JP2010040009A - 煙感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】煙感知室内に設けた遮光体に反射した光が迷光とならないようにした煙感知器を提供する。
【解決手段】煙感知室５内には、投光範囲（実線Ａ１、Ａ１で囲まれた領域）を制限する遮光体４１が形成されており、その遮光体４１は、投光部１０からの直接光を受ける遮光面４１ａを有し、その遮光面４１ａが投光軸Ｌ２に対して鈍角をなすように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙感知室内のラビリンス壁間の間隙によって形成された煙流入路を通って感煙領域に入り込んできた煙に、投光部から光を照射し、その煙による散乱光を受光部で受光して煙検知する煙感知器に関する。

図５は、従来の煙感知器の煙感知室内の概略平面図である。

この煙感知器では、煙感知室１００内に複数のラビリンス壁１０３が周設されているとともに、室内に投光部１０１と、この投光部１０１から発せられた光を直接受光しない位置に受光部１０２とが設けられ、それらの投光範囲と受光範囲とより感煙領域Ｃが形成されている。このものでは、ラビリンス壁１０３間の間隙によって形成された煙流入路１０４を通って感煙領域Ｃに流入してきた煙による散乱光を受光部１０２で受光させ、これを受光信号として、閾値を超えたときに火災発報信号を出力して火災警報を行う構成となっている。

上記投光範囲は、投光部１０１の投光軸Ｌを中心として、その両側に投光窓１０１ａの開口に応じた角度に拡がる領域に形成されるが、このような一定した投光範囲では、煙感知室１００の室内の大きさや、投光部１０１と受光部１０２の位置関係などによっては不適切な場合がある。すなわち、投光部１０１、受光部１０２を図５のように配置した場合では、投光窓１０１ａに応じた投光範囲では、投光部１０１からの直接光を受光部１０２で受けてしまうおそれがある。

そのため従来では、図５に示すように、一部の直接光を遮ることで投光範囲を狭めるようにした遮光体１０５が立設されている。なお図５には、実線Ａ、Ａで囲まれた領域を狭められた投光範囲として示している。また特許文献１には、上記と同様の目的の遮光壁を有した煙感知器が開示されている。

この遮光体１０５によれば、投光部１０１からの直接光の一部を遮断するとともに、その遮光面１０５ａに当たった光をさらに室内の種々の部位に反射させ、その結果、反射光Ｒを受光部１０２の受光に影響のない程度に光強度を弱めさせることができる。なお、図５に示した遮光体１０５は、遮光面１０５ａが投光軸Ｌに対して角度θが鋭角となるように形成されている。
特開２００２−３５２３４７号公報

ところで近年、煙感知室の全体をボディ内に収容し、煙感知器の外郭を、凹凸の少ないすっきりとした小型の形状としたものが、本出願人によって試行されている。このようなものでは内装する煙感知室を小型にする必要があるが、煙感知室を小さくすれば、室内の種々の部位間の距離寸法が短くなるため、煙感知には不要な光が、室内の種々の部位で反射しても光強度が十分に減衰されず、そのような反射光が迷光となるため、受光部が正常な煙の散乱光の検知をできなくなるおそれがある。

また、そのような小さな煙感知室に、従来と同様に、遮光面によって反射させた光を室内でさらに反射させるようにするための遮光体を立設させても、寸法が小さいため光強度が十分に減衰されないおそれがあり、受光部での受光感度を狂わせる迷光を発生させる可能性がある。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、煙感知室内に設けた遮光体で反射した光が迷光とならないようにした煙感知器を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知器は、複数のラビリンス壁を周設した煙感知室内に、投光軸を中心に所定角度に拡がる投光範囲に光を照射する投光部を設けるとともに、該投光部から発せられた光を直接受光しない位置に受光部を設けて感煙領域を形成し、上記ラビリンス壁の間隙によって形成された煙流入路から該感煙領域に流入してきた煙による散乱光を該受光部で受光させて、火災を検知するようにした煙感知器において、次のような構造的特徴を有している。

すなわち、煙感知室内には、投光範囲を制限する遮光体が形成されており、その遮光体は、投光部からの直接光を受ける遮光面を有し、その遮光面が投光軸に対して鈍角をなすように配設されている。

請求項２に記載の煙感知器では、遮光面が投光範囲の外側にも広がっている。

請求項３に記載の煙感知器では、遮光体には煙感知室の外周部まで延び、投光部と受光部とを仕切るようにした仕切り壁が連設されている。

請求項１に記載の煙感知器によれば、投光部の直接光を受ける遮光体の遮光面が投光軸に対して鈍角をなしているため、遮光面で反射した光を室外方向へと向かわせることができ、反射光が室内に残留して迷光となることを防止できる。特に、室内の反射だけでは光強度が減衰しにくい小型の煙感知室を有した煙感知器に適している。

請求項２に記載の煙感知器によれば、遮光面は投光範囲の外側にも広がっているため、直接光をもれなく遮光できるとともに、その広がった面で、その後に反射して戻ってくる光をさらに反射させて光強度を減衰させることができる。

請求項３に記載の煙感知器によれば、煙感知室の外周部まで延び、投光部空間と受光部空間とを仕切る仕切り壁が連設されているため、遮光面で反射させた光を投光部空間内で反射させながら光強度を減衰させて、室外に出すことができる。そのため、迷光が発生する可能性はさらに低くなる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面とともに説明する。

図２は、本実施形態の一例である煙感知器の概略説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略部分縦断面図である。なお図２では、天井面に設置された状態とは天地を逆にして作図している。以下、煙感知器の上下関係については、この基準にもとづいて説明している。

煙感知器１は、天井などに取り付けられるもので、多数の通気孔を備えた防虫網６を煙感知室５に被せてなる煙感知体４と、投光素子１１、受光素子２１、その他電子部品（不図示）を実装した回路基板３と、上記部材や他の部材を収容し、天井面に取り付けられる円盤状のボディ２とよりなる。なお、煙感知室４、防虫網５、投光素子１１、受光素子２１は後述する図１において図示している。

ボディ２は、ベース２ａとカバー２ｂとよりなる。カバー２ｂの外周部には、縦横の桟２ｂａによって多数の開口２ｃが形成されている。ボディ２内には、回路基板３に煙感知体４が組み付けられて収容、固定されている。なお、この実施形態のものは、ボディ２内に煙感知体４の全体を収容させて全体として凹凸の少ないすっきりとした形状をなしており、それに応じて、煙感知体４も小型のものが収容されている。

図１は、同煙感知器１の煙感知室５の内部構造を示す概略平面図である。なお、図１においては防虫網６を破線で簡易的に図示し、回路基板３については図示を省略している。

回路基板３上の投光素子１１、受光素子２１のそれぞれは、回路基板３と煙感知体４とを一体化した状態では、煙感知室５に設けた投光カバー１２、受光カバー２２のそれぞれに収容されている。

煙感知体４は、図１、２に示すように略円形形状であり、煙感知室５に形成された投光カバー１２、受光カバー２２の後部がやや突出している。なお、投光カバー１２、受光カバー２２の後部を突出させているのは、煙感知室５内を広く形成するためである。また煙感知室５の内部は、投光素子１１と受光素子２１とによって適切に煙を光学検知させるための構造となっている。

煙感知室５は、投光部１０、受光部２０、複数のラビリンス壁３０、遮光体４１などを含んで構成されている。投光部１０は外周部に配設され、受光部２０は投光部１０からの光を直接受光しない外周位置に設けられている。なお、煙感知室５は、その外周部に、ラビリンス壁３０や遮光体４１の下方の一部を隠した周壁を形成させたものであってもよい。

投光部１０は、投光素子１１を投光カバー１２に収容されてなり、受光部２０は、受光素子２１を受光カバー２２に収容されてなる。投光カバー１２、受光カバー２２は、ラビリンス壁３０、遮光体４１などとともに光学基台７の上に一体的に成形されてなる。また、投光素子１１は発光ダイオードなどよりなり、受光素子２１はフォトダイオードなどよりなる。

投光カバー１２は、煙感知室５の内方に向けて開口された投光窓１２ａを有し、一方、受光カバー２２は、煙感知室５の内方に向けて開口された受光窓２２ａを有している。この投光窓１２ａから出る光の光軸Ｌ２および受光窓２２ａに入る光の光軸は、ともに光学基台７の内底面７ａに対し略平行となっている。

投光部１０は、投光カバー１２に収容された投光素子１１から、投光窓１２ａ、煙感知室５の略中央を通って反対側にあるラビリンス壁３１に光が届くように、投光窓１２ａと遮光体４１とによって定まる投光範囲（実線Ａ、Ａによって囲まれた領域）に光を照射する構成となっている。一方、受光部２０は、受光窓２２ａと遮光体４１とによって定まる受光範囲（実線Ｂ、Ｂによって囲まれた領域）からの光を受光する構成となっている。

投光範囲と受光範囲とは煙感知室５の略中央で重なり合い、その部分に感煙領域Ｃが形成される。すなわち、この煙感知室５は、この感煙領域Ｃに流入してきた煙に投光部１０から光が照射されると、受光部２０が、光を受けた煙の散乱光を受光し、その受光信号を回路部（不図示）に伝達して火災判別を行う構成となっている。

なお、本実施形態のものは遮光体４１に特徴を有しているが、これについては煙感知室５の他の構造を説明した後に詳述する。

複数のラビリンス壁３０は、略平板状に形成され、光学基台７の内底面７ａより煙感知室５の上端にわたって立設されており、外周側の端部（以下、外側端といい、その反対側端部を内側端という。）では、２つのラビリンス壁３０の間隙によって、煙流入口５ａが形成されるとともに、それよりも内方側では２つのラビリンス壁３０で挟まれた間隙によって煙流入路５ｂが形成されている。そして、複数のラビリンス壁３０によって形成された複数の煙流入路５ｂは、室内の略中央に位置する感煙領域Ｃに煙を誘導する作用を有している。

また、ラビリンス壁３０は、煙誘導作用を有するとともに、外部からの光によって煙感知機能が不安定とならないように、外光が煙流入口５ａ、煙流入路５ｂを通って入光しないような外光遮断作用も有している。特に、投光側、受光側ラビリンス壁３１、３２は、その内側端３１ａ、３２ａが室内中央を向かず、右回りあるいは左回り方向を向かせることで、煙を流入させるとともに、煙流入口５ａから入り込んだ光をラビリンス壁３１、３２の外向壁面３１ｄ、３２ｄで遮ることのできるように配設されている。

なおラビリンス壁は、煙感知室５が小型のものにあっては、本実施形態のように平板状で、かつ右回り方向と左回り方向とを組み合わせて配設されていることが望ましいが、公知の「く」の字形状のものを整列させて配設してもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、投光部１０と受光部２０とで形成される短弧ＳＳの中央と中心とを結ぶ中心線Ｌ１で室内を区切ると、受光部２０が配置される半円領域と、投光部１０が配置される半円領域とが形成される。受光部２０が配置される半円領域には、投光部１０からの直接光を受ける投光側ラビリンス壁３１が配設されており、一方、投光部１０が配置される半円領域には受光部２０への直接外光の入射を遮断する受光側ラビリンス壁３２が配設されている。なお、符号ＳＬは投光部１０と受光部２０とで形成される長弧を示している。

これらの投光側ラビリンス壁３１と受光側ラビリンス壁３２とは、それぞれの内側端３１ａ、３２ａが向かい合っており、つまり投光側ラビリンス壁３１の内側端３１ａは反時計回り（左回り）方向を向き、受光側ラビリンス壁３２の内側端３２ａは時計回り（右回り）方向を向いている。すなわち、図例では３つの投光側ラビリンス壁３１の内向壁面３１ｃはすべて受光部２０の方向を向き、受光側ラビリンス壁３２の内向壁面３２ｃはすべて投光部１０の方向を向いている。

このような構造によれば、投光側ラビリンス壁３１では、その内向壁面３１ｃが投光部１０から感煙領域Ｃを超えて到達する直接光を受けるが、その光は受光部２０よりも外側方向に反射され、隣接するラビリンス壁３１の外向壁面３１ｄに当たって、煙流入路５ｂを煙とは逆行するように外部へ出てゆこうとする。したがって、投光部１０からの直接光は、感煙領域Ｃを通過すると投光側ラビリンス壁３１での反射によっても受光範囲に向かって反射することなく、かつ光強度が減衰されて外部へ放出される。

また、受光側ラビリンス壁３２は内向壁面３２ｃが投光部１０を向いているため、かりに光が受光部１０から受光側ラビリンス壁３２に向けて照射されたとしたら、投光側ラビリンス壁１０と同様に、隣接するラビリンス壁３２に反射しながら、その光は外に出てゆこうとする。つまり、受光側ラビリンス壁３２をこのように配設することで、外部からの光を直接受光部２０で受光することを回避している。

また、投光側ラビリンス壁３１の内側端３１ａなどで散乱した光が受光側ラビリンス壁３２に照射された場合でも、受光側ラビリンス壁３２の内向壁面３２ｃが投光部１０を向いているため、その反射光は室外に出る。

このように、投光側、受光側ラビリンス壁３１、３２を上記のように配設することで、投光部１０から投光されて不要となった光や外部からの光が、室内の受光部２０や受光範囲に向かう迷光となることを防止できる。また、このような構成により適切な煙流入ができ、かつ適切な光遮断が行え、それによって迷光の少ない煙感知室５を構成できる。

ついで、本実施形態における遮光体４１の構造的特徴について説明する。

遮光体４１は、投光部１０の投光窓１２ａと、受光部２０の受光窓２２ａとの間に独立して立設されている。この遮光体４１は上述したように、おもに投光範囲と受光範囲を制限するものである。

投光範囲は、投光部１０に形成された投光窓１２ａの開口の広さによれば、投光軸Ｌ２を中心に所定角度に拡がるように、実線Ａ１、Ａ１に囲まれた領域に定まるが、遮光体４１が直接光を遮るように立設されているため、投光範囲は実線Ａ１、Ａ２に囲まれた領域に狭まっている。一方、受光範囲については、遮光体４１によって受光範囲（実線Ｂ、Ｂによって囲まれた領域）が狭められている。

このように、狭められた投光範囲と、狭められた受光範囲とによって、煙感知室５内には、図１に示すような感煙領域Ｃが形成される。

遮光体４１は、このような狭められた感煙領域Ｃを形成する作用を有するとともに、投光部１０からの直接光や、室内で反射されて戻ってきた光をさらに反射させて光強度を減衰させる作用も有し、そのために種々の反射面が形成されている。

特に、投光部１０の投光窓１２ａに対向する遮光面４１ａは、投光部１０からの直接光を反射させる面であり、図１に示すように投光窓１２ａのある前面に対して外側向きにやや開いて形成されている。換言すると、遮光面４１ａが投光部１０の投光軸Ｌ２に対して鈍角をなし、その遮光面４１ａに直接光が当たると、短弧ＳＳの領域に向かうように、遮光体４０が立設されている。図１には、遮光面４１ａに当たる光の軌跡をＲ１で示している。

遮光面４１ａの投光軸Ｌ２に対する角度θは、図１の例のように、投光部１０の投光カバー１２の側壁１２ｂと、短弧ＳＳの領域側にあり、投光部１０に隣接するラビリンス壁３３との間に形成される煙流入路５ｃに向かわせるような角度とすることが望ましい。

このように、投光部１０と受光部２０とで挟まれた短弧ＳＳの領域に反射光を集めることで、その狭い空間内で光をなんども反射させて光強度を減衰させることができる。そのため、遮光体４１に反射された光が要因となる迷光を減少させることができる。特に本実施形態のように、煙感知室５を小型にしたものでは、長弧ＳＬ側の領域で平板状のラビリンス壁３０で光を反射させても光強度の減衰はあまり期待できないため、遮光面４１ａでの光反射が迷光の発生防止に大きく寄与できる。

また、投光部１０と隣接ラビリンス壁３３との間の平行路５ｃに反射光を集めるようにすれば、その光はその平行路５ｃの間でなんども反射が繰り返され、最終的には室外で出てゆくか、あるいは室内にとどまったとしてもきわめて弱い光となる。なお、図１には、外部で出てゆく光と、防虫網６や上述した周壁などに当たって戻ってくる光の軌跡を図示している。

また、図１の例では、遮光面４１ａに反射した光が隣接ラビリンス壁３３の内側端３３ａに当たり、さらに遮光体４１の他の反射面４１ｂに戻ってくる光の軌跡を図示している。図例では、この戻ってきた反射光が受光部２０の前面に向かっているが、この光も種々の部位に反射することで、受光部２０での正常な受光にはほとんど問題のない程度に光強度は弱まっている。なお、煙流入とのバランスを考慮しながら、この反射面４１ｂを、反射光を室外に放出するような角度にすることが望ましい。

また、遮光面４１ａは、投光窓１２ａで定まる投光範囲の外側にまで広がる補助面４１ａａをも有している。そのため、直接光をまちがいなく、もれなく遮光できるとともに、その補助面４１ａａで、その後に反射して戻ってくる光をさらに反射させて光強度を減衰させることができる。

なお遮光体４１は、図１に示したものに代えて、図３に示したものを適用させてもよい。

図３に示した遮光体４１は、煙感知室５の外周部から室内方向に延設された煙誘導壁４２の先端に形成されている。この煙誘導壁４２は、投光部１０と受光部２０と間に形成される短弧ＳＳの領域をほぼ真中で区切るようにした仕切り壁４２として形成されている。なお、遮光体４１の遮光面４１ａは、図１と同様に、投光部１０の投光軸Ｌ２に対して鈍角θをなしている。

このように、遮光体４１と仕切り壁４２とが連設されて遮光壁４０が形成されているため、投光範囲を制限できるとともに、反射光をきわめて狭い空間に閉じ込めることができ、その結果、光強度をきわめて弱いものにすることができる。

この仕切り壁４２は、図３に示したように、遮光体４１と外周部とを隙間なく連設されたものが好適であるが、上下、左右方向に、受光や煙誘導にほとんど影響がない程度に空間が開いていてもよい。つまり、連続しない壁や、上部や下部に隙間を開けたもの、遮光体４１に連結させた壁と外周部に連結させた壁とで略平行の二重壁構成としたものなどでもよい。ようするに、受光能力と煙誘導能力が十分に発揮でき、かつ遮光体４１に反射された光を有効に所定空間に閉じ込めることのできる壁であればよい。また、仕切り壁の位置も、短弧ＳＳの領域を半分に区切らなくてもよい。例えば、短弧ＳＳの領域にある他のラビリンス壁３０、３３を仕切り壁として利用して、遮光体４１につなげてもよい。

なお、図３における他の構造については、図１のものと同様であるため、図１のものと同一の符号を付してその説明は省略する。

以上の実施形態では、図２に示したように、煙感知室５をボディ２に内装して、全体として凹凸のすくない煙感知器１を示したが、本発明は、煙感知室５をボディ２の上方（煙感知器を天井に取り付けた場合の下方）に突出するように配置した煙感知器にも適用可能である。

図４は、このようなボディの上方を突出させてその突出部に煙感知室を設けた煙感知器の説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略部分縦断面図である。

この煙感知器１Ａは、円盤状のボディ２の中央に煙感知室５と防虫網６とよりなる煙感知体４が突出され、その煙感知体４はプロテクタ８を被せることで保護されている。このプロテクタ８の外周部には、煙を煙感知室５内へ流入させるために、縦横の桟８ａにより多数の開口８ｂが形成されている。なお図中の３は、投光素子、受光素子（不図示）を設けた回路基板である。

この実施形態における煙感知室内の構造、特に遮光体４１の構造については、図１または図３のものが適用されるが、その作用、効果については同様であるため、その説明を省略する。

また、以上の実施形態には、投光部、受光部および感煙領域を平面的に配置した煙感知器を示したが、本発明は、感煙領域を投光部、受光部よりも上方または下方に配置したもの、つまり投光部、受光部の光軸が上方または下方に傾斜するようにしたものにも適用が可能である。

本発明の一実施形態である煙感知器に使用される煙感知室の内部構造を示す概略平面図である。 同煙感知器の概略説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略部分縦断面図である。 本発明の一実施形態である煙感知器に使用される他の煙感知室の内部構造を示す概略平面図である。 本発明の他の実施形態である煙感知器の説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略部分縦断面図である。 従来の煙感知器の煙感知室内の概略平面図である。

符号の説明

１ 煙感知器
２ ボディ
３ 回路基板
４ 煙感知体
５ 煙感知室
５ａ 煙流入口
５ｂ 煙流入路
１０ 投光部
１１ 投光素子
１２ 投光カバー
１２ａ 投光窓
１２ｂ 側壁
２０ 受光部
２１ 受光素子
２２ 受光カバー
２２ａ 受光窓
３０ ラビリンス壁
３１ 投光側ラビリンス壁
３２ 受光側ラビリンス壁
３３ 投光部に隣接するラビリンス壁
４１ 遮光体
４１ａ 遮光面
４１ａａ 補助面
４０ 遮光壁
４２ 仕切り壁
Ａ 投光範囲の両側を示す実線
Ｂ 受光範囲の両側を示す実線
Ｃ 感煙領域

Claims (3)

1. 複数のラビリンス壁を周設した煙感知室内に、投光軸を中心に所定角度に拡がる投光範囲に光を照射する投光部を設けるとともに、該投光部から発せられた光を直接受光しない位置に受光部を設けて感煙領域を形成し、上記ラビリンス壁の間隙によって形成された煙流入路から該感煙領域に流入してきた煙による散乱光を該受光部で受光させて、火災を検知するようにした煙感知器において、
   上記煙感知室内には、上記投光範囲を制限する遮光体が形成されており、
   上記遮光体は、上記投光部からの直接光を受ける遮光面を有し、該遮光面が上記投光軸に対して鈍角をなすように配設されていることを特徴とする煙感知器。
2. 請求項１において、
   上記遮光面は上記投光範囲の外側にも広がっている煙感知器。
3. 請求項１または２において、
   上記遮光体には、上記煙感知室の外周部まで延び、上記投光部と上記受光部とを仕切るようにした仕切り壁が連設されている煙感知器。

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