JPS59195784A - 火災感知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火災によって生ずる炎或いは煙の双方を検出す
る火災感知装置に関するものである。

従来、一般に用いられている火災感知器（装置）として
は、火災によって生ずる熱を利用する熱感知器と煙を捕
える煙感知器が知られている１１例えば、熱感知器と煙
を捕える煙感知器が知られている。例えば熱感知器とし
てはバイメタル式や熱半導体式や熱電対式等がある。こ
のバイメタル式熱感知器は低膨張金属と高ｌｌ１服金属
を貼り合わせた構成で、一端を固定したバイメタルが熱
を受けると低膨張率の金属側へ弯曲し、この温麿に比例
して変化する変位を利用するものである。熱半導体式や
熱電対式熱感知器はゼーベック効果を利用するものであ
る。又、煙感知器には、例えば光電式があり、これには
減光式や散乱光式が用いられている。この減光式煙感知
器としては、煙により光が減衰することを利用ｌノたも
のであり、検出部の煙が定められた濃さになったとき作
動させる。第１図はこの減光式火災感知器を示したもの
で、投光部１にあって光源２からａ削された光はレンズ
３により平行光線２′とし、対向する受光部５のレンズ
６に到達させるものである。この平行光線となるレンズ
３からレンズ６までの部分（光路）に煙９が流れること
によって、それに比例した量だけ受光素子７で受ける光
の吊も減り、光の吊が予め定められた値に達することに
より出力８を得、感知器が働いたものとなる。４は投光
部の受光素子で、光源の輝度の低下など補償用に用いら
れる。

この様な熱感知器と煙感知器の２種類は消防法での火災
感知器として認められているものであるが、実際はこの
２＠類の感知器だけではすべての火災に対処しえるもの
でない。即ち、火災の早期発見には、炎の検出も必要の
場合がある。この炎感知器として知られているものに赤
外線感知器と紫外線感知器がある。この赤外線感知器と
しては、火災により発生する炎からの放射電磁波を捕え
るもので、例えば都市ガス。

ガソリン、木材等の可燃物を燃焼させた場合、波長４．
３μｍ近傍に高温の００２ガスによる顕著な放射が生じ
るので、このスペクトルを検出するものである。しかし
、この赤外線感知器は高価であり、且つ太陽光や照明灯
の影響を受は易く、又煙の検出は出来ない等の欠陥を有
している。

本発明は上記実情に鑑み、火災の早期検出を安価な装置
をもって感知する炎・煙感知型の火災感知装置を提供す
るものである。

即ち、本発明は単なる空間の輝き状態の変化を捕える集
光レンズ、光電変換素子、前置増幅器等よりなる検出部
を、ＡＧＣ増幅器、−次遅れ回路、直流増幅器等の補正
回路を介１ノで周波数比較回路、パルス数検出回路、Ａ
ＮＤ回路よりなる設定値の異なる二つの周波数検出回路
に導き、この周波数と振幅と一定時間内のパルス数を演
界すると共に、信号の持続時間から精度の高い炎や煙の
検出を得る如くしたものである。

以下、本発明を実施例の図面について説明すれば、次の
通りである。

第２図において、検出部１０は集光レンズ１１と一定距
離を隔てた光電変換素子１２及び前置増幅器１３が組込
まれた構成としてなり、該検出部１０の出力部に、例え
ば３〜４０Ｈ７の帯域フィルタ１５とノツチフィルタ１
６を接続すると共に、一方リニアライザを構成する並列
の一次遅れ回路１８と直流増幅器１９並びに前記ノツチ
フィルタ１６にＡＧＣ増幅器１７を接続してなる。この
場合、ノツチフィルタ１６は商用周波数ｆ並びに２ｆな
る周波数をカットするものであり、ｆをカットするのは
交流電源の誘導ノイズを、又２ｆのカットは交流照明な
どによるノイズを夫々除去することを目的とする。更に
、−次遅れ回路１８の役割は急激な照度変化に対しこの
出力１８ａの応答を遅らせ動作の安定を図っている。２
０は照度コンパレータで、直流増幅器１９の出力１９ａ
なる信号の振幅が所定値以下になったとき、出力２０ａ
を発するものである。２１はＡＧＣ増幅器１７に接続す
るウィンドコンパレータで、振幅のレベル検出器となっ
ている。２２．２４は前記ウィンドコンパレータ２１に
分岐して接続した設定値を異にする二つの周波数検出回
路で、該周波数検出回路２２．２４は第３図に示される
如き周波数比較回路４１とパルス数検出回路５１及びＡ
ＮＤ回路６２を備えた構成となっている。この周５− 波数比較回路４１は入力周波数が設定値より高いか低い
か判別するものである。例えば、その回路を詳述すれば
第４図Ａの様になる。先ず微分回路４２から波形整形回
路／Ｉ３、単安定マルチバイブレータ４４、遅延回路回
路４６、ＡＮＤ回路／１７と前記単安定マルチバイブレ
ーク４４に臨む時間設定回路４５にて構成されている。

ここにおいて、第４図Ｂは各出力１７ａ　、　２１ａ　
。

４２ａ　、　４３ａ　、　４４ａ　、　４６ａ　、　４
１ａ部の波形を示すものであり、前記ウィンドコンパレ
ータ２１の入力周波数ｆと単安定マルチバイブレータ４
４の出力パルス幅Ｔとの間に近似的に（１／２ｆ）〈王
の関係が成立するとき、出力４１ａで示されるような出
力が周波数比較回路４１に発する。

ここで、■は時間設定回路４５により任意に調節できる
。一方、パルス数検出回路５１は第５図△示す構成と（
２っている。即ち、微分回路５２の出力５２ａを波形整
形回路５３からプリセットカウンター５７１、単安定マ
ルチバイブレ一６一 タ５５よりなり、且つプレセットカウンター５４にはＰ
１〜Ｐ４のプリセット入力端子を有し、所定のパルス数
をセットし得るものとなっている。このパルス数検出回
路５１では輝き分布の変化時間を前歯するために設けた
ものであり、これにより太陽光や照明に起因するものや
、ノイズの影響を取除（ものである。第５図Ｂは各出力
１７ａ　、　２１ａ　、　５３ａ　、　５５ａ　、　５
１ａ部の波形を示す。いま、ウィンドコンパレータ２１
を通して入力があると、プリセットカウンター５４は入
力パルス毎にカウントダウンし、その内容が零となると
キャリーアウト端子Ｅに第５図Ｂの出力５１ａで示され
るような波形が出力される。

もし、単安定マルチバイブレータ５５の設定時間Ｔ内に
プリセットカウンター５４が零にならなＣ）れば再びプ
リセットされ端子Ｅに出力は現われない。尚、第５図Ｂ
はクロックパルス４個で出力されるようプリセット入力
スイッチを設定した場合である。

以上の周波数比較回路４１とパルス数検出回路５１を設
けたことにより精度の高い炎や煙の検出が可能となる。

更に、前記周波数比較回路４１とパルス数検出回路５１
を備えた周波数検出回路２２．２４は、その設定値は周
波数検出回路２２の方が周波数検出回路２４のそれより
高い値に設定する。

３１は時間のコンパ１ノータで単安定マルチバイブレー
クと積分器を含み、例えば５秒に設定すると、５秒間継
続して信号入力があると出力３１ａは発するものとなる
。尚、２３はＡＮＤ回路で、出力２２ａ、出力３０ａな
る入力が同時に存在する時のみ出力２３ａである。又、
出力３０ａは照度コンパレータ３０の出力で、直流増幅
器１９なる信号の振幅値が所定値以上になった時に発せ
られる（炎は周波数検出回路２２．ＡＮＤ回路２３．コ
ンパレータ３１部で検出される）。２５はＡＮＤ回路で
、出力２４ａと出力２０ａが同時にパノ〕されると出力
２５ａを発し、単安定マルチバイブレータと積分器を含
む時間コンパレータ２６で、所定時間数−に継続して入
力２５ａ信号があると、出力２６ａを発する（周波数検
出回路２４．ＡＮＤ回路２５９時間コンパレータ２６が
煙の検出回路部分となる）。

従って、炎の検出は出力３１ａにす、又、煙の検出は出
力２６ａにより可能となる。この出力３１ａと出力２６
ａをＯＲ回路３２に接続すれば、炎若しくは煙の発生に
より出力３２ａが発せられる。即ち、火災感知がなされ
たものとなる。尚、煙がプラスチックや液体可燃物など
のカーボン粒子からなる黒色系の時は検出部１０の照度
電圧は低下するが、燻燃火災などのように白色煙の時は
散乱光によって輝度が増大するものとなるが、いずれの
煙も検出が可能である。

又、この本感知装置において、ＡＧＣ増幅器１７、−次
遅れ回路１８．直流増幅器１９は周囲環境の明るさやレ
ンズのくもり等を補正する補正回路となる（時間的にゆ
るやかな照度変化の補正）。尚、本装置のパルス数検出
回路と時間コンパレータの働きにより、例えば投光器な
どにより急に集光レンズ１１部に光が投光され９− た場合でも、その振幅レベル３０ａは高くなるが、周波
数出力としての出力２２ａは短時間（０，１秒以内）し
か存在しないので（系のインデシアル応答で集光レンズ
１１への入力がステップのため）、このようなとぎには
出力３１ａは発せられない。炎の場合は、輝度分布のゆ
らぎにより継続１ノで周波成分が存在Ｊる（１０〜４０
　ｔ−ｌ　ｚの成分）。

上述の様に本発明の火災感知装置は、空間の輝き状態の
変化を捕える集光レンズ、光電変換素子等を備えた検出
部と限定値を巽に１６二つの周波数検出回路、ＡＮＤ回
路１時間コンパレータ等を配す構成としたことにより、
炎であっても煙であっても簡単、確実、且つ早期に感知
することが出来、信頼性の高い火災感知装四となる。勿
論、甲なる急激な照度変化（投光器の投光等）に対して
は働かない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の減光式感知器を示す説明図、第２図は本
発明の実施例を示すブロック図、第１０− ３図は同周波数検出回路部のブロック図、第４図Ａは周
波数比較回路部のブロック図、第４図Ｂは同出力波形説
明図、第５図Ａはパルス数検出回路部のブロック図、第
５図Ｂは同出力波形説明図である。 １０・・・検出部、１１・・・集光レンズ、１２・・・
光電変換素子、１３・・・前置増幅器、１６・・・ノツ
チフィルタ、１７・・・Ａ　Ｇ　Ｃ増幅器、１８・・・
−次遅れ回路、１つ・・・直流増幅器、２０・・・照度
コンパレータ、２１・・・ウィンドコンパレータ、２２
゜２４・・・周波数検出回路、２３．２５・・・ＡＮＤ
回路、２６・・・時間コンパレータ、３１・・・コンパ
レータ、４１・・・周波数比較回路、５１・・・パルス
数検出回路。 特許出願人　　　　関　　　　　店 開　　　　　　　　　　片　　石　　隆一部代　　理　
　人　　　　　　　尾　　股　　行　　離開　　　　　
　　　　　茂　　見　　　　　穣同　　　　　　　　　
荒　　木　　友之助１１− 第３図 第４図（８） 第５図（Ａ） 第５図（Ｂ） １ａ ６０ １ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、火災によって生ずる炎のちらつき或いは煙による照
   度の変化等により空間の輝き状態の変化を捕える集光レ
   ンズ、光電変換素子、前置増幅器よりなる検出部を、補
   正回路を介して設定値の異なる二つの周波数検出回路に
   夫々導き、検出部の出力周波数と振幅と一定時間内のパ
   ルス数を演算すると共に、信号の持続時間から火災検出
   をすることを特徴とした火災感知装置。