JP3692672B2 - 火災感知器及びそのシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、煙により火災の発生を検知する火災感知器及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の火災感知器を図５乃至図８を用いて説明する。図５は火災感知器の構成を説明するブロック図である。図６は蓄積時間の説明図であり、蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベルより大きく発報する場合を表している。図７は蓄積時間の説明図であり、蓄積時間内に煙濃度が火災判断レベル以下になって発報しない場合を表している。図８は蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。図９は火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【０００３】
図５において火災感知器Ａは、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子１と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部２と、計時動作を行うタイマ部３と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部４とを有している。
【０００４】
煙検知素子１は、不図示の暗箱内に設けられた発光ダイオード等の投光素子１ａと、受光軸を投光素子１ａの光軸とずらして設けられたフォトダイオード等の受光素子１ｂとを有して構成されており、投光素子１ａから照射された光が、暗箱内に流入した煙に乱反射して受光素子１ｂに受光されると、受光素子１ｂが微少な電流Ｉを出力するものである。該電流Ｉが、電流電圧変換部５において電圧Ｖに変換され、アナログ／デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ変換部と記す）６によってデジタルデータに変換され、該デジタルデータが演算処理部７において数値煙濃度データＤに変換される。
【０００５】
火災判断部４は、演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合には、図６に示すようにその時点よりタイマ部３において計時する蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断する。
【０００６】
一方、火災判断部４は、演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合であっても、図７に示すように、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下であれば火災発生とは判断しない。
【０００７】
火災判断部４は、火災が発生したと判断すると、発報信号Ｓ１を火災受信機Ｂに送信し、火災受信機Ｂの出力部８は該発報信号Ｓ１を受け取ると鳴動等して火災の発生を報知する。
【０００８】
次に蓄積時間Ｔの設定について説明する。蓄積時間Ｔは蓄積時間設定部２において設定されるものであり、蓄積時間設定部２は平均煙濃度算出部２ａと蓄積時間決定部２ｂとを有している。
【０００９】
平均煙濃度算出部２ａは、例えば１分間に演算処理部７が出力する数値煙濃度データＤを全て記憶できる程度のメモリを有しており、演算処理部７から最新の数値煙濃度データＤを受け取って、最新の１分間分の数値煙濃度データＤを記憶している。そして、平均煙濃度算出部２ａは、火災判断部４において数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きいと判断された時に、その時点から過去１分間の数値煙濃度データＤの平均値を算出し、平均煙濃度Ｄａとして蓄積時間決定部２ｂに出力する。
【００１０】
蓄積時間決定部２ｂは、該平均煙濃度Ｄａに基づいて蓄積時間Ｔを決定する。即ち、蓄積時間決定部２ｂは、平均煙濃度Ｄａが低い値の場合には、蓄積時間Ｔを長くし、平均煙濃度Ｄａが高い値の場合には、蓄積時間Ｔを短くする。つまり、図６に示すように徐々に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが高くなり、この場合には火災である可能性が高いので、素早く判断するために蓄積時間Ｔを短くしている。一方、蓄積時間決定部２ｂは、図７に示すように急激に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが低く、この場合にはタバコの影響の場合等が多く、火災である可能性が低いので、正確に判断するために蓄積時間Ｔを長くしている。
【００１１】
更に詳しくは、蓄積時間決定部２ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％（なお、この「％」は、発光素子と受光素子とを１メートルの間隔で配設し、両者間に煙が存在しない場合に受光素子が受ける光量を１００％とし、両者間に煙が存在する場合に光量が例えば９０％，８０％…となるような受光素子における減光率を基準として煙の濃度を表す単位であって、例えば受光素子が受ける光量が９０％の場合には煙濃度は１０％となり、また光量が８０％の場合には煙濃度は２０％となる。以下同様に記す。）以下の場合には（ステップＳ１０１）、蓄積時間Ｔを４５秒とし（ステップＳ１０２）、平均煙濃度Ｄａが０．５％より大きく１．０％以下の場合には（ステップＳ１０３）、蓄積時間Ｔを３９秒とし（ステップＳ１０４）、平均煙濃度Ｄａが１．０％より大きく１．５％以下の場合には（ステップＳ１０５）、蓄積時間Ｔを３０秒とし（ステップＳ１０６）、平均煙濃度Ｄａが１．５％より大きく５．０％以下の場合には（ステップＳ１０７）、蓄積時間Ｔを１８秒とし（ステップＳ１０８）、平均煙濃度Ｄａが５．０％より大きい場合には（ステップＳ１０７）、蓄積時間Ｔを９秒としている（ステップＳ１０９）。
【００１２】
以上のようにして構成された火災感知器にあっては、平均煙濃度Ｄａに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断していたので、タバコの煙など急激な煙の発生の場合には、蓄積時間Ｔが長くなされて、その時間内に煙濃度Ｄがしきい値ＴＨ以下となれば火災の発生とは判断しないので、誤報を減少することができるものであった。
【００１３】
また、他の例として、図９に示すように、火災感知器Ａから火災受信機Ｂには数値煙濃度データＤを送信するようにして、火災受信機Ｂに蓄積時間設定部２、タイマ部３、火災判断部４を設けるようにして構成した火災感知システムもある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図５に示すような火災感知器あるいは図９に示す火災感知システムにあっては、平均煙濃度Ｄａにのみ基づいて蓄積時間Ｔを決定しているため、実際に火災の場合であっても、急激に煙濃度が上昇するような火災の場合にあっては、蓄積時間Ｔが長く設定されてしまう。
【００１５】
従って、実際に火災の場合であっても、急激に煙濃度が上昇するような火災の場合にあっては、火災感知器は、長い蓄積時間Ｔ後にしか発報せず、素早く発報することができないという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記問題点を改善するために成されたもので、その目的とするところは、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知器及びそのシステムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するために、請求項１記載の発明にあっては、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部と、計時動作を行うタイマ部と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部と、を有する火災感知器であって、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２記載の発明にあっては、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子を有する火災感知器と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部及び、計時動作を行うタイマ部及び、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部を有する火災受信機と、を有する火災感知システムであって、前記火災感知器は、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる火災感知器及びそのシステムの第一実施の形態を図１〜図３に基づいて、第二実施の形態を図４に基づいて説明する。
【００２０】
〔第一実施の形態〕
図１は、火災感知器の構成を説明するブロック図である。図２は蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。図３は火災感知器の動作を説明するフローチャートである。
【００２１】
図１において火災感知器Ａは、煙検知素子１０と、蓄積時間設定部１１と、タイマ部１２と、火災判断部１３と、電流電圧変換部１４と、Ａ／Ｄ変換部１５と、演算処理部１６と、温度検出部に相当する温度検出素子１７と、温度用Ａ／Ｄ変換部１８と、温度用演算処理部１９と、を有している。
【００２２】
煙検知素子１０は、不図示の暗箱内に設けられた発光ダイオード等の投光素子１０ａと、受光軸を投光素子１０ａの光軸とずらして設けられたフォトダイオード等の受光素子１０ｂとを有して構成されており、投光素子１０ａから照射された光が、暗箱内に流入した煙に乱反射して受光素子１０ｂに受光されると、受光素子１０ｂが微少な電流Ｉを出力するものである。
【００２３】
電流電圧変換部１４は、煙検知素子１０の出力する電流Ｉを電圧Ｖ１に変換して、Ａ／Ｄ変換部１５に出力するものである。Ａ／Ｄ変換部１５は、アナログ値である電圧Ｖ１をデジタルデータに変換して演算処理部１６に出力するものである。演算処理部１６は該デジタルデータを数値データである数値煙濃度データＤに変換して、平均濃度算出部１１ａと火災判断部１３とに出力するものである。
【００２４】
温度検出素子１７は周囲温度を検出して該温度に対応する電圧Ｖ２を出力するものであり、例えばサーミスタ等で構成されている。温度用Ａ／Ｄ変換部１８は電圧Ｖ２をデジタルデータに変換して温度用演算処理部１９に出力するものである。
【００２５】
温度用演算処理部１９は該デジタルデータを数値データである数値温度データＰに変換し、蓄積時間決定部１１ｂに出力する。
【００２６】
火災判断部１３は、演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤと、予め保持する火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合には、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断する。
【００２７】
一方、火災判断部１３は、演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合であっても、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下であれば火災発生とは判断しない。
【００２８】
火災判断部１３は、火災が発生したと判断すると、発報信号Ｓ１を火災受信機Ｂに送信し、火災受信機Ｂの出力部２０は該発報信号Ｓ１を受け取ると鳴動等して火災の発生を報知する。
【００２９】
蓄積時間設定部１１は、蓄積時間Ｔを設定するものであり、平均煙濃度算出部１１ａと蓄積時間決定部１１ｂとを有している。
【００３０】
平均煙濃度算出部１１ａは、例えば１分間に演算処理部１６が出力する数値煙濃度データＤを全て記憶できる程度のメモリを有しており、演算処理部１６から最新の数値煙濃度データＤを受け取って、最新の例えば１分間分の数値煙濃度データＤを記憶している。そして、平均煙濃度算出１１ａは、火災判断部１３において数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きいと判断された時に、その時点から例えば過去１分間の数値煙濃度データＤの平均値を算出し、平均煙濃度Ｄａとして蓄積時間決定部１１ｂに出力する。
【００３１】
蓄積時間決定部１１ｂは、該平均煙濃度Ｄａ及び温度用演算処理部１９より入力される数値温度データＰに基づいて蓄積時間Ｔを決定する。
【００３２】
即ち、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが低い値の場合には、蓄積時間Ｔを長くし、平均煙濃度Ｄａが高い値の場合には、蓄積時間Ｔを短くする。つまり、徐々に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが高くなり、この場合には火災である可能性が高いので、素早く判断するために蓄積時間Ｔを短くしている。一方、蓄積時間決定部１１ｂは急激に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが低く、この場合にはタバコの影響の場合等が多く、火災である可能性が低いので、正確に判断するために蓄積時間Ｔを長くしている。
【００３３】
そして、蓄積時間決定部１１ｂはこのようにして決定した蓄積時間Ｔに対して周囲温度である数値温度データＰに対応した補正を加える。即ち、数値温度データＰ、即ち周囲温度が高いほど、前記決定した蓄積時間Ｔを短くする。
【００３４】
更に詳しくは、図２に示すように、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％以下の場合には（ステップＳ２０１）、蓄積時間Ｔを４５秒とし（ステップＳ２０２）、その場合において、数値温度データＰが５０℃以上であれば（ステップＳ２０３）、蓄積時間Ｔを１８秒に変更し（ステップＳ２０４）、数値温度データＰが５０℃より小さく４０℃以上であれば（ステップＳ２０５）、蓄積時間Ｔを３０秒に変更し（ステップＳ２０６）、数値温度データＰが４０℃より小さく３０℃以上であれば（ステップＳ２０７）、蓄積時間Ｔを３９秒に変更する（ステップＳ２０８）。また、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％より大きく１．０％以下の場合には（ステップＳ２０９）、蓄積時間Ｔを３９秒とし（ステップＳ２１０）、その場合において、数値温度データＰが５０℃以上であれば（ステップＳ２１１）、蓄積時間Ｔを９秒に変更し（ステップＳ２１２）……といった具合に蓄積時間Ｔを決定する。なお、本実施の形態では平均煙濃度Ｄａを０．５％毎に分類して蓄積時間を決定し、数値温度データＰを１０℃毎に補正する量を変えているが、これに限られるものではなく、更に多段階にして蓄積時間Ｔを決定、補正してもよく、また平均煙濃度Ｄａ、数値温度データＰを用いた数式によって蓄積時間Ｔを決定するようにしてもよい。
【００３５】
以上のようにして構成した火災感知器Ａの動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
まず、投光素子１０ａが発光することにより（ステップＳ３０１）、煙粒子による散乱光が発生し（ステップＳ３０２）、該散乱光を受光素子１０ｂが受光して電流Ｉを出力し（ステップＳ３０３）、電流電圧変換部１４が該電流Ｉを電圧Ｖ１に変換する（ステップＳ３０４）。そして、Ａ／Ｄ変換部が該電圧Ｖ１をデジタルデータに変換して（ステップＳ３０５）、演算処理部１６が該デジタルデータを数値煙濃度データＤに変換する（ステップＳ３０６）。
【００３７】
次に、温度検出素子１７が周囲温度を検出して該温度に対応する電圧Ｖ２を出力し（ステップＳ３０７）、温度用Ａ／Ｄ変換部１８が該電圧Ｖ２をデジタルデータに変換して温度用演算処理部１９に出力する（ステップＳ３０８）。温度用演算処理部１９は該デジタルデータを数値データである数値温度データＰに変換し、蓄積時間決定部１１ｂに出力する（ステップＳ３０９）。
【００３８】
そして、火災判断部１３は、先程ステップ３０６で求めた数値煙濃度データＤが、所定のしきい値ＴＨより大きいか否かを判断する（ステップＳ３１０）。数値煙濃度データＤが、所定のしきい値ＴＨより大きい場合には、数値煙濃度データＤが所定のしきい値ＴＨを超えたのが１回目であれば（ステップＳ３１１）、蓄積時間設定部１１により、蓄積時間Ｔを設定する（ステップＳ３１２）。その際に、蓄積時間設定部１１は、平均煙濃度算出部１１ａにおいて算出した平均煙濃度Ｄａと先程ステップＳ３０９で求めた数値温度データＰとから蓄積時間Ｔを決定する。
【００３９】
そして、火災判断部１３は蓄積時間Ｔが経過した場合において、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断し（ステップＳ３１３）、発報信号Ｓ１が火災受信機Ｂに送信されて出力部２０が発報する（ステップＳ３１４）。なお、ステップ３１０において、蓄積時間Ｔの経過中に数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下となった場合には蓄積時間Ｔがクリアされて、次回数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨを超えた場合には、その超えた時を次回数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨを超えた場合の１回目としてステップＳ３１１において判断され再度蓄積時間Ｔが設定される。
【００４０】
以上のようにして火災感知器を構成してあるので、周囲温度である数値温度データＰと平均煙濃度Ｄａとに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断する。
【００４１】
従って、タバコの煙など急激な煙の発生の場合には、まず蓄積時間Ｔが長くなされて、数値温度データＰも室温と同程度に低いので、蓄積時間Ｔは短くされず、長い蓄積時間Ｔが設定される。
【００４２】
一方、火災などで急激に煙が発生した場合には、まず蓄積時間Ｔが長く決定されるが、数値温度データＰが高いので、蓄積時間Ｔは短くなるように変更されて設定される。従って、早期に火災と判断することができる。
【００４３】
〔第二実施の形態〕
図４は、火災感知システムの構成を説明するブロック図である。なお、図４においては前述の第一実施の形態で説明したところの火災感知器と同等の機能を有する部位には同じ符号を付してあるので、同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００４４】
図４に示す本第二実施の形態の火災感知システムが、前述の第一実施の形態で説明したところの火災感知器を含むシステムと異なり特徴となるのは次の構成である。
【００４５】
即ち、火災受信機Ｂに蓄積時間設定部１１と、タイマ部１２と、火災判断部１３とを設け、火災感知器Ａは数値煙濃度データＤと数値温度データＰとを火災受信機Ｂに送信するようにした構成である。なお、図４においては、火災受信機Ｂと火災感知器Ａとを複数の信号線で接続しているが、このような接続状態に限られるものではなく、一本の信号線で接続して、信号線により数値煙濃度データＤと数値温度データＰとを送信するようにしてもよい。
【００４６】
以上のような構成の火災感知システムにあっては、火災受信機Ｂにおいて、周囲温度である数値温度データＰと平均煙濃度Ｄａとに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断するため、第一実施の形態で説明した効果を有するとともに、感知器Ａ内のＲＯＭ（読み出し専用メモリ）から蓄積時間設定部１１と火災判断部１３との分の容量が空くので、他の処理にＲＯＭ容量を振り分けることができるという効果を奏する。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の火災感知器及びそのシステムは上述のように構成してあるから、請求項１記載の発明にあっては、温度検出部が周囲温度を検出し、蓄積時間設定部が、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるので、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知器を提供できるという効果を奏する。
【００４８】
請求項２記載の発明にあっては、火災感知器の温度検出部は周囲温度を検出し、火災受信機の蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるので、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知システムを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の火災感知器の構成を説明するブロック図である。
【図２】蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。
【図３】火災感知器の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【図５】従来の技術の火災感知器の構成を説明するブロック図である。
【図６】蓄積時間の説明図であり、蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベルより大きく発報する場合を表している。
【図７】蓄積時間の説明図であり、蓄積時間内に煙濃度が火災判断レベル以下になって発報しない場合を表している。
【図８】蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。
【図９】従来の技術の火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１０ 煙検知素子
１１ 蓄積時間設定部
１２ タイマ部
１３ 火災判断部
１７ 温度検出部
Ａ 火災感知器
Ｂ 火災受信機
【発明の属する技術分野】
本発明は、煙により火災の発生を検知する火災感知器及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の火災感知器を図５乃至図８を用いて説明する。図５は火災感知器の構成を説明するブロック図である。図６は蓄積時間の説明図であり、蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベルより大きく発報する場合を表している。図７は蓄積時間の説明図であり、蓄積時間内に煙濃度が火災判断レベル以下になって発報しない場合を表している。図８は蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。図９は火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【０００３】
図５において火災感知器Ａは、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子１と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部２と、計時動作を行うタイマ部３と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部４とを有している。
【０００４】
煙検知素子１は、不図示の暗箱内に設けられた発光ダイオード等の投光素子１ａと、受光軸を投光素子１ａの光軸とずらして設けられたフォトダイオード等の受光素子１ｂとを有して構成されており、投光素子１ａから照射された光が、暗箱内に流入した煙に乱反射して受光素子１ｂに受光されると、受光素子１ｂが微少な電流Ｉを出力するものである。該電流Ｉが、電流電圧変換部５において電圧Ｖに変換され、アナログ／デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ変換部と記す）６によってデジタルデータに変換され、該デジタルデータが演算処理部７において数値煙濃度データＤに変換される。
【０００５】
火災判断部４は、演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合には、図６に示すようにその時点よりタイマ部３において計時する蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断する。
【０００６】
一方、火災判断部４は、演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合であっても、図７に示すように、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部７より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下であれば火災発生とは判断しない。
【０００７】
火災判断部４は、火災が発生したと判断すると、発報信号Ｓ１を火災受信機Ｂに送信し、火災受信機Ｂの出力部８は該発報信号Ｓ１を受け取ると鳴動等して火災の発生を報知する。
【０００８】
次に蓄積時間Ｔの設定について説明する。蓄積時間Ｔは蓄積時間設定部２において設定されるものであり、蓄積時間設定部２は平均煙濃度算出部２ａと蓄積時間決定部２ｂとを有している。
【０００９】
平均煙濃度算出部２ａは、例えば１分間に演算処理部７が出力する数値煙濃度データＤを全て記憶できる程度のメモリを有しており、演算処理部７から最新の数値煙濃度データＤを受け取って、最新の１分間分の数値煙濃度データＤを記憶している。そして、平均煙濃度算出部２ａは、火災判断部４において数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きいと判断された時に、その時点から過去１分間の数値煙濃度データＤの平均値を算出し、平均煙濃度Ｄａとして蓄積時間決定部２ｂに出力する。
【００１０】
蓄積時間決定部２ｂは、該平均煙濃度Ｄａに基づいて蓄積時間Ｔを決定する。即ち、蓄積時間決定部２ｂは、平均煙濃度Ｄａが低い値の場合には、蓄積時間Ｔを長くし、平均煙濃度Ｄａが高い値の場合には、蓄積時間Ｔを短くする。つまり、図６に示すように徐々に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが高くなり、この場合には火災である可能性が高いので、素早く判断するために蓄積時間Ｔを短くしている。一方、蓄積時間決定部２ｂは、図７に示すように急激に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが低く、この場合にはタバコの影響の場合等が多く、火災である可能性が低いので、正確に判断するために蓄積時間Ｔを長くしている。
【００１１】
更に詳しくは、蓄積時間決定部２ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％（なお、この「％」は、発光素子と受光素子とを１メートルの間隔で配設し、両者間に煙が存在しない場合に受光素子が受ける光量を１００％とし、両者間に煙が存在する場合に光量が例えば９０％，８０％…となるような受光素子における減光率を基準として煙の濃度を表す単位であって、例えば受光素子が受ける光量が９０％の場合には煙濃度は１０％となり、また光量が８０％の場合には煙濃度は２０％となる。以下同様に記す。）以下の場合には（ステップＳ１０１）、蓄積時間Ｔを４５秒とし（ステップＳ１０２）、平均煙濃度Ｄａが０．５％より大きく１．０％以下の場合には（ステップＳ１０３）、蓄積時間Ｔを３９秒とし（ステップＳ１０４）、平均煙濃度Ｄａが１．０％より大きく１．５％以下の場合には（ステップＳ１０５）、蓄積時間Ｔを３０秒とし（ステップＳ１０６）、平均煙濃度Ｄａが１．５％より大きく５．０％以下の場合には（ステップＳ１０７）、蓄積時間Ｔを１８秒とし（ステップＳ１０８）、平均煙濃度Ｄａが５．０％より大きい場合には（ステップＳ１０７）、蓄積時間Ｔを９秒としている（ステップＳ１０９）。
【００１２】
以上のようにして構成された火災感知器にあっては、平均煙濃度Ｄａに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断していたので、タバコの煙など急激な煙の発生の場合には、蓄積時間Ｔが長くなされて、その時間内に煙濃度Ｄがしきい値ＴＨ以下となれば火災の発生とは判断しないので、誤報を減少することができるものであった。
【００１３】
また、他の例として、図９に示すように、火災感知器Ａから火災受信機Ｂには数値煙濃度データＤを送信するようにして、火災受信機Ｂに蓄積時間設定部２、タイマ部３、火災判断部４を設けるようにして構成した火災感知システムもある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図５に示すような火災感知器あるいは図９に示す火災感知システムにあっては、平均煙濃度Ｄａにのみ基づいて蓄積時間Ｔを決定しているため、実際に火災の場合であっても、急激に煙濃度が上昇するような火災の場合にあっては、蓄積時間Ｔが長く設定されてしまう。
【００１５】
従って、実際に火災の場合であっても、急激に煙濃度が上昇するような火災の場合にあっては、火災感知器は、長い蓄積時間Ｔ後にしか発報せず、素早く発報することができないという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記問題点を改善するために成されたもので、その目的とするところは、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知器及びそのシステムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するために、請求項１記載の発明にあっては、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部と、計時動作を行うタイマ部と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部と、を有する火災感知器であって、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２記載の発明にあっては、周囲の煙濃度を検知する煙検知素子を有する火災感知器と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部及び、計時動作を行うタイマ部及び、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部を有する火災受信機と、を有する火災感知システムであって、前記火災感知器は、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる火災感知器及びそのシステムの第一実施の形態を図１〜図３に基づいて、第二実施の形態を図４に基づいて説明する。
【００２０】
〔第一実施の形態〕
図１は、火災感知器の構成を説明するブロック図である。図２は蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。図３は火災感知器の動作を説明するフローチャートである。
【００２１】
図１において火災感知器Ａは、煙検知素子１０と、蓄積時間設定部１１と、タイマ部１２と、火災判断部１３と、電流電圧変換部１４と、Ａ／Ｄ変換部１５と、演算処理部１６と、温度検出部に相当する温度検出素子１７と、温度用Ａ／Ｄ変換部１８と、温度用演算処理部１９と、を有している。
【００２２】
煙検知素子１０は、不図示の暗箱内に設けられた発光ダイオード等の投光素子１０ａと、受光軸を投光素子１０ａの光軸とずらして設けられたフォトダイオード等の受光素子１０ｂとを有して構成されており、投光素子１０ａから照射された光が、暗箱内に流入した煙に乱反射して受光素子１０ｂに受光されると、受光素子１０ｂが微少な電流Ｉを出力するものである。
【００２３】
電流電圧変換部１４は、煙検知素子１０の出力する電流Ｉを電圧Ｖ１に変換して、Ａ／Ｄ変換部１５に出力するものである。Ａ／Ｄ変換部１５は、アナログ値である電圧Ｖ１をデジタルデータに変換して演算処理部１６に出力するものである。演算処理部１６は該デジタルデータを数値データである数値煙濃度データＤに変換して、平均濃度算出部１１ａと火災判断部１３とに出力するものである。
【００２４】
温度検出素子１７は周囲温度を検出して該温度に対応する電圧Ｖ２を出力するものであり、例えばサーミスタ等で構成されている。温度用Ａ／Ｄ変換部１８は電圧Ｖ２をデジタルデータに変換して温度用演算処理部１９に出力するものである。
【００２５】
温度用演算処理部１９は該デジタルデータを数値データである数値温度データＰに変換し、蓄積時間決定部１１ｂに出力する。
【００２６】
火災判断部１３は、演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤと、予め保持する火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合には、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断する。
【００２７】
一方、火災判断部１３は、演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤと、火災判断レベルであるしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きい場合であっても、その時点以降蓄積時間Ｔの期間内に演算処理部１６より出力される数値煙濃度データＤとしきい値ＴＨとを比較して、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下であれば火災発生とは判断しない。
【００２８】
火災判断部１３は、火災が発生したと判断すると、発報信号Ｓ１を火災受信機Ｂに送信し、火災受信機Ｂの出力部２０は該発報信号Ｓ１を受け取ると鳴動等して火災の発生を報知する。
【００２９】
蓄積時間設定部１１は、蓄積時間Ｔを設定するものであり、平均煙濃度算出部１１ａと蓄積時間決定部１１ｂとを有している。
【００３０】
平均煙濃度算出部１１ａは、例えば１分間に演算処理部１６が出力する数値煙濃度データＤを全て記憶できる程度のメモリを有しており、演算処理部１６から最新の数値煙濃度データＤを受け取って、最新の例えば１分間分の数値煙濃度データＤを記憶している。そして、平均煙濃度算出１１ａは、火災判断部１３において数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨよりも大きいと判断された時に、その時点から例えば過去１分間の数値煙濃度データＤの平均値を算出し、平均煙濃度Ｄａとして蓄積時間決定部１１ｂに出力する。
【００３１】
蓄積時間決定部１１ｂは、該平均煙濃度Ｄａ及び温度用演算処理部１９より入力される数値温度データＰに基づいて蓄積時間Ｔを決定する。
【００３２】
即ち、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが低い値の場合には、蓄積時間Ｔを長くし、平均煙濃度Ｄａが高い値の場合には、蓄積時間Ｔを短くする。つまり、徐々に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが高くなり、この場合には火災である可能性が高いので、素早く判断するために蓄積時間Ｔを短くしている。一方、蓄積時間決定部１１ｂは急激に煙濃度が上昇した場合には、平均煙濃度Ｄａが低く、この場合にはタバコの影響の場合等が多く、火災である可能性が低いので、正確に判断するために蓄積時間Ｔを長くしている。
【００３３】
そして、蓄積時間決定部１１ｂはこのようにして決定した蓄積時間Ｔに対して周囲温度である数値温度データＰに対応した補正を加える。即ち、数値温度データＰ、即ち周囲温度が高いほど、前記決定した蓄積時間Ｔを短くする。
【００３４】
更に詳しくは、図２に示すように、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％以下の場合には（ステップＳ２０１）、蓄積時間Ｔを４５秒とし（ステップＳ２０２）、その場合において、数値温度データＰが５０℃以上であれば（ステップＳ２０３）、蓄積時間Ｔを１８秒に変更し（ステップＳ２０４）、数値温度データＰが５０℃より小さく４０℃以上であれば（ステップＳ２０５）、蓄積時間Ｔを３０秒に変更し（ステップＳ２０６）、数値温度データＰが４０℃より小さく３０℃以上であれば（ステップＳ２０７）、蓄積時間Ｔを３９秒に変更する（ステップＳ２０８）。また、蓄積時間決定部１１ｂは、平均煙濃度Ｄａが０．５％より大きく１．０％以下の場合には（ステップＳ２０９）、蓄積時間Ｔを３９秒とし（ステップＳ２１０）、その場合において、数値温度データＰが５０℃以上であれば（ステップＳ２１１）、蓄積時間Ｔを９秒に変更し（ステップＳ２１２）……といった具合に蓄積時間Ｔを決定する。なお、本実施の形態では平均煙濃度Ｄａを０．５％毎に分類して蓄積時間を決定し、数値温度データＰを１０℃毎に補正する量を変えているが、これに限られるものではなく、更に多段階にして蓄積時間Ｔを決定、補正してもよく、また平均煙濃度Ｄａ、数値温度データＰを用いた数式によって蓄積時間Ｔを決定するようにしてもよい。
【００３５】
以上のようにして構成した火災感知器Ａの動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
まず、投光素子１０ａが発光することにより（ステップＳ３０１）、煙粒子による散乱光が発生し（ステップＳ３０２）、該散乱光を受光素子１０ｂが受光して電流Ｉを出力し（ステップＳ３０３）、電流電圧変換部１４が該電流Ｉを電圧Ｖ１に変換する（ステップＳ３０４）。そして、Ａ／Ｄ変換部が該電圧Ｖ１をデジタルデータに変換して（ステップＳ３０５）、演算処理部１６が該デジタルデータを数値煙濃度データＤに変換する（ステップＳ３０６）。
【００３７】
次に、温度検出素子１７が周囲温度を検出して該温度に対応する電圧Ｖ２を出力し（ステップＳ３０７）、温度用Ａ／Ｄ変換部１８が該電圧Ｖ２をデジタルデータに変換して温度用演算処理部１９に出力する（ステップＳ３０８）。温度用演算処理部１９は該デジタルデータを数値データである数値温度データＰに変換し、蓄積時間決定部１１ｂに出力する（ステップＳ３０９）。
【００３８】
そして、火災判断部１３は、先程ステップ３０６で求めた数値煙濃度データＤが、所定のしきい値ＴＨより大きいか否かを判断する（ステップＳ３１０）。数値煙濃度データＤが、所定のしきい値ＴＨより大きい場合には、数値煙濃度データＤが所定のしきい値ＴＨを超えたのが１回目であれば（ステップＳ３１１）、蓄積時間設定部１１により、蓄積時間Ｔを設定する（ステップＳ３１２）。その際に、蓄積時間設定部１１は、平均煙濃度算出部１１ａにおいて算出した平均煙濃度Ｄａと先程ステップＳ３０９で求めた数値温度データＰとから蓄積時間Ｔを決定する。
【００３９】
そして、火災判断部１３は蓄積時間Ｔが経過した場合において、数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下でなければ火災発生と判断し（ステップＳ３１３）、発報信号Ｓ１が火災受信機Ｂに送信されて出力部２０が発報する（ステップＳ３１４）。なお、ステップ３１０において、蓄積時間Ｔの経過中に数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨ以下となった場合には蓄積時間Ｔがクリアされて、次回数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨを超えた場合には、その超えた時を次回数値煙濃度データＤがしきい値ＴＨを超えた場合の１回目としてステップＳ３１１において判断され再度蓄積時間Ｔが設定される。
【００４０】
以上のようにして火災感知器を構成してあるので、周囲温度である数値温度データＰと平均煙濃度Ｄａとに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断する。
【００４１】
従って、タバコの煙など急激な煙の発生の場合には、まず蓄積時間Ｔが長くなされて、数値温度データＰも室温と同程度に低いので、蓄積時間Ｔは短くされず、長い蓄積時間Ｔが設定される。
【００４２】
一方、火災などで急激に煙が発生した場合には、まず蓄積時間Ｔが長く決定されるが、数値温度データＰが高いので、蓄積時間Ｔは短くなるように変更されて設定される。従って、早期に火災と判断することができる。
【００４３】
〔第二実施の形態〕
図４は、火災感知システムの構成を説明するブロック図である。なお、図４においては前述の第一実施の形態で説明したところの火災感知器と同等の機能を有する部位には同じ符号を付してあるので、同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００４４】
図４に示す本第二実施の形態の火災感知システムが、前述の第一実施の形態で説明したところの火災感知器を含むシステムと異なり特徴となるのは次の構成である。
【００４５】
即ち、火災受信機Ｂに蓄積時間設定部１１と、タイマ部１２と、火災判断部１３とを設け、火災感知器Ａは数値煙濃度データＤと数値温度データＰとを火災受信機Ｂに送信するようにした構成である。なお、図４においては、火災受信機Ｂと火災感知器Ａとを複数の信号線で接続しているが、このような接続状態に限られるものではなく、一本の信号線で接続して、信号線により数値煙濃度データＤと数値温度データＰとを送信するようにしてもよい。
【００４６】
以上のような構成の火災感知システムにあっては、火災受信機Ｂにおいて、周囲温度である数値温度データＰと平均煙濃度Ｄａとに基づいて蓄積時間Ｔを決定して、該蓄積時間Ｔを用いて火災判断部４が火災の発生を判断するため、第一実施の形態で説明した効果を有するとともに、感知器Ａ内のＲＯＭ（読み出し専用メモリ）から蓄積時間設定部１１と火災判断部１３との分の容量が空くので、他の処理にＲＯＭ容量を振り分けることができるという効果を奏する。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の火災感知器及びそのシステムは上述のように構成してあるから、請求項１記載の発明にあっては、温度検出部が周囲温度を検出し、蓄積時間設定部が、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるので、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知器を提供できるという効果を奏する。
【００４８】
請求項２記載の発明にあっては、火災感知器の温度検出部は周囲温度を検出し、火災受信機の蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるので、タバコなどの火災以外の原因によって急激に煙濃度が上昇した場合には発報しにくく、且つ火災により煙濃度が急激に上昇した場合には発報することのでき、防火上好ましい火災感知システムを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の火災感知器の構成を説明するブロック図である。
【図２】蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。
【図３】火災感知器の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【図５】従来の技術の火災感知器の構成を説明するブロック図である。
【図６】蓄積時間の説明図であり、蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベルより大きく発報する場合を表している。
【図７】蓄積時間の説明図であり、蓄積時間内に煙濃度が火災判断レベル以下になって発報しない場合を表している。
【図８】蓄積時間設定部における蓄積時間の設定を説明するフローチャートである。
【図９】従来の技術の火災感知システムの構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１０ 煙検知素子
１１ 蓄積時間設定部
１２ タイマ部
１３ 火災判断部
１７ 温度検出部
Ａ 火災感知器
Ｂ 火災受信機
Claims (2)
- 周囲の煙濃度を検知する煙検知素子と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部と、を有する火災感知器であって、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とすることを特徴とする火災感知器。
- 周囲の煙濃度を検知する煙検知素子を有する火災感知器と、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて蓄積時間を設定する蓄積時間設定部及び、計時動作を行うタイマ部及び、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から蓄積時間の間中煙濃度が火災判断レベル以上である場合に発報する火災判断部を有する火災受信機と、を有する火災感知システムであって、前記火災感知器は、周囲温度を検出する温度検出部を有し、前記蓄積時間設定部は、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点から所定時間過去の時点迄の煙濃度の平均値に基づいて決定された蓄積時間に対して、煙濃度が火災判断レベルを超えた時点における温度検出部の検出する周囲温度が高いほど、同蓄積時間を短くする補正を加えるものであることを特徴とすることを特徴とする火災感知システム。
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