JPH0546897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈技術分野〉 本発明は新規な散乱光式煙検知器に関する。よ
り具体的に言えば、散乱光式煙検知器であつて、
煙の存在しない時の基底レベルのノイズ光（バツ
クグランド）を検出して煙検知器の機能異常を検
査し得る煙検知器に関する。 〈従来技術とその問題点〉 散乱光式煙検知器は煙の侵入が可能な暗箱内に
発光素子と受光素子を発光素子からのビームが直
接受光素子に入射しないように設けて、暗箱内に
煙が侵入する時に煙の微粒子によつて起される光
の散乱を受光素子によつて感知して煙の存在を検
出して火災警報等を発生させる装置である。この
ような装置であつて、煙が存在しない時の基底レ
ベルのノイズ光（バツクグラウンド）を検出し得
るように設定し、それが検出されない時に故障信
号を発生するように構成した煙検知器も知られて
いる（実開昭54−32183号、特公昭59−21511号
等）。 一般にノイズ光は低いほど好ましいから、煙の
侵入を許す暗箱（通常ラビリンス構造になつてい
る）の内面は艶消しした黒色に塗装されている。
従つて、バツクラウンドは極めて低い。 このように低いバツクグラウンドでも、発光素
子の破損とか断線等は充分に検知できるが、発光
素子の経時減弱のような現象は低いバツクグラウ
ンドでは検出しがたい。 この場合、暗箱内面の明度を上げれば、言い替
えれば、暗箱内面の色調を明るくすれば、バツク
グラウンド（基底レベルノイズ光）は上がつて、
部品の機能低下などは検出しやすくなるが、しか
し、ノイズ値が上がるので、今度は信号との差が
減少することになり、発報の精度の低下を招く。 〈問題点解決の手段〉 本発明者は、暗箱内面の明度を上げたときの、
煙濃度の増加と光検知器の出力の変化との関係を
解明したところ、予期に反して暗箱内壁の明度
を、マンセル明度で２〜５の範囲ならば、上げて
も実際の煙の検出に影響がないことを確認して本
発明を完成した。これまでに、暗箱の内壁面の明
度を敢えて上げるという考えはなかつた。 〈発明の構成〉 本発明は、故障検出回路を有し、煙が侵入でき
るラビリンス構造の暗箱と、該暗箱中に、発光素
子と、該発光素子からのビームが直接入射しない
ように設けられた光感知素子からなり、暗箱内に
煙が侵入する時に煙の微粒子によつて起される光
の散乱を光感知素子によつて感知して煙の存在を
検出して警報等を発生させる散乱光式煙検知器で
あつて、暗箱の内面をマンセル明度２〜５の範囲
に設定したことを特徴とする散乱光式煙検知器を
提供する。 〈発明の具体的記載〉 図面を参照して本発明を詳細に説明する。 第１図は参照の原理に従う故障検出回路つきの
光散乱式煙検知器の１例の回路図である。この図
に示されるように、検知器はパルス発生回路１、
ラビリンス構造の暗箱５内に設けられた発光素子
３、同じく暗箱内に発光素子３からのビームを直
接に受光しないように設けられた受光素子４、該
受光素子の出力を増幅する増幅器６、増幅器６に
所定レベル以上の出力が印加された時に信号出力
を生ずる火災信号発生回路７、増幅器６に所定レ
ベル以下の出力が印加された時に信号出力を生ず
る故障信号発生回路８、それぞれこれらの信号発
生回路７，８の出力とパルス発生回路１の出力の
論理積によつて出力するANDゲート９および１
０からなつている。なお本発明の技術思想上パル
ス発生回路は必須ではない。また増幅器６の出力
をそのまま伝送回路を介して受信機へ送り、受信
機において煙か故障かを判断するように構成する
こともできる。 通常この種の煙検知器は減光率であらわした煙
濃度６〜15％／ｍ（光線を光路１ｍにつき10％だ
け減弱する濃度）で発報し、Ｓ／Ｎ比が４前後以
上になるように設定されている。 一般に散乱光式煙検知器の暗箱内壁のマンセル
明度を上げると、受光素子の出力は放物線的に増
加する。第２図は一つの煙検知器（ニツタン(株)
2KC型煙感知器）において、煙の存在しない状態
で暗箱内壁のマンセル明度を上げて行つた時の受
光素子の出力の変化を示す。このことはノイズ
（バツクグラウンド）値の急激な上昇を意味する。
しかしながら、煙の存在はバツクグラウンドを打
ち消す方向に作用することが期待される。 暗箱内にバツグウラウンドと煙の双方が存在す
るとき、これを区別して検出する方法はないが、
本発明者は両者の関係を可及的に定量的に検討し
た。第２図のデータを得た煙検知器について、マ
ンセル明度1.5、2.2、3.0、3.6、4.5の暗箱を用意
し、それぞれの暗箱を装着した場合の受光素子出
力、および、それぞれの場合に10％／ｍの濃度の
煙が存在する場合の受光素子出力を測定した。

【表】 上表において、明度０とは、暗箱なしの検知器
を真に暗黒の室内に置いた場合、即ちバツクグラ
ウンドが全くない場合に相当するものである。10
％／ｍの濃度の煙が存在する場合のノイズ（バツ
クグラウンド）値Ｃは、煙不存在の受光素子出力
値Ａにほぼ0.98を乗じた値である。その理由は次
の通りである。煙が存在する時の受光素子の出力
のうち、どれだけが煙そのものの散乱効果による
もので、どれだけが煙によつて減弱したバツクグ
ラウンド（ノイズ）の影響であるかを直接に区別
することはできないが、10％／ｍの煙濃度の時の
煙のバツクグラウンド減弱効果は約２％であるこ
とが計算される。その根拠は次の通りである。使
用された煙検知器の暗箱は直径約５cmで、発光素
子からの光線は大体３〜４回反射してから受光素
子に入るから、その光路長は約20cmとなる。これ
をランベルトの法則を当てはめて減弱効果を求め
ると、 O〓＝〔１−（１−Ou／100）〓〕×100＝〔１−（１−1
0／100）^{0. 2} 〕×100＝2.085％／20cm≒２％／20cmとなる。 ｛注、O〓：路離αにおける煙濃度、α：光路長
（20cm）、Ou：１ｍの時の煙濃度｝ 即ち、煙によるバツクグラウンド減弱の効果は
明度５前後、煙濃度10％／ｍ程度までは、予期さ
れたよりは小さく、Ｓ／Ｎ比をさらに上げたもの
においては、ほとんど無視できることが判明し
た。 明度の異る暗箱を用いて種々の濃度について受
光素子の出力を測定した結果を第３図に示す。直
線Ｏは明度０相当の場合、直線1.5は明度1.5の場
合（現在の当出願人の会社で使用している2KC型
煙感知器）、直線2.2は明度2.2の場合、直線３は
明度３の場合、直線3.6は明度3.6の場合、直接４
は明度４の場合、直線５は明度５のの場合であ
る。 明度が上がるにつれて、直線は次第に傾斜を減
じ、また直線間の間隔は幾何級数的に大になる
が、明度５前後までは明度1.5の場合と実質的に
平行の関係を維持し、発報出力を調整しさえすれ
ば、現に使用されている煙検知器の体系を変更し
ないで明度を上げることが可能であることが判明
した。 〈実施例〉 発光素子（沖電気(株)製発光ダイオードOLD−
2203）、受光素子（新日本無線(株)製ホトダイオー
ドNJL612B）を使用した煙検知器に明度2.2の暗
箱を装着し（従来、明度1.5の暗箱が使用されて
いた）、10％／ｍの煙濃度で従来通り2.4mvを出
力するように変更した。 このように調整した煙検知器は煙濃度10％／ｍ
で確実に発報し、従来検知し得なかつた発光素子
の経時劣化をも検知できた。 〈発明の効果〉 本発明は簡単な技術であるけれども、発想の転
換により、従来の故障検出の能力を拡大した功績
は評価されなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は故障検出回路つき散乱光式煙検知器の
１例の概念を示す簡略回路図である。第２図は１
つの検知器の暗箱内壁の明度の変化と受光素子出
力の関係を示すグラフである。第３図は同じ検知
器の暗箱内壁の明度変化と煙濃度と受光素子出力
と暗箱内壁面の明度との関係を示す。 これらの図面において、３：発光素子、４：受
光素子、５：暗箱。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 故障検出回路を有する、ラビリンス構造の暗
   箱と、該暗箱中に、発光素子と、該発光素子から
   のビームが直接入射しないように設けられた受光
   素子からなり、暗箱内に煙が侵入する時に煙の微
   粒子によつて起される光の散乱を受光素子によつ
   て感知して煙の存在を検出して警報等を発生させ
   る散乱光式煙検知器であつて、暗箱の内面の明度
   をマンセル明度２〜５の範囲に設定したことを特
   徴とする散乱光式煙検知器。