JP5026320B2 - 煙感知器 - Google Patents

Description

この発明は、空気中に浮遊する煙等の汚染物資を光学的に検知する煙感知器に関するものである。

火災予防や煙発生時の検知システムとして、或いは、一定の環境保全を必要とする半導体製造工場や食品工場において煙感知器が使用される。
従来の煙感知器は、サンプリング用配管に接続されている煙検出部と、該サンプリング用配管にサンプリングエアを吸引するファンと、前記サンプリング用配管内のサンプリングエアの風速を測定する風速センサと、を備えている（例えば、特許文献１、参照）。

この煙感知器では、前記サンプリング用配管内を流れるサンプリングエアは、その一部が煙検出部に導入され、該検煙部の煙センサにより煙検出が行なわれた後に、前記サンプリングエア用配管内に戻される。この時、前記ファンは、前記風速センサの測定した風速に基づいて制御され、前記煙検出部に設計通りのサンプリンブエアを供給できる様にコントロールされる。

特許第３７１４９２６号公報

図４に示すように、サンプリング用配管１には、ファン２が内蔵されており、その一端側には、サンプリングエアＳＡを吸引する開口部３が設けられている。

ファン（ブロアファン）２を高風量で使用する場合には、開口部３ａ（サンプリングエアの取入口）は、擬似的に鎖線で示すように大きく開いており、ファン２の吸引口４近傍に、ファンの一次側配管内に逆流となるような気流の乱れは発生しない。
ところが、開口部３ａを小さくし、吸引風量を減少させると、ファン２内の回転翼の回転によって、ファンの一次側配管内に気流の乱れが発生し、逆流が始まる。

前記開口部３ａを更に擬似的に実線で示す開口部３のように小さくして、吸引風量を更に減少させると、前記ファン２からの気流の乱れによる逆流流れＬが前記サンプリング用配管１内を巡り、風速センサ５を通過するようになる。そのため、風速センサ５近傍も流れが不安定となるので、正確に風速を測定することができなくなる。

そこで、前記問題を解決するため、風速センサ５を逆流流れＬの影響を受けないように、ファン２から十分離すことも考えられるが、煙感知器が大型化するので、好ましくない。

この発明は、上記事情に鑑み、サンプリングエアの風速を正確に測定できる様にすることを目的とする。

この発明は、サンプリング用配管に接続されている煙検出部と、該サンプリング用配管にサンプリングエアを吸引するファンと、前記サンプリング用配管内のサンプリングエアの風速を測定する風速センサと、を備える煙感知器において； 略箱体をなし、斜面に前記サンプリングエアの取込口と、底面に前記ファンの吸引口が配設され、前記ファンの一次側の前記サンプリングエアの気流方向と、前記ファンの吸引口による気流方向と、が略直交する流入部を備え、当該流入部内に、前記風速センサと、整流板とを設けてなり、前記風速センサは、前記ファンの一次側に設けるとともに、該風速センサと前記ファンの吸引口との間に、前記ファンにより発生する逆流流れが前記風速センサ側に移動するのを阻止するために、前記整流板を設けたことを特徴とする。

この発明の前記整流板は、前記流入部の底面上または天面上を回動可能に支持されていることを特徴とする。

この発明は、前記風速センサは、前記ファンの一次側に設けるとともに、該風速センサと前記ファンの間に、整流板を設けたので、ファンにより発生する逆流流れは、前記整流板に遮られ、風速センサ側へ移動することができない。そのため、風速センサの近傍は、流体の流れに乱れが発生せずに安定した流れとなるので、正確な風速を計測することができる。

この発明の第１実施の形態を図１、図２により説明する。
煙感知器Ｓは、サンプリング用配管１１に配管２０を介して接続されている煙検出部２２と、前記煙検出部２２の流入口２２ａ側に設けられたフィルタ２３と、前記サンプリング用配管１１にサンプリングエアＳＡを吸引させるファン（ブロアファン）１２と、前記サンプリング用配管１１内のサンプリングエアＳＡの風速を測定する風速センサ（フローセンサ）１５と、を備えている。

前記煙検出部２２には、図示しないが、発光素子及びフォトダイオード等の受光素子（煙センサ）、光トラップ、集光レンズ、アパーチャ、などが設けられている。

略箱体をなし、側面にサンプリングエアの取込口（図示せず）と、底面に前記ファン１２の吸引口１２ａが配置された流入部４０内において、前記ファン１２の一次側の前記サンプリングエアＳＡの気流方向と、前記ファン１２の前記吸引口１２ａによる気流方向ＳＢと、が略直交されている。前記ファン１２の一次側（上流側）と前記風速センサ１５との間には、整流板２５が設けられている。前記整流板２５は、略長方形状（例えば、幅が約５０mm、高さが約１０mm）に形成され、底面と角度α（例えば、約９０°）、サンプリングエアＳＡの気流方向に対して角度θ（例えば、約９０°）をなして設けられている。
本発明者は、図１の通りに流入部４０内に整流板２５を配置した場合と、整流板２５を配置しない場合と、で比較実験を行い、整流板２５を配置すれば、低風量から高風量までにおける風速センサ１５の出力が比例関係にあることを確かめた。即ち、整流板１５は、ファン１２による吸引風量の減少等に伴って発生する逆流流れＬが、風速センサ１５側に移動するのを阻止する手段である。該整流板２５の角度α、θは、ファン１２の吸引口１２ａからの逆流流れが流速測定に影響を与えることを防止するために、ファン１２に応じて約４５°〜９０°の範囲に設定される。
なお、前記整流板２５の形状は、略長方形以外の四角形又は三角形でもよく、大きさ等は、前記機能を発揮できる範囲内において、適宜選択される。
又、前記整流板２５は、底面以外に、例えば、天面等に設けてもよく、さらに、双方に、複数個所に、設けてもよい。さらに、整流板２５の両側直近(例えば、約３０mm以下)に風速センサ１５及び吸引口２５を配置できるため、流入部４０を十分に小型化できる。

次に、本実施例の作動について説明する。
ファン１２を駆動すると、監視空間の空気はサンプリング用配管１１に吸い込まれ、該サンプリング用配管１１内には、サンプリングエアＳＡが流れる。

この時、前記サンプリングエアＳＡは、風速センサ１５により風速を計測された後、吸引口１２ａからファン１２内に入り旋回しながら排出口１２ｂから排出され、その一部のサンプリングエアＳＡは、配管２０、フィルタ２３を通って煙検出部２２に入る。そして、該煙検出部２２で煙センサ（図示せず）により煙検出が行われた後、前記サンプリング用配管１１に戻される。

吸引風量が少ない場合（低風速時）には、ファン１２内の回転翼の回転によって、ファン１２の一次側配管の気流が乱れるため、逆流流れLが発生する。この逆流流れＬは、サンプリング用配管１１内の上流側に拡がろうとするが、上流側には整流板２５が配設されているので、この整流板２５に衝突する。そのため、該逆流流れＬは、風速センサ１５近傍に到達できないため、該風速センサ１５近傍は、流体の流れに乱れが発生せずに、安定した流れとなるので、正確に風速を検出することができる。従って、風速センサ１５の測定値に基づいて制御されるファン１２を、正確にコントロールできるため、煙検出部２２に設計通りのサンプリングエアを安定して供給することができるので、精度の高い煙検知ができる。又、整流板２５の直近に風速センサ１５と吸引口１２ａを設けることができ、十分に小型化ができる。

この発明の第２実施の形態を図３により説明するが、図１、図２と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施の形態と第１実施の形態との相違点は、整流板２５が支持軸ｐにより流入部４０の底面上または天面上を回動可能に支持されていることである。この様にすると、ファン１２の回転数又は風速センサ１５の出力に応じて、整流板２５は、逆流流れＬに対して最も遮閉効果がある角θに設定できるので、頻繁に風速が変動する場合でも、高精度な煙検知ができる。

本発明の第１実施の形態を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施の形態を示す構成図である。 本発明の第２実施の形態を示す平面図である。 従来例を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１１ サンプリング用配管
１２ ファン
１５ 風速センサ
２２ 煙検出部
２５ 整流板

Claims (2)

1. サンプリング用配管に接続されている煙検出部と、該サンプリング用配管にサンプリングエアを吸引するファンと、前記サンプリング用配管内のサンプリングエアの風速を測定する風速センサと、を備える煙感知器において；
   略箱体をなし、斜面に前記サンプリングエアの取込口と、底面に前記ファンの吸引口が配設され、前記ファンの一次側の前記サンプリングエアの気流方向と、前記ファンの吸引口による気流方向と、が略直交する流入部を備え、
   当該流入部内に、前記風速センサと、整流板とを設けてなり、
   前記風速センサは、前記ファンの一次側に設けるとともに、
   該風速センサと前記ファンの吸引口との間に、前記ファンにより発生する逆流流れが前記風速センサ側に移動するのを阻止するために、前記整流板を設けたこと
   を特徴とする煙感知器。
2. 前記整流板は、前記流入部の底面上または天面上を回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の煙感知器。

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