JP7730652B2 - 煙感知器 - Google Patents

Description

本発明は、煙感知器に関する。

従来、煙感知器がある。煙感知器は、暗箱として設けられた検煙部と、該検煙部内に設けられた発光素子と受光素子とを有しており、検煙部内に流入した煙によって、発光素子の光が散乱されることにより生じた散乱光を受光素子が受光することによって、煙を感知するものとなっている。この様な煙感知器は、主に火災感知器として利用されており、火災で発生した煙を検知した際に、火災警報を発する様に構成されている（特許文献１を参照）。

特開２０１９－１６８８３２号公報

煙感知器の誤検知の要因の１つとして、検煙部内への湯気の流入が挙げられる。湯気は、煙と同様にエアロゾルの一種であり、該湯気が、検煙部内に流入すると、煙と同様に発光素子の光を散乱させてしまい、それで生じた散乱光を受光素子が受光することによって、誤検知が生じることとなる。

そこで、本発明では、湯気が検煙部内に流入することを防止し、誤検知を防止可能な煙感知器を提供することを目的とする。

本発明は、筐体と、該筐体内に煙を取り入れるための開口部と、発光素子と、受光素子と、を有する検煙部と、該検煙部へと煙を導入するための煙流路と、を備え、該検煙部に導入された煙によって散乱した該発光素子の光を受光素子が受光することで煙検知を行う煙感知器において、該煙流路を冷却及び加熱するためのペルチェ素子を更に備えており、該煙流路には、傾斜部が設けられ、該ペルチェ素子は、該傾斜部に配設されており、該傾斜部と該開口部との間には、水受部が設けられ、該水受部の底には、該ペルチェ素子とは別のヒータが設けられており、該ペルチェ素子が冷却側に制御された際には、該煙流路に流入した湯気の水分を凝結又は凍結可能に、該ペルチェ素子が、加熱側に制御された際には、該凝結によって生じた水を蒸発若しくは該凍結によって生じた氷を融解又は融解後蒸発させて該煙流路より排出可能に構成されており、該水受部は、該凝結又は該融解によって生じた水分であって、該傾斜部を流れ落ちた水分を溜めるために設けられ、該水受部に溜まった水は、該ヒータによって加熱されることにより、該開口部より該煙感知器外に放出される様になっていることを特徴とする煙感知器である。

尚、本発明は、前記ペルチェ素子を、前記煙感知器の周囲温度が所定値を上回った際には、冷却側に制御され、該周囲温度が、該所定値を下回った際には、加熱側に制御することが可能である。又、本発明は、前記ペルチェ素子を、任意に加熱側に制御可能とすることも可能である。

本発明は、煙流路を冷却及び加熱をするためのペルチェ素子を設け、該ペルチェ素子が冷却側に制御された際には、該煙流路に流入した湯気を凝結又は凍結可能に、該ペルチェ素子が、加熱側に制御された際には、該凝結によって生じた水を蒸発若しくは該凍結によって生じた氷を融解又は融解後蒸発させて該煙流路より排出可能に構成したので、湯気が検煙部内に流入することを防止し、誤検知を防止可能となっている。

本発明の第１実施形態の略図である。 本発明の第２実施形態の略図である。

本発明の第１実施形態を図１に基づき説明する。煙感知器１は、筐体２を備えている。筐体２には、筐体２内に煙を取り入れるための開口部３が設けられており、筐体２内には、検煙部４及び検煙部４に該煙を導入するための煙流路５が設けられている。

検煙部４は、公知の煙感知器と同様の構造を適宜採用可能であり、周縁部にラビリンスが形成された暗箱となっており、その内方に発光素子（図示せず）及び受光素子（図示せず）が設けられている。本実施形態において、該受光素子は、該発光素子の光を直接受光しない位置に配設されており、検煙部４内に導入された煙によって、該受光素子の光が散乱されることによって生じた散乱光を該受光素子が受光することによって、煙を感知できるものとなっている。例えば、該発光素子しては、発光ダイオードが、該受光素子としてはフォトダイオードが採用可能である。

煙流路５は、内方に向かって前上がりに傾斜した傾斜部６を有しており、傾斜部６には、その天面にペルチェ素子７が配設されている。本実施形態においては、煙流路５は、更に、傾斜部６の先端側から検煙部４へと延在する折返部８を有しており、折返部８には、検煙部４に虫等の異物が侵入することを防止する防虫網９が取り付けられている。折返部８があることで、煙よりも重いエアロゾル、例えば、湯気等が、検煙部４へと流入することを防止していると共に傾斜部６に、湯気等が滞留する様になっている。

開口部３と傾斜部６との間には、溝様に形成された水受部１０が設けられている。水受部１０は、湯気由来の水を回収し、煙感知器１の外に液体として漏れ出ない様にするために設けられており、本実施形態においては、底にヒータ１１が設けられている。ヒータ１１は、水受部１０に回収された水を蒸発させて開口部３より水蒸気として放出するために設けられている。

ペルチェ素子７は、煙流路５を冷却及び加熱するために設けられおり、そのため、流れる電流の極性を入れ替え可能に電源（図示せず）と接続されている。ペルチェ素子７は、冷却側で制御される際には、湯気中の水分を凍結可能程度の冷却性能を有しているものが採用される。本実施形態においては、ペルチェ素子７は、湯気中の水分が凍結する程度の冷却性能を有しているものが採用されている。

ペルチェ素子７は、後述する通り、煙感知器１の周囲の温度に基づいて、冷却側と加熱側に制御されるものとなっている。該温度の検出は、ペルチェ素子７の起電力に基づいて、検出することが可能である。尚、煙感知器１にて周囲温度を測定している場合、煙感知器１の検出値に基づいて、該温度を検出することも可能である。

煙感知器１の周囲温度が、所定値、例えば、シャワー等の温水の使用が疑われる温度、を上回った際に、ペルチェ素子７は、煙流路５側の面が吸熱する様に、即ち、煙流路５を冷却する様に、ペルチェ素子７に流れる電流の極性が制御される。この状態で、開口部３より煙流路５内に湯気が流入した場合、湯気は、ペルチェ素子７によって冷却され、水分が凝結し、凝結した水分はペルチェ素子７上に凍結される。凍結しきれなかった水があった場合には、傾斜部６を流れて水受部１０へと溜まることとなる。

この際、煙流路５に折返部８が設けられていることが好ましい。折返部８が設けられていることで、煙と比較して重い湯気は、傾斜部６に滞留することになり、より確実に湯気中の水分を凝結させ、ペルチェ素子７上に凍結させることが可能となる。

尚、煙流路５に流入したのが煙だった場合には、煙は、湯気とは異なり煤等の固体成分を含んでいるため、ペルチェ素子７によって冷却されても少なくとも該固体成分は、煙流路５を通って、検煙部４へと流入することが可能であり、検煙部４に流入した該固体成分によって、前記発光素子の光が散乱されることとなるため、問題なく煙を検知することが可能となっている。

煙感知器１の周囲温度が、前記所定値よりを下回っている場合、即ち、温水の使用がなく、湯気が発生していないと判断できる温度である場合は、ペルチェ素子７は、上記とは逆に、煙流路５側の面が発熱する様に、即ち、煙流路５を加熱する様に、ペルチェ素子７に流れる電流の極性が制御される。これによって、前記凍結によって、ペルチェ素子７の表面に付着している氷は、融解され、傾斜部６を流れて水受部１０へと溜まる。水受部１０に溜まった水は、ヒータ１１によって加熱され、開口部３より煙感知器１外に放出されることになる。

この際、煙感知器１は、ペルチェ素子７等による水の加熱によって、発生する湯気によって、誤検知が生じない様に、煙監視を休止させるか前記受光素子が前記散乱光を受光しても警報を出さない様になっている。又、必要に応じて、前記受光素子が前記散乱光を受光した際に注意報を出すようにすることは可能である。尚、この時に火災が発生した場合、周囲温度が上昇するので、ペルチェ素子７は冷却側に制御され、煙監視状態となる。

従って、本実施形態においては、煙流路５に湯気が流入したとしてもペルチェ素子７によって、湯気中の水分は、凍結されることになるため、該湯気が、検煙部４へと流入することを防止することができ、煙感知器１が誤検知することを防止することが可能である。

本発明の第２実施形態を図２に基づいて説明する。本実施形態と第１実施形態との相違は、湯気の水分をペルチェ素子７上に凍結させるのではなく、凝集させて結露させることである。第１実施形態と同符号で示した構成は、同実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態において、煙流路５の傾斜部６には、その天面及び底面の各々にペルチェ素子７が配設されており、ペルチェ素子７は、少なくとも湯気中の水分を凝結可能な冷却性能を有すると共に凝結した水を蒸発可能な加熱性能を有しているものが採用されている。尚、本実施形態において、煙流路５に折返部８が設けられていない関係上、防虫網９は、開口部３に取り付けられている。

本実施形態においては、前記周囲温度が、前記所定値を上回っている状態で、煙流路５内に湯気が流入した場合、該湯気は、冷却側に制御された上下のペルチェ素子７によって冷却され凝集し、ペルチェ素子７上に結露していく。該結露は、次第に傾斜部６を流れ落ち水受部１０へと排水される。水受部１０に排水された水は、自然蒸発等によって開口部３より煙感知器１外に放出される。

逆に、前記周囲温度が、前記所定値を下回っている状態では、加熱側に制御されたペルチェ素子７によって、ペルチェ素子７上に残った水は、加熱されて蒸発し、開口部３より煙感知器１外に放出される様になっている。

従って、本実施形態においては、煙流路５に湯気が流入したしてもペルチェ素子７によって、湯気中の水分は、凝結し、結露となるため。該湯気が、検煙部４へと流入することを防止することができ、煙感知器１が誤検知することを防止することが可能である。

本発明を、上記実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

（１）上記第１実施形態において、ペルチェ素子７を加熱側に制御する際に、上記第２実施形態と同様にペルチェ素子７に付着した水を蒸発させて排出する様にしてもよい。

（２）上記第２実施形態に、第１実施形態のヒータ１１や折返部８を設けることも可能である。

（３）上記実施形態において、ペルチェ素子７を煙感知器１の周囲温度により、冷却側と加熱側とに切り替えるものとしたが、任意のタイミングでペルチェ素子９を加熱側に制御できる様にすることも可能である。例えば、煙感知器１が、宿泊施設の客室に設置されている様な場合において、室内清掃等の該施設の管理者が室内にいるタイミングで、凝結した水を除去し、客室内に客がいる場合には、常時煙を監視する様にすることも可能となる。

（４）煙感知器１の周囲の湿度に基づいて、ペルチェ素子７を冷却側と加熱側に切り替える様にすることも可能である。この場合、ペルチェ素子７は、周囲の湿度が上昇した場合に冷却側に、同湿度は、低下した場合に加熱側に制御される。

（５）煙感知器１の周囲の温度を測定する温度計又は温湿度計を別途設けることも可能である。

（６）上記実施形態において、ペルチェ素子７で直接的に煙流路５の冷却や加熱を行うものとしたが、煙流路５を構成する壁面を金属等の熱伝導性の高い素材で形成し、該壁面を冷却及び加熱することで、ペルチェ素子７により間接的に煙流路５の冷却や加熱を行うことも可能である。

１ 煙感知器 ２ 筐体 ３ 開口部
４ 検煙部 ５ 煙流路 ６ 傾斜部
７ ペルチェ素子 ８ 折返部 ９ 防虫網
１０ 水受部 １１ ヒータ

Claims (3)

1. 筐体と、
   該筐体内に煙を取り入れるための開口部と、
   発光素子と、受光素子と、を有する検煙部と、
   該検煙部へと煙を導入するための煙流路と、を備え、
   該検煙部に導入された煙によって散乱した該発光素子の光を受光素子が受光することで煙検知を行う煙感知器において、
   該煙流路を冷却及び加熱するためのペルチェ素子を更に備えており、
   該煙流路には、傾斜部が設けられ、
   該ペルチェ素子は、該傾斜部に配設されており、
   該傾斜部と該開口部との間には、水受部が設けられ、該水受部の底には、該ペルチェ素子とは別のヒータが設けられており、
   該ペルチェ素子が冷却側に制御された際には、該煙流路に流入した湯気の水分を凝結又は凍結可能に、該ペルチェ素子が、加熱側に制御された際には、該凝結によって生じた水を蒸発若しくは該凍結によって生じた氷を融解又は融解後蒸発させて該煙流路より排出可能に構成されており、
   該水受部は、該凝結又は該融解によって生じた水分であって、該傾斜部を流れ落ちた水分を溜めるために設けられ、該水受部に溜まった水は、該ヒータによって加熱されることにより、該開口部より該煙感知器外に放出される様になっていることを特徴とする煙感知器。
2. 前記ペルチェ素子は、前記煙感知器の周囲温度が所定値を上回った際には、冷却側に制御され、該周囲温度が、該所定値を下回った際には、加熱側に制御されることを特徴とする請求項１に記載の煙感知器。
3. 前記ペルチェ素子は、任意に加熱側に制御可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の煙感知器。