JPH0589384A - 火災検知方法及び装置 - Google Patents
火災検知方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0589384A JPH0589384A JP24721391A JP24721391A JPH0589384A JP H0589384 A JPH0589384 A JP H0589384A JP 24721391 A JP24721391 A JP 24721391A JP 24721391 A JP24721391 A JP 24721391A JP H0589384 A JPH0589384 A JP H0589384A
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- hydrocarbon gas
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- hydrocarbon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】火災時に発生するガスを検知して火災を判断す
る火災検知方法及び装置に関し、ガスを監視することに
より早期に火災を発見することを目的とする。 【構成】炎が出る前の火災の極く初期の段階で発生する
炭化水素ガスを検知して火災を判断することを特徴とす
る。装置構成としては、炭化水素ガスを検知するガス検
知部と、ガス検知部の検知出力に基づいて火災を判断す
る火災判断部とを設ける。
る火災検知方法及び装置に関し、ガスを監視することに
より早期に火災を発見することを目的とする。 【構成】炎が出る前の火災の極く初期の段階で発生する
炭化水素ガスを検知して火災を判断することを特徴とす
る。装置構成としては、炭化水素ガスを検知するガス検
知部と、ガス検知部の検知出力に基づいて火災を判断す
る火災判断部とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火災時に発生するガス
を検知して火災を判断する火災検知方法及び装置に関す
る。
を検知して火災を判断する火災検知方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の火災検知方法は、火災によって発
生する煙、熱、又はガスを検知して火災を判断すること
を基本としている。このうちのガスを検知する方法にあ
っては、火災時に発生するＣＯ2 ガス或いはＣＯガスを
検知し、所定の閾値濃度を越えたときに火災と判断して
いる。
生する煙、熱、又はガスを検知して火災を判断すること
を基本としている。このうちのガスを検知する方法にあ
っては、火災時に発生するＣＯ2 ガス或いはＣＯガスを
検知し、所定の閾値濃度を越えたときに火災と判断して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の火災時に発生するＣＯ2 ガス或いはＣＯガス
を検知して火災を判断する方法にあっては、ＣＯ2 ガス
或いはＣＯガスが火災と判断できる閾値濃度に達するの
は、炎が広がって火災が十分に進行した時であり、火災
の発見が遅れるという問題があった。
うな従来の火災時に発生するＣＯ2 ガス或いはＣＯガス
を検知して火災を判断する方法にあっては、ＣＯ2 ガス
或いはＣＯガスが火災と判断できる閾値濃度に達するの
は、炎が広がって火災が十分に進行した時であり、火災
の発見が遅れるという問題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ガスを検知することにより早期に火
災と判断できる火災検知方法及び装置を提供することを
目的とする。
てなされたもので、ガスを検知することにより早期に火
災と判断できる火災検知方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者等にあって
は、火災現象を突き止めるための燃焼実験を繰り返し、
火災現象をミクロ的なレベルで解析して行く過程で、炎
が出る前の火災の極く初期段階で試料に僅かではあるが
重量の減少が見られることを見い出した。この着火前の
僅かな重量減少の原因を更に究明したところ、着火前の
温度上昇の段階で何らかのガスが放出されているものと
思われ、質量分析装置で発生ガスの質量分析を行ったと
ころ、通常状態では見られない質量数１〜１４０と幅の
広い質量スペクトラムの分布が見られた。
は、火災現象を突き止めるための燃焼実験を繰り返し、
火災現象をミクロ的なレベルで解析して行く過程で、炎
が出る前の火災の極く初期段階で試料に僅かではあるが
重量の減少が見られることを見い出した。この着火前の
僅かな重量減少の原因を更に究明したところ、着火前の
温度上昇の段階で何らかのガスが放出されているものと
思われ、質量分析装置で発生ガスの質量分析を行ったと
ころ、通常状態では見られない質量数１〜１４０と幅の
広い質量スペクトラムの分布が見られた。
【０００６】このような質量スペクトラムの分布は、質
量数４４に集中したスペクトラムをもつ着火後に発生す
るＣＯ2 ガスでないことは明らかであり、結局、炭素数
が１〜１０程度の炭化水素ガスであることが判明した。
このように着火前の温度が上昇する過程で炭化水素ガス
が発生することは、従来の火災監視の分野では全く認識
されていなかった新規な事実であり、本願発明はこの点
に基づいて成されたものである。
量数４４に集中したスペクトラムをもつ着火後に発生す
るＣＯ2 ガスでないことは明らかであり、結局、炭素数
が１〜１０程度の炭化水素ガスであることが判明した。
このように着火前の温度が上昇する過程で炭化水素ガス
が発生することは、従来の火災監視の分野では全く認識
されていなかった新規な事実であり、本願発明はこの点
に基づいて成されたものである。
【０００７】従って、本願発明の火災検知方法は、炎が
出る前の火災の極く初期の段階で発生する炭化水素ガス
を検知して火災を判断することを特徴とするものであ
る。また本発明の火災検知装置は、炭化水素ガスを検知
するガス検知部と、このガス検知部の検知出力に基づい
て火災を判断する火災判断部とを備えたことを特徴とす
るものである。
出る前の火災の極く初期の段階で発生する炭化水素ガス
を検知して火災を判断することを特徴とするものであ
る。また本発明の火災検知装置は、炭化水素ガスを検知
するガス検知部と、このガス検知部の検知出力に基づい
て火災を判断する火災判断部とを備えたことを特徴とす
るものである。
【０００８】
【作用】このような構成を備えた本発明の火災検知方法
及び装置によれば、通常、空気中には炭化水素ガスは存
在せず、もし存在しても極く微量であることから、ある
程度の濃度の炭化水素ガスが検知されれば、火災の極く
初期の段階で着火温度に向けて温度が上昇していく過程
で発生した炭化水素ガスであり、着火する直前の時点で
炭化水素ガスの検知から火災であることを判断すること
ができ、火災を早期に発見することができる。
及び装置によれば、通常、空気中には炭化水素ガスは存
在せず、もし存在しても極く微量であることから、ある
程度の濃度の炭化水素ガスが検知されれば、火災の極く
初期の段階で着火温度に向けて温度が上昇していく過程
で発生した炭化水素ガスであり、着火する直前の時点で
炭化水素ガスの検知から火災であることを判断すること
ができ、火災を早期に発見することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の装置構成の一実施例を示した
実施例構成図である。図１において、１はガス検知部で
あり、警戒区域の空気中に含まれる炭化水素ガスを検出
する。炭化水素ガスを検出するガス検知部１としては、
例えば炭化水素ガスがもつＣ−Ｈ結合の吸収波長を投光
波長として受光量の変化を監視する吸収波長検出方式の
センサや、炭化水素ガスの質量スペクトラムの分析パタ
ーンを判別するセンサや、更には炭化水素ガスに応答感
度を有する半導体ガスセンサ等を用いることができる。
実施例構成図である。図１において、１はガス検知部で
あり、警戒区域の空気中に含まれる炭化水素ガスを検出
する。炭化水素ガスを検出するガス検知部１としては、
例えば炭化水素ガスがもつＣ−Ｈ結合の吸収波長を投光
波長として受光量の変化を監視する吸収波長検出方式の
センサや、炭化水素ガスの質量スペクトラムの分析パタ
ーンを判別するセンサや、更には炭化水素ガスに応答感
度を有する半導体ガスセンサ等を用いることができる。
【００１０】２は火災判断部であり、ガス検知部１で検
知された炭化水素ガスのガス濃度を予め定めた火災判断
の閾値と比較し、炭化水素ガス濃度が閾値を超えたとき
に火災と判断し、警報部３を作動して火災警報を行わせ
るようになる。次に本発明で炭化水素ガスを検知して火
災を判断する原理を詳細に説明する。図２は試料として
ポリエチレン（ｐ−ＣＨ2 ＣＨ2 ）を加熱して行った燃
焼試験における分析結果の時間変化を示した特性図であ
る。
知された炭化水素ガスのガス濃度を予め定めた火災判断
の閾値と比較し、炭化水素ガス濃度が閾値を超えたとき
に火災と判断し、警報部３を作動して火災警報を行わせ
るようになる。次に本発明で炭化水素ガスを検知して火
災を判断する原理を詳細に説明する。図２は試料として
ポリエチレン（ｐ−ＣＨ2 ＣＨ2 ）を加熱して行った燃
焼試験における分析結果の時間変化を示した特性図であ
る。
【００１１】図２において、４は温度曲線であり、この
実験データにあっては、常温から５００℃まで試料を一
定の温度勾配で加熱している。また、５は試料の重量変
化を示す重量曲線であり、更に６は試料の熱反応を示す
熱反応曲線である。更に、図２に示す燃焼実験で生成し
たガスを質量分析装置に供給して質量分析を行ってお
り、この質量分析装置に対するキャリアガスはヘリウム
Ｈｅ８０％、酸素Ｏ2 ２０％としている。
実験データにあっては、常温から５００℃まで試料を一
定の温度勾配で加熱している。また、５は試料の重量変
化を示す重量曲線であり、更に６は試料の熱反応を示す
熱反応曲線である。更に、図２に示す燃焼実験で生成し
たガスを質量分析装置に供給して質量分析を行ってお
り、この質量分析装置に対するキャリアガスはヘリウム
Ｈｅ８０％、酸素Ｏ2 ２０％としている。
【００１２】図２の特性図において、試料を加熱して温
度曲線４で示す試料温度が１２０℃を超えると熱反応曲
線６に示すように吸熱反応７が現れる。この吸熱反応７
は試料として使用したポリエチレンが融点に達して固体
状態から液体状態へ転移する際の吸熱反応である。試料
の温度を更に上昇して４００℃に達した時刻ｔｆに至る
と、試料としてのポリエチレンが着火して燃え始める。
この時刻ｔｆにおける着火時点にあっては、重量曲線５
のＢ点からＣ点に示すように温度が４００℃から５００
℃に上昇する間に大きな重量減少が見られる。同時に熱
反応曲線６に示すようにポリエチレンの着火により急激
な発熱反応８が生ずる。
度曲線４で示す試料温度が１２０℃を超えると熱反応曲
線６に示すように吸熱反応７が現れる。この吸熱反応７
は試料として使用したポリエチレンが融点に達して固体
状態から液体状態へ転移する際の吸熱反応である。試料
の温度を更に上昇して４００℃に達した時刻ｔｆに至る
と、試料としてのポリエチレンが着火して燃え始める。
この時刻ｔｆにおける着火時点にあっては、重量曲線５
のＢ点からＣ点に示すように温度が４００℃から５００
℃に上昇する間に大きな重量減少が見られる。同時に熱
反応曲線６に示すようにポリエチレンの着火により急激
な発熱反応８が生ずる。
【００１３】この時刻ｔｆからの試料の着火時における
質量分析装置の分析スペクトラムは図４に示すようにな
る。図４の試料燃焼中における質量スペクトラムの分析
結果にあっては、質量数４４のみにピークが現れ、燃焼
によるＣＯ2 ガスが生成していることが明らかである。
即ち、４００℃〜５００℃では大きな重量減少を伴う酸
化発熱反応が生じており、つまり試料の燃焼状態にあ
り、一般的にいうところの火災という状況が起こってい
るといえる。
質量分析装置の分析スペクトラムは図４に示すようにな
る。図４の試料燃焼中における質量スペクトラムの分析
結果にあっては、質量数４４のみにピークが現れ、燃焼
によるＣＯ2 ガスが生成していることが明らかである。
即ち、４００℃〜５００℃では大きな重量減少を伴う酸
化発熱反応が生じており、つまり試料の燃焼状態にあ
り、一般的にいうところの火災という状況が起こってい
るといえる。
【００１４】このような燃焼実験の結果は従来も知られ
ていた点であるが、本願発明者にあっては、図２に示す
実験データを更に詳細に見ると、着火時刻ｔｆ以前の使
用温度が３１０℃〜４００℃の範囲で約１０％程度の僅
かな重量減少が起きていることに気付いた。即ち、着火
前と着火後の２段階の重量減少が起きている。このＡ点
からＢ点における僅かな重量減少については、熱反応曲
線６に発熱反応が現れていないため試料の燃焼は起こっ
ていないといえる。
ていた点であるが、本願発明者にあっては、図２に示す
実験データを更に詳細に見ると、着火時刻ｔｆ以前の使
用温度が３１０℃〜４００℃の範囲で約１０％程度の僅
かな重量減少が起きていることに気付いた。即ち、着火
前と着火後の２段階の重量減少が起きている。このＡ点
からＢ点における僅かな重量減少については、熱反応曲
線６に発熱反応が現れていないため試料の燃焼は起こっ
ていないといえる。
【００１５】そこで、Ａ点からＢ点の僅かな重量減少の
段階で得られたガスを質量分析装置に掛けると、図３に
示す質量スペクトラムの分析結果が得られた。図３の質
量スペクトラムの分析結果にあっては、質量数１〜１４
０と幅広い質量スペクトラムの分布結果が得られてお
り、図４に示した燃焼中のＣＯ2 ガスによる質量数４４
のみにピークをもつ結果ともかなり異なっている。尚、
質量数３２のピークはキャリアガスとしての酸素Ｏ2 に
よるものである。
段階で得られたガスを質量分析装置に掛けると、図３に
示す質量スペクトラムの分析結果が得られた。図３の質
量スペクトラムの分析結果にあっては、質量数１〜１４
０と幅広い質量スペクトラムの分布結果が得られてお
り、図４に示した燃焼中のＣＯ2 ガスによる質量数４４
のみにピークをもつ結果ともかなり異なっている。尚、
質量数３２のピークはキャリアガスとしての酸素Ｏ2 に
よるものである。
【００１６】しかも図３の質量スペクトラムの分析結果
をもつガスは試料の燃焼反応以前に発生しているガスで
あり、質量数１４程度の周期でピークが繰り返し現われ
ており、炭素数１〜１０程度の可燃性ガスと考えられ、
結局、炭化水素ガスであることが判明した。即ち、図２
に示す試料が着火する直前の重量曲線のＡ点からＢ点で
生ずる僅かな重量変化は試料が３１０℃から４００℃に
加熱される間に試料から炭化水素ガスが放出されて重量
減少を生じたものであることが確認できた。従って、こ
の分析結果から、炭化水素ガスを検知することで火災の
極く初期の段階での火災検知が可能となる。
をもつガスは試料の燃焼反応以前に発生しているガスで
あり、質量数１４程度の周期でピークが繰り返し現われ
ており、炭素数１〜１０程度の可燃性ガスと考えられ、
結局、炭化水素ガスであることが判明した。即ち、図２
に示す試料が着火する直前の重量曲線のＡ点からＢ点で
生ずる僅かな重量変化は試料が３１０℃から４００℃に
加熱される間に試料から炭化水素ガスが放出されて重量
減少を生じたものであることが確認できた。従って、こ
の分析結果から、炭化水素ガスを検知することで火災の
極く初期の段階での火災検知が可能となる。
【００１７】そこで本発明にあっては、図１の実施例に
示したように炭化水素ガスを検知するガス検知部１を設
け、ガス検知部１で検知した炭化水素ガスのガス濃度が
予め定めた閾値を超えたことを火災判断部２で判断して
火災検出出力を生じ、警報部３で火災警報を行うように
したものである。また、図２の特性図を得た実験では試
料としてポリエチレンを使用しているが、ポリエチレン
以外の通常の家屋等に使用されている木材を含む建築材
料の燃焼実験においても試料の着火直前で炭化水素ガス
の発生が確認されており、炭化水素ガスを監視すること
で着火以前の火災の極く初期の段階で火災を判断できる
ことが確認されている。
示したように炭化水素ガスを検知するガス検知部１を設
け、ガス検知部１で検知した炭化水素ガスのガス濃度が
予め定めた閾値を超えたことを火災判断部２で判断して
火災検出出力を生じ、警報部３で火災警報を行うように
したものである。また、図２の特性図を得た実験では試
料としてポリエチレンを使用しているが、ポリエチレン
以外の通常の家屋等に使用されている木材を含む建築材
料の燃焼実験においても試料の着火直前で炭化水素ガス
の発生が確認されており、炭化水素ガスを監視すること
で着火以前の火災の極く初期の段階で火災を判断できる
ことが確認されている。
【００１８】また、本発明の火災検知方法及び装置は炭
化水素ガスを検知して火災を判断することを基本とする
ものであるが、これにＣＯ2 ガスの検知やＣＯガスの検
知等を組み合わせて火災判断の信頼性を高めるようにし
てもよいことは勿論である。
化水素ガスを検知して火災を判断することを基本とする
ものであるが、これにＣＯ2 ガスの検知やＣＯガスの検
知等を組み合わせて火災判断の信頼性を高めるようにし
てもよいことは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、火災時の燃焼によって発生するＣＯ 2 ガスやＣＯガ
スよりも早い着火前の段階で生じている炭化水素ガスを
検知して火災を判断するため、火災に至る極く初期の段
階で火災を発見することができる。
ば、火災時の燃焼によって発生するＣＯ 2 ガスやＣＯガ
スよりも早い着火前の段階で生じている炭化水素ガスを
検知して火災を判断するため、火災に至る極く初期の段
階で火災を発見することができる。
【００２０】このため、火災の早期発見により効果的な
初期消火ができ、また初期段階の火災発見のため時間的
な余裕ができ、火災時の通報等を含む対応行動や避難誘
導を有効に行うことができる。
初期消火ができ、また初期段階の火災発見のため時間的
な余裕ができ、火災時の通報等を含む対応行動や避難誘
導を有効に行うことができる。
【図１】本発明の基本的な実施例構成図
【図２】本発明の根拠となった燃焼実験における試料の
重量、試料の熱反応及び試料温度の時間的変化を示した
特性図
重量、試料の熱反応及び試料温度の時間的変化を示した
特性図
【図３】図２の着火前の重量減少における質量スペクト
ラムの分析結果を示した説明図
ラムの分析結果を示した説明図
【図４】図２の着火後の質量スペクトラムの分析結果を
示した説明図
示した説明図
１：ガス検知部 ２：火災判断部 ３：警報部 ４：温度曲線 ５：重量曲線 ６：熱反応曲線 ７：吸反応 ８：発熱反応
Claims (2)
- 【請求項１】炎が出る前の火災の極く初期の段階で発生
する炭化水素ガスを検知して火災を判断することを特徴
とする火災検知方法。 - 【請求項２】炭化水素ガスを検知するガス検知部と、該
ガス検知部の検知出力に基づいて火災を判断する火災判
断部とを備えたことを特徴とする火災検知装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24721391A JPH0589384A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 火災検知方法及び装置 |
| US07/950,470 US5376924A (en) | 1991-09-26 | 1992-09-24 | Fire sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24721391A JPH0589384A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 火災検知方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589384A true JPH0589384A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17160133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24721391A Pending JPH0589384A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 火災検知方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003228778A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-08-15 | Osaka Gas Co Ltd | 油脂火災防止用ガス検知器及び油脂火災防止用ガス検知方法 |
| CN113192284A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种特种飞机火警控制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110395A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-25 | Matsushita Electric Works Ltd | Fire detection method |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24721391A patent/JPH0589384A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110395A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-25 | Matsushita Electric Works Ltd | Fire detection method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003228778A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-08-15 | Osaka Gas Co Ltd | 油脂火災防止用ガス検知器及び油脂火災防止用ガス検知方法 |
| CN113192284A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种特种飞机火警控制方法 |
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