(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通した光学台孔が形成された底板と、該底板の一方の面に立設され、環状に配置された複数の側板と、を具備する光学台と、
前記側板の端部に設置された光学台カバーと、
前記底板の他方の面に所定の間隔を空けて対面し、貫通した基板孔が形成されたプリント基板と、
前記底板、前記複数の側板および前記光学台カバーによって形成され、外光は入射不能で煙は流入可能な暗室と、
前記暗室内に設置され、前記底板の一方の面に略平行な光軸の光を照射する発光素子と、
前記プリント基板の前記底板の他方の面に対面しない面に設けられ、電気的ノイズを遮蔽するグランドパターンと、
該グランドパターン上で前記基板孔の位置に実装され、前記発光素子から照射され、前記暗室内の煙粒子により生じる散乱光を受光する受光素子と、
を有し、
前記受光素子の光軸が前記基板孔および前記光学台孔を貫通することによって形成され、前記発光素子の光軸と前記受光素子の光軸とが、鈍角をもって前記暗室において交差することを特徴とする光電式煙感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電式煙感知器、特に、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比がよい光電式煙感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光電式煙感知器は、通常、屋内等の天井に設置されるものであって、感知器内に流入した煙を検出する煙検出手段と、これらの検出結果に基づいて火災の発生を判断する判断手段と、かかる判断結果を報知する報知手段と、を有している。煙検出手段は、発光素子および受光素子から構成され、暗室内に流入した煙粒子による光の散乱の有無ないし程度を検出する。そして、暗室は蓋部、プレート、および通風自在かつ遮光可能なラビリンス体によって形成されている。
そして、光電式煙感知器の小型化を実現するため、暗室を側面の一箇所が外に向かって突出した円筒状に形成し、突出箇所に発光素子を配置すると共に、暗室の外で底面と略平行に回路基板を配置し、底面の中央に形成された基板孔の位置に合わせて回路基板に受光素子を設置した光電式煙感知器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４４５１５号公報（第７−９頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された発明は、発光素子が回路基板と平行する方向に光軸を有し、受光素子が回路基板に垂直な方向に光軸を有するため、両者がなす光軸角度が９０°になっている。このため、８００〜１０００ｎｍ付近を検出波長とする場合、散乱する光量が少なく、Ｓ／Ｎ比が悪いという問題があった。
また、突出箇所において煙の流れが妨げられるため、全方向からの煙流入の均一性が阻害され、流入性（指向性）が悪化するという問題があった。
さらに、受光素子を形成するフォトダイオード（以下、「ＰＤ」と称す）は、電気ノイズを遮蔽するためのシールドケース内に収納（周囲を包囲）されているため、部品点数が増加して、製造コストの低廉化を阻害するという問題があった
【０００５】
本発明はかかる問題を解決するものであって、第１に、Ｓ／Ｎ比および煙の流入性を改善することを目的とし、第２に、製造コストの低廉化を実現する光電式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】
（１）本発明に係る光電式煙感知器は、貫通した光学台孔が形成された底板と、該底板の一方の面に立設され、環状に配置された複数の側板と、を具備する光学台と、前記側板の端部に設置された光学台カバーと、前記底板の他方の面に所定の間隔を空けて対面し、貫通した基板孔が形成されたプリント基板と、前記底板、前記複数の側板および前記光学台カバーによって形成され、外光は入射不能で煙は流入可能な暗室と、前記暗室内に設置され、前記底板の一方の面に略平行な光軸の光を照射する発光素子と、前記プリント基板の前記底板の他方の面に対面しない面に設けられ、電気的ノイズを遮蔽するグランドパターンと、該グランドパターン上で前記基板孔の位置に実装され、前記発光素子から照射され、前記暗室内の煙粒子により生じる散乱光を受光する受光素子と、を有し、
前記受光素子の光軸が前記基板孔および前記光学台孔を貫通することによって形成され、前記発光素子の光軸と前記受光素子の光軸とが、鈍角をもって前記暗室において交差することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光電式煙感知器は、発光素子の光軸と受光素子の光軸とが鈍角をもって交差するから、８００〜１０００ｎｍ付近を検出波長とする場合、散乱する光量をより多く検出することができ、Ｓ／Ｎ比が改善される。
また、プリント基板の底板に対面しない面に設けられ、電気的ノイズを遮蔽するグランドパターン上に受光素子を実装すると、受光素子を受光孔が形成されている電気的ノイズを遮蔽するシールドケースに収納する必要がなくなり、部品点数が減少し、製造コストが安価になる。
さらに、底板と不連続な環状のラビリンスを形成する複数の側板と光学台カバーとによって、暗室が形成されるから、特定の方向からの煙りの流入を阻害する障壁がないため、全方向から暗室に煙が流入し、流入性（指向性）が悪化することがない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光電式煙感知器を説明する平面図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光電式煙感知器を説明する側面図。
【図３】図１に示す光電式煙感知器を説明する部材を分離して示す斜視図。
【図４】図１に示す光電式煙感知器を説明する部材を分離して示す斜視図。
【図５】図１に示す光電式煙感知器を説明する側面視の断面図。
【図６】図１に示す光電式煙感知器を説明する平面視の断面図。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光電式煙感知器を説明する平面図。
【図８】図７に示す光電式煙感知器を説明する部材を分離して示す斜視図。
【図９】図７に示す光電式煙感知器を説明する側面視の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る光電式煙感知器を図面を参照しながら説明する。なお、各図において同じ部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１〜図６は本発明の実施の形態１に係る光電式煙感知器を説明するものであって、図１は平面図、図２は側面図、図３は部材を分離して示す斜視図、図４は部材を分離して示す斜視図、図５は側面視の断面図、図６は平面視の断面図である。
【００１１】
図１〜図６において、光電式煙感知器１００は、貫通した光学台孔１１が形成された底板１２と、底板１２の一方の面１２ａに立設された複数の側板１３と、を具備する光学台１０と、底板１２の他方の面１２ｂに所定の間隔を空けて対面し、貫通した基板孔２１が形成されたプリント基板２０と、側板１３の端部に設置された光学台カバー３０と、を有している。
そして、底板１２、複数の側板１３および光学台カバー３０によって暗室６０が形成されている。複数の側板１３は、それぞれ断面Ｔ字状や断面Ｙ字状であって、側板１３同士の隙間を空気が通過自在であるものの、暗室６０内に外光を進入させないラビリンス（迷路）を形成するように配置されている。
また、底板１２には貫通する排煙孔１４が形成され、底板１２の他方の面１２ｂとプリント基板２０の一方の面２０ａとの間に形成された隙間（以下、「排煙路」と称す）７０は、外部に連通している。
【００１２】
そして、側板１３のうちの所定の側板１３ａには、底板１２の一方の面１２ａに略平行で暗室６０の中央に向かった光軸４１を有する近赤外光を発する発光素子４０が設置されている（正確には、発光素子４０の光軸４１が、底板１２の一方の面１２ａに略平行で暗室６０の中央に向かう直線に一致している）。
また、底板１２の他方の面１２ｂに対面しないプリント基板２０の他方の面２０ｂには電気的ノイズを遮蔽するグランドパターンが設置され、グランドパターン上で、基板孔２１の位置に受光素子５０が散乱光を受光できるように実装されている。
【００１３】
すなわち、底板１２と不連続な環状のラビリンスを形成する複数の側板１３と光学台カバー３０とによって、煙の流入を許容しながら、外光の進入を阻止する暗室６０が形成されている。
そして、受光素子５０は暗室６０からの光（正確には、煙による散乱光で、検出波長８００〜１０００ｎｍに含まれる）を感知するものであって、その光軸５１は、基板孔２１および光学台孔１１を通過させることによって形成され、発光素子４０の光軸４１に鈍角（略１２０°）をもって交差している。
【００１４】
したがって、光電式煙感知器１００は、プリント基板２０が建物の天井側あるいは壁側になるよう設置され、発生した煙は側板１３同士の隙間（ラビリンスが形成されている）を通過して暗室６０内に流入し、底板１２を貫通する排煙孔１４や光学台孔１１を経由して、排煙路７０に流入し、そして、光電式煙感知器１００の外部に流出する。
このとき、暗室６０内において、発光素子４０から照射された光は、煙によって散乱されるから、かかる散乱光が受光素子５０によって感知される。
【００１５】
発光素子の光軸と受光素子の光軸とがなす角度と、受光素子が感知する散乱光出力との関係を測定した。
その結果、光軸同士がなす角度が９０°より大きくなる程、散乱光出力は増大し、特に、１１０°を超えると、散乱光出力は急増している。
したがって、光電式煙感知器１００は、光軸４１と光軸５１とがなす角度を略１２０°にしているから、散乱する光量をより多く検出することができ、Ｓ／Ｎ比が改善されている。
【００１６】
また、プリント基板２０の底板１２に対面しない他方の面２０ｂに電気的ノイズを遮蔽するグランドパターンが設けられ、グランドパターン上に受光素子５０が実装されているから、受光素子５０を電気的ノイズから遮蔽するためのシールドケースに収納する必要がなくなるため、部品点数が減少し、製造コストが安価になっている。
さらに、底板１２と不連続な環状のラビリンスを形成する複数の側板１３と光学台カバー３０とによって、暗室６０が形成され、特定の方向からの煙の流入を阻害する障壁がないため、全方向から暗室６０に煙が流入し、流入性（指向性）が悪化することがない。
【００１７】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る光電式煙感知器を図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図７〜図９は本発明の実施の形態２に係る光電式煙感知器を説明するものであって、図７は平面図、図８は部材を分離して示す斜視図、図９は側面視の断面図である。
【００１８】
図７〜図９において、光電式煙感知器２００は、実施の形態１で説明した光電式煙感知器１００において、受光素子５０の設置位置を変更し、かかる設置位置の変更に伴って、基板孔２１およびグランドパターンを撤去すると共に、受光素子５０を、ケース孔５２が形成されたシールドケース５３内に収納したものである。
すなわち、プリント基板２０の底板１２の他方の面１２ｂに対面する一方の面２０ａに受光素子５０が実装され、受光素子５０は電気的ノイズを遮蔽するシールドケース５３内に収納されている。
【００１９】
したがって、受光素子５０は底板１２に形成された光学台孔１１とシールドケース５３に形成されたケース孔５２を通過した散乱光を、プリント基板２０の底板１２側の一方の面２０ａ側において感知する。
そして、発光素子４０の光軸４１と、受光素子５０の光軸５１とは鈍角（略１２０°）をもって交差しているから、実施の形態１で説明した光電式煙感知器１００と同様に、Ｓ／Ｎ比および流入性が改善されている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、本発明に係る光電式煙感知器は、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比が改善されるから、様々な場所に設置される各種光電式煙感知器として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１０：光学台、１１：光学台孔、１２：底板、１２ａ：一方の面、１２ｂ：他方の面、１３：側板、１３ａ：側板、１４：排煙孔、２０：プリント基板、２０ａ：一方の面、２０ｂ：他方の面、２１：基板孔、３０：光学台カバー、４０：発光素子、４１：光軸、５０：受光素子、５１：光軸、５２：ケース孔、５３：シールドケース、６０：暗室、７０：排煙路、１００：光電式煙感知器（実施の形態１）、２００：光電式煙感知器（実施の形態２）。
【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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