JP2011076297A - 光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの煙の流入を円滑にして応答性にすぐれた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１は、外部からの煙の流入を許容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１７と、ラビリンス構造体１７により形成された検煙空間１９に向けて光を発する発光器１３と、検煙空間１９内の煙粒子による発光器１３からの光の散乱光を受光する受光器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１７を、回転自在に設置した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、例えば特許文献１に記載されているように、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、かつ内部の迷光を減衰するラビリンス構造体と、該ラビリンス構造体に囲まれて形成される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備えて構成されている。
また、ラビリンス構造体の外側には虫等の異物が入り込んで誤報を発するのを防止するために防虫網が設置されている。

ラビリンス構造体は外光の入射を確実に遮断する必要があるが、逆に煙はできるだけスムーズに入るのが望ましい。また、ラビリンス構造体の外周を覆う防虫網についても、虫等の異物の侵入は効果的に防止するが煙はできるだけスムーズに入るのが望ましい。
しかしながら、従来の防虫網は、薄い金属板に多数の小孔が形成されたパンチングメタルによって形成されているため、煙がその周面に沿って流れ、防虫網の中に流入する量が少なく、応答性が悪いという問題がある。
そこで、特許文献１においては、防虫網に沿った煙の流れを遮断してラビリンス構造体に誘導する遮断板を、防虫網の外側に設けるという構成を採用している。

特開２００９−１９９５１８号公報

しかしながら、防虫網の外側に遮断板を設ける構造では、遮断板に遮られた煙は必ずしもラビリンス構造体側に誘導されるとは限らない。また、逆に遮断板があることで遮断板以降は防虫網に沿った流れが阻害され、煙が煙感知器の全周に行きわたらず、その結果、ラビリンス構造体に流入する煙の量が少なくなり、却って感知器の応答性を悪くすることも考えられる。

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を円滑にして応答性にすぐれた光電式煙感知器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためには、防虫網とその内側に配置されるラビリンス構造体の両方において煙の流入を円滑にできるようにする必要がある。
発明者は、ラビリンス構造体について検討したところ、既に考案されているラビリンス構造体については、これを構成する構成部材について様々な形状のものがあるが、これらは全てラビリンス構造部材を固定して設置することを前提として、構成部材の形状を工夫することで、上述した煙の流入を円滑にし、かつ光の遮断を行うという考えに基づいている。
しかしながら、ラビリンス構造体を固定設置して、これを構成する構成部材の形状を工夫するだけでは、煙の流入を円滑にすることに限界があることに気付いた。
そこで、発明者は、このようなラビリンス構造体は固定設置するという固定観念を脱し、ラビリンス構造体自体を自由に回転できるように設置すれば、火災による気流によってラビリンス構造体が回転運動し、この回転により煙をラビリンス構造体内に積極的に誘導できるのではないかと考えた。

また、防虫網についても、従来はパンチングメタルを用いたものであり、特許文献１においても、パンチングメタルを前提として、遮断板を付加することで煙の流入を図ろうとしている。
しかし、パンチングメタルのような形状では、煙がその周面を舐めるように流れ、積極的に内部に流入しにくく、特許文献のように遮断板を設ける構成では、却って遮断板の存在により煙の流入という観点から不利になることも考えられる。
そこで、発明者は、パンチングメタルのような形状ではなく、より空気抵抗が少なく円滑に空気流入を可能にするため、薄いドーナツ状の板を虫が侵入しない程の微小な隙間を介して積層するという新たな構成を考えた。

本発明はかかる従来とは全く異なる発想に基づくものであり、具体的には以下の構成を備えてなるものである。

（１）本発明に係る光電式煙感知器は、外部からの煙の流入を許容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を、回転自在に設置した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、断面が略く字状に形成された複数のラビリンス部材を一定間隔で同一円周上に配置して形成し、その中心に軸受けによって支持される回転軸を設けることにより回動自在に設置されていることを特徴とするものである。

（３）また、上記（２）に記載のものにおいて、前記回転軸は、前記検煙空間に設置された遮光柱によって支持されていることを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記ラビリンス構造体の外周部に沿うように設置された防虫部材を備え、該防虫部材は、平板を、微小隙間を介して積層して構成したものであることを特徴とするものである。

本発明においては、ラビリンス構造体を、回転自在に設置したことにより、火災の際の気流によってラビリンス構造体が回転し、煙をラビリンス構造体内に誘導するので、煙に対する応答性が向上し、高感度な煙感知器を実現できる。
また、防虫部材を微小隙間を介して積層して構成し、開口率を増したので、外気が流入し易くなり、煙に対する応答性が向上する。

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側面面から見た状態（図３（ａ））と、下部カバーを取り外して下面から見た状態（図３（ｂ））を示している。 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、ラビリンス構造体の一部を分解して斜めから見た状態を示している。

［実施の形態１］
図１乃至図４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乃至図４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、図１の状態においてベース３の上部に設置される本体部５とを備えている。
本体部５には、後述するラビリンス構造体１７の外周に沿うようにドーナツ状の薄い円盤を所定間隔離して積層してなる防虫部材７が設置されている。

光電式煙感知器１の内部は、図２に示すように、本体部５に設置された回路基板９と、回路基板９に設置された光学台１１と、光学台１１に設置された発光器１３及び受光器１５と、光学台１１を囲むように設置されたラビリンス構造体１７とを備え、ラビリンス構造体１７によって囲まれた内部空間が検煙空間１９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１１には、発光器１３を収納する発光器収納部１１ａと、受光器１５を収納する受光器収納部１１ｂと、発光器１３から照射された光を遮って前記光が直接受光器１５に入射するのを防止する遮光柱１１ｃが設けられている。
発光器収納部１１ａと受光器収納部１１ｂは、図２に示されるように、これらに収納される発光器１３と受光器１５が所定角度で配置されるように設置されている。そして、発光器１３と受光器１５の中間位置近傍に遮光柱１１ｃが設置され、該遮光柱１１ｃの設置位置は、検煙空間１９の中心になっている。遮光柱１１ｃの頭頂部には、後述するラビリンス構造体１７に設置された内部回転軸２７を回転自在に支持する内部軸受３１が設けられている。

＜ラビリンス構造体＞
ラビリンス構造体１７は、外部からの光を遮断すると共に発光器１３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１７は、その全体形状が、図２及び図３に示されるように、ドーナツ状をしており、その中央に形成された検煙空間１９に光学台１１が配置されている。ラビリンス構造体１７は、図３及び図４に示されるように、上部側には円板状の上部カバー２１を有し、下部側にはドーナツ板状の下部カバー２３を有している。上部カバー２１の中心には、外側に突出する外部回転軸２５と、内側に突出する内部回転軸２７とが形成されている。そして、外部回転軸２５を本体部５の中心に設けた外部軸受２９で支持し、内部回転軸２７を遮光柱１１ｃの頭頂部に設けた内部軸受３１で支持し、これによってラビリンス構造体１７を回転自在に支持している。

このようなラビリンス構造体１７は、軸方向断面が略く字状の翼断面形状に似た形状の複数のラビリンス部材３３（図２乃至４参照）を、一定間隔で同一円周上に配置することによって形成されている。
ラビリンス構造体１７は、回転自在に設置され、また、ラビリンス部材３３をその断面が翼断面形状に似た形状にしているので、図３（ｂ）に示すように、火災による気流がラビリンス部材３３に当たることによってラビリンス構造体１７が回転し、煙を積極的に内部に案内する。これによって、煙が検煙空間１９に流入し易くなり、感知器としての応答性が良くなる。

＜防虫部材＞
防虫部材７は、複数のドーナツ状の円盤３５から構成され、このドーナツ状の円盤３５はラビリンス構造体１７の外周に沿うように支柱３７で支持され、微小隙間を介して積層して構成されている。
従来例の防虫網では煙が周面をなめるように流れてその流入が不十分であったが、防虫部材７を上記のように構成することで、空気抵抗が少なく、煙をラビリンス構造体１７内にスムーズに流入させることができる。
したがって、ラビリンス構造体１７が回転することとの相乗効果で煙のスムーズな導入が実現され、煙に対する応答性に優れた光電式煙感知器１となる。

なお、上記の実施の形態では、ラビリンス構造体１７を構成するラビリンス部材３３の形状に関し、略く字状の翼断面形状に似たものを例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、火災の際の気流によって回転できる形状であれば他の形状であってもよい。
また、図２に示した例では、ドーナツ状の円盤３５に微小高さの突起を形成して支柱３７を構成しているが、所定の微小隙間でドーナツ状円盤３５を積層するならば支柱３７は他の構成であってもよい。
また、本発明の防虫部材を構成する部材として、上記の実施の形態では、ドーナツ状の円板を示したが、ドーナツ状の円板に代えて湾曲した平板を周方向に連続して配置すると共に上下方向に微小隙間を介して積層するようにしてもよい。

１ 光電式煙感知器 ３ ベース ５ 本体部
７ 防虫部材 ９ 回路基板 １１ 光学台
１１ａ 発光器収納部 １１ｂ 受光器収納部 １１ｃ 遮光柱
１３ 発光器 １５ 受光器 １７ ラビリンス構造体
１９ 検煙空間 ２１ 上部カバー ２３ 下部カバー
２５ 外部回転軸 ２７ 内部回転軸 ２９ 外部軸受
３１ 内部軸受 ３３ ラビリンス部材 ３５ ドーナツ状の円盤
３７ 支柱

Claims (4)

1. 外部からの煙の流入を許容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を、回転自在に設置した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、断面略く字状に形成された複数のラビリンス部材を一定間隔で同一円周上に配置して形成し、その中心に軸受けによって支持される回転軸を設けることにより回動自在に設置され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. 前記回転軸は、前記検煙空間に設置された遮光柱によって支持されていることを特徴とする請求項２記載の光電式煙感知器。
4. 前記ラビリンス構造体の外周部に沿うように設置された防虫部材を備え、該防虫部材は、平板を、微小隙間を介して積層して構成したものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光電式煙感知器。