(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸状の受光ガラス内に火災検知用の受光素子が配設されている火災検知器において、
該火災検知器を正面方向から見て、前記受光ガラスに向けて試験光を投光する投光素    子を収納するグローブが、前記受光ガラスの筐体表面における最上部より上側に設け    られているとともに、前記受光ガラスに対してグローブ部が左右の気流方向に直交す る方向において距離を置いていることを特徴とする火災検知器。
【請求項２】
グローブが円筒状に形成されるとともに、筐体から突出するように配置され、該グ    ローブの周壁面に当接するように保護部を筐体から突出させている請求項１の火災検    知器。
【請求項３】
保護部がＵ字状に形成されてＵ字の直線先端部分がグローブよりも先に突出してい    る請求項１または２の火災検知器。
【請求項４】
Ｕ字の直線先端部分が逆ハ字状であることを特徴とする請求項３の火災検知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火炎から放射される紫外線や赤外線などの輻射光を受光ガラス内に配設された受光素子で検出して火災の発生を検知する火災検知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルなどには、通常輻射式の火災検知器が設置されているが、火災検知器を設置してから時間が経過すると、受光素子を保護する受光ガラスが外気に含まれる塵埃等の付着により汚損して受光ガラスの光の透過率が徐々に低下し、その結果、受光素子の受光量が減少して正確な火災検知ができないことにつながるので、通常、トンネルなどの悪環境下での使用時には定期的に作業員がガラス面を清掃する必要がある。
【０００３】
さらに、このようなことから、一部の高機能化された火災検知器においては、受光ガラスの側方に設けた疑似炎としての試験用投光素子を点灯し、その光を受光ガラスを介して受光素子に作用させて火災検知器として正常に検知動作を行うことを確認する動作試験を行うようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
とくに、高速道路のトンネルのような場所に設けられた火災検知器は、設置環境として、通過する車両によって常時粉塵を巻き上げられるとともに、それが気流に乗って漂うところから凸状の受光ガラスには塵埃が付着して汚れやすい。  したがって、本発明は、受光ガラスが飛び出す形状であっても、塵埃等による汚れが付着しにくい火災検知器を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、凸状の受光ガラス内に火災検知用の受光素子が配設されている火災検    知器において、火災検知器を正面方向から見て、受光ガラスに向けて試験光を投光す    る投光素子を収納するグローブが、受光ガラスの筐体表面における最上部より上側に    設けられているとともに、受光ガラスに対してグローブ部が左右の気流方向に直交す る方向において距離を置いていることを特徴とするものであり、グローブが乱した気    流を受光ガラスに接触しようとする気流に影響させないものである。
【０００６】
また、この発明は、グローブが円筒状に形成されるとともに、筐体から突出するよ    うに配置されてそのグローブの周壁面に当接するように保護部を筐体から突出させる    ものである。
【０００７】
また、この発明は、保護部がＵ字状に形成されてＵ字の直線先端部分がグローブよ
りも先に突出しているものである。
【０００８】
またさらに、Ｕ字の直線先端部分が逆ハ字状であるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は火災検知器の一実施形態を示す平面図、図２は図１の水平方向の横断面図、図３は図２とは直交する方向である図１の縦断面図である。図において、１は上部が開放された箱状のケース、２は中心部に開口を有してケース１とともに筐体を構成するカバー、４は略椀状の受光部４ａと鍔部４ｂとからなる透明性カバーを構成する受光ガラス、７は受光ガラス４の受光部４ａをカバー２の開口に挿入した状態で受光ガラス４の鍔部４ｂをＯリング９ａ、９ｂを介してカバー２との間に気密に固定する固定板である。また、カバー２はケース１に対して正面からねじ止めによって固定されるとともに、ケース１は箱状の底面から延長する耳部が複数ケ所形成され、そこを設置面にねじ止め等することによって固定される。そのため、現場の設置場所において正面からカバー２を外すことによって、内部構成のメンテナンスが可能となる。
【００１０】
そして、１０は断面三角形状に突出する受光部取付台であり、その両斜面にはそれぞれ円筒状の受光素子ケース１１が設けられており、その受光素子ケース１１の先端にはそれぞれ光学フィルタ１２が装着されている。１３ａは例えば焦電素子からなる第１の受光素子で１３ｂは例えばフォトダイオードによる第２の受光素子であり、それぞれ、受光素子ケース１１内に位置されるとともに受光部取付台１０の斜面の背面側に取り付けられたサブプリント基板１４に搭載されている。第１および第２の受光素子の２種類を用いるのはいわゆる２波長の出力から炎を判別するためであって、例えばこの実施形態では二つの素子の比率を演算して炎を判別している。また、このように受光素子ケース１１を二つ組み合わせて凸状の受光ガラス４内に配置することにより、監視範囲が火災検知器表面を中心にほぼ１８０度とすることができる。１５はメインになるプリント基板で、受光部取付台１０はこの上に固定されており、さらに、プリント基板１５は支柱３を介してカバー２にねじ止めにより固定されている。また、プリント基板１５からの電源線および信号線等については、図示しないがリード線をケース１の側面等から引出し、その引出しのための穴はパテなどの充填等によって慎重に気密が保たれている。図示しないリード線を配設された電線とスリーブ内で固定することなどで、詳細に説明しない防災盤などから電源供給を受けるとともに火災信号等を出力する。
【００１１】
また、１８は発光ダイオードのような汚損検知用の投光素子で、それぞれプリント基板１５上に支持台５１を介して立設して配置され、カバー２から突出する投光素子グローブ３２内に位置されている。支持台５１の上面には投光素子１８の外周に対応する半円状の凹部が形成され、また、下部には係止片や係止部が形成され、詳細に説明しないがプリント基板１５の係止穴等との係合によって支持台５１が立設される。また、プリント基板１５には受光ガラス４内に突出する汚損検知用の受光素子１９が設けられているが、同位置に反射板を設けるなどで受光素子１３ａ、ｂに兼用させてもよい。６４は動作確認灯であり、火災検知器が火災を検知したときにそれを表示するため点灯されるものである。グローブ３２は、円筒状の投光部とその下端に形成された鍔部を有する透明または半透明の樹脂（またはガラス）であり、カバー２に開口するねじ穴にパッキン３３を介して挿入され、グローブ３２の鍔部を押さえるよう、固定ねじ３４を螺入して、カバー２に対して気密に固定されている。このグローブ３２には、その周囲を覆うように略逆Ｕ字形の保護部２１がカバー２から突出されている。
【００１２】
このグローブ３２の保護部２１の先端面２１ａは、グローブ３２の先端面３２ａよりわずかに高く面一近くの高さに突出されて検知器外観の配置から投光素子１８に対して受光ガラス４が下方に位置しているので、下側を開放した逆Ｕ字状に構成され、その内壁面２１ｃにグローブ３２の外周面３２ｂが当接されるように配置されてＵ字状の先端部２１ｂはグローブ３２より受光ガラス４側まで延びている。そして、その先端部２１ｂの先端壁面を平面で見たときに逆ハ字状に傾けておくことで、横からの気流が保護部２１のＵ字内に巻き込まれない。同様に、グローブ３２の先端面３２ａが保護部２１の先端面２１ａと面一近くにあることにより、飛び出すと塵埃が接触する、逆に大きく落ち込むと塵埃を含んだ気流が巻き込まれる、などの汚れる要素を排除している。同時に、グローブ３２は保護部２１によって包囲されることで障害物がぶつかるなどの破損の危険が低減されるとともに、投光素子１８からの光は下方に射出できるようになっている。また、グローブ３２の先端面３２ａも露出しているので、投光素子１８の側近傍のプリント基板１５上に配置される動作確認灯６４の点灯の有無も正面から認識できる。
【００１３】
このような火災検知器の組立ては、カバー２の下面にＯリング９ａ、９ｂを介して受光ガラス４を固定板７により固定する。また、投光素子１８をそれぞれ配置して各受光素子ケース１１等が設置された受光部取付台１０を固定したプリント基板１５を用意して、カバー２の下面から複数か所の支柱３にねじ止めにより固定される。
【００１４】
ところで、このような火災検知器を、例えばトンネル内に設置した場合、走行する車両による排気ガス、塵埃などが常時存在する劣悪な環境となり、そのため、受光ガラス４が汚損する。この汚損が激しいと受光素子１３ａ、ｂが正確な出力を行うことができなくなる。この受光ガラス４の汚損の程度を検出するため、汚損検知用投光素子１８から受光ガラス４を介して汚損検知用受光素子１９に投光し、その発光に対する受光量から汚損の程度を検出することができ、汚損が激しいときには異常信号を出力する等の汚損警報を行うことができる。
【００１５】
トンネル内における気流は、ほぼ通過車両の走行方向と同じであり、火災検知器に 対して左右どちらかから一方の向きに発生している。また、その気流に排気ガスや塵    埃等が含まれている。従って、従来のように、受光ガラス４の立上り角度が約７０度 である円筒状や半球状に形成すると、気流が円筒状や半球状の側面に衝突し、また、
衝突する面の反対側に気流の滞留が発生し、それぞれ汚れが発生しやすい。このとき、
ガラスを汚損させる物質は土砂、塵埃、煤煙等であるが、度合いとしては気流に乗っ て衝突する面の汚れが進みやすい。一方、この実施形態の受光ガラス４は、立上り角 度が５０度以下である円筒状や半球状を形成するので、気流中の塵埃等が受光ガラス ４面に沿って流されて衝突せずに、受光ガラス４の汚れの付着を防止できる。また、
通過後の気流が受光ガラス４の影部分に留まらないので、気流と反対方向に塵埃等が 滞留することがない。
【００１６】
また、筐体平面より突出する、受光ガラス４とグローブ３２を含む保護部２１との 縦方向の位置関係が、火災検知器縦軸上で所定の幅の隙間を設けているので、保護部    ２１での気流の乱れは受光ガラス４近辺の気流に影響しない。
【００１７】
図５は、この第１の実施形態のような受光ガラスの立上り角度に対して汚れ具合の程度を検討するためのフィールド試験結果を示したグラフで、この縦軸は受光ガラスの汚損度合いを表す透過光の減光率、横軸は受光ガラスの立上り角度である。この試験の方法は、従来の立上り角度７０度の受光ガラスを複数用意して、それらにカバーを被せるような形でカバー平面からの立上り角度を種々用意した。それらの受光ガラスを実際のトンネル壁面に冬季に１か月設置して汚れを付着させた。そして、各受光ガラスのカバーからの立上り部分に投受光器を対向させ、投光器からの光が受光ガラスを透過するときの減光率（汚れのないガラスの透過光を基準として）を測定した。
【００１８】
その結果、図５に示されるように立上り角度約５０度以下とすると汚れ具合が改善されることとなり、立上り角度が緩やかになるほど減光率が低下し、汚れにくくなることが判明した。この結果は、受光ガラスの立上り角度を緩やかにすることで、気流が受光ガラス面に沿って流されて衝突を防止するとともに、その逆側においても気流がガラス面からカバー表面に沿って流れ滞留を防止するためであり、立上り角度を緩やかにすることで汚損の進行を抑制できる。そして、従来は汚れ監視の目安が減光率７０％（立上り部分でないが）であり、４０度以下であれば、１か月以上清掃しなくてよいことになる。また、立上り角度とは異なる視点で、受光ガラスに対する光線入射角度（＝９０度−立上り角度）は約５０度を超えると表面反射量が多くなる。したがって、表面反射の点からは、立上り角度約４０度以上が好ましくなる。
【００１９】
第１の実施形態における受光ガラス４のカバー２に対する立上り角度は、上記各事柄を勘案するとともに、角度をあまりに低くすると受光部を突出させるときにカバー２の幅をとることになるので、３５度に形成されている。逆に言えば、カバー２の許される幅に受光ガラス４の幅を広くして、立上り角度を緩やかにすればよい。
【００２０】
次に、図６および図７は、第２の実施形態の火災検知器の正面図および縦断面図であり、全体的な構成は第１の実施形態とほぼ同じであるが、受光ガラス４１をかまぼこ形状にしたものであり、その立上り角度を示す水平断面図は、第１の実施形態と同じになるので省略するが、図７における縦断面図では、受光ガラス４１の形状は略コ字状となっている。
【００２１】
この結果、受光ガラス４１の上面４１ｃが平面となり汚れやすくなるが、略コ字状の上下面を取付台１０の近傍とすることができ、上下方向において幅を小さくすることができる。
【００２２】
次に、図８および図９は、第３の実施形態の火災検知器の正面図および水平方向の断面図であり、全体的な構成は、第２の実施形態と同様、第１の実施形態とほぼ同じであるが、受光ガラス４２を受光部４２ａを平面状としたものであり、その水平方向の断面図を示す図９から第１の実施形態の受光ガラス４の頂部から周縁に対する直線上の平面としたものである。その縦断面については第２の実施形態と同じになるので省略するが、縦断面図では、第２の実施形態と同様、受光ガラス４２の形状は略コ字状となっており、受光ガラス４２の上面４２ｃが平面となり汚れやすくなるが、略コ字状の上下面を取付台１０の近傍とすることができ、上下方向において幅を小さくすることができ、さらに、受光部４２ａの立上り角度を持ち上げることで、左右方向の幅も小さくすることが可能である。
【００２３】
次に、図１０および図１１は、第４の実施形態の火災検知器の正面図および水平方向の断面図であり、全体的な構成は、第２または第３の実施形態と同様、第１の実施形態とほぼ同じであるが、その水平方向の断面図を示す図１０から受光ガラス４３の受光部立上り部４３ｂをできるだけ立てて頂部４３ａをなだらかな平面状としたものであり、その縦断面については第２の実施形態と同じになるので省略するが、縦断面図では、第２の実施形態と同様、受光ガラス４３の形状は略コ字状となっており、受光ガラス４３の上面４３ｃが平面となり汚れやすくなるが、略コ字状の上下面を取付台１０の近傍とすることができ、上下方向において幅を小さくすることができる。
【００２４】
以上のように、各実施形態において、凸状の受光ガラス４、４１、４２、４３内に    火災検知用の受光素子１３ａ、ｂが配設されている火災検知器において、トンネル内 の左右の気流方向のみ、受光ガラス４、４１、４２、４３の筐体平面からの立上り角 度が５０度以下のものであり、汚損しやすい気流中に火災検知器が設置されても、緩    慢な角度で気流を受けるので、塵埃等がガラス面に衝突しないとともに、通過後の気    流がガラス面の影部分に留まらないので、気流の逆側に塵埃等が滞留することがない。
【００２５】
さらに、筐体表面に対する受光ガラス４、４１、４２、４３の立上り角度を５０度 以下とする方向が一方向のみとすることで、受光ガラス４、４１、４２、４３の幅を    小さくすることができ、汚損しやすい気流に対する方向のみ緩慢な傾斜面を向けてお    けば、受光ガラス４、４１、４２、４３の汚れを防止することができる。特に、トン    ネル内では横方向左右いずれかからの気流がほとんどであり、受光ガラス４、４１、 ４２、４３の傾斜面を水平方向に向けて設けておけばよい。
【００２６】
また、各実施形態において、凸状の受光ガラス４、４１、４２、４３内に火災検知    用の受光素子１３ａ、ｂが配設されている火災検知器において、火災検知器を正面方 向から見て、受光ガラス４、４１、４２、４３に向けて試験光を投光する投光素子    １８を収納するグローブ３２が受光ガラス４、４１、４２、４３の筐体表面における    最上部より上側に設けられているとともに、受光ガラス４、４１、４２、４３に対し てグローブ部が左右の気流方向に直交する方向において距離を置いているものであり、
グローブ３２が乱した気流を受光ガラス４、４１、４２、４３に接触しようとする気    流に影響させないものである。
【００２７】
そのグローブ３２が円筒状に形成されるとともに、カバー２から突出するように配置されてそのグローブ３２の周壁面３２ｂに当接するように保護部２１をカバー２から突出させることにより、物が衝突することからグローブ３２を保護することができる。
【００２８】
さらに、保護部２１がＵ字状に形成されてＵ字の直線先端部２１ｂがグローブ３２よりも先に突出していることにより、グローブ側面への気流の到達を防止して塵埃の付着量を軽減させるとともに、グローブ３２の側面３２ｂから試験用投光素子１８の光を照射できる。
【００２９】
またさらに、グローブ３２内に動作確認灯６４が配置されるとともに、保護部２１の先端面２１ａがグローブ３２の先端面２１ａと面一近くであるので、正面から見たグローブ３２先端面を汚れにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す正面図。
【図２】図１の水平方向の断面図。
【図３】図１の縦断面図。
【図４】図１の、図３とは異なる位置の要部縦断面図。
【図５】立上り角度と汚れ具合との関係を示すグラフ。
【図６】第２の実施形態を示す正面図。
【図７】図６の縦断面図。
【図８】第３の実施形態を示す正面図。
【図９】図８の水平方向の断面図。
【図１０】第４の実施形態を示す正面図。
【図１１】図１０の水平方向の断面図。
【符号の説明】
１    ケース
２    カバー
４、４１、４２、４３  受光ガラス
１８  投光素子
１９  受光素子
２１  保護部
３２  グローブ
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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