JPS628506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、火焔輻射線によつて照射される光電
装置と、検出及び信号附与のためにそれに接続さ
れた電気回路とを有する火焔感知器に関するもの
である。

例えば、火災感知、又は、火焔監視のために使
用される火焔感知器等は、火焔から発する赤外
線、可視光線、又は、紫外線を、火焔の存在のた
めの判定基準として利用している。しかしなが
ら、ほとんどすべての公知の火焔感知器は、火焔
から発する輻射線を環境光、熱線輻射器、人工光
源、雷放電、又は、溶接装置のような、同じスペ
クトル範囲内のある他の輻射線を発する妨害源か
らの輻射線と区別することはできない。それ故、
検出された輻射線の判別の際に、このような妨害
源と区別するために、火焔輻射線の特有の性質を
利用することが必要である。

火焔感知器において、火焔のちらつき周波数を
判別することが知られている。他の公知の火焔感
知器は２個の光電装置を使用しており、それらは
異なつたスペクトル感度を有しているか、又は、
異なつたスペクトル透過率を有するフイルタが前
置されるかする。例えば、一つの装置は青色光に
対して鋭敏であり、他の装置は赤色光、又は赤外
線に対して鋭敏であることが望ましい。その時に
は、判別は、両方のスペクトル範囲における輻射
線の比がある値を有する時、例えば、赤外線、又
は、赤色光が、青色光よりも、ある一定の率だけ
より強い時にだけ火焔信号が与えられるように行
なわれる。２個の光電装置及び２個の判別回路が
設けられるので、このような公知の火焔感知器は
高価であり、従つて、比較的故障が発生しやす
く、構造も複雑である。特に２個の光電装置を使
用する場合には、それらの特性が正確に一致しな
いという不利がある。また、たとえ、同じ形式の
光電池が使用されたとしても、それらの特性、温
度係数、経年による特性の変化等は常に多少相違
するため、動作点は一定のままではない。

本考案の目的は、このような欠点を除去し、ま
た、判別回路がわずかな空間内に取付けられ、誤
動作に対して本質的に改善された安全性と作動性
の改良された安定性とを有する簡単化された、安
価な構造を有する、故障のない火焔感知器を得る
ことにある。

本考案は、光電装置の前に光電装置に照射され
る火焔輻射線のスペクトル組成を交互に変化させ
るための電気光学的切換装置が設けられること
と、電気回路は光電装置の照射のこの交互の変化
によつて生成される交番信号を信号の附与のため
に判別することができるようにすることとを特徴
とするものである。

この特徴を有する火焔感知器においては、火焔
輻射線が唯１個の光電装置によつて判別されるの
で特に有利である。従つて公知の火焔感知器の場
合における２個の組合わされて作動する光電池の
異なつた特性による火焔感知器の動作点の変動
は、最初から回避される。

更に、スペクトル組成の同期的な変化を、機械
的に動く部分無しに、純粋に電気的な方法によつ
て行なうようにしたことである。例えば、このこ
とは、２個のカー・セルによつて行なわせること
ができ、あるいは、本考案の一つの特に目的にか
なつたものにおいては、スペクトルの最大透過率
が電圧によつて制御されるフイルタによつて行な
われることもできる。

以下、本考案をその実施例を示す添附図面に基
づいて説明する。

第１図に示された火災感知器においては、火焔
から発せられた輻射線は半透過反射鏡R₁によつ
て２個の輻射線経路に分割される。ＲとＢとは異
なるスペクトル透過率を有する例えば赤色フイル
タと青色フイルタで、第一の輻射線は赤色フイル
タＲを透過するが、第二の輻射線は反射鏡R₃に
よつて青色フイルタＢを通つて導かれる。両方の
輻射線経路は、反射鏡R₄及び他の半透過反射鏡
R₂によつて再び共通の輻射線に合成され、この
輻射線は、例えば、光電池、光電素子、又はフオ
トダイオードのような光電装置Ｐを照射する。両
方の輻射線経路の中には、光の透過率が電気的に
制御可能な各１個の装置K₁及びK₂が配置されて
いる。これらの装置は、例えば、カー・セルが使
用される。両方のカー・セルK₁及びK₂は、周期
的に交互に制御装置Ｃによつて輻射線経路を開閉
するので、これによつて、機械的な回転部を設け
ることなく、光電装置Ｐは、赤色フイルタＲと、
青色フイルタＢとを透過した輻射線を周期的に交
互に受光する。光電装置Ｐの出力信号は、判別回
路Ａに供給されるが、この回路は信号装置Ｓを制
御する。制御装置Ｃはカー・セルK₁及びK₂に対
する制御パルスと同期して制御パルスを判別回路
Ａに与え、これによつて光電素子Ｐによつて検出
された輻射線の交流振巾は、受光された赤色部分
と青色部分との比に関係する。判別回路Ａは更
に、光電装置Ｐの出力信号の交流部分が、制御周
波数において、ある一定の閾値を超過する時にだ
け、信号装置Ｓに出力が送られるように調整され
ている。それ故、唯１個の光電素子及び唯１個の
判別回路によつて、正しい、火焔に特有な性質の
スペクトル組成を有する輻射線ないしは輻射線の
正しい赤色と青色との関係を有するような輻射線
が検出された時にだけ、火焔として信号付与され
ることが達成される。この火焔感知器は、最も簡
単な構成によつて、作動が確実で、且つ機械的に
動き摩耗する部分がないので、非常に長い時間運
転される火災感知設備及び火焔監視装置に好適で
ある。

第１Ａ図は同様の実施例を示すが、輻射線分割
器を有していない。この場合にもまた、唯１個の
光電素子Ｐが設けられており、その輻射線に鋭敏
な受光面の前には、異なつたスペクトル透過率を
有する相並んでいる２個の異なつたフイルタＲ及
びＢが配置されている。これらのフイルタの前に
は、カー・セルK₁及びK₂があり、これらは、制
御装置Ｃによつて、この場合にもまた、交互に周
期的に開閉され、これによつて、光電池Ｐの出力
に、この場合にも、交流信号が現われ、これが判
別回路に導かれる。

しかしながら、本考案思想は、第２図に示され
た実施例から明らかなように、分割された輻射線
経路無しにも実施される。この場合には、光電装
置Ｐの前に、制御電圧によつて、電気的にスペク
トル透過率が変えられるフイルタＦが配置されて
いる。このフイルタＦは、例えば、λ／４の層を
有する公知の干渉フイルタを使用することができ
るが、この場合、光学的に有効な層の厚さは、容
量的に、又は、磁気ひずみによつて、あるいは、
圧電的に、制御電圧によつて変えられることがで
き、最大透過率は変化される。しかしながら、そ
の色、すなわち、スペクトル最大透過率が、印加
された電圧に関係する液晶もまた使用することが
できる。この場合にもまた、制御装置Ｃから同じ
制御電圧が判別回路Ａに供給され、これによつ
て、この回路Ａが光電装置Ｐによつて与えられる
信号から、正しい周波数及び位相状態並びに信号
の発生のために十分な振巾を有する信号を判別す
ることができるようにする。

本考案は、２個の交互に輻射線経路の中に持ち
きたされる異なつたスペクトル透過率を有するフ
イルタに限定されること無く、３個以上の異なつ
たフイルタを設けることもでき、あるいはまた、
連続的ではあるが、周期的にスペクトル透過率が
変化する。例えば、スペクトルの最大透過率の波
長λｍが周期的に変化するフイルタを使用するこ
ともできる。判別回路Ａは、光電素子Ｐから送ら
れる交番信号がスペクトル透過率の周期的変化の
サイクルと比較されるように調節される。この交
番信号が、正常の火焔輻射線の特徴である、例え
ば、輻射線のある一定の赤色と青色との比を有す
る輻射体によつて発生されるもののような直流分
に対比する振巾及び位相状態を有する場合にだ
け、火焔信号が発せられねばならない。従つて、
このような火焔感知器は、２個の光電池を有する
公知の感知器と同様に、判別のために火焔輻射線
の赤色と青色との比が用いられるが、唯１個の光
電素子が使用されるだけである。それ故、２個の
光電素子の異なつた特性によつて生じ得る欠点
は、最初から回避される。

その上、妨害源の区別のために火焔輻射線の他
の特有な性質、例えば、ある一定の低周波数の周
波数範囲、例えば、８〜25ヘルツのちらつきを判
別することが、目的にかなつていることがある。
この判別の判定基準は、本考案による火焔感知器
においては、付加的に、例えば、光電装置Ｐの出
力信号が８〜12ヘルツの範囲内において通過する
交流フイルタを介して導かれることによつて利用
される。火焔のちらつき及びフイルタの周期的な
切換が判別の際に相互に妨害しないように、フイ
ルタ切換周波数が交流フイルタの通過範囲よりも
本質的により高く、例えば、キロヘルツの範囲内
に横たわるように選択されるか、切換が本質的に
よりゆつくりと、例えば、２〜３秒の周期を有し
て行なわれるようにするかしなければならない。
後者の場合には、すなわち、より低い切換周波数
の場合には、判別は、各切換周期の間に火焔のち
らつきに相当する交番信号が形成され、これが次
ぎに続く切換周期の交番信号と比較されるように
して行なわれる。そして、輻射線のちらつき分が
フイルタの切換の際に火焔輻射線のスペクトル組
成が特徴的であるように変化する時にだけ、火焔
信号が発せられる。

火焔のちらつきを判別のために利用する他の方
法は、もう１つ別の光電素子を設け、その素子に
よりフイルタの透過率の交互の切換を火焔のちら
つきに関係して行なうことにある。これによつ
て、ちらつく輻射線がある限りにおいてだけ切換
が行なわれるが、しかし、一定の輻射線源の場合
には、切換は行なわれない。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個のカー・セルと輻射線分割器とを
有する火焔感知器の実施例を示す略図、第１Ａ図
は同様であるが輻射線分割器を有していない実施
例を示す略図、第２図は電気的に変化可能なフイ
ルタを有する火焔感知器の実施例を示す略図であ
る。 K₁，K₂……カー・セル、Ｒ，Ｂ……透過フイ
ルタ、Ｆ……フイルタ、Ｐ……光電装置、Ａ……
判別回路、Ｓ……信号装置、Ｃ……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光電装置及びこれに接続された検出及び信号附
   与のための電気回路を有する火焔感知器におい
   て、光電装置の前に光電装置に照射される火焔輻
   射線のスペクトル組成を交互に変化させるための
   電気光学的切換手段が配置され、また、電気回路
   は光電装置の照射のこの交互の変化によつて生成
   される交流信号の所定の振巾を信号附与のために
   判別するようにしたことを特徴とする火焔感知
   器。