JPH09161176A

JPH09161176A - 光電式煙感知器

Info

Publication number: JPH09161176A
Application number: JP32536395A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nagashima; 哲也長島
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】光電式煙感知器において、結露による誤作動
を未然に防止する。【解決手段】発光素子７の前方に、発光素子７が発光
する発光ビームを拡散させる拡散体９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送光部と受光部が
１〜２ｍ以下と比較的近接して配置されている光電式煙
感知器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光電式煙感知器としては、例えば
発光素子を有する送光部と受光素子を有する受光部を分
離して配置し、その間の煙による発光ビームの減衰を検
出して火災を感知するものがある。発光ビームの減衰量
は、監視光路長により大きく変化する。例えば監視距離
５０ｍの一般の光電式分離型煙感知器に減光率１５％／
ｍの煙が流入した場合においては、受光量が、ほぼゼロ
（正確には０．０３％）まで落ちる。すなわち、通常監
視時の光電変換した電流を１００ｍアンペアとすると、
電流がゼロアンペアになる。

【０００３】これに対して、監視光路長が５０ｃｍと短
い小型の光電式煙感知器においては、減光率が同じく１
５％／ｍとすると、受光量が例えば７．８％変化したこ
とを判別して動作しなければならない。すなわち、小型
の光電式煙感知器にあっては、光電変換した電流が９
２．２ｍアンペアになると発報するように構成しなけれ
ばならない。このように小型の光電式煙感知器にあって
は、煙による信号変化量が小さくなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光路長が比較的短い小型の光電式煙感知器に
あっては、煙による信号変化量が小さいことから、結露
などによる信号量変化により容易に誤作動してしまうと
いう問題があった。即ち、結露による受光量の変化は、
光路長が短いほど影響が大きい。例えば図４に示すよう
に、レンズ径が５ｍｍ、光路長が５０ｃｍ、ビーム半値
角が２．５度の従来の小型の光電式煙感知器において
は、４９％も受光量が減少してしまう。このため発報受
光量７．８％変化を大きく上回り、容易に誤作動してし
まう。

【０００５】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、発光素子からの発光ビームを拡
散させて結露などが発生した場合でも受光素子に到達す
る光量が変動しないようにすることで、誤動作を未然に
防止することができる光電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】この目的を達成するため
に、本発明は次のように構成する。まず、本発明は、発
光素子を有する送光部と、受光素子を有する受光部を所
定の近距離だけ分離して配置しその間の煙による光の減
衰を検出する光電式煙感知器を対象とする。

【０００７】このような光電式煙感知器につき本発明
は、発光素子の前方に、発光素子が発光する発光ビーム
を拡散させる拡散体を設けたことを特徴とする。本発明
においては、拡散体として広角レンズを用いる。また、
本発明においては、広角レンズとして凹レンズを用い
る。更に、本発明においては、拡散体として拡散板を用
いる。さらに、本発明においては、拡散体の代りに発光
素子の指向角を広くしても良い。

【０００８】このような構成を備えた本発明の光電式煙
感知器によれば、発光素子の前方に、発光素子が発光す
る発光ビームを拡散させる拡散体を設けたので、結露に
より発光ビームが乱された際にも受光部に到達する光量
に変化がなく、結露による誤作動を未然に防止すること
ができる。また、結露による誤作動を防止することがで
きるので、小型化を図ることができる。

【０００９】また、拡散体として広角レンズを用い、広
角レンズとしては凹レンズを用いることができるので、
簡単な構成で発光ビームを拡散させることができる。ま
た、拡散体として拡散板を用いた場合には、発光部面積
を大きくすることができ、結露だけではなく、虫などの
付着による誤作動を未然に防止することができる。

【００１０】さらに、拡散体の代りに発光素子の指向角
を広くしても良いので、この場合としては構成はさらに
簡単になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光電式煙感知器の
配置を示す図である。図１において、１，２は一対のＴ
バーであり、Ｔバー１，２は図示しない天井に取り付け
られ、Ｔバー１，２の間にはスリット３が形成されてい
る。空気調整装置が作動しているときは、天井面より下
側の部屋４の空気は吸込圧によりスリット３から天井裏
側に強制的に吸い込まれるようになっている。

【００１２】スリット３には送光部５と受光部６が所定
の近距離、例えば５０ｃｍだけ分離して配置されてい
る。ここでは、分離する距離を５０ｃｍとするが、これ
に限定されるものではなく、３０ｃｍまたは１００ｃｍ
などとしても良い。また、送光部５および受光部６は、
ここではＴバー１，２のスリット３に取り付けるように
したが、これに限定されるものではなく、天井面に所定
の近距離だけ分離して取り付けるようにしても良い。

【００１３】この光電式煙感知器は、送光部５が送光す
る発光ビームの減衰を受光部６で検出して火災を感知す
るものであり、送光部５と受光部６との間の監視光路長
が５０ｃｍといった近距離のものでは、減光率が１５％
／ｍのとき５０ｃｍで７．５％変化することから、余裕
をみて受光量が例えば７．８％変化したことを判別して
動作しなければならない。

【００１４】すなわち、送光部５と受光部６との監視光
路長が比較的短い光電式煙感知器においては煙による信
号変化量が小さくなっている。図２は光電式煙感知器の
送光部と受光部の内部構成例を示す図である。図２に
おいて、５は送光部であり、送光部５内には発光素子７
と、発光素子７を駆動する送光回路８と、発光素子７か
らの発光ビームを拡散させる拡散体としての広角レンズ
９がそれぞれ設けられている。発光素子７は例えば発光
ダイオードよりなり、ビームを発光する。

【００１５】発光素子７の駆動は、送光回路８で行い、
送光回路８は例えば所定の時間間隔で発光素子７をパル
ス駆動する。広角レンズ９は、例えば凹レンズよりな
り、レンズ径は例えば５ｍｍとする。広角レンズ９は、
発光素子７の発光ビームを広角度に拡散させる。すなわ
ち、広角レンズ９は、発光素子７からの発光ビームをレ
ンズなどにより絞り込むことなく、広げた均一なビーム
とする。

【００１６】これにより、結露がビームを乱された際に
も受光部６に到達する光量の変化を小さくしている。す
なわち、結露による受光量の変化は、監視光路長が５０
ｃｍのものでは４９％の受光量の減少となり、結露によ
る信号量変化により容易に誤作動してしまうので、広角
レンズ９により発光素子７からの発光ビームを広角度に
拡散して受光部６に到達する光量が大きく変化しないよ
うにしている。

【００１７】この広角レンズ９を発光素子７の前方に設
けることにより、ビーム半値角を例えば３０度と大きく
することができる。ビーム半値角は、図２において、広
角レンズ９の光軸ａと矢印ｂで示す光軸ａの光出力に比
べて２分の１となるビームとの角度ｃで示される。ここ
で広角レンズ９のビーム半値角に対する結露時のビーム
面積は（ビーム半値角で決まるビーム面積）＋（結露の拡散角
で決まるビーム面積）で定義される。

【００１８】例えば広角レンズ９によってビーム半値角
を３０度とすると、ビーム面積は例えば２．６２×１０
⁵ｍｍ²と大きくなる。このような広角度の発光ビーム
を作るために、広角レンズ９として凹レンズを用いてい
るが、これに代えて指向角が広い発光素子７を用いるよ
うにしても良い。送光部５と所定の近距離、例えば５０
ｃｍ分離して受光部６が設けられ、受光部６内には集光
レンズ１０、受光素子１１、受光回路１２が設けられて
いる。集光レンズ１０は、広角レンズ９により広角度に
拡散させた発光ビームを集光する。集光レンズ１０は、
矢印ｄで示すような拡散された発光ビームを集光して受
光素子１１に出力する。受光素子１１は、例えば受光ダ
イオードよりなり、集光レンズ１０で集光した発光ビー
ムを受光し、光電変換して受光回路１１に出力する。受
光回路１１は受光素子１０からの電気信号を増幅し、受
光量が一定値以下になると火災検出信号を出力する。受
光回路１１で受光する受光量は、発光ビームを広角度に
拡散しているため、結露により発光ビームが乱された際
にも変化しないようになっている。

【００１９】このように、本発明の実施形態において
は、発光素子７の前方に広角レンズ９を設けて発光ビー
ムを広角度に拡散したため、すなわち図４に示すよう
に、従来のビーム半角値が２．５度になるのに対して、
ビーム半値角を３０度に大きくして、通常時のビーム面
積を従来の１．５０×１０³ｍｍ²から２．６２×１０
⁵ｍｍ²にしたため、結露による受光量の減少は、従来
の４９％から７．７％に減少する。

【００２０】このため、結露による非火災の確率比は、
従来の６．３０から１．００に減少する。すなわち、点
光源から面光源にしたため、誤作動は１／６に減少す
る。このように、結露による誤作動を未然に防止するこ
とができる。また、結露による誤作動を防止することが
できるため、光電式煙感知器の小型化を図ることができ
る。

【００２１】次に、図３は本発明の他の実施形態を示す
図である。図３において、５は送光部であり、送光部５
内には発光素子７と発光回路８と拡散体としての拡散板
１３がそれぞれ設けられている。発光素子７はビームを
発光し、発光回路８によって所定の時間間隔をおいて駆
動される。発光素子７の前方には拡散板１３が設けら
れ、拡散板１３は発光素子７からの発光ビームを広く拡
散させる。これにより結露で発光ビームが乱された際に
も受光部６に到達する受光量が変化しないようにしてい
る。

【００２２】拡散板１３は発光ビームを矢印ｅで示すよ
うに広く拡散させるだけではなく発光部面積を大きくし
た。すなわち、拡散板１３の面積を大きくとることによ
り結露だけではなく、虫などの付着による誤作動を防止
するようにしている。例えば、虫の大きさを２ｍｍ、レ
ンズ径を５ｍｍとすると、減光比は１６％となり、レン
ズ径を１０ｍｍとすると、減光比は４％、レンズ径を３
０ｍｍとすると、減光比は０．４４％、レンズ径を５０
ｍｍとすると、減光比は０．１６％となり、レンズ径が
大きくなるほど減光比は小さくなる。

【００２３】このように、拡散板１３の面積を大きくし
たため、結露だけではなく、虫などの付着による誤作動
を防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、送光部の発光素子の前方に拡散体を設けて、発光ビ
ームを拡散させるようにしたため、結露により発光ビー
ムが乱された際にも受光部に到達する光量が変化しない
ので、結露による誤作動を未然に防止することができ
る。また、結露による誤作動を防止することができるた
め、小型化を図ることができる。さらに、拡散体の発光
部面積を大きくしたため、結露だけではなく、虫などの
付着による誤作動も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光電式煙感知器の送光部と受光部の配
置を示す図

【図２】送光部と受光部の内部構成例を示す図

【図３】本発明の他の実施形態を示す図

【図４】本発明と従来例とを対比して示す説明図

【符号の説明】

１，２：Ｔバー３：スリット４：部屋５：送光部６：受光部７：発光素子８：送光回路９：広角レンズ（拡散体）１０：集光レンズ１１：受光素子１２：受光回路１３：拡散板（拡散体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子を有する送光部と、受光素子を有
する受光部を所定の近距離だけ分離して配置しその間の
煙による光の減衰を検出する光電式煙感知器に於いて、前記発光素子の前方に、前記発光素子が発光する発光ビ
ームを拡散させる拡散体を設けたことを特徴とする光電
式煙感知器。
【請求項２】請求項１記載の光電式煙感知器に於いて、
前記拡散体として広角レンズを用いたことを特徴とする
光電式煙感知器。
【請求項３】請求項２記載の光電式煙感知器に於いて、
前記広角レンズとして凹レンズを用いたことを特徴とす
る光電式煙感知器。
【請求項４】請求項１記載の光電式煙感知器に於いて、
前記拡散体として拡散板を用いたことを特徴とする光電
式煙感知器。
【請求項５】請求項１記載の光電式煙感知器に於いて、
前記拡散体の代りに前記発光素子の指向角を広くしたこ
とを特徴とする光電式煙感知器。