专利名称：小型烟雾警报器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟雾警报装置，特别是涉及同时包括烟雾检测装置和警报装置的整体独立的烟雾警报器。这种警报器通常适于家庭使用。
背景技术：
家庭烟雾警报器的工作通常采用两种选用的烟雾检测装置之一，它们是光电装置和电离装置。两种装置采用完全不同的原理来检测烟雾。但是，在每种情形中，检测装置需要一个在烟雾警报器内占据很大空间的烟雾室。
在光电烟雾警报器的情形，烟雾检测室通常由一个本体所确定，本体具有许多迷宫式开口，以容许气流通过，而同时阻止环境光线进入。
烟雾警报器必须能够同时检测烟雾和触发声音输出到国家和国际标准规定的高声压量级。该标准需要极高的声压量级来试图干扰入睡的人们。有些警报器具有远程信号，以警报方式给出烟雾警报的远程听觉或视觉指示。
许多烟雾警报器采用一个由压电盘制成的喇叭，压电盘与一个频率匹配的共振腔耦合，用悬空导线或者弹簧/电触点连接到电路。喇叭通常制成各种各样形状，但一般遵循共振腔耦合的亥姆霍兹公式的原理。这个腔具有与压电盘频率匹配的共振频率，从而可以达到最大的声音输出。
过去在市场上出现的第一个烟雾警报器的尺寸非常大。这是由于烟雾检测装置的技术及其警报器尺寸所造成的。已经做了许多改进来使烟雾更容易地进入烟雾室和减少警报器的尺寸。
由于烟雾警报器提供的好处，在许多国家的新家庭中强制安装了烟雾警报器。从市场反馈的信息表明，烟雾警报器需要做得更小和不引人注意，特别是对家用的市场。
本发明的一个目的是提供一个尺寸紧凑的烟雾警报器。
本发明的另一个目的是提供一个具有较少零件的烟雾警报器，以易于制造和降低成本。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供了一种小型烟雾警报装置，包括由本体确定的烟雾检测室，具有许多开口以容许气流通过，本体具有进声孔；安装到本体上与烟雾检测室连通的烟雾检测器；有效地连接到烟雾检测器的电路，当烟雾检测器检测到烟雾检测室中的烟雾时，电路提供电信号；以及安装在烟雾检测室外部靠近进声孔的发声装置，该发声装置可以有效地响应电信号；其中烟雾检测室的尺寸和形状使其在发声装置工作频率上引起共振。
更可取的是，发声装置是压电盘。
更可取的是，烟雾警报装置还包括环绕进声孔的环面，该环面支承着压电盘。
更可取的是，本体的尺寸使得烟雾检测室的容积在发声装置工作频率上基本符合亥姆霍兹公式，由此提供了有效的声耦合。
按照本发明的第二方面，提供了一种小型烟雾警报装置，包括由本体确定的烟雾检测室，具有许多开口以容许气流通过，本体具有进声孔；安装到本体上与烟雾检测室连通的光电传感器；安装到本体上与烟雾检测室连通的光源；有效地连接到烟雾检测器的电路，当烟雾检测器检测到烟雾检测室中的烟雾时，电路提供电信号；以及安装在烟雾检测室外靠近进声孔的发声装置，该发声装置可以有效地响应电信号；其中烟雾检测室的尺寸和形状使其在发声装置工作频率上引起共振。
更可取的是，其中本体包括上壁；下壁；以及周向壁，周向壁包括了按照部分重叠的环形路径设置的许多迷宫元件，从而基本上防止光线进入烟雾检测室，同时容许声音以高声压量级排出。
更可取的是，发声装置是压电盘。
更可取的是，烟雾警报装置还包括一个环绕进声孔的环面，该环面支承着压电盘。
更可取的是，本体的尺寸使得烟雾检测室的容积在发声装置工作频率上基本符合亥姆霍兹公式，由此提供了有效的声耦合。
在附图中说明了本发明的一个优选实施例，其中图1表示了按照本发明第一个实施例的烟雾警报器的分离透视图。
图2表示了图1烟雾警报器的平面视图，其顶部已去除。
图3表示了图1警报器的剖视图。
具体实施例方式
参照图1，2和3，表示了一个烟雾警报器，包括本体22、发光器32、烟雾检测器30和压电盘40。本体22确定了烟雾检测室20。电路(图中未表示)在有效地连接到烟雾检测器30，当烟雾检测器检测到室20中的烟雾时，把电信号提供到压电盘40。(烟雾检测器实际上是检测烟雾颗粒反射的光量，但在本文中称为烟雾检测器。)
压电盘40安装在所述室的外部靠近进声孔25，如图1和3所示。重要的是，烟雾检测室的尺寸做成可引起在压电盘工作频率上共振。这使得室的功能成为产生高音输出的放大喇叭。
因为由一个本体22形成喇叭和烟雾检测空间，形成具有两个功能的单室20，从而烟雾警报器10的尺寸减小。这样，可以大大减少烟雾警报器的总尺寸，与澳大利亚市场上购买的当前典型警报器直径相比，烟雾警报器的直径可以减小达50％。
烟雾警报器10的一个重要特征是，压电盘装在烟雾检测室外部。这种设置简单，并且对室的高度影响最小。压电盘40连接在室20之外，从而安装十分简便。参照图1和3，端部为一个升高环28的压电座27支承着压电盘40。环28的尺寸做成在其振动节点上保持压电盘。由于压电盘40保持在室20之外，消除了压电盘40的光反射问题。
由于烟雾室20本身按照亥姆霍兹公式设计，它成为一个调谐的共振腔，声音输出非常好。依靠用于容许烟雾进入室内的气流开口29，把压电盘40造成的声音传出室20。盘40本身发出了在室20外的补充声音。也可以引导压电盘40到通气孔，在最大程度上增大烟雾警报器10向外传播的声音。
在约3kHz频率上给出所需声音输出的典型压电盘直径约为35mm。当把盘40装到室20之外时，室20本身可以变小，而盘40比室20大。这又使烟雾警报器10做得更小，因为可以按照尽量减小突入房间尺寸的方式，把盘40放在室20的顶部23或底部24。
图1到3表示了特定的光室设计。采用这种特定设计，由上壁23在形状上的顶部、下壁24在形状上的底部以及许多环形设置的相互隔开的迷宫元件26确定光室20。迷宫元件26是本体22的设置，设计成在正常(无烟雾)条件下避免周围光线到达检测器30。放置挡板34来防止直射光线从发光器进入检测器。这并不限制本发明仅用于这类烟雾检测装置，因为本发明可以用于光电和电离型烟雾警报器两者。
采用本发明特定实施例的烟雾检测器，光室20具有相似于字母K的迷宫形状。定位“K”形状来提供极大的进入捕获区域，最大程度增加烟雾进入迷宫的区域。限制区域或重叠区域保持最小，又可以容许烟雾自由进入，而重叠区域防止外部环境光源进入光室20。这通过所具有的锐边来实现。锐边在最大程度上减少了大多数限制区域的棱长。
室20内的空气容积基于共振腔的亥姆霍兹公式。可以采用不同形状的开口和迷宫来达到所希望的结果。采用K形迷宫并不是必需的。
可以用电接触弹簧把压电盘40保持到室20上，或者采用提供电接触的悬空导线以任何固定方式接合到室20上。
由压电盘40的频率和室20内的调谐容积来决定室20的尺寸。采用图1到3说明的本发明实施例，警报器频率为约3kHz。也可以采用其他警报器频率。
已经采用常规的生产工艺制造了室20，并且按AS37861993规定的声压(在3米处为85dBA)进行了试验，满足了这些要求。
限定室20的本体22可以用塑料、金属或任何其他适当材料制成。
尽管已经根据优选实施例描述了本发明，便于更好理解本发明，但应该理解到，可以做出各种修改而不偏离本发明的原理。因此，应该理解本发明包括了在其范围内的所有修改。相同的工作原理同样适用于电离型的室。
权利要求
1.一种小型烟雾警报装置，包括由本体确定的烟雾检测室，具有许多开口以容许气流通过，本体具有进声孔；安装到本体上与烟雾检测室连通的烟雾检测器；有效地连接到烟雾检测器的电路，当烟雾检测器检测到烟雾检测室中的烟雾时，电路提供电信号；以及安装在烟雾检测室外部靠近进声孔的发声装置，该发声装置可以有效地响应电信号；其中烟雾检测室的尺寸和形状使其在发声装置工作频率上引起共振。
2.权利要求1的装置，其中发声装置是压电盘。
3.权利要求2的装置，还包括环绕进声孔的环面，该环面支承着压电盘。
4.权利要求1到3中任一项的装置，其中本体的尺寸使得烟雾检测室的容积在发声装置工作频率上基本符合亥姆霍兹公式，由此提供了有效的声耦合。
5.一种小型烟雾警报装置，包括由本体确定的烟雾检测室，具有许多开口以容许气流通过，本体具有进声孔；安装到本体上与烟雾检测室连通的光电传感器；安装到本体上与烟雾检测室连通的光源；有效地连接到烟雾检测器的电路，当烟雾检测器检测到烟雾检测室中的烟雾时，电路提供电信号；以及安装在烟雾检测室外靠近进声孔的发声装置，该发声装置可以有效地响应电信号；其中烟雾检测室的尺寸和形状使其在发声装置工作频率上引起共振。
6.权利要求5中的装置，其中本体包括上壁；下壁；以及周向壁，周向壁包括了按照部分重叠的环形路径设置的许多迷宫元件，从而基本上防止光线进入烟雾检测室，同时容许声音以高声压量级排出。
7.权利要求6中的装置，其中发声装置是压电盘。
8.权利要求7中的装置，还包括一个环绕进声孔的环面，该环面支承着压电盘。
9.权利要求6到8中任一项的装置，其中本体的尺寸使得烟雾检测室的容积在发声装置工作频率上基本符合亥姆霍兹公式，由此提供了有效的声耦合。
10.参照附图以上基本上描述了和在附图中说明了一个小型烟雾警报装置。
全文摘要
一种小型烟雾警报装置(10)。装置(10)包括由本体(22)确定的烟雾检测室(20)，具有许多开口以容许气流通过，本体(22)具有进声孔(25)；安装到本体上与室(20)连通的烟雾检测器(30)；有效地连接到烟雾检测器(30)的电路，当烟雾检测器(30)检测到室(20)中的烟雾时，电路提供电信号；以及安装在室(20)外靠近进声孔的压电盘(40)，压电盘(40)可以有效地响应电信号来发出声音。烟雾检测室(20)的尺寸做得基本上符合亥姆霍兹公式，在压电盘(40)工作频率上引起共振。
文档编号G08B17/00GK1839415SQ200480023892
公开日2006年9月27日 申请日期2004年8月16日 优先权日2003年8月20日
发明者Q·D·库克, P·E·戴维斯, N·T·凯利 申请人:澳大利亚奇胜有限公司