(57)【要約】【課題】火災をより迅速に発見することのできる熱煙複合感知器、火災報知器、及び火災警報システムを提供する。【解決手段】温度変化ΔＴを求める熱感知手段１１と、煙濃度Ｓを求める煙感知手段１２と、予報熱レベルＬＴ２を有すると共に、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２より大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段１４と、予報煙レベルＬＳ２を有すると共に、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２より大きな値から小さな値に変化したときに煙感知信号を出力する煙レベル比較手段１５と、煙レベル比較手段１５からの煙感知信号を受信した時点から、予報判定時限ＴＭを経過する前までに、熱レベル比較手段１４から高熱感知信号を受信したとき、火災発生と判断する火災判定手段１６とを備える。【選択図】        図１
2004240565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に関する物理量を計測する熱感知手段と、
煙に関する物理量を計測する煙感知手段とを備え、
上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又は上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する熱煙複合感知器であって、
上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、その予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、
上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、その予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、
上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、
上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、をも備えてなることを特徴とする熱煙複合感知器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱煙複合感知器、並びに、その熱煙複合感知器の出力する上記火災判定信号を入力し、その入力した火災判定信号に応じて火災発生を報知する火災報知器、を有してなることを特徴とする火災警報システム。
【請求項３】
温度に関する物理量の値及び煙に関する物理量の値を入力すると共に、その入力した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又はその入力した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する火災報知器であって、
上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記温度に関する物理量を入力し、その入力した上記温度に関する物理量の値が、上記予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、
上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙に関する物理量の値を入力し、その入力した上記煙に関する物理量の値が、上記予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、
上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、
上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、
上記火災判定手段の出力する火災判定信号を入力すると共に、上記火災判定手段から上記火災判定信号を入力したとき、火災発生を報知する報知手段とを備えてなることを特徴とする火災報知器。
【請求項４】
請求項３に記載の火災報知器、並びに、その火災報知器の入力する、上記温度に関する物理量の値を計測して出力する熱感知手段及び、上記煙に関する物理量の値を計測して出力する煙感知手段を備えた感知器、を有してなることを特徴とする火災警報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災現象に伴い変化する建物内の温度に関する物理量及び煙に関する物理量を計測して、火災、特に燻焼火災から発炎火災へと拡大する火災を迅速に発見できる熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システム、火災報知器、及び火災警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、住宅やビル等の建物内で発生した火災を検出するものに火災感知器があるが、この火災感知器の中でも、建物内の温度に関する物理量と煙に関する物理量の双方を検出して、より迅速に火災を検出できるものに熱煙複合感知器がある。このような熱煙複合感知器は、図５に示すように、温度に関する物理量を計測する熱感知手段と、煙に関する物理量を計測する煙感知手段と、熱感知手段及び煙感知手段の計測結果をもとにして火災の発生を判定する火災判定手段を備えている。この温度に関する物理量は、具体的には建物内の温度や、所定時間ごとの温度の変化量などで、煙に関する物理量は、煙濃度などを用いている。
【０００３】
この熱煙複合感知器の動作は、例えば、図６に示すようなもので、所定時間ごとの建物内の温度の変化量（以下、温度変化）ΔＴが、発報熱レベルＬＴ１を所定時間以上継続して上回るか、又は煙濃度Ｓが、発報煙レベルＬＳ１を所定時間以上継続して上回るか、又は温度変化ΔＴと煙濃度Ｓを組み合わせた指標ｆ（ΔＴ，Ｓ）が、複合発報レベルＬＭを所定時間以上上回った場合に、火災発生と判断する、というものである。さらに、この熱煙複合感知器に、発報熱レベルＬＴ１や発報煙レベルＬＳ１よりも敏感に火災を発見するために予報発報レベルを設けると共に、温度変化ΔＴ又は煙濃度Ｓが、その予報レベルより大きくなった場合に、火災発生を判定するための上記の所定時間を短くして、より迅速に火災を発見できるようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−５６８８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような熱煙複合感知器では、温度変化ΔＴ又は煙濃度Ｓの値が、所定時間以上継続して発報レベルより大きいことが必要であるため、上記のように予報レベルを設けて、その所定時間を短くするようにしたとしても、なお火災発生の判断までにかかる時間が長くなってしまうという問題があった。特に、煙が大量に発生して煙濃度Ｓが高くなる燻焼火災から、発火を伴う発炎火災へと拡大するような火災では、煙濃度Ｓが上昇した時点から、温度変化ΔＴが上昇するまでに時間がかかることがあるため、煙濃度Ｓが予報レベルより大きくなった後、温度変化ΔＴが発報レベルより大きくなって発報するまでに非常に時間のかかることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、火災をより迅速に発見することのできる熱煙複合感知器、火災報知器、及び火災警報システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る熱煙複合感知器は、温度に関する物理量を計測する熱感知手段と、煙に関する物理量を計測する煙感知手段とを備え、上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又は上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する熱煙複合感知器であって、上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、その予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、その予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、をも備えてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る火災警報システムは、請求項１に記載の熱煙複合感知器、並びに、その熱煙複合感知器の出力する上記火災判定信号を入力し、その入力した火災判定信号に応じて火災発生を報知する火災報知器、を有してなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る火災報知器は、温度に関する物理量の値及び煙に関する物理量の値を入力すると共に、その入力した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又はその入力した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する火災報知器であって、上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記温度に関する物理量を入力し、その入力した上記温度に関する物理量の値が、上記予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙に関する物理量の値を入力し、その入力した上記煙に関する物理量の値が、上記予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、上記火災判定手段の出力する火災判定信号を入力すると共に、上記火災判定手段から上記火災判定信号を入力したとき、火災発生を報知する報知手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る火災警報システムは、請求項３に記載の火災報知器、並びに、その火災報知器の入力する、上記温度に関する物理量の値を計測して出力する熱感知手段及び、上記煙に関する物理量の値を計測して出力する煙感知手段を備えた感知器、を有してなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の熱煙複合感知器及び火災警報システムの一実施の形態の概略を説明する図であり、１は熱煙複合感知器、１１は熱感知手段、１２は煙感知手段、１４は熱レベル比較手段、１５は煙レベル比較手段、１６は火災判定手段、２は火災報知器、２１は報知手段を、それぞれ示している。図３は、本発明の熱煙複合感知器及び火災警報システムの動作状態を示す図である。
【００１２】
熱煙複合感知器１は、建物内の各部屋において、煙や熱が溜まりやすい場所、通常は部屋の天井や、その近傍に配設する。このような場所に配設することで、火災時にいち早く煙がたまり高温になる部分で、煙と温度の計測を行なえるので、火災を迅速に感知することができる。
【００１３】
熱感知手段１１は、サーミスタ等の温度計測センサー（図示せず）と記憶部（図示せず）と演算部（図示せず）とで構成しており、温度計測センサーで部屋内の温度を計測すると共に、その計測した温度から、記憶部に記憶させておいた前回計測時の部屋内の温度の値を演算部で減算して、熱に関する物理量として、温度変化ΔＴを算出する。また、今回計測した温度は、記憶部に記憶させて、次回演算時に使用する。このような温度計測と演算処理を、所定のサンプリング時間ごとに繰り返す。なお、このサンプリング時間は、特に限定するものではなく、例えば１分程度とすればよい。
【００１４】
煙感知手段１２は、光学式のセンサー（図示せず）により、煙に関する物理量として、煙濃度の値を計測する。すなわち、煙中を通過した光の強度を、通過する前の光の強度と比較することで煙濃度Ｓを計測する。この煙濃度Ｓの計測も、上記熱感知手段１１と同様に、所定のサンプリング時間ごとに行なう。ただし、この煙感知手段１２のサンプリング時間は、上記熱感知手段１１のサンプリング時間と同じでも、異なっていてもどちらでもよい。
【００１５】
熱レベル比較手段１４は、従来の火災感知器が、火災と判断して発報する温度変化ΔＴの基準としている発報熱レベルＬＴ１と、この発報熱レベルＬＴ１よりも小さな物理量の値で、敏感に火災を判定する基準になる予報熱レベルＬＴ２との２つの判定基準を有しており、熱感知手段１１の算出した温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より大きいか小さいかを比較して判定する。比較の結果、温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より大きい場合には、部屋内の温度の上昇度合いが高まっていることを示す高熱感知信号を火災判定手段１６に送信する。また、温度変化ΔＴと発報熱レベルＬＴ１とを比較して、その温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２だけでなく、発報熱レベルＬＴ１よりも大きい場合には、火災熱感知信号を火災判定手段１６に送信する。なお、予報熱レベルＬＴ２は、発報熱レベルＬＴ１に対してその数値で約２分の１、例えば、発報熱レベルＬＴ１を１５（℃）、すなわち、サンプリング時間ごとの温度上昇が１５℃とした場合には、予報熱レベルＬＴ２は７（℃）とする。このようにすれば、図３に示すように、温度変化ΔＴが、７（℃）より大きいとき、例えば８（℃）でも火災発生の判定を行なうことが可能になる。また、さらに迅速に判定したい場合には、例えば約３分の１程度にすればよいが、これに限定するものではなく、要は発報熱レベルＬＴ１よりも小さな物理量の値に設定し、敏感に温度変化ΔＴの増加を検出できればよい。ただし、予報熱レベルＬＴ２の値を小さくするほど、誤報を行なう可能性が高まるので、各部屋の状態等に応じて適宜設定する。
【００１６】
煙レベル比較手段１５は、煙レベル比較部１５１と煙レベル変化判断部１５２を有している。
【００１７】
煙レベル比較部１５１は、従来の火災感知器が火災と判断して発報する煙濃度の基準としている発報煙レベルＬＳ１と、この発報煙レベルＬＳ１よりも小さな物理量の値で、敏感に火災を判定する基準になる予報煙レベルＬＳ２との２つの判定基準を有しており、煙感知手段１２の算出した煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２より大きいか小さいかを比較して判定する。比較の結果、その煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２より大きい場合には、部屋内の煙濃度Ｓが高くなっていることを示す高濃度状態信号を煙レベル変化判断部１５２に送信する。また、煙濃度Ｓと発報煙レベルＬＳ１とを比較して、煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２だけでなく、発報煙レベルＬＳ１よりも大きい場合には、そのことを示す警報濃度状態信号を煙レベル変化判断部１５２に送信する。なお、予報煙レベルＬＳ２は、発報煙レベルＬＳ１に対してその数値で約２分の１、すなわち、煙濃度Ｓが約２分の１程度のときに判定できるようにする。また、さらに迅速に判定したい場合には、例えば約３分の１程度にすればよいが、これに限定するものではなく、要は発報煙レベルＬＳ１より小さい値に設定し、敏感に煙濃度Ｓの上昇を検出できればよい。ただし予報煙レベルＬＳ２の値を小さくするほど、誤報を行なう可能性が高まるので、各部屋の状態等に応じて適宜設定する。
【００１８】
煙レベル変化判断部１５２は、煙レベル比較部１５１からの高濃度状態信号を受信すると、その高濃度状態信号の受信状態の監視を開始する。そして、受信していた高濃度状態信号が検知できなくなったとき、すなわち、煙レベル比較部１５１が高濃度状態信号の出力を停止したとき、火災判定手段１６に煙感知信号を送信する。これは、図３に示すように、部屋内において、始めは煙が大量に発生し、煙感知手段１２による計測の結果、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも大きいので、煙レベル比較部１５１が信号を送信していたが、次第に煙の量が減って、煙濃度Ｓが低下し、予報煙レベルＬＳ２よりも小さくなったため、信号の送信を停止したことを示している。すなわち、煙が大量に発生する燻焼火災から、炎を伴う発炎火災に移行し始めた可能性のあることを、火災判定手段１６に伝える。また、煙レベル比較部１５１から警報濃度状態信号を受信した場合には、火災による煙の発生と判断して、火災発生の発報を行なわせるように、火災煙感知信号を、火災判定手段１６に送信する。
【００１９】
火災判定手段１６は、煙レベル変化判断部１５２からの煙感知信号を受信すると、その受信時刻からの経過時間をカウントする。そして、そのカウント時間が所定の予報判定時限ＴＭに達するまでに、熱レベル比較手段１４から、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２よりも大きいことを示す高熱感知信号を受信した場合には、火災が発生していると判断して、火災判定信号ｓｇを火災報知器２に送信する。また、熱レベル比較手段１４から火災熱感知信号、もしくは煙レベル変化判断部１５２から火災煙感知信号を受信した場合には、火災発生と即時に判断して、火災報知器２に火災判定信号ｓｇを送信する。
【００２０】
火災報知器２は、火災判定信号ｓｇを受信すると、ランプやベル等で火災発生を報知する報知手段２１を備えている。この火災報知器２と熱煙複合感知器１とは、通信ケーブルを介して電気的に接続してあり、報知手段２１は火災判定手段１６からの火災判定信号ｓｇを受信する。
【００２１】
次に、本実施形態での熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システムの動作を図２に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
【００２２】
まず、部屋内の煙濃度Ｓを計測すると共に、温度を計測して、所定のサンプリング時間内の温度変化ΔＴを求める（ステップＳ１）。次に、煙濃度Ｓと予報煙レベルＬＳ２との比較を行なう（ステップＳ２）。
【００２３】
その比較の結果、もし、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２より小さな値であったり、大きな値ではあるものの依然として予報煙レベルＬＳ２よりも大きい場合には、ステップＳ５に移行する。一方、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも大きな値から小さな値に変化した場合には、部屋内の火災が燻焼火災から発炎火災に移行している可能性がある。そこで、部屋内の温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２を上回っているかどうかを判断する（ステップＳ３）。
【００２４】
もし、サンプリング時間ごとの温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より小さければ、まだ部屋内の温度は高温でないので、再度ステップＳ１に戻り、部屋内の最新の煙濃度Ｓ及び温度変化ΔＴを求める。一方、温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２よりも大きい場合には、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも小さくなった時刻に開始したカウント時間が、所定の予報判定時限ＴＭ以内であるかどうかを判断する（ステップＳ４）。
【００２５】
もし、カウント時間が予報判定時限ＴＭ以内であれば、燻焼火災から発炎火災へと移行しており、さらに火災が拡大する可能性があると判定して、火災判定信号ｓｇを出力する。一方、カウント時間が予報判定時限ＴＭ以上であれば、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２より大きくなったこと及び、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２より大きくなったことは、火災に伴ったものではなく、例えば、タバコの煙により煙濃度が一時的に上昇したことや、暖房装置を稼動させることにより急激に部屋内の温度が上昇したことが重なっただけかもしれないので、ステップＳ５に移行して、発報熱レベルＬＴ１及び発報煙レベルＬＳ１を用い、従来の火災感知器と同じようにして、部屋内で火災が発生しているかどうかを判定する。
【００２６】
ステップＳ５では、サンプリング時間内における温度変化ΔＴが、発報熱レベルＬＴ１より大きい、又は煙濃度Ｓが発報煙レベルＬＳ１より大きい、又は温度変化ΔＴと煙濃度Ｓとを用いた指標ｆ（ΔＴ，Ｓ）が所定の複合発報レベルＬＭより大きい場合には、火災が発生していると判定し、ステップＳ６に移行して、火災が発生していることを示す火災判定信号ｓｇを火災報知器２に出力し、報知手段で火災発生を報知する。一方、ステップＳ５のいずれにも該当しなかった場合には、上記のような、火災以外の要因で部屋内の煙濃度や温度が変化したものと判定し、火災の発見を継続するため、ステップＳ１に戻る。以上のようにして、本実施形態の熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システムは動作する。
【００２７】
図３に示すように、従来では、燻焼火災による煙濃度Ｓの値が、発報煙レベルＬＳ１に至らずに発炎火災へと移行した場合、温度が異常に上昇した時点まで遅れて火災発生を判定して発報するため、火災発見が遅れてしまうことがあった。しかし、上記のように本実施形態の熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システムによれば、敏感な予報レベルＬＴ２，ＬＳ２を用いると共に、煙濃度Ｓの減少時に温度変化ΔＴを組み合わせて火災発生の判定を行なうので、迅速に火災の発生を発見することができると共に、誤報を起こしにくくすることが可能となる。なお、図３において、横軸に火災発生からの経過時間、縦軸に温度変化ΔＴ及び煙濃度Ｓをとり、Ｐ１は煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２を下回った時刻、ＴＭは予報判定時限をそれぞれ示している。
【００２８】
なお、熱に関する物理量は、上記の所定時間ごとの温度変化ΔＴでなく、計測した温度の値をそのまま用いるようにしてもよく、その場合には、発報熱レベルＬＴ１及び予報熱レベルＬＴ２も温度の値で設定する。例えば、発報熱レベルＬＴ１を６０℃、予報熱レベルＬＴ２を４０℃とすればよい。
【００２９】
さらに、温度変化ΔＴは、熱感知手段１１で算出するようにしたが、この算出を熱レベル比較手段１４で行なうようにしてもよい。すなわち、熱感知手段１１には、部屋内の温度を計測させると共に、その計測した温度を熱レベル比較手段１４に出力するようにし、熱レベル比較手段１４には、記憶部と演算部を設けると共に、受信した熱感知手段１１からの計測結果と、記憶部に記憶した前回受信時の計測結果との減算処理を行なわせるようにして、温度変化ΔＴを算出するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記で温度変化ΔＴ及び煙濃度Ｓが、予報レベルより大きい、小さいと記載したが、予報レベルと同じ値については、大きい又は、小さいのどちらに含めるようにしてもよい。例えば、より迅速に火災を判定したい場合には、予報熱レベルＬＴ２については、大きい方に含め、予報煙レベルＬＳ２については、小さい方に含めればよい。
【００３１】
また、上記の熱煙複合感知器１と火災報知器２とは、通信ケーブルで電気的に接続したが、他にも、熱煙複合感知器１に無線送信部を、火災報知器２に無線受信部を設け、無線送信部と無線受信部で、火災判定信号ｓｇを送受信可能にすれば、建物内に通信ケーブルを配線する手間が省け、好ましい。
【００３２】
上記のように、本実施形態の熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システムは、従来の火災感知器が火災発生の判定の基準にする発報熱レベルＬＴ１、発報煙レベルＬＳ１よりも小さな予報熱レベルＬＴ２、予報煙レベルＬＳ２をそれぞれ有すると共に、煙濃度Ｓが一旦予報煙レベルＬＳ２よりも大きな値から小さな値に変化した時点から、予報判定時限ＴＭ内に、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２よりも大きい場合に、火災が発生したと判定するようにしたので、燻焼火災から発炎火災とへ拡大する火災のように、煙濃度Ｓの増加があってから、温度が上昇するまでに時間があるような場合でも、迅速に発見できると共に、誤報も行いにくくすることが可能となる。
【００３３】
図４は、本発明の火災報知器及び火災警報システムに関わる一実施の形態の概略を説明する図であり、５は火災報知器、１１は熱感知手段、１２は煙感知手段をそれぞれ示している。図３は、本発明の火災報知器及び火災警報システムの動作状態を示す図である。
【００３４】
火災警報システムは、火災報知器５と、熱感知手段１１と、煙感知手段１２とで構成している。火災報知器５は、熱レベル比較手段１４と、煙レベル比較手段１５と、火災判定手段１６と、報知手段２１とを備えている。火災報知器５は、部屋内に取り付ける熱感知手段１１及び煙感知手段１２に、通信ケーブルを介して電気的に接続してあり、熱感知手段１１が求めた所定のサンプリング時間ごとの温度変化ΔＴと、煙感知手段１２が求めた所定のサンプリング時間ごとの煙濃度Ｓとを受信し、それぞれ熱レベル比較手段１４、煙レベル比較手段１５に入力する。
【００３５】
熱感知手段１１は、サーミスタ等の温度計測センサー（図示せず）と記憶部（図示せず）と演算部（図示せず）とで構成しており、温度計測センサーで部屋内の温度を計測すると共に、その計測した温度の値から、記憶部に記憶させておいた前回計測時の部屋内の温度の値を演算部で減算して、熱に関する物理量として、温度変化ΔＴを算出する。また、今回計測した温度は、記憶部に記憶させて、次回演算時に使用する。このような温度計測と演算処理を、所定のサンプリング時間ごとに繰り返す。なお、このサンプリング時間は、特に限定するものではなく、例えば１分程度とすればよい。
【００３６】
煙感知手段１２は、光学式のセンサー（図示せず）により、煙に関する物理量として、煙濃度Ｓの値を計測する。すなわち、煙中を通過した光の強度を、通過する前の光の強度と比較することで煙濃度Ｓを計測する。この煙濃度Ｓの計測も、上記熱感知手段１１と同様に、所定のサンプリング時間ごとに行なう。ただし、この煙感知手段１２のサンプリング時間は、上記熱感知手段１１のサンプリング時間と同じでも、異なっていてもどちらでもよい。
【００３７】
熱レベル比較手段１４は、従来の火災感知器が、火災と判断して発報する温度変化ΔＴの基準としている発報熱レベルＬＴ１と、この発報熱レベルＬＴ１よりも小さな物理量の値で、敏感に火災を判定する基準になる予報熱レベルＬＴ２との２つの判定基準を有しており、熱感知手段１１の算出した温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より大きいか小さいかを比較して判定する。比較の結果、温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より大きい場合には、部屋内の温度変化ΔＴの増大する度合いが大きいことを示す高熱感知信号を、火災判定手段１６に送信する。また、温度変化ΔＴと発報熱レベルＬＴ１とを比較して、その温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２だけでなく、発報熱レベルＬＴ１よりも大きい場合には、そのことを示す火災熱感知信号を火災判定手段１６に送信する。なお、予報熱レベルＬＴ２は、発報熱レベルＬＴ１に対してその数値で約２分の１、例えば、発報熱レベルＬＴ１を１５（℃）、すなわち、サンプリング時間ごとの温度上昇が１５℃とした場合には、予報熱レベルＬＴ２は７（℃）とする。このようにすれば、図３に示すように、温度変化ΔＴが７（℃）より大きくなったとき、例えば８（℃）の時点で判定することが可能になる。また、さらに迅速に判定したい場合には、例えば約３分の１程度にすればよいが、これに限
定するものではなく、要は発報熱レベルＬＴ１よりも小さな値に設定し、敏感に温度の上昇を検出できればよい。ただし、予報熱レベルＬＴ２の値を小さくするほど、誤報を行なう可能性が高まるので、各部屋の状態等に応じて適宜設定する。
【００３８】
煙レベル比較手段１５は、煙レベル比較部１５１と煙レベル変化判断部１５２を有している。
【００３９】
煙レベル比較部１５１は、従来の火災感知器が火災と判断して発報する煙濃度の基準としている発報煙レベルＬＳ１と、この発報煙レベルＬＳ１よりも小さな物理量の値で、敏感に火災を判定する基準になる予報煙レベルＬＳ２との２つの判定基準を有しており、煙感知手段１２の算出した煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２より大きいか小さいかを比較して判定する。比較の結果、煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２より大きい場合には、そのことを示す高濃度状態信号を煙レベル変化判断部１５２に送信する。また、煙濃度Ｓと発報煙レベルＬＳ１とを比較して、その煙濃度Ｓが、予報煙レベルＬＳ２だけでなく、発報煙レベルＬＳ１よりも大きい場合には、そのことを示す警報濃度状態信号を煙レベル変化判断部１５２に送信する。なお、予報煙レベルＬＳ２は、発報煙レベルＬＳ１に対してその数値で約２分の１、すなわち、煙濃度Ｓが約２分の１程度のときに判定できるようにする。また、さらに迅速に判定したい場合には、例えば約３分の１程度にすればよいが、これに限定するものではなく、要は発報煙レベルＬＳ１より小さい値に設定し、敏感に煙濃度Ｓの上昇を検出できればよい。ただし予報煙レベルＬＳ２の値を小さくするほど、誤報を行なう可能性が高まるので、各部屋の状態等に応じて適宜設定する。
【００４０】
煙レベル変化判断部１５２は、煙レベル比較部１５１からの高濃度状態信号を受信すると、その高濃度状態信号の受信状態の監視を開始する。そして、受信していた高濃度状態信号が検知できなくなったときに、火災判定手段１６に煙感知信号を送信する。これは、図３に示すように、部屋内で始めは煙が大量に発生し、煙感知手段１２による計測の結果、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも大きいので、煙レベル比較部１５１が信号を送信していたが、次第に煙の量が減って、煙濃度Ｓが低下して、予報煙レベルＬＳ２よりも小さくなったため、信号の送信を停止したことを示している。すなわち、煙が大量に発生する燻焼火災から、炎を伴う発炎火災に移行し始めた可能性のあることを、火災判定手段１６に伝える。また、煙レベル比較部１５１から警報濃度状態信号を受信した場合には、煙濃度Ｓが発報煙レベルＬＳ１より大きくなっていることを火災判定手段１６に伝達するため、火災煙感知信号を送信する。
【００４１】
火災判定手段１６は、煙レベル変化判断部１５２からの高濃度状態信号を受信すると、その受信時刻からの経過時間をカウントする。そして、そのカウント時間が所定の予報判定時限ＴＭに達するまでに、熱レベル比較手段１４から、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２よりも大きいことを示す高熱感知信号を受信した場合には、火災が発生していると判断して、火災判定信号ｓｇを報知手段２１に送信する。また、熱レベル比較手段１４から火災熱感知信号、もしくは、煙レベル比較手段１５から火災煙感知信号を受信した場合には、火災発生と即時に判断し、火災報知器２に火災判定信号ｓｇを送信する。
【００４２】
報知手段２１は、火災判定手段１６から火災判定信号ｓｇを受信すると、ランプやベル等で火災発生を報知する。
【００４３】
次に、本実施形態での火災報知器及びそれを備えた火災警報システムの動作を説明するが、この動作は、上記本発明の熱煙複合感知器及びそれを備えた火災警報システムの動作とほぼ同じであるので、図２に示すフローチャートを参照して、以下に説明する。
【００４４】
まず、部屋内の煙濃度Ｓを計測すると共に、温度を計測して、所定のサンプリング時間内の温度変化ΔＴを求める（ステップＳ１）。次に、煙濃度Ｓと予報煙レベルＬＳ２との比較を行なう（ステップＳ２）。
【００４５】
その比較の結果、もし、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２より小さな値であったり、大きい値ではあるものの依然として予報煙レベルＬＳ２よりも大きい場合には、ステップＳ５に移行する。一方、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも大きい値から小さい値に変化した場合には、部屋内の火災が燻焼火災から発炎火災に移行している可能性がある。そこで、部屋内の温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２を上回っているかどうかを判断する（ステップＳ３）。
【００４６】
もし、サンプリング時間ごとの温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２より小さければ、まだ部屋内の温度は高温ではないので、再度ステップＳ１に戻り、部屋内の最新の煙濃度Ｓ及び温度変化ΔＴを求める。一方、温度変化ΔＴが、予報熱レベルＬＴ２よりも大きい場合には、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２よりも小さくなった時刻に開始したカウント時間が、所定の予報判定時限ＴＭ以内であるかどうかを判断する（ステップＳ４）。
【００４７】
もし、カウント時間が予報判定時限ＴＭ以内であれば、燻焼火災から発炎火災へと移行しており、さらに火災が拡大する可能性があると判定して、火災判定信号ｓｇを出力する。一方、カウント時間が予報判定時限ＴＭ以上であれば、煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２より大きくなったこと及び、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２より大きくなったことは、火災に伴ったものではなく、例えば、タバコの煙により煙濃度が一時的に上昇したことや、暖房装置を稼動させることにより急激に部屋内の温度が上昇したことが重なっただけかもしれないので、ステップＳ５に移行して、発報熱レベルＬＴ１及び発報煙レベルＬＳ１を用い、従来の火災感知器と同じ判定方法により、部屋内で火災が発生しているかどうかを判定する。
【００４８】
ステップＳ５では、従来の火災感知器と同じようにして火災の発生を判定する。すなわち、サンプリング時間内における、温度変化ΔＴが発報熱レベルＬＴ１より大きい、又は煙濃度Ｓが発報煙レベルＬＳ１より大きい、又は温度変化ΔＴと煙濃度Ｓとを用いた指標ｆ（ΔＴ，Ｓ）が所定の複合発報レベルＬＭより大きい場合には、火災が発生していると判定し、ステップＳ６に移行して、火災が発生していることを示す火災判定信号ｓｇを火災報知器２に出力し、火災報知器２の報知手段２１で火災発生を報知する。一方、ステップＳ５のいずれにも該当しなかった場合には、上記のような、火災以外の要因で部屋内の煙濃度や温度が変化したものと判定し、火災の発見を継続するため、ステップＳ１に戻る。以上のようにして、本実施形態の火災感知器及びそれを備えた火災警報システムは動作する。
【００４９】
図３に示すように、従来では、燻焼火災による煙濃度Ｓの値が、発報煙レベルＬＳ１に至らずに発炎火災へと移行した場合、温度が異常に上昇した時点まで遅れて火災発生を判定して発報するため、火災発見が遅れてしまうことがあった。しかし、上記のように本実施形態の火災報知器及びそれを備えた火災警報システムによれば、敏感な予報レベルＬＴ２，ＬＳ２を用いると共に、煙濃度Ｓの減少時に温度変化ΔＴを組み合わせて火災発生の判定を行なうので、迅速に火災の発生を発見することができると共に、誤報を起こしにくくすることが可能となる。なお、図３において、横軸に火災発生からの経過時間、縦軸に温度変化ΔＴ及び煙濃度Ｓをとり、Ｐ１は煙濃度Ｓが予報煙レベルＬＳ２を下回った時刻、ＴＭは予報判定時限をそれぞれ示している。
【００５０】
なお、熱に関する物理量は、上記の所定時間ごとの温度変化ΔＴでなく、単に計測した温度の値を用いるようにしてもよく、その場合には、発報熱レベルＬＴ１及び予報熱レベルＬＴ２も温度の値で設定する。例えば、発報熱レベルＬＴ１を６０℃、予報熱レベルＬＴ２を４０℃とすればよい。
【００５１】
さらに、温度変化ΔＴは、熱感知手段１１で算出するようにしたが、この算出を熱レベル比較手段１４で行なうようにしてもよい。すなわち、熱感知手段１１には、部屋内の温度を計測させると共に、その計測した温度を熱レベル比較手段１４に出力するようにし、熱レベル比較手段１４には、記憶部と演算部を設けると共に、受信した熱感知手段１１からの計測結果と、記憶部に記憶した前回受信時の計測結果との減算処理を行なわせるようにして、温度変化ΔＴを算出するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記で温度変化ΔＴ及び煙濃度Ｓが、予報レベルより大きい、小さいと記載したが、予報レベルと同じ値については、大きい又は、小さいのどちらに含めるようにしてもよい。例えば、より迅速に火災を判定したい場合には、予報熱レベルＬＴ２については、大きい方に含め、予報煙レベルＬＳ２については、小さい方に含めればよい。
【００５３】
また、上記の火災報知器５と、熱感知手段１１及び煙感知手段１２とは、通信ケーブルで電気的に接続したが、他にも、火災報知器５に無線受信部を、熱感知手段１１及び煙感知手段１２に無線送信部をそれぞれ設け、無線送信部と無線受信部で、信号を送受信可能にすれば、建物内に通信ケーブルを配線する手間が省け、好ましい。
【００５４】
上記のように、本実施形態の火災報知器及びそれを備えた火災警報システムによれば、従来の火災感知器が火災発生の判定の基準にする発報熱レベルＬＴ１、発報煙レベルＬＳ１よりも小さな予報熱レベルＬＴ２、予報煙レベルＬＳ２をそれぞれ有すると共に、煙濃度Ｓが一旦予報煙レベルＬＳ２よりも大きな値から小さな値に変化した時点から、予報判定時限ＴＭ内に、温度変化ΔＴが予報熱レベルＬＴ２よりも大きい場合に、火災が発生したと判定するようにしたので、燻焼火災から発炎火災とへ拡大する火災のように、煙濃度Ｓの増加があってから、温度が上昇するまでに時間があるような場合でも、迅速に発見できると共に、誤報も行いにくくすることが可能となる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限らず、種々の形態で実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に記載の熱煙複合感知器は、温度に関する物理量を計測する熱感知手段と、煙に関する物理量を計測する煙感知手段とを備え、上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又は上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する熱煙複合感知器であって、上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記熱感知手段の計測した温度に関する物理量の値が、その予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙感知手段の計測した煙に関する物理量の値が、その予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、をも備えてなるので、より迅速に火災発生を判断することが可能になる、という効果を奏する。
【００５７】
本発明の請求項２に記載の火災警報システムは、請求項１に記載の熱煙複合感知器、並びに、その熱煙複合感知器の出力する上記火災判定信号を入力し、その入力した火災判定信号に応じて火災発生を報知する火災報知器、を有してなるので、より迅速に火災発生を判断して報知することが可能になる、という効果を奏する。
【００５８】
本発明の請求項３に記載の火災報知器は、温度に関する物理量の値及び煙に関する物理量の値を入力すると共に、その入力した温度に関する物理量の値が、所定の発報熱レベルより大きいとき、又はその入力した煙に関する物理量の値が、所定の発報煙レベルより大きいときに、火災発生と判断する火災報知器であって、上記発報熱レベルよりも小さな物理量の予報熱レベルを記憶すると共に、上記温度に関する物理量を入力し、その入力した上記温度に関する物理量の値が、上記予報熱レベルより大きいときに高熱感知信号を出力する熱レベル比較手段と、上記発報煙レベルよりも小さな物理量の予報煙レベルを記憶すると共に、上記煙に関する物理量の値を入力し、その入力した上記煙に関する物理量の値が、上記予報煙レベルよりも大きな値から小さな値に変化したときに、煙感知信号を出力する煙レベル比較手段と、上記熱レベル比較手段及び上記煙レベル比較手段の出力する信号を入力すると共に、上記煙レベル比較手段からの煙感知信号を入力した時点から、所定の予報判定時限を経過する前までに、上記熱レベル比較手段から高熱感知信号を入力したとき、火災発生と判断して火災判定信号を出力する火災判定手段と、上記火災判定手段の出力する火災判定信号を入力すると共に、上記火災判定手段から上記火災判定信号を入力したとき、火災発生を報知する報知手段とを備えてなるので、より迅速に火災発生を判断することが可能になる、という効果を奏する。
【００５９】
本発明の請求項４に記載の火災警報システムは、請求項３に記載の火災報知器、並びに、その火災報知器の入力する、上記温度に関する物理量の値を計測して出力する熱感知手段及び、上記煙に関する物理量の値を計測して出力する煙感知手段を備えた感知器、を有してなるので、より迅速に火災発生を判断して報知することが可能になる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱煙複合感知器及び火災警報システムの一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】上記熱煙複合感知器及び火災警報システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】上記熱煙複合感知器及び火災警報システムの動作状態を示す図である。
【図４】本発明の火災報知器及び火災警報システムの一実施の形態を示す概略構成図である。
【図５】従来の熱煙複合感知器を示す概略構成図である。
【図６】上記従来の熱煙複合感知器の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１            熱煙複合感知器
２            火災報知器
５            火災報知器
１１          熱感知手段
１２          煙感知手段
１４          熱レベル比較手段
１５          煙レベル比較手段
１６          火災判定手段
２１          報知手段
１５１        煙レベル比較部
１５２        煙レベル変化判断部
ＬＳ１        発報煙レベル
ＬＳ２        予報煙レベル
ＬＴ１        発報熱レベル
ＬＴ２        予報熱レベル
Ｓ            煙濃度
ｓｇ          火災判定信号
ＴＭ          予報判定時限
ΔＴ          温度変化
【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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