JP2007249623A

JP2007249623A - 火災警報器

Info

Publication number: JP2007249623A
Application number: JP2006072275A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Toyoda; 和男豊田; Hiromasa Takashima; 裕正高島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】あらゆる火災状況に対して俊敏に火災を検知することができる火災警報器を提供する。
【解決手段】煙を検出する煙センサ２と、該煙センサ２からのセンサ出力と火災を判定する火災判定閾値との比較結果に基づいて火災発生を検出する火災発生検出手段１ａと、を有するとともに、前記火災発生検出手段１ａが検出した火災発生を警報する火災警報器において、前記煙センサ２又は前記火災警報器１０の近傍の風速を検出する風速センサ３と、前記風速センサ３が検出した風速に対応した閾値となるように前記火災判定閾値を変更する火災判定閾値変更手段１ｂと、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災警報器に関し、より詳細には、誤警報の防止及び致命的な火災発生の防止を両立できる火災警報器に関するものである。

発生した火災のうち、その多くは住宅・共同住宅等の住宅火災が占めている。そして、その多くの原因となっているのが、火災に気づくのに遅れたための「発見の遅れ」によるものとなっている。また、住宅火災による死者の多くは高齢者であり、高齢者が火災の犠牲になる危険性が若年層に比べて高くなっている。そのため、住宅火災を防ぎ、火災による死者を防ぎ、被害を軽減するためには、火災の早期発見が最も重要であることから、火災警報器の一般住宅への普及が望まれている。

火災警報器は、住宅等の設置場所において発生した熱や煙の検出に応じてブザー鳴動等によって火災警報を行う。そして、住宅用の火災警報器としては、熱式警報器（定温式、差動式）、煙式警報器（イオン化式、光電式）、炎式警報器（赤外線式、紫外線式）、前記３点の何れかを組み合わせた複合式警報器等が知られている。

また、特許文献１に示すように、火災をより早期に検知する火災警報器としては、温度センサとともに風速センサを設けて、火災発生時には温度上昇よりも風速の立ち上がりが速いことに着目して、火災をより早期に検知できるようにしてきた。
特開２００１−２５０１７５号公報

しかしながら、上述した煙式の火災警報器の場合、原理的には煙センサ内に火災で発生した煙が浸入し、該煙により光が散乱することで検出を行っているが、布団等の燻煙による火災時、炎が発生しない場合の火災時等では、火災に応じた気流が発生し難く、そのような環境下では煙センサからの応答性が遅くなり、敏速に火災を検知することができないという問題があった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、あらゆる火災状況に対して俊敏に火災を検知することができる火災警報器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の火災警報器は、図１の基本構成図に示すように、煙を検出する煙センサ２と、該煙センサ２からのセンサ出力と火災を判定する火災判定閾値との比較結果に基づいて火災発生を検出する火災発生検出手段１ａと、を有するとともに、前記火災発生検出手段１ａが検出した火災発生を警報する火災警報器において、前記煙センサ２又は前記火災警報器１０の近傍の風速を検出する風速センサ３と、前記風速センサ３が検出した風速に対応した閾値となるように前記火災判定閾値を変更する火災判定閾値変更手段１ｂと、を有することを特徴とする。

上記請求項１に記載した本発明の火災警報器によれば、風速センサ３によって煙センサ３又は火災警報器１０の近傍の風速を検出すると、火災判定閾値変更手段１ｂによって火災判定閾値がその風速に対応した閾値となるように変更される。そして、該変更された判定閾値と煙センサ２からのセンサ出力との比較結果に基づいた火災発生の検出が火災発生検出手段１ａによって行われる。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項１に記載の火災警報器において、前記火災判定閾値変更手段１ｂは、前記風速センサ３が検出した風速が予め定められた第１風速に満たない場合には前記火災判定閾値が最低値となるように変更し、且つ、前記風速センサ信号が検出した風速が予め定められた第２風速以上の場合に前記火災判定閾値が最大値となるように変更することを特徴とする。

上記請求項２に記載した本発明の火災警報器によれば、風速センサ３で検出した風速が予め定められた第１風速に満たない場合には、火災判定閾値変更手段１ｂによって火災判定閾値が最低値となるように変更される。また、風速センサ３で検出した風速が予め定められた第２風速以上の場合には、火災判定閾値変更手段１ｂによって火災判定閾値が最高値となるように変更される。

以上説明したように請求項１に記載した本発明の火災警報器によれば、その周囲環境、警報対象領域等の風速を検出し、その風速に対応した閾値となるように火災判定閾値を変更するようにしたことから、火災時に気流が発生し難いような場合でも、周囲環境等に適した火災判定閾値で火災発生を検出することができる。従って、あらゆる火災状況に応じて俊敏に火災を検知することができるため、誤警報を防止するとともに火災の早期発見を確実に対応することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、風速センサで検出した風速が、予め定められた第１風速に満たない場合に火災判定閾値が最低値となるように変更し、且つ、予め定めらた第２風速以上の場合に火災判定閾値が最大値となるように変更するようにしたことから、煙センサ検出閾値の規格等に対応するように第１風速及び第２風速を設定しておくことで、規格範囲内で風速に適した火災判定閾値を設定することができるため、最適な火災判定閾値で火災発生を検出することができる。

以下、本発明に係る火災警報器をの一実施の形態を、図２〜図５の図面を参照して説明する。

図２に示す火災警報器１０は、合成樹脂等で略箱状に形成された筐体からなり、その感知性能に応じた設置場所に、筐体の背面側に設けられた固定部材を介して固定される。そして、火災警報器１０は、商用電源若しくは電池からなる電源部（図示せず）から供給される電力によって動作している。

火災警報器１０は、制御部１と、煙センサ２と、風速センサ３と、センサ駆動回路部４と、記憶部５と、警報出力部６と、外部出力部７と、を有している。

制御部１は、基本的にＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリー）、及びＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリー）を含むマイクロコンピュータから構成される。ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている制御プログラムにしたがって本実施形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。ＲＡＭには、ＣＰＵが各種の処理を実行するうえにおいて必要なデータ、プログラム等が適宜記憶される。

制御部１は、煙センサ２から出力される煙センサ信号に基づいて、火災の度合いが増すにしたがって値が増加する火災検出信号、例えば、後述の減光率を示す信号を生成する。また、制御部１は、このような煙センサ信号の値と火災を判定するための火災判定閾値とを比較し、煙センサ信号の値が火災判定閾値を超えているときには火災発生を示す警報信号を生成する。そして、この警報信号に応答して火災を警報すように指令する。

煙センサ２は、周知の煙センサであり、所定の光路上の光量に応じた光量信号を出力する光電素子を含んで構成される。煙センサ２は、制御部１に接続されており、前記光量信号を制御部１に出力する。

風速センサ３は、熱線式等の周知のセンサが用いられ、風速に応じた風速信号を制御部１に出力する。風速センサ３は、例えば、温度センサを自己発熱させ、風速とセンサの発熱量が比例することを利用して、風速を電圧に変換している。風速センサ３は、煙センサ２の近傍の風速が計測可能なように配置されている。なお、風速センサ３の配置については、火災警報器１０に内蔵する場合について説明するが、警報対象領域等の火災警報器１０の外部に設けることもできる。

なお、煙センサ２及び風速センサ３の各々は、検知対象である煙及び風速を正確に計測することが可能であれば、上述した原理にこだわる必要はない。

センサ駆動回路部４は、制御部１に指令されて、所定のインターバルで間欠的に、火災センサ２及び風速センサ３を駆動する回路である。

記憶部５は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等で構成され、少なくとも、火災判定閾値Ｃ、火災判定閾値テーブルＴを記憶している。火災判定閾値Ｃは、煙センサ２からの煙センサ出力と比較すべき判定閾値が設定される。

火災判定閾値テーブルＴは、図３に示すグラフに基づいて予め定められている。なお、図３において、縦軸は火災判定閾値（％／ｍ）、横軸は風速（ｃｍ／ｓ）をそれぞれ示している。また、煙センサ検出閾値は、日本消防検定協会により定められた、５（％／ｍ）で検出しない、且つ、１５（％／ｍ）で警報するという規格に対応するように、５〜１５（％／ｍ）の閾値範囲で変化が可能な構成としている。

本最良の形態では、風速センサ３で検出した風速が第１風速である１０（ｃｍ／ｓ）に満たない場合には、火災判定閾値が最低値となる５（％／ｍ）に変更する。また、風速センサ３で検出した風速が第２風速である２５（ｃｍ／ｓ）以上の場合には、火災判定閾値が最高値となる１５（％／ｍ）に変更する。

風速センサ３で検出した風速が１０（ｃｍ／ｓ）以上２５（ｃｍ／ｓ）未満の場合は、それらの各風速と火災判定閾値とが比例関係となるように設定された５〜１５（％／ｍ）の各判定閾値となるように火災判定閾値を変更する。

なお、火災判定閾値については、基準閾値を設けて、該閾値に対して風速が所定風速よりも低い場合に基準閾値よりも低い閾値に変更し、また、所定風速以上の場合には火災判定閾値よりも高い閾値に変更するなど種々異なる実施形態とすることができる。

警報出力部６は、制御部１から出力される警報信号に応答して、火災警報を出力するための、ブザーやスピーチプロセッサ等の音声出力回路や、ＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示出力回路等である。外部出力部７は、制御部１から出力される警報信号に応答して、その旨を示す電文を、外部システムや保安センタ等に送出する通信回路を含んで構成される。

なお、この種の火災警報器１０に装備される、電源回路、インターフェース回路、表示回路等は、本発明を理解するには必要ないので省略している。

次に、上記構成の火災警報器１０の制御部１が実行する本発明の火災判定処理の一例を図４のフローチャートを参照して以下に説明する。

制御部１によって火災判定処理が実行されると、ステップＳ１１において、煙センサ２及び風速センサ３への給電を制御することで駆動が開始され、その後ステップＳ１２に進む。なお、風速センサ３として回転数を検出するような自己発熱が不要なセンサの場合は、ステップＳ１１では煙センサ２のみを駆動する。

ステップＳ１２において、風速センサ３から入力された風速センサ信号が風速データとして制御部１の内蔵メモリ等に記憶され、ステップＳ１３において、その風速データに対応する閾値が記憶部５の火災判定閾値テーブルから特定され、ステップＳ１４において、その特定された閾値が記憶部５の火災判定閾値Ｃに設定されることで、火災判定閾値が変更され、その後ステップＳ１５に進む。

このように本最良の形態では、ステップＳ１２〜Ｓ１４の一連ステップの処理によって火災判定閾値変更手段を実現する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、風速データを予め定められた算出式に代入して火災判定閾値を変更する閾値を算出するなど種々異なる実施形態とすることができる。

ステップＳ１５において、煙センサ２から入力された前記光量信号が煙センサ出力として取り込まれて内蔵メモリ等に記憶され、ステップＳ１６において、その煙センサ出力と記憶部５の火災判定閾値Ｃとが比較され、該比較結果に基づいて火災が発生しているか否かが判定される。火災が発生していると判定された場合は（Ｓ１６でＹ）、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、警報出力部６に警報信号が出力され、また、必要に応じて外部出力部７に警報信号が出力され、ステップＳ１８において、記憶部５に記憶している警報フラグにＯＮが設定され、その後ステップＳ１２に戻り、一連の処理が繰り返される。この結果、警報出力部６は火災警報を出力し、また、必要に応じて外部出力部７は、火災発生を示す電文を外部システムや保安センタ等に送出する。

また、ステップＳ１６で火災が発生していないと判定された場合は（Ｓ１６でＮ）、ステップＳ１９において、記憶部５の警報フラグがＯＮであるか否かが判定される。警報フラグがＯＮではないと判定された場合は（Ｓ１９でＮ）、ステップＳ１２に戻り、一連の処理が繰り返される。

一方、警報フラグがＯＮであると判定された場合は（Ｓ１９でＹ）、ステップＳ２０において、警報中の警報出力部６に警報停止が指示され、ステップＳ２１において、記憶部５に記憶している警報フラグにＯＦＦが設定され、その後ステップＳ１２に戻り、一連の処理が繰り返される。

次に、上述した火災警報器１０の本発明に係る動作（作用）の一例を、図５の図面を参照して以下に説明する。なお、本最良の形態では、火災判定閾値Ｃを上述した規格範囲内である５〜１５（％／ｍ）の範囲で可変とする場合を前提としている。また、図５は火災判定閾値及び煙濃度を示すタイムチャートである。そして、図５において、縦軸は煙濃度、横軸は時間をそれぞれ示している。実線が煙濃度を示す波形、一点破線が火災判定閾値を示す波形となっている。

図５に示す時点ｔ０において、火災警報器１０は、その近傍の風速が３０（ｃｍ／ｓ）であることを検出すると、その風速に対応した火災判定閾値Ｃに最大値である１５（％／ｍ）が設定される。このとき煙センサ２で検知する煙濃度は火災判定閾値Ｃより低いことから、警報は行わない。

時点ｔ１から時点ｔ２において、風速が２５（ｃｍ／ｓ）から１０（ｃｍ／ｓ）に徐徐に低下していることを検知すると、その風速に対応した火災判定閾値Ｃになるように、１５（％／ｍ）から５（％／ｍ）に向かって徐徐に低下するように変更される。このときも煙センサ２で検知する煙濃度は火災判定閾値Ｃより低いことから、警報は行わない。

時点ｔ３から時点ｔ４において、風速が１０（ｃｍ／ｓ）以下であることを検知して、火災判定閾値Ｃに５（％／ｍ）が設定されているときに、５（％／ｍ）を超える煙濃度を検出すると、火災が発生したと見なして警報出力部６から警報信号を出力する。その結果、利用者は早期に火災の発生を認識できるため、消火作業によって速やかに火災を鎮火させることができる。

時点ｔ４において、火災の鎮火により煙濃度が低下して火災判定閾値Ｃを低下したことを検出すると、警報を停止する。そして、時点ｔ４から時点ｔ５において、風速が１０（ｃｍ／ｓ）から２５（ｃｍ／ｓ）に徐徐に上昇していることを検知すると、その風速に対応した火災判定閾値Ｃになるように、５（％／ｍ）から１５（％／ｍ）に向かって徐徐に高くなるように変更される。このとき煙センサ２で検知する煙濃度は火災判定閾値Ｃより低いことから、警報は行わない。

時点ｔ５以降においては、その近傍の風速が３０（ｃｍ／ｓ）以上であることを検出して、その風速に対応した火災判定閾値Ｃに最大値である１５（％／ｍ）が設定される。このとき煙センサ２で検知する煙濃度は火災判定閾値Ｃより低いことから、警報は行わない。

上述したように期間Ｔ１においては、火災警報器１０の近傍がの風速が１０（ｃｍ／ｓ）に満たないことから、火災判定閾値に低い判定閾値である５（％／ｍ）を設定して火災発生の判定を行う。また、期間Ｔ２においては、火災警報器１０の近傍がの風速が２５（ｃｍ／ｓ）以上であることから、火災判定閾値に高い判定閾値である１５（％／ｍ）を設定して火災発生の判定を行う。このように風速に適した火災判定閾値Ｃとなるようにその判定閾値を変更している。

以上説明したように本発明の火災警報器１０によれば、その周囲環境、警報対象領域等の風速を検出し、その風速に対応した閾値となるように火災判定閾値Ｃを変更するようにしたことから、火災時に気流が発生し難いような場合でも、周囲環境等に適した火災判定閾値Ｃで火災発生を検出することができる。従って、あらゆる火災状況に応じて俊敏に火災を検知することができるため、誤警報を防止するとともに火災の早期発見を確実に対応することができる。

また、風速センサ３で検出した風速が、予め定められた第１風速である１０（ｃｍ／ｓ）に満たない場合に火災判定閾値Ｃが最低値である５（％／ｍ）となるように変更し、且つ、予め定めらた第２風速である２５（ｃｍ／ｓ）以上の場合に火災判定閾値が最大値である１５（％／ｍ）となるように変更するようにしたことから、煙センサ検出閾値の規格等に対応するように第１風速及び第２風速を設定しておくことで、規格範囲内で風速に適した火災判定閾値を設定することができるため、最適な火災判定閾値で火災発生を検出することができる。

なお、上述した本最良の形態では、火災警報器１０について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、複合型警報器等の火災警報機能を有する各種警報器に適用することができる。

本発明の火災警報器の基本構成を示す構成図である。本発明に係る火災警報器の概略構成を示す構成図である。火災判定閾値と風速との関係を説明するためのグラフである。図２中の制御部が実行する本発明に係る火災判定処理の一例を示すフローチャートである。火災判定閾値及び煙濃度を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ａ火災発生検出手段（制御部）
１ｂ火災判定閾値変更手段（制御部）
２煙センサ
３風速センサ
１０火災警報器

Claims

煙を検出する煙センサと、該煙センサからのセンサ出力と火災を判定する火災判定閾値との比較結果に基づいて火災発生を検出する火災発生検出手段と、を有するとともに、前記火災発生検出手段が検出した火災発生を警報する火災警報器において、
前記煙センサ又は前記火災警報器の近傍の風速を検出する風速センサと、
前記風速センサが検出した風速に対応した閾値となるように前記火災判定閾値を変更する火災判定閾値変更手段と、
を有することを特徴とする火災警報器。
前記火災判定閾値変更手段は、前記風速センサが検出した風速が予め定められた第１風速に満たない場合には前記火災判定閾値が最低値となるように変更し、且つ、前記風速センサ信号が検出した風速が予め定められた第２風速以上の場合に前記火災判定閾値が最大値となるように変更することを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。