JP2017045412A - 熱感知器、及び熱感知器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱感知器の外形に依存することなく、感熱部が監視領域での気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することの可能な熱感知器、及び熱感知器の制御方法を提供する。
【解決手段】回路基板１９を収容するケース１４を構成する底部２８のうち、ケース１４内に位置する一面２８ａの上方に配置され、ケース１４の外側を流れる気流の熱を感知するとともに、発熱可能な感熱部１７と、感熱部１７と電気的に接続され、感熱部１７が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、感熱部１７を発熱させる制御部２３と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱を感知する熱感知器、及び熱感知器の制御方法に関する。

従来、火災による周囲温度の上昇をとらえ、火災を感知する熱感知器が用いられている。
従来の熱感知器としては、ケースの開放された底を気密するように配置されたラミネート外材（ケースの外側を流れる気流の熱を受熱する受熱部として機能する部材）上に、ケースの外側を流れる気流の熱を感知する感熱部を配置させたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２１５９８５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された熱感知器では、ラミネート外材の受熱面（ケースの外側を流れる気流が当たる面）が平坦な面であるため、気流の熱で受熱面が温まりにくく、感熱部により、ケースの外側を流れる気流の熱を精度良く感知することが困難であった。
このため、感熱部が監視領域での気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、熱感知器の外形に依存することなく、感熱部が監視領域での気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することの可能な熱感知器、及び熱感知器の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面の上方に配置され、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知するとともに、発熱可能な感熱部と、前記感熱部と電気的に接続され、前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記感熱部を発熱させる制御部と、を有することを特徴とする熱感知器が提供される。

本発明の一観点によれば、感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、感熱部を発熱させる制御部を有することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた時点から、感熱部が感知する温度が発報温度に到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記制御部は、前記感熱部を発熱させる発熱期間と、前記感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、が交互となるように、前記感熱部を制御してもよい。

このように、感熱部を発熱させる発熱期間と、感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、が交互となるように、感熱部を制御可能な制御部を有することで、感熱部の発熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、発熱期間と発熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部により正確な温度を感知することができる。

また、前記制御部は、発報するか否かを判定する際に使用する閾値である発報温度に基づいて、前記発報をするか否かの判定を行い、さらに、前記制御部は、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を発熱させてもよい。

このように、少なくとも発報温度の近傍の温度に到達するまで、感熱部を発熱させるように制御する制御部を有することで、発報温度よりもかなり低い温度まで感熱部を発熱させて、その後、感熱部の発熱を終了させた場合と比較して、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

上記課題を解決するため、本発明の他の観点によれば、回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面に配置され、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する感熱部と、前記感熱部を加熱する加熱部と、前記感熱部及び前記加熱部と電気的に接続され、前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記加熱部を制御することで、前記感熱部を加熱する制御部と、を有することを特徴とする熱感知器が提供される。

本発明の他の観点によれば、感熱部及び加熱部と電気的に接続され、感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、加熱部を制御して感熱部を加熱する制御部を有することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた時点から、感熱部が感知する温度が発報温度に到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記制御部は、前記感熱部を加熱する加熱期間と、前記感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、が交互となるように、前記加熱部を制御してもよい。

このように、感熱部を加熱する加熱期間と、感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、が交互となるように、加熱部を制御可能な制御部を有することで、感熱部の加熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、加熱期間と加熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部により正確な温度を感知することができる。

また、前記制御部は、発報するか否かを判定する際に使用する閾値である発報温度に基づいて、前記発報をするか否かの判定を行い、さらに、前記制御部は、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を加熱してもよい。

このように、少なくとも発報温度の近傍の温度に到達するまで、感熱部を加熱可能な制御部を有することで、発報温度よりもかなり低い温度まで感熱部を発熱させて、その後、感熱部の加熱を終了させた場合と比較して、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記ケースの外側を流れる気流と接触する前記ケースの前記底部の他面は、平面であってもよい。

このように、気流の熱を受熱する受熱面として機能するケースの底部の他面が、気流の熱を受熱しにくい平面の場合でも、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、加熱部を用いて感熱部を加熱することが可能となるので、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

上記課題を解決するため、本発明のその他の観点によれば、回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面の上方に配置され、発熱可能な感熱部により、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する熱感知工程と、前記感熱部が感知する前記気流の温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記感熱部を発熱させる発熱工程と、を有することを特徴とする熱感知器の制御方法が提供される。

本発明のその他の観点によれば、感熱部が感知する気流の温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、感熱部を発熱させることで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた時点から、感熱部が感知する温度が発報温度に到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記発熱工程では、前記感熱部を発熱させる発熱期間と、前記感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、を交互で行ってもよい。

このように、感熱部を発熱させる発熱期間と、感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、を交互で行うことにより、感熱部の発熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、発熱期間と発熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部により正確な温度を感知することができる。

また、前記発熱工程では、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を発熱させてもよい。

このように、少なくとも発報温度の近傍の温度に到達するまで、感熱部を発熱させることで、発報温度よりもかなり低い温度まで感熱部を発熱させて、その後、感熱部の発熱を終了させた場合と比較して、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記発熱工程では、前記単位時間当たりの温度上昇値が前記所定の値を超えて、前記感熱部の発熱を開始させた時点の温度から前記発報温度に向かうにつれて、前記発熱期間の長さを短くしてもよい。

このように、感熱部の発熱を開始させた時点の温度から発報温度に向かうにつれて、発熱期間の長さを短くすることで、感熱部が感知する温度が発報温度に近い段階において、無駄に大きな電力を感熱部に供給して感熱部を発熱させることを抑制可能となるので、感熱部の発熱に使用する電力を低減することができる。

上記課題を解決するため、本発明の他の観点によれば、回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面に配置された感熱部により、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する熱感知工程と、前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、加熱部を用いて、前記感熱部を加熱する加熱工程と、を有することを特徴とする熱感知器の制御方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、加熱部を用いて、感熱部を加熱することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた時点から、感熱部が感知する温度が発報温度に到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記加熱工程では、前記感熱部を加熱する加熱期間と、前記感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、を交互で行ってもよい。

このように、感熱部を加熱する加熱期間と、感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、を交互で行うことにより、感熱部の加熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、加熱期間と加熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部により正確な温度を感知することができる。

また、前記加熱工程では、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を加熱してもよい。

このように、少なくとも発報温度の近傍の温度に到達するまで、感熱部を加熱することで、発報温度よりも低い温度まで感熱部を発熱させて、その後、感熱部の発熱を終了させた場合と比較して、感熱部が気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、前記加熱工程では、前記単位時間当たりの温度上昇値が前記所定の値を超えて、前記感熱部の発熱を開始させた時点の温度から前記発報温度に向かうにつれて、前記加熱期間の長さを短くしてもよい。

このように、感熱部の発熱を開始させた時点の温度から発報温度に向かうにつれて、加熱期間の長さを短くすることで、感熱部が感知する温度が発報温度に近い段階において、無駄に大きな電力を加熱部に供給して感熱部を加熱することを抑制可能となるので、加熱部で使用する電力を低減することができる。

本発明によれば、熱感知器の外形に依存することなく、感熱部が監視領域での気流の温度上昇を検知してから熱感知器が発報するまでの時間を短縮することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る熱感知器の断面図である。 第１の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を行った際の発熱期間、発熱停止期間、及び感熱部が感知する温度の変化、並びに従来の熱感知器の感熱部が感知する温度の変化を模式的に示す図（グラフ）である。 発熱停止期間後に発熱期間を開始するときの条件の一例を説明するための図（グラフ）である。 本発明の第２の実施の形態に係る熱感知器の断面図である。 第２の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施の形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の熱感知器の寸法関係とは異なる場合がある。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る熱感知器の断面図である。図１では、説明の便宜上、第１の実施の形態の熱感知器１０の構成要素ではないリード線１１，１２を図示する。
また、実際の回路基板１９には、複数の電子部品が実装されているが、図１では、説明に必要な電子部品である制御部２３のみ図示する。

図１を参照するに、第１の実施の形態の熱感知器１０は、ケース１４、回路基板支持部材１６と、感熱部１７と、回路基板１９と、導線２１と、電子部品である制御部２３と、封止層２４と、を有する。

ケース１４は、側壁部２７と、底部２８と、を有する。側壁部２７は、内側に回路基板支持部材１６を収容可能な円環状の部材である。側壁部２７は、その上端及び下端が開放端とされている。
側壁部２７は、回路基板支持部材１６を固定するための部材である。収側壁部２７は、回路基板支持部材１６の側方を覆っている。これにより、収側壁部２７は、回路基板支持部材１６の側方を保護する機能を有する。

底部２８は、板状とされた部材である。底部２８は、感熱部１７が配置される平面である一面２８ａと、一面２８ａの反対側に配置された平面である他面２８ｂと、を有する。
底部２８は、他面２８ｂが外側となるように（言い換えれば、他面２８ｂがケース１４の外側を流れる気流の熱の受熱面となるように）、回路基板支持部材１６を介して、側壁部２７の下端に固定されている。これにより、側壁部２７の下端は、底部２８により塞がれている。
底板部２８の材料としては、例えば、ポリカーボネートフィルムや絶縁層を設けたアルミニウム板等を用いることができる。また、底板部２８の厚さは、例えば、３０μｍ〜１０００μｍの範囲内で適宜設定することができる。
上記構成とされたケース１４は、回路基板支持部材１６の他に、感熱部１７、回路基板１９、制御部２３、封止層２４、及び導線２１を収容している。

回路基板支持部材１６は、側壁部２７内に収容されており、側壁部２７の下端、及び側壁部２７の上端または側壁部２７の中部に固定されている。回路基板支持部材１６は、円環状部の部材であり、上端及び下端が開放端とされている。
回路基板支持部材１６は、基板載置面１６ａと、基板位置規制部１６Ａと、切欠き部１６Ｂと、を有する。

基板載置面１６ａは、リング状とされた面であり、回路基板１９の外周部が載置される。
基板位置規制部１６Ａは、基板載置面１６ａから突出した突出部である。基板位置規制部１６Ａは、回路基板１９の外周縁に当接することで、回路基板１９の位置を規制する部材である。
切欠き部１６Ｂは、回路基板支持部材１６の下端の内側に設けられている。切欠き部１６Ｂは、リング状とされた切欠き部である。切欠き部１６Ｂには、底部２８の外周縁が挿入された状態で接着される。

感熱部１７は、ケース１４を構成する底部２８のうち、ケース１４内に位置する一面２８ａ上に配置されている。
感熱部１７は、ケース１４の外側を流れる気流の熱を感知するとともに、発熱可能な構成とされている。このような感熱部１７としては、例えば、サーミスタ素子を用いることができる。なお、感熱部１７として、ダイオードやトランジスタ等の半導体素子を用いてもよい。

なお、図１では、一例として、底部２８の一面２８ａ上に感熱部１７を配置した場合を例に挙げて説明したが、感熱部１７は、例えば、底部２８の一面２８ａの上方（具体的には、回路基板支持部材１６に固定された回路基板１９、底部２８、及び回路基板支持部材１６で区画された空間内）に配置してもよい。
また、図１では、一例として、底部２８の一面２８ａの中央に１つの感熱部１７を配置させた場合を例に挙げて図示したが、感熱部１７の位置は適宜選択することができる。また、底部２８の一面２８ａに複数の感熱部１７を設けてもよい。

回路基板１９は、回路基板支持部材１６の基板載置面１６ａに固定されることで、ケース１４内に収容されている。回路基板１９は、その中央部において、リード線１１，１２と電気的に接続されている。これにより、回路基板１９には、リード線１１，１２を介して、電力が給電される。

回路基板１９は、基板本体３１と、第１の配線パターン３３と、第２の配線パターン３４と、貫通ビア３５と、を有する。
基板本体３１は、矩形とされた板状の部材である。基板本体３１は、平面である一面３１ａと、一面３１ａの反対側に配置された他面３１ｂと、を有する。
基板本体３１の一面３１ａは、底部２８の一面２８ａと対向するように配置されている。基板本体３１の一面３１ａの外周部は、基板載置面１６ａと接触している。

第１の配線パターン３３は、基板本体３１の一面３１ａに設けられている。第２の配線パターン３４は、基板本体３１の他面３１ｂに設けられている。
貫通ビア３５は、第１の配線パターン３３と第２の配線パターン３４との間に位置する基板本体３１を貫通するように設けられている。貫通ビア３５は、その一端が第１の配線パターン３３と接続され、他端が第２の配線パターン３４と接続されている。
これにより、貫通ビア３５は、第１の配線パターン３３と第２の配線パターン３４とを電気的に接続している。

導線２１は、その一端が第２の配線パターン３４と接続されており、他端が感熱部１７と接続されている。これにより、導線２１は、感熱部１７と第１の配線パターン３３とを電気的に接続している。

制御部２３は、第１の配線パターン３３に実装されている。これにより、制御部２３は、貫通ビア３５、第２の配線パターン３４、及び導線２１を介して、感熱部１７と電気的に接続されている。
制御部２３には、感熱部１７が感知する温度（具体的には、ケース１４の外側を流れる気流の温度）がデータとして連続的に送信される。

制御部２３は、記憶する部分である記憶領域（以下、「記憶領域Ａ」という）と、演算する部分である演算領域（以下、「演算領域Ｂ」という）と、制御する部分である制御領域（以下、「制御領域Ｃ」という）と、を含む。
記憶領域Ａには、熱感知器１０の制御全般に関するプログラム、単位時間当たりの温度上昇値に関する所定の値（以下、「所定の値Ｄ」という）、後述する温度差ΔＴの値を判定する際に使用する所定の温度差Ｅ、発熱期間及び発熱停止期間に関するデータ、発熱停止期間後に感熱部１７の発熱を開始させる時期の算出方法、発報温度（以下、「発報温度Ｔ_Ａ」という）等が格納されている。
発報温度Ｔ_Ａは、例えば、７０℃に設定することができる。また、所定の温度差Ｅは、例えば、−３℃〜＋１℃の範囲内の所定の温度を用いることができる。

演算領域Ｂでは、感熱部１７が感知する温度に基づいて、演算領域Ｂにおいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出したり、記憶領域Ａに格納されたプログラムやデータ、及び感熱部１７から送信される温度に基づいて、発熱停止期間後に感熱部１７の発熱を開始させる時期を算出したりする。
制御領域Ｃでは、記憶領域Ａに格納されたプログラムやデータ、感熱部１７から送信される温度、演算領域Ｂで算出された結果等に基づいて、熱感知器１０の制御を行う。

上記構成とされた制御部２３は、感熱部１７が感知する温度に基づいて、演算領域Ｂにおいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、感熱部１７を発熱させる。
また、制御部２３は、感熱部１７の発熱後において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも小さい場合には、火災が発生していないと判定し、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きい場合には、火災が発生したと判定する。
そして、制御部２３は、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きい場合において、発熱する感熱部１７が感知する温度、及び発報温度Ｔ_Ａに基づいて、発報をするか否かの判定を行う。なお、発報は、例えば、図示していないスピーカー（熱感知器１０の構成要素のうちの１つ）を用いて行う。

このように、感熱部１７が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、少なくとも発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度に到達するまで、感熱部１７を発熱させる制御部２３を有することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた時点から、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器１０の外形（例えば、受熱部である底部２８の形状）に依存することなく、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することができる。

なお、本発明において、「少なくとも発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度」には、発報温度Ｔ_Ａよりも低く、かつ発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度（具体的には、発報温度Ｔ_Ａよりも２〜３℃程度低い温度）、発報温度Ｔ_Ａ、発報温度Ｔ_Ａよりも高く、発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度（具体的には、発報温度Ｔ_Ａよりも２〜３℃程度高い温度）が含まれる。
なお、本実施の形態では、一例として、「発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度」が、発報温度Ｔ_Ａよりも２〜３℃程度低い温度である場合を例に挙げて、以下の説明を行う。

制御部２３は、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａよりも低い温度（発報温度Ｔ_Ａよりも２〜３℃程度低い温度）まで、連続して感熱部１７を発熱させてもよいが、例えば、感熱部１７を発熱させる発熱期間と、感熱部１７の発熱を停止する発熱停止期間と、が交互となるように、感熱部１７を制御してもよい。

このように、感熱部１７を発熱させる発熱期間と、感熱部１７の発熱を停止する発熱停止期間と、が交互となるように、感熱部１７を制御することで、感熱部１７の発熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、発熱期間と発熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部１７の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部１７により正確な温度を感知することができる。

また、制御部２３は、感熱部１７が感知する温度が、発報温度Ｔ_Ａを超えるまで、感熱部１７を発熱させてもよい。

このように、感熱部１７が感知する温度が、発報温度Ｔ_Ａを超えるまで、感熱部１７を発熱させることで、発報温度Ｔ_Ａよりも低い温度まで感熱部１７を発熱させて、その後、感熱部１７の発熱を終了させた場合と比較して、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することができる。

封止層２４は、回路基板１９に実装された制御部２３を封止するように、回路基板１９の一面１９ａを覆うように設けられている。封止層２４は、回路基板１９と接続されたリード線１１，１２の端部も封止している。
封止層２４としては、例えば、封止樹脂を用いることができる。

第１の実施の形態の熱感知器１０によれば、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、感熱部１７を発熱させる制御部２３を有することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた時点から、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器１０の外形（例えば、受熱部となる底部２８の形状）に依存することなく、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することができる。

また、熱感知器１０の外形に依存することなく、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することが可能となることで、熱感知器１０のデザインの自由度を向上させることができる。
また、熱感知器１０のデザインの自由度が向上することで、熱感知器１０に、煙を検知する煙検知機構を組み込みやすくすることができる。
さらに、感熱部１７が発熱することで、熱感知器１０の自動試験を容易に行うことができる。

図２は、第１の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を説明するためのフローチャートである。
図３は、第１の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を行った際の発熱期間、発熱停止期間、及び感熱部が感知する温度の変化、並びに従来の熱感知器の感熱部が感知する温度の変化を模式的に示す図（グラフ）である。
なお、図３における「従来の熱感知器」とは、感熱部が発熱しない熱感知器のことをいう。

次に、図１〜図３を参照して、図１に示す熱感知器１０を用いたときの第１の実施の形態の熱感知器の制御方法について説明する。
図２に示すフローチャートの処理が開始されると、Ｓ１では、熱感知工程が行われる。熱感知工程では、回路基板１９を収容するケース１４を構成する底部２８の一面２８ａ上に配置され、発熱可能な感熱部１７により、ケース１４の外側を流れる気流の熱を連続的に感知する。感熱部１７が感知した温度は、リアルタイムで連続して、制御部２３に送信される。
なお、先に説明したように、感熱部１７は、底部２８の一面２８ａの上方に配置させてもよい。

続く、Ｓ２では、感熱部１７が感知する気流の温度に基づいて、制御部２３が単位時間当たりの温度上昇値を算出し、制御部２３において、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えたか否かの判定が行われる。
Ｓ２において、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えたと判定（Ｙｅｓと判定）されると、処理は、Ｓ３へと進む。
図３において、「感熱部の発熱を開始する時間ｔ_Ｓ」が単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えたと判定された時間であり、このときの温度が、図３に示す「感熱部の発熱を開始する温度Ｔ_Ｓ」となる。
一方、Ｓ２において、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えていないと判定（Ｎｏと判定）されると、処理は、Ｓ１へと戻る。
例えば、上記単位時間を３秒とした場合、温度上昇値である所定の値Ｄは、例えば、３℃とすることができる。

Ｓ３では、発熱工程が行われる。発熱工程では、図３に示す時間ｔ_Ｓから感熱部１７を発熱させるとともに、感熱部１７により温度を感知させる。感熱部１７が感知した温度は、リアルタイムで連続して、制御部２３に送信される。Ｓ３の処理が終わると、処理は、Ｓ４へと続く。

ここで、図３を参照して、感熱部１７を発熱させる発熱期間と、感熱部１７の発熱を停止する発熱停止期間と、を交互で行う場合の発熱工程について説明する。
１回目の発熱期間の時間は、例えば、１００ｍｓとすることができる。この期間は、感熱部１７を発熱させているため、感熱部１７が感知する温度の上昇は、従来の熱感知器を構成する感熱部（発熱しない感熱部）が感知するする温度よりも早く上昇する。
そして、１回目の発熱期間が終了すると、感熱部１７の発熱が停止される発熱停止期間（１回目の発熱停止期間）が開始される。

図４は、発熱停止期間後に発熱期間を開始するときの条件の一例を説明するための図（グラフ）である。
ここで、図４を参照して、２回目の発熱期間を開始する条件の一例について説明する。
１回目の発熱停止期間では、感熱部１７の発熱を停止しているため、感熱部１７が感知する温度は、１回目の発熱期間の終了時点に感熱部１７が感知した温度Ｔ１から徐々に低下していく。

２回目の発熱期間を開始する時点での温度を温度Ｔ２とし、下記（１）式から求められる温度差ΔＴが、所定の温度差Ｅ（例えば、−３℃〜＋１℃の範囲内の所定の温度）を超えた際に、２回目の発熱期間を開始する。このような手法により、発熱停止期間の長さと、再度、発熱期間を開始するタイミングと、を決定することができる。
そして、温度差ΔＴが、所定の温度差Ｅを超えない場合には、火災ではないと判定され、再度、発熱させることはしない。
ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１ ・・・（１）

発熱期間の長さ（ｍｓ）は、例えば、下記（２）式から求めることができる。
発熱期間の長さ（ｍｓ）＝ｋ×（ΔＴ＋α） ・・・（２）
上記（２）式において、ｋは、例えば、１とすることができ、この場合、αは、例えば、１０（ｍｓ）とすることができる。
ｋは、例えば、無風で温度上昇が無い状態において、例えば、温度が０．５℃上昇する加熱時間に基づき決定される値である。この場合、αは、発熱制御を開始してから温度上昇が開始するまでの時間である。
具体的には、第１の発熱期間の長さが１００ｍｓの場合、第２の発熱期間の長さは、例えば、７０ｍｓとすることができる。この場合、発熱工程における最後の発熱期間の長さは、例えば、５０ｍｓとすることができる。

なお、発熱停止期間は、熱感知器１０の設置環境において、感熱部１７の発熱を停止後、十分にＳ／Ｎが確保される程度の温度低下が発生する時間よりも長く設定すればよい。

上述したように、感熱部１７を発熱させる発熱期間と、感熱部１７の発熱を停止する発熱停止期間と、を交互で行うことにより、感熱部１７の発熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、発熱期間と発熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部１７の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部１７により正確な温度を感知できる。

また、図３に示すように、感熱部の発熱を開始させた時点の温度から発報温度Ｔ_Ａに向かうにつれて、発熱期間の長さを短くすることで、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに近い段階において、無駄に大きな電力を感熱部１７に供給して感熱部１７を発熱させることを抑制可能となる。これにより、感熱部１７の発熱に使用する電力を低減することができる。

さらに、図３に示すように、発熱工程では、感熱部１７が感知する温度が、少なくとも発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度に到達するまで、感熱部１７を発熱させてもよい。
このように、感熱部１７が感知する温度が、少なくとも発報温度Ｔ_Ａの近傍の温度に到達するまで、感熱部１７を発熱させることで、発報温度Ｔ_Ａよりもかなり低い温度（例えば、２℃程度低い温度）まで感熱部１７を発熱させて、その後、感熱部１７の発熱を終了させた場合と比較して、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することができる。

続く、Ｓ４では、感熱部１７の発熱を停止後において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きいか否かの判定が行われる。
Ｓ４において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きいと判定（ＹＥＳと判定）されると、処理は、Ｓ５へと進む。Ｓ４において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも小さいと判定（ＹＥＳと判定）される（言い換えれば、火災が発生していないと判定される）と、処理は、図２に示す処理が終了する。

続く、Ｓ５では、制御部２３により、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えたか否かの判定が行われる。Ｓ５において、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えたと図３に示す時間ｔ_ｅにおいて判定（Ｙｅｓと判定）されると、処理は、Ｓ６へと進む。
一方、Ｓ５において、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えていないと判定（Ｎｏと判定）されると、処理は、Ｓ３へと戻る。

Ｓ６では、図３に示す時間ｔ_ｅにおいて、熱感知器１０を構成するスピーカー（図示せず）により、火災が発生したことを発報する。その後、図２に示す処理は、終了する。

第１の実施の形態の熱感知器の制御方法によれば、感熱部１７が感知する気流の温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、感熱部１７を発熱させることで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた時点から、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器１０の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部１７が気流の温度上昇を検知してから熱感知器１０が発報するまでの時間を短縮することができる。

第１の実施の形態の熱感知器の制御方法を用いることで、図３に示す例の場合、従来の熱感知器が発報する時間ｔ_ｆから第１の実施の形態の熱感知器１０が発報する時間ｔ_ｅを引いた時間（＝ｔ_ｆ−ｔ_ｅ）短縮することができる。

なお、図３では、一例として、感熱部の発熱を開始させた時点の温度Ｔ_Ｓから発報温度Ｔ_Ａに向かうにつれて、発熱期間の長さを短くした場合を例に挙げて説明したが、複数の発熱期間の長さは、これに限定されない。
例えば、図３において、時間ｔ_１〜時間ｔ_ｅまでの時間のうち、前半部分に関しては、同じ長さとされた第１の発熱期間を繰り返し行い、後半部分に関しては、第１の発熱期間よりも短い時間とされた第２の発熱期間を繰り返し行うことで、感熱部１７が感知する温度を発報温度Ｔ_Ａに到達させてもよい。
この場合、第１の実施の形態の熱交換器の制御方法と同様な効果を得ることができる。

或いは、１回の発熱期間で、感熱部１７が感知する温度を、温度Ｔ_Ｓから発報温度Ｔ_Ａの間の所定の温度まで到達させ、その後、時間を短くした発熱期間と、発熱停止期間と、を繰り返し行うことで、感熱部１７が感知する温度を発報温度Ｔ_Ａに到達させてもよい。
この場合、第１の実施の形態の熱交換器の制御方法と同様な効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る熱感知器の断面図である。図５において、図１に示す第１の実施の形態の熱感知器１０と同一構成部分には、同一符号を付す。

図５を参照するに、第２の実施の形態の熱感知器４０は、第１の実施の形態の熱感知器１０を構成する感熱部１７に替えて、感熱部４１及び加熱部４２を有すること以外は、熱感知器１０と同様に構成されている。

感熱部４１は、底部２８の一面２８ａの大部分を覆うように設けられている。感熱部４１は、自ら発熱しない感熱部である。感熱部４１は、制御部２３と電気的に接続されている。
感熱部４１としては、例えば、１対の電極層間にセラミック層が配置された構成とされた感熱素子を用いることができる。該セラミック層は、例えば、監視領域の温度が変化すると、焦電効果により、焦電電流を出力する強誘電性物質を薄膜状に焼結することで形成することができる。
このような構成とされた感熱素子は、サーミスタ素子のような狭い感知領域で温度を感知する素子と比較して、広い領域の熱を感知することが可能となるため、熱応答性を高めることができる。

加熱部４２は、感熱部４１を覆うように、底部２８の一面２８ａに設けられている。加熱部４２は、制御部２３と電気的に接続されており、制御部２３による制御が可能な構成とされている。
加熱部４２は、感熱部４１が感知する気流の温度に基づいて、制御部２３が単位時間当たりの温度上昇値を算出し、制御部２３において、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、感熱部４１を加熱する。
加熱部４２としては、例えば、マイクロヒーターを用いることができる。

第２の実施の形態の熱感知器４０によれば、感熱部４１及び加熱部４２と電気的に接続され、感熱部４１が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、加熱部４２を制御することで、感熱部４２を加熱する制御部２３を有することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた時点から、感熱部４１が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器４０の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部４１が気流の温度上昇を検知してから熱感知器４０が発報するまでの時間を短縮することができる。

図６は、第２の実施の形態に係る熱感知器の制御方法を説明するためのフローチャートである。図６において、先に説明した図２に示すフローチャートと同様な処理を行うステップには、同じステップナンバーを付す。

次に、図５及び図６を参照して、図５に示す熱感知器４０を用いたときの第２の実施の形態の熱感知器の制御方法について説明する。
図６に示すフローチャートの処理が開始されると、Ｓ１では、熱感知工程が行われる。Ｓ１では、第１の実施の形態で説明した図２に示すＳ１と同様な処理が行われる。
続く、Ｓ２では、感熱部４１が感知する気流の温度に基づいて、制御部２３が単位時間当たりの温度上昇値を算出し、制御部２３において、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えたか否かの判定が行われる。
Ｓ２において、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えたと判定（Ｙｅｓと判定）されると、処理は、Ｓ７へと進む。

Ｓ７では、加熱工程が行われる。加熱工程では、加熱部４２により感熱部４１の加熱が行われる。加熱工程では、先に説明した図３に示す発熱期間に替えて、感熱部４１を加熱する加熱期間が行われ、発熱停止期間に替えて、感熱部４１の加熱を停止する加熱停止期間が行われる。つまり、加熱期間と、加熱停止期間と、が交互に行われる。

このように、感熱部４１を加熱する加熱期間と、感熱部４１の加熱を停止する加熱停止期間と、を交互で行うことにより、感熱部４１の加熱に使用する電力を少なくすることができる。
また、加熱期間と加熱停止期間とを交互に行うことで、感熱部４１の温度が高くなりすぎることを抑制可能となるため、感熱部４１により正確な温度を感知することができる。
なお、加熱期間の長さや加熱停止期間の長さについては、第１の実施の形態で説明した手法により、それぞれ決定することができる。

続く、Ｓ４では、感熱部１７の発熱を停止後において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きいか否かの判定が行われる。
Ｓ４において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも大きいと判定（ＹＥＳと判定）されると、処理は、Ｓ５へと進む。Ｓ４において、温度差ΔＴが所定の温度差Ｅよりも小さいと判定（ＹＥＳと判定）される（言い換えれば、火災が発生していないと判定される）と、処理は、図２に示す処理が終了する。

続く、Ｓ５では、制御部２３により、感熱部４１が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えたか否かの判定が行われる。Ｓ５において、感熱部４１が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えたと判定（Ｙｅｓと判定）されると、処理は、Ｓ６へと進む。
一方、Ｓ５において、感熱部１７が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａを超えていないと判定（Ｎｏと判定）されると、処理は、Ｓ７へと戻る。

Ｓ６では、熱感知器４０を構成するスピーカー（図示せず）により、火災が発生したことを発報する。その後、図６に示す処理は、終了する。

第２の実施の形態の熱感知器の制御方法によれば、感熱部４１が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた際、加熱部４２を用いて、感熱部４１を加熱することで、単位時間当たりの温度上昇値が所定の値Ｄを超えた時点から、感熱部４１が感知する温度が発報温度Ｔ_Ａに到達するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。
これにより、熱感知器４０の外形（例えば、受熱部の形状）に依存することなく、感熱部４１が気流の温度上昇を検知してから熱感知器４０が発報するまでの時間を短縮することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、第１及び第２の実施の形態では、受熱部である底部２８の他面２８ｂが平面（フラット）とされた熱感知器１０，４０を例に挙げて説明したが、本発明は、このような形状とされた熱感知器にも適用可能である。
また、底部２８の形状が、例えば、下方に凸状に膨らんだ曲面や球面形状の場合や、平面から柱体、錐体、半球形状の突起物が突起しているような形状である場合にも適用可能である。

１０，４０…熱感知器、１１，１２…リード線、１４…ケース、１６…回路基板支持部材、１６ａ…基板載置面、１６Ａ…基板位置規制部、１６Ｂ…切欠き部、１７，４１…感熱部、１９…回路基板、２１…導線、２３…制御部、２４…封止層、２７…側壁部、２８…底部、２８ａ，３１ａ…一面、２８ｂ，３１ｂ…他面、３１…基板本体、３３…第１の配線パターン、３４…第２の配線パターン、３５…貫通ビア、４２…加熱部

Claims (15)

1. 回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面の上方に配置され、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知するとともに、発熱可能な感熱部と、
   前記感熱部と電気的に接続され、前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記感熱部を発熱させる制御部と、
   を有することを特徴とする熱感知器。
2. 前記制御部は、前記感熱部を発熱させる発熱期間と、前記感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、が交互となるように、前記感熱部を制御することを特徴とする請求項１記載の熱感知器。
3. 前記制御部は、発報するか否かを判定する際に使用する閾値である発報温度に基づいて、前記発報をするか否かの判定を行い、
   さらに、前記制御部は、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を発熱させることを特徴とする請求項１または２記載の熱感知器。
4. 回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面に配置され、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する感熱部と、
   前記感熱部を加熱する加熱部と、
   前記感熱部及び前記加熱部と電気的に接続され、前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記加熱部を制御することで、前記感熱部を加熱する制御部と、
   を有することを特徴とする熱感知器。
5. 前記制御部は、前記感熱部を加熱する加熱期間と、前記感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、が交互となるように、前記加熱部を制御することを特徴とする請求項４記載の熱感知器。
6. 前記制御部は、発報するか否かを判定する際に使用する閾値である発報温度に基づいて、前記発報をするか否かの判定を行い、
   さらに、前記制御部は、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を加熱することを特徴とする請求項４または５記載の熱感知器。
7. 前記ケースの外側を流れる気流と接触する前記ケースの前記底部の他面は、平面であることを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載の熱感知器。
8. 回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面の上方に配置され、発熱可能な感熱部により、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する熱感知工程と、
   前記感熱部が感知する前記気流の温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、前記感熱部を発熱させる発熱工程と、
   を有することを特徴とする熱感知器の制御方法。
9. 前記発熱工程では、前記感熱部を発熱させる発熱期間と、前記感熱部の発熱を停止する発熱停止期間と、を交互で行うことを特徴とする請求項８記載の熱感知器の制御方法。
10. 前記発熱工程では、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を発熱させることを特徴とする請求項８または９記載の熱感知器の制御方法。
11. 前記発熱工程では、前記単位時間当たりの温度上昇値が前記所定の値を超えて、前記感熱部の発熱を開始させた時点の温度から前記発報温度に向かうにつれて、前記発熱期間の長さを短くすることを特徴とする請求項１０記載の熱感知器の制御方法。
12. 回路基板を収容するケースを構成する底部のうち、前記ケース内に位置する一面に配置された感熱部により、前記ケースの外側を流れる気流の熱を感知する熱感知工程と、
    前記感熱部が感知する温度に基づいて、単位時間当たりの温度上昇値を算出し、該単位時間当たりの温度上昇値が所定の値を超えた際、加熱部を用いて、前記感熱部を加熱する加熱工程と、
    を有することを特徴とする熱感知器の制御方法。
13. 前記加熱工程では、前記感熱部を加熱する加熱期間と、前記感熱部の加熱を停止する加熱停止期間と、を交互で行うことを特徴とする請求項１２記載の熱感知器の制御方法。
14. 前記加熱工程では、少なくとも前記発報温度の近傍の温度に到達するまで、前記感熱部を加熱することを特徴とする請求項１１または１２記載の熱感知器の制御方法。
15. 前記加熱工程では、前記単位時間当たりの温度上昇値が前記所定の値を超えて、前記感熱部の発熱を開始させた時点の温度から前記発報温度に向かうにつれて、前記加熱期間の長さを短くすることを特徴とする請求項１４記載の熱感知器の制御方法。

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