(57)【要約】      （修正有）【課題】煙種別を判別できるとともに１光源を用いた安定で高精度な煙検出処理を実現できる、小型で、煙を高精度に検出可能な煙感知器を提供する。【解決手段】発光素子１１と、受光素子１２と、反射部１３とを備えた煙感知器であって、発光素子は、検煙空間の外側へ向けて光を射出する。反射状態と非反射状態を切替制御可能な一対の反射部１３を設けることで、発光素子を１個にした上で、散乱角が異なる２種類の煙濃度値を取得できる構成を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する発光素子と、
前記発光素子からの光を検煙空間に向けて反射する反射部と、
前記反射部による反射光が前記検煙空間に侵入した物質によって散乱することで得られた散乱光の受光量に応じた信号を出力する受光素子と、
を備えた煙感知器であって、
前記発光素子は、前記検煙空間の外側へ向けて光を射出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】
本発明は、煙感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、検煙部内に発光素子、受光素子、鏡を備えた煙検知器がある（例えば、特許文献１参照）。より具体的には、この特許文献１に記載された煙感知器は、検煙部内に、光を反射可能な鏡面を有する鏡部材を設置し、発光素子から照射された照射光を鏡部材により反射させ、その反射光を検知領域へ到達させる。そして、その反射光が煙の発生により散乱した場合にのみ、散乱光を受光素子に到達させるようにしている。
【０００３】
したがって、発光素子と受光素子とを、たとえば光軸同士が平行となるように設置する等、従来よりも近接させて配置させることが可能となる。この結果、検煙部の小型化、ひいては煙感知器全体の小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４２６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。煙感知器が検知の対象とする煙は一様でなく、煙の種類により検煙部における散乱光発生の特性が異なる。そのため、発光素子を検煙部の中心付近に設けた従来技術の場合、検煙部内に進入した煙の種類によっては、発光素子から鏡部材までの間の照射光が予期せぬ散乱光を生じさせてしまい、検出精度が不安定になるおそれがある。
【０００６】
さらに、煙の種別を判別するためには、複数の発光素子を用いることが考えられる。しかしながら、発光素子が複数ある場合には、検煙部内に配置される部品数が増えるため、検煙部が大きくなるだけでなく、それぞれの部品特性のバラツキにより、検出精度が不安定になるおそれがある。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、感知器を小型化するとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る煙感知器は、光を出射する発光素子と、発光素子からの光を検煙空間に向けて反射する反射部と、反射部による反射光が検煙空間に侵入した煙によって散乱することで得られた散乱光の受光量に応じた信号を出力する受光素子とを備えた煙感知器であって、発光素子は、検煙空間の外側へ向けて光を射出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光素子を外側に向けて、発光素子からの光を反射部によって反射させて、検煙空間に光を照射することができる構成を備えている。この結果、発光素子からの照射光が外側へ向けて射出できるので、発光素子から鏡部材の間に煙が進入しても、散乱光が受光素子に入り難い煙感知器を得ることができる。さらに、煙感知器を小型化できるとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における検煙部内の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１における煙感知器１のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における煙感知器で使用される反射部の構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の煙感知器につき、図面を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における検煙部内の構成を示す断面説明図である。図１に示すように、壁体１４は、煙感知器の軸方向断面が、例えば略Ｊ字（頭部に横棒を有するＪ字）状の複数のラビリンス部材１４ａを、一定間隔で同一円周上に配置することによって、略円筒状に形成されたラビリンス構造体によって構成されている。壁体１４を、ラビリンス構造体で構成することにより、その内部へ煙の流入を可能にするとともに、外光の入射を防止できる。
【００１３】
ラビリンス構造体の内部の検煙部１０には、１つの発光素子１１、１つの受光素子１２、２つの反射部１３（１）、１３（２）が配置されている。発光素子１１は、検煙部１０内において、壁体１４に近接して設けられ、壁体１４に向けて、すなわち、ラビリンス部材１４ａが配置されている方向に相当する外側に向けて発光するように配置されている。
【００１４】
また、２つの反射部１３は、発光素子１１と壁体１４の間であって、壁体１４に近接した位置であって、発光素子１１を挟んで互いに離れた位置に設けられている。
そして、２つの反射部１３は、発光素子１１から射出された光を検煙部１０の中心方向へ向けて反射するように傾けて設けられている。
【００１５】
発光素子１１から出射された光は、反射部１３（１）によって反射して検煙部１０の中央に向かう第１光路ＬＰ１と、反射部１３（２）によって反射して検煙部１０の中央に向かう第２光路ＬＰ２の２つの光路を経由することができる。すなわち、発光素子１１と壁体１４の間に設置された反射部１３（１）、１３（２）は、発光素子１１からの光を検煙空間（検煙部１０の中央）に向けて反射する役割を果たす。
【００１６】
一方、受光素子１２は、例えば発光素子１１の背面側であって、発光素子１１の平面方向中心軸と受光素子１２の平面方向中心軸１２ａが直交する位置に設けられ、光軸１２ａが、検煙部１０の中央へ向かうように配置されている。すなわち、受光素子１２は、発光素子１１が出射する光が、直接は入射しない位置に設けられている。このような配置により、第１光路ＬＰ１と受光素子１２の光軸１２ａとの間には、第１の散乱角θ１が形成され、第２光路ＬＰ２と受光素子１２の光軸１２ａとの間には、第２の散乱角θ２が形成されている。
【００１７】
本実施の形態１では、発光素子１１として、発光ダイオードを用いており、受光素子１２として、フォトダイオードを用いている。
【００１８】
反射部１３（１）と反射部１３（２）のそれぞれは、発光素子１１から照射された光を反射させる反射状態と、発光素子１１から照射された光を反射させない非反射状態とを切り替え可能な構造を有している。反射部１３の詳細な構成に関しては、図３を用いて後述する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１における煙感知器１のブロック図である。図２に示すように、本実施の形態１における煙感知器１は、発光素子１１、受光素子１２、反射部１３、制御部２０、および発報部３０を備えて構成されている。なお、反射部１３は、２つの反射部１３（１）、１３（２）で構成されており、制御部２０により、個別に制御される。また、制御部２０は、反射部１３（１）、１３（２）を個別に切替制御するとともに、受光素子１２からの出力信号に基づいて煙種別の判定を行う煙判定部の役割も果たす。
【００２０】
次に、図２のブロック図に基づいて、本実施の形態１における煙感知器の動作について説明する。制御部２０は、煙感知を行いたい場合には、発光素子１１から光を出射させるように制御する。そして、制御部２０は、反射部１３（１）と反射部１３（２）の反射状態および非反射状態の切替制御を個別に行う。具体的には、制御部２０は、反射部１３（１）と反射部１３（２）が、同時に反射状態とならないように、切替制御を実行する。
【００２１】
その結果、第１光路ＬＰ１と第２光路ＬＰ２とが、同時に形成されることがない。従って、受光素子１２は、第１光路ＬＰ１が形成されているときには、検煙空間に侵入した物質によって第１光路ＬＰ１の光が散乱することで得られた散乱光の受光量を第１の煙濃度として受光でき、第２光路ＬＰ２が形成されているときには、検煙空間に侵入した物質によって第２光路ＬＰ２の光が散乱することで得られた散乱光の受光量を第２の煙濃度として受光できる。
【００２２】
すなわち、制御部２０は、反射部１３（１）と反射部１３（２）の切替制御を交互に繰り返し行うことで、第１の煙濃度と第２の煙濃度とを交互に取得できる。そして、制御部２０は、第１の煙濃度の値と第２の煙濃度の値との比を算出し、算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。
【００２３】
具体的には、散乱角がθ１の状態で得られる第１の煙濃度の値と、散乱角がθ２の状態で得られる第２の煙濃度の値との値の比と、煙の種別との関係をあらかじめ検証しておくことで、制御部２０は、算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。
【００２４】
次に、反射部１３の具体的な構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における煙感知器で使用される反射部１３の構成例を示した図である。なお、図１に示した２つの反射部１３（１）、１３（２）は、同一構成であり、図３では、単に反射部１３として説明する。
【００２５】
反射部１３は、発光素子１１から出射された光を反射するための鏡１３ａと、鏡１３ａの前面である反射面側に設置された液晶シャッタ１３ｂとを備えて構成されている。液晶シャッタ１３ｂは、制御部２０からの制御信号により、外部からの光を鏡１３ａに透過させる反射状態と、外部からの光を鏡１３ａに透過させない非反射状態とを切替制御することが可能な構成となっている。
【００２６】
そこで、制御部２０は、反射部１３（１）を反射状態に切替制御し、反射部１３（２）を非反射状態に切替制御している状態で、受光素子１２を介して第１の煙濃度の値を取得できる。同様に、制御部２０は、反射部１３（１）を非反射状態に切替制御し、反射部１３（２）を反射状態に切替制御している状態で、受光素子１２を介して第２の煙濃度の値を取得できる。
【００２７】
さらに、制御部２０は、第１の煙濃度の値と第２の煙濃度の値とに基づいて算出した比の大きさに応じて、煙の種類を判定することができる。なお、制御部２０は、反射部１３（１）、１３（２）の切替制御を繰り返し行い、第１の煙濃度の値と第２の煙濃度の値の値を繰り返し取得することもできる。このような場合には、制御部２０は、複数回の取得データに基づいて比を算出することができ、検出精度を安定化させることが可能となる。
【００２８】
また、反射状態と非反射状態の周期、繰り返し回数は、設置環境あるいは識別したい煙の種別に応じて、適宜、適切な値を設定することが可能である。
【００２９】
さらに、制御部２０は、煙が検出された場合には、その種別情報とともに、発報部３０を介して外部に通報することが可能となっている。
【００３０】
以上のように、実施の形態１によれば、発光素子を外側に向けて、発光素子からの光を反射させて検煙空間に光を照射することができるので、煙感知器を小型化できるとともに、煙を高精度に検出可能な煙感知器を得ることができる。
【００３１】
また、反射状態と非反射状態を切替制御可能な一対の反射部を設けることで、発光素子を１個にした上で、散乱角が異なる２種類の煙濃度値を取得できる構成を備えている。この結果、煙種別を判別できるとともに、１光源を用いた安定で高精度な煙検出処理を実現できる。
【００３２】
なお、図１では示していないが、特定の方向からの光が受光素子に入射することを防止するための迷光防止ブロックを、検煙部内の適切な位置に配置することも考えられる。このような迷光防止ブロックを用いることで、煙濃度の値に影響を及ぼすノイズ光を低減することができる。この結果、煙の識別精度、検出精度をさらに安定化、高精度化することができる。
【００３３】
また、実施の形態１において、反射部１３の反射面側に液晶シャッタ１３ｂを設けたが、発光素子１１から射出された光を物理的に透過させないものであればよい。例えば、液晶シャッタ１３ｂの代わりに、プラスチックなどによって光を遮断する開閉シャッタを反射部１３の反射面側に設け、この開閉シャッタを機械的に開閉駆動する構成を採用することも考えられる。
【符号の説明】
【００３４】
１  煙感知器、１０  検煙部、１１  発光素子、１２  受光素子、１２ａ  光軸、１３  反射部、１３ａ  鏡、１３ｂ  液晶シャッタ、１４  壁体、１４ａ  ラビリンス部材、２０  制御部（煙判定部）、３０  発報部、ＬＰ１  第１光路、ＬＰ２  第２光路、θ１  第１の散乱角、θ２  第２の散乱角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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