JP3069751B2 - 炎感知器 - Google Patents

炎感知器

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JP3069751B2
JP3069751B2 JP3243005A JP24300591A JP3069751B2 JP 3069751 B2 JP3069751 B2 JP 3069751B2 JP 3243005 A JP3243005 A JP 3243005A JP 24300591 A JP24300591 A JP 24300591A JP 3069751 B2 JP3069751 B2 JP 3069751B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炎感知器に係わり、更に
詳しくは紫外線検出管(Ultra Violet Detective Tube
…以下、UV管と略す)を用いて炎から発する紫外線を
検出して火災を感知する炎感知器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は従来の炎感知器の構成説明図、
図13は図12の要部の断面図、図14はUV管の横断
面図である。図12と図13において、2は本体、3は
カバー、4はベース、6はプリント基板である。20は
本体2の仕切壁、21と22はそれぞれ複数の固定ネジ
と端子片、32はカバー3の中央部に設けられた感知窓
である。7はUV管、70はUV管7におけるガラス
管、70aは偏平部、71,72は偏平部70aから導
出されたリード脚である。また、図14のF−FとA−
AはそれぞれUV管7の電極と偏平部70aに平行な受
光面と基準面(取付面)、8は緩衝材である。
【0003】上記のような従来の炎感知器はUV管7か
ら導出されたリード脚71,72が導出端の付近で直角
に折り曲げられ、プリント基板6のスルーホールに挿入
されて先端がハンダ付けされる。UV管7は図14に示
されたように、折曲げられた等しい長さhのリード脚7
1,72によって偏平部70aをプリント基板6に平行
にして支えられ、ガラス管70の途中が緩衝材8に接触
してクッション作用を受けている。UV管7は取付状態
において、受光面F−Fが基準面A−Aに対して角θ傾
斜している。UV管7を取り付けたプリント基板6は本
体2の仕切壁20にネジ21で固定され、本体2には感
知窓32をUV管7に当てがいながら、下からカバー3
が被されてUV管7が感知窓32の窓枠と緩衝材8に挟
着されている。そして、この炎感知器は、ベース4に装
着されて端子片22を介して外部端子としての受け刃4
2に接続される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の従
来の炎感知器においては、UV管7を取付けるときにリ
ード脚71,72の導出端を曲げ加工してプリント基板
6に接続している。そして、UV管7を接続したプリン
ト基板6を本体2側に取付けてから、カバー3を本体2
に嵌めてUV管7を感知窓32の窓枠で押圧して保持す
るように構成されている。したがって、UV管7をプリ
ント基板6に取り付けるときに、リード脚71,72を
曲げるための余分な外力が加えられる。また、カバー3
を装着するときにもリード長や曲げ角度のバラツキで、
リード脚71,72の導出端やハンダの接続部付近に好
ましくない外力が加わって接触不良や接触不良或いは断
線を起す恐れもあった。また、UV管7が別体の本体2
側に固定されて下からカバー3が被されるようになって
いるので、UV管7とカバー3との相対的な配置にズレ
が起り易く紫外線の入射光量が減少することがある。特
に、従来の炎感知器は前述のようにA−A面に対して受
光面F−Fが角θ傾斜しているので、紫外線を受光する
角範囲が狭くなって炎の検出感度が低下するという致命
的な欠点があった。
【0005】一方、この種のUV管7のガラス管70の
設計上の許容誤差は例えば10φ±0.5mm程度に定め
られ、製品の仕上がり寸法にバラツキが生じる。このた
め、UV管7を機械的に保持する保持機構には、製造上
の許容誤差を補償できるような設計上の特別な配慮をし
なければならない。さらに、UV管7がカバー3の中央
部の平らな部分に設けられた感知窓32から露出してい
るので、保守点検時に天井等の高い所に配置されたガラ
ス管70の表面のクリーニングが不完全になり易く紫外
線の入射を妨げて検出感度を一層低下させることがあ
る。クリーニングを完全にするために強い力でガラス管
70をクリーニングすると、銅導線のリード脚71,7
2が曲がってUV管7が傾いて検出感度を狂わせたり、
リード脚71,72を折損させる心配が生じる等の問題
点があった。
【0006】本発明は、上記のような従来装置の問題点
を解消するためになされたもので、UV管のリード脚に
外力が加わって接触不良を起す恐れがなく、しかも紫外
線の入射角の角範囲が変化して検出感度を低下させるこ
と等のない種々な特徴のある炎感知器を実現するように
したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、仕切壁を有す
る円筒状の本体と、本体に固定され電子部品を実装した
プリント基板と、プリント基板を覆うように本体に係止
され中央に感知窓を貫設したカバーと、カバーの感知窓
からガラス管の円筒部を露出させ基準面に対して受光面
が傾斜して偏平部から2本のリード脚を導出してプリン
ト基板に接続されたUV管とを備え、カバーの感知窓の
内側にUV管を保持する保持機構を設けた炎感知器を構
成したものである。また、UV管のリード脚をプリント
基板に接続するリード線を設けた炎感知器を構成したも
のである。また、UV管のリード脚をプリント基板に接
続するリード線を設けると共に、プリント基板にソケッ
トを設けてこのソケットによりUV管のリード脚に接続
されたリード線の他端を着脱可能にした炎感知器を構成
したものである。また、UV管のガラス管と前記カバー
との接触部に当接部材としての緩衝材又は弾性体を配置
した炎感知器を構成したものである。また、カバーの感
知窓の内側にUV管の偏平部を支える受け台を設け、受
け台又は当接部材に傾斜面を設けた炎感知器を構成した
ものである。また、カバーの中央に設けられた凹部側の
凹欠部により感知窓に連続する平面部を形成した炎感知
器を構成したものである。さらに、UV管と感知窓の付
近に帯電防止処理を施した炎感知器を構成したものであ
る。
【0008】
【作用】2本のリード脚にやや長いリード線をハンダ付
けしたUV管が、保持爪に挟まれてカバーの内側に弾性
的に取外し自在に保持される。カバーに保持されたUV
管のガラス管が、平面部で挟まれた感知窓から露出す
る。保持爪に弾性的に保持されたUV管を軸を中心に回
転して受光面の角度が調節されて、水平に正確にセット
される。次に、電子部品類を実装したプリント基板を本
体内に装入し、固定ネジで本体に固定する。続いて、カ
バーに取付けられたUV管のリード線をソケットに差し
込んでプリント基板に接続し、カバーを下から本体に嵌
め合わせる。カバーと一体になった本体は炎感知器を構
成し、天井等に取り付けられる。天井等に取り付けられ
た炎感知器のUV管の電極には、高電圧が印加されてい
る。火災が発生すると炎から紫外線が投射され、感知窓
を通してUV管に紫外線が照射される。紫外線がUV管
に入射すると光電効果によって放電現象が起り、この放
電電流を電子回路で取り出して火災警報機の警報等が発
せられる。定期点検時には作動試験等と共にガラス管の
クリーニングが行われる。UV管のガラス管が露出した
感知窓の両側には、凹部側に設けられた凹欠部により平
面部が形成されている。したがって、布等で擦ればガラ
ス感の表面に付着したチリやホコリは、簡単に拭きとら
れる。一方、UV管のガラス管の表面には、静電気防止
剤が塗布されている。したがって、帯電に伴うチリやホ
コリの付着がなく、常にガラス管の表面の清浄化が保た
れて高い検出感度が長期間に亘って維持されることにな
る。
【0009】
【実施例】図1は本発明実施例の上面図、図2は図1の
側面図、図3は図1の底面図、図4は図3のX−X拡大
断面図、図5は図4のY−Y拡大断面図である。本発明
の図面において、従来装置と同機能の部分に同一符号が
付されており説明が重複するところもあるが、ここでや
や詳しく説明する。
【0010】図1乃至図5において、1は炎感知器のケ
ースである。ケース1には、樹脂成型されたものが用い
られている。2はケースの本体、3はカバーである。本
体2は上部寄りに上下を区画する仕切壁20を設けた薄
い円筒状に形成され、カバー3はほぼ酒盃状に作られて
いる。21は本体2に挿入された4本の固定ネジ、22
は各固定ネジ21に螺合して本体2の上面に固定された
端子片、23は固定ネジ21が挿入される取付用のスタ
ッドである。固定ネジ21と端子片22は、入出力端子
を構成している。
【0011】31はカバー3の中央部で内側に凹むほぼ
円錐状の凹部、32は凹部31の中心に貫設された長方
形の感知窓である。凹部31はほぼ120度の角度で下
方に向かって開口し、この角範囲の視野から紫外線が入
射するようになっている。33は感知窓32の凹部31
側の凹欠部34で形成された平面部、35は保持爪であ
る。平面部33は感知窓32の長辺の両側に設けられ、
保持爪35は感知窓32の長辺の内側に突出して互いに
対称的に設けられた3対の爪で構成されている。感知窓
32の長辺の距離Lは、後述するUV管7における円柱
部70bの長さLとほぼ等しく作られている(図6,図
11)。また、36と37は感知窓32の短辺に沿って
カバー3の内面側に形成された升形の受け台、38はカ
バー3に貫通して設けられた円形の表示窓、39は補強
用のフィンである。図6に示すように両側の受け台36
と37のうち、大きい方の受け台36は内部を壁で8区
画し、受け台37は単一の升形で形成されている。30
はカバー3に設けられた係止片である。係止片30は特
に明示されていないが先端が鳶口状に形成され、カバー
3の上方に突出してカバー3を本体2に嵌め合わせたと
きに両者を弾性的にロックする係合機構(図示せず)を
構成している。
【0012】4はベース、5はリード線、6はプリント
基板、7はUV管、81,82は緩衝材である。41は
ベース4に設けられた電線挿通孔、42は端子片22に
対応する受け刃である。ベース4は図示されていない取
付ねじ等の取付金具により例えば室内の天井に取り付け
られ、受け刃42が端子片22を挟着して本体2をベー
ス4に電気的に接続して機械的に固定する。また、リー
ド線5にはやや長い撚線を用いた2本のリード線51,
52が使われ、一端がUV管7のリード脚71と72に
ハンダ付けされている。リード線51と52における他
端の撚線の端面は固められて、プリント基板6に設けら
れてスルーホールのソケット61に着脱可能に接続され
る。62はプリント基板6に設けられたLED、63は
インダクタンス素子、64は抵抗素子である。LED6
2は、カバー3の表示窓38に対応する位置に設けられ
ている。また、緩衝材は大形81と小形82に分けら
れ、共にクッション機能を持つ例えばスポンジで作られ
ている。大形緩衝材81は図5に示すように、好ましく
は断面が角θ傾斜して構成される。そして、大形の緩衝
材81と小形の緩衝材82は、それぞれカバー3の受け
台36と37に例えば接着剤で接着されている。
【0013】70はUV管7のガラス管、71,72は
途中を同一平面上で折曲げたリード脚、73と74は放
電電極を構成するカソードとアノードである(図7乃至
図11)。ガラス管70は図10と図11にも示された
ように、中実状の偏平部70aと中空状の円筒部70b
及び尖頭部70cとから構成されている。また、カソー
ド73は長方形で光電面が広く構成され、アノード74
は導線をほぼ“の”の字状に形成して作られている。そ
して、対向するカソード73とアノード74で形成する
面で前記の受光面F−Fが形成され、この受光面F−F
が偏平部70aに平行な基準面A−Aに対して角θ(θ
は約20°)傾斜して、特殊ガスと共に円筒部70b内
に封入されている。
【0014】上記のような構成の本発明の炎感知器は、
例えば次のように組付けられる。予め、赤と青の絶縁被
覆をした適当な長さのリード線51,52を準備し、一
端側の撚線の端面の近くが直径が太くならない程度にハ
ンダや導電性接着剤を付けて固めて置く。同時に、固め
られた端面のハンダや接着剤が乾いてから、端面を除い
た近い部分の撚線の撚を戻して太さを膨大させる。そし
て、リード線5のうちの青いリード線51の他端をUV
管7のカソード73側のリード脚71にハンダ付けし、
赤い方のリード線52の他端をアノード74のリード脚
72にハンダ付けする。
【0015】次に、プリント基板6上の所定の位置に、
LED62、インダクタンス素子63、抵抗素子64等
の電子部品をハンダ付けして実装する。電子部品類を実
装したプリント基板6を本体2内に装入し、固定ネジ2
1をスタッド23に挿入して出口側に当てがった端子片
22に捩じ込んで固定する。同様の操作で、4本の固定
ネジ21を用いて、プリント基板6を本体2内の仕切壁
20にしっかりと固定する。
【0016】続いて、既に2本のリード線51,52を
接続したUV管7を取出し、カバー3の内側から保持爪
35を幾分押し開きながら間にガラス管70を挿入す
る。ガラス管70を保持爪35の間に挿入すると、保持
爪35の弾性力が働いて偏平部70aと尖頭部70cが
大形緩衝材81と小形緩衝材82を介して受け台36と
37上に圧接される。この結果、UV管7の円筒部70
bが、感知窓32から凹部31側に覗かれてカバー3に
取外し自在に装着される。UV管7の露出状態が、図4
と図5および図7に示されている。この場合、保持爪3
5に弾性的に保持されたUV管7を軸を中心に回転し
て、UV管7の受光面F−Fの凹部31に対する角度が
調節できるようになっている。このような角度調節によ
り、図5と図8および図9に示されたように受光面F−
Fが水平な床面に向かって正確にセットされる。
【0017】UV管7の装着後、2本のリード線51,
52の先端をプリント基板6のスルーホールを介してソ
ケット61に差し込むと、UV管7がプリント基板6に
接続される。リード線51,52の端面はハンダや接着
剤で固められていて差し込みに支障がなく、撚を戻した
撚線の膨大部がソケット61の内面に圧接して接触不良
が防止される。その後、係止片30を利用し図示されて
いない係合機構により、カバー3が下から本体2に一体
に嵌め合わされる。カバー3と一体にされた本体2は、
天井Wに固定されあらかじめ電源兼信号線等が接続され
たベース4に押し付けられてから僅かに回転して取り付
けられる。本体2を押し付けて回転する動作で、4個の
端子片22がそれぞれベース4の受け刃42の間に押し
込まれて本体2側がベース4に固定されながら電気的に
接続される。このようにしてカバー3を嵌め合せた本体
2をベース4に結合した炎感知器が、UV管7の受光面
F−Fを床面に向けて天井W等に取付けられ、炎感知器
が動作可能な状態にセットされるようになっている。
【0018】ここで、火災が発生すると炎から紫外線が
投射され、天井Wに取付けられた炎感知器の感知窓32
を通してUV管7に紫外線が照射される。一方、UV管
7内に封入されて紫外線のみに感度を持つカソード73
とアノード74との間には、常時或いは断続的に350 V
程度の高電圧が印加されている。そして、カソード73
の極面に紫外線が入射すると、光電効果によって光電子
が放出されてカソード73とアノード74との両極間に
放電現象が発生する。このカソード73とアノード74
間に生じた放電電流を電子回路で取り出して、火災の発
生が感知されて火災警報機の警報が発せられるようにな
っている。
【0019】一般に、建物の室内の空気は対流により、
塵を含んで循環する気流が常時室内に生じている。この
ため、上記のようにUV管7には高電圧が使われている
ので、ガラス管70に静電気が帯電して塵埃が付着す
る。付着した塵は紫外線の透過を妨害するので、定期的
な保守点検時の感度調整と共にクリーニングが実施され
るようになっている。張り付いた塵埃が水分を含むと、
結露を誘発して絶縁不良の原因にもなる。本発明におい
ては、UV管7におけるガラス管70の表面に帯電防止
処理が施こされる。帯電防止処理として例えば、米国の
Analytical Chemical Laboratories社製の、商品名“st
aticide ”と呼ばれる塗料タイプの液状の静電気防止剤
が使用される。この静電気防止剤を硬水または軟水で希
釈してスプレーや塗布用の布に染み込ませて、ガラス管
70の表面に塗布する。ガラス管等に塗布すると、表面
抵抗値が108 〜1010Ω程度に低下しチリの付着に伴
う感度低下が防止され、保守管理も容易になる。
【0020】また、円錐状の凹部31の中心に貫設され
凹欠部34を介して形成された平面部33で挟まれた長
方形の感知窓32を設けて、この感知窓32からUV管
7のガラス管70が覗かれている。しかも、このガラス
管70は、複数の対称的な爪でできた保持爪35に弾性
的に保持されている。したがって、定期的に行われるガ
ラス管70のクリーニングが容易で隅まで行き届くばか
りか、クリーニング操作で傾きを変えたり、電気的な接
続に支障を来すようなことが発生しない。また、必要が
あればカバー3を本体2から外して、リード線51,5
2をソケット61より引き抜いてUV管7をカバー3か
ら取り出して交換することもできる。
【0021】なお、上述の本発明の実施例では感知窓3
2の内側に対称的な3対の爪でUV管7のガラス管70
を弾性的に保持させたが、爪の数は必ずしも3対に限る
ものではなく、別の形状の保持機構でガラス管を保持す
るようにしてもよい。また、実施例で緩衝材81,82
にスポンジを用いた場合を挙げて説明したが、ゴム或い
は柔軟性のある弾性体(例えばばね体)等でもよく、要
するに緩衝機能とクッション機能を有する当接部材であ
ればよい。さらに、保持状態にあるUV管の受光面が傾
斜を楔形の当接部材の傾斜で補償した場合で説明した
が、偏平部を受ける受け台を傾斜させて補償することも
できる。また、リード線51,52の端面をハンダや接
着剤で固めてプリント基板6のスルーホールを通してソ
ケット61に挿入したが、リード線51,52側にプラ
グ・ジャック型のプラグを取付けて着脱可能に構成する
ようにしてもよい。また、円錐状の凹部31側の凹欠部
34で形成された平面部33で長方形の感知窓32の長
辺を挟んだ場合で説明したが、短辺側に平面部を設けて
もよく、感知窓32の形状も必ずしも長方形にする必要
はない。さらに、静電気防止剤75をガラス管70の表
面に塗布したが、スプレーで吹き付けてもよく、ガラス
管70を露出したカバー3の感知窓32の付近にも帯電
防止処理を施してもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明は、仕切壁を有する円筒状の本体
と、本体に固定され電子部品を実装したプリント基板
と、このプリント基板を覆うように本体に係止され中央
に感知窓を貫設したカバーと、カバーの感知窓からガラ
ス管の円筒部を露出させ基準面に対して受光面が傾斜し
て偏平部から2本のリード脚を導出してプリント基板に
接続されたUV管とを備え、カバーの感知窓の内側にU
V管を保持する保持機構を設けた炎感知器を構成した。
また、UV管のリード脚をプリント基板に接続するリー
ド線を設けた炎感知器を構成した。また、UV管のリー
ド脚をプリント基板に接続するリード線を設けると共
に、プリント基板にソケットを設けてこのソケットによ
りUV管のリード脚に接続されたリード線の他端を着脱
可能にした炎感知器を構成した。また、UV管のガラス
管とカバーとの接触部に当接部材としての緩衝材又は弾
性体を配置した炎感知器を構成した。また、カバーの感
知窓の内側にUV管の偏平部を支える受け台を設け、受
け台又は当接部材に傾斜面を設けた炎感知器を構成し
た。また、カバーの中央に形成した凹部側に設けられた
凹欠部により感知窓に連続する平面部を形成した炎感知
器を構成した。更に、UV管と感知窓の付近に帯電防止
処理を施した炎感知器を構成した。
【0023】この結果、カバーとUV管との相対的な位
置関係にズレがなく、所定の位置に正確に装着すること
ができる。また、リード脚に接続したリード線でUV管
をプリント基板に接続するので、従来のようにリード脚
を曲げ加工する必要がなくなり導出部を傷めるたり接触
不良等が発生しない。また、リード線を利用するので、
プリント基板上の電極に高電圧を印加するための接続端
子の絶縁距離と位置を任意に選択できる。しかも、ソケ
ットでリード線を着脱可能に構成したので、UV管の点
検や交換が容易になるばかりか、取り外すときのハンダ
付けの熱で外の電子部品に悪影響を与えるような心配等
もなくなる。また、例えばスポンジのように伸縮量の大
きい弾性材の当接部材を用いることによって、大きいU
V管の許容誤差を吸収してガタ付かせることなく、かつ
保持機構により適度の保持力でUV管を保持することが
できる。また、UV管の受光面の傾斜が補償されて内部
電極が炎感知器に対して正面に向けられるので、感知の
指向方向の偏りがなくなって対称的な感度特性が得られ
る。また、UV管の視野が、感知窓に遮られることもな
くなる。また、本発明ではUV管のガラス管の両側に平
面部に因る余裕空間ができるので、従来のようにクリー
ニング時の拭き残しがなくなり検出感度の低下を防止す
ることができる。さらに、UV管と感知窓の付近に帯電
防止処理を施したので、ガラス管のチリの付着に伴う感
度低下が防止され、保守管理が一層容易になる。
【0024】よって、本発明によれば、UV管のリード
脚に外力が加わって接触不良を起す恐れがなく、しかも
紫外線の入射角の角範囲が変化して検出感度を低下させ
ることがない等の種々な特徴のある炎感知器を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の上面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1の底面図である。
【図4】図3のX−X拡大断面図である。
【図5】図4のY−Y拡大断面図である。
【図6】カバーの内面図である。
【図7】本発明実施例の要部の断面図である。
【図8】図7の右断面図である。
【図9】図7の左断面図である。
【図10】UV管の上面図である。
【図11】UV管の底面図である。
【図12】従来の炎感知器の構成説明図である。
【図13】従来の炎感知器の要部の断面図である。
【図14】UV管の横断面図である。
【符号の説明】
2 本体 3 カバー 5 リード線 6 プリント基板 7 UV管 31 凹部 32 感知窓 33 平面部 34 凹欠部 35 保持爪(保持機構) 36,37 受け台 51,52 リード線 61 ソケット 70 ガラス管 70a 偏平部 71,72 リード脚 73 カソード 74 アノード 8,81,82 緩衝材(当接部材) W 天井

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仕切壁を有する円筒状の本体と、該本体
    に固定され電子部品を実装したプリント基板と、該プリ
    ント基板を覆うように前記本体に係止され中央に感知窓
    を貫設したカバーと、該カバーの感知窓からガラス管の
    円筒部を露出させ基準面に対して受光面が傾斜して偏平
    部から2本のリード脚を導出して前記プリント基板に接
    続されたUV管とを備え、 前記カバーの感知窓の内側に前記UV管を保持する保持
    機構を設けたことを特徴とする炎感知器。
  2. 【請求項2】 前記UV管のリード脚をプリント基板に
    接続するリード線を設けたことを特徴とする請求項1記
    載の炎感知器。
  3. 【請求項3】 前記UV管のリード脚をプリント基板に
    接続するリード線を設けると共に、前記プリント基板に
    ソケットを設けて該ソケットにより前記UV管のリード
    脚に接続されたリード線の他端を着脱可能にしたことを
    特徴とする請求項1又は2記載の炎感知器。
  4. 【請求項4】 前記UV管のガラス管と前記カバーとの
    接触部に当接部材としての緩衝材又は弾性体を配置した
    ことを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の炎感
    知器。
  5. 【請求項5】 前記カバーの感知窓の内側に前記UV管
    の偏平部を支える受け台を設け、該受け台又は前記当接
    部材に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項1記載の
    炎感知器。
  6. 【請求項6】 前記カバーの中央に形成した凹部側に設
    けられた凹欠部により前記感知窓に連続する平面部を形
    成したことを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載
    の炎感知器。
  7. 【請求項7】 前記UV管と感知窓の付近に帯電防止処
    理を施したことを特徴とする請求項1乃至6いずれかに
    記載の炎感知器。
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