特許 7592444 火災受信機

(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】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】火災受信機

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/00 20060101AFI20241125BHJP

【ＦＩ】

G08B17/00 L

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020164517

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056656

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-07-27

(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】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】松橋 寛丸

(72)【発明者】

【氏名】吉野 桜子

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 丈

【審査官】小原 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０９７３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１５９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８００７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０３５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３８６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２６８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０７４５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００２４４３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｂ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

火災感知器が接続される感知器回線が複数接続される火災受信機であって、
複数の前記感知器回線それぞれに接続され、当該感知器回線の電圧を監視して、当該感知器回線の状態を判定する複数の状態判定部と、
前記感知器回線ごとに、前記火災感知器が接続される第１状態と、前記火災感知器以外の機器である外部機器が接続される第２状態と、のいずれかの設定を保持する制御部と、
前記複数の感知器回線それぞれに設けられ、前記感知器回線に流れる電流を電圧に変換して、前記電圧を前記状態判定部に入力させる受信抵抗と、
前記複数の感知器回線それぞれに設けられ、前記感知器回線に対して前記受信抵抗を接続又は切断するスイッチとを備え、
前記第２状態が設定されている前記感知器回線に設けられた前記スイッチは、前記受信抵抗を前記感知器回線から切り離す
火災受信機。

【請求項2】

前記第２状態が設定されている前記感知器回線に設けられた前記スイッチは、前記受信抵抗を前記感知器回線から切り離した後、周期的に前記受信抵抗を前記感知器回線に接続する
請求項１記載の火災受信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、火災感知器が接続された感知器回線に接続され、感知器回線単位で火災を警報する火災受信機に関する。

【背景技術】

【0002】

火災感知器が接続された感知器回線単位で火災を警報するＰ型の火災受信機が接続された警報システムでは、火災を検出した火災感知器が、自機のインピーダンスを低下させて感知器回線に流れる電流を増加させることにより、火災の発生を火災受信機に伝える（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－０２６３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

Ｐ型の火災受信機には、感知器回線のほかに、外部回線が接続されるものがある。外部回線には、例えば防排煙機器などの外部機器が接続される。外部回線に接続された外部機器は、自機のインピーダンスを低下させる又は上昇させることにより、外部回線に流れる電流を変化させ、電流の変化によって自機の異常あるいは正常などの動作状態を火災受信機に通知する。

【0005】

上記のようにＰ型の火災受信機は、感知器回線と外部回線とを別個に備えていた。例えば、３０回線の感知器回線に接続可能な火災受信機は、３０回線の感知器回線に対応した回路基板に加え、外部回線に対応した回路基板を設ける必要があり、これら回路基板にコストがかかる。ところが、監視対象設備によっては、火災受信機が３０回線に対応した回路基板を備えていても、３０回線よりも少ない回線しか使用しない場合もある。そうすると、火災受信機は、使用されない感知器回線を監視する回路基板に加え、外部回線を監視する回路基板を備えることになるので、コストの観点から改善が望まれていた。

【0006】

本発明は、上記のような課題を背景としたものであり、感知器回線及び外部回線の監視用の回路基板のコストの上昇を抑制できる火災受信機を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る火災受信機は、火災感知器が接続される感知器回線が複数接続される火災受信機であって、複数の前記感知器回線それぞれに接続され、当該感知器回線の電圧を監視して、当該感知器回線の状態を判定する複数の状態判定部と、前記感知器回線ごとに、前記火災感知器が接続される第１状態と、前記火災感知器以外の機器である外部機器が接続される第２状態と、のいずれかの設定を保持する制御部と、前記複数の感知器回線それぞれに設けられ、前記感知器回線に流れる電流を電圧に変換して、前記電圧を前記状態判定部に入力させる受信抵抗と、前記複数の感知器回線それぞれに設けられ、前記感知器回線に対して前記受信抵抗を接続又は切断するスイッチとを備え、前記第２状態が設定されている前記感知器回線に設けられた前記スイッチは、前記受信抵抗を前記感知器回線から切り離すものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明の火災受信機は、感知器回線ごとに、火災感知器が接続される第１状態と、外部機器が接続される第２状態と、のいずれかを設定できる。そして、感知器回線の電圧を監視する状態判定部からの信号が入力されると、感知器回線が第１状態であるか第２状態であるかに応じた動作を行う制御部を備える。このように、感知器回線を第２状態に設定することで外部回線として使用できるので、回路基板に係るコスト上昇を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る火災受信機を含む火災報知システムの説明図である。

【図2】実施の形態２に係る火災受信機を含む火災報知システムの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の実施の形態に示す構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含むものである。また、図面に示す装置は、本発明の装置の一例を示すものであり、図面に示された装置によって本発明の装置が限定されるものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。

【0011】

実施の形態１．
（火災報知システム１００の構成）
図１は、実施の形態１に係る火災受信機１を含む火災報知システム１００の説明図である。火災報知システム１００は、ホテル、集合住宅、オフィスビル、商業施設などの建物に設置され、火災を監視し、火災の発生が検出された場合には警報を出すシステムである。火災報知システム１００は、火災受信機１と、火災受信機１から引き出されたコモン線１１及びライン線１２からなる感知器回線１０と、感知器回線１０に接続された火災感知器２０とを備える。感知器回線の末端には、終端抵抗１３が接続されている。火災感知器２０は、感知器回線１０の線間電圧を低下させて、感知器回線１０に流れる電流を増加させることで、火災受信機１に火災の検出を通知する。感知器回線１０は、火災感知器２０に電源を供給する電源線と、火災感知器２０と火災受信機１との間で信号を送受する信号線とを兼ねている。

【0012】

本実施の形態は、コモン線１１及びライン線１２からなる感知器回線１０に、防排煙装置３０等の火災感知器以外の外部機器を接続して使用できるようにした点に特徴を有する。図１では、一つの感知器回線１０に、外部機器の一例として防排煙装置３０が接続されている。

【0013】

ここで、図１では、二つの感知器回線１０が火災受信機１に接続された例を示すが、感知器回線１０の数は図示の例に限定されない。また、図１では、一つの感知器回線１０に２台の火災感知器２０が接続され、他の感知器回線１０に１台の防排煙装置３０が接続された例を示すが、火災感知器２０及び防排煙装置３０の数も図示の例に限定されない。

【0014】

（火災受信機１の構成）
火災受信機１は、主制御部２と、副制御部３と、電源部４と、受信抵抗５と、状態判定部６と、スイッチ７とを備える。副制御部３、電源部４、受信抵抗５、状態判定部６及びスイッチ７からなる組は、感知器回線１０と同数設けられる。主制御部２及び副制御部３によって、火災受信機１の制御部が構成されており、主制御部２が火災受信機１全体の制御を司り、副制御部３が感知器回線１０に係る制御を司る。

【0015】

主制御部２は、副制御部３との間で信号を送受信する。主制御部２は、副制御部３に対して制御信号を出力し、副制御部３を制御する。主制御部２は、専用のハードウェア、または図示しないメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵで構成される。

【0016】

副制御部３は、一つの感知器回線１０を監視し、当該感知器回線１０に接続された状態判定部６からの出力を受け、当該感知器回線１０に接続された電源部４及びスイッチ７を制御する。副制御部３は、対応する感知器回線１０について、火災感知器２０が接続される第１状態と、防排煙装置３０等の火災感知器以外の外部機器が接続される第２状態とのいずれかの設定を保持する。第１状態及び第２状態の設定は、図示しないディップスイッチ又はプログラムによって行われる。副制御部３は、専用のハードウェア、または図示しないメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵで構成される。

【0017】

電源部４は、図示しない商用電源から供給された交流電圧を、例えば２４Ｖの直流電圧に変換して、感知器回線１０のコモン線１１に供給する。

【0018】

受信抵抗５は、ライン線１２に対して状態判定部６と並列に接続されている。受信抵抗５には、電源部４からコモン線１１に供給され、火災感知器２０、終端抵抗１３及びライン線１２を経由した電流が流れる。受信抵抗５に電流が流れると、受信抵抗５の両端に電圧を発生させる。この電圧を、受信電圧と称する。このように、受信抵抗５は電流を受信電圧に変換し、受信電圧が状態判定部６に入力される。

【0019】

なお、電源部４から供給される電源電圧は、コモン線１１－ライン線１２間インピーダンスである［感知器回線１０の線間インピーダンス］：［受信抵抗］に分割される。すわち、電源電圧が、線間電圧と受信電圧とに分割される。このため、受信電圧は、電源電圧から線間電圧を引いた値となる。ここで、感知器回線１０の線間インピーダンスは、感知器回線１０に接続されている火災感知器２０のインピーダンスと終端抵抗１３のインピーダンスとの合成インピーダンスである。

【0020】

状態判定部６は、感知器回線１０の状態を判定する。具体的には、感知器回線１０が平常状態であるか、火災状態であるか、断線状態であるか、を判定し、判定結果を出力する。状態判定部６は、火災状態であるか否かを判定するための火災閾値と、断線状態であるか否かを判定するための断線閾値とを有しており、入力された受信電圧を、火災閾値及び断線閾値と比較することで、感知器回線１０の状態を判定する。断線閾値は、火災閾値よりも小さい値である。状態判定部６は、ノイズによる瞬間的な感知器回線１０の電圧変化の影響を受けないように、感知器回線１０が所定の遅延時間にわたり同じ状態を継続したときに判定を確定する、遅延動作を行う。

【0021】

スイッチ７は、ライン線１２と受信抵抗５との間に接続され、副制御部３に制御されてオン状態とオフ状態とが切り替わる。スイッチ７がオン状態のとき、受信抵抗５がライン線１２に接続される。スイッチ７がオフ状態のとき、受信抵抗５がライン線１２から切り離される。

【0022】

（火災感知器２０の構成）
火災感知器２０は、熱感知器、煙感知器、又は炎感知器である。一つの感知器回線１０に対して複数の火災感知器２０が接続される場合、火災感知器２０は送り配線によって接続される。感知器回線１０の末端が火災感知器２０である場合、この末端の火災感知器２０に終端抵抗１３が接続される。火災感知器２０は、感知器回線１０に接続された接点２１を内蔵している。火災感知器２０の接点は、平常時には開状態である。このため、火災感知器２０が火災を検出していない平常時には、感知器回線１０には微弱な電流が流れるのみである。火災感知器２０が火災を検出すると、感知器回線１０に接続された接点２１を閉じて、感知器回線１０の電圧を低下させ、感知器回線１０に平常時よりも多くの電流を流す。この平常時よりも多い電流が火災信号となり、火災受信機１に火災の発生を通知する。

【0023】

（防排煙装置３０の構成）
防排煙装置３０は、外部機器の一例である。防排煙装置３０は、例えば、防火戸、防火ダンパ、非常扉、排煙機、排煙機などである。なお、感知器回線１０に接続される外部機器の具体機器は、ここで示したものに限定されない。防排煙装置３０は、図示しない外部電源から電源供給を受けて動作する。防排煙装置３０にとっての感知器回線１０は、信号線である。

【0024】

ここで、防排煙装置３０も火災感知器２０と同じく感知器回線１０に接続された接点３１を有している。防排煙装置３０によって、平常時に開状態である接点３１と、平常時に閉状態である接点３１と、がある。防排煙装置３０は、接点３１を閉状態から開状態に変更し、あるいは開状態から閉状態に変更することで、インピーダンスを変更し、感知器回線１０に流れる電流を変化させる。これにより、防排煙装置３０は、防排煙装置３０が作動中であるか否かを火災受信機１に通知する。なお、正常状態である、あるいは異常状態である、といった状態を火災受信機１に通知するようにしてもよい。

【0025】

（火災受信機１の動作）
火災受信機１は、接続される感知器回線１０のそれぞれについて、火災感知器２０が接続される第１状態と、外部機器である防排煙装置３０が接続される第２状態と、が予め設定される。本実施の形態では、副制御部３が、第１状態及び第２状態の設定を保持している。

【0026】

第１状態に設定された感知器回線１０に接続された副制御部３は、スイッチ７をオン状態にする。これにより、受信抵抗５はライン線１２に接続され、状態判定部６には受信抵抗５から受信電圧が入力される。状態判定部６は、受信電圧と、上述した火災閾値及び断線閾値とを周期的に比較することにより、火災状態及び断線状態を判定する。火災状態又は断線状態であると判定された場合には、検出信号が副制御部３に入力される。副制御部は、検出信号を受けると主制御部２に通知し、主制御部２は火災状態と判断された場合は、火災検出時の警報動作を行う。その後、火災受信機１の主制御部２は、火災受信機１に設けられた図示しない復旧スイッチが操作されて復旧入力がなされると、電源部４を感知器回線１０から切り離し、火災感知器２０への電源供給を遮断する。これによって、火災感知器２０は平常状態に復旧する。平常状態に復旧することにより、火災感知器２０の接点２１は開状態になる。

【0027】

第２状態に設定された感知器回線１０に接続された副制御部３は、スイッチ７をオン状態とすることもできるし、オフ状態にすることもできる。以下、具体的に説明する。

【0028】

防排煙装置３０の接点３１が、防排煙装置３０が動作していない状態である平常時に閉状態となるタイプの場合、第２状態の一例として、スイッチ７がオフ状態とされて受信抵抗５が感知器回線１０から切り離される。そして、副制御部３は、周期的にスイッチ７をオン状態にして、受信抵抗５を感知器回線１０に接続する。状態判定部６は、スイッチ７がオン状態の時に、受信抵抗５に発生する受信電圧から感知器回線１０が火災状態であると判定し、火災の検出信号を副制御部３に入力する。しかし、第２状態に設定された感知器回線１０に接続された副制御部３は、防排煙装置３０が火災感知器２０とは異なり火災検出用途ではないことから、防排煙装置３０が動作していないと判断し、主制御部２に通知しない。また、接点３１が開状態となり、スイッチ７がオン状態の時に火災状態ではないと状態判定部６にて判定された場合には、副制御部３は、防排煙装置３０が動作中であることを検出し、主制御部２に通知する。

【0029】

防排煙装置３０の接点３１が、平常時に開状態であって、火災受信機１に状態を通知する信号を送るときに閉状態になるタイプである場合、第２状態の一例として、スイッチ７は上述のようにオフ状態とされ、周期的にオン状態とされてもよい。スイッチ７がオン状態とされると、受信抵抗５が感知器回線１０に接続される。防排煙装置３０の接点３１は、常時開状態であるが、火災受信機１に対して自機が動作中であることを伝える場合に、接点３１を閉状態にする。スイッチ７がオン状態のときに、受信電圧から感知器回線１０が火災状態でないと状態判定部６にて判定された場合には、副制御部３は、防排煙装置３０が動作していないと判断し、主制御部２に通知しない。また、スイッチ７がオン状態のときに、状態判定部６にて火災状態であると判定された場合には、副制御部３は、防排煙装置３０が動作中と判断し、主制御部２に通知する。
なお、防排煙装置３０の接点３１が、平常時に開状態である場合には、第２状態の一例としてスイッチ７はオン状態とされる。そして、接点３１が閉状態になったことで火災状態であると状態判定部６に判定された後に、スイッチ７をオフ状態にしてもよいし、さらにスイッチ７を周期的に接続するようにしてもよい。
また、防排煙装置３０は、間欠的に接点３１を閉状態にし、パルス的に電流を変化させることで、火災受信機１に自機の状態を伝えることができる。この場合、第２状態の一例として、スイッチ７は周期的にオン状態とされ、パルス的に電流の変化を捉えたときに、所定の時間だけスイッチ７をオン状態として防排煙装置３０からのパルス信号を検出することができる。防排煙装置３０は、正常状態と異常状態とで、接点３１を閉状態にするタイミングを異ならせることで、いずれの状態であるかを火災受信機１に通知することができる。接点３１の状態変化によって生じた電流の変化を検出した状態判定部６は、判定結果を副制御部３に入力する。接点３１の動作状態によっては、状態判定部６は、火災感知器２０が火災を検出したときの火災状態又は断線状態と同じ検出信号を、副制御部３に入力しうる。しかし、当該感知器回線１０は第２状態に設定されているため、副制御部３は、火災検出時又は断線検出時の動作を行わず、防排煙装置３０から状態が通知されたものとして、正常状態であるか異常状態であるかを判定する。

【0030】

このように、第２状態に設定された感知器回線１０の副制御部３は、状態判定部６から、第１状態の感知器回線１０における火災状態又は断線状態と同じ信号が入力された場合でも、異なる動作を行う。

【0031】

以上のように、本実施の形態の火災受信機１は、感知器回線１０ごとに、火災感知器２０が接続される第１状態と、防排煙装置３０が接続される第２状態と、のいずれかを設定できる。そして、感知器回線１０の電圧を監視する状態判定部６からの信号が入力されると、感知器回線１０が第１状態であるか第２状態であるかに応じた動作を行う副制御部３を備える。このように、感知器回線１０を第２状態に設定することで、防排煙装置３０などの火災感知器以外の外部機器が接続される外部回線として使用できるので、回路基板に係るコスト上昇を抑制できる。

【0032】

また、本実施の形態では、第２状態に設定された感知器回線１０に接続されたスイッチ７をオフ状態にして、受信抵抗５を感知器回線１０から切断するようにした。このため、感知器回線１０に、常時閉状態の接点３１を有する防排煙装置３０が接続されている場合に、受信抵抗５に電流が常時は流れないため、受信抵抗５の高温化を防ぐことができる。

【0033】

スイッチ７を有しない従来の火災受信機１においては、接点３１が常時閉状態の防排煙装置３０を感知器回線１０に接続すると、受信抵抗５が常に感知器回線１０に接続されているため、常時受信抵抗５に電流が流れ、高温化してしまう。火災感知器２０が接続される第１状態の感知器回線１０においては、火災感知器２０が火災を検出すると受信抵抗５に電流が流れるが、火災感知器２０が平常状態に復旧すると受信抵抗５に電流が流れなくなるので、受信抵抗５の高温化は大きな問題とならない。しかし、常時閉状態の接点３１を有する防排煙装置３０が接続された場合には、受信抵抗５に電流が常時流れることにより、受信抵抗５が高温化するため、熱対策が必要になってしまう。ここで、受信抵抗５の抵抗値を大きくすることによって受信抵抗５に流れる電流を抑制することも考えられる。しかし、上述のとおり、電源部４から感知器回線１０に供給される電源電圧は、線間電圧と受信電圧とに分割される。受信抵抗５の抵抗値を大きくすると、この感知器回線１０に火災感知器２０が接続された場合に、平常時において火災感知器２０と終端抵抗１３に流れる電流によって受信抵抗５で発生する受信電圧が大きくなり、感知器回線１０の線間電圧が低下してしまう。その結果、火災感知器２０に供給される電圧が低くなり、火災感知器２０の動作が不安定になってしまう。したがって、同じ感知器回線１０を、火災感知器２０と防排煙装置３０のいずれでも使用できるようにする場合、受信抵抗５の抵抗値を大きくすることはできない。

【0034】

しかし、本実施の形態によれば、常時閉状態の接点３１を有する防排煙装置３０が接続された感知器回線１０に対応する受信抵抗５は、スイッチ７によって感知器回線１０から切り離されるので、上述のとおり受信抵抗５の高温化を抑制することができる。したがって、感知器回線１０を、防排煙装置３０などの外部機器を接続する外部回線として使用するときの利便性を向上させることができる。

【0035】

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１とは異なる位置にスイッチ７を設けた例を説明する。本実施の形態では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

【0036】

図２は、実施の形態２に係る火災受信機１を含む火災報知システム１００の説明図である。本実施の形態の火災受信機１は、実施の形態１のスイッチ７に代えて、スイッチ７Ａを備えている。スイッチ７Ａの機能及び構造は、実施の形態１のスイッチ７と同じであるが、接続位置が異なる。具体的に、スイッチ７Ａは、ライン線１２において、状態判定部６及び受信抵抗５と直列に、接続されている。

【0037】

感知器回線１０ごとに第１状態又は第２状態が設定され、第１状態のときにはスイッチ７Ａがオン状態とされ、第２状態のときにはスイッチ７Ａがオフ状態とされることは、実施の形態１と同じである。

【0038】

感知器回線１０が第２状態に設定された場合の火災受信機１の動作を説明する。スイッチ７Ａがオフ状態とされると、感知器回線１０は閉回路でなくなり、感知器回線１０には電流が流れない。すなわち、状態判定部６には受信電圧が入力されない。そうすると、状態判定部６は、感知器回線１０が断線状態であると判定し、断線信号を副制御部３に入力する。しかし、第２状態に設定された感知器回線１０に接続された副制御部３は、断線の検出を主制御部２に通知しない。さらに副制御部３は、周期的にスイッチ７をオン状態にして、受信抵抗５を感知器回線１０に接続してもよい。このように受信抵抗５を感知器回線に接続することで、実施の形態１で説明したように、接点３１が開状態であるか閉状態であるかによって異なる電流が状態判定部６によって検出され、防排煙装置３０の状態を検出できる。

【0039】

このようにスイッチ７Ａを受信抵抗５及び状態判定部６と直列に接続した実施の形態２においても、実施の形態１と動揺の技術効果を得ることができる。

【0040】

なお、実施の形態１および２において、防排煙装置を例に説明したが、外部機器としては、火災受信機１と連動して用いられる火災の発生を放送で知らせる非常放送設備や火災の発生位置を地図表示する総合操作盤としてもよく、火災受信機１でそれらの状態を表示することができる。
また、外部機器は、スプリンクラ設備やガス消火設備を制御する消火制御盤や、その設備の一部である圧力監視機器であってもよい。
また、異常を発見した人が、操作して異常を知らせる緊急通報装置又は緊急停止装置を外部機器としてもよい。
また、建物に電源を供給する電源設備又は停電時に電力を供給する非常用電源設備を外部機器としてもよい。
また、照明装置、自動ドア、エレベーター又はエスカレーターを外部機器としてもよい。

【符号の説明】

【0041】

１ 火災受信機、２ 主制御部、３ 副制御部、４ 電源部、５ 受信抵抗、６ 状態判定部、７ スイッチ、７Ａ スイッチ、１０ 感知器回線、１１ コモン線、１２ ライン線、１３ 終端抵抗、２０ 火災感知器、２１ 接点、３０ 防排煙装置、３１ 接点、１００ 火災報知システム。

【図1】

【図2】