JP5508912B2 - Thermal smoke combined fire detector - Google Patents
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Description
本発明は、熱煙複合型火災感知器に関し、詳細には、非接触温度センサを備えた熱煙複合型火災感知器に関する。 The present invention relates to a combined fire and smoke detector, and more particularly, to a combined fire and smoke detector including a non-contact temperature sensor.
従来、検煙部と温度検出部を備えた熱煙複合型火災感知器がある。このような熱煙複合型火災感知器は、温度検出部を周囲雰囲気にさらして温度を測定するため、温度センサが筐体から突出させて設けられている。そのため、該温度検出部に棒体などが衝突して外力が加わると、変形して温度測定が不可能になったり、正確に温度測定ができなくなったりすることがあるので、該温度検出部を外力から保護するために、保護構造部が設けられている(例えば、特許文献1参照のこと)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a combined heat smoke fire detector having a smoke detector and a temperature detector. Such a thermal smoke combined fire detector is provided with a temperature sensor protruding from the casing in order to measure the temperature by exposing the temperature detection unit to the ambient atmosphere. For this reason, if an external force is applied to the temperature detection unit due to a collision with the temperature detection unit, the temperature detection unit may be deformed and temperature measurement may become impossible or accurate temperature measurement may not be possible. In order to protect from an external force, a protective structure is provided (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、このような保護構造部を設けると、熱煙複合型火災感知器全体が大型化してしまったり、検煙部への煙の流入を阻害してしまったりすることが問題である。 However, when such a protective structure is provided, there is a problem that the entire thermal smoke combined fire detector is enlarged or the flow of smoke into the smoke detector is hindered.
そこで、本発明では、前記のような保護構造部を必要としない熱煙複合型火災感知器を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a thermal smoke combined fire detector that does not require the protective structure as described above.
本発明は、検煙部と温度検出部及び火災判定部を備えた熱煙複合型火災感知器において、前記検煙部は、該検煙部に外光が入射することを防止する複数の壁体が立設された板部材を有する煙流入部と、発光素子と、受光素子と、が配置され、下部が開口していると共に前記板部材によって該開口が閉塞される光学台を有する実装部とを有し、前記板部材の略中心部には前記実装部と前記煙流入部とを連通する開口部が形成されており、前記壁体は、前記開口部の周縁を取り囲む様に煙流入部に立設され、前記温度検出部は、前記感知器の内部である前記検煙部の底面に前記検煙部から突出することなく設けられ、感知器外部露出面の内面である前記煙流入部の下面側を閉塞する蓋体の内面の温度を内部から前記開口部を介して検出する非接触温度検出部と、前記温度検出部の周囲温度を検出する自己温度検出部とを有し、前記火災判定部は、前記自己温度検出部から出力された検出値に基づき、前記非接触温度検出部から出力された検出値の補正を行うことを特徴とする熱煙複合型火災感知器である。 The present invention relates to a thermal smoke combined fire detector including a smoke detector, a temperature detector, and a fire determination unit, wherein the smoke detector has a plurality of walls for preventing external light from entering the smoke detector. Smoke inflow portion having a plate member on which a body is erected, a light emitting element, and a light receiving element are arranged, and a mounting portion having an optical stand that is open at the bottom and is closed by the plate member And an opening for communicating the mounting portion and the smoke inflow portion is formed at a substantially central portion of the plate member, and the wall body is configured to enclose the smoke in such a manner as to surround the periphery of the opening. The temperature detector is provided on the bottom surface of the smoke detector inside the sensor without projecting from the smoke detector , and the smoke inflow that is the inner surface of the sensor externally exposed surface contactless detecting the temperature of the inner surface of the lid from the inside through the opening for closing the lower side parts A non-contact temperature detection unit based on a detection value output from the self-temperature detection unit, and a self-temperature detection unit that detects an ambient temperature of the temperature detection unit It is a heat smoke combined type fire detector characterized by correcting the detection value output from the.
又、本発明は、前記内面は、前記煙検出部の天面であることを特徴とする熱煙複合型火災感知器である。 Further, the present invention is the combined heat and smoke fire sensor, wherein the inner surface is a top surface of the smoke detection unit.
本発明の熱煙複合型火災感知器は、非接触温度検出部が感知器の内部に設けられることにより、該非接触温度検出部が、感知器外部露出面の内面の温度を測定するため、保護構造が不要となり、全体が大型化せず、薄く、検煙部への煙の流入を阻害しない熱煙複合型火災感知器を提供することができる。 The thermal smoke combined fire detector of the present invention has a non-contact temperature detector provided inside the sensor, so that the non-contact temperature detector measures the temperature of the inner surface of the sensor externally exposed surface. It is possible to provide a thermal smoke combined fire detector that does not require a structure, does not increase in size as a whole, is thin, and does not hinder the inflow of smoke into the smoke detector.
又、非接触温度検出部と自己温度検出部が、感知器の内部に設けられることにより、自己温度検出部が取得した非接触温度検出部周囲の温度を基に、非接触温度検出部の温度補正ができるため、自己温度検出部が無い場合よりも正確に周囲環境の温度が測定できる。 In addition, the non-contact temperature detection unit and the self-temperature detection unit are provided inside the sensor, so that the temperature of the non-contact temperature detection unit is based on the temperature around the non-contact temperature detection unit acquired by the self-temperature detection unit. Since correction is possible, the temperature of the surrounding environment can be measured more accurately than when there is no self-temperature detector.
又、非接触温度検出部が感知器外部露出面における天面の温度を測定することにより、検煙部の天面が利用できるため、より小型化ができる。 Further, the non-contact temperature detecting unit measures the temperature of the top surface of the sensor externally exposed surface, so that the top surface of the smoke detecting unit can be used, so that the size can be further reduced.
又、前記検煙部の天面を熱伝導率が高く、且つ、赤外線放射率が高いカーボン製とすることにより温度測定がより迅速且つ正確となる。 Moreover, temperature measurement is made quicker and more accurate by making the top surface of the smoke detector section of carbon having high thermal conductivity and high infrared emissivity.
又、前記非接触温度検出部が前記検煙部の底面側に設けられることにより、例えば、前記非接触温度検出部が前記検煙部の底面側の基板に実装することができるため、新たな構造物を設ける必要が無く、安価に製造することができる。 Further, since the non-contact temperature detection unit is provided on the bottom surface side of the smoke detection unit, for example, the non-contact temperature detection unit can be mounted on the substrate on the bottom surface side of the smoke detection unit. It is not necessary to provide a structure and can be manufactured at a low cost.
又、検煙部が、該検煙部に外光が入射することを防止する複数壁体を有し、前記底面から前記天面を可視可能な開口部が視野に形成されており、前記非接触温度検出部が、前記底面に配置されることにより、検煙部の開口部は、非接触温度検出部が検煙部内部を覗くために形成された開口部のみのため、外光が入射することを防止できる。 Further, the smoke detector has a plurality of walls that prevent external light from entering the smoke detector, and an opening that allows the top surface to be seen from the bottom is formed in the field of view. Since the contact temperature detector is arranged on the bottom surface, the opening of the smoke detector is only an opening formed for the non-contact temperature detector to look inside the smoke detector. Can be prevented.
本発明の実施の形態を図1乃至3に基づき説明する。熱煙複合型火災感知器1の検煙部2は煙流入部3、回路基板18に実装された実装部4等から構成される。煙流入部3は、略円筒状であり、板部材6及び壁体7等から構成されている。板部材6は略円盤状をしており、略中心部に開口部8が形成されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
又、板部材6の外周部には後述する発光素子ホルダ9及び受光素子ホルダ10のそれぞれの対応する位置に凸部6a及び6bが形成されている。この板部材6の下面側の周縁部には、複数の例えば、略J字状の壁体7が、所定の間隔を空けて、開口部8の周縁8aを取り囲む様に略円環状に立設されている。これにより、煙流入部3は、上面部が板部材6により覆われるように略円筒状に形成されている。壁体7は、煙流入部3へ外光が入射することを防止している。
Further, on the outer peripheral portion of the
又、各壁体7の間に形成された空間(所定の間隔)は煙流入部3に煙が流入するための煙流入口11となっている。煙流入部3の下面側開口部は蓋体5によって閉塞されており、従って、煙流入部3内は暗箱となっている。又、煙流入部3の側面部には、煙流入口11から虫が侵入することを防止するために、防虫網(図示せず)が設けられている。
A space (predetermined interval) formed between the
煙流入部3の上方には、実装部4が設けられる。実装部4は、光学台12、発光素子13、受光素子14、遮光部材15、及び後述する温度検出部16等から構成される。光学台12は下部が開口した略円筒形状となっており、発光素子13を収納するための発光素子ホルダ9及び受光素子14を収納するための受光素子ホルダ10が設けられている。
A mounting portion 4 is provided above the smoke inflow portion 3. The mounting unit 4 includes an
これら発光素子ホルダ9及び受光素子ホルダ10の外側端部は、光学台12の図示しない外周部から突出するように設けられている。煙流入部3が実装部4の下方に設けられた状態においては、暗箱となっている煙流入部3が光学台12の開口部を閉塞する。従って、光学台12内も又、暗箱となっている。又、煙流入部3が実装部4の下方に設けられた状態において、煙流入部3と実装部4とは、開口部8を介して連通している。尚、本実施の形態では、実装部4の高さ寸法が煙流入部3の高さ寸法よりも大きくなっている。
The outer end portions of the light emitting element holder 9 and the light
発光素子13は、その発光部が光学台12の略中心を向くように発光素子ホルダ9に設けられた図示されない保持部材により挟持され発光素子ホルダ9に収納される。
The
受光素子14は、その受光部が光学台12の略中心を向くようにシールドケース17内に設けられ、シールドケース17と共に受光素子ホルダ10に収納される。シールドケース17は、その上部及び当該受光部と対向する部分が開口した略角筒形状をしている。シールドケース17には保持部材17aが設けられており、受光素子14はシールドケース17の側面部及び保持部材17aにより挟持され、シールドケース17内に設けられている。シールドケース17の上部には凸部17bが形成されており、凸部17bを後述の回路基板18に形成された開口部に挿通させて半田付けすることによってシールドケース17及び受光素子14は固定されている。
The
又、発光素子13及び受光素子14は、発光素子13の発光部及び受光素子14の受光部が互いに対向しないように、且つ、互いの発光範囲及び受光範囲が光学台12の略中心で交差するように、設けられている。従って、当該発光範囲と当該受光範囲との重合部で煙が検出される。より詳しくは、発光素子13から照射された光が当該煙によって散乱される光を、受光素子14は受光する。
The
光学台12には、遮光部材15が立設されている。遮光部材15は発光素子13の発光部から照射された光の一部を遮蔽し、当該光が直接、受光素子14に受光されるのを防止するものである。その形状、大きさ等は発光素子13及び受光素子14の配置等により適宜決定される。
A
実装部4が回路基板18の下面部に実装される。この回路基板18には複数の電気部品(図示せず)が実装されており、これら電気部品が火災判別部19等を構成する。実装部4が回路基板18に実装された状態においては、発光素子13及び受光素子14と火災判別部19は電気的に接続されている。そして、火災判別部19は、後述の温度検出部16及び受光素子14の出力値に基づき火災が発生したか否かを判別する。
The mounting portion 4 is mounted on the lower surface portion of the
熱煙複合型火災感知器1はその内部に温度検出部16を更に備えている。本実施の形態では、温度検出部16は検煙部2の底面の中央に設けられており、当該底面は、回路基板18の下面、即ち、実装面18aとなっている。
The thermal smoke combined
この温度検出部16は非接触温度検出部及び自己温度検出部で構成される。
The
温度検出部16の非接触温度検出部は、感知器外部露出面の内面の温度を検知するセンサである。本実施の形態において、当該内面は、検煙部2の天面であり、蓋体5の内面5aである。尚、検煙部2の底面、即ち、回路基板18の実装面18aから検煙部2の天面、即ち、蓋体5の内面5aまでは、開口部8を介して可視可能に視野が形成されている。非接触温度検出部は、例えば、サーモパイルを用いることができる。サーモパイルは、物体から放射される赤外線を受け、そのエネルギー量に応じた熱起電力を発生する赤外線センサであり、本実施の形態において、蓋体5の温度上昇に伴い、内面5aから増加して放射される赤外線を受け、監視空間の温度上昇を検知する。
The non-contact temperature detector of the
温度検出部16の自己温度検出部は、温度検出部16の周囲の温度を検出するセンサである。自己温度検出部は、例えば、サーミスタを用いることができる。サーミスタは温度変化に対して極めて大きな抵抗値変化を示す抵抗器である。
The self-temperature detection unit of the
本実施の形態において、煙流入部3の蓋体5は吸熱板としての機能を有し、例えば、カーボン、樹脂、並びに、黒体塗料を被覆した銅又はアルミニウム等の金属等により製作することができる。熱伝導率、赤外線放射率が共に高いカーボンで製作するのが好ましいが、必ずしも蓋体5全体がカーボンで製作されてなくともよく、少なくともその内面5aにおける非接触温度検出部の視野の範囲の面がカーボンで製作されていればよい。
In the present embodiment, the
又、温度検出部16の構成は適宜変更することができる。例えば、非接触温度検出部と自己温度検出部を1つのパッケージとはせずに、自己温度検出部を別にして非接触温度検出部の近傍に設けてもよい。又、後述する温度補正処理が必要なければ、自己温度検出部を設けなくともよい。
Moreover, the structure of the
検煙部2は煙流入部3への通気性が確保された筐体20内に設けられ、熱煙複合型火災感知器1を構成している。熱煙複合型火災感知器1は煙流入部3を下にして、図示されない監視空間の天井面等に設置されることとなる。従って、熱煙複合型火災感知器1において、蓋体5はその外面を監視空間に向けての外部に露出させていることとなる。
The
又、熱煙複合型火災感知器1は図示されない電源に接続される。当該電源には、例えば、リチウム電池等の電池を用いることができる。
The fire smoke combined
本発明の熱煙複合型火災感知器1の動作について説明する。
The operation of the fire smoke combined
先ず、温度検出部16の動作について説明する。火災によって発生した火炎等の熱源により熱煙複合型火災感知器1の外部に露出している蓋体5の温度が上昇する。蓋体5はその温度上昇に応じて放射される赤外線が増加する。温度検出部16の非接触温度検出部は、蓋体5の内面5aから放射された赤外線を検出し、その検出量に応じた値(電圧等)を火災判別部19に出力する。
First, the operation of the
その際、温度検出部16の自己温度検出部は温度検出部16(非接触温度検出部)の周囲の温度を検出し、自己温度検出部も又、その温度に応じた検出値(電圧等)を火災判別部19に出力する。火災判別部19は、自己温度検出部から出力された検出値に基づき、非接触温度検出部から出力された検出値の補正(温度補正処理)を行う。
At that time, the self-temperature detecting unit of the
ここで、蓋体5は赤外線放射率及び熱伝導率が共に高い材料で構成されるのが好ましい。赤外線放射率の低い材料で蓋体5の内面5aが構成されている場合、内面5aの温度変化に対する赤外線放射エネルギーの変化が小さいのでその変化の検出が困難となり、その検出のため温度検出部16の出力電圧等を増幅するとノイズまで増幅させることとなりノイズ対策が必要となる。又、蓋体5の熱伝導率が低い場合、内面5aの温度が上昇し難いため、監視空間の温度上昇に対して蓋体5の内面5aの温度上昇が迅速に追従できず、その結果、監視空間の温度変化を迅速に検出することができないこととなる。
Here, it is preferable that the
蓋体5は金属類又は樹脂等で製作することができるが、一般的に、金属類は、熱伝導率は高いが赤外線放射率が低く、黒体塗料で被覆をすることで赤外線放射率については改善されるが、逆に、この黒体塗料は熱伝導性の低下を招く。樹脂類は、赤外線放射率は高いが熱伝導率が低い。従って、蓋体5は赤外線放射率及び熱伝導率が共に高いカーボンで製作するのが好ましい。
The
例えば、蓋体5はドライカーボンで製作することができる。ドライカーボンとは樹脂をしみこませたカーボンファイバを高温高圧釜で圧力をかけて焼き上げたもので、不要な樹脂分が取り除かれ、軽量且つ剛健なものである。又、ウェットカーボン等の他の炭素繊維複合材料も適宜選択し用いることもできる。
For example, the
次に、検煙部2の動作について説明する。火災により煙が発生すると、当該煙は監視空間の天井面等に沿って流れ、検煙部2の煙流入部3に流入する。流入した煙は開口部8を通って実装部4へと流入する。その時、発光素子13が照射した光は煙粒子によって散乱される。当該散乱光は受光素子14によって受光され、受光素子14はその受光量に応じた検出値(電圧等)を火災判別部19に出力する。
Next, the operation of the
火災判別部19は、温度検出部16から出力された検出値(温度補正処理した検出値)に基づき、監視空間の所定の温度上昇、又は、所定の温度を検出すると、検煙部2の受光素子14の感度を上げる。更に、検煙部2の受光素子14からの出力された検出値に基づき、当該空間での煙の発生を判別し、火災の発生か否かを判別する。火災判別部19が火災の発生を判別すると、火災判別部19は、LED等の発光素子やブザー等の警報装置(図示せず)によって火災の発生を周囲に警報する。
When the
本実施の形態では、監視空間の温度上昇を検出すると、検煙部2の受光素子14の感度を上げたが、感度を上げず、受光素子14から出力された検出値に基づき火災の発生と判断する閾値を変更させても良い。
In the present embodiment, when the temperature rise in the monitoring space is detected, the sensitivity of the
又、受光素子14から出力させた検出値により、温度検出部16の非接触温度検出部から出力された検出値の補正を行い、その補正された検出値に基づき、火災の発生か否かを判別しても良い。
Further, the detection value output from the non-contact temperature detection unit of the
又、発光素子14から出力された検出値、及び、温度検出部16の非接触温度検出部から出力された検出値を、それぞれ個別に設けた閾値によって火災の発生か否かを判断するようにすれば、煙のみが多い火災にも、熱の上昇のみが大きい火災にも1台の火災感知器で対応することができる。
In addition, the detection value output from the
以上の説明した様に、本実施の形態の熱煙複合型火災感知器1は、温度検出部16がその内部に設けられているので、温度検出部16を保護するための外部に突出した保護構造部を必要としない。本発明は、熱煙複合型火災検知器であるが、炎検出部を備える炎感知器に非接触温度センサを組み込んで、熱炎複合型火災感知器としても良い。
As described above, since the
1 熱煙複合型火災感知器 2 検煙部 3 煙流入部
4 実装部 5 蓋体 5a 内面
6 板部材 6a 凸部 6b 凸部
7 壁体 8 開口部 8a 周縁
9 発光素子ホルダ 10 受光素子ホルダ 11 煙流入口
12 光学台 13 発光素子 14 受光素子
15 遮光部材 16 温度検出部 17 シールドケース
17a 保持部材 17b 凸部 18 回路基板
18a 実装面 19 火災判別部 20 筐体
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記検煙部は、該検煙部に外光が入射することを防止する複数の壁体が立設された板部材を有する煙流入部と、発光素子と、受光素子と、が配置され、下部が開口していると共に前記板部材によって該開口が閉塞される光学台を有する実装部とを有し、前記板部材の略中心部には前記実装部と前記煙流入部とを連通する開口部が形成されており、
前記壁体は、前記開口部の周縁を取り囲む様に煙流入部に立設され、
前記温度検出部は、前記感知器の内部である前記検煙部の底面に前記検煙部から突出することなく設けられ、感知器外部露出面の内面である前記煙流入部の下面側を閉塞する蓋体の内面の温度を内部から前記開口部を介して検出する非接触温度検出部と、前記温度検出部の周囲温度を検出する自己温度検出部とを有し、
前記火災判定部は、前記自己温度検出部から出力された検出値に基づき、前記非接触温度検出部から出力された検出値の補正を行うことを特徴とする熱煙複合型火災感知器。 In the thermal smoke combined fire detector equipped with smoke detector, temperature detector and fire detector,
The smoke detector includes a smoke inflow portion having a plate member provided with a plurality of wall bodies that prevent external light from entering the smoke detector, a light emitting element, and a light receiving element. A mounting portion having an optical base that is open at a lower portion and closed by the plate member, and an opening that communicates the mounting portion and the smoke inflow portion at a substantially central portion of the plate member. parts are made form is,
The wall body is erected on the smoke inflow portion so as to surround the periphery of the opening,
The temperature detector is provided on the bottom surface of the smoke detector inside the sensor without protruding from the smoke detector, and blocks the lower surface side of the smoke inflow portion which is the inner surface of the sensor externally exposed surface. A non-contact temperature detection unit that detects the temperature of the inner surface of the lid body from the inside through the opening, and a self-temperature detection unit that detects the ambient temperature of the temperature detection unit,
The fire determination unit, based on said detected value output from the self-temperature detection unit, heat smoke composite fire detector you and performs correction of the output value detected from the non-contact temperature detector.
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