JP7207966B2 - 吸引型煙感知器 - Google Patents

Description

本発明は、吸引型煙感知器に関する。

従来の自動倉庫には、複数の収納区画を有するラック、及びラックの収納区画に荷物を移載するスタッカクレーンが設けられているものがある（特許文献１参照）。スタッカクレーンは、ラック正面に対して平行に設けられた走行レールに沿って左右方向に移動する台車と、台車に設けられたマスト部に沿って高さ方向に移動する昇降台と、昇降台に設けられた荷物移載装置（例えば、ラック正面に対して前後方向に摺動可能なスライドフォーク）とを備え、所定の収納区画まで移動して、その収納区画との間で荷物を移載する作業を行う。
一方、倉庫等の空間内における消火対策としてスプリンクラ設備がある（特許文献２参照）。このようなスプリンクラ設備においては、例えば、倉庫の天井などに設けられたスプリンクラヘッドが火災の熱を受けて作動すると放水が開始される。

特開２００３－２４１２号公報 特開平１０－１７９７８５号公報

しかしながら、倉庫において火災が発生した場合、収納区画に載置された荷物などにより、火災の熱の上昇が遮られスプリンクラヘッドによる熱の感知が遅れてしまう恐れがある。また、火災は初期段階において煙が発生する場合が多く、火災が成長するに従って火炎を生ずるため、火災による熱が感知された時点において既に火災が拡大している可能性があり、火災の熱を感知する方式では火災を早期に発見することが困難となる場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ラックが設けられる倉庫において、収納区画における火災を早期に発見することができる吸引型煙感知器を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態は、倉庫に設けられた収納区画との間で荷物を移載するスタッカクレーンと共に昇降可能、且つ、前記スタッカクレーンのスライドフォークに当該スライドフォークの摺動方向に沿って設けられる吸引管と、前記吸引管における前記収納区画の方向に設けられた開口部と、前記開口部の周辺の気体を、吸引管を介して吸引する吸引部と、前記吸引部により吸引された気体に含まれる粒子を感知する感知部と、前記感知部により感知された感知結果を出力する出力部と、前記収納区画において前記スライドフォークが摺動した後に停止した場合、前記スライドフォークが停止してから所定時間経過後に、前記吸引部による吸引を開始する吸引制御部と、を備える吸引型煙感知器である。

以上説明したように、この発明によれば、吸引型煙感知器により収納区画における空気中の煙を感知することができるために、ラックが設けられる倉庫において、収納区画における火災を早期に発見することが可能である。

第１の実施形態の倉庫１０の部分平面部である。 第１の実施形態の倉庫１０の部分側面図である。 第１の実施形態の吸引型煙感知器５０の構成を示す図である。 第１の実施形態の吸引型煙感知器５０がスタッカクレーン３０に搭載された例を示す図である。 第１の実施形態の吸引型煙感知器５０がスタッカクレーン３０に搭載された例を示す図である。 第１の実施形態の感知部５５の構成を示す図である。 第１の実施形態の散乱特性情報記憶部５５５の構成例を示す図である。 第１の実施形態の感知部５５の動作例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の感知部５５の構成を示す図である。 第３の実施形態の感知部５５の構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
図１及び図２を用いて、第１の実施形態の倉庫１０について説明する。図１は倉庫１０の部分平面部、図２は倉庫１０の部分側面図である。本実施形態では、図１及び図２のＸ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を奥行方向、Ｚ軸方向を高さ方向と称する。
倉庫１０は、例えば、ラック２０と、スタッカクレーン３０と、スタッカクレーン操作装置４０とを備える。

ラック２０は、複数の収納区画２１を備え、荷物Ｎを保管する。ラック２０は、例えば、倉庫１０の左右方向がラック２０の長手方向に沿うようにして設けられる。ラック２０は、所定の間隔を開けて左右方向に立設する手前側支柱と、手前側支柱の奥行方向にその手前側支柱と所定の間隔を開けて立設する奥側支柱と、手前側支柱と奥側支柱との間に、高さ方向に所定の間隔を開けて平面方向（左右方向及び／又は奥行方向）に配置された棚板などの荷物支承部材とによって、収納区画２１が構成されている。

スタッカクレーン３０は、荷物Ｎをラック２０の所定の収納区画２１に収納したり、収納区画２１に収納された荷物Ｎを取り出したりすることができる。つまり、スタッカクレーン３０は、荷物Ｎを搬送して収納区画２１との間で荷物を移載する。スタッカクレーン３０は、走行レール３１と、台車３２と、マスト部３３と、昇降台３４と、スライドフォーク３５と、感知器本体格納部３６とを備える。走行レール３１は、ラック２０の正面に、左右方向に設けられている。台車３２は、走行レール３１に沿って移動可能に設置されている。マスト部３３は、台車３２に立設された支柱である。昇降台３４はマスト部３３に沿って昇降可能に設置されている。スライドフォーク３５は、昇降台３４に対して奥行方向に摺動可能に設けられ、荷物Ｎを載せた昇降台３４と共に収納区画２１まで移動し、荷物Ｎと共に収納区画２１のある奥行方向に摺動することにより荷物Ｎを収納区画２１に移載する。

感知器本体格納部３６は、吸引型煙感知器５０（図３参照）を格納するスペースである。吸引型煙感知器５０は、スタッカクレーン３０に設けられる吸引型の煙感知器である。感知器本体格納部３６は、例えば、昇降台３４におけるスライドフォーク３５の下側に設けられる。

スタッカクレーン操作装置４０は、スタッカクレーン３０を操作する。スタッカクレーン操作装置４０とスタッカクレーン３０との間の通信は、赤外線やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信網を利用した無線通信であってもよいし、配線などを介した有線通信であってもよい。
スタッカクレーン操作装置４０は、スタッカクレーン３０の台車３２を走行レール３１に沿って左右方向の所定の位置に移動させる。スタッカクレーン操作装置４０は、スタッカクレーン３０の昇降台３４をマスト部３３に沿って所定の高さに移動させる。スタッカクレーン操作装置４０は、スライドフォーク３５を操作して荷物Ｎを所定の収納区画２１に移載したり、収納区画２１に保管された荷物Ｎを昇降台３４に移載したりする。

図３は、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０の構成例を示す図である。吸引型煙感知器５０は、スタッカクレーン３０に設けられる吸引型の煙感知器である。吸引型の煙感知器は、吸引した空気中に含まれる煙の煙濃度に基づいて火災を感知する感知器である。
吸引型煙感知器５０は、例えば、吸引管５１と、開口部５２と、接続部５３と、吸引ファン５４と、感知部５５と、通信部５６と、出力部５７と、排気部５８と、感知器本体５９を備える。本実施形態では、吸引管５１と感知器本体５９とが、接続部５３を介して接続される。感知器本体５９には吸引ファン５４、感知部５５、通信部５６、出力部５７、及び排気部５８が設けられる。ここで、吸引ファン５４は、「吸引部」の一例である。

吸引型煙感知器５０は、例えば、スタッカクレーン３０の電源部（不図示）から給電される。しかしながら、これに限定されることはなく、吸引型煙感知器５０は、バッテリ装置により給電されるようにしてもよいし、倉庫１０に設けられた商用電源等より給電されるようにしてもよい。

吸引管５１は、吸引管５１に設けられた開口部５２から吸引した空気が流通する管である。吸引管５１は、例えば、スライドフォーク３５の長手方向に沿って設置される。或いは、スライドフォーク３５の長手方向が中空となるように形成し、その中空部分に吸引した空気を流通させることにより、吸引管５１がスライドフォーク３５と一体となるようにしてもよい。この場合、吸引管５１の全部又は一部は、伸縮可能でフレキシブルな部材（例えば、蛇腹のホース）で構成され、スライドフォーク３５の摺動動作に応じて伸縮可能に設置される。

ここで、吸引型煙感知器５０がスタッカクレーン３０に搭載された場合における煙を感知する方法について、図４及び図５を用いて説明する。
図４及び図５は、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０がスタッカクレーン３０に搭載された例を示す図である。図４及び図５は、図１のスタッカクレーン３０及び収納区画２１の部分を拡大したものであり、図４はスライドフォーク３５が収納区画２１の方向に摺動していない状態を、図５はスライドフォーク３５が収納区画２１の方向に摺動した状態を示している。

図４に示すように、吸引管５１は、スタッカクレーン３０のスライドフォーク３５の下部などに、吸引管５１の長手方向がスライドフォーク３５の摺動方向に沿うようにして取り付けられる。
図５に示すように、吸引管５１は、スライドフォーク３５の摺動動作に伴って、収納区画２１の方向に移動する。こうすることで、スライドフォーク３５の摺動動作に伴って、吸引管５１の先端部分等に設けられる開口部５２を収納区画２１の奥行方向に移動させることができ、収納区画２１に漂う煙を感知することが可能となる。

また、図４及び図５に示すように、吸引管５１と接続部５３との間が、ホースや可撓管のような、フレキシブルで変形自在の中空の部材で接続されるようにしてよい。こうすることで、スライドフォーク３５が摺動動作をした場合に、吸引管５１をスムーズに収納区画２１の方向に移動させることができる。

一方、吸引管５１と接続部５３との間の可撓部材を長くすると、スタッカクレーン３０が、左右方向、及び上下方向に移動する際に、走行レール３１や台車３２、マスト部３３などに接触して移動の妨げとなる恐れがある。
このため、本実施形態では、図４及び図５に示すように、感知器本体５９は感知器本体格納部３６に格納する。つまり、感知器本体５９を台車３２の左右方向の移動や、昇降台３４の上下方向の移動に伴って移動させる。これにより、吸引管５１と接続部５３との間の可撓部材を、感知器本体５９を移動させない場合と比較して短くすることができ、可撓部材がスタッカクレーン３０の走行の妨げとなることを抑制することが可能である。

また、本実施形態では、スライドフォーク３５の摺動動作に対して、感知器本体５９を収納区画２１の方向に移動させない。こうすることで、煙の有無を感知する際に感知器本体５９を安定させて、より正確な感知を行うことが可能となる。

なお、吸引管５１の設置の態様は、これに限定されることはなく、スライドフォーク３５、及びスライドフォーク３５の摺動動作とは無関係に設置されてもよい。

開口部５２は、吸引管５１における収納区画２１側に設けられる。例えば、吸引管５１がスライドフォーク３５の長手方向に沿って設置された場合、開口部５２は、収納区画２１側の端部に設けられる。これにより、スライドフォーク３５が、収納区画２１に荷物Ｎを移載する際に摺動動作をした場合、収納区画２１における空気を、奥行方向に所定の距離進んだ位置から吸引することができる。このため、収納区画２１の奥行側で発生した煙を感知することが可能となる。つまり、本実施形態の吸引型煙感知器５０では、従来の天井に設けられたスプリンクラヘッドでは感知し難い収納区画２１の奥まった箇所の煙を感知することができる。

なお、開口部５２は、吸引管５１の端部だけでなく、側面部分に形成されていてもよい。また、開口部５２は、吸引管５１に一つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。吸引管５１に複数の開口部５２が形成される場合には、所定の間隔を開けて均等に形成されていてもよいし、不均等な間隔で形成されていてもよい。

また、吸引管５１に形成される開口部５２の数は、吸引型煙感知器５０の吸引能力、及び煙を感知する感度、或いは収納区画２１の広さ等に応じて任意に決定されてよい。
また、開口部５２の開口の方向は、任意の方向であってよいが、空気中に含まれる煙以外の粒子(例えば、埃など)が吸引した空気に含まれることを抑制する方向であることが望ましい。例えば、開口部５２の開口は、高さ方向上向き（Ｚ軸正方向）以外の方向である、左右方向や奥行方向、或いは高さ方向下向き（Ｚ軸負方向）であることが望ましい。

接続部５３は、吸引管５１と感知器本体とを接続して配管する。吸引ファン５４は、開口部５２が設けられた区域の周辺の空気を吸引すると共に、吸引した空気を感知部５５へ供給する。感知部５５は、吸引ファン５４により供給された空気中の煙の有無（煙濃度）を感知する。排気部５８は、吸引した空気を排気する。

通信部５６は、スタッカクレーン操作装置４０、及び吸引型煙感知器５０から火災に関する情報を受信する受信機（不図示）と通信する。通信部５６は、スタッカクレーン操作装置４０から、スタッカクレーン３０が何れの収納区画２１において荷物Ｎの移載を行っているかを示す位置情報を受信する。通信部５６は、受信した位置情報と、吸引型煙感知器５０により感知された感知結果とを対応付けた情報を、受信機に送信する。

出力部５７は、感知部５５による感知結果に応じた信号を出力して表示する。出力部５７による表示は、感知した煙の煙濃度に応じた表示であり、例えば、煙濃度が警報レベル、警戒レベル、注意レベルの何れかである場合に、そのレベルが表示された箇所に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯させることによりそのレベルを表示する。

また、出力部５７は、電源が入っているか否かを示す表示や、各種のエラー表示をしてもよい。各種のエラー表示とは、例えば、吸引型煙感知器５０における吸引力の低下や、吸引管５１に異物が吸引されたこと等を知らせる表示である。これにより、吸引型煙感知器５０における各種のエラーについて、吸引型煙感知器５０を操作するユーザに通知することができる。

また、出力部５７は、煙濃度の変化をリアルタイムに示す表示をしてもよい。この表示は、例えば、煙濃度をバーグラフにより示す表示であり、煙濃度の増大又は減少を、バーグラフの長さの増大又は減少により示す表示である。これにより、感知された煙濃度の変化がユーザに視認し易くなるようにすることができる。

通信部５６は、上述した出力部５７により表示される内容を、受信機に送信するようにしてもよい。

また、吸引型煙感知器５０には、電源を投入する電源ボタンや、警報レベルなどの表示を解除するためのリセットボタンが設けられていてもよい。この場合、通信部５６は、受信機から吸引型煙感知器５０に送信された、これらのボタンを操作する信号を受信する。

図６は、第１の実施形態の感知部５５の構成例を示す図である。
感知部５５は、例えば、発光素子５５０と、受光素子５５１と、光量変換部５５２と、積分部５５３と、判定部５５４と、散乱特性情報記憶部５５５とを備える。

発光素子５５０は、吸引された空気（以下、単に空気とも称する）の進行方向に対して所定の照射角で光を照射するように配置される。発光素子５５０は、空気の流れる空間における所定の領域Ｐに、所定波長の光を照射する。なお、発光素子５５０と領域Ｐとの間にレンズが設けられてもよい。当該レンズは、領域Ｐに光を集光する。これにより、領域Ｐに照射される光の光量を大きくして、後述する散乱光の光量を大きくすることができる。

受光素子５５１は、発光素子５５０による光を直接受光しない位置に配置される。本実施形態では、受光素子５５１は、空気の流れ方向に沿った方向からの光を受光するように配置される。つまり、受光素子５５１は、発光素子５５０により照射された光が領域Ｐの空気に含まれる煙により散乱した光のうち、散乱角度θで散乱した散乱光を受光する。

光量変換部５５２は、受光素子５５１により受光された光の光量を電圧信号に変換する。光量変換部５５２は、例えば光量に比例する電圧信号を出力する光電素子を含んで構成され、光量を電圧に変換した信号を積分部５５３に出力する。
積分部５５３は、光量変換部５５２からの光量に応じた電圧信号を、所定の時間区間（例えば、数１０秒間）において加算することにより積分する。この積分に用いる所定の時間区間は、吸引型煙感知器５０の吸引能力や煙を感知する感度に応じて任意に定められてよい。積分部５５３は積分した積分値を判定部５５４に出力する。

散乱特性情報記憶部５５５は、積分値と煙濃度が対応付けられた情報を記憶する。
図７は、第１の実施形態の散乱特性情報記憶部５５５の構成例を示す図である。
散乱特性情報記憶部５５５は、例えば、積分値と、煙濃度と、感知レベルとの各項目を有する。積分値には、光量変換部５５２により受光された光量（を電圧に変換した電圧値）を所定の時間区間において積分した積分値が示される。煙濃度には、積分値に対応する煙濃度が示される。煙濃度と積分値との関係は、例えば、既知の煙濃度の空気を吸引させた場合の積分値を予め導出することにより規定する。感知レベルには、煙濃度に対応するレベルが、例えば、注意レベル、警戒レベル、及び警報レベルの三段階により示される。ここでは、煙濃度０．１％以上０．３％未満が注意レベル、煙濃度０．３％以上０．７％未満が警戒レベル、煙濃度０．７％以上が警報レベルであることを示している。

判定部５５４は、積分部５５３からの積分値に基づいて、散乱特性情報記憶部５５５を参照する。判定部５５４は、積分値に対応づけられた煙濃度に基づいて、積分部５５３からの積分値に対応する煙濃度を判定する。判定部５５４は、例えば、積分部５５３からの積分値がＭ１以上Ｍ２未満である場合、煙濃度０．１％以上０．３％未満であると判定する。

或いは、判定部５５４は、Ｍ１とＭ２との間を補間（例えば、線形補間）することにより、煙濃度０．１％以上０．３％未満の間にある、積分部５５３からの積分値に応じた煙濃度を判定するようにしてもよい。
判定部５５４は、取得した煙濃度を通信部５６及び出力部５７に出力する。

図８は、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０の動作例を示すフローチャートである。
吸引型煙感知器５０は、収納区画２１の周辺の空気を吸引する（ステップＳ１）。吸引型煙感知器５０は、スタッカクレーン３０の移動に伴って所定の収納区画２１まで移動し、スライドフォーク３５の摺動動作により開口部５２を収納区画２１の区画内に移動させることにより、収納区画２１の周辺の空気を吸引する。
吸引型煙感知器５０は、感知部５５において、吸引した空気に発光素子５５０による光を照射した場合における散乱光を受光素子５５１により受光する（ステップＳ２）。
吸引型煙感知器５０は、感知部５５において、受光した光量を所定の時間区間において積分する（ステップＳ３）。
吸引型煙感知器５０は、感知部５５において、積分値に対応する煙濃度を判定する（ステップＳ４）。感知部５５の判定部５５４が、積分値に基づいて散乱特性情報記憶部５５５を参照することにより、積分値に対応する煙濃度を判定する。
吸引型煙感知器５０は、判定された煙濃度と、収納区画２１の位置情報とを対応付けた情報を、通信部５６により受信機に送信する（ステップＳ５）。

以上説明したように、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０は、吸引管５１が収納区画２１との間で荷物を移載するスタッカクレーン３０と共に昇降可能に設けられることにより、荷物を移載する際に収納区画２１の周辺の空気を吸引して空気中に含まれる煙の煙濃度を感知することができ、従来の天井に設けられたスプリンクラヘッド等では感知しにくい収納区画２１にて火災が発生した場合であっても、火災を早期に発見することが可能である。

また、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０では、吸引管５１は、スタッカクレーン３０のスライドフォーク３５に、当該スライドフォーク３５の摺動方向に沿って設けられることにより、収納区画２１の奥側に吸引管５１を移動させることができ、収納区画２１の奥側の空気を吸引することが可能となる。このため、収納区画２１の奥側にて火災が発生した場合であっても火災を早期に発見することが可能である。

また、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０では、開口部５２は、吸引管５１の収納区画２１側の端部に設けられることにより、収納区画２１の奥側に移動させた吸引管５１の端部から空気を吸引することが可能となる。このため、上述した効果と同様の効果を奏する。
また、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０では、開口部５２の周辺に位置する収納区画２１に関する位置情報を取得する通信部５６（「位置情報取得部」の一例）と、位置情報と、感知部５５により感知された感知結果とを対応づけた情報を受信機に送信する通信部５６と、を更に備える。これにより、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０は、感知結果を、その感知結果が取得された収納区画２１の位置と対応付けて、受信機に通報することができ、受信機が、何処に位置する収納区画２１において火災が発生したかを把握することが可能である。

また、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０では、感知部５５は、受光素子５５１により受光された散乱光の光量を所定の時間積分する積分部５５３と、積分部５５３による積分値に基づいて、煙の濃度を判定する判定部５５４とを備える。これにより、第１の実施形態の吸引型煙感知器５０では、積分値を用いて煙濃度を判定することができ、開口部５２から所定の時間区間に吸引された空気中に含まれる煙の有無に基づいて火災の発生を検知することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、感知部５５において複数の発光素子５５０を備える点において、上述した実施形態と相違する。
一般に、空気中には、火災による煙だけではなく、火災による煙以外の粒子が含まれることが想定される。ここで火災による煙以外の粒子とは、例えば、空気中の埃、水蒸気などである。本実施形態では、空気中に含まれる粒子の各々が、散乱角度と散乱光の光量との関係が互いに異なる性質を有することを利用し、火災による煙と、それ以外を区別できるようにすることで火災に関する確度を向上させる。以下の説明においては、上述した実施形態と相違する点について説明し、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

図９は、第２の実施形態の感知部５５Ａの構成例を示す図である。感知部５５Ａは、例えば、発光素子５５０Ａと、発光素子５５０Ｂと、分離部５５６と、二つの機能部５５７を備える。機能部５５７は、空気中に含まれる煙と煙以外の粒子を判定する機能部であって、光量変換部５５２、積分部５５３、判定部５５４、及び散乱特性情報記憶部５５５を含む機能部である。

発光素子５５０Ａと、発光素子５５０Ｂとは、空気の進行方向に対し互いに異なる照射角となるように設けられる。発光素子５５０Ａと、発光素子５５０Ｂとは、互いに異なる波長の光を、空気の流れる空間における所定の領域Ｐに対して照射する。以下の説明では、発光素子５５０Ａが照射する光の波長をλ１、発光素子５５０Ｂが照射する光の波長をλ２とする。

受光素子５５１は、発光素子５５０Ａにより照射された光が領域Ｐの空気に含まれる粒子により散乱した光のうち、散乱角度θ１で散乱した光を受光する。また、受光素子５５１は、発光素子５５０Ｂにより照射された光が領域Ｐの空気に含まれる粒子により散乱した光のうち、散乱角度θ２で散乱した光を受光する。

分離部５５６は、受光素子５５１が受光した光を、発光素子５５０Ａにより照射された光による散乱光と、発光素子５５０Ｂにより照射された光による散乱光とに分離する。分離部５５６は、例えば、所定の波長の光を通過させるバンドパスフィルタを含んで構成され、波長λ１の光を通過させた信号を一方の機能部５５７に、波長λ２の光を通過させた信号を他方の機能部５５７に出力する。

一方の機能部５５７は、分離部５５６からの波長λ１の光の光量に基づいて、空気中に含まれる特定の粒子（例えば、煙）の粒子濃度を判定する。この機能部５５７における散乱特性情報記憶部５５５には、特定の粒子に波長λ１の光を照射した場合における散乱角度θ１の散乱光の光量と、その特定の粒子の濃度とを対応付けた情報が記憶される。

他方の機能部５５７は、分離部５５６からの波長λ２の光の光量に基づいて、空気中に含まれる特定の粒子（例えば、煙以外の粒子）の粒子濃度を判定する。この機能部５５７における散乱特性情報記憶部５５５には、特定の粒子に波長λ２の光を照射した場合における散乱角度θ２の散乱光の光量と、その特定の粒子の濃度とを対応付けた情報が記憶される。

一方の機能部５５７により判定される特定の粒子と、他方の機能部５５７により判定される特定の粒子とは、互いに異なる粒子であってよい。この特定の粒子は、空気中に含まれる任意の粒子であり、例えば、火災により生じる白っぽい煙、黒っぽい煙、水蒸気、埃等である。各々の粒子は、照射する光の波長と、散乱角度の光量との関係を示す散乱特性が互いに異なる。本実施形態では、この性質を利用することにより煙濃度を精度よく判定する。

例えば、火災により生じる白っぽい煙における散乱特性は、綿灯芯を燃焼させた場合の燻焼煙について、既知の煙濃度空気中に照射する光の波長と、所定の散乱角度の光量との関係を測定することにより導出することができる。また、火災により生じる黒っぽい煙における散乱特性は、ケロシンを燃焼させた場合の燻焼煙について、既知の煙濃度空気中に照射する光の波長と、所定の散乱角度の光量との関係を測定することにより導出することができる。埃や水蒸気における散乱特性についても同様な方法により導出することが可能である。

なお、上記では感知部５５Ａが二つの発光素子５５０を備える場合を例示して説明したが、本実施形態では、感知部５５Ａが三つ以上の発光素子５５０を備えるようにしてもよい。この場合にも同様な方法により煙と煙以外の粒子とを区別して精度よく煙の濃度を判定することができる。

また、上記では二つの発光素子５５０からの散乱光を分離部５５６する場合を例示して説明したが、本実施形態では、二つの発光素子５５０が各々の光を照射する時間が重ならないように照射するようにしてもよい。この場合、各々の光が照射されたタイミングに応じて煙と煙以外の粒子とを区別することができるため、二つの機能部５５７を備える必要がなく、一つの機能部５５７を備えていればよい。

以上説明したように、第２の実施形態における吸引型煙感知器５０は、感知部５５Ａにおいて、発光素子５５０は複数設けられて互いに異なる波長の光を照射し、受光素子５５１により受光された散乱光を波長に応じて分離する分離部５５６、を更に備え、判定部５５４は、分離部５５６により分離された散乱光の各々に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する。これにより、第２の実施形態における吸引型煙感知器５０は、空気中に含まれる煙の粒子と、それ以外の埃や水蒸気等の粒子とを判別して、埃や水蒸気が含まれない火災による煙濃度を判定することにより、より正確に火災を判定することが可能となる。

また、第２の実施形態における吸引型煙感知器５０は、感知部５５Ａにおいて、発光素子５５０は互いに異なる波長の光を照射する時間が重ならないように照射し、判定部５５４は、受光素子５５１により受光された散乱光に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定するようにしてもよい。これにより、第２の実施形態における吸引型煙感知器５０は、上述した効果と同様の効果を奏する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、感知部５５において複数の受光素子５５１を備える点において、上述した実施形態と相違する。
本実施形態では、上述した第２の実施形態と同様に、空気中に含まれる粒子の各々が、散乱角度と散乱光の光量との関係が互いに異なる性質を有することを利用し、火災による煙と、それ以外を区別できるようにすることで火災に関する確度を向上させる。以下の説明においては、上述した実施形態と相違する点について説明し、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

図１０は、第３の実施形態の感知部５５Ｂの構成例を示す図である。感知部５５Ｂは、例えば、受光素子５５１Ａと、受光素子５５１Ｂと、二つの機能部５５７を備える。機能部５５７は、空気中に含まれる煙と煙以外の粒子を判定する機能部であって、光量変換部５５２、積分部５５３、判定部５５４、及び散乱特性情報記憶部５５５を含む機能部である。

受光素子５５１Ａと、受光素子５５１Ｂとは、空気の進行方向に対し互いに異なる散乱角度の光を受光するように設けられる。受光素子５５１Ａは、発光素子５５０により照射された光が領域Ｐの空気に含まれる粒子により散乱した光のうち、散乱角度θ３で散乱した光を受光する。受光素子５５１Ｂは、発光素子５５０により照射された光が領域Ｐの空気に含まれる粒子により散乱した光のうち、散乱角度θ４で散乱した光を受光する。受光素子５５１Ａは受光した光を一方の機能部５５７に、受光素子５５１Ｂは受光した光を他方の機能部５５７に出力する。

一方の機能部５５７は、受光素子５５１Ａにより受光された光の光量に基づいて、空気中に含まれる特定の粒子（例えば、煙）の粒子濃度を判定する。この機能部５５７における散乱特性情報記憶部５５５には、特定の粒子に所定の波長（発光素子５５０が照射する光の波長）の光を照射した場合における散乱角度θ３の散乱光の光量と、その特定の粒子の濃度とを対応付けた情報が記憶される。

他方の機能部５５７は、受光素子５５１Ｂにより受光された光の光量に基づいて、空気中に含まれる特定の粒子（例えば、煙以外の粒子）の粒子濃度を判定する。この機能部５５７における散乱特性情報記憶部５５５には、特定の粒子に所定の波長の光を照射した場合における散乱角度θ２の散乱光の光量と、その特定の粒子の濃度とを対応付けた情報が記憶される。

一方の機能部５５７により判定される特定の粒子と、他方の機能部５５７により判定される特定の粒子とは、上述した第２の実施形態と同様に、互いに異なる粒子であってよい。

なお、上記では感知部５５Ｂが二つの受光素子５５１を備える場合を例示して説明したが、本実施形態では、感知部５５Ｂが三つ以上の受光素子５５１を備えるようにしてもよい。この場合にも同様な方法により煙と煙以外の粒子とを区別して精度よく煙の濃度を判定することができる。

また、上記では機能部５５７を備える場合を例示して説明したが、本実施形態では、二つの受光素子５５１の各々により受光された散乱光の光量を光量変換部５５２に同時に送信しないようにしてもよい。この場合、光量変換部５５２に各々の散乱光が受信されたタイミングに応じて煙と煙以外の粒子とを区別することができるため、二つの機能部５５７を備える必要がなく、一つの機能部５５７を備えていればよい。

以上説明したように、第３の実施形態の吸引型煙感知器５０は、感知部５５Ｂにおいて、受光素子５５１は、複数設けられて、発光素子５５０により照射された光が吸引された気体に含まれる粒子により互いに異なる散乱角度で散乱した散乱光の各々を受光し、判定部５５４は、受光素子５５１の各々により受光された散乱光に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する。これにより、第３の実施形態の吸引型煙感知器５０は、第２の実施形態の吸引型煙感知器５０と同様の効果を奏する。

また、上述した実施形態では、倉庫１０に一つのラック２０が設けられている場合を例示して説明したが、倉庫１０には複数のラック２０が設けられていてもよい。また、複数のラック２０が設けられる場合、二つのラック２０の間に一つのスタッカクレーン３０が設けられ、一つのスタッカクレーン３０により、二つのラック２０の各々への荷物Ｎの移載が行われるようにしてもよい。
この場合、例えば、吸引型煙感知器５０は、接続部５３には分岐した吸引管５１が接続される。分岐した吸引管５１の各々の管における分岐部分には電磁弁が設けられる。例えば、感知部５５が電磁弁の開閉を操作することにより、分岐した吸引管５１の何れか一方の管に設けられた開口部５２から吸引する。

また、上述した実施形態では、空気を吸引する場合を例示して説明したが、これに限定されない。吸引型煙感知器５０は、空気とは異なる気体を吸引するようにしてもよい。例えば、特殊な倉庫１０において、窒素や酸素、その他の気体が特定の比率で混合された気体が充満されている場合には、その気体を吸引して気体中に含まれる煙の濃度を判定するようにしてもよい。

また、上述した第２の実施形態、及び第３の実施形態では、吸引型煙感知器５０が煙と煙以外の粒子とを区別する場合について説明したが、倉庫のような埃などの非火災要因が多い環境を考慮した機能を備えてもよい。

例えば、吸引型煙感知器５０は、煙で以外の塵埃等の粒子が所定以上の濃度であると判断した回数に応じて、感知する煙濃度と感知レベルとの関係を変更するようにしてもよい。例えば、煙以外の粒子が所定以上の濃度で検出された回数が多く、埃が多いと判断される場合には、火災発報に至る警報レベルを０．７％から１．０％とする。これにより、埃が多い環境において、煙に混在している煙以外の粒子を加味した上で、火災による煙を感知することができる。

また、実施形態の吸引型煙感知器５０は、荷物の移載に伴う塵芥の舞い上がりを考慮した機能を備えてもよい。例えば、吸引型煙感知器５０が、吸引ファン５４による吸引を制御する吸引制御部を備えるようにしてもよい。吸引制御部は、例えば、収納区画２１においてスタッカクレーン３０のスライドフォーク３５が摺動した後に停止した場合、スライドフォーク３５が停止してから所定時間経過後に、吸引ファン５４による吸引を開始する。これにより、荷物の移載に伴い塵芥が舞い上がった場合であっても、舞い上がった塵芥が落ち着つくのを待って吸引を開始することができ、より精度よく煙濃度を感知することができる。

また、実施形態の吸引型煙感知器５０は、積分部５５３が、散乱光の光量を積分する場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、吸引型煙感知器５０は、散乱光の光量の移動平均を算出するようにしてもよい。
この場合、吸引型煙感知器５０は、例えば、光量記憶部と、制御部と、移動平均算出部とを備える。
光量記憶部は、制御部の制御により、光量変換部５５２により電圧信号に変換された受光された光の光量を記憶する。制御部は、光量記憶部に直近の過去に取得された、所定の回数分の光の光量を記憶させる。移動平均算出部は、所定の回数分の光の光量を光量記憶部から取得し、取得した所定の回数分の光の光量の総和を、当該所定の回数で除算した値を移動平均値として算出する。制御部は、新たに光の光量が取得された場合、光量記憶部に記憶させた所定の回数分の光の光量のうち、最も古いものを、今回取得された新しいものに書き換えて記憶させる。

以上説明したように、吸引型煙感知器５０が散乱光の光量の移動平均を算出することにより、散乱光の光量に突発的なノイズが一時的に混入した場合であっても、移動平均値が大きく変化することがない。このため、突発的なノイズによる誤検知を抑制することが可能となる。その一方で、実際に煙濃度が急激に上昇した場合であっても、移動平均値は徐々に変化してゆくために判定が遅くなる傾向となる。このため、検知する範囲の広さや、火災における煙濃度の変化を考慮して、移動平均の母数（移動平均に用いる所定の回数）を何れに設定するかを適切に決定することが望ましい。
また、吸引型煙感知器５０は、積分部５５３により算出された積分値について移動平均を算出するようにしてもよい。

また、図６、図９及び図１０においては、吸引した空気が発光素子５５０と受光素子５５１によって形成された検知空間（領域Ｐの近傍空間）を流れる際における、流れの方向を示していないが、流れの方向は、検知空間に向かう方向であればよく、例えば、紙面に対して垂直方向である。
一方、吸引した空気が流れる速度は一定であることが望ましい。これにより、図７に示すように積分値と煙濃度の関係を定量化することが可能となり、積分値に基づいて容易に煙濃度を判定することができるようになるためである。

実施形態の吸引型煙感知器５０において、吸引した空気が流れる速度を、初期設定などにより設定可能としてもよい。吸引した空気が流れる速度を何れの速度に設定するかは、吸引ファン５４の吸引能力や、感知部５５の感知精度に応じて任意に設定されてよい。
この場合、散乱特性情報記憶部５５５は、吸引した空気が流れる速度毎に、積分値と煙濃度との関係を示す情報を記憶する。そして、判定部５５４は、吸引した空気が流れる速度を取得し、取得した速度に応じた積分値と煙濃度との関係を示す情報を参照して、煙濃度を判定する。

また、図４及び図５に示したホースや可撓管の代わりに、蛇腹ホースなどの伸縮性部材を吸引管５１と接続部５３との間に設けるようにしてもよい。
この場合、伸縮性部材の伸縮に伴う開口部５２から感知部５５までの距離の変化に応じた感知が行われることが望ましい。例えば、散乱特性情報記憶部５５５は、開口部５２から感知部５５までの距離毎に、積分値と煙濃度との関係を示す情報を記憶する。そして、判定部５５４は、伸縮性部材の伸縮度合いに応じた開口部５２から感知部５５までの距離を取得し、取得した速度に応じた積分値と煙濃度との関係を示す情報を参照して、煙濃度を判定する。

また、感知器本体５９の設置場所については、スタッカクレーン３０の台車３２など、上下移動しない部分に設けてもよい。但し、前述したように、開口部５２から感知部５５までの経路の長さは感知結果や感知結果が出力される速度に影響を与える。また、吸引管５１と接続部５３との間に設けた伸縮性部材などの伸縮度合い応じた経路の長さの変化は、煙濃度や、煙と煙以外の粒子の識別に影響する。このような感知器本体５９の設置場所が煙感知に及ぼす影響は抑制されるほうが望ましい。このため、実施形態の吸引型煙感知器５０においては、例えば、図７に示すような積分値と煙濃度の関係を開口部５２から感知部５５までの経路の長さ毎に用意し、経路の長さに応じて使い分けるようにする。

上述した実施形態における吸引型煙感知器５０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器、ＯＳを持たない電気回路等のハードウェア等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０…倉庫
２０…ラック
２１…収納区画
３０…スタッカクレーン
３１…走行レール
３２…台車
３３…マスト部
３４…昇降台
３５…スライドフォーク
３６…感知器本体格納部
４０…スタッカクレーン操作装置
５０…吸引型煙感知器
５１…吸引管
５２…開口部
５３…接続部
５４…吸引ファン
５５…感知部
５６…通信部
５７…出力部
５５０…発光素子
５５１…受光素子
５５２…光量変換部
５５３…積分部
５５４…判定部
５５５…散乱特性情報記憶部

Claims (7)

1. 倉庫に設けられた収納区画との間で荷物を移載するスタッカクレーンと共に昇降可能、且つ、前記スタッカクレーンのスライドフォークに当該スライドフォークの摺動方向に沿って設けられる吸引管と、
   前記吸引管における前記収納区画の方向に設けられた開口部と、
   前記開口部の周辺の気体を、吸引管を介して吸引する吸引部と、
   前記吸引部により吸引された気体に含まれる粒子を感知する感知部と、
   前記感知部により感知された感知結果を出力する出力部と、
   前記収納区画において前記スライドフォークが摺動した後に停止した場合、前記スライドフォークが停止してから所定時間経過後に、前記吸引部による吸引を開始する吸引制御部と、
   を備える吸引型煙感知器。
2. 前記開口部は、前記吸引管において前記収納区画の方向における端部に設けられる、
   請求項１に記載の吸引型煙感知器。
3. 前記開口部の周辺に位置する前記収納区画に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報と、前記感知部により感知された感知結果とを対応づけた情報を受信機に送信する通信部と、
   を更に備える請求項１または請求項２に記載の吸引型煙感知器。
4. 前記感知部は、
   前記吸引部により吸引された気体に光を照射する発光素子と、
   前記発光素子により照射された光が前記吸引部により吸引された気体に含まれる煙により散乱された散乱光を受光する受光素子と、
   前記受光素子により受光された散乱光の光量に基づいて、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する判定部と、
   を備える請求項１から請求項３の何れか一項に記載の吸引型煙感知器。
5. 前記発光素子は、複数設けられて互いに異なる波長の光を照射し、
   前記受光素子により受光された散乱光を波長に応じて分離する分離部、を更に備え、
   前記判定部は、前記分離部により分離された散乱光の各々に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する、
   請求項４に記載の吸引型煙感知器。
6. 前記発光素子は、互いに異なる波長の光を照射する時間が重ならないように照射し、
   前記判定部は、受光素子により受光された散乱光に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する、
   請求項４に記載の吸引型煙感知器。
7. 前記受光素子は、複数設けられて、前記発光素子により照射された光が前記吸引部により吸引された気体に含まれる粒子により互いに異なる散乱角度で散乱した散乱光の各々を受光し、
   前記判定部は、前記受光素子の各々により受光された散乱光に基づいて、吸引された気体に含まれる煙と煙以外の粒子とを区別し、吸引された気体に含まれる煙の濃度を判定する、
   請求項４に記載の吸引型煙感知器。

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