JP2012164176A - 光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】暗箱の内部に結露や雑菌を生じさせないようにして、結露や雑菌に基づく感度異常を生じさせなくする。
【解決手段】発光素子及び受光素子を収納した暗箱を有し、前記発光素子を発光させたときに発生する散乱光を前記受光素子で受光して、火災を判別する光電式煙感知器において、前記暗箱内部を光触媒膜でコーティングした。また、前記発光素子の発光面を前記光触媒膜でコーティングした。そのため、暗箱内部に結露や雑菌が生じない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電式煙感知器に関するものである。

光電式煙感知器は、煙検出部として機能する発光素子及び受光素子を収納した暗箱を有し、発光素子を発光させたときに発生する、暗箱に流入した煙に基づく散乱光を受光素子で受光して、火災を判別する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−７７４７３号公報

住宅の脱衣所や台所などの湿度や雑菌（例えば、カビなどの異物）の多い場所に光電式煙感知器を設置する場合、暗箱の内部には、水滴状の結露や雑菌の繁殖が生じる可能性がある。その場合、発光素子による光が結露や雑菌に当たって散乱するため、不要な散乱光が生じてしまい、ノイズレベルとして、煙がないときの受光素子の受光量が増加し、感度異常（感度上昇方向）が発生してしまう。また、発光素子の発光面に結露や雑菌が生じると、発光素子の発光量が低下してしまうので、ノイズレベルとして、煙がないときの受光素子の受光量が低下し、感度異常（感度低下方向）が発生してしまう。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、暗箱の内部に結露や雑菌を生じさせないようにして、結露や雑菌に基づく感度異常を生じさせなくすることを目的とする。

この発明は、発光素子及び受光素子を収納した暗箱を有し、前記発光素子を発光させたときに発生する、散乱光を前記受光素子で受光して、火災を判別する光電式煙感知器において、前記暗箱内部を光触媒膜でコーティングしたことを特徴とする。

また、前記発光素子の発光面を前記光触媒膜でコーティングしたことを特徴とする。

この発明は、発光素子及び受光素子を収納した暗箱を有し、前記発光素子を発光させたときに発生する、散乱光を前記受光素子で受光して、火災を判別する光電式煙感知器において、前記暗箱内部を光触媒膜でコーティングした。光触媒膜は、発光素子の光が照射されることで、超親水作用が生じるため、暗箱内部には水滴状の結露が発生しない。同様に、光触媒膜は、発光素子の光が照射されることで、強い酸化還元作用が生じるため、暗箱内部に生じうる雑菌（例えば、カビなどの異物）は死滅する。そのため、暗箱内部に結露や雑菌が生じず、発光素子による光が結露や雑菌に当たって散乱して、不要な散乱光が生じてしまうことがない。そのため、結露や雑菌に基づいて受光素子のノイズレベル（煙がないときの受光素子の受光量）が増加することがなく、結露や雑菌に基づく感度異常（感度上昇方向）を生じさせなくすることができる。また、暗箱にもともと存在する発光素子の光を利用できるため、部品点数を増やすことなく、暗箱内部に結露や雑菌を生じさせないようにすることができる。

また、前記発光素子の発光面を前記光触媒膜でコーティングしたので、発光面に結露や雑菌が生じず、発光素子の発光面に結露や雑菌が生じて、発光素子の発光量が低下してしまうことがない。そのため、ノイズレベルとして、煙がないときの受光素子の受光量が低下することがなく、結露や雑菌に基づく感度異常（感度低下方向）を生じさせなくすることができて、結露や雑菌の影響を受けずに発光素子からの発光を安定的に照射できる。

本発明の一実施形態に係る光電式煙感知器の外観図及びそのｂ−ｂ断面図である。 図１の光電式煙感知器の分解斜視図である。 図１の光電式煙感知器の分解斜視図である。 暗箱の分解斜視図である。

図１（ａ）（ｂ）は本発明の一実施形態に係る光電式煙感知器の外観図及びそのｂ−ｂ断面図である。図２及び図３は図１の光電式煙感知器の分解斜視図であり、図２は上方から見たときの斜視図、図３は下方から見たときの斜視図である。なお、図１（ｂ）においては内部部品の一部は省略されて図示されている。

この光電式煙感知器は、警報スピーカー２４などの電子部品が搭載されている本体１、本体１を覆うカバー（保護カバー）２、及び本体１の背面に係止され、天井面等への取付用ねじ穴等を有する取付板３を備えており、本体１とカバー２との間には煙検出部として機能する部品（詳細は後述する）が搭載された暗箱４が収納されている。この暗箱４の内部は、光触媒膜８０によってコーティングされている。カバー２は、その上部に検出対象となる煙が出入りするための複数の煙流入窓２１、及び押しボタン２２の一部を突出させるため開口部２３を備えている。押しボタン２２はカバー２の内壁に一端が回動自在に支持され、他端が係止されており、開口部２３から突出した部位が押圧されることにより、後述のタクトスイッチ４２をオン動作させる。また、このカバー２の内壁には警報スピーカー２４（図３参照）が取り付けられている。

暗箱４は、その下部にプリント基板４１が取り付けられており、そのプリント基板４１にはタクトスイッチ４２が取り付けられている。このタクトスイッチ４２は、上記の押しボタン２２の操作によりスイッチオンする。なお、この押しボタン２２は、煙が検出されて警報スピーカー２４が鳴動しそれを解除する際や点検の際に操作される。また、プリント基板４１には、火災判別や感度異常判別など、光電式煙感知器の全体を制御する制御部７０が搭載されている。この暗箱４の詳細を図４に基づいて更に詳細に説明する。

図４は、暗箱４の分解斜視図である。
暗箱４は、光学台４３と、この光学台４３を覆う光学台カバー４４とから構成されて、その内部に検煙空間Ｓが形成されている。光学台カバー４４には、複数の煙出入口４４ａが形成されており、そして、煙出入口４４ａには防虫網４４ｂが設けられており、暗箱４内に虫などの異物が侵入するのを防止する。光学台４３には、発光素子収納部４５、受光素子収納部４６及び複数のラビリンス部材４７が設けられている。ラビリンス部材４７は、光学台４３の外周で等間隔に設けられ、ラビリンス部材４７間に煙流入用開口部５０が形成される。ラビリンス部材４７は、略Ｊ字状の形状で、煙出入口４４ａ及び煙流入用開口部５０を介して、暗箱４内に外部からの煙は流入させるが、外部からの光は遮ることができる。受光素子収納部４６は、発光素子収納部４５からの発光が直接入射しないような発光素子収納部４５との角度で配設されている。発光素子収納部４５には、発光素子、例えば砲弾型のＬＥＤ６０が取り付けられる。また、受光素子収納部４６には、シールドケース４８に収納された受光素子、例えばＰＤ４９が取り付けられる。ＬＥＤ６０及びＰＤ４９は、プリント基板４１にハンダ付け等により固定されて、制御部７０と電気的に接続される。

暗箱４の内部は、光触媒膜８０によってコーティングされている。 光触媒膜８０に用いられる光触媒粒子としては、例えば酸化チタンが挙げられる。光触媒膜８０は、太陽光や蛍光灯などの照明装置の光に含まれる約６００ｎｍ以下の紫外領域に近い光が当たると、超親水作用が生じるため、暗箱４の内部表面に生じうる水は、水滴とはならずそのまま流れ落ちる。同様に、強い酸化還元作用が生じるため、暗箱４の内部表面に生じうる雑菌（例えば、カビなどの異物）を死滅させることができる。このように、暗箱４の内部を光触媒膜８０でコーティングすることによって、光触媒膜８０の超親水作用や強い酸化還元作用を利用して、暗箱４の内部に結露や雑菌を生じさせないようにすることができる。なお、酸化チタンに窒素などをドープしたり異種金属をイオン注入することにより、可視領域のより長い波長の光で作用する光触媒膜８０とすることができる。

そして、本実施形態では、６００ｎｍ以下の光を照射する光源として、ＬＥＤ６０を用いる。ＬＥＤ６０は、ピーク発光波長は、近赤外領域の波長であるが、約６００ｎｍ以下の紫外領域に近い波長の光（紫外領域、及び可視領域）も発光している。そして、ＬＥＤ６０は、火災監視のために周期的に光を照射するので、経時的に、暗箱３の内部に結露や雑菌を生じさせないようにすることができる。また、暗箱４にもともと存在するＬＥＤ６０の光を利用するので、部品点数を増やさなくてすむ。

また、ＬＥＤ６０の発光面（図示せず）にも、光触媒膜８０がコーティングされている。そのため、ＬＥＤ６０の発光面（図示せず）は、自身の光が周期的に照射されることにより、発光面に結露や雑菌が生じなくすることができる。そのため、結露や雑菌が生じることによる発光量の低下が生じず、ＬＥＤ６０からの発光を安定的に照射できる。

なお、暗箱４の内部において、光触媒膜８０によってコーティングされている箇所は、光学台カバー４４及び光学台４３の内面である。例えば、光学台カバー４４の上面の内面、光学台４３の底面の内面、発光素子収納部４５受光素子収納部４６、及びラビリンス部材４７の外周面など、暗箱４の構成部材において、ＬＥＤ６０の光が照射されたときに、結露や雑菌に基づく不要な散乱光が生じうる壁面を、光触媒膜８０でコーティングすればよい。例えば少なくとも検煙空間Ｓに面する外周面を一様に光触媒膜８０でコーティングすればよいが、これに限定されない。

つぎに、本実施形態に係る光電式煙感知器の動作について説明する。制御部７０は、周期的（例えば、６秒毎）に、ＬＥＤ６０を発光させて火災及び感度異常を監視している。通常時には、ＬＥＤ６０の光は、ＰＤ４９に入らないため、ＰＤ４９の受光量として、微少量のノイズレベルのみが生じる。異常時、即ち、火災発生時には、煙が煙流入窓２１を介して煙出入口４４ａから暗箱４内に流入し、ＬＥＤ６０からの光と衝突して散乱されるのでその光の進路が変更し、その光の一部が散乱光としてＰＤ４９に入る。ＰＤ４９に入る散乱光が所定量を超えて、ＰＤ４９の受光量が所定の火災判別レベルを超えると、制御部７０は火災と判別して、警報スピーカー２４から火災警報を鳴動させる。また、ＰＤ４９の受光量が、第一の所定期間（例えば、１０時間）以上、感度上昇方向の感度異常判別レベルを超えると、または、第二の所定期間（例えば、３時間）以上、感度低下方向の感度異常判別レベルよりも低下すると、制御部７０は感度異常と判別して、警報スピーカー２４から感度異常警報を鳴動させる。

この火災及び感度異常を監視時において、暗箱４内部にコーティングされた光触媒膜８０には、ＬＥＤ６０の光が周期的に照射されることにより、超親水作用が生じるため、暗箱４内部に水滴状の結露が発生しなくすることができる。同様に、光触媒膜８０は、ＬＥＤ６０の光が周期的に照射されることにより、強い酸化還元作用が生じるため、暗箱４内部に生じうる雑菌は死滅させることができる。そのため、暗箱４内部に結露や雑菌が生じない。

仮に暗箱４内部に結露や雑菌が生じた場合、ＬＥＤ６０からの光が結露や雑菌と衝突して散乱されてその光の進路が変更し、その光の一部が散乱光としてＰＤ４９に入り、ＰＤ４９のノイズレベル（煙がないときのＰＤ４９の受光量）が増加して、不要な感度異常（感度上昇方向）を生じさせることが考えられる。しかしながら、暗箱４内部に光触媒膜８０をコーティングすることによって、暗箱４内部に結露や雑菌が生じないため、結露や雑菌に基づいてＰＤ４９のノイズレベルが増加することがなく、結露や雑菌に基づく感度異常（感度上昇方向）を生じさせなくすることができる。また、暗箱４にもともと存在するＬＥＤ６０の光を利用して、暗箱３の内部に結露や雑菌を生じさせないようにしているので、部品点数を増やさなくてすむ。

また、ＬＥＤ６０の発光面（図示せず）にコーティングされた光触媒膜８０も同様に、光が周期的に照射されることにより、発光面に結露や雑菌を生じなくすることができる。そのため、ＬＥＤ６０の発光面に結露や雑菌が生じた場合に発生するＬＥＤ６０の発光量の低下がなくなるので、ＰＤ４９のノイズレベル（煙がないときのＰＤ４９の受光量）が低下することがなく、結露や雑菌に基づく感度異常（感度低下方向）を生じさせなくすることができる。そして、結露や雑菌の影響を受けずにＬＥＤ６０からの発光を安定的に照射できる。

前記実施形態において、光触媒膜８０として、約６００ｎｍ以下の紫外領域に近い光が当たることにより、超親水作用及び強い酸化還元作用が生じる酸化チタンを光触媒粒子として用いて説明したが、それ以外の光触媒粒子を用いた光触媒膜であってもよく、その場合、ＬＥＤ６０が、光触媒膜８０に超親水作用及び強い酸化還元作用を生じさせることができるように、対応する波長の光を照射すればよい。

前記実施形態において、光電式煙感知器として、住宅用の火災警報器を用いて説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、火災受信機と信号線等を介して接続される火災感知器であっても本発明を適用できる。

１ 本体、２ カバー、３ 取付板、４ 暗箱、２１ 煙流入窓、２２ 押しボタン、２３ 開口部、２４ 警報スピーカー、４１ プリント基板、４２ タクトスイッチ、４３ 光学台、４４ 光学台カバー、４４ａ 煙出入口、４４ｂ 防虫網、４５ 発光素子収納部、４６ 受光素子収納部、４７ ラビンス部材、４８ シールドケース、４９ ＰＤ、５０ 煙流入用開口部、６０ ＬＥＤ、７０ 制御部、８０ 光触媒膜、検煙空間Ｓ。

Claims (2)

1. 発光素子及び受光素子を収納した暗箱を有し、前記発光素子を発光させたときに発生する散乱光を前記受光素子で受光して、火災を判別する光電式煙感知器において、
   前記暗箱内部を光触媒膜でコーティングしたことを特徴とする光電式煙感知器。
2. 前記発光素子の発光面を前記光触媒膜でコーティングしたことを特徴とする請求項１記載の光電式煙感知器。