[发明专利]烟雾探测器腔边界表面

说明书

用于光学检测烟雾并实现其的装置。公开一种用于在小的、长效的烟雾探测器中检测烟雾的存在的设备和方法。具体地，本公开示出如何围绕烟雾探测器构建非常紧凑的壳体，同时将来自壳体结构的反射保持在非常低的值，同时满足快速响应烟雾和防止环境光的所有其他外围需求。这使得烟雾颗粒的光散射的非常小的测量结果在抵抗灰尘的负面影响的装置中是可靠的。特别地，公开几何光学元件，例如帽和光学缺陷元件。

相关申请的交叉引用

本申请与2018年11月30日提交的、名称为“烟雾探测器腔边界表面”的美国实用申请第16/206,268号相关，并要求其优先权，该申请是于2018年11月6日提交的、名称为“紧凑型光学烟雾探测器系统和设备”的美国实用申请第16/181,878号的部分延续，其要求于2017年12月15日提交的、名称为“紧凑型光学烟雾探测器系统和设备”的美国临时申请第62/599,474的权益，通过引用将其全部内容整体并入本文。

技术领域

本公开涉及烟雾检测。更具体地，本公开描述了与紧凑型烟雾探测器内的光学边界表面有关的装置和技术。

背景技术

烟雾探测器是一种感测烟雾的设备，通常作为火灾的指示器。商业安全设备向火灾报警控制面板发出信号，作为火灾报警系统的一部分，而家用烟雾探测器(也称为烟雾报警器)通常从探测器本身发出本地可听或可见的警报。

烟雾探测器安装在塑料外壳中，通常形状类似于直径约150毫米(6英寸)、厚25毫米(1英寸)的磁盘，但形状和大小各不相同。可以通过光学(光电)或物理过程(电离)检测烟雾，检测器可以使用这两种方法中的一种或两种。灵敏的警报可用于检测并阻止在禁止吸烟的区域吸烟。大型商业，工业和住宅建筑物中的烟雾探测器通常由中央火灾报警系统供电，该系统由建筑物电源和备用电池供电。

家用烟雾探测器的范围从单个电池供电的设备，到几个带有电池后备电源的互连主电源设备。对于这些相互连接的单元，即使有家庭用电中断，如果有任何单元检测到烟雾，也会全部触发。光学烟雾探测器的尺寸往往更大。因此，90％的家用烟雾探测器采用了电离技术。

尽管电离烟雾报警器通常对火焰燃烧更敏感，而光电烟雾报警器通常对以长时间闷燃开始的火灾(称为“闷燃火灾”)更敏感。对于每种烟雾报警器，其提供的优势对于某些火灾情况下的生命安全可能至关重要。白天或晚上的家庭致命火灾包括大量阴燃性火灾和大量燃烧性火灾。人们无法预测房屋可能发生的火灾类型或发生时间。任何可以接受的烟雾报警技术，对于两种火灾都必须具有令人满意的性能，以便在白天或黑夜的任何时间以及睡眠或清醒状态下提供火警预警。

电离烟雾探测器使用放射性同位素(通常是a241)使空气电离。检测到由于烟雾引起的差异，并生成警报。烟雾探测器具有两个电离腔，一个向空气开放，以及一个不允许粒子进入的参考腔。放射源将α粒子发射到两个腔中，从而使一些空气分子电离。

腔中的成对电极之间存在电位差(电压)。离子上的电荷允许电流流动。两个腔中的电流应相同，因为它们受气压，温度和信号源老化的影响相等。如果有任何烟雾颗粒进入开放腔，则某些离子将附着在该颗粒上，并且无法在该腔中携带电流。电子电路检测到开口腔和密封腔之间已形成电流差，并发出警报。

光电或光学烟雾探测器包含红外、可见或紫外线光源(通常是白炽灯泡或发光二极管)、透镜和光电接收器(通常是光电二极管)。在点型探测器中，所有这些组件都布置在腔体内，空气中可能含有附近火源产生的烟雾。在大面积的开放区域(例如，心房和礼堂)中，使用光束或投射光束烟雾探测器代替设备内的空腔：壁挂式设备会发出一束红外线或紫外线，该光束被单独的设备接收和处理，或者被反射器反射回接收器。