專利名稱：光電灰塵檢測器及安裝該光電灰塵檢測器的空氣調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測室內(nèi)飄浮的灰塵和/或煙霧的存在、不存在和/或濃度的光電灰塵檢測器，并且涉及其中安裝這種光電灰塵檢測器的空氣調(diào)節(jié)裝置。
這種光電灰塵檢測器可以設置在如空氣過濾器、空氣洗滌器、空氣冷卻器以及其他空氣調(diào)節(jié)裝置上，其中利用它們來檢測由空氣調(diào)節(jié)裝置循環(huán)的空氣內(nèi)所含的灰塵和/或煙霧的存在、不存在和/或濃度。
圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)和圖6(d)是表示傳統(tǒng)光電灰塵檢測器(見日本專利申請出版物KoKai No.H8-62136(1996))的剖視圖、前視圖、底視圖和背視圖。在該檢測器上，主體箱101的前面板102和后面板103上分別形成有灰塵通孔102a、103a；灰塵從背面的灰塵通孔103a引入，灰塵通過各個灰塵通孔102a、103a之間的灰塵通道，并且灰塵從前面的灰塵通孔102a被排放出。發(fā)光單元104裝有發(fā)光元件104a、透鏡104b和縫104c；發(fā)光元件104a發(fā)出的光由透鏡104b校準然后入射到灰塵通道上。光接收單元105裝有光接收元件105a、透鏡105b和縫105c；來自灰塵通道的光通過透鏡105b凝聚在光接收元件105a上。
這里，在沒有灰塵或煙霧通過灰塵通道的情況下，由于幾乎所有來自發(fā)光單元104的光都會通過灰塵通道并到達光隔離區(qū)106，因此光接收單元105接收到的光通量將會非常小。而且，在有灰塵和/或煙霧通過灰塵通道的情況下，由于來自發(fā)光單元104的部分光會被灰塵通道中的灰塵和/或煙霧反射并且會入射到光接收單元105上，因此光接收單元105接收到的光通量將會增加。因而，基于光接收單元105的光接收元件105a所接收到的光的輸出變化可以檢測出通過灰塵通道的灰塵和/或煙霧的存在和/或不存在；和/或基于光接收元件105a的接收光的輸出電平可以檢測出通過灰塵通道的灰塵和/或煙霧的濃度。
但是，利用上述傳統(tǒng)的光電灰塵檢測器，由于主體箱101內(nèi)設置有灰塵通道(passage route)，灰塵和/或煙霧都通過灰塵通道，因此灰塵和/或煙霧有聚集在主體箱101內(nèi)并且沉積積聚其中的趨勢。如果積聚在主體箱101內(nèi)的沉積物量太大，有時就會出現(xiàn)這種情況發(fā)光單元104發(fā)出的部分光被主體箱101內(nèi)積聚的沉積物以散射的方式反射并入射到光接收單元105上，于是這將導致光接收單元105所接收到的光通量的增加并造成對灰塵和/或煙霧的錯誤檢測。
然而，在上述傳統(tǒng)光電檢測器中，并沒有考慮對積聚在主體箱101內(nèi)的沉積物進行消除，消除沉積物也是困難的；實際中應用了真空吸塵器等來通過各個小灰塵通孔102a、103a吸走沉積物。
因此本發(fā)明的構想源于考慮到上述傳統(tǒng)問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種能容易地消除已經(jīng)積聚在主體箱內(nèi)的沉積物的光電灰塵檢測器，以及其中安裝了這種光電灰塵檢測器的空氣調(diào)節(jié)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述和/或其他問題，根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的一種光電灰塵檢測器，可以包括一個或多個發(fā)光單元、一個或多個光接收單元、一個或多個至少局部地包圍光電灰塵檢測器的主體箱、一個或多個通孔、以及一個或多個開孔；發(fā)光單元用光照射一個或多個灰塵通道，光接收單元接收由通過至少一個灰塵通道或多個通道的灰塵所反射的光，通孔設置在至少一個主體箱或多個主體箱上以便能將灰塵從外部引入至少一個灰塵通道或多個通道，開孔設置在至少一個主體箱或多個主體箱上以便能將灰塵從至少一個灰塵通道或多個通道排放到外部；其中基于從至少一個光接收單元或多個單元輸出的接收光來檢測灰塵的存在、不存在和/或濃度；并且至少一個開孔或多個開孔大于至少一個通孔或多個通孔。
根據(jù)以這種方式構成的本發(fā)明的實施例，通孔和開孔可以形成在光電灰塵檢測器的主體箱上，灰塵通道可以設置在通孔和開孔之間，并且開孔可以大于通孔。設置在排放灰塵的側面的大開孔可以便于排放灰塵。而且，灰塵較小可能積聚在主體箱內(nèi)。另外，可以是這種情況，即主體箱內(nèi)的沉積物可以通過大開孔而容易地除去。此外，當上述一個或多個光電灰塵檢測器例如安置在空氣調(diào)節(jié)裝置的一個或多個進氣口附近時，則至少一個光電檢測器或多個檢測器的至少一個開孔或多個開孔可以朝向該空氣調(diào)節(jié)裝置的內(nèi)部，并且至少一個光電檢測器或多個檢測器的至少一個通孔或多個通孔可以朝向該空氣調(diào)節(jié)裝置外部。也就是說，通過將光電灰塵檢測器的主體箱安置得使小通孔朝向明側而大開孔朝向暗側，從而可以減少通過小通孔入射到主體箱的外部光的強度，從而降低了光接收單元檢測灰塵時出錯的可能性。
而且，在本發(fā)明的一個或多個實施例中，至少一個開孔或多個開孔可以配備至少一個可移動安裝的蓋。
這種蓋可以設置在開孔上，并且當檢測灰塵時可以開動該蓋以露出開孔。
而且，在本發(fā)明的一個或多個實施例中，至少一個蓋或多個蓋可以設置得能移動距至少一個光路的至少一個距離，該光路從至少一個發(fā)光單元或多個單元、灰塵通過的至少一個灰塵通道或多個通道直到至少一個光接收單元或多個單元。
作為以這種方式布置蓋的結果，來自發(fā)光單元的光可以由蓋反射從而不入射到光接收單元上，因而消除了這個會導致光接收單元檢測灰塵錯誤的因素。
另外，本發(fā)明的一個或多個實施例可以進一步包括一個或多個檢測報告裝置，用于檢測并報告聚集在光電灰塵檢測器的至少一個主體箱或多個機箱內(nèi)部的一定量或更多的大量灰塵。
提供這種檢測報告裝置可以使得更容易得知什么時候應該除去沉積物。


圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)是表示根據(jù)本發(fā)明的光電灰塵檢測器的一種實施例的剖視圖、前視圖、底視圖和背視圖。
圖2是表示根據(jù)本實施例的光電灰塵檢測器的構造的方塊圖。
圖3是表示來自圖2中檢測器的發(fā)光元件的光脈沖的脈沖寬度和周期的示意圖。
圖4是表示圖2中的檢測器的光接收元件信號電平的曲線圖。
圖5是表示圖1中的檢測器的變更方案的視圖。
圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)和圖6(d)是表示傳統(tǒng)光電灰塵檢測器的剖視圖、前視圖、底視圖和背視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)是表示根據(jù)本發(fā)明的光電灰塵檢測器的一種實施例的剖視圖、前視圖、底視圖和背視圖。
在本實施例的光電灰塵檢測器11上，開孔13a形成在主體箱12的前面板13上，通孔14a形成在主體箱12的后面板14上，允許灰塵和/或煙霧通過的灰塵通道設置在后面板14的通孔14a和前面板13的開孔13a之間。通孔14a用于將灰塵和/或煙霧引入灰塵通道。用于將灰塵和/或煙霧從灰塵通道中排放出去的開孔13a充分大于通孔14a。
而且，分別安置發(fā)光單元15和光接收單元16朝向灰塵通道。多個擋光板17以適當?shù)姆植挤绞桨仓?，從而防止了來自發(fā)光單元15的光直接入射到光接收單元16上并且形成了光隔離區(qū)18。
發(fā)光單元15配備有發(fā)光元件15a、透鏡15b和縫15c；來自發(fā)光元件15a的光由透鏡15b校準，校準光束的橫斷面由于縫15c變窄和/或成形，其后由此存在從那里直接朝向灰塵通道。光接收單元16配備有光接收元件16a、透鏡16b和縫16c；來自灰塵通道的光通過縫16c和透鏡16b聚集在光接收元件16a上。
發(fā)光單元15的透鏡15b和縫15c用于使來自發(fā)光元件15a的光集中在灰塵通道上因而避免了這種情況來自發(fā)光元件15a的光可能在主體箱12內(nèi)被分散和反射，從而使不需要的光入射到光接收單元16上。另外，光接收單元16的透鏡16b和縫16c用于使僅由灰塵通道里的灰塵和/或煙霧反射的光由光接收元件16a接收，從而避免了光接收元件16a接收到在主體箱12內(nèi)反射的不需要的光的情況。
在這種光電灰塵檢測器11中，如果沒有灰塵或煙霧通過灰塵通道，由于來自發(fā)光單元15的光將通過灰塵通道并到達光隔離區(qū)18，因此光接收單元16接收到的光通量會非常小。而且，如果有灰塵和/或煙霧通過灰塵通道，由于來自發(fā)光單元15的一部分光會由灰塵通道里的灰塵和/或煙霧反射并入射到光接收單元16上，因此光接收單元16接收到的光通量將會增加。所以，基于光接收單元16的光接收元件16a的接收光的輸出變化可以檢測出通過灰塵通道的灰塵和/或煙霧的存在和/或不存在；和/或基于光接收元件16a的接收光輸出電平可以檢測出通過灰塵通道的灰塵和/或煙霧的濃度。
圖2是表示根據(jù)本實施例的光電灰塵檢測器11的構造的方塊圖。在該光電灰塵檢測器11中，微型計算機21通過晶體管22和驅動電路23控制發(fā)光元件15a的驅動從而使發(fā)光元件15a以圖3所示的脈沖方式循環(huán)地發(fā)光。發(fā)光元件15a發(fā)出的朝向灰塵通道的光脈沖具有Pw的脈沖寬度并以T的周期發(fā)出。當灰塵通道里沒有灰塵或煙霧時，光接收元件16a不接收光；但是當灰塵通道里有灰塵和/或煙霧時，光接收元件16a接收由該灰塵和/或煙霧反射的光并輸出與接收到的光強度相應的信號。由于來自光接收元件16a的信號很微弱，因此在輸入微型計算機21的A/D轉換器25之前用三級放大器24將其放大。
注意，沒有異議地提供峰值保持電路以保持從各級任何放大器24的下游位置的放大輸出。
在微型計算機21中，A/D轉換器25對光接收元件16a的信號電平(接收光強度)執(zhí)行A/D轉換，并將該信號電平與以前存儲在EEPROM(未示出)中的閾值進行比較。如果該信號電平小于閾值，則確定沒有灰塵或煙霧在灰塵通道里。但是如果該信號電平大于或等于閾值，則確定有灰塵和/或煙霧在灰塵通道里。而且，如果確定有灰塵和/或煙霧在灰塵通道里時，輸出檢測信號指示存在灰塵和/或煙霧。替代地或附加地，對應于光接收元件16a的信號電平可以確定灰塵和/或煙霧的濃度，并可以輸出檢測信號指示灰塵和/或煙霧的濃度。
即使碰巧當光電灰塵檢測器11的灰塵通道中沒有灰塵或煙霧時，來自發(fā)光單元15的光仍然會在主體箱12內(nèi)以散射的方式反射并且光接收單元16仍會接收到少量的光，因此當沒有檢測到灰塵時光接收元件16a的信號電平(接收光強度)將是恒定值S0，如圖4所示。
另外，光接收元件16a的信號電平可能會隨著與通過灰塵通道的灰塵和/或煙霧的濃度相應的曲線S1所示的那樣變化。
此外，當沒有檢測到灰塵時信號電平的值S0表示主體箱12內(nèi)絕對沒有沉積灰塵或煙霧的狀況，而當沒有檢測到灰塵時信號電平隨著積聚在主體箱12內(nèi)的沉積物的量的增加而增加。例如，當沒有檢測到灰塵時信號電平可能增加到值S2的量級上。此時，由于較高的電平S2加到了對應于灰塵和/或煙霧的濃度的曲線S1上，從而導致達到了飽和輸出電壓，因此不再可以基于信號電平而確定灰塵和/或煙霧的存在、不存在和/或濃度。
因此微型計算機21留下來自光接收元件16a的信號電平延續(xù)到維持在值S2附近的這段時間的徑跡，并且如果到了該時間例如幾十分鐘，即如果高信號電平保持了很長一段時間，則這個解釋的含義為大量沉積物已經(jīng)積聚在了主體箱12內(nèi)，并將輸出指示該事實的報告信號，啟動蜂鳴器，和/或讓LED閃爍。這可以報告已經(jīng)有大量沉積物積聚在了主體箱12內(nèi)。
如果來自光接收元件16a的信號電平持續(xù)幾十分鐘小于近似值S2，則這個解釋的含義為來自光接收元件16a的信號電平隨著灰塵和/或煙霧的濃度的變化而變化。
這里，由于當報告出主體箱12內(nèi)已經(jīng)聚集了大量的沉積物時將不能確定灰塵和/或煙霧的存在、不存在和/或濃度，因此必須將沉積物從主體箱12內(nèi)移走。主體箱12上的開孔13a充分大于通孔14a。這將可以利用例如尖頭棉花的棉拭等來通過開孔13a而容易地拭去和消除主體箱12內(nèi)的沉積物。而且，由于開孔13a足夠大以允許進入對應于發(fā)光單元15的透鏡15b和光接收單元16的透鏡16b的部分，因此可以容易地擦去并消除積聚在各個透鏡15b、16b上的沉積物。
另外，由于側面提供了排放灰塵和/或煙霧的大開孔13a，因此便于排放灰塵和/或煙霧。而且，還具有減少灰塵和/或煙霧積聚在主體箱12內(nèi)的趨勢的優(yōu)點。
而且，通過安置光電灰塵檢測器11的主體箱12以使小通孔14a朝向明面并使大開孔13a朝向暗面，可以減少通過小通孔14a入射到主體箱12的外部光的量，從而減少了光接收單元16發(fā)生錯誤檢測灰塵和/或煙霧的可能性。
例如，當光電灰塵檢測器11布置在空氣過濾器、空氣洗滌器、空氣冷卻器和/或其他空氣調(diào)節(jié)裝置的進氣口附近時，可以安置主體箱12使主體箱12的開孔13a朝向空氣調(diào)節(jié)裝置的進氣口側(即里面)，并使主體箱12的通孔14a朝向空氣調(diào)節(jié)裝置的外面。這樣，灰塵和/或煙霧會從主體箱12的通孔14a與空氣一起輸送并通過開孔13a出去，于是減少了灰塵和/或煙霧積聚在主體箱12內(nèi)的趨勢。另外，小通孔14a朝向空氣調(diào)節(jié)裝置明亮的外面，而大開孔13a朝向空氣調(diào)節(jié)裝置黑暗的進氣口側(即里面)，因此通過小通孔14a入射到主體箱12的外部的光的量減少，這降低了光接收單元16發(fā)生錯誤檢測灰塵和/或煙霧的可能性。
而且，本發(fā)明可以進行許多改變，本發(fā)明并不局限于上述實施例。例如，如圖5所示，毫無異議，可提供可移動安裝在主體箱12的開孔13a上的可滑動的蓋31。假如提供它，則開孔13a可以用合適的滑動蓋31來適當?shù)亟议_。此外，當從主體箱12內(nèi)消除灰塵和/或煙霧時，蓋31可以完全從開孔13a上卸下。
另外，毫無異議，可對主體箱12上的開孔13a和/或通孔14a的形狀、位置、尺寸等等進行適當?shù)男薷摹?br> 如上所述，在本發(fā)明的實施例中，通孔和開孔可以形成在光電灰塵檢測器的主體箱上，灰塵通道可以設置在通孔和開孔之間，且開孔可以大于通孔。側面上設置的排放灰塵的大開孔可以便于排放灰塵。而且，灰塵可以有較小的積聚在主體箱內(nèi)的可能性。此外，可以通過大開孔來容易地消除主體箱內(nèi)的沉積物。另外，通過安置光電灰塵檢測器的主體箱使小通孔朝向明面而大開孔朝向暗面，可以減少通過小通孔入射到主體箱的外部光的量，從而降低了光接收單元發(fā)生錯誤檢測灰塵的可能性。
注意本發(fā)明的光電灰塵檢測器不僅對灰塵檢測有效而且對檢測諸如煙霧等物的存在、不存在和/或濃度同樣有效。
在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的前提下，本發(fā)明可以除了這里所述的形式之外的許多種形式具體。因此，上述實施例和工作實例全都僅僅是說明性的并且不以限制的方式解釋。本發(fā)明的范圍由權利要求指明，它并不局限于說明書中的任何具體實例表達。所有的在權利要求等價范圍內(nèi)的改動和變化都屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種光電灰塵檢測器，包括一個或多個發(fā)光單元，用于光照射一個或多個灰塵通道；一個或多個光接收單元，用于接收由通過至少一個灰塵通道或多個通道的灰塵所反射的光；一個或多個至少局部地包圍光電灰塵檢測器的主體箱；一個或多個通孔，設置在至少一個主體箱或多個主體箱上以便能將灰塵從外部引入至少一個灰塵通道或多個通道；以及一個或多個開孔，設置在至少一個主體箱或多個主體箱上以便能將灰塵從至少一個灰塵通道或多個通道排放到外部；其中基于從至少一個光接收單元或多個單元輸出的接收光檢測灰塵的存在、不存在和/或濃度；并且至少一個開孔或多個開孔要大于至少一個通孔或多個通孔。
2.根據(jù)權利要求1的光電灰塵檢測器，其中至少一個開孔或多個開孔配備有至少一個可移動安裝的蓋。
3.根據(jù)權利要求2的光電灰塵檢測器，其中安置至少一個蓋或多個蓋使得能移動距至少一個光路的至少一個距離，該光路從至少一個發(fā)光單元或多個單元灰塵通過的至少一個灰塵通道或多個通道中直到至少一個光接收單元或多個單元。
4.根據(jù)權利要求1的光電灰塵檢測器，還包括一個或多個檢測報告裝置，用于檢測并報告聚集在光電灰塵檢測器的至少一個主體箱或多個機箱內(nèi)部的一定量或更多的大量灰塵。
5.一種空氣調(diào)節(jié)裝置，其中當根據(jù)權利要求1至4的任何一個權利要求的一個或多個光電灰塵檢測器布置在該空氣調(diào)節(jié)裝置的一個或多個進氣口附近時，至少一個光電檢測器或多個檢測器的至少一個開孔或多個開孔朝向該空氣調(diào)節(jié)裝置里面，而至少一個光電檢測器或多個檢測器的至少一個通孔或多個通孔朝向該空氣調(diào)節(jié)裝置外面。
全文摘要
一種光電灰塵檢測器，開孔形成在主體箱的前面板上，通孔形成在主體箱的后面板上。在該后面板通孔和前面板開孔之間設置灰塵通道以使灰塵和/或煙霧能通過。通孔用于將灰塵和/或煙霧引進灰塵通道。用于將灰塵和/或煙霧從灰塵通道中排放出來，開孔充分大于通孔。
文檔編號G08B29/18GK1542435SQ20041003156
公開日2004年11月3日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權日2003年3月25日
發(fā)明者川合升 申請人:夏普株式會社