JP4702328B2 - 煙感知器 - Google Patents

Description

本発明は、天井面に取り付けされて、光学式の煙感知室に入り込んできた煙を感知する煙感知器の改良に関する。

従来の上記のような煙感知器としては、複数のラビリンス壁を周設した煙感知室内に発光部を設けるとともに、この発光部から発せられた光を直接受光しない位置に受光部を設けて感煙領域を構成し、ラビリンス壁間の空隙によって形成された煙流入口を通って感煙領域に流入して来た煙による散乱光を受光部で受光させ、これを受光信号として閾値を超えたときに火災発報信号を出力して火災警報を行うものが挙げられる。

下記特許文献１には、この種の煙感知器が開示されており、図４には、従来の煙感知器として、特許文献１に記載の煙感知器における煙感知室の内部構造を示す説明図を示している。

この煙感知器１００は、光学基台１３０と、複数のラビリンス壁１４１を形成したラビリンス筒体１４０とを組み合わせて、煙感知室１０１が構成されている。光学基台１３０には、発光部１１０と受光部１２０とが、平面視でそれらの光軸が所定の角度をなすように、かつ発光部１１０から発せられた光を受光部１２０が直接受光しないように配設され、平面視で煙感知室１０１の略中央に位置する感煙領域Ｓに流入してきた煙の散乱光を、受光部１２０で受光させて、火災を検知する構成となっている。

上記光学基台１３０とラビリンス筒体１４０とを組み付けた状態では、ラビリンス壁１４１の下端は光学基台１３０の内底面に当接して、ラビリンス壁１４１が仕切り壁となって、ラビリンス壁１４１による空隙が煙流入口、煙流入路として形成され、煙流入口より流入してきた煙が煙流入路を通って、感煙領域Ｓへと集められるようになっている。このラビリンス壁１４１は、煙流入口より入り込んできた煙を感煙領域Ｓに誘導する作用を有するとともに、その屈曲形状によって、外乱光が感煙領域Ｓに到達しえないようにしている。

なお、１５０は遮光用支柱であり、この支柱１５０は、発光部１１０からの投光の障害にならず、かつ発光部１１０から受光部１２０には直接入光しないように、その長さ寸法と位置が規定されている。また、１６０は発光素子、受光素子を実装させた回路基板である。

このように、従来の煙感知器１００では、複数のラビリンス壁１４１で煙流入口と煙流入路とを形成させた構造によって、有効に煙を感煙領域Ｓに流入させるようにしている。
特開平９−２３１４８５号公報

ところで、この種の煙感知器では、発光部と受光部とを、平面視でそれらの光軸が所定の角度をなすように設けているため、平面視で発光部と受光部とで挟まれた短弧側の領域では、発光部や受光部の立設構造が煙の流入をじゃまし、特に煙が流入する初期において他の領域よりも煙濃度が低くなることがある。

さらに、ラビリンス壁の空隙は上下に広がりを有しているため、部分的に煙濃度のきわめて希薄な領域が形成されることもある。特に、光学基台に周壁を設けたものでは、その周壁によって、ラビリンス壁で挟まれた煙流通路の内底面付近への煙流入はほとんどなく、その空間の煙濃度はきわめて低い。

したがって、このような構造の煙感知器において、火災を報知するためのスピーカを煙感知室に隣接させて内蔵したものでは、火災報知時のスピーカの振動によって、短弧側領域に滞留している煙濃度の低い空気が感煙領域に流れ込んで感煙領域の煙濃度を著しく下げるおそれがあり、いったん煙を感知してもその後に煙感知がなされない状態となるおそれがあった。

このように従来では、スピーカを設けた煙感知器では、発光部と受光部とで挟まれた領域内の煙濃度の低い空気と、スピーカの振動との相互の影響により、煙感知の精度に影響を及ぼす可能性があった。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、スピーカを設けたものにおいて、煙濃度の低い部分を極力少なくして煙感知精度を向上させた煙感知器を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知器は、複数のラビリンス壁を周設した煙感知室内に、発光部を設けるとともに、この発光部から発せられた光を直接受光しない位置に受光部を設けて感煙領域を構成し、ラビリンス壁の間隙によって形成された煙流入口から感煙領域に流入して来た煙による散乱光を受光部で受光させて、火災を検知するようにした煙感知器において、煙感知室の上方には、火災を報知するスピーカが該煙感知室と連通状態に設置され、該スピーカの振動で空気が上記煙感知室に流れる構造となっており、煙感知室は、発光部と受光部とを備えた光学基台に、発光部と受光部とを取り囲むようにして、ラビリンス壁を立設して構成され、光学基台のうち、感煙領域を含まず、発光部と受光部とで挟まれた部分には、上げ底によって煙の流入しない閉鎖空間を形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の煙感知器は、スピーカを設置する空間と煙感知室との間に、相互に連通する通気孔を有した隔離壁が設けられている。

請求項３に記載の煙感知器は、光学基台は、周壁をさらに備え、その周壁よりも上方に煙流入口を形成させた構造とされ、上げ底は周壁と略同一の高さに形成されている。
請求項４の記載の煙感知器は、ラビリンス壁は、上げ底を形成した部分では上げ底面より煙感知室の上端にわたって形成され、それ以外の部分は、光学基台の底面より煙感知室の上端にわたって形成されている。

請求項１に記載の煙感知器によれば、煙感知室は発光部と受光部とで挟まれた部分に上げ底を形成して、上げ底によって空気の滞留しえない閉鎖空間を構成しているため、この閉鎖空間によって、煙濃度が低くなる領域が形成されることを防止できる。そのため、スピーカが振動しても、煙濃度の低い空気で感煙領域の煙濃度を下げるような事態が起こることはほとんどない。

請求項２に記載の煙感知器によれば、通気孔を有した隔離壁をスピーカを設置する空間と煙感知室との間に設けているため、スピーカ設置空間とそれに連通した煙感知室の空間でもって、スピーカが十分に振動でき、その振動によって、通気孔を通じて煙感知室内に空気が流入して、煙感知室内の空気や煙を拡散させることができ、上げ底構造とあいまって、煙濃度の低い空気が感煙領域に流れ込むような事態を回避できる。

請求項３に記載の煙感知器によれば、上げ底と光学基台の周壁の高さ位置を略同一にしているので、閉鎖空間の高さが煙流入口の下端とほぼ同じとなり、煙流入路には、煙が入り込まないために煙濃度が低くなるような箇所は形成されない。また、上げ底と光学基台の周壁の高さ位置を略同一とすることで、煙流入口から入ってきた煙はよどみなく上げ底面に沿わせて感煙領域に誘導させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面とともに説明する。

図３は、本発明の一例である煙感知器の分解斜視図である。なお、本明細書で説明する図面は、天井面に設置された状態を基準とせず、その逆向きを基準として作図している。

煙感知器１は、天井などに下方に向けて取り付けされるもので、天井面に取り付けされる円盤状のベース２ｃとベースカバー２ｂとよりなるボディ２と、発光素子１１ａ、受光素子１２ａ、その他電子部品を実装した回路基板３と、後述する発光部１１、受光部１２、ラビリンス壁１６などを光学基台１０内に装備して構成した煙感知室４と、その煙感知室４に被せる有底円筒形の防虫カバー５と、その防虫カバー５の直上に配設したスピーカ６と、上記各部材をボディ２に組み付けたときに、ボディ２の開口２ａより突出される煙感知室４、防虫カバー５、スピーカ６を覆い、ボディ２の開口２ａに係着される有底円筒形の保護カバー７とを備えている。

煙感知器１は、回路基板３、光学基台４、防虫カバー５、スピーカ６、保護カバー７をベース２ｃに装着させた状態で天井面にネジ止めしてから、ベースカバー２ｂを被せて、光学基台４、防虫カバー５、スピーカ６、保護カバー７よりなる円筒部を開口２ａより突出させた状態にして、ベース２ｃとベースカバー２ｂとを係止させて取り付けされる。

後述するように、煙感知室４には、その外周に煙流入口１７（図１参照）が形成されているが、煙感知室４の全体を覆う防虫カバー５、保護カバー７にも、煙流入口１７に煙を送り込めるように、開口、すき間などの煙流動間隙が設けられていることはいうまでもない。

スピーカ６は、防虫カバー５の天面と保護カバー７との間に形成される空間に設置されている。つまり、その防虫カバー５の天面はスピーカ６を収納するための隔離壁５ｂを構成しており、その隔離壁５ｂには、スピーカ６が十分に振動することで十分な音圧が得られるように、煙感知室４に連通する通気孔５ａが開設されている。なお、５ｃはスピーカ６の設置部である。また、保護カバー７の底部には、スピーカ６出力用の複数の音響孔７ａが設けられている。

図１（ａ）は同煙感知器１の煙感知室４の平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線縦断面図である。図２は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線の概略縦断面図である。

煙感知器１の光学基台１０は、周壁１０ａと底部１０ｂとよりなる筒体であり、図１（ａ）に示すように、発光部１１、受光部１２を内装するとともに、周壁１０ａの内周に沿って、複数のラビリンス壁１６が周設されている。また、周壁１０ａの外周側には、周壁１０ａの上端に連設する第２の周壁１０ｃが形成されている。

発光部１１、受光部１２はそれぞれ、発光ユニット１１Ａ、受光ユニット１２Ａを各収容カバー１１ｄ、１２ｄで覆った構造とされる。また、受光ユニット１２Ａの収容カバー１２ｄには、光軸Ｌ２を含む箇所に受光窓１２ｅが開設されている。

発光ユニット１１Ａは、回路基板２に実装された発光ダイオードよりなる発光素子１１ａを収容カバー１１ｄで覆った構造とされ、発光素子１１ａを収容する発光素子収容部１１ｃの前方には光路となる空洞１１ｂが形成されている。

受光ユニット１２Ａは、回路基板２にリード（不図示）を介して実装されたフォトダイオードよりなる受光素子１２ａを収容カバー１２ｄで覆った構造とされ、受光素子１２ａを囲む受光素子カバー１２ｆと、集光レンズ１２ｃとが、光路となる空洞１２ｂを介して設置されている。なお図１は、煙感知室４（光学基台１０）のみを図示したもので、本図には発光素子１１ａ、受光素子１２ａは図示していない（図３参照）。また、図１中の１２ｇは受光素子固定突起を示している。

発光ユニット１１Ａと受光ユニット１２Ａは、平面視で、両者の光軸Ｌ１、Ｌ２が所定の角度θをもって交差するように配置されている。つまり、受光ユニット１２Ａは、発光ユニット１１Ａから発せられた光を直接受光しない位置に設けられている。また側面視では、両光軸Ｌ１、Ｌ２は光学基台１０の底部１０ｂに平行となっている。

発光部１１は、光軸Ｌ１に沿って光を出射して、平面視で略中央の感煙領域１３に入ってきた煙粒子に反射させる一方、受光部１２は、煙粒子から反射した散乱光を入射する構成となっている。また、発光部１１から発する直接光を受光部１２で受光しないように、遮光壁１９が立設されている。

複数のラビリンス壁１６は、光学基台１の周壁１０ａ側より内方へ突出するように、光学基台１０の底部１０ｂの内底面より煙感知室４の上端にわたって立設されており、周壁１０ａ側の端部では、２つのラビリンス壁１６の間隙によって、周壁１０ａの上端を開口の下端とした煙流入口１７が形成されるとともに、それよりも内方側では２つのラビリンス壁１６で挟まれた空隙によって煙流入路１８が形成されている。

またラビリンス壁１６は、煙流入口１７から流入され、煙流入路１８を通ってきた煙を感煙領域１３に誘導できるような形状、配置としている。また、煙流入口１７から入り込んでくる外光を遮断し、あるいは受光部１２に入射されないように、ラビリンス壁１６の内方端側に２つの屈曲片１６ａ、１６ｂを形成し、かつ、そのうちの内方に向く屈曲片１６ａの先端を尖形にしている。さらに、受光部１２の対向位置に配置されているラビリンス壁１６Ａは、その外方端を裾広形状にして、隣接するラビリンス壁１２との煙流入口１７からの外光の入光を遮断するようにしており、煙流入口１７から入り込んだ外光が直接、受光部１２に到達しないようにしている。

このラビリンス壁１６は、煙感知室４内の発光部１１、受光部１２を除く周回部分、つまり発光部１１と受光部１２とで挟まれた部分（短弧側領域）１４と、その反対側の長弧側領域１５とのそれぞれの領域に、均等間隔で周設されている。

この短弧側領域１４では、光学基台１０の底部１０ｂの、図１（ａ）に示した部分Ｘを、上げ底２０に形成している。つまり、その上げ底２０領域では、ラビリンス壁１６が上げ底２０の内底面より煙感知室４の上端にわたって立設されている。なお、上げ底２０領域以外の部分では、ラビリンス壁１６は光学基台１０の底部１０ｂ内底面より立設されている。

なお、上げ底２０は、光学基台１０と一体としているが、別体であってもよく、また中実構造でもよい。少なくとも、ラビリンス壁１６によって形成される煙流入路１８の底面が底上げされるように形成すればよい。

図１（ｂ）に示すように、この上げ底２０によって、空気が煙流入口１７の下端よりも下方に入り込んだまま煙濃度の低い空気の滞留領域とならないように、閉鎖空間が形成されている。

また、上げ底２０の高さは、周壁１０ａの上端つまり煙流入口１７の下端と略同一となっている。つまり、短弧側領域１４の上げ底２０を形成した領域では、周壁１０ａによって風通しが悪くなる箇所はほとんどない。

この短弧側領域１４は、煙感知室４内において発光部１１と受光部１２とが近接した空間であり、長弧側領域１５に比べると、発光部１１、受光部１２の立設構造による影響を受けて煙が流入しにくくなっているため、この領域内の煙量は少ないが、通気性さえよければ少ない量の煙は感煙領域１３へ到達する。逆に、短弧側領域１４内において通気性の悪い箇所があれば、そこに煙は入り込めず煙濃度の低い空気が滞留した状態となってしまうが、本例ではそのような通気性の悪い箇所を上げ底２０によって閉鎖空間としているため、煙濃度の低くなる領域は形成されず、火災報知時にスピーカ２０が振動しても、振動によって防虫カバー５の通気孔５ａを通じて空気が煙感知室４に流れても、煙濃度の低い空気が拡散されて感煙領域１３の煙濃度を下げるような事態が引き起こされることはほとんどない。

このように、防虫網５の天面に通気孔５ａを設けてスピーカ６の後方空間を広くして、振動が空気を介して煙感知室４に伝わりやすい構造とした、スピーカ６の振動による空気拡散作用の強いものでは、特に上げ底２０が有効に作用する。

このように短弧側領域１４に上げ底２０を形成したことによって、内底面の高さ位置が高くなり、空気の滞留しえない閉鎖空間を形成でき、煙流入路１８を通過する煙をよどみなく、上げ底２０面に沿って感煙領域１３へと誘導できる。その結果、短弧側領域１４と長弧側領域１５との間でバランスのとれた煙誘導が実現でき、精度の高い煙感知器を提供することができる。

また、上げ底２０と、光学基台１０の周壁１０ａとの高さを略同一に形成しているため、その上げ底２０によって、周壁１０ａで囲まれた空間を空気が流入しえない閉鎖空間に構成でき、煙流入路１８に風通しの悪い箇所が形成されず、そのため煙のよどみがほとんどなくなり、煙流入口１７から入ってきた煙を上げ底２０面に沿わせて感煙領域１３に最短距離で誘導させることができる。

また図２は、上げ底２０と、感煙領域１３と、受光部１２の光軸Ｌ２と、光学基台１０の周壁１０ａの高さ位置の関係を示した模式図で、図１（ａ）のＢ−Ｂ線の概略縦断面を示している。本図で示すように、感煙領域１３と受光部１２の光軸Ｌ２も、光学基台１０の周壁１０ａの高さと略同一に形成しているため、効率のよい煙感知が実現できる。ここで、図中のＬは、煙流入口１７の開口の縦長さを示している。なお、本図は上記高さ関係を模式的に比較説明したものであり、発光部１１、遮光壁１９、受光素子１２ａの固定構造などの図示は省略している。

一方、長弧側領域１５では、図１に示すように、ラビリンス壁１６は光学基台１０の底部１０ｂの内底面より立設されており、そのため煙流入口１７より入ってきた煙の一部は周壁１０ａで囲まれた内底面付近にも流れ込むが、もともと長弧側領域１５は全体として煙の流入がスムースに行えるため、上げ底を形成しなくとも、煙濃度の低い空気が滞留することはない。また、長弧側領域１５の内底面に沿って流入されてくる煙は、上げ底２０の側面２０ａに衝突するため、それらの煙も感煙領域１３へと誘導できる。

なお、図１（ａ）に示した、長弧側領域１５の発光部１１、受光部１２に隣接する部分Ｙも空気や煙が流入されにくいため、さらにこの部分にも上げ底を形成してもよい。

上記の例では、ラビリンス壁１６を光学基台１０に一体として設けているが、光学基台とラビリンス筒体とを対向させ組み合わせて、ラビリンス壁の先端を光学基台の内底面に当接させることで、ラビリンス壁を光学基台の底面より煙感知室の上端にわたって立設させた構造としてもよい。

（ａ）は本発明の一例である煙感知器の煙感知室の平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線の縦断面図である。 感煙領域と、受光部の光軸と、光学基台の周壁の高さ位置の関係を示した模式図で、図１（ａ）のＢ−Ｂ線の概略縦断面を示している。 本発明の一例である煙感知器の分解斜視図である。 従来の煙感知器における煙感知室の内部構造を示す説明図である。

１ 煙感知器
４ 煙感知室
５ 防虫カバー
５ａ 通気孔
５ｂ 隔離壁（天面）
６ スピーカ
１０ 光学基台
１０ａ 周壁
１０ｂ 底部
１１ 発光部
１１ａ 発光素子
１２ 受光部
１２ａ 受光素子
１３ 感煙領域
１４ 短弧側領域
１６ ラビリンス壁
１７ 煙流入口
１８ 煙流入路
２０ 上げ底
Ｌ１ 発光部の光軸
Ｌ２ 受光部の光軸

Claims (4)

1. 複数のラビリンス壁を周設した煙感知室内に、発光部を設けるとともに、この発光部から発せられた光を直接受光しない位置に受光部を設けて感煙領域を構成し、ラビリンス壁の間隙によって形成された煙流入口から感煙領域に流入して来た煙による散乱光を受光部で受光させて、火災を検知するようにした煙感知器において、
   上記煙感知室の上方には、火災を報知するスピーカが該煙感知室と連通状態に設置され、該スピーカの振動で空気が上記煙感知室に流れる構造となっており、
   上記煙感知室は、上記発光部と上記受光部とを備えた光学基台に、上記発光部と上記受光部とを取り囲むようにして、上記ラビリンス壁を立設して構成され、
   上記光学基台のうち、上記感煙領域を含まず、上記発光部と上記受光部とで挟まれた部分には、上げ底によって煙の流入しない閉鎖空間を形成したことを特徴とする煙感知器。
2. 請求項１において、
   上記スピーカを設置する空間と上記煙感知室との間に、相互に連通する通気孔を有した隔離壁が設けられている煙感知器。
3. 請求項１または２において、
   上記光学基台は、周壁をさらに備え、該周壁よりも上方に上記煙流入口を形成させた構造とされ、
   上記上げ底は、該周壁と略同一の高さに形成されている煙感知器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   上記ラビリンス壁は、上記上げ底を形成した部分では上げ底面より上記煙感知室の上端にわたって形成され、それ以外の部分は、上記光学基台の底面より上記煙感知室の上端にわたって形成されている煙感知器。

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