JPH06168386A - アナログ型差動式熱感知器及びその火災判断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信機が簡単且つ迅速にデータ処理出来るよ
うなデータを出力するようにしたアナログ型差動式熱感
知器を提供する。 【構成】 周囲の温度を検知して該温度データＶを出力
する温度検知手段と、該温度検知手段からの温度データ
を所定時間Ｔ（１２０秒）の間記憶すると共に該所定時
間Ｔ（１２０秒）以前の過去の温度データＶｐと現在の
温度データＶｎとの差分量をデータ出力する温度上昇率
処理回路６とを有して構成した。前記温度検知手段は、
周囲の温度を検出する温度検出素子３と、該温度検出素
子３より得られるアナログ量をデジタル値に変換して温
度データＶとして出力する温度検知回路４とから成って
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度上昇の度合いを検
知するようにしたアナログ型差動式熱感知器及びその火
災判断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、火災感知システムの一形態を示
す図である。火災時に発生する熱を検知する火災感知器
としては従来、定温式熱感知器と差動式熱感知器とがあ
る。従来の前記定温式熱感知器は、熱を感知する熱感知
部が或る一定温度に達したときに火災と判断するもので
あり、従来の前記差動式熱感知器は、熱を感知する熱感
知部の温度上昇率が或る一定率以上になったときに火災
と判断するものである。上述した従来の火災感知器は、
熱の感知及び火災判断処理を全て行っているが、火災と
判断したときしか発報しないようになっているので、火
災感知システム、即ち、図４に示すように、複数の火災
感知器Ｓ１〜Ｓｎの監視を伝送回線Ｌｏを介して中央の
受信機１により行うようにした所謂遠隔監視制御システ
ムにおいて、前記構成の火災感知器を使用した場合、通
常監視時及び火災発生時における他の地域の情報が得ら
れず、初期火災の発見が遅れたり、誤報が起こりやすい
等の他に、防火設備等が適切に制御出来なかったり等の
問題があるので、近年、上記構成の火災感知システムを
改良した火災感知システムが開発されている。該火災感
知システムにおいては、火災感知器は、温度値又は温度
上昇率のデータのみを中央の受信機にデータ出力するよ
うになっており、該受信機が全ての火災感知器から送ら
れてきたデータを総合的に分析処理して、必要な地域の
防火設備や警報を作動させるようになっている。該火災
感知システムには、煙感知器を使用したものや煙感知器
と熱感知器とを併用したものが従来から知られている。
このように異なるタイプの感知器を併用すれば、誤報が
少なく信頼性の高い火災感知システムを構成することが
出来る。又、このような火災感知システムにおいては、
各火災感知器に対する火災判断レベルを、感知器周辺の
環境変化に合わせて中央の受信機にて容易に変更するこ
とが可能である等の長所がある。このような火災感知シ
ステムに使用されているような、煙濃度や温度値や温度
上昇率等の火災に係る物理量をデータ出力するような火
災感知器は、一般に「アナログ型感知器」と呼ばれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら従来の火災
感知システムにおいては、定温式アナログ熱感知器のみ
の構成であり、アナログ型差動式熱感知器は存在してい
ない。その理由は以下に述べるようなものである。何故
なら、現状の技術基準は、例えば以下の〜の条件を
全て満たすような差動式熱感知器であることを要求して
おり、〜に関する全ての試験をクリアしなければ法
律上防災設備として設置や使用が出来ないようになって
いる。 感知器周囲の温度が１０℃／分で上昇したときに、
４．５分以内に発報すること。 感知器周囲の温度が２℃／分で上昇したときには発報
しないこと。 感知器周囲の温度が急に２０℃上昇したときに３０秒
以内に発報すること。 感知器周囲の温度が急に１０℃上昇したときは発報し
ないこと。 前記構成の火災感知システムにアナログ型差動式熱感知
器を使用した場合、上記〜の条件を満たすような分
析処理を中央の受信機で全てのアナログ型差動式熱感知
器に対して行わなければならず、受信機のデータ処理量
は膨大なものとなる。故に、火災感知器の数が増えれば
増えるほど、受信機の処理能力が追従出来なくなり、初
期火災の発見が遅れたり、誤報が起こりやすい等の他
に、防火設備等が適切に制御出来なかったり等の問題が
生じるためである。しかし、火災感知システムにおいて
アナログ型定温式熱感知器等の他の感知器とアナログ型
差動式熱感知器とを併用することが出来れば、火災の早
期発見は勿論、誤報の発生確率を従来に比して極めて少
なくすることが出来るので、前記火災感知システムに支
承無く使用出来るようなアナログ型差動式熱感知器の開
発は強く望まれていた。

【０００４】本発明は上記の問題点に鑑みて成されたも
ので、その目的とするところは、受信機が簡単且つ迅速
にデータ処理出来るようなデータを出力するようにした
アナログ型差動式熱感知器及びその火災判断方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の本発明は、温度を検知して温度データを出力する
温度検知手段と、該温度データを所定時間の間記憶する
と共に該所定時間前の過去の温度データと現在の温度デ
ータとの差分量をデータ出力する温度上昇率処理手段と
を備えたことを特徴とするアナログ型差動式熱感知器で
ある。又、第２の本発明は、前記アナログ型差動式熱感
知器からのデータ出力を受信機により受信し、該受信機
においてしきい値と比較することにより火災を判断する
ようにしたことを特徴とするアナログ型差動式熱感知器
の火災判断方法である。

【０００６】

【作用】本発明によれば、受信機によるデータ処理が極
めて簡単且つ迅速に出来る。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を、その実施例を示す図に基づ
いて説明する。

【０００８】図１は、本発明実施例のアナログ型差動式
熱感知器を示す回路ブロック図である。

【０００９】本発明実施例の差動式熱感知器は、図１に
示すように、周囲の温度を検知して該温度データを出力
する温度検知手段と、該温度検知手段からの温度データ
を所定時間Ｔ（１２０分）の間記憶すると共に該所定時
間Ｔ（１２０分）以前の過去の温度データと現在の温度
データとの差分量をデータ出力する温度上昇率処理手段
とを有して構成されている。前記温度検知手段は、周囲
の温度を検出する温度検出素子３と、該温度検出素子３
より得られるアナログ量をデジタル値に変換して温度デ
ータとして出力する温度検知回路４とから成っており、
該温度検知回路４にはＡ／Ｄコンバータ５が含まれてい
る。前記温度検出素子３としては、後段の電子回路に接
続しやすいサーミスタ等の半導体素子が適している。
又、前記温度上昇率処理手段は、図１における温度上昇
率処理回路６として構成されている。

【００１０】前記温度検知回路４は、前記温度検出素子
３より得られるアナログ量を３秒毎にサンプリング計測
し、該アナログ信号を前記Ａ／Ｄコンバータ５によりデ
ジタル値に変換して、該デジタル値を温度データＶとし
て出力する。図３は、前記温度検知素子３が検知する周
囲温度Ｔと温度データＶとの関係を示す図であるが、前
記Ａ／Ｄコンバータ５によりＡ／Ｄ変換する場合には、
図３に示すように、前記温度検出素子３が検知可能な周
囲温度である−１０℃〜＋８０℃が、デジタル値０〜２
５５に夫々割り付けられるように変換する。

【００１１】前記温度上昇率処理回路６は、以下の〜
の如く処理を行う。該温度上昇率処理回路６と前記温
度検知回路４は、マイクロコンピューター２として構成
し、データをソフト的に処理するのが適当である。 前記温度検知回路４から３秒毎に出力される温度デ
ータＶを、内蔵のメモリに所定時間Ｔ、即ち１２０秒間
記憶する。 １２０秒間メモリに記憶された温度データ、即ち１
２０秒前の過去の温度データＶｐを前記メモリより読み
出し、前記温度検知回路４から入力された現在の温度デ
ータＶｎとの差分量（Ｖｎ−Ｖｐ）を算出して、該差分
量を温度上昇率データＤ（＝Ｖｎ−Ｖｐ）としてデータ
出力する。１２０秒間記憶したデータは順次消去されて
いく。

【００１２】即ち、本発明実施例のアナログ型差動式熱
感知器は、前述の如く１２０秒当たりの温度変化量を温
度上昇率データＤとして出力するようになっている。

【００１３】図２は、前記構成のアナログ型差動式熱感
知器の処理動作の一例を示す図であり、時間経過に対す
る温度データＶ（デジタル値）を示している。尚、図２
において、ｔA ，ｔB ，ｔD は、前記温度検出素子３の
アナログ信号をサンプリング計測した時刻を表す。又、
ｔａは時刻ｔA より１２０秒後の時刻を、ｔｂは時刻ｔ
B より１２０秒後の時刻を、ｔｄは時刻ｔD より１２０
秒後の時刻を夫々表す。

【００１４】本発明実施例のアナログ型差動式熱感知器
の処理動作を図２に用いて時間的に説明する〔（１）〜
（６）〕と、 （１） 先ず、時刻ｔA において前記温度検出素子３か
らのアナログ信号をサンプリングして温度データＶA を
得ると、該温度データＶA は前記温度上昇率処理回路６
のメモリに記憶される。 （２） 時刻ｔA より３秒後の時刻ｔB においても
（１）と同様にサンプリングにより温度データＶB を得
て前記メモリに記憶する。 （３） 時刻ｔB より３秒後の時刻ｔD においても
（１）と同様にサンプリングにより温度データＶD を得
て前記メモリに記憶する。 （４） 前記時刻ｔA より１２０秒後の時刻ｔａにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶａ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔａより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶA ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶA と前記温度データＶａとの差分量Ｄａ
を温度上昇率データＤとして出力する。このとき、１２
０秒間記憶された温度データＶA は消去される。 （５） 前記時刻ｔB より１２０秒後の時刻ｔｂにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶｂ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔｂより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶB ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶB と前記温度データＶｂとの差分量Ｄｂ
を温度上昇率データＤとして出力する。このとき、１２
０秒間記憶された温度データＶB は消去される。 （６） 前記時刻ｔD より１２０秒後の時刻ｔｄにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶｄ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔｄより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶD ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶD と前記温度データＶｄとの差分量Ｄｄ
を温度上昇率データＤとして出力する。このとき、１２
０秒間記憶された温度データＶD は消去される。

【００１５】次に、前記構成のアナログ型差動式熱感知
器の火災判断方法について説明すると、前記構成のアナ
ログ型差動式熱感知器からデジタル出力される温度上昇
率データＤは、図４に示すように該アナログ型差動式熱
感知器Ｓｎを伝送線Ｌｏにより接続した受信機１に送信
され、前記温度上昇率データＤを受信した該受信機１
は、予め設定された火災判断に係るしきい値Ｘと前記温
度上昇率データＤとを比較して、例えば該温度上昇率デ
ータＤが前記しきい値Ｘより大きい値であれば火災と判
断し、該温度上昇率データＤが前記しきい値Ｘ以下の値
であれば非火災であると判断するようになっている。

【００１６】ところで、前述したような温度上昇率デー
タＤにより適切な火災判断を行うに当たって、前記温度
上昇率データＤと比較されるべき前記しきい値Ｘの具体
的数値が必要となってくる。ここでは前述した４つの技
術基準〜を満足するような火災判断処理を行い得る
ようなしきい値Ｘの値を決定することにする。前記温度
上昇率データＤは、「２分間で温度がＤだけ変化した」
と考えることが出来るので、前記の条件を満足するに
はＸ＜２０（＝１０℃／分×２分）、前記の条件を満
足するにはＸ＞４（＝２℃／分×２分）、前記の条件
を満足するにはＸ＜２０、前記の条件を満足するには
Ｘ＞１０というＸの値が得られ、故に〜の全ての条
件を満たすしきい値Ｘとして、 １０＜Ｘ＜２０ ・・・・・〔１〕 が得られる。このとき、しきい値Ｘの取り得る値として
は１０℃の幅があるが、前記温度検知素子３の熱応答特
性や温度を計測する周期等を考慮すると、しきい値Ｘの
取り得る値の幅は狭くなる。

【００１７】又、前記技術基準〜を満たす火災判断
処理を行うに際して、前記所定時間Ｔは非常に重要な要
素となっている。例えば前述の如く前記所定時間Ｔを１
２０秒とした場合、３秒毎に計測される温度データＶを
１２０秒間記憶保持するために、前記温度データＶを４
０個記憶することが出来る大容量のメモリが必要となる
ので、前記所定時間Ｔは短い方が良いのであるが、前記
所定時間Ｔを短くし過ぎたり長くし過ぎたりすると、前
記技術基準〜を全て満たすしきい値Ｘの取り得る値
が無くなる。以下に説明すると、例えば前記所定時間Ｔ
を６０秒（１分）とすると、前記の条件を満足するに
はＸ＜１０（＝１０℃／分×１分）、前記の条件を満
足するにはＸ＞２（＝２℃／分×１分）、前記の条件
を満足するにはＸ＜２０、前記の条件を満足するには
Ｘ＞１０というＸの値が得られ、〜の全ての条件を
満たすしきい値Ｘは存在しなくなる。又、例えば前記所
定時間Ｔを３６０秒（６分）とすると、前記の条件を
満足するにはＸ＜４５（＝１０℃／分×４．５分）、前
記の条件を満足するにはＸ＞１２（＝２℃／分×６
分）、前記の条件を満足するにはＸ＜２０、前記の
条件を満足するにはＸ＞１０というＸの値が得られ、
〜の全ての条件を満たすしきい値Ｘは １２＜Ｘ＜２０ ・・・・・〔２〕 となる。故に、前記しきい値Ｘの設定においては前記所
定時間Ｔが大きく関与し、本発明実施例のアナログ型差
動式熱感知器において適切な火災判断を行うようにする
には、前記所定時間Ｔを適切に設定することが必要とな
ってくる。本実施例においては前記所定時間Ｔを１２０
±４０秒程度に設定するのが望ましく、±４０秒程の余
裕を持たせたことにより、回路を設計する上での部品の
選定や調整等が容易となるというメリットも生じる。

【００１８】又、前述のような温度上昇率データＤの算
出方法は、従来から知られているような火災判断までも
自己で行うような感知器にも適用出来る。

【００１９】以上構成の本発明実施例のアナログ型差動
式熱感知器を火災感知システムに使用すれば、火災を初
期段階で早期に発見出来たり、従来に比して誤報が極め
て少なく正確な火災感知が可能となる等の絶大なる効果
が生じる。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、極めて簡単
にデータ処理出来るデータを受信機側で分析処理する構
成が実現出来るので、該受信機におけるデータ処理が極
めて簡単且つ迅速に出来、火災感知システムに支障無く
使用出来るアナログ型差動式熱感知器を構成することが
出来ると共に、該アナログ型差動式熱感知器を火災感知
システムに使用すれば、火災を初期段階で早期に発見出
来たり、従来に比して誤報が極めて少なく正確な火災感
知が可能となる等の絶大なる効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のアナログ型差動式熱感知器を示
す回路ブロック図。

【図２】本発明実施例のアナログ型差動式熱感知器の処
理動作の一例を示す図。

【図３】温度検知素子３が検知する周囲温度Ｔと温度デ
ータＶとの関係を示す図。

【図４】火災感知システムの形態を示す図。

【符号の説明】

３ 温度検知素子 ４ 温度検知回路 ６ 温度上昇率処理回路 Ｖ 温度データ Ｄ 温度上昇率データ（出力データ）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 然しながら従来の火災感知システムにお
いては、定温式アナログ熱感知器のみの構成であり、ア
ナログ型差動式熱感知器は存在していない。その理由は
以下に述べるようなものである。何故なら、現状の技術
基準は、例えば以下の〜の条件を全て満たすような
差動式熱感知器であることを要求しており、〜に関
する全ての試験をクリアしなければ法律上防災設備とし
て設置や使用が出来ないようになっている。 感知器周囲の温度が１０℃／分で上昇したときに、
４．５分以内に発報すること。 感知器周囲の温度が２℃／分で上昇したときには発報
しないこと。 感知器周囲の温度が急に２０℃上昇したときに３０秒
以内に発報すること。 感知器周囲の温度が急に１０℃上昇したときは発報し
ないこと。若し、 前記構成の火災感知システムにアナログ型の差動
式熱感知器を組み入れたとすると、上記〜の条件を
満たすような分析処理を中央の受信機で全てのアナログ
型差動式熱感知器に対して行わなければならず、受信機
のデータ処理量は膨大なものとなる。故に、アナログ型
差動式感知器の数が増えれば増えるほど、受信機の処理
能力が追従出来なくなり、初期火災の発見が遅れたり、
誤報が起こりやすい等の他に、防火設備等が適切に制御
出来なかったり等の問題が生じるのである。しかし、火
災感知システムにおいてアナログ型定温式熱感知器等の
他の感知器とアナログ型差動式熱感知器とを併用するこ
とが出来れば、火災の早期発見は勿論、誤報の発生確率
を従来に比して極めて少なくすることが出来るので、前
記火災感知システムに支障無く使用出来るようなアナロ
グ型差動式熱感知器の開発は強く望まれていた。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】 本発明実施例の差動式熱感知器は、図１
に示すように、周囲の温度を検知して該温度データを出
力する温度検知手段と、該温度検知手段からの温度デー
タを所定時間Ｔ（１２０秒）の間記憶すると共に該所定
時間Ｔ（１２０秒）以前の過去の温度データと現在の温
度データとの差分量をデータ出力する温度上昇率処理手
段とを有して構成されている。前記温度検知手段は、周
囲の温度を検出する温度検出素子３と、該温度検出素子
３より得られるアナログ量をデジタル値に変換して温度
データとして出力する温度検知回路４とから成ってお
り、該温度検知回路４にはＡ／Ｄコンバータ５が含まれ
ている。前記温度検出素子３としては、後段の電子回路
に接続しやすいサーミスタ等の半導体素子が適してい
る。又、前記温度上昇率処理手段は、図１における温度
上昇率処理回路６として構成されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 本発明実施例のアナログ型差動式熱感知
器の処理動作を図２に用いて時間的に説明する〔（１）
〜（６）〕と、 （１） 先ず、時刻ｔA において前記温度検出素子３か
らのアナログ信号をサンプリングして温度データＶA を
得ると、該温度データＶA は前記温度上昇率処理回路６
のメモリに記憶される。 （２） 時刻ｔA より３秒後の時刻ｔB においても
（１）と同様にサンプリングにより温度データＶB を得
て前記メモリに記憶する。 （３） 時刻ｔB より３秒後の時刻ｔD においても
（１）と同様にサンプリングにより温度データＶD を得
て前記メモリに記憶する。 （４） 前記時刻ｔA より１２０秒後の時刻ｔａにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶａ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔａより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶA ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶA と前記温度データＶａとの差分量Ｄａ
を温度上昇率データＤとして出力する。この後、１２０
秒間記憶された温度データＶA は消去される。 （５） 前記時刻ｔB より１２０秒後の時刻ｔｂにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶｂ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔｂより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶB ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶB と前記温度データＶｂとの差分量Ｄｂ
を温度上昇率データＤとして出力する。この後、１２０
秒間記憶された温度データＶB は消去される。 （６） 前記時刻ｔD より１２０秒後の時刻ｔｄにおい
て、（１）と同様にサンプリングにより温度データＶｄ
を得て前記メモリに記憶すると共に、前記温度上昇率処
理回路６は、該現在時刻ｔｄより１２０秒前に記憶され
た温度データＶｐ（＝ＶD ）を前記メモリより呼出し、
該温度データＶD と前記温度データＶｄとの差分量Ｄｄ
を温度上昇率データＤとして出力する。この後、１２０
秒間記憶された温度データＶD は消去される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度を検知して温度データを出力する温
   度検知手段と、該温度データを所定時間の間記憶すると
   共に該所定時間前の過去の温度データと現在の温度デー
   タとの差分量をデータ出力する温度上昇率処理手段とを
   備えたことを特徴とするアナログ型差動式熱感知器。
2. 【請求項２】 前記アナログ型差動式熱感知器からのデ
   ータ出力を受信機により受信し、該受信機において予め
   設定されたしきい値と比較することにより火災を判断す
   るようにしたことを特徴とするアナログ型差動式熱感知
   器の火災判断方法。