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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