TWI726045B - 熱電對式分布型火災感測器以及具有熱電對式分布型火災感測器的防災系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種藉由能夠將熱電對部捲繞成卷狀而能夠進行工場中的組裝的熱電對式分布型火災感測器。熱電對式分布型火災感測器包括多個熱電對單位，所述熱電對單位包含將2種金屬a與金屬b相互接合而成的至少一對熱電對，且，在所述熱電對單位的兩端配置著金屬b，且包括熱電對部，所述熱電對部是藉由具有一對所述熱電對的長度以下的長度且具有可撓性的導線，將多個所述熱電對單位串聯連接而構成。

Description

熱電對式分布型火災感測器以及具有熱電對式分布型火災感測器的防災系統

本發明是有關於一種具備熱電對部的熱電對式分布型火災感測器、以及具備該熱電對式分布型火災感測器的防災系統，所述熱電對部是將接合有2種不同的金屬而成的熱電對串聯連接多個所得。

在習知上，作為感測房屋或工場等建築物的火災的火災感測器，已知有如下的熱電對式分布型火災感測器（參照下述專利文獻1），其包括：熱電對線，將連接電線連接於將多個熱電對串聯接合而構成的熱電對部而成；及檢測器，連接著該熱電對線。熱電對如一般所知般，將2種不同的金屬接合而構成。將在熱電對部上連接著連接電線而成者稱作熱電對線。熱電對式分布型火災感測器的熱電對部由熱容量大且作為低溫點發揮作用的接合部，及熱容量小、加熱容易且作為高溫點發揮作用的接合部而形成。熱電對部因藉由伴隨火災的高溫氣流在兩個接合部中產生的溫差而產生熱電動勢（thermal electromotive force）。熱電對式分布型火災感測器利用該熱電動勢來感測火災。 專利文獻1中揭示的熱電對式分布型火災感測器中，在欲感測火災的範圍內將多個熱電對部串聯連接並進行敷設。熱電對部藉由伴隨火災的高溫氣流而產生熱電動勢。感測到熱電動勢的檢測器對接收器發送火災信號，接收器輸出必要的警報。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利實開昭54-86083號公報 [發明所欲解決之課題]

專利文獻1中揭示的熱電對線為了提高感熱精度，而將10個左右的熱電對串聯連接構成，其長度為40 cm～50 cm。 作為構成熱電對的金屬，使用鐵與康銅（constantan）這樣的硬金屬，因而多個串聯連接的熱電對部無可撓性，為彎曲困難的棒狀。

在想要將平行線出廠時，該平行線將熱電對部連接於連接電線，且與熱電對線平行地裝配回線（返回[return]線）而構成，因彎曲困難的棒狀的熱電對部的原因，而無法將平行線捲繞成卷狀。即，平行線的狀態無法出廠，要在施工現場對熱電對部裝配連接電線並組裝熱電對線而形成平行線。因此，存在不僅施工現場中的作業增多且作業變得煩雜，且施工性差的問題。

而且，施工現場的熱電對線因由作業者組裝，故組裝作業精度會產生差異。亦存在因該差異而電阻值不固定從而感熱精度不穩定這樣的問題或有誤組裝之虞這樣的問題。

本發明的目的在於提供熱電對式分布型火災感測器、以及具有該熱電對式分布型火災感測器的防災系統，所述熱電對式分布型火災感測器使得將熱電對部連接於連接電線且與熱電對線平行地裝配回線而成的平行線的捲繞成卷狀成為可能，從而工場中的熱電對線的組裝成為可能，實現了熱電對線的高品質管理及穩定性，並且減輕了施工現場的作業負擔，且可防止誤組裝。 [解決課題之手段]

第1發明為一種熱電對式分布型火災感測器，包括多個熱電對單位，所述熱電對單位包含將2種金屬a與金屬b相互接合而成的至少一對熱電對，且，在所述熱電對單位的兩端配置著金屬b，且包括熱電對部，所述熱電對部是藉由具有一對所述熱電對的長度以下的長度且具有可撓性的導線，將多個所述熱電對單位串聯連接而構成。

根據第1發明，可使熱電對部在導線的位置彎曲，從而可將熱電對部捲繞成卷狀。而且，藉由在熱電對單位的兩端配置金屬b，可獲得與習知上的棒狀的熱電對部同等的性能。

此處，較佳為所述金屬a為鐵，所述金屬b為康銅，所述導線為銅線。

據此，熱電對中的熱電動勢可增大。而且，康銅（金屬b）與銅（導線）之間的熱電動勢可減小，因而可抑制熱電對部的熱電動勢（即，火災檢測能力）的降低。

而且，所述熱電對式分布型火災感測器較佳為進而包括：至少一個所述熱電對部；熱電對線，在所述熱電對部的兩端連接著連接電線而構成；檢測器，感測熱而將所述熱電對部產生的熱電動勢作為火災信號而輸出；以及回線，與所述熱電對線平行地一體化，不具備所述熱電對部，所述熱電對線及所述回線連接於所述檢測器，所述熱電對線及所述回線的與所述檢測器為相反側的端部彼此連接。

據此，因熱電對線與回線在檢測器的相反端形成迴路，故熱電對線中產生的雜訊與回線中產生的雜訊的極性相反而被抵消。因此，可確實檢測熱電動勢的電壓。而且，因熱電對線與回線一體化，故可提高現場施工性。

第2發明為一種防災系統，包括：所述第1發明的熱電對式分布型火災感測器；以及接收器，接收從所述檢測器輸出的所述火災信號，所述接收器包括：收到所述火災信號並發出警報的警報發生單元，以及將火災發生報告給外部的報告單元。

根據第2發明，可接收到來自熱電對式分布型火災感測器（熱電對線、回線及檢測器）之類的火災信號，藉由接收器迅速地發出火災警報，並且向外部（相關者或消防機構）報告火災發生。 [發明的效果]

根據本發明的熱電對式分布型火災感測器，可使多個熱電對單位利用導線串聯連接而構成的熱電對部在導線的位置處彎曲，因而在工場內便能夠進行熱電對式分布型火災感測器的組裝，可穩定地維持高品質。而且，可減輕在施工現場的作業的負擔，亦可無誤地組裝。 進而，根據熱電對式分布型火災感測器，可大範圍地監視建築物內的火災，從而在火災發生時可迅速地向相關者或消防機構報告。

以下，一面參照圖1～圖4，一面對本發明的熱電對式分布型火災感測器的實施形態進行詳細說明。

本實施形態的熱電對式分布型火災感測器1具備熱電對線7、及連接著熱電對線7的檢測器13。 熱電對線7是將熱電對部5連接於連接電線6而構成，所述熱電對部5是將接合著2種不同的金屬a及金屬b的熱電對串聯連接多個而構成。圖中，對金屬a附加參照符號3，對金屬b附加參照符號2。 構成熱電對的金屬a及金屬b構成熱電對單位4，熱電對單位4由具有可撓性的高導電性的導線9連接。

2種不同的金屬a及金屬b分別形成為其一端側作為實心部而形成且其另一端側開口的筒狀。金屬a（3）的實心部與金屬b（2）的實心部接合（參照圖3中Y）而構成一個熱電對。在該熱電對的金屬b（2）的開口端接合著金屬a（3）的開口端（參照圖3中X），在該金屬a（3）的實心部接合著金屬b（2）的實心部（參照圖3中Y），從而構成下一熱電對。在該熱電對中的金屬b（2）的開口端接合著金屬a（3）的開口端（參照圖3中X），在該金屬a（3）的實心部接合著中空筒狀的導線連接用金屬b（2a）。而且，在相反端的金屬a（3）的開口端接合著中空筒狀的導線連接用金屬b（2b）。如此，構成熱電對單位4，熱電對單位4利用導線9而串聯連接4個，從而構成熱電對部5。在熱電對部5的兩端連接著連接電線6，將必要個數的熱電對部5串聯連接多組，而構成熱電對線7（參照圖4）。將熱電對線7及與熱電對線7平行的回線8連接，而構成熱電對式分布型火災感測器（參照圖1及圖4）。

如此構成的熱電對部5中，金屬a的實心部與金屬b的實心部的接合部為低溫點X，金屬a的開口端與金屬b的開口端的接合部為高溫點Y。 在由符號「a」表示金屬a、由符號「b」表示金屬b的情況下，本實施形態的熱電對部5的熱電對單位4具有「bababab」的構成。在由符號「u」表示導線9的情況下，熱電對部5具有「bababab-u-bababab-u-bababab-u-bababab」的構成。在該熱電對部5的兩端連接著連接電線6而形成熱電對線7。該例中，「bababab」成為構成熱電對部5的一個熱電對單位4。而且，與導線9或連接電線6連接的導線連接用金屬b（2a，2b）較佳為不具有實心部的中空筒狀。藉由設為該構成，金屬b與導線9之間的負的熱電動勢、及金屬b與連接電線6之間的負的熱電動勢可減小至不會對熱電對部5的正的熱電動勢造成影響的程度。

而且，導線連接用金屬b（2a，2b）與導線9的連接、及導線連接用金屬b與連接電線6的連接中，相對於導線連接用金屬b的全長，所插入的導線9或連接電線6的插入長度短。相對於導線連接用金屬b的全長的插入長度較佳為4/5以下，進而較佳為2/3以下。據此，可進一步減小導線連接用金屬b與導線9或連接電線6之間的負的熱電動勢。而且，相對於導線連接用金屬b的全長的插入長度較佳為1/3以上。據此，可將導線連接用金屬b與導線9或連接電線6可靠性高地加以連接。

本實施形態中，構成熱電對部5的多個熱電對構成多個熱電對單位4，多個熱電對單位4利用導線9間歇地連接且連續配置。然而，構成熱電對部5的熱電對單位4於本實施形態中不作特別限定。例如，熱電對單位4中的金屬a及b的排列不僅為所述「bababab」，可為「babab」，亦可為「babababab」，還可為「bababababab」。即，在熱電對單位4的兩端配置中空筒狀的導線連接用金屬b而連接導線9或連接電線6即可。熱電對單位4以滿足作為熱電對部5的特性的數量連接即可，熱電對部5亦可如所述般將單一種類（例如具有相同排列的單一種類）的熱電對單位4連接而構成，還可將多種（例如具有不同的排列的多種）熱電對單位4連接而構成。

金屬a與金屬b藉由焊接而接合，金屬b與導線9或連接電線6藉由壓接或焊接等而連接。導線9的長度設為一對熱電對（2＋3）的長度以下。若導線9的長度過短，則有捲繞成卷狀時熱電對單位4發生彎折之虞，若導線9的長度過長，則有每個熱電對單位4中產生溫差而無法作為熱電對部5正確感測之虞。

本實施形態中，關於構成熱電對的2種不同的金屬a及b，一金屬a由鐵形成，另一金屬b由康銅形成。 導線9為具有可撓性的高導電性的金屬，只要與金屬b的熱電動勢小，則不作特別限定。本實施形態中，使用銅線作為導線9。而且，導線9具有能夠以可使熱電對部5的捲繞成卷狀的曲率彎曲的長度。

本實施形態中，將多個熱電對部5連接而構成的熱電對線7與不具備熱電對部5的回線8平行地一體化，熱電對線7及回線8連接於檢測器13（參照圖4）。熱電對線7及回線8的與檢測器13為相反側的端部彼此連接而形成迴路。進而，將抗拉構件（tension member）10沿著熱電對線7與回線8而一體化（參照圖1及圖2）。 本實施形態中，熱電對線7、回線8及抗拉構件10由合成樹脂製的被膜11所被覆，而形成為平行線12。

根據如所述般構成的熱電對式分布型火災感測器1，將構成熱電對的金屬a及金屬b中的一（導線連接用）金屬b利用具有可撓性的高導電性的導線9連接，因而可使串聯連接多個熱電對而構成的熱電對部5在導線9的位置彎曲。因此，可將平行線12捲繞成卷狀，該平行線12包含將熱電對部5連接於連接電線6而構成的熱電對線7、及與熱電對線7平行配置的回線8。

本實施形態中，構成熱電對部5的多個熱電對利用導線9而間歇地連接且連續配置，因而可使熱電對部5以小曲率彎曲。 關於構成熱電對的2種不同的金屬a及金屬b，宜選擇金屬a與金屬b之間的熱電動勢的絕對值更大的金屬。關於構成導線9或連接電線6的金屬及金屬b，宜選擇導線9或連接電線6與金屬b之間的熱電動勢的絕對值更小的金屬。藉此，可減少對測定感度的影響。

而且，本實施形態中，構成熱電對的2種不同的金屬a及金屬b分別為鐵及康銅。因此，熱電動勢大，且可精度佳地感測。 而且，金屬b為康銅，連接於金屬b的導線9或連接電線6為銅線。因此，康銅與銅之間的負的熱電動勢的絕對值小於構成熱電對的2種不同的鐵與康銅（金屬a與金屬b）之間產生的正的熱電動勢的絕對值。其結果為，對測定感度的影響少。

而且，本實施形態中，熱電對線7及回線8平行地一體化。因此，可利用回線8抵消熱電對線7中產生的雜訊，可確實地檢測因熱電對部5的熱電對產生的熱電動勢的電壓。 而且，將抗拉構件10沿著熱電對線7及回線8而一體化。因此，無須藉由抗拉構件10對熱電對線7施加負載便可將熱電對線7敷設於天花板或牆壁等，可提高現場施工性。

圖4表示使用了所述熱電對式分布型火災感測器1的防災系統的實施形態。 本實施形態的防災系統具備熱電對式分布型火災感測器1及接收器16。接收器16包括：警報發生單元14，接收來自熱電對式分布型火災感測器1的檢測器13的火災信號並發出警報；及報告單元15，將火災報告給外部。接收器16設置於建築物的防災中心或中央管理室。此處，檢測器13可為P型用，亦可為R型用。接收器16亦可為P型接收器，還可為R型接收器。

根據所述防災系統，火災發生時，利用伴隨火災的高溫氣流而熱電對部5因高溫點Y的熱容量與低溫點X的熱容量之差且利用火災的熱而產生熱電動勢。熱電對部5產生的熱電動勢由連接於熱電對線7及回線8的檢測器13而感測，檢測器13將熱電動勢轉換為火災信號並發送到接收器16。接收到火災信號的接收器16藉由自身所具備的全音響裝置（例如警報鈴）、及顯示所劃分的多個地區中檢測到火災的地區的警報發生單元14而發出警報。而且，接收器16利用針對各地區所設置的地區音響裝置（例如警報鈴）等報告單元15，將火災的發生報告給相關者或消防機構等外部。 根據本實施形態的防災系統，可利用熱電對式分布型火災感測器1大範圍地監視建築物內的火災，在火災發生時利用接收器16而向相關者或消防機構迅速地報告火災的發生。

1‧‧‧熱電對式分布型火災感測器2、2a、2b‧‧‧金屬b3‧‧‧金屬a4‧‧‧熱電對單位5‧‧‧熱電對部6‧‧‧連接電線7‧‧‧熱電對線8‧‧‧回線9‧‧‧導線10‧‧‧抗拉構件11‧‧‧被膜12‧‧‧平行線13‧‧‧檢測器14‧‧‧警報發生單元15‧‧‧報告單元16‧‧‧接收器X‧‧‧低溫點Y‧‧‧高溫點

圖1是表示本發明的熱電對式分布型火災感測器的一實施形態的局部概略構成圖。 圖2是圖1中的A-A線放大剖視圖。 圖3是表示所述熱電對式分布型火災感測器的熱電對部的局部放大剖視圖。 圖4是具備所述熱電對式分布型火災感測器的防災系統的概略構成圖。

1‧‧‧熱電對式分布型火災感測器

2、2a、2b‧‧‧金屬b

3‧‧‧金屬a

4‧‧‧熱電對單位

5‧‧‧熱電對部

6‧‧‧連接電線

7‧‧‧熱電對線

8‧‧‧回線

9‧‧‧導線

10‧‧‧抗拉構件

11‧‧‧被膜

12‧‧‧平行線

Claims (4)

1. 一種熱電對式分布型火災感測器，包括多個熱電對單位，所述熱電對單位包含將2種金屬a與金屬b相互接合而成的至少一對熱電對，且，在所述熱電對單位的兩端配置著所述金屬b，且包括熱電對部，所述熱電對部是藉由具有一對所述熱電對的長度以下的長度且具有可撓性的導線，將多個所述熱電對單位串聯連接而構成，所述金屬a及所述金屬b分別形成為其一端側的實心部、其另一端側的筒狀開口端，所述金屬a的實心部與所述金屬b的實心部接合，所述金屬b的開口端接合著所述金屬a的開口端，而構成所述熱電對單位，所述導線插入所述金屬b的所述筒狀開口端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的熱電對式分布型火災感測器，其中所述金屬a為鐵，所述金屬b為康銅，所述導線為銅線。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的熱電對式分布型火災感測器，其進而包括：至少一個所述熱電對部；熱電對線，在所述熱電對部的兩端連接著連接電線而構成；檢測器，感測熱而將所述熱電對部產生的熱電動勢作為火災信號而輸出；以及 回線，與所述熱電對線平行地一體化，不具備所述熱電對部，所述熱電對線及所述回線連接於所述檢測器，所述熱電對線及所述回線的與所述檢測器為相反側的端部彼此連接。
4. 一種防災系統，包括：如申請專利範圍第3項所述的熱電對式分布型火災感測器；以及接收器，接收從所述檢測器輸出的所述火災信號，所述接收器包括：收到所述火災信號並發出警報的警報發生單元，以及將火災發生報告給外部的報告單元。

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