JPS63167242A - 火災判断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数の波長光の煙による受光出力の変化から
火災を判断するようにした火災判断装置に関する。

（従来技術） 従来、所謂減光式の煙感知器にあっては、発光素子から
の光の煙による減衰光を受光素子で受光し、受光出力が
煙濃度に応じて予め定めた閾値以下となったときに火災
検出出力を生ずるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで従来の減光式煙感知器にあっては、発光素子に
よる光源波長帯域内に受光感度をもった受光素子を使用
しており、煙検出光の波長を特に考慮することなく、煙
による検出光の光量変化のみから火災を判断するように
している。

そこで、本願発明者等にあっては、従来の減光式煙感知
器における煙検出光の波長と煙による光量変化の間に相
関関係があるか否か火災実験を通じて解析を試みたとこ
ろ、検出光の波長によって煙による光量変化に相違を生
ずるという知見を得るに至った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、煙
検出光の波長と煙による光ω変化との間の相関関係を有
効に利用して正確に火災を判断できるようにした火災判
断装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、発光波長が
異なる少なくとも２種類以上の波長光を発光する発光手
段と、この発光手段から発光された複数の波長光の煙に
よる減衰光を受光する受光手段と、受光手段から得られ
た異なる波長光毎の受光出力の時間変化を比較して所定
の時間変化の相互関係が得られたときに火災と判断する
火災判断手段とを設けるようにしたものである。

（作用） このような本発明の構成によれば、火災の進展に伴なう
煙濃度の増加に対し、例えば可視光領域の低い波長光（
例えば青）については、火災初期の段階で光量の時間変
化が大きく、時間が経過するつれて光量の時間変化が少
なくなり、一方、可視光領域の高い波長（例えば赤）に
おいては、火災初期の段階では光量の時間変化が少なく
、時間が経過するにつれて光信の時間変化が大ぎくなる
関係があることから、少なくとも異なる２種類以上波長
光による受光出力の時間変化を比較し、前述した所定の
相互関係が得られたときに火災と判断するようにしたも
のである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した説明図である。

まず構成を説明すると、１は検煙室であり、外部からの
煙の流入を可能とするが外部からの光の入射は遮断する
ようにした、所謂ラビリンス構造を備えている。検煙部
１内には、この実施例にあっては、３つの発光素子２Ｂ
、２Ｇ、２Ｒが設置されており、例えば発光素子２Ｂは
中心波長４５Ｑｎｍを持つ青色の光を発光し、また発光
素子２Ｇは中心波長５５０ｎｍを持つ緑の光を発光し、
更に発光素子２Ｒは中心波長７００ｎｍを持つ赤色の光
を発光する。これらの発光素子２Ｂ、２Ｇ、２Ｒは発光
駆動回路３により連続発光駆動、若しくは間欠発光駆動
されている。

発光素子２８．２Ｇ、２Ｒに対向する位置には、所定の
検煙距離を隔てて受光素子４Ｂ、４Ｇ、４Ｒが設置され
、発光素子２８．２Ｇ、２Ｒからの中心波長が異なる波
長光の流入した煙による減衰光の受光出力を生ずる。受
光素子４８．４Ｇ、４Ｒの出力はアンプ５Ｂ、５Ｇ、５
Ｒで増幅された後、火災判断手段としての比率比較部６
に与えられている。

この比率比較部６における異なる３つの波長光の受光出
力に基づく火災判断の原理を説明すると次のようになる
。

第２図は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとなる可視光領域にお
いて、略フラットな分光特性を持った光源を使用し、各
波長に対する透過率の関係を火災発生からの時間変化を
パラメータとして示した特性図である。

この第２図から明らかなように、火災初期の時刻ｔｏの
段階にあっては、煙の流入がほとんど無いことから透過
率は全可視光領域の波長においてフラットとなっており
、火災発生からの時間経過に伴う時刻ｔｌ、ｔ２．ｔ３
．ｔ４において図示の変化を生ずる。

即ち、火災の初期段階にあっては、低い波長域の透過率
の変化が大きく、一方、高い波長域については変化が少
ない。そして、火災が進展して時間が経過すると、逆に
低い波長域の透過率の変化が少なくなり、高い波長域の
透過率の変化が大きくなる関係が得られる。

第３図は第２図における波長４５０ｎｍ（青）、５５０
ｎｍ（緑）、７００ｎｍ（赤）における透過率の時間変
化を取り出して示したもので、低い波長域の青について
は曲線Ｂに示すように、火災の初期段階にあっては透過
率の変化が大きく、時間が経過する程透過率の変化が少
なくなり、一方、高い波長域の赤については曲線Ｒに示
すように、火災の初期段階では透過率の変化が少なく時
間が経過する程透過率の変化が大きくなる。更に、両者
の間となる緑については、曲線Ｇに示すように、両者の
略中間となる透過率の時間変化を生ずる。

このような第２，３図に示した煙検出光の波長に対する
透過率の時間変化の相互関係から第１図に示した比率比
較部６が火災を判断するようになる。即ち、比率比較部
６は、例えば第３図の時間軸に示すように、所定のサン
プリング周期Ｔ毎に゛アン１５８．５Ｇ、５Ｒを介して
得られる各波長毎の受光出力をサンプリングしており、
このサン′プリングデータから求められた各波長毎の受
光出力の時間変化率（傾き）が、例えば第３図に示すよ
うな予め設定された火災判断特性に沿った変化を生じた
とき、火災と判断して火災判断出力を生ずるようになる
。

更に、第１図の実施例にあっては、アンプ５Ｂ。

５Ｇ、５Ｒの出力を加算器７で加算し、加算器７の加算
出力を比較器８に入力し、比較器８において基準電圧源
９により設定した所定の煙濃度に対応した閾値電圧以下
となったときにＨレベル出かを生ずるようにしており、
比率比較部６における異なる波長光による受光出力の時
間変化の相互関係に基づく火災判断の他に、受光レベル
の変化から火災を判断する手段を付加している。

比率比較部６及び比較器８の出力は火災出力部１０に与
えられており、火災出力部１０は比率比較部６または比
較器８のいずれか一方の火災判断出力が得られたときに
外部に火災検出信号を出力するか、或いは両方の火災判
断出力が得られたときに外部に火災検出信号を出力する
ようにしている。

このような第１図の実施例にあっては、発光素子２Ｂ、
２Ｇ、２Ｒより波長が相異なる３つの波長光（青、緑、
赤）を発光して受光素子４Ｂ、４Ｇ、４Ｒのそれぞれで
受光し、異なる波長毎の受光出力の時間変化を比率比較
部６において比較して、第２，３図に示すような予め得
られている各波長毎に異なる受光出力の時間変化の相互
関係が得られたときに火災と判断することができ、異な
る２種類以上の波長光に依存した受光出力の変化から火
災の有無を判断するため、火災以外の原因となる煙草の
煙等とは明確に区別して、誤報を生ずることなく正確な
火災判断を行なうことができる。

一方、比率比較部６による火災判断にあっては、各波長
毎の所定の時間変化の相互関係が得られるまでにある程
度の処理時間を有することから、急激な火災の進展につ
いては比較器８による受光レベルの低下から火災が判断
され、比率比較部６による火災判断を待たずに火災出力
部１０より火災検出信号が外部に送出でき、火災判断の
信頼性を更に高めることができる。

第４図は第１図に示した検煙室１に設ける発光手段と受
光手段の他の実施例を示した説明図であり、この実施例
にあっては、発光素子２Ｂ、２Ｇ。

２Ｒとして可視光領域でフラットな分光特性を持つ同じ
発光素子を使用し、発光素子２Ｂ、２Ｇ。

２Ｒの前面に特定の波長の光のみを透過するフィルタ１
２８．１２Ｇ、１２Ｒを設けるようにしたことを特徴と
する。即ち、フィルタ１２Ｂは中心波長４５０ｎｍを中
心とした青の光のみを透過し、フィルタ１２Ｇは中心波
長５５０ｎｍの緑の光のみを透過し、更にフィルタ１２
Ｒは中心波長７００ｎｍの赤の光のみを透過するように
している。勿論、フィルタ１２Ｂ、１２Ｇ、１２Ｒは発
光素子２Ｂ。

２Ｇ、２Ｒの前面に設ける代わりに、受光素子４Ｂ、４
Ｇ、４Ｒの前面に設け、検煙部を通った光の中から青、
緑、赤の光のみを取り出して受光素子４Ｂ、４Ｇ、４Ｒ
に入射させるようにしてもよい。

第５図は第１図の検煙室１に設けられる発光手段、及び
受光手段の他の実施例を示した説明図であり、この実施
例にあっては、発光素子２Ｂ、２Ｇ及び２Ｒは第１図の
実施例と同様、それぞれ青。

緑、赤となる波長光を出力し、これらの受光素子に対し
可視光領域で均一な分光感度を待つ受光索子４を設り、
発光素子２８．２Ｇ、２Ｒの順に順次発光駆動して異な
る波長光を検煙領域を介して受光素子４に入射させるよ
うにしたことを特徴とする。

更に、異なる２種類以上の波長光を発光する本発明の発
光素子としては、２色発光型の発光ダイオードを使用す
ることができる。例えば、赤と緑の２色発光ダイオード
にあっては、赤の発光駆動、緑の発光駆動、及び両方の
発光駆動による合成色となる３色の発光駆動をもって３
種類の異なる波長光の受光出力を得ることができる。

尚、上記の実施例は３種類の波長光による火災判断を例
にとったが、２種類またはそれ以上の適宜の波長光の種
類であっても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、発光波長が異
なる少なくとも２種類以上の波長光を発光する発光手段
と、この発光手段から発光された複数の波長光の煙によ
る減衰光を受光する受光手段と、受光手段から得られた
異なる波長光毎の受光出力の時間変化を比較して所定の
時間変化の相互関係が得られたときに火災と判断する火
災判断手段を設けるようにしたため、火災時のみに生ず
る異なる波長光の煙による光量変化の時間変化の相違を
捉えて火災と判断することから、より正確な火災判断を
行なうことができ、火災判断の信頼性を大幅に向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第２図は煙
検出光の波長に対する透過率の変化を経過時間をパラメ
ータとして示した特性図、第３図は第２図に基づいて得
られた青、緑、赤の煙検出光の透過率の時間変化を示し
た特性図、第４，５図は本発明で用いる発光手段と受光
手段の他の実施例を示した説明図である。 １：検煙室 ２Ｂ、２Ｇ、２Ｒ：発光素子 ３：発光駆動回路 ４．４８．４Ｇ、４Ｒ二受光素子 ５８．５Ｇ、５Ｒ：アンプ ６：比率比較部 ７：加算器 ８：比較器 ９：基準電圧源 １０：火災出力部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光波長が異なる少なくとも２種類以上の波長光を発光
   する発光手段と、該発光手段から発光された複数の波長
   光の煙濃度に応じた減衰光を受光する受光手段と、該受
   光手段から得られた異なる波長光毎の受光出力の時間変
   化を比較して所定の時間変化の相互関係が得られたとき
   に火災と判断する火災判断手段とを備えたことを特徴と
   する火災判断装置。