JP3835546B2

JP3835546B2 - Scattered smoke detector

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Publication number: JP3835546B2
Application number: JP2003004228A
Authority: JP
Inventors: 学土肥; 昭雄横嶋; 隼人津留見
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004220155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から流入した検煙空間内の煙粒子による光の散乱光を受光して火災を検出する散乱光式煙感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の散乱光式煙感知器としては例えば図１２のものがある（特許文献１）。図１２（Ａ）において、感知器本体１００の下部にカバー１０２が装着され、その内部に煙が流入する検煙空間１０３を形成している。検煙空間１０３内の感知器本体１００側にはホルダー１０４が装着され、ホルダー１０４には開口１１０，１１２を介して発光部１０６と受光部１０８が収納される。
【０００３】
この構造にあっては、図１２（Ｂ）に示すように、発光部１０６は光軸１１４の方向に光を出し、流入した煙に光が当たることによる散乱光を光軸１１６の方向から受光部１０８で受光している。
【０００４】
ここで発光部１０６と受光部１０８は、感知器における仮想的な水平面上で光軸１１４，１１６が斜めに交差するように配置し、光軸交点１１８の散乱角θを所定の角度に設定している。ここで、散乱角θに対する補角となる光軸の交差角δを構成角と呼び、θ＝１８０°−δの関係にある。
【０００５】
更に間に二枚の遮光板１２０，１２２を配置し、遮光板１２０で受光部１０８に向かう直接光を遮り、次の遮光板１２２で手前の遮光板１２０の先端に当たった光の反射光を遮るための光トラップを形成している。
【０００６】
尚、この従来構造にあっては、図１２（Ａ）のように、発光部１０６と受光部１０８の光軸を３°〜５°程度下向きにして光軸交点が検煙空間１０３の上部面に近づきすぎないように調整している。
【０００７】
しかしながら、このような従来の散乱光式煙感知器の構造にあっては、感知器内部の煙が流入する検煙空間１０３に発光部１０６、受光部１０８、遮光板１２０，１２２等が突出しており、外部からの煙の流入に方向性を持つ可能性が高いという不具合がある。
【０００８】
そこで検煙空間１０３への煙流入に方向性を持たないようにするため、例えば図１３のような散乱光式煙感知器が知られている（特許文献２）。
【０００９】
図１３において、感知器本体２００の下部にカバー２０２が装着され、その内部に煙が流入する検煙空間２０３を形成している。検煙空間２０３内の感知器本体２００側にはホルダー２０４が装着され、ホルダー２０４には開口２１０，２１２を介して発光部２０６と受光部２０８が埋め込まれ、検煙空間２０３に飛び出すことのない構造となっており、煙の流入特性に方向性が無い構造をとっている。
【００１０】
発光部２０６は光軸２１４の方向に光を出し、流入した煙に光が当たることによる散乱光を光軸２１６の方向に設置された受光部２０８で受光する。このため感知器内の仮想的な鉛直面に、発光部２０６と受光部２０８を対向しないように光軸２１４，２１６を斜め下向きに配置し、光軸交点２１８の散乱角θを所定の角度に設定している。なお、構成角δは、θ＝１８０°−δの関係にある。
【００１１】
一方で、火災による煙の種類は燃焼する材料等により、煙の粒子径は比較的大きなものから小さなものまで様々である。このため、様々な粒子径の煙に対し、極力感度に差のないようにすることがひとつの課題とされている。
【００１２】
煙粒子径に対し、感度差の少ない散乱角θは６０〜９０°程度（構成角δでは９０〜１２０°）であることが知られている（特許文献３）。
【００１３】
しかし、図１３の従来構造にあっては、煙粒子径に対する感度差を少なくするために散乱角θを例えば６０°というように大きくすると、ホルダー２０４の設置面に対し光軸交点２１８'のように下にさがり、その分、感知器の高さを大きくしなければならず、さらに天井面からの反射光の影響を避けるため感知器（検煙部）を薄型化できないために、鉛直面上で散乱角θを６０〜９０°といった適切な角度範囲とすることができない。
【００１４】
この場合、散乱角を６０〜９０°とするために発光部２０６と受光部２０８の間隔を狭くすれば、薄型化が可能であるが、受光部に対する電気的な誘導や直接の漏れ光の影響の問題が発生する。すなわち発光部と受光部は極力遠ざけて配置する必要があるため、検煙空間の高さを変えずに散乱角を６０°〜９０°にしようとすると、検煙部を薄型にすることができない。
【００１５】
そこで本願出願人にあっては、検煙部を更に薄型に構成し、かつ散乱角を自在に設定可能とし、検煙空間への煙流入に方向性が無く、更に発光部と受光部を極力遠ざけて配置できる光電式煙感知器を提案している（特願２００２−４２２１）。
【００１６】
この散乱光式煙感知器は、検煙部の取付側に発光部および受光部を、検煙空間内に突出することなく発光側開口部と受光側開口部を開けて埋設し、検煙空間に向かう発光部からの光軸と検煙空間内の煙粒子によって散乱されて受光部に向かう散乱光の光軸が、水平方向に所定の角度で交差し且つ鉛直方向に所定の角度で交差するように、発光部と受光部をホルダーに固定している。
【００１７】
ところで、このようなホルダーに発光部と受光部を組込んだ構造の散乱光式煙感知器にあっては、発光部に対向する検煙空間の面に光トラップを設け、発光部からの光が直接あたっても受光させないようにしている。
【００１８】
図１４は光トラップを備えた従来の煙感知器であり（特許文献３）、支持枠３１３に発光素子３１１と受光素子３１２が組込まれ、垂直方向に所定の角度を持つように配置している。支持枠３１３に相対する蓋体３０５の内面には光トラップ３００が形成され、発光素子３１１からの光を光トラップ３００で受けて減衰拡散させ、反射光を受光素子３１２に直接入射させないようにしている。
【００１９】
【特許文献１】
実公昭５９−１０６０６号公報
【特許文献２】
特開昭６０−１０３９３号
【特許文献３】
特開平７−７２０７３号
【特許文献４】
実開昭５５−１４１８９５号公報
【特許文献５】
実開昭６３−１０３１９０号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このよう発光部と受光部を検煙空間に対するホルダー側に埋め込んで少なくとも垂直方向の所定の角度を持つように配置した散乱光式煙感知器にあっては、発光部からの光は対向する位置に形成した光トラップにより減衰拡散され、受光部に反射光が入射しないようにしているが、光トラップにより拡散された光が更に他の部分で多重反射して受光部に入射し、受光部のＳ／Ｎ比を悪化させる要因となっている。
【００２１】
即ち、光トラップは断面三角形状の突条を連続配置した構造であり、理論的には頂点エッジが点であることから、頂点エッジに光が当たっても乱反射は起きないが、実際の光トラップは合成樹脂の成型品として作られており、頂点エッジが点とならずにアールが付き、頂点アール部分に当たった光の乱反射による光が受光部に入射し、受光部のＳ／Ｎを低下させている。
【００２２】
このような反射の問題は、検煙空間の周囲に配置されたラビリンス部材についても同様であり、発光部からの光がラビリンス部材の内面に当たって反射した後に、他の部分で多重反射して受光部に入射し、これも受光部のＳ／Ｎ比を悪化させる要因となっている。
【００２３】
本発明は、発光部からの光の反射光による受光部への影響を最小限に抑えてＳ／Ｎ比を改善する散乱光式煙感知器を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、検煙空間に向けて光を発する発光部と、検煙空間内の煙粒子による発光部からの光の散乱光を受光する受光部と、外部からの煙を流入すると共に外部からの光を遮断するラビリンス部材を周囲に配置すると共に上下に部材を配置することで内部に検煙空間を形成し、発光部および受光部を一方の部材に設け、他方の部材の内面に光トラップを設けた検煙部とを備えた散乱光式煙感知器であって、光トラップは、三角突条と水平底部で構成されると共に水平底部は、三角突条の頂点を通る発光部からの光が到達する深さ以上の深い位置に形成されたことを特徴とする。
【００２５】
このような本発明の検煙部内に設けた光トラップによれば、三角突条と水平底部とが交互に繰り返す構造であるため、従来の三角突条が連続的に繰り返す光トラップに比べ、検煙部内面に占める光トラップの合成樹脂成型でアールが付いた頂点エッジの割合が少なくなり、アール付きの頂点エッジに当たった光の乱反射がその分低下し、受光部に入射する内部反射による光量を低減し、Ｓ／Ｎ比を改善する。
【００２６】
ここで光トラップは、例えば所定間隔で形成した三角突条を１つおきに間引きし水平底部とし、三角突条と水平底部とを交互に複数形成している。
【００２７】
光トラップは深いほど光の減衰能力が高くなる。しかし、光トラップを深くすると感知器の高さ方向の寸法が大きくなり、薄型化を損なう。
【００２８】
光トラップを深くすると、当然に隣り合う三角突条の頂点エッジの間隔がひろがる。このため本発明の三角突条と水平底部とが交互に繰り返す光トラップは、頂点エッジの間隔を広げたことになり、実質的に光トラップを深くしたことに相当する。
【００２９】
この場合、光トラップの深さは、頂点エッジを通過した発光部からの光が、その先の三角突条のトラップ面に当たれば光トラップとして機能することから、それより深い部分はトラップ面は必要ない。そこで本発明は、トラップ面として必要がなくなる位置を水平底部とし、高さ方向の寸法の拡大を防止している。
【００３０】
光トラップの三角突条は、発光部の反対側に位置するトラップ面が水平底部から垂直に起立した垂直面であり、発光部側に位置するトラップ面が所定の頂点鋭角を与える傾斜面である。これによって傾斜トラップ面に当たって反射した発光部からの光を垂直トラップ面で受けてトラップ内にとじこめるように反射させる。
【００３１】
本発明の別の形態は、検煙空間に向けて光を発する発光部と、検煙空間内の煙粒子による発光部からの光の散乱光を受光する受光部と、外部からの煙を流入すると共に外部からの光を遮断するラビリンス部材を周囲に配置すると共に上下の部材によって内部に検煙空間を形成し、発光部および受光部を一方の部材に設け、煙の発生を検出する検煙部とを備えた散乱光式煙感知器であって、検煙部は、発光部および受光部を検煙空間内に突出することなく開口部を設けて埋設すると共に、検煙空間に向かう発光部からの光軸と検煙空間内の煙粒子によって散乱されて受光部に向かう散乱光の光軸が、水平方向に所定の角度で交差し且つ鉛直方向に所定の角度で交差するように、発光部と受光部を配置し、更に、発光部に対向した位置のラビリンス部材の内面に三角突条を複数形成した光トラップを設けたことを特徴とする。これによってラビリンス部材内面に直接当たった発光部からの光を減衰散乱させ、受光部への入射を防いで受光出力のＳ／Ｎ比を改善する。
【００３２】
更に、ラビリンス部材の内面に三角突条を複数形成した光トラップは、発光部に対向した位置のラビリンス部材のみならず、その周囲或いは全てのラビリンス部材に設けたことを特徴とする。
【００３３】
また、このように発光部と受光部を水平方向及び垂直方向の両方に所定の角度を持つように埋め込み配置したことで、取付面に対する光軸交点の飛び出し高さを低くし、検煙空間全体として更に薄型にできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による散乱光式煙検知器の実施形態を示した断面図である。図１において、散乱光式煙感知器は、感知器本体１とカバー２で構成される。感知器本体１は、検煙部本体５の下部に取り付けられた検煙部カバー６と検煙部本体５の上部に取り付けられた端子盤１３で構成されている。
【００３５】
検煙部本体５の下部に配置された検煙部カバー６内には、検煙空間４が形成されている。検煙空間４の周囲には検煙部カバー６と一体にラビリンス部材１４が形成され、外部からの煙を容易に流入させる経路をつくると同時に、外部からの光の入射を遮っている。
【００３６】
このラビリンス部材１４の周囲に位置するカバー２の部分には煙流入口３が開口されている。更に検煙部本体５に相対した検煙部カバー６の内面には光トラップ１１が形成されている。
【００３７】
検煙部本体５はその裏側となる上部に回路基板１２を配置すると共に、検煙空間４側に発光部７と受光部８を設けており、それぞれのリード線を回路基板１２に接続し、発光駆動及び受光処理を行うようにしている。
【００３８】
発光部７は発光側開口部９を介して検煙空間４に光を照射し、検煙空間４に煙が流入した際の煙粒子に光があたった時に生ずる散乱光を、受光側開口部１０を介して受光部８に入射するようにしている。
【００３９】
ここで本発明にあっては、検煙空間４に向かう発光部７からの光軸と、検煙区間内の煙粒子によって散乱されて受光部８に向かう散乱光の光軸が水平方向に所定の角度αで交差し、且つ鉛直方向に所定角度βで交差するように検煙部本体５に発光部７と受光部８を配置している。
【００４０】
図２は図１の散乱光式煙感知器の組立分解図である。図２において、感知器本体１は、端子盤１３に対し下側より検煙部本体５を組み付け、更に検煙部本体５に対し下側から検煙部カバー６を組み付けている。組立の済んだ感知器本体１はカバー２に収納され、図１のような組立状態を得ることができる。
【００４１】
図３は本発明における検煙部本体５を検煙空間側から見た斜視図である。検煙部本体５の検煙空間側の面には発光側開口部９と受光側開口部１０が形成されている。
【００４２】
図４は本発明における検煙部本体５と検煙部カバー６を組み合わせた検煙部アッセンブリの断面図であり、図１，図２に対し上下を逆にして示している。図４において、検煙部本体５に対し発光部７及び受光部８は検煙空間４に向かう発光部７からの発光光軸２５と、検煙空間４内の煙粒子によって散乱された受光部８に向かう散乱光の受光光軸２６が、後の説明で明らかにするように、水平方向に所定の角度αで交差し、且つ鉛直方向に角度βで交差するように配置している。
【００４３】
また発光部７の収納部に続いては円筒孔１５が形成され、この円筒孔１５に続いて開口凹部１６が形成され、円筒孔１５は開口凹部１６の内壁面に開口している。同様に受光部８側についても受光孔１８と開口凹部１９が形成され、開口凹部１９に受光孔１８が開口している。
【００４４】
図５（Ａ）は図３の検煙部本体５に設けている発光部７と受光部８の設置位置に対応した光学的な位置関係を３次元座標空間で模式的に表している。
【００４５】
図５（Ａ）において、発光部７による発光点Ｐからの発光光軸２５をベクトルで示し、光軸交点Ｏからの散乱光が入射する受光光軸２６を受光部８の受光点Ｑに対するベクトルで示している。
【００４６】
この発光点Ｐ、光軸交点Ｏ及び受光点Ｑを結ぶ三角形が本発明の煙感知器構造における散乱光式煙検知のための仮想的な光学面であり、三角形ＰＯＱを形成する面はｘｙ平面となる水平面及びｚｘ平面となる鉛直面のそれぞれに対し、ある角度を持って配置されている。
【００４７】
説明を簡単にするため発光点Ｐのｘ軸上への投影を投影点Ａとなるように配置しており、従って発光光軸２５の鉛直方向の傾斜角φは、この場合ｘ軸に対する角度となる。
【００４８】
ここで発光光軸２５と受光光軸２６をｘｙ平面となる水平面から見ると図５（Ｂ）のように、投影点Ａが発光点Ｐに対応し、投影点Ｂが受光点Ｑに対応する。すなわち発光光軸２５と受光光軸２６は、水平方向において、所定の角度αをもって交差している。一方、発光光軸２５と受光光軸２６を面ＡＢＱＰに投影すると、発光光軸と受光光軸が鉛直方向において、所定の角度βをもって交差する。
【００４９】
例えば垂直方向の傾斜角φ＝３０°に設定し、水平面でのみかけ上の構成角α＝１２０°とすると、構成角δ＝９７°となる。また水平面でのみかけ上の構成角αをα＝１２０°、傾斜角φをφ＝９．８°に設定していると、構成角δはδ＝１１７°となる。
【００５０】
これをまとめると、みかけ上の構成角α＝１２０°を一定に保った場合の傾斜角φ＝９．８°，３０°に対し、実際の構成角δ＝１１７°，９７°となり、発光点Ｐと受光点Ｑの水平方向での位置を変化させない場合、垂直方向の傾斜角φを大きくすれば、逆に実際の構成角δを小さくする関係が得られる。もちろん垂直方向の傾斜角φを小さくすれば光軸交点Ｏの高さが低くなることから、より薄型化することになる。
【００５１】
図５のような発光から受光までの光軸の３次元関係に基づき、本発明の実施形態では、発光光軸２５と受光光軸２６の構成角δを略１１０°としている。もちろんこの構成角δ＝１１０°に対応する散乱角θはθ＝１８０°−δ＝７０°である。
【００５２】
このように本発明にあっては、発光部７の光軸２５と受光部８の光軸２６を構成角δ＝１１０°に設定した状態で水平面におけるみかけ上の構成角α及び垂直面における傾斜角φをもつように検煙部本体５内に埋め込み配置することで、煙粒子の大きさに対する感度の影響の少ない最適な角度配置を行っても、煙に対する光軸交点の飛び出し量を低く抑え、感知器の薄型構造を実現できる。
【００５３】
図６は本発明における検煙部を光トラップ形成側から透視して示した平面図である。
【００５４】
図６において、煙検知器本体５と検煙部カバー６の間に形成される検煙空間４は複数のラビリンス部材１４を周囲に配置しており、この実施形態においてラビリンス部材１４は平面から見て、Ｖ字型の形状をもっており、外部からの煙が流入すると共に外部からの光を遮断する。また検煙部本体５に相対した検煙部カバー６（図２参照）の検煙空間４に対する面には、光トラップ１１が設けられている。
【００５５】
図７は本発明の検煙部に設けた光トラップの説明図であり、図７（Ａ）に検煙部本体５と検煙部カバー６で構成される検煙部の概略構造を示し、図７（Ｂ）に検煙部カバー６側に形成された光トラップ１１を取り出して拡大している。
【００５６】
図７（Ａ）において、発光部７及び受光部８を埋め込み状態で組み込んだ検煙部本体５に検煙空間４を介して相対する検煙部カバー６の内面には光トラップ１１が形成されている。この光トラップ１１は、図７（Ｂ）に拡大して示すように、三角突条１１ａを間に水平底部１１ｂを設けて交互に繰り返し配置した構造を持ち、この実施形態にあっては三角突条１１ａにおける頂点エッジ１１ｃの頂角γをγ＝３０°とした場合を例にとっている。
【００５７】
ここで頂点エッジ１１ｃは設計上は三角頂点を持つものであるが、実際には検煙部カバー６が合成樹脂の型成型により製造され、この際に頂点エッジは図示のようにアールのついた頂点エッジ１１ｃとなる。
【００５８】
光トラップ１１における三角突条１１ａは水平底部１１ｂから垂直に起立したトラップ面１１ｄと、トラップ面１１ｄとの交差で頂角γ＝３０°を与えるように水平底部１１ｂから斜めに立ちあがった傾斜面となるトラップ面１１ｅで形成されている。
【００５９】
この三角突条１１ａにおけるトラップ面１１ｄ，１１ｅのうち、傾斜面となるトラップ面１１ｅが図７（Ａ）のように発光部７側に位置し、トラップ面１１ｄが発光部７からみて裏側に位置する。
【００６０】
また光トラップ１１における三角突条１１ａの底部間隔をＬ１、水平底部１１ｂの間隔をＬ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２となるように設けられている。この事は間隔Ｌ１で連続して形成していた三角突条１１ａを１つおきに間引きして水平底部１１ｂとした構造に相当する。
【００６１】
図８は本発明の光トラップ１１における深さを決める水平底部１１ｂの位置設定の条件を示した説明図である。図８において、三角突条１１ａを持つ光トラップ１１は、隣合う三角突条１１ａの間に想像線で示すトラップ溝２７を本来持っている。このトラップ溝２７は、隣合う三角突条１１ａの間隔Ｌが広くなるほど溝の深さＤが深くなり、光トラップとしての減衰能力が高くなる。
【００６２】
しかしながら、光トラップ溝２７を深くすると検煙部カバー６における高さ方向の寸法が増大し、感知器の薄型化を損なう。
【００６３】
一方、発光部７からの光トラップに対する光軸が例えば光軸２８であったとすると、光軸２８は手前の三角突条１１ａの頂点を通って次の三角突条１１ａのトラップ面１１ｅにあたる。この光軸２８がトラップ面１１ｅに当たる点をＰ点とすると、本発明における光トラップの水平底部１１ｂは少なくともこのＰ点より溝が浅くならない位置に、位置させる必要がある。
【００６４】
もし水平底部１１ｂがＰ点を超えて溝が浅くなる方向に配置されたとすると、光軸２８による発光部からの光は直接、水平底部１１ｂに当たって受光部８側に反射され、受光部８に入射する可能性が高くなる。
【００６５】
これに対しＰ点より深い位置に水平底部１１ｂが配置されていれば、光軸２８からの光は必ずトラップ面１１ｅにあたって向かいあうトラップ面１１ｄ側に反射されることになり、水平底部１１ｂに直接当たって受光部側へ反射してしまうことを回避できる。
【００６６】
このような理由から本発明の光トラップ１１における水平底部１１ｂの位置は、発光部７からの光が直接水平底部１１ｂに当たらないような深さとなるように設定されている。
【００６７】
実際には図７（Ａ）のように発光部７からの光は光トラップ１１における領域６ａの部分で直接当たっており、この領域６ａの部分の光トラップ１１について図８のような条件を満たす位置に水平底部１１ｂが設定されていればよい。
【００６８】
また図７（Ａ）における発光部７からの光の下側の部分は検煙空間４の周囲に配置されたラビリンス部材１４の内面にあたった後に、光トラップ１１側に反射しており、このラビリンス部材１４からの反射光に対しても光トラップ１１が効果的に光を減衰して受光部８側への反射を抑えている。
【００６９】
図９は頂角γを４５°とした光トラップを用いた本発明による検煙部の説明図である。図９（Ａ）は検煙部本体５と検煙部カバー６で形成される検煙部の概略構成であり、図９（Ｂ）に光トラップの一部を取り出して拡大して示している。
【００７０】
図９（Ａ）の検煙部カバー６の内面に形成された光トラップ３１は、図９（Ｂ）に取り出して示すように、三角突条３１ａと水平底部３１ｂを交互に複数形成しており、両者の間隔Ｌ１，Ｌ２は図７の場合と同様Ｌ１＝Ｌ２としている。
【００７１】
ここで三角突条３１ａの頂点エッジ３１ｃを形成する頂角γはγ＝４５°に設定されている。このように頂角γ＝４５°とすることで水平底部３１ｂに対する三角突条３１ａの高さを小さくすることができ、その分、検煙部を薄型化することができる。
【００７２】
また三角突条３１ａは水平底部３１ｂから垂直に立ち上がったトラップ面３１ｄとトラップ面３１ｄに交差して頂角γ＝４５°なるように水平底部３１ｂから斜めに立ち上がった傾斜面となるトラップ面３１ｅを備えている。
【００７３】
この頂角γ＝４５°とした場合の三角突条３１ａと水平底部３１ｂの関係も図８に示したと同様、発光部７からの三角突条３１ａの頂点を通る光軸の光がトラップ面３１ｅにあたった点をＰ点とし、このＰ点以下の深さに水平底部３１ｂを設ける。
【００７４】
また図１０は本発明によるラビリンス部材に光トラップを設けた実施形態の説明図である。図１０において、ラビリンス部材１４は図６に示した検煙部における検煙部本体５側に設けている発光側開口部９からの発光光軸２５が内側にあたるラビリンス部材であり、この発光部に対向した位置のラビリンス部材１４の内面に光トラップ３２を形成している。
【００７５】
光トラップ３２は頂点が所定の鋭角、例えば３０°もしくは４５°といった頂角を持った二等辺三角形の形状を持った三角突条を縦方向に複数形成している。
【００７６】
この光トラップ３２を内側に形成したラビリンス部材１４は、例えば図７（Ａ）のように、発光部７からの光を直接受ける領域１４ａの部分を持っており、この領域１４ａの部分には光トラップ３２が形成されているため光トラップ３２が形成されていない場合に比べ、発光部７からのラビリンス部材１４の内側にあたった光を減衰拡散し、検煙空間４の天井面となる光トラップ１１側への反射光を十分に抑制し、受光部８側の光の入射を最小限に抑えることができる。
【００７７】
図１１は本発明によるラビリンス部材に光トラップを設けた他の実施形態の説明図であり、この実施形態にあっては、図１０の発光部からの光が直接あたるラビリンス部材のみならず、その周囲のラビリンス部材或いは全てのラビリンス部材の内面に光トラップ３２を設けるようにしたことを特徴とする。
【００７８】
このようにラビリンス部材の内面の全てに光トラップ３２が形成されることで、更に受光部に対する光の入射を最小限に抑えることができる。
【００７９】
尚、上記の実施形態にあっては検煙空間４を介して相対する検煙部カバー６の内面に光トラップ３１を設け、且つ発光部７からの光軸があたるラビリンス部材１４の内側に光トラップ３２を形成しているが、検煙部カバー６の内面の光トラップ３１のみの構成としても良いし、ラビリンス部材１４の内側に光トラップ３２のみを形成した構造としても良い。
【００８０】
更に光トラップ１１，３１の三角突条として頂角γを３０°又は４５°とした場合を例にとるものであったが、この頂角γも必要に応じて適宜の鋭角角度としても良い。
【００８１】
また上記の実施形態は検煙空間の発光部に対する天井面側の光トラップ１１，３１は三角突条として断面形状が直角三角形としたものを例にとって、またラビリンス部材１４の内側の光トラップ３２については三角突条を二等辺三角形とした場合を例にとっているが、三角突条の断面三角形状としては適宜の三角形状としても良い。
【００８２】
また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、検煙空間の一方の発光部及び受光部が埋め込まれた部材に相対した反対側の対向面に形成した光トラップとして三角突条と水平底部とが交互に繰り返す構造としたことで、三角突条が連続的に繰り返す従来の光トラップに比べ、発光部からの光また反射光があたったときに散乱光を生ずる三角突条のアール付頂点エッジの光トラップに占める割合を少なくでき、頂点エッジの割合が少なくできた分、アール付頂点エッジにあたった光の散乱によって受光部に入射する光量を低減し、受光部からの出力のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００８４】
更に本発明にあっては少なくとも発光部からの光が直接あたる位置のラビリンス部材の内面に光トラップを設けたことで、発光部から直接ラビリンス部材の内面にあたった光の反射量を抑え、受光部への入射を防いで受光出力のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による散乱光式煙感知器の実施形態を示した断面図
【図２】図１の散乱光式煙感知器の組立分解図
【図３】本発明における検煙部本体の検煙空間側から見た斜視図
【図４】本発明における検煙部本体と検煙部カバーを組み合わせた検煙部アッセンブリの断面図
【図５】本発明における発光部と受光部の位置関係の説明図
【図６】本発明における検煙部を光トラップ形成側から透視して示した平面図
【図７】頂角γを３０°とした光トラップを用いた本発明による検煙部の説明図
【図８】本発明の光トラップに必要な深さの説明図
【図９】頂角γを４５°とした光トラップを用いた本発明による検煙部の説明図
【図１０】本発明によるラビリンス部材に設けた光トラップの実施形態の説明図
【図１１】本発明によるラビリンス部材に設けた光トラップの他の実施形態の説明図
【図１２】従来の感知器構造の説明図
【図１３】検煙空間に発光部、受光部等を突出させない従来構造の説明図
【図１４】光トラップを設けた従来の煙感知器の説明図
【符号の説明】
１：感知器本体
２：カバー
３：煙流入口
４：検煙空間
５：検煙部本体
６：検煙部カバー
７：発光部
８：受光部
９：発光側開口部
１０：受光側開口部
１１，３１，３２：光トラップ
１１ａ，３１ａ：三角突条
１１ｂ，３１ｂ：水平底部
１１ｃ，３１ｃ：頂点エッジ
１１ｄ，１１ｅ，３１ｅ，３１ｄ：トラップ面
１２：回路基板
１３：端子盤
１４：ラビリンス部材
１５：円筒孔
１６，１９：開口凹部
２５：発光光軸
２６：受光光軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scattered light type smoke detector that detects a fire by receiving scattered light of light from smoke particles in a smoke detection space that flows in from the outside.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of scattered light type smoke detector, for example, there is one shown in FIG. 12 (Patent Document 1). In FIG. 12A, a cover 102 is attached to the lower part of the sensor body 100, and a smoke detection space 103 into which smoke flows is formed. A holder 104 is mounted on the sensor body 100 side in the smoke detection space 103, and the light emitting unit 106 and the light receiving unit 108 are accommodated in the holder 104 through openings 110 and 112.
[0003]
In this structure, as shown in FIG. 12B, the light emitting unit 106 emits light in the direction of the optical axis 114, and receives scattered light from the direction of the optical axis 116 due to the light hitting the smoke that has flowed in. The unit 108 receives light.
[0004]
Here, the light emitting unit 106 and the light receiving unit 108 are arranged so that the optical axes 114 and 116 obliquely intersect on a virtual horizontal plane in the sensor, and the scattering angle θ of the optical axis intersection 118 is set to a predetermined angle. ing. Here, the crossing angle δ of the optical axis which is a complementary angle with respect to the scattering angle θ is referred to as a component angle, and has a relationship of θ = 180 ° −δ.
[0005]
Further, two light shielding plates 120 and 122 are arranged between them, the light shielding plate 120 blocks direct light directed to the light receiving unit 108, and the next light shielding plate 122 reflects the light reflected on the front end of the light shielding plate 120 on the front side. An optical trap for blocking is formed.
[0006]
In this conventional structure, as shown in FIG. 12A, the optical axes of the light emitting unit 106 and the light receiving unit 108 are directed downward by about 3 ° to 5 °, and the optical axis intersection is the upper surface of the smoke detection space 103. It is adjusted so that it is not too close to.
[0007]
However, in the structure of such a conventional scattered light type smoke detector, the light emitting unit 106, the light receiving unit 108, the light shielding plates 120, 122 and the like protrude into the smoke detection space 103 into which the smoke inside the detector flows. In addition, there is a problem that there is a high possibility of having directionality in the inflow of smoke from the outside.
[0008]
Therefore, for example, a scattered light type smoke detector as shown in FIG. 13 is known in order to prevent the direction of smoke inflow into the smoke detection space 103 (Patent Document 2).
[0009]
In FIG. 13, a cover 202 is attached to the lower part of the sensor body 200, and a smoke detection space 203 into which smoke flows is formed. A holder 204 is attached to the side of the detector body 200 in the smoke detection space 203, and a light emitting unit 206 and a light receiving unit 208 are embedded in the holder 204 through the openings 210 and 212, so that they do not jump out into the smoke detection space 203. It has a structure that does not have directionality in smoke inflow characteristics.
[0010]
The light emitting unit 206 emits light in the direction of the optical axis 214, and the scattered light caused by the light hitting the smoke that has flowed in is received by the light receiving unit 208 installed in the direction of the optical axis 216. Therefore, the optical axes 214 and 216 are disposed obliquely downward on a virtual vertical plane in the sensor so that the light emitting unit 206 and the light receiving unit 208 do not face each other, and the scattering angle θ of the optical axis intersection point 218 is set to a predetermined angle. It is set. The configuration angle δ is in a relationship of θ = 180 ° −δ.
[0011]
On the other hand, the type of smoke caused by a fire varies depending on the burning material and the like, and the particle size of the smoke varies from relatively large to small. For this reason, it is considered as one problem to make the sensitivity as small as possible with respect to smoke of various particle sizes.
[0012]
It is known that the scattering angle θ with a small sensitivity difference with respect to the smoke particle diameter is about 60 to 90 ° (the configuration angle δ is 90 to 120 °) (Patent Document 3).
[0013]
However, in the conventional structure of FIG. 13, when the scattering angle θ is increased to 60 °, for example, in order to reduce the sensitivity difference with respect to the smoke particle diameter, the optical axis intersection 218 ′ with respect to the installation surface of the holder 204 is obtained. The height of the sensor must be increased accordingly, and the sensor (smoke detector) cannot be thinned to avoid the effect of reflected light from the ceiling surface. Thus, the scattering angle θ cannot be set to an appropriate angle range of 60 to 90 °.
[0014]
In this case, if the distance between the light emitting unit 206 and the light receiving unit 208 is reduced in order to set the scattering angle to 60 to 90 °, the thickness can be reduced. However, the influence of electrical guidance on the light receiving unit and direct leakage light is possible. Problems occur. That is, since it is necessary to arrange the light emitting unit and the light receiving unit as far as possible, if the scattering angle is set to 60 ° to 90 ° without changing the height of the smoke detection space, the smoke detection unit cannot be thinned. .
[0015]
Therefore, the applicant of the present application has a thinner smoke detector and a scattering angle that can be freely set, has no directivity in the flow of smoke into the smoke detector space, and further has a light emitting part and a light receiving part as much as possible. A photoelectric smoke detector that can be placed at a distance is proposed (Japanese Patent Application No. 2002-4221).
[0016]
This scattered light type smoke detector has a light emitting part and a light receiving part on the mounting side of the smoke detecting part, and the light emitting side opening part and the light receiving side opening part are embedded without protruding into the smoke detecting space, and the smoke detecting space is embedded. The optical axis from the light emitting unit toward the light beam and the optical axis of the scattered light scattered by the smoke particles in the smoke detection space and toward the light receiving unit intersect at a predetermined angle in the horizontal direction and at a predetermined angle in the vertical direction. Thus, the light emitting part and the light receiving part are fixed to the holder.
[0017]
By the way, in a scattered light type smoke detector having a structure in which a light emitting part and a light receiving part are incorporated in such a holder, a light trap is provided on the surface of the smoke detection space facing the light emitting part, and light from the light emitting part is provided. Even if it hits directly, it is made not to receive light.
[0018]
FIG. 14 shows a conventional smoke detector equipped with an optical trap (Patent Document 3), in which a light emitting element 311 and a light receiving element 312 are incorporated in a support frame 313 and arranged so as to have a predetermined angle in the vertical direction. . An optical trap 300 is formed on the inner surface of the lid 305 facing the support frame 313 so that the light from the light emitting element 311 is attenuated and diffused by the optical trap 300 so that the reflected light does not enter the light receiving element 312 directly. Yes.
[0019]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No.59-10606
[Patent Document 2]
JP 60-10393
[Patent Document 3]
JP-A-7-72073
[Patent Document 4]
Japanese Utility Model Publication No. 55-141895
[Patent Document 5]
Japanese Utility Model Publication No. 63-103190
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a scattered light type smoke detector in which the light emitting unit and the light receiving unit are embedded on the holder side with respect to the smoke detection space and arranged so as to have at least a predetermined angle in the vertical direction, the light from the light emitting unit is opposed to It is attenuated and diffused by the light trap formed at the position where the light is reflected, so that the reflected light does not enter the light receiving part, but the light diffused by the light trap is further reflected by another part and incident on the light receiving part. This is a factor of deteriorating the S / N ratio of the part.
[0021]
In other words, the light trap has a structure in which ridges with a triangular cross-section are continuously arranged. Theoretically, the vertex edge is a point, so no irregular reflection occurs even if light hits the vertex edge. Is made as a molded product of synthetic resin. The apex edge does not become a point but is rounded, and light due to irregular reflection of light hitting the apex round part enters the light receiving part, lowering the S / N of the light receiving part I am letting.
[0022]
The problem of such reflection also applies to the labyrinth member arranged around the smoke detection space. After the light from the light emitting unit hits the inner surface of the labyrinth member and reflects, the light is received by multiple reflection at other parts. This is also a factor that deteriorates the S / N ratio of the light receiving portion.
[0023]
An object of the present invention is to provide a scattered light smoke detector that improves the S / N ratio while minimizing the influence of reflected light of the light from the light emitting unit on the light receiving unit.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. The present invention includes a light emitting unit that emits light toward the smoke detection space, a light receiving unit that receives scattered light from the light emitting unit due to smoke particles in the smoke detection space, and a flow of smoke from outside and from the outside. A labyrinth member that blocks light is placed around and a smoke detection space is formed inside by arranging members above and below, and a light emitting part and a light receiving part are provided in one member, and a light trap is provided on the inner surface of the other member A smoke detector with a smoke detector, and a light trap with a triangular protrusion and a horizontal bottomComposed ofIn addition, the horizontal bottom portion is formed at a deeper position than a depth at which light from the light emitting portion passing through the apex of the triangular protrusion reaches.
[0025]
According to such an optical trap provided in the smoke detecting section of the present invention, since the triangular protrusion and the horizontal bottom portion are alternately repeated, the detection is compared with the conventional optical trap in which the triangular protrusion is continuously repeated. The ratio of the apex edge with the radius is reduced by the synthetic resin molding of the light trap on the inner surface of the smoke part, and the irregular reflection of the light hitting the apex edge with the radius is reduced correspondingly, and the light quantity due to the internal reflection incident on the light receiving part And improve the S / N ratio.
[0026]
Here, for example, every three triangular ridges formed at predetermined intervals are thinned out to form a horizontal bottom, and a plurality of triangular ridges and horizontal bottoms are alternately formed in the optical trap.
[0027]
  lightThe deeper the trap, the higher the light attenuation capability. However, if the light trap is deepened, the height dimension of the sensor increases, and the reduction in thickness is impaired.
[0028]
When the light trap is deepened, the interval between the apex edges of the adjacent triangular protrusions is naturally increased. For this reason, the optical trap in which the triangular protrusions and the horizontal bottom portion of the present invention are alternately repeated means that the interval between the vertex edges is widened, which is substantially equivalent to deepening the optical trap.
[0029]
In this case, the depth of the light trap functions as a light trap if the light from the light emitting part that has passed through the apex edge hits the trap surface of the triangular protrusion ahead of it, so that the trap surface is deeper than that. unnecessary. Therefore, in the present invention, the position where it is not necessary as a trap surface is set as a horizontal bottom, and the expansion of the dimension in the height direction is prevented.
[0030]
The triangular ridge of the optical trap is a vertical surface in which the trap surface located on the opposite side of the light emitting portion stands vertically from the horizontal bottom, and the trap surface located on the light emitting portion side is an inclined surface that gives a predetermined apex acute angle. . As a result, the light from the light emitting part reflected by the inclined trap surface is received by the vertical trap surface and reflected so as to be trapped in the trap.
[0031]
  Another embodiment of the present invention includes a light emitting unit that emits light toward the smoke detection space, a light receiving unit that receives light scattered from the light emitting unit due to smoke particles in the smoke detection space, and inflowing smoke from the outside. In addition, a labyrinth member that blocks light from the outside is arranged around, and a smoke detection space is formed inside by the upper and lower members, and a light emitting portion and a light receiving portion are provided in one member to detect smoke generation A scattered light type smoke detector comprising:The smoke detector embeds the light emitter and the light receiver in the smoke detector space without opening them, and scatters the light axis from the light emitter toward the smoke detector space and the smoke particles in the smoke detector space. The light emitting unit and the light receiving unit are arranged so that the optical axis of the scattered light toward the light receiving unit intersects the horizontal direction at a predetermined angle and intersects the vertical direction at a predetermined angle, and further faces the light emitting unit. At the positionLabyrinth materialofAn optical trap having a plurality of triangular protrusions formed on the inner surface is provided. This attenuates and scatters the light from the light emitting portion that directly hits the inner surface of the labyrinth member, prevents the light from entering the light receiving portion, and improves the S / N ratio of the light receiving output.
[0032]
  Furthermore, the light trap in which a plurality of triangular protrusions are formed on the inner surface of the labyrinth member is provided not only in the labyrinth member at a position facing the light emitting portion but also in the periphery or all of the labyrinth members.
[0033]
  Also,In this way, the light emitting unit and the light receiving unit are embedded and arranged so as to have a predetermined angle in both the horizontal direction and the vertical direction, so that the protruding height of the optical axis intersection with respect to the mounting surface is reduced, and the smoke detection space as a whole is further improved. Can be thin.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a scattered light smoke detector according to the present invention. In FIG. 1, the scattered light smoke detector includes a detector body 1 and a cover 2. The sensor body 1 is composed of a smoke detector cover 6 attached to the lower portion of the smoke detector body 5 and a terminal board 13 attached to the upper portion of the smoke detector body 5.
[0035]
A smoke detection space 4 is formed in the smoke detection unit cover 6 disposed at the lower part of the smoke detection unit main body 5. A labyrinth member 14 is formed integrally with the smoke detection unit cover 6 around the smoke detection space 4 so as to create a path through which smoke from the outside easily flows, and at the same time, the incidence of light from the outside is blocked.
[0036]
A smoke inlet 3 is opened in a portion of the cover 2 located around the labyrinth member 14. Further, an optical trap 11 is formed on the inner surface of the smoke detector cover 6 that faces the smoke detector body 5.
[0037]
The smoke detection unit body 5 has a circuit board 12 disposed on the back side thereof, and a light emitting unit 7 and a light receiving unit 8 are provided on the smoke detection space 4 side, and each lead wire is connected to the circuit board 12, Light emission drive and light reception processing are performed.
[0038]
The light emitting unit 7 irradiates the smoke detecting space 4 with light through the light emitting side opening 9, and the scattered light generated when the smoke particles are struck when the smoke flows into the smoke detecting space 4 The light is incident on the light receiving unit 8 through 10.
[0039]
Here, in the present invention, the optical axis from the light emitting unit 7 toward the smoke detecting space 4 and the optical axis of the scattered light that is scattered by the smoke particles in the smoke detecting section and toward the light receiving unit 8 are predetermined in the horizontal direction. The light emitting unit 7 and the light receiving unit 8 are arranged in the smoke detecting unit main body 5 so as to intersect with each other at an angle α and intersect with the vertical direction at a predetermined angle β.
[0040]
FIG. 2 is an exploded view of the scattered light smoke sensor of FIG. In FIG. 2, the sensor body 1 has a smoke detector body 5 assembled to the terminal board 13 from below, and further a smoke detector cover 6 assembled to the smoke detector body 5 from below. The assembled sensor body 1 is housed in a cover 2 and an assembled state as shown in FIG. 1 can be obtained.
[0041]
FIG. 3 is a perspective view of the smoke detector body 5 according to the present invention as seen from the smoke detection space side. A light emitting side opening 9 and a light receiving side opening 10 are formed on the surface of the smoke detecting unit body 5 on the side of the smoke detecting space.
[0042]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a smoke detector assembly in which the smoke detector main body 5 and the smoke detector cover 6 according to the present invention are combined, and is shown upside down with respect to FIGS. In FIG. 4, the light emitting unit 7 and the light receiving unit 8 with respect to the smoke detecting unit main body 5 are the light emitting optical axis 25 from the light emitting unit 7 toward the smoke detecting space 4 and the light receiving unit scattered by the smoke particles in the smoke detecting space 4. The light receiving optical axis 26 of the scattered light directed to 8 is arranged so as to intersect the horizontal direction at a predetermined angle α and intersect the vertical direction at an angle β, as will be clarified later.
[0043]
Further, a cylindrical hole 15 is formed following the storage portion of the light emitting unit 7, and an opening concave portion 16 is formed following the cylindrical hole 15, and the cylindrical hole 15 opens on the inner wall surface of the opening concave portion 16. Similarly, a light receiving hole 18 and an opening concave portion 19 are formed on the light receiving portion 8 side, and the light receiving hole 18 opens in the opening concave portion 19.
[0044]
FIG. 5A schematically shows an optical positional relationship corresponding to the installation positions of the light emitting unit 7 and the light receiving unit 8 provided in the smoke detector main body 5 of FIG. 3 in a three-dimensional coordinate space.
[0045]
In FIG. 5A, the light emission optical axis 25 from the light emission point P by the light emitting unit 7 is indicated by a vector, and the light reception optical axis 26 on which the scattered light from the optical axis intersection point O enters is a vector with respect to the light reception point Q of the light receiving unit 8. Is shown.
[0046]
A triangle connecting the light emitting point P, the optical axis intersection point O, and the light receiving point Q is a virtual optical surface for detecting scattered light smoke in the smoke detector structure of the present invention, and a surface forming the triangle POQ is an xy plane. Are arranged with an angle with respect to each of the horizontal plane and the vertical plane which is the zx plane.
[0047]
In order to simplify the explanation, the projection of the light emitting point P on the x axis is arranged so as to be the projection point A. Therefore, the vertical inclination angle φ of the light emitting optical axis 25 is, in this case, the angle with respect to the x axis. Become.
[0048]
Here, when the light emitting optical axis 25 and the light receiving optical axis 26 are viewed from the horizontal plane that is the xy plane, the projection point A corresponds to the light emitting point P and the projection point B corresponds to the light receiving point Q as shown in FIG. . That is, the light emitting optical axis 25 and the light receiving optical axis 26 intersect at a predetermined angle α in the horizontal direction. On the other hand, when the light emitting optical axis 25 and the light receiving optical axis 26 are projected onto the surface ABQP, the light emitting optical axis and the light receiving optical axis intersect at a predetermined angle β in the vertical direction.
[0049]
For example, when the vertical inclination angle φ is set to 30 ° and the apparent configuration angle α is 120 ° on the horizontal plane, the configuration angle δ is 97 °. If the apparent configuration angle α is set to α = 120 ° and the tilt angle φ is set to φ = 9.8 ° on the horizontal plane, the configuration angle δ is δ = 117 °.
[0050]
In summary, the actual component angle δ = 117 ° and 97 ° is obtained with respect to the inclination angle φ = 9.8 ° and 30 ° when the apparent component angle α = 120 ° is kept constant, and the light emitting point. If the position of P and the light receiving point Q in the horizontal direction is not changed, if the vertical inclination angle φ is increased, the actual configuration angle δ can be reduced. Of course, if the inclination angle φ in the vertical direction is reduced, the height of the optical axis intersection point O becomes lower, so that the thickness is further reduced.
[0051]
Based on the three-dimensional relationship of the optical axes from light emission to light reception as shown in FIG. 5, in the embodiment of the present invention, the configuration angle δ of the light emission optical axis 25 and the light reception optical axis 26 is approximately 110 °. Of course, the scattering angle θ corresponding to this component angle δ = 110 ° is θ = 180 ° −δ = 70 °.
[0052]
Thus, in the present invention, the apparent configuration angle α in the horizontal plane and the inclination in the vertical plane in a state where the optical axis 25 of the light emitting unit 7 and the optical axis 26 of the light receiving unit 8 are set to the configuration angle δ = 110 °. By embedding and arranging in the smoke detector body 5 so as to have an angle φ, the amount of projection of the optical axis intersection with respect to smoke is kept low even when the optimum angle arrangement with little influence of sensitivity to the size of smoke particles is performed. The thin structure of the sensor can be realized.
[0053]
FIG. 6 is a plan view showing the smoke detector in the present invention as seen through from the optical trap forming side.
[0054]
In FIG. 6, the smoke detection space 4 formed between the smoke detector main body 5 and the smoke detector cover 6 has a plurality of labyrinth members 14 arranged around it. In this embodiment, the labyrinth member 14 is viewed from a plane. Thus, it has a V-shaped shape, and smoke from outside flows in and blocks light from outside. Further, a light trap 11 is provided on the surface of the smoke detector cover 6 (see FIG. 2) relative to the smoke detector space 5 with respect to the smoke detector space 4.
[0055]
FIG. 7 is an explanatory view of an optical trap provided in the smoke detecting section of the present invention, and FIG. 7 (A) shows a schematic structure of the smoke detecting section composed of the smoke detecting section main body 5 and the smoke detecting section cover 6. In FIG. 7B, the optical trap 11 formed on the smoke detector cover 6 side is taken out and enlarged.
[0056]
In FIG. 7A, a light trap 11 is formed on the inner surface of the smoke detecting section cover 6 facing the smoke detecting section main body 5 in which the light emitting section 7 and the light receiving section 8 are embedded in the embedded state via the smoke detecting space 4. ing. As shown in an enlarged view in FIG. 7B, the optical trap 11 has a structure in which triangular protrusions 11a are alternately arranged with horizontal bottom portions 11b interposed therebetween. In this embodiment, the triangular protrusions are arranged. The case where the vertex angle γ of the vertex edge 11c in the strip 11a is γ = 30 ° is taken as an example.
[0057]
Here, the apex edge 11c has a triangular apex by design, but in actuality, the smoke detector cover 6 is manufactured by molding a synthetic resin, and the apex edge is rounded as shown in the figure. It becomes the vertex edge 11c.
[0058]
The triangular protrusion 11a in the optical trap 11 has a trap surface 11d standing upright from the horizontal bottom portion 11b and an inclined surface rising obliquely from the horizontal bottom portion 11b so as to give an apex angle γ = 30 ° at the intersection of the trap surface 11d. The trap surface 11e is formed.
[0059]
Of the trap surfaces 11d and 11e in the triangular protrusion 11a, the trap surface 11e which is an inclined surface is located on the light emitting portion 7 side as shown in FIG. 7A, and the trap surface 11d is located on the back side as viewed from the light emitting portion 7. To do.
[0060]
Further, when the distance between the bottoms of the triangular protrusions 11a in the optical trap 11 is L1, and the distance between the horizontal bottoms 11b is L2, L1 = L2. This corresponds to a structure in which every third triangular protrusion 11a formed continuously at the interval L1 is thinned out to form a horizontal bottom 11b.
[0061]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing conditions for setting the position of the horizontal bottom 11b that determines the depth in the optical trap 11 of the present invention. In FIG. 8, the optical trap 11 having a triangular protrusion 11a originally has a trap groove 27 indicated by an imaginary line between adjacent triangular protrusions 11a. In this trap groove 27, the depth D of the groove becomes deeper as the distance L between adjacent triangular protrusions 11a becomes wider, and the attenuation capability as an optical trap becomes higher.
[0062]
However, if the light trap groove 27 is deepened, the height dimension of the smoke detector cover 6 increases, and the thinning of the sensor is impaired.
[0063]
On the other hand, if the optical axis for the optical trap from the light emitting unit 7 is, for example, the optical axis 28, the optical axis 28 passes through the apex of the front triangular protrusion 11a and hits the trap surface 11e of the next triangular protrusion 11a. Assuming that the point where the optical axis 28 hits the trap surface 11e is a point P, the horizontal bottom 11b of the optical trap in the present invention needs to be positioned at least at a position where the groove is not shallower than the point P.
[0064]
If the horizontal bottom portion 11b is disposed in the direction in which the groove becomes shallower beyond the point P, the light from the light emitting portion by the optical axis 28 directly strikes the horizontal bottom portion 11b and is reflected to the light receiving portion 8 side and is incident on the light receiving portion 8. Is more likely to do.
[0065]
On the other hand, if the horizontal bottom 11b is disposed at a position deeper than the point P, the light from the optical axis 28 is always reflected toward the trap surface 11d facing the trap surface 11e, and directly hits the horizontal bottom 11b. Thus, it is possible to avoid reflection to the light receiving unit side.
[0066]
For this reason, the position of the horizontal bottom portion 11b in the optical trap 11 of the present invention is set so that the light from the light emitting portion 7 does not directly hit the horizontal bottom portion 11b.
[0067]
Actually, as shown in FIG. 7A, the light from the light emitting portion 7 directly hits the region 6a in the optical trap 11, and the optical trap 11 in the region 6a satisfies the conditions as shown in FIG. The horizontal bottom part 11b should just be set to the position.
[0068]
In addition, the lower part of the light from the light emitting unit 7 in FIG. 7A is reflected on the light trap 11 side after hitting the inner surface of the labyrinth member 14 arranged around the smoke detecting space 4. The light trap 11 also effectively attenuates the light reflected from the labyrinth member 14 to suppress reflection to the light receiving unit 8 side.
[0069]
FIG. 9 is an explanatory diagram of a smoke detector according to the present invention using an optical trap with an apex angle γ of 45 °. FIG. 9A is a schematic configuration of the smoke detecting section formed by the smoke detecting section main body 5 and the smoke detecting section cover 6, and a part of the optical trap is taken out and enlarged in FIG. 9B. .
[0070]
The light trap 31 formed on the inner surface of the smoke detector cover 6 in FIG. 9A has a plurality of triangular protrusions 31a and horizontal bottom portions 31b alternately formed as shown in FIG. 9B. The distances L1 and L2 between them are set to L1 = L2 as in the case of FIG.
[0071]
Here, the apex angle γ forming the apex edge 31c of the triangular protrusion 31a is set to γ = 45 °. Thus, by setting the apex angle γ = 45 °, the height of the triangular protrusion 31a with respect to the horizontal bottom portion 31b can be reduced, and the smoke detecting portion can be made thinner accordingly.
[0072]
Further, the triangular protrusion 31a has a trap surface 31d rising vertically from the horizontal bottom portion 31b and a trap surface 31e which is an inclined surface rising obliquely from the horizontal bottom portion 31b so as to intersect the trap surface 31d and have an apex angle γ = 45 °. I have.
[0073]
Similarly to the relationship between the triangular protrusion 31a and the horizontal bottom 31b when the apex angle γ = 45 °, the light of the optical axis passing through the apex of the triangular protrusion 31a from the light emitting section 7 is trapped surface 31e. A point corresponding to the point P is a point P, and a horizontal bottom 31b is provided at a depth equal to or less than the point P.
[0074]
  FIG. 10 is an explanatory view of an embodiment in which an optical trap is provided on the labyrinth member according to the present invention. 10, the labyrinth member 14 is a labyrinth member in which the light emission optical axis 25 from the light emission side opening 9 provided on the smoke detection unit main body 5 side in the smoke detection unit shown in FIG. versusForAn optical trap 32 is formed on the inner surface of the labyrinth member 14 at the position.
[0075]
  The light trap 32 has a triangular protrusion in the vertical direction having an isosceles triangular shape with a vertex having a predetermined acute angle, for example, an apex angle of 30 ° or 45 °.MultipleForming.
[0076]
The labyrinth member 14 in which the light trap 32 is formed inside has, for example, a region 14a that directly receives light from the light emitting portion 7, as shown in FIG. Compared to the case where the light trap 32 is not formed because the trap 32 is formed, the light trap that attenuates and diffuses the light that hits the inside of the labyrinth member 14 from the light emitting portion 7 and becomes the ceiling surface of the smoke detection space 4 The reflected light to the 11 side can be sufficiently suppressed, and the incidence of light on the light receiving unit 8 side can be minimized.
[0077]
FIG. 11 is an explanatory view of another embodiment in which a light trap is provided on the labyrinth member according to the present invention. In this embodiment, not only the labyrinth member directly irradiated with light from the light emitting portion of FIG. The light trap 32 is provided on the inner surface of the surrounding labyrinth member or all the labyrinth members.
[0078]
In this way, the light trap 32 is formed on the entire inner surface of the labyrinth member, so that the incidence of light on the light receiving portion can be further minimized.
[0079]
In the above-described embodiment, the light trap 31 is provided on the inner surface of the smoke detection unit cover 6 that is opposed to the smoke detection space 4, and the light is incident on the inner side of the labyrinth member 14 to which the optical axis from the light emission unit 7 hits. Although the trap 32 is formed, only the optical trap 31 on the inner surface of the smoke detector cover 6 may be configured, or only the optical trap 32 may be formed inside the labyrinth member 14.
[0080]
Furthermore, although the case where the apex angle γ is 30 ° or 45 ° as a triangular protrusion of the optical traps 11 and 31 is taken as an example, the apex angle γ may be an appropriate acute angle if necessary.
[0081]
In the above embodiment, the light traps 11 and 31 on the ceiling surface side with respect to the light emitting part of the smoke detection space are triangular ridges and the cross-sectional shape is a right triangle, and the light trap 32 inside the labyrinth member 14 is taken as an example. Is an example in which the triangular protrusion is an isosceles triangle, but the triangular protrusion may have an appropriate triangular shape as a cross-sectional triangular shape.
[0082]
The present invention includes appropriate modifications that do not impair the objects and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the triangular protrusion and the horizontal bottom are formed as an optical trap formed on the opposite surface opposite to the member in which one light emitting portion and the light receiving portion of the smoke detection space are embedded. By adopting a structure that repeats alternately, compared to conventional light traps in which triangular ridges are continuously repeated, the triangular edge of the triangular ridge with a rounded ridge that generates scattered light when exposed to light or reflected light from the light emitting part The proportion of light traps can be reduced, and the proportion of vertex edges can be reduced, so that the amount of light incident on the light receiving portion is reduced by the scattering of light hitting the vertex edges with R, and the S / N ratio of the output from the light receiving portion is reduced. Can be improved.
[0084]
  Furthermore, in the present invention, at least light from the light emitting part is directly irradiated.PositionBy providing a light trap on the inner surface of the labyrinth member, light directly hits the inner surface of the labyrinth member from the light emitting part.ofThe S / N ratio of the received light output can be improved by suppressing the reflection amount and preventing the light from entering the light receiving unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a scattered light smoke detector according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of the scattered light smoke detector of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the smoke detection unit main body according to the present invention viewed from the smoke detection space side.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a smoke detector assembly in which a smoke detector body and a smoke detector cover are combined in the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a positional relationship between a light emitting unit and a light receiving unit in the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing the smoke detecting section according to the present invention seen through from the optical trap forming side.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a smoke detector according to the present invention using an optical trap with an apex angle γ of 30 °.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the depth required for the optical trap of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a smoke detector according to the present invention using an optical trap with an apex angle γ of 45 °.
FIG. 10 is an explanatory view of an embodiment of an optical trap provided on a labyrinth member according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view of another embodiment of the optical trap provided on the labyrinth member according to the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional sensor structure.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a conventional structure in which a light emitting part, a light receiving part, etc. do not protrude into a smoke detection space
FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional smoke detector provided with an optical trap.
[Explanation of symbols]
1: Sensor body
2: Cover
3: Smoke inlet
4: Smoke detection space
5: smoke detector body
6: Smoke detection cover
7: Light emitting part
8: Light receiver
9: Light emitting side opening
10: Light-receiving side opening
11, 31, 32: Optical trap
11a, 31a: Triangular ridge
11b, 31b: horizontal bottom
11c, 31c: vertex edges
11d, 11e, 31e, 31d: trap surface
12: Circuit board
13: Terminal board
14: Labyrinth member
15: Cylindrical hole
16, 19: Opening recess
25: Light emission optical axis
26: Light receiving optical axis

Claims

検煙空間に向けて光を発する発光部と、
前記検煙空間内の煙粒子による前記発光部からの光の散乱光を受光する受光部と、
外部からの煙を流入すると共に外部からの光を遮断するラビリンス部材を周囲に配置すると共に上下に部材を配置することで内部に前記検煙空間を形成し、前記発光部および受光部を前記一方の部材に設け、前記他方の部材の内面に光トラップを設けた検煙部と、
を備えた散乱光式煙感知器に於いて、
前記光トラップは、三角突条と水平底部で構成されると共に前記水平底部は、前記三角突条の頂点を通る発光部からの光が到達する深さ以上の深い位置に形成されたことを特徴とする散乱光式煙感知器。A light emitting unit that emits light toward the smoke detection space;
A light receiving unit that receives light scattered from the light emitting unit by smoke particles in the smoke detection space;
A labyrinth member that flows in smoke from the outside and blocks light from the outside is arranged around and the members are arranged above and below to form the smoke detection space, and the light emitting unit and the light receiving unit are arranged on the one side. A smoke detector provided with a light trap on the inner surface of the other member;
Scattered light smoke detector with
The light trap is composed of a triangular ridge and a horizontal bottom, and the horizontal bottom is formed at a position deeper than a depth at which light from a light emitting portion passing through the apex of the triangular ridge reaches. Scattered light smoke detector.

請求項１記載の散乱光式煙感知器において、前記光トラップは、所定間隔で形成した三角突条を１つおきに間引きして水平底部とし、前記三角突条と前記水平低部とを交互に複数形成したことを特徴とする散乱光式煙感知器。 2. The scattered light type smoke detector according to claim 1, wherein the light trap thins out every third triangular protrusion formed at a predetermined interval to form a horizontal bottom, and alternately alternates between the triangular protrusion and the horizontal low part. Scattered light type smoke detectors characterized in that a plurality of them are formed.

請求項１記載の散乱光式煙感知器において、前記光トラップの三角突条は、発光部の反対側に位置するトラップ面が水平底部から垂直に起立した垂直面であり、発光部側に位置するトラップ面が所定の頂点鋭角を与える傾斜面であることを特徴とする散乱光式煙感知器。 2. The scattered light smoke detector according to claim 1, wherein the triangular protrusion of the light trap is a vertical surface in which a trap surface located on the opposite side of the light emitting portion stands vertically from a horizontal bottom, and is located on the light emitting portion side. A scattered light type smoke detector, wherein the trapping surface is an inclined surface giving a predetermined apex acute angle.