JP5232060B2 - smoke detector - Google Patents
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Description
この発明は、火災を検出する煙感知器に関するものである。 The present invention relates to a smoke detector for detecting a fire.
従来の煙感知器として、サンプリング管式煙感知器が用いられている。この煙感知器は、閉鎖されている筐体(暗箱)と、該暗箱内に配設された発光素子及び受光素子と、監視区域のサンプリングエアを前記暗箱に導入し、該暗箱の検煙部を通過させて排気させる給排手段と、を備えている。前記煙感知器では、前記発光素子から発光した照射光は、前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱され、その散乱した光を前記受光素子が受光することにより、火災判別を行っている。火災監視時おいて、発光素子の照射光の大部分は、光トラップにより減衰されるが、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。 A sampling tube type smoke detector is used as a conventional smoke detector. The smoke detector is configured to introduce a closed casing (dark box), a light emitting element and a light receiving element disposed in the dark box, and sampling air of a monitoring area into the dark box, and a smoke detecting unit of the dark box Supply / exhaust means for passing the exhaust gas through the exhaust gas. In the smoke detector, the irradiation light emitted from the light emitting element is scattered by smoke particles present in the smoke detecting section, and the light receiving element receives the scattered light to perform fire discrimination. During the fire monitoring, most of the light emitted from the light emitting element is attenuated by the light trap, but a part of the light is present as diffracted light in the smoke detector.
前記煙感知器は、修理点検等のために、筐体のカバーを外し、内部を露出させることがあるが、この場合、前記発光素子が発光している状態で前記カバーを外すと、前記照射光(レーザー光)が作業員の目に入る可能性があるので、危険性が高い。 In some cases, the smoke detector may be exposed to the interior by removing the cover of the housing for repair and inspection. In this case, if the cover is removed while the light emitting element is emitting light, the irradiation will be performed. Since light (laser light) may enter the eyes of workers, the danger is high.
この発明は、上記事情に鑑み、レーザ光が暗箱外に漏れない、安全な煙感知器を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a safe smoke detector in which laser light does not leak out of a dark box.
この発明は、内部が暗箱である光学ケースと、該光学ケース内に配設したレーザ光源と、該レーザ光源から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって散乱光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する受光増幅回路と、増幅された前記出力信号をA/D変換した検出レベルが閾値以上で火災判別する火災判断部と、を備えた煙感知器において、前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、前記開放検知部の出力信号によって、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする。 The present invention relates to an optical case having a dark box inside, a laser light source disposed in the optical case, and a light receiving element that receives light scattered by smoke particles that are emitted from the laser light source. A smoke detector comprising: a light receiving amplification circuit that amplifies an output signal of the light receiving element; and a fire determination unit that performs a fire determination when a detection level obtained by A / D converting the amplified output signal is equal to or higher than a threshold value. The optical case includes an optical cover and a box, and an open detection unit that detects opening of the optical cover, and an output signal of the open detection unit turns off the laser light source or a light emission period of the laser light source And a control unit for making the length longer than that at the time of closing the lid.
この発明の前記開放検知部は、前記光学カバーに設けられた短絡ピンと前記箱体に設けられた短絡コネクタが非導通になると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯するか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする。 Before or Symbol open detection unit of the invention, the short connector provided on the box body and shorting pin provided on the optical cover becomes nonconductive, the control unit turns off the laser light source, or, the laser The light emission period of the light source is lengthened .
この発明の前記開放検知部は、前記光学ケース内に外光が入射したことを検知する外光検知用受光素子で構成され、該外光検知用受光素子が所定光量受光すると、前記制御部が前記レーザ光源を消灯させるか、又は、前記レーザ光源の発光周期を長くすることを特徴とする。 The open detection unit of the present invention includes an external light detection light receiving element that detects that external light has entered the optical case . When the external light detection light receiving element receives a predetermined amount of light , the control unit The laser light source is turned off or the light emission period of the laser light source is lengthened.
この発明の前記光学ケースは、ラビリンスの壁が立設された光学台であることを特徴とする。 The said optical casing invention is characterized in optical bench der Rukoto labyrinth wall is erected.
本発明は、以上のように構成したので、前記光学カバー開放の際には、開放検知部が開蓋を検出して制御部に出力するので、前記制御部は、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする。そのため、従来と異なり、作業員の目の安全性を向上させることが出来る。 Since the present invention is configured as described above, when the optical cover is opened, the opening detection unit detects the opening and outputs it to the control unit, so the control unit turns off the laser light source, or The light emission period of the laser light source is made longer than when the lid is closed. Therefore, unlike the conventional case, the safety of the eyes of the worker can be improved.
本発明の第1実施形態を図1〜図8により説明する。
1はサンプリング管式煙感知器、2は内部が暗箱である光学ケース、3は該光学ケース2に感知対象となる空気を送るファン、5は配管4に設けられているフイルタ、をそれぞれ示す。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
11は、前記光学ケース2内に配設され、電源部14に接続された発光素子であり、例えば、受光素子として、レーザ光源が用いられる。12は、フォトダイオード等の受光素子であり、受光素子12は、前記発光素子11の光が前記検煙部25に存在する煙粒子によって生じる散乱光を受光するものであり、前記発光素子11の光が直接入射しない位置に配設されている。14は前記ファン3や空気の流量を測定するエアフローセンサ13に電源を供給する電源部、15は火災判別部、をそれぞれ示している。
前記火災判別部15は、前記受光素子12の出力信号Sを増幅する増幅回路41、増幅信号を検出レベルに変換するA/D変換器、検出レベルが予め設定された閾値以上になったとき火災と判別する比較回路、等を備えているが、統合的な制御は、制御部(マイコン)42により行われるようになっている。
The fire
光学ケース2は、箱体21を備え、該箱体21の開口部は光学カバー30により閉鎖されている。そのため、前記光学ケース2の内部は、例えば、艶消し黒色をなし、いわゆる暗箱となっている。前記箱体21内には、前記発光素子11に対向する位置に迷光部22が設けられている。
The
24は集光レンズであり、集光レンズ24は、前記発光素子11が発光した光を迷光部22内に設けた光トラップ23の曲面部に集光させる。25は空気を通過させる検煙部、26は適宜間隔に設けられるアパーチャ、をそれぞれ示している。
前記光学ケース2は、開放検知部33を備えている。前記開放検知部33は、箱体21内の素子基板31に設けた短絡ピン33aと、前記光学カバー30の内面に設けられ、前記短絡ピン33aに挿着される短絡コネクタ33bと、から構成されている(図4参照)。
The
前記開放検出部33は、上記に限定されるものではなく、例えば、前記実施形態と逆、即ち、箱体21に短絡コネクタ33bを設け、前記光学カバー30の内面に、前記短絡コネクタ33bと対向して短絡ピン33aを実装した素子基板31を配設しても良い(図6参照)。
The
又、開放検知部35は、素子基板31に設けたスイッチ本体35aと、光学カバー30の内側に、前記スイッチ本体35に対向して設けられた突起35bと、から構成することも出来る(図7参照)。この場合には、閉蓋状態では、前記突起35bがスイッチ本体35aを押圧してスイッチオンとなるが、開蓋状態では、前記スイッチ本体35aの押圧は解除されるので、スイッチオフとなる。
Further, the
更に、開放検知部38は、素子基板31の裏側に設けられた磁力センサ38aと、光学カバー30の表面側に設けられた磁石38bと、から構成することもできる(図8参照)。この場合には、閉蓋状態では、前記磁石38bが磁力センサ38aに近接してスイッチオンとなるが、開蓋状態では、前記磁石38bは前記磁力センサ38aから離れるので、スイッチオフとなる。
Furthermore, the
次に、本実施の形態の作動について説明する。
火災監視時には、箱体21は光学カバー30により閉じられ、光学ケース2は暗箱状態である。発光素子(レーザ光源)11は、迷光部22に向かってレーザ光を照射するが、該レーザ光の大部分は、光トラップ23の曲面部で複数回反射されることにより十分に減衰され、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
At the time of fire monitoring, the
火災が発生すると、光学ケース2に供給される空気流には煙粒子が含まれるようになり、この煙粒子によりレーザ光は散乱し、その散乱光は、火災検出用受光素子12に入射する。そのため、該受光素子12は、増幅回路41を介して制御部(マイコン)42に検出信号を送出する。そうすると、該制御部42の火災判別部は、火災か否かを判断し、警報器等を作動させる。
When a fire occurs, smoke particles are contained in the air flow supplied to the
前記火災監視時において、前記光学カバー30を外し、箱体21を開放し始めると、短絡ピン33aが短絡コネクタ33bから離れ非導通となるので、開放検知部33が開放検知信号を制御部42に送出する。
そうすると、前記制御部42は、発光回路43、又は、電源回路をオフにするので、光学カバー30が完全に開けられる前に、前記発光素子11の発光は停止(消灯)する。そのため、作業員の目にレーザ光が入ることが無いので、安全である。
At the time of the fire monitoring, when the
Then, since the
なお、前記実施形態では、制御部開放検知部33が開放検知信号を制御部42に送出したときに消灯させたが、必ずしも消灯させる必要は無い。
例えば、前記消灯させる代わりに、発光素子11のレーザ光の出力を目に悪影響を与えない程度に弱くしたり、又は、発光周期を通常の場合に比べ長く、例えば、発光周期を3秒から3分に変更(60倍)するようにしても良い。
In the embodiment described above, the light is turned off when the control unit
For example, instead of turning off the light, the laser light output of the
本件発明の第2実施形態について説明する。
この実施形態と前記第1実施形態との相違は、制御方法である。
発光素子11の光軸ずれが発生していない正常監視時は、発光素子11のレーザ光の大部分は光トラップ23等により十分減衰し、受光素子12は一部の回折光を含んだ検出レベルを受光している。
一方、発光素子11の光軸ずれが発生している監視時は、発光素子11のレーザ光が光トラップ23等により減衰される量が少なくなり、受光素子12は光軸が正常な時より多くの回折光を含んだ検出レベルを受光している。
即ち、本実施形態では、火災監視時の閉蓋時において、発光素子11の光軸が設計した位置にない場合(光軸ずれ)には、回折光が増加し、火災検出用受光素子12の出力が大きくなり、閾値(基準値)を超えてしまう。
A second embodiment of the present invention will be described.
The difference between this embodiment and the first embodiment is the control method.
At the time of normal monitoring in which the optical axis deviation of the
On the other hand, at the time of monitoring that the optical axis shift of the
That is, in this embodiment, when the optical axis of the
前記閾値(基準値)は、火災レベルよりも低い受光レベルに設定されているが、この基準値を超えた受光出力が、増幅回路41を介して制御部(マイコン)42に送出されると、該制御部42は、「光軸が異常である」(光軸ずれ)と判断する。
なお、この光軸ずれの判断は、正常監視時の受光素子12の検出レベルから前記閾値(基準値)を超えるまでに、例えば、数時間かけて緩慢に上昇したときに行うものである。従って、火災時には正常監視時の受光素子12の検出レベルから火災閾値を超えるまでに、例えば、数十秒のうちに、急上昇するので、光軸ずれとは判断されない。
The threshold value (reference value) is set to a light reception level lower than the fire level. When a light reception output exceeding the reference value is sent to the control unit (microcomputer) 42 via the
This determination of the optical axis deviation is performed when the level rises slowly over several hours from the detection level of the
なお、光軸ずれが発生している場合には、開蓋時にレーザ光やその回折光が暗箱内を乱反射して作業員の目に入る可能性が大きい。レーザ光源の出力が小さく、その光軸が設計位置にあるときには、作業者の安全上の問題が発生しない場合でも、光軸ずれが発生すると、前記問題が発生する恐れがある。 When the optical axis shift occurs, there is a high possibility that the laser light or its diffracted light will diffusely reflect inside the dark box and enter the eyes of the operator when the lid is opened. When the output of the laser light source is small and the optical axis is at the design position, even if there is no safety problem for the operator, the problem may occur if the optical axis shift occurs.
この第2実施形態では、制御部42は、閉蓋時の回折光増加による前記火災検出用受光素子12の出力が長い時間で緩慢に上昇して閾値以上になると「異常」と判断し、前記開放検知部33の開放信号、又は、前記火災検出用受光素子12の出力が異常であるときには、前記発光素子11(レーザ光源)を消灯させる。この消灯により作業者の目の安全を確保することができる。
なお、第1実施形態と同様に、消灯させる代わりに、発光素子11のレーザ光の出力を低くしたり、発光周期を通常の場合(標準)に比べ長くしても良い。
In the second embodiment, the
As in the first embodiment, instead of turning off the light, the laser light output of the
本発明の第3実施形態を図9〜図11により説明するが、図1〜図8と同一図面符合は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第1実施形態との主なる相違点は、煙感知器として散乱光式スポット型煙感知器が用いられていること、及び開放検知部として外光、光軸ずれ検知用受光素子が用いられていることである。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8 have the same names and functions.
The main differences between this embodiment and the first embodiment are that a scattered light spot type smoke detector is used as a smoke detector, and that a light receiving element for detecting outside light and optical axis deviation as an open detector. Is used.
散乱光式スポット型煙感知器の光学ケース2は、ラビリンスの壁46を立設した光学台(箱体)47と、図示しない蓋部(光学カバー)とを備えている。この蓋部を、前記光学台47のラビリンスの壁46の上端面に被着することにより、暗箱が形成されている。前記感知器の検煙部25は、ラビリンスの壁46により囲まれており、発光素子11から照射されるレーザ光は、前記ラビリンスの壁46に衝突しながら減衰する。前記レーザ光は、遮光壁49により遮光されるので、受光素子12に直接入射することは出来ない。
The scattered light spot type smoke detector
前記光学台47には、開放検知部50が設けられている。この開放検知部50は、ラビリンスの壁46の間に配設された外光、光軸ずれ検知用受光素子50であり、検煙部25内に外光が入った場合及び発光素子11の光軸が設計した位置にない場合(光軸ずれ)に増幅回路51に出力する。そうすると、前記増幅回路51は、外光、光軸ずれ検知信号を制御部(マイコン)42に送出する。
An
次に、本実施形態の作動について説明する。
火災監視時には、箱体21は光学カバーにより閉じられ、光学ケース2は暗箱状態である。発光素子(レーザ光源)11は、検煙部25に向かってレーザ光を照射するが、該レーザ光の大部分は、ラビリンスの壁46の側壁面に複数回反射されて十分に減衰され、その一部は、前記検煙部内に回折光として存在している。
Next, the operation of this embodiment will be described.
At the time of fire monitoring, the
火災が発生すると、光学ケース2内には、ラビリンスの壁46の間から煙粒子を含んだ空気流が流入するようになる。レーザ光源11から照射されるレーザ光は、前記空気流中の煙粒子により散乱し、その散乱光は、火災検出用受光素子12に入射する。そのため、該受光素子12は、増幅回路41を介して制御部(マイコン)42に検出信号を送出する。そうすると、該制御部42の火災判別部は、火災か否かを判断し、警報器等を作動させる。
When a fire occurs, an air flow containing smoke particles flows into the
前記火災監視時(S1)において、光学カバーを外し、光学ケース2を開放すると(S2、S3)、外光、光軸ずれ検知用受光素子50に外光が入射するため、該受光素子50の受光量は、所定受光量以上となるので、前記開放検知部50は、開放検知信号を制御部42に送出する。そうすると、該制御部42は、発光回路43に発光周期変更を指示し、それまでの発光周期(例えば、3秒間隔のパルス)より長い発光周期(例えば、3分間隔のパルス)で発光素子11を発光させる。このように発光周期を長くすることにより作業者の目の安全を図ることが出来るが、消灯せずに、点灯状態を維持できるので、点検上等で好都合なことがある。なお、消灯させる代わりに、発光素子11の出力を低下させてもよい。
During the fire monitoring (S1), when the optical cover is removed and the
光学ケース(光学台)2を開放していない場合には、前記制御部42は、外光、光軸ずれ検知用受光素子50の出力に基づき、外光受光出力確認及び光軸ずれ判定結果を確認し(S4)、異常か否かを判断(S5)する。
When the optical case (optical stage) 2 is not opened, the
異常でない場合には、発光回路43に正常用の発光周期変更指示を送出し(S6)、発光素子11を正常の発光周期で点灯させる。
又、異常の場合には、発光回路43に異常用の発光周期変更指示を送出し(S7)、発光素子11を異常の発光周期で点灯させる。
この発光素子11の点灯状態により閉蓋時における光軸ずれ判定及び火災判定を行うことができる(S9)。
If it is not abnormal, a normal light emission period change instruction is sent to the light emitting circuit 43 (S6), and the
In the case of abnormality, an abnormal light emission period change instruction is sent to the light emitting circuit 43 (S7), and the
Based on the lighting state of the
なお、この第3実施例では、前記光学ケース内に、外光、光軸ずれ検知用受光素子を有する開放検知部が設けられているので、前記制御部は、閉蓋時の回折光増加による前記外光、光軸ずれ検知用受光素子の出力が所定光量以上になったとき、又は、前記開放検知部の開放信号を受信したときに、前記レーザ光源を消灯させるか、又は、発光周期を閉蓋時より長くすることが出来る。 In the third embodiment, since the optical case is provided with an open detection unit having a light receiving element for detecting external light and optical axis deviation in the optical case, the control unit is based on an increase in diffracted light when the lid is closed. When the output of the light receiving element for detecting external light and optical axis deviation exceeds a predetermined light amount, or when receiving an open signal of the open detector, the laser light source is turned off or the light emission period is set. It can be longer than when the lid is closed.
本発明の第4実施形態を図12により説明するが、図1〜図11の図面符号と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この第4実施形態は、前記第1及び第2実施形態の開放検知部33と、前記第3実施形態の開放検知部50とを併設したもので、種類の異なる2個の開放検知部を備えている。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 11 have the same names and functions.
The fourth embodiment is provided with the
この第4実施形態では、制御部42に外光、光軸ずれ検知用受光素子50が外光、光軸ずれ検知信号と、開放検知部33の開放検知信号が入力されるので、光学カバーの開放検知できると共に、閉蓋時における光軸ずれを検出することが出来る。
In the fourth embodiment, the external light and the optical axis deviation detection
この発明の第5実施形態を図13により説明するが、図1〜図12の図面符号と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この第5実施形態は、前記第4実施形態の開放検知部33を、発光回路43に電源供給する電源回路55に設けるか、或いは、前記発光回路43に配設したものである。
この実施形態では、開放検知部33が光学カバーの開放を検知すると、電源回路55、又は、発光回路43がオフとなり、発光素子の発光は停止する。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 12 have the same names and functions.
In the fifth embodiment, the
In this embodiment, when the
1 サンプリング管式煙感知器
2 光学ケース
11 発光素子
12 受光素子
21 箱体
25 検煙部
30 光学カバー
33 開放検知部
38 開放検知部
42 制御部
47 光学台
50 開放検知部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光学ケースは、光学カバーと箱体で構成され、
前記光学カバーの開放を検出する開放検知部と、
前記開放検知部の出力信号によって、前記レーザ光源を消灯、又は、前記レーザ光源の発光周期を閉蓋時より長くする制御部と、を設けたことを特徴とする煙感知器。 An optical case having a dark box inside, a laser light source disposed in the optical case, a light receiving element that receives light scattered by smoke particles in which light emitted from the laser light source is present in the smoke detecting unit, and the light receiving device In a smoke detector comprising: a light receiving amplification circuit that amplifies an output signal of an element; and a fire determination unit that detects a fire when a detection level obtained by A / D conversion of the amplified output signal is equal to or higher than a threshold value.
The optical case is composed of an optical cover and a box,
An opening detector for detecting the opening of the optical cover;
A smoke detector, comprising: a control unit that turns off the laser light source or makes the light emission period of the laser light source longer than that when the lid is closed according to an output signal of the open detection unit.
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