JP3153363B2 - 火災感知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、煙室内にキセノンラン
プ等の発光ランプと受光素子とを設け、発光ランプで発
光し、この発光ランプからの光を受けた受光素子の出力
信号に応じて火災による煙の濃度を検出する火災感知装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キセノンランプで発生した光を受光素子
が受け、この受光素子の出力信号に応じて、煙室内に流
入した火災による煙の濃度を検出する従来の煙感知器等
の火災感知装置において、経年変化等によって、キセノ
ンランプの発光効率が低下したり、受光素子の受光効率
が低下したり、キセノンランプ、受光素子に汚れが付着
すると、受光素子の出力信号のレベルが次第に低下す
る。

【０００３】このように受光素子の出力信号のレベルが
低下すると、煙感知器としての正常動作を行うことがで
きなくなる。この場合、キセノンランプまたは受光素子
が異常であることを示すトラブル警報、たとえばアラー
ムを鳴らし、この警報に気づいた人を通じて、キセノン
ランプ、受光素子等の交換、清掃等のメンテナンスを行
えば、煙感知器は再び正常動作を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、受光素子の出力信号のレベルが低下したときに、煙
感知器等の火災感知装置に正常動作を行わせるために
は、キセノンランプ、受光素子等の交換、清掃等のメン
テナンスを必ず実行しなければならない。しかし、キセ
ノンランプ、受光素子等の交換、清掃等のメンテナンス
は誰でもが実行できる作業ではなく、特に超高感度煙感
知器の場合には、通常、その煙感知器をサービス工場に
発送し、サービス工場においてメンテナンスを行う。

【０００５】また、上記超高感度煙感知器の場合には、
たとえば２年毎のように、定期的にメンテナンスを行
い、この定期的メンテナンス時にキセノンランプの交換
を行う。この場合、メンテナンスすべき煙感知器を現場
で取り外し、その代わりに正常な代替煙感知器を取り付
け、サービス工場でメンテナンスが終了したときに、現
場において煙感知器の交換を再び行う。このようにし
て、煙感知動作の継続性を維持するようにしている。

【０００６】ところが、従来例において、受光素子の出
力信号のレベルが低下したときに、代替煙感知器が煙感
知器の設置現場にないと、突然、煙感知動作を実行でき
なくなり、しかも、代替煙感知器を設置現場に取り寄せ
るまで、正常な煙感知動作を実行することができないと
いう問題がある。この問題は、キセノンランプ以外の発
光ランプを使用した場合にも同様に発生するものであ
る。

【０００７】本発明は、受光素子の出力信号のレベルが
低下したときに、代替煙感知器が煙感知器の設置現場に
なくても、正常な煙感知動作を継続して実行することが
できる火災感知装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光ランプで
発生した光を受光素子が受け、この受光素子の出力信号
を増幅器で増幅し、この増幅器の出力信号に応じて、煙
室内の煙の濃度を検出する火災感知装置において、増幅
器の出力信号の値と所定の基準値とを比較し、増幅器の
出力信号の値がその基準値以下であるときに、増幅器の
出力信号の値が異常であることを表示し、その後、ゲイ
ン増加指令スイッチが動作されたときに、増幅器のゲイ
ンを増加させ、しかも、ゲイン増加手段は、レベル比較
手段の前段に設けられているものである。

【０００９】

【作用】本発明は、増幅器の出力信号の値と所定の基準
値とを比較し、増幅器の出力信号の値がその基準値以下
であるときに、増幅器の出力信号の値が異常であること
を報知し、その後、ゲイン増加指令スイッチが動作され
たときに、増幅器のゲインを増加させるので、受光素子
の出力信号のレベルが低下したときに、今まで使用して
いた火災感知装置の煙感知器によって正常動作を続行で
き、したがって、代替煙感知器を現場に常備する必要が
ない。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。

【００１１】この実施例の煙感知器１において、煙室３
０内にキセノンランプ１０と受光素子２０とが設けら
れ、キセノンランプ１０と受光素子２０とは遮光板３４
によって隔てられている。そして、キセノンランプ１０
が発光し、その光が煙室３０内の煙で散乱し、受光素子
２０に到達し、受光素子２０の受光量に応じて、煙室３
０内の煙の濃度を、たとえばマイクロコンピュータで構
成される制御回路５０が判断するようになっている。

【００１２】キセノンランプ１０は、発光に必要な高電
圧を高電圧発生回路１２から供給され、トリガ回路１１
から供給されるトリガ信号によってその発光タイミング
が制御される。トリガ回路１１は、制御回路５０から供
給される制御信号に基づいてトリガ信号を発生する。

【００１３】煙室３０は、火災監視区域の雰囲気を煙室
３０に導くサンプリングパイプ３１と、煙室３０の空気
を煙感知器１の外に導くパイプ３２とに接続され、パイ
プ３２内には吸引ファン３３が設けられている。

【００１４】増幅器４０は、受光素子２０の出力信号を
増幅するものであり、ゲイン切換回路４１によってその
ゲイン（増幅率）が制御され、ピークホールド回路４２
は、増幅器４０の出力信号のピークを保持する回路であ
り、Ａ／Ｄ変換回路４３は、ピークホールド回路４２が
出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する回路で
ある。

【００１５】スイッチＳＷ３は、増幅器のゲインを増加
させる指令を行うゲイン増加指令スイッチの一例であ
り、ノンロックスイッチであり、誤動作防止のために、
１秒間以上で５秒間未満の時間だけ継続してオンしてい
るときに、制御回路５０はゲイン増加の指令を発生す
る。なお、上記以外の時間を設定するようにしてもよ
く、一旦、オンされれば、ゲイン増加の指令が発生する
ようにしてもよい。

【００１６】制御回路５０は、煙感知器１の全体を制御
するとともに、Ａ／Ｄ変換回路４３からのデジタル信号
に基づいて、現在における煙室３０内の煙濃度を判断す
るものである。また、制御回路５０は、増幅器の出力信
号の値と所定の基準値とを比較するレベル比較手段の一
例であり、ゲイン増加指令スイッチによる指令に応じ
て、増幅器のゲインを増加させるゲイン増加手段の一例
でもある。

【００１７】また、増幅器４０の出力信号の値が所定の
基準値以下であるときに、増幅器４０の出力信号の値が
異常であることを示す液晶等の異常報知手段（図示せ
ず）が設けられている。

【００１８】ＲＯＭ６０は、図３に示すフローチャート
のプログラムを格納するものであり、ＥＥＰＲＯＭ６２
は、出力値補正用のＲＯＭであり、増幅器４０の出力レ
ベルが所定の基準値よりも低下したときに増幅器４０の
ゲインを数段階にわたって補正するが、この補正回数を
示す値Ｋを格納するＲＯＭである。また、ＥＥＰＲＯＭ
６２は補正回数を記憶する電気的に書き換え可能な不揮
発性記憶手段の一例である。ＲＡＭ６４は、作業用のメ
モリである。

【００１９】Ｄ／Ａ変換回路７１は、信号送出回路７
２、コネクタＣを介して受信機２に信号を送るために、
制御回路５０が出力したデジタル信号をアナログ信号に
変換する回路である。

【００２０】図２は、上記実施例で使用されているゲイ
ン切換回路４１の具体例を示す回路図である。

【００２１】ゲイン切換回路４１は、受光素子２０と増
幅器４０との間に設けられた抵抗Ｒｓと、互いに直列接
続された抵抗Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４と、ロー
タリスイッチＣＳとを有する。抵抗Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒ
ｆ３、Ｒｆ４で構成された直列回路は、増幅器４０の入
力端子と出力端子との間に接続され、ロータリスイッチ
ＣＳは、抵抗Ｒｆ１とＲｆ２との接続点Ｐ１、抵抗Ｒｆ
２とＲｆ３との接続点Ｐ２、抵抗Ｒｆ３とＲｆ４との接
続点Ｐ３、空点Ｐ４を、増幅器４０の出力端子に切換接
続するものであり、実際には、ロータリスイッチＣＳは
電子スイッチで構成されている。なお、増幅器４０のゲ
インは、直列接続抵抗Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４
の合成値（この値はロータリスイッチＣＳの切換によっ
て変化する）と、抵抗Ｒｓの値との比とほぼ同じであ
る。つまり、抵抗Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４の値が、抵抗
Ｒｆ１の値の２０％の値に設定され、ロータリスイッチ
ＣＳを接続点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に順次、切り換え
ると、増幅器４０のゲインは、ロータリスイッチＣＳが
接続点Ｐ１に接続されている場合のそれぞれ、１倍、
１．２倍、１．４倍、１．６倍と変化する。

【００２２】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２３】図３は、上記実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【００２４】まず、補正指令回数を示す関数Ｋを「０」
にセットする（Ｓ１）。なお、キセノンランプ１０の発
光効率が低下したり、受光素子２０の受光効率が低下し
たり、キセノンランプ１０、受光素子２０に汚れが付着
すると、受光素子２０の出力信号のレベルが次第に低下
するが、このときに実施例において、増幅器４０のゲイ
ン（増幅率）を増加する補正を行うが、上記補正指令回
数Ｋはその補正回数を示すものである。

【００２５】そして、Ａ／Ｄ変換回路４３の現在の出力
レベルと、予め定められた所定の基準値（比較基準レベ
ル）とを制御回路５０が比較し（Ｓ２）、Ａ／Ｄ変換回
路４３の現在の出力レベルが所定の基準値以上の値であ
れば、Ａ／Ｄ変換回路４３の現在の出力レベルについて
は問題ないので、煙濃度の検出動作を実行する（Ｓ２
０）。

【００２６】しかし、Ａ／Ｄ変換回路４３の現在の出力
レベルが基準値よりも低ければ、煙濃度を正常に検出で
きないので、つまり、火災レベルに相当する濃度の煙が
煙室３０に進入しても火災ではないと判断する失報状態
が発生するので、煙感知器１または受信機２に設けた異
常報知手段としての異常状態表示装置（図示せず）によ
って、異常を表示する（Ｓ３）。この異常表示を見てい
た人がスイッチＳＷ３を１〜５秒の間、オンすると（Ｓ
４）、つまり、増幅器４０のゲインを増加させる指令を
行うと、補正指令回数Ｋが「１」インクリメントされ
（Ｓ５）、このときに補正指令回数Ｋが「４」以上であ
れば（Ｓ６）、補正指令回数Ｋを「０」にリセットし
（Ｓ７）、このようにして補正指令回数Ｋが「０」にな
れば（Ｓ８）、ＥＥＰＲＯＭ６２に補正指令回数Ｋとし
て「０」を格納し（Ｓ９）、増幅器４０のゲインを１．
０倍にする（Ｓ１０）。

【００２７】このように補正指令回数Ｋが「０」であれ
ば、図２に示すロータリスイッチＣＳの接点が点Ｐ１に
接続されており、増幅器４０のフィードバックループの
抵抗が抵抗Ｒｆ１のみであり、抵抗Ｒｓの値と抵抗Ｒｆ
１の値との比に応じたゲイン（通常のゲイン）で増幅器
４０が動作する。つまり、増幅器４０のゲインが通常の
１倍、すなわち増幅器４０の増幅率が１０００（感知器
１の設置時における増幅率が１０００）であれば、その
１０００に設定されている。

【００２８】一方、今まで補正指令回数Ｋが「０」であ
り、キセノンランプ１０の発光効率の低下等によって異
常表示がされ（Ｓ３）、このときにスイッチＳＷ３が１
〜５秒間、オンされると（Ｓ４）、補正指令回数Ｋが
「１」に変化し（Ｓ５）、増幅器４０のゲインを初めて
補正する必要が生じる。この場合、ＥＥＰＲＯＭ６２に
補正指令回数Ｋとして「１」が格納され（Ｓ１１）、増
幅器４０のゲインを１．２倍に補正する（Ｓ１２、Ｓ１
３）とともに、異常表示がクリアされる。このときに、
図２に示すロータリスイッチＣＳの接点が点Ｐ２に切り
換えられ、増幅器４０のフィードバックループの抵抗が
抵抗Ｒｆ１＋Ｒｆ２になり、抵抗Ｒｆ１＋Ｒｆ２の合成
値と抵抗Ｒｓの値との比に応じたゲインで増幅器４０が
動作する。つまり、増幅器４０のゲインが通常の１．２
倍、すなわち増幅率がたとえば１０００（感知器１の設
置時における増幅率が１０００）であれば１２００に増
加する。

【００２９】このようにして増幅器４０のゲインを増加
すると、キセノンランプ１０の発光効率の低下等によっ
て受光素子２０の出力信号レベルが低下したときに、煙
感知器１の代替品と交換せずに、煙感知器１がそのまま
正常動作を行うことができる。したがって、煙感知動作
を継続することができ、しかもメンテナンス上、効率が
よい。

【００３０】その後、受光素子２０の出力レベルがさら
に低下すると、再び異常表示が行われ、スイッチＳＷ３
を押すと（Ｓ３、Ｓ４）、補正指令回数Ｋが「２」に変
化し（Ｓ５）、増幅器４０のゲインを再び補正すること
になり、ＥＥＰＲＯＭ６２に補正指令回数Ｋとして
「２」が格納され（Ｓ１１）、Ｋ＝２であるので、増幅
器４０のゲインが１．４倍に補正される（Ｓ１２、Ｓ１
４、Ｓ１５）とともに、異常表示がクリアされる。つま
り、図２に示すロータリスイッチＣＳの接点が点Ｐ３に
切り換えられ、増幅器４０のフィードバックループの抵
抗が抵抗Ｒｆ１＋Ｒｆ２＋Ｒｆ３になり、抵抗Ｒｆ１＋
Ｒｆ２＋Ｒｆ３の合成値と抵抗Ｒｓの値との比に応じた
ゲインで増幅器４０が動作し、増幅器４０のゲインが通
常の１．４倍に増加する。

【００３１】そして、受光素子２０の出力レベルが再び
低下すると、異常表示が行われ、スイッチＳＷ３を押す
と（Ｓ３、Ｓ４）、補正指令回数Ｋが「３」に変化し
（Ｓ５）、ＥＥＰＲＯＭ６２に補正指令回数Ｋとして
「３」が格納され（Ｓ１１）、Ｋ＝３であるので、増幅
器４０のゲインを１．６倍に補正する（Ｓ１２、Ｓ１
４、Ｓ１６）とともに、異常表示がクリアされる。つま
り、図２に示すロータリスイッチＣＳの接点が点Ｐ４に
切り換えられ、増幅器４０のフィードバックループの抵
抗が抵抗Ｒｆ１＋Ｒｆ２＋Ｒｆ３＋Ｒｆ４になり、抵抗
Ｒｆ１＋Ｒｆ２＋Ｒｆ３＋Ｒｆ４の合成値と抵抗Ｒｓの
値との比に応じたゲインで増幅器４０が動作し、増幅器
４０のゲインが通常の１．６倍に増加する。

【００３２】上記補正動作（Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１６）
を実行した後に、煙濃度の検出動作を行う（Ｓ２０）。
つまり、受光素子２０が出力する信号を増幅器４０が増
幅し、そのピーク値をピークホールド回路４２が保持
し、この保持された値をＡ／Ｄ変換回路４３がデジタル
信号に変換し、このデジタル信号に基づいて、制御回路
５０が煙濃度を判別する。そして、Ｄ／Ａ変換回路７１
がアナログ信号に変換し、信号送出回路７２、コネクタ
Ｃを介して、受信機２に信号が送られ、この信号に基づ
いて、受信機２が煙濃度を表示する。

【００３３】上記のように、異常表示が行われる度に、
異常表示が消えるまでスイッチＳＷ３を押す操作を何度
か繰り返す。ここで、誤って押し過ぎて補正回数Ｋを必
要以上に大きくした場合には、さらにスイッチＳＷ３を
操作し続け、補正回数Ｋの値が一巡し、二巡目で所望の
補正回数Ｋに設定することができる。なお、上記操作に
よって煙感知器の出力補正を行っている場合、その煙感
知器のキセノンランプ等を新品と交換するには、スイッ
チＳＷ３を操作して補正回数Ｋの値をゼロに戻す必要が
ある。この場合、それまで使用していたキセノンランプ
が設置されている状態でスイッチＳＷ３を何度か押し、
最初に異常表示が示された所が、補正回数Ｋの値がゼロ
の位置である。

【００３４】なお、Ｓ１５において、増幅器４０のゲイ
ンを１．４倍に増加する代わりに、Ｓ１３で１．２倍し
たゲインをさらに１．２倍する（最初に設定した増幅器
４０のゲインを１．２² 倍する）ようにしてもよく、Ｓ
１６において、増幅器４０のゲインを１．６倍に増加す
る代わりに、Ｓ１５で１．２×１．２倍したゲインをさ
らに１．２倍する（最初に設定した増幅器４０のゲイン
を１．２³ 倍する）ようにしてもよい。また、煙感知器
１または受信機２に補正回数Ｋを表示する表示手段を設
けてもよい。

【００３５】上記実施例においては、スイッチＳＷ３を
オンした後に、増幅器４０のゲインを増加する補正を行
うようにしているが、スイッチＳＷ３を押さずに自動的
にゲインを増加させるようにしてもよい。この場合に
は、増幅器４０の出力信号の値が基準値以下であること
をレベル比較手段が判断したときに、制御回路５０が増
幅器４０のゲインを増加させるように制御すればよい。

【００３６】上記実施例では、レベル比較手段と異常報
知手段とゲイン増加指令スイッチとゲイン増加手段とが
煙感知器１の側に設けられているが、このようにする代
わりに、それらのうちの一部または全部を、受信機２側
あるいは図示しない中継器側に設けるようにしてもよ
い。たとえば、受信機２側に異常報知手段とゲイン増加
指令スイッチとを設けた場合には、煙感知器１は、レベ
ル比較手段が異常を検出するとその旨を示す信号を受信
機２に送出して異常報知手段を動作させ、受信機２は、
ゲイン増加指令スイッチが動作されたときに、対応する
ＥＥＰＲＯＭ６２にその旨を記憶させるとともに、ゲイ
ン増加指令信号を感知器１に送出するようにすればよ
い。なお、これらの信号を、煙濃度を示す信号を送出す
る信号線を用いて伝送する場合には、煙濃度を示す信号
とは別の信号形態、たとえば、パルスコードを用いれば
よい。

【００３７】また、上記実施例はキセノンランプを使用
した場合のものであるが、キセノンランプ以外の発光ラ
ンプを使用した場合も、上記の説明と同様である。さら
に、上記実施例では受信機２へ送出する煙濃度を示す信
号としてアナログ信号を使用しているが、これをデジタ
ル信号で送出してもよく、この場合はＤ／Ａ変換回路７
１が不要になる。また、上記実施例では異常報知手段と
して表示装置を用いたが、ブザー等を利用してもよい。

【００３８】さらに、上記実施例において、増幅器とし
ては増幅器４０のみが設けられているが、増幅器４０以
外に、増幅器４０とピークホールド回路４２との間に増
幅器を別設し、ゲイン増加指令スイッチによる指令に応
じて、その別設増幅器のゲインを増加させるようにして
もよい。この場合、増幅器４０のゲインを増加させる必
要はない。また、上記別設増幅器を、ピークホールド回
路４２とＡ／Ｄ変換回路４３との間、Ｄ／Ａ変換回路７
１と信号送出回路７２との間、信号送出回路７２とコネ
クタＣとの間に設けるようにしてもよい。すなわち、ゲ
イン増加指令スイッチによる指令に応じてゲインを増加
させる増幅器として、１段または複数段の増幅回路で構
成するようにしてもよい。なお、Ｄ／Ａ変換回路７１以
降すなわちレベル比較手段を含む制御回路５０の後段に
上記別設増幅器を設ける場合、キセノンランプ１０の発
光効率の低下等によって受光素子２０の出力レベルが低
下したときに、上記別設増幅器のゲインを増加させる
が、これと同時に、制御回路５０における比較手段の基
準レベルを低下させる必要がある。この基準レベルを低
下させることによって、受光素子２０の出力レベルが低
下しても、異常報知を確実に行わせることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、受光素子の出力信号の
レベルが必要以上に低下したときに、増幅器のゲインが
増加されるので、今まで使用していた煙感知器によって
煙感知動作を正常に続行できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】上記実施例におけるゲイン切換回路４１の具体
例を示す回路図である。

【図３】上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…煙感知器、 ２…受信機、 １０…キセノンランプ、 １１…トリガ回路、 ２０…受光素子、 ３０…煙室、 ４０…増幅器、 ４１…ゲイン切換回路、 ５０…制御回路、 ６０…ＲＯＭ、 ６２…出力値補正用ＥＥＰＲＯＭ、 ＳＷ３…ゲイン補正指令用スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−220396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−105197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−118997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/02 - 17/12 G08B 29/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光ランプと、この発光ランプからの光
   を受ける受光素子と、この受光素子の出力信号を増幅す
   る増幅器とを有し、この増幅器の出力信号に応じて煙の
   濃度を検出する煙感知装置において、 上記増幅器の出力信号の値と所定の基準値とを比較する
   レベル比較手段と； 上記増幅器の出力信号の値が上記基準値以下であるとき
   に、上記増幅器の出力信号の値が異常であることを示す
   異常報知手段と； 上記増幅器のゲインを増加させる指令を行うゲイン増加
   指令スイッチと； このゲイン増加指令スイッチによる指令に応じて、上記
   増幅器のゲインを増加させるゲイン増加手段と；上記ゲイン増加指令スイッチによる補正指令の回数を格
   納する補正指令回数記憶手段と； を有し、上記ゲイン増加手段は、上記レベル比較手段の
   前段に設けられていることを特徴とする火災感知装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記増幅器は、１段または複数段の増幅回路で構成され
   ていることを特徴とする火災感知装置。