JP2021018564A

JP2021018564A - 煙感知器

Info

Publication number: JP2021018564A
Application number: JP2019133473A
Authority: JP
Inventors: 真道内田; Masamichi Uchida
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-02-15

Abstract

【課題】検煙部内に流入した流入物を判別し、その判別結果に応じた処理を行うと共に、その判別結果を容易に知ることのできる煙感知器を提供することを課題とする【解決手段】検煙部１３内に向かって発光する２つの発光素子８Ａ・８Ｂと、検煙部１３に流入した流入物によって散乱した２つの発光素子８Ａ・８Ｂの光を受光する受光素子９と、２つの発光素子８Ａ・８Ｂと受光素子９によって流入物を検知したときに点灯する確認灯５と、を有する煙感知器において、流入物の種類を判別する判別部２１と、流入物Ａの種類の判別結果に基づいて確認灯５を異なる点灯パターンで点灯させる点灯部２３を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、光学素子を用いて検煙部内に流入した流入物の種類を判別する煙感知器に関する。

従来から、投光部から光を出射し、煙の粒子から発生する散乱光を受光部が受光することにより、煙を検知して火災を検出する光電式煙感知器が知られている。このような光電式煙感知器の中でも複数の投光部を有し、受光部で得られる受光強度によって、感煙領域に存在する煙が白煙であるのか黒煙であるのかを識別結果に応じた処理を行う煙感知器が提案されている。（特許文献１参照）

特開２００１−２３６５７５号公報

しかしこのような煙感知器では、検煙部内に流入した流入物の種類を判別しても、その判別結果に応じた処理を煙感知器内で行うため、実際に火災発報した際に、どの種類と判別して発報したか外部からはわからないという問題があった。

そこで本発明は、検煙部内に流入した流入物を判別し、その判別結果に応じた処理を行うと共に、その判別結果を容易に知ることのできる煙感知器を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため本発明は、
検煙部内に向かって発光する発光素子と、検煙部に流入した流入物によって散乱した発光素子の光を受光する受光素子と、発光素子と受光素子によって流入物を検知したときに点灯する確認灯を有する煙感知器において、流入物の種類を判別する判別部と、流入物の種類の判別結果に基づいて確認灯を異なる点灯パターンで点灯させる点灯部を備えることを特徴とする煙感知器である。
（２）また、本発明において、
判別部は、受光素子の受光出力によって流入物を、湯気、白煙または黒煙のいずれかであるかを判別し、判別結果を出力することを特徴とする（１）記載の煙感知器である。
（３）また、本発明において、
判別部が流入物を湯気であると判別したとき、点灯部は、判別部が流入物を煙であると判別したときよりも、確認灯の点滅間隔を遅くするという点灯パターンで点灯させることを特徴とする（１）または（２）記載の煙感知器である。
（４）また、本発明において、
判別部が流入物を黒煙であると判別したとき、点灯部は、確認灯を点滅させ、流入物が白煙であると判別したときは、確認灯を常時点灯させるという点灯パターンで点灯させることを特徴とする（１）または（２）記載の煙感知器である。

本発明は、それぞれ異なる確認灯の点灯パターンで光らせることによって、検煙部内に流入し火災と判断された流入物の種類を知らせる煙感知器であり、新たな構成を足すことなく、容易に流入物の種類を知ることができるという効果を奏する。

実施例における煙感知器１の分解斜視図。実施例における光学台プレート６の正面図。実施例における煙感知器１の制御機能を示すブロック図。実施例における流入物の判別基準表。

以下に、本願の発明を実施するための形態を記載する。なお前後方向については、煙感知器が、天井や壁などの設置面に設置された状態において、煙感知器方向を前方、設置面方向を後方とする。

図１は、本発明の実施例における煙感知器１の分解斜視図である。煙感知器１を分解して斜め下方から見た状態を示す。煙感知器１は光電式スポット型の煙感知器であり、外形円筒形状をなし、後方から、感知器本体２、感知器カバー３からなる。

感知器本体２は、外形略円板形状をなし、設置面に、ベース部材（図示なし）を介して取り付けられる。感知器本体２を設置面に取り付けた状態において前方から見たとき、裏板４に光学台プレート６が取り付けられる。光学台プレート６の裏面すなわち後方に、回路基板（図示なし）が固定される。回路基板は制御部２０や、火災を検知した時に光る確認灯５を有する。

感知器カバー３は、感知器本体２より外周が大きく、略ドーム形状に形成される。感知器本体２を前方から覆うように被さり、感知器本体２の外周上に設けられた凸部と、感知器カバー３側に設けられた係止部（図示なし）を嵌合させることで係止する。また、環状に形成されるカバー表面部１１には、透明な樹脂が嵌め込まれた確認灯窓１２が設けられ、確認灯５の光が透光する。これにより煙感知器１設置時に前方から確認灯５の光を視認できる。

図２は、感知器本体２における光学台プレート６を、図１より拡大し９０度右回転させ、正面から見た図であり、煙感知器１設置時においては前方から見た図である。感知器本体２に直接取り付けられる部品以外の煙感知器１の構成部品が、光学台プレート６に取り付けられ、間接的に感知器本体２に取り付けられる。光学台プレート６の外周には半円状の凹部１４を有し、凹部１４の空間には、回路基板に設けられた確認灯５が位置する。また、光学台プレート６は、光学台プレート６の略中央に設けられた光学台７と共に黒色樹脂により一体成形されている。光学台７は、光学台壁１０によって高さの低い略円筒形状に形成される。光学台７の前方面には光学台カバー（図示なし）が取り付けられ、光学台７内に外光が入ることを遮断し、煙などの流入物を光学台７内へと導入する。

光学台壁１０の周上には、第１発光素子８Ａ、第２発光素子８Ｂ、受光素子９が設けられる。第１発光素子８Ａおよび第２発光素子８Ｂ（以下、２つの発光素子８Ａ・８Ｂと記載する）は、例えばＬＥＤからなり、光学台７の内側に向かってそれぞれ異なるタイミング、例えば２秒おきのタイミングで交互に、発光する。受光素子９は、例えばフォトダイオードからなり、流入物によって発生した２つの発光素子８Ａ・８Ｂの散乱光を受光する。散乱光は流入物が検煙部１３に流入したときに発生する。検煙部１３は、光学台７内に設けられ、２つの発光素子８Ａ・８Ｂの光軸（図２では第１発光素子８Ａの光軸のみ図示）と、受光素子９の光軸との交点を中心としたその周囲をいう。

図３は、回路基板（図示なし）に設けられ、煙感知器１の制御機能の構成を示した模式図である。具体的には、煙感知器１を制御する機能として、制御部２０を中心に、判別部２１、記憶部２２、点灯部２３、送信部２４、発光部２５、補正部２６を有する。判別部２１は、煙感知器１内の流入物の種類を判別する機能を有し、記憶部２２に繋がる。点灯部２３は、確認灯５を点灯させる機能を有する。送信部２４は、火災受信機３０へ火災発報信号を出す。発光部２５は、２つの発光素子８Ａ・８Ｂを点灯させる機能を有する。補正部２６は、計算された値を補正する機能を有する。制御部２０は判別部２１、送信部２４、補正部２６と相互に信号を送受信し、点灯部２３、発光部２５へ信号を送信する。

このような構成の煙感知器１における、煙感知器１内に流入した流入物の種類の判別方法について記載する。本発明でいう流入物とは、湯気、白煙または黒煙のいずれかとする。流入物が煙感知器１内に流入し検煙部１３に到達すると、流入物に含まれる物質の粒子が、検煙部１３を通る２つの発光素子８Ａ・８Ｂの光を散乱させる。受光素子９は、発生した散乱光を受け、電圧として回路基板（図示なし）へ出力する。回路基板は、散乱光の電圧をデジタル信号に変換したのち数値化して記憶部２２へ格納する。判別部２１は、記憶部２２に格納された情報を用いて流入物の種類を判断する。具体的には、判別部２１は、第１発光素子８Ａの散乱光の受光出力である第１信号Ｓ１と、第２発光素子８Ｂの散乱光の受光出力である第２信号Ｓ２を、比Ｒ（＝第１信号Ｓ１／第２信号Ｓ２）を用いて計算する。比Ｒから計算された値を用いて、例えば図４のような表を基にして流入物の種類を判別する。この受光出力の比に基づいて流入物の種類を判別する方法は、従来から知られている方法である。また出力比は出力値をそのまま使用してもよいし、一方の出力値に補正係数を乗算してから比を求めたり、比の代わりに差分値を利用したりしてもよい。

またこのような煙感知器１において、受光素子９が受ける、２つの発光素子８Ａ・８Ｂの散乱光の受光量は、湯気＞白煙＞黒煙という関係にある。湯気の場合に最も受光量が多くなるのは、湯気に含まれる水の粒が光をより多く反射させる特徴があるためである。２つの発光素子８Ａ・８Ｂの光がより多く散乱し、受光量が多くなる。一方、白煙や黒煙の場合、煙は光を吸収する特徴をもつことから、受光素子９に光が届きづらくなり受光量が少なくなる。とりわけ黒煙の場合は、煙の色によっても、より光を吸収しやすくなり、白煙よりも受光量は少なくなる。

この関係に基づき、本発明の煙感知器１では、流入物の判別基準を図４のように設定した。以下に図４を用いて流入物の種類の判断方法を詳しく説明する。上述のとおり、マイコン内で受光素子９の受光出力は数値に変換される。変換された数値を用いて判別部２１が比Ｒの値を算出する。このとき例えば、煙感知器１内に流入した流入物を流入物Ａとして、流入物Ａの第１信号Ｓ１は１００、第２信号Ｓ２も１００だとする。判別部２１は比Ｒを用いて「第１信号Ｓ１／第２信号Ｓ２＝１００／１００＝１」と計算する。そして比Ｒから計算された値を記憶部２２に記憶される図４に示す表と照合し、流入物Ａを白煙だと判別する。流入物Ａが湯気または黒煙の場合も同様の手順で判別される。

流入物の種類が判別されると、次に火災判定がなされる。煙感知器１内で流入物の判別結果がでると、補正部２６が第１信号Ｓ１を所定量増減幅する補正をする。具体的には、記憶部２２に記憶される、流入物の種類別に定められた増減幅の数値に基づき補正をする。この補正は、流入物の種類によって受光出力に大きく差があり、火災判定にばらつきがでるために行われる。補正された第１信号Ｓ１を用いて、判別部２１が所定の火災閾値と比較して火災判定をする。火災と判定されると、送信部２４が火災受信機３０へ火災信号を出力する。

具体例を示して火災判定の手順を説明する。例えば、煙感知器１に流入した流入物を流入物Ｂとして、流入物Ｂの第１信号Ｓ１は４０、第２信号Ｓ２は２０だとする。判別部２１は比Ｒを用いて「第１信号Ｓ１／第２信号Ｓ２＝４０／２０＝２」と計算し、図４の表と照合した結果、流入物Ｂを黒煙だと判別する。次に補正部２６が、第１信号Ｓ１の補正を行う。補正部２６は、流入物Ｂは黒煙なので第１信号Ｓ１を、本発明においては５倍増幅し、「４０×５倍＝２００」と計算する。そして判別部２１は、計算された数値を所定の火災閾値と比較して火災判定をする。本発明において火災閾値は２００であり、計算された数値は火災閾値以上なので火災と判定する。火災と判定されると、送信部２４は火災受信機３０へ火災信号を出力し、火災受信機３０は火災発報する。流入物Ｂが白煙または湯気である場合も、流入物の種類によって異なる値で補正がなされ、同様の手順で火災判定される。

判別部２１により火災と判定されると、点灯部２３は確認灯５を点灯させる。このとき、点灯部２３は判別された流入物の種類によって、確認灯５の点灯パターンを変える。例えば、湯気の場合は遅点滅、白煙の場合は常時点灯、黒煙の場合は速点滅、などそれぞれの違いが視認できる点灯パターンであればよい。煙感知器１を設置した状態において、確認灯５の光は、感知器カバー３に設けられた確認灯窓１２を通じてその点灯パターンを視認することができる。

以上のように、確認灯５の点灯パターンを変えることで、火災発報の原因となった流入物の種類を知ることできる。例えば、ホテルの居室の浴室付近など湯気が多く発生する場所に設置される火災感知器においては、湯気によって火災感知器が作動することが容易に考えられる。このように流入物が湯気の場合、実際には火災ではないが、火災発報がなされる。しかし本発明の煙感知器１によれば、火災発報がなされても確認灯５の点灯パターンを確認するだけで湯気が原因であることを確認できるので、火元を探す手間が省けると共に確実に湯気による誤発報であることを知ることができる。さらに、煙感知器１の作動試験時に、試験者が煙感知器１に向かって常時点灯すべき試験煙を入れたにもかかわらず、確認灯５が常時点灯以外の点灯パターンを示したような場合、煙感知器１の不具合の可能性を知ることができる。
＜その他＞
本発明の実施例において、確認灯５を１つ設け、点灯パターンを常時点灯または点滅間隔を異ならせる点滅としたが、確認灯５を複数設ける構成としてもよいし、異なる色に光る確認灯５を設けて、流入物の種類によって別の色を点灯させて流入物の種類を示す構成としても本発明と同様の効果が得られる。

また、本発明の実施例では、発光素子を２つ、受光素子を１つ、有する煙感知器１としたが、発光素子と受光素子のどちらを１つとしてもよいし、どちらも複数個ずつ備える構成としても本発明と同様の効果が得られる。

また、本発明の実施例では、発光素子と受光素子は光電センサのものを使用しているが、それぞれ、光電センサ、ＣＯセンサ、イオンセンサといった異なるセンサを用いる構成としても、本発明と同様の効果が得られる。

１煙感知器、２感知器本体、３感知器カバー、４裏板、５確認灯、
６光学台プレート、７光学台、８Ａ第１発光素子、８Ｂ第２発光素子、
９受光素子、１０光学台壁、１１カバー表面部、１２確認灯窓、
１３検煙部、１４凹部、２０制御部、２１判別部、２２記憶部、２３点灯部、２４送信部、
２５発光部、２６補正部、３０火災受信機

Claims

検煙部内に向かって発光する発光素子と、
前記検煙部に流入した流入物によって散乱した前記発光素子の光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子によって前記流入物を検知したときに点灯する確認灯と、を有する煙感知器において、
前記流入物の種類を判別する判別部と、
前記流入物の種類の判別結果に基づいて前記確認灯を異なる点灯パターンで点灯させる点灯部と、を備えることを特徴とする煙感知器。
前記判別部は、前記受光素子の受光出力によって前記流入物を、湯気、白煙または黒煙のいずれかであるかを判別し、前記判別結果を出力することを特徴とする請求項１記載の煙感知器。
前記判別部が前記流入物を湯気であると判別したとき、前記点灯部は、前記判別部が前記流入物を煙であると判別したときよりも、前記確認灯の点滅間隔を遅くするという前記点灯パターンで点灯させることを特徴とする請求項１又は２記載の煙感知器。
前記判別部が前記流入物を黒煙であると判別したとき、前記点灯部は、前記確認灯を点滅させ、前記流入物が白煙であると判別したときは、前記確認灯を常時点灯させるという前記点灯パターンで点灯させることを特徴とする請求項１又は２記載の煙感知器。