JP5490367B2 - 煙感知器 - Google Patents

Description

この発明は、煙感知器に関し、特に詳しくは、筐体内に侵入物、例えば虫及び埃等が侵入するのを防止し、かつ筐体内外において煙を円滑に流通させることができ、更に装置の小型化を図ることのできる煙感知器に関する。

特許文献１には、「外部からの煙の侵入を許容するとともに外光の入射を防止する隔壁が形成されたラビリンス壁と、ラビリンス壁によって囲まれる煙感知室に発光素子からの光を配光する発光側の光学部材と、・・・光素子チップと、・・・光学部材と、・・・検出回路と、光素子チップ及び光素子用集積回路チップを含む検出回路の回路部品が実装・・・された回路基板とを備えて成ることを特徴とする火災感知器」が記載されている（特許文献１の請求項１２参照）。

特許文献２には、「暗箱と、発光素子と、受光素子とを備え、前記暗箱内に流入してきた煙により前記発光素子から発せられた光が散乱されたときの散乱光を、前記受光素子が受光することにより火災を感知する火災感知器において、前記暗箱の壁部は、所定の大きさの円を基本形とし、かつ、前記円の周外にその少なくとも一部が突出した形状に形成され、前記発光素子は、前記暗箱の前記突出した形状の部分に配置され、前記受光素子は、その光軸が前記円を含む平面に対してほぼ垂直であるように、暗箱外に設置されていることを特徴とする火災感知器」が記載されている（特許文献２の請求項１参照）。

火災報知器内に設けられるセンサ、例えば光学式のセンサ等が、煙が発生していないにも拘らず、火災報知機内に侵入した虫及び埃等により誤作動を起こすことがある。これに鑑みて、上述した特許文献１及び２に示されている火災報知器には、いずれも防虫カバー又は防虫網と称される異物侵入防止手段が設けられている。防虫カバー又は防虫網は、火災報知器内、特に誤作動を起こすセンサを配置した領域に虫及び埃等の異物が侵入することを防止する部材である。前記防虫網は、例えば、「金属薄板の両側縁部（１２ａ）の所定の幅を除いた部分を、長さ方向に沿ってエッチングすることにより形成される」（特許文献２の段落番号００３８及び図３〜６参照）。防虫網の他の製造方法としては、例えば金属薄片にパンチ等の打ち抜きを施すことにより、網目を形成する方法等も用いられてきた。

しかしながら、従来の防虫カバー又は防虫網は、金属薄片に多数の孔を設けているに過ぎないので煙の流通を妨害し易く（例えば特許文献１の図９及び１０、並びに特許文献２の図４参照）、煙が発生していても、火災報知器内、特に煙を感知するセンサが収容されている領域に、煙が高速で流通する場合にしか流入し難い構造であり、比較的高速の流速を有する煙しか検知できなかった。更に言うと、従来では、防虫カバー又は防虫網が煙の流通を妨害するので、煙が流通可能な面、例えば特許文献１における防虫カバー４の周側面及び特許文献２における防虫網１２の周側面等を大きく設定することが多かった。前記煙が流通可能な面を大きく設定することにより、火災報知器全体が大型化していた。そこで、高速で流通する煙だけでなく、低速で流通する煙も正確に検知可能である小型の煙感知器が望まれていた。

特開２００７−１３２１２号公報 特開２００６−２４４５１５号公報

この発明が解決しようとする課題は、筐体内に侵入物、例えば虫及び埃等が侵入するのを防止し、かつ筐体内に煙を円滑に流入させることのできる小型の煙感知器を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、煙が流入する流入口を周側面部に有する筐体を備え、かつ煙を感知したセンサから出力される信号に基づいて警報を発することのできる煙感知器であって、前記筐体は、板状の取付部と収容部とを有し、前記流入口は、前記取付部における設置面とは反対側の面と前記収容部との間隙により形成され、前記流入口から侵入可能な侵入物を防止する、複数の櫛歯を隣接する前記櫛歯との相互間隔が１ｍｍ以下で前記流入口に臨んで列設してなる櫛歯列を備え、かつ、前記筐体の内部で前記流入口に臨むように位置し、前記流入口に向う外側法面、内部に向かう内側法面、及び前記外側法面の上端と内側法面の上端とにまたがる堤頂とを有してなる堰堤部と、前記堰堤部の内側端部から延在する流通面と、前記流通面の一部に陥設された筒体であり、前記流通面を流通した煙が流入し、かつ発光素子から発せられる光を受光素子が受けることができる筒体部とを備え、前記櫛歯列は、前記堰堤部の前記堤頂に形成されてなることを特徴とする煙感知器であり、
請求項２は、前記流通面は、前記筒体部に向けて第１流通面、傾斜面及び第２流通面を有している請求項１に記載の煙感知器であり
請求項３は、前記筒体部は発光素子、受光素子及びこれらが配置された底板を有するセンサが前記筒体部の下端開口部を閉塞するように装着されている請求項１又は２に記載の煙感知器である。

この発明によると、筐体内に侵入物、例えば虫及び埃等が侵入するのを防止し、かつ筐体内に煙を円滑に流入させることのできる小型の煙感知器を提供することができる。

また、この発明によると、櫛歯列の形成位置及び櫛歯相互の間隔を適切な状態に設定することにより、虫及び埃等の侵入を好適に防止可能な煙感知器を提供することができる。

更に、この発明によると、筐体内における流入口に望む位置に堰堤部を設けることにより、筐体内部で煙が偏在し又は滞留することなく、堰堤部を乗り越えた煙の流れが筐体内部で均一に分布しているので、センサが煙を正確に感知することができ、しかも櫛歯列が設けられているのでセンサが煙を正確に感知する機能が虫及び塵埃などによって阻害されることがなく、したがって煙感知機能の経時的低下が小さい煙感知器を提供することができる。

この発明の煙感知器は、煙が流入する流入口を周側面部に有する筐体を備えている。筐体は、この発明の煙感知器の最外部に位置する部材であり、この発明の煙感知器の全体形状を決定し、この煙感知器の外観を呈する。なお、前記筐体は、その内部に後述の櫛歯列及びセンサ等を収容する部材である。

筐体は、煙が流入する流入口を有する部材であれば、適宜の部材を採用することができる。筐体の形状としては、両端を閉塞する円筒形状、両端を閉塞する楕円筒形状及び両端を閉塞する多角筒形状等を挙げることができる。筐体における周側面の全周から煙が流入し易い形状としては、円筒形状が好ましい。また、筐体の大きさとしては、この発明の煙感知器が煙を感知する機能を維持可能な大きさであれば良い。なお、使用者にとっては、煙感知器が大型であると煙感知器の設置場所の内装が損なわれていると感じることがある。よって、この発明の煙感知器は、煙を感知し、かつ警報を発する機能を維持しつつ、設置場所、例えば寝室及び廊下等の内装を損なわない程度に小型であることが好ましい。

この筐体は一つの部材で前記所定の形状及び大きさに形成することもでき、また、複数の部材でそれらの組み立て体として所定の形状及び大きさに形成することもできる。

更に、筐体を形成する材料としては、この発明の煙感知器を設置する環境において正常に作動可能である限り特に制限は無く、例えばプラスチック、木材、セラミックス及び金属等を挙げることができる。

流入口は、筐体における周側面に設けられる。好ましい流入口は、筐体の周側面にその全周に亘って設けられる。もっとも、筐体の周側面の一部に流入口を設けることもできる。なお、流入口は筐体内に流入した煙が流出しない場合又は流出し難い場合は、筐体内に一旦流入した煙が後述のセンサ等に感知され続けることとなり、この発明の煙感知器が設置される環境の状況を正確に感知できないことがある。したがって、筐体内に流入した煙が流出し易いように、少なくとも筐体の周側面に流入口を複数箇所設けることが好ましく、筐体の周側面の全周に亘って設けることが更に好ましい。このとき、流入口は、煙が流出する流出口としても機能する。

この筐体の周側面に流入口を設けることにより、煙感知器全体の規模を小型化にし、また煙感知器全体の形状を単純にすることができる。例えば、特許文献１に記載された火災感知器の外観形状とこの発明に係る煙感知器の外観形状とを比較すると、特許文献１に記載の火災感知器は、特許文献１における図７に示されるように、略円盤状の主部とその主部の外周縁から突出する側壁とを連続一体に形成してなるボディと、前記主部の略中央に下方に突出する保護カバーとを備えて成ることにより、天井にこの火災感知器を取り付けた場合に下方に向って大円の円筒体と小円の円筒体とを重ねたような凸状の全体形状を有する。特許文献１に記載された火災感知器がこのような円筒体二段重ねの全体形状を有するのは、ボディの内部ではなくて保護カバーの内部にセンサを設けているからである。

特許文献１に記載の火災感知器に比べてこの発明に係る煙感知器は、筐体の周側面に流入口を設けているので、特許文献１に記載の火災感知器におけるような円筒体二段重ねの全体形状とはならず、例えば円筒体、楕円筒体、角筒体等の単純な立体形状とすることができ、しかも取付面である例えば天井面からの高さを小さくすることができる。つまりは、この発明に係る煙感知器は、小型の全体形状とすることができる。

また、特許文献１に記載の火災感知器では、天井に沿って低速で移動する煙を感知するのが困難である。なぜならば、センサが天井面から突出している保護カバー内に設けられているので、天井面に沿って流通する煙が到達し難く、更に保護カバー内に煙が流入しようとしても、防虫カバーのメッシュ部により煙の流通が規制されるからである。これに対して、この発明の煙感知器における筐体のように、筐体の周側面に流入口が設けられていると、その流入口は天井に近接しているので、天井を緩慢に移動する煙を容易にその流入口から筐体の内部へと導入することができる。

火災の初期においては煙が天井を伝って移動する。したがって、天井に近接して、しかも天井に沿って移動する煙を逸早く検知することができることは、火災発生を逸早く検知し、しかも人々に火災発生を知らせることになるのであるから、この発明に係る煙感知器は、火災の早期発見に寄与することができる。

筐体における周側面の全周に亘って流入口を設けるには、例えば一端を開口する有底円筒体を２個設け、かつ開口部同士の間隔が流入口の大きさとなるように保持しつつ有底円筒体同士を相互に固定する。そうすると、２個の有底円筒体の端縁部により形成された流入口を有する、この発明の煙感知器における筐体を得ることができる。もっとも、例えば筐体における周側面の一部に流入口を設ける場合には、上述のように別体的な部材を用いることなく、両端を閉塞する円筒体の周側面上端部に流入口を設けるようにしても良い。

また、筐体における周側面の全周に亘って流入口を設ける別の手法として、取付面例えば天井面に取り付ける取付基板と煙感知器本体とからなり、前記取付基板の下部と煙感知器本体の周側上端部とに僅かに間隙を生じるように離隔するとともに、前記煙感知器本体と取付基板とを一体に組み立てて成る筐体としてもよい。この筐体にあっては、取付基板と煙感知器本体の上端部との間隙が、周側面を一巡するように開口する流入口となる。

通常、屋内で火災が発生すると、火災発生初期においては、熱源から発生する煙が天井に向って立ち上がり、天井に到達した煙は天井面に沿って低速で緩慢に移動していく。また、煙が流通している場合にも、天井面に近接する位置においては、煙が低速で緩慢に流通することがある。火災発生の初期段階及び煙流通段階において、高速で流通する煙だけでなく、低速で流通する煙をも感知することができれば、火災の感知精度が向上する。この発明の煙感知器の筐体における流入口の位置は、煙が筐体内に流入可能である限り特に制限されないが、筐体の周側面において、この発明の煙感知器が設置される設置面に近接した部位に流入口を設けると、設置面に沿って流通する煙が流入口から流入し易くなるので、好ましい。

ここで、煙を感知するセンサとしては、光学式のセンサ、例えば発光素子と受光素子とを有するセンサを挙げることができる。光学式のセンサの一例を挙げると、センサ内に煙が流入していないときには発光素子から発せられた光は受光素子に到達せず、かつセンサ内に煙が流入したときには発光素子から発せられた光が煙を形成する粒子で反射して受光素子に到達し、受光素子が受光すると煙が流入していることを示す検出信号を出力するセンサを挙げることができる。なお、センサの電源には、直流又は交流電源を用いることができ、例えば電池又は家庭用電源等を挙げることができる。また、煙の流入を判別する手段としては、公知の集積回路等を用いることができる。

なお、この発明の煙感知器は、煙を感知したセンサから出力される信号に基づいて警報手段により警報を発することができる。なお、この発明の煙感知器は、煙の存在を感知した場合に、この煙感知器が設置されている空間内に、又はその他の場所に存在する人たちに煙の存在又は火災の発生を警報することができる。前記警報手段としては、使用者が起床時及び就寝時に認識可能な警報を発することができる限り、適宜の手段を採用することができる。警報手段には、音声又は音響により警報を行う聴覚的警報手段、及び／又は、ＬＥＤ、高輝度ＬＥＤ若しくはフラッシュランプ等を用いた視覚的警報手段等を採用することができる。

この発明の煙感知器は、櫛歯列を備えている。

前記櫛歯列により、この発明の煙感知器における筐体内に異物が侵入するのを防止することができる。前記異物としては、煙が発生していない状態で、前記筐体内部のセンサが配置される領域に当該異物が侵入してセンサが誤作動を起こし得る物体であれば良く、例えば虫及び塵埃等を挙げることができる。

前記櫛歯列は、筐体内部に複数個列設される櫛歯の集合であり、前記櫛歯列の形状、大きさ及び材料については、この発明の目的を達成することができる限り、特に制限はない。櫛歯の形状としては、ピン状又は棒状であれば良く、例えば円柱状、楕円柱状及び／又は角柱状等を挙げることができる。櫛歯の大きさとしては、筐体の流入口の大きさに応じて設定すれば良い。また、櫛歯の材料としては、煙により変質し難い材料が好ましく、例えばプラスチック、木材、セラミックス及び金属等を挙げることができる。なお、筐体と櫛歯又は櫛歯列とを一体化しても良く、例えば一体成形等で形成することができる。また、この発明の煙感知器は、櫛歯が列設して成る櫛歯列を、複数並列することもでき、例えば最外部に櫛歯相互の間隔が大きい櫛歯列を設け、その内側に前記櫛歯相互の間隔が小さい櫛歯列を設けることができる。

前記櫛歯列は、筐体の流入口に臨むように位置することが好ましい。櫛歯列の設ける位置は、この発明の目的を達成することができる限り特に制限されないが、筐体の流入口に臨むように櫛歯列を設けることにより、異物を筐体内に侵入させないので、煙を感知するセンサが配置される領域だけでなく、筐体内における煙の流路に異物が侵入及び堆積する状態を防止することができる。

更に、前記櫛歯列を形成する櫛歯において、任意の櫛歯と隣接する櫛歯との間隔は、侵入を防止したい異物の大きさに応じて変更可能であるが、好ましくは１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下であると良い。櫛歯と隣接する櫛歯との間隔が１ｍｍ以下であると、種々の虫及び埃等が筐体内に侵入できなくなる。

この発明の煙感知器の好ましい態様として、前記櫛歯列を備えると共に、前記筐体の内部であり、かつ前記流入口に臨むように位置する堰堤部と、前記堰堤部の内側端部から延在する流通面と、前記流通面の一部に設けられ、かつ前記流通面を流通した煙が流入し、かつ前記センサを有する筒体部とを備えている煙感知器を挙げることができる。

前記堰堤部は、前記筐体の内部に設けられ、しかも流入口に臨んで形成される堤状部材である。この堰堤部の存在により、前記流入口から筐体内に流入した煙は、該堰堤部を乗り越えるようにして、更にセンサの配置される筐体内部に流通していく。

堰堤部は、流入口から流入した煙の流通を維持しつつ、堰堤部を通過した煙の流れを乱すと考えられる。堰堤部の好ましい態様としては、堰堤部の頂部における煙の流路の大きさ、つまり、前記頂部から内部天井までの寸法が、筐体における流入口の大きさ、つまり流入口における軸線方向に沿った下端縁から上端縁までの寸法よりも、小さく設計されている態様を、挙げることができる。堰堤部の頂部における煙の流路の大きさが小さいと、流入口から流入した煙が堰堤部の頂部を流通する際に煙が圧縮され、また、堰堤部の頂部における煙の流速が大きくなり、次いで煙が堰堤部を乗り越えると圧縮状態及び高速状態が解除されるので、煙が噴流となって煙の流通状態が乱されつつ流通面上を筐体内部方向に進行する。すなわち、堰堤部の頂部における煙の流路の大きさが小さいと、堰堤部がオリフィス様の作用を奏すると推測される。

この発明の煙感知器を水平に設置した場合に、堰堤部は、流入口に面する外側法面と頂部である平坦面と煙の圧縮状態を解除する内側法面とを備えて成ることが、好ましい。堰堤部が外側法面と平坦面と内側法面とから成ることにより、筐体内に煙が流入し易く、かつオリフィス様の作用を好適に発揮することができる。堰堤部の頂部において煙が流通する流路の大きさとしては、特に制限はない。流路の大きさと言う場合、それは流路の寸法によって大小を表現することができ、その寸法は、頂部から内部天井までの、煙感知器が有する中心軸線の方向に沿った長さとして、理解される。なお、この発明の煙感知器における櫛歯列は、外側法面、頂部又は内側法面のいずれに設けても良く、また外側法面、頂部又は内側法面の全てに櫛歯列を設けても良い。好ましくは、櫛歯の軸線方向の長さ、換言すると高さ寸法が小さくて済むように、頂部に多数の櫛歯を列設すると良い。堰堤部に櫛歯を設ける手法としては、例えば櫛歯と堰堤部とを一体成形して、形成することができ、また、堰堤部の表面に、多数の櫛歯を基板上に立設してなる櫛歯列板を、接着しても良く、また、堰堤部の表面に多数の櫛歯を植設しても良い。更に、堰堤部の頂部に対向する内部天井から堰堤部の頂部に向って櫛歯列が突設していても良い。

櫛歯列を形成する複数の櫛の列は、例えば複数の櫛歯列を俯瞰した場合に、多数の櫛が一つの仮想線上に配列された状態となる列であっても、多数の櫛が一つの仮想線上をジグザグに配列された状態となる列であっても良い。

堰堤部の形状としては、堤状であり、かつ煙の流通を乱すような形状であれば良く、例えば筐体が円筒体であり、周側面の全周に亘って流入口が設けられている場合には、流入口に沿って筐体の内部に環状の堰堤部を設けることができる。

堰堤部の大きさは、堰堤部の頂部において煙が流通可能であれば良い。なお、この発明の煙感知器における煙を感知する光学部材、例えば後述のセンサ等に、流入口から侵入する外乱光が投射されると、誤作動を起こす可能性があるので、この発明の煙感知器は、堰堤部を設けることにより流入口から入射する光の大部分を遮光している。

堰堤部の材料としては、煙により変質し難い材料が好ましく、例えばプラスチック、木材、セラミックス及び金属等を挙げることができる。筐体と堰堤部とを一体化しても良く、例えば一体成形等で形成することができる。また、堰堤部は、煙の流通を遮断しない範囲で複数個設けることができ、例えば上述した環状の堰堤部を同心円状に２層以上設けても良い。堰堤部を複数個設けると、筐体内に侵入しようとする外乱光の遮光効率が向上する。

前記流通面は、前記堰堤部における内側法面の端部から延在する面である。なお、流通面は、前記堰堤部を越えて前記筐体内に流入した煙が流通する面でもある。

流通面の形状としては、筐体内に流入した煙が堰堤部を越えた後に滞りなく流通可能であれば良い。流通面は、例えば単に平滑な平面であっても良く、煙の流通を妨げない程度に凹凸を有する凹凸面であっても良い。なお、流通面の好ましい態様としては、平面の一部に堰堤部から後述の筒体部まで延在する溝を設ける態様を挙げることができ、煙が溝に沿って流通可能なように煙の流路を形成することにより、効率的に煙を感知することができる。流通面の材料としては、煙により変質し難い材料が好ましく、例えばプラスチック、木材、セラミックス及び金属等を挙げることができる。堰堤部と流通面とを一体化しても良く、例えば一体成形等で形成することができる。

ここで、この発明の煙感知器における煙を感知するセンサとしては、光学式のセンサ、例えば発光素子と受光素子とを有するセンサを挙げることができる。光学式のセンサの一例を挙げると、センサ内に煙が流入していないときには発光素子から発せられた光は受光素子に到達せず、かつセンサ内に煙が流入したときには発光素子から発せられた光が煙を形成する粒子で反射して受光素子に到達し、受光素子が受光すると煙が流入していることを示す検出信号を出力するセンサを挙げることができる。なお、センサの電源には、直流又は交流電源を用いることができ、例えば電池又は家庭用電源等を挙げることができる。また、煙の流入を判別する手段としては、公知の集積回路等を用いることができる。

前記筒体部は、前記流通面の一部に設けられ、かつ前記流通面を流通した煙が流入し、かつ発光素子から発せられる光を受光素子が受けることのできる部位である。筒体部は、流通面に陥設される筒体であり、かつ筐体内に侵入する外乱光が入射しない程度の深さを有し、かつ発光素子及び受光素子が正常に作動可能であれば良い。この発明の煙感知器の内部に流入した煙は、堰堤部を乗り越えた後は流速が低下し、流通面を流通していくに従って流速が更に低下し、筐体における筒体部が設けられる部位まで到達すると、煙の粒子自身の自重で沈下して筒体部内に落下すると推測される。

筒体部の形状は、流通面の一部に陥設される筒体、すなわち流通面が上方に面しているときに下方に突設される筒体であり、かつ煙が流入し易く、かつ発光素子及び受光素子に外乱光が入光しない限り特に制限されず、例えば半径方向の断面形状が円形、楕円形及び多角形等である態様を採用することができる。筒体部の形状としては、流通面から陥設される限り、特に制限は無く、例えばその断面形状が円、楕円及び多角形等である態様を挙げることができる。筒体部の大きさは、煙が筒体部内に流入し易い大きさが好ましく、可能であれば小型化することにより、この発明の煙感知器の小型化に寄与することができる。筒体部の材料としては、煙により変質し難い材料が好ましく、例えばプラスチック、木材、セラミックス及び金属等を挙げることができる。流通面と筒体部とを一体化しても良く、例えば一体成形等で形成することができる。

以下に、この発明の煙感知器の作用を説明する。

先ず、この発明の煙感知器を設置する。このとき、この発明の煙感知器を設置する環境には煙が発生していないこととする。また、この発明の煙感知器が煙を感知する手段としては、上述した光学式のセンサを採用することとする。この発明の煙感知器を設置する場所としては、煙が流通し易い場所、例えば天井面及び壁面等を挙げることができる。設置場所として、好ましくは、この発明の煙感知器の安定性等を考慮して、がたつき無く設置可能な平面を挙げることができる。なお、ここで示す煙感知器は、櫛歯、堰堤部、流通面及び筒体部を備えた態様であり、堰堤部の頂部に櫛歯が列設されている。こうすることにより、頂部における煙の流路の大きさは流入口よりも小さくなるので、頂部上に配列される櫛歯はその軸線方向の長さが小さくて済み、従来のように網目状の金属薄片を煙感知器の周側面に装着する必要が無く、結果としてこの発明の煙感知器の小型化に寄与することができる。

この発明の煙感知器が設置された場所に煙が流通すると、流入口を介して筐体内に煙が流入する。

筐体内に流入した煙は、堰堤部を乗り越えるようにして更に筐体の内部に流通する。このとき、例えば虫及び煙に舞い上げられた埃等は、頂部に列設される櫛歯により、筐体内に侵入不能となっている。煙が堰堤部を乗り越えることにより、煙の流通方向が乱れると推測される。また、堰堤部は、煙を感知するセンサ、例えば発光素子及び受光素子が外部からの外乱光により誤作動を起こすことの無いように、筐体内に侵入しようとする外乱光の大部分を遮光している。

続いて、堰堤部を越えて更に筐体内部方向に流通する煙は、流通面上を流通することとなる。堰堤部を乗り越えた後の煙は、流通面を流通していく途中で徐々にその流速が低下していくと考えられる。

次に、流通面を流通した煙が筒体部に流入する。この発明の煙感知器が天井面に設置された場合には、筒体部は下方に突設されているので、煙が流通面から筒体部内に流下し易い。なお、流通面を流通して流速が低下した煙は、筒体部内に流下し易いと推測される。よって、筒体部内に煙が流入し、センサが煙を感知することができる。

ここで、この発明の煙感知器の実施態様を、図面を用いて説明する。

図１に示すのは、この発明の一実施例である煙感知器１Ａである。

煙感知器１Ａは、筐体２と、堰堤部３と、流通面４と、筒体部５Ａと、櫛歯列１９とを備えている。

筐体２は、全体形状として両端を閉塞する円筒形状を成す。筐体２は、取付部６及び収容部７を有する。取付部６は、両端を閉塞する円筒形状を成し、取付部６における平面部分の一方が設置面８、例えば天井等に取り付けられる。尚、この取付部は板状をなすので取付基板とも称される。取付部６は、この煙感知器１Ａを取り付ける被取付面である設置面８に固定されるのが好ましく、種々の固定手段により固定可能である。収容部７は、一端を閉塞する有底円筒体であり、その内部に後述の作動部９を収容している。取付部６と収容部７とは、結合手段（図示せず）により、収容部７の開口部側が取付部６に臨むように結合されている。取付部６と収容部７との間隙が、煙が筐体２内に流入可能な流入口１０である。よって、煙感知器１Ａでは、流入口１０が筐体２の周側面部の全周に亘って形成されることになる。また、取付部６において設置面８に面していない面、すなわち、筐体２の内部領域を形成することになる面は、内部天井面１１と称することとする。

堰堤部３は、流入口１０から筐体２の内部でかつ内部天井面１１に向って傾斜する外側法面１２と、堰堤部３の最頂部である頂部１３と、頂部１３から筐体２の内部でかつ収容部７の底面に向って傾斜する内側法面１４とを有する。外側法面１２が流入口１０から頂部１３まで垂直に立ち上っていないのは、流入口１０から筐体２内部に向って流通する煙を効率良く、また抵抗無く筐体２の内部に誘導することができるからである。頂部１３は、堰堤部３が内部天井面１１に最接近する部位である。内側法面１４は、頂部１３を乗り越えた煙が筐体２内部方向に円滑に流通することができるように傾斜している。もっとも、この発明の目的を達成することができる限り、外側法面１２及び内側法面１４は、傾斜させること無く、図１における鉛直方向に設けられても良い。

櫛歯列１９は、頂部１３に多数の櫛歯を一列に列設されて成り、煙の流路となる間隙、すなわち頂部１３と内部天井面１１の流入口１０近傍との間から筐体２内部に虫及び埃等の異物を侵入不能にしている。なお、頂部１３における煙の流路の大きさは流入口１０よりも小さいので、頂部１３に設ける櫛歯列１９を形成する各櫛歯の軸線方向の長さが小さくて済み、従来のように網目状の金属薄片を煙感知器の周側面に装着する必要が無く、結果として煙感知器１Ａの小型化に寄与することができる。

流通面４は、内側法面１４の下部と一体に形成されており、平滑な水平面である。なお、図１に示す煙感知器１Ａは、流通面４の高さが流入口１０の下端部よりも低位置、すなわち設置面から離れた位置となるように設計されている。これは、流入口１０と、内部天井面１１と、堰堤部３と、流通面４と、筒体部５Ａとで形成される筐体２の内部領域、特に、内側法面１４よりも中心側に、流入口１０から侵入する外乱光を侵入し難くすることができるからである。もっとも、筒体部５Ａに配置されたセンサ１５が誤作動を起こさない程度に外乱光を遮光可能であれば、流通面４の高さに制限はない。

筒体部５Ａは、収容部７の略中央部に下方に突設された筒体である。筒体部５Ａには、下端開口部を閉塞するようにセンサ１５が装着されている。センサ１５は、光学式のセンサであり、発光素子１５Ａ、受光素子１５Ｂ並びに発光素子１５Ａ及び受光素子１５Ｂが配置された底板１５Ｃを有している。また、筒体部５Ａの下端開口部には、発光素子１５Ａから発せられる光が煙が流入するであろう筒体部５Ａ内を通過して受光素子１５Ｂに到達可能なように、光路用切欠部５Ｂを設けている。センサ１５は、煙の不存在時には発光素子１５Ａから発せられる光が受光素子１５Ｂに到達せず、かつ煙の存在時には発光素子１５Ａから発せられる光が煙の粒子で反射して受光素子１５Ｂに到達し、かつ受光素子１５Ｂが光を受光すると煙を感知したこととするように設定されている。筒体部５Ａは、下方に突設されているので、その内部に外乱光が侵入し難い。なお、底板１５Ｃは筒体部５Ａ内に外乱光が侵入しないように設けた部材であるが、底板１５Ｃを設けなくとも外乱光の侵入が生じないときは、底板１５Ｃを設ける必要は無い。

図１に示すように、堰堤部３、流通面４及び筒体部５Ａは、一つの基板に一体化して形成されている。また、作動部９は、堰堤部３、流通面４、筒体部５Ａ及びセンサ１５を有する部位である。なお、作動部９は、図示しないが、センサ１５を駆動する電池及びセンサ１５が煙を感知した場合に使用者に煙の存在を報知する警報手段等を有している。堰堤部３における外側法面１２の外縁部は、収容部７の内周面に係合、嵌合、螺合又は固着されることができる。

以下に、煙感知器１Ａの作用を説明する。

先ず、煙感知器１Ａを、煙感知器１Ａの取付部６が設置面８に固定されるように、設置する。取付部６を設置面８に固定する方法としては、木ネジ等で固定する方法を用いることができる。なお、家屋等で煙感知器１Ａを用いる場合には、設置場所の内装保護という見地から、煙感知器１Ａを除去した場合に設置面８に取付痕ができる限り生じないことが好ましい。

煙感知器１Ａが設置された場所に煙が発生すると、煙は設置面８に沿って流通することが多い。煙が設置面８に沿って流通すると、流入口１０を介して筐体２内に煙が流入することができる。

筐体２内に流入した煙は、外側法面１２に沿って筐体２の内部方向に誘導される。このとき、例えば虫及び煙に舞い上げられた埃等は、頂部１３に列設される櫛歯列１９により、筐体２内に侵入不能となっている。更に、煙は、頂部１３を越えた後、内側法面１４と内部天井面１１と流通面４とで形成される筐体２の内部領域に向って流通することとなる。煙が堰堤部３を乗り越えることにより、煙の流通方向が乱れると推測される。堰堤部３を通過した煙の流れが乱れる原因は、堰堤部３による外に、前記櫛歯列１９にもある。即ち、櫛歯２１を形成する多数の櫛歯同士の間隙を通過する煙の流れは、カルマン渦を形成することがあり、これによって堰堤部を通過する煙の流れが乱れてしまうと考えられる。

また、堰堤部３は、筒体部５Ａの下端開口部に装着されるセンサ１５が外部からの外乱光により誤作動を起こすことの無いように、筐体２の内部領域に侵入しようとする外乱光の大部分を遮光している。

続いて、堰堤部３を越えて流通する煙は、流通面４を流通することとなる。なお、堰堤部３を乗り越えた後の煙は、流通面４を流通していく途中で徐々にその流速が低下していく。

次に、流通面４を流通した煙が筒体部５Ａに流入する。筒体部５Ａは下方に開口しているので、流通面４に沿って流通していた煙は筒体部５Ａ内に流下し易い。なお、流通面４を流通して流速が低下した煙は、筒体部５Ａ内に流下し易いと考えられる。筒体部５Ａ内に煙が流入すると、センサ１５が煙を感知することができる。

煙感知器１Ａは、センサ１５が煙を感知することにより、すなわち筒体部５Ａ及び底板１５Ｃで形成される領域内に煙が流入して発光素子１５Ａから発せられる光が煙の粒子で反射して受光素子１５Ｂに到達することにより、煙感知器１Ａが設置されている場所に煙が発生していることを、感知することができる。作動部９には、図示しないが、煙感知器１Ａが煙の存在を感知した場合に、使用者に煙の存在を報知することができる警報手段が設けられているので、警報手段が警報を発する。聴覚的警報手段及び／又は視覚的警報手段が警報を発することにより、使用者は煙感知器１Ａの設置場所に煙が発生していることを認識することができる。

図２に示すのは、煙感知器１Ａの斜視図である。

図２に示すように、櫛歯列１９が、筐体２の周側面全周に亘って設けられる流入口１０に臨むように、位置しているので、筐体２内、特に内側法面１４より内部には虫及び埃等の異物が侵入できないようになっている。

続いて、図１及び２に示したこの発明の煙感知器の実施態様よりも、更に具体的な実施態様を図３〜５に示す。なお、図３〜５に示す部材と図１に示す部材とが共通の場合は、同一の番号を付すこととし、説明も省略することがある。

図３に示すように、煙感知器１Ｂの筐体２は、有底円筒体の取付部６と略有底円筒体の収容部７とを有する。取付部６と収容部７とは、一定の間隔を有するように相互に結合されており、前記間隔が煙の流入可能な流入口１０を成す。煙感知器１Ｂは、電池（図示せず）により駆動するようにしている。収容部７の周側面部には、電池カバー１６が装着されている。図示しないが、電池カバー１６の背後であって筐体２の内部には、電池を収容可能な電池装着部が設けられていて、この電池カバー１６を取り外すと前記電池装着部が電池装着可能に露出する。収容部７における底面部１７には、視覚的警報手段１８が突設されている。視覚的警報手段１８は、底面部１７から突出する部位が先端に向って水平断面が小さくなるような八角台形状をなす発光部を有する透明部材とその透明部材の一端に設けられた発光手段例えばＬＥＤ又は高輝度ＬＥＤとを有してなり、筐体２内の前記発光手段例えば高輝度ＬＥＤ（図示せず）から発せられる光が底面部１７から突出する発光部から四方に向って放光可能に形成されている。流入口１０の内側には、堰堤部３における頂部１３及び内側法面１４が示されている。また、堰堤部３の頂部１３には、煙感知器１Ａと同様に、一定の間隔を有するように櫛歯列１９が環状列設されている。櫛歯列１９の長さは、その上端部が取付部６の下端面に当接するように設定されている。なお、櫛歯列１９は、従来のように金属薄片に孔を設けた態様でなく、相互に一定の間隔を有して立設された柱状部材であるので、虫及び埃等は侵入させず、煙の流通を妨げることはない。

図４に示すのは、図３に示した煙感知器１Ｂを底面部１７から観察した場合の、外観図である。図４に示すように、煙感知器１Ｂは、底面部１７を横断する複数の溝部２０が設けられている。複数の溝部２０は、互いに平行でかつ一定の間隔を有している。また、溝部２０の一部には、種々の幅をもって切欠部２１が設けられている。切欠部２１は底面部１７を貫通しているので、筐体２の内部及び外部が切欠部２１により連通している。筐体２の内部及び外部が切欠部２１により連通しているので、収容部７に内蔵された聴覚的警報手段２２例えばスピーカの一部が前記切欠部２１を通して観察されることができ、またこの切欠部２１によって聴覚的警報手段２２の発する警報が筐体２内に篭もることなくこの煙感知器１Ｂを設置する空間に鳴り響かせることができる。底面部２３の視覚的警報手段１８近傍には、押ボタン２３が設けられている。押ボタン２３は、収容部７の周側面及び底面部１７に一致するような形状を成し、筐体２の軸方向に可動である。押ボタン２３は、例えば、視覚的警報手段１８及び聴覚的警報手段２２が警報を発した場合に警報を止める機能、視覚的警報手段１８及び聴覚的警報手段２２が正常に作動するか確認する機能及び電池の消耗を確認する機能等を備えている。

図５に示すのは、図３に示した煙感知器１Ｂの断面図である。煙感知器１Ｂは、筐体２、堰堤部３、流通面４、筒体部５Ａ及び櫛歯列１９を備えている。

筐体２は、略円筒体形状を成し、取付部６及び収容部７を有している。取付部６は、取付部６を設置面に固定する固定部材２４と、筐体２内に流入した煙を漏出し難く又は漏出不能にする蓋体２５とを有している。固定部材２４は、一端を開口する略有底円筒体を成し、中央部には挿通口２６が設けられている。蓋体２５は、有底円筒体であり、挿通口２６を挿通する頸部２７と、頸部２７の一端から外側に張り出すようにして設けられるフランジ２８とを有する。なお、蓋体２５の底面及びフランジ２８が内部天井面１１を形成することになる。頸部２７は、挿通口２６に嵌入されており、着脱自在である。もっとも、頸部２７は、挿通口２６に固着、溶着若しくは接着されていても良く、又は挿通口２６と一体化していても良い。

筒体部５Ａの一部、堰堤部３及び流通面４は、煙誘導部材２９として一体化されている。

煙誘導部材２９は、略有底円筒体であり、周側面部３０並びに底面となる堰堤部３及び流通面４を有している。また、煙誘導部材２９は、その中央部に貫通孔３１が設けられている。貫通孔３１の下端部から筒体部５Ａが突設されており、更に、筒体部５Ａの下端開口部に封蓋部３２が装着されることにより当該下端開口部が閉塞されるようになっている。

図５に示した煙感知器１Ｂにおいては、流通面４が第１流通面４Ａ、傾斜面４Ｂ及び第２流通面４Ｃから成る。流通面４の途中で傾斜面４Ｂを設けることにより、筒体部５Ａの開口部である貫通孔３１に到達する外乱光の光量を低減することができるので好ましい。底面部１７の内面には、電池３３を軸線方向に沿って支持可能な電池支持部３４が付設されているので、傾斜面４Ｂの下方には電池３３を収容することができる。また、底面部１７の内面には、聴覚的警報手段２２を着脱自在に装着可能な警報手段取付部３５が設けられている。警報手段取付部３５の位置は、図４における切欠部２１の位置に応じて決定される。筒体部５Ａの下端部でかつ周側面には、制御部３６が装着されている。制御部３６は、センサ（図示せず）を有し、電池３３から駆動電力を供給され、センサの駆動を制御し、センサから出力される信号に基づいて煙の存在を判別し、警報発動信号を警報手段に出力可能である。制御部３６には、複数の機能を付加することのできる部材、例えば集積回路等を用いることができる。

以下に、煙感知器１Ｂの作用を説明する。

先ず、煙感知器１Ｂを、取付部６の固定部材２４が設置面に固定されるように、設置する。固定部材６を設置面に固定する方法としては、接着又は木ネジ等で固定する方法を用いることができる。なお、家屋等で煙感知器１Ｂを用いる場合には、設置場所の内装保護という見地から、煙感知器１Ｂを除去したときに設置面に取付痕ができる限り生じないことが好ましい。

煙感知器１Ｂが設置された場所に煙が発生すると、煙は設置面に沿って流通することが多い。煙が設置面に沿って流通すると、流入口１０を介して筐体２内に煙が流入することができる。

筐体２内に流入した煙は、煙誘導部材２９に沿って流通することとなる。詳しく言うと、煙は、外側法面１２の傾斜に沿って筐体２の内部方向に誘導される。更に、煙は、頂部１３を越えた後、内側法面１４と内部天井面１１と流通面４とで形成される筐体２の内部領域に向って流通する。このとき、頂部１３に設けられる櫛歯列１９は、虫及び埃等の異物は侵入不能にしつつ煙の流通を妨げることが無いので、煙は円滑に筐体２内に流入していく。煙が堰堤部３を乗り越えることにより、流通する煙にオリフィス様の作用が働くので、煙の流通方向が乱れると考えられる。また、堰堤部３は、制御部３６に配置されるセンサが外部からの外乱光により誤作動を起こすことの無いように、煙誘導部材２４と内部天井面１１とで形成される筐体の内部領域に侵入しようとする外乱光の大部分を遮光している。

続いて、堰堤部３を越えて流通する煙は、第１流通面４Ａ、傾斜面４Ｂ及び第２流通面４Ｃを流通することとなる。なお、堰堤部３を乗り越えた後の煙は、流通面４を流通するに従って、その流速が徐々に低下していくと考えられる。また、煙感知器１Ｂは、傾斜面４Ｂを設けているので、堰堤部３を乗り越えて侵入する外乱光を更に低減することができる。

次に、流通面４を流通した煙が筒体部５Ａ内に流入する。筒体部５Ａは下方に突設されているので、流通面４に沿って流通していた煙は筒体部５Ａ内に流下し易い。なお、流通面４を流通して流速が低下した煙は、筒体部５Ａ内に流下し易い。よって、筒体部５Ａ内に煙が流入することにより、センサが煙を感知することができるようになる。

センサが煙を感知することにより、センサと電気的に接続される制御部３６にセンサから信号が出力される。制御部３６にセンサからの信号が出力されると、聴覚的警報手段２２及び視覚的警報手段１８に警報を発する信号を出力する。聴覚的警報手段２２及び視覚的警報手段１８に警報を発する信号が出力されると、それぞれの警報手段が警報を発する。したがって、使用者は煙感知器１Ｂの設置場所に煙が発生していることを認識することができる。また、煙感知器１Ｂは、櫛歯列１９を設けることにより、従来の防虫網を製造する際に必要な金属薄片、及び金属薄片に孔を設けるエッチング又はレーザー処理等の工程が不要となるので、製造工程及び製造所要時間等を短縮可能になり、好ましい。

この発明の煙感知器は、図面に示した実施態様に限定されることは無く、この発明の目的を達成することができる限り、様々に設計変更が可能である。

図１は、この発明の煙感知器の一実施態様を示す一部切欠断面図である。 図２は、図１に示した実施態様の斜視図である。 図３は、この発明の煙感知器の他の実施態様を示す正面図である。 図４は、図３に示した実施態様の底面を示す正面図である。 図５は、図３に示した実施態様の断面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ 煙感知器
２ 筐体
３ 堰堤部
４ 流通面
４Ａ 第１流通面
４Ｂ 傾斜面
４Ｃ 第２流通面
５Ａ 筒体部
５Ｂ 光路用切欠部
６ 取付部
７ 収容部
８ 設置面
９ 作動部
１０ 流入口
１１ 内部天井面
１２ 外側法面
１３ 頂部
１４ 内側法面
１５ センサ
１５Ａ 発光素子
１５Ｂ 受光素子
１５Ｃ 底板
１６ 電池カバー
１７ 底面部
１８ 視覚的警報手段
１９ 櫛歯列
２０ 溝部
２１ 切欠部
２２ 聴覚的警報手段
２３ 押ボタン
２４ 固定部材
２５ 蓋体
２６ 挿通口
２７ 頸部
２８ フランジ
２９ 煙誘導部材
３０ 周側面部
３１ 貫通孔
３２ 封蓋部
３３ 電池
３４ 電池支持部
３５ 警報手段取付部
３６ 制御部

Claims (3)

1. 煙が流入する流入口を周側面部に有する筐体を備え、かつ煙を感知したセンサから出力される信号に基づいて警報を発することのできる煙感知器であって、
   前記筐体は、板状の取付部と収容部とを有し、前記流入口は、前記取付部における設置面とは反対側の面と前記収容部との間隙により形成され、
   前記流入口から侵入可能な侵入物を防止する、複数の櫛歯を隣接する前記櫛歯との相互間隔が１ｍｍ以下で前記流入口に臨んで列設してなる櫛歯列を備え、かつ、
   前記筐体の内部で前記流入口に臨むように位置し、前記流入口に向う外側法面、内部に向かう内側法面、及び前記外側法面の上端と内側法面の上端とにまたがる堤頂とを有してなる堰堤部と、
   前記堰堤部の内側端部から延在する流通面と、
   前記流通面の一部に陥設された筒体であり、前記流通面を流通した煙が流入し、かつ発光素子から発せられる光を受光素子が受けることができる筒体部とを備え、
   前記櫛歯列は、前記堰堤部の前記堤頂に形成されてなることを特徴とする煙感知器。
2. 前記流通面は、前記筒体部に向けて第１流通面、傾斜面及び第２流通面を有している請求項１に記載の煙感知器。
3. 前記筒体部は、発光素子、受光素子及びこれらが配置された底板を有するセンサが前記筒体部の下端開口部を閉塞するように装着されている請求項１又は２に記載の煙感知器。

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