(57)【要約】【課題】電池等の電源のメンテナンスが不要な延焼検知が可能な延焼検知装置及び延焼検知システムを提供することを目的とする。【解決手段】外部からの力によって変位するボタン２７を有し、ボタン２７の変位を電力に変換して無線信号を送信する電池レスリモコンスイッチ２６と、熱を受けることにより電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を変位させる熱膨張耐火材２２と、電池レスリモコンスイッチ２６から送信された無線信号を受信した場合に、火災を報知するＨＥＭＳ１４と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの力の作用によって変位する変位部を有し、前記変位部の変位を電力に変換して無線信号を送信する送信手段と、
熱を受けることにより前記変位部に力を作用させる熱変位手段と、
を備えた延焼検知装置。
【請求項２】
前記熱変位手段は、熱を受けることによる膨張によって前記変位部に力を作用させる熱膨張材からなる請求項１に記載の延焼検知装置。
【請求項３】
前記熱膨張材は、住宅の軒天板と外壁との隙間を塞ぐように軒裏に固定された熱膨張耐火材である請求項２に記載の延焼検知装置。
【請求項４】
前記熱変位手段と、前記送信手段との間に設けられ、前記熱変位手段が前記変位部に力を作用させることによる前記変位部の変位速度を加速して前記変位部へ伝達する伝達手段を更に備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の延焼検知装置。
【請求項５】
前記伝達手段は、長さの異なる２辺を有するＬ字状の断面形状を有し、２辺の長さの比率を用いて、前記変位速度を加速する請求項４に記載の延焼検知装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の延焼検知装置と、
前記送信手段から送信された前記無線信号を受信した場合に、火災を報知する報知手段と、
を備えた延焼検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災の延焼を検知する延焼検知装置及び延焼検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火災の延焼を検知するために種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、火災時温度を検知してオンとなる温度スイッチを、熱膨張率が大きな発泡剤と、発泡剤の可動端に設けられた可動接点と、可動接点と対向し間隔をおいて配置された固定接点とから構成して、該温度スイッチを電動警報器に直列に接続した火災報知器付時計が提案されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１に記載の技術では、可動接点が設けられた発泡剤が火災の熱によって発砲することにより固定接点と可動接点とが接触して温度スイッチをオンすることで火災を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１９３６３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、特許文献１に記載の技術では、温度スイッチのオンにより回路が通電して電動警報器が作動するが、回路を作動させるための電池等の電源が必要となる。電池が切れていると火災を検知しても電動警報器が作動しないので、電池の定期的なメンテナンスが必要であるため、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、電池等の電源のメンテナンスが不要な延焼検知が可能な延焼検知装置及び延焼検知システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の延焼検知装置は、外部からの力の作用によって変位する変位部を有し、前記変位部の変位を電力に変換して無線信号を送信する送信手段と、熱を受けることにより前記変位部に力を作用させる熱変位手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、  送信手段は、外部からの力の作用によって変位する変位部を有している。そして、送信手段では、変位部の変位が電力に変換されて無線信号が送信される。例えば、送信手段は、所謂電池レスリモコンスイッチを適用することにより、変位部の変位を電力に変換して無線信号を送信することができる。
【０００９】
熱変位手段は、熱を受けることによる膨張によって変位部に力を作用させる。すなわち、熱変位手段が熱を受けて変位部を変位させることによって、送信手段から無線信号が送信される。換言すれば、無線信号が送信される場合には、火災等の延焼による熱を検知した場合となるので、延焼を検知することができる。
【００１０】
従って、電池や商用電源等の電源がなくても延焼を検知して検知したことを表す無線信号を送信することができるので、電池等の電源のメンテナンスが不要な延焼検知が可能な延焼検知装置を提供することできる。
【００１１】
熱変位手段としては、請求項２に記載の発明のように、熱を受けることによる膨張によって変位部に力を作用させる熱膨張材を適用するようにしてもよい。この場合には、請求項３に記載の発明のように、熱膨張材として、住宅の軒天板と外壁との隙間を塞ぐように軒裏に固定された熱膨張耐火材を適用するようにしてもよい。これにより、一般的に住宅で使用される熱膨張耐火材を使用することで、延焼検知システムを住宅に容易に設置することが可能となる。
【００１２】
なお、請求項４に記載の発明のように、熱変位手段と、送信手段との間に設けられ、熱変位手段が前記変位部に力を作用させることによる変位部の変位速度を加速して変位部へ伝達する伝達手段を更に備えるようにしてもよい。これによって、変位部の変位速度が遅くて送信手段から無線信号を送信するための電力が不足する場合でも、送信手段から無線信号を送信するために必要な電力を得ることが可能となる。
【００１３】
この場合、伝達手段は、請求項５に記載の発明のように、長さの異なる２辺を有するＬ字状の断面形状を有し、２辺の長さの比率を用いて、変位速度を加速するようにしてもよい。
【００１４】
なお、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜５の何れか１項に記載の延焼検知装置と、前記送信手段から送信された前記無線信号を受信した場合に、火災を報知する報知手段と、を備えた延焼検知システムとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、電池等の電源のメンテナンスが不要な延焼検知が可能な延焼検知システムを提供することできる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る延焼検知システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る延焼検知システムにおける延焼検知装置の詳細な構成を説明するための図である。
【図３】（Ａ）は、熱膨張材（ブチル系）の加熱温度に対する熱膨張率を示す図であり、（Ｂ）は、実験における天井付近の平均温度分布を示す図である。
【図４】（Ａ）は、電池レスリモコンスイッチのストロークの一例を示す図であり、（Ｂ）は、無線信号を発信するために必要な電圧２Ｖを発生させるために必要な最低時間を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る延焼検知システムの動作を説明するための図であり、（Ａ）は熱膨張耐火材が膨張する前の状態を示す図であり、（Ｂ）は熱膨張耐火材が膨張したときの状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る延焼検知装置の上下を逆転して配置し、熱膨張耐火材が軒天板の下側になるように配置した例を示す図である。
【図７】変形例の延焼検知装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る延焼検知システムの概略構成を示す図である。
【００１８】
本実施の形態に係る延焼検知システム１０は、図１に示すように、住宅１６内に設置されている。そして、延焼検知システム１０は、延焼を検知する延焼検知装置１２と、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）１４とを備えている。
【００１９】
本実施の形態では、延焼検知装置１２は、住宅の軒の部分に配置され、図１に示すように、近隣火災が発生した場合に、近隣火災による延焼を検知する。そして、延焼を検知した場合に、延焼を検知したことを表す信号を送信するようになっている。
【００２０】
ＨＥＭＳ１４は、住宅内の電力等のエネルギの管理や制御を行う。また、ＨＥＭＳ１４は、延焼検知装置１２から送信される信号を受信する機能を備えて、報知手段として機能し、信号を受信した場合に、延焼を検知したことを報知する。報知方法としては、警報音を発音するようにしてもよいし、延焼を検知したことを表すメッセージ等を表示するようにしてもよいし、警報音とメッセージ表示とを共に行うようにしてもよい。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態に係る延焼検知システム１０における延焼検知装置１２の詳細な構成を説明するための図である。
【００２２】
延焼検知装置１２は、図２（Ａ）の点線で囲まれた軒の部分に設けられている。詳細には、図２（Ｂ）に示すように、軒天板１８と外壁２０との間の軒裏に設けられている。
【００２３】
延焼検知装置１２は、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、軒天板１８と外壁２０との間を塞ぐように軒裏に固定された熱変位手段としての熱膨張耐火材２２備えている。
【００２４】
熱膨張耐火材２２は、隣接住宅火災による温度上昇に応じて熱膨張する。また、熱膨張耐火材２２は、ブラケット２４によって軒天板１８と外壁２０との間に固定されている。そして、膨張していない状態では、図２（Ｄ）の矢印で示すように、通気可能とされ、膨張した場合に、軒天板１８と外壁２０との隙間を封鎖して延焼を防止するようになっている。
【００２５】
また、熱膨張耐火材２２は、図２（Ｃ）の点線で示すように、隣接住宅火災による温度上昇により下側へ膨張して、軒天板１８と外壁２０との隙間を塞ぐように、ブラケット２４に固定されている。
【００２６】
また、延焼検知装置１２は、送信手段としての電池レスリモコンスイッチ２６を備えている。電池レスリモコンスイッチ２６は、変位部としてのボタン２７を有する。そして、電池レスリモコンスイッチ２６は、外部からの力の作用によってボタン２７が変位し、ボタン２７の変位により電磁誘導を発生させて電力を発生し、発生した電力を用いて予め定めた無線信号を送信する。
【００２７】
本実施の形態では、電池レスリモコンスイッチ２６は、図２（Ｃ）に示すように、ブラケット２４の側面に配置されている。そして、図２（Ｃ）の点線で示すように、熱膨張耐火材２２が膨張したときに、伝達手段としての変位伝達テコ２８を介して電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７に力を作用させることにより、スイッチをオンするようになっている。
【００２８】
変位伝達テコ２８は、図２（Ｃ）に示すように、長さの異なる２辺を有するＬ字状の断面形状とされ、長さＡと長さＢの比率が、熱膨張耐火材２２の膨張速度と電池レスリモコンスイッチ２６の無線信号の発信に必要な操作速度に基づいて決定されている。すなわち、熱膨張で長さＡの部分を熱膨張耐火材２２が押圧することにより、長さＢの先端部分が、電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を押圧して変位させるが、上記比率によって長さＢの部分の変位速度が長さＡの部分の変位速度に対して加速され、電池レスリモコンスイッチ２６が無線信号を発信することができる。
【００２９】
ここで、変位伝達テコ２８の長さＡと長さＢとの比率の具体的な算出例について説明する。
【００３０】
まず、熱膨張耐火材２２としては、例えば、ブチル系フィブロック３０倍膨張や、エポキシ系フィブロック３０倍膨張、ブチル系フィブロック１０倍膨張等の部材を適用することができる。図３（Ａ）は、熱膨張（ブチル系）の加熱温度に対する熱膨張率を示す図である。
【００３１】
図３（Ａ）に示す熱膨張材（ブチル系）を選択すると、膨張率は、図３（Ａ）に示すように、加熱温度が１０００℃とすると、「約４３」程度となる。
【００３２】
ここで、仮に膨張前の熱膨張耐火材２２の厚さが１ｍｍとすると、膨張後の厚さは、「４３ｍｍ＠１０００℃」となる。
【００３３】
また、火災時の温度上昇の速度は、図３（Ｂ）より、概ね「１０００℃／１０ｍｉｎ」程度と考えられる。なお、図３（Ｂ）は、実験における天井付近の平均温度分布を示す図である。
【００３４】
よって、熱膨張耐火材２２の膨張後の厚さ「４３ｍｍ＠１０００℃」、及び火災時の温度上昇の速度「１０００℃／１０ｍｉｎ」より、熱膨張耐火材２２の膨張速度は、およそ「４３ｍｍ／１０ｍｉｎ」≒「０．０７ｍｍ／ｓ」となる。
【００３５】
次に、無線信号を発信するために必要な電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７の変位速度を求める。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７のストロークが「０．７ｍｍ」ものを一例として適用する。
【００３７】
無線信号を発信するために必要な電圧を「２Ｖ」とすると、その電圧を発生させるたに必要な最低時間は、図４（Ｂ）より、「１．０ｓ」程度と考えられる。なお、図４（Ｂ）は、無線信号を発信するために必要な電圧２Ｖを発生させるために必要な最低時間を示す図である。
【００３８】
よって、電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７のストローク「０．７ｍｍ」、及び無線信号を発信するために必要な電圧２Ｖを発生させるために必要な最低時間「１．０ｓ」より、無線信号を発信するために必要なボタン２７の変位速度は、「０．７ｍｍ／ｓ」となる。
【００３９】
従って、変位伝達テコ２８の長さＡと長さＢの比率は、Ａ：Ｂ＝０．０７：０．７＝１：１０となる。すなわち、上記の例では、変位伝達テコ２８の長さＢを長さＡの１０倍以上の長さに設定してやれば、熱膨張耐火材２２の熱膨張により、電池レスリモコンスイッチ２６をオンして無線信号を発信させることができる。
【００４０】
続いて、上述のように構成された本実施の形態に係る延焼検知システム１０の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る延焼検知システム１０の動作を説明するための図であり、図５（Ａ）は、熱膨張耐火材２２が膨張する前の状態を示す図であり、図５（Ｂ）は、熱膨張耐火材２２が膨張したときの状態を示す図である。
【００４１】
近隣の住宅で火災が発生した場合には、図５（Ａ）に示すように、火災の炎が軒の部分まで近づくと、その熱により、熱膨張耐火材２２が、図５（Ｂ）に示すように、膨張する。
【００４２】
熱膨張耐火材２２が膨張すると、変位伝達テコ２８を介して電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７に力が作用する。すなわち、熱膨張耐火材２２の膨張により変位伝達テコ２８の長さＡの部分が押し下げられる。これにより、変位伝達テコ２８の長さＢの部分によって電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７が押圧される。このとき、上述したように、変位伝達テコ２８の長さＡの部分と長さＢの部分の比率が電池レスリモコンスイッチ２６をオンして無線信号を発信可能な比率に設定されているので、電池レスリモコンスイッチ２６が変位伝達テコ２８によってオンされて無線信号が発信される。
【００４３】
電池レスリモコンスイッチ２６から無線信号が発信されると、ＨＥＭＳ１４によって無線信号が受信される。
【００４４】
ＨＥＭＳ１４では、無線信号の受信を延焼検知として判断し、火災警報が発生される。例えば、火災警報器とＨＥＭＳ１４が接続されている場合には、火災警報器を発音させてもよい。或いは、ＨＥＭＳ１４からブザー音等の警報音を発音して、液晶等の表示部に近隣で火災が発生していることを表すメッセージ等を表示するようにしてもよい。さらに、ＨＥＭＳ１４が電話回線や、インターネット等のネットワーク回線に接続されている場合には、これらの回線を用いて消防署等の公共機関へ通報するようにしてもよい。
【００４５】
このように、本実施の形態に係る延焼検知システム１０では、延焼検知装置１２によって延焼を検知する際に、外部から供給される電力や、電池等のメンテナンスが必要な電力を供給することなく、延焼を検知して無線信号を送信することができる。従って、電池等の電源のメンテナンスが不要な延焼検知が可能な延焼検知システムを提供することができる。
【００４６】
また、熱膨張耐火材２２は、一般的に住宅に敷設されているので、延焼検知装置１２の施工も容易で、延焼検知装置１２が無線であるため、設置場所も選ぶ事なく容易に設置することができる。
【００４７】
なお、上記の実施の形態では、延焼検知装置１２を軒天板１８と外壁２０との間で、軒天板１８の上側に設けた例を説明したが、軒天板１８の下側に設けるようにしてもよい。すなわち、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上記の実施の形態に係る延焼検知装置１２の上下を逆転して配置し、熱膨張耐火材２２が軒天板１８の下側になるように配置する。そして、熱膨張耐火材２２が図６（Ｃ）の点線で示すように、上側に膨張して、軒天板１８と外壁２０の隙間を塞ぐように配置する。また、上記の実施の形態と同様に、熱膨張耐火材２２が膨張したときに、変位伝達テコ２８を介して電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を押圧するように配置する。このように構成しても、上記の実施の形態と同様に、近隣火災の延焼を検知することができる。
【００４８】
また、上記の実施の形態では、軒天板１８と外壁２０との間に熱膨張耐火材２２を配置して、熱膨張耐火材２２の熱膨張を利用して変位伝達テコ２８を介して電池レスリモコンスイッチ２６をボタン２７を変位させるようにしたが、これに限るものではない。例えば、図７に示すように、変位伝達テコ２８を用いなくても電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７に力を作用して変位させ、無線信号を発信できる膨張速度を有する熱膨張材３０を用いて、熱膨張材３０と電池レスリモコンスイッチ２６のみで延焼検知装置１３を構成するようにしてもよい。例えば、筐体３２の中に熱膨張材３０と電池レスリモコンスイッチ２６を収めて建物３４の壁面に固定することで、軒がない建物に延焼検知装置１３を設置することが可能となる。なお、図７では、熱膨張材３０と電池レスリモコンスイッチ２６を筐体３２内に収める構成としたが、上記の実施の形態と同様に、変位伝達テコ２８を更に筐体３２内に設ける構成としてもよい。
【００４９】
また、上記の実施の形態では、電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を変位させる熱変位手段として熱膨張材を適用した例を説明したが、これに限るものではない。例えば、熱変位手段としては、熱が加わることにより発砲してガスを噴出するガスジェネレータ等を用いて電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７に力を作用してボタン２７を変位させるようにしてもよい、或いは、他の熱変位手段を用いて電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を変位させるようにしてもよい。また、熱膨張材以外の熱変位手段を適用した場合にも、変位伝達テコ２８を用いて電池レスリモコンスイッチ２６のボタン２７を変位させる速度を調整するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０    延焼検知システム
１２、１３    延焼検知装置
１４    ＨＥＭＳ
１６    住宅
１８    軒天板
２０    外壁
２２    熱膨張耐火材
２４    ブラケット
２６    電池レスリモコンスイッチ
２７    ボタン
２８    変位伝達テコ
３０    熱膨張材
３２    筐体
【図１】
2015225528.tif 000003
【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】
2015225528.tif 000008
【図７】
2015225528.tif 000009