JP7403228B2

JP7403228B2 - 熱検知器

Info

Publication number: JP7403228B2
Application number: JP2019066326A
Authority: JP
Inventors: 和幸小金丸
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2023-12-22
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP2020166549A

Description

この発明は、火災報知用の熱検知器に関する。

従来、例えば、自動火災報知機設備における熱感知器（以下、単に「熱感知器」ともいう。）や熱検知式の住宅用火災警報器（以下、単に「火災警報器」ともいう。）等として、熱検知器が用いられている。

この種の火災報知用の熱検知器は、熱感知器、火災警報器のいずれの場合も、感熱部を有する熱検知部を備えており、火災発生時、火災によって生じる熱気流の熱が感熱部に伝わり、熱検知部の出力値が一定の値以上になったときに火災を感知する。火災感知後は、熱感知器の場合には、受信機に火災信号を出力して、火災発生を報知させ、火災警報器の場合には、機器自体が備えるスピーカ等の音声出力手段から音声やブザー音によって火災発生の警報を発する。そして、熱検知部は、熱感知器、火災警報器のいずれにおいても、本体に設けられる回路基板に取り付けられつつ、本体を覆うカバーから外側に突出するように設けられており、周囲に空間を設けて高効率に受熱できるようにするために、先端の感熱部がカバーの外側に配置されている（熱感知器の一例として、例えば特許文献１参照。火災警報器の一例として、例えば特許文献２参照。）。

特開平８－２８７３７４号公報特開２０１５－１４１５６８号公報

このような熱検知器において、熱検知部としては、一般に、リード部の先端に感熱部を有するリードタイプの熱検知素子（サーミスタ等）が用いられる。リードタイプの熱検知素子は、回路基板に取り付けられるものであるが、一般に普及しているリードタイプの熱検知素子の場合、リード部が長いものが多いため、回路基板に対して垂直にリード部を設けると、感熱部の高さ位置が高くなることが多い。リード部の長いものでも、傾斜した状態で回路基板に取り付けられるものとすれば、感熱部の高さ位置を低くすることができる。感熱部を筐体の前面カバーから露出させる場合、感熱部を保護するためのプロテクタを前面カバーに設ける必要があるが、感熱部の高さ位置を低くすることができれば、そのプロテクタの高さを低くすることができ、機器の厚みを薄型化することができる。また、感熱部を筐体の前面カバーの内側に位置させて、前面カバーから露出させない場合、プロテクタを前面カバーに設ける必要がなく、もちろん、機器の厚みを薄型化することができる。

つまり、熱検知部として、リードタイプの熱検知素子を用いる場合、感熱部を筐体の前面カバーから露出させる場合でも、露出させない場合でも、熱検知素子を傾斜した状態で回路基板に取り付けられるものとすれば、機器の厚みを薄型化することができる。

しかしながら、リードタイプの熱検知素子を傾斜した状態で回路基板に取り付けられるものとする場合、組み立てに際し、正しい取り付け方向に向けつつ、回路基板に取り付けるのが容易ではないという問題がある。

この発明は、上記の事情に鑑み、熱検知部を正しい取り付け方向に向けつつ、回路基板に容易に取り付けることができる熱検知器を提供することを目的とする。

この発明は、本体と、前記本体に取り付けられるカバーと、回路基板と、前記回路基板に取り付けられる熱検知部と、を備える熱検知器であって、前記熱検知部は、前記回路基板から前記カバー側に向けて傾斜して直線状に延びる状態で前記回路基板に取り付けられるリード部と、そのリード部の先端側に設けられて所定の配置位置に配置される感熱部を有するものであり、前記回路基板は、その外縁部に、前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する素子取付部が設けられ、前記回路基板の素子取付部は、前記熱検知部のリード部の基端側が挿入されて取り付けられる切欠きであって、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に開口する切欠きを有することを特徴とする熱検知器である。

また、この発明は、本体と、前記本体に取り付けられるカバーと、回路基板と、前記回路基板に取り付けられる熱検知部と、を備える熱検知器であって、前記熱検知部は、前記回路基板から前記カバー側に向けて傾斜して直線状に延びる状態で前記回路基板に取り付けられるリード部と、そのリード部の先端側に設けられて所定の配置位置に配置される感熱部を有するものであり、前記回路基板は、その外縁部に、前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する素子取付部が設けられ、前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置として、検知器中心からの距離が互いに異なる、第１の所定の配置位置と第２の所定の配置位置が設定されており、前記回路基板の素子取付部は、前記感熱部の第１の所定の配置位置に対応して、その配置位置に向けて前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する第１の素子取付部と、前記感熱部の第２の所定の配置位置に対応して、その配置位置に向けて前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する第２の素子取付部と、を有することを特徴とする熱感知器である。

この発明において、前記回路基板の素子取付部は、前記熱検知部のリード部の基端側が挿入されて取り付けられる切欠きであって、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に開口する切欠きを有するものとすることができる。また、前記素子取付部の切欠きは、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に延在するものとすることができる。

また、この発明において、前記回路基板は、前記素子取付部が設けられる外縁部が、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で直交する方向に形成されて設けられるものとすることができる。

また、この発明において、前記回路基板の素子取付部は、前記回路基板の互いに反対側の外縁にそれぞれ設けられており、前記熱検知部は、それらの素子取り付け部のそれぞれに取り付けられて、少なくとも２つのものが、それぞれの感熱部が外周側に位置して設けられるものとすることができる。

この発明においては、素子取付部がガイドする取り付け方向に従って、熱検知部を回路基板に取り付けることができる。

したがって、この発明によれば、熱検知部を正しい取り付け方向に向けつつ、回路基板に容易に取り付けることができる。

この発明の実施形態の一例を示したものであり、火災警報器のカバーを開けた状態の上面図である。同上の火災警報器の断面図である。なお、図面上、カバー側を上、ベース側を下に示しているが、例えば、天井面に設置される状態では、その上下は反転する。同上の火災警報器における、回路基板のみの上面図である。同上の火災警報器に外径が異なるものを重ねて示した説明図である。

以下、この発明の実施形態について、熱検知式の住宅用火災警報器に適用する場合を例として、図面を参照しつつ説明する。ただし、この発明は、そのような火災警報器に限らず、自動火災報知機設備における熱感知器等、他の熱検知器にも適用することができるものである。なお、以下の説明において、「上」、「下」等の位置や方向を示す語は、図面（図２）上の位置や方向に従って用いているものである。

まず、この発明の実施形態に係る火災警報器１について、図１乃至３を参照しつつ説明する。

・全体構成
図１及び２に示したように、火災警報器１は、本体２と、本体２に取り付けられるカバー３と、回路基板４と、回路基板４に取り付けられる熱検知部５と、を備える。なお、この火災警報器１は、取り付け用のベース６をさらに備える。図示は省略するが、ベース６は天井面等の設置面にネジ止め等により固定されるものであり、そのベース６に本体２が取り付けられて、火災警報器１は天井面等の設置面に設置されるものである。

・本体
本体２は、円板状の中板２ａを有する。回路基板４は、その中板２ａ上に支持されて設けられる。なお、中板２ａ上には、スピーカ７や電池収納部８等の各種部品がさらに設けられる。

・カバー
カバー３は、円板状の上面部３ａと、その周縁に連続する筒状の周面部３ｂを有し、有蓋円筒状の形状をなす。このカバー３は、本体２に取り付けられて本体２と共に、回路基板４、スピーカ７、電池収納部８等の各種部品が内蔵される筐体を形成する。

なお、上面部３ａには、外周側の位置に、垂直方向の貫通孔として形成される垂直孔３ｆが設けられる。この垂直孔３ｆは、後記で説明する熱検知部５に対応するものであり、本実施形態の場合、その熱検知部５に対応して互いに反対側の検知器外周側の２箇所に設けられる。また、周面部３ｂには、回路基板４上方の内部空間に対応する位置に、周方向にスリット状をなしつつ、水平方向の貫通孔として形成されるスリット３ｄが設けられる。これら垂直孔３ｆ、スリット３ｄは、いずれも、火災発生時の熱気流の流通部として機能する。

・熱検知部
熱検知部５は、リード部５ｂと、その先端側に設けられる感熱部５ａを有する熱検出素子である。熱検知部５において、リード部５ｂは、回路基板４からカバー３側に向けて傾斜して直線状に延びる状態で回路基板４に取り付けられる。感熱部５ａは、そのリード部５ｂの先端側に位置して、この火災警報器１における所定の配置位置Ｐに配置される。所定の配置位置Ｐに配置されると、感熱部５ａは、本実施形態の場合、前記の垂直孔３ｆの直下に位置する状態となる。なお、この熱検知部５としては、例えば、リードタイプのサーミスタ等の熱検出素子が用いられる。

本実施形態において、熱検知部５は２つ、それぞれの感熱部５ａが互いに反対側の検知器外周側に位置（図示の例では平面視で対称位置）して設けられるものとしており、それぞれの感熱部５ａの所定の配置位置Ｐも２箇所、そのように互いに反対側の検知器外周側に位置して設定されるものとしている。なお、この熱検知部５の数については、１つ以上であればよく、その配置も外周側に限らず、中央部等の他の位置であってもよい。

さらに、熱検知部５は、具体的には、リード部５ｂの基端側に略三角形の取付基部５ｃを有する。取付基部５ｃの頂点部分から先端側に直線状に延びる部分の先端側に感熱部５ａが設けられる。取付基部５ｃの幅広の底辺部分５ｃｂからは基端側に取付ピン５ｄが直線状に露出して設けられる。リード部５ｂの直線状の部分に対し、取付基部５ｃの底辺部分５ｃｂは平面視で略垂直に設けられ、取付ピン５ｄは平面視で略平行に設けられる。ここで、熱検知部５において、取付基部５ｃの底辺部分５ｃｂや取付ピン５ｄは、後記でも説明するが、回路基板４に熱検知部５を取り付ける際に、熱検知部５側における、取り付け方向をガイドする形状部分として機能する。

ここで、感熱部５ａは、前記の通り、カバー３の内側に位置する。そのため、カバー３の上面部３ａから外側（前面側）に突出させてプロテクタを設ける必要がなく、カバー３の上面部３ａをフラットなものとすることができる。それにより、火災警報器１は、機器の薄型化をすることができる。なお、感熱部５ａは、カバー３の外側に露出させるようにしてもよい。その場合、感熱部５ａを保護するプロテクタを設ける必要があるが、感熱部５ａの高さ位置を低くすれば、プロテクタの高さを低くすることができ、機器の薄型化をすることができる。

・回路基板
回路基板４は、平板状の形状を有し、平置きに配置されて、前記の通り、本体２の中板２ａ上に支持されて設けられる。そして、この回路基板４には、その外縁に、熱検知部５が取り付けられる素子取付部４０が設けられる。

・素子取付部
素子取付部４０は、熱検知部５の取り付け方向をガイドする形状を有する。この素子取付部４０により、熱検知部５を正しい取り付け方向に向けつつ、回路基板４に容易に取り付けることができる。なお、火災警報器１は、前記の通り、熱検知部５の感熱部５ａの所定の配置位置Ｐが２箇所、互いに反対側の検知器外周側に位置して設定されるものとしている。それに対応して、この素子取付部４０も２箇所に設けられている。

ここで、素子取付部４０は、本実施形態の場合、第１の素子取付部４１と第２の素子取付部４２を有するものとしている。第１の素子取付部４１は、この火災警報器１における熱検知部５の感熱部５ａの所定の配置位置Ｐに対応するものである。まずは第１の素子取付部４１について詳細に説明することとし、第２の素子取付部４２については後記で詳細に説明する。なお、回路基板４に設ける素子取付部４０としては、第１の素子取付部４１だけとしてもよい。

・第１の素子取付部
第１の素子取付部４１は、この火災警報器１における熱検知部５の感熱部５ａの所定の配置位置Ｐに対応し、その熱検知部５の取り付け方法をガイドする形状部分として、切欠き部４１ａを有する。

・切欠き部
切欠き部４１ａは、熱検知部５の基端側の取り付けピン５ｄが挿入されて、熱検知部５が取り付けられるものとして機能すると共に、熱検知部５の取り付け方向をガイドするものとして機能するものであり、そのために、熱検知部５の感熱部５ａの所定の配置位置Ｐに向かう方向に平面視で沿う方向に開口するものとしている（図３参照）。なお、熱検知部５の取付ピン５ｄの取り付け部分を、切欠き部４１ａ（細孔とする場合を含む）としていることで、熱検知部５を傾斜させて取り付ける場合でも、取付ピン５ｄを曲げずに挿入して取り付けることができる。

ここで切欠き部４１ａの代わりに、回路基板に円形のスルーホールが形成される場合を考える。この場合、熱検知部の取付ピンを折り曲げないとリード部も傾斜させることができず、取付ピンを折り曲げずにリード部を傾斜させて基板に取り付けるには、スルーホールの孔をかなり大きくするか、楕円形などの特殊な形にしなければならない。このため回路基板の外装部に切欠きを設ける本実施形態は熱検知部を基板に対して傾斜して取り付けられる方法として優れている。

熱検知部５を取り付ける際には、この切欠き部４１ａの開口の方向をガイドとして、熱検知部５のリード部５ｂの方向を平面視で切欠き部４１ａの開口の方向に沿うように取り付けるようにすることで、感熱部５ａを所定の配置位置Ｐに平面視で向かわせることができる。

さらに、この切欠き部４１ａは、外縁からの切り込み方向も、所定の配置位置Ｐに向かう方向に平面視で沿う方向に切り込まれている。つまり、切欠き部４１ａの外縁からの切り込み方向をガイドとしても、感熱部５ａを所定の配置位置Ｐに平面視で向かわせることができる。この切欠き部４１ａは、所定の配置位置Ｐに向かう方向に平面視で沿う方向に延在するように、より長く切り込まれるものとしてもよいし、切欠きに代えて、細孔としてもよい。

ここで、熱検知部５の取り付けは、取付ピン５ｄを切欠き部４１ａに半田付け等することにより行われるが、取付ピン５ｄは、前記の通り、リード部５ｂの方向と平面視で平行であり、取付ピン５ｄの方向を切欠き部４１ａの方向と合わせることによっても、感熱部５ａを所定の配置位置Ｐに平面視で向かわせることができる。

・取り付け縁部
第１の素子取付部４１は、熱検知部５の取り付け方法をガイドする形状部分として、取り付け縁部４１ｂをさらに有する。取り付け縁部４１ｂは、切欠き部４１ａが形成される部分であるが、熱検知部５の感熱部５ａの所定の配置位置Ｐに向かう方向に平面視で沿う方向に対して直交する方向に形成されて設けられる（図３参照）。なお、取り付け縁部４１ｂの両端に切欠き部４１ａが設けられる。

熱検知部５の取付基部５ｃの底辺部５ｃｂは、前記の通り、リード部５ｂの方向の方向に対して略直角に設けられる。つまり、その底辺部５ｃｂの方向を取り付け縁部４１ｂの方向と合わせることによっても、感熱部５ａを所定の配置位置Ｐに平面視で向かわせることができる。

・垂直縁部
第１の素子取付部４１は、熱検知部５の取り付け方法をガイドする形状部分として、垂直縁部４１ｃをさらに有する（図３参照）。垂直縁部４１ｃは、取り付け縁部４１ｂと連続し、取り付け縁部４１ｂに対して略垂直に形成されて設けられる、すなわち、所定の配置位置Ｐに向かう方向に平面視で沿う方向に形成されて設けられる。つまり、この垂直縁部４１ｃをガイドとしても、感熱部５ａを所定の配置位置Ｐに平面視で向かわせることができる。

・第２の素子取付部
素子取付部４０は、本実施形態の場合、第１の素子取付部４１とは異なる位置に第２の素子取付部４２をさらに有するものとしている。第２の素子取付部４２も、第１の素子取付部４１と同様、切欠き部４２ａ、取り付け縁部４２ｂを有するが、それらは、第１の素子取付部４１におけるものとは異なる角度で設けられており（図３参照）、第１の素子取付部４１が対応する所定の配置位置Ｐとは警報器中心からの距離が異なる配置位置に対応し、火災警報器１とは外径が異なる火災警報器に対応するものである。

図４は、火災警報器１とそれよりも外径の大きい火災警報器１’を、その中心を一致させて重ねつつ、第１の素子取付部４１と第２の素子取付部４２の両方に熱検知部５が取り付けられている状態を示した説明図である。

同図に示したように、火災警報器１の外径Ｄよりも火災警報器１’の外径Ｄ’の方が大きい。そのため、火災警報器１の所定の配置位置Ｐよりも火災警報器１’の所定の配置位置Ｐ’の方が警報器中心からの距離が長く設定されている。そして、第１の素子取付部４１は火災警報器１の所定の配置位置Ｐに対応し、第２の素子取付部４２は火災警報器１’の所定の配置位置Ｐ’に対応する。第１の素子取付部４１と第２の素子取付部４２には同じ熱検知部５が取り付けられているが、第１の素子取付部４１に取り付けられる側の感熱部５ａは、火災警報器１の所定の配置位置Ｐに正しく位置しており、第２の素子取付部４２に取り付けられる側の感熱部５ａは、火災警報器１’の所定の配置位置Ｐ’に正しく位置している。

つまり、回路基板４は、第１の素子取付部４１と第２の素子取付部４２を有するものとしていることで、同じ回路基板４と同じ熱検知部５を使用しつつも、警報器中心からの距離が異なるものとして設定される、所定の配置位置Ｐ（第１の所定の配置位置）と配置位置Ｐ’（第２の所定の配置位置）のどちらにも対応することができるものであり、外径が異なる火災警報器１と火災警報器１’のどちらにも対応することができるものである。そして、どちらにおいても、熱検知部５の感熱部５ａが所定の配置位置Ｐや配置位置Ｐ’に正しく位置するようにできるものである。

なお、火災警報器１’（筐体の外径の大きい側）に対応する第２の素子取付部４２の方が回路基板４における長手方向の中心線側に設けられる。そして、第２の素子取付部４２における切欠き部４２ａの角度（平面視の取り付け方向の角度）は、熱検出素子５の感熱部５ａが所定の配置位置Ｐ’に位置するように設定される。一方、火災警報器１（筐体の外径の小さい側）に対応する第１の素子取付部４１は、回路基板４の長手方向の中心線から、第２の素子取付部４２よりも離れた位置に設けられる。そして、第１の素子取付部４１における切欠き部４１ａの角度（同前）は、熱検出素子５の感熱部５ａが所定の配置位置Ｐに位置するように設定される。すなわち、第１の素子取付部４１における切欠き部４１ａの角度は、第２の素子取付部４２における切欠き部４２ａと異なる角度となる。具体的には、素子取付部４１に取り付けられた熱検出素子５の感熱部５ａの方が、筐体の中心側に位置するように、切欠き部４１ａの角度が設定されている。よって、熱検知部５にリード部の長さが同じ熱検出素子を用いても、回路基板４への取り付け位置を変えることで、２種類の外径の筐体（例えば火災警報器１や同１’）に対応することが可能である。

［実施形態の変更等］
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更等が可能である。

例えば、第１の素子取付部４１と第２の素子取付部４２について、図示の例では、所定の配置位置Ｐと配置位置Ｐ’が検知器中心を通る直線上に位置するものとしているが、検知器中心を通る直線上には位置しないものとしてもよい。なお、検知器中心を通る直線上に、ＰとＰ’を配置するのは、どの方向からの熱気流に対しても遅れずに受熱できるようにするためである。すなわち、筐体の中心を通らない直線上にＰ，Ｐ’を配置とすると、特定の方向からの熱気流に対しては、いち早く受熱できるが、その特定の方向と１８０度反対方向からの熱気流に対しては、受熱効果が低下する。

また、取り付け縁部４１ｂは所定の配置位置Ｐに向かう方向に直交する方向としたが、任意の角度でもよい。

１、１’：火災警報器２：本体３：カバー３ａ：上面部３ｂ：周面部
３ｄ：スリット３ｆ：垂直孔４：回路基板４０：素子取付部
４１：第１の素子取付部４１ａ：切欠き部４１ｂ：取り付け縁部
４１ｃ：垂直縁部４２：第２の素子取付部４２ａ：切欠き部
４２ｂ：取り付け縁部５：熱検知部５ａ：感熱部５ｂ：リード部
５ｃ：取付基部５ｃｂ：底辺部５ｄ：取付ピン６：ベース７：スピーカ
８：電池収納部Ｐ：所定の配置位置Ｐ’：所定の配置位置

Claims

本体と、前記本体に取り付けられるカバーと、回路基板と、前記回路基板に取り付けられる熱検知部と、を備える熱検知器であって、
前記熱検知部は、前記回路基板から前記カバー側に向けて傾斜して直線状に延びる状態で前記回路基板に取り付けられるリード部と、そのリード部の先端側に設けられて所定の配置位置に配置される感熱部を有するものであり、
前記回路基板は、その外縁部に、前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する素子取付部が設けられ、
前記回路基板の素子取付部は、前記熱検知部のリード部の基端側が挿入されて取り付けられる切欠きであって、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に開口する切欠きを有することを特徴とする熱検知器。
本体と、前記本体に取り付けられるカバーと、回路基板と、前記回路基板に取り付けられる熱検知部と、を備える熱検知器であって、
前記熱検知部は、前記回路基板から前記カバー側に向けて傾斜して直線状に延びる状態で前記回路基板に取り付けられるリード部と、そのリード部の先端側に設けられて所定の配置位置に配置される感熱部を有するものであり、
前記回路基板は、その外縁部に、前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する素子取付部が設けられ、
前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置として、検知器中心からの距離が互いに異なる、第１の所定の配置位置と第２の所定の配置位置が設定されており、
前記回路基板の素子取付部は、前記感熱部の第１の所定の配置位置に対応して、その配置位置に向けて前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する第１の素子取付部と、前記感熱部の第２の所定の配置位置に対応して、その配置位置に向けて前記熱検知部の取り付け方向をガイドする形状を有する第２の素子取付部と、を有することを特徴とする熱感知器。
前記回路基板の素子取付部は、前記熱検知部のリード部の基端側が挿入されて取り付けられる切欠きであって、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に開口する切欠きを有することを特徴とする請求項２に記載の熱感知器。
前記素子取付部の切欠きは、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で沿う方向に延在することを特徴とする請求項１又は３に記載の熱検知器。
前記回路基板は、前記素子取付部が設けられる外縁部が、前記素子取付部から前記熱検知部の感熱部の所定の配置位置に向う方向に平面視で直交する方向に形成されて設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱検知器。