TWI459328B - 煙感測器 - Google Patents

Description

煙感測器

本發明是有關於一種藉由感測煙來偵測火災等的煙感測器。

先前以來，設置有對火災等時的煙進行感測的煙感測器。此煙感測器在周圍設有多個迷宮(labyrinth)壁的煙感測空間內具有發光部以及受光部，利用受光部來接收因自鄰接的迷宮壁間流入煙感測區域內的煙引起的散射光。然後，將由受光部所接收的光量轉換成受光信號，當受光信號超過某臨限值時發出火災警報。

圖6(a)~圖6(b)表示習知的煙感測器。煙感測器6是將主體罩(body cover)60與感測器罩(sensor cover)61組合而構成。於主體罩60的內部收容有電路基板，於感測器罩61的內部收容有防蟲罩62或光學基台63等，其中防蟲罩62防止蟲等侵入煙感測區域，光學基台63具備發光部、受光部等的光學構件及迷宮壁。感測器罩61是以有底圓筒形狀而形成，而為了防止用戶(user)的手指接觸到收容在內部的光學零件，於側面形成有上下方向外廓結構支持部61a與橫方向外廓結構支持部61b。

而且，已知有一種煙感測器，其採用流入煙感測室內的煙易被引導至感煙區域的結構(例如，參照專利文獻1)。

先前技術文獻

專利文獻

[專利文獻1]日本專利特開2008-310730號公報

然而，於上述煙感測器6中，為了防止用戶的手指接觸到收容在內部的光學零件，必須於感測器罩61的側面形成上下方向外廓結構支持部61a以及橫方向外廓結構支持部61b。於具有此種結構的感測器罩61的製造中存在下述問題，即：需要複雜的模具，從而導致煙感測器6的成本上升(cost up)。

而且，若於感測器罩61的側面設置上下方向外廓結構支持部61a或橫方向外廓結構支持部61b等的多個外廓結構支持部，則還存在下述問題，即：會妨礙煙流入感測器罩61內的煙感測區域，從而無法保持煙感測器6的煙偵測感度。

本發明是有鑒於上述課題而完成，其目的在於提供一種煙感測器，實現製造感測器罩或主體罩時的成本削減，且不會妨礙煙朝向煙感測區域流動。

為了達成上述目的，本發明是一種煙感測器，包括：煙感測器部，於周圍設有多個迷宮壁，藉由接收因自迷宮壁間流入的煙所引起的散射光來感測煙；感測器罩，至少將上述煙感測器部收容於內部；以及主體罩，連續於感測器罩而設，此煙感測器的特徵在於，上述感測器罩為有底圓筒狀，於感測器罩的側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部以及開口部。

於上述煙感測器中，較佳的是，上述感測器罩以及上 述主體罩作為一體而構成上述煙感測器的外廓。

於上述煙感測器中，較佳的是，相鄰的上述外廓結構支持部是以用戶的手指無法觸碰到收容在上述感測器罩內部的零件的間隔而形成。

於上述煙感測器中，較佳的是，上述多個外廓結構支持部中的一部分接觸上述煙感測器部，另一部分不接觸上述煙感測器部。

於上述煙感測器中，較佳的是，接觸上述煙感測器部的上述外廓結構支持部與不接觸上述煙感測器部的上述外廓結構支持部是交替地形成。

根據本發明的煙感測器，由於採用下述結構，即，於有底圓筒狀的感測器罩的側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部以及開口部，因此可簡化感測器罩的模具而實現製造時的成本削減。而且，由於感測器罩側面的外廓結構支持部中的一部分接觸煙感測器部而另一部分不接觸煙感測器部，因此可減少外廓結構支持部妨礙煙朝向煙感測區域流動的情況。

以下，參照構成本說明書的一部分的附圖來更詳細地說明本發明的實施形態。在所有附圖中，對於相同或類似的部分標註相同的參照符號並省略說明。

(實施形態)

參照附圖來說明本發明的實施形態的煙感測器。如圖 1所示，煙感測器1是如下所述的裝置，即，接收自多個迷宮壁的空隙流入感煙區域的煙的散射光，將受光量轉換成受光信號，當此受光信號超過臨限值時進行火災警報。煙感測器1的外廓包含底座(base)10、感測器罩11以及主體罩12。此底座10由大致圓盤狀的樹脂等形成，且為了螺固於例如天花板面2而於設置面側的兩處形成有螺絲孔。

對於此煙感測器1的內部結構，參照圖2來進行說明。煙感測器1是於感測器罩11以及主體罩12的內部收容電路基板13、光學基台(煙感測器部)14、防蟲罩15以及揚聲器(speaker)16等多個零件而構成。

感測器罩11於內部收容有光學基台14、防蟲罩15以及揚聲器16，具有作為保護這些構件的保護罩的作用。而且，感測器罩11形成為有底圓筒狀，於其側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部11a以及開口部11b。來自外部的煙經過此開口部11b並穿過防蟲罩15的防蟲網的開口而侵入光學基台14上的煙感測空間內。

主體罩12於內部收容有電路基板13，並且藉由一邊接近底座10一邊朝順時針方向轉動而與底座10結合。而且，本實施形態中，感測器罩11以及主體罩12是形成為一體。感測器罩11以及主體罩12是由作為芯材的金屬部以及絕緣樹脂形成，所述絕緣樹脂被塗佈(coating)於上述金屬部的周圍。

電路基板13安裝有發光二極體(diode)或光二極體 (photo diode)等光學元件及微電腦(micro computer)等的電路零件，所述微電腦監控受光信號，且當受光信號超過臨限值時輸出火災警報信號。

光學基台14設置於電路基板13上，且具有大致圓板狀的底板以及形成於底板的周緣的周壁，於底板的上表面設有發光部以及受光部。而且，於光學基台14上，如後述般以沿著周壁的方式而設有多個迷宮壁，由上述多個迷宮壁所圍成的部分成為煙感測空間。為了將自感測器罩11的側面侵入的煙引導至位於煙感測空間的大致中央部的煙感測區域，並且為了遮擋侵入煙感測區域的外部光，迷宮壁在煙感測空間側的內方彎曲成俯視為大致「ㄑ」字形狀。另外，光學基台14上形成的發光部以及受光部收容安裝在電路基板13上表面的發光二極體以及光二極體。

防蟲罩15採用具有防蟲網以免蟲或塵埃等進入煙感測區域內的結構，其下端部與光學基台14的周壁嵌合。而且，揚聲器16嵌合於防蟲罩15的上表面。揚聲器16具有發出警報聲等的功能，所述警報聲用於告知已偵測到火災。

接下來，對於煙感測器1的感測器罩11的外廓結構，參照圖3來進行說明。感測器罩11為有底圓筒狀，於其側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部11a以及開口部11b。這是因為，若於感測器罩11上形成上下方向以及橫方向的外廓結構支持部，則成為芯材的金屬成型用的模具會變得複雜，結果將成為煙感測器1的成本上升的主要原因。因而，於本實施形態中，於感測器罩11的側面， 形成多個僅上下方向的外廓結構支持部11a，而不形成橫方向的外廓結構支持部，藉此可簡化感測器罩11的模具，實現製造時的成本削減。

而且，藉由採用上述結構的感測器罩11，可簡化模具的結構，亦可一體化地製造感測器罩11以及主體罩12。其結果，可實現製造煙感測器1時的成本削減。

接下來，對於形成在感測器罩11側面的上下方向外廓結構支持部11a的配置以及形狀，參照圖4來進行說明。於感測器罩11的內側，嵌合有光學基台14，所述光學基台14在周圍設有多個迷宮壁14a的煙感測空間14b內設置發光部14c，利用受光部14d來接收自所述多個迷宮壁14a的空隙流入煙感測空間14b的煙的散射光。

感測器罩11的側面所形成的相鄰的上下方向外廓結構支持部11a是以用戶的手指無法觸碰到收容在上述感測器罩內部的零件的間隔而形成。於本實施形態中，如圖4所示配置成：相鄰的外廓結構支持部11a的半徑方向線所成的相位差α為22.5度。

而且，感測器罩11構成為，形成在側面的多個外廓結構支持部11a中的一部分接觸光學基台14，另一部分外廓結構支持部11a'不接觸光學基台14。圖4中，表示了接觸光學基台14的外廓結構支持部11a與不接觸光學基台14的外廓結構支持部11a'交替形成的情況。這是為了防止外廓結構支持部11a妨礙煙侵入煙感測空間14b而導致煙感測器1的煙偵測能力下降。

參照圖5(a)~圖5(b)來說明上述情況。圖5(a)表示使用本實施形態的感測器罩11以及光學基台14時的煙感測空間周邊部的氣壓分布。另一方面，圖5(b)表示使用具有先前的外廓結構支持部21a的配置以及形狀的感測器罩21以及光學基台24時的煙感測空間周邊部的壓力分布。於圖中，各箭頭Y1~Y3表示來自感測器罩11、21側面的空氣的流動Y1、光學基台14內的煙的路徑Y2、光學基台24內的煙的路徑Y3。而且，圖中的灰白色的區域(高壓區域3a)是氣壓比其他區域(低壓區域3b)更高的區域。此種光學基台14的煙偵測空間周邊部的高壓區域3a以及低壓區域3b的邊界主要是基於外廓結構支持部11a、21a的配置或形狀所決定，所述外廓結構支持部11a、21a位於相對於煙的流動為銳角的位置。

並且可知的是，比起使用具有圖5(b)所示的外廓結構支持部21a的感測器罩21的情況，使用具有圖5(a)所示的外廓結構支持部11a、11a'的感測器罩11的情況下的煙流入區域3c的氣壓差較小。因而，在使用感測器罩11的圖5(a)的情況下，煙的流動路徑Y2與低壓區域3b隔開，煙到達煙感測空間後，在通過光學基台14的煙偵測區域(中心附近)之前，煙難以流出至外部。其結果，可防止煙感測器1的煙偵測能力下降。

另一方面，於圖5(b)所示的情況下，煙的流動路徑Y3與低壓區域3b相對較近，如路徑Y3所示，在通過煙偵測區域(中心附近)之前，煙便會流出至外部，從而導 致煙感測器1的煙偵測能力下降。如此，藉由使用本實施形態的感測器罩11，能儘可能減少外廓結構支持部11a、11a'妨礙煙侵入煙感測空間的情況，從而可防止煙感測器1的煙偵測能力下降。

另外，防蟲罩15中所配備的防蟲網亦會對流體朝向光學基台14的流入造成阻力。因此，存在下述情況：到達光學基台14側面的流動因防蟲網而受到阻力，從而不流入煙感測空間14b。並且，若使感測器罩11的外廓結構支持部僅包含不接觸防蟲網的外廓結構支持部11a'以確保煙的流入性，則會引起結構強度、設計(design)性的偏重。於本實施形態中，藉由交替設置接觸具有煙偵測空間的光學基台14的外廓結構支持部11a與不接觸此光學基台14的外廓結構支持部11a'，可在保持結構強度、設計性的同時確保煙的流入性。

如上所述，本實施形態的煙感測器1的感測器罩11為有底圓筒狀，於其側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部11a以及開口部11b。因此，可簡化製造感測器罩11時的模具，可使感測器罩11以及主體罩12一體化。因而，可實現製造時的成本削減。

而且，藉由使感測器罩11的相鄰的上下方向外廓結構支持部11a形成為規定間隔以下，可防止用戶的手指觸碰到收容在感測器罩11內部的光學零件。再者，由於使接觸光學基台14的外廓結構支持部11a與不接觸光學基台14的外廓結構支持部11a'交替形成，因此可有效地引導煙朝 向光學基台14上的煙感測空間內流動，亦可實現確保煙感測器1的結構強度與設計性。又，本發明並不限於上述實施形態的結構，在不變更發明的主旨的範圍內可進行各種變形。

以上，對本發明的較佳實施形態進行了說明，但本發明並不限於該些特定的實施形態，可進行不脫離申請專利範圍的範疇的多種變更及變形，該些變更及變形皆屬於本發明的範疇內。

1、6‧‧‧煙感測器

2‧‧‧天花板面

3a‧‧‧高壓區域

3b‧‧‧低壓區域

3c‧‧‧煙流入區域

10‧‧‧底座

11、21、61‧‧‧感測器罩

11a、11a'、61a‧‧‧上下方向外廓結構支持部

11b‧‧‧開口部

12、60‧‧‧主體罩

13‧‧‧電路基板

14、24、63‧‧‧光學基台

14a‧‧‧迷宮壁

14b‧‧‧煙感測空間

14c‧‧‧發光部

14d‧‧‧受光部

15、62‧‧‧防蟲罩

16‧‧‧揚聲器

21a‧‧‧外廓結構支持部

61b‧‧‧橫方向外廓結構支持部

α‧‧‧相位差

Y1‧‧‧來自感測器罩11、21側面的空氣的流動

Y2‧‧‧光學基台14內的煙的路徑

Y3‧‧‧光學基台24內的煙的路徑

圖1是本發明的實施形態的煙感測器的斜視圖。

圖2是本發明的實施形態的煙感測器的分解斜視圖。

圖3是本發明的實施形態的煙感測器的側面圖。

圖4是表示本發明的實施形態的煙感測器的光學基台(煙感測器部)的圖。

圖5(a)是本發明的實施形態的光學基台上的藉由流體分析得出的壓力分布圖，圖5(b)是先前的煙感測器的光學基台上的藉由流體分析得出的壓力分布圖。

圖6(a)是習知的煙感測器的分解斜視圖，圖6(b)習知的煙感測器的側面圖。

1‧‧‧煙感測器

10‧‧‧底座

11‧‧‧感測器罩

11a‧‧‧上下方向外廓結構支持部

11b‧‧‧開口部

12‧‧‧主體罩

15‧‧‧防蟲罩

Claims (4)

1. 一種煙感測器，包括：煙感測器部，於周圍設有多個迷宮壁，藉由接收因自上述迷宮壁間流入的煙所引起的散射光來感測煙；感測器罩，至少將上述煙感測器部收容於內部；以及主體罩，連續於上述感測器罩而設，上述煙感測器的特徵在於：上述感測器罩為有底圓筒狀，於上述感測器罩的側面交替形成有多個僅上下方向的外廓結構支持部以及開口部，且上述多個外廓結構支持部中的一部分接觸上述煙感測器部，另一部分不接觸上述煙感測器部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之煙感測器，其中上述感測器罩以及上述主體罩作為一體而構成上述煙感測器的外廓。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之煙感測器，其中相鄰的上述外廓結構支持部是以用戶的手指無法觸碰到收容在上述感測器罩內部的零件的間隔而形成。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之煙感測器，其中接觸上述煙感測器部的上述外廓結構支持部與不接觸上述煙感測器部的上述外廓結構支持部是交替地形成。