JP2004005754A

JP2004005754A - 警報器

Info

Publication number: JP2004005754A
Application number: JP2003321696A
Authority: JP
Inventors: Mitsushige Nishino; 西野　光重; Hiroshi Nakae; 中江　浩史; Taeko Honjo; 本荘　妙子; Tatsuo Fujimoto; 藤本　龍雄; Yukio Koshiba; 小柴　幸男
Original assignee: Hochiki Corp; Tokyo Gas Co Ltd; Yazaki Corp
Current assignee: Hochiki Corp; Tokyo Gas Co Ltd; Yazaki Corp
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: JP3964845B2

Abstract

　【課題】　ガス警報器と火災警報器とを一体化し、ガスセンサー及び火災センサーの信号を統合して信号処理することにより、より誤報の少ない警報器を提供する。
　【解決手段】　この警報器は、炭化水素ガス濃度を検出する第１のセンサー１７と、ＣＯガス濃度を検出する第２のセンサー１５と、熱を感知する第３のセンサー１１と、第１のセンサーからの信号を少なくとも１つのしきい値と比較し、第２のセンサーからの信号を複数のしきい値と比較し、第３のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較することにより、炭化水素ガス濃度に基づいてガス洩れを判定し、ＣＯガス濃度に基づいて不完全燃焼を判定し、熱感知量とＣＯガス濃度とに基づいて火災発生を判定する判定部２１と、判定部の判定結果に応じて警報を発する警報部２３、２５と、第１〜第３のセンサー及び判定部及び警報部を一体的に格納するケーシングとを具備する。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、ガス警報器と火災警報器とを一体化し、ガスセンサー及び火災センサーの信号を統合して信号処理することにより、誤報を少なくした警報器に関する。また見栄えがよく、設置工事やメンテナンスも少なくてすむ警報機に関する。

　従来、ガス警報器と火災警報器は別々に設置されていたため、その機能は単独に用いられていただけであった。このため、火災発生ではない魚料理の時等に火災警報器が誤報を発する欠点があった。一方、ガス警報器については、実際に火災が発生したときに、ガス警報器も動作することが多く誤報となっていた。さらに、二つの筐体があるため、見栄えが悪いだけでなく、設置工事やメンテナンスも常に別々に行う必要があった。

　また、下記の特許文献１には、従来の火災警報器にガスセンサーを搭載して誤警報を防止することが開示されているが、この火災警報器は、ガス警報器としての機能は持っておらず、単に高機能な火災警報器として用いられただけであった。
特開昭４８−００８２００号（登録特許１０４６４４７号）公報（第１〜２頁、図１）

　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ガス警報器と火災警報器とを一体化し、ガスセンサー及び火災センサーの信号を統合して信号処理することにより、誤報の少ない警報器を提供することを目的とする。また見栄えがよく、設置工事やメンテナンスも少なくてすむ警報機を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る警報器は、炭化水素ガス濃度を検出する第１のセンサーと、ＣＯガス濃度を検出する第２のセンサーと、熱を感知する第３のセンサーと、第１のセンサーからの信号を少なくとも１つのしきい値と比較し、第２のセンサーからの信号を複数のしきい値と比較し、第３のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較することにより、炭化水素ガス濃度に基づいてガス洩れを判定し、ＣＯガス濃度に基づいて不完全燃焼を判定し、熱感知量に基づいて火災発生を判定し、又は、熱感知量若しくは温度上昇速度と、ＣＯガス濃度若しくはＣＯガス濃度上昇速度とに基づいて火災発生を判定する判定部と、判定部の判定結果に応じて警報を発する警報部と、第１〜第３のセンサー及び判定部及び警報部を一体的に格納するケーシングとを具備する。

　また、本発明の第２の観点に係る警報器は、炭化水素ガス濃度を検出する第１のセンサーと、ＣＯガス濃度を検出する第２のセンサーと、熱を感知する第３のセンサーと、煙を感知する第４のセンサーと、第１のセンサーからの信号を少なくとも１つのしきい値と比較し、第２のセンサーからの信号を複数のしきい値と比較し、第３のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較し、第４のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較することにより、炭化水素ガス濃度に基づいてガス洩れを判定し、ＣＯガス濃度に基づいて不完全燃焼を判定し、熱感知量又は温度上昇速度と、煙感知量と、ＣＯガス濃度又はＣＯガス濃度上昇速度とに基づいて火災発生を判定する判定部と、判定部の判定結果に応じて警報を発する警報部と、第１〜第４のセンサー及び判定部及び警報部を一体的に格納するケーシングとを具備する。

　本発明によれば、上記の３つの機能を有する警報器を一体化したので、見栄えも良く、設置工事・メンテナンスが一度ですむ。また、各センサーからの信号を統合的に処理すれば、火災発生時にはガスセンサーの出力を停止することも可能となり、ガス警報器の誤報を防止できる。

　まず、本発明の一実施形態に係る最も基本的な警報器の構成について、図１を参照しつつ説明する。
　図１は、本発明の一実施形態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、センサーとして、感熱センサー１１、煙感知センサー１３、ＣＯセンサー１５及び炭化水素ガスセンサー１７の４つのセンサーを有している。各センサーの信号は、マイコン等で構成される判定部２１に送られる。判定部２１は、各センサーの信号を処理して、火災、ガス洩れ、不完全燃焼等を判定する。その結果は、音声警報部２３から音声として出力されたり、液晶表示部２５に画像として表示される。これらのセンサー、判定部２１、音声警報部２３、及び、液晶表示部２５は、ケーシング内に一体的に格納されている。

　感熱センサーの例としては、サーミスタや熱電対等の温度センサーや、赤外線センサー、紫外線センサー、焦電センサー等がある。また、煙感知センサーの例としては、イオン化式、光電式等がある。

　各ガスセンサーの種類と役割は以下の通りである。
　ＣＯセンサー：燃焼ガスの不完全燃焼及び火災初期のＣＯガス発生を検知する。
　炭化水素ガスセンサー：昨今の都市ガスはＣＨ_４を主成分とする天然ガスであるので、このようなガスの洩れを検出する。また、火災初期には炭化水素ガスが出るので、それも検出する。

　その他のガスセンサーとしては以下のようなものを装備することもできる。
　Ｏ_２センサー：不完全燃焼・酸欠や本格的な火災を検出する。
　ＣＯ_２センサー：不完全燃焼・酸欠や本格的な火災を検出する。

　以下、様々なガス洩れ、不完全燃焼及び火災の判定パターン例を説明する。
　図２〜図７は、各判定パターン例を示すフローチャートである。

　図２は、炭化水素ガスセンサー及びＣＯセンサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ１において、炭化水素ガスセンサーにより検知される炭化水素ガスの濃度を判断し、炭化水素ガス濃度が第１しきい値を越えるとステップＳ２へ進み、ガス洩れと判定する。次にステップＳ３において、ＣＯセンサーにより検知されるＣＯガス濃度を判断し、ＣＯガス濃度が第１しきい値を越えるとステップＳ４に進み、不完全燃焼と判定する。このとき、炭化水素濃度が第１しきい値を越えない場合でもＣＯ濃度が第１しきい値を越えると不完全燃焼と判定する。さらにステップＳ５において炭化水素ガスセンサーの炭化水素濃度が第２しきい値を越えるとステップＳ６に進み、ＣＯセンサーのＣＯ濃度を判断する。ＣＯ濃度が第２しきい値を越えていればステップＳ７に進み火災と判定する。
　炭化水素濃度とＣＯ濃度を二段階で判断するため、第一段階でのガス洩れや不完全燃焼を検知するガス警報機能と、第二段階での火災警報機能を同時に備えることができる。

　図３は、炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、感熱センサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ２１において炭化水素ガスセンサーにより検知される炭化水素ガスの濃度を判断しており、炭化水素ガスがしきい値を越えるとステップＳ２２に進み、ガス洩れと判定する。次にステップＳ２３において、ＣＯセンサーにより検知されるＣＯ濃度を判断しており、ＣＯ濃度がしきい値を越えるとステップＳ２４に進み不完全燃焼と判定する。このとき、炭化水素ガス濃度が第１しきい値を越えない場合でもＣＯ濃度がしきい値を越えると、不完全燃焼と判定する。次にステップＳ２５に進み、感熱センサーにより検知される熱感知量を判断し、熱感知量がしきい値を越えるとステップＳ２６に進み火災と判定する。このとき、ＣＯ濃度がしきい値を越えない場合でも熱感知量がしきい値を越えると火災と判定する。
　また、ステップＳ２３にて判断されるＣＯ濃度はＣＯ濃度上昇速度であってもよい。

　図４は、炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、燃焼ガス流量メータを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ３１において燃焼ガス流量メータにより検知された燃焼ガス流量がしきい値を越えるとステップＳ３２に進み火災と判定する。燃焼ガス流量がしきい値を越えない場合はステップＳ３３に進み、炭化水素ガスセンサーにより検知される炭化水素ガス濃度を判断する。炭化水素ガス濃度がしきい値を越えるとステップＳ３４に進み、ＣＯセンサーで検知されるＣＯ濃度を判断する。ＣＯ濃度がしきい値を越えるとステップＳ３２に進み、火災と判定する。したがって、燃焼ガス流量がしきい値を越えていない場合でも、炭化水素ガス濃度及びＣＯ濃度がしきい値を越えると火災の判定を行う。

　図５は、ＣＯセンサー、感熱センサーを備え、さらに台所の気積を入力する装置を備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　最初にステップＳ４１において警報器が設置される台所の気積を入力する。入力値はＣＯ濃度、ＣＯ濃度上昇速度、温度上昇速度のしきい値を判定する判定式の係数となる。ステップＳ４２において、ＣＯセンサーにより検知されるＣＯ濃度を判断する。ＣＯ濃度がしきい値を越えるとステップＳ４３に進み、初期火災と判定する。次にステップＳ４４に進み、ＣＯセンサーのＣＯ濃度上昇速度を判断する。ＣＯ濃度上昇速度がある値（＝ａ）を越えるとステップＳ４５に進む。ステップＳ４５において、感熱センサーにより検知される温度を判断し、上昇速度がある値（＝ｂ）を越えるとステップＳ４６に進み、火災と判定する。なお、ステップＳ４２においてＣＯ濃度がしきい値を越えない場合でも、ステップＳ４４においてＣＯ濃度上昇速度がある値を越え、かつ、ステップＳ４５において温度上昇速度がある値を越えるとステップＳ４６に進み、火災の判定を行う。
　したがって、温度の上昇速度が高い場合でも、ＣＯ濃度やＣＯ濃度上昇速度がしきい値以下であれば火災の判定は行われない。

　図６は、炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、煙センサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　最初にステップＳ５１において、炭化水素ガスセンサーにより検知される炭化水素濃度を判断する。炭化水素濃度がしきい値を越えるとステップＳ５２に進み、ガス洩れと判定する。次にステップＳ５３に進みＣＯセンサーにより検知されるＣＯ濃度を判断する。ＣＯ濃度がしきい値を越えるとステップＳ５４に進み、不完全燃焼と判定する。なお、ステップＳ５１において炭化水素濃度がしきい値以下の場合でもステップＳ５３にてＣＯ濃度がしきい値を越えた場合は、ステップＳ５４において不完全燃焼と判定する。次にステップＳ５５に進み、煙センサーで検知される煙の量を判断する。煙の量がしきい値を越えるとステップＳ５６に進み、火災の判定を行う。
　したがって、煙の量がしきい値を越えた場合でも、ガス洩れ及び不完全燃焼の判定を行っていない場合は、火災の判定はなされない。よって、魚料理等により大量の煙が発生した場合の火災警報の誤作動が防がれる。

　図７は、炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、感熱センサー、煙センサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。
　最初にステップＳ６１において、炭化水素ガスセンサーにより検知される炭化水素濃度を判断する。炭化水素濃度がしきい値を越えるとステップＳ６２に進み、ガス洩れと判定する。次にステップＳ６３に進みＣＯセンサーにより検知されるＣＯ濃度を判断する。ＣＯ濃度がしきい値を越えるとステップＳ６４に進み、不完全燃焼と判定する。なお、ステップＳ６１において炭化水素濃度がしきい値以下の場合でもステップＳ６３にてＣＯ濃度がしきい値を越えた場合には、ステップＳ６４において不完全燃焼と判定する。次にステップＳ６５に進み、煙センサーで検知される煙の量を判断する。煙の量がしきい値を越えるとステップＳ６６に進み、初期火災の判定を行う。次にステップＳ６７に進み感熱センサーにより検知される熱量を判断する。熱量がしきい値を越えるとステップＳ６８に進み、火災と判定する。

　上記のような判定パターンにおいて、ガス洩れ、不完全燃焼、初期火災、火災が判定部２１で判定された場合は、警報器１の音声警報部２１、液晶表示部２５のいずれか或いは両方で表示される。

　以上説明したように、本発明によれば、ガス警報器と火災警報器とを一体化し、ガスセンサー及び火災センサーの信号を統合して信号処理することにより、より誤報の少ない警報器を提供することができる。また見栄えがよく、設置工事やメンテナンスも少なくてすむ警報機を提供することができる。

　本発明は、ガス洩れや火災等が発生したときに警報を発生する警報器において利用することが可能である。

本発明の一実施形態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。炭化水素ガスセンサー及びＣＯセンサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、感熱センサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサーを備え、さらに燃焼ガス流量メータとの通信手段を備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。ＣＯセンサー、感熱センサーを備え、さらに台所の気積を入力する装置を備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、煙センサーを備えた警報器における判定パターンを示すフローチャートである。炭化水素ガスセンサー、ＣＯセンサー、感熱センサー、煙センサーを備えた警報器における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　警報器
１１　感熱センサー
１３　煙感知センサー
１５　ＣＯセンサー
１７　炭化水素ガスセンサー
２１　判定部
２３　音声警報部
２５　液晶表示部

Claims

　炭化水素ガス濃度を検出する第１のセンサーと、
　ＣＯガス濃度を検出する第２のセンサーと、
　熱を感知する第３のセンサーと、
　前記第１のセンサーからの信号を少なくとも１つのしきい値と比較し、前記第２のセンサーからの信号を複数のしきい値と比較し、前記第３のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較することにより、炭化水素ガス濃度に基づいてガス洩れを判定し、ＣＯガス濃度に基づいて不完全燃焼を判定し、熱感知量に基づいて火災発生を判定し、又は、熱感知量若しくは温度上昇速度と、ＣＯガス濃度若しくはＣＯガス濃度上昇速度とに基づいて火災発生を判定する判定部と、
　前記判定部の判定結果に応じて警報を発する警報部と、
　前記第１〜第３のセンサー及び前記判定部及び前記警報部を一体的に格納するケーシングと、
を具備する警報器。
　炭化水素ガス濃度がしきい値を越えたことで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、さらにＣＯガス濃度が第２のしきい値を越え、かつ、熱感知量がしきい値を越えたことでもって火災発生と判定することを特徴とする請求項１記載の警報器。
　炭化水素ガス濃度が第１のしきい値を越えたことで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、さらに炭化水素ガス濃度が第２のしきい値を越えると共にＣＯガス濃度が第２のしきい値を越えたことでもって初期火災と判定して火災発生の初期警報を発することを特徴とする請求項１記載の警報器。
　初期火災と判定した後、熱感知量がしきい値を越えたことでもって本格火災と判定して火災発生の本格警報を発することを特徴とする請求項３記載の警報器。
　前記第３のセンサーが定温式の感熱センサーであることを特徴とする請求項１記載の警報器。
　前記第３のセンサーが差動式の感熱センサーであることを特徴とする請求項１記載の警報器。
　台所に限定して設置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の警報器。
　燃焼ガス流量メータとの通信手段をさらに具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の警報器。
　燃焼ガス流量がしきい値以下であるにもかかわらず、炭化水素ガス濃度がしきい値を越えると共にＣＯガス濃度がしきい値を越えたことでもって火災発生と判定することを特徴とする請求項８記載の警報器。
　各判定において複数のしきい値を定め、該複数のしきい値に基づいて段階的な判定を行うことにより、各判定の初期の段階で初期警報を発し、さらに判定レベルが進んだ段階で本格警報を発することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の警報器。
　前記判定部が、設置場所の気積を入力し、該気積を加味して上記各種判定を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の警報器。
　前記判定部が、設置場所の気積を入力し、ＣＯガス濃度上昇速度、温度上昇速度、及び設置場所の気積の三者を勘案して火災発生を判定することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の警報器。
　ＣＯガス濃度のみがしきい値を越えたことでもってガス洩れ又は火災発生の初期警報を発生することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の警報器。
　さらにＣＯガス濃度が上昇し、温度上昇速度が加速した場合に火災発生の本格警報を発生することを特徴とする請求項１３記載の警報器。
　温度がある程度まで上昇した後に上昇が飽和し、ＣＯガス濃度の上昇が見られないときは火災発生なしと判定することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項記載の警報器。
　炭化水素ガス濃度を検出する第１のセンサーと、
　ＣＯガス濃度を検出する第２のセンサーと、
　熱を感知する第３のセンサーと、
　煙を感知する第４のセンサーと、
　前記第１のセンサーからの信号を少なくとも１つのしきい値と比較し、前記第２のセンサーからの信号を複数のしきい値と比較し、前記第３のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較し、前記第４のセンサーからの信号を１つのしきい値と比較することにより、炭化水素ガス濃度に基づいてガス洩れを判定し、ＣＯガス濃度に基づいて不完全燃焼を判定し、熱感知量又は温度上昇速度と、煙感知量と、ＣＯガス濃度又はＣＯガス濃度上昇速度とに基づいて火災発生を判定する判定部と、
　前記判定部の判定結果に応じて警報を発する警報部と、
　前記第１〜第４のセンサー及び前記判定部及び前記警報部を一体的に格納するケーシングと、
を具備する警報器。
　前記第４のセンサーが煙を感知しても、ＣＯガス濃度の上昇が見られない時は火災発生なしと判定することを特徴とする請求項１６記載の警報器。
　前記第３のセンサーが定温式の感熱センサーであることを特徴とする請求項１６記載の警報器。
　前記第３のセンサーが差動式の感熱センサーであることを特徴とする請求項１６記載の警報器。
　炭化水素ガス濃度がしきい値を越えたことで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、さらにＣＯガス濃度が第２のしきい値を越え、かつ、熱感知量がしきい値を越え、かつ、煙感知量がしきい値を越えたことでもって火災発生と判定することを特徴とする請求項１６記載の警報器。
　炭化水素ガス濃度がしきい値を越えたことで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、さらにＣＯガス濃度が第２のしきい値を越え、かつ、煙感知量がしきい値を越えたことでもって初期火災と判定して火災発生の初期警報を発することを特徴とする請求項１６記載の警報器。
　初期火災と判定した後、熱感知量がしきい値を越えたことでもって本格火災と判定して火災発生の本格警報を発することを特徴とする請求項２１記載の警報器。