JP2006031486A - 火災検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 放射線管理区域に設置される火災感知器の寿命を予測できるようにすることを目的とする。
【解決手段】 放射線管理区域２に設置される火災検出装置Ｋであって、放射線を遮蔽する遮蔽部材１１と火災感知器１５を収容する筐体３内に、放射線量を測定する線量計６（アラニン線量計）を設けた。
火災感知器１５と接続される吸引ファン５を設け、吸引ファン５と接続される吸引口１０を筐体３に設け、筐体３を放射線管理区域２の床面Ｆに設置した。
火災感知器１５、吸引ファン５及び線量計６は、一つの基板４にユニット化して設けられ、その基板４は筐体３から引き出し自在に設けられる。
火災感知器１５の点検時に、アラニン線量計６は取り出され、放射線の累積線量値が測定される。
【選択図】図１

Description

本発明は火災検出装置に関するものである。

原子力施設やエネルギ研究所などの建物には、放射線が発生する放射線管理区域が設けられている。このような放射線管理区域にも火災感知器が天井に設置されている。

ところで、放射線が発生する環境下に、電子機器としての火災感知器を設置しておくと、内部の半導体素子からなる電子部品がγ線などの放射線にさらされることにより、火災感知器が故障してしまうことがある。つまり、火災が発生していないのに動作したり（誤動作）、火災が発生したにもかかわらず動作しなかったり（失報）するというような影響を受けてしまうことがある。

このような問題を解決するために、放射線環境下に設置される火災感知器の周囲に、鉛からなる放射線を遮蔽する遮蔽体を設けた煙感知器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１３４５７８号公報

しかし、煙感知器は、煙を流入させる必要があることから、煙感知器全体を隙間なく完全に鉛板で遮蔽することはできない。このため、長い期間、放射線環境下に火災感知器を設ける場合には、故障を避けることができなかった。また、放射線管理区域においては、その場所毎によって放射線の強さが異なるので、同じ遮蔽部材を設けても、火災感知器が故障するまでに要する月日はそれぞれ違った。このため、火災感知器の寿命を予測できるようにすることが望まれている。

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、放射線管理区域に設置される火災検出装置であって、放射線を遮蔽する遮蔽部材と火災感知器を収容する筐体内に、放射線量を測定する線量計を設けたことを特徴とするものである。また、火災感知器と接続される吸引ファンを設け、該吸引ファンと接続される吸引口を前記筐体に設け、筐体を放射線管理区域の床面に設置したことを特徴とするものである。また、火災感知器、吸引ファン及び線量計は、一つの基板にユニット化して設けられ、該基板は筐体から引き出し自在に設けられることを特徴とするものである。

火災感知器を収容する筐体内に、放射線量を測定する線量計を設けたので、火災感知器の定期点検時に、線量計を筐体から取り出して、放射線の累積線量値を測定することができる。このため、火災感知器がその設置場所で受けた放射線量がわかるので、あとどれ位で火災感知器が故障するのか、感知器の寿命を予測することが可能となる。

火災検出装置が、吸引ファンを備えたサンプリング式の火災検出装置の場合、装置を放射線管理区域の床面上に設置することができる。このため、線量計の取り出し作業が容易になる。また吸引ファンに接続されるサンプリング管の長さを調整して、火災検出装置の設置位置を調整することで、放射線の強い場所から火災検出装置の筐体を離すことが可能となり、放射線の影響を少なくすることができる。また天井でなく床面上に設置するので、放射線を遮蔽する重量の重い遮蔽部材の量を増やしても支障が生じない。

吸引ファン及び線量計は、火災感知器と共に一つの基板にユニット化して設けられるので、筐体内に複数のユニットを収容した場合に、遮蔽部材を共有化することができる、また基板は筐体から引き出し自在に設けられるので、筐体から線量計を取り出しやすい。特に、線量計が火災感知器とユニット化されていれば、火災感知器の点検時に線量計を取り出せ、放射線量も同時に測定することができる。

線量計にはアラニン線量計が使用されるので、中性子線などの強い放射線も測定することができる。また、火災感知器の法定点検時に、線量計を取り出すようにすれば、都合良く作業することができる。

図１は本発明の火災検出装置Ｋを説明するためのシステム図、図２は火災検出装置Ｋの縦断面図、図３は火災感知器等が設けられた基板の平面図である。図において、１は原子力施設などの建物で、内部には放射線管理区域２が設けられている。

３は放射線管理区域２の床面Ｆに設置され、火災検出装置Ｋを構成する筐体である。筐体３は、縦横高さがほぼ等しい直方体状の箱から形成されている。筐体３内には、火災検出装置Ｋを構成する火災感知器（煙感知器）１５と放射線を遮蔽する遮蔽部材１１とが収容されている。

遮蔽部材１１は、火災感知器１５の近傍に設けられ、放射線を遮蔽できる部材から構成されている、例えばγ線を遮蔽するなら鉛や鉄から構成され、中性子線を遮蔽するなら、ポリエチレンから構成される。図２に示すように、筐体３の放射線侵入方向側（図では右側）には、厚さ２０ｃｍ程度の遮蔽部材１１が設けられる。そして図３に示すように、火災感知器１５の側方には、横方向からの放射線の侵入を遮蔽するための遮蔽部材１０ａが設けられている。また火災感知器１５は、金属ケース３ａによって覆われている。

５は筐体内に収容された吸引ファン、１０は筐体の表面に設けた吸引口である。吸引ファン５は、パイプなどを介して火災感知器１５と接続されると共に、その火災感知器１５を介して吸引口１０に接続されている。吸引口１０にはサンプリング管８が接続され、吸引ファン５を駆動させることで、放射線感知区域内の空気や煙が吸引され、サンプリング式の火災検出装置Ｋを構成している。

６は筐体内に設けられる、放射線量を測定する線量計である。放射線量を測定する手段としては、金属箔、ホウ酸、リチウム等があるが、本実施形態では、中性子線とγ線の両方に感度を持つアラニン線量計を使用する。このアラニン線量計６は、線量測定範囲が広く（１〜１０↑５Ｇｙ（100000グレイ））、線量率やエネルギー依存性が少ないという特性がある。

図３に示すように、火災感知器１５、吸引ファン５及び線量計６は、一つの基板４ａ，４ｂにユニット化して設けられている。図３においては、２枚の基板４ａ，４ｂを併設した状態を示している。また図２に示すように、基板４ａ，４ｂは横方向だけでなく、縦方向にも２つ設けられており、都合、一つの筐体３内に４枚の基板が収容されているが、この数は適宜変更可能である。なお、基板４ａ，４ｂには、微差圧計１８や端子台なども設けられる。

この基板４ａ，４ｂは、筐体３の上方から自在に引き出せるように、筐体３内に設けられている。具体的には、基板４ａ，４ｂはケース内に収容されており、このケースの上面と筐体３の上面とは、面一となっている。そして、サンプリング管８の基端部（吸引口１０）を引っ張れば、ケース毎、各基板４ａ，４ｂを引き出せるようになっている。基板４ａ，４ｂの数に応じて吸引口１０の数が設けられ、筐体３には複数のサンプリング管８が接続可能である。なお、ケースの上面には、必要に応じて、電源が正常に流れている際に点灯する電源灯、内部の機器が故障した際に点灯する異常灯、火災検出時に点灯する火災灯を設けるようにしてもよい。

なお、建物１の放射線管理区域２の空気は、放射線管理区域２の外側の通常区域に排気できないので、火災検出装置Ｋの筐体３は管理区域２内に設けられ、後述する受信機１７だけが管理区域２の外側に設置される。

７は金網等のフィルタを有し、建物の上部に設置された煙吸引部である。煙吸引部７にはサンプリング管８の先端部分が接続されている。

１７は信号線を介して火災感知器１５と接続された受信機で、周期的に火災感知器１５からのアナログ信号を受信するようになっており、受信機１７は、火災感知器１５からのアナログ信号と閾値とを比較して火災か否かを判断する。

上記のように構成した本実施の形態において、監視状態では、図示しない放射線発生源からの放射線は、筐体３内の遮蔽部材１１，１０ａで遮蔽されるので、火災感知器１５は放射線の影響を受けにくくなっている。また監視状態においては、吸引ファン５は、常時駆動されており、煙吸引部７から放射線管理区域２内の空気が吸引され、サンプリング管８を経て筐体３内の火災感知器１５に導かれている。そしてその火災感知器１５へと吸引された空気は、吸引ファン５を通って図示しないパイプを介して筐体３外に排気される。

放射線管理区域２内で火災が発生すると、火災によって生じた煙が上昇し、この煙は吸引ファン５の吸引力により煙吸引部７から吸引される。そしてサンプリング官８を通った煙は、火災感知器１５によって検知される。火災感知器１５は、受信機１７にアナログ信号を送り、受信機１７は閾値と比較して火災の発生を判断し、火災警報を行う。なお、煙吸引部７からのサンプリング官８の配置を調整して、火災検出装置Ｋを放射線の強い場所から離すように設置すれば、火災感知器１５は更に放射線の影響を受けにくくなる。

続いて、火災感知器１５の寿命を予測する方法について説明する。火災感知器１５は消防法によって、その定期点検が義務付けられており、定期的に、例えば半年に一度、火災感知器１５の点検を行う必要がある。そこで、この点検の際には、放射線発生源となる高速加速器などを停止させて、停止後時間をおいてから放射線管理区域２に入る。そして、筐体３上方から基板４ａ，４ｂを引き出して、基板４ａ，４ｂに設けたアラニン線量計６を取り出す。取り出したアラニン線量計６は、通常区域にある電子スピン共鳴スペクトロメータ（ＥＳＲスペクトル分析）を用いて、放射線の累積線量値を測定する。

このように半年毎の火災感知器１５の点検時に、アラニン線量計６により放射線の累積線量値を測定することで、火災感知器１５が６ヶ月間にうけた放射線の累積線量値を測定することができる。

どの程度の放射線を受けると、火災感知器１５が異常をきたすかは、放射線の種類や放射線源からの設置距離による放射線量率及び累積線量値（積算吸収線量）などによって変化する。ここで、放射線量率の単位は、「ＧＹ／ｈ」で、１時間あたりに受ける放射線量を表す。しかし実験を重ねることでおおよその数値がわかっており、累積線量値に関しては、１００Ｇｙ（グレイ）以上照射されると、感知器１５は出力値異常又は無応答状態になることが判明している。これは、火災感知器１５内の半導体からなる電気素子が導体に変化したりする影響によるものである。よって測定した累積線量値と、この値を比較することで、火災感知器１５を交換した方が良いか、又は半年後の点検時まで寿命が持つのかを予測することが可能となる。

本実施形態においては、アラニン線量計の取り出し作業を容易にするため、床面上に設置したサンプリング式の火災検出装置Ｋを例に説明したが、天井に設けた火災感知器にアラニン線量計をテープやクリップなどで取り付けるようにしてもよい。また放射線量計の累積線量値を電気的に測定して、火災検出装置Ｋ内で、ＭＰＵなどにより寿命予測を演算させて、機能が停止する前に、異常警報を受信機に送出するようにしてもよい。

またアラニン線量計は、筐体３内に設置した場合で説明したが、筐体内の他に筐体の表面、例えば放射線侵入方向側に設置するようにしてもよい。そうすると、点検時に、筐体内と筐体外の２つの累積線量値を計測することが可能となる。この２つの計測値により、遮蔽部材の効果（効き目）がわかるので、火災感知器１５の点検時には、火災感知器１５の交換の他、遮蔽部材１１の量を増加したり、減らしたり、もしくは筐体３の設置場所の移動を変更したりすることが可能となる。また筐体に複数の線量計を設置することで、どの方向からの放射線が強いかを知ることができる。

本発明の火災検出装置Ｋを説明するためのシステム図である。 火災検出装置Ｋの縦断面図で、図３のＡ−Ａ線の断面である。 火災感知器等が設けられた基板の平面図である。

符号の説明

１ 建物、 ２ 放射線管理区域、 ３ 筐体、 ４ａ 基板、
４ｂ 基板、 ５ 吸引ファン、 ６ 線量計、 ７ 煙吸引部、
８ サンプリング管、 １０ 吸引口、 １１ 遮蔽部材、
１５ 火災感知器、 １７ 火災受信機、 １８ 微差圧計、 Ｆ 床面、
Ｋ 火災検出装置

Claims (4)

1. 放射線管理区域に設置される火災検出装置であって、
   放射線を遮蔽する遮蔽部材と火災感知器を収容する筐体内に、放射線量を測定する線量計を設けたことを特徴とする火災検出装置。
2. 前記火災感知器と接続される吸引ファンを設け、該吸引ファンと接続される吸引口を前記筐体に設け、筐体を放射線管理区域の床面に設置したことを特徴とする請求項１記載の火災検出装置。
3. 前記火災感知器、吸引ファン及び線量計は、一つの基板にユニット化して設けられ、該基板は筐体から引き出し自在に設けられることを特徴とする請求項２記載の火災検出装置。
4. 前記線量計はアラニン線量計であり、前記火災感知器の点検時に、該アラニン線量計は取り出され、放射線の累積線量値が測定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の火災検出装置。
   

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