JP2019067020A - smoke detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、煙感知器に関する。 The present invention relates to smoke detectors.
従来技術として、検煙部内に発光素子、受光素子、鏡を備えた煙検知器がある(例えば、特許文献1参照)。より具体的には、この特許文献1に記載された煙感知器は、検煙部内に、光を反射可能な鏡面を有する鏡部材を設置し、発光素子から照射された照射光を鏡部材により反射させ、その反射光を検知領域へ到達させる。そして、その反射光が煙の発生により散乱した場合にのみ、散乱光を受光素子に到達させるようにしている。
As a prior art, there is a smoke detector provided with a light emitting element, a light receiving element, and a mirror in a smoke detector (see, for example, Patent Document 1). More specifically, in the smoke detector described in
したがって、発光素子と受光素子とを、たとえば光軸同士が平行となるように設置する等、従来よりも近接させて配置させることが可能となる。この結果、検煙部の小型化、ひいては煙感知器全体の小型化を図ることができる。 Therefore, the light emitting element and the light receiving element can be disposed closer to each other than in the prior art, for example, the optical axes are disposed parallel to each other. As a result, it is possible to miniaturize the smoke detection unit and hence to miniaturize the entire smoke sensor.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。煙感知器が検知の対象とする煙は一様でなく、煙の種類により検煙部における散乱光発生の特性が異なる。そのため、発光素子を検煙部の中心付近に設けた従来技術の場合、検煙部内に進入した煙の種類によっては、発光素子から鏡部材までの間の照射光が予期せぬ散乱光を生じさせてしまい、検出精度が不安定になるおそれがある。 However, the prior art has the following problems. The smoke detected by the smoke detector is not uniform, and the nature of the scattered light generation at the smoke detection section differs depending on the type of smoke. Therefore, in the case of the prior art in which the light emitting element is provided near the center of the smoke detection part, depending on the type of smoke entering the smoke detection part, the irradiation light from the light emitting element to the mirror member produces unexpected scattered light The detection accuracy may become unstable.
さらに、煙の種別を判別するためには、複数の発光素子を用いることが考えられる。しかしながら、発光素子が複数ある場合には、検煙部内に配置される部品数が増えるため、検煙部が大きくなるだけでなく、それぞれの部品特性のバラツキにより、検出精度が不安定になるおそれがある。 Furthermore, in order to determine the type of smoke, it is conceivable to use a plurality of light emitting elements. However, when there are a plurality of light emitting elements, the number of parts arranged in the smoke detection part is increased, so that not only the smoke detection part becomes large, but also the detection accuracy may become unstable due to the variation of the characteristic of each part. There is.
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、感知器を小型化するとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and has an object to miniaturize a sensor and obtain a smoke sensor capable of detecting smoke with high accuracy.
本発明に係る煙感知器は、光を出射する発光素子と、発光素子からの光を検煙空間に向けて反射する反射部と、反射部による反射光が検煙空間に侵入した煙によって散乱することで得られた散乱光の受光量に応じた信号を出力する受光素子とを備えた煙感知器であって、発光素子は、検煙空間の外側へ向けて光を射出するものである。 The smoke sensor according to the present invention includes a light emitting element for emitting light, a reflecting portion for reflecting light from the light emitting element toward the smoke detection space, and light reflected by the reflecting portion scattered by the smoke which has entered the smoke detection space A smoke detector including a light receiving element for outputting a signal according to the received amount of scattered light obtained by the light source, the light emitting element emitting light toward the outside of the smoke detection space .
本発明によれば、発光素子を外側に向けて、発光素子からの光を反射部によって反射させて、検煙空間に光を照射することができる構成を備えている。この結果、発光素子からの照射光が外側へ向けて射出できるので、発光素子から鏡部材の間に煙が進入しても、散乱光が受光素子に入り難い煙感知器を得ることができる。さらに、煙感知器を小型化できるとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることができる。 According to the present invention, the light emitting element is directed outward, and the light from the light emitting element is reflected by the reflecting portion, and the light can be irradiated to the smoke detection space. As a result, since the light emitted from the light emitting element can be emitted outward, it is possible to obtain a smoke sensor in which scattered light is unlikely to enter the light receiving element even if smoke enters between the light emitting element and the mirror member. Furthermore, the smoke sensor can be miniaturized, and a smoke sensor capable of detecting smoke with high accuracy can be obtained.
以下、本発明の煙感知器につき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the smoke detector of the present invention will be described using the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における検煙部内の構成を示す断面説明図である。図1に示すように、壁体14は、煙感知器の軸方向断面が、例えば略J字(頭部に横棒を有するJ字)状の複数のラビリンス部材14aを、一定間隔で同一円周上に配置することによって、略円筒状に形成されたラビリンス構造体によって構成されている。壁体14を、ラビリンス構造体で構成することにより、その内部へ煙の流入を可能にするとともに、外光の入射を防止できる。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration in the smoke detector in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
ラビリンス構造体の内部の検煙部10には、1つの発光素子11、1つの受光素子12、2つの反射部13(1)、13(2)が配置されている。発光素子11は、検煙部10内において、壁体14に近接して設けられ、壁体14に向けて、すなわち、ラビリンス部材14aが配置されている方向に相当する外側に向けて発光するように配置されている。
One light emitting element 11, one
また、2つの反射部13は、発光素子11と壁体14の間であって、壁体14に近接した位置であって、発光素子11を挟んで互いに離れた位置に設けられている。
そして、2つの反射部13は、発光素子11から射出された光を検煙部10の中心方向へ向けて反射するように傾けて設けられている。
Further, the two reflecting
The two reflecting
発光素子11から出射された光は、反射部13(1)によって反射して検煙部10の中央に向かう第1光路LP1と、反射部13(2)によって反射して検煙部10の中央に向かう第2光路LP2の2つの光路を経由することができる。すなわち、発光素子11と壁体14の間に設置された反射部13(1)、13(2)は、発光素子11からの光を検煙空間(検煙部10の中央)に向けて反射する役割を果たす。
The light emitted from the light emitting element 11 is reflected by the reflecting portion 13 (1) and reflected by the first
一方、受光素子12は、例えば発光素子11の背面側であって、発光素子11の平面方向中心軸と受光素子12の平面方向中心軸12aが直交する位置に設けられ、光軸12aが、検煙部10の中央へ向かうように配置されている。すなわち、受光素子12は、発光素子11が出射する光が、直接は入射しない位置に設けられている。このような配置により、第1光路LP1と受光素子12の光軸12aとの間には、第1の散乱角θ1が形成され、第2光路LP2と受光素子12の光軸12aとの間には、第2の散乱角θ2が形成されている。
On the other hand, the
本実施の形態1では、発光素子11として、発光ダイオードを用いており、受光素子12として、フォトダイオードを用いている。
In the first embodiment, a light emitting diode is used as the light emitting element 11, and a photodiode is used as the
反射部13(1)と反射部13(2)のそれぞれは、発光素子11から照射された光を反射させる反射状態と、発光素子11から照射された光を反射させない非反射状態とを切り替え可能な構造を有している。反射部13の詳細な構成に関しては、図3を用いて後述する。
Each of the reflection part 13 (1) and the reflection part 13 (2) can switch between a reflection state in which the light emitted from the light emitting element 11 is reflected and a non reflection state in which the light emitted from the light emitting element 11 is not reflected Structure. The detailed configuration of the
図2は、本発明の実施の形態1における煙感知器1のブロック図である。図2に示すように、本実施の形態1における煙感知器1は、発光素子11、受光素子12、反射部13、制御部20、および発報部30を備えて構成されている。なお、反射部13は、2つの反射部13(1)、13(2)で構成されており、制御部20により、個別に制御される。また、制御部20は、反射部13(1)、13(2)を個別に切替制御するとともに、受光素子12からの出力信号に基づいて煙種別の判定を行う煙判定部の役割も果たす。
FIG. 2 is a block diagram of the
次に、図2のブロック図に基づいて、本実施の形態1における煙感知器の動作について説明する。制御部20は、煙感知を行いたい場合には、発光素子11から光を出射させるように制御する。そして、制御部20は、反射部13(1)と反射部13(2)の反射状態および非反射状態の切替制御を個別に行う。具体的には、制御部20は、反射部13(1)と反射部13(2)が、同時に反射状態とならないように、切替制御を実行する。
Next, based on the block diagram of FIG. 2, the operation of the smoke detector in the first embodiment will be described. When it is desired to perform smoke sensing, the
その結果、第1光路LP1と第2光路LP2とが、同時に形成されることがない。従って、受光素子12は、第1光路LP1が形成されているときには、検煙空間に侵入した物質によって第1光路LP1の光が散乱することで得られた散乱光の受光量を第1の煙濃度として受光でき、第2光路LP2が形成されているときには、検煙空間に侵入した物質によって第2光路LP2の光が散乱することで得られた散乱光の受光量を第2の煙濃度として受光できる。
As a result, the first optical path LP1 and the second optical path LP2 are not simultaneously formed. Therefore, when the first light path LP1 is formed, the
すなわち、制御部20は、反射部13(1)と反射部13(2)の切替制御を交互に繰り返し行うことで、第1の煙濃度と第2の煙濃度とを交互に取得できる。そして、制御部20は、第1の煙濃度の値と第2の煙濃度の値との比を算出し、算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。
That is, the
具体的には、散乱角がθ1の状態で得られる第1の煙濃度の値と、散乱角がθ2の状態で得られる第2の煙濃度の値との値の比と、煙の種別との関係をあらかじめ検証しておくことで、制御部20は、算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。
Specifically, the ratio of the value of the first smoke concentration obtained with the scattering angle θ1 to the value of the second smoke concentration obtained with the scattering angle θ2, and the type of smoke By verifying the relationship of in advance, the
次に、反射部13の具体的な構成について説明する。図3は、本発明の実施の形態1における煙感知器で使用される反射部13の構成例を示した図である。なお、図1に示した2つの反射部13(1)、13(2)は、同一構成であり、図3では、単に反射部13として説明する。
Next, a specific configuration of the
反射部13は、発光素子11から出射された光を反射するための鏡13aと、鏡13aの前面である反射面側に設置された液晶シャッタ13bとを備えて構成されている。液晶シャッタ13bは、制御部20からの制御信号により、外部からの光を鏡13aに透過させる反射状態と、外部からの光を鏡13aに透過させない非反射状態とを切替制御することが可能な構成となっている。
The
そこで、制御部20は、反射部13(1)を反射状態に切替制御し、反射部13(2)を非反射状態に切替制御している状態で、受光素子12を介して第1の煙濃度の値を取得できる。同様に、制御部20は、反射部13(1)を非反射状態に切替制御し、反射部13(2)を反射状態に切替制御している状態で、受光素子12を介して第2の煙濃度の値を取得できる。
Therefore, the
さらに、制御部20は、第1の煙濃度の値と第2の煙濃度の値とに基づいて算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。なお、制御部20は、反射部13(1)、13(2)の切替制御を繰り返し行い、第1の煙濃度の値と第2の煙濃度の値の値を繰り返し取得することもできる。このような場合には、制御部20は、複数回の取得データに基づいて比を算出することができ、検出精度を安定化させることが可能となる。
Furthermore, the
また、反射状態と非反射状態の周期、繰り返し回数は、設置環境あるいは識別したい煙の種別に応じて、適宜、適切な値を設定することが可能である。 Moreover, it is possible to set an appropriate value appropriately according to the installation environment or the type of smoke to be identified, as the period of the reflection state and the non-reflection state, and the number of repetitions.
さらに、制御部20は、煙が検出された場合には、その種別情報とともに、発報部30を介して外部に通報することが可能となっている。
Furthermore, when smoke is detected, the
以上のように、実施の形態1によれば、発光素子を外側に向けて、発光素子からの光を反射させて検煙空間に光を照射することができるので、煙感知器を小型化できるとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることができる。
As described above, according to
また、反射状態と非反射状態を切替制御可能な一対の反射部を設けることで、発光素子を1個にした上で、散乱角が異なる2種類の煙濃度値を取得できる構成を備えている。この結果、煙種別を判別できるとともに、1光源を用いた安定で高精度な煙検出処理を実現できる。 In addition, by providing a pair of reflecting portions capable of switching control between the reflecting state and the non-reflecting state, it is possible to obtain two types of smoke density values having different scattering angles after making one light emitting element. . As a result, the smoke type can be determined, and stable and highly accurate smoke detection processing using one light source can be realized.
なお、図1では示していないが、特定の方向からの光が受光素子に入射することを防止するための迷光防止ブロックを、検煙部内の適切な位置に配置することも考えられる。このような迷光防止ブロックを用いることで、煙濃度の値に影響を及ぼすノイズ光を低減することができる。この結果、煙の識別精度、検出精度をさらに安定化、高精度化することができる。 Although not shown in FIG. 1, it is also conceivable to dispose a stray light prevention block at an appropriate position in the smoke detection portion for preventing light from a specific direction from entering the light receiving element. By using such a stray light prevention block, it is possible to reduce noise light that affects the value of the smoke density. As a result, the identification accuracy and the detection accuracy of smoke can be further stabilized and enhanced.
また、実施の形態1において、反射部13の反射面側に液晶シャッタ13bを設けたが、発光素子11から射出された光を物理的に透過させないものであればよい。例えば、液晶シャッタ13bの代わりに、プラスチックなどによって光を遮断する開閉シャッタを反射部13の反射面側に設け、この開閉シャッタを機械的に開閉駆動する構成を採用することも考えられる。
Further, in the first embodiment, the
1 煙感知器、10 検煙部、11 発光素子、12 受光素子、12a 光軸、13 反射部、13a 鏡、13b 液晶シャッタ、14 壁体、14a ラビリンス部材、20 制御部(煙判定部)、30 発報部、LP1 第1光路、LP2 第2光路、θ1 第1の散乱角、θ2 第2の散乱角。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記発光素子からの光を検煙空間に向けて反射する反射部と、
前記反射部による反射光が前記検煙空間に侵入した物質によって散乱することで得られた散乱光の受光量に応じた信号を出力する受光素子と、
を備えた煙感知器であって、
前記発光素子は、前記検煙空間の外側へ向けて光を射出することを特徴とする
煙感知器。 A light emitting element that emits light;
A reflecting unit that reflects light from the light emitting element toward a smoke detection space;
A light receiving element that outputs a signal according to the amount of received scattered light obtained by scattering the light reflected by the reflecting portion by the substance that has entered the smoke detection space;
A smoke detector equipped with
The smoke detector, wherein the light emitting element emits light toward the outside of the smoke detection space.
Priority Applications (1)
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JP2017189874A Pending JP2019067020A (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | smoke detector |
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2017
- 2017-09-29 JP JP2017189874A patent/JP2019067020A/en active Pending
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