JP2020016979A - 火災検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、設置対象物の設置面に取り付けられる火災検出装置であり、監視領域の火災を検出するための火災検出装置に関するものである。
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
まず、実施の形態に係る火災検出装置の構成について説明する。図1は、実施の形態に係る火災検出装置の取付状況を示す側面図である。図2は、後述の取付ベースを取り外した状態の火災検出装置を示す底面図である。図3は、図2のA−A矢視断面図である。以下の説明では、図1のX方向を火災検出装置の左右方向(+X方向を火災検出装置の左方向、−X方向を火災検出装置の右方向)、図2のY方向を火災検出装置の前後方向(+Y方向を火災検出装置の前方向、−Y方向を火災検出装置の後方向)、図1のZ方向を火災検出装置の上下方向(+Z方向を火災検出装置の上方向、−Z方向を火災検出装置の下方向)と称する。また、図3の後述の検出空間の中心位置を基準として、後述の検出空間から離れる方向を「外側」と称し、後述の検出空間に近づく方向を「内側」と称する。
図1に戻り、取付ベース10は、設置面2に対して外カバー20を取り付けるための取付手段である。この取付ベース10は、例えば公知の火災検出装置用の取付ベース(一例として、樹脂製である略板状の取付ベース)等を用いて構成されており、図1に示すように、設置面2に対して固定具等によって固定されている。
外カバー20は、内カバー30、流入空間40、防虫網50、検出空間60、検出部カバー70、検出部本体80、端子盤90、及び基板100を覆うカバーである。この外カバー20は、例えば遮光性を有する樹脂材にて形成されており、図1から図3に示すように、外カバー本体21、天面部22、第1リブ部23、及び第2リブ部24を備えている。
図1に戻り、流入空間40は、火災検出装置1の外部の気体が火災検出装置1の内部に流入させるための空間である。この流入空間40は、外カバー20の内部において複数形成されて、具体的には、図1、図3に示すように、外カバー20の内部空間のうち、天面部22、第1リブ部23、第2リブ部24、及び内カバー30によって囲繞された空間が流入空間40として形成されている。
内カバー30は、検出空間60、検出部カバー70、検出部本体80、及び基板100を覆うカバーであると共に、流入空間40を区画するための区画手段である。この内カバー30は、例えば、上面が開放された略中空円柱状体であり、遮光性を有する樹脂材にて形成されており、図3に示すように、外カバー20の内部において、内カバー30の下側側部が流入空間40を介して外カバー20の天面部22と対向するように設けられている。また、図3に示すように、内カバー30の下側側部には、第1開口部30aが形成されている。第1開口部30aは、流入空間40に流入された気体を検出空間60に送るための開口部であり、図3に示すように、内カバー30の下側側部のうち略中央部及びその近傍部分に設けられている。
検出空間60は、検出対象を検出するための空間であり、図3に示すように、内カバー30の内部空間のうち、検出部カバー70及び検出部本体80によって囲繞される空間が検出空間60として形成されている。
検出部カバー70は、検出空間60を区画するための区画手段であると共に、検出空間60に外乱光が入射することを抑制するための入射抑制手段である。この検出部カバー70は、上面が開放された略中空円柱状体であり、遮光性を有する樹脂材にて形成されている。また、この検出部カバー70は、図3に示すように、内カバー30の内部において、検出部カバー70の下側側部が第1開口部30a及び流入空間40を介して外カバー20の天面部22と対向するように配置され、検出部本体80に対して固定されている。また、図3に示すように、検出部カバー70の下側側部には、第2開口部70aが形成されている。第2開口部70aは、第1開口部30aから送られた気体を検出空間60に流入するための開口部であり、図3に示すように、検出部カバー70の下側側部のうち第1開口部30aと対応する部分に設けられている。
防虫網50は、火災検出装置1の外部にいる虫が検出空間60に侵入するのを防止するための網である。この防虫網50は、メッシュ状且つ円形状の網を用いて構成されており、図3に示すように検出部カバー70に取り付けられている。
検出部本体80は、検出部カバー70を取り付けるための取付手段であり、検出空間60に外乱光が入射することを抑制するための入射抑制手段である。この検出部本体80は、例えば遮光性を有する樹脂材にて形成された肉厚な板状体(一例として、略円形状の板状体)であり、検出部カバー70よりも基板100側(図3では、上方側)に設けられており、具体的には、図3に示すように、検出部カバー70の上面を覆うように配置されており、基板100に対して固定具等によって固定されている。なお、上述した「検出部カバー70」及び「検出部本体80」は、特許請求の範囲における「遮光領域形成部材」に対応する。また、「検出部カバー70」及び「検出部本体80」によって囲繞された領域80a(以下、「遮光領域80a」と称する)は、特許請求の範囲における「遮光領域」に対応する。
図3に戻り、端子盤90は、内カバー30、検出部カバー70、検出部本体80、及び基板100を収容するための収容手段である。この端子盤90は、下面が開放された略中空円柱状であり、例えば遮光性を有する樹脂材にて形成されている。また、この端子盤90は、図3に示すように、内カバー30、検出部カバー70、検出部本体80、及び基板100を上方から覆うように設けられ、外カバー20に対して嵌合構造等によって固定されていると共に、且つ取付ベース10に対して取付部材91に形成された第1取付孔(図示省略)を介して固定具等によって固定されている。
基板100は、各種の電気回路(図示省略)が実装される実装手段である。この基板100は、例えば公知の平板状の回路基板等を用いて構成されており、図3に示すように、端子盤90の内部において、端子盤90の上端部及び下端部と間隔を隔てて略水平に配置され、端子盤90に対して端子盤90に形成された取付孔(図示省略)及び取付部材91に形成された第2取付孔(図示省略)を介して固定具によって固定されている。
このうち、第1発光部は、検出光(以下、「第1検出光」と称する)を後述する第1発光側光軸に沿って検出空間60に照射する発光手段であり、例えば公知の発光素子(一例として赤外LED等)を用いて構成されている。また、第2発光部は、第1検出光とは波長が異なる検出光(以下、「第2検出光」と称する)を後述する第2発光側光軸に沿って検出空間60に照射する発光手段であり、例えば公知の発光素子(一例として青色LED等)を用いて構成されている。また、受光部は、第1発光部から照射された第1検出光の煙による散乱光を受光し、当該受光した散乱光に応じた第1受光信号を出力すると共に、第2発光部から照射された第2検出光の煙に対する散乱光を受光し、当該受光した散乱光に応じた第2受光信号を出力する受光手段であり、例えば公知の受光素子(一例としてフォトダイオード等)を用いて構成されている。また、第1発光部、第2発光部、及び受光部の設置方法については任意であるが、実施の形態では、第1発光部又は第2発光部から照射された第1検出光又は第2検出光が後述する各種のプリズムレンズ部を介して直接的に受光部されることを回避できるように設置している。例えば、第1発光部の光軸(以下、「第1発光側光軸」と称する)と受光部の光軸(以下、「受光側光軸」と称する)との角度が135°程度となる位置に、第1発光部及び受光部を設置する。また、第2発光部の光軸(以下、「第2発光側光軸」と称する)と受光側光軸との角度が90°程度となる位置に、第2発光部及び受光部を設置している。
また、表示部は、火災検出装置1の外部に向けて光(以下、「表示光」と称する)を照射することにより所定情報(例えば、火災の検出の有無を示す情報)を表示するための表示手段であり、例えば公知の表示手段(LED等)を用いて構成されている。また、この表示部の投光方法については任意であるが、例えば、検出部カバー70、検出部本体80、及び内カバー30の各々に設けられた挿通孔(図示省略)、並びに後述する外カバー20の表示孔22aに挿通されたライトガイド104aを介して表示部からの表示光を火災検出装置1の外部に向けて誘導することにより投光すること等が該当する。また、通信部は、外部装置(例えば、受信機等)との間で通信する通信手段である。また、電源部は、商用電源又は電池(図示省略)から供給された電力を、火災検出装置1の各部に供給する電源手段である。
また、制御部は、火災検出装置1を制御する制御手段である。この制御部は、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)及びプログラムや各種のデータを格納するためのRAMの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。また、記憶部は、火災検出装置1の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記憶する記憶手段である。この記憶部は、書き換え可能な記録媒体を用いて構成され、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性記録媒体を用いることができる。
次に、検出部本体80の構成の詳細について説明する。図4は、検出部本体80を示す底面図である。ただし、この検出部本体80は、特記する場合を除いて、任意の形状、方法、及び材質で製造することができる。
第1プリズムレンズ部81aは、第1発光部の第1検出光が検出空間60に入射するように、当該第1検出光の向きを変更するためのものである(具体的には、第1検出光の向きを検出部本体80の検出空間60側の側面に対して略平行となるように変更する)。この第1プリズムレンズ部81aは、例えば公知のプリズムレンズを用いて構成されており(なお、第2プリズムレンズ部81b及び第3プリズムレンズ部81cについても同様とする)、図4に示すように、後述する第1チャンバ部83に設けられている。また、第2プリズムレンズ部81bは、第2発光部の第2検出光が検出空間60に入射するように、当該第2検出光の向きを変更するためのものであり、図4に示すように、後述する第2チャンバ部84に設けられている。また、第3プリズムレンズ部81cは、検出空間60から受光した散乱光が受光部に入射するように、当該散乱光の向きを変更するためのものであり、図4に示すように、後述する第3チャンバ部85に設けられている。
図3に戻り、チャンバ部82は、第1プリズムレンズ部81a、第2プリズムレンズ部81b、第3プリズムレンズ部81c、及び検出部カバー70を支持するためのものである。このチャンバ部82は、図3、図4に示すように、検出部本体80の下面に設けられており、第1チャンバ部83、第2チャンバ部84、及び第3チャンバ部85を備えている。
次に、火災検出装置1の入射抑制構造について説明する。図5は、検出部カバー70及び検出部本体80を示す底面図である。図6は、図5のB−B矢視断面図である。図7は、図6のC−C矢視断面図である。なお、図6、図7では、第1検出光L1、第2検出光L2を想像線で示す。第1発光部から照射された第1検出光L1又は第1発光部から照射された第2検出光L2が受光部に入射することを抑制するための入射抑制構造の特徴については、実施の形態では、以下の通りとなる。
第1反射部110は、第1発光部又は第2発光部から当該第1反射部110に直接的に入射して反射した第1検出光L1又は第2検出光L2が受光部に入射しないように、第1検出光L1又は第2検出光L2を対応する所定の光軸(第1発光側光軸又は第2発光側光軸)に対して非平行に反射させるための第1反射手段である。この第1反射部110は、遮光領域80aを形成する検出部カバー70の一部を設置面2に対して非垂直に傾斜させることにより形成されている。具体的には、図6、図7に示すように、検出部カバー70における遮光領域80aの外縁を覆う部分のうちチャンバ部82側の部分以外の部分の下方部分全体を、下方に向かうにしたがって検出空間60の内側に向けて傾斜させることにより形成されている。
図6に戻り、第2反射部120は、第1発光部又は第2発光部から当該第2反射部120に直接的に入射して反射した第1検出光L1又は第2検出光L2が受光部に入射しないように、第1検出光L1又は第2検出光L2を対応する所定の光軸(第1発光側光軸又は第2発光側光軸)に対して非平行に反射させるための第2反射手段である。この第2反射部120は、図6、図7に示すように、遮光領域80aにおいて第1反射部110の設置位置とは異なる位置に設けられており、反射壁121を備えている。
図6に戻り、続いて、このように構成された火災検出装置1の作用について説明する。この火災検出装置1の作用は、第1反射部110に対応する作用(以下、「第1作用」と称する)と、第2反射部120に対応する作用(以下、「第2作用」と称する)とに大別される。以下、第1作用と第2作用とのそれぞれについて説明する。
まず、第1作用について説明する。すなわち、例えば、第1発光部又は第2発光部から第1検出光L1又は第2検出光L2が検出空間60に向けて照射されると、第1検出光L1又は第2検出光L2が第1反射部110に入射する。この場合において、図6に示すように、第1反射部110によって第1検出光L1又は第2検出光L2が検出部本体80又は第2反射部120に向けて反射されるので、当該反射された第1検出光L1又は第2検出光L2が受光部に入射することを回避できる。なお、上記反射された第1検出光L1又は第2検出光L2は、検出部本体80又は第2反射部120等に再度反射された後(又は検出部本体80又は第2反射部120に再度反射されることなく)受光部に受光される。この場合には、上述した反射によって第1検出光L1又は第2検出光L2が減衰されているので、当該第1検出光L1又は当該第2検出光L2が受光部に受光されても火災検出装置1の検出精度に与える影響を小さくすることができる。
また、第2作用について説明する。すなわち、例えば、第1発光部又は第2発光部から第1検出光L1又は第2検出光L2が検出空間60に向けて照射されると、第1検出光L1又は第2検出光L2が第2反射部120(具体的には、複数の反射壁121のいずれか)に入射する。この場合において、図7に示すように、複数の反射壁121のいずれかによって第1検出光L1又は第2検出光L2が隣接する反射壁121に向けて反射されるので、当該反射された第1検出光L1又は第2検出光L2が受光部に入射することを回避できる。なお、上記反射された第1検出光L1又は第2検出光L2は、反射壁121等に再度反射された後(又は反射壁121に反射されることなく)受光部に受光される。この場合には、上述した反射によって第1検出光L1又は第2検出光L2が減衰されているので、当該第1検出光L1又は当該第2検出光L2が受光部に受光されても火災検出装置1の検出精度に与える影響を小さくすることができる。
このように実施の形態によれば、遮光領域80aに設けられた第1反射部110であって、第1発光部又は第2発光部から当該第1反射部110に直接的に入射して反射した検出光が受光部に入射しないように、当該検出光を所定の光軸に対して非平行に反射させるための第1反射部110と、遮光領域80aにおいて、第1反射部110の設置位置とは異なる位置に設けられた第2反射部120であって、第1発光部又は第2発光部から当該第2反射部120に直接的に入射して反射した検出光が受光部に入射しないように、当該検出光を所定の光軸に対して非平行に反射させるための第2反射部120と、を備えたので、第1発光部又は第2発光部から第1反射部110又は第2反射部120に直接的に入射して反射した検出光が受光部に入射することを抑制することができる。特に、第1反射部110又は第2反射部120のいずれか一方のみを設ける場合に比べて、様々な照射向き又は照射範囲の検出光が受光部に入射することを効果的に抑制できる。したがって、火災検出装置1の検出精度を維持することが可能となる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。
上記実施の形態では、火災検出装置1が、内カバー30を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、内カバー30を省略してよい。
上記実施の形態では、検出部本体80に、第1プリズムレンズ部81a、第2プリズムレンズ部81b、第3プリズムレンズ部81c、及びチャンバ部82が設けられていると説明したが、これに限らず、例えば、第1プリズムレンズ部81a、第2プリズムレンズ部81b、第3プリズムレンズ部81c、及びチャンバ部82を省略してもよい。この場合において、検出部本体80の具体的な構成については任意であるが、例えば、検出部本体80に、第1発光部、第2発光部、及び受光部の各々を支持するための支持部がそれぞれ設けられてもよい。そしてさらに、この検出部本体80には、第1発光部、第2発光部、及び受光部の各々と検出空間60との間の光路を形成するための光路孔がそれぞれ形成されてもよい。このような構成により、上記実施の形態と略同様に、検出対象の検出が可能となる。
上記実施の形態では、第1反射部110及び第2反射部120(反射壁121)が、遮光性を有する樹脂材にて形成されていると説明したが、これに限らない。例えば、検出光を吸収可能な材質又は色で形成されてもよく、あるいは、検出光を吸収可能な塗装が施されてもよい。これにより、検出空間60においてノイズ源となる不要な検出光が散乱することを抑制することが可能となる。
上記実施の形態では、第1反射部110が、遮光領域形成部材(具体的には、検出部カバー70)の一部を傾斜させることにより形成されていると説明したが、これに限らない。例えば、第1反射部110が検出部カバー70と別体に形成された後に、検出部カバー70に対して固定具又は接着剤等によって固定されてもよい。
上記実施の形態では、反射壁121の高さについては、側面方向から見て第1反射部110の一部が反射壁121と重複する程度の長さに設定していると説明したが、これに限らず、例えば、側面方向から見て第1反射部110と反射壁121とが重複しない程度の長さに設定してもよい。
付記1の火災検出装置は、監視領域の火災を検出するための火災検出装置であって、外部から遮光された遮光領域内に設けられた検出空間であって、検出対象を検出するための検出空間と、検出光を所定の光軸に沿って前記検出空間に照射する発光手段と、前記発光手段から照射された前記検出光が前記検出空間内の前記検出対象により散乱されることで生じる散乱光を受光する受光手段と、前記遮光領域に設けられた第1反射手段であって、前記発光手段から当該第1反射手段に直接的に入射して反射した前記検出光が前記受光手段に入射しないように、当該検出光を前記所定の光軸に対して非平行に反射させるための第1反射手段と、前記遮光領域において、前記第1反射手段の設置位置とは異なる位置に設けられた第2反射手段であって、前記発光手段から当該第2反射手段に直接的に入射して反射した前記検出光が前記受光手段に入射しないように、当該検出光を前記所定の光軸に対して非平行に反射させるための第2反射手段と、を備えた。
付記1に記載の火災検出装置によれば、遮光領域に設けられた第1反射手段であって、発光手段から当該第1反射手段に直接的に入射して反射した検出光が受光手段に入射しないように、当該検出光を所定の光軸に対して非平行に反射させるための第1反射手段と、遮光領域において、第1反射手段の設置位置とは異なる位置に設けられた第2反射手段であって、発光手段から当該第2反射手段に直接的に入射して反射した検出光が受光手段に入射しないように、当該検出光を所定の光軸に対して非平行に反射させるための第2反射手段と、を備えたので、発光手段から第1反射手段又は第2反射手段に直接的に入射して反射した検出光が受光手段に入射することを抑制することができる。特に、第1反射手段又は第2反射手段のいずれか一方のみを設ける場合に比べて、様々な照射向き又は照射範囲の検出光が受光手段に入射することを効果的に抑制できる。したがって、火災検出装置の検出精度を維持することが可能となる。
2 設置面
10 取付ベース
20 外カバー
21 外カバー本体
22 天面部
22a 表示孔
23 第1リブ部
24 第2リブ部
30 内カバー
30a 第1開口部
40 流入空間
50 防虫網
60 検出空間
70 検出部カバー
70a 第2開口部
80 検出部本体
80a 遮光領域
81a 第1プリズムレンズ部
81b 第2プリズムレンズ部
81c 第3プリズムレンズ部
82 チャンバ部
83 第1チャンバ部
83b 第1入射口
84 第2チャンバ部
84b 第2入射口
85 第3チャンバ部
85a 第3入射口
90 端子盤
91 取付部材
100 基板
104a ライトガイド
110 第1反射部
120 第2反射部
121 反射壁
L1 第1検出光
L2 第2検出光
Claims (5)
- 監視領域の火災を検出するための火災検出装置であって、
外部から遮光された遮光領域内に設けられた検出空間であって、検出対象を検出するための検出空間と、
検出光を所定の光軸に沿って前記検出空間に照射する発光手段と、
前記発光手段から照射された前記検出光が前記検出空間内の前記検出対象により散乱されることで生じる散乱光を受光する受光手段と、
前記遮光領域に設けられた第1反射手段であって、前記発光手段から当該第1反射手段に直接的に入射して反射した前記検出光が前記受光手段に入射しないように、当該検出光を前記所定の光軸に対して非平行に反射させるための第1反射手段と、
前記遮光領域において、前記第1反射手段の設置位置とは異なる位置に設けられた第2反射手段であって、前記発光手段から当該第2反射手段に直接的に入射して反射した前記検出光が前記受光手段に入射しないように、当該検出光を前記所定の光軸に対して非平行に反射させるための第2反射手段と、
を備えた火災検出装置。 - 設置対象物の設置面であり前記所定の光軸と平行な設置面に取り付けられる当該火災検出装置であって、
前記遮光領域を形成する遮光領域形成部材の一部を前記設置面に対して非垂直に傾斜させることにより、前記第1反射手段を形成した、
請求項1に記載の火災検出装置。 - 設置対象物の設置面に取り付けられる当該火災検出装置であって、
前記第2反射手段は、前記遮光領域内において、相互に間隔を隔てて前記設置面に対して平行な方向に沿って立設された複数の反射壁であり、前記検出光を反射可能な複数の反射壁を備えた、
請求項1又は2に記載の火災検出装置。 - 前記第2反射手段の複数の反射壁の各々の反射面が前記設置面に対して直交するように、前記第2反射手段の複数の反射壁を配置した、
請求項3に記載の火災検出装置。 - 前記第2反射手段の複数の反射壁を、前記遮光領域の外縁部のうち前記第1反射手段に対応する部分に設けた、
請求項3又は4に記載の火災検出装置。
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