JP6854332B2

JP6854332B2 - 煙検知装置及び煙発生場所の特定方法

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Publication number: JP6854332B2
Application number: JP2019210184A
Authority: JP
Inventors: 容造佐藤; 忠嘉河野; 浩生菊池; 豊樋口
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: JP2020056792A

Description

本発明は、吸引ノズルから吸引した空気に含まれる煙粒子を検知する可搬型の煙検知装置及び煙発生場所の特定方法に関する。

サーバー等を設置したコンピュータルームや半導体製造設備等におけるクリーンルームには、微小な煙を検知可能な高感度の煙検知装置が設置される。高感度の煙検知装置は、監視区域に設置したサンプリング管から空気を吸引し、吸引した空気中に浮遊する粒子を、レーザー光を用いて光学的に検出し、粒子数が所定以上となった場合に、警報を出力する。

このような固定式の煙検知装置の他、可搬型の煙検知装置も知られている。可搬型の煙検知装置は、監視区域に持ち込まれて使用されるもので、空気を吸引する吸引ノズルと、吸引ノズルから吸引した空気中の煙濃度を検出する本体部とを有する。作業者は、可搬型の煙検知装置の本体部を把持し、あるいはショルダーストラップ等で体に固定し、吸引ノズルを手で持って移動する。そして、吸引ノズルを様々な箇所に向けることにより、煙の発生箇所を特定することができる。このような煙検知装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。

特願２０１４−１８２８０３号明細書

可搬型の煙検知装置は、本体部と吸引ノズルとに分かれているため、本体部を片方の手で持つか体に固定しておく必要があり、その状態でもう片方の手で持った吸引ノズルを検出対象に向けていくことになる。本体部と吸引ノズルとは可撓性を有するホース部材等で接続されているが、この形態では、吸引ノズルの取り回しが必ずしも容易とは言えない。また、吸引ノズルを検出対象に向けながら本体部を操作することが難しい。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、各種機能を有する煙検知装置及び煙発生場所の特定方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る可搬型の煙検知装置は、空気の吸引口を有する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルを介して吸引した空気に含まれる煙粒子に基づき煙濃度を検出する検出部と、
前記吸引ノズルを介して吸引される空気の流路に設けられ、吸引した空気の流速を測定できる気流センサと、
を備え、
前記検出部で検出した煙濃度を表示する煙濃度表示部を有し、前記気流センサで検出される吸引した空気の流速に基づき、前記煙濃度表示部のレンジが調整されることを特徴として構成されている。

また、請求項２の発明に係る煙検知装置は、前記気流センサは、前記吸引ノズル内に設けられることを特徴として構成されている。

さらに、請求項３の発明に係る煙検知装置は、前記吸引ノズルを介して空気を吸引する吸引ファンと、
前記吸引ファンを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記気流センサで検出される吸引した空気の流速に基づき、前記吸引ファンを制御することを特徴として構成されている。

本発明に係る煙検知装置によれば、可搬型の煙検知装置において空気の吸引状態を随時把握することができる。

本実施形態における煙検知装置の平面図である。煙検知装置の正面図である。警報表示部の拡大図である。把手部を手で把持した状態の煙検知装置の平面図である。煙検知装置の構成を表したブロック図である。伸縮可能とした吸引ノズルの断面図である。筐体の重心位置を調整した場合の正面図である。

本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。本実施形態の煙検知装置は、可搬型であって、作業者が手で持って監視区域内を移動し、煙の発生箇所を特定するために用いられる。図１には本実施形態における煙検知装置の平面図を、図２には煙検知装置の正面図を、それぞれ示している。これら各図に示すように、本実施形態の煙検知装置は、手で持つことができる筐体１を有している。

筐体１は、略直方体の箱状をなすように形成されている。筐体１の一面からは、吸引ノズル１０が一方向に向かって伸びるように設けられている。吸引ノズル１０は、筐体１に直結される中空状のパイプ部１１を有し、その先端は開口した吸引口１２となっている。吸引口１２は筐体１の内部と連通しており、吸引口１２から吸引した空気を、筐体１内に取り込むことができる。また、パイプ部１１の内部には、吸引した空気の流速を測定できる気流センサ１３が設けられる。

筐体１の吸引ノズル１０が設けられる面と直交する面には、把手部１５と煙濃度表示部１６と電源スイッチ２５及び風速切替スイッチ２２ａが設けられる。把手部１５は、作業者が手で把持できる持ち手状に形成されている。また、煙濃度表示部１６は、バーグラフ状の表示部分であって、検知した煙濃度をリアルタイムに表示することができる。なお、煙濃度表示部１６としては、バーグラフ状のものには限られず、煙濃度を数値で表示するものや、指示計で表示するものなど、別の形態であってもよい。また、煙濃度表示部１６には、表示する煙濃度のレンジを切替えるスイッチ、あるいはレンジを連続的に変化させるボリュームスイッチを設けることもできる。電源スイッチ２５は、煙検知装置における電源供給のオンオフ操作を行うことができる。風速切替スイッチ２２ａは、吸引ノズル１０で吸引する空気の流速を切替えることができる。

筐体１の吸引ノズル１０が設けられる面及び把手部１５や煙濃度表示部１６が設けられる面と直交する面には、リセットスイッチ２６、警報表示部２７及び操作部であるファンスイッチ２８が設けられる。リセットスイッチ２６は、煙検知装置においてエラーが発生した場合に、正常状態に復帰させる際に操作される。また、ファンスイッチ２８は、筐体１内に設けられる吸引ファンのオン、オフ操作を行うことができる。煙検知を行う際には、筐体１内の吸引ファンをオンにし、作業者が移動する際などには吸引ファンをオフにすることで、必要なときのみ吸引ファンを動作させることができる。これにより、電池の消費を抑えることができる。

図３には、警報表示部２７の拡大図を示している。警報表示部２７は、検知した煙濃度の増加に対応して、注意灯、警戒灯及び警報灯を有している。また、電源供給を示す電源灯、障害発生を示す障害代表灯及び吸引系統の詰まりを示す吸引チェック灯を有している。

図４には、把手部１５を手で把持した状態の煙検知装置の平面図を示している。この図に示すように、把手部１５を作業者が片方の手で把持することで、筐体１を持つことができる。筐体１には、把手部１５と吸引ノズル１０とがいずれも一体的に設けられているので、作業者が把手部１５を手で把持し、その手の向きを変えることにより、吸引ノズル１０の向く方向も変えることができる。

図５には、煙検知装置の構成を表したブロック図を示している。この図に示すように、筐体１は、煙検知装置の制御を行う制御部２０と、煙濃度の検出を行う煙検知ユニット２１と、空気の吸引を行う吸引ユニット２２と、煙検知装置に電源を供給する電源部２３とを有している。煙検知ユニット２１と吸引ユニット２２は、制御部２０によって動作が制御される。電源部２３は、充電池からなる。

また、制御部２０には、煙濃度表示部１６と、電源スイッチ２５及びリセットスイッチ２６が接続される。電源スイッチ２５がオフからオンに操作されると、電源部２３から各部に対し電源が供給され、制御部２０や煙検知ユニット２１、吸引ユニット２２等が動作状態となる。

さらに、制御部２０には、前述の警報表示部２７、ファンスイッチ２８、風速切替スイッチ２２ａ、気流センサ１３及び音響出力可能なスピーカーなどからなる音響出力部２９が接続される。制御部２０からは、正常、注意、警戒、警報、障害などの状態に応じて音声信号が出力され、音響出力部２９は当該音声信号に基づくブザー鳴動あるいは音声出力を行う。風速切替スイッチ２２ａは、制御部２０を介して吸引ユニット２２による吸引強度を切替えることができる。これにより、吸引口１２から吸引される空気の流速を変更できる。

風速切替スイッチ２２ａの切替に伴い、前述した煙濃度表示部１６において表示する煙濃度のレンジを、制御部２０により自動的に切替えるようにしてもよい。例えば、風速切替スイッチ２２ａを操作して、吸引口１２から吸引される空気の流速を大きくした場合には、煙の検出をより高感度に行うことが可能となることから、煙濃度表示部１６もより細かい数値のレンジに変更する。逆に、吸引口１２から吸引される空気の流速を小さくした場合には、煙濃度表示部１６を大きい数値のレンジに変更する。これにより、煙濃度表示部１６のレンジを自動的に適切となるように設定できる。

煙検知ユニット２１は、吸引ノズル１０を介して吸引した空気を引込管に取込み、この引込管を流れる気流に対し、レーザー光を結像させ、１マイクロメートル程度の検煙点を形成する。この検煙点を煙粒子が通過する際に発生する散乱光を、レーザー光の電界成分Ｅの方向と平行に配置したフォトダイオードにより受光し、検出パルスを出力してカウントし、このカウント数により微小な煙濃度を検出することができる。煙検知ユニット２１で検出した煙濃度の情報は、制御部２０に送られ、制御部２０は、煙検知ユニット２１で検出した煙濃度に応じた表示を煙濃度表示部１６にさせることができる。

吸引ユニット２２は、内部に吸引ファンを有し、これによって吸引ノズル１０の吸引口１２から空気を吸引することができる。吸引ノズル１０から吸引された空気は、前述のように煙検知ユニット２１に取り込まれる。また、筐体１の底面には図示しないが排出口が形成されており、この排出口から空気が排出される。

吸引ノズル１０のパイプ部１１内に設けられる気流センサ１３は、吸引ユニット２２により空気が吸引されている際に、パイプ部１１内の空気の流速を測定し、制御部２０にその情報を送信する。これにより、風速切替スイッチ２２ａによる切替状態や空気の吸引がされていないことを制御部２０で把握できる。風速切替スイッチ２２ａが操作されたにも関わらず、空気の流速が変化していない場合や、空気の吸引がされていないことが検出された場合、制御部２０は警報表示部２７に障害発生を表示させると共に、音響出力部２９から障害発生の音声を発生させる。

また、気流センサ１３で検出された空気の流速を基に、吸引ファンの制御や煙濃度表示部１６のレンジ調整を、制御部２０により行うことができる。吸引ファンの制御や煙濃度表示部１６のレンジ調整は以下のように行う。まず、最初は気流センサ１３で検出される空気の流速が高くなるように吸引ファンを制御する。このときは吸引量が大きいため、煙の量が少なくても検出が可能な高感度状態である。また、この状態において、煙濃度表示部１６を細かい数値のレンジとすることで、僅かな煙の検出についても煙濃度表示部１６で適切に表示することができる。

高感度状態では、空気の吸引量が大きく、吸引ノズル１０の周辺の空気の流れを乱してしまうことから、煙発生箇所を正確に特定することが難しいことがある。そこで、高感度状態で煙を検出したら、制御部２０は、気流センサ１３で検出される空気の流速が小さくなるように吸引ファンを制御し、低感度状態とする。この状態において、煙濃度表示部１６を大きい数値のレンジとすることで、煙の発生場所を煙濃度表示部１６によって正確に特定することができる。

なお、気流センサ１３は、本実施形態ではパイプ部１１の内部に設けられているが、これに限らず、筐体１内の空気の流路に設けることもできる。例えば煙検知ユニット２１の直前などに気流センサ１３を配置することができる。

電源部２３は、電源回路部２４と接続されている。電源回路部２４は、ＡＣコンセントに接続可能なＡＣプラグを接続することができ、ＡＣ１００ボルトを入力することで、所定の直流電圧に変換して電源部２３に出力することができる。これにより、電源部２３には、電源回路部２４から電力が入力され、充電がなされる。

次に、本実施形態の煙検知装置の使用方法について説明する。監視区域には、固定式の煙検知装置が設置されており、この煙検知装置において所定以上の煙濃度が検出された場合に、作業者が本実施形態の煙検知装置を持って、監視区域の煙発生場所を特定する作業を行う。このとき、作業者は、筐体１０の把手部１５を片方の手で持って作業を行う。

作業者は、電源スイッチ２５をオフからオンに操作し、煙検知装置の電源を投入する。次に、作業者は、煙が発生しそうな場所、例えば、監視区域がコンピュータルームである場合には、サーバーの近くまで移動する。煙が発生しそうな場所に到達したら、作業者は、ファンスイッチ２８を操作して、吸引ユニット２２を動作させる。その上で、吸引口１２を各所に向けて空気を吸引し、煙検知ユニット２１において煙濃度を検出する。煙濃度は、手元の煙濃度表示部１６で表示されるので、作業者は煙濃度をリアルタイムに把握することができる。また、煙濃度のレベルに応じて、筐体１の警報表示部２７の表示状態が変化し、吸引口１２を向けた場所から煙が発生していた場合には、そのことをすぐに把握することができる。

本実施形態の煙検知装置は、把手部１５を有する筐体１に吸引ノズル１０や煙検知ユニット２１などが一体的に設けられているので、作業者は片手で吸引口１２を様々な場所に向けることができ、取り回しが容易である。また、吸引ノズル１０を様々な場所に向けながらでも、筐体１に設けられたスイッチ等を容易に操作することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうる。例えば、本実施形態において、把手部１５は持ち手状に形成されているが、筐体１を手で把持できる形状であれば他の形状であってもよい。また、把手部は複数形成されていてもよく、その場合、吸引ノズル１０のうち筐体１に近い部分に設けてもよい。

また、吸引ノズル１０の先端部の吸引口１２近傍に、マイクロスイッチなどからなる作動スイッチを設けてもよい。作動スイッチは、制御部２０に接続され、押圧によりオフからオンに切り替わる。吸引ノズル１０を検出対象に近づけ、吸引口１２近傍の作動スイッチが検出対象に当接してオンになったら、吸引ユニット２２を動作させて煙検知ユニット２１に空気を吸引する。これにより、検出対象に吸引口１２が近づいた際にのみ、吸引ユニット２２を動作させることができるので、電池の消費を抑えることができる。

また、吸引ノズル１０は、筐体１に対し着脱自在であってもよい。この場合、煙検知装置を保管する際には、吸引ノズル１０を筐体１から取り外して、収納性を良好にすることができる。

さらに、吸引ノズルが伸縮可能に構成されていてもよい。伸縮可能とした吸引ノズル３０の断面図を図６に示している。伸縮可能な吸引ノズル３０は、例えば第１パイプ部材３１と第２パイプ部材３２とを有している。第１パイプ部材３１の一方の端面は、小径状の開口部３１ａを有している。また、第１パイプ部材３１の他方の端面は、第２パイプ部材３２の外径に略適合する開口部３１ｂを有している。第２パイプ部材３２の一方の端部は、第１パイプ部材３１の中空内部に配置され、端面には開口部３２ａが形成されている。また、第２パイプ部材３２の第１パイプ部材３１の中空内部に配置されている部分には、径方向に突出する突状部３２ｂが形成されており、第１パイプ部材３１の内径に略適合している。突状部３２ｂの外径は、第１パイプ部材３１の開口部３２ａよりも大きく、したがって、第２パイプ部材３２を伸ばした場合に、突状部３２ｂが第１パイプ部材３１の開口部３２ａから出ることはできず、その位置で止まることができる。また、第２パイプ部材３２は、図中破線で示すように、第１パイプ部材３１に対してスライドし、中空内部に収納することができる。第２パイプ部材３２の突状部３２ｂ側の端部は、第１パイプ部材３１の開口部３１ａ側の端面に当接し、それ以上移動しないようにすることができる。これにより、第２パイプ部材３２を第１パイプ部材３１内に収納できるから、吸引ノズル３０の長さを短くし、収納性をより良好にすることができる。また、開口部によって各パイプ部材の中空内部は長さ方向に連通しているので、空気の吸引も確実に行うことができる。

吸引ノズル１０または筐体１の重心位置を調整することにより、取り回しをより容易にすることもできる。吸引ノズル１０は長尺状であるため、先端側の重量が大きいと取り回しがしにくい。そこで、そこで、吸引ノズル１０の先端側ほど肉厚が小さくなるようにするなどして、重心が根元側に偏るように構成することで、吸引ノズル１０を各所に向ける取り回し性を良好にすることができる。

また、筐体１の内部における重量物の配置により、筐体１の重心位置を調整することもできる。図７には、筐体１の重心位置を調整した場合の正面図を示している。筐体１内には、バッテリー等の重量物が設けられるので、その配置位置を調整することにより、筐体１の重心位置１ａを、把手部１５の中央位置よりも吸引ノズル１０が設けられる面と反対側寄りとすることができる。また、筐体１の重心位置１ａは、筐体１の把手部１５が設けられる上面と反対側の下面寄りとなることが望ましい。この筐体１に設けられた把手部１５を手で持つことにより、筐体１は吸引ノズル１０側が上を向くように傾く。煙は上方に上がっていくため、吸引ノズル１０を向ける場所は高所が多い。このため、煙検知装置においては吸引ノズル１０が上を向くように筐体１が傾くことにより、取り回し性をより良好にすることができる。

筐体１の重心位置は、必ずしも把手部１５の中央位置よりも後寄りとならなくてもよく、できるだけ後寄りとなるように重量物の配置を調整してもよい。これによっても、筐体１を持った際の吸引ノズル１０の取り回し性は良好にすることができる。また、筐体１の重心位置を調整するために、錘部材を筐体１内に配置するようにしてもよい。さらに、把手部１５の筐体１における位置を調整することにより、筐体１の重心位置との相対位置を変化させ、吸引ノズル１０が上を向きやすいようにすることもできる。

１筐体
１０吸引ノズル
１１パイプ部
１２吸引口
１５把手部
１６煙濃度表示部
２０制御部
２１煙検知ユニット
２２吸引ユニット
２３電源部
２４電源回路部
２５電源スイッチ
２６リセットスイッチ
２７警報表示部
２８ファンスイッチ

Claims

空気の吸引口を有する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルを介して吸引した空気に含まれる煙粒子に基づき煙濃度を検出する検出部と、
前記吸引ノズルを介して吸引される空気の流路に設けられ、吸引した空気の流速を測定できる気流センサと、
を備え、
前記検出部で検出した煙濃度を表示する煙濃度表示部を有し、前記気流センサで検出される吸引した空気の流速に基づき、前記煙濃度表示部のレンジが調整されることを特徴とする可搬型の煙検知装置。
前記気流センサは、前記吸引ノズル内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の可搬型の煙検知装置。
前記吸引ノズルを介して空気を吸引する吸引ファンと、
前記吸引ファンを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記気流センサで検出される吸引した空気の流速に基づき、前記吸引ファンを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の可搬型の煙検知装置。
空気の吸引口を有する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルを介して吸引した空気に含まれる煙粒子に基づき煙濃度を検出する検出部と、
前記吸引ノズルを介して吸引される空気の流路に設けられ、吸引した空気の流速を測定できる気流センサと、
前記吸引ノズルを介して空気を吸引する吸引ファンと、
前記吸引ファンを制御する制御部と、
前記検出部で検出した煙濃度を表示する煙濃度表示部と、を備える可搬式の煙検知装置を用いた煙発生場所の特定方法であって、
前記制御部は、前記気流センサで検出される空気の流速が高くなるように前記吸引ファンを制御すると共に、前記煙濃度表示部のレンジを高感度状態に対応した表示とし、その後、前記気流センサで検出される空気の流速が低くなるように前記吸引ファンを制御すると共に、前記煙濃度表示部のレンジを低感度状態に対応した表示とすることを特徴とする煙発生場所の特定方法。