一种嵌套一体式烟感探测迷宫

【技术领域】

本发明涉及一种烟雾探测器技术领域，尤其涉及一种烟感探测迷宫。

【背景技术】

在传统的技术应用中，烟雾探测器或者烟雾传感器一般是设计成三个部分：探测器外壳、电子线路板、烟雾迷宫结构。其中烟雾迷宫结构是一个关键的独立的结构，内设有烟雾探测区，然后在烟雾迷宫结构的外面连接布置有电子线路板，用于对烟雾探测区中的烟雾进行探测工作。这种传统的普遍性的技术应用,单个独立的烟雾迷宫实际上不具备烟雾探测功能，主要还有以下缺点：

产品实际是由三个独立的结构组装而成，即探测器外壳结构，迷宫外的线路板和烟雾迷宫结构。使得产品的结构尺寸总体偏大，其内外结构至少需要4层；同时，由于电子线路板是布置烟雾迷宫结构的外面的探测器外壳结构中，只是装配时再将电子线路板上的发射灯与接收器单独嵌入烟雾迷宫结构中，生产工艺不方便，不适合现代化机器生产，而且灵敏度还受到发射灯与接收器安装工艺好坏的影响。

2020-09-01公开的第202010554729.9的中国发明公开了一种带高度差的卧式感烟探测器迷宫，其包括迷宫底座和PCB电路板，并将迷宫底座内分为检测区和非检测区，检测区底部下沉，与非检测区底部形成高度差，所述PCB电路板以嵌入迷宫底座的方式装配。但这个发明本质上与传统的烟雾探测器的结构布置没什么区别，PCB电路板仍然是在迷宫结构外侧，只是布置了一个具有高度差的错层结构用于装配，同时PCB电路板上的发射灯与接收灯的头部探入迷宫结构内。

在现有的技术文献中，以及市场上应用的各种烟雾探测器产品中，电子线路板与烟雾迷宫结构都是独立的结构，灵敏度更依赖于安装工艺。现有的技术产品中，迷宫只是烟雾探测器的一个部件，都无法形成一个完整的产品。

【发明内容】

鉴于此，本发明要解决的技术问题，在于提供一种集成度高、结构体积小、工艺简单、装配方便且灵敏度不受安装工艺的影响的嵌套一体式烟感探测迷宫。

为达到前述发明之目的，本发明实施例采取的技术方案是：一种嵌套一体式烟感探测迷宫，包括：

迷宫主体，具有一底板，底板上设有呈圆环放射状分布的入烟挡光筋，包括呈半环放射状分布的若干个长条挡光筋和呈半环放射状分布的若干个入烟矮挡光筋，任意相邻的所述入烟挡光筋之间的间隙构成了入烟雾通道，且所述入烟矮挡光筋的顶部的上方形成嵌套空间；至少一条所述长条挡光筋的内侧端面设有镜向反射面；所述呈圆环放射状分布的入烟挡光筋所围成的中心区域为烟雾有效探测区；

PCB电路板套件，设在所述嵌套空间内，且具有PCB电路板、第一发射灯、接收器以及导光PCB盖板；所述PCB电路板位于所述迷宫主体的中段，所述第一发射灯和所述接收器设在所述PCB电路板上，所述第一发射灯的光线穿过所述烟雾有效探测区后，再由所述镜向反射面反射后穿过所述烟雾有效探测区至所述接收器；所述导光PCB盖板覆盖在PCB电路板上，且正面具有与所述第一发射灯对应的第一射灯固定槽和与所述接收器对应的接收器槽；以及

迷宫盖，包覆所述迷宫主体和PCB电路板套件的上方和外侧，与所述底板连接形成一体式烟感探测迷宫。

进一步的，所述导光PCB盖板的背面还设有呈半环放射状分布的若干个短挡光筋，任意相邻的所述短挡光筋之间的间隙构成了入烟雾通道；所述短挡光筋所在区域为上入烟雾区，所述入烟矮挡光筋所在区域为下入烟雾区，所述长条挡光筋所在区域为贯通入烟雾区。

进一步的，所述PCB电路板套件还具有第二发射灯，所述导光PCB盖板的正面还具有与所述第二发射灯对应的第二射灯固定槽，所述第二发射灯发出的光线经过所述烟雾有效探测区经反射、烟雾散射以及漫反射后能被所述接收器接收。

进一步的，所述Y型导光板包括左前挡板、右前挡板和后直挡板；所述左前挡板用于阻挡所述第一发射灯的主要发射光直接到达所述接收器，所述右前挡板既用于防止所述左前挡板边缘处产生的晕光效应到达所述接收器，又用于第一发射灯的发射光直接到达所述接收器；所述后直挡板用于阻挡所述第一发射灯的边缘发射光直接到达所述接收器。

进一步的，所述Y型导光板和所述反射面将所述有效探测区进一步分为发射光烟雾衰减区和反射光烟雾衰减区，所述发射光烟雾衰减区和所述反射光烟雾衰减区交叠的区域为双向烟雾衰减区。

进一步的，所述第一射灯固定槽、第二射灯固定槽和所述接收器槽均为开口朝下的U型拱门结构。

进一步的，所述PCB电路板和所述导光PCB盖板均为半环形结构，半环形结构的外形尺寸与入烟矮挡光筋所在区域的半环形结构的外形尺寸匹配。

所述入烟矮挡光筋、所述长条挡光筋以及所述短挡光筋的均为V型结构，且开口朝向一致，均为顺时针朝向或逆时针朝向。

所述底板为圆形底板，所述迷宫盖为圆柱套筒状结构，且侧面设有防虫网，所述防虫网遮挡于所述入烟雾通道的进出口处。

进一步的，内侧端面设有镜向反射面的所述长条挡光筋的数量为1--6条。

本发明的优点在于：本发明将PCB电路板套件设于迷宫主体内部，并通过迷宫盖包覆后与迷宫主体的底板连接形成一体式烟感探测迷宫，总体结构体积小，内外结构比常规的少了一层，具有集成度高、节省材料，工艺简单、装配方便的特点，同时还使探测方位更加明确，抗干扰能力更强。由于出厂时，PCB电路板套件与迷宫主体为一体式结果，使用时不存在PCB电路板套件与迷宫主体的装配问题，灵敏度会更加稳定。PCB电路板将整个入烟雾区划分为上入烟雾区、下入烟雾区和贯通入烟雾区，透风率高，形成全方位烟雾包绕效果，从而有利于提高探测的灵敏度，也有利于烟雾特征(例如黑烟、白烟或其它颜色的烟雾)的识别，探测效果更好，降低漏报概率。通过在部分长条挡光筋的内侧端面设置镜向反射面，可以有效延长光路的距离，提升探测的灵敏度与准确度，从而有效降低误报与漏报的情况。且镜向反射面结合烟雾有效探测区内设置的Y型导光板，还能实现对烟雾有效探测区进行功能分区，从而可实现烟雾特征的识别，增加烟感探测迷宫的功能。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的嵌套一体式烟感探测迷宫的结构分解示意图。

图3为本发明实施例的迷宫主体的立体结构示意图。

图4为本发明实施例的迷宫主体的侧视结构示意图。

图5为本发明实施例的导光PCB盖板的背面立体结构示意图。

图6为本发明实施例的导光PCB盖板的正面立体结构示意图。

图7为本发明实施例的PCB电路板套件(去掉导光PCB盖板)与迷宫主体结合后的立体结构示意图。

图8为本发明实施例的PCB电路板套件与迷宫主体结合后的立体结构示意图。

图9为本发明实施例的迷宫盖的内部结构示意图。

图10为本发明实施例的烟雾有效探测区内的光路示意图。

图11为本发明实施例的Y型导光板的立体结构示意图。

【具体实施方式】

本发明实施例通过提供一种集成度高、结构体积小、工艺简单、装配方便且灵敏度不受安装工艺的影响的嵌套一体式烟感探测迷宫。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：本发明将PCB电路板套件设于迷宫主体内部，并通过迷宫盖包覆后与迷宫主体的底板连接形成一体式烟感探测迷宫，可使内外面板比常规的少了一层，具有集成度高、工艺简单、装配方便的特点，同时还使探测方位更加明确，抗干扰能力更强。由于出厂时，PCB电路板套件与迷宫主体为一体式结果，使用时不存在PCB电路板套件与迷宫主体的装配问题，灵敏度会更加稳定。PCB电路板将整个入烟雾区划分为上入烟雾区、下入烟雾区和贯通入烟雾区，透风率高，还形成全方位烟雾包绕效果，从而有利于提高探测的灵敏度，也有利于烟雾特征(例如黑烟、白烟或其它颜色的烟雾)的识别，探测效果更好。通过在部分长条挡光筋的内侧端面设置镜向反射面，可以有效延长光路的距离，提升探测的灵敏度与准确度，从而有效降低误报与漏报的情况。另外，还通过镜向反射面与Y型导光板结合来实现对烟雾有效探测区进行功能分区，从而可实现烟雾特征的识别，增加烟感探测迷宫的功能。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参阅图1至图11所示，本发明的嵌套一体式烟感探测迷宫100的实施例包括：

迷宫主体1，具有一底板11，底板11上设有呈圆环放射状分布的入烟挡光筋，包括呈半环放射状分布的若干个长条挡光筋12和呈半环放射状分布的若干个入烟矮挡光筋13，任意相邻的所述入烟挡光筋13之间的间隙构成了入烟雾通道T，且所述入烟矮挡光筋13的上方形成嵌套空间K1；至少一条(通常为1～6条为佳)所述长条挡光筋12的内侧端面设有镜向反射面15；所述呈圆环放射状分布的入烟挡光筋13所围成的中心区域为烟雾有效探测区K2；

PCB电路板套件2，设在所述嵌套空间K1内，且具有PCB电路板21、第一发射灯22、接收器23以及导光PCB盖板24；所述PCB电路板21位于迷宫主体1的中段(高度方向)，所述第一发射灯21和所述接收器22设在所述PCB电路板21上，所述第一发射灯22的光线穿过所述烟雾有效探测区K2后，再由所述镜向反射面15反射后穿过所述烟雾有效探测区至所述接收器22(同时第一发射灯22的经过烟雾有效探测区K2中烟雾的反射、散射或者漫射后，也会被接收器12接收处理)；所述导光PCB盖板24覆盖在PCB电路板21上，且正面具有与所述第一发射灯22对应的第一射灯固定槽241和与所述接收器23对应的接收器槽242；

迷宫盖3，侧面设有网孔31，内底面设有导光凸棱32，迷宫盖3包覆所述迷宫主体1和PCB电路板套件2的上方和外侧，与所述底板11连接形成一体式烟感探测迷宫100。

在本实施例中，是将所述PCB电路板21嵌套在迷宫主体1的内部并进行固定，具体的固定方式可以是通过螺丝锁附在入烟矮挡光筋13上，形成一体化的结构。电子元件直接布置在迷宫结构体中，使所述导光PCB盖板24以及所述PCB电路板21构成烟雾有效探测区K2的迷宫壁(入烟挡光筋的作用是要让烟雾进入烟雾有效探测区K2，但不让外部的光线进入进入烟雾有效探测区K2，因此类似于外壁，称为迷宫壁)的一部分，这种工艺性的特殊布置，在实际探测时，灵敏度与准确度都较好。相比传统的烟感探测器的迷宫结构，由于其无需为电子元件设置内外面板，因此整体内外面板比常规的也少了至少一层，探测方位更加明确，抗干扰能力更强、节约成本，工艺精简，装配简单。

进一步的，上述实施例可进一步改进如下：

主要如图6所示，所述导光PCB盖板24的背面还设有呈半环放射状分布的若干个短挡光筋14，短挡光筋14的顶部高度与长条挡光筋12的顶部高度持平，任意相邻的所述短挡光筋14之间的间隙构成了入烟雾通道T；所述短挡光筋14所在区域为上入烟雾区，所述入烟矮挡光筋13所在区域为下入烟雾区，所述长条挡光筋12所在区域为贯通入烟雾区，从而都可以通过多个入烟雾区透入烟雾，透风率高。多个入烟雾区错开布置，PCB电路板21位于迷宫主体1的中段，可以在第一发射灯21和所述接收器22的四周包绕着烟雾(现有技术的PCB电路板均是位于烟雾有效探测区K2的一端部，因此仅在发射灯和接收器的某个方向有烟雾，无法形成全方位烟雾包绕效果)，形成全方位进烟通道，360度无阻挡，从而有利于提高探测的灵敏度，也有利于烟雾特征(例如黑烟、白烟或其它颜色的烟雾)的识别，使探测功能得到加强，多个入烟雾区大小可根据实际需要进行设计。

所述PCB电路板套件2还具有第二发射灯25，第二发射灯25的数量可以不止一个，所述导光PCB盖板24的正面还具有与所述第二发射灯25对应的第二射灯固定槽243，所述第二发射灯25发出的光线经过所述烟雾有效探测区K2经反射、烟雾散射以及漫反射后能被所述接收器23接收。所述第一发射灯22、所述第二发射灯25在不同时间段发射的光线，有部分经过烟雾的反射、散射或者漫射后，会被接收器23接收处理，并据此判断烟雾是否存在，以及浓度大小。

所述第一射灯固定槽241、第二射灯固定槽243和所述接收器槽242均为开口朝下的U型拱门结构，从而一方面可很好的固定第一发射灯22、第二发射灯25和接收器23，另一方面又能在第一发射灯22、第二发射灯25的顶部和两侧面形成遮挡，从而形成比较集中的光束。

所述PCB电路板21和所述导光PCB盖板24均为半环形结构，半环形结构的外形尺寸与入烟矮挡光筋所在区域的半环形结构的外形尺寸匹配，从而不会形成对烟雾有效探测区K2的遮挡。

所述烟雾有效探测区K2内设有Y型导光板4，将所述烟雾有效探测区内的光线引至所述接收器23。所述Y型导光板4用来引导第一发射灯22和第二发射灯25的光线经过的区域，以适应不同的探测场合。所述Y型导光板包括左前挡板41、右前挡板42和后直挡板43；所述左前挡板41用于阻挡所述第一发射灯22的主要发射光(靠前的光线)直接到达所述接收器23，从而保证主要发射光能经镜向反射面15反射后再到达所述接收器23，达到延长光路的目的；所述右前挡板42既用于防止所述左前挡板41边缘处产生的晕光效应到达所述接收器23而引起探测误差，又用于第一发射灯22的发射光直接到达所述接收器23，作为所述左前挡板41阻挡作用的补充；所述后直挡板43用于阻挡所述第一发射灯22的边缘发射光(靠后的光线)直接到达所述接收器，起到很好的引导作用。

工作时，从迷宫盖3侧面的网孔31进入的烟雾，经过长条挡光筋12和入烟矮挡光筋13以及短条挡光筋14的引流，进入所述烟雾有效探测区K2，第一发射灯22和第二发射灯25的光线在经过烟雾散射、反射或者漫射后，进入特定位置的所述接收器23。光在烟雾中传输，产生衰减，使接收光的强度降低，从而判断是否有烟雾及其浓度。

所述Y型导光板4和所述反射面15将所述烟雾有效探测区K2进一步分为发射光烟雾衰减区和反射光烟雾衰减区，所述发射光烟雾衰减区和所述反射光烟雾衰减区交叠的区域为双向烟雾衰减区。如图7所示，B1，B2，A1，A2共同构成发射光烟雾衰减区，同时，A1，A2和C1构成反射光烟雾衰减区。在此A1，A2是这两个区域的共同功能区域，烟雾在共同功能区域形成漫反射，也形成双向的烟雾衰减区域。通过Y型导光板各部分尺寸的合理设计就可以调节反射区的大小以及反射光的路径，从而改善光线的传输特征。这样根据反射光的强度变化以及入烟雾通道的数据反映情况，可以分辩出不同特征的烟雾，单片机处理单元可据此换算烟雾类型的特征。特别是对黑色烟雾和白色烟雾有较大的区别度。例如调节B2前端的Y型导光板4的左前挡板41的长度就可以调节A2区域的大小，A2区属于有效反射区。调节有效反射区的大小和衰减路径的比例，可以通过接收集采集信号的比例值判断出来烟雾的特征。

所述入烟矮挡光筋13、所述长条挡光筋12以及所述短挡光筋14的均为V型结构，且开口朝向一致，均为顺时针朝向或逆时针朝向。V型结构对烟雾具有引流的作用，同时会阻挡外部的光线进入烟雾有效探测区K2内形成干扰，同理烟雾有效探测区K2内的光线也不会漏到外部。

所述底板11为圆形底板，底板的内表面还设有导光凸棱112，所述迷宫盖3为圆柱套筒状结构，且侧面设有防虫网33，所述防虫网33遮挡于所述入烟雾通道的进出口处。

为了进一步提高光线的反射率，通常镜向反射面15的数量设置大于等于2，图中所示的数量为4。通过在长条挡光筋的内端而设置所述镜向反射面15，可以有效延长光路的距离，在不扩大迷宫结构大小的情况下，将光线延长到烟雾有效探测区K2直径的两倍，提升探测的灵敏度。从而可以实现，设计更小尺寸的迷宫结构，但不影响烟雾探测性能。

另外，作为可实施的方式之一，为了方便迷宫结构能够嵌套在别的产品里面，增加系统的集成度，通过设计不同的所述底板11的面积来实现：当所述底板11的面积与迷宫盖3的面积一致时，所述底板11即为所述迷宫主体1的壳底；当所述底板11的面积比迷宫盖3的面积大时，所述底板11也可以直接当成别的探测器的结构底壳。

本发明的优点在于：本发明将PCB电路板套件设于迷宫主体内部，并通过迷宫盖包覆后与迷宫主体的底板连接形成一体式烟感探测迷宫，总体结构体积小，内外结构比常规的少了一层，具有集成度高、节省材料，工艺简单、装配方便的特点，同时还使探测方位更加明确，抗干扰能力更强。由于出厂时，PCB电路板套件与迷宫主体为一体式结果，使用时不存在PCB电路板套件与迷宫主体的装配问题，灵敏度会更加稳定。PCB电路板将整个入烟雾区划分为上入烟雾区、下入烟雾区和贯通入烟雾区，透风率高，形成全方位烟雾包绕效果，从而有利于提高探测的灵敏度，也有利于烟雾特征(例如黑烟、白烟或其它颜色的烟雾)的识别，探测效果更好，降低漏报概率。通过在部分长条挡光筋的内侧端面设置镜向反射面，可以有效延长光路的距离，提升探测的灵敏度与准确度，从而有效降低误报与漏报的情况。且镜向反射面结合烟雾有效探测区内设置的Y型导光板，还能实现对烟雾有效探测区进行功能分区，从而可实现烟雾特征的识别，增加烟感探测迷宫的功能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。