特開 2024-4375 スポット型火災感知器および火災感知システム

(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】P2024004375

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】スポット型火災感知器および火災感知システム

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/107 20060101AFI20240109BHJP

【ＦＩ】

G08B17/107 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104010

(22)【出願日】2022-06-28

(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】小島 芽衣

【テーマコード（参考）】

5C085

【Ｆターム（参考）】

5C085AA03

5C085AB01

5C085BA33

5C085CA07

5C085CA08

5C085CA13

5C085CA18

(57)【要約】

【課題】スポット型火災感知器を用いた火災感知において、衝撃や地震の揺れ等による誤作動等の可能性をさらに低下させることが好ましい。加えて、振動の原因により種々の動作を行うことが好ましい。
【解決手段】火災を検知する火災検知手段と、前記火災検知手段の振動を検知する振動検知手段と、振動原因に対応する振動パターンが記憶される記憶手段と、前記振動検知手段により得られた振動信号を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記振動パターンによって前記振動原因を判定し、判定の結果に応じて前記火災検知手段の感度を確認または調整することを特徴とするスポット型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】

火災を検知する火災検知手段と、
前記火災検知手段の振動を検知する振動検知手段と、
振動原因に対応する振動パターンが記憶される記憶手段と、
前記振動検知手段により得られた振動信号を判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記振動パターンによって前記振動原因を判定し、判定の結果に応じて前記火災検知手段の感度を確認または調整することを特徴とするスポット型火災感知器。

【請求項2】

前記判定手段が前記振動原因を衝突による衝撃と判定した場合に、前記火災検知手段の感度の確認を行う感度確認手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載されたスポット型火災感知器。

【請求項3】

前記判定手段が前記振動原因を地震と判定した場合に、前記火災検知手段の感度を引き上げる感度変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載されたスポット型火災感知器。

【請求項4】

前記火災検知手段を備えた前記火災感知器は少なくとも２以上設けられ、
前記感度変更手段は、他の火災感知器の感度を引き上げるための感度引き上げ信号を送信することを特徴とする請求項３に記載されたスポット型火災感知器。

【請求項5】

スポット型火災感知器に設けられて火災を検知する火災検知手段と、
前記火災検知手段の振動を検知する振動検知手段と、
前記振動検知手段により得られた振動信号から振動原因を判定する判定手段と、を備え、
前記判定の結果に応じて前記火災検知手段の感度を確認または引き上げることを特徴とする火災感知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加速度センサを設けたスポット型火災感知器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、送光部と受光部が離れて設置された光電式感知器が記載されている。光電式分離型感知器は、送光部と受光部を正しく対向させるために、設置の際に光軸調整を行うと共に、受光レベル調整を行う。そして、特許文献１では、光電式感知器に衝撃や振動等が与えられた場合に、光軸や受光レベルの調整が狂うため、衝撃等を検知して自己診断や調整を行う。

【0003】

スポット型火災感知器は一体的に構成されているため、光電式分離型感知器よりも光軸のずれ等は生じにくい。また、スポット型火災感知器の開発過程や製造過程においては、品質保証のために振動試験が行われる。この試験は、試験中や試験の後に非火災報や感度変化などの異常がないことを確認するものである。そのため、火災感知器を設置した後の使用中に衝撃や地震などにより感度異常等が発生する可能性は低い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９－１１５０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、スポット型火災感知器を用いた火災感知においても、衝撃や地震の揺れ等による誤作動等の可能性をさらに低下させることが好ましい。加えて、振動の原因により種々の動作を行うことが好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態におけるスポット型火災感知器は、火災を検知する火災検知手段と、前記火災検知手段の振動を検知する振動検知手段と、振動原因に対応する振動パターンが記憶される記憶手段と、前記振動検知手段により得られた振動信号を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記振動パターンによって前記振動原因を判定し、判定の結果に応じて前記火災検知手段の感度を確認または調整することを特徴とする。また、本発明の一実施形態における火災感知システムは、スポット型火災感知器に設けられて火災を検知する火災検知手段と、前記火災検知手段の振動を検知する振動検知手段と、前記振動検知手段により得られた振動信号から振動原因を判定する判定手段と、を備え、前記判定の結果に応じて前記火災検知手段の感度を確認または引き上げることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、振動検知手段を設けることによって振動を検知して振動原因を判定することができる。さらに、振動原因により異なった対応を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１における煙感知器を設置した家屋の側面図。

【図2】実施例１における煙感知器を設置した家屋の平面図。

【図3】勾配天井の内側に設置された実施例１の煙感知器。

【図4】実施例１の煙感知器の内部構造。

【図5】実施例１の煙感知器の回路構成。

【図6】実施例１の煙感知器におけるフロー図。

【図7】実施例２における煙感知器を設置した建築物の側面図。

【図8】実施例２の煙感知器の回路構成。

【図9】実施例２の火災受信機におけるフロー図。

【発明を実施するための形態】

【実施例0009】

実施例１のスポット型火災感知器は、無線式の煙感知器である。図１に実施例の煙感知器１と通常の煙感知器４を設置した家屋３の側面図を、図２に平面図を示す。煙感知器１、４は電池を有しており、無線で他の煙感知器１と連動するため、家屋３内に自由に取り付けることができる。そして、何れか一つの煙感知器１、４が煙を感知すると、他の煙感知器１、４にも無線により火災情報が送信され、全ての煙感知器１、４が内部に備えたブザーを鳴動して火災を報知する。煙感知器１は振動を検知するが、煙感知器４は振動を検知しない。

【0010】

図１、２では、キッチン３１やリビングルーム３２等の天井板３６に煙感知器４を設置し、屋根裏部屋３３において、屋根に接して設けた勾配天井３７の下に煙感知器１を設置している状況を示す。煙感知器１は斜めの天井や垂直な壁面にも取り付けることができる。更に、図２に示すようにクローゼット３４や物置３５にも煙感知器１が取り付けられている。図１、２に示すような屋根裏部屋３３やクローゼット３４、物置３５では、煙感知器が低い位置に取り付けられることがある。そして、そのような場合には、人や物が煙感知器に衝突し、煙感知器に衝撃を与えてしまう可能性がある。振動を検知する煙感知器１は、人や物が煙感知器１に衝突する可能性がある場所に設置することが好ましい。また振動を検知しない煙感知器４は、キッチン３１やリビングルーム３２等の、人や物が煙感知器４に衝突する可能性がほとんどない場所に設置することが好ましい。

【0011】

図３に、屋根裏部屋３３における勾配天井３７の下に取り付けた煙感知器１の側面を示す。勾配天井３７には取付ベース２が固定され、取付ベース２に煙感知器１を嵌め込むことにより、煙感知器１が勾配天井３７に設置されている。固定された取付ベース２に嵌め込んで設置する点は、屋根裏部屋３３以外の場所に設置する煙感知器１、４でも同様である。図３に示すように、煙感知器１の反取付面側には煙流入口１７１が設けられている。煙は煙流入口１７１から煙感知器１の内部に進入し、煙感知器１の取付面側の内側に設けた火災検知手段１１により検知されて、煙感知器１は火災を検知する。

【0012】

実施例１における煙感知器１の内部には、振動検知手段１５が設けられている。振動検知手段１５は、下部を覆う下面カバー１７２の内面に取り付けられている。煙感知器１において、下面カバー１７２は取付面から最も突出した位置にある。振動検知手段１５は下面カバー１７２の内面に取り付けられているため、人や物が煙感知器１に衝突した際に、高感度で振動を検出して衝突を検知することができる。

【0013】

図４に、火災検知手段１１近傍の煙感知器１の内部構造を示す。図４は、側面を図３に示した煙感知器１の水平断面を反取付面側から見た図である。火災検知手段１１では、発光ダイオード１１１と受光素子１１２が光軸を１２０°ずらして設置されている。発光ダイオード１１１と受光素子１１２の間には、直接光を遮光する遮光壁１７３が設けられている。また、発光ダイオード１１１の光軸方向には可変反射パネル１６が設けられている。発光ダイオード１１１からは、黒点線で示した赤外線Ｌを間欠的に発する。点線円で示した検出領域Ｒに煙流入口１７１から入った煙がある場合、散乱が生じて、白矢印で示す散乱光Ｄが受光素子１１２に入光する。これにより、煙感知器１では煙を感知して火災を検知する。検出領域Ｒに煙が無い場合には、赤外線Ｌは直進する。実施例１では、赤外線Ｌは光吸収状態の可変反射パネル１６で吸収され、受光素子１１２に光は入らない。

【0014】

図５に、煙感知器１の内部における回路構成を示す。煙感知器１は図４に示したように発光ダイオード１１１と受光素子１１２を備えている。火災検知手段１１は、発光ダイオード１１１と受光素子１１２の他に、制御手段１１３と記憶手段１１４を備えている。発光ダイオード１１１は制御手段１１３により制御されて間欠的に発光する。また、受光素子１１２で検出した出力は、制御手段１１３に入力される。発光ダイオード１１１と制御手段１１３の間には、制御スイッチ（図示せず）が設けられている。また、受光素子１１２と制御手段１１３の間には、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）が設けられている。制御手段１１３は記憶手段１１４に接続しており、制御手段１１３は、記憶手段１１４に記憶したプログラムにより動作する。また、記憶手段１１４には、振動原因に対応する振動パターンが記憶される。本実施例では、振動原因の「衝撃」を、加速度値Ａ以上の加速が０．５秒以内で終了する振動パターンとして記憶し、振動原因の「地震」を、加速度値Ａよりも小さい加速度値Ｂ以上の加速が１秒以上続く振動パターンとして記憶する。

【0015】

制御手段１１３はブザー１２に制御スイッチ（図示せず）を介して接続している。火災検知手段１１が火災を検知すると、制御手段１１３は火災報知状態となって、ブザー１２に鳴動信号を送信する。鳴動信号を受信したブザー１２は鳴動して火災報知を行う。

【0016】

また、制御手段１１３は無線送受信手段１３に接続している。火災検知手段１１が火災を検知すると、無線送受信手段１３から電波により火災検知情報を送信する。また、無線送受信手段１３で電波により火災検知情報を受信すると、制御手段１１３は火災報知状態となって、ブザー１２に鳴動信号を送信し、ブザー１２を鳴動させる。制御手段１１３と記憶手段１１４は、火災検知手段１１以外の機能も担っている。

【0017】

本発明の実施例１において、制御手段１１３は、振動検知手段１５に接続している。振動検知手段１５は、加速度センサ（図示せず）を有し、加速度センサで得た加速度値をデジタル信号に変換して出力する。制御手段１１３と記憶手段１１４は、振動検知手段１５により得られた振動信号を判定する判定手段や、火災検知手段１１の感度を引き上げる感度変更手段としても機能する。

【0018】

また、制御手段１１３は制御スイッチ（図示せず）を介して可変反射パネル１６に接続している。可変反射パネル１６は、赤外線Ｌを反射する反射パネル１６１の入光側に液晶パネル１６２が設けられている。液晶パネル１６２は、電圧を印加していないときに赤外線Ｌを吸収し、電圧を印加しているときに赤外線Ｌを透過する。したがって、可変反射パネル１６は、液晶パネル１６２の電極を短絡して電圧を印加しないと赤外線Ｌを吸収し、電圧を印加すると赤外線Ｌを反射する。

【0019】

煙感知器１において、発光ダイオード１１１、受光素子１１２、制御手段１１３、記憶手段１１４、ブザー１２、無線送受信手段１３、振動検知手段１５、可変反射パネル１６等の内部回路は、煙感知器１の内部に設けた電池１４の電力により作動し、外部からは電力供給されていない。

【0020】

次に、煙感知器１が振動を受けた際の火災検知手段１１の動作を、図６のフロー図により説明する。

【0021】

制御手段１１３は、振動検知手段１５により閾値を超える振動があるか監視している。（ステップＳ１１）。閾値を超える振動があると、振動信号を記憶しはじめる（ステップＳ１２）。振動信号のパターンから振動原因を判定するためには一定時間以上の振動信号を記憶する必要があるため、所定時間以上の振動信号を記憶する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。所定時間以上、振動信号を記憶すると振動原因を判定する。そして、記憶手段１１４に記憶する振動原因に対応する振動パターンにより、記憶した振動信号のパターンが、衝突を原因とするものであるか判定する（ステップＳ１４）。衝突を原因とすると判定されると、煙感知器１の感度確認を行って終了する（ステップＳ１５）。衝突を原因とすると判定されないと、記憶手段１１４に記憶する振動原因に対応する振動パターンにより、記憶した振動信号のパターンが、地震を原因とするものであるか判定される（ステップＳ１６）。地震を原因とすると判定されると、火災検知手段１１の感度を引き上げて終了する。（ステップＳ１７）。地震を原因とすると判定されないと終了する。そして、再びステップＳ１１から開始する。

【0022】

＜感度の確認＞
ステップＳ１５では、振動信号により振動原因が衝突と判定されると感度の確認を行う。感度の確認の際には、制御手段１１３から図４に示した液晶パネル１６２に電圧を印加する。そうすると、可変反射パネル１６は赤外線Ｌを反射して、図４に白点線矢印で示した反射光Ｔが発生する。そして、可変反射パネル１６で反射した、反射光Ｔを受光素子１１２に入光させ、受光素子１１２の出力値を制御手段１１３で検査することにより感度確認を行う。制御手段１１３と記憶手段１１４は、火災検知手段１１の感度の確認を行う感度確認手段をも構成する。

【0023】

感度確認の結果、出力値が低すぎたり高すぎたりすると、感度異常が判定される。具体的な感度判定として、感度確認手段が、記憶手段１１４に記憶される工場出荷時の出力値と比較し、確認した感度の値が、所定以上、所定以下の出力である場合に感度異常として判定する。そして、制御手段１１３からブザー１２に間欠発音信号が送信され、ブザー１２が「ブ、ブ、ブ、ブ、ブ」と間欠的に発音する。これにより、ユーザは煙感知器１に異常が発生したことを認識し、煙感知器１の交換を行うことができる。また、衝撃により感度異常が発生した場合でも感度確認の動作に移行するため非火災報や誤報になりづらい。さらに、振動検知手段１５は、図３に示すように下面カバー１７２の内側に設けられているため、人や物が衝突した際に振動を検出し易い。

【0024】

＜感度の引き上げ＞
また、ステップＳ１６で振動信号により振動原因が地震と判定すると、ステップＳ１７では、煙感知器１の感度の引き上げを行う。感度の引き上げは所定期間にわたって行われる。実施例１では３０分間の感度引き上げが行われ、３０分が経過すると感度はもとに戻る。そして、感度引き上げにより、火災と判定する散乱光Ｄの閾値を下げる。これにより、地震によって生じる火災を迅速に感知して、ブザー１２により報知することができる。本実施例の煙感知器１は電池１４を電源としている。そのため、大地震後の停電時に発生する火災に対しても、有効に機能することができる。

【0025】

さらに、地震と判定した煙感知器１では、制御手段１１３が無線送受信手段１３を制御して、感度引き上げ信号を送信する。そうすると、感度引き上げ信号を受信した煙感知器１、４は、所定期間の感度引き上げを行う。実施例１では、受信した煙感知器１、４でも３０分間にわたる感度引き上げが行われる。特にキッチン３１に設置した煙感知器４の感度引き上げが行われることにより、地震後のキッチン３１から生じる出火を迅速に報知することができる。制御手段１１３と記憶手段１１４は、煙感知器１における火災検知手段１１の感度を引き上げたり、他の煙感知器１、４に感度引き上げ信号を送信したりする感度変更手段の機能も有するものである。以上のように、記憶手段１１４に記憶された振動パターンによって振動原因を判定し、判定の結果に応じて火災検知手段１１の感度を確認または調整する。

【0026】

なお、振動を検知しない煙感知器４では、図５における振動検知手段１５、可変反射パネル１６がない。また、記憶手段１１４では振動検知等のプログラムを記憶していない。しかし、煙感知器４においても火災を検知すると、火災報知状態となって、ブザー１２が鳴動して火災報知を行うと共に、電波により火災検知情報を送信して他の煙感知器１、４を鳴動させる。

【0027】

実施例１の煙感知器１を用いた煙感知システムでは、振動を検知する煙感知器１と振動を検知しない煙感知器４を使い分けて用いたが、全て振動を検知する煙感知器１とした煙感知システムを家屋３に設置してもよい。多くの煙感知器１が地震を検知して感度引き上げ信号を出せるようにすれば、地震による感度の引き上げが早く確実に行われる。

【0028】

振動原因の判定に用いる振動パターンとしては、上記のように加速度値の閾値と時間を用いてもよいが、振動周波数などを用いてもよい。

【実施例0029】

実施例２では、複数の煙感知器５を火災受信機６に接続した火災感知システムを示す。図７に示す実施例２のスポット型火災感知器は、有線式の煙感知器５である。建物９において、複数の煙感知器５が伝送線７を介して火災受信機６に接続している。また、複数のスピーカー８が配線を介して火災受信機６に接続している。火災受信機６は制御手段６１と記憶手段６２を備えている。制御手段６１は、記憶手段６２に記憶したプログラムにより動作する。

【0030】

図８に、煙感知器５の内部における回路構成を示す。煙感知器５は実施例１の煙感知器１のように、発光ダイオード５１１と受光素子５１２を備えている。火災検知手段５１は、発光ダイオード５１１と受光素子５１２の他に、制御手段５１３と記憶手段５１４を備えている。発光ダイオード５１１は制御手段５１３により制御されて間欠的に発光する。また、受光素子５１２で検出した出力は、制御手段５１３に入力されて、散乱光Ｄの輝度データが得られる。なお、発光ダイオード５１１と制御手段５１３の間には、制御スイッチ（図示せず）が設けられている。また、受光素子５１２と制御手段５１３の間には、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）が設けられている。制御手段５１３は記憶手段５１４に接続しており、制御手段５１３は、記憶手段５１４に記憶したプログラムにより動作する。

【0031】

また、制御手段５１３は有線送受信手段５２に接続している。火災検知手段５１は、有線送受信手段５２から伝送線７を介して火災受信機６に散乱光Ｄの輝度データを送信する。輝度データにより火災受信機６の制御手段６１で火災と判断すると、図７に示すスピーカー８に鳴動信号を送信し、スピーカー８を鳴動させて警報を報知する。

【0032】

次に、煙感知器５が振動を受けた際の動作を、図９のフロー図により説明する。図９は、火災受信機６における動作フローである。

【0033】

煙感知器５の制御手段５１３は、振動検知手段５３で閾値を超える振動があるか監視している。実施例２においても実施例１と同様に、振動検知手段５３は下面カバー（図示せず）の内側に設けられているため、人や物が衝突した際に振動を検出し易い。また、煙感知器５は受光素子５１２で感知した散乱光Ｄの輝度データを伝送線７に送出している。火災受信機６では、制御手段６１が各煙感知器５の輝度データを監視し、火災の判定を行っている。煙感知器５で閾値を超える加速度値を検出すると、振動検出信号を伝送線７に送信する。煙感知器５は個別にアドレスを有しており、伝送線７に送信する振動検出信号は煙感知器５のアドレスを含んでいる。

【0034】

火災受信機６では、振動検出信号を受信しているかを監視している（ステップＳ５１）。そして、振動検出信号を受信すると、所定時間以内に他の煙感知器５から振動検出信号を受信したかを判定する（ステップＳ５２）。実施例２では、所定時間を５秒に設定する。５秒以内に他の煙感知器５から振動検出信号を受信した場合には、広範囲の振動であることを示すので、振動原因を地震と判定する。そして、全ての煙感知器５に対して、感度引き上げ信号を送信して（ステップＳ５３）終了する。これにより、全ての煙感知器５では、火災発報する散乱光の閾値を引き下げることにより、煙感知の感度を引き上げる。感度の引き上げは実施例１と同様に所定期間にわたって行われる。所定時間である５秒以内に他の煙感知器５から振動検出信号を受信しない場合には、振動原因を衝突と判定して、煙感知器５の感度確認を行い（ステップＳ５４）、終了する。終了後は、再びステップＳ５１から開始する。

【0035】

＜煙感知器５の感度確認＞
ステップＳ５４の煙感知器５の感度確認では、振動検出信号を送信した煙感知器５に感度確認信号を送信する。感度確認信号は振動検出信号と同じアドレスを含んでおり、振動検出信号を送信した煙感知器５のみが感度確認信号を受信することができる。感度確認信号を受信した煙感知器５は、可変反射パネル５４を用いて実施例１と同様に感度確認を行い、結果を感度確認結果信号として火災受信機６に送信する。感度確認結果信号も煙感知器５に固有なアドレスを有している。感度確認結果信号が感度異常を示す場合は、火災受信機６から警告音が発生され、感度異常を示した煙感知器５のコードが表示される。

【0036】

火災受信機６の制御手段６１と記憶手段６２は、煙感知器５の振動検知手段５３により得られた振動信号を判定する判定手段や、火災検知の感度を引き上げる感度変更手段としても機能する。そして、判定手段は振動原因を判定し、判定の結果に応じて火災検知手段である煙感知器５の感度を確認または調整する。

【0037】

実施例２では、所定時間以内に振動を検知した煙感知器５が１つである場合に衝撃と判定し、２以上である場合に地震と判定したが、１または２の場合に衝撃と判定し、３以上の場合に地震と判定してもよい。また、１つである場合に衝撃と判定し４以上の場合に地震と判定してもよい。このように振動を検知した煙感知器５の数により振動原因を判定してもよいが、実施例１と同様に振動パターンとの比較により振動原因を判定してもよい。この場合、振動原因の判定は煙感知器５で行ってもよく、火災受信機６で行ってもよい。

【0038】

煙感知器は、炎感知器等の他の火災感知器でもよい。また、火災感知器には、非火災報を防止するため、所定時間にわたって煙等の異常検出があると火災を報知する遅延処理を行うものがある。実施例１、２では、振動原因を地震とした際に閾値を下げて感度を上昇させているが、遅延時間を短くしても感度は引き上げられる。

【0039】

その他、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。