KR20240054180A - 연기 감지기 - Google Patents

Abstract

[과제] 간소한 구성으로 간이적인 방폭 구조로 할 수 있어, 간이적인 실드 효과를 얻을 수 있는 연기 감지기를 제공한다.
[해결 수단] 오목부가 형성되어 있는 홀더와, 발광 소자와 수광 소자가 설치되어 있으며, 발광 소자와 수광 소자가 홀더의 저부측에 위치하도록 하여, 오목부 내에서 홀더에 설치되어 있는 홀더 기판과, 오목부 내에 설치되어 수광 소자를 둘러싸고 있는 수광 소자용 실드재와, 오목부 내에서, 홀더 기판과 오목부의 개구부의 사이에 충전되어 있으며, 오목부의 개구부를 막고 있는 봉지재를 갖는 연기 감지기이다.

Description

연기 감지기{SMOKE DETECTOR}

본 발명은, 연기 감지기에 관련한 것으로, 특히, 발광 소자와 수광 소자를 이용하여 연기를 감지하는 것에 관한 것이다.

종래, 발광 소자와 수광 소자를 이용하여 연기를 감지하는 연기 감지기가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조). 종래의 연기 감지기에서는, 기판에 발광 소자와 수광 소자를 설치하고 있음과 함께, 수광 소자를 전자 차폐를 위한 실드재로 덮고 있다. 종래의 연기 감지기에서는, 실드재를 기판 상에 직접 설치하고 있다.

일본 특허 제5726627호 공보

연기 감지기를 간이적인 방폭 구조로 하기 위해 수지 등을 이용하여 수광 소자 등을 봉지(封止)하는 경우가 있다. 그러나, 종래의 연기 감지기에서는, 수광 소자와 실드재를 암상자 내에서 기판 상에 직접 설치하고 있으므로, 수광 소자 등을 봉지하려고 하면, 수지 등으로 구성된 봉지재로 막거나 할 필요가 있어, 구조가 번잡해진다.

본 발명은, 간소한 구성으로 간이적인 방폭 구조로 할 수 있어, 간이적이면서 효과적인 전자 차폐의 실드 효과를 얻을 수 있는 연기 감지기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 오목부가 형성되어 있는 홀더와, 발광 소자와 수광 소자가 설치되어 있으며, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자가 상기 홀더의 저부측에 위치하도록 하여, 상기 홀더의 오목부 내에서 상기 홀더에 설치되어 있는 홀더 기판과, 상기 홀더의 오목부 내에 설치되어 상기 수광 소자를 둘러싸고 있는 수광 소자용 실드재와, 상기 홀더의 오목부 내에서, 상기 홀더 기판과 상기 오목부의 개구부의 사이에 충전되어 있으며, 상기 오목부의 개구부를 막고 있는 봉지재를 갖는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 상기 발광 소자가 발한 광이 이끌어지는 발광 소자측 도광재와, 상기 발광 소자측 도광재로부터 출사된 광을 상기 수광 소자까지 이끄는 수광 소자측 도광재를 갖고, 상기 홀더가 저벽부와 측벽부를 구비하여 구성되어 있음으로써, 상기 오목부가 형성되어 있고, 상기 저벽부에는, 상기 발광 소자용의 관통 구멍과, 상기 수광 소자용의 제1 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 수광 소자용 실드재는 저판부와 측판부를 구비하여 사각통 형상으로 형성되어 있으며, 상기 홀더 기판이 사각통 형상의 상기 수광 소자용 실드재의 개구부를 막는 양태로, 상기 수광 소자용 실드재가 상기 홀더 기판에 결합하고 있으며, 상기 수광 소자용 실드재의 저판부에는, 상기 수광 소자용의 제2 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 발광 소자측 도광재가 상기 발광 소자용의 관통 구멍을 관통하여 상기 홀더의 오목부 내로부터 상기 홀더의 외부까지 연장되어 있으며, 상기 수광 소자측 도광재가, 상기 수광 소자용의 제1 관통 구멍과 상기 수광 소자용의 제2 관통 구멍을 관통하여 상기 홀더의 오목부 내로부터 상기 홀더의 외부까지 연장되어 있는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 상기 홀더의 오목부의 개구부측에서 상기 홀더 및 상기 홀더 기판으로부터 떨어져, 상기 홀더 기판에 결합하고 있는 제1의 메인 기판과, 상기 홀더 기판으로부터 상기 제1의 메인 기판에 걸쳐 설치되며, 상기 홀더의 오목부의 깊이 방향에서 볼 때, 상기 홀더 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위와 상기 제1의 메인 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위를 둘러싸고 있는 제1의 기판 실드재를 갖는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 사각통 형상으로 형성되어 있으며, 개구부가 상기 제1의 메인 기판으로 막아지도록 하여, 상기 홀더 기판과는 반대측에서, 상기 제1의 메인 기판에 결합하고 있으며, 상기 홀더의 오목부의 깊이 방향에서 볼 때, 상기 제1의 메인 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위를 둘러싸고 있는 제2의 기판 실드재를 갖는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 상기 수광 소자용 실드재가, 상기 홀더 기판의 두께 방향의 한쪽 측에서 상기 수광 소자를 둘러싸고 있으며, 상기 홀더 기판의 두께 방향의 다른 쪽 측에서 상기 홀더 기판의, 상기 수광 소자의 이면측에 있는 부위를 덮고 있는 수광 소자 이면측 실드재를 갖는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기는, 발광 소자 및 수광 소자가 배치된 홀더의 홀더 기판과 연기 챔버와 연기 감지기 본체를 구비하고, 상기 연기 챔버 내의 광의 산란을 검출하여, 연기를 감지하는 연기 감지기로서, 상기 홀더 기판과 상기 연기 챔버가, 상기 연기 감지기 본체의 칸막이 벽으로 구획되어 있으며, 상기 발광 소자 광을 상기 연기 챔버에 이끄는, 상기 칸막이 벽을 관통하는 투명 봉형상체의 발광 소자측 도광재와, 상기 연기 챔버로부터 상기 수광 소자에 광을 이끄는, 상기 칸막이 벽을 관통하는 투명 봉형상체의 수광 소자측 도광재가, 상기 홀더에 장착되어 있으며, 상기 홀더 내에 있어서 수광 소자용 실드재가 상기 수광 소자를 둘러싸고 있는 연기 감지기이다.

본 발명의 양태에 따른 연기 감지기에서는, 상기 칸막이 벽으로 구획된, 상기 홀더 기판이 수납되어 있는 상기 연기 감지기 본체 내와 상기 홀더 내의 공간에, 상기 투명 봉형상체보다 굴절률이 작은 봉지재가 충전되어 있다.

본 발명에 의하면, 간소한 구성으로 간이적인 방폭 구조로 할 수 있어, 간이적이면서 효과적인 전자 차폐의 실드 효과를 얻을 수 있는 연기 감지기를 제공할 수 있다는 효과를 나타낸다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의 분해 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기로부터 연기 감지기 상측 뚜껑을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3에서 나타낸 것으로부터 연기 감지기 중간 뚜껑을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4에서 나타낸 것으로부터 연기 챔버 형성재를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 5에서 나타낸 것으로부터 프리즘 렌즈를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 6에서 나타낸 것으로부터 연기 감지기 본체를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 7에서 나타낸 것으로부터 제1의 메인 기판과 제2의 메인 기판을 제거한 상태를 나타내는 사시도이며, 광학계 홀더 유닛의 사시도이다.
도 9는, 도 8에서 나타낸 것으로부터 광학계 홀더를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10은, 도 7에서 나타낸 것의 분해 사시도이다.
도 11은, 도 6에서 나타낸 것의 단면도이다.
도 12는, 도 11에 나타내는 XII부의 확대도이다.
도 13은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 광학계 홀더 기판과 수광 소자용 실드재의 사시도이다.
도 14는, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 광학계 홀더 유닛의 사시도이다.
도 15는, 도 14에서 나타낸 것으로부터 봉지재를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 16은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 광학계 홀더의 사시도이다.
도 17은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 광학계 홀더의 다른 사시도이다.
도 18은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 광학계 홀더의 또 다른 사시도이다.
도 19는, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 수광 소자용 실드재, 제1의 기판 실드재, 제2의 기판 실드재의 사시도이다.
도 20은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 수광 소자용 실드재, 제1의 기판 실드재, 제2의 기판 실드재의 다른 사시도이다.
도 21은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의, 수광 소자용 실드재, 제1의 기판 실드재, 제2의 기판 실드재의 또 다른 사시도이다.
도 22는, 도 20에 있어서의 XXII 화살표 방향에서 본 도이다.
도 23은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의 동작을 나타내는 도이다.
도 24는, 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기의 동작을 나타내는 도이다.

방폭 연기 감지기인 본 발명의 실시 형태에 따른 연기 감지기(1)는, 예를 들어, 방의 천정에 설치되어 방 내의 연기를 감지한다. 연기 감지기(1)는, 도 1~도 8에서 나타내는 바와 같이, 연기 감지기 상측 뚜껑(3)과 연기 감지기 중간 뚜껑(5)과 연기 챔버 형성재(7)와 연기 감지기 본체(9)와 광학계 홀더 유닛(11)과 제1의 기판 실드재(61)와 제2의 기판 실드재(67)를 구비하여 구성된다.

여기서 설명의 편의를 위해, 연기 감지기(1)에 있어서의 소정의 일 방향을 X방향으로 하고, X방향에 대해 직교하는 소정의 일 방향을 Y방향으로 하고, X방향과 Y방향에 대해 직교하는 방향을 Z방향으로 한다. Z방향은, 예를 들어, 상하 방향으로 되어 있다.

연기 감지기 상측 뚜껑(3), 연기 감지기 중간 뚜껑(5), 연기 챔버 형성재(7), 연기 감지기 본체(9)의 각각은 예를 들어, 합성 수지로 일체 성형된다. 연기 챔버 형성재(7), 연기 감지기 중간 뚜껑(5), 연기 감지기 상측 뚜껑(3), 광학계 홀더 유닛(11), 제1의 연기 감지기 기판인 제1의 메인 기판(13), 제2의 연기 감지기 기판인 제2의 메인 기판(15)은, 연기 감지기 본체(9)에 일체적으로 설치된다.

광학계 홀더 유닛(11)은, 광학계 홀더인 홀더(17)와 광학계 홀더 기판인 홀더 기판(19) 수광 소자용 실드재(21)와 봉지재(23)를 구비하여 구성된다. 수광 소자용 실드재는, 예를 들어 SPD(silicon photodiodes)의 실드재이다. 홀더(17)는, 합성 수지로 일체 성형된다. 홀더(17)에는, 오목부(25)가 형성되어 있다.

홀더 기판(19)에는, 수광 소자(예를 들어 SPD)(29)가 설치된다. 홀더 기판(19)은, 수광 소자(29)가 홀더(17)의 오목부(25)의 저부측에 위치하도록 하여, 홀더(17)의 오목부(25) 내에서 홀더(17)에 일체적으로 설치된다. 제1의 메인 기판(13)에 발광 소자(예를 들어 IR-LED； infrared-light emitting diode)(27)가 설치된다. 발광 소자(27)는 홀더(17)에 삽입되어, 수광 소자(29)와의 위치 관계가 규정된다. 도 11과 같이 홀더 기판(19)은, 수광 소자(29)의 다리부인 전극이 탑재되는 형태이며, 발광 소자(27)는, 제1의 메인 기판(13)에 탑재되는 형태로, 홀더(17)에 의해 수광 소자(29)와 발광 소자(27)가 유지된다.

수광 소자용 실드재(21)는, 금속으로 구성되어 있으며, 홀더(17)의 오목부(25) 내에 설치되어 수광 소자(29)를 둘러싼다. 봉지재(23)는, 홀더(17)의 오목부(25) 내에서, 홀더 기판(19)과 오목부(25)의 개구부(31)의 사이에 충전되어, 오목부(25)의 개구부(31)를 막는다. 수광 소자용 실드재(21)는, 수광 소자(29)의 전자 차폐에 의한 노이즈 대책을 위해 설치된다. 또, 수광 소자용 실드재(21)가 홀더 기판(19)의 어스 회로와 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

광학계 홀더 유닛(11)에서는, 홀더(17)와 발광 소자(27)와 수광 소자(29)와 홀더 기판(19)과 수광 소자용 실드재(21)와 봉지재(23)가 일체화된다. 또한, 홀더(17)의 오목부(25) 내에 수광 소자용 실드재(21), 홀더 기판(19) 등을 설치한 후(도 15 참조), 봉지재(23)를 설치함으로써, 광학계 홀더 유닛(11)이 조립된다(도 14 참조).

도 11 등에서 나타내는 바와 같이, 연기 감지기(1)에서는, 발광 소자(27)가 발한 광을 수광 소자(29)에서 수광한다. 이 때, 발광 소자 광이 연기로 산란되어, 수광 소자(29)가 수광하는 산란된 광의 강도에 의해 연기를 감지한다. 즉, 발광 소자(27)와 수광 소자(29)의 사이에 연기가 존재하지 않는 경우에는, 수광 소자(29)가 수광하는 광량은 매우 적다. 한편, 발광 소자(27)와 수광 소자(29)의 사이에 연기가 존재하는 경우에는, 수광 소자(29)가 수광하는 광량이 많아진다. 이와 같은 원리로 연기의 농도를 감지한다.

추가로 설명하면, 연기 감지기(1)는, 발광 소자측 도광재(예를 들어 투명 봉형상체의 유리봉； IR-LED용 유리봉)(33)와 수광 소자측 도광재(예를 들어 투명 봉형상체의 유리봉； 포토다이오드용 유리봉)(35)를 구비하고 있다. 발광 소자측 도광재(33)에 의해, 발광 소자(27)가 발한 광이 이끌어진다. 수광 소자측 도광재(35)는, 발광 소자측 도광재(33)로부터 출사된 광을 수광 소자(29)까지 이끈다. 이 때, 봉지재(23)의 굴절률을 도광재(33, 35)의 굴절률보다 작게 함으로써, 도광재(33, 35)를 통과하는 광이 도광재(33, 35)의 측면으로부터 새는 것을 막는다. 그리고, 이끄는 광을 도광재(33, 35)의 입구로부터 도광재(33, 35)의 출구까지 가둘 수 있다.

홀더(17)는, 도 16~도 18에서 나타내는 바와 같이, 저벽부(37)와 측벽부(39)를 구비하여 구성된다. 이에 따라, 홀더(17)에, 오목부(25)가 형성된다. 홀더(17)의 저벽부(37)에는, 발광 소자용의 관통 구멍(41)(도 11 참조)과, 수광 소자용의 제1 관통 구멍(43)(도 11, 도 12 참조)이 형성된다.

수광 소자용 실드재(21)는, 도 9, 도 10, 도 13, 도 19~도 22에서 나타내는 바와 같이, 저판부(45)와 측판부(47)를 구비하여 사각통 형상으로 형성된다. 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 홀더 기판(19)이 사각통 형상의 수광 소자용 실드재(21)의 개구부(49)를 막는 양태로, 수광 소자용 실드재(21)가 홀더 기판(19)과 결합한다. 수광 소자용 실드재(21)의 저판부(45)에는, 수광 소자용의 제2 관통 구멍(51)이 형성된다.

발광 소자측 도광재(33)는, 도 11 등에서 나타내는 바와 같이, 발광 소자용의 관통 구멍(41)을 관통하여 홀더(17)의 오목부(25) 내로부터 홀더(17)의 외부까지 연장된다. 수광 소자측 도광재(35)는, 도 11, 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 수광 소자용의 제1 관통 구멍(43)과 수광 소자용의 제2 관통 구멍(51)을 관통하여 홀더(17)의 오목부(25) 내로부터 홀더(17)의 외부까지 연장된다. 바꾸어 말하면, 수광 소자측 도광재(35)는, 홀더(17)의 상단보다 상측으로 연장되어 있다.

도 11, 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 홀더(17)의 저벽부(37)은 대체로 평판 형상으로 형성된다. 홀더 기판(19)도 평판 형상으로 형성된다. 봉지재(23)도 대체로 평판 형상으로 형성된다. 홀더(17)의 오목부(25)가 깊이 방향(상하 방향； Z방향)과 홀더(17)의 저벽부(37)의 두께 방향과 홀더 기판(19)의 두께 방향과 봉지재(23)의 두께 방향이 서로가 일치한다. 또, 홀더(17)의 오목부(25)를 앞쪽 측으로 하고 저벽부(37)를 안쪽 측으로 하여, 홀더(17) 등(광학계 홀더 유닛(11))을 본다. 즉, 광학계 홀더 유닛(11)을 이 상측으로부터 보면, 홀더(17)의 오목부(25)의 개구부(31)의 전체가 봉지재(23)로 덮여, 홀더 기판(19)이 보이지 않는다(도 14 등 참조).

수광 소자(29)는, 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 홀더 기판(19)과 수광 소자용 실드재(21)와 수광 소자측 도광재(35)로 둘러싸인 대략 폐공간인 공간(53) 내에 위치한다. 홀더(17)의 오목부(25)가 깊이 방향(홀더 기판(19)의 두께 방향； 상하 방향)에서 볼 때, 수광 소자(29)와, 홀더 기판(19)의 수광 소자(29) 근방의 부위를 수광 소자용 실드재(21)가 둘러싼다.

광학계 홀더 유닛(11)은, 연기 감지기 본체(9) 내에 설치된다. 발광 소자측 도광재(33), 수광 소자측 도광재(35)는, 도 6 등에서 나타내는 바와 같이, 연기 감지기 본체(9)의 상면보다 상측으로 연장된다. 연기 감지기 본체(9)의 상면에는, 도 5 등에서 나타내는 바와 같이, 발광 소자측 도광재(33)로부터 출사된 광을, 연기 챔버(59)로 이끌기 위한 프리즘 렌즈(54) 혹은 프리즘(54)가 설치된다.

연기 감지기 본체(9)의 상면에는, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 연기 챔버 형성재(7)가 설치되고, 또한, 연기 감지기 본체(9)의 상면과 연기 챔버 형성재(7)에 씌워지도록 하여, 연기 감지기 본체(9)에 연기 감지기 중간 뚜껑(5)이 설치된다(도 3 참조). 연기 감지기 중간 뚜껑(5)의 중앙에는 관통 구멍(55)과 도시하지 않은 방충망이 설치된다. 연기 감지기 상측 뚜껑(3)은, 연기 감지기 중간 뚜껑(5)의 상측에서 관통 구멍(55)을 숨기도록 하여 연기 감지기 중간 뚜껑(5)에 설치된다(도 1 참조).

연기 감지기(1)의 연기 감지기 상측 뚜껑(3)에는, 공기가 빠져 나가는 통풍창(57)이 설치된다. 연기 감지기 본체(9)와 연기 챔버 형성재(7)와 연기 감지기 중간 뚜껑(5)으로 연기 챔버(59)가 형성된다(도 3 참조). 도 3~도 6에서 나타내는 바와 같이, 연기 챔버(59) 내에, 발광 소자측 도광재(33)의 상단부, 수광 소자측 도광재(35)의 상단부 및 프리즘 렌즈(54)가 배치된다.

발광 소자(27)가 발광하고 있는 상태에서, 화재 등으로 발생한 연기가 통풍창(57)과 연기 감지기 중간 뚜껑(5)의 관통 구멍(55)을 빠져 나가 연기 챔버(59) 내에 들어간다. 그러면, 발광 소자측 도광재(33)로부터 출사된 광이 연기로 산란되어, 프리즘 렌즈(54)와 수광 소자측 도광재(35)를 통하여 수광 소자(29)가 수광하는 광량이 증가한다. 이에 따라, 연기의 감지가 된다.

제1의 메인 기판(13)은, 도 11 등에서 나타내는 바와 같이, 연기 감지기 본체(9) 내에 설치된다. 제1의 메인 기판(13)은, 평판 형상으로 형성되어 있으며, 홀더(17)의 오목부(25)의 개구부(31)측(상측)에서 홀더(17) 및 홀더 기판(19)으로부터 떨어져, 홀더 기판(19)에 결합하고 있다. 홀더 기판(19)의 두께 방향(Z방향)과 제1의 메인 기판(13)의 두께 방향은 서로가 일치하고 있다.

연기 감지기(1)에는, 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 제1의 기판 실드재(예를 들어 접속부용 실드재)(61)가 설치되어 있다. 제1의 기판 실드재(61)는, 금속으로 구성되어 있으며, 홀더 기판(19)으로부터 제1의 메인 기판(13)에 걸쳐 설치된다. 홀더(17)의 오목부(25)가 깊이 방향(홀더 기판(19)의 두께 방향； Z방향)에서 볼 때, 제1의 기판 실드재(61)는, 수광 소자(29)와 홀더 기판(19)의 수광 소자 근방의 부위와 제1의 메인 기판(13)의 수광 소자 근방의 부위를 둘러싼다.

도 12에서 나타내는 바와 같이, 홀더 기판(19)과 제1의 기판 실드재(61)와 제1의 메인 기판(13)으로, 대체로 닫힌 공간(63)이 형성된다. 이 대체로 닫혀 있는 공간(63) 내에서, 홀더 기판(19)의 회로의 일부와 제1의 메인 기판(13)의 회로의 일부가 리드(65)에 의해 서로 접속된다. 제1의 기판 실드재(61)는, 제1의 메인 기판(13)과 광학계 홀더 유닛(11)의 접속부의 전자 차폐에 의한 노이즈 대책을 위해 설치된다. 또, 제1의 기판 실드재(61)가 홀더 기판(19) 혹은 제1의 메인 기판(13)의 어스 회로와 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

연기 감지기(1)에는, 도 12 등에서 나타내는 바와 같이, 제2의 기판 실드재(예를 들어 앰프 회로용 실드재)(67)가 설치된다. 제2의 기판 실드재(67)는, 금속으로 구성되어 있으며, 도 19 등에서 나타내는 바와 같이, 사각통 형상으로 형성된다. 제2의 기판 실드재(67)는, 이 개구부(69)가 제1의 메인 기판(13)으로 막아지도록 하여, 홀더 기판(19)과는 반대측에서, 제1의 메인 기판(13)에 결합한다. 홀더(17)의 오목부(25)의 깊이 방향(Z방향)에서 보면, 제2의 기판 실드재(67)가 제1의 메인 기판(13)의 수광 소자(29) 근방의 부위와 수광 소자(29)와 홀더 기판(19)의 수광 소자(29) 근방의 부위를 둘러싼다.

도 12에서 나타내는 바와 같이, 제1의 메인 기판(13)과 제2의 기판 실드재(67)로, 대체로 닫힌 공간(71)이 형성된다. 제2의 기판 실드재(67) 등에 의해, 제1의 메인 기판(13)에 설치되어 있는 회로(예를 들어 앰프 회로부)가 전자 차폐에 의한 노이즈 대책을 위해 실드된다. 또, 제2의 기판 실드재(67)가 제1의 메인 기판(13)의 어스 회로와 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

제2의 메인 기판(15)은, 제1의 메인 기판(13)의 상측에 배치되어 있다. 즉, 제2의 메인 기판(15)은, 홀더 기판(19)과는 반대측에서 제1의 메인 기판(13)으로부터 떨어져 제1의 메인 기판(13)에 결합한다. 제2의 기판 실드재(67)는, 제2의 메인 기판(15)으로부터 떨어진다.

홀더(17)의 오목부(25)의 깊이 방향(Z방향)에서 보면, 도 22에서 나타내는 바와 같이, 제2의 기판 실드재(67)의 외형이 제1의 기판 실드재(61)의 외형보다 커져 있다. 또, Z방향에서 보면, 제1의 기판 실드재(61)의 외형이 수광 소자용 실드재(21)의 외형보다 커져 있다. Z방향에서 보면, 수광 소자용 실드재(21)가 제1의 기판 실드재(61)의 내측에 위치한다. 또, Z방향에서 보면, 제1의 기판 실드재(61)의 대부분이 제2의 기판 실드재(67)의 내측에 위치한다.

연기 감지기(1)에서는, 상술한 바와 같이, 수광 소자용 실드재(21)가, 홀더 기판(19)의 두께 방향의 한쪽 측(하측)에서 수광 소자(29)를 둘러싸고 있다. 여기서, 연기 감지기(1)에 있어서, 수광 소자의 이면측에 있는 실드재인 수광 소자 이면측 실드재가, 홀더 기판(19)의 두께 방향의 다른 쪽 측(상측)에서, 홀더 기판(19)의, 수광 소자(29)의 이면측에 있는 부위를 덮고 있는 구성으로 해도 된다. 상기 수광 소자 이면측 실드재는, 예를 들어, 홀더(17)에 일체적으로 설치된다. 그리고, 수광 소자용 실드재(21)와 상기 수광 소자 이면측 실드재로 둘러싸인 공간 내에, 수광 소자(29)와 홀더 기판(19)의 소정의 부위가 배치되어 있는 구성으로 해도 된다. 이에 따라, 수광 소자(29), 및, 노이즈에 의해 오작동하기 쉬운 회로인 수광 소자(29)용의 회로가 실드된다.

연기 감지기(1)에 대해서 더 상세하게 설명한다. 연기 감지기 본체(9)는 높이가 낮은 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 광학계 홀더 유닛(11)의 홀더(17)는, 도 16~도 18에서 나타내는 바와 같이, 본체부(73)와 제1의 돌출부위(75)와 제2의 돌출부위(77)를 구비하여 구성된다. 본체부(73)는 X방향으로 가늘고 긴 직사각형의 사각통 형상으로 형성된다. 제1의 돌출부위(75)는, 본체부(73)의 X방향의 한쪽 측에서 본체부(73)로부터 Y방향의 한쪽 측으로 돌출한다. 제2의 돌출부위(77)는, 직사각형의 사각통 형상으로 형성되어, 본체부(73)의 X방향의 다른 쪽 측에서 본체부(73)로부터 Y방향의 한쪽 측으로 돌출한다. 바꾸어 말하면, 제2의 돌출부위(77)는, 제1의 돌출부위(75)와 같은 측으로 돌출한다.

제1의 돌출부위(75) 내에는, 발광 소자(27)가 설치되고, 제2의 돌출부위(77) 내에는, 수광 소자(29)와 수광 소자용 실드재(21)가 설치된다. 홀더 기판(19)은, 도 9 등에서 나타내는 바와 같이, 제1의 부위(79)와 제2의 부위(83)를 구비하여 구성된다.

제1의 부위(79)는 X방향으로 가늘고 긴 직사각형의 평판 형상으로 형성된다. 제2의 부위(83)는, 제1의 부위(79)의 X방향의 한쪽 측에서 제1의 부위(79)로부터 Y방향의 한쪽 측으로 돌출한다. Z방향에서 보면, 홀더(17)의 제1의 돌출부위(75) 부분을 제외하고, 홀더 기판(19)은, 홀더(17)의 오목부(25) 내에 딱 들어가는 형상으로 형성된다.

제1의 메인 기판(13)에 설치되는 수광 소자(29)는, 홀더 기판(19)의 제2의 부위(83)에 설치된다. 수광 소자용 실드재(21)는, 도 19 등에서 나타내는 바와 같이, 저판부(45)와 측판부(47)를 구비하며 직사각형의 사각통 형상으로 형성되어 있다. 봉지재(23)는, 소정의 두께를 구비한 평판 형상으로 형성되어 있다. 봉지재(23)의 하면은 홀더 기판(19)의 상면에 접하고 있다. 봉지재(23)의 상면은, 홀더(17)의 오목부(25)의 개구부(31)에 대향하고 있다.

제1의 메인 기판(13)은 원판 형상으로 형성된다. 제2의 메인 기판(15)도, 제1의 메인 기판(13)과 동일한 원판 형상으로 형성된다. Z방향에서 보면, 제1의 메인 기판(13)의 거의 전체와 제2의 메인 기판(15)의 거의 전체가 서로 겹친다. 또, Z방향에서, 상측으로부터 하측을 향하여, 제2의 메인 기판(15), 제1의 메인 기판(13), 광학계 홀더 유닛(11)이 이 순서로 늘어선다. 또한, 메인 기판을 제1의 메인 기판(13)과 제2의 메인 기판(15)으로 나눔으로써, Z방향에서 본 연기 감지기(1)의 크기를 작게 할 수 있다.

제1의 메인 기판(13)과 제2의 메인 기판(15)과 홀더(17)는 연기 감지기 본체(9) 내에 있어서 봉지재(23)가 충전된다. 이에 따라, 전기 회로에 의한 화재를 방지하는 안전도를 높인 연기 감지기로 할 수 있다. 또, 홀더(17)의 오목부(25)의 개구부(31)에 충전되는 봉지재(23)와 연기 감지기 본체(9) 내에 충전되는 봉지재(23)는 상이한 종류의 봉지재여도 된다.

봉지재(23)는, 도 11의 연기 감지기 본체(9)의 내측을 채우고 있다. 단, 도 12의 수광 소자(29)와 수광 소자측 도광재(35)의 단면을 수용하고 있는 공간(53), 및 발광 소자(27)와 발광 소자측 도광재(33)의 단면을 수용하고 있는 공간에는, 봉지재(23)는 충전되어 있지 않고, 공기 등의 기체가 채워져 있거나 진공의 공간이 되어 있다. 이에 따라, 수광 소자(29)와 수광 소자측 도광재(35)의 단면의 광 결합, 발광 소자(27)와 발광 소자측 도광재(33)의 단면의 광 결합이 효율적으로 행해진다. 또한, 봉지재(23)로서, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등을 들 수가 있다.

발광 소자측 도광재(33), 수광 소자측 도광재(35)는 원기둥 형상으로 형성된다. 발광 소자측 도광재(33)의 중심축과 수광 소자측 도광재(35)의 중심축은 Z방향으로 연장된다. 발광 소자측 도광재(33)의 상단부, 및, 수광 소자측 도광재(35)의 상단부는, 상술한 바와 같이, 연기 감지기 본체(9)의 상면보다 상측으로 돌출하며, 연기 챔버(59) 내에 위치한다.

연기 감지기(1)에는, 도 7~도 9 등에서 나타내는 바와 같이, 작동 표시등용의 발광 소자(예를 들어 LED)(85)와 (예를 들어 투명 봉형상체의 유리봉)(87)이 설치된다. 작동 표시등용의 발광 소자(85)는, 홀더 기판(19)의 제1의 부위(79)의 길이 방향의 양단부에 설치된다. 작동 표시등용의 도광재(87)는, 발광 소자측 도광재(33), 수광 소자측 도광재(35)와 마찬가지로 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 작동 표시등용의 도광재(87)의 중심축과는 Z방향으로 연장된다. 작동 표시등용의 도광재(87)는 한 쌍으로 설치된다. 그리고, 한 쌍의 작동 표시등용의 발광 소자(85)의 각각이 발한 광이, 작동 표시등용의 도광재(87)의 각각에 의해 도광된다.

도광재(87)로서는 봉지재(23)보다 굴절률이 높은 재료가 광 가둠 효과의 점에서 유리하다. 특히 발광 소자측 도광재(33)와 수광 소자측 도광재(35)는 효율적인 광의 전달이 요구되기 때문에, 보다 광 가둠 효과가 큰 재료가 유리하다. 예를 들어, 유리 재료로서는 광학 유리, 중(重)플린트 유리, 사파이어 유리 등의 굴절률이 1.45 내지 1.8인 것으로부터 적절히 선택된다. 또, 발광 소자측 도광재(33), 수광 소자측 도광재(35), 도광재(87)의 굴절률보다 작은 코팅을 발광 소자측 도광재(33), 수광 소자측 도광재(35), 도광재(87)에 실시하여 광 가둠 효과를 도모해도 된다.

작동 표시등용의 발광 소자(85)의 도광재(87)의 상단부는, 도 4~도 6 등에서 나타내는 바와 같이, 연기 감지기 본체(9)의 상면보다 상측으로 돌출하고 있으며, 연기 챔버(59) 밖에 위치하고 있다. 작동 표시등용의 발광 소자(85)가 발하여, 작동 표시등용의 도광재(87)의 상단부로부터 출사된 광은, 연기 감지기 중간 뚜껑(5)이나 연기 감지기 상측 뚜껑(3)의 도광부를 지나, 연기 감지기(1)로 나온다. 이에 따라 연기 감지기(1)이 작동 중인 것이 시인된다.

홀더 기판(19)과 제1의 메인 기판(13)은 상술한 바와 같이 리드(65)로 접속되어 있지만, 연기 감지기(1)에는, 도 11에서 나타내는 바와 같이, 다른 리드(89)가 설치되어 있다. 그리고, 리드(89)에 의해, 홀더 기판(19)과 제1의 메인 기판(13)과 제2의 메인 기판(15)이 적절히 접속된다.

제1의 기판 실드재(61)는, 도 19, 도 20 등에서 나타내는 바와 같이, 직사각통 형상으로 형성된다. 또한, 제1의 기판 실드재(61)에 형성되는 직사각형 형상의 절결(91)을, 광학계 홀더 유닛(11)의 홀더(17)의 제2의 돌출부위(77)가 관통한다. 제2의 기판 실드재(67)는, 높이가 낮은 직사각형의 통 형상의 부위(90)와, 직사각형의 통 형상의 부위(90)의 한쪽의 개구부를 막고 있는 직사각형의 평판 형상의 뚜껑부(92)를 구비하여 구성된다.

연기 감지기(1)에는, 도 23, 도 24에서 나타내는 바와 같이, 통신 동작을 행하는 통신부(93)가 설치된다. 연기 감지기(1)는, 통신부(93)를 이용하여, 수신기(95), 조정 장치(97)와 통신한다.

연기 감지기(1)는, 도 23에서 나타내는 동작을 1초 마다 반복한다. 단계 S1에서는, 타이머 인터럽트를 한다. 단계 S3에서는, 기판(13, 15, 19)에 설치되어 있는 회로를 기동한다. 단계 S5에서는, 발광 소자(27)가 발광한다. 단계 S7에서는, 연기 챔버(59)에 연기가 있는 경우, 산란광이 발생한다. 단계 S9에서는, 수광 소자(29)가 수광을 한다. 단계 S11에서는, 고장 판정을 함과 함께, 수광 소자(29)가 수광한 광량을 A/D 변환한다. 이에 따라, 연기 감지기(1)는 연기의 농도를 검출할 수 있다. 단계 S13에서는, 메모리를 갱신한다. 단계 S15에서는, 회로를 정지한다.

도 24에서 나타내는 바와 같이, 수신기(95)는, 작동 표시 등을 점등하는 취지의 명령을 연기 감지기(1)에 명한다. 이에 따라, 연기 감지기(1)에서, 작동 표시등용의 발광 소자(85)가 발광한다. 또, 연기 감지기(1)는, 검출한 연기의 농도를 수신기(95)에 보낸다. 수신기(95)는, 연기의 농도가 소정의 역치를 초과했는지 여부를 판단하여, 연기의 농도가 소정의 역치를 초과하고 있는 경우에는 발보를 하여, 다른 기기(99)에 경보의 발생이나 소화 동작 등을 하도록 명령을 내린다.

연기 감지기(1)는, 오목부(25)가 형성되어 있는 홀더(17)와, 발광 소자(27)와 수광 소자(29)가 홀더(17)의 저부측에 위치하도록 하여 홀더(17)의 오목부(25) 내에서 홀더(17)에 설치되는 홀더 기판(19)을 구비하여 구성된다.

연기 감지기(1)는, 홀더(17)의 오목부(25) 내에 설치되어 수광 소자(29)를 둘러싸고 있는 수광 소자용 실드재(21)와, 홀더(17)의 오목부(25) 내에서 홀더 기판(19)과 오목부(25)의 개구부(31)의 사이에 충전되어 있는 봉지재(23)를 구비하여 구성된다. 봉지재(23)는, 오목부(25)의 개구부(31)를 막는다. 이에 따라, 간소한 구성으로 간이적인 방폭 구조로 할 수 있어, 간이적이면서 효과적인 전자 차폐의 실드 효과를 얻을 수 있다.

연기 감지기(1)에서는, 홀더(17)와 발광 소자(27)와 수광 소자(29)와 홀더 기판(19)과 수광 소자용 실드(21)와 봉지재(23)가 일체화됨으로써 광학계 홀더 유닛(11)이 형성된다. 이에 따라, 연기 감지기(1)를 조립하는 경우, 연기 감지기(1)의 기판(13, 15) 등으로의 광학계 홀더 유닛(11)의 설치 공정이 간소화되어 조립하기 쉬워진다. 또, 연기 감지기(1)에서는, 홀더(17)의 오목부(25) 내에서, 홀더 기판(19)과 오목부(25)의 개구부(31)의 사이에 오목부(25)의 개구부(31)를 막고 있는 봉지재(23)가 충전된다. 이에 따라, 수광 소자(29)나 수광 소자용 실드재(21)를 봉지하기 쉬워진다. 또한, 봉지재(23) 대신에 뚜껑 형상의 부재로 오목부(25)를 덮어도 된다.

연기 감지기(1)는, 발광 소자(27)가 발한 광이 이끌어지는 발광 소자측 도광재(33)와, 발광 소자측 도광재(33)로부터 출사되어 산란된 광을 수광 소자(29)까지 이끄는 수광 소자측 도광재(35)를 구비하여 구성된다. 또, 연기 감지기(1)에서는, 홀더 기판(19)이 사각통 형상의 수광 소자용 실드재(21)의 개구부(49)를 막는 양태로, 수광 소자용 실드재(21)가 홀더 기판(19)과 결합한다. 또한, 연기 감지기(1)에서는, 수광 소자측 도광재(35)가, 수광 소자용의 제1 관통 구멍(43)과 수광 소자용의 제2 관통 구멍(51)을 관통하여 홀더(17)의 오목부(25) 내로부터 홀더(17)의 외부까지 연장된다. 이에 따라, 수광 소자용 실드재(21)로 둘러싸여 있는 수광 소자(29)여도, 발광 소자(27)가 발한 광을 확실히 검출할 수 있다.

연기 감지기(1)는, 제1의 기판 실드재(61)와, 홀더(17)의 오목부(25)의 개구부(31)측에서 홀더(17) 및 홀더 기판(19)으로부터 떨어져, 홀더 기판(19)에 결합하고 있는 제1의 메인 기판(13)을 구비하여 구성된다. 제1의 기판 실드재(61)는, 홀더 기판(19)으로부터 제1의 메인 기판(13)에 걸쳐 설치되며, 홀더(17)의 오목부(25)의 깊이 방향에서 볼 때, 홀더 기판(19)의 수광 소자(29) 근방의 부위와 제1의 메인 기판(13)의 수광 소자(29) 근방의 부위를 둘러싼다. 또, 제1의 기판 실드재(61)가 홀더 기판(19)과 제1의 메인 기판(13)을 접속하고 있는 리드(65) 등을 둘러싼다. 이에 따라, 홀더 기판(19)과 제1의 메인 기판(13)의 전기적인 접속부의 실드를 적확하게 행할 수 있다.

연기 감지기(1)에는, 제2의 기판 실드재(67)가 설치되어 있다. 제2의 기판 실드재(67)는 사각통 형상으로 형성되며 개구부(69)가 제1의 메인 기판(13)으로 막아지도록 하여, 홀더 기판(19)과는 반대측에서, 제1의 메인 기판(13)에 결합한다. 또, 제2의 기판 실드재(67)는, 홀더(17)의 오목부(25)의 깊이 방향에서 볼 때, 제1의 메인 기판(13)의 수광 소자(29) 근방의 부위를 둘러싼다. 이에 따라, 제1의 메인 기판(13)에 수광 소자(29)의 앰프 회로가 설치되어 있는 경우, 이 앰프 회로의 실드를 적확하게 행할 수 있다.

또한, 상술한 연기 감지기(1)는, 발광 소자(27) 및 수광 소자(29)가 배치된 홀더(17)의 홀더 기판(19)과 연기 챔버(59)와 연기 감지기 본체(9)를 구비하며, 연기 챔버(59) 내의 광의 산란을 검출하여, 연기를 감지하는 연기 감지기(1)로서, 홀더 기판(19)과 연기 챔버(59)가, 연기 감지기 본체(9)의 칸막이벽(8)(도 7, 도 11 등 참조)으로 구획되어 있으며, 발광 소자(27)의 광을 연기 챔버(59)로 이끄는, 칸막이벽(8)을 관통하는 투명 봉형상체의 발광 소자측 도광재(33)와, 연기 챔버(59)로부터 수광 소자(29)에 광을 이끄는, 칸막이벽(8)을 관통하는 투명 봉형상체의 수광 소자측 도광재(35)가, 홀더(17)에 장착되어 있으며, 홀더(17) 내에 있어서 수광 소자용 실드재(21)가 수광 소자(29)를 둘러싸고 있는 연기 감지기의 예이다.

상술한 연기 감지기(1)에서는, 칸막이벽(8)으로 구획된, 홀더 기판(19)이 수납되어 있는 연기 감지기 본체(9) 내와 홀더(17) 내의 공간에, 투명 봉형상체보다 굴절률이 작은 봉지재(23)가 충전되어 있다.

이상, 본 실시 형태를 설명했지만, 본 실시 형태는 이들에 한정되는 것이 아니라, 본 실시 형태의 요지의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

1 연기 감지기
8 칸막이 벽
13 제1의 메인 기판
17 홀더
19 홀더 기판
21 수광 소자용 실드재
23 봉지재
25 오목부
27 발광 소자
29 수광 소자
31 개구부(홀더의 오목부의 개구부)
33 발광 소자측 도광재
35 수광 소자측 도광재
37 저벽부
39 측벽부
41 발광 소자용의 관통 구멍
43 수광 소자용의 제1 관통 구멍
45 저판부
47 측판부
49 개구부(수광 소자용 실드재의 개구부)
51 수광 소자용의 제2 관통 구멍
61 제1의 기판 실드재
67 제2의 기판 실드재
69 개구부(제2의 기판 실드재의 개구부)

Claims (7)

1. 오목부가 형성되어 있는 홀더와,
   발광 소자와 수광 소자가 설치되며, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자가 상기 홀더의 저부측에 위치하도록, 상기 오목부 내에 설치되어 있는 홀더 기판과,
   상기 오목부 내에 설치되어 상기 수광 소자를 둘러싸고 있는 수광 소자용 실드재와,
   상기 오목부 내에서, 상기 홀더 기판과 상기 오목부의 개구부의 사이에 충전되어 있으며, 상기 오목부의 개구부를 막고 있는 봉지재(封止材)
   를 갖는, 연기 감지기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광 소자가 발한 광이 이끌어지는 발광 소자측 도광재와,
   상기 발광 소자측 도광재로부터 출사되어 산란된 광을 상기 수광 소자까지 이끄는 수광 소자측 도광재
   를 갖고,
   상기 홀더가 저벽부와 측벽부를 구비하여 구성되어 있음으로써, 상기 오목부가 형성되어 있고,
   상기 저벽부에는, 상기 발광 소자용의 관통 구멍과, 상기 수광 소자용의 제1 관통 구멍이 형성되어 있고,
   상기 수광 소자용 실드재는 저판부와 측판부를 구비하여 사각통 형상으로 형성되어 있으며, 상기 홀더 기판이 사각통 형상의 상기 수광 소자용 실드재의 개구부를 막는 양태로, 상기 수광 소자용 실드재가 상기 홀더 기판에 결합하고 있으며,
   상기 저판부에는, 상기 수광 소자용의 제2 관통 구멍이 형성되어 있고,
   상기 발광 소자측 도광재가 상기 발광 소자용의 관통 구멍을 관통하여 상기 오목부 내로부터 상기 홀더의 외부까지 연장되어 있으며,
   상기 수광 소자측 도광재가, 상기 수광 소자용의 제1 관통 구멍과 상기 수광 소자용의 제2 관통 구멍을 관통하여, 상기 오목부 내로부터 상기 홀더의 외부까지 연장되어 있는, 연기 감지기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 오목부의 개구부측에서 상기 홀더 및 상기 홀더 기판으로부터 떨어져, 상기 홀더 기판에 결합하고 있는 제1의 메인 기판과,
   상기 홀더 기판으로부터 상기 제1의 메인 기판에 걸쳐 설치되며, 상기 오목부의 깊이 방향에서 볼 때, 상기 홀더 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위와 상기 제1의 메인 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위를 둘러싸고 있는 제1의 기판 실드재
   를 갖는, 연기 감지기.
4. 청구항 3에 있어서,
   사각통 형상으로 형성되어 있으며, 개구부가 상기 제1의 메인 기판으로 막아지도록 하여, 상기 홀더 기판과는 반대측에서, 상기 제1의 메인 기판에 결합하고 있으며, 상기 오목부의 깊이 방향에서 볼 때, 상기 제1의 메인 기판의 상기 수광 소자 근방의 부위를 둘러싸고 있는 제2의 기판 실드재를 갖는, 연기 감지기.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 수광 소자용 실드재는, 상기 홀더 기판의 두께 방향의 한쪽 측에서 상기 수광 소자를 둘러싸고 있으며,
   상기 홀더 기판의 두께 방향의 다른 쪽 측에서 상기 홀더 기판의, 상기 수광 소자의 이면측에 있는 부위를 덮고 있는 수광 소자 이면측 실드재를 갖는, 연기 감지기.
6. 발광 소자 및 수광 소자가 배치된 홀더의 홀더 기판과 연기 챔버와 연기 감지기 본체를 구비하고, 상기 연기 챔버 내의 광의 산란을 검출하여, 연기를 감지하는 연기 감지기에 있어서,
   상기 홀더 기판과 상기 연기 챔버가, 상기 연기 감지기 본체의 칸막이 벽으로 구획되어 있으며,
   상기 발광 소자 광을 상기 연기 챔버에 이끄는, 상기 칸막이 벽을 관통하는 투명 봉형상체의 발광 소자측 도광재와, 상기 연기 챔버로부터 상기 수광 소자에 광을 이끄는, 상기 칸막이 벽을 관통하는 투명 봉형상체의 수광 소자측 도광재가, 상기 홀더에 장착되어 있으며,
   상기 홀더 내에 있어서 수광 소자용 실드재가 상기 수광 소자를 둘러싸고 있는, 연기 감지기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 칸막이 벽으로 구획된, 상기 홀더 기판이 수납되어 있는 상기 연기 감지기 본체 내와 상기 홀더 내의 공간에, 상기 투명 봉형상체보다 굴절률이 작은 봉지재가 충전되어 있는, 연기 감지기.