JPS6024695A - 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、検出構造の異なった複数の煙検出器で検出し
た煙濃度の相互特性から燃焼物質の種類を判別し、非火
災報の原因となる物質以外の物質の燃焼による相互特性
が得られたときに火災と判別するようにした火災感知装
置に関する。

従来、火災時に発生する煙を検出する煙検出器としては
、光電式煙感知器、イオン化式煙感知器等が知られてお
り、各感知器固有の検出原理に基づいて煙濃度に応じた
検出信号を出力し、感知器に設けた火災判別回路で検出
濃度が規定以上となったときに火災受信機に火災検出信
号を送出するようにしている。

一方、近年においては、火災感知器に火災判別回路を設
けず、感知器で検出した煙濃度に応じたアナログ検出信
号をそのまま受信機に送出し、受信機において受信され
たアナログ検出信号に基づいて火災を判別するようにし
た方式も提案されている。

しかしながら、従来の火災感知装置は、いずれも単一の
検出原理に基づいた火災検出信号から火災を判別する点
で同じであり、火災に伴なう煙の量、即ちら煙濃度から
火災を判別するものであり、煙濃度からは燃焼物質の種
類が分らず、例えば煙草の煙であっても規定濃度に達す
れば火災と判断して非火災報を出してしまうという問題
があった。

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、検出構造の異なる複数の煙検出器で検出した煙濃
度の相互特性から燃焼物質の種類を判別し、非火災報と
なる物質以外の物質の燃焼を判別したときにのみ火災を
報知するようにして非火災報を確実に防止するようにし
た火災感知装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、煙検出構造の異なっ
た少なくとも２つの煙検出器を検出状態が略同一となる
ように警戒区域に設直し、各煙検出器で検出した煙濃度
の相互特性が予め定めた非火災報の原因となる物質の燃
焼により得られる相互特性と一致しないときにのみ火災
と判別するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

まず、構成を説明すると、１は可視光を光源とした煙感
知器、２は近赤外線を光源とした煙感知器であり、煙感
知器１，２は煙発生源からの煙が略同一状態で検煙部に
流入するように警戒区域の天井面等に近接して設置され
る。また、煙感知器１，２は一方の光源が可視光、他方
の光源が近赤外線となる点で相違するが、光電式煙感知
器としては同じ検出構造、例えば散乱光検出方式もしく
は減光検出方式を有する。煙感知器１，２の検出出力は
比率演算回路３に入力され、煙感知器１の検出煙濃度を
Ａｎ、煙感知器２の煙検出濃度をＢｎとすると、比率演
算回路３は煙濃度ＡｎとＢｎの相互特性として濃度比率
Ｄｎを、 Ｄｎ＝Ｂｎ／Ａｎ として演算する。比率演算回路３の出力は比較回路４に
与えられ、基準メモリ５に予め設定された非火災報の原
因となる物質、例えば煙草の煙に基づく相互特性、すな
わち濃度比率Ｄｏと演算濃度比率Ｄｎとを比較し、基準
値メモリ５の基準濃度比率Ｄｏと一致しないときに火災
出力を生ずるようにしている。尚、比率演算回路３は検
出濃度Ａｎ，Ｂｎがゼロまたは所定値以下のときは、演
算を行なわず、ゼロまたは所定値を上回ったときに比率
Ｄｎの演算を実行する。

次に、第１図の実施例における火災判別の原理を説明す
ると、可視光を光源とした感知器１の検出濃度Ａと、近
赤外線を光源とした煙感知器２の検出濃度Ｂを燃焼実験
によりめ、Ｂ／Ａで与えられる濃度比率Ｄを演算すると
、第２図の表に示される濃度比率の値が実験的に得られ
る。この濃度比率の測定演算については、通常の火災で
燃焼する木材や綿等の他に、通常非火災報の原因となっ
ている煙草の煙、すなわち紙巻き煙草についての濃度比
率をもめておき、実験的に得られた濃度比率の値から明
らかなように、非火災報の原因となる紙巻き煙草の濃度
比率に対し、火災時その燃焼が予想される木材や綿、更
にはポリウレタンやウレタンホーム等の濃度比率は異な
った値を示している。

従って、紙巻き煙草の濃度比率０．４４を比較基準値Ｄ
ｏとして基準値メモリ５に予め記憶しておき、比較回路
４において非火災報の原因となる紙巻き煙草の濃度比率
Ｄｏ＝０．４４と比較演算回路３で演算した煙検出器１
，２の検出濃度に基づく濃度比率Ｄｎとを比較し、演算
濃度比率Ｄｎが紙巻き煙草の濃度比率Ｄｏに一致してい
れば非火災と判別し、一方、演算濃度比率Ｄｎが基準濃
度比率Ｄｏと一致しないときには、紙巻き煙草以外の物
質の燃焼による煙であることから火災と判別するもので
ある。

次に、第３図のフローチャートを参照して第１図の実施
例の動作を説明すると、まず、ブロックａで煙感知器１
，２よりの検出濃度を一定周期毎にサンプリングし、ブ
ロックｂにおいてサンプリングした煙データＡｎ，Ｂｎ
に基づいて比率演算回路３により濃度比率Ｄｎを演算し
、続いて、ブロックｃで基準メモリ５に予め記憶した非
火災報の原因となる物質、例えば紙巻き煙草の濃度比率
Ｄｏを読み出し、ブロックｄにおいて演算濃度比率Ｄｎ
と基準値Ｄｏを比較する。この判別ブロックｄにおける
比較は、煙濃度の検出データに若干のバラツキがあるこ
とから、まず、演算濃度比率Ｄｎと基準値Ｄｏとの差の
絶対値｜ΔＤ｜をめて｜ΔＤ｜を所定値αと比較し、所
定値α以下であれば基準値Ｄｏに一致するものと判断し
て火災警報は行なわず、再びブロックａで次の周期によ
る煙データのサンプリングを行なう。一方、｜ΔＤ｜が
所定値αを上回っているときには、非火災報の原因とな
る物質以外の物質の燃焼による煙と判別してブロックｅ
で火災警報を行なう。

尚、上記の実施例は非火災報の原因となる物質として煙
草の煙による濃度比率を例にとるものであったが、この
他に厨房等における調理による煙の濃度化率を予め測定
演算し、同様に基準値メモリ５に記憶させ、煙草の濃度
比率と共に検出した煙の濃度比率と一致するか否かを比
較し、一致しないときにのみ火災警報を行なうようにし
てもよい。

第４図は、本発明の他の実施例を示したブロック図であ
り、この実施例は検出構造の異なる煙感知器として、イ
オン化式煙感知器６と減光式煙感知器７を使用し、これ
らの検出濃度に基づく相互特性から火災を判別するよう
にしたことを特徴とする。

すなわち、イオン化式煙感知器６および減光式煙感知器
７の検出信号はサンプリング回路８で一定周期毎にサン
プリングされ、検出濃度Ｉｎ（イオン），Ｐｎ（減光〉
として比率演算回路３に与えらる。比率演算回路３は第
１図の実施例と同様に検出データＩｎ，Ｐｎから濃度比
率ＤｎをＤｎ＝Ｉｎ／Ｐｎ として演算する（但し、Ｉｎ，Ｐｎがゼロまたは所定値
以下のときは演算を行なわない）。比率演算回路３で演
算した濃度比率Ｄｎは比較回路４に与えられ、基準メモ
リ９に予め記憶した非火災報の原因となる物質の煙に基
づく濃度比率Ｄｏｎと比較され、基準値Ｄｏｎに一致し
ないときのみ火災出力を生ずる。

ここで、基準値メモリ９に予め記憶される基準値データ
Ｄｏｎを説明すると、まずイオン化式煙感知器６と減光
式煙感知器７の検出煙濃度の相互特）性を燃焼実験によ
りめると第５図のグラフに示す関係が得られる。

第５図のグラフは燃焼物質として杉材、ラワン材、段ボ
ール、新聞紙を使用し、更に煙感知器の動作試験に用い
られる発煙筒の煙についての相互特性を表し、燃焼物質
からの煙に対し略同一の検出条件で設置したイオン化式
と減光式の各煙感知器の相互特性は、縦軸に示すイオン
化式煙感知器の出力（Ｖ）および横軸に示す減光式煙感
知器の減光率（％／ｍ）の各値の交点を煙濃度の増加に
応じて結んだ特性曲線として与えられ、非火災報の原因
となる発煙筒の煙の相互特性に対し火災時の燃焼物質と
なる杉材、ラワン材、段ボール、新間紙等の相互特性は
顕著な相違をもつことが明らかである。

従って、第４図の実施例における基準値メモリ９には非
火災報の原因となる、例えば発煙筒の煙の相互特性曲線
に基づいた濃度比率を予め記憶する。

すなわち、第４図の実施例で相互特性として用いる濃度
比率は、この特性曲線の傾きを表しており、発煙筒の特
性曲線は非直線性を示すため、基準値メモリ９には第６
図に示すようにイオン化式煙感知器６の検出濃度１１，
１２，・・・Ｉｎをアドレスデータとして検出温度Ｉ１
〜Ｉｎに対応する濃度比率Ｄｏ１，Ｄｏ２，・・・Ｄｏ
ｎを第５図の発煙筒の特性曲線からめてテーブル情報を
作成し、基準値メモリ９に予め記憶させる。

次に、第６図に示すテーブル情報を基準値メモリ９に記
憶した第４図の実施例の動作を第７図のフローチャート
を参照して説明すると、まずブロックａでサンプリング
回路８によりイオン化式煙感知器６および減光式煙感知
器７の煙データを一定周期毎にサンプリングし、続いて
、ブロックｂにおいて比率演算回路３により濃度比率Ｄ
ｎを演算し、更にブロックｃでサンプリング回路８で得
られたイオン化式煙感知器の煙データＩｎをアドレスと
して基準値メモリ９の第６図に示すデータテープルから
アドレスＩｎに対応した基準値データＤｏｎを読み出す
。次にブロックｄにおいて演算濃度比率Ｄｎと基準値Ｄ
ｏｎの差の絶対値｜ΔＤ｜を所定値βと比較し、｜ΔＤ
｜がβ以下のときには検出煙データに基づいて演算され
た濃度比率Ｄｎが非火災報の原因となる物質の煙による
濃度比率Ｄｏｎに一致すると判断し、再びブロックａに
戻り、次の周期による煙データのサンプリングを行なう
。

一方、判別ブロックｄで｜ΔＤ｜が所定値βを上回った
ときには非火災報の原因となる物質以外の燃焼による煙
であることから、火災を判別してブロックｃで火災警報
を行なう。

第８図は、第４図の基準メモリ９に予め記憶するデータ
デーブルの他の実施例を示す。

このデータテーブルはイオン化式煙感知器６で検出した
煙データＩ１〜Ｉｎをアドレスデータとし、基準値デー
タとしてはアドレスデータＩ１〜Ｉｎに対応して第５図
の発煙筒の特性曲線から得られる減光式煙感知器７で検
出した煙データＰ１，Ｐ２，・・・Ｐｎをそのまま記憶
している。この第８図のテーブルデータを使用した場合
には、第４図における比率演算回路３は不要となり、サ
ンプリング回路８よりイオン化式煙感知器の煙データＩ
ｎを同様に基準値メモリ９に対しアドレスデータとして
与え、一方、減光式煙感知器７の煙データＰｎは直接比
較器１に入力させる。

このように、第８図に示したデーブルデータを用いた実
施例によれば、第９図のフローチャートに示すように、
まずブロックａでイオン化式煙感知器６および減光式煙
感知器７の煙データＩｎ，Ｐｎを一定周期毎にサンプリ
ングし、続くブロックｂで基準値メモリ９に記憶された
第８図のテーープブデータアドレスをイオン化式煙感知
器６の煙データＩｎで指定して対応する基準値Ｐｏｎを
読み出し、次の判別ブロックｃで減光式煙感知器７の）
検出煙データＰｎと基準値Ｐｏｎとの差の絶対値｜ΔＰ
｜を所定値γと比較し、γ以下であれば第５図の発煙筒
の特性曲線が得られているものとして火災警報を行なわ
ず再びブロックａに戻って、次の周期での煙データのサ
ンプリングを行なう。一方、γを上回っているときには
第５図の発煙筒の特性曲線とは異なる他の物質の燃焼に
よる特性曲線であることから、火災と判別してブロック
ｄで火災警報を行なう。

尚、第８図のテーブルデータはイオン化煙感知器６の煙
データＩ１〜Ｉｎをアドレデータとしているが、逆に減
光式煙感知器７の煙データＰ１〜Ｐｎをアドレスデータ
とし、基準値データとしては第５図の発煙筒の特性曲線
で与えられるイオン化式煙感知器の煙データＩｏ１〜Ｉ
ｏｎを予め記憶させるようにしてもよい。勿論、第６図
のテーブルデータについてもアドレスデータとして減光
式煙感知器７の煙データＰ１〜Ｐｎを用いるようにして
もよい。更に、第４図の実施例は非火災報の原因となる
物質として煙感知器の動作試験に用いられる発煙筒の煙
を例にとるものであったが、第１図の実施例と同様に煙
草の煙、もしくは厨房の調理により生ずる煙の特性曲線
を第５図のグラフに示すようにめ、このようにして得ら
れた特性曲線に基づいて第６，８図に示すテーブルデー
タを作成するようにしてもよい。更にまた、上記の実施
例は煙検出構造の異なる２つの煙検出器を使用した場合
を例にとるものであったが、３つ、もしくは４つとなる
任意の数の検出構造の異なる煙検出器の検出煙濃度の相
互特性から燃焼物質を特定して火災、非火災を判断する
ようにしてもよい。

次に、本発明の効果を説明すると、煙検出構造の異なる
少なくとも２つの煙検出器を検出状態が略同一となるよ
うに警戒区域に設置し、各煙検出器で検出した煙濃度の
相互特性が予め定めた非火災報の原因となる物質の燃焼
により得られる相互特性と一致しないときにのみ火災と
判別するようにしたため、非火災報の原因となる物質の
燃焼による煙、例えば煙草の煙等が煙検出器に流入して
も誤って非火災報を出してしまうことが防止でき、また
非火災報の原因となる物質の燃焼による相互特性のみな
らず虫の侵入や露滴の付着に対する相互特性をも予め記
憶しておくことで、虫が侵入したり露滴が付着しても非
火災報を防止でき、極めて信頼性の高い火災検出を行な
うことができる。

尚、非火災報の原因となる物質であっても相互特性が火
災要因となる物質の相互特性に近似するものについては
、非火災報をキャンセルするための基準値として記憶さ
せず、このような相互特性か得られたときには火災と判
別するようにすることが望ましい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
は第１図の実施例における濃度比率の燃焼実験によるデ
ータを示した説明図、第３図は第１図の実施例の動作を
示したフローチャート、第４図は本発明の他の実施例を
示したブロック図、第５図は第４図の実施例における濃
度比率を与えるイオン化式煙感知器と減光式煙感知器の
検出濃度の相互特性を示したグラフ図、第６図は第４図
の基準値メモリに記憶するテーブルデータの説明図、第
７図は第４図の実施例で用いる他のテーブルデータを示
した説明図、第９図は第８図のテーブルデータに基づく
処理動作を示したフローチャートである。 １：煙感知器（可視光） ２：煙感知器（近赤外線） ３：比率演算回路 ４：比較回路 ５，９：基準値メモリ ６：イオン化式煙感知器 ７：減光式煙感知器 ８：サンプリング回路 ！ｌ″ｌｌ　Ｘｉ出願人　ホープ）株式会ン１代理人　
ブを理十　・１ノ１　内　進 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 略同一の検出状態が得られるように警戒地区に設置され
   、火災時に発生する物理的変化量を異なった検出構造で
   検知する少なくとも２つの煙検出器と、 該煙検出器の各検出出力から得られる相互特性の内の非
   火災報の原因となる物質の燃焼により得られる相互特性
   を予め記憶した記憶手段と、前記煙検出器の各出力から
   得られた相互特性と前記記憶手段の記憶相互特性と比較
   し、両相互特性が一致しないときにのみ火災と判別する
   火災判別手段とを特徴とする火災感知装置。