(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災時に発生する熱気流から熱を検知する熱検知部と、該熱検知部が設けられた感知器本体と、該熱検知部を保護する外カバーを備えた火災感知器に於いて、
前記外カバーは、前記熱検知部の周囲に前記感知器本体より突出して設置された複数の板状フィンを有し、前記複数の板状フィンは、熱検知素子及び前記外カバーの中心に向かう中心線の方向に対して所定のオフセット角度を持ち且つ前記感知器本体に対して略垂直に立設されたことを特徴とする火災感知器。
【請求項２】
請求項１記載の火災感知器において、前記板状フィンの先端であって前記感知器本体と対向する位置に、前記感知器本体と略平行となるように気流導入板を設けたことを特徴とする火災感知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時に発生する熱気流から熱を検知する熱検知部を保護する外カバーを備えた火災感知器に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、火災時の高温または温度上昇の速さを検出して警報を発する装置として、サーミスタ等の熱検知素子を用いた火災感知器がある（特開平９−２５９３７６号、同１０−１８８１６３号等）。
【０００３】
図１４は従来の火災感知器１０１であり、感知器本体１０２に火災時に発生する熱気流から熱を検知するサーミスタなどの熱検知素子１０３を設けており、更に熱検知素子１０３を保護する外カバー１０４を備えている。
【０００４】
外カバー１０４は図１５に取出して示すように、カバー中心に向けて複数の板状フィン１０５を周囲に配置しており、手などが直接熱検知素子１０３に触れることを防ぎ、また熱気流を内部に集める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱検知素子１０３の周囲を覆って外カバー１０４が取付けられた従来の火災感知器にあっては、熱検知素子１０３の周囲に位置する外カバー１０４の板状フィン１０５の部分が柱となって熱気流の流入を妨げてしまい、熱気流を受けた際の熱検知素子の温度上昇の時間遅れが大きくなり、検出感度が低下する問題があった。
【０００６】
本発明は、火災時に発生する熱気流に対する検出感度を高めるようにした構造の外カバーを備えた火災感知器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、火災時に発生する熱気流から熱を検知する熱検知部と、該熱検知部が設けられた感知器本体と、該熱検知部を保護する外カバーを備えた火災感知器に於いて、外カバーは、熱検知部の周囲に感知器本体より突出して設置された複数の板状フィンを有し、複数の板状フィンは、熱検知素子及び外カバーの中心に向かう中心線の方向に対して所定のオフセット角度を持ち且つ前記感知器本体に対して略垂直に立設されたことを特徴とする。
【０００８】
このため火災により発生した熱気流を外カバーが受けると、周囲に配置された複数の板状フィンにより中心に向う渦状の流れとなって熱気流を感熱部に集め、熱気流に対する検出感度が高まる。
【０００９】
また本発明の火災感知器は、板状フィンの先端であって感知器本体と対向する位置に、感知器本体と略平行となるように気流導入板を設けたことを特徴とする。この気流導入板により、周囲の板状フィンにより導入した熱気流を効率良く熱検知部の周りに集め、更に熱気流に対する検出感度が高まる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による火災感知器の実施形態を示した説明図である。尚、図１（Ａ）は天井面などの設置状態で下側から見た平面図、図１（Ｂ）はその側面図である。
【００１１】
本発明の火災感知器１は、感知器本体の取付状態で下部中央となる位置に突出して熱検知素子３を設けている。この熱検知素子３としてはサーミスタが使用され、サーミスタ以外にトランジスタ、ダイオード、熱電対などの温度検出素子を使用することもできる。
【００１２】
熱検知素子３に対しては保護用として外カバー４が設けられている。外カバー４は感知器本体２側の取付板７上に、熱検知素子３の周囲を囲む形で複数の板状フィン、この実施形態にあっては６枚の板状フィン５を感知器本体２より突出して配置している。
【００１３】
板状フィン５は外カバー４の中心に向かう中心線の方向に対し所定のオフセット角度αをもって、感知器本体２側に対し略垂直に立設させている。この板状フィン５の角度αとしては、２０°〜３０°程度としている。
【００１４】
更に外カバー４にあっては、板状フィン５の先端であって感知器本体２と対向する位置に、感知器本体２と略平行となるように気流導入板６を設けている。この実施形態において気流導入板６は、二重のリングを３箇所で繋いだ形状を持っている。
【００１５】
図２は図１の外カバー４を取り出している。感知器本体２側の取付板７と気流導入板６との間には、カバー中心に対し所定のオフセット角度αをもって複数の板状フィン５が配置され、カバー内に配置されている熱検知素子３に対し、火災により発生した熱気流を効率よく導入できるようにしている。
【００１６】
図３は図１の実施形態における外カバー４が熱気流を受けたときの作用を表わしており、カバー内の気流の動きを明らかにするため気流導入板６を除いた状態で示している。
【００１７】
図３において、例えば図示の下側から火災により発生した熱気流を矢印で示すように受けたとすると、この熱気流は熱気流の方向に位置する板状フィン５に沿って外カバー４の内部に流入し、板状フィン５は中心に対し２０°〜３０°程度のオフセット角度αを持っていることから、気流は板状フィン５によって中心より少し外れた方向に導入される。
【００１８】
外カバー４内に流入した気流は、板状フィン５の内縁に当たって渦を巻くように中心に向かう流れを起こす。このため外カバー４内に流入した熱気流をカバー中心に集め、中心部に設置している熱検知素子３の検出感度を高めることができる。
【００１９】
図４は本発明による火災感知器１の他の実施形態であり、この実施形態にあっては図１の実施形態の外カバー４に設けている気流導入板６を除くようにしたことを特徴とする。即ち図４の実施形態にあっては、感知器本体２の取付け状態で下部となる中央にサーミスタなどの熱検知素子３を突出して設けており、熱検知素子３の周囲を囲む形で外カバー４が設けられている。
【００２０】
この外カバー４は感知器本体２側に取り付けられる取付板７上に熱検知素子３を囲んで、例えば６枚の板状フィン５を配置している。板状フィン５は図１の実施形態と同様、外カバー４の中心に向かう方向に対し所定のオフセット角度αをもって、感知器本体２に対し略垂直に立設されている。
【００２１】
図５は図４の実施形態の外カバー４を取り出している。この外カバー４にあっても、火災による熱気流を受けると熱気流は板状フィン５によって、熱検知素子３を設けている中心に対しオフセット角度αずれた方向に導入し、これによって図３に示したと同様、中心に集まる熱気流の流れを生じさせ、熱検知素子３による検出感度を高めることができる。
【００２２】
ここで図１の気流導入板６を設けた外カバー４と図４の気流導入板６を設けていない外カバー４を比較すると、気流導入板６を設けている図１の実施形態の方が外カバー４内の中心部に熱気流を集める作用が優れている。
【００２３】
これは図１（Ｂ）に矢印Ａで示すように、天井面などの取付面に沿って流れてきた熱気流が外カバー４の開口部から内部に入り、このとき気流導入板６が設けられていることで、中心部分で外に抜けることなく内部を流れながら通り抜ける気流の封じ込め作用が得られるからである。
【００２４】
これに対し図４の気流導入板６を持たない外カバー４にあっては、矢印Ｂに示すように、側方から外カバー４内に流入した熱気流は気流導入板６がないことから、中心部を通って外側に抜けることになり、外カバー４による気流の封じ込め作用が少ないことから、熱気流の中心部に対する集まりの度合いが低めになる。
【００２５】
図６は気流導入板６を備えた図１の実施形態と気流導入板を持たない図４の実施形態における熱検知素子３による検出温度の特性であり、気流温度を一定割合で増加させた場合の特性を図１４，図１５の従来例と対比して示している。
【００２６】
図６（Ａ）は図１の気流導入板６を外カバー４に設けた場合である。この場合には気流温度Ｔａを直線的に増加させると、熱検知素子３による本発明の検出温度Ｔ１１は実線のように気流温度Ｔａに追従して増加する。
【００２７】
また図１４，図１５に示した気流導入板を備えた従来構造にあっては、その検出温度Ｔ２に示す一点鎖線のように増加し、本発明の外カバー４を備えた場合の方が従来構造に比べ気流温度Ｔａに対し高い追従性を持ち、検出感度が高いことが分かる。
【００２８】
図６（Ｂ）は、図４の気流導入板を持たない本発明の実施形態における温度特性である。この場合にも、気流温度Ｔａを一定の割合で直線上昇させると、これに追従して図４の実施形態における本発明の検出温度Ｔ１２も増加する。ここで図１４，図１５の従来構造の検出温度Ｔ２は、図６（Ａ）と同じ特性である。
【００２９】
このため図６（Ａ）と図６（Ｂ）を対比すると、従来の検出温度Ｔ２に対し気流導入板６を設けている図１の実施形態となる図６（Ａ）の本発明の検出温度Ｔ１１の方が、気流導入板６を設けていない図４の実施形態に対応した図６（Ｂ）の本発明の検出温度Ｔ１２に比べ高温側に大きく温度差を持っており、これによって気流導入板６を設けた方が気流温度Ｔａに対する追従性が高く、検出感度が高くなることが分かる。
【００３０】
図７は本発明による火災感知器の他の実施形態であり、この実施形態にあっては感知器本体に平板感熱部を設けるようにしたことを特徴とする。
【００３１】
図７において、火災感知器１の感知器本体２の取付け状態で下部となる中央には、斜線部で示すように平板感熱部８が設けられている。この平板感熱部８としては例えば熱伝導性の高い金属プレートが使用され、熱気流に対する集熱板として機能する。
【００３２】
平板感熱部８の内側にはサーミスタなどの熱検知素子９が接触固定されており、平板感熱部８が熱気流を受けたときの温度を検出できるようにしている。
【００３３】
このような平板感熱部８を用いた火災感知器１にあっても、図１の実施形態と同様、外カバー４が設けられ、この外カバー４は感知器本体２側に取り付ける取付板７に対し、中央の熱検知素子９を囲む形で例えば６枚の板状フィン５をカバー中心に対し所定のオフセット角度αとして２０°〜３０°を持つように立設され、更に板状フィン５の先端側の感知器本体２と略平行となる位置に気流導入板６を設けている。
【００３４】
この図７の平板感熱部８を用いた本発明の火災感知器１にあっても、火災により発生した熱気流を受けると、図３のように中心に対し所定のオフセット角度αを持って配列された板状フィン５による熱気流の導入で、中心に向かう渦状の熱気流の流れを外カバー４内に作り出す。
【００３５】
この外カバー４内における渦状の熱気流に対し、図７の実施形態にあっては十分な面積を持つ平板感熱部８を外カバー４内に位置させているため、平板感熱部８の温度は熱気流を十分に受けて上昇し、平板感熱部８に直接接触している熱検知素子９により熱気流の温度に効率よく追従した高い検出感度を得ることができる。
【００３６】
図８は平板感熱部８を用いた本発明における火災感知器１の他の実施形態であり、この実施形態にあっては図７の外カバー４に設けている気流導入板６を除いた構造としたことを特徴とする。
【００３７】
この気流導入板６を除いた構造の外カバー４にあっても、火災により発生した熱気流を受けた際には、基本的には図３のようにカバー内に渦状となって中心に集まる熱気流の流れを作り出し、平板感熱部８は渦状の熱気流から広面積の範囲で熱エネルギーを受けることができるため、効率よく熱検知素子９で熱気流の温度を検出することができる。
【００３８】
以上の火災感知器の実施形態は単一の熱検知素子３を備えた火災感知器であり、熱検知素子３の検出温度を予め定めた火災と判断する閾値温度と比較し、閾値温度を超えたときに火災検出信号を出力する発報動作を行う火災感知器を対象としている。
【００３９】
これに対し、一対の熱検知素子を設け、一方の熱検知素子については熱気流に対する感度を高くし、他方の熱検知素子については熱気流に対する感度を低くし、２つの熱検知素子の検出温度の温度差から火災を判断する差動式熱感知を行う火災感知器がある。
【００４０】
図９は、このような差動式熱感知を行う火災感知器について本発明を適用した場合の実施形態である。図９の差動式熱感知を行う火災感知器１は、感知器本体２に対し外部に突出して熱気流を直接受ける位置に配置された高温検出部用熱検知素子３ａと、感知器本体２内などの熱気流を直接受けることのない位置に配置される低温検出部用熱検知素子３ｂを備えている。
【００４１】
本発明による外カバー４は、感知器本体２の外部に突出した高温検出部用熱検知素子３ａを保護するように設けられ、中心に向かうオフセット角度αを持つ複数の板状フィン５と気流導入板６によって、図３に示したような火災による熱気流を受けた際に中心に向かう渦状の熱気流の流れを作り出し、高温検出部用熱検知素子３ａによって効率よく熱気流の温度を検出できるようにしている。
【００４２】
これに対し感知器本体２内に設置されている低温検出部３ｂにあっては、火災による熱気流の急激な温度上昇に対しては大きな時間遅れをもって時間遅れが追従する。
【００４３】
差動式熱感知は高温検出部用熱検知素子３ａの検出温度Ｔｈと低温検出部用熱検知素子３ｂの検出温度Ｔｃとの温度差ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｃを検出し、この温度差ΔＴが火災と判断される所定の閾値を超えたときに火災検出信号を出力する発報動作を行う。
【００４４】
この温度差ΔＴは、火災時のような熱気流を受けた際の急激な温度上昇に対しては十分大きな値が得られるが、日常のゆっくりとした温度上昇に対しては温度差ΔＴは緩やかに増加し、ある値で飽和するような特性となり、これによって火災時の温度差ΔＴに対し日常的な温度変化による温度差を区別した差動式熱感知が実現できる。
【００４５】
図１０は差動式熱感知を行う本発明の火災感知器１の他の実施形態であり、この実施形態にあっては図９の外カバー４に設けている気流導入板６を除いた外カバー４の構造としたことを特徴とする。
【００４６】
この場合にも、感知器本体２の外部に突出している高温検出部用熱検知素子３ａに対し火災による熱気流が集まるように導入する気流の流れが作り出され、効率よく熱気流を高温検出部用熱検知素子９ａで検知し、低温検出部用熱検知素子９ｂの検出温度との温度差ΔＴにより火災を判断することができる。
【００４７】
図１１は差動式熱感知を行う本発明の火災感知器１の実施形態であり、この実施形態にあっては感知器本体２に平板感熱部８を設けるようにしたことを特徴とする。
【００４８】
平板感熱部８の中央内側にはサーミスタなどの高温検出部用熱検知素子９ａが直接接触されて配置されている。これに対し感知器本体２内の平板感熱部８に対し熱的に分離された内部位置に低温検出部用熱検知素子９ｂが配置されている。外カバー４は図９の実施形態と同様、複数の板状フィン５と気流導入板６を備えた構造である。
【００４９】
図１２は差動式熱感知を行う火災感知器１については平板感熱部８を用いた他の実施形態であり、この実施形態にあっては図１１の外カバー４の気流導入板６を除いた構造としたことを特徴とする。それ以外の構造は図１の実施形態と同じである。
【００５０】
図１３は、図１１，図１２の平板感熱部８を使用し且つ高温検出部用熱検知素子９ａと低温検出部用熱検知素子９ｂを備えて差動式熱感知を行う実施形態について、気流温度Ｔａを直線的に増加させた場合の高温検出部温度と低温検出部温度の特性を示している。
【００５１】
図１３において、気流温度Ｔａはある時点から一定の上昇率で直線的に増加させている。この気流温度Ｔａの上昇に対し、図１１の外カバー４に気流導入板６を備えた実施形態にあっては、高温検出部用熱検知素子９ａによる検出温度はＴｈ１となり、低温検出部用熱検知素子９ｂによる検出温度はＴｃ１のようになる。
【００５２】
一方、図１２の外カバー４に気流導入板６を持たない実施形態について、同じ条件により気流温度Ｔａを直線的に上昇させると、図１２の実施形態の高温検出部用熱検知素子９ａの検出温度はＴｈ２となり、また低温検出部用熱検知素子９ｂの検出温度はＴｃ２となる。
【００５３】
ここで図１１の検出温度Ｔｈ１，Ｔｃ１と図１２の気流導入板なしの検出温度Ｔｈ２，Ｔｃ２を比較してみると、気流導入板６を設けている図１１の実施形態の方が気流導入板Ｔａに対する追従性が十分に高く、気流導入板を外カバー４に設けた方が熱気流に対し効率よく熱気流を導入して中心部に集め、検出感度を十分に高められることが確認できる。
【００５４】
もちろん気流導入板を持たない図１２の実施形態にあっても、板状フィンを中心方向に向けている図１４，図１５の従来構造に比べると、図６の従来の温度特性である検出温度Ｔ２よりは高い追従性が得られ、気流導入板を設けていなくとも従来の外カバーに対しては十分に高い検出感度が得られる。
【００５５】
なお、上記の平板感熱部８を備えた実施形態にあっては、感知器本体２の熱気流を受ける面の略中央に円盤状の平板感熱部８を設け、その内側に直接接触して熱検知素子３や高温検出部用熱検知素子９ａを設けているが、平板感熱部８を使用せず、平面上に形成されたサーミスタなどの熱検知素子を、感知器本体２の気流を受ける平面部の略中央に露出して直接設けるようにした構造であってもよい。
【００５６】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含む。更に本発明は上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、火災により発生した熱気流を外カバーが受けると、周囲に配置された、熱検知素子及び外カバーの中心に向かう中心線の方向に対し所定のオフセット角度をもって配置された複数の板状フィンにより中心に向かう渦状の流れを作り出して熱気流を中心の感熱部に集め、これによって熱気流に対する検出感度を高めることができる。
【００５８】
また板状フィンの先端であって感知器本体と対向した略平行となるように気流導入板を設けることにより、周囲の板状フィンにより導入した熱気流を効率よく中央の感知部に集め、更に熱気流に対する検出感度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による火災感知器の実施形態を示した説明図
【図２】図１の外カバーを取出して示した説明図
【図３】熱気流に対する本発明の外カバーの作用の説明図
【図４】本発明による火災感知器の他の実施形態を示した説明図
【図５】図４の外カバーを取出して示した説明図
【図６】図１の実施形態と図４の実施形態における熱検知素子の温度上昇を示した特性図
【図７】平板感熱部を用いた本発明の実施形態の説明図
【図８】平板感熱部を用いた本発明の他の実施形態の説明図
【図９】差動式熱感知を行う本発明による火災感知器の実施形態の説明図
【図１０】差動式熱感知を行う本発明による火災感知器の他の実施形態の説明図
【図１１】平板感熱部を用いて差動式熱感知を行う本発明による火災感知器の実施形態の説明図
【図１２】平板感熱部を用いて差動式熱感知を行う本発明による火災感知器の他の実施形態の説明図
【図１３】図１１の実施形態と図１２の実施形態における熱検知素子の温度上昇を示した特性図
【図１４】従来の火災感知器を示した説明図
【図１５】図１４の外カバーを取出して示した説明図
【符号の説明】
１：火災感知器
２：感知器本体
３，９：熱検知素子
３ａ，９ａ：高温検出部用熱検知素子
３ｂ，９ｂ：低温検出部用熱検知素子
４：外カバー
５：板状フィン
６：気流導入板
７：取付板
８：平板感熱部
【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】
0003803047.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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