JP2011076285A - 光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの煙の流入に方向性がなく、かつノイズ光の発生による誤報も少ない光電式煙感知器を提供する。
【解決手段】本発明に係る光電式煙感知器は、外部からの煙が流入すると共に外部からの光を遮断して検煙空間を形成するラビリンス構造体２１と、ラビリンス構造体２１により形成された検煙空間に向けて光を発する発光器１７と、検煙空間２３内の煙粒子による発光器１７からの光の散乱光を受光する受光器１９と、検煙空間２３上方に設けられて発光器１７および受光器１９を保持すると共に発光器１７から受光器１９に向かう直接光を遮断する光学台１５と、を備えた光電式煙感知器において、ラビリンス構造体２１は、少なくともその下部が中心下方向に向って縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光器から照射された光線の散乱光を受光器で検出して煙を検知する光電式煙感知器に関するものである。

光電式煙感知器は、外部からの煙の流入を可能にすると共に外部からの光を遮断して検煙空間を形成するラビリンス構造体と、前記検煙空間に向って光を発光する発光器と、前記検煙空間内の煙粒子による散乱光を受光する受光器と、を有している。
そして、検煙空間と発光器及び受光器の配置に関し、大きく分けて２つのタイプがある。その一つは、検煙空間と同一平面に発光器及び受光器を配置し、水平方向に発光、受光を行うものである。他の一つは、検煙空間の上方に発光器及び受光器を配置し斜め下方に発光し、受光を行うものである。

同一平面に配置するものでは、発光器と受光器が同一の水平空間内あるので、発光器から照射された光はラビリンス構造体に吸収等され、ノイズ光の発生は比較的少なく、その構造上誤報は少ないと言える。
他方、ラビリンス構造体と同じ水平空間内に光学系（発光器、受光器、遮光板等）を配置する必要性から、これら光学系の存在によりラビリンス構造体が対称性を維持できず、それ故に外部からの煙の流入に方向性を持つという問題がある。

これに対して、検煙空間の上方に発光器及び受光器を配置するタイプのものでは、ラビリンス構造体を全周に亘って同一形状にすることができ、外部からの煙の流入に方向性がなく、それ故に応答性に方向性がないという利点がある。このような利点を有していることから、このような配置関係を有する光電式煙感知器が下記の特許文献１〜５に示されるように多数提案されている。
しかしながら、検煙空間の上方に光学系を配置するタイプの場合には、斜め下方に向けて照射された光が検煙空間の底面に当たるため、底面からの反射によるノイズ光を低減する工夫が必要となる。そこで、従来例においては、検煙空間底面に光トラップを設けたり、検煙空間底面を山形に加工し、そこからの反射光をラビリンス構造体へ向けて反射させて吸収させたりしている。

実開平０１−１１１３９４号公報 特開平０３−１１１９９７号公報 特開平０３−２９６８９６号公報 特開２００３−２０８６７４号公報 特開２００４−２２０１５５号公報

しかしながら、検煙空間の底面は塵埃が堆積し易い部位であり、このような部位に光トラップや反射体などの光学部材を配置すると、堆積した塵埃によってノイズ光が発生し、誤報が生じ易くなるという問題がある。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、外部からの煙の流入に方向性がなく、かつノイズ光の発生による誤報も少ない光電式煙感知器を提供することを目的としている。

従来の光電式煙感知器に用いられているラビリンス構造体は、その形状が円筒状であり、このラビリンス構造体の形状が円筒状であることを前提として光学系を配置している。そのため、前述したように検煙空間の上方に発光部・受光部を配置した場合には、検煙空間底面での反射が問題になる。
そこで、発明者は、ラビリンス構造体は円筒状であるという固定観念に捉われることなく自由な発想でラビリンス構造体の形状そのものを変形することを考えた。そして、ラビリンス構造体の形状を変えることで、発光器から照射された光を、光トラップ等を介することなく直接吸収し、しかも埃の堆積などの問題を生じないようにでき、従来例の課題を解決できるのではないかとの着想を得た。そして、このような機能を有するラビリンス構造体の具体的な形状について鋭意検討し、ラビリンス構造体がその中心軸下方に向って縮径する逆円錐あるいは逆円錐台形状の部分を有することで、検煙空間の上方に発光部・受光部を配置しても、検煙空間底面での反射の問題を解決できるとの知見を得た。
本発明はかかる知見に基づくものであり、具体的には以下の構成からなるものである。

（１）本発明に係る光電式煙感知器は、外部からの煙が流入すると共に外部からの光を遮断して検煙空間を形成するラビリンス構造体と、前記ラビリンス構造体により形成された検煙空間に向けて光を発する発光器と、前記検煙空間内の煙粒子による前記発光器からの光の散乱光を受光する受光器と、前記検煙空間上方に設けられて前記発光器および前記受光器を保持すると共に前記発光器から前記受光器に向かう直接光を遮断する光学台と、を備えた光電式煙感知器において、
前記ラビリンス構造体は、少なくともその下部が中心下方向に向って縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていることを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記ラビリンス構造体は、全体形状がその中心下方に向かって縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていることを特徴とするものである。
全体形状を、その中心下方に向かって縮径する逆円錐状または逆円錐台状にすることで、光電式煙感知器の高さを低く抑えることができ、その一方で煙が入る流路面積を大きくすることができる。それ故に、全体形状をコンパクトにでき、かつ応答性に優れた光電式煙感知器となる。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記ラビリンス構造体を構成する個々のラビリンス部材を傾斜させ、これらを一定間隔で同一円周上に配置し、前記検煙空間を囲むようにしたことを特徴とするものである。
ラビリンス構造体を構成する個々のラビリンス部材を傾斜させたことにより、検煙空間に入った埃などがラビリンス部材の傾斜面をすべり、ラビリンス部材間の隙間から外方へ落下するので、従来の反射体や光トラップ等のように検煙空間底部に塵埃が無制限に堆積することがなく、ノイズ光が増大して誤報を発することを防止できる。

（４）また、上記（１）乃至（３）に記載のものにおいて、前記ラビリンス構造体の外周面に沿うように防虫網を設けたことを特徴とするものである。
ラビリンス構造体の外周面に沿うように防虫網を設けることにより、ラビリンス構造体の傾斜に応じて防虫網も傾斜するので、煙が流入する流路面積を大きくできる。この為、煙の流入性が良くなり、煙に対する応答が早くなる。

本発明においては、ラビリンス構造体が、少なくともその下部が中心下方向に向って縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっているので、従来検煙空間底面に設けていた反射体や光トラップ等の光学部材が不要となり、検煙空間底部近くまで延びたラビリンス構造体で検煙空間内のノイズ光を十分に減衰することができる。したがって、従来例で問題となる検煙空間底面に堆積する埃などに起因するノイズ光による誤報を可及的に防止できる。

本発明の一実施の形態に係る光電式煙感知器の外観の説明図であり、図１（ａ）が正面図、図１（ｂ）が底面図である。 本発明の一実施の形態に係る光電式煙感知器の内部構造の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る光電式煙感知器に設置されたラビリンス構造体の説明図であり、ラビリンス構造体を上から見た状態を示している。

［実施の形態１］
図１乃至図３に基づいて本実施の形態に係る光電式煙感知器を説明する。以下においては、まず、光電式煙感知器の外観形状を図１に基づいて説明し、その後で図２、図３に基づいて光電式煙感知器の内部構造を説明する。
本実施の形態に係る光電式煙感知器１は、天井などに取り付けるベース３と、ベース３の下部に設置される保護カバー５と、煙感知器の作動時に点灯する確認灯７を備えている。保護カバー５は、ベース３と連結される円筒部５ａと、円筒部５ａに連続して下方に向かって縮径して傾斜する傾斜部５ｂと、平板状の底部５ｃとを備え、傾斜部５ｂと底部５ｃとの間は周方向に所定間隔離して設置されたリブ状のフィン５ｄによって連結されている。そして、各フィン５ｄの間は煙の流路となる開口部９となっており、開口部９におけるフィン５ｄの内側には逆円錐状の防虫網１１が取り付けられている。

光電式煙感知器１の内部は、図２に示すように、保護カバー５に設置された回路基板１３と、回路基板１３の下面側に設置された光学台１５と、光学台１５に設置された発光器１７及び受光器１９と、光学台１５を囲むように設置されたラビリンス構造体２１とを備え、ラビリンス構造体２１によって囲まれた内部空間が検煙空間２３になっている。
以下、光電式煙感知器１を構成する部品の主なものを更に詳細に説明する。

＜光学台＞
光学台１５には、発光器１７を収納する発光器収納部１５ａと、受光器１９を収納する受光器収納部１５ｂと、発光器１７から照射された光を遮って前記光が直接受光器１９に入射するのを防止する遮光柱１５ｃが設けられている。
発光器収納部１５ａは、図２に示されるように、発光器１７を斜め下方に向けて収納し、発光器１７から照射される光が検煙空間２３に向けて照射されるようにしている。また、受光器収納部１５ｂは、発光器収納部１５ａと同様に、図２に示されるように、受光器１９を斜め下方に向けて収納し、斜め下方から入射される散乱光を受光できるようにしている。

＜ラビリンス構造体＞
ラビリンス構造体２１は、外部からの光を遮断すると共に発光器１７から照射された光を減衰させる機能を有している。
このような機能を有するラビリンス構造体２１は、その全体形状が、図２及び図３に示されるように、中心下方に向かって縮径する略逆円錐台状になっている。より、正確には外周面形状が逆円錐台の側面形状で、内面形状が逆円錐の側面形状になっている。

このようなラビリンス構造体２１は、軸方向断面が例えば略Ｊ字（頭部に横棒を有するＪ字）状の複数のラビリンス部材２５（図３参照）を、傾斜させると共にこれらを一定間隔で同一円周上に配置することによって前記略逆円錐台状に形成されている。このような略逆円錐台状のラビリンス構造体２１に沿うように防虫網１１が設けられており、この防虫網１１は、本体部の保護カバー５との間に挟持して保持されている。
ラビリンス構造体２１の内周面は、図３に示されるように、Ｊ字の頭部の横棒に相当する部分（以下、横棒部２５ａという。）によって形成される面が交互に重なり合うようになっている。この横棒部２５ａが傾斜面になっており、検煙空間２３内に侵入した埃などは傾斜面を滑ってラビリンス部材間の隙間から下方に落下するようになっている。

なお、ラビリンス構造体２１の底部は保護カバー５の底部５ｃによって遮光されているので、ラビリンス構造体２１の底部から光が検煙空間２３に入射することはない。

以上のように構成される光電式煙感知器１においては、発光器１７から照射された光は、図２に示すように、下方中心に向かって延びるラビリンス構造体２１に照射され、減衰される。したがって、従来例のように発光器からの光がラビリンス構造体２１以外の底部に照射する場合に必要であって光トラップなどを設ける必要がない。そして、ラビリンス構造体２１を構成するラビリンス部材２５が傾斜配置されているので、埃などが無制限に堆積することもなく、それ故にノイズ光が増大して誤報を発することを防止できる。

また、ラビリンス構造体２１は中心下方に向かって縮径する略逆円錐台状になっているので、図２に示すように、開口部９の垂直方向の高さＡと開口部９の開口長さＢとの関係が、Ａ＜Ｂとなっている。このことは、光電式煙感知器１の高さを低く抑えつつ、煙の流入路が広くなっていることを意味する。つまり、本実施の形態の光電式煙感知器１は、コンパクトでかつ感度に優れる構造になっている。

なお、上記の実施の形態においては、ラビリンス構造体２１の全体形状を、中心下方に向かって縮径する略逆円錐台状にした例を示したが、例えばラビリンス構造体の上部は円筒状で、該円筒状部の下方に連続して逆円錐台状部を形成するようにしてもよい。つまり、ラビリンス構造体は、少なくともその下部が中心下方向に向って縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていればよい。要するに、検煙空間２３の上方に斜め下方に光を照射する発光器１７を設置した場合において、斜め下方に照射した光をラビリンス構造体で減衰できるような構造であればよい。

また、上記の例ではラビリンス部材２５は断面が略Ｊ字状のものを示したが、ラビリンス部材２５の形状はこれに限られるものではなく、例えば断面が略く字状や、略Ｚ字状であってもよい。

１ 光電式煙感知器 ３ ベース ５ 保護カバー
５ａ 円筒部 ５ｂ 傾斜部 ５ｃ 底部
５ｄ フィン ７ 作動確認灯 ９ 開口部
１１ 防虫網 １３ 回路基板 １５ 光学台
１５ａ 発光器収納部 １５ｂ 受光器収納部 １５ｃ 遮光柱
１７ 発光器 １９ 受光器 ２１ ラビリンス構造体
２３ 検煙空間 ２５ ラビリンス部材 ２５ａ 横棒部

Claims (4)

1. 外部からの煙が流入すると共に外部からの光を遮断して検煙空間を形成するラビリンス構造体と、前記ラビリンス構造体により形成された検煙空間に向けて光を発する発光器と、前記検煙空間内の煙粒子による前記発光器からの光の散乱光を受光する受光器と、前記検煙空間上方に設けられて前記発光器および前記受光器を保持すると共に前記発光器から前記受光器に向かう直接光を遮断する光学台と、を備えた光電式煙感知器において、
   前記ラビリンス構造体は、少なくともその下部が中心下方向に向って縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていることを特徴とする光電式煙感知器。
2. 前記ラビリンス構造体は、全体形状がその中心下方に向かって縮径する逆円錐状または逆円錐台状になっていることを特徴とする請求項１記載の光電式煙感知器。
3. 前記ラビリンス構造体を構成する個々のラビリンス部材を傾斜させ、これらを一定間隔で同一円周上に配置し、前記検煙空間を囲むようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光電式煙感知器。
4. 前記ラビリンス構造体の外周面に沿うように防虫網を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光電式煙感知器。