JP2009229414A - 検知装置 - Google Patents
検知装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009229414A JP2009229414A JP2008078628A JP2008078628A JP2009229414A JP 2009229414 A JP2009229414 A JP 2009229414A JP 2008078628 A JP2008078628 A JP 2008078628A JP 2008078628 A JP2008078628 A JP 2008078628A JP 2009229414 A JP2009229414 A JP 2009229414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detection
- smoke
- gas
- inspection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
【解決手段】煙及び検知対象ガスの少なくとも一方を検知する検知装置であって、外部光を遮断しつつ煙及び検知対象ガスの少なくとも一方を含む外気を内部に流通可能な暗室10に、検知対象ガスの吸収波長を含む検査光を照射する発光素子11と、検査光が煙により散乱されて生じる散乱光を受光する煙検知用受光素子12とを有する煙検知手段と、発光素子11と、検査光が検知対象ガスを透過した透過光を受光するガス検知用受光素子21とを備えたガス検知手段とを設ける。
【選択図】図1
Description
初めに、発光素子から検知光が出射される。この検知光は通常は受光素子には入射しないようになっている。ここで、火災等によって発生した煙粒子が警報装置の内部に侵入すると、発光素子から出射された検知光は当該煙粒子によって散乱され、散乱光の一部が受光素子に入射する。そして、受光素子に入射する散乱光の光量が設定値を超えると(すなわち、受光素子が一定値以上の煙濃度を検知すると)、警報装置は火災が発生したと判断し、利用者に対して警報音等による警報発報を行う。
火災の初期段階においては、一酸化炭素が大量に生成する場合がある。また、ガスの不完全燃焼によっても一酸化炭素が発生する。このような状況において、利用者は一酸化炭素中毒を起こす危険性がある。そこで、特許文献2に記載される警報装置では、人体に有害な一酸化炭素をいち早く検知し、利用者に対して警報音等による警報発報を行う。なお、この種の警報装置は、検知対象ガスに対して感応性を有する金属酸化物半導体(感応部)を備えた半導体式のガスセンサとして構成される。
近年は、キッチン等に設置する検知装置(警報装置)として、火災検知用の煙検知機能、不完全燃焼検知用の一酸化炭素検知機能、及びガス漏れ検知用の都市ガス(主にメタンガス)検知機能を一体に備え、省電力でコンパクトな構成の装置を実現することが望まれている。
この点に関し、本構成の検知装置では、光源として、検知対象ガスの吸収波長を含む検査光を照射する発光素子を採用している。従って、検知対象ガスに対して、確実に検知対象ガスの吸収波長を有する光を照射することができる。また、検知対象ガスと同時に煙が発生している場合には、発光素子から照射される検査光は当該煙により散乱されるので、前記のガス検知と併せて煙検知も行うことができる。
このように、本構成の検知装置では、複数の情報を用いて多角的な検知(すなわち、ガス検知及び煙検知)を行うことを可能としながら、光源を共通化することができる。その結果、装置構成が大型化・複雑化することなく、省電力で合理的な検知装置を実現することができる。
この点に関し、本構成の検知装置では、複数種の検知対象ガスに対応する選択反射部を備えており、さらに、固体発光素子から照射される検査光を検知対象ガスの数に応じて分割する分割器と、分割器によって分割された検査光が夫々選択的に入射される選択反射部と、分割器によって分割された検査光の煙による散乱光が入射される煙検知用受光素子とを備えている。このため、単一の固体発光素子(光源)を有する装置でありながら、複数種の検知対象ガスに対して同時に濃度検知を行うことが可能となる。また、ガス検知と同時に煙検知も行うことができる。
この点に関し、本構成の検知装置では、複数種の検知対象ガスに対応する選択反射部を備えており、さらに、固体発光素子から照射される検査光の選択反射部への光路を検知対象ガスに応じて切り替える切替器と、切替器によって切り替えられた検査光が夫々選択的に入射される選択反射部と、切替器によって切り替えられた検査光の煙による散乱光が入射される煙検知用受光素子とを備えている。このため、単一の固体発光素子(光源)を有する装置でありながら、複数種の検知対象ガスに対して択一的に濃度検知を行うことが可能となる。また、ガス検知と択一的に煙検知を行うこともできる。
そこで、本構成の検知装置では、煙検知用受光素子が受光する散乱光の強度に基づいて、煙の検知を行っている。これにより、煙が発生したか否かを良好に判断することができる。
ただし、本発明の検知装置は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図せず、それらと均等な構成も含む。
図1は、本発明の第1実施形態による警報装置100の内部構成を概略的に示した平断面図である。警報装置100は、火災により発生した煙、及び検知対象ガスの一つである一酸化炭素(検知対象ガス)を検知可能な複合型の火災警報装置として構成される。
火災等に伴って発生した一酸化炭素が暗室10の内部に侵入すると、発光素子11から出射された検査光は当該一酸化炭素によって吸収波長成分(1568nm)が吸収される。従って、この一酸化炭素を透過した透過光をガス検知用受光素子21で受光し、前記吸収波長(1568nm)の強度変化を処理部(図示せず)でモニタリングすることにより、一酸化炭素の検知を行うことができる。なお、一酸化炭素の検知は、閾値等を用いて判断しても良いし、強度変化の微分演算又は積分演算から判断しても良い。
また、ガス検知及び煙検知に共通の発光素子として、検知対象ガスの吸収波長を含む検査光を照射可能な固体発光素子を採用することで、省電力で合理的な警報装置を実現することができる。
図3は、本発明の第2実施形態による警報装置200を模式的に示したブロック図である。警報装置200は、例えば、火災等により発生した煙とともに、一酸化炭素及び都市ガス(主にメタン)を検知可能な複合型の火災警報装置として構成される。
分割器24で分割された短波長成分の検査光は、選択反射部23に入射する。選択反射部23は、一対の一酸化炭素検知用のファイバーブラッグ格子(FBG)23(以下、単にFBG23と称する)から構成される。FBG23は、選択波長が1568nm(半値幅:0.5〜1.0nm)に設定された第1素子23a及び第2素子23bから構成され、両素子23a,23bの間にガス導入部(一酸化炭素導入部)23cが備えられる。第1素子23aは、発光素子11から照射された検査光を入射させて、一酸化炭素の吸収波長(1568nm)に対応する成分の光を第2素子23bとの間で選択的に連続反射させる。そして、この過程において、例えば、第1素子23a及び第2素子23bにおける反射率が99.9%に設定されていると、入射光又は反射光の一部(0.1%)が第2素子23bから透過して出射する。
(a)に示されるように、空気中を進行する光は、徐々に強度が減衰する。このときの減衰曲線は、以下の式(1)によって表される。
I(t)=I0exp(−(1/τ0)t) ・・・ (1)
上記式(1)で示されるように、空気中を進行する光の強度は、時間の経過(すなわち、光路長の増加)とともに指数関数的に減少する。
I(t)=I0exp[−(1/τ0+ρnc)t] ・・・ (2)
このように、メタン中を進行する光は、メタンの吸収波長においてその一部が吸収されるため、減衰の度合いは空気中を進行する光よりも大きいものとなる。そして、上記式(2)のメタン吸収に関連する第二項において、ランベルト・ベール則(Lambert−Beer law)を適用することができ、(a)の減衰曲線と(b)の減衰曲線との関係で、両者の強度差が明確である時間t又は時間帯Tの出射光の強度からメタンの濃度を得ることができる。
図5の差分曲線において、時間軸において極大値をとる時間tmaxは、空気中を通過する光の強度減衰曲線(ブランク)とメタン中を通過する光の強度減衰曲線との差が最大となる時間である。従って、この時間tmaxにおいて、あるいは時間tmaxを中心とする所定幅の時間帯t2−t1=Tmaxにおいて、以下に説明する所定の演算を処理部26で行うことにより、メタンの濃度がどの程度変化したかを知ることができる。
処理部26は、例えば、コンピュータで構成される。判定手段27は、例えば、コンピュータに組み込まれたプログラムで構成される。処理部26が行う演算手法として、例えば、以下に説明する3つのパターンが挙げられる。
また、処理部26は、マップに加えて所定の閾値S2を有することもできる。この閾値S2は、光強度がブランクにおける光強度に対して所定の比率となるように設定される。図6に示す例では、閾値S2はブランクにおける光強度に対して0.7に設定されている。ガス検知用受光素子21aから処理部26に光強度に関する情報が入力されると、判定手段27は、処理部26が求めた光強度を閾値S2と比較する。そして、当該光強度が閾値S2を下回った場合、メタンが所定濃度以上であると判定する。
閾値S2を用いて所定濃度以上のガスの有無を判定する場合は、光強度とメタン濃度との関係を示すデータは少なくとも閾値S2の前後だけあればよい。従って、マップ上に適切に閾値S2を設定すれば、マップのデータ量を少なくすることができる。また、閾値S2を時間tmaxに対して設けるようにすれば、閾値S2の設定幅が最大となるため好ましい。
また、上記第1の演算手法ないし第3の演算手法では、出射光の強度、強度微分値、又は強度積分値が、メタンがガス導入部22cに存在しない場合の対応する出射光の強度、強度微分値、又は強度積分値に対して所定の比率以下となった場合に、メタンが所定の濃度以上であると判定しているが、所定以上の差となった場合にメタンが所定の濃度以上であると判定することも可能である。すなわち、比較演算であれば、任意の演算手法を採用することができる。
このように、本実施形態の警報装置200においては、ガス導入部22cに存在するメタンの濃度を、FBG22の第2素子22bから経時的に出射する出射光の強度(生データ)、時間領域における当該出射光の強度微分値(微分データ)、時間領域における当該出射光の強度積分値(積分データ)の何れか一種以上から多角的に求めることができる。従って、精度の高いメタン濃度判定結果を得ることができる。
また、この警報装置200は、単一の固体発光素子(光源)を有する装置でありながら、複数種の検知対象ガスに対して同時に濃度検知を行うことが可能であり、さらに、ガス検知と同時に煙検知も行うことができる。このように、多角的な検知(すなわち、複数種のガス検知及び煙検知)を行うことを可能としながら、光源を共通化することができため、装置構成が大型化・複雑化することなく、省電力で合理的な警報装置を実現することができる。
(1)単一の装置で複数種のガス検知を行う場合において、上記第2実施形態では、発光素子11から出力された広帯域且つ高出力の検査光は、分割器24により、メタンの吸収波長(1650nm)を含む長波長成分と、一酸化炭素の吸収波長(1560nm)を含む短波長成分と、煙検知に用いる任意波長成分とに3分割していた。ここで、上記分割器4に代えて、発光素子1から照射される検査光のFBG22,23への光路を検知対象ガスに応じて切り替える切替器(図示せず)を採用することも可能である。この場合も、上記実施形態と同様に、単一の発光素子(光源)を有する装置でありながら、火災により発生した煙及び複数種の検知対象ガスに対して検知を行うことが可能となる。また、切替器を採用する場合、検出器21a、21bを共通化することも可能である。
11 発光素子
12 煙検知用受光素子
13 遮光壁
21 ガス検知用受光素子
22 FBG(選択反射部)
22a 第1素子
22b 第2素子
22c ガス導入部
23 FBG(選択反射部)
23a 第1素子
23b 第2素子
23c ガス導入部
24 分割器
26 処理部
27 判定手段
100 警報装置(検知装置)
200 警報装置(検知装置)
Claims (8)
- 煙及び検知対象ガスの少なくとも一方を検知する検知装置であって、
外部光を遮断しつつ前記煙及び前記検知対象ガスの少なくとも一方を含む外気を内部に流通可能な暗室に、
前記検知対象ガスの吸収波長を含む検査光を照射する発光素子と、前記検査光が前記煙により散乱されて生じる散乱光を受光する煙検知用受光素子とを有する煙検知手段と、
前記発光素子と、前記検査光が前記検知対象ガスを透過した透過光を受光するガス検知用受光素子とを備えたガス検知手段と
を設けた検知装置。 - 前記ガス検知手段は、第1素子及び第2素子を備えるとともに、前記検知対象ガスが導入されるガス導入部を前記第1素子と前記第2素子との間に備えてなり、前記発光素子から照射された前記検査光を前記第1素子から入射させて、前記検知対象ガスの吸収波長に対応する成分の光を前記第2素子との間で選択的に連続反射させるとともに、その入射光又は反射光の一部を前記第2素子から透過して出射させる選択反射部を有しており、前記ガス検知素子は、前記第2素子からの出射光を前記透過光として受光する請求項1に記載の検知装置。
- 前記発光素子から出射された前記検査光が、前記散乱用受光素子に直接到達することを防止する遮光壁を設けた請求項1又は2に記載の検知装置。
- 前記発光素子は、所定以上の帯域幅を有する光を前記検査光として照射する固体発光素子である請求項1〜3の何れか一項に記載の検知装置。
- 前記発光素子は、前記検査光としてパルス光を照射する請求項1〜4の何れか一項に記載の検知装置。
- 前記検知対象ガスが複数種ある場合において、前記複数種の検知対象ガスに対応する選択反射部を備え、
前記発光素子から照射される前記検査光を前記検知対象ガスの数に応じて分割する分割器と、前記分割器によって分割された検査光が夫々選択的に入射される前記選択反射部と、前記分割器によって分割された検査光の前記煙による散乱光が入射される前記煙検知用受光素子とを備えた請求項1〜5の何れか一項に記載の検知装置。 - 前記検知対象ガスが複数種ある場合において、前記複数種の検知対象ガスに対応する選択反射部を備え、
前記発光素子から照射される前記検査光の前記選択反射部への光路を前記検知対象ガスに応じて切り替える切替器と、前記切替器によって切り替えられた検査光が夫々選択的に入射される前記選択反射部と、前記切替器によって切り替えられた検査光の前記煙による散乱光が入射される前記煙検知用受光素子とを備えた請求項1〜5の何れか一項に記載の検知装置。 - 前記煙検知手段は、前記煙検知用受光素子が受光する前記散乱光の強度に基づいて、前記煙を検知する請求項1〜7の何れか一項に記載の検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008078628A JP2009229414A (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | 検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008078628A JP2009229414A (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | 検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009229414A true JP2009229414A (ja) | 2009-10-08 |
Family
ID=41244968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008078628A Pending JP2009229414A (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | 検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009229414A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011053193A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Osaka Gas Co Ltd | ガス検知装置及び火災検知装置 |
KR101529127B1 (ko) * | 2011-08-29 | 2015-06-16 | 펜월 컨트롤즈 오브 재팬, 리미티드 | 광전식 연기 감지기 |
JP2017004284A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 能美防災株式会社 | 火災感知器 |
JP2020523572A (ja) * | 2017-06-09 | 2020-08-06 | キャリア コーポレイションCarrier Corporation | 室内空気の品質の検出および監視を備えたチャンバレス煙検出器 |
JP2022501632A (ja) * | 2018-09-21 | 2022-01-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 放射システム |
CN117990655A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-05-07 | 清华大学合肥公共安全研究院 | 复合探测器和探测方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63167245A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Hochiki Corp | 散乱光式煙感知器 |
JPH0943141A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガス検知装置 |
JP2002506261A (ja) * | 1998-03-07 | 2002-02-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 火災報知器 |
JP2004053405A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Horiba Ltd | インラインガス分析計 |
JP2004264146A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Horiba Ltd | 簡易な汚れ防止および補正機能を有する光学装置および分析計 |
JP2004333337A (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Kyoto Prefecture | 吸光分析装置 |
JP2005083876A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 地下空間の防災システム |
JP2006038765A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 吸収計測装置 |
JP2006065656A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Osaka Gas Co Ltd | 警報装置 |
JP2006260208A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Yazaki Corp | 火災検出器及び火災警報器 |
JP2007178369A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Motor Corp | 排ガス分析装置および排ガス分析方法 |
-
2008
- 2008-03-25 JP JP2008078628A patent/JP2009229414A/ja active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63167245A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Hochiki Corp | 散乱光式煙感知器 |
JPH0943141A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガス検知装置 |
JP2002506261A (ja) * | 1998-03-07 | 2002-02-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 火災報知器 |
JP2004053405A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Horiba Ltd | インラインガス分析計 |
JP2004264146A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Horiba Ltd | 簡易な汚れ防止および補正機能を有する光学装置および分析計 |
JP2004333337A (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Kyoto Prefecture | 吸光分析装置 |
JP2005083876A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 地下空間の防災システム |
JP2006038765A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 吸収計測装置 |
JP2006065656A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Osaka Gas Co Ltd | 警報装置 |
JP2006260208A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Yazaki Corp | 火災検出器及び火災警報器 |
JP2007178369A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Motor Corp | 排ガス分析装置および排ガス分析方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011053193A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Osaka Gas Co Ltd | ガス検知装置及び火災検知装置 |
KR101529127B1 (ko) * | 2011-08-29 | 2015-06-16 | 펜월 컨트롤즈 오브 재팬, 리미티드 | 광전식 연기 감지기 |
US9297753B2 (en) | 2011-08-29 | 2016-03-29 | Fenwal Controls Of Japan, Ltd. | Photoelectric smoke sensor |
JP2017004284A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 能美防災株式会社 | 火災感知器 |
JP2020523572A (ja) * | 2017-06-09 | 2020-08-06 | キャリア コーポレイションCarrier Corporation | 室内空気の品質の検出および監視を備えたチャンバレス煙検出器 |
US11605278B2 (en) | 2017-06-09 | 2023-03-14 | Carrier Corporation | Chamberless smoke detector with indoor air quality detection and monitoring |
JP7261748B2 (ja) | 2017-06-09 | 2023-04-20 | キャリア コーポレイション | 室内空気の品質の検出および監視を備えたチャンバレス煙検出器 |
JP2022501632A (ja) * | 2018-09-21 | 2022-01-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 放射システム |
US11467507B2 (en) | 2018-09-21 | 2022-10-11 | Asml Netherlands B.V. | Radiation system |
JP7195411B2 (ja) | 2018-09-21 | 2022-12-23 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 放射システム |
CN117990655A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-05-07 | 清华大学合肥公共安全研究院 | 复合探测器和探测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9470626B2 (en) | Method of smoke detection with direct detection of light and detection of light reflected from an external sampling volume | |
US10685546B2 (en) | Fire detection using the scattered light principle with a staggered activation of a further LED unit for radiating in further light pulses with different wavelengths and scattered light angles | |
JP2009229414A (ja) | 検知装置 | |
US7696501B2 (en) | Apparatus for monitoring engine exhaust | |
US11250681B2 (en) | Combustion product detection | |
US8890700B2 (en) | Evaluating scattered-light signals in an optical hazard detector and outputting a dust/steam warning or a fire alarm | |
US9915609B1 (en) | System and method of smoke detection using multiple wavelengths of light | |
KR20180036779A (ko) | 온라인 프로세스 모니터링 | |
TW201333890A (zh) | 煙感測器 | |
US9835549B1 (en) | System and method of smoke detection using multiple wavelengths of light and multiple sensors | |
JP2016121926A (ja) | 光学分析装置 | |
US9881491B2 (en) | Fire detector comprising a MOS gas sensor and a photoelectric detector | |
JP2017026345A (ja) | ガス成分検出装置 | |
JP5459876B2 (ja) | 血液サンプルの少なくとも1つのパラメータを測定するための測定装置 | |
JP5336982B2 (ja) | ガス検知装置及び火災検知装置 | |
JP6437732B2 (ja) | 煙感知器 | |
JP2004219131A (ja) | オイルミスト検出装置 | |
JP5285553B2 (ja) | ガス検知装置及び火災検知装置 | |
JP2010139298A (ja) | ガスセンサ | |
US11366048B2 (en) | Smoke detector for aspiration smoke detector system | |
JP2019045476A (ja) | 光観測装置 | |
JP2004251766A (ja) | 温度測定方法およびそれに用いる測定装置 | |
JP7322205B2 (ja) | 炎検出装置 | |
CN118212737A (zh) | 一种双通道双模式感烟火灾探测器及系统 | |
WO2011126476A1 (en) | Toxic gas detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130410 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131024 |