JP5242203B2 - 火災警報器 - Google Patents

Description

本発明は、住宅の室内等に設置され、その室内等において火災が発生したときに火災警報を行う火災警報器に関するものである。

この種の火災警報器は、その火災の検知手段によって大きく２つの種類に分けられる。一つは、検知手段として発光素子及び受光素子を備える光電式センサを用いた光電式火災警報器であり、もう一つは、検知手段としてサーミスタなどの熱検知素子を備える熱式センサを用いた熱式火災警報器である。

光電式火災警報器は、煙式火災警報器とも呼ばれ、警報器が設置された空間の雰囲気に対しＬＥＤ等の発光素子によって測定光を照射し、その雰囲気中に存在する煙（微小粒子）により拡散された拡散光を、直接又はプリズム等を介して、フォトダイオード等の受光素子により受光し、その雰囲気中に存在する煙の濃度に対応する受光量の高低に基づいて、その設置空間における火災の発生の有無を検出する火災警報器である。

熱式火災警報器は、それが設置された空間の雰囲気の温度を、サーミスタなどの熱検知素子によって測定し、その測定した雰囲気の温度の高低に基づいて、その設置空間における火災の発生の有無を検出する熱式火災警報器である。

光電式火災警報器は、火災初期に発生する煙を検知して火災発生を検出するので、早期の火災警報が可能であり、一方、熱式火災警報器は、火災によって生じた熱を検知して火災発生を検出するので、誤報が少なく確実な火災警報が可能である。

いずれの種類の火災警報器も、それが設置された空間の雰囲気から火災を検知するものである。そして、本発明者らは、火災警報器が設置された空間の雰囲気を効率よく光電式センサに導くための火災警報器として、特許文献１に示す提案を行った。

特許文献１の火災警報器１３１は、図５に示すように、箱形の本体１３３と、本体１３３の表面１３５に垂直に立設された取付用ボス１３６を介して、表面１３５と間隔をあけて平行に設けられた整流板１３９と、不図示の光電式センサを収容し表面１３５から整流板１３９に向かって突出して設けられた円筒状のハウジング１３７と、を備えている。ハウジング１３７はその周囲にスリットが設けられており、それに収容された光電式センサに雰囲気が到達するように形成されている。

この火災警報器によれば、整流板１３９と本体１３３の表面１３５とによって、火災警報器１３１が設置された空間の雰囲気をハウジング１３７（即ち、光電式センサ）まで導く整流路１４０が形成されているので、この整流路１４０によって雰囲気をスムースに光電式センサへ導くことができた。
特開２００７−１４９０５８号公報

しかしながら、上述した火災警報器１３１は、それが設置される空間を形成する壁面の上部に取り付けられ、火災によって熱せられた雰囲気とともに上昇した煙を検知するものであるが、上昇してくる煙が火災警報器１３１の本体１３３の下側面１３３ａに衝突し、
その流動が乱れて煙が拡散してしまうので、雰囲気中の煙の濃度が薄まり、そのため、火災の検出が遅れてしまうことがあり、即ち、火災の検出精度が低いという問題があった。

本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、火災の検出精度を高めることができる火災警報器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、箱形の本体と、前記本体の一面と間隔をあけて平行に設けられた整流板と、前記本体の前記一面から前記整流板に向かって突設された火災検知センサと、を有し、前記整流板が鉛直方向に沿うようにして壁面に取り付けられる火災警報器において、前記火災検知センサが、雰囲気の熱を感知して火災を検知する熱式センサであり、前記本体の前記一面が、その下端に向かうにしたがって徐々に前記整流板から離れる方向に傾斜された第１テーパ部と、その上端に向かうにしたがって徐々に前記整流板から離れる方向に傾斜された第２テーパ部と、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部との間に設けられ且つ前記整流板に向かって凸の曲面に形成された湾曲部と、を有し、前記第２テーパ部の下端が、前記整流板の上端より下方に位置づけられていることを特徴とする火災警報器である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第１テーパ部の上端が、前記整流板の下端より上方に位置づけられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記第１テーパ部が、前記湾曲部に滑らかに連続して設けられていることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記第２テーパ部が、前記湾曲部と滑らかに連続して設けられていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載された発明において、前記第１テーパ部に火災の検出状態を示す表示部が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、整流板を備えているので雰囲気を火災検知センサまで導くことができるとともに、火災検知センサとして熱式センサを備えているので、例えば、火災警報器に到達した雰囲気の流動が乱れてしまった場合においても、煙とは異なり、雰囲気中における熱の拡散が生じることがなく、そのため、熱式センサを用いることによって火災の検出精度を高めることができる。

また、請求項１に記載された発明によれば、本体の一面に、その下端に向かって整流板から離れる方向に傾斜された第１テーパ部を有しているので、本体の下側面まで到達した雰囲気を、その流れを乱すことなく、第１テーパ部に沿って、本体の一面と整流板との間に形成される整流路に導くことができる。そのため、雰囲気を火災検知センサまで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。
また、本体の一面に、その上端に向かって整流板から離れる方向に傾斜された第２テーパ部を有しているので、警報器が設置される空間を形成する天井や壁面を伝って上方から本体の上側面まで到達した雰囲気を、その流れを乱すことなく、第２テーパ部に沿って上述した整流路に導くことができる。さらに、第２テーパ部の下端が整流板の上端より下方に位置づけられているので、即ち、第２テーパ部が整流路内まで伸びているので、第２テーパ部に沿う雰囲気の流動を整流路内に確実に導くことができ、そのため、雰囲気を火災検知センサまで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。
また、本体の一面が、第１テーパ部と第２テーパ部との間に設けられ且つ整流板に向かって凸の曲面に形成された湾曲部を有しているので、上述した整流路の奥に向かうにしたがって整流路が狭くなり、そのため、雰囲気の流動速度を高めることができるとともに、雰囲気の熱密度及び煙密度を高めることができる。よって、火災検知センサによる火災の検出感度を高めることができる。

請求項２に記載された発明によれば、第１テーパ部の上端が整流板の下端より上方に位置づけられているので、即ち、第１テーパ部が整流路内まで伸びているので、第１テーパ部に沿う雰囲気の流動を整流路内に確実に導くことができ、そのため、雰囲気を火災検知センサまで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。

請求項３に記載された発明によれば、第１テーパ部が、湾曲部に滑らかに連続して設けられているので、下方から到達する雰囲気の流動をよりスムースにでき、そのため、火災検知センサによる火災の検出精度を高めることができる。

請求項４に記載された発明によれば、第２テーパ部が、湾曲部上に滑らかに連続して設けられているので、上方から到達する雰囲気の流動をよりスムースにでき、そのため、火災検知センサによる火災の検出精度を高めることができる。

請求項５に記載された発明によれば、第１テーパ部に火災の検出状態を示す表示部が設けられているので、火災警報器が高所に取り付けられたときに表示部を下方に向けて位置づけることができ、表示部を視認しやすくすることができる。

以下、本発明の参考例を示す光電式火災警報器を、図１、図２を参照して説明する。

光電式火災警報器１（以下、警報器１）は、図１に示すように、本体１０と、光電式センサ２１と、整流板３０と、センサハウジング４０と、を備えている。

本体１０は、例えば、合成樹脂を材料として平面視略矩形状の箱形に形成されており、図２に示すように、カバー１０ａと、ベース１０ｂと、によって前後二分割できるように構成されている。なお、本参考例においては、本体が平面視略矩形状の箱形に形成されているものであったが、本発明における箱形とは、この形状に限定するものではなく、例えば、平面視楕円形状や多角形状など、内部に警報器に必要な部材を収容できる箱形であり、本発明の目的に反しないものであればその形状は任意である。

図２に示すように、カバー１０ａは、縦断面（即ち、図１のＸ−Ｘ線に沿う方向の断面）が弧となるように、その表面１１が滑らかな曲面状に形成されている。ベース１０ｂは、縦断面が略コの字形状で、警報器１を屋内の壁面に安定して取り付けられるように、その裏面１６が平面状に形成されている。カバー１０ａとベース１０ｂとは、例えば、図示しないタップねじ及び該タップねじが螺合される固定用ボスなどの固定手段によって、互いが組み合わされた状態で固定される。

カバー１０ａの表面（即ち、本体１０の表面）１１は、特許請求の範囲に記載した本体の一面に相当し、その上下方向における中央近傍に、本体１０の外方向に向かって凸の曲面となるように形成された湾曲部１１３が設けられている。また、表面１１には、湾曲部１１３の下端から表面１１の下端１１Ａにかけて、徐々に裏面１６に近づく方向になだらかに湾曲傾斜した第１テーパ部１１１と、湾曲部１１３の上端から表面１１の上端１１Ｂにかけて、徐々に裏面１６に近づく方向になだらかに湾曲傾斜した第２テーパ部１１２と、が設けられている。第１テーパ部１１１と湾曲部１１３と第２テーパ部１１２とは、下方から上方に向けて順次連続して継ぎ目なく滑らかに設けられている。表面１１には、整流板３０を支持する４つの取付用ボス１２が互いに間隔をあけて垂直に立設されている。

本体１０の内部には、センサ基板１３とメイン基板１４とが、本体１０内面に突出して設けられた複数のリブ１５によってそれぞれ固定されている。

センサ基板１３は、本体１０の表面１１直下に平行に配設されている。センサ基板１３におけるカバー１０ａ側の実装面には、光電式センサ２１が該実装面に対して垂直に立設されている。

光電式センサ２１は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子２２と、発光素子２２の光を受光するフォトセンサなどの受光素子２３と、をそれぞれ先端に備え、受光素子２３が受光した光量によってその出力電圧が変化する、周知の電子部品である。光電式センサ２１は、本体１０の湾曲部１１３に設けられた図示しない貫通孔から、光電式センサ２１先端の発光素子２２及び受光素子２３が外方向に突出するように、センサ基板１３に実装されている。

メイン基板１４は、本体１０内部の中央付近にセンサ基板１３と間隔をあけて平行に配設されている。メイン基板１４には、光電式センサ２１の周辺回路を構成する電子部品、光電式センサ２１の出力を受信して火災発生を判断するとともに火災警報の制御を行うマイクロコンピュータなどが実装されている。また、メイン基板１４には、後述する警報ランプ５１、警報停止ボタン５２、及び、警報ブザー５３、それぞれを構成する図示しない電子部品が、第１テーパ部１１１に対応する箇所に実装されている。これら電子部品についても、上述したマイクロコンピュータに接続され、それら制御が行われる。

整流板３０は、本体１０の表面１１とともに整流路１８を形成して、光電式センサ２１まで雰囲気を導くとともにその流動を整えるための整流部材である。また、整流板３０は、その内側（本体１０の表面１１に相対する面側）に配置された光電式センサや熱式センサ等の火災検知センサを保護したり、その外側（本体１０の表面１１に相対する面とは反対の面側）の面に装飾を施してデザイン性を向上させたりするものでもある。整流板３０は、デザイン性を考慮して開口のない平板状に形成されており、例えば、その外側の面に、警報器１が取り付けられる壁面と同じ模様が施されている。

整流板３０は、本体１０の表面１１と間隔をあけて平行に位置づくように、取付用ボス１１の先端に不図示のねじ等からなる固定部材を用いて固定されている。なお、本発明における平行とは、厳密な意味での平行に加えて、２つの面（平面はもちろんのこと曲面も含まれる）が概ね等距離を保って位置づけられている状態を含む。整流板３０は、その下端３０Ａが第１テーパ部１１１の上端１１１Ｂより下方に位置づき、その上端３０Ｂが第２テーパ部１１２の下端１１２Ａより上方に位置づくように配設されている。換言すると、第１テーパ部１１１の上端１１１Ｂが、整流板３０の下端３０Ａより上方に位置づけられ、第２テーパ部１１２の下端１１２Ａが、整流板３０の上端３０Ｂより下方に位置づけられている。

センサハウジング４０は、本体１０の湾曲部１１３に設けられた光電式センサ２１の貫通孔の周囲を囲むように、湾曲部１１３から整流板３０に向けて立設された円筒形状の保護部材である。センサハウジング４０は、その外周面全周にわたってスリットが設けられており、該スリットには、外部の光がセンサハウジング４０内へ到達することを防ぐとともに雰囲気を通過させるメッシュ部材が取り付けられている。センサハウジング４０は、本体１０の表面１１と整流板３０との間に位置づけられており、即ち、センサハウジング４０は、整流板３０に覆われている。

表示操作部５０は、警報器１の使用者に対して火災の検出状態を通知し、また、使用者による操作を入力するための部位であり、警報ランプ５１と、警報停止ボタン５２と、警報ブザー５３と、を備えている。これらの表示操作部５０を構成する部材は、第１テーパ部１１１上に配設されている。なお、表示操作部５０が、特許請求の範囲に記載した表示部に相当する。

警報ランプ５１は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子からなり、火災がないときは消灯し、火災発生を検出したときに作動（点灯又は点滅）し、警報器１の使用者に対して視覚的に火災を通知する通知手段である。警報ブザー５３は、例えば、大音量が出力可能な圧電ブザー等からなり、警報ランプ５１の作動に同期して警報音を鳴動し、警報器１の使用者に対して聴覚的に火災を通知する通知手段である。警報停止ボタン５２は、それが押下されることにより警報ランプ５１の作動及び警報ブザー５３の鳴動を停止するための、円形の押しボタンスイッチである。

次に、警報器１の概略動作について、図３を参照して説明する。図３は、警報器１における雰囲気の流動を模式的に示した図である。

警報器１は、火災を検出する空間の壁面Ｗに取り付けられている。下方から警報器１まで上昇してきた雰囲気Ｆ１は、第１テーパ部１１１に沿って整流路１８内に流れ込み、そして、整流路１８によって光電式センサ２１まで導かれる。また、壁面Ｗを伝って上方から警報器１まで下降してきた雰囲気Ｆ２は、第２テーパ部１１２に沿って整流路１８内に流れ込み、そして、整流路１８によって光電式センサ２１まで導かれる。整流路１８は光電式センサ２１に近づくにしたがって徐々に高さ（整流板３０と本体１０の表面１１との距離）が小さくされているので、流速及び煙密度が高められた雰囲気Ｆ１、Ｆ２が光電式センサに到達する。そして、光電式センサ２１によって、雰囲気Ｆ１、Ｆ２に含まれる煙が所定の濃度を超えたことが検知されたとき、火災発生を示す警報ランプ５１を点灯すると同時に、警報ブザー５３を鳴動する。その後、警報停止ボタン５２が押下されると、警報ランプ５１を消灯し、警報ブザー５３の鳴動を停止する。

以上より、参考例によれば、本体１０の表面１１に、その下端１１Ａに向かって裏面１６に近づく方向（即ち、整流板３０から離れる方向）に傾斜された第１テーパ部１１１を有しているので、表面１１の下端１１Ａまで到達した雰囲気を、その流れを乱すことなく、第１テーパ部１１１に沿って、本体１０の表面１１と整流板３０とで形成される整流路１８に導くことができる。そのため、雰囲気を光電式センサ２１まで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。

また、第１テーパ部１１１の上端１１１Ｂが整流板３０の下端３０Ａより上方に位置づけられているので、即ち、第１テーパ部１１１が整流路１８内まで伸びているので、第１テーパ部１１１に沿う雰囲気の流動を整流路１８内に確実に導くことができ、そのため、雰囲気を光電式センサ２１まで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。

また、本体１０の表面１１に、その上端１１Ｂに向かって裏面１６に近づく方向（即ち、整流板３０から離れる方向）に傾斜された第２テーパ部１１２を有しているので、警報器１が設置される空間を形成する天井や壁面を伝って上方から表面１１の上端１１Ｂまで到達した雰囲気を、その流れを乱すことなく、第２テーパ部１１２に沿って整流路１８に導くことができる。さらに、第２テーパ部１１２の下端１１２Ａが整流板３０の上端３０Ｂより下方に位置づけられているので、即ち、第２テーパ部１１２が整流路１８内まで伸びているので、第２テーパ部１１２に沿う雰囲気の流動を整流路１８内に確実に導くことができ、そのため、雰囲気を光電式センサ２１まで確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。

また、本体１０の表面１１が、本体１０の外方向に向かって（即ち、整流板３０に向かって）凸の曲面に形成された湾曲部１１３を有しているので、整流路１８の奥（即ち、光電式センサ２１が配設されている箇所）に向かうにしたがって整流路１８の高さが狭くなり、そのため、雰囲気の流動速度を高めることができるとともに、雰囲気の煙密度を高めることができる。よって、光電式センサ２１による火災の検出感度を高めることができる。

また、第１テーパ部１１１が、湾曲部１１３に滑らかに連続して設けられているので、下方から到達する雰囲気の流動をよりスムースにでき、そのため、光電式センサ２１による火災の検出精度を高めることができる。

また、第２テーパ部１１２が、湾曲部１１３に滑らかに連続して設けられているので、上方から到達する雰囲気の流動をよりスムースにでき、そのため、光電式センサ２１による火災の検出精度を高めることができる。

また、第１テーパ部１１１に、火災の検出状態を示す表示操作部５０が設けられているので、警報器１が高所に取り付けられたときに、表示操作部５０を下方に向けて位置づけることができる。そのため、警報ランプ５１の視認性を向上させることができ、警報ブザー５３の鳴動音を聞こえやすくすることができ、さらに、警報停止ボタン５２の操作性を向上させることができる。

なお、参考例においては、火災検知センサとして光電式センサ２１を備えるものであり、本発明の実施形態は、図４に示すように、熱式センサ２５を備えるものである。図４の熱式火災警報器２（以下、警報器２）は、本体１０と、整流板３０と、を備えており、上述した参考例における光電式センサ２１に代えて、熱式センサ２５を備えるものである。熱式センサ２５は、例えば、サーミスタなどの熱検知素子を備え、この熱検知素子が検知した温度によってその出力電圧が変化する、周知の電子部品である。また、整流板３０が、熱式センサ２５へ雰囲気を導く整流部材として機能するとともに、熱式センサ２５を保護するプロテクタ（サーミスタガード）としても機能している。

このように、参考例において、光電式センサ２１に代えて、熱式センサ２５を備えることにより、例えば、警報器２に到達した雰囲気の流動が乱れてしまった場合においても、煙とは異なり、雰囲気における熱の拡散は生じることがなく、そのため、熱式センサ２５を用いることによって火災の検出精度を高めることができる。

また、整流板３０を備えているので、熱式センサ２５への雰囲気の流入特性を向上させることができ、雰囲気を熱式センサ２５へ確実に導いて、火災の検出精度を高めることができる。また、整流板３０により熱式センサ２５を保護することができるので、衝撃などによる警報器２の故障を防ぐことができ、信頼性を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、第１テーパ部１１１、湾曲部１１３、及び、第２テーパ部１１２がそれぞれ曲面で形成され且つそれぞれが互いに滑らかに連続して設けられているものであったが、これに限らず、整流路１８に雰囲気を確実に導くことができる形状であれば、例えば、これら各部位が平面に形成されているなど、どのような形状であってもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態を示す光電式火災警報器の正面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図１の光電式火災警報器における雰囲気の流動を模式的に示した図である。 本発明の他の実施形態を示す熱式火災警報器の断面図である。 従来の光電式火災警報器の断面図である。

符号の説明

１ 光電式火災警報器（火災警報器）
２ 熱式火災警報器（火災警報器）
１０ 本体
１１ 表面（本体の一面）
１１１ 第１テーパ部
１１２ 第２テーパ部
１１３ 湾曲部
１８ 整流路
２１ 光電式センサ（火災検知センサ）
２５ 熱式センサ（火災検知センサ）
３０ 整流板
４０ センサハウジング（ハウジング）
５０ 表示操作部（表示部）

Claims (5)

1. 箱形の本体と、前記本体の一面と間隔をあけて平行に設けられた整流板と、前記本体の前記一面から前記整流板に向かって突設された火災検知センサと、を有し、前記整流板が鉛直方向に沿うようにして壁面に取り付けられる火災警報器において、
   前記火災検知センサが、雰囲気の熱を感知して火災を検知する熱式センサであり、
   前記本体の前記一面が、その下端に向かうにしたがって徐々に前記整流板から離れる方向に傾斜された第１テーパ部と、その上端に向かうにしたがって徐々に前記整流板から離れる方向に傾斜された第２テーパ部と、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部との間に設けられ且つ前記整流板に向かって凸の曲面に形成された湾曲部と、を有し、
   前記第２テーパ部の下端が、前記整流板の上端より下方に位置づけられている
   ことを特徴とする火災警報器。
2. 前記第１テーパ部の上端が、前記整流板の下端より上方に位置づけられていることを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。
3. 前記第１テーパ部が、前記湾曲部に滑らかに連続して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の火災警報器。
4. 前記第２テーパ部が、前記湾曲部と滑らかに連続して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の火災警報器。
5. 前記第１テーパ部に火災の検出状態を示す表示部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の火災警報器。

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