JP4585877B2 - 熱感知器 - Google Patents

Description

本発明は、監視領域における熱を感知して、感知状態に応じて警報を行う熱感知器に関する。

従来から、火災の発生を、火災により発生する熱で感知する熱感知器が提案されている。この熱感知器は、その感知原理に基づいて、差動式熱感知器と定温式熱感知器とに大別されている。このような熱感知器は、一般的に、監視領域における熱を感知する感熱部と、感熱部による感知状態に応じて警報を行う感知器本体とを備えて構成されている。

このうち、感熱部は、監視領域における熱を感知し、その感知状態を他の状態変化へ変換するセンサ部を備えて構成されている。このセンサ部には、温度上昇による空気の膨張により変形するダイヤフラム、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ、又は、温度に応じて所定方向に変形するバイメタル等が使用されている。

図１２は、従来の、熱感知器の縦断面図である。この熱感知器は、天井Ｃ等の取付け面に設置される。ここで、熱感知器は感熱部１０と本体部２０を備えて構成されている。感熱部１０は、本体部２０の筐体８０の内側に、図示されていない接着剤により接続される（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１９６７６０号公報

ここで、本願発明者等により、温度が変化すると焦電効果によって焦電電流を出力する強誘電性物質であるセラミック素子を、熱感知素子として利用することが検討されている。このセラミック素子は薄膜状に成型できるため、これを熱感知素子として利用することで、熱感知器全体を小型化することが可能になる。

しかしながら、上記従来の熱感知器では、感熱部と筐体とは接着剤で全面的に固定されていたため、このような構造を上記セラミック素子を感知部として利用した熱感知器にそのまま適用した場合には、筐体の歪みや、周囲温度が変化した場合、気圧が変化した場合においては、感熱部と筐体との熱膨張率の違い等による歪みによって、感熱部と筐体との接着剤を介した接続面に応力が加わってしまうことがあった。このように感熱部に応力が加わった場合には、圧電効果によって感熱部からの出力に影響が出るため、感熱部が正確に熱を感知できなくなる恐れがあった。さらには、感熱部と筐体とが剥がれたり、感熱部と筐体とのどちらかが破損したりする恐れがあった。

また、熱を感知する感熱部から熱容量の大きい筐体に熱が伝熱してしまい、この感熱部の熱応答性が悪くなるという問題があった。即ち、感熱部から筐体へ熱が逃げてしまい、感熱部の熱応答性を低減させる一因になっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、感熱部と筐体との熱膨張率の違い等により生じる感熱部の歪みを緩和させることにより、感熱部の感知精度と、感熱部と筐体との接続信頼性とを向上させ、さらに、感熱部の熱応答性を改善させることにより、感熱部の信頼性を向上させることができる、熱感知器を得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に記載の熱感知器は、監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、前記感熱手段と前記筐体とを、当該感熱手段の歪みを吸収するための応力吸収手段を介して固定し、前記応力吸収手段は、前記感熱手段を覆うように設けられたものであって、前記筐体と接続された薄板状部材であり、前記薄板状部材と、粘着性フィルムとにより、前記感熱手段を挟持したことを特徴とする。

また、請求項２に記載の熱感知器は、請求項１に記載の熱感知器において、前記筐体に、前記薄板状部材を溶着接続したことを特徴とする。

また、請求項３に記載の熱感知器は、監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、前記筐体は、前記監視領域に通じる略円形の開口部を有し、前記感熱手段を、前記筐体における前記開口部よりも内側に配置し、前記感熱手段と前記筐体とを、当該感熱手段の歪みを吸収するための応力吸収手段を介して固定し、前記応力吸収手段は、前記筐体の前記開口部の内周に当該筐体に一体に成型され、外径が前記感熱手段の外径より大きく且つ内径が当該感熱手段の外径より小さく、前記開口部と略同心の略円環形に形成され、当該応力吸収手段の周囲における前記筐体よりも肉厚が薄く形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の熱感知器は、請求項３に記載の熱感知器において、前記応力吸収部に、前記感熱手段を溶着接続したことを特徴とする。

また、請求項５に記載の熱感知器は、請求項３又は４に記載の熱感知器において、前記筐体は、当該筐体に対して、別体成型された取付け手段を有し、前記取付け手段に前記応力吸収部を一体成型したことを特徴とする。

また、請求項６に記載の熱感知器は、請求項１から５のいずれか一つに記載の熱感知器において、前記感熱手段を、前記監視領域へ、直接的に、又は、前記応力吸収手段を介して、露出させたことを特徴とする。

また、請求項７に記載の熱感知器は、請求項１から６のいずれか一つに記載の熱感知器において、前記感熱手段と前記筐体との間に、前記監視領域から前記筐体内部への異物の侵入を防止するための保護手段を設けたことを特徴とする。

また、請求項８に記載の熱感知器は、請求項１に記載の熱感知器において、前記筐体は、前記監視領域に通じる開口部を有し、前記薄板状部材を、前記感熱手段の前記監視領域側の面に貼付し、前記感熱手段を、前記筐体における前記開口部よりも内側に配置し、かつ、前記筐体において前記開口部の周囲に位置する円環状の接続部と、前記薄板状部材の端部である接続部とを、相互に溶着することにより、前記薄板状部材を、前記感熱手段と前記筐体との間に生じる歪みを吸収する前記応力吸収手段として機能させ、前記薄板状部材の接続部を、前記筐体の接続部と共に、前記感熱手段を前記筐体に接続する接続手段として機能させ、かつ、前記薄板状部材の接続部を、前記筐体の接続部と共に、前記監視領域から前記筐体内部への異物の侵入を防止する保護手段として機能させることを特徴とする。

また、請求項９に記載の熱感知器は、監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、前記感熱手段は、感熱センサと、この感熱センサの前記監視領域側の面に貼付された薄板状部材を有し、前記筐体は、前記監視領域に通じる開口部を有し、前記開口部を介して前記感熱センサを前記筐体の内部に配置し、前記筐体において前記開口部の周囲に位置する端部と、前記薄板状部材の端部とを相互に接続し、当該接続箇所のみを介して前記感熱センサを前記筐体に固定し、前記薄板状部材を、前記筐体の歪み又は前記感熱手段と前記筐体との熱膨張率の違いによる歪みを吸収するための応力吸収手段としたことを特徴とする。

この発明によれば、熱感知器は、筐体の歪みや、周囲温度や気圧が変化した場合の感熱部と筐体との熱膨張率の違い等による歪みが感熱部に生じるのを防止することができるので、感熱部の誤動作を防ぎ、さらには、感熱部と筐体との剥がれや、感熱部又は筐体の破損を防止するという効果を奏する。

この発明によれば、熱感知器は、感熱部から筐体への熱の逃げを最小限に抑えることができるので、感熱部の熱応答性を向上するという効果を奏する。

この発明によれば、熱感知器は、感熱部と筐体とを密閉できるので、監視領域から筐体内部、さらには、センサ部への、異物の侵入を防ぐという効果を奏する。

この発明によれば、熱感知器は、応力吸収部を別途成型後、筐体に取付けすることができるので、筐体を容易に製作でき、筐体の歩留まりと生産性を向上するという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る熱感知器の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕本発明の基本的構成を説明した後、〔ＩＩ〕本発明の各実施の形態について説明し、〔ＩＩＩ〕最後に、本発明の各実施の形態に対する変形例について説明する。

〔Ｉ〕本発明の基本的構成
まず、本発明の基本的構成について説明する。熱感知器は、天井等の取付け面へ設置される。この熱感知器は、感熱部と感知器本体とを備えて構成されている。ここで、感熱部は、監視領域における熱を感知する感熱手段である。また、感知器本体は、感熱部の出力に基づいて火災の発生の有無を判断し、火災が発生したと判断した場合には警報や移報出力等を行う。さらに感知器本体は、制御部と筐体とを備えて構成されている。制御部は、火災発生の有無の判断結果に応じて警報を行う制御手段であり、筐体は、熱感知器の構造体であり、制御部を保護する保護手段である。

本発明は、温度上昇にともなう感熱部と筐体との間に生じる歪みを吸収するために、感熱部と筐体との間に肉厚の薄い構造部分を設け、感熱部と筐体のそれぞれの熱膨張率の違いにより発生する熱応力を吸収することを特徴とする。また、当該応力吸収部材は、感熱部から筐体への熱伝導も最小限に抑える効果を有する特徴がある。また、気圧や気温の変化により、密封されている感熱器内部の空気が膨張もしくは収縮し、感熱部に歪みが生じた場合において、その歪みを吸収することができる。

また、本発明は、感熱部と筐体との接続作業を容易にするために、接着剤による接続ではなく、溶着による接続にしたことを主たる特徴の一つとする。例えば、感熱部の薄板状部材と筐体とを溶着する。

〔ＩＩ〕本発明の実施の形態
次に、本発明に係る熱感知器の各実施の形態について説明する。ただし、これら各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
まず、最初に、実施の形態１について説明する。本実施の形態１に係る熱感知器は、概略的に、感熱部を薄板状部材に、粘着性フィルムを用いて固定し、感熱部を、薄板状部材を介して筐体に接続したこと、及び、感熱部を、薄板状部材を介して監視領域に露出させたことを主たる特徴とする。

（全体構成について）
図１は、感熱部１１と筐体８１とを接続した状態における熱感知器１の縦断面図、図２は、感熱部１１と筐体８１とを接続する前の状態における熱感知器１の縦断面図である。これら図１、２に示すように、熱感知器１は、感熱部１１と感知器本体２１とを備えて構成されている。

（感熱部の構成について）
このうち、感熱部１１の構成を説明する。図３は、ラミネート部６０に挟持されている状態における感熱部１１の平面図及び縦断面図を関連させて示した図、図４は、感熱部１１の平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。感熱部１１は、監視領域における熱を感知する感熱手段であり、センサ部３０と、電極金属部４０と、金属板５０とを備えて構成されている。センサ部３０は、その感知状態を他の状態変化へ変換するセンサ手段であり、例えば、監視領域の温度が変化すると焦電効果によって焦電電流を出力する強誘電性物質を薄膜化した薄板状感熱センサとして構成されている。電極金属部４０及び金属板５０は、センサ部３０から出力された焦電電流を筐体２１へ電線等を介して出力するための電極手段である。

これらセンサ部３０、電極金属部４０、及び、金属板５０は、３層の積層構造となっており、センサ部３０の外側（監視領域に面する側。以下同じ）に金属板５０が、センサ部３０の内側（監視領域と反対側。以下同じ）に電極金属部４０がそれぞれ配置されている。これらセンサ部３０、電極金属部４０、及び、金属板５０は、それぞれ略薄厚円盤形に形成されており、略同心円盤状に積層されている。ここで、各部の直径は、電極金属部４０、センサ部３０、金属板５０に至るにつれ順次大きくなっている。また、そして、センサ部３０と金属板５０とは、接着剤により接着されており、電極金属部４０は、センサ部３０上に蒸着されている。

ラミネート部６０は、感熱部１１を挟持するラミネート手段であり、ラミネート外材６１とラミネート内材６２とを備えて構成されている。このうち、ラミネート外材６１は、特許請求の範囲における薄板状部材、ラミネート内材６２は、特許請求の範囲における粘着性フィルムに対応する。ラミネート外材６１は、金属板５０の外側に配置されており、ラミネート内材６２は、電極金属部４０の内側に配置されている。

これらラミネート外材６１とラミネート内材６２とは、センサ部３０、電極金属部４０、及び、金属板５０をそれらの間に挟めるように、金属部５０よりも充分に大きい直径の略薄厚円盤形に形成されている。また、ラミネート外材６１の外周部がラミネート内材６２よりも外側に露出するように、ラミネート外材６１の直径はラミネート内材６２よりも大きい。また、ラミネート内材６２は、ラミネート外材６１側の全面に粘着材が塗布されている。よって、ラミネート外材６１とラミネート内材６２とを、感熱部１１を挟んで貼り合わせることにより、感熱部１１は、ラミネート部６０に挟持される。

これらラミネート外材６１及びラミネート内材の具体的な材質や寸法は任意であるが、例えば、ラミネート外材６１は、樹脂から成り、その厚さは、強度、応力吸収特性、形成容易性、及び、熱応答性を考慮して、０．２ｍｍ以下となっている。ラミネート内材６２は、樹脂から成り、例えば、その厚さは、０．０５ｍｍ以下となっている。ラミネート外材６１とラミネート内材６２の耐熱温度は、熱感知器の作動温度と樹脂の溶融温度とを考慮して、８５℃以上であることが好ましい。

さらに、ラミネート内材６２は、図３に示すように、切欠き部６２ａを備えている。具体的には、切欠き部６２ａは、ラミネート内材６２の外周から中心部に向けて設けられた、略Ｕ溝の切欠きとして形成されている。ここで、制御部（図示せず）と電気的に接続された電線等を、切欠き部６２ａから一部露出した電極金属部４０と金属板５０とに直接半田付けすることにより、感熱部１１と制御部（図示せず）とを電気的に接続することができる。

（感知器本体の構成について）
次に、感知器本体２１の構成を説明する。感知器本体２１は、制御部（図示せず）と筐体８１とを備えて構成されている。制御部は、感熱部１１から出力された焦電電流を受け取り、この焦電電流の大きさを所定の閾値と比較等することによって、火災の発生の有無を判断し、この判断結果に応じて警報を行う制御手段である。この制御部は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）及びこのＩＣ上で実行されるプログラムとして構成され、所定の制御を実行する。

この筐体８１は、熱感知器１の構造体であり、制御部（図示せず）を保護する保護手段である。図１、２に示すように、筐体８１の下端部近傍の内側に、略円環形の接続面部８１ａが形成されており、この接続面部８１ａに、上述したラミネート部６０に挟持された感熱部１１が固定されている。なお、筐体８１の具体的材質や製造方法は任意であるが、例えば、筐体８１は樹脂成型にて形成されている。

（感熱部と筐体との接続構造について）
次に、感熱部１１と筐体８１との接続構造について、より詳細に説明する。筐体８１の接続面部８１ａは、開口部８１ｃと接続部８１ｄから成る。ここで、開口部８１ｃは、接続面部８１ａと略同心の平面略円形の開口部であり、その外径は、ラミネート外材６１より小さく、かつ、金属板５１より大きくなるように決定されている。従って、感熱部１１を接続面部８１ａに対して外側から押付けると、感熱部１１のラミネート外材６１以外の部分が開口部８１ｃを介して筐体８１の内側に配置されるので、この筐体８１によって感熱部１１が保護されると共に、感熱部１１のラミネート外材６１が接続面部８１ａに押し当てられた状態で接触するので、感熱部１１を、接続面部８１ａを介して筐体８１に固定できる。

また、筐体８１の外端部８１ｅは、接続面部８１ａよりもさらに外側に延出しており、さらに外端部８１ｅの内径はラミネート外材６１とほぼ同径、又は、若干大きな口径に決定されていることから、この外端部８１ｅの内面と接続面部８１ａとの間に、ラミネート外材６１を配置した際に、筐体８１とラミネート外材６１とがずれることなく、ラミネート外材６１を固定することができる。

ここで、図２に示すように、接続面部８１ａの外側面には、接続部８１ｄが形成されている。この接続部８１ｄは、感熱部１１を筐体８１に溶着するための被溶着部であり、接続面部８１ａと略同心円状の環状突起として形成されている。従って、図１に示すように、ラミネート外材６１の内側面と接続面部８１ａの外側面を当接させた状態で、接続部８１ｄを超音波や熱によって溶かすと、接続部８１ｄと、この接続部８１ｄに対応するラミネート外材６１の接続部６１ａとが溶着し、感熱部１１と筐体８１とが溶着される。すなわち、接続部６１ａと接続部８１ｄとは、感熱部１１と筐体８１との相互の接続を行う接続手段を構成する。

（歪みの吸収について）
このように接続された状態において、感熱部１１と筐体８１とは、ラミネート外材６１という薄板状部材のみを介して接続されている。より詳細には、図１に示すように、筐体８１の接続面部８１ａの端部とラミネート内材６２との間には、間隔Ｗが形成されている。従って、このラミネート外材６１によって、筐体８１の歪みや、周囲温度が変化した場合の感熱部１１と筐体８１との熱膨張率の違いによる歪みを吸収することができる。このため、センサ部３０が歪みによる圧電効果により電界を発生することによる感熱部１１の誤動作を防ぎ、さらには、感熱部１１と筐体８１との剥がれや、感熱部１１又は筐体８１の破損を防止することができる。

さらに、感熱部１１とラミネート外材６１との接着には、伸縮性のある粘着フィルムであるラミネート内材６２を用いており、感熱部１１とラミネート外材６１とは、お互いに固着されておらず、横方向等には若干互いにずれることもでき、歪みがここでも吸収されることとなる。

（熱容量について）
このように接続された状態において、感熱部１１のセンサ部３０と、監視領域との間には、金属板５０とラミネート外材６１のみが介在することになる。従って、これら金属板５０とラミネート外材６１との厚みは、従来の筐体と接着剤とを合わせた厚さより、大幅に薄くすることができる。このため、監視領域からの熱が感熱部１１に伝わりやすくなり、又、感熱部１１から筐体８１への熱伝導は、ラミネート外材６１に熱伝導率が小さい樹脂材を使用しており、熱を逃げるのを抑えられるため、その結果、感熱部１１の熱応答性が向上する。

（保護手段について）
また、上記の接続構造において、接続部８１ｄが上述のように環状突起として形成されているので、この接続部８１ｄの溶着部分も、接続面部８１ａと略同心状の円環状になり、感熱部１１と筐体８１との間の隙間が平面略全周に渡って塞がれる。すなわち、感熱部１１と筐体８１とが、接続部６１ａと接続部８１ｄとの溶着によって密閉されるため、監視領域から開口部８１ｃを介して筐体８１の内部へ塵や水分等の異物が侵入することを防ぐことができる。すなわち、接続部６１ａと接続部８１ｄとは、特許請求の範囲における保護手段に対応する。

（生産性について）
さらに、感熱部１１と筐体８１との接続は、上述のように、ラミネート外材６１の接続部６１ａと接続面部８１ａの接続部８１ｄとの溶着である。この溶着作業は、従来の接着作業に比べて短時間で終わるため、従来のように接着剤が固まるまで感熱部と筐体とを仮固定する必要がなく接続作業が容易になるとともに、接着剤自体の保存や取り扱い等の管理も不要となり、熱感知器１の生産効率を向上させることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態２に係る熱感知器は、概略的に、実施の形態１と略同様の特徴を有するが、感熱部を、筐体に設けられた応力吸収部を介して筐体に接続したこと、及び、感熱部を、監視領域に直接露出させたことを主たる特徴とする。

（全体構成について）
図５は、感熱部１２と筐体８２とを接続した状態における熱感知器２の縦断面図、図６は、感熱部１２と筐体８２とを接続する前の状態における熱感知器２の縦断面図である。なお、特に説明なき構造については、上述した実施の形態１と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。この熱感知器２は、感熱部１２、感知器本体２２、及び、パッキン９０を備えており、ラミネート部６０が省略されている。ここで、パッキン９０は、監視領域から筐体８２内部への塵、水分等の異物の侵入を防止するための特許請求の範囲における保護手段に対応する。

（感熱部の構成について）
まず、本実施の形態２に係る感熱部１２の構成を説明する。図７は、感熱部１２の平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。この感熱部１２は、実施の形態１の金属板５０に代えて、金属板５１を備えて構成されている。ここで、金属板５１は、孔部５１ａを備えている。図７では６個の孔部５１ａを設けているが、これに限定されるものではない。これらの孔部５１ａは、金属板５１の端部のうち、センサ部３０よりも外周側に延出している部分において、金属板５１の中心点を中心とした円周上に、略等間隔で配置されている。この孔部５１ａの機能については後述する。

（保護手段について）
次に、本実施の形態２に係るパッキン９０の構成を説明する。図８は、パッキン９０の平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。このパッキン９０は、略薄厚円環形をしており、この円周上の金属板５１に設けられた孔部５１ａに対応する位置に、孔部９０ａが、略等間隔で配置されている。パッキン９０は、例えば、ゴム等から成る。このパッキン９０ａの機能については後述する。

（感知器本体の構成について）
次に、感知器本体２２の構成を説明する。感知器本体２２は、実施の形態１の筐体８１に代えて、筐体８２を備えて構成されている。図５、６に示すように、筐体８２は、実施の形態１の接続面部８１ａに代えて、接続面部８２ａを備えて構成されている。ここで、接続面部８２ａは、筐体８２の下端部近傍の内側に形成された、略薄厚円環形である。

（感熱部と筐体との接続構造について）
ここで、感熱部１２と筐体８２との接続構造について、より詳細に説明する。筐体８２の接続面部８２ａは、応力吸収部８２ｂ、開口部８２ｃ、及び、ボス部８２ｆを備えて構成されている。図６では、ボス部８２ｆは２個しか図示されていないが、実際には、さらに多くのボス部８２ｆ、例えば、全部で６個のボス部８２ｆが存在している。

（感知器本体の構成について）
応力吸収部８２ｂは、接続面部８２ａと略同心の略円環形をしており、その肉厚は、接続面部８２ａに対して薄くなっている。その厚さは、任意であるが、強度、応力吸収特性、形成容易性、及び、熱応答性を考慮して、０．２ｍｍ以下となっている。また、応力吸収部８２ｂの外径は、金属板５１及びパッキン９０の外径より若干大きく、応力吸収部８２ｂと接続面部８２ａとの境界における段差部分の長さは、金属部５１とパッキン９０とを合わせた厚さ方向の長さよりも若干大きくすることが好ましい。このため、金属部５１とパッキン９０とを、応力吸収部８２ｂに対して内側から押付けると、金属部５１とパッキン９０とが、接続面部８２ａと応力吸収部８２ｂとで形成された空間に収容されることができ、センサ部３０の位置がほぼ決定される。ここで、応力吸収部８２ｂは、特許請求の範囲における応力吸収部に対応する。また、開口部８２ｃは、応力吸収部８２ｂと略同心の平面略円形の開口部である。

また、ボス部８２ｆは、応力吸収部８２ｂの内側面にあり、より詳細には、応力吸収部８２ｂの中心点を中心とした円周上に、略等間隔で配置されている。ここで、ボス部８２ｆの各中心位置は、金属板５１の孔部５１ａの各中心位置と、パッキン９０の孔部９０ａの各中心位置と、一致している。さらに、ボス部８２ｆは、孔部５１ａの直径より若干小さく、孔部５１ａと孔部９０ａとは略同径である。

従って、パッキン９０の孔部９０ａをボス部８２ｆに挿入させることにより筐体８２に当接させることができ、さらに、金属板５１の孔部５１ａをボス部８２ｆに挿入させることによりパッキン９０に当接させることができる。これらのボス部８２ｆは、感熱部１２を筐体８２に溶着するための被溶着部であり、従って、図５に示すように、筐体８２、パッキン９０、及び、感熱部１２が密着した状態で、ボス部８２ｆを超音波や熱によって溶かすと、ボス部８２ｆが孔部５１ａに溶着し、感熱部１２と筐体８２とが、パッキン９０を介して接続される。すなわち、ボス部８２ｆと孔部５１ａとは、感熱部１２と筐体８２との相互の接続を行う接続手段を構成する。

（歪みの吸収について）
このように接続された状態において、感熱部１２と筐体８２とは、応力吸収部８２ｂのみを介して接続されている。より詳細には、図５に示すように、感熱部１２は、筐体８２のボス部８２ｆの部分でのみ接続されており、これらのボス部８２ｆは、応力吸収部８２ｂ上に形成されている。この応力吸収部８２ｂの厚さは薄いため、筐体８２の歪みや、周囲温度が変化した場合の感熱部１２と筐体８２との熱膨張率の違いによる歪みを吸収することができる。このため、センサ部３０が歪みに起因する圧電効果により電界を発生することによる感熱部１２の誤動作を防ぎ、さらには、感熱部１２と筐体８２との剥がれや、感熱部１２又は筐体８２の破損を防止することができる。

（熱容量について）
ここで、パッキン９０は、略薄厚円環形をしており、その内径は、センサ部３０の外径と略同じか、又は、センサ部３０の外径より若干大きい。従って、パッキン９０を感熱部１２に当接した状態において、センサ部３０と監視領域との間にパッキン９０が介在しないので、監視領域からセンサ部３０への熱伝達がパッキン９０によって阻害されることがなく、センサ部３０の熱応答性を高めることができる。また、開口部８２ｃの外径は、センサ部３０の外径と略同じか、又は、センサ部３０の外径より若干大きく、パッキン９０の内径と略同径である。従って、感熱部１２と、パッキン９０と、筐体８２とがお互いに接触した状態において、センサ部３０と監視領域との間に応力吸収部８２ｂが介在しないので、監視領域からセンサ部３０への熱伝達が応力吸収部８２ｂによって阻害されることがなく、センサ部３０の熱応答性を高めることができる。

この結果、上記の接続構造において、監視領域からの熱を直接、金属板５１が受け取ることになる。ここで、金属板５１の厚みは、従来の筐体と接着剤とを合わせた厚さより、大幅に薄くすることができ、センサ部３０は、実施の形態１と比較しても、ラミネート部６０が省略されているのでその熱容量がさらに小さくなり、監視領域からの熱が感熱部１２に伝わりやすくなり、感熱部１２の熱応答性が向上する。

（保護手段について）
また、パッキン９０の外径は、金属板５１の外径と略同径か、又は、金属板５１の外径より若干大きい。従って、パッキン９０を感熱部１２に当接して筐体８２に固定した状態において、少なくともパッキン９０の外周縁が筐体８２に当接し、パッキン９０が感熱部１２と筐体８２との間の隙間を塞ぐことができる。

この結果、上記の接続構造において、感熱部１２と筐体８２とが、パッキン９０を挟んで接続されることにより、密閉されるため、監視領域から開口部８２ｃを介して筐体８２の内部へ塵や水分等の異物が侵入することを防ぐことができる。すなわち、上述したように、パッキン９０は、特許請求の範囲における保護手段に対応する。

（生産性について）
さらに、感熱部１２と筐体２２との接続は、上述のように、ボス部８２ｆの溶融による、孔部５１ａとの溶着である。この溶着作業は、従来の接着作業に比べて短時間で終わるため、従来のように接着剤が固まるまで感熱部と筐体とを仮固定する必要がなく接続作業が容易になるとともに、接着剤自体の保存や取り扱い等の管理も不要となり、熱感知器２の生産効率を向上させることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態３に係る熱感知器は、概略的に、実施の形態１と略同様の特徴を有するが、感熱部を、筐体に設けられた応力吸収部を介して、監視領域に露出させたことを主たる特徴とする。

（全体構成について）
図９は、感熱部１２と筐体８３とを接続した状態における熱感知器３の縦断面図、図１０は、感熱部１２と筐体８３とを接続する前の状態における熱感知器３の縦断面図である。なお、特に説明なき構造については、上述した実施の形態１と同様であり、同一の構成を同一の符号を付して説明する。この熱感知器３は、感熱部１２と感知器本体２３とを備えて構成されている。

（感知器本体の構成について）
次に、感知器本体２３の構成を説明する。感知器本体２３は、実施の形態１の筐体８１に代えて、筐体８３を備えて構成されている。図１１は、筐体本体８４と感熱部材取付け部８５とを接続する前の状態における筐体８３の縦断面図である。図１１に示すように、筐体８３は、筐体本体８４と、感熱部１２を取付ける感熱部材取付け部８５とを備えて構成されている。ここで、筐体本体８４は、取付け部８４ａを備えている。さらに、感熱部材取付け部８５は、取付け部８５ａと接続面部８３ａとを備えている。ここで、取付け部８４ａと取付け部８５ａとは、筐体本体８４に感熱部材取付け部８５を接続する接続手段である。

ここで、筐体本体８４と感熱部材取付け部８５とは、別々に樹脂成型された後に、筐体本体８４に感熱部材取付け部８５をインサート成型することにより、接続部８４ａと取付け部８５ａの部分でお互いに接続される。これは以下の理由による。すなわち、熱感知器３の熱応答性を向上させるためには、感熱部１２と監視領域の間にある接続面部８３ａを薄くして、接続面部８３ａの熱容量を小さくすればよい。しかしながら、薄膜部を有する構造を一括で成型することは難しいため、薄膜部を有する感熱部材取付け部８５を樹脂成型後、別途樹脂成型された筐体本体８４にインサート成型することにより、本問題を解決している。この結果、筐体８３を容易に製作することができ、筐体８３の歩留まりを向上させることができる。ここで、感熱部材取付け部８５は、特許請求の範囲における取付け手段に対応する。なお、筐体本体８４と感熱部材取付け部８５とは、インサート成型でなく、溶着や接着にて一体化してもよい。

（感熱部と筐体との接続構造について）
さらに、感熱部１２と筐体８３との接続構造について、より詳細に説明する。接続面部８３ａは、感熱部材取付け部８５において、取付け部８５ａと反対側の下端部近傍の内側に形成された、略円環形である。接続面部８３ａは、応力吸収部８３ｂとボス部８３ｆとを備えて構成されている。また、応力吸収部８３ｂは、接続面部８３ａと略同心の略薄厚円盤形をしており、接続面部８３ａに対して薄くなっている。その厚さは、任意であるが、強度、応力吸収特性、形成容易性、及び、熱応答性を考慮して、０．２ｍｍ以下となっている。また、その外径は、金属板５１の外径より若干大きい。

ここで、応力吸収部８３ｂと接続面部８３ａとの境界における段差部分の長さは、金属部５１とセンサ部３０とを合わせた厚さ方向の長さよりも若干大きい。このため、金属部５１とセンサ部３０とを、応力吸収部８３ｂに対して内側から押付けると、金属部５１とセンサ部３０とが、接続面部８３ａと応力吸収部８３ｂとで形成された空間に収容されることができ、センサ部３０の位置がほぼ決定される。ここで、応力吸収部８３ｂは、特許請求の範囲における応力吸収部に対応する。また、ボス部８３ｆは、実施の形態２におけるボス部８２ｆと同じである。図１０と図１１では、ボス部８３ｆは２個しか図示されていないが、実際には、さらに多くのボス部８３ｆ、例えば、全部で６個のボス部８３ｆが存在している。

ここで、筐体８３に金属板５１の外側面を、孔部５１ａにボス部８３ｆを挿入させることにより当接させることができる。これらのボス部８３ｆは、感熱部１２を筐体８３に溶着するための被溶着部であり、従って、図１０に示すように、筐体８３と感熱部１２が密着した状態で、ボス部８３ｆを超音波や熱によって溶かすと、ボス部８３ｆが孔部５１ａに溶着し、感熱部１２と筐体８３とが接続される。すなわち、ボス部８３ｆと孔部５１ａとは、感熱部１２と筐体８３との相互の接続を行う接続手段を構成する。

（歪みの吸収について）
このように接続された状態において、感熱部１２と筐体８３とは、応力吸収部８３ｂのみを介して接続されている。より詳細には、図１０に示すように、感熱部１２は、筐体８３のボス部８３ｆの部分でのみ接続されており、これらのボス部８３ｆは、応力吸収部８３ｂ上に形成されている。この応力吸収部８３ｂの厚さは薄いため、筐体８３の歪みや、周囲温度が変化した場合の感熱部１２と筐体８３との熱膨張率の違いによる歪みを吸収することができる。このため、センサ部３０が歪みに起因する圧電効果により電界を発生することによる感熱部１２の誤動作を防ぎ、さらには、感熱部１２と筐体８３との剥がれや、感熱部１２又は筐体８３の破損を防止することができる。

（熱容量について）
このように接続された状態において、感熱部１２のセンサ部３０と、監視領域との間には、金属板５１と応力吸収部８３ｂのみが介在することになる。従って、これら金属板５１と応力吸収部８３ｂとの厚みは、従来の筐体と接着剤とを合わせた厚さより、大幅に薄くすることができる。このため、センサ部３０と監視領域との間の熱容量が小さくなり、監視領域からの熱が感熱部１２に伝わりやすくなり、その結果、感熱部１２の熱応答性が向上する。

（生産性について）
さらに、感熱部１２と筐体８３との接続は、上述のように、ボス部８３ｆの溶融による、孔部５１ａとの溶着である。この溶着作業は、従来の接着作業に比べて短時間で終わるため、従来のように接着剤が固まるまで感熱部と筐体とを仮固定する必要がなく接続作業が容易になるとともに、接着剤自体の保存や取り扱い等の管理も不要となり、熱感知器３の生産効率を向上させることができる。

（筐体の歩留まりについて）
さらに、上述したように、筐体８３は、筐体本体８４に、応力吸収部８３ｂを有する感熱部材取付け部８５をインサート成型することにより、形成されている。応力吸収部８３ｂを有する感熱部材取付け部８５の成型は、応力吸収部８３ｂを有する筐体８３を一括して成型することに比べて容易であるため、筐体８３の歩留まりを向上させることができ、ひいては、熱感知器３の生産性を向上させることができる。

〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明の各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。

（本発明の適用分野について）
本発明の適用対象は、上述したような熱感知器１には限られず、監視領域における熱を感知する全ての機器、例えば、熱検出器や熱線センサにも適用できる。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、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。例えば、応力吸収手段は、感熱部の歪みを完全に吸収できなくても、ある程度吸収できれば、本発明の課題が達成されている。

（感熱部）
感熱部は、監視領域における熱を感知できれば、どの様な構成でもよい。例えば、センサ部と電極金属部と金属部以外に、他の構成部があってもよい。また、電極金属部や金属部は、他の金属や導電性物質でもよく、センサ部の強誘電性物質は、薄膜状でなくてもよい。

（応力吸収手段）
また、応力吸収手段は、筐体等の歪みを吸収できれば、どの様な方法でもよい。例えば、ラミネート部において、ラミネート内材をなくして、ラミネート外材と金属部とを直接接着剤で接着してもよい。

（保護手段）
また、保護手段は、筐体内部への異物侵入が防げれば、接着剤、パテ、その他どの様な方法でもよい。例えば、感熱部と筐体との接続後、感熱部と筐体との隙間をパテで埋めることにより、異物の侵入を防ぐことができる。

（感熱部と応力吸収部との接続）
また、感熱部と応力吸収部との接続は、感熱部と応力吸収部とが接続できれば、どの様な方法でもよい。例えば、応力吸収部に設けられたボスと金属板に設けられた孔の数は何個でもよく、ボスと孔の配置が対応していれば、どのように配置されていてもよい。また、ボスの形状は、円柱、その他どのような形状でもよく、対応する感熱部の接続手段は、孔ではなく、金属板に設けられたＵ溝、その他どのような形状でもよい。

（筐体本体と感熱部材取付け部との接続）
また、筐体本体と感熱部材取付け部との接続は、筐体本体と感熱部材取付け部とが接続できれば、接着剤、溶着、粘着テープ、金具その他どの様な方法でもよい。例えば、筐体本体の取付け部と感熱部材取付け部の取付け部とを接着剤を使って接続することができる。

この発明は、熱感知器や火災報知器等の、熱を感知して、感知状態に応じて警報を行う様々な機器に適用でき、熱感知器や火災報知器の感知精度と、信頼性と、生産効率とを向上させることに有用である。

感熱部と筐体とを接続した状態における熱感知器の縦断面図である。 感熱部と筐体とを接続する前の状態における熱感知器の縦断面図である。 ラミネート部に挟持されている状態における感熱部の平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。 感熱部の平面図と縦断面図を関連させて示した図である。 感熱部と筐体とを接続した状態における熱感知器の縦断面図である。 感熱部と筐体とを接続する前の状態における熱感知器の縦断面図である。 感熱部の平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。 パッキンの平面図及び縦断面図を関連させて示した図である。 感熱部と筐体とを接続した状態における熱感知器の縦断面図である。 感熱部と筐体とを接続する前の状態における熱感知器の縦断面図である。 筐体本体と感熱部材取付け部とを接続する前の状態における筐体の縦断面図である。 従来の、熱感知器の縦断面図である。

符号の説明

Ｃ 天井
Ｗ 間隔
１、２、３ 熱感知器
１０、１１、１２ 感熱部
２０ 本体部
２１、２２、２３ 感熱器本体
３０ センサ部
４０ 電極金属部
５０、５１ 金属板
５１ａ 孔部
６０ ラミネート部
６１ ラミネート外材
６１ａ、８１ｄ 接続部
６２ ラミネート内材
６２ａ 切欠き部
８０、８１、８２、８３ 筐体
８１ａ、８２ａ、８３ａ 接続面部
８１ｃ、８２ｃ 開口部
８１ｅ 外端部
８２ｂ、８３ｂ 応力吸収部
８２ｆ、８３ｆ ボス部
８４ 制御取付け部
８５ 感熱取付け部
８４ａ、８５ａ 取付け部
９０ パッキン
９０ａ 孔部

Claims (9)

1. 監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、
   前記感熱手段と前記筐体とを、当該感熱手段の歪みを吸収するための応力吸収手段を介して固定し、
   前記応力吸収手段は、前記感熱手段を覆うように設けられたものであって、前記筐体と接続された薄板状部材であり、
   前記薄板状部材と、粘着性フィルムとにより、前記感熱手段を挟持したこと、
   を特徴とする熱感知器。
2. 前記筐体に、前記薄板状部材を溶着接続したこと、
   を特徴とする請求項１に記載の熱感知器。
3. 監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、
   前記筐体は、前記監視領域に通じる略円形の開口部を有し、
   前記感熱手段を、前記筐体における前記開口部よりも内側に配置し、
   前記感熱手段と前記筐体とを、当該感熱手段の歪みを吸収するための応力吸収手段を介して固定し、
   前記応力吸収手段は、前記筐体の前記開口部の内周に当該筐体に一体に成型され、外径が前記感熱手段の外径より大きく且つ内径が当該感熱手段の外径より小さく、前記開口部と略同心の略円環形に形成され、当該応力吸収手段の周囲における前記筐体よりも肉厚が薄く形成されていること、
   を特徴とする熱感知器。
4. 前記応力吸収部に、前記感熱手段を溶着接続したこと、
   を特徴とする請求項３に記載の熱感知器。
5. 前記筐体は、当該筐体に対して、別体成型された取付け手段を有し、
   前記取付け手段に前記応力吸収部を一体成型したこと、
   を特徴とする請求項３又は４に記載の熱感知器。
6. 前記感熱手段を、前記監視領域へ、直接的に、又は、前記応力吸収手段を介して、露出させたこと、
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の熱感知器。
7. 前記感熱手段と前記筐体との間に、前記監視領域から前記筐体内部への異物の侵入を防止するための保護手段を設けたこと、
   を特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の熱感知器。
8. 前記筐体は、前記監視領域に通じる開口部を有し、
   前記薄板状部材を、前記感熱手段の前記監視領域側の面に貼付し、
   前記感熱手段を、前記筐体における前記開口部よりも内側に配置し、かつ、
   前記筐体において前記開口部の周囲に位置する円環状の接続部と、前記薄板状部材の端部である接続部とを、相互に溶着することにより、
   前記薄板状部材を、前記感熱手段と前記筐体との間に生じる歪みを吸収する前記応力吸収手段として機能させ、
   前記薄板状部材の接続部を、前記筐体の接続部と共に、前記感熱手段を前記筐体に接続する接続手段として機能させ、かつ、
   前記薄板状部材の接続部を、前記筐体の接続部と共に、前記監視領域から前記筐体内部への異物の侵入を防止する保護手段として機能させること、
   を特徴とする請求項１に記載の熱感知器。
9. 監視領域における熱を感知する感熱手段と、当該感熱手段による感知状態に応じて警報を行う制御手段と、当該制御手段を保護する筐体とを備えた熱感知器において、
   前記感熱手段は、感熱センサと、この感熱センサの前記監視領域側の面に貼付された薄板状部材を有し、
   前記筐体は、前記監視領域に通じる開口部を有し、
   前記開口部を介して前記感熱センサを前記筐体の内部に配置し、
   前記筐体において前記開口部の周囲に位置する端部と、前記薄板状部材の端部とを相互に接続し、当該接続箇所のみを介して前記感熱センサを前記筐体に固定し、
   前記薄板状部材を、前記筐体の歪み又は前記感熱手段と前記筐体との熱膨張率の違いによる歪みを吸収するための応力吸収手段としたこと、
   を特徴とする熱感知器。

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