JPH0546880A - 炎検出装置 - Google Patents
炎検出装置Info
- Publication number
- JPH0546880A JPH0546880A JP22881591A JP22881591A JPH0546880A JP H0546880 A JPH0546880 A JP H0546880A JP 22881591 A JP22881591 A JP 22881591A JP 22881591 A JP22881591 A JP 22881591A JP H0546880 A JPH0546880 A JP H0546880A
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- JP
- Japan
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- flame
- detection
- detecting
- concave lens
- detecting element
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 視野感度の差を低減して検出視野角を広くす
ることのできる炎検出装置を提供する。 【構成】 検出素子１３により炎から放射される炎特有
の赤外領域波長の放射光を捕えて火災の報知を行なう炎
検出装置１において、検出素子１３の前段に、視野感度
の差を低減して検出視野角を広くするため、４．４μｍ
附近の波長光を高効率で透過させる光学材料によって形
成した光を発散させる性質の光学系１０を備えた。
ることのできる炎検出装置を提供する。 【構成】 検出素子１３により炎から放射される炎特有
の赤外領域波長の放射光を捕えて火災の報知を行なう炎
検出装置１において、検出素子１３の前段に、視野感度
の差を低減して検出視野角を広くするため、４．４μｍ
附近の波長光を高効率で透過させる光学材料によって形
成した光を発散させる性質の光学系１０を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検出素子により炎から
放射される炎特有の赤外領域波長の放射光を捕えて火災
の報知を行なう炎検出装置に関するものである。
放射される炎特有の赤外領域波長の放射光を捕えて火災
の報知を行なう炎検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の炎検出装置としては、例
えば図６に示すものがある。６１はサファイアガラス、
６２はケース、６３は赤外線検出素子、６４は光学バン
ドパスフィルタ、６５は検出体、６６は検出体６５の固
定基盤である。この炎検出装置では、炎から放射される
炎特有の赤外領域の４．４μｍ付近のピーク波長を選択
的に透過させる板状の光学バンドパスフィルタ６４を窓
材としてＰｂｓｅや焦電素子等の検出体６５を赤外線検
出素子６３に組込み、さらにその赤外線検出素子６３を
外部から保護するために板状のサファイアガラス６１を
前段に設けて炎からの放射光を受光する構成となってい
る。また、赤外線検出素子６３に光学バンドパスフィル
タ６４を組込まない場合は、赤外線検出素子６３の前段
に光学バンドパスフィルタ６４を位置させて設けるよう
にしている。さらに、長距離用の炎検出装置としては、
Ｃa Ｆ2 等の材料からなる凸レンズを赤外線検出素子の
前段に配置し、その凸レンズによって集光することによ
り検出距離を延ばした装置もある。
えば図６に示すものがある。６１はサファイアガラス、
６２はケース、６３は赤外線検出素子、６４は光学バン
ドパスフィルタ、６５は検出体、６６は検出体６５の固
定基盤である。この炎検出装置では、炎から放射される
炎特有の赤外領域の４．４μｍ付近のピーク波長を選択
的に透過させる板状の光学バンドパスフィルタ６４を窓
材としてＰｂｓｅや焦電素子等の検出体６５を赤外線検
出素子６３に組込み、さらにその赤外線検出素子６３を
外部から保護するために板状のサファイアガラス６１を
前段に設けて炎からの放射光を受光する構成となってい
る。また、赤外線検出素子６３に光学バンドパスフィル
タ６４を組込まない場合は、赤外線検出素子６３の前段
に光学バンドパスフィルタ６４を位置させて設けるよう
にしている。さらに、長距離用の炎検出装置としては、
Ｃa Ｆ2 等の材料からなる凸レンズを赤外線検出素子の
前段に配置し、その凸レンズによって集光することによ
り検出距離を延ばした装置もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の炎検出装置にあっては、図７に示すように
炎検出装置と垂直な法線方向に対して斜め方向の感度
（検知視野角）は、図８に示す検出素子の指向相対感度
特性及び入射角の余弦法則に従って低下してしまい、検
出装置から離れたある一定距離において感度が視野角
（θ）によって異なってしまい、検出視野角を広くする
ことができないという問題があった。また、長距離用の
炎検出装置にあっては、凸レンズ等によって集光を行な
うために、視野角が著しく狭くなってしまう。このよう
な長距離用の炎検出装置で検出視野角を広くするために
は、光学系または光学系を含んだ検出素子を高価なモー
タ等によって機械的に回転させて分割された検出範囲を
順番に走査して検出視野角を広くすることが行なわれて
いるが、光学系が複雑で高価である上に、可動部がある
ため信頼性において限界があった。本発明は、上記のよ
うな従来の課題を解決するためになされたものであり、
視野感度の差を低減して検出視野角を広くすることので
きる炎検出装置を提供することを目的とする。
ような従来の炎検出装置にあっては、図７に示すように
炎検出装置と垂直な法線方向に対して斜め方向の感度
（検知視野角）は、図８に示す検出素子の指向相対感度
特性及び入射角の余弦法則に従って低下してしまい、検
出装置から離れたある一定距離において感度が視野角
（θ）によって異なってしまい、検出視野角を広くする
ことができないという問題があった。また、長距離用の
炎検出装置にあっては、凸レンズ等によって集光を行な
うために、視野角が著しく狭くなってしまう。このよう
な長距離用の炎検出装置で検出視野角を広くするために
は、光学系または光学系を含んだ検出素子を高価なモー
タ等によって機械的に回転させて分割された検出範囲を
順番に走査して検出視野角を広くすることが行なわれて
いるが、光学系が複雑で高価である上に、可動部がある
ため信頼性において限界があった。本発明は、上記のよ
うな従来の課題を解決するためになされたものであり、
視野感度の差を低減して検出視野角を広くすることので
きる炎検出装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
る請求項１の本発明は、検出素子により炎から放射され
る炎特有の赤外領域波長の放射光を捕えて火災の報知を
行なう炎検出装置において、上記検出素子の前段に、視
野感度の差を低減して検出視野角を広くするため、４．
４μｍ附近の波長光を高効率で透過させる光学材料によ
って形成した光を発散させる性質の光学系を備えたこと
を特徴とする。請求項２の炎検出装置は、光学系を凹レ
ンズとしたことを特徴とする。請求項３の炎検出装置
は、光学系をフレネルレンズとしたことを特徴とする。
請求項４の炎検出装置は、上記光学系の前面中央部分に
４．４μｍ附近の波長光を減衰させる部材を設置したこ
とを特徴とする。
る請求項１の本発明は、検出素子により炎から放射され
る炎特有の赤外領域波長の放射光を捕えて火災の報知を
行なう炎検出装置において、上記検出素子の前段に、視
野感度の差を低減して検出視野角を広くするため、４．
４μｍ附近の波長光を高効率で透過させる光学材料によ
って形成した光を発散させる性質の光学系を備えたこと
を特徴とする。請求項２の炎検出装置は、光学系を凹レ
ンズとしたことを特徴とする。請求項３の炎検出装置
は、光学系をフレネルレンズとしたことを特徴とする。
請求項４の炎検出装置は、上記光学系の前面中央部分に
４．４μｍ附近の波長光を減衰させる部材を設置したこ
とを特徴とする。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例による炎検出
装置の内部構成図である。本炎検出装置１は、凹レンズ
１０と、凹レンズ１０を固定するプラスチックまたは金
属で形成したケース体１２と、赤外線検出素子１３と、
光学バンドパスフィルタ１４と、赤外線検出素子１３の
検出体１５と、検出体１５を固定する固定基板１６によ
って構成されている。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例による炎検出
装置の内部構成図である。本炎検出装置１は、凹レンズ
１０と、凹レンズ１０を固定するプラスチックまたは金
属で形成したケース体１２と、赤外線検出素子１３と、
光学バンドパスフィルタ１４と、赤外線検出素子１３の
検出体１５と、検出体１５を固定する固定基板１６によ
って構成されている。
【０００６】凹レンズ１０は、波長４．４μｍ附近の赤
外光を高効率で透過させる光学材料によって形成されて
いる。この光学材料としては、比較的安価なＣa Ｆ2
（フッ化カルシウム）、高密度ポリプロピレン、高密度
ポリエチレン、サファイアガラス、ＰＬＺＴ（セラミッ
ク）等の材料がある。この凹レンズ１０は、ケース体１
２に固定されて赤外線検出素子１３の前段に位置してい
る。凹レンズ１０の位置は、赤外線検出素子１３の検出
体１５の位置がほぼ凹レンズ１０の焦点位置となるよう
に設定するものとする。これにより、外部から凹レンズ
１０に入射した光は、分散することなく赤外線検出素子
１３の検出体１５に集光するものである。赤外線検出素
子１３としては、図７に示すような指向相対感度特性を
有するこれまでと同じ素子を用いている。また、光学バ
ンドパスフィルタ１４は、波長４．４μｍ附近の赤外光
を選択的に透過する光学フィルタであり、赤外線検出素
子１３の検出体１５の前面に組込まれている。
外光を高効率で透過させる光学材料によって形成されて
いる。この光学材料としては、比較的安価なＣa Ｆ2
（フッ化カルシウム）、高密度ポリプロピレン、高密度
ポリエチレン、サファイアガラス、ＰＬＺＴ（セラミッ
ク）等の材料がある。この凹レンズ１０は、ケース体１
２に固定されて赤外線検出素子１３の前段に位置してい
る。凹レンズ１０の位置は、赤外線検出素子１３の検出
体１５の位置がほぼ凹レンズ１０の焦点位置となるよう
に設定するものとする。これにより、外部から凹レンズ
１０に入射した光は、分散することなく赤外線検出素子
１３の検出体１５に集光するものである。赤外線検出素
子１３としては、図７に示すような指向相対感度特性を
有するこれまでと同じ素子を用いている。また、光学バ
ンドパスフィルタ１４は、波長４．４μｍ附近の赤外光
を選択的に透過する光学フィルタであり、赤外線検出素
子１３の検出体１５の前面に組込まれている。
【０００７】本実施例の炎検出装置１においては、上記
の如く赤外線検出素子１３の前段に配置した凹レンズ１
０の作用により、従来のような平板状のサファイアガラ
ス等に較べて赤外線検出素子１３で受光し得る範囲が広
くなる。このことは、赤外線検出素子１３と垂直な法線
方向に対して角度θの斜め方向から同一強度レベルの炎
の赤外放射光が入射する場合に、赤外線検出素子１３と
垂直方向とほぼ同等の感度で受光でできる角度θ（検知
視野角）を大きくすることができる。すなわち広い視野
角にわたって良好な感度で受光できるようになる。従っ
て、本炎検出装置１の検知視野２１は、図２に示すよう
に図６の従来の視野角に較べて充分広くなり、これによ
り従来の炎検出装置に比べ監視領域を拡大することがで
きるものである。
の如く赤外線検出素子１３の前段に配置した凹レンズ１
０の作用により、従来のような平板状のサファイアガラ
ス等に較べて赤外線検出素子１３で受光し得る範囲が広
くなる。このことは、赤外線検出素子１３と垂直な法線
方向に対して角度θの斜め方向から同一強度レベルの炎
の赤外放射光が入射する場合に、赤外線検出素子１３と
垂直方向とほぼ同等の感度で受光でできる角度θ（検知
視野角）を大きくすることができる。すなわち広い視野
角にわたって良好な感度で受光できるようになる。従っ
て、本炎検出装置１の検知視野２１は、図２に示すよう
に図６の従来の視野角に較べて充分広くなり、これによ
り従来の炎検出装置に比べ監視領域を拡大することがで
きるものである。
【０００８】なお、図３に示すように本炎検出装置１を
天井３１に取り付けた場合に、消防法等によって天井３
１と床３２の間の距離のみで作動し、それを越える距離
では非作動となるように設定する必要がある場合には、
図４に示すように凹レンズ１０の前面中央部分に４．４
μｍ附近の波長光を減衰させる材質からなるスリガラス
２０（あるいは網体等）を設置する。これにより、炎検
出装置１の検知視野（感度特性）２１は、図５に示す如
く赤外線検出素子１３と垂直な法線方向における感度が
低なり、上記の条件を満たすことができるようになる。
この場合でも、作動距離のみが小さくなり、監視領域の
広さは変らない。
天井３１に取り付けた場合に、消防法等によって天井３
１と床３２の間の距離のみで作動し、それを越える距離
では非作動となるように設定する必要がある場合には、
図４に示すように凹レンズ１０の前面中央部分に４．４
μｍ附近の波長光を減衰させる材質からなるスリガラス
２０（あるいは網体等）を設置する。これにより、炎検
出装置１の検知視野（感度特性）２１は、図５に示す如
く赤外線検出素子１３と垂直な法線方向における感度が
低なり、上記の条件を満たすことができるようになる。
この場合でも、作動距離のみが小さくなり、監視領域の
広さは変らない。
【０００９】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では、赤外線検出素子１３の前
段に波長４．４μｍ附近の赤外光を高効率で透過させる
光学材料によって形成した凹レンズ１０を配置したが、
凹レンズと同様に光を発散させる光学特性を有する光学
系であれば凹レンズに限らない。このような光学系とし
ては、例えばフレネルレンズを用いることができる。
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では、赤外線検出素子１３の前
段に波長４．４μｍ附近の赤外光を高効率で透過させる
光学材料によって形成した凹レンズ１０を配置したが、
凹レンズと同様に光を発散させる光学特性を有する光学
系であれば凹レンズに限らない。このような光学系とし
ては、例えばフレネルレンズを用いることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の炎検出装置
によれば、検出素子の前段に光を発散させる性質の光学
系を備えたことで、検出素子と垂直な法線方向以外の方
向の感度を広い範囲にわたって良好なものとすることが
でき、検知視野角を拡大することが可能となる。このた
め、一定の空間における設置個数を少なくすることでき
るようになる。また、光学系としては、凹レンズ等を用
いるので、安価に提供することができる。また更に、光
学系としてフレネルレンズを用いることにより、凹レン
ズと同等の効果を持たせると共に、検知視野角の拡大を
一層図ることができる。請求項４の炎検出装置によれ
ば、消防法等による検出作動距離の制限がある場合に
も、作動距離のみを制限して広い監視領域を確保するこ
とができる。
によれば、検出素子の前段に光を発散させる性質の光学
系を備えたことで、検出素子と垂直な法線方向以外の方
向の感度を広い範囲にわたって良好なものとすることが
でき、検知視野角を拡大することが可能となる。このた
め、一定の空間における設置個数を少なくすることでき
るようになる。また、光学系としては、凹レンズ等を用
いるので、安価に提供することができる。また更に、光
学系としてフレネルレンズを用いることにより、凹レン
ズと同等の効果を持たせると共に、検知視野角の拡大を
一層図ることができる。請求項４の炎検出装置によれ
ば、消防法等による検出作動距離の制限がある場合に
も、作動距離のみを制限して広い監視領域を確保するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例による炎検出装置の内部構成
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例による炎検出装置の検知視野
を示す図である。
を示す図である。
【図３】図１の炎検出装置を天井に設置した場合を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の感度特性を修正した他の実施例による
炎検出装置の内部構成図である。
炎検出装置の内部構成図である。
【図５】図４に示す炎検出装置の検知視野を示す図であ
る。
る。
【図６】従来の炎検出装置の内部構成図である。
【図７】従来の炎検出装置の検知視野を示す図である。
【図８】赤外線検出素子の指向相対感度特性を示す図で
ある。
ある。
１ 炎検出装置 １０ 凹レンズ １２ ケース体 １３ 赤外線検出素子 １４ 光学バンドパスフィルタ １５ 検出体 １６ 固定基盤 ２０ スリガラス
Claims (4)
- 【請求項１】 検出素子により炎から放射される炎特有
の赤外領域波長の放射光を捕えて火災の報知を行なう炎
検出装置において、 上記検出素子の前段に、視野感度の差を低減して検出視
野角を広くするため、４．４μｍ附近の波長光を高効率
で透過させる光学材料によって形成した光を発散させる
性質の光学系を備えたことを特徴とする炎検出装置。 - 【請求項２】 上記光学系を凹レンズとしたことを特徴
とする請求項１の炎検出装置。 - 【請求項３】 上記光学系をフレネルレンズとしたこと
を特徴とする請求項１の炎検出装置。 - 【請求項４】 上記光学系の前面中央部分に４．４μｍ
附近の波長光を減衰させる部材を設置したことを特徴と
する請求項１及至３の炎検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22881591A JPH0546880A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 炎検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22881591A JPH0546880A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 炎検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546880A true JPH0546880A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16882295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22881591A Pending JPH0546880A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 炎検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0546880A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| WO2000031514A1 (fr) * | 1998-11-24 | 2000-06-02 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Instrument de mesure de la diffusion de la lumiere |
| JP2003317162A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| JP2009075132A (ja) * | 1999-12-28 | 2009-04-09 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| KR100947059B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2010-03-11 | 주식회사 창성에이스산업 | 불꽃감지기 |
| KR20220077549A (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 정종현 | 광대역 분광기를 이용한 화재감지시스템 |
| WO2024105416A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | Gianthope Arts Product (Huizhou) Co Limited | Candle device |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP22881591A patent/JPH0546880A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178746A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Ngk Insulators Ltd | 遠赤外線感知器 |
| WO2000031514A1 (fr) * | 1998-11-24 | 2000-06-02 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Instrument de mesure de la diffusion de la lumiere |
| JP2009075132A (ja) * | 1999-12-28 | 2009-04-09 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| JP2009110545A (ja) * | 1999-12-28 | 2009-05-21 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| JP2003317162A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| KR100947059B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2010-03-11 | 주식회사 창성에이스산업 | 불꽃감지기 |
| KR20220077549A (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 정종현 | 광대역 분광기를 이용한 화재감지시스템 |
| WO2024105416A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | Gianthope Arts Product (Huizhou) Co Limited | Candle device |
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