JP2000285335A

JP2000285335A - 警報器

Info

Publication number: JP2000285335A
Application number: JP11090860A
Authority: JP
Inventors: Mitsushige Nishino; 光重西野; Hiroshi Nakae; 浩史中江; Taeko Honjo; 妙子本荘; Akira Machino; 彰町野; Yasuhiro Kobayashi; 安弘小林; Junichi Akiyama; 順一秋山
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】実際の火災発生時に発生するガスを検知する
ことで、誤報が少なく、正確に作動する火災警報器を提
供する。【解決手段】本発明の警報器１は、雰囲気中に存在す
る特定の分子構造に酸素を含む有機化合物を検出する有
機化合物センサ２と、センサからの信号を入力されて火
災を判定する判定部３と、その判定に応じて警報を発す
る警報部４、５と、を具備する。特定の化合物は、メチ
ルフラン、グリコールアルデヒド、ヒドロキシアセト
ン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、酢酸
のいずれかである。実際の火災時に発生する主なガスを
検知するため、正確な警報発令が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災警報器に関す
る。特には、火災時に発生する特定の有機化合物を検出
して作動することで、誤報を少なくした警報器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の火災警報器は、主に火災初期に発
生する一酸化炭素や炭素数の少ない炭化水素等の低沸点
化合物を検知するガスセンサが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一酸化炭素や
炭素数の少ない炭化水素類を対象としたガスセンサは、
不完全燃焼時や調理の際の煙にも反応し、誤作動を起こ
す場合があった。したがって、このようなガスセンサを
用いた場合、本格的な火災の発生時のみに発生するガス
を判定することは難しく、実際に火災が起こったときに
も認知が遅れるおそれがある。

【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、実際の火災発生時に発生するガスを検知する
ことで、誤報が少なく、正確に作動する火災警報器を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明の第１態様の警報器は、雰囲気中に存在する特定
の分子構造に酸素を含む有機化合物を検出する有機化合
物センサと、該センサからの信号を入力されて火災を
判定する判定部と、その判定に応じて警報を発する警
報部と、を具備することを特徴とする。なお、特定の分
子構造に酸素を含む有機化合物とは、フラン類、アルコ
ール類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸を示す。
この態様においては、上記特定の分子構造に酸素を含む
有機化合物の例としては、メチルフラン、グリコールア
ルデヒド、ヒドロキシアセトン、ホルムアルデヒド、ア
セトアルデヒド、ギ酸、酢酸を挙げることができる。実
際の火災時に発生する主なガスを検知するため、正確な
警報発令が可能となる。

【０００６】本発明の第２態様の警報器は、雰囲気中
に存在する分子構造に酸素を含む有機化合物のなかの異
なる２つ以上の化合物を検出する有機化合物センサと、
該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定
部と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具
備することを特徴とする。なお、特定の分子構造に酸素
を含む有機化合物とは、フラン類、アルコール類、ケト
ン類、アルデヒド類、カルボン酸を示す。この態様にお
いては、上記２つ以上の化合物の例として、メチルフラ
ン及びグリコールアルデヒド、あるいは、グリコールア
ルデヒド及びヒドロキシアセトン、あるいは、ヒドロキ
シアセトン及びメチルフランを挙げることができる。こ
の態様では、分子構造に酸素を含む有機化合物のうち２
つ以上の化合物を検出して火災発生の判定を行うので、
正確な警報発令が可能となる。

【０００７】本発明の第３態様の警報器は、雰囲気中
に存在する高沸点の炭化水素を検出する炭化水素センサ
と、該センサからの信号を入力されて火災を判定する
判定部と、その判定に応じて警報を発する警報部と、
を具備することを特徴とする。この態様においては、上
記高沸点の炭化水素はＣ₆類、あるいは、Ｃ₇類、ある
いは、Ｃ₈類としてよい。実際の火災時に発生するガス
を検知するため、正確な警報発令が可能となる。

【０００８】本発明の第４態様の警報器は、炭化水素
の濃度を検出するセンサと、ＣＯガス濃度を検出する
センサと、特定の分子構造に酸素を含む有機化合物又
は高沸点の炭化水素を検出するセンサと、上記各セン
サからの信号を入力され、ガス洩れ、不完全燃焼、及び
火災を判定する判定部と、その判定に応じて警報を発
する警報部と、を具備することを特徴とする。なお、特
定の分子構造に酸素を含む有機化合物とは、フラン類、
アルコール類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸を
示し、高沸点の炭化水素はＣ₆類、Ｃ₇類、Ｃ₈類を示
す。

【０００９】この態様においては、炭化水素ガス濃度
が第１のしきい値を越えたことをもってガス洩れと判定
し、ＣＯガス濃度が第１のしきい値を越えたことでも
って不完全燃焼と判定し、特定のフラン類、アルコー
ル類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸、又は高沸
点の炭化水素が検出されたことで火災発生と判定するこ
とができる。また、炭化水素ガス濃度が第１のしきい
値を越えたことをもってガス洩れと判定し、ＣＯガス
濃度が第１のしきい値を越えたことでもって不完全燃焼
と判定し、炭化水素ガス濃度が第２のしきい値を越え
かつ特定のフラン類、アルコール類、ケトン類、アルデ
ヒド類、カルボン酸、又は高沸点の炭化水素が検出され
たことで火災発生と判定することができる。ガス洩れ、
不完全燃焼、火災を各状況に応じて発生するガスを検知
することで適切に判定して、誤報のない警報器を提供す
ることができる。

【０００１０】実際に火災が起こったときに発生するガ
スを特定するために、以下の実験を行った。ＢＳ５４４
５（英国規格：火災試験の種類と方法）に規定されたＴ
Ｆ２（燃焼材；木片、燃焼形態；くん焼（煙火災））、
ＴＦ３（燃焼材；綿灯芯、燃焼形態；くん焼（煙火
災））に基づいて火災試験を行い、発生したガスの分析
を行った。

【００１１】火災試験方法（１）ＴＦ２電気コンロの上に厚さ２．２mmの鉄板を載せ、その上に
木片（ブナチップ１０mm×２０mm×３５mm）４個を置
く。木片の直上に円筒ガラス管（φ９５×２００mm）を
吊るし、木片が加熱されたときに発生する煙の拡散を防
いだ。鉄板の表面を加熱し、表面が３００℃を越えて発
生した煙を円筒ガラス管を介してテドラバックに採取し
た。また、円筒ガラス管に取り付けたステンレス管を４
方に分岐し、各々にニードルバルブを設けた。このバル
ブでガス量を１リットル／min に調整し、分岐された管
の末端のアセトニトリル−ＤＮＰＨ溶液に、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒドを、また、管の末端の純水
に、ギ酸、酢酸を吸収させた。これを分析用の試料とし
た。

【００１２】（２）ＴＦ３綿灯芯（長さ４００mm）４本の中央部を針金で縛り、束
にしてＨ型スタンドに吊した。綿灯芯の束の外側に円筒
ガラス管（φ９５×３００mm）を設置し、束の先端に点
火した。２分経過後、円筒ガラス管の上部にガラス製フ
ードを取り付け、煙の採取及びホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、ギ酸、酢酸の採取をＴＦ２と同様の方法
で行った。

【００１３】分析方法（１）酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素
類の定量分析はガスクロマトグラフ（ＧＣ）法により行
った。（２）Ｃ₆〜Ｃ₁₅類の高沸点化合物の定性分析はガスク
ロマトグラフ−質量分析（ＧＣ−ＭＳ）法で行った。一
部の物質についてはその後ＧＣ法で定量分析を行った。
なお、ＧＣ−ＭＳ法による分析においては、試料中の有
機物質を有機系ポリマ（テナックスＴＡ）に吸着させて
濃縮した後、加熱脱着して装置に注入した。（３）ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドの定量分析
は液体クロマトグラフ（ＬＣ）法により行った。（４）酢酸、ギ酸の定量分析はイオンクロマトグラフ
（ＩＣ）法により行った。

【００１４】分析結果定量分析結果を表１に示す。

【表１】

【００１５】上述（２）のＧＣ−ＭＳ法の分析チャート
（マスクロマトグラム）を解析した結果を表２に示す。

【表２】

【００１６】以上の結果より、木片と綿灯芯の燃焼によ
って発生するガスは主にＣＯであるが、他に、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、酢酸、ギ酸、メチルフラ
ン、グリコールアルデヒド、ヒドロキシアセトン等の分
子構造に酸素を含む有機化合物、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ
₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₆、Ｃ₇、Ｃ₈類の炭化水素が存
在することが確認された。ここで、ＣＨ₄は多量に発生
するが、都市ガス中にも含まれており、ガス洩れ時にも
検出されるため、火災を特定するガスとしては不十分で
ある。また、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈も同様に火
災の特定には不十分である。

【００１７】そこで、木片と綿灯芯の燃焼、すなわち火
災によってのみ発生するガスは主に、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、酢酸、ギ酸、メチルフラン、グ
リコールアルデヒド、ヒドロキシアセトン等の分子構造
に酸素を含む有機化合物、Ｃ₆、Ｃ₇、Ｃ₈類の高沸点
の炭化水素である。木片と綿灯芯のいずれの場合にも同
定できた物質は、メチルフラン、グリコールアルデヒ
ド、ヒドロキシアセトンである。したがって、これらの
物質を検出することとすれば、木材のような物が燃えた
ときも、繊維製品が燃えたときも、火災発生を検出でき
る。

【００１８】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係る最も基本的な警報器の構成
を示すブロック図である。この警報器１は、有機化合物
センサ２を備えており、このガスセンサ２で検知された
信号はマイコン等で構成される判定部３に送られる。判
定部３はこの信号を処理して火災発生を判定し、結果を
音声警報部４で発令したり、液晶表示部５に表示する。

【００１９】有機化合物センサ２は、メチルフラン、グ
リコールアルデヒド、ヒドロキシアセトン、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、酢酸等の分子構造に
酸素を含む有機化合物、あるいはＣ₆類、Ｃ₇類、Ｃ₈
類の高沸点の炭化水素を検知するものである。酢酸の検
出には半導体式や接触燃焼式センサを、ヒドロキシアセ
トンの検出には半導体式センサを使用する。

【００２０】図２は、本発明の他の実施例に係る警報器
の構成を示すブロック図である。この警報器はセンサ１
０として有機化合物センサ１１、炭化水素センサ１２、
ＣＯガスセンサ１３を備えている。各センサの信号は、
マイコン等で構成される判定部１４に送られる。判定部
１４は各センサの信号を処理して、ガス洩れ、不完全燃
焼、火災を判定する。その結果は音声警報部１５で発令
されたり、液晶表示部１６に表示される。

【００２１】有機化合物センサは、主に火災によって発
生するメチルフラン、グリコールアルデヒド、ヒドロキ
シアセトン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ギ
酸、酢酸等の分子構造に酸素を含む有機化合物を検知す
る。あるいはＣ₆類、Ｃ₇類、Ｃ₈類の高沸点の炭化水
素ガスを検知するものであってもよい。この実施例の検
出器における炭化水素センサは、都市ガスの主成分であ
るメタンを検知してガス洩れを検出する。ＣＯガスセン
サは、燃焼ガスの不完全燃焼及び火災初期のＣＯガスの
発生を検出する。

【００２２】図３は、図２の警報器の判定パターンを示
すフローチャートである。まず、Ｓ１０で炭化水素セン
サで検知された炭化水素の濃度を第一しきい値と比較す
る。第一しきい値以上であれば、Ｓ１１に進み、ガス洩
れと判定し、ガス洩れ警報を発令する。次にＳ１２でＣ
Ｏガスセンサで検知されたＣＯ濃度を第一しきい値と比
較する。第一しきい値以上であれば、Ｓ１３に進み、不
完全燃焼と判定する。

【００２３】次に、Ｓ１４で炭化水素センサで検知され
た炭化水素濃度を第二しきい値と比較する。第二しきい
値より高ければＳ１５に進み、有機化合物センサで所定
の化合物（ガス状）が検知されたかを判定する。ここで
分子構造に酸素を含む有機化合物（ガス状）が検知され
ていれば、Ｓ１６で火災発生と判定する。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、実際の火災発生時に発生するガスを検知する
ことで、誤報が少なく、正確に作動する火災警報器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る最も基本的な警報器の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の他の実施例に係る警報器の構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２の警報器の判定パターンを示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１、１０警報器２、１１有機化
合物センサ３、１４判定部４、１５音声警
報部５、１６液晶表示部１２炭化水素セン
サ１３ＣＯガスセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林安弘神奈川県横浜市緑区三保町1729−13 (72)発明者秋山順一東京都豊島区東池袋１−48−６東京ガス池袋社宅1405 Ｆターム(参考） 5C085 AA05 AA06 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雰囲気中に存在する特定のフラン類を検
出するフラン類センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項２】上記特定のフラン類がメチルフランであ
ることを特徴とする請求項１記載の警報器。
【請求項３】雰囲気中に存在する特定のアルコール類
を検出するアルコール類センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項４】上記特定のアルコール類がグリコールア
ルデヒドであることを特徴とする請求項３記載の警報
器。
【請求項５】雰囲気中に存在する特定のケトン類を検
出するケトン類センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項６】上記特定のケトン類がヒドロキシアセト
ンであることを特徴とする請求項５記載の警報器。
【請求項７】雰囲気中に存在する特定のアルデヒド類
を検出するアルデヒド類センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項８】上記特定のアルデヒド類がホルムアルデ
ヒドであることを特徴とする請求項７記載の警報器。
【請求項９】上記特定のアルデヒド類がアセトアルデ
ヒドであることを特徴とする請求項７記載の警報器。
【請求項１０】雰囲気中に存在する特定のカルボン酸
を検出するカルボン酸センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項１１】上記特定のカルボン酸がギ酸であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の警報器。
【請求項１２】上記特定のカルボン酸が酢酸であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の警報器。
【請求項１３】雰囲気中に存在するフラン類、アルコ
ール類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸のなかの
異なる２つ以上の化合物を検出する有機化合物センサ
と、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項１４】上記２つ以上の化合物がメチルフラン
及びグリコールアルデヒドであることを特徴とする請求
項１３記載の警報器。
【請求項１５】上記２つ以上の種類の化合物がグリコ
ールアルデヒド及びヒドロキシアセトンであることを特
徴とする請求項１３記載の警報器。
【請求項１６】上記２つ以上の種類の化合物がヒドロ
キシアセトン及びメチルフランであることを特徴とする
請求項１３記載の警報器。
【請求項１７】雰囲気中に存在する高沸点の炭化水素
を検出する炭化水素センサと、該センサからの信号を入力されて火災を判定する判定部
と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項１８】上記高沸点の炭化水素がＣ₆類である
ことを特徴とする請求項１７記載の警報器。
【請求項１９】上記高沸点の炭化水素がＣ₇類である
ことを特徴とする請求項１７記載の警報器。
【請求項２０】上記高沸点の炭化水素がＣ₈類である
ことを特徴とする請求項１７記載の警報器。
【請求項２１】炭化水素の濃度を検出するセンサと、ＣＯガス濃度を検出するセンサと、特定のフラン類、アルコール類、ケトン類、アルデヒド
類、カルボン酸、又は高沸点の炭化水素を検出するセン
サと、上記各センサからの信号を入力され、ガス洩れ、不完全
燃焼、及び火災を判定する判定部と、その判定に応じて警報を発する警報部と、を具備するこ
とを特徴とする警報器。
【請求項２２】上記各センサ及び各部が一体のケーシ
ングに配置されていることを特徴とする請求項２１記載
の警報器。
【請求項２３】炭化水素ガス濃度が第１のしきい値を
越えたことをもってガス洩れと判定し、ＣＯガス濃度が第１のしきい値を越えたことでもって不
完全燃焼と判定し、特定のフラン類、アルコール類、ケトン類、アルデヒド
類、カルボン酸、又は高沸点の炭化水素が検出されたこ
とで火災発生と判定することを特徴とする請求項２２記
載の警報器。
【請求項２４】炭化水素ガス濃度が第１のしきい値を
越えたことをもってガス洩れと判定し、ＣＯガス濃度が第１のしきい値を越えたことでもって不
完全燃焼と判定し、炭化水素ガス濃度が第２のしきい値を越えかつ特定のフ
ラン類、アルコール類、ケトン類、アルデヒド類、カル
ボン酸、又は高沸点の炭化水素が検出されたことで火災
発生と判定することを特徴とする請求項２２記載の警報
器。