JP2016062171A - 減光式分離型煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、光学台支持枠ががたつくことを防止する減光式分離型煙感知器を得る。
【解決手段】本発明に係る減光式分離型煙感知器は、発光素子及び／又は受光素子が設置された光学台９と、光学台９が取り付けられる本体５と、本体５に設置されて光学台９を傾動可能に支持する支持装置１１と、光学台９の傾斜角度を調整する角度調整機構１３とを有し、支持装置１１は、先端側に光学台９が取り付けられるアダプタ棒２１及び傾動棒と、傾動棒の基端側を全周方向に傾動可能に支持する傾動支持機構２５と、傾動棒を初期位置に戻すように付勢する付勢手段とを有していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光素子から発光された光が監視空間に存在する煙によって遮られて減光することを利用して火災を感知する減光式分離型煙感知器に関する。

減光式分離型煙感知器には、いわゆる光電式分離型感知器と反射式光電式分離型感知器の２つに大別される。
光電式分離型感知器は、発光素子が収容された光学台を有する送光器と、受光素子が収容された光学台を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなるものである。
また、反射式分離型感知器は、発光素子及び受光素子が収容された光学台を有する本体と、発光素子から発光された光を受光素子に向けて反射する反射板を備え、前記本体と前記反射板を監視空間内に対向配置するものである。

光電式分離型感知器は、発光素子を収容した光学台を有する送光器と、受光素子を収容した光学台を有する受光器とを高所（通常、地上１０〜１５ｍ）において通常５〜１００ｍの監視距離を隔てて対向配置してなり、火災が発生して送光器と受光器の間に火災による煙が存在することによる光の減衰を感知することで煙の存在を感知するものである。

送光器と受光器を長距離離して設置するため、設置状態において、送光器と受光器の光軸を調整して一致させるための調整が必要である。
そのため、一般的な光電式分離型感知器において、光学台は本体に対して垂直方向および水平方向に回動可能に設けられており、また、これらの回動量を調整することで光軸を調整する光軸調整手段を有している。

光電式分離型感知器の一例が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の光電式分離型感知器は、光学台が光学台支持枠に垂直方向に回動可能に設置され、光学台支持枠が本体に対して水平方向に回動可能に設置され、これによって光学台が本体に対して垂直方向および水平方向に回動可能になっている（特許文献１の段落［００６９］参照）。
そして、特許文献１の光電式分離型感知器は、光軸調整手段として、光学台を光学台支持枠に対して垂直方向に回動させる調整ネジと、光学台支持枠を本体に対して水平方向に回動させる調整ネジとを備えている。

特開２００６−２６８８６８号公報

特許文献１の光電式分離型感知器は、光学台が光学台支持枠に垂直方向に回動可能に設置され、光学台支持枠が本体に対して水平方向に回動可能に設置されるという二重構造であるため、構造が複雑であり、また光軸調整が煩雑であるという問題点を有している。

また、従来の反射式分離型感知器においても、上記の光電式分離型感知器と同様に、光学台が光学台支持枠に垂直方向に回動可能に設置され、光学台支持枠が本体に対して水平方向に回動可能に設置されるという二重構造であるため、光電式分離型感知器と同様の問題を有している。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、構造が簡単で、光軸調整が容易な減光式分離型煙感知器を得ることを目的としている。

（１）本発明に係る減光式分離型煙感知器は、発光素子及び／又は受光素子が設置された光学台と、該光学台が取り付けられる本体と、該本体に設置されて前記光学台を傾動可能に支持する支持装置と、前記光学台の傾斜角度を調整する角度調整機構とを有し、
前記支持装置は、先端側に前記光学台が取り付けられる棒状体と、該棒状体の基端側を全周方向に傾動可能に支持する傾動支持機構と、前記棒状体を初期位置に戻すように付勢する付勢手段とを有し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、前記光学台は、中央部に挿入孔を有し、該挿入孔に前記棒状体が挿入されて前記光学台が前記棒状体に取り付けられていることを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記角度調整機構は、前記光学台に連結された連結板と、該連結板と前記本体とを連結すると共に前記連結板と前記本体との距離を調整する調整ねじを備えてなることを特徴とするものである。

本発明においては、発光素子及び／又は受光素子が設置された光学台と、該光学台が取り付けられる本体と、該本体に設置されて前記光学台を傾動可能に支持する支持装置と、前記光学台の傾斜角度を調整する角度調整機構とを有し、前記支持装置は、先端側に前記光学台が取り付けられる棒状体と、該棒状体の基端側を全周方向に傾動可能に支持する支持部と、前記棒状体を初期位置に戻すように付勢する手段とを有しているので、光学台を支持装置の棒状体に取り付けるという極めて簡易な構造で光軸調整機構を構成することができる。

本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の説明図であって、カバー体を外した状態の斜視図である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の分解斜視図である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の側面を斜め後方から見た分解斜視図である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器に用いる支持装置の説明図であって、一部を透視して示したものである。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器に用いる支持装置の説明図であって、一部を透視して示した側面図（図５（ａ））及び図５（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ断面図（図５（ｂ））である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器に用いる支持装置の説明図であって、一部を透視して示した側面図（図６（ａ））及び図６（ａ）の矢視Ｃ−Ｃ断面図（図５（ｂ））である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器に用いる支持装置の分解斜視図である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器に用いる支持装置の作用の説明図である。 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の光軸調整方法の説明図である（その１） 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の光軸調整方法の説明図である（その２） 本発明の一実施の形態の減光式分離型煙感知器の光軸調整方法の説明図である（その３）

本発明に係る減光式分離型煙感知器の一実施の形態を、反射式分離型感知器を例に挙げて説明する。
本実施の形態に係る反射式分離型感知器１は、図１、図２に示すように、有底枠体からなるカバー体３と、本体５とを有し、本体５は、ベース７と、光学台９と、ベース７に設置されて光学台９を傾動可能に支持する支持装置１１と、光学台９の傾斜角度を調整する角度調整機構１３とを有している。支持装置１１に支持された光学台９の傾斜角度を角度調整機構１３によって調整することで光軸調整が可能になっている。
以下、各構成を詳細に説明する。

［カバー体］
カバー体３は、図１に示すように、有底枠体からなり、周縁部が本体５のベース７に被さるようにして本体５に取り付けられる。

［本体］
本体５は、図２に示すように、減光式分離型煙感知器のカバー体３以外の主要な部分であり、前述のようにベース７と、光学台９と、光学台９を傾動可能に支持する支持装置１１と、光学台９の傾斜角度を調整する角度調整機構１３とを有している。

＜ベース＞
ベース７は、図１〜図３に示すように、扁平な矩形枠状をしており、建造物等の壁に固定することによって、本体５を壁に設置するものである。
ベース７の内部には、支持装置１１、基板１５、基板カバー１７が取り付けられている。

＜光学台＞
光学台９は、内部に発光素子及び受光素子が設置されており、前面にはレンズ１９が装着されている（図１、図２参照）。
光学台９は、底面が楕円形の柱体からなり、その裏面側には、図３に示すように、取付孔９ａが設けられており、この取付孔９ａに後述するアダプタ棒２１が挿入されて、光学台９はアダプタ棒２１を介して支持装置１１に支持されている。

＜支持装置＞
支持装置１１は、ベース７に設置されて光学台９を傾動可能に支持するものである。
支持装置１１は、図２に示すように、一端側が光学台９の取付孔９ａに挿入され、他端側が傾動棒２３に取り付けられるアダプタ棒２１と、アダプタ棒２１が取り付けられる傾動棒２３と、傾動棒２３を全周方向に傾動可能に支持する傾動支持機構２５と、傾動棒２３を初期位置に戻すように付勢する付勢手段２７とを有している。
アダプタ棒２１と傾動棒２３が本発明の棒状体に相当する。

《アダプタ棒》
アダプタ棒２１は、光学台９の取付孔９ａに挿入される円柱部２１ａを有し、基端側には傾動棒２３の一部である連結棒３５が挿入される挿入孔２１ｂが設けられている。

《傾動棒》
傾動棒２３は、図４〜図７に示すように、下方が開口した円筒状の円筒部２９と、円筒部２９の底部に設置される底部材３１と、円筒部２９の下部に円筒部２９の軸線方向に直交方向に延びる回動軸３３と、円筒部２９の上部に上方に向けて延出する連結棒３５とを備えている。
底部材３１は、その底面の中央に平面部３１ａを有し、その周囲には湾曲面部３１ｂが形成されており、直立状態では平面部３１ａが接地して安定し、傾動した際には湾曲面部３１ｂが接地して傾動状態を微妙に調整可能になっている。
また、底部材３１の上面には円柱状の凸部３１ｃが設けられており、凸部３１ｃが円筒部２９の開口内に挿入されている。なお、凸部３１ｃの外径は円筒部２９の開口に遊嵌できる径に設定されている。

《傾動支持機構》
傾動支持機構２５は、矩形枠状の支持枠３７と、上方に向かって凸となるように湾曲するガイド部材３９と、外箱４１と、傾動棒２３が載置される底板４３とを備えている。
支持枠３７の対向する一対の辺には、外方に延びる軸４５が設けられ、対向するもう一つの一対の辺には貫通孔４７が設けられている。
ガイド部材３９は、上方に凸となる湾曲した帯状の部材であり、両端部には凸軸４９が設けられ、湾曲部の中央には、湾曲に沿って形成された湾曲開口部５１が設けられている。
外箱４１は、上面に円形の開口部を有し、下面には底板４３が設置されている。また、外箱４１には、支持枠３７の軸４５が挿入される縦長の長穴状の軸穴５３と、ガイド部材３９の凸軸４９が挿入される凸用軸穴５５とが設けられている。

《付勢手段》
付勢手段２７は、棒状体が傾動した際に初期位置に戻る力を付与するものであり、本例では弦巻バネによって構成されている。

上記のような構成を有する支持枠３７と、傾動棒２３と、ガイド部材３９と、外箱４１と、底板４３の組立状態における関係を説明する。
ガイド部材３９は、凸軸４９が外箱４１の凸用軸穴５５に挿入され、外箱４１に対して凸軸４９回りに回動可能になっている。
傾動棒２３は、連結棒３５がガイド部材３９の湾曲開口部５１に挿入された状態で、回動軸３３が支持枠３７の貫通孔４７に挿入されており、傾動棒２３は支持枠３７に対して回動軸３３回りに回動可能になっている。
また、支持枠３７の軸４５は外箱４１の軸穴５３に挿入されている。したがって、支持枠３７は外箱４１に対して軸４５回りに回動可能になっている。また、軸穴５３は縦方向に長い長孔であるため、軸４５は上下方向に移動可能になっている。

全ての部品が取り付け状態では、傾動棒２３は支持枠３７に対して回動軸３３回りに傾動し、支持枠３７が外箱４１に対して軸４５回りに傾動するので、傾動棒２３は外箱４１に対して、全周方向に傾動可能になっている。
傾動棒２３が、支持枠３７に対して回動軸３３を軸として傾動する際には、傾動棒２３の連結棒３５が湾曲開口部５１の側壁に当接するが、ガイド部材３９が凸軸４９を軸として回動するので傾動棒２３の傾動の障害にはならない。
また、傾動棒２３が支持枠３７の軸４５を軸として傾動する際には、傾動棒２３の連結棒３５が湾曲開口部５１の開口に沿って傾動するので、この場合もガイド部材３９が傾動棒２３の傾動の障害になることはない。

次に、支持装置１１における傾動棒２３の直立時及び傾動時の作用について説明する。
傾動棒２３の円筒部２９には付勢手段２７である弦巻バネが縮まった状態で挿入されている。つまり、円筒部２９に弦巻バネを収容した傾動棒２３は、支持枠３７を介して外箱４１に取り付けられ、傾動棒２３の円筒部２９内に挿入された弦巻バネが伸びようとする力が底部材３１を底板４３側に押し付ける。この反力によって傾動棒２３は上方に押されるが、円筒部２９の上端外周部がガイド部材３９に当接することで、傾動棒２３は所定の位置に配置されている。このとき、図８（ａ）に示すように、円筒部２９の下端部と底部材３１との間には隙間Ｓが形成されている。

傾動棒２３が直立した状態では、図８（ａ）に示すように、底部材３１は底板４３に対して力Ｆで押し付けられている。この状態から、図８（ｂ）に示すように、傾動棒２３が右方向に傾動すると、円筒部２９がガイド部材３９にガイドされながら移動し、円筒部２９はガイド部材３９によって底部材３１側に押されて、隙間Ｓが小さくなると共に付勢手段２７である弦巻バネがさらに押し縮められて付勢力が増加する。
底部材３１が傾いた状態になると、力Ｆの分力である左方向に向かう分力ｆ2が生じ、この分力ｆ2は傾動棒２３を初期状態である直立状態に戻そうとする。逆に、図８（ｃ）に示すように、傾動棒２３が左方向に傾動した場合には、力Ｆの分力である右方向に向かう力ｆ3が生じ、傾動棒２３を初期状態である直立状態に戻そうとする。つまり、傾動棒２３には、底部材３１と底板４３の接触点を支点として、傾動棒２３を初期状態である直立状態に戻そうとする回転モーメントが作用する。
このように、弦巻バネの伸長しようとする力が傾動状態にある傾動棒２３を初期状態である直立状態に戻す力となる。

＜角度調整機構＞
角度調整機構１３は、光学台９の傾斜角度を調整するものであり、光学台９における上辺に取り付けられた第１連結板５７と、第１連結板５７に設けられた開口孔に挿通された第１調整ネジ５９と、第１調整ネジ５９に螺合する第１調整ナット６０と、側辺に取り付けられた第２連結板６１と、第２連結板６１に設けられた開口孔に挿通された第２調整ネジ６３と、第２調整ネジ６３に螺合する第２調整ナット６４を備えており、第１調整ネジ５９と第２調整ネジ６３は、基板カバー１７に設けられたネジ孔１７ａにそれぞれねじ込まれている。
第１調整ネジ５９と第１連結板５７の開口孔との間には隙間が設けられており、第１連結板５７は第１調整ネジ５９に対して傾動可能になっている。
同様に、第２調整ネジ６３と第２連結板６１の開口孔との間には隙間が設けられており、第２連結板６１は第２調整ネジ６３に対して傾動可能になっている。

第１連結板５７は、第１調整ネジ５９の頭部と第１調整ナット６０の間に挟まれるように位置しており、また、第２連結板６１は、第２調整ネジ６３の頭部と第２調整ナット６４の間に挟まれるように位置している（図９参照）。第１調整ネジ５９のねじ込み量及び第１調整ナット６０の第１調整ネジ５９に対する位置を調整することで、第１連結板５７の基板カバー１７に対する位置を調整することができる。同様に、第２調整ネジ６３のねじ込み量及び第２調整ナット６４の第２調整ネジ６３に対する位置を調整することで、第２連結板６１の基板カバー１７に対する位置を調整することができる。
第１連結板５７及び第２連結板６１の基板カバー１７に対する位置を調整することで、光学台９の上辺と側辺のベース７に対する距離を調整することができ、これによって光学
なお、図示しない第１調整ナット６０及び第２調整ナット６４は、振動による緩みを防止するためにダブルナットにしてもよい。

上記のように構成された本実施の形態の減光式分離型煙感知器の光軸の調整方法を説明する。
第１調整ネジ５９及び第１調整ナット６０、第２調整ネジ６３及び第２調整ナット６４を調整することで、光学台９は、図９において（ａ）〜（ｄ）の４つの矢印で示す方向に傾動可能であり、これらの傾動方向を組み合わせることで、全方位に傾動可能であり、これによって光軸を調整することができる。
なお、図９の矢印に付した（ａ）〜（ｄ）の符号に対応する傾動状態が、図１０、図１１の対応する図番（ａ）〜（ｄ）に図示されている。

具体的には、図１０（ａ）に示すように、第１調整ネジ５９のねじ込み量を大きくすることで、光学台９を図中手前側に向けて傾動させることができる。また、図１０（ｂ）に示すように、第１調整ネジ５９のねじ込み量を小さくして、第１調整ナット６０によって第１連結板６７を第１調整ネジ５９のネジ頭部に押し上げるようにすることで、光学台９を図中奥側に向けて傾動させることができる。
このように第１調整ネジ５９のねじ込み量を調整することで、光学台９を長丸の長軸回り（軸穴５３の長手方向回り）に傾動させることができる。

また、図１１（ａ）に示すように、第２調整ネジ６３のねじ込み量を大きくすることで、光学台９を図中左側に向けて傾動させることができる。また、図１１（ｂ）に示すように、第２調整ネジ６３のねじ込み量を小さくして、第２調整ナット６４によって第２連結板６１を第２調整ネジ６３のネジ頭部に押し上げるようにすることで、光学台９を図中右側に向けて傾動させることができる。
このように、第２調整ネジ６３のねじ込み量を調整することで、光学台９を短軸回り（湾曲開口部の長手方向回り）に傾動させることができる。

光学台９が傾動したときに、光学台９を支持している傾動棒２３には初期位置である直立状態に戻ろうとする力が生じており、この力によって光学台９は傾いた状態の姿勢を安定的に保持することができる。

以上のように、本実施の形態の反射式分離型感知器１は、３６０°全方位に傾動可能な傾動棒２３に光学台９を支持させるという簡易な構造でありながら、光軸調整を精度よく行うことができる。
なお、上記の説明は減光式分離型煙感知器の例として反射式分離型感知器１について説明したが、前述した光電式分離型感知器の発光素子が設けられた光学台および受光素子が設けられた光学台の両方もしくは、どちらか一方に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

１ 反射式分離型感知器
３ カバー体
５ 本体
７ ベース
９ 光学台
９ａ 取付孔
１１ 支持装置
１３ 角度調整機構
１５ 基板
１７ 基板カバー
１７ａ ネジ孔
１９ レンズ
２１ アダプタ棒
２１ａ 円柱部
２１ｂ 挿入孔
２３ 傾動棒
２５ 傾動支持機構
２７ 付勢手段
２９ 円筒部
３１ 底部材
３１ａ 平面部
３１ｂ 湾曲面部
３１ｃ 凸部
３３ 回動軸
３５ 連結棒
３７ 支持枠
３９ ガイド部材
４１ 外箱
４３ 底板
４５ 軸
４７ 貫通孔
４９ 凸軸
５１ 湾曲開口部
５３ 軸穴
５５ 凸用軸穴
５７ 第１連結板
５９ 第１調整ネジ
６０ 第１調整ナット
６１ 第２連結板
６３ 第２調整ネジ
６４ 第２調整ナット

Claims (3)

1. 発光素子及び／又は受光素子が設置された光学台と、該光学台が取り付けられる本体と、該本体に設置されて前記光学台を傾動可能に支持する支持装置と、前記光学台の傾斜角度を調整する角度調整機構とを有し、
   前記支持装置は、先端側に前記光学台が取り付けられる棒状体と、該棒状体の基端側を全周方向に傾動可能に支持する傾動支持機構と、前記棒状体を初期位置に戻すように付勢する付勢手段とを有していることを特徴とする減光式分離型煙感知器。
2. 前記光学台は、中央部に挿入孔を有し、該挿入孔に前記棒状体が挿入されて前記光学台が前記棒状体に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の減光式分離型煙感知器。
3. 前記角度調整機構は、前記光学台に連結された連結板と、該連結板と前記本体とを連結すると共に前記連結板と前記本体との距離を調整する調整ねじを備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の減光式分離型煙感知器。