сетки снаружи непосредственно на дымовой камере снижается рабочая площадь проходного сечения защитной сетки, ограниченная площадью щелевых отверстий корпуса, по мере ее забивания пылью и другими взвешенными частицами (мусором) создается дополнительное сопротивление потоку воздуха что уменьшает надежность и оперативность срабатывания извещателя особенно на начальном этапе развития пожара при малой концентрации дыма в воздухе.

Известен датчик дымовой оптико-электронный (патент RU № 210807, опубл. 05.05.2022), который содержит розетку с креплением, пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями в боковой и нижней части корпуса, плату, индикатор, оптический модуль, защитную сетку. Дополнительно внутри корпуса размещен контейнер цилиндрической формы для осаждения пыли и закреплен на нижней части корпуса пластиковыми штырьками, установленными в пазы, выполненные в нижней части корпуса. Защитная металлическая сетка с размером ячеек 1×1 мм выполнена в виде перевернутого усеченного конуса с углом наклона 135 градусов между образующей конуса и верхней частью корпуса, защитная сетка верхним основанием устанавливается в паз на плате, а нижним основанием в паз на контейнере для сбора пыли. Защитная сетка выполнена из металлической проволоки диаметром 0,5 мм. Контейнер для осаждения пыли выполнен из пластикового цилиндра с диаметром основания, равным диаметру нижнего основания защитной сетки. Контейнер для осаждения пыли выполнен высотой 10 мм.

Недостатком данного решения является низкая эффективность улавливания пыли внутри корпуса датчика, из-за циркуляции основного количества пыли без ее осаждения в следствие малого удельного веса. Также недостатком является то, что пыль, проникающая внутрь корпуса через щелевые отверстия крышки, в дальнейшем попадает внутрь оптического модуля и вызывает ложную тревогу или засоряет защитную сетку, снижая оперативность срабатывания датчика в случае возгорания с задымлением.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является извещатель пожарный дымовой оптико-электронный, содержащий корпус, включающий розетку, основание и крышку с щелевыми отверстиями, установленный в корпусе оптический модуль, включающий источник света, светоприемник, лабиринтную систему, сверху оптический модуль экранирован металлической пластиной, его боковая поверхность закрыта защитной сеткой (патент RU № 48422, 15.12.2004). Розетка и основание снабжены набором выступов для их взаимного соединения. На розетке и основании установлены контакты, взаимодействие которых обеспечивает электрический контакт извещателя со шлейфом пожарной сигнализации. Лабиринтная система образована сочленением пластин верхней и нижней частей дымовой камеры. Корпус оптического модуля, состоящего из источника света, светоприемника и лабиринтной системы, выполняют цилиндрической формы. Боковую поверхность оптического модуля закрывают защитной сеткой, а верхнюю часть металлическим экраном.

Недостатками датчика являются то, что пыль, проникающая внутрь корпуса через щелевые отверстия крышки с воздухом, в дальнейшем попадает внутрь оптического модуля и вызывает ложную тревогу или засоряет защитную сетку, снижая оперативность срабатывания датчика в случае возгорания с задымлением из-за ухудшения циркуляции воздуха, а размещение защитной сетки на оптическом модуле повышает трудоемкость эксплуатационного обслуживания и чистку извещателя.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы датчика за счет повышения качества фильтрации воздуха, проникающего внутрь корпуса через щелевые отверстия, снижения трудоемкости эксплуатационного обслуживания.

Технический результат достигается датчиком дымовым оптико-электронным, содержащим розетку с креплением, пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями в боковой части корпуса, плату, индикатор, оптический модуль, защитную сетку.

Новым является то, что боковая поверхность корпуса выполнена цилиндрической формы, защитная сетка выполнена в форме полого цилиндра и размещена внутри кожуха, кожух выполнен в форме полого цилиндра и зафиксирован на внутренней поверхности корпуса с помощью защелок, на поверхности кожуха выполнены прямоугольные отверстия, дополнительно между корпусом и наружной поверхностью кожуха установлены улавливающие сетки в форме прямоугольников в количестве 8 штук, улавливающие сетки боковыми краями закреплены в пазах, размещенных на наружной боковой поверхности кожуха и внутренней поверхности корпуса.

На фиг. 1 представлена схема датчика дымового оптико-электронного.

На фиг. 2 показан продольный разрез.

Датчик дымовой оптико-электронный содержит розетку 1 (фиг. 1) с креплением 2, пластмассовый корпус 3 (фиг. 1, 2) с щелевыми отверстиями 4 в боковой части корпуса, плату 5 (фиг. 1), индикатор 6, оптический модуль 7 (фиг. 1, 2), который включает светоизлучатель со светоприемником (на схеме не изображены). Внутри корпуса 3 установлена защитная сетка 8 (фиг. 1, 2) из металлической проволоки толщиной 0,2 мм с ячейками 0,5 х 0,5 мм.

Боковая поверхность корпуса выполнена цилиндрической формы. Защитная сетка 8 выполнена в форме полого цилиндра без оснований и размещена внутри кожуха 9 (фиг. 1, 2). Защитная сетка 8 фиксируется по бокам кожухом 9 и платой 5, сверху - розеткой 1, снизу - основанием корпуса 3. Кожух 9 выполнен в форме полого цилиндра и зафиксирован на внутренней поверхности корпуса с помощью защелок (на фигуре не изображены), на поверхности кожуха выполнены прямоугольные отверстия 10 (фиг. 2). Кожух 9 выполнен из пластмассы.

Между корпусом 3 и наружной поверхностью кожуха 9 установлены улавливающие сетки 11 (фиг. 1, 2) в форме прямоугольников в количестве 8 штук, равноудаленных друг от друга. Размер ячейки улавливающих сеток в 2 раза меньше защитной сетки 8.

На внутренней боковой поверхности корпуса 3 и наружной боковой поверхности кожуха 9 выполнены вертикальные пазы 12 (фиг. 2) и 13 для установки и закрепления боковыми краями улавливающих сеток 11. Паз на наружной поверхности кожуха, обеспечивающий крепление первого бокового края улавливающей сетки, находится на одной оси и размещен параллельно с пазом на внутренней поверхности корпуса, обеспечивающим крепление второго бокового края предыдущей улавливающей сетки в виде прямоугольника.

Улавливающие сетки размещены таким образом, что создают между собой проходной канал шириной не более 30% от длины расстояния между кожухом и корпусом, по которому часть воздуха может поступать через основную защитную сетку в оптический модуль минуя дополнительные улавливающие сетки, что повышает эффективность работы датчика в случае засорения дополнительных улавливающих сеток. Дополнительная улавливающая сетка имеет размер ячейки в 2 раза меньше основной защитной сетки. Дополнительная улавливающая сетка размещена таким образом, что согнута наружной стороной, вставляемой в паз внутри корпуса, под углом =120 градусов, а внутренней стороной, вставляемой в паз снаружи кожуха, под углом β=80 градусов. На внутренней поверхности основания корпуса внутри пространства, ограниченного кожухом, имеются грани 14 под углом 45 градусов, выполняющие функцию пылесборника для мелкой пыли, проникающей через сетки.

Основные составные части дымового датчика (корпус, оптический модуль), как и в большинстве аналогов, соединяются между собой пластиковыми защелками, поэтому на схеме не показаны.

Размещение защитной сетки 8 внутри кожуха упрощает установку и ее целостность при ревизии. Конструкция дополнительной улавливающей сетки 11 позволяет задерживать циркулирующую пыль внутри корпуса 3 датчика. Исполнение дополнительной сетки 11 в виде изогнутых прямоугольников увеличивает эффективную площадь фильтрации воздуха с частицами пыли, а размер ячейки в 2 раза меньше основной защитной сетки 8 - 0,25х0,25 мм, позволяет улавливать самую мелкую пыль, что обеспечивает защиту от ложного срабатывания при обеспечении высокой надежности работы датчика дымового оптико-электронного в случае возгорания и увеличении межремонтного периода работы датчика дымового.

Сборка датчика производится следующим образом.

Защитная сетка 8 фиксируется по бокам кожухом 9 и платой 5, сверху - розеткой 1, снизу - основанием корпуса 3. Кожух 9 фиксируется пластиковыми защелками внутри основания корпуса 3, улавливающие сетки 11 устанавливаются в пазы 12 и 13, далее корпус соединяется с розеткой 1 с помощью пластиковых защелок. Процесс сборки и разборки датчика для проведения ревизии прост.

Дымовой датчик оптико-электронный работает следующим образом.

Оптический модуль 7 с лабиринтными каналами, исключающими попадание света внутрь, включающий светоизлучатель со светоприемником работает аналогично большинству применяемых, поэтому на схеме изображен без детализации. Формируемые электронной схемой на плате 5 импульсные последовательности электрических сигналов преобразуются светоизлучателем в световые импульсы. Рассеянное излучение принимается светоприемником, который оптически недоступен прямому излучению светоизлучателя, оптическая ось которого расположена под углом к оптической оси светоприемника. Полученное рассеянное отраженное излучение светоприемником преобразуется в электрические сигналы, которые обрабатываются элементами электронной схемы платы 5 с последующим формированием сигналов «Дежурный режим» или при наличии дымовых аэрозолей «Пожар».

Пыль, проникающая через щелевые отверстия 4 в боковой поверхности корпуса 3, циркулирует внутри корпуса 3 и основное ее количество задерживается дополнительной улавливающей сеткой 11. Поэтому увеличивается срок службы основной защитной сетки 8 в сравнении с аналогами, что обеспечивает свободный доступ воздуха и дыма внутрь оптического модуля 7. В случае значительного засорения дополнительной улавливающей сетки 11 для потока воздуха остается пространство для попадания на основную сетку 8 минуя дополнительную 11 (потоки воздуха показаны стрелками).

Таким образом, предлагаемый датчик дымовой оптико-электронный имеет высокую эффективность защиты от ложного срабатывания при обеспечении надежности работы датчика дымового оптико-электронного в случае возгорания, увеличенный межремонтный период работы датчика дымового, исключения забивания внутренней поверхности датчика дымового. Также расширяется арсенал технических средств, относящихся к датчикам дымовым оптико-электронным.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности работы датчика за счет повышения качества фильтрации воздуха, проникающего внутрь корпуса через щелевые отверстия, снижении трудоемкости эксплуатационного обслуживания. Датчик дымовой оптико-электронный содержит розетку с креплением, пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями в боковой части корпуса, плату, индикатор, оптический модуль, защитную сетку. Боковая поверхность корпуса выполнена цилиндрической формы, защитная сетка выполнена в форме полого цилиндра и размещена внутри кожуха, кожух выполнен в форме полого цилиндра и зафиксирован на внутренней поверхности корпуса с помощью защелок, на поверхности кожуха выполнены прямоугольные отверстия, дополнительно между корпусом и наружной поверхностью кожуха установлены улавливающие сетки в форме прямоугольников в количестве 8 штук, улавливающие сетки боковыми краями закреплены в пазах, размещенных на наружной боковой поверхности кожуха и внутренней поверхности корпуса. 2 ил.

Датчик дымовой оптико-электронный, содержащий розетку с креплением, пластмассовый корпус с щелевыми отверстиями в боковой части корпуса, плату, индикатор, оптический модуль, защитную сетку, отличающийся тем, что боковая поверхность корпуса выполнена цилиндрической формы, защитная сетка выполнена в форме полого цилиндра и размещена внутри кожуха, кожух выполнен в форме полого цилиндра и зафиксирован на внутренней поверхности корпуса с помощью защелок, на поверхности кожуха выполнены прямоугольные отверстия, дополнительно между корпусом и наружной поверхностью кожуха установлены улавливающие сетки в форме прямоугольников в количестве 8 штук, улавливающие сетки боковыми краями закреплены в пазах, размещенных на наружной боковой поверхности кожуха и внутренней поверхности корпуса.