JPH06138031A - アナログ出力型光電式煙感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャンバー内の汚れ具合等に左右されること
なく、発光素子の発光量の低下状態を適切に検知させる
ことができるアナログ出力型光電式煙感知器を提供す
る。 【構成】 発光素子１０から投光されてチャンバーＣ内
の煙Ｍにより散乱された散乱光を受光素子２０で受光
し、この散乱光の強さに応じた出力レベルのアナログ信
号を出力するアナログ出力型光電式煙感知器において、
発光素子１０と受光素子２０との相互間の部分８は、発
光素子１０から出る波長の光を透過させる透過材料で形
成され、発光素子８から投光される光の一部がこの透過
材料を透過して受光素子２０に入射されるように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログ出力型光電式
煙感知器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアナログ出力型光電式煙感知器の
基本的な構造は、例えば図７に示すように、迷路構造と
されたチャンバーＣ内に、発光素子Ａと受光素子Ｂとを
区画して設けることにより受光素子Ｂでは発光素子Ａか
らの光を直接受光しないように配慮されている。そして
チャンバーＣ内に侵入した煙による散乱光が受光素子Ｂ
で受光されると、その煙濃度に応じた出力レベルのアナ
ログ信号が出力されるように構成されている。即ち、上
記煙感知器では、図８に示すように、チャンバーＣ内の
煙濃度が高くなると、受光素子Ｂから出力されるアナロ
グ信号の出力レベルも高くなり、この出力レベルが一定
値ＶTHを超えると、その時点でこの煙感知器に別途接続
させた警報器でアラーム鳴動等の発報を行わせることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の発光素子Ａとしては例えば発光ダイオードその他の
素子が利用されるが、これらの発光素子Ａは煙感知器の
長期使用等によってその発光量（輝度）がかなり低下す
る現象を生じる。かかる発光素子Ａの発光量が低下した
ときには、煙の散乱光の光量が減少することにより煙感
知能力が低下するばかりか、火災発生等によってチャン
バーＣ内に大量の煙が存在しているにも拘わらず、受光
素子Ｂから出力される信号の出力レベルが所定の値ＶTH
に達せず、所定の発報がなされなくなるという致命的な
難点があった。

【０００４】従来では、このような難点を解消する策と
して、チャンバーＣ内に煙が存在しない状態で発光素子
Ａを発光させることにより、チャンバーＣの内壁面で乱
反射する光量を受光素子Ｂで受光させたときの出力レベ
ルを検出し、発光素子Ａが充分な輝度で発光しているか
否かを定期的に判断する手段も見受けられる。ところ
が、かかる手段では、チャンバーＣの内壁面の汚れ具合
により、受光素子Ｂで受光される光量が左右される。即
ち、チャンバーＣの内壁面が白っぽく汚れている場合と
黒く汚れている場合とでは、その光の反射率が相違す
る。従って、チャンバーＣの内壁面で乱反射した光の受
光では、発光素子Ａの発光量が実際に低下したのか否か
を正確に判断することは困難となっていた。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、チャンバー内の汚れ具合等に左右されることなく、
発光素子の発光量の低下状況を正確に検出することがで
きるアナログ出力型光電式煙感知器を提供することを、
その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された請求項１に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器は、発光素子から投光されてチャン
バー内の煙により散乱された散乱光を受光素子で受光
し、この散乱光の強さに応じた出力レベルのアナログ信
号を出力するアナログ出力型光電式煙感知器において、
発光素子と受光素子との相互間の部分は、発光素子から
投光される波長の光を透過させる透過材料で形成され、
発光素子から投光される光の一部がこの透過材料を透過
して受光素子に入射されるように構成されている。

【０００７】請求項２に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器は、発光素子と受光素子との両者間
に設けられた光遮断部には、発光素子から投光される光
の一部を受光素子に入射させるための通光孔が設けられ
た構成である。

【０００８】請求項３に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器は、上記請求項２の構成において、
上記通光孔には、発光素子から投光される波長の光を透
過させる透光材料が埋め込まれ、発光素子からの光の一
部がこの透光材料を通って受光素子に入射されるように
構成されている。

【０００９】請求項４に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器は、発光素子から投光される光の一
部を直接受光する受光素子が、散乱光を受光する受光素
子とは別に設けられた構成である。

【００１０】請求項５に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器は、上記請求項１乃至４の何れかの
請求項の構成において、受光素子から出力されるアナロ
グ信号の出力レベルが一定値以下になったときに、その
旨が報知されるように構成されている。

【００１１】

【作用】上記構成を特徴とする請求項１記載の本発明に
係るアナログ出力型光電式煙感知器においては、発光素
子から投光される光の一部は発光素子と受光素子との相
互間に設けられた透過材料を透過し受光素子に入射され
ることとなる。従って、発光素子の発光量が低下すれ
ば、透過材料を通過して受光素子で受光される受光量も
その発光量の低下に正確に対応した状態で減少し、受光
素子から出力される信号レベルもそれに対応して低下す
る。その結果、発光素子の発光量の低下は、チャンバー
内の汚れ等には何ら左右されることなく正確に検出する
ことができる。尚、透過材料を透過して受光素子で受光
される光は発光素子から投光される光の全量ではなく、
その一部であるから、チャンバー内の煙感知は、チャン
バー内に投光される光によって適切に行うことができ、
何ら不具合は生じない。

【００１２】請求項２又は請求項３に記載の本発明に係
るアナログ出力型光電式煙感知器においては、発光素子
から投光される光の一部は、発光素子と受光素子との両
者間の光遮断部に貫通して設けられた通光孔又はこの通
光孔に埋め込まれた透光材料を通過し、受光素子で受光
される。従って、やはり請求項１の場合と同様に、発光
素子の発光量が低下すると、前記通光孔を介して受光素
子で受光される光量もそれに対応して低下するために、
チャンバー内の汚れとは無関係にその発光素子の光量低
下を検出することができる。尚、請求項３においては、
通光孔に透光材料が埋め込まれていることにより、通光
孔にダスト類が侵入するようなことを適切に防止するこ
とができる。

【００１３】請求項４に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器においては、発光素子から投光され
る光の一部は、煙による散乱光を受光する受光素子とは
別に設けられた受光素子で直接受光される。従って、こ
の受光素子での受光量をみれば、発光素子の発光量が低
下したか否かを適切に判断することができることとな
る。

【００１４】請求項５に記載の本発明に係るアナログ出
力型光電式煙感知器においては、受光素子から出力され
るアナログ信号の出力レベルが一定値以下になったと
き、即ち、発光素子の発光量が一定量以下に低下する事
態を生じ、受光素子での受光量が減少したときにはその
旨が報知され、発光素子の使用寿命又は交換時期をユー
ザーが適切に察知することができることとなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 〔第１実施例（請求項１に対応）〕図１は本発明に係る
アナログ出力型光電式煙感知器Ｋの一実施例を示す断面
図、図２はその回路構成を示すブロック図である。図１
において、この煙感知器Ｋは、内部に煙を侵入可能とす
るチャンバーＣを形成するハウジングケース５内に、発
光素子１０と受光素子２０とを所定形状のホルダー６に
保持させて相互に離反させて設けたものである。ここ
に、ホルダー６は、発光素子１０からチャンバーＣ内へ
の投光を行わせるための孔部７や、チャンバーＣにおけ
る煙の散乱光を受光素子２０で受光させるための孔部７
ａを形成したものであるが、発光素子１０と受光素子２
０との両者間の部分は、発光素子１０から投光される光
の波長を透過させる例えばアクリル樹脂等で形成された
透光部８として構成され、発光素子１０から投光される
光の一部はかかる投光部８を介して受光素子２０に受光
されるように構成されている。尚、ホルダー６の透光部
８以外の部分は透光性を有しない材質で形成されてい
る。また、同図中、符号９は発光素子１０や受光素子２
０を接続した回路基板であり、この回路基板９には図２
に示すような構成の回路が具備されている。

【００１６】図２に示す回路は、発光素子１０を一定の
時間間隔で発光させるための発光素子駆動回路１、受光
素子２０から出力される信号を所定の比率で増幅させる
受光信号増幅回路２、この受光信号増幅回路２で増幅さ
れた信号のピーク値を発光素子の発光タイミングと同期
して検出するピークホールド回路３、及びこのピークホ
ールド回路３から出力される信号を所定の直流電圧信号
として出力する直流増幅回路４等を具備している。かか
る回路構成では、直流増幅回路４からは、受光素子２０
での受光量に比例した電圧のアナログ信号が出力される
こととなる。直流増幅回路４には、この直流増幅回路４
から出力される信号の電圧値が予め設定された所定の一
定電圧値を超えたときにアラーム鳴動等の発報を行う警
報器（不図示）が接続される等して使用される。尚、か
かる警報器は、直流増幅回路４から出力される信号の電
圧値が所定の一定値以下になったときにも所定の発報が
行われるように構成されている。但し、その際の発報
は、上述の直流増幅回路４から出力される信号の電圧値
が一定値を超えたときとは区別される態様とされてい
る。

【００１７】次に、上記構成の煙感知器Ｋの使用例、作
用について説明する。先ず、発光素子１０を発光させる
と、その光の一部は孔部７からチャンバーＣ内に向かっ
て投光されると共に、残りの一部は透光部８を透過して
受光素子２０で受光される。かかる状態では、受光素子
２０は煙の有無に関係なく、透光部８を透過する光を常
時受光することとなるが、その際においてチャンバーＣ
内に煙Ｍが存在すると、その煙Ｍの存在量に対応した散
乱光をも受光素子２０が受光することとなる。従って、
図２で示した直流増幅回路４から出力される信号Ｖは、
図３に示すように、透光部８を通過して受光素子２０で
受光されることによる出力値Ｖａと、煙の散乱光が受光
素子２０で受光されることによる出力値Ｖｂとの総和と
なる。而して、図３に示すような出力信号において、発
光素子１０の発光量が同一であれば、前記出力値Ｖａは
一定であるから、出力信号全体の電圧値Ｖは煙の存在量
に適切に対応した値となる。従って、火災が発生する等
して煙の発生量が所定の基準量を超えたときには、出力
信号全体の電圧値Ｖが予め設定した電圧値ＶTHを超え、
警報器を適切に発報させることができる。

【００１８】次いで、長期使用等に原因し、発光素子１
０の発光量が減少したときには、図３に示す電圧値Ｖａ
が低下する。このような場合には、出力信号全体の電圧
値Ｖも低下するが、チャンバーＣ内に煙が存在せず、散
乱光の受光による出力が無いときには、出力電圧値Ｖが
同図の破線に示す領域Ｎまで低下する。一方、電圧値Ｖ
ａは、透光部８を透過して受光素子２０で受光されるこ
とにより出力されるものであるから、発光素子１０の発
光量に比例し、チャンバーＣ内の汚れには左右されな
い。従って、発光素子１０の発光量が煙感知に必要な発
光量に満たないときには、出力電圧値Ｖが予め設定した
基準電圧値ＶTL以下となる。すると、この時点で煙感知
器Ｋに接続された警報器はアラーム鳴動等の発報を行
い、これによりユーザーは発光素子１０の発光量が一定
以下に低下したことを察知することができる。

【００１９】〔第２実施例（請求項２に対応）〕図４は
本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器Ｋａの他の
実施例を示す断面図である。この煙感知器Ｋａは、ホル
ダー６ａの全体を光を透過させない材質にしたもので、
発光素子１０と受光素子２０との相互間には光遮断部１
３が形成されているが、この光遮断部１３には孔部７、
７ａ間に亘って貫通した状態の通光孔１１が開設されて
いる。かかる構成によれば、やはり発光素子１０から投
光される光の一部が、通光孔１１を通過して受光素子２
０で受光されることとなり、上記第１実施例の場合と同
様に、発光素子１０の発光量が低下すれば、やはりそれ
に対応して受光素子２０からの出力信号の値も低下す
る。従って、発光素子１０が所望の発光量以下になった
ときにはやはり所定の発報を行わせて、その旨をユーザ
ーに報知させることができる。

【００２０】〔第３実施例（請求項３に対応）〕図５は
本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器Ｋｂの他の
実施例を示す断面図である。この煙感知器Ｋｂは、第２
実施例で示した煙感知器Ｋａの通光孔１１の内部に、ア
クリル樹脂や光ファイバー等のように発光素子１０から
投光される波長の光を透過させる透光材料１２を埋め込
んだものである。かかる構成によっても、上記第２実施
例と同様に、発光素子１０から投光される光の一部が透
光材料１２を通過して受光素子２０で受光されるから、
発光素子１０の発光量低下を適切に検出することができ
る。尚、通光孔１１が透光材料１２で閉塞されていれ
ば、長期使用により通光孔１１内にダスト類が侵入し、
堆積するような虞れを解消することができることとな
る。

【００２１】〔第４実施例（請求項４に対応）〕図６は
本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器Ｋｃの他の
実施例を示す断面図である。この煙感知器Ｋｃは、発光
素子１０と受光素子２０との両者間に、別の受光素子２
０ａを設け、この受光素子２０ａと発光素子１０との相
互間に通光孔１４を形成することにより、発光素子１０
から投光される光の一部を受光素子２０ａで常時受光で
きるようにしたものである。かかる構成では、発光素子
１０の発光量の低下は一方の受光素子２０ａで専用的に
検知することができ、この受光素子２０ａから出力され
る信号の値が一定値以下になったときに発報を行わせれ
ばよいこととなる。また、煙Ｍの感知は一方の受光素子
２０により専用的に行わせることができるから、煙感知
も適切に行うことが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１乃至５に記載の本発明に係るアナログ出力型光電式
煙感知器によれば、発光素子から投光される光の一部を
直接的に受光素子で受光させることにより発光素子の発
光量の低下を検知することができるため、従来のチャン
バー内壁面の乱反射光の受光により発光素子の発光量を
検出していた手段のようにチャンバー内壁面の汚れの影
響を受けることなく、発光素子の発光量が適正か否かを
正確に判断することができるという格別な効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器の
一実施例を示す断面図。

【図２】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器の
回路構成の一例を示すブロック図。

【図３】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器か
ら出力される信号を示す説明図。

【図４】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器の
他の実施例を示す断面図。

【図５】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器の
他の実施例を示す断面図。

【図６】本発明に係るアナログ出力型光電式煙感知器の
他の実施例を示す断面図。

【図７】従来のアナログ出力型光電式煙感知器の基本構
造の一例を示す説明図。

【図８】従来のアナログ出力型光電式煙感知器から出力
される信号の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 発光素子駆動回路 ２ 受光信号増幅回路 ３ ピークホールド回路 ４ 直流増幅回路 ５ ハウジングケース ６〜６ｃ ホルダー ７，７ａ 孔部 ８ 透光部 ９ 回路基板 １０ 発光素子 １１ 通光孔 １２ 透光材料 １３ 光遮断部 ２０，２０ａ 受光素子 Ｋ，Ｋａ〜Ｋｃ アナログ出力型光電式煙感知器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子から投光されてチャンバー内の煙
   により散乱された散乱光を受光素子で受光し、この散乱
   光の強さに応じた出力レベルのアナログ信号を出力する
   アナログ出力型光電式煙感知器において、 発光素子と受光素子との相互間の部分は、発光素子から
   投光される波長の光を透過させる透過材料で形成され、
   発光素子から投光される光の一部がこの透過材料を透過
   して受光素子に入射されるように構成されていることを
   特徴とするアナログ出力型光電式煙感知器。
2. 【請求項２】発光素子から投光されてチャンバー内の煙
   により散乱された散乱光を受光素子で受光し、この散乱
   光の強さに応じた出力レベルのアナログ信号を出力する
   アナログ出力型光電式煙感知器において、 発光素子と受光素子との両者間に設けられた光遮断部に
   は、発光素子から投光される光の一部を受光素子に入射
   させるための通光孔が設けられていることを特徴とする
   アナログ出力型光電式煙感知器。
3. 【請求項３】請求項２において、上記通光孔には、発光
   素子から投光される波長の光を透過させる透光材料が埋
   め込まれ、発光素子からの光の一部がこの透光材料を通
   って受光素子に入射されるように構成されているアナロ
   グ出力型光電式煙感知器。
4. 【請求項４】発光素子から投光されてチャンバー内の煙
   により散乱された散乱光を受光素子で受光し、この散乱
   光の強さに応じた出力レベルのアナログ信号を出力する
   アナログ出力型光電式煙感知器において、 前記発光素子から投光される光の一部を直接受光する受
   光素子が、散乱光を受光する前記受光素子とは別に設け
   られていることを特徴とするアナログ出力型光電式煙感
   知器。
5. 【請求項５】請求項１乃至４の何れかの請求項におい
   て、受光素子から出力されるアナログ信号の出力レベル
   が一定値以下になったときに、その旨が報知されるよう
   に構成されていることを特徴とするアナログ出力型光電
   式煙感知器。