JPS62215849A - 火災検知器 - Google Patents

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〕 本発明はセンサーを備えた室を有する火災検知器に関す
る。上記のセンサーは光学的煙センサーのような燃焼物
を検知するセンサーである。

〔従来の技術〕

従来から知られているように光学的センサーは発光器と
しての発光ダイオード（ＬＥＤ）と外気からの煙に接近
可能な室内に配ｌした受光器としてのフォトダイオード
とを備える。室内には発光器及び受光器の光学軸が通常
圧に角度をなして配設されている。これらの光学軸は煙
が最初に出現する室の中央領域で出会うようにされてい
て効率的に検知する。ここに角度とは火災検知器が通常
天井に設けられた場合の垂直平面内の角度を云い、発光
器と受光器との間には直接の光伝達径路が存在しない。

上記は発光器から出たＢｉ２Ｏの反射が受光器に到達す
るのを用心したものである。

以丁余日 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような光学センサーを使用した火災検知器は多くの
光学的難問題をかかえている。通常煙は網を通って室内
に入るが、網の寸法を極めて小さい昆虫の侵入を防止す
るのに十分な程に小さくすることは不可能で、このため
侵入した昆虫によって光の散乱を起しまた間違いの警報
を発することになる。また、従来の綱の配列では、ガス
流で運ばれる煙が垂直面内において種々の方向から検知
器に打当るので繰返しての検知をすることができない。

このような種々の方向からの打当りは通常ガス流の速度
の変化に原因する。

本発明の目的はすぐれた検知性を備え、かつ昆虫等の物
体によって引起される間違の警報を減少するように室内
に配設された光学的センサーを有する火災検知器を提供
することである。

本発明の別の目的は、ガス状媒体の速度変化において従
来よりもすぐれた粒子又はガスの検知器を提供すること
である。

以下余白 〔問題点を解決するための手段〕 本発明によれば、天井面等の設置面に配設される火災検
知器であって、基板を有して外気に開口した室を備え、
火災検知器をその上に設けた時に上記基板の周縁領域は
火災検知器の上面に対して平行な単一の平面上に横たわ
り、基板の周縁領域の内側には互に対向した一対の傾斜
した凹所が形成され、上記両凹所は基板上を両凹所を結
ぶ線に対して側方に延びた略中央の隆起において出会う
ように形成され、上記隆起から離隔した一つの凹所の端
部に設けられかつ上記凹所に沿った光学径路を有する発
光器と、上記隆起から離隔した別の凹所の端部に設けら
れかつ上記凹所に沿った光学径路を有する受光器とを備
えたものにおいて、上記の両光学径路を上記単一の平面
に対して夫々異なった角度に形成し、上記隆起から側方
に間隔をあけた室内の位置において発光器と受光器の両
光字輪が１７０°〜１３５゛の角度をなして出会うよう
に形成したことを特徴とする火災検知器が提供される。

又本発明によれば、天井面のような平坦面に設置する粒
子又はガスの検知器であって、センサーを含み、設置面
に略平行な面内に延びた一つ以上の開口を介して外気に
開口した室を備えたものにおいて、火災検知器のケーシ
ングの一部が開口の外方に延びかつ開口の平面に略平行
に流れるガス流の少なくとも一部が変向されて開口の平
面に直角に通過するように形成された粒子又はガスの検
知器が提供される。

〔実施例〕

以下添付図面について本発明の詳細な説明する。

火災検知器は天井２に取付けられるべきコンブ状の本体
１と、基板３と、ケーシング４と、略平坦な環状網５と
を備え、ケーシング４と基板３とによって室６を区画形
成する。網５の開口面積は、昆虫の飛込みによって火災
警轢を鳴らさないように１關２以下であることが好まし
い。しかし網の開口寸法を過度に小さくすることができ
ない。開口寸法を過度に小さくすると煙の通過を妨げる
ことになる。

本体１はピラー８を有する箱７を含み、該ピラー８はプ
リント回路板１２の半径方向縁部１１を抱持するあご９
．１０を有する。夫々のあご９゜１０は回路板１２の固
定接点（図示せず）に接触する可撓性の電気ワイパー・
コネクター１３を備える。

基板３は円形状をなし、その平坦な周縁領域１４に直立
状の壁１５が形成され、直立壁１５の上部の内側に肩部
１６が形成されている。領域１４の内側において基板３
には該基板の中心線から偏倚した弧状隆起１７が形成さ
れている。該隆起１７の上面１８は領域１４の上面を含
む平面に位置する。又第２図に示すように、隆起１７は
挾端部１９から広端部２０に亘ってテーバが付けられ、
また同様にテーバを付けた中央溝２１が形成されている
。中央溝２１の中心線は基板に対して偏倚しまた例えば
約２°の小角だけ基板の中心線から傾いている。

隆起１７の両側には水平状の平坦部２４　、２５に至る
まで傾斜部２２　、２３が形成されている。傾斜部２２
と水平状平坦部２４とには端部２７に至る第１溝２６が
設けられ、傾斜部２３と平坦部２５には端部２９に至る
第２溝２８が設けられている。

第２図に示すように、溝２６は中心線３ｏ上に横たわり
、溝２８はこの中心線に対して角度Ａだけ傾いている。

角度Ａは３°〜１２°の間にすることができ、さらに３
°〜５°の間にすることが好ましい。

溝２６の底面に平行な中央線と領域１４を含む面間の角
度Ｂは好ましくは約２０°である。溝２８の底面に平行
な中央線と領域１４を含む面間の角度Ｃは好ましくは約
１６°である。両中央線間の角度は１３５°〜１７０°
で、好ましくは１４０“〜１５０°である。傾斜部２２
　、２３の周囲から階段状部３１が上方に延びて領域１
４の内周縁に達している。

プリント回路板１２は支持体３２　、３３を担持してい
る。支持体３２　、３３は要部３６　、３７が夫々形成
されかつ略コツプ状の凹所３４　、３５を備えていて、
この要部３６　、３７と基板３の引掛部３８　、３９と
を係合することによって基板３と回路板１２とを一体的
に錠止するようにされている。回路板１２の内側縁部１
１には凹所４０が形成されている。また基板３の下面に
は凹所４０の周縁形状に等しい形状寸法の垂下壁４１　
、４２　、４３が形成されていて、これらによって回路
板１２をシールすると共に内部に前述のピラー８を収容
する役目をする。

基板３と回路板１２とを互に錠止すると、凹所３４は溝
２６と整合すると共に溝２６の端部２７に当接し、また
凹所３５は溝２８と整合すると共に！Ｉ２８の端部２９
に当接する。第１図に示すように、凹所３４には内側階
段状部４４が形成され又凹所の底部にフォトダイオード
（図示せず）が配置される。フォトダイオードの光学径
路は両凸レンズ４５を通して溝２６の中央線に沿ってい
る。

凹所３５には発光ダイオード４６が配置され、その光学
径路は溝２８の中央線に沿っている。上記の二つの中央
線は、隆起１７の上方であって該隆起１７の側方位置に
あるＤ点で一致している。ダイオード４６は通常使用さ
れる９５０龍波長のものよりも短い波長（８８０龍）に
おいて発光するガリウムアルミナムアーセナイド型が好
ましい。

支持体３２　、３３は基板３の溝孔５１　、５２を通し
て夫々一対のピラー４７　、４８及び４９　、５０を担
持している。

夫々の対のピラーに亘ってサーミスター５３が設けられ
、セーミスターの結合部材５４が回路板１２に向って下
方に延びていてサーミスターを回路板に対して保持して
いる。サーミスターの上部は直立壁１５の肩部１６と同
じ高さに位置していて綱５に接触している。

第２図から判るように、内方に向けて傾斜した複数の支
持部材５５が直立壁１５から半径方向内方に延びている
。これらの支持部材５５間において基板３上には円周方
向の隆起５６が形成されている。（但し第１図には円周
方向の隆起５６は図示されていない）。

回路板１２の凹所４０に整合した凹所５８を有する板５
７が、縦板の周縁上の数個所（図示せず）において回路
板１２に接触している。上記の板５７は、基板に担持さ
れかつ回路板に係合する屈曲端部６０を有する複数のア
ーム５９によって回路板１２及び基板３に錠止されてい
る。従って基板３と回路板１２と板５７とを組合わせて
単一のユニットとして取扱うことができる。

室６はキャップ６１で蔽われている。キャップ６１は外
方に向いた出張り６３を有する周縁壁６２を備え、該出
張り６３によって網５の円周縁を受ける。キャップ６１
の下面６４には数列の円周方向の隆起が形成され、これ
らの隆起は発光ダイオード４６の光学中心に中心を置い
た半径によって区画形成された面６５ａ　、　６５ｂ　
、　６５ｃ　、　６５ｄ　。

６５ｃ１．６５ｆを夫々有する。これらの面とキャップ
の下面６４とのなす傾斜角度は夫々異なっている。

キャップ６１を正確に位置決めするためにキャップ６１
は軸対称に配設された複数の脚６６で支持され、該脚６
６には基板３の孔（図示せず）に挿入される縮径部６７
が形成されている。

カバー４はキャップ６１の上面６９に当接する上部６８
と、周縁壁６２を抱持しかつＭ４５の円周縁を出張り６
３に錠止する垂下スカート部７０とを有する。上部６８
の外周縁には垂下スカート部７０から外方に延出した延
出部７１と、間隔をあけた複数の半径方向のフィン７２
と、円周部７４を有する上部６８を連結するリブ７３と
が設けられている。各フィン７２にはｙ４５の外周縁を
肩部１６に対して錠止するリプ７５が形成されている。

カバー４は基板３の開ロア８に挿入した拡大頭部７７を
有する一連のはさみばめ部材７６によって基板３に固着
される。上記の係合によって網５とキャップ６１とが基
板３に対して錠止される。

板５７の周縁には複数の錠止部材７９が設けられていて
、本体１の受は部材８０に叩転移動させて係合される。

回路板１２と板５７の凹所４０　、５Ｂはピラー８を収
容すると共に本体１と検知器の他の部分とを互に回動す
ることによって本体１に対して板５７を錠止或は解放し
、それと同時にコネクター１３を係合或いは解除するこ
とができる。

回路板１２と箱７とは必要とされる電気コネクター及び
回路素子を含み、箱７は本体ｌを通して接近可能な端子
（図示せず）を含む。若し必要ならば回路板１２及び箱
７に、本出願人の同時係属出願米国特許第８４３１８８
３号に開示のマイクロコンピュタ−及び其他の回路素子
を備えることができる。

よく知られているように、室６内の煙粒子殊にＤ点の傾
斜における煙粒子によるダイオード６から放射光の散乱
は凹所３４内のフォトダイオードによって検知される。

通常の波長よりも波長の短いガリウムアルミナムアーセ
ナイドを原料とするダイオード４６を使用することは、
散乱と波長間の関係が１ｎｖｅｒｓｅ　ｆｏｕｒｔｈ　
ｐｏｗｅｒ　Ｉａｉ＋に依るので重要である。凹所３４
内のダイオードに赤外線帯域を通すフィルターを協同さ
せて、室６内に入った周囲の光レベルを除くことが好ま
しい。光はダイオードに直接入射するように室内に直接
入るものではなく多くの反射に原因して低いレベルのも
のが入射する。

本発明の重要な特長は煙のない状態におけるダイオード
４６からの光の室６内における散乱と反射とを所定の一
定レベルに減少させることである。

所定の一定レベルにするとセンサーの作動の断続的或は
連続的監視が可能となる。

従って室６の内側表面を黒い織目に仕上げて擬似の反射
光を減少させる。擬似の反射光は階段状部３１、内側階
段状部４４、円周方向の隆起５６及び面６５ａ〜６５ｆ
を設けることによってさらに減少される。

多くの実験の結果望ましい低散乱角は１０゜（理想的な
光学径路が１７０°で合う場合）であることが判明して
いる。実際には４５゛以下の散乱角であれば従来構造よ
りもかなりすぐれていることを見出した。これらの光学
径路間の種々の角度、基板３の領域１４の平面、弦状隆
起１７の偏倚した位置及び角度Ａによって低散乱角が得
られ、かつフォトダイオードが発光ダイオード４６から
の光を直接受光することを防止できる。上面１８の中心
部にとまった小さな昆虫によって生ずる凝似敗乱は溝２
１によって減少される。若し溝２１が設けられていない
と、上面１８の中心部にいる小昆虫は該上面の縁部にい
る小昆虫よりも大きな散乱を起すものである。

サーミスタ５３は火災検知器全体の感度を向上し、また
検知できる火災型式の範囲を増大する。

網５も並列状に接続されたサーミスターにとって熱収集
器の役目をする。これらのサーミスターは非直線状の装
置なので高温条件にあるサーミスターが支配するように
なっている。フィン７２はリブ７３と垂直スカート部７
０間の環状間隙に亘って延びていないので環状空間８１
が網５に対して露呈されている。従って熱気が環状空間
８１内を進運することができて広い領域に亘ってｙＩ５
に直接に接触する。

第３図に示すように火災検知器を天井面２に設置すると
、低速気流によって運ばれた煙は対流によってｙ４５を
通して上方に流れる。若し空気速度が高速（０，１ｍ／
ｓ以上）であると該気流の大部分は天井面に沿って流れ
る。このような場合該気流は延出部７１及び垂下スカー
ト部７０によって向きを変えられ（第１図）て網５を直
角に通過する。上記の変向をフィン７２とリプ７３が援
助する。本発明によれば低速気流の場合でも空６内の煙
の濃化は室の外部の気流中における濃化よりも高い。

上述の実施例において網５を設けたが、昆虫が患いしな
い地域或は昆虫によって発生する擬似判定を見分ける他
の手段を備える場合には該網５を省略することができる
。

又、光学的煙センサーに就いて述べたが、本発明はどの
ような型式の粒子或はガス検知器にも利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光学検知器の拡大断面図、 第２図は第２図の火災検知器の基板を示す平面図、 第３図は天井に取付けた火災検知器の側面図である。 ３・・・基板、　　　　　　４・・・ケーシング、５・
・・網、　　　　　　６・・・室、１４・・・周縁領域
、　　　１７・・・隆起、２１・・・長手溝、　　　３
４　、３５・・・凹所、４６・・・発光器、　　　５３
・・・熱的センサー、７２・・・フィン、　　　　７５
・・・リブ、８１・・・環状空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天井面等の設置面に配設される火災検知器であって
   、基板（３）を有して外気に開口した室（６）を備え、
   火災検知器をその上に設けた時に上記基板（３）の周縁
   領域（１４）は火災検知器の上面に対して平行な単一の
   平面上に横たわり、基板（３）の周縁領域（１４）の内
   側には互に対向した一対の傾斜した凹所（３４、３５）
   が形成され、上記両凹所（３４、３５）は基板上を両凹
   所を結ぶ線に対して側方に延びた略中央の隆起（１７）
   において出会うように形成され、上記隆起（１７）から
   離隔した一つの凹所（３５）の端部に設けられかつ上記
   凹所（３５）に沿った光学径路を有する発光器（４６）
   と、上記隆起（１７）から離隔した別の凹所（３４）の
   端部に設けられかつ上記凹所（３４）に沿った光学径路
   を有する受光器とを備えたものにおいて、上記の両光学
   径路を上記単一の平面に対して夫々異なった角度に形成
   し、上記隆起（１７）から側方に間隔をあけた室（６）
   内の位置（Ｄ）において発光器（４６）と受光器の両光
   学軸が１７０°〜１３５°の角度をなして出会うように
   形成したことを特徴とする火災検知器。 ２、両光学軸が１５０°〜１４０°の角度をなして出会
   った特許請求の範囲第１項記載の火災検知器。 ３、両光学径路が周縁領域（１４）を含む平面に直角な
   面内において３°〜１２°の角度をなして配設された特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の火災検知器。 ４、上記の角度が３°〜５°である特許請求の範囲第３
   項記載の火災検知器。 ５、隆起（１７）が室（６）の中心から側方に間隔をあ
   けた特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   項に記載の火災検知器。 ６、隆起（１７）に長手溝（２１）が形成された特許請
   求の範囲第５項記載の火災検知器。 ７、上記室（６）が昆虫が侵入することのない小寸法の
   メッシュを有する網（５）のみを介して外気に開口し、
   上記網（５）は略平坦でかつ設置面に対して略平行に延
   設され、又火災検知器のケーシング（４）の一部が網（
   ５）の外方に延びて、煙を帯同して網（５）の平面に対
   して略平行に移動するガス流の少なくとも一部が網の平
   面に垂直方向に網を通って変向するように形成された特
   許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記
   載の火災検知器。 ８、網（５）に接触する少なくとも一つの熱的センサー
   を含んだ特許請求の範囲第７項記載の火災検知器。 ９、室（６）の内部に、煙のない状態において発光器か
   ら光の反射及び散乱が所定の一定のレベルまで減ぜられ
   て、センサーによって週期的又は連続的監視ができるよ
   うな表面仕上を有する形状を備えた特許請求の範囲第１
   項から第８項までのいずれか１項記載の火災検知器。 １０、天井面のような平坦面に設置する粒子又はガスの
   検知器であって、センサーを含み、設置面に略平行な面
   内に延びた一つ以上の開口を介して外気に開口した室を
   備えたものにおいて、火災検知器のケーシング（４）の
   一部が開口の外方に延びかつ開口の平面に略平行に流れ
   るガス流の少なくとも一部が変向されて開口の平面に直
   角に通過するように形成された粒子又はガスの検知器。 １１、ケーシング（４）に開口と連通する環状空間（８
   １）が形成されて、該環状空間を巡って高温空気が流通
   すると共に広領域に亘って上記開口を通過した特許請求
   の範囲第１０項記載の検知器。 １２、ケーシング（４）の外方と連通する環状空間（８
   １）に一連のフィン（７２）及びリブ（７５）を設けて
   高温空気を種々の方向に導いた特許請求の範囲第１１項
   記載の検知器。 １３、開口が網（５）で蔽われた特許請求の範囲第１０
   項から第１２項までのいずれか１項記載の検知器。 １４、網（５）に接触した少なくとも一つの熱的センサ
   ー（５３）を含んだ特許請求の範囲第１３項記載の検知
   器。 １５、火災検知器とそれに協同する煙センサーを構成し
   た検知器。