KR102093401B1 - 광전식 연기 감지기 - Google Patents

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펜월 컨트롤즈 오브 재팬, 리미티드
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Abstract

광전식 연기 감지기(1)은 회로기판(20)을 수용한 회로 수용실(18)을 가지는 방폭 구조형의 하우징체(3)과 하우징체(3)에 설치되고, 방폭 지정 구역(Z)으로 통하는 유입실(45)와 유입실(45)에 설치된 발광부(55)와 유입실(45)에 설치된 수광부(56)를 구비하고 있다. 발광부(55)는 발광 소자(58)이 발하는 광을 유입실(45)에 인도하는 제1 도광체(59)와 제1 도광체(59)를 둘러싸고 지지하는 동시에 회로 수용실(18)로 통하는 제1 지지부(57)을 포함한다. 수광부(56)은 유입실(45)내에서 발광 소자(58)이 발하는 광을 받는 동시에 해당 광을 수광 소자(78)에 인도하는 제2 도광체(79)와 제2 도광체(79)를 둘러싸고 지지하는 동시에 회로 수용실(18)로 통하는 제2 지지부(77)을 포함한다. 제1 지지부(57) 및 제2 지지부(77)은 회로 수용실(18)에서 유입실(45)로 향하는 화염의 도주를 방해하도록 구성되어 있다.

Description

광전식 연기 감지기{Photoelectric smoke sensor}
본 발명의 실시 형태는 인화 또는 폭발할 위험성을 포함한 위험 장소에 설치되는 방폭(防爆) 구조를 가지는 광전식 연기 감지기에 관한 것이다.
연기 감지기는 화재 발생을 조기에 검지할 수 있는 이점을 가지고 있다. 연기 감지기의 일종인 광전식 연기 감지기는 공기가 출입하는 영역에 발광부 및 수광부를 구비하고, 해당 영역은 복수개의 차폐벽에 의해 외광으로부터 차폐되어 있다. 감지기 내의 영역에 예를 들면 화재에 수반하는 연기가 침입해 오면, 발광부에서 방사된 광이 연기에 의해 난반사되고 난반사된 광을 수광부가 감지하는 것으로, 화재발생이 검지되도록 되어 있다.
광전식 연기 감지기는 발광부 및 수광부에 전기적으로 접속된 회로기판을 구비하고 있다. 회로기판에서는 예를 들면 회로기판상에 실장된 전자 부품의 불량 등에 의해 전기 불꽃이 생기거나, 회로기판의 절연 저항의 열화에 의해 회로기판의 온도가 이상적으로 상승할 수 있다. 전기 불꽃이나 고온의 회로기판이 가연성 가스에 접촉되면 가연성 가스에 인화해서 폭발을 일으키는 요인이 된다.
따라서 인화 또는 폭발할 위험성을 포함한 위험 장소에 광전식 연기 감지기를 설치함에 있어서는 방폭 구조를 가지는 광전식 연기 감지기를 채용할 필요가 있다.
특허 문헌 1은 본질 안전 방폭형이라고 칭하는 방폭 구조를 채용한 광전식 연기 감지기를 개시하고 있다. 본질 안전 방폭형의 광전식 연기 감지기에서는 회로기판을 흐르는 전류의 크기를 제한하는 것으로, 가연성 가스에 인화될 만큼의 전기 불꽃이 회로기판의 표면에 발생하는 것을 방지하고 있다.
특허 문헌 2 내지 특허 문헌 4는 회로기판의 표면에서 폭발이 발생하지 않도록 상기 회로기판을 발광부 및 수광부에서 위치적으로 이격시키도록 한 광전식 연기 감지기를 개시하고 있다.
구체적으로 설명하면, 특허 문헌 2의 광전식 연기 감지기는 발광 소자 및 수광 렌즈를 가지는 연기 검출부와 연기 검출부에서 분리된 전기 회로부를 구비하고, 전기 회로부의 수광 소자가 광섬유를 개재해서 수광 렌즈에 접속되어 있다.
특허 문헌 3의 광전식 연기 감지기에서는 금속 케이스에 수납된 발광체, 직접 광수광체 및 산란 광수광체와 연기가 유입되는 암상자의 사이가 제1 또는 제3 광섬유에 의해 결합되고 암상자내에 위치된 제1 또는 제3 광섬유의 단부에 각각 렌즈가 설치되어 있다.
특허 문헌 4의 광전식 연기 감지기에서는 연기가 유입되는 래버린스 베이스가 발광 소자 및 수광 소자로부터 분리되고, 해당 발광 소자 및 수광 소자가 각각 광섬유를 개재해서 연결되어 있다.
특허 문헌1 일본국 특허 제3938750호 공보 특허 문헌2 일본국 실용 공개 소 58-129145호 공보 특허 문헌3 일본국 특허 공개 소 63-008538호 공보 특허 문헌4 일본국 실용 공개 소 63-020050호 공보
그러나 광섬유를 이용한 광전식 연기 감지기에서는 연기를 감지하기 위한 발광부 및 수광부와 회로기판을 수용한 방폭 용기가 서로 분리된 형태로 이루어지고 광전식 연기 감지기가 전체적으로 대형화될 수 있다.
게다가 수지를 소재로 하는 광섬유는 발광부에서 수광부에 이르는 광신호를 감쇠시키는 성질이 있어, 연기를 감지하는 성능이 저하된다. 또한 유리를 소재로 하는 광섬유는 수지제의 광섬유에 비해 고가로, 비용적인 면에서 문제가 있다.
이와 함께 광섬유를 이용한 광전식 연기 감지기에서는 회로기판을 수용한 방폭 용기내에 폭발성 가스가 침입하는 것을 방지하기 위하여 광섬유가 방폭 용기를 관통하는 부분에 수지제의 밀봉재를 충전할 필요가 있다. 밀봉재는 시간의 경과와 함께 열화하므로 밀봉재의 열화에 따른 방폭 용기의 기밀성이 저하된다.
그 결과, 위험 장소에 가연성 가스가 누설되었을 경우에 가연성 가스가 방폭 용기내에 침입할 수 있고 폭발을 일으키는 하나의 요인이 된다.
본 발명의 목적은, 하우징체의 내부에서 폭발이 발생한다고 해도 폭발에 수반하는 화염이 방폭 지정 구역으로 누출되는 일이 없고, 게다가 전용의 밀봉재를 사용하여 하우징체의 기밀성을 확보할 필요도 없어지고, 밀봉재의 열화에 기인하는 폭발을 미연에 방지할 수 있는 광전식 연기 감지기를 얻는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광전식 연기 감지기는, 방폭 지정 구역에 설치되고, 회로기판을 수용한 회로 수용실을 가지는 방폭 구조형의 하우징체와, 상기 하우징체에 설치되고 상기 방폭 지정 구역으로 통하는 유입실과, 상기 유입실에 설치된 발광부와, 상기 유입실에 설치된 수광부를 구비하고 있다.
상기 발광부는, 발광 소자가 발하는 광을 상기 유입실에 인도하는 제1 도광체와 상기 제1 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용실로 통하는 제1 지지부를 포함하고 있다. 상기 수광부는 상기 발광 소자가 발하는 광을 상기 유입실내에서 받는 동시에 상기 광을 수광 소자에 인도하는 제2 도광체와 상기 제2 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용부로 통하는 제2 지지부를 포함하고 있다.
상기 제1 지지부 및 제2 지지부는, 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하도록 구성되어 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 제1 지지부는 상기 제1 도광체의 외주면의 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제1 간극을 가지며, 상기 제2 지지부는 상기 제2 도광체의 외주면의 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제2 간극을 가지고 있다. 상기 제1 및 상기 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 깊이 방향에 따른 길이는 각각 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하는 값으로 설정되어 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 의하면 상기 제1 및 상기 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 길이가 각각 방폭 규격에 준거하고 있다.
본 발명에 의하면, 가령 하우징체 내의 회로 수용실에서 폭발이 발생한다고 해도 폭발에 의해 발생한 화염은 제1 지지부 및 제2 지지부를 통과하는 과정에서 소실한다. 그러므로, 폭발에 수반하는 화염이 방폭 지정 구역으로 새어나가거나, 방폭 지정 구역 내의 가연성 또는 폭발성 가스에 인화하는 것을 회피 할 수 있어, 충분한 방폭 성능을 얻을 수 있다.
게다가, 수지제의 밀봉재를 사용하지 않고 하우징체의 밀폐성을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 방폭성의 향상에 기여하는 동시에 광전식 연기 감지기의 유지보수를 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 일체형 광전식 연기 감지기를 건물의 천장면에 설치한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 화살표F2의 방향에서 본 광전식 연기 감지기의 하면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 일체형 광전식 연기 감지기를 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 일체형 광전식 연기 감지기의 단면도이다.
도 5는 도 4의 F5-F5선에 따른 단면도이다.
도 6A는 복수개의 차폐벽이 형성된 챔버 베이스, 발광부 및 수광부의 상대적인 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 6B는 연기를 포함한 공기의 흐름 경로를 나타내는 유입실의 평면도이다.
도 7은 챔버 베이스의 배면도이다.
도 8은 발광부 및 수광부를 가지는 본체 커버의 평면도이다.
도 9는 본체 커버에 조립된 발광부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 F10-F10선에 따른 단면도이다.
도 11은 본체 커버에 조립된 수광부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 F11-F11선에 따른 단면도이다.
도 13은 도 5의 F13의 개소를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 14A는 제1 실시 형태의 변형예 1에 의한 제1 도광체의 단면도이다.
도 14B는 제1 실시 형태의 변형예 1에 의한 제1 도광체의 정면도이다.
도 15A는 제1 실시 형태의 변형예 2에 의한 제1 도광체의 단면도이다.
도 15B는 제1 실시 형태의 변형예 2에 의한 제1 도광체의 정면도이다.
도 16A는 제1 실시 형태의 변형예 3에 의한 제1 도광체의 측면도이다.
도 16B는 제1 실시 형태의 변형예 3에 의한 제1 도광체의 정면도이다.
도 17A는 제1 실시 형태의 변형예 4에 의한 제1 도광체의 측면도이다.
도 17B는 제1 실시 형태의 변형예 4에 의한 제1 도광체의 정면도이다.
도 18A는 제1 실시 형태의 변형예 5에 의한 제1 도광체의 단면도이다.
도 18B는 제1 실시 형태의 변형예 5에 의한 제1 도광체의 정면도이다.
도 19는 제2 실시 형태에 있어서 복수개의 차폐벽이 형성된 래버린스 기판, 발광부 및 수광부의 상대적인 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 20은 제3 실시 형태에 따른 분리형 광전식 연기 감지기를 건물의 천장면에 설치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 21은 도 20의 F21-F21선에 따른 단면도이다.
도 22는 도 20의 F22-F22선에 따른 단면도이다.
도 23은 제4 실시예에 따른 분리형 광전식 연기 감지기를 건물의 천장면에 설치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 24는 도 23의 F24-F24선에 따른 단면도이다.
도 25는 도 23의 F25-F25선에 따른 단면도이다.
[제1 실시예]
이하 본 발명의 제1 실시예에 대해서 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
도 1은 일체형 광전식 연기 감지기(1)를 건물의 천장면(2)에 설치한 상태를 나타내고 있다. 광전식 연기 감지기(1)는 건물 내의 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 광전식 연기 감지기(1)는 하우징체(3), 챔버 베이스(4) 및 보호 커버(5)를 주요 요소로 구비하고 있다.
하우징체(3)는 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료로 형성되어 있다. 하우징체(3)은 본체 베이스(7)와 본체 커버(8)로 분할되어 있다. 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본체 베이스(7)는 원통부(7a)와 원통부(7a)의 일단을 폐색하는 바닥벽(7b)을 포함하고 있다. 원통부(7a)는 바닥벽(7b)의 반대측에 위치된 원환형의 선단면(9)를 가지고 있다. 선단면(9)는 원통부(7a)의 중심을 지나는 하우징체(3)의 축선(O1)과 직교하는 편평한 면으로서, 원통부(7a)의 타단에 원형의 개구부(7c)를 규정하고 있다. 4개의 제1 나사 구멍(10)이 원통부(7a)의 선단면(9)에 형성되어 있다. 제1 나사 구멍(10)은 원통부(7a)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
바닥벽(7b)는 개구부(7c)와 마주하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 바닥벽(7b)는 원통부(7a)의 주위에 내뻗은 복수개의 받침대(12)를 가지고 있다. 받침대(12)는 건물의 천장면(2)에 고정되어 있다.
본체 커버(8)는 본체 베이스(7)의 원통부(7a)와 동등한 직경을 가지는 원반형의 요소이다. 본체 커버(8)는 원통부(7a)의 선단면(9)상에 겹쳐치는 접합면(13)과 원통부(7a)의 개구부(7c)에 감입되는 원환형의 감합 오목부(14)를 가지고 있다. 감합 오목부(14)의 외주면은 원통부(7a)의 내주면에 슬라이드 가능하게 접해 있다.
복수개의 삽입공(15) 및 복수개의 제2 나사 구멍(16)이 본체 커버(8)의 외주부에 형성되어 있다. 삽입공(15)은 본체 베이스(7)의 제1 나사 구멍(10)과 합치하도록 본체 커버(8)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 나열해 있다. 제2 나사 구멍(16)은 이웃하는 삽입공(15)의 사이에 위치하도록 본체 커버(8)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 나열해 있다.
복수개의 제1 볼트(17)가 삽입공(15)을 통해서 제1 나사 구멍(10)에 비틀어 박아져 있다. 이 나사 삽입에 의해 본체 커버(8)가 본체 베이스(7)에 고정되어 있다. 본체 커버(8)를 본체 베이스(7)에 고정한 상태에서는 본체 커버(8)의 접합면(13)이 본체 베이스(7)의 선단면(9)에 가압되는 동시에 본체 베이스(7)의 개구부(7c)가 본체 커버(8)로 폐색되어 있다. 그 결과, 본체 베이스(7) 및 본체 커버(8)는 서로 협동해서 하우징체(3)의 내부에 회로 수용실(18)을 규정하고 있다.
본 실시 형태에 의하면, 하우징체(3)는 회로 수용실(18)내에서 가연성 가스가 폭발하여도 하우징체(3)가 폭발 압력에 견딜 수 있는 내압 방폭 구조를 가지고 있다. 구체적으로는, 하우징체(3)는 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 예를 들면 1.5MPa 정도의 압력이 가해진 경우에도, 파손되지 않는 강도를 가지고 있다.
또한, 본체 커버(8)를 본체 베이스(7)에 고정한 상태에서는 본체 커버(8)의 접합면(13)에서 감합 오목부(14)의 외주면에 이르는 영역과 본체 베이스(7)의 원통부(7a)의 선단면(9)에서 내주면에 이르는 영역이 서로 면접촉하고, 본체 커버(8)와 본체 베이스(7)의 사이에 시일드부를 규정하고 있다. 시일드부에 필연적으로 생기는 간극의 크기 및 원통부(7a)의 두께 방향 및 축 방향에 따른 간극의 길이는 각각 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다.
시일드부의 간극의 크기 및 길이는 광전식 연기 감지기(1)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(18)의 용적등에 따라 변동한다. 간극의 크기는 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 되고, 상기 간극의 크기는 작을수록 바람직하다. 시일드부의 간극의 길이는 예를 들면 적어도 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고, 상기 간극은 길수록 바람직하다.
간극의 크기 및 길이를 방폭 규격에 준거하는 것으로, 회로 수용실(18)에서 간극을 따라 하우징체(3)의 외부로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다. 따라서 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 하우징체(3)의 외부로 누출되는 일은 없다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 회로기판(20) 및 단자 브래킷(21)이 회로 수용실(18)에 수용되어 있다. 회로기판(20) 및 단자 브래킷(21)은 회로 수용실(18)에 면한 본체 커버(8)의 내면에 복수개의 나사(22)로 고정되어 있다.
단자대(23)이 단자 브래킷(21)의 하면에 지지되어 있다. 단자대(23)은 도시하지 않은 중계 케이블을 개재해서 회로기판(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 한쌍의 케이블(25a)(25b)가 단자대(23)에 접속되어 있다. 케이블(25a)(25b)는 회로 수용실(18)에서 하우징체(3)의 외부로 인출되어 있는 동시에 예를 들면 외부 전원과 같은 외부기기에 전기적으로 접속된다.
본 실시 형태에서는, 본체 베이스(7)의 원통부(7a)에 개방한 세개의 장착공(26a)(26b)(26c)중 두개의 장착공(26a)(26b)에 각각 케이블 그랜드(27a)(27b)가 비틀어 박아져 있다. 케이블(25a)(25b)는 케이블 그랜드(27a)(27b)를 통해서 회로 수용실(18)에서 하우징체(3)의 외부로 인출되어 있다.
또한, 나머지 하나의 장착공(26c)는 탈착 가능한 폐지 마개(28)로 막혀져 있다. 폐지 마개(28)은 장착공(26c)에 비틀어 박아져 있다. 폐지 마개(28)과 한쪽의 케이블 그랜드(27a) 또는 (27b)를 교체하는 것으로, 하우징체(3)에서의 케이블(25a)(25b)의 인출방향을 변경할 수 있다.
장착공(26a)(26b)와 케이블 그랜드(27a)(27b)의 사이에는 각각 케이블 그랜드(27a)(27b)의 나사삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 마찬가지로, 장착공(26c)와 폐지 마개(28)의 사이에는 폐지 마개(28)의 나사 삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 이들 간극의 크기 및 장착공(26a)(26b)(26c)의 축 방향에 따른 간극의 길이는 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다.
간극의 크기 및 길이를 방폭 규격에 준거하는 것으로, 회로 수용실(18)에서 간극을 따라 하우징체(3)의 외부로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다. 따라서 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 하우징체(3)의 외부로 누출되는 일은 없다.
도 3내지 도 5에 도시한 바와 같이, 챔버 베이스(4)는 본체 커버(8)상에 겹쳐져 있다. 챔버 베이스(4)는 예를 들면 ABS수지와 같은 수지재료로 형성되어 있다. 도6A 및 도 7에 도시한 바와 같이 챔버 베이스(4)는 본체 커버(8)과 동등한 직경을 가지는 원반형의 래버린스 기판(30)을 가지고 있다.
복수개의 절결(31) 및 복수개의 관통공(32)가 래버린스 기판(30)의 외주부에 형성되어 있다. 절결(31)은 본체 커버(8)의 삽입공(15)에 대응하도록 래버린스 기판(30)의 둘레 방향으로 간격을 두고 나열해 있다. 관통공(32)는 이웃하는 절결(31)의 사이에서 본체 커버(8)의 제2 나사 구멍(16)과 합치하도록 래버린스 기판(30)의 둘레 방향으로 간격을 두고 나열해 있다.
도 4, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 래버린스 기판(30)의 이면에 제1 위치 결정 돌기(34a) 및 제2 위치 결정 돌기(34b)가 형성되어 있다. 제1 위치 결정 돌기(34a)는 하우징체(3)의 축선(O1)상에 위치하도록, 래버린스 기판(30)의 중심에서 본체 커버(8)의 표면을 향해서 돌출되어 있다. 제2 위치 결정 돌기(34b)는 래버린스 기판(30)의 중심으로 편심된 위치에서 본체 커버(8)의 표면을 향해서 돌출되어 있다.
챔버 베이스(4)의 래버린스 기판(30)을 본체 커버(8)상에 겹친 상태에서는 제1 볼트(17)의 헤드부가 래버린스 기판(30)의 절결(31)에 삽입되어 있다. 이것과 함께 제1 위치 결정 돌기(34a) 및 제2 위치 결정 돌기(34b)가 본체 커버(8)의 표면에 형성한 제1 오목부(35a) 및 제2 오목부(35b)에 감합되어 있다. 제1 오목부(35a)는 하우징체(3)의 축선(O1)이 지나는 본체 커버(8)의 중심에 위치되어 있다. 제2 오목부(35b)는 본체 커버(8)의 중심으로 편심되어 있다.
따라서, 제1 위치 결정 돌기(34a)가 제1 오목부(35a)에 끼워 맞춰지고, 제2 위치 결정 돌기(34b)가 제2 오목부(35b)에 끼워 맞춰짐으로써, 챔버 베이스(4)가 하우징체(3)에 대하여 동축상으로 위치 맞춤된다. 이와 함께 챔버 베이스(4) 및 본체 커버(8)이 하우징체(3)의 축선(O1)을 중심으로 둘레 방향으로 벗어나 움직이는 것을 회피할 수 있다. 따라서 하우징체(3)과 챔버 베이스(4)사이의 상대적인 위치 어긋남을 방지할 수 있고, 하우징체(3)에 대한 챔버 베이스(4)의 위치가 정밀도 좋게 정해진다.
도 3 및 도 6A에 도시한 바와 같이, 챔버 베이스(4)의 래버린스 기판(30)은 연기 검지부(37)을 가지고 있다. 연기 검지부(37)은 절결(31) 및 관통공(32)를 가지는 래버린스 기판(30)의 외주부로 둘러싸인 원형의 영역으로, 래버린스 기판(30) 표면의 중앙부에 위치되어 있다. 연기 검지부(37)의 중심은 하우징체(3)의 축선(O1)상에 위치되어 있다.
보호 커버(5)는 수지제의 챔버 베이스(4)상에 덮혀져 있다. 보호 커버(5)는 예를 들면 두께가 1mm정도의 강판에 의해 형성되어 있다. 보호 커버(5)는 원반형의 천판부(40)과 천판부(40)의 외주연에 연속하는 원통상의 측판부(41)과 측판부(41)의 선단 가장자리에 연속하는 링형의 플랜지부(42)를 가지고 있다.
천판부(40)은 챔버 베이스(4)의 연기 검지부(37)과 마주하고 있다. 천판부(40)상에 원반형의 명판(43)이 고정되어 있다. 명판(43)은 예를 들면 두께가 1.5mm정도의 스테인리스강으로 형성되고, 천판부(40)을 보강하는 기능을 겸하고 있다. 그 결과 적어도 보호 커버(5)의 천판부(40)은 방폭 규격에 준거한 강도를 가지고 있다.
측판부(41)은 챔버 베이스(4)의 연기 검지부(37)을 둘러싸고 있다. 플랜지부(42)는 측판부(41)의 주위에 내뻗는 동시에 래버린스 기판(30)의 외주부 위에 겹쳐져 있다.
본 실시 형태에 의하면 보호 커버(5)의 플랜지부(42)는 래버린스 기판(30)의 관통공(32)에 삽입하는 복수개의 오목부(42a)를 가지고 있다. 오목부(42a)의 바닥은 본체 커버(8)의 표면에 위에 겹쳐져 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 복수개의 제2 고정 볼트(44)가 보호 커버(5)의 오목부(42a)를 관통해서 본체 커버(8)의 제2 나사 구멍(16)에 비틀어 박아져 있다. 이 나사삽입에 의해, 보호 커버(5)가 래버린스 기판(30)상에 고정되는 동시에 래버린스 기판(30)이 보호 커버(5)의 플랜지부(42)와 본체 커버(8)의 표면 사이에서 협지되어 있다. 따라서 래버린스 기판(30)은 보호 커버(5)를 개재해서 본체 커버(8)에 고정되어 있다.
보호 커버(5)가 래버린스 기판(30)상에 고정된 상태에서는 보호 커버(5)의 천판부(40) 및 측판부(41)이 래버린스 기판(30)의 연기 감지부(37)과 협동해서 하우징체(3)상에 유입실(45)를 규정하고 있다. 유입실(45)는 하우징체(3)내의 회로 수용실(18)에 대하여 본체 커버(8)을 사이에 둔 반대측에 위치되어 있다.
또한 복수개의 통기구(46)이 보호 커버(5)의 측판부(41)에 형성되어 있다. 통기구(46)은 유입실(45)에 개구되도록 측판부(41)의 둘레 방향으로 간격을 두고 나열해 있다. 통기구(46)의 존재에 의해, 유입실(45)가 건물의 방폭 지정 구역(Z)에 통해 있고, 상기 통기구(46)을 개재해서 방폭 지정 구역(Z)내의 공기 또는 연기, 증기 또는 먼지 등을 포함하는 기류가 유입실(45)에 유입하게 되어 있다.
도 3, 도 5 및 도6A에 도시한 바와 같이 복수개의 차폐벽(48)이 유입실(45)의 외주부에 배치되어 있다. 차폐벽(48)은 유입실(45)에 대한 공기·기류의 출입을 허용하면서, 방폭 지정 구역(Z)에서 유입실(45)에 침입하는 빛을 차단하기 위한 요소이다.
차폐벽(48)은 래버린스 기판(30)의 연기 검지부(37)에서 보호 커버(5)의 천판부(40)을 향해서 일체로 상승하는 동시에 래버린스 기판(30)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 있다. 그러므로 차폐벽(48)은 보호 커버(5)의 측판부(41)의 내측에 위치되고, 측판부(41)의 통기구(46)과 마주하고 있다.
또한 방충망(50)이 보호 커버(5)의 통기구(46)과 차폐벽(48)의 사이에 배치되어 있다. 방충망(50)은 유입실(45)의 연기 검지부(37)을 둘러싸고 있는 동시에 차폐벽(48)에서 떨어져 있다. 그러므로 방충망(50)과 차폐벽(48)의 사이에 유입실(45)의 둘레 방향을 따르는 통기 통로(51)이 형성되어 있다. 통기 통로(51)은 이웃하는 차폐벽(48)의 사이에 통하고 있다.
본 실시 형태에 의하면 챔버 커버(52)가 보호 커버(5)의 내측에 배치되어 있다. 챔버 커버(52)는 예를 들면 ABS수지와 같은 수지재료로 형성되어 있다. 챔버 커버(52)는 보호 커버(5)의 천판부(40)의 이면에 겹쳐치는 동시에 차폐벽(48)의 상승단에 접해 있다. 더해서 방충망(50)은 래버린스 기판(30)과 챔버 커버(52)의 사이에서 지지되어 있다.
도 3, 도 4 및 도 6A에 도시한 바와 같이 발광부(55) 및 수광부(56)이 하우징체(3)의 본체 커버(8)에 조립되어 있다. 발광부(55) 및 수광부(56)은 각각 광학 유닛이라 칭할 수도 있다. 도 9는 발광부(55)의 구조를 확대해서 나타내고 있다. 도 9에 도시한 바와 같이 발광부(55)는 제1 지지부(57), 발광 다이오드(58) 및 제1 도광체(59)를 주요 요소로 구비하고 있다.
제1 지지부(57)은 본체 커버(8)에 일체로 형성된 요소로서, 래버린스 기판(30)에 개방된 제1 관통공(60)을 통해서 유입실(45)의 외주부에 돌출되어 있다. 제1 지지부(57)의 돌출단은 챔버 커버(52)를 부분적으로 절결한 도피부(61)에 삽입되어 있다. 또한 제1 지지부(57)은 유입실(45)의 외주부에 있어서 차폐벽(48)이 늘어선 영역에 끼어든 형태로 배치되어 있다.
제1 지지부(57)은 선단면(63), 장착공(64) 및 중공부(65)를 가지고 있다. 선단면(63)은 유입실(45)의 중심(C1)을 향하도록 유입실(45)내에서 기립되어 있다. 유입실(45)의 중심(C1)은 하우징체(3)의 축선(O1)상에 위치되어 있다. 장착공(64)는 선단면(63)에 개구된 일단과 제1 지지부(57)의 내부에 위치된 타단을 포함하고 있다. 장착공(64)는 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 수평으로 연장된 곧은 축선(S1)을 가지고 있다.
중공부(65)는 장착공(64)의 배후에 기립되어 있다. 중공부(65)의 하단은 본체 커버(8)을 관통해서 회로 수용실(18)에 개구되어 있다. 중공부(65)의 상단은 제1 지지부(57)의 내부에 위치되는 동시에 연통구(66)을 통해서 장착공(64)의 타단에 연통되어 있다.
발광 다이오드(58)은 발광 소자의 일예로서, LED기판(67)의 일단에 실장되어 있다. LED기판(67)은 중공부(65)에 수용되어 있다. LED기판(67)의 일단에 위치된 발광 다이오드(58)은 연통구(66)과 마주하게 장착공(64)의 축선(S1)상에 위치되어 있다. 또한 LED기판(67)의 발광 다이오드(58)과는 반대측 타단은 회로 수용실(18)내의 회로기판(20)에 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는 발광 다이오드(58) 및LED기판(67)은 발광 다이오드(58)의 발광면을 제외하고 절연 커버(68)로 덮여 있다.
제1 도광체(59)는 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 제1 도광체(59)는 발광 다이오드(58)의 발광면과 마주하는 편평한 수광면(59a)와 볼록 렌즈형상으로 만곡된 발광면(59b)를 가지고 있다. 수광면(59a) 및 발광면(59b)는 제1 도광체(59)의 축방향으로 서로 떨어져 있다.
본 실시 형태에 의하면 제1 도광체(59)는 제1 홀더(70)을 개재해서 장착공(64)에 동축상으로 지지되어 있다. 제1 홀더(70)은 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 제1 홀더(70)은 제1 도광체(59)가 동축상으로 결합된 원통부(71)과 원통부(71)의 일단에 형성된 플랜지부(72)를 구비하고 있다.
원통부(71)은 제1 지지부(57)의 장착공(64)에 제1 지지부(57)의 선단면(63) 방향으로 비틀어 박아져 있다. 이 나사 삽입에 의해, 제1 도광체(59)가 제1 지지부(57)의 내부에 지지되고 있는 동시에 제1 홀더(70)의 플랜지부(72)가 제1 지지부(57)의 선단면(63)에 맞붙어 있다. 플랜지부(72)는 도시하지 않은 나사로 선단면(63)에 고정되어 있다. 따라서 제1 홀더(70)은 제1 지지부(57)에 대하여 견고하게 고정되어 있다.
도 9에 도시한 바와 같이 제1 도광체(59)가 제1 지지부(57)에 지지된 상태에서는 제1 도광체(59)는 제1 지지부(57)에 의해 둘러싸여 있다. 또한 제1 도광체(59)의 수광면(59a)가 연통구(66)을 통해서 발광 다이오드(58)의 발광면과 마주하는 동시에 제1 도광체(59)의 발광면(59b)가 유입실(45)에 노출되어 있다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 제1 도광체(59)의 외주면과 제1 홀더(70)의 원통부(71)의 내주면 사이에, 제1 도광체(59)의 감합을 허용하는 제1 간극(G1)이 설치되어 있다. 제1 간극(G1)은 유입실(45)에 통해있는 동시에 연통구(66) 및 중공부(65)를 개재해서 회로 수용실(18)에도 통하고 있다.
제1 간극(G1)의 크기(W1)은 원통부(71)과 제1 도광체(59)가 동축도를 유지하고 있는 경우 원통부(71) 내주면의 임의의 한점에서 제1 도광체(59)의 직경 방향으로 떨어진 제1 도광체(59)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제1 간극(G1)의 깊이 방향에 따른 길이(L1)은 제1 도광체(59)의 수광면(59a)의 외주연에서 발광면(59b)의 외주연에 이르는 제1 도광체(59)의 전체 길이와 동등하다.
제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)은 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)이 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 중공부(65)를 통해서 제1 간극(G1)에 도달한다고 해도 제1 간극(G1)을 통해서 유입실(45)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)은 광전식 연기 감지기(1)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(18)의 용적 등에 따라 변동한다. 제1 간극(G1)의 크기(W1)은 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 된다. 제1 간극(G1)의 크기(W1)은 작을수록 바람직하나, 제조상의 관점에서 보면 0mm를 상회한다.
제1 간극(G1)의 길이(L1)은 제1 간극(G1)의 크기(W1)에 따라 상이하다. 제1 간극(G1)의 길이(L1)은 예를 들면 적어도 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고, 제1 간극(G1)의 길이(L1)은 길수록 바람직하다.
구체적으로 설명하면, 예를 들면 방폭 지정 구역(Z)가 수소 가스 분위기의 경우 제1 간극(G1)의 크기(W1)이 0.1mm일 때, 제1 간극(G1)의 길이(L1)은 적어도 9.5mm이며, 제1 간극(G1)의 크기(W1)이 0.15mm일 때, 제1 간극(G1)의 길이(L1)은 적어도 25.0mm이며, 제1 간극(G1)의 크기(W1)이 0.20mm일 때, 제1 간극(G1)의 길이(L1)은 적어도 40.0mm이면 방폭 규격에 적합하다.
또한 원통부(71)의 중심과 제1 도광체(59)의 중심이 일치하지 않고 제1 간극(G1)의 크기(W1)이 제1 도광체(59)의 둘레 방향을 따라 균일하지 않은 경우는 제1 간극(G1) 크기(W1)의 최대치가 0.3mm이하, 바람직하게는 0.1mm이하이면 된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 래버린스 기판(30)은 제1 지지부(57)의 선단면(63)을 따라 돌출된 제1 돌출부(73)을 가지고 있다. 마찬가지로 챔버 커버(52)는 제1 지지부(57)의 선단면(63)을 따라 돌출된 제2 돌출부(74)를 가지고 있다. 제1 돌출부(73)의 돌출단과 제2 돌출부(74)의 돌출단과의 사이에 광의 방사 방향을 한정하는 슬릿(75)가 형성되어 있다. 따라서 제1 도광체(59)의 발광면(59b)는 슬릿(75)를 통해서 유입실(45)에 노출되어 있다.
또한 본 실시 형태에서는 제1 홀더(70)에 착색 알루마이트 가공 처리가 실시되어 있고, 제1 홀더(70)이 광을 흡수하기 쉬운 흑색의 알루마이트 피막으로 전면적으로 덮혀져 있다. 이와 함께 제1 홀더(70)의 원통부(71)의 내주면에 면한 제1 도광체(59)의 외주면은 바람직한 예로서 거친 면으로 마무리되어 있다.
본체 커버(8)에 조립된 수광부(56)은 기본적으로 발광부(55)와 같은 구조를 가지고 있다. 도 11은 수광부(56)의 구조를 확대해서 나타내고 있다. 도 11에 도시한 바와 같이 수광부(56)은 제2 지지부(77), 포토 다이오드(78) 및 제2 도광체(79)를 주요 요소로 구비하고 있다.
제2 지지부(77)은 본체 커버(8)에 일체로 형성된 요소로서, 래버린스 기판(30)에 개방된 제2 관통공(80)을 관통해서 유입실(45)의 외주부에 돌출되어 있다. 제2 지지부(77)의 돌출단은 챔버 커버(52)를 부분적으로 절결한 도피부(81)에 삽입되어 있다. 또한 제2 지지부(77)은 유입실(45)의 외주부에 있어서 차폐벽(48)이 늘어선 영역에 끼어든 형태로 배치되어 있다.
제2 지지부(77)은 선단면(83), 장착공(84) 및 중공부(85)를 가지고 있다. 선단면(83)은 유입실(45)의 중심(C1)을 향하도록 유입실(45)내에서 기립되어 있다. 장착공(84)는 선단면(83)에 개구된 일단과 제2 지지부(77)의 내부에 위치된 타단을 포함하고 있다. 장착공(84)는 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 수평으로 연장된 곧은 축선(S2)를 가지고 있다.
중공부(85)는 장착공(84)의 배후에 기립되어 있다. 중공부(85)의 하단은 본체 커버(8)을 관통해서 회로 수용실(18)에 개구되어 있다. 중공부(85)의 상단은 제2 지지부(77)의 내부에 위치되는 동시에 연통구(86)을 통해서 장착공(84)의 타단에 연통되어 있다.
포토 다이오드(78)은 수광 소자의 일예로서, PD기판(87)의 일단에 실장되어 있다. PD기판(87)은 중공부(85)에 수용되어 있다. PD기판(87)의 일단에 위치된 포토 다이오드(78)은 연통구(86)과 마주하게 장착공(84)의 축선(S2)상에 위치되어 있다. 또한PD기판(87)의 포토 다이오드(78)과는 반대측 타단은 회로 수용실(18)내의 회로기판(20)에 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는 포토 다이오드(78) 및 PD기판(87)은 포토 다이오드(78)의 수광면을 제외하고 절연 커버(88)로 덮혀져 있다.
제2 도광체(79)는 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 제2 도광체(79)는 포토 다이오드(78)의 수광면과 마주하는 편평한 발광면(79a)와 볼록 렌즈상으로 만곡된 수광면(79b)를 가지고 있다. 발광면(79a) 및 수광면(79b)는 제2 도광체(79)의 축방향으로 서로 떨어져 있다.
본 실시 형태에 의하면 제2 도광체(79)는 제2 홀더(90)을 개재해서 장착공(84)에 동축상으로 지지되어 있다. 제2 홀더(90)은 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 제2 홀더(90)은 제2 도광체(79)가 동축상으로 감합된 원통부(91)과 원통부(91)의 일단에 형성된 플랜지부(92)를 구비하고 있다.
원통부(91)은 제2 지지부(77)의 장착공(84)에 제2 지지부(77)의 선단면(83)의 방향으로 비틀어 박아져 있다. 이 나사삽입에 의해, 제2 도광체(79)가 제2 지지부(77)의 내부에 지지되고 있는 동시에 제2 홀더(90)의 플랜지부(92)가 제2 지지부(77)의 선단면(83)에 맞붙어있다. 플랜지부(92)는 도시하지 않은 나사로 선단면(83)에 고정되어 있다. 따라서 제2 홀더(90)은 제2 지지부(77)에 대하여 견고하게 고정되어 있다.
도 11에 도시한 바와 같이 제2 도광체(79)가 제2 지지부(77)에 지지된 상태에서는 제2 도광체(79)는 제2 지지부(77)에 의해 둘러싸여 있다. 또한 제2 도광체(79)의 발광면(79a)가 연통구(86)을 통해서 포토 다이오드(78)의 수광면과 마주하는 동시에 제2 도광체(79)의 수광면(79b)가 유입실(45)에 노출되어 있다.
도 11및 도 12에 도시한 바와 같이 제2 도광체(79)의 외주면과 제2 홀더(90)의 원통부(91)의 내주면의 사이에 제2 도광체(79)의 감합을 허용하는 제2 간극(G2)가 설치되어 있다. 제2 간극(G2)는 유입실(45)에 통해 있는 동시에 연통구(86) 및 중공부(85)를 개재해서 회로 수용실(18)에도 통해 있다.
제2 간극(G2)의 크기(W2)는 원통부(91)과 제2 도광체(79)가 동축도를 유지하고 있는 경우 원통부(91) 내주면의 임의의 한점에서 제2 도광체(79)의 직경 방향으로 떨어진 제2 도광체(79)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제2 간극(G2)의 깊이 방향에 따른 길이(L2)는 제2 도광체(79)의 발광면(79a)의 외주연에서 수광면(79b)의 외주연에 이르는 제2 도광체(79)의 전체 길이와 동등하다.
제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2)는 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2)가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 중공부(85)를 통해서 제2 간극(G2)에 도달한다고 해도 제2 간극(G2)를 통해서 유입실(45)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2)는 광전식 연기 감지기(1)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(18)의 용적 등에 따라 변동한다. 제2 간극(G2)의 구체적인 크기(W2) 및 길이(L2)에 관한 사항은 발광부(55)의 제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 11에 도시한 바와 같이 래버린스 기판(30)은 제2 지지부(77)의 선단면(83)에 따라 돌출된 제3 돌출부(93)을 가지고 있다. 마찬가지로 챔버 커버(52)는 제2 지지부(77)의 선단면(83)에 따라 돌출된 제4 돌출부(94)를 가지고 있다. 제3 돌출부(93)의 돌출단과 제4 돌출부(94)의 돌출단과의 사이에 광의 입사 방향을 한정하는 슬릿(95)가 형성되어 있다. 따라서 제2 도광체(59)의 수광면(79b)는 슬릿(95)를 통해서 유입실(45)에 노출되어 있다.
또한 본 실시 형태에서는 제2 홀더(90)에 착색 알루마이트 가공 처리가 실시되고, 제2 홀더(90)이 광을 흡수하기 쉬운 흑색의 알루마이트 피막으로 전면적으로 덮혀져 있다. 이와 함께 제2 홀더(90)의 원통부(91)의 내주면에 면한 제2 도광체(79)의 외주면은 바람직한 예로서 거친면으로 마무리되어 있다.
도6A에 가장 잘 도시된 바와 같이 제1 도광체(59)의 중심을 지나는 장착공(64)의 축선(S1) 및 제2 도광체(79)의 중심을 지나는 장착공(84)의 축선(S2)는 각각 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 연장되어 있는 동시에 유입실(45)의 중심(C1)에 120°의 교차각α을 두고 교차되어 있다. 그러므로 제1 도광체(59)의 발광면(59b)와 제2 도광체(79)의 수광면(79b)와는 유입실(45)내에서 마주하는 일 없이 서로 다른 방향을 지향하고 있다.
더해서 도 6A에 도시한 바와 같이 복수개의 차폐벽(48)이 배열된 유입실(45)의 외주부에 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)가 설치되어 있다. 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)는 래버린스 기판(30)의 표면에서 기립되어 있는 동시에 각각의 선단이 챔버 커버(52)에 접해 있다.
제1 가이드 벽(101a)는 발광부(55)와 수광부(56)의 사이에 위치된 복수개의 차폐벽(48)중 발광부(55)와 이웃한 위치에서 유입실(45)의 둘레 방향으로 연장된 하나의 차폐벽(48a)에서 유입실(45)의 직경 방향에 따른 외측을 향해서 연장되어 있다.
제2 가이드 벽(101b) 및 제3 가이드 벽(101c)는 복수개의 차폐벽(48)중 제2 도광체(79)의 중심을 지나는 축선(S2)의 연장선상에서 유입실(45)의 둘레 방향으로 연장된 두개의 차폐벽(48b)(48c)에서 유입실(45)의 직경 방향에 따른 외측을 향해서 연장되어 있다.
바꿔 말하면 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)는 유입실(45)의 중심(C1)에 대하여 방사상으로 연장되어 있다. 그러므로 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)는 방충망(50)과 차폐벽(48)사이의 통기 통로(51)을 가로 지르고 있다.
또한 도 6A에 도시한 바와 같이 복수개의 차폐벽(48)중 유입실(45)의 중심(C1)부근에 위치된 하나의 차폐벽(48d)는 발광부(55)의 제1 지지부(57)의 선단면(63)과 수광부(56)의 제2 지지부(77)의 선단면(83) 사이에 삽입되게 제1 가이드 벽(101a)의 연장선상에 위치되어 있다. 차폐벽(48d)는 유입실(45)의 직경 방향에 따른 관통공(102)를 가지고 있다. 관통공(102)는 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 개구되어 있다.
도 5 및 도 13에 도시한 바와 같이 광전식 연기 감지기(1)은 표시등(110)을 내장하고 있다. 표시등(110)은 광전식 연기 감지기(1)이 정상으로 동작하고 있는지 여부를 표시하기 위한 요소로서, 유입실(45)의 중심(C1)에서 편심된 위치에 설치되어 있다. 표시등(110)은 발광 다이오드(111), 제1 광 가이드(112) 및 제2 광 가이드(113)을 주요 요소로 구비하고 있다.
발광 다이오드(111)은 회로기판(20)의 표면에 실장되어 있다. 제1 광 가이드(112)는 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 제1 광 가이드(112)는 편평한 수광면(112a) 및 편평한 발광면(112b)를 가지고 있다. 수광면(112a) 및 발광면(112b)는 제1 광 가이드(112)의 축 방향으로 서로 떨어져 있다.
제1 광 가이드(112)는 본체 커버(8)에 설치한 장착공(115)에 제3 홀더(116)을 개재해서 지지되어 있다. 장착공(115)는 회로 수용실(18)에 개구된 대직경부(115a)와 래버린스 기판(30)을 향해서 개구된 소직경부(115b)를 가지고 있다. 대직경부(115a)의 개구단은 발광 다이오드(111)과 마주하고 있다.
제3 홀더(116)은 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 제3 홀더(116)은 제1 광 가이드(112)가 동축상으로 감합된 원통부(117)과 원통부(117)의 일단에 형성된 플랜지부(118)를 구비하고 있다.
원통부(117)은 장착공(115)의 대직경부(115a)에 회로 수용실(18)측에서 비틀어 박아져 있다. 이 나사삽입에 의해, 제1 광 가이드(112)가 본체 커버(8)에 지지되어 있는 동시에 제3 홀더(116)의 플랜지부(118)이 본체 커버(8)의 이면에 맞붙어있다. 플랜지부(118)은 도시하지 않은 나사로 본체 커버(8)의 이면에 고정되어 있다. 따라서 제3 홀더(116)은 본체 커버(8)에 대하여 견고하게 고정되어 있다.
도 13에 도시한 바와 같이 제1 광 가이드(112)가 본체 커버(8)에 지지된 상태에서는 제1 광 가이드(112)의 수광면(112a)가 발광 다이오드(111)과 마주하는 동시에 제1 광 가이드(112)의 발광면(112b)가 장착공(115)의 소직경부(115b)와 마주하고 있다.
제2 광 가이드(113)은 예를 들면 원주형의 무색 투명한 폴리카보네이트 수지에 의해 형성되어 있다. 제2 광 가이드(113)은 편평한 수광면(113a) 및 볼록 렌즈상으로 만곡된 발광면(113b)를 가지고 있다. 수광면(113a) 및 발광면(113b)는 제2 광 가이드(113)의 축방향으로 떨어져 있다.
도 5 및 도 6A에 도시한 바와 같이 제2 광 가이드(113)은 발광부(55)와 수광부(56)의 사이에 위치된 차폐벽(48e)가 가지는 중공의 보스(120)에 끼워 넣는 것으로, 챔버 베이스(4)에 지지되어 있다.
제2 광 가이드(113)이 챔버 베이스(4)에 지지된 상태에서는 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)가 래버린스 기판(30)에 개방된 통공(121) 및 장착공(115)의 소직경부(115b)를 통해서 제1 광 가이드(112)의 발광면(112b)와 마주하고 있다. 바꿔 말하면 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)가 래버린스 기판(30)의 두께에 상당하는 만큼 제1 광 가이드(112)의 발광면(112b)에서 떨어져 있다. 또한 발광면(113b)를 가지는 제2 광 가이드(113)의 선단부는 챔버 커버(52), 보호 커버(5)의 천판부(40) 및 명판(43)을 관통해서 방폭 지정 구역(Z)에 돌출되어 있다.
본 실시 형태의 표시등(110)에서는 제1 광 가이드(112)의 외주면과 제3 홀더(116)의 원통부(117)의 내주면의 사이에 제1 광 가이드(112)의 감합을 허용하는 제3 간극(G3)이 설치되어 있다. 제3 간극(G3)은 회로 수용실(18)에 통하고 있는 동시에 장착공(115)의 소직경부(115b) 및 제2 광 가이드(113)의 외주면과 보스부(120)의 내주면의 사이에 생긴 간극을 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 통하고 있다.
제3 간극(G3)의 크기(W3)은 원통부(117)과 제1 광 가이드(112)가 동축도를 유지하고 있는 경우 원통부(117) 내주면의 임의의 한점에서 제1 광 가이드(112)의 직경 방향으로 떨어진 제1 광 가이드(112)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제3 간극(G3)의 깊이 방향에 따른 길이(L3)은 제1 광 가이드(112)의 수광면(112a)의 외주연에서 발광면(112b)의 외주연에 이르는 제1 광 가이드(112)의 전체 길이와 동등하다.
제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)은 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)이 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 제3 간극(G3)에 도달한다고 해도 제3 간극(G3)을 통해서 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)은 광전식 연기 감지기(1)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(18)의 용적등에 따라 변동한다. 제3 간극(G3)의 크기(W3)은 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 된다. 제3 간극(G3)의 크기(W3)은 작을수록 바람직하나, 제조상의 관점에서 보면 0mm를 상회한다.
제3 간극(G3)의 길이(L3)은 제3 간극(G3)의 크기(W3)에 따라 상이하다. 제3 간극(G3)의 길이(L3)은 예를 들면 최소한 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고, 제3 간극(G3)의 길이(L3)은 길수록 바람직하다.
이와 같은 표시등(110)에 의하면 발광 다이오드(111)이 발한 광은 제1 광 가이드(112)의 수광면(112a)에 입사된다. 수광면(112a)에 입사된 광은 제1 광 가이드(112)의 내부를 축방향으로 통과한 후, 발광면(112b)에서 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)를 향해서 방사된다. 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)에 입사된 광은 제2 광 가이드(113)의 내부를 축 방향으로 통과한 후, 발광면(113b)에서 방폭 지정 구역(Z)에 방사된다.
그러므로 제2 광 가이드(113)의 발광면(113b)의 발광 상태를 감시자가 목시하는 것으로, 광전식 연기 감지기(1)이 정상으로 작동하고 있는지 여부를 알 수 있다.
제2 광 가이드(113)의 발광면(113b)는 명판(43)을 관통해서 방폭 지정 구역(Z)에 돌출되어 있으므로, 예를 들면 발광면(113b)에 어떠한 충격이 가해진 경우 제2 광 가이드(113)이 보호 커버(5)의 내측으로 밀어 넣어질 수 있다. 본 실시 형태에서는 발광 다이오드(111)이 발하는 광을 방폭 지정 구역(Z)에 인도하는 광의 경로가 제1 광 가이드(112)와 제2 광 가이드(113)으로 구성되고, 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)가 제1 광 가이드(112)의 발광면(112b)에서 떨어져 있다.
그러므로 가령 제2 광 가이드(113)이 보호 커버(5)의 내측에 밀어 넣어졌다고 해도 제2 광 가이드(113)의 수광면(113a)가 제1 광 가이드(112)의 발광면(112b)에 맞붙는 것을 방지할 수 있다. 따라서 유리제의 제1 광 가이드(112)에 충격이 가해지는 것을 회피할 수 있고, 제1 광 가이드(112)가 파손되기 어려워진다.
이와 함께 제1 광 가이드(112)의 내충격성이 확보되므로, 제1 광 가이드(112)와 제3 홀더(116)의 사이에 규정된 제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)이 원하지 않게 변동하지도 않는다. 그러므로 제3 간극(G3)이 방폭 규격을 일탈하는 것을 회피할 수 있고, 가령 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 제3 간극(G3)에 도달한다고 해도 제3 간극(G3)을 통해서 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
다음에 광전식 연기 감지기(1)의 작용에 대해서 설명한다.
광전식 연기 감지기(1)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)이란 예를 들면 대기중에 방출 또는 누설된 가연성 가스, 가연성 액체의 증기가 공기와 혼합하는 것으로, 폭발의 위험성을 가지는 연발성의 가스가 생성되는 곳으로, 위험 장소라고 할 수 있다. 본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(1)은 콤팩트한 일체형이므로, 광전식 연기 감지기(1)의 점유 면적이 작은 것이 요구되는 공간, 예를 들면 일반 공장, 가스 저장고, 약품고, 화학 공장 등에서의 사용에 적합하다.
광전식 연기 감지기(1)은 하우징체(3)의 받침대(12)를 건물의 천장면(2)에 고정한 자세로 사용하는 것에 한정하지 않는다. 예를 들면 하우징체(3)의 받침대(12)를 건물의 바닥면에 설치하거나, 건물의 측벽면에 설치해도 되고, 광전식 연기 감지기(1)의 자세에 특별히 제약은 없다.
도 1에 도시한 바와 같이 광전식 연기 감지기(1)은 보호 커버(5)의 통기구(46)에서 방폭 지정 구역(Z)의 공기를 취입한다. 통기구(46)에 침입한 공기는 방충망(50)을 통과해서 통기 통로(51)에 유입되는 동시에 이웃하는 차폐벽(48)의 사이를 통해서 유입실(45)에 유입한다. 차폐벽(48)은 공기는 통과해도 광의 통과를 차단하는 미로와 같은 구조물이므로, 유입실(45)에 외광이 입사하지 않는다.
광전식 연기 감지기(1)의 발광부(55) 및 수광부(56)은 래버린스 기판(30)을 관통해서 유입실(45)에 돌출되어 있으므로, 발광부(55) 및 수광부(56)은 통기구(46)에서 침입한 방폭 지정 구역(Z)의 공기에 즉시 노출된 상태로 유지되어 있다. 즉 발광부(55)가 가지는 제1 도광체(59)의 발광면(59b) 및 수광부(56)이 가지는 제2 도광체(79)의 수광면(79b)는 각각 방폭 지정 구역(Z)에 노출된 선단면이라 할 수도 있다.
광전식 연기 감지기(1)이 작동하고 있는 상태에서는 발광부(55)의 발광 다이오드(58)이 발한 광이 제1 도광체(59)의 수광면(59a)에 입사된다. 수광면(59a)에 입사된 광의 일부는 제1 도광체(59)의 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제1 도광체(59)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(59b)를 향해서 진행한다.
제1 도광체(59)의 발광면(59b)에 도달한 광은 슬릿(75)를 통해 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 방출된다. 제1 도광체(59)의 발광면(59b)는 유입실(45)내에서 제2 도광체(79)의 수광면(79b)와 다른 방향을 지향하고 있다. 그러므로 유입실(45)에 유입하는 공기 중에 연기가 포함되어 있지 않은 평상시에서는 제1 도광체(59)의 발광면(59b)에서 방사된 광이 제2 도광체(79)의 수광면(79b)에 입사되지 않는다.
광전식 연기 감지기(1)의 유입실(45)에 침입한 공기 중에 연기가 포함되어 있는 경우 제1 도광체(59)의 발광면(59b)에서 유입실(45)에 방출된 광이 연기에 의해 난반사된다. 이에 따라, 산란된 광의 일부가 제2 도광체(79)의 수광면(79b)에 입사된다. 수광면(79b)에 입사된 광의 일부는 제2 도광체(79)의 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제2 도광체(79)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(79a)를 향해서 진행한다.
제2 도광체(79)의 발광면(79a)에 도달한 광은 포토 다이오드(78)을 향해서 방출되고, 상기 포토 다이오드(78)이 광을 검지한다. 그 결과 광을 검지한 것을 나타내는 전기 신호가 포토 다이오드(78)에서 PD기판(87)을 개재해서 회로기판(20)에 송출된다. 회로기판(20)은 방폭 지정 구역(Z)에 연기가 발생한 것을 외부에 통지하기 위한 전기 신호를 출력한다.
구체적으로는 외부에 설치된 부저에 전기 신호를 송출해서 부저를 울리거나, 회로기판(20)상의 발광 다이오드(111)이 발하는 빛의 색을 변화시키도록 하면 된다. 발광 다이오드(111)이 발한 광은 제1 광 가이드(112)를 개재해서 제2 광 가이드(113)의 발광면(113b)에 유도된다. 발광면(113b)는 방폭 지정 구역(Z)에 돌출되어 있으므로, 감시자는 발광면(113b)의 색이 변화된 것을 눈으로 확인하는 것으로, 방폭 지정 구역(Z)에 연기가 발생한 것을 인식할 수 있다.
방폭 지정 구역(Z)에 가연성 가스가 존재하는 경우 상기 가연성 가스는 예를 들면 본체 베이스(7)과 본체 커버(8)사이의 시일드부에 필연적으로 생기는 간극, 하우징체(3)의 장착공(26a)(26b)와 케이블 그랜드(27a)(27b)사이의 간극, 하우징체(3)의 장착공(26c)와 폐지 마개(28)사이의 간극, 제1 도광체(59)의 외주면과 제1 홀더(70)의 원통부(71)의 내주면 사이의 제1 간극(G1), 제2 도광체(79)의 외주면과 제2 홀더(90)의 원통부(91) 내주면 사이의 제2 간극(G2) 및 제1 광 가이드(112)의 외주면과 제3 홀더(116)의 원통부(117)사이의 제1 간극(G3)을 통해서 하우징체(3)내의 회로 수용실(18)에 침입할 수 있다.
회로 수용실(18)에 침입한 가연성 가스는 예를 들면 회로기판(20)의 표면에 생긴 쇼트 전류에 의한 스파크 또는 회로기판(20)의 표면에 이상한 고온부가 발생했을 때에 폭발을 일으킬 수 있다.
본 실시 형태에 의하면 회로 수용실(18)을 규정하는 하우징체(3)은 내압 방폭 구조를 가지므로, 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 대해서도 손상을 받지않고 충분히 견딜 수 있을 수 있다. 구체적으로는 하우징체(3)은 예를 들면 방폭 규격으로 정해진 1.5MPa 정도의 압력이 가해진 경우에도 파손되지 않도록 소정의 두께를 가지는 알루미늄 합금과 같은 금속 재료로 형성되어 있다.
따라서 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 하우징체(3)의 내부에 갇히게 되어, 유입실(45)를 개재해서 방폭 지정 구역(Z)으로 누출되는 일은 없다.
한편 회로 수용실(18)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 발광부(55)의 중공부(65)와 절연 커버(68)사이의 클리어런스를 따라 유입실(45)의 방향으로 상승하는 동시에 연통구(66)을 통해서 제1 도광체(59)와 제1 홀더(70)사이의 제1 간극(G1)에 도달한다.
마찬가지로 회로 수용실(18)내의 화염은 수광부(56)의 중공부(85)와 절연 커버(88)사이의 클리어런스를 따라 유입실(45) 방향으로 상승하는 동시에 연통구(86)을 통해서 제2 도광체(79)와 제2 홀더(90)사이의 제2 간극(G2)에 도달한다. 또한 회로 수용실(18)내의 화염은 표시등(110)을 구성하는 제1 광 가이드(112)와 제3 홀더(116)사이의 제3 간극(G3)에 도달한다.
제1 간극(G1)에 도달한 화염은 제1 간극(G1)을 따라 제1 도광체(59)의 발광면(59b)를 향해서 진행한다. 제2 간극(G2)에 도달한 화염은 제2 간극(G2)를 따라 제2 도광체(79)의 수광면(79b)를 향해서 진행한다. 또한 제3 간극(G3)에 도달한 화염은 제3 간극(G3)을 따라 제2 광 가이드(113)을 향해서 진행한다.
본 실시 형태에 의하면 제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1), 제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2), 제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)은 각각 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 그러므로 제1 내지 제3 간극(G1)(G2)(G3)에 도달한 화염은 제1 내지 제3 간극(G1)(G2)(G3)을 진행하는 과정에서 자연히 타다 말고 꺼지게 되고, 제1 내지 제3 간극(G1)(G2)(G3)에서 유입실(45)를 향해서 화염이 분출되지 않는다.
이상으로부터 회로 수용실(18)내에 발생한 화염이 보호 커버(5)의 통기구(46)에서 유입실(45)에 침입한 가연성 가스에 인화하지 않고, 방폭 지정 구역(Z)에서의 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있다.
보다 구체적으로는 평상시 폭발성 분위기를 자주 생성할 가능성이 있는 제1류 위험개소에 본 실시 형태에 따른 광전식 연기 감지기(1)을 설치한 경우 광전식 연기 감지기(1)이 가지는 제1 내지 제3 간극(G1)(G2)(G3)이 유입실(45)를 거쳐 제1류 위험개소에 통과함에도 불구하고, 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 하우징체(3) 외부의 폭발성 가스에 인화되지 않는다.
본 실시 형태에 의하면 광전식 연기 감지기(1)의 발광부(55)는 제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)가 방폭 규격에 적합하게 형성하면 된다. 마찬가지로 수광부(56)은 제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2)가 방폭 규격에 적합하게 형성하면 된다. 또한 표시등(110)의 경우에도 제3 간극(G3)의 크기(W3) 및 길이(L3)가 방폭 규격에 적합하게 형성하면 된다. 따라서 제1 내지 제3 간극(G1)(G2)(G3)을 각각 수지제의 밀봉재로 메우는 번거롭고 시간이 걸리는 작업이 불필요하게 되어, 광전식 연기 감지기(1)을 용이하게 제조할 수 있다.
더해서, 밀봉재를 사용해서 제1 또는 제3 간극(G1)(G2)(G3)을 메울 필요가 없어지므로, 밀봉재의 경년 열화에 따른 균열이나 구멍을 통해서 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 유입실(45)로 누출되는 문제를 해소할 수 있다. 따라서 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 하우징체(3) 외부의 폭발성 가스에 인화되지 않는다.
본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(1)에 의하면 도6A에 도시한 바와 같이 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)가 복수개의 차폐벽(48)과 방충망(50) 사이의 통기 통로(51)에 설치되어 있다. 제1 가이드 벽(101a)는 발광부(55)의 제1 지지부(57)과 이웃한 위치에서 하나의 차폐벽(48a)에서 유입실(45)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 제2 가이드 벽(101b) 및 제3 가이드 벽(101c)는 수광부(56)의 제2 지지부(77)에 대하여 유입실(45)의 중심(C1)을 사이에 둔 반대측에서 유입실(45)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 제2 가이드 벽(101b)는 제1 가이드 벽(101a)에 대하여 유입실(45)의 둘레 방향으로 떨어져 있다. 또한 제2 가이드 벽(101b) 및 제3 가이드 벽(101c)는 유입실(45)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 나열해 있다.
따라서 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)는 복수개의 차폐벽(48) 사이에 끼어든 발광부(55)의 주위에서 유입실(45)의 중심(C1)에 대해 방사상으로 연장되어 있다.
제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)의 존재에 의해, 보호 커버(5)의 통기구(46) 및 방충망(50)을 통과한 연기를 포함하는 공기가 유입실(45)의 중심(C1)으로 유입하기 쉬워지고, 공기 중에 연기가 포함되어 있는지의 여부를 광학적으로 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능하게 된다.
이 이유에 대해서 도 6B를 더해서 설명한다. 광전식 연기 감지기(1)에서는 발광부(55)에서 방출된 광이 유입실(45)의 중심(C1)을 통과하므로, 연기의 존재를 정밀도 좋게 검출하기 위해서는 연기를 포함하는 공기가 유입실(45) 둘레 전체에서 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 흐르도록 하는 것이 중요하다.
본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(1)에 의하면 복수개의 차폐벽(48)이 배열된 영역에 발광부(55) 및 수광부(56)이 끼어든 형태로 배치되고, 발광부(55)의 제1 지지부(57) 및 수광부(56)의 제2 지지부(77)은 각각의 차폐벽(48)보다도 큰 형상을 가지고 있다. 그러므로 광전식 연기 감지기(1)의 개발에 종사한 발명자는 제1 지지부(57) 및 제2 지지부(77)이 통기 통로(51)에서 유입실(45)의 중심(C1)으로 향하는 공기의 흐름을 방해하는 벽으로 되어, 유입실(45)의 중심(C1)에 공기가 유입되기 어렵다는 것을 발견하였다.
발명자는 도 6B에 도시한 바와 같이 방충망(50) 외부에서 발광부(55)로 향하는 연기의 흐름 방향을 A로 하고 방충망(50) 외부에서 발광부(55)와 수광부(56)사이의 영역으로 향하는 연기의 흐름 방향을 B로 하였을 때, 실제 연기가 어떤 경로를 통해서 유입실(45)를 흐르는지를 조사하는 시험을 행하였다.
도 6B의 A방향에서 유입실(45)로 향하는 연기 중, 제1 가이드 벽(101a)와 제2 가이드 벽(101b) 사이의 영역으로 향하는 연기는 발광부(55)의 제1 지지부(57)에 의해 두개의 흐름(A1) 및 (A2)로 분기된다. 한쪽의 연기 흐름(A1)은 제1 가이드 벽(101a)를 가지는 차폐벽(48a)와 제1 지지부(57)의 한쪽의 측면 사이를 통해서 유입실(45)의 중심(C1)을 향한다. 다른 쪽의 연기 흐름(A2)는 차폐벽(48)과 제1 지지부(57)의 다른 쪽의 측면 사이를 통해서 유입실(45)의 중심(C1)을 향한다. 그 결과 두개로 분기된 연기 흐름(A1) 및 (A2)는 유입실(45)의 중심(C1)부근에서 합류한다.
또한 도 6B의 A방향에서 제1 가이드 벽(101a)와 제2 가이드 벽(101b) 사이의 영역에 유입한 연기의 일부는 유입실(45)의 둘레 방향을 따르는 두개의 흐름(A3) 및 (A4)가 되어 통기 통로(51)을 흐른다. 흐름(A3)은 제1 가이드 벽(101a)에 의해 차단할 수 있다. 흐름(A4)는 제2 가이드 벽(101b) 및 제3 가이드 벽(101c)에 의해 차단할 수 있다.
그 결과 제1 가이드 벽(101a)와 제2 가이드 벽(101b) 사이의 영역에서는 통기 통로(51)을 유입실(45)의 둘레 방향을 따라 흐르는 연기의 유속이 저하되고, 연기가 발광부(55)부근에서 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 흐르기 쉬워진다.
한편 도 6B의 B방향에서 유입실(45)로 향하는 연기 중 통기 통로(51)을 발광부(55)측으로 향하는 연기의 흐름(B1)이 제1 가이드 벽(101a)에 의해 차단되고, 연기 대부분이 수광부(56)의 제2 지지부(77)을 향해서 통기 통로(51)을 흐른다. 즉 제1 가이드 벽(101a)의 존재에 의해, B방향에서 유입실(45)로 향하는 연기가 발광부(55) 방향으로 확산되기 어려워지고, 제1 가이드 벽(101a)에서 멀어지는 방향으로 통기 통로(51)을 흐른다. 그 결과 통기 통로(51)을 흐르는 연기의 유속이 저하된다.
또한 통기 통로(51)내의 연기는 이웃하는 복수개의 차폐벽(48) 사이를 통과하는 복수의 흐름(B2)(B3)(B4)가 되어 유입실(45)의 중심(C1)을 향한다. 복수의 연기 흐름(B2)(B3)(B4)는 유입실(45)의 중심(C1)부근에서 합류한다.
그 결과 유입실(45)의 중심(C1)부근에서는 연기 흐름(A1)(A2)(B2)(B3)(B4)가 서로 합류하여, 그만큼 유입실(45)의 중심(C1)부근에서 연기의 농도가 높아진다.
더해서 본 실시 형태에 의하면 유입실(45)의 중심(C1)부근에서 제1 가이드 벽(101a)의 연장선상에 위치된 차폐벽(48d)는 유입실(45)의 중심(C1)을 향해서 개구된 관통공(102)를 가지고 있다. 그러므로 도 6B에 도시한 바와 같이 연기 흐름(A1)(B2)는 차폐벽(48d)에 의해 차단되지않고 관통공(102)를 통해서 유입실(45)의 중심(C1)을 향한다.
이로부터 본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(1)에 의하면 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)를 설치한 것으로, 연기를 포함하는 공기가 유입실(45)의 중심(C1)부근을 통과하도록 공기의 흐름을 컨트롤 할 수 있다. 게다가 유입실(45)의 중심(C1)부근에서는 연기의 농도가 높아지므로, 연기의 검지능력을 최대한 높일 수 있고, 연기의 검지에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(1)에 의하면 발광 다이오드(58)이 발하는 광을 유입실(45)에 인도하는 제1 도광체(59)는 제1 홀더(70)의 원통부(71)에 끼워 넣어져 있는 동시에 상기 원통부(71)을 제1 지지부(57)의 장착공(64)에 비틀어 박는 것으로 제1 지지부(57)에 지지되어 있다. 제1 홀더(70)은 본체 커버(8)에 일체화된 제1 지지부(57)과는 다른 요소이다. 그러므로 제1 홀더(70)은 제1 지지부(57)에 내장하기 이전의 단품 상태에서 예를 들면 선반 등의 공작 기계를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 정밀도 좋게 가공할 수 있다.
마찬가지로 연기로 난반사된 광을 수광하는 제2 도광체(79)는 제2 홀더(90)의 원통부(91)에 끼워 넣어져있는 동시에 상기 원통부(91)을 제2 지지부(77)의 장착공(84)에 비틀어 박는 것으로 제2 지지부(77)에 지지되어 있다. 제2 홀더(90)은 본체 커버(8)에 일체화된 제2 지지부(77)과는 다른 요소이다. 그러므로 제2 홀더(90)은 제2 지지부(77)에 내장하기 이전의 단품 상태에서 예를 들면 선반 등의 공작 기계를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 정밀도 좋게 가공할 수 있다.
그 결과 제1 홀더(70) 및 제2 홀더(90)의 치수 정밀도를 높일 수 있는 동시에 치수의 편차도 적게 억제할 수 있다. 따라서 제1 도광체(59)와 제1 홀더(70)의 원통부(71) 사이에 생기는 제1 간극(G1)의 크기(W1) 및 길이(L1)을 고정밀도로 설정할 수 있다. 마찬가지로 제2 도광체(79)와 제2 홀더(90)의 원통부(91)사이에 생기는 제2 간극(G2)의 크기(W2) 및 길이(L2)를 고정밀도로 설정할 수 있다.
이에 따라 가령 회로 수용실(18)에 발생한 화염이 제1 간극(G1) 및 제2 간극(G2)에 도달한 경우에도 제1 간극(G1) 및 제2 간극(G2)에서 유입실(45)로 향하는 화염의 도주를 확실하게 막을 수 있고, 광전식 연기 감지기(1)의 방폭성을 높일 수 있다.
더해서 본 실시 형태에서는 제1 홀더(70) 및 제2 홀더(90)이 광을 흡수하기 쉬운 흑색의 알루마이트 피막으로 전면적으로 덮혀져 있는 동시에 제1 도광체(59)의 외주면 및 제2 도광체(79)의 외주면이 거친 면으로 마무리되어 있다.
이 구성에 의하면 제1 도광체(59)의 외주면 및 제2 도광체(79)의 외주면에서 나온 광을 제1 홀더(70) 및 제2 홀더(90)로 흡수할 수 있는 동시에 제1 도광체(59)의 외주면 및 제2 도광체(79)의 외주면상에서의 광의 난반사를 억제할 수 있다.
그 결과 발광 다이오드(58)이 발하는 광을 제1 도광체(59)의 발광면(59b)에서 효율적으로 유입실(45)로 유도할 수 있다. 또한 제2 도광체(79)의 수광면(79b)가 수광한 광을 포토 다이오드(78)에 확실하게 유도할 수 있다. 따라서 유입실(45)에 유입한 공기 중에 연기가 포함되어 있는지의 여부를 광학적으로 검출할 수 있으므로 신뢰성이 향상된다.
본 실시 형태에 의하면 차폐벽(48)을 가지는 래버린스 기판(30)은 제2 고정 볼트(44)를 개재해서 본체 커버(8)에 분리 가능하게 고정되어 있다. 따라서 본체 커버(8)에서 돌출된 발광부(55) 또는 수광부(56)의 유지보수를 실행할 때에는, 제2 고정 볼트(44)에 의한 래버린스 기판(30)의 고정을 해제하고, 본체 커버(8)상에서 보호 커버(5)와 함께 래버린스 기판(30)을 분리하는 것만으로, 발광부(55) 및 수광부(56) 주위를 넓게 개방할 수 있다. 따라서 발광부(55) 및 수광부(56)의 유지보수에 필요로 하는 작업을 용이하게 행할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는 챔버 베이스(4)의 제1 위치 결정 돌기(34a) 및 제2 위치 결정 돌기(34b)가, 본체 커버(8)의 제1 오목부(35a) 및 제2 오목부(35b)에 각각 감합되어 있다. 이 구성을 채용하는 것으로, 하우징체(3)내의 회로 수용실(18)에서 폭발이 발생해도 그 충격에 의해 챔버 베이스(4)와 하우징체(3)이 둘레 방향으로 벗어나서 움직이는 것을 회피할 수 있다.
유입실(45)에 발광 다이오드(58)의 광을 인도하는 제1 도광체(59)의 구성은 제1 실시 형태에 특정되는 것이 아니라 각종 형태로 변형해서 실시 가능하다.
도 14A 및 도 14B는 제1 도광체(59)의 변형예 1을 개시하고 있다. 변형예 1에 의한 제1 도광체(59)는 금속제의 원통상의 본체(130)과 본체(130)의 한쪽 개구단을 폐색한 투명한 제1 유리판(131a)와 본체(130)의 다른 쪽의 개구단을 폐색한 투명한 제2 유리판(131b)로 구성된다. 본체(130)의 내측 공간은 빛이 통과하는 통로(132)로서 기능하고 있다.
도 15A 및 도 15B는 제1 도광체(59)의 변형예 2를 개시하고 있다. 변형예 2에 의한 제1 도광체(59)는 금속제의 원주형 본체(140)과 본체(140)을 축방향으로 관통하는 복수개의 관통공(141)로 구성된다. 본체(140)은 편평한 제1 단면(142a)와 편평한 제2 단면(142b)를 가진다. 제1 단면(142a) 및 제2 단면(142b)는 본체(140)의 축방향으로 서로 떨어져 있다. 관통공(141)은 본체(140)의 내부에서 서로 간격을 두고 나열해 있는 동시에 제1 단면(142a) 및 제2 단면(142b)에 개구되어 있다.
도 16A 및 도 16B는 제1 도광체(59)의 변형예 3을 개시하고 있다. 변형예 3에 의한 제1 도광체(59)는 복수개의 유리제 광섬유(150)을 원주형으로 묶은 것으로 구성되어 있다.
도 17A 및 도 17B는 제1 도광체(59)의 변형예 4를 개시하고 있다. 변형예 4에 의한 제1 도광체(59)는 복수개의 유리관(160)을 원주형으로 묶은 것으로 구성되어 있다. 각 유리관(160)은 예를 들면 내경이 0.1mm정도의 공(161)을 가지고 있다.
도 18A 및 도 18B는 제1 도광체(59)의 변형예 5를 개시하고 있다. 변형예 5에 의한 제1 도광체(59)는 원주형의 유리제 본체(170)과 원반형의 편광판(171)로 구성되어 있다. 본체(170)은 발광 다이오드(58)의 반대측에 위치된 편평한 단면(172)를 가지며, 해당 단면(172)상에 편광판(171)이 적층되어 있다.
[제2 실시예]
도 19는 제2 실시예를 개시하고 있다. 제2 실시예에서는 상기 제1 실시예의 제1 내지 제3 가이드 벽(101a)(101b)(101c)에 상당하는 요소가 래버린스 기판(30)의 외주부에서 배제되어 있다. 그 이외의 광전식 연기 감지기(1)의 기본적인 구성은 제1 실시예와 동일하다. 그러므로 제2 실시예에 있어서 제1 실시예와 동일한 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
제2 실시예에 의하면 복수개의 차폐벽(48)과 방충망(50)의 사이에 위치하는 통기 통로(51)은 통기실(45)의 둘레 방향으로 연속한 원환형의 형상을 유지하고 있다. 바꿔 말하면 원환형의 방충망(50)이 차폐벽(48)에서 떨어져 있으므로, 보호 커버(5)의 통기구(46)에서 유입된 공기가 방충망(50)을 통과하기 쉬워진다.
이와 함께 방충망(50)을 통과한 공기는 통기 통로(51)을 따라 유입실(45)의 둘레 방향으로 자유롭게 이동할 수 있으므로, 통기 통로(51)에 유입된 공기를 유입실(45)의 둘레 전체에서 차폐벽(48)사이를 통해서 유입실(45)로 유도할 수 있다.
따라서 유입실(45)로 공기가 모두 흘러 들어가고, 공기 중에 포함된 연기를 광학적으로 검지할 수 있으므로 신뢰성이 향상된다.
[제3 실시예]
도 20 내지 도 22는 제3 실시예를 개시하고 있다. 도 20은 분리형 광전식 연기 감지기(200)을 건물의 천장면(201)에 설치한 상태를 나타내고 있다. 광전식 연기 감지기(200)은 서로 독립한 발광 유닛(202) 및 수광 유닛(203)을 구비하고 있다. 발광 유닛(202) 및 수광 유닛(203)은 각각 광학 유닛의 일예이다. 발광 유닛(202) 및 수광 유닛(203)은 건물내의 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있는 동시에 서로 간격을 두고 마주하고 있다.
도 20에 도시한 바와 같이 발광 유닛(202)는 보호 부재(204), 하우징체(205) 및 발광부(206)을 주요 요소로 구비하고 있다. 보호 부재(204)는 예를 들면 사각 상자형 요소로서, 광 조사공(207)이 개구된 전판(208)과 통공(209)가 개구된 바닥판(210)과 천장면(201)에 직접 부착된 천판(211)을 구비하고 있다. 보호 부재(204)는 예를 들면 철·알루미늄 합금과 같은 금속 재료 또는 엔지니어 플라스틱과 같은 수지재료에 의해 형성되고, 방폭 규격에 적합한 강도를 가지고 있다. 또한 보호 부재(204)는 정전기의 발생을 방지하는 관점에서 보면 수지재료보다도 금속 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
보호 부재(204)의 광 조사공(207)은 보호 부재(204)의 내측에서 보호 유리(213)로 덮혀져 있다. 보호 유리(213)은 예를 들면 강화 유리로 구성된 사각판형의 요소로서, 광 조사공(207)을 막도록 보호 부재(204)의 전판(208)의 내면에 고정되어 있다. 보호 유리(213)은 광 조사공(207)을 통해 방폭 지정 구역(Z)에 노출된 광 출사면(214)를 가지고 있다.
보호 유리(213)의 광 출사면(214)와는 반대측 면에 편광체(215)가 적층되어 있다. 편광체(215)는 예를 들면 편광 유리, 편광 필름으로 구성된 네모난 판형의 요소로서, 보호 부재(204)의 내측에 수용되어 있다.
하우징체(205)는 본체(217) 및 지지체(218)을 구비하고 있다. 본체(217)은 일단이 폐색된 원통상의 요소로서, 본체(217)의 개구단에 둘레 방향으로 연속하는 제1 플랜지부(219)가 형성되어 있다. 지지체(218)은 본체(217)보다도 두꺼운 원통상의 요소로서, 지지체(218)의 일단부에 둘레 방향으로 연속하는 제2 플랜지부(220)이 형성되어 있다. 제1 플랜지부(219) 및 제2 플랜지부(220)은 서로 맞붙은 상태에서 예를 들면 볼트 및 너트와 같은 복수의 조임 도구를 개재해서 일체로 결합되어 있다. 이 결합에 의해, 본체(217) 및 지지체(218)이 동축상으로 연결되어 있는 동시에 본체(217)의 내측에 회로 수용실(221)이 형성되어 있다.
본체(217) 및 지지체(218)은 서로 협동해서 축선(O1)을 가지는 원통상의 하우징체(205)를 구성하고 있다. 축선(O1)은 하우징체(205)의 중심을 지나서 횡방향으로 연장되어 있다.
하우징체(205)는 각도 조정 기구(222)를 개재해서 보호 부재(204)의 내부에 수용되어 있다. 각도 조정 기구(222)는 수평선에 대한 하우징체(205)의 축선(O1)의 각도를 미세 조정하기 위한 요소로서, 보호 부재(204)의 바닥판(210)과 하우징체(205)의 사이에 개재되어 있다.
본 실시 형태에 의하면, 하우징체(205)는 회로 수용실(221)내에서 가연성 가스가 폭발하여도 하우징체(205)가 폭발 압력에 견딜 수 있는 방폭 구조를 가지고 있다. 또한 본체(217)과 지지체(218)을 연결한 상태에서는 제1 플랜지부(219)와 제2 플랜지부(220)이 서로 면접촉하고, 제1 플랜지부(219)와 제2 플랜지부(220)의 사이에 밀봉면이 형성된다.
본 실시 형태에서는, 본체(217)의 제1 플랜지부(219)와 지지체(218)의 제2 플랜지부(220)의 사이에 밀봉면이 형성되어 있으나, 본체(217)과 지지체(218)을 일체 구조물로 하여 밀봉면을 없앨 수 있다.
도 20에 도시한 바와 같이, 복수개의 회로기판(223a)(223b)(223c)가 회로 수용실(221)에 수용되어 있다. 회로기판(223a)(223b)(223c)는 하우징체(205)의 중심을 지나는 축선(O1)의 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 있다.
회로기판(223a)에 단자대(224)가 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 케이블(225a)(225b)가 단자대(224)에 접속되어 있다. 케이블(225a)(225b)는 원통상의 케이블 가이드(226)을 개재해서 회로 수용실(221)에서 방폭 지정 구역(Z)에 인출되는 동시에 예를 들면 외부 전원과 같은 외부기기에 접속되어 있다.
케이블 가이드(226)은 본체(217)의 주벽에 개방한 가이드 공(227)을 통해서 보호 부재(204)의 내측으로 유도되는 동시에 보호 부재(204)의 통공(209)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되어 있다. 본 실시 형태에서는 케이블 그랜드(228)이 가이드 공(227)에 삽입되어 있다. 또한 통형상의 마개체(229)가 통공(209)에 삽입되어 있다. 따라서 케이블 가이드(226)은 케이블 그랜드(228) 및 마개체(229)를 관통해서 하우징체(205)에서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되고 있다.
하우징체(205)의 가이드 공(227)과 케이블 그랜드(228)의 사이에는 케이블 그랜드(228)의 삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 간극의 크기 및 본체(217) 주벽의 두께 방향에 따른 간극의 길이는 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 간극의 크기 및 길이가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(221)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 간극에 도달한다고 해도, 간극을 통해 회로 수용실(221)에서 보호 부재(204)의 내측으로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
간극의 크기 및 길이는 광전식 연기 감지기(200)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(221)의 용적등에 따라 변동한다. 구체적으로는 간극의 크기는 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 된다. 간극의 크기는 작을수록 바람직하나, 제조상의 관점에서 보면 0mm를 상회한다.
간극의 길이는 간극의 크기에 따라 상이하다. 간극의 길이는 예를 들면 적어도 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고, 간극의 길이는 길수록 바람직하다. 간극의 크기 및 길이를 방폭 규격에 적합하게 하는 것으로, 회로 수용실(221)에 발생한 화염이 간극을 따라 하우징체(205) 외부로 누출되는 일은 없다.
도 20에 도시한 바와 같이 발광부(206)은 하우징체(205) 내부에 수용되어 있다. 발광부(206)은 발광 다이오드(231) 및 제1 도광체(232)를 주요 요소로 구비하고 있다. 발광 다이오드(231)은 발광 소자의 일예로서, 회로기판(223c)의 중앙부에 실장되어 있다. 발광 다이오드(231)은 하우징체(205)의 축선(O1)상에서 보호 부재(204)의 광 조사공(207)을 지향하고 있다.
제1 도광체(232)는 발광 다이오드(231)이 발하는 광을 편광체(215) 및 보호 유리(213)을 개재해서 보호 부재(204)의 광 조사공(207)에 유도하기 위한 요소로서, 광을 수속되는 형상 및 재질인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 의하면 제1 도광체(232)는 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 제1 도광체(232)는 발광 다이오드(231)과 마주하는 편평한 수광면(233)과, 편광체(215)와 마주하는 편평한 발광면(234)를 가지고 있다. 수광면(233) 및 발광면(234)는 제1 도광체(232)의 축방향으로 서로 떨어져 있다.
도 20에 도시한 바와 같이 제1 도광체(232)는 고정 부재(235)를 개재해서 하우징체(205)의 지지체(218)에 동축상으로 지지되어 있다. 구체적으로 설명하면, 원통상의 지지체(218)은 제1 도광체(232)를 둘러싸는 내벽면(236)을 가지고 있다. 내벽면(236)중 편광체(215)와 마주하는 일단부에는 둘레 방향으로 연속하는 스토퍼부(237)이 형성되어 있다. 스토퍼부(237)은 내벽면(236)의 내측으로 내뻗어 있고, 상기 스토퍼부(237)에 제1 도광체(232)의 발광면(234) 외주부가 맞붙어있다.
고정 부재(235)는 중공의 원통상의 요소로서, 제1 도광체(232)보다도 큰 외경을 가지며, 제1 도광체(232)의 외경보다도 작은 내경을 가지고 있다. 고정 부재(235)는 지지체(218)의 내벽면(236)중 회로 수용실(221)에 면하는 타단부에 비틀어 박아져 있다. 이 나사삽입에 의해, 고정 부재(235)의 나사 삽입단이 제1 도광체(232)의 수광면(233) 외주부에 맞붙고 상기 스토퍼부(237)과 협동해서 제1 도광체(232)를 축방향으로 끼워져 있다.
제1 도광체(232)가 지지체(218)에 지지된 상태에서는 그 수광면(233)이 발광 다이오드(231)과 마주하도록 회로 수용실(221)에 노출되어 있는 동시에 발광면(234)가 편광체(215)와 마주하도록 보호 부재(204)의 내측에 노출되어 있다.
도 20 및 도 21에 도시한 바와 같이 제1 도광체(232)의 외주면과 지지체(218)의 내벽면(236)사이에 제1 도광체(232)의 감합을 허용하는 제1 간극(G4)가 설치되어 있다. 제1 간극(G4)는 회로 수용실(221) 및 보호 부재(204) 내측의 쌍방으로 통하여 있다.
제1 간극(G4)의 크기(W4)는 지지체(218)과 제1 도광체(232)가 동축일 경우 내벽면(236)의 임의의 한점에서 제1 도광체(232)의 직경 방향으로 떨어진 제1 도광체(232)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제1 간극(G4)의 깊이 방향에 따른 길이(L4)는, 제1 도광체(232)의 수광면(233)에서 발광면(234)에 이르는 제1 도광체(232)의 전체 길이와 동등하다.
제1 간극(G4)의 크기(W4) 및 길이(L4)는 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제1 간극(G4)의 크기(W4) 및 길이(L4)가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(221)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 제1 간극(G4)에 도달한다고 해도, 제1 간극(G4)를 통해 보호 부재(204)의 내측으로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제1 간극(G4)의 크기(W4) 및 길이(L4)는 광전식 연기 감지기(200)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(221)의 용적 등에 따라 변동한다. 제1 간극(G4)의 크기(W4)는 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 된다. 제1 간극(G4)의 크기(W4)는 작을수록 바람직하나, 제조상의 관점에서 보면 0mm를 상회한다.
제1 간극(G4)의 길이(L4)는 제1 간극(G4)의 크기(W4)에 따라 상이하다. 제1 간극(G4)의 길이(L4)는 적어도 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고, 제1 간극(G4)의 길이(L4)는 길수록 바람직하다.
또한 지지체(218)의 중심과 제1 도광체(232)의 중심이 일치하지 않고, 제1 간극(G4)의 크기(W4)가 제2 도광체(232)의 둘레 방향을 따라서 균일하지 않은 경우는 제1 간극(G4)의 크기(W4) 최대치가 0.3mm이하, 바람직하게는 0.1mm이하이면 된다.
한편 광전식 연기 감지기(200)의 수광 유닛(203)은 기본적으로 발광 유닛(202)와 같은 구성을 가지고 있다. 구체적으로 설명하면, 도 20에 도시한 바와 같이 수광 유닛(203)은 보호 부재(304), 하우징체(305) 및 수광부(306)을 주요 요소로 구비하고 있다.
보호 부재(304)는 예를 들면 네모 상자형의 요소로서, 광 입사공(307)이 개구된 전판(308)과, 통공(309)가 개구된 바닥판(310)과 건물의 천장면(201)에 직접 부착된 천판(311)을 구비하고 있다. 보호 부재(304)는 예를 들면 철·알루미늄 합금과 같은 금속 재료 또는 엔지니어 플라스틱과 같은 수지재료에 의해 형성되며, 방폭 규격에 적합한 강도를 가지고 있다. 또한 보호 부재(304)는 정전기의 발생을 방지하는 관점에서 보면, 수지재료보다도 금속 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
보호 부재(304)의 광 입사공(307)은 보호 부재(304)의 내측에서 보호 유리(313)로 덮혀져 있다. 보호 유리(313)은 예를 들면 강화 유리로 구성된 사각판상의 요소로서, 광 입사공(307)을 막도록 보호 부재(304)의 전판(308)내면에 고정되어 있다. 보호 유리(313)은 광 입사공(307)을 통해 방폭 지정 구역(Z)에 노출된 광 입사면(314)를 가지고 있다.
보호 유리(313)의 광 입사면(314)와는 반대측 면에 편광체(315)가 적층되어 있다. 편광체(315)는 예를 들면 편광 유리, 편광 필름으로 구성된 사각판상의 요소로서, 보호 부재(304)의 내측에 수용되어 있다.
하우징체(305)는 본체(317) 및 지지체(318)을 구비하고 있다. 본체(317)은 일단이 폐색된 원통상의 요소로서, 본체(317)의 개구단에 둘레 방향으로 연속하는 제1 플랜지부(319)가 형성되어 있다. 지지체(318)은 본체(317)보다도 두꺼운 원통상의 요소로서, 지지체(318)의 일단부에 둘레 방향으로 연속하는 제2 플랜지부(320)이 형성되어 있다. 제1 플랜지부(319) 및 제2 플랜지부(320)은 서로 맞붙은 상태로 예를 들면 볼트 및 너트와 같은 복수의 조임 도구를 개재해서 일체로 결합되어 있다. 이 결합에 의해, 본체(317) 및 지지체(318)이 동축상으로 연결되어 있는 동시에 본체(317)의 내측에 회로 수용실(321)이 형성되어 있다.
본체(317) 및 지지체(318)은 서로 협동해서 축선(O2)를 가지는 원통상의 하우징체(305)를 구성하고 있다. 축선(O2)는 하우징체(305)의 중심을 지나서 횡방향으로 연장되어 있다.
하우징체(305)는 각도 조정 기구(322)를 개재해서 보호 부재(304)의 내부에 수용되어 있다. 각도 조정 기구(322)는 수평선에 대한 하우징체(305) 축선(O2)의 각도를 미세 조정하기 위한 요소로서, 보호 부재(304)의 바닥판(310)과 하우징체(305)사이에 개재되어 있다.
본 실시 형태에 의하면 하우징체(305)는 회로 수용실(321)내에서 가연성 가스가 폭발하여도 하우징체(305)가 폭발 압력에 견딜 수 있는 방폭 구조를 가지고 있다. 또한 본체(317)과 지지체(318)을 연결한 상태에서는 제1 플랜지부(319)와 제2 플랜지부(320)이 서로 면접촉하고, 제1 플랜지부(319)와 제2 플랜지부(320)사이에 밀봉면이 형성된다.
본 실시 형태에서는 본체(317)의 제1 플랜지부(319)와 지지체(318)의 제2 플랜지부(320)사이에 밀봉면이 형성되어 있으나, 본체(317)과 지지체(318)을 일체 구조물로해서 밀봉면을 없앨 수 있다.
도 20에 도시한 바와 같이 복수개의 회로기판(323a)(323b)(323c)가 회로 수용실(321)에 수용되어 있다. 회로기판(323a)(323b)(323c)는 하우징체(305)의 중심을 지나는 축선(O2) 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 있다.
회로기판(323a)에 단자대(324)가 실장되어 있다. 복수의 케이블(325a)(325b)가 단자대(324)에 전기적으로 접속되어 있다. 케이블(325a)(325b)는 원통상의 케이블 가이드(326)을 개재해서 방폭 지정 구역(Z)에 인출되는 동시에 예를 들면 외부 전원과 같은 외부기기에 접속되어 있다.
케이블 가이드(326)은 본체(317)의 주벽에 개방한 가이드 공(327)을 통해서 보호 부재(304)의 내측으로 유도되는 동시에 보호 부재(304)의 통공(309)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되고 있다. 본 실시 형태에서는 케이블 그랜드(328)이 가이드 공(327)에 삽입되어 있다. 또한 통형상의 마개체(329)가 통공(309)에 삽입되어 있다. 따라서 케이블 가이드(326)은 케이블 그랜드(328) 및 마개체(329)를 관통해서 하우징체(305)에서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되고 있다.
하우징체(305)의 가이드 공(327)과 케이블 그랜드(328)의 사이에는 케이블 그랜드(328)의 삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 간극의 크기 및 본체(317) 주벽의 두께 방향에 따른 간극의 길이는 방폭 규격에 준거하는 값으로 설정되어 있다. 간극의 크기 및 길이가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(321)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 간극에 도달한다고 해도 간극을 통해서 회로 수용실(321)에서 보호 부재(304)의 내측으로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다. 따라서 회로 수용실(321)에 발생한 화염이 간극을 따라 하우징체(305) 외부로 누출되는 일은 없다.
간극의 크기 및 길이는 광전식 연기 감지기(200)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(321)의 용적 등에 따라 변동한다. 간극의 크기 및 길이의 구체적인 값은 발광 유닛(203)과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 20에 도시한 바와 같이 수광부(306)은 하우징체(305) 내부에 수용되어 있다. 수광부(306)은 포토 다이오드(331)및 제2 도광체(332)를 주요 요소로 구비하고 있다. 포토 다이오드(331)은 수광 소자의 일예로서, 회로기판(323c)의 중앙부에 실장되어 있다. 포토 다이오드(331)은 하우징체(305)의 축선(O2)상에서 보호 부재(304)의 광 입사공(307)을 지향하고 있다.
제2 도광체(332)는 발광 유닛(202)의 발광 다이오드(231)이 발하는 광을 광 입사공(307)에서 보호 유리(313) 및 편광체(315)를 개재해서 포토 다이오드(331)에 유도하기 위한 요소로서, 광을 수속하는 형상 및 재질인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 의하면, 제2 도광체(332)는 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 제2 도광체(332)는 포토 다이오드(331)과 마주하는 편평한 발광면(333)과 편광체(315)와 마주하는 편평한 수광면(334)를 가지고 있다. 발광면(333) 및 수광면(334)는 제2 도광체(332)의 축방향으로 서로 떨어져 있다.
도 20에 도시한 바와 같이, 제2 도광체(332)는 고정 부재(335)를 개재해서 하우징체(305)의 지지체(318)에 동축상으로 지지되어 있다. 구체적으로 설명하면, 원통상의 지지체(318)은 제2 도광체(331)을 둘러싸는 내벽면(336)을 가지고 있다. 내벽면(336)중 편광체(315)와 마주하는 일단부에는 둘레 방향으로 연속하는 스토퍼부(337)이 형성되어 있다. 스토퍼부(337)은 내벽면(336)의 내측으로 내뻗어 있고, 상기 스토퍼부(337)에 제2 도광체(332)의 수광면(334) 외주부가 맞붙어 있다.
고정 부재(335)는 중공의 원통상의 요소로서, 제2 도광체(332)보다도 큰 외경을 가지는 동시에 제1 도광체(332)의 외경보다도 작은 내경을 가지고 있다. 고정 부재(335)는 지지체(318)의 내벽면(336)중 회로 수용실(321)에 면하는 타단부에 비틀어 박아져 있다. 이 나사 삽입에 의해, 고정 부재(335)의 나사 삽입단이 제2 도광체(332)의 발광면(333) 외주부에 맞붙고 상기 스토퍼부(337)과 협동해서 제2 도광체(332)를 축방향으로 끼워져 있다.
제2 도광체(332)가 지지체(318)에 지지된 상태에서는 그 발광면(333)이 포토 다이오드(331)과 마주하게 회로 수용실(321)에 노출되어 있는 동시에 수광면(334)가 편광체(315)와 마주하게 보호 부재(304)의 내측에 노출되어 있다.
도 20 및 도 22에 도시한 바와 같이 제2 도광체(332)의 외주면과 지지체(318)의 내벽면(336)사이에 제2 도광체(332)의 감합을 허용하는 제2 간극(G5)가 설치되어 있다. 제2 간극(G5)는 회로 수용실(321) 및 보호 부재(304)의 내측 쌍방으로 통해 있다.
제2 간극(G5)의 크기(W5)는 지지체(318)과 제2 도광체(332)가 동축일 경우 내벽면(336)의 임의의 한점에서 제2 도광체(332)의 직경 방향으로 떨어진 제2 도광체(332)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제2 간극(G5)의 깊이 방향에 따른 길이(L5)는 제2 도광체(332)의 발광면(333)에서 수광면(334)에 이르는 제2 도광체(332)의 전체 길이와 동등하다.
제2 간극(G5)의 크기(W5) 및 길이(L5)는 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제2 간극(G5)의 크기(W5) 및 길이(L5)가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(321)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 제2 간극(G5)에 도달한다고 해도 제2 간극(G5)를 통해서 보호 부재(304)의 내측으로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제2 간극(G5)의 크기(W5) 및 길이(L5)는 광전식 연기 감지기(200)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(321)의 용적등에 따라 변동한다. 제2 간극(G5)의 크기(W5) 및 길이(L5)의 구체적인 값은 발광 유닛(202)의 제1 간극(G4)의 크기(W4) 및 길이(L4)와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
다음에 분리형 광전식 연기 감지기(200)의 작용에 대해서 설명한다.
도 20에 도시한 바와 같이 분리형 광전식 연기 감지기(200)은 발광 유닛(202)의 광 조사공(207)과 수광 유닛(203)의 광 입사공(307)이 방폭 지정 구역(Z)에서 서로 대향하도록 건물의 천장면(201)에 설치되어 있다.
분리형 광전식 연기 감지기(200)은 제1 실시예에 개시된 일체형 광전식 연기 감지기(1)과 비교할 경우에 점유 면적이 큰 반면, 연기를 감지하기 쉬우므로, 예를 들면 천장이 높은 창고, 석유 정제 공장에서의 사용에 적합하다.
분리형 광전식 연기 감지기(200)은 천장면(201)에 고정한 자세로 사용하는 것에 한정하지 않는다. 예를 들면 발광 유닛(202)는 광 조사공(207)의 배후에 위치된 하우징체(205)의 배면을 건물의 측벽면에 고정하는 동시에 수광 유닛(203)은 광 입사면(307)의 배후에 위치된 하우징체(305)의 배면을 건물의 측벽면에 고정해서 사용하게 할 수도 있다.
광전식 연기 감지기(200)이 작동하고 있는 상태에서는 발광 유닛(202)의 발광 다이오드(231)이 발한 광이 제1 도광체(232)의 수광면(233)에 입사된다. 수광면(233)에 입사된 광의 일부는 제1 도광체(232)의 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제1 도광체(232)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(234)를 향해서 진행한다.
제1 도광체(232)의 발광면(234)에 도달한 광은 편광체(215)를 향해서 방사된다. 편광체(215)는 발광면(234)에서 조사된 광을 일정한 방향으로만 진동하는 광파로 바꾼다. 편광체(215)를 통과한 광은 보호 유리(213)의 광 조사면(214)에서 방폭 지정 구역(Z)에 조사된다.
방폭 지정 구역(Z)에 조사된 광은 수광 유닛(203)의 보호 유리(313)의 광 입사면(314)에 입사된 후, 편광체(315)를 통과해서 제2 도광체(332)의 수광면(334)에 입사된다. 수광면(334)에 입사된 광의 일부는 제2 도광체(332)의 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제2 도광체(332)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(333)을 향해서 진행한다.
제2 도광체(332)의 발광면(333)에 도달한 광은 포토 다이오드(331)을 향해서 방사되고, 상기 포토 다이오드(331)이 광을 검지한다. 그 결과 광을 검지한 것을 나타내는 전기 신호가 포토 다이오드(331)에서 회로기판(323c)로 송출된다.
방폭 지정 구역(Z)의 공기 중에 연기가 포함되어 있지 않은 평상시에는 발광 유닛(202)가 발한 광은 분산되지 않고 수광 유닛(203)에 유도된다. 이에 대하여, 방폭 지정 구역(Z)의 공기 중에 연기가 포함되어 있는 경우 발광 유닛(202)가 발한 광이 연기에 의해 산란되고, 수광 유닛(203)의 포토 다이오드(331)에 입사하는 광의 양이 감소한다. 그러므로 광의 양이 감소한 것을 나타내는 전기 신호가 포토 다이오드(331)에서 회로기판(323c)으로 송출된다. 회로기판(323c)는 방폭 지정 구역(Z)에 연기가 발생한 것을 외부에 통지하기 위한 전기 신호를 출력한다.
구체적으로는 외부에 설치된 부저에 전기 신호를 송출하여 부저를 울리거나, 외부에 설치된 표시등이 발하는 빛의 색을 변화시키도록 하면 된다.
본 실시 형태에 의하면 발광 유닛(202) 및 수광 유닛(203)은 함께 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있으므로, 방폭 지정 구역(Z)에 가연성 가스가 존재할 경우에, 가연성 가스가 발광 유닛(202) 및 수광 유닛(203)의 내부에 침입할 수 있다.
상세하게 설명하면, 발광 유닛(202)에 있어서는 가연성 가스가 보호 부재(204)의 통공(209)와 마개체(229)사이의 간극 및 광 조사공(207)에서 보호 부재(204)와 보호 유리(213)사이의 간극을 통해서 보호 부재(204)의 내측에 침입한다. 보호 부재(204)의 내측에 침입한 가연성 가스는 하우징체(205)의 가이드 공(227)과 케이블 그랜드(228)사이의 간극, 본체(217)의 제1 플랜지부(219)와 지지체(218)의 제2 플랜지부(220)사이의 간극 및 제1 도광체(232)의 외주면과 지지체(218)의 내벽면(236)사이의 제1 간극(G3)을 통해서 하우징체(205)내의 회로 수용실(221)에 침입할 수 있다.
회로 수용실(221)에 침입한 가연성 가스는 예를 들면 회로기판(223a)(223b)(223c)의 표면에 생긴 쇼트 전류에 의한 스파크 또는 회로기판(223a)(223b)(223c)의 표면에 이상한 고온부가 발생했을 때에 폭발을 유발할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면 회로 수용실(221)을 규정하는 하우징체(205)는 방폭 구조를 가지므로, 회로 수용실(221)내에서의 폭발에 대해서도 손상받지않고 충분히 견디어 낼 수 있다. 따라서 회로 수용실(221)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 하우징체(205)의 내부에 갇혀서, 보호 부재(204)의 내측이나 방폭 지정 구역(Z)으로 누출되는 일은 없다.
한편 회로 수용실(221)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 원통상의 고정 부재(235)의 내측을 지나서 제1 도광체(232)의 외주면과 지지체(218)의 내벽면(236)사이의 제1 간극(G4)에 도달한다. 제1 간극(G4)에 도달한 화염은 제1 간극(G4)를 따라 제1 도광체(232)의 발광면(234)를 향해서 진행한다.
본 실시 형태에 의하면 제1 간극(G4)의 크기(W4) 및 길이(L4)는 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 그러므로 제1 간극(G4)에 도달한 화염은 제1 간극(G4)를 진행하는 과정에서 자연히 타다 말고 꺼지게되고, 제1 간극(G4)에서 보호 부재(204)의 내측을 향해서 화염이 분출되는 것을 회피할 수 있다.
수광 유닛(203)에서는 가연성 가스가 보호 부재(304)의 통공(309)와 마개체(329)사이의 간극 및 광 입사공(307)에서 보호 부재(304)와 보호 유리(313)사이의 간극을 통해서 보호 부재(304)의 내측에 침입한다. 보호 부재(304)의 내측에 침입한 가연성 가스는 하우징체(305)의 가이드 공(327)과 케이블 그랜드(328)사이의 간극, 본체(317)의 제1 플랜지부(319)와 지지체(318)의 제2 플랜지부(320)사이의 간극 및 제2 도광체(332)의 외주면과 지지체(318)의 내벽면(336)사이의 제2 간극(G5)를 통해서 하우징체(305)내의 회로 수용실(321)에 침입할 수있다.
회로 수용실(321)에 침입한 가연성 가스는 예를 들면 회로기판(323a)(323b)(323c)의 표면에 생긴 쇼트 전류에 의한 스파크 또는 회로기판(323a)(323b)(323c)의 표면에 이상한 고온부가 발생하였을 때에 폭발을 일으킬 수 있다.
본 실시 형태에 의하면 회로 수용실(321)을 규정하는 하우징체(305)는 방폭 구조를 가지므로, 회로 수용실(321)내에서의 폭발에 대해서도 손상받지않고 충분히 견디어 낼 수 있다. 따라서 회로 수용실(321)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 하우징체(305)의 내부에 갇혀서, 보호 부재(304)의 내측이나 방폭 지정 구역(Z)으로 누출되는 일은 없다.
한편 회로 수용실(321)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 원통상의 고정 부재(335)의 내측을 지나서 제2 도광체(332)의 외주면과 지지체(318)의 내벽면(336)사이의 제2 간극(G5)에 도달한다. 제2 간극(G5)에 도달한 화염은 제2 간극(G5)를 따라 제2 도광체(332)의 수광면(334)를 향해서 진행한다.
본 실시 형태에 의하면, 제2 간극(G5)의 크기(W5) 및 길이(L5)는 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 그러므로 제2 간극(G5)에 도달한 화염은 제2 간극(G5)를 진행하는 과정에서 자연히 타다 말고 꺼지게되고, 제2 간극(G5)에서 보호 부재(304)의 내측을 향해서 화염이 분출하는 것을 회피할 수 있다.
이상의 것으로부터, 본 실시 형태에 의하면 발광 유닛(202)의 회로 수용실(221) 및 수광 유닛(203)의 회로 수용실(321)에 발생한 화염이 가연성 가스에 인화되지 않고, 방폭 지정 구역(Z)에서의 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한 수지제의 밀봉재를 사용하여 제1 간극(G4) 및 제2 간극(G5)를 메울 필요가 없어지므로, 밀봉재의 경년 열화에 따른 균열이나 구멍을 통해서 회로 수용실(221)(321)에 발생한 화염이 방폭 지정 구역(Z)으로 누출된다고 하는 문제를 해소할 수 있다. 따라서 회로 수용실(221)(321)에 발생한 화염이 광전식 연기 감지기(200)의 외부의 폭발성 가스에 인화되지 않는다.
더해서 본 실시 형태에 의하면, 발광 유닛(202)에 있어서는 발광부(206)을 내장한 하우징체(205)의 각도가 각도 조정 기구(222)에 의해 미세 조정 가능하게 되어 있다. 마찬가지로 수광 유닛(203)에 있어서도, 수광부(306)을 내장한 하우징체(305)의 각도가 각도 조정 기구(322)에 의해 미세 조정 가능하게 되어 있다. 그러므로 하우징체(205)의 축선(O1)과 하우징체(305)의 축선(O2)가 동일한 직선상에 위치하도록 하우징체(205)(305)의 자세를 조정할 수 있다.
따라서 발광 유닛(202)가 발하는 광을 수광 유닛(203)에서 확실하게 받을 수 있고, 방폭 지정 구역(Z)의 공기 중에 연기가 포함되어 있는지의 여부를 광학적으로 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
[제4 실시예]
도 23 내지 도 25는 분리형 광전식 연기 감지기(400)에 관한 제4 실시예를 개시하고 있다. 도 23은 분리형 광전식 연기 감지기(400)을 건물의 천장면(401)에 설치한 상태를 나타내고 있다. 광전식 연기 감지기(400)은 서로 독립한 발광 유닛(402) 및 수광 유닛(403)을 구비하고 있다. 발광 유닛(402) 및 수광 유닛(403)은 각각 광학 유닛의 일예이다. 발광 유닛(402) 및 수광 유닛(403)은 건물내의 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있는 동시에 서로 간격을 두고 마주하고 있다.
도 23에 도시한 바와 같이 발광 유닛(402)는 하우징체(405), 발광부(406) 및 보호 부재(407)을 주요 요소로 구비하고 있다. 하우징체(405)는 본체(408) 및 지지체(409)를 구비하고 있다. 본체(408)은 일단이 폐색된 원통상의 요소로서, 본체(408)의 개구단에 둘레 방향으로 연속하는 제1 플랜지부(410)이 형성되어 있다. 지지체(409)는 본체(405)와 동직경의 원통상의 요소로서, 지지체(409)의 일단부에 둘레 방향으로 연속하는 제2 플랜지부(411)이 형성되어 있다. 제1 플랜지부(410) 및 제2 플랜지부(411)은 서로 맞붙은 상태에서, 예를 들면 볼트 및 너트와 같은 복수의 조임 도구를 개재해서 일체로 결합되어 있다.
이 결합에 의해, 본체(408) 및 지지체(409)가 동축상으로 연결되어 있는 동시에 본체(408)의 내측에 회로 수용실(412)가 형성되어 있다. 또한 본체(408) 및 지지체(409)는 서로 협동해서 축선(O1)을 가지는 원통상의 하우징체(405)를 구성하고 있다. 축선(O1)은 하우징체(405)의 중심을 지나서 횡방향으로 연장되어 있다.
지지체(409)의 본체(408)과는 반대측 타단부에 스토퍼부(413)이 형성되어 있다. 스토퍼부(413)은 지지체(409)의 둘레 방향으로 연속하는 동시에 지지체(409)의 직경 방향에 따른 내측을 향해서 내뻗어 있다. 스토퍼부(413)은 지지체(409)의 타단부에 광 조사공(414)를 규정하고 있다. 하우징체(405)의 축선(O1)은 광 조사공(414)를 동축상으로 관통하고 있다.
하우징체(405)는 각도 조정 기구(416)을 개재해서 건물의 천장면(401)에 지지되어 있다. 각도 조정 기구(416)은 수평선에 대한 하우징체(405)의 축선(O1) 각도를 미세 조정하기 위한 요소이다. 각도 조정 기구(416)은 천장면(401)과 하우징체(405)의 본체(408)사이에 개재되어 있다.
각도 조정 기구(416)은 천장면(401)에 고정하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면 건물의 측벽면, 기둥, 들보등과 같이 광전식 연기 감지기(400)을 설치해야 하는 장소에 고정 가능하다.
본 실시 형태에 의하면, 하우징체(405)는 회로 수용실(412)내에서 가연성 가스가 폭발하여도 폭발 압력에 견딜 수 있는 방폭 구조를 가지고 있다. 또한 본체(408)과 지지체(409)를 연결한 상태에서는 제1 플랜지부(410)과 제2 플랜지부(411)이 서로 면접촉하고, 제1 플랜지부(410)과 제2 플랜지부(411)사이에 밀봉면이 형성된다.
본 실시 형태에서는, 본체(408)의 제1 플랜지부(410)과 지지체(409)의 제2 플랜지부(411)사이에 밀봉면이 형성되어 있으나, 본체(408)과 지지체(409)를 일체 구조물로해서 밀봉면을 없앨 수 있다.
도 23에 도시한 바와 같이, 복수개의 회로기판(417a)(417b)(417c)가 회로 수용실(412)에 수용되어 있다. 회로기판(417a)(417b)(417c)는 하우징체(405)의 중심을 지나는 축선(O1) 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 있다.
회로기판(417a)에 단자대(418)이 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 케이블(419a)(419b)가 단자대(418)에 접속되어 있다. 케이블(419a)(419b)는 원통상의 케이블 가이드(420)을 개재하여 회로 수용실(412)에서 방폭 지정 구역(Z)으로 인출되는 동시에 예를 들면 외부 전원과 같은 외부기기에 접속되어 있다.
케이블 가이드(420)은 본체(408)의 종단벽에 개방한 가이드 공(421)을 관통해서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되고 있다. 본 실시 형태에서는 가이드 공(421)에 케이블 그랜드(422)가 삽입되어 있다. 케이블 가이드(420)은 케이블 그랜드(422)를 관통하여 회로 수용실(412)에서 하우징체(405)의 외부로 인출되어 있다.
본체(408)의 가이드 공(421)과 케이블 그랜드(422)의 사이에는 케이블 그랜드(422)의 삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 간극의 크기 및 본체(408)의 종단벽의 두께 방향에 따른 간극의 길이는 방폭 규격을 준거하는 값으로 설정되어 있다. 간극의 크기 및 길이가 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(412)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 간극에 도달한다고 해도 간극을 통해서 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
도 23에 도시한 바와 같이, 발광부(406)은 하우징체(405)의 내부에 수용되어 있다. 발광부(406)은 발광 다이오드(424), 광학 렌즈(425) 및 제1 도광체(426)을 주요 요소로 구비하고 있다. 발광 다이오드(424)는 발광 소자의 일예이다. 발광 다이오드(424)는 회로기판(417c)의 중앙부에 실장되어 있는 동시에 하우징체(405)의 축선(O1)상에서 광 조사공(414)를 지향하고 있다.
광학 렌즈(425)는 예를 들면 유리제로, 볼록 렌즈와 같은 형상을 가지고 있다. 광학 렌즈(425)는 발광 다이오드(424)와 마주하도록 지지체(409)의 일단부 내주면에 지지되어 있다.
제1 도광체(426)은 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 제1 도광체(426)은 광학 렌즈(425)와 마주하는 편평한 수광면(428)과 광 조사공(414)에서 방폭 지정 구역(Z)에 노출된 편평한 발광면(429)를 가지고 있다. 수광면(428) 및 발광면(429)는 제1 도광체(426)의 축 방향으로 서로 떨어져 있다.
본 실시 형태에 의하면, 제1 도광체(426)은 제1 홀더(430)을 개재해서 지지체(409)의 내측에 동축상으로 지지되어 있다. 구체적으로 설명하면, 제1 홀더(430)은 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료로 형성되어 있다. 제1 홀더(430)은 제1 도광체(426)이 동축상으로 감합된 원통부(431)과 원통부(431)의 일단에 형성된 플랜지부(432)를 구비하고 있다. 플랜지부(432)는 원통부(431)의 직경 방향 외측을 향해서 내뻗어 있다.
원통부(431)은 지지체(409)의 내측에 본체(408)의 방향으로부터 비틀어 박아져 있다. 이 나사 삽입에 의해, 원통부(431)의 플랜지부(432)와는 반대측의 선단 및 제1 도광체(426)의 발광면(429)의 외주부가 지지체(409)의 스토퍼부(413)에 맞붙는다. 이와 함께 플랜지부(432)가 지지체(409) 내주면의 단차(409a)에 맞붙는다. 그 결과 제1 도광체(426)이 지지체(409) 내부의 정위치에 지지된다.
도 23에 도시한 바와 같이 제1 도광체(426)이 지지체(409)의 내부에 지지된 상태에서는 제1 도광체(426)의 수광면(428)이 광학 렌즈(425)와 마주하는 동시에 제1 도광체(426)의 발광면(429)가 광 조사공(414)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있다.
본 실시 형태에 의하면 제1 도광체(426)의 수광면(428)은 편광체(434)로 덮혀져 있다. 편광체(434)는 예를 들면 편광 유리, 편광 필름으로 구성된 원반형의 요소로서, 고정 링(435)를 개재해서 지지체(409)의 내측에 지지되어 있다. 고정 링(435)는 지지체(409)의 내측에 본체(408) 방향으로부터 삽입되고, 편광체(434)의 외주부를 제1 홀더(430)의 플랜지부(432)의 사이에 끼워져 있다.
또한 결로 방지용 히터(436)이 고정 링(435)의 내측에 배치되어 있다. 히터(436)은 편광체(434) 기능이 결로에 의해 저하되는 것을 방지하기 위한 요소로서, 편광체(434)에 접해 있다. 히터(436)은 리드 선(437)을 개재하여 회로기판(417c)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이 제1 도광체(426)의 외주면과 제1 홀더(430)의 원통부(431)의 내주면 사이에 제1 도광체(426)의 감합을 허용하는 제1 간극(G6)이 설치되어 있다. 제1 간극(G6)은 지지체(409)의 내측으로 회로 수용실(412)에 통해 있는 동시에 광 조사공(414)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 통해 있다.
제1 간극(G6)의 크기(W6)은 도 24에 나타낸 바와 같이 제1 도광체(426)과 원통부(431)이 동축도를 유지하고 있는 경우 원통부(431) 내주면의 임의의 한점에서 제1 도광체(426)의 직경 방향으로 떨어진 제1 도광체(426)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제1 간극(G6)의 깊이 방향에 따른 길이(L6)은 제1 도광체(426)의 수광면(428) 외주연에서 발광면(429) 외주연에 이르는 제1 도광체(426)의 전체 길이와 동등하다.
제1 간극(G6)의 크기(W6) 및 길이(L6)은 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제1 간극(G6)의 크기(W6) 및 길이(L6)이 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(412)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 광학 렌즈(425) 및 편광체(434)를 넘어 제1 간극(G6)에 도달한다고 해도 제1 간극(G6)을 통해 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제1 간극(G6)의 크기(W6) 및 길이(L6)은 광전식 연기 감지기(400)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(412)의 용적등에 따라 변동한다. 제1 간극(G6)의 크기(W6)은 예를 들면 최대 0.3mm, 보다 바람직하게는 최대 0.1mm로 설정하면 된다. 제1 간극(G6)의 크기(W6)은 작을수록 바람직하나, 제조상의 관점에서 보면 0mm를 상회한다.
제1 간극(G6)의 길이(L6)은 제1 간극(G6)의 크기(W6)에 따라 상이하다. 제1 간극(G6)의 길이(L6)은 적어도 9.5mm, 보다 바람직하게는 적어도 40mm로 설정하면 되고 제1 간극(G6)의 길이(L6)은 길수록 바람직하다.
또한 제1 도광체(426)의 중심과 원통부(431)의 중심이 일치하지 않고, 제1 간극(G6)의 크기(W6)이 제1 도광체(426)의 둘레 방향에 따라 균일하지 않은 경우는 제1 간극(G6) 크기(W6)의 최대치가 0.3mm이하, 바람직하게는 0.1mm이하면 된다.
보호 부재(407)는 하우징체(405)의 광 조사공(414) 및 광 조사공(414)에서 노출된 제1 도광체(426)의 발광면(429)를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 요소로서, 방폭 규격에 적합한 강도를 가지고 있다. 보호 부재(407)는 광 조사공(414)가 개구된 지지체(409)의 일단부를 외측에서 덮고 있다. 보호 부재(407)는 광 조사공(414)와 마주하는 개구부(438)을 가지고 있다.
한편 광전식 연기 감지기(400)의 수광 유닛(403)은 기본적으로 발광 유닛(402)와 같은 구성을 가지고 있다. 구체적으로 설명하면, 수광 유닛(403)은 하우징체(505), 수광부(506) 및 보호 부재(507)를 주요 요소로 구비하고 있다.
하우징체(505)는 본체(508) 및 지지체(509)를 구비하고 있다. 본체(508)는 일단이 폐색된 원통상의 요소로서, 본체(508)의 개구단에 둘레 방향으로 연속하는 제1 플랜지부(510)가 형성되어 있다. 지지체(509)는 본체(508)와 동직경의 원통상의 요소로서, 지지체(509)의 일단부에 둘레 방향으로 연속하는 제2 플랜지부(511)이 형성되어 있다. 제1 플랜지부(510) 및 제2 플랜지부(511)은 서로 맞붙은 상태에서 예를 들면 볼트 및 너트와 같은 복수개의 조임 도구를 개재하여 일체로 결합되어 있다.
이 결합에 의해 본체(508) 및 지지체(509)가 동축상으로 연결되어 있는 동시에 본체(508)의 내측에 회로 수용실(512)가 형성되어 있다. 또한 본체(508) 및 지지체(509)는 서로 협동해서 축선(O2)를 가지는 원통상의 하우징체(505)를 구성하고 있다. 축선(O2)는 하우징체(505)의 중심을 지나서 횡방향으로 연장해 있다.
지지체(509)의 본체(508)와는 반대측의 타단부에 스토퍼부(513)이 형성되어 있다. 스토퍼부(513)은 지지체(509)의 둘레 방향으로 연속되는 동시에 지지체(509)의 직경 방향에 따른 내측을 향해서 내뻗어 있다. 따라서 스토퍼부(513)은 지지체(509)의 타단부에 광 입사공(514)를 규정하고 있다. 하우징체(505)의 축선(O2)는 광 입사공(514)를 동축상으로 관통해 있다.
하우징체(505)는 각도 조정 기구(516)을 개재해서 건물의 천장면(401)에 지지되어 있다. 각도 조정 기구(516)은 수평선에 대한 하우징체(505)의 축선(O2)의 각도를 미세 조정하기 위한 요소이다. 각도 조정 기구(516)은 천장면(401)과 하우징체(505)의 본체(508) 사이에 개재되어 있다.
각도 조정 기구(516)은 천장면(401)에 고정하는 것에 한정되지 않고 예를 들면 건물의 측벽면, 기둥, 들보등과 같이 광전식 연기 감지기(400)을 설치해야 하는 장소에 고정 가능하다.
본 실시 형태에 의하면 하우징체(505)는 회로 수용실(512)내에서 가연성 가스가 폭발하여도 폭발 압력에 견딜 수 있는 방폭 구조를 가지고 있다. 또한 본체(508)과 지지체(509)를 연결한 상태에서는 제1 플랜지부(510)과 제2 플랜지부(511)이 서로 면접촉하고, 제1 플랜지부(510)과 제2 플랜지부(511) 사이에 밀봉면이 형성된다.
본 실시 형태에서는 본체(508)의 제1 플랜지부(510)과 지지체(509)의 제2 플랜지부(511)의 사이에 밀봉면이 형성되어 있지만, 본체(508)과 지지체(509)를 일체 구조물로하여 밀봉면을 없앨 수 있다.
도 23에 도시한 바와 같이, 복수개의 회로기판(517a)(517b)(517c)이 회로 수용실(512)에 수용되어 있다. 회로기판(517a)(517b)(517c)는 하우징체(505)의 중심을 지나는 축선(O2) 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 있다.
회로기판(517a)에 단자대(518)가 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 케이블(519a)(519b)이 단자대(518)에 접속되어 있다. 케이블(519a)(519b)은 원통상의 케이블 가이드(520)를 개재해서 회로 수용실(512)에서 방폭 지정 구역(Z)에 인출되는 동시에 예를 들면 외부 전원과 같은 외부기기에 접속되어 있다.
케이블 가이드(520)는 본체(508)의 종단벽에 개방한 가이드 공(521)을 관통해서 방폭 지정 구역(Z)에 유도되어 있다. 본 실시 형태에서는 케이블 그랜드(522)가 가이드 공(521)에 장착되어 있다. 케이블 가이드(520)은 케이블 그랜드(522)를 관통해서 회로 수용실(512)에서 하우징체(505)의 외부로 인출되어 있다.
본체(508)의 가이드 공(521)과 케이블 그랜드(522)의 사이에는 케이블 그랜드(522)의 삽입을 허용하는 간극이 존재한다. 간극의 크기 및 본체(508)의 종단벽의 두께 방향에 따른 간극의 길이는 방폭 규격을 준거하는 값으로 설정되어 있다. 간극의 크기 및 길이가 방폭 규격에 적합하면 회로 수용실(512)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 간극에 도달한다고 해도 간극을 통해 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
도 23에 도시한 바와 같이 수광부(506)은 하우징체(505)의 내부에 수용되어 있다. 수광부(506)은 포토 다이오드(524), 광학 렌즈(525) 및 제2 도광체(526)을 주요 요소로 구비하고 있다. 포토 다이오드(524)는 수광 소자의 일예이다. 포토 다이오드(524)는 회로기판(517c)의 중앙부에 실장되어 있는 동시에 하우징체(505)의 축선(O2) 상에서 광 입사공(514)를 지향하고 있다.
광학 렌즈(525)는 예를 들면 유리제로, 볼록 렌즈와 같은 형상을 가지고 있다. 광학 렌즈(525)는 포토 다이오드(524)와 마주하도록 지지체(509)의 일단부 내주면에 지지되어 있다.
제2 도광체(526)은 예를 들면 원주상의 무색 투명한 유리로 구성되어 있다. 제2 도광체(526)은 광학 렌즈(525)와 마주하는 편평한 발광면(528)과 광 입사공(514)에서 방폭 지정 구역(Z)에 노출되는 편평한 수광면(529)를 가지고 있다. 발광면(528) 및 수광면(529)는 제2 도광체(526)의 축방향으로 서로 떨어져 있다.
본 실시 형태에 의하면 제2 도광체(526)은 제2 홀더(530)을 개재해서 지지체(509)의 내측에 동축상으로 지지되어 있다. 구체적으로 설명하면 제2 홀더(530)은 예를 들면 알루미늄 합금과 같은 금속 재료로 형성되어 있다. 제2 홀더(530)은 제2 도광체(526)이 동축상으로 감합된 원통부(531)과 원통부(531)의 일단에 형성된 플랜지부(532)를 구비하고 있다. 플랜지부(532)은 원통부(531)의 직경 방향 외측을 향해서 내뻗어 있다.
원통부(531)은 지지체(509)의 내측에 본체(508) 방향으로 비틀어 박아져 있다. 이 나사삽입에 의해 원통부(531)의 플랜지부(532)와는 반대측의 선단 및 제2 도광체(526)의 수광면(529) 외주부가 지지체(509)의 스토퍼부(513)에 맞붙는다. 이와 함께 플랜지부(532)가 지지체(509) 내주면의 단차(509a)에 맞붙는다. 그 결과 제2 도광체(526)이 지지체(509) 내부의 정위치에 지지되어 있다.
도 23에 도시한 바와 같이 제2 도광체(526)이 지지체(509)의 내부에 지지된 상태에서는 제2 도광체(526)의 발광면(528)이 광학 렌즈(525)와 마주하는 동시에 제2 도광체(526)의 수광면(529)가 광 입사공(514)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있다.
본 실시 형태에 의하면 제2 도광체(526)의 발광면(528)은 편광체(534)로 덮혀져 있다. 편광체(534)는 예를 들면 편광 유리, 편광 필름으로 구성된 원반형의 요소로서, 고정 링(535)를 개재해서 지지체(509)의 내측에 지지되어 있다. 고정 링(535)는 지지체(509)의 내측에 본체(508) 방향으로 삽입되고, 편광체(534)의 외주부를 제2 홀더(530)의 플랜지부(532) 사이에 끼워져 있다.
또한 결로 방지용의 히터(536)이 고정 링(535)의 내측에 배치되어 있다. 히터(536)은 편광체(534)의 기능이 결로에 의해 저하되는 것을 방지하기 위한 요소로서, 편광체(534)에 접해 있다. 히터(536)은 리드 선(537)을 개재해서 회로기판(517c)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 23 및 도 25에 도시한 바와 같이 제2 도광체(526)의 외주면과 제2 홀더(530)의 원통부(531) 내주면의 사이에 제2 도광체(526)의 감합을 허용하는 제2 간극(G7)이 설치되어 있다. 제2 간극(G7)은 지지체(509)의 내측에서 회로 수용실(512)에 통하고 있는 동시에 광 입사공(514)를 통해서 방폭 지정 구역(Z)에 통하고 있다.
제2 간극(G7)의 크기(W7)은 도 25에 나타낸 바와 같이 제2 도광체(526)과 원통부(531)이 동축도를 유지하고 있는 경우 원통부(531) 내주면의 임의의 한점에서 제2 도광체(526)의 직경 방향으로 떨어진 제2 도광체(526)의 외주면까지의 거리라고 할 수도 있다. 제2 간극(G7)의 깊이 방향에 따른 길이(L7)은 제2 도광체(526)의 발광면(528) 외주연에서 수광면(529)의 외주연에 이르는 제2 도광체(526)의 전체 길이와 동등하다.
제2 간극(G7)의 크기(W7) 및 길이(L7)은 각각 방폭 규격에 준거한 값으로 설정되어 있다. 제2 간극(G7)의 크기(W7) 및 길이(L7)이 방폭 규격에 적합하면, 회로 수용실(512)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염이 광학 렌즈(525) 및 편광체(534)를 넘어서 제2 간극(G7)에 도달한다고 해도 제2 간극(G7)을 통해서 방폭 지정 구역(Z)로 향하는 화염의 도주를 막을 수 있다.
제2 간극(G7)의 크기(W7) 및 길이(L7)은 광전식 연기 감지기(400)이 설치되는 방폭 지정 구역(Z)의 가스 분위기 및 회로 수용실(512)의 용적등에 따라 변동한다. 제2 간극(G7)의 크기(W7)및 길이(L7)의 구체적인 값은 발광 유닛(402)의 제1 간극(G6)의 크기(W6)및 길이(L6)와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
보호 부재(507)은 하우징체(505)의 광 입사공(514) 및 광 입사공(514)에서 노출된 제2 도광체(526)의 수광면(529)를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 요소로서, 방폭 규격에 적합한 강도를 가지고 있다. 보호 부재(507)은 광 입사공(514)가 개구된 지지체(509)의 일단부를 외측에서 덮고 있다. 보호 부재(507)은 광 입사공(514)와 마주하는 개구부(538)을 가지고 있다.
본 실시 형태에 의하면 광전식 연기 감지기(400)이 작동하고 있는 상태에서는 발광 유닛(402)의 발광 다이오드(424)가 발한 광은 광학 렌즈(425) 및 편광체(434)를 통과한 후 제1 도광체(426)의 수광면(428)에 입사된다. 수광면(428)에 입사된 광의 일부는 제1 도광체(426) 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제1 도광체(426)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(429)를 향해서 진행한다.
제1 도광체(426)의 발광면(429)에 도달한 광은 광 조사공(414)에서 방폭 지정 구역(Z)에 조사된다. 방폭 지정 구역(Z)에 조사된 광은 수광 유닛(403)의 광 입사공(514)에서 제2 도광체(526)의 수광면(529)에 입사된다. 수광면(529)에 입사된 광의 일부는 제2 도광체(526) 내부를 축방향으로 통과하는 동시에 나머지 광은 제2 도광체(526)의 외주면에서 전반사를 반복하면서 발광면(528)을 향해서 진행한다.
발광면(528)에 도달한 광은 편광체(534) 및 광학 렌즈(525)를 통과한 후, 포토 다이오드(524)를 향해서 방사되고, 상기 포토 다이오드(524)가 광을 검지한다. 그 결과 광을 검지한 것을 나타내는 전기 신호가 포토 다이오드(524)에서 회로기판(517c)에 송출된다.
방폭 지정 구역(Z)의 공기 중에 연기가 포함되어 있지 않은 평상시에는 발광 유닛(402)가 발한 광은 흐트러지는 일 없이 수광 유닛(403)에 유도된다. 이에 대하여 방폭 지정 구역(Z)의 공기 중에 연기가 포함되어 있는 경우 발광 유닛(402)가 발한 광이 연기에 의해 산란되고, 수광 유닛(403)의 포토 다이오드(524)에 입사하는 광의 양이 감소한다. 그러므로 광의 양이 감소한 것을 나타내는 전기 신호가 포토 다이오드(524)에서 회로기판(517c)에 송출된다. 회로기판(517c)는 방폭 지정 구역(Z)에 연기가 발생한 것을 외부에 통지하기 위한 전기 신호를 출력한다.
구체적으로는 외부에 설치된 부저에 전기 신호를 송출해서 부저를 울리거나, 외부에 설치된 표시등이 발하는 빛의 색을 변화시키도록 하면 된다.
본 실시 형태에 의하면 발광 유닛(402) 및 수광 유닛(403)은 함께 방폭 지정 구역(Z)에 노출되어 있으므로, 방폭 지정 구역(Z)에 가연성 가스가 존재하는 경우 가연성 가스가 발광 유닛(402) 및 수광 유닛(403)의 내부에 침입할 수 있다.
상세하게 설명하면, 발광 유닛(402)에 있어서는 가연성 가스가 하우징체(405)의 가이드 공(421)과 케이블 그랜드(422)사이의 간극, 본체(408)의 제1 플랜지부(410)과 지지체(409)의 제2 플랜지부(411)사이의 간극 및 제1 도광체(426)의 외주면과 제1 홀더(430)의 원통부(431) 내주면 사이의 제1 간극(G6)을 통해서 하우징체(405)내의 회로 수용실(412)에 침입할 수도 있다.
회로 수용실(412)에 침입한 가연성 가스는 예를 들면 회로기판(417a)(417b)(417c)의 표면에 생긴 쇼트 전류에 의한 스파크 또는 회로기판(417a)(417b)(417c)의 표면에 이상한 고온부가 발생하였을 때에 폭발을 유발하는 경우가 있다.
본 실시 형태에 의하면 회로 수용실(412)를 규정하는 하우징체(405)는 방폭 구조를 가지므로, 회로 수용실(412)내에서의 폭발에 대해서도 손상을 받을 일 없이 충분히 견딜 수 있을 수 있다. 따라서 회로 수용실(412)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 하우징체(405)의 내부에 갇혀서 방폭 지정 구역(Z)에 누출되는 일은 없다.
회로 수용실(412)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 원통상의 지지체(409)의 내측에 유도되는 동시에 광학 렌즈(425) 및 편광체(434)를 넘어서 제1 도광체(426)의 외주면과 제1 홀더(430)의 원통부(431) 내주면 사이의 제1 간극(G6)에 도달한다. 제1 간극(G6)에 도달한 화염은 제1 간극(G6)을 따라 하우징체(405)의 광 조사공(414)를 향해서 진행한다.
본 실시 형태에 의하면 제1 간극(G6)의 크기(W6)및 길이(L6)은 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 그러므로 제1 간극(G6)에 도달한 화염은 제1 간극(G6)을 진행하는 과정에서 자연히 타다 말고 꺼지게되고, 제1 간극(G6)에서 광 조사공(414)를 향해서 화염이 분출하는 것을 회피할 수 있다.
한편 수광 유닛(403)에서도 발광 유닛(402)와 마찬가지로 가연성 가스가 하우징체(505)내의 회로 수용실(512)에 침입할 수도 있다. 회로 수용실(512)에 침입한 가연성 가스는 예를 들면 회로기판(517a)(517b)(517c)의 표면에 생긴 쇼트 전류에 의한 스파크 또는 회로기판(517a)(517b)(517c)의 표면에 이상한 고온부가 발생하였을 때에 폭발을 유발하는 경우가 있다.
본 실시 형태에 의하면 회로 수용실(512)를 규정하는 하우징체(505)는 방폭 구조를 가지므로, 회로 수용실(512)내에서의 폭발에 대해서도 손상을 받을 일 없이 충분히 견딜어 낼 수 있다. 따라서 회로 수용실(512)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 하우징체(505)의 내부에 갇혀서, 방폭 지정 구역(Z)에 누출되는 일은 없다.
회로 수용실(512)내에서의 폭발에 의해 발생한 화염은 원통상의 지지체(509)의 내측에 유도되는 동시에 광학 렌즈(525) 및 편광체(534)를 넘어서 제2 도광체(526)의 외주면과 제2 홀더(530)의 원통부(531) 내주면 사이의 제2 간극(G7)에 도달한다. 제2 간극(G7)에 도달한 화염은 제2 간극(G7)을 따라 하우징체(505)의 광 입사공(514)를 향해서 진행한다.
본 실시 형태에 의하면 제2 간극(G7)의 크기(W7) 및 길이(L7)은 방폭 규격에 적합한 값으로 설정되어 있다. 그러므로 제2 간극(G7)에 도달한 화염은 제2 간극(G7)을 진행하는 과정에서 자연히 타다 말고 꺼지게되고, 제2 간극(G7)에서 광 입사공(514)를 향해서 화염이 분출하는 것을 회피할 수 있다.
이상으로부터 본 실시 형태에 의하면 발광 유닛(402)의 회로 수용실(412) 및 수광 유닛(403)의 회로 수용실(512)에 발생한 화염이 가연성 가스에 인화되지 않고, 방폭 지정 구역(Z)에서의 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한 수지제의 밀봉재를 사용하여 제1 간극(G6) 및 제2 간극(G7)을 메울 필요가 없어지므로, 밀봉재의 경년 열화에 수반하는 균열이나 공을 통해서 회로 수용실(412)(512)에 발생한 화염이 방폭 지정 구역(Z)에 누출되는 문제를 해소할 수 있다. 따라서 회로 수용실(412)(512)에 발생한 화염이 광전식 연기 감지기(400) 외부의 폭발성 가스에 인화되지 않는다.
제4 실시예에서는 제1 도광체와 제1 홀더의 원통부 사이의 제1 간극의 크기 및 길이, 및 제2 도광체와 제2 홀더의 원통부 사이의 제2 간극의 크기 및 길이를 각각 방폭 규격에 준거하는 값으로 설정하였으나, 이외에도 광학 렌즈와 지지체의 사이에 생긴 간극 및 편광체와 지지체의 사이에 생긴 간극을 각각 방폭 규격에 준거하는 값으로 설정할 수도 있다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 상술한 실시예는 예로서 제시한 것으로, 실시예의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이 신규의 실시예는 그외 각종 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위내에서, 여러 종류의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시예나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되는 동시에 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함된다.
1, 200, 400…광전식 연기 감지기
3, 205, 305, 405, 505…하우징체
5…커버(보호 커버)
18, 221, 321, 412, 512…회로 수용실
20,223a, 223b, 223c, 323a, 323b, 323c, 417a, 417b, 417c, 517a, 517b, 517c…회로기판
45…유입실
46…통기구
48…차폐벽
55…발광부
56…수광부
57…제1 지지부
58…발광 소자(발광 다이오드)
59, 232, 426…제1 도광체
77…제2 지지부
78…수광 소자(포토 다이오드)
79, 332, 526…제2 도광체
101a, 101b, 101c…제1 내지 제3 가이드 벽
202, 203, 402, 403…광학 유닛(발광 유닛, 수광 유닛)

Claims (12)

  1. 방폭 지정 구역에 설치되고, 회로기판을 수용한 회로 수용실을 가지는 방폭 구조형의 하우징체와;
    상기 하우징체에 설치되고, 상기 방폭 지정 구역으로 통하는 유입실과;
    상기 유입실에 설치된 발광부와;
    상기 유입실에 설치된 수광부; 를 구비한 광전식 연기 감지기로서,
    상기 발광부는 발광 소자와, 상기 발광 소자가 발하는 광을 상기 유입실에 인도하는 제1 도광체와, 상기 제1 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용실로 통하는 제1 지지부를 포함하고,
    상기 수광부는 수광 소자와, 상기 유입실의 실내에서 상기 발광 소자가 발하는 광을 받는 동시에 상기 광을 상기 수광 소자에 인도하는 제2 도광체와, 상기 제2 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용실로 통하는 제2 지지부를 포함하고,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하도록 구성된 광전식 연기 감지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 상기 제1 도광체의 외주면 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제1 간극을 가지며, 상기 제2 지지부는 상기 제2 도광체의 외주면 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제2 간극을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 깊이 방향에 따른 길이가 각각 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하는 값으로 설정된 광전식 연기 감지기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 길이가 각각 방폭 규격에 준거하는 광전식 연기 감지기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유입실은 상기 하우징체와 상기 하우징체에 씌워진 커버의 사이에 형성되고, 상기 커버는 상기 발광부 및 상기 수광부를 덮는 동시에 방폭 규격에 준거한 강도를 가지는 광전식 연기 감지기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 방폭 지정 구역에서 상기 유입실에 침입하는 빛을 가리는 차폐벽이 상기 유입실에 설치되고, 상기 차폐벽이 상기 커버로 덮혀져 있는 동시에 상기 커버에 상기 유입실로 통하는 통기구가 형성된 광전식 연기 감지기.
  6. 방폭 지정 구역에 설치되고, 회로기판을 수용한 회로 수용실을 가지는 방폭 구조형의 하우징체와;
    상기 하우징체에 설치되고, 상기 방폭 지정 구역으로 통하는 유입실과;
    상기 유입실의 적어도 외주부에 설치되고, 상기 방폭 지정 구역에서 상기 유입실에 침입하는 빛을 가리는 차폐벽과;
    상기 유입실에 설치되고, 발광 소자가 발하는 광을 상기 차폐벽으로 둘러싸인 상기 유입실의 중앙부에 인도하는 제1 도광체와 상기 제1 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용부로 통하는 제1 지지부를 포함하는 발광부와;
    상기 유입실에 설치되고, 상기 발광 소자가 발하는 광을 상기 유입실의 실내에서 받는 동시에 상기 광을 수광 소자에 인도하는 제2 도광체와 상기 제2 도광체를 둘러싸고 지지하는 동시에 상기 회로 수용실로 통하는 제2 지지부를 포함하는 수광부와;
    상기 차폐벽, 상기 발광부 및 상기 수광부를 연속해서 덮는 동시에 상기 차폐벽을 둘러싼 외주벽에 상기 유입실로 통하는 통기구가 개구된 커버와;
    상기 커버의 상기 외주벽과 상기 차폐벽의 사이에 설치되고, 상기 통기구에서 상기 차폐벽으로 향하는 기류를 이웃하는 상기 차폐벽 사이를 통해서 상기 유입실의 중앙부에 인도하는 적어도 하나의 가이드 벽; 을 구비하고,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하도록 구성된 광전식 연기 감지기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 상기 제1 도광체의 외주면 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제1 간극을 가지며, 상기 제2 지지부는 상기 제2 도광체의 외주면 사이에 상기 회로 수용실 및 상기 유입실로 통하는 제2 간극을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 깊이 방향에 따른 길이가 각각 상기 회로 수용실에서 상기 유입실로 향하는 화염의 도주를 방해하는 값으로 설정된 광전식 연기 감지기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 간극의 크기, 상기 제1 및 상기 제2 간극의 길이가 각각 방폭 규격에 준거하는 광전식 연기 감지기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드 벽은 상기 유입실의 외주부에서 상기 유입실의 중앙부를 향해서 연장되어 있는 광전식 연기 감지기.
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