JP2612696B2 - Radiant fire detector - Google Patents

Radiant fire detector

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Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 この発明は炎より放射される輻射光を検知して火災を
報知する輻射式火災検知器に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a radiant fire detector that detects radiant light emitted from a flame to notify a fire.

〈従来技術〉 従来、輻射式火災検知器として赤外線中の異なる2つ
のスペクトル成分を検出し、これらの放射量を比較する
ことにより炎と太陽光あるいは照明灯などの光(以下環
境光という)とを区別した、2波長式火災検知器が特公
昭58−16238号公報などにより知られていた。この公報
によれば、短波長スペクトル成分と長波長スペクトル成
分をフィルタを介して2個の太陽電池で検出するように
していたが、車の青色回転灯などにより誤動作する虞れ
があることから、これを回避するために長波長スペクト
ル成分を検出する範囲をこれらが含まれない範囲にずら
し、これにより素子として焦電素子を使用するようにし
た。そして、平常時の環境光下においては、その出力が
短波長スペクトル>長波長スペクトルであるのに対し、
炎よりの輻射光では短波長スペクトル<長波長スペクト
ルとなり、この反転を検出し火災の発生を報知するよう
にしていた。
<Prior art> Conventionally, as a radiant fire detector, two different spectral components in infrared light are detected, and the amount of radiation is compared with that of flame and light from sunlight or lighting (hereinafter referred to as environmental light). A two-wavelength type fire detector that distinguishes the above is known from Japanese Patent Publication No. 58-16238. According to this publication, the short-wavelength spectrum component and the long-wavelength spectrum component are detected by the two solar cells through the filter. In order to avoid this, the range for detecting long-wavelength spectral components is shifted to a range that does not include these components, so that a pyroelectric element is used as an element. Under normal ambient light conditions, the output is short-wavelength spectrum> long-wavelength spectrum,
In the case of radiation from a flame, the short-wavelength spectrum <the long-wavelength spectrum, and this reversal is detected to notify the occurrence of a fire.

〈従来技術の問題点〉 焦電素子を用いた検知器は、青色の回転灯などで誤動
作しない検知器が得られることでは優れているが、周囲
温度の変化または衝撃あるいは劣化によりノイズ出力が
発生し、上記出力関係が反転し火災でもないのに火災警
報を発するようなことがあった。
<Problems with conventional technology> A detector using a pyroelectric element is excellent in that a detector that does not malfunction with a blue rotating light can be obtained, but noise output occurs due to changes in ambient temperature or impact or deterioration. However, in some cases, a fire alarm was issued when the output relationship was reversed and the fire was not a fire.

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記従来の火災検知器の欠点にかんがみ提
案されたもので、太陽電池は焦電素子に比べ電気的ノイ
ズに対し充分に安定していること、および従来のものよ
りもさらに短波長側が利用できる点に着目したものであ
る。そして、長波長スペクトル成分を検出する素子とし
て焦電素子を使用しても誤動作することの少ない輻射式
火災検知器を得ることを目的としたもので、炎から放射
される輻射光の短波長スペクトル成分を検出する第1の
太陽電池と、炎から放射される輻射光の中波長スペクト
ル成分を検出する第2の太陽電池と、炎から放射される
輻射光の長波長スペクトル成分を検出する焦電素子と、
第1と第2の太陽電池の出力を比較しその出力の関係が
短波長スペクトル成分>中波長スペクトル成分から短波
長スペクトル成分<中波長スペクトル成分に反転したと
き動作する第1の比較器と、第2の太陽電池と焦電素子
の出力を比較し中波長スペクトル成分>長波長スペクト
ル成分から中波長スペクトル成分<長波長スペクトル成
分に反転したとき動作する第2の比較器と、第1と第2
の比較器の出力で動作するアンド回路と、アンド回路の
動作により火災信号を拝する警報回路とを備えたことを
特徴とする。
<Means for Solving the Problems> The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional fire detector, that the solar cell is sufficiently stable against electrical noise as compared with the pyroelectric element, And the fact that a shorter wavelength side can be used than the conventional one. The aim is to obtain a radiant fire detector that does not malfunction even if a pyroelectric element is used as an element to detect long-wavelength spectral components. A first solar cell for detecting a component, a second solar cell for detecting a medium wavelength spectral component of radiation emitted from a flame, and a pyroelectric detecting a long wavelength spectrum component of radiation emitted from a flame. Element and
A first comparator that compares the outputs of the first and second solar cells and operates when the relationship between the outputs is inverted from the short-wave spectrum component> the middle-wave spectrum component to the short-wave spectrum component <the middle-wave spectrum component; A second comparator that operates when the outputs of the second solar cell and the pyroelectric element are compared and the medium wavelength spectrum component> the long wavelength spectrum component is inverted from the medium wavelength spectrum component <the long wavelength spectrum component; 2
And an alarm circuit for receiving a fire signal by the operation of the AND circuit.

〈作用〉 上記のように構成された火災検知器は、火災の場合
は、焦電素子よりの出力が2個の太陽電池よりの出力に
比べ大きくなり、また太陽電池においても中波長検出に
使用される太陽電池の出力が短波長検出に使用される太
陽電池の出力に比べ大きくなって、これにより火災信号
が発せられる。焦点素子の出力が劣化などにより火災の
場合と同様な出力が発生しても、中波長および短波長を
検出する正常な太陽電池よりの出力は短波長スペクトル
成分>中波長スペクトル成分が維持され火災警報は発せ
られない。
<Operation> In the case of a fire, the output from the pyroelectric element is larger than the output from the two solar cells in the case of a fire, and the fire detector configured as described above is also used for medium wavelength detection in the solar cells. The output of the solar cell is greater than the output of the solar cell used for short wavelength detection, thereby generating a fire signal. Even if the output of the focusing element deteriorates and produces the same output as in the case of a fire, the output from a normal solar cell that detects medium and short wavelengths is short-wave spectrum component> medium-wave spectrum component is maintained. No alarm is issued.

〈実施例〉 以下この発明の輻射式火災検知器の一実施例を第1図
により説明する。図において、11,12,13は同一場所より
放射される炎の特定のスペクトル成分を透過させるフィ
ルタで、フィルタ11は長波長スペクトル1.0〜2.2μmの
範囲を、フィルタ12は従来短波長スペクトルと言われて
いたが、この発明では中波長スペクトルと言われる0.8
〜1.0μmの範囲を、フィルタ13は新たに短波長スペク
トルと言われる0.6〜0.8μmの範囲を透過させる。21は
焦電素子で、フィルタ11に対応して設けられ、22,23は
第2と第1の太陽電池で、それぞれフィルタ12,13に対
応して設けられる。
<Embodiment> One embodiment of the radiant fire detector of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, reference numerals 11, 12, and 13 denote filters that transmit specific spectral components of a flame radiated from the same place. The filter 11 has a long wavelength spectrum in the range of 1.0 to 2.2 μm, and the filter 12 has a conventional short wavelength spectrum. However, in the present invention, it is said that the medium wavelength spectrum is 0.8.
The filter 13 transmits a range of 0.6 to 0.8 μm which is newly referred to as a short wavelength spectrum. Reference numeral 21 denotes a pyroelectric element provided corresponding to the filter 11, and reference numerals 22 and 23 denote second and first solar cells provided corresponding to the filters 12 and 13, respectively.

31,32,33はそれぞれ交流増幅器で、焦電素子21および
太陽電池22,23に対応して設けられ出力抵抗R1に発生す
る交流出力の内、抵抗R2およびコンデンサC1を通じて入
力される3Hz〜20Hzの交流出力が増幅される。41,42,43
は平滑回路で、それぞれ増幅器31,32,33に対応して設け
られ、電源供給を兼ねた信号線接続端子P,P′間に並列
接続された抵抗R3とR4の直列回路と、その接続点に接続
された整流用のダイオードDと、これと端子P′間に接
続された抵抗R5とコンデンサC3を並列に備えた抵抗R6
の直列回路で構成され、増幅器31,32,33とはコンデンサ
C2を通じて接続される。51,52はそれぞれ第2と第1の
比較器で、第2の比較器51は長波長スペクトル成分と中
波長スペクトル成分との大小関係を検出するために設け
られ、その同相入力は長波長スペクトル成分が平滑され
る平滑回路41の出力に、また非同相入力は中波長スペク
トル成分が平滑される平滑回路42の出力に接続される。
第1の比較器52は中波長スペクトル成分と短波長スペク
トル成分との大小関係を検出するために設けられ、その
同相入力は上記平滑回路42の出力に、また非同相入力は
短波長スペクトル成分が平滑される平滑回路43の出力に
接続される。
31, 32 and 33 respectively AC amplifier, a pyroelectric element 21 and of the AC output provided to correspond to the solar cell 22 generated at the output resistor R 1, is input through the resistor R 2 and capacitor C 1 A 3 Hz to 20 Hz AC output is amplified. 41,42,43
The smoothing circuit, respectively provided corresponding to the amplifiers 31, 32, 33, a series circuit of the signal line connecting terminal P which also serves as a power supply, a resistor R 3 which are connected in parallel between P 'R 4, the formed of a series circuit of the diode D of the rectifying connected to the connection point, and a resistor R 6 having a resistor R 5 and capacitor C 3 connected between this and the terminal P 'in parallel, the amplifier 31, 32 , 33 is a capacitor
It is connected through C 2. Reference numerals 51 and 52 denote second and first comparators, respectively. The second comparator 51 is provided for detecting the magnitude relationship between the long-wavelength spectrum component and the middle-wavelength spectrum component. The output of the smoothing circuit 41 for smoothing the components is connected to the output of the smoothing circuit 42 for smoothing the middle wavelength spectrum components.
The first comparator 52 is provided to detect the magnitude relationship between the middle wavelength spectrum component and the short wavelength spectrum component. The in-phase input is the output of the smoothing circuit 42, and the non-in-phase input is the short wavelength spectrum component. It is connected to the output of the smoothing circuit 43 for smoothing.

6はAND回路で、その入力は第2の比較器51と第1の
比較器52の出力に接続され、長波長スペクトル成分>中
波長スペクトル成分>短波長スペクトル成分のときハイ
レベルになるように構成されている。7はスイッチング
回路で、PUT(T1),トランジスタT2,コンデンサC4およ
ひ抵抗R7〜R12で構成され、火災表示灯としての発光ダ
イオードLが接続されている。
Reference numeral 6 denotes an AND circuit, the input of which is connected to the outputs of the second comparator 51 and the first comparator 52, so that when the long-wave spectrum component> the middle-wave spectrum component> the short-wave spectrum component, the level becomes high. It is configured. 7 is a switching circuit, PUT (T 1), the transistor T 2, is composed of a capacitor C 4 Oyohi resistor R 7 to R 12, the light emitting diode L is connected as the fire indicator lamp.

次に上記輻射式火災検知器の動作を説明する。検知器
に太陽光や照明灯などの環境光が照射されている間は、
第2図の波長対感度の特性曲線図において、曲線aで示
すような関係にあり、また焦電素子21および太陽電池2
2,23の検出領域がそれぞれ曲線R,BR,Bとなっているの
で、短波長スペクトル成分>中波長スペクトル成分>長
波長スペクトル成分となる。従って、焦電素子21と太陽
電池22,23の出力がそれぞれ増幅器31,32,33で増幅され
平滑回路41,42,43で平滑された出力は、平滑回路43の出
力>平滑回路42の出力>平滑回路41の出力となる。この
ような状態では、第2の比較器51と第1の比較器52の出
力は反転することなくロウレベルを維持し、そしてAND
回路6もロウレベルを維持する。スイッチング回路7
は、抵抗R7を通じてコンデンサC4に充電されることがな
いので、またここにおいてもオフ状態が維持され、火災
表示灯としての発光ダイオードLは点灯されない。
Next, the operation of the radiant fire detector will be described. While the detector is illuminated with ambient light such as sunlight or lighting,
In the characteristic curve of wavelength versus sensitivity shown in FIG. 2, there is a relationship as shown by a curve a.
Since the 2 and 23 detection areas have curves R, BR and B, respectively, the short-wave spectrum component> the middle-wave spectrum component> the long-wave spectrum component. Accordingly, the outputs of the pyroelectric element 21 and the solar cells 22, 23 are amplified by the amplifiers 31, 32, 33 and smoothed by the smoothing circuits 41, 42, 43, respectively, and the output of the smoothing circuit 43> the output of the smoothing circuit 42 > The output of the smoothing circuit 41. In such a state, the outputs of the second comparator 51 and the first comparator 52 maintain the low level without being inverted, and
The circuit 6 also maintains the low level. Switching circuit 7
The resistance since it will not be charged in the capacitor C 4 through R 7, also is maintained OFF state wherein the light emitting diode L as the fire indicator lamp is not lighted.

火災の発生、例えばガソリン火災による炎の輻射光が
火災検知器に照射されると、環境光aの場合と異なり、
第2の曲線bに示すような関係にあり、短波長スペクト
ル成分<中波長スペクトル成分<長波長スペクトル成分
となる。従って、平滑回路43の出力<平滑回路42の出力
<平滑回路41の出力となり、第2の比較器51と第1の比
較器52の出力はそれぞれハイレベルとなり、AND回路6
もハイレベルとなる。スイッチング回路7は、コンデン
サC4が抵抗R7を通じて充電され、所定時間後にPUT
(T1)が導通しスイッチング回路7がオンする。これに
より端子P,P′間はほぼ短絡状態にされ、図示されない
受信機に火災信号を送出するとともに火災表示灯として
の発光ダイオードLが点灯される。
When a fire is emitted, for example, when a fire detector emits radiant light of a gasoline fire, unlike the case of ambient light a,
The relationship is as shown by the second curve b, and the relationship is short wavelength spectrum component <medium wavelength spectrum component <long wavelength spectrum component. Therefore, the output of the smoothing circuit 43 <the output of the smoothing circuit 42 <the output of the smoothing circuit 41, the outputs of the second comparator 51 and the first comparator 52 become high level, and the AND circuit 6
Also goes high. The switching circuit 7 is charged capacitor C 4 is through a resistor R 7, PUT after a predetermined time
(T 1 ) is turned on, and the switching circuit 7 is turned on. As a result, the terminals P and P 'are almost short-circuited, a fire signal is sent to a receiver (not shown), and the light emitting diode L as a fire indicator light is turned on.

一方、焦電素子21に劣化などにより炎が照射された場
合と同様のノイズ出力が発生し、その結果、平滑回路41
の出力>平滑回路42の出力となり比較器51がハイレベル
に反転しても、正常でかつ環境光aに晒されている太陽
電池22,23よりの平滑回路42,43の出力関係は、平滑回路
43の出力>平滑回路42の出力が維持されるので、比較器
52はロウレベルを維持する。従って、AND回路6もロウ
レベルを維持し、スイッチング回路7は動作されず火災
表示灯としての発光ダイオードLも点灯されない。
On the other hand, the same noise output as when the pyroelectric element 21 is irradiated with flame due to deterioration or the like is generated, and as a result, the smoothing circuit 41
Output> the output of the smoothing circuit 42, and even if the comparator 51 is inverted to the high level, the output relation of the smoothing circuits 42 and 43 from the solar cells 22 and 23 which are normal and are exposed to the ambient light a is circuit
Since the output of 43> the output of the smoothing circuit 42 is maintained, the comparator
52 maintains the low level. Therefore, the AND circuit 6 also maintains the low level, the switching circuit 7 does not operate, and the light emitting diode L as a fire indicator light is not turned on.

上記実施例では検知器に火災表示灯のみが設けられて
いたが、比較器51がハイレベルそして比較器52がロウレ
ベルのとき点灯される故障表示灯および故障信号を受信
機に送出する回路を設ければ、さらに合目的である。
In the above embodiment, only the fire indicator light is provided in the detector, but a failure indicator light which is turned on when the comparator 51 is at a high level and the comparator 52 is at a low level, and a circuit for transmitting a failure signal to the receiver are provided. If it is, it is more suitable.

〈効果〉 この発明の輻射式火災検知器は、そこに使用されてい
る焦電素子が劣化などにより火災の場合と同様の出力が
発生しても、誤動作しない輻射式火災検知器が得られる
効果がある。
<Effect> The radiant fire detector according to the present invention has an effect that a radiant fire detector that does not malfunction even if the pyroelectric element used therein is degraded and generates the same output as in the case of a fire is obtained. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の輻射式火災検知器の一実施例の回路
図、第2図は環境光および火災の場合の波長特性を示す
特性曲線図である。 21……焦電素子、22,23……太陽電池、31,32,33……交
流増幅器、41,42,43……平滑回路、51,52……比較器、
6……AND回路、7……スイッチング回路。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a radiation fire detector according to the present invention, and FIG. 2 is a characteristic curve diagram showing wavelength characteristics in the case of environmental light and fire. 21 ... pyroelectric element, 22, 23 ... solar cell, 31, 32, 33 ... AC amplifier, 41, 42, 43 ... smoothing circuit, 51, 52 ... comparator,
6 ... AND circuit, 7 ... Switching circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】炎から放射される輻射光の短波長スペクト
ル成分を検出する第1の太陽電池と、炎から放射される
輻射光の中波長スペクトル成分を検出する第2の太陽電
池と、炎から放射される輻射光の長波長スペクトル成分
を検出する焦電素子と、第1と第2の太陽電池の出力を
比較しその出力の関係が短波長スペクトル成分>中波長
スペクトル成分から短波長スペクトル成分<中波長スペ
クトル成分に反転したとき動作する第1の比較器と、第
2の太陽電池と焦電素子の出力を比較し中波長スペクト
ル成分>長波長スペクトル成分から中波長スペクトル成
分<長波長スペクトル成分に反転したとき動作する第2
の比較器と、第1と第2の比較器の出力で動作するアン
ド回路と、アンド回路の動作により火災信号を発する警
報回路とを備えたことを特徴とする輻射式火災検知器。
1. A first solar cell for detecting a short-wavelength spectral component of radiation emitted from a flame, a second solar cell for detecting a medium-wavelength spectral component of radiation emitted from a flame, and a flame. The output of the first and second solar cells is compared with the pyroelectric element that detects the long-wavelength spectrum component of the radiated light radiated from the solar cell, and the relationship between the outputs is short-wavelength spectrum component> middle-wavelength spectrum component to short-wavelength spectrum Component <Comparing the outputs of the first comparator, which operates when inverted to the medium wavelength spectrum component, the second solar cell and the pyroelectric element, and comparing the medium wavelength spectrum component> the long wavelength spectrum component to the medium wavelength spectrum component <the long wavelength The second that operates when inverted to spectral components
A radiant fire detector comprising: a comparator described in (1), an AND circuit that operates on the output of the first and second comparators, and an alarm circuit that generates a fire signal by the operation of the AND circuit.
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