JP3015635B2 - 散乱光式煙感知器 - Google Patents
散乱光式煙感知器Info
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- JP3015635B2 JP3015635B2 JP5221550A JP22155093A JP3015635B2 JP 3015635 B2 JP3015635 B2 JP 3015635B2 JP 5221550 A JP5221550 A JP 5221550A JP 22155093 A JP22155093 A JP 22155093A JP 3015635 B2 JP3015635 B2 JP 3015635B2
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- Japan
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- light emitting
- emitting element
- smoke
- labyrinth
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、煙による散乱光を検出
することにより煙を感知する散乱光式煙感知器に関し、
特に検煙室内の高さが略２０ｍｍ以下の薄型散乱光式煙
感知器に関する。
することにより煙を感知する散乱光式煙感知器に関し、
特に検煙室内の高さが略２０ｍｍ以下の薄型散乱光式煙
感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の散乱光式煙感知器では、ラビリ
ンス部材により外部からの煙を効率良く流入させると共
に外部からの光を遮断する検煙室を形成し、この検煙室
において発光部と受光部の各光軸が交差するように配置
して煙による散乱光を検出するように構成されている。
ンス部材により外部からの煙を効率良く流入させると共
に外部からの光を遮断する検煙室を形成し、この検煙室
において発光部と受光部の各光軸が交差するように配置
して煙による散乱光を検出するように構成されている。
【０００３】このような従来の散乱光式煙感知器では、
発光部を構成する発光素子として３０〜６０°の比較的
広い指向角度を有する赤外線ＬＥＤ（発光ダイオード）
が用いられているので、受光部がこの赤外線ＬＥＤの比
較的広い指向角度の直接光を受光しないように、発光部
と受光部の各光軸が交差する散乱角やラビリンス部材の
形状や反射角度を工夫しなければならない。
発光部を構成する発光素子として３０〜６０°の比較的
広い指向角度を有する赤外線ＬＥＤ（発光ダイオード）
が用いられているので、受光部がこの赤外線ＬＥＤの比
較的広い指向角度の直接光を受光しないように、発光部
と受光部の各光軸が交差する散乱角やラビリンス部材の
形状や反射角度を工夫しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の散乱光式煙感知器では、発光素子が比較的広い指向
角度を有するので、構造を薄型化しようすると発光素子
からの直接光が検煙室内の天井側の面や底面により垂直
方向に反射され、その反射光およびこれらの面やラビリ
ンス部材により再度反射された光が受光素子に入射して
０点レベルが高くなり、したがって、薄型化することが
できないという問題点がある。また、検煙室内の天井側
の面や底面が汚れると０点レベルは更に高くなる。
来の散乱光式煙感知器では、発光素子が比較的広い指向
角度を有するので、構造を薄型化しようすると発光素子
からの直接光が検煙室内の天井側の面や底面により垂直
方向に反射され、その反射光およびこれらの面やラビリ
ンス部材により再度反射された光が受光素子に入射して
０点レベルが高くなり、したがって、薄型化することが
できないという問題点がある。また、検煙室内の天井側
の面や底面が汚れると０点レベルは更に高くなる。
【０００５】そこで、発光素子の前面に絞り（開口）や
ひさしを設けるという手段が用いられるが、それでは発
光素子の照射光をすべて有効に利用できなかったり、ま
た装置コストも高くなってしまうという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単な構造で、薄型
化した場合の０点レベルを低くして信頼性を向上できる
散乱光式煙感知器を提供することを目的とする。
ひさしを設けるという手段が用いられるが、それでは発
光素子の照射光をすべて有効に利用できなかったり、ま
た装置コストも高くなってしまうという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単な構造で、薄型
化した場合の０点レベルを低くして信頼性を向上できる
散乱光式煙感知器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、略円筒形をした本体の天井に設けられた上
壁に外部からの煙が流入しやすくすると共に外部からの
光を遮断するラビリンス部材を複数立設し、ラビリンス
部材により包囲される領域で検煙室が構成され、検煙室
において各光軸が交差するように配置された煙検知用発
光素子と受光素子をそれぞれ備えた発光部と受光部を有
し、少なくとも発光部の発光面に対向するラビリンス部
材の面の高さが略２０ｍｍ以下とした散乱光式煙感知器
を対象とする。
するために、略円筒形をした本体の天井に設けられた上
壁に外部からの煙が流入しやすくすると共に外部からの
光を遮断するラビリンス部材を複数立設し、ラビリンス
部材により包囲される領域で検煙室が構成され、検煙室
において各光軸が交差するように配置された煙検知用発
光素子と受光素子をそれぞれ備えた発光部と受光部を有
し、少なくとも発光部の発光面に対向するラビリンス部
材の面の高さが略２０ｍｍ以下とした散乱光式煙感知器
を対象とする。
【０００７】このように構成した煙感知器において、発
光素子自体の半値角は略１０°以下で構成され、発光部
の放射範囲が発光部の発光面に対向するラビリンス部材
の面の高さ内になるように配置し、ラビリンス部材の先
端面は発光部の発光面に向かない角度で形成され、平面
部は発光部の放射光を受光部の受光面の方向に向かない
ように、且つ外部の方向に反射して逃がす角度で配置さ
れ、更に発光部の発光面に対向するラビリンス部材は反
射面が受光部の受光面に対向しないように且つ発光部の
光軸に対して略４５°の反射角度で形成されていること
を特徴とする。
光素子自体の半値角は略１０°以下で構成され、発光部
の放射範囲が発光部の発光面に対向するラビリンス部材
の面の高さ内になるように配置し、ラビリンス部材の先
端面は発光部の発光面に向かない角度で形成され、平面
部は発光部の放射光を受光部の受光面の方向に向かない
ように、且つ外部の方向に反射して逃がす角度で配置さ
れ、更に発光部の発光面に対向するラビリンス部材は反
射面が受光部の受光面に対向しないように且つ発光部の
光軸に対して略４５°の反射角度で形成されていること
を特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明では、発光部の放射範囲が発光部の発光
面に対向するラビリンス部材の面の高さ内になるように
配置されているので、発光素子の直接光は垂直方向につ
いては発光部の発光面に対向するラビリンス部材のみに
より反射され、検煙室内の天井側の面と底面により反射
されないので、０点レベルを低くすることができる。
面に対向するラビリンス部材の面の高さ内になるように
配置されているので、発光素子の直接光は垂直方向につ
いては発光部の発光面に対向するラビリンス部材のみに
より反射され、検煙室内の天井側の面と底面により反射
されないので、０点レベルを低くすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例
の側面と平面を示す説明図であり、図に示す位置は概略
である。説明を容易にするために検煙室は略円筒形、す
なわち水平方向が略円形で形成され、発光素子１２は見
かけ上この円周上の１点Ａに配置されている。そして、
この位置Ａに配置された発光素子１２とこの発光素子１
２の発光面に対向するラビリンス部材９１は、発光素子
１２の放射範囲（図示θ１）がラビリンス部材９１の面
の高さＨ（すなわち検煙室内の高さ）内になるように配
置され、ラビリンス部材９１の高さＨは具体的には略２
０ｍｍ以下に形成されている。
する。図１は本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例
の側面と平面を示す説明図であり、図に示す位置は概略
である。説明を容易にするために検煙室は略円筒形、す
なわち水平方向が略円形で形成され、発光素子１２は見
かけ上この円周上の１点Ａに配置されている。そして、
この位置Ａに配置された発光素子１２とこの発光素子１
２の発光面に対向するラビリンス部材９１は、発光素子
１２の放射範囲（図示θ１）がラビリンス部材９１の面
の高さＨ（すなわち検煙室内の高さ）内になるように配
置され、ラビリンス部材９１の高さＨは具体的には略２
０ｍｍ以下に形成されている。
【００１０】また、水平方向に関しては、発光素子１２
の発光面に対向するラビリンス部材９１による１次反射
光を受光素子１３が受光しないように、ラビリンス部材
９１は、反射面が受光素子１３の受光面に対向しないよ
うにかつ発光素子１２の光軸ＡＤに対して略４５°の反
射角度で形成され、また、受光素子１３は、その視野が
ラビリンス部材９１の反射面を含まないようにかつ検煙
室の略中央Ｏを通過するように配置されている。受光素
子１３はまた、発光素子１２からの直接光と、ラビリン
ス部材９１により反射されて他のラビリンス部材による
２次反射光を受光しないように配置されている。
の発光面に対向するラビリンス部材９１による１次反射
光を受光素子１３が受光しないように、ラビリンス部材
９１は、反射面が受光素子１３の受光面に対向しないよ
うにかつ発光素子１２の光軸ＡＤに対して略４５°の反
射角度で形成され、また、受光素子１３は、その視野が
ラビリンス部材９１の反射面を含まないようにかつ検煙
室の略中央Ｏを通過するように配置されている。受光素
子１３はまた、発光素子１２からの直接光と、ラビリン
ス部材９１により反射されて他のラビリンス部材による
２次反射光を受光しないように配置されている。
【００１１】このような構成において、発光素子１２の
見かけ上の位置Ａからラビリンス部材９１の反射面の最
も遠い位置までの距離をＬとし、発光素子１２の開口部
（後述）の口径ｄとすると、受光素子１３の出力パワー
が半値となる所謂半値角θ１は、 θ１＜tan -1（Ｈ−Ｄ）／２Ｌ になるように構成される。また、検煙室内の高さＨが２
０ｍｍ以下の薄型煙感知器では、組み立て時のバラツキ
を考慮してθ１＜１０°の発光素子１２が選択される。
見かけ上の位置Ａからラビリンス部材９１の反射面の最
も遠い位置までの距離をＬとし、発光素子１２の開口部
（後述）の口径ｄとすると、受光素子１３の出力パワー
が半値となる所謂半値角θ１は、 θ１＜tan -1（Ｈ−Ｄ）／２Ｌ になるように構成される。また、検煙室内の高さＨが２
０ｍｍ以下の薄型煙感知器では、組み立て時のバラツキ
を考慮してθ１＜１０°の発光素子１２が選択される。
【００１２】このような構成によれば、発光素子１２の
直接光はラビリンス部材９１のみにより反射され、検煙
室内の天井側の面と底面（天井側の反対側の面）により
反射されないので、０点レベルを低くすることができ
る。図２は本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例の
平面と発光素子１２のホルダを側面から見た断面および
外観を示しており、図３は平面と受光素子１３のホルダ
を側面から見た断面および外観を示している。なお、図
２および図３に示す側面図では、発光素子１２および受
光素子１３と防虫網５は示されていない。
直接光はラビリンス部材９１のみにより反射され、検煙
室内の天井側の面と底面（天井側の反対側の面）により
反射されないので、０点レベルを低くすることができ
る。図２は本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例の
平面と発光素子１２のホルダを側面から見た断面および
外観を示しており、図３は平面と受光素子１３のホルダ
を側面から見た断面および外観を示している。なお、図
２および図３に示す側面図では、発光素子１２および受
光素子１３と防虫網５は示されていない。
【００１３】図２および図３において、検煙部本体２は
略円筒形で形成され、上壁８が天井に取り付けられる。
上壁８には、複数のラビリンス部材９が立設するように
形成され、このラビリンス部材９により包囲される領域
に検煙室が形成されている。各ラビリンス部材９は、外
部からの煙が流入しやすくするとともに外部からの光を
遮断するように形成される。また、ラビリンス部材９の
間により形成される煙流入口５ａは、虫が検煙室に侵入
して散乱光が発生することを防止するための防虫網５に
より包囲され、検煙部本体２の底部開口（上壁８とは反
対側）が図示省略のカバーにより覆われる。
略円筒形で形成され、上壁８が天井に取り付けられる。
上壁８には、複数のラビリンス部材９が立設するように
形成され、このラビリンス部材９により包囲される領域
に検煙室が形成されている。各ラビリンス部材９は、外
部からの煙が流入しやすくするとともに外部からの光を
遮断するように形成される。また、ラビリンス部材９の
間により形成される煙流入口５ａは、虫が検煙室に侵入
して散乱光が発生することを防止するための防虫網５に
より包囲され、検煙部本体２の底部開口（上壁８とは反
対側）が図示省略のカバーにより覆われる。
【００１４】上壁８にはまた、ラビリンス部材９により
形成された検煙室の中央において発光素子１２と受光素
子１３の各光軸が交差するように、煙検知用の発光素子
１２と受光素子１３をそれぞれ収納するための凹部であ
るホルダ１０、１１と、発光素子１２の放射光が受光素
子１３に直接到達することを防止するための遮光板１４
が立設するように形成されている。また、ホルダ１０、
１１には発光素子１２の光を受光素子１３が直接受光し
ないようにそれぞれ各視野を絞るための開口２２、２１
が形成されている。ここで開口部２２を備えたホルダ１
０と発光素子１２が煙検知用の発光部を構成し、また開
口部２１を備えたホルダ１１と受光素子１３が煙検知用
の受光部を構成している。
形成された検煙室の中央において発光素子１２と受光素
子１３の各光軸が交差するように、煙検知用の発光素子
１２と受光素子１３をそれぞれ収納するための凹部であ
るホルダ１０、１１と、発光素子１２の放射光が受光素
子１３に直接到達することを防止するための遮光板１４
が立設するように形成されている。また、ホルダ１０、
１１には発光素子１２の光を受光素子１３が直接受光し
ないようにそれぞれ各視野を絞るための開口２２、２１
が形成されている。ここで開口部２２を備えたホルダ１
０と発光素子１２が煙検知用の発光部を構成し、また開
口部２１を備えたホルダ１１と受光素子１３が煙検知用
の受光部を構成している。
【００１５】ホルダ１０に収納される発光素子１２とし
ては、図４および図５に示すようにその出力パワーＰが
半値になる所謂半値角θ１が略１０°以下のものが用い
られ、発光素子１２は、先端をエポキシレンズ１２ａ等
により形成してチップ１２ｂの放射光を集束することに
より半値角θ１が略１０°以下になるように構成されて
いる。
ては、図４および図５に示すようにその出力パワーＰが
半値になる所謂半値角θ１が略１０°以下のものが用い
られ、発光素子１２は、先端をエポキシレンズ１２ａ等
により形成してチップ１２ｂの放射光を集束することに
より半値角θ１が略１０°以下になるように構成されて
いる。
【００１６】また、検煙室に対する受光素子１３の視野
がその正面のみになるように発光素子１２の発光面に対
向するラビリンス部材９１が他のラビリンス部材９より
比較的長く形成されるとともに、その先端と遮光板１４
により隙間２０が形成されている。この隙間２０の光軸
方向と直交する幅は例えば３〜５ｍｍ程度で形成され
る。全てのラビリンス部材９は、先端面９１ａが発光素
子１２の発光面に向かないように、また、平面部９１ｂ
が発光素子１２の放射光を受光素子１３の受光面の方向
に反射せず、かつ外部の方向に反射して逃がす角度で形
成されている。
がその正面のみになるように発光素子１２の発光面に対
向するラビリンス部材９１が他のラビリンス部材９より
比較的長く形成されるとともに、その先端と遮光板１４
により隙間２０が形成されている。この隙間２０の光軸
方向と直交する幅は例えば３〜５ｍｍ程度で形成され
る。全てのラビリンス部材９は、先端面９１ａが発光素
子１２の発光面に向かないように、また、平面部９１ｂ
が発光素子１２の放射光を受光素子１３の受光面の方向
に反射せず、かつ外部の方向に反射して逃がす角度で形
成されている。
【００１７】図６は、半値角θ１が４°、７°、７．５
°、９°、１３°、１５°、２０°の発光素子１２を用
いてそれぞれのＳ／Ｎ比を測定した実験データである。
図から明らかなように、Ｓ／Ｎ比は半値角θ１が９°ま
で増加するに従って増加し、９°から増加するに従って
減少した。したがって、発光素子１２としては半値角θ
１が略１０°以下のものが用いられているので、Ｓ／Ｎ
比を改善することができる。
°、９°、１３°、１５°、２０°の発光素子１２を用
いてそれぞれのＳ／Ｎ比を測定した実験データである。
図から明らかなように、Ｓ／Ｎ比は半値角θ１が９°ま
で増加するに従って増加し、９°から増加するに従って
減少した。したがって、発光素子１２としては半値角θ
１が略１０°以下のものが用いられているので、Ｓ／Ｎ
比を改善することができる。
【００１８】また、発光素子１２のホルダ１０内に対す
る組み付け精度が悪かったり、発光素子１２自体のバラ
ツキにより光軸がずれていても、発光素子１２の出力パ
ワーを受光素子１３の視野内に収めることができ、ま
た、煙による出力値は指向角度が広い発光素子を用いた
場合より大きくなる。さらに、レンズ等を組み込まない
ので安価に構成することができ、また、発光素子とレン
ズとの組み付け精度によりビームの方向がずれることも
ない。
る組み付け精度が悪かったり、発光素子１２自体のバラ
ツキにより光軸がずれていても、発光素子１２の出力パ
ワーを受光素子１３の視野内に収めることができ、ま
た、煙による出力値は指向角度が広い発光素子を用いた
場合より大きくなる。さらに、レンズ等を組み込まない
ので安価に構成することができ、また、発光素子とレン
ズとの組み付け精度によりビームの方向がずれることも
ない。
【００１９】さらに、煙検知用の発光素子１２の光がラ
ビリンス部材９の平面部９１ｂや先端のエッジにより何
度も反射されて検煙室内に拡散しても、この拡散光はラ
ビリンス部材９１と遮光板１４により受光素子１３に対
して遮断され、また、受光素子１３の視野が隙間２０と
開口２１により形成されて比較的小さいので、受光素子
１３の検出出力の０点レベルを低くすることができる。
ビリンス部材９の平面部９１ｂや先端のエッジにより何
度も反射されて検煙室内に拡散しても、この拡散光はラ
ビリンス部材９１と遮光板１４により受光素子１３に対
して遮断され、また、受光素子１３の視野が隙間２０と
開口２１により形成されて比較的小さいので、受光素子
１３の検出出力の０点レベルを低くすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部から
の煙が流入しやすくすると共に外部からの光を遮断し、
中央部において検煙室を形成する複数のラビリンス部材
と、前記ラビリンス部材により形成された検煙室におい
て各光軸が交差するように配置された煙検知用発光素子
と受光素子をそれぞれ備えた発光部と受光部を有する散
乱光式煙感知器において、発光部の放射範囲が発光部の
発光面に対向するラビリンス部材の面の高さ内になるよ
うに配置されているので、発光素子の直接光は垂直方向
については発光部の発光面に対向するラビリンス部材の
みにより反射され、検煙室内の天井側の面と底面により
反射されないので、０点レベルを低くすることができ
る。
の煙が流入しやすくすると共に外部からの光を遮断し、
中央部において検煙室を形成する複数のラビリンス部材
と、前記ラビリンス部材により形成された検煙室におい
て各光軸が交差するように配置された煙検知用発光素子
と受光素子をそれぞれ備えた発光部と受光部を有する散
乱光式煙感知器において、発光部の放射範囲が発光部の
発光面に対向するラビリンス部材の面の高さ内になるよ
うに配置されているので、発光素子の直接光は垂直方向
については発光部の発光面に対向するラビリンス部材の
みにより反射され、検煙室内の天井側の面と底面により
反射されないので、０点レベルを低くすることができ
る。
【図１】本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例を示
す説明図
す説明図
【図２】本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例の平
面および側面断面を示す説明図
面および側面断面を示す説明図
【図３】本発明に係る散乱光式煙感知器の一実施例の平
面および側面断面を示す説明図
面および側面断面を示す説明図
【図４】本発明に係る発光素子を示す説明図
【図５】本発明に係る発光素子の半値角を示す説明図
【図６】発光素子の半値角とＳ／Ｎ比の関係を示す説明
図
図
２：検煙部本体 ５：防虫網 ５ａ：煙流入口 ８：上壁 ９，９１：ラビリンス部材 １０，１１：凹部（ホルダ） １２：煙検知用発光素子 １２ａ：エポキシレンズ １２ｂ：チップ １３：煙検知用受光素子 １４：遮光部材 ２１，２２：開口 ９１ａ：先端面 ９１ｂ：平面部
Claims (1)
- 【請求項１】略円筒形をした本体の天井に設けられた上
壁に外部からの煙が流入しやすくすると共に外部からの
光を遮断するラビリンス部材を複数立設し、該ラビリン
ス部材により包囲される領域で検煙室が構成され、該検
煙室において各光軸が交差するように配置された煙検知
用発光素子と受光素子をそれぞれ備えた発光部と受光部
を有し、少なくとも前記発光部の発光面に対向するラビ
リンス部材の面の高さが略２０ｍｍ以下とした散乱光式
煙感知器において、前記発光素子自体の半値角は略１０°以下で構成され、
前記発光部の放射範囲が前記発光部の発光面に対向する
ラビリンス部材の面の高さ内になるように配置し、 前記ラビリンス部材の先端面は前記発光部の発光面に向
かない角度で形成され、平面部は前記発光部の放射光を
前記受光部の受光面の方向に向かないように、且つ外部
の方向に反射して逃がす角度で配置され、更に前記発光
部の発光面に対向するラビリンス部材は反射面が前記受
光部の受光面に対向しないように且つ前記発光部の光軸
に対して略４５°の反射角度で形成 されていることを特
徴とする散乱光式煙感知器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221550A JP3015635B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 散乱光式煙感知器 |
| GB9417484A GB9417484D0 (en) | 1993-09-07 | 1994-08-31 | Light scattering type smoke sensor |
| GB9707433A GB2309079B (en) | 1993-09-07 | 1994-09-02 | Light scattering type smoke sensor |
| GB9417669A GB2281619B (en) | 1993-09-07 | 1994-09-02 | Light scattering type smoke sensor |
| GB9707434A GB2309080B (en) | 1993-09-07 | 1994-09-02 | Light scattering type smoke sensor |
| US08/300,193 US5587790A (en) | 1993-09-07 | 1994-09-02 | Light scattering type smoke detector having an improved zero-point level |
| CH02702/94A CH690940A5 (de) | 1993-09-07 | 1994-09-05 | Rauchfühler des Lichtstreuungs-Typs. |
| DE4431889A DE4431889B4 (de) | 1993-09-07 | 1994-09-07 | Lichtstreuungstyp-Rauchsensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221550A JP3015635B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 散乱光式煙感知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772075A JPH0772075A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3015635B2 true JP3015635B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=16768482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1993
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