WO2022191024A1 - 炎検知器及び火災監視システム - Google Patents

炎検知器及び火災監視システム Download PDF

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WO2022191024A1
WO2022191024A1 PCT/JP2022/009101 JP2022009101W WO2022191024A1 WO 2022191024 A1 WO2022191024 A1 WO 2022191024A1 JP 2022009101 W JP2022009101 W JP 2022009101W WO 2022191024 A1 WO2022191024 A1 WO 2022191024A1
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WO
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alarm
fire
window
abnormality
detector
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Application number
PCT/JP2022/009101
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English (en)
French (fr)
Inventor
清人 臼井
孝治 遠藤
陽介 脇野
翔輝 皆川
Original Assignee
能美防災株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions

Definitions

  • the present invention relates to flame detectors.
  • a three-wavelength flame detector is known as a detector for detecting fire flames that occur in large spaces such as factories, cultural properties, and atriums.
  • U.S. Pat. No. 6,200,000 describes a flame detector with a two-wavelength thermopile and a photodiode.
  • the two-wavelength thermopile of this flame detector consists of a first element and a second element, the first element having detection sensitivity in the medium wavelength band and the second element having detection sensitivity in the long wavelength band.
  • photodiodes have detection sensitivity in the short wavelength band.
  • the flame detector locates the heat source based on the output of the first element, detects the flame based on the ratio of the outputs of the first element and the second element, and detects the flame based on the ratio of the outputs of the first element and the photodiode. and disinformation sources.
  • thermopile and photodiode of the above flame detector have different detection wavelengths, so it is necessary to cover them with window plates made of different materials.
  • window plates made of different materials.
  • a dual wavelength thermopile should be covered with a silicon window and a photodiode with a glass window.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a flame detector having a window plate made of a different material for each light receiving element.
  • a flame detector has a housing having a front plate with a light receiving window formed thereon, a first opening and a second opening, and the first opening and the second opening.
  • a plate-like window material base fixed to the rear surface of the front plate with double-sided tape so that the opening and the second opening face the light receiving window, and the window material covering the first opening.
  • a first window plate fixed to the back surface of the base with double-sided tape, and the first window plate fixed to the back surface of the window material base with double-sided tape so as to cover the second opening.
  • a second window plate made of a material; a circuit board housed in the housing and arranged substantially parallel to the front plate; an element support base fixed to the front face of the circuit board; a first light receiving element supported by the element support so as to face the element support and connected to the circuit board across the element support, and the element support so as to face the second window plate a second light receiving element supported and connected to the circuit board across the element support, the second light receiving element having detection sensitivity in a wavelength band different from that of the first light receiving element; .
  • the present invention provides a flame detector having a window plate made of a different material for each light receiving element.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flame detector 100 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a front view of a flame detector 100 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a side view of the flame detector 100 according to the first embodiment
  • FIG. Rear view of the flame detector 100 according to the first embodiment 1 is an exploded perspective view of a flame detector 100 according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the window plate portion 2 according to the first embodiment.
  • AA line sectional view of FIG. 2 is an exploded perspective view of the circuit board 3 according to the first embodiment;
  • FIG. 2 is a front view of an element holder 32 that accommodates a stain detection LED 33 and the like according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing relative sensitivity spectra of the two-wavelength thermopile 35 and the photodiode 34; Diagram showing spectral properties of fire and false alarm sources The figure which shows the structure of the fire monitoring system 600 which concerns on 2nd Embodiment.
  • the perspective view of the detector 7 which concerns on 2nd Embodiment Front view of the detector 7 according to the second embodiment Block diagram of the internal configuration of the detector 7 according to the second embodiment AA line sectional view of FIG.
  • the front view of the alarm board 6 which concerns on 2nd Embodiment Block diagram of the internal configuration of the alarm panel 6 according to the second embodiment
  • the flame detector 100 according to this embodiment is a three-wavelength flame detector.
  • This flame detector 100 includes a two-wavelength thermopile and a photodiode, and detects the occurrence of flame while distinguishing between flame and false alarm source based on the outputs of these light receiving elements.
  • FIG. 1 to 5 are a perspective view, a front view, a side view, a rear view and an exploded perspective view of this flame detector 100.
  • FIG. This flame detector 100 comprises a protective cover 1, a window panel 2, a circuit board 3 and a back cover 4, as shown in FIG.
  • the protective cover 1 and the rear cover 4 of the flame detector 100 constitute a housing by attaching the rear cover 4 to the rear surface of the protective cover 1 .
  • the window plate portion 2 and the circuit board 3 are accommodated in a housing constituted by the protective cover 1 and the back cover 4 .
  • Each component of the flame detector 100 will be described below.
  • the protective cover 1 has a substantially rectangular cup shape. As shown in FIG. 1 and the like, the protective cover 1 is composed of a circular front plate 11 and a peripheral wall 12 that rises substantially vertically while curving from the peripheral edge of the front plate 11 . A light-receiving window 111 having a rounded rectangular shape is formed in the center of the front plate 11 of the protective cover 1 .
  • FIG. 6 to 8 are a front view, a rear view and an exploded perspective view of the window plate portion 2.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 6.
  • the window plate portion 2 shown in these figures is a component for covering the light receiving window 111 of the protective cover 1 from the rear side.
  • the window plate portion 2 is composed of a window material base 21, a reflector 22, a glass window plate 23, a silicon window plate 24, and double-sided tapes 25-27. Each component of the window plate portion 2 will be described below.
  • the window material base 21 is a substantially circular plate, as shown in FIG.
  • the window material base 21 has an upper opening 211 formed in the upper center, a lower opening 212 formed in the lower center, and three sets of projections 213 projecting from the outer periphery.
  • the upper opening 211 of the window material base 21 is an opening for allowing the photodiode 34 (described later) to receive light
  • the lower opening 212 is an opening for receiving the two-wavelength thermopile 35 (described later).
  • the upper opening 211 communicates with a front recessed portion 2111 formed on the front side of the window material base 21 and a rear recessed portion 2112 formed on the rear side of the window material base 21. is formed by As shown in FIG. 8, the front-side concave portion 2111 of the upper opening 211 has a shape combining a semicircle and a rectangle, and its diameter increases toward the front side. On the other hand, the rear recess 2112 is circular as shown in FIG.
  • the semicircular portion of the front-side concave portion 2111 takes into consideration the visibility of the green LED 311 and the red LED 312 seen from the front-side concave portion 2111, the arrangement of the stain detection LED 33 seen from the front-side concave portion 2111, and ease of processing. and its shape is determined. On the other hand, the shape of the rectangular portion is determined in consideration of the field of view for fire monitoring by the photodiode 34 .
  • the lower opening 212 communicates with a front concave portion 2121 formed on the front side of the window material base 21 and a rear concave portion 2122 formed on the rear side of the window material base 21. It is formed by As shown in FIG. 8, the front side concave portion 2121 of the lower opening portion 212 is a square with rounded corners, and the diameter increases toward the front side. On the other hand, the rear recess 2122 is circular as shown in FIG.
  • the three sets of protrusions 213 are provided at equal intervals on the outer circumference of the window material base 21 .
  • the three sets of projecting portions 213 are members for engaging with three projections (not shown) provided on the rear surface of the front plate 11 when the window plate portion 2 is attached to the protective cover 1 . By engaging the three sets of projections 213 with the three projections, the window plate portion 2 is positioned with respect to the protective cover 1 .
  • the reflector 22 is a substantially annular plate, as shown in FIG.
  • the reflector 22 has a rectangular opening 221 with rounded corners and a substantially semicircular projecting portion 222 formed by bending a portion of the inner peripheral edge of the opening 221 .
  • the opening 221 of the reflector 22 is an opening for allowing the photodiode 34 and the two-wavelength thermopile 35 to receive light.
  • the protruding portion 222 is a portion for reflecting light emitted from the contamination detection LED 33, which will be described later.
  • the double-sided tape 25 has a substantially annular shape, as shown in FIG.
  • This double-sided tape 25 is a member for attaching the reflector 22 to the window material base 21 .
  • the front side (in particular, the inner peripheral edge) of this double-sided tape 25 is attached along the inner peripheral edge of the back side of the reflector 22 as shown in FIGS. Affixed along the side perimeter edge.
  • the reflector 22 attached to the window material base 21 with the double-sided tape 25 has an opening 221 which, when viewed from the front, is the same as the upper opening 211 and the lower opening 212 of the window material base 21 . overlapping. Moreover, the projecting portion 222 overlaps the upper opening portion 211 of the window material base 21 in a front view.
  • the glass window plate 23 is a circular plate, as shown in FIG.
  • This glass window plate 23 is a window plate for a photodiode 34 which will be described later.
  • the double-sided tape 26 has a substantially annular shape, as shown in FIG.
  • This double-sided tape 26 is a member for attaching the glass window plate 23 to the window material base 21 . More specifically, it is a member for fixing the glass window plate 23 fitted in the rear side concave portion 2112 of the window material base 21 .
  • the front side of the double-sided tape 26 is attached to the bottom of the rear-side concave portion 2112 of the window material base 21 along the periphery thereof, and the rear side of the double-sided tape 26 is attached to the glass window plate 23. It is pasted along the outer periphery on the front side.
  • the silicon window plate 24 is a circular plate, as shown in FIG. This silicon window plate 24 is a window plate for a two-wavelength thermopile 35, which will be described later.
  • the double-sided tape 27 has a substantially annular shape, as shown in FIG.
  • This double-sided tape 27 is a member for attaching the silicon window plate 24 to the window material base 21 . More specifically, it is a member for fixing the silicon window plate 24 fitted in the rear recess 2122 of the window material base 21 .
  • the front side of the double-sided tape 27 is attached to the bottom of the rear-side concave portion 2122 of the window material base 21 along the periphery thereof, and the back side of the double-sided tape 27 is attached to the silicon window plate 24. It is pasted along the outer periphery on the front side.
  • the above is the description of the constituent elements of the window plate portion 2 .
  • the window plate portion 2 described above is attached to the protective cover 1 as shown in FIGS. More specifically, the window plate portion 2 is attached to the protective cover 1 by sticking the double-faced tape 25 (especially, the outer peripheral edge on the front side) to the rear surface of the front plate 11 .
  • the upper opening 211 and the lower opening 212 of the window plate 2 attached to the protective cover 1 overlap the light receiving window 111 of the protective cover 1 when viewed from the front.
  • the upper opening 211 and the lower opening 212 face the light receiving window 111 .
  • the projecting portion 222 overlaps the light receiving window 111 of the protective cover 1 in a front view.
  • a reflector 22 is arranged to surround the light receiving window 111 .
  • each component is attached to the window material base 21 using double-sided tapes 25-27.
  • the window plate portion 2 is attached to the protective cover 1 using a double-sided tape 25. - ⁇
  • the use of these double-sided tapes 25-27 facilitates the work of assembling the flame detector 100 compared to the use of adhesives, for example.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the circuit board 3.
  • the circuit board 3 is composed of a printed board 31, an element holder 32, a contamination detection LED 33, a photodiode 34, a two-wavelength thermopile 35, a shield case 36, a connector 37 and a lead wire 38, as shown in FIG. .
  • a contamination detection LED 33 a contamination detection LED 33
  • a photodiode 34 a two-wavelength thermopile 35
  • a shield case 36 a connector 37 and a lead wire 38
  • the printed circuit board 31 has a square shape with four corners cut off, as shown in FIG.
  • a green LED 311 and a red LED 312 are arranged side by side slightly above the center of the printed circuit board 31 .
  • a microprocessor 313 (not shown) is mounted on the printed circuit board 31 .
  • the element holder 32 has a substantially rectangular parallelepiped shape, as shown in FIG.
  • This element holder 32 is a support base for supporting the LED 33 for pollution detection, the photodiode 34 and the two-wavelength thermopile 35 .
  • the element holder 32 is made of a translucent resin material containing a light diffusing material such as silica or calcium carbonate in order to diffuse and transmit the light emitted from the green LED 311 and the red LED 312. .
  • FIGS. 13 and 14 are front and rear views of the element holder 32.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 11
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. Note that hatching is omitted in FIGS. 13 and 14 .
  • the element holder 32 shown in these figures includes a substantially rectangular plate 321, first to fifth concave portions 322 to 326 formed on the front side of the plate 321, It is composed of first to third peripheral walls 327 to 329 . Each component of the element holder 32 will be described below.
  • the first to third recesses 322 to 324 are arranged side by side in the center of the plate 321 in the transverse direction.
  • the first recess 322 is a recess for accommodating the contamination detection LED 33 .
  • the bottom plate 3221 of the first concave portion 322 is formed with an insertion hole 3222 for inserting the leg of the LED 33 for contamination detection.
  • the legs of the contamination detection LED 33 inserted through the insertion hole 3222 are connected to the printed circuit board 31 .
  • the second recess 323 is a recess for housing the photodiode 34 .
  • a bottom plate 3231 of the second recess 323 is formed with an insertion hole 3232 for inserting the leg of the photodiode 34 .
  • the leg of the photodiode 34 inserted through the insertion hole 3232 is connected to the printed circuit board 31 .
  • the third recess 324 is a recess for accommodating the two-wavelength thermopile 35.
  • a bottom plate 3241 of the third recess 324 is formed with an insertion hole 3242 for inserting the leg of the two-wavelength thermopile 35 .
  • the leg of the two-wavelength thermopile 35 inserted through the insertion hole 3242 is connected to the printed circuit board 31 .
  • the fourth recessed portion 325 and the fifth recessed portion 326 are rectangular and formed side by side between the first recessed portion 322 and the second recessed portion 323 .
  • the fourth recess 325 has a first bottom plate 3251 .
  • the fifth recessed portion 326 has a second bottom plate 3261 .
  • the first peripheral wall 327 is formed to surround the bottom plate 3231 of the second recess 323, as shown in FIGS. This first peripheral wall 327 surrounds the leg of the photodiode 34 housed in the second recess 323 .
  • the second peripheral wall 328 is formed to surround the bottom plate 3241 of the third recess 324, as shown in FIGS. This second peripheral wall 328 surrounds the leg of the two-wavelength thermopile 35 accommodated in the third recess 324 .
  • the third peripheral wall 329 is formed along the outer periphery of the plate 321, as shown in FIG.
  • the element holder 32 described above is screwed to the center of the front side of the printed circuit board 31 as shown in FIG.
  • the element holder 32 accommodates a contamination detection LED 33 , a photodiode 34 and a two-wavelength thermopile 35 .
  • FIG. 15 is a front view of the element holder 32 that is screwed to the printed circuit board 31 and accommodates the LED 33 for contamination detection and the like.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 15. FIG. Note that hatching is omitted in FIG.
  • a pollution detection LED 33, a photodiode 34, and a two-wavelength thermopile 35 are housed in the first to third recesses 322 to 324 of the element holder 32 shown in these figures, respectively.
  • the legs of the sensor elements accommodated in these recesses are connected to the printed circuit board 31 respectively.
  • the first bottom plate 3251 of the element holder 32 shown in the same figure overlaps the green LED 311 when viewed from the front.
  • the first bottom plate 3251 diffuses and transmits the light emitted from the green LED 311, thereby improving the visibility of the light.
  • the second bottom plate 3261 of the element holder 32 shown in the figure overlaps the red LED 312 in a front view.
  • the second bottom plate 3261 diffuses and transmits the light emitted from the red LED 312, thereby improving the visibility of the light.
  • the shield case 36 As shown in FIG. 10 , the shield case 36 has a box-like shape with a bottom and no lid, and is attached to the back surface of the printed circuit board 31 .
  • the connector 37 has a substantially rectangular parallelepiped shape and is attached to the back surface of the printed circuit board 31, as shown in FIG. A lead wire 38 is connected to the connector 37 .
  • the components of the circuit board 3 have been described above.
  • the circuit board 3 described above is screwed to the protective cover 1 and housed between the protective cover 1 and the rear cover 4 as shown in FIG.
  • the circuit board 3 is arranged substantially parallel to the front plate 11 of the protective cover 1 .
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. However, in FIG. 17, only the window plate portion 2 and the circuit board 3 are shown in order to facilitate the explanation. In addition, hatching is omitted in FIG.
  • the green LED 311, the red LED 312 (not shown), the contamination detection LED 33, and the photodiode 34 of the circuit board 3 overlap the glass window plate 23 of the window plate portion 2 when viewed from the front ( In other words, facing each other).
  • the contamination detection LED 33 also overlaps the reflector 22 of the window plate portion 2 when viewed from the front.
  • the light emitted from the contamination detection LED 33 passes through the glass window plate 23 and is reflected by the reflector 22 as indicated by the two-dot chain line arrow.
  • the reflected light passes through the glass window plate 23 again and is received by the photodiode 34 .
  • the output of the photodiode 34 that receives the reflected light indicates the transmittance (in other words, degree of contamination) of the glass window plate 23 .
  • the two-wavelength thermopile 35 of the circuit board 3 overlaps (in other words, faces) the silicon window plate 24 of the window plate portion 2 when viewed from the front.
  • the green LED 311, the red LED 312, the contamination detection LED 33, the photodiode 34, and the two-wavelength thermopile 35 of the circuit board 3 overlap the light receiving window 111 of the protective cover 1 when viewed from the front. .
  • the back cover 4 is a square plate with four corners cut off.
  • the rear cover 4 has a rectangular wire lead-out hole 41 formed in the center thereof. A lead wire 38 is drawn out from the wiring drawing hole 41 .
  • the back cover 4 is screwed to the back surface of the protective cover 1 with a gasket 5 interposed therebetween, as shown in FIG.
  • a window plate made of a different material can be used for each light receiving element.
  • the microprocessor 313 mounted on the flame detector 100 executes three processes of fire judgment, contamination judgment and failure judgment. These three processes are described below.
  • the microprocessor 313 makes a fire judgment based on the outputs of the photodiode 34 and the two-wavelength thermopile 35 .
  • the two-wavelength thermopile 35 is composed of a first element TP1 and a second element TP2.
  • FIG. 18 is a diagram showing relative sensitivity spectra of the two-wavelength thermopile 35 and the photodiode 34.
  • the first element TP1 of the two-wavelength thermopile 35 has detection sensitivity in the middle wavelength band. More specifically, it has detection sensitivity to wavelengths of 1.2 ⁇ m or more and less than 8.0 ⁇ m.
  • the second element TP2 of the two-wavelength thermopile 35 has detection sensitivity in the long wavelength band. More specifically, it has detection sensitivity to wavelengths of 8.0 ⁇ m or longer.
  • a photodiode (PD) 34 has detection sensitivity in a short wavelength band. More specifically, it has detection sensitivity at wavelengths less than 1.2 ⁇ m.
  • Microprocessor 313 monitors the outputs of these three sensor elements and determines that a fire has occurred when all of the following three conditions are met. (1) The output (TP1) of the first element TP1 is greater than or equal to the threshold Th1 (2) The output ratio (TP1/TP2) of the first element TP1 and the second element TP2 is greater than or equal to the threshold Th2 (3) The first element The output ratio (TP1/PD) of TP1 and photodiode 34 is equal to or greater than threshold Th3
  • FIG. 19 is a diagram showing the spectral characteristics of the fire to be detected and the false alarm source.
  • the heptane fire is the object of detection, and the other sunlight, xenon lamp and 100°C hot object are false alarm sources.
  • the heptane fire has a high relative intensity in the middle wavelength band and a low relative intensity in the short and long wavelength bands. Therefore, while the output of the first element TP1 having detection sensitivity in the middle wavelength band becomes a high value, the output of the second element TP2 having detection sensitivity in the long wavelength band and the photodiode 34 having detection sensitivity in the short wavelength band output will be low. As a result, TP1, TP1/TP2 and TP1/PD all take high values.
  • Sunlight and xenon lamps have high relative intensity in the short wavelength band and low relative intensity in the medium and long wavelength bands. Therefore, the output of the photodiode 34 having detection sensitivity in the short wavelength band is high, while the output of the first element TP1 having detection sensitivity in the middle wavelength band and the second element TP2 having detection sensitivity in the long wavelength band. is a low value. As a result, TP1 and TP1/PD are low and TP1/TP2 is high.
  • a 100-degree high-temperature object has high relative intensity in the long wavelength band and low relative intensity in the short and middle wavelength bands. Therefore, the output of the second element TP2 having detection sensitivity in the long wavelength band is high, while the output of the photodiode 34 having detection sensitivity in the short wavelength band and the first element TP1 having detection sensitivity in the middle wavelength band output will be low. As a result, TP1 and TP1/TP2 are low and TP1/PD is high.
  • TP1, TP1/TP2 and TP1/PD all have high values.
  • the sunlight and the xenon lamp have high values of TP1/TP2, but low values of TP1 and TP1/PD. Therefore, by setting the threshold Th1 of TP1 and the threshold Th3 of TP1/PD to values between heptane fire and sunlight, etc., heptane fire and sunlight can be distinguished.
  • TP1/PD has a high value, unlike a heptane fire, but TP1 and TP1/TP2 have low values. Therefore, by setting the threshold Th1 of TP1 and the threshold Th2 of TP1/TP2 to values between the heptane fire and the 100°C high temperature object, the heptane fire and the 100°C high temperature object can be distinguished.
  • the microprocessor 313 determines that all of the above three conditions are met and a fire has occurred, it lights the red LED 312 . Additionally, it outputs an alarm signal to devices connected to the flame detector 100 .
  • the above is the description of the fire determination.
  • the microprocessor 313 periodically causes the contamination detection LED 33 to emit light, and determines whether or not the output of the photodiode 34 that has received the light exceeds the threshold value. As a result of the determination, when the output of the photodiode 34 is below the threshold (in other words, when the transmittance of the glass window plate 23 is below the threshold), the microprocessor 313 blinks the green LED 311 . Additionally, it outputs a contamination detection signal to the device connected to the flame detector 100 .
  • the microprocessor 313 monitors failure of the components of the flame detector 100 and flashes the red LED 312 when it determines that a failure has occurred. Additionally, it outputs a fault signal to devices connected to the flame detector 100 .
  • Modification 1 The shape of the housing shown in FIG. 1 and the like is merely an example, and other shapes may be used as long as the window plate portion 2 and the circuit board 3 can be accommodated. In addition, the shape of the printed circuit board 31 housed in the housing may be changed according to the deformation of the housing.
  • the shape of the light receiving window 111 shown in FIG. 1 and the like is merely an example, and may be of another shape as long as the photodiode 34 and the two-wavelength thermopile 35 can receive light.
  • the reflector 22, the glass window plate 23 and the silicon window plate 24 may be attached to the window material base 21 by means other than double-sided tape (for example, adhesive).
  • the shape of the window material base 21 shown in FIG. 8 and the like is merely an example, and other shapes may be used as long as the glass window plate 23 and the silicon window plate 24 can be fixed. Further, as the window material base 21 is deformed, the shapes of the reflector 22, the glass window plate 23 and the silicon window plate 24 fixed to the window material base 21 may also be changed.
  • Glass window plate 23 and silicon window plate 24 are only examples of available window plates. Instead of these window plates, sapphire glass or germanium window plates may be employed.
  • Modification 5 The shape of the element holder 32 shown in FIG. 10 and the like is merely an example, and other shapes may be used as long as the LED 33 for contamination detection, the photodiode 34 and the two-wavelength thermopile 35 can be supported.
  • Photodiode 34 and two-wavelength thermopile 35 are only examples of photodetectors that can be used.
  • a one-wavelength thermopile or a pyroelectric sensor may be employed instead of these light receiving elements.
  • FIG. 20 is a diagram showing the configuration of this fire monitoring system 600. As shown in FIG. A fire monitoring system 600 shown in FIG.
  • the alarm panel 6 of this fire monitoring system 600 is connected to five lines (in other words, five lines) of detectors 7 by wires.
  • five lines in other words, five lines
  • FIG. 20 of the five line detectors 7, only the first and fifth line detectors 7 are shown, and the second to fourth line detectors 7 are omitted.
  • five detectors 7 are connected to this alarm panel 6 by feed wiring for each line. Of the five detectors 7, only the first and fifth detectors 7 are shown in FIG. 20, and the illustration of the second to fourth detectors 7 is omitted.
  • This alarm panel 6, as shown in FIG. 20, has an I+ terminal, an I- terminal, a C terminal, five L terminals, a DC terminal and five DA terminals.
  • the detector 7 has an I+ terminal, an I- terminal, a C terminal, an L terminal, two DC terminals and two DA terminals, as shown in FIG.
  • the I+ terminal of the alarm panel 6 is connected to the I+ terminals of five detectors 7 for each line.
  • the I-terminal of the alarm board 6 is connected to the I-terminals of five detectors 7 for each line.
  • the C terminal of the alarm panel 6 is connected to the C terminals of five detectors 7 for each line.
  • the five L terminals of the alarm board 6 are connected to the L terminals of the five detectors 7 on different lines.
  • the DC terminal of the alarm panel 6 is connected to the DC terminals of five detectors 7 for each line.
  • the five DA terminals of the alarm panel 6 are connected to the DA terminals of five detectors 7 on different lines.
  • the C terminal and L terminal of the fifth detector 7 of each line are connected by a terminating resistor. Also, the DC and DA terminals of the fifth detector 7 of each line are short-circuited.
  • Each component of the fire monitoring system 600 will be described below.
  • Detector 7 is a three-wavelength flame detector. This detector 7 has a photodiode and a two-wavelength thermopile, and detects the occurrence of flame while distinguishing between a flame and a false alarm source based on the outputs of these light receiving elements. In one example, the detector 7 has the same configuration as the flame detector 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 21 and 22 are a perspective view and a front view of this detector 7.
  • the detector 7 is housed in a substantially rectangular housing 701, a reflector 702 covering a part of the light receiving window 7011 of the housing 701, and facing the light receiving window 7011. It has a contamination detection LED 703 , a photodiode 704 , a two-wavelength thermopile 705 , a green LED 706 and a red LED 707 .
  • FIG. 23 is a block diagram of the internal configuration of this detector 7.
  • the detector 7 includes a contamination detection LED 703, a photodiode 704, a two-wavelength thermopile 705, an indicator light circuit 708, an alarm output circuit 709, an abnormality output circuit 710, an internal power supply 711, and a microprocessor 712. I have. Each component of this detector 7 will be described below.
  • the contamination detection LED 703 is a near-infrared LED. This stain detection LED 703 is used for stain determination, which will be described later.
  • a photodiode 704 is a photodiode sensitive to the visible and near-infrared regions. This photodiode 704 is used for fire determination and contamination determination, which will be described later.
  • the two-wavelength thermopile 705 is composed of a first element TP1 and a second element TP2 having different spectral characteristics. This two-wavelength thermopile 705 is used in fire determination, which will be described later.
  • thermopile 705 and the photodiode 704 are the same as those described in the first embodiment, so description thereof will be omitted.
  • the indicator light circuit 708 has the above-described green LED 706 and red LED 707, and is a circuit for controlling light emission of these indicator lights.
  • the green LED 706 is an error light for notifying the light-receiving window 7011 of contamination.
  • the red LED 707 is an error light for notifying failure of the component parts of the detector 7 and also a warning light for notifying the occurrence of fire.
  • the alarm output circuit 709 is a circuit for transmitting an alarm signal to the alarm panel 6 by short-circuiting the normally open C terminal and L terminal.
  • the alarm output circuit 709 also has a recovery detection function, and when a recovery signal is transmitted by the voltage between the C terminal and the L terminal being interrupted by the alarm panel 6, the recovery signal is detected. .
  • the abnormality output circuit 710 is a circuit for transmitting an abnormality signal to the alarm panel 6 by opening the DC terminal and DA terminal that are short-circuited during normal operation.
  • the internal power supply 711 is connected to the I+ terminal and the I- terminal, and receives power supply from the alarm panel 6 via these terminals.
  • the microprocessor 712 executes a program stored in a memory (not shown) to perform five processes: fire determination, stain determination, failure determination, restoration operation, and mode switching. These five processes are described below.
  • a microprocessor 712 makes a fire judgment based on the output of the photodiode 704 and the two-wavelength thermopile 705 . Since the specific method of fire determination is the same as the method described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the microprocessor 712 determines that all the above three conditions are met and a fire has occurred, it controls the indicator light circuit 708 to light the red LED 707 . This lighting of the red LED 707 is continued until a restoration signal is received from the alarm panel 6 .
  • the microprocessor 712 also controls the alarm output circuit 709 to send an alarm signal to the alarm panel 6 . The transmission of this alarm signal is canceled after transmission for about 5 seconds in order to prevent the temperature of the substrate on the alarm panel 6 side from rising.
  • 24 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 22.
  • FIG. 24 illustration of the housing 701 is omitted in order to make the explanation easier to understand.
  • hatching is omitted in the figure.
  • the contamination detection LED 703 and photodiode 704 of the detector 7 are covered with a glass window plate 713 .
  • the pollution detection LED 703 is covered with the reflector 702 in addition to the glass window plate 713 .
  • the light emitted from the contamination detection LED 703 is reflected by the reflector 702 after passing through the glass window plate 713 as indicated by the two-dot chain line arrow.
  • the reflected light passes through the glass window plate 713 again and is received by the photodiode 704 .
  • the output of the photodiode 704 that receives this reflected light indicates the transmittance (in other words, degree of contamination) of the glass window plate 713 .
  • the two-wavelength thermopile 705 of the detector 7 is covered with a silicon window plate 714 . Since the two-wavelength thermopile 705 has a different detection wavelength from the photodiode 704 , it is covered with a window plate made of a material different from that of the photodiode 704 .
  • the microprocessor 712 performs contamination determination using the contamination detection mechanism described above. Specifically, the LED 703 for contamination detection is periodically caused to emit light, and it is determined whether or not the output of the photodiode 704 that has received the light exceeds the threshold value. As a result of the determination, when the output of the photodiode 704 is below the threshold (in other words, when the transmittance of the glass window plate 713 is below the threshold), the indicator circuit 708 is controlled to turn on the green LED 706. Blink at 1 second intervals. This blinking of the green LED 706 continues until the fouling condition is cleared. The microprocessor 712 also controls the abnormality output circuit 710 to send an abnormality signal to the alarm panel 6 . The transmission of this abnormal signal continues until the fouling condition is resolved.
  • microprocessor 712 will stop blinking green LED 706 if it determines that a fire has occurred even before the detected fouling condition has cleared.
  • microprocessor 712 cancels transmission of the abnormality signal to alarm panel 6 . Specifically, by short-circuiting the DC terminal and the DA terminal, transmission of the abnormality signal to the alarm panel 6 is cancelled. As a result, only the red LED 707 lights up in the detector 7 and only the alarm signal is transmitted to the alarm panel 6 . By limiting the indicator lamp to be lit by the detector 7 to only the red LED 707 in this manner, the occurrence of fire is emphasized more than when both the green LED 706 and the red LED 707 are lit. This temporary cancellation of the soiled state continues until a restoration signal is received from the alarm panel 6 .
  • Microprocessor 712 monitors the voltage value of internal power supply 711 and the output values of photodiode 704 and two-wavelength thermopile 705 .
  • the indicator circuit 708 is controlled to blink the red LED 707 at intervals of one second. This flashing of the red LED 707 continues until the fault condition is resolved.
  • the microprocessor 712 also controls the abnormality output circuit 710 to send an abnormality signal to the alarm panel 6 . The transmission of this anomaly signal continues until the fault condition is resolved.
  • the microprocessor 712 stops blinking the red LED 707 if it determines that a fire has occurred even before the detected fault condition is resolved.
  • the transmission of the abnormality signal to the alarm panel 6 is cancelled. Specifically, by short-circuiting the DC terminal and the DA terminal, transmission of the abnormality signal to the alarm panel 6 is cancelled. As a result, the detector 7 turns on the red LED 707 and only the alarm signal is transmitted to the alarm panel 6 . It should be noted that this temporary cancellation of the failure state continues until a recovery signal is received from the alarm panel 6 .
  • the microprocessor 712 controls the indicator lamp circuit 708 to turn off the red LED 707.
  • This mode switching is processing for switching the operation mode of the detector 7 from the normal operation mode to the test acceptance mode. By performing this mode switching, the operation mode of the detector 7 is switched to the test acceptance mode, and the operation test of the detector 7 becomes possible.
  • An operation tester is used for the operation test of the detector 7.
  • the operation tester is equipped with a krypton bulb and a light shielding plate having an aperture, and by appropriately setting the diameter of the aperture, it is possible to irradiate test light with a spectral ratio different from that of a flame.
  • the microprocessor 712 of the detector 7 determines fire using the fire determination conditions for the operation test in addition to the above fire determination conditions only during the test reception mode. I do.
  • the fire determination when the fire determination conditions for the operation test are satisfied, the above-described processing after the fire determination is executed. Specifically, the red LED 707 is turned on and an alarm signal is transmitted to the alarm panel 6 . Since the microprocessor 712 performs fire determination using the above-described fire determination conditions even during the test reception mode, it is possible to detect flames even during the test reception mode.
  • the microprocessor 712 automatically switches to the test acceptance mode for a predetermined time (for example, 60 seconds) after the power of the detector 7 is turned on or after the recovery signal is received from the alarm panel 6 .
  • a predetermined time for example, 60 seconds
  • a signal line for receiving the mode switching signal from the alarm panel 6 is not required.
  • the detector 7 and the alarm board 6 do not need a circuit for transmitting and receiving the mode switching signal. The above is the description of the detector 7 .
  • the alarm panel 6 is a device for displaying the state of the detector 7 for each line.
  • FIG. 25 is a front view of this alarm panel 6.
  • the alarm panel 6 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 601, five warning area lights 602, five abnormality area lights 603, and an alarm light provided in front of the housing 601. 604, 7-segment display 605 and detector fault light 606 are provided.
  • the alarm panel 6 is also provided with other indicator lamps, but since these indicator lamps have little relevance to the main part of the present embodiment, their explanation is omitted. do. For the same reason, the description of the operation buttons provided on the alarm panel 6 will also be omitted.
  • FIG. 26 is a block diagram of the internal configuration of this alarm panel 6.
  • the alarm panel 6 comprises a display circuit 607, an alarm reception circuit 608, an abnormality reception circuit 609, an acoustic circuit 610 and a microprocessor 611, as shown in the figure. Each component of this alarm panel 6 will be described below.
  • the display circuit 607 has the five warning area lights 602, the five abnormality area lights 603, the warning light 604, the 7-segment display 605, and the detector abnormality light 606. These indicator lights (More specifically, an LED indicator light) and a circuit for controlling the light emission of the indicator.
  • the five warning area lights 602 and the warning lights 604 are warning lights for notifying the occurrence of a fire.
  • five abnormality area lights 603 and a detector abnormality light 606 are abnormality lights for informing that the detector 7 is abnormal.
  • the abnormality of the detector 7 means contamination of the light receiving window 7011 or failure of the constituent parts.
  • the alarm receiving circuit 608 is a circuit for detecting an alarm signal transmitted by short-circuiting the C terminal and the L terminal of the detector 7 . Since the alarm panel 6 has one L terminal for each line as described above, the alarm receiving circuit 608 detects alarm signals for each line. For example, when the signal line between the C terminal and the L1 terminal is short-circuited, the alarm signal of the first line is detected. As another example, a short circuit in the signal line between the C terminal and the L5 terminal will detect an alarm signal on the fifth line.
  • the abnormality reception circuit 609 is a circuit for detecting an abnormality signal transmitted by opening the DC terminal and the DA terminal in the detector 7 . Since the alarm panel 6 has one DA terminal for each line as described above, the abnormality reception circuit 609 detects an abnormality signal for each line. For example, when the signal line between the DC terminal and the DA1 terminal is opened, an abnormal signal of the first line is detected. As another example, when the signal line between the DC terminal and the DA5 terminal is opened, an abnormal signal on the fifth line is detected.
  • the acoustic circuit 610 is a circuit that has a speaker (not shown) and controls the output of the speaker.
  • the microprocessor 611 executes a program stored in a memory (not shown) to perform three processes: alarm operation, abnormality notification operation, and recovery operation. These three processes are described below.
  • the microprocessor 611 controls the display circuit 607 to turn on the alarm area light 602 of the line on which the alarm signal is detected.
  • the microprocessor 611 also controls the display circuit 607 to flash the warning light 604 and display the line number on the 7-segment display 605 .
  • the microprocessor 611 also controls the sound circuit 610 to output an alarm sound from the speaker.
  • the microprocessor 611 controls the display circuit 607 to light the abnormality area lamp 603 of the line in which the abnormality signal is detected.
  • the microprocessor 611 also controls the display circuit 607 to blink the detector fault light 606 .
  • the microprocessor 611 also controls the acoustic circuit 610 to output an abnormal sound from the speaker. As a result of these processes, it is possible to notify the user of the occurrence of an abnormality and the section where the abnormality occurs.
  • the detector 7 cancels transmission of the abnormality signal to the alarm panel 6 if it determines that a fire has occurred even before the contamination state or failure state is resolved.
  • the microprocessor 611 of the alarm panel 6 turns on the abnormality district lamp 603 and flashes the detector abnormality lamp 606 even before the contamination condition or failure condition is resolved. release.
  • the alarm panel 6 only the lighting of the warning area light 602, the blinking of the warning light 604, and the display by the 7-segment display 605 are performed.
  • the turning off of the abnormality district lights 603 and the like is performed even when the detector 7 that has transmitted the abnormality signal and the detector 7 that has transmitted the alarm signal are different. That is, the microprocessor 611 of the alarm board 6 receives an anomaly signal from the detector 7A and receives an alarm signal from the other detector 7B even before the fouling or fault condition is cleared in the detector 7A. If so, lighting of the area lamp for abnormality 603 and blinking of the detector abnormality lamp 606 are canceled. As a result, on the alarm panel 6, only the lighting of the warning area light 602, the blinking of the warning light 604, and the display by the 7-segment display 605 are performed. By limiting the indicator lamps to be lit on the alarm panel 6 to only the alarm indicator lamps in this way, the occurrence of a fire is reduced compared to the case where both the abnormality indicator lamp and the alarm indicator lamp are illuminated. will be emphasized more.
  • the red LED 707 is turned on when a fire occurs and the red LED 707 blinks when a failure occurs, but this may be reversed. That is, the red LED 707 may be flashed when a fire occurs, and the red LED 707 may be lit when a failure occurs.
  • the green LED 706 blinks when contamination occurs, but instead of this, the green LED 706 may be lit.
  • the colors and blinking intervals of the green LED 706 and the red LED 707 are merely examples, and may be changed as appropriate according to the facility where the detector 7 is installed.
  • the abnormality area light 603 is lit and the detector abnormality light 606 is blinked.
  • the lamp 606 may be turned on.
  • Modification 3 In the fire monitoring system 600 , when it is determined that a fire has occurred before the contamination state of the detector 7 is resolved, the abnormal lights on both the detector 7 and the alarm panel 6 are turned off. However, it is not always necessary to cancel the lighting or blinking of the abnormal lamp in both devices, and the lighting or blinking of the abnormal lamp may be canceled only in one of the devices.
  • Modification 5 Detector 7 which is a flame detector, is an example of a fire detector.
  • a smoke detector or a heat detector may be employed instead of this detector 7 .
  • the smoke detector or heat detector referred to here means that when a fire is detected, the alarm lamp of the device is turned on and an alarm signal is sent to the alarm panel 6, and when an abnormality of the device is detected, the device is activated. It is a detector that flashes an error light and sends an error signal to the alarm panel 6 .
  • the detector 7 lights the red LED 707 when a fire occurs.
  • the alarm panel 6 turns on the warning district lights 602 and blinks the warning lights 604 when a fire occurs. That is, the detector 7 and the alarm panel 6 turn on/off the alarm display using LED indicator lamps.
  • an LCD may be used to turn on/off the alarm display instead of the LED indicator lamp. More specifically, the warning display may be turned on or off by displaying or hiding the warning light icon on the LCD.
  • the detector 7 blinks the green LED 706 when contamination occurs, and blinks the red LED 707 when a failure occurs.
  • the alarm panel 6 turns on the abnormality zone light 603 and blinks the detector abnormality light 606 when an abnormality occurs. That is, the detector 7 and the alarm board 6 turn on/off the abnormality display using the LED indicator lamp.
  • an LCD may be used to turn on/off the abnormality display. More specifically, the abnormality display may be turned on or off by displaying or hiding the abnormality light icon on the LCD.
  • the detector 7 stops blinking the green LED 706 when it determines that a fire has occurred even before the detected contamination state is resolved.
  • the brightness of the green LED 706 may be made lower than the brightness of the red LED 707.
  • the brightness of green LED 706 may be decreased, or the brightness of red LED 707 may be increased.
  • the blinking period of the green LED 706 may be longer than the blinking period of the red LED 707 . More specifically, the blinking period of the green LED 706 may be lengthened or the blinking period of the red LED 707 may be shortened.
  • the control may be performed in other display modes such that the warning display mode can be emphasized more than the abnormality display mode. These indicator light controls can also emphasize the occurrence of a fire.
  • the abnormality district lamp 603 lights up and the detector abnormality lamp Blinking of 606 is canceled.
  • the brightness of these indicator lights may be made lower than the brightness of the warning area light 602 and the warning light 604. good. More specifically, the brightness of these indicator lights may be reduced, or the brightness of the warning district lights 602 and warning lights 604 may be increased. As another method, the blinking period of these indicator lights may be set longer than the blinking period of the warning area light 602 and the warning light 604 .
  • the blinking period of these indicator lights may be lengthened, or the blinking periods of the warning area light 602 and the warning light 604 may be shortened. Further, the control may be performed in other display modes such that the warning display mode can be emphasized more than the abnormality display mode. These indicator light controls can also emphasize the occurrence of a fire.
  • Second Bottom plate 6 Alarm panel 7 Detector 600 Fire monitoring system 601 Housing 602 Warning area light 603 Abnormal area light 604 Alarm light 605 7 segment display 606 Detector error light 607 Display circuit 608 Alarm receiving circuit 609 Error receiving circuit 610 Acoustic circuit 611 Microprocessor 701 Case 702 Reflector 703 LED for contamination detection 704 Photodiode 705 Two-wavelength thermopile 706 Green LED 707 Red LED 708 Indicator circuit 709 Alarm output circuit 710 Abnormal output circuit 711 Internal power supply 712 Microprocessor 713 Glass window plate 714 Silicon window plate 7011 Light receiving window

Landscapes

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Abstract

本発明は、受光素子ごとに異なる素材の窓板を備える炎検知器を提供することを目的の一つとする。炎感知器の窓板部(2)は、上側開口部と下側開口部が形成された窓材ベース(21)と、窓材ベース(21)の正面に取り付けられた環状のリフレクタ(22)と、窓材ベース(21)の上側開口部を覆うように窓材ベース(21)の背面に取り付けられたガラス窓板(23)と、窓材ベース(21)の下側開口部を覆うように窓材ベース(21)の背面に取り付けられたシリコン窓板(24)を備えている。この窓板部(2)のガラス窓板(23)はフォトダイオード用の窓板であり、シリコン窓板(24)は2波長サーモパイル(35)用の窓板である。

Description

炎検知器及び火災監視システム
 本発明は、炎検知器に関する。
 従来、工場、文化財およびアトリウムなどの大空間で発生する火災の炎を検知するための検知器として、3波長式の炎検知器が知られている。例えば、特許文献1には、2波長サーモパイルとフォトダイオードを備える炎検知器が記載されている。この炎検知器の2波長サーモパイルは、第1素子と第2素子からなり、第1素子は中波長帯に検出感度を有し、第2素子は長波長帯に検出感度を有する。一方、フォトダイオードは、短波長帯に検出感度を有する。この炎検知器は、第1素子の出力に基づいて熱源を発見し、第1素子と第2素子の出力比に基づいて炎を検出し、第1素子とフォトダイオードの出力比に基づいて炎と誤報源を区別する。
特開2020-160021号公報
 上記の炎検知器が備える2波長サーモパイルとフォトダイオードは、それぞれ検出波長が異なるため、異なる素材の窓板でカバーする必要がある。例えば、2波長サーモパイルはシリコン製の窓板でカバーし、フォトダイオードはガラス製の窓板でカバーする必要がある。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、受光素子ごとに異なる素材の窓板を備える炎検知器を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するため、本発明に係る炎検知器は、受光窓が形成された正面板を有する筐体と、第1の開口部と第2の開口部を有し、当該第1の開口部と当該第2の開口部が前記受光窓に臨むように前記正面板の背面に両面テープで固定された板状の窓材ベースと、前記第1の開口部を覆うように前記窓材ベースの背面に両面テープで固定された第1の窓板と、前記第2の開口部を覆うように前記窓材ベースの背面に両面テープで固定された、前記第1の窓板とは異なる素材の第2の窓板と、前記筐体に収容され、前記正面板と略平行に配置された回路基板と、前記回路基板の正面に固定された素子支持台と、前記第1の窓板に対向するように前記素子支持台により支持され、前記素子支持台を挟んで前記回路基板に接続された第1の受光素子と、前記第2の窓板に対向するように前記素子支持台により支持され、前記素子支持台を挟んで前記回路基板に接続された第2の受光素子であって、前記第1の受光素子とは異なる波長帯に検出感度を有する第2の受光素子とを備える。
 本発明は、受光素子ごとに異なる素材の窓板を備える炎検知器を提供する。
第1実施形態に係る炎検知器100の斜視図 第1実施形態に係る炎検知器100の正面図 第1実施形態に係る炎検知器100の側面図 第1実施形態に係る炎検知器100の背面図 第1実施形態に係る炎検知器100の分解斜視図 第1実施形態に係る窓板部2の正面図 第1実施形態に係る窓板部2の背面図 第1実施形態に係る窓板部2の分解斜視図 図6のA-A線断面図 第1実施形態に係る回路基板3の分解斜視図 第1実施形態に係る素子ホルダ32の正面図 第1実施形態に係る素子ホルダ32の背面図 図11のB-B線断面図 図11のC-C線断面図 第1実施形態に係る汚損検出用LED33等を収容する素子ホルダ32の正面図 図15のD-D線断面図 図2のE-E線断面図 2波長サーモパイル35とフォトダイオード34の相対感度スペクトルを示す図 火災と誤報源の分光特性を示す図 第2実施形態に係る火災監視システム600の構成を示す図 第2実施形態に係る検知器7の斜視図 第2実施形態に係る検知器7の正面図 第2実施形態に係る検知器7の内部構成のブロック図 図22のA-A線断面図 第2実施形態に係る警報盤6の正面図 第2実施形態に係る警報盤6の内部構成のブロック図
1.第1実施形態
1-1.構成
 本発明の第1実施形態に係る炎検知器100について図面を参照して説明する。
 本実施形態に係る炎検知器100は、3波長式の炎検知器である。この炎検知器100は、2波長サーモパイルとフォトダイオードを備え、これらの受光素子の出力に基づいて炎と誤報源を区別しつつ、炎の発生を検知する。
 図1~図5は、この炎検知器100の斜視図、正面図、側面図、背面図および分解斜視図である。この炎検知器100は、図5に示すように、保護カバー1、窓板部2、回路基板3および裏カバー4により構成されている。この炎検知器100の保護カバー1と裏カバー4は、保護カバー1の背面に裏カバー4が取り付けられることで筐体を構成する。窓板部2と回路基板3は、この保護カバー1と裏カバー4により構成された筐体内に収容されている。以下では、この炎検知器100の各構成要素について説明する。
 まず、保護カバー1は、略矩形のカップ形状を有している。この保護カバー1は、図1等に示すように、円形の正面板11と、正面板11の周縁から湾曲しながら略垂直に立ち上がる周壁12とにより構成されている。この保護カバー1の正面板11の中央には、角丸長方形の受光窓111が形成されている。
 次に、窓板部2について説明する。
 図6~図8は、窓板部2の正面図、背面図および分解斜視図である。図9は、図6のA-A線断面図である。なお図9ではハッチングを省略している。これらの図に示す窓板部2は、保護カバー1の受光窓111を背面側から塞ぐための部品である。この窓板部2は、図8に示すように、窓材ベース21、リフレクタ22、ガラス窓板23、シリコン窓板24および両面テープ25~27により構成されている。以下、この窓板部2の各構成要素について説明する。
 窓材ベース21は、図8に示すように、略円形の板体である。この窓材ベース21は、中央上側に形成された上側開口部211と、中央下側に形成された下側開口部212と、外周から突出する3組の突出部213とを有している。この窓材ベース21の上側開口部211は、後述するフォトダイオード34に受光させるための開口部であり、下側開口部212は、後述する2波長サーモパイル35に受光させるための開口部である。
 上側開口部211は、図9に示すように、窓材ベース21の正面側に形成された正面側凹部2111と、窓材ベース21の背面側に形成された背面側凹部2112とが連通することで形成されている。この上側開口部211の正面側凹部2111は、図8に示すように、半円と矩形を組み合わせた形状を有しており、正面側に向かって拡径している。一方、背面側凹部2112は、図7に示すように、円形である。
 正面側凹部2111の半円部分は、この正面側凹部2111から覗く緑色LED311と赤色LED312の視認性と、この正面側凹部2111から覗く汚損検出用LED33の配置と、加工のし易さとを考慮して、その形状が決定されている。一方、矩形部分は、フォトダイオード34による火災監視の視野を考慮して、その形状が決定されている。
 下側開口部212は、図9に示すように、窓材ベース21の正面側に形成された正面側凹部2121と、窓材ベース21の背面側に形成された背面側凹部2122とが連通することで形成されている。この下側開口部212の正面側凹部2121は、図8に示すように、角丸正方形であり、正面側に向かって拡径している。一方、背面側凹部2122は、図7に示すように、円形である。
 3組の突出部213は、窓材ベース21の外周に等間隔で設けられている。この3組の突出部213は、窓板部2を保護カバー1に取り付ける際に、正面板11の背面に設けられた3本の突起(図示略)と係合させるための部材である。この3組の突出部213をその3本の突起と係合させることで、保護カバー1に対する窓板部2の位置決めがなされる。
 次に、リフレクタ22は、図8に示すように、略円環状の板体である。このリフレクタ22は、角丸長方形の開口部221と、その内周縁の一部を押し曲げることで形成された略半円形の張り出し部222とを有している。このリフレクタ22の開口部221は、フォトダイオード34と2波長サーモパイル35に受光させるための開口部である。一方、張り出し部222は、後述する汚損検出用LED33から照射された光を反射するための部分である。
 両面テープ25は、図8に示すように、略円環形状を有している。この両面テープ25は、窓材ベース21にリフレクタ22を取り付けるための部材である。この両面テープ25の正面側(特に、その内周縁)は、図6および図8に示すように、リフレクタ22の背面側内周縁に沿って貼り付けられ、背面側は、窓材ベース21の正面側外周縁に沿って貼り付けられている。
 この両面テープ25により窓材ベース21に取り付けられたリフレクタ22は、図6に示すように、その開口部221が、正面視で、窓材ベース21の上側開口部211および下側開口部212と重なっている。また、張り出し部222が、正面視で、窓材ベース21の上側開口部211と重なっている。
 次に、ガラス窓板23は、図8に示すように、円形の板体である。このガラス窓板23は、後述するフォトダイオード34用の窓板である。
 両面テープ26は、図8に示すように、略円環形状を有している。この両面テープ26は、窓材ベース21にガラス窓板23を取り付けるための部材である。より具体的には、窓材ベース21の背面側凹部2112に嵌め込まれたガラス窓板23を固定するための部材である。この両面テープ26の正面側は、図8および図9に示すように、窓材ベース21の背面側凹部2112の底部に、その外周に沿って貼り付けられ、背面側は、ガラス窓板23の正面側外周縁に沿って貼り付けられている。
 シリコン窓板24は、図8に示すように、円形の板体である。このシリコン窓板24は、後述する2波長サーモパイル35用の窓板である。
 両面テープ27は、図8に示すように、略円環形状を有している。この両面テープ27は、窓材ベース21にシリコン窓板24を取り付けるための部材である。より具体的には、窓材ベース21の背面側凹部2122に嵌め込まれたシリコン窓板24を固定するための部材である。この両面テープ27の正面側は、図8および図9に示すように、窓材ベース21の背面側凹部2122の底部に、その外周に沿って貼り付けられ、背面側は、シリコン窓板24の正面側外周縁に沿って貼り付けられている。
 以上が、窓板部2の構成要素についての説明である。
 以上説明した窓板部2は、図2および図5に示すように、保護カバー1に取り付けられている。より具体的には、窓板部2の両面テープ25(特に、正面側外周縁)を正面板11の背面に貼り付けることで、保護カバー1に取り付けられている。保護カバー1に取り付けられた窓板部2は、図2に示すように、正面視で、その上側開口部211と下側開口部212が、保護カバー1の受光窓111と重なっている。言い換えると、上側開口部211と下側開口部212が受光窓111に臨んでいる。また、張り出し部222が、正面視で、保護カバー1の受光窓111と重なっている。また、リフレクタ22が、受光窓111を囲むように配置されている。
 以上説明した窓板部2では、両面テープ25~27を使って窓材ベース21に各部品が取り付けられている。また、窓板部2は両面テープ25を使って保護カバー1に取り付けられている。これらの両面テープ25~27を使用することで、例えば接着剤を使用する場合と比較して、炎検知器100の組立作業が容易になる。
 次に、回路基板3について説明する。
 図10は、回路基板3の分解斜視図である。この回路基板3は、同図に示すように、プリント基板31、素子ホルダ32、汚損検出用LED33、フォトダイオード34、2波長サーモパイル35、シールドケース36、コネクタ37およびリード線38により構成されている。以下、この回路基板3の各構成要素について説明する。
 プリント基板31は、図10に示すように、4つの角が切り欠かれた正方形の形状を有している。このプリント基板31の中央やや上側には、緑色LED311と赤色LED312が並べて配置されている。また、このプリント基板31には、マイクロプロセッサ313(図示略)が搭載されている。
 素子ホルダ32は、図10に示すように、略直方体の形状を有している。この素子ホルダ32は、汚損検出用LED33、フォトダイオード34および2波長サーモパイル35を支持するための支持台である。また、この素子ホルダ32は、緑色LED311と赤色LED312から照射される光を拡散しつつ透過するために、シリカや炭酸カルシウムなどの光拡散材を含有する透光性の樹脂材料で作られている。
 図11および図12は、この素子ホルダ32の正面図と背面図である。図13は、図11のB-B線断面図であり、図14は、図11のC-C線断面図である。なお図13および図14ではハッチングを省略している。これらの図に示す素子ホルダ32は、略矩形の板体321と、板体321の正面側に形成された第1~第5凹部322~326と、板体321の背面側に形成された第1~第3周壁327~329とにより構成される。以下、この素子ホルダ32の各構成要素について説明する。
 まず、第1~第3凹部322~324は、図11および図13に示すように、板体321の短手方向中央に並べて形成されている。これらの凹部のうち、第1凹部322は、汚損検出用LED33を収容するための凹みである。この第1凹部322の底板3221には、図13に示すように、汚損検出用LED33の足を挿通するための挿通孔3222が形成されている。この挿通孔3222に挿通された汚損検出用LED33の足は、プリント基板31に接続される。
 第2凹部323は、フォトダイオード34を収容するための凹みである。この第2凹部323の底板3231には、フォトダイオード34の足を挿通するための挿通孔3232が形成されている。この挿通孔3232に挿通されたフォトダイオード34の足は、プリント基板31に接続される。
 第3凹部324は、2波長サーモパイル35を収容するための凹みである。この第3凹部324の底板3241には、2波長サーモパイル35の足を挿通するための挿通孔3242が形成されている。この挿通孔3242に挿通された2波長サーモパイル35の足は、プリント基板31に接続される。
 次に、第4凹部325および第5凹部326は、図11および図14に示すように、矩形であり、第1凹部322と第2凹部323の間に並べて形成されている。これらの凹部のうち、第4凹部325は、第1底板3251を有している。一方、第5凹部326は、第2底板3261を有している。
 次に、第1周壁327は、図12および図13に示すように、第2凹部323の底板3231を囲むように形成されている。この第1周壁327は、第2凹部323に収容されたフォトダイオード34の足を囲む。
 次に、第2周壁328は、図12および図13に示すように、第3凹部324の底板3241を囲むように形成されている。この第2周壁328は、第3凹部324に収容された2波長サーモパイル35の足を囲む。
 次に、第3周壁329は、図12に示すように、板体321の外周に沿って形成されている。
 以上説明した素子ホルダ32は、図5に示すように、プリント基板31の正面側中央にねじ止めされている。加えて、素子ホルダ32には、汚損検出用LED33、フォトダイオード34および2波長サーモパイル35が収容されている。
 図15は、プリント基板31にねじ止めされ、汚損検出用LED33等を収容する素子ホルダ32の正面図である。図16は、図15のD-D線断面図である。なお図16ではハッチングを省略している。
 これらの図に示す素子ホルダ32の第1~第3凹部322~324には、それぞれ、汚損検出用LED33、フォトダイオード34、2波長サーモパイル35が収容されている。これらの凹部に収容されたセンサ素子の足は、それぞれプリント基板31に接続されている。
 また、同図に示す素子ホルダ32の第1底板3251は、正面視で、緑色LED311と重なっている。この第1底板3251は、緑色LED311により照射された光を拡散しつつ透過し、当該光の視認性を向上させる。また、同図に示す素子ホルダ32の第2底板3261は、正面視で、赤色LED312と重なっている。この第2底板3261は、赤色LED312により照射された光を拡散しつつ透過し、当該光の視認性を向上させる。
 次に、シールドケース36について説明する。
 シールドケース36は、図10に示すように、有底無蓋の箱型形状を有しており、プリント基板31の背面に取り付けられている。
 コネクタ37は、図10に示すように、略直方体形状を有しており、プリント基板31の背面に取り付けられている。このコネクタ37には、リード線38が接続されている。
 以上が、回路基板3の構成要素についての説明である。
 以上説明した回路基板3は、保護カバー1にねじ止めされて、図5に示すように、保護カバー1と裏カバー4の間に収容されている。この回路基板3は、保護カバー1の正面板11と略平行に配置されている。
 図17は、図2のE-E線断面図である。ただし、この図17では、説明をわかりやすくするために、窓板部2と回路基板3のみが示されている。また、図17ではハッチングを省略している。
 この図17に示すように、回路基板3の緑色LED311、赤色LED312(図示略)、汚損検出用LED33およびフォトダイオード34は、正面視で、窓板部2のガラス窓板23と重なっている(言い換えると、対向している)。特に、汚損検出用LED33は、正面視で、窓板部2のリフレクタ22とも重なっている。この汚損検出用LED33から照射される光は、二点鎖線矢印で示すように、ガラス窓板23を通過してからリフレクタ22により反射される。反射された光は、再びガラス窓板23を通過してフォトダイオード34により受光される。この反射光を受光したフォトダイオード34の出力は、ガラス窓板23の透過率(言い換えると、汚損度)を示すものとなる。
 また、図17に示すように、回路基板3の2波長サーモパイル35は、正面視で、窓板部2のシリコン窓板24と重なっている(言い換えると、対向している)。
 加えて、図2に示すように、回路基板3の緑色LED311、赤色LED312、汚損検出用LED33、フォトダイオード34および2波長サーモパイル35は、正面視で、保護カバー1の受光窓111と重なっている。
 次に、裏カバー4について説明する。
 裏カバー4は、図4および図5に示すように、4つの角が切り欠かれた正方形の板体である。この裏カバー4は、その中央に形成された角丸長方形の配線引き出し孔41を有している。この配線引き出し孔41から、リード線38が引き出される。
 裏カバー4は、図5に示すように、ガスケット5を挟んで、保護カバー1の背面にねじ止めされている。
 以上説明した構成によれば、受光素子ごとに異なる素材の窓板を採用することができる。
1-2.動作
 次に、炎検知器100の動作について説明する。
 炎検知器100に搭載されているマイクロプロセッサ313は、火災判定、汚損判定および故障判定の3つの処理を実行する。以下、これら3つの処理について説明する。
 まず、火災判定について説明する。
 マイクロプロセッサ313は、フォトダイオード34と2波長サーモパイル35の出力に基づいて火災判定を行う。この火災判定に使用されるセンサ素子のうち、2波長サーモパイル35は、第1素子TP1と第2素子TP2により構成されている。
 図18は、この2波長サーモパイル35とフォトダイオード34の相対感度スペクトルを示す図である。同図に示すように、2波長サーモパイル35の第1素子TP1は、中波長帯に検出感度を有している。より具体的には、1.2μm以上であり、かつ、8.0μm未満の波長に検出感度を有している。2波長サーモパイル35の第2素子TP2は、長波長帯に検出感度を有している。より具体的には、8.0μm以上の波長に検出感度を有している。フォトダイオード(PD)34は、短波長帯に検出感度を有している。より具体的には、1.2μm未満の波長に検出感度を有している。
 マイクロプロセッサ313は、これら3つのセンサ素子の出力を監視し、以下の3つの条件がすべて満たされると、火災が発生したと判定する。
(1)第1素子TP1の出力(TP1)が閾値Th1以上である
(2)第1素子TP1と第2素子TP2の出力比(TP1/TP2)が閾値Th2以上である
(3)第1素子TP1とフォトダイオード34の出力比(TP1/PD)が閾値Th3以上である
 図19は、検知対象である火災と誤報源の分光特性を示す図である。同図に示す熱源のうち、ヘプタン火災は検知対象であり、その他の太陽光、キセノンランプおよび100度高温物体は誤報源である。
 これらの熱源のうち、ヘプタン火災は、中波長帯において相対強度が高く、短波長帯と長波長帯においては相対強度が低い。そのため、中波長帯に検出感度を有する第1素子TP1の出力は高い値となる一方で、長波長帯に検出感度を有する第2素子TP2の出力と短波長帯に検出感度を有するフォトダイオード34の出力は低い値となる。その結果、TP1、TP1/TP2およびTP1/PDは、いずれも高い値となる。
 太陽光とキセノンランプは、短波長帯において相対強度が高く、中波長帯と長波長帯においては相対強度が低い。そのため、短波長帯に検出感度を有するフォトダイオード34の出力は高い値となる一方で、中波長帯に検出感度を有する第1素子TP1と長波長帯に検出感度を有する第2素子TP2の出力は低い値となる。その結果、TP1とTP1/PDは低い値になり、TP1/TP2は高い値になる。
 100度高温物体は、長波長帯において相対強度が高く、短波長帯と中波長帯において相対強度が低い。そのため、長波長帯に検出感度を有する第2素子TP2の出力は高い値となる一方で、短波長帯に検出感度を有するフォトダイオード34の出力と中波長帯に検出感度を有する第1素子TP1の出力は低い値となる。その結果、TP1とTP1/TP2は低い値になり、TP1/PDは高い値になる。
 以上説明したように、ヘプタン火災では、TP1、TP1/TP2およびTP1/PDは、いずれも高い値となる。これに対して、太陽光とキセノンランプでは、TP1/TP2は高い値になるが、TP1とTP1/PDは低い値になる。そのため、TP1の閾値Th1とTP1/PDの閾値Th3を、ヘプタン火災と太陽光等の間の値に設定することで、ヘプタン火災と太陽光等を区別することができる。また、100度高温物体では、ヘプタン火災と異なり、TP1/PDは高い値になるが、TP1とTP1/TP2は低い値になる。そのため、TP1の閾値Th1とTP1/TP2の閾値Th2を、ヘプタン火災と100度高温物体の間の値に設定することで、ヘプタン火災と100度高温物体を区別することができる。
 マイクロプロセッサ313は、上記の3条件がすべて満たされ、火災が発生したと判定すると、赤色LED312を点灯させる。加えて、炎検知器100に接続されている装置に対して警報信号を出力する。
 以上が、火災判定についての説明である。
 次に、汚損判定について説明する。
 マイクロプロセッサ313は、定期的に汚損検出用LED33を発光させ、その光を受光したフォトダイオード34の出力が閾値を超えるか否かを判定する。その判定の結果、フォトダイオード34の出力が閾値を下回った場合には(言い換えると、ガラス窓板23の透過率が閾値を下回った場合には)、マイクロプロセッサ313は緑色LED311を点滅させる。加えて、炎検知器100に接続されている装置に対して汚損検知信号を出力する。
 次に、故障判定について説明する。
 マイクロプロセッサ313は、炎検知器100の構成部品の故障を監視し、故障が発生したと判定すると、赤色LED312を点滅させる。加えて、炎検知器100に接続されている装置に対して故障信号を出力する。
2.変形例
 上記の第1実施形態は下記のように変形してもよい。また、下記の変形例は互いに組み合わせてもよい。
2-1.変形例1
 図1等に示す筐体の形状はあくまで一例であり、窓板部2と回路基板3を収容可能であれば、別の形状としてもよい。また、筐体の変形に伴って、筐体に収容されるプリント基板31の形状も変更してよい。
 また、図1等に示す受光窓111の形状はあくまで一例であり、フォトダイオード34と2波長サーモパイル35が受光可能であれば、別の形状としてもよい。
2-2.変形例2
 リフレクタ22、ガラス窓板23およびシリコン窓板24は、両面テープ以外の手段(例えば、接着剤)で窓材ベース21に取り付けられてもよい。
2-3.変形例3
 図8等に示す窓材ベース21の形状はあくまで一例であり、ガラス窓板23とシリコン窓板24を固定可能であれば、別の形状としてもよい。また、窓材ベース21の変形に伴って、窓材ベース21に固定されるリフレクタ22、ガラス窓板23およびシリコン窓板24の形状も変更してよい。
2-4.変形例4
 ガラス窓板23とシリコン窓板24は、利用可能な窓板のあくまで一例である。これらの窓板に代えて、サファイアガラスまたはゲルマニウム製の窓板が採用されてもよい。
2-5.変形例5
 図10等に示す素子ホルダ32の形状はあくまで一例であり、汚損検出用LED33、フォトダイオード34および2波長サーモパイル35を支持可能であれば、別の形状としてもよい。
2-6.変形例6
 フォトダイオード34と2波長サーモパイル35は、利用可能な受光素子のあくまで一例である。これらの受光素子に代えて、1波長サーモパイルや焦電センサが採用されてもよい。
3.第2実施形態
 本発明の第2実施形態に係る火災監視システム600について図面を参照して説明する。
 図20は、この火災監視システム600の構成を示す図である。同図に示す火災監視システム600は、警報盤6と複数の検知器7により構成されている。
 この火災監視システム600の警報盤6には、5回線(言い換えると、5系統)の検知器7が有線で接続されている。図20では、5回線の検知器7のうち、第1回線と第5回線の検知器7のみが示されており、第2回線から第4回線の検知器7の図示は省略されている。
 また、この警報盤6には、1回線につき5台の検知器7が送り配線で接続されている。図20では、5台の検知器7のうち、1番目と5番目の検知器7のみが示されており、2番目から4番目の検知器7の図示は省略されている。
 この警報盤6は、図20に示すように、I+端子、I-端子、C端子、5個のL端子、DC端子および5個のDA端子を備えている。一方、検知器7は、同図に示すように、I+端子、I-端子、C端子、L端子、2個のDC端子および2個のDA端子を備えている。
 警報盤6のI+端子は、回線ごとに5台の検知器7のI+端子と接続されている。警報盤6のI-端子は、回線ごとに5台の検知器7のI-端子と接続されている。警報盤6のC端子は、回線ごとに5台の検知器7のC端子と接続されている。警報盤6の5個のL端子は、それぞれ異なる回線の5台の検知器7のL端子と接続されている。警報盤6のDC端子は、回線ごとに5台の検知器7のDC端子と接続されている。警報盤6の5個のDA端子は、それぞれ異なる回線の5台の検知器7のDA端子と接続されている。
 各回線の5番目の検知器7のC端子とL端子は、終端抵抗で接続されている。また、各回線の5番目の検知器7のDC端子とDA端子は短絡されている。
 以下、火災監視システム600の各構成要素について説明する。
 まず、検知器7について説明する。
 検知器7は、3波長式の炎検知器である。この検知器7は、フォトダイオードと2波長サーモパイルを備え、これらの受光素子の出力に基づいて炎と誤報源を区別しつつ、炎の発生を検知する。一例において、検知器7は、第1実施形態に係る炎検知器100と同様の構成を備える。
 図21および図22は、この検知器7の斜視図および正面図である。この検知器7は、これらの図に示すように、略直方体の筐体701と、筐体701の受光窓7011の一部を覆うリフレクタ702と、筐体701に収容され、受光窓7011に臨む汚損検出用LED703、フォトダイオード704、2波長サーモパイル705、緑色LED706および赤色LED707とを備えている。
 図23は、この検知器7の内部構成のブロック図である。この検知器7は、同図に示すように、汚損検出用LED703、フォトダイオード704、2波長サーモパイル705、表示灯回路708、警報出力回路709、異常出力回路710、内部電源711およびマイクロプロセッサ712を備えている。以下、この検知器7の各構成要素について説明する。
 まず、汚損検出用LED703は、近赤外LEDである。この汚損検出用LED703は、後述する汚損判定で使用される。
 フォトダイオード704は、可視および近赤外領域に感度を有するフォトダイオードである。このフォトダイオード704は、後述する火災判定と汚損判定で使用される。
 2波長サーモパイル705は、それぞれ分光特性が異なる第1素子TP1と第2素子TP2により構成されている。この2波長サーモパイル705は、後述する火災判定で使用される。
 この2波長サーモパイル705とフォトダイオード704の相対感度スペクトルは、第1実施形態において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。
 次に、表示灯回路708は、上述した緑色LED706と赤色LED707を有し、これらの表示灯の発光を制御するための回路である。この表示灯回路708により制御される表示灯のうち、緑色LED706は、受光窓7011の汚損を知らせるための異常灯である。一方、赤色LED707は、検知器7の構成部品の故障を知らせるための異常灯であり、かつ、火災の発生を知らせるための警報灯である。
 警報出力回路709は、正常時に開放されているC端子とL端子を短絡させることで、警報盤6に警報信号を送信するための回路である。また、この警報出力回路709は、復旧検出機能を有しており、警報盤6によりC端子とL端子間の電圧が遮断されることで復旧信号が送信されると、当該復旧信号を検出する。
 異常出力回路710は、正常時に短絡されているDC端子とDA端子を開放することで、警報盤6に異常信号を送信するための回路である。
 内部電源711は、I+端子およびI-端子と接続されており、これらの端子を介して警報盤6から電源の供給を受ける。
 マイクロプロセッサ712は、図示せぬメモリに記憶されているプログラムを実行して、火災判定、汚損判定、故障判定、復旧動作およびモード切替の5つの処理を実行する。以下、これらの5つの処理について説明する。
 まず、火災判定について説明する。
 マイクロプロセッサ712は、フォトダイオード704と2波長サーモパイル705の出力に基づいて火災判定を行う。火災判定の具体的な方法は、第1実施形態において説明した方法と同様であるため、その説明を省略する。マイクロプロセッサ712は、上記の3条件がすべて満たされ、火災が発生したと判定すると、表示灯回路708を制御して赤色LED707を点灯させる。この赤色LED707の点灯は、警報盤6から復旧信号が受信されるまで継続される。また、マイクロプロセッサ712は、警報出力回路709を制御して警報盤6に警報信号を送信する。この警報信号の送信は、警報盤6側の基板の温度上昇を防ぐため、約5秒間送信後に解除される。
 次に、汚損判定について説明する。
 汚損判定について説明する前に、まずは汚損検知機構について説明する。
 図24は、図22のA-A線断面図である。ただし、この図24では、説明をわかりやすくするために、筐体701の図示を省略している。また、同図ではハッチングを省略している。
 この図24に示すように、検知器7の汚損検出用LED703とフォトダイオード704は、ガラス窓板713により覆われている。特に汚損検出用LED703は、ガラス窓板713に加えてリフレクタ702により覆われている。この汚損検出用LED703から照射される光は、二点鎖線矢印で示すように、ガラス窓板713を通過してからリフレクタ702により反射される。反射された光は、再びガラス窓板713を通過してフォトダイオード704により受光される。この反射光を受光したフォトダイオード704の出力は、ガラス窓板713の透過率(言い換えると、汚損度)を示すものとなる。
 また、図24に示すように、検知器7の2波長サーモパイル705は、シリコン窓板714により覆われている。この2波長サーモパイル705は、フォトダイオード704とは検出波長が異なるため、フォトダイオード704とは異なる素材の窓板で覆われている。
 マイクロプロセッサ712は、以上説明した汚損検知機構を利用して汚損判定を行う。具体的には、定期的に汚損検出用LED703を発光させ、その光を受光したフォトダイオード704の出力が閾値を超えるか否かを判定する。その判定の結果、フォトダイオード704の出力が閾値を下回った場合には(言い換えると、ガラス窓板713の透過率が閾値を下回った場合には)、表示灯回路708を制御して緑色LED706を1秒間隔で点滅させる。この緑色LED706の点滅は、汚損状態が解消されるまで継続される。また、マイクロプロセッサ712は、異常出力回路710を制御して警報盤6に異常信号を送信する。この異常信号の送信は、汚損状態が解消されるまで継続される。
 なお、マイクロプロセッサ712は、検出された汚損状態が解消される前であっても、火災が発生したと判定すると、緑色LED706の点滅を解除する。加えてマイクロプロセッサ712は、警報盤6への異常信号の送信を解除する。具体的には、DC端子とDA端子を短絡させることで、警報盤6への異常信号の送信を解除する。その結果、検知器7では赤色LED707のみが点灯し、警報盤6には警報信号のみが送信されることになる。このように検知器7で点灯させる表示灯を赤色LED707のみに限定することで、緑色LED706と赤色LED707の両方を点灯させる場合と比較して、火災の発生がより強調されることになる。
 なお、この汚損状態の一時的な解除は、警報盤6から復旧信号が受信されるまで継続される。
 次に、故障判定について説明する。
 マイクロプロセッサ712は、内部電源711の電圧値と、フォトダイオード704および2波長サーモパイル705の出力値とを監視する。そして、いずれかの値の異常を検出すると、表示灯回路708を制御して赤色LED707を1秒間隔で点滅させる。この赤色LED707の点滅は、故障状態が解消されるまで継続される。また、マイクロプロセッサ712は、異常出力回路710を制御して警報盤6に異常信号を送信する。この異常信号の送信は、故障状態が解消されるまで継続される。
 なお、マイクロプロセッサ712は、検出された故障状態が解消される前であっても、火災が発生したと判定すると、赤色LED707の点滅を解除する。加えて、警報盤6への異常信号の送信を解除する。具体的には、DC端子とDA端子を短絡させることで、警報盤6への異常信号の送信を解除する。その結果、検知器7では赤色LED707が点灯し、警報盤6には警報信号のみが送信されることになる。
 なお、この故障状態の一時的な解除は、警報盤6から復旧信号が受信されるまで継続される。
 次に、復旧動作について説明する。
 マイクロプロセッサ712は、警報盤6から送信された復旧信号が警報出力回路709により検出されると、表示灯回路708を制御して赤色LED707を消灯させる。
 次に、モード切替について説明する。
 このモード切替は、検知器7の動作モードを通常動作モードから試験受付モードに切り替える処理である。このモード切替を行うことで、検知器7の動作モードが試験受付モードに切り替わり、検知器7の作動試験が可能になる。
 検知器7の作動試験には作動試験器が用いられる。作動試験器には、クリプトン電球と、アパーチャを有する遮光板とが備わっており、アパーチャの径を適宜設定することにより、炎とは分光比率が異なる試験光を照射することができる。
 検知器7のマイクロプロセッサ712は、この作動試験器の試験光を検出するために、試験受付モード中に限り、上記の火災判定条件に加えて、作動試験用の火災判定条件を用いて火災判定を行う。そして、火災判定の結果、作動試験用の火災判定条件が満たされると、上述した火災判定後の処理を実行する。具体的には、赤色LED707を点灯させ、警報盤6に警報信号を送信する。なお、マイクロプロセッサ712は、試験受付モード中であっても上記の火災判定条件を用いて火災判定を行うため、試験受付モード中であっても炎を検出することができる。
 マイクロプロセッサ712は、検知器7の電源投入後または警報盤6から復旧信号を受信後、所定時間(例えば、60秒間)、自動的に試験受付モードに切り替える。このように試験受付モードへの切り替えタイミングを電源投入後と復旧信号受信後とすることで、警報盤6からモード切替信号を受信するための信号線が不要になる。加えて、モード切替信号を送受信するための回路が、検知器7と警報盤6において不要となる。
 以上が、検知器7についての説明である。
 次に、警報盤6について説明する。
 警報盤6は、検知器7の状態を回線ごとに表示するための装置である。
 図25は、この警報盤6の正面図である。この警報盤6は、同図に示すように、略直方体の筐体601と、筐体601の正面に設けられた5個の警報用地区灯602、5個の異常用地区灯603、警報灯604、7セグ表示器605および検知器異常灯606とを備えている。また、この警報盤6は、同図に示すように、その他の表示灯も備えているが、それらの表示灯については、本実施形態の要部との関連性が薄いため、その説明を省略する。この警報盤6が備える操作ボタンについても、同様の理由により、その説明を省略する。
 図26は、この警報盤6の内部構成のブロック図である。この警報盤6は、同図に示すように、表示回路607、警報受信回路608、異常受信回路609、音響回路610およびマイクロプロセッサ611を備えている。以下、この警報盤6の各構成要素について説明する。
 まず、表示回路607は、上述した5個の警報用地区灯602、5個の異常用地区灯603、警報灯604、7セグ表示器605および検知器異常灯606を有し、これらの表示灯(より具体的には、LED表示灯)および表示器の発光を制御するための回路である。この表示回路607により制御される表示灯のうち、5個の警報用地区灯602と警報灯604は、火災の発生を知らせるための警報灯である。一方、5個の異常用地区灯603と検知器異常灯606は、検知器7の異常を知らせるための異常灯である。なお、ここで言う検知器7の異常とは、受光窓7011の汚損または構成部品の故障である。
 警報受信回路608は、検知器7においてC端子とL端子を短絡することで送信される警報信号を検出するための回路である。警報盤6は上記の通り、回線ごとに1つのL端子を備えているため、この警報受信回路608は、回線単位で警報信号を検出する。例えば、C端子とL1端子間の信号線で短絡が行われると、第1回線の警報信号を検出する。別の例として、C端子とL5端子間の信号線で短絡が行われると、第5回線の警報信号を検出する。
 異常受信回路609は、検知器7においてDC端子とDA端子を開放することで送信される異常信号を検出するための回路である。警報盤6は上記の通り、回線ごとに1つのDA端子を備えているため、この異常受信回路609は、回線単位で異常信号を検出する。例えば、DC端子とDA1端子間の信号線で開放が行われると、第1回線の異常信号を検出する。また別の例として、DC端子とDA5端子間の信号線で開放が行われると、第5回線の異常信号を検出する。
 音響回路610は、図示せぬスピーカを有し、当該スピーカの出力を制御するための回路である。
 マイクロプロセッサ611は、図示せぬメモリに記憶されているプログラムを実行して、警報動作、異常通知動作および復旧動作の3つの処理を実行する。以下、これらの3つの処理について説明する。
 まず、警報動作について説明する。
 マイクロプロセッサ611は、警報受信回路608により警報信号が検出されると、警報信号が検出された回線の警報用地区灯602を、表示回路607を制御して点灯させる。また、マイクロプロセッサ611は、表示回路607を制御して、警報灯604を点滅させ、かつ、7セグ表示器605に回線番号を表示させる。また、マイクロプロセッサ611は、音響回路610を制御して、スピーカから警報音響を出力させる。これらの処理の結果、火災の発生とその発生区画を利用者に通知することができる。
 次に、異常通知動作について説明する。
 マイクロプロセッサ611は、異常受信回路609により異常信号が検出されると、異常信号が検出された回線の異常用地区灯603を、表示回路607を制御して点灯させる。また、マイクロプロセッサ611は、表示回路607を制御して、検知器異常灯606を点滅させる。また、マイクロプロセッサ611は、音響回路610を制御して、スピーカから異常音響を出力させる。これらの処理の結果、異常の発生とその発生区画を利用者に通知することができる。
 なお、上述したように、検知器7は、汚損状態または故障状態が解消される前であっても、火災が発生したと判定すると、警報盤6への異常信号の送信を解除する。この異常信号の送信の解除を受けて、警報盤6のマイクロプロセッサ611は、汚損状態または故障状態が解消される前であっても、異常用地区灯603の点灯と検知器異常灯606の点滅を解除する。その結果、警報盤6では、警報用地区灯602の点灯と、警報灯604の点滅と、7セグ表示器605による表示のみが行われることになる。このように警報盤6で点灯させる表示灯を警報用の表示灯のみに限定することで、異常用の表示灯と警報用の表示灯の両方を点灯させる場合と比較して、火災の発生がより強調されることになる。
 なお、上記の異常用地区灯603等の消灯は、異常信号を送信した検知器7と警報信号を送信した検知器7が異なる場合でも行われる。すなわち、警報盤6のマイクロプロセッサ611は、検知器7Aから異常信号を受信し、検知器7Aにおいて汚損状態または故障状態が解消される前であっても、他の検知器7Bから警報信号を受信した場合には、異常用地区灯603の点灯と検知器異常灯606の点滅を解除する。その結果、警報盤6では、警報用地区灯602の点灯と、警報灯604の点滅と、7セグ表示器605による表示のみが行われることになる。このように警報盤6で点灯させる表示灯を警報用の表示灯のみに限定することで、異常用の表示灯と警報用の表示灯の両方を点灯させる場合と比較して、火災の発生がより強調されることになる。
 次に、復旧動作について説明する。
 マイクロプロセッサ611は、警報盤6の復旧ボタン(図示略)が押下されると、C端子とL端子間の電圧を遮断することで、すべての検知器7に対して復旧信号を送信する。
4.変形例
 上記の第2実施形態は下記のように変形してもよい。また、下記の変形例は互いに組み合わせてもよい。
4-1.変形例1
 検知器7では、火災発生時に赤色LED707を点灯させ、故障発生時に赤色LED707を点滅させているが、これを逆にしてもよい。すなわち、火災発生時に赤色LED707を点滅させ、故障発生時に赤色LED707を点灯させてもよい。
 また、検知器7では、汚損発生時に緑色LED706を点滅させているが、これに代えて、緑色LED706を点灯させるようにしてもよい。
 また、緑色LED706および赤色LED707の色と点滅間隔はあくまで一例であり、検知器7が設置される施設に応じて適宜変更してよい。
4-2.変形例2
 警報盤6では、火災発生時に警報用地区灯602を点灯させ、かつ、警報灯604を点滅させているが、これに代えて、警報用地区灯602を点滅させ、警報灯604を点灯させるようにしてもよい。
 また、警報盤6では、異常発生時に異常用地区灯603を点灯させ、かつ、検知器異常灯606を点滅させているが、これに代えて、異常用地区灯603を点滅させ、検知器異常灯606を点灯させるようにしてもよい。
4-3.変形例3
 火災監視システム600では、検知器7の汚損状態が解消される前に火災が発生したと判定されると、検知器7と警報盤6の両方において異常灯の点灯または点滅を解除している。しかし、両方の機器において異常灯の点灯または点滅を解除することは必ずしも必要ではなく、一方の機器においてのみ、異常灯の点灯または点滅を解除するようにしてもよい。
4-4.変形例4
 火災監視システム600では、警報盤6と検知器7とが有線で接続されている。しかし、これに代えて、両機器を無線で通信可能なように接続してもよい。
4-5.変形例5
 炎検知器である検知器7は、火災検知器の一例である。この検知器7に代えて、煙検知器または熱検知器を採用してもよい。なお、ここで言う煙検知器または熱検知器とは、火災を検出すると自機の警報灯を点灯させるとともに警報盤6に対して警報信号を送信し、自機の異常を検出すると自機の異常灯を点滅させるとともに警報盤6に対して異常信号を送信する検知器である。
4-6.変形例6
 検知器7は、上記の通り、火災発生時に赤色LED707を点灯させる。警報盤6は、上記の通り、火災発生時に警報用地区灯602を点灯させ、かつ、警報灯604を点滅させる。すなわち、検知器7と警報盤6は、LED表示灯を用いて警報表示をオンオフしている。しかし、LED表示灯に代えて、LCDを用いて警報表示をオンオフしてもよい。より具体的には、LCDに警報灯アイコンを表示したり非表示としたりすることにより、警報表示をオンオフしてもよい。
 検知器7は、上記の通り、汚損発生時に緑色LED706を点滅させ、故障発生時に赤色LED707を点滅させる。警報盤6は、上記の通り、異常発生時に異常用地区灯603を点灯させ、検知器異常灯606を点滅させる。すなわち、検知器7と警報盤6は、LED表示灯を用いて異常表示をオンオフしている。しかし、LED表示灯に代えて、LCDを用いて異常表示をオンオフしてもよい。より具体的には、LCDに異常灯アイコンを表示したり非表示としたりすることにより、異常表示をオンオフしてもよい。
4-7.変形例7
 検知器7は、上記の通り、検出した汚損状態が解消される前であっても、火災が発生したと判定すると、緑色LED706の点滅を解除する。しかし、この緑色LED706の点滅解除に代えて、緑色LED706の輝度を赤色LED707の輝度よりも低くするようにしてもよい。より具体的には、緑色LED706の輝度を低下させるか、または、赤色LED707の輝度を高くするようにしてもよい。また別の方法として、緑色LED706の点滅周期を赤色LED707の点滅周期よりも長くしてもよい。より具体的には、緑色LED706の点滅周期を長くするか、または、赤色LED707の点滅周期を短くするようにしてもよい。また、警報表示態様を異常表示態様よりも強調可能とするその他表示態様の制御であってもよい。これらの表示灯制御によっても、火災の発生を強調することができる。
 警報盤6は、上記の通り、検知器7の汚損状態または故障状態が解消される前であっても、検知器7から警報信号を受信すると、異常用地区灯603の点灯と検知器異常灯606の点滅を解除する。しかし、この異常用地区灯603の点灯と検知器異常灯606の点滅の解除に代えて、これらの表示灯の輝度を警報用地区灯602と警報灯604の輝度よりも低くするようにしてもよい。より具体的には、これらの表示灯の輝度を低下させるか、または、警報用地区灯602と警報灯604の輝度を高くするようにしてもよい。また別の方法として、これらの表示灯の点滅周期を警報用地区灯602と警報灯604の点滅周期よりも長くしてもよい。より具体的には、これらの表示灯の点滅周期を長くするか、または、警報用地区灯602と警報灯604の点滅周期を短くするようにしてもよい。また、警報表示態様を異常表示態様よりも強調可能とするその他表示態様の制御であってもよい。これらの表示灯制御によっても、火災の発生を強調することができる。
1…保護カバー、2…窓板部、3…回路基板、4…裏カバー、5…ガスケット、11…正面板、12…周壁、21…窓材ベース、22…リフレクタ、23…ガラス窓板、24…シリコン窓板、25~27…両面テープ、31…プリント基板、32…素子ホルダ、33…汚損検出用LED、34…フォトダイオード、35…2波長サーモパイル、36…シールドケース、37…コネクタ、38…リード線、100…炎検知器、111…受光窓、211…上側開口部、212…下側開口部、213…突出部、221…開口部、222…張り出し部、311…緑色LED、312…赤色LED、321…板体、322…第1凹部、323…第2凹部、324…第3凹部、325…第4凹部、326…第5凹部、327…第1周壁、328…第2周壁、329…第3周壁、2111、2121…正面側凹部、2112、2122…背面側凹部、3221、3231、3241…底板、3222、3232、3242…挿通孔、3251…第1底板、3261…第2底板、6…警報盤、7…検知器、600…火災監視システム、601…筐体、602…警報用地区灯、603…異常用地区灯、604…警報灯、605…7セグ表示器、606…検知器異常灯、607…表示回路、608…警報受信回路、609…異常受信回路、610…音響回路、611…マイクロプロセッサ、701…筐体、702…リフレクタ、703…汚損検出用LED、704…フォトダイオード、705…2波長サーモパイル、706…緑色LED、707…赤色LED、708…表示灯回路、709…警報出力回路、710…異常出力回路、711…内部電源、712…マイクロプロセッサ、713…ガラス窓板、714…シリコン窓板、7011…受光窓

Claims (7)

  1.  受光窓が形成された正面板を有する筐体と、
     第1の開口部と第2の開口部を有し、当該第1の開口部と当該第2の開口部が前記受光窓に臨むように前記正面板の背面に両面テープで固定された板状の窓材ベースと、
     前記第1の開口部を覆うように前記窓材ベースの背面に両面テープで固定された第1の窓板と、
     前記第2の開口部を覆うように前記窓材ベースの背面に両面テープで固定された、前記第1の窓板とは異なる素材の第2の窓板と、
     前記筐体に収容され、前記正面板と略平行に配置された回路基板と、
     前記回路基板の正面に固定された素子支持台と、
     前記第1の窓板に対向するように前記素子支持台により支持され、前記素子支持台を挟んで前記回路基板に接続された第1の受光素子と、
     前記第2の窓板に対向するように前記素子支持台により支持され、前記素子支持台を挟んで前記回路基板に接続された第2の受光素子であって、前記第1の受光素子とは異なる波長帯に検出感度を有する第2の受光素子と
     を備える炎検知器。
  2.  前記素子支持台は光拡散材を含有することを特徴とする、請求項1に記載の炎検知器。
  3.  前記受光窓を囲むように前記正面板の背面と前記窓材ベースの間に配置された環状のリフレクタと、
     前記第1の窓板を介して前記リフレクタの一部と対向するように前記素子支持台により支持され、前記素子支持台を挟んで前記回路基板に接続された汚損検出用LEDと
     をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の炎検知器。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の炎検知器と、
     前記炎検知器と通信可能に接続された警報盤と
     を備え、
     前記炎検知器は、火災を検出すると自機の警報表示をオンにするとともに前記警報盤に対して警報信号を送信し、自機の異常を検出すると自機の異常表示をオンにするとともに前記警報盤に対して異常信号を送信し、
     前記炎検知器は、自機の異常を検出後、当該異常が解消されない状態において火災を検出したときには、前記異常表示をオフにするか、前記異常表示の輝度を前記警報表示よりも低くするか、または前記異常表示の点滅周期を前記警報表示よりも長くする
     ことを特徴とする火災監視システム。
  5.  請求項1から3のいずれか1項に記載の1以上の炎検知器と、
     前記炎検知器と通信可能に接続された警報盤と
     を備え、
     前記1以上の炎検知器は、火災を検出すると前記警報盤に対して警報信号を送信し、自機の異常を検出すると前記警報盤に対して異常信号を送信し、
     前記警報盤は、前記警報信号を受信すると自機の警報表示をオンにし、前記異常信号を受信すると自機の異常表示をオンにし、
     前記警報盤は、前記1以上の炎検知器に含まれる第1の火災検知器が自機の異常を検出後、当該異常が解消されない状態において、前記第1の火災検知器または前記1以上の炎検知器に含まれる第2の火災検知器が火災を検出したときには、前記異常表示をオフにするか、前記異常表示の輝度を前記警報表示よりも低くするか、または前記異常表示の点滅周期を前記警報表示よりも長くする
     ことを特徴とする火災監視システム。
  6.  前記炎検知器は、前記警報盤から復旧信号を受信すると、自機の動作モードを通常動作モードから試験受付モードに切り替えることを特徴とする、請求項4または5に記載の火災監視システム。
  7.  前記炎検知器は、前記試験受付モードにおいて、通常動作用の火災判定条件に加えて、作動試験用の火災判定条件を用いて火災判定を行うことを特徴とする、請求項6に記載の火災監視システム。
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