JP4006722B2 - 消火装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災感知器付消火装置に関するものであり、更に述べると、炎感知器と赤外線リニアセンサと可動式放水ヘッドとを備えた消火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の消火装置には、可動式放水ヘッドと、該放水ヘッドに連結された火災感知器と、が設けられている。このヘッドは所定の旋回角度、即ち、設計旋回範囲、の一端から他端までの間を旋回しながら散水し、所定形状の散水パターンを形成している。また、前記火災感知器は、火災を正確に判断するために２種類の火災感知器、即ち、炎感知器と赤外線リニアセンサとから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の消火装置では、放水ヘッドと火災感知器との指向方向が同じであり、かつ、散水飛散域に設けられていたので、火災感知器に消火水がかかり、レンズなどに悪影響を及ぼしている。又、消火装置は、全体として大型となっている。
【０００４】
この発明は上記事情に鑑み、火災感知器に消火水がかからないようにすると共に、装置の小型化を図ることを目的とする。
【０００５】
この発明は、回転扉を有する消火ボックスに収納されている可動式放水ヘッドと、該可動式放水ヘッドの側方に配設された炎特有のＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する赤外線リニアセンサと、を備えた消火装置であって；前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記放水ヘッドの旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設されており、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする。
【０００６】
この発明は、消火ボックスに収納され、かつ、可動式放水ヘッドとＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する炎感知器とを備えている消火装置であって；前記消火ボックスが、回転扉を有し、前記回転扉は、前記放水ヘッドが固定されている回転支持軸に固定されており、前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記可動式放水ヘッドに固定され、かつ、該放水ヘッドの側方に配設されるとともに、該回転扉の旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設され、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、火災感知器を可動式放水ヘッドの回転軌跡円又は回転扉の回転軌跡円の内側の散水飛散域外に配設し、その指向方向を放水ヘッドのそれと異ならしめることにより、火災感知器に消火水がかかるのを防止すると共に、消火装置を小型にする。
【０００８】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１〜図１３により説明する。
消火ボックス１は正面方形状に形成され、その表面１ａは山形状の扉２により覆われている。
【０００９】
この扉２は固定扉２Ａと回転扉２Ｂとから構成されている。該固定扉２Ａ側には、小歯車３Ａを有する旋回モータ３の電源ユニット４と、該小歯車３Ａに噛み合う回転支持軸５の歯車５Ａと、該回転支持軸５の回転角度を計測するエンコーダ６と、該旋回モータ３などをコントロールする制御ユニット７と、が収納されている。この制御ユニット７は図示しない中央制御盤に連結されている。
【００１０】
回転扉２Ｂ側には、可動式放水ヘッド８と火災感知器９Ａ、９Ｂとが収納されている。該放水ヘッド８は給水フランジ８Ｆに接続され、回転扉２Ｂの右内壁に沿うように前記回転支持軸５に固定されている。
このヘッド８の軸心８ｃは、図７に示すように、消火ボックス１の背面１ｂに対し角度α1、例えば、２０度傾斜している。
【００１１】
該放水ヘッド８は、遠投ヘッド８Ａ、中投ヘッド８Ｂ及び近投ヘッド８Ｃから構成されている。この遠投ヘッド８Ａは、上段に設けられ、図５に示すように、その放水幅ｗ1 は中段の中投ヘッド８Ｂの放水幅ｗ2 より狭いが飛距離が長いので、中投ヘッド８Ｂに比べ遠方迄散水できる。
【００１２】
近投ヘッド８Ｃは最下段に設けられ、図５に示すように、前記中段ヘッド８Ｂより放水幅ｗ3 が広いが、飛距離は短いので、該放水ヘッド８近傍しか散水することができない。
この放水ヘッド８から消火水を放出すると、各放水ヘッド８Ａ〜８Ｃから噴出される消火水は互いに引き合いながら飛散する。
そのため、図５に示すような先細放水パターン１０、即ち、放水ヘッド８側である後端部１０ａ側の放水幅が広く、先端部１０ｂ側の放水幅が狭い台形状に近い放水パターン、を形成する。
【００１３】
この放水ヘッド８の側方には、正確な火災判断を行うため、２種類の火災感知器９Ａ、９Ｂが配設されている。この感知器９Ａ、９Ｂは、該放水ヘッド８に固定されている。該火災感知器９Ａ、９Ｂの軸心９ｃ、９ｄは放水ヘッド８の軸心８ｃと異なる方向を向いており、かつ、該放水ヘッド８の旋回時に形成される山形状の回転扉２Ｂの回転軌跡円２Ｃの内側に位置している。この位置は、消火水が飛散しない範囲、即ち、散水飛散域外に位置している。
【００１４】
火災感知器９Ａは、断面方形状のケースに収納された炎感知器であり、炎特有のＣＯ2 共鳴放射と揺らぎを検出することにより炎判断を行う。
炎感知器９Ａの軸心９ｃは該放水ヘッド８の軸心８ｃに対し傾斜角α2、傾斜している。その傾斜角α2として、例えば、３０度が採用される。
【００１５】
火災感知器９Ｂは断面方形状のケースに収納され、かつ、炎感知器９Ａより大型の赤外線リニアセンサであり、火源方向を特定するために用いられる。
このセンサ９Ｂは回転扉２Ｂの左内壁に沿うように配設され、その軸心９ｄは前記炎感知器９Ａの軸心９ｃに対し傾斜角α3、傾斜している。この傾斜角α3として、例えば、９０度が採用される。
なお、放水ヘッド８の軸心８ｃと赤外線リニアセンサ９Ｂの軸心９ｄとの交差角は、α1＋α2、即ち、１２０度であり、炎感知器９Ａは、放水ヘッド８と赤外線リニアセンサ９Ｂとにより挟まれた状態となる。
【００１６】
次に、本実施例の作動について説明する。
図示しない煙感知器が火災を検出し、中央制御盤に火災信号を出力すると、該中央制御盤は該煙感知器に対応する担当消火装置を選択し、該消火装置の制御ユニット７に起動命令（Ｓ1）を発する。
【００１７】
制御ユニット７は火災感知器９Ａを始動させると共に、旋回モータ３を駆動させ、図７に示すように、可動式放水ヘッド８を矢印Ａ８方向に角度α1、即ち、２０度、回転させる。 そして、放水ヘッド８の軸心８ｃを背面１ｂと平行な直線Ｏ（原点）上に位置させる。
【００１８】
次に、制御ユニット７の指示に基づき火災感知器９Ａ、９Ｂによる火源探査
(Ｓ2)が開始される。
先ず初めに、放水ヘッド８を矢印Ａ８方向と同じ方向に高速で旋回させながら前記赤外線リニアセンサ９Ｂで火源Ｇを探査する。
図８に示すように、該赤外線リニアセンサ９Ｂが火源Ｇをとらえ火源方向が特定すると、制御ユニット７に火災信号を出力するとともに、その旋回は停止する。この停止位置はエンコーダ６により計測され、制御ユニット７に送出される。
【００１９】
前記制御ユニット７の指示により該放水ヘッド８は再び旋回し、炎感知器９Ａが前記停止位置に到達して停止すると、該炎感知器９Ａは火源Ｇ方向を向く。
その後炎感知器９Ａが前記赤外線リニアセンサ９Ｂの探査時の旋回速度より遅い速度で火源G方向の近傍を旋回しながら火源探査する。
図９に示すように、炎感知器９Ａは火源Ｇをとらえると、火災信号を制御ユニット７に出力するとともに、その旋回を停止する。この停止位置はエンコーダ６により検出され、制御ユニット７に送出される。
【００２０】
制御ユニット７の指示により該放水ヘッド８は更に旋回し、前記炎感知器９Ａの停止位置で停止し、図１０に示すように、放水ヘッド８の軸心８ｃを火源Ｇに向ける（Ｓ3）。
【００２１】
制御ユニット７から放水開始（Ｓ4）が指示され、各放水ヘッド８Ａ、８Ｂ、８Ｃから消火水が放出され、前記先細放水パターン１０が形成される。
この時の放水ヘッド８の近傍には水しぶきが発生するが、火災感知器９Ａ、９Ｂは該放水ヘッド８の放水方向と異なる方向を向いており、また、前記火災感知器９Ａ、９Ｂの先端部は、放水ヘッド８の先端部から旋回方向に離れ、散水飛散域外に位置するので、消火水がかからない。
【００２２】
制御ユニット７は、放水ヘッド８を設定位置で一時旋回を停止しながら散水させ、図６の長方形状の消火領域１１に万遍なく放水させる。
この時の設計旋回範囲、即ち、旋回角度ω0は、例えば、４度であり、図１１に示すように、放水ヘッド８が揺動角η＝２度、左旋回（Ｓ5）して図６に示す様に、設計旋回範囲の左端８Ｌの位置（Ｓ6）に到達すると、旋回を一時停止（Ｓ7）しタイマ（Ｓ8）が始動する。
【００２３】
放水ヘッド８が所定時間、例えば、２秒間停止すると、タイマ（Ｓ8）が解除され、火源Ｇが消滅していると、消火停止命令（Ｓ9）が発せられ、消火作業は終了（Ｓ15）となるので、放水ヘッド８からの放水は停止する。
【００２４】
消火停止命令（Ｓ9）が発せられない場合には、放水ヘッド８は右旋回（Ｓ10）を開始し、旋回角ω0＝２η、即ち、４度回転し、図１２に示すように、設計旋回範囲の右端８Ｒの位置（Ｓ11）に到達すると、旋回を一時停止（Ｓ12）し、タイマ（Ｓ13）が始動する。
【００２５】
この様に放水ヘッド８を設定位置で一時旋回を停止して放水すると、旋回しながら連続して放水する場合に比べ、放水距離が伸びるので、消火水は長方形状の消火領域１１内に均一に散水される。
【００２６】
火源Ｇが消滅すると、制御ユニット７から消火停止命令（Ｓ14）が発せられ、放水ヘッド８からの放水は停止され、消火作業は終了する（Ｓ15）。
なお、消火停止命令(S16）が発せられない場合にはＳ5戻り、放水ヘッド８は再び左旋回から繰り返される。従って、消火停止命令（Ｓ9、S14）が発せられるまで、放水ヘッド８は左右の旋回を行う。
【００２７】
消火作業終了（Ｓ15）後、制御ユニット７の指示により放水ヘッド８は旋回して、図７に示す様に、起動前の位置に戻り回転扉２Ｂは閉じられる。
この放水ヘッド８と火災感知器９Ａ、９Ｂは互いに異なる方向を向いており、かつ、回転扉２Ｂの回転軌跡円２Ｃ内に位置しているので、小さくまとまっている。そのため、収納スペースを小さくすることができるので、全体としてコンパクトになる。
【００２８】
この発明の第２実施例を図１４〜図１９により説明する。
図１７に示すように、円形のホールＨには、円周方向に間隔をおいて３台の火災検知器２０、２１、２２が設けられている。この火災検知器２０〜２２は、回動自在な支持部材１８Ａ、１８Ｂを介して放水ノズル５０、５１、５２に固定されている。この放水ノズル５０〜５２は、第１実施例の可動式散水ヘッド８と同一である。該放水ノズル５０〜５２は歯車５３に固定され、該歯車５３は旋回モータ５４に連結されている。
【００２９】
この火災検知器２０〜２２と放水ノズル５０〜５２は第１実施例の図７の状態で図示しない消火ボックスに収納されている。
各火災検知器２０〜２２及び各放水ノズル５０〜５２は同一なので、ここでは火災検知器２０及び放水ノズル５０についてのみ説明する。
【００３０】
火災検知器２０は、炎感知器２０Ａと赤外線リニアセンサ（赤外線センサ）２０Ｂとから構成されている。炎感知器２０Ａは、図１５に示す様に、赤外線フィルタ２５によって火災時の炎が発するＣＯ2共鳴放射特有の４.３μ帯のみを透過し受光部２６で受光する。
この受光部２６には複数の焦電素子が配設されている。
【００３１】
受光部２６で受光された信号は、交流選択増幅回路２７によって火災時の炎に現れる１〜１５ＨＺの揺らぎ成分を抽出して増幅し、ＡＣ−ＤＣ変換回路２８によって直流信号に変換する。
【００３２】
この様にして変換された直流信号は、比較回路２９において火災判定レベルと比較し、遅延回路３０にて所定の遅延を行った後、火災と判定できるレベルが継続した場合を火災と判断し、スイッチング回路３１をオンし、消火装置制御部６６へ火災信号を出力する。この消火装置制御部６６は第１実施例の制御ユニット７に該当する。
【００３３】
なお、図１５において、３３は無極性回路、３４は作動表示灯、３５は定電圧回路３５、をそれぞれ示す。又、赤外線フィルタ２５、受光部２６を複数個設け、４.３μ帯付近の複数波長を受光するようにしてもよい。
【００３４】
赤外線センサ２０Ｂは、図１６に示す様に構成され、サファイア等の赤外線を透過する窓材４０を介して入射した赤外線は、光学チョッパ４１によって断続され、所定の視野を得るレンズ４３を介して受光部４４に入射する。この受光部４４には、焦電素子等の赤外線受光素子が複数配設されている。
【００３５】
受光部４４の受光出力は、交流選択増幅回路４５によって、チョッピング周波数を抽出して増幅し、ＡＣ−ＤＣ変換回路４６によって直流信号に変換し、消火装置制御部６６に出力する。
【００３６】
前記火災検知器２０では、まず初めに、赤外線センサ２０Ｂを旋回させて火源を検出することにより火源方向を特定し、その後、炎感知器２０Ａをその火源方向に指向させ、静止した状態で炎特有のＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出することにより火災判断を行う。そのため、炎を正確に判断できるので正しい火災判断を行うことができる。
【００３７】
放水ノズル５０は、歯車５３に固定され、前記歯車５３は給水フランジ５０Ｓに立設された給水パイプ５０Ｐに回動自在に支持されている。この給水パイプ５０Ｐには、エンコーダＥを有する旋回モータ５４が固定され、このモータ５４は小歯車５４Ａを介して前記歯車５３に連結されている。
【００３８】
放水ノズル５０は、遠投ヘッド５５、中投ヘッド５６及び近投ヘッド５７から構成されている。この遠投ヘッド５５は、上段に設けられ、中段の中投ヘッド５６より放水幅が狭いが飛距離が長いので、中投ヘッド５６に比べ遠方迄散水できる。近投ヘッド５７は最下段に設けられ、前記中投ヘッド５６より放水幅が広いが、飛距離は短いので、ヘッド近傍しか散水することができない。
【００３９】
この放水ノズル５０から消火水を放出すると、各ヘッド５５〜５７から噴出される消火水は互いに引き合いながら飛散するので、放水ノズル５０側である後端部側の幅が広く、先端部側の幅が狭い凸状もしくは台形状の放水パターンを形成する。
【００４０】
そのため、長方形状の消火領域に放水する場合には、旋回モータ５４を駆動して歯車５３を回転させ、放水ノズル５０を所定角度旋回すれば、その全域にわたり万編なく放水することができる。
【００４１】
消火装置制御部６６は、カウンタ６３、モータドライバ６４、インタフェィス６５に連結されている。また、消火装置制御部６６は中央制御盤ＣＰＵと接続されている。
【００４２】
前記中央制御盤ＣＰＵには、火災検知器２０〜２２、放水ノズル５０〜５２の情報を処理し、これらを制御するとともに、次の情報が予め記憶されている。
（１）各火災検知器２０〜２１が、図１４に示すように、放水ノズルと同じ方向を向き、火源探査をする時の位置、即ち、放水ノズル５０〜５２の位置ＸＹ座標（Ｘ1、Y1)、（Ｘ2、Ｙ2)、（Ｘ3、Ｙ3）。
各放水ノズルの座標は、例えば、放水ノズル５０：（１４、２５）、放水ノズル５１：（２６、１４）、放水ノズル５２：（６、５）、である。
【００４３】
（２）隣接する各放水ノズル５０〜５２を結ぶ直線、即ち、基準線Ｌ、Ｎ、Ｍの傾斜角。
この傾斜角θ10〜θ12は次の様にして求められる。
基準線Ｌの傾斜角θ10=arctan（(25-5)／(14-6)）＝６８°
基準線Ｍの傾斜角θ11=arctan（(14-25)／(26-14)）＝−４３°
基準線Ｎの傾斜角θ12=arctan（(14-5)／(26-6)）＝２４°
【００４４】
（３）放水ノズル５０〜５２の正面方位角、及び基準角度。
これらの角度は、Ｘ軸方向を０°とし、左まわりに角度を測り求める。
各放射ノズル５０〜５２の正面方位角は、例えば、次の通りである。
放水ノズル５０の正面方位角θ13＝２７０°
放水ノズル５１の正面方位角θ14＝１８０°
放水ノズル５２の正面方位角θ15＝５２°
【００４５】
各放水ノズル５０〜５２の基準角度は、例えば、次の通りである。
放水ノズル５０と基準線Ｍ：基準角度θ16＝３１７°
放水ノズル５０と基準線Ｌ：基準角度θ17＝２４８°
放水ノズル５１と基準線Ｍ：基準角度θ18＝１３７°
放水ノズル５１と基準線Ｎ：基準角度θ19＝２０４°
放水ノズル５２と基準線Ｌ：基準角度θ20＝６８°
放水ノズル５２と基準線Ｌ：基準角度θ21＝２４°
【００４６】
次に本実施例の作動について説明する。
図示しない自動火災報知設備の煙感知器が火災を検知すると、火災信号を中央制御盤ＣＰＵに送出する。該中央制御盤ＣＰＵは、火災信号を送出した煙感知器等に対応するホールＨの火災検知器２０〜２２に消火装置制御部６６を介して火災探査指令を発する。
【００４７】
そうすると、第１実施例の図７の状態で消火ボックスに収納されていた各火災検知器２０〜２２は、支持部材１８Ａ、１８Ｂを介して変位し、図１４に示す様に、放水ノズル５０〜５２と同一方向を向きロックされた状態になる。そのため、外火災感知器２０〜２２は放水ノズル５０〜５２の旋回に伴って回転する。
この状態で旋回して火源探査をするが、最初に赤外線センサ２０Ｂが、所定角度旋回して自己の担当する監視エリア全域の探査を行う。
火源Ｆ1の熱を検出した時には、エンコーダＥにより計測された火源発見時の旋回角が消火装置制御部６６に記憶される。
【００４８】
赤外線センサ２０Ｂが所定角度旋回すると、該所定角度内に火源Ｆ1の熱を発見した赤外線センサ20Bは、その火源Ｆ1の熱の発見時の旋回角に戻して火源Ｆ1の熱の方向を探査する。
次に、火源感知器20Aを旋回して、炎感知器２０Ａの指向方向を探査した火源Ｆ1に向ける。炎感知器２０Ａは静止した状態で火源Ｆ1の炎を探査して火災判断を行い、消火装置制御部６６はその結果を先に記憶した火源検出時の旋回角情報とともに中央制御ＣＰＵに送出する。
【００４９】
火源が火災検知器２０と火災検知器２２を結ぶ基準線Ｌの外側のＦ1に位置する場合には、火災検知器２０、２２が火災を検出するが、この時火災検知器２１は、それを検出しないものとする。火災検知器２０の検出角度ε1は、右５０°である。中央制御盤ＣＰＵは、火災検知器２０からの火災信号受信後「規定の時間」待機し、次の検知が発生するのを待っている。
そうすると、この規定の時間内に火災検知器２２からの火災信号を受ける。この火災検知器２２の検出角度ε2は左３０°である。
【００５０】
中央制御盤ＣＰＵは、前記「規定の時間」が経過した後、あるいは火災検知器２１から火災未発見の情報を受けて、全ての火災検知器からの情報がそろった後に前記二つの検出角度ε1、ε2から火源Ｆ1に対し、どちらの放水ノズルが消火に適しているか、を算出する。
検出角度が右の場合には、正面角度に対してマイナス角度とし、左の場合には、正面角度に対しプラス角度とする。この条件にて基準線Ｌに対する偏り角を求める。
【００５１】
放水ノズル５０側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝２７０°−５０°＝２２０°
対向する放水ノズル５２の場合に採用する基準角度θ17＝２４８°
偏り角δ1＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４８°−２２０°｜＝２８°
【００５２】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３０°＝８２°
対向する放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ20＝６８°
偏り角δ2＝｜基準角度−火災角度｜＝｜６８°−８２°｜＝１４°
【００５３】
放水ノズルの偏り角が大きい方が火源Ｆ1に近いので、両偏り角δ1、δ2を比較し、その値の大きい偏り角δ1、即ち、放水ノズル５０が選択される。
【００５４】
火源が火災検知器２０と火災検知器２１を結ぶ基準線Ｍの内側のＦ2に位置する場合には、火災検知器２０、２１が前記と同様な要領で火災を検出するが、火災検知器２２は、それを検出しないものとする。
【００５５】
火災検知器２０、２１の検出角度がそれぞれ左２５°、右３５°とする。
放水ノズル５０側の算定。
火源角度＝正面角度＋検知角度＝２７０°＋２５°＝２９５°
対向放水ノズル５１の場合に採用する基準角度θ16：３１７°
偏り角δ3＝｜基準角度−火災角度｜＝｜３１７°−２９５°｜＝２２°
【００５６】
放水ノズル５１側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝１８０°−３５°＝１４５°
対向放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ18：１３７°
偏り角δ4＝｜基準角度−火災角度｜＝｜１３７°−１４５°｜＝８°
従って、放水ノズル５０の偏り角δ3と放水ノズル５１の偏り角δ4を比較した場合、偏り角δ3が大きいので、火災検知器２０、即ち放水ノズル５０が選択される。
【００５７】
火源Ｆ2の火災で火災検知器２０、２１、２２の三台が火災検知をした場合には、前記要領により三台の放水ノズル５０〜５２のすべてについて対向関係を算定する。放水ノズル５０、５１間については、前項と同様であり、ここでは放水ノズル５０、５２、放水ノズル５１、５２の二組についてさらに算定を行う。なお、放水ノズル５１の検出角度は左３°である。
【００５８】
放水ノズル５０、５２の場合。
放水ノズル５０側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝２７０°＋２５°＝２９５°
対向するノズル５２の場合に採用する基準角度θ17：２４８°
偏り角δ5＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４８°−２９５°｜＝４７°
【００５９】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３°＝５５°
対向放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ20：６８°
偏り角δ6＝｜基準角度−火災角度｜＝｜６８°−５５°｜＝１３°
【００６０】
従って、放水ノズル５０の偏り角δ5と放水ノズル５２の偏り角δ6を比較した場合、偏り角δ5が大きいので、放水ノズル５０が選択される。
【００６１】
放水ノズル５１、５２の場合。
放水ノズル５１側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝１８０°−３５°＝１４５°
対向放水ノズル５２の場合に採用する基準角度θ19：２０４°
偏り角δ7＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４０°−１４５°｜＝５９°
【００６２】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３°＝５５°
対向放水ノズル５１の場合に採用する基準角度θ21：２４°
偏り角δ8＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４°−５５°｜＝３１°
【００６３】
従って、両偏り角δ7、δ8を比較し、その値の大きい偏り角δ7の火災検知器２１、即ち、放水ノズル５１が選択される。
【００６４】
中央制御盤ＣＰＵはノズル選択アルゴリズムすなわち選択基準に従い、各放水ノズル５０〜５２の偏り角δ3〜δ8の大小関係から放水ノズルを選択する。
即ち、火源Ｆ2を検出した放水ノズルに基本点１を与え、比較された偏り角（相対角）のうち大きい方に加点１を与え、各放水ノズルの総合得点を算出する。
そして、各総合得点を比較し最も大きい放水ノズルを選択する。
【００６５】
この様にして各放水ノズル５０〜５２の総合得点を算出すると、図１９に示す様になり、火災検知器２０、即ち放水ノズル５０が最大点数となる。従って、中央制御盤ＣＰＵはこの放水ノズル５０を選択し、消火指令を発する。
【００６６】
なお、３台を越える火災検知器、例えば、４台の火災検知器が火源を検出した場合にも、前述と同様にして放水ノズルを選択する。
即ち、各放水ノズルについての偏り角を求め、各偏り角をノズル選択アルゴリズムにより点数化して総合得点を算出し、その最大の放水ノズルを選択すれば良い。
【００６７】
次に、火源が基準線Ｌの外側のＦ3にあり、かつ、偏り角δ9、δ10が等しい場合について説明する。この場合には偏り角を比較しても差が無いので、予め定められている選択基準に従い、放水ノズル５１を選択する。
【００６８】
更に、火源が基準線Ｌ上のＦ4に位置する場合について説明する。
この場合には偏り角は、零なので偏り角を比較しても差が無い。
そこで、赤外線センサが火源Ｆ４を限界遠距離視野Ｄn+1で検出したか、中近距離視野Ｄ1〜Ｄn……で検出したか、により選択する。
即ち、火源Ｆ4を検出した２台の赤外線センサの内、赤外線センサ２０Ｂが中近距離視野Ｄnで検出し、他の赤外線センサが中近距離視野Ｄ1〜Ｄnで検出せず、遠距離視野Ｄn+1で検出した場合には赤外線センサ２０Ｂが火源Ｆ4に近いので、該赤外線センサ２０Ｂ、即ち、放水ノズル５０が選択される。
【００６９】
また、火源Ｆ4を検出した２台の赤外線センサのいずれもが中近距離視野Ｄ1〜Ｄnで検出した場合、或いは、遠距離視野Ｄn+1で検出した場合には、予め定めた条件例えば若番順のあるいは、先に火源Ｆ4を検出した赤外線センサ２０Ｂ、即ち、放水ノズル５０を選択する。この赤外線センサの視野分割に基き放水ノズルを選択する方法は、視野分割が前記２つ以上で済むので、装置が簡素安価となり、制御信号の伝達も簡単になる。
【００７０】
以上のようにして放水ノズル５０が選択されると、中央制御盤ＣＰＵは、前記支持部材１８Ａ、１８Ｂに回動指令を与え、火災感知器２０Ａ、２０Ｂを水が掛からない位置、即ち、消火ボックスに収納されていた時の状態（図７の状態）、にさせると共に、該放水ノズル５０に消火指令を発する。該放水ノズル５０は第１実施例と同様に、設定位置で一時旋回を停止しながら設計旋回範囲を揺動して放水を行うが、この放水ノズル５０の放水パターンは、後端部側の幅が広く先端部側が狭くなっているので、設計旋回範囲を旋回するだけで長方形状の消火領域に万遍なく散水することが出来る。
【００７１】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次の様にしても良い。
（１）３つの放水ノズルからなる放水ヘッドの代わりに、１個の放水ノズルを用いる。
（２）炎感知器と赤外線リニアセンサの設置位置、及び放水ヘッドとの軸心との交差角、などは、散水ヘッドの消火水がかからない範囲内で適宜選択することができる。例えば、これらは放水ヘッドの回転軌跡円内の散水飛散域外に設けても良い。
（３）放水ヘッドの一時旋回停止位置、時間などは、消火領域内を均一に散水するように必要に応じて適宜選択することができる。例えば、設定位置を設計旋回範囲の両端及びその中央とするとともに、停止時間を前記両端の停止時間を互いに異ならしめ、例えば、前記両端の停止時間を中央のそれより短くする。
【００７２】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、炎感知器と赤外線リニアセンサが、前記放水ヘッドの旋回軌跡円又は回転扉の旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設されており、かつ、その指向方向が該放水ヘッドと異なるので、火災感知器に消火水がかかるのを防止できるとともに、消火装置を従来より小型にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図で、開扉時の平面図である。
【図２】開扉時の正面図である。
【図３】閉扉時の正面図である。
【図４】放水ヘッドの正面図である
【図５】放水ヘッドの放水パターンを示す平面図である。
【図６】放水ヘッドの揺動時の放水パターンを示す平面図である
【図７】消火ボックスの閉扉時の状態を示す平面図である。
【図８】赤外線リニアセンサの火源探知状態を示す平面図である。
【図９】炎感知器の火源探知状態を示す平面図である。
【図１０】放水ヘッドを火源に指向させた状態を示す平面図である。
【図１１】放水ヘッドを設計旋回範囲の左端で一時旋回を停止させた状態を示す平面図である。
【図１２】放水ヘッドを設計旋回範囲の右端で一時旋回を停止させた状態を示す平面図である。
【図１３】火源の探査消火のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図１５】炎感知器のブロック図である。
【図１６】赤外線センサの分解図である。
【図１７】放水ノズルの配置図である。
【図１８】赤外線リニアセンサの視野を示す図である。
【図１９】ノズル選択アルゴリズムにより算出した各放水ノズルの点数を示す図である。
【符号の説明】
１ 消火ボックス
２ 扉
２Ａ 固定扉
２Ｂ 回転扉
７ 制御ユニット
８ 可動式放水ヘッド
９ 火災検知器
９Ａ 炎感知器
９Ｂ 赤外線リニアセンサ
２０ 火災検知器
２０ 火災検知器
２１ 火災検知器
２２ 火災感知器
２０Ａ 炎検知器
２０Ｂ 赤外線リニアセンサ
５０ 放水ノズル
５１ 放水ノズル
５２ 放水ノズル
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災感知器付消火装置に関するものであり、更に述べると、炎感知器と赤外線リニアセンサと可動式放水ヘッドとを備えた消火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の消火装置には、可動式放水ヘッドと、該放水ヘッドに連結された火災感知器と、が設けられている。このヘッドは所定の旋回角度、即ち、設計旋回範囲、の一端から他端までの間を旋回しながら散水し、所定形状の散水パターンを形成している。また、前記火災感知器は、火災を正確に判断するために２種類の火災感知器、即ち、炎感知器と赤外線リニアセンサとから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の消火装置では、放水ヘッドと火災感知器との指向方向が同じであり、かつ、散水飛散域に設けられていたので、火災感知器に消火水がかかり、レンズなどに悪影響を及ぼしている。又、消火装置は、全体として大型となっている。
【０００４】
この発明は上記事情に鑑み、火災感知器に消火水がかからないようにすると共に、装置の小型化を図ることを目的とする。
【０００５】
この発明は、回転扉を有する消火ボックスに収納されている可動式放水ヘッドと、該可動式放水ヘッドの側方に配設された炎特有のＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する赤外線リニアセンサと、を備えた消火装置であって；前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記放水ヘッドの旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設されており、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする。
【０００６】
この発明は、消火ボックスに収納され、かつ、可動式放水ヘッドとＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する炎感知器とを備えている消火装置であって；前記消火ボックスが、回転扉を有し、前記回転扉は、前記放水ヘッドが固定されている回転支持軸に固定されており、前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記可動式放水ヘッドに固定され、かつ、該放水ヘッドの側方に配設されるとともに、該回転扉の旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設され、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、火災感知器を可動式放水ヘッドの回転軌跡円又は回転扉の回転軌跡円の内側の散水飛散域外に配設し、その指向方向を放水ヘッドのそれと異ならしめることにより、火災感知器に消火水がかかるのを防止すると共に、消火装置を小型にする。
【０００８】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１〜図１３により説明する。
消火ボックス１は正面方形状に形成され、その表面１ａは山形状の扉２により覆われている。
【０００９】
この扉２は固定扉２Ａと回転扉２Ｂとから構成されている。該固定扉２Ａ側には、小歯車３Ａを有する旋回モータ３の電源ユニット４と、該小歯車３Ａに噛み合う回転支持軸５の歯車５Ａと、該回転支持軸５の回転角度を計測するエンコーダ６と、該旋回モータ３などをコントロールする制御ユニット７と、が収納されている。この制御ユニット７は図示しない中央制御盤に連結されている。
【００１０】
回転扉２Ｂ側には、可動式放水ヘッド８と火災感知器９Ａ、９Ｂとが収納されている。該放水ヘッド８は給水フランジ８Ｆに接続され、回転扉２Ｂの右内壁に沿うように前記回転支持軸５に固定されている。
このヘッド８の軸心８ｃは、図７に示すように、消火ボックス１の背面１ｂに対し角度α1、例えば、２０度傾斜している。
【００１１】
該放水ヘッド８は、遠投ヘッド８Ａ、中投ヘッド８Ｂ及び近投ヘッド８Ｃから構成されている。この遠投ヘッド８Ａは、上段に設けられ、図５に示すように、その放水幅ｗ1 は中段の中投ヘッド８Ｂの放水幅ｗ2 より狭いが飛距離が長いので、中投ヘッド８Ｂに比べ遠方迄散水できる。
【００１２】
近投ヘッド８Ｃは最下段に設けられ、図５に示すように、前記中段ヘッド８Ｂより放水幅ｗ3 が広いが、飛距離は短いので、該放水ヘッド８近傍しか散水することができない。
この放水ヘッド８から消火水を放出すると、各放水ヘッド８Ａ〜８Ｃから噴出される消火水は互いに引き合いながら飛散する。
そのため、図５に示すような先細放水パターン１０、即ち、放水ヘッド８側である後端部１０ａ側の放水幅が広く、先端部１０ｂ側の放水幅が狭い台形状に近い放水パターン、を形成する。
【００１３】
この放水ヘッド８の側方には、正確な火災判断を行うため、２種類の火災感知器９Ａ、９Ｂが配設されている。この感知器９Ａ、９Ｂは、該放水ヘッド８に固定されている。該火災感知器９Ａ、９Ｂの軸心９ｃ、９ｄは放水ヘッド８の軸心８ｃと異なる方向を向いており、かつ、該放水ヘッド８の旋回時に形成される山形状の回転扉２Ｂの回転軌跡円２Ｃの内側に位置している。この位置は、消火水が飛散しない範囲、即ち、散水飛散域外に位置している。
【００１４】
火災感知器９Ａは、断面方形状のケースに収納された炎感知器であり、炎特有のＣＯ2 共鳴放射と揺らぎを検出することにより炎判断を行う。
炎感知器９Ａの軸心９ｃは該放水ヘッド８の軸心８ｃに対し傾斜角α2、傾斜している。その傾斜角α2として、例えば、３０度が採用される。
【００１５】
火災感知器９Ｂは断面方形状のケースに収納され、かつ、炎感知器９Ａより大型の赤外線リニアセンサであり、火源方向を特定するために用いられる。
このセンサ９Ｂは回転扉２Ｂの左内壁に沿うように配設され、その軸心９ｄは前記炎感知器９Ａの軸心９ｃに対し傾斜角α3、傾斜している。この傾斜角α3として、例えば、９０度が採用される。
なお、放水ヘッド８の軸心８ｃと赤外線リニアセンサ９Ｂの軸心９ｄとの交差角は、α1＋α2、即ち、１２０度であり、炎感知器９Ａは、放水ヘッド８と赤外線リニアセンサ９Ｂとにより挟まれた状態となる。
【００１６】
次に、本実施例の作動について説明する。
図示しない煙感知器が火災を検出し、中央制御盤に火災信号を出力すると、該中央制御盤は該煙感知器に対応する担当消火装置を選択し、該消火装置の制御ユニット７に起動命令（Ｓ1）を発する。
【００１７】
制御ユニット７は火災感知器９Ａを始動させると共に、旋回モータ３を駆動させ、図７に示すように、可動式放水ヘッド８を矢印Ａ８方向に角度α1、即ち、２０度、回転させる。 そして、放水ヘッド８の軸心８ｃを背面１ｂと平行な直線Ｏ（原点）上に位置させる。
【００１８】
次に、制御ユニット７の指示に基づき火災感知器９Ａ、９Ｂによる火源探査
(Ｓ2)が開始される。
先ず初めに、放水ヘッド８を矢印Ａ８方向と同じ方向に高速で旋回させながら前記赤外線リニアセンサ９Ｂで火源Ｇを探査する。
図８に示すように、該赤外線リニアセンサ９Ｂが火源Ｇをとらえ火源方向が特定すると、制御ユニット７に火災信号を出力するとともに、その旋回は停止する。この停止位置はエンコーダ６により計測され、制御ユニット７に送出される。
【００１９】
前記制御ユニット７の指示により該放水ヘッド８は再び旋回し、炎感知器９Ａが前記停止位置に到達して停止すると、該炎感知器９Ａは火源Ｇ方向を向く。
その後炎感知器９Ａが前記赤外線リニアセンサ９Ｂの探査時の旋回速度より遅い速度で火源G方向の近傍を旋回しながら火源探査する。
図９に示すように、炎感知器９Ａは火源Ｇをとらえると、火災信号を制御ユニット７に出力するとともに、その旋回を停止する。この停止位置はエンコーダ６により検出され、制御ユニット７に送出される。
【００２０】
制御ユニット７の指示により該放水ヘッド８は更に旋回し、前記炎感知器９Ａの停止位置で停止し、図１０に示すように、放水ヘッド８の軸心８ｃを火源Ｇに向ける（Ｓ3）。
【００２１】
制御ユニット７から放水開始（Ｓ4）が指示され、各放水ヘッド８Ａ、８Ｂ、８Ｃから消火水が放出され、前記先細放水パターン１０が形成される。
この時の放水ヘッド８の近傍には水しぶきが発生するが、火災感知器９Ａ、９Ｂは該放水ヘッド８の放水方向と異なる方向を向いており、また、前記火災感知器９Ａ、９Ｂの先端部は、放水ヘッド８の先端部から旋回方向に離れ、散水飛散域外に位置するので、消火水がかからない。
【００２２】
制御ユニット７は、放水ヘッド８を設定位置で一時旋回を停止しながら散水させ、図６の長方形状の消火領域１１に万遍なく放水させる。
この時の設計旋回範囲、即ち、旋回角度ω0は、例えば、４度であり、図１１に示すように、放水ヘッド８が揺動角η＝２度、左旋回（Ｓ5）して図６に示す様に、設計旋回範囲の左端８Ｌの位置（Ｓ6）に到達すると、旋回を一時停止（Ｓ7）しタイマ（Ｓ8）が始動する。
【００２３】
放水ヘッド８が所定時間、例えば、２秒間停止すると、タイマ（Ｓ8）が解除され、火源Ｇが消滅していると、消火停止命令（Ｓ9）が発せられ、消火作業は終了（Ｓ15）となるので、放水ヘッド８からの放水は停止する。
【００２４】
消火停止命令（Ｓ9）が発せられない場合には、放水ヘッド８は右旋回（Ｓ10）を開始し、旋回角ω0＝２η、即ち、４度回転し、図１２に示すように、設計旋回範囲の右端８Ｒの位置（Ｓ11）に到達すると、旋回を一時停止（Ｓ12）し、タイマ（Ｓ13）が始動する。
【００２５】
この様に放水ヘッド８を設定位置で一時旋回を停止して放水すると、旋回しながら連続して放水する場合に比べ、放水距離が伸びるので、消火水は長方形状の消火領域１１内に均一に散水される。
【００２６】
火源Ｇが消滅すると、制御ユニット７から消火停止命令（Ｓ14）が発せられ、放水ヘッド８からの放水は停止され、消火作業は終了する（Ｓ15）。
なお、消火停止命令(S16）が発せられない場合にはＳ5戻り、放水ヘッド８は再び左旋回から繰り返される。従って、消火停止命令（Ｓ9、S14）が発せられるまで、放水ヘッド８は左右の旋回を行う。
【００２７】
消火作業終了（Ｓ15）後、制御ユニット７の指示により放水ヘッド８は旋回して、図７に示す様に、起動前の位置に戻り回転扉２Ｂは閉じられる。
この放水ヘッド８と火災感知器９Ａ、９Ｂは互いに異なる方向を向いており、かつ、回転扉２Ｂの回転軌跡円２Ｃ内に位置しているので、小さくまとまっている。そのため、収納スペースを小さくすることができるので、全体としてコンパクトになる。
【００２８】
この発明の第２実施例を図１４〜図１９により説明する。
図１７に示すように、円形のホールＨには、円周方向に間隔をおいて３台の火災検知器２０、２１、２２が設けられている。この火災検知器２０〜２２は、回動自在な支持部材１８Ａ、１８Ｂを介して放水ノズル５０、５１、５２に固定されている。この放水ノズル５０〜５２は、第１実施例の可動式散水ヘッド８と同一である。該放水ノズル５０〜５２は歯車５３に固定され、該歯車５３は旋回モータ５４に連結されている。
【００２９】
この火災検知器２０〜２２と放水ノズル５０〜５２は第１実施例の図７の状態で図示しない消火ボックスに収納されている。
各火災検知器２０〜２２及び各放水ノズル５０〜５２は同一なので、ここでは火災検知器２０及び放水ノズル５０についてのみ説明する。
【００３０】
火災検知器２０は、炎感知器２０Ａと赤外線リニアセンサ（赤外線センサ）２０Ｂとから構成されている。炎感知器２０Ａは、図１５に示す様に、赤外線フィルタ２５によって火災時の炎が発するＣＯ2共鳴放射特有の４.３μ帯のみを透過し受光部２６で受光する。
この受光部２６には複数の焦電素子が配設されている。
【００３１】
受光部２６で受光された信号は、交流選択増幅回路２７によって火災時の炎に現れる１〜１５ＨＺの揺らぎ成分を抽出して増幅し、ＡＣ−ＤＣ変換回路２８によって直流信号に変換する。
【００３２】
この様にして変換された直流信号は、比較回路２９において火災判定レベルと比較し、遅延回路３０にて所定の遅延を行った後、火災と判定できるレベルが継続した場合を火災と判断し、スイッチング回路３１をオンし、消火装置制御部６６へ火災信号を出力する。この消火装置制御部６６は第１実施例の制御ユニット７に該当する。
【００３３】
なお、図１５において、３３は無極性回路、３４は作動表示灯、３５は定電圧回路３５、をそれぞれ示す。又、赤外線フィルタ２５、受光部２６を複数個設け、４.３μ帯付近の複数波長を受光するようにしてもよい。
【００３４】
赤外線センサ２０Ｂは、図１６に示す様に構成され、サファイア等の赤外線を透過する窓材４０を介して入射した赤外線は、光学チョッパ４１によって断続され、所定の視野を得るレンズ４３を介して受光部４４に入射する。この受光部４４には、焦電素子等の赤外線受光素子が複数配設されている。
【００３５】
受光部４４の受光出力は、交流選択増幅回路４５によって、チョッピング周波数を抽出して増幅し、ＡＣ−ＤＣ変換回路４６によって直流信号に変換し、消火装置制御部６６に出力する。
【００３６】
前記火災検知器２０では、まず初めに、赤外線センサ２０Ｂを旋回させて火源を検出することにより火源方向を特定し、その後、炎感知器２０Ａをその火源方向に指向させ、静止した状態で炎特有のＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出することにより火災判断を行う。そのため、炎を正確に判断できるので正しい火災判断を行うことができる。
【００３７】
放水ノズル５０は、歯車５３に固定され、前記歯車５３は給水フランジ５０Ｓに立設された給水パイプ５０Ｐに回動自在に支持されている。この給水パイプ５０Ｐには、エンコーダＥを有する旋回モータ５４が固定され、このモータ５４は小歯車５４Ａを介して前記歯車５３に連結されている。
【００３８】
放水ノズル５０は、遠投ヘッド５５、中投ヘッド５６及び近投ヘッド５７から構成されている。この遠投ヘッド５５は、上段に設けられ、中段の中投ヘッド５６より放水幅が狭いが飛距離が長いので、中投ヘッド５６に比べ遠方迄散水できる。近投ヘッド５７は最下段に設けられ、前記中投ヘッド５６より放水幅が広いが、飛距離は短いので、ヘッド近傍しか散水することができない。
【００３９】
この放水ノズル５０から消火水を放出すると、各ヘッド５５〜５７から噴出される消火水は互いに引き合いながら飛散するので、放水ノズル５０側である後端部側の幅が広く、先端部側の幅が狭い凸状もしくは台形状の放水パターンを形成する。
【００４０】
そのため、長方形状の消火領域に放水する場合には、旋回モータ５４を駆動して歯車５３を回転させ、放水ノズル５０を所定角度旋回すれば、その全域にわたり万編なく放水することができる。
【００４１】
消火装置制御部６６は、カウンタ６３、モータドライバ６４、インタフェィス６５に連結されている。また、消火装置制御部６６は中央制御盤ＣＰＵと接続されている。
【００４２】
前記中央制御盤ＣＰＵには、火災検知器２０〜２２、放水ノズル５０〜５２の情報を処理し、これらを制御するとともに、次の情報が予め記憶されている。
（１）各火災検知器２０〜２１が、図１４に示すように、放水ノズルと同じ方向を向き、火源探査をする時の位置、即ち、放水ノズル５０〜５２の位置ＸＹ座標（Ｘ1、Y1)、（Ｘ2、Ｙ2)、（Ｘ3、Ｙ3）。
各放水ノズルの座標は、例えば、放水ノズル５０：（１４、２５）、放水ノズル５１：（２６、１４）、放水ノズル５２：（６、５）、である。
【００４３】
（２）隣接する各放水ノズル５０〜５２を結ぶ直線、即ち、基準線Ｌ、Ｎ、Ｍの傾斜角。
この傾斜角θ10〜θ12は次の様にして求められる。
基準線Ｌの傾斜角θ10=arctan（(25-5)／(14-6)）＝６８°
基準線Ｍの傾斜角θ11=arctan（(14-25)／(26-14)）＝−４３°
基準線Ｎの傾斜角θ12=arctan（(14-5)／(26-6)）＝２４°
【００４４】
（３）放水ノズル５０〜５２の正面方位角、及び基準角度。
これらの角度は、Ｘ軸方向を０°とし、左まわりに角度を測り求める。
各放射ノズル５０〜５２の正面方位角は、例えば、次の通りである。
放水ノズル５０の正面方位角θ13＝２７０°
放水ノズル５１の正面方位角θ14＝１８０°
放水ノズル５２の正面方位角θ15＝５２°
【００４５】
各放水ノズル５０〜５２の基準角度は、例えば、次の通りである。
放水ノズル５０と基準線Ｍ：基準角度θ16＝３１７°
放水ノズル５０と基準線Ｌ：基準角度θ17＝２４８°
放水ノズル５１と基準線Ｍ：基準角度θ18＝１３７°
放水ノズル５１と基準線Ｎ：基準角度θ19＝２０４°
放水ノズル５２と基準線Ｌ：基準角度θ20＝６８°
放水ノズル５２と基準線Ｌ：基準角度θ21＝２４°
【００４６】
次に本実施例の作動について説明する。
図示しない自動火災報知設備の煙感知器が火災を検知すると、火災信号を中央制御盤ＣＰＵに送出する。該中央制御盤ＣＰＵは、火災信号を送出した煙感知器等に対応するホールＨの火災検知器２０〜２２に消火装置制御部６６を介して火災探査指令を発する。
【００４７】
そうすると、第１実施例の図７の状態で消火ボックスに収納されていた各火災検知器２０〜２２は、支持部材１８Ａ、１８Ｂを介して変位し、図１４に示す様に、放水ノズル５０〜５２と同一方向を向きロックされた状態になる。そのため、外火災感知器２０〜２２は放水ノズル５０〜５２の旋回に伴って回転する。
この状態で旋回して火源探査をするが、最初に赤外線センサ２０Ｂが、所定角度旋回して自己の担当する監視エリア全域の探査を行う。
火源Ｆ1の熱を検出した時には、エンコーダＥにより計測された火源発見時の旋回角が消火装置制御部６６に記憶される。
【００４８】
赤外線センサ２０Ｂが所定角度旋回すると、該所定角度内に火源Ｆ1の熱を発見した赤外線センサ20Bは、その火源Ｆ1の熱の発見時の旋回角に戻して火源Ｆ1の熱の方向を探査する。
次に、火源感知器20Aを旋回して、炎感知器２０Ａの指向方向を探査した火源Ｆ1に向ける。炎感知器２０Ａは静止した状態で火源Ｆ1の炎を探査して火災判断を行い、消火装置制御部６６はその結果を先に記憶した火源検出時の旋回角情報とともに中央制御ＣＰＵに送出する。
【００４９】
火源が火災検知器２０と火災検知器２２を結ぶ基準線Ｌの外側のＦ1に位置する場合には、火災検知器２０、２２が火災を検出するが、この時火災検知器２１は、それを検出しないものとする。火災検知器２０の検出角度ε1は、右５０°である。中央制御盤ＣＰＵは、火災検知器２０からの火災信号受信後「規定の時間」待機し、次の検知が発生するのを待っている。
そうすると、この規定の時間内に火災検知器２２からの火災信号を受ける。この火災検知器２２の検出角度ε2は左３０°である。
【００５０】
中央制御盤ＣＰＵは、前記「規定の時間」が経過した後、あるいは火災検知器２１から火災未発見の情報を受けて、全ての火災検知器からの情報がそろった後に前記二つの検出角度ε1、ε2から火源Ｆ1に対し、どちらの放水ノズルが消火に適しているか、を算出する。
検出角度が右の場合には、正面角度に対してマイナス角度とし、左の場合には、正面角度に対しプラス角度とする。この条件にて基準線Ｌに対する偏り角を求める。
【００５１】
放水ノズル５０側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝２７０°−５０°＝２２０°
対向する放水ノズル５２の場合に採用する基準角度θ17＝２４８°
偏り角δ1＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４８°−２２０°｜＝２８°
【００５２】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３０°＝８２°
対向する放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ20＝６８°
偏り角δ2＝｜基準角度−火災角度｜＝｜６８°−８２°｜＝１４°
【００５３】
放水ノズルの偏り角が大きい方が火源Ｆ1に近いので、両偏り角δ1、δ2を比較し、その値の大きい偏り角δ1、即ち、放水ノズル５０が選択される。
【００５４】
火源が火災検知器２０と火災検知器２１を結ぶ基準線Ｍの内側のＦ2に位置する場合には、火災検知器２０、２１が前記と同様な要領で火災を検出するが、火災検知器２２は、それを検出しないものとする。
【００５５】
火災検知器２０、２１の検出角度がそれぞれ左２５°、右３５°とする。
放水ノズル５０側の算定。
火源角度＝正面角度＋検知角度＝２７０°＋２５°＝２９５°
対向放水ノズル５１の場合に採用する基準角度θ16：３１７°
偏り角δ3＝｜基準角度−火災角度｜＝｜３１７°−２９５°｜＝２２°
【００５６】
放水ノズル５１側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝１８０°−３５°＝１４５°
対向放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ18：１３７°
偏り角δ4＝｜基準角度−火災角度｜＝｜１３７°−１４５°｜＝８°
従って、放水ノズル５０の偏り角δ3と放水ノズル５１の偏り角δ4を比較した場合、偏り角δ3が大きいので、火災検知器２０、即ち放水ノズル５０が選択される。
【００５７】
火源Ｆ2の火災で火災検知器２０、２１、２２の三台が火災検知をした場合には、前記要領により三台の放水ノズル５０〜５２のすべてについて対向関係を算定する。放水ノズル５０、５１間については、前項と同様であり、ここでは放水ノズル５０、５２、放水ノズル５１、５２の二組についてさらに算定を行う。なお、放水ノズル５１の検出角度は左３°である。
【００５８】
放水ノズル５０、５２の場合。
放水ノズル５０側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝２７０°＋２５°＝２９５°
対向するノズル５２の場合に採用する基準角度θ17：２４８°
偏り角δ5＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４８°−２９５°｜＝４７°
【００５９】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３°＝５５°
対向放水ノズル５０の場合に採用する基準角度θ20：６８°
偏り角δ6＝｜基準角度−火災角度｜＝｜６８°−５５°｜＝１３°
【００６０】
従って、放水ノズル５０の偏り角δ5と放水ノズル５２の偏り角δ6を比較した場合、偏り角δ5が大きいので、放水ノズル５０が選択される。
【００６１】
放水ノズル５１、５２の場合。
放水ノズル５１側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝１８０°−３５°＝１４５°
対向放水ノズル５２の場合に採用する基準角度θ19：２０４°
偏り角δ7＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４０°−１４５°｜＝５９°
【００６２】
放水ノズル５２側の算定。
火災角度＝正面角度＋検出角度＝５２°＋３°＝５５°
対向放水ノズル５１の場合に採用する基準角度θ21：２４°
偏り角δ8＝｜基準角度−火災角度｜＝｜２４°−５５°｜＝３１°
【００６３】
従って、両偏り角δ7、δ8を比較し、その値の大きい偏り角δ7の火災検知器２１、即ち、放水ノズル５１が選択される。
【００６４】
中央制御盤ＣＰＵはノズル選択アルゴリズムすなわち選択基準に従い、各放水ノズル５０〜５２の偏り角δ3〜δ8の大小関係から放水ノズルを選択する。
即ち、火源Ｆ2を検出した放水ノズルに基本点１を与え、比較された偏り角（相対角）のうち大きい方に加点１を与え、各放水ノズルの総合得点を算出する。
そして、各総合得点を比較し最も大きい放水ノズルを選択する。
【００６５】
この様にして各放水ノズル５０〜５２の総合得点を算出すると、図１９に示す様になり、火災検知器２０、即ち放水ノズル５０が最大点数となる。従って、中央制御盤ＣＰＵはこの放水ノズル５０を選択し、消火指令を発する。
【００６６】
なお、３台を越える火災検知器、例えば、４台の火災検知器が火源を検出した場合にも、前述と同様にして放水ノズルを選択する。
即ち、各放水ノズルについての偏り角を求め、各偏り角をノズル選択アルゴリズムにより点数化して総合得点を算出し、その最大の放水ノズルを選択すれば良い。
【００６７】
次に、火源が基準線Ｌの外側のＦ3にあり、かつ、偏り角δ9、δ10が等しい場合について説明する。この場合には偏り角を比較しても差が無いので、予め定められている選択基準に従い、放水ノズル５１を選択する。
【００６８】
更に、火源が基準線Ｌ上のＦ4に位置する場合について説明する。
この場合には偏り角は、零なので偏り角を比較しても差が無い。
そこで、赤外線センサが火源Ｆ４を限界遠距離視野Ｄn+1で検出したか、中近距離視野Ｄ1〜Ｄn……で検出したか、により選択する。
即ち、火源Ｆ4を検出した２台の赤外線センサの内、赤外線センサ２０Ｂが中近距離視野Ｄnで検出し、他の赤外線センサが中近距離視野Ｄ1〜Ｄnで検出せず、遠距離視野Ｄn+1で検出した場合には赤外線センサ２０Ｂが火源Ｆ4に近いので、該赤外線センサ２０Ｂ、即ち、放水ノズル５０が選択される。
【００６９】
また、火源Ｆ4を検出した２台の赤外線センサのいずれもが中近距離視野Ｄ1〜Ｄnで検出した場合、或いは、遠距離視野Ｄn+1で検出した場合には、予め定めた条件例えば若番順のあるいは、先に火源Ｆ4を検出した赤外線センサ２０Ｂ、即ち、放水ノズル５０を選択する。この赤外線センサの視野分割に基き放水ノズルを選択する方法は、視野分割が前記２つ以上で済むので、装置が簡素安価となり、制御信号の伝達も簡単になる。
【００７０】
以上のようにして放水ノズル５０が選択されると、中央制御盤ＣＰＵは、前記支持部材１８Ａ、１８Ｂに回動指令を与え、火災感知器２０Ａ、２０Ｂを水が掛からない位置、即ち、消火ボックスに収納されていた時の状態（図７の状態）、にさせると共に、該放水ノズル５０に消火指令を発する。該放水ノズル５０は第１実施例と同様に、設定位置で一時旋回を停止しながら設計旋回範囲を揺動して放水を行うが、この放水ノズル５０の放水パターンは、後端部側の幅が広く先端部側が狭くなっているので、設計旋回範囲を旋回するだけで長方形状の消火領域に万遍なく散水することが出来る。
【００７１】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次の様にしても良い。
（１）３つの放水ノズルからなる放水ヘッドの代わりに、１個の放水ノズルを用いる。
（２）炎感知器と赤外線リニアセンサの設置位置、及び放水ヘッドとの軸心との交差角、などは、散水ヘッドの消火水がかからない範囲内で適宜選択することができる。例えば、これらは放水ヘッドの回転軌跡円内の散水飛散域外に設けても良い。
（３）放水ヘッドの一時旋回停止位置、時間などは、消火領域内を均一に散水するように必要に応じて適宜選択することができる。例えば、設定位置を設計旋回範囲の両端及びその中央とするとともに、停止時間を前記両端の停止時間を互いに異ならしめ、例えば、前記両端の停止時間を中央のそれより短くする。
【００７２】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、炎感知器と赤外線リニアセンサが、前記放水ヘッドの旋回軌跡円又は回転扉の旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設されており、かつ、その指向方向が該放水ヘッドと異なるので、火災感知器に消火水がかかるのを防止できるとともに、消火装置を従来より小型にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図で、開扉時の平面図である。
【図２】開扉時の正面図である。
【図３】閉扉時の正面図である。
【図４】放水ヘッドの正面図である
【図５】放水ヘッドの放水パターンを示す平面図である。
【図６】放水ヘッドの揺動時の放水パターンを示す平面図である
【図７】消火ボックスの閉扉時の状態を示す平面図である。
【図８】赤外線リニアセンサの火源探知状態を示す平面図である。
【図９】炎感知器の火源探知状態を示す平面図である。
【図１０】放水ヘッドを火源に指向させた状態を示す平面図である。
【図１１】放水ヘッドを設計旋回範囲の左端で一時旋回を停止させた状態を示す平面図である。
【図１２】放水ヘッドを設計旋回範囲の右端で一時旋回を停止させた状態を示す平面図である。
【図１３】火源の探査消火のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図１５】炎感知器のブロック図である。
【図１６】赤外線センサの分解図である。
【図１７】放水ノズルの配置図である。
【図１８】赤外線リニアセンサの視野を示す図である。
【図１９】ノズル選択アルゴリズムにより算出した各放水ノズルの点数を示す図である。
【符号の説明】
１ 消火ボックス
２ 扉
２Ａ 固定扉
２Ｂ 回転扉
７ 制御ユニット
８ 可動式放水ヘッド
９ 火災検知器
９Ａ 炎感知器
９Ｂ 赤外線リニアセンサ
２０ 火災検知器
２０ 火災検知器
２１ 火災検知器
２２ 火災感知器
２０Ａ 炎検知器
２０Ｂ 赤外線リニアセンサ
５０ 放水ノズル
５１ 放水ノズル
５２ 放水ノズル
Claims (3)
- 回転扉を有する消火ボックスに収納されている可動式放水ヘッドと、該可動式放水ヘッドの側方に配設された炎特有のＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する赤外線リニアセンサと、を備えた消火装置であって；
前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記放水ヘッドの旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設されており、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする消火装置。 - 消火ボックスに収納され、かつ、可動式放水ヘッドとＣＯ2共鳴放射と揺らぎを検出する炎感知器と火源方向を特定する炎感知器とを備えている消火装置であって；
前記消火ボックスが、回転扉を有し、
前記回転扉は、前記放水ヘッドが固定されている回転支持軸に固定されており、
前記炎感知器と前記赤外線リニアセンサが、前記可動式放水ヘッドに固定され、かつ、該放水ヘッドの側方に配設されるとともに、
該回転扉の旋回軌跡円の内側の散水飛散域外に配設され、かつ、その指向方向が該放水ヘッドの軸心の方向と異なり、火源探査のとき、前記放水ヘッドを高速で旋回させながら前記赤外線センサで火源を探査し、火源方向が特定すると、前記炎感知器を火源方向に指向させ、前記赤外線センサの探査時の旋回速度より遅い速度で火源方向の近傍を旋回しながら火源をとらえて旋回を停止し、その後前記放水ヘッドを更に旋回させ、前記炎感知器の停止位置で火源に向って放水することを特徴とする消火装置。 - 可動式放水ヘッドの軸心と炎感知器の軸心との交差角が３０゜でり、該放水ヘッドの軸心と赤外線リニアセンサの軸心との交差角が１２０゜であることを特徴とする請求項１、又は、２記載の消火装置。
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