JPH0430080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建物内や火災警戒領域等の煙感知対象
領域内の煙発生を感知する煙感知器に関し、特に
火災に伴つて発生する煙を判別感知することがで
きるように改善して消化設備、消化システムや火
災報知システムにおける高精度の火災検出手段と
して利用できる煙感知器に関する。

従来より煙感知器は種々のものが提供されてお
り、検出原理において煙の有無に従つて光電現象
に差異が発生することを利用した光電式と、煙の
有無に従つて生ずるイオン電流の変化を検出する
イオン化式との二種に大別され、また、上記光電
式にあつては一組の発光素子と受光素子とを容器
内に収納し、該容器内に煙が流入した場合にその
煙粒子による散乱光を受光素子で検出する散乱光
式と、発光素子と受光素子との間に特定の距離を
隔てて配設し、これら両素子間に煙が有ると発光
素子から受光素子への透過光のレベルが減少する
ことによつて煙の有無を検出する透過光式との二
種がある。これらの従来の煙感知器において、特
開昭56−1339号公報には火災の初期段階における
煙を高感度で且迅速に検出できる性能を有する散
乱光式煙感知器の構成として相互に接近して直交
配置した発光素子と受光素子との間に球形レンズ
からなる光学系を設け、また、煙検出光に可視光
を含まない波長領域部分だけを使用するようにし
た煙感知器が開示されている。この煙感知器は、
外乱光による誤動作を防止するために感知器容器
の内部に複雑なラビリンス構造を設ける必要がな
いがために火災発生の初期段階で迅速に煙感知を
おこなうことができる反面で、煙草の煙のような
瞬間性でかつ条状の煙でも故意に煙感知器に吹き
かけられたような場合には煙感知をおこない、結
果的に火災警報上の誤報を発する不都合が考えら
れ、また偶々、発光、受光素子間に虫が侵入、定
滞した場合等にも誤報を生じ得る可能性がある。
依つてかかる不都合を排することができると共に
従前の火災初期の煙発生は高感度かつ迅速に感知
できる煙感知器が要望されている。然るに一般に
火災発生に伴う煙は瞬間性の煙でなく、煙塊とし
て定在する、つまり、その位置に持続的に滞在す
る煙である性状に着目して本発明者は鋭意研究の
結果として上述の要望を満たす煙感知器の開発に
成功した。

すなわち、本発明の目的は、性能的には火災発
生に伴う煙発生のみを高感度、迅速にかつ高精度
に感知することが可能であると共にコスト高を防
止することのできる構成を有した煙感知器を提供
せんとするものである。

本発明によれば、煙感知対象領域内の煙発生を
感知する煙感知器において、 互いに分離配置構造で設けられると共にトリガ
ー入力毎に煙発生の有無を検出する二組の煙検出
ユニツトと、 前記二組の煙検出ユニツトに交互にトリガー駆
動信号を送入して該二組の煙検出ユニツトを交互
に検出動作させる一つの発振回路と、 前記トリガー駆動信号に同期して該両煙検出ユ
ニツトから交互に発生する検出信号を計数すると
共に該計数値が所定数に達すると煙感知信号発す
るように前記二組の煙検出ユニツトに接続された
カウンター回路を備えて前記煙感知対象領域に持
続的な煙の有無を判別する判別回路とを具備して
構成されることを特徴とする煙感知器が提供され
る。

上述した二組の煙検出ユニツトを分離配置し、
これらを単一の発振器から交互に作動させ、しか
も両ユニツトからの煙検出信号が交互に複数回、
検出したとき煙感知信号を発生するようにしたこ
とから煙草の煙のような瞬間性の煙による誤動作
を確実に防止して火災発生に伴う煙のみを判別感
知できると共に各煙検出ユニツトは交互に動作状
態になるので電力消費の節減効果を得ることがで
きるのである。しかも単一の動作源によつて二組
のユニツトを作動する構成によつてコスト高抑止
効果をはたすこともできるのである。以下、本発
明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による煙感知器の構成と動作原
理を説明するためのブロツク回路図、第２図は同
煙感知器の動作における信号波形を示す波形図、
第３図は同煙感知器の配置構造と煙感知対象領域
における取付け状態を示す略示断面図である。

第１図において、本発明による煙感知器は器外
又は器内に設けられた電源回路１によつて駆動さ
れる単一の発振回路２を有している。この発振回
路２は図示の如く、例えば１つの発振源回路とこ
の発振源回路のパルス信号における立ち上がり信
号と立ち下がり信号とに応じて互いに位相がずれ
た二列のパルス信号を送出する二つのパルス発振
回路とを有して形成されており、この発振回路２
に二組の煙検出ユニツト３ａ，３ｂが接続されて
いる。これら二組の煙検出ユニツト３ａ，３ｂは
同一の内部構成を有し、第一の煙検出ユニツト３
ａは上記発振回路２における一方のパルス発振回
路からトリガー駆動信号としてパルス信号が入力
される第１のトリガー回路３１と、この第１のト
リガー回路３１から送出されるパルス列のトリガ
ー入力信号によつて起動される都度、発光動作す
る第一の発光素子３２と、この発光素子３２から
発した光が煙の存在によつて散乱されたときにそ
の散乱光を受光して電気信号を発生する第一の光
電素子３４と、この光電素子３４が発した電気信
号を受信、増幅する第一の増幅回路３３とを有し
ている。なお、増幅回路３３は電源回路１から電
源入力を供給され、また第一のトリガー回路３１
のトリガー入力信号が入力されて光電素子３４か
ら電気信号を受信するとこれを確実に信号増幅し
て出力端から送出する。第二の煙検出ユニツト３
ｂも上述の第一の煙検出ユニツト３ａと同一の構
成を有することは既述の通りであり、従つて発信
回路２の他方のパルス発振回路に接続した第二の
トリガー回路４１、第二の発光素子４２、第二の
光電素子４４、第二の増幅回路４３を有してい
る。これらの第一、第二の煙検出ユニツト３ａ，
３ｂの後段には判別回路５が設けられている。す
なわち、判別回路５は上述の第一、第二のトリガ
ー回路３１，４１に接続された二つの入力端子を
有し、出力端から同期パルス信号を作成、送出す
るオアゲート５１と、上記第一、第二の煙検出ユ
ニツト３ａ，３ｂにおける第一、第二の増幅回路
３３，４３の出力端にそれぞれ接続された二つの
入力端子を有する他のオアゲート５２と、上記オ
アゲート５１，５２の出力端にそれぞれ接続され
た二つの入力端子を有するアンドゲート５３と、
このアンドゲート５３の出力端に接続したカウン
ター回路５４とを具備している。この判別回路５
は後に詳述するように煙草の煙のような瞬間性で
かつ細い煙に対して火災発生に伴う定滞性でかつ
塊状の煙を判別する判別手段として形成されてい
る。従つて、上記のオアゲート５２には第一、第
二の煙検出ユニツト３ａ，３ｂかつ煙検出信号が
交互に入力され、後段のアンドゲート５３はオア
ゲート５１からの同期パルスとオアゲート５２の
煙検出信号との論理積によつて出力を形成し、カ
ウンター回路５４にこれを入力しており、しかも
カウンター回路５４は予め設定した複数の入力信
号をアンドゲート５３から連続送出されたときに
その出力端から一定の出力信号を煙感知信号とし
て送出する回路構成が採られている。つまり、第
一、第二の検出ユニツト３ａ，３ｂの何れか一方
のみが煙検出信号を発生してもカウンター回路５
４から煙感知信号が発生することはないのであ
る。カウンター回路５４の出力、すなわち煙感知
信号は警報回路６に供給されて該警報回路６を作
動させる。従つて火災発生に伴う煙発生が本発明
による煙感知器によつて感知されることによつて
始めて警報回路６は作動するのである。警報回路
６は警報信号を外部の例えば消火システムに出力
することも可能であり、またブザー鳴動、ランプ
点灯等の火災発生表示を行うこともできるのであ
る。なお、上述した諸回路および諸素子における
信号波形は第２図に示す通りである。

次に上述した本発明の煙感知器の動作を以下に
説明する。

さて、本発明による煙感知器が煙感知対象領域
に設備されると、発振回路２は電源回路１から供
給される電源入力によつてトリガー起動信号を第
一、第二の煙検出ユニツト３ａ，３ｂにおける第
一、第二のトリガー回路３１，４１に交互に出力
する。いま、第一のトリガー回路３１はトリガー
起動信号を受信すると、増幅回路３３に駆動信号
を送出し、このときだけ電源回路１から増幅回路
３３に電源入力が供給される。また、該第一のト
リガー回路３１からは上記増幅回路３３への駆動
信号より僅かに遅れかつ幅の小さいトリガー入力
信号が発光素子３２に送出され、従つて発光素子
３２は発光する。なお、発光素子３２は通常の発
光ダイオードで形成すればよい。この際に発光素
子３２に対するトリガー入力信号の信号幅は増幅
回路３３が安定するまで持続するように形成さ
れ、故に増幅回路３３に対する前記駆動信号より
若干遅延継続するように形成される。火災発生に
伴う煙塊が発生していると、発光素子３２の発す
る光ビームが煙粒子による散乱作用を受け、その
散乱光が光電素子３４によつて受光される。煙が
発生していない場合には散乱光が形成されないの
で、光電素子３４は受光作動しない。光電素子３
４が散乱光を受光することによつて煙検出信号を
発生すると、該煙検出信号は増幅回路３３に入力
される。増幅回路３３は光電素子３４からの煙検
出信号を増幅し、判定回路５のオアゲート５２に
送出する。そしてこの煙検出信号は更にオアゲー
ト５２を介してアンドゲート５３に入力される。
このときアンドゲート５３には別にトリガー回路
３１からトリガー入力信号と同期した信号入力が
オアゲート５１を介して更に入力されているので
アンドゲート５３の出力端に出力が生じ、この出
力がカウンター回路５４へ供給されてカウントア
ツプする。一方、発振回路２からトリガー起動信
号を受けた第二のトリガー回路４１も上述の第一
のトリガー回路３１と同様に作動するが発振回路
２によるトリガー起動信号は交互に発生するので
第一、第二のトリガー回路３１，４１の作動は時
間的にずれを伴つている。第二のトリガー回路４
１の作動に従つて発光素子４２、光電素子４４、
増幅回路４３も順次に上述の第一の煙検出ユニツ
ト３ａの場合と同様に作動する。さて、第一、第
二の煙検出ユニツト３ａ，３ｂは煙草の煙のよう
な瞬間性の煙が両者に同時期に作用することがな
いように互いに距離を隔てて分離配置した構造を
有しているが、火災発生に伴う煙は量的にも多く
定滞性から塊状をなしているので第一煙検出ユニ
ツト３ａが煙検出を行つた場合には、第二煙検出
ユニツト３ｂも同様に煙検出を行う。故に第二煙
検出ユニツト３ｂからも煙検出信号が発生して判
別回路５においてはカウンター回路５４が上述の
第一煙検出ユニツト３ａからの煙検出信号に従つ
てカウントアツプした後に同期パルス信号の周期
だけ遅れて再びカウントアツプ作動する。この第
二煙検出ユニツト３ｂによる煙検出作動後には再
び第一の煙検出ユニツト３ａが発振回路２による
トリガー起動信号に従つて煙検出作動し、再び判
別回路５のカウンター回路５４がカウントアツプ
動作する。こうしてカウンター回路５４がカウン
トアツプ動作する場合に、該カウンター回路５４
は同期パルス信号の周期に従つて例えば３回連続
してカウントアツプ動作したときその出力端に煙
感知信号を発生するように予めカウントアツプ数
の設定がなされている。依つて、第一、第二の煙
検出ユニツト３ａ，３ｂの煙検出作動によつて判
別回路５のカウンター回路５４から出力が生じた
ときは、確かに煙感知対象領域に火災に伴う煙発
生があることを判別することができるのである。
判別回路５のカウンター回路５４から発生した煙
感知信号は既述の如く警報回路６に送出されて警
報作動を生ぜしめる。なお、上述の構成でカウン
ター回路５４によるカウントアツプ回数の設定は
同期パルス信号を利用してカウンター回路５４を
設定してもよく、或いは何れかの煙検出ユニツト
３ａ又は３ｂの煙検出信号を利用して設定しても
よい。

こゝで、上述した第一、第二の煙検出ユニツト
３ａ，３ｂの分離配置構造は、第３図に示すよう
に、筐状の容器６１内に隔壁６２を設けて該容器
６１内に二つの分離した煙室６３，６４を設け、
これら両煙室６３，６４内に第一、第二の煙検出
ユニツト３ａ，３ｂを配置し、しかも容器６１の
外周壁には煙流入口６５を例えば網目状に形成し
ておけばよいのである。また容器６１の器底には
基板６６を配し、この基板６６の内面に判別回路
５等の電気的手段を配し、基板６６の外面を利用
して煙感知対象領域の天井面等に取付ければよい
のである。また、容器内における第一、第二の煙
検出ユニツト３ａ，３ｂの配置に当つては、天井
面に対して等高に設けても高さずれを有するよう
に設けて天井面を這う煙に対しても両検出ユニツ
ト３ａ，３ｂが効果的に反応するようにしてもよ
い。

上述の説明から明らかなように本発明によれ
ば、二組の分離配置した煙検出ユニツトが用いら
れ、これらが交互に所定回数に渉つて連続して煙
検出作動したときに煙感知信号を発するので、煙
草の煙のような瞬間性でかつ細い煙には不感知で
あり一定以上の塊状を有した火災に伴う煙のみを
判別感知することができるのである。またノイズ
による誤動作発生も本動作原理によれば回避する
ことができる。更に、発光素子、光電素子、増幅
回路等は間欠的に電源入力が供給される構成が採
られ、しかも両煙検出ユニツトは交互に動作して
同時動作は行なわないために電力消費が少く、か
つ電源回路や発振回路は単一で両ユニツトを作動
せしめ得るからコスト高抑止効果は著しい。

更に、上述の実施例は散乱光式、特に特開昭56
−1339号公報に開示した煙検出器を利用すること
に基づいた例を説明したが、これに限定されるも
のではなく、第一、第二の煙検出ユニツトには周
知のイオン化式煙検出要素を用いても本発明の目
的を達成することが可能であることを理解すべき
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による煙感知器の構成と動作原
理を説明するためのブロツク回路図、第２図は同
煙感知器の動作における信号波形を示す波形図、
第３図は同煙感知器の配置構造と煙感知対象領域
における取付け状態を示す略示断面図。 １……電源回路、２……発振回路、３ａ，３ｂ
……第一、第二煙検出ユニツト、５……判別回
路、６……警報回路、３１，４１……第一、第二
トリガー回路、３２，４２……第一、第二発光素
子、３３，４３……第一、第二増幅回路、３４，
４４……第一、第二光電素子、５１，５２……オ
アゲート、５３……アンドゲート、５４……カウ
ンター回路、６１……容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 煙感知対象領域内の煙発生を感知する煙感知
   装置において、 互いに分離配置構造で設けられると共にトリガ
   ー入力毎に煙発生の有無を検出する二組の煙検出
   ユニツトと、 前記二組の煙検出ユニツトに交互にトリガー駆
   動信号を送入して該二組の煙検出ユニツトを交互
   に検出動作させる一つの発振回路と、 前記トリガー駆動信号に同期して該両煙検出ユ
   ニツトから交互に発生する検出信号を計数すると
   共に該計数値が所定数に達すると煙感知信号を発
   するように前記二組の煙検出ユニツトに接続され
   たカウンター回路を備えて前記煙感知対象領域に
   おける持続的な煙の有無を判別する判別回路と
   を、具備して構成されたことを特徴とする煙感知
   装置。 ２ 前記各煙検出ユニツトは、前記発振回路に接
   続したトリガー回路と、 該トリガー回路からのトリガー入力信号で作動
   する発光素子と、 該発光素子からの光が煙で散乱した散乱光を受
   光する受光素子とを、 有してなる特許請求の範囲第１項に記載の煙感知
   装置。 ３ 前記二組の煙検出ユニツト、発振回路および
   判別回路を一つの共通筐体内に収納してなる特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の煙感知装
   置。