TWI499368B - Smoke sensor - Google Patents

Description

煙感測器

本發明係關於安裝至壁面等之火災訊號接收機等的電氣機器，更詳細而言，係關於電氣機器的外殼與蓋的開閉構造者。又，關於光學性地檢測浮游於空氣中的煙等的污染物質之煙感測器。

以往，在安裝至壁面等之火災訊號接收機的框體與上門之開閉構造，在將該框體的門保持於關閉狀態之際，使用鎖定機構。此鎖定機構係設置於該框體及門，當關門時嵌合並加以鎖定(例如，參照專利文獻1)。

另外，作為火災預防、煙產生時的檢測系統，或必須要一定的環境保全之半導體製造工場、食品工場等，使用煙感測器。

這種煙感測器係具備有從監視區域經由取樣管吸引空氣之吸引裝置；及導入被吸引裝置所吸引之空氣，檢測含於該已被導入的空氣之煙粒子的偵煙裝置，但，在以往的煙感測器，偵煙裝置與吸引裝置係內裝於煙感測器的本體，兩者經由長的配管連通，分離並配置於煙感測器的框 體內(例如，參照專利文獻2)。

又，偵煙裝置與吸引裝置係被收納於與控制基板(控制裝置)相同的空間內(例如，參照專利文獻2)。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第2520046號公報

[專利文獻2]日本專利第3714926號公報

在以往，當開閉框體的門時，當該框體、門撓曲時，由於構成鎖定機構之構件彼此偏移，會有無法完全嵌合之虞。因此，長期性無理的力施加於鎖定機構本身，會產生變形、破損等，造成會有對門的開閉帶來阻礙之虞。特別是近年以來，被要求火災訊號接收機等的輕量化，而使用容易撓曲之樹脂材料的框體，所以前述問題變得更加嚴重。

本發明的第1目的係有鑑於上述事情，提供即使在框體產生歪斜，對蓋的開閉也不會帶來阻礙之電氣機器。

又，在以往，如前述般，因在煙感測器的框體內，偵煙裝置部與吸引裝置部經由長的配管所連通，分離並配置於框體內，所以兩者間必須有長的配管與距離，因此該部分造成無法達到配管零件成本的減低化，又，亦無法達到煙感測器的框體的小型化。

本發明的第2目的係有鑑於前述事情，提供可減低配 管零件成本，又，可達到框體的小型化之煙感測器。

又，在以往，如前述般，在煙感測器的框體內，偵煙裝置部與吸引裝置部被收納於與控制基板相同的空間，因在兩者間未設有區隔件等之構件，所以，例如在煙感測器驅動中，會有來自於控制基板的電源部之熱傳到偵煙裝置、吸引裝置，或吸引裝置的振動傳到控制基板，相互間產生壞影響。又，吸引裝置，其排氣口設置於煙感測器的框體的側壁，但，當外力之衝撃施加到框體時，該衝擊會經由配管零件傳達至吸引裝置、偵煙裝置等，產生壞影響。

本發明的第3目的係有鑑於前述事情，提供在偵煙裝置、吸引裝置與控制基板之間，熱、振動等不易傳達，又，可使施加到框體之衝撃等不易傳達到偵煙裝置、吸引裝置之煙感測器。

此第1發明，一種電氣機器，係具備有大致呈箱體，端面呈開口之外殼；具有覆蓋該外殼的前述端面的蓋面之蓋；設置於前述外殼與前述蓋之間，使得前述外殼與前述蓋可進行開閉之鉸鏈部；以及用來保持前述外殼與前述蓋之關閉狀態的卡合部，其特徵為：前述卡合部係具備有：配設於前述外殼內，由其軸部與前述外殼的內面大致正交之軸構件、該軸構件的前端在從軸構件抑制部的導引孔端面露出的狀態下固定的軸承構件所構成之被卡止部；和由 結合零件所構成之卡止部，該結合零件具備有安裝於前述蓋之安裝片、和連接於該安裝片的端部並使略長孔狀缺口部連通之略字狀部。又，當關閉蓋時，藉由分別使前述略字狀部的前端側內面與前述導引孔端面、和前述略字狀部的後端側外面與前述外殼內面分別配合，且使前述被卡止部通過前述缺口部，來進行嵌合。

此第2發明，一種煙感測器，係在大致呈箱狀的框體內，具備有從取樣用配管吸引取樣空氣之風扇；和導入來自於該取樣用配管的取樣空氣之煙檢測單元，其特徵為：在該框體，設有收納室，其係將該風扇與該煙檢測單元接近，並在上下呈高度不同地配置並加以收納。

又，本發明，如上述該煙感測器，其中，以蓋體封裝該收納室。

此第3發明，一種煙感測器，係在大致呈箱狀的框體內，具備有從取樣用配管吸引取樣空氣之風扇；和導入來自於該取樣用配管的取樣空氣之煙檢測單元，其特徵為：在該框體設有用來收納該風扇或該煙檢測單元之收納室，將該框體的電路基板收納部隔著預定的間隔排列之該收納室的側壁作成為雙重構造。

又，本發明，如上述該煙感測器，其中，將該框體的側壁作成為雙重構造。

依據本發明，因結合零件的略字狀部，在蓋的關閉 時，矯正外殼的撓曲，所以，因經常將外殼與蓋的位置關係保持成一定，因此可確實地進行蓋的開閉。因此，能夠防止各零件破損、或產生變形等，故可圓滑地進行蓋的開閉。

依據本發明，因在設置於框體之收納室內，風扇與煙檢測單元接近並在上下呈高度不同地配置，所以，能夠削減用來連接風扇與煙檢測單元之配管零件，能夠減低配管零件成本，並且亦可減低組裝成本，又，因可縮短風扇與煙檢測單元之間的距離，所以可達到框體的小型化。

依據本發明，因風扇或煙檢測單元與電路(控制)基板收納部係藉由收納室的雙重構造的側壁所區隔，所以，能夠使來自於控制基板的電源部之熱不易傳達到煙檢測單元、風扇等，又，能夠防止因熱，造成煙檢測單元內的光源、風扇之旋轉翼等受到損傷，又，亦可使風扇的振動不易傳達到控制基板，能夠防止因振動造成控制基板錯誤作動。又，因將框體的側壁作成為雙重構造，所以，即使外力施加於框體的側壁，也能使衝撃不易傳達到風扇、煙檢測單元等，能夠防止因衝撃造成風扇、煙檢測單元等受到損傷。

1‧‧‧火災訊號接收機

3‧‧‧外殼(框體)

3a‧‧‧端面

3b‧‧‧內面

3s‧‧‧側面

4‧‧‧鉸鏈部

5‧‧‧蓋(蓋體)

5a‧‧‧蓋面

7‧‧‧被卡止部

8‧‧‧貫通孔

9‧‧‧螺絲

9a‧‧‧前端

10‧‧‧軸構件抑制部

10a‧‧‧導引孔端面

11‧‧‧螺帽

12‧‧‧卡合部

19‧‧‧卡止部

20‧‧‧結合零件

21‧‧‧安裝孔

23‧‧‧安裝片

25‧‧‧缺口部

25a,25b‧‧‧長孔

27‧‧‧略字狀部

27a‧‧‧前端側內面

27b‧‧‧後端側外面

101‧‧‧煙感測器

102‧‧‧煙檢測單元

103‧‧‧風扇

103a‧‧‧吸氣口

104‧‧‧導入路

106‧‧‧回流路

111‧‧‧發光元件

112‧‧‧受光元件

113‧‧‧空氣流動感測器

114‧‧‧電源部

115‧‧‧火災判別部

121‧‧‧暗箱

122‧‧‧遮光部

123‧‧‧光阱

124‧‧‧聚光透鏡

125‧‧‧偵煙部

126‧‧‧光圈

130‧‧‧台座

130a‧‧‧上面

130b‧‧‧下面

132‧‧‧流路匯集部

133‧‧‧流路分歧部

140‧‧‧流入部

140a‧‧‧開口

145‧‧‧收納室

146‧‧‧收納室蓋(蓋體)

147‧‧‧襯墊

150‧‧‧框體

151‧‧‧框體蓋

155‧‧‧控制基板

156‧‧‧控制基板收納部

157‧‧‧側壁

157a,159a‧‧‧內側壁

157b,159b‧‧‧外側壁

160‧‧‧排氣口

SA‧‧‧取樣空氣

圖1係顯示本發明的第1實施形態之正面圖。

圖2係結合零件的放大斜視圖。

圖3係顯示蓋的閉蓋狀態之局部放大圖。

圖4係顯示蓋的開放狀態之局部放大圖。

圖5係顯示本發明的煙感測器的實施形態，煙檢測器的主要結構的說明圖。

圖6係顯示同上，組裝煙感測器之風扇與煙檢測單元之狀態的局部斜視圖，(a)為顯示上面側，(b)為顯示下面側之圖。

圖7係顯示同上，為同上的狀態的側面圖。

圖8係顯示同上，為組裝風扇與煙檢測單元等，並收納於框體內之狀態的斷面圖。

圖9係顯示同上，為煙感測器的框體的斜視圖，(a)為顯示上面側，(b)為顯示下面側之圖。

圖10係顯示同上，為煙感測器的框體的斷面圖。

圖11係顯示同上，為蓋裝設於煙感測器的框體的狀態之與圖10不同斷面之斷面圖。

根據圖1~圖4，說明關於本發明的第1實施形態。

電氣機器例如，火災訊號接收機1，係具備有外殼(框體)3；經由鉸鏈部4來連結於該外殼3之蓋(蓋體)5；及作為鎖定機構之卡合部12。此卡合部12係由卡止部19與被卡止部7所構成。

前述外殼3係藉由樹脂材料所形成，大致呈箱體，其端面3a呈開口。在該外殼3，設有被卡止部7。此被卡止部7具備有：穿設於前述外殼3的側面3s之貫通孔8；從 外側插入至該貫通孔8之軸構件例如螺絲9；螺裝於該螺絲9之軸受構件例如螺帽11；具有供該螺絲9的前端9a側插入之導引孔(未圖示)的軸構件抑制部10。前述螺絲9係以與外殼3的內面3b正交的方式插入，前述螺帽11係在前述螺絲9的前端9a從軸構件抑制部10的導引孔端面10a露出的狀態下固定螺絲9。

前述蓋5係具有覆蓋前述外殼3的前述端面3a之蓋面5a。在前述蓋5，設有卡合於前述被卡止部7之卡止部19，作為此卡止部19，使用結合零件20。前述結合零件20係斷面大致呈d字狀，圖2所示，具備有：具有安裝孔21之安裝片23；及連接於該安裝片23的端部，使略長孔狀缺口部25連通之略字狀部27。此缺口部25的前端側的長孔25a係形成為可密接並嵌合於螺絲9的螺絲部之大小，又，其後端側的長孔25b係形成為可供螺帽11密接並嵌合之大小大。藉此，可消除螺絲9的徑方向之晃動。

在第1實施形態，構成為當關閉蓋5時(閉蓋時)，前述略字狀部27的前端側內面27a與前述導引孔端面10a、其後端側外面27b與前述外殼3的內面3b分別對位，且，使前述被卡止部7通過(嵌合並保持)於前述缺口部25。

其次，說明關於第1實施形態之動作。

在閉蓋狀態時，當將蓋5舉起並朝箭號A5方向轉動時，如圖1、圖4所示，卡止部的結合零件20從被卡止 部7的螺絲9分離，使得兩者的嵌裝(卡合)解除，而成為開蓋狀態，所以外殼3的收納零件會露出。此時，因蓋5經由鉸鏈部4被支承於外殼3，所以不會有兩者分離一事產生。

其次，當使蓋5朝與前述方向之相反方向轉動時，卡止部19的結合零件20逐漸接近被卡止部7的螺絲9，缺口部25被螺絲9嵌合並固定。此時，結合零件20的前述略字狀部27的前端側內面27a與前述導引孔端面10a、其後端側外面27b與前述外殼3的內面3b分別對位，且，前述被卡止部7通過(嵌合保持於)前述缺口部25。

如第1實施形態的電氣機器的外殼3，一般大型且薄壁的箱體，各側面的端部附近容易朝內側撓曲，特別是越靠近側面的中央，該傾向越大。又，樹脂材料，除了強度較金屬材料低，亦須考量成形條件、温度變化等之影響。因此，當開放蓋5時，在外殼3的側面3s，會有朝箭號A方向撓曲的傾向。

另外，當關閉蓋5時，利用結合零件20的略字狀部27的後端部外面27b的側邊之曲線部一邊滑動於外殼3的內面3b一邊朝箭號B的方向推壓，而圓滑地嵌合。即，當關閉時，外殼3的側面3s之撓曲會恢復成原狀。

如此，因結合零件20的略字狀部27，當蓋5關閉時可矯正外殼3的側面3s的箭號A的方向之撓曲，所以，由於經常將外殼3與蓋5的位置關係保持成一定，故 可確實地進行蓋5的開閉。

本發明的實施形態不限於上述者，亦可例如，卡合部配設於2個部位以上。

又，作為軸承構件，亦可在軸構件抑制部10的導引孔切設母螺紋，再將螺絲9螺裝於該母螺紋，來代替螺帽。

且，軸構件，因其軸部與前述外殼3的內面3b大致呈正交即可，所以例如，將平行銷等從導引孔壓入至內面3b為止即可。在此情況，由於在外殼3的側面3s看不到軸構件，故，外觀變佳。

根據圖5至8，說明本發明的第2實施形態。再者，圖5係顯示本發明的煙感測器的主要結構之說明圖，圖6係組裝了同上的風扇與煙檢測單元之狀態的局部斜視圖((a)為顯示上面側、(b)為顯示下面側)，圖7係同上的狀態的側面圖，圖8係組裝了同上的風扇與煙檢測單元等，並被收納於框體內之狀態的斷面圖。

如圖5所示，在煙感測器101，具備有：具暗箱121之煙檢測單元102；將從敷設於監視區域之未圖示的取樣用配管經由流入部140所流入之空氣AIR作為成為感測對象之取樣空氣SA，經由導入路104輸送至煙檢測單元102之風扇103；配設於煙檢測單元102內之發光元件111；發光二極體等的受光元件112；測定風扇103、空氣等的流量之空氣流動感測器113；對發光元件111、受光元件112、和空氣流動感測器113等供給電源之電源部 114；及連接於受光元件112之火災判別部115。再者，導入路104係從風扇103的二次側，在流路分歧部133分歧，從煙檢測單元102使取樣空氣SA回流之回流路106在風扇103的二次側的流路匯集部132匯集，藉由產生於流路匯集部132與流路分歧部133之間的差壓(利用使流路匯集部132之流速作成為較流路分歧部133之流速快，能使得在兩者間產生差壓，例如利用將流路匯集部132設置於接近風扇103的旋轉翼的周緣之位置，並將流路分歧部133設置於遠離旋轉翼的周緣之位置，能使得在兩者間產生差壓)，取樣空氣SA從導入路104受到過濾器105所過濾，並且通過煙檢測單元102，然後從回流路106回流至風扇103的二次側。

在煙檢測單元102的暗箱121的中央部設有偵煙部125，取樣空氣SA通過此偵煙部125，此時，光學性地進行煙檢測。再者，123係為設置於遮光部122之光阱，124為聚光透鏡，126為光圈。

又，火災判別部115係具備有：增大受光元件112的輸出訊號S之增大電路；將該增大電路變換成檢測等級之A/D變換器；當當成為預先所設定的檢測等級之閾值以上時，判別為火災之比較電路等。

在圖5，為了說明上的方便，將風扇103與煙檢測單元102分別並圖示，但，實際上如圖6至8所示，兩者接近，在上下部分地重疊，而配置成高低不同。

具體而言，如圖6及圖7所示，風扇103安裝於台座 130的上面130a，略L字狀煙檢測單元102安裝於台座130的下面130b，兩者接近，經由台座130，在上下部分地重疊，而配置成上下二段之高低不同。再者，風扇103與煙檢測單元102係在上下部分地重疊，但，在風扇103的中央之吸氣口103a的一位置，兩者不會重疊地被配置著，在經由風扇103的吸氣口103a與台座130而上下地重疊之位置，鄰接煙檢測單元102的側方的方式設有流入部140。又，在此流入部140，形成有貫通台座130、並與風扇103的吸氣口103a相對向且使流入部140與吸氣口103a連通之開口140a。

如圖8所示，設置於台座130之煙檢測單元102與風扇103係如前述的配置方式收納於與框體150形成為一體之收納室145內。收納室145的上部開口係受到收納室蓋(蓋體)146隔著襯墊147被封裝著，框體150的上部開口係受到可自由開閉之框體蓋151所封住。再者，與煙檢測單元102隣接而設置之流入部140係藉由從下側將其所覆蓋之收納室145的一部分，作成為管狀。

又，來自於敷設在監視區域之未圖示的取樣管之空氣，經由流入部140而被風扇103所吸引，從風扇103的排氣口103b所排氣之空氣的一部分被分流，作為取樣空氣SA來經由煙檢測單元102的流入口102a及流出口102b通過暗箱121內的偵煙部125，在該部位被進行光學性煙檢測，之後，回流至風扇103的二次側。再者，風扇103的排氣口103b係連接於對框體150的外部進行取樣 空氣的排氣之未圖示的排氣管。

在此，說明用來將框體150予以小型化之具體方法。首先，在略L字狀煙檢測單元102的側方的隙間，配置與風扇103的吸氣口103a連通之流入部140。又，台座130兼用作為煙檢測單元102的蓋與風扇103的吸氣部分的蓋。且，將煙檢測單元102的流入口102a與流出口102b設置於接近風扇103的排氣口103b之位置等。藉此，從風扇103的排氣口103b至流路分歧部133、從流路分歧部133至煙檢測單元102的流入口102a、從煙檢測單元102的流出口102b至流路匯集部132所需之配管的總計長度大約為200mm左右即可。又，收納室145所需之空間，例如，縱向大約140~160mm、橫向大約100~120mm、高大約為50~70mm即可，可將框體150充分地小型化。

如前述般，在本發明的煙感測器101，因可將煙檢測單元102與風扇103在上下部分地重疊，亦可以高低不同的配置來接近並收納於框體150的收納室145內，所以，能夠縮短煙檢測單元102與風扇103之間的配管零件，進而可將框體150加以小型化。

又，收納室145，在安裝收納室蓋(蓋體)146之際，因以板狀襯墊147所封裝，所以不會浸水。且，由於不需要分別在煙檢測單元102及風扇103設置防水機構，故，可達到零件的低成本化。

以上，對本發明的煙感測器101，以將風扇103設置 於煙檢測單元102的上游側，且將風扇103與煙檢測單元102在上下接近並配置之情況為例進行了說明，但，亦可將風扇103配置於煙檢測單元102的下游側，且將風扇103與煙檢測單元102配置於上下。

根據圖9至11，說明關於本發明的第3實施形態。再者，圖9係本發明的煙檢測器的框體的斜視圖((a)為顯示上面側，(b)為顯示下面側)，圖10係同上的框體的斷面圖。圖11係與同上的圖10不同之斷面的斷面圖。

如圖9~圖11所示，收納風扇103與煙檢測單元102之收納室145，隔著預定間隔排列於該控制基板155的控制基板收納部156之側壁157係成為內側壁157a與外側壁157b的雙重構造之側壁。且，在第3實施形態，與收納室145的雙重構造的側壁157呈相反側的框體150的側壁159也成為內側壁159a與外側壁159b的雙重構造的側壁。收納室145係與框體150形成為一體，收納室145的雙重構造的側壁157及框體150的雙重構造的側壁159係作為一體的構件來形成的。

又，具有流入部140及排氣口160之側壁也成為相同的結構。

再者，收納室145的上部開口係藉由收納室蓋(蓋體)146隔著襯墊147加以封裝，而框體150的上部開口係藉由可自由開閉之框體蓋151封住。又，鄰接於煙檢測單元102而設置之流入部140係藉由從下側將其所覆蓋之 收納室145的一部分，作成為管狀。

又，又，來自於敷設在監視區域之未圖示的取樣管之空氣，經由流入部140而被風扇103所吸引，其一部分被分流，作為取樣空氣SA來經由煙檢測單元102的未圖示的流入口及流出口通過暗箱121內的偵煙部125，在該部位被進行光學性煙檢測之後，回流至風扇103的二次側。

再者，風扇103的的二次側係連接於對框體150的外部進行取樣空氣的排氣之排氣口160。

在本發明的煙感測器101，因風扇103與煙檢測單元102與控制基板收納部156係受到收納室145的雙重構造的側壁157所區隔，所以，能夠使來自於控制基板155的電源部之熱不易傳達到煙檢測單元102、風扇103等，能夠防止因熱造成煙檢測單元102內的光源、風扇103的旋轉翼等受到損傷，又，使得風扇103的振動不易傳達到控制基板155，可防止因振動造成控制基板155錯誤作動。又，因將框體150的側壁159作成為雙重構造，所以，即使外力施加到框體150的側壁159，也可使衝撃不易傳達到風扇103、煙檢測單元102，能夠防止因衝撃造成風扇103、煙檢測單元102等受到損傷。

又，四方的雙重構造的外側壁中，僅側壁157在框體150內，與控制基板收納部156分離，而剩餘的雙重構造的外側壁係兼作為框體150的周壁，藉此能夠將框體150予以小型化，且，煙檢測單元102與風扇103與控制基板155之區隔僅成為一方向，不易受到相互干涉。且，藉由 將框體150的四角的安裝孔161設置於雙重構造的外側壁之外側，在設置後，於壁面產生歪斜之情況，雖框體150的外側壁會歪斜，但內側壁不會歪斜，因此能夠防止風扇103、煙檢測單元102等受到損傷。

101‧‧‧煙感測器

102‧‧‧煙檢測單元

103‧‧‧風扇

103a‧‧‧吸氣口

121‧‧‧暗箱

130‧‧‧台座

140‧‧‧流入部

140a‧‧‧開口

145‧‧‧收納室

146‧‧‧收納室蓋(蓋體)

147‧‧‧襯墊

150‧‧‧框體

151‧‧‧框體蓋

Claims (3)

1. 一種煙感測器，係具備有大致呈箱狀的框體，並且在該框體內，具備有僅一組從取樣用配管吸引取樣空氣之風扇、和導入來自於該取樣用配管的取樣空氣之煙檢測單元，其特徵為：在該框體，設有收納室，其係一邊使該風扇與該煙檢測單元接近，一邊經朝安裝有該風扇與該煙檢測單元的橫方向延伸的台座在上下部分地重疊配置，並且將該風扇的中央的吸氣口、和鄰接配置於該煙檢測單元的側面並使來自於該取樣用配管的取樣空氣流入至該框體內的流入部經由該台座在上下重疊配置成藉由形成於該台座的開口讓該吸氣口與流入口連通而加以收納。
2. 一種煙感測器，係在大致呈箱狀的框體內，具備有從取樣用配管吸引取樣空氣之風扇；和導入來自於該取樣用配管的取樣空氣之煙檢測單元，其特徵為：在該框體設有用來收納該風扇及該煙檢測單元之收納室，在該收納室的側壁中，將隔著預定的間隔排列於該框體的電路基板收納部之該收納室的側壁作成為雙重構造，並且將其他的側壁作成雙重構造且在其內側壁與外側壁之間設置該框體的安裝孔，兼作為該框體的側壁。
3. 如申請專利範圍第2項之煙感測器，其中，將該收納室與該框體形成為一體。