KR20070116048A - 광전식 연기 감지기 - Google Patents

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KR20070116048A
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마사오 이구치
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펜월 컨트롤즈 오브 재팬, 리미티드
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Abstract

감지 능력을 저하시키지 않고 소형화에 적합한 광전식 연기 감지기를 제공한다.
본 발명은, 광축이 교차하고 있는 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기에 관한 것이다. 그리고, 공기류를 내부 공간으로 끌어들임과 함께 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지하는 래비린스 기능만을 담당하는 래비린스 기능 전용 발휘부와, 내부 공간이 래비린스 기능 전용 발휘부의 내부 공간과 연통하도록, 래비린스 기능 전용 발휘부의 위쪽에 설치되어, 발광 소자 및 수광 소자를 내장함과 함께, 발광 소자 및 수광 소자의 광축의 교점 근방의 검출 영역을 통과한 공기류를 도출시키는 소 구멍을 갖는 연기 감지부를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

광전식 연기 감지기{PHOTOELECTRIC SMOKE DETECTOR}
본 발명은, 발광 소자 및 수광 소자를 이용하는 광전식 연기 감지기에 관한 것이다.
광전식 연기 감지기는, 실내 공간의 화재 발생에 따른 연기를 검지하는 것이 중심이었지만, 오늘날에는, 반도체 제조 장치, 공작 기계, 배전반, 공업용 제어기 등의 기기 내에 설치하여, 기기의 이상을 신속하게 발견하는 하나의 수단으로서도 이용되어 왔다.
이와 같이 설치 대상은 다르지만, 기기 내에 이용하는 연기 감지기도, 실내 공간용의 연기 감지기와 동일한 구성을 갖고, 그 구성을 유지한 채로 소형화를 도모한 것이 많다.
도 4는, 종래의 일반적인 광전식 연기 감지기의 구성을 나타낸 것이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
종래의 광전식 연기 감지기(1)는, 예를 들면, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 연기의 진행 방향을 문제로 하지 않도록, 연기의 도입구나 도출구가 되는 출입구를 둘레 방향으로 복수 갖는 챔버부(2)를 아래로 하여 천장 등에 설치되는 것이다. 챔버부(2)의 내부는, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 광축이 120도 정도로 교차하도 록 발광 소자(3) 및 수광 소자(4)가 배치되고, 광축의 교차점 근방의 검출 영역 AR에 연기가 들어가, 발광 소자(3)로부터의 사출광이 연기에 의해 산란되어, 수광 소자(4)에 도달함으로써 연기의 존재를 검지한다. 연기의 비존재시의 오검출을 방지하기 위해서, 외란광을 배제하고, 또, 발광 소자(3)로부터의 사출광이 반사해도 수광 소자(4)의 방향을 향하는 것을 저지하여, 또한, 검출 영역으로의 연기의 진입을 방해하지 않도록, 다수의 래비린스(labyrinth: 5)가 둘레 방향으로 배치되어 있다. 또한, 다수의 래비린스(5)의 주위에는, 벌레의 내부 공간으로의 진입을 방지하기 위한 방충망(6)이 설치되어 있다.
또, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은, 하면에 설치된 유일한 개구로부터 광학실로 연기를 도입하여, 광학실의 좌우의 측면에 설치된 발광 소자 및 수광 소자의 기능으로, 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기도 종래 존재하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허 평 8-166347호 공보
특허 문헌 2 : 일본 공개특허 평 4-160698호 공보
종래의 도 4에 나타낸 연기 검지기의 구성에서는, 발광 소자(3), 수광 소자(4), 래비린스(5)가 둘레 방향으로 배치되어 있는 검출 방식의 특성상, 검출 영역 AR을 포함시킨 어느 정도의 공간이 필요하고, 바꾸어 말하면, 종래의 구성을 유지한 채로, 단순히 챔버부(2)의 직경을 작게 하는 것만으로 소형화를 실현하는 것은 곤란하다.
그리고, 연기 검지기가 대형이므로, 설치 장소도 한정되어 버려, 화재가 발생하기 쉬운 장소나, 화재 발생시에 연기가 통하기 쉬운 장소 등에 설치하는 것이 용이하지 않았다.
또, 특허 문헌 2에 기재한 바와 같은 종래의 연기 감지기에서는, 광학실의 개구가 1개이므로, 연기가 흘러들기 어렵고, 이 면에서 검지가 지연될 가능성이 있다.
본 발명은, 이상의 점을 고려하여 이루어진 것으로, 감지 능력을 저하시키지 않고 소형화에 적합한 광전식 연기 감지기를 제공하고자 한 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
이러한 과제를 해결하기 위해서, 제1 발명은, 광축이 교차하고 있는 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서, (1) 공기류를 내부 공간으로 끌어들임과 함께 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지하는 래비린스 기능만을 담당하는 래비린스 기능 전용 발휘부와, (2) 내부 공간이 상기 래비린스 기능 전용 발휘부의 내부 공간과 연통하도록, 상기 래비린스 기능 전용 발휘부의 위쪽에 설치되어, 상기 발광 소자 및 상기 수광 소자를 내장함과 함께, 상기 발광 소자 및 상기 수광 소자의 광축의 교점 근방의 검출 영역을 통과한 공기류를 도출시키는 소(小) 구멍을 갖는 연기 감지부를 갖는 것을 특징으로 한다.
제2 발명은, 광축이 교차하고 있는 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서, 상기 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 하우징과, 당해 하우징의 한 쪽 및 다른 쪽에 각각 설치되어, 공기류를 상기 하우징 내로 끌어들이는 출입구와, 당해 각 출입구에 연속하여 각각 설치되어, 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지함과 함께 상기 발광 소자 및 수광 소자에 의한 검출 영역을 관통한 상태로 한 쪽 또는 다른 쪽의 출입구에서 다른 쪽 또는 한 쪽의 출입구로 신장되는 연기의 동선을 형성하는 정류 차광 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상기 각 출입구의 어느 한 쪽에서 유입된 연기는, 정류 차광 수단을 통해 하우징 내로 유입된다. 이 때, 정류 차광 수단은, 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지함과 함께 연기를 상기 검출 영역으로 안내한다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 래비린스 기능만을 담당하는 래비린스 기능 전용 발휘부와, 연기의 검지 기능을 담당하는 연기 감지부를 분리하여, 상하 방향으로 배치하였으므로, 감지 능력을 저하시키지 않고 소형화에 적합한 광전식 연기 감지기를 실현할 수 있다.
또, 하우징 내에 상기 발광 소자 및 수광 소자를 수용하여 상기 출입구를 설치함과 함께, 당해 각 출입구에 상기 정류 차광 수단을 설치하여, 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지하면서, 연기를 상기 검출 영역으로 안내하므로, 감지 능력을 저하시키지 않고 보다 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 광전식 연기 감지기를 도시한 사시도이 다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 광전식 연기 감지기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 산모양 래비린스를 도시한 사시도이다.
도 4는 종래의 광전식 연기 감지기를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태의 광전식 연기 감지기의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태의 광전식 연기 감지기의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 변형예의 광전식 연기 감지기의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 변형예의 광전식 연기 감지기의 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 변형예의 광전식 연기 감지기의 사시도이다.
〈부호의 설명〉
10 : 광전식 연기 감지기 11 : 원통부
12 : 평평한 상자부 14 : 측면 소(小) 구멍
20 : 산모양 래비린스 30 : 발광 소자
31a : 상부 경사면 40 : 수광 소자
41a : 하부 경사면 41b : 상부 경사면
51∼53 : 래비린스 100 : 광전식 연기 감지기
101 : 하우징 102 : 일측 단벽(端壁)
105 : 수납실 106 : 일측 공기실
107 : 타측 공기실 108 : 수납실측 일측 단벽
111, 112 : 출입구 115, 116 : 정류 차광 수단
117 : 유입출구 118 : 방충망
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 광전식 연기 감지기는, 일반 가정이나 공공 시설 등의 사람이 모이는 장소, 공장의 반도체 제조 장치, 공작 기계, 배전반, 공업용 제어기 등의 기기, 그 밖에, 지금까지 설치가 어려웠던 장소에 설치하는 연기 검지기에 적용할 수 있는 것이다.
(A) 제1 실시 형태
이하, 본 발명에 의한 광전식 연기 감지기의 한 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상술한다. 도 1은, 실시 형태의 광전식 연기 감지기를 도시한 사시도이고, 도 2는, 실시 형태의 광전식 연기 감지기의 종단면도이다(단면을 나타내는 해칭선은 생략하고 있다).
또한, 실시 형태의 연기 감지기의 부착 방향은, 도 1에 나타낸 방향으로 한정되는 것은 아니지만, 이하의 설명에 있어서는, 도 1의 상태를 기준으로 하여, 상하 좌우를 표현하고 있다.
실시 형태의 연기 감지기(10)는, 외관상은, 원통부(11)와, 원통부(11)에서 위쪽으로 신장되어 있는 평평한 상자부(12)로 이루어진다.
원통부(11)는, 주로, 외란광이나 벌레 등의 당해 연기 감지기(10)의 내부로의 진입을 저지하면서, 연기를 당해 연기 감지기(10)의 내부로 도입시키는 기능을 담당하고 있다.
원통부(11)의 하면 개구는, 도 3에 도시한 바와 같은 산모양 형상을 갖는 산 모양 래비린스(20)가 설치되어 있다. 산모양 래비린스(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 중앙부(21)가 산모양으로 불록함과 함께, 둘레 가장자리부 근방에서, 복수(도시의 것은 6개)의 원호형상의 개구(22)가 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있는 것이다. 산모양 래비린스(20)의 개구(22)는, 연기의 도입구로서 기능한다. 산모양 중앙부(21)는, 산모양 래비린스(20)의 개구(22)나, 후술하는 원통부(11)의 측면 소 구멍(13)에서 도입된 연기를 위쪽으로 안내하는 기능과, 외란광의 진입도 저지하는 기능을 담당하고 있다.
원통부(11)의 측면(외주면)의 아래쪽의 위치에는, 복수(도시의 것은 5개)의 소 구멍(13)이 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있다. 소 구멍(13)의 면적은, 옆쪽으로부터의 연기의 도입을 허용함과 함께, 당해 소 구멍(13)으로부터의 외란광의 진입을 최소한으로 억제하는 정도로 선정되어 있다.
평평한 상자부(12)는, 대개 직육면체 형상을 하고 있고, 그 내부 구성에 의해, 주로, 연기의 검지 기능을 담당하고 있다. 평평한 상자부(12)의 가로폭은 원통부(11)의 외경과 동일하게 되어 있고, 원통부(11)의 중심축과 자기의 중심축이 일치하도록, 평평한 상자부(12)는, 원통부(11)에서 위쪽으로 신장되어 있다.
평평한 상자부(12)의 우측면으로서, 상면에 가까운 위치에는, 평평한 상자부(12)의 측면 소 구멍(14)이 설치되어 있다. 이 측면 소 구멍(14)은, 당해 연기 감지기(10)의 내부에서 외부로 연기를 도출할 때의 개구로서 기능하는 것이다. 즉, 산모양 래비린스(20)의 개구(22)나 원통부(11)의 측면 소 구멍(13)에서 당해 연기 감지기(10)의 내부로 도입된 연기를, 평평한 상자부(12)의 측면 소 구멍(14) 에서 도출시키는 것이다. 이상은, 발명자가 의도한 연기의 흐름이지만, 실제상으로는, 반대의 경로로 연기가 흐르는 경우가 있을지도 모른다.
실시 형태의 연기 감지기(10)의 내부(정확하게 말하면, 평평한 상자부(12)의 내부)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)가 설치되어 있다.
발광 소자(30)는, 발광 소자 수용부(31)에 의해, 평평한 상자부(12)의 내부 공간의 좌측 위쪽의 위치에 설치되어 있다. 발광 소자 수용부(31)는, 발광 소자(30)로부터의 출사광을 앞쪽으로만 사출시키도록, 발광 소자(30)를 거의 간극없이 수용하고 있다. 발광 소자 수용부(31)의 앞쪽에는, 광학적 창부(32)가 설치되어 있다. 광학적 창부(32)는, 조리개 기능을 담당하는 단순한 개구여도 된다. 또한, 방진 기능을 하도록 유리여도 된다.
수광 소자(40)는, 수광 소자 수용부(41)에 의해, 평평한 상자부(12)의 내부 공간의 좌측 아래쪽의 위치에 설치되어 있다. 수광 소자 수용부(41)는, 원통형의 내부 공간을 갖고, 그 바닥부에 수광 소자(40)를 수용하며, 그 상부에 대물렌즈(42)를 부착하고 있다.
발광 소자(30)의 광축과 수광 소자(40)의 광축은, 거의 120도 정도의 각도로 교차하도록 이루어져 있고, 그 교차점 근방이 연기의 검출 영역 AR로 되어 있다. 즉, 이 검출 영역에 연기가 존재하면, 발광 소자(30)로부터의 사출광이 연기로 산란되어, 그 산란광이 수광 소자(40)에 도달하여 연기의 존재를 검지할 수 있게 된다.
검출 영역 AR의 좌측 옆쪽의 위치에, 발광 소자(30)로부터의 사출광이 산란되지 않고 수광 소자(40)에 도달하는 것을 방지하는 직접 광 방지 래비린스(50)가 설치되어 있다.
당해 연기 감지기(10)의 내부 공간에 있어서의, 원통부(11)와 평평한 상자부(12)의 경계에는, 하부 방충망(60)이 설치되어 있다. 이 하부 방충망(60)은, 원통부(11)측에 설치되어 있는 경우이면 원형이고, 평평한 상자부(12)측에 설치되어 있으면 직사각형을 갖는 것이 된다. 하부 방충망(60)은, 산모양 래비린스(20)의 개구(22)나 원통부(11)의 측면 소 구멍(13)에서 침입한 벌레가 더욱 내부로 침입하는 것을 저지하기 위한 것이다.
산모양 래비린스(20) 및 방충망(60) 사이의 거리는, 바꾸어 말하면, 원통부(11)의 높이는, 산모양 래비린스(20)에 의한 연기의 위쪽으로의 안내 기능을 충분히 발휘할 수 있는 거리로 선정되어 있다.
하부 방충망(60)의 근방 위쪽으로서, 수광 소자 수용부(41)의 오른쪽에는, 상하 방향으로 병설된 2개의 래비린스편(51, 52)이 설치되어 있다. 또한, 오른쪽에 있는 하부 방충망(60)의 누름편도 래비린스편(53)으로서 기능한다. 래비린스편(51)은, 오른쪽으로 올라가는 것이고, 하측으로부터의 공기류를 그 하면에서 오른쪽 상부 방향으로 안내하는 것이다. 또, 래비린스편(51)의 상부 방향의 단부는 좌측 위쪽으로 구부러져 있고, 상면을 따라 상승해 온 공기류를 검출 영역을 향하게 하도록 하는 기능을 발휘하고 있다. 래비린스편(52)은, 래비린스편(51)에 대해서, 좌측 상부의 위치에, 왼쪽으로 올라가도록 설치되어 있다. 래비린스편(52)은, 하부 방충망(60)의 중앙부로부터의 직접적인 공기류나, 수광 소자 수용부(41)의 하부 경사면(41a)의 경사를 따라 온 공기류 등을 좌측 상부 방향으로 안내하는 것으로, 그 방향에는, 수광 소자 수용부(41)의 상부 경사면(41b)이 있다. 수광 소자 수용부(41)의 상부 경사면(41b)을 향한 공기류는, 그 경사면(41b)에 의해 검출 영역 AR의 방향을 향하게 된다.
평평한 상자부(12)의 측면 소 구멍(14)의 내측에는, 상부 방충망(61)이 설치되어 있다. 상부 방충망(61)은, 측면 소 구멍(14)으로부터의 벌레의 침입을 저지하는 것이다.
평평한 상자부(12)의 측면 소 구멍(14)의 하단 위치에서는, 대개 왼쪽으로 신장되는 래비린스편(54)이 설치되어 있다. 이 래비린스(54)는, 그 중간 위치로부터 좌측 상부 방향을 향하도록 절곡되어 있다. 검출 영역 AR을 통과하여, 더 상승하고자 하는 공기류는, 발광 소자 수용부(31)의 상부 경사면(31a)과 래비린스편(54)의 하면 경사면에 의해 압축되어 내부 공간의 상면에 도달하고, 그 후의 공기류의 압력에 의해, 측면 소 구멍(14)을 향해, 측면 소 구멍(14)에서 도출되도록 이루어져 있다.
산모양 래비린스(20)의 존재에 의해, 아래쪽으로부터의 외란광의 진입은 상당히 억제되고, 또한, 금속제의 하부 방충망(60)에 의해서도 아래쪽으로부터의 외란광의 진입은 억제되며, 또, 수광 소자 수용부(41)의 하부 경사면(41a)이나, 래비린스편(51∼53)에 의해, 그 진입이 더 저지된다. 가령, 수광 소자 수용부(41)의 하부 경사면(41a)이나, 래비린스편(51∼53)의 장소를 외란광이 통과하였다고 해도, 그 진행 방향은 대개 위쪽이고, 한편, 수광 소자(40)는 수광 소자 수용부(41) 내에 또한 아래쪽에 설치되어 있으므로, 그러한 외란광은 수광 소자(40)에는 도달하지 않는다.
평평한 상자부(12)의 측면 소 구멍(14)은 면적이 작으므로, 이곳으로부터의 외란광의 진입을 제한하고, 이 측면 소 구멍(14)을 내측에서 덮는 상부 방충망(60)도, 외란광의 진입을 제한한다. 래비린스편(54)은, 충분한 길이를 갖고, 또한, 중앙부에서 좌측 위쪽으로 경사져 있으므로, 진입 외란광을 위쪽을 향하게 하도록 하고, 수광 소자(40)측으로 향하는 것을 거의 없앨 수 있다. 가령, 반사 등에 의해, 래비린스편(54)의 선단보다 먼저 외란광이 진행되었다고 해도, 발광 소자 수용부(31)의 상부 경사면(31a)에 의해 그 진행 방향은 수광 소자(40)로는 향하지 않는 방향으로 된다.
상기 실시 형태의 광전식 연기 감지기에 의하면, 래비린스의 수를 적게, 평평한 상자부를 검지의 중심 구성으로 하고 있으므로, 소형화를 실현할 수 있다. 전기적 처리 구성도, 평평한 상자부의 일면에 설치할 수 있어, 소형화를 저해하는 것으로는 되지 않는다. 원통부(11)가 주로 래비린스 기능을 발휘하기 때문에, 평평한 상자부(12)에서의 래비린스수를 억제할 수 있도록 되어 있다.
즉, 이 실시 형태는, 발광 소자나 수광 소자나 검출 영역이 존재하지 않는, 래비린스 기능의 전용 부분(원통부(11))을 설치하고 있는 것이, 1개의 특징으로 되어 있다.
또, 공기류의 도입구 및 도출구의 양쪽을 가지므로, 공기류가 당해 연기 감 지기의 내부를 통과하여, 도입구 및 도출구를 겸한 개구만인 경우에 비교하여, 검지 정밀도를 높게 할 수 있다. 평평한 상자부 내에서의 공기류의 흐름은, 거의 일정하지만, 원통부(11)의 존재, 특히, 산모양 래비린스(20)의 존재에 의해, 당해 연기 감지기(10)의 주위에서의 공기류의 방향이 어떠한 방향이라도, 그 공기류를 내부로 도입할 수 있어, 검지 정밀도를 높게 할 수 있다.
또한, 래비린스수가 적은 단순한 구성을 가지고 있으므로, 제조가 용이할 뿐만 아니라, 저비용을 기대할 수 있다.
이 실시 형태의 연기 감지기는, 기기 내에 이용하는 연기 감지기로서도 실내 공간용의 연기 감지기로서도 적용 가능하고, 그 용도가 제한되는 것은 아니다.
(B) 제2 실시 형태
상기 실시 형태에 있어서는, 공기류(연기)의 도출구멍(측면 소 구멍(14))을 우측면 위쪽에 설치한 것을 나타내었지만, 다른 면(상면이나 다른 측면이나 정면이나 배면)에, 공기류(연기)의 도출구멍을 설치하도록 해도 되고, 그 수도 1개로 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 구성의 원통부(11)의 구성이, 래비린스 기능의 전용 부분으로 되어 있는 것을 나타내었지만, 그 구성은, 다른 구성이어도 된다. 예를 들면, 도 4(b)에 도시한 바와 같은 구성으로부터, 발광 소자 및 수광 소자를 제외하고, 직경을 작게 한 것을 래비린스 기능의 전용 부분으로서 적용하도록 해도 된다. 또, 래비린스 기능의 전용 부분도, 평평한 상자 형상으로 구성하여, 상기 실시 형태의 평평한 상자부(11)와 일체화시키도록 해도 된다.
평평한 상자부(12) 내의 래비린스수나, 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)의 위치 관계는, 상기 실시 형태의 것에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들면, 발광 소자(30)가 아래쪽, 수광 소자(40)가 위쪽에 설치된 것이어도 된다.
또, 본 발명의 광전식 연기 감지기는, 래비린스 기능의 전용 발휘부를 아래쪽에 설치하여 사용하는 것을 의도하고 있고, 특허 청구의 범위도, 이러한 설치를 전제로 하여 상하 방향을 표현하고 있지만, 다른 방향을 향하도록 설치되어 사용되어도 되는 것은 물론이다.
(C) 제3 실시 형태
다음에 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태는, 하우징 부분을 개량하여, 광전식 연기 감지기(100)보다 한층 더 소형화를 도모한 것이다.
본 실시 형태의 광전식 연기 감지기(100)는, 도시한 바와 같이 주로, 발광 소자(30) 및 수광 소지(40) 등과, 하우징(101)으로 구성되어 있다. 발광 소자(30) 및 수광 소자(40) 등은 상기 제1 실시 형태의 광전식 연기 감지기와 동일하다.
하우징(101)은 전체를 원통형으로 형성되어 있다. 이 하우징(101)은 대단히 소형의 것으로, 발광 소자(30), 발광 소자 수용부(31), 수광 소자(40), 수광 소자 수용부(41) 및 그 회로 기반(도시하지 않음)을 포함시킨 치수보다도 약간 큰 치수로 설정되어 있다.
하우징(101)의 일측 단부(도 5 중의 상단부)에는 일측 단벽(102)이 설치되어 있다. 이 일측 단벽(102)은, 후술하는 일측 공기실(106)을 분할함과 함께, 광전식 연기 감지기(100) 전체를 지지하는 기판으로 되어 있다. 이 일측 단벽(102)의 외측면에는, 광전식 연기 감지기(100) 전체를 고정하기 위한 단벽 고정구(도시하지 않음)가 설치된다. 이 단벽 고정구는, 광전식 연기 감지기(100)를 실내의 천장판이나 벽 등에 고정하기 위한 고정구이다. 또, 일측 단벽(102)의 외주면(원통형의 하우징(101)의 외주면)에는, 광전식 연기 감지기(100) 전체를 고정하기 위한 둘레 가장자리 고정구(도시하지 않음)가 설치된다. 이 둘레 가장자리 고정구는, 광전식 연기 감지기(100)를 벽면을 따른 상태로 고정하기 위한 고정 수단이다. 이에 따라, 광전식 연기 감지기(100)는, 설치 장소의 상황에 따라, 벽면을 따라 고정하거나, 벽면에 수직으로 고정하거나 한다. 또한, 단벽 고정구나 둘레 가장자리 고정구는, 광전식 연기 감지기(100)를, 세로, 가로, 비스듬히 등의 임의의 각도로 조정하여 고정하도록 구성해도 된다. 이 단벽 고정구 및 둘레 가장자리 고정구로서는, 당업자가 일반적으로 이용할 수 있는 구조의 고정구 전부를 이용할 수 있다.
하우징(101)의 내부는, 수납실(105)과 일측 공기실(106)과 타측 공기실(107)로 구성되어 있다.
수납실(105)은, 검출 영역 AR를 포함한 발광 소자(30), 발광 소자 수용부(31), 수광 소자(40), 수광 소자 수용부(41) 및 그 회로 기반 등을 수납하기 위한 공간이다. 수납실(105)은, 이 발광 소자(30) 등의 전체의 치수와 거의 동일한 치수로 설정되어 있다. 또한, 이 수납실(105)은 연기의 통로를 구성하고 있다. 외부에서 일측 공기실(106) 또는 타측 공기실(107)로 유입된 연기는 수납실(105)을 통과하여 타측 공기실(107) 또는 일측 공기실(106)로 유입된다. 그리고, 이 때, 수납실(105) 내에서는, 연기의 동선이, 후술하는 정류 차광 수단(115, 116)에 의해 검출 영역 AR을 관통하도록 설정되어 있다.
또, 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)는, 수납실(105) 내에 있어서, 통모양의 하우징(101)의 중심축 방향을 따라(길이 방향으로) 배치되어 있다. 이 방향으로 함으로써, 통모양의 하우징(101)의 직경이 커지지 않도록 하고 있다.
일측 공기실(106)은, 후술하는 출입구(111)에서 취득한 외부의 공기를 일단 저장하여 후술하는 일측 정류 차광 수단(115)으로 이송하기 위한 공간이다. 일측 공기실(106)은, 출입구(111)와 일측 정류 차광 수단(115)의 사이에 설치되어 있다. 구체적으로는, 수납실(105)의 일측(도 5 중의 상측)에 인접한 위치에 설치되어 있다. 일측 공기실(106)은, 수납실(105)의 일측 단을 분할하는 수납실측 일측 단벽(108)과, 하우징(101)의 일측 단벽(102)으로 분할되어 구성되어 있다. 이 일측 공기실(106)과 수납실(105)은, 후술하는 일측 정류 차광 수단(115)을 통해 서로 연통하게 되어 있다.
타측 공기실(107)은, 후술하는 출입구(112)에서 취득한 외부의 공기를 일단 저장하여 후술하는 타측 정류 차광 수단(116)으로 이송하기 위한 공간이다. 타측 공기실(107)은, 수납실(105)의 타측(도 5 중의 하측)에 위치하고, 출입구(112)와 타측 정류 차광 수단(116)의 사이에 설치되어 있다. 이 타측 공기실(107)과 수납실(105)은, 후술하는 타측 정류 차광 수단(116)을 통해 서로 연통하게 되어 있다. 타측 공기실(107)의 외측면(하측면)은 산모양 래비린스(20)로 되어 있다. 이 산모양 래비린스(20)는 제1 실시 형태와 동일하다.
원통형의 하우징(101)의 한 쪽 및 다른 쪽의 단부에는 출입구(111, 112)가 각각 설치되어 있다. 이 출입구(111, 112)는, 외부로부터의 공기류를 하우징(101) 내로 끌어들이기 위한 개구이다. 구체적으로는, 각 출입구(111, 112)는, 일측 공기실(106) 및 타측 공기실(107)을 각각 향하게 하여 설치되어 있다. 일측 출입구(111)는, 일측 공기실(106)의 외주 둘레부에 그 전체 둘레에 걸쳐 설치된 다수의 구멍에 의해 구성되어 있다. 이 일측 출입구(111)에 의해, 일측 공기실(106) 내에 그 주위에서 외부의 공기가 유입되도록 되어 있다. 타측 출입구(112)는, 타측 공기실(107)의 하측면부에 그 전체 둘레에 걸쳐 설치된 다수의 구멍에 의해 구성되어 있다. 이 타측 출입구(112)에 의해, 타측 공기실(107) 내에 그 하측면에서 외부의 공기가 유입되도록 되어 있다. 이에 따라, 일측 출입구(111)와 타측 출입구(112)는, 서로 직교하는 방향으로 개구하여 설치되어 있다. 이것은, 광전식 연기 감지기(100)에 어느 방향에서 연기가 흘러 와도, 어딘가의 출입구(111, 112)에 유입되도록 하기 위해서이다.
일측 공기실(106)과 수납실(105)의 사이에는 일측 정류 차광 수단(115)이 설치되어 있다. 이 일측 정류 차광 수단(115)은, 외란광이 내부 공간(수납실(105))으로 진입하는 것을 저지함과 함께, 타측 정류 차광 수단(116)과 더불어 상기 검출 영역 AR를 관통한 연기의 동선을 형성하기 위한 수단이다. 이 연기의 동선은, 일측 출입구(111)에서 일측 공기실(106)을 통해 수납실(105)로 유입되고, 상기 검출 영역 AR을 관통하여, 타측 공기실(107)을 통해 타측 출입구(112)로 신장되도록 형성된다. 일측 정류 차광 수단(115)은, 구체적으로는, 일측 공기실(106)의 중앙부 에 설치된 유입출구(117)와, 발광 소자 수용부(31)의 상부 경사면(31a)에 의해 구성되어 있다. 이 상부 경사면(31a)은, 일측 공기실(106)에 일단 저장된 후에, 유입출구(117)에서 압축되어 수납실(105) 내로 유입되는 공기(연기)를 정류하여, 검출 영역 AR에 안내하도록 되어 있다. 또한, 유입출구(117)가 일측 공기실(106)의 중앙부에 위치함으로써, 일측 출입구(111)에서 침입하는 광을 일측 공기실(106) 내로 반사시켜 수납실(105) 내까지 침입하지 않도록 차광하고 있다. 유입출구(117)에는 방충망(118)이 설치되어 있다.
타측 정류 차광 수단(116)은, 일측 정류 차광 수단(115)과 동일하게, 외란광이 내부 공간(수납실(105))으로 진입하는 것을 저지함과 함께, 일측 정류 차광 수단(115)과 더불어 상기 검출 영역 AR을 관통한 연기의 동선을 형성하기 위한 수단이다. 타측 정류 차광 수단(116)은, 일측 정류 차광 수단(115)에 대해서, 검출 영역 AR을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 또한 타측 정류 차광 수단(116)은, 수납실(105) 내로 유입되는 연기를, 그 동선이 상기 검출 영역 AR을 관통하여 통하도록, 차광하면서 정류하도록 설정되어 있다. 이 연기의 동선은, 상기의 경우와 반대로, 타측 출입구(112)에서 타측 공기실(107)을 통해 수납실(105)로 유입되어, 상기 검출 영역 AR을 관통하여, 일측 공기실(106)을 통해 일측 출입구(111)로 신장되도록 형성된다. 타측 정류 차광 수단(116)은, 구체적으로는, 유입출구(109)에 설치된 래비린스(51∼53)와, 하부 경사면(41a)과 상부 경사면(41b)으로 구성되어 있다. 또한. 래비린스(51∼53)는, 타측 출입구(112)에서 침입하는 광을 차광하여 검출 영역 AR에 침입하지 않도록 하고 있다. 수납실(105)과 타측 공기실(107)의 사이에는 방충망(60)이 설치되어 있다.
이상과 같이 구성된 광전식 연기 감지기(100)는, 다음과 같이 동작한다.
우선, 광전식 연기 감지기(100)는, 일측 단벽(102)의 단벽 고정구나 둘레 가장자리 고정구를 통해 천장판이나 방의 벽 등에 부착된다. 광전식 연기 감지기(100)는, 소형이므로, 특별히 부착할 장소를 선택하지 않고, 통행이나 작업 등의 방해가 되지 않는 위치에 부착한다. 화재가 발생한 경우에, 연기의 통로가 되는 위치에 부착하는 것이 바람직하다.
다음에, 연기가 발생하여 광전식 연기 감지기(100)로 흘러 오면, 우선 연기는, 일측 출입구(111) 또는 타측 출입구(112)에서 광전식 연기 감지기(100) 내로 침입한다.
일측 출입구(111)에서 침입한 연기는, 일측 공기실(106)에 저장되고, 유입출구(117)에서 압축되어 수납실(105)로 유입된다. 수납실(105)로 유입된 연기는, 상부 경사면(31a)으로 안내되어, 검출 영역 AR을 통해, 타측 정류 차광 수단(116)에서 타측 공기실(107)로 유입되고, 타측 출입구(112)에서 외부로 유출된다.
그리고, 검출 영역 AR을 통과하는 연기를 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)로 검출하여, 경보기 등을 작동시킨다.
타측 출입구(112)에서 침입한 연기는, 타측 공기실(107)에 저장되고, 타측 정류 차광 수단(116)에 안내되어, 검출 영역 AR을 통해, 일측 정류 차광 수단(115)에서 일측 공기실(106)로 유입되고, 일측 출입구(111)로부터 외부로 유출된다.
그리고, 검출 영역 AR을 통과하는 연기를 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)로 검출하여, 경보기 등을 작동시킨다.
이에 따라, 상기 제1 실시 형태와 동일한 효과를 발휘함과 함께, 다음과 같은 효과도 발휘한다.
검출 영역 AR을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치된 일측 정류 차광 수단(115) 및 타측 정류 차광 수단(116)에 의해, 연기의 동선이 검출 영역 AR을 관통하도록 설정되어 있으므로, 수납실(105) 내로 유입된 연기를 검출 영역 AR에 효율적으로 인도할 수 있고, 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 일측 정류 차광 수단(115) 및 타측 정류 차광 수단(116)을, 상기 검출 영역 AR을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치하였으므로, 연기의 동선이 확실하게 검출 영역 AR을 관통하도록 설정할 수 있다. 또한, 하우징(101)을 그 내부에 공기가 흐르기 쉽도록 통모양으로 하고 있으므로, 이 통모양의 하우징(101)과, 통의 양단부에 설치한 일측 정류 차광 수단(115) 및 타측 정류 차광 수단(116)으로, 연기의 동선을 확실하게 형성할 수 있음과 함께, 연기의 동선이 확실하게 검출 영역 AR을 관통하도록 설정할 수 있다.
상기 하우징(101)을 통모양으로 형성함과 함께, 상기 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)를 통모양의 하우징(101)의 중심축 방향을 따라 배치하였으므로, 하우징(101)을 소형화할 수 있다. 또한, 이 통모양의 하우징(101) 내에 모든 부품을 수납하도록 구성하였으므로, 광전식 연기 감지기(100)를 보다 한층 소형화할 수 있다. 즉, 원통형의 하우징(101) 내에 발광 소자(30)를 하우징(101)의 중심축 방향을 따라 수납함과 함께, 하우징(101) 내에, 일측 정류 차광 수단(115)과 타측 정류 차광 수단(116)을, 검출 영역 AR을 사이에 두고 대향하는 위치에 설치함으로써, 연기의 동선이 상기 검출 영역 AR을 관통하여 통하도록 하고, 연기의 출입구 및 동선을 확정하여 래비린스 및 방충망을 작게 하였으므로, 광전식 연기 감지기(100)를 더욱 소형화할 수 있다.
이 결과, 광전식 연기 감지기(100)를 다양한 장소에 설치할 수 있게 된다. 특히, 화재 발생의 원인이 되기 쉬운 장소의 부근에 설치하는 등의, 지금까지 부피가 커지므로 부착할 수 없었던 장소에도 용이하게 부착할 수 있게 된다. 이에 따라, 화재의 조기 발견이 가능해진다.
상기 출입구(111, 112)를 크게 형성함과 함께, 이들 출입구(111, 112)와 정류 차광 수단(115, 116)의 사이에, 출입구(111, 112)에서 취득한 공기를 일단 저장하여 정류 차광 수단(115, 116)으로 이송하는 공기실(106, 107)을 구비하였으므로, 연기를 포함한 외부의 공기를 출입구(111, 112)에서 공기실(106, 107) 내로 용이하게 유입시킬 수 있고, 공기실(106, 107) 내에 일단 저장하여, 효율적으로 정류 차광 수단(115, 116)으로 이송할 수 있다.
또, 일측 출입구(111)와 타측 출입구(112)를, 서로 직교하는 방향으로 개구하여 설치하였으므로, 광전식 연기 감지기(100)에 어느 방향에서 연기가 흘러 와도, 어딘가의 출입구(111, 112)에서 내부로 유입되어, 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 타측 출입구(112)를 하우징(101)의 하면측에 설치하 였지만, 도 7에 도시한 바와 같이, 하측면에 더하여, 외주 가장자리부에도 설치하도록 해도 된다. 이에 따라, 연기가 어느 방향에서 흘러 와도, 타측 공기실(107) 내로 유입시킬 수 있다. 이 결과, 연기의 감지 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 하우징(101)을 원통형으로 형성하였지만, 사각통, 육각통 등의 다각통형, 둥근 통형 등의, 통모양으로 형성해도 된다. 검출 영역 AR을 관통하는 동선을 형성하기 쉬운 통모양 형상의 전부를 적절히 이용할 수 있다. 이 경우도, 상기 실시 형태와 동일한 작용, 효과를 발휘할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 일측 공기실(106) 및 타측 공기실(107)을, 외부의 공기를 일단 저장하기 위한 공간으로서 구성하였지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 일측 공기실(106) 및 타측 공기실(107)에 유입 가이드(121, 122)를 설치해도 된다. 유입 가이드(121)는, 위쪽을 절단한 원뿔형(단면 형상이 사다리꼴형)으로 형성되고, 주위의 출입구(123)에서 유입된 공기를, 원뿔면에서 유입출구(117)로 안내하도록 되어 있다. 유입 가이드(122)는, 원뿔형으로 형성되고, 주위의 출입구(124)에서 유입된 공기를, 원뿔면에서 유입출구(109)로 안내하도록 되어 있다.
여기에서, 일측 공기실(106)의 유입 가이드(121)는, 단면 형상이 사다리꼴형이 되도록 구성하였지만, 이 유입 가이드(121)의 형상은, 일측 공기실(106)의 치수나 유입출구(117)의 크기 등의 여러 조건에 따라 설정된다. 또한, 출입구(123)는, 제1 실시 형태의 출입구(111)보다도 크게 형성되어, 외부의 공기가 일측 공기실(106)로 유입되기 쉽게 되어 있다. 또, 발광 소자(30) 등과 래비린스(51∼53)를 일체로 설치하여 소형화를 도모하고, 광전식 연기 감지기(100) 전체의 소형화를 도 모하고 있다.
타측 공기실(107)의 유입 가이드(122)는, 단면 형상이 만곡한 삼각 형상으로 형성되고, 거의 원뿔형으로 되어 있다. 이 만곡 부분은, 타측 공기실(107)에 유입된 외부의 공기(연기)가 유입출구(109)측으로 흐르기 쉽게 하기 위해서이다. 이 유입 가이드(122)의 형상은, 타측 공기실(107)의 치수나 유입출구(109)의 크기 등의 여러 조건에 따라 설정된다. 또한, 출입구(124)는, 하우징(101)의 외주면에 크게 형성되어 있다. 이에 따라, 외부의 공기가 타측 공기실(107)로 유입되기 쉽게 되어 있다. 이에 따라, 상기 제3 실시 형태와 동일한 작용, 효과를 발휘할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 수납실(105)은 외부의 공기로부터 차단되어 외부의 광이 내부로 침입하지 않도록 구성되었지만, 도 9에 도시한 바와 같이, 감도 조정부(126)를 설치해도 된다. 이 감도 조정부(126)는, 하우징(101)에 설치된 구멍에 의해 구성되어 있다. 이 구멍의 크기, 위치 등을 적절히 설정하여, 발광 소자(30) 및 수광 소자(40)의 감도를 조정한다.

Claims (12)

  1. 광축이 교차하고 있는 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서,
    공기류를 내부 공간으로 끌어들임과 함께 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지하는 래비린스(labyrinth) 기능만을 담당하는 래비린스 기능 전용 발휘부와,
    내부 공간이 상기 래비린스 기능 전용 발휘부의 내부 공간과 연통하도록, 상기 래비린스 기능 전용 발휘부의 위쪽에 설치되어, 상기 발광 소자 및 상기 수광 소자를 내장함과 함께, 상기 발광 소자 및 상기 수광 소자의 광축의 교점 근방의 검출 영역을 통과한 공기류를 도출시키는 소(小) 구멍을 갖는 연기 감지부를 갖는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 래비린스 기능 전용 발휘부의 외관이 원통 형상 또는 평평한 상자 모양이고, 상기 연기 감지부의 외관이 평평한 상자 모양인 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 원통 형상의 바닥면 개구를, 중앙부가 산모양으로 불록함과 함께, 둘레 가장자리부 근방에서, 복수의 원호형상의 개구가 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있는 산모양 래비린스가 덮고 있는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  4. 광축이 교차하고 있는 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 연기의 존재를 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서,
    상기 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 하우징과,
    당해 하우징의 한 쪽 및 다른 쪽에 각각 설치되어, 공기류를 상기 하우징 내로 끌어들이는 출입구와,
    당해 각 출입구에 연속하여 각각 설치되어, 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지함과 함께 상기 발광 소자 및 수광 소자에 의한 검출 영역을 관통한 상태로 한 쪽 또는 다른 쪽의 출입구에서 다른 쪽 또는 한 쪽의 출입구로 신장되는 연기의 동선을 형성하는 정류 차광 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 각 정류 차광 수단이, 상기 검출 영역을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 하우징이 통모양으로 형성되고, 상기 발광 소자 및 수광 소자가 상기 통모양의 하우징의 중심축 방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징이 통모양으로 형성되고, 상기 발광 소자 및 수광 소자가 상기 통모양의 하우징의 중심축 방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 출입구가 크게 형성되고,
    당해 출입구와 상기 정류 차광 수단의 사이에, 당해 출입구에서 취득한 공기를 일단 저장하여 당해 정류 차광 수단으로 이송하는 공기실을 구비한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 출입구가 크게 형성되고,
    당해 출입구와 상기 정류 차광 수단의 사이에, 당해 출입구에서 취득한 공기를 일단 저장하여 당해 정류 차광 수단으로 이송하는 공기실을 구비한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 정류 차광 수단이, 상기 검출 영역을 면하게 하여 설치된 유입출구와, 당해 유입출구에 설치되어, 외란광이 내부 공간으로 진입하는 것을 저지함과 함께 당해 유입출구에서 유입된 외부의 공기를 상기 검출 영역으로 안내하는 래비린스를 구비한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 공기실이, 상기 출입구에서 유입된 공기를 상기 유입출구로 안내하는 유입 가이드를 구비한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  12. 청구항 4 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 한 쪽 및 다른 쪽에 설치된 2개의 출입구가, 서로 직교하는 방향으로 개구한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
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