JPS6075997A - 火災検知装置 - Google Patents
火災検知装置Info
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- JPS6075997A JPS6075997A JP18309983A JP18309983A JPS6075997A JP S6075997 A JPS6075997 A JP S6075997A JP 18309983 A JP18309983 A JP 18309983A JP 18309983 A JP18309983 A JP 18309983A JP S6075997 A JPS6075997 A JP S6075997A
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- Control Of Combustion (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
発明の技術分野
本発明は火災検知器ff1i″に関するものであり、よ
シ特定的には火災に伴って発生する熱放射を検出しその
検出伯閃を処理して火災を迅速かつ信頼性i臀jく検知
する火災検知装置に関する。 従来技術 火災時に発生する煙、熱、炎等を検出して火災を検知す
る神々の火災感知器、例えば熱感知器、煙rB知器、炎
感知器切−がすでに知られているがそれらは一長一知が
あり、これらの問題点を列挙すると1記の如くなる。 煙感知器や熱感知器は、気流によ)煙や熱が火諒から七
ンサ捷で移動したものを検知するものであるため検知時
間−まで比較的長時間装する上に、気I51乙の方向、
強さ等の関係で失報となるn」飽性がある。更に、燃焼
物の神類、形態やii叫によp発炎性やくん焼性といっ
た火災の状況に違いが生じ、感知器の釉頻によって感度
が異なシ、従がって各感知器の釉類毎に又は設置箇所毎
に感度が異な泥場合によっては失報となる1j能性があ
る。 −まだ灸感知器は、原理上掛の少ない火災については火
災検出が田畑であり、一方一時的に火災のり月01状ν
1に1 くん9a’r:’を伴う場合が多いことから使
用11・Iλ囲が附加され又は、火災検出に比較的長い
時間を必伎とする等の欠点がある。 さらに、う1イ巷化合物の燃%’t、により発生した赤
外線が、同じく燃焼により発生した高席、C02ガスに
共1(15吸収され、44]度43μ伺ぜ[のCO□共
鳴放射振動数の赤外線として放射される/(め変則的な
凹凸形状をしたスーξクトル分布をもつCO2共鳴放射
現家をイυ用し、火災発生1時の炎が放出する43μm
近傍のco2q光スペクトルと他の波長のスにりl・ル
のエネルギーを比り
シ特定的には火災に伴って発生する熱放射を検出しその
検出伯閃を処理して火災を迅速かつ信頼性i臀jく検知
する火災検知装置に関する。 従来技術 火災時に発生する煙、熱、炎等を検出して火災を検知す
る神々の火災感知器、例えば熱感知器、煙rB知器、炎
感知器切−がすでに知られているがそれらは一長一知が
あり、これらの問題点を列挙すると1記の如くなる。 煙感知器や熱感知器は、気流によ)煙や熱が火諒から七
ンサ捷で移動したものを検知するものであるため検知時
間−まで比較的長時間装する上に、気I51乙の方向、
強さ等の関係で失報となるn」飽性がある。更に、燃焼
物の神類、形態やii叫によp発炎性やくん焼性といっ
た火災の状況に違いが生じ、感知器の釉頻によって感度
が異なシ、従がって各感知器の釉類毎に又は設置箇所毎
に感度が異な泥場合によっては失報となる1j能性があ
る。 −まだ灸感知器は、原理上掛の少ない火災については火
災検出が田畑であり、一方一時的に火災のり月01状ν
1に1 くん9a’r:’を伴う場合が多いことから使
用11・Iλ囲が附加され又は、火災検出に比較的長い
時間を必伎とする等の欠点がある。 さらに、う1イ巷化合物の燃%’t、により発生した赤
外線が、同じく燃焼により発生した高席、C02ガスに
共1(15吸収され、44]度43μ伺ぜ[のCO□共
鳴放射振動数の赤外線として放射される/(め変則的な
凹凸形状をしたスーξクトル分布をもつCO2共鳴放射
現家をイυ用し、火災発生1時の炎が放出する43μm
近傍のco2q光スペクトルと他の波長のスにりl・ル
のエネルギーを比り
【9し、炎を検出する炎検知器が知
られている。この炎検知器は誤動作し易いという欠点が
あることから神々の改善がなされているが(例えは特開
昭−18−90030号公報、特開昭50−24 ’+
7号公¥1八特開昭57−69492号公報)、この
形式の炎検知器は次に掲げる問題点を内在している。C
O2が発生する程度に高温状況の火災検知に】]&用さ
れるが早期検知又は低η、■火災検知にフ閾さないこと
、C02が多量に発生するとそれに吸収されてエネルギ
ーレベルが低くなり正確な火災検知が難しいこと、火災
以外の低温度放射体、例えばストーブであっても43μ
m附近で比較的高エネルギーであるため誤動作し易いこ
となどである。 り上述べ/Cように、一般的に火災感知器・火災検出片
」44Iは、紫外線又は赤外線をとらえるものであれ、
放射エネルギ強度レベルを検出するものである為、同じ
紫外線又は赤外線を含む他の光(炎以外の光)による誤
動作が多いという欠点がある上、検出原理に依存して本
質的な限界が生じている。 発明の目的 本発明は火災頭株の如何に依存されずに迅速、正41i
5かつ高信頼度で犬/」・の火災を検知し得る火災検知
器を提供することを目的とする。 発明の構成 本発明の上記目的を達成するに当って、本発明は、火災
の!川柳が如何なる場合でも火災によ多発生する熱放射
が′tJA、磁波として放射されるものであるから迅速
であり、寸だ気流等よシ影響されないこと、及び、放射
される赤外線のスペクトル分布がブランクの法則に従っ
て熱放射物体の温度が褌。 くなる程ス被りトルのピーク値が短波長方向に移動する
fユ゛住すがあることに江目し、熱放射を検出し、検出
された放射線強度信号について成る波長と他の波長の強
度の相互比較により第一次の火災判別を行ない、さらに
検出された放射線の絶対温度を割り出して第二次の火災
判別を行ない、これらを船台して最終的な火災判別を行
うという手法を採る。 従って本発明においては、基本形態として、燃焼源から
介する熱放射線を集光する熱放射線集光部、該熱放射線
集光部の出力のうち第1及び第2の波長成分を取出す第
1及び第2の信号抽出手段、及び、該第1及び第2の信
号抽出手段からの第1の波JSt成分と第2の波長成分
の比、及び第1又は第2の波長成分の値に基いて火災を
判別する判別手段、を具備する火災検知装置が提供され
る。 発明の実施例 以下本発明の実施例について添付図面を参照して下記に
述べる。 第1図は本発明の第1の実施例としての火災検知装置の
回路図であシ、放射線を検出する集光部1、該集光部1
牟ら所定波長の放射線を透過させる第1及び第2の光学
フィルタ2人及び2B、この実施例において第1の光学
フィルタの透過波長λ1−2μ7M、第2の光学フィル
タの透過波長λ2−4μmとしている、光学フィルタ2
A及び2Bの透過光Lλl 、Lλ2を電気信号に変換
する第1及び第2の光′由1変換素子3A及び3B、及
び増幅器4A及び4Bが示されている。 当該火災検知装置はさらに増幅器4A及び4Bのそれぞ
7Lから出力された第1の波長λ1及び第2の波長λ2
の放射線強度に相幽する電気信号Eλ1+Eλ2を受け
入れる判別手段としての割算判別回路5及びレベル比較
器6を具備しておシ、これらの判別結果信号S5及びS
6が火災識別回路20に印力11されている。 割算4−1j別回路5は割F+: R= Eλ、/Eλ
2又はR’=Ipλ2 / Eλ1を行ない、R又はR
/が所定の範囲内にある場合に論理「1」の信号S5を
出力する。址だレベル比較器6はEλI(又はEλ2で
あってもよい)が所定のレベル範囲にあるかどうかを’
l’41別し、そのレベル範囲内である場合は論理「1
」の11号S6を出力する。火災識別回路20ばこえ1
らの信号S5及びS6の両者の論理が「1」の」局舎火
災報知信号S20を出力する。 以下第1図装置の動作原理について第2図を参照して述
べる。第2図はブランクの法則に従う熱放射エネルギ強
度の特性曲線を示しており、横軸を波長λ(μmn)、
縦軸をエネルギ強度E(W7’μ・cm2)とし、各曲
線は放射物体の温度(0K)ごとの特性を示している。 火災があると発炎性の火災であれ、くん焼性の火災であ
れ熱放射が生じ、こ些が集光部1に捕捉され、第1の系
統2A〜4Aを介して本実施例においては21228m
の放射線強度信号Eλ11第2の系統2B〜4Bを介し
て本実施例においてはλ2−4μmの放射線強度信号E
λ2がとシ出され′る。 ここで、ブランクの法則によれば放射エネルギ強度(放
射発散度)は波長と絶対温度により異なるが放射エネル
ギ強度レベルから絶対温度が9出できる。また放射エネ
ルギ強度が最大になる波長λmと絶対温度TとのイJ
T・λmは常に一定になる(第2図参照)。例えば10
00°Kにおける割算判別回路5でa゛出したR100
0”””λ、/gλ2幻、はぼ1になり(第2図)、絶
対温度Tの上昇に伴って上記R=Eλ+/Eλ2は増加
する。従ってとの比Rから放射物体の絶対温度Tが算出
できる。 例えは火災検知装置の絶対温度範囲が709’に〜20
00°にであるとすれば、上記比RがほぼO1〜5の1
lijJ囲にあるとき、第1次判断として予備的な火災
信号S5を出力する。このよりな上記比Rから間接的に
放射物体の絶対温度を算出し、その絶対温度範囲を火災
発生時の温度範囲内であると1時定化することによシ、
高温側の外乱、例えば太1≦(す光父/J低希’+ i
+Ilの夕目し、例えば人体からの放射線の影?、1・
を受けずに火災を感知することができる。 −力量1の放割肪同’Jt度イt=号pシλ1がレベル
化転器6においてIシ「定の)よ(へ(・レベルと比較
される。この比軟は波長λlの放射エネルギ強度上のも
のを刊ボするもので基準レベル以上である場合に第2の
予(+iii的な火災信号S 6−t、−出力する。放
射エネルギI卸度は11′t′!離、火災用(
られている。この炎検知器は誤動作し易いという欠点が
あることから神々の改善がなされているが(例えは特開
昭−18−90030号公報、特開昭50−24 ’+
7号公¥1八特開昭57−69492号公報)、この
形式の炎検知器は次に掲げる問題点を内在している。C
O2が発生する程度に高温状況の火災検知に】]&用さ
れるが早期検知又は低η、■火災検知にフ閾さないこと
、C02が多量に発生するとそれに吸収されてエネルギ
ーレベルが低くなり正確な火災検知が難しいこと、火災
以外の低温度放射体、例えばストーブであっても43μ
m附近で比較的高エネルギーであるため誤動作し易いこ
となどである。 り上述べ/Cように、一般的に火災感知器・火災検出片
」44Iは、紫外線又は赤外線をとらえるものであれ、
放射エネルギ強度レベルを検出するものである為、同じ
紫外線又は赤外線を含む他の光(炎以外の光)による誤
動作が多いという欠点がある上、検出原理に依存して本
質的な限界が生じている。 発明の目的 本発明は火災頭株の如何に依存されずに迅速、正41i
5かつ高信頼度で犬/」・の火災を検知し得る火災検知
器を提供することを目的とする。 発明の構成 本発明の上記目的を達成するに当って、本発明は、火災
の!川柳が如何なる場合でも火災によ多発生する熱放射
が′tJA、磁波として放射されるものであるから迅速
であり、寸だ気流等よシ影響されないこと、及び、放射
される赤外線のスペクトル分布がブランクの法則に従っ
て熱放射物体の温度が褌。 くなる程ス被りトルのピーク値が短波長方向に移動する
fユ゛住すがあることに江目し、熱放射を検出し、検出
された放射線強度信号について成る波長と他の波長の強
度の相互比較により第一次の火災判別を行ない、さらに
検出された放射線の絶対温度を割り出して第二次の火災
判別を行ない、これらを船台して最終的な火災判別を行
うという手法を採る。 従って本発明においては、基本形態として、燃焼源から
介する熱放射線を集光する熱放射線集光部、該熱放射線
集光部の出力のうち第1及び第2の波長成分を取出す第
1及び第2の信号抽出手段、及び、該第1及び第2の信
号抽出手段からの第1の波JSt成分と第2の波長成分
の比、及び第1又は第2の波長成分の値に基いて火災を
判別する判別手段、を具備する火災検知装置が提供され
る。 発明の実施例 以下本発明の実施例について添付図面を参照して下記に
述べる。 第1図は本発明の第1の実施例としての火災検知装置の
回路図であシ、放射線を検出する集光部1、該集光部1
牟ら所定波長の放射線を透過させる第1及び第2の光学
フィルタ2人及び2B、この実施例において第1の光学
フィルタの透過波長λ1−2μ7M、第2の光学フィル
タの透過波長λ2−4μmとしている、光学フィルタ2
A及び2Bの透過光Lλl 、Lλ2を電気信号に変換
する第1及び第2の光′由1変換素子3A及び3B、及
び増幅器4A及び4Bが示されている。 当該火災検知装置はさらに増幅器4A及び4Bのそれぞ
7Lから出力された第1の波長λ1及び第2の波長λ2
の放射線強度に相幽する電気信号Eλ1+Eλ2を受け
入れる判別手段としての割算判別回路5及びレベル比較
器6を具備しておシ、これらの判別結果信号S5及びS
6が火災識別回路20に印力11されている。 割算4−1j別回路5は割F+: R= Eλ、/Eλ
2又はR’=Ipλ2 / Eλ1を行ない、R又はR
/が所定の範囲内にある場合に論理「1」の信号S5を
出力する。址だレベル比較器6はEλI(又はEλ2で
あってもよい)が所定のレベル範囲にあるかどうかを’
l’41別し、そのレベル範囲内である場合は論理「1
」の11号S6を出力する。火災識別回路20ばこえ1
らの信号S5及びS6の両者の論理が「1」の」局舎火
災報知信号S20を出力する。 以下第1図装置の動作原理について第2図を参照して述
べる。第2図はブランクの法則に従う熱放射エネルギ強
度の特性曲線を示しており、横軸を波長λ(μmn)、
縦軸をエネルギ強度E(W7’μ・cm2)とし、各曲
線は放射物体の温度(0K)ごとの特性を示している。 火災があると発炎性の火災であれ、くん焼性の火災であ
れ熱放射が生じ、こ些が集光部1に捕捉され、第1の系
統2A〜4Aを介して本実施例においては21228m
の放射線強度信号Eλ11第2の系統2B〜4Bを介し
て本実施例においてはλ2−4μmの放射線強度信号E
λ2がとシ出され′る。 ここで、ブランクの法則によれば放射エネルギ強度(放
射発散度)は波長と絶対温度により異なるが放射エネル
ギ強度レベルから絶対温度が9出できる。また放射エネ
ルギ強度が最大になる波長λmと絶対温度TとのイJ
T・λmは常に一定になる(第2図参照)。例えば10
00°Kにおける割算判別回路5でa゛出したR100
0”””λ、/gλ2幻、はぼ1になり(第2図)、絶
対温度Tの上昇に伴って上記R=Eλ+/Eλ2は増加
する。従ってとの比Rから放射物体の絶対温度Tが算出
できる。 例えは火災検知装置の絶対温度範囲が709’に〜20
00°にであるとすれば、上記比RがほぼO1〜5の1
lijJ囲にあるとき、第1次判断として予備的な火災
信号S5を出力する。このよりな上記比Rから間接的に
放射物体の絶対温度を算出し、その絶対温度範囲を火災
発生時の温度範囲内であると1時定化することによシ、
高温側の外乱、例えば太1≦(す光父/J低希’+ i
+Ilの夕目し、例えば人体からの放射線の影?、1・
を受けずに火災を感知することができる。 −力量1の放割肪同’Jt度イt=号pシλ1がレベル
化転器6においてIシ「定の)よ(へ(・レベルと比較
される。この比軟は波長λlの放射エネルギ強度上のも
のを刊ボするもので基準レベル以上である場合に第2の
予(+iii的な火災信号S 6−t、−出力する。放
射エネルギI卸度は11′t′!離、火災用(
【、已に
より異なる。従って比+i+スすべき基ry’<レベル
は、基本的には1ぬ視範囲、ずlわち検出距阿1及び火
災の規(b′「により決定する。 このようなR戸■の決’iJEに旧する;資料とし2て
は[国際標I′I7.−化板q、、、、 (ISO、)
Jの案がある。−また基準レベルは放射勝4・纜出変
換系の特性、S/N比衿を考1、・1す、して定める。 この基準レベルの設定によりマ。 チの燃ジ↓1・、)l’、’度の小規模″h、火災をも
検出し得るようになるL7、まだマツチの燃焼を火災と
は看做さないようにすることができる。一般的にはマツ
チの燃炉、の程ル゛は火災と看(故さない。 火災111に別回h′fT20は上右己2つの予備的な
火災検知イ「1号S5及びS6の論理が「1」の場合最
終的な火災信号S20を出力する。すなわち、放射物体
の温度が火災検出温度範囲にあり、その大きさが予め定
めた火災検出規模に錦している場合にのみ火災を郭知す
る。 −」l it己第1の大hiU例から明らかなように、
火源からの一′1′−放射を検知し火災判断を行うので
、熱感知器又Q」・すニアi感知器に比し迅速な感知が
可能になり、聾たシ(6ir、の治山(・1、方向によ
る感度の影響が少なく安定に火災l感知が−nJ能にな
る。址だイイ来の炎感知器のpll<CO2共鳴放躬現
象をA1」用しCO2の相2定妓去、のj13Hi i
供スペクトルを(炙出するのではなくその他の2つのθ
に長のがl’ r%tスペクトルから火υ4iの温度な
運出してト11別するものであるから、C02ガス劣の
存在により著しい感jw低]・が生しないこと、壕だ、
CO2偵1r線ス投り[・ルの発生が殆んと父は金り生
しないよう/C火災、例えばくんお11−1水素、アン
モニーア等のJ[・炭素示材ネ」の燃焼の感知かり酔と
なること、火災以夕1の商況放射体又は低温放射体によ
る誤作動を防止できること等の効果を尖する。さらに放
射強度レベルを判別しているから監視範囲、火災b1.
45!にk、しlcZ函知力卸]能になると共に、誤作
動の1()月1がリリi化される。 木発明の第2の実施例を第3図に図示する。第′31ン
l &(i lヴ17バの火災感知ゼ、11′−”iJ
第1図に図示の火災11・も知し151/+’にIt
17、増11すj器4 A 、 4 Bのイ々段に沢波
器7 A 、 7 Bが設けられ、丑だ05波器7Aと
レベル比t116″C器6′との間にp波器8が設けら
れている。 lJ5波器7A及び7Bは放射線強度化舅Eλl 。 ト〕λ2に車1早されている太陽光等にょる1θ流成分
又け7’li定の周翻数以下の夕1乱成分を除去するた
めのハイ・七スフィルタで、ちり、カットオフJ詞波数
にYノ(に、イク11えば(J、 5 f(zである。 この+75波器7A及U7Bからの出力信号ト〕λ1′
及びEλ2′を用いて前、LIFiした比)(を′只出
すれU′、第2図に例示の特1(4−曲紳に−ハΣ1・
合致し、正7i(1:な絶対1^l、度が嘗−出できる
。 この況庶か火災検知fli+!囲である場合に予(+!
ii的な火災1ijシづS 5’を出力する。 σ−′r皮器8は、上記出力信号Eλl′にまた混在し
ている照明等による高周波顆廿を除去すると共に、火災
時の放Q’l 線強度が火災の脈動(ちらつき)に伴っ
て変動するのでこの周波数成分を抽出するだめのロー・
ぞスフィルタであり、その阻1」二層波数は数十Hzで
ある。p波器8の出力Eλ1′け05〜数+f−1zの
周波数帯の交流成分となり、火災の変動を表わす情けで
ある。勿論周期的であるとは限らずむしろ不規則である
が強度変化がある。レベル比較器6′は信郊Eλ1″の
振幅が所定のしきい値以上である場合に予イI!:i的
な火災信号S 6’を出力する。 火災1.1に別回路20け上記2つの予備的な火災18
号S 5’及びS 6’の論理が共に「1」である」局
舎最終的な火災fg−号S 20’を出力する。 以上の謬、明から明らかなように第2の実施例は第1の
実施例に比し火災感知の信頼性が向上している。 不発(〃」のa+:; 3の実施例を第4図に示す。第
4図ニオイて、旺光ス1lS1、光字フィルタ2 A
、 2 B、光重;疼〕換素子3 A 、 3 B及び
増幅器4A、4Bは第1の実施例と同じである。火災判
別手段が第1の実施例とは異なっている。火災判別手段
(回路)ン;1、第1の′−に施例と同様の割算判別回
路5の外、レベル比恢器9、サンプルボルダ10.積分
回路11、タイマ12及びI3及びレベル比較器14か
ら(I′4成されている。これらからの予備的な火災t
I号S5及びSI4が火災識別回路2oに印加されて最
ル≦的な火災イど号S 20//が出力される。 以下火災判別回路の動作を中心に述べる。割算判別回l
18I′+5の動作&j二l述同様であるから4i略す
る。 回路9〜14の動作について第5図(A)〜(F)を参
照1〜で述べる。 今火災が垢f大方向にある場合を1.Jj定すると、イ
に号1>λ1がJ’)r’Nのレベルに到達するとレベ
ル比較器9の出力ti+iii ]>I!が59=rl
Jに1 ル(第5 図(A)、タイミングむ1)。16
6号S9よりタイマ12が作動し、テンプルホルダ10
を作動させル(第51ヌ1(B) 、 (1)) )。 タイマ12が所定の時間τ1を計数するとその出力S1
2がオフになりシーンプルホルダIOをイ・5“・止さ
せシーンプルホルダ】0はそノ時点のEλl全保持する
(タイミングt2、第51M1(D))。 尚1ii +TEλ1は脈動している場合があるので、
サンプルボルダ10け平均又は平滑回路要素を含んでお
り、タイミングt2における平均値的゛またはピーク値
的なEλlを保持する。この保持イIムがレベル比+1
i、J器14に印加される。 丑だタイマ12のオフと共にタイマ13が作動しく第5
図(C))、積分器11を作動させる(第5図(E))
。+゛J1分器11は前記ナンプルホールメ月Oと回イ
、pのものでもげい。タイマ13が所定の時間τ2訓数
すると積分器11の積分は停止する(タイミングt:(
)。 a’tr分:4311の出力SL]が前に得られたザン
プルボールド値SIOより大きい場1合、時間の経過と
共に火災J=I1. 模が大きくなっていることを意味
してあ・す、予・1li1i的な火災イハ号S14を出
力する。ずなわち回路9〜14iJ、火災規4.9tの
J+、・l犬を注[]シて火災を検出するものである。 検出感度は、レベル比I咬器9のしきい飴の設定、タイ
マ12及び13の時1tjJに依存する。 火災識別回路20が(>4号S5及びS14に基いて最
終的な火災信号S20〃を出力する。 第1図、第3図及び第4図を奈照して述べた上記第1〜
第3の実施例において集光部1から波長)1及びλ2の
一二利lの16−弓をJ)ンリ出す場合、独立し/ζ2
つの光電変換素子3A及び3Bを用いた」易自を例小し
て説明したが、上記実施例において光′[口、変換素イ
の感度;i、!、i差が装作全体としての誤差に占める
割イ)が大きいことから、この11呉差を低減する火力
OL態様を下記に乱二す。 第6図iJ: Kj +r士抽出糸のプロ、り図を7J
マし、集光lX131に入射さtした放射線を電動林・
32の作動により沢ノ、3λ、又口、λ2の放射り録を
抽出するチョッパ31、チョッ・ぐ31で抽出された放
射線を光電変換する1つの光重1変侠素子4、波長λl
又はλ2の放射)腺デI11リイ8石弓に相当する%気
イ西3Eλ1又は[C20を」冒11VI 834 A
・及び4Bに出力するケ9−ト回h’h :34、及
び、上記要素31,32.3/Iを11J(序4j1−
るための同期発生器33を示している。同図において集
光VX10及び増幅器4 A 、 −I Bは上記実施
例において参照した第1図、第3図及び第4図の[す1
路(1す成における位置と同じ位置を占める。 第6図に図示の惰号抽出糸の要部の具体的実hLIr例
を第7[シl及び第8図を参照して述べる。先ずチョッ
パ31は枢14h zを中心として回動し得る扇形区部
分311の両端に波長λ1の放射線を通過させる第1の
光学フィルタ2 A’及び波長λ2の放射線を通過させ
る第2の光学フィルタ2 B’が設けられ、1扇形区i
′;1り分311は係止貝312と313の間を11j
lIiiIIL イ・fるようになっている。一方t4
動4i(332i:N及びS71但に磁化された可動
鉄片3211該i1 !Ii1.+ g+(片を(1・
)(仕方により回転させるコイル323と該コイルによ
り磁化される磁極322が図示の(・far J青を成
している。コイル323には一定のJ^」波数の軍、圧
か開力11される・七ルス発振器33が接続されている
が、この−ぐルス発振器33が同ルj発振器として、(
ぞ磁化する。可動鉄片321の回転中心2と用形区f4
11分311の枢軸Zは同じで、且つ、bj動り、片3
21とLJす1ネ区部分31]け一体化されている。 以」二から明らかなように・ぐルス発振器33からの正
逆霜1圧がコイル323に印加されることによリ、磁極
;う22がN極又はS極に磁化され、可動鉄片321を
吸引又は引き離す。チョッパ31の扇形区部分;311
は可動鉄片321と一体になり係止共312と;313
間を回動する。これによシ光学フィルタ2 A’父は2
L(’か移動する。 −力量8図に図示の如く集光↑j131の反射光の光h
j?’、−hを上凸己光学フィルタ2 A’又は2 B
’がさえぎると、光学フィルタにより選択された波長の
清過光のみが光電変換索子4に人身」され電気信号に変
換される。光電変換索子4のイ汝段には第6図に[ン1
示の011<同期発振器33に同期して光′電変換(M
号を1′101W’?111’f 4 A又は4)3に
選択出力するケ゛−ト回路34が設けられている。 このようにして2つの信号Eλl +Eλ2を選択的に
抽出できる−くであるか、光電変換索子4は1個である
からケゝ−ト回路34の出力包封Eλ1 。 ICλ2の感j駄は同じである。つまり2つの(IIλ
1 、Eλ2の相対感度仁j2はぼ零となるから、この
抽出糸を上記第1〜第3の実施例に用いれば火災感知感
度を向上さぜることができる。 本発明の実力市に際しては以上に述べたものの他更に釉
にの変形形態を採ることができる。例えは、第1及び第
3の実施例において、」1o幅器4A及び4、8 (第
11ツ1.第4図)の後段に第3図に図示の如くP波回
路7A、7Bを挿入することができる。 その他、第1図、第3 I’2+ 、第4図の回路を独
々M1合せた形態にすることができる。寸だ第1図、第
3図、第4図に図示の毎月Eλlをレベル比較するのに
代えて侶−シじEλ2をレベル比較しても良い。 リノに、第4図においては、放射線強度信号の増大にツ
tイ目して予備的な火災(S号SL4を出力することに
より火災を検出したが、絶対温度の増大に着目して火災
を検出しでもよい。このときは、割貌回路5の出力を火
災判別手段のレベル比較器9、プンプルホルグ10およ
び積分器11へ送出し、レベル比較器90出力S9を火
災識別回路20へ出力うる様に811戊すればよい。 発明の効果 以上に述べたように本発明によれば、火源からの熱放射
を検知し火災判1υ1を行うので、熱感知器又はhQj
感知器に比し迅速な感知が可能にガリ、まだ気流の有無
、方向による感度の影響が少なく安定に火災11〜知が
可能になる。−まだ従来の炎感知器の如りC02共鳴放
射現象を利用しC02の特定波長の・)・1(線ス被り
トルを検出するのではなくその他の −2つの波長の輝
線ス被りトルから火源の温度を算出して判別するもので
あるから、CO2ガス等の存在による著しい感度低下が
生じない、C02輝線スにクトルの発生が殆んど又は余
り生じないような火災、例えVl <ん焼、水素、アン
モニア的の非炭素系イ]科の燃炉、の感知が可能となる
、火災以外の1−6温放射体父は低イG!、放射体によ
る誤作動を防止できる等の効果を奏する。さらに放射強
度レベルを!目1別しているから監a、 sr+)囲、
火災規模に応じ/こ感知が61能になると共に、誤作動
の防止が強化される。 ±だ判別手法は神々の畠信頼性のものをとることができ
誤+lへ失報がなくなる。さらに光電変換素子の感度誤
差を実質的に無ネ【Zすることができ火災検知感度が向
上する。
より異なる。従って比+i+スすべき基ry’<レベル
は、基本的には1ぬ視範囲、ずlわち検出距阿1及び火
災の規(b′「により決定する。 このようなR戸■の決’iJEに旧する;資料とし2て
は[国際標I′I7.−化板q、、、、 (ISO、)
Jの案がある。−また基準レベルは放射勝4・纜出変
換系の特性、S/N比衿を考1、・1す、して定める。 この基準レベルの設定によりマ。 チの燃ジ↓1・、)l’、’度の小規模″h、火災をも
検出し得るようになるL7、まだマツチの燃焼を火災と
は看做さないようにすることができる。一般的にはマツ
チの燃炉、の程ル゛は火災と看(故さない。 火災111に別回h′fT20は上右己2つの予備的な
火災検知イ「1号S5及びS6の論理が「1」の場合最
終的な火災信号S20を出力する。すなわち、放射物体
の温度が火災検出温度範囲にあり、その大きさが予め定
めた火災検出規模に錦している場合にのみ火災を郭知す
る。 −」l it己第1の大hiU例から明らかなように、
火源からの一′1′−放射を検知し火災判断を行うので
、熱感知器又Q」・すニアi感知器に比し迅速な感知が
可能になり、聾たシ(6ir、の治山(・1、方向によ
る感度の影響が少なく安定に火災l感知が−nJ能にな
る。址だイイ来の炎感知器のpll<CO2共鳴放躬現
象をA1」用しCO2の相2定妓去、のj13Hi i
供スペクトルを(炙出するのではなくその他の2つのθ
に長のがl’ r%tスペクトルから火υ4iの温度な
運出してト11別するものであるから、C02ガス劣の
存在により著しい感jw低]・が生しないこと、壕だ、
CO2偵1r線ス投り[・ルの発生が殆んと父は金り生
しないよう/C火災、例えばくんお11−1水素、アン
モニーア等のJ[・炭素示材ネ」の燃焼の感知かり酔と
なること、火災以夕1の商況放射体又は低温放射体によ
る誤作動を防止できること等の効果を尖する。さらに放
射強度レベルを判別しているから監視範囲、火災b1.
45!にk、しlcZ函知力卸]能になると共に、誤作
動の1()月1がリリi化される。 木発明の第2の実施例を第3図に図示する。第′31ン
l &(i lヴ17バの火災感知ゼ、11′−”iJ
第1図に図示の火災11・も知し151/+’にIt
17、増11すj器4 A 、 4 Bのイ々段に沢波
器7 A 、 7 Bが設けられ、丑だ05波器7Aと
レベル比t116″C器6′との間にp波器8が設けら
れている。 lJ5波器7A及び7Bは放射線強度化舅Eλl 。 ト〕λ2に車1早されている太陽光等にょる1θ流成分
又け7’li定の周翻数以下の夕1乱成分を除去するた
めのハイ・七スフィルタで、ちり、カットオフJ詞波数
にYノ(に、イク11えば(J、 5 f(zである。 この+75波器7A及U7Bからの出力信号ト〕λ1′
及びEλ2′を用いて前、LIFiした比)(を′只出
すれU′、第2図に例示の特1(4−曲紳に−ハΣ1・
合致し、正7i(1:な絶対1^l、度が嘗−出できる
。 この況庶か火災検知fli+!囲である場合に予(+!
ii的な火災1ijシづS 5’を出力する。 σ−′r皮器8は、上記出力信号Eλl′にまた混在し
ている照明等による高周波顆廿を除去すると共に、火災
時の放Q’l 線強度が火災の脈動(ちらつき)に伴っ
て変動するのでこの周波数成分を抽出するだめのロー・
ぞスフィルタであり、その阻1」二層波数は数十Hzで
ある。p波器8の出力Eλ1′け05〜数+f−1zの
周波数帯の交流成分となり、火災の変動を表わす情けで
ある。勿論周期的であるとは限らずむしろ不規則である
が強度変化がある。レベル比較器6′は信郊Eλ1″の
振幅が所定のしきい値以上である場合に予イI!:i的
な火災信号S 6’を出力する。 火災1.1に別回路20け上記2つの予備的な火災18
号S 5’及びS 6’の論理が共に「1」である」局
舎最終的な火災fg−号S 20’を出力する。 以上の謬、明から明らかなように第2の実施例は第1の
実施例に比し火災感知の信頼性が向上している。 不発(〃」のa+:; 3の実施例を第4図に示す。第
4図ニオイて、旺光ス1lS1、光字フィルタ2 A
、 2 B、光重;疼〕換素子3 A 、 3 B及び
増幅器4A、4Bは第1の実施例と同じである。火災判
別手段が第1の実施例とは異なっている。火災判別手段
(回路)ン;1、第1の′−に施例と同様の割算判別回
路5の外、レベル比恢器9、サンプルボルダ10.積分
回路11、タイマ12及びI3及びレベル比較器14か
ら(I′4成されている。これらからの予備的な火災t
I号S5及びSI4が火災識別回路2oに印加されて最
ル≦的な火災イど号S 20//が出力される。 以下火災判別回路の動作を中心に述べる。割算判別回l
18I′+5の動作&j二l述同様であるから4i略す
る。 回路9〜14の動作について第5図(A)〜(F)を参
照1〜で述べる。 今火災が垢f大方向にある場合を1.Jj定すると、イ
に号1>λ1がJ’)r’Nのレベルに到達するとレベ
ル比較器9の出力ti+iii ]>I!が59=rl
Jに1 ル(第5 図(A)、タイミングむ1)。16
6号S9よりタイマ12が作動し、テンプルホルダ10
を作動させル(第51ヌ1(B) 、 (1)) )。 タイマ12が所定の時間τ1を計数するとその出力S1
2がオフになりシーンプルホルダIOをイ・5“・止さ
せシーンプルホルダ】0はそノ時点のEλl全保持する
(タイミングt2、第51M1(D))。 尚1ii +TEλ1は脈動している場合があるので、
サンプルボルダ10け平均又は平滑回路要素を含んでお
り、タイミングt2における平均値的゛またはピーク値
的なEλlを保持する。この保持イIムがレベル比+1
i、J器14に印加される。 丑だタイマ12のオフと共にタイマ13が作動しく第5
図(C))、積分器11を作動させる(第5図(E))
。+゛J1分器11は前記ナンプルホールメ月Oと回イ
、pのものでもげい。タイマ13が所定の時間τ2訓数
すると積分器11の積分は停止する(タイミングt:(
)。 a’tr分:4311の出力SL]が前に得られたザン
プルボールド値SIOより大きい場1合、時間の経過と
共に火災J=I1. 模が大きくなっていることを意味
してあ・す、予・1li1i的な火災イハ号S14を出
力する。ずなわち回路9〜14iJ、火災規4.9tの
J+、・l犬を注[]シて火災を検出するものである。 検出感度は、レベル比I咬器9のしきい飴の設定、タイ
マ12及び13の時1tjJに依存する。 火災識別回路20が(>4号S5及びS14に基いて最
終的な火災信号S20〃を出力する。 第1図、第3図及び第4図を奈照して述べた上記第1〜
第3の実施例において集光部1から波長)1及びλ2の
一二利lの16−弓をJ)ンリ出す場合、独立し/ζ2
つの光電変換素子3A及び3Bを用いた」易自を例小し
て説明したが、上記実施例において光′[口、変換素イ
の感度;i、!、i差が装作全体としての誤差に占める
割イ)が大きいことから、この11呉差を低減する火力
OL態様を下記に乱二す。 第6図iJ: Kj +r士抽出糸のプロ、り図を7J
マし、集光lX131に入射さtした放射線を電動林・
32の作動により沢ノ、3λ、又口、λ2の放射り録を
抽出するチョッパ31、チョッ・ぐ31で抽出された放
射線を光電変換する1つの光重1変侠素子4、波長λl
又はλ2の放射)腺デI11リイ8石弓に相当する%気
イ西3Eλ1又は[C20を」冒11VI 834 A
・及び4Bに出力するケ9−ト回h’h :34、及
び、上記要素31,32.3/Iを11J(序4j1−
るための同期発生器33を示している。同図において集
光VX10及び増幅器4 A 、 −I Bは上記実施
例において参照した第1図、第3図及び第4図の[す1
路(1す成における位置と同じ位置を占める。 第6図に図示の惰号抽出糸の要部の具体的実hLIr例
を第7[シl及び第8図を参照して述べる。先ずチョッ
パ31は枢14h zを中心として回動し得る扇形区部
分311の両端に波長λ1の放射線を通過させる第1の
光学フィルタ2 A’及び波長λ2の放射線を通過させ
る第2の光学フィルタ2 B’が設けられ、1扇形区i
′;1り分311は係止貝312と313の間を11j
lIiiIIL イ・fるようになっている。一方t4
動4i(332i:N及びS71但に磁化された可動
鉄片3211該i1 !Ii1.+ g+(片を(1・
)(仕方により回転させるコイル323と該コイルによ
り磁化される磁極322が図示の(・far J青を成
している。コイル323には一定のJ^」波数の軍、圧
か開力11される・七ルス発振器33が接続されている
が、この−ぐルス発振器33が同ルj発振器として、(
ぞ磁化する。可動鉄片321の回転中心2と用形区f4
11分311の枢軸Zは同じで、且つ、bj動り、片3
21とLJす1ネ区部分31]け一体化されている。 以」二から明らかなように・ぐルス発振器33からの正
逆霜1圧がコイル323に印加されることによリ、磁極
;う22がN極又はS極に磁化され、可動鉄片321を
吸引又は引き離す。チョッパ31の扇形区部分;311
は可動鉄片321と一体になり係止共312と;313
間を回動する。これによシ光学フィルタ2 A’父は2
L(’か移動する。 −力量8図に図示の如く集光↑j131の反射光の光h
j?’、−hを上凸己光学フィルタ2 A’又は2 B
’がさえぎると、光学フィルタにより選択された波長の
清過光のみが光電変換索子4に人身」され電気信号に変
換される。光電変換索子4のイ汝段には第6図に[ン1
示の011<同期発振器33に同期して光′電変換(M
号を1′101W’?111’f 4 A又は4)3に
選択出力するケ゛−ト回路34が設けられている。 このようにして2つの信号Eλl +Eλ2を選択的に
抽出できる−くであるか、光電変換索子4は1個である
からケゝ−ト回路34の出力包封Eλ1 。 ICλ2の感j駄は同じである。つまり2つの(IIλ
1 、Eλ2の相対感度仁j2はぼ零となるから、この
抽出糸を上記第1〜第3の実施例に用いれば火災感知感
度を向上さぜることができる。 本発明の実力市に際しては以上に述べたものの他更に釉
にの変形形態を採ることができる。例えは、第1及び第
3の実施例において、」1o幅器4A及び4、8 (第
11ツ1.第4図)の後段に第3図に図示の如くP波回
路7A、7Bを挿入することができる。 その他、第1図、第3 I’2+ 、第4図の回路を独
々M1合せた形態にすることができる。寸だ第1図、第
3図、第4図に図示の毎月Eλlをレベル比較するのに
代えて侶−シじEλ2をレベル比較しても良い。 リノに、第4図においては、放射線強度信号の増大にツ
tイ目して予備的な火災(S号SL4を出力することに
より火災を検出したが、絶対温度の増大に着目して火災
を検出しでもよい。このときは、割貌回路5の出力を火
災判別手段のレベル比較器9、プンプルホルグ10およ
び積分器11へ送出し、レベル比較器90出力S9を火
災識別回路20へ出力うる様に811戊すればよい。 発明の効果 以上に述べたように本発明によれば、火源からの熱放射
を検知し火災判1υ1を行うので、熱感知器又はhQj
感知器に比し迅速な感知が可能にガリ、まだ気流の有無
、方向による感度の影響が少なく安定に火災11〜知が
可能になる。−まだ従来の炎感知器の如りC02共鳴放
射現象を利用しC02の特定波長の・)・1(線ス被り
トルを検出するのではなくその他の −2つの波長の輝
線ス被りトルから火源の温度を算出して判別するもので
あるから、CO2ガス等の存在による著しい感度低下が
生じない、C02輝線スにクトルの発生が殆んど又は余
り生じないような火災、例えVl <ん焼、水素、アン
モニア的の非炭素系イ]科の燃炉、の感知が可能となる
、火災以外の1−6温放射体父は低イG!、放射体によ
る誤作動を防止できる等の効果を奏する。さらに放射強
度レベルを!目1別しているから監a、 sr+)囲、
火災規模に応じ/こ感知が61能になると共に、誤作動
の防止が強化される。 ±だ判別手法は神々の畠信頼性のものをとることができ
誤+lへ失報がなくなる。さらに光電変換素子の感度誤
差を実質的に無ネ【Zすることができ火災検知感度が向
上する。
第1図は本発明の一実施例を示す装置ζを構成図、第2
図d、本発明の火災感知原理に適用される特性図、 第3図は本発明の他の実施例を示す装置+t’j成図、
山′目図d本づL明の他の実施例を示す装置梅成図、第
5図は第4図装置の動作を説明するだめの信号41眉り
・図、 第6図は本発明の上記実施例における46号抽出糸の変
形形態を示すプロックシ1、 第7し1及び第8図は第6図の伯号抽出糸の具体的+1
4造及びjib (・j構造を示す図、である。 (符刊の説明) 1・・・集光部、2A、2B・・光年フィルタ・3A。 3B−・光電変換素子、4. A 、 4 B・・増1
1i)!器、5・・割算判別回路、6・・レベル比較器
、7A、7B・・・フィルタ、8・・・フィルタ、9・
・・レベル比較器、10・・・サンプルホールド、11
・・・積分回路、12゜13・・・タイマ、14・・レ
ベル比較器、2o・・・火災識別回路。 第1図 第2図 →入(だm) 第5図 先。 (E) 511−一−ッ4− (F)514 −一−−−−−「− 第6r町 第7図 ]] 第(3i、’Qj
図d、本発明の火災感知原理に適用される特性図、 第3図は本発明の他の実施例を示す装置+t’j成図、
山′目図d本づL明の他の実施例を示す装置梅成図、第
5図は第4図装置の動作を説明するだめの信号41眉り
・図、 第6図は本発明の上記実施例における46号抽出糸の変
形形態を示すプロックシ1、 第7し1及び第8図は第6図の伯号抽出糸の具体的+1
4造及びjib (・j構造を示す図、である。 (符刊の説明) 1・・・集光部、2A、2B・・光年フィルタ・3A。 3B−・光電変換素子、4. A 、 4 B・・増1
1i)!器、5・・割算判別回路、6・・レベル比較器
、7A、7B・・・フィルタ、8・・・フィルタ、9・
・・レベル比較器、10・・・サンプルホールド、11
・・・積分回路、12゜13・・・タイマ、14・・レ
ベル比較器、2o・・・火災識別回路。 第1図 第2図 →入(だm) 第5図 先。 (E) 511−一−ッ4− (F)514 −一−−−−−「− 第6r町 第7図 ]] 第(3i、’Qj
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 燃%1鵬乏から発する熱放射線を集光する熱放射H
p集光部、該ス21〜放射線集光部の出力のうち第1及
び第2の波長成分のみを透過させる光学フィルり及び該
光学フィルタの出力光を′巾、気信刊に変換する光重1
)・挨糸子を其(+iii Lで成る第1及び第2のイ
6弓抽出+1萩、及び、該第1及び第2の化−号抽出手
1ジからの第1の波長成分と第2の波長成分の比、及び
第1又は第2の波長成分の飴に基いて火災を判別する一
I’ll別手段、を具備する火災検知装置。 2 前記第1及び第2の信号抽出手段が、第1の彼1【
成分及び第2の波長成分のみを透過させる2つの光学)
づルタが設けられ、同期化号発生益からの回期イー〉号
に応答しMfl記2つの光学フィルタが交q−に前6己
熱放射森築尤部の出力光路上に位置つけられるようにし
た元選択透過装ff、該光選択JA過装(6の光学フィ
ルタの出力光を′6気イ6号に変換する1つの光′醒変
換素子、及び、前記同期46号に応答し前日己光′颯変
換素子の出力を第1又は第2の6u%成分として分離し
て出力する分離回路、を共Φ11+シて成る特許台貞求
のll115囲第1項に記載の火災検知装置。 3、前記判別手段が前記第1及び第2の信号抽出手段か
らの第1の波Ju成分出力と第2の波長成分出力との比
をp出し該比がBi >t +1ri2囲内であること
を判別する割模刊別回路、及び、前記第1又は第2の波
長成分出力がH「定レベルにあることを判別するレベル
比較器から成る、特♂[し請求の範囲第2項にh中成の
火災検知装置。 4 前記判別手段の前記割鏝判別回路の前段に第1及び
第2の波長成分信号の低周波成分を阻止するF波回路が
設けられ、該P波回路のいずれか一方と前記レベル比較
器との間に高周波成分を阻IF−する戸波回路が設けら
れた、唱許蹟求の範囲第3項に記載の火災1+&知装置
。 5 前記判別手段が、前記第l及び第2の信号抽出手段
からの第1の波長成分出力と第2の波長7117分出力
との比を算出し核化が所定範囲内であることを判別1−
る割金に判別回路、前記第1又は第2の波長成分出力が
所定レベルにあることを判別する第1のレベル比較器、
少なくとも該第1のレベル比較器の出カイ8号および前
記割算判別回路の出力’In? ”Qのいずれかにより
作動し所定の時間計数する第1の旧数器、該第Jの占i
数器の出力信号オンにより作動し少なくとも前記第1お
よび第2のいずれかの波長成分を走査し前記第1の1数
器の出力14号オフ時の値を保持する走査保持回路、前
記h′口の計数器の出力似刊オフにより作動し所定の時
出け1゛数する第20音1数器、該第2の計数器の出力
伝−号がオンの間少なくともAfJ記第1および第2の
いずれかの波長成分を積分する積分器、及び、前記第2
の旧&5!器の出力4に号がオフになるとき的記粕分器
の出力値がAil記走査保持回路の出力値より大きいこ
とを判別する第2のレベル比較器、から成る特π1拍求
の+7+i> 1f11第1項または第2項に記載の火
災検知装置6゜
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18309983A JPS6075997A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 火災検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18309983A JPS6075997A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 火災検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6075997A true JPS6075997A (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=16129745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18309983A Pending JPS6075997A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 火災検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6075997A (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50161280A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-12-27 | ||
JPS5344937A (en) * | 1976-10-02 | 1978-04-22 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | Flame sensing instrument |
JPS5668895A (en) * | 1979-11-09 | 1981-06-09 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Fire detector |
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1983
- 1983-10-03 JP JP18309983A patent/JPS6075997A/ja active Pending
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