JP2008209981A - 火災警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】動作試験を迅速に行うことができ、信頼性の高い火災警報器を提供する。
【解決手段】煙、熱等の火災要因を検知して、検知信号を出力する火災検知手段１０と、上記火災検知手段から出力される検知信号が設定された基準レベルを越えているかどうか判別し、該基準レベルを越えていたときに火災検知信号を出力し、上記火災検知信号の出力回数を所定の時間毎に計数し、所定の計数値に達したときに実火災であると判別して、火災発報信号を出力する火災発報判別回路１５とを備えた火災警報器１において、タイマー１４ｂを有し、試験信号を受信すると、上記タイマーを起動して、所定の時間を経過するまでは、上記発報判別回路の基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに切換設定する一方、所定の時間が経過した後は、もとの基準レベルに復帰させるモード切換手段１４を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙、熱等の火災要因を検知すると火災を報知する火災警報器に関し、詳しくは動作試験機能を備えた火災警報器の改良する。

従来より、この種の火災警報器は、実際に、煙や熱等の火災要因を発生させ、火災検知手段に検知させることにより動作試験を行っている。しかしながら、実際に火災警報器が火災要因を検知するまでには、多くの煙や熱温度の上昇を必要とするため、動作試験に相当時間を要していた。

そこで下記特許文献１では、上記課題を解決するために、煙感知器において、感知器点検モード時にすべての煙感知器に対応する設定時間の値を零若しくは零に近い短時間に設定して設定値と検出煙濃度とによって火災と判定する点検火災判定手段を備えたものが開示されている。これは、煙を感知する設定時間を点検モード時は短時間とすることで、必然的に検出煙濃度の検知レベルが下がった状態で火災判定を行うというものであり、点検モード時の検出煙濃度を火災監視時よりも低いレベルに切換えて火災判定を行うというものではないが、これによれば、火災発生判定時間を短くできるとされている。
公開実用昭６１−４６６９２公報

しかしながら、上記煙感知器においては、動作試験（点検）の終了後は、点検モード時の設定時間から、火災監視時の設定時間にセットしなおさなければ、元の設定時間に設定されない点が問題となっていた。
すなわち、動作試験時以外は、火災監視時の設定時間になっていなければ、適切に実火災の判定動作を行うことができないにもかかわらず、動作試験後に設定時間を火災監視時の設定時間に戻すことを忘れてしまうと誤発報が生じる原因となり、火災警報器としての信頼性を損なうため問題であった。またこのような火災警報器は通常天井に設置されているので、点検モードから通常の火災監視時の状態に戻すための釦操作等の操作が非常に手間である。

そこで本発明は、上記事情を考慮して提案されるものであり、動作試験を迅速に行うことができ、信頼性の高い火災警報器を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明に係る火災警報器は、煙、熱等の火災要因を検知して、検知信号を出力する火災検知手段と、上記火災検知手段から出力される検知信号が設定された基準レベルを越えているかどうか判別し、該基準レベルを越えていたときに火災検知信号を出力し、上記火災検知信号の出力回数を所定の時間毎に計数し、所定の計数値に達したときに実火災であると判別して、火災発報信号を出力する火災発報判別回路とを備えた火災警報器において、タイマーを有し、試験信号を受信すると、上記タイマーを起動して、所定の時間を経過するまでは、上記発報判別回路の基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに切換設定する一方、所定の時間が経過した後は、もとの基準レベルに復帰させるモード切換手段を備えている。
よって試験信号の入力により、火災監視時よりも低いレベルであぶり試験等の火災発報の動作試験を行うことができる。

また請求項２の発明に係る火災警報器は、火災発報判別回路は、上記所定の時間を経過するまでの間は、上記計数値を、火災監視時よりも小さい値に設定することにより、上記基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに設定することができる。
更に請求項３の発明に係る火災警報器は、請求項１又は２において、発報判別回路は、更に上記火災検知手段の断線、短絡の有無を判別する試験判別手段を備えている。
そして請求項４の発明に係る火災警報器は、請求項１乃至請求項３のいずれにおいて、上記発報判別回路は、上下の異なる基準レベルを有した２つの判別回路を組み合わせた構成とされており、上記モード切換手段は、上記試験信号を受けると、上記火災検知手段からの検知信号を、上記２つの判別回路に切換え供給する制御接点を備えている。

請求項１に記載されている火災警報器によれば、上記タイマーを起動して、所定の時間を経過するまでは、上記発報判別回路の基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに切換え設定する一方、所定の時間が経過した後は、もとの基準レベルに復帰させるモード切換手段を備えているので、火災監視時の実火災判定に比べて少ない煙量や熱温度が低い状態下で火災が検知され、短時間で動作試験を行うことができる。よって例えば比較的大規模な施設に設置される火災警報器として採用された場合でも、動作試験に要する時間を短縮させることができる。
また上記所定の時間が経過した後には、もとの基準レベルに自動的に復帰させる構成としているので、動作試験後に、操作者が基準レベルをもとの基準レベルに戻す設定操作をする必要がないので手間がない。よって、火災監視時において基準レベルが低いレベルのままになることを防止でき、信頼性の高い火災警報器を構成できる。

請求項２に記載されている火災警報器によれば、火災発報判別回路は、所定の時間を経過するまでの間は、上記計数値を、火災監視時よりも小さい値に設定することにより、上記基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに設定しているので、迅速に動作試験を行なうことができる。

請求項３に記載されている火災警報器によれば、発報判別回路は、更に上記火災検知手段の断線、短絡の有無を判別する試験判別手段を備えているので、所謂あぶり試験だけでは、異常の発見が検出されにくい断線、短絡の有無の試験を確実に行うことができるので、火災警報器の異常原因を特定しやすい動作試験を行うことができる。

請求項４に記載されている火災警報器によれば、発報判別回路は、上下の異なる基準レベルを有した２つの判別回路を組み合わせた構成とされており、モード切換手段は、試験信号を受けると、火災検知手段からの検知信号を、２つの判別回路に切換え供給する制御接点を備えているので、動作試験時と火災監視時とを切換えて制御することができ、火災警報器としての信頼性を向上させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の火災警報器の要部構成の一例を示すブロック図、図２は図１に示すブロック図の回路構成の一例を示す図、図３は熱検出信号の出力レベル（周囲の温度上昇に依存する）と、試験発報、火災発報の基準レベルとの関係を示す図である。ここでは、火災警報器のあぶり試験だけでなく、センサが通常の監視状態で正常範囲を出力しているかの内部回路試験も行うことができる火災警報器について説明するが、これに限定されるものではなく、あぶり試験のみを行う火災警報器にも適用可能な点はいうまでもない。また以下の説明では、断線、短絡を検出するために予め設定されている所定の電圧レベルを電圧レベルＥＨ、ＥＬとし、あぶり試験時には切換えられて火災報知の試験を行う電圧レベルを基準レベルＥＢ、火災監視時の電圧レベルを基準レベルＥＡとする。

図において、１は動作試験機能を有した火災警報器１であり、１０は、サーミスタで構成された温度センサ１０ａによって周囲温度に応じた検知信号を出力する火災検知手段、１１は火災検知手段１０から出力される検知信号が設定された基準レベルを越えると火災検知信号を出力する火災発報判別手段、１２は火災発報判別手段１１或いは試験判別手段１３から出力された各種信号を判別して所定の発報信号を出力する火災発報処理手段、１３は試験信号を受信すると動作試験を行い正常動作判別信号を出力する試験判別手段、１４は予め設定された所定時間を計時するタイマー１４ｂを有し、後述の発報判別回路１５の基準レベルを上下２段に切換可能に設定するモード切換手段、１５は火災発報判別手段１１と火災発報処理手段１２と試験判別手段１３とで構成される発報判別回路である。

火災発報手段１２はカウンタ１２ａを備えており、このカウンタ１２ａによって火災発報判別手段１１、試験判別手段１３から送出されてくる各種信号、即ち火災検知信号或いは正常動作判別信号の出力継続時間を所定の時間毎に計数し、所定の計数値に達したときには、実火災か動作試験かを判別し、その判別結果に応じて所定の発報信号を出力するよう構成されている。

モード切換手段１４は、タイマー１４ｂ、リレー切換部１４ａ、そして制御接点となる第１のスイッチＳ１及び第２のスイッチＳ２で構成されており、リレー切換部１４ａは、試験信号を受信し試験モードに切換設定されると所定時間が経過するまでは、第１のスイッチＳ１を閉じ、所定時間が経過すると第１のスイッチＳ１が開となり、第２のスイッチＳ２が閉じるよう制御される。ここで試験信号は火災警報器１に備えられた試験釦（不図示）を手動操作することによって入力される構成やリモコン等による遠隔操作によって入力される構成等、種々の態様を採用することができる。
尚、図中タイマー１４ｂはリレー切換部１４ａに内蔵されたものを示しているが、別途独立して設けてもよいことはいうまでもない。

火災発報判別手段１１では実火災を判別するため１つの基準レベルＥＡが設定されており、試験判別手段１３では、火災検知手段１０の断線、短絡の異常を判別するために２つの異なる電圧レベルＥＨ，ＥＬが設定されている。そして更に試験判別手段１３では、火災検知手段１０でのあぶり試験時の基準レベルとなる基準レベルＥＢが設定されており、試験信号の受信により、モード切換手段１４によって基準レベルをＥＡからＥＢに切換えてあぶり試験が行われる構成となっている。

また試験判別手段１３は、動作試験時には、まず所定時間内は火災検知手段１０の温度センサ１０ａが通常の状態で正常範囲を出力しているかの内部回路試験を行い、所定時間経過後には、あぶり試験を行って火災発報が適切に行われるかの試験を行う構成となっている。ここでは、動作試験は内部回路試験を行った後にあぶり試験を行う構成について説明するが、これに限定されず、あぶり試験の後に内部回路試験を行うものとしてもよい。

図２は、図１に示すブロック図の回路構成の一例を示す図である。
発報判別回路１５は、少なくとも異なる基準レベルを有した２つの判別回路とを組み合わせた構成とされ、図２では、更に断線、短絡の判別をし、異なる電圧レベルを有した判別回路を備えたものを示しており、モード切換手段１４は、試験釦等からの入力により試験信号を受けると、火災検知手段１０からの検知信号を上記判別回路に切換え供給する制御接点（第１のスイッチＳ１、第２のスイッチＳ２）を備えた構成にしている。
火災検知手段１０は、温度センサ１０ａと抵抗Ｒ４とを直列接続したものに電源電圧Ｖを加え、抵抗Ｒ４の両端の電圧を検知信号として取り出している。温度センサ１０ａは負の温度特性を呈するサーミスタで構成されているので、周囲温度が上昇すれば、抵抗Ｒ４の両端の電圧が大きくなる一方、周囲温度が下降すれば、抵抗Ｒ４の両端の電圧が小さくなる。

火災発報判別手段１１は、電源電圧Ｖから、分圧抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤ１の直列回路で生成した基準レベルＥＡの電圧を反転入力端子（−）に加えたコンパレータＣ１で構成された判別回路であり、入力端子（＋）には火災検知手段１０からの検知信号が入力される。したがって、検知信号の電圧レベルが基準レベルＥＡを越えていると、火災検知信号を火災発報処理手段１２に入力する。

試験判別手段１３は、内部回路動作を行う判別回路と、あぶり試験動作を行う判別回路とで構成されている。内部回路動作を行う判別回路は、電源電圧Ｖから、分圧抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ２とにより生成した電圧レベルＥＨの電圧を入力端子（＋）に加えたコンパレータＣ２と、電源電圧Ｖから、分圧抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＺＤ３とにより生成した電圧レベルＥＬの電圧を反転入力端子（−）に加えたコンパレータＣ３と、コンパレータＣ２，Ｃ３の双方から信号の入力を受けたときのみ正常動作判別信号を出力させる論理積回路とで構成されている。あぶり試験動作を行う判別回路は、電源電圧Ｖから、分圧抵抗Ｒ４とツェナーダイオードＺＤ４の直列回路で生成した基準レベルＥＢの電圧を反転入力端子（−）に加えたコンパレータＣ４で構成され、入力端子（＋）には火災検知手段１０からの検知信号が入力される。したがって、検知信号の電圧レベルが基準レベルＥＢを越えていると、火災検知信号を火災発報処理部１３に入力する。ここに、４つの基準レベル、電圧レベルはＥＡ＞ＥＢ＞ＥＨ＞ＥＬに設定される。
火災発報処理手段１２は、それぞれ、別の入力ポートで、火災発報判別手段１１、試験判別手段１３を接続しており、それぞれの入力ポートに、火災検知信号、正常動作判別信号が入力されたことを受けて、後述する火災報知、試験報知を行う。

このような構成の火災警報器１において、まず通常の火災監視時の動作を以下に説明する。
火災監視時において、火災警報器１の周囲温度が低い場合は、火災が起こっていないとして、何ら動作はなされず、火災が起こり、周囲温度が高まると、所定の電圧レベルの検知信号が火災検知手段１０から火災発報判別手段１１に出力され、その検知信号の電圧レベルが基準レベルＥＡを越えていると判別されると火災発報判別手段１１は火災検知信号を火災発報処理手段１２に対して出力する。火災検知信号を受信した火災発報処理手段１２は、カウンタ１２ａを起動させ、火災発報処理手段１２から送出される火災検知信号の所定時間毎に計数し、所定の計数値に達したときは、実火災であると判別して、火災発報信号を警報部（不図示）へ出力する。
図３を参照ながら具体的に説明すると、温度センサ１０ａによって測定される周囲温度がおよそ６０℃を越えると、基準レベルＥＡを越す検知信号が火災発報判別手段１１に送出される。ここで基準レベルＥＡは４．５（Ｖ）程度に設定されている。検知信号の電圧レベルが基準レベルＥＡを越えていると火災発報判別手段１１が判別すると火災検知信号を火災発報処理手段１２に送出する。火災発報処理手段１２では、９パルスカウントが計時されると実火災であると判別して火災発報信号を出力し、警報停止釦（不図示）等が操作されるまで、警報部より「火災です」等と火災報知がなされる。

次いで、動作試験時の動作について以下に説明する。
火災警報器１に備えた試験釦操作等により、モード切換手段１４に試験信号が入力されると、リレー切換部１４ａのタイマー１４ｂが起動し、まず所定時間（例えば３０Ｓ程度）が経過するまでは、リレー切換部１４ａによって第１のスイッチＳ１が閉じられ、第２のスイッチＳ１は開となる。この所定時間内に、火災検知手段１０の温度センサ１０ａが正常範囲の出力をしているかの内部回路試験がなされる。図３を参照しながら具体的に説明すると、動作試験時において、温度センサ１０ａによって検出される周囲温度がおよそ０℃〜４０℃の範囲内の場合は、電圧レベルＥＬ（１．５（Ｖ））〜電圧レベルＥＨ（３．５（Ｖ））の範囲内の検知信号が試験判別手段１３に対して出力され、試験判別手段１３において、電圧レベルＥＬ（１．５（Ｖ）））〜電圧レベルＥＨ（３．５（Ｖ））の範囲内に検知信号の電圧レベルがあると判別されると、火災発報処理手段１２へは正常であるとして、正常動作判別信号が送出される。

即ち、火災検知手段１０から出力される検知信号の電圧レベルが、電圧レベルＥＬと電圧レベルＥＨとで定める通常出力レベル範囲内であれば、正常範囲の出力がされ、断線、短絡はないものとして正常動作判別信号を火災発報処理手段１２へ出力する一方、検知信号が電圧レベルＥＬより低い場合やＥＨより高い場合は、火災検知手段１０に異常が発生したとして正常動作判別信号の出力を行わないようにしている。ここに、電圧レベルＥＬは、温度センサ１０ａの周囲温度がおよそ０度である場合の検知信号の電圧レベルに設定され、電圧レベルＥＨは温度センサ１０ａの周囲温度がおよそ４０度である場合の検知信号の電圧レベルに設定されている。
そして正常動作判別信号を受信した火災発報処理手段１２は警報部に対して試験発報信号を送出し、警報部より「正常です」等と試験報知がなされ、異常がある場合は何ら試験報知がなされないため、異常があることを認識できる。
尚、異常があるときには「異常です」等と報知する構成としてもよいことは言うまでもない。

次いで上記所定時間が経過するとリレー切換部１４ａによって第１のスイッチＳ１が開いて、第２のスイッチＳ２が閉じられ、あぶり試験が行われる。あぶり試験がなされると火災検知手段１０では、擬似的な火災要因を検知することとなる。このとき、リレー切換部１４ａによる切換により、実火災と判別する基準レベルが火災監視時より、低いレベルに切換えられ、タイマー１４ｂは、内部回路動作の後、更に所定時間（例えば３０Ｓ程度）の計時を開始する。
即ち、火災監視時は、周囲温度が６０℃以上と検知されると基準レベルＥＡ以上の検知信号が出力されると実火災と判別されるが、あぶり試験時においては、周囲温度４０℃〜６０℃の範囲内で実火災と判別され火災発報信号が火災発報処理手段から送出されるよう、基準レベルをＥＡより低いレベルに切換えてあぶり試験を行う。即ちモード切換手段１４による設定電圧レベルの切換えによって温度センサ１０ａは火災監視時よりも低い温度で火災要因を検知することになるので、温度センサ１０ａの感度を上げていると言い換えることができる。
図３では基準レベルＥＡは４．５（ｖ）とされ、基準レベルＥＢはおよそ４．０（ｖ）に設定されている。ここで基準レベルＥＢは、電圧レベルＥＨ〜基準レベルＥＡの範囲内に設定されるものであり、電圧値が電圧レベルＥＨに近い程、あぶり試験を迅速に行うことができることとなる。

あぶり試験を開始し、温度センサ１０ａによって測定される周囲温度がおよそ４０℃を越えると、基準レベルＥＢの検知信号が火災発報判別手段１１に送出され、この検知信号の電圧レベルが基準レベルＥＢを越えたと試験判別手段１３が判別すると火災検知信号を火災発報処理手段１２に送出する。火災発報処理手段１２では、９パルスカウントが計時されると実火災であると判別して火災発報信号を出力し、警報停止釦（不図示）等が操作されるまで、警報部より「火災です」等と火災報知がなされる。ここで、あぶり試験における所定時間を経過するまでの間は、火災発報処理手段１２のカウンタ１２ａで計数される計数値を火災監視時よりも小さい値に設定するものとすることができる。例えば、９パルスカウントで実火災と判別していたところを１パルスカウントへ切換える等である。
これによれば、火災監視時の実火災判定に比べて検知温度が低い状態下で火災が検知される点に加えて計数値を小さく値に設定することにより、基準レベルを検知温度を低くし、且つ上記計数値を小さくするという両方で低いレベルとして、より一層迅速に動作試験を行うことができる。

そして所定の時間が経過した後には、リレー切換部１４ａは、第２のスイッチＳ２を開として、火災監視状態に自動的に復帰させる。このとき、第２のスイッチＳ２が開となるので、火災を検知する基準レベルは、基準レベルＥＡに自動的に復帰させることができる。
よって、動作試験後に、操作者が基準レベルを火災監視時のもとの基準レベルに設定操作をする必要がないので、手間がなく、また基準レベルの戻し忘れを防止できるので、信頼性の高い火災警報器１を構成できる。

以上、ここではサーミスタで構成された温度センサ１０ａを有し、周囲温度に応じた電圧レベルの検知信号を出力する火災検知手段について述べたが、これに限られず、煙粒子により散乱した光の変化を検出し、計測した煙濃度により火災を判断する煙感知方式の火災警報器にも適用可能であり、この場合は、基準レベルを切換えることはもちろん、煙濃度の検知感度を上げる（即ち、あぶり試験時には低い煙濃度でも実火災として判定する）構成とすれば、迅速に動作試験を行うことができる。
また設定される基準レベルＥＡ、ＥＢ、電圧レベルＥＨ、ＥＬの電圧値やカウントされるパルスカウント数、温度センサ１０ａによる検出温度設定等は例示であって、これに限定されるものではない。更に警報部による報知は音声報知に限らず、鳴動音、光による報知、これらの組み合わせによる報知も含むものである。
そして図３に基づいた上記説明ではサーミスタで構成された温度センサ１０ａの温度特性が直線的に変化するものとして述べたが、実際には温度に対して双曲線状の変化を示すものが多く、特性曲線に応じて基準レベルＥＡ、ＥＢや電圧レベルＥＨ、ＥＬを定めればよい。

本発明の火災警報器の要部構成の一例を示すブロック図である。 図１に示すブロック図の回路構成の一例を示す図である。 熱検出信号の出力レベル（周囲の温度上昇に依存する）と、試験発報、火災発報の基準レベルとの関係を示す図である。

符号の説明

１ 火災警報器
１０ 火災検知手段
１１ 火災発報判別手段
１２ 火災発報処理手段
１３ 試験判別手段
１４ モード切換手段
１４ａ リレー切換部
１４ｂ タイマー
１５ 発報判別回路

Claims (4)

1. 煙、熱等の火災要因を検知して、検知信号を出力する火災検知手段と、上記火災検知手段から出力される検知信号が設定された基準レベルを越えているかどうか判別し、該基準レベルを越えていたときに火災検知信号を出力し、上記火災検知信号の出力回数を所定の時間毎に計数し、所定の計数値に達したときに実火災であると判別して、火災発報信号を出力する火災発報判別回路とを備えた火災警報器において、
   タイマーを有し、試験信号を受信すると、上記タイマーを起動させ、所定の時間を経過するまでは、上記発報判別回路の上記基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに切換設定する一方、所定の時間が経過した後は、もとの基準レベルに復帰させるモード切換手段を備えている火災警報器。
2. 請求項１において、
   上記火災発報判別回路は、上記タイマーが上記所定の時間を経過するまでの間は、上記計数値を、火災監視時よりも小さい値に設定することにより、上記基準レベルをもとの基準レベルよりも低いレベルに設定している火災警報器。
3. 請求項１又は２において、
   上記発報判別回路は、更に上記火災検知手段の断線、短絡の有無を判別する試験判別手段を備えている火災警報器。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれにおいて、
   上記発報判別回路は、少なくとも異なる基準レベルを有した２つの判別回路を組み合わせた構成とされており、
   上記モード切換手段は、上記試験信号を受けると、上記火災検知手段からの検知信号を、上記２つの判別回路に切換え供給する制御接点を備えている火災警報器。

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