特許 6440439 火災感知器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6440439

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】火災感知器

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/00 20060101AFI20181210BHJP

【ＦＩ】

   G08B17/00 G

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-202883(P2014-202883)

(22)【出願日】2014年10月1日

(65)【公開番号】特開2016-71775(P2016-71775A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年8月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000111074

【氏名又は名称】ニッタン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】工藤 彰久

(72)【発明者】

【氏名】金子 宏

【審査官】 松平 英

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１８５１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７３０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１９８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５８５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９１４４８９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｂ１７／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

火災を検出する回路が形成されている基板と、
前記基板に実装もしくは接続されている２以上の光源と、
前記基板と光源を収納する筐体と、
前記光源からの光により前記筐体の表面側で発光する発光部とを備える火災感知器において、
前記筐体は、中央に開口部を有し前記基板および光源を収納するための空間を内部に有するドーム状の本体ケースと、前記本体ケースに装着される裏面カバー部材と、前記開口部を閉塞する透明な光透過窓部材と、を備え、
前記発光部は、前記開口部の縁部に沿って配設される環状の光放出部と、前記環状の光放出部の接線方向に延設された１または２以上の光導入部と、該１または２以上の光導入部のそれぞれに前記光源からの光を入射させる１または２以上の棒状の光入射部と、前記光導入部と前記光入射部との結合部位に設けられ前記光入射部からの光を前記光導入部へ向けて反射可能な反射部とを備えるように構成され、
前記本体ケースには、前記光入射部が挿通される貫通孔が形成され、前記光入射部には前記貫通孔との間の隙間を封止可能なＯリングが嵌挿されていることを特徴とする火災感知器。

【請求項2】

前記光放出部は断面が矩形もしくは台形状をなすように形成され、
前記光導入部は断面が前記光放出部の断面形状に対応して矩形もしくは台形状をなすように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の火災感知器。

【請求項3】

前記光放出部は、その外周面が複数の平面が所定の角度を有して連続することで多角形をなすように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の火災感知器。

【請求項4】

前記開口部よりも大きく前記光放出部の外形よりも小さな開口部を有し前記本体ケースの前面に装着される押さえ板を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の火災感知器。

【請求項5】

前記押さえ板は、前記光入射部が挿通される貫通孔に対応する部位の近傍にビス穴を有し、ビスによって前記本体ケースの前面に装着されることを特徴とする請求項４に記載の火災感知器。

【請求項6】

前記貫通孔の前記本体ケース前面側の端部には、前記Ｏリングを収納するための凹部が設けられ、
前記光入射部にはフランジ部が形成され、該フランジ部が前記凹部に収納された前記Ｏリングに当接可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の火災感知器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、表示灯を備える火災感知器に関し、特に防水機能を有する火災感知器に適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の火災感知器においては、感知器が作動していることを示す表示灯が、例えば特許文献１に開示されているように、感知器の表面の１カ所に設けられるのが一般的であった。このような表示灯が１カ所である火災感知器は、表示状態を確認できる方向が特定され、見る方向によっては表示灯が見えなくなって、感知器が作動しているか否か分かりにくいという課題があった。
そこで本出願人は、発光部をリング状に光らせることで、どのような方向からも点灯を確認することができるようにした火災感知器を開発し特許を取得した（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭６１−１５１１号公報

【特許文献2】特許第５０９６５４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献２に記載されている先願特許の火災感知器は、防水機能について考慮していなかった。本発明者らは、特許文献２に記載されているリング状に光る発光部（光放出部）を備えた火災感知器の新製品を開発するに当たり、防水・防塵機能を設けることについて検討を行なった。
かかる火災感知器に防水・防塵機能を設ける場合、光放出部の裏面側に防水パッキンを設けるのが一般的であるが、そのように構成すると、光放出部の形状に合わせた専用の防水パッキンが必要となりコストアップを招くとともに、光放出部を構成する透明部材越しに防水パッキンが見えてしまう。そのため、発光部の見え方が悪くなるという課題があることが分かった。

【0005】

また、特許文献２の火災感知器においては、ケースを貫通するのが、リング状に光る発光部に光を誘導する棒状の光入射部であるので、棒状の光入射部にＯリングを設けることを検討した。しかし、そのような構成の場合、専用の防水パッキンが不要であるためコストアップを回避することはできるものの、やはり透明部材越しに光入射部のＯリングが見えてしまい発光部の美観が損なわれるという課題があることが分かった。

【0006】

この発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、リング状に光る発光部（光放出部）を備えた火災感知器において、コストアップおよび発光部の見え方が低下するのを抑えつつ防水・防塵機能を付加することができる技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、
火災を検出する回路が形成されている基板と、
前記基板に実装もしくは接続されている１または２以上の光源と、
前記基板と光源を収納する筐体と、
前記光源からの光により前記筐体の表面側で発光する発光部とを備える火災感知器において、
前記筐体は、中央に開口部を有し前記基板および光源を収納するための空間を内部に有するドーム状の本体ケースと、前記本体ケースに装着される裏面カバー部材と、前記開口部を閉塞する透明な光透過窓部材と、を備え、
前記発光部は、前記開口部の縁部に沿って配設される環状の光放出部と、前記環状の光放出部の接線方向に延設された１または２以上の光導入部と、該１または２以上の光導入部のそれぞれに前記光源からの光を入射させる１または２以上の棒状の光入射部と、前記光導入部と前記光入射部との結合部位に設けられ前記光入射部からの光を前記光導入部へ向けて反射可能な反射部とを備えるように構成され、
前記本体ケースには、前記光入射部が挿通される貫通孔が形成され、前記光入射部には前記貫通孔との間の隙間を封止可能なＯリングが嵌挿されているようにした。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、リング状に光る発光部（光放出部）を備えた火災感知器において、市販のＯリングで防水することができ、専用の防水パッキンが不要であるため、コストを押さえつつ防水・防塵機能を実現することができる。また、防水用のＯリングは、リング状に光る発光部から外側にずれた位置に設けられることとなるため、押さえ板等で隠すことができ発光部の見え方が低下することもない。さらに、光導入部が光放出部の接線方向に延設されているため、光源からの光を効率よく光放出部へ導入させることができる。なお、光源と光導入部と光入射部をそれぞれ１つずつとした場合、光放出部の発光均一性は劣るものの部品点数を減らしつつ全体を光らせることができる。また、光源と光導入部と光入射部をそれぞれ２以上設けることで、光放出部の発光均一性を高めることができる。

【0009】

ここで、望ましくは、前記光放出部は断面が矩形もしくは台形状をなすように形成し、前記光導入部は断面が前記光放出部の断面形状に対応して矩形もしくは台形状をなすように形成する。
かかる構成によれば、光導入部は断面が光放出部の断面形状に対応した形状であるため、光入射部から入射された光を光放出部へ効率的に導入させることができる。

【0010】

また、望ましくは、前記光放出部は、その外周面が複数の平面が所定の角度を有して連続することで多角形をなすように形成する。
これにより、光放出部へ導入された光を外周面で繰り返し反射させて、光放出部の形状に沿って進行させ、光放出部全体に光が広がるようにすることができ、それによって光放出部の表面から放出される光の均一性を向上させることができる。

【0011】

さらに、望ましくは、前記開口部よりも大きく前記光放出部の外形よりも小さな開口部を有し前記本体ケースの前面に装着される押さえ板を備えるように構成する。
これにより、光導入部に嵌挿されたＯリングが外部から見えないように隠して発光部の見え方が低下するのを防止することができる。

【0012】

また、望ましくは、前記押さえ板は、前記光入射部が挿通される貫通孔に対応する部位の近傍にビス穴を有し、ビスによって前記本体ケースの前面に装着されるように構成する。
かかる構成によれば、ビスによる締め付け力で押さえ板を介してＯリングを押圧変形させることができ、シール性を高めることができる。

【0013】

さらに、望ましくは、前記貫通孔の前記本体ケース前面側の端部には、前記Ｏリングを収納するための凹部を設け、
前記光入射部にはフランジ部が形成され、該フランジ部が前記凹部に収納された前記Ｏリングに当接可能に構成する。
これにより、光導入部のＯリングとの接触部の剛性を高めることができ、それによってＯリングからの反発力や熱応力が作用することで変形し易い光入射部と光導入路との結合部分の変形を軽減させつつ反射部の性能低下を防止することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、リング状に光る発光部（光放出部）を備えた火災感知器において、コストアップおよび発光部の見え方が低下するのを抑えつつ防水・防塵機能を付加することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一例としての火災感知器を示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。

【図2】図１の火災感知器を構成する発光部を示したもので、（Ａ）は発光部の平面図、（Ｂ）は発光部の一部拡大斜視図である。

【図3】図２の発光部の光入射部及び反射部の構成及び作用を示す断面図である。

【図4】図２の発光部の光入射部のシール構造を示す一部拡大断面図である。

【図5】図１の火災感知器を構成する発光部の変形例を示す平面図である。

【図6】図１の火災感知器の第２の変形例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態の火災感知器１０の外観を示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ-Ｂ線に沿った断面図であり、火災感知器１０は図１（Ｂ）の上側（頭頂部側）を下に向けて建造物の天井面に設置されるようになっている。以下の説明では、図１（Ｂ）の姿勢を基準に「上」と「下」の用語を使用する。

【0017】

本実施形態の火災感知器１０は、図１（Ｂ）に示すように、ドーム状をなす本体ケース１１、該本体ケース１１の裏面側開口部を閉塞するように接合されることで筐体が構成する本体裏カバー１２、本体ケース１１内に収納された印刷配線基板１３、本体ケース１１の前面開口部を閉塞する光透過窓１４、リング状（円環状）に光る発光部１５、該発光部１５を囲繞するように本体ケース１１の上面に設けられる不透明な化粧プレート１６などから構成される。なお、本実施形態では、発光部とは自ら発光するものではなく、外部の発光源から導入された光で間接的に発光するものを意味する。

【0018】

上記印刷配線基板１３には、光透過窓１４に臨むように、例えば３個の炎検知素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃや発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子１８および火災検出判定回路を構成する素子（図示省略）が実装されている。
本体ケース１１の中央の開口１１ａを楕円形としたのは、印刷配線基板１３上に３個の炎検知素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃを実装しているためであり、実装する炎検知素子が１個の場合には、円形としても良い。炎検知素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、赤外線検出素子や所望の波長の光を検出する光検出素子で構成することができる。

【0019】

本体ケース１１は、中央に楕円形の開口１１ａが形成され、該開口１１ａの周囲には上面よりも一段低くされた凹部１１ｂが設けられている。また、本体ケース１１の中央の開口１１ａを閉塞する光透過窓１４の周縁部と本体ケース１１の内壁面との間にはパッキンあるいは接着剤などからなるシール材１９が設けられている。本体ケース１１は、樹脂あるいはアルミやステンレス等の金属で形成することができる。
光透過窓１４は、光を透過可能な材料で板状に形成されている。発光部１５は、全体がアクリル系樹脂のような透明な樹脂で形成されており、リング状の光放出部１５ａと、本体ケース１１の上壁を貫通し上記発光素子１８に対向する棒状の光入射部１５ｂと、該光入射部１５ｂから入射された光を上記光放出部１５ａへ導入させる光導入路１５ｃとからなり、光入射部１５ｂの基部に防水・防塵用のＯリング２０が嵌挿されている。このＯリング２０には、市販されている標準規格のものを使用することができる。

【0020】

上記光放出部１５ａの断面は横長な長方形や内側にテーパ面を有する台形状とし、上面は緩やかに湾曲した面もしくは２つの平面を突き合わせた屋根状としても良い。
化粧プレート１６は、その一部が発光部１５の光放出部１５ａの周縁部と重なるような形状とされ、光放出部１５ａの表面と本体ケース１１の表面に跨るように接合されることで、発光部１５の押さえ板として機能するように構成されている。化粧プレート１６は、接着剤で固定しても良いし、その内面周縁部形成した係止用の爪で本体ケース１１に結合、あるいは後述のようにビスで本体ケース１１に取り付けるようにしても良い。

【0021】

図２には、発光部１５の詳細な構造が示されている。このうち、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は部分拡大斜視図である。
図２（Ａ）に示すように、本実施形態の火災感知器における発光部１５は、楕円形のリング状をなす光放出部１５ａと、光放出部１５ａから接線方向へ延設され光放出部１５ａへ導入させる一対の光導入路１５ｃとを備える。光放出部１５ａはその下面が概ね平坦にされ、本体ケース１１の上面に広く接触するようになっている。光導入路１５ｃを接線方向ではなく光放出部１５ａと直交するように設けることも考えられるが、その場合には光導入路１５ｃと光放出部１５ａと結合部位に光の向きを変える反射部が必要になるが、光放出部１５ａの接線方向に延設するように光導入路１５ｃを設けることで、反射部を不要とすることができる。

【0022】

また、発光部１５は、図２（Ｂ）および図３（Ａ）に示すように、上記光導入路１５ｃの先端部から下方へ延びる発光素子１８に対向する棒状の光入射部１５ｂと、該光入射部１５ｂの端面から入射された光を、上記光導入路１５ｃ側へ反射する約４５度の傾斜を有する反射部１５ｄと、該反射部１５ｄの近傍に設けられたフランジ部１５ｅとを備える。光入射部１５ｂは、図３（Ｂ）に示すように、その下端面が発光素子１８に対抗するように配置され、端面から入射された光は反射部１５ｄによって上記光導入路１５ｃ側へ反射される。

【0023】

光放出部１５ａの表面（露出側の面およびケース側の面を含む）には、一様にヘアライン状の微細な溝である細溝（微構造部）がメッシュ状をなすように多数形成されており、光放出部１５ａ内に導入された光はこれらの細溝により様々な方向に反射され、あたかも全体がほぼ均等に発光するように光を放射する。溝の代わりに突起をヘアライン状に形成するようにしてもよい。なお、前記光放出部の表面に微細な溝おもしくは突起からなる微構造を設ける代わりに、前記光入射部内部に光を乱反射する微粒子を混入させるようにしても良い。

【0024】

さらに、本実施形態では、特に限定されるものではないが、光導入路１５ｃは断面が矩形状をなすように形成され、反射部１５ｄもこの光導入路１５ｃの断面形状に対応して矩形状をなすように形成されている。これにより、光入射部１５ｂから入射された光を同じく矩形状をなす光放出部１５ａへ効率的に導入させることができる。光放出部１５ａの断面形状が台形である場合には、これに対応して光導入路１５ｃの断面形状を台形状としても良い。なお、光放出部１５ａの断面が台形状である場合にも、光導入路１５ｃの断面を矩形状としてもよい。

【0025】

また、本実施形態では、フランジ部１５ｅを設けたことによって、図４に示すように、光入射部１５ｂの外周に係合されたＯリング２０を、フランジ部１５ｅと本体ケース１１との間に挟持して変形させることでシール性を高めることができるようになっている。また、フランジ部１５ｅを設けることで、光導入路１５ｃのＯリング２０との接触部の剛性を高めることができ、それによってＯリング２０からの反発力や熱応力が作用することで変形し易い光入射部１５ｂと光導入路１５ｃとの結合部分の変形を軽減させつつ反射部１５ｄの性能低下を防止することができる。

【0026】

さらに、本実施形態では、上記光入射部１５ｂが挿通される貫通孔１１ｃが本体ケース１１に設けられているとともに、上記Ｏリング２０の収納凹部１５ｄが貫通孔１１ｃの上部に形成されている。そして、この収納凹部１５ｄはＯリング２０の径よりも若干浅くなるように形成されており、これによって、フランジ部１５ｅと本体ケース１１との間に挟持されたＯリング２０が押圧変形され、発光部１５のリング状をなす光放出部１５ａの下面が本体ケース１１の上面に接触して隙間が生じないようになっている。

【0027】

次に、上記実施形態の火災感知器の変形例について説明する。
第１の変形例は、図５（Ａ）に示すように、発光部１５を構成するリング状をなす光放出部１５ａの外周面に、互いに所定の角度をなす複数の平面を設けることによって、平面視で外形が多角形（例えば八角形）をなすように形成することで、図５（Ｂ）に示すように、光導入路１５ｃにより光放出部１５ａへ導入された光を、外周面で反射を繰り返して光放出部１５ａの形状に沿って進行させ、光放出部１５ａ全体に光が広がるように構成したものである。
このような構成を採用することで、採用しない場合に比べて光放出部１５ａの表面から放出される光の均一性を向上させることができるようになる。

【0028】

第２の変形例は、図６に示すように、発光部１５の表面側に設けられ発光部１５を本体ケース１１から抜けないように押さえる押さえ板として機能する化粧プレート１６を、ビス２１、２１によって本体ケース１１に固定するように構成したものである。このように、化粧プレート１６をビス２１、２１によって本体ケース１１に固定することによって、接着剤で固定する方式のものに比べて、検査や修理が容易に行えるようになる。
また、この変形例では、ビス２１、２１が挿通される本体ケース１１の前面のビス穴１１ｄの位置を、発光部１５を構成する光導入路１５ｃが挿通される貫通孔１１ｄの近傍に設定している。これにより、貫通孔１１ｄから離れた位置でビス止めするものに比べて、Ｏリング２０を挟持する力を大きくしてＯリング２０のシール性を高めることができるという利点がある。

【0029】

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、前記実施形態では、発光部１５の光放出部１５ａを楕円形としたものを示したが、環状であれば円形や長円形、多角形状等に形成されていてもよい。さらに、光入射部１５ｂの数は２本に限定されず、３本以上設けても良い。
また、本発明の発光部は、必ずしも前記実施形態で説明したような１つの部材からなるものでなく、複数の部品を組み合わせて構成されてもよい。

【0030】

さらに、本体ケース１１の発光部１５との接触面や反射部１５ｄの傾斜面には、光反射物として機能する塗料を塗布したり、金属箔や金属膜を貼付もしくは形成（蒸着）するようにしてもよい。また、前記実施形態では、発光素子１８が印刷配線基板１３上に実装されているが、印刷配線基板１３から離れた位置に発光素子１８を配設しリード線等により印刷配線基板１３上の回路と接続した構成としても良い。発光素子１８は、ＬＥＤ（発光ダイオード）に限定されず、ランプ等であっても良い。

【符号の説明】

【0031】

１０ 火災感知器
１１ 本体ケース
１２ 本体裏カバー
１３ 印刷配線基板
１４ 光透過窓
１５ 発光部
１５ａ 光放出部
１５ｂ 光入射部
１５ｃ 光導入部
１５ｄ 反射部
１５ｅ フランジ部
１６ 化粧プレート（押さえ板）
１７ 炎検知素子
１８ 発光素子
１９ シール材
２０ Ｏリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】