(57)【要約】【課題】煙の濃度を検出して火災を警報する火災警報器において、上昇する水蒸気等による誤報を低減する。【解決手段】本体ケース１１の前面１１ａに、煙センサを収容したセンサハウジング１２を形成する。本体ケース１１を壁等に設置する。センサハウジング１２の下方に第１隔壁１５ａを設ける。センサハウジング１２内に流入する雰囲気の煙の濃度を煙センサで検出して警報を出力する。パネル１３を第１隔壁１５ａと取付用ボス１５ｂ，１５ｃによりパネル１３を保持し、パネル１３でセンサハウジング１２の前面を覆う。センサハウジング１２に対して下方から上昇する雰囲気の気流（水蒸気等）の流れを第１隔壁１５ａで規制する。または、第１隔壁１５ａとセンサハウジング１２との間に第２隔壁を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雰囲気の煙濃度を測定する煙センサを内部に収容し周面に雰囲気取込用のスリットが形成されたセンサハウジングを有し、該センサハウジングが設置壁に向けて設置される本体ケースに突出して形成されてなる火災警報器において、
当該火災警報器が設置された状態で前記センサハウジングの下方となる位置に、該センサハウジングへの雰囲気の流れを規制する隔壁部を設けた
ことを特徴とする火災警報器。
【請求項２】
前記本体ケースに対向され該本体ケースと共に前記センサハウジングを挟むように設けられた整流板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。
【請求項３】
前記隔壁部が、前記本体ケースから前記整流板を支持する支持部材を兼ねていることを特徴とする請求項２に記載の火災警報器。
【請求項４】
前記隔壁部が、複数の部材から構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の火災警報器。
【請求項５】
前記整流板を着脱可能としたことを特徴とする請求項２に記載の火災警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の室内等に設置されてその室内等における火災の発生時に火災警報信号を外部に出力する火災警報器に係り、特に、煙の濃度を検出することで火災の検出乃至警報を行う火災警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、火災等による煙を感知する煙感知器として、例えば特開２００１−３４８６２号公報（特許文献１）、特開平９−１５３１８７号公報（特許文献２）、特開２００５−２９３５４８号公報（特許文献３）等に開示されたものがある。これらの煙感知器は室内の天井に設置され天井面を這う煙の濃度を煙感知部により感知し、濃度が一定以上になれば火災発生信号を出力するものである。
【０００３】
また、これら従来の煙感知器では、タバコの煙や水蒸気による誤報を低減するようにしている。特に、特許文献１及び２のものでは、煙や水蒸気が粘性流体であるこを利用して、タバコの煙や水蒸気等の煙感知部への流入を低減するようにしている。また、特許文献３のものでは、水蒸気による水滴を排出する流路を形成したアダプタを煙感知器に取り付けるようにしている。
【０００４】
また、特許文献３には光電式の煙センサを用いていることが開示されているが、このような煙センサを用いた光電式火災警報器においては、警報器の筐体内に取り込まれた警報器設置空間の雰囲気にＬＥＤ等の発光素子によって測定光を照射し、その雰囲気中に存在する微小粒子により拡散された拡散光を、直接またはプリズム等を介して、フォトダイオード等の受光素子により受光し、その雰囲気中に存在する微小粒子の濃度に対応する受光量の高低に基づいて、警報器設置空間における火災の発生の有無を検出している。
【０００５】
さらに、光電式火災警報器においては、警報器設置空間における火災の発生の検出時に、警報器設置空間にいる人に通知するための音声や表示による火災警報信号や、遠隔地の監視センター等に火災の発生を通知するための通信による火災警報信号を出力している。
【０００６】
図１４は、従来の光電式火災警報器の一例を示す斜視図であり、この光電式火災警報器は、壁掛け式のものである。光電式火災警報器１０は、本体ケース１０ａから突出したセンサハウジング１０ｂ内に光電式の煙センサ（図示しない）が配置されている。そして、火災等により発生した煙が対流により壁を伝って上昇する際に、その煙をスリット１０ｃからセンサハウジング１０ｂの内部に取り込んで検知するような構造を有している。
【特許文献１】特開２００１−３４８６２号公報
【特許文献２】特開平９−１５３１８７号公報
【特許文献３】特開２００５−２９３５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来の壁掛け式の光電式火災警報器は、対流により壁に沿って上昇する煙を感知するので、天井を這う煙を感知する従来の煙感知器に比べて、煙を素早く捉えやすいという利点を有している。しかしながら、この従来の光電式火災警報器では、煙センサを内蔵するセンサハウジング１０ｂが突出した形状となっている。このため、水蒸気の流れがセンサハウジング１０ｂに直接当たるようになる。これにより、水蒸気がセンサハウジング１０ｂ内の煙センサに直接入りやすく、水蒸気等による誤報が発生し易いという問題がある。このことは、特に上昇する気流の流速が大きいほど顕著になる。
【０００８】
そこで、本発明は、壁掛け式の光電火災警報器において、上昇する水蒸気等による誤報を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の火災警報器は、雰囲気の煙濃度を測定する煙センサを内部に収容し周面に雰囲気取込用のスリットが形成されたセンサハウジングを有し、該センサハウジングが設置壁に向けて設置される本体ケースに突出して形成されてなる火災警報器において、当該火災警報器が設置された状態で前記センサハウジングの下方となる位置に、該センサハウジングへの雰囲気の流れを規制する隔壁部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の火災警報器は、請求項１に記載の火災警報器であって、前記本体ケースに対向され該本体ケースと共に前記センサハウジングを挟むように設けられた整流板を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の火災警報器は、請求項２に記載の火災警報器であって、前記隔壁部が、前記本体ケースから前記整流板を支持する支持部材を兼ねていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の火災警報器は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の火災警報器であって、前記隔壁部が、複数の部材から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の火災警報器は、請求項２に記載の火災警報器であって、前記整流板を着脱可能としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１の火災警報器において、煙センサで検出される煙の濃度が一定値（濃度閾値）以上になれば警報を出力する。一方、煙センサを収容したセンサハウジングへの雰囲気の流れが隔壁部により規制されるので、センサハウジング内に流入する雰囲気の流速（以下、「センサ流入速度」ともいう。）は隔壁部がない場合よりも小さくなる。また、センサ流入速度の変化幅は、当該警報器の外部の雰囲気の流速（以下、「警報器周囲流速」ともいう。）の変化幅に応じたものになる。さらに、この警報器周囲流速の変化幅が一定とすると、センサ流入速度の変化幅は、センサ流入速度が小さいほど小さくなる。したがって、警報器の外部で水蒸気の上昇気流などにより、警報器周囲流速が大きく変動しても、センサ流入速度の大きい部分（すなわち濃度の変化幅）を小さく抑えることができ、大きな警報器周囲流速に対して誤報を防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の火災警報器によれば、煙センサを収容したセンサハウジングへの雰囲気の流れが隔壁部により規制されるので、センサハウジング内に流入する雰囲気の流速を小さくすることができ、水蒸気等の上昇気流による誤報を防止することができる。
【００１６】
請求項２の火災警報器によれば、請求項１の効果に加えて、煙センサを収容したセンサハウジングが整流板（パネル）により覆われているので、斜め下方から立ち上る水蒸気がセンサハウジングに直接当たらないようにして、さらに水蒸気による誤報を低減することができる。また、外観上、センサハウジングや隔壁部を隠すことが可能であり、さらに、隔壁部を整流板と一体に形成することで、隔壁部のための部品の追加が不要となるなどの効果が得られる。
【００１７】
請求項３の火災警報器によれば、請求項２の効果に加えて、隔壁部が整流板の支持部材を兼ねているので部品点数の増加も防げる。
【００１８】
請求項４の火災警報器によれば、請求項１乃至３のいずれか一項の効果に加えて、複数の部材により隔壁部の機能を設定できるので、設計自由度も高くなる。
【００１９】
請求項５の火災警報器によれば、請求項２の効果に加えて、整流板が着脱自在となっているので、当該警報器の組立や警報器回収後の分解が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る火災警報器の正面図（図１(A) ）、側面図（図１(B) ）及び下面図（図１(C) ）、図２は同火災警報器の一部破断斜視図である。図２は図１(B) のＡ−Ａ断面で破断した状態を示している。この実施形態の火災警報器１は、本体ケース１１、本体ケース１１の前面部１１ａから突出して形成された円筒状のセンサハウジング１２、本体ケース１１に対向され本体ケース１１と共にセンサハウジング１２を挟むように設けられた整流板としてのパネル１３を有している。そして、この火災警報器１は壁掛け式であり、本体ケース１１の背面部１１ｂを部屋の壁Ｗに密着させ、センサハウジング１２側を上にして設置される。
【００２１】
センサハウジング１２内には煙センサ１４が収容されている。図２に示すように、センサハウジング１２は、リング状の複数のリム１２ａと、その内側全周に亘って立設された複数の羽根板１２ｂ，１２ｂ，…により構成されている。この羽根板１２ｂ，１２ｂ，…はそれぞれ断面Ｓ字状になっており、羽根板１２ｂ，１２ｂの間隙は、センサハウジング１２の内部に向かう一方向に回転する通路を形成している。煙センサ１４は、光電式、イオン化式、半導体式等、煙濃度を測定可能なセンサである。また、リム１２ａと羽根板１２ｂの間に、防虫網を配置する場合がある（図示しないが）。すなわち、虫、埃等の侵入を抑える役目として、網目状の金属板（ステンレス等）、樹脂部材を設けてもよい。
【００２２】
本体ケース１１内には、煙の濃度の演算や検出濃度の閾値との比較、あるいは火災警報の出力処理等を行う図示しないマイクロコンピュータ等の回路部品、警報を報知するスピーカ等が内蔵されている。そして、煙センサ１４で検出された濃度信号により、煙の濃度が予め設定された閾値以上となると警報する。なお、煙濃度は基準となる減光式濃度計における光の減光率に相当し、この減光率は［％／ｍ］の単位で表現する。
【００２３】
センサハウジング１２を覆うパネル１３は、本体ケース１１の前面部１１ａから立設された３本の円柱状の取付用ボス１５ａ，１５ｂ，１５ｃの端部に取り付けられている。そして、この３本のうちの１本の取付用ボス１５ａはセンサハウジング１２の下方に形成されており、この取付用ボス１５ａは「隔壁部」を兼ねており、以後、この取付用ボス１５ａを「第１隔壁１５ａ」ともいう。なお、パネル１３の取付用ボス１５ａ，１５ｂ，１５ｃをツメ等で構成してパネル１３を本体ケース１１に対して着脱自在にしておくと、センサハウジング１２、煙センサ１４の組み付け、警報器回収後の分解が容易となる。
【００２４】
すなわち、センサハウジング１２は、本体ケース１１の前面部１１ａとパネル１３との間に配置されるとともに、第１隔壁１５ａはセンサハウジング１２から下方に所定距離離れた位置に配置された構造となっている。そして、本体ケース１１の前面部１１ａとパネル１３とにより雰囲気の流路（間隙）が形成され、第１隔壁１５ａは下方からこの流路に流れ込む雰囲気の流れを規制する。
【００２５】
なお、上記の例は取付用ボス（第１隔壁）１５ａ，１５ｂ，１５ｃが本体ケース１１側に形成されている例であるが、図３に示すように、取付用ボス（第１隔壁）１５ａ，１５ｂ，１５ｃはパネル１３側に該パネル１３と一体に形成し、取付用ボス（第１隔壁）１５ａ，１５ｂ，１５ｃの端部を本体ケース１１側に取り付けるようにしてもよい。この場合にもセンサハウジング１２の下方に配置される第１隔壁１５ａが「隔壁部」を兼ねる。
【００２６】
図４は第１実施形態の火災警報器１に対する水蒸気（雰囲気）の上昇気流の速度ベクトル図である。この図に示されているように、上昇する水蒸気はセンサハウジング１２にぶつかる前に第１隔壁１５ａにぶつかり、その流れが規制されていることがわかる。なお、センサハウジング１２内に流入する雰囲気の速度を「センサ流入速度」という。
【００２７】
図５はセンサハウジング１２と第１隔壁１５ａの位置とサイズの関係を説明する図である。図５(A) のように、“Ｄ”がセンサハウジング１２の直径、“Ｗ”が第１隔壁１５ａの幅、“Ｌ”がセンサハウジング１２の下端から第１隔壁１５ａまでの距離を示している。なお、図示のように、第１隔壁１５ａが平板状の場合には“Ｗ”は横幅を示している。
【００２８】
図５(B) はセンサ流入速度と第１隔壁１５ａの幅Ｗとの関係を示す図である。図のように、Ｗ／Ｄが大きくなるほど、第１隔壁１５ａはセンサハウジング１２への流入口をさえぎる方向には働き、センサ流入速度も低下する。
【００２９】
図５(C) はセンサ流入速度とセンサハウジング１２の下端から第１隔壁１５ａまでの距離Ｌの関係を示す図である。図のように、Ｌ／Ｄが小さい、すなわちセンサハウジング１２と第１隔壁１５ａとの距離がちかいと、第１隔壁１５ａはセンサハウジング１２への流入口をさえぎる方向には働き、センサ流入速度も低下する。
【００３０】
すなわち、距離Ｌが近すぎると第１隔壁１５ａを過ぎた流れがセンサハウジング１２内にほとんど流入しなくなってしまう。逆に、距離Ｌが遠すぎると第１隔壁１５ａの効果が弱くなってしまう。このように、センサハウジング１２の直径Ｄと、センサハウジング１２から第１隔壁１５ａまでの距離Ｌと、第１隔壁１５ａの幅Ｗの間には、お互いが背反的な方向に働く関係にあるため、バランスのよい調整が重要である。第１実施形態では、例えばＤ＝３４ｍｍ、Ｌ＝５ｍｍ、Ｗ＝８ｍｍの例であり、前掲の図４はこの寸法でシミュレーション及び実験によるものである。
【００３１】
図６は第１隔壁１５ａのない場合（例えば図１４のような従来品）と実施形態の火災警報器１におけるセンサハウジング１２へ流入する速度（センサ流入速度）をシミュレーションした結果を示す図である。図中の１５ｃｍ／ｓ、２０ｃｍ／ｓ、４０ｃｍ／ｓは火災警報器の周囲の雰囲気の気流の流速を示している。雰囲気気流の速度が大きいとセンサ流入速度も大きくなる傾向にある。センサ流入速度と火災警報器の応答性には相関があり、センサ流入速度が小さい場合、火災警報器の応答性も低下する。来品も実施形態の火災警報器も共に検出下限レベルは図に示したレベルとする。ここで「検出下限レベル」とは、煙センサ１４における受光量の減光率で１５％／ｍの濃度にて２０ｃｍ／ｓの気流中に火災警報器を投入してから１分以内に警報が行われる場合に相当する、センサ流入速度のことである。
【００３２】
図６中“ａ”で示した従来品の比較的高流速の場合、センサハウジングへの流入が良すぎて水蒸気などの非火災原因物質が入り易くなり、誤報する可能性が高くなる。これに対して、実施形態の火災警報器では、煙等の雰囲気の気流が低速、高速にかかわらず、隔壁部（第１隔壁１５ａ）により検出下限レベルに近いセンサ流入速度が実現されているため、比較的流速の速い水蒸気の流れを抑制しながらも、煙等に対する警報を発することができる。
【００３３】
図７は実施形態におけるセンサハウジング１２に対する８方向の気流特性を示す図であり、この図示のように各方向とも隔壁部（第１隔壁１５ａ）を設けたことによる悪影響は見られない。すなわち、流速１５ｃｍ／ｓの場合でもほぼ３０秒以内に応答し、第１隔壁１５ａのある下方でも４０秒以内に応答している。
【００３４】
図８は本発明の第２実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図（図８(A) ）及び下面図（図８(B) ）である。なお、以下の各実施形態において第１実施形態と同様な要素には同符号を付記して詳細な説明は省略する。この実施形態では、センサハウジング１２と第１隔壁１５ａとの間に、平板状の２つの第２隔壁１６，１６が形成されている。この第２隔壁１６，１６は本体ケース１１の前面部１１ａからパネル１３の裏面に当接する高さで形成されるとともに、第２隔壁１６，１６は所定の間隔だけ隔てられている。この実施形態では第１隔壁１５ａ、第２隔壁１６，１６が「隔壁部」に相当する。
【００３５】
図９は第２実施形態の火災警報器１に対する水蒸気（雰囲気）の上昇気流の速度ベクトル図である。この図に示されているように、上昇する水蒸気はセンサハウジング１２にぶつかる前に第１隔壁１５ａにぶつかり、その後、第２隔壁１６にぶつかり、流れが規制されていることがわかる。
【００３６】
図１０は本発明の第３実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。この実施形態では、第２隔壁１７，１７をセンサハウジング１２の斜め下方の二箇所に設けた例である。この第２隔壁１７，１７は本体ケース１１の前面部１１ａからパネル１３の裏面に当接する高さで形成されている。この構成により、斜め下方から来る水蒸気に対してさらに有効な隔壁部の作用が得られる。この実施形態では第１隔壁１５ａ、第２隔壁１７，１７が「隔壁部」に相当する。
【００３７】
図１１は本発明の第４実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。この実施形態では、センサハウジング１２の略下半分を取り囲むように板状の隔壁１８，１８，…を複数設けている。なお、それぞれの隔壁１８，１８の間にはスリット１８ａが設けられている。この隔壁１８，１８，…は本体ケース１１の前面部１１ａからパネル１３の裏面に当接する高さで形成されている。この構成でも、第３実施形態と同様に斜め下方から来る水蒸気に対してさらに有効な隔壁部の作用が得られる。この実施形態では隔壁１８，１８，…が「隔壁部」に相当する。なお、複数の隔壁１８，１８，…とスリット１８ａの構成に代えて、円状の一連の隔壁に複数の透孔を設けるようにしてもよい。
【００３８】
図１２は本発明の第５実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。この実施形態では、センサハウジング１２の略下半分を取り囲むように板状の隔壁１８，１８，…を複数設けるとともに、隔壁１８，１８，…の内部の溝にメッシュ板１９を填め込むように構成している。隔壁１８，１８，…及びメッシュ板１９は本体ケース１１の前面部１１ａからパネル１３の裏面に当接する高さで形成されている。こも場合も、隔壁１８，１８，…及びメッシュ板１９により水蒸気がセンサハウジング１２に到達するのを防止することができる。なおメッシュ板１９は金属板とすると水蒸気を凝結させるのに効果的であるが合成樹脂等でもよい。この実施形態では隔壁１８，１８，…及びメッシュ板１９が「隔壁部」に相当する。
【００３９】
図１３は実施形態の火災警報器と従来品に対して湯沸かしポットや炊飯器を想定して水蒸気試験を行ったときの試験結果を示す図であり、横軸は水蒸気が発生してからの経過時間、縦軸は各時間における検出濃度［％／ｍ］を示している。図から分かるように、従来品は警報点出力を越える場合（誤報の場合）があるが、実施形態では警報点出力以下に検出濃度を落とすことができ、隔壁部の効果が得られている。また、センサハウジング１２がパネル１３（整流板）により覆われているので、斜め下方から立ち上る水蒸気がセンサハウジング１２に直接当たらない。したがって、さらに水蒸気による誤報を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る火災警報器の正面図、側面図及び下面図である。
【図２】同火災警報器の一部破断斜視図である。
【図３】実施の形態における取付用ボスとパネルの他の例を示す一部破断斜視図である。
【図４】第１実施形態の火災警報器に対する水蒸気の上昇気流の速度ベクトル図である。
【図５】第１実施形態におけるセンサハウジングと第１隔壁の位置とサイズの関係を説明する図である。
【図６】従来品と実施形態の火災警報器におけるセンサ流入速度をシミュレーションした結果を示す図である。
【図７】実施形態におけるセンサハウジングに対する８方向の気流特性を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図及び下面図である。
【図９】第２実施形態の火災警報器に対する水蒸気の上昇気流の速度ベクトル図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る火災警報器の一部破断斜視図である。
【図１３】実施形態の火災警報器と従来品に対する水蒸気試験の試験結果を示す図である。
【図１４】従来の光電式火災警報器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１                        火災警報器
１１                      本体ケース
１２                      センサハウジング
１３                      パネル（整流板）
１４                      煙センサ
１５ａ                    第１隔壁（隔壁部）
１６，１７，１８          第２隔壁（隔壁部）
１９                      メッシュ板（隔壁部）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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