JP3944697B2 - 光電式煙感知器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災監視に用いられる光電式煙感知器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光電式煙感知器は、コンデンサなどの回路部品を装着する回路基板と、該回路基板の内面側に設けられた光学台と、該光学台に被せられた光学台カバーと、該回路基板の外面側を覆う裏カバーと、該回路基板の内面側、光学台及び光学台カバーを覆うケースと、を備えている。前記裏カバーとケースとは、回路収納部を有する筺体を構成している。
【0003】
光学台には、発光素子を収納する発光素子収納部と受光素子を収納する受光素子収納部が設けられている。この両収納部は、包囲壁により囲まれているが、この包囲壁は第1壁部と第2壁部とから構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、次の様な問題がある。
(1)ケースの開口には暗箱が挿着されているが、この暗箱の外周面と前記開口の開口縁との間には隙間が発生する。そのため、高湿度、風雨等の悪環境においては、該隙間から水分やゴミが侵入し回路部品に悪影響を与える。
【0005】
(2)ケースは、フィンに仕切られた複数の煙流入窓を備えているが、このフィンは、煙が円滑に暗箱の煙出入口に出入りするのを妨害することがある。そのため、正確に火災を検出できない事がある。
【0006】
(3)コンデンサ等の電気部品は、回路基板に立設されているので、縦方向の設置スペースが高くなる。そのため、感知器が大型化し、薄型の感知器を得ることができない。
【0007】
この発明は、上記事情に鑑み、前記隙間からゴミや水分などが侵入しない様にすることを目的とする。
【0008】
他の目的は、フィンが煙出入口への煙の出入りを妨げないようにすることである。更に他の目的は、コンデンサ等の電気部品の設置スペースを小さくすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
課題を解決する手段は、請求項1〜3記載の通りである。
【0010】
請求項1にかかる発明は、次の通りである。
【0011】
筺体内に形成された回路収納部と、該回路収納部に収納される回路基板と、該回路基板に搭載され、かつ、寝かせて取り付けられているコンデンサと、該回路基板に取り付けられた暗箱と、を備えた光電式煙感知器において;
前記コンデンサは、脚部が折り曲げられ、かつ、前記コンデンサ自体が、前記回路基板の端部で該回路基板を外した位置になるように、前記回路基板から突出して配設されていることを特徴とする光電式煙感知器。
【0012】
請求項2にかかる発明は、次の通りである。
【0013】
前記回路収納部は、ケースと裏カバーとで構成され、前記裏カバーの内面に電気部品用周壁を形成したことを特徴とする請求項1記載の光電式煙感知器。
【0014】
請求項3にかかる発明は、次の通りである。
【0015】
前記コンデンサ及び暗箱は、前記回路基板の内面側に設けられ、前記コンデンサは、前記回路収納部を構成する裏カバーの内面と前記暗箱により挟まれることを特徴とする請求項1、又は、2記載の光電式煙感知器。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明は、暗箱の外周面にシール材を設けることにより、暗箱とケースのスカートの開口縁との間の隙間を密封する。
【0017】
ラビリンス部材の遮光壁に対向した部位にフィンを配置したことにより、煙出入口への煙の出入りを妨げないようにする。
又、回路基板に電気部品であるコンデンサを寝かせて取り付けることにより、コンデンサの設置スペースの高さを低くする。
【0018】
【実施例】
この発明の第1実施例を図1〜図16に基づいて説明する。
火災感知器の一例である、光電式煙感知器は、回路基板1と、該回路基板1の内面側に設けられた光学台10と、該光学台10に被せられた光学台カバー25と、該回路基板1の外面側を覆う裏カバー30と、該回路基板1の内面側、光学台10及び光学台カバー25を覆うケース50と、を備えている。この裏カバー30とケース50とは、回路収納部Cを有する筺体Bを構成している。また、光学台10と光学台カバー25とは、暗箱40を構成している。
【0019】
光学台10には、発光素子収納部11と、受光素子収納部12と、ラビリンス部材13と、が設けられている。受光素子収納部12は、発光素子収納部11の発光が直接入射しないような発光素子収納部11との角度で配設されている。 発光素子収納部11には、発光素子、例えば、砲弾型LED14、を載置する取付台15と、該取付台15の前方に設けられた窓16と、が設けられている。
【0020】
取付台15には、一対の弾性フック19が設けられている。このフック19は、LED14を収納する胴体部18aと、該胴体部18aの先端に設けられ、該LED14を押さえる押え部18bと、を備えている。
取付台15の後部側には、挿通口20が設けられているが、この挿通口20には、回路基板1側よりLED14側が広く形成され、LED14の直角に折り曲げられたリード脚14aが挿入され易くなっている。
【0021】
LED14の後端部14bと挿通口20との間には、規制リブ21が設けられている。この規制リブ21は、前記リード脚14aが推奨(設計)曲げ位置で曲げられたときの水平部14fの長さと、少なくとも同じ長さを有する。該規制リブ21は、該リード脚14aの折り曲げ位置を検出する機能を有し、もし、その位置が許容できない場合には、リード脚14aの垂直部14cを挿通口20に挿入することができなくしている。リード脚14aが推奨曲げ位置で曲げられていると、垂直部14cが挿通口20に挿入できると共に、LED14本体は、その後端部14bが取付台15の規制リブ21の前部側に形成された窪みに係合することで取付台15上に位置決めされる。
なお、リード脚14aが推奨曲げ位置よりも長い位置で曲げられると、垂直部14cが挿通口20に挿入できても、窪みに係合できないか、又は、垂直部14cが挿通口20に挿入できなくなる。従って、リード脚14aは推奨曲げ位置として許容される所定の位置範囲でないと規制リブ21、又は、窪みによって挿通口20に挿入できない。また、LED14は、砲弾型以外に、円筒型のように取付台15に取付可能な形状であればよい。
【0022】
光学台カバー25には、発光素子収納部11に対応した位置に、押えリブ26と、前記窓16の一部をなす窓形成部材27とが設けられている。光学台10の受光素子収納部12には、受光素子8を収納する収容部24と、発光素子収納部11と同様の窓と、が設けられている。光学台カバー25には、受光素子収納部12に対応した位置に、前記押えリブ26、窓形成部材27と同様の押えリブ及び窓形成部材27が設けられている。
【0023】
前記収納部11、12は、包囲壁22、23により囲まれ、この包囲壁22、23は、第1壁部22a、23aと第2壁部22b、23bに二分されている。第1壁部22a、23aは光学台10の内面に設けられた逆コ字状壁であり、又、第2壁部22b,23bは光学台カバー25の内面に設けられたコ字状壁である。第1壁部22a、23aの先端(両端の部位)は、外側が切り欠かれ、内側に突状の凸部22c、23cとなっており、又、第2壁部22b、23bの先端(両端の部位)は、内側が切り欠かれ、外側が突状の凹部22d、23dとなっている。前記凸部22c、23cと凹部22d、23dは外光入射防止手段を構成する。
【0024】
尚、外光入射防止手段は、第1壁部22a、23aと第2壁部22b、23bの先端の凸部と凹部とを前記実施例と互いに反対側に形成しても良い。
また、外光入射入射防止手段は、一方の壁部、例えば、第1壁部22a、23aの先端に凹溝を形成し、他方の壁部、例えば、第2壁部22b、23bの先端に、前記凹溝に嵌合する凸突起を形成しても良い。
【0025】
裏カバー30は、段部に形成され、その中央部31は、円形状の高台となっており、該中央部31には、複数(図9においては3つ)のテスト端子部32が設けられている。このテスト端子部32は、中央部31から突出する凸部であり、裏カバー30を貫通する端子挿入孔33と、該端子挿入孔33と連通する傾斜路34と、前記端子挿入孔33と傾斜路34とを囲むU字状壁35と、を備えている。
【0026】
端子挿入孔33の先端部33aには、覆い部36が設けられているが、この覆い部36の中央には、開口であるテスタ孔38が設けられている。このテスタ孔38の径dはテスト用端子37の直径Dより小さく形成され、覆い部36に挿入されるテスト端子37の外周部を覆う様になっている。
この覆い部36は、傾斜路34の入口34aに対応する部分が欠如しており、この入口34aと端子挿入孔33の端面とは、同一平面上に位置し、所謂面一である。該傾斜路34は、滑らかに下降する斜面をなして裏カバー30に連続している。
【0027】
なお、端子挿入孔33は、テスト用端子37と略同径Dに形成されているが、その後端部33b側は、テスト用端子37を挿入し易くするために、前記径Dより大きなテーパ形状に形成されている。
テスト用端子37は、3つのテスト端子部32に対応して、回路基板1に3本取り付けられる。3本のテスト端子37は、現場で煙感知器の感度確認を行う感度試験器の3本のテスター端子に対応して、この感知器に配設されている。感度試験器は、感知器ベース72と同様に筐体Bとツイスト嵌合させて機械的に接続されるものであり、その時、3本のテスター端子の先端部は、傾斜路34及び入口34aを通過して、テスタ孔38に対応するテスト用端子37の端面に当接して、電気的に接続される。これにより、感度試験器は、煙感知器の感度確認を行うことができる。
【0028】
裏カバー30の外面の周辺部である外周部31aには、刃金具39等の接続端子が立設されている。裏カバー30の内面外周縁30aには、一対の回り止め片41が設けられているが、この回り止め片41には、その中央に嵌合溝42が形成されている。前記回り止め片41の位置とは異なる内面外周縁30aのやや内側には、係合部である一対のフック部43が立設されているが、このフック部43には、係止穴44が設けられている。
該フック部43の近傍には、電気部品用周壁であるコンデンサ用周壁46が設けられている。この周壁46は、回路基板1に取り付けられる電気部品であるコンデンサ65を収容できる大きさに形成されたコ字状壁である。内面外周縁30aの内側には、後述するケース50の内筒56の先端が挿入される溝100が形成されている。これにより、この部分から内部への水滴等の浸入を防止している。
【0029】
ケース50は、その下面に開口52pが形成されたスカート52と天板54とを備えており、両者52,54は、フィン53を介して連結されている。このフィン53は、円形状の天井54の周方向に等間隔において複数(図12においては6こ)設けられ、複数の煙流入窓50Sを形成している。
該フィン53は、円形状の煙流入窓50S内に配置された暗箱40に形成されたラビリンス部材13の遮光壁部13a、即ち、煙出入口55でない部分、に対向して位置しているが、煙出入口55への煙Sの出入りに支障のない範囲で、該煙出入口55に臨むようにしても良い。なお、図6、図7に示すように、ラビリンス部材13は、暗箱40の外周に沿って形成された遮光壁13aを具備して複数形成されており、この遮光壁13a間に煙出入口55が形成されている。また、包囲壁22,23もラビリンス部材としての機能を有している。これにより、暗箱40内は外部からの煙を流入し易くすると共に、外部からの光を遮断している。
【0030】
スカート52の内面側には、内筒56が設けられており、該内筒56の外周には、一対の回り止め突起51が左右対称に設けられている。この回り止め突起51は、裏カバー30の回り止め片41の嵌合溝42に対応する位置に設けられている。この一対の回り止め片41と回り止め突起51は、所謂前記係合部の回動ストレス解除手段を構成する。
【0031】
前記内筒56には、一対の凹状壁57が設けられ、該凹状壁57には、係合部の突起部58が設けられている。この突起部58は、先端から基端に向かって高くなるテーパ状に形成され、前記裏カバー30のフック部43の係止穴44の位置に対応している。突起部58がテーパ状に形成されているので、裏カバー30をケース50に装着する際に、フック部43の下端が突起部58のテーパ状上を摺動しながら最終的に突起部58にフック部43の係止穴44が係合するので、より少ない力で裏カバー30をケース50に装着することができる。
【0032】
60は、内筒56の外周上であり、凹状壁57内に形成された水抜き穴であり、この水抜き穴60は、フック部43と突起部58との係合を解除する際の操作穴、としても機能する。61は、回路基板1に装着される確認灯62の挿入穴である。
【0033】
回路基板1は、裏カバー30の内面に固定されている。
該回路基板1の外面には、テスト端子部32に挿入される3本のテスト用端子37や図示しないチップ部品等の回路部品が、又、内面には、確認灯62や電気部品であるコンデンサの一例として、アルミ電解コンデンサ65等の回路部品及び暗箱40が装着されている。
確認灯62は、立設され、コンデンサ65は寝かされて配設されている。つまりコンデンサ65はチップ部品と比べて背が高いので、回路基板1に立設されると、縦方向の設置スペースが高くなるので、寝かされて配設されている。
この様にコンデンサ65を寝かせると、回路基板1上の回路部品の設置スペースの高さを低くすることができるので、感知器が薄くなり小型化を図ることができる。FET等のその他の背の高い電気部品、でも同様の効果がある。
また、コンデンサ65を回路基板1から突出させると、高価な回路基板1の面積をコンデンサ65の容積分だけ小さくすることができるので、感知器の価格の低減化を図ることができる。その他の回路基板1上に配設に配設すると容積をとる電気部品でも同様な効果がある。
更に、これらの電気部品がコンデンサ、トランジスタ、及び各種抵抗等の発熱部品であると、回路基板から突出させることで、その他のチップ部品等の回路部品に発熱による悪影響を与えなくすることができる。
このコンデンサ65は、脚部66を直角に折り曲げ、その垂直部66aを回路基板1に固定しているが、コンデンサ65自体は、回路基板1の端部で該基板1を外した位置になるように、回路基板1から突出して配設されいる。
【0034】
70は、ウレタン、シリコン、ゴム材などでテープ状又はバンド状に形成された弾性部材であるシール材で、光学台10の外周壁10aに貼付、又は、巻き付けられて、スカート52の開口52pの開口縁52aから回路基板1まで伸びており、該開口縁52aと光学台10の外周壁10aとの間を封止する。つまり図1に示すように、回路基板1の内面側で開口52p内に取付られた暗箱40と、暗箱40の外周面である外周壁10aに巻き付けられたシール材70とで、前記開口52pを塞いでいる。
71は、煙出入口55を囲む防虫網である。72は、感知器ベースで、刃金具39を挟持する刃受金具49を備えている。
【0035】
次に、本実施例の作動について説明する。
回路基板1に確認灯62やコンデンサ65、及びテスト用端子37等の回路部品を装着する。
この時、コンデンサ65の脚部66は、その垂直部66aを回路基板1に固定され、該コンデンサ65は軸心が回路基板1と平行になり、寝かせられた状態となって回路基板1から突出する。
この様にコンデンサ65を寝かせると、回路基板1上の回路部品の設置スペースの高さを低くすることができるので、感知器が薄くなり小型化を図ることができる。又、コンデンサ65を回路基板1から突出させると、高価な回路基板1の面積をコンデンサ65の容積分だけ小さくすることができるので、感知器の価格の低減化を図ることができるとともに、コンデンサが発熱しても、回路基板1上の回路部品に対し、前記発熱による悪影響を与えることがない。
る。
【0036】
そして、光学台10の発光素子収納部11にLED14を装着し、受光素子収納部12に受光素子8を装着する。
LED14を取付台15に取り付ける際には、LED14を横向きにし、所謂砲弾型にして一対のフック19,19間に押し入れ、両フック19を開かせながら胴体部18aに収納する。
【0037】
この時、LED14が設計通り胴体部18aに挿入されると、挿入抵抗が急激に弱くなるとともに、フック19、19は、閉方向に移動し、つまりフック19,19間が縮径して、「カチッ」と音を立て押え部18bがLED14の上部表面を押さえつける。これによりLED14が設計位置に収納されたことを確認できる。この状態では、LED14は、フック19、19に挟まれて横方向の移動を阻止される。
又、このフック19を用いることにより、LED14の着脱が容易にできると共に、設計位置に容易に固定することができる。
【0038】
LED14のリード脚14aの垂直部14cは、挿通口20に挿入され、回路基板1に固定される。この時、LED14の後端部14bが規制リブ21に当接しているので、リード脚14aが推奨(設計)曲げ位置で折り曲がっていないと、即ち、リード脚の水平部14fが短いと、リード脚14aの垂直部14cは挿通口20から外れた位置になり、挿入することができなくなる。
また、リード脚14aの水平部14fが推奨曲げ位置より長いと、挿通口20の後壁である包囲壁22にぶつかり、挿入することができなくなるか、又は、LED14の後端部14bが規制リブ21に当接できなくなる。
そのため、設計と異なるLED14の装着を防止することができる。
【0039】
前記素子8、14装着後、光学台カバー25を光学台10に被せて暗箱40を形成する。そうすると、光学台カバー25の押さえリブ26は、LED14を上から押さえるので、該LED14の上下方向の移動は阻止される。
また、押えリブ26は、LED14上から押さえなくとも、LED14上方近傍に臨んでいれば良く、該LED14の下方向の移動は阻止される。
【0040】
この時、発光素子収納部11及び受光素子収納部12の第1壁部22a,23aと第2壁部22b、23bは、互いに摺動しながら当接し包囲壁22、23を形成する。第1壁部の先端の凸部22c、23cと第2壁部の先端の凹部22d、23dは、互いに面接触するので、両者22a、22b、23a、23bは、設計位置に正確に位置決めされるとともに、この接合部分から外光が発光素子収納部11及び受光素子収納部12内に侵入するのを防止することができる。
また、第1壁部の先端の凸部22c、23cと第2壁部の先端の凹部22d、23dにより、暗箱40は設計位置に正確に位置決めされて形成される。
【0041】
なお、暗箱40を形成する際に、光学台10の外周壁10aと複数のラビリンス部材13との間の凹みに長方形状の防虫網71を挿入してから、光学台カバー25を光学台10に被せ、そして、光学台10の外周壁10aにシール材70を貼付又は巻き付け固定する。この状態で暗箱40を回路基板1に装着してから、裏カバー30の内面に回路基板1、外面に刃金具39をネジにより取り付ける。そうすると、コンデンサ65は、コンデンサ用周壁46内に納まり、保護される。これにより、振動時にコンデンサ65に発する左右方向の応力をこの周壁46で吸収することができる。また、図14に示すように、コンデンサ65は、その上下方向を裏カバー30内面と暗箱40とにより挟まれており、これにより、振動時にコンデンサ65に発する上下方向の応力を吸収することができる。その結果、コンデンサ65の脚部66、つまり、回路基板1とのハンだ付け等による接合部分に大きな応力がかかることによって生じるこの接合部分のハガレを防止することができる。又、テスト端子部32の端子挿入孔33には、テスト用端子37が挿入され、その端面外周部は、覆い部36で覆われており、テスタ口38に対応する中央部だけが露出する。
【0042】
次に、確認灯62を確認灯穴61に合わせ、前記裏カバー30をケース50に内筒56先端を溝100内に挿入して装着する。そうすると、回路収納部Cを囲む筺体Bが形成される。この時、ケース50の回り止め突起51は、裏カバー30の回り止め片41の嵌合溝42に嵌合し、又、係合部の突起部58は、フック部43の係止穴44に係合する。その為、両者30、50は互いに上下方向に離れることができなくなるので、周方向に回転しない確実に固定された状態を維持することができる。
【0043】
なお、ケース50のスカート52の下面開口52pの開口縁52aと暗箱40の外周面である光学台10の外周壁10aとの間の隙間を、シール材70で塞いでいる。このシール材70は、その幅が開口52pの開口縁52aから回路基板1迄の長さであるので、開口縁52aと圧接し、前記隙間を塞ぐことができる。さらに、このシール部材70が弾性部材であるので、より良好に開口縁52aと圧接し、前記隙間を塞ぐことができる。
【0044】
前記裏カバー30の刃金具39を、所謂ツイスト嵌合により天井に設置されている感知器ベース72の刃受金具49に装着し、該感知器をセットする。
この時、刃金具39より伝わる応力により裏カバー30が回動しようとするが、回り止め片41の嵌合溝42とケース50の回り止め突起51とが係合しているので、その応力が吸収される。そのため、係合部のフック部43及び突起部58が破損することがない。
【0045】
この状態において、天井の結露などが裏カバー30上に落下し、テスト用端子37上に落下すると、該水は傾斜路34上を流下して裏カバー30上の中央部31に流れてから、そこよりも低い外周部31aに流れ、更に、ケース50の内筒56を伝って水抜き穴60から器外にスムーズに排水される。
この時、テスト用端子37の端面外周部は、覆い部36により覆われて密着するので、該挿入口33内に前記水が浸入することがない。そのため、該水による回路部品を有する回路基板1の損傷を防止することができる。また、テスト端子部32は裏カバー30の中央部31から突出する凸部であるので、天井の結露などが中央部31に落下しても、テスト端子部32に回り込むことがない。
【0046】
スカート52の開口52pの開口縁52aと外周壁10aとの間にシール材70が設けられているので、この間からゴミや水分等が入り込み回路部品を有する回路基板1に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
フィン53は、遮光壁13aに相対して位置しているので、煙出入口55への煙Sの出入りを妨げることはない。
暗箱40の煙出入口55には、防虫網71が設けられているので、暗箱40内に虫などの異物が侵入するのを防止することができる。
【0047】
光電式煙感知器は、LED14を発光させ火災監視しているが、通常時には、LED14の光14L(図6参照)は、受光素子8に入らない。
異常時、即ち、火災発生時には、煙Sが煙流入窓50Sを介して煙出入口55から暗箱40内に流入し、LED14の光14Lと衝突して散乱させるので、該光の進路が変更し、その光の一部は受光素子8に入る。受光素子8に入る光が、所定量を超えると、回路基板1の電気回路によって図示しない制御盤に検知信号が送出される。
【0048】
【発明の効果】
この発明は、次の様な効果を奏する。
(1)暗箱の外周面にシール材を設けたので、暗箱とケースの開口縁との間の隙間が密封される。そのため、該隙間からゴミや水分が侵入することがない。
【0049】
(2)フィンをラビリンス部材の遮光壁と対向した部位に配置したので、フィンが煙出入口に出入りする煙に悪影響を与えることはない。
【0050】
(3)回路基板に電気部品であるコンデンサを寝かせて取り付けたので、コンデンサの設置スペースを低くすることができる。そのため、感知器を薄型にすることができる。
又、裏カバーの内面に電気部品用周壁であるコンデンサ用周壁を設けたので、振動時にコンデンサに発する応力をこの周壁で吸収することができる。その結果、コンデンサの脚部、つまり、回路基板とのハンだ付け等による接合部分に大きな応力がかかることによって生じるこの接合部分のハガレを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】LEDと取付台の拡大断面図である。
【図3】LEDを取付台に固定した状態を示す拡大断面図である。
【図4】光学台と光学台カバーの拡大断面図である。
【図5】光学台を光学台カバーに装着した時のLEDの状態を示す拡大断面図である。
【図6】光学台に光学台カバーを組み込んだ時の透視図である。
【図7】光学台の平面図である。
【図8】光学台カバーの平面図である。
【図9】裏カバーの平面図である。
【図10】テスト端子部の拡大正面縦断面図である。
【図11】テスト端子部の拡大側面縦断面図である。
【図12】ケースの平面図である。
【図13】裏カバーの平面図である。
【図14】図13の要部拡大縦断面図である。
【図15】裏カバーの斜視図である。
【図16】ケースの斜視図である。
【符号の説明】
1 回路基板
8 受光素子
11 発光素子収納部
12 受光素子収納部
13 ラビリンス部材
30 裏カバー
40 暗箱
53 フィン
65 コンデンサ
70 シール材
Claims (3)
- 筺体内に形成された回路収納部と、該回路収納部に収納される回路基板と、該回路基板に搭載され、かつ、寝かせて取り付けられているコンデンサと、該回路基板に取り付けられた暗箱と、を備えた光電式煙感知器において;
前記コンデンサは、脚部が折り曲げられ、かつ、前記コンデンサ自体が、前記回路基板の端部で該回路基板を外した位置になるように、前記回路基板から突出して配設されていることを特徴とする光電式煙感知器。 - 前記回路収納部は、ケースと裏カバーとで構成され、前記裏カバーの内面に電気部品用周壁を形成したことを特徴とする請求項1記載の光電式煙感知器。
- 前記コンデンサ及び暗箱は、前記回路基板の内面側に設けられ、前記コンデンサは、前記回路収納部を構成する裏カバーの内面と前記暗箱により挟まれることを特徴とする請求項1、又は、2記載の光電式煙感知器。
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