JP2003296847A - 火災感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】天井面等に設置されていても、感度測定を容易
に行える火災感知器を得る。 【解決手段】検出部のノイズレベルを取り込み感度情報
とする感度情報取込手段と、該感度情報を外部に向けて
パルス発光により発信する感度情報発光手段と、を備え
ているので、感度確認作業を簡便に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災感知器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、火災感知器の感度測定は、専用の
感度測定器を用い、火災感知器個々を感度測定器に取り
付けて、感知器本体内に形成された感度測定端子にテス
タを当てて、検出部の出力を測定していた。

【０００３】また、火災感知器が設置状態においても感
度測定が可能なように、感知器筐体の上記の感度測定端
子に該当する位置に挿入孔を形成し、そこへ端子棒をイ
ンサートして接続し測定器によって検出部の出力を測定
することも行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらのような火災感
知器の感度測定は、火災感知器が現場で設置状態におい
て測定することができず、また、設置状態で測定できて
も、火災感知器内部の端子にアクセスするのは面倒であ
り、さらに端子を利用するのに火災感知器が設置されて
いる天井付近まで行かなければならず、作業を行うのは
足場等を必要とすることもあり面倒であった。

【０００５】したがって、本発明は、天井面等に設置さ
れていても、感度測定を容易に行える火災感知器を得る
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、検出部のノイ
ズレベルを取り込み感度情報とする感度情報取込手段
と、該感度情報を外部に向けてパルス発光により発信す
る感度情報発光手段と、を備えていることを特徴とする
ものである。

【０００７】また、感度情報発光手段は、ノイズレベル
が所定の範囲を外すかどうかの状態を含めた感度情報を
発信するものである。

【０００８】また、感度情報発光手段は、外部に露出し
た発光素子から所定間隔ごとに発信する、あるいは、外
部からの起動入力によって発信するものである。

【０００９】また、感度情報発光手段は、常時供給され
る電源電圧が充電される充電回路、例えば、検出部とし
て光電式煙検出部を用いるときの煙検出部の発光素子を
発光させるための充電回路を電源として発光素子から発
信する、あるいは、電源兼信号線の端子間に接続される
スイッチング回路を動作させた残り電圧を電源として発
光素子から発信するものである。

【００１０】また、感度情報発光手段は、発光素子とし
て赤外光を発光させる素子を用いている、あるいは、発
光素子として動作確認灯が用いられるものである。そし
て、動作確認灯が用いられる場合、そのブリンキング動
作に合わせて発信するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を用いて説明する。図１は、本発明を利用する第
１の実施形態である火災感知器の回路構成を概略的に示
すブロック回路図である。

【００１２】図において、１１は発光素子、１２は発光
素子１１を発光させるトリガとなるスイッチング素子と
してのトランジスタ、１３は図示しない電源兼信号線の
監視電流を充電して発光素子１１に強度の有るパルス発
光を行わせるためのコンデンサ、１４はコンデンサ１３
とともに充電回路を構成するための抵抗、１５は赤外領
域での発光を行うＩＲ素子、１６はＩＲ素子４１を発光
させるスイッチング素子としてのトランジスタ、であ
る。

【００１３】また、２１は受光素子、２２は発光素子１
１のパルス発光から煙による散乱光を受光素子２１によ
り受光出力を得るための受光回路、２３は受光回路から
の出力を増幅する増幅回路、２４は増幅回路２３からの
出力をＡＤ変換して取り込み演算処理を行う演算装置と
してのＣＰＵ、２５はＣＰＵ２４の演算処理に必要な各
種データを格納しておくための記憶装置としてのＥＥＰ
ＲＯＭ、２６はＣＰＵ２４が正常に動作するように所定
の電圧を供給するＣＰＵ用の定電圧回路、である。

【００１４】そして、３１は図示しない電源兼信号線の
電源電圧を所定の電圧にしてコンデンサ１３に供給する
定電圧回路、３２は図示しない電源兼信号線が接続され
る端子Ｃ、Ｌ間を無極性化するためのダイオードブリッ
ジ、３３は端子Ｃ、Ｌ間に火災信号を出力させるスイッ
チング回路として制御されるトランジスタ、３４は火災
確認灯、３５は確認灯３４を点灯制御するトランジス
タ、３６はトランジスタ３３のオン状態で端子Ｃ、Ｌ間
の残り電圧を発生させるツェナーダイオード、３８はト
ランジスタ３３のオンとともにオンされて端子Ｃ、Ｌ間
に火災信号としての電流を流すトランジスタ、である。

【００１５】このような回路構成による第１の実施形態
の動作について、以下に説明する。

【００１６】まず、常時は感知器本体に形成された煙検
出部を構成する図示しない暗箱内に発光素子１１を発光
させて暗箱内での散乱光を受光素子２１によって受光
し、その出力をＡＤ変換してＣＰＵ２４に取り込む煙検
出動作を行っている。そして、ＣＰＵ２４は設定されて
いる所定の判別レベルと取り込んだ出力値を比較して、
判別レベルを越えるかどうかを判別している。

【００１７】この発光素子１１の発光は、コンデンサ１
３を電源として発光する。すなわち、コンデンサ１３に
は充電抵抗１４を介して充電が行われ、ＣＰＵ２４の制
御により、所定間隔、例えば３秒ごとにトランジスタ１
２がオンされ、それに伴いコンデンサ１３の電荷が発光
素子１１に向けて放電され、所定の強度でパルス発光さ
れる。

【００１８】そして、受光素子２１による受光は、図示
しない暗箱内に煙が存在すると受光量が増加する。この
暗箱は詳細に示さないが、いわゆるラビリンス構造によ
って外光を遮断しながら外気が流入する機構となってお
り、監視区域に火災により発生する煙が存在すると、暗
箱内に煙が進入して散乱光を増加させることになる。こ
れはいわゆる光電式（散乱光式）の煙検出機構である。

【００１９】つぎに、火災発生時には、ＣＰＵ２４が検
出値の増大から火災と判別することとなり、スイッチン
グ回路としてのトランジスタ３３をオンして、それにと
もないオンするトランジスタ３８によって図示しない電
源兼信号線に火災信号を発生させるとともに、常時はト
ランジスタ３５を介して点滅制御させている火災確認灯
３４を連続点灯させて、火災感知器が火災信号を出力し
ていることを外観的に示す。

【００２０】この確認灯３４は、常時にはＣＰＵ２４の
制御に基づきトランジスタ３５によって点滅動作されて
いて、このいわゆるブリンキング動作によって火災感知
器が正常動作中であることを示している。なお、このブ
リンキング動作は必ずしも必要でなく、確認灯３４を火
災検出時に点灯するだけであれば、トランジスタ３３の
オン動作とともに点灯するように回路構成すればよい。

【００２１】そして、感度情報の取込みについては、Ｃ
ＰＵ２４がＡＤ変換して取り込む常時の受光出力を平均
化して、感度情報としている。

【００２２】ここで、煙検出動作の感度について簡単に
説明すると、光電式の煙検出動作の場合、煙の存在しな
い当初の受光出力を初期ノイズレベルＮ0とする。この
ノイズレベルとは、図示しない暗箱内での壁面反射等に
よるノイズ光を受光素子１１が検出することによって発
生するもので、感知器の設置状態で経年的に汚れが増え
ていくとノイズ光が増加するなど、状態によって変化す
る。

【００２３】感知器の製造時の感度設定においては、初
期ノイズレベルＮ0に対して、煙が５％や１０％という
所定の判別レベルＶsを設定するときに、Ｖs−Ｎ0が煙
に基づく出力ということになる。そして、初期ノイズレ
ベルＮ0に対して監視状態でのノイズレベルＮnが大きく
なると、所定の煙濃度よりも少ない煙によってレベルが
判別レベルＶsになることとなり、感度が高くなる方向
で、誤報が発生しやすくなる。また、初期ノイズレベル
Ｎ0に対して監視状態でのノイズレベルＮnが小さくなる
と、所定の煙濃度よりも多くの煙がないとレベルが判別
レベルＶsにならないこととなり、感度が低くなる方向
で、火災検出の遅報または失報という不具合が発生しや
すくなる。

【００２４】したがって、感度として例えば煙濃度５％
／ｍの場合は感度変動の許容範囲は２．５％／ｍから
７．５％／ｍまで、また煙濃度１０％／ｍの場合は５％
／ｍから１５％／ｍまでとすることができる。そして、
煙濃度５％／ｍの場合、判別レベルＶsから５％／ｍ分
を引いたレベルが初期ノイズレベルＮ0であり、２．５
％／ｍ分を引いたレベルがＮsuであり、７．５％／ｍを
引いたレベルがＮslであり、監視中のノイズレベルＮn
の変動許容範囲は上限がＮsuで下限がＮslとなる。従来
は、受光出力を直接テスタで測定する端子を設けて測定
値が所定範囲内であるかどうかを確認する作業を行って
いた。

【００２５】このような許容範囲の上限値および下限値
について、上記の方式は、ノイズレベルＮ0から判別レ
ベルＶsまでの煙濃度および出力の関係が直線的であっ
て、ノイズレベルＮ0の変化でその直線的関係が平行移
動する前提で設定しているが、現実には直線的関係の傾
きが変動することも考えられ、このような複数の要素を
組み合わせた安全な範囲に許容範囲を設定することがで
きる。

【００２６】なお、これらの数値は感知器製造時の感度
設定の際に算出されて所定の記憶手段に格納されてお
り、ここではＥＥＰＲＯＭ２５に格納されている。

【００２７】このようなことから、感度情報としては、
初期段階で例えば５％のときに、変動した感度として所
定レベルＶsまでの煙濃度でとしてもよいが、ノイズレ
ベルＮnで十分である。そして、このノイズレベルＮnを
ＥＥＰＲＯＭ２５内に格納されている許容範囲と比較し
て、感度異常の有無を判別する。

【００２８】また、受光出力の平均化について簡単に説
明すると、受光出力は上記ノイズレベルとしての要因の
みでなく、突発的な出力変化を生じたり、火災の発生時
にも出力が上昇することとなる。したがって、単に現在
の受光出力を許容範囲と比較すると、別の要因で範囲を
外れることがあり適切でない。そのため、受光出力を所
定時間分、１時間以上例えば６時間分を記憶手段に格納
し、平均値を取ることによって突発的な変動は除去する
ことが可能である。

【００２９】このようにして、ノイズレベルＮnとして
最新の受光出力を取込むごとに格納されている受光出力
として平均値を算出している。

【００３０】そして、算出したノイズレベルＮnを感度
情報として、外部に向かってパルス発光で出力する動作
を行う。このときに、ノイズレベルＮnが許容範囲を外
しているかどうかについても同時に発光出力してもよ
い。

【００３１】パルス発光にはＩＲ素子１５が用いられ、
このＩＲ素子１５の発光は、発光素子１１と同様に、コ
ンデンサ１３を電源とする。すなわち、ＣＰＵ２４の制
御により、発光素子１１を発光させるためのトランジス
タ１２の代わりとしてトランジスタ１６がオンされ、そ
れに伴いコンデンサ１３の電荷がＩＲ素子１５に向けて
放電される。そして、ＣＰＵ２４が感度情報としてのノ
イズレベルＮnをコード化してそのコード信号に合わせ
てオンオフさせることによって、ＩＲ素子１５が所定の
強度でパルス発光する。

【００３２】このＩＲ素子１５のパルス発光は、電源と
なるコンデンサ１３を受光出力を取り込むための発光素
子１１と共用することとなるので、発光素子１１の所定
発光回数ごとに１回、例えば３回に１回程度で発光され
る。このとき、発光素子１１の発光タイミングが例えば
約３秒とすると、ＩＲ素子１５によるパルス発光の周期
は約９秒ということになる。

【００３３】このように、感度情報をＩＲ素子１５を用
いて外部にパルス発光させることにより、作業員が感度
情報を赤外線通信と同様にノイズの影響を受けずに床面
において図示しない受光器によって受光し、感度情報と
して取り込んでその場、あるいは集計してディスプレイ
表示させることによって、感度の良否が判別でき、わざ
わざ天井面等の感知器の設置位置近傍まで行く必要はな
く、また、長尺の着脱器を用いて着脱作業を行わなくて
も、感度情報を取得することができる。

【００３４】このような感度情報のパルス発光に対し
て、煙検出のための発光素子１１の発光が当然優先され
るので、感度情報のパルス発光は１０秒以上で２０秒程
度であってもよい。ただ、長期のタイミングとなると、
作業員が感度情報を受光するのが面倒になる。

【００３５】この実施形態では、ＩＲ素子１５のパルス
発光の電源として発光素子１１のためのコンデンサ１３
を用いたが、別に充電回路を形成して電源とするコンデ
ンサを設けてもよく、この実施形態のような光電式の煙
感知器でなくとも、ＩＲ素子および電源となるコンデン
サを設けることにより、感度情報をパルス発光させるこ
とが可能である。

【００３６】また、この実施形態では、パルス発光にＩ
Ｒ素子１５を用いたが、可視領域に近い波長で発光する
発光素子であってもよく、動作確認灯３４をパルス発光
させてもよい。このときＩＲ素子１５に比べてノイズが
載りやすいが、例えば複数回の受信によって正確な受信
を行うことや多少天井面に近づけることや図示しない受
光器に極端な指向性を持たせることによって解消すれば
よい。

【００３７】つぎに、本発明の第２の実施形態について
図面を用いて説明する。図２は、本発明を利用する第２
の実施形態である火災感知器の回路構成を概略的に示す
ブロック回路図である。

【００３８】図において、３７はＣＰＵ２４に感度情報
発光制御入力を行うためのリミットスイッチであり、そ
の他の第１の実施形態と同じ部材は同じ符号であり、そ
の説明を省略する。

【００３９】このような回路構成による第２の実施形態
の動作について、以下に説明する。

【００４０】まず、常時は第１の実施形態と同様で、感
知器本体に形成された煙検出部を構成する図示しない暗
箱内に発光素子１１を発光させて暗箱内での散乱光を受
光素子２１によって受光し、その出力をＡＤ変換してＣ
ＰＵ２４に取り込む煙検出動作を行っている。そして、
ＣＰＵ２４は設定されている所定の判別レベルと取り込
んだ出力値を比較して、判別レベルを越えるかどうかを
判別している。

【００４１】つぎに、火災発生時には、第１の実施形態
と同様に、ＣＰＵ２４が検出値の増大から火災と判別す
ることとなり、スイッチング回路としてのトランジスタ
３３のオンに伴って図示しない電源兼信号線に火災信号
を発生させるとともに、火災確認灯３４を連続点灯さ
せ、火災感知器が火災信号を出力していることを外観的
に示す。

【００４２】そして、感度情報の取込みについては、第
１の実施形態と同様に、ＣＰＵ２４がＡＤ変換して取り
込む常時の受光出力を平均化して、感度情報としてい
る。

【００４３】このように、第１の実施形態と同様にして
算出したノイズレベルＮnを感度情報として、外部に向
かってパルス発光で出力する動作は、次のように感度情
報発光入力があるときに行う。

【００４４】すなわち、パルス発光には確認灯３４が用
いられ、確認灯３４の発光に図示しない電源兼信号線か
らの常時の監視電流では十分な発光は行えない。したが
って、ＣＰＵ２４の制御により、感度情報発光入力を検
出する素子としてリミットスイッチ３７がオンされたと
きに、パルス発光制御を行う。

【００４５】このときに、ＣＰＵ２４は、端子Ｃ、Ｌ間
に流れる電流を増加させるために、本来火災検出時に動
作させるトランジスタ３３およびトランジスタ３８を動
作させ、火災検出を示すための信号としての電流を確認
灯３４に供給可能としている。そして、この状態におい
て、確認灯３４をパルス発光させるように、トランジス
タ３５をオンオフ制御する。

【００４６】そして、ＣＰＵ２４が感度情報としてのノ
イズレベルＮnをコード化してそのコード信号に合わせ
てオンオフさせることは第１の実施形態と同じであっ
て、確認灯３４が所定の強度でパルス発光する。

【００４７】したがって、第２の実施形態における感度
情報発光制御は、作業員によってリミットスイッチ３７
がオンされている間のみ、確認灯３４からパルス発光さ
れることとなる。なお、このときのスイッチング回路３
３ａの動作による火災信号については図示しない電源兼
信号線を介して図示しない火災受信機が検出して火災報
知動作を行うことになるが、この火災受信機を点検モー
ドとして動作遮断状態としておくことで対応する必要が
ある。

【００４８】なお、確認灯３４へ供給できる電流を増加
させる手段について、第２の実施形態ではトランジスタ
３３、３８およびツェナーダイオード３６によってスイ
ッチング回路を構成しているが、火災信号を発生させな
い程度に電流を増加させる回路を別途設けて、図示しな
い火災受信機に火災信号を検出させずに、電流増加を行
うことも可能である。ただし、これらによるスイッチン
グ回路を用いる場合よりも制限されることは勿論であ
る。

【００４９】このように、感度情報を確認灯３４を用い
て外部にパルス発光させることにより、作業員が感度情
報を光通信のように床面において図示しない受光器によ
って受光し、感度情報として取り込んでその場、あるい
は集計してディスプレイ表示させることによって、感度
の良否が判別できる。この確認灯３４を利用すること
で、別途発光する部材を組み込む必要はないが、赤外線
領域の信号伝送を行う場合には、第１の実施形態のよう
なＩＲ素子を別途追加する必要がある。

【００５０】なお、第２の実施形態では、リミットスイ
ッチ３７をオンする必要があり、この制御は遠隔操作可
能な入力器を火災感知器近傍に設置することで対応でき
るが、何らかの長尺部材を用いて作用させるのであれ
ば、確認灯３４の発光を検出する受光器を同一部材に構
成することも可能であり、こういった部材を用いれば、
外光に影響されないパルス発光の検出が可能となる。ま
た、起動入力を検出する素子として、必ずしもリミット
スイッチ３７を用いる必要はなく、外部からの伝送信号
の検出回路のような特定の信号を受信する手段を用いる
ことができる。

【００５１】さらに、リミットスイッチ３７を用いない
形態として、火災検出時のトランジスタ３３を動作させ
たときに、ＣＰＵ２４が確認灯３４の連続点灯時にパル
ス発光制御を行ってもよい。この場合、いわゆる加煙試
験器を用いて作動試験を行う際に、確認灯３４の点灯を
確認するとともに、感度情報を取り込むことができる。

【００５２】また、この第２の実施形態においても、第
１の実施形態と同様に光電式の煙感知器でなくとも、熱
感知器等の各種火災感知器に適用できることは勿論であ
る。

【００５３】以上のように、本発明は、検出部のノイズ
レベルを取り込み感度情報とする感度情報取込手段と、
該感度情報を外部に向けてパルス発光により発信する感
度情報発光手段と、を備えているので、感度確認作業を
簡便に行うことができる。

【００５４】また、感度情報発光手段は、ノイズレベル
が所定の範囲を外すかどうかの状態を含めた感度情報を
発信することによって、感度が適正かどうか感度情報と
ともに把握することができる。

【００５５】また、感度情報発光手段は、外部に露出し
た発光素子から所定間隔ごとに発信するので、作業員は
感知器に触れなくとも感度情報を取り込むことができ
る。

【００５６】あるいは、外部からの起動入力を行うこと
によって特定の感知器のみの消費電流を大きくして発光
強度を上げることが可能となる。

【００５７】また、感度情報発光手段は、常時供給され
る電源電圧が充電される充電回路を用いれば、電源より
も大きな電流で発光することが可能であり、例えば、検
出部として光電式煙検出部を用いるときの煙検出部の発
光素子を発光させるための充電回路を電源とすれば、別
途電源に関する構成を組み込む必要はない。

【００５８】あるいは、電源兼信号線の端子間に接続さ
れるスイッチング回路を動作させた残り電圧を電源とし
て発光素子から発信すれば、監視時より大きな電流を利
用することが可能である。

【００５９】また、感度情報発光手段は、発光素子とし
て赤外光を発光させる素子を用いることで、確実な信号
の受信が行える。

【００６０】あるいは、発光素子として動作確認灯を用
いることにより、別途発光する部材を必要とせず、そし
て、動作確認灯が用いられる場合、そのブリンキング動
作に合わせて発信することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略的なブロッ
ク回路図。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す概略的なブロッ
ク回路図。

【符号の説明】

１３ コンデンサ １５ ＩＲ素子 ２４ ＣＰＵ ３３ トランジスタ ３４ 確認灯 ３６ ツェナーダイオード ３７ リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB02 CC19 EE02 GG08 GG10 HH01 KK01 LL04 MM01 MM03 MM05 MM09 MM10 NN01 5C085 AA03 AB01 AC03 BA33 CA07 CA13 DA06 DA07 DA08 DA16 EA11 EA32

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出部のノイズレベルを取り込み感度情
   報とする感度情報取込手段と、 該感度情報を外部に向けてパルス発光により発信する感
   度情報発光手段と、 を備えていることを特徴とする火災感知器。
2. 【請求項２】 感度情報発光手段は、ノイズレベルが所
   定の範囲を外すかどうかの状態を含めた感度情報を発信
   する請求項１の火災感知器。
3. 【請求項３】 感度情報発光手段は、外部に向けて発光
   素子から所定間隔ごとに発信する請求項１または２の火
   災感知器。
4. 【請求項４】 感度情報発光手段は、外部からの起動入
   力によって発信する請求項１から３いずれかの火災感知
   器。
5. 【請求項５】 感度情報発光手段は、常時供給される電
   源電圧が充電される充電回路を電源として発光素子から
   発信する請求項１から４いずれかの火災感知器。
6. 【請求項６】 感度情報発光手段は、検出部として光電
   式煙検出部を用いるときに、該煙検出部の発光素子を発
   光させるための充電回路を電源として発光素子から発信
   する請求項５の火災感知器。
7. 【請求項７】 感度情報発光手段は、電源兼信号線の端
   子間に接続されるスイッチング回路を動作させるときの
   作動電流を電源として発光素子から発信する請求項１か
   ら４いずれかの火災感知器。
8. 【請求項８】 感度情報発光手段は、発光素子として赤
   外光を発光させる素子を用いている請求項１から７いず
   れかの火災感知器。
9. 【請求項９】 感度情報発光手段は、発光素子として動
   作確認灯が用いられる請求項１から７いずれかの火災感
   知器。
10. 【請求項１０】 感度情報発光手段は、動作確認灯のブ
    リンキング動作に合わせて発信する請求項９の火災感知
    器。