JP6548434B2 - 消火装置 - Google Patents
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Description
本発明は、火災が発生した際に、炎、一酸化炭素、又は煙等の人体に悪影響（火傷、一酸化炭素中毒、意識障害等）を及ぼす原因となるものを複合的に検知し、自動的に消火する消火装置に関する。
消防庁発行の消防白書（平成２６年度版）によると、建物火災の死者の死因は一酸化炭素中毒・窒息が４７９人（３８．２％）で最も多い。一方で火傷による死者も４７２人（３７．６％）とほぼ同数である。
一酸化炭素は、布団等が燻焼するときに発生することが知られている。燻焼火災では、感知器等が通常取り付けられる天井付近の温度があまり高くならない場合がある。このような火災を検知する手段として煙感知器や一酸化炭素濃度により火災を検知する警報器が知られている。
また、火災発生の経緯は、火災が発生する部屋にある可燃物の種類に応じて様々である。例えば非特許文献１においては、特に焼損面積が小さく且つ火災室で死者が発生した火災の典型的な死者発生シナリオが、タバコなどによる燻焼火災と着衣着火による火傷の二つに大別されると分析している。
着衣着火などのように、ライターやコンロなど有炎の種火から衣類などの可燃物に着火し燃え広がった場合には、煙感知器や一酸化炭素濃度で火災を検知する警報器よりも、熱を感知する差動式熱感知器や定温式熱感知器のほうが早期に火災を検出できる可能性がある。
このように、様々なタイプの火災が発生し得る環境下では、熱により火災を検知する感知器、煙により火災を検知する感知器、一酸化炭素により火災を検知する感知器の全てで火災を監視して、火災発生の初期段階で検知して消火動作を行うことが望ましい。
一酸化炭素は、布団等が燻焼するときに発生することが知られている。燻焼火災では、感知器等が通常取り付けられる天井付近の温度があまり高くならない場合がある。このような火災を検知する手段として煙感知器や一酸化炭素濃度により火災を検知する警報器が知られている。
また、火災発生の経緯は、火災が発生する部屋にある可燃物の種類に応じて様々である。例えば非特許文献１においては、特に焼損面積が小さく且つ火災室で死者が発生した火災の典型的な死者発生シナリオが、タバコなどによる燻焼火災と着衣着火による火傷の二つに大別されると分析している。
着衣着火などのように、ライターやコンロなど有炎の種火から衣類などの可燃物に着火し燃え広がった場合には、煙感知器や一酸化炭素濃度で火災を検知する警報器よりも、熱を感知する差動式熱感知器や定温式熱感知器のほうが早期に火災を検出できる可能性がある。
このように、様々なタイプの火災が発生し得る環境下では、熱により火災を検知する感知器、煙により火災を検知する感知器、一酸化炭素により火災を検知する感知器の全てで火災を監視して、火災発生の初期段階で検知して消火動作を行うことが望ましい。
ここで、特許文献１には、火災検出部とガス検出部とを備え、火災検出部とガス検出部からの出力値の組み合わせで異常事態の緊急度をランク付けしようとする火災ガス漏れ警報器が開示されている。
また、特許文献２には、温度センサと一酸化炭素センサと煙センサとを備え、検出された一酸化炭素濃度又は煙濃度と比較する閾値又は継続時間を、検出された温度によって変更することによって誤報を低減しようとする火災警報器が開示されている。
また、特許文献２には、温度センサと一酸化炭素センサと煙センサとを備え、検出された一酸化炭素濃度又は煙濃度と比較する閾値又は継続時間を、検出された温度によって変更することによって誤報を低減しようとする火災警報器が開示されている。
青山裕司著，「住宅火災において出火から死者発生に至る経過の類型化に関する研究」，２０１２
しかしながら、火災発生の初期段階で検知しようとして各感知器の閾値を低く設定すると、誤検知の可能性が大きくなる。消火剤が放出されると特にパソコン等の精密機器にダメージを与えるため、誤検知は可能な限り防止する必要がある。
特許文献１の火災ガス漏れ警報器は、複数の検出部のうちの一つの検出部だけが警報を検出した場合には緊急度レベルが低いと判断するものであるが、特に一酸化炭素の濃度が上昇した場合は、それ単独であっても生命の危険に関わる可能性が大きいため、火災検知器として十分ではない。
特許文献２の火災警報器は、検出した一酸化炭素濃度又は煙濃度が閾値を超えて警報が発生してはじめて閾値を変更するものであり、火災警報器が設置された初期には誤報が発生する可能性が大きい。
特許文献１の火災ガス漏れ警報器は、複数の検出部のうちの一つの検出部だけが警報を検出した場合には緊急度レベルが低いと判断するものであるが、特に一酸化炭素の濃度が上昇した場合は、それ単独であっても生命の危険に関わる可能性が大きいため、火災検知器として十分ではない。
特許文献２の火災警報器は、検出した一酸化炭素濃度又は煙濃度が閾値を超えて警報が発生してはじめて閾値を変更するものであり、火災警報器が設置された初期には誤報が発生する可能性が大きい。
そこで、本発明は、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度のすべてを監視し、また、誤検知の可能性を低減しつつ、特に一酸化炭素濃度の上昇を早期に検知し消火動作を行う火災消火装置を提供することを目的とする。
請求項１記載の本発明の消火装置は、警戒区域の火災発生を検出して火災信号を送信する制御部と、消火剤が充填された消火剤容器と、前記消火剤を前記警戒区域に放出する放出ノズルと、前記消火剤容器と前記放出ノズルとを接続する消火剤配管と、前記火災信号を受信し、前記消火剤容器の開放を指示する開放信号を送信する消火信号発信部と、を有する自動消火装置であって、前記制御部は、警戒区域における一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度を検出する監視部と、前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、及び前記温度の閾値が設定された閾値設定部と、前記閾値設定部で設定された前記閾値と前記監視部が検出した前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、又は前記温度とを比較して火災発生の判定を行う判定部と、前記判定部が火災が発生したと判定したときに前記火災信号を発する発信部とを備え、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、第１閾値と、前記第１閾値よりも低い第２閾値が設定され、前記煙濃度について、第３閾値と、前記第３閾値よりも低い第４閾値が設定され、前記温度について、第５閾値と、前記第５閾値よりも低い第６閾値が設定され、前記判定部は、前記第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第２閾値及び前記第4閾値及び前記第６閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の消火装置において、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第７閾値と、前記第７閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、前記煙濃度について、前記第３閾値よりも低く前記第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、前記温度について、前記第５閾値よりも低く前記第６閾値よりも高い第１０閾値が設定され、前記判定部は、前記第７閾値及び前記第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第８閾値及び前記第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の消火装置において、起動部を備え、前記閾値設定部には、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記判定部に起動信号を送信し、前記判定部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記判定を開始することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の消火装置において、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記監視部に起動信号を送信し、前記監視部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記煙濃度及び前記温度の検出を開始することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の消火装置において、前記監視部からの検出信号のノイズを除去するノイズ除去部と、火災が発生していない状態における前記検出信号の大きさと時刻を記憶するノイズ記憶部とを備え、前記ノイズ除去部は、前記ノイズ記憶部に記憶された前記検出信号の前記大きさと前記時刻に基づいて前記ノイズを判断し、前記判定部には、前記ノイズ除去部で前記ノイズが除去された前記検出信号が入力されることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消火装置において、熱を感知する差動式熱感知器を備え、前記判定部が、前記一酸化炭素濃度が前記第１閾値よりも低い状態が所定時間継続し、かつ前記温度が前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断し、前記差動式熱感知器が火災を検知したときに前記火災信号を発することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の消火装置において、前記制御部は、前記消火剤が放出された後の前記警戒区域の監視を行い、前記発信部は、前記消火剤の放出後に前記判定部が火災が発生していないと判定したときに火災停止信号を送信し、前記消火信号発信部は、前記火災停止信号を受信したときは前記消火剤容器の閉止を指示する閉止信号を送信することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記発信部が発する前記火災信号が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の消火装置において、前記監視部、前記判定部、又は前記発信部の異常を検知する異常検知部と、前記異常の内容を診断する異常診断部とを備え、前記異常診断部の診断結果が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記ネットワーク手段は無線方式であり、前記発信部が発する前記火災信号又は前記火災停止信号が、前記無線方式の前記ネットワーク手段を介して前記消火信号発信部に伝送されることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の消火装置において、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第７閾値と、前記第７閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、前記煙濃度について、前記第３閾値よりも低く前記第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、前記温度について、前記第５閾値よりも低く前記第６閾値よりも高い第１０閾値が設定され、前記判定部は、前記第７閾値及び前記第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第８閾値及び前記第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の消火装置において、起動部を備え、前記閾値設定部には、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記判定部に起動信号を送信し、前記判定部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記判定を開始することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の消火装置において、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記監視部に起動信号を送信し、前記監視部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記煙濃度及び前記温度の検出を開始することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の消火装置において、前記監視部からの検出信号のノイズを除去するノイズ除去部と、火災が発生していない状態における前記検出信号の大きさと時刻を記憶するノイズ記憶部とを備え、前記ノイズ除去部は、前記ノイズ記憶部に記憶された前記検出信号の前記大きさと前記時刻に基づいて前記ノイズを判断し、前記判定部には、前記ノイズ除去部で前記ノイズが除去された前記検出信号が入力されることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消火装置において、熱を感知する差動式熱感知器を備え、前記判定部が、前記一酸化炭素濃度が前記第１閾値よりも低い状態が所定時間継続し、かつ前記温度が前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断し、前記差動式熱感知器が火災を検知したときに前記火災信号を発することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の消火装置において、前記制御部は、前記消火剤が放出された後の前記警戒区域の監視を行い、前記発信部は、前記消火剤の放出後に前記判定部が火災が発生していないと判定したときに火災停止信号を送信し、前記消火信号発信部は、前記火災停止信号を受信したときは前記消火剤容器の閉止を指示する閉止信号を送信することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記発信部が発する前記火災信号が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の消火装置において、前記監視部、前記判定部、又は前記発信部の異常を検知する異常検知部と、前記異常の内容を診断する異常診断部とを備え、前記異常診断部の診断結果が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記ネットワーク手段は無線方式であり、前記発信部が発する前記火災信号又は前記火災停止信号が、前記無線方式の前記ネットワーク手段を介して前記消火信号発信部に伝送されることを特徴とする。
本発明によれば、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度のすべてを監視し、また、誤検知の可能性を低減しつつ、特に一酸化炭素濃度の上昇を早期に検知し消火動作を行う火災消火装置を提供することができる。
本発明の第１の実施の形態による消火装置は、前記制御部が、警戒区域における一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度を検出する監視部と、前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、及び前記温度の閾値が設定された閾値設定部と、前記閾値設定部で設定された前記閾値と前記監視部が検出した前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、又は前記温度とを比較して火災発生の判定を行う判定部と、前記判定部が火災が発生したと判定したときに前記火災信号を発する発信部とを備え、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、第１閾値と、前記第１閾値よりも低い第２閾値が設定され、前記煙濃度について、第３閾値と、前記第３閾値よりも低い第４閾値が設定され、前記温度について、第５閾値と、前記第５閾値よりも低い第６閾値が設定され、前記判定部は、前記第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第２閾値及び前記第4閾値及び前記第６閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定するものである。本実施の形態によれば、一酸化炭素濃度の閾値を低く設定する場合には煙濃度と温度の情報を組み合わせて火災判断を行うことで、一酸化炭素濃度の閾値を低く設定した場合の誤検知増加を防止することができる。したがって、一酸化炭素濃度の閾値を低く設定することができ、熱があまり高くならず一酸化炭素濃度が高まる燻焼火災のような火災であっても早期に検知して自動的に消火することができる。また、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度のそれぞれで火災を監視することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による消火装置において、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第７閾値と、前記第７閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、前記煙濃度について、前記第３閾値よりも低く前記第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、前記温度について、前記第５閾値よりも低く前記第６閾値よりも高い第１０閾値が設定され、前記判定部は、前記第７閾値及び前記第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第８閾値及び前記第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定するものである。本実施の形態によれば、閾値の数を増やすことによって、より誤検知を低減しつつ火災を早期検知しえ自動的に消火することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による消火装置において、起動部を備え、前記閾値設定部には、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記判定部に起動信号を送信し、前記判定部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記判定を開始するものである。本実施の形態によれば、判定部は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないので、待機電力を抑えることができるとともに、判定部の稼働時間を少なくして長寿命化を図ることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による消火装置において、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記監視部に起動信号を送信し、前記監視部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記煙濃度及び前記温度の検出を開始するものである。本実施の形態によれば、煙濃度の検出器と温度の検出器は、一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないので、待機電力を抑えることができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、前記監視部からの検出信号のノイズを除去するノイズ除去部と、火災が発生していない状態における前記検出信号の大きさと時刻を記憶するノイズ記憶部とを備え、前記ノイズ除去部は、前記ノイズ記憶部に記憶された前記検出信号の前記大きさと前記時刻に基づいて前記ノイズを判断し、前記判定部には、前記ノイズ除去部で前記ノイズが除去された前記検出信号が入力されるものである。本実施の形態によれば、背景ノイズを学習し、判定部は、ノイズ除去部で的確にノイズが除去された後の正しい検出信号に基づいて起動用閾値又は判定用閾値との比較を行うので、誤検知を低減して火災検知の精度を向上させることができる。
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、熱を感知する差動式熱感知器を備え、前記判定部が、前記一酸化炭素濃度が前記第１閾値よりも低い状態が所定時間継続し、かつ前記温度が前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断し、前記差動式熱感知器が火災を検知したときに前記火災信号を発するものである。本実施の形態によれば、差動式熱感知器を併用することで、誤検知を低減しつつ早期に火災を検知して自動的に消火することができる。
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、前記制御部は、前記消火剤が放出された後の前記警戒区域の監視を行い、前記発信部は、前記消火剤の放出後に前記判定部が火災が発生していないと判定したときに火災停止信号を送信し、前記消火信号発信部は、前記火災停止信号を受信したときは前記消火剤容器の閉止を指示する閉止信号を送信するものである。本実施の形態によれば、誤検知だった場合や鎮火後には消火剤の放出を止めることができる。したがって、不要な消火剤放出による警戒区域内の人や物へのダメージを防止することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記発信部が発する前記火災信号が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されるものである。本実施の形態によれば、火災が発生したことを周囲に素早く知らせることができる。
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態による消火装置において、前記監視部、前記判定部、又は前記発信部の異常を検知する異常検知部と、前記異常の内容を診断する異常診断部とを備え、前記異常診断部の診断結果が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されるものである。本実施の形態によれば、消火装置の状態を常時監視し、異常が発生した場合には迅速に対応することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第７のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記ネットワーク手段は無線方式であり、前記発信部が発する前記火災信号又は前記火災停止信号が、前記無線方式の前記ネットワーク手段を介して前記消火信号発信部に伝送されるものである。本実施の形態によれば、無線で機器間が接続されるので配線スペースがない場所であっても設置することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による消火装置において、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第７閾値と、前記第７閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、前記煙濃度について、前記第３閾値よりも低く前記第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、前記温度について、前記第５閾値よりも低く前記第６閾値よりも高い第１０閾値が設定され、前記判定部は、前記第７閾値及び前記第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第８閾値及び前記第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定するものである。本実施の形態によれば、閾値の数を増やすことによって、より誤検知を低減しつつ火災を早期検知しえ自動的に消火することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による消火装置において、起動部を備え、前記閾値設定部には、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記判定部に起動信号を送信し、前記判定部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記判定を開始するものである。本実施の形態によれば、判定部は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないので、待機電力を抑えることができるとともに、判定部の稼働時間を少なくして長寿命化を図ることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による消火装置において、前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記監視部に起動信号を送信し、前記監視部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記煙濃度及び前記温度の検出を開始するものである。本実施の形態によれば、煙濃度の検出器と温度の検出器は、一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないので、待機電力を抑えることができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、前記監視部からの検出信号のノイズを除去するノイズ除去部と、火災が発生していない状態における前記検出信号の大きさと時刻を記憶するノイズ記憶部とを備え、前記ノイズ除去部は、前記ノイズ記憶部に記憶された前記検出信号の前記大きさと前記時刻に基づいて前記ノイズを判断し、前記判定部には、前記ノイズ除去部で前記ノイズが除去された前記検出信号が入力されるものである。本実施の形態によれば、背景ノイズを学習し、判定部は、ノイズ除去部で的確にノイズが除去された後の正しい検出信号に基づいて起動用閾値又は判定用閾値との比較を行うので、誤検知を低減して火災検知の精度を向上させることができる。
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、熱を感知する差動式熱感知器を備え、前記判定部が、前記一酸化炭素濃度が前記第１閾値よりも低い状態が所定時間継続し、かつ前記温度が前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断し、前記差動式熱感知器が火災を検知したときに前記火災信号を発するものである。本実施の形態によれば、差動式熱感知器を併用することで、誤検知を低減しつつ早期に火災を検知して自動的に消火することができる。
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、前記制御部は、前記消火剤が放出された後の前記警戒区域の監視を行い、前記発信部は、前記消火剤の放出後に前記判定部が火災が発生していないと判定したときに火災停止信号を送信し、前記消火信号発信部は、前記火災停止信号を受信したときは前記消火剤容器の閉止を指示する閉止信号を送信するものである。本実施の形態によれば、誤検知だった場合や鎮火後には消火剤の放出を止めることができる。したがって、不要な消火剤放出による警戒区域内の人や物へのダメージを防止することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記発信部が発する前記火災信号が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されるものである。本実施の形態によれば、火災が発生したことを周囲に素早く知らせることができる。
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態による消火装置において、前記監視部、前記判定部、又は前記発信部の異常を検知する異常検知部と、前記異常の内容を診断する異常診断部とを備え、前記異常診断部の診断結果が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されるものである。本実施の形態によれば、消火装置の状態を常時監視し、異常が発生した場合には迅速に対応することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第７のいずれか１つの実施の形態による消火装置において、通信するためのネットワーク手段を備え、前記ネットワーク手段は無線方式であり、前記発信部が発する前記火災信号又は前記火災停止信号が、前記無線方式の前記ネットワーク手段を介して前記消火信号発信部に伝送されるものである。本実施の形態によれば、無線で機器間が接続されるので配線スペースがない場所であっても設置することができる。
以下に本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の一実施例による消火装置の設置状態を示す図、図２は同消火装置の警戒区域内の設置状態を示す図、図３は同消火装置の制御システムを機能実現手段で表したブロック図、図４は同消火装置における閾値と火災検知時間の関係を示す図、図５は同消火装置の判定部の処理流れを示すフロー図である。
図１に示すように、本実施例による消火装置１は、複数の建物Ａの警戒区域Ｂごとに設置され、建物Ａ内に設置された監視装置Ｃ、及び建物Ａの外に設置された遠隔監視装置Ｄに有線又は無線で接続するネットワーク手段９０を備える。なお、ネットワーク手段９０に無線方式を採用する場合は、ノイズの影響を受けにくいＷｉ−Ｆｉを用いることが好ましい。火災消火装置１内の機器間の接続も同様である。
火災消火装置１が発する火災信号が、ネットワーク手段９０を介して警戒区域Ｂの外に設置された監視装置Ｃ及び遠隔監視装置Ｄに伝送されるので、火災が発生したことを周囲に素早く知らせることができる。
図１は本発明の一実施例による消火装置の設置状態を示す図、図２は同消火装置の警戒区域内の設置状態を示す図、図３は同消火装置の制御システムを機能実現手段で表したブロック図、図４は同消火装置における閾値と火災検知時間の関係を示す図、図５は同消火装置の判定部の処理流れを示すフロー図である。
図１に示すように、本実施例による消火装置１は、複数の建物Ａの警戒区域Ｂごとに設置され、建物Ａ内に設置された監視装置Ｃ、及び建物Ａの外に設置された遠隔監視装置Ｄに有線又は無線で接続するネットワーク手段９０を備える。なお、ネットワーク手段９０に無線方式を採用する場合は、ノイズの影響を受けにくいＷｉ−Ｆｉを用いることが好ましい。火災消火装置１内の機器間の接続も同様である。
火災消火装置１が発する火災信号が、ネットワーク手段９０を介して警戒区域Ｂの外に設置された監視装置Ｃ及び遠隔監視装置Ｄに伝送されるので、火災が発生したことを周囲に素早く知らせることができる。
図２は同消火装置の警戒区域内の設置状態を示す図である。
制御部２は、天井等に配置され、警戒区域Ｂの火災発生を検出して火災信号を送信する。
消火剤容器３には、消火剤が充填されている。火災検知時には内部の消火剤が加圧ガスによって消火剤配管５に押し出される。
放出ノズル４は床面等に向けて天井に配置され、火災検知時には消火剤を警戒区域Ｂ内に放出する。
消火剤配管５は、消火剤容器３から鉛直に立ち上げられ、壁内及び天井内を通って放出ノズル４と接続する。
消火信号発信部６は、火災信号を受信し、消火剤容器３の開放を指示する開放信号を制御弁（図示無し）等に送信する。開放信号を受信すると消火剤容器３が開放され、充填された消火剤が加圧ガスによって消火剤配管５に押し出される。
また、本実施例においては、熱を感知する差動式熱感知器７を備える。
制御部２は、天井等に配置され、警戒区域Ｂの火災発生を検出して火災信号を送信する。
消火剤容器３には、消火剤が充填されている。火災検知時には内部の消火剤が加圧ガスによって消火剤配管５に押し出される。
放出ノズル４は床面等に向けて天井に配置され、火災検知時には消火剤を警戒区域Ｂ内に放出する。
消火剤配管５は、消火剤容器３から鉛直に立ち上げられ、壁内及び天井内を通って放出ノズル４と接続する。
消火信号発信部６は、火災信号を受信し、消火剤容器３の開放を指示する開放信号を制御弁（図示無し）等に送信する。開放信号を受信すると消火剤容器３が開放され、充填された消火剤が加圧ガスによって消火剤配管５に押し出される。
また、本実施例においては、熱を感知する差動式熱感知器７を備える。
図３は同消火装置の制御システムを機能実現手段で表したブロック図である。
監視部１０は、警戒区域Ｂにおける一酸化炭素（ＣＯ）濃度、煙濃度、及び温度を検出する。
閾値設定部２０では、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度についてそれぞれ複数の閾値が設定される。
起動部３０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの起動用閾値と監視部１０が検出した一酸化炭素濃度とを比較して、煙濃度検出部１２、温度検出部１３、及び判定部４０を起動させるか否かを判断する。
判定部４０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの判定用閾値と、監視部１０が検出した一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度とを比較して火災発生の判定を行う。
発信部５０は、判定部４０が火災が発生したと判定した場合に、警告音出力部又は警告表示部（図示無し）、監視装置Ｃ、遠隔監視装置Ｄ、及び消火信号発信部６に火災信号を発する。
判定記憶部６０は、判定部４０の判定結果を記憶する。
ノイズ除去部７０は、監視部１０による検出信号からノイズを除去する。
異常検知部８０は、監視部１０、閾値設定部２０、起動部３０、判定部４０、発信部５０、判定記憶部６０、又はノイズ除去部７０の異常を検知する。
作動式熱感知器７は、監視部１０とは別に火災を監視する。
監視部１０は、警戒区域Ｂにおける一酸化炭素（ＣＯ）濃度、煙濃度、及び温度を検出する。
閾値設定部２０では、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度についてそれぞれ複数の閾値が設定される。
起動部３０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの起動用閾値と監視部１０が検出した一酸化炭素濃度とを比較して、煙濃度検出部１２、温度検出部１３、及び判定部４０を起動させるか否かを判断する。
判定部４０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの判定用閾値と、監視部１０が検出した一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度とを比較して火災発生の判定を行う。
発信部５０は、判定部４０が火災が発生したと判定した場合に、警告音出力部又は警告表示部（図示無し）、監視装置Ｃ、遠隔監視装置Ｄ、及び消火信号発信部６に火災信号を発する。
判定記憶部６０は、判定部４０の判定結果を記憶する。
ノイズ除去部７０は、監視部１０による検出信号からノイズを除去する。
異常検知部８０は、監視部１０、閾値設定部２０、起動部３０、判定部４０、発信部５０、判定記憶部６０、又はノイズ除去部７０の異常を検知する。
作動式熱感知器７は、監視部１０とは別に火災を監視する。
監視部１０は、一酸化炭素濃度検出部１１、煙濃度検出部１２、及び温度検出部１３を備える。
監視部１０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、一酸化炭素濃度検出部１１、煙濃度検出部１２、及び温度検出部１３での検出結果は起動部３０及び判定部４０に送信される。
監視部１０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、一酸化炭素濃度検出部１１、煙濃度検出部１２、及び温度検出部１３での検出結果は起動部３０及び判定部４０に送信される。
閾値設定部２０では、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度のそれぞれに複数の閾値が設定される。
本実施例においては、複数の閾値として、一酸化炭素濃度には、第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値と、第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、煙濃度には第３閾値と、第３閾値よりも低い第４閾値が設定され、温度には第５閾値と、第５閾値よりも低い第６閾値が設定される。第１閾値から第６閾値が、判定用閾値である。
閾値設定部２０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、起動用閾値は起動部３０に送信され、判定用閾値（第１閾値から第６閾値）は判定部４０に送信される。
本実施例においては、複数の閾値として、一酸化炭素濃度には、第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値と、第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、煙濃度には第３閾値と、第３閾値よりも低い第４閾値が設定され、温度には第５閾値と、第５閾値よりも低い第６閾値が設定される。第１閾値から第６閾値が、判定用閾値である。
閾値設定部２０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、起動用閾値は起動部３０に送信され、判定用閾値（第１閾値から第６閾値）は判定部４０に送信される。
起動部３０は、閾値設定部２０で設定された起動用閾値と、一酸化炭素濃度検出部１１が検出した一酸化炭素濃度とを比較する。
起動部３０は、判定部４０と有線又は無線で接続しており、比較の結果、一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときは、監視部１０及び判定部４０に起動信号を送信する。
監視部１０の煙濃度検出部１２及び温度検出部１３は、起動部３０からの起動信号を受信すると起動して検出を開始する。このように煙濃度検出部１２及び温度検出部１３は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないようにすることで、待機電力を抑えることができる。
起動部３０は、判定部４０と有線又は無線で接続しており、比較の結果、一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときは、監視部１０及び判定部４０に起動信号を送信する。
監視部１０の煙濃度検出部１２及び温度検出部１３は、起動部３０からの起動信号を受信すると起動して検出を開始する。このように煙濃度検出部１２及び温度検出部１３は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないようにすることで、待機電力を抑えることができる。
判定部４０は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の半導体集積回路で構成され、起動部３０からの起動信号を受信すると起動して判定を開始する。このように判定部４０は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないようにすることで、待機電力を抑えるとともに、稼働時間を減らして長寿命化を図ることができる。
判定部４０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの判定用閾値と、監視部１０が検出した一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度とを比較して、以下のいずれかの結果を得た場合には火災が発生したと判定する。
１）一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
２）煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
３）温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
４）一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
なお、「所定時間継続」とは、一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度が、閾値を継続して超えたと判断された場合の他、所定時間の間に複数回閾値を超え、その閾値を超えた回数が予め定めた基準回数を上回ったと判断された場合を含む。
判定部４０が火災が発生したと判定したときに発信部５０は火災信号を発する。火災信号は、消火信号発信部６、警告音出力部又は警告表示部（図示無し）、監視装置Ｃ、及び遠隔監視装置Ｄに送信される。なお、発信部５０と消火信号発信部６を無線方式のネットワーク手段で接続した場合は、機器間の配線が不要となるので配線スペースが少ない場所であっても設置することができる。
火災信号を受信した消火信号発信部６によって消火剤容器３の開放が指示され、消火剤容器３に充填された消火剤が消火剤配管５を経由して放出ノズル４から放出される。
また、制御部２は、消火剤が放出された後も引き続き警戒区域Ｂの監視を行い、発信部５０は、消火剤の放出後に判定部４０が火災が発生していないと判定したときは、火災停止信号を消火信号発信部６に送信する。火災停止信号を受信した消火信号発信部６は、消火剤容器３の閉止を指示する閉止信号を制御弁（図示無し）等に送信する。閉止信号を受信すると、消火剤容器３又は消火剤配管５が閉じられ消火剤の放出が止まる。このように、誤検知の場合や鎮火後には消火剤の放出を止めることで、不要な消火剤放出による警戒区域Ｂ内の人や物へのダメージを防止することができる。
判定部４０は、閾値設定部２０で設定された複数の閾値のうちの判定用閾値と、監視部１０が検出した一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度とを比較して、以下のいずれかの結果を得た場合には火災が発生したと判定する。
１）一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
２）煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
３）温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
４）一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
なお、「所定時間継続」とは、一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度が、閾値を継続して超えたと判断された場合の他、所定時間の間に複数回閾値を超え、その閾値を超えた回数が予め定めた基準回数を上回ったと判断された場合を含む。
判定部４０が火災が発生したと判定したときに発信部５０は火災信号を発する。火災信号は、消火信号発信部６、警告音出力部又は警告表示部（図示無し）、監視装置Ｃ、及び遠隔監視装置Ｄに送信される。なお、発信部５０と消火信号発信部６を無線方式のネットワーク手段で接続した場合は、機器間の配線が不要となるので配線スペースが少ない場所であっても設置することができる。
火災信号を受信した消火信号発信部６によって消火剤容器３の開放が指示され、消火剤容器３に充填された消火剤が消火剤配管５を経由して放出ノズル４から放出される。
また、制御部２は、消火剤が放出された後も引き続き警戒区域Ｂの監視を行い、発信部５０は、消火剤の放出後に判定部４０が火災が発生していないと判定したときは、火災停止信号を消火信号発信部６に送信する。火災停止信号を受信した消火信号発信部６は、消火剤容器３の閉止を指示する閉止信号を制御弁（図示無し）等に送信する。閉止信号を受信すると、消火剤容器３又は消火剤配管５が閉じられ消火剤の放出が止まる。このように、誤検知の場合や鎮火後には消火剤の放出を止めることで、不要な消火剤放出による警戒区域Ｂ内の人や物へのダメージを防止することができる。
ここで、図４は同消火装置における閾値と火災検知時間の関係を示す図であり、図４（ａ）は一酸化炭素濃度と火災検知時間の関係を示し、図４（ｂ）は煙濃度と火災検知時間の関係を示し、図４（ｃ）は温度と火災検知時間の関係を示している。縦軸が一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度であり、横軸が火災検知時間である。なお、火災検知時間とは、火災が発生した際に消火装置が当該火災を検知するまでの時間である。
図４に示すように、閾値を低く設定するほど火災検知時間を短くすることができるが、閾値を低く設定すると誤検知の可能性が高まる。そこで本実施例のように、一酸化炭素濃度の判定用閾値として第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値を設け、第２閾値は煙濃度と温度の情報を組み合わせて火災判断を行うことで、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定した場合の誤検知増加を防止することができる。したがって、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定することができ、熱があまり高くならず一酸化炭素濃度が高まる燻焼火災のような火災であっても早期に検知して自動的に消火することができる。
図４に示すように、閾値を低く設定するほど火災検知時間を短くすることができるが、閾値を低く設定すると誤検知の可能性が高まる。そこで本実施例のように、一酸化炭素濃度の判定用閾値として第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値を設け、第２閾値は煙濃度と温度の情報を組み合わせて火災判断を行うことで、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定した場合の誤検知増加を防止することができる。したがって、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定することができ、熱があまり高くならず一酸化炭素濃度が高まる燻焼火災のような火災であっても早期に検知して自動的に消火することができる。
図３のブロック図において、判定記憶部６０は、判定部４０が火災が発生していないと判定したときの判定に使用した監視部１０からの検出信号の大きさと時刻に関するデータを記憶する。
判定記憶部６０に記憶されたデータは、閾値設定部２０に送信される。
閾値設定部２０は受信したデータをもとに閾値を変更する。
このように判定結果を記憶し、判定結果に応じて閾値を変更する学習機能を持たせることで、火災検知の精度を向上することができる。
判定記憶部６０に記憶されたデータは、閾値設定部２０に送信される。
閾値設定部２０は受信したデータをもとに閾値を変更する。
このように判定結果を記憶し、判定結果に応じて閾値を変更する学習機能を持たせることで、火災検知の精度を向上することができる。
判定記憶部６０に記憶された、判定部４０が火災が発生していないと判定したときの判定に使用した監視部１０からの検出信号の大きさと時刻に関するデータは、ノイズ除去部７０にも送信される。
ノイズ除去部７０は、判定記憶部６０からのデータを記憶するノイズ記憶部７１を備える。
ノイズ除去部７０は、ノイズ記憶部７１に記憶されたデータに基づいてノイズを判断し、監視部１０から起動部３０及び判定部４０に送信される検出信号からノイズを除去する。
すなわち、ある時間帯において一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したため判定部４０が起動して火災発生の判定を開始したが、判定の結果が非火災（火災が発生していない）だった場合は、ノイズ除去部７０は当該時間帯における背景ノイズが大きいと判断し、当該時間帯における一酸化炭素濃度検出部１１から起動部３０への検出信号からその背景ノイズの大きさの分を除去する。このことによって起動部３０の誤判定を低減し、判定部４０が不要に起動することを防止できる。
また、ある時間帯において判定部４０が起動して判定を開始し、第２閾値を超えた状態が所定時間継続したが、煙濃度と第４閾値との比較及び温度と第６閾値との比較によって判断部４０が非火災と判定した場合も、ノイズ除去部７０は当該時間帯における背景ノイズが大きいと判断し、当該時間帯における監視部１０から判定部４０への検出信号からその背景ノイズの大きさの分を検出信号から除去する。このことによって判定部４０の誤判定を低減し、火災の誤検知を防止し不要な消火動作を防止できる。
このように、本実施例の消火装置は背景ノイズを学習し、起動部３０及び判定部４０は、ノイズ除去部７０でノイズが除去された後の正しい検出信号に基づいて起動用閾値又は判定用閾値との比較を行うので、誤検知を低減して火災検知の精度を向上させることができる。
ノイズ除去部７０は、判定記憶部６０からのデータを記憶するノイズ記憶部７１を備える。
ノイズ除去部７０は、ノイズ記憶部７１に記憶されたデータに基づいてノイズを判断し、監視部１０から起動部３０及び判定部４０に送信される検出信号からノイズを除去する。
すなわち、ある時間帯において一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したため判定部４０が起動して火災発生の判定を開始したが、判定の結果が非火災（火災が発生していない）だった場合は、ノイズ除去部７０は当該時間帯における背景ノイズが大きいと判断し、当該時間帯における一酸化炭素濃度検出部１１から起動部３０への検出信号からその背景ノイズの大きさの分を除去する。このことによって起動部３０の誤判定を低減し、判定部４０が不要に起動することを防止できる。
また、ある時間帯において判定部４０が起動して判定を開始し、第２閾値を超えた状態が所定時間継続したが、煙濃度と第４閾値との比較及び温度と第６閾値との比較によって判断部４０が非火災と判定した場合も、ノイズ除去部７０は当該時間帯における背景ノイズが大きいと判断し、当該時間帯における監視部１０から判定部４０への検出信号からその背景ノイズの大きさの分を検出信号から除去する。このことによって判定部４０の誤判定を低減し、火災の誤検知を防止し不要な消火動作を防止できる。
このように、本実施例の消火装置は背景ノイズを学習し、起動部３０及び判定部４０は、ノイズ除去部７０でノイズが除去された後の正しい検出信号に基づいて起動用閾値又は判定用閾値との比較を行うので、誤検知を低減して火災検知の精度を向上させることができる。
異常検知部８０は、検知した異常の内容を診断する異常診断部８１を備える。
異常診断部８１は、例えば、監視部１０からの検出信号が所定時間継続して検出されない場合は、監視部１０が故障したと判断する。異常診断部８１の診断結果はネットワーク手段９０を介して警戒区域２の外に設置された監視装置Ｃ又は遠隔監視装置Ｄに伝送される。
各種の感知器を含む消防の用に供する機器や設備は、消防法の定めるところにより定期的に点検が実施されているものの、次の点検までに故障が発生した場合には故障に気付かず火災発生時に性能を発揮できないおそれがある。そこで、本実施例のように消火装置の状態を常時監視することで、異常が発生した場合には迅速に対応することができる。
異常診断部８１は、例えば、監視部１０からの検出信号が所定時間継続して検出されない場合は、監視部１０が故障したと判断する。異常診断部８１の診断結果はネットワーク手段９０を介して警戒区域２の外に設置された監視装置Ｃ又は遠隔監視装置Ｄに伝送される。
各種の感知器を含む消防の用に供する機器や設備は、消防法の定めるところにより定期的に点検が実施されているものの、次の点検までに故障が発生した場合には故障に気付かず火災発生時に性能を発揮できないおそれがある。そこで、本実施例のように消火装置の状態を常時監視することで、異常が発生した場合には迅速に対応することができる。
図５は同消火装置の判定部４０の処理流れを示すフロー図である。
一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと起動部３０において判断されると、判定部４０が起動し判定を開始する（ステップ１）。
ステップ１で起動した判定部４０は、一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ２）。
ステップ２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断した場合は、煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ３）。
ステップ３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ４）。
ステップ３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ５）。
ステップ５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、作動式熱感知器７が火災を検知したか否かを判断する（ステップ６）。
ステップ６において作動式熱感知器７が火災を検知したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ７）。
ステップ６において作動式熱感知器７が火災を検知していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ８）。
ステップ５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ９）。
ステップ２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０）。
ステップ１０において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１）。
ステップ１０において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１２）。
ステップ１２において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１３）。
ステップ１２において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断されるか、又は、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ３となる。
一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと起動部３０において判断されると、判定部４０が起動し判定を開始する（ステップ１）。
ステップ１で起動した判定部４０は、一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ２）。
ステップ２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断した場合は、煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ３）。
ステップ３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ４）。
ステップ３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ５）。
ステップ５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、作動式熱感知器７が火災を検知したか否かを判断する（ステップ６）。
ステップ６において作動式熱感知器７が火災を検知したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ７）。
ステップ６において作動式熱感知器７が火災を検知していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ８）。
ステップ５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ９）。
ステップ２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０）。
ステップ１０において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１）。
ステップ１０において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１２）。
ステップ１２において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１３）。
ステップ１２において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断されるか、又は、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ３となる。
図６は本発明の他の実施例による消火装置における閾値と火災検知時間の関係を示す図、図７は同消火装置の判定部の処理流れを示すフロー図である。なお、上述の実施例と同一機能手段および同一機能部には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例による消火装置は、上記した実施例と基本構成は同じであるが、判定用閾値をさらに多く備える点が異なる。
本実施例による消火装置は、上記した実施例と基本構成は同じであるが、判定用閾値をさらに多く備える点が異なる。
閾値設定部２０では、一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度のそれぞれに複数の閾値が設定される。
本実施例においては、複数の閾値として、一酸化炭素濃度には、第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値と、第２閾値よりも低い起動用閾値と、第１閾値よりも低く第２閾値よりも高い第７閾値と、第７閾値よりも低く第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、煙濃度には第３閾値と、第３閾値よりも低い第４閾値と、第３閾値よりも低く第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、温度には第５閾値と、第５閾値よりも低い第６閾値と、第５閾値よりも低く第６閾値よりも高い第１０閾値が設定されている。第１閾値から第１０閾値は、判定用閾値である。
閾値設定部２０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、起動用閾値は起動部３０に送信され、判定用閾値（第１閾値から第１０閾値）は判定部４０に送信される。
本実施例においては、複数の閾値として、一酸化炭素濃度には、第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値と、第２閾値よりも低い起動用閾値と、第１閾値よりも低く第２閾値よりも高い第７閾値と、第７閾値よりも低く第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、煙濃度には第３閾値と、第３閾値よりも低い第４閾値と、第３閾値よりも低く第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、温度には第５閾値と、第５閾値よりも低い第６閾値と、第５閾値よりも低く第６閾値よりも高い第１０閾値が設定されている。第１閾値から第１０閾値は、判定用閾値である。
閾値設定部２０は、起動部３０及び判定部４０と有線又は無線で接続しており、起動用閾値は起動部３０に送信され、判定用閾値（第１閾値から第１０閾値）は判定部４０に送信される。
判定部４０は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の半導体集積回路で構成され、起動部３０からの起動信号を受信すると起動し、判定を開始する。このように判定部４０は一酸化炭素濃度が所定値に達するまでは動作しないようにすることで、待機電力を抑えるとともに、稼働時間を減らして長寿命化を図ることができる。
判定部４０は、以下のいずれかの結果を得た場合には火災が発生したと判定する。
１）一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
２）煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
３）温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
４）一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
５）一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
６）一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
判定部４０は、以下のいずれかの結果を得た場合には火災が発生したと判定する。
１）一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
２）煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
３）温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
４）一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
５）一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
６）一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したとき。
ここで、図６は同消火装置における閾値と火災検知時間の関係を示す図であり、図６（ａ）は一酸化炭素濃度と火災検知時間の関係を示し、図６（ｂ）は煙濃度と火災検知時間の関係を示し、図６（ｃ）は温度と火災検知時間の関係を示している。縦軸が一酸化炭素濃度、煙濃度、又は温度であり、横軸が火災検知時間である。
図６に示すように、閾値を低く設定するほど火災検知時間を短くすることができるが、閾値を低く設定すると誤検知の可能性が高まる。そこで本実施例のように、一酸化炭素濃度の判定用閾値として第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値を設け、第２閾値は煙濃度と温度の情報を組み合わせて火災判断を行うことで、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定した場合の誤検知増加を防止することができる。したがって、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定することができ、熱があまり高くならず一酸化炭素濃度が高まる燻焼火災のような火災であっても早期に検知することができる。また、閾値の数と判定の組み合わせを増やすことによって、より誤検知を低減しつつ火災を早期検知して自動的に消火することができる。
図６に示すように、閾値を低く設定するほど火災検知時間を短くすることができるが、閾値を低く設定すると誤検知の可能性が高まる。そこで本実施例のように、一酸化炭素濃度の判定用閾値として第１閾値と、第１閾値よりも低い第２閾値を設け、第２閾値は煙濃度と温度の情報を組み合わせて火災判断を行うことで、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定した場合の誤検知増加を防止することができる。したがって、一酸化炭素濃度の判定用閾値を低く設定することができ、熱があまり高くならず一酸化炭素濃度が高まる燻焼火災のような火災であっても早期に検知することができる。また、閾値の数と判定の組み合わせを増やすことによって、より誤検知を低減しつつ火災を早期検知して自動的に消火することができる。
図７は同消火装置の判定部４０の処理流れを示すフロー図である。
一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと起動部３０において判断されると、判定部４０が起動し判定を開始する（ステップ１０１）。
ステップ１０１で起動した判定部４０は、一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０２）。
ステップ１０２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断した場合は、煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０３）。
ステップ１０３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１０４）。
ステップ１０３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０５）。
ステップ１０５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、作動式熱感知器７が火災を検知したか否かを判断する（ステップ１０６）。
ステップ１０６において作動式熱感知器７が火災を検知したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１０７）。
ステップ１０６において作動式熱感知器７が火災を検知していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ１０８）。
ステップ１０５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ１０９）。
ステップ１0２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１０）。
ステップ１１０において一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１１）。
ステップ１１１において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１２）。
ステップ１１１において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断されるか、又は、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
ステップ１１０において一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１３）。
ステップ１１３において一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１４）。
ステップ１１４において温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１５）。
ステップ１１４において温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
ステップ１１３において一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１６）。
ステップ１１６において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１７）。
ステップ１１６において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１８）。
ステップ１１８において煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１９）。
ステップ１１８において煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
一酸化炭素濃度が起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと起動部３０において判断されると、判定部４０が起動し判定を開始する（ステップ１０１）。
ステップ１０１で起動した判定部４０は、一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０２）。
ステップ１０２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断した場合は、煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０３）。
ステップ１０３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１０４）。
ステップ１０３において煙濃度が第３閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１０５）。
ステップ１０５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、作動式熱感知器７が火災を検知したか否かを判断する（ステップ１０６）。
ステップ１０６において作動式熱感知器７が火災を検知したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１０７）。
ステップ１０６において作動式熱感知器７が火災を検知していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ１０８）。
ステップ１０５において温度が第５閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、火災が発生していないと判定する（ステップ１０９）。
ステップ１0２において一酸化炭素濃度が第２閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１０）。
ステップ１１０において一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１１）。
ステップ１１１において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続し、かつ、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１２）。
ステップ１１１において煙濃度が第４閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断されるか、又は、温度が第６閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
ステップ１１０において一酸化炭素濃度が第８閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１３）。
ステップ１１３において一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１４）。
ステップ１１４において温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１５）。
ステップ１１４において温度が第１０閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
ステップ１１３において一酸化炭素濃度が第７閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１６）。
ステップ１１６において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１７）。
ステップ１１６において一酸化炭素濃度が第１閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップ１１８）。
ステップ１１８において煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断された場合は、火災が発生したと判定する（ステップ１１９）。
ステップ１１８において煙濃度が第９閾値を超えた状態が所定時間継続していないと判断された場合は、ステップ１０３となる。
本発明の消火装置は、一般住居、病院、社屋等における自動消火装置として適用することができる。
Ｂ 警戒区域
２ 制御部
３ 消火剤容器
４ 放出ノズル
５ 消火剤配管
６ 消火信号発信部
７ 差動式熱感知器
１０ 監視部
１１ 一酸化炭素濃度検出部
１２ 煙濃度検出部
１３ 温度検出部
２０ 閾値設定部
３０ 起動部
４０ 判定部
５０ 発信部
７０ ノイズ除去部
７１ ノイズ記憶部
８０ 異常検知部
９０ ネットワーク手段
２ 制御部
３ 消火剤容器
４ 放出ノズル
５ 消火剤配管
６ 消火信号発信部
７ 差動式熱感知器
１０ 監視部
１１ 一酸化炭素濃度検出部
１２ 煙濃度検出部
１３ 温度検出部
２０ 閾値設定部
３０ 起動部
４０ 判定部
５０ 発信部
７０ ノイズ除去部
７１ ノイズ記憶部
８０ 異常検知部
９０ ネットワーク手段
Claims (10)
- 警戒区域の火災発生を検出して火災信号を送信する制御部と、
消火剤が充填された消火剤容器と、
前記消火剤を前記警戒区域に放出する放出ノズルと、
前記消火剤容器と前記放出ノズルとを接続する消火剤配管と、
前記火災信号を受信し、前記消火剤容器の開放を指示する開放信号を送信する消火信号発信部と、
を有する自動消火装置であって、
前記制御部は、
警戒区域における一酸化炭素濃度、煙濃度、及び温度を検出する監視部と、
前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、及び前記温度の閾値が設定された閾値設定部と、
前記閾値設定部で設定された前記閾値と、前記監視部が検出した前記一酸化炭素濃度、前記煙濃度、又は前記温度とを比較して火災発生の判定を行う判定部と、
前記判定部が火災が発生したと判定したときに前記火災信号を発する発信部と、
を備え、
前記閾値として、
前記一酸化炭素濃度について、第１閾値と、前記第１閾値よりも低い第２閾値が設定され、
前記煙濃度について、第３閾値と、前記第３閾値よりも低い第４閾値が設定され、
前記温度について、第５閾値と、前記第５閾値よりも低い第６閾値が設定され、
前記判定部は、
前記第１閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第３閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第２閾値及び前記第4閾値及び前記第６閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定することを特徴とする消火装置。 - 前記閾値として、
前記一酸化炭素濃度について、前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第７閾値と、前記第７閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第８閾値が設定され、
前記煙濃度について、前記第３閾値よりも低く前記第４閾値よりも高い第９閾値が設定され、
前記温度について、前記第５閾値よりも低く前記第６閾値よりも高い第１０閾値が設定され、
前記判定部は、
前記第７閾値及び前記第９閾値を超えた状態が所定時間継続したとき、又は前記第８閾値及び前記第１０閾値を超えた状態が所定時間継続したときに、火災が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の消火装置。 - 起動部を備え、
前記閾値設定部には、前記閾値として、前記一酸化炭素濃度について、前記第２閾値よりも低い起動用閾値が設定され、
前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記判定部に起動信号を送信し、
前記判定部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記判定を開始することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の消火装置。 - 前記起動部は、前記起動用閾値と前記一酸化炭素濃度とを比較して、前記一酸化炭素濃度が前記起動用閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断したときに前記監視部に起動信号を送信し、
前記監視部は、前記起動部からの前記起動信号を受信したときに前記煙濃度及び前記温度の検出を開始することを特徴とする請求項３に記載の消火装置。 - 前記監視部からの検出信号のノイズを除去するノイズ除去部と、
火災が発生していない状態における前記検出信号の大きさと時刻を記憶するノイズ記憶部と、
を備え、
前記ノイズ除去部は、前記ノイズ記憶部に記憶された前記検出信号の前記大きさと前記時刻に基づいて前記ノイズを判断し、
前記判定部には、前記ノイズ除去部で前記ノイズが除去された前記検出信号が入力されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の消火装置。 - 熱を感知する差動式熱感知器を備え、
前記判定部が、前記一酸化炭素濃度が前記第１閾値よりも低い状態が所定時間継続し、かつ前記温度が前記第５閾値を超えた状態が所定時間継続したと判断し、
前記差動式熱感知器が火災を検知したときに前記火災信号を発することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消火装置。 - 前記制御部は、前記消火剤が放出された後の前記警戒区域の監視を行い、
前記発信部は、前記消火剤の放出後に前記判定部が火災が発生していないと判定したときに火災停止信号を送信し、
前記消火信号発信部は、前記火災停止信号を受信したときは前記消火剤容器の閉止を指示する閉止信号を送信することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の消火装置。 - 通信するためのネットワーク手段を備え、
前記発信部が発する前記火災信号が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置。 - 前記監視部、前記判定部、又は前記発信部の異常を検知する異常検知部と、
前記異常の内容を診断する異常診断部と、
を備え、
前記異常診断部の診断結果が、前記ネットワーク手段を介して前記警戒区域の外に伝送されることを特徴とする請求項８に記載の消火装置。 - 通信するためのネットワーク手段を備え、
前記ネットワーク手段は無線方式であり、
前記発信部が発する前記火災信号が、前記無線方式の前記ネットワーク手段を介して前記消火信号発信部に伝送されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消火装置。
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