(57)【要約】【課題】誤報ができるだけ少なくなるように火災警報器を一般住宅（特に一戸建て住宅）に設置するための設定方法を提供する。【解決手段】火災時に発生するＣＯガスと拡散挙動が類似したメタンガスをスプレー缶１１から放散し、住宅１の階段室３の天井に設置したメタン濃度計測器９でメタンガスの濃度変化を計測する。そして、ＣＯガスを検知するセンサを備えた警報器５を階段室３の天井付近に設置する。センサの閾値は、メタンガスを放散してから所定時間後のメタンガス濃度に実質的に比例する値に閾値に設定する。火災発生後の時間の経過とともに確実に上昇するＣＯガス濃度に基づいて閾値を決定するため、家屋の構造や家具の配置などによって変化するガスの挙動に応じて閾値を設定できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内雰囲気中を拡散する煙やＣＯなどの物質の濃度を検知し、該濃度が基準を越えた場合に警報を発する警報器における警報基準濃度を設定する方法であって、
前記物質が発生するおそれのある屋内の場所（発生場所）で、前記物質と拡散挙動が類似したトレーサーガスを放散し、
前記警報器を設置する場所（警報器設置場所）における前記トレーサーガスの濃度変化を計測し、
計測した前記トレーサーガスの濃度データに基づいて前記警報器基準濃度を設定することを特徴とする警報器の設定方法。
【請求項２】
所定量の前記トレーサーガスを前記発生場所において放散してから所定時間後の前記警報器設置場所におけるトレーサーガスの濃度に実質的に比例する値に前記警報器基準濃度を設定することを特徴とする請求項１記載の警報器の設定方法。
【請求項３】
前記トレーサーガスとして、前記物質を危険性のない範囲で用いることを特徴とする請求項１又は２記載の警報器の設定方法。
【請求項４】
前記警報器を前記警報器設置場所に設置した後に該警報器を用いて前記トレーサーガスの濃度変化を計測することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の警報器の設定方法。
【請求項５】
前記警報器を屋内の共用部分に設置することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の警報器の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般住宅（特に一戸建て住宅）に設置される火災警報器に関する。特には、誤報ができるだけ少なくなるように火災警報器を設定する方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
まず、住宅（一戸建て住宅と共同住宅を含む）の火災の現状について説明する。
火災による死者は１年間で約千人に及び、その８割強は住宅火災において発生している。直接の死亡原因の４割はＣＯによる中毒と窒息であり、３．５割は火傷である。しかし、火傷を原因とするものの内の相当の割合は、まず、ＣＯ中毒によって運動機能障害を起こして動けなくなり、逃げ遅れて火にまかれて火傷を負ったものと考えられる。
【０００３】
死亡場所は、８割が居室（寝室を含む）である。一方、最も火を使う場所である台所は１割程度である。これは、台所で出火した場合のほとんどは、居住者が起きて活動（調理）しているため、消火活動を行ったり、逃げることができるためである。しかし、居室、特に寝室の場合は、居住者が寝ている場合もあり、活動能力が低下しており、迅速に対応できずに逃げ遅れることが多い。
【０００４】
また、着火物の２割が布団、１割が衣類で、この２つが着火物の１位と２位を占めている。布団や衣類が燻って燃えている状態を燻焼という。そして、発火源の２割がたばこ、１．５割がストーブである。寝たばこの場合は、まず、布団や衣類に着火して燻焼する。燻焼では炎はほとんど出ないため火災の発生に気付きにくいが、煙やＣＯ濃度は徐々に増加している。そして、この燻焼中にＣＯ濃度が増加して、ＣＯ中毒を起こす。特に、泥酔した状態で寝たばこをしていた場合は、酔いによって火災の発生に気付くのが遅れるとともに、すぐに動けないため、逃げ遅れやすい。
【０００５】
このような状況を鑑みると、居室に火災警報器を設置する必要があるといえる。しかし、現状では、居室の火災警報器の普及率はゼロに等しい。
【０００６】
一方、ガス漏れ警報器に関しては、台所への普及率が３〜４割程度であり、火災警報器の普及率よりかなり高い。このガス漏れ警報器には、火災を検知する機能を備えたものもあるが、そのガス漏れ・火災警報器は、上記の内の１割程度であり、住宅への火災警報器の普及率は全般にかなり低いといえる。しかも、上述のようにこのガス漏れ・火災警報器は一般に台所に設置されるものであり、最も死亡場所の多い居室にはほとんど設置されていない。ただし、例外として、民間警備会社によって設置されるものもある。
【０００７】
オフィスビルや大規模集合住宅には、消防法にのっとった火災警報器の設置が義務付けられているが、一戸建て住宅や小規模の集合住宅へは、火災警報器の設置を推奨はしているものの義務付けていないため、普及率は上がっていない。
【０００８】
火災警報器の警報方式としては、熱式、煙式、炎式があり、各々設置場所に応じて選択される。住宅においては、台所には熱式しか認められておらず、階段室には煙式しか認められていない。台所では、焼き魚などの調理によっては煙が発生するため、煙式の警報器を設置すると、誤報が多く発生してしまう。そこで、火災によって、調理時に発生する熱の温度より高い熱が発生したときの温度を検知する熱式が適当である。また、階段室では、通常では着火物や火元となり得るものがないため、同室に流れ込んだ煙を検知する方式が適当である。また、居室には主に煙式が推奨されている。
【０００９】
現在使用されている代表的な煙式の火災警報器は、内面が黒く塗られたケーシング内に発光素子と受光素子を配置したものである。ケーシング内に煙が侵入すると、煙によって光が散乱するため、その散乱光を検知して煙の発生を報じる。この方式の火災警報器は、誤報（非火災報）が１年当たり１％程度発生し、誤報が多いことが問題となっている。誤報の原因としては、ケーシングの内面に綿ゴミやほこり等が堆積して、光がこのような堆積物で反射して散乱光を発してしまうためと考えられる。このため、オフィスビルなどでは半年に一度、警報器の点検を行っているにも関らず、上記の確率で誤報が発生してしまう。
【００１０】
このように、火災警報器の設置が義務付けられているオフィスビルなどでも誤報の発生率が高い状況下で、設置義務のない住宅の居室に火災警報器を設置するには、以下に挙げるような条件を満たすことが要求される。
▲１▼メンテナンス周期を５年とできること（ガス漏れ警報器に準拠）。
▲２▼ほこりや綿ゴミが発生しやすい寝室を兼ねているような居室や、煙の発生しやすい台所に隣接した部屋に設置しても誤報を出さないこと。
▲３▼火災の初期段階である、布団等の寝具や衣類の燻焼、すなわち、火災による死亡の第一次要因であるＣＯの発生をすばやく検知すること。
以上のことから、居室用の火災警報器として、ＣＯを検知する方式が有効と考えられる。
【００１１】
ＣＯを検知する警報器で一番実績のあるのは都市ガス警報器である。この都市ガス警報器は、現状では主に半導体センサを備えており、コンロなどの燃焼器の不完全燃焼によって発生するＣＯを検知する。この都市ガス警報器は、ガスコンロ等の燃焼器が使用されていることと、燃焼器を使用している人が起きてその近くにいることを前提として閾値を決定している。
また、ＣＯ濃度の閾値は、ＣＯの発生源がガス燃焼器であることを前提として決定されている。
【００１２】
以上のことから、都市ガス警報器を居室用の火災警報器と使用した場合には、以下の問題が生じる。まず、人が起きていることを前提としているため、人が就寝中である寝室に設置する場合には別途の配慮が必要である。すなわち、活動能力が低下している就寝中にも対応できるように、早い段階で発報できることが必要である。このために、ＣＯ発生源が布団や衣類の燻焼である場合のＣＯ濃度の閾値を求める必要がある。
【００１３】
ところで、一戸建て住宅においては、全室に火災警報器を設置することが望ましい。しかし、このためには、設置個数が増加して価格がアップしたり、配線工事が必要になり、全室への設置は難しい。そこで、台所の他に住宅内のもう一ヶ所にだけ火災警報器を設置することを考えざるを得ず、その場合の次善の策として、階段室の天井または上部に、煙式の火災警報器を設置することが消防から推奨されている。これは、階段室は居室や台所の共用部分であり、火災によって居室や台所で煙が発生すると、その煙は階段室へ流れ込むためである。しかし、煙式火災警報器は、上述のように誤報が多く、頻繁にメンテナンスする必要が生じる。
【００１４】
また、上述のように泥酔した状態で寝たばこをしていた場合は、寝たばこをしている本人は火災発生に気付き難い。このような場合や、寝室や居間に寝たきりの病人がいる場合は、家の中にいる他の家人に火災の発生を気付かせる必要がある。
【００１５】
そこで、階段室に、活動能力が低下している就寝中にも対応でき、かつ、ＣＯ発生源が布団や衣類の燻焼である場合のＣＯ濃度の閾値に対応したＣＯ警報器を設置することが求められる。
この場合、まず、居室や台所等、階段室以外の部屋で発生したＣＯを確実に検知するための閾値を設定することが必要になる。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、誤報ができるだけ少なくなるように火災警報器を一般住宅（特に一戸建て住宅）に設置するための設定方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため、本発明の警報器の設定方法は、  屋内雰囲気中を拡散する煙やＣＯなどの物質の濃度を検知し、該濃度が基準を越えた場合に警報を発する警報器における警報基準濃度を設定する方法であって、  前記物質が発生するおそれのある屋内の場所（発生場所）で、前記物質と拡散挙動が類似したトレーサーガスを放散し、  前記警報器を設置する場所（警報器設置場所）における前記トレーサーガスの濃度変化を計測し、  計測した前記トレーサーガスの濃度データに基づいて前記警報器基準濃度を設定することを特徴とする。
警報器を設置する部屋、すなわち、最も火災が発生するおそれのある部屋の構造や大きさ、家具の配置、建具の構造等に合わせて警報器の基準濃度が設定できるため、誤報を少なくできる。
【００１８】
本発明においては、  所定量の前記トレーサーガスを前記発生場所において放散してから所定時間後の前記警報器設置場所におけるトレーサーガスの濃度に実質的に比例する値に前記警報器基準濃度を設定することとすれば、家屋の構造や家具の配置などによって変化するガスの挙動に応じて閾値を設定できる。つまり、火災発生時のガスの挙動は、家屋の気密性や流路の形状によって変化する。このため、閾値を一定にした場合、家屋によっては閾値に達するまでの時間が長く、火災発生の初期検知が遅れることがある。ガス濃度は、火災発生後の時間の経過とともに確実に上昇するため、所定時間後のガスの濃度を閾値に設定することにより、火災発生を確実に検知できる。
【００１９】
本発明においては、  前記トレーサーガスとして、前記物質を危険性のない範囲で用いることが、安全上好ましい。
【００２０】
本発明においては、  前記警報器を前記警報器設置場所に設置した後に該警報器を用いて前記トレーサーガスの濃度変化を計測すれば、より実際的である。
【００２１】
本発明においては、  前記警報器を屋内の共用部分に設置することとできる。一つの住宅内のどの部屋から発生した火災も、火災で発生する物質が共用部分に達するため、この共用部分（階段室など）に警報器を設置することで、全居室の火災を監視できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る警報器の設定方法を説明する図である。
この例は、二階建ての一戸建て住宅１の階段室３の天井に警報器５を設置する場合を説明する。この住宅１の住人には喫煙者がおり、居間やその喫煙者の寝室７が一階にある。
【００２３】
警報器５としては、例えばＣＯガスを検知する接触燃焼方式ガスセンサを使用できる。
図２は、接触燃焼方式のガスセンサの構造を示す図であり、図２（ａ）はセンサ全体の一部透視斜視図、図２（ｂ）は検知素子の詳細を示す図、図２（ｃ）はブリッジ回路図である。
ガスセンサ５のケーシング５１内には、検知素子５３と温度補償素子５５が配置されている。検知素子５３と温度補償素子５５は、図２（ｃ）に示すブリッジ回路を構成している。検知素子５３は、図２（ｂ）に示すように、白金コイル５７を、アルミナビーズのような焼結体５８で取り囲んだもので、貴金属触媒層５９が形成されている。
【００２４】
貴金属層５９の表面にＣＯガスが存在すると、同層においてＣＯガスが酸化される過程で熱を発生し、電気抵抗が変化する。この電気抵抗がブリッジ回路で検出され、ＣＯガスの存在を検知する。
ガスセンサとしては、他に半導体式、電気化学式、光学式を使用できる。
【００２５】
このようなガスセンサは、ほこりの発生しやすい状況下で使用しても誤検知することが少なく、有効期間は一般に５年程度である。
【００２６】
次に、このＣＯガスセンサ５の閾値を設定する方法を説明する。
部屋７で火災が発生すると、部屋７のＣＯ濃度は徐々に上昇する。そして、部屋７で発生したＣＯが階段室３に流れ込み、階段室３のＣＯ濃度が徐々に上昇していくと予想される。そこで、部屋７にガスを放出して階段室３のガス濃度がどのように上昇するかを、ＣＯガスの代用のトレーサーガスとしてメタンガスを用いて計測する。
なお、トレーサーガスは、火災時に発生する煙やＣＯとほぼ同様の拡散挙動（同程度の分子量）をもつもので、他に適当な温度に加熱したエチレンやエタンを使用できる。メタンガスの発生には、メタンガスのスプレー缶を使用できる。
【００２７】
まず、階段室３の天井の警報器５の近傍にメタン濃度計測器９を設置する。このような計測器９としては、例えば接触燃焼式のメタン濃度計を使用できる。
【００２８】
次に、火災発生のおそれのある部屋７の容積を算定する。部屋７が６畳の場合は、容積は２．７×３．６×２．４＝２３．３ｍ３である。メタンの爆発下限界の濃度は５％であり、トレーサーガスとして安全な濃度を２００ｐｐｍとする。メタン濃度が２００ｐｐｍ程度となるメタン量は、約２．３リットルである。
【００２９】
そして、部屋７において、スプレー缶１１から上記の量のメタンガスを放出する。このとき、ガスを一気に放出すると局所的に密度が高くなって危険なため、メタンガスと空気とを適宜に混合しながら放出する。メタンガスは空気より軽いため、火災時の暖かい煙やＣＯガスと同様に、火災発生部屋７の上部に溜まる。メタンガスは、さらに、火災発生部屋７から階段室３へ流れ込み、階段室３内を上昇する。
【００３０】
メタンガス放出後、メタンガス濃度計測器９でメタンガス濃度を計測し、濃度の経時変化を求める。
図３は、メタンガス濃度の経時変化の一例を示すグラフである。グラフの縦軸はメタンガス濃度、横軸は時間を示す。
ガス濃度は、メタンガスの放出量と、時間と、家屋の構造等に起因する係数の関数で表され、徐々に立ち上がる曲線Ｌで示される。メタンガス放出量と時間を一定とすれば、部屋の構造によって図に示すようにガス濃度の上昇状態が異なる。例えば、比較的気密性が低かったり、家具や建具等のガスの進路を妨害するようなものがない場合は、ラインＬ１で示すように、階段室でのメタンガス濃度の立ち上がりが早い。逆に比較的気密性が高かったり、家具や建具物でガスの進路が防がれる場合は、ラインＬ３で示すように、階段室でのメタンガス濃度の立ち上がりが遅い。
【００３１】
このように、火災の発生状況は同じでも、家屋の構造や家具の配置などによって、階段室で検知されるガス濃度は変わってくる。そこで、この例では、所定時間ｔ後（例えば１５分後）に計測されたガスの濃度を閾値とする。つまり、家屋の構造や、家具や建具の配置がどのような場合でも、図に示すように、火災が発生すると階段室のガス濃度は時間の経過につれて確実に増加するため、ガスが階段室に確実に達したと思われる一定時間後のガス濃度を検知することにより、火災の発生を知ることができる。
【００３２】
そして、１５分後にメタンガス濃度計測器９でメタンガス濃度を検知する。この例の家屋においては、検知されたメタンガス濃度が１５０ｐｐｍであったとする。つまり、部屋７のメタンガス濃度が２００ｐｐｍの場合、階段室３の天井ではメタンガス濃度が１５０ｐｐｍに達しているといえる。言い換えれば、部屋７のメタンガス濃度が２００ｐｐｍに達したことを階段室３のメタンガス計測器９で知ることができる。
【００３３】
次いで、このメタンガス濃度をＣＯガス濃度に換算すると、ＣＯガス濃度は、１５０×２／３＝１００ｐｐｍとなる（係数の２／３は、メタンガスの挙動に対するＣＯガスの挙動を示す係数であり、メタンガスはＣＯガスより軽いため上昇しやすい点などを考慮した値である）。つまり、階段室３の天井でＣＯガス濃度が１００ｐｐｍに達すると、部屋７では、ある量のＣＯガスが発生していることが予想され、部屋７でのＣＯガスの発生を階段室３のＣＯガスセンサ５で検知することができる。
【００３４】
そして、この濃度（１００ｐｐｍ）を閾値として上記のＣＯガスセンサ５に設定する。濃度は、基板上の閾値設定可変抵抗の調整したり、設定器から基板上のメモリへ通信することによって設定できる。そして、メタンガス濃度計測器９を外して、このＣＯガスセンサ５を階段室の天井に設置する。
なお、上述のように、１５分後のメタンガス濃度は家屋の構造等によって異なるため、１５分後のメタンガス濃度から換算したＣＯガス濃度の閾値も家屋によって異なる。すなわち、ＣＯガス濃度閾値は、警報器を設置する家屋に固有の濃度となる。
【００３５】
次に、他の例について説明する。
上述の例では、メタンガス濃度計測器でメタンガス濃度を計測したが、ＣＯガス濃度とメタンガス濃度を検知することができるガスセンサを有する警報器の場合は、設定試験時にこの警報器を階段室に設置しておく。つまり、設定作業用の特別な計測器は設置しない。そして、同警報器をメタンガス検知モードに設定する。その後、上述と同様のトレーサーガスを用いた試験を行い、検知されたメタンガス濃度を求める。そして、同警報器をＣＯガス検知モードとし、同濃度をＣＯガス濃度に換算した濃度を、ＣＯガスセンサの閾値として設定する。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、火災警報器としてＣＯガスセンサ使用し、同センサを階段室に設置して、別の部屋で放出したトレーサーガスの所定時間後のガス濃度の換算値を警報器の閾値とすることにより、誤報がなく、所定の期間（一例で五年間）メンテナンスの必要がないように火災警報器を一般住宅（特に一戸建て住宅）に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る警報器の設定方法を説明する図である。
【図２】接触燃焼方式のガスセンサの構造を示す図であり、図２（ａ）はセンサ全体の一部透視斜視図、図２（ｂ）は検知素子の詳細を示す図、図２（ｃ）はブリッジ回路図である。
【図３】メタンガス濃度の経時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  住宅                        ３  階段室
５  火災警報器                  ７  火災が発生する部屋
９  メタンガス濃度計測器      １１  メタンスプレー缶
５１  ケーシング                ５３  検知素子
５５  温度補償素子              ５７  焼結体
５９  貴金属触媒層
【図１】
2004246658.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004246658.tif 000005