特開 2024-3463 火災感知器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024003463

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】火災感知器

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/103 20060101AFI20240105BHJP

   A61L 9/20 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

G08B17/103 Z

A61L9/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102637

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000233826

【氏名又は名称】能美防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 真道

【テーマコード（参考）】

4C180

5C085

【Ｆターム（参考）】

4C180AA07

4C180DD03

4C180HH11

4C180KK04

4C180LL04

4C180LL20

4C180MM10

5C085AA03

5C085AC02

5C085BA32

(57)【要約】

【課題】本発明は、人体に悪影響を与えることなく、大空間でもウィルスの不活性化や殺菌を行うことができる火災感知器の提供を課題とする。
【解決手段】送光部と受光部を有する光電式分離型の火災感知器であって、煙検出用赤外光の光軸に沿った方向に除菌用紫外光を発光する紫外線発光部を備える火災感知器を提供する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送光部と受光部を有する光電式分離型の火災感知器であって、
煙検出用赤外光の光軸に沿った方向に除菌用紫外光を発光する紫外線発光部を備えることを特徴とする火災感知器。

【請求項2】

設置状態において、前記煙検出用赤外光を発光する赤外線発光部、または前記煙検出用赤外光を受光する赤外線受光部の上方に前記紫外線発光部を有し、前記煙検出用赤外光の上方で前記除菌用紫外光を発光することを特徴とする請求項１に記載された火災感知器。

【請求項3】

前記受光部が前記送光部から発せられる前記煙検出用赤外光を受光しなくなったとき、前記除菌用紫外光の発光を停止することを特徴とする請求項１または２に記載された火災感知器。

【請求項4】

前記赤外線発光部と前記紫外線発光部の発光タイミングをずらしたことを特徴とする請求項１または２に記載された火災感知器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除菌用紫外光を用いてウィルスの不活性化や殺菌を行う火災感知器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

昨今、ウィルス等による感染症が問題となっている。ウィルスや細菌を含む飛沫や、飛沫の水分が蒸発した飛沫核により感染する感染症は、接触感染よりも感染しやすい。ウィルス等を含んだ飛沫は落下しやすいが、飛沫から水分が蒸発した飛沫核は小さく軽いために長時間にわたり空気中を浮遊して、空気感染の原因となる。空気中を飛沫核の形態で浮遊するウィルスや細菌を不活性化や殺菌するためには、紫外線ＬＥＤを用いた紫外線照射が有効である。しかし、紫外線は人体にも悪影響を及ぼすことから、特許文献１では、煙感知器の内部で紫外線照射を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３６３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような煙感知器の内部における紫外線照射は、照射する空気の量が少ないため、大空間でのウィルスの不活性化や殺菌には適していない。本発明は、人体に悪影響を与えることなく、大空間でもウィルスの不活性化や殺菌を行うことができる火災感知器の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態は、送光部と受光部を有する光電式分離型の火災感知器であって、煙検出用赤外光の光軸に沿った方向に除菌用紫外光を発光する紫外線発光部を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明により、火災感知器の使用エリアにおいて人体に悪影響を与えることなく、大空間においてもウィルスの不活性化や殺菌を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施例１における火災感知器を備えたＰ型火災感知システムを示す図。

【図2】本発明の実施例１における火災感知器の設置状況を示す図。

【図3】本発明の実施例１における火災感知システム中の火災感知器を示す図。

【図4】本発明の実施例１における火災感知器のタイミングパルスを示す図。

【図5】本発明の実施例２における火災感知システム中の火災感知器を示す図。

【図6】本発明の実施例２における火災感知器のタイミングパルスを示す図。

【図7】本発明の実施例３における火災感知システム中の火災感知器を示す図。

【発明を実施するための形態】

【実施例0008】

図１に、本発明の実施例１における火災感知器１を備えたＰ型火災感知システムを示す。火災感知器１は、光電式分離型であり、送光部１１から対向する受光部１２へ煙検出用赤外光を送光する。そして、火災発生時には送光部１１と受光部１２の間に煙が入り、煙検出用赤外光の受光量が減少することにより火災感知器１で煙を感知する。光電式分離型の火災感知器１は複数設けられ、受光部１２に設けられた端子が火災信号線３により渡り配線でＰ型受信機２に接続されている。送光部１１は同期線１３により受光部１２に接続している。

【0009】

図２に、実施例１における火災感知器１の設置状況を示す。実施例１では、送光部１１に紫外線発光部１１２が設けられ、送光部１１から受光部１２の方向へ向けて除菌用紫外光ＵＶが発光する。光電式分離型の火災感知器１は、送光部１１と受光部１２がともに天井付近等の高い位置に対向設置される。特に大空間では、高足場等を用いない限り、通常は人間Ｈが届くことのない位置に送光部１１と受光部１２が対向設置される。

【0010】

光電式分離型の火災感知器１では、受光部１２から同期線１３を介して送光部１１に同期信号を送信する。同期信号を受けた送光部１１は、赤外線発光部１１１から受光部１２における赤外線受光部１２１に向けて、煙検出用赤外光ＩＲを発光させる。同期信号は定期的に送信され、煙検出用赤外光ＩＲが定期的に発光する。受光部１２では、同期信号を発したタイミングにおける煙検出用赤外光ＩＲの受光量の変化により、煙の検出を行う。

【0011】

送光部１１には、火災感知器１の設置状態における赤外線発光部１１１の上方に、紫外線発光部１１２が設けられている。そして、紫外線発光部１１２は、煙検出用赤外光ＩＲの光軸に沿った方向に向けて除菌用紫外光ＵＶを発光する。

【0012】

除菌用紫外光ＵＶは火災感知器１の送光部１１から煙検出用赤外光ＩＲに沿った方向に向けて発光する。煙の誤検知が無いように、煙検出用赤外光ＩＲが人間Ｈ等により遮られない高所等に火災感知器１が設置されるため、このように発光した除菌用紫外光ＵＶが人間Ｈに直接照射される可能性は低い。さらに、実施例１では、火災感知器１の設置状態において赤外線発光部１１１の上方に紫外線発光部１１２が設けられ、除菌用紫外光ＵＶは煙検出用赤外光ＩＲの光軸に沿った方向に発光する。そのため、除菌用紫外光ＵＶの照射位置は、煙検出用赤外光ＩＲの上の位置となり、さらに人間Ｈに直接照射される可能性が低くなっている。

【0013】

なお、除菌用紫外光ＵＶは、空間で減衰して受光部１２にはほとんど届かない。そのため、受光部１２に設けた赤外線受光部１２１を劣化させることはない。しかし、受光部１２を送光部１１の近くに対向設置する場合には、除菌用紫外光ＵＶやその散乱光が赤外線受光部１２１に届く可能性があるため、赤外線受光部１２１の前に紫外線カットフィルタを設置してもよい。

【0014】

図３に、本発明の実施例１におけるＰ型火災感知システム中の火災感知器１を示す。火災感知器１は、送光部１１の赤外線発光部１１１から受光部１２の赤外線受光部１２１へ煙検出用赤外光ＩＲを送光する。受光部１２に設けられた端子は火災信号線３によりＰ型受信機２に接続されている。火災感知器１は、煙を感知した際に火災信号線３の間の抵抗を下げて煙の検出をＰ型受信機２に伝える。送光部１１は同期線１３により受光部１２に接続している。また、送光部１１に設けられた赤外線発光部１１１と紫外線発光部１１２へは、発光用電源１１３から電源供給される。

【0015】

次に、図４により、火災感知器１の動作を説明する。図４は、上から順に、同期線１３の電圧、送光部１１における赤外線発光部１１１の入力電圧、受光部１２における赤外線受光部１２１の出力電圧、送光部１１における紫外線発光部１１２の入力電圧、受光部１２に接続した火災信号線３の電圧についてのタイミングを示している。時間は右側へと流れる。図４では、波高値が同じとなるように記載しているが、図４は電圧のタイミングを示すものであって、各電圧の値は一般的には異なる。

【0016】

受光部１２は、同期線１３の電圧を定期的に立ち上げる。送光部１１では、（ａ）同期線１３の電圧の立ち上がりをトリガーとしてワンショット回路（図示せず）が作動し、所定期間にわたって赤外線発光部１１１に電圧を付与する。（ｂ）電圧が付与された赤外線発光部１１１は煙検出用赤外光ＩＲを発し、煙検出用赤外光ＩＲを受光部１２の赤外線受光部１２１で受光して赤外線受光部１２１の出力電圧が上がる。（ｃ）所定期間が終了して送光部１１の赤外線発光部１１１の入力電圧が下がることにより煙検出用赤外光ＩＲが消える。受光部１２における赤外線受光部１２１が受光する煙検出用赤外光ＩＲがなくなり、赤外線受光部１２１の出力電圧が立ち下がる。（ｄ）受光部１２は、赤外線受光部１２１の出力電圧の立ち下がりをトリガーとして、同期線１３の電圧を下げる。（ｅ）送光部１１では、同期線１３の電圧の立ち下がりをトリガーとして、ワンショット回路（図示せず）が作動し、所定期間にわたり紫外線発光部１１２に電圧を付与する。これにより、紫外線発光部１１２は所定期間にわたり除菌用紫外光ＵＶを発光する。

【0017】

送光部１１と受光部１２の間の煙検出用赤外光ＩＲが人間Ｈや煙等により遮られた場合は、図４の後半に示す次のようになる。（ａ１）同期線１３の電圧の立ち上がりをトリガーとしてワンショット回路（図示せず）が作動し、所定期間にわたって赤外線発光部１１１に電圧を付与する。（ｆ１）（ｇ１）同期線１３の電圧の立ち上がりの後に、煙検出用赤外光ＩＲが赤外線受光部１２１に届かないため、煙の検出状態となって火災信号線３を短絡する。これにより火災感知器１による煙の検出がＰ型受信機２に伝えられる。

【0018】

また、図４の後半に示すように、（ｄ１）赤外線受光部１２１では出力電圧が立ち上がらないため、出力電圧の立ち下がりをトリガーとした同期線１３の電圧降下が生じない。そのため、同期線１３の電圧は高いままで維持される。これにより、（ｅ１）同期線１３の電圧の立ち下がりをトリガーとした紫外線発光部１１２への電圧付与が行われず、除菌用紫外光ＵＶは発光せず、発光を停止する。

【0019】

点検作業等により人間Ｈが送光部１１と受光部１２の間で煙検出用赤外光ＩＲを遮った場合には、上記のように紫外線発光部１１２への電圧付与が行われず、除菌用紫外光ＵＶは発光しない。そのため、人間Ｈに除菌用紫外光ＵＶは照射されない。

【0020】

実施例１では、煙検出用赤外光ＩＲの受光電圧が立ち下がったことにより、除菌用紫外光ＵＶを発光させている。このように、実施例１では消費電力の大きい赤外線発光部１１１と紫外線発光部１１２の発光タイミングをずらして、ピーク消費電力を抑制している。また、発光用電源は送光部１１にだけ接続すればよく、受光部１２には接続しなくてよい。これにより、火災感知器１は少ない配線や変圧装置により実現することができる。

【0021】

＜変形例＞
実施例１では、煙検出用赤外光ＩＲと除菌用紫外光ＵＶの発光タイミングをずらしてピーク消費電力を抑制したが、抑制せずに発光タイミングが重なってもよい。さらに、煙検出用赤外光ＩＲが遮光されたことによる消灯まで、除菌用紫外光ＵＶを連続的に発光するようにしてもよい。また、実施例１では、受光部１２から送光部１１への同期線１３を介した情報の送信を単純な電圧により行ったが、他の送信方法で行ってもよく、デジタル通信により行ってもよい。デジタル通信により情報の送信を行う際には、受光部１２からのデジタル通信により煙検出用赤外光ＩＲと除菌用紫外光ＵＶの発光させるほかに、煙検出用赤外光ＩＲを１００ｍ/ｓ発光させることや、除菌用紫外光ＵＶを１秒間発光させるなどの時間情報をデジタル通信により送光部１１へ送信するようにしてもよい。また、実施例１ではＰ型受信機２を用いたＰ型火災感知システムとしたが、Ｒ型受信機を用いたＲ型火災感知システムとしてもよい。

【実施例0022】

図５に、本発明の実施例２におけるＰ型火災感知システム中の火災感知器４を示す。図１、２に示した火災感知器１を備えたＰ型火災感知システムや火災感知器１の設置状況は、実施例２においても同様である。一方で、実施例２は、実施例１と異なり紫外線発光部４２２が受光部４２に備えられている。

【0023】

火災感知器４は、送光部４１の赤外線発光部４１１から受光部４２の赤外線受光部４２１へ煙検出用赤外光ＩＲを送光する。受光部４２に設けられた端子は火災信号線３によりＰ型受信機２に接続されている。送光部４１は同期線４３により受光部４２に接続している。また、送光部４１の赤外線発光部４１１は、発光用電源４１２から電源供給され、受光部４２の紫外線発光部４２２は発光用電源４２３から電源供給される。

【0024】

実施例２では、受光部４２に赤外線受光部４２１と紫外線発光部４２２が設けられている。そのため、煙検出用赤外光ＩＲが遮られて赤外線受光部４２１が受光せず、紫外線発光部４２２を発光しないようにする制御は、受光部４２の内部で処理することができる。

【0025】

次に、図６により、火災感知器４の動作を説明する。図６は、上から順に、同期線４３の電圧、送光部４１における赤外線発光部４１１の入力電圧、受光部４２における赤外線受光部４２１の出力電圧、受光部４２における紫外線発光部４２２の入力電圧、受光部４２に接続した火災信号線３の電圧のタイミングを示す。時間は右側へと流れる。図４と同様に図６でも波高値が同じとなるように記載しているが、図６も電圧のタイミングを示すものであって、各電圧の値は一般的には異なる。

【0026】

受光部４２は、同期線４３の電圧を定期的に立ち上げる。送光部４１では、（ａ）同期線４３の電圧の立ち上がりをトリガーとしてワンショット回路（図示せず）が作動し、所定期間にわたって赤外線発光部４１１に電圧を付与する。（ｂ）電圧が付与された赤外線発光部４１１は煙検出用赤外光ＩＲを発し、煙検出用赤外光ＩＲを受光部４２の赤外線受光部４２１で受光して赤外線受光部４２１の出力電圧が上がる。（ｃ）受光部４２では、赤外線受光部４２１の出力電圧の閾値を超える上昇により、紫外線発光部４２２へ付与する電圧を上げる。（ｄ）所定期間が終了して、送光部４１における赤外線発光部４１１へ付与する電圧が下がると、煙検出用赤外光ＩＲが消灯し、受光部４２における赤外線受光部４２１の出力電圧が下がる。（ｅ）受光部４２では、赤外線受光部４２１の出力電圧が下がると紫外線発光部４２２へ付与する電圧を下げる。これにより、送光部４１と受光部４２の間の煙検出用赤外光ＩＲが遮られていない場合には、赤外線発光部４１１の発光期間に同期して、紫外線発光部４２２から除菌用紫外光ＵＶを発光する。

【0027】

送光部４１と受光部４２の間が煙等により遮られた場合は、次のようになる。（ａ１）受光部４２で付与した同期線４３の電圧の立ち上がりをトリガーとして、送光部４１ではワンショット回路（図示せず）が作動し、所定期間にわたって赤外線発光部４１１に電圧を付与する。（ｆ１）（ｇ１）受光部４２では、同期線４３の電圧の立ち上がりの後に、煙検出用赤外光ＩＲが赤外線受光部４２１に届かないため、煙の検出状態となって火災信号線３を短絡する。これにより火災感知器４による煙の検出がＰ型受信機２に伝えられる。また、赤外線受光部４２１に閾値を超える出力電圧が生じないため、紫外線発光部４２２に電圧は付与されない。

【0028】

点検作業等により人間Ｈが送光部４１と受光部４２の間で煙検出用赤外光ＩＲを遮った場合には、上記のように赤外線受光部４２１に閾値を超える出力電圧が生じずに紫外線発光部４２２への電圧付与が行われず、除菌用紫外光ＵＶは発光しない。そのため、人間Ｈに除菌用紫外光ＵＶは照射されない。実施例２においても、逆方向ではあるが実施例１と同様に除菌用紫外光ＵＶは煙検出用赤外光ＩＲの光軸に沿った方向に発光する。そのため、煙検出用赤外光ＩＲと除菌用紫外光ＵＶの発光位置は離れるが、除菌用紫外光ＵＶは、煙検出用赤外光ＩＲの近傍に照射される。また、火災感知器４の設置状態において赤外線受光部４２１の上方に紫外線発光部４２２を有するため、除菌用紫外光ＵＶは、煙検出用赤外光ＩＲの上方に位置し、さらに人間Ｈに直接照射される可能性がさらに低くなっている。

【0029】

実施例２では、受光部４２に紫外線発光部４２２があるため、送光部４１に煙検出用赤外光ＩＲの遮断情報を送る必要がない。そのため、従来における光電式分離型の火災感知器の設計を少し変えるだけで、火災感知器４を得ることができる。また、実施例２では、受光部４２が煙検出用赤外光ＩＲの受光に合わせて除菌用紫外光ＵＶを発光させている。そのため、人間Ｈ等により煙検出用赤外光ＩＲが遮られると、速やかに除菌用紫外光ＵＶが消灯する。

【0030】

＜変形例＞
実施例２では、受光部４２が煙検出用赤外光ＩＲの閾値を超える受光に合わせて除菌用紫外光ＵＶを発光させている。しかし、煙検出用赤外光ＩＲの受光よりも長い期間で除菌用紫外光ＵＶを発光させてもよい。さらに、除菌用紫外光ＵＶを連続的に発光させ、赤外線受光部が煙検出用赤外光ＩＲを受光しなくなった時点で、除菌用紫外光ＵＶを消灯するようにしてもよい。また、赤外線受光部が煙検出用赤外光ＩＲを受光しなくなった時点をトリガーとして除菌用紫外光ＵＶを所定期間発光させ、実施例１のように発光タイミングをずらし同時発光しないようにして、ピーク消費電力を抑制してもよい。