(57)【要約】【課題】    暗箱外にレーザ光が漏れない、安全な煙感知器を提供する。【解決手段】内部が暗箱である光学ケース２と、該光学ケース内に配設したレーザ光源１１から発光した光が検煙部２５に存在する煙粒子によって散乱光を受光する受光素子１２と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路４１と、増幅された前記出力信号をＡ／Ｄ変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部１５と、を備えた煙感知器において、前記光学ケース２は、光学カバー３０と箱体２１で構成され、前記カバー３０の開放を検出する開放検知部３３と、前記開放検知部の出力信号によって、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする制御部４２と、を設けている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路と、増幅された前記出力信号をＡ／Ｄ変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部と、を備えた煙感知器において、
前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、
前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、前記開放検知部の出力信号によって、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする煙感知器。
【請求項２】
内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する火災検出用受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路と、増幅された前記出力信号をＡ／Ｄ変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部と、を備えた煙感知器において、
前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、
前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、閉蓋時の回折光増加による前記火災検出用受光素子の出力が閾値以上で異常と判断し、前記開放検知部の開放信号、又は、前記火災検出用受光素子の出力が異常であるときに、前記レーザ光源を消灯、或いは、前記レーザ光源の発光周期を正常時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする煙感知器。
【請求項３】
前記開放検知部は、前記光学カバーに設けられた短絡ピンと前記箱体に設けられた短絡コネクタが非導通になると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯するか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする請求項１、又は、２記載の煙感知器。
【請求項４】
前記開放検知部は、前記光学ケース内に外光が入射したことを検知する外光検知用受光素子で構成され、該外光検知用受光素子が所定光量受光すると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯させるか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする請求項１、又は、２記載の煙感知器。
【請求項５】
前記箱体は、ラビリンスの壁が立設された光学台であることを特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載の煙感知器。
【請求項６】
光学カバーが被着され、内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する火災検出用受光素子と、前記レーザ光源及び前記火災検出用受光素子に接続されている制御部と、を備えた煙感知器において、
前記光学ケースには、外光、光軸ずれ検知用受光素子を有する開放検知部が設けられており、
前記制御部は、閉蓋時の回折光増加による前記外光、光軸ずれ検知用受光素子の出力が所定光量以上になったとき、又は、前記開放検知部の開放信号を受信したときに、前記レーザ光源を消灯させるか、或いは、発光周期を通常時より長くすることを特徴とする煙感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火災を検出する煙感知器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の煙感知器として、サンプリング管式煙感知器が用いられている。この煙感知器は、閉鎖されている筐体（暗箱）と、該暗箱内に配設された発光素子及び受光素子と、監視区域のサンプリングエアを前記暗箱に導入し、該暗箱の検煙部を通過させて排気させる給排手段と、を備えている。前記煙感知器では、前記発光素子から発光した照射光は、前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱され、その散乱した光を前記受光素子が受光することにより、火災判別を行っている。火災監視時おいて、発光素子の照射光の大部分は、光トラップにより減衰されるが、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７１４９２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記煙感知器は、修理点検等のために、筐体のカバーを外し、内部を露出させることがあるが、この場合、前記発光素子が発光している状態で前記カバーを外すと、前記照射光（レーザー光）が作業員の目に入る可能性があるので、危険性が高い。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑み、レーザ光が暗箱外に漏れない、安全な煙感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路と、増幅された前記出力信号をＡ／Ｄ変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部と、を備えた煙感知器において、前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、前記開放検知部の出力信号によって、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この発明は、内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する火災検出用受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路と、増幅された前記出力信号をＡ／Ｄ変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部と、を備えた煙感知器において、前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、閉蓋時の回折光増加による前記火災検出用受光素子の出力が閾値以上で異常と判断し、前記開放検知部の開放信号、又は、前記火災検出用受光素子の出力が異常であるときに、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を正常時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この発明の前記開放検知部は、前記光学カバーに設けられた短絡ピンと前記箱体に設けられた短絡コネクタが非導通になると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯するか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする。
【０００９】
この発明の前記開放検知部は、前記光学ケース内に外光が入射したことを検知する外光検知用受光素子で構成され、該外光検知用受光素子が所定光量受光すると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯させるか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする。
この発明の前記箱体は、ラビリンスの壁が立設された光学台であることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、光学カバーが被着され、内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する火災検出用受光素子と、前記レーザ光源及び前記火災検出用受光素子に接続されている制御部と、を備えた煙感知器において、前記光学ケースには、外光、光軸ずれ検知用受光素子を有する開放検知部が設けられており、前記制御部は、閉蓋時の回折光増加による前記外光、光軸ずれ検知用受光素子の出力が所定光量以上になったとき、又は、前記開放検知部の開放信号を受信したときに、前記レーザ光源を消灯させるか、又は、発光周期を長くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上のように構成したので、前記光学カバー開放の際には、開放検知部が開蓋を検出して制御部に出力するので、前記制御部は、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする。そのため、従来と異なり、作業員の目の安全性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】は、第1実施形態の煙感知器の構成図である。
【図２】は、煙検出ユニットの断面図である。
【図３】は、光学カバーの底面図である。
【図４】は、開放検知部を示す拡大図である。
【図５】は、第1実施形態のブロック図である。
【図６】は、他の開放検知部を示す拡大図である。
【図７】は、他の開放検知部を示す拡大図である。
【図８】は、他の開放検知部を示す拡大図である。
【図９】は、本発明の第３実施形態を示す平面図である。
【図１０】は、第３実施形態のブロック図である。
【図１１】は、第３実施形態のフローチャートである。
【図１２】は、本発明の第4実施形態のブロック図である。
【図１３】は、本発明の第5実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第1実施形態を図1〜図８により説明する。
１はサンプリング管式煙感知器、２は内部が暗箱である光学ケース、３は該光学ケース２に感知対象となる空気を送るファン、５は配管４に設けられているフイルタ、をそれぞれ示す。
【００１４】
１１は、前記光学ケース２内に配設され、電源部１４に接続された発光素子であり、例えば、受光素子として、レーザ光源が用いられる。１２は、フォトダイオード等の受光素子であり、受光素子１２は、前記発光素子１１の光が前記検煙部２５に存在する煙粒子によって生じる散乱光を受光するものであり、前記発光素子１１の光が直接入射しない位置に配設されている。１４は前記ファン３や空気の流量を測定するエアフローセンサ１３に電源を供給する電源部、１５は火災判別部、をそれぞれ示している。
【００１５】
前記火災判別部１５は、前記受光素子１２の出力信号Ｓを増幅する増幅回路４１、増幅信号を検出レベルに変換するＡ／Ｄ変換器、検出レベルが予め設定された閾値以上になったとき火災と判別する比較回路、等を備えているが、統合的な制御は、制御部（マイコン）４２により行われるようになっている。
【００１６】
光学ケース２は、箱体２１を備え、該箱体２１の開口部は光学カバー３０により閉鎖されている。そのため、前記光学ケース２の内部は、例えば、艶消し黒色をなし、いわゆる暗箱となっている。前記箱体２１内には、前記発光素子１１に対向する位置に迷光部２２が設けられている。
【００１７】
２４は集光レンズであり、集光レンズ２４は、前記発光素子１１が発光した光を迷光部２２内に設けた光トラップ２３の曲面部に集光させる。２５は空気を通過させる検煙部、２６は適宜間隔に設けられるアパーチャ、をそれぞれ示している。
【００１８】
前記光学ケース２は、開放検知部３３を備えている。前記開放検知部３３は、箱体２１内の素子基板３１に設けた短絡ピン３３ａと、前記光学カバー３０の内面に設けられ、前記短絡ピン３３ａに挿着される短絡コネクタ３３ｂと、から構成されている（図４参照）。
【００１９】
前記開放検出部３３は、上記に限定されるものではなく、例えば、前記実施形態と逆、即ち、箱体２１に短絡コネクタ３３ｂを設け、前記光学カバー３０の内面に、前記短絡コネクタ３３ｂと対向して短絡ピン３３ａを実装した素子基板３１を配設しても良い（図６参照）。
【００２０】
又、開放検知部３５は、素子基板３１に設けたスイッチ本体３５ａと、光学カバー３0の内側に、前記スイッチ本体３５に対向して設けられた突起３５ｂと、から構成することも出来る（図７参照）。この場合には、閉蓋状態では、前記突起３５ｂがスイッチ本体３５ａを押圧してスイッチオンとなるが、開蓋状態では、前記スイッチ本体３５ａの押圧は解除されるので、スイッチオフとなる。
【００２１】
更に、開放検知部３８は、素子基板３１の裏側に設けられた磁力センサ３８ａと、光学カバー３０の表面側に設けられた磁石３８ｂと、から構成することもできる（図８参照）。この場合には、閉蓋状態では、前記磁石３８ｂが磁力センサ３８ａに近接してスイッチオンとなるが、開蓋状態では、前記磁石３８ｂは前記磁力センサ３８ａから離れるので、スイッチオフとなる。
【００２２】
次に、本実施の形態の作動について説明する。
火災監視時には、箱体２１は光学カバー３０により閉じられ、光学ケース２は暗箱状態である。発光素子（レーザ光源）１１は、迷光部２２に向かってレーザ光を照射するが、該レーザ光の大部分は、光トラップ２３の曲面部で複数回反射されることにより十分に減衰され、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。
【００２３】
火災が発生すると、光学ケース２に供給される空気流には煙粒子が含まれるようになり、この煙粒子によりレーザ光は散乱し、その散乱光は、火災検出用受光素子１２に入射する。そのため、該受光素子１２は、増幅回路４１を介して制御部（マイコン）４２に検出信号を送出する。そうすると、該制御部４２の火災判別部は、火災か否かを判断し、警報器等を作動させる。
【００２４】
前記火災監視時において、前記光学カバー３０を外し、箱体２１を開放し始めると、短絡ピン３３ａが短絡コネクタ３３ｂから離れ非導通となるので、開放検知部３３が開放検知信号を制御部４２に送出する。
そうすると、前記制御部４２は、発光回路４３、又は、電源回路をオフにするので、光学カバー３０が完全に開けられる前に、前記発光素子１１の発光は停止（消灯）する。そのため、作業員の目にレーザ光が入ることが無いので、安全である。
【００２５】
なお、前記実施形態では、制御部開放検知部３３が開放検知信号を制御部４２に送出したときに消灯させたが、必ずしも消灯させる必要は無い。
例えば、前記消灯させる代わりに、発光素子１１のレーザ光の出力を目に悪影響を与えない程度に弱くしたり、又は、発光周期を通常の場合に比べ長く、例えば、発光周期を３秒から３分に変更（６０倍）するようにしても良い。
【００２６】
本件発明の第２実施形態について説明する。
この実施形態と前記第１実施形態との相違は、制御方法である。
発光素子１１の光軸ずれが発生していない正常監視時は、発光素子１１のレーザ光の大部分は光トラップ２３等により十分減衰し、受光素子１２は一部の回折光を含んだ検出レベルを受光している。
一方、発光素子１１の光軸ずれが発生している監視時は、発光素子１１のレーザ光が光トラップ２３等により減衰される量が少なくなり、受光素子１２は光軸が正常な時より多くの回折光を含んだ検出レベルを受光している。
即ち、本実施形態では、火災監視時の閉蓋時において、発光素子１１の光軸が設計した位置にない場合（光軸ずれ）には、回折光が増加し、火災検出用受光素子１２の出力が大きくなり、閾値（基準値）を超えてしまう。
【００２７】
前記閾値（基準値）は、火災レベルよりも低い受光レベルに設定されているが、この基準値を超えた受光出力が、増幅回路４１を介して制御部（マイコン）４２に送出されると、該制御部４２は、「光軸が異常である」（光軸ずれ）と判断する。
なお、この光軸ずれの判断は、正常監視時の受光素子１２の検出レベルから前記閾値(基準値)を超えるまでに、例えば、数時間かけて緩慢に上昇したときに行うものである。従って、火災時には正常監視時の受光素子１２の検出レベルから火災閾値を超えるまでに、例えば、数十秒のうちに、急上昇するので、光軸ずれとは判断されない。
【００２８】
なお、光軸ずれが発生している場合には、開蓋時にレーザ光やその回折光が暗箱内を乱反射して作業員の目に入る可能性が大きい。レーザ光源の出力が小さく、その光軸が設計位置にあるときには、作業者の安全上の問題が発生しない場合でも、光軸ずれが発生すると、前記問題が発生する恐れがある。
【００２９】
この第２実施形態では、制御部４２は、閉蓋時の回折光増加による前記火災検出用受光素子１２の出力が長い時間で緩慢に上昇して閾値以上になると「異常」と判断し、前記開放検知部３３の開放信号、又は、前記火災検出用受光素子１２の出力が異常であるときには、前記発光素子１１（レーザ光源）を消灯させる。この消灯により作業者の目の安全を確保することができる。
なお、第1実施形態と同様に、消灯させる代わりに、発光素子１１のレーザ光の出力を低くしたり、発光周期を通常の場合（標準）に比べ長くしても良い。
【００３０】
本発明の第３実施形態を図９〜図１１により説明するが、図１〜図８と同一図面符合は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第１実施形態との主なる相違点は、煙感知器として散乱光式スポット型煙感知器が用いられていること、及び開放検知部として外光、光軸ずれ検知用受光素子が用いられていることである。
【００３１】
散乱光式スポット型煙感知器の光学ケース２は、ラビリンスの壁４６を立設した光学台（箱体）４７と、図示しない蓋部（光学カバー）とを備えている。この蓋部を、前記光学台４７のラビリンスの壁４６の上端面に被着することにより、暗箱が形成されている。前記感知器の検煙部２５は、ラビリンスの壁４６により囲まれており、発光素子１１から照射されるレーザ光は、前記ラビリンスの壁４６に衝突しながら減衰する。前記レーザ光は、遮光壁４９により遮光されるので、受光素子１２に直接入射することは出来ない。
【００３２】
前記光学台４７には、開放検知部５０が設けられている。この開放検知部５０は、ラビリンスの壁４６の間に配設された外光、光軸ずれ検知用受光素子５０であり、検煙部２５内に外光が入った場合及び発光素子１１の光軸が設計した位置にない場合（光軸ずれ）に増幅回路５１に出力する。そうすると、前記増幅回路５1は、外光、光軸ずれ検知信号を制御部（マイコン）４２に送出する。
【００３３】
次に、本実施形態の作動について説明する。
火災監視時には、箱体２１は光学カバーにより閉じられ、光学ケース２は暗箱状態である。発光素子（レーザ光源）１１は、検煙部２５に向かってレーザ光を照射するが、該レーザ光の大部分は、ラビリンスの壁４６の側壁面に複数回反射されて十分に減衰され、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。
【００３４】
火災が発生すると、光学ケース２内には、ラビリンスの壁４６の間から煙粒子を含んだ空気流が流入するようになる。レーザ光源１１から照射されるレーザ光は、前記空気流中の煙粒子により散乱し、その散乱光は、火災検出用受光素子１２に入射する。そのため、該受光素子１２は、増幅回路４１を介して制御部（マイコン）４２に検出信号を送出する。そうすると、該制御部４２の火災判別部は、火災か否かを判断し、警報器等を作動させる。
【００３５】
前記火災監視時（Ｓ１）において、光学カバーを外し、光学ケース２を開放すると（Ｓ２、Ｓ３）、外光、光軸ずれ検知用受光素子５０に外光が入射するため、該受光素子５０の受光量は、所定受光量以上となるので、前記開放検知部５０は、開放検知信号を制御部４２に送出する。そうすると、該制御部４２は、発光回路４３に発光周期変更を指示し、それまでの発光周期（例えば、３秒間隔のパルス）より長い発光周期（例えば、３分間隔のパルス）で発光素子１１を発光させる。このように発光周期を長くすることにより作業者の目の安全を図ることが出来るが、消灯せずに、点灯状態を維持できるので、点検上等で好都合なことがある。なお、消灯させる代わりに、発光素子１１の出力を低下させてもよい。
【００３６】
光学ケース（光学台）２を開放していない場合には、前記制御部４２は、外光、光軸ずれ検知用受光素子５０の出力に基づき、外光受光出力確認及び光軸ずれ判定結果を確認し（Ｓ４）、異常か否かを判断（Ｓ５）する。
【００３７】
異常でない場合には、発光回路４３に正常用の発光周期変更指示を送出し（Ｓ６）、発光素子１１を正常の発光周期で点灯させる。
又、異常の場合には、発光回路４３に異常用の発光周期変更指示を送出し（Ｓ７）、発光素子１１を異常の発光周期で点灯させる。
この発光素子１１の点灯状態により閉蓋時における光軸ずれ判定及び火災判定を行うことができる（Ｓ９）。
【００３８】
なお、この第３実施例では、前記光学ケース内に、外光、光軸ずれ検知用受光素子を有する開放検知部が設けられているので、前記制御部は、閉蓋時の回折光増加による前記外光、光軸ずれ検知用受光素子の出力が所定光量以上になったとき、又は、前記開放検知部の開放信号を受信したときに、前記レーザ光源を消灯させるか、又は、発光周期を閉蓋時より長くすることが出来る。
【００３９】
本発明の第４実施形態を図１２により説明するが、図１〜図１１の図面符号と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この第４実施形態は、前記第１及び第２実施形態の開放検知部３３と、前記第３実施形態の開放検知部５０とを併設したもので、種類の異なる２個の開放検知部を備えている。
【００４０】
この第４実施形態では、制御部４２に外光、光軸ずれ検知用受光素子５０が外光、光軸ずれ検知信号と、開放検知部３３の開放検知信号が入力されるので、光学カバーの開放検知できると共に、閉蓋時における光軸ずれを検出することが出来る。
【００４１】
この発明の第５実施形態を図１３により説明するが、図１〜図１２の図面符号と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この第５実施形態は、前記第４実施形態の開放検知部３３を、発光回路４３に電源供給する電源回路５５に設けるか、或いは、前記発光回路４３に配設したものである。    
この実施形態では、開放検知部３３が光学カバーの開放を検知すると、電源回路５５、又は、発光回路４３がオフとなり、発光素子の発光は停止する。
【符号の説明】
【００４２】
１      サンプリング管式煙感知器
２      光学ケース
１１    発光素子
１２    受光素子
２１    箱体
２５    検煙部
３０    光学カバー
３３    開放検知部
３８    開放検知部
４２    制御部
４７    光学台
５０    開放検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010237738.tif 000011
【図１０】
2010237738.tif 000012
【図１１】
2010237738.tif 000013
【図１２】
2010237738.tif 000014
【図１３】
2010237738.tif 000015