JP7684071B2 - 火災感知器及び火災感知器本体の取り付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、火災感知器及び火災感知器本体の取り付け方法に関するものであり、特に天井が高い施設に有用な火災感知器及び火災感知器本体の取り付け方法に関するものである。

煙感知器や炎感知器等の火災感知器は、天井等に設けられて煙や炎を検知し、火災を感知する。このような火災感知器は、天井等に設けた感知器ベースに火災感知器本体を取り付けることにより設置される。そして、点検や交換の際に、火災感知器本体を感知器ベースから取り外したり、再び取り付けたりすることができる。

特許文献１の発明では、感知器ベースに一対の嵌合端子を設けると共に感知器本体には一対の嵌合金具を設けている。そして、感知器本体を感知器ベースに嵌め入れて、嵌合端子に嵌合金具が入り込むようにまわすことで、感知器本体を感知器ベースに機械的かつ電気的に固定する。また、逆向きにまわすことで、感知器ベースから感知器本体を取り外すことができる。感知器ベースに取り付けられた火災感知器本体は、作業者が手で回転させることにより嵌合金具から嵌合端子が外れて、電気的接続を解除すると共に取り外すことができる。また、作業者が火災感知器本体を手で持ち、感知器ベースに押し当てて取り外し時と逆に回転することにより嵌合金具に嵌合端子が嵌合し、火災感知器本体を感知器ベースに取り付けることができる。

特開２００９－１４７７７４号公報

特許文献１の発明では、火災感知器本体の取り付けや取り外しの際に作業者が感知器ベースに近寄る必要がある。そのため、ロビーやエントランスなどの天井が高い場所に火災感知器を設置する場合、足場を設置して火災感知器本体の取り外しや取り付けを行う必要があった。

本発明は、火災感知器本体と、感知器ベースと、を備え、前記火災感知器本体は、固定片を有し、前記火災感知器本体は、磁石により前記感知器ベースに仮固定された状態で前記固定片が作動して前記感知器ベースに固定されることを特徴とする。

本発明により、高所に設置した火災感知器において、マルチコプター等の飛行ロボットによって感知器ベースから火災感知器本体を取り外したり、感知器ベースに火災感知器本体を取り付けたりすることができる。

実施形態における火災感知器の外面図。図１（ａ）は天井取り付け時の側面図、図１（ｂ）は天井取り付け時の下面図を示す。 実施形態における火災感知器本体の側面図。図２（ａ）は、感知器ベース１に固定している状態の火災感知器本体、図２（ｂ）は、感知器ベースに取り付ける前、又は取り外した後の火災感知器本体を示す。 実施形態における天井板に固定された感知器ベースの側断面図。 実施形態におけるマルチコプターに搭載された火災感知器本体。 実施形態における火災感知器本体の接続筒近傍を拡大した断面図。図５（ａ）は、火災感知器本体２が感知器ベース１に固定されている状態、図５（ｂ）は、火災感知器本体２を感知器ベース１に取り付ける前、又は取り外した後の状態を示す。 実施形態における火災感知器本体の接続筒近傍の上面図。

本実施形態では火災感知器として煙感知器の例を示すが、他の感知器でも良い。後述するように感知器ベース１は天井板６にネジ止めされる。そして、図１に示すように、火災感知器本体２は感知器ベース１に固定される。火災感知器本体２は、天井取り付け時における下方に煙流入窓２１を有し、その下に天板２２を有する。そして、天板２２の中央下部にスイッチ２３が設けられている。スイッチ２３にはＬＥＤが備えられており、煙感知器が作動したときに点灯したり、後述のように取り付け時に点灯したりする確認灯を兼ねている。

図２に示すように、火災感知器本体２の上方中央には筒状の接続筒２４が設けられている。そして、接続筒２４の上に２つの固定片２５が設けられる。固定片２５は長方形の鉄板であり、基部には軸２５１が固定されている。そして、バネ（図示せず）により、外側に倒れるように付勢されている。感知器ベース１に固定している状態の図２（ａ）では、固定片２５は外側へ倒れている。また、感知器ベース１に取り付ける前、又は取り外した後の図２（ｂ）では、固定片２５は上方へ延びている。接続筒２４の外周面下方には、リング状の永久磁石２６が設けられている。

図３に示すように、感知器ベース１は下方からネジ（図示せず）により設置対象となる天井の天井板６に固定されている。天井板６には、配線用の孔６１が開けられている。また、感知器ベース１の中心にも孔１３が設けられている。図２（ａ）のように固定片２５が倒れる際のスペースのため、配線用の孔６１は孔１３よりも大きくあけられる。図３において、孔１３の周囲には鉄リング１２が設けられている。火災感知器本体２を感知器ベース１に固定した際には、感知器ベース１における鉄リング１２の内側に火災感知器本体２の接続筒２４が位置する。

高所にある感知器ベース１から火災感知器本体２を取り外したり、感知器ベース１に火災感知器本体２を取り付けたりする場合には、火災感知器本体２をマルチコプター３に搭載して搬送する。図４に示すように、火災感知器本体２をマルチコプター３に搭載するため、マルチコプター３の上部に保持アダプター４が取り付けられている。そして、保持アダプター４の上に火災感知器本体２が搭載される。保持アダプター４の中心には、着脱可能な解除片４１が設けられる。また、マルチコプター３の上部には、保持アダプター４の側部に略上向きでカメラ５が固定される。カメラ５の映像は無線によりマルチコプター３のコントローラ（図示せず）に送信され、コントローラの表示部（図示せず）に映される。

高所にある感知器ベース１から火災感知器本体２を取り外す際には、保持アダプター４に解除片４１を取り付ける。そして、作業者がカメラ５からの映像を見ながらコントローラによりマルチコプター３をリモート操作して、保持アダプター４を火災感知器本体２の下方に当接させる。そうすると、解除片４１により火災感知器本体２のスイッチ２３が押され、固定片２５が立ち上がって図２（ｂ）のように固定状態から解除される。立ち上がった固定片２５は鉄リング１２の内側に位置するため、保持アダプター４から火災感知器本体２が外れて、火災感知器本体２は保持アダプター４の上に搭載される。そして、マルチコプター３をコントローラからリモート操作して下ろすことにより図４の状態となり、火災感知器本体２を高所の感知器ベース１から搬送することができる。

また、高所にある感知器ベース１に火災感知器本体２を取り付ける際には、保持アダプター４から解除片４１を取り外した後に、保持アダプター４の上に火災感知器本体２を取り付け姿勢で搭載する。そして、作業者がカメラ５からの映像を見ながら、コントローラによりマルチコプター３をリモート操作して、図２に示す火災感知器本体２の接続筒２４が図３に示す感知器ベース１の孔１３へ入るようにする。この際、感知器ベース１が備える被着部である鉄リング１２に火災感知器本体２が備える吸着部である永久磁石２６を磁気吸着させることで仮固定される。この仮止めの状態により、感知器ベース１と火災感知器本体２の間で端子（図示せず）により電気的に接続する。そして、バネにより固定片２５が外側へ倒れて火災感知器本体２が感知器ベース１に固定された固定状態となる。火災感知器本体２の固定後に、作業者はコントローラの操縦によりマルチコプター３を回収する。保持アダプター４は、火災感知器本体２の頭部が圧入もしくは嵌合される構造（図示せず）を有し、後述する永久磁石２６による仮固定よりも、火災感知器本体２を強固に保持できるものである。

図５において、接続筒２４と永久磁石２６を断面で示す。接続筒２４の内側の対向する面には、自己保持ソレノイドであるアクチュエータ２７が一つずつ設けられている。アクチュエータ２７は、固定片２５をシャフト２７１で押し上げることができる位置に設けられる。接続筒２４の外面下方には、リング状の永久磁石２６が設けられている。図５（ａ）は、火災感知器本体２が感知器ベース１に固定の状態を示し、図５（ｂ）は仮固定の状態を示す。固定又は仮固定の状態では、接続筒２４の外側に感知器ベース１の鉄リング１２が位置する。なお、図５に示すとおり、接続筒２４の高さは、永久磁石２６の高さと鉄リング１２の高さとを合わせた高さとほぼ等しくなるように形成されている。

吸着部である永久磁石２６が被着部である鉄リング１２に付くことにより、火災感知器本体２は感知器ベース１側に仮固定される。また本実施形態では、鉄リング１２が磁石となり、鉄リング１２が鉄製の固定片２５に付く。そのため、より強固に火災感知器本体２を固定することができる。また、永久磁石２６による仮固定は弱い固定であり、火災感知器本体２を取り外す際には火災感知器本体２の自重等により仮固定は解除される。

図６に示すように、固定片２５の軸２５１は、接続筒２４の上面端部にある上面板２４１に回転可能に取り付けられている。また軸２５１では、バネ（図示せず）により固定片２５が外側へ倒れるように付勢している。図６において、アクチュエータ２７は固定片２５の下に隠れている。

火災感知器本体２を感知器ベース１から取り外す際には、次のような方法を用いる。まず、空の保持アダプター４を有したマルチコプター３を、天井の火災感知器へ飛行させる。このとき、保持アダプター４には解除片４１を取り付けておく。火災感知器では、固定片２５は図５（ａ）のように外側に倒れており、火災感知器本体２が感知器ベース１に固定されている。そして、マルチコプター３が火災感知器本体２に近づいて、保持アダプター４の解除片４１が、火災感知器本体２の天板２２の下に設けたスイッチ２３を押すと、アクチュエータ２７からシャフト２７１が上方へ突出する。この時、アクチュエータ２７は、感知器ベース１から端子（図示せず）を介して火災感知器本体２に供給されている電力により作動する。突出したシャフト２７１は、固定片２５の当接凸部２５２をバネの力に反して押し上げる。その結果、図５（ｂ）に示すように、固定片２５は回転して上方を向き、感知器ベース１と火災感知器本体２の固定が解除される。また、保持アダプター４には火災感知器本体２の頭部が圧入もしくは嵌合される。そして、マルチコプター３が下方に移動すると、火災感知器本体２の自重及び火災感知器本体２の頭部が圧入もしくは嵌合されていることにより永久磁石２６と鉄リング１２の間の仮固定が解除される。アクチュエータ２７は自己保持ソレノイドであり、感知器ベース１から離れて火災感知器本体２に電力供給されなくなってもシャフト２７１は突出したままである。仮固定の解除後、作業者はマルチコプター３をコントローラによりリモート操作して火災感知器本体２を搬送し、回収することができる。

一方、火災感知器本体２を感知器ベース１に取り付ける際には、次のような方法を用いる。まず、保持アダプター４から解除片４１を外しておく。そして、保持アダプター４に火災感知器本体２を搭載して、マルチコプター３を天井の感知器ベース１の近傍へ搬送する。感知器ベース１の孔１３の中に接続筒２４を差し込むようにマルチコプター３を上昇させると、火災感知器本体２の吸着部である永久磁石２６が被着部である鉄リング１２に引き付けられて磁気吸着により仮固定される。これにより、感知器ベース１に環状に設けた感知器線リング（図示せず）と、その外側に設けたコモン線リング（図示せず）に、火災感知器本体２の端子（図示せず）が接続し、感知器ベース１から火災感知器本体２に電力供給が行われる。そして、仮固定で端子が接続したことにより火災感知器本体２に供給される電力によって自己保持ソレノイドが作動し、アクチュエータ２７のシャフト２７１が下がる。シャフト２７１が下がると、固定片２５の軸２５１はバネにより付勢されているため、図５（ａ）及び図６のように固定片２５が外側へ倒れて火災感知器本体２が感知器ベース１に固定される。図３に示すように天井板６には、十分に広い配線用の孔６１を設けており、図５（ａ）のように固定片２５が外側へ倒れて感知器ベース１の鉄リング１２の上に達する。さらに、鉄製の固定片２５は永久磁石２６により磁化した鉄リング１２に引きつけられて、火災感知器本体２が感知器ベース１の固定が強固となる。

なお、火災感知器本体２の感知器ベース１への取り付け方は、上記の方法に限定されない。保持アダプター４の解除片４１を用いた取り付け方法も考えられる。この場合は、上記の手順で、火災感知器本体２を、永久磁石２６を用いて仮止めする。この段階で、火災感知器本体２の電極端子と感知器ベース１の環状リングからなる電極が接して、火災感知器本体２には電源が供給される。そして、スイッチ２３を押すことで、アクチュエータ２７のシャフト２７１が下がるように構成してもよい。

固定片２５が鉄リング１２と接触するか、またはスイッチ２３を押すと、しばらくの間にわたりスイッチ２３の確認灯が点灯する。そのため、火災感知器本体２が確実に固定されたことを、作業者が確認することができる。また、確認灯を兼ねるスイッチ２３は火災感知器本体２の下端の中心に取り付けられているため、どの方向からでも視認することができる。確認灯は扉の方向から視認できる必要があるが、火災感知器本体２は取り付ける際に方向性がない。なお、スイッチ２３が押されると、図示しない火災感知器本体２の送信回路から図示しない火災受信機へと信号が送られ、火災受信機側でも火災感知器本体２の取り付け取り外しを認識することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

たとえば、固定の際に固定片２５が鉄リング１２に磁気的に付かなくてもよく、その場合に固定片２５が非磁性体であってもよい。また、磁石により仮結合が行われればよく、鉄リング１２が火災感知器本体２に、永久磁石２６が感知器ベース１に設けられていてもよい。鉄リング１２は、磁石に付く磁性体であれば鉄以外のものでも良く、環状でなくても良い。永久磁石と磁性体のうち少なくともいずれか一方が環状であればよく、火災感知器本体２を取り付ける際に方向性がなくなり、取り付けが容易となる。本発明の実施形態では、接続筒２４を設けるため、火災感知器本体２の高さが大きくなっているが、この高さを低くするために、仮止め用の磁石には、マグネットシートのような薄い磁石を使用するようにしてもよい。

実施形態ではアクチュエータ２７は電力供給されていなくてもシャフト２７１が突出した状態で保持するように自己保持ソレノイドとした。しかし、火災感知器本体２を感知器ベース１から取り外す際に、シャフト２７１が突出した状態で火災感知器本体２がすぐに引き抜かれるようにすれば、自己保持型にしなくてもよい。また、自己保持型であることを活かして、シャフト２７１の先端を固定片２５にワイヤで接続してもよい。このようにすれば、固定片２５をシャフト２７１で引いて倒すことができ、固定片２５を付勢するバネを省略することもできる。また実施形態では、火災感知器本体２に電源を供給した上で、固定片２５による取り付けを行うよう説明したが、固定片２５の作動は機械的な手法によるものでも構わない。この場合は、火災感知器本体２の下方に設けたスイッチ２３が、固定片２５とリンク機構を介して接続されており、１度スイッチ２３を押すことで、図示しないストッパの解除が行われてバネにより固定片２５が横方向に広がり、再度スイッチを押すことで、横方向に広がった固定片２５を垂直方向に戻す電源不要の機械的な機構を備えるようにしてもよい。

実施形態では、マルチコプター３が下方に移動すると、火災感知器本体２の自重及び火災感知器本体２の頭部が圧入もしくは嵌合されていることにより永久磁石２６と鉄リング１２の間の仮固定が解除される。しかし、十分に弱い仮固定として圧入や嵌合せずに自重だけで仮固定が解除されるようにしてもよい。また感知器ベース１からの火災感知器本体２の取り外しやすさを向上させるために、火災感知器本体２の下方のスイッチ２３を押すと、永久磁石２６と鉄リング１２との距離を一時的に離せるような機構を別途設けるようにしてもよい。

従来技術で説明したように、火災感知器本体２と感知器ベース１との取り付けは、回転係合によって行われる。一方、マルチコプター３であるドローンは、上下方向に対して力をかけやすいが、回転力を与えることは難しく、回転係合によって取り付けられた火災感知器本体２をドローンで取り外すのは難しいとされていた。しかし、本実施形態では、火災感知器本体２を回転させることなく、感知器ベース１に取り付けているので、ドローンを用いた火災感知器本体２の取り付け取り外しが行いやすい。特に環状に形成された電極を利用して、火災感知器本体２と感知器ベース１との電気接続を行っているので、取り付けにあたり、火災感知器本体２を一切、回転させる必要がない。

１ 感知器ベース、１２ 鉄リング、１３ 孔、
２ 火災感知器本体、２１ 煙流入窓、２２ 天板、２３ スイッチ、２４ 接続筒、２４１ 上面板、２５ 固定片、２５１ 軸、２５２ 当接凸部、２６ 永久磁石、２７ アクチュエータ、２７１ シャフト、
３ マルチコプター、４ 保持アダプター、４１ 解除片、５ カメラ、６ 天井板、６１ 孔

Claims (5)

1. 火災感知器本体と、
   感知器ベースと、を備え、
   前記火災感知器本体は、固定片を有し、
   前記火災感知器本体は、磁石により前記感知器ベースに仮固定された状態で前記固定片を作動させて前記感知器ベースに固定されることを特徴とする火災感知器。
2. 前記固定片はスイッチを押すことで固定状態から解除されることを特徴とする請求項１に記載された火災感知器。
3. 前記固定片は、前記火災感知器本体が前記感知器ベースに仮固定された状態で、前記感知器ベースから前記火災感知器本体に供給される電力により作動することを特徴とする請求項１または２に記載された火災感知器。
4. 前記火災感知器本体は確認灯を有し、
   前記固定片により前記火災感知器本体が固定されると、前記確認灯が点灯することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された火災感知器。
5. 火災感知器本体を設置対象の天井に取り付ける取り付け方法であって、
   マルチコプターの上部に前記火災感知器本体を取り付け姿勢で搭載し、
   前記マルチコプターをリモート操作して、天井に固定された感知器ベースまで前記火災感知器本体を搬送し、
   前記感知器ベースが備える被着部に前記火災感知器本体が備える吸着部を磁気吸着させることで仮固定し、
   その後に前記火災感知器本体が備える固定片を作動させて前記感知器ベースに前記火災感知器本体を固定することを特徴とする火災感知器本体の取り付け方法。

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