JPH0351035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火災および爆発検出および抑制製置
に関し、特に火災および爆発を抑制するが、火災
や爆発に類似した種々のタイプの放射エネルギに
対して弁別する装置である。

一般に、この種装置は既知なものである。或る
既知装置は２個の検出器を用い、各々の検出器に
よつて異つたスペクトル帯域内の放射光を検出し
ている。

火災検知装置は極めて高い信頼性が要求される
と共に、火災および爆発に類似した種々の刺激性
放射に対して弁別し得る能力が要求されている。
例えば、放射物が監視領域の壁を浸入する場合、
閃光発光効果は比較的長い時間（50ｍ秒またはそ
れ以上）持続するものである。この放射物の浸入
による火災がない場合には、火災検知装置は抑制
装置を作動させるための命令を発生させてはいけ
ない。しかし乍ら、浸入物が燃料を点火した場合
には、火災は、この抑制装置の能力以上に急速に
大きくなつてしまうので、この火災検知装置は、
火災がまだ抑制できる範囲内で反応する必要があ
る。しかし乍ら、従来の火災検知装置は、時間的
に長い閃光発光効果および急速に増大する火災の
両方に対して十分に対処できない欠点があつた。
本発明の目的は上述の欠点を除去することにあ
る。従つて本発明の火災検知装置は、火災の有無
を検出すると共に、火災抑制装置用の命令信号を
発生することを特徴とするものである。

また、本発明の他の目的は、輻射エネルギの突
然の閃光および炭化水素火災とを弁別出来る検知
装置を提供することにある。

また、更に別の目的は、炭化水素による火災を
検知すると共に、これを急速に消火し、更に誤り
アラームの送給による現象のみによつては抑制命
令の発生を遅延させることにある。

本発明の火災検知装置は、出力ゲート回路に接
続され、第１の予め決められたエネルギのスレツ
シユホールド値に反応して第１の火災抑制用出力
信号を発生する複数個の放射検知チヤネルを具え
たことを特徴とする。選弁された爆発閃光と組み
合わせて、閃光エネルギ発応禁止チヤネルを設
け、このチヤネルは２つのスペクトル帯域中の検
出されたエネルギの予め決められた割合に対して
反応し、これによつて、予め決めれたエネルギ割
合を検出した後で第１の予め決められた時間期間
中、火災抑制用出力信号が発生されるのを禁止し
ている。更に放射反応チヤネルを設け、上述の予
め決められた第１のスレツシユホールド値より高
い予め決められた第２のスレツシユホールド値に
反応して第２の火災抑制用出力信号を発生する。
検出したエネルギの予め決められた割合に反応す
るタイミング回路を設け、これによつて、前述の
予め決められた第の１時間期間より短い予め決め
られた第２の時間期間の終了時に放射反応チヤネ
ルを動作し得るようにしている。

以下図面を参照し乍ら本発明を詳述する。

第１図において、火災検知装置１０には、先
ず、比較的長い波長（例えば３〜15μｍ）のスペ
クトルバンド内の放射エネルギに反応する熱検知
器１５および比較的短い波長（例えば0.1〜12μ
ｍ）のスペクトルバンド内の放射エネルギに反応
する光子検知器２０が設けられている。これら各
検知器１５，２０のアナログ出力信号を増幅器２
５および３０でそれぞれ増幅する。これら増幅器
２５，３０の出力信号（ノードＡおよびＢにおけ
る信号）を増幅器３５，４０にそれぞれ送給す
る。この増幅器３５の出力信号を予め決められた
スレツシユホールドレベルV_T1を有するスレツシ
ユホールド装置４５に送給する。また増幅器４０
の出力信号を予め決められたスレツシユホールド
レベルV_T2を有するスレツシユホールド装置５０
に送給する。

これらスレツシユホールド装置４５，５０によ
つて増幅器３５，４０のそれぞれのアナログ出力
信号をロジツクコントロール信号に変換する。増
幅器３５の出力信号がスレツシユホールドレベル
V_T1より低い場合には、スレツシユホールド装置
４５からコントロール信号が発生されないが（こ
れらの出力信号は論理レベル“０”）、この出力信
号がこのスレツシユホールドレベルV_T1を超える
場合には、このスレツシユホールド装置４５から
コントロール信号が発生するようになる（その出
信号は論理レベル“１”となる。）次にスレツシ
ユホールド装置５０も同様な方法で作動するよう
になる。スレツシユホールド装置４５および５０
の出力信号（ノードＣおよびＤの信号）をAND
ゲート５５に送給する。

増幅器２５および３０の出力信号を比較−スレ
ツシユホールド回路６０に送給する。この比較−
スレツシユホールド回路６０によつて、以下の場
合に限り論理コントロール信号を発生する。即
ち、ノードＢにおける信号の振幅に対するノード
Ａにおける信号の振幅の割合が予め決められた値
より大きい場合である。比較−スレツシユホール
ド回路６０のデイジタル出力信号（ノードＥ）を
固定した遅延量回路６５に送給する。この回路６
５によつて受信した如く正確に信号を伝送する
が、入力信号波形の正に向う縁部に予め決められ
た時間遅れを付加する。この固定の遅延回路６５
の出力信号（ノードＧ）を常閉の単極単投スイツ
チ７０のアーム部に送給する。スイツチ７０の接
点の（ノード）信号をANDゲート５５の第３
の入力端子に供給する。

増幅器２５の出力信号もまた予め決められたス
レツシユホールドレベルV_T3を有するスレツシユ
ホールド装置７５に供給する。このスレツシユホ
ールド装置７５によつてノードＡにおける信号が
このレベルV_T3より低い場合には論理“０”を発
生し、この信号がこのレベルV_T3であるか、また
はそれより高い場合には論理“１”を発生する。
このスレツシユホールド装置７５の出力信号（ノ
ードＫ）を常開の単極単投スイツチ８０のアーム
部に供給する。このスイツチ８０の接点部（ノー
ドＬ）の信号をORゲート８５に供給する。AND
ゲート５５の出力信号（ノードＪ）もまたこの
ORゲート８５に供給する。

これらスイツチ７０および８０の状態をスイツ
チドライバー９０によつて制御できる。タイマー
回路９５をノードＧとスイツチドライバー９０の
入力端子（ノードＨ）間に挿入する。ノードＧに
おける信号の正に向う縁部に応答してタイマ回路
９５から論理１信号をスイツチドライバー９０へ
予め決められた持続期間中に供給する。固定の遅
延回路９５によつてスイツチドライバー９０へ供
給された瞬時信号が論理“０”信号の場合には、
このスイツチドライバー９０によつてスイツチ７
０は常閉の状態のままにされると共にスイツチ８
０は常開の状態のままにされるようになる。一
方、このスイツチドライバー９０に送給された瞬
時信号が論理１信号である場合には、このスイツ
チドライバー９０によつてスイツチ７０は開放さ
れると共にスイツチ８０は閉鎖される。

ORゲート８５の出力信号（ノードＭ）はこの
火災検知装置１０の出力信号を表わす。ノードＭ
における信号は、炭化水素による火災または爆発
の発生をこの検知装置１０が検知するまでは論理
０レベルであるが、検知するとこのノードＭに論
理１レベルなる。通常、このノードＭは電気的火
災抑制装置（図示せず）に接続されると共に、こ
のノードＭにおいて論理“１”信号が発生するこ
とによつてこの火災抑制装置の安全装置を解除す
るようになる。

第１図の火災検知装置の作動を第２図のタイミ
ング図によつて説明する。ここではノードＡから
Ｍまでの信号は４つの異つた状態を表わしてい
る。即ち、第２ａ図において、火災が監視領域中
に発生する。第２ｂ図においては、爆発は監視領
域の壁を浸入するがまだ火災に到つていない。第
２ｃ図においては、爆発によつて火災が誘起され
た状態で、第２ｄ図においては、ランプからのよ
うな光のビームが火災検知器に入射される状態で
ある。

最初の状態においては、炭化水素による火災が
誘起されると共に急速に増大していく。熱検出器
１５および光子検出器２０によつて各々の関連す
る波長帯域における火災の放射エネルギを検出す
る。この熱検出器１５から３から15μｍの波長帯
域中で受信したエネルギに応答してアナログ出力
信号が発生する。この熱検出器の増幅された信号
がノードＡに現われる。同様に、光子検出器２０
からは、0.1から1.2μｍの波長帯域において受信
したエネルギに応答してアナログ出力信号を発生
し、この信号がノードＢに現われる。

このノードＡにおける信号時刻t₂で予め決めれ
たレベルV_T1に到達する場合には、スレツシユホ
ールド回路４５から論理“１”レベル信号が発生
される。同様に、ノードＢにおける信号が時刻t₁
で予め決められたレベルV_T2に到達する場合に
は、このスレツシユホールド回路５０から論理
“１”レベル信号が発生される。比較−スレツシ
ユホールド装置６０によつてこの状態中に論理１
レベル信号を発生する。その理由は、ノードＡ信
号の振幅に対するノードＢの信号の振幅の割合が
予め決められた値より少ないままであるためであ
る。この論理１レベル信号を遅延回路６５および
スイツチ７０を経てANDゲート５５へ伝送する。

従つて、時刻t₂にノードＣ，ＤおよびＨにおけ
る信号がすべて論理１レベルのものであるので、
ANDゲート５５によつて第２ａ図のノードＪで
示すように、時刻t₂に論理１レベル信号を発生す
る。ORゲート８５が時刻t₂時にANDゲート５５
の出力端子から論理１レベル入力信号を受信する
と、論理１レベル信号を発生する。これによつて
電気機械式火災抑制装置をレリーズするようにな
る。

第２ｂ図に示した状態は、監視領域の壁を爆発
が浸入してこれによつて閃光が生じる火災に到つ
ていない場合である。ノードＡおよびＢで示した
ように検出器の増幅した出力信号が得られる。ス
レツシユホールド回路４５によつて論理１信号が
時刻t₆からt₁₀まで発生されると共に、レベル比較
器５０によつてノードＢの信号振幅が時刻t₅から
t₉までの間にレベルV_T2を超える間中に論理１レ
ベル信号を発生する。比較−スレツシユホールド
装置６０によつて論理０レベル信号が閃光が開始
するとすぐに発生される。その理由は信号の割合
が時刻t₄に予め決められた値を超えるためであ
る。このことによつてノードＧにおける信号が時
刻t₄において論理０レベルに下るようになる。常
閉スイツチ７０によつて論理０レベル信号が
ANDゲート５５の入力端子へ送給され、これに
よつて固定の遅延回路６５が再び時刻t₁₁に論理
１レベル信号を発生するまでその出力信号を禁止
するようになる。ANDゲート５５の出力信号は
時刻t₁₁から継続して禁止されるようになる。そ
の理由はノードＣおよびＤにおける信号が論理０
レベルに落ちてしまうからである。従つて、
ANDゲート５５からは論理１レベル信号が発生
されないので、火災の抑制作用は解除されない。
これは好ましい結果である。即ち、この状態にお
いては閃光はそれ自身によつて有害作用を併わず
衰えるようになる。

第２ｃ図に示した状態は、監視領域の壁に曝発
が浸入して、これによつて火災となつた時のもの
である。監視領域の壁に曝発が浸入してきたの
で、これによる閃光発火のために、ノードＡの信
号に対するノードＢの信号の割合が予め決められ
た値を超えると共に、比較−スレツシユホールド
装置６０によつて時刻t₁₃に論理０レベル信号が
発生される。この０レベル信号の立下りを直ちに
固定の遅延回路６５によつて検出し、これによつ
てノードＧおよびの信号を時刻t₁₃に０レベル
へ落とすようにする。

増幅器２５および３０の増大した出力によつて
スレツシユホールド回路４５および５０から時刻
t₁₅およびt₁₄に論理１レベル信号が発生する。ノ
ードＣおよびＤは時刻t₁₅以降では１（“High”）と
なるが、比較−スレツシユホールド装置６０によ
つて時刻t₁₃に論理０レベル信号を発生するので
抑制装置の作動開始を禁止する。従つて、AND
ゲート５５は禁止状態となる。この比較−スレツ
シユホールド装置６０から再び論理１レベル信号
が発生されると、固定の遅延回路６５によつて予
め決められた時間期間だけ論理１レベル信号の伝
送を遅延でき、この遅延時間は優勢な閃光発火効
果（dominant flash effect）を回避するのに十
分なものである。

この固定の遅延回路によつて時刻t₁₉に論理１
レベル信号を発生し、これによつてタイマー回路
９５から順次に論理１レベル信号を予め決められ
た時間期間だけ発生する。従つて、時刻t₁₉から
t₂₀までスイツチドライバー９０が附勢されると
共に、スイツチ７０は時刻t₂₀に閉路する。時刻
t₂₀に信号（ノードＣ，ＤおよびＩにおける）は
すべて論理１レベル信号となるので、これによつ
てノードＭにおける信号が１となる。但し、この
信号がそれまでに１となつていなかつた時に上述
のようになる。

時刻t₁₆からt₁₇までノードＡにおける信号はス
レツシユホールド回路７５のスレツシユホールド
値V_T3を超えるので、これによつて、この回路か
ら論理１レベル信号が発生する。しかし、スイツ
チドライバー９０は時刻t₁₉までスイツチ８０を
閉じないので、ノードＫの信号は“０”レベルの
ままである。時刻t₁₉に固定の遅延回路６５は再
びノードＧに論理１レベル信号を発生する。スイ
ツチ７０および８０が通常の状態を変えるまで
は、タイマー回路９５およびスイツチドライバー
９０によつてスイツチ８０を閉じたままにする。
しかし乍ら、時刻t₁₈にノードＡにおける信号は
再びスレツシユホールドレベルV_T3を超えるの
で、これによつてノードＬにおける信号が１とな
る。この時刻にスイツチドライバー９０はスイツ
チ８０を未だ開路していないので、ノードＬにお
ける論理１レベル信号をORゲート８５に導入
し、これによつて論理１レベルの出力信号を時刻
t₁₈に発生させる。ORゲート８５の出力信号によ
つて抑制装置を作動させて火災を消火させる。

第２ｄ図の状態はヘツドランプビームが検知器
１５，２０を軽く当つた状態である。第２ｄ図の
シーケンスはこの検知システムがその様な“誤り
アラーム”に対して何如にして識別するのかを表
わしている。ノードＣおよびＤにおける信号が時
刻t₂₃からt₂₄まで共に１レベルとなるが、ANDゲ
ート５５は比較−スレツシユホールド装置６０の
遅延した出力信号によつて禁止されると共に、時
刻t₂₇までスイツチ７０を開放しておく。ノード
ＣおよびＤにおける信号が時刻t₂₃以前は０レベ
ルに落ちているので、この火災検知システム１０
は抑制装置を作動させるための命令を発生するこ
とはない。

次に、第１図の火災検知システム１０を或る応
用のために少し、変更することができる。第３図
において、火災検知システム１００は第１図のシ
ステム１０と以下の点以外は同じである。即ち、
第１図の固定の遅延回路６５が振幅可変遅延回路
によつて置換えられている点である。この可変遅
延回路は、比較−スレツシユホールド装置６０の
出力信号によつて附勢されたスイツチドライバー
１０５を有している。スイツチドライバー１０５
によつて二連スイツチ１１０を制御している。こ
のスイツチ１１０の一方の回路をノードＡと、デ
ユアル・タイム・コンスタント回路１１５への入
力端子の一方との間に設けると共に、他方の回路
をノードＢと残余の入力端子との間に設ける。こ
のタイム・コンスタント回路１１５のデユアルア
ナログ出力信号をデユアルスレツシユホールド回
路１２０へ供給する。このデユアルスレツシユホ
ールド回路１２のデユアルデイジタル出力信号を
ANDゲート１２５へ供給する。この比較−スレ
ツシユホールド回路６０の出力信号（ノードＥ）
をインバータ１４０に供給する。ANDゲートの
出力信号（ノードＦ）およびインバータ１４０の
出力信号をNORゲート１３０に供給する。NOR
ゲート１３０の出力信号（ノードＧ）をスイツチ
７０のアーム部に供給する。更にタイマー回路１
３５を、第１図の場合のようにノードＧおよびＨ
間に設ける代りに、ANDゲート１２５の出力端
子とスイツチドライバー９０との間に接続する。
このタイマー回路１３５によつて、この回路が
ANDゲート１２５から下へ向かう信号を受信し
た後予め決められた時間だけ論理１レベル信号を
発生する。

第４図のタイミング図は、第３図の火災検知シ
ステムが第２図の４つの状態と同じ状態の下でど
のように反応して作動するかを表わすものであ
る。第４ａ図において、ノードＢにおける信号が
時刻t₁にスレツシユホールド電圧V_T2に達すると
共に、第３図のスレツシユホールド回路５０によ
つて論理１レベル信号を発生する。時刻t₂に、ノ
ードＡにおける信号が時刻t₂にスレツシユホール
ド電圧V_T1に到達し、これによつてスレツシユホ
ールド回路４５から論理１レベル信号が発生す
る。ノードＡにおける信号に対してノードＢにお
ける信号の割合が、この状態（第４ａ図）の下で
は比較−スレツシユホールド回路６０からの応答
信号をトリガするのに十分な大きさになつていな
いので、ノードＧおよびＩにおける信号は“１”
レベルのままである。従つてANDゲート５５か
ら時刻t₂に論理１レベルの出力信号が発生し、こ
れによつてORゲート８５からも論理１レベルの
出力信号が発生する。

第４ｂ図において、ノードＢにおける急速に立
上る信号によつて比較−スレツシユホールド回路
６０の出力は時刻t₄で低い方へ向い、これによつ
て順次、NORゲート１３０の出力は低いレベル
に向う。ノードＥにおける低いレベルの信号によ
つてスイツチドライバー９０により二連スイツチ
１１０を閉じるようになる。ノードＡおよびＢに
おける信号によつてデユアルタイムコンスタント
回路１１５をチヤージアツプし、これによつてデ
ユアルスレツシユホールド回路１２０から２個の
論理１レベル信号を出力するようにトリガする。
従つて、これによつてANDゲート１２５から時
刻t₄にノードＦにおいて論理１レベル信号を発生
するようになる。

ノードＥまたはＦにおける信号によつてAND
ゲート５５から論理１レベル信号が発生すること
を禁止し、NORゲート１３０から時刻t₄からt₁₁
までに論理０レベル信号を発生するようになる。
時刻t₁₁において、ノードＥおよびＦにおける信
号がそれぞれ１および０の場合に、このNORゲ
ート１３０によつて再び論理１レベル信号が発生
するようになる。ノードＦにおける下へ向う信号
によつて、タイマー回路１３５がスイツチドライ
バー９０を付勢するようになり、これによつてス
イツチ７０を開放すると共にスイツチ８０を閉鎖
するようになる（時刻t₁₁〜t₁₂間）。時刻t₁₂にノー
ドＣおよびＤにおける信号は共に論理０レベルで
ある。この理由はこの時刻までには閃光発火は相
当程度衰えるからである。従つて、抑制装置作動
用の出力信号はこの状態では発生されない。

第４ｃ図において、勢いが強まつた火災によつ
てスレツシユホールド回路７５から時刻t₁₈に論
理１レベル信号が発生するようになる。

次に時刻t₁₉において、ノードＦの下へ向う信
号によつてスイツチ８０が閉路され、これによつ
て１レベルの入力信号がORゲート８５に供給さ
れ、これによつて、ORゲート８５から抑制装置
を作動するための命令が出力される。

第４ｄ図において、火災検知システム１００が
第４ｂ図と同様に“誤りアラーム”に対する反応
をする。しかし、以下の点が相違する。即ち、ス
レツシユホールド回路は論理１レベル信号を発生
するものではない点である。この理由はノードＡ
における信号はスレツシユホールド電圧V_T3を超
えることがないからである。

本発明は上述した例に限定されるものではな
く、種々の変更を加え得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク線図、第
２図は第１図装置の作動を説明するためのタイミ
ング線図、第３図は変形例のブロツク線図、第４
図は第３図装置の作動を説明するためのタイミン
グ線図である。 １０…火災検知装置、１５…熱検知器、２０…
光子検知器、２５，３０，３５，４０…増幅器、
４５，５０，７５，…スレツシユホールド回路、
９０，１０５…スイツチドライバー、６０…比較
−スレツシユホールド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出力ゲート回路５５に接続され、予め決めら
   れた第１エネルギ・スレツシユホールド値に反応
   する第１火災抑制用出力信号を発生する複数個の
   放射エネルギ検知チヤネルを有する火災抑制装置
   １０において、選別された爆発の閃光に組み合わ
   せて２つのスペクトル帯域中で検出されたエネル
   ギの予め決められた割合に反応して、この予め決
   められたエネルギの割合を検出した後、予め決め
   られた第１の時間期間中に火災抑制用出力信号が
   発生するのを禁止するための閃光エネルギ反応禁
   止チヤネル６０，６５，７０と、 前記第１エネルギ・スレツシユホールド値より
   大きな予め決められた第２エネルギスレツシユホ
   ールド値に反応して第２の火災抑制用出力信号を
   発生する放射反応チヤネル７５，８０と、 前記予め決められた検出エネルギ割合に反応し
   て、前記第１時間期間より短い予め決められた第
   ２時間期間の終期に前記放射反応チヤネルを作動
   させるタイミング回路９５，９０とを具えたこと
   を特徴とする火災抑制装置。 ２ 更に、第１および第２のスペクトル帯域中の
   放射を検出するための２個の放射検知チヤネルを
   それぞれ設け、この第１スペクトル帯域には第２
   スペクトル帯域の放射より長い波長を有する放射
   が含まれ、前記第１および第２放射検知チヤネル
   のそれぞれによつて検出された予め決められた第
   １および第２のエネルギレベルに反応する第１お
   よび第２論理信号をこれら検知チヤネルによつて
   発生させ、 前記出力ゲート回路によつて前記第１および第
   ２論理信号に反応して前記第１火災抑制用信号を
   発生させ、 更に、前記放射反応チヤネルによつて、前記第
   １エネルギレベルより高い、前記第１スペクトル
   帯域中の第３の予め決められたエネルギレベルに
   反応して前記第２火災抑制用出力信号を発生させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   火災抑制装置。 ３ 前記閃光エネルギ反応禁止チヤネルに前記第
   １時間期間中に禁止信号を発生する回路を設ける
   と共に、 前記出力ゲート回路は前記禁止信号に反応し
   て、前記禁止信号が発生された時に、前記第１火
   災抑制用出力信号の発生を阻止したことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の火災抑制装置。 ４ 前記閃光エネルギ反応禁止チヤネルが反応す
   る検知されたエネルギが前記予め決められた割合
   で検出されてから前記第２の予め決められた時間
   期間が開始し、 前記タイミング回路によつて第３の予め決めら
   れた時間期間だけ前記放射反応チヤネルが作動
   し、この第３の時間期間を前記第２の時間期間の
   終期に開始させると共に、前記第１の時間期間の
   終期に終了させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の火災抑制装置。