感應器的製作方法

2023-09-10 15:49:55 3

專利名稱：感應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合式感應器，除了檢測因一火災所產生的煙霧密度與溫度外，並通過檢測該火災所產生的一氧化碳等氣體的濃度以檢測該火災。
背景技術：
一般已知的傳統感應器(detector)是通過檢測一火災並提供警示啟動信號給一接收器以檢測火災，包括一煙霧感應器以檢測火災的煙霧，以及一熱感應器以檢測火災的熱(溫度)。然而，只有像是溫度或煙霧密度等檢測到的信息，仍然不容易快速與適當地對各種火災包括悶燒或燃燒類型的火災做出因應。所以，有鑑於上述問題，已知有一種複合式感應器可以通過檢測火災所產生的煙霧密度和溫度並完整地判定是否有火災發生，快速地檢 測火災。另一方面，已知除了煙霧和熱以外，火災也會產生氣體，像是一氧化碳(CO)。所以另一種已知的複合式感應器是除了檢測煙霧和熱以外，還包括一氣體傳感器(gas sensor)以檢測氣體濃度，以便判定是否有火災。先前技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開2006-268119號公報專利文獻2日本特開平11-312286號公報。

發明內容
本發明欲解決的問題然而，一複合式感應器，像是一傳統煙霧感應器配備一在腔室內的氣體傳感器，其中有一使用散射光方法檢測來自火災的煙霧的煙霧檢測區段，或者氣體傳感器是在與感應器主體的煙霧檢測區段不同的腔室。所以，當包括氣體的煙霧從火場流進腔室，檢測到的煙霧密度的暫時變化會跟檢測到的氣體濃度類似。因此，通過煙霧密度判定火災和使用氣體濃度的方式幾乎相同，此時「複合式」可能就不那麼有利。圖24為一顯示當火災發生時煙霧密度與一氧化碳(CO)氣體濃度的暫時變化的時間圖，是由具有位於煙霧感應器的腔室內的CO傳感器的複合式感應器所檢測。在此，煙霧感應器的煙霧檢測區段包括一受光單元，受光單元的位置不會直接收到在腔室內的發光單元所發出的光，在腔室中有一迷宮，用以避免光直接從外部進入，還有具有數個小洞並遮蓋迷宮周圍的一昆蟲網，一受光裝置用來接收流經昆蟲網和迷宮而進入腔室的煙霧所散射的光，通過受光裝置所給予的受光信號，可判定煙霧密度。由於煙霧檢測區段(section)的結構的關係，當煙霧檢測區段在圖24的時間t0接收到火災的熱氣流，包括CO氣體的煙霧有延遲地流進腔室，接著檢測到的煙霧密度(煙霧輸出)和檢測到的CO氣體濃度(CO輸出)在時間tl開始增加。因此，在使用一預定的煙霧閾值和CO閾值來比較煙霧輸出和CO輸出以判定是否有火災發生時，因為煙霧輸出的暫時變化和CO輸出的暫時變化類似，所以兩者幾乎是同時判定是否有火災發生，此時「複合式」可能就不那麼有利。對於包括在與煙霧檢測區段不同的腔室內的氣體傳感器的一複合式感應器來說，上述推論也可成立。在傳統結構中，複合式感應器的感應器蓋具有一孔，用以引進氣體，該孔會導向感應器的主體內的一個包含CO傳感器的封閉空間。傳統氣體傳感器通常是低成本的半導體類型氣體傳感器。然而，由於半導體類型傳感器的選擇性差，所以需要移除不需要的氣體，像是非檢測目標氣體，並且檢測特定的目標氣體。因此，為了避免非檢測目標氣體滲進腔室而造成傳感器劣化或故障，或者為了降低溼度的反向效果，傳感器必須放在遠離感應器蓋的引進孔的腔室位置。在此配置下，當火災發生時，CO傳感器對進入的檢測目標CO氣體的反應會有一段從引進孔到腔室內的CO傳感器的距離的延遲，如此一來會降低煙霧感應器的檢測敏感度的優勢。 此外，以檢測正確度來說，半導體類型傳感器的解析度低，因此在火災初期不易檢測低濃度的氣體。因此，對於CO氣體來說，有效的檢測準確度是在，舉例來說，氣體濃度50ppm或以上，所以在火災初期氣體濃度低於50ppm，很難判定是否有火災。此外，傳感器使用加熱器，也會增加功率消耗。本發明的一個目的是提供一種複合式感應器，其可有利地達到早期檢測火災與提高檢測氣體濃度的暫時性質，以避免錯誤的警報。解決問題的手段本發明提供一種感應器，用以檢測一火災與氣體，其特徵在於包含一接收熱氣流的感應器蓋；一被放置於該感應器蓋內用以檢測一火災的火災傳感器；以及一電化學氣體傳感器，被放置在該感應器蓋內，通過將該氣體與一電解液接觸，以一電極檢測氣體，其中，在該感應器蓋內，有提供容納一檢測空間區段的一容器，通過該火災傳感器檢測一火災，以及形成讓該熱氣流流進該容器的一入口，以及其中一開孔被形成，以便開放從該感應器蓋的一表面通過該入口到該檢測空間區段的一流動路徑，將包括在該熱氣流的氣體引進該電化學氣體傳感器。舉例來說，該開孔被形成在該感應器蓋的該表面。其中該電化學氣體傳感器包括一疏水過濾器(water-repelling filter),其被架設以蓋住向一傳感器主體的一檢測表面開放的一氣體入口，以及其中該感應器蓋的開孔具有一直徑，大於該傳感器主體的氣體入口的直徑，並且小於該疏水過濾器的直徑。另外，該電化學氣體傳感器包括一疏水過濾器，其被架設以蓋住一向一傳感器主體的一檢測表面開放的氣體入口，以及該電化學氣體傳感器被放置在該疏水過濾器接觸或接近該感應器蓋的開孔的內部的位置。該電化學氣體傳感器被容納在一屏蔽外殼內並被放置在該感應器蓋內。用以預防該電化學氣體傳感器所容納的一電解液外漏的一防漏結構被提供在該感應器蓋的該開孔內。一透氣片被提供在該感應器蓋的開孔的外部或內部。
在該感應器蓋內的數個開孔被提供在相對於一位於該電化學氣體傳感器上的疏水過濾器的位置。同樣地，該開孔可被形成在將該電化學氣體傳 感器與該容器隔開的一板狀主體內，以便與該容器相通。舉例來說，該火災傳感器是一光學檢測煙霧的煙霧傳感器，其中該檢測空間區段是作為煙霧檢測空間的一腔室，其中該容器是容納該腔室的腔室容器，其中該入口是一煙霧入口，用以讓被包括在該熱氣流內的煙霧流進腔室容器，以及其中該開孔被形成在介於該腔室與該腔室容器內的煙霧入口之間與一空間區段相通的位置，使得該熱氣流依序地流過該煙霧入口與該開孔，且不用經由該腔室而到達該電化學氣體傳感器。本發明的感應器更提供根據該火災傳感器所檢測的煙霧密度與溫度以及該電化學氣體傳感器所檢測的氣體濃度以判定一火災的一火災判定單元。該火災判定單元如果該氣體濃度等於或大於一預定的氣體閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及如果該氣體濃度小於該氣體閾值並等於或大於被設定為小於該氣體閾值的一第二氣體閾值，將該煙霧密度乘以等於或大於I的預定修正係數以計算一煙霧密度，以及，如果該計算的煙霧密度等於或大於一預定煙霧閾值，判定一火警啟動以提供一警示啟動信號。還有，該火災判定單元如果該氣體濃度等於或大於一預定的氣體閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及如果該氣體濃度小於該氣體閾值並等於或大於被設定為小於該氣體閾值的一第二氣體閾值，降低用於火災判定的一煙霧累積時間(smoke filling time),以及，當具有等於或大於一預定煙霧閾值的一煙霧密度的狀態持續該降低的煙霧累積時間時，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號。本發明的感應器更提供根據該火災傳感器所檢測的煙霧密度與溫度以及該電化學氣體傳感器所檢測的氣體濃度以判定一火災的火災判定單元。在此例中，該火災判定單元優先根據該火災傳感器所檢測的溫度判定一火災，以及，如果根據該溫度沒有判定一火災，根據該煙霧密度與氣體濃度判定一火災。該火災判定單元優先根據溫度執行判斷火災，其通過如果該溫度的增加率等於或大於一預定增加率閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動彳目號；如果該溫度的增加率小於該增加率閾值，在該溫度等於或大於一預定溫度閾值的情形下判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及如果該溫度小於該溫度閾值，根據該煙霧密度與氣體濃度判定一火災。發明效果
根據本發明，由於電化學氣體傳感器所設置的位置，並非在感應器主體的腔室，像是煙霧檢測區段內，而是在感應器蓋的表面的開孔後，讓與感應器蓋表面接觸的外部空氣可直接流進氣體傳感器，當感應器接收到熱氣流，氣體立即流進蓋開孔並與電化學氣體傳感器接觸，由電化學氣體傳感器提供氣體濃度的直接輸出，接著，經過一些延遲，煙霧傳感器通過檢測流進腔室並經由昆蟲網和迷宮的煙霧，提供煙霧密度和溫度的直接輸出，以便根據先檢測到的氣體濃度提供早期火災判定和火警啟動，達到火警初期的氣體濃度早期檢測。特別地，電化學氣體傳感器具備高度準確性，即使在火災初期的低氣體濃度環境下也可以早期檢測火災。
此外，設置在感應器蓋的開孔外或內的透氣片可避免液體滲漏至感應器的內部或外部，以提升感應器的可靠性。另外，即使在電解液漏出氣體傳感器主體的情況下，電解液也不致漏到感應器蓋外而傷害人體或其它東西。此外，將檢測到的煙霧和溫度數值乘上一修正係數以便強調，或者是根據最先檢測到的氣體濃度改變煙霧累積時間，可以使用火災傳感器，根據煙霧和溫度迅速地判定是否有火災。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖I顯示根據本發明用以檢測煙霧與CO的感應器的第一實施例；圖2顯示圖I的感應器的內部結構的截面圖；圖3顯示用於圖I的實施例的電化學CO傳感器；圖4顯示圖I的CO傳感器容器的實施例；圖5顯示圖I的實施例的煙霧與CO檢測特性的時間圖；圖6顯示圖I的實施例的感應器電路的方塊圖；圖7顯示圖6的感應器電路的火災判定程序的流程圖；圖8顯不圖6的感應器電路的另一火災判定程序的流程圖；圖9顯不圖6的感應器電路的另一火災判定程序的流程圖；圖10顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括防漏結構；圖11顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括在外部的透氣片；圖12顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括在內部的透氣片；圖13顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括多數個開孔；圖14顯示根據本發明的用以檢測溫度、煙霧與CO的感應器的第二實施例；圖15顯示圖14的感應器電路的方塊圖；圖16顯示圖15的感應器電路的火災判定程序的流程圖；圖17顯不圖15的感應器電路的另一火災判定程序的流程圖；圖18顯不圖15的感應器電路的另一火災判定程序的流程圖；圖19顯示根據本發明的用以檢測溫度、煙霧與CO的感應器的第三實施例；圖20顯示在圖19(C)的箭頭A-A的方向的橫截面圖；圖21顯示圖20的CO傳感器容器及其周圍；圖22顯示圖19(A)的局部放大圖23顯示圖19 (C)的局部放大圖；以及圖24的時間圖顯示當一傳統的感應器接收到熱氣流時CO輸出與煙霧輸出的暫時變化。符號說明10 :感應器12 :蓋12a :角落16:煙霧入口 18 C0傳感器容器20，46a，46b，78 :開孔22 :感應器主體24 :煙霧檢測區段主體24a :煙霧檢測區段主體板36 C0 傳感器38 :疏水過濾器42:氣體入口46 :屏蔽外殼46a:開孔72:火災判定區段74:防漏肋76 :透氣片
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述以下將參考所附的圖表說明根據本發明的感應器的實施例與它們的個別變化。然而，這些實施例與變化並非用來限制本發明。第一實施例首先將敘述第一實施例。本實施例是關於包括煙霧傳感器(smoke sensor)與氣體傳感器的感應器。圖I是根據本發明的一複合式感應器的實施例，其中包括煙霧傳感器作為火災傳感器，以及一氧化碳(CO)傳感器作為氣體傳感器，用以檢測火災產生的氣體。圖I(A)是從底下看被架設在天花板上的感應器。圖I(B)為感應器的側面圖。圖I(C)為從底下看感應器的平面圖。在圖1，實施例的感應器10包括感應器10內的感應器主體；以及主體外的蓋子(感應器蓋)12。蓋12包括從大約圓柱型底部的中央向下形成的腔室容器(chambercontainer) 14。數個煙霧入口 (smoke intake) 16圍繞著腔室容器14形成。在蓋12的架設側的側表面上有警報指示燈(alarm indicator lamp) 11。CO傳感器容器(CO sensor container) 18是由腔室容器14外的蓋12突出一部分所形成的。電化學CO傳感器(electrochemical CO sensor) 36被建構於CO傳感器容器18內，如圖I(C)的虛線所示。CO傳感器容器18的蓋12的表面有一開孔20，以便將因為火災的熱氣流所帶進來的CO氣體和煙霧，引進內部的CO傳感器36。圖2是圖I的感應器的內部結構的截面圖。在圖2中，感應器10包括感應器主體22與蓋12。感應器主體22包括架設在煙霧檢測區段主體24底部的迷宮(labyrinth) 32 ；以及一接線板(terminal board) 25架設在煙霧檢測區段主體24的頂部。架設在煙霧檢測區段主體24底部的迷宮32內有作為煙霧檢測空間(檢測空間區段)的一腔室26。迷宮32形成一路徑，讓煙霧可輕易地從外部流進腔室26，同時避免光從外部進入。迷宮32包括遮蓋迷宮32周圍的昆蟲網34。煙霧入口 16是開在蓋12上對應迷宮32周圍有架設昆蟲網34的部分。煙霧檢測區段主體24包括放置在上表面(背側)的電路板35;以及在腔室26一側的發光單元28和受光單元30。發光單元28和受光單元30由導線連接至電路板35，用以執行發光碟機動和受光處理。發光單元28通過一發光側開口使光線射進腔室26，所以當光線打到流進腔室26的煙霧粒子時會散射，散射的光會經由受光側開口進入受光單元30。在本實施例的感應器10中，發光單元28和受光單元30被放置在煙霧檢測區段主體24內，使得從發光單元28到腔室26的一光學軸，以及在腔室26內的煙霧粒子所散射的光在被引導向受光單元30時所形成的一光學軸，在水平方向以一預定角度相交，即使在延伸方向也會以一預定角度相交。CO傳感器容器18是由蓋12的一部分向腔室26的右側突出所形成。電化學CO傳感器36被放置在其檢測表面接觸或靠近突出的CO傳感器容器18的內表面。CO傳感器36在其檢測表面具有一疏水過濾器(water-repelling filter) 380疏水過濾器38的中心有開一氣體入口，用以將CO氣體引進CO傳感器36。開孔20是形成在蓋12的CO傳感器容器18的下表面。CO傳感器36相對著開孔20，使得開孔20的位置是在CO傳感器36的檢測表面的疏水過濾器38的中央。CO傳感器36具有一導線(lead)44，直接或通過一連接硬體連接至電路板35，以根據CO氣體濃度提供
一檢測信號。圖3顯示為電化學CO傳感器用於圖I的實施例。圖3㈧是從檢測表面看CO傳感器的正面圖。圖3(B)為CO傳感器的側視圖。圖3(C)顯示CO傳感器的電極結構的符號示意圖。如圖3㈧與3 (B)所示，CO傳感器36包括塊狀傳感器主體40。在傳感器主體40的檢測表面有架設疏水過濾器38，以避免水從外部黏著。在疏水過濾器38的中央，有一氣體入口 42與內部連通。如圖3 (B)的部份截面結構所示，氣體入口 42是形成在傳感器主體40上作為蓋子構件(lid member)的毛細管43的中央，而疏水過濾器38用來遮蓋在毛細管43外部的氣體入口 42。疏水過濾器38是由，舉例來說，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)或其類似者所形成，同時可抗塵與防水，讓CO氣體可以通過而同時防塵、水，或其類似者滲透、進氣體入口 42。傳感器主體40的左側有拉出3條導線44。舉例來說，傳感器主體40的大小為，但不限於，大約20X 15X 10mm，接近一塊焦糖的大小。圖3(C)是以三接腳(3-pin)的電化學CO傳感器作為CO傳感器的實施例。CO傳感器36用暴露在外面空氣中的電解液(electrolyte solution)41填滿,並包括一工作電極45a、對電極(counter electrode)45b,以及參考電極45c,彼此間有一距離，並且浸泡在電解液41內。當CO氣體從外部進入而接觸到CO傳感器36的電解液41時，CO氣體氧化所產生的電流會從工作電極45a流到工作電極45a的鄰近。從工作電極45a流出的電流與接觸到CO傳感器36的CO氣體的氣體濃度成比例。電極45a有連接一放大器電路,該放大器電路將輸入電壓放大相對於來自工作電極45a的電流輸入的比例，讓CO檢測信號會隨著氣體濃度增加，CO氣體濃度約為Oppm時是正常電壓。此外，當CO傳感器36在運作中，施加在對電極45b的電壓Vc是由外部電路所控 制，使得參考電壓Vr ( = 0. 5volts)與參考電極45c的電壓Vs的差為Ovolt，讓工作電極45a與對電極45b之間的電位差永遠是零。圖4為圖I的CO傳感器容器18的實施例。圖4㈧顯示圖2的CO傳感器容器18的一部分。CO傳感器36是放置在蓋12的開孔20之後，使得疏水過濾器38中央的毛細管43的氣體入口 42是相對於開孔20。在此，CO傳感器36的氣體入口 42的直徑dl，疏水過濾器38的直徑d3，以及蓋12的開孔20的直徑d2有以下的關係dl < d2 < d3.舉例來說，dl^ 1mm, d3 = 10mm, d2 ^ 5mm。所以，CO傳感器36的檢測表面會與蓋12的開孔20接觸，以封閉開孔20的內側。因此，當熱氣流讓CO氣體接觸到蓋12的表面，CO氣體經由開孔20流進CO傳感器36的氣體入口 42，並且立即被檢測到。特別是在火災初期只有微弱的熱氣流時，CO傳感器36可直接檢測到CO氣體，提升火災檢測敏感性。因為使用電化學方法，本發明的CO傳感器36相對於氣體濃度有線性輸出特性，並且可以數個ppm的解析度檢測低濃度範圍的氣體，提升使用複合式感應器的優勢。此外，電化學方法具優異的氣體選擇能力，比較不受溼度影響，可避免除了檢測目標氣體外的外部空氣所造成的誤判。此外，疏水過濾器38圍繞著開孔20接觸蓋12的內表面，用以預防水從外部滲透進感應器。另外，CO傳感器相對於半導體類型傳感器，前者不需要加熱器，因此可減少傳感器本身的消耗功率。圖4 (B)所示為CO傳感器容器的另一實施例，其中CO傳感器36被包含在一屏蔽外殼(shielding case)46內。屏蔽外殼46為一盒狀金屬體，向內部開啟，容納CO傳感器36，具有一開孔46a，相對於蓋12的開孔20，並且包括疏水過濾器38，使得氣體入口 42的位置設在疏水過濾器38的中央並相對著開孔46a。所以，CO傳感器36被容納在屏蔽外殼46，如此可避免外部噪聲加諸於傳感器36的電極上，如圖3 (C)所示，並且可維持工作電極45a的CO氣體輸出的檢測信號於良好的訊噪比。
圖5為圖I的實施例的煙霧與CO的檢測特性的時間圖。圖I的感應器10被架設在天花板表面並接收因火災而沿著天花板而來的熱氣流，熱氣流包括煙霧與CO氣體。在圖5，如果感應器10於時間t0開始接收包括煙霧與CO氣體的熱氣流，在熱氣流內的CO氣體會經由CO傳感器容器18的開孔20被引進內部CO傳感器36，而幾乎沒有延遲，所以CO傳感器36在時間t0發出檢測到CO氣體濃度的檢測信號，並且隨著時間增加，如CO輸出A所示。另一方面，在熱氣流內的煙霧會經由腔室容器14周圍的煙霧入口 16被引進腔室容器14。如圖2的橫截面圖所示，在腔室容器14中，昆蟲網34是在煙霧入口 16之後，接著迷宮32是在昆蟲網34之後，然後腔室26是在迷宮32的最內側。因此，熱氣流所攜帶的煙霧會花些時間(延遲)而經由煙霧入口 16、昆蟲網34與迷宮32流進腔室26。所以，如圖5的煙霧輸出B所示，煙霧輸出是在時間tl，此時從時間to已經過了一段時間，而感應器10開始接收到包括煙霧的熱氣流，並隨著時間增加。所以，根據本發明，在包括CO傳感器與煙霧檢測區段的感應器內，CO氣體與煙霧的檢測特性間會有延遲，使得CO氣體先被檢測到，而後是煙霧。CO氣體與煙霧的檢測特性之間的時間延遲使得根據CO氣體的火災判定和根據煙霧的火災判定可通過不同的判定準則而執行，讓火警啟動可根據上述其中一種或兩者火災判定的組合來判定是否有火災。圖6為圖I的感應器電路的方塊圖。在圖6中，感應器電路具有L端子與C端子，以連接來自接收器的感應器線(電源供應/信號線)。在L與C端子後，有一反極性連接電路(reversed polarity connectioncircuit) 48,反極性連接電路48包括二極體電橋(diode bridge),並被設定以提供固定極性的電壓給L與C端子，不論L與C端子是分別連接到感應器線的正端和負端，或者是負端和正端。接著，有一噪聲吸收電路(noise absorbing circuit) 50,被設定以吸收和移除在感應器上產生的突波、噪聲和其它信號。接下來有一電壓調節器電路52，被設定以將感應器線所提供的電源供應電壓轉換為預定的電源供應電壓。電壓調節器電路52的電源供應電壓會被提供給發光電路(light-emitting circuit) 54、受光電路(light-receiving circuit) 56,以及受光放大器電路(light-reception amplifier circuit) 580發光電路54間歇性地驅動在圖2的發光單元30內的LED。受光電路56接收圖2的受光單元28所包括的光電二極體所傳來的受光信號。受光放大器電路58將來自受光電路的微弱受光信號放大，並根據煙霧密度提供煙霧檢測信號El。電壓調節器電路52的電源供應電壓會進一步由電壓調節器電路60轉換為較低的定電壓，以提供電源供應電壓給處理器62、電化學CO傳感器36，以及放大器電路64。處理器62是一單晶片CPU，其包括CPU、RAM、ROM、A/D轉換埠以及各種1/0埠。CO傳感器36具有如圖3 (C)的電極結構，而放大器電路64，舉例來說，特別地包括一差動放大器，反向放大與工作電極45a的電流成比例的輸入電壓，以提供與CO氣體濃度成比例的CO檢測信號E2。處理器62通過A/D轉換器68將來自受光放大器電路58的煙霧檢測信號El轉換為煙霧數據，並且將來自放大器電路64的CO檢測信號E2轉換為CO數據。
處理器62包括一由CPU執行一程序而實施的火災判定區段72。火災判定區段72根據A/D轉換器68、70所提供煙霧和CO數據，以一預定火災判定程序判定一火警啟動。警示啟動電路66位於處理器62的輸出端。警示啟動電路66連接至噪聲吸收電路50的輸出側。當處理器62的火災判定區段72因應火警啟動信號判定一火警啟動，警示啟動電路66所包括的一交換裝置(switching device)會被啟動以傳送一啟動信號給接收器，交換裝置會產生一警示啟動電流並使其流經從P形接收器(P-type receiver)連接至L與C端子的感應器線。此外,警示啟動電路66包括圖I(A)所示的警報指示燈11,並且在讓警示啟動電流流動的同時啟動警報指示燈U。在處理器啟動警示啟動電路66以提供警示啟動信號，警示啟動狀態在接收器關閉感應器線的電源供應會終止，接著程序實行回復操作以回到正常監測狀態。圖7顯示圖6的感應器電路的處理器62內的火災判定區段72所執行的火災判定 程序的流程圖。在圖7的火災判定程序，於步驟SI，取得由CO傳感器36檢測的CO資料，接著，在步驟S2，取得由散射光類型煙霧檢測結構所檢測的煙霧數據，然後在步驟S3，判定CO濃度是否等於或大於40ppm的預定閾值濃度。如果在步驟S3判定CO濃度等於或大於40ppm，程序進至步驟S4以判定一 CO警示啟動，接著在步驟S5傳送警示啟動信號。如果在步驟S3判定CO濃度小於40ppm,程序進至步驟S6以判定CO濃度是否等於或大於一小於步驟S3的預定閾值濃度的預定濃度，例如20ppm。如果在步驟S6判定CO濃度等於或大於20ppm，程序進至步驟S7將步驟S2的煙霧資料乘以等於或大於I的預定修正係數。舉例來說，在此實施例中，煙霧數據是乘以2。將煙霧數據乘以等於或大於I的修正係數可以用強調的煙霧數據進行火災判定。特別地，如果在步驟S6判定CO濃度等於或大於20ppm，這可能是因為火災的關係。因此，在此階段，不直接使用煙霧數據，而是舉例來說將煙霧數據乘以2，用來判定煙霧密度，達到快速火災判定的目的。在步驟S7將煙霧數據乘以2以後，在步驟S8，程序判定煙霧密度是否等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如5% /m。如果判定煙霧密度等於或大於5% /m，程序在步驟S9判定煙霧警示啟動，然後在步驟S5傳送一警示啟動信號給接收器。另一方面，如果在步驟S6判定CO濃度低於20ppm，則不執行步驟7的將煙霧數據乘以2的動作，而且，在步驟S8，是用步驟S2所獲得的煙霧數據來執行煙霧密度的比較判斷。一旦在步驟S5傳送警示啟動信號給接收器，在步驟S10，程序監測感應器線關閉後因為接收器端的回覆操作而造成的電源供應關閉和回復，以及，在檢測到回復時，程序在步驟Sll執行回復操作以回到步驟SI的正常監測狀態。要注意的是感應器是由感應器線的電源供應關閉而回復。然而，感應器不僅限制在此。在接收器與感應器以信號傳輸溝通的系統中，感應器可因應接收到接收器的回覆信號而執行回復操作。或者感應器可自動執行回復操作，而不需要依賴接收器端的回覆操作，此外，在火警啟動後，可重複執行從傳感器取得數據來判定是否有火災的動作。圖8顯示圖6的感應器電路的處理器62中的火災判定區段72所執行的另一火災判定程序的流程圖，其特點是當CO濃度超過一閾值時用來降低煙霧累積時間的強調程序(emphasis process)。在圖8，步驟SlOl至S105以及步驟SllO至Slll分別與圖7的SI至S5以及步驟SlO至Sll相同。在此實施例中，煙霧累積時間tl 一開始是設定為，例如，tl = 30秒。然而，如果在步驟S106判定CO濃度等於或大於20ppm，由於很可能是火災，程序進至步驟S107以執行一強調程序，將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低至煙霧累積較少時間t2，例如，t2=20 秒。在步驟S107將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t2 = 20秒後,如果程序在步驟108判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如10% /m，持續了煙霧累積時間t2 = 20秒，程序在步驟S109判定煙霧警示啟動，然後在步驟S105傳送一警示啟動信號給接收器。
另一方面，如果在步驟S106判定CO濃度小於20ppm，程序就不會執行在步驟S107的降低煙霧累積時間的強調程序。接著在步驟S108，如果程序判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值10% /m，持續了初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒，程序在步驟S109判定煙霧警示啟動，然後在步驟S105傳送一警示啟動信號給接收器。圖9顯示圖6的感應器電路的處理器62中的火災判定區段72所執行的另一火災判定程序的流程圖，其特點是將煙霧數據乘以2並且當CO濃度超過一閾值時降低煙霧累積時間的強調程序。在圖9，步驟S201至S205以及步驟S210至S211分別與圖7的SI至S5以及步驟SlO至Sll相同。在此實施例中，煙霧累積時間tl 一開始是設定為，例如，tl = 30秒。然而，如果在步驟S206判定CO濃度等於或大於20ppm，由於很可能是火災，程序進至步驟S207以執行一強調程序，將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低至較少煙霧累積時間t2，例如，t2=20秒，以及在同一時間，將煙霧數據乘以2。在步驟S207將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t2 = 20秒並將煙霧數據乘以2後，如果程序在步驟208判定煙霧密度的狀態等於或大於一用於火災判定的預定閾值，例如10% /m，持續了煙霧累積時間t2 = 20秒，程序在步驟S209判定煙霧警示啟動，然後在步驟S205傳送一警示啟動信號給接收器。另一方面，如果在步驟S206判定CO濃度小於20ppm，程序不會執行在步驟S207的降低煙霧累積時間並將煙霧數據乘以2的強調程序。接著在步驟S208，如果程序判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值10% /m，持續了初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒，程序在步驟S209判定煙霧警示啟動，然後在步驟S205傳送一警示啟動信號給接收器。要注意的是步驟S208的煙霧密度判定也可以分二階段執行，其中用於煙霧警示啟動的閾值設定為5% /m和10% /m,接著,如果判定煙霧密度的狀態等於或大於閾值5% /m持續了煙霧累積時間tl或t2,會先啟動一預警(pre-alarm),接著,如果判定煙霧密度的狀態等於或大於閾值10% /m持續了煙霧累積時間tl或t2，則啟動主警示。圖10顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括用以預防漏出傳感器的電解液漏到感應器外側的一防漏結構。如圖10(A)所示，在蓋12的開孔20的內側，有與蓋12整合型成的一防漏肋74，從蓋12的內表面向內突出。疏水過濾器38被放置在防漏肋74的整個周圍，然後CO傳感器36的傳感器主體40被設置為,位於疏水過濾器38中央的氣體入口被放置在開孔20中。即使當CO傳感器36被電解液41填滿，如圖3 (C)所示，而電解液41被疏水過濾器38遮蓋，氣體入口向下，電解液41仍有可能從氣體入口漏出，這可能是因為像是年久劣化的關係。累積CO傳感器36的電解液可以是，舉例來說，稀釋的硫酸。所以，即使在很不可能的情況下電解液漏到外部，電解液可能會從感應器經由開孔20漏到安裝處，造成人員受傷或財產損失。 因此，通過防漏肋74，即使電解液滲透到CO傳感器36與疏水過濾器38之間，並且從過濾器38的外緣漏出，跑到蓋12內，但是防漏肋74仍可靠地預防電解液從開孔20漏出。圖10(B)顯示CO傳感器容器包括同一防漏結構的實施例，其特點在於CO傳感器36被容納在屏蔽外殼46內，如圖4(B)所示。同樣在此實施例中，CO傳感器36被容納在屏蔽外殼46內，和圖10⑷所顯示的類似，防漏肋74從蓋12的外表面上的開孔的內側向內突出，而用於CO傳感器36的檢測表面的疏水過濾器38被放置在防漏肋74上，CO傳感器36被放置在疏水過濾器38上對應防漏肋74的位置。屏蔽外殼46具有相當大的開孔46a，才不會干擾到防漏肋74。同樣地，在此包括屏蔽外殼46的結構中，因為有防漏肋74，即使電解液滲透到CO傳感器36與疏水過濾器38之間，並且從過濾器38的外緣漏出，跑到蓋12內，但是防漏肋74可靠地預防電解液從開孔20漏出。此外，疏水過濾器38與防漏肋74之間的接觸可預防水或類似的物質從外部經由開孔20滲進感應器。圖11顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括在外部的透氣片。如圖Il(A)所示，CO傳感器36被放置為,傳感器主體40的氣體入口是位於蓋12的開孔20內，而疏水過濾器38介於其間。此外，在圖Il(A)中，透氣片76被黏著地固定在蓋12的開孔20的外側上，以避免水和灰塵滲透進開孔20。透氣片76是利用片狀構件形成，以避免水和灰塵滲透，但是可以讓檢測目標如CO氣體通過。舉例來說，可採用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)製成的布片，該材料同時也可用於疏水過濾器38。圖11 (B)顯示CO傳感器36被容納於屏蔽外殼46內的實施例。同樣在此實施例中，透氣片76被黏著地固定在蓋12的開孔20的外側上，以避免水和灰塵滲透進開孔20。圖12顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括在內部的透氣片。在圖10(A)，透氣片76被黏著地固定在蓋12的開孔20的內側開口上，而CO傳感器36的傳感器主體40被放置在透氣片76與疏水過濾器38之上，而疏水過濾器38介於傳感器主體40與透氣片76之間。透氣片76也可利用由聚四氟乙烯(PTFE)製成的布片形成，如圖1UA)所示。此一結構可以保護被架設在CO傳感器上的疏水過濾器38不受水和外界的影響，並且可強大地預防水或類似的物質滲透進感應器。圖12⑶顯示CO傳感器36被容納在屏蔽外殼46，其結構如同圖12⑷所示。在此結構中，透氣片76被黏著地固定在蓋12的開孔20的內側開口上，接著屏蔽外殼46被放置在透氣片76的內側上，接著CO傳感器36被建構於屏蔽外殼46內，而疏水過濾器38被放置在相對於開孔20的位置。圖10的肋設置可與圖11和12的實施例結合。圖13顯示CO傳感器容器的另一實施例，包括數個開孔。圖13(A)是從感應器10底下所看到的部分平面圖。在以蓋12的右方部分突出而形成的CO傳感器容器18，開孔20被形成在相對於在疏水過濾器38中央的CO傳感器容器18所容納的氣體入口的位置，如圖I的實施例所示，此外，在此實施例中，4個開孔78以輻射狀形成在開孔20周圍。4個開孔78位於刻在CO傳感器36的疏水過濾器38內的輻射位置，所以所有或任一開孔都不會超過疏水過濾器38以外。圖13⑶是圖13㈧的CO傳感器容器的橫截面圖。如圖所示，開孔78圍繞著蓋 12的開孔20形成，位於相對於CO傳感器36的檢測表面上的疏水過濾器38的位置。所以，在形成有數個開孔78圍繞著蓋12的開孔20的情況下，即使開孔20的透氣性因為灰塵或類似的東西堆積的關係而降低，CO氣體還是可以經由開孔20周圍的開孔78進入，因此可提升檢測CO氣體的可靠性，而不受灰塵堆積的影響。此外，在有數個開孔78的情況下，CO傳感器36可被保護不受外在影響，並且可通過增加開孔78面積的方式增進CO氣體檢測敏感性。圖13(C)顯示CO傳感器36被容納在屏蔽外殼46內的實施例，其中數個開孔78圍繞著開孔20形成。在此實施例中，數個開孔46b形成在屏蔽外殼46內相對於數個開孔78的位置，所以從開孔78進來的CO氣體可以通過疏水過濾器38而不會被屏蔽外殼46擋 住,並且經由傳感器主體40的氣體入口和內部的電解液接觸。要注意的是，在圖13⑶與13 (C)，C0傳感器36的疏水過濾器38是與在疏水過濾器38中的開孔20周圍的開孔78的內側直接接觸。然而，如果在疏水過濾器38和開孔78之間形成小空間(small clearance),當開孔20被填滿時,CO氣體可從開孔78有效地經過疏水過濾器38而被引進疏水過濾器38的中央的氣體入口。此外，在圖13(C)，屏蔽外殼46的開孔是以如同蓋12的開孔20和78的方式形成。然而，屏蔽外殼46的開孔可以是一個大的開孔，如圖10(B)所示。增加屏蔽外殼46的開孔的面積可以讓CO氣體有效地被引進氣體入口。圖10至12顯示的組態可與圖13顯示的實施例結合。第二實施例以下將敘述第二實施例。本實施例關於一包括煙霧傳感器、傳感器，以及額外地溫度傳感器的感應器。要注意的是，在第二實施例中，沒有特別說明的組件應為與第一實施例類似。與第一實施例的組件類似的組件會適當地以相同的標號標示，在此也不會重複敘述。圖14是根據本發明的感應器的另一實施例，用以檢測熱(溫度)、煙霧與CO。圖14(A)是從底下看被架設在天花板上的感應器的透視圖。圖14(B)為感應器的側面14(C)為從底下看感應器的平面圖。如圖14顯示，本實施例的感應器10包括於大約圓柱型蓋12的中央突出的腔室容器14的周圍形成的煙霧入口 16 ;C0傳感器容器18是讓蓋12的外部的一部分突出而形成；而開孔20位於CO傳感器容器18，用以將CO氣體引進內部的CO傳感器36。此與圖I的實施例相同。另外，在圖14的實施例中，作為透氣籠型框體(gas-permeable cage-type framebody)的一保護器82，是由圍繞著腔室容器14的煙霧入口 16的一部分向下突出而形成，，而一溫度傳感器80被放置在保護器82內，如圖14(A)顯示。溫 度傳感器80可以是任何合適的溫度傳感器，像是熱敏電阻(thermister)或半導體類型的溫度傳感器。要注意的是散射光類型煙霧檢測區段與CO傳感器容器具有如圖I的實施例所示的相同結構。圖15是圖14的感應器的方塊圖。在圖15，感應器電路加上一溫度傳感器80，以及由電壓調節器電路52供電的放大器電路84。此外，處理器包括一模擬數字(AD)轉換器AD 86，將溫度檢測信號E3轉換為溫度數據，其中溫度檢測信號E3是由放大器電路84將溫度傳感器80的檢測信號放大而產生。此外，處理器62的火災判定區段72利用CO數據、煙霧數據，以及額外的溫度數據執行火災判定。其它的組件和操作與圖6顯示的感應器電路相同。圖16顯示圖15的感應器電路所執行的火災判定程序的流程圖，其為處理器62執行一程序所實施的火災判定區段72的處理程序。在圖16，火災判定程序為溫度優先程序。該程序首先在步驟S21取得溫度數據，然後在步驟S22取得CO資料，接著在步驟S23取得煙霧資料。接著，在步驟S24，程序從步驟S21所得到的新溫度數據和先前溫度數據的差異判定溫度增加率AT，且判斷判定溫度增加率AT是否等於或大於一預定溫度增加率的閾值Kl0如果判定溫度增加率AT等於或大於閾值K1，程序進至步驟S25以判定差動熱警示的啟動，然後在步驟S26傳送一警示啟動信號給接收器。如果在步驟S24判定溫度增加率AT小於閾值Kl，程序進至步驟S27以判定步驟S21所取得的溫度數據T是否等於或大於用於火災判定的預定溫度閾值K2。如果判定溫度數據T等於或大於閾值K2，程序進至步驟S28以判定固定溫度警示啟動，然後在步驟S26傳送一警示啟動信號給接收器。如果在步驟S27判定溫度數據T小於閾值K2，程序進至步驟S29以判斷判定溫度增加率AT是否等於或大於一溫度增加率閾值K3，其小於步驟S24的閾值K1。溫度增加率閾值K3是指火災還沒發生但非常有可能發生的閾值。如果在步驟S29判定溫度增加率Λ T等於或小於閾值Κ3，程序進至步驟S30以判定CO濃度是否等於或大於用於火災判定的閾值，例如40ppm。如果判定CO濃度等於或大於40ppm,程序進至步驟S31以判定CO警示啟動，然後在步驟S26傳送一警示啟動信號給接收器。如果在步驟S30判定CO氣體濃度低於40ppm，程序進至步驟S32以判定CO氣體濃度是否等於或大於一小於步驟S30的閾值的預定濃度，例如20ppm。閾值為20ppm指示火災還沒發生但非常有可能發生。如果在步驟S32判定CO濃度等於或大於20ppm，程序進至步驟S33將步驟S23的煙霧數據乘以B的預定修正係數。B為等於或大於I的修正係數。煙霧數據通過B被轉換為具有超過實際煙霧數據的濃度。接著，在步驟S34，程序判定煙霧密度是否等於或大於用於火災判定的閾值，例如5% /m。如果判定煙霧密度等於或大於5% /m，程序在步驟S37判定火警啟動，然後在步驟S26傳送一警示啟動信號給接收器。此外，如果在步驟S29判定溫度增加率Λ T等於或大於閾值K3，程序在步驟S35將煙霧數據乘以Α，然後在步驟S34比較相乘結果與5% /m的閾值。在步驟S35將煙霧資料乘以A的強調步驟中，步驟S23取得的煙霧資料可維持原樣(A = I)，或經由強調乘上等於或大於I的A，以便用於步驟S34的煙霧密度判定。在步驟S26傳送警示啟動信號給接收器後，在步驟S38，如果程序檢測到感應器線關閉後因為接收器端的回覆操作而造成的電源供應關閉和回復，程序進至步驟S39以執行回復操作以回到步驟SI的正常監測狀態。要注意的是感應器可自動執行回復操作，以及在檢測到火災後，可重複執行從傳感器取得數據並判定是否有火災的動作。
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圖17顯示圖15的感應器電路的處理器62的火災判定區段72執行另一火災判定程序的流程圖，其特點在於當CO濃度超過一閾值時，降低煙霧累積時間的一強調程序。在圖17，步驟S121至S128以及步驟S137至S138分別與圖16的S21至S28以及步驟S37至S38相同。在此實施例中，煙霧累積時間tl 一開始設定為，例如tl = 30秒。如果在步驟S129判定溫度增加率AT小於閾值K3，程序進至步驟S130以判定CO濃度是否等於或大於用於火災判定的閾值，例如40ppm。如果判定CO濃度等於或大於40ppm,程序進至步驟S131以判定CO警示啟動，然後在步驟S126傳送一警示啟動信號給接收器。如果在S130判定CO氣體濃度低於40ppm，程序會進至步驟S132以判定CO氣體濃度是否等於或大於一小於步驟S130的閾值的預定濃度,例如20ppm。20ppm的閾值指示火災尚未發生，但極有可能發生。如果在步驟S132判定CO濃度等於或大於20ppm，程序進至步驟S133以執行將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低為煙霧累積時間t2，例如t2 = 20秒的強調程序。在步驟S133將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t2 = 20秒後，如果程序在步驟134判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如5% /m，持續了煙霧累積時間t2 = 20秒，程序在步驟S136判定煙霧警示啟動，然後在步驟S126傳送一警示啟動信號給接收器。另一方面，如果在步驟S132判定CO濃度小於20ppm，程序不會執行在步驟S133的降低煙霧累積時間的強調程序。接著在步驟S134，如果程序判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值5% /m，持續了初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒，程序在步驟S136判定煙霧警示啟動，然後在步驟S126傳送一警示啟動信號給接收器。此外，如果在步驟S129判定溫度增加率八1'超過1(3，程序進至步驟5135以執行將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低至比煙霧累積時間t2 = 20秒要少很多的煙霧累積時間t3,例如t3 = 10秒。在步驟S129將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t3 = 10秒，如果程序在步驟S134判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如5% /m，持續了煙霧累積時間t3 = 10秒，程序在步驟S136判定煙霧警示啟動，然後在步驟S126傳送一警示啟動信號給接收器。圖18顯示圖15的感應器電路的處理器62中的火災判定區段72所執行的另一火災判定程序的流程圖，其特點是將煙霧數據乘以某個數字並且當CO濃度超過一閾值時降低煙霧累積時間的強調程序。在圖18，步驟S221至S228以及步驟S237至S238分別與圖16的S21至S28以及步驟S37至S38相同。在此實施例中，煙霧累積時間tl 一開始是設定為，例如tl = 30秒。然而，如果在步驟S229判定溫度增加率八1'小於閾值1(3，程序進至步驟5230以判定CO濃度是否等於或大於一用於火災判定的閾值，例如40ppm,如果判定CO濃度等於或大於40ppm,程序進至步驟S231以判定CO警示啟動，然後在步驟S226傳送一警示啟動信號給接收器。如果在步驟S230判定CO氣體濃度小於40ppm，程序進至步驟S232以判定CO氣體濃度是否等於或大於一小於步驟S230的閾值的預定濃度,例如20ppm。20ppm的閾值指示火災尚未發生，但極有可能發生。如果在步驟S232判定CO濃度等於或大於20ppm，程序進至步驟S233以執行將煙 霧數據乘以B並將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低為煙霧累積時間t2，例如t2 =20秒的強調程序。B為等於或大於I的修正係數。在步驟S233將煙霧數據乘以B並將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t2 = 20秒後，如果程序在步驟234判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如5% /m，持續了煙霧累積時間t2 = 20秒，程序在步驟S236判定煙霧警示啟動，然後在步驟S226傳送一警示啟動信號給接收器。另一方面，如果在步驟S232判定CO濃度小於20ppm，程序不會執行在步驟S233的將煙霧數據乘以B與降低煙霧累積時間的強調程序。接著在步驟S234，如果程序判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值5% /m，持續了初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒，程序在步驟S236判定煙霧警示啟動，然後在步驟S226傳送一警示啟動信號給接收器。此外，如果在步驟S229判定溫度增加率八1'超過1(3，程序進至步驟5235以執行將初始設定的煙霧累積時間tl = 30秒降低至比煙霧累積時間t2 = 20秒要少很多的煙霧累積時間t3，例如t3 = 10秒。要注意的是步驟S223所取得的煙霧數據可直接使用(A =I)，或煙霧數據可利用等於或大於I的A係數來強調。在步驟S235將煙霧數據乘以A並將煙霧累積時間從tl = 30秒降低至t3 = 10秒後，如果程序在步驟S234判定煙霧密度的狀態等於或大於用於火災判定的預定閾值，例如5% /m，持續了煙霧累積時間t3 = 10秒，程序在步驟S236判定煙霧警示啟動，然後在步驟S226傳送一警示啟動信號給接收器。第三實施例以下將敘述第三實施例。本實施例關於一包括煙霧傳感器、傳感器，氣體傳感器，以及額外地，和第二實施例相同的溫度傳感器的感應器，但是具有與第二實施例的感應器不同的結構。要注意的是，在第三實施例中，沒有特別說明的組件應為與第二實施例類似。與第二實施例的組件類似的組件會適當地以相同的標號標示，在此也不會重複敘述。圖19是根據本發明的感應器的另一實施例，用以檢測熱、煙霧與CO。圖19㈧是從底下看被架設在天花板上的感應器的透視圖。圖19(B)為感應器的側面圖，圖19(C)為從底下看感應器的平面圖。此外，圖20為圖19(C)從箭頭A-A方向來看的橫截面圖。
在圖19與圖20，本實施例的感應器10包括於大約圓柱型蓋(感應器蓋)12的中央突出的腔室容器(容器)14的周圍形成的多數個煙霧入口 16;以及腔室26是作為腔室容器14內的煙霧檢測空間(檢測空間區段)。散射光類型煙霧檢測區段被設定為具有與圖14的第二實施例相同的結構。溫度傳感器80被放置在介於煙霧入口 16和腔室26之間的腔室容器14內。特別地，溫度傳感器80被放置為從與天花板平面平行的煙霧檢測區段主體24的一部分的煙霧檢測區段主體板24a向下突出，直到腔室26的側邊。這樣可讓熱氣流從外部經過煙霧入口16流進腔室容器14以接觸溫度傳感器80，以便測量熱氣流的溫度。特別地，蓋12的外表面是從圓柱型基體延伸到腔室容器14的平滑曲線型，所以從火源升起並沿著天花板表面流動的熱氣流會平順地沿著蓋12的外表面到達煙霧入口 16。所以，經由煙霧入口 16進來的熱氣流會平順地接觸到溫度傳感器80，達到早期溫度測量。尤其是，熱氣流不經由腔室26而接觸到溫度傳感器80，可達到早期溫度測量。要注意的是溫度傳感器80可以是任何合適的溫度傳感器，像是熱敏電阻(thermister)或半導體類型溫度傳感器。 此外，CO傳感器容器18是位於形成如上所述的平滑曲線型的蓋12的一側，而蓋12的外部的一部分沒有突出。圖21為CO傳感器容器18的放大圖，而其周圍組件則顯示在圖20內。特別地，CO傳感器容器18被放置在靠近從圓柱型基體到腔室容器14的平滑形狀角落12a，CO傳感器36被放置在其中。CO傳感器36被放置在煙霧檢測區段主體板24a比腔室26更靠近橫向邊緣的位置。煙霧檢測區段主體板24a為煙霧檢測區段主體24的一部分，是隔開CO傳感器36與腔室容器14的板狀主體。接著，開孔20被形成在煙霧檢測區段主體板24a內位於面對腔室容器14且在腔室26外的位置。換句話說，開孔20的位置比煙霧入口 16要靠近蓋12的內部(靠近腔室26)，並連通介於腔室26與腔室容器14內的煙霧入口 16之間的空間。根據此結構，依序經由煙霧入口 16和開孔20流進來的熱氣流並沒有經過腔室26即可到達CO傳感器36，而達到早期氣體測量。特別地，如上述，由於蓋12的外表面形成從圓柱型基體到腔室容器14的平滑曲線型，熱氣流會平順地經由煙霧入口 16和開孔20流進CO傳感器容器18，達到早期氣體測量。此外，開孔20具有圓錐形孔，其直徑在遠離感應器的地方要比接近感應器的地方的直徑要大，讓氣體更能平順地流進CO傳感器容器18。要注意的是CO傳感器36可以是和第一實施例相同的電化學CO傳感器。此外，雖然在圖中未顯示，但可提供第一實施例的疏水過濾器和屏蔽外殼。此外，開孔12b也同樣形成在蓋12內以便讓熱氣流更平順地流進開孔20。圖22為圖19(A)的局部放大圖。圖23是圖19(C)的局部放大圖。如圖22與23所示，蓋12的煙霧入口 16的外部12c是位於開孔20的延伸線(也就是該線穿過開孔20並垂直於形成開孔20的平面，(在此為煙霧檢測區段主體板24a的平面))。所以，外部12c可能會干擾到流進開孔20的熱氣流。所以，形成於外部12c的開孔12b的形狀(具有半圓型的凹口)對應開孔20的形狀，不致於幹擾經由開孔12b流進開孔20的熱氣流。此外，開孔12b也具有圓錐形孔，其直徑在遠離感應器的地方要比接近感應器的地方的直徑要大，讓氣體更能平順地流進CO傳感器容器18。此外，與第一和第二實施例不同的是，在此實施例中，蓋12的外部的一部分並沒有突出。所以，蓋12的形狀均勻，少掉可能會阻礙熱氣流沿著蓋12的表面流並進入煙霧入口 16的突出部分，讓熱氣流更平順地流進煙霧入口 16。
變形例儘管以上已敘述過本發明的實施例，本發明的特定組態和裝置也可在權利要求項的技術範疇內適當地修正和改進。以下將描述此種變化。對於開孔20的位置，第一與第二實施例所顯示的是開孔20形成在蓋12的表面，而第三實施例顯示是開孔20形成在面對腔室容器14並位於腔室26外部的位置。從以上可清楚看出，開孔20形成的作用是為了讓熱氣流從蓋12的表面經由入口流進檢測空間區段。舉例來說，對於以溫度(熱)和檢測氣體來檢測火災的感應器來說，蓋12包括放置溫度傳感器80的檢測空間區段，以及圍繞檢測空間區段的入口。所以開孔20隻需形成在蓋12的表面，或者在面對腔室容器14並位於腔室26外部的位置。在上述實施例中，感應器是從P型接收器連接至感應器線，並因應火警啟動產生一警示啟動電流流動。然而，在感應器連接至R型接收器的例子中，感應器內可具備執行感 應器與接收器間數據傳輸的傳輸電路。在以傳輸電路連接至R型接收器的例子中，對於圖7與14的火災判定程序的判定結果，像是CO警示啟動、煙霧警示啟動、微分熱警示啟動，以及固定溫度警示啟動等警示啟動的類型，可代替火警啟動被傳送至接收器。此外，除了在感應器判定一火警啟動，CO數據、煙霧數據與溫度數據可被傳送至接收器以判定接收器的火警啟動。此外，在上述的實施例中，CO傳感器容器會從感應器蓋突出。然而，除了自感應器蓋突出外，蓋上可有一開孔，而CO傳感器可被放置在開孔之後。此外，根據CO數據與煙霧數據來判定火災，還有根據溫度、CO數據與煙霧數據來判定火災都僅為舉例。所以，其它火災判定方法也可適用。而包括溫度傳感器與氣體傳感器的複合式感應器也可使用。檢測火災用的氣體傳感器並不限於CO傳感器，也可以是CO2傳感器或氣味傳感器。CO傳感器36被放置在感應器蓋12內比煙霧入口 16要更外面的位置，而開孔20是開在蓋12的表面上比煙霧入口 16要更外面的位置。然而，CO傳感器36的位置並不限於此。開孔20可以開在腔室容器14的表面比煙霧入口 16更接近內部的位置，而CO傳感器36可被放置在腔室26的下部與蓋12 (腔室容器14)之間。此外，在上述實施例中，感應器是通過信號線連接至火災接收器，以及，當感應器判定有火災時，感應器傳送警示啟動信號給火災接收器，而火災接收器提供火災警示。然而，本發明並不限於此種組態。本發明也可應用在沒有連接至接收器的感應器，包括一警示裝置如蜂鳴器(buzzer)，並且在判定有火災時自行提供火警警示。本發明也可應用在以電池供電並僅檢測火災的感應器。另外,本發明也可應用在合作感應器(cooperative detector),其中感應器彼此間以有線或無線聯機傳送信息，以及，當一個感應器判定有火災時，感應器傳送火災信號給另一個或另一些感應器以發出火警警示。此外，本發明可包括適當的修改，而不會影響到本發明的目的與優點，更進一步，本發明並不限於上述實施例的數值。
權利要求
1.一種感應器，用以檢測一火災與氣體，其特徵在於，包含 一感應器蓋，其接收熱氣流； 一火災傳感器，其被放置於該感應器蓋內，用以檢測一火災；以及 一電化學氣體傳感器，其被放置在該感應器蓋內，通過將該氣體與一電解液接觸，用一電極檢測氣體， 其中，在該感應器蓋內，提供有容納一檢測空間區段的一容器，該檢測空間區段通過該火災傳感器檢測一火災，以及形成讓該熱氣流流進該容器的一入口，以及 其中一開孔被形成，以便開放從該感應器蓋的一表面通過該入口到該檢測空間區段的 一流動路徑，將包括在該熱氣流的氣體引進該電化學氣體傳感器。
2.根據權利要求I所述的感應器， 其特徵在於，該開孔被形成在該感應器蓋的該表面內。
3.根據權利要求I所述的感應器， 其特徵在於，該電化學氣體傳感器包括一疏水過濾器，其被架設蓋住向一傳感器主體的一檢測表面開放的一氣體入口，以及 其中該感應器蓋的該開孔具有一直徑，大於該傳感器主體的該氣體入口的直徑，並小於該疏水過濾器的直徑。
4.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，該電化學氣體傳感器包括一疏水過濾器，其被架設蓋住向一傳感器主體的一檢測表面開放的一氣體入口，以及該電化學氣體傳感器被放置在該疏水過濾器接觸或接近該感應器蓋的開孔的內側的位置。
5.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，該電化學氣體傳感器被容納在一屏蔽外殼內並被放置在該感應器蓋內。
6.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，用以預防該電化學氣體傳感器所容納的一電解液外漏的一防漏結構被提供在該感應器蓋的該開孔內。
7.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，一透氣片被提供在該感應器蓋的該開孔的外部或內部。
8.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，數個在該感應器蓋內的開孔被提供在相對於位於該電化學氣體傳感器上的疏水過濾器的位置。
9.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，該開孔被形成在將該電化學氣體傳感器與該容器隔開的一板狀主體內，以便與該容器相通。
10.根據權利要求9所述的感應器，其特徵在於，該火災傳感器是一光學檢測煙霧的煙霧傳感器， 其中該檢測空間區段是作為煙霧檢測空間的一腔室， 其中該容器是容納該腔室的一腔室容器， 其中該入口是一煙霧入口，用以讓被包括在該熱氣流內的煙霧流進該腔室容器，以及 其中該開孔被形成在與介於該腔室與該腔室容器內的煙霧入口之間的一空間區段相通的位置，使得該熱氣流依序地流過該煙霧入口與該開孔，且不用經由該腔室即到達該電化學氣體傳感器。
11.根據權利要求I所述的感應器，其特徵在於，更提供一火災判定單元，其根據該火災傳感器所檢測的煙霧密度與溫度以及該電化學氣體傳感器所檢測的氣體濃度，以判定一火災。
12.根據權利要求11所述的感應器，其特徵在於，該火災判定單元 如果該氣體濃度等於或大於一預定的氣體閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及 如果該氣體濃度小於該氣體閾值並且等於或大於被設定為小於該氣體閾值的一第二氣體閾值，將該煙霧密度乘以等於或大於I的一預定修正係數，以計算一煙霧密度，以及，如果該計算的煙霧密度等於或大於一預定煙霧閾值，判定一火警啟動以提供一警示啟動信號。
13.根據權利要求11所述的感應器，其特徵在於，該火災判定單元 如果該氣體濃度等於或大於一預定的氣體閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及 如果該氣體濃度小於該氣體閾值並且等於或大於被設定為小於該氣體閾值的一第二氣體閾值，降低用於火災判定的一煙霧累積時間，以及，當具有等於或大於一預定煙霧閾值的一煙霧密度的一狀態持續該降低的煙霧累積時間時，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號。
14.根據權利要求11所述的感應器，其特徵在於，更提供一火災判定單元，其根據該火災傳感器所檢測的煙霧密度與溫度以及該電化學氣體傳感器所檢測的氣體濃度，以判定一火災。
15.根據權利要求14所述的感應器，其特徵在於，該火災判定單元優先根據該火災傳感器所檢測的溫度判定一火災，以及，如果根據該溫度沒有判定一火災，根據該煙霧密度與氣體濃度判定一火災。
16.根據權利要求15所述的感應器，其特徵在於，該火災判定單元優先根據溫度執行火災判定，其通過 如果該溫度的增加率等於或大於一預定增加率閾值，判定一火警啟動以提供一火警啟動信號； 如果該溫度的增加率小於該增加率閾值，在該溫度等於或大於一預定溫度閾值的情形下判定一火警啟動以提供一火警啟動信號；以及 如果該溫度小於該溫度閾值，根據該煙霧密度與氣體濃度判定一火災。
全文摘要
通過在煙霧密度與氣體濃度的暫時檢測特性之間給予一時間延遲，有利地確保早期檢測一火災與預防一錯誤警報。一種感應器10，包括一煙霧檢測區段，其包括一受光單元30，該受光單元30位於不會直接接收到由一腔室26內的一發光單元28所發出的光的位置，其中有一迷宮32避免光從外部直接進入，而一昆蟲網34覆蓋該迷宮32，該受光單元30接收流進該腔室26的煙霧所散射的光。一開孔28形成於該蓋12的表面以接收該感應器10的熱氣流。在開孔28之後的該蓋12內有放置一電化學氣體傳感器36，將一火災所產生的氣體引進該開孔28與一電解液接觸，通過一電極檢測該氣體。
文檔編號G01N27/416GK102792347SQ20118000669
公開日2012年11月21日 申請日期2011年1月18日 優先權日2010年1月21日
發明者萬本敦, 江幡弘道 申請人:報知希株式會社