JPH03111997A - 光電式煙感知器 - Google Patents

光電式煙感知器

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JPH03111997A
JPH03111997A JP1250106A JP25010689A JPH03111997A JP H03111997 A JPH03111997 A JP H03111997A JP 1250106 A JP1250106 A JP 1250106A JP 25010689 A JP25010689 A JP 25010689A JP H03111997 A JPH03111997 A JP H03111997A
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Shigeki Shimomura
下村 茂樹
Masao Arakawa
雅夫 荒川
Tomizo Terasawa
富三 寺澤
Masanobu Ogawa
正信 小川
Hironori Kami
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、投光素子より煙監視領域に照射された光線の
煙粒子による散乱光を受光素子により検出することによ
り、煙を検出する光電式煙感知器に関するものである。
【従来の技術】
一般に、この種の光電式煙感知器では、第4図に示すよ
うに、ハウジング1の内部を光学基台2によって上下2
室に分離するとともに、下部の煙監視室11に投光素子
3と受光素子4とを配置し、上部の回路収納室12に投
光素子3の駆動回路や受光素子4の出力に基づいて煙を
検出する煙検出回路を実装した回路基板5を給袋してい
る。投光素子3と受光素子4とは、第5図に示すように
、光軸が互いに交差するように配置されており、第4図
に示すように、投光素子3からの直接光が受光素子4に
入射しないように遮光板13が配置されている。 煙粒子は、ハウジング1の下部の周壁に形成された煙導
入口(図示せず)を通して煙監視室11に導入されるの
であり、投光素子3からの光線が、煙監視室11に導入
された煙粒子によって散乱され、この散乱光が受光素子
4に受光されると煙粒子の存在が検出されるのである。 ここにおいて、受光素子4の出力は微弱な信号であり、
外来雑音の影響を受けやすいものであるから、回路基板
5の両面および周囲をシールド板6によって囲むように
しているのが現状である(特公昭63−34520号公
報)、また、回路基板5を両面基板として、−面にはパ
ターンを形成せずに全面に互って銅箔を残し、この−面
をシールド部材の一部として利用するものもある。この
構成の場合でも、第6図に示すように、回路基板5の他
面側および周囲にはシールド板6が配設される(特開昭
63−163698号公報)。
【発明が解決しようとする課題I 上記従来構成では、外来雑音による誤動作が生じないよ
うにするためにシールド板を必要とじていたから、全体
として大形化しやすいという問題があった。また、シー
ルド板を別途に設けているものであるから、部品点数が
多くなりコスト高につながるという問題もあった。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、シ
ールド板を不要とし、小形化するとともに部品点数の削
減によるコストの低減を図った光電式煙感知器を提供し
ようとするものである。 【課題を解決するための手段】 本発明では、上記目的を達成するために、ハウジング内
に形成された煙監視領域に投光素子より照射された光線
の煙粒子による散乱光を受光素子により検出することに
より、煙を検出する光電式煙感知器において、受光素子
を、受光素子の出力に基づいて煙監視領域内の煙を存否
に対応した煙検出信号を出力する煙検出回路部とともに
1個の集積回路に組み込み、この集積回路を、投光素子
が実装された回路基板上に実装し、回路基板を光字基台
に結合し、光学基台に対して、投光素子を装着するとと
もに、煙監視領域からの散乱光を受光素子に集光する受
光レンズを装着しているのである。 また、受光レンズは、煙監視領域からの散乱光の進行方
向を変更する反射面を有したプリズム部と、プリズム部
により進行方向が変更された光を受光素子に集光するレ
ンズ部とを一体化した形に形成するのが望ましい。
【作用】
上記構成によれば、受光素子と受光素子の出力に基づい
て煙の存否に対応した煙検出信号を出力する煙検出回路
とを1個の集積回路に組み込んでいるから、受光素子の
出力から煙検知信号が得られるまでの経路が集積回路内
を通ることになり、外来雑音の影響を受けないのである
。すなわち、シールド部材が不要になる結果、全体とし
て小形化されることになり、しかも、シールド部材が不
要であることにより、従来構成よりも部品点数が削減さ
れてコストの低減につながるのである。また、監視領域
からの散乱光を受光素子に集光する受光レンズを設けて
いるから、受光効率が高くなるという利点もある。 さらに、受光レンズを、煙監視領域からの散乱光の進行
方向を変更する反射面を有したプリズム部と、プリズム
部により進行方向が変更された光を受光素子に集光する
レンズ部とを一体に設けた形に形成すれば、散乱光の進
行方向を変更することによって投光素子と受光素子との
距離を小さくすることができるのであり、全体の小形化
につながるのである。
【実施例】
第1図に示すように、ハウジング1は、下面開口する有
底円筒状のボディ10と、ボディ1oの開口面に装着さ
れ煙監視室11を形成する円筒状のラビリンス体20と
、ラビリンス体2oの下端面を覆うカバー30とにより
形成される。ラビリンス体20は、第2図に示すように
、周部に水平断面が略く形に形成された多数の隔壁21
を有し、隣合う隔壁21の間に略く形の煙導入路を形成
したものである。煙導入路の一端部はハウジング1の外
周面に開口して煙導入口となり、煙導入路の他端部はラ
ビリンス体20の中央部に形成された円形の煙監視室1
1に連通ずる。隔壁21は反射が生じないようにした黒
色とされ、がっ、煙導入路が屈曲していることにより、
外光が煙監視室11に導入されないようにしである。ラ
ビリンス体20の周面には防虫網22が装着され、煙監
視室11への虫の侵入が防止されている。 一方、ボディ10には、光学基台2と回路基板5とが網
製され、光学基台2よりも上部が回路収納室12となっ
ている。回路基板5には集積回路7が実装され、この集
積回路7には、ホトダイオードなどよりなる受光素子の
ほか、受光素子の出力に基づいて煙の存否を検出する煙
検出回路、投光素子駆動回路、電源回路が組み込まれて
いる。 煙検出回路は、受光素子の出力を処理するアナログ信号
処理回路と、アナログ信号処理回路の出力に基づいてス
イッチング回路を制御するディジタル回路とを備えてい
る。すなわち、この集積回路7には、集積回路内に組み
込めない部品や組み込むのが望ましくない部品以外は、
煙感知器に必要な回路がすべて組み込まれているのであ
る6回路基板5には、発光ダイオードよりなる投光素子
3、サージ保護素子ZNR1感度調節用の可変抵抗器V
R、コンデンサCなども実装されている1回路基板5は
ボディ10の内底面に沿うように配置されている。 投光素子3は、回路基板5に結合された光学基台2の一
端部(第1図中右端部)に設けられた保持筒14内に挿
入されることにより位置決めされる。 また、光学基台2の他端部(第1図中左端部)には受光
レンズ8が保持される。 受光レンズ8は、第3図に示すように、散乱光を反射さ
せて進行方向を変更するプリズム部8aと、プリズム部
8aにより進行方向が変更された光線を、集積回路7に
組み込まれた受光素子に集光するレンズ部8bとをアク
リルやポリカーボネイトのような透明材料により一体に
形成したものである。プリズム部8aは、全反射を利用
して光線の進行方向を変更するように形成される。投光
素子3としては、出力波長が600〜11000n程度
のものが用いられるから、上記材料では屈折率nは1.
48〜1.59程度となる。一般に入射角iと屈折角1
′の間には、 i ’=sin−冒(sini)/nlという関係があ
るから、i;20°とすれば、プリズム部8aへの入射
面では、i′均12.4〜13.4°となる。一方、全
反射を生じる臨界角Φ。 は、Φ(=sin−’(1/n)であるから、Φc= 
39 。 0〜42.5°となる。たとえば、第3図において、2
θ+i’−90°と設定すれば、θζ38.3〜38.
8°となり、θ+Φ=90°であるから、Φ=51.2
〜51.7°となる。この角度は臨界角Φ。を越えてい
るから、全反射を生じるのであり、反射面にアルミニウ
ムの蒸着などを施さなくとも入射光のエネルギーを損失
することなく、光線の進行方向の変更ができるのである
。 以上のようにして進行方向が変更された光線は、回転双
曲面を有するレンズ部8bに導入される。 このレンズ部8bは、球面レンズに比較して焦点距離が
短くなるように設計しである。すなわち、口径に対して
焦点距離を短く設定できるのであって、Fナンバーを小
さくすることができるから、受光効率が高くなるのであ
る。たとえば、正面形状的6X8zzの楕円状とし、焦
点距離を5izに設定することが可能であり、収差の少
ない受光レンズ8を得ることができるのである。したが
って、受光素子の受光面を3111角などと大きくする
ことなく、集積回路7への組み込みのために0,8■な
どと小さくしながらも、高い受光効率を得ることができ
るのである。また、受光レンズ8の収差が少なくなった
結果、受光素子の視野の境界のぼやけが少なくなり、迷
光の影響を低減するという効果もある。 以上のように構成されているから、ラビリンス体20の
外周面より煙監視室11に煙粒子が導入されると、煙監
視室11の中の煙監視領域(投光素子3からの光ビーム
と、受光素子の視野との重なる領域)において散乱光が
生じ、受光素子ではこれを検出し、集積回路7から煙検
知信号が出力されるのである。また、受光素子は煙検出
回路とともに集積回路7に組み込まれているから、外来
雑音の影響を受けにくくなり、従来のようなシールド部
材を設けなくとも信号対雑音比を良好にすることができ
る。
【発明の効果】
本発明は上述のように、ハウジング内に形成された煙監
視領域に投光素子より照射された光線の煙粒子による散
乱光を受光素子により検出することにより、煙を検出す
る光電式煙感知器において、受光素子を、受光素子の出
力に基づいて煙監視領域内の煙を存否に対応した煙検出
信号を出力する煙検出回路部とともに1個の集積回路に
組み込み、この集積回路を、投光素子が実装された回路
基板上に実装し、回路基板を光学基台に結合し、光学基
台に対して、投光素子を装着するとともに、煙監視領域
からの散乱光を受光素子に集光する受光レンズを装着し
ているものであり、受光素子と受光素子の出力に基づい
て煙の存否に対応した煙検出信号を出力する煙検出回路
とを1個の集積回路に組み込んでいるから、受光素子の
出力から煙検知信号が得られるまでの経路が集積回路内
を通ることになり、外来雑音の影響を受けないという利
点を有する。すなわち、シールド部材が不要になる結果
、全体として小形化されることになり、しかも、シール
ド部材が不要であることにより、従来構成よりも部品点
数が削減されてコストの低減につながるのである。また
、監視領域からの散乱光を受光素子に集光する受光レン
ズを設けているから、受光効率が高くなるという利点も
ある。 さらに、受光レンズを、煙監視領域からの散乱光の進行
方向を変更する反射面を有゛したプリズム部と、プリズ
ム部により進行方向が変更された光を受光素子に集光す
るレンズ部とを一体化した形に形成すれば、散乱光の進
行方向を変更することによって投光素子と受光素子との
距離を小さくすることができるのであり、全体の小形化
につながるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す断面図、第2図は同上の
カバーを外した状態を示す下面図、第3図は同上に用い
る受光レンズを示す動作説明図、第4図は従来例を示す
断面図、第5図は同上の要部下面図、第6図は他の従来
例を示す断面図である。 1・・・ハウジング、2・・・光学基台、3・・・発光
素子、5・・・回路基板、7・・・集積回路、8・・・
受光レンズ、8a・・・プリズム部、8b・・・レンズ
部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハウジング内に形成された煙監視領域に投光素子
    より照射された光線の煙粒子による散乱光を受光素子に
    より検出することにより、煙を検出する光電式煙感知器
    において、受光素子は、受光素子の出力に基づいて煙監
    視領域内の煙を存否に対応した煙検出信号を出力する煙
    検出回路部とともに1個の集積回路に組み込まれ、この
    集積回路は、投光素子が実装された回路基板上に実装さ
    れ、回路基板は光学基台に結合され、光学基台は、投光
    素子を保持するとともに、煙監視領域からの散乱光を受
    光素子に集光する受光レンズを保持して成ることを特徴
    とする光電式煙感知器。
  2. (2)受光レンズは、煙監視領域からの散乱光の進行方
    向を変更する反射面を有したプリズム部と、プリズム部
    により進行方向が変更された光を受光素子に集光するレ
    ンズ部とを一体に備えたことを特徴とする請求項1記載
    の光電式煙感知器。
JP1250106A 1989-09-26 1989-09-26 光電式煙感知器 Expired - Lifetime JP2533653B2 (ja)

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