(57)【要約】【課題】誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる火災検出装置を提供する。【解決手段】ＭＰＵが、ヒータの低温時に触媒に吸着した可燃ガスが燃焼しているときの可燃ガスセンサの出力Ｖ１を第１燃焼値Ｖ１１とし、ヒータの低温時に触媒に吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後の可燃ガスセンサの出力Ｖ１を第２燃焼値Ｖ１２を得て、第１燃焼値Ｖ１１と第２燃焼値Ｖ１２との両出力に基づいて閾値の値を設定する。ＭＰＵが、煙量やＣＯ濃度が設定した閾値を越えたとき火災を検出する。【選択図】図１
2008040940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化炭素濃度又は煙量を検出するセンサと、該検出した一酸化炭素濃度又は煙量が閾値を越えたとき火災を検出する火災検出手段とを有する火災検出装置であって、
可燃ガスと接触燃焼しない低温と、可燃ガスと接触燃焼する高温とに順次温度が制御される接触燃焼式のセンサ素子を有する可燃ガスセンサと、
前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した可燃ガスが燃焼しているときの前記可燃ガスセンサの出力を第１燃焼値とし、前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後の前記可燃ガスセンサの出力を第２燃焼値として得る燃焼値取得手段と、
前記第１燃焼値と前記第２燃焼値との両出力に基づいて前記閾値の値を設定する閾値設定手段と
を有することを特徴とする火災検出装置。
【請求項２】
前記閾値が、前記閾値設定手段によって（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）の値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１記載の火災検出装置。
【請求項３】
前記第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって第１煙判定値に設定され、また、
前記第１燃焼値が前記第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が前記第２所定値未満のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第１煙判定値よりも高い第２煙判定値に設定される
ことを特徴とする請求項２記載の火災検出装置。
【請求項４】
前記第１燃焼値が前記第１所定値未満のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第２煙判定値よりも高い第３煙判定値に設定されることを特徴とする請求項３記載の火災検出装置。
【請求項５】
前記第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、前記ＣＯ濃度に対する閾値が、前記閾値設定手段によって第１ＣＯ判定値に設定され、また、
前記第１燃焼値が前記第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が前記第２所定値未満のときには、前記ＣＯ濃度に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第１ＣＯ判定値よりも高い第２ＣＯ判定値に設定される
ことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の火災検出装置。
【請求項６】
センサが検出した一酸化炭素濃度又は煙両が閾値を超えたとき火災を検出する火災検出方法であって、
可燃ガスセンサが有する接触燃焼式のセンサ素子を可燃ガスと接触燃焼しない低温、前記可燃ガスと接触燃焼する高温に順次温度を制御し、
前記前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した可燃ガスが燃焼しているときの前記可燃ガスセンサの出力を第１燃焼値とし、前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後の前記可燃ガスセンサの出力を第２燃焼値として得て、
前記第１燃焼値と前記第２燃焼値との両出力に基づいて前記閾値の値を設定する
ことを特徴とする火災検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災検出装置に係り、特に、一酸化炭素濃度又は煙量を検出するセンサと、該検出した一酸化炭素濃度又は煙量が閾値を越えたとき火災を検出する火災検出手段とを有する火災検出装置及び火災検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上述した火災検出装置としては、例えば温度上昇を検出する熱センサ、煙量を検出する煙センサ、炎量を検出する炎センサ、一酸化炭素（ＣＯ）濃度を検出するＣＯセンサなどを単独に有する単独式、若しくはこれらセンサを組み合わせた複合式のものがある。住宅用火災警報器および住宅用自動火災報知設備に係る技術上の規格を定める省令では、煙センサを有することを定めている。
【０００３】
煙センサを有する煙式の火災検出装置は、居室では埃等の蓄積やタバコの煙に反応して、台所では調理の際に発生する煙や水蒸気に反応して誤報が発生することがある。従来、煙式は誤報の問題から台所での使用は認められていなかった。しかし、近年戸建て住宅への火災検出装置の設置が義務化され、その技術基準では煙式が採用されており、台所で煙式が使用可能となり誤報対策がますます重要となっている。
【０００４】
また、住宅火災を模した実験から寝タバコによるフトンのくん焼のように煙量が高くなる前に、有毒なＣＯ濃度が上昇してしまう火災が存在し、最悪の場合、煙による火災警報が出る前にＣＯ濃度もしくは一酸化炭素ヘモグロビン（ＣＯＨｂ）が危険な領域に達し、逃げ遅れてしまう。
【０００５】
一方、火災発生時に煙と共に発生するＣＯを検知して、ＣＯ濃度が閾値を超えると警報を発する警報器が国際基準化機構（ＩＳＯ）において提案されている。ＣＯ濃度の閾値は、ＥＮ規格の火災試験基準ＴＦ３の実験に基づいて決定されており、その閾値は５０ｐｐｍとかなり低い。日常的に使用されている燃焼機器（ストーブ、ファンヒータ等）から発生するＣＯ濃度は、５０ｐｐｍよりも高くなることもあり得るので、このような低いＣＯ濃度閾値では、燃焼機器の運転に反応して誤警報を発することがある。
【０００６】
以上のように、従来の火災検出装置では、閾値を超える煙量といった物理量が検出されても、それが火災によるものなのか、それとも調理や燃焼器の使用などが原因なのか判断できず、誤警報を発生したり、火災を早期に検出できなかった。
【０００７】
上記問題を解決するため、例えばＣＯ濃度出力と煙検出出力との積が判定レベルを越えるときに火災を検出するものが提案されている（例えば特許文献１）。しかしながら、煙量もＣＯも出る燃焼器使用時や焼き魚を焼いているときは誤報となる可能性が高い。
【特許文献１】特開２００１−２１６５７９号公報
【特許文献２】特開２００６−９２５０８号公報
【特許文献３】特開２００６−６５６５６号公報
【特許文献４】特開２０００−３０１６５号公報
【特許文献５】特開２０００−１３７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる火災検出装置及び火災検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、一酸化炭素濃度又は煙量を検出するセンサと、該検出した一酸化炭素濃度又は煙量が閾値を越えたとき火災を検出する火災検出手段とを有する火災検出装置であって、可燃ガスと接触燃焼しない低温と、可燃ガスと接触燃焼する高温とに順次温度が制御される接触燃焼式のセンサ素子を有する可燃ガスセンサと、前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した可燃ガスが燃焼しているときの前記可燃ガスセンサの出力を第１燃焼値とし、前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後の前記可燃ガスセンサの出力を第２燃焼値として得る燃焼値取得手段と、前記第１燃焼値と前記第２燃焼値との両出力に基づいて前記閾値の値を設定する閾値設定手段とを有することを特徴とする火災検出装置に存する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、閾値設定手段が可燃ガスセンサからの第１燃焼値と第２燃焼値との両出力に基づいて閾値の値を設定する。従って、例えば、第１燃焼値と第２燃焼値との両出力から火災が発生している可能性が高いときには火災の発生を想定した値に閾値を設定し、調理が行われている可能性が高いときには調理を想定した閾値に設定することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記閾値が、前記閾値設定手段によって（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）の値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１記載の火災検出装置に存する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、閾値が、閾値設定手段によって（第１燃焼値）／（第２燃焼値）の値に基づいて設定されているので、簡単に、くん焼火災が発生している可能性が高いか調理時が行われている可能性が高いかを判断して、状況に応じた適切な閾値を設定することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって第１煙判定値に設定され、また、前記第１燃焼値が前記第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が前記第２所定値未満のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第１煙判定値よりも高い第２煙判定値に設定されることを特徴とする請求項２記載の火災検出装置に存する。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（第１燃焼値）／（第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、煙量に対する閾値が、閾値設定手段によって第１煙判定値に設定される。また、第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（第１燃焼値）／（第２燃焼値）が第２所定値未満のときには、煙量に対する閾値が、閾値設定手段によって第１煙判定値よりも高い第２煙判定値に設定される。このため、状況に応じた適切な煙量に対する閾値を設定することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記第１燃焼値が前記第１所定値未満のときには、前記煙量に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第２煙判定値よりも高い第３煙判定値に設定されることを特徴とする請求項３記載の火災検出装置に存する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、第１燃焼値が第１所定値未満のときには、煙量に対する閾値が、閾値設定手段によって第２煙判定値よりも高い第３煙判定値に設定される。このため、より一層、状況に応じた適切な煙量に対する閾値を設定することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、前記ＣＯ濃度に対する閾値が、前記閾値設定手段によって第１ＣＯ判定値に設定され、また、前記第１燃焼値が前記第１所定値を越えかつ（前記第１燃焼値）／（前記第２燃焼値）が前記第２所定値未満のときには、前記ＣＯ濃度に対する閾値が、前記閾値設定手段によって前記第１ＣＯ判定値よりも高い第２ＣＯ判定値に設定されることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の火災検出装置に存する。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（第１燃焼値）／（第２燃焼値）が第２所定値以上のときには、ＣＯ濃度に対する閾値が、閾値設定手段によって第１ＣＯ判定値に設定される。また、第１燃焼値が第１所定値を越えかつ（第１燃焼値）／（第２燃焼値）が第２所定値未満のときには、ＣＯ濃度に対する閾値が、閾値設定手段によって第１ＣＯ判定値よりも高い第２ＣＯ判定値に設定される。このため、状況に応じた適切なＣＯ濃度に対する閾値を設定することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、センサが検出した一酸化炭素濃度又は煙両が閾値を超えたとき火災を検出する火災検出方法であって、可燃ガスセンサが有する接触燃焼式のセンサ素子を可燃ガスと接触燃焼しない低温、前記可燃ガスと接触燃焼する高温に順次温度を制御し、前記前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した可燃ガスが燃焼しているときの前記可燃ガスセンサの出力を第１燃焼値とし、前記センサ素子の前記低温時に当該センサ素子に吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後の前記可燃ガスセンサの出力を第２燃焼値として得て、前記第１燃焼値と前記第２燃焼値との両出力に基づいて前記閾値の値を設定することを特徴とする火災検出方法に存する。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、可燃ガスセンサからの第１燃焼値と第２燃焼値との両出力に基づいて閾値の値を設定する。従って、例えば、第１燃焼値と第２燃焼値との両出力から火災が発生している可能性が高いときには火災の発生を想定した値に閾値を設定し、調理が行われている可能性が高いときには調理を想定した閾値に設定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように請求項１及び６記載の発明によれば、例えば、第１燃焼値と第２燃焼値との両出力から火災が発生している可能性が高いときには火災の発生を想定した値に閾値を設定し、調理が行われている可能性が高いときには調理を想定した閾値に設定することができるので、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、簡単に、くん焼火災が発生している可能性が高いか調理時が行われている可能性が高いかを判断して、状況に応じた適切な閾値を設定することができるので、より確実に、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる。
【００２３】
請求項３〜５記載の発明によれば、状況に応じた適切な煙量に対する閾値を設定することができるので、より確実に、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の火災検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。図２は、図１に示す可燃ガスセンサの詳細な回路図である。図３は、（Ａ）〜（Ｃ）は各々、図１に示す可燃ガスセンサの平面図、背面図及びＡＡ線断面図である。
【００２５】
同図に示すように、火災検出装置は、可燃ガスセンサ１、ＣＯセンサ２、煙センサ３及び温度センサ４といった火災時に発生する物理量を検出する複数のセンサを有している。火災検出装置はまた、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５と、火災検出の旨が表示される表示部６と、火災検出の旨の音声が出力される音声警報部７をさらに有している。
【００２６】
上記可燃ガスセンサ１は、図２に示すように、可燃性ガスと接触燃焼する接触燃焼式のガス検知素子（センサ素子）８及び比較素子９を有している。ガス検知素子８は、図３に示すように、白金から成るＰｔヒータ１０ｓと、このＰｔヒータ１０ｓ上に設けられた、可燃ガスの接触燃焼を促進するＰｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓとで構成されている。比較素子９は、Ｐｔヒータ１０ｒと、このＰｔヒータ１０ｒ上に設けられた、可燃ガスの接触燃焼を起こさないアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）層１１ｒとで構成されている。
【００２７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、可燃性ガスセンサ１は、シリコン（Ｓｉ）ウエハ４１の上に、（酸化）ＳｉＯ2膜４８ｃ、（窒化）ＳｉＮ膜４８ｂ及び（酸化ハフニウム）ＨｆＯ２膜４８ａからなる絶縁薄膜が生膜され、その上に、ガス検知素子８としてＰｔヒータ１０ｓ及びＰｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓ、比較素子９としてＰｔヒータ１０ｒ及びＡｌ2Ｏ3層１１ｒが形成されている。また、図３（Ｃ）に示すように、Ｓｉウエハ４１を異方性エッチングして凹部４６及び４７を形成して、それぞれ薄膜ダイヤフラムＤｓ及びＤｒを形成することにより熱容量を小さくしている。
【００２８】
上記ガス検知素子８のＰｔヒータ１０ｓと、比較素子９のＰｔヒータ１０ｒとは、可燃性ガスのない空気中では等しい抵抗値になるように設けられている。
【００２９】
上述したガス検知素子８及び比較素子９は、図２に示すように、抵抗１２、１３と共にブリッジ回路１４を構成している。このブリッジ回路１４の端子ａと端子ｂとの間には、ヒータ駆動回路１５からパルス状のセンサ駆動電圧が供給される。
【００３０】
以上の構成によれば、ブリッジ回路１４は可燃性ガスのない空気中では平衡状態となり、ｃ、ｄ間に電位差が生じない。これに対して、可燃性ガスを含む空気中では可燃性ガスとの燃焼熱によりガス検知素子８のＰｔヒータ１０ｓの抵抗値が増加するため不平衡状態となり、ｃ、ｄ間に電位差が生じる。この電位差は可燃性ガスの濃度に比例した値である。そして、ブリッジ回路１４の端子ｃ、端子ｄ間に接続されたセンサ出力検出部１６が、上記電位差を増幅してセンサ出力Ｖ１として出力する。
【００３１】
また、ブリッジ回路１４に供給されるセンサ駆動電圧は、図４に示すように、１０秒周期で低電圧、高電圧を繰り返し出力する信号であり、高電圧時間が０．４秒で低電圧時間が９．６秒である。このセンサ駆動電圧の高電圧時間中にガス検知素子８及び比較素子９が高温に制御されガス検知素子８が可燃ガスと接触燃焼する。一方、低電圧時間中にガス検知素子８及び比較素子９が低温に制御されガス検知素子８は可燃ガスと接触燃焼しない。
【００３２】
ところで、エタノール（Ｃ2Ｈ5ＯＨ）などの吸着性の高い可燃性ガスは、センサ駆動電圧が低電圧のときにＰｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓ表面に吸着した分がセンサ駆動電圧が高電圧になったとき瞬間的に燃焼する。一方、吸着性の低いメタン（ＣＨ4）、水素（Ｈ2）等の一般的な可燃ガスは、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓ表面への吸着量が少ないので、センサ駆動電圧が高電圧になったときの出力が小さく、ピーク状の出力とならない。
【００３３】
このため、図６に示すように、Ｈ2、ＣＨ4に対するセンサ出力Ｖ１は、９．６秒後に低電圧から高電圧にオンしてから０．０４秒程度で定常状態に達する。一方、Ｃ2Ｈ5ＯＨでは、９．６秒後に低電圧から高電圧にオンしてから０．０２秒後に極大値を持つピークを示した後に定常状態に達し、ピーク値は定常値の約５倍を示している。
【００３４】
そこで、ＭＰＵ５は、低電圧時間が充分に長いセンサ駆動電圧を印加して、図５に示すように、センサ駆動電圧が低電圧から高電圧になった直後にセンサ出力Ｖ１に現れるピーク値を第１燃焼値Ｖ１１として取得する。また、センサ駆動電圧が高電圧から低電圧になる直前のピーク終了後の定常値を第２燃焼値Ｖ１２として取得する。上記第１燃焼値Ｖ１１は、Ｐｔヒータ１０ｓの低温時にＰｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓに吸着した可燃ガス（例えばＣ2Ｈ5ＯＨ）が燃焼しているときのセンサ出力Ｖ１であり、接触燃焼するＣ2Ｈ5ＯＨ、ＣＨ4、Ｈ2といった可燃ガスのうち吸着性の高いＣ2Ｈ5ＯＨの濃度に応じた値となる。
【００３５】
また、上記第２燃焼値Ｖ１２は、Ｐｔヒータ１０ｓの低温時にＰｄ／Ａｌ2Ｏ3触媒層１１ｓに吸着した分の可燃ガスの燃焼が終了した後のセンサ出力Ｖ１であり、接触燃焼するＣ2Ｈ5ＯＨ、ＣＨ4、Ｈ2といった全ての可燃ガスの濃度に応じた値となる。
【００３６】
上記ＣＯセンサ２は、空気中のＣＯ濃度を検出してＣＯ濃度に応じたセンサ出力Ｖ２を出力するものである。ＣＯセンサ２としては、ＣＯ濃度が検出できるものであればよく、例えば接触燃焼式、電気化学式、ＮＤＩＲ式などが考えられる。
【００３７】
煙センサ３は、空気中の煙量を検出して煙量に応じたセンサ出力Ｖ３を出力するものである。煙センサ３は、発光素子と、煙粒子による乱反射光を受光する受光素子とを備えた光電式のものなどが考えられる。
【００３８】
温度センサ４は、周囲温度を検出して周囲温度に応じたセンサ出力Ｖ４を出力するものである。温度センサ４としては、一般的な、例えば熱電対、サーミスタ、測温ＩＣなどを用いることが考えられる。また、マイクロセンサチップ上に白金抵抗体を設け、その抵抗値変化を見てもよい。
【００３９】
上述したＭＰＵ５は、アナログのセンサ出力Ｖ１〜Ｖ４をそれぞれ入力して、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換するＡ／Ｄ変換器１７と、センサ出力Ｖ１〜Ｖ４から可燃ガス量、ＣＯ濃度、煙量、温度などを求める演算部１８と、求めた可燃ガス量、ＣＯ濃度、煙量、温度に基づいて火災を検出する判定部１９とを備えている。
【００４０】
上述した構成の火災検出装置の原理について図７〜図１３を参照して以下説明する。図７は、種々の火災実験パターンや誤報につながりやすい事象に対する可燃ガスセンサ１、ＣＯセンサ２、煙センサ３の出力を示す表である。火災パターンとして、寝たばこによるフトンのくん焼（以下くん焼）、ストーブを火源とするフトンのくん焼火災（以下ストーブ火災）、ゴミ箱を火元とする火災（以下ゴミ箱）を、誤報につながりやすい事象として、酒を使った調理、焼き魚及び水蒸気発生の実験を選んで行った。なお、酒を使った調理、焼き魚および水蒸気実験は、一般住宅のキッチンを模した実験室にて行った。また、くん焼き、ストーブ火災、ゴミ箱火災は、一般住宅の居所を模した火災実験室にて行った。
【００４１】
図７に示すように、誤報になりやすい事象である酒を使った調理、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１は０．９Ｖ程度であり、第２燃焼値Ｖ１２は０．３Ｖ程度であった。このとき２０ｐｐｍ程度のＣＯが発生していることが確認された。
【００４２】
また、誤報を引き起こす事象である魚を焼いているとき、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１は０．１Ｖ以下であり、第２燃焼値Ｖ１２は０．０５Ｖ以下である。また、５０ｐｐｍ以下のＣＯが発生し、１０％／ｍ以上の煙が発生している。即ち、魚を焼いているときは、煙量が大きく、光電式の煙センサの出力のみに応じて火災を検出する火災検出装置では、設置場所や部屋の換気状況によっては火災警報が頻発してしまう可能性がある。
【００４３】
また、誤報を引き起こす事象である調理中に水蒸気が発生しているとき、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１と第２燃焼値Ｖ１２とは共に小さく０．０５Ｖ以下であり、５ｐｐｍ以下のＣＯが発生している。
【００４４】
また、くん焼火災では、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１は０．５Ｖ程度であり、第２燃焼値Ｖ１２は０．０５Ｖ程度である。また、２００ｐｐｍ程度のＣＯが発生し、煙はほとんど発生していない。即ち、くん焼のような火災は、ＣＯ濃度が２００ｐｐｍ程度発生していても、煙は発生しておらず、危険な状態に陥る可能性がある。
【００４５】
また、ストーブ火災では、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１は０．４Ｖ程度であり、第２燃焼値Ｖ１２は０．０５Ｖ程度である。また、５ｐｐｍ程度のＣＯが発生し、１０％／ｍ以上の煙が発生している。
【００４６】
また、ゴミ箱火災では、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１は０．４Ｖ程度であり、第２燃焼値Ｖ１２は０．０５Ｖ程度である。また、５０ｐｐｍ程度のＣＯが発生し、１０％／ｍ以上の煙が発生している。
【００４７】
図８、図９はそれぞれ、魚を焼いたときの可燃ガスセンサ１の第１燃焼値及び第２燃焼値と、ＣＯ濃度とを示すタイムチャートである。図１０は、酒を使った調理を行ったときの可燃ガスセンサ１の第１燃焼値と第２燃焼値とを示すタイムチャートである。なお、酒蒸発試験とは、酒１００ｃｃをフライパンで蒸発する試験である。図１１は、ストーブを火源としたフトンのくん焼火災における可燃ガスセンサ１の第１燃焼値と第２燃焼値とのタイムチャートである。
【００４８】
図８から明らかなように、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値及び第２燃焼値は、焼き魚の煙に対して感度が低いことが分かる。図９から明らかなように、魚を焼いているときでも数十ｐｐｍ程度のＣＯが検出されることが分かる。このとき、煙量は非常に高い。図１０により、酒を使った調理を行うと、第１燃焼値と第２燃焼値との両出力共に高い値を示すが、第１燃焼値と第２燃焼値との比がほぼ３〜４対１であることがわかった。
【００４９】
また、図１１により、くん焼火災が発生した場合、第１燃焼値と第２燃焼値との両出力共に高い値を示し、また第１燃焼値と第２燃焼値との比がほぼ１０対１であることがわかった。
【００５０】
次に、図１２及び図１３に、居室における寝たばこを想定したフトン（綿１００％）のくん焼実験における可燃ガスセンサ１の第１燃焼値と、煙量及びＣＯ濃度とを示すタイムチャートを示す。なお、煙量は、光の減光率で表している。減光率としては、実際の減光率と煙式火災報知器が計測した減光率とを示す。同図に示すように、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値Ｖ１１とＣＯ濃度は、初期（２０分）から立ち上がっているのに対し、煙量は４５分過ぎからようやく立ち上がった。このときＣＯ濃度はすでに３００ｐｐｍを越えており、さらに点線で示す煙式火災報知器の警報点では５００ｐｐｍにまで達した。
【００５１】
以上のことをふまえて、下記に示すように判定条件１、２、３毎に異なるＣＯ閾値、煙量閾値を設定する。なお、可燃ガスセンサ１の第１燃焼値をＶ１１（Ｖ）、第２燃焼値をＶ１２（Ｖ）とする。ＣＯセンサ２が検出したＣＯ濃度をＣco（ｐｐｍ）、煙センサ３が検出した煙濃度をＣsm（％／Ｍ）とする。
【００５２】
（判定条件１）Ｖ１１≧Ｘ（第１所定値）かつＶ１１／Ｖ１２≧Ｙ（第２所定値）の時（例えばＸは０．０５〜０．１（Ｖ）、Ｙは７〜１０に設定。）
煙閾値Ａ％／ｍ（例５％／ｍ）、ＣＯ閾値Ｄｐｐｍ（例えば５０ｐｐｍ）に設定する。つまり、（判定条件１）では、高濃度のＣＯが発生し、かつ煙量の少ないくん焼火災が発生している可能性が高いと判断して、ＣＯ閾値をＤｐｐｍ（第１ＣＯ判定値）に下げる。加えて、煙閾値をＡ％／ｍ（第１煙判定値）に下げて、検知感度を上げる。これにより、状況に応じた適切なＣＯ閾値、煙閾値を設定することができる。
【００５３】
（判定条件２）Ｖ１１≧ＸかつＶ１１／Ｖ１２＜Ｙの時
煙閾値Ｂ（＞Ａ）％／ｍ（例１０％／ｍ）、ＣＯ閾値Ｅ（＞Ｄ）ｐｐｍ（例えば５０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ）に設定する。つまり、（判定条件２）では、調理が行われている可能性が高いと判断して、煙閾値をＢ％／ｍ（第２煙判定値）に上げる。加えて、ＣＯ閾値もＥｐｐｍ（第２ＣＯ判定値）に上げて、誤報の可能性を低くする。これにより、状況に応じた適切なＣＯ閾値、煙閾値を設定することができる。
【００５４】
（判定条件３）Ｖ１１＜Ｘの時
煙閾値Ｃ（＞Ｂ）％／ｍ（例１５％／ｍ）、ＣＯ閾値Ｅ（＞Ｄ）ｐｐｍ（例えば５０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ）に設定する。（判定条件３）では、くん焼火災が発生している可能性も低く、調理が行われている可能性も低くと判断し、また火災によって発生が予測されるガスが無いことから火災の危険性が低いと判断し煙閾値をＣ％／ｍ（第３ＣＯ判定値）に上げて、調理や蒸気あるいはタバコ、埃などによる誤報の可能性を低くする。ＣＯ閾値はＥｐｐｍに設定される。
【００５５】
但し、第１燃焼値Ｖ１１がＦ（Ｖ）以上、又は、ＣＯ濃度ＣcoがＧｐｐｍ以上、又は、煙濃度ＣsmがＨ％／ｍ以上になったら即時警報するようにする。
【００５６】
上記概略で説明した火災検出装置の詳細な動作について、図１４に示すＭＰＵの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。まず、ＭＰＵ５は、電源投入に応じて火災検出処理を行う。まず、最初のステップＳ１において、ＭＰＵ５は、初期化動作を行った後、図示しないメモリ内に格納された各センサ出力Ｖ２〜Ｖ４の換算式を読み込む（ステップＳ２）。その後、ＭＰＵ５の演算部１８は、各センサ出力Ｖ１〜Ｖ４を読み込む（ステップＳ３）。
【００５７】
次に、ＭＰＵ５の演算部１８が、ＣＯセンサ２、煙センサ３、温度センサ４からのセンサ出力Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を上記換算式に代入してＣＯ濃度、煙量、温度を求める換算演算処理を行う（ステップＳ４）。その後、ＭＰＵ５は、ステップＳ３で読み込んだ第１燃焼値Ｖ１１／第２燃焼値Ｖ１２を演算する（ステップＳ５）。
【００５８】
次に、ＭＰＵ５は、第１燃焼値Ｖ１１がＸ＝例えば０．１Ｖ以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。第１燃焼値Ｖ１１が０．１Ｖ以上であれば（ステップＳ６でＹ）、ＭＰＵ５は有機ガスが発生していると判断して、ステップＳ５で求めた第１燃焼値Ｖ１１／第２燃焼値Ｖ１２がＹ＝例えば８以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。第１燃焼値Ｖ１１／第２燃焼値Ｖ１２が８以上であれば（ステップＳ７でＹ）、くん焼火災が発生している可能性が高いと判断して上記（判定条件１）に煙閾値、ＣＯ閾値を設定した後（ステップＳ８）、ステップＳ１１に進む。
【００５９】
これに対して、第１燃焼値Ｖ１１／第２燃焼値Ｖ１２が８未満であれば（ステップＳ７でＮ）、調理など火災以外の原因で有機ガスが発生していると判断して判定条件２に煙閾値、ＣＯ閾値を設定した後（ステップＳ９）、ステップＳ１１に進む。
【００６０】
これに対して、第１燃焼値Ｖ１１が０．１Ｖ未満であれば（ステップＳ６でＮ）、ＭＰＵ５は有機ガスが発生していないと判断して、判定条件３に設定した後（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。以上のことから明らかなように、ＭＰＵ５は、ステップＳ５〜Ｓ１０において閾値設定手段として働く。
【００６１】
その後、ＭＰＵ５は、火災検出手段として働き、上記ステップＳ４で換算したＣＯ濃度、煙量が上記ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０で設定されたＣＯ閾値、煙閾値を越えると火災が発生したと判断して（ステップＳ１１でＹ）、表示部６に火災の旨を伝える表示を行わせると共に音声警報部７に火災警報を出力させた後（ステップＳ１２）、処理を終了する。これに対して、上記ステップＳ４で換算したＣＯ濃度、煙量が上記ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０で設定されたＣＯ閾値、煙閾値を越えていなければ火災が発生していないと判断して（ステップＳ１１でＮ）、再びステップＳ３に戻る。
【００６２】
以上のようにＣＯ閾値、煙閾値を設定すれば、図７に示すような酒を使用した調理、焼き魚、水蒸気といった警報したくない事象については警報されない。一方、くん焼、ストーブ、ゴミ箱火災といった警報したい事象については警報される。
【００６３】
以上の火災検出装置によれば、第１燃焼値Ｖ１１と第２燃焼値Ｖ１２との差がくん焼火災時と調理時とでは大きく異なることに着目して、ＭＰＵ５が可燃ガスセンサ１からの第１燃焼値Ｖ１１と第２燃焼値Ｖ１２との両出力に基づいてＣＯ閾値、煙閾値の値を設定する。従って、第１燃焼値Ｖ１１と第２燃焼値Ｖ１２との両出力からくん焼火災が発生している可能性が高いときにはくん焼火災の発生を想定した値にＣＯ閾値、煙閾値を設定し、調理が行われている可能性が高いときには調理を想定したＣＯ閾値、煙閾値に設定することができ、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる。
【００６４】
また、ＭＰＵ５が、（第１燃焼値）／（第２燃焼値）の値に基づいて前記閾値の設定を行うので、簡単に、くん焼火災が発生している可能性が高いか調理時が行われている可能性が高いかを判断して、状況に応じた適切な閾値を設定することができ、より確実に、誤報がなく、しかも早期に火災を検出することができる。
【００６５】
また、上述した実施形態によれば、ヒータ駆動回路１５は接触燃焼しない低温時にも低電圧のセンサ駆動電圧を印加していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、接触燃焼しない低温時にはセンサ駆動電圧を印加せずに、常温に制御してもよい。
【００６６】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の火災検出装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１に示す可燃ガスセンサの詳細な回路図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は各々、図１に示す可燃ガスセンサの平面図、背面図及びＡＡ線断面図である。
【図４】図２に示すブリッジ回路に供給されるセンサ駆動電圧のタイムチャートである。
【図５】図２に示す可燃ガスセンサのセンサ出力のタイムチャートである。
【図６】９．６秒のセンサ駆動電圧の低電圧時間後に高電圧を印加してからの経過時間とＨ2、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ5ＯＨに対するセンサ出力との関係を示すグラフである。
【図７】種々の火災実験パターンや誤報につながりやすい事象に対する可燃ガスセンサ、ＣＯセンサ、煙センサの出力を示す表である。
【図８】一般住宅のキッチンを模した実験室にて、魚（サンマ）を焼いたときの可燃ガスセンサの第１燃焼値と第２燃焼値とを示すタイムチャートである。
【図９】一般住宅のキッチンを模した実験室にて、魚（サンマ）を焼いたときのＣＯ濃度を示すタイムチャートである。
【図１０】一般住宅のキッチンを模した実験室にて、酒蒸発試験を行ったときの可燃ガスセンサの第１燃焼値と第２燃焼値とを示すタイムチャートである。
【図１１】一般住宅の居室を模した火災実験室で行った、ストーブにフトンが触れたことを想定したくん焼火災実験における可燃ガスセンサの吸着燃料出力と第２燃焼値とのタイムチャートである。
【図１２】居室における寝たばこを想定したフトン（綿１００％）のくん焼実験における可燃ガスセンサ１の第１燃焼値のタイムチャートである。
【図１３】居室における寝たばこを想定したフトン（綿１００％）のくん焼実験における煙量及びＣＯ濃度とを示すタイムチャートを示す。
【図１４】火災検出装置を構成するＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１      可燃ガスセンサ
２      ＣＯセンサ（センサ）
３      煙センサ（センサ）
５      ＭＰＵ（火災検出手段、閾値設定手段）
８      ガス検知素子（センサ素子）
Ｖ１    センサ出力
Ｖ１１  第１燃焼値
Ｖ１２  第２燃焼値
【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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【図１４】
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