特許 7453764 分離型火災検知器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】分離型火災検知器

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/103 20060101AFI20240313BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20240313BHJP

   G01N 21/59 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

G08B17/103 A

G08B17/00 A

G01N21/59 G

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019166356

(22)【出願日】2019-09-12

(65)【公開番号】P2021043794

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-07-26

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100188547

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴野 幹夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 克裕

【審査官】石井 則之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５２３０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１６７４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０２４７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１４９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８１１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１６７２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１２４７５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－１２８９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３１０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－０５５６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６９８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１７５３８７３（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｂ１７／００－３１／００

Ｇ０１Ｎ２１／００－２１／０１

２１／１７－２１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送光装置と受光装置とを備え、
前記送光装置は、火災によって発生する物質により吸収される第１波長光と、前記第１波長光より長い波長を有し、前記物質により吸収される第２波長光を含む光を送光し、
前記受光装置は、
前記第２波長光よりも前記第１波長光を透過する第１光学フィルターと、前記第１波長光よりも前記第２波長光を透過する第２光学フィルターと、
前記第１光学フィルターを透過した光を受光して、受光強度に応じた第１センサ信号を出力する第１センサと、前記第２光学フィルターを透過した光を受光して、受光強度に応じた第２センサ信号を出力する第２センサと、
を有し、
前記第１センサ信号による第１透過率が所定値より大きい場合には、前記第１透過率により前記物質の物質濃度を算出し、
前記第１透過率が前記所定値より大きくない場合には、前記第２センサ信号による第２透過率により前記物質の物質濃度を算出し、
前記物質濃度を記憶して所定時間の移動平均を算出し、
前記物質濃度が前記移動平均よりも火災変化濃度以上の場合に、火災を検知することを特徴とする分離型火災検知器。

【請求項2】

前記受光装置は、前記送光装置の光を受光してリファレンス信号を出力するリファレンスセンサを備え、
前記リファレンスセンサは、前記第１センサ及び前記第２センサに対して共通して１つ設けられ、
前記第１センサ信号を前記リファレンス信号で割って前記第１透過率を得、
前記第２センサ信号を前記リファレンス信号で割って前記第２透過率を得ることを特徴とする請求項１に記載された分離型火災検知器。

【請求項3】

前記第１波長光は、４．３５μｍであり、前記第２波長光は、４．４０～４．５０μｍにおけるいずれかの波長であることを特徴とする請求項１または２に記載の分離型火災検知器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送光装置と受光装置の間の火災発生物質を光学的に検出して火災を検知する分離型火災検知器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

光電式分離型感知器は、発光素子を収容した光学台を有して送光する送光装置と、受光素子を収容した光学台を有して受光する受光装置とを備えた火災感知器である。送光装置と受光装置は、高所（通常、地上１０～１５ｍ）において通常５～１００ｍの監視距離を隔てて対向配置することができる。そのため、屋内の大空間における火災感知に適している。また、トンネル内の火災感知にも適する。光電式分離型感知器は、火災で発生した煙が送光装置と受光装置の間に存在することによる、光の減衰を感知することで煙の存在を感知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１０５２９５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には、煙による光量の変化を検出する光電式分離型感知器が記載されている。火災には種々の特徴のものがある。そして、煙の量が少ない火災の場合、迅速な火災の検知ができなくなる可能性がある。そこで、火災により発生するガスの光吸収により、監視範囲のガス空間濃度を非接触で監視できるガスセンサを用いることが考えられる。しかし、大空間の火災検知のために送光装置と受光装置の間の光路長を長くすると、高濃度になるほど光量が低下して変化量の検出が困難になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１）本発明は、送光装置と受光装置とを備え、前記送光装置は、火災によって発生する物質により吸収される第１波長光と、前記第１波長光より長い波長を有し、前記物質により吸収される第２波長光を含む光を送光し、前記受光装置は、前記第２波長光よりも前記第１波長光を透過する第１光学フィルターと、前記第１波長光よりも前記第２波長光を透過する第２光学フィルターと、前記第１光学フィルターを透過した光を受光して、受光強度に応じた第１センサ信号を出力する第１センサと、前記第２光学フィルターを透過した光を受光して、受光強度に応じた第２センサ信号を出力する第２センサと、を有し、前記第１センサ信号と、前記第２センサ信号の少なくとも一方の出力により、前記送光装置と前記受光装置の間の前記物質の濃度を検出し、前記濃度により火災を検知することを特徴とする分離型火災検知器である。

【0006】

（２）また、本発明は、前記受光装置は、前記送光装置の光を受光してリファレンス信号を出力するリファレンスセンサを備え、前記リファレンスセンサは、前記第１センサ及び前記第２センサに対して共通して１つ設けられることを特徴とする（１）に記載された分離型火災検知器である。

【0007】

（３）また、本発明は、前記リファレンスセンサは、光を受光して、受光強度に応じたリファレンス信号を出力し、前記リファレンス信号に対する、前記第１センサ信号、及び前記第２センサ信号の比率により前記濃度を検出することを特徴とする（２）に記載の分離型火災検知器である。

【0008】

（４）また、本発明は、前記第１センサ信号と前記第２センサ信号を切り替える、切替閾値を有し、前記第１センサ信号の出力が前記切替閾値以下又は前記切替閾値未満となったときに、前記第２センサ信号に切り替えて、前記濃度を検出して火災を検知することを特徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の分離型火災検知器である。

【0009】

（５）また、本発明は、前記第１波長光は、４．３５μｍであり、前記第２波長光は、４．４０～４．５０μｍにおけるいずれかの波長であることを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の分離型火災検知器である。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、送光装置と受光装置の間の光路長が長くても短くても、検出領域の火災発生物質による光吸収により、火災発生物質の濃度から火災を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】１０ｍの距離におけるＣＯ_２による赤外線吸収特性を示す図。

【図2】本発明の実施例１における分離型火災検知器１の断面を示す図。

【図3】本発明の実施例１における分離型火災検知器１と受信機４のシステム構成を示す図。

【図4】受光装置１２の制御部１２６における動作フロー図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

火災により発生するガスには種々のものがあるが、本実施形態では、ＣＯ_２（二酸化炭素）の赤外線吸収を利用した分離型火災検知器について説明する。

【0013】

図１は、１０ｍの距離におけるＣＯ_２による赤外線吸収特性を示す図である。横軸は赤外線の波長、縦軸は１０ｍの距離における赤外線の透過率を表す。ここで示す赤外線の波長は、後述のように±０．０５μｍの幅をもつバンドパスフィルターを介した際の中心波長である。５つの線は、１００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、１，０００ｐｐｍ、５，０００ｐｐｍ、１０，０００ｐｐｍのＣＯ_２濃度における、１０ｍの距離での波長４．１～４．５μｍの赤外線の吸収率を表す。

【0014】

図１から理解できるように、４．２５μｍ付近の赤外線はＣＯ_２に吸収されやすく、ＣＯ_２濃度の変化による透過率の変化が大きい。そのため、ＣＯ_２濃度の検出に用いることが考えられる。しかし、１０ｍの距離において、１，０００ｐｐｍで透過率がほぼ０％となり、それ以上の濃度では透過率に変化がない。そこで、１，０００ｐｐｍより高い濃度を検出するために、４．３５μｍの赤外線を用いることが考えられる。４．３５μｍの赤外線であれば、１０ｍの距離において４００ｐｐｍから１０，０００ｐｐｍの範囲で透過率の変化があり、広い範囲でのＣＯ_２濃度の検出が容易である。しかし、分離型火災検知器は設置場所の都合により設置間隔が１００ｍ程度まで広くなる可能性がある。そして、分離型火災検知器の使用に際し、広い間隔で設置した場合には透過率が低くなってＣＯ_２濃度変化による透過率の変化が小さくなり、火災検知が困難となることが判明した。そこで、本発明では複数の赤外線波長領域を用いて透過率を測定し、火災の検知を行う。

【実施例1】

【0015】

実施例１では、４．３５μｍに加えて、４．４５μｍの赤外線の透過率を利用する。そして、４．３５μｍと４．４５μｍにおける１０ｍでのＣＯ_２濃度による透過率のデータを記憶し、透過率によってＣＯ_２濃度を求め、火災の検知を行う。４．３５μｍの赤外線の透過率を第1透過率Ｔ１とすると、図１の●印のように第１透過率Ｔ１が５０％であるときＣＯ_２濃度は、検出領域２の距離が１０ｍの場合の１，０００ｐｐｍに相当する。通常、大気中には４２０ｐｐｍほどのＣＯ_２が含まれているため、検出領域２のＣＯ_２濃度が均一であれば、第１透過率Ｔ１が５０％の際に検出領域２のＣＯ_２濃度が平均的に５８０ｐｐｍ程度上昇したことになる。

【0016】

屋内やトンネル内のＣＯ_２濃度は、火災でなくとも、多人数の人や車からのＣＯ_２放出により１，０００ｐｐｍほどに上昇することがある。検出領域２の距離が変化すると、一般的にランベルトの法則によって透過率が変化する。ランベルトの法則は、濃度が一定の場合に吸光度が光路長に比例するとの法則である。吸光度は－ｌｏｇ_１０（透過率）である。４．３５μｍ赤外線では１，０００ｐｐｍのＣＯ_２濃度が１０ｍの距離で透過率５０％であるところ、ランベルトの法則によれば、３０ｍの距離では約１３％になり、５０ｍの距離では約３％になる。検出領域２の光路長は５～１００ｍ程度であるが、光路長が長くなるに従い透過率が下がるため、ＣＯ_２濃度の変化の検出が難しくなる。そこで、第１透過率Ｔ１に所定の切替閾値Ｔｈを設け、切替閾値Ｔｈ以下となった場合に他の波長の赤外線による第２透過率Ｔ２に切替えてＣＯ_２濃度の導出を開始する。実施例１では、切替閾値Ｔｈを２０％として、４．４５μｍ赤外線での透過率を第２透過率Ｔ２とする。そして、第１透過率Ｔ１の透過率が２０％以下となった場合に、第２透過率Ｔ２に切替えてＣＯ_２濃度を導出する。これにより、設置の際の送光装置１１と受光装置１２の間の距離が異なっても距離を受光装置１２に記憶させるだけで、種々の検出領域の距離やＣＯ_２濃度に対応することができる。

【0017】

図２は、本発明の実施例１における分離型火災検知器１の断面を示す図である。分離型火災検知器１は、送光装置１１と受光装置１２により構成される。図２において、送光装置１１と受光装置１２は、設置時における垂直方向の中心の水平断面図で記載している。分離型火災検知器１は、送光装置１１から送出された赤外線が受光装置１２で受光されるようにして大空間に設置される。送光装置１１と受光装置１２の間の領域が、領域内のＣＯ_２の濃度を測定して火災を判定する検出領域２であり光路長となる。送光装置１１は、キセノンランプ１１１と赤外線透過レンズ１１２を備えており、赤外線を送出する。また、受光装置１２は、第１センサ１２１、第２センサ１２２、リファレンスセンサ１２３を備えており、赤外線を受光する。第１センサ１２１、第２センサ１２２、リファレンスセンサ１２３の前には、赤外線を通過するシリコンレンズ１２４を設けている。

【0018】

シリコンレンズ１２４と第１センサ１２１の間には、第１光学フィルター１２１１を設けている。第１光学フィルター１２１１は、４．３５μｍを中心とした±０．０５μｍの幅の透過特性を有するバンドパスフィルターであり、４．３０μｍ以下と４．４０μｍ以上では５％以下の透過率、４．３４μｍ以上、４．３６μｍ以下では８０％以上の透過率を有している。また、シリコンレンズ１２４と第２センサ１２２の間には、第２光学フィルター１２２１を設ける。第２光学フィルター１２２１は、４．４５μｍを中心とした±０．０５μｍの幅の透過特性を有するバンドパスフィルターであり、４．４０μｍ以下と４．５０μｍ以上では５％以下の透過率、４．４４μｍ以上、４．４６μｍ以下では８０％以上の透過率を有している。シリコンレンズ１２４とリファレンスセンサ１２３の間には、リファレンス光学フィルター１２３１を設ける。リファレンス光学フィルター１２３１は、４．１０μｍを中心とした±０．０５μｍの幅の透過特性を有するバンドパスフィルターであり、４．０５μｍ以下と４．１５μｍ以上では５％以下の透過率、４．０９μｍ以上、４．１１μｍ以下では８０％以上の透過率を有している。以上のように、各フィルターは透過光の波長領域が異なっており、各センサは検知波長領域が異なっている。

【0019】

第１光学フィルター１２１１の透過光量域である第１波長光は、図１の４．３５μｍであり、１０ｍ間隔では１００～１０，０００ｐｐｍのＣＯ_２濃度で変化率が大きい。また、リファレンス光学フィルター１２３１の透過光量域であるリファレンス波長光は、４．１０μｍであり、ＣＯ_２の吸収がない。第２光学フィルター１２２１の透過光量域である第２波長光は４．４５μｍであり、１０ｍ間隔に換算して１０，０００μｍ以上のＣＯ_２濃度であっても透過率の変化がある。第１光学フィルター１２１１は第２波長光やリファレンス波長光よりも第１波長光を透過し、第２光学フィルター１２２１は第１波長光やリファレンス波長光よりも第２波長光を透過する。リファレンス光学フィルター１２３１は、第１波長光や第２波長光よりもリファレンス波長光を透過する。

【0020】

図３は、本発明の実施例１における分離型火災検知器１と受信機４のシステム構成を示す図である。分離型火災検知器１は送光装置１１と受光装置１２により構成さる。分離型火災検知器１は、信号線３により受光装置１２が受信機４に接続している。

【0021】

受光装置１２において、第１センサ１２１、第２センサ１２２、リファレンスセンサ１２３は、Ａ／Ｄコンバータ１２５を介して制御部１２６に接続している。送光装置１１は所定間隔で自発的に発光する。また、制御部１２６は受信機接続部１２８に繋がり、受信機接続部１２８は信号線３を介して受信機４に接続している。受光装置１２の制御部１２６で、検出領域２のＣＯ_２により火災を判定すると、受信機接続部１２８が信号線３の２本の線を短絡させて受信機４に火災信号を送信する。記憶部１２７は、送光装置１１と受光装置１２の間における検出領域２の距離Ｌ、４．３５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率データ、４．４５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率データ、第１透過率Ｔ１の切替閾値Ｔｈ、火災変化濃度Ｓを記憶している。

【0022】

次に、火災の検出動作について説明する。
受光装置１２の記憶部１２７には、４．３５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率とＣＯ_２濃度の値による透過率データ、４．４５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率とＣＯ_２濃度の値による透過率データ、第１透過率Ｔ１の切替閾値Ｔｈとして２０％、火災変化濃度Ｓとして５００ｐｐｍが記憶されている。さらに、記憶部１２７には、分離型火災検知器１の設置時に送光装置１１と受光装置１２の距離が書き込まれて記憶される。
分離型火災検知器１の作動時には、送光装置１１で発生する間欠的な発光電圧によりキセノンランプ１１１が間欠的にフラッシュ発光する。キセノンランプ１１１は発光に赤外線を含み、消費電力が少なく、長寿命という特徴を有している。キセノンランプ１１１から送出された赤外線は、検出領域２を通過して受光装置１２に到達する。検出領域２では、図１に示すＣＯ_２による赤外線の吸収により赤外線が減光する。また、火災時の煙等による散乱によっても減光が生じる。赤外線は、受光装置１２の第１センサ１２１、第２センサ１２２、リファレンスセンサ１２３で受光される。

【0023】

赤外線の光のうち、４．３５μｍを中心とした４．３０～４．４０μｍの赤外線は第１光学フィルター１２１１を通過して、第１センサ１２１に入光する。また、４．４５μｍを中心とした４．４０～４．５０μｍの赤外線は第２光学フィルター１２２１を通過して、第２センサ１２２に入光する。さらに、４．１０μｍを中心とした４．０５～４．１５μｍの赤外線はリファレンス光学フィルター１２３１を通過して、リファレンスセンサ１２３に入光する。そして、第１センサ１２１からは第１センサ信号が、第２センサ１２２からは第２センサ信号が、リファレンスセンサ１２３からはリファレンス信号が、受光強度に応じて出力される。第１センサ信号、第２センサ信号、リファレンス信号は、Ａ/Ｄコンバータ１２５によりＡ／Ｄ変換されて、第１デジタル信号、第２デジタル信号、リファレンスデジタル信号として制御部１２６に入力する。Ａ/Ｄコンバータ１２５は信号毎にＡ/Ｄコンバータを備え、各デジタル信号をバッファ（図示せず）に記憶してから制御部１２６に入力する。リファレンスセンサ１２３は、火災時の煙等による散乱による減光を検出するためのものである。

【0024】

図４は、受光装置１２の制御部１２６における動作フロー図である。制御部１２６は、リファレンスセンサ１２３が受光したタイミングで、第１デジタル信号Ｄ１、第２デジタル信号Ｄ２、リファレンスデジタル信号Ｄｒを取り込む（ステップＳ１）。そして、第１デジタル信号Ｄ１の値をリファレンスデジタル信号Ｄｒの値で割って第１透過率Ｔ１を得、同様に第２デジタル信号Ｄ２の値をリファレンスデジタル信号Ｄｒの値で割って第２透過率Ｔ２を得る（ステップＳ２）。これにより、煙による散乱等の、ＣＯ_２によらない透過率の変化を除去する。第１透過率Ｔ１、第２透過率Ｔ２は、リファレンス信号に対する第１センサ信号、第２センサ信号の比率として導出される。実施例１では、リファレンスセンサ１２３は、第１センサ１２１及び第２センサ１２２に共通して１つ設けられる。記憶部１２７には切替閾値Ｔｈとして透過率２０％が記憶されている。第１透過率Ｔ１が、２０％より大きい場合にはステップＳ４へ進み、２０％以下（切替閾値Ｔｈ以下）の場合にはステップＳ５へ進む（ステップＳ３）。ステップＳ４では、第１透過率Ｔ１と、４．３５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率データから、１０ｍでのＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍを導出する。また、ステップＳ５では第２透過率Ｔ２と４．４５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率データから、１０ｍでのＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍを導出する。そして、ＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍと、記憶部１２７が記憶している検出領域２の距離Ｌから、ランベルトの法則によりＣＯ_２濃度Ｃを算出する（ステップＳ６）。算出したＣＯ_２濃度Ｃを記憶部１２７に記憶して、過去１時間におけるＣＯ_２濃度Ｃの移動平均Ｃ_ＡＶを算出する（ステップＳ７）。移動平均Ｃ_ＡＶを算出するために、ＣＯ_２濃度Ｃは記憶部１２７に検出時間と共に記憶される。そして、新たなＣＯ_２濃度Ｃが算出される毎に、過去１時間の検出時間に検出された複数のＣＯ_２濃度Ｃが読み出され、平均が算出されて移動平均Ｃ_ＡＶとなる。ステップ８では、算出したＣＯ_２濃度Ｃが、過去１時間におけるＣＯ_２濃度の移動平均Ｃ_ＡＶよりも５００ｐｐｍ（火災変化濃度Ｓ）以上の値であるかを判定する。５００ｐｐｍ以上の値である場合には、ステップＳ９により受信機接続部１２８に送信し、受信機接続部１２８では、信号線３の２本の線を短絡して、受信機４に検知信号を送信する（ステップＳ９）。そしてステップＳ１へ戻る。大きくない場合には、ステップＳ９を介さずにステップＳ１へ戻る。上記実施例１では、第１透過率Ｔ１が２０％以下（切替閾値Ｔｈ以下）であるか否かで第１透過率Ｔ１を用いるか第２透過率Ｔ２を用いるかを切り替えているが、第１透過率Ｔ１が２０％未満（切替閾値Ｔｈ未満）であるか否かで切り替えてもよい。なお、実施例１では、火災変化濃度Ｓとして５００ｐｐｍを用いたが、分離型火災検知器１の設置場所等の状況により５００ｐｐｍ以外の値を用いることができる。

【実施例2】

【0025】

実施例1では、導出したＣＯ_２濃度Ｃが過去の所定期間におけるＣＯ_２濃度の移動平均Ｃ_ＡＶよりも一定値（火災変化濃度Ｓ）以上大きくなると火災と判定した。しかし、通常時において設置場所のＣＯ_２濃度が安定している場合には、移動平均Ｃ_ＡＶを用いずに、所定のＣＯ_２濃度Ｃｓを超えた場合に火災と判定してもよい。

【0026】

実施例２では、記憶部１２７に所定のＣＯ_２濃度Ｃｓとして２，０００ｐｐｍを設定する。そして、実施例１と同様に、第１透過率が２０％（切替閾値Ｔｈ）以上の場合に第１透過率Ｔ１と４．３５μｍの透過率データにより１０ｍでのＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍを導出する。また、第１透過率Ｔ１が２０％（切替閾値Ｔｈ）未満の場合に第２透過率Ｔ２と４．４５μｍの透過率データにより１０ｍでのＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍを導出する。そして、実施例１と同様に、距離と１０ｍでのＣＯ_２濃度Ｃ_１０ｍからランベルトの法則を用いてＣＯ_２濃度Ｃを算出する。

【0027】

導出したＣＯ_２濃度Ｃが所定のＣＯ_２濃度である２，０００ｐｐｍを超えると、受信機接続部１２８に短絡命令を送信する。受信機接続部１２８では、信号線３の２本の線を短絡して、受信機４に検知信号を送信する。

【0028】

＜変形例＞
実施例１，２では、分離型火災検知器１で第１透過率Ｔ１と第２透過率Ｔ２から火災と判定して、信号線３を介して受信機４に検知信号を送信した。しかし、第１透過率Ｔ１と第２透過率Ｔ２を受光装置１２から受信機４に送信して、受信機４で火災の判定をしても良い。その場合には、信号線３をデジタル信号線として透過率をデジタル信号として送信する。受信機４の記憶部には、透過率の切替閾値Ｔｈ、検出領域２の距離Ｌ、４．３５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率とＣＯ_２濃度による透過率データ、４．４５μｍ赤外線の１０ｍでの透過率とＣＯ_２濃度による透過率データ、火災変化濃度Ｓを記憶する。

【0029】

受信機４で透過率等から火災を判定するようにした場合には種々の判定を行うことができる。例えば、ＣＯ_２濃度Ｃが急激に増えた場合とゆっくり増えた場合により、通常火災か、くすぶり火災か等を判定して報知することができる。この場合には、ＣＯ_２濃度Ｃの増加が所定値を超える時間で判定する。また、くすぶり火災のように徐々にＣＯ_２が放出される場合には、検出領域２にゆっくりと薄く拡がるため、ＣＯ_２濃度Ｃの揺らぎが小さい。一方、急激に燃焼が生じる火災では検出領域２の中を高濃度のＣＯ_２の領域が揺れ動くため、ＣＯ_２濃度Ｃの揺らぎが大きくなる。したがって、ＣＯ_２濃度Ｃの揺らぎの大小によりくすぶり火災か否かを検出する事ができる。揺らぎで判定する際には、ＣＯ_２濃度Ｃのデータをハイパスフィルターに通し、所定値より大きくなると揺らぎが大きい等とすることができる。

【0030】

上記実施例１，２では、送光装置１１の中で予め決められた周期で発生する発光電圧により、キセノンランプ１１１をフラッシュ発光させている。しかし、受光装置１２で発生する発光信号により送光装置１１のキセノンランプ１１１を発光させてもよい。その場合、上記実施例１、２では、送光装置１１は受光装置１２に接続していないものとしたが、受光装置１２に送光信号部を設けて配線により送光装置１１に接続し、送光信号部から配線を介して送光装置１１に発光信号を供給する。受光装置１２で発光信号を発生することにより、透過率データＴ１の値が下がった場合に発光間隔を短くして検出頻度を上げる等、受光状況によりキセノンランプ１１１の発光間隔を変化させることができる。
また、上記実施例１，２では、リファレンスセンサを１つとしているが、リファレンスセンサを複数としてもよい。例えば、４．３５μｍの透過率Ｔ１に対しては、４．１０μｍの透過率をリファレンスとし、４．４５μｍの透過率Ｔ２に対しては、４．５０μｍの透過率をリファレンスとしてもよい。

【0031】

上記実施例１，２では第１透過率Ｔ１が所定値以下になった場合に第２透過率Ｔ２を用いてＣＯ_２濃度を導出した。しかし、第２透過率Ｔ２が所定値以上になった場合に第１透過率Ｔ１を用いてＣＯ_２濃度を導出してもよい。また、第１透過率Ｔ１と第２透過率Ｔ２を比較し、５０％に近い方の透過率を用いてＣＯ_２濃度を導出してもよい。

【0032】

さらに、リファレンスデジタル信号Ｄｒにより除した第１透過率Ｔ１、第２透過率Ｔ２等の透過率ではなく、第１デジタル信号Ｄ１、第２デジタル信号Ｄ２等のデジタル信号と切替閾値の大小により切替を行っても良い。また、煙による散乱等のＣＯ_２によらない透過率の変化を除去するため、第１透過率Ｔ１、第２透過率Ｔ２の吸光度を、リファレンスの吸光度で除してもよい。

【0033】

実施例１，２では受光時に透過率と、記憶部１２７に記憶されている検出領域２の距離及び赤外線の１０ｍでの透過率Ｔから、ランベルトの法則を用いてＣＯ_２濃度Ｃを導出した。しかし、分離型火災検知器１の設置時に、検出領域２の距離及び赤外線の１０ｍでの透過率Ｔから、ランベルトの法則を用いてＣＯ_２濃度Ｃを計算しておき、作成した透過率ＴとＣＯ_２濃度Ｃのデータを記憶部１２７に記憶しておいてもよい。また、赤外線の１０ｍでの透過率データを記憶部１２７に記憶せず、取得した透過率Ｔからランベルト・ベールの法則により、ＣＯ_２濃度Ｃを算出してもよい。その際には、他の気体の吸収等を考慮した補正を行ってもよい。なお、ランベルト・ベールの法則では、透過率Ｔ（吸光度）と気体等の媒質の長さ（距離）により、媒質の濃度を算出することができる。

【0034】

赤外線で利用する波長は他の波長でも良い。特に第２透過率Ｔ２のための波長は４．４５μｍよりも短くてもよく長くてもよいが、４．４０～４．５０μｍの範囲が好ましい。
また、実施例１，２では、切り替えて第１センサ信号と第２センサ信号の一方の出力により検出したＣＯ_２濃度Ｃにより、火災を検知した。しかし、第１センサ信号と第２センサ信号によるデジタル信号の比率や透過率の比率を変化させて、ＣＯ_２濃度Ｃを検出し、火災を検知してもよい。

【0035】

実施例１，２において、リファレンスセンサ１２３の出力により煙を検出し、ＣＯ_２濃度Ｃとともに総合的に火災を判断してもよい。例えば、検出したＣＯ_２濃度Ｃが低くても、リファレンスセンサ１２３で検出した煙が所定量より多ければ火災と判断することができる。

【0036】

赤外線３波長式炎検知器はＣＯ_２が加熱されて放射されるＣＯ_２共鳴放射を検知し、赤外線の３波長のエネルギー強度、比率、炎によるちらつき等から火災を識別する。本実施形態と同じ赤外線領域の波長を用いることから、赤外線３波長式炎検知器を本発明の受光装置として用いれば、炎を直接検知した場合だけでなく、ＣＯ_２の増加による火災の検知も可能となる。

【0037】

上記実施例１，２では火災時に発生するＣＯ_２の吸収率により火災を検知した。しかし、火災の際に燃える物質によりＮＨ_３、Ｈ_２Ｓ、ＣＯ、ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ_２、ＮＯ_２等のガスも生じる。本発明により、これらのガスによる赤外線等の吸収から火災を検知することもできる。透過率を用いる波長の間が大きくなる場合には、各波長の近傍にリファレンスとなる波長を設定して、波長毎に異なるリファレンスを用いてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ 分離型火災検知器、１１ 送光装置、１１１ キセノンランプ、１１２ 赤外線透過レンズ、１２ 受光装置、１２１ 第１センサ、１２１１ 第１光学フィルター、１２２ 第２センサ、１２２１ 第２光学フィルター、１２３ リファレンスセンサ、１２３１ リファレンス光学フィルター、１２４ シリコンレンズ、１２５ Ａ／Ｄコンバータ、１２６ 制御部、１２７ 記憶部、１２８ 受信機接続部、２ 検出領域、３ 信号線、４ 受信機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】