JP2005121470A - 火災検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高放射線区域などの広い範囲を少数の火災感知器で監視することができ、また、火災感知器を放射線から遮蔽する遮蔽壁を大きくすることのできる火災検出装置、及び高放射線区域などの空気や煙を火災感知器に導く吸込みファンなどが故障したときは、高放射線区域などの外部でこれを検知することのできる火災検出装置を提供する。
【解決手段】 高放射線区域に設置される火災検出装置であって、火災感知器１５の近傍に放射線を遮蔽する遮蔽壁１０を設けると共に、火災感知器１５が設置されるケース３内に吸込みファン５を設け、高放射線区域内の空気をケース３内に吸引するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災検出装置に係り、さらに詳しくは、例えば、原子力施設などの放射線が発生する建物に設置される火災検出装置に関するものである。

原子力施設などの高放射線区域には、防災機器として例えば火災感知器が設置されているが、放射線が発生する環境下に長期間火災感知器を設置しておくと、内部の電子部品がγ線などの放射線にさらされることにより、火災が発生しないのに動作したり（誤動作）、火災が発生したにもかかわらず動作しなかったり（不動作（失報））するというような影響を受けてしまうことがある。

このような問題を解決するために、高放射線区域からの放射線を遮蔽する遮蔽壁の対向する壁に遮蔽ガラスを組込み、一方の遮蔽ガラスの外側に光電分離型感知器送光部を設けると共に、他方の遮蔽ガラスの外側に光電分離型感知器送光部からの光を受光する光電分離型感知器受光部を設け、光電分離型感知器受光部で受光する光の変化により高放射線区域内に発生した火災を検出するようにした高放射線区域火災感知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−１８４１９９号公報

特許文献１に記載された火災感知装置は、光電分離型感知器により火災を監視するようにしているため警戒範囲が狭く、高放射線区域全体の火災監視を行うためには多数の感知器送光部と感知器受光部を設けなければならない。
また、感知器送光部からの光を透光させるために、対向する遮蔽壁に遮蔽ガラスを設けなければならないため、遮蔽壁の施工がきわめて面倒であるばかりでなく、遮蔽ガラスが汚れたりすると火災感知器が誤動作するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、高放射線区域などの広い範囲を少数の火災感知器で監視することができ、また、火災感知器を放射線から遮蔽する遮蔽壁を大きくすることのできる火災検出装置を提供することを目的としたものである。
また、本発明は、高放射線区域などの空気や煙を吸引して火災感知器に導く吸込みファンなどが故障したときは、高放射線区域などの外部でこれを検知することのできる火災検出装置を提供することを目的としたものである。

本発明は、高放射線区域に設置される火災検出装置であって、火災感知器の近傍に放射線を遮蔽する遮蔽壁を設けると共に、前記火災感知器が設置されるケース内に吸込みファンを設け、前記高放射線区域内の空気を前記ケース内に吸引するようにしたものである。

本発明に係る火災検出装置は、高放射線区域内などの空気を吸引して火災感知器に導くようにしているので、広い区域の火災を少数の火災感知器で監視することができる。また、火災感知器は高放射線区域などに設置されるが、吸込管を利用しているので火災感知器を防護する遮蔽壁を床面又はその近傍に設置することができ、このため放射線を遮蔽する遮蔽壁を大きくすることができる。また、高放射線区域内において、比較的放射線の弱い場所に火災検出装置を設置することができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る火災検出装置を説明するための模式図である。
図において、１は後述の高速加速器が設置されるトンネル状の細長い建造物で、その床面Ｆには長さ数ｋｍに達する高速加速器２が設置されている。
１５は建造物１の一方の内壁の下部近傍に、建造物１の長手方向に所定の間隔で設けたケース３内に設置された煙感知型の火災感知器、５はケース３内に設けられた吸込みファンで、後述の吸込管８からケース３内に高放射線区域としての建造物１内の空気や煙を吸引する。なお、建造物１の内側の高放射線区域の空気は、建造物１の外側の通常区域に排気できないので、火災感知器１５は建造物１内に設けられ、後述する受信機１７だけが建造物１の外側に設置される。

６はフィルタ７を有し、建造物１の内壁の上部に設置された煙吸込部である。８は例えば鉄管又耐放射線プラスチックのような耐放射線材料からなる吸込管（サンプリング管）で、建造物１の内壁に沿って設置され、一端が煙吸込部６に接続され、他端はケース３内に開口している。なお、フィルタ７は必要に応じて設けられ、また、ケース３内に設けてもよい。このように、本実施の形態では、火災感知器１５と吸込みファン５によりサンプリング式の火災検出装置を構成している。

１０は火災感知器１５の近傍に設けられ、火災感知器１５を放射線から保護する保護装置としての遮蔽壁で、例えば、図２に示すように、γ線を遮蔽する鉛や鉄からなるコ字状の第１の遮蔽部材１１と、中性子線を減速する例えばポリエチレンからなり、第１の遮蔽部材１１の外側に配置されたコ字状の第２の遮蔽部材１２とによって構成され、前面開口部を建造物１の内壁に当接し、ケース３（火災感知器１５）を包囲して設置される。この場合、第２の遮蔽部材１２を酸化ホウ酸（Ｂ₂Ｏ₃）入りのポリエチレンで形成して、中性子減速材と中性子吸収材としての作用をあわせもたせてもよい。

１７は建造物１の外部に設置され、信号線２１を介して火災感知器１５に接続された受信機で、常時又は周期的に火災感知器１５からのアナログ信号が受信機１７に出力されるようになっており、受信機１７は火災感知器１５からのアナログ信号としきい値とを比較し、火災か否かを判断する。

上記のように構成した本実施の形態において、監視状態では、高速加速器２からの放射線は、遮蔽壁１０で遮蔽されてケース３内、したがって、火災感知器１５の近傍には侵入しない。一方、吸込みファン５は常時駆動されており、煙吸込部６から建造物１内の空気が吸引され、吸込管８を経てケース３内に放出され、遮蔽壁１０の上部開口部から建造物１内に排出される。

建造物１内で火災が発生すると、これによって生じた煙が上昇し、この煙は吸込みファン５の吸引力により煙吸込部６から吸引されて吸込管８内を通り、ケース３内に放出される。火災感知器１５はこの煙を検知して受信機１７にアナログ信号（火災信号）を送り、受信機１７はしきい値と比較して火災の発生を判断し、火災警報を行う。
そして、受信機１７は火災が発生したときは、建造物１内に設置された図示しない監視カメラを動かして火災現場を確認できるようにする。これは、火災信号が出力されても、放射線レベルの高い区域内にはすぐに立入ることができないためである。

図３は遮蔽壁１０の他の例を示すもので、第２の遮蔽部材１２を中空にしてポリエチレンタンクを構成し、この中空部内に水あるいはメタホウ酸ナトリウム水溶液１３を充填したものである。これにより、中性子線を減速させて吸収することができる。このように、中性子吸収材、中性子減速材には液体を使用してもよい。液体を使用することでタンク内を空にすることができ、第２の遮蔽部材１２の設置場所を容易に移動することができる。

上記の説明では、断面コ字状で上下及び前面が開口された遮蔽壁１０によって火災感知器１５を放射線から保護する場合を示したが、火災感知器１５の外周全体を遮蔽壁１０で覆うようにしてもよい。ただし、この場合は、吸込みファン５で吸引した空気や煙を遮蔽壁１０から外部に放出するために、遮蔽壁１０の一部（例えば、天井又は建造物１の壁）に換気孔を設けることが必要である。

本実施の形態によれば、高放射線区域の空気を吸引して火災感知器１５に導くようにしているので、広い区域の火災を少数の火災感知器１５で監視することができる。
また、高放射線区域の空気を吸込管８により火災感知器１５に導くようにしているので、火災感知器１５を天井に設置せずに高放射線区域の床面Ｆ又はその近傍に設置することができる。そのため、放射線を遮蔽する重量の大きい遮蔽壁１０を大きくして（例えば、４００ｋｇ程度）火災感知器１５をより確実に放射線から保護することができ、特に、高速加速器２の近傍の高エネルギーの放射線が出るところでは、遮蔽壁１０の厚みを厚く（例えば、１ｍ程度）することができる。

［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２に係る火災検出装置のブロック図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
実施の形態１によれば、前述のような効果を得ることができるが、電子部品を搭載した吸込みファン５が放射線の影響を受けて故障し、火災が発生しても煙を吸引せず、火災感知器１５が作動しないことが考えられる。本実施の形態は、吸込みファン５などが故障したときは、外部からこれを検知しうるようにしたものである。

図４において、一端が煙吸込部６に接続された吸込管８の他端は火災感知器１５の近傍に開口し、さらに吸引管８ａを介して吸込みファン５に接続されている。また、火災感知器１５と吸込みファン５を接続する吸引管８ａから分岐した分岐管２０には微差圧計１８が接続されており、火災感知器１５の信号出力部１６からの信号線２１は、微差圧計１８に設けた接点部１９を介して、建造物１の外部、即ち高放射線区域でない通常区域に設けた受信機１７に接続されている。なお、接点部１９は吸込みファン５の故障によって開放する接点である。

この微差圧計１８は、例えば、ダイヤフラムやばねなどから構成されており、検出圧力によって開閉する接点部１９を備えている。そして、微差圧計１８は、２つの圧力ポイントの差圧を検出している。具体的には、火災感知器１５と吸込みファン５との間に発生している負圧と大気圧とが常時加えられ、この負圧と大気圧との差圧（例えば、０．０４〜０．２ＫＰａ間の所定値）を計測し、吸込みファン５の動作によって負圧を生じているとき、つまり差圧が存在する間は接点部１９は閉成されており、差圧が零又は所定値（例えば、０．１ＫＰａ）以下になると接点部１９が開放するようになっている。なお、微差圧計１８は機械式で電子部品が搭載されていないので、放射線下でも故障することはない。

本実施の形態の監視時及び火災発生時の作用は実施の形態１の場合とほぼ同様であり、監視時には吸込みファン５が正常に動作して高放射線区域の空気を吸引し、火災感知器１５の近傍に放出している。また、火災感知器１５と吸込みファン５との間には負圧が発生し、この負圧と大気圧との間には差圧が存在するため、微差圧計１８の接点部１９はこの差圧により閉成しており、火災感知器１５の信号出力部１６からアナログ信号は、接点部１９を介して受信機１７に正常に送信される。

いま、吸込みファン５が放射線の影響を受けるなどして故障して停止すると、高放射線区域の空気が吸引されなくなるため、火災感知器１５と吸込みファン５との間の負圧がなくなって大気圧と等しくなり、微差圧計１８には差圧が発生しないため接点部１９が開放し、信号線２１が遮断されて火災感知器１５からのアナログ信号が受信機１７に送信されなくなる。受信機１７はこの無送信状態を検知して吸込みファン５などに異常が発生したことを警報する。なお、このことは、吸込みファン５が故障した場合に限らず、信号線２１が断線した場合、あるいは接点部１９や火災感知器１５が故障した場合も同様である。

図５は本実施の形態のケース３及び遮蔽壁１０の一例を示す模式的正面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。本例は、建造物１の床面Ｆ上において、建造物１の内壁に沿って設けたケース３に複数の室４を設け、各室４にそれぞれ吸込みファン５、火災感知器１５及び微差圧計１８からなる火災検出装置ユニットを設けて、建造物１内の複数個所に設けた煙吸込部６からの空気や火災による煙を１か所に導いて検出するようにしたものである。なお、室４の上方に接続される吸込管８の長さは、最大で例えば１００ｍ程度にすることが可能である。これにより、放射線の強い所に煙吸込部６を、また、放射線の比較的弱い所に火災検出装置を設置することが可能になる。

両図において、３は建造物１の内壁に面して床面Ｆ上に設置された箱状のケースである。このケース３の前面側（建造物１の内壁側）には室４ａ，４ｂが並設され、さらに、室４ａ，４ｂの後面側（建造物１の中央部側）には室４ｃ，４ｄ（４ｃは図示せず）が設けられており、各室４ａ〜４ｄには、下部にカバー３ａで覆われた火災感知器１５が設置され、その上に吸込みファン５、さらにその上に微差圧計１８がそれぞれ設置されている。これら火災感知器１５、吸込みファン５、微差圧計１８などは、図示しない１枚の基板に取付けられており、この基板は、ケース３の室４に上下方向にスライドして収納可能になっている。即ち、吸込管８を上方に引っ張れば基板を取出すことができ、火災感知器１５などの交換を行うことができる。

そして、複数の吸込管８をそれぞれケース３の上方から室４ａ〜４ｄ内に導き、火災感知器１５のカバー３ａ内に開口すると共に、カバー３ａに設けた他の開口部と吸込みファン５とを例えば吸込管８ａで接続し、これから分岐した分岐管２０を微差圧計１８に接続するようにしたものである。なお、火災感知器１５の信号出力部１６からの信号線２１は、図４に破線で示すように、各微差圧計１８に設けた接点部１９を介して、建造物１の外部に設けた１台の受信機１７に接続される。１０はケース３内において、室４の後面側に設けた遮蔽壁、１０ａは各室４ａ〜４ｄの火災感知器１５の外側に設けた遮蔽壁で、前述の基板に取付けられる。これらの遮蔽壁１０，１０ａは、実施の形態１で説明したように、γ線を遮蔽するものと中性子線を遮蔽するものの両方を設けるようにしてもよい。

上記のように構成したことにより、建造物１の広い区域に設けた複数の煙吸込部６から吸引される空気や火災による煙を複数の火災感知器１５により１か所で監視することができるため、放射線の影響により火災感知器１５を交換する場合に火災感知器１５を纏めて交換できるので、交換作業が楽になる。また、大型かつ重量の大きい遮蔽壁１０，１０ａを含む装置の設置個数を大幅に減らすことができ、設置費用を低減することができる。なお、図にはケース３に４つの室４ａ〜４ｄを設け、各室４ａ〜４ｄにそれぞれ吸込みファン５、火災感知器１５及び微差圧計１８を設けた場合を示したが、室４の数はこれに限定するものではなく、２つ以上であればよく、場合によっては１つでもよい。また、１つの遮蔽壁１０により複数の火災感知器１５を遮蔽するようにしているので、火災感知器１５の設置個数に応じて遮蔽壁１０を大型化しても、設備全体の費用は高くならず、放射線による影響をより少なくできる。

本実施の形態においても実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、複数の煙吸込部６からの煙（火災）を１か所で監視することができ、さらに、吸込みファン５などが故障したときは、その異常状態を建造物１の外部に設けた受信機１７により検知することができるので、早期に修理や交換を行うことができる。なお、上記の説明では、電子部品を搭載した吸込みファン５を用いた場合を示したが、機械式の吸込みファンを用いてもよく、その場合においても本実施の形態により故障を検知することができる。また、明細書中に「高放射線区域」という言葉を使用したが、普通の放射線区域に火災検出装置を設置してもよい。

［実施の形態３］
実施の形態２では、高放射線区域に設置する火災検出装置について説明したが、本実施の形態は、例えば、トンネルなどの高放射線区域以外の場所に設置される火災検出装置に、実施の形態２に係る火災検出装置を実施するようにしたものである。なお、この場合は、遮蔽壁１０，１０ａは設ける必要がないので、装置を小型化することができる。

本発明の実施の形態１に係る火災検出装置を説明するための模式図である。 図１の遮蔽壁の一例の斜視図である。 図１の遮蔽壁の他の例の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る火災検出装置のブロック図である。 実施の形態２のケース及び遮蔽壁の一例の模式的正面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 建造物、２ 高速加速器、３ ケース、３ａ カバー、４ 室、５ 吸込みファン、６ 煙吸込部、８ 吸込管、１０ 遮蔽壁、１５ 火災感知器、１７ 受信機、１８ 微差圧計、１９ 接点部、２０ 分岐管、２１ 信号線。

Claims (5)

1. 高放射線区域に設置される火災検出装置であって、
   火災感知器の近傍に放射線を遮蔽する遮蔽壁を設けると共に、前記火災感知器が設置されるケース内に吸込みファンを設け、前記高放射線区域内の空気を前記ケース内に吸引することを特徴とする火災検出装置。
2. 検出圧力によって開閉する接点部を有する微差圧計を設け、該微差圧計と前記吸込みファンとを接続すると共に、前記火災感知器と受信機とを接続する信号線に前記微差圧計の接点部を接続し、
   前記吸込みファンの動作によって負圧が生じているときは、前記微差圧計の接点部を閉じておくことを特徴とする請求項１記載の火災検出装置。
3. 前記火災感知器、吸込みファンを基板に取付け、該基板を前記ケースに形成した室にスライドして収納可能に設けたことを特徴とする請求項１記載の火災検出装置。
4. 前記ケースに複数の火災感知器を設け、該火災感知器と受信機とを接続する信号線に、前記吸込みファンの故障によって開放する接点を接続したことを特徴とする請求項１記載の火災検出装置。
5. 火災感知器と吸込みファンを備えたサンプリング式の火災検出装置であって、
   検出圧力によって開閉する接点部を有する微差圧計を設け、該微差圧計と前記吸込みファンとを接続すると共に、前記火災感知器と受信機とを接続する信号線に前記微差圧計の接点部を接続し、
   前記吸込みファンの動作により負圧が生じているときは、前記微差圧計の接点部を閉じておくことを特徴とする火災検出装置。
   

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