JP2014199575A - 火災感知器 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の火災感知器では、所定時間経過しないと異常の警報が行われない場合には、火災感知器の修理を行った後に電源を供給しても、所定時間経過しないと修理した火災感知器が正常であるか否かわからないという問題があった。
【解決手段】
火災感知器３０は、異常状態を検出する異常検出部３５と、異常検出部３５が、異常状態を所定時間継続検出すると異常確定と判定する異常確定判定部３６と、異常確定判定部３６が、異常確定と判定すると異常確定情報を記録する異常確定記憶部３７と、電源供給開始時に前記異常確定情報が記録されていて、かつ、前記検出部が異常状態を検出した場合に異常警報を行い、通常時には異常確定と判定されると異常警報を行う警報部３８とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災感知器に関するものである。

従来の火災報知設備は、例えば中央監視室に配設された火災受信機から、感知器回線が各部屋に延設され、感知器回線に複数の火災感知器が接続されている。火災感知器は、火災を検知するとスイッチング動作を行い、火災信号として感知器回線の電圧を低下させて感知器回線に流れる電流を増加させる。火災受信機は、感知器回線に流れる電流を監視することにより、正常、火災発生および感知器回線の配線の断線を判定する。（例えば、特許文献１参照）

このような火災報知設備は、Ｐ型火災報知設備と呼ばれ、火災の熱による空気の膨張を利用して金属接点を閉じて感知器回線を短絡させる火災感知器や、熱や煙など火災の兆候をとらえる検出部の出力が所定値を超えたときに保持回路により感知器回線の電圧を低下させ続ける自己保持型の火災感知器が設置されている。
Ｐ型火災報知設備の火災受信機は、火災感知器から火災の通知を受信すると、所定時間経過後に感知器回線の電源を一旦遮断し、通電し直すことで火災感知器を再起動させる蓄積復旧を行った後、再び火災感知器が火災信号を発したときに火災を確定するいわゆる蓄積動作を行う。それにより、たばこの煙等の非火災の一過性の要因によって火災と誤報しないようになっている。

近年では、マイコン等の制御回路を搭載し、火災の検知以外の機能として、例えば火災検知素子の劣化を判断する機能など、様々な機能を搭載し高機能化した火災感知器がある。
このような機能の中には、異常状態が所定時間継続したときに警報動作するものがある。その一例として、検煙部に入った煙に光を照射してその散乱光の量により火災を検知するいわゆる光電式煙感知器において、検煙部に溜まった埃により散乱光が増加してしまい火災と誤報してしまう感度異常を検出する感度異常警報機能がある。
光電式煙感知器は、通常動作中において、感度異常が所定時間継続したときに感度異常発生と判断して感度異常の警報を行うことで、実際の煙や一過性の要因により感度異常発生と誤報しないようにしている。

特開平６−１７６２８９号公報

しかしながら、上記感度異常警報機能のように所定時間経過しないと異常の警報が行われない場合には、火災感知器の修理を行った後に電源を供給しても、所定時間経過しないと修理した火災感知器が正常であるか否かわからないという問題があった。
この問題を解決するために、火災感知器に電源が供給されるたびに所定時間内に、１回でも異常状態を検出すると異常の警報をするようにすることが考えられるが、そのようにすると別の問題が発生することがある。
例えば、感度異常警報機能では、蓄積復旧や復旧のたびに火災感知器に電源が供給され再起動し、そのときに検煙部にまだ煙が残っている場合には、その煙による散乱光の増加により感度異常と判断してしまい警報してしまうという問題が発生する。

本発明に係る火災感知器は、火災受信機から延設された感知器回線に接続されて電源供給を受け、火災検出部が火災を検知すると電源が遮断されるまで感知器回線の電流を増加させて火災を通知する火災感知器において、異常状態を検出する異常検出部と、異常状態が所定時間継続すると異常確定と判定する異常確定判定部と、異常確定と判定されると異常確定情報を記録する異常確定記憶部と、電源供給開始時に異常確定情報が記録されていて、かつ、検出部が異常状態を検出した場合に異常警報を行い、通常時は異常確定と判定されると異常警報を行う警報部とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る火災感知器は、電源供給されると電源供給情報を記録する電源供給記憶部を備え、警報部は、電源供給開始時に電源供給情報が記録されておらず、かつ検出部が異常状態を検出した場合に異常警報を行うことを特徴とする。

本発明に係る火災感知器は、異常状態は、煙や熱等の火災によって生じる生成物の生成量と火災検出部が検出した検出量とに所定の差が生じる感度異常状態であることを特徴とする。

本発明の火災感知器によれば、以前異常が確定（発生）したことがある場合には、電源供給時に異常の検出を１回または短時間継続で行うため、誤報することなく、修理を行った火災感知器が正常になったか否かがすぐにわかるという効果を奏する。また、蓄積復旧や復旧による電源の再供給時には、火災感知器は１回で異常の確定を行うことがないので誤報することがない。また、初めての電源供給時も、異常の確定を１回で行うため初期不良の火災感知器がすぐにわかる。

本発明の実施の形態に係る火災感知器を含む火災報知設備の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る火災受信機の動作の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る火災感知器の動作の一例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施１の形態に係る火災感知器を含む火災報知設備の一例を示す概略構成図である。

火災報知設備１は、建物（例えば、ホテル、マンションなどの集合住宅、オフィスビル、商業施設など）の各部屋や共用部などに設置される火災感知器３０と、火災感知器３０の検出結果に基づいた警報を行うＰ型火災受信機１０（以下、火災受信機１０と呼ぶ）とが、感知器回線２０によって接続されている。火災感知器３０は、スイッチング動作により、感知器回線２０の線間電圧を所定電圧に低下させて、感知器回線２０に流れる電流を増加させることで火災受信機１０に火災を通知するものである。感知器回線２０の末端には、終端抵抗５０が接続されている。

ここで、図１においては、火災受信機から延設される一対の感知器回線２０のみ図示しているが、複数の感知器回線２０を火災受信機から延設するようにしても良い。また、３台の災感知器３０のみ図示しているが、感知器回線２０には所定数以内（例えば３０台）の火災感知器３０を接続することができる。

（火災受信機の構成）
火災受信機１０は、回線電源部１１、受信抵抗１２、状態判定部１３、蓄積部１４、受信機制御部１５および復旧部１６を備える。
回線電源部１１は、図示しない商用電源から供給された交流電圧を電源電圧として例えば直流１２Ｖに変換して、復旧部１６を介して感知器回線２０に通電し、感知器電源を供給する。

受信抵抗１２は、感知器回線２０に回線電源部１１から供給され、コモン線２１、各火災感知器３０および終端抵抗５０、ライン線２２を経由して流れる電流が流れ、両端に電圧（以下、受信電圧と呼ぶ）を発生させ、電流を電圧に変換する。

なお、感知器回線２０の線間電圧（コモン線２１とライン線２２間の電圧）と受信電圧は、回線電源部１１から供給される電源電圧が、コモン線２１−ライン線２２間インピーダンス（抵抗値）である［感知器回線２０の線間インピーダンス］：［受信抵抗］に分割される。すなわち、電源電圧が線間電圧と受信電圧に分割されるため、受信電圧は、電源電圧から線間電圧を引いた値となる。ここで、感知器回線２０の線間インピーダンスは、感知器回線２０に接続されている火災感知器３０のインピーダンスと終端抵抗５０のインピーダンスとの合成インピーダンスである。

状態判定部１３は、感知器回線２０の平常、火災、断線を判断するための火災閾値および断線閾値を有している。状態判定部１３は、受信抵抗１２で変換された受信電圧を各閾値と比較して、感知器回線２０の状態を判定することで、火災感知器回線２０の異常を検出し、また、火災感知器３０からの火災検出の通知（信号）を受信する。各閾値は、断線閾値＜火災閾値の関係となっている。

蓄積部１４は、たばこ等の非火災の一過性の要因により火災受信機１０が火災と誤報しないようする。蓄積部１４は、火災感知器３０からの火災の通知が初回である場合には、所定時間経過後に感知器回線２０への電源電圧の通電を一旦オフ（遮断）し、オン（通電）し直すことで火災感知器を再起動させる蓄積復旧の制御を行う。そして、蓄積復旧の制御後の所定時間内である再火災確認中に再び火災感知器３０から火災の通知を受信したときに、火災を確定するいわゆる蓄積動作を行う。

受信機制御部１５は、火災が確定すると、図示しない表示灯およびブザーを制御し、火災の発生を知らせる警報動作を行う。受信機制御部１５は、火災の警報の他に異常や蓄積動作中を知らせる警報動作を行っても良い。

復旧部１６は、感知器回線２０への回線電源部１１の電源電圧の通電をオン・オフするものであり、平常時はオンして感知器回線２０に電源を通電し、図示しない復旧スイッチが操作されたとき、および蓄積復旧時に所定時間オフして感知器回線２０の感知器電源を遮断する。

（火災感知器の構成）
火災感知器には、煙感知器、熱感知器、炎感知器等があるが、ここでは火災時に発生する煙を検知して火災を検出する光電式煙感知器を例に説明する。
火災感知器３０は、電源部３１、電源供給記憶部３２、検煙部３３、火災検出部３４、異常検出部３５、異常確定判定部３６、異常確定記憶部３７、警報部３８および出力部３９を備える。

電源部３１は、定電圧回路等を有し、火災受信機１０の回線電源部１１から感知器回線２０に通電された感知器電源電圧を例えば５Ｖに変換して、内部電源として火災感知器３０の各部に供給する。
電源供給記憶部３２は、内部電源が供給されると、電源供給されたことを電源供給情報として、図示しない不揮発性の記憶媒体に記憶する。すなわち、過去に電源供給を受けたことがあるか否かを電源供給情報が記憶されているか否かで判別できる。

検煙部３３は、図示しない発光部と受光部が暗室に配置され、発光部が所定の時間毎に発光して暗室内に光を照射し、暗室内に煙が流入すると煙によって光が散乱され、受光部でその散乱光を受光して受光量を受光電圧信号に変換する。暗室内に流入した煙が多いほど散乱光が多くなり受光量が多くなる。

火災検出部３４は、受光電圧信号が火災レベルに達しているか否かにより火災の判定を行い、火災を検出する。
異常検出部３５は、工場出荷時の暗室内が汚れていない、かつ、煙が流入していない状態の受光電圧信号である初期電圧信号と受光電圧信号との差が、所定以上であるか否かにより異常状態を検出する。

異常確定判定部３６は、一過性の要因により異常状態となったのか、本当に異常が発生しているのかを異常状態が所定時間継続しているか否かにより判定する。異常確定判定部３６は、異常状態が所定時間継続すると本当に異常が発生したとして、異常確定と判定する。また、異常確定判定部３６は、電源供給開始時に電源供給情報が記憶されていない、または異常確定情報が記録されている場合には、異常検出部３５が異常状態を検出したときに異常確定と判定する。

異常確定記憶部３７は、異常確定と判定されると、異常が発生したことを異常確定情報として、図示しない不揮発性の記憶媒体に記憶する。すなわち、過去に異常が発生したか否かを異常確定情報が記憶されているか否かで判別できる。
警報部３８は、図示しない表示灯を有し、火災を検出すると表示灯を点灯させて火災の警報を行う。また、警報部３８は、異常が確定すると表示灯を点滅させて異常警報を行う。

出力部３９は、火災検出部３４が火災を検出すると感知器回線２０の線間電圧を低下させて、感知器回線２０に平常時よりも多くの電流を流し、感知器回線２０に火災信号を出力して、火災受信機１０に火災が発生したことを通知する。

（火災受信機の動作）
図２に基づき火災受信機１０の動作を説明する。
火災受信機１０は、電源が投入されると回線電源部１１により、復旧部１６を介して、感知器回線２０に感知器電源１２Ｖを供給する（Ｓ１０１）。
感知器回線２０に流れる電流は、断線時＜平常時＜火災時となっており、火災受信機１０は、感知器回線２０に流れる電流を判定することにより火災発生や断線発生を判断する。
受信抵抗１２は、感知器回線２０の状態監視のために、感知器回線２０に流れる電流を受信抵抗により受信電圧に変換する（Ｓ１０２）。

状態判定部１３は、受信電圧が火災閾値４Ｖ以上であるかを判定する（Ｓ１０３）。これにより、火災感知器３０が、火災受信機１０への火災検出の通知として感知器回線２０の線間電圧を低下させ、平常時の自身の消費電流より多い火災電流を流しているか否かを判定する。状態判定部１３は、火災閾値以上である場合には、火災感知器３０から火災の発生が通知されたと判定し、蓄積部１４に火災検出を通知する。蓄積部１４は、再火災確認中の火災検出か、すなわち蓄積復旧後の火災検出か否かを判断する（Ｓ１０４）。

蓄積部１４は、再火災確認中の火災検出ではないと判断すると、１０秒後に復旧部１６に蓄積復旧を通知し、復旧部１６は回線電源部１１と感知器回線２０との接続を１秒間切り離す蓄積復旧動作を行い、火災感知器３０に供給される感知器電源を遮断して火災感知器３０の復旧（平常状態へ戻す）を行う（Ｓ１０５）、その後、所定時間内に再び火災を検出するか確認する再火災確認動作を行う（Ｓ１０６）。その後、Ｓ１０２に戻る。

蓄積部１４は、Ｓ１０４で再火災確認中であれば、火災感知器３０が一過性の原因により火災を検出したのではなく、本当の火災であると判断して受信機制御部１５に火災確定を通知する。受信機制御部１５は、火災確定の通知により図示しない表示灯およびブザーにより火災の発生を知らせる火災警報動作を行う（Ｓ１０７）。その後、受信機制御部１５は、図示しない復旧スイッチが操作され復旧入力されたか否かを判断し（Ｓ１０８）、復旧入力されなければＳ１０７に戻り警報動作を継続する。受信機制御部１５は、復旧が入力されると復旧部１６に復旧を通知し、復旧部１６は回線電源部１１と感知器回線２０との接続を１秒間切り離す復旧動作により、火災感知器３０に供給される感知器電源を遮断して火災感知器３０を復旧（平常状態へ戻す）する（Ｓ１０９）。その後、Ｓ１０２に戻る。

状態判定部１３は、Ｓ１０３の判定結果が火災閾値未満である場合には、受信電圧が断線閾値以下であるかを判定する（Ｓ１１０）。状態判定部１３は、Ｓ１１０の判定結果が断線閾値以下である場合には、終端抵抗５０が脱落し、感知器回線３０に流れる電流が減少した、つまり、火災感知器３０が断線したと判断し、受信機制御部１５に断線発生を通知する。受信機制御部１５は、断線発生の通知を受けると、図示しない表示灯およびブザーにより断線の発生を知らせる断線警報動作を行う（Ｓ１１１）。その後、Ｓ１０２に戻る。

状態判定部１３は、Ｓ１１０の判定結果が断線閾値を超える場合には、平常と判断して、受信機制御部１５に平常を通知する。受信機制御部１５は、平常の通知を受けると、火災または断線警報動作行っている場合には、警報を停止する（Ｓ１１２）。その後、Ｓ１０２に戻る。火災受信機１０は、上記の動作により、火災、断線および平常の判断を繰り返し行う。

（火災感知器の動作）
図３に基づき火災感知器３０の一例である光電式煙感知器の動作を説明する。
なお、感知器回線２０への火災感知器３０の取り付けは、火災感知器３０の内部コンデンサの充電等による突入電流により、火災と誤発報してしまうことや、火災感知器３０が故障してしまうことを避けるために、火災受信機１０の電源を落として行う。
火災感知器３０は、感知器回線２０を介して火災受信機１０から感知器電源が供給されると、電源部３１で変換された内部電源が供給開始される（Ｓ３０１）。電源供給記憶部３２は、電源が供給されてから所定時間経過したかを判定する（Ｓ３０２）。電源供給記憶部３２は、Ｓ３０２で所定時間経過している場合は、電源供給情報を記憶する（Ｓ３０３）。

検煙部３３は、煙量を検出するために発光部を発光させ、散乱光を受光部で受光し、受光した受光量を電圧信号に変換する（Ｓ３０４）。火災検出部３４は、電圧信号が火災レベル以上であるかを判定して、火災か否かを判定する（Ｓ３０５）。警報部３８は、Ｓ３０５の判定結果が火災レベル以上である場合には、火災が検出されたとして、図示しない表示灯を点灯させて火災検出を報知する。また、出力部３９は、感知器回線２０を所定の電圧である火災電圧５Ｖに低下させ、平常時よりも多い電流を感知器回線２０に流す。これにより、火災感知器３０は、火災受信機１０の受信抵抗１２で発生する受信電圧を大きくすることで、火災受信機１０に火災検出を通知する（Ｓ３０６）。その後、Ｓ３０２へ戻る。

異常検出部３５は、Ｓ３０５で電圧信号が火災レベル未満である場合には、異常状態の検出として、電圧信号と初期電圧信号との差の絶対値が所定値以上であるか判定する（Ｓ３０７）。異常確定記憶部３７は、Ｓ３０７の判定結果が所定値未満の場合は、異常確定情報が記憶されているならば消去する（Ｓ３０８）。その後、Ｓ３０２に戻る。
ここで、Ｓ３０７では、電圧信号が初期電圧信号よりも所定電圧上昇したときには、散乱光の増加を生じる暗室の壁面に埃が付着していることを判定しており、少ない煙量で火災と誤判定することを防ぐことができる。また、電圧信号が初期電圧信号よりも所定電圧低下したとき、発光素子および受光素子の劣化あるいは故障を判定しており、多くの煙量となるまで火災検出できなくなり警報が遅れることや火災検出できなくなることを防ぐことができる。

異常確定判定部３６は、Ｓ３０７の判定結果が所定値以上の場合には、電源供給情報が記憶されていないか（Ｓ３１０）を判定する。異常確定判定部３６は、Ｓ３１０で、電源供給情報が記憶されていない場合には、電源供給を受けてすぐに異常状態となった、つまり初期不良であると判定する。そして、異常確定記憶部３７は、異常確定情報を記憶し（Ｓ３１１）、警報部３８は表示灯を点滅させて異常の発生を報知する（Ｓ３１２）。その後、Ｓ３０２に戻る。

異常確定判定部３６は、Ｓ３１０で電源供給情報が記憶されている場合には、異常状態が所定時間継続（例えば１時間）しているか判定する（Ｓ３１３）。異常確定判定部３６は、Ｓ３１３で所定時間継続している場合には、一過性の要因による異常状態ではなく、本当に異常が発生していると判定する。そして、異常確定記憶部３７は、異常確定情報を記憶し（Ｓ３１１）、警報部３８は表示灯を点滅させて異常の発生を報知する（Ｓ３１２）。その後、Ｓ３０２に戻る。

異常確定判定部３６は、Ｓ３１３で所定時間継続していない場合には、異常確定情報が記憶されているか判定する（Ｓ３１４）。異常確定判定部３６は、Ｓ３１４で異常確定情報が記憶されていない場合には、Ｓ３０２に戻り、異常確定情報が記憶されている場合には、火災感知器３０が修理されていないと判定する。そして、警報部３８は表示灯を点滅させて異常の発生を報知する（Ｓ３１２）。その後、Ｓ３０２に戻る。

以上のように本実施の形態に係る火災感知器３０は、以前、異常が確定（発生）したことがある場合には、電源供給時に異常の確定を１回で行うため、修理を行った火災感知器が正常になったか否かがすぐにわかる。また、蓄積復旧や復旧による電源の再供給時には、修理を行った火災感知器は１回で異常の確定を行うことがないので誤報することがない。また、初めての電源供給時は、異常の確定を１回で行うため初期不良の火災感知器がすぐにわかる。

なお、本実施の形態では、以前、異常が確定（発生）したことがある場合には、電源供給時に異常の確定を１回で行うが、短時間である所定時間継続（例えば１０秒）する場合に異常の確定を行うようにしてもよい。

１ 火災報知設備、１０ 火災受信機、１１ 回線電源部、１２ 受信抵抗、１３ 状態判定部、１４ 蓄積部、１５ 受信機制御部、１６ 復旧部、２０ 感知器回線、２１ コモン線、２２ ライン線、３０ 火災感知器、３１ 電源部、３２ 電源供給記憶部、３３ 検煙部、３４ 火災検出部、３５ 異常検出部、３６ 異常確定判定部、３７ 異常確定記憶部、３８ 警報部、３９ 出力部

Claims (3)

1. 火災受信機から延設された感知器回線に接続されて電源供給を受け、火災検出部が火災を検知すると電源が遮断されるまで前記感知器回線の電流を増加させて火災を通知する火災感知器において、
   異常状態を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部が、前記異常状態を所定時間継続検出すると異常確定と判定する異常確定判定部と、
   前記異常確定判定部が、異常確定と判定すると異常確定情報を記録する異常確定記憶部と、
   電源供給開始時に前記異常確定情報が記録されていて、かつ、前記異常検出部が異常状態を検出した場合に異常警報を行い、通常時には異常確定と判定されると異常警報を行う警報部とを備えたことを特徴とする火災感知器。
2. 電源供給されると電源供給情報を記録する電源供給記憶部を備え、
   前記警報部は、電源供給開始時に前記電源供給情報が記録されておらず、かつ検出部が異常状態を検出した場合に異常警報を行うことを特徴とする請求項１記載の火災感知器。
3. 前記異常状態は、煙や熱等の火災によって生じる生成物の生成量と前記火災検出部が検出した検出量とに所定の差が生じる感度異常状態であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の火災感知器。