JP5101181B2 - 警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、煙濃度を検知する煙検知部と、利用者に警報を発報する警報発報部と、前記煙検知部の検知結果に応じて前記警報発報部に前記警報を発報させる制御部とを備えた警報装置に関する。

火災発生時の煙又は煙濃度を検知する警報装置（すなわち、火災警報装置）は、例えば一般住宅においては、キッチン、寝室、階段等に設置される。このような住宅用の火災警報装置として、光散乱を利用して煙濃度を検知するタイプのものが従来から知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載される従来の火災警報装置は、火災に伴って発生する煙を検知する煙検知部が内部に設けられている。この煙検知部は、発光素子、受光素子、及びラビリンス等から構成されている。火災等によって発生した煙が煙検知部の内部に侵入すると、発光素子から出射された光は当該煙によって散乱され、その一部が受光素子に入射する。そして、受光素子に入射する散乱光の光量が設定値を超えると（すなわち、受光素子が一定値以上の煙濃度を検知すると）、火災警報装置は火災が発生したと判断し、利用者に対して警報発報を行う。

ところで、火災警報装置の煙検知部の内部には、火災で発生した煙の他にも種々の異物が侵入する場合がある。そのような異物として、例えば塵埃が挙げられる。塵埃が煙検知部の内部に侵入して蓄積されると、発光素子から出射された光は当該塵埃によって散乱し、その一部が受光素子に入射することになる。そして、塵埃の蓄積量が増加することにより散乱光の強度が増加し、受光素子が一定強度以上の光を検知すると、実際には火災が発生していないにもかかわらず、火災警報装置は火災が発生したと判断して警報（誤報）を発報してしまうことになる。
そこで、特許文献１の火災警報装置では、このような誤報を防止するべく、煙検知部の内部に侵入した塵埃を捕捉するための捕捉手段を設けている。

なお、火災警報装置には警報発報を一時的に休止させる機能を有するものも市販されているが、規格に適合した火災警報装置は、業界団体（日本消防検定協会）の規定により、一定時間以内（例えば、１５分以内）に休止状態から火災検知が可能な状態に復帰しなければならないと定められている。

特開２００６−２６０２０８号公報（図２）

ところが、特許文献１の火災警報装置においては、発報が誤報であったか否かを判断するためには、利用者又はメーカーのサービス担当者が、煙検知部内部の捕捉手段の状態をその都度確認する必要があり、非常に手間が掛かる。また、このような確認作業は、時として専門知識を要するため、特に一般の利用者にとっては容易ではない。そればかりか、実際に火災が発生したかもしれないという緊張した状況下において、利用者がこのような作業を簡単、正確、且つ迅速に行うことは困難であるとも考えられる。仮に、利用者又はメーカーの担当者によって誤報であることの確認ができたとしても、それは手間の掛かる上記確認作業を終えて初めて判明することであり（すなわち、警報の発報からかなり時間が経過してから判明することであり）、迅速に誤報確認を行うという要請に応えることはできない。このため、火災警報装置においては、異物の侵入等に起因する誤報が発報されないように、何らかの方策を講じておくこと望まれている。

一方、このような火災警報装置においては、警報発報が行われる前の検知状態の段階から、誤報の発報を防止するための方策を講じておくことも望ましい。例えば、煙検知部の内部に侵入する異物は徐々に蓄積されるため、煙検知部の内部の汚染状況を予め知ることができれば、誤報の発報を未然に防止することができる。

さらに、このような火災警報装置においては、利用者が装置を正しく使用していないことに起因して、誤報の発報が続けて行われるような状況も考えられる。そのような場合においては、当該状況を利用者に知らしめて、現状の火災警報装置の設置条件や利用者の利用形態等を早急に健全な状態へと改善するよう働きかけることが望ましい。

本発明は、上記した種々の問題点に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、異物の侵入に起因した誤報が発報されないような対策が講じられた警報装置を提供することにある。また、警報装置が警報発報を行った場合でも、それが正しいものであるか、それとも誤報であるかの判断を、簡単、正確、且つ迅速に行うことにより、利用者に対する警報装置の信頼性、及び安全性を向上させる点にある。

本発明のさらなる目的は、警報装置が警報発報を行う前の状態において、将来誤報を発報することを未然に防止することにより、警報装置の信頼性、及び安全性を向上させる点にある。

本発明のさらなる目的は、警報装置が正しく使用されていない場合に、そのことを利用者に知らしめることにより、現状の火災警報装置の設置条件や利用者の行動等を早急に健全な状態へと改善するよう働きかけ、警報装置の信頼性、及び安全性を向上させる点にある。

本発明に係る警報装置の特徴構成は、煙濃度を検知する煙検知部と、利用者に警報を発報する警報発報部と、前記煙検知部の検知結果に応じて前記警報発報部に前記警報を発報させる制御部とを備えた警報装置であって、
前記制御部は、前記煙検知部が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であった１回目の前記警報の発報に対して、前記利用者の操作により前記警報発報部による前記警報の発報を一時的に休止させる発報休止処理を実行可能であり、
当該発報休止処理の実行中に、前記煙検知部が検知した煙濃度が所定時間連続して略一定濃度である場合に、前記煙検知部の掃除を促す情報を前記警報発報部に出力させるとともに、
前記発報休止処理の時間として設定されている所定時間の経過後であって、前記発報休止処理を少なくとも１回実行した後に、前記煙検知部が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であった場合に、前記煙検知部の掃除を促す情報を前記警報発報部に出力させる
点にある。

本構成の警報装置によれば、発報休止処理を少なくとも１回実行した後においては、煙検知部が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であっても、それは筐体内部に侵入し、蓄積した異物が原因で略一定強度以上の散乱光を検出している可能性が高いので、そのような場合は警報装置の制御部が煙検知部の掃除を促す情報を警報発報部に出力させる。これにより、利用者は、警報装置の内部を清掃する必要性があることを認識することができる。そして、利用者が実際に清掃を行うことにより内部の異物が取り除かれ、誤報が発報されない正常な状態で警報装置を使用することができる。

本構成の警報装置によれば、上記の発報休止処理を実行している途中において、煙検知部が検知した煙濃度が所定時間連続して略一定濃度であると、それは筐体内部に侵入し、蓄積した異物が原因で略一定強度の散乱光を検出している可能性が高い。従って、そのような場合は、警報装置の制御部が煙検知部の掃除を促す情報を警報発報部に出力させるのである。これにより、利用者は、警報装置の内部を清掃する必要性があることを認識することができる。

以下、本発明の警報装置に関する実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得る態様であれば、本発明と均等な構成も含む。

〔警報装置の構成〕
図１は、本発明の警報装置２０の一製品例であり、壁掛けタイプの火災警報装置を示す斜視図である。図２は、本発明の警報装置２０が有する煙検知部１の内部構成を示した平断面図である。

警報装置２０は、火災等によって発生した煙の濃度を検知し、その検知結果に応じて警報を発報し、当該発報が誤報であった場合には後述する発報休止処理により発報を一時的に休止させる機能を有するものである。警報装置２０は、煙濃度を検知する煙センサ（煙検知部）１と、利用者に警報を発報するスピーカ（警報発報部）２と、煙センサ１の検知結果に応じてスピーカ２に警報を発報させるコントローラ（制御部）３とを備えている。スピーカ２およびコントローラ３は、警報装置２０の筐体４の内部の基板７に設置されている。さらに、警報装置２０は、上記以外の構成要素として、スイッチ５や表示出力部６等を備えている。

煙センサ１は、発光部であるＬＥＤ１１と、受光部である受光素子１２とを有する。ＬＥＤ１１及び受光素子１２は、ＬＥＤ１１から出る光の出射方向と受光素子１２に入る光の入射方向とが所定の角度を有するように互いにずらして配置されている。両者のこのような配置のため、警報装置２０の内部に煙粒子が存在しない通常の状態においては、ＬＥＤ１１から出射された光は、基本的には受光素子１２に入射して検知されることはない。ただし、ＬＥＤ１１の種類によっては出射光が若干拡散し、この拡散光の一部が受光素子１２に入射する可能性がある。そこで、このような拡散光を確実に遮断するため、ＬＥＤ１１と受光素子１２との間には遮光部材１３が設けられている。

煙検知部１の内部のＬＥＤ１１から出射される光の光路上に煙粒子が存在すると、光は当該煙粒子によって散乱され、その散乱光の一部が受光素子１２に入射する。この散乱光は、煙粒子の数（すなわち、煙濃度）が増加するにつれて、次第に強度が大きくなる。つまり、煙濃度と散乱強度との間には相関関係がある。従って、本発明の警報装置２０においては、受光素子１２が検知する散乱光の強度を解析することにより、煙濃度を求めることができる。

煙検知部１の外周部１０には、外部雰囲気を内部に流通させるためのスリット１４が設けられている。また、スリット１４から入射する外部光を遮断するためのラビリンス１５が煙検知部１の内周に沿う方向に環状に設けられている。このような構成のため、警報装置２０は煙を煙検知部１の内部に導入することを可能にする一方で、煙検知部１の受光素子１２はＬＥＤ１１に由来する光（すなわち、散乱光）以外の光を検知することはない。

煙センサ１の受光素子１２が検知した散乱光に関する信号はコントローラ３に送信される。そして、煙センサ１によって検知された煙濃度が所定の条件を満たす場合、コントローラ３はスピーカ２に警報を発報させる。この警報は、一般的な警報音でもよいが、電子音声や録音した音声によって「火災が発生しています。」等のメッセージを連呼するものでもよい。なお、警報音やメッセージの発報が実行される「所定の条件」については、後の実施形態において詳しく説明する。

表示出力部６は、例えば、図１に示したように、３色のＬＥＤ（緑色、黄色、赤色）からなるＬＥＤ表示部とすることができる。表示出力部６は、各ＬＥＤの点灯パターン（連続点灯、点滅など）によって、火災の重大度を利用者が認識できるようになっている。
例えば、警報装置２０が煙センサ１の他にＣＯセンサ等の他のセンサ（図示せず）を備えたものである場合、表示出力部６のうちの赤色ＬＥＤには一般火災において通常発生する煙に対する警報を割り当て、黄色ＬＥＤには燻焼火災で発生し得る一酸化炭素に対する警報を割り当てることができる。また、警報装置２０が「異常無し」との状態を示している場合は、表示出力部６が安全であることを示す緑色ＬＥＤのみを連続点灯させることにより、利用者に対して警報装置２０が有効状態（監視状態）であることを直感的に認識させることができる。このように、表示出力部６として複数色のＬＥＤを採用することにより、一台の警報装置２０に複数の検知機能を持たせて、利用者に機能別に分かり易く表示することができる。

なお、表示出力部６として、上述のＬＥＤ表示部の他に、液晶パネルや蛍光表示管等を採用することも可能である。この場合、表示出力部６に文字を表示させることにより、より詳細な情報を利用者に容易に認識させることができる。

〔発報休止処理〕
ところで、従来技術の項目でも説明したように、警報装置２０の煙検知部１の内部には、火災で発生した煙以外の異物（例えば、塵埃）が侵入する場合がある。そのような異物が、煙検知部１の内部に堆積すると、ＬＥＤ１１から出射された光が当該異物によって散乱し、その一部が受光素子１２に入射することになる。そして、異物の堆積量が増加することにより散乱光が増加し、受光素子１２に入射する光の強度が増加すると、実際には火災が発生していないにもかかわらず、警報装置２０は火災が発生したと判断し、警報（誤報）を発報してしまうことがある。

そこで、万一上記のような誤報を発報した場合に備えて、本発明の警報装置２０では、利用者の操作により、警報の発報を一時的に休止させる発報休止処理を実行できるように構成されている。この発報休止処理は、コントローラ３が煙センサ１及びスピーカ２の少なくとも何れか一方を一時的に休止状態とするものである。煙センサ１を休止状態とする場合では、煙濃度を検知すること自体が一時的に休止されるため、その間、スピーカ２から警報は発報されない。スピーカ２を休止状態とする場合では、煙の検知は行われている（すなわち、警報装置２０は監視状態のままである）が、スピーカ２の電源が一時的にＯＦＦにされるため、その間、スピーカ２から警報は発報されない。このように、コントローラ３が発報休止処理を実行すると、誤報を一時的に止めることができるため、利用者の利便性が向上する。

上記の発報休止処理は、警報装置２０に設けたスイッチ５の押圧操作によって実行することができる。例えば、利用者がスイッチ５を１回押圧することで、煙センサ１及びスピーカ２の少なくとも何れか一方が一時的に休止状態となる。
また、スイッチ５を警報装置２０の各機能のチェックを実行するための検査スイッチとして構成し、このような検査スイッチに対して通常の押圧操作とは異なる操作を行うことによって発報休止処理を実行するようにしてもよい。検査スイッチとしての機能と発報休止処理を実行するための機能とを使い分けるように、スイッチ５に複数の異なるスイッチ操作を設定しておけば、発報休止処理のためだけに専用のスイッチを設ける必要がなくなる。

ところで、先に述べたように、上記の発報休止処理を実行することにより、警報の発報を一時的に休止させた場合であっても、その後の万一の火災に備えて安全性を確保するため、警報装置２０は１５分以内に監視可能な状態に復帰させなければならないことが、業界団体である日本消防検定協会によって規定されている。しかしながら、検知部１の内部が異物の堆積などによって汚染されていると、監視可能状態に復帰しても再び火災状態にあると判断して警報（誤報）を発報することになる。このような状態では、警報装置としての本来の機能を発揮することができない。そこで、本発明の警報装置２０では、誤報を低減するための種々の制御パターンが実行される。これについて、以下の実施形態で説明する。

〔参考形態〕
参考形態は、警報装置２０が、火災が発生したと判断した場合において、利用者の操作によりスピーカ１による警報の発報を一時的に休止させる発報休止処理を少なくとも１回実行した後、煙センサ１が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であった場合（言い換えると、一時休止が所定時間継続して実行された回数である休止回数のカウントが１回以上となった場合）に、煙センサ１の内部の掃除を促す情報をスピーカ１に出力させる。図３に、参考形態による、警報装置２０が火災発生を判断して警報を発報した場合のフローチャートを示す。

初めに、警報装置２０は煙濃度の監視を実行し（Ｓ１）、煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度（例えば、１０％）以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。このときの煙濃度の監視は、所定の間隔（例えば、１０秒間隔）で行われる。煙濃度が１０％未満である場合（Ｓ２；Ｎｏ）は、火災警報の発報をすることなく後述する「休止回数」のカウントをリセットした後（Ｓ９）、煙濃度の監視（Ｓ１）を継続する。煙濃度が１０％以上である場合（Ｓ２；Ｙｅｓ）は、発報の一時休止が所定時間継続して実行された回数である休止回数のカウントが１回以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。ここでは、煙検知の開始後であって、まだ発報の一時休止が実行されていないものとして、休止回数のカウントを「０」とする。すなわち、この場合は、休止回数カウントが１回以上でないと判断して（Ｓ３；Ｎｏ）、スピーカ２から火災警報を発報する（Ｓ４）。なお、火災警報の発報は、火災警報装置が火災発生を検知してから６０秒以内に行われなければならないことが、前出の日本消防検定協会によって規定されている。その後、警報装置２０は利用者によって発報休止処理が実行されたか否かを判断する（Ｓ５）。発報休止処理がまだ実行されていない場合（Ｓ５；Ｎｏ）は、ステップ１に戻って煙濃度の監視を継続する。発報休止処理が実行されている場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）は、警報装置２０は警報の発報を一時的に休止する（Ｓ６）。その後、この一時休止時間が所定時間を経過したか否かを判断する（Ｓ７）。この所定時間は、利用者が適宜設定することができるが、前述したように、警報装置２０は１５分以内に監視可能な状態に復帰させなければならないことが日本消防検定協会によって規定されているため、一時休止時間も１５分以内に制限される。一時休止時間が所定時間をまだ経過していない場合（Ｓ７；Ｎｏ）は、警報発報の一時休止状態を継続する（Ｓ６）。一時休止時間が所定時間を経過した場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）は、警報装置２０は一時休止が１回実行されたと判断して「休止回数」を１つカウントし（Ｓ８）、煙濃度を監視する状態に復帰する（Ｓ１）。その後、再び煙濃度が１０％以上であるか否かの判断を行い（Ｓ２）、１０％以上の煙濃度を検知した場合（Ｓ２；Ｙｅｓ）、続いて休止回数のカウントが１回以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。この場合、最初の煙検知の際にステップ８で既に１回カウントされているので、休止回数のカウントは１回となる（Ｓ３；Ｙｅｓ）。そこで、警報装置２０は、煙センサ１の内部を掃除する必要があることを利用者に知らせる（Ｓ１０）。発報休止処理を既に１回実行した後においては、煙センサ１が検知した煙濃度が火災判断の基準となる１０％以上の煙濃度であっても、それは内部に侵入し、堆積した異物が原因で略一定強度以上の散乱光を検出している可能性が高いので、そのような場合は、警報装置２０のコントローラ３が煙センサ１の内部の掃除を促す情報（例えば、音声やブザー音）をスピーカ２に出力させるのである。これにより、利用者は、警報装置２０の内部を清掃する必要性があることを認識することができる。そして、利用者が実際に清掃を行うことにより内部の異物が取り除かれ、誤報が発報されない正常な状態で警報装置２０を使用することができる。煙センサ１の内部の掃除を促す情報を出力した後は、休止回数のカウントをリセットし（Ｓ１１）、終了する。

なお、警報装置２０の利用者は、ステップ３において、判断基準となる休止回数のカウント値（上記第１実施形態では「１回以上」としている）を適宜変更することも可能である。例えば「休止回数カウントが２回であるか？」、「休止回数カウントが３回以上であるか？」等、「特定の複数回」または「特定の複数回以上」に変更することができる。休止回数のカウント値を増加したときにも火災判断の基準となる煙濃度が検知される場合には、煙センサ１が異物の堆積などにより汚染されている可能性がより高いと考えられるので、利用者は、警報装置２０の内部を清掃する必要性があることをより強く認識することができる。
一方、ステップ３において、「休止回数カウントが１回であるか？」のように、判断基準となる休止回数のカウント値を１回だけに設定してもよい。この場合、所定時間継続して発報の一時休止が実行されたときには必ず、利用者は煙センサ１の内部を掃除する必要があることを認識する。

〔実施形態〕
実施形態は、警報装置２０が、火災が発生したと判断した場合において、利用者の操作によりスピーカ１による警報の発報を一時的に休止させる発報休止処理が実行されている最中に、煙センサ１が検知した煙濃度が所定時間連続して略一定濃度であった場合に、煙センサ１の内部の掃除を促す情報をスピーカ１に出力させるものである。図４に、実施形態による、警報装置２０が火災発生を判断して警報を発報した場合のフローチャートを示す。

図４のフローチャートにおいて、ステップ１〜１１は、参考形態で説明した図３のフローチャートにおけるステップ１〜１１と同様の処理を実行するものであるが、この第２実施形態では、発報の一時休止（Ｓ６）の後に、「煙濃度が所定時間連続して略一定濃度であるか否か？」の判断を行う（Ｓ６ａ）。

利用者の操作により警報装置２０が上記の発報休止処理を実行している途中において、煙センサ１が検知した煙濃度が所定時間連続して略一定濃度であると、それは内部に侵入し、堆積した異物が原因で略一定強度の散乱光を検出している可能性が高い。例えば、煙濃度のバラツキが、±０．５％の範囲に収まっているような場合は、煙濃度の揺らぎが殆んど検知されていないことになるから、煙センサ１の内部に異物が堆積したまま同じ状態を保っていると考えられる。従って、そのような場合（Ｓ６ａ；Ｙｅｓ）は、警報装置２０のコントローラ３が煙センサ１の内部の掃除を促す情報（例えば、音声やブザー音）をスピーカ２に出力させるのである（Ｓ１０）。これにより、利用者は、警報装置２０の内部を清掃する必要性があることを認識することができる。そして、利用者が実際に清掃を行うことにより内部の異物が取り除かれると、休止回数カウントがリセットされ（Ｓ１１）、誤報が発報されない正常な状態で警報装置２０を使用することができる。一方、煙濃度のバラツキが、±０．５％の範囲に収まっていない場合（Ｓ６ａ；Ｎｏ）は、一時休止時間が所定時間を経過したか否かを判断し（Ｓ７）、ステップ８以降へと続く。

なお、この実施形態においても、警報装置２０の利用者は、ステップ３において、判断基準となる休止回数のカウント値を、「１回」にすることができる。

本発明の警報装置は、上記実施形態で説明したように、火災によって発生した煙の濃度を検知する火災警報装置として好適に用いることができる。

本発明の警報装置の一製品例であり、壁掛けタイプの火災警報装置を示す斜視図 本発明の警報装置が有する煙検知部の内部構成を示した平断面図 参考形態による、警報装置が火災発生を判断して警報を発報した場合のフローチャート 実施形態による、警報装置が火災発生を判断して警報を発報した場合のフローチャート

符号の説明

１ 煙センサ（煙検知部）
２ スピーカ（警報発報部）
３ コントローラ（制御部）
２０ 警報装置

Claims (1)

1. 煙濃度を検知する煙検知部と、利用者に警報を発報する警報発報部と、前記煙検知部の検知結果に応じて前記警報発報部に前記警報を発報させる制御部とを備えた警報装置であって、
   前記制御部は、前記煙検知部が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であった１回目の前記警報の発報に対して、前記利用者の操作により前記警報発報部による前記警報の発報を一時的に休止させる発報休止処理を実行可能であり、
   当該発報休止処理の実行中に、前記煙検知部が検知した煙濃度が所定時間連続して略一定濃度である場合に、前記煙検知部の掃除を促す情報を前記警報発報部に出力させるとともに、
   前記発報休止処理の時間として設定されている所定時間の経過後であって、前記発報休止処理を少なくとも１回実行した後に、前記煙検知部が検知した煙濃度が火災判断の基準となる煙濃度以上であった場合に、前記煙検知部の掃除を促す情報を前記警報発報部に出力させる警報装置。

Images