JP6009203B2 - 火災警報器及び火災判断方法 - Google Patents

Description

本発明は、火災警報器及び火災判断方法に関する。

従来、熱、煙及び一酸化炭素（以下ＣＯとも記載する）のそれぞれを検出して、これらを複合的に判断して火災を検出する火災警報器が提案されている（例えば特許文献１参照）。この火災警報器によれば、火災発生時において熱、煙及びＣＯが重複して発生することに着目し、火災の検出精度を向上させることができる。

特開２００７−３１６７６５号公報

ここで、火災には、煙草の不始末等により発生する燻焼火災というものがある。この燻焼火災は、無炎火災と呼ばれることもあり、火災警報器が熱や煙を検知したときには、多量のＣＯが発生していることが多い。このため、火災警報器は、この燻焼火災を早期に判断して警報することが望ましい。

しかし、特許文献１に記載の火災警報器では、熱、煙及びＣＯから複合的に火災を判断するため、燻焼火災の判断を早期に行うことが困難となっている。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ＣＯセンサからの信号に基づいて、より早期に燻焼火災を判断することが可能な火災警報器及び火災判断方法を提供することにある。

本発明の火災警報器は、周囲の一酸化炭素濃度に応じた信号を出力するＣＯセンサと、ＣＯセンサからの信号に基づいて火災を判断する判断部と、判断部により火災が判断された場合に火災警報を発する火災警報部と、を備え、判断部は、ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断すると共に、所定濃度範囲の上限値を超える濃度領域において、一酸化炭素濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断することを特徴とする。

本発明の火災警報器によれば、ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断する。ここで、本件発明者らは、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。このため、例えば所定濃度範囲として、人体の血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度があまり増加しないと想定される１００ｐｐｍ以下のＣＯ濃度を設定し、この範囲のＣＯ濃度が所定時間継続したことを判断することで、燻焼火災の発生を判断することができる。従って、ＣＯセンサからの信号に基づいて、より早期に燻焼火災を判断することができる。さらに、所定濃度範囲の上限値を超える濃度領域において、一酸化炭素濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断する。ここで、本件発明者らは、他の部屋において火災が発生している場合、ある程度の時間が経つと、他の部屋の熱気流等（フラッシュオーバーやバックドラフトを含む）の関係から火災警報器が設置される部屋において急激にＣＯ濃度が上昇する傾向があることを見出した。このため、上記の場合に他の部屋における火災の発生と判断することができる。

また、本発明の火災警報器は、所定濃度範囲は、第１所定濃度範囲と、第１所定濃度範囲の上限値よりも下限値が高い第２所定濃度範囲とを有し、火災警報部は、判断部によりＣＯセンサからの信号に基づいて第１所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第１所定時間継続した場合、及び、判断部によりＣＯセンサからの信号に基づいて第２所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第２所定時間継続した場合のそれぞれの場合において、警報出力を変化させることが好ましい。

この火災警報器によれば、所定濃度範囲は、第１所定濃度範囲と、第１所定濃度範囲の上限値よりも下限値が高い第２所定濃度範囲とを有し、第１所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第１所定時間継続した場合、及び、第２所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第２所定時間継続した場合のそれぞれの場合において、警報出力を変化させる。このため、例えば後者の方が前者の場合よりも、より危険度が高い警報出力を行うなどでき、燻焼火災について段階的な警報を行うことができる。

また、本発明の火災警報器は、種々の一酸化炭素濃度に応じた血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達するまでの到達時間のデータを記憶した記憶手段をさらに備え、判断部は、ＣＯセンサからの信号と記憶手段の記憶内容とに基づいて、ＣＯセンサからの信号に基づく一酸化炭素濃度が特定値以上となってから、血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達したと判断するまでの継続時間が規定時間以上となる場合に燻焼火災が発生していると判断することが好ましい。

この火災警報器によれば、血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達したと判断するまでの継続時間が規定時間以上である場合に燻焼火災が発生していると判断する。ここで、本件発明者らは、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。このため、燻焼火災発生時において、血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達したと判断するまでの継続時間は、ＣＯが低濃度領域で緩やかに増加することに起因して、規定時間以上となる。従って、ＣＯセンサからの信号に基づいて、燻焼火災を判断することができる。

また、本発明の火災判断方法は、周囲の一酸化炭素濃度に応じた信号を出力するＣＯセンサからの信号に基づいて火災を判断する判断工程と、判断工程において火災が判断された場合に火災警報を発する火災警報工程と、を有し、判断工程では、ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断することを特徴とする。

この火災判断方法によれば、ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断する。ここで、本件発明者らは、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。このため、例えば所定濃度範囲として、人体の血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度があまり増加しないと想定される１００ｐｐｍ以下のＣＯ濃度を設定し、この範囲のＣＯ濃度が所定時間継続したことを判断することで、燻焼火災の発生を判断することができる。従って、ＣＯセンサからの信号に基づいて、より早期に燻焼火災を判断することができる。

本発明の火災警報器及び火災判断方法よれば、より早期に燻焼火災を判断することができる。

本発明の実施形態に係る火災警報器の概略図である。 燻焼火災発生後のＣＯ濃度を示すグラフであり、燻焼火災の初期を示している。 燻焼火災発生後のＣＯ濃度を示すグラフであり、燻焼火災の中期を示している。 燻焼火災発生後のＣＯ濃度及び煙濃度を示すグラフであり、図３の燻焼火災が進行した場合を示している。 １階での火災発生時における２階でのＣＯ濃度を示す第１グラフである。 １階での火災発生時における２階でのＣＯ濃度を示す第２グラフである。 本実施形態に係る火災警報器の火災判断方法を示すフローチャートであって、第１手法を示している。 本実施形態に係る火災警報器の火災判断方法を示すフローチャートであって、第２手法を示している。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る火災警報器の概略図である。同図に示す火災警報器１は、居室等で火災が発生した場合に火災を検知して警報するものであって、例えば居室等の空間の天井部位に設置されている。なお、本実施形態に係る火災警報器１は天井に限らず、壁や床面等のあらゆる箇所に設置可能である。

このような火災警報器１は、ＣＯセンサ１０と、熱センサ２０と、煙センサ３０と、ＣＰＵ（判断部）（Central Processing Unit）４０と、音声警報部（火災警報部）５０とから構成されている。

ＣＯセンサ１０は、周囲の一酸化炭素濃度に応じた信号を出力するものである。具体的にＣＯセンサ１０は、ＣＯの酸化反応によりＣＯ濃度に応じた電流が流れる電気化学式のセンサであり、ＣＯ濃度に応じた電流を電圧に変換してＣＰＵ３０に出力する。

熱センサ２０は、温度に応じた信号を出力するものである。具体的に熱センサ２０は、雰囲気温度により抵抗値が変化するサーミスタを含み、この抵抗値に基づく雰囲気温度に応じた温度信号を出力する。

煙センサ３０は、煙量に応じた信号を出力するものである。具体的に煙センサ３０は、所定の光路上の光量に応じた光量信号を出力する光電素子を含んで構成される。

ＣＰＵ４０は、火災警報器１の全体を制御するものである。このＣＰＵ４０は、各センサ１０〜３０の信号に基づいて火災を判断する判断機能（判断部）を有している。

音声警報部５０は、ＣＰＵ４０により火災が判断された場合に火災警報を発するものであって、例えば音声出力回路とスピーカやブザーなどの音声出力部とから構成されている。

ここで、従来の火災警報器では各センサからの信号に基づいて複合的火災を判断する機能のみを有していた。しかし、火災には、煙草の不始末等により発生する燻焼火災というものがある。この燻焼火災は、無炎火災と呼ばれることもあり、火災警報器が熱や煙を検知したときには、多量のＣＯが発生していることが多い。しかし、従来の火災警報器では、熱、煙及びＣＯから複合的に火災を判断するため、燻焼火災の判断を早期に行うことが困難となっている。

ところが、本件発明者らは、火災状況について鋭意研究を重ねた結果、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。そこで、本件発明者らは、各センサ１０〜３０からの信号に基づいて複合的火災を判断するのみならず、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいて、第１手法及び第２手法により燻焼火災の発生を検知する火災警報器１の開発に至った。

第１手法について説明する。本実施形態に係る火災警報器１のＣＰＵ４０は、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいて所定濃度範囲内のＣＯ濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断する。

より詳細にＣＰＵ４０は、第１所定濃度範囲と、第１所定濃度範囲の上限値よりも下限値が高い第２所定濃度範囲とを記憶している。そして、ＣＰＵ４０は、第１所定濃度範囲内のＣＯ濃度が第１所定時間継続した場合に、燻焼火災の初期であると判断する。また、ＣＰＵ４０は、第２所定濃度範囲内のＣＯ濃度が第２所定時間継続した場合に、燻焼火災が継続中（中期）であると判断する。第２所定濃度範囲の下限値は、第１所定濃度範囲の上限値よりも高い値となっている。

図２は、燻焼火災発生後のＣＯ濃度を示すグラフであり、燻焼火災の初期を示している。まず、経過時間０において燻焼火災が発生したとする。このとき、図２に示すように、燻焼火災発生から約４分の時点からＣＯ濃度が上昇していく。そして、例えば床から２２５ｃｍの位置では燻焼火災発生から約１０分の時点で２０ｐｐｍに至り、約１６分の時点で６０ｐｐｍに至る。また、例えば床から３０ｃｍの位置では燻焼火災発生から約１３分の時点で２０ｐｐｍに至り、約１６分の時点で３５ｐｐｍに至る。また、双方ともに１８分の時点で２０ｐｐｍ以上のＣＯ濃度を維持している。

このように、燻焼火災では火災発生の初期段階において、ＣＯが低濃度領域で緩やかに増加する。よって、ＣＰＵ４０は、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいて第１所定濃度範囲内のＣＯ濃度が第１所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断する。

本実施形態において第１所定濃度範囲は、２０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ未満の範囲である。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ４０は、２０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第１所定時間検出された場合に燻焼火災が発生していると判断する。なお、第１所定濃度範囲は、例えば人体の血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度（以下ＣＯＨｂ濃度とも称する）があまり増加しないと想定される１００ｐｐｍ以下の範囲であれば、上記に限られるものではない。このような範囲に設定することにより、人体への影響が明らかとなる前に警報を行ってユーザへ対応を促すことができるからである。また、本実施形態において第１所定時間は、例えば５分に設定されているが、これに限らず、適宜変更可能である。

図３は、燻焼火災発生後のＣＯ濃度を示すグラフであり、燻焼火災の中期を示している。なお、図３に示すグラフは、図２に示すグラフと異なる環境で計測したものであり、必ずしも図２に示すグラフと現象が一致するものではない。

まず、経過時間０において燻焼火災が発生したとする。このとき、図３に示すように、例えば床から２３０ｃｍの位置では燻焼火災発生から徐々にＣＯ濃度が上昇していき、約２０分の時点で２０ｐｐｍに至る。その後もＣＯ濃度は上昇していき、約４０分の時点で５０ｐｐｍに至り、その後２次曲線的に上昇し６０分で約１７０ｐｐｍに至る。

また、床から１５０ｃｍの位置においてＣＯ濃度は、燻焼火災発生から約３０分の時点で略０ｐｐｍとなっているが、この時点からＣＯ濃度は２次曲線的に上昇し、約４０分の時点では３０ｐｐｍに上昇する。その後もＣＯ濃度は上昇していき、約５０分の時点で１１０ｐｐｍに至り、約６０分の時点で約２００ｐｐｍに至る。

また、床から３０ｃｍの位置においてもＣＯ濃度は、燻焼火災発生から３０分経過する直前まで略０ｐｐｍとなっているが、この時点からＣＯ濃度は２次曲線的に上昇し、約３０分の時点では２０ｐｐｍに上昇する。その後もＣＯ濃度は上昇していき、約４０分〜６０分の時点では１１０ｐｐｍ〜１３０ｐｐｍに至る。

このように、燻焼火災では火災発生の中期段階において、ＣＯが低濃度から２次曲線的に増加し始める傾向がある。よって、ＣＰＵ４０は、この傾向を捉えるべく、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいて第２所定濃度範囲内のＣＯ濃度が第２所定時間継続した場合に、燻焼火災が継続中（中期）であると判断する。

本実施形態において第２所定濃度範囲は、５０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満の範囲である。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ４０は、５０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第２所定時間検出された場合に燻焼火災が継続中であると判断する。なお、第２所定濃度範囲は、第１所定濃度範囲と同様に、１００ｐｐｍ以下の範囲であれば、上記に限られるものではない。また、本実施形態において第２所定時間は、例えば５分に設定されているが、これに限らず、適宜変更可能である。

図４は、燻焼火災発生後のＣＯ濃度及び煙濃度を示すグラフであり、図３の燻焼火災が進行した場合を示している。図４に示すように、煙濃度は燻焼火災発生から約９０分経過した時点において急激に上昇している。このため、熱、煙、及びＣＯから複合的に火災を判断する従来の火災警報器では、この９０分の時点において火災を判断し警報する可能性が高い。

しかし、この９０分の時点において、ＣＯ濃度は、床から２３０ｃｍで約９００ｐｐｍ、１５０ｃｍで８５０ｐｐｍ、３０ｃｍで５５０ｐｐｍとなっている。このため、ＣＯ濃度は、人体のＣＯＨｂ濃度があまり増加しないと想定される１００ｐｐｍをはるかに超えており、この時点で警報を行ってもユーザに適切な対応を促せない可能性が高くなってしまう。

これに対して、本実施形態に係る火災警報器１においてＣＰＵ４０は、上記したように２０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第１所定時間（５分）検出された場合に燻焼火災の初期であると判断する。また、ＣＰＵ４０は、５０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第２所定時間（５分）検出された場合に燻焼火災の中期であると判断する。よって、熱、煙、及びＣＯから複合的に火災を判断する火災警報器と比較して早期に燻焼火災を判断でき、ユーザに適切な対応を促すことができる。

なお、本実施形態では燻焼火災の初期と中期とで警報出力を変化させることが好ましい。例えば音声警報部５０は、ＣＰＵ４０により燻焼火災の初期が判断された場合、「室内、もしくは隣室で燻りがありませんか？火の元の確認をして下さい。」と出力し、燻焼火災の中期が判断された場合、「室内、もしくは隣室で出火する恐れがあります。室内及び、火の元の確認をして下さい。」と出力する。これにより、例えば後者の方が前者の場合よりも、より危険度が高い警報出力を行うなどでき、燻焼火災について段階的な警報を行うことができるからである。

また、本実施形態においてＣＰＵ４０は、他の部屋における燻焼火災が進行して通常の火災となった場合を判断する機能についても有している。図５及び図６は、１階での火災発生時における２階でのＣＯ濃度を示すグラフである。

図５に示すように、１階で火災が発生した場合、２階では１階の火災発生時からＣＯ濃度が徐々に上昇していき、火災発生から約２４分の時点で約８０ｐｐｍに至る。また、図６に示すように、ＣＯ濃度は、この時点から急激に上昇していき、火災発生から約２５分の時点では５００ｐｐｍを超え、約２６分の時点で２０００ｐｐｍに至る。このように、本件発明者らは、他の部屋において火災が発生している場合、ある程度の時間が経つと、他の部屋の熱気流等（フラッシュオーバーやバックドラフトを含む）の関係から火災警報器１が設置される部屋において急激にＣＯ濃度が上昇する傾向があることを見出した。

よって、ＣＰＵ４０は、１００ｐｐｍ（所定濃度範囲）を超える濃度領域において、ＣＯ濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断する。ここで、ＣＯ濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合とは、例えばＣＯ濃度が１０秒間に２０ｐｐｍ以上上昇する場合をいう。このように、本実施形態においてＣＰＵ４０は上記傾向を反映した判断を行うことにより、他の部屋の火災を判断できることとなる。

なお、図５及び図６では階下の部屋を他の部屋の一例として説明したが、これに限らず、例えば隣室など、同じ建屋内の全ての部屋であれば、階下の部屋に限られるものではない。また、本実施形態に係る火災警報器１は、他の部屋の火災を判断できることから、自己と他の部屋の火災警報器１とのそれぞれの判断結果から、他の部屋の火災を精度良く判断することもできる。

さらに、本実施形態に係る火災警報器１は他の部屋の火災を判断するにあたり、段階的に警報内容を変化させることが好ましい。より具体的に説明すると、ＣＰＵ４０は、１００ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満の濃度範囲において１０秒間に２０ｐｐｍ以上の濃度上昇があった場合、第１火災警報を出力すると判断する。そして、音声警報部５０は、例えば「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。速やかに、室内及び、火の元の確認をして下さい。」（第１火災警報）と警報する。

また、ＣＰＵ４０は、２００ｐｐｍ以上濃度範囲において１０秒間に２０ｐｐｍ以上の濃度上昇があった場合、第２火災警報を出力すると判断する。そして、音声警報部５０は、例えば「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。速やかに、避難して下さい。」（第２火災警報）と警報する。

なお、ＣＰＵ４０は、ＣＯ濃度の上昇度合いに関わらず、５００ｐｐｍ以上のＣＯ濃度を検出した場合には、音声警報部５０から例えば「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。直ちに避難して下さい。」（第３火災警報）と出力させ、１０００ｐｐｍ以上のＣＯ濃度を検出した場合、音声警報部５０から例えば「火災です。直ちに避難して下さい。」（第４火災警報）と出力させる。

次に、第２手法について説明する。本実施形態に係る火災警報器１は、上記第１手法に加えて、ＣＯＨｂ濃度に応じた火災検出を行う機能を備えている。以下、ＣＯＨｂ濃度に応じた火災検出について説明する。

この機能においてＣＰＵ４０は、ＣＯセンサ１０からの信号に基づくＣＯ濃度から、ＣＯＨｂ濃度が所定値にまで達する到達時間Ｔを求め、この到達時間Ｔの逆数を積算していくことで、火災を判断する。

具体的に説明すると、例えば酸素濃度１８％において、人体は３００ｐｐｍのＣＯに曝されると１４．５４分後にＣＯＨｂ＝１０％となり、４００ｐｐｍのＣＯに曝されると１０．０７分後に、ＣＯＨｂ＝１０％となる。本実施形態においてＣＰＵ４０は、このようなデータを記憶している。なお、記憶されるデータは、酸素濃度１８％に限るものではなく２１％等であってもよい。さらに、ＣＯＨｂ濃度も１０％に限らず、２０％及び３０％であってもよい。

また、ＣＰＵ４０は、３００ｐｐｍのＣＯが１分間検出された場合、１／１４．５４を到達時間Ｔの逆数として積算する。また、３００ｐｐｍのＣＯが１分間検出された後に、４００ｐｐｍのＣＯが５分間検出された場合、５／１０．０７を到達時間Ｔの逆数として積算する。このようにＣＰＵ４０は、順次積算していき積算値が１以上となったときに、ＣＯＨｂ濃度が１０％に到達したと判断して火災が発生していると判断する。

さらに、本実施形態では積算を開始して積算値が１となり火災が発生していると判断するまでの継続時間が規定時間（例えば３０分）以上である場合に燻焼火災が発生していると判断し、継続時間が規定時間未満である場合に他の火災が発生していると判断する。上記したように、燻焼火災の初期では低濃度のＣＯが発生し、その後急激にＣＯ濃度が上昇するため、積算値が１となり火災が発生していると判断するまでの継続時間が規定時間以上となる。よって、このような場合には燻焼火災であると判断する。

なお、到達時間Ｔの逆数の積算については、ＣＯ濃度に応じて重み付けを行ってもよいし、火災警報器１のケースによる遅延時間を考慮してもよい。さらには積算値について補正を行ってもよいし、ＣＯ濃度が特定値より低くなった場合には、積算値をリセットするようにしてもよい。さらに、ＣＯ濃度が特定値以上となった場合に積算を開始し、特定値未満の場合には積算を行わなくともよい。

次に、本実施形態に係る火災警報器１の火災判断方法について、フローチャートを参照して説明する。図７は、本実施形態に係る火災警報器１の火災判断方法を示すフローチャートであって、第１手法を示している。

図７に示すように、まずＣＰＵ４０は、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいてＣＯ濃度を検出する（Ｓ１）。次いで、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が２０ｐｐｍ（第１所定濃度範囲の下限値）以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。ＣＯ濃度が２０ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。

一方、ＣＯ濃度が２０ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が５０ｐｐｍ（第２所定濃度範囲の下限値）以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。ＣＯ濃度が５０ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は２０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第１所定時間継続したか否かを判断する（Ｓ４）。

第１所定時間継続していないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。第１所定時間継続していると判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、燻焼火災の初期であると判断し、音声警報部５０から第１燻焼火災警報を出力させる（Ｓ５）。この際、音声警報部５０は、「室内、もしくは隣室で燻りがありませんか？火の元の確認をして下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

ＣＯ濃度が５０ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が１００ｐｐｍ以上である（第２所定濃度範囲の上限値を超える）か否かを判断する（Ｓ６）。ＣＯ濃度が１００ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は５０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満のＣＯ濃度が第２所定時間継続したか否かを判断する（Ｓ７）。

第２所定時間継続していないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。第２所定時間継続していると判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、燻焼火災の中期であると判断し、音声警報部５０から第２燻焼火災警報を出力させる（Ｓ８）。この際、音声警報部５０は、「室内、もしくは隣室で出火する恐れがあります。室内及び、火の元の確認をして下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

ＣＯ濃度が１００ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が２００ｐｐｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ９）。ＣＯ濃度が２００ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は１００ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満においてＣＯ濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上であるか否かを判断する（Ｓ１０）。

所定の上昇度合い以上でないと判断した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。所定の上昇度合い以上であると判断した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、他の部屋での火災であると判断し、音声警報部５０から第１火災警報を出力させる（Ｓ１１）。この際、音声警報部５０は、「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。速やかに、室内及び、火の元の確認をして下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

ＣＯ濃度が２００ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が５００ｐｐｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。ＣＯ濃度が５００ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は２００ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ未満においてＣＯ濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上であるか否かを判断する（Ｓ１３）。

所定の上昇度合い以上でないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。所定の上昇度合い以上であると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、他の部屋での火災であると判断し、音声警報部５０から第２火災警報を出力させる（Ｓ１１）。この際、音声警報部５０は、「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。速やかに、避難して下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

ＣＯ濃度が５００ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が１０００ｐｐｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。ＣＯ濃度が１０００ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は音声警報部５０から第３火災警報を出力させる（Ｓ１６）。この際、音声警報部５０は、「室内、もしくは隣室で出火した恐れがあります。直ちに避難して下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

ＣＯ濃度が１０００ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は音声警報部５０から第４火災警報を出力させる（Ｓ１７）。この際、音声警報部５０は、「火災です。直ちに避難して下さい。」と出力する。その後、図７に示す処理は終了する。

図８は、本実施形態に係る火災警報器１の火災判断方法を示すフローチャートであって、第２手法を示している。図８に示すように、まずＣＰＵ４０は、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいてＣＯ濃度を検出する（Ｓ２１）。次いで、ＣＰＵ４０は、検出したＣＯ濃度が２０ｐｐｍ（特定値）以上であるか否かを判断する（Ｓ２２）。なお、本実施形態において特定値は２０ｐｐｍであるが、これに限らず、特定値は０ｐｐｍを含む他の値であってもよい。

ＣＯ濃度が２０ｐｐｍ以上であると判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、タイマをスタートさせる（Ｓ２３）。そして、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２１にて検出したＣＯ濃度から、例えばＣＯＨｂ濃度が１０％に達するまでの到達時間Ｔを求め、この逆数をΣ（１／Ｔ）なる式にて積算する（Ｓ２４）。

次いで、ＣＰＵ４０は、積算値Σ（１／Ｔ）が１以上であるか否かを判断する（Ｓ２５）。積算値Σ（１／Ｔ）が１以上でないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に移行する。一方、積算値Σ（１／Ｔ）が１以上であると判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は、火災が発生していると判断する（Ｓ２６）。

そして、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２３にてタイマをスタートさせてきあら、ステップＳ２６にて火災が判断されるまでの継続時間が規定時間未満であるか否かを判断する（Ｓ２７）。継続時間が規定時間未満でないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は、燻焼火災が発生していると判断する（Ｓ２８）。そして、ＣＰＵ４０は、音声警報部５０から燻焼火災警報を出力させる（Ｓ２９）。このとき、音声警報部５０は、第１〜第２燻焼火災警報と同様の音声を出力してもよいし、他の音声を出力してもよい。その後、図８に示す処理は終了する。

一方、継続時間が規定時間未満であると判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、図８に示す処理は終了する。

ところで、ＣＯ濃度が２０ｐｐｍ以上でないと判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０は、この状態が例えば特定時間（例えば１時間）以上継続したか否かを判断する（Ｓ３０）。特定時間以上継続していないと判断した場合（Ｓ３０：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に移行する。

一方、特定時間以上継続したと判断した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２４にて得た積算値Σ（１／Ｔ）及びステップＳ２３にてスタートさせたタイマをリセットする（Ｓ３１）。その後、処理はステップＳ２１に移行する。

このようにして、本実施形態に係る火災警報器１及び火災判断方法によれば、ＣＯセンサ１０からの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断する。ここで、本件発明者らは、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。このため、例えば所定濃度範囲として、人体の血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度があまり増加しないと想定される１００ｐｐｍ以下のＣＯ濃度を設定し、この範囲のＣＯ濃度が所定時間継続したことを判断することで、燻焼火災の発生を判断することができる。従って、ＣＯセンサからの信号に基づいて、より早期に燻焼火災を判断することができる。

また、所定濃度範囲は、第１所定濃度範囲と、第１所定濃度範囲の上限値よりも下限値が高い第２所定濃度範囲とを有し、第１所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第１所定時間継続した場合、及び、第２所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第２所定時間継続した場合のそれぞれの場合において、警報出力を変化させる。このため、例えば後者の方が前者の場合よりも、より危険度が高い警報出力を行うなどでき、燻焼火災について段階的な警報を行うことができる。

また、所定濃度範囲の上限値を超える濃度領域において、ＣＯ濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断する。ここで、本件発明者らは、他の部屋において火災が発生している場合、ある程度の時間が経つと、他の部屋の熱気流等（フラッシュオーバーやバックドラフトを含む）の関係から火災警報器が設置される部屋において急激にＣＯ濃度が上昇する傾向があることを見出した。このため、上記の場合に他の部屋における火災の発生と判断することができる。

また、ＣＯＨｂ濃度が所定値に達するまでの継続時間が規定時間以上である場合に燻焼火災が発生していると判断する。ここで、本件発明者らは、燻焼火災の初期及び中期においてＣＯは低濃度領域で緩やかに増加する傾向を見出した。このため、燻焼火災発生時において、ＣＯＨｂ濃度が所定値に達するまでの継続時間は、ＣＯが低濃度領域で緩やかに増加することに起因して、規定時間以上となる。従って、ＣＯセンサからの信号に基づいて、燻焼火災を判断することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、上記実施形態において各値は上記した値に限らず、適宜変更可能である。

また、所定濃度範囲は、１００ｐｐｍを超える範囲に設定されていてもよい。さらに、所定濃度範囲は、下限値のみを有し、上限値が無限大となるように設定されていてもよい。さらに、所定時間は固定値であってもよいし可変値であってもよい。

また、上記実施形態ではＣＯ濃度に基づく到達時間の逆数の積算にあたり、分単位で説明したが、分単位に限らず、数秒単位などで積算が行われるようになっていてもよいし、数μ秒単位などで積算が行われるようになっていてもよい。

加えて、上記実施形態ではＣＯＨｂ濃度１０％を基準に火災を判断しているが、これに限らず、２０％や３０％等を基準に判断してもよいし、基準％以上で段階的に警報内容を変化させるようにしてもよい。

１…火災警報器
１０…ＣＯセンサ
２０…熱センサ
３０…煙センサ
４０…ＣＰＵ（判断部）
５０…音声警報部（火災警報部）

Claims (4)

1. 周囲の一酸化炭素濃度に応じた信号を出力するＣＯセンサと、
   前記ＣＯセンサからの信号に基づいて火災を判断する判断部と、
   前記判断部により火災が判断された場合に火災警報を発する火災警報部と、を備え、
   前記判断部は、前記ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断すると共に、前記所定濃度範囲の上限値を超える濃度領域において、一酸化炭素濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断する
   ことを特徴とする火災警報器。
2. 前記所定濃度範囲は、第１所定濃度範囲と、前記第１所定濃度範囲の上限値よりも下限値が高い第２所定濃度範囲とを有し、
   前記火災警報部は、前記判断部により前記ＣＯセンサからの信号に基づいて第１所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第１所定時間継続した場合、及び、前記判断部により前記ＣＯセンサからの信号に基づいて第２所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が第２所定時間継続した場合のそれぞれの場合において、警報出力を変化させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。
3. 種々の一酸化炭素濃度に応じた血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達するまでの到達時間のデータを記憶した記憶手段をさらに備え、
   前記判断部は、前記ＣＯセンサからの信号と前記記憶手段の記憶内容とに基づいて、前記ＣＯセンサからの信号に基づく一酸化炭素濃度が特定値以上となってから、血中一酸化炭素ヘモグロビン濃度が所定値に達したと判断するまでの継続時間が規定時間以上となる場合に燻焼火災が発生していると判断する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の火災警報器。
4. 周囲の一酸化炭素濃度に応じた信号を出力するＣＯセンサからの信号に基づいて火災を判断する判断工程と、
   前記判断工程において火災が判断された場合に火災警報を発する火災警報工程と、を有し、
   前記判断工程では、前記ＣＯセンサからの信号に基づいて所定濃度範囲内の一酸化炭素濃度が所定時間継続した場合に、燻焼火災が発生していると判断すると共に、前記所定濃度範囲の上限値を超える濃度領域において、一酸化炭素濃度の上昇度合いが所定の上昇度合い以上である場合、他の部屋における火災の発生と判断する
   ことを特徴とする火災警報器の火災判断方法。