JPH09231485A - 光電式煙感知器 - Google Patents

光電式煙感知器

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JPH09231485A
JPH09231485A JP3801496A JP3801496A JPH09231485A JP H09231485 A JPH09231485 A JP H09231485A JP 3801496 A JP3801496 A JP 3801496A JP 3801496 A JP3801496 A JP 3801496A JP H09231485 A JPH09231485 A JP H09231485A
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智博 吉鶴
Shoichi Oka
昭一 岡
Taketsugu Wada
剛嗣 和田
Shigeki Shimomura
茂樹 下村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】受光素子への外乱光の入光が軽減された薄型の
光電式煙感知器を提供する。 【解決手段】LEDなどの発光素子Lを設けた発光部1
と、受光素子PDに光路を変更させ、集光させるプリズ
ムレンズ21を設けた受光部2とを、それぞれの光軸L
1,L2が同一水平面上で、かつ所定の角度θをもって
対設するとともに、発光部1と受光部2との間には発光
部1から投射された光の受光部2への直接の入光を遮光
する第1の外乱遮光用支柱3を突設し、周囲にはラビリ
ンス壁41を形成した煙感知室Sを有した光電式煙感知
器において、第1の外乱遮光用支柱3の受光部側には光
トラップ面31を形成した構造としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電式煙感知器に
関し、特に煙感知室内の受光素子には、煙による散乱光
以外の入光をなくして、温度変化等の環境変化に強い、
薄型の光電式煙感知器に関する。
【0002】
【従来の技術】近時においては、光電式煙感知器も小型
で薄型化される傾向にある。図10に示したものは、L
EDで構成された発光部101とプリズムレンズで構成
された受光部102のそれぞれの光軸L1,L2を、煙
感知室100内で同一水平面上に位置させたもので、双
方の光軸を同一水平面上に配置させない構造のものとは
異なり、煙感知室を薄型にできるため、全体として煙感
知器も薄型化が図れる。
【0003】ところが、このような光電式煙感知器で
は、煙感知室100内に侵入した煙による散乱光以外の
光も受光部102に直接に入射してしまうため、発光部
101と受光部102の光軸L1,L2を同一水平面上
で所定の角度θをもって配置するとともに、発光部10
1と受光部102との間には、2本のWエッジ部を形成
した外乱遮光用支柱103を突設して、この外乱遮光用
支柱103によって発光部101から受光部102への
直接入光と、煙感知室100内のラビリンス壁で反射さ
れた光が受光部102へ入光をするのを防止している。
【0004】ところが、このような構造では、煙感知室
100のラビリンス壁で反射した光が更に外乱遮光用支
柱103のWエッジ部の受光部側面103aで反射して
受光部102に入射してしまうことがあり、このような
外乱光は周囲温度が高くなり、発光部からの出力が低下
するにつれて、無視できなくなってしまう。図11と図
12とは、外乱光Nが大きい場合と、小さい場合におけ
る煙濃度に対する受光素子の出力変化を示しており、X
は周囲温度が常温時の出力特性、X’は周囲温度が上昇
して、受光量が低下した時の出力特性を示しているが、
煙濃度AとA’(A<A’)との差は、外乱光Nが大き
い程、大きくなっていることが分かる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した事
情に鑑みてなされたもので、煙感知室内における発光部
と受光部の光軸を同一水平面上に位置するように配置し
た光電式煙感知器において、更に煙感知室内における散
乱光以外の光が受光部への入光しない構造として、周囲
温度の変化に対しても影響の少ない薄型の光電式煙感知
器を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明は、請求項1〜6において提案した
構造的特徴を有している。すなわち、請求項1では、L
EDなどの発光素子を設けた発光部と、受光素子側に光
路を変更させ、集光させるプリズムレンズを設けた受光
部とを、それぞれの光軸が同一水平面上で所定の角度を
もって対設し、更に発光部と受光部との間には発光部か
ら受光部への直接の入光を遮光する外乱遮光用支柱を突
設するとともに、周囲にはラビリンス壁を形成した煙感
知室を有した光電式煙感知器において、上記第1の外乱
遮光用支柱の受光部側には更に光トラップ面を形成し
て、その部分での反射光をなくす構造としている。
【0007】また、請求項2では、光トラップ面は、複
数の縦溝で構成された光トラップ溝を形成した構造とな
っており、請求項3では、複数の縦溝を形成する代わり
に粗面に加工して形成されており、これらによって煙感
知室内の第1の外乱遮光用支柱の受光部側面で反射され
た光は受光部へは入光しないようにしている。請求項4
では、請求項1または2において、煙感知室は、LED
などの発光素子を収容する発光素子収容部と受光素子側
に光路を変更させ、集光するプリズムレンズを収容する
プリズム収容部とを対設した光学基台と、上記受光素子
を面実装するとともに、上記LEDなどの発光素子を実
装し、上記光学基台に組み付けされる回路基板と、ラビ
リンス壁を周囲に形成し、一方を開口させたラビリンス
筒体とを組み合わせて構成されており、受光素子は熱的
ノイズによる影響の受け易いリードを介せずに回路基板
に直接面実装させた構造としているので、リード部分で
の電気的ノイズもなく、より熱的変化の影響を受け難い
ものとなる。
【0008】請求項5では、請求項1または2におい
て、発光部の近傍には、上記受光部から見たときには上
記第1の外乱遮光用支柱の陰に隠れ、かつ発光部から受
光部に対向するラビリンス壁には光の投射経路が形成さ
れないように、別の外乱遮光用支柱を第2の外乱遮光用
支柱として突設しており、これによって、受光部に対向
するラビリンス壁からの反射光を受光部に直接入光させ
ないようにしている。
【0009】請求項6では、請求項1〜4のいずれかに
おいて、発光部と受光部とを対設している所定の角度
を、感度を低下させることなく、しかも外乱光の影響が
少ないと本発明者らの実験によって確認された120度
から140度の範囲に規定したものであり、発光部と受
光部の光軸のなす角度をこのように規定することによっ
て、発光部と受光部の光軸を、同一水平面に配置して薄
型化した場合でも、煙による散乱光は十分に感知し、そ
れ以外の光には感知し難いものに出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光電式煙感知器の
実施例を図面とともに説明する。図1は煙感知室内にお
ける発光部と受光部の平面配置を示しており、発光部に
1は、LEDなどの発光素子Lが配設され、受光部2に
は、プリズムレンズ21が配設され、発光部1と受光部
2とは、それぞれの光軸L1,L2が同一水平面上で1
30度の角度θをもって交差している。
【0011】また、3は第1の外乱遮光用支柱であり、
この支柱3は、発光部1からの投光の障害にならず、か
つ発光部1から受光部2には直接入光しないように、そ
の長さ寸法と位置が規定されている。また、煙感知室S
の周囲には、煙の侵入は許容し、外光の侵入を防止する
複数の壁片を適宜間隔を保持し、重合配設したラビリン
ス壁41が形成されている。
【0012】図2は第1の外乱遮光用支柱3の詳細構造
を示しており、受光部2に面した側面には、細い複数の
縦溝31aを形成して、光トラップ面31を形成してお
り、この面31に当たった光は、反射が抑えられ、吸収
される構造としている。このような光トラップ面31
は、縦溝に代えて、細かい凹凸面を形成した粗面にして
もよい。
【0013】図3,4は本発明の光電式煙感知器の感知
器ヘッドを各部品に分解した斜視図、図5は感知器ヘッ
ドの縦断面構造図を示している。光学室10は、図3に
示したように、発光素子となるLEDLをリード81を
介して実装し、更に受光素子となるPDを面実装した回
路基板8に、発光素子収容部となる発光部カバー51
と、プリズム収容部52とを、各々の光軸が前述したよ
うに同一の水平面上に位置するように対設させ、更にそ
の間に上記した外乱遮光用支柱3を突設した光学基台5
を、その上方より被せて構成されている。このような光
学室10には、周囲にラビリンス壁41を形成し、一端
を開口させたラビリンス筒体4を被せて煙感知室Sを、
図4に示したように構成し、このようにして構成した煙
感知室Sの裏面に取り付けられた回路基板8の接続孔
(不図示)を、感知器ヘッド7の内窪部72に突設した
接続ピン71に嵌入接続して、煙感知室Sを感知器ヘッ
ド7に取り付けてから、煙感知室Sを防虫網61を取り
付けた保護ゲージ6で覆うようにして、保護ケージ6
を、図5に示したように感知器ヘッド7に嵌合接続させ
て感知器ヘッドが構成される。この図では、感知ベース
は示されていないが、天井面などに取り付けられた感知
ベースに、感知器ヘッド7をツイスト嵌合させるなどの
方法で天井面に取り付けて使用される。
【0014】図6は、請求項5において提案された第2
の外乱遮光用支柱9を示しており、このような外乱遮光
用支柱9は、上記した第1の外乱遮光用支柱3よりも発
光部1に近い側で、受光部2から見たときには第1の外
乱遮光用支柱3の陰に隠れ、かつ受光部2に対向するラ
ビリンス壁41からの反射光が発光部2へ直接入光しな
い位置に突設されている。
【0015】図では、光学基台5の発光素子収容部を構
成する発光部カバー51に形成した光放出孔11から受
光部2と対向するラビリンス壁41への投射光が遮光さ
れ、かつ、煙感知室4のその他のラビリンス壁41から
受光部2と対向するラビリンス壁からの反射光が受光部
2に入光しないように、外乱遮光用支柱3の陰になる位
置に形成されている。その形状や寸法は任意であるが、
遮光スクリーンの作用をなすためには寸法は出来るだけ
長いものが好ましい。
【0016】図7は、第2の外乱遮光用支柱2による遮
光効果を説明するもので、第2の外乱遮光用支柱3を設
けたものでは、ラビリンス壁41の受光部2と対向する
部分Aからの反射光が受光部2へ直接入光されないよう
にできる。すなわち、ラビリンス壁41のA部分から受
光部2に直接入光する光ルートを考えると、発光部2か
ら直進した光束P1が対向するラビリンス壁で反射し、
更にA部分に直進するルートP2と、発光部1の光放出
孔11の縁端からラビリンス壁のA部分に直進するルー
トP3が存在するが、上記した第2の外乱遮光用支柱9
を設けたものでは、これらの光ルートを通じてA部分か
ら反射する光経路が遮断されるため、受光部2は、対向
する部分Aからの反射光を受けることがなくなる。
【0017】従来の煙感知器では、受光部に対向したラ
ビリンス壁面からの入光を避けるために、発光部からの
投射光を絞るため、発光部を図8に示したように、発光
素子Lを第1、第2の絞り201,202を設けた暗ボ
ックス200内に収容する構造にしたり、図9に示した
ように、発光素子Lを絞り203を設けた暗ボックス2
04内に収容して、レンズ205で投光をビーム状に絞
るなどの工夫がなされているが、本発明では、発光部を
複雑な構造にしなくても、第2の外乱遮光用支柱を設け
るだけでよく、構造を簡易化できる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明より理解されるように本発明
の光電式煙感知器によれば、次のような効果が奏され
る。請求項1,2,3によれば、煙による散乱光以外の
受光素子への入光が一層低減できるので、温度変化等の
環境変化に強い薄型の煙感知器が得られる。
【0019】請求項4によれば、受光素子は回路基板に
面実装された構造となっているので、温度変化等の環境
変化に加えて、電気的ノイズにも強い薄型の煙感知器が
得られる。請求項5,6によれば、発光部の構造を簡易
にしたままで、ラビリンス壁からの反射光を直接に受光
部に入光させない簡易で安価な構造に出来る。
【0020】請求項7によれば、発光部と受光部とを、
それぞれの光軸が同一水平面上に位置するように配置し
たとき、感度を低下させることがなく、外乱の影響も少
ない薄型の煙感知器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光電式煙感知器の煙感知室内における
発光部と受光部の配置関係を示す図である。
【図2】第1の外乱遮光用支柱の拡大図である。
【図3】本発明の光電式煙感知器の感知器ヘッドにおけ
る光学室とラビリンス筒体の分解斜視図である。
【図4】本発明の光電式煙感知器の感知器ヘッドと煙感
知室を示す分解斜視図である。
【図5】本発明の光電式煙感知器の感知器ヘッドの縦断
面構造図である。
【図6】第2の外乱遮光用支柱の一例を示す説明図であ
る。
【図7】第2の外乱遮光用支柱の遮光効果の説明図であ
る。
【図8】第2の外乱遮光用支柱を設けない場合における
従来の感知器における発光部の構造説明図である。
【図9】第2の外乱遮光用支柱を設けない場合における
従来の感知器における発光部の別の構造説明図である。
【図10】従来の薄型化を図った煙感知器の発光部と受
光部の配置関係を示す図である。
【図11】常温時における外乱ノイズと煙濃度の変化を
示す受光素子の出力特性図である。
【図12】周囲温度が上昇した時における外乱ノイズと
煙濃度の変化を示す受光素子の出力特性図である。
【符号の説明】
1 発光部 2 受光部 3 第1の外乱遮光用支柱 31 光トラップ面 31a 光トラップ溝 L 発光素子(LED) PD 受光素子 S 煙感知室 4 ラビリンス筒体 41 ラビリンス壁 5 光学基台 51 発光部カバー(発光素子収容部) 52 プリズム収容部 6 保護ケージ 7 感知器ヘッド 8 回路基板 9 第2の外乱遮光用支柱 10 光学室 L1 発光部の光軸 L2 受光部の光軸 θ 所定の角度
フロントページの続き (72)発明者 下村 茂樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】LEDなどの発光素子を設けた発光部と、
    受光素子側に光路を変更させ、集光させるプリズムレン
    ズを設けた受光部とを、それぞれの光軸が同一水平面上
    で所定の角度をもって対設し、発光部と受光部との間に
    は発光部から受光部への直接の入光を遮光する第1の外
    乱遮光用支柱を突設するとともに、周囲にはラビリンス
    壁を形成した煙感知室を有した光電式煙感知器におい
    て、 上記第1の外乱遮光用支柱の受光部側には光トラップ面
    を形成した構造とした光電式煙感知器。
  2. 【請求項2】請求項1において、 上記光トラップ面は、複数の縦溝で構成された光トラッ
    プ溝を形成した構造としている光電式煙感知器。
  3. 【請求項3】請求項1において、 上記光トラップ面は、粗面加工して形成された構造とし
    ている光電式煙感知器。
  4. 【請求項4】請求項1または2において、 上記煙感知室は、LEDなどの発光素子を収容する発光
    素子収容部と、受光素子側に光路を変更させ、集光する
    プリズムレンズを収容するプリズム収容部とを対設した
    光学基台と、受光素子を面実装するとともに、LEDな
    どの発光素子を実装した回路基板と、ラビリンス壁を周
    囲に形成し、一方を開口させたラビリンス筒体とを組み
    合わせて構成されている光電式煙感知器。
  5. 【請求項5】請求項1または2において、 上記発光部の近傍には、上記受光部から見たときには上
    記第1の外乱遮光用支柱の陰に隠れ、かつ発光部から受
    光部に対向するラビリンス壁に投射される光経路が形成
    されないように、第2の外乱遮光用支柱を更に突設した
    構造とした光電式煙感知器。
  6. 【請求項6】請求項5において、 上記第2の外乱遮光用支柱は、上記発光部の近傍から上
    記ラビリンス壁側に延びるようにして突設されている光
    電式煙感知器。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれかにおいて、 上記発光部と受光部とを対設している所定の角度が12
    0度から140度の範囲である光電式煙感知器。
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