KR20130143655A - 광전식 연기 감지기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있는 광전식 연기 감지기를 제공하기 위한 것이다. 본원발명은, 하우징 내에 유입한 연기를 빛에 의해 검지하는 광전식 연기 감지기에 관한 것이다. 본원발명은, 상기 하우징 내의 검출영역을 향해 설치되어 검사광을 상기 검출영역에 출사하는 발광소자와, 상기 발광소자의 검사광의 광로로부터 벗어난 위치에서 상기 검출영역을 향해 설치되고, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지하는 수광소자와, 상기 하우징 내에 설치되어, 상기 발광소자로부터 출사한 검사광을, 상기 수광소자에 입사하지 않도록 빗나가게 하여 반사시키는 반사부재를 갖추었다.

Description

광전식 연기 감지기{Photoelectric Smoke Detector}
본 발명은 발광소자 및 수광소자를 이용하는 광전식 연기 감지기에 관한 것이다.
광전식 연기 감지기는, 공간의 화재발생에 따른 연기를 검지하기 위한 기기이다. 구체적으로는, 광전식 연기 감지기의 하우징 내에 유입한 연기를 빛에 의해 검지한다. 이와 같은 광전식 연기 감지기는, 실내공간이나 각종 장치 내의 공간에 설치되어, 그 공간의 연기를 검지한다.
이와 같은 공간에 설치되는 광전식 연기 감지기는, 소형일 것을 요한다. 본 출원인은 특허문헌 1에서 소형의 광전식 연기 감지기를 제안하였다. 이 예를 도 1에 근거하여 개략 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 도 1의 상태를 기준으로 하여 상하좌우로 하고 있다.
연기 감지기(1)는 원통부(2), 원통부(2)에서 위쪽으로 연장해 있는 평상부(平箱部)(3)로 구성되어 있다.
원통부(2)는, 연기 감지기(1)의 내부로의 외란광의 진입을 저지하면서 연기의 침입을 허용하여, 연기를 내부에 도입시키는 기능을 담당하고 있다. 원통부(2)의 아랫면 개구에는 산 형상(두부(頭部)를 자른 원추형상)을 갖는 산형(山形) 라비린스(4)가 설치되어 있다. 산형 라비린스(4)는, 그 중앙부가 산 형상으로 불거져 나와 있음과 동시에, 그 가장자리에 연기의 도입구로서 기능하고 외란광의 진입을 저지하는 복수의 개구(5)가 설치되어 있다.
평상부(3)는 대체로 직방체 형상을 갖고, 연기의 검지기능을 담당하고 있다. 평상부(3)의 가로 폭은 원통부(2)의 외경과 같게 되어 있고, 원통부(2)의 중심축과 자기 중심축이 일치하도록 평상부(3)는 원통부(2)에서 위쪽으로 연장해 있다.
평상부(3)의 상부에는 측면 작은 구멍(7)이 설치되어 있다. 이 측면 작은 구멍(7)은 연기 감지기(1)의 내부에서 외부로 연기를 도출할 때의 개구로서 기능하는 것이다. 즉, 산형 라비린스(4)의 개구(5)나 원통부(2)의 측면 작은 구멍(도시하지 않음)으로부터 그 연기 감지기(1)의 내부에 도입한 연기를, 평상부(3)의 측면 작은 구멍(7)으로부터 도출시키는 것이다. 또한, 측면 작은 구멍(7)으로부터 연기 감지기(1)의 내부로 연기가 유입하는 경우도 있다.
연기 감지기(1)의 내부에는, 발광소자(8) 및 수광소자(9)가 설치되어 있다.
발광소자(8)는, 평상부(3)의 하우징 내의 검출영역(AR)을 향해 설치되어, 검사광을 그 검출영역(AR)에 출사하는 소자이다. 발광소자(8)는, 발광소자 수용부(11)에 의해, 평상부(3)의 내부공간의 위쪽(도 1 중의 왼쪽 위) 위치에 설치되어 있다. 발광소자 수용부(11)는, 발광소자(8)로부터 출사하는 검사광을 앞쪽으로만 출사시키도록 발광소자(8)를 수용하고 있다. 발광소자 수용부(11)의 앞쪽에는 광학적 창문부(12)가 설치되어 있다.
수광소자(9)는, 수광소자 수용부(13)에 의해, 평상부(3)의 내부공간의 왼쪽 아래의 위치에 설치되어 있다. 수광소자 수용부(13)에는, 그 저부(底部)에 수광소자(9)를 수용하고, 그 상부에 대물렌즈(14)를 설치하고 있다.
수광소자(9)는, 발광소자(8)의 검사광의 광로에서 벗어난 위치에서, 상기 검출영역(AR)을 향해 설치되고, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지한다. 구체적으로는, 발광소자(8)의 광축과 수광소자(9)의 광축은 거의 120도 정도의 각도로 교차하도록 되어 있고, 그 교차점 근방이 연기의 검출영역(AR)으로 되어 있다. 이에 의해, 검출영역(AR)에 연기가 존재하면, 발광소자(8)로부터의 검사광이 연기로 산란하고, 그 산란광이 수광소자(9)에 도달하여 연기의 존재를 검지한다.
발광소자(8)와 수광소자(9) 사이(검출영역(AR)의 왼쪽 옆 위치)에는, 발광소자(8)로부터의 검사광이 산란하지 않고 직접 수광소자(9)에 입사하는 것을 방지하는 차폐판(15)이 설치되어 있다.
수광소자 수용부(13)의 오른쪽에는, 2개의 라비린스 편(片)(17, 18)이 설치되어 있다. 라비린스 편(17)은, 오른쪽 윗방향으로 경사져 형성되어, 아래쪽으로부터의 공기 흐름을 그 아랫면에서 오른쪽 윗방향으로 안내한다. 또, 라비린스 편(17)의 윗방향의 단부는 왼쪽 윗방향으로 구부러져 있다. 그 단부는, 윗면을 따라 상승해 온 공기 흐름을 검출영역(AR)을 향하도록 하는 기능을 갖는다. 라비린스 편(18)은, 라비린스 편(17)에 대하여 왼쪽 위의 위치에, 왼쪽 윗방향으로 경사져 형성되어 있다. 라비린스 편(18)은, 아래쪽으로부터의 직접적인 공기 흐름이나 수광소자 수용부(13)의 아래쪽 경사면(13a)의 경사를 따라온 공기 흐름 등을 왼쪽 윗방향으로 안내하는 것이다. 라비린스 편(18)의 왼쪽 윗방향에는 수광소자 수용부(13)의 위쪽 경사면(13b)이 있다. 수광소자 수용부(13)의 위쪽 경사면(13b)을 향한 공기 흐름은 그 경사면(13b)에 의해 검출영역(AR) 방향으로 향하게 된다.
평상부(3)의 측면 작은 구멍(7)의 하단 위치에는, 대체로 왼쪽으로 연장하는 라비린스 편(20)이 설치되어 있다. 이 라비린스 편(20)은, 그 중간위치에서 왼쪽 윗방향으로 향하도록 꺾여 구부러져 있다. 검출영역(AR)을 통과하여, 더 상승하려는 공기 흐름은, 발광소자 수용부(11)의 상부 경사면(11a)과 라비린스 편(20)의 아랫면 경사면에 의해 좁혀져 내부 공간의 윗면에 도달하고, 그 후의 공기 흐름의 압력에 의해, 측면 작은 구멍(7)으로 향하고, 측면 작은 구멍(7)으로부터 도출되게 되어 있다. 또한, 21은 방충망이다. 또, 라비린스 편(17)의 아래쪽에는, 라비린스 편(22)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 산형 라비린스(4), 수광소자 수용부(13)의 아래쪽 경사면(13a), 라비린스 편(17, 18, 20, 22) 등에 의해, 외란광의 내부로의 진입을 억제하고 있다.
이상의 구성에 의해, 발광소자(8)로부터의 검사광이 검출영역(AR)에 출사된다. 이때, 차폐판(15)으로 수광소자(9)로 검사광이 직접 입사하는 것을 방지하고 있다. 또, 외란광이 산형 라비린스의 개구(5) 또는 측면 작은 구멍(7)으로부터 침입하려 하지만, 이 외란광은 라비린스 편(17, 18, 20, 22) 등으로 저지된다.
이 상태에서, 산형 라비린스의 개구(5) 또는 측면 작은 구멍(7)으로부터 연기가 침입하면, 그 연기는 라비린스 편(17, 18, 20, 22) 등을 지나 검출영역(AR)에 침입한다. 그리고, 발광소자(8)로부터의 검사광이 연기로 산란하고, 그 산란광이 수광소자(9)에 도달하여 연기의 존재를 검지한다.
특허문헌 1: 국제공개 WO 2006/112085호 공보
상술한 종래의 광전식 연기 감지기에 의해, 화재발생에 따른 연기를 검지할 수 있지만, 연기의 농도가 옅을 때에는 검지하기 어려워진다. 즉, 연기가 검출영역(AR)에 침입하면, 발광소자(8)로부터의 검사광이 연기로 산란하고, 그 산란광이 수광소자(9)에 도달하여 연기의 존재를 검지하지만, 연기의 농도가 옅으면, 검사광의 산란 양이 적어져 검지하기 어려워진다.
이 때문에, 종래의 광전식 연기 감지기보다도 더 높은 정밀도로 연기를 감지할 수 있는 광전식 연기 감지기가 요구된다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 소형이고, 그리고 더 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있는 광전식 연기 감지기를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하우징 내에 유입한 연기를 빛에 의해 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서, 상기 하우징 내의 검출영역을 향해 설치되어 검사광을 그 검출영역에 출사하는 발광소자와, 상기 발광소자의 검사광의 광로에서 벗어난 위치에서 상기 검출영역을 향해 설치되고, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지하는 수광소자와, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 발광소자로부터 출사한 검사광을, 상기 수광소자에 입사하지 않도록 빗나가게 하여 반사시키는 반사부재를 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있게 된다.
도 1은, 종래의 광전식 연기 감지기를 나타낸 측면 단면도이다.
도 2는, 종래의 광전식 연기 감지기를 나타낸 측면 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시형태의 광전식 연기 감지기를 나타낸 측면 단면도이다.
도 4는, 도 3의 평면 단면도이다.
도 5는, 종래의 광전식 연기 감지기를 나타낸 측면 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시형태의 광전식 연기 감지기를 나타낸 측면 단면도이다.
도 7은, 종래의 광전식 연기 감지기의 발광소자의 광원의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시형태의 광전식 연기 감지기의 발광소자의 광원의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9는, 본 발명의 실시예에 따른 실험결과를 나타낸 표이다.
도 10은, 본 발명의 제1 변형예에 따른 광전식 연기 감지기의 평면 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제2 변형예에 따른 광전식 연기 감지기의 평면 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 광전식 연기 감지기는 일반가정이나 공공시설 등의 사람이 모이는 장소, 공장의 반도체 제조장치, 공작기계, 배전반, 공업용 제어기 등의 화재가 발생할 가능성이 있는 기기 등에 설치할 수 있는 고감도의 연기 검지기이다.
(A) 제1 실시형태
본 실시형태에 따른 광전식 연기 감지기의 특징은, 반사부재를 설치한 점에 있다. 또한 여기에서는, 상기 반사부재를, 종래기술과 비교하면서 설명하기 위해, 우선 도 2에 근거하여 전체적으로 본원발명과 같은 구성의 종래의 광전식 연기 감지기를 설명하고, 이어서 도 3에 근거하여 본 실시형태의 광전식 연기 감지기를 설명한다. 도 2의 종래의 광전식 연기 감지기는, 본원발명의 기본이 된 광전식 연기 감지기이다. 본원발명은 이 도 2의 광전식 연기 감지기를 개량한 것이다. 또한, 본 실시형태의 광전식 연기 감지기에서는, 발광소자(8)로부터 출사한 검사광의 광로는 도 2의 경우와 다르지만, 도 3에서는 도 2의 구성의 광전식 연기 감지기에 본 발명의 반사부재를 설치하는 것을 나타내기 위해, 검사광의 광로는 그대로 하고 있다.
도 2의 광전식 연기 감지기는, 전체적으로는 상술한 도 1의 광전식 연기 감지기와 거의 동일한 구성을 갖고 있다. 도 2의 광전식 연기 감지기와 도 1의 광전식 연기 감지기의 상이점은 주로, 원통부(2), 측면 작은 구멍(7), 라비린스 편(20), 방충망(21)을 갖는지 아닌지이다. 다른 부분은, 도 1의 광전식 연기 감지기와 동일한 구성을 갖고 있다. 이 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 또한, 도 2의 광전식 연기 감지기에서는, 측면 작은 구멍(7) 대신에, 윗면에 작은 구멍(24)이 설치되어 있다. 또, 광전식 연기 감지기를 구체적으로 설치하는 경우에는, 본 실시형태에서 설명하는 구성 이외에도 필요한 구성이 있을 수 있지만, 그들은 모두 공지의 구성이므로 여기에서는 생략한다.
상기 도 2의 구성의 광전식 연기 감지기에서는, 도 2 중의 화살표와 같이, 발광소자(8)로부터 출사한 검사광은 평상부(3)의 하우징(3a)의 검출영역쪽 내벽(3b)에서 반사하여, 그 일부 반사광이 직접 수광소자(9)에 입사한다. 게다가, 수광소자(9)의 개구부에 설치된 돌기부(25)나 라비린스(17)의 돌기부(17a)에서 반사한 반사광도 수광소자(9)에 입사하는 경우가 있다. 이들 빛은 노이즈가 되어, 광전식 연기 감지기에서의 검사 정밀도를 저하시킨다.
본 실시형태의 광전식 연기 감지기는, 이 수광소자(9)에 입사하는 반사광(발광소자(8)로부터 출사한 검사광의 반사광)을 제어하는 것이다. 즉, 본 실시형태의 광전식 연기 감지기는, 주로 검출영역쪽 내벽(3b)에서 반사하는 반사광을 제어하는 것이다. 구체적으로는, 도 3, 4에 나타낸 바와 같이, 광전식 연기 감지기(31) 내에 반사부재(32, 33)를 설치하였다. 이 반사부재(32, 33)는 상기 발광소자(8)로부터 출사한 검사광을 상기 수광소자(9)에 입사하지 않도록, 이 수광소자(9)로부터 빗나가게 하여 반사시키는 부재이다. 반사부재(32, 33)는, 상기 검출영역(AR)(도 1 참조)을 사이에 두고 상기 발광소자(8)와 마주보는 위치인, 하우징(3a)의 검출영역쪽 내벽(3b)에 설치되어 있다. 반사부재(32, 33)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 검출영역쪽 내벽(3b)의 상하방향 전역(全域)에 설치되어 있다. 게다가, 반사부재(32, 33)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 평면형상이 V자형으로 경사진 반사면(32a, 33a)을 갖추고 있다. 이 반사면(32a, 33a)은, 발광소자(8)로부터 출사한 검사광을 수광소자(9)로 향하지 않는 방향으로, 수광소자(9)로부터 벗어나게 하여 반사시키기 위한 면이다. 반사면(32a)은 반사면(33a)보다도 크게 형성되어 있다. 반사면(32a)은 하우징(3a)의 한쪽 측벽면(3c) 쪽에 설치되고, 넓은 면적을 차지하고 있다. 반사면(33a)은 하우징(3a)의 다른쪽 측벽면(3d) 쪽에 설치되고, 반사면(32a)보다도 좁은 면적을 차지하고 있다. 이에 의해, 발광소자(8)로부터 출사한 검사광은, 2개의 반사면(32a, 33a)에서 변칙적으로 반사하도록 되어 있다. 그리고, 검사광을 2개의 반사면(32a, 33a)으로 변칙적으로 반사시킴으로써, 도 4와 같이, 반사광이 수광소자(9)로 향하지 않는 방향으로(수광소자(9)로부터 빗나가게 하여) 반사하도록 되어 있다. 2개의 반사면(32a, 33a)의 면적이나 경사각은 발광소자(8)와의 관계에서, 반사광이 수광소자(9)를 향하지 않도록 설정한다.
또한, 반사광 중에는 V자형의 반사면(32a, 33a)에서 2회 반사함으로써, 180도 방향을 바꾸어 반사하는 빛도 있다. 그러나 검사광이 2회 반사하면, 휘도가 대폭으로 감쇠하여 광량이 대폭으로 감소한다. 이 때문에, 2회 반사한 반사광(이차 반사광)이 수광소자(9)에 입사해도 극히 약한 빛이 되기 때문에 문제가 되지 않는다.
또, 상술한 구성 이외의 부분은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 본원발명의 광전식 연기 감지기에 설치할 수 있는 구성(기존의 광전식 연기 감지기의 주변 구성)은 모두 본원발명에 적용할 수 있다.
이상과 같이 구성된 광전식 연기 감지기에서는 다음과 같이 작용한다.
발광소자(8)로부터 검출영역(AR)을 향해 출사한 검사광은, 그 검출영역(AR)을 투과하여 반사부재(32, 33)를 조사한다. 또, 측벽면(3c, 3d)을 조사하는 검사광도 있지만, 이 빛은 측벽면(3c, 3d)에서 반사하여 반사부재(32, 33)를 조사한다.
반사부재(32, 33)에서는 V자형의 반사면(32a, 33a)으로 빛을 변칙적으로 반사시켜, 수광소자(9)를 향하는 반사광을 없앤다. 반사광의 일부는 수광소자(9)를 향하지만, 그와 같은 빛은 상술한 바와 같이 2회 이상 반사하여 대폭으로 감쇠해 있기 때문에 문제가 되지 않는다.
반사면(32a, 33a)에서 반사된 반사광은, 마주보는 반사면(33a, 32a)이나 측벽면(3c, 3d)을 조사한다. 그리고, 반사면(33a, 32a)에서 반사한 반사광은, 거의가 측벽면(3c, 3d)을 조사하고, 그 측벽면(3c, 3d)에서 반사한다. 또, 측벽면(3c, 3d)에서 반사한 반사광도 거의가 마주보는 측벽면(3c, 3d)을 조사하고, 다시 반사한다. 이에 의해, 검사광의 반사광은 검출영역(AR)의 주변에 모여 반사를 반복하여, 거의 수광소자(9)에 입사하지 않게 된다.
이 상태에서, 외부로부터 연기가 침입하고, 검출영역(AR) 부근에 도달하면, 발광소자(8)로부터의 검사광이 연기에 닿아 산란하고, 그 산란광이 수광소자(9)에 입사하여 연기를 검지한다. 이때, 검출영역(AR)의 주변에도 반사광이 분포하고 있기 때문에, 이 부분에서도 산란광이 발생하여, 평상부(3)의 하우징(3a) 내의 산란광이 증가한다.
이에 의해, 노이즈가 되는 반사광이 발광소자(8)에 입사하는 것을 대폭으로 감소시킬 수 있음과 동시에 연기에 의한 산란광을 증가시킬 수 있기 때문에, 수광소자(9)가 연기를 보다 고정밀도로 검출할 수 있게 된다.
그 결과, 종래의 광전식 연기 감지기와 동일하게 장치를 소형으로 유지하면서, 더 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있게 된다.
(B) 제2 실시형태
다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다.
본 실시형태에서는, 도 2의 광전식 연기 감지기에 대하여, 광원, 차폐판, 라비린스 등의 돌기부를 개량한 것이다. 또한, 도 5는 종래의 발광소자(8), 수광소자(9) 및 차폐판(15)을 갖춘 광전식 연기 감지기에서의, 발광소자(8)의 검사광의 조사각과, 수광소자(9)의 시야각과의 중복상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 실시형태의 발광소자(41), 수광소자(42) 및 차폐판(43)을 갖춘 광전식 연기 감지기에서의, 발광소자(41)의 검사광의 조사각과, 수광소자(42)의 시야각과의 중복상태를 나타낸 도면이다.
본 실시형태에서는, 상기 발광소자(41)의 광원의 광량을 증가시켰다. 게다가, 광원의 지향성을 강화하였다. 검사광의 출사 각도도 좁혔다. 구체적으로는, 도 7의 종래의 광원과 비교하여 도 8과 같이, 지향성을 강화하여 가는 빛으로 하였다. 즉, 종래의 검사광보다도 가늘고 강한 검사광으로 하였다.
차폐판(43)은, 상기 발광소자(41)와 수광소자(42) 사이에 설치되어, 발광소자(41)로부터의 검사광이 직접 수광소자(42)에 입사하는 것을 방지하기 위한 부재이다.
차폐판(43)은, 상기 발광소자(41) 쪽에 설치되어 그 발광소자(41) 쪽에 가깝고, 수광소자(42)에서 멀어져 있다.
수광소자(42)는, 그 렌즈(44)의 초점거리를 짧게 하여 수광소자 수용부(45)의 전체길이를 줄여, 그 수광소자(42)를 상기 차폐판(43)에서 멀어지도록 구성되어 있다. 이에 의해, 수광소자(42)의 앞쪽을 넓혀, 광 입사각도를 넓히고 있다. 이 광 입사각도는, 빛이 입사할 수 있는 각도, 즉 평상부(3)의 하우징(3a) 내에서 수광소자(42)로 입사하는 산란광의 입사각이다. 이 광 입사각도를 넓힘으로써, 수광소자(42)에 받아들일 수 있는 산란광의 양, 즉 신호량을 늘리고 있다.
수광소자 수용부(45) 내의 렌즈(44)의 안쪽에는, 경사부재(45a)가 설치되어 있다. 경사부재(45a)는, 렌즈(44)의 가장자리를 안쪽에서 덮도록 설치되어 있다. 경사부재(45a)의 표면에는, 원추상(테이퍼상)의 경사면(45b)이 설치되어 있다. 이 경사면(45b)은 수광소자 수용부(45) 내에 입사한 반사광을 수광소자 수용부(45) 밖으로 반사하기 위한 반사면이다. 발광소자(41)로부터의 검사광이 하우징(3a) 내에서 반사한 경우, 그 반사광은 거의 상기 차폐판(43) 등에 의해 차단되지만, 일부는 수광소자 수용부(45) 내로 입사할 수 있다. 그리고, 이와 같은 반사광은, 렌즈(44)의 주변에 입사하는 일이 많다. 이 때문에, 렌즈(44)의 주변에 설치한 경사면(45b)이 수광소자 수용부(45) 내에 입사한 반사광을 밖으로 반사시켜, 수광소자(42)에 입사하는 것을 방지하고 있다. 또한, 이 경사면(45b)은 빛을 반사할 수 있으면 되는데, 효율적으로 반사시키기 위해 거울면으로 마무리해도 좋다.
게다가, 도 5에 나타낸 라비린스 편(17)의 돌기부(17a)와 수광소자(42)의 개구의 돌기부(25)는 없앴다. 이들 돌기부(17a, 25)는 검사광을 반사시켜, 수광소자(42)에 입사시킬 가능성이 있기 때문이다.
이상의 구성의 광전식 연기 감지기에서는, 연기가 검출영역(AR)(도 1 참조)에 유입하면, 강한 빛인 검사광이 이 연기에 닿아 산란광이 발생한다. 이 산란광은 검사광에 비례하여 강한 빛이 되어 수광소자(42)에 입사한다.
게다가, 수광소자(42)는 광 입사각도가 넓기 때문에, 보다 많은 산란광을 받아들여 연기를 검지한다.
이에 의해, 노이즈가 되는 반사광이 수광소자(42)에 입사하는 것을 대폭으로 감소시킬 수 있음과 동시에 수광소자(42)에 입사하는 산란광을 증가시킬 수 있기 때문에, 연기를 보다 고정밀도로 검출할 수 있게 된다.
그 결과, 종래의 광전식 연기 감지기와 동일하게 장치를 소형으로 유지하면서, 더 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있게 된다.
(C) 실시예
다음에, 상기 제1 실시형태와 제2 실시형태의 모든 구성요건을 조합시킨 광전식 연기 감지기를 이용한 실험 결과에 대해서, 종래의 광전식 연기 감지기와 비교하여 설명한다.
본 실시예의 광전식 연기 감지기의 발광소자(41)로서, 이하의 성능을 갖춘 것을 이용하였다. 즉, 출력은 11 mW, 인가전압은 9 V, 인가전류는 550 mA의 발광소자를 이용하였다.
또, 종래의 광전식 연기 감지기의 발광소자로는, 출력은 11 mW, 인가전압은 9 V, 인가전류는 300 mA의 발광소자를 이용하였다. 이에 의해, 본 실시예의 발광소자(41)는 종래의 발광소자보다도 광량이 증가해 있다.
또, 본 실시예의 광전식 연기 감지기의 수광소자(42)로서, 이하의 성능을 갖춘 것을 이용하였다. 즉, 최대 감도 파장은 940 nm이고, 색 온도가 2856 K에서, 표준 텅스텐 전구의 EV 표시값 1000 Lx일 때의 개방전압이 0.35 V, 단락전류가 75 ㎂인 성능의 수광소자를 이용하였다.
종래의 광전식 연기 감지기의 수광소자라 해도, 상기 본 실시예의 수광소자(42)와 동일한 수광소자를 이용하였다.
이들의 광전식 연기 감지기를 이용하여, 검지 농도 5 %/m의 연기로 실험을 하였다. 이 실험 결과는, 도 9의 표와 같이 되었다. 또한 여기에서는, 종래의 광전식 연기 감지기와, 본 발명의 반사부재(32, 33)를 갖춘 평상부(3)에, 종래의 발광소자 및 수광소자를 설치한 광전식 연기 감지기와, 본 실시예의 광전식 연기 감지기의 3개의 광전식 연기 감지기에 대해서 실험하였다.
도 9의 표에 있어서, ADL은 종래의 광전식 연기 감지기에서 108이었던 것이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서는 13까지 저감하였다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는 25가 되어, 종래의 광전식 연기 감지기보다도 대폭으로 저감하였다. 즉, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서 13까지 저감했기 때문에, 본 실시예의 발광소자(41)의 광량을 늘릴 수 있게 되었다. 그 결과, 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는, ADL을 종래의 광전식 연기 감지기보다도 대폭으로 저감시킬 수 있었다.
또, ADH는, 종래의 광전식 연기 감지기에서 147이었던 것이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서는 90이 되었다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는 109가 되었다. 그 결과, 신호량에는 큰 변화는 없었다.
이에 의해, ADH-ADL은, 종래의 광전식 연기 감지기에서 39였던 것이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서는 77이 되었다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는 84가 되었다. 1 %/m의 변화량으로 환산하면, 종래의 광전식 연기 감지기에서 7.8이었던 것이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서는 15.4가 되었다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는 17이 되었다. 그 결과, 변화량이 종래에 비해 거의 2배로 증가하였다. 게다가, S/N비는, 종래의 광전식 연기 감지기에서 0.37이었던 것이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기에서는 5.93이 되었다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는 3.3이 되었다. 그 결과, 본 실시예의 광전식 연기 감지기에서는, 종래의 광전식 연기 감지기에 비해, 내노이즈성이 대폭으로 향상하였다.
이에 의해, 종래의 광전식 연기 감지기에 비해 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기는 높은 감도로 연기를 감지하고 있고, 본 실시예의 광전식 연기 감지기도, 높은 감도로 연기를 감지하고 있음을 알 수 있다. 본 실시예의 광전식 연기 감지기는, 특히 ADH-ADL의 값이, 본 발명의 평상부(3)를 이용한 종래의 광전식 연기 감지기보다도 더 높아져 있어, 높은 감도로 연기를 감지하고 있음을 알 수 있다.
그 결과, 본 실시예의 광전식 연기 감지기는, 높은 정밀도로 연기를 감지할 수 있게 된다.
(D) 변형예
상기 각 실시형태에 따른 발명에서는, 반사부재(32, 33) 등의 구성요건을 갖추어 구성했지만, 제1 실시형태, 제2 실시형태 및 이들을 조합시킨 실시예의 3가지 양태의 조합에 한정되지 않고, 다른 조합으로 해도 좋다. 상기 각 실시형태에 기재된 발명을 구성하는 요건 중, 어느 하나 또는 어느 2개 이상을 적절히 조합시켜 광전식 연기 감지기를 구성해도 좋다. 이 경우에도, 상기 각 실시형태와 같은 작용, 효과를 가질 수 있다.
상기 제1 실시형태에서는, 반사부재(32, 33)에 의해, V자형의 반사면(32a, 33a)을 갖추었으나, 도 10에 나타낸 바와 같이, 하나의 큰 반사부재(47)에 의해 하나의 반사면(47a)을 갖추도록 해도 좋다. 이에 의해, 검사광은 반사면(47a)에서 반사하여 모두 측벽면(3d)을 조사하고 이 측벽면(3d)에서 반사된다. 그리고, 이차 반사광은 대폭으로 감쇠한다. 이에 의해, 발광소자로부터의 검사광을, 수광소자를 향하지 않는 방향으로 반사시킨다. 이 구성의 경우도, 상기 제1 실시형태와 같은 작용, 효과를 가질 수 있다.
또, 도 11에 나타낸 바와 같이, 반사부재(48)에 의해 만곡한 반사면(48a)을 갖추도록 해도 좋다. 게다가, 반사면(48a)을, 반사 망원경의 오목면 거울과 같이, 반사광이 검출영역(AR)이나 그 주변에 모이도록 형성해도 좋다. 이 반사면(48a)에서, 발광소자로부터의 검사광을, 검출영역에 모이는 방향으로 반사시킨다. 즉, 하우징(3a) 내에 유입한 연기에 의한 산란광을 보다 많이 발생시키도록, 검출영역(AR)이나 그 주변에, 검사광 및 반사광이 모이도록, 반사면(48a)을 만곡시켜 구성해도 좋다. 이 경우에, 반사면(48a)을 거울면으로 해도 좋다. 반사면(48a)을 거울면으로 함으로써, 보다 많은 반사광을 검출영역(AR)이나 그 주변에 모을 수 있다.
이들 구성에 의해, 더 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있게 된다.
3: 평상부(平箱部) 3a: 하우징
3b: 검출영역쪽 내벽 3c: 측벽면
3d: 측벽면 8: 발광소자
9: 직접 수광소자 17: 라비린스
25: 돌기부 31: 광전식 연기 감지기
32, 33: 반사부재 32a, 33a: 반사면
41: 발광소자 42: 수광소자
43: 차폐판 44: 렌즈
45: 수광소자 수용부 47: 반사부재
47a: 반사면 48: 반사부재
48a: 반사면

Claims (7)

  1. 하우징 내에 유입한 연기를 빛에 의해 검지하는 광전식 연기 감지기에 있어서,
    상기 하우징 내의 검출영역을 향해 설치되어 검사광을 그 검출영역에 출사하는 발광소자;
    상기 발광소자의 검사광의 광로로부터 벗어난 위치에서 상기 검출영역을 향해 설치되고, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지하는 수광소자; 및
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 발광소자로부터 출사한 검사광을, 상기 수광소자에 입사하지 않도록 빗나가게 하여 반사시키는 반사부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사부재가, 상기 검출영역을 사이에 두고 상기 발광소자 및 수광소자와 마주보는 위치에 설치되고, 상기 발광소자로부터의 검사광을, 상기 수광소자를 향하지 않는 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사부재가, 상기 검출영역을 사이에 두고 상기 발광소자 및 수광소자와 마주보는 위치에 설치되고, 상기 발광소자로부터의 검사광을, 상기 검출영역에 모이는 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광소자의 광원의 광량을 증가시킴과 동시에 지향성을 강화한 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자 사이에 설치되어 상기 발광소자로부터의 검사광이 직접 상기 수광소자에 입사하는 것을 방지하는 차폐판을, 상기 발광소자 쪽에 가깝게 하고, 그리고 상기 수광소자의 렌즈의 초점거리를 짧게 하여 수광소자를 상기 차폐판으로부터 멀리하여, 상기 수광소자의 광 입사각도를 넓힌 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징 내에, 외란광의 침입을 방지하고 연기의 침입을 허용하는 라비린스를 갖추고, 상기 라비린스의 돌기부 및 상기 수광소자의 개구의 돌기부를 없앤 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수광소자가 렌즈와 함께 수광소자 수용부 내에 장착됨과 동시에, 상기 수광소자 수용부 내의 상기 렌즈의 안쪽에 경사부재가 설치되고,
    상기 경사부재가, 상기 수광소자 수용부 내의 상기 렌즈의 주변에 입사한 반사광을 수광소자 수용부 밖으로 반사하는 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
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