JP4236387B2 - 熱検知素子及び火災感知器及び複合警報器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ部を備え、前記サーミスタ部から一対のリード線を延設してあるとともに、そのリード線の端部に回路基板に対する取付部を形成し、前記取付部を熱検知装置に設けられる回路基板に起立姿勢に取付けて、その熱検知装置のケーシング内に配置し、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定可能な熱検知素子及びこのような熱検知素子を備えた火災感知器及び複合警報器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の熱検知素子としては、図５に示すように、抵抗値に温度依存性があるサーミスタ１１に通電可能に構成したサーミスタ部１を、樹脂、ガラス等の絶縁材料で被覆するとともに、前記リード線２を絶縁被覆して変形しにくい硬質に形成し、硬質被覆部８を設けるとともに、その硬質被覆部８からリード線を露出させて延設し、直接回路基板３１に半田付け固定する取付部４を形成したものが用いられている。このように形成することにより、前記熱検知素子は、回路基板３１から起立姿勢に突設固定されるから、例えば火災感知器などの熱検知装置のケーシング３２の開口部３３に臨んで前記サーミスタ部１１を、姿勢変更しにくく安定させて組み付けられる。そのため、前記熱検知装置の周囲の温度を確実に一定の条件で検知できるように用いられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の熱検知素子は、前記硬質被覆部８から露出されるリード線２が回路基板３１に取付ける端子部７として用いられる取付部４として形成されているために、前記端子部７近傍を軸心に前記硬質被覆部８が揺動変形し易く、前記回路基板３１に対して前記端子部７の姿勢が安定しにくく、取付作業性が低いという問題点をもっている。そこで、通常、端子部７の回路基板３１に対する姿勢安定性を確保する手法として前記端子部７の近傍に絶縁材料で被覆し硬質に形成した埋設基部６を設け、前記埋設基部６と回路基板３１との姿勢安定性を確保することが行われている（図５（ロ）参照）。このような埋設基部６を設けてなる回路部品は、一般に、回路基板３１に対する姿勢安定性が高いために、半田付け等の作業を、人が手作業で行うことなく機械的に行える。
しかし、単に、埋設基部６を前記熱検知素子に設けると、前記熱検知素子は、全体的に硬質に形成されることになり、半田付け等により回路基板に取付けられた後の前記熱検知素子は姿勢に融通が利かず、傾き等のわずかな製作誤差を前記熱検知素子の揺動により吸収させるという、従来の作業要領が通用しなくなるために、傾き等を微妙に補正しながら前記ガス検知装置のケーシング３２の組み立て作業の適用が困難になり、熱検知装置全体としての組立作業性が低下するという新たな問題点が生じる。
【０００４】
また、熱検知素子が全体に変形しにくい硬質であると、前記熱検知装置の組み立て工程に於いて、前記熱検知素子を起立姿勢で取付けてある回路基板３１を取り扱う際に、例えば、誤って過度の衝撃を与えて、前記熱検知素子を不用意に変形させてしまうと、一旦変形した前記熱検知素子はもとの形状に復元しにくく、前記サーミスタ部１を前記ケーシング３２に設けられる開口部３３に位置あわせすることが困難になり、さらに、熱検知装置の組立作業性を低下させる場合が多いという問題もある。また、このような場合には、前記硬質被覆部８中のリード線２の断線などが懸念されることにもなる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、火災感知器等の熱検知装置の組立作業性に優れるとともに、組立作業中において取り扱い容易な熱検知素子を提供することにあり、さらには、その熱検知素子により組み立て作業性の向上された熱検知装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の熱検知素子の特徴構成は、
サーミスタ部を備え、前記サーミスタ部から一対のリード線を延設してあるとともに、そのリード線の端部に回路基板に対する取付部を形成し、前記取付部を熱検知装置に設けられる回路基板に起立姿勢に取付けて、その熱検知装置のケーシング内に配置し、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定可能な熱検知素子であって、
前記リ−ド線を絶縁被覆しつつ硬質に形成した硬質被覆部を設けるとともに、前記リード線の端部に絶縁材料で被覆し硬質に形成した埋設基部を設け、前記リード線の端部を回路基板に電気接続するための端子部を前記埋設基部から延設して前記取付部を形成し、前記硬質被覆部と前記埋設基部との間に、前記リード線を絶縁被覆しつつ軟質に形成した軟質被覆部を形成してある点にある。
尚、前記軟質被覆部の長さは、前記硬質被覆部の長さの１／２以下１／１０以上とすることが好ましく、
具体的には、前記回路基板に半田付け固定するための半田付け部を一端に設けるとともに、他端にリード線を接続自在な接続部を設けてなる端子部材を、前記リード線の端部に接続して取付部を形成するとともに、前記埋設基部は、前記端子部材の接続部を埋設し、かつ、前記埋設基部から前記半田付け部を露出させて端子部として延設させてあることが好ましい。
また、前記端子部材の前記回路基板に対する侵入深さを規制するストッパを前記端子部材に設けてあってもよい。
【０００７】
〔作用効果〕
つまり、熱検知素子が、サーミスタ部を備え、前記サーミスタ部から一対のリード線を延設してあると、前記サーミスタ部に通電し、そのサーミスタ部の抵抗変化を検知可能に構成することができるため、前記サーミスタ部の雰囲気の温度を知ることができるようになり、この熱検知素子は、火災感知器等の熱検知装置に用いられるようになる。また、前記熱検知装置に前記熱検知素子を適用する場合には、そのリード線の端部に回路基板に対する取付部を形成してあることにより、回路基板に取付固定することができ、また、前記取付部を熱検知装置に設けられる回路基板に起立姿勢に取付けて、その熱検知装置のケーシング内に配置し、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定可能に構成してあると、前記サーミスタ部は熱検知装置の置かれる雰囲気温度を検知可能に配置固定されることになるので、熱検知装置として応答性良く前記熱検知素子を機能させられる構成となる。
【０００８】
ここで、前記リ−ド線を絶縁被覆しつつ硬質に形成した硬質被覆部を設けてあれば、前記熱検知素子のリード線は、自立姿勢を保ちやすい状態になる。また、前記リード線の端部に絶縁材料で被覆し硬質に形成した埋設基部を設け、前記リード線の端部を回路基板に電気接続するための端子部を前記埋設基部から延設して前記取付部を形成してあると、前記取付部は前記回路基板に対して安定した姿勢で取付けられるとともに、前記埋設基部を操作して機械的に半田付け作業が行えるので作業性良く前記熱検知素子を熱検知装置に組み込むことができるようになる。
【０００９】
この際、前記硬質被覆部と、前記埋設基部との間に、前記リード線を絶縁被覆しつつ軟質に形成した軟質被覆部を形成してあれば、前記熱検知素子の取付けられた回路基板を取り扱う際に、前記熱検知素子に不用意に変形応力をかけてしまったとしても、前記硬質被覆部よりは、前記軟質被覆部のほうが変形しやすいために、硬質被覆部には変形が起きず軟質被覆部のみが変形する状態になりやすい。すると、前記熱検知素子は前記回路基板に取付けられた状態で、前記軟質被覆部を軸心に揺動変形させられる状態になる。この状態では、前記軟質被覆部を変形復元させるだけの操作で、前記熱検知素子のサーミスタ部を前記熱検知装置のケーシング内で、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定させられる姿勢に調整することができる。すると、前記熱検知装置のケーシングの組み立て作業を行う際にも、前記回路基板の取り扱いに必要以上の慎重を期することなく、かつ、前記サーミスタ部と前記ケーシングの相対位置を容易に微調整できるので、前記熱検知装置の組立作業性を高くすることができた。
【００１０】
尚、前記硬質被覆部とは、前記リード線を、エポキシ樹脂、ガラス等の硬質の絶縁材料で被覆したり、ＰＶＣ等の軟質の絶縁材料で被覆した後、その被覆にさらに硬質の鞘を取付けたり、硬質の材料で被覆したりして、全体として変形困難で、姿勢保持可能に構成した部分を総称し、前記軟質被覆部とは、前記リード線をＰＶＣ、ポリイミド等の軟質樹脂で被覆し、前記リード線の屈曲変形を許容しながらも、その自立姿勢を保持でき、しかも、一旦屈曲変形させた後に原形を復元できる程度に構成した部分を総称する。
ここで、前記絶縁材料として前記軟質被覆部を形成する際に、ポリイミドを用いると、高熱を検知する際にも耐熱性があり、特に、ガス検知と火災検知をともに行う複合火災感知器のような熱検知装置に適用する場合、通電等により熱を受けた軟質被覆部からガス検知の妨害になるガスが発生するような不都合が起きにくいので好ましい。
【００１１】
尚、前記軟質被覆部の長さは、前記硬質被覆部の長さの１／１０以上としてあれば、前記熱検知素子を前記回路基板に起立姿勢で取付固定してある場合に、その熱検知素子の先端にあたる前記サーミスタ部を組立作業者が不用意にさわってしまったとしても、前記硬質被覆部には曲げモーメントが発生しにくいために、前記軟質被覆部だけで応力を吸収し易く、前記リード線の破断等の不都合を発生しにくくすることができる。前記硬質被覆部の長さの１／２以下としておくことにより、前記軟質被覆部の屈曲性を少なくおさえ、前記熱検知素子全体としての形状安定性を高く維持しておくことができ、前記熱検知装置の組立作業時に、前記サーミスタ部の位置決めを容易にすることができる。
【００１２】
具体的には、前記回路基板に半田付け固定するための半田付け部を一端に設けるとともに、他端にリード線を接続自在な接続部を設けてなる端子部材を、前記リード線の端部に接続して取付部を形成するとともに、前記埋設基部は、前記端子部材の接続部を埋設し、かつ、前記埋設基部から前記半田付け部を露出させて端子部として延設させてあると、前記端子部は、確実に前記サーミスタ部と電気的に接続された状態に固定されるとともに、姿勢変更しにくく取り扱い容易な形状に保持される。
【００１３】
また、前記端子部材の前記回路基板に対する侵入深さを規制するストッパを前記端子部材に設けてあれば、前記熱検知素子の回路基板に対する相対的な固定姿勢が安定的するために、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定する作業性を向上させられる。
【００１４】
さらに、前記軟質被覆部を設けて有れば、その軟質被覆部は、起立姿勢と屈曲姿勢とに姿勢変更自在に構成され、例えば、熱検知素子を基板に半田付けする際には、その熱検知素子を屈曲姿勢の取り扱い容易な状態で半田付け作業するとともに、熱検知装置のケーシングの組立時に起立姿勢に姿勢変更させるなどの組立要領を採用することができる。
【００１５】
このような熱検知素子を備えた熱検知装置は、周囲温度に基づいて火災を感知する火災感知器や、火災の感知と各種ガスのガス漏れに基づくガス警報とをともに可能とする複合警報器、さらには、火災の感知と各種ガスのガス漏れに基づくガス警報に加え、さらに、一酸化炭素ガス等を検知して室内の空気清浄度をモニタ可能にする複合警報器等に搭載することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の熱検知素子の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、前記熱検知素子は、熱検知装置としての火災感知器や、火災警報およびガス警報をともに可能とする複合警報器等に搭載される。
【００１７】
前記熱検知素子は、図１に示すように、サーミスタ１１に電極１２を設けてなるサーミスタ部１を備え、前記電極１２に一対のリード線２を延設し、そのリード線２の端部２１に回路基板３１に対する取付部４を形成してある。
前記取付部４は、前記リード線２の端部２１を、それぞれ「ト」の字型の端子部材５の上端側に設けた接続部５１に接続して、その端子部材５と前記リード線２とを覆ってエポキシ樹脂で被覆して硬質に形成し、埋設基部６に形成してある。
【００１８】
前記端子部材５は、前記回路基板３１に半田付け固定するための半田付け部５２を前記「ト」の字の下端側に設けてあり、前記リード線２の端部２１に接続して取付部４を形成するとともに、前記埋設基部６は、前記端子部材５の接続部５１を埋設し、かつ、前記埋設基部６から前記半田付け部５２を露出させて端子部７として延設させてある。
また、前記端子部材５には、前記端子部材５の前記回路基板３１に対する侵入深さを規制するストッパ５３を前記端子部材５の「ト」の字の横端側に形成してある。
【００１９】
前記リ−ド線２は、前記サーミスタ部１近傍側をエポキシ樹脂でディップコーティングして硬質に形成した硬質被覆部８とし、前記埋設基部６との間に、前記リード線を耐熱性のポリイミドチューブで被覆して軟質に形成した軟質被覆部９を形成してある。また、この軟質被覆部９は、前記一対のリード線を個々に軟質の絶縁材料で被覆して並設してあるので、軟質被覆部９全体が、前記リード線の並設方向には屈曲しにくく、前記リード線２の並設方向に交差する方向には屈曲しやすい姿勢規制部９ａとして形成されている。
【００２０】
この熱検知素子は、図２に示すように、熱検知装置に設けられる回路基板３１に起立姿勢に取付けて、その熱検知装置のケーシング３２内に配置し、前記サーミスタ部１を前記ケーシング３２に設けられる開口部３３に臨んで配置固定可能に構成される。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１における前記熱検知素子は、寸法約０．５ｍｍ×０．５ｍｍのサーミスタにリード線２を接続し、前記サーミスタ部１の先端側から約２２ｍｍにわたってエポキシ樹脂をディップコーティングして径約２ｍｍの硬質被覆部８を設け、さらに硬質被覆部８に続いて前記リード線２を８ｍｍにわたってポリイミドチューブで被覆してある軟質被覆部９を設けてある。前記軟質被覆部９から延設されるリード線２には、寸法約３．３ｍｍの半田付け部を形成してある端子部材５を接続部５１にて接続するとともにその端子部材５の接続部５１から前記軟質被覆部９の末端までをエポキシ樹脂コーティングして、高さ寸法４ｍｍの埋設基部６を設けるとともに、前記端子部材５の半田付け部５２を突出形成した端子部７を設けてある。
【００２２】
尚、前記硬質被覆部８は、所定量の変形に対しては弾性変形を許容しながらも形状復元性を発揮する程度の硬さ、前記軟質被覆部９は、変形させるとその姿勢を維持する塑性変形を許容する程度の柔らかさに形成してある。また、前記硬質被覆部８と、前記軟質被覆部９とは、前記熱検知素子を高さ方向の中心位置で固定し、両端側をプッシュプルゲージにより変形荷重を測定する硬さ試験を行った際に、硬質被覆部８側の荷重が軟質被覆部９側の荷重の６〜１０倍程度になる硬さに形成してある。
これにより、回路基板３１に対して起立姿勢に取付けられた熱検知素子に対して、不用意に変形応力をかけてしまったとしても、前記硬質被覆部８よりは、前記軟質被覆部９のほうが変形しやすいために、硬質被覆部８には変形が起きず、軟質被覆部９のみが変形する状態になる。そのため、前記硬質被覆部８は変形を受けにくいために、形状復元させにくくなって前記熱検知装置の組立作業性が低下するというような問題が起きにくく、かつ、前記軟質被覆部９が、必要以上に変形しすぎて形状復元させにくくなるという問題も起きにくくなった。
【００２３】
この熱検知素子を回路基板３１に取付けるには、前記姿勢規制部９ａで前記熱検知素子を屈曲させた屈曲姿勢で、他の部品等と干渉し合わず、かつ、取り扱い容易な形態で、機械的に半田付け作業が行え、かつ、熱検知装置の組み付け工程に置いて、前記熱検知素子の姿勢規制部９ａを屈曲姿勢から起立姿勢に姿勢変更させた後、前記図３に示すように製作誤差を前記軟質被覆部９の変形で微調整できるために、前記熱検知素子の傾きを前記サーミスタ部１の位置ズレに換算して３ｍｍ程度は許容できるようになった。
【００２４】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
前記硬質被覆部８、前記軟質被覆部９は、それぞれエポキシ樹脂、ポリイミドチューブにより被覆する構成としたが、単に１層の絶縁材料に埋設する形態に限らず、例えば、図４に示すように、ポリイミドチューブで被覆されたリード線２を直接前記サーミスタ部１に接続した後前記エポキシ樹脂でディップコーティングした２重構造の硬質被覆部８を形成することもできる。また、前記リード線の前記サーミスタ部１と前記埋設基部との間をすべて軟質の絶縁材料で被覆し、そのリード線に鞘状のガイド部材を設けて硬質に形成して硬質被覆部を形成するとともに、前記ガイド部材で被覆されていない部分を軟質被覆部に形成するということもできる。また、前記リード線を同材質の絶縁材料で被覆しても、その被覆厚さを変えるなどして硬質に形成した前記硬質被覆部と軟質被覆部とを形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱検知素子の縦断側面図
【図２】熱検知素子を組み付けた熱検知装置の透視斜視図
【図３】熱検知装置へ熱検知素子を組み付ける操作説明図
【図４】別実施形態における熱検知素子の縦断側面図
【図５】従来の熱検知素子の縦断側面図
【符号の説明】
２ リ−ド線
４ 取付部
６ 埋設基部
７ 端子部
８ 硬質被覆部
９ 軟質被覆部
２１ 端部
３１ 回路基板

Claims (6)

1. サーミスタ部を備え、前記サーミスタ部から一対のリード線を延設してあるとともに、そのリード線の端部に回路基板に対する取付部を形成し、前記取付部を熱検知装置に設けられる回路基板に起立姿勢に取付けて、その熱検知装置のケーシング内に配置し、前記サーミスタ部を前記ケーシングに設けられる開口部に臨んで配置固定可能な熱検知素子であって、
   前記リ−ド線を絶縁被覆しつつ硬質に形成した硬質被覆部を設けるとともに、前記リード線の端部に絶縁材料で被覆し硬質に形成した埋設基部を設け、前記リード線の端部を回路基板に電気接続するための端子部を前記埋設基部から延設して前記取付部を形成し、前記硬質被覆部と前記埋設基部との間に、前記リード線を絶縁被覆しつつ軟質に形成した軟質被覆部を形成してある熱検知素子。
2. 前記軟質被覆部の長さは前記硬質被覆部の長さの１／２以下１／１０以上である請求項１に記載の熱検知素子。
3. 前記回路基板に半田付け固定するための半田付け部を一端に設けるとともに、他端に前記リード線を接続自在な接続部を設けてなる端子部材を、前記リード線の端部に接続して取付部を形成するとともに、前記埋設基部は、前記端子部材の接続部を埋設し、かつ、前記埋設基部から前記半田付け部を露出させて端子部として延設させてある請求項１〜２のいずれかに記載の熱検知素子。
4. 前記端子部材の前記回路基板に対する侵入深さを規制するストッパを前記端子部材に設けてある請求項１〜３のいずれかに記載の熱検知素子。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の熱検知素子を備えた火災感知器。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の熱検知素子を備えた複合警報器。

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