JP2012173940A

JP2012173940A - 光電式分離型感知器

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Publication number: JP2012173940A
Application number: JP2011034631A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kato; 智広加藤
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】本体にカバーを装着したまま、本体側面から容易に光軸調整を可能とする光電式分離型感知器を得る。
【解決手段】送光部と受光部とを備え、受光量の変化によって煙発生の有無を監視する光電式分離型感知器であって、送光部は、第１の操作ホイールおよび第２の操作ホイールと、手動操作された第１の操作ホイールの回転により光学台を第１の回転方向に可動させることで送光部から投光される光線の受光部に対する水平方向の光軸調整を行う水平方向光軸調整機構部５０と、手動操作された第２の操作ホイールの回転により光学台を第２の回転方向に可動させることで送光部から投光される光線の受光部に対する垂直方向の光軸調整を行う垂直方向光軸調整機構部６０とをさらに有し、第１の操作ホイールおよび第２の操作ホイールは、送光部の本体の一側面に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、送光部（投光部）と受光部とを分離配置し、送光部から投光された光線によって、煙等の発生による受光量の変化を受光部で検出することで煙監視を行う光電式分離型感知器に関し、特に、光軸調整機構に特徴を有する光電式分離型感知器に関する。

光電式分離型感知器では、発光ダイオード等の発光素子を備えた送光部から投光された光信号を、フォトダイオード等の受光素子を備えた受光部で検出し、受光量の変化に基づいて、火災であるか否かの判断を行っている。

このような光電式分離型感知器では、送光部と受光部との間の距離に相当する監視距離が、最大で１００ｍ程度となる。そこで、送光部、受光部では、それぞれレンズ等によって集光し、光信号を増幅する必要がある。

さらに、送光部側からの光信号を、受光部側で適切に受光するためには、施工時における光軸調整が必要となり、かつ、火災検出精度にとっては、この光軸調整が非常に重要となる。そして、従来の光電式分離型感知器では、例えば、送光部側の光軸調整を行う際には、送光部本体のカバーを外して行うことが一般的であった。

また、体育館や工場など、設置環境によっては、光電式分離型感知器を高所に配置することも考えられる。そこで、光軸調整時にカバーを取り外した際にも、カバーが落下しないように、送光部の本体からカバーを吊り下げ可能とする構成（カバーを保持する機構）を備えた従来装置がある（例えば、特許文献１参照）。従って、作業員は、カバーを取り外した後、本体前面に設けられた光軸調整ねじを用いて、カバーの落下を気にすることなく、光軸調整を行うことができる。

実開平６−３７９８８号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来の光電式分離型感知器では、カバーの落下防止を図ることは可能である。しかしながら、光軸調整を行うに当たっては、カバーが邪魔になることが考えられる。また、カバーを外して光軸調整を完了した後に、カバーをはめる必要があるため、カバーをはめた際の衝撃で光軸がずれることが考えられる。

また、カバーには、可視光カットフィルタが設けられている。しかしながら、光軸調整を行う際にはカバーを外す必要があるため、可視光カットフィルタを通さない受光レベルで光軸調整し、その後、可視光カットフィルタを備えたカバーをはめ込むこととなる。この結果、可視光カットフィルタを通している実際の監視状態では、受光レベルが最適な状態か否か（光軸が合っているか否か）がわからないという問題があった。

さらに、光軸調整するための光軸調整ねじが本体の前面に取り付けられている。従って、保守点検をする作業員は、光軸調整を行う際に、手など自分の体の一部が光軸を遮らないように注意しながら本体前面の光軸調整ねじを回す必要があった。このため、作業性が悪いという問題もあった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、本体にカバーを装着したまま、容易に光軸調整を可能とする光電式分離型感知器を得ることを目的とする。

本発明に係る光電式分離型感知器は、支持部材に回動自在に設けられる光学台に取り付けられた発光素子を有する送光部と、送光部とは分離配置され、発光素子から投光された光線を受光する受光素子を有する受光部とを備え、受光素子による受光量の変化によって送光部と受光部との間の煙発生の有無を監視する光電式分離型感知器であって、送光部は、第１の操作ホイールおよび第２の操作ホイールと、手動操作された第１の操作ホイールの回転により光学台を第１の回転方向に可動させることで発光素子から投光される光線の受光素子に対する水平方向の光軸調整を行う水平方向光軸調整機構部と、手動操作された第２の操作ホイールの回転により光学台を第２の回転方向に可動させることで発光素子から投光される光線の受光素子に対する垂直方向の光軸調整を行う垂直方向光軸調整機構部とをさらに有し、第１の操作ホイールおよび第２の操作ホイールは、送光部の本体の一側面に設けられているものである。

本発明に係る光電式分離型感知器によれば、光軸の２次元調整機構を本体側部に設けることにより、本体にカバーを装着したまま、容易に光軸調整を可能とする光電式分離型感知器を得ることができる。

本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器を示す構成図である。本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の本体の外観図および透視図である。本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の水平方向光軸調整機構部の説明図である。本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の垂直方向光軸調整機構部の説明図である。

以下、本発明の光電式分離型感知器の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器を示す構成図である。光電式分離型感知器は、送光部１０と受光部２０とによって構成されている。ここで、送光部１０と受光部２０との間の距離（監視距離）は、例えば、５ｍ〜１００ｍ程度である。送光部１０から投光された光線を受光部２０で受光し、その受光量の変化から煙発生の有無を検出している。また、煙を検出したい領域が広域にわたる場合には、このような送光部１０と受光部２０とのペアを、間隔を開けて複数設置することがある。

図２は、本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の本体の外観図および透視図である。ここで、本体とは、送光部１０の本体、受光部２０の本体のいずれにも該当するものであり、本発明の光軸調整機構は、送光部１０側の本体、受光部２０側の本体のいずれにも用いることが可能である。

図２（ａ）は、可視光カットフィルタ３１を備えたカバー３０が本体に取り付けられた状態での正面から見た外観を示している。一方、図２（ｂ）は、カバー３０を本体から取り外した状態での正面から見た内部構成を透視図として示している。

そして、図２（ｂ）には、光学台４０の上に、レンズ４１および光学素子４２が設けられた状態を示している。光学台４０の両側面、下面に沿ったコ字状の支持部材４３に、光学台４０の両側面から水平方向に延出している軸が回動可能に取り付けられている。支持部材４３の水平部中央には、後述する第１のウォームホイール５３の上部が連結されている。

さらに、図２（ｂ）には、光学台４０を水平方向に調整可能とすることで光学素子４２の水平方向の光軸調整を行う水平方向光軸調整機構部５０と、光学台４０を垂直方向に調整可能とすることで光学素子４２の垂直方向の光軸調整を行う垂直方向光軸調整機構部６０が示されている。

なお、本体が送光部１０である場合には、光学素子４２としては、発光素子であるＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）４２ａが用いられる。また、本体が受光部２０である場合には、光学素子４２としては、受光素子であるＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）４２ｂが用いられる。

次に、水平方向光軸調整機構部５０および垂直方向光軸調整機構部６０について、図２（ｂ）に示したＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面の各方向からの断面図を用いて詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の水平方向光軸調整機構部５０の説明図である。より具体的には、図２（ｂ）に示したＣ−Ｃの断面を図３（ａ）に示しており、Ａ−Ａの断面を図３（ｂ）に示している。

図３（ｂ）に示すように、水平方向光軸調整機構部５０は、第１の操作ホイール５１、第１のウォームギア５２、第１のウォームホイール５３、および軸５４を備えている。軸５４は、支持部材４３を水平方向に貫通して回動自在に取り付けられるため、軸５４の長さは、支持部材４３の水平方向の長さより長く、カバー３０の水平方向の長さより短い。軸５４は、一方の先端に第１の操作ホイール５１が接続され、軸５４の中央部に第１のウォームギア５２を有しており、カバー３０の側面に対して垂直方向に設けられる。

また、第１のウォームホイール５３は、支持部材４３の中心部に位置し、第１のウォームギア５２と連結している。第１のウォームギア５２は、第１のウォームホイール５３の水平方向の回転を、それに直交する方向の回転に変換している。

ここで、水平方向光軸調整機構部５０の動作を示す。第１のウォームギア５２は、第１の操作ホイール５１と連結されており、第１の操作ホイール５１の回転に伴って回転する。一方、第１のウォームホイール５３は、第１のウォームギア５２の回転に伴って回転し、第１のウォームホイール５３に連結された支持部材４３を回転させて、支持部材４３に回転自在に取り付けられている光学台４０を図３（ａ）に示す第１の回転方向に可動させる。

従って、手動操作で光軸調整を行う操作者は、本体の側面方向に設けられている第１の操作ホイール５１を正転方向あるいは逆転方向に回転させることで、光学台４０上の光学素子４２の水平方向の光軸を、容易に調整することが可能となる。

ここで言う「側面」とは、カバー３０の可視光カットフィルタ３１もしくは光学台４１のレンズ４０の向いている面を正面としたとき、水平方向に９０度回転させると現れる面のことである。本体が送光部１０である場合、水平方向光軸調整機構部５０は、手動操作された第１の操作ホイール５１の回転により光学台４０を第１の回転方向に可動させることで、発光素子から投光される光線の受光素子に対する水平方向の光軸調整を行う。

また、図４は、本発明の実施の形態１における光電式分離型感知器の垂直方向光軸調整機構部６０の説明図である。より具体的には、図２（ｂ）に示したＢ−Ｂの断面を図４に示している。

図４に示すように、垂直方向光軸調整機構部６０は、第２の操作ホイール６１、第２のウォームギア６２、および第２のウォームホイール６３を備えている。ここで、第２のウォームギア６２は、第２の操作ホイール６１と連結されており、第２の操作ホイール６１の回転に伴って回転する。一方、第２のウォームホイール６３は、第２のウォームギア６２が回転することで、光学台４０を図４（ｂ）に示す第２の回転方向に可動させるように、光学台４０と連結されている。

従って、光軸調整を行う操作者は、本体の側面方向に設けられている第２の操作ホイール６１を手動操作で正転方向あるいは逆転方向に回転させることで、光学台４０上の光学素子４２の垂直方向の光軸を、容易に調整することが可能となる。本体が送光部１０である場合、垂直方向光軸調整機構部６０は、手動操作された第２の操作ホイール６１の回転により光学台４０を第２の回転方向に可動させることで、発光素子から投光される光線の受光素子に対する垂直方向の光軸調整を行う。

また、図示していないが、水平方向光軸調整機構部５０は、光軸調整が完了した後に、光軸を固定するために、第１の回転方向の回転を固定する固定手段（ロック機構）を設けることができる。このような固定手段を備えることで、一度光軸調整が完了した後に、誤って第１の操作ホイール５１に触れた場合にも、光軸ずれを防止することができる。

同様に、垂直方向光軸調整機構部６０は、光軸調整が完了した後に、光軸を固定するために、第２の回転方向の回転を固定する固定手段（ロック機構）を設けることができる。このような固定手段を備えることで、一度光軸調整が完了した後に、誤って第２の操作ホイール６１に触れた場合にも、光軸ずれを防止することができる。

このような固定手段は、例えば、第１のウォームギア５２の軸、あるいは第２のウォームギア６２の軸を直接固定する機構とすることができる。あるいは、楔によりテンションを与え、第１のウォームホイール５３あるいは第２のウォームホイール６３を押圧することで固定する機構とすることもできる。

さらに、図示していないが、カバーをした状態で第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１を操作できるようにするためには、第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１が集約された本体の一つの側面に、第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１を操作できる程度の開口部を設けておくことが考えられる。その開口部に蓋部を設けて、その蓋部を開閉する開閉手段を備えることもできる。

例えば、本体の一つの側面にスライド式の蓋部を形成し、光軸調整を行う場合にだけ蓋部を開けて、第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１を操作した後、蓋部を閉じる。このような構成にすることにより、カバーを装着したまま光軸調整を行うことができ、カバーをはめるときの衝撃で光軸がずれるといった従来技術で問題となっていた点を回避することができる。また、軸５４をカバー３０の横幅より長くして、カバー３０から第１の操作ホイール５１を露出させる構成にすることもできる。

さらに、カバーに付属された可視光カットフィルタを通した状態での光軸調整が可能となる。従って、カバーを装着したままの実際の監視状態で、適切な光軸レベルの調整ができることとなる。また、水平方向光軸調整機構部５０および垂直方向光軸調整機構部６０の構成部品に樹脂を用いることで、腐食防止を図ることができる。

また、第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１は、本体の１つの側面に集約することができる。ここで、図２〜図４で示した第１の操作ホイール５１および第２の操作ホイール６１の配置は、一例に過ぎず、ウォームギアを回転させることができれば、任意の場所に設けることが可能となる。この結果、光軸を遮るおそれのある正面での操作をなくすことができ、光軸を遮ることなく容易に光軸調整を行うことができる。

さらに、従来の光軸調整機構では、光学台４０の可動域を大きくするためには、回転機構部を大きくする必要があった。これに対して、本実施の形態１における光軸調整機構は、図２〜図４で詳述したような水平方向光軸調整機構部５０および垂直方向光軸調整機構部６０を備えて構成されている。この結果、コンパクトな構造で、光学台４０の可動域を拡げる（垂直方向は最大９０度、水平方向は最大１８０度）ことが可能となる。

以上のように、実施の形態１によれば、水平方向光軸調整機構部および垂直方向光軸調整機構部を備えるとともに、各機構部の操作ホイールを、本体の一側面に集約して設けている。このようにして、光軸の２次元調整機構を本体側部に設けることにより、本体にカバーを装着したまま、本体側面から容易に光軸調整を可能とする光電式分離型感知器を得ることができる。

なお、以上の実施例で示した光軸の調整機構は、送光部１０に設けてもよいし、受光部に設けてもよい。

１０送光部、２０受光部、３０カバー、３１可視光カットフィルタ、４０光学台、４１レンズ、４２光学素子、４３支持部材、５０水平方向光軸調整機構部、５１第１の操作ホイール、５２第１のウォームギア、５３第１のウォームホイール、５４軸、６０垂直方向光軸調整機構部、６１第２の操作ホイール、６２第２のウォームギア、６３第２のウォームホイール。

Claims

支持部材に回動自在に設けられる光学台に取り付けられた発光素子を有する送光部と、
前記送光部とは分離配置され、前記発光素子から投光された光線を受光する受光素子を有する受光部と
を備え、前記受光素子による受光量の変化によって送光部と受光部との間の煙発生の有無を監視する光電式分離型感知器であって、
前記送光部は、
第１の操作ホイールおよび第２の操作ホイールと、
手動操作された前記第１の操作ホイールの回転により前記光学台を第１の回転方向に可動させることで前記発光素子から投光される光線の前記受光素子に対する水平方向の光軸調整を行う水平方向光軸調整機構部と、
手動操作された前記第２の操作ホイールの回転により前記光学台を第２の回転方向に可動させることで前記発光素子から投光される光線の前記受光素子に対する垂直方向の光軸調整を行う垂直方向光軸調整機構部と
をさらに有し、
前記第１の操作ホイールおよび前記第２の操作ホイールは、前記送光部の本体の一側面に設けられている
ことを特徴とする光電式分離型感知器。
請求項１に記載の光電式分離型感知器において、
前記第１の操作ホイールおよび前記第２の操作ホイールが設けられている前記送光部の本体の一側面は、開口部を有し、該開口部から前記第１の操作ホイールおよび前記第２の操作ホイールが操作できる
ことを特徴とする光電式分離型感知器。
請求項１または２に記載の光電式分離型感知器において、
前記水平方向光軸調整機構部は、
前記第１の操作ホイールと連結され、前記第１の操作ホイールの回転に伴って回転する第１のウォームギアと、
前記支持部材と連結され、前記第１のウォームギアが回転することで、前記光学台を前記第１の回転方向に可動させる第１のウォームホイールと
を有し、
前記垂直方向光軸調整機構部は、
前記第２の操作ホイールと連結され、前記第２の操作ホイールの回転に伴って回転する第２のウォームギアと、
前記光学台と連結され、前記第２のウォームギアが回転することで、前記光学台を前記第２の回転方向に可動させる第２のウォームホイールと
を有する
ことを特徴とする光電式分離型感知器。
請求項３に記載の光電式分離型感知器において、
前記水平方向光軸調整機構部および前記垂直方向光軸調整機構部のそれぞれは、前記第１の回転方向および前記第２の回転方向の回転を固定するためのロック機構をさらに有する
ことを特徴とする光電式分離型感知器。
請求項４に記載の光電式分離型感知器において、
前記ロック機構は、前記第１のウォームギアの回転軸あるいは前記第２のウォームギアの回転軸を固定する機構、あるいは前記第１のウォームホイールあるいは前記第２のウォームホイールを押圧することで回転を固定する機構で構成される
ことを特徴とする光電式分離型感知器。