JP3114130B2

JP3114130B2 - 炎式火災感知器

Info

Publication number: JP3114130B2
Application number: JP04012485A
Authority: JP
Inventors: 栄二中村
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JPH05205173A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災の炎を検出して火
災の発生を検知する炎式火災感知器に係り、さらに詳し
くは、炎からの光が透過する筐体の透光窓部の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】炎式火災感知器は、受光素子として例え
ば焦電形の赤外線検出素子（以下焦電素子という）を使
用し、火災の炎から発する赤外線の特定波長領域の光を
検出して火災の発生を検知するものである。このような
火災感知器の受光素子は筐体内に収容され、その受光面
を透光窓に対向させて配設されるが、外部から容易に手
等が触れる構造であってはならず、また受光素子は温
度、湿度などの環境変化に弱く、さらに受光面が塵埃や
油煙等によって汚染されると特性が変化するため、透光
窓には外部から受光素子を保護するための保護板を設け
る必要がある。この保護板は火災特有の波長の赤外線を
透過させるために素材が限られたものになり、一般にサ
ファイヤが用いられている。

【０００３】従来、炎式火災感知器は、金属材料からな
る鋳物や引き物で筐体を製作し、その透光窓にパッキン
を介してサファイヤ板を当接して金属材料からなる押え
金具によりねじ止めしていたが、大形で重量も大きくな
りその上高価になるなど、種々問題があった。そこで最
近では小形軽量化及びコストの低減化のために筐体を合
成樹脂で成型したものが一般に使用されている。

【０００４】図５は合成樹脂製の筐体を使用した従来の
炎式火災感知器の一例を示す断面図である。図におい
て、３０は筐体で、底板３２を有する円筒状の本体３１
と、係止爪３４によって本体３１に結合されたカバー３
３とからなり、カバー３３は本体３１に結合される円筒
部と傾斜部とによりほぼ富士山状に形成され、上面に設
けた凹部３５には透光窓３６が設けられている。３７は
凹部３５内に嵌入され、接着剤３８によりカバー３３に
接着固定されたサファイヤからなる保護板である。

【０００５】３９は増幅回路、火災判別回路、スイッチ
ング回路等（図示せず）を構成する電気部品が搭載され
たプリント基板で、筐体３０内に収容され、ねじ４０に
より底板３２に固定されている。４１は炎の赤外線を受
光する受光素子で、キャン内に焦電素子が収容され、上
面に設けた受光部はシリコン板で封止され、円筒状のマ
ウント４３を介してプリント基板３９上に搭載され、そ
のリード線４２がプリント基板３９にはんだ付けされて
いる。なお、このとき、受光素子４１の受光部は保護板
３７に対向し、かつ近接して配設される。

【０００６】上記のような炎式火災感知器は、透光窓３
６にサファイヤ板からなる保護板３７が取付けられてい
るので、外部から受光素子４１に触れることがなく、ま
た受光部が塵埃や油煙等によって汚染されたり環境の変
化によって特性が変化することもない。なお、保護板３
７は、接着剤３８で接着する代りに合成樹脂製の止め部
材をねじ止めして固定したものもある。

【０００７】上記のような炎式火災感知器は、受光素子
４１の受光部を封止するシリコン板及び筐体３０の透光
窓３６に設けたサファイヤ板からなる保護板３７は、炎
の検知に必要な特定波長領域の赤外線のみを透過するも
のではないため、特定波長領域以外の赤外線が受光素子
４１に入射した場合は電気回路によってこれを処理し、
誤報の発生を防止しようとしている。

【０００８】しかしながら、電気回路によって処理する
と複雑になるとともに、処理しきれず誤報を生じる場合
があるため、受光素子が特定波長領域の赤外線のみを受
光するように、透光窓に帯域フィルタ機能を有する光学
フィルタを設けたものが実用化されている。この光学フ
ィルタは、例えばサファイヤ板の一方の面に特定波長以
上の赤外線を透過させないコーティング層を設けてフィ
ルタ面を形成し、他方の面には特定波長以下の赤外線を
透過させないコーティング層を設けてカット面を形成し
たものである。そして、これらコーティング層は蒸着又
は塗布によって形成し、特定波長領域の赤外線のみを透
過させるようにしたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の炎
式火災感知器においては、筐体の透過窓に表面に露出し
て光学フィルタが設けられているので、塵埃等が付着し
て汚れが生じると火災の炎を検出しにくくなり、この汚
れを落とすために清浄するとコーティング層を損傷して
しまい、検出波長領域が広がって誤報の原因になるとい
う問題がある。

【００１０】また、このような光学フィルタは、通常大
面積の透光体（例えばサファイヤ）の両面にコーティン
グ層を設けてフィルタ面とカット面を形成し、これを所
定の大きさに切断して製作するか、もしくはあらかじめ
所定の大きさに切断した透光体の端部をホールダで支持
して両面にコーティング層を設けるようにしているの
で、端部（切断面）は未処理の透明体がそのまま露出し
ている、このため、光学フィルタの端部に直接光があた
ると、その光はフィルタ面又はカット面の何れか一方を
通過するだけなので、特定波長領域以外の波長の赤外線
が受光素子に入射し、誤報を生ずることがある。

【００１１】さらに、光学フィルタは火災監視領域を広
くするために、その面積をできるだけ大きくすることが
望ましいが、反面面積が大きくなるほど高価になり、コ
ストアップを招来するという矛盾した問題がある。

【００１２】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、塵埃等が付着するおそれがなく、しかも特定波長
領域の光のみが受光素子に入射するようにした炎式火災
感知器を得ることを目的としたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る炎式火災感
知器は、カバーの上面に第１の凹部を設けると共に、こ
の第１の凹部の底部にこれにより小径の第２の凹部を設
けてその底部に透光窓を設け、第２の凹部に光学フィル
タを配設し、第１の凹部に外径が光学フィルタの外径よ
り大きく内径が光学フィルタの外径より小さいドーナッ
状のパッキンを介して保護板を配設したものである。

【００１４】また、カバーの第１の凹部の外周に複数の
係合手段を設け、保護板の外径より小さい径の透光穴を
有し複数の係止片が突設された押え手段の係止片を係合
手段に係止して、光学フィルタ、パッキン及び保護板を
カバーに固定するようにしたものである。

【００１５】

【作用】保護板から入射した光のうち特定波長領域以外
の光は光学フィルタによって阻止され、特定波長領域内
の光のみが受光素子に受光されて火災の発生を感知す
る。このとき、保護板と光学フィルタの間にはパッキン
が介装されているので、光学フィルタの端部から光が侵
入するおそれがない。

【００１６】プリント基板が固定された本体にカバーを
結合し、カバーの上部に設けた透光窓の周囲に形成され
た第１，第２の凹部に光学フィルタ、パッキン及び保護
板を嵌入する。ついで第１の凹部の外周に設けた係合手
段に押え手段の係止片を係止させ、光学フィルタ、パッ
キン及び保護板を第１，第２凹部と押え手段により固定
する。この場合、あらかじめ押え手段により光学フィル
タ、パッキン及び保護板が固定されたカバーを、プリン
ト基板が固定された本体に結合してもよい。

【００１７】

【実施例】図１は本発明実施例の断面図、図２はその平
面図、図３はカバーの分解斜視図、図４は要部の断面図
及び下面図である。図において、１は筐体で、底板３を
有する円筒状の本体２と、係止爪によって本体２に結合
されたカバー４とからなり、カバー４は本体２に結合さ
れる結合部と、この結合部から上方に向って縮径された
傾斜部及びこの傾斜部の上方に形成された結合部より小
径の有底円筒部とによって構成されており、有底円筒部
の中心部には大径の第１の凹部５と、その底部に形成さ
れたこの凹部５より小径の第２の凹部６とが設けられ、
第２の凹部６にはこれよりさらに小径の透光窓７が設け
られている。

【００１８】８ａ，８ｂ，８ｃは第１の凹部５の外周に
おいて有底円筒部に設けられた係合部で、内側に向って
箱状に突設されて下方に開口し、上部は図４に示すよう
に一部が開口され、残部により係止部９が形成されてい
る。

【００１９】１０は第２の凹部６の内径ｄ₂とほぼ等し
い外径を有し、第２の凹部６に嵌入された光学フィルタ
で、例えばサファイヤ板の一方の面にコーティングによ
りフィルタ面を形成し、他方の面にコーティングにより
カット面を形成したものである。１１は第１の凹部５の
内径ｄ₁とほぼ等しい外径を有し、第１の凹部５に嵌入
された保護板で、例えばサファイヤによって構成されて
いる。１２は第１の凹部５内において、光学フィルタ１
０と保護板１１との間に介装されたパッキンで、その外
径ｄ₅は第１の凹部５の内径ｄ₁とほぼ等しくかつ光学
フィルタ１０の外径ｄ₄より大きく、内径ｄ₆は光学フ
ィルタ１０の外径ｄ₄より小さく形成されている。

【００２０】１３は合成樹脂を成型してなる押えリング
で、中心部には保護板１１の外径ｄ₇より小さい内径ｄ
₈の窓穴１４が設けられており、下側にはカバー４の係
合部８ａ，８ｂ，８ｃに対向して係止爪１６を備え弾性
を有する係止片１５ａ，１５ｂ，１５ｃが突設されてい
る。１７はカバー４の傾斜部に設けられたＬＥＤの表示
窓、１８はカバー４の円筒部の側壁から傾斜部にかけて
ほぼ等間隔に形成された複数個のフイン、１９は受光素
子２２の保護部材である。

【００２１】２０は筐体１内に収容された電気回路部
で、２１は上面に受光素子２２が搭載され、下面にプリ
アンプ部（図示せず）が設けられた第１のプリント基
板、２３はプリアンプ部等を覆うシールドケースであ
る。２４はメインアンプ部、火災判別回路部等が設けら
れた第１のプリント基板２１より大形の第２のプリント
基板で、両プリント基板２１，２４は導電性の接続ピン
の如きスペーサ２５により電気的かつ機械的に結合され
ている。２６は本体２の下面に取付けられ、天井等に設
けられたベース２８の端子２９に結合して固定され、か
つ電気的に接続される刃金具で、第２のプリント基板２
４は導電性のねじ２７により本体２に固定されると共
に、刃金具２６に接続されている。なお、第１のプリン
ト基板２１と第２のプリント基板２４とを絶縁材からな
るスペーサで上下に結合し、両プリント基板２１，２４
のプリント配線間をリード線等で接続してもよい。

【００２２】上記のような炎式火災感知器を組立てるに
は、例えば、受光素子２２が搭載された第１のプリント
基板２１の下にスペーサ２５により第２のプリント基板
２４が結合された電気回路部２０を本体２内に収容し、
ねじ２７により第２のプリント基板２４を本体２に固定
する。ついで本体２にカバー４を被せ、両者を一体的に
結合する。このとき、受光素子２２は所定の位置、即
ち、透光窓１４と対向しかつこれに近接した位置に配設
される。

【００２３】次に、カバー４の第２の凹部６内に光学フ
ィルタ１０を嵌入する。このとき、光学フィルタ１０の
厚さｔは、第２の凹部６の深さｈとほぼ等しいか又は僅
かに厚く形成されているので、光学フィルタ１０の上面
は第２の凹部６の上面とほぼ同一平面になるか、又は僅
かに突出している。ついで、第１の凹部５にパッキン１
２を嵌入し、その上に保護板１１を嵌入する。

【００２４】ついで、係止片１５ａ〜１５ｃをカバー４
の係合部８ａ〜８ｃとそれぞれ整合させて押えリング１
３をカバー４上に載置し、圧下する。これにより係止片
１５ａ〜１５ｃはそれぞれ係合部８ａ〜８ｃ内に嵌入さ
れ、各係止爪１６がその弾性によって係止部９にそれぞ
れ係止する。この結果、光学フィルタ１０、パッキン１
２及び保護板１１はカバー１３の第１，第２の凹部５，
６と押えリング１３との間に、密着して確実に保持固定
される。なお、あらかじめ押えリング１３により、光学
フィルタ１０、パッキン１２及び保護板１１を装着した
カバー４を、プリント基板２１，２４が取付けられた本
体４に結合してもよい。

【００２５】これにより、光学フィルタ１０、パッキン
１２及び保護板１１はカバー４の透光窓７上に装着され
るが、係合部８ａ〜８ｃと押えリング１３の係止片１５
ａ〜１５ｃとの間にすき間が生じるので、このすき間か
ら水や塵埃等が侵入するのを防止し、かつ係止片１５ａ
〜１５ｃを強固に固定するため、嵌合部８ａ〜８ｃ内に
シリンコゴムの如き充填材１３ａを充填して係止片１５
ａ〜１５ｃを固定すると共に、光学フィルタ１０、パッ
キン１２及び保護板１１を密封する。

【００２６】上記のように本発明は、光学フィルタ１０
の前面に保護板１１を配設したので、光学フィルタに塵
埃等が付着して汚れることがなく、したがって保護板１
１の汚れを除去するために清掃しても、光学フィルタ１
０が損傷することはない。また、パッキン１２の内径ｄ
₆を光学フィルタ１０の外径ｄ₄より小さく形成し、カ
バー４の第１，第２の凹部５，６に組込んだ際に、パッ
キン１２により光学フィルタ１０の上面周辺を覆うよう
にしたので、、光学フィルタ１０の端部から光が侵入す
るおそれがない。

【００２７】上記の説明では火災の炎から出る赤外線の
特定波長領域の光を検出する場合について述べたが、火
災の炎から出る紫外線の特定波長領域の光を検出して火
災を感知する炎式火災感知器にも本発明を実施すること
ができる。また、上記の実施例では、図１，図２に示す
ような構造の炎式火災感知器に本発明を実施した場合を
示したが、図５に示すような火災感知器あるいは本体と
カバーがほぼ同径の円筒状の筐体からなる火災感知器等
にも本発明を実施することができる。さらに、上記の実
施例では２枚のプリント基板により電気回路部を構成し
た場合を示したが、１枚又は３枚以上のプリント基板に
より電気回路部を構成した炎火災感知器にも本発明を実
施することができる。

【００２８】また、上記の説明では、光学フィルタとし
て透光体（例えばサファイヤ）の両面にフィルタ層とカ
ット層とのコーティング層を設けた帯域フィルタを用い
た場合を示したが、透光体のいずれかの面にフィルタ層
とカット層とのいずれか一方のコーティング層を設けた
光学フィルタを使用してもよい。この場合は、コーティ
ング層を保護窓板側に向けて組み込むようにすれば、コ
ーティング層を完全に保護することができる。なお、光
学フィルタの透光体の材質やフィルタ層とカット層の材
質、あるいは保護板の材質は、検出しようとする光の波
長に適したものを選択すればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は受光素子の受光部に近接して光学フィルタを配設し、
さらにその前面にパッキンを介して保護板を配設したの
で、次のような顕著な効果を得る事ができる。（１）光学フィルタの表面は保護板によって保護され、
直接外部に露出していないので、塵埃等が付着して汚れ
ることはなく、このため、保護板の汚れを清掃しても光
学フィルタを損傷するおそれがない。（２）光学フィルタを受光素子に近接して配設したの
で、小径の光学フィルタを使用しても視野角が狭くなら
ない。このため小形の光学フィルタを使用することがで
き、コストを低減できる。

【００３０】（３）光学フィルタと保護板との間に、外
径が光学フィルタの外径より大きく、内径が光学フィル
タの外径より小さいパッキンを介装したので、光学フィ
ルタの端部から光が入射すめるのを阻止できる。このた
め特定波長領域以外の波長の光の入射による誤報の発生
を防止できる。（４）上記パッキンの使用により、保護板と光学フィル
タとの間に水や塵埃が侵入するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１のカバーの分解斜視図である。

【図４】（ａ）図１の要部拡大断面図である。（ｂ）（ａ）図の下面図である。

【図５】従来の炎式火災感知器の一例の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１筐体２本体３底板４カバー５第１の凹部６第２の凹部７透光窓８ａ，８ｂ，８ｃ係合部１０光学フィルタ１１保護板１２パッキン１３押えリング１５ａ，１５ｂ，１５ｃ係止片１６係止爪２０電気回路部２１第１のプリント基板２２受光素子２４第２のプリント基板

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/00 - 17/12 G01J 1/00 - 1/60 G01J 11/00 G02B 5/20 - 5/28 H04L 27/14 H04L 29/76

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と上面に透光窓を有し前記本体に結
合されたカバーとからなる筐体と、炎から出る光線を透
過させる素材からなり前記カバーの透光窓に装着された
保護板と、受光素子が搭載され電気回路部が設けられて
前記筐体内に収容されたプリント基板とを備えてなる炎
式火災感知器において、前記カバーの上面に第１の凹部を設けると共に、該第１
の凹部の底部に第１の凹部より小径の第２の凹部を設け
てその底部に透光窓を設け、前記第２の凹部に光学フィルタを配設し、前記第１の凹
部に外径が前記光学フィルタの外径より大きく内径が該
光学フィルタの外径より小さいドーナツ状のパッキンを
介して保護板を配設したことを特徴とする炎式火災感知
器。
【請求項２】カバーの第１の凹部の外周に複数の係合
手段を設け、保護板の外径より小さい径の透光穴を有し
複数の係止片が突設された押え手段の係止片を前記係合
手段に係止して、前記光学フィルタ、パッキン及び保護
板を前記カバーに固定することを特徴とする請求項１記
載の炎式火災感知器。