JPS639845A - 微粒子検知方法およびその装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば火災報知システム等に組み込まれる煙
検知手段などに利用されて好適な微粒子検知方法および
その装置に関するものである。

「従来の技術」 煙などのいわゆる浮遊微粒子群が、これに照射された光
を反射もしくは散乱させる原理を用いた微粒子検知方法
およびその装置は従来から知られている。例えば、火災
報知システムの煙微粒子検知手段にはこの種の原理が用
いられている。

そして、このような微粒子検知手段のなかでも、特に、
家屋火災時の煙や漏洩した可燃性ガスの燃焼時に生成さ
れる煙等を検知するための微粒子検知装置においては、
その検知性能の向上、早期検知等を図る必要性があるこ
とから、検知対象雰囲気中の気体を光学系の液検知領域
内に強制的に導く方式が採用されている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、平常時において披検知領域内に微粒子が存在
しなくても、投光器からの照射光が光学系の壁面などで
反射もしくは乱反射され、この反射光の一部は受光器に
入射されているのが現実である。また、投光器と受光器
の可動状況をチェックするためにこの現象をむしろ積極
的に利用して適度な反射光を作っている場合もある。

しかしながら、このような現象は、光学系（レンズ面、
壁面等）の汚れや結露等で受光器の受光量を、即ち受光
器の出力を変動させ、さらに、投光器の発光部品や受光
器の受光部品は使用環境温度や長期間の使用による変動
要因を内在しているため、この点も受光器出力の変動を
起こす原因になる。受光器の出力が平常時でも経時的に
変動するということは、その変動量を予め見込んでおく
必要があることから微粒子検知機能をその分、低下させ
、かつ、早期検知にも悪影響を及ぼすといった問題があ
る。

「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明では、測定すべき気体を光学系の検知部
に導き、この検知部に装備した対構成の投光器と受光器
により気体中に浮遊する微粒子からの散乱光を受光して
微粒子の存在の有無および濃度を検出する微粒子検知方
法において、前記検知部に測定すべき気体を供給する工
程と、前記検知部に清浄空気を供給する工程とを有し、
これら両工程における受光器の検出値の差を求めてこれ
を測定値とする方法とした。

また、この方法を実現するための装置としては、測定す
べき気体を光学系の検知部に導き、この検知部に装備し
た対構成の投光器と受光器により気体中に浮遊する微粒
子からの散乱光を受光して微粒子の存在の有無および濃
度を検出する微粒子検知装置において、前記検知部に測
定すべき気体を供給する第１供給系と、前記検知部に清
浄空気を供給するための第２供給系と、これら第１供給
系および第２供給系を交互に切り換えるための切換機構
とを備えた構成とした点に特徴がある。

「作用」 第１供給系で測定すべき気体を供給し、第２供給系で清
浄空気を供給する手段を採用しているので、これらの供
給を交互に実施することにより、測定すべき気体中に微
粒子が存在しているときの受光器出力と、微粒子か存在
していないときの受光器出力の両方を即座に検出でき、
そして、この両方の検出値の差を求めることで、変動分
を除いた、微粒子の散乱光によるものだけの検出値が得
られる。

「実施例」 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の微粒子検知方法を実施する際に利用
されて好適な微粒子検知装置の一例を示すもので、同図
において符号ｌで示す部分が煙などの浮遊微粒子を検出
するための検知部である。

この検知部ｌについて、第２図を参照して説明を加えて
おくと、内部は黒色ペンキの塗布等により乱反射抑制処
理が施された暗室構造とされ、その中央部分が被検知領
域２として設計される。検知部ｌの壁部分には、照射光
束が前記被検知領域２に向くようにセットされた投光器
３が配設されている。この投光器３としては、例えば発
光ダイオード、集束性の良好な光線として知られている
レーザー光線用の投光器などが好適に用いられる。

前記検知部ｌの壁部分であって前記投光器３と異なる位
置には、被検知領域２の気体中に存在する微粒子からの
散乱光を受光して微粒子の存在の有無および濃度を検知
する受光器４が設けられる。

この受光器４としては、例えばフォトトランジスタなど
の光電素子が用いられる。

前記検知部１には、被検知領域２を通る軸線方向の一側
部分に、測定すべき気体を検知部ｌ内へ供給するための
供給パイプ５が接続され、他側部分に、ファン等よりな
る吸引器６付きの吸引パイプ７が接続される。

そして、この実施例では、前記供給バイブ５に対し、測
定すべき気体を採集するための採集バイブ５ａが開閉弁
８を介して接続され、また、この開閉弁８と前記検知部
Ｉとの間の供給パイプ５部分には、フィルタ９によって
清浄化された空気を供給するための清浄空気管１０が接
続され、さらにこの清浄空気管ｌＯの途中には開閉弁１
１が設けられる。即ち、本発明の微粒子検知装置は、測
定すべき気体を検知部ｌに供給する第１供給系と、同じ
く検知部１に清浄空気を供給する第２供給系とを備え、
開閉弁８．１１等からなる切換機構１２によって、双方
の供給系を交互に切り換え可能に構成される。

次に、本発明の微粒子検知方法の一例について説明する
。

まず、切換機構１２の開閉弁８を開にし、開閉弁１１を
閉にした状態で吸引器６を作動させて、採集パイプ５ａ
より検知部ｌ内に測定すべき気体を導く。このとき、被
検知領域２を通る気体中に煙等の微粒子が存在すると、
この微粒子によって投光器３からの照射光が反射されて
散乱光となり、この散乱光量を受光器４が検出する。

ところで、このときの受光器４の出力ａは、第２図（イ
）に示すように、微粒子が存在していないときの微量な
乱反射光量やドリフトなどの変動分βをも加算して出力
している。

そこで、次に、開閉弁８を閉じ、開閉弁１１を開けて、
検知部！内へ清浄空気を供給する。この場合、被検知領
域２を通る気体は清浄空気となるために微粒子が存在せ
ず、この結果、受光器４の出力は同図（ロ）に示す如く
上記の変動分βだけとなる。

こうして、２つの検出値α、βを求めたら、第１の検出
値αから第２の検出値βを差し引くことにより、即ち、
雨検出値の差を求めることにより、微粒子の散乱光によ
るものだけの出力α−βが得られる。即ち、変動分βを
除去した真の微粒子濃度が得られる。

ここで、採集パイプ５ａから検知部１に供給される気体
中に微粒子が存在していない場合には、第１の検出値α
から第２の検出値βを差し引いた値がほぼ０になるので
、よって、微粒子が存在しないことが検知される。

なお、実施例では、切換機構１２として２個の開閉弁を
備える構成のものを示したが、これを１個の左右開閉式
切換弁などで構成しても良いことは勿論であり、上記実
施例に限定されないことは言うまでもない。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明にあっては、測定すべき気
体を光学系の検知部に導き、この検知部に装備した対構
成の投光器と受光器により気体中に浮遊する微粒子から
の散乱光を受光して微粒子の存在の有無および濃度を検
出する微粒子検知方法において、前記検知部に測定すべ
き気体を供給する工程と、前記検知部に清浄空気を供給
する工程とを有し、これら両工程における受光器の検出
値の差を求めてこれを測定値とする方法としたので、微
粒子の存在の有無が確実に検知し得るだけでなく、微粒
子の散乱光によるものだけの検出値、即ち変動分を除去
した検出値が得られるので、真の微粒子濃度も得ること
ができ、これによって、検知性能の向上および早期検知
等を容易に図ることができる。

また、本発明の装置では、前記検知部に測定すべき気体
を供給する第１供給系と、前記検知部に清浄空気を供給
するための竿２供給系と、これら第１供給系および第２
供給系を交互に切り換えるための切換機構とを備えた構
成としたので、１つの吸引器によって２種以上の気体を
検知部内に容易に供給できるだけでなく、構造的にも従
来の微粒子検知装置に清浄空気供給手段と切換機構を付
加するだけで、主要部分についてはそのまま利用できる
などの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図は検
知部の拡大説明図、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）は同
実施例の作用説明図である。 ｌ・・・・・・検知部、２・・・・・・被検知領域、３
・・・・・・投光器、４・・・・・・受光器、５・・・
・・・供給パイプ、５ａ・・・・・・採集パイプ、６・
・・引吸引器、７・・・・・・吸引パイプ、８・・・・
・・開閉弁、９・・・・・・フィルタ、１０・・・・・
・清浄空気管、１１・・・・・・開閉弁、１２・・・・
・・切換機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定すべき気体を光学系の検知部に導き、この検
   知部に装備した対構成の投光器と受光器により気体中に
   浮遊する微粒子からの散乱光を受光して微粒子の存在の
   有無および濃度を検出する微粒子検知方法において、前
   記検知部に測定すべき気体を供給する工程と、前記検知
   部に清浄空気を供給する工程とを有し、これら両工程に
   おける受光器の検出値の差を求めてこれを測定値とする
   微粒子検知方法。
2. （２）測定すべき気体を吸引器にて光学系の検知部に導
   き、この検知部に装備した対構成の投光器と受光器によ
   り気体中に浮遊する微粒子からの散乱光を受光して微粒
   子の存在の有無および濃度を検出する微粒子検知装置に
   おいて、前記検知部に測定すべき気体を供給する第１供
   給系と、前記検知部に清浄空気を供給するための第２供
   給系と、これら第１供給系および第２供給系を交互に切
   り換えるための切換機構とを備えた微粒子検知装置。