JP4782624B2 - 熱感知器 - Google Patents

Description

本発明は、監視領域の温度を監視するための熱感知器に関し、特に、監視領域の温度を測定することによって監視を行う熱感知器に関する。

従来から、監視領域における火災発生等を監視するための熱感知器が提案されている。この熱感知器は、その感知原理に基づいて、差動式熱感知器と定温式熱感知器とに大別される。

このうち、差動式熱感知器は、監視領域における温度の上昇率に基づいて火災検出を行うものであり、例えば、空気管及びダイヤフラムを用いた差動式分布型熱感知器は、体育館等の比較的広範囲の監視領域の監視に適したものであり、監視領域の天井やその近傍に空気管を張り巡らせ、この空気管内部の空気の熱による膨張によってダイヤフラムを変形させ、このダイヤフラムの変形によって電気接点を閉じて火災検知信号を出力することで、火災発生を検出する。このような差動式分布型熱感知器によれば、広範囲の監視領域の温度変化を空気管を介して１台の差動式分布型熱感知器にて検知できるので、スポット型の熱感知器や煙感知器では多数設しなければ監視できないような広範囲の監視領域においても、比較的低コストで火災監視を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。

また、定温式熱感知器は、監視領域における温度に基づいて火災検出を行うものであり、例えば、サーミスタを用いたものや、バイメタルを用いたものが提案されている。例えば、サーミスタ利用型の定温式熱感知器は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタの特性を利用したもので、サーミスタの抵抗値に基づいて監視領域の温度を測定し、この温度が所定温度以上になった場合には、監視領域において火災が発生したものと判断して警報信号を出力する（例えば、特許文献２参照）。また、バイメタル利用型の定温式熱感知器は、温度に応じて所定方向に変形するバイメタルの特性を利用したもので、所定温度以上になった場合にバイメタルの変形量が大きくなって電気的接点を閉じることで、監視領域において火災が発生したものと判断して警報信号を出力する（例えば、特許文献３参照）。

特開２００３−７７０７４号公報 特開２００１−１４３１７０号公報 実開平６−３０８９１号公報

しかしながら、このような従来の熱感知器のうち、差動式分布型熱感知器は、設置に伴う問題点があった。具体的には、空気管の熱応答性を維持・向上させるためには、空気管を天井内ではなく天井下面に敷設することが好ましいため、天井の施工完了後でなければ空気管を敷設できず、設置タイミングが限定されていた。また、空気管そのものが熱感知機能を持つことから、この空気管を敷設する際、空気管を折り曲げたり潰したりしないように敷設しなければならず、空気管の施工に特殊な技能が要求されていた。

また、差動式分布型熱感知器は、温度の上昇率を正確に測定するために、ある程度の膨張スペースを持ったチャンバーが必要になる。また、バイメタル利用型の定温式熱感知器においては、バイメタルの変形スペースを確保することが必要になる。さらに、サーミスタを用いた定温式熱感知器においては、監視領域の熱が設置面や感知器本体に奪われて温度感知精度が低下することを防ぐため、サーミスタを設置面や感知器本体から極力離して監視領域中に露出等させるように配置していた。従って、これらの諸点が障害になり、従来の熱感知器は小型化することが困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気管を用いることなく広範囲の監視領域の監視を行うことができ、また小型化が可能な、熱感知システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の熱感知システムは、監視領域の温度を監視するための熱感知システムであって、監視領域に配置された複数の強誘電性物質と、前記複数の強誘電性物質の誘電率に基づいて、前記監視領域の温度を算定する温度算定手段と、前記強誘電性物質を振動させることにより、当該強誘電性物質を音響源として駆動する駆動手段と、前記複数の強誘電性物質を、前記温度算定手段又は前記駆動手段とのいずれか一方に対して選択的に接続する切替え手段と、監視領域の監視状態のモードである所定の第１のモードと第２のモードとのうち、前記第１のモードにおいて、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記駆動手段に接続し、前記第２のモードにおいて、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記温度算定手段に接続する切替え制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の熱感知システムは、請求項１に記載の熱感知システムにおいて、前記切替え制御手段は、前記第１のモードと前記第２のモードとを、所定の時間的基準に基づいて相互に切替えること、を特徴とする。

請求項３に記載の熱感知システムは、請求項１又は２に記載の熱感知システムにおいて、前記温度算定手段にて算定された温度を所定の閾値と比較することにより、前記監視領域における火災の有無を判定する火災判定手段を備え、前記切替え制御手段は、前記火災判定手段にて前記監視領域に火災が生じているものと判定された場合に、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記駆動手段に接続し、この場合において、前記駆動手段は、前記強誘電性物質を警報音用の音響源として駆動すること、を特徴とする。

請求項４に記載の熱感知システムは、請求項３に記載の熱感知システムにおいて、前記強誘電性物質の設置個数を特定するための個数入力手段を備え、前記火災判定手段は、前記個数入力手段にて特定された前記強誘電性物質の設置個数に基づいて、前記火災の有無を判定すること、を特徴とする。

請求項５に記載の熱感知システムは、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱感知システムにおいて、前記複数の強誘電性物質に対して接続された感知制御手段を備え、前記感知制御手段に、前記温度算定手段、前記駆動手段、前記切替え手段、及び、前記切替え制御手段を配置したこと、を特徴とする。

請求項１に記載の熱感知器によれば、監視領域に配置された複数の強誘電性物質の誘電率に基づいて、当該監視領域における温度を算定できるので、体育館等の比較的広範囲の監視領域の各所に強誘電性物質を点在させ、この強誘電性物質の誘電率に基づく温度を用いて火災判定を行なうことで、広範囲の監視領域の火災監視を行うことができる。特に、強誘電性物質のみを天井下面等に設置すればよく、これら複数の強誘電性物質を接続する信号線については天井内に敷設できるため、天井と同時に信号線の施工を行うことができる等、設置タイミングがフレキシブルになる。また、複数の強誘電性物質を、熱感知源として機能させたり、音響源として機能させたりすることができるので、普段は強誘電性物質をスピーカとして使用して音楽を流し、必要時には強誘電性物質を熱感知源として火災感知を行う等、強誘電性物質に複数の機能を持たせることができる。特に、複数の強誘電性物質に対する温度算定機能や駆動機能を１つの温度算定手段や駆動手段に集約することで、監視領域にはこれら温度算定機能や駆動機能を持たない強誘電性物質のみを配置すればよいので、監視領域の設置機器を簡易かつ小型なものにすることができる。

請求項２に記載の熱感知器によれば、第１のモードと第２のモードとを、所定間隔や所定時刻の到来時に自動的に切替えることで、普段は強誘電性物質から音楽を流しておき、必要時にのみ強誘電性物質にて火災を検知する等、強誘電性物質の機能を自動的に切替えることができる。

請求項３に記載の熱感知器によれば、強誘電性物質を警報音用の音響源として駆動することで、警報用スピーカを省略でき、監視領域の設置機器を簡易かつ小型なものにすることができる。

請求項４に記載の熱感知器によれば、個数入力手段にて入力された強誘電性物質の設置個数に基づいて火災の有無を判定することで、強誘電性物質の設置個数を任意に変更した場合においても、強誘電性物質の設置個数に対応した火災判定を自動的に行なうことができる。

請求項５に記載の熱感知器によれば、複数の強誘電性物質に対する制御を感知制御手段を介して行うことができ、複数の強誘電性物質と１台の感知制御手段を用いた集中監視式の熱感知システムを構築できる。

以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る熱感知器の実施例を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態は、監視領域の温度を監視するための熱感知器に関する。ここで、熱感知器の具体的な監視領域や監視目的は任意であるが、以下では、体育館、倉庫、あるいは、立体駐車場等の比較的広範囲の監視領域に設置されて火災発生の有無を監視する熱感知器について説明する。ただし、広範な監視領域に限らず、例えば、一般住宅等の各部屋に後述する強誘電性物質を設置してもよい。

ここで、本実施の形態では、熱感知器の熱感知素子として、強誘電性物質、すなわち、電圧を加えることによって自発分極の方向を自由に変化させ、ゼロ電圧でもその分極方向を持続させることのできる誘電体を用いることにある。具体的には、この強誘電性物質の誘電率が温度に応じて変化することを利用して、監視領域の温度を感知する。この強誘電性物質の具体的構成は任意であるが、例えば、チタン酸バリウム、硫酸グリシン、あるいは、薄膜セラミック素子の如きセラミック強誘電体や、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の如き有機化合物（具体的には高分子）の強誘電体を利用できる。なお、以下の各実施例では、強誘電性物質としてセラミック素子を用いた例について説明する。

本実施の形態の特徴の一つは、熱感知素子である強誘電性物質を監視領域に複数点在させ、これら複数の強誘電性物質を信号線にて１台の感知制御手段に接続し、この感知制御手段で火災判定を統合的に行なうことにある。すなわち、従来の差動式分布型熱感知器における空気管に代えて、複数の強誘電性物質を用いて広範な監視領域の温度を監視できる。この場合、強誘電性物質のみを天井下面等に設置すればよく、これら複数の強誘電性物質を接続する信号線については天井内に敷設できるため、天井と同時に信号線の施工を行うことができる等、設置タイミングがフレキシブルになる。

さらに、本実施の形態の他の特徴の一つは、強誘電性物質を熱感知素子以外の目的にも兼用することにある。すなわち、強誘電性物質の圧電特定を利用し、この強誘電性物質に電圧を印加して駆動することで、強誘電性物質を熱感知素子以外の目的に使用する。具体的には、強誘電性物質を振動させることで、強誘電性物質を、例えばスピーカとして利用する。このことにより、熱感知素子とスピーカとの融合を図ることができ、その設置スペースや製造コストを低減できる。さらに、このように熱感知素子とスピーカとの兼用化を可能としたことで、スピーカを備える任意の機器に熱感知機能を持たせることが可能になり、例えば、ステレオや携帯電話に熱感知機能を持たせることが可能になる。

〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。

（熱感知システムの構成）
まず、実施の形態に係る熱感知システムの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る熱感知システムの構成を示す説明図である。熱感知システム１は、複数の熱感知スピーカ１０と、感知器本体２０とを備えて構成されている。熱感知スピーカ１０は、監視領域における熱を感知する熱感知部として機能すると共に、監視領域に対して音楽や警報音を出力する音響源として機能する。感知器本体２０は、複数の熱感知スピーカ１０を制御するものであり、特許請求の範囲における感知制御手段に対応する。ここでは、各熱感知スピーカ１０は、倉庫の天井下面の複数個所に点在されている。そして、各熱感知スピーカ１０は、共通の信号線３０を介して相互に並列接続され、さらに、この信号線３０を介して感知器本体２０に接続されている。

（熱感知システム１の構成−熱感知スピーカ１０）
次に、熱感知スピーカ１０の構成について説明する。図２は本実施の形態に係る熱感知スピーカ１０の設置状態における側面図、図３は図２の熱感知スピーカ１０の正面図、図４は図３の熱感知スピーカ１０のＡ−Ａ矢視断面図、図５は図２の熱感知スピーカ１０の分解斜視図である。これら各図に示すように、熱感知スピーカ１０は、概略的に、取り付けベース１１、筐体１２、回路基板１３、及び、熱感知ユニット１４を備えて構成されている。

取り付けベース１１は、当該熱感知スピーカ１０を任意の設置面（ここでは天井）に対して取り付けると共に、信号線３０を当該熱感知スピーカ１０に電気的に接続するための取り付け手段である。具体的には、図４、５に示すように、取り付けベース１１は、薄厚の円盤状に形成されており、熱感知スピーカ１０に向けて突設された一対の接続端子１１ａを備えて構成されている。このように構成された取り付けベース１１は、取り付けネジ１１ｂをネジ孔１１ｃを介して天井にネジ込むことで、天井に固定されている。ここで、図４に示すように、天井裏には、図１の信号線３０が敷設されており、この信号線３０が、天井に設けた図示しない配線孔を介して取り付けベース１１に引き込まれて、接続端子１１ａに接続されている。

筐体１２は、回路基板１３及び熱感知ユニット１４を収容するもので、全体として略円環状に形成されており、図４に示すように、その内部には回路基板１３を収容し、その正面略中央位置には熱感知ユニット１４を固定している。

回路基板１３は、熱感知スピーカ１０の電気的要素を実装するための基板であり、その天井側の面には一対の接続端子１３ａが突設され、その反対側の面には、熱感知ユニット１４（後述するセラミック素子１５）が接続されている。一対の接続端子１３ａは、取り付けベース１１の一対の接続端子１１ａと対応する位置及び形状で設けられており、これら接続端子１１ａ、１３ａを相互に係脱自在に係止させることで、取り付けベース１１に熱感知スピーカ１０を着脱自在に接続できると共に、熱感知スピーカ１０を信号線３０に電気的に接続することができる。特に、このように簡易な接続構造を採用することで、取り付けベース１１のみを監視領域の各所に予め取り付けておき、その後に熱感知スピーカ１０が必要になった領域にのみ、当該熱感知スピーカ１０を取り付けたり、あるいは、１台の熱感知スピーカ１０を様々な場所に付け替えたりすることを、容易に行なうことができる。

熱感知ユニット１４は、監視領域における温度に応じた電流を出力することにより、この監視領域の熱感知を行うためのものである。図６は、熱感知ユニット１４の正面図及び縦断面図を相互に関連させて示した図、図７は、図６の熱感知ユニット１４に設けられるセラミック素子等の平面図及び縦断面図を相互に関連させて示した図である。この熱感知ユニット１４は、セラミック素子１５と、このセラミック素子１５の外側と内側とに設けた一対の電極１６、１７と、これらセラミック素子１５及び電極１６、１７を覆う一対の保護フィルム１８、１９とを備えて構成されている。

このうち、セラミック素子１５は、監視領域の温度が変化すると焦電効果によって焦電電流を出力する強誘電性物質を薄膜状に焼結して形成されており、このように薄型のセラミック素子１５を熱感知素子として用いることで、熱感知スピーカ１０を全体的に薄型化することができる。特に、セラミック素子１５を平板状に形成することで、従来のサーミスタのような点状部分による熱感知ではなく、面状部分による熱感知を行うことができ、熱応答性を高めることができる。

また、電極１６、１７は、セラミック素子１５から出力された焦電電流を信号線３０を介して図１の感知器本体２０に出力するための電極手段であり、金属板をセラミック素子１５に接着することにより、あるいは、金属をセラミック素子１５に蒸着すること等により形成されている。

また、保護フィルム１８、１９は、セラミック素子１５及び電極１６、１７を覆う保護手段である。この保護フィルム１８、１９は、セラミック素子１５及び電極１６、１７よりも大きい直径の略薄厚円板状のフィルム材として形成されている。保護フィルム１８、１９は、セラミック素子１５及び電極１６、１７をその間に挟持した状態で相互に接着されることにより、これらセラミック素子１５及び電極１６、１７に接触した状態で、これらセラミック素子１５及び電極１６、１７を覆っている。なお、内側の保護フィルム１９には切欠き部１９ａが形成されており、この切欠き部１９ａから一部露出した電極１６、１７に図示しない電線を直接半田付けすることにより、この電線を電極１６、１７に電気的に接続することができる。この電線は、回路基板１３を介して接続端子１３ａに接続されている。

（熱感知システム１の構成−感知器本体２０）
次に、感知器本体２０の構成について説明する。図８は、感知器本体２０の電気的構成を機能概念的に例示するブロック図である。感知器本体２０は、温度算定部２１、音響部２２、切替えスイッチ２３、試験スイッチ２４、個数設定ダイヤル２５、記憶部２６、及び、制御部２７を備えて構成されている。

温度算定部２１は、各熱感知スピーカ１０におけるセラミック素子１５の誘電率に基づいて、監視領域の温度を算定する温度算定手段である。音響部２２は、熱感知スピーカ１０に対して音響信号を出力することにより、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５をスピーカとして駆動するもので、特許請求の範囲における駆動手段に対応する。切替えスイッチ２３は、セラミック素子１５を、温度算定部２１と音響部２２とのいずれか一方に対して選択的に接続するもので、特許請求の範囲における切替え手段に対応する。

試験スイッチ２４は、各熱感知スピーカ１０の機能試験の開始を指示する試験指示手段である。この試験スイッチ２４の具体的構成は任意であるが、試験スイッチ２４は、例えば押ボタンとして構成され、この試験スイッチ２４が押圧された場合には、後述する試験処理が開始される。

個数設定ダイヤル２５は、共通の信号線３０に接続する熱感知スピーカ１０の個数（セラミック素子１５の個数）を入力するためのもので、特許請求の範囲における個数入力手段に対応する。この個数設定ダイヤル２５の具体的構成は任意であるが、個数設定ダイヤル２５は、例えば、ダイヤル式以外にもディップスイッチとして構成できる。制御部２７は、この個数設定ダイヤル２５の設定状態を検知することで、熱感知スピーカ１０の個数を特定する。

また、記憶部２６は、各種測定値や閾値を記憶するための記憶手段であり、任意の記憶素子や記憶媒体、例えば、フラッシュメモリやＥＰＲＯＭ (Erasable Programmable Read Only Memory)の如き不揮発性記憶媒体を用いることができる。特に、この記憶部２６には、後述する閾値及び温度テーブルが記憶されている。また、制御部２７は、感知器本体２０の各部を制御する制御手段であり、特に、温度算定部２１にて算定された温度に基づいて火災発生の有無の判定を行う火災判定手段、及び、切替えスイッチ２３に制御信号を出力して当該切替えスイッチ２３による切替えを制御する切替え制御手段として機能する。この制御部２７の具体的構成は任意であるが、例えば、所定の記憶媒体に記憶されたプログラムを呼出して解析・実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）として構成することができる。

図９は、感知器本体２０の温度算定部２１の要部の回路例を示す図である。温度算定部２１は、複数のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、及び、コンパレータＩＣ１を図示のように接続して構成されている。ここで、温度算定部２１には、各熱感知スピーカ１０におけるセラミック素子１５が信号線３０を介して図示のように接続されている。このような構成において、切替えスイッチ２３をＯＮ（接続状態）にすると、セラミック素子１５が温度算定部２１の要部回路に接続され、切替えスイッチ２３をＯＦＦ（非接続状態）にすると、セラミック素子１５が音響部２２に接続される。

この回路において、セラミック素子１５、抵抗Ｒ４、及び、トランジスタＴＲ２によって放電回路が構成され、このトランジスタＴＲ２のベース端子に放電トリガが与えられると、セラミック素子１５が抵抗Ｒ４を介して放電する。また、図示しない入力部から入力を受けると、電流が抵抗Ｒ１を介してセラミック素子１５に供給され、このセラミック素子１５が充電される。このようにセラミック素子１５が充電され、コンパレータＩＣ１への入力比が、抵抗Ｒ２、Ｒ３の分圧比によって決定される閾値を超えた場合に、コンパレータＩＣ１の出力がＨｉｇｈになる。なお、トランジスタＴＲ１をＯＮさせた時にのみ、抵抗Ｒ２を介してコンパレータＩＣ１に電源を供給することで、消費電力を低減させている。

そして、セラミック素子１５の放電後であって入力部からの入力があった時点から、コンパレータＩＣ１の出力がＨｉｇｈになった時点までの経過時間を測定することによって、セラミック素子１５が閾値を超える程度に充電された時間を測定できる。このセラミック素子１５の充電時間は、セラミック素子１５の誘電率にほぼ一意に対応しており、さらにこの誘電率はセラミック素子１５の温度にほぼ一意に対応しているため、セラミック素子１５の充電時間に基づいて温度を測定できる。

図１０は、セラミック素子１５の温度変化と充電時間との関係を示す図である。この図１０に示すように、入力部から矩形波を入力した場合において、セラミック素子１５の温度が上昇すると、充電波形における充電初期の立ち上がりが徐々に鈍くなり、これに伴って充電波形が閾値を超えるまでの時間（充電時間）が長くなる。従って、この充電時間に基づいて温度を決定できる。ここで、記憶部２６には、充電時間と温度との関係を特定する温度テーブルが記憶されており、温度算定部２１は、この温度テーブルを参照し、充電時間に対応する温度を決定できる。なお、充電時間と温度との関係の具体的数値は実験等によって容易に求めることができるので、ここでは省略する。

特に、本実施の形態では、図１のように複数の熱感知スピーカ１０を信号線３０にて並列接続しているので、これら複数の熱感知スピーカ１０の各々のセラミック素子１５を積算した誘電率の変化に基づいて、各監視領域の温度の積算値を測定する。例えば、記憶部２６には、充電時間と温度との関係を特定する温度テーブルを、熱感知スピーカ１０の設置個数毎に複数記憶させておく。そして、制御部２７は、個数設定ダイヤル２５の設定状態を検知することで、熱感知スピーカ１０の個数を特定し、この特定した個数に応じた温度テーブルを記憶部２６から呼び出し、この温度テーブルを用いて充電時間に対応する温度を取得することで、監視領域の温度の積算値を特定する。そして、制御部２７は、この温度の積算値が所定閾値を超えている場合には、各監視領域のいずれかにおいて火災発生の可能性があるものと判定する。ただし、熱感知スピーカ１０の個数が固定されている場合には、個数設定ダイヤル２５を省略すると共に、温度テーブルは当該固定個数に対応するもののみを設けておけばよい。

（火災検出処理）
次に、このように構成された熱感知システム１による火災検出処理について説明する。図１１は、火災検出処理のフローチャートである。まず、制御部２７は、切替えスイッチに制御信号を出力し、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５を音響部２２に接続する（ステップＳＡ−１）。この状態において、音響部２２は、信号線３０に対して所定の音楽の音響信号を出力することで、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５に所定電圧を印加し、このセラミック素子１５を圧電効果で駆動（振動）させることで、セラミック素子１５から所定の音楽を出力させる。音楽の音源は任意であるが、例えば、記憶部２６に記憶させた音楽データを音源としてもよく、あるいは、図示しない外部音源からの音楽データを音源としてもよい。この処理により、図１に示す倉庫では、熱感知スピーカ１０から音楽が流れることになる。

次いで、制御部２７は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳＡ−２）。ここで、所定時間とは、各監視領域の温度監視を行うための監視間隔であり、例えば、５分間が設定される。ただし、各監視領域の温度監視を行うための時間的基準としては、所定時間の経過以外にも、所定時刻の到来を基準としてもよい。そして、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳＡ−２，Ｙｅｓ）、制御部２７は、切替えスイッチに制御信号を出力し、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５を温度算定部２１に接続する（ステップＳＡ−３）。この状態において、温度算定部２１は、監視領域の温度に応じて変化したセラミック素子１５の温度を、このセラミック素子１５の誘電率に基づいて算定し、このように算定した温度に応じた電流値又は電圧値の温度出力を制御部２７に出力する。制御部２７は、温度算定部２１からの温度出力が得られるまでの時間に基づいて、記憶部２６に記憶された温度テーブル（個数設定ダイヤル２５の設定状態に基づいて特定された熱感知スピーカ１０の個数に対応する温度テーブル）を参照することで、監視領域の温度を特定し、この温度を記憶部２６に予め記憶された閾値と比較することで、監視領域における火災の可能性の有無を判定する（ステップＳＡ−５）。

そして、制御部２７は、温度出力が閾値以上である場合には、いずれかの監視領域において火災が発生した可能性があると判定し（ステップＳＡ−５，Ｙｅｓ）、切替えスイッチに制御信号を出力して、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５を再び音響部２２に接続する（ステップＳＡ−６）。そして、音響部２２を介して各セラミック素子１５に所定電圧を印加し、この各セラミック素子１５を圧電効果で駆動（振動）させることで、各セラミック素子１５からブザー音を出力させる（ステップＳＡ−７）。ここでは、いずれの監視領域における温度が異状であるのかを特定できないので、全てのセラミック素子１５から警報音を出力することで、全ての監視領域への報知を行う。その後、この警報音に気がついたユーザによって、感知器本体２０に図示しないリセットスイッチが操作されると、制御部２７は、音響部２２を制御して警報音を停止させ、ステップＳＡ−１の通常監視状態に移行する。

（試験処理）
次に、熱感知システム１の機能試験を行うための試験処理について説明する。図８の試験スイッチ２４が任意のタイミングで押圧されることで、この試験処理が開始される。まず、制御部２７は、切替えスイッチに制御信号を出力し、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５を音響部２２に接続する。この状態において、音響部２２は、信号線３０に対して所定の音楽の音響信号を出力することで、各熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５に所定電圧を印加し、このセラミック素子１５を圧電効果で駆動させることで、セラミック素子１５から所定の音楽を出力させる。

この処理により、図１に示す倉庫では、熱感知スピーカ１０から音楽が流れることになる。この状態において、試験者は、熱感知スピーカ１０から音楽が流れているか否かを聞き取ることで、熱感知スピーカ１０の機能の正常性を確認できる。すなわち、熱感知スピーカ１０から音楽が流れている場合には、熱感知スピーカ１０のセラミック素子１５が正常に機能していること、及び、熱感知スピーカ１０が感知器本体２０と正常に接続されていることを確認できるので、熱感知スピーカ１０による温度監視も正常に行うことができると推定できる。特に、従来のように試験器具を用いることなく、音を聞くだけで熱感知スピーカ１０の正常性を判定できるので、試験を極めて容易に行なうことができる。

なお、この試験は、当該試験処理として改めて行わなくても、図１１の火災検知処理のステップＳＡ−３において熱感知スピーカ１０から音楽を出力しているため、この音楽を聞き取ることで、熱感知スピーカ１０の機能の正常性を確認してもよい。ただし、この場合には、所定時間経過時に温度算定部２１へ接続を切替えることで音楽が一時的に途切れるため、熱感知スピーカ１０の正常性を継続的に確認できない可能性があるため、本試験処理によることがより好ましい。

〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び方法は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（制御について）
また、実施の形態で自動的に行われるものとして説明した制御の全部又は任意の一部を手動で行っても良く、逆に、手動で行われるものとして説明した制御の全部又は任意の一部を公知技術又は上述した思想に基づいて自動化しても良い。また、実施の形態において示した制御部２７は、実際には、ＣＰＵ及びこのＣＰＵにて読み出され実行されるコンピュータプログラムとして構成することができ、あるいは、ハードワイヤードロジックにて構成することができる。また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。この他、前記文書中や図面中で示した処理手順、又は、制御手順については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

（強誘電性物質について）
実施の形態においては、強誘電性物質としてセラミック素子１５を用いたが、この他にも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の如き高分子強誘電体や、チタン酸バリウムや硫酸グリシンの如き結晶体を利用できることは上述の通りである。また、セラミック素子１５に加えて強誘電性物質以外の他の検出素子を用いることもでき、セラミック素子１５にて算定及び補正した温度に対して、他の検出素子の検出結果を利用してさらに補正を行っても良い。

（温度測定について）
図９に示した温度算定部２１の要部の回路構成は、あくまで一例であり、任意の異なる回路構成を採用できる。また、温度測定原理としては、少なくとも強誘電性物質の誘電率変化に基づいたものであれば良く、強誘電性物質の誘電率変化に伴う様々な現象を測定することによって行うことができる。

以上のように、本発明に係る熱感知スピーカは、監視領域の温度を監視して火災検知等を行うための熱感知スピーカに適用でき、あるいは、熱感知以外の目的を主目的とする各種の機器に適用でき、共通の強誘電性物質を用いて、駆動源を用いた各種の機能と熱感知機能とを達成することで、機器の製造コストの低減化や小型化を図ることに適している。

本発明の実施の形態に係る熱感知システムの構成を示す説明図である。 本実施の形態に係る熱感知スピーカの設置状態における側面図である。 図２の熱感知スピーカの正面図である。 図３の熱感知スピーカのＡ−Ａ矢視断面図である。 図２の熱感知スピーカの分解斜視図である。 熱感知ユニットの正面図及び縦断面図を相互に関連させて示した図である。 図６の熱感知ユニットに設けられるセラミック素子等の平面図及び縦断面図を相互に関連させて示した図である。 感知器本体の電気的構成を機能概念的に例示するブロック図である。 感知器本体の温度算定部の要部の回路例を示す図である。セラミック素子の温度変化と充電時間との関係を示す図である。 セラミック素子の温度変化と充電時間との関係を示す図である。 火災検出処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 熱感知システム
１０ 熱感知スピーカ
１１ 取り付けベース
１１ａ、１３ａ 接続端子
１１ｂ 取り付けネジ
１１ｃ ネジ孔
１２ 筐体
１３ 回路基板
１４ 熱感知ユニット
２０ 感知器本体
２１ 温度算定部
２２ 音響部
２３ 切替えスイッチ
２４ 試験スイッチ
２５ 個数設定ダイヤル
２６ 記憶部
２７ 制御部
３０ 信号線
ＴＲ１〜ＴＲ２ トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗
ＩＣ１ コンパレータ

Claims (5)

1. 監視領域の温度を監視するための熱感知システムであって、
   監視領域に配置された複数の強誘電性物質と、
   前記複数の強誘電性物質の誘電率に基づいて、前記監視領域の温度を算定する温度算定手段と、
   前記強誘電性物質を振動させることにより、当該強誘電性物質を音響源として駆動する駆動手段と、
   前記複数の強誘電性物質を、前記温度算定手段又は前記駆動手段とのいずれか一方に対して選択的に接続する切替え手段と、
   監視領域の監視状態のモードである所定の第１のモードと第２のモードとのうち、前記第１のモードにおいて、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記駆動手段に接続し、前記第２のモードにおいて、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記温度算定手段に接続する切替え制御手段と、
   を備えたことを特徴とする熱感知システム。
2. 前記切替え制御手段は、前記第１のモードと前記第２のモードとを、所定の時間的基準に基づいて相互に切替えること、
   を特徴とする請求項１に記載の熱感知システム。
3. 前記温度算定手段にて算定された温度を所定の閾値と比較することにより、前記監視領域における火災の有無を判定する火災判定手段を備え、
   前記切替え制御手段は、前記火災判定手段にて前記監視領域に火災が生じているものと判定された場合に、前記切替え手段を制御して前記強誘電性物質を前記駆動手段に接続し、この場合において、前記駆動手段は、前記強誘電性物質を警報音用の音響源として駆動すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の熱感知システム。
4. 前記強誘電性物質の設置個数を特定するための個数入力手段を備え、
   前記火災判定手段は、前記個数入力手段にて特定された前記強誘電性物質の設置個数に基づいて、前記火災の有無を判定すること、
   を特徴とする請求項３に記載の熱感知システム。
5. 前記複数の強誘電性物質に対して接続された感知制御手段を備え、
   前記感知制御手段に、前記温度算定手段、前記駆動手段、前記切替え手段、及び、前記切替え制御手段を配置したこと、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の熱感知システム。

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