JP2012256250A

JP2012256250A - 煙感知器

Info

Publication number: JP2012256250A
Application number: JP2011129561A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Yoshii; 克亘吉井; Masahiko Takeshita; 昌彦竹下; Hiroshi Yokota; 浩横田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: JP5793686B2

Abstract

【課題】住宅用の煙感知器において、大口径のスピーカによる高音質な警報出力性能を保持しつつも、製造段階で、ゴミや昆虫などがヘッド部に侵入することを確実に防止できるようにする。
【解決手段】光学基台２に防虫カバー３を被せ、その内部に発光部４と受光部５とを配置したヘッド部７と、ヘッド部を保持するベース部８とを備え、屋内空間に露呈したヘッド部７に被せられるヘッドカバー９の底面と、ヘッド部８との隙間にスピーカ１０を水平に収容しており、防虫カバー３は、有底筒形であって、ヘッド部７の内側に外気を導入させるための窓孔３ｃが周壁に形成されるとともに、スピーカ１０が鳴動したときの背圧をヘッド部７の内側へ逃がすための通気孔３ｄが底面に形成され、かつその窓孔３ｃ、通気孔３ｄのいずれもが防虫網１３で覆われている。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅の天井面などに設置される煙感知器の改良に関する。

近時、上記のような煙感知器は、音声警報を鳴動させるものが開発されているが、音声警報は、単なるブザー音などとは違って、音響の帯域が格段に広いため、大口径で高性能なスピーカが必要である。そのようなスピーカを煙感知器に内蔵させる従来技術として、次の特許文献には、煙を感知するヘッド部の底面側に大口径のスピーカを水平に配置し、スピーカの背面側には、背圧を逃がすために、ヘッド部の内部に通じる通気孔を形成する構成の開示がある。このような構成とすれば、スピーカは背圧が低減されて充分に振動できるようになり、その結果、特に低音域の音量、音質が大幅に改善される。

特開2008-310732号公報

しかしながら、スピーカの背圧を逃がすためにヘッド部の内部に通じる通気孔を設けた場合、煙感知器の製造時に、その孔からゴミや昆虫などがヘッド部に侵入することがあるため、製品の歩留りや性能が悪くなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために提案されるものであって、大口径のスピーカによる高音質な警報の出力性能を保持しつつも、製造段階では、ゴミや昆虫などがヘッド部に侵入することを確実に防止できる新規な構成の煙感知器を提供することを目的とする。

本発明は、光学基台に防虫カバーを被せ、その両者に囲まれた空間に発光部と受光部とを配置したヘッド部と、天井面などに固定され、少なくとも防虫カバーが屋内空間に露呈するようにヘッド部を保持するベース部とを備え、屋内空間に露呈したヘッド部に被せられるヘッドカバーの底面と、ヘッド部との隙間に、警報を鳴動させるスピーカを水平に収容した構造の光学式煙感知器において、前記防虫カバーは、有底筒形であって、ヘッド部の内側に外気を導入するための窓孔が周壁に形成されるとともに、スピーカが鳴動したときの背圧をヘッド部の内側へ逃がすための通気孔が底面に形成され、かつその窓孔、通気孔のいずれもが防虫網で覆われていることを特徴とする。

前記防虫網は、少なくともその一部が前記防虫カバーとは異なる網素材からなるものでもよい。

あるいは前記防虫網は、前記防虫カバーと同一の素材からなるものでもよい。

本発明による煙感知器では、ヘッド部の内側に外気を導入するための窓孔と、スピーカが鳴動したときの背圧をヘッド部の内側へ逃がすための通気孔との両方が防虫網で覆われているので、使用時はもちろん、特に製造時において、ゴミや昆虫などがヘッド部の内側に侵入するのを確実に防止できる。

煙感知器の分解図である。煙感知器の全体的な縦破断図である。光学基台の斜視図である。光学基台の横破断図である。防虫カバーの斜視図である。防虫カバーの側面図である。

以下に、本発明を適用した煙感知器の構成を、図１〜図６を参照しながら説明する。図１には感知器の分解図、図２には感知器の全体的な縦破断図を示している。

感知器１は、基本構成として、その内部に発光素子４と受光素子５を配置した煙感知室を設けたヘッド部７と、天井面などに固定され、防虫カバー３が屋内空間に突出するようにヘッド部７を保持するベース部８と、ベース部８から突出したヘッド部７に被せられるヘッドカバー９よりなる。

ヘッド部７は、光学基台２に防虫カバー３を被せてその両者に囲まれた空間を煙感知室としており、その内側には発光素子４と受光素子５とが配置され、更にこの空間の周縁部に複数のラビリンス壁６が巡らされている。

ヘッド部７の底面とヘッドカバー９の底面９ａとの間の薄い隙間には、ヘッドカバー９側に向いたスピーカ１０が水平に収容されている。また、ヘッド部７の上面とベース部８との間には、発光素子４、受光素子５、受光信号を監視して火災発報信号を出力する制御回路、スピーカ１０を駆動する音声回路などを実装した回路基板１１が収容されている。発光素子４、受光素子５は回路基板１１から突出して実装されており、光学基台２の底面に形成した貫通孔より、煙感知室の所定部位に案内される。

光学基台２は底面２ａと周壁２ｂとを有した有底筒形の樹脂部材であり、図３にはその斜視図、図４にはその横破断平面図を示している。

図示しているように、底面２ａには、発光素子収容部２ｃと受光素子収容部２ｄとが、それぞれの光軸が所定の角度（例えば１３０度）で交差する位置に形成されている。発光素子収容部２ｃ、受光素子収容部２ｄの奥には、光学基台２の底面に形成した貫通孔より案内された発光素子４、受光素子５がそれぞれ着座するようになっている。図には発光素子４を構成する発光ダイオード、受光素子５を構成するホトダイオード、集光レンズ１４を示している。発光素子収容部２ｃの光軸と受光素子収容部２ｄの光軸とが交差する部分は煙感知領域Ｓとなる。

更に、底面２ｂ上には、発光素子収容部２ｃと受光素子収容部２ｄとの隙間を埋めるように、周壁２ｂに沿って複数のラビリンス壁６が形成されている。発光素子収容部２ｃ、受光素子収容部２ｄ、およびラビリンス壁６の上端は、光学基台２を側面視したとき、周壁２ｂより突出して水平面をなしている。そのため、光学基台２に防虫カバー３を被せたとき、それらの上端はいずれも防虫カバー３の底面３ａに到達する。そしてラビリンス壁６のラビリンス壁６との空隙が空気路１２を構成する。

またラビリンス壁６は、それぞれの先端６ｂを先細り状にして煙感知領域Ｓに向けて屈曲させるとともに、屈曲部６ａの内側に小突起６ｃを突出させた形状にしている。これによって、空気路１２から入って来る外光を屈曲部６ａと小突起６ｃとで煙感知室の外方に反射させるとともに、空気路１２に侵入した煙を煙感知領域Ｓにスムースに誘導できる。またラビリンス壁６は、受光素子５に対向した部分と、それ以外の部分とで形状を異ならせており、特に前者のものは、周壁２ｂ側の端部を末広形状２ｄにすることで、その両側の空気路１２からの外光がより入り難くしている。

更に、底面２ｂの煙感知領域Ｓの近傍から遮光壁１９を立設させて、発光素子４の出射光がそのまま受光素子５に入射するのを防いでいる。そして発光素子収容部２ｃと受光素子収容部２ｄとに挟まれた領域の中間にあるラビリンス壁６の先端６ｂと、遮光壁１９とを仕切部材１８で連結して、煙誘導壁を構成している。この煙誘導壁によって、その付近の空気路１２から流入してきた煙は、発光素子収容部２ｃと受光素子収容部２ｄに挟まれた狭い空間に滞留せずに、その奥の煙感知領域Ｓへと誘導される。

防虫カバー３は、光学基台２と同様に底面３ａと周壁３ｂとを有した有底筒形の樹脂部材であり、図５には防虫カバー３の斜視図、図６には側面図を示している。

図示しているように、防虫カバー３の周壁３ｂには、複数の帯状の窓孔３ｃが円周方向に沿って形成され、底面（隔離壁）３ａには、複数の通気孔３ｄが、その裏面側ではラビリンス壁６の隙間に開口するように形成されている。また底面３ａのスピーカ１０が設置される凹部３ｅの周囲には、スピーカ１０の最外側が一定の隙間をもって支持されるように複数の支持部３ｆが形成されている。

窓孔３ｃは室内空間から煙感知室に空気を流通させるための孔であるが、その形状、個数に特段の制限はない。

通気孔３ｄは、スピーカ１０が鳴動したときの背圧を、煙感知室側へ逃がすための孔であり、ヘッド部７の内側のラビリンス壁６とラビリンス壁６との隙間に開口しているが、その形状、個数に特段の制限はない。例えば通気孔３ｄを丸型とした場合、その直径は、ラビリンス壁６の間隙の幅と同程度ないし若干上回る程度にすればよい。

また本発明の特徴として、防虫カバー３の窓孔３ｃ、通気孔３ｄのいずれもが、薄くて通気性が良好な防虫網１３によって覆われている。防虫網１３は防虫カバー３と同一の素材によって防虫カバー３と一体的に形成してもよい。あるいは少なくともその一部が防虫カバー３とは異なる網素材のものを、防虫カバー３の骨組みに貼り付ける構成としてもよい。前者には防虫網１３が低コストで得られるという利点があり、後者にはコストを要するものの、防虫網１３の厚みや目の大きさを自由に選択できるという利点がある。いずれにしても防虫網１３は、防虫カバー３の窓孔３ｃや通気孔３ｄの周縁部分より薄いことが重要であり、そのようにすれば網目が細かくても、そこを通過する空気の抵抗が抑えられる。例えば、防虫カバー３の厚みが１ミリとしたとき、防虫網１３の網目の大きさは０．５ミリ、厚みは０．２ミリ程度としてもよい。なお実施例では、防虫カバー３は、窓孔３ｃを覆うように、周壁３ｂの内側から防虫網１３が貼着されるとともに、通気孔３ｄを覆うように、底面３ａの外側（スピーカ側）から防虫網１３が貼着されている。

このように、窓孔３ｃ、通気孔３ｄの両方を防虫網１３で覆う構成とすれば、感知器１の使用時はもちろん、製造時において、その通気孔３ｄからヘッド部７の内側にゴミや昆虫などが侵入するのを確実に防止できる。そのため通気孔３ｄの大きさ、個数を自由に設定できるので、後述するようにスピーカ１０の音量、音質の調節も容易になる。

ヘッドカバー９は底面９ａと周壁９ｂとを有した有底筒形の樹脂部材で、スピーカ１０を感知器ヘッド５の下方に収容させるために、防虫カバー３よりも大きく深く形成されている。底面９ａには、スピーカ１０の音響を屋内空間に放出するための微細な通音孔９ｃが分散して形成されている。また周壁９ｂには、屋内空間からヘッド部７の内側に空気を導入し排出させるために、格子状の窓枠で仕切られた多数の空気窓９ｄが形成されている。

スピーカ１０は、防虫カバー３の底面３ａに収容可能な最大口径のものを用いるとよい。たとえばダイナミックスピーカや圧電スピーカ等を採用すれば、それらは従来のブザー用スピーカなどよりも高音質なので、単調なブザー音だけでなく、音声やメロディを含んだ警報も鳴動できる。このような大口径のスピーカ１０であっても、それを防虫カバー３の凹部３ｅに嵌め込んだ状態で、ヘッドカバー９を被せれば、スピーカ１０の前面、背面の両側に一定の空隙が形成される。

またスピーカ１０は鳴動する際、前面、背面の両方から音響を生じさせるが、前面から生じた音響と、背面から生じた音響は互いに逆位相になっているので、それらが重なると音量が小さくなってしまう。そのため、一般の音楽鑑賞用スピーカなどでは、エンクロジャーボックスによってスピーカユニットの背面空間を閉鎖している。この例の場合は、スピーカ１０と防虫カバー３との隙間がエンクロジャーボックスの役割を果たす。しかしながらそれでは容積不足となるので、本発明では、防虫カバー３の底面３ａに、スピーカ１０の背圧をヘッド部７の内側へ逃がすための通気孔３ｄを設けている。この通気孔３ｄによりスピーカ１０の背圧が下がって空気による制動が少なくなるので、特に低音の音量、音質が改善される（高音は振幅が小さいので背圧の影響が小さい）。

つまりスピーカ１０の背面から発生した音響は、通気孔３ｄを抜け、更にラビリンス壁６の間隙を通じてヘッドカバー９の空気窓９ｄから室内空間に放出される。このヘッドカバー９の空気窓９ｄから放出される音響と、ヘッドカバー９の通音孔９ｃから放出される音波は本来逆位相なので、それらが干渉すると当然ながら音量が小さくなってしまう。ただし、ヘッドカバー９の空気窓９ｄから放出される音響と、ヘッドカバー９の通音孔９ｃから放出される音響では、室内空間に至るまでの経路長に差があるので、それらの干渉による影響は、たとえば特定の周波数の音が小さくなるというように、周波数によって傾向が異なる。したがって、防虫カバー３に形成する通気孔３ｄの位置、大きさ、個数などを調節して、ヘッドカバー９の空気窓９ｄから放出される音響と、ヘッドカバー９の通音孔９ｃから放出される音響との干渉具合を最適化することにより、警報が明瞭かつ大きく聞こえるようにするとよい。

またスピーカ１０の背面から音響とともに生じる気流は、通気孔３ｄを通じてラビリンス壁６の間隙に流入して室内空間側に抜ける（当然逆方向の気流もある）ので、その奥の煙感知領域Ｓまでは到達しにくい。つまりラビリンス壁６によって規定されるそれぞれの空気路１２について、スピーカ１０の背面から音響とともに生じる気流が流入してきたときの空気圧が均等になるように、通気孔３ｄが配置されていれば、気流の大部分は室内空間側に抜けることになる。たとえば通気孔３ｄの配置は、空気路１２当たりの通気孔３ｄの開口面積が等しくなるようにしてもよい。このようにすれば、火災が発生しているにも関わらず、スピーカ１０の鳴動によって生じた気流が、煙感知領域Ｓから煙を排出させるため、警報の鳴動が止まってしまうという不具合も起きない。

感知器１の製造工程では、ベース部８に回路基板１１を固定し、防虫カバー３の周壁３ｂを光学基台２の結合溝２ｅに嵌めてヘッド部７を組立て、防虫カバー３の底面の凹部３ｅにスピーカ１０を嵌合させて、そのスピーカ１０を回路基板１１に接続し、更にヘッドカバー９を被せるとよい。このようにすれば、スピーカ１０をヘッド部７とヘッドカバー９との隙間に簡単に収容できる。このとき、防虫カバー３の底面３ａは、ヘッド部７の内側、つまり発光素子４と受光素子５が配置された煙感知室からスピーカ１０を隔離させる隔離壁として機能する。つまりこの例における隔離壁は、防虫カバー３の底面３ａとして形成されている。しかしながら隔離壁を円形の板体として防虫カバー３とは別体とし、防虫カバー３の周壁３ｂに嵌め込む構成としてもよい。要は煙感知室とスピーカ１０との間に介在する壁となればよい。なお、底面３ａに設けた通気孔３ｄは、ヘッドカバー９側から見ると、スピーカ１０の背面に隠れるので、そこから光がヘッド部７の煙感知室に入ることもない。

１感知器
２光学基台
３防虫カバー
３ｃ窓孔
３ｄ通気孔
４発光部
５受光部
６ラビリンス壁
７ヘッド部
８ベース部
９ヘッドカバー
１０スピーカ
１３防虫網

Claims

光学基台に防虫カバーを被せ、その両者に囲まれた空間に発光部と受光部とを配置したヘッド部と、天井面などに固定され、少なくとも防虫カバーが屋内空間に露呈するようにヘッド部を保持するベース部とを備え、屋内空間に露呈したヘッド部に被せられるヘッドカバーの底面と、ヘッド部との隙間に、警報を鳴動させるスピーカを水平に収容した構造の光学式煙感知器において
前記防虫カバーは、有底筒形であって、ヘッド部の内側に外気を導入するための窓孔が周壁に形成されるとともに、スピーカが鳴動したときの背圧をヘッド部の内側へ逃がすための通気孔が底面に形成され、かつその窓孔、通気孔のいずれもが防虫網で覆われている煙感知器。
請求項１において、
前記防虫網は、少なくともその一部が前記防虫カバーとは異なる網素材からなることを特徴とした感知器。
請求項１において、
前記防虫網は、前記防虫カバーと同一の素材からなることを特徴とした煙感知器。