JPH0838647A - 火災検出消火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火災検出器と放水ノズルを一体化した場合に
放水エリアと火災監視エリアを一致させる。 【構成】 テーブル２００ａには、本体ユニット１００
の設置高さＨと、この高さＨに応じた放水距離Ｄのデー
タに対応した垂直方向の監視範囲となる垂直走査角度θ
ｖとの対応が記憶され、また高さ設定部２１８は本体ユ
ニット１００が設置される高さＨが設定可能である。制
御部２００は垂直同期信号ｖsyncを受けて垂直走査角度
の検出を開始し、その後、検出を行うと共に、垂直角度
９０°までの範囲について赤外線センサ１１０からのデ
ータを取り込む。そして、テーブル２００ａに設定され
ている高さＨに応じた垂直方向の監視範囲となる垂直走
査角度θｖまでの範囲で得られた赤外線センサ１１０か
らのデータについてのみ火災を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災検出器と放水ノズ
ルを一体化した火災検出消火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、放水距離が１００ｍ以上の場合
には放水ノズルも大型であり、また、放水ノズルを駆動
する機構も大型であるので、火災検出器とは別に構成さ
れる。これに対し、放水距離が２０ｍ程度の場合には放
水ノズル及びその駆動機構も小型であるので、火災検出
器と放水ノズルを一体化して壁などに設置することがで
きる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、垂直方向を
例えば真下方向から所定の角度θまでの範囲で火災を検
出可能な火災検出器と、水平方向にのみ旋回可能であっ
て放水パターンが一定の放水ノズルを一体化した火災検
出消火装置では、図９（ａ）に示すように、火災検出消
火装置が設置される高さＨを高い位置に変更しなければ
ならない場合、例えば４ｍから６ｍの位置に変更した場
合には、放水パターン、特に放水距離が所定角度θでな
る垂直方向の監視エリア全域をカバーできなくなり、放
水が火災検出器の監視エリアの一部Ｄ´に届かないとい
う問題点があった。

【０００４】本発明は上記従来の問題点に鑑み、火災検
出器と放水ノズルを一体化した場合に放水エリアと火災
監視エリアを一致させることができる火災検出消火装置
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】本発明は上記目的を達成
するために、監視エリアを水平方向にステップ毎に走査
すると共に各水平位置で垂直方向を走査する走査型火災
検出器と、走査型火災検出器と一体化され、前記監視エ
リアに対して放水するノズルを有する放水手段と、走査
型火災検出器及び放水手段が設置される高さを設定する
ための高さ設定手段と、高さ設定手段により設定された
高さに応じた放水手段の放水距離までの垂直方向の範囲
で得られた走査型火災検出器からの検出信号により火災
を判断する火災判断手段とを有することを特徴とする。

【０００６】本発明の火災検出消火装置はまた、更に、
走査型火災検出器及び放水手段が設置される高さとその
高さに応じた放水距離を記憶するテーブルを有し、火災
判断手段はテーブルに基づいて垂直方向の範囲で得られ
た検出信号により火災を判断することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明では、走査型火災検出器及び放水手段が
一体化されて設置される高さに応じた放水手段の放水距
離までの垂直方向の範囲で得られた走査型火災検出器か
らの検出信号により火災が判断される。したがって、火
災検出器と放水ノズルを一体化した場合に放水エリアと
火災監視エリアを一致させることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る走査型火災検出・消火装置の
一実施例のシステム構成を示す外観図である。このシス
テムは、概略的に本体ユニット１００と、制御盤２０１
と、管理人室等のセンタに設置される中央操作部２０２
と、本体ユニット１００の近傍に設置される現地操作部
２０３により構成されている。本体ユニット１００は図
２に詳しく示すように二次元走査型火災検出器ユニット
１０１と放水ユニット１５０が垂直方向に同軸になるよ
うに配置され、この各ユニット１０１、１５０は水平回
り方向に独立して回動可能に構成されている。

【０００９】検出器ユニット１０１は炎からの熱線（赤
外線）を検出する構成であり、また、本体ユニット１０
０の正面壁１００ａから前方に後述する旋回部をやや突
出させて水平回り方向の約１９０°の範囲を走査可能に
取り付けられている。図３を参照して説明すると、検出
器ユニット本体１０１下側の円錐状の旋回部１０１ａ
は、パルスモータである水平走査モータ１０２により本
体ユニット１００に対して水平回り方向に例えば１９０
°の範囲でステップ状に且つ往復回動可能である。ま
た、回転鏡１０３は表裏の両面が鏡面で構成され、ＤＣ
モータである垂直走査モータ１０４により真下から遠方
の水平面に向かう垂直方向に等速度で回転する。

【００１０】監視領域からの光は、窓１０５により真下
から水平面までの垂直方向９０°までの範囲で規制され
て回転鏡１０３により反射され、この光が対物レンズ１
０６により結像され、反射ミラー１０７により反射さ
れ、スリット１０８により瞬時視野１０８ａが決定さ
れ、次いで集光レンズ１０９により赤外線センサ１１０
の受光面に集光される。なお、瞬時視野１０８ａとは、
回転鏡１０３が停止していると仮定したときの監視視野
である。

【００１１】図２に戻り、検出器ユニット１０１下側の
旋回部１０１ａの下方には、円板１１１が同軸に水平回
りに一体で回転するように固定され、円板１１１には窓
１０５の方向（回転鏡１０３が垂直方向に走査する水平
方向位置）と同一方向に開口１１２が形成されている。
したがって、開口１１２は常に回転鏡１０３の水平方向
位置と同一である。放水ユニット１５０は開口先端が上
向きになるように本体ユニット１００に対して垂直に固
定された垂直配管１５１ａと、垂直配管１５１ａの開口
先端に対して回動可能に且つ先端に固定接続した放水ノ
ズル１５２が水平方向に向くように側面がＬ形に形成さ
れたＬ形配管１５１ｂを有する。垂直配管１５１ａは図
１に示すように電動弁２０４を介してスプリンクラー配
管等に連結される。

【００１２】Ｌ形配管１５１ｂの垂直部の回りにはウォ
ーム１５３が同軸に固定され、ウォーム１５３はノズル
旋回モータ１５４の軸に取り付けられたウォームホイー
ル１５５に歯合している。ノズル旋回モータ１５４は本
体ユニット１００に固定され、したがって、ノズル旋回
モータ１５４が回転するとＬ形配管１５１ｂ及び先端に
接続された方数ノズル１５２が水平回りに回動する。

【００１３】更に、Ｌ形配管１５１ｂの上部の放水ノズ
ル１５２と同一方向の位置にはフォトインタラプタ１５
６が取り付けられ、このフォトインタラプタ１５６の発
光素子と受光素子の間に検出器ユニット１０１下側の旋
回部１０１ａの円板１１１の外周部が通過し、円板１１
１の開口１１２とフォトインタラプタ１５６が一致した
場合、すなわち回転鏡１０３が垂直方向に走査する水平
方向位置と放水ノズル１５２の方向が一致した場合に検
出信号が得られる。なお、フォトインタラプタ１５６の
代わりに、リミットスイッチ等の検出手段を用いてもよ
い。

【００１４】更に、このＬ形配管１５１ｂの放水ノズル
１５２とは反対側にはカバー１５７が取り付けられてい
る。このカバー１５７は図４（ａ）に詳しく示すよう
に、放水ノズル１５２が正面とは逆方向に向いて本体ユ
ニット１００内に収納されている場合には、本体ユニッ
ト１００の正面壁１００ａと面一になるように構成され
ている。そして、図４（ｂ）（ｃ）に詳しく示すように
放水ノズル１５２及びＬ形配管１５１ｂが水平回り方向
に回転するとカバー１５７も共に回転し、放水ノズル１
５２及びＬ形配管１５１ｂが正面壁１００ａから突出し
た放水状態ではカバー１５７は本体ユニット１００内に
収納される。

【００１５】次に、図５を参照して制御系について説明
する。制御部２００には赤外線センサ１１０の検出電圧
が増幅器２１１により増幅された信号と、フォトインタ
ラプタ１５６の検出信号と、放水操作部２１２からの放
水信号と放水停止操作部２１３からの放水停止信号が入
力するように構成されている。なお、放水操作部２１２
と放水停止操作部２１３は図１に示す中央操作部２０２
と現地操作部２０３に設けられている。制御部２００は
これらの入力信号に応じて図８に示すように各ドライバ
２１４〜２１７を介してそれぞれ水平走査モータ１０
２、垂直走査モータ１０４、ノズル旋回モータ１５４、
電動弁２０４を制御する。

【００１６】ここで、検出器ユニット１０１の回転鏡１
０３が回転して真下から遠方に向かう垂直方向に等角速
度で走査するので、水平面の走査距離に補正するために
制御部２００には予め図６に示すように垂直（Ｙ）方向
の走査角度毎の走査距離（ｍ）が予め記憶されており、
垂直走査毎にこのテーブルにより走査距離が補正され
る。また、赤外線センサ１１０が炎を検出した場合の電
圧Ｖは、図７に示すように遠方に向かうに従って低くな
るので、制御部２００には予め距離（ｍ）に応じた閾値
Ｖthが設定されている。

【００１７】更に、制御部２００にはテーブル２００ａ
が設けられ、このテーブル２００ａには図９（ｂ）に示
すように、もこの本体ユニット１００が設置される高さ
Ｈと、この高さＨに応じた放水距離Ｄのデータに対応し
た垂直方向の監視範囲となる垂直走査角度θv との対応
が記憶されている。また、垂直走査モータ１０４から制
御部２００に対しては、図９に示すように回転鏡１０３
が真下方向を向いている時（θv ＝０）に垂直同期信号
ｖsyncが出力され、また、高さ設定部２１８はディップ
スイッチ等からなり、この設定距離により本体ユニット
１００が設置される高さＨが設定可能である。制御部２
００は垂直同期信号ｖsyncを受けて垂直走査角度の検出
を開始し、その後、検出を行うと共に垂直角度９０°ま
での範囲について赤外線センサ１１０からのデータを取
り込む。そしてテーブル２００ａに設定されている高さ
Ｈに応じた垂直方向の監視範囲となる垂直走査角度θｖ
までの範囲で得られた赤外線センサ１１０からのデータ
についてのみ火災判断を行う。

【００１８】次に、図８のフローチャートを参照して制
御部２００の動作を説明する。先ず、ステップＳ１→Ｓ
２→Ｓ１のループでは、水平走査モータ１０２をステッ
プ状に且つ往復回動することにより旋回部１０１ａを水
平方向に回転させると共に、回転鏡１０３が垂直方向を
走査するように垂直走査モータ１０４により一定速度で
回転させ、０°から９０°までの垂直角度の範囲で赤外
線センサ１１０の検出電圧Ｖのデータを取り込む。

【００１９】垂直角度９０°までの走査後、テーブル２
００ａに設定されている本体ユニット１００の設置高さ
Ｈに応じた垂直走査角度θｖ、例えば設置高さ６ｍであ
ればθｖ＝７１°までの範囲で取り込んだデータが、図
７に示すように距離に応じた閾値Ｖthより高い場合に
は、次の火災監視状態に移行し、その検出時点で水平走
査モータ１０２のみを停止し、また、垂直走査モータ１
０４については炎の揺らぎの周波数をサンプリング可能
な速度で回転させる（ステップＳ３）。

【００２０】ここで、回転鏡１０３は表裏の両面が鏡面
であり、垂直走査モータ１０４を８回／秒の速度で回転
することにより垂直方向を１６回／秒の速度でサンプリ
ングすることができるので、標本化定理により８Ｈｚ以
下の揺らぎの炎を検出することができる。同様に、３２
回／秒の速度でサンプリングすることにより１６Ｈｚ以
下の揺らぎの炎を検出することができる。この火災監視
状態においても、同様に、設置高さＨに応じた垂直走査
角度θｖまでの範囲で炎を検出することになる。

【００２１】そして、検出信号の周波数を解析し、炎の
揺らぎを検出した場合には火災と判断し、ステップＳ４
からステップＳ５以下に進み、他方、太陽光や照明光の
一定光と判断した場合にはステップＳ１に戻って二次元
の火災監視を再開する。ステップＳ５ではノズル旋回モ
ータ１５４を始動することにより図４（ａ）に示すよう
な初期状態から放水ノズル１５２の旋回を開始させる。
すると、カバー１５７により覆われていた放水ノズル１
５２が現れる。

【００２２】続くステップＳ６ではフォトインタラプタ
１５６の検出信号に基づいて放水ノズル１５２の方向が
検出器１０１と同一か否かを判別し、同一方向まで旋回
すると旋回を停止させる（ステップＳ７）。したがっ
て、旋回部１０１ａはステップＳ３において水平方向に
関しては火災検出方向に停止しているので放水ノズル１
５２も同様に火災検出方向に停止する。次いで、放水操
作部２１２において放水操作がなされると電動弁２０４
を開放することにより放水ノズル１５２から放水させ
（ステップＳ８→Ｓ９）、また、放水停止操作部２１３
において放水停止操作がなされると、電動弁２０４を閉
じることにより放水を停止させる（ステップＳ１０→Ｓ
１１）。

【００２３】したがって、上記実施例によれば、本体ユ
ニット１００の高さＨに応じた放水距離Ｄまでの監視エ
リアからのデータで火災か否かを判断するので、放水エ
リアと火災監視エリアを一致させることができる。尚、
火災判断の方法は、上記の実施例に限定されず、どのよ
うな判断の方法であっても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、監視エリ
アを水平方向にステップ毎に走査すると共に各水平位置
で垂直方向を走査する走査型火災検出器と、走査型火災
検出器と一体化され、前記監視エリアに対して放水する
ノズルを有する放水手段と、走査型火災検出器及び放水
手段が設置される高さを設定するための高さ設定手段
と、高さ設定手段により設定された高さに応じた放水手
段の放水距離までの垂直方向の範囲で得られた走査型火
災検出器からの検出信号により火災を判断する火災判断
手段とを有するので、走査型火災検出器及び放水手段が
一体化されて設置される高さに応じた放水手段の放水距
離までの垂直方向の範囲で得られた走査型火災検出器か
らの検出信号により火災が判断され、したがって、火災
検出器と放水ノズルを一体化した場合に、設置高さが変
更されても放水エリアと火災監視エリアを一致させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走査型火災検出・消火装置の一実
施例のシステム構成を示す外観図

【図２】走査型火災検出ユニットと放水ノズルの関係を
示す側面図

【図３】走査型火災検出ユニットを示す構成図

【図４】放水ノズルとカバーの関係を示す説明図

【図５】走査型火災検出・消火装置の制御系を示すブロ
ック図

【図６】垂直方向の走査角度とその走査距離の関係を示
す説明図

【図７】垂直方向の走査距離に応じた火災判定レベルを
示す説明図

【図８】走査型火災検出・消火装置の動作を説明するた
めのフローチャート

【図９】火災検出器ユニット及び放水ユニットが設置さ
れる高さと放水距離及び垂直走査角度を示す説明図

【符号の説明】

１００：本体ユニット １００ａ：正面壁 １０１：検出器ユニット（走査型火災検出器） １０１ａ：旋回部 １０２：水平走査モータ １０３：回転鏡 １０４：垂直走査モータ １０５：窓 １０６：対物レンズ １０７：反射鏡 １０８：スリット １０８ａ：瞬時視野 １０９：集光レンズ １１０：赤外線センサ １１１：円板 １１２：開口 １５０：放水ユニット １５１ａ：垂直配管 １５１ｂ：Ｌ形配管 １５２：放水ノズル １５３：ウォーム １５４：ノズル旋回モータ １５５：ウォームホイール １５６：フォトインタラプタ １５７：カバー ２０１：制御盤 ２０２：中央操作部 ２０３：現地操作部 ２００：制御部 ２００ａ：テーブル ２１１：増幅器 ２１２：放水操作部 ２１３：放水停止操作部 ２１４〜２１６：モータドライバ ２１７：ドライバ ２１８：高さ設定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】監視エリアを水平方向にステップ毎に走査
   すると共に各水平位置で垂直方向を走査する走査型火災
   検出器と、 前記走査型火災検出器と一体化され、前記監視エリアに
   対して放水する放水ノズルを有する放水手段と、 前記走査型火災検出器及び放水手段が設置される高さを
   設定するための高さ設定手段と、 該高さ設定手段により設定された高さに応じた前記放水
   手段の放水距離までの垂直方向の範囲で得られた前記走
   査型火災検出器からの検出信号により火災を判断する火
   災判断手段とを有する火災検出消火装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の火災検出消火装置におい
   て、更に、前記走査型火災検出器及び放水手段が設置さ
   れる高さとその高さに応じた放水距離を記憶するテーブ
   ルを有し、前記火災判断手段は、前記テーブルに基づい
   て垂直方向の範囲で得られた検出信号により火災を判断
   することを特徴とする火災検出消火装置。