JP7312050B2 - 熱感知器 - Google Patents

Description

本発明は、火災感知器に関し、特に熱感知素子（センサ）としてサーミスタを使用するとともにカバーの表面にリング状の表示部を備えた熱感知器に適用して有効な技術に関する。

サーミスタを使用した熱感知器は、一般に、ドーム型の筐体の中央に熱感知素子としてのサーミスタを配設し、サーミスタが下向きとなるように、筐体を建造物の天井面に取り付けて火災の発生を検出するように構成されている。
また、サーミスタを使用した熱感知器には、図６に示すように、検出回路を構成するプリント配線基板１４上にサーミスタ１５を実装し、基板を覆うカバー１２の中心にサーミスタが突出する挿通孔１２Ｅを形成するとともに、カバー１２の表面に作動状態を示すリング状の表示部１７を設けたものがある。なお、熱感知素子の代わりに焦電素子などからなる赤外線センサを備えるとともに、カバーの表面にリング状の表示部１７を設けた構造を有する感知器は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１０－０７３０２５号公報 特開平０５－２２５４５９号公報

図６に示すような構造を有する熱感知器においては、サーミスタ１５が突出するカバー１２のサーミスタ挿通孔１２Ｅとサーミスタ１５との間に隙間があるため、外部から埃が進入するおそれがある。また、熱感知器が取り付けられる天井面からカバー１２内へ水が侵入することがあり、挿通孔１２Ｅとサーミスタ１５との間に隙間があると、その隙間から水が流れ出すことで、サーミスタ１５に水が付着し、埃が堆積し易くなり、熱感知機能が低下してしまうおそれがある。また、サーミスタ１５の根元はコーティングされていないので腐食による断線や埃の堆積によるショートなどが発生するおそれがある。

そこで、例えば特許文献２に記載されているように、カバーの中央に設けた引き出し穴とサーミスタとの間の隙間を、接着剤等により密封することで、カバー１２内へ侵入した水がサーミスタの周囲から流れ出さないようにすることによって、熱感知機能の低下を防止することが考えられる。しかし、特許文献２に記載されているような構成の場合、サーミスタの周囲の隙間に接着剤を充填すると、カバー１２内へ侵入した水が外へ抜ける経路がなくなってしまう。また、それを回避するため、カバー１２に水抜き孔を設けることが考えられるが、水抜き孔を設けると見た目が悪くなるとともに、その孔から埃が進入するおそれがある。また、このような熱感知器が腐食ガスが発生する温泉地や塩害のある海の近く、あるいは湿気の多い地域の建物に設置される場合は、この孔から腐食ガスや水蒸気が入るおそれがある。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、熱感知素子としてサーミスタを用いているとともに、サーミスタが実装された基板を覆うカバーの表面にリング状の表示部を備えている熱感知器において、カバー内に侵入した水が、サーミスタとカバーの挿通孔との隙間から流れ出て熱感知素子に水が付着し、埃が堆積し易くなって熱感知機能が低下してしまうのを防止し、サーミスタから離れた位置で水抜き行うことができるようにすることにある。
本発明の他の目的は、カバーの表面に水抜き用の孔を設けることなく水抜きを行うことができ、それによって見た目が低下せずかつ外部からの埃が侵入したり腐食ガスや水蒸気が入ったりするのを防止することができる熱感知器を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、
有底の本体ケースと該本体ケースの開口側を覆う外カバー部材とからなる筐体の内部に、熱感知素子および検出回路を構成する部品が実装された回路基板が収納され、前記外カバー部材には前記熱感知素子に対応した位置に開口が形成されているとともに、外側の空気が流入可能な流入口を備え前記熱感知素子の先端が臨む空間を形成しかつ前記開口を覆うヘッド部材が設けられている熱感知器において、
前記熱感知素子の径よりも内径の大きな挿通用円筒部および該挿通用円筒部の上端から上方へ向かって外側へ広がるすり鉢状の本体部を備えた内カバー部材が、前記挿通用円筒部が前記回路基板の前記熱感知素子の周りに位置するように配設され、
前記外カバー部材の表面であって前記ヘッド部材の周囲には、リング状の発光表示体が嵌合可能な凹部が形成され、
前記凹部の底部には、前記外カバー部材の内部空間と連通した１または２以上の孔が形成されているように構成したものである。

上記のような構成を有する熱感知器によれば、リング状の発光表示体が嵌合可能な凹部の底部に、外カバー部材の内部空間と連通した１または２以上の孔が形成されているため、天井面側から筐体内部に侵入した水が凹部の底部の孔から発光表示体と凹部との隙間へ移動して外部へ抜けることができる。その結果、サーミスタとカバーの挿通孔との隙間から水が流れ出て熱感知素子に水が付着し、埃が堆積し易くなって熱感知機能が低下してしまうのを防止することができる。また、リング状の発光表示体が嵌合される凹部が、外カバー部材の表面であってヘッド部材の周囲に設けられているため、サーミスタから離れた位置で水抜きを行うことができる。さらに、凹部の底部の水抜き用の孔が発光表示体で覆われるため、見た目が低下せずかつ外部からの埃が侵入したり腐食ガスや水蒸気が入ったりするのを防止することができる。

ここで、望ましくは、前記発光表示体は透光性材料で形成され、
前記発光表示体には、前記外カバー部材の内側へ向かって突出する１または２以上の光ガイド部が設けられ、
前記凹部の底部には、前記光ガイド部が挿通される挿通孔が形成され、
前記回路基板の前記光ガイド部の端部が対向する部位には、発光素子が実装されているように構成する。
かかる構成によれば、回路基板に実装されている発光素子からの光を、光ガイド部を介してリング状の発光表示体へ誘導して光らせることができるとともに、光ガイド部が挿通される挿通孔の隙間からも水抜きを行うことができる。

さらに、望ましくは、前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の内側には絶縁性の樹脂が充填され、前記内カバー部材の上部は、前記外カバー部材の前記開口に当接され、封止されているように構成する。
かかる構成によれば、回路基板に実装された熱感知素子（サーミスタ）が、挿通用円筒部を備えた内カバー部材で覆われ、挿通用円筒部の内側には絶縁性の樹脂が充填されているため、サーミスタと挿通孔の隙間から空気が流れ出して熱感知機能が低下してしまうのを防止することができる。また、内カバー部材が挿通用円筒部とすり鉢状の本体部とから構成されているため、円筒部の内側にのみ樹脂を充填すればよいので、複数種類のサーミスタに対応できるように内カバー部材に大きめの挿通孔を設けている場合に充填する樹脂の量を少なくできるとともに、本体部がすり鉢状であるため下方の円筒部内に容易に樹脂を充填することができる。

また、望ましくは、前記本体ケースの内側のケース底壁から前記内カバー部材の前記挿通用円筒部と前記すり鉢状の本体部との境界部までの空間内に前記回路基板が配設され、前記空間内には樹脂が充填されているように構成する。
かかる構成によれば、ケース内部に進入した水によって本体ケースの内側に収納されている回路基板上の配線間や素子間の電気的絶縁性が損なわれるのを防止することができる。

また、望ましくは、前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の上縁部には、周方向に沿って断面が山型をなすリブが形成されているように構成する。
かかる構成によれば、ディスペンサーのノズル先端における樹脂の切れを良くして、樹脂のはみだしを防止することができる。

また、望ましくは、前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の下端面には突起が形成され、
前記回路基板の前記熱感知素子の実装部周辺には、前記突起が係合可能な係合穴が形成されている構成する。
かかる構成によれば、内カバー部材の係止片と回路基板側の係合穴との係合が緩くても、挿通用円筒部の下端面の突起が回路基板の係合穴に係合することによって、内カバー部材が回路基板上で横ずれを起こすのを防止することができる。

本発明によれば、熱感知素子としてサーミスタを用いているとともに、サーミスタが実装された基板を覆うカバーの表面にリング状の表示部を備えている熱感知器において、カバー内に侵入した水が、サーミスタとカバーの挿通孔との隙間から流れ出て素子に水が付着し、埃が堆積し易くなって熱感知機能が低下してしまうのを防止し、サーミスタから離れた位置で水抜き行うことができる。
また、本発明に係る熱感知器によれば、カバーの表面に水抜き用の孔を設けることなく水抜きを行うことができ、それによって見た目が低下せずかつ外部からの埃が侵入したり腐食ガスや水蒸気が入ったりするのを防止することができるという効果がある。

本発明に係る熱感知器の一実施形態を示す正面断面図である。 実施形態の熱感知器の要部の構成を示す分解斜視図である。 実施形態の熱感知器を構成する外カバーの内部の構造を示す底面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、表示リングが嵌合される溝の底部に水抜き孔を設けた外カバーの要部の断面構造の具体例を示す拡大図である。 内カバーの詳細を示すもので、（Ａ）は樹脂充填前の状態を示す断面図、（Ｂ）は樹脂充填後の状態を示す断面図である。 従来の熱感知器の一構成例を示す正面断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る熱感知器の一実施形態について説明する。図１には実施形態の熱感知器の正面断面図が、図２には実施形態の熱感知器の要部の分解斜視図が示されている。
本実施形態の熱感知器１０は、熱感知素子としてサーミスタを用い火災に伴い発生した熱によって熱せられた空気がサーミスタに接触することで生じる電気抵抗の変化を検出して火災を検知可能な感知器であり、建造物の天井面などに設置されて使用されるように構成されている。

本実施形態の熱感知器１０は、図１に示すように、熱を感知する部品を収容するための収容凹部を有し建造物の天井面に取り付けているベース部材に結合可能な有底円筒形の本体ケース１１と、中央部が下方へ向かって膨らんだ形状を有し前記本体ケース１１の開口側全体を覆う外カバー１２と、外カバー１２の周縁部を覆いつつ天井面の取り付けネジや配線を隠すための化粧カバー１３とを備え、本体ケース１１と外カバー１２とにより内部に収容空間を有する筐体が形成される。
また、熱感知器１０は、前記本体ケース１１の収容凹部内に収容された回路基板１４と、該回路基板１４に実装されたサーミスタ１５と、該サーミスタ１５が挿通可能な挿通孔１６ａを有し上端が上記回路基板１４の表面に接するように配設されたすり鉢状の内カバー１６とを備える。

上記回路基板１４は、上面および下面に火災感知のための電子回路を構成する抵抗や容量、ＩＣ（半導体集積回路）などの電子部品が実装されるプリント配線基板により構成され、回路基板１４のほぼ中央にサーミスタ１５のリード端子の先端が回路基板１４を貫通して下面より突出し、フロー半田付け等によって接続される。
また、回路基板１４には、外部へ引き出される配線２１の端部が電気的に接続され、この配線２１が、本体ケース１１に形成されている配線引き出し孔１１ａより外部へ引き出される。そして、この配線２１は図に示されているように蛇行して配設されることで、配線を伝わって来た水が回路基板１４の半田接続部まで到達しにくくされている。

なお、熱感知器を防水対策品として構成する場合、回路基板１４の周囲のドット模様が付された領域には樹脂が充填される。
ただし、本体ケース１１内に樹脂を充填して防水対策をした熱感知器においても、図１において一点鎖線Ａ，Ｂで囲まれた部位から水が侵入するおそれはあるため、後に説明するように、本実施形態の熱感知器においては、水抜きが行える構造になっている。

一方、外カバー１２には、その中央に、上記内カバー１６の上部が当接する円形状の開口部１２Ａが形成されているとともに、上記内カバー１６の上方に位置するリング状のヘッド部１２Ｂが設けられ、該ヘッド部１２Ｂの近傍まで上記サーミスタ１５の頭部が達するように、サーミスタ１５が配設されている。さらに、上記リング状ヘッド部１２Ｂと外カバー１２の上壁との間に、図２に示すように、放射状に配設された隔壁１２Ｃが複数個（例えば６個）形成され、これらの隔壁１２Ｃ間に外部の空気をケース内部に流入可能にする流入口として機能する開口が設けられている。なお、上記内カバー１６の上部は外カバー１２の開口部１２Ａに当接されて封止される。

また、外カバー１２の表面には、特に限定されるものではないが、上記開口部１２Ａを囲むように円形状の嵌合溝１２Ｄが形成され、該嵌合溝１２Ｄ内に、透光性を有する材料からなるリング状の間接発光表示体１７（以下、表示リングと称する）が嵌合される。表示リング１７は、図２に示すように、一対の棒状の光ガイド部１７ａを有しており、外カバー１２の上面の上記嵌合溝１２Ｄの底部には、図３に示すように、上記光ガイド部１７ａが挿通可能な挿通孔１２ａが２箇所形成されている。

そして、この挿通孔１２ａに挿通された光ガイド部１７ａの（下端）の光入射部（端面）が上記回路基板１４に実装されている図示しない動作状態報知用の発光ダイオード（ＬＥＤ）に対向されることで、ＬＥＤの光が光ガイド部１７ａを通って表示リング１７へ誘導されるように構成されている。表示リング１７の表面には多数の溝が形成されており、誘導されてきた光が溝に当たって反射することで、表示リング１７全体が光を発し、感知器が作動中であることを表示することができるようになっている。

また、表示リング１７の下面には、図２に示すように、２本の光ガイド部１７ａの中間位置にそれぞれ突起１７ｂが形成されており、外カバー１２の上面の上記嵌合溝１２Ｄの底部には、図３に示すように、上記突起１７ｂが係合可能な係合孔１２ｂが２箇所形成されている。上記突起１７ｂが係合孔１２ｂに係合されることで、表示リング１７が嵌合溝１２Ｄから容易に抜けないように保持される。

本実施形態の熱感知器においては、外カバー１２の上記表示リング１７が係合される嵌合溝１２Ｄの底部に、図３に示すように、挿通孔１２ａと係合孔１２ｂとの間にそれぞれ水抜き用の孔１２ｃがそれぞれ形成されており、ケース内に侵入した水はこの水抜き孔１２ｃから嵌合溝１２Ｄの内側へ移動し、表示リング１７との隙間に入り下方へ落下することとなる。
なお、光ガイド部１７ａが挿通される挿通孔１２ａの径を光ガイド部１７ａの径よりも若干大きく設定することによって、光ガイド部１７ａと挿通孔１２ａとの隙間を通してケース内に侵入した水の一部が抜けるように構成しても良い。

図４には、嵌合溝１２Ｄの底部に水抜き孔１２ｃを設けた外カバー１２の要部の断面構造の具体例が示されている。
図４（Ａ）に示す構造は嵌合溝１２Ｄの底部の外側寄りに水抜き孔１２ｃを設けたもの、（Ｂ）は嵌合溝１２Ｄの底部の中央に水抜き孔１２ｃを設けたもの、（Ｃ）は嵌合溝１２Ｄの底部の内側寄りに水抜き孔１２ｃを設けたものである。なお、各水抜き孔１２ｃは、紙面と直交する方向に数ｍｍのような長さを有するように形成される。

上記のような構造の水抜き孔１２ｃを有する外カバー１２においては、カバーの内側の水は、水抜き孔１２ｃから表示リング１７と嵌合溝１２Ｄとの隙間を通って移動して落下することとなる。また、図４（Ａ）～（Ｃ）の水抜き孔１２ｃは、いずれも表示リング１７の内側（図では上方）に位置しており下方からは見えない構造であるため、見た目が低下することもない。
次に、図５を用いて、上記内カバー１６の詳細な構造について説明する。図５のうち、（Ａ）は本実施形態における内カバー１６を回路基板１４に装着した状態を示す断面図、（Ｂ）は内カバー１６の挿通孔を絶縁性の樹脂（接着剤を含む）等で充填した状態を示す断面図である。

図５（Ａ）に示すように、内カバー１６には、回路基板１４に実装されているサーミスタ１５が挿通される挿通孔１６ａを有する円筒部１６ｃと、該円筒部１６ｃの上端部から外側に広がるように形成されたすり鉢状のカバー本体部１６ｄと、該カバー本体部１６ｄの上端部に形成された鍔部１６ｅと、該鍔部１６ｅの縁から鉛直方向下方へ向かって突出するように形成された３本の係止片１６ｂが設けられている（図５には、３本の係止片１６ｂのうち２本が示されている）。係止片１６ｂの先端には爪部が形成されており、この爪部が、回路基板１４に形成されている係合穴１４ｂに係合されている。

また、内カバー１６の上記円筒部１６ｃの下面には、突起１６ｆが形成されており、この突起１６ｆは回路基板１４に形成されている係合穴１４ｃに係合される。回路基板１４の係合穴１４ｂは係止片１６ｂを通しやすくするため、係止片１６ｂの断面よりも大きく形成されているが、係合穴１４ｃは突起１６ｆの断面とほぼ同じ大きさになるよう形成されており、これによって内カバー１６が回路基板１４上で横ずれするのを防止できるようになる。

さらに、本実施形態の熱感知器においては、図５（Ｂ）に示すように、挿通孔１６ａの内側に樹脂１９を充填した構造を採用している。これにより、天井面に形成された配線等を通す穴から筐体内（本体ケース１１内側の基板収納空間）に圧力の高い空気が入り込み、その高圧の空気が内カバー１６の挿通孔１６ａとサーミスタ１５との隙間から流れ出すことで、サーミスタ１５の周囲に円筒状の気流層が生じ、その気流によってサーミスタ１５に水が付着し、埃が堆積し易くなって熱感知機能が低下するのを防止することができる。

また、本実施形態の熱感知器においては、内カバー１６のサーミスタ挿通孔１６ａの径をサーミスタ１５の径に比べて余裕のある大きさに設定しているため、径もしくはリード端子１５ａの間隔の大きなサーミスタを使用する場合にも、内カバー１６を設計変更することなく共通に使用することができる。
さらに、内カバー１６の上記円筒部１６ｃの上面には、挿通孔１６ａの開口縁部に沿って、断面が三角形の山型をなす凸状のリブ１６ｇが連続して形成されている。このリブ１６ｇを設けることによって、図５（Ｂ）に示すように、挿通孔１６ａとサーミスタ１５との隙間に樹脂１９を充填する際に、ディスペンサーのノズル先端における樹脂の切れを良くして、樹脂のはみだしを防止することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、表示リング１７が円形に形成されているが、多角形もしくは楕円、星形などの形状であっても良い。また、表示リング１７は、ケース内部の回路基板１４に実装されているＬＥＤからの光が誘導されて間接的に発光する間接発光表示体に限定されず、それ自身がＬＥＤを有し直接発光するものであっても良い。

さらに、上記実施形態の熱感知器１０においては、本体ケース１１と外カバー１２とにより構成された筐体の外縁部を覆うように化粧カバー１３を設けているが、化粧カバー１３を設けない構成であっても良い。
また、上記実施形態においては、外カバー１２の中央にヘッド部１２Ｂを一体に設けているが、図６に示すように、外カバー１２とヘッド部１２Ｂを別個の部材として構成し、２つの部材で表示リング１７を挟むようにしても良い。

１０ 熱感知器（光電式煙感知器）
１１ 本体ケース
１２ 外カバー
１２Ｄ 嵌合溝
１２ｃ 水抜き孔
１３ 化粧カバー
１４ 回路基板
１５ サーミスタ
１６ 内カバー
１６ａ 挿通孔
１６ｂ 係止片
１７ 表示リング（発光表示体）
１７ａ 光ガイド部
１９ 樹脂
２１ 配線

Claims (6)

1. 有底の本体ケースと該本体ケースの開口側を覆う外カバー部材とからなる筐体の内部に、熱感知素子および検出回路を構成する部品が実装された回路基板が収納され、前記外カバー部材には前記熱感知素子に対応した位置に開口が形成されているとともに、外側の空気が流入可能な流入口を備え前記熱感知素子の先端が臨む空間を形成しかつ前記開口を覆うヘッド部材が設けられている熱感知器において、
   前記熱感知素子の径よりも内径の大きな挿通用円筒部および該挿通用円筒部の上端から上方へ向かって外側へ広がるすり鉢状の本体部を備えた内カバー部材が、前記挿通用円筒部が前記回路基板の前記熱感知素子の周りに位置するように配設され、
   前記外カバー部材の表面であって前記ヘッド部材の周囲には、リング状の発光表示体が嵌合可能な凹部が形成され、
   前記凹部の底部には、前記外カバー部材の内部空間と連通した１または２以上の孔が形成されていることを特徴とする熱感知器。
2. 前記発光表示体は透光性材料で形成され、
   前記発光表示体には、前記外カバー部材の内側へ向かって突出する１または２以上の光ガイド部が設けられ、
   前記凹部の底部には、前記光ガイド部が挿通される挿通孔が形成され、
   前記回路基板の前記光ガイド部の端部が対向する部位には、発光素子が実装されていることを特徴とする請求項１に記載の熱感知器。
3. 前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の内側には絶縁性の樹脂が充填され、
   前記内カバー部材の上部は、前記外カバー部材の前記開口に当接され、封止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱感知器。
4. 前記本体ケースの内側のケース底壁から前記内カバー部材の前記挿通用円筒部と前記すり鉢状の本体部との境界部までの空間内に前記回路基板が配設され、前記空間内には樹脂が充填されていることを特徴とする請求項３に記載の熱感知器。
5. 前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の上縁部には、周方向に沿って断面が山型をなすリブが形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の熱感知器。
6. 前記内カバー部材の前記挿通用円筒部の下端面には突起が形成され、
   前記回路基板の前記熱感知素子の実装部周辺には、前記突起が係合可能な係合穴が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の熱感知器。

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