JP4875436B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、外部環境の変化を検知する検知部と外部環境の変化を報知する音響発生部とを本体の内部に設けてある警報器に関する。

従来、この種の警報器として、温度上昇を検知する検知部としてのセンサと、警報音を発報する音響発生部としてのスピーカとを本体の内部に組み付け、これにカバーを装着して構成した天井取付タイプの警報器があった（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１の警報器は、円形の本体ユニットの中央に熱センサを配置するとともに、当該センサの側方にスピーカを並設し、これらの上から円形のカバーを装着したものである。この警報器のカバーには、センサおよびスピーカに対応する位置に、センサ孔および音響孔がそれぞれ形成されている。

特開２０００−３３９５６７号公報（第２図）

従来の警報器では、その構造上、センサおよびスピーカの両方を一箇所に配置することができなかった。例えば、図７および図８の従来の警報器に示されるように、センサ３０を本体中央に配置し、スピーカ４０は本体中央から側方にずらした位置に並設していた。
ところが、このような並列配置の場合、スピーカ４０とカバー２０との間に空間が生じるため、スピーカ４０の警報音が篭ることがある。
そこで、特許文献１の警報器では、スピーカとカバーとの間の空間に音響ダクトを設けることにより、スピーカの篭り音を軽減している。
しかし、このような音響ダクトを設ければ部品点数および製造工程が多くなり、当然のことながらコスト高につながる。

一方、従来の警報器は、センサ３０とスピーカ４０とを並べて配置しているため、警報器の直径が大きくなってしまうという別の問題もあった。この問題については、特許文献１の警報器では有効な解決法が見当たらないのが現状である。

また、従来の警報器は、カバー２０のうちスピーカ４０を設置した側のみに音響孔２１を設ける必要があることから見栄えが悪くなり、デザイン上の制約もあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検知部および音響発生部の両方を同時に最適位置に配置することを可能にする警報器の構成を実現することにある。

本発明の警報器の特徴構成は、外部環境の変化を検知する長手形状の検知部と、振動板を備えて前記外部環境の変化を報知する音響発生部とを本体の内部に設け、前記検知部を、前記音響発生部の中心に形成した貫通孔に挿入しつつ、前記検知部の先端側を前記本体の外部に向けてあり、当該振動板を貫通する前記貫通孔の周囲に硬化性樹脂を塗布したことにある。

上記特徴構成を有する警報器では、音響発生部の中心に貫通孔が形成されており、この貫通孔に長手形状の検知部を挿入することができる。このため、本体内に音響発生部と検知部とを配置する際、従来のように両者を並べて配置するのではなく、音響発生部の貫通孔に検知部を挿入した状態で配置すれば、両者を本体内の同じ位置に配置することが可能となる。従って、警報器のタイプに応じて、音響発生部および検知センサの両方が最も性能を発揮できるような最適位置に配置した構成を実現することができる。
また、音響発生部と検知部とを並べて配置しないことから、設置スペースは従来のものより少なくてよい。例えば、円形状の天井取付タイプの警報器では、本体の外径を小さくすることができる。これにより、コンパクトな警報器を実現することができる。
さらに、音響発生部の中心を検知部が貫通しているので、音響孔の位置とセンサ孔との位置とを重複するように設けることができる。このため、カバーの周辺部に音響孔が存在しないシンプルなデザインが可能となる。
また、本構成では、振動板を貫通する貫通孔の周囲に硬化性樹脂を塗布してあるため、振動板の貫通孔の周囲を補強して振動板の強度を向上することができる。

本発明の警報器において、前記音響発生部と前記検知部とを一体化してもよい。

従来、警報器を組み立てる際に、音響発生部および検知部を別々に本体内の基板に取り付けていたが、本構成のように音響発生部と検知部とを一体化すれば、警報器をよりコンパクト化することができる。
また、これらをユニット化することで、一度の作業で基板への装着が可能となる。よって、警報器の組み立てがより簡単になるとともに、本体に対する検知部の位置決めを確実且つ容易に行うことができる。

本発明の警報器において、前記本体の外形を円形状に構成し、且つ、前記音響発生部を前記本体の中央に配置してもよい。

上記構成のように、本体の外形を円形状に構成し、且つ音響発生部を本体の中央に配置することで、特に天井取付タイプの円形状の警報器において、音響発生部および検知部の性能が最も効率よく発揮されるとともに、見栄えの良いコンパクトな警報器を実現することができる。

本発明の警報器において、前記貫通孔を外部空間から遮蔽するとともに、前記検知部の先端側を保持するシール部材を前記本体に設けてもよい。

上記構成の警報器では、本体に設けたシール部材によって音響発生部の貫通孔を外部空間から遮蔽しているので、貫通孔内への異物の侵入が防止される。これにより、音響発生部の故障が低減し、警報器の性能を長期にわたって維持することができる。
また、シール部材によって検知部の先端側を保持することができるので、検知部の位置決めが容易となる。その結果、検知部が揺動する等して貫通孔の内面に触れるのを確実に防止することができる。そして、検知部の揺動等が防止されると、音響発生部の貫通孔の内径を最小限にすることもできる。すなわち、警報器用の音響発生部を作製するにあたって、従来の音響発生部の構造を大きく変更しなくて済むので、その機能が大きく損なわれることはない。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、警報器として住居内の火災を検知するための火災警報器を例に挙げて説明する。ただし、本発明の警報器の構成は、以下の実施形態および図面に記載される構成に限定されるものでもなく、これらと均等な構成も含み得る。

図１は、本発明の一実施形態を表した警報器の正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における警報器の断面図である。図３は、警報器の要部拡大断面図である。
この警報器は、各種部品を実装する基板１１を有する基部１０と当該基部１０を保護するカバー２０とから構成される本体１００を備える。本体１００の内部に格納される基板１１には、検知部としてのセンサ３０、および音響発生部としてのスピーカ４０が実装される。さらに、本体１００には、電源としての電池８０が格納される。

〔センサ〕
センサ３０は、外部環境の変化を検知する。本実施形態では、センサ３０として、居室内の温度上昇を電気抵抗の変化として検知するサーミスタが用いられる。このサーミスタは、長手形状に構成され、先端部３１で温度を検知できるようになっている。
火災警報器に使用する場合、上記サーミスタの他に、一酸化炭素濃度の上昇、煙濃度の上昇等の外部環境の変化を検知するセンサであってもよい。

〔スピーカ〕
スピーカ４０は、センサ３０が検知した居室内の温度上昇を、警報音または音声を発することにより周囲に報知する。スピーカ４０は、マグネット４１ａ、ポール４１ｂ、およびヨーク４１ｃで構成された磁気回路４１、音声電流が流れるボイスコイル４２、ならびにボイスコイル４２の運動によって振動する振動板４３等で構成される。
また、本実施形態では、スピーカ４０の中心にスリーブ４４を打ち込むことにより、貫通孔５０が形成されている。貫通孔５０は、マグネット４１ａ、ポール４１ｂ、ヨーク４１ｃ、および振動板４３を貫通する。この貫通孔５０の内部にセンサ３０が挿入され、センサ３０の先端側３１が本体１００の外部に向けられる。

以上のように構成したセンサ３０およびスピーカ４０を、本体１００内の基板１１上の適切な位置に設置する。
ここで、警報器が外部環境の変化を的確に検知するためには、全方向から均等且つ迅速に検知できる状態にセンサを配置することが望ましい。また、警報器が発する警報音をできるだけ広範囲に伝えるためには、全方向に均等に警報音を伝達できる状態にスピーカを配置することが好ましい。

警報器が図１のような円形状の天井取付タイプである場合、センサ３０およびスピーカ４０を本体１００の中央に配置する。このような配置とすれば、警報器の下方で火災が発生した場合において、熱や煙が万遍なく警報器に達するため、センサ３０の検知性能を均等且つ迅速に発揮することができる。また、スピーカ４０から発する警報音を火災が発生した居室内に均等に伝達することができる。

センサ３０およびスピーカ４０を本体１００の中央に配置すると、より少ない設置スペースで効率の良い配置が可能になるという点においても好適である。すなわち、スピーカ４０の貫通孔５０にセンサ３０を挿入したものを本体１００の中央に配置すれば、従来のようにセンサ３０とスピーカ４０とを並べて配置した場合と比較して、本体１００の外径を小さくすることが可能となり、且つ見栄えの良いコンパクトな警報器が得られる。

〔カバー〕
本体１００のカバー２０には、スピーカ４０の設置場所に対応する位置に音響孔２１が設けられるとともに、スピーカ４０の貫通孔５０から突出するセンサ３０の先端側３１が本体１００の外部に向くように、センサ３０の設置場所に対応する位置にセンサ孔２２が設けられる。また、センサ３０に対して空気を流通可能としつつ、センサ３０の先端側３１が異物に触れないよう、カバー２０には保護枠２３が設けられる。

本実施形態の警報器は、スピーカ４０の貫通孔５０にセンサ３０を挿入した状態で両者を基板１１に装着しているため、平面視では、センサ３０とスピーカ４０とが重なった状態で基板１１上に配置されることになる。従って、カバー２０の一部の音響孔２１の位置とセンサ孔２２との位置とが重複して形成される。
このようなカバー２０は、デザイン面において優れたものである。すなわち、カバー２０の周辺部２４に音響孔２１が存在しない対称でシンプルなデザインとなる。また、前記周辺部２４に色彩や模様を付することも可能である。従って、本実施形態の警報器の構成とすれば、デザイン選択の幅が拡がる。

〔センサおよびスピーカの一体化構成〕
警報器を組み立てる場合において、基板１１へのセンサ３０およびスピーカ４０の組み付けは、初めにセンサ３０を基板１１上に設置し、次いでスピーカ４０の貫通孔５０にセンサ３０に挿入しながらスピーカ４０を基板１１に取り付けるのが一般的である。しかし、本実施形態の警報器では、センサ３０とスピーカ４０とを一体化した状態で、基板１１に設置することも可能である。
例えば、図４に示すように、スピーカ４０の貫通孔５０にセンサ３０を挿入した状態で、貫通孔５０の裏側から接着剤等の充填材６０を適量充填することによりセンサ３０とスピーカ４０とを固定して一体化し、これを基板１１に設置する。このような方法によってセンサ３０とスピーカ４０とを予め一体化しておけば、センサ３０とスピーカ４０との固定と同時に貫通孔５０の裏側を充填剤６０によって塞ぐことができる。これにより、貫通孔５０の内部への異物の侵入が防止されるので、スピーカ４０の故障等を低減することができる。

また、図５に示すように、スピーカ４０に設けた基板４５にセンサ３０の基端側３２をハンダ７０によって直接取り付けることによって、センサ３０とスピーカ４０とを一体化することも可能である。
このように、センサ３０とスピーカ４０とを一体化すれば、部品をユニット化することが可能となり、警報器をよりコンパクト化することができる。また、このようなユニット化した部品を用いれば、一度の作業で基板１１への装着が可能となる。従って、警報器の組み立てが簡単になり、さらに本体１００に対するセンサ３０の位置決めを確実且つ容易に行うことができる。

〔シール部材〕
本実施形態の警報器では、スピーカ４０の中心に貫通孔５０を形成する。ただし、この貫通孔５０の内部に粉塵等の異物が侵入すると、スピーカ４０の性能が低下するおそれがある。また、異物の侵入は、貫通孔５０の内部に挿入したセンサ３０の感度にも悪影響を与えるおそれがある。
そこで、貫通孔５０を外部空間から遮蔽するように、本体１００にシール部材７０を設ける。例えば、図６に示すように、カバー２０に形成した音響孔２１およびセンサ孔２２に沿って、カバー２０の裏側にシール部材７０を貼付する。これにより、警報器の表側から貫通孔５０の内部に異物が侵入することが防止される。その結果、スピーカ４０の故障が低減し、警報器の性能を長期にわたって維持することができる。
警報器の裏側は、上述したように、充填剤６０によって貫通孔５０を塞ぐことができ、これがシール機能を発揮する。よって、警報器の裏側からも貫通孔５０の内部に異物が侵入することを防止できる。

一方、このようなシール部材７０は、スピーカ４０の貫通孔５０に対してセンサ３０の位置を保持する役割も有する。つまり、シール部材７０を設けることによって、センサ３０の先端側３１の位置がカバー２０に対して固定される。よって、センサ３０の位置決めが容易となる。また、長尺形状のセンサ３０がスピーカ４０の貫通孔５０の内部で揺動する等して貫通孔５０の内面に触れるのを確実に防止することができる。さらに、センサ３０の揺動等が防止されると、貫通孔５０の内径を最小限にすることができる。すなわち、警報器用のスピーカを作製するにあたって、スピーカ本来の構造を大きく変更しなくて済むので、スピーカ４０としての機能が大きく損なわれることはない。

シール部材７０の材質は、貫通孔５０内への粉塵等の侵入を確実に防止しつつ、スピーカ４０から発せられる警報音が篭らないように、例えば、不織布やスポンジ等の細孔を有する多孔質材料を使用することが好ましい。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、警報器として天井取付タイプものについて説明したが、壁取付タイプの警報器に適用することも可能である。その場合、本体の形状は、円形状に限らず方形状とすることもできる。また、壁取付タイプの警報器では、本体に対するスピーカの取付位置を本体の中央以外の箇所とすることもできる。

（２）上記実施形態では、警報器として住居内の火災を検知するための火災警報器を例に挙げて説明したが、他の種類の警報器に適用することも可能である。例えば、センサとして都市ガスセンサまたはプロパンガスセンサを採用すれば、家庭用または業務用ガス漏れ警報器として使用することができる。また、センサとして赤外線センサや振動センサを採用すれば、防犯警報器として利用することもできる。

（３）上記実施形態では、スピーカにスリーブを打ち込むことによって貫通孔を形成しているが、スリーブを用いずにスピーカの表側から裏側にわたって穿孔を行い、マグネット、ポール、および振動板を貫通する貫通孔を形成してもよい。この場合、マグネットおよびポールは金属部材であるため貫通孔を形成しても十分な強度を有する。しかし、振動板は薄い樹脂や紙等で構成されているため、補強することが好ましい。例えば、振動板の貫通孔周囲にリング部材を設けたり、硬化性樹脂を塗布することにより、振動板の強度を向上させる。

（４）上記実施形態では、音響発生部としてスピーカを採用したが、スピーカの代わりにブザーを用いることもできる。例えば、圧電素子の振動によって音響を発する自励式または他励式ブザーを採用すれば、スピーカを使用する場合と比較して音響発生部を薄く構成することができる。これにより、警報器を薄型化することができる。

（５）上記実施形態では、警報器の電源として電池を使用しているが、天井や壁に設けたコンセント等に警報器を接続し、あるいは天井や壁に埋設されている電源回路に警報器を直接接続し、外部から電力の供給を受けることによって作動するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を表した警報器の正面図 図１のＡ−Ａ線における警報器の断面図 警報器の要部拡大断面図 充填剤を使用してセンサとスピーカとを一体化した警報器の要部拡大断面図 スピーカの基板にセンサの基端側をハンダ付けしてセンサとスピーカとを一体化した警報器の要部拡大断面図 カバーの裏側にシール部材を貼付した警報器の要部拡大断面図 従来の警報器の正面図 図７のＢ−Ｂ線における警報器の断面図

符号の説明

３０ センサ（検知部）
４０ スピーカ（音響発生部）
５０ 貫通孔
６０ シール部材
１００ 本体

Claims (4)

1. 外部環境の変化を検知する長手形状の検知部と、振動板を備えて前記外部環境の変化を報知する音響発生部とを本体の内部に設け、
   前記検知部を、前記音響発生部の中心に形成した貫通孔に挿入しつつ、前記検知部の先端側を前記本体の外部に向けてあり、
   当該振動板を貫通する前記貫通孔の周囲に硬化性樹脂を塗布してある警報器。
2. 前記音響発生部と前記検知部とを一体化してある請求項１に記載の警報器。
3. 前記本体の外形を円形状に構成し、且つ、前記音響発生部を前記本体の中央に配置してある請求項１または２に記載の警報器。
4. 前記貫通孔を外部空間から遮蔽するとともに、前記検知部の先端側を保持するシール部材を前記本体に設けてある請求項１〜３の何れか１項に記載の警報器。

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