光電式感煙探測器的製作方法

2023-05-11 23:24:46

專利名稱：光電式感煙探測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光電式感煙探測器，特別涉及在發光元件前方設置 的孔的結構。此外，本發明涉及一種光電式感煙探測器，特別涉及收納光接收元 件的遮護箱的結構。
背景技術：
在光電式感煙探測器中，在暗箱內設有發光元件收納部，用於收納作為發光元件的發光二極體(以下也稱為LED)，在該收納部的前方設 有孔，用於限制從LED發出的光的行進方向。此外，在光電式感煙探測器中，作為光接收元件的光敏二極體(以 下稱為PD)接收由煙造成的微弱的散射光進行感煙探測，所以為了使其 不受到電幹擾的影響，利用遮護箱進行覆蓋。在裝配包括該PD的光學 系統時，以往是按照首先將PD插入光學基座，接著插入遮護箱的順序 進行裝配，因此需要分別單獨安裝零件(例如參照專利文獻l)。[專利文獻1]日本專利公開公報特開2003-141653號以往的光電式感煙探測器因僅設有一個孔，所以存在不能除去一定 的雜散光的問題。此外，在裝配以往的光電式感煙探測器的光學系統時，如上所述， 因需要分別組裝處理PD和遮護箱，所以裝配工時必然增加。發明內容為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種可以除去一定的雜 散光的光電式感煙探測器。此外，為了解決上述問題，本發明的目的還在於提供一種可以減少 裝配光學系統時的工時的光電式感煙探測器。本發明提供的一種光電式感煙探測器，具有暗箱，在所述暗箱中設 置有發光元件收納部，用於收納作為發光元件的發光二極體；以及孔， 設置在該發光元件收納部的前方；所述孔包括距所述發光二極體的距離 不同的多個孔，該多個孔在寬度方向上的開口尺寸隨距所述發光二極體 的距離增加而成比例地大。在本發明的光電式感煙探測器中，所述多個孔設置在構成所述暗箱 的光學基座一側，包括互不相同的在下部一側開口的孔和在上部一側開 口的孔。此外，本發明提供的另一種光電式感煙探測器，具有暗箱，在所述 暗箱內的光接收元件收納部中收納有光接收元件及覆蓋該光接收元件的 筒形的遮護箱，在所述遮護箱的背面設有按壓彈簧部，用於向內側施加 作用力，將所述光接收元件向正面一側按壓。此外，在本發明的光電式感煙探測器中，所述遮護箱是由一塊板彎 曲加工而成。按照本發明，孔包括距發光二極體的距離不同的多個孔，且該多個 孔在寬度方向上的開口尺寸隨距發光二極體的距離增加而成比例地增 大，所以來自發光二極體的光被多個孔收攏後行進，可以除去一定的雜 散光。此外，按照本發明，多個孔設置在構成暗箱的光學基座一側，並且 包括互不相同的在下部一側開口的孔和在上部一側開口的孔，所以可以 利用樹脂成型時的金屬模結構，不必增加成本就可以形成多個孔，並可 以提高孔的效果。此外，按照本發明，在遮護箱的背面設有按壓彈簧部，用於向內側 施加作用力，將光接收元件向正面一側按壓，通過按壓彈簧部按壓光接 收元件，光接收元件與遮護箱成為一體。由此，可以將一體化的光接收 元件與遮護箱同時插入光學系統的光接收元件收納部。因此，可以減少 裝配光學系統時的工時。除此以外，在使用光電式感煙探測器時，因為 通過按壓彈簧部按壓光接收元件，所以光接收元件在遮護箱內部不會搖 晃。此外，在本發明中，所述遮護箱是由一塊板彎曲加工而成，因此可 以減少用於製造遮護箱的零件數量，使其製造變得容易。


圖1是本發明一個實施方式的光電式感煙探測器的外觀圖及其b-b 剖面圖。圖2是圖1的光電式感煙探測器的分解立體圖。圖3是圖1的光電式感煙探測器的分解立體圖。圖4是暗箱的分解立體圖。圖5是表示光學基座具體結構的圖。圖6是表示在LED前方形成的孔的具體結構的立體圖。圖7是抽出圖5 (c)的LED的周圍部分後的剖面圖。圖8是孔的動作說明圖。圖9是表示遮護箱具體結構的圖。圖IO是在主體上裝配有蓋的狀態下的主要部分的剖面圖。圖11是圖10的警報器主體安裝在安裝板上的狀態下的主要部分的 剖面圖。圖12是表示警報器主體安裝在安裝板上的狀態的主要部分的剖面 圖(變形例)。附圖標記的說明1主體；2蓋；3安裝板；4暗箱；21煙流入窗；22按鈕；23開 口部；24警報揚聲器；41印刷基板；42輕觸開關；43光學基座；44光 學基座蓋；44a煙出入口； 44b防蟲網；45發光元件收納部；46光接 收元件收納部；47迷宮式構件；48遮護箱；49 PD; 50正面板；50a開 口部；51頂板；52背面板；52a按壓彈簧部；52b安裝部；53、 54側 板；53a、 53b、 54a、 54b舌片；53d、 54d凸部；60 LED; 61第一孔； 62第二孔；100警報器主體；113基板；114周壁；115、 115a、 115b刃 部(卡合部)；116a、 116b貫通孔；119螺釘過孔；121碗狀部；123周125b包圍壁；129螺釘孔；132基 板；133周壁；134內壁；135a、 135b刃接受部(被卡合部)；136a、 136b螺釘過孔。
具體實施方式
圖1 (a) 、 (b)是本發明一個實施方式的光電式感煙探測器的外 觀圖及其b-b剖面圖。圖2和圖3是圖1的光電式感煙探測器的分解立 體圖。圖2是從上方觀察時的立體圖，圖3是從下方觀察時的立體圖。 此外，在圖l (b)中省略了內部的一部分零件。該光電式感煙探測器包括主體1，搭載有用於探測火災等並驅動 警報揚聲器的電子零件(詳細未進行圖示)；蓋(保護蓋)2，覆蓋主體 1;以及安裝板3，卡止於主體l的背面，具有向頂棚等安裝用的螺釘孔 等，在主體1與蓋2之間收納有暗箱4，暗箱4搭載具有煙檢測部功能的 零件(具體情況將在後面描述)。蓋2具有多個煙流入窗21，該多個 煙流入窗21位於蓋2的上部，用於使成為檢測對象的煙出入；以及開口 部23，用於使按鈕22的一部分突出。按鈕22的一端轉動自如地支撐在 蓋2的內壁，另一端被卡止，通過按壓從開口部23突出的部位，使後述 的輕觸開關42進行接通動作。此外，警報揚聲器24 (參照圖3)安裝在 該蓋2的內壁上。主體1包括圓板形的基板113和在基板113的外周邊緣向背面一側 直立設置的周壁114，在周壁114的上邊緣部(安裝板3 —側)設置有作 為卡合部的一對平板形的刃部115a、 115b，所述一對平板形的刃部115a、 115b相對置並向內側延伸設置，在基板113的刃部115a、 115b的正下方 設置有貫通孔116a、 116b，用於形成刃部115a、 115b的根切部。蓋2包括大體山形的碗狀部121以及在碗狀部121的外周邊緣設置 的周壁123，在周壁123的內側，與在主體1的基板113上形成的貫通孔 116a、 116b相對應，設有大體-字形的包圍壁124a、 124b，在將蓋2安 裝到主體l上時，包圍壁124a、 124b的前端部位於與主體1的基板113 抵接或接近的位置。通過主體1和用多個螺釘一體地結合在該主體1上 的蓋2，構成作為探測器主體的警報器主體100。安裝板3具有圓板形的基板132;周壁133，設置在基板132的外 周邊緣的主體1 一側；以及內壁134，與周壁133同心地設置，在內壁 134上邊緣部對應於在主體1上設置的刃部U5a、 115b的位置上，設置 有作為被卡合部的刃接受部B5a、 135b，所述刃接受部135a、 135b向外 周側延伸設置，並與周壁133之間隔開間隔g。在暗箱4的下部安裝有印刷基板41，在該印刷基板41上安裝有輕 觸開關42。通過操作所述的按鈕22，該輕觸開關42被接通。此外，若 檢測到煙則警報揚聲器鳴動，當要解除該鳴動時或檢修時操作該按鈕22。 下面根據圖4對該暗箱4的具體結構進行更詳細的說明。圖4是暗箱4的分解立體圖。暗箱4包括光學基座43以及覆蓋該光學基座43的光學基座蓋44。 在光學基座43上設置有發光元件收納部45、光接收元件收納部46以及 多個迷宮式構件47。光接收元件收納部46與發光元件收納部45之間的 角度配置成使來自發光元件收納部45的光不直接入射到光接收元件收納 部46中。在發光元件收納部45中安裝有發光元件，例如炮彈型的LED60。 此外，在光接收元件收納部46中安裝有收納在遮護箱48中的PD49。 在光學基座蓋44上形成有多個煙出入口 44a，此外，在煙出入口44a上 設有防蟲網44b，防止蟲子等異物進入暗箱4內。圖5是表示光學基座43的具體結構的圖，(a)是主視圖，(b)是 俯視圖，(c)是(b)的c-c剖面圖，(d)是(a)的d-d剖面圖，(e) 是側視圖，(f)是後視圖。圖6是表示在LED60的前方形成的孔的具體結構的立體圖，圖7是 抽出圖5 (c)的剖面圖中LED60周圍部分的剖面圖。LED60安裝在發光元件收納部45中，在其前方，在光學基座43上 分別形成有第一孔61和第二孔62。第一孔61是組合圓形以及在該圓形 部分的下方部分開口的形狀。此外，第二孔62是組合圓形以及在該圓形 部分的上方開口的形狀。在圖6中明確地表示了第二孔62的形狀，而第 一孔61是將圖6的第二孔62的形狀上下反轉後的形狀。此外，第一孔 61和第二孔62的開口尺寸(寬度方向)隨著與LED60的距離增加而成比例地增大。圖8是孔的動作說明圖。在LED60前方形成的孔起到收攏從LED60發出的光的作用，但碰 到孔的光有可能會發生散射，導致其向預想外的方向行進。不過本實施 方式的孔61、 62為雙重結構，碰到從LED60觀察位於其附近位置的第 一孔61的周圍構件61a而被反射的光，因碰到從LED60觀察位於比第 一孔61遠離LED60位置的第二孔62的周圍構件62a被反射，所以可以 收攏由第一孔61反射的光。此外，由於第一孔61和第二孔62的開口尺寸(寬度方向)隨著距 LED60的距離增加而成比例地增大，所以如圖7所示，從LED60發出的 光被適當地收攏，向預定的方向行進，照射到暗箱4的內部。此外，第一孔61是組合圓形以及在該圓形部分的下方部分開口的形 狀，第二孔62是組合圓形以及在該圓形部分的上方開口的形狀，上方或 下方是敞開的形狀，但LED60與PD49具有在水平方向對應的位置關係， 即使在上下方向上產生散射光，也可以將其忽略，只要限制左右方向(水 平方向)的散射光就足夠了，所以上方或下方是敞開的形狀不存在弊端。圖9是表示遮護箱48具體結構的圖，(a)是主視圖，(b)是右視 圖，(c)是後視圖，(d)是仰視圖。遮護箱48將一塊板材切斷彎折形成筒形，它包括正面板50、頂板51、 背面板52以及側板53、 54，正面板50與頂板51以及背面板52是 連續的，此外，正面板50與側板53以及側板54是連續的。在正面板50 的上部形成有開口部50a，通過該開口部50a將散射光提供給安裝在內部 的PD49。在側板53和54的背面板一側的側部，在上下方向分別形成有 一對舌片53a、 53b、 54a、 54b。在舌片53b、 54b的兩側分別形成有缺口 53c、 54c，使舌片53b、 54b容易彎折，並且使舌片53b、 54b在彎折狀 態下的上面與舌片53b、 54b的端部在一個面上。在將舌片53b、 54b向 背面板一側彎折的狀態下(彎折的位置比側板53、 54的端部靠近內側)， 再彎折背面板52。在該狀態下，通過彎折舌片53a、 54a來固定背面板52。 S卩，通過舌片53a、 54a和舌片53b、 54b夾持住背面板52，使背面板52與側板53、 54之間不產生間隙。此外，在側板53、 54上相當於 PD49下部的位置處，形成有向內側凸起的凸部53d、 54d，它們與後述 的按壓彈簧部52a —起保持PD49。在遮護箱48的背面板52上，形成有按壓彈簧部52a，它是將背面 板52的一部分縱向切成三角形，並向正面板50—側彎折。該按壓彈簧 部52a將PD49向正面板50—側按壓。此外，在背面板52的下部設有安 裝部52b，用於插入光接收元件收納部46並安裝在印刷基板41上。此外， 除了安裝部52b，PD49的端子49a也從遮護箱48的下部向下方突出並露 出。如圖4所示，如上所述構成的遮護箱48及收納在該遮護箱48內的 PD49被一體地保持，收納在光接收元件收納部46中，並通過焊接等固 定在印刷基板41上。本實施方式的光電式感煙探測器如上所述構成，通過使LED60發光 監視火災，但在平時，LED60的光不進入PD49。在異常時，即發生火災 時，煙經過煙流入窗21從煙出入口 44a流入暗箱4內，與從LED60發 出的光碰撞發生散射，導致所述光的行進路線改變，使該散射光的一部 分進入PD49。如果進入PD49的散射光超過規定的量，則通過沒有圖示 的控制機構使警報揚聲器24鳴動。在本實施方式中，孔由距LED60的距離不同的多個孔構成，並且多 個孔的開口尺寸(寬度方向)隨著與LED60的距離增加而成比例地增大， 所以來自LED60的光被多個孔61、 62收攏行進，並且可以除去一定的 雜散光。此外，第一及第二孔61、 62形成在構成暗箱4的光學基座43 一側，而且下部一側開口的第一孔61與上部一側開口的第二孔62互不 相同，所以可以利用例如樹脂成型時的金屬模構造，通過把兩個金屬模 從兩側夾持來形成多個孔，因此容易製造並且不增加成本就可以形成多 個孔61、 62。此外，也可以起到使從LED60發出的光在上下方向收攏的 作用。此外，在上述的說明中，以第一孔61在下部一側開口、第二孔62 在上部一側開口為例進行了說明，但也可以是相反的。即，可以使第一孔61在上部一側開口，使第二孔62在下部一側開口。此外，本發明的孔只要可以限制左右方向(水平方向)的雜散光即可，所以可以根據該目的適當地設定孔61、 62的形式，例如也可以為三重結構。此外，在本實施方式中，通過遮護箱48的側板53、 54的凸部53d、 54d和按壓彈簧部52a保持PD49，所以可以將它們作為一個零件來處理， 在裝配時可以減少工時。此外，在光電式感煙探測器使用時，通過遮護 箱48的按壓彈簧部52a按壓PD49， PD49在遮護箱48的內部不會搖晃。 此外，通過將一塊板材切斷並彎折形成遮護箱48，可以避免零件數量增 加，從而使用於製造遮護箱48的零件件數減少，製造變得容易。此外，在上述的說明中，以通過遮護箱48的側板53、 54的凸部53d、 54d和按壓彈簧部52a保持PD49為例進行了說明，但本發明不限於此， 可以僅利用按壓彈簧部52a保持PD49。此外，在所述實施方式中，使用住宅用的火災警報器作為光電式感 煙探測器進行了說明，但本發明不限於此，本發明也可以適用於通過信 號線等與火災信號接收機連接的火災探測器。下面，對包圍壁124a、 124b進行說明。包圍壁124a、 124b設置於 蓋2上，其目的是在裝配等時防止螺釘等從在主體1上形成的貫通孔 116a、 116b落入警報器主體100內。接著，對上述結構的火災警報器的裝配以及向頂棚等安裝的順序的 一個例子進行說明。此外，在蓋2上安裝有印刷基板41、警報揚聲器24 以及按鈕22等。首先，將蓋2的周壁123與主體1的外周嵌合，將貫通主體1的螺 釘過孔119的螺釘擰入蓋2的螺釘孔129，使兩者結合成一體進行裝配。此時的狀態表示在圖10中(此外，在以下的說明中，有時省略所帶 的附圖標記a、 b)。如圖所示，設置在主體1的基板113上的貫通孔116 由設置在蓋2上的包圍壁124封閉，與具有印刷基板41等的警報器主體 100的內部隔離。通過螺釘過孔136a、 136b將安裝板3用螺釘固定在頂棚面等上，將 主體1的刃部115a、 115b以與刃接受部135a、 135b沿周向錯開的狀態與安裝板3嵌合，接著將警報器主體IOO沿周向轉動使刃部U5a、 115b 卡止於刃接受部135a、 135b，從而將如上所述裝配的警報器主體IOO安 裝到安裝板3上。此時的狀態表示於圖ll。當將警報器主體100從安裝板3取下時，將警報器主體100向相反 的方向轉動，使刃部115a、 115b從刃接受部135a、 135b脫離即可。按照本實施方式，即使螺釘等小物體落入主體1的貫通孔116a、 116b，也只是停留在包圍壁124a、 124b內，不會進入警報器主體100內， 所以不必進行用於取出螺釘等的無謂的分解作業，因此可以提高裝配的 作業效率。此外，也不會因螺釘等落入警報器主體100內而引起故障，而且安 裝在住宅等後，蟲子和灰塵等也不會從貫通孔116a、 116b進入警報器主 體100內，所以火災警報器的可信度更高。此外，表示了利用設置在蓋2上的包圍壁124a、 124b封閉設置在主 體1的基板113上的貫通孔U6a、 116b的情況，但如圖12所示，也可 以將封閉貫通孔116a、 116b的包圍壁125設置在主體1上。艮P，在與設置於主體1的基板113的刃部115相反一側的面上，在 貫通孔116的周圍至少中心部一側的邊緣部和其兩側的邊緣部設置包圍 壁125，當將蓋2裝配在主體1上時，包圍壁125的前端部的高度與蓋2 的內壁面抵接或接近。此外，在圖12中，可以刪除在與貫通孔116的中 心部一側的邊緣部相對一側的邊緣部上設置的包圍壁125a。如上所述，該火災警報器的特徵在於，其包括警報器主體100以及 安裝板3，警報器主體100包括主體1及蓋2，所述主體1具有在基板113 的背面直立設置、朝向內側的作為卡合部的刃部U5a、 115b，並在所述 基板113的卡合部(刃部)115a、115b的正下方形成有貫通孔116a、116b， 蓋2具有碗狀部121,並與所述主體1 一體地結合，安裝板3具有作為與 該警報器主體100的卡合部115a、115b卡合的被卡合部的刃接受部135a、 135b，安裝板3被固定在頂棚等上，在所述蓋2上設置有包圍壁124a、 124b,包圍壁124a、 124b朝向所述主體1 一側在內壁面上直立設置，包 圍所述主體1的貫通孔116a、 116b。此外，該火災警報器的特徵在於代替設置在所述蓋2上的包圍壁124a、 124b，在形成於所述主體1的基板113上的貫通孔116a、 116b的 前側，朝向所述蓋2—側直立設置包圍壁125a、 125b。採用上述結構，螺釘等小物體不會落入警報器主體100內，因此不 需要進行無謂的分解作業，因而可以提高裝配作業的效率。此外，不會因螺釘等落入警報器主體100內而引起故障，而且在安 裝到住宅等後，蟲子和灰塵等也不會從貫通孔進入警報器主體100內， 所以警報器的可信度高。在上述的說明中，表示了將本發明應用於圖示的火災警報器的情況， 但不限於此，本發明也可以應用於其他結構的火災警報器。此外，本發 明還可以應用於使用氣體檢測部作為檢測部的氣體洩露警報器等使用其 他的檢測部的其他警報器中。
權利要求
1. 一種光電式感煙探測器，具有暗箱，在所述暗箱中設置有發光元件收納部，用於收納作為發光元件的發光二極體；以及孔，設置在該發光元件收納部的前方；所述光電式感煙探測器的特徵在於所述孔包括距所述發光二極體的距離不同的多個孔，該多個孔在寬度方向上的開口尺寸隨距所述發光二極體的距離增加而成比例地大。
2. 根據權利要求1所述的光電式感煙探測器，其特徵在於，所述多 個孔設置在構成所述暗箱的光學基座一側，包括互不相同的在下部一側 開口的孔和在上部一側開口的孔。
3. —種光電式感煙探測器，具有暗箱，在所述暗箱內的光接收元件 收納部中收納有光接收元件及覆蓋該光接收元件的筒形的遮護箱，所述 光電式感煙探測器的特徵在於在所述遮護箱的背面設有按壓彈簧部，用於向內側施加作用力，將 所述光接收元件向正面一側按壓。
4. 根據權利要求3所述的光電式感煙探測器，其特徵在於，所述遮 護箱是由一塊板彎曲加工而成。
全文摘要
本發明提供一種光電式感煙探測器，其可以除去一定的雜散光。所述光電式感煙探測器具有暗箱(4)，在暗箱(4)中設置有發光元件收納部(45)，用於收納作為發光元件的LED(60)；以及孔，設置在發光元件收納部(45)的前方；所述孔包括距LED(60)的距離不同的多個孔(61)、(62)，所述多個孔在寬度方向上的開口尺寸隨距LED(60)的距離增加而成比例地增大。
文檔編號G08B17/107GK101546465SQ20091000600
公開日2009年9月30日 申請日期2009年1月22日 優先權日2008年3月26日
發明者岡田昭雄 申請人:能美防災株式會社