JP6632843B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、警報器に関する。

従来より、ガスセンサを内蔵し、ガス漏れを検出して警報を発する警報器や、ＣＯセンサを内蔵し、一酸化炭素の発生を検出して警報を発する警報器など、雰囲気中の所定のガスを検出して警報を発する警報器が知られている。この類の警報器は、室内等に設置して使用されるものであるから、その外観の美感も重要な要素となっている。そこで、従来ではあまり採用されることがなかったが、警報器に関する種々の状態表示にＬＣＤなどの表示パネルの採用が進められている。

例えば、特許文献１には、表示パネルであるＬＣＤディスプレイを備えた電池式警報器が開示されている。この電池式警報器によれば、電池電圧に応じて、電池が残っているかそれとも電池切れかをＬＣＤディスプレイに表示することとしている。

特開２０１２−１０３９４９号公報

しかしながら、特許文献１には、表示パネルにおける具体的な表示方法について開示されるものの、警報器に対する表示パネルの具体的な配設方法については開示されていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示パネルが適切に配設された警報器を提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、表示窓となる開口を備えるケース本体と、ケース本体内に収容される基板と、基板に実装され、警報対象となる被検出ガスを検出するセンサと、ケース本体の背面側から表示窓に配設されたレンズ部と、端子を介して基板に実装される表示パネルと、を有する警報器を提供する。この場合、レンズ部は、透明平板状のレンズ本体と、レンズ本体の背面側に、当該レンズ本体を囲むように周縁部に立設された枠体部と、枠体部から基板側に向かって延出されて、レンズ本体を基板上方に配設する脚部と、を備え、レンズ本体の背面に表示パネルが対向配置され、枠体部により当該表示パネルの周囲が保持され、表示パネルは、レンズ部を介して表示窓に臨むように基板に実装されている。

また、本発明において、警報器の設置状態を基準とした場合に、レンズ本体は、その上端側及び下端側の一方がその他方よりも突き出すように傾斜した状態で配置されており、レンズ本体の傾斜した状態は、警報対象となる被検出ガスに応じて設定されることが好ましい。

また、本発明において、警報対象となる被検出ガスは、都市ガスを含み、レンズ本体は、警報器の設置状態を基準とした場合に、レンズ本体の上端側がその下端側よりも突き出すように傾斜して配置されていることが好ましい。

また、本発明において、脚部は、当該脚部の先端に形成された突起を備え、レンズ部は、突起が基板に圧入されてレンズ部全体を固定し、レンズ本体の外周部が表示窓周囲のケース本体背面側に当接配置されることが好ましい。

また、本発明は、電源となる電池をさらに有し、電池の電圧に応じて表示パネルの表示を切り替えることが好ましい。

本発明によれば、警報器に表示パネルを搭載することができるので、警報器に関する種々の状態表示を行うことができる。また、表示パネルが臨む表示窓にレンズ部を配設することで、表示窓から静電気が飛び込んだり、液水などが浸入したりすることを抑制することができる。これにより、表示パネルに加え、警報器の保護を図ることができる。

本実施形態にかかる警報器を模式的に示す正面図 図１に示す警報器を模式的に示す分解斜視図 基板及びその実装部品を示す説明図 レンズ部の構成を示す説明図 表示パネルの基板への実装工程を示す説明図

図１は、本実施形態にかかる警報器１を模式的に示す正面図であり、図２は、図１に示す警報器１を模式的に示す分解斜視図である。図１において、紙面上方は警報器１の設置時における鉛直上方に相当し、紙面下方は警報器１の設置時における鉛直下方に相当する。本実施形態にかかる警報器１は、例えばメタンや水素、あるいは一酸化炭素（ＣＯ）に対する警報を行う警報器であり、例えば室内の壁等に設置されて使用され、設置場所で発生した異常状態（ガス漏れや燃焼機器の不完全燃焼など）を検出して警報を行う。この警報器１は、電池式のものである。

警報器１は、ケース本体１０と、基板３０，３１と、ガスセンサ５０と、ＣＯセンサ６０とを主体に構成されている。

ケース本体１０は、基板３０，３１、ガスセンサ５０、ＣＯセンサ６０、電池（図示せず）等を内部に収容する筐体である。ケース本体１０は、互いに分離可能な下ケース１１と上ケース１２とで構成されており、下ケース１１と上ケース１２とを相互に嵌め合わせることで筐体が形成される。警報器１を設置する場合には、下ケース１１が背面となるように壁等に固定される。

下ケース１１は、正面側が開放された箱状の部材であり、合成樹脂などで形成されている。下ケース１１は、矩形板状の背面部１１ａと、この背面部１１ａの周縁に立設された矩形枠状の周壁部１１ｂとで構成されている。

上ケース１２は、背面側が開放された箱状の部材であり、合成樹脂などで形成されている。上ケース１２は、矩形板状の正面部１２ａと、この正面部１２ａの周縁に立設された矩形枠状の周壁部１２ｂとで構成されている。

上ケース１２において、正面部１２ａの外面（正面）には、スピーカ出力部１３、操作部１４、表示窓１５、表示部１６が配置されている。

スピーカ出力部１３は、例えば複数のスリットで構成されており、基板３０に配置されたスピーカと対応する位置に形成されている。

操作部１４は、利用者の押圧動作を通じてスイッチ３６の操作を行うものである。具体的には、操作部１４は、上ケース１２における所要の部位が弾性変形に可能に構成されるとともに、「警報停止」といった文字表記が形成されて構成されている。操作部１４は、基板３０に配置されたスイッチと対応する位置に形成されている。

表示窓１５は、上ケース１２の一部を矩形状に切り抜いた開口で構成されており、基板３０に配置された表示パネル３７（後述する図３参照）と対応する位置に形成されている。表示窓１５には、表示パネル３７の保護及び基板３０への位置決めを行うためのレンズ部４０が配設されている。レンズ部４０を用いた表示パネル３７の配設方法については後述する。

表示部１６は、上ケース１２の一部を縦長矩形状に切り抜いた開口で構成されており、基板３０に配置された複数のＬＥＤ３５と対応する位置に形成されている。表示部１６をなす開口には、当該開口を閉塞する透明又は半透明な板状のプレートが配設されている。

また、ケース本体１０には、当該ケース本体１０の内外を貫通する開口部であるスリット１７が形成されている。スリット１７は、下ケース１１の周壁部１１ｂ、上ケース１２の周壁部１２ｂから正面部１２ａに跨がる位置にそれぞれ形成されている。このスリット１７は、周壁部１１ｂ，１２ｂの長手方向に沿って複数形成されている。また、下ケース１１の方が上ケース１２よりもスリット１７の形成数が多く設定され、下ケース１１のスリット形成範囲は上ケース１２のそれよりも広範囲に及んでいる。これらのスリット１７は、警報器１の周囲の雰囲気が、警報器１の内部に流入するための開口部として機能する。

図３は、基板３０，３１及びその実装部品を示す説明図である。基板３０，３１は、プリント配線板であり、ガスセンサ５０、ＣＯセンサ６０の他、複数の電子部品が半田付け等によって実装されている。基板３０，３１は、実装された電子部品と電気的に接続されて電気回路を構成する配線パターンを有している。

基板３０は、下ケース１１の背面部１１ａに対して平行又は略平行な状態で配置されている。この基板３０には、ＣＯセンサ６０が実装されている。ＣＯセンサ６０は、円筒状の外形形状を備え、その長手方向（円筒体の軸方向）が基板３０に対して平行するように配置されている。換言すれば、ＣＯセンサ６０は、下ケース１１（ケース本体１０）内において横置き状に配置されている。

また、基板３０には、複数のＬＥＤ３５、スイッチ３６、表示パネル３７、スピーカ（図示せず）、マイクロコンピュータ（図示せず）などが実装されている。

複数のＬＥＤ３５は、例えば赤、黄、緑に対応する３つのＬＥＤで構成されている。これらのＬＥＤ３５は、マイクロコンピュータに制御され、ガスセンサ５０及びＣＯセンサ６０による警報を出力したり、警告状態を出力したりする。

スイッチ３６は、マイクロコンピュータに対して点検動作の開始を指示したり、警報の停止を指示したりする。

表示パネル３７は、例えばＬＣＤパネルである。表示パネル３７は、端子３７ａを介して基板３０に実装されている。この表示パネル３７は、マイクロコンピュータに制御され、電池状態を表示する。

スピーカは、マイクロコンピュータに制御され、ガスセンサ５０及びＣＯセンサ６０による警報を出力する。

マイクロコンピュータは、警報器１の制御を司るものであり、ガスセンサ５０及びＣＯセンサ６０から出力される検出信号に基づいてＬＥＤ３５やスピーカを制御して警報を行う。

これに対して、基板３１は、下ケース１１の背面部１１ａに対して直交又は略直交する状態で配置されている。基板３１には、ガスセンサ５０が実装されている。ガスセンサ５０は、円筒状の外形形状を備え、その長手方向（円筒体の軸方向）が基板３０に対して垂直となるように配置されている。このため、ガスセンサ５０は、ＣＯセンサ６０と同様、下ケース１１（ケース本体１０）内において横置き状に配置されている。

ガスセンサ５０は、例えば接触燃焼式ガスセンサである。ガスセンサ５０は、スリット１７からケース本体１０内に流入する雰囲気中に含まれるメタンの濃度を検出し、その濃度に応じた検出信号をマクロコンピュータに出力する。なお、ガスセンサ５０としては、半導体ガスセンサ等の周知のガスセンサを用いることもできる。

ガスセンサ５０は、円筒形状のセンサ本体５０ａと、センサ本体５０ａの一方の端部に配置されて被検出ガスを検知するための検知部５０ｂとで構成されている。ガスセンサ５０は、ケース本体１０内に横向きの状態（背面部１１ａ及び正面部１２ａに対して平行する状態）で配置されている。

ＣＯセンサ６０は、例えば電気化学式ＣＯセンサである。ＣＯセンサ６０は、スリット１７からケース本体１０内に流入する雰囲気中に含まれる一酸化炭素の濃度を検出し、その濃度に応じた検出信号をマイクロコンピュータに出力する。

ＣＯセンサ６０は、円筒形状のセンサ本体６０ａと、センサ本体６０ａの一方の端部に配置されて被検出ガスを検知するための検知部６０ｂとで構成されている。ＣＯセンサ６０は、ケース本体１０内に横向きの状態（背面部１１ａ及び正面部１２ａに対して平行する状態）で配置されている。

以下、本実施形態に係る特徴の一つである、レンズ部４０を用いた表示パネル３７の配設手法について説明する。本実施形態のケース本体１０（上ケース１２）には、開口からなる表示窓１５が形成されている。この表示窓１５には、ケース本体１０の内側、すなわわち、上ケース１２の背面側からレンズ部４０が配設されている。そして、表示パネル３７は、レンズ部４０を介して表示窓１５に臨むように基板３０に実装されている。

図４は、レンズ部４０の構成を示す説明図である。同図において、（ａ）はレンズ部４０の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すレンズ部４０の正面図、（ｃ）は（ａ）に示すレンズ部４０の右側面図であり、（ｄ）は（ａ）に示すレンズ部４０の背面図である。レンズ部４０は、レンズ本体４１と、枠体部４２と、脚部４３とで構成されており、透明な合成樹脂等により一体形成されている。

レンズ本体４１は、矩形平板形状を有している。レンズ本体４１の中央部４１ａは、その外周部４１ｂと比べて厚肉となるように台状に形成されている。この中央部４１ａは、表示窓１５と対応する矩形形状に設定されている。

枠体部４２は、レンズ本体４１の背面側に、当該レンズ本体４１を囲むようにその周縁部に立設されている。

脚部４３は、枠体部４２から基板３０側に向かって延出されており、レンズ本体４１を基板３０上方に配設する脚部である。本実施形態において、脚部４３は、警報器１の設置状態を基準とした場合におけるレンズ部４０の上下に対応する２箇所に設けられている。

上下の脚部４３のうち、上側の脚部４３は下側の脚部４３よりも長く設定されている。また、個々の脚部４３の先端には、突起４３ａが形成されている。

このような構成のレンズ部４０において、脚部４３の突起４３ａが基板３０に圧入されて、レンズ部４０全体を固定している。この場合において、表示パネル３７は、レンズ部４０の背面側にセットされている。具体的には、表示パネル３７はレンズ本体４１の背面に対向配置され、当該表示パネル３７の周囲が枠体部４２により保持されている。

ここで、上下の脚部４３のうち、上側の脚部４３は下側の脚部４３よりも長く設定されている。このため、図３に示すように、基板３０に搭載されたレンズ部４０において、レンズ本体４１は、その上端側が下端側よりも突き出すように、角度θ（例えば１０°）だけ傾斜して配置されている。

また、基板３０がケース本体１０内に収容された状態において、レンズ本体４１の外周部４１ｂはケース本体１０の表示窓１５周囲の背面側に当接配設される。この場合において、レンズ本体４１の中央部４１ａは表示窓１５と嵌まり合う。これにより、レンズ本体４１の中央部４１ａがケース本体１０の外部に露出し、このレンズ本体４１を介して表示パネル３７が外部に臨むこととなる。

図５は、表示パネル３７の基板３０への実装工程を示す説明図である。以下、表示パネル３７の基板３０への実装工程を中心とする警報器１の製造方法について説明する。まず、表示パネル３７を、レンズ部４０の背面側に収容する。すなわち、表示パネル３７をレンズ本体４１の背面に当接配置し、当該表示パネル３７の周囲を枠体部４２により保持する。

つぎに、脚部４３の突起４３ａを基板３０に圧入し、レンズ部４０を基板３０に固定する。この際、レンズ部４０の背面側には表示パネル３７がセットされている。このため、表示パネル３７も基板３０上の所要の位置に配設され、表示パネル３７の端子３７ａが基板３０のスルーホール３０ｂに挿入される。そして、表示パネル３７の端子３７ａが基板３０に半田付けされる。

また、基板３０に搭載されたレンズ部４０において、レンズ本体４１は、上端側が下端側よりも突き出すように、角度θだけ傾斜した状態となっている。そのため、レンズ本体４１の背面側に対向配置された表示パネル３７も、レンズ本体４１と同様に、角度θだけ傾斜した状態で基板３０に実装されることとなる。このように、レンズ部４０は、基板３０に対して表示パネル３７を位置決めしつつ基板３０に実装する治具としての機能を備える。

また、基板３０，３１に対して全ての電子部品が実装されると、当該基板３０，３１を下ケース１１に収容し、そして、当該下ケース１１と上ケース１２とを嵌め合わせ、ケース本体１０内に基板３０，３１を収容する。この場合、レンズ本体４１の外周部４１ｂが表示窓１５周囲のケース本体１０背面側に当接配設され、レンズ本体４１の中央部４１ａが表示窓１５と嵌まり合う。これにより、レンズ本体４１の中央部４１ａがケース本体１０の外部に露出し、このレンズ本体４１を介して表示パネル３７が外部に臨むこととなる。

このような工程により製造された警報器１において、表示パネル３７は、警報器１の電源となる電池の電池切れを表示する。具体的には、電池の電圧が、電池切れを判定する所定電圧以上の場合、表示パネル３７は、電池ありの表示を行う。表示パネル３７は、例えば、電池の形状に対応するシンボルを黒いベタ表示で行う。

一方、電池電圧が所定電圧未満となった場合、表示パネル３７上の黒いベタ表示が無くなる。このため、光が透過することとなり、電池切れの旨を示す印刷が視認可能となる。使用者は、この印刷を視認することにより電池切れを把握することができる。

このようの本実施形態において、警報器１は、表示窓１５となる開口を備えるケース本体１０（上ケース１２）と、ケース本体１０内に収容される基板３０，３１と、基板３０，３１に実装され、警報対象となる被検出ガスを検出するガスセンサ５０、ＣＯセンサ６０と、ケース本体１０の内側から表示窓１５に配設されたレンズ部４０と、端子３７ａを介して基板３０に実装される表示パネル３７と、を有している。そして、表示パネル３７は、レンズ部４０を介して表示窓１５に臨むように基板３０に実装されている。

この構成によれば、警報器１に表示パネル３７を搭載することができるので、警報器１に関する種々の状態表示を行うことができる。また、表示パネル３７が臨む表示窓１５にレンズ部４０を配設することで、表示窓１５から静電気が飛び込んだり、液水などが浸入したりすることを抑制することができる。これにより、表示パネル３７に加え、警報器１の保護を図ることができる。

また、本実施形態において、レンズ部４０は、透明平板状のレンズ本体４１と、レンズ本体４１の背面側に、当該レンズ本体を囲むように周縁部に立設された枠体部４２と、この枠体部４２から基板３０側に向かって延出されて、レンズ本体４１を基板３０上方に配設する脚部４３と、を備えている。そして、このレンズ部４０は、レンズ本体４１の背面に表示パネル３７が対向配置され、枠体部４２により当該表示パネル３７の周囲が保持されている。

この構成によれば、当該レンズ部４０の背面側に表示パネル３７を収容することで、レンズ本体４１と枠体部４２とにより当該表示パネル３７が保持される。そのため、レンズ部４０に表示パネル３７を保持させた状態で、当該レンズ部４０を基板３０に取り付けることで、表示パネル３７を基板３０に位置決めすることができる。すなわち、レンズ部４０を治具として利用することができる。

加えて、本実施形態では、表示パネル３７を傾斜した状態で基板３０に実装する必要があるため、これを単独で基板３０に実装する場合には、その位置精度を確保することが難しい。しかしながら、レンズ部４０を治具として利用することができるので、表示パネル３７を位置精度よく基板３０に実装することができる。また、レンズ部４０を基板３０に取り付けた後は、上述したように、レンズ部４０により表示パネル３７を保護する機能を得ることができる。

また、本実施形態の警報器１において、警報対象となる被検出ガスは、都市ガスを含んでいる。この場合、レンズ本体４１は、警報器１の設置状態を基準とした場合に、レンズ本体４１の上端側がその下端側よりも突き出すように角度θだけ傾斜して配置されている。

この構成によれば、レンズ本体４１が傾斜状態に設定されているため、この背面側に配置される表示パネル３７もレンズ部４０に沿って傾斜状態で配置されることとなる。都市ガスに対応する警報器１は、天井付近の壁面に配置されるため、利用者が警報器１を視認する場合には、警報器１を見上げる格好となる。そのため、表示パネル３７を、ケース本体１０正面の面状態に合わせて平面的に配置した場合には、表示パネル３７の視野角により、その表示内容を視認することができない可能性がある。この点、本実施形態によれば、レンズ本体４１の向きに応じて表示パネル３７が下向の傾斜状態で配設されているので、警報器１を見上げるように視認する場合であっても、表示パネル３７の視野角に拘わらず、その表示内容を適切に視認することができる。

もっとも、レンズ本体４１は、その上端側及び下端側の一方がその他方よりも突き出すように傾斜した状態で配置されていればよく、レンズ本体４１の傾斜した状態は、警報対象となる被検出ガスに応じて設定されることが好ましい。例えば、ＬＰガスの場合、警報器１は床面付近の壁面に配置されるため、レンズ本体４１は、警報器１の設置状態を基準とした場合に、レンズ本体４１の下端側がその上端側よりも突き出すように傾斜して配置されている、といった如くである。

また、本実施形態において、脚部４３は、当該脚部４３の先端に形成された突起４３ａを備えている。この場合において、レンズ部４０は、突起４３ａが基板３０に圧入されてレンズ部４０全体を固定し、レンズ本体４１の外周部が表示窓１５周囲のケース本体１０背面側に当接配置されている。

この構成によれば、レンズ部４０が基板３０に固定されているので、ケース本体１０に対してレンズ部４０を固着する必要がない。このため、レンズ部４０をケース本体１０に溶着するなどの固定作業を行う必要がないので、製造工程の簡素化やコストの削減を図ることができる。

また、表示パネル３７はレンズ部４０内に配置されているが、これらの相互が固定された状態にはない。同様に、レンズ部４０とケース本体１０とが接触状態にあるが、これらの相互が固定された状態にはない。このように、これらの３つの部材が相互に固定されておらず、表示パネル３７がフリーな状態とされているため、落下などにより警報器１に衝撃が作用した場合であっても、表示パネル３７を適切に保護することができる。また、熱的なストレスにより、レンズ部４０が割れたりすることがあるが、表示パネル３７がフリーにされていることで、レンズ部４０の破損の影響が表示パネル３７に作用するといったことを抑制することができる。さらに、表示パネル３７は、端子３７ａにより基板３０に接続されている。このため、表示パネル３７をフリーな状態としておくことで、端子３７ａの弾性作用を通じて衝撃吸収を行うことができる。これにより、表示パネル３７を適切に保護することができる。

また、本実施形態において、表示パネル３７は、電池の電圧に応じて表示パネル３７の表示を切り替える。

電池式警報器１では、電池切れの状態を確認できることが好ましいが、この構成によれば、表示パネル３７により電池の状態に応じた表示がなされるので、電池切れを適切かつ分かり易く把握することができる。

以上、本実施形態にかかる警報器について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ガスセンサやＣＯセンサを備える警報器を示したが、被検出ガスはこれに限定されず、警報器は、それぞれが雰囲気中の所定のガスを検出する複数のセンサを備えていればよい。

１ 警報器
１０ ケース本体
１１ 下ケース
１１ａ 背面部
１１ｂ 周壁部
１２ 上ケース
１２ａ 正面部
１２ｂ 周壁部
１５ 表示窓
１７ スリット
３０ 基板
３０ｂ スルーホール
３１ 基板
３５ ＬＥＤ
３７ 表示パネル
３７ａ 端子
４０ レンズ部
４１ レンズ本体
４１ａ 中央部
４１ｂ 外周部
４２ 枠体部
４３ 脚部
４３ａ 突起
５０ ガスセンサ
６０ ＣＯセンサ

Claims (5)

1. 表示窓となる開口を備えるケース本体と、
   前記ケース本体内に収容される基板と、
   前記基板に実装され、警報対象となる被検出ガスを検出するセンサと、
   前記ケース本体の背面側から前記表示窓に配設されたレンズ部と、
   端子を介して前記基板に実装される表示パネルと、を有し、
   前記レンズ部は、
   透明平板状のレンズ本体と、
   前記レンズ本体の背面側に、当該レンズ本体を囲むように周縁部に立設された枠体部と、
   前記枠体部から前記基板側に向かって延出されて、前記レンズ本体を前記基板上方に配設する脚部と、を備え、
   前記レンズ本体の背面に前記表示パネルが対向配置され、前記枠体部により当該表示パネルの周囲が保持され、
   前記表示パネルは、前記レンズ部を介して前記表示窓に臨むように前記基板に実装されていることを特徴とする警報器。
2. 前記警報器の設置状態を基準とした場合に、前記レンズ本体は、その上端側及び下端側の一方がその他方よりも突き出すように傾斜した状態で配置されており、
   前記レンズ本体の傾斜した状態は、前記警報対象となる被検出ガスに応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載された警報器。
3. 前記警報対象となる被検出ガスは、都市ガスを含み、
   前記レンズ本体は、前記レンズ本体の上端側がその下端側よりも突き出すように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項２に記載された警報器。
4. 前記脚部は、当該脚部の先端に形成された突起を備え、
   前記レンズ部は、前記突起が前記基板に圧入された状態で固定されており、前記レンズ本体の外周部が前記表示窓周囲のケース本体背面側に当接配置されていることを特徴とする請求項１に記載された警報器。
5. 電源となる電池をさらに有し、
   前記電池の電圧に応じて前記表示パネルの表示を切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された警報器。
   

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