JP2010020471A - Photoelectric type smoke detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部からの煙を流入させると共に外部からの光を遮断する複数の壁部を備えたハウジングと、ハウジングの内部に光を照射する発光部と、ハウジングの内部に流入した煙による散乱光を検知する受光部を備えた光電式煙感知器に関する。 The present invention relates to a housing having a plurality of wall portions that allow external smoke to flow in and block external light, a light emitting portion that irradiates light inside the housing, and scattering by smoke flowing into the housing. The present invention relates to a photoelectric smoke detector provided with a light receiving portion for detecting light.
この種の光電式煙感知器に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された光電式煙感知器は、煙がハウジング内に進入した場合には、煙によって形成される散乱光を受光部によって検出することで、煙の感知が可能となる。外部から進入する光による誤検知を防ぐために、ハウジングには、外部からの煙を流入させると共に外部からの光を遮断する複数のラビリンス状の壁部が備えられている。また、虫の進入による誤検知を防ぐために壁部には防虫網も設置されている。
As prior art document information related to this type of photoelectric smoke detector, there is
しかし、特許文献1に記された光電式煙感知器では、ラビリンス状の壁部や防虫網の目の間から時として細かな埃が進入して散乱光を形成するためにやはり誤検知が生じる場合があった。
However, in the photoelectric smoke detector described in
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による光電式煙感知器の持つ欠点に鑑み、埃などの進入による誤検知が生じ難い光電式煙感知器を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a photoelectric smoke detector that is unlikely to be erroneously detected due to the entry of dust or the like in view of the drawbacks of the conventional photoelectric smoke detector exemplified above.
本発明の第1の特徴構成を有する光電式煙感知器は、
外部からの煙を流入させると共に外部からの光を遮断する複数の壁部を備えたハウジングと、
前記ハウジングの内部に光を照射する発光部と、
前記ハウジングの内部に流入した煙による散乱光を検知する受光部と、
前記ハウジング内に進入した埃を捕捉するべく前記複数の壁部の内面の少なくとも一部に配置されたポケット部と、を備え、さらに、
外部から前記ハウジングの内部に流入する気流は前記ポケット部を迂回し、前記複数の壁部の間から前記ハウジングの外部に排出される気流の少なくとも一部は前記ポケット部の底面に沿って流れるように気流を案内する気流案内機構が設けられている点にある。
The photoelectric smoke detector having the first characteristic configuration of the present invention is:
A housing having a plurality of walls that allow smoke from the outside to flow in and block light from the outside;
A light emitting unit for irradiating light inside the housing;
A light receiving unit for detecting scattered light from smoke flowing into the housing;
A pocket portion disposed on at least a part of the inner surfaces of the plurality of wall portions to capture dust that has entered the housing, and
Airflow flowing into the housing from the outside bypasses the pocket portion, and at least part of the airflow discharged to the outside of the housing from between the plurality of wall portions flows along the bottom surface of the pocket portion. Is provided with an airflow guide mechanism for guiding the airflow.
本発明の第1の特徴構成による光電式煙感知器では、埃がハウジング内に進入しても、これらの埃は壁部の内面に配置されたポケット部によって捕捉される。また、外部からハウジングの内部に流入する気流は、気流案内機構によって、ポケット部の底面を迂回するように案内されるので、ハウジングに進入する気流によって埃がハウジングの内部で舞い上がり誤検出を引き起こす虞が抑制される。しかも、気流案内機構の別の効果によって、複数の壁部の間からハウジングの外部に排出される気流の少なくとも一部が、ポケット部の底面に沿って流れるように案内されて、ポケット部に捕捉されている埃をアクティブに排出する作用を引き起こす。したがって、ポケット部に蓄積される埃の量が常に少量に維持され易くなり、埃の舞い上がりによる誤検出の虞がさらに抑制される。 In the photoelectric smoke sensor according to the first characteristic configuration of the present invention, even if dust enters the housing, the dust is captured by the pocket portion disposed on the inner surface of the wall portion. Further, since the airflow flowing into the housing from the outside is guided by the airflow guiding mechanism so as to bypass the bottom surface of the pocket portion, dust may rise inside the housing due to the airflow entering the housing and cause false detection. Is suppressed. In addition, due to another effect of the air flow guide mechanism, at least a part of the air flow discharged from between the plurality of wall portions to the outside of the housing is guided to flow along the bottom surface of the pocket portion, and is captured in the pocket portion. Causes the active dust to be discharged. Therefore, the amount of dust accumulated in the pocket portion is always easily kept small, and the possibility of erroneous detection due to dust rising is further suppressed.
本発明の他の特徴構成は、前記ポケット部を構成する前記壁部の、前記ハウジングの内部から外部に向かって排出される気流に関して最も下流側の端部が前記ハウジングの外周面に対して鋭角状に延設されている点にある。 According to another feature of the present invention, the downstream end of the wall portion constituting the pocket portion with respect to the airflow discharged from the inside of the housing toward the outside is an acute angle with respect to the outer peripheral surface of the housing. It is in the point extended in the shape.
本構成であれば、ハウジングから排出される気流は、ハウジングの外周面に対して鋭角状に延設された壁部材の下流側の端部に沿って、スムースにハウジングから排出される。したがって、ポケット部に捕捉されている埃もこの気流によって確実に連行される。因みに、壁部の下流側の端部が、ハウジングの外周面に対して垂直または鈍角状に延設されていれば、ハウジングから排出される気流は、前記下流側の端部によって乱流化または渦流化してハウジングの内部に滞留する傾向が生じることが予測される。 If it is this structure, the airflow discharged | emitted from a housing will be discharged | emitted from a housing smoothly along the downstream edge part of the wall member extended in acute angle shape with respect to the outer peripheral surface of a housing. Therefore, the dust trapped in the pocket portion is also reliably carried by this air flow. Incidentally, if the downstream end portion of the wall portion extends perpendicularly or obtusely with respect to the outer peripheral surface of the housing, the airflow discharged from the housing is turbulent or A tendency to swirl and stay inside the housing is expected.
本発明の他の特徴構成は、前記発光部の軸心と前記受光部の軸心とを含む平面が建物の壁面に沿った設置状態において、前記ポケット部及び前記気流案内機構が前記ハウジング内部の下方に位置するように構成されている点にある。 In another aspect of the present invention, the pocket portion and the airflow guide mechanism are disposed inside the housing when a plane including the axis of the light emitting unit and the axis of the light receiving unit is installed along the wall surface of the building. It exists in the point comprised so that it may be located below.
本構成であれば、ハウジング内部に進入し、ハウジング内部で自重によって次第に下方に沈降する埃の大半をポケット部で捕獲することができ、また、捕獲された埃の舞い上がりも気流案内機構によって確実に抑制でき易い。 With this configuration, most of the dust that enters the housing and gradually settles downward due to its own weight inside the housing can be captured by the pocket portion, and the rising of the captured dust is reliably ensured by the airflow guide mechanism. Easy to suppress.
以下に、本発明に係る光電式煙感知器の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明を最も一般的な屋内の垂直壁面に壁掛け式に取り付けて用いることを想定して作られた火災警報器1の煙感知部2に適用した場合について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a photoelectric smoke detector according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case will be described in which the present invention is applied to the
ここで例示する火災警報器1は、図1(a)と図1(b)に示すように、煙を感知する煙感知部2と、煙の感知を音声やブザー等の警報音によって報知する警報スピーカ部3と、同感知をLED等による光の点灯または点滅によって報知する警報ランプ4とを備える。煙感知部2は円筒状のハウジング21を備える。火災警報器1は、煙感知部2が煙を感知した時に、例えば、煙の濃度が予め設定した閾値より高いか低いかを判断し、煙の濃度が閾値を超えている場合に火災と判定して、警報スピーカ3及び警報ランプ4を作動させる。作動した警報スピーカ3及び警報ランプ4は、警報停止ボタン5を操作することにより停止させることができる。火災警報器1の背面には、火災警報器1を壁材等に固定する取り付け部(不図示)や、火災警報器1を駆動させる電池を収納する電池収納部(不図示)等が設けてある。
The
図2に示すように、ハウジング21の内部には煙を感知する煙感知室22が設けられている。ハウジング21には、複数の鉤状の壁部23が煙感知室22の周りを取り囲むように設けてある。これらの鉤状の壁部23は、クランク状などの間隙部を介して多数並置されることで、外部の光が煙感知室22に進入しないように遮断し、且つ、外部からの煙の流入を許すラビリンス構造を形成している。また、図1(b)に示すように、壁部23の外側には、煙感知室22に虫等が入り込むことによる誤検出を防止するための防虫網24が設けてある。
As shown in FIG. 2, a
ハウジング21の内部には、煙感知室22に近赤外線等の光を照射する発光部25と、煙感知室22に流入した煙による散乱光を検知する受光部26とが設けられている。発光部25は、光源としての発光ダイオード等の発光素子25D、及び、発光素子25Dの前面に配置された集光レンズ25Lを備える。受光部26は、フォトダイオード等の受光素子26D、及び、受光素子26Dの前面に配置された集光レンズ26Lを備える。
Inside the
さらに、発光部25から照射される光の一部を、主に煙検知領域22Aに向けて反射する反射板27が、発光部25に対して対向配置されている。反射板27は矩形の樹脂面を2000番のコンパウンドで研磨することで反射率の高い鏡面状にしたものである。
Further, a reflection plate 27 that reflects part of the light emitted from the
発光部25は発光素子25D及び集光レンズ25Lの光軸が略水平となるように配置されている。受光部26は受光素子26D及び集光レンズ26Lの光軸が略鉛直となるようにハウジング21の内部の最上部に下向き姿勢で配置されている。発光部25と受光部26の光軸どうしは煙感知室22の略中央で約90°で交差する。反射板27の中心は発光部25の光軸上に配置されているが、その反射面は厳密には水平方向よりも僅かに(0.5°〜5°の角度で)下方に向けられているので、反射板27と受光部26の光軸どうしは、煙感知室22の中央よりも少し下方で交差する。煙感知部2は、これらの交差地点を中心として広がる煙検知領域22Aに煙が進入した際に生じる散乱光を検出することで煙の存在を感知する。
The
ところで、本実施形態のように壁掛け式として用いる場合、すなわち、発光部25の軸心と受光部26の軸心とを含む平面が建物の垂直壁面に略沿った設置状態では、埃は上方の間隙部からハウジング21の内部に侵入し易い。そこで、上述したように、受光素子26を上方に設けることにより、煙感知室22の内部への埃の侵入を抑制している。また、受光素子26の受光面を下方に向けることにより、埃が受光面に堆積することを防止している。
By the way, when used as a wall-hanging type as in the present embodiment, that is, in a state where the plane including the axis of the
前述した鉤状の壁部23のうち、煙感知室22の下半分に位置するものの大半は、図3に示すように、ハウジング21の外周に沿って延びた壁本体34、壁本体34の時計方向端部から内径方向に延設された第1延長部35、壁本体34の反時計方向端部から内径方向に延設された第2延長部36を有する。第1延長部35はハウジング21の外周面に対して約45°の傾斜姿勢で延設されている。第2延長部36は、さらに、壁本体34の反時計方向端部から内径方向に略直角に延びた短い基端部36aと、基端部36aから約30°の角度で図の右側に傾斜して延びた中間部36bと、中間部36bの先端から左右に直角に延びた傾斜したフランジ状部36cとからなる。
As shown in FIG. 3, most of the wall-
壁本体24と、第1延長部35と、第2延長部36の基端部36aとは互いに協働して、内径側に開放された有底のカップ状を呈したポケット部23Pを構成している。このポケット部23Pは、主に上方の間隙を介してハウジング21内に進入した埃をその底部に捕獲して蓄積する機能を有する。ポケット部23Pの底面は第1延長部35及び第2延長部36の基端部36aによって囲まれているので、ポケット部23Pの底部に溜まった埃がハウジング21内の気流や外部から伝わる振動によってハウジング21の内部で舞い上がる虞が少ない。
The
基端部36aと中間部36bとフランジ状部36cの外径側部位とは、互いに協働して有底カップ状の空間を構成し、反時計方向に隣接する壁部23の第1延長部35がこの空間に向かって延びていることで、第1延長部35の外周に第1のコの字状流路が形成されている。
同様に、フランジ状部36cの内径側部位と中間部36bと基端部36aと壁本体34と第1延長部35とは、やはり互いに協働して有底カップ状の空間を構成し、時計方向に隣接する壁部23のフランジ状部36cの外径側部位がこの空間に入り込むように延びていることで、フランジ状部36cの外径側部位の外周に第2のコの字状流路が形成されている。
これらの2つのコの字状流路が互いに連続的に接続されることで、一つの逆S字状のラビリンス部Lを形成している。
The
Similarly, the inner diameter side portion of the flange-shaped
These two U-shaped flow paths are continuously connected to each other to form one reverse S-shaped labyrinth portion L.
一般に、火災警報器1を取り付けた室内で生じる風や、ハウジング21の内と外の間に存在する僅かな温度差などによって、複数の壁部23どうしの間隙を介してハウジング21の内部から外部に向かって排出される気流や、逆に外部から内部に向かって流入する気流が発生することが予測される。図4と図5は、これらの気流の流れをコンピュータによってシミュレーションした結果を示す。
Generally, due to wind generated in the room where the
このような気流のうち、ハウジング21の外部から内部に流入する気流は、図3の太い実線及び図4に示すように、先ず、一つの壁部23の基端部36aと、反時計方向に隣接する壁部23の第1延長部35との間からラビリンス部Lに進入する。ラビリンス部Lを通過する際には、中間部36bの背面とフランジ状部36cの外径側部位とによって案内されて、ポケット部23Pの底面を迂回した形で、引き続き、反時計方向に隣接する壁部23の中間部36bとフランジ状部36cの内径側部位とによって径方向内側に案内されて、煙検知領域22A付近に進む。すなわち、ラビリンス部Lの形状は、ハウジング21の外部から内部に流入する気流によって、ポケット部23Pの底面に溜まっている埃が同気流で舞い上がり、煙検知領域22Aに達するといった事態を防止するように設計されている。
Among such airflows, the airflow flowing from the outside to the inside of the
次に、上記気流のうち、ハウジング21の内部から外部に流入する気流は、図3の破線及び図5に示すように、先ず、互いに隣接するフランジ状部36cどうしの間隙からラビリンス部Lに進入する。ラビリンス部Lを通過する際には、フランジ状部36cの外径側部位によって案内されながら、ポケット部23Pの底面の内面形状に忠実に沿って、底面に在るものをすくい上げるように進む。気流は次に第1延長部35に沿ってポケット部23Pから抜け出て、時計方向に隣接する壁部23の中間部36bと基端部36aの背面部によって案内されながら、第1延長部35の先端部を回り込んで、ハウジング21の外部に排出される。このように気流がポケット部23Pの底面に沿って進む際には、ポケット部23Pの底面に溜まっている埃を積極的に連行して外部に排出する作用を発揮する。
Next, among the airflows, the airflow flowing from the inside of the
このように、言い換えれば、壁部23を構成する各部位は、隣接した壁部23を構成する各部位と協働して、外部からハウジング21の内部に流入する気流はポケット部23Pを迂回し、ハウジング21の外部に排出される気流の少なくとも一部はポケット部23Pの底面に沿って流れるように気流を案内する気流案内機構Gを構成している。ポケット部23P及び気流案内機構Gは、主にハウジング21内部の下方を中心とした位置に配置されている。
In this way, in other words, each part constituting the
尚、図2に示すように、発光部25の集光レンズ25Lと受光部26の集光レンズ26Lとの間には、発光部25から受光部26へ向かう直接光を遮断する遮光壁28が設けてある。したがって、発光部25や反射板27から発される光が受光素子26にそのまま到達することはなく、受光素子26は煙感知室22に煙が流入した時に煙によって形成される散乱光のみを受光するようになる。
As shown in FIG. 2, a light shielding wall 28 that blocks direct light from the
また、遮光壁28は、受光部26の略直に位置するので、埃が煙感知室22に侵入した場合でも、埃は遮光壁28の上には堆積し難い。さらに、発光部25と受光部26の光軸どうし、及び、反射板27と受光部26の光軸どうしを約90°で交差するように設定した効果によって、遮光壁28は僅かながら煙検知領域22Aの外側に位置し、且つ、受光部26の軸心から十分に外れている。したがって、仮に埃が遮光壁28の上に堆積しても、埃が形成する散乱光が受光部26によって検出される虞は少ない。
In addition, since the light shielding wall 28 is positioned almost directly on the
因みに、発光部25と受光部26との位置関係が、両者の光軸どうしが例えば約120°〜160°など、発光部25と受光部26が対峙的となるように設定されると、受光部26による散乱光の検出能力は高まるが、間に設ける遮光壁を、より径方向内側に配置する必要が生じる結果、遮光壁に堆積した埃が形成する散乱光による誤検出の虞が増す。
逆に、発光部25と受光部26との位置関係が、両者の光軸どうしが例えば約50°〜70°など、発光部25と受光部26が並行的になるように設定されると、間に設ける遮光壁は径方向外側に配置できるので、遮光壁に堆積した埃が形成する散乱光による誤検出の虞は減るが、散乱光が受光部26にとって後方散乱となるので、散乱光の検出能力が減少する。
すなわち、発光部25と受光部26の光軸どうし、及び、反射板27と受光部26の光軸どうしを本実施形態のように、約90°で交差するように設定した場合、受光部26による散乱光の検出能力も十分に得られ、且つ、間に設ける遮光壁を比較的径方向外側に配置できるので、遮光壁に堆積した埃が形成する散乱光による誤検出の虞も抑えられる。
Incidentally, if the positional relationship between the
Conversely, when the positional relationship between the
That is, when the optical axes of the
反射板27は、発光部25と対向配置されている壁部23のフランジ状部36cを僅かに変形し、その内面側を鏡面化することで実現されている。そして、反射板27の背面には、上方に隣接する間隙と反射板の背後の空間とを反射板の反射面を介さずに連通接続させる埃導入経路30が設けられている。反射板27の上方に隣接する間隙から進入した埃は、図2に破線の矢印で例示するように、反射板27の反射面の前を通らずに、この埃導入経路30に沿って反射板27の背面から、反射板27の背後にある間隙を介して、外部に排出され易い。
The reflecting plate 27 is realized by slightly deforming the flange-
1 火災警報器
2 煙感知部
3 警報スピーカ部
4 警報ランプ
21 ハウジング
22 煙感知室
22A 煙検知領域
23 壁部
23P ポケット部
25 発光部
25D 発光素子
25L 集光レンズ
26 受光部
26D 受光素子
26L 集光レンズ
27 反射板
28 第1遮光壁
29 第2遮光壁
30 埃導入経路
34 壁本体
35 第1延長部
36 第2延長部
36a 基端部
36b 中間部
36c フランジ状部
L ラビリンス部
G 気流案内機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジングの内部に光を照射する発光部と、
前記ハウジングの内部に流入した煙による散乱光を検知する受光部と、
前記ハウジング内に進入した埃を捕捉すべく前記複数の壁部の内面の少なくとも一部に配置されたポケット部と、を備え、
外部から前記ハウジングの内部に流入する気流は前記ポケット部を迂回し、前記複数の壁部の間から前記ハウジングの外部に排出される気流の少なくとも一部は前記ポケット部の底面に沿って流れるように気流を案内する気流案内機構が設けられている光電式煙感知器。 A housing having a plurality of walls that allow smoke from the outside to flow in and block light from the outside;
A light emitting unit for irradiating light inside the housing;
A light receiving unit for detecting scattered light from smoke flowing into the housing;
A pocket portion disposed on at least a part of the inner surfaces of the plurality of wall portions to capture dust that has entered the housing, and
Airflow flowing into the housing from the outside bypasses the pocket portion, and at least part of the airflow discharged to the outside of the housing from between the plurality of wall portions flows along the bottom surface of the pocket portion. A photoelectric smoke detector provided with an airflow guide mechanism for guiding the airflow.
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