JP5738026B2 - 熱感知器 - Google Patents

Description

本発明は、サーミスタ等の温度検出素子により火災を検出する熱感知器に関し、特に防水型の熱感知器に関する。

熱感知器は、円形の有底枠体からなる本体の内部に回路基板を設置し、検知部として例えば温度を検知するサーミスタを本体の底部から外方に突出させている。そして、サーミスタを保護するためのプロテクタなどがサーミスタを囲うように設置されている。
熱感知器は湿度の高い場所に設置される場合がある。このような場合、回路基板が湿度の影響を受けないようにする必要があり、そのための防水構造が提案されている。

例えば、特許文献１には、「外部に引き出されるリード線が接続された回路基板を配設した回路収納部に充填物としてウレタン樹脂を充填し、更にウレタン樹脂の上面全面に防水性または耐酸・耐アルカリ性の樹脂をコーティングしたことを特徴とする火災感知器。」（特許文献１の請求項１参照）が提案されている。
特許文献１に記載された火災感知器における防水構造を以下詳細に説明する。
感知器本体は、その底部が区画されて回路収納部が形成され、この回路収納部に回路基板が配設され、回路基板にはサーミスタが下向きに接続されている。サーミスタは感知器本体の底部に設けられた貫通孔に挿通されて、感知器本体から突出している。突出したサーミスタを保護するために、感知器本体の底部の外面にはサーミスタを囲うようにプロテクタ（外カバー）が設置されている。
回路基板にはサーミスタによる検出温度が所定温度を超えたときに火災検出信号を送出する感知器回路が実装されている。この信号を送出するために、回路収納部に配置した回路基板から天井面側となる外部にリード線が引き出されている。
上記のように、外部に引き出されるリード線およびサーミスタを接続した回路基板が配設された回路収納部には、防水のために充填物としてウレタン樹脂を充填している。

特開２００１−３２５６７４号公報

上記のように構成された防水型の熱感知器（火災感知器）においては、上述のように、本体部の底部の内面側に回路基板を設置する区画を形成し、その区画に回路基板を設置して、その後でその区画内に充填物を充填して回路基板を充填物で覆うことで防水構造を実現している。
このような防水構造を実現するための工程は、回路基板を設置した後で充填物を区画に充填することになる。この場合、充填物は充填時においては、粘性が小さいために、サーミスタが挿通された貫通孔とサーミスタとの隙間から充填物が漏れる。そのため、サーミスタを挿通した後で、例えば、接着材を隙間に充填して乾燥させて前記隙間を埋めるといった処置が必要となる。
しかしながら、そのような処置をするには手間と時間を要し、製造工程の流れを阻害することになる。

また、熱感知器が多湿な環境に設置されると、感知器本体内に水が溜まることがあるため、溜まった水を抜くために水抜き穴を設けるのが一般的である。
この点、従来の構造では、回路基板を設置する区画の外側（周囲）に水抜き穴を設けなければならないが、その場合、本体部の底部の中央には回路基板が設置される区画が存在するため、水抜き穴は当該区画を挟むように当該区画の両側に設けなければならない。

また、サーミスタを保護するためのプロテクタは通常は着脱可能に設置されるため、本体部の底部の外面にプロテクタを設置するための係合部を設ける必要がある。その場合、係合部が貫通孔となると充填物の充填時に充填物が漏れるので、係合部を充填物が漏れないような特殊な形状にする必要がある。そのため、本体部を成型するための金型が複雑になり、本体部成型も手間がかかりコストアップとなる。

また、リード線が感知器本体の開口側、すなわち通常は天井面側に向かって充填物の表面から引き出されるため、このリード線を伝わって水滴が充填物の内部に侵入する可能性がある。特に、リード線は感知器の取り付け時において、捩じったり、引っ張ったりされるので、充填物との間に隙間や亀裂が生じやすくなり、水滴が充填物の中まで浸入する危険がある。
また、充填物を充填した後の表面には、型名や製造日等が表示された銘板シールを貼り付けるのが一般である。これは、充填物の表面には加工ができないので、シールを貼りつけるしか方法がないためである。しかし、シールを貼りつける工数が必要となり、作業工数が増えるという問題がある。

以上のように、従来の火災感知器には種々の問題が残されていた。本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。

（１）本発明に係る熱感知器は、温度検出素子が立設された回路基板と、該回路基板を収容する開口部を有し枠部と底部に穴のない有底枠体状の回路基板収容ケースと、前記回路基板に立設された温度検出素子が挿通可能な貫通孔と前記回路基板収容ケースを固定するためのケース固定手段を有する感知器本体とを備え、前記開口部から前記温度検出素子が突出するように前記回路基板を前記底部に収容してフックで固定し、充填当初は粘性が低い充填物を充填した前記回路基板収容ケースを、充填物の粘度が高くなった後に前記貫通孔に前記温度検出素子を挿通させて、前記感知器本体に前記ケース固定手段で固定してなることを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記回路基板は表示灯を有し、前記感知器本体は前記表示灯を突出させるか又は前記表示灯の光を感知器本体の外部から視認可能にするための表示孔を備えたことを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記回路基板は該回路基板に接続されたリード線が前記開口部側から引き出されるように前記回路基板収容ケースに設置されてなり、前記回路基板収容ケースは前記開口部が下向き又は横向きになるように前記感知器本体に固定されていることを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記回路基板収容ケースにおける底部の外面側に、少なくとも機器名が刻印されていることを特徴とするものである。なお、機器名の他にロット番号、製造番号等を刻印してもよい。

本発明においては、回路基板を収容する回路基板収容ケースを感知器本体とは別体にして、回路基板の防水のための充填物を予め回路基板収容ケースに充填できるようにしたので、熱感知器の組み立て工程において、感知器本体の例えば温度検出素子を挿入する貫通孔などを接着材などで塞ぐ必要がなく、接着材が硬化するための時間を待つ必要がなく、熱感知器の組み立てを円滑にすることができ生産性に優れる。

本発明の実施の形態に係る熱感知器の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る回路基板収容ケースと回路基板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る回路基板収容ケースに回路基板を収容した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る回路基板収容ケースに回路基板を収容して充填物を充填した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る回路基板収容ケースを感知器本体に設置するときの配置関係を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る感知器本体の内部を説明する説明図である。

本実施の形態に係る熱感知器１は、温度検出素子９が立設された回路基板３と、回路基板３を収容する開口部５を有する有底枠体状の回路基板収容ケース７と、回路基板３に立設された温度検出素子９が挿通可能な貫通孔１１と回路基板収容ケース７を固定するためのケース固定手段としての係止片２７（図５、図６参照）を有する感知器本体１３とを備え、開口部５から温度検出素子９が突出するように回路基板３を収容した状態において充填物１５で充填された前記回路基板収容ケース７を、貫通孔１１に温度検出素子９を挿通させて、感知器本体１３にケース固定手段（係止片２７）で固定してなるものである。
以下、各部をより詳細に説明する。

＜回路基板＞
回路基板３は、略矩形状に形成された基板本体１７と、基板本体１７に立設された温度検出素子９と、基板本体１７における温度検出素子９が立設された面と同じ面に設置された表示灯１９と、基板本体１７に接続されたリード線２１とを備えている（図１〜図３参照）。
ここで表示灯１９は砲弾型レンズのＬＥＤであっても良いし、基板３の表面に実装された表面実装のＬＥＤとその光を誘導するライトガイドとの組合せでも良いし、その他のものとすることもできる。

＜回路基板収容ケース＞
回路基板収容ケース７は、略矩形の有底枠体状をしており、一つの面が開口部５となっている（図１〜図３参照）。回路基板収容ケース７の内側側面の底部近くにはフック２３が設けられており、基板本体１７を収容した際に基板本体１７の周縁部に係止して回路基板３を固定する。
また、回路基板収容ケース７の開口側の周壁部には係止部２５が設けられており、この係止部２５が感知器本体１３に設けられた係止片２７に係止することによって、回路基板収容ケース７が感知器本体１３に固定される。
また、回路基板収容ケース７における開口側の周端部における一辺には回路基板３に接続されたリード線２１が挿入される溝部２９が複数設けられている。
また、回路基板収容ケース７における底部の外面側（図５参照）、機器名、ロット番号、製造番号等が刻印されている。但し、刻印は図示していない。

＜感知器本体＞
感知器本体１３は、円形の有底枠体状をしており、中央部には回路基板３に立設された温度検出素子９が挿通可能な貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１は感知器本体１３の内部に溜まる水を抜くための水抜き穴としても機能する。
また、感知器本体１３の内面側には、回路基板収容ケース７に設けられた係止部２５が係止する係止片２７が立設されている。この係止片２７が本発明の固定手段に相当する。

また、感知器本体１３の外面側には、温度検出素子９を外的衝撃から保護するためのプロテクタ３３が取り付けられている。プロテクタ３３は、その周縁部に設けられた係止爪３５が感知器本体１３に形成された係止穴３７に係止することで、感知器本体１３に取り付けられる。このように本実施の形態では、プロテクタ３３を取り付けるための取付構造として、感知器本体１３側には単なる開口からなる係止穴３７を設けることで対応できる。これは、回路基板３を収容する回路基板収容ケース７を感知器本体１３とは別体にしたので、回路基板３の防水のための充填物１５を感知器本体１３側に充填する必要がないことによる。従来例のように感知器本体１３側に充填物１５を充填する場合には、充填時において充填物１５が漏れないようなプロテクタ３３の係止爪３５が係合する袋状の凹部を設ける等の複雑な構造にしなければならないことに比較して、単純な構造にできるので感知器本体１３を成型するための金型が複雑にならず、また感知器本体１３の成型が容易であるためコストの低減につながる。
また、係止穴３７は感知器本体１３内に溜まる水を抜くための水抜き穴としても機能するので、別途水抜き穴を設ける必要がなくなる。

また、感知器本体１３の下面側には、表示灯を外部から視認するための表示孔３９が設けられている。このような表示孔３９を設けた場合、従来例であれば、充填物の充填時に充填物が漏れないようにするため、表示孔３９を塞ぐための透光性カバーである窓部材が必要になるが、本実施の形態ではそのようなものが不要である。
また、感知器本体１３には、熱感知器１を天井や壁に取り付けるためのネジが挿通可能な取付穴４０が設けられている。

上記のように構成された本実施の形態の熱感知器１の組み立て方法を説明する。
図２に示すように、回路基板３を温度検出素子９が回路基板収容ケース７の開口部５から突出するように配置して、図３に示すように、回路基板３を回路基板収容ケース７の底部にフック２３で固定する。そして、回路基板３に接続されたリード線２１を回路基板収容ケース７の開口部５から引き出し、回路基板収容ケース７に形成された溝部２９に挿入する（図３参照）。
この状態で、回路基板収容ケース７内に回路基板３の防水のための充填物１５を充填する（図４参照）。充填物１５を充填した状態では、図４に示すように、温度検出素子９の端部と表示灯１９の端部が充填物１５から突出している。
充填物１５は、充填当初は粘度が低く時間とともに粘度が高くなるポリウレタン等である。

次に、充填物１５の粘度が高くなった後に、回路基板３が設置されると共に充填物１５が充填された回路基板収容ケース７を、その開口側が感知器本体１３の底面に対向するように配置し、温度検出素子９を感知器本体１３の貫通孔１１に挿通し、回路基板収容ケース７の係止部２５を感知器本体１３に設けられた係止片２７に係止させることで回路基板収容ケース７を感知器本体１３に固定する（図５参照）。なお、図５においては、係止部２５が係止片２７に係止する前の状態、つまり回路基板収容ケース７が感知器本体１３に対して固定状態よりも少し浮いた状態を示している。

上記のように組み立てられた熱感知器１は、温度検出素子９が下向きまたは横向きになるように天井面又は壁面に設置される。この設置状態では、回路基板収容ケース７の開口部５が下向き又は横向きになり、それ故にリード線２１が開口部５に充填された充填物１５の開口部５側である上面に対して反対方向又は横方向に向かって引き出されることになる。そのため、リード線２１を伝わる水滴が充填物１５の上面に到達し難くなっている。これにより、熱感知器１の設置時においてリード線２１を引っ張ったり、折り曲げたりして仮に充填物１５とリード線２１との間に亀裂や隙間が生じてもリード線２１を伝わる水滴が充填物１５の内部に浸入することはなく、防水状態が維持される。

上記のように構成された本実施の形態の熱感知器１は、上述の構成の説明において示した効果に加えて以下のような種々の効果を奏する。
本実施の形態においては、回路基板３を収容する回路基板収容ケース７を感知器本体１３とは別体にして、回路基板３の防水のための充填物１５を予め回路基板収容ケース７に充填するようにしたので、熱感知器の組み立て工程において、感知器本体１３の例えば温度検出素子９を挿入する貫通孔１１などを接着材などで塞ぐ必要がなく、接着材が硬化するための時間を待つ必要がない。そのため、熱感知器１の組み立てを円滑にすることができる。

また、本実施の形態においては、充填物１５を感知器本体１３側に充填しないので、温度検出素子９を貫通孔１１に挿通した際に温度検出素子９と貫通孔１１との間に隙間が生じてもよく、逆にこの隙間が水抜き穴として機能するので、別途水抜き穴を設ける必要もなくなる。
また、本実施の形態においては、回路基板収容ケース７の底部の外面側に機器名、ロット番号、製造番号等を刻印することができるので、従来のように充填物１５の表面に機器名、ロット番号、製造番号等を記載したシールを貼るような作業が不要となる。

１ 熱感知器
３ 回路基板
５ 開口部
７ 回路基板収容ケース
９ 温度検出素子
１１ 貫通孔
１３ 感知器本体
１５ 充填物
１７ 基板本体
１９ 表示灯
２１ リード線
２３ フック
２５ 係止部
２７ 係止片
２９ 溝部
３３ プロテクタ
３５ 係止爪
３７ 係止穴

Claims (3)

1. 温度検出素子が立設された回路基板と、該回路基板を収容する開口部を有し枠部と底部に穴がない有底枠体状の回路基板収容ケースと、前記回路基板に立設された温度検出素子が挿通可能な貫通孔と前記回路基板収容ケースを固定するためのケース固定手段を有する感知器本体とを備え、前記開口部から前記温度検出素子が突出するように前記回路基板を前記底部に収容してフックで固定し、充填当初は粘性が低い充填物を充填した前記回路基板収容ケースを、充填物の粘度が高くなった後に前記貫通孔に前記温度検出素子を挿通させて、前記感知器本体に前記ケース固定手段で固定してなることを特徴とする熱感知器。
2. 前記回路基板は表示灯を有し、前記感知器本体は前記表示灯を突出させるか又は前記表示灯の光を感知器本体の外部から視認可能にするための表示孔を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱感知器。
3. 前記回路基板は該回路基板に接続されたリード線が前記開口部側から引き出されるように前記回路基板収容ケースに設置されてなり、前記回路基板収容ケースは前記開口部が下向き又は横向きになるように前記感知器本体に固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱感知器。
   

Images