JP2004125486A - 赤外線式炎感知器 - Google Patents
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Abstract
【課題】焦電体を用いた場合でも検出出力の大きさを表す炎感知器を得る。
【解決手段】検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことができ、赤外線の検出を段階的に出力することが可能である。さらに、複数の電極対は、同心状に形成されるとともに、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズと、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えている。
【選択図】図１
【解決手段】検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことができ、赤外線の検出を段階的に出力することが可能である。さらに、複数の電極対は、同心状に形成されるとともに、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズと、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えている。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、赤外線式炎感知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動火災報知設備には、火災感知器として熱感知器、煙感知器および炎感知器が用いられている。これらのうち、熱感知器は、感熱素子としてサーミスタを用いてその出力値の変化から詳細な温度を判別することが可能であり、現在温度を出力するようないわゆるアナログ出力が行われている。また、煙感知器は、発光素子および受光素子を組み合わせて煙による散乱光を検出することによってその散乱光量の変化から詳細な煙濃度を判別することが可能であり、煙濃度に関するアナログ出力が行われている。そして、熱感知器や煙感知器が接続される火災受信機はアナログ出力を伝送信号によって受信して所定の火災判別値と比較することにより火災の判別を行うことを可能としている。
【０００３】
また、炎感知器においては、検出素子として赤外線式の場合には焦電体が、また、紫外線式の場合にはＵＶ管が用いられる。これらの素子について、焦電体から得られた電気信号の強度とその時間変化から炎を大きさを判定することによりアナログ出力することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５３−６６７７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
焦電体を用いた場合、炎の大きさに検出出力が比例しないことから、熱感知器や煙感知器のように検出素子の出力に基づいた比例的なアナログ出力が行いづらく、検出出力の大小を正確に表すことはむずかしい。
【０００６】
したがって、本発明は、焦電体を用いた場合でも検出出力の大きさを表す炎感知器を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、複数の電極対は、同心状に形成されているものである。また、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズと、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明を利用する赤外線式炎感知器を概略的に示すブロック構成図である。
【００１１】
１は狭帯域バンドパスフィルタ、２は赤外レンズ、３は焦電体、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは複数の電極対、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは検出回路、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄはアンプ、７は判別回路、８は伝送回路である。
【００１２】
狭帯域バンドパスフィルタ１は、ＣＯ２共鳴帯に該当する狭い波長領域の赤外線のみを透過させるものであり、赤外レンズ２は検出素子としての焦電体３に炎の赤外線を集光させるものである。この赤外レンズ２はピンホールレンズに置き換えて用いてもよい。
【００１３】
焦電体３は、ＰＺＴやＰＶＤＦコポリマ等の材質により赤外線を受光することによって電気的出力を行うもので、ここでは炎検出素子として用いられている。そして、焦電体３の前後面には複数の電極対４Ａ〜４Ｄが形成され、その電極形状については後述する。なお、焦電体３は各電極対４Ａ〜４Ｄすべてが形成されるように示しているが、各電極対４Ａ〜４Ｄの形状に合わせた複数の焦電体を組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
検出回路５Ａ〜５Ｄは、焦電体３に形成された複数の電極対４Ａ〜４Ｄに対応して設けられ、それぞれに出力を発生させる。各検出回路５Ａ〜５Ｄからの出力はそれぞれアンプ６Ａ〜６Ｄによって増幅されて、詳細に説明しないがデジタル変換されて、判別回路７を構成する図示しないマイコンに取り込まれる。
【００１５】
判別回路７は、図示しないマイコン等によって構成され、各電極対４Ａ〜４Ｄごとの出力を取り込んで判別処理および信号形成を行うものであり、伝送回路８から図示しない火災受信機に対して図示しない信号線に伝送信号によって送信される。
【００１６】
つぎに、図２は、図１における各電極対の形状の一例を示す外観図である。
【００１７】
各電極対４Ａ〜４Ｄは、円形の電極対４Ａを中心に、順次大きな同心円を描くように電極対４Ｂから電極対４Ｄまで、間隔を持って配置されている。これらの電極対４Ａ〜４Ｄは円形に対して図示左方向に引出部が形成されているが、同様の引出部が図示しない裏面の電極には逆側に引出されて、赤外線を検出する有効面積は、それぞれほぼ円形部分となる。そして、各電極対４Ａ〜４Ｄの有効面積は同一になるように形状が設定されている。また、図２において焦電体３の大きさを示していないが、最外郭の電極対４Ｄよりも大きな形状の必要がある。
【００１８】
この各電極対４Ａ〜４Ｄの形状に基づいて、監視区域を同心円状にエリア分割した監視が行われ、発生直後の小さな炎であれば、各電極対４Ａ〜４Ｄのいずれかの検出出力しか所定の判別レベルを超えず、炎が大きくなるに従い、所定の判別レベルを超える検出出力を行う電極対が増加することとなる。そして、大きな炎となれば、すべての電極対４Ａ〜４Ｄから所定の判別レベルを超える検出出力が行われる。この検出出力が所定の判別レベルを超えている個数を判別回路７が判別して、炎検出についてその個数に基づく段階的な検出レベルを伝送信号として出力することができる。すなわち、その個数によって炎感知器としての出力の大きさをあらわすことができる。そのため、各電極対４Ａ〜４Ｄの検出条件を統一するため、有効面積を同一にしている。ここで、電極対の個数は４個としているが、その個数は複数であればよく、多くすること、例えば６４個設けることによって、火災検出レベルおよびプレアラームの設定からその現場対応のレベル設定まで行えることとなる。
【００１９】
なお、各電極対４Ａ〜４Ｄの前面に狭帯域バンドパスフィルタ１および赤外レンズ２が設けられているが、狭帯域バンドパスフィルタ１によって検出する赤外線の波長を炎に特有のＣＯ２共鳴帯に絞ることによって、各電極対４Ａ〜４Ｄの出力が炎の大きさに依存させることとなり、その他の波長の影響を排除できる。また、赤外線レンズ２を設けることにより、監視区域の各位置が直接各電極対４Ａ〜４Ｄの各部に対応し、炎の大きさを明確にすることができる。
【００２０】
また、図３に、この実施の形態とは異なる各電極対の形状に関する外観図を示す。
【００２１】
図３における各電極対４Ａ’〜４Ｄ’は、方形に形成されているものであり、電極対４Ａ’を中心に、順次大きな同心の方形を描くように電極対４Ｂ’、電極対４Ｃ’、電極対４Ｄ’まで、間隔を持って配置されている。このような電極対４Ａ’〜４Ｄ’は、形状が方形であるだけで、図２における電極対４Ａ〜４Ｄと同様の条件で形成されている。そして、複数の電極対の形状はこれら図２および図３に限らず、個別に出力を取り込むことができれば、各種の形状を取ることが可能である。
【００２２】
以上のように、本発明は、検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことができ、赤外線の検出を段階的に出力することが可能である。
【００２３】
さらに、複数の電極対は、同心状に形成されて確実に炎の大きさを区別することができる。また、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズを備えることで、監視区域を正確に複数の電極対に対応させるとともに、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えることにより、炎に特有な領域での赤外線を検出することができ、その他の要因による赤外線の影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用する赤外線式炎感知器を概略的に示すブロック構成図。
【図２】図１における各電極対の形状の一例を示す外観図。
【図３】図２とは異なる各電極対の形状を示す外観図。
【符号の説明】
１ 狭帯域バンドパスフィルタ
２ 赤外レンズ
３ 焦電体
４ 電極対
５ 検出回路
６ アンプ
７ 判別回路
８ 伝送回路
【産業上の利用分野】
本発明は、赤外線式炎感知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動火災報知設備には、火災感知器として熱感知器、煙感知器および炎感知器が用いられている。これらのうち、熱感知器は、感熱素子としてサーミスタを用いてその出力値の変化から詳細な温度を判別することが可能であり、現在温度を出力するようないわゆるアナログ出力が行われている。また、煙感知器は、発光素子および受光素子を組み合わせて煙による散乱光を検出することによってその散乱光量の変化から詳細な煙濃度を判別することが可能であり、煙濃度に関するアナログ出力が行われている。そして、熱感知器や煙感知器が接続される火災受信機はアナログ出力を伝送信号によって受信して所定の火災判別値と比較することにより火災の判別を行うことを可能としている。
【０００３】
また、炎感知器においては、検出素子として赤外線式の場合には焦電体が、また、紫外線式の場合にはＵＶ管が用いられる。これらの素子について、焦電体から得られた電気信号の強度とその時間変化から炎を大きさを判定することによりアナログ出力することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５３−６６７７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
焦電体を用いた場合、炎の大きさに検出出力が比例しないことから、熱感知器や煙感知器のように検出素子の出力に基づいた比例的なアナログ出力が行いづらく、検出出力の大小を正確に表すことはむずかしい。
【０００６】
したがって、本発明は、焦電体を用いた場合でも検出出力の大きさを表す炎感知器を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、複数の電極対は、同心状に形成されているものである。また、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズと、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明を利用する赤外線式炎感知器を概略的に示すブロック構成図である。
【００１１】
１は狭帯域バンドパスフィルタ、２は赤外レンズ、３は焦電体、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは複数の電極対、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは検出回路、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄはアンプ、７は判別回路、８は伝送回路である。
【００１２】
狭帯域バンドパスフィルタ１は、ＣＯ２共鳴帯に該当する狭い波長領域の赤外線のみを透過させるものであり、赤外レンズ２は検出素子としての焦電体３に炎の赤外線を集光させるものである。この赤外レンズ２はピンホールレンズに置き換えて用いてもよい。
【００１３】
焦電体３は、ＰＺＴやＰＶＤＦコポリマ等の材質により赤外線を受光することによって電気的出力を行うもので、ここでは炎検出素子として用いられている。そして、焦電体３の前後面には複数の電極対４Ａ〜４Ｄが形成され、その電極形状については後述する。なお、焦電体３は各電極対４Ａ〜４Ｄすべてが形成されるように示しているが、各電極対４Ａ〜４Ｄの形状に合わせた複数の焦電体を組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
検出回路５Ａ〜５Ｄは、焦電体３に形成された複数の電極対４Ａ〜４Ｄに対応して設けられ、それぞれに出力を発生させる。各検出回路５Ａ〜５Ｄからの出力はそれぞれアンプ６Ａ〜６Ｄによって増幅されて、詳細に説明しないがデジタル変換されて、判別回路７を構成する図示しないマイコンに取り込まれる。
【００１５】
判別回路７は、図示しないマイコン等によって構成され、各電極対４Ａ〜４Ｄごとの出力を取り込んで判別処理および信号形成を行うものであり、伝送回路８から図示しない火災受信機に対して図示しない信号線に伝送信号によって送信される。
【００１６】
つぎに、図２は、図１における各電極対の形状の一例を示す外観図である。
【００１７】
各電極対４Ａ〜４Ｄは、円形の電極対４Ａを中心に、順次大きな同心円を描くように電極対４Ｂから電極対４Ｄまで、間隔を持って配置されている。これらの電極対４Ａ〜４Ｄは円形に対して図示左方向に引出部が形成されているが、同様の引出部が図示しない裏面の電極には逆側に引出されて、赤外線を検出する有効面積は、それぞれほぼ円形部分となる。そして、各電極対４Ａ〜４Ｄの有効面積は同一になるように形状が設定されている。また、図２において焦電体３の大きさを示していないが、最外郭の電極対４Ｄよりも大きな形状の必要がある。
【００１８】
この各電極対４Ａ〜４Ｄの形状に基づいて、監視区域を同心円状にエリア分割した監視が行われ、発生直後の小さな炎であれば、各電極対４Ａ〜４Ｄのいずれかの検出出力しか所定の判別レベルを超えず、炎が大きくなるに従い、所定の判別レベルを超える検出出力を行う電極対が増加することとなる。そして、大きな炎となれば、すべての電極対４Ａ〜４Ｄから所定の判別レベルを超える検出出力が行われる。この検出出力が所定の判別レベルを超えている個数を判別回路７が判別して、炎検出についてその個数に基づく段階的な検出レベルを伝送信号として出力することができる。すなわち、その個数によって炎感知器としての出力の大きさをあらわすことができる。そのため、各電極対４Ａ〜４Ｄの検出条件を統一するため、有効面積を同一にしている。ここで、電極対の個数は４個としているが、その個数は複数であればよく、多くすること、例えば６４個設けることによって、火災検出レベルおよびプレアラームの設定からその現場対応のレベル設定まで行えることとなる。
【００１９】
なお、各電極対４Ａ〜４Ｄの前面に狭帯域バンドパスフィルタ１および赤外レンズ２が設けられているが、狭帯域バンドパスフィルタ１によって検出する赤外線の波長を炎に特有のＣＯ２共鳴帯に絞ることによって、各電極対４Ａ〜４Ｄの出力が炎の大きさに依存させることとなり、その他の波長の影響を排除できる。また、赤外線レンズ２を設けることにより、監視区域の各位置が直接各電極対４Ａ〜４Ｄの各部に対応し、炎の大きさを明確にすることができる。
【００２０】
また、図３に、この実施の形態とは異なる各電極対の形状に関する外観図を示す。
【００２１】
図３における各電極対４Ａ’〜４Ｄ’は、方形に形成されているものであり、電極対４Ａ’を中心に、順次大きな同心の方形を描くように電極対４Ｂ’、電極対４Ｃ’、電極対４Ｄ’まで、間隔を持って配置されている。このような電極対４Ａ’〜４Ｄ’は、形状が方形であるだけで、図２における電極対４Ａ〜４Ｄと同様の条件で形成されている。そして、複数の電極対の形状はこれら図２および図３に限らず、個別に出力を取り込むことができれば、各種の形状を取ることが可能である。
【００２２】
以上のように、本発明は、検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことができ、赤外線の検出を段階的に出力することが可能である。
【００２３】
さらに、複数の電極対は、同心状に形成されて確実に炎の大きさを区別することができる。また、複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズを備えることで、監視区域を正確に複数の電極対に対応させるとともに、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えることにより、炎に特有な領域での赤外線を検出することができ、その他の要因による赤外線の影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用する赤外線式炎感知器を概略的に示すブロック構成図。
【図２】図１における各電極対の形状の一例を示す外観図。
【図３】図２とは異なる各電極対の形状を示す外観図。
【符号の説明】
１ 狭帯域バンドパスフィルタ
２ 赤外レンズ
３ 焦電体
４ 電極対
５ 検出回路
６ アンプ
７ 判別回路
８ 伝送回路
Claims (3)
- 検出素子として、複数の電極対が分割設置されている焦電体を備え、前記各電極対のそれぞれにおいて検出の判別を行い、その検出個数によって出力の大きさを表すことを特徴とする赤外線式炎感知器。
- 複数の電極対は、同心状に形成されている請求項１の赤外線式炎感知器。
- 複数の電極対の前面に、赤外線を集光する赤外レンズまたはピンホールレンズと、ＣＯ２共鳴帯の赤外線を透過させる狭帯域バンドパスフィルタとを備えている請求項１または２の赤外線式炎感知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002287126A JP2004125486A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 赤外線式炎感知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002287126A JP2004125486A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 赤外線式炎感知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004125486A true JP2004125486A (ja) | 2004-04-22 |
Family
ID=32280014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002287126A Pending JP2004125486A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 赤外線式炎感知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004125486A (ja) |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002287126A patent/JP2004125486A/ja active Pending
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