(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に吸入口を形成すると共に他端に排出口を形成し、その間に検煙室を形成した筐体と、
前記吸入口から外気を吸入し、前記検煙室を通過した後に前記排出口から排出させるファン装置と、
前記筐体内の所定位置に可動配置され、前記検煙室内に発光光軸を有して所定波長の光を発光する発光部と、
前記筐体内の、前記発光部からの光を直接受光しない位置に固定設置され、前記発光光軸と前記検煙室内で交差する受光光軸を有する受光部と、
前記発光光軸を回転面に傾斜させて前記発光部を搭載し、前記受光光軸と前記発光光軸との交点で受光散乱角を変化させるように、前記交点を通る回転軸で回転して前記発光部を旋回する旋回部と、
前記旋回部の旋回に伴い変化する受光散乱角に応じて前記受光部で検出した受光散乱光量に基づいて火災を判定する火災判定部と、
を設けたことを特徴とする高感度煙感知器。
【請求項２】
一端に吸入口を形成すると共に他端に排出口を形成し、その間に検煙室を形成した筐体と、
前記吸入口から外気を吸入し、前記検煙室を通過した後に前記排出口から排出させるファン装置と、
前記筐体内の所定位置に固定設置され、前記検煙室内に発光光軸を有して所定波長の光を発光する発光部と、
前記筐体内の、前記発光部からの光を直接受光しない位置に可動配置され、前記発光光軸と前記検煙室内で交差する受光光軸を有する受光部と、
前記受光光軸を回転面に傾斜させて前記受光部を搭載し、前記発光光軸と前記受光光軸との交点で受光散乱角を変化させるように、前記交点を通る回転軸で回転して前記受光部を旋回する旋回部と、
前記旋回部の旋回に伴い変化する受光散乱角に応じて前記受光部で検出した受光散乱光量に基づいて火災を判定する火災判定部と、
を設けたことを特徴とする高感度煙感知器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高感度煙感知器に於いて、
所定種類の煙粒子に前記所定波長の光を照射して受光した場合の、複数の受光散乱角に対応する基準散乱光量に基づく基準指標を予め記憶した記憶部と、
前記旋回部が前記複数の受光散乱角に対応する位置に旋回したときに、前記発光部を発光駆動すると共に前記受光部で検出した受光散乱光量を取得する散乱光量検出部と、
を設け、
前記火災判定部は、前記散乱光量検出部で取得した各受光散乱角の受光散乱光量と前記記憶部から読み出した各受光散乱角の基準散乱光量との一致度合に基づいて火災を判定することを特徴とする高感度煙感知器。
【請求項４】
請求項１又は２記載の高感度煙感知器に於いて、
前記ファン装置と前記旋回部に共通する駆動源を備え、
前記駆動源は、前記ファン装置を直結すると共に、減速器を介して前記旋回部を連結したことを特徴とする高感度煙感知器。
【請求項５】
請求項１又は２記載の高感度煙感知器に於いて、前記ファン装置により前記吸入口から吸入した外気の流速を増加させ、前記受光光軸と前記発光光軸との交点を含む前記検煙室の所定範囲を通過させる絞り部を設けたことを特徴とする高感度煙感知器。
【請求項６】
請求項１又は２記載の高感度煙感知器に於いて、前記吸入口及び排出口に、外部からの光を遮光するラビリンス構造を設けたことを特徴とする高感度煙感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙粒子に光を当てて発生する散乱光から低い煙濃度を検出して発報する高感度煙感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスビル等の火災放置設備で使用される散乱光式の煙感知器にあっては、例えば５〜１０％／ｍといった範囲の煙濃度を検出して発報（火災報知）するようにしている。
【０００３】
また、コンピュータルームや半導体製造設備のクリーンルームに代表される清浄空間で起きる火災を極く初期に検出するため、超高感度の煙感知装置が使用されている。超高感度の煙感知装置は、清浄空間に設置したサンプリング配管より空気を吸引し、吸引した空気に含まれる煙粒子を、レーザ光を照射した検煙領域に通し、煙粒子による散乱現象を所定の方法で観測している。例えば受光素子で検出された、散乱光による受光パルス信号の内、所定の閾値を越えた受光パルス信号の単位時間当たりの数をカウントし、この単位時間当たりのカウント数に基づいて０．０５〜０．２０％／ｍといった範囲の微弱な煙濃度を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５１６８０号公報
【特許文献２】特開平２００４−３０３２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の火災報知設備に使用されている例えば５〜１０％／ｍの範囲の煙濃度を検出する煙感知器にあっては、構造が簡単で低コストにできるメリットがあるが、火災を早期に発見したい場所に設置する場合には検出感度が低く、検出感度を高めるために火災を判定する閾値濃度を例えば１％／ｍというように下げると、火災に伴う煙以外の、例えば空気中の微粒子による散乱光を火災煙によるものとして検出する等、誤検出を生じやすくなる問題がある。
【０００６】
一方、レーザ光を利用した超高感度の煙感知装置にあっては、サンプリング配管の敷設が必要であったり、サンプリング配管と煙検出部との連結構造が小型化を阻害する等、システム構成や装置構成が複雑でコスト的にも高価となり、一般環境向けの火災報知設備に使用することは困難である。
【０００７】
本発明は、火災煙以外の微粒子による誤動作を起すことなく火災による低濃度の煙を確実に検出する、一般環境向け火災報知設備の感知器として使用可能な高感度煙感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、高感度煙感知器において、
一端に吸入口を形成すると共に他端に排出口を形成し、その間に検煙室を形成した筐体と、
吸入口から外気を吸入し、検煙室を通過した後に前記排出口から排出させるファン装置と、
筐体内の所定位置に可動配置され、検煙室内に発光光軸を有して所定波長の光を発光する発光部と、
筐体内の、発光部からの光を直接受光しない位置に固定設置され、発光光軸と検煙室内で交差する受光光軸を有する受光部と、
発光光軸を回転面に傾斜させて発光部を搭載し、受光光軸と発光光軸との交点で受光散乱角を変化させるように、交点を通る回転軸で回転して発光部を旋回する旋回部と、
旋回部の旋回に伴い変化する受光散乱角に応じて前記受光部で検出した受光散乱光量に基づいて火災を判定する火災判定部と、
を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の形態にあっては、高感度煙感知器において、
一端に吸入口を形成すると共に他端に排出口を形成し、その間に検煙室を形成した筐体と、
吸入口から外気を吸入し、検煙室を通過した後に前記排出口から排出させるファン装置と、
筐体内の所定位置に固定設置され、検煙室内に発光光軸を有して所定波長の光を発光する発光部と、
筐体内の、発光部からの光を直接受光しない位置に可動配置され、発光光軸と検煙室内で交差する受光光軸を有する受光部と、
受光光軸を回転面に傾斜させて受光部を搭載し、発光光軸と受光光軸との交点で受光散乱角を変化させるように、交点を通る回転軸で回転して受光部を旋回する旋回部と、
旋回部の旋回に伴い変化する受光散乱角に応じて受光部で検出した受光散乱光量に基づいて火災を判定する火災判定部と、
を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の高感度煙感知器は、
所定種類の煙粒子に所定波長の光を照射して受光した場合の、複数の受光散乱角に対応する基準散乱光量に基づく基準指標を予め記憶した記憶部と、
旋回部が前記複数の受光散乱角に対応する位置に旋回したときに、前記発光部を発光駆動すると共に前記受光部で検出した受光散乱光量を取得する散乱光量検出部と、
を設け、
火災判定部は、散乱光量検出部で取得した各受光散乱角の受光散乱光量と記憶部から読み出した各受光散乱角の基準散乱光量との一致度合に基づいて火災を判定する。
【００１１】
本発明の高感度煙感知器は、ファン装置と旋回部に共通する駆動源を備え、駆動源は、ファン装置を直結すると共に減速器を介して旋回部を連結する。また、ファン装置により前記吸入口から吸入した外気の流速を増加させ、受光光軸と発光光軸との交点を含む検煙室の所定範囲を通過させる絞り部を設け、更に、入口及び排出口に外部からの光を遮光するラビリンス構造とを設ける。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、煙粒子による散乱パターン（散乱光の強度分布パターン）が信号光の波長と煙の粒子径により固有のパターンを示すことを利用して、外気を吸引して通過させる検煙空間を通過する煙粒子に対し信号光の照射光軸に対する受光光軸の角度（受光散乱角）が変化するように、散乱光受光軸に対して信号光の照射軸角度（受光散乱角）を変化させ、火災により発生する特定の煙粒子につき予め求めた受光散乱角に対応する散乱光量を基準値として記憶しておき、実際に検出された受光散乱角に対応する検出散乱光量との一致度合を比較することにより火災を判定しており、火災による煙以外の微粒子の散乱特性と明確に区別できることから、例えば１％／ｍといった低い煙濃度であっても正確に火災を判定することができ、精度の高い高感度の煙検出ができる。
【００１３】
また検煙構造は発光部に例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を、また受光部には例えばＰＤ（フォトダイオード）を使用して散乱光を検出する従来の一般環境向け散乱光検出構造を基本としているため、サンプリング配管を用い、レーザ光により煙粒子をカウントする超高感度の煙感知装置に比べ、全体構造が簡単でコストも低減でき、例えば５〜１０％／ｍの煙濃度の範囲を検出する従来の一般環境向け煙感知器と同様に、高感度煙感知器として使用することができ、火災報知設備の性能を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による高感度煙感知器の実施形態を示した断面図
【図２】図１の検煙室に固定設置された受光部と旋回される発光部を取り出して示した説明図
【図３】図２の発光部の回転角の変化に対する散乱角の変化を示した説明図
【図４】綿灯芯を燃焼させた場合に生ずる燻焼煙の散乱光量を散乱角について示したグラフ図
【図５】ケロシンを燃焼させた場合に生ずる燃焼煙の散乱光量を散乱角について示したグラフ図
【図６】図４及び図５の散乱特性に基づいて作成された綿灯芯とケロシンの基準テーブルの説明図
【図７】図１の実施形態に設ける感知器回路部を示したブロック図
【図８】図７の感知器回路部の処理動作を示したフローチャート
【図９】ファンと発光旋回台を別モータで駆動する本発明の他の実施形態を示した断面図
【図１０】複数の発光部を固定配置した本発明の他の実施形態を示した断面図
【図１１】図１０の検煙室に固定設置された受光部と発光部を取り出して示した説明図
【図１２】図１１の実施形態に設ける感知器回路部を示したブロック図
【図１３】図１１の感知器回路部の処理動作を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明による高感度煙感知器の実施形態を示した断面図である。図１において、本発明の高感度煙感知器１０は円筒状の筐体１２を使用しており、筐体１２の図面上で上側となる端部に吸入口１４を設け、ここに外気を導入しつつ外部からの光を遮光するラビリンス１８を設けている。また筐体１２の反対側には排出口１６が形成され、排出口１６にも同様にラビリンス２０を設けている。なお、高感度煙感知器１０を天井面に設置する場合、例えば吸入口１４を下向きとなるように設置する。当然、天井に通気孔を開口して排出口１６からの排気が天井裏に排出されるようにする等、高感度煙感知器１０内の通気を確保する処置が行われる。
【００１６】
吸入口１４に続いては絞り２２が設けられ、絞り２２に続いて検煙室２４が形成されている。検煙室の排気側にはファン３６が設置されている。ファン３６は筐体１２の排出口１６側に設置したモータ３４の出力軸に直結され、モータ３４による回転駆動で吸入口から外気を吸入し、絞り２２を介して検煙室２４に導入した後に、排出口１６から排出するようにしている。
【００１７】
ファン３６の回転軸と同軸には、円筒筐体１２の内周側に設けたベアリング４５の支持により発光旋回台４６が旋回自在に配置されている。発光旋回台４６はモータ３４の回転を減速機３８で減速して回転している。また発光旋回台４６は中央にファン３６を配置する開口３５を形成している。
【００１８】
減速機３８は本実施形態にあっては、サンギア４０、プラネタリギア４２及びリングギア４４で構成される遊星減速機を使用しており、リングギア４４を固定としている。ここでサンギア４０のギア数をＺａ、プラネタリギア４２の歯数をＺｂ、リングギア４４の歯数をＺｃとすると、減速比は（Ｚａ／Ｚｃ）となり、概ね１／１０程度の減速比が得られるように設定している。例えばファン３６の回転数を６００ｒｐｍとした場合、発光旋回台４６は６０ｒｐｍで旋回される。これは一例であり、ファン３６及び発光旋回台４６の回転数は必要に応じて適宜に定めることができる。
【００１９】
発光旋回台４６上には信号光源としてＬＥＤなどの発光素子を用いた発光部２６が、軸方向に対し例えば斜めとなる発光光軸（照射光軸）３０をもって配置されている。発光部２６は所定波長の光を出力し、本実施形態では例えば波長９００ｎｍ付近の光を出力する。
【００２０】
発光部２６に対しては、筐体中心軸を横切る方向に受光光軸３２を持つ受光部２８が配置されており、例えばフォトダイオードなどを用いる。
【００２１】
発光部２６、受光部２８は、各種制御回路や処理回路、記憶回路等を備えた感知器回路部（図示せず）に接続されている。
発光部２６の発光光軸３０と受光部２８の受光光軸３２は、検煙室２４の中心付近の交点Ｐで交差しており、発光光軸３０と受光光軸３２が同軸にならないように配置した散乱光検出構造を実現している。発光部２６から照射される信号光が直接受光部２８で受光されることを防止するための遮光構造を設けても良いが、ここでは発光部２６と受光部２８の配置関係を調整することで直接光の受光を防止している。
【００２２】
発光旋回台４６には更にコンタクトリング４８が配置され、筐体１２の内面側に固定した一対のブラシ４９をコンタクトリング４８に接触させており、コンタクトリング４８には円筒の筐体１２の内周方向に２本のスリップリングが形成されており、一対のブラシ４９との接触で、回転側となる発光部２６に対し、固定側となる筐体１２側から発光駆動信号を供給するようにしている。
【００２３】
図２は図１の検煙室２４に固定設置された受光部２８と旋回される発光部２６を検煙室２４側から見た説明図である。図２において、発光旋回台４６は、中央に図１に示したファン３６を配置する開口３５を形成したリング状の部材であり、図１に示したとおり検煙室の中央に対し斜め上向きとなるように発光部２６を配置している。この発光部２６は発光旋回台４６と共に、例えば矢印で示すように時計回りに一定速度で回転される。回転する発光部２６に対しては、固定側となる筐体１２の内壁に受光部２８が配置されている。
【００２４】
ここで発光部２６が平面的に見て受光部２８に対向する回転角をα＝０°としており、この位置から時計回りに回転した９０°ごとの発光部２６の位置を想像線で示している。本実施形態にあっては、発光部２６の回転角α＝０°、９０°、１８０°及び２７０°の回転位置で発光部２６の発光駆動を行い、このとき受光部２８で受光される散乱光に基づいて、火災に伴い発生する煙の種類を判別して火災検出を行うようにしている。
【００２５】
図３は図２における発光部２６の回転角の変化に対する受光散乱角θの変化を示した説明図である。図３（Ａ）は図２の発光部２６の回転角α＝０°における発光部２６の位置を発光点Ｑとし、発光点Ｑからの発光光軸３０は交点Ｐを通り、また交点Ｐから受光光軸３２を通って受光素子２８の受光点Ｒに至る。ここでＳ点は交点Ｐの、旋回面への投影点であり、またＴ点は受光点Ｒの投影点である。
【００２６】
ここで発光点Ｑ、受光点Ｒ及び交点Ｐを結ぶ三角形を想定すると、この場合の受光点Ｒに対する散乱角θ１は、発光光軸３０が交点Ｐを通る延長線と受光点Ｒに向かう受光光軸３２とのなす角となる。
【００２７】
図３（Ｂ）は発光部の回転角α＝９０°の場合の散乱角θ２を示す。また図３（Ｃ）は発光部の回転角α＝１８０°の散乱角θ３を示す。更に図３（Ｄ）は発光部の回転角α＝２７０°の散乱角を示しており、この場合には図３（Ｂ）の回転角α＝９０°の場合と同じ散乱角θ２となる。
【００２８】
なお図３に示す散乱角θ１〜θ３の関係は、発光点Ｑ、受光点Ｒの位置関係により適宜に変わる値であり、本実施形態はその一例を示すに過ぎず、必要に応じて適宜の配置が可能である。
【００２９】
図４は綿灯芯を燃焼させた場合に生ずる所定濃度の燻焼煙（粒子径が比較的大きい）の散乱光量を散乱角θについて示したグラフ図であり、発光部の信号光波長λをλ＝９００ｎｍとした場合を例に取っている。図４において、散乱角θがθ＝０°のとき散乱光量は最大であり、ここを起点に、散乱角θの増加に対し曲線Ａに示すように散乱光量が減少し、散乱角θ＝１２０°付近で最低値を示した後、角度の増加と共に徐々に増加していく。
【００３０】
図４の特性曲線Ａは散乱角θ＝０〜１８０°について示しているが、残りの１８０°〜３６０°については、１８０°を中心に折り返した特性となる。
【００３１】
このような散乱角θの変化に対する散乱光量の特性曲線Ａにつき、図３に示したような発光点Ｑの回転に伴う散乱角θ１〜θ３が特定されると、散乱角θ１〜θ３における特性曲線Ａにおける散乱光量Ａ１，Ａ２，Ａ３やそれら相互の相関が綿灯芯の煙についての散乱光量を判定するための基準指標として求められる。
【００３２】
図６（Ａ）は図４の綿灯芯における散乱角θに対する散乱光量の特性曲線Ａから得られて後の説明で明らかにするメモリ上に記憶される綿灯芯基準テーブルを示しており、散乱角θ１〜θ３の変化に対し、図４の特性曲線Ａから求めた散乱光量Ａ１，Ａ２，Ａ３が基準散乱光量として記憶されることになる。
【００３３】
図５はケロシンを燃焼させた場合に生ずる所定濃度の燃焼煙（粒子径が比較的小さい）の散乱光量を散乱角θについて示したグラフ図であり、発光部の波長λをλ＝９００ｎｍとした場合を例に取っている。散乱角θ＝０°で最大値となり、散乱角θの増加に対し特性曲線Ｂに示すように散乱光量が減少し、散乱角θ＝１４０°付近で最低値を示し、その後、角度の増加と共に増加する特性となっている。
【００３４】
図５のケロシンの特性曲線Ｂを図４の綿灯芯の特性曲線Ａと比較してみると、散乱角の増加に対し散乱光量が減少していく傾向は似ているが、その最大値及び最小値が異なっており、散乱角に対する散乱光量の変化から、綿灯芯による煙かケロシンによる煙かを明確に判別することが可能である。
【００３５】
図５の特性曲線Ｂについて、本実施形態には図３に示した散乱角θ１，θ２，θ３における散乱光量Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３やそれら相互の相関を基準指標として求め、例えば図６（Ｂ）に示すようにケロシン基準テーブルにおける所定濃度（検出対象とする濃度）の基準散乱光量として記憶し、火災判別に用いる。
【００３６】
なお図４，図５の実施形態は発光部の波長λをλ＝９００ｎｍとした場合を例に取っているが、発光部から照射される信号光の波長は必要に応じて適宜に選択することができ、近赤外線帯域に限らない。
【００３７】
図７は図１の実施形態に設ける感知器回路部を示したブロック図である。図７において、感知器回路部はプロセッサ５０を有し、プロセッサ５０に対し発光駆動回路５２を介して発光部２６を接続し、また受光増幅回路５４を介して受光部２８を接続し、またモータ３４に対しモータ駆動回路５８を設け、更にモータ３４に対し回転基準位置を検出するインデックス検出部５６を設けており、更に火災を検出した際に発報信号を外部に出力する発報回路６０を設けている。
【００３８】
なお、ノイズ対策のため、モータ制御に係る回路部は他の回路部と分離して設けても良い。
【００３９】
プロセッサ５０にはプログラムの実行により実現される機能として、モータ制御部６２、記憶部６４、散乱光量検出部６６及び火災判定部６８が設けられている。モータ制御部６２は受信機から引き出された電源供給線を介して電源供給を受けたときに動作し、モータ駆動回路５８によりモータ３４を一定速度で回転する。
【００４０】
モータ３４を回転駆動すると、図１に示したように、モータ３４に直結されたファン３６が回転され、吸入口１４から絞り２２を通して外気を吸入し、絞り２２を通ることで吸入外気の流速が増した後に検煙室２４を通過し、ファン３６の周囲に形成された発光旋回台４６の開口３５を通って排出口１６から排出される。
【００４１】
またモータ３４の駆動により、減速器３８を介して発光旋回台４６が減速された一定速度で旋回されることになる。モータ駆動回路５８によりモータ３４を駆動すると、インデックス検出部５６が発光旋回台４６の回転基準位置を検出してインデックス検出信号を出力する。インデックス検出部５６によるインデックス検出後の検出位置は、例えば図２の発光部２６が回転角α＝０°に達した位置とする。インデックス検出部５６としては、光学式の検出器やマグネットを利用した磁気式の検出器などを使用することができる。
【００４２】
記憶部６４には図４及び図５の特性曲線Ａ，Ｂに基づいて予め作成された図６（Ａ）の綿灯芯基準テーブルと図６（Ｂ）のケロシン基準テーブルが予め記憶されている。
【００４３】
散乱光量検出部６６は、発光旋回台４６による発光部２６の旋回に伴う散乱角θの変化に対応して受光部２８で検出した受光散乱光量を取得する。本実施形態の散乱光量検出部６６にあっては、インデックス検出部５６からのインデックス検出信号に基づく回転基準位置を図２に示す回転角α＝０°として、このタイミングで発光部２６を発光駆動して、受光増幅回路５４からの入力信号に基づいて、そのとき受光部２８で受光された散乱光量を取得する。
【００４４】
また図２に示す回転角α＝９０°、１８０°及び２７０°の回転位置を検出して、それぞれのタイミングで発光部２６を発光駆動して、同様にそのとき受光部２８で受光された散乱光量を取得することとなる。即ち発光旋回台４６を１回転する場合に、９０°間隔で４回、発光部２６を発光駆動して、これにより図３（Ａ）〜（Ｄ）に示した散乱角θ１，θ２，θ３，θ４（＝θ２）における散乱光量を取得している。
【００４５】
火災判定部６８は、例えば散乱光量検出部６６で取得した散乱角θの変化に対応する受光散乱光量と、記憶部６４から読み出した、各散乱角に対応する基準散乱光量の一致度合に基づいて火災を判定する。火災判定部６８による火災判別を、例えば図４に示した綿灯芯の特性曲線Ａに基づいて作成した図６（Ａ）の綿灯芯基準テーブルを用いる場合を例に取って具体的に説明すると次のようになる。
【００４６】
まず散乱光量検出部６６にあっては、発光旋回台４６の１回転で、０°から始まって９０°間隔で得られる受光散乱光量をｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４とすると、その複数回転で得られた受光散乱光量の各回転角における平均値を求め、ノイズなどによるばらつきを抑制する。
【００４７】
ここでは複数回転の平均値として得られた散乱角θ１〜θ４の、複数回の受光散乱光量をｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４とする。これらそれぞれについて、対応する基準値との平均２乗誤差δが所定の閾値以下であれば、検出された散乱角の変化に対する散乱光量の分布は図４の特性曲線Ａの基準散乱光量Ａ１，Ａ２，Ａ３に一致または類似した変化となっているため、綿灯芯による煙と判別し、これによって火災を判定して発報信号を出力する。        
【００４８】
なお、火災判定部６８による火災判定は、基準指標である基準散乱光量と受光散乱光量の平均２乗誤差以外に、例えば適宜の１次元パターンのパターンマッチングによる手法を用いて類似度（一致度合）を判別する等、他の手法によることができる。
【００４９】
また例えば、基準指標として、複数の角度相互における基準散乱光量の比を用いて、対応する角度における受光散乱光量の比との一致度に基づいて火災を判別しても良い。
【００５０】
図８は図７の感知器回路部の処理動作を示したフローチャートであり、プロセッサ５０による制御処理を一例として示している。図８において、感知器回路部に対する電源が供給されると、ステップＳ１で初期化及び自己診断を実行する。続いてステップＳ２でモータ３４を始動する。
【００５１】
続いてステップＳ３で開始位置のインデックスありを判別すると、ステップＳ４で回転位置カウンタをリセットスタートし、ステップＳ５で散乱角θ１のタイミングにおける発光部２６の発光駆動を行い、ステップＳ６で受光部２８の受光信号の増幅出力を読み込み処理して散乱角θ１における受光散乱光量として保持する。
【００５２】
続いてステップＳ７でカウンタが１／４回転位置に達したことを判別すると、ステップＳ８で散乱角θ２のタイミングの発光駆動を行い、ステップＳ９で受光部２８の受光信号の増幅出力を読み込み処理して散乱角θ２における受光散乱光量として保持する。
【００５３】
続いてステップＳ１０〜Ｓ１２でカウンタが１／２回転位置に達したことを判別して、同様に散乱角θ３における発光駆動と受光散乱光量の読込み保持を行う。更にステップＳ１３〜Ｓ１５でカウンタが３／４回転位置に達したことを判別して、散乱角θ４（＝θ２）における発光駆動と散乱光量の読込み保持を行う。
【００５４】
続いてステップＳ１６で発光回転部が所定の回転回数に到達したか否か判別し、達していなければステップＳ３からの処理を繰り返し、所定の回転回数到達を判別した場合にはステップＳ１７に進み、散乱角θ１〜θ３の散乱光量の平均値を算出する。
【００５５】
続いてステップＳ１８で散乱角θ１〜θ３の平均受光散乱光量を各基準テーブルの基準散乱光量と比較して、一致度合、例えば平均受光散乱光量の補正計算を行ってそれに基づく平均２乗誤差δを求め、ステップＳ１９で何れか（例えば綿灯芯かケロシンの何れか）の基準テーブルの各基準値に対して平均２乗誤差δがそれぞれ所定の閾値以下であれば火災を判別して、ステップＳ２０で発報信号を出力する。
【００５６】
図９はファンと発光旋回台を別モータで駆動する本発明の他の実施形態を示した断面図である。図９において、筐体１２の検煙室２４の排出側に配置されたファン３６は、モータ３４に直結されて所定速度で回転され、吸入口１４から外気を吸入して排出口１６に排出している。発光旋回台４６の旋回には、筐体外部に設けた別のモータ７０を使用している。モータ７０はウォームギア７２により発光旋回台４６のウォームホイールギア７４に噛み合っている。
【００５７】
このように別のモータ７０によりウォームギア７２とウォームホイールギア７４による減速を行うことで、図１の遊星減速機を使用した場合に比べ比較的簡単な構成で、例えば数十分の１〜百分の１といった大きな減速比を得ることができる。なお、それ以外の構成は図１の実施形態と同じになる。
【００５８】
図１０は複数の発光部を固定配置した本発明の他の実施形態を示した断面図である。図１０において、高感度煙感知器１０の筐体１２は、吸入口１４に続いてラビリンス１８を設け、絞り２２に続いて検煙室２４を形成し、検煙室２４に続いてモータ３４により駆動されるファン３６を配置し、ラビリンス２０を設けた排出口１６を形成している。
【００５９】
検煙室２４のファン３６側には開口３５を備えた発光部取付台７６が固定配置され、発光部取付台７０上に複数の発光部２６−１〜２６−４を固定配置している。発光部２６−１〜２６−４は検煙室２４の交点Ｐに向かう発光光軸３０−１〜３０−４を持ち、交点Ｐからは受光光軸３２をもって受光部２８が固定配置されている。
【００６０】
図１１は図１０の検煙室に固定配置された受光部と発光部を取り出して平面で示した説明図である。図１１において、筐体１２内の検煙室２４に固定配置された発光部取付台７６は、中央にファン３６を配置する開口３５を形成しており、発光部取付台７６の上部には受光部２８に対向する角度α＝０°を基準値として、９０°間隔に４つの発光部２６−１，２６−２，２６−３，２６−４を固定配置している。
【００６１】
図１０の実施形態にあっては、発光素子を回転する代わりに発光部取付台７６に固定配置された複数の発光部２６−１〜２６−４を例えば時計回りに順次発光駆動することで、１つの発光部を一定速度で旋回したと同等な受光散乱角の変化を作り出すようにしている。即ち、９０°間隔で配置した発光部２６−１〜２６−４を順番に発光駆動することで、結果的に図３（Ａ）〜（Ｄ）に示したと同じ受光点Ｒに対する散乱角θ１，θ２，θ３，θ２の変化を作り出すことができる。
【００６２】
図１２は図１０の実施形態に設ける感知器回路部を示したブロック図である。図１２において、感知器回路部はプロセッサ５０を有し、発光駆動回路５２に対しては例えば４つの発光部２６−１〜２６−４が設けられている。また受光部２８で受光された受光散乱光による信号は受光増幅回路５４で増幅される。またモータ３４はファン３６のみを駆動することになる。
【００６３】
プロセッサ５０には、プログラムの実行により実現される機能として、モータ制御部６２、記憶部６４、散乱光量検出部７８及び火災判定部６８が設けられている。モータ制御部６２は、電源投入によってモータ駆動回路５８によりモータ３４を一定速度で回転して、図１０に示したファン３６の回転で外気を吸入、排出することになる。
【００６４】
記憶部６４には図６（Ａ）（Ｂ）に示した綿灯芯基準テーブルとケロシン基準テーブルが予め記憶されている。散乱光量検出部７８は所定の時間間隔で発光駆動回路５２により発光部２６−１〜２６−４を順次発光駆動し、各発光駆動のタイミングで、受光素子２８で受光された受光散乱光量を読み込んで保持することになる。火災判定部６８は受光散乱角の変化に対応する記憶部６４の基準散乱光量と、散乱光量検出部７８で検出された検出散乱光量との一致度合、例えば平均２乗誤差などを算出して火災の有無を判定する。火災判定部６８の火災判定としては、図７の実施形態と同じ処理を行う。
【００６５】
図１３は図１１の感知器回路の処理動作を示したフローチャートであり、プロセッサ５０による制御処理を示している。図１３において、受信機からの感知器回線による電源供給が開始されると、ステップＳ２１で初期化及び自己診断を実行し、ステップＳ２２でタイマをリセットスタートした後、ステップＳ２３で散乱角θ１の発光部２６−１の発光駆動を行い、ステップＳ２４で散乱角θ１のこのときの受光散乱光量の読込み保持を行う。
【００６６】
続いてステップＳ２５でタイマが所定のＴ１時間に達したことを判別すると、ステップＳ２６，２７で散乱角θ２の発光部２６−２の発光駆動と散乱光量の読込み保持を行う。続いてステップＳ２８でタイマがＴ２時間に到達したことを判別すると、ステップＳ２９，Ｓ３０で散乱角θ３の発光部２６−３の発光駆動とこのときの受光散乱光量の読込み保持を行う。
【００６７】
続いてステップＳ３１でタイマがＴ３時間に到達したことを判別すると、ステップＳ３２，Ｓ３３で散乱角θ２の発光部２６−４の発光駆動とこのときの受光散乱光量の読込み保持を行う。続いてステップＳ３４でタイマのリセットスタートが所定回数に達したか否か判別し、所定回数を判別すると、ステップＳ３５で散乱角θ１〜θ３の受光散乱光量の平均を算出した後、ステップＳ３６で散乱角θ１〜θ３の平均受光散乱光量と基準散乱光量の比較により一致度合（類似度）例えば自乗平均誤差を求める。続いてステップＳ３７で平均２乗誤差が所定の閾値以下であれば火災と判断し、ステップＳ３８で発報信号を出力する。
【００６８】
なお図１及び図９の実施形態にあっては、発光部２６側を旋回して受光部２８側を固定するようにしているが、逆に発光部２６側を固定し受光部２８側を旋回するようにしてもよい。この点は図１０の複数の発光部を固定配置した場合についても同様であり、発光部を１つ設け、これに対し受光部を複数設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、綿灯芯（基準テーブル）やケロシン（基準テーブル）は火災に伴う煙のモデル例であり、その他のモデルを代替的、追加的に使用することができる。このようにして、所定のモデルに相当する火災を正確に検出し、それ以外の煙や水蒸気、その他粒子による誤検出を防止できる。
【００７０】
また、上記実施形態のような火災判定により火災を検出した場合、発報信号を出力する前に、所定の散乱角に対応する位置で旋回を停止して、若しくは所定位置の発光部によって発光および受光制御を行い、火災検出の再判定を行うようにしても良い。この場合例えば、再判定で火災検出を確認した場合にのみ発報信号を出力するようにする。
【００７１】
また、上記実施形態のカウンタに代えて、ロータリーエンコーダ等を用いて所定の角度検出を行っても良い。
【００７２】
また図１及び図９の実施形態にあっては、発光部２６の回転に対し回転角αが９０°間隔のタイミング毎に発光駆動して受光散乱光量を取得するようにしているが、等角度間隔でなくとも良い。また発光部の発光駆動を更に小さい回転角のタイミングで行って発光部の１回転における受光散乱光量の検出数を増加させ、これによって基準散乱光量との一致判断をより正確に行うことができる。この点は図１２の発光部を固定した場合についても同様であり、発光部の数を更に増やすことで検出精度を高めることができる。
【００７３】
また上記に実施形態におけるフローチャートは処理の概略例を示したもので、処理の順番などはこれに限定されない。また処理と処理の間に必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定処理を挿入したりすることなどができる。
【００７４】
また上記の実施形態で示したプロセッサは、その機能の一部または全部を例えばワイヤロジックなどによる他の手段に代えることができ、更にプロセッサを含め他の電気的機能構成は適宜に統廃合することもできる。
【００７５】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【００７６】
１０：高感度煙感知器
１２：筐体
１４：吸入口
１６：排出口
１８，２０：ラビリンス
２２：絞り
２４：検煙室
２６，２６−１〜２６−４：発光部
２８：受光部
３０：発光光軸
３２：受光光軸
３４，７０：モータ
３５：開口
３６：ファン
３８：減速器
４０：サンギア
４２：プラネタリギア
４４：リングギア
４５：ベアリング
４６：発光旋回台
５０：プロセッサ
５２：発光駆動回路
５４：受光増幅回路
５６：インデックス検出部
５８：モータ駆動回路
６０：発報回路
６２：モータ制御部
６４：記憶部
６６，７８：散乱光量検出部
６８：火災判定部
７２：ウォームギア
７４：ウォームホイールギア
７６：発光部取付台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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