JP3140134U - 煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤやＰＤの特性に合わせて容易かつ低コストで出力調整が可能な煙感知器を提供すること。
【解決手段】煙感知器１は、外部から煙が流入する検煙空間３３と、検煙空間３３に向けて検出光を発光する発光部３４と、検煙空間３３に流入した煙によって反射された検出光を受光する受光部３５と、を備えた煙感知器１において、検出光を透過させる透過板３６ａと、透過板３６ａに到達した検出光の少なくとも一部を遮光するように、当該透過板３６ａの少なくとも一部に形成された遮光部３６ｂと、を有する絞り部３６を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、火災発生等に伴う煙を感知する煙感知器に関する。

従来から、火災の発生を検知してこれを報知するために、火災に起因する煙、熱、炎等を感知する感知器が用いられている。このうち、煙を感知する煙感知器において、煙の濃度変化を検出する方法の一つとして、煙による光の散乱を利用する方法が用いられている。煙による散乱光を利用する煙感知器は煙を検出する煙検出部を備えており、当該煙検出部は、外部から煙が流入する検煙空間、検煙空間に対する外部からの光の入射を遮断する遮光構造、検煙空間に対して内部から検出光を発光する発光部、及び、検煙空間に流入した煙によって散乱された検出光を受光して電気信号に変換出力する受光部を備えている。検煙空間に流入する煙の濃度が増大すると、煙粒子で散乱されて受光部に入射する検出光の光量が増大するため、受光部から出力される信号の出力レベルも増大する。受光部から出力される信号の出力レベルが所定の値を超えた場合には、火災信号が出力される（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１９８５８４号公報

上述の煙感知器においては、その動作原理から、発光部で使用されるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や、受光部で使用されるＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）の特性が、煙感知器としての感度特性に大きく影響する。従って、ＬＥＤやＰＤの特性を調整することが望ましいが、一般的に、煙感知器におけるＬＥＤやＰＤについては既製品が使用されるため、煙感知器に要求される感度特性を実現するためにこれらのＬＥＤやＰＤの特性を直接微調整することは困難であった。このため、発光回路や受光回路における微調整や、搭載ソフトウエア上での出力調整、あるいは、検煙空間における構造的な微調整を行うことにより、ＬＥＤやＰＤの特性に合わせて煙感知器の感度特性の最適化を行う必要が生じていた。その結果、回路上やソフトウエア上での微調整を行う場合には、当該調整用の回路やソフトウエアを煙感知器に搭載する必要があり、コスト上昇を招いていた。また、構造的な微調整を行う場合には、例えば、ＬＥＤやＰＤの前方に検出光を絞るためのキャップが設けられていたが、この様なキャップを製造するためには金型が必要であるほか、板金、メッキ、塗装等の工程も必要であり、やはりコストの上昇を招いていた。更に、近年の煙感知器への小型化の要求から、絞り用のキャップを設けるためのスペースが少なく、設計上の制約となっていた。

また、使用するＬＥＤやＰＤの仕様が変更されたり、煙感知器に要求される感度特性が変更されたりした場合、改めて回路やソフトウエアの設計変更を行ったり、新たに絞り用キャップのための金型を再製作したりする等の必要があるため、変更が容易でなく、更なるコストの上昇を招いてしまっていた。

本考案は、上記に鑑みてなされたものであって、ＬＥＤやＰＤの特性に合わせて容易かつ低コストで出力調整が可能な煙感知器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知器は、外部から煙が流入する検煙空間と、前記検煙空間に向けて検出光を発光する発光手段と、前記検煙空間に流入した煙によって反射された前記検出光を受光する受光手段と、を備えた煙感知器において、前記検出光を透過させる透過板と、前記透過板に到達した前記検出光の少なくとも一部を遮光するように当該透過板の少なくとも一部に形成された遮光部と、を有する遮光手段を備えること、を特徴とする。

また、請求項２に記載の煙感知器は、請求項１に記載の煙感知器において、前記遮光部は、前記透過板の表面の少なくとも一部に印刷されていること、を特徴とする。

また、請求項３に記載の煙感知器は、請求項２に記載の煙感知器において、前記遮光部は、前記透過板の周縁部に印刷されていること、を特徴とする。

また、請求項４に記載の煙感知器は、請求項１から３のいずれか一項に記載の煙感知器において、前記遮光手段は、前記受光手段に入射する前記検出光の入射路上に設置されていること、を特徴とする。

また、請求項５に記載の煙感知器は、請求項１から４のいずれか一項に記載の煙感知器において、前記遮光手段は、前記発光手段から照射される前記検出光の照射路上に設置されていること、を特徴とする。

また、請求項６に記載の煙感知器は、請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知器において、前記遮光手段は、前記検出光を前記受光手段に集光するためのレンズと相互に一体に形成されていること、を特徴とする。

請求項１に記載の本考案によれば、検出光の一部を遮光する遮光部を透過板の一部に形成した遮光手段を備えているので、透過板における遮光部の割合を調整することにより、遮光手段によって遮光させる検出光の光量を容易に調整することができ、ＬＥＤやＰＤの特性に応じて容易に出力調整を行うことができる。

また、請求項２に記載の本考案によれば、検出光の一部を遮光するための遮光部を印刷によって形成しているので、印刷形状や寸法を変更することで、遮光手段によって遮光させる検出光の光量を容易に調整することができる。また、遮光手段の大量生産を低コストで行うことができる。さらに、ＬＥＤ等の仕様変更に伴い、遮光手段による遮光量の変更が必要となった場合でも、遮光部の印刷形状や寸法を変更すればよいので、従来の絞り用キャップの場合のような金型の再製作も必要なく、低コスト且つ容易に変更することができる。

また、請求項３に記載の本考案によれば、遮光部を透過板の周縁部に印刷しているので、当該遮光部の形状寸法を調整し、検出光が透過可能な領域の面積を調整することにより、遮光手段を透過する検出光の光量を調整することができる。

また、請求項４に記載の本考案によれば、検煙空間と受光手段との間に遮光手段を配置しているので、当該遮光手段によって、受光手段に入射する検出光の光量を調整することができる。

また、請求項５に記載の本考案によれば、発光手段と検煙空間との間に遮光手段を配置しているので、遮光手段を透過する検出光の光量を調整することにより、検煙空間に照射される検出光の光量を調整することができる。

また、請求項６に記載の本考案によれば、受光手段に検出光を集光させるためのレンズと、遮光手段における透過板とを、相互に一体に形成しているので、別途遮光手段の設置スペースを設ける必要が無く、煙感知器の小型化にも容易に対応することができる。

以下に添付図面を参照して、この考案に係る煙感知器の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について順次説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本考案が限定されるものではない。

〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態に係る煙感知器は、空気中の煙の濃度変化を検出することを目的とするものである。

本実施の形態に係る煙感知器の設置対象は任意であり、例えば一般住宅の台所や寝室等の部屋や、工場施設やビル等の大規模な建物内に設置することができる。なお、以下では、本考案を煙感知器に適用した例を示すが、本考案は煙式の住宅用火災警報器にも同様に適用することができる。

本実施の形態に係る煙感知器の特徴の一つは、検出光が発光部から発光され受光部によって受光されるまでの間において、当該検出光の一部を遮光する遮光手段を備えていることにある。この遮光手段は、検出光を透過させる透過板の一部に、当該検出光を遮光する遮光部を形成したものである。この透過板における遮光部の割合を調整することによって、遮光手段によって遮光させる検出光の光量を容易に調整することができ、ＬＥＤやＰＤの特性に応じて容易に出力調整を行うことができる。

〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本考案に係る実施の形態の具体的内容について説明する。

（煙感知器の構成）
まず、煙感知器の構成を説明する。図１は本実施の形態に係る煙感知器の外観図であり、図１（ａ）が煙感知器の正面図、図１（ｂ）が煙感知器の側面図である。また、図２は煙感知器の分解斜視図である。図1に示すように、煙感知器１は、筐体２及び煙検出部３を備えている。

（煙感知器の構成−筐体２）
筐体２は、その内部に煙検出部３を収容するためのものであり、図２に示すように、筐体本体２０と表カバー２１とを備えている。筐体本体２０の内部には、煙検出部３がシールドケース４を介してネジ５等で固定され、筐体本体２０における設置面側には、接続端子６やスイッチ７等が設けられている。また、表カバー２１は、筐体本体２０に設置された煙検出部３を覆うように、筐体本体２０に取り付けられている。表カバー２１には煙流入口２１ａが設けられており、当該煙流入口２１ａを介して、煙感知器１の外部から煙検出部３に煙が流入可能となっている。

（煙感知器の構成−煙検出部３）
煙検出部３は、当該煙検出部３に流入した煙を検出するためのものである。図３は煙検出部３の平面図、図４は図３に示した煙検出部３のＡ−Ａ断面を示した側断面図である。図２から図４に示すように、煙検出部３は、板体３０、遮光構造３１、蓋体３２、検煙空間３３、発光部３４、受光部３５、及び、絞り部３６を備えている。

（煙検出部３の構成−板体３０、遮光構造３１、蓋体３２）
板体３０上には遮光構造３１が配置され、遮光構造３１上には蓋体３２が配置されている。これらの板体３０、遮光構造３１、及び、蓋体３２によって囲繞された空間が、検煙空間３３となっている。図２では、図の簡略化のために遮光構造３１を取り除いた状態を示し、図３では、内部構造を示すために蓋体３２を取り除いた状態を示している。遮光構造３１は、検煙空間３３の外部から内部へ流入する煙の流入路であるとともに、検煙空間３３を当該検煙空間３３の外部から遮光するためのものであり、検煙空間３３に向かって直進する外部光を遮光するための曲がり部を有する遮光部材３１ａが組み合わされている。遮光部材３１ａは、板体３０に固定されている。なお、板体３０、遮光部材３１ａ、蓋体３２の具体的な形状や材料は任意であるが、例えば、ＡＣＳなどの樹脂を用いて形成することができる。また、樹脂を黒色とすることで遮光部材３１ａや板体３０の遮光性能を向上させることができる。

（煙検出部３の構成−検煙空間３３）
検煙空間３３は、煙感知器１の外部から煙が流入する空間である。具体的には、検煙空間３３は、本体の板体３０、遮光構造３１、及び、蓋体３２によって囲繞された領域に形成されている。煙感知器１の外部で発生した煙は、隣接している遮光部材３１ａの間の空間を通過して当該検煙空間３３へと流入する。

（煙検出部３の構成−発光部３４）
発光部３４は、検煙空間３３に向かって検出光を発光するためのものであり、実用新案登録請求の範囲における発光手段に対応している。発光部３４は、当該発光部３４から略円錐状に拡大しながら発光された検出光の中心が検煙空間３３の略中央に向かう向きに、配置されている。なお、発光部３４の具体的構成は任意であり、例えば、ＬＥＤを用いることができる。

（煙検出部３の構成−受光部３５）
受光部３５は、検煙空間３３に流入した煙によって反射された検出光を受光し、受光した検出光の光量に応じた電気信号を出力するためのものである。受光部３５は、検煙空間３３内に、当該受光部３５の光軸が検煙空間３３の略中央で発光部３４の光軸と交差する向きに配置されている。受光部３５の具体的な構成は任意であり、例えば、ＰＤを用いることができる。

なお、板体３０に直交する方向における発光部３４及び受光部３５の配置位置は任意であり、図４に示したように検煙空間３３内に配置してもよく、あるいは、板体３０内に埋め込み、発光部３４の光軸と受光部３５の光軸とが検煙空間３３の方向に傾くように配置してもよい。

（煙検出部３の構成−絞り部３６）
絞り部３６は、検出光が発光部３４から発光され受光部３５によって受光されるまでの間において、当該検出光の一部を遮光するためのものであり、実用新案登録請求の範囲における遮光手段に対応している。絞り部３６の具体的な配置位置は任意であり、発光部３４と検煙空間３３との間や、検煙空間３３と受光部３５との間に配置することができる。以下、本実施の形態においては、検煙空間３３と受光部３５との間に配置した場合を例に挙げて説明する。

図５は絞り部３６の外観図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。図５に示すように、絞り部３６は透過板３６ａと遮光部３６ｂとを備えている。透過板３６ａは、絞り部３６の本体を成す部分であり、検出光を透過させるものである。透過板３６ａの具体的な形状は任意であるが、透過板３６ａを平板として形成してもよい。あるいは、図５（ｂ）に示すように、透過板３６ａをレンズとして形成することもできる。これにより、受光部３５の感度を向上させるために当該受光部３５に検出光を集光させるためのレンズと、絞り部３６における透過板３６ａとを、相互に一体とすることができ、絞り部３６の設置スペースを省略することが可能となる。また、透過板３６ａの具体的な材料は任意であり、発光部３４から発光される検出光の波長に応じてプラスチックやガラス等の適当な材料を選択することが可能である。

遮光部３６ｂは、透過板３６ａに到達した検出光の一部を遮光するためのものであり、透過板３６ａの少なくとも一部に設けられている。遮光部３６ｂの具体的な構成は任意であるが、本実施の形態においては、遮光部３６ｂは、検出光を遮光可能なインキ（例えば、黒色インキ）が透過板３６ａの表面において所定の形状となるように印刷されることで形成されている。遮光部３６ｂの形状は任意であるが、例えば、図５に示したように、透過板３６ａの周縁部を遮光部３６ｂとし、透過板３６ａの中央近傍を検出光が透過可能な領域としてもよい。この場合、検煙空間３３に流入した煙によって散乱され、透過板３６ａに到達した検出光のうち、遮光部３６ｂに到達した検出光は当該遮光部３６ｂによって遮光され、遮光部３６ｂが設けられていない透過可能な領域に到達した検出光のみが、当該透過板３６ａを透過し、受光部３５に到達する。絞り部３６を設けない場合と比べて受光部３５が受光する検出光の光量が減少するため、煙感知器１の感度を低感度側に変化させることになる。このように、検出光が透過可能な領域の面積を調整し、絞り部３６を透過する検出光の光量を調整することにより、受光部３５に入射する検出光の光量を調整することができる。なお、印刷の具体的な方法は任意であり、例えば、スクリーン印刷方式を利用することができる。

（絞り部３６の固定構造）
次に、煙検出部３に対する絞り部３６の固定構造について説明する。以下では、上述のように検煙空間３３と受光部３５との間に絞り部３６を配置することを想定して説明する。検煙空間３３に流入する煙の妨げとならないように、また、流入した煙に対して発光部３４から発光される検出光の妨げとならないように、絞り部３６は受光部３５に近接して配置される。具体的には、図３に示すように、受光部３５における受光面の近傍に、絞り部３６を保持するための保持溝３５ａが設けられている。保持溝３５ａは、板体３０と一体に設けてもよく、あるいは、別体として形成したものを取り付けてもよい。この保持溝３５ａに絞り部３６の外縁が差し込まれ、さらに蓋体３２が板体３０に取り付けられることで、保持溝３５ａ、蓋体３２、及び、板体３０によって、絞り部３６が固定される。

（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、検出光の一部を遮光する遮光部３６ｂを透過板３６ａの一部に形成した絞り部３６を備えているので、透過板３６ａにおける遮光部３６ｂの割合を調整することにより、絞り部３６によって遮光させる検出光の光量を容易に調整することができ、ＬＥＤやＰＤの特性に応じて容易に出力調整を行うことができる。

また、検出光の一部を遮光するための遮光部３６ｂを印刷によって形成しているので、印刷形状や寸法を変更することで、絞り部３６によって遮光させる検出光の光量を容易に調整することができる。また、絞り部３６の大量生産を低コストで行うことができる。さらに、ＬＥＤ等の仕様変更に伴い、絞り部３６による遮光量の変更が必要となった場合でも、遮光部３６ｂの印刷形状や寸法を変更すればよいので、従来の絞り用キャップの場合のような金型の再製作も必要なく、低コスト且つ容易に変更することができる。

また、遮光部３６ｂを透過板３６ａの周縁部に印刷しているので、当該遮光部３６ｂの形状寸法を調整し、検出光が透過可能な領域の面積を調整することにより、絞り部３６を透過する検出光の光量を調整することができる。

また、検煙空間３３と受光部３５との間に絞り部３６を配置しているので、当該絞り部３６によって、受光部３５に入射する検出光の光量を調整することができる。

また、受光部３５に検出光を集光させるためのレンズと、絞り部３６における透過板３６ａとを、相互に一体に形成しているので、別途絞り部３６の設置スペースを設ける必要が無く、煙感知器１の小型化にも容易に対応することができる。

〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本考案に係る実施の形態について説明したが、本考案の具体的な構成及び手段は、実用新案登録請求の範囲に記載した各考案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。

（解決しようとする課題や考案の効果について）
まず、考案が解決しようとする課題や考案の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本考案によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（絞り部３６の配置位置について）
上述の実施の形態では、絞り部３６を検煙空間３３と受光部３５との間に配置した場合について説明したが、発光部３４と検煙空間３３との間に配置してもよい。これにより、発光部３４から発光された検出光のうち、絞り部３６における透過可能な領域に到達した検出光のみが当該絞り部３６を透過して検煙空間３３に到達する。すなわち、絞り部３６を設けない場合とくらべて検煙空間３３に照射される検出光の光量が減少するため、煙感知器１の感度を低感度側に変化させることになる。このように、絞り部３６を透過する検出光の光量を調整することにより、検煙空間３３に照射される検出光の光量を調整することができる。なお、この場合には、発光部３４における発光面の近傍に、絞り部３６を保持するための保持溝を設けることにより、当該保持溝、蓋体３２、及び、板体３０によって、絞り部３６を固定することができる。

（絞り部３６の構成について）
上述の実施の形態では、遮光部３６ｂが透過板３６ａの表面に印刷されることで絞り部３６が形成されていると説明しているが、他の構成により遮光部を形成してもよい。例えば、透過板３６ａの一部または全部を、検出光の一部を吸収または反射する素材（一例として、透明な基材に黒色粒子を混在させた樹脂）を用いて形成することにより、当該透過板３６ａに到達した検出光の一部を遮光することができる。あるいは、透過板３６ａの一部または全部を梨地状に加工することにより、当該透過板３６ａを曇らせ、検出光の一部を遮光させることもできる。

（遮光部３６ｂの形状について）
上述の実施の形態では、透過板３６ａの周縁部を遮光部３６ｂと、透過板３６ａの中央近傍を検出光が透過可能な領域としているが、遮光部３６ｂの形状を他の形状としてもよい。例えば、透過板３６ａの表面の全体に、ドット状の遮光部３６ｂを印刷してもよい。この場合、透過板３６ａに到達した検出光のうち、ドット状の遮光部３６ｂに到達した検出光は遮光され、遮光部３６ｂが設けられていない透過可能な領域に到達した検出光のみが、当該透過板３６ａを通過する。

この考案に係る煙感知器は、空気中の煙の濃度変化を検出する煙感知器に適用でき、特にＬＥＤやＰＤの特性に合わせて容易かつ低コストで出力調整が可能な煙感知器に有用である。

本実施の形態に係る煙感知器の外観図であり、図１（ａ）が煙感知器の正面図、図１（ｂ）が煙感知器の側面図である。 煙感知器の分解斜視図である。 煙検出部３の平面図である。 図３に示した煙検出部３のＡ−Ａ断面を示した側断面図である。 図５は絞り部３６の外観図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 煙感知器
２ 筐体
３ 煙検出部
４ シールドケース
５ ネジ
６ 接続端子
７ スイッチ
２０ 筐体本体
２１ 表カバー
２１ａ 煙流入口
３０ 板体
３１ 遮光構造
３１ａ 遮光部材
３２ 蓋体
３３ 検煙空間
３４ 発光部
３５ 受光部
３５ａ 保持溝
３６ 絞り部
３６ａ 透過板
３６ｂ 遮光部

Claims (6)

1. 外部から煙が流入する検煙空間と、前記検煙空間に向けて検出光を発光する発光手段と、前記検煙空間に流入した煙によって反射された前記検出光を受光する受光手段と、を備えた煙感知器において、
   前記検出光を透過させる透過板と、前記透過板に到達した前記検出光の少なくとも一部を遮光するように当該透過板の少なくとも一部に形成された遮光部と、を有する遮光手段を備えること、
   を特徴とする煙感知器。
2. 前記遮光部は、前記透過板の表面の少なくとも一部に印刷されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の煙感知器。
3. 前記遮光部は、前記透過板の周縁部に印刷されていること、
   を特徴とする請求項２に記載の煙感知器。
4. 前記遮光手段は、前記受光手段に入射する前記検出光の入射路上に設置されていること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の煙感知器。
5. 前記遮光手段は、前記発光手段から照射される前記検出光の照射路上に設置されていること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の煙感知器。
6. 前記遮光手段は、前記検出光を前記受光手段に集光するためのレンズと相互に一体に形成されていること、
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知器。

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