JP2024059221A - 煙感知器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構成で簡易的な防爆構造とすることができ、簡易的なシールド効果を得ることができる煙感知器を提供する。【解決手段】凹部25が形成されているホルダー17と、発光素子27と受光素子29とが設けられており、発光素子27と受光素子29とがホルダー17の底部側に位置するようにして、ホルダー17の凹部25内でホルダー17に設置されているホルダー基板19と、ホルダー17の凹部25内に設置され受光素子29を囲っている受光素子用シールド材21と、ホルダー17の凹部25内で、ホルダー基板19と凹部25の開口部31との間に充填されており、凹部25の開口部31を塞いでいる封止材23とを有する煙感知器1である。【選択図】図12
Description
本発明は、煙感知器に係り、特に、発光素子と受光素子とを用いて煙を感知するものに関する。
従来、発光素子と受光素子とを用いて煙を感知する煙感知器が知られている(特許文献1参照)。従来の煙感知器では、基板に発光素子と受光素子とを設けているとともに、受光素子を電磁遮蔽のためのシールド材で覆っている。従来の煙感知器では、シールド材を基板上に直接設けている。
煙感知器を簡易的な防爆構造とするために樹脂等を用いて受光素子等を封止する場合がある。しかし、従来の煙感知器では、受光素子とシールド材とを暗箱内で基板上に直接設けているので、受光素子等を封止するとなると、樹脂等で構成された封止材のせき止める等をする必要があり、構造が煩雑になる。
本発明は、簡素な構成で簡易的な防爆構造とすることができ、簡易的でありながら効果的な電磁遮蔽のシールド効果を得ることができる煙感知器を提供することを目的とする。
本発明の態様に係る煙感知器は、凹部が形成されているホルダーと、発光素子と受光素子とが設けられており、前記発光素子と前記受光素子とが前記ホルダーの底部側に位置するようにして、前記ホルダーの凹部内で前記ホルダーに設置されているホルダー基板と、前記ホルダーの凹部内に設置され前記受光素子を囲っている受光素子用シールド材と、前記ホルダーの凹部内で、前記ホルダー基板と前記凹部の開口部との間に充填されており、前記凹部の開口部を塞いでいる封止材とを有する煙感知器である。
また、本発明の態様に係る煙感知器は、前記発光素子が発した光が導かれる発光素子側導光材と、前記発光素子側導光材から出射された光を前記受光素子まで導く受光素子側導光材とを有し、前記ホルダーが底壁部と側壁部とを備えて構成されていることで、前記凹部が形成されており、前記底壁部には、前記発光素子用の貫通孔と、前記受光素子用の第1貫通孔とが形成されており、前記受光素子用シールド材は底板部と側板部とを備えて枡状に形成されており、前記ホルダー基板が枡状の前記受光素子用シールド材の開口部を塞ぐ態様で、前記受光素子用シールド材が前記ホルダー基板に係合しており、前記受光素子用シールド材の底板部には、前記受光素子用の第2貫通孔が形成されており、前記発光素子側導光材が前記発光素子用の貫通孔を貫通して前記ホルダーの凹部内から前記ホルダーの外部まで延出しており、前記受光素子側導光材が、前記受光素子用の第1貫通孔と前記受光素子用の第2貫通孔とを貫通して前記ホルダーの凹部内から前記ホルダーの外部まで延出している煙感知器である。
また、本発明の態様に係る煙感知器は、前記ホルダーの凹部の開口部側で前記ホルダーおよび前記ホルダー基板から離れ、前記ホルダー基板に係合している第1のメイン基板と、前記ホルダー基板から前記第1のメイン基板にわたって設置され、前記ホルダーの凹部の深さ方向で見て、前記ホルダー基板の前記受光素子近傍の部位と前記第1のメイン基板の前記受光素子近傍の部位とを囲んでいる第1の基板シールド材とを有する煙感知器である。
また、本発明の態様に係る煙感知器は、枡状に形成されており、開口部が前記第1のメイン基板で塞がれるようにして、前記ホルダー基板とは反対側で、前記第1のメイン基板に係合しており、前記ホルダーの凹部の深さ方向で見て、前記第1のメイン基板の前記受光素子近傍の部位を囲んでいる第2の基板シールド材を有する煙感知器である。
また、本発明の態様に係る煙感知器は、前記受光素子用シールド材が、前記ホルダー基板の厚さ方向の一方の側で前記受光素子を囲っており、前記ホルダー基板の厚さ方向の他方の側で前記ホルダー基板の、前記受光素子の裏側にある部位を覆っている受光素子裏側シールド材を有する煙感知器である。
本発明の態様に係る煙感知器は、発光素子及び受光素子が配置されたホルダーのホルダー基板と煙チャンバーと煙感知器本体とを備え、前記煙チャンバー内の光の散乱を検出して、煙を感知する煙感知器であって、前記ホルダー基板と前記煙チャンバーとが、前記煙感知器本体の仕切壁で仕切られており、前記発光素子の光を前記煙チャンバーに導く、前記仕切壁を貫通する透明棒状体の発光素子側導光材と、前記煙チャンバーから前記受光素子に光を導く、前記仕切壁を貫通する透明棒状体の受光素子側導光材とが、前記ホルダーに取り付けられており、前記ホルダー内において受光素子用シールド材が前記受光素子を囲っている煙感知器である。
また、本発明の態様に係る煙感知器では、前記仕切壁で仕切られた、前記ホルダー基板が収納されている前記煙感知器本体内と前記ホルダー内の空間に、前記透明棒状体よりも屈折率が小さい封止材が充填されている。
本発明によれば、簡素な構成で簡易的な防爆構造とすることができ、簡易的でありながら効果的な電磁遮蔽のシールド効果を得ることができる煙感知器を提供できるという効果を奏する。
本発明の実施形態に係る煙感知器(防爆煙感知器)1は、たとえば、部屋の天井に設置されて部屋内の煙を感知する。煙感知器1は、図1~図8で示すように、煙感知器上蓋3と煙感知器中蓋5と煙チャンバー形成材7と煙感知器本体9と光学系ホルダーユニット11と第1の基板シールド材61と第2の基板シールド材67とを備えて構成される。
ここで説明の便宜のために、煙感知器1における所定の一方向をX方向とし、X方向に対して直交する所定の一方向をY方向とし、X方向とY方向とに対して直交する方向をZ方向とする。Z方向は、たとえば、上下方向になっている。
煙感知器上蓋3、煙感知器中蓋5、煙チャンバー形成材7、煙感知器本体9のそれぞれはたとえば、合成樹脂で一体成形される。煙チャンバー形成材7、煙感知器中蓋5、煙感知器上蓋3、光学系ホルダーユニット11、第1のメイン基板(第1の煙感知器基板)13、第2のメイン基板(第2の煙感知器基板)15は、煙感知器本体9に一体的に設置される。
光学系ホルダーユニット11は、ホルダー(光学系ホルダー)17とホルダー基板(光学系ホルダー基板)19と受光素子用シールド材(silicon photodiodes:SPDシールド)21と封止材23とを備えて構成される。ホルダー17は、合成樹脂で一体成形される。ホルダー17には、凹部25が形成されている。
ホルダー基板19には、受光素子(たとえばSPD;シリコンフォトダイオード)29が設けられる。ホルダー基板19は、受光素子29がホルダー17の凹部25の底部側に位置するようにして、ホルダー17の凹部25内でホルダー17に一体的に設置される。第1のメイン基板13に発光素子(たとえばIR-LED)27が設けられる。発光素子27はホルダー17に挿入され、受光素子29との位置関係が規定される。図11にあるようにホルダー基板19は、受光素子29の電極(脚部)が搭載される形態であり、発光素子27は、第1のメイン基板13に搭載される形態で、ホルダー17によって受光素子29と発光素子27とが保持される。
受光素子用シールド材21は、金属で構成されており、ホルダー17の凹部25内に設置され受光素子29を囲う。封止材23は、ホルダー17の凹部25内で、ホルダー基板19と凹部25の開口部31との間に充填され、凹部25の開口部31を塞ぐ。受光素子用シールド材21は、受光素子29のノイズ対策(電磁遮蔽)のために設けられる。また、受光素子用シールド材21がホルダー基板19のアース回路と電気的に接続されていてもよい。
光学系ホルダーユニット11では、ホルダー17と発光素子27と受光素子29とホルダー基板19と受光素子用シールド材21と封止材23とが一体化される。なお、ホルダー17の凹部25内に受光素子用シールド材21、ホルダー基板19等を設置した後(図15参照)、封止材23を設置することで、光学系ホルダーユニット11が組立される(図14参照)。
図11等で示すように、煙感知器1では、発光素子27が発した光を受光素子29で受光する。このとき、発光素子の光が煙で散乱され、受光素子29が受光する散乱された光の強度によって煙を感知する。すなわち、発光素子27と受光素子29との間に煙が存在しない場合には、受光素子29が受光する光量は非常に少ない。一方、発光素子27と受光素子29との間に煙が存在する場合には、受光素子29が受光する光量が多くなる。このような原理で煙の濃度を感知する。
さらに説明すると、煙感知器1は、発光素子側導光材(たとえば透明棒状体のガラス棒;IR-LED用ガラス棒)33と受光素子側導光材(たとえば透明棒状体のガラス棒;フォトダイオード用ガラス棒)35とを備えている。発光素子側導光材33によって、発光素子27が発した光が導かれる。受光素子側導光材35は、発光素子側導光材33から出射された光を受光素子29まで導く。このとき、封止材23の屈折率を導光材33、35の屈折率よりも小さくすることによって、導光材33、35を通過する光が導光材33、35の側面から漏れるのを防ぐ。そして、導く光を導光材33、35の入口から導光材33、35の出口まで閉じ込めることができる。
ホルダー17は、図16~図18で示すように、底壁部37と側壁部39とを備えて構成される。これにより、ホルダー17に、凹部25が形成される。ホルダー17の底壁部37には、発光素子用の貫通孔41(図11参照)と、受光素子用の第1貫通孔43(図11、図12参照)とが形成される。
受光素子用シールド材21は、図9、図10、図13、図19~図22で示すように、底板部45と側板部47とを備えて枡状に形成される。図12等で示すように、ホルダー基板19が枡状の受光素子用シールド材21の開口部49を塞ぐ態様で、受光素子用シールド材21がホルダー基板19と係合する。受光素子用シールド材21の底板部45には、受光素子用の第2貫通孔51が形成される。
発光素子側導光材33は、図11等で示すように、発光素子用の貫通孔41を貫通してホルダー17の凹部25内からホルダー17の外部まで延出する。受光素子側導光材35は、図11、図12等で示すように、受光素子用の第1貫通孔43と受光素子用の第2貫通孔51とを貫通してホルダー17の凹部25内からホルダー17の外部まで延出する(ホルダー17の上端よりも上側に延出している)。
図11、図12等で示すように、ホルダー17の底壁部37は概ね平板状に形成される。ホルダー基板19も平板状に形成される。封止材23も概ね平板状に形成される。ホルダー17の凹部25の深さ方向(上下方向;Z方向)とホルダー17の底壁部37の厚さ方向とホルダー基板19の厚さ方向と封止材23の厚さ方向とが互いが一致する。また、ホルダー17の凹部25を手前側にし底壁部37を奥側にして、ホルダー17等(光学系ホルダーユニット11)を見る。すなわち、光学系ホルダーユニット11をこの上側から見ると、ホルダー17の凹部25の開口部31の全体が封止材23で覆われ、ホルダー基板19が見えない(図14等参照)。
また、受光素子29は、図12等で示すように、ホルダー基板19と受光素子用シールド材21と受光素子側導光材35とで囲まれた空間(ほぼ閉空間)53内に位置する。ホルダー17の凹部25の深さ方向(ホルダー基板19の厚さ方向;上下方向)で見て、受光素子29と、ホルダー基板19の受光素子29近傍の部位とを受光素子用シールド材21が囲む。
光学系ホルダーユニット11は、煙感知器本体9内に設置される。発光素子側導光材33、受光素子側導光材35は、図6等で示すように、煙感知器本体9の上面よりも上側に延出する。煙感知器本体9の上面には、図5等で示すように、発光素子側導光材33から出射された光を、煙チャンバー59へ導くためのプリズムレンズ54あるいはプリズム54が設けられる。
また、煙感知器本体9の上面には、図4で示すように、煙チャンバー形成材7が設けられ、さらに、煙感知器本体9の上面と煙チャンバー形成材7とに被さるようにして、煙感知器本体9に煙感知器中蓋5が設けられる(図3参照)。煙感知器中蓋5の中央には貫通孔55と図示しない防虫網とが設けられる。煙感知器上蓋3は、煙感知器中蓋5の上側で貫通孔55を隠すようにして煙感知器中蓋5に設けられる(図1参照)。
煙感知器上蓋3(煙感知器1)には、空気が通り抜ける通風窓57が設けられる。煙感知器本体9と煙チャンバー形成材7と煙感知器中蓋5とで煙チャンバー59が形成される(図3参照)。図3~図6で示すように、煙チャンバー59内に、発光素子側導光材33の上端部、受光素子側導光材35の上端部およびプリズムレンズ54が配置される。
発光素子27が発光している状態で、火災等で発生した煙が通風窓57と煙感知器中蓋5の貫通孔55とを通り抜けて煙チャンバー59内に入る。すると、発光素子側導光材33から出射された光が煙で散乱され、プリズムレンズ54と受光素子側導光材35とを介して受光素子29が受光する光量が増加する。これにより、煙の感知がされる。
第1のメイン基板13は、図11等で示すように、煙感知器本体9内に設置される。第1のメイン基板13は、平板状に形成されており、ホルダー17の凹部25の開口部31側(上側)でホルダー17およびホルダー基板19から離れ、ホルダー基板19に係合している。ホルダー基板19の厚さ方向(Z方向)と第1のメイン基板13の厚さ方向とは互いが一致している。
煙感知器1には、図12等で示すように、第1の基板シールド材(たとえば接続部用シールド材)61が設けられている。第1の基板シールド材61は、金属で構成されており、ホルダー基板19から第1のメイン基板13にわたって設置される。ホルダー17の凹部25の深さ方向(ホルダー基板19の厚さ方向;Z方向)で見て、第1の基板シールド材61は、受光素子29とホルダー基板19の受光素子近傍の部位と第1のメイン基板13の受光素子近傍の部位とを囲む。
図12で示すように、ホルダー基板19と第1の基板シールド材61と第1のメイン基板13とで、概ね閉じられた空間63が形成される。この概ね閉じられている空間63内で、ホルダー基板19の回路の一部と第1のメイン基板13の回路の一部とがリード65によって互いに接続される。第1の基板シールド材61は、第1のメイン基板13と光学系ホルダーユニット11の接続部のノイズ対策(電磁遮蔽)のために設けられる。また、第1の基板シールド材61がホルダー基板19あるいは第1のメイン基板13のアース回路と電気的に接続されていてもよい。
また、煙感知器1には、図12等で示すように、第2の基板シールド材(たとえばアンプ回路用シールド材)67が設けられる。第2の基板シールド材67は、金属で構成されており、図19等で示すように、枡状に形成される。第2の基板シールド材67は、この開口部69が第1のメイン基板13で塞がれるようにして、ホルダー基板19とは反対側で、第1のメイン基板13に係合する。ホルダー17の凹部25の深さ方向(Z方向)で見ると、第2の基板シールド材67が第1のメイン基板13の受光素子29近傍の部位と受光素子29とホルダー基板19の受光素子29近傍の部位とを囲む。
図12で示すように、第1のメイン基板13と第2の基板シールド材67とで、概ね閉じられた空間71が形成される。第2の基板シールド材67等によって、第1のメイン基板13に設けられている回路(たとえばアンプ回路部)がノイズ対策(電磁遮蔽)のためにシールドされる。また、第2の基板シールド材67が第1のメイン基板13のアース回路と電気的に接続されていてもよい。
また、第2のメイン基板15は、第1のメイン基板13の上側に配置されている。すなわち、第2のメイン基板15は、ホルダー基板19とは反対側で第1のメイン基板13から離れ第1のメイン基板13に係合する。第2の基板シールド材67は、第2のメイン基板15から離れる。
ホルダー17の凹部25の深さ方向(Z方向)で見ると、図22で示すように、第2の基板シールド材67の外形が第1の基板シールド材61の外形よりも大きくなっている。また、Z方向で見ると、第1の基板シールド材61の外形が受光素子用シールド材21の外形よりも大きくなっている。Z方向で見ると、受光素子用シールド材21が第1の基板シールド材61の内側に位置する。また、Z方向で見ると、第1の基板シールド材61の大部分が第2の基板シールド材67の内側に位置する。
煙感知器1では、上述したように、受光素子用シールド材21が、ホルダー基板19の厚さ方向の一方の側(下側)で受光素子29を囲っている。ここで、煙感知器1において、受光素子裏側シールド材(反受光素子側シールド材)が、ホルダー基板19の厚さ方向の他方の側(上側)で、ホルダー基板19の、受光素子29の裏側にある部位を覆っている構成としてもよい。上記受光素子裏側シールド材は、たとえば、ホルダー17に一体的に設けられる。そして、受光素子用シールド材21と上記受光素子裏側シールド材とで囲まれた空間内に、受光素子29とホルダー基板19の所定の部位とが配置されている構成としてもよい。これにより、受光素子29およびこの受光素子29用の回路(ノイズによって誤作動をしやすい回路)が、シールドされる。
煙感知器1についてさらに詳しく説明する。煙感知器本体9は背の低い有底円筒状に形成されている。光学系ホルダーユニット11のホルダー17は、図16~図18で示すように、本体部73と第1の突出部位75と第2の突出部位77とを備えて構成される。本体部73はX方向に細長い矩形な枡状に形成される。第1の突出部位75は、本体部73のX方向の一方の側で本体部73からY方向の一方の側に突出する。第2の突出部位77は、矩形な枡状に形成され、本体部73のX方向の他方の側で本体部73からY方向の一方の側(第1の突出部位75と同じ側)に突出する。
第1の突出部位75内には、発光素子27が設置され、第2の突出部位77内には、受光素子29と受光素子用シールド材21とが設置される。ホルダー基板19は、図9等で示すように、第1の部位79と第2の部位83とを備えて構成される。
第1の部位79はX方向に細長い矩形な平板状に形成される。第2の部位83は、第1の部位79のX方向の一方の側で第1の部位79からY方向の一方の側に突出する。Z方向で見ると、ホルダー17の第1の突出部位75のところを除き、ホルダー基板19は、ホルダー17の凹部25内にちょうど収まる形状に形成される。
第1のメイン基板13に設けられ受光素子29は、ホルダー基板19の第2の部位83に設けられる。受光素子用シールド材21は、図19等で示すように、底板部45と側板部47とを備えて矩形な枡状に形成されている。封止材23は、所定の厚さを備えた平板状に形成されている。封止材23の下面はホルダー基板19の上面に接している。封止材23の上面は、ホルダー17の凹部25の開口部31に対向している。
第1のメイン基板13は円板状に形成される。第2のメイン基板15も、第1のメイン基板13と同様な円板状に形成される。Z方向で見ると、第1のメイン基板13のほぼ全体と第2のメイン基板15のほぼ全体とが互いに重なる。また、Z方向で、上側から下側に向かって、第2のメイン基板15、第1のメイン基板13、光学系ホルダーユニット11がこの順にならぶ。なお、メイン基板を第1のメイン基板13と第2のメイン基板15とに分けたことで、Z方向で見た煙感知器1の大きさを小さくできる。
第1のメイン基板13と第2のメイン基板15とホルダー17とは煙感知器本体9内において封止材23が充填される。これにより、電気回路による火災を防止する安全増煙感知器とすることができる。また、ホルダー17の凹部25の開口部31に充填される封止材23と煙感知器本体9内に充填される封止材23は異なる種類の封止材であってもよい。
封止材23は、図11の煙感知器本体9の内側を満たしている。ただし、図12の受光素子29と受光素子側導光材35の端面を収めている空間53、ならびに発光素子27と発光素子側導光材33の端面を収めている空間には、封止材23は充填されておらず、空気などの気体が満たされているか真空の空間となっている。これにより、受光素子29と受光素子側導光材35の端面との光結合、発光素子27と発光素子側導光材33の端面との光結合が効率よく行われる。なお、封止材23として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、などがあげられる。
発光素子側導光材33、受光素子側導光材35は円柱状に形成される。発光素子側導光材33の中心軸と受光素子側導光材35の中心軸とはZ方向に延びる。発光素子側導光材33の上端部、および、受光素子側導光材35の上端部は、上述したように、煙感知器本体9の上面より上側に突出し、煙チャンバー59内に位置する。
また、煙感知器1には、図7~図9等で示すように、作動表示灯用の発光素子(たとえばLED)85と(たとえば透明棒状体のガラス棒)87とが設けられる。作動表示灯用の発光素子85は、ホルダー基板19の第1の部位79の長手方向の両端部に設けられる。作動表示灯用の導光材87は、発光素子側導光材33、受光素子側導光材35と同様に円柱状に形成されている。作動表示灯用の導光材87の中心軸とはZ方向に延びる。作動表示灯用の導光材87は一対で設けられる。そして、一対の作動表示灯用の発光素子85のそれぞれが発した光が、作動表示灯用の導光材87のそれぞれによって導光される。
導光材87としては封止材23より屈折率の高い材料が光の閉じ込め効果の点で有利である。特に発光素子側導光材33と受光素子側導光材35は効率的な光の伝達が求められるため、より光の閉じ込め効果の大きい材料が有利である。たとえば、ガラス材料としては光学ガラス、重フリントガラス、サファイヤガラスなどの屈折率が1.45から1.8のものから適宜選択される。また、発光素子側導光材33、受光素子側導光材35、導光材87の屈折率より小さいコーティングを発光素子側導光材33、受光素子側導光材35、導光材87に施して光の閉じ込め効果を図ってもよい。
作動表示灯用の発光素子85の導光材87の上端部は、図4~図6等で示すように、煙感知器本体9の上面より上側に突出しており、煙チャンバー59外に位置している。作動表示灯用の発光素子85が発し、作動表示灯用の導光材87の上端部から出射された光は、煙感知器中蓋5や煙感知器上蓋3の導光部を通って、煙感知器1に出てくる。これによって煙感知器1が作動中であることが視認される。
ホルダー基板19と第1のメイン基板13とは上述したようにリード65で接続されているが、煙感知器1には、図11で示すように、別のリード89が設けられている。そして、リード89によって、ホルダー基板19と第1のメイン基板13と第2のメイン基板15とが適宜接続される。
第1の基板シールド材61は、図19、図20等で示すように、矩形な筒状に形成される。なお、第1の基板シールド材61に形成される矩形状の切り欠き91を、光学系ホルダーユニット11のホルダー17の第2の突出部位77が貫通する。第2の基板シールド材67は、背の低い矩形な筒状の部位90と、矩形な筒状の部位90の一方の開口部を塞いでいる矩形な平板状の蓋部92とを備えて構成される。
また、煙感知器1には、図23、図24で示すように、通信動作を行う通信部93が設けられる。煙感知器1は、通信部93を用いて、受信器95、調整装置97と通信する。
煙感知器1は、図23で示す動作を1秒毎に繰り返す。をする。ステップS1では、タイマー割込みをする。ステップS3では、基板13、15、19に設けられている回路を起動する。ステップS5では、発光素子 27が発光する。ステップS7では、煙チャンバー59に煙がある場合、散乱光が発生する。ステップS9では、受光素子29が受光をする。ステップS11では、故障判定をするとともに、受光素子29が受光した光量をA/D変換する。これにより、煙感知器1は煙の濃度を検出できる。ステップS13では、メモリを更新する。ステップS15では、回路を停止する。
また、図24で示すように、受信器95は、作動表示灯を点灯する旨の命令を煙感知器1に命じる。これにより、煙感知器1で、作動表示灯用の発光素子85が発光する。また、煙感知器1は、検出した煙の濃度を受信器95に送る。受信器95は、煙の濃度が所定の閾値を超えたか否かを判断し、煙の濃度が所定の閾値を超えている場合には発報をし、他の機器99に警報の発生や消火動作等をするよう命令を出す。
煙感知器1は、凹部25が形成されているホルダー17と、発光素子27と受光素子29とがホルダー17の底部側に位置するようにしてホルダー17の凹部25内でホルダー17に設置されるホルダー基板19とを備えて構成される。
また、煙感知器1は、ホルダー17の凹部25内に設置され受光素子29を囲っている受光素子用シールド材21と、ホルダー17の凹部25内でホルダー基板19と凹部25の開口部31との間に充填されている封止材23とを備えて構成される。封止材23は、凹部25の開口部31を塞ぐ。これにより、簡素な構成で簡易的な防爆構造とすることができ、簡易的でありながら効果的な電磁遮蔽のシールド効果を得ることができる。
また、煙感知器1では、ホルダー17と発光素子27と受光素子29とホルダー基板19と受光素子用シールド21と封止材23とが一体化されることで光学系ホルダーユニット11が形成される。これにより、煙感知器1を組み立てる場合、煙感知器1の基板13、15等への光学系ホルダーユニット11の設置工程が簡素化され、組み立てがしやすくなる。また、煙感知器1では、ホルダー17の凹部25内で、ホルダー基板19と凹部25の開口部31との間に凹部25の開口部31を塞いでいる封止材23が充填される。これにより、受光素子29や受光素子用シールド材21の封止がしやすくなる。なお、封止材23に変えて蓋状の部材で凹部25を覆ってもよい。
また、煙感知器1は、発光素子27が発した光が導かれる発光素子側導光材33と、発光素子側導光材33から出射され散乱された光を受光素子29まで導く受光素子側導光材35とを備えて構成される。また、煙感知器1では、ホルダー基板19が枡状の受光素子用シールド材21の開口部49を塞ぐ態様で、受光素子用シールド材21がホルダー基板19と係合する。さらに、煙感知器1では、受光素子側導光材35が、受光素子用の第1貫通孔43と受光素子用の第2貫通孔51とを貫通してホルダー17の凹部25内からホルダー17の外部まで延出する。これにより、受光素子用シールド材21で囲まれている受光素子29であっても、発光素子27が発した光を確実に検出できる。
また、煙感知器1は、第1の基板シールド材61と、ホルダー17の凹部25の開口部31側でホルダー17およびホルダー基板19から離れホルダー基板19に係合している第1のメイン基板13とを備えて構成される。第1の基板シールド材61は、ホルダー基板19から第1のメイン基板13にわたって設置され、ホルダー17の凹部25の深さ方向で見て、ホルダー基板19の受光素子29近傍の部位と第1のメイン基板13の受光素子29近傍の部位とを囲む。また、第1の基板シールド材61がホルダー基板19と第1のメイン基板13とを接続しているリード65等を囲む。これにより、ホルダー基板19と第1のメイン基板13の電気的な接続部のシールドを的確に行うことができる。
また、煙感知器1には、第2の基板シールド材67が設けられている。第2の基板シールド材67は枡状に形成され開口部69が第1のメイン基板13で塞がれるようにして、ホルダー基板19とは反対側で、第1のメイン基板13に係合する。また、第2の基板シールド材67は、ホルダー17の25凹部の深さ方向で見て、第1のメイン基板13の受光素子29近傍の部位を囲む。これにより、第1のメイン基板13に受光素子29のアンプ回路が設けられている場合、このアンプ回路のシールドを的確に行うことができる。
なお、上述した煙感知器1は、発光素子27及び受光素子29が配置されたホルダー17のホルダー基板19と煙チャンバー59と煙感知器本体9とを備え、煙チャンバー59内の光の散乱を検出して、煙を感知する煙感知器1であって、ホルダー基板19と煙チャンバー59とが、煙感知器本体9の仕切壁8(図7、図11等参照)で仕切られており、発光素子27の光を煙チャンバー59に導く、仕切壁8を貫通する透明棒状体の発光素子側導光材33と、煙チャンバー59から受光素子29に光を導く、仕切壁8を貫通する透明棒状体の受光素子側導光材35とが、ホルダー17に取り付けられており、ホルダー17内において受光素子用シールド材21が受光素子29を囲っている煙感知器の例である。
また、上述した煙感知器1では、仕切壁8で仕切られた、ホルダー基板19が収納されている煙感知器本体9内とホルダー17内の空間に、透明棒状体よりも屈折率が小さい封止材23が充填されている。
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
1 煙感知器
8 仕切壁
13 第1のメイン基板
17 ホルダー
19 ホルダー基板
21 受光素子用シールド材
23 封止材
25 凹部
27 発光素子
29 受光素子
31 開口部(ホルダーの凹部の開口部)
33 発光素子側導光材
35 受光素子側導光材
37 底壁部
39 側壁部
41 発光素子用の貫通孔
43 受光素子用の第1貫通孔
45 底板部
47 側板部
49 開口部(受光素子用シールド材の開口部)
51 受光素子用の第2貫通孔
61 第1の基板シールド材
67 第2の基板シールド材
69 開口部(第2の基板シールド材の開口部)
8 仕切壁
13 第1のメイン基板
17 ホルダー
19 ホルダー基板
21 受光素子用シールド材
23 封止材
25 凹部
27 発光素子
29 受光素子
31 開口部(ホルダーの凹部の開口部)
33 発光素子側導光材
35 受光素子側導光材
37 底壁部
39 側壁部
41 発光素子用の貫通孔
43 受光素子用の第1貫通孔
45 底板部
47 側板部
49 開口部(受光素子用シールド材の開口部)
51 受光素子用の第2貫通孔
61 第1の基板シールド材
67 第2の基板シールド材
69 開口部(第2の基板シールド材の開口部)
Claims (7)
- 凹部が形成されているホルダーと、
発光素子と受光素子とが設けられており、前記発光素子と前記受光素子とが前記ホルダーの底部側に位置するようにして、前記ホルダーの凹部内で前記ホルダーに設置されているホルダー基板と、
前記ホルダーの凹部内に設置され前記受光素子を囲っている受光素子用シールド材と、
前記ホルダーの凹部内で、前記ホルダー基板と前記凹部の開口部との間に充填されており、前記凹部の開口部を塞いでいる封止材と、
を有する煙感知器。 - 前記発光素子が発した光が導かれる発光素子側導光材と、
前記発光素子側導光材から出射され散乱された光を前記受光素子まで導く受光素子側導光材と、
を有し、
前記ホルダーが底壁部と側壁部とを備えて構成されていることで、前記凹部が形成されており、
前記底壁部には、前記発光素子用の貫通孔と、前記受光素子用の第1貫通孔とが形成されており、
前記受光素子用シールド材は底板部と側板部とを備えて枡状に形成されており、前記ホルダー基板が枡状の前記受光素子用シールド材の開口部を塞ぐ態様で、前記受光素子用シールド材が前記ホルダー基板に係合しており、
前記受光素子用シールド材の底板部には、前記受光素子用の第2貫通孔が形成されており、
前記発光素子側導光材が前記発光素子用の貫通孔を貫通して前記ホルダーの凹部内から前記ホルダーの外部まで延出しており、
前記受光素子側導光材が、前記受光素子用の第1貫通孔と前記受光素子用の第2貫通孔とを貫通して前記ホルダーの凹部内から前記ホルダーの外部まで延出している請求項1に記載の煙感知器。 - 前記ホルダーの凹部の開口部側で前記ホルダーおよび前記ホルダー基板から離れ、前記ホルダー基板に係合している第1のメイン基板と、
前記ホルダー基板から前記第1のメイン基板にわたって設置され、前記ホルダーの凹部の深さ方向で見て、前記ホルダー基板の前記受光素子近傍の部位と前記第1のメイン基板の前記受光素子近傍の部位とを囲んでいる第1の基板シールド材と、
を有する請求項1または請求項2に記載の煙感知器。 - 枡状に形成されており、開口部が前記第1のメイン基板で塞がれるようにして、前記ホルダー基板とは反対側で、前記第1のメイン基板に係合しており、前記ホルダーの凹部の深さ方向で見て、前記第1のメイン基板の前記受光素子近傍の部位を囲んでいる第2の基板シールド材を有する請求項3に記載の煙感知器。
- 前記受光素子用シールド材は、前記ホルダー基板の厚さ方向の一方の側で前記受光素子を囲っており、
前記ホルダー基板の厚さ方向の他方の側で前記ホルダー基板の、前記受光素子の裏側にある部位を覆っている受光素子裏側シールド材を有する請求項1または請求項2に記載の煙感知器。 - 発光素子及び受光素子が配置されたホルダーのホルダー基板と煙チャンバーと煙感知器本体とを備え、前記煙チャンバー内の光の散乱を検出して、煙を感知する煙感知器において、
前記ホルダー基板と前記煙チャンバーとが、前記煙感知器本体の仕切壁で仕切られており、
前記発光素子の光を前記煙チャンバーに導く、前記仕切壁を貫通する透明棒状体の発光素子側導光材と、前記煙チャンバーから前記受光素子に光を導く、前記仕切壁を貫通する透明棒状体の受光素子側導光材とが、前記ホルダーに取り付けられており、
前記ホルダー内において受光素子用シールド材が前記受光素子を囲っている煙感知器。 - 前記仕切壁で仕切られた、前記ホルダー基板が収納されている前記煙感知器本体内と前記ホルダー内の空間に、前記透明棒状体よりも屈折率が小さい封止材が充填されている請求項6に記載の煙感知器。
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2023
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