JP2018088201A - 火災感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】天井面を伝わって感知器カバー内に浸入した水を排出させるための水抜き穴を、外部特に下方（設置時における床面側）から見える部位に設けることなく水抜きが行える火災感知器を提供する。【解決手段】本体ケースと該本体ケースの上側全体を覆うカバー部材とからなる筐体の内部に、火災の発生を検出する電子回路が実装された回路基板が収納されてなる火災感知器において、前記カバー部材には、前記感知部が臨む開口部が形成され、カバー部材の外縁部および前記開口部の縁部近傍には、本体ケースが建造物の上方へ突出する外側リブおよび内側リブが形成され、本体ケースは、周壁の一部が内側リブに接触されるようにしてカバー部材と結合され、カバー部材の、内側リブよりも前記開口部に近い部位に、本体ケースの周壁と内側リブとの接触部と連なる水抜き穴が形成され、前記接触部の隙間および水抜き穴を通して内部へ浸入した水が抜けるようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、火災感知器、特に受光素子を使用した光電式火災感知器（煙感知器）や煙および熱あるいはガスを検出する複合型火災感知器に適用して有効な技術に関する。

従来、火災感知器として、発光素子が発した光の散乱光を受光素子で受光することによって煙を感知する光電式煙感知器や、サーミスタのような感熱素子あるいはＣＯなどの有害ガスを検知するガスセンサをさらに備え、煙および熱あるいはガスを検出する複合型火災感知器が知られている。
煙感知器または熱煙複合型感知器には、外部から光が入らないようにするラビリンス構造の遮光壁を周囲に有する暗箱内に、発光素子と受光素子を、互いの光軸をずらした状態で収納し、火災発生時に暗箱内に煙が流入すると、発光素子から照射された光が煙によって散乱され、その散乱光を受光素子が感知すると火災発生と判断して警報を発生するように構成されているものがある。

ところで、火災感知器においては、雨漏りあるいは結露によって生じた水が天井面を伝わって感知器ケース内に浸入して回路が誤動作を起こすおそれがある。そこで、感知器の筐体（ケース）を構成する部材であって建造物の天井面に設置した状態で下側に位置する感知器カバーに、天井面を伝わって浸入しカバー内に溜まった水を外部へ排出させるための水抜き穴を設けるようにした発明が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００３−１４１６５３号公報 特開２０１３−８０８４号公報

しかしながら、特許文献１および２のいずれの感知器においても、水抜き穴が感知器カバーの下方から見える位置に設けられているため、見映えが悪いとともに、長期の使用により、この水抜き穴から感知器内部へ埃が侵入したり、水抜き穴自身が目詰まりを起こして本来の機能を果たせなくなったりするおそれがあるという課題がある。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、天井面を伝わって感知器カバー内に浸入した水を排出させるための水抜き穴を、外部特に下方（設置時における床面側）から見える部位に設けることなく水抜きが行える火災感知器を提供することにある。
本発明の他の目的は、感知器の筐体（ケース）内に水が溜まるおそれのない火災感知器を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、
本体ケースと該本体ケースの上側を覆うカバー部材とからなる筐体の内部に、監視対象の変化を感知する感知部と、該感知部からの信号に基づいて火災の発生を検出する電子回路が実装された回路基板と、が収納されてなる火災感知器において、
前記カバー部材には、前記感知部が臨む開口部が形成され、
前記カバー部材の外縁部および前記開口部の縁部近傍には、前記本体ケースが建造物の天井面に設置された状態で上となる方向へ突出する外側リブおよび内側リブがそれぞれ設けられ、
前記本体ケースは、その周壁の一部が前記内側リブに接触されるようにして前記カバー部材と結合され、
前記カバー部材の、前記内側リブよりも前記開口部に近い部位に、前記本体ケースの周壁と前記内側リブとの接触部と連なる１または２以上の水抜き穴が形成され、
前記接触部の隙間および前記水抜き穴を通して前記カバー部材内部へ浸入した水が流出可能に構成したものである。

上記のような構成を有する火災感知器によれば、カバー部材に設けられた内側リブに、本体ケースの周壁と内側リブとの接触部と連なる１または２以上の水抜き穴が形成されているため、カバー部材の内側に浸入した水が、水抜き穴から本体ケースの周壁と内側リブとの接触部へ移動し、毛細管現象によって外部へ排出させることができる。

ここで、望ましくは、前記本体ケースの周壁はその外径が前記開口部の内径よりも小さく形成され、
前記本体ケースの周壁の外側面には、外側方向へ突出するリブが設けられ、当該リブの下面が前記内側リブの先端面に接触するとともに、前記本体ケースの周壁の前記リブの下面と前記内側リブの先端面との接触部に連なるように前記水抜き穴が形成され、
前記本体ケースの周壁の先端側外側面が前記内側リブの内側面に接触する状態で、前記カバー部材と前記本体ケースとが結合されるように構成する。

かかる構成によれば、カバー部材の内側に浸入した水が、水抜き穴から毛細管現象によって本体ケースの周壁のリブの下面と内側リブの先端面との接触部を通り、本体ケースの周壁の先端側外側面と内側リブの内側面との接触部を経て外部へ排出させることができる。

さらに、望ましくは、前記カバー部材と前記本体ケースに、互いに係合可能な係止爪と係合穴がそれぞれ設けられ、前記カバー部材と前記本体ケースは、前記係止爪と係合穴との係合により結合されるように構成する。
かかる構成によれば、本体ケースとカバー部材とがボルトではなく係止爪と係合部の係合によって一体化されるため、気密性が保たれるほど強くは結合されず、本体ケースの周壁のリブと感知器カバーの内側リブとの間には僅かに隙間が生じ、毛細管現象を有効に発揮させて、カバー部材の内側に浸入した水を外部へ排出させることができる。

さらに、望ましくは、前記外側リブに、１または２以上の第２の水抜き穴を形成する。
かかる構成によれば、内側リブの他に外側リブにも水抜き穴が形成されているため、カバー部材の内側に浸入した水の量が多い場合にも、速やかに浸入した水を外部へ排出させることができる。

また、望ましくは、前記本体ケースの周壁の先端側外側面が前記内側リブの内側面との接触部の内側に、光を放出するための光放出部材が設けられ、
前記本体ケースの周壁の先端側外側面と前記内側リブの内側面との隙間は、前記光放出部材と前記本体ケースとの接触部の隙間と連通するように構成する。
かかる構成によれば、水抜き穴から本体ケースの周壁と内側リブとの接触部の隙間の毛細管現象によって本体ケースや感知器カバーの外部へ排出された水が、光放出部材と本体ケースとの接触部の隙間へ移動して排出されるため、光放出部材の内側にある感知部の方へ水が移動して感知機能を低下させるのを回避することができる。

本発明によれば、天井面を伝わって感知器カバー内に浸入した水を排出させるための水抜き穴を、外部特に下方（設置時における床面側）から見える部位に設けることなく水抜きが行える火災感知器を実現することができる。また、感知器の筐体（ケース）内に水が溜まるおそれのない火災感知器を実現することができるという効果がある。

本発明に係る火災感知器の一例としての光電式火災感知器の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示す実施形態の感知器を構成する感知器カバーを逆さにして斜め上から見た斜視図である。 （Ａ）は感知器カバーの内側リブおよび係止片の形成部分の断面拡大図（Ｂ）は感知器カバーの水抜き穴形成部分の断面拡大図、（Ｃ）は感知器カバーの（Ａ）および（Ｂ）以外の内側リブおよび段差部の形成部分の断面拡大図である。 実施形態の感知器を組み立てた状態を断面して示す縦断面斜視図である。 感知器を組み立てた状態の感知器カバーの光放出部を拡大して示す要部拡大斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明を適用した光電式火災感知器（煙感知器）の一実施形態について説明する。
本実施形態の光電式火災感知器（以下、単に感知器と記す）１０は、火災に伴い発生した煙を感知可能な感知器であり、建造物の天井面などに設置されて使用されるように構成されている。なお、以下の説明では、特に断り書きがない場合は、感知器１０を建造物の天井面に設置した状態で上になる側を下側、下になる側を上側とする。

本実施形態の感知器１０は、図１に示すように、感知部を収容するための収容凹部１１Ａを有し建造物の天井面に取り付けるための円筒状の本体ケース１１と、ドーム状をなし前記本体ケース１１の上側全体を覆う感知器カバー１２とを備え、本体ケース１１と感知器カバー１２とにより内部に収容空間を有する筐体が形成される。
また、感知器１０は、前記本体ケース１１の収容凹部１１Ａ内に収容され固定される回路基板１３と、ラビリンス構造の遮光壁を有し前記回路基板１３に搭載される暗箱基台１４と、該暗箱基台１４の縁部の内側に係合し載置される円筒状の防虫網１５と、該防虫網１５を挟んで前記暗箱基台１４に係合し暗箱を形成する有底円筒状の暗箱カバー１６とを備え、これらの構成部材が、上記筐体内に収納され本体ケース１１と感知器カバー１２とが結合されることで感知器が構成される。

本体ケース１１は感知器１０の下側筐体壁を構成するもので、本体ケース１１の下面には、予め天井面に設置された取付基台（図示省略）と連結し、当該感知器１０を天井面に固定するための連結金具１７が３個設けられている（図１ではこのうち１個が見えている）。また、本体ケース１１には、収容凹部１１Ａ内に収容された回路基板１３および暗箱基台１４を固定するネジ１８が挿通されるボス部１１ｂが３個設けられている（図１ではこのうち１個が見えている）。さらに、本体ケース１１の外周壁には後に説明する感知器カバー１２の係止片の爪が係合する係合部１１ｃが設けられている。

暗箱基台１４には、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素子１９Ａを収納する収納部１４ａと、フォトダイオードのような受光素子１９Ｂを収納する収納部１４ｂが設けられるとともに、収納部１４ａ，１４ｂの底壁には、発光素子１９Ａと受光素子１９Ｂのリード端子１９ａと１９ｂが挿通可能な細孔（図示省略）がそれぞれ形成されており、暗箱基台１４の下面より突出した各素子のリード端子の先端が回路基板１３を貫通し、フロー半田付け等によって接続される。

さらに、暗箱基台１４には、回路基板１３側（図では下方）へ向かって突出する２本の係止片（フック）１４ｃが設けられ、これらの係止片１４ｃの先端が回路基板１３に形成されている係合穴１３ｃに係合することで、暗箱基台１４と回路基板１３とが一体化されるように構成されている。回路基板１３は、上面および下面に火災感知のための電子回路を構成する抵抗や容量、ＩＣ（半導体集積回路）などの電子部品が実装されるプリント配線基板により構成され、該基板にはネジ挿通穴１３ａが３箇所形成されており、連結金具１７のネジ穴および本体ケース１１の底壁のボス部１１ｂを貫通して回路基板１３のネジ挿通穴１３ａに挿通されたネジ１８によって本体ケース１１の収容凹部１１Ａ内に固定される（図４参照）。

なお、受光素子１９Ｂは導電性材料で形成された電磁シールドケース２０に収納された状態で収納部１４ｂに挿入されるように構成されている。また、暗箱カバー１６には、暗箱基台１４の収納部１４ａ，１４ｂに対応して、内側の素子を囲むように形成された遮光壁１６ａ，１６ｂが設けられている。
一方、感知器カバー１２には、その中央に、暗箱の上部が突出可能な円形状の開口部１２Ａが形成されるとともに、該開口部１２Ａより突出した暗箱カバー１６の円板状の蓋部１６ｃの縁部に係合されるヘッドカバー２１が設けられ、該ヘッドカバー２１と感知器カバー１２の上壁との間に、上記開口部１２Ａに連通する開口が円周方向に沿って複数個形成され、該開口が外部の煙をケース内部に流入可能にする煙流入口２２として機能するように構成されている。

また、感知器カバー１２の中央の上記開口部１２Ａの縁には、リング状に形成された透明部材からなる光放出部材２３が嵌合されるように構成されている。そして、この光放出部材２３には、下方へ向かって垂下するように形成された一対の棒状の光ガイド部２３ａが結合されており、該光ガイド部２３ａのうち一方の先端（下端）の光入射部（端面）が、回路基板１３上に実装される図示しない動作状態報知用の発光ダイオード（ＬＥＤ）と対向するように構成されている。

次に、図２および図３を用いて、上記感知器カバー１２に設けられている水抜き構造について説明する。このうち、図２は図１の感知器を構成する感知器カバー１２を逆さにして斜め上から見た斜視図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は感知器カバー１２の係止爪形成部、水抜き穴形成部およびそれ以外の部分の詳細を示す断面拡大図である。
図２に示すように、感知器カバー１２の外縁には上方（図１では下方）へ向かって立設された外側リブ１２ａが、また感知器カバー１２の開口部１２Ａの開口端から少し離れた位置に上方（図１では下方）へ向かって立設された内側リブ１２ｂが設けられ、外側リブ１２ａと内側リブ１２ｂとの間には円環状の凹部が形成されている。そして、外側リブ１２ａには、その一部を切り欠くことで、第１の水抜き穴１２ｃがほぼ９０°間隔で４箇所に形成されている。

また、上記内側リブ１２ｂとほぼ同一半径位置であってやや中心側に寄った位置には、上記内側リブ１２ｂの高さよりも充分に高い高さを有し前記本体ケース１１の外周壁の係合部１１ｃ（３箇所）に係合可能な係止爪１２ｄがほぼ１２０°間隔で３箇所に形成されているとともに、上記内側リブ１２ｂの上記係止爪１２ｄに対応する部位には、係止爪１２ｄの幅よりも若干広い幅を有する切欠き１２ｅ（３箇所）がそれぞれ形成されている。さらに、上記内側リブ１２ｂの内側すなわちカバーの中心寄りの位置には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、内側リブ１２ｂよりも高い段差部１２ｆが形成され、該段差部１２ｆと上記内側リブ１２ｂとの間に、前記本体ケース１１の外周壁の先端が嵌合するための円環状の嵌合溝１２ｇが形成されている。

本体ケース１１の外周壁の周面の上部には、図１に示すように、３箇所に係合部１１ｃが形成されているとともに、上端から少し下へ離れた位置に周外方向へ突出するリング状のリブ１１ｄが形成されている。本体ケース１１に感知器カバー１２を装着すると、図３（Ａ）に示されている感知器カバー１２の係止爪１２ｄが、本体ケース１１の係合部１１ｃとによって、両者が一体化されるとともに、リブ１１ｄの下面が感知器カバー１２の上記内側リブ１２ｂの上端面に接触するように、リブの高さが設定されている。そして、本体ケース１１と感知器カバー１２は、ボルトではなく係止爪１２ｄと係合部１１ｃの係合によって一体化されるため、気密性が保たれるほど強くは結合されず、本体ケース１１のリブ１１ｄの下面と感知器カバー１２の内側リブ１２ｂの上端面との間には僅かに隙間が生じている。

さらに、上記段差部１２ｆの外側部すなわち上記内側リブ１２ｂに近い側には、ほぼ９０°間隔で４箇所に第２の水抜き穴１２ｈがそれぞれ設けられている。この第２の水抜き穴１２ｈは、特に限定されるものではないが、図３（Ｂ）に示すように、上記段差部１２ｆの外側壁から上面壁にかけて逆Ｌ状をなすように形成されている。なお、図２において、上記段差部１２ｆの上面に形成されている２個の貫通穴１２ｉは、前記リング状の光放出部材２３に設けられている２本の光ガイド部２３ａが挿通される穴である。

次に、図４および図５を用いて、上記感知器カバー１２に設けられている水抜き構造について説明する。図４は実施形態の感知器を組み立てた状態を断面して示す縦断面斜視図、図５は感知器を組み立てた状態の感知器カバー１２の光放出部を拡大して示す要部拡大斜視図である。
天井面を伝わって外部から感知器に浸入した水は、感知器カバー１２の外側リブ１２ａと内側リブ１２ｂとの間の円環状の凹部に溜まる。浸入した水の量が多いと、その多くは、図４に矢印Ａで示すように、外側リブ１２ａに設けられている第１の水抜き穴１２ｃより溢れ出る。

また、浸入した水の一部は、毛細管現象によって本体ケース１１のリブ１１ｄの下面（図１では床面側の面）と感知器カバー１２の内側リブ１２ｂの上端面（図１では天井側の面）との間には隙間に入り込んで内側へ移動する。そして、段差部１２ｆに設けられている第２の水抜き穴１２ｈ（図５参照）を通って、感知器カバー１２のヘッド部分に嵌合されている光放出部材２３との隙間に毛細管現象によって浸み出して、図４に矢印Ｂで示すように、水滴となって落下する。
一方、感知器に浸入した水の量が少ないと、感知器カバー１２の凹部に溜まった水は、図４に矢印Ｃで示すように、内側リブ１２ｂに設けられている切欠き１２ｅから内側へ向かって移動し、毛細管現象によって感知器カバー１２の内側リブ１２ｂの側面と本体ケース１１のリブ１１ｄの側面との隙間に入り込んで移動し、段差部１２ｆに設けられている第２の水抜き穴１２ｈを通って、光放出部材２３との隙間に毛細管現象によって浸み出して水滴となって落下する。

以上説明したように、本実施形態の火災感知器においては、感知器カバーの外側リブ１２ａや内側リブ１２ｂに水抜き穴１２ｃ，１２ｈを設けるとともに、感知器カバーと本体ケースのリブ同士の隙間や感知器カバーと光放出部材２３との隙間を利用して、毛細管現象によって進入した水を浸み出させる構成であるため、外部特に感知器の下側（設置時における床面側）から直接見える位置に水抜き穴が設けられていないため、感知器の見映えが悪くなるのを回避することができる。また、長期の使用により、この水抜き穴から感知器内部へ埃が侵入したり、水抜き穴自身が目詰まりを起こして本来の機能を果たせなくなったりするのを防止することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、リング状の光放出部材２３を設けた火災感知器に適用したものについて説明したが、光放出部材２３を設けない形式の火災感知器にも適用することができる。
また、上記実施形態では、感知器カバーの外周壁（外側リブ１２ａ）と内周壁（段差部１２ｆ）にそれぞれ水抜き穴を設けているが、内周壁（段差部１２ｆ）にのみ水抜き穴を設け外周壁（外側リブ１２ａ）の水抜き穴は省略するように構成しても良い。これにより、水抜き穴が外部から一切見えなくなり、より一層感知器の見映えを良くすることができる。

さらに、上記実施形態では、本発明を、発光素子と受光素子を有する煙感知器に適用したものについて説明したが、本発明はそれに限定されず、赤外線を検知する焦電素子、サーミスタのような感熱素子あるいはＣＯなどの有害ガスを検知するガスセンサ等の素子およびこれらの素子からの信号に基づいて火災を検出する回路基板を内蔵した火災感知器に広く適用することができる。

１０ 火災感知器（光電式煙感知器）
１１ 本体ケース
１１ｃ 係合部（係止手段）
１１ｄ リブ
１２ 感知器カバー
１２ａ 外側リブ
１２ｂ 内側リブ
１２ｃ 水抜き穴
１２ｄ 係止爪（係止手段）
１２ｅ 切欠き
１２ｈ 水抜き穴
１２ｇ 嵌合溝
１３ 回路基板
１４ 暗箱基台
１６ 暗箱カバー
１９Ａ 発光素子
１９Ｂ 受光素子
２３ 光放出部材

Claims (5)

1. 本体ケースと該本体ケースの上側を覆うカバー部材とからなる筐体の内部に、監視対象の変化を感知する感知部と、該感知部からの信号に基づいて火災の発生を検出する電子回路が実装された回路基板と、が収納されてなる火災感知器において、
   前記カバー部材には、前記感知部が臨む開口部が形成され、
   前記カバー部材の外縁部および前記開口部の縁部近傍には、前記本体ケースが建造物の天井面に設置された状態で上となる方向へ突出する外側リブおよび内側リブがそれぞれ設けられ、
   前記本体ケースは、その周壁の一部が前記内側リブに接触されるようにして前記カバー部材と結合され、
   前記カバー部材の、前記内側リブよりも前記開口部に近い部位に、前記本体ケースの周壁と前記内側リブとの接触部と連なる１または２以上の水抜き穴が形成され、
   前記接触部の隙間および前記水抜き穴を通して前記カバー部材内部へ浸入した水が流出可能に構成されていることを特徴とする火災感知器。
2. 前記本体ケースの周壁はその外径が前記開口部の内径よりも小さく形成され、
   前記本体ケースの周壁の外側面には、外側方向へ突出するリブが設けられ、当該リブの下面が前記内側リブの先端面に接触するとともに、前記本体ケースの周壁の前記リブの下面と前記内側リブの先端面との接触部に連なるように前記水抜き穴が形成され、
   前記本体ケースの周壁の先端側外側面が前記内側リブの内側面に接触する状態で、前記カバー部材と前記本体ケースとが結合されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の火災感知器。
3. 前記カバー部材と前記本体ケースに、互いに係合可能な係止爪と係合穴がそれぞれ設けられ、前記カバー部材と前記本体ケースは、前記係止爪と係合穴との係合により結合されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の火災感知器。
4. 前記外側リブに、１または２以上の第２の水抜き穴が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の火災感知器。
5. 前記本体ケースの周壁の先端側外側面が前記内側リブの内側面との接触部の内側に、光を放出するための光放出部材が設けられ、
   前記本体ケースの周壁の先端側外側面と前記内側リブの内側面との隙間は、前記光放出部材と前記本体ケースとの接触部の隙間と連通するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の火災感知器。

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