JPH0215397A - 火災検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は１例えば隔壁間に発生する火災を検知するに好
適な火災検知装置に関し、特に内部の火炎から輻射され
るマイクロ波を検出すると同時にその表面温度を検出す
ることにより内部火災の発生を検知する技術に関する。

［従来の技術］ 従来、火災検知装置としては煙発生検知器、赤外線検知
器、温度検知器が利用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第６図に示す如くコンクリート、モルタ
ル、木板等の隔壁１．１に挾まれた内部空間に発生する
火災（発熱体）２を早期に検知する場合、煙発生検知器
、赤外線検知器は全く利用できず、温度検知器にあって
は火災（発熱体）２からの熱伝導により間接的に表面の
温度上昇を検知するもので、タイムラグが大きく且つ室
温変化との相関において判定基準が曖昧となり、早期発
見が困難で、信頼性も乏しい。

本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的
は、隔壁等で囲まれた閉塞空間にて発生する火災又は消
火時に隔壁間に残存する火炎等の如く、外部から視認不
可能な火災を外部から的確ｆＬ＝つ早期に検知可能の火
災検知装置を実現することにある。

［、課題を解決するためのｆ段］ １−記目的を達成するために、本発明に係る火災検知装
置は４対象物体表面に受電面を対向すべきマイクロ波検
出用アンテナとＪ（に、対象物体表面の表面温度を検出
するＷｉ１１温センサとが設けられ７・イグロ波検出用
アンテナの出力及び測ｉＰセンサの出力（二基づいて対
象物体内部の火災を検知するもので、その測温センサは
マイクロ波検出用アン−÷六の一部に付設５れている。

マイクロ波検出用アンテナの受′屯面端部には、外部電
波の侵入を防＋ｈ　するため、柔軟性の導体又は゛重液
吸収体を装γｔすることが望ましく、またマイクロ波検
出用７７戸すの内部には、高感度で内部電波を受電する
ため、対象物体の比誘電率に近い比誘電率で低損失の誘
電体材料を充填することが望ましい。

［作用］ かかる構成の火災検知装置によれば、マイクロ波検出用
アンテナは対象物体内部の発熱体からの輻射マイクロ波
を受電し、その出力は内部温度情報として提供されると
共に、測温センサの出力は受電面近傍の表面温度情報と
して提供され、例えばその出力の比較によって火災が内
部に発生していることを検知できる。

［実施例］ 次に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る火災検知装置の第１実施例を示
す構成図である。

１０ハマイクロ波検出用アンテナとしてのホーンアンテ
ナで、その開口面（受電面）を隔壁１に押し当て隔壁１
内部からのマイクロ波を受電するものである。１１は導
波管１０ａで集められた電磁波のうちマイクロ波成分を
抽出増幅する増幅検波器を含み内部温度信号を得る内部
温度測定回路で、その内部温度信号は信（）処理回路１
２へ送出される１３はサーミスタ、サーモパイル、ボロ
メータ等の接触式又は非接触式の表面測温センサで、第
２図に示す如く、そのホーンアンテナ１０の開口端部に
付設され、ホーンアンテナ１０の隔壁１への密着又は対
向と同時にその間［１面即ち接触面たる隔壁１の表面の
１ａの温度全検知するものである。表面測温センサー３
を端部に装着した点は、マイクロ波の受゛、・亡の妨げ
にならず、取付、配線等が容易であるという利益がある
。なお、表面測温センサー３を複数個設けても良い。１
４は表面測温センサー３からの出力信号に）、（づいて
表面温度信号を得る表面温度Ｍ１１定回路で、その表面
温度信号は信号処理回路１２へ送出される。

ここで、内部温度測定の原理を説明するに、絶対温度Ｔ
の物体（黒体）から放出される輻射の波長が入と入＋　
ｄ入の間にある放射エネルギ密度ρは ｈニブランク定数、に：ポルツマン定数。

Ｃ：光速度 で≠えられる。この放射は連続スペクトルで通常は赤外
線へ可視光線の領域がピークとなるが、同時にマイクロ
波も放出されている。この連続スペクトルからマイクロ
波を検波して物体の温度を測定することは、Ｄｉｃｋｅ
方式と呼ばれている。

一方、マイクロ波は誘電体内では減衰が弱く透過し、透
過電力が入射電力に対して半減する深さＤは、 Ｉ）　＝　３．３２Ｘ　１０／　ｆｇ−ｔａｎδｆ：周
波数、ε１：比誘電率、ｔａｎδ：誘電正接で与えられ
、厚さＤ以下の壁の場合には、温＠Ｔで発生したマイク
ロ波の１／２以上のエネルギがｆ！Ｌ過して来ることと
なる。

そこで、隔壁１内に火災が発生している場合、それ以前
に比して発熱体２の影響による輻射が増大するため１そ
れに含まれるマイクロ波がホーンアンテナｌＯへより多
く入来する。ホーンアンテナ１０で受電された電磁波は
内部温度測定回路１１にて検波増幅されマイクロ波成分
が抽出され、これに基づいて内部温度信号が信号処理回
路１２へ送出される。一方、隔壁１の表面１ａに接触し
た表面測温センサ１３は火災発生初期時においては常態
温度を検出しており、しばらくして発熱体２から隔壁１
の熱伝導により温度上昇を検出する。したがって、信号
処理回路１２は内部温度信号と表面温度信号とを比較し
、内部温度が表面温度より高い場合、火災発生信号を外
部へ送出する。そしてこの火災発生信号に基づいて表示
、！！報又は消火の制御等が行なわれる。

ところで１発熱体２からのマイクロ波の測定において、
ホーンアンテナ１０は隔壁１の表面に密着又は対面され
（接触又は非接触の場合を含めて本願では「対向」と定
義する。）、ホーンアンテナ１０の受電するマイクロ波
はそのホーンアンテナ１０の張る立体角内で、発熱体２
から発生するマイクロ波とそれが存在しない場合の隔壁
１からのバックグラウンド成分とが重畏したものである
が、第３図に示す如く、ホーンアンテナ１０を隔壁１か
ら離間させた場合、外部から雑音マイクロ波が侵入する
。雑音としてはテレビ等の放送電波、レーダー電波、無
線通信電波、自動ドア等のマイクロ波の外、周囲の壁や
天井からの温度放射等が含まれる。その離間距離が比較
的小さいときには、Ｓ／Ｎ比が小さく、内部温度測定に
支障をきたさないが、離間距離が大きくなりすぎると、
雑音障害によりもはや測定が困難となる。

第４図は、本発明に係る火災検知装置の第２実施例を示
す構成図で、第１実施例の改良を目的とするものであり
、雑音電波の混入を防上するため、ホーンアンテナ２０
の開口（受電）端部周囲に柔軟性の導体又は電波吸収体
２０ａを装着したものである。導体又は電波吸収体２０
ａの存在により、隔壁１又は対象物の表面に凹凸がある
場合でもホーンアンテナ２０の密着を支障なく行なうこ
とができ、この点においても雑音の混入を軽減できる。

加えて、ホーンアンテナ２０と隔壁１とが若干離間して
いても、外部からの入射ぜんとする雑音をその導体又は
電波吸収体２０ａが吸収遮蔽する。

また、このホーンアンテナ２０の内部空間には隔壁１の
比誘電率に近い比誘電率で低損失の誘電体材料２０ｂが
充填されている。この誘電体材料２０ｂがない第１実施
例の場合、隔壁１内からホーンアンテナ１０の内部空間
へマイクロ波が入射するとき、その境界面（開口面）に
おいて誘電率が大きく変化するので、その境界面で反射
損失が起こる。そこで、ホーンアンテナ２０の如く、隔
壁１の比誘電率とほぼ等しく、且つ低損失の誘電体材料
２０ｂを充填しておくと、その反射成分を低減できると
同時に、アンテナ寸法を１７ｇ＞だけ縮少することがで
きる。マイクロ波の透過距離は周波数に反比例するので
、低い周波数を内部温度測定に用いると高い感度の測定
を実現できるが、反面、アンテナ寸法が大きくなるとい
う不利益がある。ところが、上記誘電体材料２０ｂの充
填によって、高感度測定及びアンテナの小型化を共に図
ることができる。

なお、上記各実施例ではマイクロ波検出用アンテナとし
てホーンアンテナを用いであるが、これに限らず、スト
リップ方式の平面形アンテナ等の使用が可能である。

［効果］ 以上説明したように、本発明に係る火災検知装置は、対
象物体表面に受電面を対向すべきマイクロ波検出用アン
テナと該対象物体表面の表面温度を検出する測温センサ
とを備え、再出力に基づいて対象物体内部の火災を検知
するものであって、表面測温センサは該マイクロ波検出
用アンテナの一部に付設されてなるものであるから、次
の効果を奏する。

■　マイクロ波検出用アンテナと表面測温センサの併設
で再出力の相関によって、対象物体内部の温度を測定で
きるので、内部火災の早期検知を確実に実現できる。マ
イクロ波検出用アンテナの受電面端部に柔軟性の導体又
は電波吸収体を装着した場合には、雑音電波の混入を防
止できる。マイクロ波検出用アンテナの内部に対象物体
の比誘電率に近い比誘電率で低損失の誘電体材料を充填
した場合には、高感度の測定を実現できると共に、アン
テナ寸法の縮少化を図ることができ、装置の小型化に寄
与する。

（多　表面測温センサがマイクロ波検出用アンテナの一
部に付設されているので、マイクロ波検出用アンテナの
対象物への密着又は対向によって同時に表面温度を測定
することができ、早期検出が要求される火災において検
知操作作業性の面から迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る火災検知装置の第１実施例を示
す構成図である。 第２図は、同実施例におけるホーンアンテナの開口面を
示す平面図である。 第３図は、同実施例の使用態様を示す図である。 第４図は１本発明に係る火災検知装置の第２実施例を示
す構成図である。 第５図は、同実施例におけるホーンアンテナの開口面を
示す平面図である。 第６図は、隔壁間で発生する火災を示す断面図である。 ［符号の説明］ ■・・・隔壁、２・・・火災による発熱体、１０．２０
・・・ホーンアンテナ、２０ａ・・・導体又は電波吸収
体、２０ａ、２０ｂ・・・誘電体材料、１１・・・内部
温度測定回路、１２・・・信号処理回路、１３・・・表
面測温センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象物体表面に受電面を対向すべきマイクロ波検
   出用アンテナと該対象物体表面の表面温度を検出する表
   面測温センサとを備え、両出力に基づいて該対象物体内
   部の火炎を検知する装置であって、該表面測温センサは
   該マイクロ波検出用アンテナの一部に付設されてなるこ
   とを特徴とする火災検知装置。
2. （２）前記マイクロ波検出用アンテナの受電面端部には
   柔軟性の導体又は電波吸収体が装着されてなることを特
   徴とする請求項第１項に記載の火災検知装置。
3. （３）前記マイクロ波検出用アンテナの内部には前記対
   象物体の比誘電率に近い比誘電率で低損失の誘電体材料
   が充填されてなることを特徴とする請求項第１項又は第
   ２項に記載の火災検知装置。