JP7209053B2 - 感知器 - Google Patents
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Description
まずは、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、感知器に関するものである。
まず、本実施の形態に係る感知器の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る感知器の斜視図であり、図2は、感知器底面からみた内部図であり、図3は、感知器の側面図であり、図4は、図2のA―A矢視断面図である。なお、説明の便宜上、図2では、図1の誘導部22及びリブ23が省略されており、且つ、図3の感知器100を下側(-Z方向)からみた状態の感知器100の内部を少なくとも図示しており、また、図3及び図4では、図1のリブ23が省略されている。
取付ベース1は、設置面900に対して、外カバー2を取り付けるための取付手段である。この取付ベース1の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、設置面900と対向する面である取付面11を備えているものであって、外カバー2と設置面900との間において、設置面900に対して公知の固定手段(例えば、ねじあるいは嵌合構造等)によって固定されているものであり、また、全体として円盤形状の樹脂製のものである。
次に、図4の外カバー2は、感知器100の構成要素である遮光空間3、検煙部カバー4、防虫網5、及び回路基板6(以下、収容対象物)を覆うカバーであり、具体的には、取付ベース1を介して設置面900に取り付けられるものであり、例えば、全体として円盤形状の樹脂製のものである。なお、外カバー2の詳細については後述する。
次に、図4の遮光空間3は、外部から遮光された空間であって、煙が流入する検出空間であり、具体的には、検煙部カバー4及び回路基板6によって囲まれている空間である。この遮光空間3の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、検出点31、及び発生空間32を備える空間である。
検出点31は、遮光空間3内の点であって、煙を検出する基準となる点であり、例えば、図2及び図4に示す後述の発光側光軸611及び受光側光軸621が相互に交わる位置であり、一例としては、水平方向(XY平面に平行な方向)において感知器100の中心付近となる位置である。
発生空間32は、遮光空間3内の空間であって、煙が流入する空間であり、具体的には、検出点31を取り囲む空間であり、例えば、後述の発光部61から発光された検出光が照射される空間であって、受光部62にて受光される散乱光が発生し得る空間である。ここで、「検出光」とは、火災発生を判定するために煙を検出するための光であり、具体的には、散乱光の基となる光であり、例えば、発光部61から発光されて出力される光である。また、「散乱光」とは、火災発生を判定するために煙を検出するための光であり、具体的には、検出光が煙の粒子に照射されることにより散乱され、当該散乱によって生じる光であり、例えば、後述の受光部62にて受光される光である。
次に、図4の検煙部カバー4は、遮光空間3を区画する区画手段であり、具体的には、回路基板6と共に遮光空間3を取り囲むものであり、また、当該遮光空間3を形成する形成部材である。この検煙部カバー4の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、回路基板6に任意の固定手段(例えば、ネジ、接着剤、係合構造、あるいは、嵌合構造等)を用いて固定されるものであり、また、中空部を有する黒色の樹脂製のものであり、また、検煙部カバー側流入出開口41を備えるものである。
検煙部カバー側流入出開口41は、煙を含む気体の遮光空間3に対する流入及び/又は流出を可能にする流入出開口であり、具体的には、検煙部カバー4に設けられている開口であり、例えば、取付面11と略直交する方向(Z方向)を基準にして検煙部カバー4における取付面11の反対側(-Z方向)に向けて設けられている開口であり、1つのみ設けられている開口である。
次に、図4の防虫網5は、外カバー2の外部の虫が遮光空間3に侵入するのを防止する防虫手段であり、具体的には、外カバー2の外部から遮光空間3の内部に、防虫網5自身の小孔を介して気体が流入するのを許容する一方で、遮光空間3に虫が入ることを防止するものである。なお、防虫網5の詳細については後述する。
次に、図4の回路基板6は、感知器100の各素子が実装される実装手段であり、また、遮光空間3を区画する区画手段であり、具体的には、検煙部カバー4と共に遮光空間3を取り囲むものである。この回路基板6の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、外カバー2の内部に前述の任意の固定手段を用いて固定されるものであり、また、全体としてXY平面に沿ってひろがっている平板形状のものであり、また、発光部61及び受光部62を備えるものである。
発光部61は、遮光空間3に流入した煙を検出する検出手段であり、具体的には、遮光空間3内の発生空間32に向けて発光側光軸611に沿って検出光を発光する発光手段であって、回路基板6に実装されているものであり、例えば、任意の発光部品(一例としては、発光ダイオード等)及び任意の光学部品(一例としては、プリズム等)を備えて構成されるものである。ここで、発光側光軸611は、発光部61からの検出光が出力される直進方向を示す軸であり、例えば、発光部61における検出光を出力する部分と検出点31とを結ぶ直線に対応するものであり、図2及び図4にて仮想的に図示されている直線に対応するものである。
受光部62は、遮光空間3に流入した煙を検出する検出手段であり、具体的には、発光部61から発光された検出光が遮光空間3の発生空間32に流入した煙により散乱されることで生じる前述の散乱光を、受光側光軸621に沿って受光する受光手段であって、回路基板6に実装されているものであり、例えば、任意の受光部品(一例としては、フォトダイオード等)及び任意の光学部品(一例としては、プリズム等)を備えて構成されるものである。ここで、受光側光軸621は、受光部62が散乱光を受光する方向を示す軸であって、例えば、検出点31にて発光側光軸611と交わるものであって、受光部62における散乱光を受光する部分と検出点31とを結ぶ直線に対応するものであり、図2及び図4にて仮想的に図示されている直線に対応するものである。そして、この受光側光軸621及び発光側光軸611の向きについては、これらの各軸が相互に交わる点が遮光空間3の内部になる限りにおいて任意に設定され得るが、ここでは、例えば、これらの受光側光軸621及び発光側光軸611によって定まる平面がXY平面と平行になるように設定されているものとして、以下説明する。
次に、外カバー2及び防虫網5の詳細について説明する。
図4の外カバー2は、例えば、本体部21、誘導部22、図1のリブ23、及び図4の加速領域24を備えているものである。
本体部21は、収容対象物を収容する収容手段であり、具体的には、高さ方向(Z方向)における上側(+Z方向)に設けられている円筒状部分と、この円筒状部分から下側(-Z方向)に向かうにつれて小径となっているテーパ状部分とによって形成されているものであり、例えば、本体部側傾斜部211、外カバー側内側流入出開口212、外カバー側外側流入出開口213、及び案内羽214を備える。
本体部側傾斜部211は、気体が外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を介して遮光空間3に流入するように当該気体を誘導する誘導手段であり、具体的には、取付面11と略直交する方向(Z方向)を基準にして本体部21における取付面11の反対側(-Z方向)に形成される第1誘導手段であって、本体部21の少なくとも一部を、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213に向かうにつれて(つまり、XY平面に沿って外側から内側に向かうにつれて)取付面11から離れるように傾斜させることにより形成される第1誘導手段である。この本体部側傾斜部211の具体的な構成は任意であるが、例えば、気体の流入特性を検討する実験やシミュレーションを実施して、実施結果に基づいて最適な流入特定となるように本体部側傾斜部211の位置や傾斜角度を決定することによって構成されることとする。
外カバー側内側流入出開口212は、煙を含む気体の遮光空間3に対する流入及び/又は流出を可能にする流入出開口であって、取付面11と略直交する方向(Z方向)を基準にして本体部21における取付面11の反対側(-Z方向)に向けて設けられているものである(外カバー側外側流入出開口213も同様とする)。この外カバー側内側流入出開口212の具体的な構成は任意であるが、例えば、案内羽214によって自己の少なくとも一部が形成されているものであり、また、区分点21aの両側に設けられているものであり、一例としては、図2に示すように区分点21aの周囲に8個設けられているものであり、また、区分点21aに近付くにつれて開口面積が狭くなるように構成されているものである。ここで、区分点21aとは、遮光空間3に流入する気体と遮光空間3から流出する気体とを分ける点であり、具体的には、本体部21における下側(-Z方向)の一部であって、例えば、検出点31の直下の本体部21と誘導部22とが相互に接続されている部分である。
外カバー側外側流入出開口213の具体的な構成は任意であるが、例えば、案内羽214によって自己の少なくとも一部が形成されているものであり、また、区分点21aの両側に設けられているものであり、一例としては、8個の外カバー側内側流入出開口212の周囲に8個設けられているものであり、また、区分点21aに近付くにつれて開口面積が狭くなるように構成されているものであり、また、外カバー側外側流入出開口213各々の開口面積が、外カバー側内側流入出開口212各々の開口面積よりも大きくなるように構成されているものである。
図4の誘導部22は、取付面11と略直交する方向(Z方向)を基準にして本体部21を介して取付面11の反対側(-Z方向)に設けられている誘導部材であり、具体的には、全体としては、本体部21よりも小径のものであり、例えば、誘導部側傾斜部221を備える。
誘導部側傾斜部221は、気体が外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を介して遮光空間3に流入するように当該気体を誘導する誘導手段であり、具体的には、誘導部22に形成される第2誘導手段であって、誘導部22における本体部21側の少なくとも一部を、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213に向かうにつれて(つまり、XY平面に沿って外側から内側に向かうにつれて)取付面11に近付くように傾斜させることにより形成される第2誘導手段である。この誘導部側傾斜部221の具体的な構成は任意であるが、例えば、前述の本体部側傾斜部211と同様にして構成されることとする。
図1のリブ23は、気体が外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を介して遮光空間3に流入するように当該気体を誘導する誘導手段であり、具体的には、当該誘導手段としての機能と共に、本体部21に対して誘導部22を固定して補強する補強手段として機能するものである。このリブ23の具体的な構成は任意であるが、例えば、本体部21と誘導部22との間に設けられているものであり、また、図2の8個の外カバー側内側流入出開口212各々及び8個の外カバー側外側流入出開口213各々を相互に区画するように、区分点21aを基準に放射状に8個設けられているものである。
図4の加速領域24は、気体を加速して外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213に流入させる加速手段であり、具体的には、本体部21と誘導部22との間に設けられている領域であって、図1のリブ23に区画されている領域である。この加速領域24の具体的な構成は任意であるが、例えば、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213に向かうにつれて(つまり、XY平面に沿って外側から内側に向かうにつれて)狭くなるように構成されているものである。
図4の防虫網5は、前述の防虫手段である。この防虫網5の具体的な構成は任意であるが、例えば、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213側に設けられているものであり、また、加速領域24の下流に設けられているものであり、また、遮光空間3の外部に設けられているものであり、また、平板状のものであり、また、検煙部カバー4とは別体として形成されているものであり、また、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213全てを覆うように1つのみ設けられたものである。ここで、「加速領域24の下流」とは、遮光空間3に流入する気体において下流ということを示す概念であり、例えば、遮光空間3に流入する気体が加速領域24を通過した後に防虫網5に至ることを示す概念である。
次に、このように構成された、感知器100における気流について説明する。なお、感知器100は、火災発生により発生した煙を含む気体が、あらゆる方向から移動してきた場合において、当該気体を遮光空間3に取り込んで検出し、迅速且つ確実に火災発生の判定を行うことができるが、ここでは、図5を参照して、例えば、火災による煙を含む気体が、図面左側から感知器100に向かって移動する場合の気流の例について説明する。
このように本実施の形態によれば、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213が取付面11と略直交する方向を基準にして本体部21における取付面11の反対側(-Z方向)に向けて設けられていることにより、例えば、設置面900に沿って移動する気体については、一般的に、設置面900と直交する方向における距離が離れている程流速が速くなっているが、この流速が速い側で気体を流入及び/又は流出させることができるので、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を介して遮光空間3に流入する気体の流入特性を向上させることができ、検出対象を含む気体を遮光空間3に確実に流入させることが可能となる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の詳細に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。
また、上述した構成は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、上述の各特徴のうちの任意のものを従来のものに置き換えてもよい。例えば、発光部61の代わりに、当該発光部61と同様な機能を有するが相互に異なる波長の検出光を出力する他の発光部を複数用いてもよい。
上記実施の形態では、案内羽214を用いて2層の気流を発生させる場合について説明したが、これに限らない。例えば、案内羽214と同様な構成の他の案内羽を、区分点21aと本体部21の外周縁との間に、放射状に2個以上設けることにより、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213と同様な流入出開口の数を増加させて、3層以上の気流を発生させてもよい。また、気体の流入特性が良好であることが確認される場合等の任意の場合には、案内羽214を省略して2層の気流を発生させてもよい。
上記実施形態の防虫網5の代わりに、以下の他の防虫網を用いてもよい。他の防虫網については、防虫網5と同様な機能を発揮するように構成してもよく、例えば、加速領域24の内部に設けてもよく、又は、気体の流れが十分に早いことが想定される場合等の任意の場合には、加速領域24の上流に設けてもよく、又は、遮光空間3の内部に設けてもよく(つまり、遮光空間3の内部から少なくとも外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を覆うように構成してもよく)、また、平板状以外の湾曲状等の任意の形状にしてよく、また、検煙部カバー4の検煙部カバー側流入出開口41の内部に当該検煙部カバー4と一体的に形成してもよく、又は、外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213のうちの任意の開口を覆うように複数設けてもよい。特に、防虫網5が遮光空間3の内部から少なくとも外カバー側内側流入出開口212及び外カバー側外側流入出開口213を覆うように構成した場合、例えば、防虫網5を感知器100の外部に対して隠すことができるので、感知器100の外観をシンプルにすることができ、感知器100の意匠性を向上させることが可能となる。また、防虫網5が検煙部カバー4と一体的に形成された場合、例えば、感知器100を製造する場合、防虫網5を検煙部カバー4に取り付ける取付作業を省略することができるので、感知器100の低コスト化を図ることが可能となる。
上記実施の形態の発生空間32内の全ての点を検出点と解釈してもよい。
付記1の感知器は、設置対象物の設置面に取り付けられる感知器であって、前記設置面と対向する取付面を備える前記感知器であり、検出対象が流入する検出空間と、前記検出空間に流入した前記検出対象を検出する検出手段と、前記検出手段及び前記検出空間を収容する収容手段と、前記検出対象を含む気体の前記検出空間に対する流入及び/又は流出を可能にする流入出開口であって、前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段における前記取付面の反対側に向けて設けられている前記流入出開口と、前記流入出開口側に設けられている防虫網と、を備える。
付記1に記載の感知器によれば、流入出開口が取付面と略直交する方向を基準にして収容手段における取付面の反対側に向けて設けられていることにより、例えば、設置面に沿って移動する気体については、一般的に、設置面と直交する方向における距離が離れている程流速が速くなっているが、この流速が速い側で気体を流入及び/又は流出させることができるので、流入出開口を介して検出空間に流入する気体の流入特性を向上させることができ、検出対象を含む気体を検出空間に確実に流入させることが可能となる。
2 外カバー
3 遮光空間
4 検煙部カバー
5 防虫網
6 回路基板
11 取付面
21 本体部
21a 区分点
22 誘導部
23 リブ
24 加速領域
31 検出点
32 発生空間
41 検煙部カバー側流入出開口
61 発光部
62 受光部
100 感知器
211 本体部側傾斜部
212 外カバー側内側流入出開口
213 外カバー側外側流入出開口
214 案内羽
221 誘導部側傾斜部
611 発光側光軸
621 受光側光軸
900 設置面
F1 手前側気流
F2 奥側気流
Claims (2)
- 設置対象物の設置面に取り付けられる感知器であって、前記設置面と対向する取付面を備える前記感知器であり、
検出対象が流入する検出空間と、
前記検出空間に流入した前記検出対象を検出する検出手段と、
前記検出手段及び前記検出空間を収容する収容手段と、
前記検出対象を含む気体の前記検出空間に対する流入及び/又は流出を可能にする流入出開口であって、前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段における前記取付面の反対側に向けて設けられている前記流入出開口と、
前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段を介して前記取付面の反対側に設けられている誘導部材と、
前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段と前記誘導部材との間に設けられている誘導手段であって、前記収容手段及び前記誘導部材と共に前記気体の流路を形成する前記誘導手段と、を備え、
前記誘導部材は、前記取付面と略直交する方向における前記流路の断面が前記感知器の内側方向に向かうにつれて小さくなり、前記感知器の中央部の前記流入出開口を設けた領域内で前記収容手段の外表面に接するように構成されており、
前記誘導手段は、前記取付面と略平行な方向における前記流路の断面が、前記感知器の内側方向に向かうにつれて小さくなるように構成されている、
感知器。 - 設置対象物の設置面に取り付けられる感知器であって、前記設置面と対向する取付面を備える前記感知器であり、
検出対象が流入する検出空間と、
前記検出空間に流入した前記検出対象を検出する検出手段と、
前記検出手段及び前記検出空間を収容する収容手段と、
前記検出対象を含む気体の前記検出空間に対する流入及び/又は流出を可能にする流入出開口であって、前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段における前記取付面の反対側に向けて設けられている前記流入出開口と、
前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段を介して前記取付面の反対側に設けられている誘導部材と、
前記取付面と略直交する方向を基準にして前記収容手段と前記誘導部材との間に設けられている誘導手段であって、前記収容手段及び前記誘導部材と共に前記気体の流路を形成する前記誘導手段と、を備え、
前記誘導部材は、前記取付面と略直交する方向における前記流路の断面が、前記感知器の内側方向に向かうにつれて連続的に小さくなるように構成された曲面部を有しており、
前記誘導手段は、前記取付面と略平行な方向における前記流路の断面が、前記感知器の内側方向に向かうにつれて小さくなるように構成されており、
前記誘導部材は、前記感知器の中央部の前記流入出開口を設けた領域内で前記収容手段の外表面に接するように構成されている、
感知器。
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