(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輻射線及び／又は煙、一酸化炭素等のような汚染物質を検出するための警報装置であって、
該警報装置が、互いに嵌り合う上部ハウジング部及びベースを備えるハウジング手段と、前記輻射線及び／又は汚染物を検出するための検出回路と、を有しており、
前記検出回路は前記ハウジング手段に取り付け可能且つ前記ハウジング手段から取り外し可能であるカートリッジ内に収納されており、前記カートリッジが前記ハウジング手段内に収納されており、
前記ベースが支持手段及び該支持手段に滑動可能に取り付けられた移送部材からなり、該移送部材はその上に前記カートリッジを載置してハウジング手段内に挿入するためのものであることを特徴とする警報装置。
【請求項２】
前記ハウジング手段は外部電源に接続できる第１の電気接続手段を備えており、前記カートリッジが前記電源に該カートリッジを電気的に接続するための前記第１の接続手段に嵌めることができる第２の電気接続手段を備えていることにより、前記外部電源によって前記検出手段が電力を供給されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の警報装置。
【請求項３】
前記ハウジング手段がさらに第１及び第２の位置の間で動くことができるカバー手段を備えており、前記第１の位置で前記カバー手段は前記第１の接続手段に物理的に接触することを制限し、そして前記第２の位置で前記カバー手段は前記第１及び第２の接続手段を嵌めることができるようにすることを特徴とする請求項２に記載の警報装置。
【請求項４】
前記カバー手段は前記カートリッジのハウジング手段への挿入及び取り出しに応答して前記第１及び第２の位置の間で動くことができることを特徴とする請求項３に記載の警報装置。
【請求項５】
前記カートリッジは、前記検出手段によって検出するために該カートリッジ内へ前記輻射線及び／又は汚染物の通過を許容する複数の開口を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項６】
前記カートリッジは前記開口を塞ぐための閉塞手段を備えており、
前記閉塞手段は第１及び第２の位置の間で動くことができる手段であって、前記閉塞手段の前記第１の位置で前記開口を塞ぎ、前記閉塞手段の前記第２の位置で前記開口を開くことを特徴とする請求項５に記載の警報装置。
【請求項７】
前記閉塞手段は、前記カートリッジの前記ハウジング手段への挿入及び取り出しに応答して、前記第１及び第２の位置の間で動くことができることを特徴とする請求項６に記載の警報装置。
【請求項８】
警報装置にリセット信号を与えるために、予め定めた時間内に予め定めた数の回数の外部電源の印加及び切断に応答する制御手段を有し、それによって誤って警報装置が作動してしまった警報装置をリセットすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項９】
警報装置に試験信号を与えるために、予め定めた時間内に予め定めた数の回数の外部電源の印加及び切断に応答する制御手段を有し、それによって警報装置を試験することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、輻射線及び／又は煙、一酸化炭素、メタン、ラドン等のような大気汚染物質を検知するための警報装置に関する。
【０００２】
煙警報装置などの検出回路の汚れ、例えば塵やゴミによる、は煙検出回路の感度を劣化させる結果となる可能性があることが知られている。その結果としてそのような電気回路は定期的に、例えば１０年毎に、交換されることが推奨されている。
【０００３】
現存する検出器に関連した不都合は、検出回路が１個の集積回路として外側ハウジングに固定して取り付けられて提供されることである。それ故に、検出回路を交換するには全ユニットを交換することが必要であり、該ユニットは通常部屋の天井にネジ等により取り付けられているので、かなり面倒で時間がかかる工程である。
【０００４】
米国特許第５，２８０，２７３号明細書は、ベース及びカバーからなるハウジングを有する有毒ガスの存在を検知するための検出器を開示する。検出回路はハウジングの内部に固定され、生体機能模倣性(biomimetric)検知物質及び電池が引出し手段によりハウジングに挿入及び取り出すことができる小室内に収容されている。
【０００５】
ドイツ国特許第１９７３３３７５号公報は、ベース部材及びカバー部材からなるハウジングを有する火災を検知するための装置を開示する。そのカバー部材は火災検知のための電気部品を取り付けた印刷回路基板を備えている。
【０００６】
本発明は改良された警報装置を提供することを目的とする。
【０００７】
したがって、本発明は輻射線及び／又は煙、一酸化炭素等のような汚染物質を検知するための警報装置であって、
ハウジング手段；及び、
輻射線及び／又は汚染物質を検知するための検出回路；
を有し、前記検出回路は前記ハウジング手段内に取り付けできまたそこから取り出しできるカートリッジ内に収容されている警報装置を提供する。
【０００８】
好ましくは、前記ハウジング手段は上部ハウジング部及びベースからなり、上部ハウジング部及びベースは互いに嵌り合うようになされている。
【０００９】
好適には、前記ベースは保持部材と該保持部材に滑動できるように取り付けられた移送部材とからなり、該移送部材は前記検出手段をその上に載置させるためのものであり、それによって検出手段を容易に取り出すことができるようになる。
【００１０】
本発明は、例示としてではあるが、添付の図面を参照してさらにここに述べられている。図面において、図１は分解状態の本発明に従う警報装置の好ましい形状の透視図であり；図２は第１の図１の警報装置のベースの底面図であり；図３は第２の図２のベースの底面図であり；図４は一部組み立てた状態の図１の警報装置の一部分解透視図であり；図５は完全に組み立てた状態の図１の警報装置の透視図であり；また、図６は警報装置のリセット／テスト回路の回路図である。
【００１１】
図１〜３を参照すると、そこには本発明に従う警報装置１０の好ましい形状が示されている。この態様では、警報装置１０は、煙警報装置であり、通常の電気照明器具用ローゼットに置き換えることを目的としている。それ故、好都合なことに、警報装置は照明器具のための電源によって電気が供給される。バックアップ用電池がまた照明器具のスイッチが切られている時間の間に使用するためのバックアップ用として備えられている。供給された電気は付加的に電池を充電するために使用される。
【００１２】
煙警報装置１０は、互いに嵌り合うようになされた２つの部分１２，２０からなる外側ハウジングを有している。第１の部分は実質的に円形の板１４の形をしている上部ハウジング部１２であり、前記円形の板１４はネジ等の手段（図示せず）により部屋の天井に取り付けられるようになされている。上部ハウジング部１２はまた、Ｕ字状の細片１６からなり、ハウジングの２つの部材を互いに接続するための接続手段を有している。その細片１６は、前記板の下面から下方に伸びている複数の支え１８によって前記板に強固に取り付けられている。前記細片１６及び板１４はこのようにしてそれらの面が実質的に平行になるような関係で間隔をあけて取り付けられている。
【００１３】
ハウジングの第２の部分はベース２０であり、その平面図が図２及び図３に示されている。ベース２０は、支持部２２と移送部２４の２つの部品で形成されている。支持部２２は、一部切り取った円板状の板２６の形をとっており、その周辺の曲線部分の周囲に広がっている立ち上がったリム２８を有している。移送部２４は、引出しもしくはトレイ３０の形をとっており、矢印Ａの方向に支持部２２の中へ及び外へと滑動するように取り付けられている。図３から明らかなように、トレイ３０が支持部２２に完全に押し込まれると、ベースは周囲全体にわたって伸びているリムによって閉塞された円板を形作る。
【００１４】
図４に最も良く示されているように、ベース２０は上部ハウジング部１２に固定されて外側ハウジング組立部を形成するようになっており、その外側ハウジング部は実質的に断面が円形でありまた板１４及び２６の外側表面によって限定される平らな上部及び下部表面を有している。ハウジング組立部はベース２０のトレイ３０が矢印で示される方向にハウジング組立部の中へ及び外へと滑動できるように配置されている。
【００１５】
図１に戻ると、煙警報装置１０は煙検出回路、電池及び警報音発生器（図示せず）を収容するカートリッジ４０を有している。該カートリッジ４０は、完全に必要なものを備えており、事実、ハウジング組立部に依存しないで作動する。該カートリッジは、ハウジング部に押入したり引出したりできるように、ベース２０のトレイ３０上に載置されるようになっている。
【００１６】
カートリッジ４０は、以下に示すように、ハウジング部内に備えられる電気的接続手段を受け入れるためのくぼみ４１を有している。該カートリッジ４０はその上側表面に２つの同軸の、円錐台４２，４４を有しており、該円錐台はそれぞれそれらの周囲に等距離に配置されている複数の窓４６を有している。内側の円錐台４２はカートリッジ４０の下側部の上部表面に対して固定されており、それに対して外側円錐台４４は内側円錐台４０及び前記上部表面に対して回転可能である。外側円錐台が内側円錐台に対して回転されると、円錐台にある窓４６は２つの円錐台の相対的位置に依存して相互に整列したりずれたりする。円錐台４２，４４の窓が整列するとカートリッジ内に煙が通るための複数の開口が提供される。
【００１７】
カートリッジ４０がハウジング組立部内に挿入される前に、カートリッジへの開口が形成されないように、窓はずらされていることが望ましい。これは、カートリッジ４０内にある煙検出回路がハウジング部内に挿入される前に塵やゴミで汚染されないことを確実にするためである。
【００１８】
カートリッジ４０がハウジング組立部内に挿入されたときに、円錐台４２，４４にある窓を整列するため、煙警報装置１０は外側円錐台４４の上部表面から上方に伸びている差込部４８、及び上部ハウジング部１２内に形成された対応する肩部５０の形の整列手段を含んでいる。カートリッジ４０が、トレイ３０に載置されてハウジング組立部内に挿入されると、差込部４８は肩部５０とかみ合って外側円錐台４４を内側円錐台４２に対して回転（図面で反時計方向）できるようなり、そのようにして窓を整列してカートリッジ４０に開口を形成する。
【００１９】
それ故、理解できるように、カートリッジがハウジング部内に挿入されているときのみカートリッジに開口を備えるために窓が整列される。これはハウジング内にカートリッジを挿入する前に開口を形成する必要性をなくし、このようにしてカートリッジ４０内の煙検知回路の塵又はほこりによる汚染の可能性を減らす。
【００２０】
図１を参照すると、上部ハウジング部は外部電源に煙警報装置を接続するための接続手段５２を有している。照明器具に電気を供給するためのものあるいは他の如何なる外部供給源であってもよい外部電源は高く評価されるであろう。接続手段５２はカートリッジ４０のくぼみ４１に嵌り合うようにされている。接続手段の放射状の内側表面はカートリッジがハウジング内に挿入されたときにカートリッジ４０に供給される電源と接続するためのプラグ及び／又はソケットを含んでいる。カートリッジ４０は対応するプラグ／ソケットを有し、そのプラグ／ソケットは接続手段５２のプラグ／ソケットに嵌り合う。
【００２１】
ユーザーが不意に接続手段のプラグ／ソケットに接触するのを防止するために、煙警報装置１０は腕５４の形の絶縁手段を含んでおり、この腕５４は、上部ハウジング部の下側に接続され、またピボット点５６付近で上部ハウジング部に対して回転可能となっている。ピボット点の一方の側で、以下に述べる目的で、腕は実質的にＵ字状の部分５４ａに伸びている。ピボット点の他方の側で、腕５４ｂは半径方向に外側に伸びそしてその端部には、腕５４の面に垂直に、下方に伸びるアーチ状のフランジ５８を有している。
【００２２】
カートリッジ４０をハウジング組立部内に挿入する前に、フランジ５８はプラグ／ソケットを覆うために接続手段５２に整列され、そしてそれによって図４に示すようにユーザーからプラグ／ソケットを絶縁する。カートリッジがトレイ手段３０によってハウジング内に挿入されると、外側円錐台４４の回転は、差込部４８が肩部５０に嵌ることに起因して、外側円錐台４４の上部表面から垂直に上方に伸びている第２の差込部６０がまた腕５４のＵ字状の部分５４ａにかみ合う原因となる。
【００２３】
カートリッジが更にハウジング組立部内に挿入されると、第２の差込部６０が、腕のＵ字状部にかみ合い、図４に示すように時計方向に腕を回転させる原因となり、フランジ５８は接続手段５２から回転して離れ、それによってプラグ及び／又はソケットがカートリッジ４０の対応するプラグ及びソケットと結合することが可能となる。
【００２４】
もしカートリッジ４０が外側ハウジングから引出されると、腕５４のＵ字状部５４ａにかみ合っている第２の差込部６０は、腕を反時計方向に回転させる原因となり、このようにしてフランジの後面を接続手段の前面に引き戻し、それによってユーザーから接続手段のプラグ及び／又はソケットを絶縁する。
【００２５】
本発明は、天井から全ユニットを除去しなくても、検出回路の交換を短時間に容易になし得るという利点を有する警報装置を提供することが理解できるであろう。これは、検出回路をディスクリートカートリッジ内に備え、該カートリッジが滑動トレイ手段によってハウジング組立部内に挿入されることにより、またハウジング組立部内で電源と接続することにより、達成される。
【００２６】
その上、カートリッジ４０は完全な内蔵タイプであるから、カートリッジの交換は警報装置のために電気回路、電池及び発音器を交換して最適な信頼性を提供することを意味する。
【００２７】
しかしながら、本発明は煙を検出するための警報装置のみに限られるものではないことが理解されるであろう。本発明は、輻射線、例えば熱（赤外線）等、を検出するため及び／又は一酸化炭素、メタン及びラドン等のようなガス状空気汚染物質を検出するための警報装置として等しく適用できる。さらに、単一のカートリッジで上述の２種もしくはそれ以上、例えば煙と一酸化炭素、あるいは煙とメタン、あるいは他の組合せ等、を検出するための検出回路を有するようになしてもよい。
【００２８】
本発明は多くの変形及び改良が可能である。例えば、カートリッジの正常な形式のもののみがハウジング組立部内に挿入されることを保証するために、トレイ３０はくり抜きあるいは図１に示すように開口６０を形成することができる。カートリッジ４０の底部は、カートリッジ４０が正確にトレイ３０上に載置されるように、形や深さが開口６０に適合している協動する隆起部分あるいは突出部６２を形成することができ、該突出部は開口に嵌りそしてトレイの下部はこのようにして揃って平らになる。
【００２９】
くま手の形のロック手段６４がベース２０内に取り付けられてもよい。くま手部は水平位置から下に傾き、トレイ３０が挿入される場所から上方向に向かってとがっている歯６８を有している。正常なカートリッジ４０がトレイ３０上に載置されてその突出部６２が開口６０内に嵌っていれば、くま手部６４の歯６８は、ハウジング組立部内に挿入されるように、トレイ３０の平らな下部を上方に向かって、滑って進む。しかしながら、正常でないカートリッジ（底部に突出部がないかあるいは不正常な突出部を有している）がトレイ３０に載置されると、くま手部６４の歯６８はハウジング組立部内に挿入されるので、トレイ３０の底部の開口に嵌り、トレイをロックして完全に挿入されないようにする。
【００３０】
加えて、そのカートリッジの突起部及びトレイの開口は、例えば、メタン警報装置と煙警報装置とを区別する形状とすることもできる。これは正常な形式のカートリッジのみが警報を発するのに用いられることを保証する。
【００３１】
その警報装置はまたカートリッジの交換が行われるべき時期を指示するための手段を提供してもよい。これは、装置が設置されて煙警報装置の最大寿命として推奨されている１０年経過した時に、カートリッジの寿命を測定して、例えばＬＥＤ手段により表示する簡単な電気的タイマーによりなされるようにしてもよい。その代わりに、検出回路あるいは電池の状態がモニターされてカートリッジが交換されるべき時期であることを表示するようにしてもよい。
【００３２】
タイマーが用いられるなら、そのタイマーはユニットが挿入されてから、電圧が印加されてから、包装から取り出されてからあるいはその他の作動後にのみカウントダウンし始めるようになし得る。
【００３３】
ここで図６を参照すると、これは煙警報装置をリセットするために使用し得る制御回路１４０を示している。制御回路１４０は、３つのフリップ−フロップ１４２，１４４，１４６を有しており、第１のフリップ−フロップ１４２の端子３に３つの入力パルスに応答してＨ(high)となる出力を生じるように配列されている。端子３は整流器及びフィルターユニット１３２の出力に接続され、その間にフリップ−フロップ１４２の端子５はＨに維持されている。これの効果は、トランスフォーマー１３０に電力を供給する照明のスイッチが短時間に急速に３回入れたり切られたりすると、フリップ−フロップ１４２，１４４，１４６により形成されたカウンター回路１４８の出力がＨになることである。
【００３４】
カウンター回路１４８の出力は一対のＭＯＳ電界効果トランジスタ１５２，１５４を介してリレー１５０を駆動し、そのリレーは一方ではリセット信号をリセット回路１３８あるいは外部のリセット回路１３８に含まれていてもよいロジックデバイス１５４に供給し、警報回路１３６をリセットするためにリセット回路を制御する。リレー１５０に代わる方法として、トランジスタ１５４の出力を警報装置をリセットするためにリセット回路１５８に直接供給することもできる。
【００３５】
照明スイッチの３回の「フリックス(fliks)」（スイッチを急速に入れたり切ったりすること）が警報装置をリセットするために用いられているとはいえ、この回数は変化させてもよく、この「フリックス」が有効とされなければならない期間もまた変更し得る。加えて、照明スイッチの異なった回数の「フリックス」は、ロジックデバイス１５４を介して、警報装置を試験するためもしくは警報装置のモードを変更するため、例えば一酸化炭素のような他の成分を検知するために使用し得る。
【００３６】
充電回路からの直接の電気信号を介して作動される図６の回路に代わる方法として、電球の急速なオン及びオフの切り替えによって作動される光センサーにより発生される信号によっても達成し得る。
【００３７】
警報装置の製造中に、メーカーより供給される電池が低充電状態になっていることは良くあることである。本発明の警報装置は、電池の充電量が所定のレベル以下に落ちると、ブザー１２２から可聴警報を発生する回路を備えている。メーカーから提供された電池が既に低充電量であるのなら、ユニットの発送中に可聴の低充電警報をたえず発生することが可能である。これは迷惑をかけまたより電池の充電量を減らしてしまう可能性がある。それゆえ、発送中には電気回路から、例えば、ブザーあるいは電池を、切り離すための手段を備えることがむしろ好ましい。これは、例えば、ポリエチレンのような非導電性材料の細片をブザー又は電池のどちらかと回路基板との間に備えることによりなしてもよい。非導電性材料の細片の端部は、警報装置の主ハウジングの外へ突き出して、警報装置を照明器具のローゼットに挿入するに先立って、或いはその直後に、ブザーと回路基板との間から引っ張って引抜くことができるようにする。一旦警報装置が照明器具に差し込まれると、照明回路はスイッチを入れることができ、先に述べたようにトリクル充電電流が電池に供給され、それによって電池を充電できるようになる。
【００３８】
もう一つの方法として、警報回路は、上述の態様においてユニット内に短絡回路を組み込むことによって発音器を鳴らないようにさせることができる。この短絡回路は、例えば、カートリッジが挿入される前に除去されるリップ−コード(rip-code)の形状のものを取り付けることができる。リップコードが引っ張られると、ショート回路は永久に破壊され、回路に意図するような機能を与える。これは優れた耐久性を与える永久的にはんだ付けされた回路となしえるという利点を与える。
【００３９】
さらには、リップコードは、手動的に作動させるよりはむしろ、自動的に（例えば、カートリッジがその輸送容器に挿入されたとき或いは取り出されたとき）あるいは電気的に（例えば、短絡部材を溶断する）作動させることができ、また既に述べたようなカウントダウンタイマーの作動と組み合わせることもできる。
【００４０】
不連続段階にあるいは連続的に可変である外部感度調節もまた警報装置に備えられても良い。もう一つの方法としては、検出回路の性能や効果に対する熱の悪影響をさらに減じるために、回路の温度が上昇すると、その感度は増加するため、回路の感度を自動的に調節しても良い。このように、検出回路の性能への如何なる悪影響も検出器の感度を増加することにより実質的に補償される。
【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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