JPH0456000A - 光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、投光素子より煙監視領域に照射された光線の
煙粒子による散乱光を受光素子により検出して煙の存否
を検出する光電式煙感知器に間するものである。

【従来の技術】

従来より、この種の光電式煙感知器として、第２図およ
び第３図に示すように、ハウジング１の内部を光学基台
２によって上下２室に分離し、上室である回路収納室１
１に投光素子３や受光素子４を実装した回路基板５を配
設し、王室である煙監視室１２に投光素子３からの光を
照射するとともに、煙監視室１２に導入された煙粒子に
よる散乱光を受光素子４で受光するようにしたものが提
供されている０回路基板５には、投光素子３の駆動回路
や受光素子４の出力に基づいて煙の存否を判定する煙検
出回路等が実装されている。煙検出回路は少なくとも一
部が集積回路６によって構成され、受光素子４はこの集
積回路上に設けられている、煙粒子による散乱光を受光
素子４に集光する受光レンズ７と投光素子３とは光学基
台２に装着されている。受光レンズ７には、入射した光
を反射させる反射面７ａと、反射面７ａで反射された光
を受光素子４に集光するレンズ部７ｂとが設けられてい
る。煙粒子は、ハウジング１の下部の周壁に形成された
煙導入口（図示せず）を通して煙監視室１２に導入され
る。煙監視室１２内での煙の存否は、投光素子３から照
射された光の煙粒子による散乱光を受光素子４で受光す
ることによって検出するから、投光素子３からの直接光
が受光レンズ７に入射しないように、投光素子３と受光
レンズ７とは互いの光軸が非平行になるように配置され
ている。 ところで、煙粒子の検出感度を高めるには、投光素子か
ら送出され受光素子４で受光される光のうち、煙粒子に
よる散乱光である信号成分と、煙監視室１２の内面など
での反射光である雑音成分との比（Ｓ／Ｎ比〉を大きく
とる必要がある。Ｓ／Ｎ比が大きいと、ノイズマージン
が大きくとれ、高感度にでき、投光素子３の出力に多少
の変動があっても煙粒子の検出感度に対して影響が少な
いなどの利点が得られる。 Ｓ／Ｎ比を大きくするために、従来構成では、以下のよ
うな対策がなされている。すなわち、煙導入口と煙監視
室１２との間に迷路状の煙導入路を備えたラビリンス体
２０を配置して煙監視室１２に外光が導入されないよう
にし、また、煙監視室１２などの内面を黒色にして反射
光を少なくしている。さらに、第４図のように光学基台
２に遮光用突起１６を突設して投光素子３からの直接光
が受光レンズ７に導入されないようにするとともに、受
光レンズ７に受光面以外からの光が導入されないように
遮光カバー１３を配置している。

【発明が解決しようとするＨＭ］ 上記従来構成では、投光素子３と受光レンズ４との位置
関係によっては、第４図に示すように、投光素子３から
の光の一部が受光レンズ７に直接入射することがある。 受光レンズ７の寸法や取付位置にはばらつきがあるから
、投光素子３から受光レンズ７に直接入射した光が受光
索子４の出力にどの程度影響するかは予測できないとこ
ろである。したがって、投光素子３から受光レンズ７に
直接光が入射すると、Ｓ／Ｎ比が低下するだけでなく、
煙粒子の検出感度のばらつきの原因にもなる。 このような問題を解決するには、投光素子３を第４図の
破線で示すような位置に配置することが考えられるが、
投光素子３と受光素子４との距離が離れることによって
ハウジングｌの径が大きくなるという問題が生じる。ま
た、遮光用突起１４の突出量を大きくすることも考えら
れるが、煙監視室１２のうち投光素子３からの光が照射
される領域が狭くなり、受光素子４に入射する信号成分
が減少して結果的にＳ／Ｎ比が小さくなるという問題が
生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、投
光素子や受光素子の配置に変更を加えることなく受光レ
ンズへの不要光の入射を低減させてＳ／Ｎ比を向上させ
た光電式煙感知器を提供しようとするものである。 【課題を解決するための手段】 本発明では、上記目的を達成するために、ハウジング内
に形成された煙監視領域に投光する投光素子と、投光素
子より照射された光線の煙粒子による散乱光を受光する
受光素子と、煙監視領域からの散乱光を受光素子に集光
する受光レンズとを具備し、受光素子の出力に基づいて
煙監視領域内での煙の存否を検出する充電式煙感知器に
おいて、受光レンズは、煙監視領域からの散乱光の進行
方向を変更する反射面を有したプリズム部と、プリズム
部により進行方向が変更された光を受光素子に集光する
レンズ部とを一体に備え、投光素子と受光レンズとは互
いの光軸が非平行になるように光学基台に装着され、受
光レンズの受光面の一部は光学基台とは別体に設けられ
投光素子からの直射光の受光レンズへの入射を防止する
遮光部材により覆われているのである。

【作用】

上記構成によれば、受光レンズの受光面の一部を、光学
基台とは別体に設けられ投光素子からの直射光の受光レ
ンズへの入射を防止する遮光部材により覆うようにして
いるので、遮光部材が受光レンズの受光面の一部を覆う
ことによって、投光素子から受光レンズに対して光が直
接入射することが防止されてＳ／Ｎ比が向上するのであ
る。また、投光素子や受光レンズについては配置になん
ら変更がなく、光学基台とは別体の遮光部材を付加して
いるだけであるから、ハウジングが大形化することもな
いのである。

【実施例】

基本ｍ成は、従来構成と同様であるから、まず、基本構
成について第２図および第３図に基づいて説明する。 ハウジング１は、下面開口する有底円筒状のボディ１０
と、ボディ１０の開口面に装着される円筒状のラビリン
ス体２０と、ラビリンス体２０の下端面を覆うカバー３
０とにより形成される。ラビリンス体２０は、周部に水
平断面が略く形に形成された多数の隔壁（図示せず）を
有し、隣合う隔壁の間に略く形の煙導入路を形成したも
のである。 煙導入路の一端部はハウジング１の外周面に開口して煙
導入口となり、煙導入路の他端部はラビリンス体２０の
中央部に形成された円形の煙監視室１２に連通ずる。隔
壁は反射が生じないようにした黒色とされ５かつ、煙導
入路が屈曲していることにより、外光が煙監視室１２に
導入されないようにしである。ラビリンス体２０の周面
には防虫網２１が装着され、煙監視室１２への虫の侵入
が防止されている。 一方、ボディ１０には、光学基台２と回路基板５とが糖
製され、光学基台２よりも上部が回路収納室１１となっ
ている０回路基板５には集積回路６が面実装され、この
集積回路６には、ホトダイオードなどよりなる受光素子
４のほか、受光素子４の出力に基づいて煙の存否を検出
する煙検出回路、投光素子駆動回路、電源回路が組み込
まれている。煙検出回路は、受光素子４の出力を処理す
るアナログ信号処理回路と、アナログ信号処理回路の出
力に基づいてスイッチング回路を制御するディジタル回
路とを備えている。すなわち、この集積回路６には、集
積回路６の中に組み込めない部品や組み込むのが望まし
くない部品以外は、煙感知器に必要な回路がすべて組み
込まれているのである０回路基板５には、発光ダイオー
ドよりなる投光素子３、サージ保護素子、感度調節用の
可変抵抗器５コンデンサなども実装されている０回路基
板５はボディ１０の内底面に沿うように配置されている
。 投光素子３は、回路基板５に結合された光学基台２に設
けられた保持筒１４内に挿入されることにより位置決め
される。また、光学基台２には受光レンズ７が保持され
る。 受光レンズ７は、散乱光を反射させて進行方向を変更す
る反射部７ａと、反射部７ａにより進行方向が変更され
た光線を、集積回路６に組み込まれた受光素子４に集光
するレンズ部７ｂとをアクリルやポリカーボネイトのよ
うな透明材料により一体に形成したものである０反射部
７ａは全反射を利用して光線の進行方向を変更し、レン
ズ部７ｂは回転双曲面になっている。 光学基台２には、受光レンズ７におけるレンズ部７ｂか
ら受光素子４に至る光路を囲むように遮光筒１５が一体
に形成され、光学基台２を回路基板５に結合したときに
、遮光筒１５の一端面が回路基板５に当接するようにな
っている。この構成により、集積回路６には煙監視室１
２がらの光であって受光レンズ７を通った光重外は入射
せず、光学基台２と回路基板らとの間に迷光が侵入して
も、そのような迷光による誤報が防止されるのである。 また、光学基台２には、投光素子３と受光レンズ７との
中間位置において遮光用突起１６が一体に突設され、投
光素子３がら受光レンズ７に直接光が入射されるのを防
止している。受光レンズ７の背面には光学基台２とは別
体の遮光カバー１３が配設され、受光レンズ７の受光面
以外がら光が入射するのを防止している。ここにおいて
、第１図に示すように、遮光カバー１３には、受光レン
ズ７の受光面の一部を覆う形で遮光部材としての遮光片
１３ａが一体に突設されており、遮光用突起１６ととも
に投光素子３から受光レンズ７の受光面への直接光の入
射を防止している。遮光片１３ａの突出量は、投光素子
３からの直接光の入射を防止するのに必要な最小限の寸
法に若干の余裕を持たせた程度とし、受光レンズ７への
入射光量に対する影響を最小限にしている。さらに、遮
光片１３ａの先端面は、先端はど受光レンズ７から離れ
るように傾斜した傾斜面１３ｂを形成しており、遮光片
１３ａの先端面による反射光が受光レンズ７に入射する
のを防止している。 以上のように構成されているから、ラビリンス体２０の
外周面より煙監視室１２に煙粒子が導入されると、煙監
視室１２において煙粒子による散乱光が生じ、受光素子
４ではこの散乱光を検出し、集積回路６から煙検知信号
が出力されるのである。 また、受光素子４は煙検出回路とともに集積回路６に組
み込まれて回路基板５に対して面実装されているから、
外来雑音の影響を受けにくくなり、シールド部材を設け
なくとも信号対雑音比を良好にすることができる。さら
に、投光素子２と受光レンズ７との光軸を、取付面に対
して傾斜させているので、煙監視室１２の体積を大きく
とることができ、最大感度を高めることができるのであ
る。 しかも、受光レンズ７に反射部７ａを設けて煙監視室１
２からの散乱光の進行方向を変更するようにしているの
で、取付面に平行な面における投光素子２と受光素子と
の距離を小さくすることができ、ハウジング１の外径を
小さくすることができるのである６

【発明の効果】

本発明は上述のように、受光レンズの受光面の一部を、
光学基台とは別体に設けられ投光素子からの直射光の受
光レンズへの入射を防止する遮光部材により覆うように
しているので、遮光部材が受光レンズの受光面の一部を
覆うことによって、投光素子から受光レンズに対して光
が直接入射することが防止されてＳ／Ｎ比が向上すると
いう利点がある。また、投光素子や受光レンズについて
は配置になんら変更がなく、光学基台とは別体の遮光部
材を付加しているだけであるから、ハウジングが大形化
することもないという効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図、第２図は本
発明に係る光電式煙感知器の基本構成を示すハウジング
を除いた断面図、第３図は同上の一部切欠分解斜視図、
第４図は従来例を示す要部断面図である。 １・・・ハウジング、２・・・光学基台、３・・・投光
素子、４・・・受光素子、７・・・受光レンズ、７ａ・
−・反射部、７ｂ・・・レンズ部、１２・・・煙監視室
、１３・・・遮光カバー、１３ａ・・・遮光片。 第３図 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内に形成された煙監視領域に投光する
   投光素子と、投光素子より照射された光線の煙粒子によ
   る散乱光を受光する受光素子と、煙監視領域からの散乱
   光を受光素子に集光する受光レンズとを具備し、受光素
   子の出力に基づいて煙監視領域内での煙の存否を検出す
   る光電式煙感知器において、受光レンズは、煙監視領域
   からの散乱光の進行方向を変更する反射面を有したプリ
   ズム部と、プリズム部により進行方向が変更された光を
   受光素子に集光するレンズ部とを一体に備え、投光素子
   と受光レンズとは互いの光軸が非平行になるように光学
   基台に装着され、受光レンズの受光面の一部は光学基台
   とは別体に設けられ投光素子からの直射光の受光レンズ
   への入射を防止する遮光部材により覆われて成ることを
   特徴とする光電式煙感知器。