JP5859285B2 - 火災報知設備及びそれに利用する火災感知器 - Google Patents

Description

本発明は、火災感知器、及び火災報知設備に関するものである。

例えば、従来の火災報知設備には、火災受信機が中央監視室内に配設されて、火災受信機からライン線とコモン線が配設され、ライン線とコモン線とが終端抵抗を介して接続されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１７６２８９号公報

特許文献１に記載の技術は、火災感知器に不具合が発生した場合に、火災受信機、例えばＰ型受信機はその旨を受信して、警報や表示等の制御をすることができない。
また、火災感知器に不具合が発生したことを火災受信機に出力する自己点検機能を備えることで、火災感知器に不具合が発生したかを表示させる場合には、火災受信機を専用の火災受信機（例えば、Ｒ型）に取り替えなければならないという問題があった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、既設の火災受信機を取り替えることなく、火災感知器で発生した不具合を専用の火災受信機でない火災受信機でも報知することを可能とする火災報知設備及びそれに利用する火災感知器を提供することを目的としている。

本発明に係る火災報知設備は、火災受信機に接続された感知器回線と、該感知器回線に接続されスイッチング動作によって火災信号を感知器回線に出力する１個又は複数の火災感知器と、を備えた火災報知設備において、火災感知器は、自己点検により自己の不具合を検出する点検手段と、該点検手段の結果に基づき、不具合の場合に感知器回線を断線させる断線発生手段と、を備え、火災受信機は、感知器回線が断線したときに断線警報を発する断線警報発報手段を備えたものである。
また、本発明に係る火災感知器は、感知器回線を介して火災受信機と接続され、スイッチング動作によって火災信号を感知器回線に出力する火災感知器において、自己点検により自己の不具合を検出する点検手段と、該点検手段の結果に基づき、不具合の場合に切離信号を出力する判定手段と、感知器回線のライン線に介在するスイッチを有する切離回路からなり、切離信号を受信すると、切離回路のスイッチを開いて感知器回線を断線させる断線発生手段と、を備えたものである。

本発明に係る火災報知設備によれば、各火災感知器に設けられている断線発生手段は、自身の火災感知器の不具合が検出されたときに感知器回線を断線させ、そして、断線警報発報手段は感知器回線が断線したときに断線警報を発する。これにより、本発明に係る火災報知設備は、専用の火災受信機でない場合でも、火災受信機をリニューアルすることなく、既設の火災受信機で火災感知器の不具合を報知することができる。
本発明に係る火災感知器によれば、自身の感知器の不具合を検出したときに、ライン線に介在させた切離回路のスイッチを開くので、専用の火災受信機でない場合でも、火災受信機をリニューアルすることなく、既設の火災受信機で火災感知器の不具合を報知することができる。

本発明に係る火災報知設備の概要構成例図である。 図１に示す切離回路が設けられた火災感知器の制御回路の構成の一例である。 本発明の実施の形態１に係る火災感知器の端子と配線例である。 本発明の実施の形態２に係る火災感知器の端子と配線例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る火災報知設備１００の概要構成例図である。図１においては、３つの火災感知器２が設けられ、終端素子としての終端抵抗Ｒが設けられた場合を一例として図示している。ここで、火災感知器２の数はそれに限定されるものではない。

火災報知設備１００は、ビル等の建物の各部屋等に設置される火災感知器２と、火災感知器２の検出結果に基づいた警報をする火災受信機１とが、コモン線３とライン線４とからなる感知器回線５で接続されて構成されている。以下、コモン線３及びライン線４をまとめて感知器回線５と称する場合がある。

［火災報知設備１００の構成］
図１を用いて、火災報知設備１００を説明する。

火災受信機１は、Ｐ型受信機であり、コモン線３及びライン線４を介して１個又は複数の火災感知器２に接続されている。Ｐ型火災受信機とは、コモン線３、ライン線４からなる感知器回線５に接続されている火災感知器２の電気的な接点が閉じることにより起こる感知器回線５の電圧等の電気的な変化に基づいて火災を判断するものである。火災受信機１は、火災を音声で報知するためのスピーカや、表示で報知するためのランプ等が設けられている。さらに、火災受信機１は感知器回線５の断線時にも音声やランプによる断線警報により断線したことを報知する断線警報発生手段が設けられている。なお、この火災受信機１は、例えば、建物の防災センタなどといった中央管理室に設けられている。そして、火災受信機１が検出した火災や断線は、防災センタで報知される。

火災感知器２は、火炎によって生じる熱、煙、炎などを検出すると、感知器回線５を介して火災受信機１に火災を検知した旨の信号である火災信号を出力する。なお、火災感知器２の火災信号とは、例えば、火災感知器２のスイッチング動作によって感知器回線５のインピーダンスを小さくするものである。また、火災感知器２は、出力値監視方式によって、出力値異常等の自身の不具合を検出している。なお、出力値監視方式とは、火災感知器２が火災を検出していないときの出力値が、火災感知器２が初期設置された状態における出力値に対して、どれだけ変化しているかを検出し、火災感知器２の不具合を検出する方式である。この火災感知器２は、いわゆる送り配線の方式で、それぞれが並列の接続関係となるように感知器回線５を介して火災受信機１に接続されている。

終端抵抗Ｒはいわゆる送り配線の方式で接続されている感知器回線５の末端に位置し、コモン線３とライン線４とを接続する抵抗である。終端抵抗Ｒにより、感知器回線５に流れる微弱な電流によって、火災受信機１は感知器回線５の断線を監視している。

感知器回線５は、コモン線３及びライン線４より構成され、火災受信機１と火災感知器２とを接続するものである。コモン線３及びライン線４には、いわゆる送り配線の方式で、それぞれの火災感知器２が並列の接続関係となるように接続されている。なお、このコモン線３及びライン線４は、これらが１組で１回線を構成する。すなわち、例えば火災受信機１からコモン線３を共通として、ライン線４を複数本引き出して複数回線とすると、回線ごとに火災信号を受信することができる。

［火災感知器２の構成］
図２は火災感知器２の制御回路５０の構成の一例である。図２を用いて、火災感知器２の制御回路５０の構成について説明する。

火災感知器２の制御回路５０は、検出回路１４と判別回路１３とを有し、自己点検により自己の不具合を検出する点検手段と、切離回路１５を有し、点検手段の結果に基づき、火災感知器２自身が不具合の場合に、感知器回線５を断線させる断線発生手段とを備えている。また、必要な回路に定電圧を供給する定電圧回路１１と、コモン線３とライン線４とを接続して感知器回線５を低インピーダンス状態にするスイッチング回路１２と、不具合があることを外部に表示して識別させる表示手段である動作表示灯１７とをさらに有している。

定電圧回路１１は、火災受信機１から感知器回線５を介して供給される電源電圧を、所定の電圧値、例えば５（Ｖ）などに変換し、供給するものである。図２に示すように、定電圧回路１１は、判別回路１３及び検出回路１４に接続されており、これらに動作電圧を供給している。なお、定電圧回路１１は、例えば定電圧ＩＣなどから構成される。
検出回路１４は、火災によって生じる熱、煙、炎などを検出し、検出結果を出力するものである。検出に必要な素子及び増幅回路等から構成される。この検出回路１４は、判別回路１３に接続されている。

判別回路１３は、検出回路１４、スイッチング回路１２、動作表示灯１７、切替回路１５に接続している。

判別回路１３は、検出回路１４の出力のレベル判定などを実施して、火災であるか否かを判別し、その判別結果に基づいて、火災受信機１に火災信号を出力するようにスイッチング回路１２を制御するものである。なお、判別回路１３は、火災であると判別した場合に、動作表示灯１７を点灯するように制御する。

また、判別回路１３は、火災感知器２の不具合を出力値監視方式によって検出し、検出回路１４による検出の結果、出力値異常と判別した場合に、切離信号を出力して切離回路１５を制御するものである。なお、検出回路１４が火災感知器２の不具合を検出する方式は、擬似出力方式として、自ら熱や光の擬似入力を行う方式でも良い。
つまり、判別回路１３は、検出回路１４からの検出出力が入力され、レベル判定等により火災及び火災感知器２自身の不具合を判別する。なお、判別回路１３は、例えばマイクロプロセッサ等で構成される。

スイッチング回路１２は、判別回路１３が火災であると判別すると閉じた状態となって、火災受信機１に火災信号を出力するものである。すなわち、判別回路１３は火災であると判別するとスイッチング回路１２を閉じる旨の信号の出力をし、その出力を受信したスイッチング回路１２は感知器回線５を低インピーダンス状態に維持する。スイッチング回路１２が感知器回線５を低インピーダンス状態に維持することを、火災感知器２から火災受信機１への火災信号としている。また、低インピーダンスとは、火災が発生していない状態における感知器回線５のインピーダンスに対してインピーダンスが低いということである。このスイッチング回路１２は、判別回路１３、及び感知器回線５に接続されている。なお、スイッチング回路１２は、例えばトランジスタ等により構成される。

切離回路１５は感知器回線５のライン線４に介在するスイッチを有し、通常時（火災監視時）はスイッチが閉じている。
切離回路１５は、火災感知器２自身が不具合であると判別回路１３が判別した場合、判別回路１３からの切離信号の出力に基づいて、切離回路１５を開放する。つまり、火災感知器２自身に不具合があると、ライン線４に介在する切離回路１５のスイッチが開放し、感知器回線５が断線状態となる。

動作表示灯１７は、判別回路１３の出力に基づいて、火災時、火災感知器２自身の不具合時において点灯又は点滅制御されるものである。この動作表示灯１７は、判別回路１３、及びライン線４に接続されている。なお、動作表示灯１７は、例えばＬＥＤなどの発光素子を採用するとよい。

[感知器配線５の配線方式]
図２及び図３を用いて、感知器配線５と火災感知器２の配線方式について説明する。

火災感知器２はベース４０と本体３０とからなり、本体３０をベース４０に取り付けて設置される。ベース４０は、コモン線用端子２０、ライン線用端子２２を有し、本体３０は端子Ｘ２を有する。コモン線用端子２０は、コモン線イン側端子３Ａと、コモン線アウト側端子３Ｂとからなる。ライン線用端子２２は、ライン線イン側端子４Ａと、ライン線アウト側端子４Ｂとからなる。

コモン線３は、従来通り、引き込み側をコモン線イン側端子３Ａに、引き出し側をコモン線アウト側端子３Ｂに接続し、コモン線用端子２０で送り配線を行う。つまり、コモン線イン側端子３Ａは前段の火災感知器２のコモン線アウト側端子３Ｂから引き出されたコモン線３が接続され、コモン線アウト側端子３Ｂから引き出したコモン線３は後段の火災感知器２のコモン線イン側端子３Ａに接続される。

一方、ライン線４は引き込み側をライン線イン側端子４Ａには接続するが、引き出し側をライン線アウト側端子４Ｂには接続しない。ライン線４の引き出し側は、本体３０の背面に設けられた端子Ｘ２に接続する。つまり、ライン線イン側端子４Ａは前段の火災感知器２の端子Ｘ２から引き出されたライン線４が接続され、端子Ｘ２から引き出したライン線４は後段の火災感知器２のライン線イン側端子４Ａに接続される。

これにより、ライン線４の電気的な接続状態は、引き込み側のライン線４からライン線イン側端子４Ａ、本体３０に設けられた嵌合金具を介して切離回路１５まで接続している。さらに、切離回路１５から本体３０に設けられた端子Ｘ２を介して引き出し側のライン線４まで接続している。このような接続をしているため、切離回路１５が開閉することで、感知器回線５は通常状態と断線状態とが切り替えられる。

［動作説明］
図１及び図２を参照して、火災感知器２に不具合があった場合における火災報知設備１００の動作例を説明する。

各火災感知器２は、火災監視時において、所定間隔で火災判別を行う。この火災監視時に、各火災感知器２は、出力値監視方式により、自身に不具合があるか否かも判別している。

先ず、各火災感知器２は、出力値異常の不具合があった場合には、火災感知器２の制御回路５０の判別回路１３が動作表示灯１７を点灯又は点滅させる。この動作表示灯１７の点灯又は点滅により、ユーザーに対して外観的にどの火災感知器２に不具合があるかを報知している。さらに、判別回路１３は、動作表示灯１７の点灯又は点滅の制御と同時に、切離信号を切離回路１５に出力する。切離信号が入力された切離回路１５は、切離回路１５のスイッチを開放状態にして、感知器回線５を断線させる。

次に、感知器回線５の断線を火災受信機１が検出すると、火災受信機１の断線警報発報手段である盤面による断線表示及び音声による断線警報で断線警報を行う。このとき、ユーザーは火災受信機１の断線警報発報手段により、感知器回線５が本当に断線しているか、若しくはその感知器回線５に接続されている火災感知器２のいずれかに不具合があることを知ることができる。なお、火災感知器２に不具合があった場合に切離回路１５のスイッチを断続的に切り離すことで、つまり切離回路１５を連続的に開閉させることで、断線警報発報手段を確認したユーザーに対して、感知器回線５の断線ではなく、感知器回線５に接続されている火災感知器２の不具合であることを知らせることができる。

最後に、感知器回線５を断線させた火災感知器２は、切離信号の出力の時間が、火災受信機１が断線を検出できる時間を超えた後、切離信号の出力を停止し、切離回路１５を通常の接続状態に復旧させ、感知器回線５を通常通りに復帰させる。例えば、火災受信機１が、感知器回線５が断線してから５秒以内に断線を検出できるとしたら、火災感知器２の判別回路１３は切離回路１５のスイッチを切り離してから１０秒後に切離回路１５を復旧させると良い。このとき、火災受信機１は断線表示を保持する。この動作により、火災感知器２の不具合を検出した動作後においても、火災報知設備１００は、火災を検出可能である。すなわち、火災感知器２の不具合により感知器回線５が断線したとしても、火災受信機１が断線を検出した後に切離回路１５を復旧させるので、感知器回線５は通常通りに復帰する。そのため、火災を検出した場合には、火災感知器２は感知器回線５を介して火災受信機１に火災信号を出力できる。そして、火災受信機１は、出力された火災信号に基づいて、スピーカからの音声やランプの点滅により火災を報知することができる。

また、感知器回線５の復帰後、火災感知器２の動作表示灯１７は、不具合があった場合の点灯又は点滅を保持し続けると良い。この保持はユーザーからの音響停止スイッチ等の操作があるまで続けることが好ましい。

上記の動作説明では、感知器回線５が復帰しても断線表示を保持できる火災受信機１の場合で説明したが、感知器回線５が復帰すると復旧する火災受信機１もある。この火災受信機１は、上記のように切離信号の出力の時間が、火災受信機１が断線を検出できる時間を超えた後、切離回路１５を通常の接続状態に復旧させると、火災受信機１は断線を報知できなくなる。このような火災受信機１の場合は、切離回路１５のスイッチを断続的に切り離す。切離回路１５が通常の接続状態になっている間は火災受信機１から断線警報は出ず、火災監視を行う。切離回路１５のスイッチが切り離されている間は火災受信機１から断線警報が鳴動する。断続的に断線警報を鳴動させることで、ユーザーは火災感知器２の不具合であることを知ることができる。切離回路１５のスイッチの断続的な切り離しは、ユーザーが火災受信機１の鳴動に気づき、音響停止スイッチ等の操作があるまで続けると良い。

［火災報知設備１００の有する効果］
本実施の形態１に係る火災報知設備１００は、各火災感知器２が自身の不具合を検出したときに、ライン線４に介在するスイッチを有する切離回路１５を制御して、ライン線４を断線させる。これにより、Ｐ型の火災受信機１であっても、感知器回線５の断線を火災感知器２の異常信号として検出することができ、火災感知器２の不具合を知ることができる。すなわち、本実施の形態１に係る火災報知設備１００は、火災感知器２の自己点検による結果を受信して制御できる専用の火災受信機ではない火災受信機１でも火災感知器２の不具合を報知することができる。

また、本実施の形態１に係る火災報知設備１００は、例えば、既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備をリニューアルする場合において有効である。すなわち、既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備の火災感知器を火災感知器２とし、ライン線４をライン線イン側端子４Ａに引き込み、そして端子Ｘ２から引き出すように接続することで、火災報知設備１００を得ることができる。既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備の火災受信機１を、専用の火災受信機（例えばＲ型）とするよりも、既設の火災感知器を本発明の火災感知器２とする方が低コストで実施することができる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る火災感知器の端子と配線図である。なお、実施の形態２では、上述の実施の形態１との相違点について詳細に説明するものとし、実施の形態１に対応している部材については同じ符号をつけて説明を省略する。さらに、火災報知設備１００の構成、火災感知器２の構成、動作説明は上述の実施の形態１と同様なので省略する。

[感知器配線５の配線方式]
火災感知器２はベース４０と本体３０とからなり、本体３０をベース４０に取り付けて設置される。ベース４０は、コモン線用端子２０、ライン線用端子２２、端子Ｘ１、端子Ｘ２を有する。コモン線用端子２０は、コモン線イン側端子３Ａと、コモン線アウト側端子３Ｂとからなる。ライン線用端子２２は、ライン線イン側端子４Ａと、ライン線アウト側端子４Ｂとからなる。

コモン線３は、従来通り、引き込み側をコモン線イン側端子３Ａに、引き出し側をコモン線アウト側端子３Ｂに接続し、コモン線用端子２０で送り配線を行う。一方、ライン線４は引き込み側をライン線イン側端子４Ａには接続するが、引き出し側をライン線アウト側端子４Ｂには接続せず、端子Ｘ２に接続する。

これにより、ライン線４の電気的な接続状態は、引き込み側のライン線４からライン線イン側端子４Ａ、本体３０に設けられた嵌合金具を介して切離回路１５まで接続している。さらに、切離回路１５から本体３０に設けられた端子Ｘ２の嵌合金具を介して、ベース４０の端子Ｘ２と接続されたライン線４が引き出されている。このような接続をしているため、切離回路１５が開閉することで、感知器回線５は通常状態と断線状態とが切り替えられる。

［火災報知設備１００の有する効果］
本実施の形態２に係る火災報知設備１００は、各火災感知器２が自身の不具合を検出したときに、ライン線４に介在するスイッチを有する切離回路１５を制御して、ライン線４を断線させる。これにより、Ｐ型の火災受信機１であっても、感知器回線５の断線を火災感知器２の異常信号として検出することができ、火災感知器２の不具合を知ることができる。すなわち、本実施の形態１に係る火災報知設備１００は、火災感知器２の自己点検による結果を受信して制御できる専用の火災受信機ではない火災受信機１でも火災感知器２の不具合を報知することができる。

また、本実施の形態２に係る火災報知設備１００は、例えば、既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備をリニューアルする場合において有効である。すなわち、既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備の火災感知器を火災感知器２とし、ライン線４をライン線イン側端子４Ａに引き込み、そして端子Ｘ２から引き出すように接続することで、火災報知設備１００を得ることができる。既に建物に設けられたＰ型の火災報知設備の火災受信機１を、専用の火災受信機（例えばＲ型）とするよりも、既設の火災感知器を火災感知器２とする方が低コストで実施することができる。

１ 火災受信機、２ 火災感知器、３ コモン線、３Ａ コモン線イン側端子、３Ｂ コモン線アウト側端子、４ ライン線、４Ａ ライン線イン側端子、４Ｂ ライン線アウト側端子、５ 感知器回線、１１ 定電圧回路、１２ スイッチング回路、１３ 判別回路、１４ 検出回路、１５ 切離回路、１７ 動作表示灯、２０ コモン線用端子、２２ ライン線用端子、３０ 本体、４０ ベース、５０ 制御回路、１００ 火災報知設備、Ｒ 終端抵抗、Ｘ１、Ｘ２ 端子。

Claims (5)

1. 火災受信機に接続された感知器回線と、該感知器回線に接続されスイッチング動作によって火災信号を前記感知器回線に出力する１個又は複数の火災感知器と、を備えた火災報知設備において、
   前記火災感知器は、自己点検により自己の不具合を検出する点検手段と、該点検手段の結果に基づき、不具合の場合に前記感知器回線を断線させる断線発生手段と、を備え、
   前記火災受信機は、前記感知器回線が断線したときに断線警報を発する断線警報発報手段を備えたことを特徴とする火災報知設備。
2. 前記断線発生手段は、前記感知器回線のライン線に介在するスイッチを有する切離回路からなり、
   通常時には前記切離回路のスイッチを閉じて、前記ライン線を接続させており、
   前記点検手段の不具合検出時には前記切離回路のスイッチを開いて、前記ライン線を断線させることを特徴とする請求項１記載の火災報知設備。
3. 前記火災感知器は、前記点検手段の結果に基づき、不具合があることを外部に表示して識別させる表示手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の火災報知設備。
4. 前記断線発生手段は、前記切離回路のスイッチを断続的に切り離すことを特徴とする請求項２記載の火災報知設備。
5. 感知器回線を介して火災受信機と接続され、スイッチング動作によって火災信号を前記感知器回線に出力する火災感知器において、
   自己点検により自己の不具合を検出する点検手段と、
   該点検手段の結果に基づき、不具合の場合に切離信号を出力する判定手段と、
   前記感知器回線のライン線に介在するスイッチを有する切離回路からなり、前記切離信号を受信すると、前記切離回路のスイッチを開いて前記感知器回線を断線させる断線発生手段と、を備えたことを特徴とする火災感知器。