JP2010238087A - 光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】検煙部に湯気が流入しても誤報を防止することができる光電式煙感知器を得る。
【解決手段】検煙部1は、実装部２０と、実装部２０の下側に重ねて配置された煙流入部１０と、を備え、実装部２０は、実装部２０の内部に光を照射する発光素子２２と、発光素子２２から照射され、検煙部1の煙粒子により生じる散乱光を受光する受光素子２３と、を有し、煙流入部１０は、実装部２０と連通するための開口部１３を有する仕切り壁１１と、仕切り壁１１の下面から下方に立設され、煙流入部１０に外光が入射することを防止する複数の壁体１２と、壁体１２の間に形成された煙流入口１４と、を有し、壁体１２が形成される仕切り壁１１の下面は、煙流入部１０に流入した煙を開口部１３から実装部２０へ流入させるために、開口部１３に向かうにしたがって上方に向けて傾斜する傾斜面１３ａとなっているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は光電式煙感知器に関し、特に検煙部に流入した湯気による誤報を防止することができる光電式煙感知器に関する。

従来の光電式煙感知器としては、例えば「検煙部本体５の下面には検煙部カバー１１が脱着自在に取り付けられる。検煙部カバー１１の周壁１２の内側には複数のラビリンス部材１３が形成され、ラビリンス部材１３は外部からの煙を流入しやすくするとともに、外部からの光を遮断するように形成されている。また、検煙部カバー１１の周壁１２の外側には防虫網１４が一体的に設けられ、虫が侵入して散乱光が発生するのを防止するようにしている。また、検煙部カバー１１の周壁１２には複数の煙流入口１５が形成されている。検煙部本体５の下面には、ホルダ１６，１７、遮光部材１８および取付部１９が一体に形成され、ホルダ１６には受光素子２０とテスト用赤外線ＬＥＤが収納され、ホルダ１７には煙検出用赤外線ＬＥＤ２１が収納される。遮光部材１８は煙検出用赤外線ＬＥＤ２１から照射される赤外光が受光素子２０に直接入射しないように遮光する。取付部１９には検煙部カバー１１に形成された突起部２２が挿入され、検煙部本体５に検煙部カバー１１が脱着自在に取り付けられる。」（例えば、特許文献１参照）というものが提案されている。

特許２７８７００１号公報（段落００１４〜００１６、第２図，第３図）

従来の光電式煙感知器（例えば、特許文献１参照）における検煙部は、周縁部に壁体（ラビリンス部材）が形成された煙流入部内に、発光素子（煙検出用赤外線ＬＥＤ）及び受光素子が設けられていた。つまり、従来の光電式煙感知器は、発光素子と受光素子が設けられた実装部と、煙流入部とが分けられていなかった。したがって、調理場所やホテルの部屋の浴室等で発生した湯気が検煙部に流入すると、誤報してしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、検煙部に湯気が流入しても誤報を防止することができる光電式煙感知器を得ることを目的とする。

本発明に係る光電式煙感知器は、検煙部と、検煙部の出力信号に基づいて火災を判断する火災判別部と、を有し、火災判別部が火災と判断すると火災信号を出力する光電式煙感知器において、検煙部は、実装部と、実装部の下側に重ねて配置された煙流入部と、を備え、実装部は、実装部の内部に光を照射する発光素子と、発光素子から照射され、検煙部の煙粒子により生じる散乱光を受光する受光素子と、を有し、煙流入部は、実装部と連通するための開口部を有する仕切り壁と、仕切り壁の下面から下方に立設され、煙流入部に外光が入射することを防止する複数の壁体と、壁体の間に形成された煙流入口と、を有し、壁体が形成される仕切り壁の下面は、煙流入部に流入した煙を開口部から実装部へ流入させるために、開口部に向かうにしたがって上方に向けて傾斜する傾斜面となっているものである。

また、本発明に係る光電式煙感知器は、仕切り壁の傾斜面に沿った煙が、実装部に形成された煙検出部に誘導されるように、傾斜面の角度と開口部の内径とが設定されるものである。

本発明においては、検煙部は、発光素子と受光素子が設けられた実装部と煙流入部とが分けられている。また、実装部と煙流入部とは、煙流入部が下側になるように重ねて配置され、開口部で連通されている。このため、煙流入部に流入した湯気は、粒子の質量が大きいため慣性が大きい。よって、流動状態を変化させにくいので、実装部にほとんど流入することなく煙流入部を通過する。一方、煙流入部に流入した煙は、粒子の質量が小さいため慣性が小さい。よって、流動状態を変化させやすいので、開口部を介して実装部に流入する。そして、発光素子から照射された光がこの実装部に流入した煙によって散乱されたときの散乱光を受光素子が受光し、火災判断部が火災を判断する。したがって、検煙部（煙流入部）に湯気が流入しても誤報することなく、火災を判断することができる光電式煙感知器を得ることができる。また、壁体が形成される仕切り壁の下面は、開口部に向かうにしたがって上方に向けて傾斜する傾斜面となっており、煙流入部に流入した煙を傾斜面により開口部へ誘導して実装部に流入させるため、低い風速の煙でも速やかに実装部まで流入させることが可能である。よって、火災の検出性能を高めることができる。

また、仕切り壁の傾斜面に沿った煙が、実装部に形成された煙検出部に誘導されるように、傾斜面の角度と開口部の内径とを設定するようにしたので、煙検出部への煙の誘導を実現でき、更に火災の検出性能を高めることができる。

本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す底面図である。 本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す右側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す縦断面図である。

実施の形態．
以下の実施の形態では、光電式煙感知器の構成に押し釦スイッチやブザー等の警報装置を設けた火災警報器に本発明を実施した場合について説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す縦断面図、図２はこの検煙部の底面図、図３はこの検煙部の右側面図、図４は図１のＡ−Ａ断面図、及び図５は図１のＢ−Ｂ断面図である。これら図１〜図５は、縮尺を一部異ならせて示している。以下、これら図１〜図５を用いて、本実施の形態に係る火災警報器について説明する。なお、以下の説明では、図１の上下左右方向に合わせて説明する。

火災警報器の検煙部１は、煙流入部１０及び実装部２０等から構成されている。煙流入部１０は、略円筒形状をしており、板状の仕切り壁１１及び壁体１２等から構成されている。仕切り壁１１は略円板状を成し、その略中心部には煙流入部１０とその上部に配置された実装部２０とを互いに連通させるための開口部１３が形成されている。また、仕切り壁１１の外縁部には、後述する発光素子ホルダ２６及び受光素子ホルダ２７のそれぞれに対応する位置に、外方に向けて突出する凸部１１ａ及び凸部１１ｂが形成されている。また、仕切り壁１１の下面側の外周部には、複数の例えば略Ｊ字状の壁体１２が所定の間隔を空けて略円環状に立設配置されている。壁体１２は、煙流入部１０へ外光が入射することを防止している。また、各壁体１２間に形成された空間（所定の間隔）は、煙流入部１０に煙が流入するための煙流入口１４となっている。煙流入部１０の下面側開口部は蓋体１６により閉塞されており、煙流入部１０内が暗箱となっている。また、煙流入部１０の側面部には、煙流入口１４から虫が侵入することを防止するため、防虫網（図示せず）が設けられている。

また、複数の壁体１２が下方に向けて立設配置されている仕切り壁１１の下面は、煙流入口１４から煙流入部１０に流入した煙を開口部１３へと誘導するための傾斜面１３ａとなっている。傾斜面１３ａは、仕切り壁１１の外周側から内側の開口部１３に向かうにしたがって上方に傾斜する傾斜面となっている。この傾斜面１３ａの角度及び開口部１３の内径は、傾斜面１３ａに沿って開口部１３へ向かった煙が、実装部２０内の後述の煙検出部２５（図４参照）へと誘導されるように設定されている。

煙流入部１０の上方には、実装部２０が設けられている。この実装部２０は、光学台２１、発光素子２２、受光素子２３及び遮光部材２４等から構成されている。光学台２１は下部が開口した略円筒形状となっており、上部には回路基板２が取り付けられ、下部開口には煙流入部１０の仕切り壁１１が取り付けられている。光学台２１の上面は一部開口しているが、その開口は回路基板２によって閉塞されており、光学台２１の内部は暗箱となっている。このように暗箱とされた実装部２０内に、発光素子２２及び受光素子２３が実装されている。なお、煙流入部１０及び実装部２０とは、仕切り壁１１に設けられた開口部１３を介して互いに連通している。また、本実施の形態では、実装部２０の高さ寸法が煙流入部１０の高さ寸法よりも大きくなっている。

発光素子２２及び受光素子２３は、光学台２１に設けられた発光素子ホルダ２６及び受光素子ホルダ２７によって保持され、光学台２１内に実装されている。発光素子ホルダ２６及び受光素子ホルダ２７は、光学台２１の外周部から内側に向けて突出するように設けられている。発光素子ホルダ２６は、例えばフック等からなる一対の保持部材２６ａ（図４参照）を有し、発光素子２２は、これら保持部材２６ａに挟持されて発光素子ホルダ２６に保持されている。また、発光素子２２のリード部は、略直角に上方に向けて曲げられており、発光素子ホルダ２６に形成された貫通孔２６ｂを通過した後、光学台２１から上方に突出している。

受光素子２３は、シールドケース２８内に設けられ、このシールドケース２８と共に受光素子ホルダ２７に収納されている。シールドケース２８は略角筒形状をしており、その上部及び受光素子２３の受光部と対向する範囲は開口している。このシールドケース２８内には、背面から内方に向けて突出する例えば押さえ片等からなる保持部材２８ａが設けられており、受光素子２３は、この保持部材２８ａとシールドケース２８の内側面とに挟持されてシールドケース２８内に配置されている。シールドケース２８の上端の一部は上方に向けて延びる凸部２８ｂとなっており、この凸部２８ｂを回路基板２に形成された開口部に挿通させて半田付けすることによって、シールドケース２８及び受光素子２３が回路基板２に固定されている。

発光素子２２及び受光素子２３は、図４に示すように、光学台２１内に収納された状態において、発光素子２２はその照射範囲２２ｂが光学台２１の略中心部を向くように設けられており、受光素子２３はその受光範囲２３ｂが光学台２１の略中心部を向くように設けられている。また、発光素子２２の光軸２２ａと受光素子２３の光軸２３ａは、側面視において略平行となり、平面視において所定の角度をなし、互いの照射範囲２２ｂ及び受光範囲２３ｂが重なるように設けられている。そして、その重なり合った部分（煙検出部２５）で煙の検出を行う。より詳しくは、発光素子２２から照射された光がこの煙検出部２５に進入する煙によって散乱される光を、受光素子２３は受光する。

また、発光素子２２の光軸２２ａと受光素子２３の光軸２３ａとのなす角度が鋭角となる側の光学台２１には、下方に向けて突出する遮光部材２４が立設されている。この遮光部材２４の平面視における断面形状は、例えば略六角形状をしており、光学台２１の中心部側の角部を略コ字状に切り欠いた形状となっている。これにより、遮光部材２４には、エッジ部２４ａ及びエッジ部２４ｂが形成されている。エッジ部２４ａは、発光素子２２の照射した光を受光素子２３が直接受光することを防止している。エッジ部２４ｂは、エッジ部２４ａで乱反射した光を受光素子２３が受光することを防止している。

実装部２０は、回路基板２の下面部に実装されている。この回路基板２には複数の電気部品（図示せず）が実装されており、これら電気部品が火災判別部３を構成する。実装部２０が回路基板２に実装された状態においては、発光素子２２及び受光素子２３と火災判別部３は電気的に接続されている。そして、火災判別部３は、受光素子２３が検出する受光量に基づいて火災が発生したか否かを判別する。受光素子２３が検出する受光量は、例えば電圧等によって火災判別部３に出力される。

検煙部１及び回路基板２は、煙流入部１０への通気性が確保された筐体（図示せず）内に設けられ、火災警報器を構成する。そして、この火災警報器は、例えば家屋、ビル及びホテルの室内等の監視空間に設置される。火災警報器が監視空間の天井面に取り付けられた状態においては、火災警報器は、図１に示すように、煙流入部１０が下側となって設置される。

火災警報器は、例えばリチウム電池である電池３０を駆動源としている。つまり、電池３０は、検煙部１の発光素子２２や回路基板２の火災判別部３等に電源供給する。この電池３０は、回路基板２の側方に設けられ、特に、発光素子２２の光軸２２ａと受光素子２３の光軸２３ａとのなす角度が鋭角となる側の側方に設けられている。また、電池３０を収納する電池収納部は、実装部２０の上面部と側面部の一部を切り欠いて形成された空間を利用して、平面視において実装部２０と電池３０（電池収納部）とが一部重なるように配置されている。これにより、火災警報器を小型化、薄型化することができる。なお、実装部２０の切り欠かれた部分は、外光が入射するのを防止するため、閉塞されている。

なお、電池３０（電池収納部）は、必ずしも本実施の形態に示す位置に設けられる必要はなく、実装部２０の煙検出機能に支障がない部分を切り欠くようにして設けられていればよい。つまり、電池３０（電池収納部）は、実装部２０における発光素子２２の煙検出部２５までの照射範囲２２ｂ及び受光素子２３の前記煙検出部２５までの受光範囲２３ｂを避けた部分を切り欠くように形成すればよい。発光素子２２の光軸２２ａと受光素子２３の光軸２３ａとのなす角度が鋭角となる側は、煙検出部２５が遮光部材２４により隔てられているので、電池３０（電池収納部）を設けることによる実装部２０の煙検出機能への影響が最も少ない場所である。このため、本実施の形態では、発光素子２２の光軸２２ａと受光素子２３の光軸２３ａとのなす角度が鋭角となる側の実装部２０の上面部と側面部の一部を切り欠くようにして、電池３０（電池収納部）を設けている。

（動作説明）
続いて、本実施の形態に係る火災警報器の動作について説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係る火災警報器の検煙部を示す縦断面図である。なお、この図６は図４のＣ−Ｃ断面図となっている。また、図６（ａ）は、検煙部１に煙が流入した状態を示す縦断面図であり、検煙部１内の煙の流れを破線の矢印で示している。また、図６（ｂ）は、検煙部１に湯気が流入した状態を示す縦断面図であり、検煙部１内の湯気の流れを破線の矢印で示している。

図６（ａ）に示すように、火災により発生した煙は、監視空間の天井面等に沿って流れ、検煙部１の煙流入部１０に流入する。煙は粒子の質量が小さいため慣性が小さい。よって、流動状態を変化させやすいので、煙流入部１０に流入した煙は、開口部１３を通って実装部２０へ流入する。ここで、煙流入部１０から実装部２０へ至る経路に、遮光部材２４、発光素子２２及び受光素子２３が設けられていないため、煙流入部１０に流入する煙の流れはこれらによって遮られることがない。このため、煙流入部１０への煙流入特性が向上する。なお、遮光部材２４は、必ずしも実装部２０のみに設けられている必要はない。例えば、遮光部材２４の下端を延出し、煙流入部１０の煙流入特性が低下しない範囲で煙流入部１０内に挿入するようにしてもよい。遮光部材２４の下端が煙流入部１０内に挿入するような長さとすることにより、発光素子２２が照射する光を受光素子２３が直接受光することを、より確実に防止することができる。

また、仕切り壁１１の下面が外周側から開口部１３に向かうにしたがって上方に傾斜する傾斜面１３ａとなっているため、煙流入部１０に流入した煙がその傾斜面１３ａによって実装部２０内へと誘導される。従って、低い風速の煙でも速やかに実装部２０内まで流入させることが可能である。

そして、実装部２０に煙が流入すると、この煙によって発光素子２２の照射した光が散乱する。この散乱光は受光素子２３によって受光される。つまり、受光素子２３の受光量が変化する。そして受光素子２３は、受光量に応じた検出値（電圧等）を火災判別部３に出力する。この検出値に基づいて、火災判別部３は火災が発生したか否かを判別する。火災が発生したと判断すると、火災判別部３は、ＬＥＤ等の発光素子やブザー等の警報装置（図示せず）によって火災が発生したことを周囲に警報する。なお、本実施の形態では実装部２０の高さ寸法が煙流入部１０の高さ寸法よりも大きくなっているので、煙流入部１０に流入した煙は実装部２０へ流入しやすくなっている。このため、火災判別部３（火災警報器）は、速やかに火災を判断することができる。

一方、図６（ｂ）に示すように、湯気は粒子の質量が大きいため慣性が大きい。よって、流動状態を変化させにくいので、煙流入部１０に流入した湯気は、ほとんど実装部２０に流入することなく煙流入部１０を通過する。このため、実装部２０内では、発光素子２２の照射した光が湯気によって散乱することはない（又は少ない）。したがって、煙流入部１０（検煙部１）に湯気が流入しても、火災判別部３は（火災警報器）火災であると誤判断することがない。

このように、本実施の形態では、検煙部１を、発光素子２２及び受光素子２３を実装する実装部２０と、煙流入部１０とに分け、且つ、実装部２０を煙流入部１０の上部に配置するようにした。このため、実装部２０の下部側の煙流入部１０に湯気が流入しても、その上部側に配置した実装部２０には湯気が流入しない。よって、煙流入部１０に流入した湯気により実装部２０が誤報するのを防止できる火災警報器を得ることができる。

また、実装部２０の高さ寸法が煙流入部１０の高さ寸法よりも大きくなっているので、煙流入部１０に流入した煙は実装部２０へ流入しやすくなっている。このため、火災判別部３（火災警報器）は、精度よく火災を判断することができる。

また、仕切り壁１１の下面に、煙流入部１０に流入した煙を実装部２０内へと誘導する傾斜面１３ａを設けたため、その傾斜面１３ａによって煙を実装部２０へと誘導することができ、低い風速の煙でも速やかに実装部２０まで流入させることが可能となる。よって、火災の検出性能を高めることができる。

また、その傾斜面１３ａの角度及び開口部１３の内径は、傾斜面１３ａに沿って開口部１３へと向かった煙が、実装部２０内の煙検出部２５（図４参照）に誘導されるように設定されているため、煙検出部２５への煙の誘導を実現でき、更に火災の検出性能を高めることができる。

さらに、火災警報器が天井面と略直交する側壁面に向きを変えて設置されても、煙と湯気はそれぞれ図６（ａ），（ｂ）の通りに流動するので、天井面取付時と同様な効果が得られる。

なお、本実施の形態では散乱光式の火災警報器に本発明を実施したが、減光式の火災警報器に本発明を実施してもよい。また、火災感知器に本発明を実施することももちろん可能である。

１ 検煙部、２ 回路基板、３ 火災判別部、１０ 煙流入部、１１ 板部材、１１ａ 凸部、１１ｂ 凸部、１２ 壁体、１３ 開口部、１３ａ 傾斜面、１４ 煙流入口、１６ 蓋体、２０ 実装部、２１ 光学台、２２ 発光素子、２２ａ 光軸、２２ｂ 照射範囲、２３ 受光素子、２３ａ 光軸、２３ｂ 照射範囲、２４ 遮光部材、２４ａ エッジ部、２４ｂ エッジ部、２５ 煙検出部、２６ 発光素子ホルダ、２６ａ 保持部材、２６ｂ 貫通孔、２７ 受光素子ホルダ、２８ シールドケース、２８ａ 保持部材、２８ｂ 凸部、３０ 電池。

Claims (2)

1. 検煙部と、該検煙部の出力信号に基づいて火災を判断する火災判別部と、を有し、前記火災判別部が火災と判断すると火災信号を出力する光電式煙感知器において、
   前記検煙部は、実装部と、該実装部の下側に重ねて配置された煙流入部と、を備え、
   前記実装部は、
   該実装部の内部に光を照射する発光素子と、該発光素子から照射され、前記検煙部の煙粒子により生じる散乱光を受光する受光素子と、を有し、
   前記煙流入部は、
   前記実装部と連通するための開口部を有する仕切り壁と、該仕切り壁の下面から下方に立設され、前記煙流入部に外光が入射することを防止する複数の壁体と、該壁体の間に形成された煙流入口と、を有し、
   前記壁体が形成される前記仕切り壁の下面は、前記煙流入部に流入した煙を前記開口部から前記実装部へ流入させるために、前記開口部に向かうにしたがって上方に向けて傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする光電式煙感知器。
2. 前記仕切り壁の前記傾斜面に沿った煙が、前記実装部に形成された煙検出部に誘導されるように、前記傾斜面の角度と前記開口部の内径とが設定されることを特徴とする請求項１に記載の光電式煙感知器。

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